KR200344474Y1 - 불연건축용패널 - Google Patents

Abstract

본 고안은 발포진주암 및 발포 질석입자를 원료로 하여, 불연성을 갖도록 설계한 불연건축용패널에 관한 것으로써, 광석의 일종인 진주암과, 질석을 분쇄하고, 분쇄된 입자를 발포시켜 경량화한 후, 유, 무기 바인더와 혼합하고, 이 충진제를 예열의 단계를 거쳐 신속한 건조, 경화를 유도하고, 패널의 측면이 철판으로 형성된 서랍식패널구조물에 투입하여, 접합, 폐쇄, 절단하는 공정을 통하여 제조한 불연건축용패널에 관한 것이다. 특히, 예열의 공정을 새로이 추가하므로써 생산공정에서 패널의 실질적인 양산을 가능도록 고안하였다.

Description

불연건축용패널{Noncombustible panel for construction}

본 고안은 발포진주암 및 발포질석 입자를 원료로 제조한 열과 불에 강한 불연건축용패널에 관한 것으로서, 더 상세하게는 광석의 일종인 진주암과 질석을 분쇄하고, 분쇄된 입자를 발포시켜 경량화하고, 상기 경량화한 입자를 무기 또는 유기 바인더와 혼합하여 패널의 중공부에 충진하고, 건조, 경화의 단계를 거쳐 제조한 건축용패널에 관한 것이다.

현재 시중에 보급되고 있는 조립식 건축용패널은 그 내부에 충진제로 스치로폼입자판이나 폴리우레탄스폰지, 유리솜(글라스울) 등의 충진제를 양측 철판 사이에 삽입한 형태의 패널이 제공되고 있다.

그러나 상기와 같은 충진제의 재료들 중 스치로폼 입자판은 열에 매우 약하여 화재가 발생하게 되면 다량의 유독 가스가 발생하여 인명피해는 물론 재산상의 손실과 대기오염의 물질을 방출하여 환경의 파괴를 초래하게 된다. 또한 패널의 내부에 충진된 스티로폼은 그 수명이 4~5년으로 짧은 기간에 패널 내부의 충진효과가 급격히 저하되어 건축물의 약화는 물론 그 본래의 사용목적인 방음, 단열의 기능이 저하되는 단점이 있으며, 폴리우레탄을 충진제로 장착된 경우에도 열과 물에 약하고, 화재시 스티로폼과 마찬가지로 다량의 유해가스를 방출한다. 또한, 유리솜(글라스울)은 불연소재이나 패널의 제조 공정과 설치 공정에서 유리가루의 분진이 발생함으로써 작업자가 유리가루의 분진을 흡입하게 되어 발암의 원인이 되며, 직업병을 유발하게 된다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점이 해소된 패널을 제공하기 위해 착안된 것으로, 생산 공정에서부터 설치 작업 그리고 사용기간 내내 인체에 완전 무해하며, 화재 발생시에도 유해가스의 발생이 전혀 없어 환경과 인체를 보호할 수 있는 불연건축용패널을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 광석의 한 종류인 진주암과 질석을 적당한 크기로 분쇄하고, 상기 분쇄된 진주암, 질석의 입자를 섭씨 1000도씨~1200도씨로 소성하여 진주암 또는 질석의 입자에 기공을 형성시켜 냉각시키므로써 그 비중이 0.01(1cm당)이하인 발포진주암 및 발포질석 입자를 제조하고, 상기 얻어진 발포진주암과 발포질석입자를 단독 또는 혼용하여, 유, 무기 바인더와 혼합한다. 상기 혼합된 충진물을 미리 제작된 서랍형의 패널 구조물 내부에 부어 충진하고, 건조, 경화하고, 개구부 면재를 덮어 접합하고, 폐쇄하므로써 본 고안에 따른 불연건축용패널을 제공할 수 있다.

도1은 패널의 양 면재 예시도(서랍식 패널구조물과, 개구부 면재).

도2는 면재를 절곡하여 구성한 패널.

도3은 잔넬을 이용한 패널.

도4는 절곡과 리벳접합을 이용한 패널.

도5.6은 패널 내부 보강용 코어 장착 예시도.

도7은. 예열기를 통한 패널 제조방법을 그림으로 나타낸 것.

(본 도7은 서랍식패널구조물(10-1)을 단순화한 형태의 그림으로 나타낸 것임을 밝힌다.)

본 고안의 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

(본 고안에 있어서는 패널을 구성요소는 2개의 면재(철판)와 양측면재, 내부 충진재, 내부 보강재(코아)로 나눌 수 있다.)

진주암과 질석을 적당한 크기로 분쇄하고 상기 분쇄된 진주암, 질석 입자를 섭씨 1000∼1200도씨로 소성하여 진주암 및 질석의 입자에 기공을 형성시킨 후 냉각시켜 비중이 0.01이하인 진주암 및 질석의 발포입자를 제조한다.

한편 상기의 패널의 구성요소 중, 철판으로 이루어진 2개의 면재(面材)중, 면재일면의 양측 끝단부나 면재양면(1-a,1-b)의 양측 끝단부에, 측면재를 접합하는데, 그 형태는 면재와 분리하여 제작된 측면재와 면재부에 연결재단되어 제작된 측면재가 있다. 이 측면재 제작방법으로는 철판을 개별적으로 설계, 제작한 잔넬(3-a, 3-b)형과 면재에 연결하여 측면재를 구성한 절곡형의 측면재가 있다. 절곡형의 측면재는 면재의 재단시 측면을 구성할 철판의 칫수를 면재에 초과연결재단하여 절곡(1-a,4-c)을 가하므로써 측면을 형성할 수 있도록 제작한다. 상기 두 가지 방법으로 측면재를 구성한 후, 그 측면재를 접합하기 위한 방법으로는 잔넬형의 측면재는 철판용접착제나 스파트 접합법을 사용하고,

절곡식 측면재는 철판용 접착제나 리벳 접합, 통조림 접합방식을 사용한다. 그러나 상기 접합 방식에는 제한이 없으며, 효과적인 결과를 유출할 수 있는 다양한 방식의 접합법을 선택하여 사용함이 바람직하다.

상기 기술한 방법으로 측면이 형성된 서랍형 패널 구조물(1-c,1-d)이 형성되면 그 내부에 충진제를 부어 충진한다.

한편 본 고안의 과제를 수행함에 있어, 유, 무기 바인더와 혼합한 발포진주암이나 발포질석 또는 그 발포진주암과 질석의 혼합물을 서랍식패널구조물에 충진하고 건조, 경화하는 과정에서, 충진제의 건조, 경화에 소요되는 시간을 단축하는 것이 제품의 양산을 가능하도록 하는 과제이므로, 당 과제를 해결하기 위하여, 본 고안에서는 상기 서랍식패널구조물에 충진하기전, 충진제를 제조하는 과정에서 발포진주암(30) 및 발포질석(30)과 유,무기 바인더(40)를 혼합 예열기(20)에 투입하여, 당 예열기 내에서 혼합과 동시에 100도씨 이상의 온도로(바인더의 종류에 따라 가변 적용)가열하여 충진제를 예열시키고, 예열된 충진제를 혼합 예열기 밖으로 투출시킴과 동시에 충진제가 콘베어(60) 위의 서랍식패널구조물(10-1) 내에 투입되도록 하고, 투입된 충진제를 압축롤러(50)아래로 통과시켜 압착한다. 롤러를 통과하면 패널의 개구부 면재를 덮어 접합하여 폐쇄하므로써 신속한 충진제의 건조, 경화를 유도하여 생산현장에서 패널의 실질적인 양산이 가능하도록 한 것이다.

한편, 상기의 원료로 충진제를 구성함에 있어 발포입자들을 단독 또는 혼용으로 유,무기 바인더와 혼합하게 되는데, 이에 발포진주암과 발포질석을 혼합하는 이유는 발포진주암을 단독으로 사용하여 충진제를 구성하는 것 보다 발포질석을 혼용하므로써 비중이 감소하고, 강도가 더욱 증강된 패널을 제공할 수 있기 때문이다.

다음은 상기 예열공정을 쉽게 이해하도록 하기 위해 본 발명에 의한 불연건축용패널를 제조하는 공정의 일 예를 들어 자세히 설명하면 다음과 같다.

발포진주암 및 질석입자를 적당한 크기로 분쇄하고 섭시 1000~1200도씨로 소성하여, 발포진주암과 발포질석입자를 제조한다.

상기 입자(30)들을 단독 혹은 혼용하여 무기 바인더인 규산소다(40)와 함께 예열기(20)에 투입하여 혼합하면서, 100도씨 이상으로 충진제를 예열시키고, 이를 패널성형제조 콘베어(60)상단에 이동하고 있는 서랍식패널구조물 내에 투입한다. 충진제가 투입된 서랍식 패널구조물을 압축롤러(50) 아래로 통과시켜 두께와 밀도를 조정하고, 압축롤러를 통과한 패널구조물(10-1)에 개구부 면재(10)를 덮어 접합, 폐쇄하는 공정을 통해 본 고안에 의한 패널을 제조한다.

상기 규산소다와 혼합된 발포질석과 발포진주암은 그 혼합물 내에 다량의 수분을 함유하고 있으므로 예열공정이 없이 패널내부에 충진하고, 후(後)가열공정을 통해 건조, 경화를 유도하는 경우에는 충진원료인 발포질석과 진주암이 열전도를 차단하는 작용을 하게 되므로, 충진제 내의 수분을 증발시켜 건조, 경화를 유도하는데 소요되는 시간이 장기화되고, 또 가열의 과정이 길어짐으로써 가열되는 면재부(철판)가 열로 인한 변형과 손상을 초래하게 되므로 실제 생산 공정에서의 양산이 불가하게 되는 것이다.

그러므로 상기 예열과정에서 규산소다에 함유된 수분을 100도씨 이상으로 예열하여 증기화시켜 충진제를 충진하기 전 단계인 예열기(20)에서 충진제가 투출되는 과정에서 부터 수분을 방출시키고, 최종적으로 잔류하는 증기는 패널내부에 충진하여 개구부를 폐쇄하는 과정에서 증발시키도록 함으로써 충진제의 신속한 건조와 경화를 가능하도록 한다.

이 제조공정을 통해 규산소다를 바인더로 사용한 불연패널의 양산이 가능하게 되는 것이다.

또 상기 제시된 다양한 구조의 패널을 제작하는 과정에서는, 패널의 길이가 길어지면서 야기될 수 있는 내구성의 문제인, 패널의 꺾임과 휘어짐의 현상을 보완할 수 있도록 하기 위해, 본 고안에서는 측면부를 철판으로 구성하는 서랍형의 패널구조물을 형성하였다. 그러나 이보다 더 강화된 구조의 패널을 얻기 위해서는 도5.6과 같이 잔넬형의 철판(3-a,3-b,5-e)을 서랍형의 패널 구조물 내부에 1개 이상 장착하여 지지대를 구성하거나, 도(6-f)와 같거나 또는 유사한 형태의 철판구조물을 서랍형의 패널 구조물 내부에 장착하고, 이렇게 형성된 서랍형의 패널 구조물 내부에 예열된 충진제를 충진, 개구부를 상기와 같은 접합방식으로 접합하여 패널을 제조함으로써, 패널의 길이나, 하중이 증가될 경우에 우려되는 패널의 내구성을 증강시켜 패널 구조물의 변형(꺾임, 굴절)을 완벽히 제어할 수 있다. 이 때 내부에 장착된 철판 구조물은 특별히 패널 양측 면재의 내면에 접합하지 않아도 내부에 충진될 접착제와 혼합된 발포진주암(또는 발포질석입자), 또는 접착제와 혼합된 발포진주암과 발포질석의 혼합물이 건조, 경화단계를 거치면서 자연 고착되게 되므로 지지대의 역할을 무리 없이 수행할 수 있다.

본 고안의 작용을 설명하기 위해 다른 일 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

불연, 무가스, 경량 및 장구한 내구성을 해결하기 위해 광석의 한 종류인 진주암과 질석을 적당한 크기로 절단 분쇄한다.

1)상기 절단 분쇄된 진주암과 질석의 크기는 1~10mm의 크기로 분쇄한다.

상기 분쇄된 진주암과 질석의 입자를 1000~1200도씨로 소성하면 진주암과 질석의 입자내에 기공이 형성되어 부피가 팽창되고, 상기 팽창된 부피를 갖는 진주암과 질석을 냉각시켜 비중이 0.01이하인 아주 가벼운 진주암과 질석의 발포입자를 제조한다.

2)배합의 일 예로써, 발포진주암입자와 발포질석입자 80~90%와 무기 또는 유기 접착제 10~20%(라텍스, 멜라민, 등)를 혼합한 후, 도2.3.4와 같이 특별히 측면이 철판구조로 구성된 서랍식패널구조물을 콘베어로 이동시키면서 충진제를 내부에 충진하고, 충진된 서랍식 패널구조물을 120~200도씨로 1~3분 가열하여 건조시키고, 경화한다.

단, 필요한 경우에 서랍형의 패널구조물에 충진제를 충진하기 전 단계에서, 패널의 강도를 더욱 증가시키기 위해 개별 설계된 철판 보강코아(도5-a.6-a)를 장착한다.

3) 개구부 면재를 덮어, 상기에 제시된 적절한 공정 즉, 철판용접착제, 스파트접착, 리벳접합, 통조립접합 방식으로 접합하고, 폐쇄한 후, 용도에 맞는 규격으로 절단하여 제품을 완성한다.

그러나 상기 접합 방식에는 제한이 없으며, 효과적인 결과를 유출할 수 있는 다양한 방식의 접합법을 선택하여 사용함이 바람직하다.

본 고안은 상기 기술한 특정의 바람직한 실시예들에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그 와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 방법으로 제조된 건축용 패널은 기존의 패널이 갖고있는 유해 가스와 패기물로 인한 환경공해적인 측면과 패널 내구성의 결함으로 인한 꺾임과 휨현상의 발생, 제조와 설치 공정에서 발생하는 유해물질로 인한 발암, 직업병의 유발원인을 제거하여 양질의 불연건축용패널를 제공할 수 있으며, 또한 철판으로 측면부가 형성된 패널을 제공하므로써 기존샌드위치 패널의 평면 연결부와 패널건축물의 모서리 교합부가 쉽게 변형 파손되었던 단점이, 본 고안에서는 측면부를 철판구조로 형성하므로써 2중철판으로 강화되어 쉽게 변형, 파손되는 것을 방지할 수 있도록 해준다.

Claims (8)

1. 발포경량화한 진주암과 질석입자들을 단독 또는 혼용하여, 무기 또는 유기 접착제와 혼합하고, 상기 원료를 서랍형의 구조로 형성된 서랍식패널구조물의 내부에 충진하여, 경화, 건조하고, 개구부 면재를 덮어 접합, 폐쇄, 절단하여 필요한 규격으로 절단하여 형성한 것을 특징으로 하는 불연건축용패널.
2. 발포경량화한 진주암과 질석입자들을 단독 또는 혼용하여, 무기 또는 유기 접착제와 혼합하고 상기 원료를 서랍형 구조의 서랍식패널구조물 내부에 충진하고 경화, 건조, 접합, 폐쇄, 절단하여 형성한 패널에 있어, 패널을 서랍식 패널구조물의 형태로 형성하기 위하여, 철판을 개별적으로 설계하고 절단.접합하여 (Ⅰ,,Ⅱ 형태)를 형성하고, 이 것을 패널의 측면에 접합하여 형성한 것을 특징으로 하는 불연건축용패널.
3. 발포경량화한 진주암과 질석입자들을 단독 또는 혼용하여, 무기 또는 유기 접착제와 혼합하고 상기 원료를 서랍형 구조의 서랍식패널구조물 내부에 충진하고 경화, 건조, 접합, 폐쇄, 절단하여 형성한 패널에 있어, 패널의 측면재로 구성될 부분을 형성하기 위하여, 일측 또는 양측 면재에 측면부를 형성하는 데 필요한 만큼의 칫수를 연장하여 초과 재단하고, 그 초과된 부분을 인위적으로 절곡하여 패널의 측면부로 구성한 것을 특징으로 하는 불연건축용패널.
4. 발포경량화한 진주암과 질석입자들을 단독 또는 혼용하여, 무기 또는 유기 접착제와 혼합하고 상기 원료를 서랍형 구조의 서랍식패널구조물 내부에 충진하고 경화, 건조, 접합, 폐쇄, 절단하여 형성한 패널에 있어, 패널의 측면재의 일부로 구성될 부분을 형성하기 위하여, 일측 또는 양측 면재에 측면부를 형성하는데 필요한 칫수 만큼을 연장하여 초과 재단하고, 제조하고자 하는 패널의 두께에 맞도록 제작된 철판을 개별적으로 설계하고 절단.접합하여Ⅰ,,Ⅱ 등의 모양을 형성한 잔넬을 면재의 일면 양측 끝단에 장착한후, 면재의 양측면의 초과 재단부분을 절곡하여 잔넬의 일 측 날개부를 감싼 후, 상기와 같이 형성된 서랍식의 패널구조물의 내부에 상기 원료를 충진한 후, 상기와 같이 초과 재단부가 형성된 개구부 면재를 덮어 잔넬의 나머지 부분을 감싼 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 불연건축용패널.
5. 삭제
6. 삭제
7. 발포경량화한 진주암과 질석입자들을 단독 또는 혼용하여 무기 또는 유기 바인더와 혼합하고 이를 서랍식 패널의 구조물 내부에 충진하고, 경화, 건조하고, 개구부면재를 덮어 접합, 폐쇄, 하여 절단하므로써 필요한 규격으로 형성한 패널에 있어, 상기 원료를 패널의 내부에 충진하기 전 단계에서 상기 원료를 예열기(20)를 통과하도록 하여, 예열된 상태의 원료가 상기 서랍식패널구조물의 내부에 충진된 것을 특징으로 하는 불연건축용패널.
8. 발포경량화한 진주암과 질석입자들을 단독 또는 혼용하여 무기 또는 유기바인더와 혼합하고, 이를 서랍식 패널의 구조물 내부에 충진하고, 경화, 건조하고, 개구부면재를 덮어 접합, 폐쇄, 하여 절단하므로써 필요한 규격으로 형성한 패널에 있어, 서랍식패널구조물의 내부에 철판을 절단하고 접합하여 형성한 잔넬(도5-e)형의 코아와 파형(도6-f)의 코아를 1개 이상 장착하여 형성한 것을 특징으로 하는 불연건축용패널.