KR102669188B1 - 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

조립이 용이하고, 진공 환경 구현 시 외부로부터의 공기압 및 외력에 의하여 외형의 손상이 방지되는 압력 저항성이 뛰어나도록 구현되며, 모듈형으로 길이 및 직교 방향으로의 연결이 용이한 기술을 제공하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬은, 서로 조립 가능한 모듈형의 판넬로서, 정배면 방향이 길이 방향으로 플레이트 형상으로 마련되되, 적어도 평저면은 복수의 철근이 라티스 구조로 연결된 상태로 구성되며, 측면은 라티스 구조의 철근이 고정되는 한 쌍의 강재 빔으로 구성되어 판넬의 높이 방향을 따라서 서로 이격되도록 복수개 배치되는 제1 플레이트; 제1 플레이트가 높이 방향으로 다수개 서로 이격되면서 적층되도록 제1 플레이트의 측면에 지지 고정되는 판넬의 우측 및 좌측면을 구성하는 한 쌍의 제2 플레이트; 제1 플레이트 중 최상측의 제1 플레이트의 상면과, 제1 플레이트 중 최하측의 제1 플레이트의 저면을 덮고, 제2 플레이트 사이를 폐쇄하는 판넬의 평면 및 저면을 구성하는 한 쌍의 제3 플레이트; 제1 플레이트의 정면 및 배면을 폐쇄하면서 제2 및 제3 플레이트와 서로 연결되는 판넬의 정면 및 배면을 구성하는 한쌍의 제4 플레이트; 및 판넬 사이를 서로 연결하는 연결부;를 포함하고, 제1 내지 제4 플레이트에 의하여 형성되는 판넬의 내부 캐비티는 저압 환경이 형성되어, 판넬의 내부 캐비티에 단열 및 방음 기능이 확보되고, 저압 환경에 의한 내부 캐비티를 향하는 압력에 대한 저항력이 제1 플레이트의 라티스 구조 및 제1 내지 제4 플레이트의 연결에 의하여 생성되는 것을 특징으로 한다.

Description

단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬 및 그 제조 방법{MODULAR PANEL WITH EXCELLENT HEAT AND SOUND INSULATION AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 내부의 진공 환경에 따라서 단열 및 방음 성능이 확보되는 단열 판넬에 관한 것으로, 구체적으로는 조립이 용이하고, 진공 환경 구현 시 외부로부터의 공기압 및 외력에 의하여 외형의 손상이 방지되는 압력 저항성이 뛰어나도록 구현되며, 모듈형으로 길이 및 직교 방향으로의 연결이 용이한 단열 판넬과 그 제조 방법에 관한 것이다.

단열 및 방음 효과를 갖는 판넬 구조는, 실내의 온기 및 소리가 외부로 유출되거나, 외부의 냉기, 열기 및 소음 등이 실내로 유입되지 않도록 하기 위한 벽체 등으로 사용되는 플레이트 형의 구조로서, 스틸 하우스 및 기타 건축 구조물에 일반적으로 사용되고 있다.

이러한 판넬 구조에 있어서 최근에는 상기의 단열 및 방음 효과를 극대화하기 위하여 진공 단열 판넬이 사용되고 있다. 진공 단열재는, 온실가스 저감 및 고유가 시대에 대비하여 Energy효율을 극대화하기 위하여 현재까지 개발된 단열재 대비 8배 이상의 고효율성 단열재로써 기존 발포 형태의 단열재를 대체할 차세대 단열재료 및 구조 등으로 각광받고 있다.

기본적으로 진공 단열재는, 기밀성을 갖는 외피 또는 외형에 심재를 충진한 뒤, 내부를 진공상태(1m bar 이하)로 처리한 후 밀봉함으로써 구현된다. 보통 난연재로서의 유리섬유 등을 심재로 채울 수 있으며, 이 경우 진공단열패널의 단열성은 유리섬유의 16배이상, 폴리우레탄폼이나 스티로폼의 10배 이상의 성능을 발휘한다.

이러한 진공 단열재로 구현되는 진공 단열 판넬에 관련된 기존의 기술로는, 예를 들어 한국등록특허 제10-0329475호 등에서는, 몰드에 의하여 발포된 후 스킨층이 제거된 연속기포 구조를 가지는 개방셀 폴리우레탄 발포체, 발포체의 외면을 감싸는 금속 라미네이트 필름, 발포체 내부의 가스를 흡착하여 진공상태를 유지시키는 가스흡착제를 구비하며, 기포간 공극거리가 80 - 100㎛ 정도가 되도록 단열방향에 대하여 수직방향으로 폴리우레탄을 발포하여 제조된다. 이러한 본 발명에 따른 진공단열판넬은 수직몰드 발포방식에 의하여 균일한 물성 및 성능을 가지는 경질 폴리우레탄을 산업적으로 저렴한 제조비용으로 제조할 수 있고, 또한 성능이 균일하고 가격적으로 저렴한 심재를 적용함으로써 단열성능이 우수하고, 가격적으로 저렴한 진공단열판넬의 제조가 가능한 기술을 게시하고 있다.

그러나 이러한 단열 판넬 구조는 길이 및 직교 방향으로 확장성이 거의 없어, 원하는 사이즈를 구획하기 위해서는 별도의 판넬 제작이 요구시되어 대량 생산 불가에 따른 단가 상승의 문제가 있다.

또한, 이러한 기존의 판넬 구조는 진공 환경을 구현 시, 외부 공기압 및 외력으로부터 내부를 지지하는 동시에 진공 효과를 유지할 수 있는 구조가 전혀 존재하지 않고, 외부 공기압 및 외력에 의한 변형이 쉽게 이루어질 수 밖에 없어 건축 구조물 등에 사용 시의 외형 변형에 따른 유지 보수성이 크게 저하되고 사고 발생의 위험성이 높거나 별도의 지지구조를 설치헤야 함에 따른 시공의 복잡도가 증가되는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 구체적으로는, 제조가 매우 간편한 동시에, 길이 및 직교 방향으로의 연결 확장이 매우 용이하게 구현될 수 있는 모듈형의 진공 판넬 구조와 그 제조 방법에 대한 기술을 제공하는 데 일 목적이 있다.

또한 본 발명은, 기존의 판넬 구조에 비하여 외부 공기압 및 외력에 대한 저항성이 크게 향상되어, 안정적인 구조 유지가 가능한 기술을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬은, 서로 조립 가능한 모듈형의 판넬로서, 정배면 방향이 길이 방향으로 플레이트 형상으로 마련되되, 적어도 평저면은 복수의 철근이 라티스 구조로 연결된 상태로 구성되며, 측면은 상기 라티스 구조의 철근이 고정되는 한 쌍의 강재 빔으로 구성되어 상기 판넬의 높이 방향을 따라서 서로 이격되도록 복수개 배치되는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트가 높이 방향으로 다수개 서로 이격되면서 적층되도록 상기 제1 플레이트의 측면에 지지 고정되는 상기 판넬의 우측 및 좌측면을 구성하는 한 쌍의 제2 플레이트; 상기 제1 플레이트 중 최상측의 제1 플레이트의 상면과, 상기 제1 플레이트 중 최하측의 제1 플레이트의 저면을 덮고, 상기 제2 플레이트 사이를 폐쇄하는 상기 판넬의 평면 및 저면을 구성하는 한 쌍의 제3 플레이트; 상기 제1 플레이트의 정면 및 배면을 폐쇄하면서 상기 제2 및 제3 플레이트와 서로 연결되는 상기 판넬의 정면 및 배면을 구성하는 한쌍의 제4 플레이트; 및 상기 판넬 사이를 서로 연결하는 연결부;를 포함하고, 상기 제1 내지 제4 플레이트에 의하여 형성되는 판넬의 내부 캐비티는 저압 환경이 형성되어, 상기 판넬의 내부 캐비티에 단열 및 방음 기능이 확보되고, 저압 환경에 의한 내부 캐비티를 향하는 압력에 대한 저항력이 상기 제1 플레이트의 라티스 구조 및 상기 제1 내지 제4 플레이트의 연결에 의하여 생성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 플레이트는 상기 길이 방향으로 물결 형태로 절곡되어 있어 상기 강재 빔과 오목한 포인트에서 서로 접촉 연결되도록 구성되며, 한 쌍의 강재 빔이 서로 마주 보는 형태에서 상기 제2 플레이트의 가장 간격이 좁은 포인트인 연결 포인트에 상기 철근이 라티스 구조를 형성하면서 연결되는 것이 가능하다.

제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 상기 연결 포인트에 대응되는 영역 중 적어도 일 영역에 진공 니플이 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 관통하도록 설치된 것이 가능하다.

상기 판넬의 내부 캐지티의 저압 환경은 상기 진공 니플을 통한 공기 흡입을 통해서 형성되는 것이 가능하다.

상기 판넬의 내부 캐비티는 불연성 및 통기성을 갖는 소재가 충진된 것이 가능하다.

상기 연결부는, 상기 판넬의 정면 측의 상기 제4 플레이트에 설치되며, 상기 제4 플레이트의 폭 방향으로 제1 측에 배치되는 높이 방향의 제1 앵글; 및 상기 판넬의 배면 측의 상기 제4 플레이트에 설치되며, 상기 제4 플레이트의 폭 방향으로 상기 제1 측의 반대측인 제2 측에 배치되는 높이 방향의 제2 앵글을 포함하여, 상기 제1 앵글 및 상기 제2 앵글을 접촉하고, 상기 제1 앵글 및 상기 제2 앵글을 관통하는 볼트 결합을 통해 상기 판넬을 서로 직선 연결 또는 직교 연결하는 것이 가능하다.

한편 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬의 제조 방법은, 상기 제1 플레이트를 제조하는 제1 단계; 상기 제1 플레이트를 높이 방향으로 적층하면서 한 쌍의 상기 제2 플레이트를 상기 제1 플레이트의 측면에 고정 연결하는 제2 단계; 상기 제3 및 상기 제4 플레이트를 상기 제2 플레이트와 고정 연결하되, 상기 제1 내지 제4 플레이트의 고정 연결에 의하여 밀폐된 내부 캐비티가 형성되도록 하는 제3 단계; 및 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 상기 연결 포인트에 대응되는 영역 중 적어도 일 영역에 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 관통하도록 설치된 진공 니플을 통해 상기 내부 캐비티의 공기를 배출하여 진공 상태를 구현하는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 단계는, 상기 제2 플레이트를 상기 제1 플레이트의 측면에 고정 연결한 후, 상기 내부 캐비티에 대응되는 영역에 불연성 및 통기성을 갖는 소재를 충진하는 것이 가능하다.

본 발명에 의하면, 제1 플레이트가 내부 캐비티에 존재하고, 이를 높이 방향으로 적층한 구조를 갖도록 하여 외면을 밀봉하는 진공 판넬 구조의 구현에 따라서, 기존의 판넬 구조에 비하여 내부에서 라티스 구조의 철근에 의한 외부 공기압 및 외력에 대한 저항성이 크게 향상되어, 안정적인 구조 유지가 가능한 효과가 있다.

동시에, 연결부를 통해서 내부의 진공 환경을 유지하면서 간단하게 길이 방향 및 직교 방향으로 확장이 가능하여, 모듈화된 판넬의 제조 및 확장을 통한 다양한 건축 사이즈에 대한 적응성이 향상되어, 제조 단가가 감소되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬의 개략적인 외형 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 플레이트의 상세 구조를 설명하기 위한 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 단열재가 충진된 예를 설명하기 위한 제1 플레이트의 평면도.
도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부의 구조 및 이에 의한 판넬 간의 연결구조를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보온재의 설치 예를 설명하기 위한 판넬의 정면도.

이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬의 개략적인 외형 구성도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 플레이트의 상세 구조를 설명하기 위한 평면도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 단열재가 충진된 예를 설명하기 위한 제1 플레이트의 평면도, 도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부의 구조 및 이에 의한 판넬 간의 연결구조를 설명하기 위한 도면, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보온재의 설치 예를 설명하기 위한 판넬의 정면도이다.

한편 이하의 설명에 있어서, 도면에 기재된 사항은 본 발명의 각 구성의 기능을 설명하기 위하여 일부의 구성이 생략되거나, 과하게 확대 또는 축소되어 도시되어 있으나, 해당 도시 사항이 본 발명의 기술적 특징 및 권리범위를 한정하는 것은 아닌 것으로 이해됨이 당연할 것이다.

또한 이하의 설명에 있어서 하나의 기술적 특징 또는 발명을 구성하는 구성요소를 설명하기 위하여 다수의 도면이 동시에 참조되어 설명될 것이다.

상기 도면들을 함께 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬(이하 '본 발명의 판넬'이라 함)은, 제1 내지 제4 플레이트(10, 20, 30, 40) 및 연결부(70)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제1 내지 제4 플레이트(10, 20, 30, 40) 및 연결부(70)는 각각 강재의 소재로 구성되거나 알루미늄 또는 기타 합금 또는 고강도 합성수지재 등으로 구성될 수 있다.

또한 이하의 설명에 있어서 별도의 설명이 없는 한, 제1 내지 제4 플레이트(10, 20, 30, 40) 및 연결부(70) 사이의 연결은, 밀봉 연결의 경우 전체 라인을 따른 용접에 의한 연결(결합)이 되는 것으로 이해될 것이며, 기타 연결은 용접 또는 볼트 결합 등에 의하여 각 구성들이 서로 연결될 수 있는 것으로 이해될 것이다.

제1 플레이트(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 판넬의 높이 방향으로 다수개가 제2 내지 제4 플레이트(20, 30, 40)의 밀봉 연결에 의하여 형성되는 내부 캐비티에 적층되면서 제2 및 제4 플레이트(20, 40)와 연결되는 사각 플레이트 형상의 부재를 의미한다.

제1 플레이트(10)는 도 1 및 2 등에 도시된 바와 같이, 정배면 방향이 길이 방향으로 플레이트 형상으로 마련되되, 적어도 평면 및 저면은 복수의 철근(12)이 라티스 구조로 연결된 상태로 구성되며, 측면은 라티스 구조의 철근(12)이 고정되는 한 쌍의 강재 빔(11)으로 구성되며, 상술한 바와 같이 판넬의 높이 방향을 따라서 서로 이격되도록 복수개가 배치되는 것을 특징으로 한다.

도 1 내지 6 등에 도시된 바와 같이 강재 빔(11)은 'ㄷ'자 형상의 제1 플레이트(10)의 길이 방향을 따라서 형성되는 빔으로써, 철근(12)을 판넬 구조를 기준으로 양 측면에서 고정함으로써, 후술하는 제2 플레이트(20)에 가해지는 판넬의 측면 방향의 외력을 철근(12)이 전달받아 하중을 견딜 수 있도록 하는 동시에, 그 사이의 공간을 한정하는 구조를 형성한다.

본 발명에 있어서, 제2 플레이트(20)는, 도 2 및 3 등에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 플레이트가 서로 마주보면서 물결 형태로 오목 및 볼록부가 반복 형성되도록 절곡 형성되는 것을 특징으로 한다. 이는, 하중을 철근(12) 및 강재 빔(11)과 나누어 받도록 하여 더욱 견딤힘을 증가시키기 위한 구조를 지칭한다.

이때 철근(12)의 라티스 구조에 있어서 강재 빔(11)과 연결되는 영역은 상술한 하중의 견딤힘을 증가시키기 위하여, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 상기의 제2 플레이트(20)가 서로 마주보는 형태에 있어서 가장 한 쌍의 제2 플레이트(20) 사이의 간격이 가장 좁은 포인트 또는 라인 상에 형성된 연결 포인트에 연결되면서 강재 빔(11)의 길이 방향과 경사지도록 연결됨으로써, 철근(12)의 강재 빔(11)에 대한 연결에 따라서 철근(12)이 라티스 구조를 갖도록 도 2에 도시된 바와 같이 연결되도록 구성될 수 있다.

이러한 강재 빔(12)과 철근(11)의 연결에 있어서의 제2 플레이트(20)의 물결 구조 및 라티스 구조에 의하면, 진공 환경이 형성되는 판넬의 내부 캐비티에 가해지는 공기압과, 외력으로부터 제2 플레이트(20)가 서로 바라보는 방향으로의 압력뿐 아니라, 제4 플레이트(40)가 서로 바라보는 방향, 즉 판넬의 길이 방향으로의 압력에 대해서도 어느 정도의 하중에 대한 견딤힘이 발생되어, 판넬의 안정성이 더욱 증가되는 효과가 있다.

또한, 강재 빔(12)과 철근(11)이 서로 연결 포인트에서 볼트 결합 또는 용접 등에 의하여 결합되는 간단한 제조 공정을 통해서 제1 플레이트(10)가 형성되기 때문에 제조의 용이성 확보에 따른 단가 절감 등의 효과가 있다. 특히, 철근(12)을 플레이트 대신 라티스 구조를 형성하면서 설치하기 때문에 제조 단가가 더욱 절감되는 효과가 있다.

또한, 상기와 같이 외부 압력에 대한 견딤힘이 강하게 될 수 있어, 후술하는 불연성 및 통기성을 갖는 소재(60)가 없이, 진공 환경을 빈 공간으로 구성함에 따라서 그 단열성 및 방음성이 매우 크게 향상될 수 있는 효과가 있다.

제2 플레이트(20)는 도 1 등에 도시된 바와 같이, 제1 플레이트(10)가 높이 방향으로 다수개 서로 이격되면서 적층되도록 제1 플레이트(10)의 측면에 지지 고정되는 판넬의 우측 및 좌측면을 구성하는 한 쌍의 강재 판의 구조를 지칭한다.

측 제2 플레이트(20)를 이루는 강재 판의 구조는 상술한 바와 같이 판넬의 구조에 있어서 높이 및 길이를 한정하도록 사이즈가 구성되며, 제1 플레이트(10)에 고정되도록 구성된다. 제1 플레이트(10)의 실질적인 적층 구조는 제2 플레이트(20) 및 후술하는 제4 플레이트(40)와의 고정에 의하여 형성 및 지지되는 것으로 이해될 것이다.

한편, 진공 환경을 구성하기 위해서는, 후술하는 제3 플레이트 및 제4 플레이트(30, 40)와의 용접에 의한 내부 공간의 밀봉 후, 내부 공간에 존재하는 공기를 배출할 필요가 있다.

이를 위하여 본 발명의 일 실시예에 있어서, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 제1 플레이트(10) 및 제2 플레이트(20)의 상술한 연결 포인트에 대응되는 영역 중 적어도 일 영역에는 진공 니플(50)이 제1 플레이트(10) 및 제2 플레이트(20)를 관통하도록 설치될 수 있다.

이에 따라서 제2 내지 제4 플레이트(20, 30, 40) 사이의 용접에 의하여 판넬 내부 공간이 밀봉된 후에, 진공 니플(50)에 흡입 펌프 등을 연결하여 동작시키는 공정을 통해서 공기를 외부에 배출함으로써, 판넬의 내부 캐지티의 저압 환경이 형성될 수 있다. 저압 환경은 상술한 바와 같이 1mm bar 이하의 진공 환경에 대응되는 환경을 지칭하는 것으로 이해될 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 판넬의 내부 캐비티로서 특히 제1 플레이트(10)의 강재 빔(11)이 한정하는 영역 사이에는, 진공 단열재 또는 난연재로서, 진공 환경에 대한 용이한 형성을 위해서, 불연성 및 통기성을 갖는 소재(60)가 충진되어, 진공 단열 구조의 형성이 더욱 용이하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

제3 플레이트(30)는 제1 플레이트(10) 중 최상측의 제1 플레이트(10)의 상면과, 제1 플레이트(10) 중 최하측의 제1 플레이트(10)의 저면을 덮고, 제2 플레이트(20) 사이를 폐쇄하는 판넬의 평면 및 저면을 구성하는 판 형의 한 쌍의 부재를 의미한다.

즉 제3 플레이트(30)를 이루는 강재 판의 구조는 판넬의 구조에 있어서 폭 및 길이를 한정하도록 사이즈가 구성된다. 또한 선택적으로 상술한 바와 같이 상부 측의 제3 플레이트는 적층 구조에 있어서 최상측의 제1 플레이트(10)의 상면과 하부 측의 제3 플레이트는 최하측의 제1 플레이트(10)의 저면과 용접 등에 의하여 고정되도록 구성될 수 있다.

제4 플레이트(40)는 제1 플레이트(10)의 정면 및 배면을 폐쇄하면서 제2 및 제3 플레이트(20, 30)와 서로 연결되는 판넬의 정면 및 배면을 구성하는 한쌍의 부재를 의미한다. 즉 제4 플레이트(40)를 이루는 강재 판의 구조는 판넬의 구조에 있어서 폭 및 높이를 한정하도록 사이즈가 구성된다. 또한 상술한 바와 같이 제4 플레이트(40)는 제1 플레이트(10)의 정면 및 배면과 용접 등에 의하여 고정되도록 구성될 수 있다.

이에 따라서, 제1 내지 제4 플레이트(10, 20, 30, 40)에 의하여 형성되는 판넬의 내부 캐비티는 저압 환경이 형성되어, 판넬의 내부 캐비티에 단열 및 방음 기능이 확보되고, 저압 환경에 의한 내부 캐비티를 향하는 압력에 대한 저항력이 제1 플레이트(10)의 라티스 구조 및 제1 내지 제4 플레이트(10, 20, 30, 40)의 연결에 의하여 생성됨은 상술한 바와 같다.

이때 단열성 및 보온성을 더욱 확보하기 위하여 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 플레이트(10)의 강재 빔(11)의 절곡면 또는 제1 플레이트(10)가 적층되지 않는 높이 방향의 영역에 있어서, 보온재(90)가 설치될 수 있다. 보온재(90)의 설치 두께는, 도 6에 도시된 바와 같이 강재 빔(11)의 절곡면의 오목부 및 돌출부의 간격과 동일하도록 구성될 수 있다.

연결부(70)는 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 구성될 수 있고, 판넬 사이를 길이 방향 또는 이와 직교되는 방향으로 서로 연결할 수 있는 앵글 형태의 부재를 의미한다.

예를 들어 도 4 및 5 등에 도시된 바와 같이 연결부(70)는 제1 앵글(70) 및 제2 앵글(70-1)을 포함한다. 도 4 및 5에는 서로 다른 판넬(1, 1-1)에 상기의 제1 앵글(70) 및 제2 앵글(70-1)이 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 판넬(1)의 구조 상, 판넬(1)의 길이 방향의 양 단측에 제1 앵글(70) 및 제2 앵글(70-1)이 형성됨은 당연할 것이다.

제1 앵글(70)은 예를 들어, 판넬(1)의 정면 측의 제4 플레이트(40)에 설치되며, 제4 플레이트(40)의 폭 방향으로 제1 측에 배치되는 높이 방향의 구성을 지칭한다. 이때, 제2 앵글(70-1)은 길이 방향으로 판넬(1)의 반대측, 즉 판넬의 배면 측의 제4 플레이트(40)에 설치되며, 제4 플레이트(40)의 폭 방향으로 제1 측의 반대측인 제2 측에 배치되는 높이 방향의 구성을 의미한다.

도 4 및 5에 도시된 바와 같이 제1 측은 제4 플레이트(40)의 높이 방향의 중심 축을 기준으로 좌측 또는 우측의 어느 한 측을, 제2 측은 제1 측과 대향되는 측을 지칭하는 것으로 이해될 것이다.

이때 길이 방향의 연결을 위해서는 도 4에 도시된 바와 같이 서로 다른 판넬(1, 1-1)을 길이 방향으로 배열하되, 제1 앵글(70) 및 제2 앵글(70-1)이 더로 대향 접촉되도록 배치한 후, 제1 및 제2 앵글(70, 70-1)에 형성된 관통홀을 동시에 관통하도록 볼트(80)를 삽입하고 너트(81)를 이용하여 결합하는 공정을 수행하게 된다.

직교 방향의 연결을 위해서는 도 5에 도시된 바와 같이 서로 다른 판넬(1, 1-1)을 직교시켜 배열하되, 제1 앵글(70)의 외면측에 제2 앵글(70-1)의 정면 측이 접촉되도록 배열하고, 제1 및 제2 앵글(70, 70-1)에 형성된 관통홀을 동시에 관통하도록 볼트(80)를 삽입하고 너트(81)를 이용하여 결합하는 공정을 수행하게 된다.

이와 같은 매우 간편한 공정을 통해서, 진공 형태의 판넬을 서로 연결할 수 있는데, 이에 따라서 내부의 진공 환경을 유지하면서 간단하게 길이 방향 및 직교 방향으로 확장이 가능하여, 모듈화된 판넬의 제조 및 확장을 통한 다양한 건축 사이즈에 대한 적응성이 향상되어, 제조 단가가 감소되는 효과가 있다.

한편 상기와 같은 판넬은, 다음과 같은 공정을 통해서 제조될 수 있다. 예를 들어 먼저, 상술한 바와 같은 공정을 통해서, 제1 플레이트를 제조하는 제1 단계를 수행한다.

이후, 제1 플레이트를 높이 방향으로 적층하면서 한 쌍의 상기 제2 플레이트를 상기 제1 플레이트의 측면에 고정 연결(용접)하는 제2 단계를 수행한다. 이후, 제3 및 상기 제4 플레이트를 상기 제2 플레이트와 고정 연결하되, 상기 제1 내지 제4 플레이트의 고정 연결에 의하여 밀폐된 내부 캐비티가 형성되도록 하는 제3 단계를 수행하게 된다.

이렇게 되면 내부에 제1 플레이트가 적층 고정되면서 제2 내지 제4 플레이트에 의하여 밀봉된 판넬 구조가 형성된다. 물론, 제2 단계의 수행에 있어서 제3 단계의 수행 전, 상술한 제2 플레이트를 상기 제1 플레이트의 측면에 고정 연결한 후, 상기 내부 캐비티에 대응되는 영역에 불연성 및 통기성을 갖는 소재를 충진하는 공정 또는 보온재를 설치하는 공정이 추가적으로 수행될 수 있다.

제3 단계의 수행 후, 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 상기 연결 포인트에 대응되는 영역 중 적어도 일 영역에 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 관통하도록 설치된 진공 니플을 통해 상기 내부 캐비티의 공기를 배출하여 진공 상태를 구현하는 제4 단계를 수행하여, 진공 환경이 형성된 판넬을 제조할 수 있다.

또한, 판넬의 제조가 완성된 후, 상술한 연결부를 통해서 판넬을 서로 직선 또는 직교 방향으로 연결함으로써, 단위 사이즈의 모듈화된 판넬을 이용하여 원하는 사이즈의 건축 구조물을 시공하는 건축물의 시공에 관련된 단계가 수행될 수 있을 것이다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

1. 서로 조립 가능한 모듈형의 판넬로서,
   정배면 방향이 길이 방향으로 플레이트 형상으로 마련되되, 적어도 평저면은 복수의 철근이 라티스 구조로 연결된 상태로 구성되며, 측면은 상기 라티스 구조의 철근이 고정되는 한 쌍의 강재 빔으로 구성되어 상기 판넬의 높이 방향을 따라서 서로 이격되도록 복수개 배치되는 제1 플레이트;
   상기 제1 플레이트가 높이 방향으로 다수개 서로 이격되면서 적층되도록 상기 제1 플레이트의 측면에 지지 고정되는 상기 판넬의 우측 및 좌측면을 구성하는 한 쌍의 제2 플레이트;
   상기 제1 플레이트 중 최상측의 제1 플레이트의 상면과, 상기 제1 플레이트 중 최하측의 제1 플레이트의 저면을 덮고, 상기 제2 플레이트 사이를 폐쇄하는 상기 판넬의 평면 및 저면을 구성하는 한 쌍의 제3 플레이트;
   상기 제1 플레이트의 정면 및 배면을 폐쇄하면서 상기 제2 및 제3 플레이트와 서로 연결되는 상기 판넬의 정면 및 배면을 구성하는 한쌍의 제4 플레이트; 및
   상기 판넬 사이를 서로 연결하는 연결부;를 포함하고,
   상기 제1 내지 제4 플레이트에 의하여 형성되는 판넬의 내부 캐비티는 저압 환경이 형성되어, 상기 판넬의 내부 캐비티에 단열 및 방음 기능이 확보되고, 저압 환경에 의한 내부 캐비티를 향하는 압력에 대한 저항력이 상기 제1 플레이트의 라티스 구조 및 상기 제1 내지 제4 플레이트의 연결에 의하여 생성되고,
   상기 제2 플레이트는 상기 길이 방향으로 물결 형태로 절곡되어 있어 상기 강재 빔과 오목한 포인트에서 서로 접촉 연결되도록 구성되며, 한 쌍의 강재 빔이 서로 마주 보는 형태에서 상기 제2 플레이트의 가장 간격이 좁은 포인트인 연결 포인트에 상기 철근이 라티스 구조를 형성하면서 연결되는 것을 특징으로 하는 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 상기 연결 포인트에 대응되는 영역 중 적어도 일 영역에 진공 니플이 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 관통하도록 설치된 것을 특징으로 하는 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 판넬의 내부 캐지티의 저압 환경은 상기 진공 니플을 통한 공기 흡입을 통해서 형성되는 것을 특징으로 하는 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 판넬의 내부 캐비티는 불연성 및 통기성을 갖는 소재가 충진된 것을 특징으로 하는 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 연결부는,
   상기 판넬의 정면 측의 상기 제4 플레이트에 설치되며, 상기 제4 플레이트의 폭 방향으로 제1 측에 배치되는 높이 방향의 제1 앵글; 및
   상기 판넬의 배면 측의 상기 제4 플레이트에 설치되며, 상기 제4 플레이트의 폭 방향으로 상기 제1 측의 반대측인 제2 측에 배치되는 높이 방향의 제2 앵글을 포함하여,
   상기 제1 앵글 및 상기 제2 앵글을 접촉하고, 상기 제1 앵글 및 상기 제2 앵글을 관통하는 볼트 결합을 통해 상기 판넬을 서로 직선 연결 또는 직교 연결하는 것을 특징으로 하는 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬.
   
7. 제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항의 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬의 제조 방법에 관한 것으로,
   상기 제1 플레이트를 제조하는 제1 단계;
   상기 제1 플레이트를 높이 방향으로 적층하면서 한 쌍의 상기 제2 플레이트를 상기 제1 플레이트의 측면에 고정 연결하는 제2 단계;
   상기 제3 및 상기 제4 플레이트를 상기 제2 플레이트와 고정 연결하되, 상기 제1 내지 제4 플레이트의 고정 연결에 의하여 밀폐된 내부 캐비티가 형성되도록 하는 제3 단계; 및
   상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 상기 연결 포인트에 대응되는 영역 중 적어도 일 영역에 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 관통하도록 설치된 진공 니플을 통해 상기 내부 캐비티의 공기를 배출하여 진공 상태를 구현하는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬의 제조 방법.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2 단계는,
   상기 제2 플레이트를 상기 제1 플레이트의 측면에 고정 연결한 후, 상기 내부 캐비티에 대응되는 영역에 불연성 및 통기성을 갖는 소재를 충진하는 것을 특징으로 하는 단열 및 방음성이 뛰어난 모듈형 판넬의 제조 방법.