KR20020004704A - 합성수지 소재의 파넬을 이용한 복사난방 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온수에 의해 난방이 이루어지도록 하는 복사난방 방법에 있어서, 난방파넬(11) 및 난방파넬(11)의 하부에 조립되는 단열재(12)로 이루어진 난방부재 (10)에서 난방파넬(11)에 온수가 직접 유입되도록 하여 난방이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 복사난방 방법에 관한 것이다.

이때 각각의 난방부재(10)는 난방파넬(11)의 양끝단에 어긋난 위치로 존재하는 암,수 구조의 연결구인 연결홈(21)과 연결돌기(22)가 열에 의한 융착에 의해 서로 연결됨으로써, 시공 공간의 크기에 알맞게 시공된다.

이러한 본 발명의 복사 난방 방법은 파이프가 존재하지 않는 가운데 난방파넬(11)에 온수가 직접 유입되도록 함으로써, 바닥 전체에 균일한 온도 분포를 형성케 하였고, 난방파넬(11) 하부의 단열재(12)가 난방파넬(11) 하부로의 열손실을 최소화하여 난방파넬(11) 상부로의 방열량이 극대화되도록 하였다.

또한 난방파넬(11)과 단열재(12)가 조립되어 시판되기 때문에 시공시 별다른 부자재가 필요없게 되어 시공 공정이 현저히 단축되었으며, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌등의 올레핀계 수지, 엔지니어링 플라스틱 또는 올레핀계 수지와 엔지니어링 플라스틱이 조합된 합성수지 소재의 난방파넬(11)을 사용함으로써 경량화를 추구할 수 있게 되었다.

Description

합성수지 소재의 파넬을 이용한 복사난방 방법{Heating Method Using Panels Made of Plastic}

본 발명은 온수에 의해 난방이 이루어지도록 하는 복사난방 방법에 있어서, 난방파넬 및 난방파넬의 하부에 조립되는 단열재로 이루어진 난방부재에서 난방파넬에 온수가 직접 유입되도록 하여 난방이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 복사난방 방법에 관한 것으로, 이를 좀더 상세히 설명하면 파이프가 존재하지 않는 가운데 난방파넬에 온수가 직접 유입되도록 함으로써, 바닥 전체에 균일한 온도 분포를 형성케 하고, 난방파넬 하부의 단열재가 난방파넬 하부로의 열손실을 최소화하도록 함으로써 난방효과를 극대화시킬수 있는 복사난방 방법에 관한 것이다.

이때 각각의 난방부재는 난방파넬의 양끝단에 어긋난 위치로 존재하는 암,수 구조의 연결구인 연결홈과 연결돌기가 상호 조립됨으로써, 시공 공간의 크기에 알맞게 시공된다.

복사난방 방법에는 습식 방식에 의한 난방 방법 및 조립식에 의한 난방 방법이 있는데, 여기서 습식 방식이란 물을 사용하는 습식 재료에 의해 시공되는 것을 말하고, 조립식이란 건식 방식의 다른 이름으로, 미리 성형한 건조부재를 조립하여 시공하는 것을 말한다.

종래의 난방 방법은 콘크리트를 이용한 습식 방식에 의한 난방 방법이 주류를 이루는 가운데, 조립식과 습식 방식을 병행한 난방 방법 및 조립식 난방 방법이 개발되어 일부 적용되어 왔다.

이중, 콘크리트를 이용한 습식 방식에 의한 난방 방법은 온수가 유입하게 될 파이프가 상부의 마감 모르타르에 매설되는 형식으로 시공되는 것으로, 파이프에 온수를 흘려 보내어 이로부터 발생한 열에 의해 난방이 이루어지도록 한 것인데, 이는 경량기포 콘크리트 타설, 양생, 필름 적층, 와이어 메쉬 설치, 배관, 마감 모르타르 타설 및 양생의 복잡한 순서로 시공된다.

따라서 현장 타설식이고 동일한 작업자에 의해 시공되는 것이 아니라 각기 다른 작업자에 의해 시공되기 때문에 불균일한 품질이 문제시되었고, 현장에서의 기후 조건에 영향을 받기 때문에 공사가 제한될 수 밖에 없었고, 콘크리트 및 시멘트 모르타르의 양생(養生) 시간이 길어 시공 공기(工期)가 약 30 - 40일 정도로 길었으며, 다른 공사와의 간섭이 컸을 뿐만 아니라, 콘크리트에 크랙이 발생하거나 누수등의 하자가 있을 경우에는 보수를 하기 위해 콘크리트를 제거해야 하는 큰 공사가 뒤따르게 되는 등의 불편한 문제점을 가지고 있었다.

콘크리트와 같이 고비중의 무기질 소재에 의한 고중량으로 인해 건물의 하중상에 문제점이 있었고, 층구조에 있어서는 경량 기포 콘크리트가 약 70㎜, 시멘트 모르타르가 약 40㎜로 최소한의 층두께가 110㎜이기 때문에 상대적으로 주거공간내에서의 천정이 낮아질 수 밖에 없었으며, 난방 시작후 온열감을 느끼는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 난방 시작 후 파이프 주변과 파이프와 파이프의 중간 부분에서 보이는 온도 편차가 크게 나타나 바닥 표면의 온도 분포가 고르지 않게 되는 현상이 발생되어 난방의 균일성 및 쾌적성 측면에서 미흡했고, 파이프의 상하좌우 방향으로 방열이 일어나기 때문에 그만큼의 열손실이 되는 문제점이 있었다.

이에 따라 콘크리트를 이용한 습식 방식에 의한 난방 방법의 시공성 및 난방 품질을 개선한 것으로, 조립식과 습식 방식을 병행한 난방 방법이 개발되었다.

이러한 조립식과 습식 방식을 병행한 난방 방법은 하부에 파이프를 포함한 조립식 난방 구조체가 시공된 후, 상부에 마감 모르타르를 처리하는 방식으로 시공되는 것으로, 파이프에 온수를 흘려 보내어 이로부터 발생한 열에 의해 난방이 이루어지도록 한 것인데, 모르타르의 양생시간이 필요하고, 하부 구조체에 의해 상부의 모르타르층에 균열이 발생할 수 있으며, 그 밖에 하자보수나 개보수 부분에 있어 불편하며, 난방 시작후 온열감을 느끼는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 난방 시작 후 파이프 주변과 파이프와 파이프의 중간 부분에서 보이는 온도 편차가 크게 나타나 바닥 표면의 온도 분포가 고르지 않게 되는 현상이 발생되어 난방의 균일성 및 쾌적성 측면에서 미흡했고, 파이프의 상하좌우 방향으로 방열이 일어나기 때문에 그만큼의 열손실이 되는 문제점이 있었다.

이에 따라 조립식과 습식 방식을 병행한 난방 방법의 문제점을 개선하기 위해 조립식 난방 방법이 개발되었다.

이러한 조립식 난방 방법은 하부에 파이프를 포함한 조립식 난방 구조체가 시공된 후, 상부에 마감 모르타르를 처리하는 대신에 파넬을 사용하여 시공되는 것으로, 파이프에 온수를 흘려 보내어 이로부터 발생한 열에 의해 난방이 이루어지도록 한 것인데, 모르타르의 양생시간이 필요없게 되었고, 품질의 규격화가 이루어지긴 했으나, 난방 부자재가 많이 필요했고, 이를 현장에서 단계적으로 시공하여야 했기 때문에 다소 복잡한 문제점이 있었으며, 난방 부자재의 원활한 수급문제 또한 야기되었다.

또한, 난방 시작 후 파이프 주변과 파이프와 파이프의 중간 부분에서 보이는 온도 편차가 크게 나타나 바닥 표면의 온도 분포가 고르지 않게 되는 현상이 발생되어 난방의 균일성 및 쾌적성 측면에서 미흡했고, 파이프의 상하좌우 방향으로 방열이 일어나기 때문에 그만큼의 열손실이 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명에서는 상기의 문제점들을 해결하고자 합성수지 소재를 이용하여 제조한 난방파넬과 단열재가 조립되어 이루어진 난방부재에서 난방파넬에 직접 온수가 유입되도록 하여 난방이 이루어지도록 하는 난방 방법을 제공하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 난방파넬의 사시도.

도 2a는 도 1의 "A"부분 상세사시도.

도 2b는 도 1의 "B"부분 상세사시도.

도 3은 본 발명에 따른 난방파넬의 내부구조도.

도 4는 본 발명에 따른 단열재의 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 난방부재의 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 난방부재의 시공도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 : 난방부재 11 : 난방파넬

12 : 단열재 21 : 연결홈

22 : 연결돌기 23 : 칸막이

24 : 연결홈 끼움홈 25 : 연결돌기 끼움홈

26 : 난방파넬 끼움홈 30 : 연결부재

40 : 온수 공급부 50 : 온수 배출구

이하 첨부도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 난방파넬과 단열재로 이루어지는 난방부재의 구조를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 난방파넬(11)도로서, 도면상의 좌측 상단 모서리 부분에 연결홈(21)이 일체로 성형되어 있고, 우측 하단 모서리 부분에 연결돌기(22)가 일체로 성형되어 있는 난방파넬(11)을 보인다.

이러한 난방파넬(11)은 본 발명의 난방 방법에 있어서, 온수가 직접 유입됨으로써 균일한 난방 효과를 나타내도록 하는 역할을 하는 것으로, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌등의 올레핀계 수지, 엔지니어링 플라스틱 또는 올레핀계 수지와 엔지니어링 플라스틱이 조합된 합성수지 소재를 사용하여 블로우성형으로 제조한 것이다.

여기서, 연결홈(21)과 연결돌기(22)에 대해서는 다음의 도 2a 및 도 2b를 통해 살펴본다.

도 2a는 도 1의 "A"부분 상세사시도로서, 연결홈(21)이 난방파넬(11)의 모서리 부분에 90도 방향으로 일체로 성형되어 있음을 보여주고, 도 2b는 도 1의 "B"부분 상세사시도로서, 연결돌기(22) 또한 난방파넬(11)의 모서리 부분에 90도 방향으로 일체로 성형되어 있음을 보여준다.

이러한 연결홈(21)과 연결돌기(22)는 각각의 난방파넬(11)을 연결시켜 줌과 동시에 온수의 이동통로 역할을 하는 것으로, 하나의 난방파넬(11)에는 각각 하나의 연결홈(21)과 연결돌기(22)가 서로 어긋난 방향으로 성형되어 있고, 또한 연결홈(21)의 내경과 연결돌기(22)의 외경은 서로 일치되도록 설계되어 암수 구조를 갖게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 난방파넬(11)의 내부구조도로서, 난방파넬(11)의 내부에 칸막이(23)가 형성되어 있음을 보인다.

이러한 칸막이(23)는 난방파넬(11)에 유입되는 온수의 흐름을 유도하는 역할을 하고, 시공후 하중에 의한 지지대 역할을 하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 단열재(12)의 사시도로서, 도면상의 좌측상단에 연결홈 끼움홈(24)이 형성되어 있고, 우측하단에 연결돌기 끼움홈(25)이 형성되어 있으며, 가운데 부분에 난방파넬 끼움홈(26)이 형성되어 있는 단열재(12)를 보여준다.

이때 연결홈 끼움홈(24)과 연결돌기 끼움홈(25)은 난방파넬(11)의 연결홈 (21)과 연결돌기(22)가 안착될 수 있는 구조로 되어 있고, 난방파넬 끼움홈(26)은 난방파넬(11)이 안착될 수 구조로 되어 있다.

이러한 단열재(12)는 본 발명의 난방 방법에 있어서, 난방파넬(11)의 하부에 조립됨으로써, 난방파넬(11) 하부로의 열손실을 최소화하도록 하는 역할을 하는 것으로, 이피에스(EPS : Extended Poly Styrene)를 사용하여 블로우성형으로 제조한 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 난방부재(10)의 사시도로서, 난방파넬(11)과 단열재 (12)가 조립되어 이루어진 난방부재(10)를 보여준다.

이러한 난방부재(10)의 조립방법은 다음과 같다.

먼저, 연결홈 끼움홈(24), 연결돌기 끼움홈(25) 및 난방파넬 끼움홈(26)이 형성되어 있는 단열재(12)의 상부에 연결홈(21) 및 연결돌기(22)가 형성되어 있는 난방파넬(11)을 가져와 난방파넬(11)의 연결홈(21)은 단열재(12)의 연결홈 끼움홈 (24)에, 난방파넬(11)의 연결돌기(22)는 단열재(12)의 연결돌기 끼움홈(25)에, 난방파넬(11)은 단열재(12)의 난방파넬 끼움홈(26)에 안착시켜 난방파넬(11)과 단열재 (12)를 조립한다.

도 6은 본 발명에 따른 난방부재(10)의 시공도로서, 난방파넬(11)과 단열재 (12)가 조립되어 이루어진 난방부재(10)들을 연결하여 시공한 것을 보여준다.

난방부재(10)의 시공방법은 다음과 같다.

난방부재(10)의 시공은 별다른 부자재를 이용하는 것이 아니라 난방부재(10)의 난방파넬(11)과 난방파넬(11)을 직접 연결하는 것으로, 시공 공간의 크기에 적합한 갯수의 난방부재(10)를 사용하여, 각각의 난방부재(10)의 난방파넬(11)에 일체로 성형되어 있는 연결홈(21)과 연결돌기(22)를 열로 융착하여 연결하는 것이다.

이러한 열에 의한 융착방식은 누수현상과 같은 문제점을 해결하고, 난방 방법의 수명을 증대시키는 효과가 있다.

다음, 도면상의 좌측 가장자리 부분에 연결되지 않고 이웃하는 연결홈(21)과 연결홈(21) 및 우측 가장자리 부분에 연결되지 않고 이웃하는 및 연결돌기(22)와 연결돌기(22)는 연결부재(30)를 사용해 열로 융착하여 연결하며, 도면상의 좌측상단에 위치하는 연결홈(21)은 온수 공급부(40)의 역할을 하고, 우측하단에 위치하는 연결돌기(22)는 온수 배출구(50)의 역할을 하며, 난방부재(10)의 시공을 끝낸 다음, 온수 공급부(40)는 분배기에서 나온 파이프와 연결되고, 온수 배출구(50)는 분배기로 들어가는 파이프와 연결된다.

즉, 분배기에서 공급된 온수는 온수 공급부(40)를 통해 난방파넬(11)에 유입되어 난방파넬(11) 내부의 칸막이(23)에 의해 유로를 형성하며 난방파넬(11)을 난방시키게 되고, 다시 온수 배출구(50)를 통해 분배기로 유입되는 것이다.

이하 실시예 및 비교예에서는 본 발명의 난방부재(10)를 사용한 난방 방법과 종래의 습식 방식에 의한 난방 방법에서의 난방효과 및 표면 온도의 균일성을 비교하기 위해 각각의 방법에서의 표면방열량과 바닥표면의 온도분포를 측정한 것을 보여준다.

실시예

본 발명의 난방부재(10)를 사용한 난방 방법에 의한 난방효과 및 표면 온도의 균일성을 알아보기 위해 다음과 같은 실험을 하였다.

먼저, 본 발명의 난방부재(10)를 사용한 난방 방법에 의한 난방효과를 알아보기 위하여 20 ±1℃의 실내 온도하에서 온수 공급 온도를 50℃로 하고 유속은 3ℓ/min으로 하여 온수를 공급한 다음, 임의로 지정한 여덟군데에서 표면 열류센서를 이용하여 바닥에서 실내로의 방열량을 측정하였다.

그 결과 본 발명의 난방 방법에 의한 표면방열량은 여덟군데에서 0.124- 0.158KJ/㎡sec로 평균 방열량은 0.137KJ/㎡sec로 측정되었다.

다음, 본 발명의 난방부재(10)를 사용한 난방 방법에 의한 표면 온도의 균일성을 알아보기 위하여 3.2㎡ 면적의 20 ±1℃의 실내 온도하에서 온수 공급 온도를 50℃로 하고 유속은 3ℓ/min으로 하여 온수를 공급한 다음, 30분 경과 후 임의로 지정한 여덟군데에서 온도계를 이용하여 바닥의 온도를 측정하였다.

그 결과 본 발명의 난방 방법에 의한 바닥의 온도 분포는 35 - 37.7℃로 표면 온도 편차는 최대 2.7℃로 나타났다.

비교예

종래의 습식 난방 방법에 의한 난방효과 및 표면 온도의 균일성을 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 하였다.

먼저, 종래의 습식 난방 방법에 의한 난방효과를 알아보기 위해 20 ±1℃의실내 온도하에서 온수 공급 온도를 50℃로 하고 유속은 3ℓ/min으로 하여 온수를 공급한 다음, 배관 직상부, 배관 중간부 및 배관 중앙부의 세군데에서 표면 열류센서를 이용하여 바닥에서 실내로의 방열량을 측정하였다.

이때 배관 직상부란 파이프가 위치하는 지점이고, 배관 중간부란 파이프와 파이프 사이의 간격을 4등분하였을 때의 1/4지점과 3/4지점이며, 배관 중앙부란 파이프와 파이프 사이의 정중앙 지점을 말하는 것이다.

그 결과 종래의 습식 난방 방법에 의한 표면방열량은 각각 배관 직상부에서 0.112KJ/㎡sec, 배관 중간부에서 0.089KJ/㎡sec, 배관 중앙부에서 0.079 KJ/㎡sec으로 평균 방열량은 0.093KJ/㎡sec로 측정되었다.

다음, 종래의 습식 난방 방법에 의한 표면 온도의 균일성을 알아보기 위하여 3.2㎡ 면적의 20℃ ±1℃의 실내 온도하에서 온수 공급 온도를 50℃로 하고 유속은 3ℓ/min으로 하여 온수를 공급한 다음, 30분 경과 후 배관 직상부, 배관 중간부 및 배관 중앙부의 세군데에서 온도계를 이용하여 바닥의 온도를 측정하였다.

그 결과 본 발명의 난방 방법에 의한 바닥의 온도는 배관 직상부에서 27℃, 배관 중간부에서 22℃, 배관 중앙부에서 18℃로 표면 온도 편차는 최대 9℃로 나타났다.

이러한 본 발명의 복사 난방 방법에 의한 효과는 상기의 실시예 및 비교예에서 볼수 있듯이, 파이프가 존재하지 않는 가운데 난방파넬(11)에 온수가 직접 유입되도록 함으로써, 바닥 전체에 균일한 온도 분포를 형성케 하였고, 난방파넬(11)하부의 단열재(12)가 난방파넬(11) 하부로의 열손실을 최소화하여 난방파넬(11) 상부로의 방열량이 극대화되도록 하였음을 알수 있다.

또한 난방파넬(11)과 단열재(12)가 조립되어 시판되기 때문에 시공시 별다른 부자재가 필요없게 되어 시공 공정이 현저히 단축되었다.

아울러, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌등의 올레핀계 수지, 엔지니어링 플라스틱 또는 올레핀계 수지와 엔지니어링 플라스틱이 조합된 합성수지 소재의 난방파넬(11)을 사용함으로써 경량화를 추구할 수 있게 되었다.

Claims (3)

1. 온수에 의해 난방이 이루어지도록 하는 복사난방 방법에 있어서, 난방파넬 (11)의 연결홈(21)이 단열재(12)의 연결홈 끼움홈(24)에, 난방파넬(11)의 연결돌기 (22)가 단열재(12)의 연결돌기 끼움홈(25)에, 난방파넬(11)이 단열재(12)의 난방파넬 끼움홈(26)에 안착됨으로써 난방파넬(11)과 단열재(12)로 조립되는 난방부재 (10)에서 난방파넬(11)에 온수가 직접 유입되도록 하여 난방파넬(11)의 내부에 형성되어 있는 칸막이(23)에 의해 온수의 흐름이 유도되게 함으로써 난방이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 복사난방 방법.
2. 제 1항에 있어서, 각각의 난방부재(10)는 난방파넬(11)에 일체로 성형되어 있는 암수 구조의 연결구인 연결홈(21)과 연결돌기(22)가 열에 의한 융착에 의해 서로 연결됨으로써 시공되는 것을 특징으로 하는 복사난방 방법.
3. 제 1항에 있어서, 난방파넬(11)은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌등의 올레핀계 수지, 엔지니어링 플라스틱 또는 올레핀계 수지와 엔지니어링 플라스틱이 조합된 것을 사용하여 블로우성형으로 제조한 것을 특징으로 하는 복사난방 방법.