KR200196860Y1 - 건물의 바닥면 가열기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 카본 필라멘트를 이용한 건물의 바닥면 가열기구에 관한 것으로, 7 μ의 직경을 갖는 카본 필라멘트 발열선이 1000본 이상 집속되고, 이 카본 필라멘트 발열선의 집속다발 위에 실리콘 수지의 절연층이 다수개의 층으로 입혀진 케이블히터가 유연성이 있는 그물형의 베이스 구조망(base mesh)에 체결되어 이루어진 구조로 되어 있다. 이러한 구조로 이루어진 본 고안의 바닥판 가열기구는 단열 처리된 건물의 바닥면에 상기 케이블 히터가 소정의 간격으로 배치 체결되어 있는 베이스 구조망를 펼치면 간단하게 케이블히터의 배치가 완료되게 할 수 있는 것으로서, 이 베이스 구조망 위에 표피층을 형성시키면 간단하게 건물의 바닥면을 가열처리할 수가 있는 것이다. 따라서 본 고안에 따른 바닥판 가열기구를 사용하면 건물의 바닥면을 가열처리할 때 간단하면서 정확하게 시공할 수 가 있는 것이다.

Description

건물의 바닥면 가열기구{A heating instrument for the floor of a building}

본 고안은 건물의 바닥판 가열기구에 관한 것으로, 특히 유연성이 있는 케이블 히터를 건물의 바닥면에 간단하면서 정확한 칫수로 배치시공할 수 있게한 건물의 바닥판 가열기구에 관한 것이다.

일반적으로 건축물에서 바닥면을 가열하여 온돌을 만드는 방법으로서, 여러가지의 방법이 있지만 현대식 건물에서는 재래식과 같은 구들장이 있는 온돌을 만들 수가 없기 때문에 바닥면에 간단한 가열수단을 설치하여 온돌을 만들고 있다.

한편, 상기한 바와 같은 가열수단으로서 예컨대 건물의 바닥면속에 온수파이프를 설치하고, 이 온수파이프에 보일러에서 공급되는 고온의 온수를 순환시키므로써 바닥을 가열시키는 방법을 많이 사용하고 있다.

그런데, 상기한 바와 같이 온수파이프를 설치하여 온돌을 만드는 경우에는 건물의 바닥면 아래로 항상 물이 흐르거나 고여 있는 상태가 되고, 이 물이 일종의 수맥 역할을 하게 되므로, 결국 온수파이프를 이용한 바닥판 가열수단은 인체에 좋지 아니한 영향을 준다고 알려져 있다.

또한, 온수파이프를 사용하는 경우에는 고온의 온수를 공급하기 위해 보일러와 기타 여러가지의 부대설비가 필요하게 되고, 건축물의 바닥면 내부에 설치된 온수파이프가 밀폐회로로 되어 있기 때문에 온수의 유입구와 출구에 온도차이가 발생하게 되고, 이로 인하여 바닥 전체의 면적이 고르게 데워지지 않게 되는 단점이 있다.

따라서, 온수파이프를 사용하는 경우에 열을 균일하게 하기 위하여 알루미늄판을 병용하여야 하는 바, 알루미늄판을 사용하는 경우에는 코스트가 상승한다는 단점이 있다.

이러한 문제점때문에, 일부 고급 주택에서는 바닥판의 가열수단으로서 온수파이프를 사용하지 않고 전기를 이용한 가열수단을 사용하는 경향이 있다.

그런데, 전기를 이용한 가열수단에도 여러가지의 문제점이 있는 바, 예컨대 범용적으로 사용되는 전기발열수단인 니크롬선은 동시에 바닥면의 전체를 동시에 가열시킬 수가 있고 상기 온수에 비해 열효율이 좋기는 하나, 전원을 인가시키는 순간 소요전력량이 너무 크고, 그 효율을 증대시키기 위해서는 상기 온수의 경우와 마찬가지로 알루미늄판을 사용해야 한다는 단점이 있다.

그리고, 상기의 니크롬선을 사용하는 경우에는 단선의 가능성이 있어 이에 대한 유지관리가 어렵고, 특히 니크롬선이 발열할 때 산소와 만나면 산화되어 종국에는 제기능을 발휘하지 못하게 되는 문제점이 있는 것이다.

또한, 상기한 바와 같은 온수파이프를 이용하는 경우나, 니크롬선을 이용하는 경우에는 온수와 가열된 니크롬선에 의해 방안의 공기를 가열시키도록 되어 있기 때문에 방안의 공기가 대류하게 되는데, 이때 방안의 먼지등이 부상하게 되므로 인체에 좋지 아니한 영향을 미칠 수 있게 된다.

즉, 온수나 니크롬선에 의해 데워진 방안의 아래쪽의 공기가 위쪽으로 올라가면서 방바닥의 먼지를 함께 데리고 올라가게 되므로, 방안의 공기중에는 항상 먼지등이 부유하고 있는 상태가 되므로 이들 먼지를 사람이 호흡하게 되어 좋지 아니한 영향을 주게 되는 것이다.

한편, 열원으로 전기를 사용하는 다른 방법으로서, 발열체가 면상(面狀)으로 된 면상발열체(面狀發熱體)를 이용하는 방법이 있는 바, 이 면상발열체는 동시에 전면적으로 균일하게 가열되기 때문에 열효율이 좋기는 하나, 전극간의 거리에 의하여 발열량이 결정되어지기 때문에 큰면적에는 적용시키기가 부적합하며, 가열면적을 높이기 위해 이 방법 역시 알루미늄판을 사용하여야 한다.

또한, 상기 면상발열체는 유니트화 되어 있어 취급이 용이하기는 하나 현장에서 여러가지 모양의 설치장소에 맞추기가 어려우므로 시공이 어려운 단점이 있으며, 발열소자가 얇기 때문에 전극부의 절연상태을 유지시키는 것이 어렵고, 면상으로 되어 있기 때문에 발열소자와 절연소자의 박리에 대한 대책이 필요하다는 문제점이 있는 것이다.

그리고, 또 다른 문제점으로서 상기한 바와 같은 니크롬선이나 면상발열체 등은 전원에 의해 발열할 때, 인체에 유해한 전자기파를 발생시키게 되는 바, 정확한 실험데이터에 의한 것은 아니지만 전자기파가 사람의 피를 말린다는 등의 학설때문에, 심지어 전기요와 같은 도구도 사용하기를 꺼리는 경향이 있는 바, 따라서 상기한 바와 같은 니크롬선이나 면상발열체 등을 가열수단으로 사용하기에는 여러가지의 문제점이 있는 것이다.

또한, 상기한 바와 같은 니크롬선이나 면상발열체와 같은 기존의 일반적인 전기 발열수단은 그 효율이 낮기 때문에 예컨대 주택의 전부를 전기를 사용하여 가열하는 경우에는 그 유지비가 엄청나게 많이 나오기 때문에 주택전체를 가열하는데에는 비용상의 문제가 있게 된다.

그리고, 상기의 온수파이프나 니크롬선 및 면상발열체와 같은 가열수단을 건물의 바닥면에 설치할 때, 대개 사람이 일일이 그 간격과 위치를 조정하여야 할 뿐만 아니라, 이렇게 조정하여 배치시킨 상태에서 그 위에 콘크리트를 타설할 때 타설되는 콘크리트에 의한 충격으로 인해 배치 위치가 변하게 되어 원하는 위치에 정확하게 세팅시킬 수가 없다는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 여러종류의 건축용 내장재 가열장치에서 발생할 수 있는 문제점을 해소함과 더불어 가열수단을 간단하면서 편리하게 시공할 수가 있고, 배열된 가열수단위에 콘크리트를 타설하는 경우에도 가열수단의 배치간격이 콘크리트에 의한 충격으로 인해 가변되지 않게 한 건물의 바닥면 가열기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 미세한 직경을 갖는 다수개의 카본 필라멘트 발열선이 집속되어 이루어진 카본 필라멘트 다발위에 실리콘 수지로 이루어진 1 개이상 다수개의 절연층이 입혀진 케이블 히터가 유연성이 있는 베이스 구조망에 소정의 간격을 두고 배치되어 일체로 결속된 구조로 되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 고안의 바닥판 가열기구는 전단강도가 높고 유연성이 있는 카본 필라멘트 발열선 다발위에 입혀져 있는 실리콘 절연층이 유연한 재질로 되어 있기 때문에 케이블 히터 자체가 어떠한 각도로도 구부릴 수 있는 유연성이 있으며, 이 케이블 히터가 결속되어지는 베이스 구조망도 유연성이 있기 때문에, 케이블 히터와 일체로 결속되어 있는 베이스 구조망을 둥글게 말아 보관 및 이송할 때 편리할 뿐만 아니라, 설치하고자 하는 건물의 바닥면에 상기 베이스 구조망를 펼치기만 하면, 이 베이스 구조망에 체결되어 있는 케이블 히터가 일정한 간격으로 배치되게 되므로, 사람이 일일이 케이블 히터를 배치고정시키는 작업을 하지 않아도 되는 것이다

또한, 상기와 같이 펼쳐져 세팅된 케이블 히터위에 콘크리트를 타설하여도 베이스 구조망에 고정 체결되어 있는 케이블 히터가 움직이지 않게 되므로, 타설되는 콘크리트의 충격으로 인해 배치 간격이 가변되는 등의 현상이 발생하지 않게 되는 것이다.

도 1 은 본 고안에 따른 건물의 바닥면 가열기구의 사시도,

도 2 는 본 고안에 따른 바닥판 가열기구를 사용하여 건물의 바닥면을 형성시킨 상태의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명

1 - 베이스 구조망 2 - 케이블히터

3 - 카본 필라멘트 발열선 4 - 실리콘 수지층

5 - 바닥면 6 - 단열재

7 - 가열기구 8 - 콘크리트

9 - 크립

이하 본 고안을 첨부한 예시 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도면 1 은 본 고안에 따른 가열기구의 사시도이고, 도면 2 는 본 고안에 따른 가열기구를 사용하여 건물의 바닥면을 시공하는 상태를 나타낸 일예의 단면도로서, 상기 도면 1 에 도시한 바와 같이 본 고안에 따른 건물용 바닥면의 가열기구는 유연성이 있는 베이스 구조망(1)에 케이블 히터(2)가 소정의 간격을 두고 배열된 상태로 체결고리(3)에 의해 고정 체결된 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 베이스 구조망(1)은 예컨대 유리섬유나 기타 콘크리트 등과 잘 혼합되어 함께 고정될 수 있으면서 유연성이 있는 재질로 만드는 것이 바람직하고, 특히 이 베이스 구조망(1)은 유연성이 있으면서 콘크리트속에 내장되었을 때 콘크리트의 전단강도를 향상시켜 줄 수 있는 재질이면 더욱 바람직하다.

그리고, 상기 케이블 히터(2)는 도면 2 에 도시한 바와 같이 다수개의 카본 필라멘트 발열선(3)이 다수개 집속되어 다발형을 형성시키며, 이 필라멘트 발열선(3) 위에 실리콘수지로 만들어진 1 개 이상 다수개의 절연층(4)이 입혀진 구조로 되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 케이블 히터(2)는 상기 카본 필라멘트 발열선(3)이 높은 전단강도를 가지면서 마음대로 구부릴 수 있도록 유연성이 있고, 이러한 카본 필라멘트 발열선(3) 위에 입혀져 있는 실리콘 수지의 절연층(4) 역시 유연성이 있기 때문에, 전체적으로 전단 강도가 뛰어나면서 예각으로도 구부릴 수 있는 유연성이 있는 것이다.

따라서, 상기 케이블 히터(2)가 체결되어 있는 베이스 구조망(1)를 마음대로 구부릴 수 있음은 물론 필요에 따라 둥글게 감을 수가 있으므로, 보관하기가 용이하고 간편하게 이송시킬 수 가 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 고안의 가열기구를 건물의 바닥면에 설치하고자 하는 경우의 일예를, 도면 3 을 참조하여 설명하자면 건물의 바닥면(5)에 먼저 단열재(6)를 깔고, 이 단열재(6) 위에 본 고안에 따른 가열기구(7)를 펼친 다음, 이 가열기구(7)위에 콘크리트(8)를 타설하면 완성되게 되는데, 이 과정에서 상기 콘크 리트로서 셀프 레벨링(self leveling) 콘크리트와 같은 재료를 사용하면 별도의 정리작업을 하지 않고서도 간단하게 본 고안에 따른 가열기구(7)를 설치할 수가 있는 것이다.

특히, 본 고안에 따른 가열기구(7)에서 사용하는 케이블히터(2)의 직경을 약 2.0mm 내외것으로 만들 수가 있으므로, 이 케이블 히터(2)를 매설하기 위해 일부러 많은 량의 콘크리트(8)를 타설하여 두꺼운 콘크리트층을 만들어야 할 필요가 없는 것이다.

따라서, 본 고안에 따른 가열기구(7)를 사용하면 콘크리트층을 두껍게 형성시키지 않아도 되므로, 기존의 난방시설이 되어 있는 건물의 바닥면에 이미 설치되어 있는 온수파이프나 기타 다른 난방수단을 제거하지 않고 그대로 둔 상태에서 본 고안에 따른 가열기구(7)를 간단하게 펼쳐 두고, 펼쳐진 가열기구(7) 위에 콘크리트(8)만 타설하면 간단하게 설치할 수도 있는 것이다.

한편, 상기 베이스 구조망(1)는 가열기구(7)를 설치하고자 하는 바닥면의 크기에 따라 적정한 크기로 자른 후, 베이스 구조망(1)에 상기 케이블 히터(2)를 크립(9)등으로 고정시키면 간단하게 만들 수가 있다.

그리고, 본 고안에서 사용하는 케이블히터(2)는 사용하고자 하는 장소와 얻고자 하는 온도의 범위에 따라 약 7 μ의 직경을 갖는 필라멘트 발열선(3)을 1000 본 이상에서 부터 115,000본 까지를 집속하여 사용한다.

그리고, 상기 카본 필라멘트 발열선(3) 다발위에 입혀진 실리콘수지층(4)은 통상 3개의 층으로 구성하되, 고온의 열에 의해 녹지 않으면서 열전도성과 탄성이 뛰어난 실리콘재질을 사용하여 만든다.

특히, 상기 카본 필라멘트 발열선(3)은 통전과 동시에 전면적으로 균일한 열량이 발열하게 되며, 니크롬선 등과 비교할 때 2 배이상의 발열효과가 있으므로, 에너지를 절약할 수가 있다.

또한, 온도관리를 미세하게 할 수가 있고, 바닥판(1)의 측면에 설치된 온도제어장치(6)를 제외한 별도의 부대설비가 필요하지 않으며, 내부의 카본 필라멘트 발열선(3)은 물론 외피를 이루는 수지층(4)도 탄성을 가지므로 그 전체가 플렉시블하여 시공 현장에 맞추어 배열하는 작업을 편리하게 할 수가 있는 것이다.

한편, 상기 수지층(4)이 내부의 카본 필라멘트 발열선(2)을 완벽하게 감싸고 있는 상태이기 때문에, 수지층(4)의 외부에 수분이 존재하여도 내부의 카본 필라멘트 발열선(2)에는 수분이 침투하지 못하게 되므로, 수분이 함유되어 있는 콘크리트(8)속에 안심하고 그대로 내장시켜 사용할 수가 있으며, 특히 상기 카본 필라멘트 발열선(2)은 산화되는 성질이 아니므로 사용에 따라 산화되어 노화되는 등의 문제가 발생하지 않으므로, 건축물의 내장재를 가열시키기 위한 발열수단으로서 효과적으로 사용할 수가 있는 것이다.

그리고, 가열작용에 따라 산화등의 문제가 발생하지 않으므로 유지관리가 별도로 필요하지 않게 된다.

또, 상기 카본 필라멘트 발열선(3)은 발열할 때 원적외선을 방사할 뿐만 아니라 복사열과 음이온을 발생시키는 특성이 있기 때문에, 본 고안에서와 같이 건축물의 바닥판재에서 발생할 수 있는 흙먼지 등을 실내에 비산되지 않게 하는 효과가 있으며, 복사열에 의해 가열시키는 특징이 있는 것이기 때문에, 이 복사열이 인체에 조사되면 열에너지가 발생하게 되어 인체가 내부로 부터 따뜻해지게 되어 체내세포가 활성화되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 건축물 바닥판 가열기구는 유연성이 있는 베이스 구조망(1)에 역시 유연성이 있으면서 발열 효과가 큰 카본 필라멘트로 구성된 케이블 히터(2)가 체결 고정된 구조로 되어 있으므로, 상기 일체로 되어 있는 베이스 구조망(1)을 건물의 바닥면에 간단하게 펼치기만 하면, 이 베이스 구조망(1)에 고정설치되어 있는 케이블 히터(2)를 일정한 간격으로 정확하게 배치시킬 수가 있으므로, 케이블 히터(2)의 배치를 위해 시공자가 별도의 배치작업을 하지 않아도 되는 것이다.

또한, 본 고안의 가열기구(7)는 베이스 구조망(1)에 케이블 히터(2)가 크립(9) 등에 의해 고정되어 있으므로, 이 케이블 히터(2)위에 콘크리트(8)를 타설하여도 이 콘크리트의 타설 충격으로 인해 배치상태가 가변되는 등의 현상이 발생하지 않게 되므로 항상 정확하고 일정한 간격으로 케이블 히터(2)를 세팅시키는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또, 본 고안에 따른 가열기구(7)를 구성하는 베이스 구조망(1)을 강성이 있는 재질로 만드는 경우에는 바닥면의 강도를 증가시켜 줄 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 유연성이 있는 베니스 구조망(1)에 카본 필라멘트 발열선(3) 다발로 구성된 케이블 히터(2)가 일체로 고정설치되어 이루어진 건축물의 바닥면 가열기구
2. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 구조망(1)이 유리섬유로 만들어진 것을 특징으로 하는 건축물의 바닥면 가열기구