KR200380909Y1 - 열효율을 높인 온돌용 바닥재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 바닥 난방시공을 위한 온돌용 바닥재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온돌용 바닥재를 시공함에 있어서 콘크리트바닥 또는 단열용 기포콘크리트상부에 고정 홈을 형성하고, 그 위에 알루미늄 재질의 열전도판을 부착하고, 배관을 끼운 후 바닥 마감재로 마감하여 난방 시 하단 부는 단열효율을 높이고 상단 부는 발열효과를 극대화하면서도 중량을 가볍게 할 수 있는 바닥 난방시공을 위한 온돌용 바닥재에 관한 것이다.

본 고안에 따르면 온돌 시공을 위하여 경량 기포 콘크리트와 알루미늄 재질의 열전도판을 사용함으로써 건물의 하중을 줄이고 단열과 발열효과를 높여 난방효율을 높일 수 있어 난방용 에너지 절감효과가 있다.

Description

열효율을 높인 온돌용 바닥재 {Flooring material for Korea floor heating system that heighten thermal efficiency}

본 고안은 바닥 난방시공을 위한 온돌용 바닥재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온돌용 바닥재를 시공함에 있어서 콘크리트 바닥 또는 단열용 기포콘크리트상부에 배관용 홈을 형성하고, 그 위에 배관 홈을 가진 알루미늄 판을 부착하고, 배관을 끼운 후 마감재로 마감하여 단열효율을 높이고 중량을 가볍게 할 수 있는 바닥 난방시공을 위한 온돌용 바닥재에 관한 것이다.

일반적으로 주거용 건물의 난방을 위한 시설은 온수보일러를 설치하고, 난방배관에서 발산되는 열이 바닥으로 전달되는 것을 억제하기 위한 단열재가 슬라브면위에 적층되고, 그 위에 난방배관을 고정시키는 기반재가 적층된 후, 철재 또는 PVC 재질의 난방배관이 기반재에 매설되어 구성된다. 그 위에 열을 실내로 전달시키면서 동시에 바닥을 견고하게 지지하는 바닥층이 적층되고, 마지막으로 마감재가 바닥층의 위에 적층된다.

온수보일러에서 배출되는 온수는 난방배관을 순환하게 되고, 난방배관에서 발생하는 열은 기반재와 바닥층을 통해 마감재에 전달되어 실내를 따뜻하게 한다.

이때 난방배관을 통해서 발산되는 열이 기반재와 바닥층을 통과하여 전달되기 때문에 기반재와 바닥층의 열전달 효율이 떨어질 경우에는 난방효율이 떨어지게되어 연료비의 상승을 가져오게 되며, 단열재의 단열효율이 떨어질 경우에도 열이 아래층으로 발산되어 열효율이 낮아지게 된다.

한편, 슬라브면의 위에 적층되는 단열재가 일반적인 콘크리트로 형성되는 경우 콘크리트의 중량이 커서 슬라브면의 두께가 두꺼워져야 한다. 따라서 건물 층간의 높이가 낮아지게 되는 단점이 있다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 단열재로서 경량 기포 콘크리트를 사용함으로써, 건물의 하중을 줄이고, 단열효과를 극대화하여 열효율을 높일 수 있는 바닥 난방시공을 위한 온돌용 바닥재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 고안은 난방배관과 바닥판과의 사이에 알루미늄판을 설치함으로써, 열전달 효율을 높이고 바닥의 강도를 증가시킬 수 있는 바닥 난방시공을 위한 온돌용 바닥재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 고안은 콘크리트 슬라브 바닥에 기포콘크리트를 설치하지 않고 직접 부착 시 알루미늄 바닥판 하단 면에 플라스틱 수지계열의 코팅제로 도장을 하여 단열효과를 높여 어떤 상태의 바닥에도 설치가 가능 할 수 있도록 하는 바닥 난방시공을 위한 온돌용 바닥재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 난방배관이 매설되는 온돌용 바닥재로서, 열전도가 빠른 알루미늄 판으로 제작되며, 상면에 고정 홈이 다수 형성되는 콘크리트바닥 판과; 상기 콘크리트바닥 판의 상면에 밀착되며, 상기 난방배관이 삽입되어 고정될 수 있도록 역 오메가 형상의 배관용 호수 고정 홈이 절곡되어 형성되는 발열 판;을 포함한다.

상기 콘크리트 바닥판은 기포콘크리트, 황토, 마사토, 생석회 중 어느 하나를 추가로 혼합하여 제작되는 것을 특징으로 한다.

상기 열전도판에는 다수의 접착공이 관통·형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 열전도판의 상부에 밀착되는 시멘트 바닥판을 추가로 포함하며, 상기 시멘트 바닥판은 상기 열전도판에 형성된 상기 접착 공을 관통하여 상기 콘크리트 바닥판과 접착하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명한다.

도1은 본 고안의 실시예에 따른 온돌용 바닥재의 구성요소를 나타낸 분해사시도이며, 도2는 온돌용 바닥재의 결합상태를 나타낸 단면도이다.

도1 내지 도2를 참조하여 설명하면, 본 고안의 실시예에 따른 바닥 난방시공을 위한 온돌용 바닥재(이하 '바닥재'라 한다.)는 콘크리트 바닥판(135), 열전도판(100), 난방배관(110), 마감재(125)로 구성된다.

콘크리트 바닥판(135)은 건물 슬라브층 또는 발포제가 혼합된 경량 기포 콘크리트로 제작되며, 상면에 원형 또는 다각형의 단면을 갖는 다수의 제1고정 홈(134)이 길이방향으로 형성된다.

콘크리트 바닥판(135)은 경량 기포콘크리트를 사용하는데, 기포콘크리트는 흡습성과 건조수축이 일반 콘크리트보다 훨씬 크다. 이를 위해 시멘트 반죽에 발포제를 섞어 부풀리거나 따로 만든 포말을 섞어 굳힌 것으로서, 상온, 상압에서 양생한다.

이외에도 실리카분이 많이 들어있는 모래와 생석회를 주 원료로 하여 슬러지에 발포제와 안정제 등을 섞어 거푸집에 넣고, 발포, 팽창하여 제작하는 오토클레이브 경량 기포 콘크리트(ALC)를 사용할 수도 있다. 오토클레이브는 흡수건조할 때 용적변형이 적고 균열이 잘 생기지 않으며 단열성이 뛰어난 장점이 있다.

본 고안에서는 단열성이 좋고 중량이 가벼운 기포 콘크리트라면 어떠한 종류를 사용하여도 무방하다. 통상적인 기포콘크리트 바닥판(135)의 두께는 30 내지 50㎜ 정도이다.

한편, 콘크리트 바닥판(135)의 설치를 위하여 시멘트와 발포제 이외에 황토, 마사토, 생석회 중의 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합할 수 있다. 이러한 재료들은 일정한 온도 이상에서 원적외선을 발산하는 효과가 있으므로, 난방 시에 인체에 유익한 원적외선이 방출되어 거주자에게 이로운 효과를 낼 수 있다.

콘크리트 바닥판(135)의 양생이 완료되면, 그 위에 열전도판(100)을 덮는다. 열전도판(100)은 알루미늄과 같은 금속으로 제작되는데, 열전달을 빠르게 하여 난방열이 짧은 시간에 건물 바닥 전체에 골고루 퍼지게 하기 위하여 사용되며, 큰크리트 바닥판(100)의 제1고정홈(134)에 삽입되는 제2고정홈(130)이 제1고정홈(134)의 숫자와 동일하게 형성된다. 즉 얇은 열전도판(100)의 가운데 일부분을 상부의 입구가 좁은 역 오메가(Ω)형으로 절곡하여 제1고정홈(134)에 끼워질 수 있게 하고 그 내부에 난방배관(110)을 수용하는 것이다.

열전도판(100)의 제2고정홈(130)에는 도2에서와 같이 보일러로부터 방출된 온수가 순환하는 난방배관(110)이 삽입되어 고정된다. 따라서 제1고정홈(134)의 크기는 제2고정홈(130)이 삽입될 수 있을 정도의 크기를 가지는 것이 바람직하며, 제2고정홈(130)의 크기는 난방배관(110)이 삽입되어 고정될 수 있는 정도의 크기로서, 윗부분의 입구쪽이 좁은 역 오메가(Ω)형으로 형성된다. 따라서 난방배관(110)이 제2고정홈(130)에 삽입되어도 열전도판(100)의 상면은 거의 평평한 평면을 이루게 된다.

난방배관(110)이 설치된 후에는 마지막으로 마감재(125)가 열전도판(100)의 상면에 설치된다. 마감재(125)로는 나무, 타일, 대리석 등이 사용될 수 있으며, 시멘트 모르타르를 깔아서 마감을 할 수도 있을 것이다.

도3은 접착공이 형성된 열전도판을 나타낸 사시도이며, 도4는 콘크리트바닥판과 마감용 시멘트바닥판의 접착상태를 나타낸 단면도이다.

도3 내지 도4를 참조하여 설명하면, 열전도판(100)의 평평한 부분에는 다수의 접착공(102)이 형성된다. 이와 같이 접착공(102)이 형성된 열전도판(100)은 마감재(125)로서 나무나 타일이 아닌 시멘트 모르타르를 이용하는 경우에 사용된다. 즉 접착공(102)은 열전도판(100)을 관통하는 통공으로서, 접착공(102)을 통하여 시멘트가 콘크리트 바닥판(135)과 접촉하게 된다.

마감재(125)로서 시멘트 모르타르를 사용하는 경우, 시멘트 바닥판(118)의 형성을 위하여 난방배관(110)이 삽입, 고정된 열전도판(100) 위에 시멘트 모르타르를 붓는다. 따라서 열전도판(100)의 접착공(102)을 통하여 시멘트가 관통하여 콘크리트 바닥판(135)의 상면에 접촉하게 되며, 이로 인하여 시멘트 바닥판(118)과 콘크리트 바닥판(135)이 도4에서와 같이 견고하게 고정된다.

만약 접착공(102)이 존재하지 않는 경우에는 하부의 콘크리트 바닥판(135)과 상부의 시멘트 바닥판(118)이 밀착하지 않게 되고, 위로부터의 진동이나 하중에 의하여 균열이 생길 우려가 있다. 따라서 균열을 방지하기 위해서는 시멘트 바닥판(118)의 두께가 훨씬 두꺼워져야 하며, 이로 인하여 건물의 하중이 커지고 난방배관(110)으로부터의 열전달 효율이 저하되는 단점이 있다. 그러나 본 고안에서와 같이 콘크리트 바닥판(135)과 시멘트 바닥판(118)이 접착공(102)을 통하여 견고하게 밀착됨으로써 진동에 의한 균열을 예방할 수 있게 되고, 하중이 작아지며 열효율이 높아진다.

이상에서 본 고안의 실시예에 따른 바닥재를 설명하였으나, 본 고안의 권리범위가 이러한 실시예에 제한되지 않으며 당업자가 용이하게 변형할 수 있는 범위에도 그 권리가 미친다.

본 고안에 따르면 온돌 시공을 위하여 중량의 콘크리트 자재를 사용하지 않고 콘크리트바닥에 직접 가벼운 알루미늄재질의 발열 판을 설치하거나 단열재로 가벼운 기포 콘크리트를 사용함으로써 건물의 하중을 줄이고 단열성을 높여 열효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 고안에 따르면 온돌 시공시에 상부의 시멘트 바닥판과 하부의 콘크리트 바닥판을 견고하게 밀착하여 진동이나 하중에도 균열이 생기지 않도록 온돌을 시공할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 고안의 실시 예에 따른 온돌용 바닥재의 구성요소를 나타낸 분해사시도.

도2는 온돌용 바닥재의 결합상태를 나타낸 단면도.

도3은 접착공이 형성된 열전도판을 나타낸 사시도.

도4는 콘크리트바닥 판과 마감용 시멘트 의 접착상태를 나타낸 단면도.

*주요 부호의 설명

100:열전도 판 102:접착 공 110:난방배관

118:시멘트바닥판 125:마감재 130:제2고정 홈

134:제1고정 홈 135:콘크리트바닥판

Claims (5)

1. 난방배관이 매설되는 온돌용 바닥재에 있어서,

   콘크리트바닥 또는 발포제가 혼합된 경량 기포 콘크리트로 제작되며, 상면에 제1고정홈이 다수 형성되는 콘크리트 바닥판과;

   상기 큰크리트 바닥판의 상면에 밀착되며, 상기 난방배관이 삽입되어 고정 될 수 있도록 역 오메가 형상의 제2고정홈이 다수 절곡되어 형성되는 알루미늄 열전도판;을 포함하는 바닥 난방시공을 위한 열효율을 높인 온돌용 바닥재.
2. 제1항에 있어서,

   상기 콘크리트 바닥판은

   황토, 마사토, 생석회 중 어느 하나를 추가로 혼합하여 제작되는 것을 특징으로 하는 바닥 난방시공을 위한 열효율을 높인 온돌용 바닥재.
3. 제1항에 있어서,

   상기 열전도판에는 다수의 접착공이 관통·형성되는 것을 특징으로 하는 바닥난방시공을 위한 열효율을 높인 온돌용 바닥재.
4. 제3항에 있어서,

   상기 열전도판의 상부에 밀착되는 시멘트 바닥판을 추가로 포함하며,

   상기 시멘트 바닥판은

   상기 열전도판에 형성된 상기 접착공을 관통하여 상기 콘크리트 바닥판과 접착하는 것을 특징으로 하는 바닥 난방시공을 위한 열효율을 높인 온돌용 바닥재.
5. 제1항에 있어서

   상기 열전도판 하부 면에 단열을 위한 플라스틱 수지계열의 코팅제로 도장을 한 것을 특징으로 하는 난방시공을 위한 열효율을 높인 온돌용 바닥재.