KR200300253Y1 - 아파트 공동주택 층간 방진 방음겸 난방열전도 기능 고무패드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐타이어 고무분말을 이용한 층간 방진-방음용 건축재에 있어 고무가 갖는 단열 효과를 최소화하고 대신 전열 효과를 향상시킨 폐타이어 고무분말을 이용한 층간 방진-방음용 고무패드에 관한 것이다. 본 고안의 특징은 폐타이어 고무분말 무게대비 높은 열전도율(thermal conductivity)을 갖는 금속 분말을 바인더와 혼합하여 고온 고압으로 압축-성형한 고무패드이다. 본 고안은 고무 분말에 혼합된 금속 분말로 인하여 고무패드의 유효 열전도율(effective thermal conductivity)이 크게 향상되어 이를 바닥에 시공하였을 경우, 동계 난방시 애로사항인 전열장애를 크게 향상시키는 효과를 기대할 수 있다.

Description

아파트 공동주택 층간 방진 방음겸 난방열전도 기능 고무패드{omitted}

본 고안은 폐타이어 고무분말을 이용한 층간 방진-방음용 건축재에 관한 고안으로서, 최근의 공동주택에서 발생하는 소음과 진동에 대한 민원이 끊이지 않고 제기되고 있으며, 따라서 이러한 요구에 부응하기 위한 한 방편으로 기존 건축된 공동주택의 바닥에 소음과 진동을 흡수할 수 있는 고무패드를 시공하려는 노력들이 시도되고 있다. 그러나, 기존의 폐타이어 고무분말 패드는 고무분말이 다공질(porous) 구조가 갖는 열적 특성, 즉 낮은 열전도율 때문에 바닥 난방을 이용하는 국내의 공동주택의 경우, 바닥으로부터의 열이 잘 전달되지 않는 결정적 단점을 갖고 있다. 즉, 주택 바닥에 시공된 온수 배관으로부터 공급된 열은 모르타르 층, 방진방음 고무패드, 그리고 바닥 장식재를 통해 실내공기로 공급되는데, 열전달 경로에 열전달을 방해하는 방진방음용 고무패드 때문에 공급되는 온수로부터의 열량을 실내에 공급하지 못하게되고 따라서, 실내 가열을 위한 에너지의 소모가 더 크게 요구된다. 특히, 바닥으로부터의 열전달을 좀더 자세히 해석해보면, 각 층(layer), 즉 모르타르층-방진방음 고무패드층-바닥 장식재 층마다 갖는 각각의 열저항(thermal resistance)이 직렬로 연결된 것과 같은 형태로서, 연결된 열저항 중에 어느 하나라도 크게되면 이에 반비례하여 열전달은 크게 감소하게되며 이로 인해 실내 난방에 소요되는 열량이 더 많이 요구되며 이로 인한 에너지 손실은 매우 크다. 그러므로, 방진방음 효과를 얻을 수 있는 기존의 폐타이어 분말을 이용한 고무패드의 열전도율을 향상시키는 것이 요구되고 있다.

본 고안의 목적은 폐타이어 고무분말을 이용한 방진방음용 고무패드의 열전도율을 향상시켜 열전달을 향상시키고자 하는 것이다. 특히, 다공성 고무 분말 구조를 지닌 이러한 고무 패드는 고무분말 자체의 열전도율과 분말 사이사이에 형성된 기공(air gap)의 매우 낮은 열전도율 때문에 고무패드의 유효 열전도율은 고무 분말의 값보다 더 낮은 값을 갖게된다. 기공률(porosity)의 정도와 기공의 밀폐정도에 따라 유효 열전도율은 크게 달라지게 된다. 그러나 기공률의 감소는 방진방음의 효과의 감소로 이어진다고 알려져 있어 기공률을 감소시키는 것은 그리 바람직하지 못할뿐더러 임의로 기공률 조절이 쉽지 않다. 이와 같이 폐타이어 분말을 이용해 제조된 고무패드의 낮은 열전도율은 바닥으로부터의 열전달을 방해하는 주요 저항 요소가 된다. 이와 같이 고무패드의 낮은 열전도율을 향상시키기 위해서는 기존의 고무패드가 가지고 있는 구조적 구성과 열적 특성을 변화시킬 수 있는 기술이 필요하다.

도 1은 본 고안에 따른 고무패드를 도시한 사시도,

도 2는 기존 공동주택 바닥의 단면을 포함한 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 고무패드를 시공한 공동주택 바닥의 단면을 포함한 사시도〈도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명〉10 - 고무패드 11 - 고무 분말12 - 금속 칩 20 - 주택 바닥21 - 바닥 모르타르층 22 - 난방 배관30 - 바닥 장식재

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안에서는 고무 분말에 상대적으로 높은 열전도율을 갖는 폐금속 분말, 폐금속 칩, 철광석 성분의 농도가 높은 광석이나 모래 등을 예혼합하고 이를 결합시킬 수 있는 바인더와 혼합하여 고온 고압으로 압축-성형하여 고무패드를 제조하는 것이다. 즉, 고무 분말에 균일하게 분포된 고열전도성 분말의 존재를 통해 고무패드 내부에 새로운 전열경로를 제공하면서 고무패드의 열저항은 감소되고 열전도율은 증가된 형태로 나타나게 된다. 이와 같은 본 고안의 개략적인 구조가 도 1에 나타나 있다.도 1을 참조하여 구체적으로 본 고안의 층간 방진 방음겸 난방열전도 기능 고무패드의 일 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 두께가 5mm 내외의 박판 형태를 갖는 방진 방음겸 열전도 기능성 고무패드(10)는 내부의 기공률(porosity)을 적절히 유지하면서 고전도성 금속 칩(12)이 폐타이어 고무 분말(11)과 함께 균일하게 분포되어있으며 이러한 고무분말 및 금속분말이 혼합된 복합재는 바인더(binder)에 의해 내부적으로 결합되어 고무 패드가 구성된다. 본 고안은 이와 같이 기존의 폐타이어 고무 분말만을 이용한 방진-방음용 고무패드의 제조과정에서 고무분말에 열전도성이 우수한 금속 칩 또는 분말을 혼합하여 고무패드를 제조한 것으로 기존의 방진-방음의 우수한 특성을 유지하면서, 기존 제품보다 우수한 열전도 기능성을 갖는 기술적 특징을 갖는다.이와 같은 본 고안은 공동주택에서 발생하는 세대간 또는 층간 발생하는 진동과 소음 문제에 따라 기 시공된 공동주택에 대해서 만일 바닥 재시공을 할 경우, 엄청난 경제적 부담과 생활에 불편함을 초래하는 반면에 본 고안에 따른 방진방음겸용 열전도 기능성 고무패드를 기존 바닥 면에 깔면 매우 간단하고 용이하게 시공이 완료될 수 있어 별도의 생활의 부담을 피할 수 있다. 도 2를 참조하여 구체적으로 기존 바닥 구성을 설명하면 다음과 같다. 기존 바닥의 구성은 바닥재(20) 내에 온수 배관(22)이 설치되어 있으며 이를 일정 두께의 모르타르 층으로 구성된다. 모르타르층 위에 바닥 장식재(30)가 놓이게 된다. 이러한 기존 바닥재위에 진동 또는 소음이 발생하면 이웃한 공간으로 구조물을 통하여 전달되게 된다.도 3을 통하여 이러한 공동주택 바닥에 본 고안의 층간 방진 방음겸 난방열전도 기능 고무패드가 시공된 것을 설명하면 다음과 같다. 온수 배관(22)과 모르타르층으로 구성된 바닥(20)면 위에 약 5mm 정도의 박판 패드형태를 갖는 본 고안의 방진방음겸 열전도 기능성 고무패드(10)를 깔고 그 위에 바닥 장식재(30)를 시공한 사례이다. 도 3에서 도시된 바와 같이 온수 배관으로부터 모르타르 층, 고무패드, 바닥장식재를 통해 실내공기를 난방하는 국내 주택에 있어 방진방음을 위하여 열전도성이 낮은 고무패드를 시공한다면 단열효과 때문에 실내 난방이 고비용 저효율 형태로 바뀌게된다. 그러나 본 고안에 의해 열전도성을 향상시킨 고무패드를 시공하면 도 2에서 도시된 바와 같은 고무패드를 시공하기 이전의 경우와 거의 동일한 열전달(heat transfer)을 얻을 수 있으며 동시에 고무패드가 지니고 있는 우수한 방진 방음 효과를 얻을 수 있다.도 3에서도 나타난 바와 같이 고무패드로 인한 바닥과 천장 높이의 감소를 고려하여 각 경우에 따라, 적당한 두께의 고무 패드를 시공할 수 있는 것을 특징으로 한다. 적정 두께로는 5mm 내외가 좋은 것으로 실험 결과 나타났다.또한, 본 고안의 고무 패드는 낱장이 일정한 크기, 즉 하나의 실시예로 1000 mm ×500 mm 의 크기 형태를 갖기 때문에 바닥 면의 크기와 형상에 따라 짜임새 있게 시공이 가능하다. 또한, 본 고안의 고무 패드 시공은 모르타르 층 또는 그 위에 도포된 초배지에 접착시키기 위하여 보통의 접착제를 이용하여 용이하게 시공이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 기존의 고무 패드가 안고있는 단열재로서의 특성, 즉 바닥 난방을 통한 실내 난방형의 국내 주거환경에서 치명적인 단점 때문에 고무패드가 지니고있는 고유의 방진-방음의 우수한 특성이 있음에도 불구하고 실용화되지 못하고 있는데 반하여, 본 고안에 따라 전도성이 양호한 금속 칩이나 분말 또는 광석분말을 포함한 폐타이어 고무분말 성형 패드는 고무분말 자신의 열전도성보다 상당히 높은 유효 열전도율을 갖게되며 이로 인해 고유의 방진-방음의 우수한 특성을 그대로 살리면서 열전도 기능성을 추가한 효과를 갖는다.이와 같은 본 고안은 공동주택에서 발생하는 세대간 또는 층간 발생하는 진동과 소음에 따른 주거환경의 쾌적도가 사회적인 문제를 경제적으로 해결할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. 즉, 공동주택의 소음 진동 문제에 따라 기 시공된 공동주택에 대해서 만일 바닥 재시공을 할 경우, 엄청난 경제석 부담과 생활에 불편함을 초래하는 반면 본 고안에 따른 방진방음겸용 열전도 기능성 고무패드를 기존 바닥면에 깔면 매우 간단하고 용이하게 시공이 완료될 수 있어 별도의 생활의 부담을 피할 수 있다.

Claims (3)

1. 공동주택의 방진방음 바닥재로 사용되는 고무 분말을 바인더와 혼합하여 고온 압축 성형하여 제조되는 고무 패드에 있어서, 고무 분말에 열전도성이 우수한 금속 분말 또는 금속 칩을 예혼합하여 이를 바인더와 혼합하여 고안 압축 성형하는 것을 특징으로 하는 고무패드
2. 공동주택의 방진방음 바닥재로 사용되는 고무 분말을 바인더와 혼합하여 고온 압축 성형하여 제조되는 고무 패드에 있어서, 고무 분말에 열전도성이 우수한 철광석 분말, 또는 모래 등을 예혼합하여 이를 바인더와 혼합하여 고온 압축 성형하는 것을 특징으로 하는 고무패드
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서

   고무 분말은 폐타이어로부터 얻어진 고무 분말을 특징으로 하는 고무 패드