KR20090013680A - 바닥 난방 구조 - Google Patents

바닥 난방 구조 Download PDF

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KR20090013680A
KR20090013680A KR1020080062491A KR20080062491A KR20090013680A KR 20090013680 A KR20090013680 A KR 20090013680A KR 1020080062491 A KR1020080062491 A KR 1020080062491A KR 20080062491 A KR20080062491 A KR 20080062491A KR 20090013680 A KR20090013680 A KR 20090013680A
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에이지 후치가미
쿠마오 호시노
케이이치 츠루야마
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가부시키가이샤 호시노산쇼
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Abstract

본 발명은 저렴한 바닥 난방 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 바닥 난방 구조(10A)는 전기로 산화 슬래그를 함유한 바닥판(11a)의 하측에 안테나선(39)을 배치하고, 상기 안테나선(39)에 전자파 출력 장치(50)를 접속했다. 이러한 구성에 있어서, 전자파 출력 장치(50)가 구동되어 안테나선(39)으로부터 전자파가 조사되면 상기 바닥판(11a)의 전기로 산화 슬래그가 전자파를 열 에너지로 변환한다. 그렇게 하면 상기 바닥판(11a)이 발열되어 바닥면(X)이 따뜻해져 바닥 난방으로서 기능하게 된다. 또한, 상기 바닥판(11a)의 상면에 금속망(27)으로 이루어지는 전자파 차폐층(29)을 형성할 수도 있다.
바닥 난방 구조

Description

바닥 난방 구조{FLOOR HEATING STRUCTURE}
본 발명은 전자파를 조사해서 가열할 수 있는 바닥 난방 구조에 관한 것이다.
종래, 바닥 난방 구조로서는 몇 개의 구성이 이미 제안되어 있다. 가장 일반적인 3개의 방식은 열매식, 직열식 및 공기식이다. 여기에서, 열매식은 보일러에 의해 따뜻하게 한 온수(주로 부동액)를 바닥 밑에 배치한 파이프에 흘리고, 그것에 의해 바닥을 따뜻하게 하는 것이다. 또한, 직열식은 바닥재 밑에 매설된 방열체에 전기를 흘리고, 그리고 바닥재 또는 축열재를 따뜻하게 하는 것이다. 또한, 공기식은 바닥 밑에 따뜻한 공기를 공급해서 그 공기에 의해 바닥을 따뜻하게 하는 구성이다. 또한, 기타 바닥 난방 구조도 여러가지 제안되고 있다(특허문헌1~특허문헌3 참조).
[특허문헌1] 일본 특허 공개 2007-163093호 공보
[특허문헌2] 일본 특허 공개 2004-13069호 공보
[특허문헌3] 일본 특허 공개 평11-93390호 공보
그러나, 상기 열매식의 바닥 난방 구조는 파이프로부터 누수될 위험성이 있다는 결점이 있다. 또한, 상기 직열식에 있어서는 예를 들면, 축열재가 따뜻해지는데에 매우 시간이 걸려 엄청난 에너지가 소비되어 러닝 코스트가 앙등된다는 결점이 있다. 또한, 공기식에 있어서는 건물의 구조에 따라서는 설치할 수 없는 경우도 있고, 설치 개소에 제한이 있다는 결점이 있다.
또한, 어느 바닥 난방 구조에 있어서나 전기 모포 등의 다른 방식의 난방 수단에 비해서 이니셜 코스트가 높다는 결점이 있다.
그래서, 본 발명은 종래에 비해서 저렴하며, 러닝 코스트가 각별히 향상되는 바닥 난방 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전기로 산화 슬래그를 함유한 바닥판의 하측에 전자파 조사 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 바닥 난방 구조이다. 여기에서, 전기로 산화 슬래그는 전자파가 조사되면 발열되는 재료이며, 매우 저렴하다. 더욱 상세하게 설명하면 전기로 산화 슬래그의 입상물 또는 파쇄물은 다른 페라이트계 무기질에 비해서 매우 저렴하며, 또한, 내화학성이 있어 거의 변질되지 않으므로 실용성이 높다. 그리고, 전자파를 미치게 하면 상기 전기로 산화 슬래그는 상기 전자파를 흡수해서 열 에너지로 변환한다. 이 때문에, 이러한 전기로 산화 슬래그를 함유하는 바닥판을 전자파 조사 수단의 상측에 배치한다는 간이 구조에 의해 저렴한 바닥 난방 구조를 구성할 수 있다. 또한, 전기로 산화 슬래그는 상기 성질이 있기 때문에 비접촉 가열이 가능하며, 발열원을 가열하기 위한 배선, 결선 등이 불필요하다.
또한, 상기 전기로 산화 슬래그를 함유한 바닥판의 상부 또는 상측에는 전자파 차폐층이 배치되어 있는 구성이 바람직하다. 이러한 전자파 차폐층은 전자파를 흡수 및/또는 하향으로 반사해서 실내에 누설되는 것을 방지한다. 또한, 바닥판의 상부란, 상기 바닥판의 상면부를 구성하는 부위이며, 한편, 바닥판의 상측이란, 상기 바닥판의 상방이며, 상기 바닥판으로부터 이간된 위치를 포함한다.
또한, 본 발명은 바닥판의 상면 및/또는 하면에 전기로 산화 슬래그 도포층을 형성하고, 상기 바닥판의 하측에는 전자파 조사 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 바닥 난방 구조에 관한 것이다. 이러한 구성으로 함으로써 예를 들면, 기설의 바닥판에 대해서 전기로 산화 슬래그가 들어간 도료를 도포해서 바닥 난방 구조로 할 수 있다. 또한, 본 발명도 상기 발명과 마찬가지로, 배선, 결선 등이 불필요하다.
또한, 상기 전기로 산화 슬래그 도포층의 상부 또는 상측에는 전자파 차폐층이 배치되어 있는 구성이 바람직하다. 이러한 전자파 차폐층은 상기 발명과 마찬가지로, 전자파를 흡수 및/또는 반사해서 실내에 누설되는 것을 방지한다. 또한, 전기로 산화 슬래그 도포층의 상부란, 상기 전기로 산화 슬래그 도포층의 상면부를 구성하는 부위이며, 한편, 전기로 산화 슬래그 도포층의 상측이란, 상기 전기로 산화 슬래그 도포층의 상방이며, 상기 전기로 산화 슬래그 도포층으로부터 이간된 위치를 포함한다.
또한, 본 발명은 바닥판의 상측 및/또는 하측에 전기로 산화 슬래그를 함유한 수지 시트 또는 세라믹층을 배치하고, 상기 바닥판의 하측에는 전자파 조사 수 단을 배치한 것을 특징으로 하는 바닥 난방 구조이다. 이러한 구성으로 함으로써 예를 들면, 기설의 바닥판에 대해서 상기 수지 시트 또는 세라믹스층을 적층하는 것만으로 바닥 난방 구조로 할 수 있다. 또한, 시공시에 상기 수지 시트 또는 세라믹스층을 깔기만 해도 되며, 도장 작업 등이 불필요하기 때문에 시공이 용이하다. 또한, 본 발명도 상기 발명과 마찬가지로, 배선, 결선 등이 불필요하다. 또한, 상기 세라믹층을 배치함으로써 실내에 원적외선이 방사되게 되어 난방 효과가 향상되게 된다.
또한, 상기 전기로 산화 슬래그를 함유한 수지 시트 또는 세라믹스층의 상부 또는 상측에는 전자파 차폐층이 배치되어 있는 구성이 바람직하다. 이러한 전자파 차폐층은 상기 발명과 마찬가지로, 전자파를 흡수 및/또는 반사해서 실내에 누설되는 것을 방지한다. 또한, 상기 수지 시트 또는 세라믹스층의 상부란, 상기 수지 시트 또는 세라믹스층의 상면부를 구성하는 부위이며, 한편, 수지 시트 또는 세라믹스층의 상측이란, 상기 수지 시트 또는 세라믹스층의 상방이며, 상기 수지 시트 또는 세라믹스층으로부터 이간된 위치를 포함한다.
또한, 본 발명은 전기로 산화 슬래그를 함유하는 콘크리트 바닥의 하측에 전자파 조사 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 바닥 난방 구조이다. 이러한 구성으로 함으로써 콘크리트 바닥에 있어서도 간이하고, 저렴한 바닥 난방 구조를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명도 상기 발명과 마찬가지로, 배선, 결선 등이 불필요하다.
또한, 상기 전기로 산화 슬래그를 함유하는 콘크리트 바닥의 상부 또는 상측에는 전자파 차폐층이 배치되어 있는 구성이 바람직하다. 이러한 전자파 차폐층은 상기 발명과 마찬가지로, 전자파를 흡수 및/또는 반사해서 실내에 누설되는 것을 방지한다. 또한, 상기 콘크리트 바닥의 상부란, 상기 콘크리트 바닥의 상면부를 구성하는 부위이며, 한편, 콘크리트 바닥의 상측이란, 상기 콘크리트 바닥의 상방이며, 상기 콘크리트 바닥으로부터 이간된 위치를 포함한다.
그런데, 상기 전기로 산화 슬래그는 전기로 산화 슬래그 용융물에 전자파 가열성을 향상시키기 위한 첨가물을 첨가한 후에 공기 또는 산소를 취입해서 강제 산화 처리를 실시하고, 그 후 급냉 고화함으로써 얻어지는 개질 전기로 산화 슬래그인 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써 전자파 가열성이 더욱 향상되고, 작은 전력으로 고온도의 가열이 가능해진다. 또한, 전기로 산화 슬래그를 함유하는 재료에는 상기 전기로 슬래그가 15~30질량%의 범위에서 함유되어 있는 것이 바람직하다. 상기 각 재료 중의 슬래그 함유량이 15질량%에 미치지 않는 경우에는 발열량이 부족해서 충분한 바닥 난방 효과를 기대할 수 없고, 슬래그 함유량이 30질량%를 초과하면 상기 재료의 중량이 크게 되고, 이 이상 슬래그 함유량을 늘려도 상기 재료의 발열량은 그다지 증대되지 않는다.
그런데, 본 발명의 바닥판 및 콘크리트 바닥은 그 상면이 실내에 노출되는 경우도 있고, 노출되지 않는 경우도 있다. 예를 들면, 본 발명의 바닥판은 목질계 바닥 마무리재, 다다미, 카펫 등의 바닥 마무리재도 포함하고, 하지재, 구조용 합판 등도 포함한다. 또한, 본 발명의 바닥판 및 콘크리트 바닥의 상면은 수평면일 필요는 없고, 사람, 대차, 차량 등이 통행 가능한 경사면이어도 물론 좋다. 또한, 본 발명에 따른 전자파 조사 수단은 전자파 출력 장치와, 상기 전자파 출력 장치에 접속된 안테나선으로 이루어지는 구성이 바람직하다.
(발명의 효과)
본 발명의 바닥 난방 구조는 종래는 산업 폐기물로 되어 있던 전기로 산화 슬래그를 사용하는 구성이기 때문에 저렴한 바닥 난방 구조로 할 수 있는 우수한 효과가 있다.
본 발명을 이하에 상세하게 설명한다.
〔전기로 산화 슬래그〕
본 발명에서 사용하는 전기로 산화 슬래그는 통상 CaO: 10~26질량%, SiO2: 8~22질량%, MnO: 4~7질량%, MgO: 2~8질량%, FeO: 13~32질량%, Fe2O3: 9~45질량%, Al2O3: 4~16질량%, Cr2O3: 1~4질량% 정도 함유하고, 미량 성분으로서 BaO: 0.05~0.20질량%, TiO2: 0.25~0.70질량%, P2O5: 0.15~0.50질량%, S: 0.005~0.085질량% 정도 더 함유하고, 안정적인 광물 조성을 얻기 위한 Fe를 20~45질량% 정도 함유하는 것이며, 천연 골재 성분에 함유되는 점토, 유기 불순물, 염분을 전혀 함유하지 않고, 불안정한 유리 석회, 유리 마그네시아 또는 광물도 거의 함유하지 않는다. 상기 전기로 산화 슬래그는 입상물 또는 파쇄물로서 제공된다.
〔전기로 산화 슬래그 입자화법〕
상기 전기로 산화 슬래그를 입자화해서 입상물을 제조하기 위해서는 상기 전기로 산화 슬래그의 용융물을 고속 회전하는 날개가 부착된 드럼에 주입하고, 상기 용융물을 상기 날개가 부착된 드럼에 의해 파쇄 입상화하고, 입상화된 상기 용융물을 물 미스트 분위기 중에서 급냉 처리하는 방법이 채용된다. 상기 날개가 부착된 드럼은 복수개 배치해서 복수단의 파쇄 입상화를 행해도 좋다.
이렇게 해서 얻어지는 전기로 산화 슬래그의 입상물은 재산화가 촉진되므로 Fe2O3계의 광물을 많이 함유하고, 또한, 급냉에 의해 매우 미세한 입상물로 되기 때문에 전자파 가열성이 매우 양호한 것으로 된다. 또한, 통상 5㎜ 이하의 입경을 갖고, 입경 2.5㎜ 이하의 것은 대략 구상이며, 비중은 3.3~4.1의 범위에 있고, 표면에는 균열 등의 결함은 없고, 미세한 요철을 갖고, 중공 구조인 것으로 이루어지거나 또는 중공 구조인 것을 함유하고 있다.
〔전기로 산화 슬래그 파쇄법〕
상기 전기로 산화 슬래그 파쇄물을 제조하기 위해서는 상기 전기로 산화 슬래그를 용융 상태에서 내열 용기 안으로 소정의 두께로 유출하고, 위에서 물을 뿌림으로써 급냉 개질 처리가 실시된다. 이 경우, 내열 용기 안의 슬래그 용융물의 두께가 너무 작으면 물을 뿌리기 전에 자연 냉각(서냉)에 의해 경화되기 쉬워져 원하는 경도가 얻어지지 않게 될 우려가 있고, 또한, 두께가 너무 커지면 물을 뿌린 경우에 물이 급격하게 수증기로 되어 수증기 폭발의 위험이 있다. 바람직한 슬래그 용융물의 두께는 80㎜~120㎜이다.
물을 뿌리는 경우에는 내열 용기 안의 슬래그 용융물의 표면에 물이 고이지 않도록 하는 것이 바람직하고, 물을 뿌리는 양이 너무 많아 슬래그 용융물의 표면 에 물이 고여서 물의 증발 잠열에 의한 급냉 효과를 기대할 수 없게 된다.
상기 물을 뿌리는 양은 슬래그 용융물 1톤당 매초 200~400리터 정도가 바람직하다.
상기 급냉에 의해 슬래그 용융물은 급속하게 경화되지만 이 때 자기 파쇄에 의해 용기 안의 슬래그 용융물의 두께 정도의 직경을 갖는 슬래그 원괴(原塊)가 얻어진다.
상기 슬래그 원괴는 조쇄기에 의해 조쇄되고, 다시 세쇄기에 의해 세쇄된다. 상기 분쇄에 의해 슬래그 덩어리는 슬래그 성분의 매트릭스와 광물상의 경계에서 파단되고, 표면에 미세한 요철이 형성된다. 원하면 상기 파쇄물은 성긴 체질기 등에 의해 조(粗)분급되고, 다시 세쇄기 등에 의해 미세 분급되어 5~25㎜, 바람직하게는 5~20㎜의 조골재, 입경 5~13㎜, 바람직하게는 5~10㎜의 조골재 및 5㎜ 이하의 세골재로 나눈다.
상기 조쇄 및 세쇄는 슬래그 원괴가 물에 의해 젖은 상태에서 행해도 좋고, 또한, 슬래그 원괴를 건조시켜서 조쇄 이후의 공정을 행해도 좋고, 또는 슬래그 원괴를 조쇄한 후에 건조시켜서 세쇄 이후의 공정을 행해도 좋다. 또한, 상기 분급 공정에 있어서 체를 통과하지 않은 잔여분은 파쇄 공정으로 되돌려지는 것이 바람직하다.
이렇게 해서 얻어지는 파쇄물은 서냉 슬래그에 비해서 재산화가 촉진되므로 Fe2O3계의 광물을 많이 함유하고, 또한, 급냉에 의해 미세한 입상물이 되기 때문에 전자파 가열성이 매우 양호한 것으로 되고, 그 비중은 수쇄품(水碎品)과 마찬가지로 3.3~4.1의 범위에 있다.
〔개질 전기로 산화 슬래그〕
본 발명에 있어서 사용 가능한 개질 전기로 산화 슬래그에는 전자파 가열성을 향상시키기 위한 첨가물을 첨가한다.
상기 전자파 가열성을 향상시키기 위한 첨가물로서는 Fe, Ba, Co, Ni, Cr, Cu, Mn, Sr, Zn 등의 금속 또는 이들 금속을 함유하는 합금 또는 이들 금속의 산화물, 수산화물, 염화물, 황산염 등의 가열에 의해 산화물을 부여하는 화합물이다. 바람직한 첨가물로서는 철 스크랩, 스케일, BaO 칩, 황산바륨을 함유하는 중정석 등이 있다.
상기 첨가물은 상기 입자화법 또는 파쇄법에 있어서 전기로 산화 슬래그 용융물에 첨가되거나 또는 전기로 산화 슬래그에 혼합되어 함께 용융된다. 상기 용융은 통상 전기 용해로에서 행해지지만 이 때 용융물에 공기 또는 산소를 취입해서 강제 산화 처리를 실시한다. 상기 강제 산화 처리는 특히 FeO 비율이 높은 파쇄법에 의한 슬래그에 대해서 유효하며, 상기 강제 산화 처리에 의해 Fe2O3 비율을 높여서 전자파 가열성을 향상시킬 수 있다.
상기 개질 전기로 산화 슬래그도 입상물 또는 파쇄물로서 제공된다.
〔전기로 슬래그 입상물의 제조〕
도 2에 본 발명의 전기로 슬래그 입상물(이하, 슬래그 입상물로 약기함)(8) 을 제조하는 장치를 나타낸다.
즉, 1500℃ 전후의 전기로 산화 슬래그 용융물(1)을 전기 용해로로부터 레이들(2)로 옮기고, 다시 상기 레이들(2)로부터 슈터(3)로 옮기고, 상기 슈터(3)로부터 고속 회전하는 날개가 부착된 드럼(4, 5)에 주입한다. 여기에서, 슬래그의 주입 속도는 10t/h로 설정되어 있다. 그리고, 상기 제강 슬래그 용융물(1)은 상기 날개가 부착된 드럼(4, 5)에 의해 미세 파쇄되어 입상화된다. 여기에서, 날개가 부착된 드럼(4)의 주속은 20.5m/sec(400rpm)로 설정되어 있다. 또한, 드럼 본체 사이즈는 길이 1220㎜, 직경 980㎜로 설정되어 있다. 또한, 날개는 높이 150㎜, 길이 930㎜의 삼각 날개이며, 매수는 9매로 설정되어 있다. 이것에 대해서 날개가 부착된 드럼(5)의 주속은 26.5m/sec(513rpm)로 설정되어 있다. 또한, 드럼 본체 사이즈는 길이 1220㎜, 직경 980㎜로 설정되어 있다. 또한, 날개는 높이 150㎜, 길이 1220㎜의 삼각 날개이며, 매수는 9매로 설정되어 있다. 그리고, 전기로 산화 슬래그 용융물의 입자화물(1A)은 급냉 챔버(6) 내에 스프레이 장치(7)로부터 스프레이되는 물 미스트에 의해 급냉된다. 여기에서, 물 미스트 스프레이 수량은 70L/min으로 설정되어 있다. 또한, 급냉 챔버(6)(로터리 후드)는 직경 2800㎜, 길이 5000㎜이며, 회전수가 4rpm으로 설정되어 있다. 그리고, 이렇게 해서 얻어진 슬래그 입상물(8)은 비축 용기(9) 내에 비축된다.
상기 슬래그 입상물(8)은 대략 구상의 중공체이며, 표면에는 균열 등의 결함은 없고, 미세한 요철이 있고, 고경도(모스 경도에서 매트릭스가 6정도, 광물상이 8정도였다.)를 갖고, 내마모성이 우수하고, 진비중은 3.84, 절건 비중은 3.52, 내 화도는 1100℃이며, 전자파 발열성, 투자성(透磁性), 유전성, 내산성, 내알칼리성 등도 우수하다.
상기 슬래그 입상물(8)의 입도 분포를 도 3에 나타낸다.
〔전기로 슬래그 파쇄물의 제조〕
상술한 전기 용해로로부터 레이들(2)로 옮겨진 슬래그의 용융물에 철분 및 산화칼슘과 산화규소를 후첨가해서 다음의 조성으로 조절한다.
CaO 24.92중량%
SiO2 15.24중량%
Al2O3 6.72중량%
MnO 5.66중량%
MgO 4.25중량%
Cr2O3 1.97중량%
TiO2 0.42중량%
BaO 0.07중량%
총 Fe 40.75중량%
CaO/SiO2=1.64
상기 슬래그 용융물은 약 1350℃로 가열되어 있지만 레이들(2)로부터 내열 용기(접시형 강철제)에 약 100㎜의 두께로 유출되고, 즉시 슬래그 용융물 1톤당 매 초 300리터, 스프레이에 의해 살수된다.
이렇게 해서 약 100㎜ 직경의 슬래그 원괴가 얻어지고, 그 슬래그 원괴의 모스 경도는 매트릭스에서 6, 광물상에서 8이었다. 상기 슬래그 원괴는 조쇄기에 의해 조쇄되고, 건조기에 의해 건조된 후, 세쇄기에 의해 세쇄된다. 세쇄된 슬래그 원괴는 이어서 성긴 체질기에 의해 조분급되고, 다시 미세 체질기에 의해 미세 분급되어 5~20㎜ 입경의 조골재 또는 5~13㎜ 입경의 조골재, 5㎜ 이하의 세골재로 나뉜다.
〔개질 전기로 슬래그 파쇄물의 제조〕
4.5톤의 전기로 산화 슬래그(1)를 도 4에 나타내는 전기 용해로(D)에 투입하고, 철 스크랩으로서 1.5톤의 주물 절삭분과 125kg의 중정석을 더 첨가해서 랜스 관(R)으로부터 산소를 블로잉하면서 가열 용융하고, 얻어진 용융물(1A)을 도 2에 나타내는 레이들(2)로 옮기고, 이후, 상기 전기로 슬래그 파쇄물의 제조와 마찬가지로 해서 개질 전기로 산화 슬래그 파쇄물을 얻는다.
상기 개질 전기로 산화 슬래그 파쇄물의 화학 조성의 일례를 표 1에 나타낸다.
Figure 112008046962908-PAT00001
〔바닥판〕
본 발명의 바닥판은 예를 들면, 합판, 하드보드, 파티클 보드, MDF 등의 목질판 또는 목질 시멘트판 등이 예시된다. 그리고, 상기 바닥판에는 통상, 전기로 산화 슬래그가 15~30질량%로 첨가된다. 또한, 상기 바닥판의 두께는 통상, 2㎜ 이상으로 설정된다. 또한, 바닥판에 전기로 산화 슬래그를 함유시키는 경우에는 바닥판을 구성하기 위한 접착제에 전기로 산화 슬래그를 혼합하거나 또는 원료에 전기로 산화 슬래그를 혼합해서 성형할 수 있다.
또한, 상기 바닥판의 상측에는 전자파 차폐용 전자파 차폐층이 배치되어도 좋다. 상기 전자파 차폐층으로서는 예를 들면, 금속층을 형성하는 구성이 제안되고, 금속박, 금속망을 사용할 수 있다. 또한, 상기 금속박이나 금속망 대신에, 또는 상기 금속박이나 금속망과 함께 상기 전자파 차폐층으로서 알루미늄 분말, 아연 분말 또는 동분말 등의 도전체 분말을 함유한 도료에 의해 전자파 차폐용 도막층을 형성하는 구성으로 해도 좋다. 상기 전자파 차폐층을 상기 바닥판의 상측에 배치하기 위해서는 예를 들면, 상기 바닥판의 상면에 접착제를 통해 상기 금속망이나 금속박을 접착하거나 또는 상기 목질판이나 목질 시멘트판 등을 성형할 때에 틀 내에 상기 금속망이나 금속박을 인서트해 두는 방법이 채용될 수 있다.
〔전기로 산화 슬래그 도포층〕
상기 바닥판에는 전기로 산화 슬래그를 첨가하는 대신에 그 상면 및/또는 하면에 전기로 산화 슬래그 도포층을 형성해도 좋다. 상기 전기로 산화 슬래그 도포층은 통상, 상기 바닥판의 상면 및/또는 하면에 전기로 산화 슬래그를 혼합한 수지도료를 도포함으로써 형성된다.
상기 수지 도료로서는 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌터폴리머, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리스티렌, 폴리초산비닐, 불소 수지, 열가소성 아크릴 수지, 열가소성 폴리에스테르, 열가소성 폴리아미드, 열가소성 우레탄 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 등의 열가소성 수지나 우레탄 수지, 멜라민 수지, 열경화형 아크릴 수지, 요소 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 열경화형 폴리에스테르 수지, 열경화형 폴리아미드 수지 등의 열경화성 수지의 유기 용제 용액 또는 수성 에멀젼이 이용되고, 상기 수지 도료에는 통상, 상기 전기로 산화 슬래그가 15~30질량%의 비율로 첨가된다. 또한, 상기 수지 도료로서 저융점 수지를 사용한 경우에는 무용제형 도료로 해도 좋다. 상기 저융점 수지로서는 폴리에틸렌, 저융점 폴리에스테르, 저융점 폴리아미드 등이 예시된다.
또한, 소위 바닥 마무리재에 도포하는 왁스에 전기로 산화 슬래그를 혼합해도 좋다. 상기 왁스에는 표면 도포형과 침투형이 있고, 또한, 상기 표면 도포형의 유기질계 도료(합성 수지 도료)에는 무용제형, 용제형, 수성형이 있다. 또한, 상기 침투형에는 무기질형인 것이 있다. 무용제형은 주제와 경화제를 혼합해서 화학 반응을 일으키게 해서 도막을 만드는 것이며, 에폭시 수지계, 우레탄 수지계, 메타크릴 수지계, 폴리에스테르 수지계, 비닐에스테르 수지계 등이 있다. 또한, 용제형은 유기 용제를 첨가해서 점도 조정하고, 롤러나 솔 등에 의해 시공하는 것이며, 에폭시 수지계, 우레탄 수지계, 아크릴 수지계 등이 있다. 또한, 수성형은 물을 희석제로 해서 점도 조정하고, 주로 롤러나 솔에 의해 시공하는 것이며, 에폭시 수지계, 우레탄 수지계, 아크릴 수지계가 있다.
또한, 상기 전기로 산화 슬래그 도포층의 두께는 통상, 2㎜ 이상으로 설정된다.
또한, 상기 바닥판의 하면에 상기 전기로 산화 슬래그 도포층이 형성된 상기바닥판의 상측에는 전자파 차폐용의 상기 전자파 차폐층이 배치되어도 좋다. 또한, 상기 바닥판의 상면에 상기 전기로 산화 슬래그 도포층이 형성된 상기 바닥판의 상기 전기로 산화 슬래그 도포층의 상측 또는 상기 바닥판의 상하면에 상기 전기로 산화 슬래그 도포층이 형성된 상기 바닥판의 상측의 전기로 산화 슬래그 도포층의 상측에도 전자파 차폐용의 상기 전자파 차폐층이 배치되어도 좋다. 상기 전자파 차폐층은 상술한 구성과 마찬가지로, 금속박, 금속망, 도전체 분말 등이 예시되고, 상기 전자파 차폐층을 배치하기 위해서는 예를 들면, 전기로 산화 슬래그 도포층의 상면에 금속망을 승재(乘載)해도 좋고, 전기로 산화 슬래그 도포층의 표면에 접착제를 통해 상기 금속망을 접착하도록 해도 좋다.
〔전기로 산화 슬래그를 함유한 수지 시트〕
전기로 산화 슬래그가 첨가된 수지 시트에 이용되는 수지로서는 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 염소화 폴리에틸렌(CPE), 에틸렌-초산비닐 공중합체(EVA) 등의 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 신디오택틱 폴리스티렌(SPS), 폴리에테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, ABS 수지, 폴리페닐렌에테르(PPE), 변성 PPE, 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리술폰, 폴리이미드(PI), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리아릴레이트(PAR), 열가소성 폴리우레탄(TPU) 엘라스토머, 열가소성 엘라스토머(TPE), 액정 폴리머(LCP), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리설폰(PSF), 폴리에테르설폰(PES), 또한, 이오노머 수지, 에틸렌-아크릴산 에틸(EEA) 수지, 아크릴로니트릴·스티렌·아크릴 고무 공중합(ASA) 수지, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합(AS) 수지, 아크릴로니트릴·염소화 폴리에틸렌·스티렌 공중합(ACS) 수지, 에틸렌·초산비닐 공중합(EVA) 수지, 에틸렌·비닐알코올 공중합(EVOH) 수지, 메타크릴 수지(PMMA), 폴리부타디엔(BDR), 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌 공중합(ABS) 수지, 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 초산 섬유소(셀룰로오스아세테이트:CA) 수지, 폴리옥시메틸렌(=폴리아세탈)(POM), 불소 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리벤조이미다졸(PBI), 전방향족 폴리에스테르(POB) 등의 열가소성 수지 또는 열가소성 엔지니어링 플라스틱이 예시된다.
또한, 열경화성 수지로서는 열경화형 우레탄 수지, 멜라민 수지, 열경화형 아크릴 수지, 요소 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 열경화형 폴리에스테르 등이 사용되지만 상기 합성 수지를 생성하는 우레탄 수지 프레폴리머, 요소 수지 프레폴리머(초기 축합체), 페놀수지 프레폴리머(초기 축합체), 디알릴프탈레이트 프레폴리머, 아크릴 올리고머, 다가 이소시아네이토, 메타크릴에스테르 모노머, 디알릴프탈레이트 모노머 등의 프레폴리머, 올리고머, 모노머 등의 합성 수지 전구체도 사용된다. 또한, 수지로서 핫멜트 수지를 사용해도 좋다. 핫멜트 수지로서는 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지(폴리올레핀계 수지의 변성물을 포함함), 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리에스테르 공중합체, 폴리아미드, 폴리아미드 공중합체 등의 1종 또는 2종 이상의 혼합물 등의 저융점 수지(바람직하게는 융점 200℃ 이하)를 재료로 한다.
또한, 수지로서는 고무 또는 엘라스토머를 사용해도 좋다. 본 발명에서 사용되는 고무 또는 엘라스토머로서는 예를 들면, 아크릴 고무, 부틸 고무, 규소 고무, 우레탄 고무, 불화물계 고무, 다황화물계 고무, 그래프트 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 폴리이소부틸렌 고무, 폴리부텐 고무, 이소부텐-이소프렌 고무, 아크릴레이트-부타디엔 고무, 스틸렌-부타디엔 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 피리딘-부타디엔 고무, 스티렌-이소프렌 고무, 아크릴로니트릴-클로로프렌 고무, 스티렌-클로로프렌 고무 등의 합성 고무나 천연 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체, 스티렌-수소 첨가 폴리올레핀-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 열가소성 엘라스토머나 부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-고무 중간 블록-스티렌 공중합체 등의 블록 공중합체 등의 엘라스토머가 예시된다.
상기 고무 및/또는 엘라스토머는 2종 이상 혼합 사용되어도 좋다.
수지 시트는 통상 상기 전기로 산화 슬래그를 상기 수지에 혼합한 혼합물을 캘린더법, 압출 성형법, 프레스 성형법 등에 의해 시트상으로 성형함으로써 제조된다.
또한, 상기 전기로 산화 슬래그를 함유한 상기 수지의 시트의 두께는 통상, 2㎜ 이상으로 설정된다.
수지 시트의 구체예를 하기에 나타낸다.
〔구체예1〕
하기 처방의 혼합물을 조제했다.
전기로 산화 슬래그(5㎜ 이하) 100질량부
클로로프렌 고무 60 〃
산화 아연 0.6 〃
유황 0.3 〃
상기 혼합물은 가열 용융 혼련되고, T다이를 통해 두께 5㎜의 시트로 압출되었다.
〔구체예2〕
하기 처방의 혼합물을 조제했다.
전기로 산화 슬래그(5㎜ 이하) 110질량부
전기로 산화 슬래그(5~10㎜) 100질량부
아스팔트 80 〃
스티렌-부타디엔 고무 4 〃
상기 혼합물은 100℃로 가열 용융 혼련되고, 거푸집에 흘려 넣어 두께 10㎜의 수지 시트를 성형했다.
〔구체예3〕
하기 처방의 혼합물을 조제했다.
전기로 산화 슬래그(5㎜ 이하) 100질량부
폴리카보네이트 40 〃
상기 혼합물은 압출 성형에 의해 두께 10㎜의 시트상 시료를 성형했다.
또한, 상기 바닥판의 하면에 상기 수지 시트가 형성된 상기 바닥판의 상측에는 전자파 차폐용의 상기 전자파 차폐층이 배치되어도 좋다. 또한, 상기 바닥판의 상면에 상기 수지 시트가 형성된 상기 바닥판의 상기 수지 시트의 상측 또는 상기 바닥판의 상하면에 상기 수지 시트가 형성된 상기 바닥판의 상측의 수지 시트의 상측에도 전자파 차폐용의 상기 전자파 차폐층이 배치되어도 좋다. 상기 전자파 차폐층은 상술한 구성과 마찬가지로, 금속박, 금속망, 도전체 분말 등이 예시되고, 상기 전자파 차폐층을 배치하기 위해서는 예를 들면, 수지 시트의 상면에 금속망을 승재하도록 해도 좋고, 상기 수지 시트의 표면에 접착제를 통해 상기 금속망을 접착하는 방법으로 해도 좋다.
〔콘크리트 바닥〕
본 발명에 따른 상기 전기로 산화 슬래그를 함유한 콘크리트 바닥은 예를 들면, 포틀랜드 시멘트, 제트 시멘트, 고로 슬래그 시멘트, 플라이애시 시멘트, 알루미나 시멘트 등의 1종 또는 2종 이상의 혼합물 등의 시멘트와, 골재의 혼합물의 경화물을 주체로 하는 것이다. 상기 콘크리트 바닥에는 철근이 매설되어 있어도 좋다. 또한, 상기 콘크리트 바닥에는 상기 전기로 산화 슬래그가 통상 15~30질량%의 양으로 첨가된다. 이 전기로 산화 슬래그는 골재로서 사용해도 좋다.
상기 콘크리트 바닥의 두께는 통상, 강도 상의 요청으로부터 20㎜ 이상으로 설정된다. 상기 두께가 20㎜ 미만이면 필요 강도가 불충분해진다.
콘크리트 바닥의 구체예를 하기에 나타낸다.
〔구체예1〕
하기 처방의 혼합물을 조제했다.
전기로 산화 슬래그(5㎜ 이하) 100질량부
포틀랜드 시멘트 16 〃
AE 감수제 0.04 〃
상기 혼합물에 물 6질량부를 첨가해서 믹서에 의해 3분간 혼련하고, 그 혼련물을 거푸집 안에 흘려 넣고, 인두에 의해 표면을 평탄하게 해서 상온에서 1일 양생하고, 수화 반응에 의해 경화시킨 후 탈형하고, 27일 상온에서 더 수화 반응시켜 두께 10㎜의 콘크리트 바닥을 성형했다.
〔구체예2〕
하기 처방의 혼합물을 조제했다.
전기로 산화 슬래그(5~10㎜) 100질량부
전기로 산화 슬래그(5㎜ 이하) 100질량부
포틀랜드 시멘트 25 〃
고성능 AE 감수제 0.25 〃
메틸셀룰로오스(증점제) 0.13 〃
상기 혼합물에 물 12질량부를 첨가해서 믹서에 의해 3분간 혼련했다. 그 혼련물을 거푸집 안에 흘려 넣고, 인두에 의해 표면을 평탄하게 해서 상온에서 3일 양생하고, 수화 반응에 의해 경화시킨 후, 탈형하고, 25일 상온에서 더 수화 반응시켜 두께 10㎜의 콘크리트 바닥을 성형했다.
〔세라믹스층〕
본 발명에 따른 상기 전기로 산화 슬래그를 함유하는 세라믹스층의 원료로서는 카올린, 와목 점토, 목절 점토, 납석질 점토, 석기 점토, 벤토나이트 등의 가소성 원료, 규석, 납석, 소지분(素地粉) 등의 비가소성 원료, 장석, 도석, 견운모, 활석 등의 요업 원료 등, 기타 알루미나, 마그네시아, 지르코니아, 티타니아, 베릴리아, 토리아, 스피넬, 세르샨 등의 세라믹 원료가 예시된다.
상기 전기로 산화 슬래그는 상기 세라믹스층에 통상 30~90질량%의 양으로 첨가된다.
상기 세라믹스층을 형성하기 위해서는 상기 원료에 상기 전기로 산화 슬래그를 첨가하고, 물을 더 첨가해서 슬러리 또는 혼련물로 하고, 상기 슬러리 또는 혼련물을 상기 바닥판의 상면 및/또는 하면에 도포해서 건조 경화하거나 상기 슬러리 또는 혼련물을 주형 성형, 압출 성형 또는 프레스 성형에 의해 판상으로 성형하고, 그 판상 성형물을 소성하는 방법이 채용된다.
세라믹스층의 구체예를 하기에 나타낸다.
하기 처방의 혼련물을 조제했다.
전기로 산화 슬래그(5㎜ 이하) 100질량부
세라믹스 원료* 20 〃
물 10 〃
*세라믹스 원료 조성
아마쿠사 도석 35질량%
카올린 27 〃
장석 22 〃
와목 점토 15 〃
활석 1 〃
상기 혼련물은 틀 내에서 유압 프레스에 의해 30MPa로 가압하여 두께 10㎜의 판상 생시료를 성형했다. 상기 생시료는 건조 후 800~900℃, 12시간, 초벌구이 가마에 의해 열처리되고, 이어서, 1100~1200℃, 12시간 본구이 가마에 의해 소성되어 세라믹스층이 제작되었다.
또한, 상기 콘크리트 바닥 또는 세라믹스층의 상측에는 전자파 차폐용의 상기 전자파 차폐층이 배치되어도 좋다. 상기 전자파 차폐층은 상술한 구성과 마찬가지로 금속박, 금속망, 도전체 분말 등이 예시되고, 상기 전자파 차폐층을 배치하기 위해서는 예를 들면, 콘크리트 바닥 또는 세라믹스층 형성시에 거푸집에 금속망을 인서트하는 방법이 예시된다.
〔바닥 난방 구조〕
이어서, 본 발명에 따른 바닥 난방 구조(10A~10F)를 첨부 도면에 따라서 설명한다. 이 바닥 난방 구조(10A~10F)는 일반적인 가옥에 설치되는 경우도 있고, 오피스 등의 빌딩 시설에 설치되는 경우도 있고, 목조, 철골조 등의 구조 또는 1층, 2층 등의 설치계는 특별히 한정되는 것은 아니다.
(실시예1)
실시예1의 바닥 난방 구조(10A)를 도 1 및 도 5~7에 따라서 설명한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 일반적인 목조 가옥의 지계 바닥부에 있어서는 다발(도시 생략)에 의해 지지되는 멍에(13)가 병행되어 복수 걸쳐져 가설되어 있음과 아울러, 또한, 상기 멍에(13) 상에는 상기 멍에(13)와 교차하도록 해서 복수의 장선(12)이 병행되어 걸쳐져 있다. 또한, 멍에(13)와 멍에(13)의 간극에는 공지의 고정 수단에 의해 단열재(14)가 고정되어 있다. 또한, 상기 장선(12) 상에는 도 1에 나타내는 바와 같은 박판상의 바닥판(11)(바닥 마무리재)이 복수 병설되고, 바닥면(X)이 형성되어 있다. 이것에 의해 지계 바닥부가 구성되게 되고, 상기 바닥판(11)의 바닥면(X)이 가옥의 실내에 면하게 된다. 또한, 이러한 바닥부의 구조는 공지 기술이 바람직하게 채용된다.
또한, 상기 단열재(14)는 폴리스티렌 발포체, 폴리에틸렌 발포체, 폴리프로필렌 발포체, 반경질 폴리우레탄 발포체, 페놀 수지 발포체, 멜라민 수지 발포체 등의 플라스틱 발포체나 특히 반경질 발포체나 페놀 수지 발포체의 상하 양면에 플라스틱 필름이 부착되어 있는 복합 발포체, 또한, 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유, 아크릴 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 폴리염화비닐리덴 섬유 등의 합성 섬유나 유리 섬유, 세라믹 섬유, 탄소 섬유, 암면 등의 무기 섬유를 합성 수지에 의해 결착한 섬유판 등의 판상 다공질체로 이루어진다.
그런데, 본 실시예1에 따른 바닥판(11)은 상술한 전기로 산화 슬래그가 함유되어 이루어지는 전기로 산화 슬래그가 들어간 바닥판(11a)으로 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 여기에서, 바닥판 기재가 예를 들면, 목질계의 합판을 적층해서 이루어지는 적층재인 경우에는 각 층 사이에 전기로 산화 슬래그를 산재시켜서 전체적으로 전기로 산화 슬래그가 들어간 바닥판(11a)으로 할 수 있다. 또한, 바닥판 기재가 예를 들면, 목질계의 분말 재료를 접착제에 의해 접착시켜서 일체의 성형물로서 이루어지는 구성인 경우에는(예를 들면, 중밀도 섬유판), 상기 성형물의 제조 과정에 있어서 전기로 산화 슬래그를 소정 타이밍에서 첨가하여 전기로 산화 슬래그가 들어간 바닥판(11a)으로 할 수 있다. 또한, 침투성의 도료에 전기로 산화 슬래그를 첨가하고, 상기 도료를 바닥판 기재에 도포해서 전기로 산화 슬래그가 들어간 바닥판(11a)으로 할 수도 있다.
또한, 도 5, 7에 나타내는 바와 같이, 상기 바닥 난방 구조(10A)의 단열재(14)의 상면에는 소정 깊이의 오목홈에 의해 구성되는 안테나선 수납 오목홈(14a)이 형성되어 있다. 그리고, 이 안테나선 수납 오목홈(14a)에는 종단면이 거의 진원상의 안테나선(39)(전자파 조사 수단)이 수납된다. 또한, 안테나선 수납 오목홈(14a)의 내주면의 곡률은 안테나선(39)의 외형에 맞춰 설계되어 있다.
여기에서, 상기 안테나선(39)은 도 7에 나타내는 바와 같이, 도전선(39a)의 외주면에 전기 절연층(39b)을 통해 금속 메시로 이루어지는 전자파 차폐층(39c)이 피복되고, 상기 전자파 차폐층(39c)의 외주에 전자파 흡수 자성층(39d)이 더 피복되어 있고, 상기 전자파 차폐층(39c)과 상기 전자파 흡수 자성층(39d)은 전자파 사출 각도 및 전자파의 주파수에 대응한 길이와 폭으로 절단되어 있다. 또한, 전자파 차폐층(39c)의 외주에는 케이스(39e, 39f)가 순차적으로 배치되어 있다.
그리고, 도 6에 나타내는 바와 같이, 단열재(14)의 상면에 있어서 안테나선 수납 오목홈(14a)이 평면에서 보았을 때 コ자형으로 형성되고, 상기 안테나선 수납 오목홈(14a)에 안테나선(39)이 수납됨으로써 상기 안테나선(39)이 바닥판(11a)의 하측에 배치된다.
또한, 각 안테나선(39)에는 전자파 출력 장치(50)(전자파 조사 수단)가 접속되어 있다. 이 전자파 출력 장치(50)는 전자파 발진 장치(51)와, 제어 장치(52)로 이루어지고, 상기 제어 장치(52)에는 스위치(53)와 열전대 등에 의해 구성되는 바닥판 온도 센서(54)가 부설되어 있다. 또한, 이 바닥판 온도 센서(54)는 상기 전기로 산화 슬래그가 들어간 바닥판(11a)의 하면에 장착되고, 상기 바닥판(11a)의 표면 온도를 측정 가능하게 하고 있다.
또한, 상기 전자파 발진 장치(51)는 상기 스위치(53)를 온으로 하거나 또는 상기 바닥판 온도 센서(54)에 의해 바닥판(11a)의 표면 온도가 설정 온도 이하로 된 경우에는 그 신호에 기초해서 작동되고, 이것에 의해 상기 안테나선(39)으로부터는 1GHz~10GHz의 고주파수대에서 출력 100~1000W 정도의 전자파가 출력된다.
이어서, 본 바닥 난방 구조(10A)의 발열 기구에 대해서 설명한다.
상기 바닥 난방 구조(10A)에 있어서 전자파 발진 장치(51)가 구동되어 전자파가 조사되면 상기 전자파가 상방에 있는 바닥판(11a)에 도달되고, 상기 바닥판(11a)에 함유된 전기로 산화 슬래그가 전자파를 열 에너지로 변환한다. 그렇게 하면 상기 바닥판(11a)이 발열되어 바닥 난방으로서 기능하게 된다.
그런데, 통상, 바닥판(11a)은 20~30℃의 범위에서 가열되고, 예를 들면, 30℃가 되었을 때에는 상기 바닥판 온도 센서(54)에 의해 상기 전자파 발진 장치(51)의 작동이 정지되도록 설정되어 있다. 이렇게 해서 바닥판(11a)이 가열됨으로써 난방 기구로서의 바닥 난방 구조(10A)가 기능하여 쾌적한 실내 환경이 형성되게 된다.
또한, 전기로 산화 슬래그를 함유하는 바닥판(11a)에는 상기 전기로 슬래그가 15~30질량%의 범위에서 함유되어 있는 것이 바람직하다. 상기 바닥판(11a)의 슬래그 함유량이 상기 바닥판(11a)에 대해서 15질량%에 미치지 않는 경우에는 발열량이 부족해서 충분한 바닥 난방 효과를 기대할 수 없다. 또한, 상기 전자파 발진 장치(51)는 다발이 배치되는 소위 바닥 이면(바닥밑) 공간에 적당히 설치할 수 있다. 또한, 바닥판(11a)과 안테나선(39) 사이에는 전자파의 전달을 저해하지 않는 층이면 적당히 형성해도 좋다.
또한, 변형예로서 도 8에 나타내는 바와 같은 바닥 난방 구조(10B)로 해도 좋다. 이러한 구성은 전기로 산화 슬래그가 함유된 바닥판(하지재)(11b)의 상면에 전자파 차폐층(29)을 형성한 구성이다. 더욱 상세하게 설명하면 단열재(14)의 상면에 바닥판(11b)을 배치하고, 또한, 상기 바닥판(11b)의 상면에 금속선재(28)에 의해 구성된 금속망(27)이 상기 바닥판(11b)을 피복하도록 배치되어 있다(도 9 참조). 이 금속망(27)은 공안(孔眼) 사이즈 사방 5㎜ 이하이며, 선 직경 0.2㎜ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 금속망(27) 상에는 바닥 마무리재(11c)가 적층되어 바닥면(X)이 구성된다. 이러한 구성에 있어서는 상기 바닥판(11b)이 발열되어 바닥면(X)이 따뜻해짐과 아울러, 상기 전자파 차폐층(29)에 의해 전자파가 하방으로 반사되어 상기 전자파가 실내에 누설되는 것이 방지된다. 또한, 금속선재(28)는 철, 동, 알루미늄, 스테인리스 스틸 등이 사용된다.
이 전자파 차폐층(29)은 금속망(27) 대신에 금속박을 사용해도 좋다. 이러한 금속박은 100㎛ 이상의 두께가 바람직하다. 100㎛ 미만이면 상기 금속박이 파손되기 쉽다. 또한, 사방 3㎜의 전자파 차폐층(29)을 형성함으로써 전자파 차폐층(29)을 형성하지 않은 경우에 비해서 전자파가 약 60db 저하된다.
(실시예2)
실시예2에 따른 바닥 난방 구조(10B)는 도 10에 나타내는 바와 같이, 바닥판(11b)의 하면에 전기로 산화 슬래그 도포층(20)을 형성한 구성이다. 또한, 멍에(13), 장선(12), 단열재(14), 안테나선(39) 및 전자파 출력 장치(50)의 구성에 대해서는 실시예1과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 바닥판(11b)은 시판되어 있는 공지의 바닥 재료가 채용되고, 실시예1과 달리 전기로 산화 슬래그는 함유되어 있지 않다. 그 대신에 바닥판(11b)의 하면에는 상기 바닥판(11b)의 하면에 미리 도포되어 이루어지는 전기로 산화 슬래그 도포층(20)이 배치되어 있다. 여기에서, 이 전기로 산화 슬래그 도포층(20)을 구성하는 도포 재료는 바닥판(11b)에 용이하게 도포할 수 있는 상기 수지 바인더에 상기 전기로 산화 슬래그를 적당량 함유시켜서 제조된다. 또한, 본 실시예에서는 바닥면(X)을 구성하는 각 바닥판(11b)에 각각 전기로 산화 슬래그 도포층(20)이 형성되어 있고, 바닥판(11b)이 복수 배열된 상태로 되면 각 전기로 산화 슬래그 도포층(20)이 좌우 방향으로 연속되게 된다.
이러한 구성의 바닥 난방 구조(10B)에 있어서 전자파 발진 장치(51)가 구동되어 전자파가 조사되면 상기 전자파가 상방에 있는 전기로 산화 슬래그 도포층(20)에 도달되고, 이 전기로 산화 슬래그 도포층(20)에 함유된 전기로 산화 슬래그가 전자파를 열 에너지로 변환한다. 이것에 의해 상기 전기로 산화 슬래그 도포층(20)이 발열되고, 이 전기로 산화 슬래그 도포층(20)을 통해 상기 도포층(20)에 인접하는 바닥판(11b)이 가열되게 된다. 또한, 도 10에 나타내는 바닥판 온도 센서(54)는 상기 전기로 산화 슬래그 도포층(20)의 하면에 장착한 것이지만 그 밖의 위치에 적당히 변경해도 물론 좋다.
또한, 실시예2의 변형예로서 도 11에 나타내는 바와 같은 바닥 난방 구조(10C)로 해도 좋다. 이러한 구성은 전기로 산화 슬래그 도포층(20)을 바닥판(11b)의 상면에 미리 도포해서 이루어지는 구성이다. 이러한 구성에 있어서는 조사된 전자파가 최상 위치에 있는 전기로 산화 슬래그 도포층(20)에 도달되면 상기 전기로 산화 슬래그 도포층(20)이 발열된다. 이것에 의해 바닥판(11b)이 따뜻해져 바닥 난방으로서의 기능이 발휘되게 된다. 또한, 도 11에 나타내는 바닥 난방 구조(10C)는 바닥판 온도 센서(54)를 바닥판(11b)에 매설하고 있지만 그 밖의 위치에 배치해도 물론 좋다.
또한, 바닥 난방 구조(10C)에 있어서 도 11에 나타내는 전기로 산화 슬래그 도포층(20)은 미리 각 바닥판(11b)마다 도포되어 있는 것이지만 미도포의 바닥판(11b)이 실내에서 시공된 후에 상기 바닥면(X)에 광범위로 전기로 산화 슬래그가 들어간 도포 재료가 도포되고, 복수의 바닥판(11b)에 걸쳐서 전기로 산화 슬래그 도포층(20)이 형성되도록 해도 좋다. 또한, 전기로 산화 슬래그 도포층(20)과 안테나선(39) 사이에는 전자파의 전달을 저해하지 않는 층이면 적당히 형성되어도 좋다.
또한, 변형예로서 도 12에 나타내는 바와 같은 바닥 난방 구조(10D)가 제안된다. 즉, 바닥판(하지재)(11b)의 상하면에 전기로 산화 슬래그 도포층(20)을 형성하고, 또한, 상측의 전기로 산화 슬래그 도포층(20)의 상측이 금속망(27)으로 이루어지는 상기 전자파 차폐층(29)을 배치하고, 그 전자파 차폐층(29) 상에 바닥 마무리재(11c)를 설치하는 구성이다. 이러한 구성으로 함으로써 상기 바닥판(11b)이 발열되어 바닥면(X)이 따뜻해짐과 아울러, 상기 전자파 차폐층(29)에 의해 전자파가 하방으로 반사되어 상기 전자파가 실내에 누설되는 것이 방지된다.
또한, 도 10에 나타내는 바닥 난방 구조(10B)에 따른 바닥판(11b)의 상측, 도 11에 나타내는 바닥 난방 구조(10C)에 따른 전기로 산화 슬래그 도포층(20)의 상측에 각각 전자파 차폐층(29)을 배치해도 물론 좋다. 여기에서, 상기 전자파 차폐층(29) 상에는 바닥 마무리재를 배치하는 것이 바람직하다.
(실시예3)
실시예3에 따른 바닥 난방 구조(10E)는 도 13에 나타내는 바와 같이, 바닥판(11b)의 상면(상측)에 전기로 산화 슬래그를 함유한 수지 시트(25)를 배치한 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 멍에(13), 장선(12), 단열재(14), 안테나선(39) 및 전자파 출력 장치(50)의 구성에 대해서는 상술한 실시예1, 2와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 바닥판(11b)은 시판되어 있는 공지 재료가 채용되고, 실시예1과 달리 전기로 산화 슬래그는 함유되어 있지 않다.
이러한 구성의 바닥 난방 구조(10E)에 있어서 전자파 발진 장치(51)가 구동되어 전자파가 조사되면 상기 전자파가 그 상방에 있는 상기 수지 시트(25)에 도달되고, 상기 수지 시트(25)에 함유된 전기로 산화 슬래그가 전자파를 열 에너지로 변환한다. 이것에 의해 상기 수지 시트(25)가 발열되고, 이 수지 시트(25)를 통해 바닥면(X)이 따뜻해지게 된다. 또한, 바닥판 온도 센서(54)는 도 13에 나타내어지는 위치에 한정되지 않고, 적당히 위치를 변경할 수 있다.
또한, 실시예3의 변형예로서 도 14에 나타내는 바와 같은 바닥 난방 구조(10F)로 해도 좋다. 이러한 구성은 전기로 산화 슬래그가 함유된 수지 시트(25)를 바닥판(11b)의 하측에 배치함과 아울러, 상기 수지 시트(25)의 상면에 상기한 전자파 차폐층(29)을 형성한 구성이다. 이렇게 수지 시트(25)의 상측에 전자파 차폐층(29)을 배치함으로써 전자파를 반사해서 실내에 전자파가 누설되는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 상기 전기로 산화 슬래그가 함유된 수지 시트(25)는 바닥판(11b)의 상측 또는 하측에 열전달 가능한 거리로 배치되면 좋고, 바닥판(11b)의 상면 또는 하면에 배치되는 것에 한정되지 않는다. 또한, 상기 수지 시트(25)는 바닥판(11b)의 양측(당연히 양면을 포함함)에 배치되어도 좋다. 또한, 전자파 차폐층(29)은 바닥판(11b)의 상측에만 상기 수지 시트(25)가 배치된 경우에는 상기 수지 시트의 상측에 배치되고, 바닥판(11b)의 하측에만 상기 수지 시트(25)가 배치된 경우에는 상기 바닥판(11b)의 상측에 배치되고, 바닥판(11b)의 양측에 상기 수지 시트(25)가 배치된 경우에는 상측의 수지 시트(25)의 상측에 배치된다.
(실시예4)
실시예4에 따른 바닥 난방 구조(10G)는 도 15에 나타내는 바와 같이, 전기로 산화 슬래그를 함유하는 콘크리트 바닥(30)의 바로 밑(하측)에 안테나선(39)을 배치한 것을 특징으로 한다. 더욱 상세하게 설명하면 본 실시예에 따른 바닥 난방 구조(10G)의 최하층에는 콘크리트 슬래브(31)가 형성되고, 이 콘크리트 슬래브(31) 상에 단열재(14)가 배치되어 있다.
여기에서, 상기 단열재(14)의 상면에는 안테나선(39)의 외형과 동일한 깊이의 안테나선 수납 오목홈(14b)이 형성되어 있고, 안테나선(39)이 안테나선 수납 오목홈(14b) 내에 수납된 상태에 있어서는 단열재(14)의 상면과 안테나선(39)의 상단이 거의 면일치되도록 상기 안테나선 수납 오목홈(14b)의 홈 깊이가 정해져 있다.
또한, 상기 단열재(14)의 상면에는 전기로 산화 슬래그가 함유된 콘크리트 바닥(30)이 타설된다. 여기에서, 상기 콘크리트 바닥(30)은 예를 들면, 그 타설 과정의 소정 타이밍에서 전기로 산화 슬래그를 첨가함으로써 제조된다.
이러한 구성의 바닥 난방 구조(10G)에 있어서 전자파 발진 장치(51)가 구동되어 전자파가 조사되면 상기 전자파가 상방에 있는 상기 콘크리트 바닥(30)에 도달되고, 상기 콘크리트 바닥(30)에 함유된 전기로 산화 슬래그가 전자파를 열 에너지로 변환한다. 이것에 의해 상기 콘크리트 바닥(30)이 발열되어 바닥면(X)이 따뜻해진다. 또한, 바닥판 온도 센서(54)는 도 15에 나타내어지는 위치에 한정되지 않고, 적당히 위치를 변경할 수 있다. 그런데, 상기 콘크리트 바닥(30)과 안테나 선(39) 사이에는 전자파의 전달을 저해하지 않는 층이면 적당히 형성할 수 있다.
또한, 실시예4의 변형예로서 도 16에 나타내는 바와 같은 바닥 난방 구조(10H)로 해도 좋다. 이러한 구성은 전기로 산화 슬래그가 함유된 콘크리트 바닥(30)의 상면에 상기한 전자파 차폐층(29)을 형성한 구성이다. 이렇게 콘크리트 바닥(30)의 상측에 전자파 차폐층(29)을 배치함으로써 전자파를 반사해서 실내에 전자파가 누설되는 효과를 기대할 수 있다. 또한, 상기 전자파 차폐층(29)의 상면에는 바닥 마무리재(11c)를 배치하는 것이 바람직하다.
(실시예5)
실시예5에 따른 바닥 난방 구조는 실시예3에서 사용한 전기로 산화 슬래그를 함유한 수지 시트(25) 대신에 전기로 산화 슬래그를 함유한 세라믹스층을 배치한 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 있어서는 바닥 난방 구조가 매우 저렴하게 제공된다.
도 1은 바닥판(11)의 외관 사시도이다.
도 2는 전기로 슬래그 입상물 제조 장치의 설명도이다.
도 3은 전기로 슬래그 입상물의 입도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 4는 전기 용해로의 설명도이다.
도 5는 실시예1에 따른 바닥 난방 구조(10A)를 나타내는 종단 측면도이다.
도 6은 도 5의 A-A선 단면도이다.
도 7은 안테나선(39)과 안테나선 수납 오목홈(14a)을 나타내는 외관 사시도이다.
도 8은 실시예1의 변형예에 따른 바닥 난방 구조(10B)를 나타내는 종단 측면도이다.
도 9는 도 8의 B-B선 단면도이다.
도 10은 실시예2에 따른 바닥 난방 구조(10B)를 나타내는 종단 측면도이다.
도 11은 실시예2의 변형예에 따른 바닥 난방 구조(10C)를 나타내는 종단 측면도이다.
도 12는 실시예2의 변형예에 따른 바닥 난방 구조(10D)를 나타내는 종단 측면도이다.
도 13은 실시예3에 따른 바닥 난방 구조(10E)를 나타내는 종단 측면도이다.
도 14는 실시예3의 변형예에 따른 바닥 난방 구조(10F)를 나타내는 종단 측면도이다.
도 15는 실시예4에 따른 바닥 난방 구조(10G)를 나타내는 종단 측면도이다.
도 16은 실시예4의 변형예에 따른 바닥 난방 구조(10H)를 나타내는 종단 측면도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10A~10H: 바닥 난방 구조 11(11a, 11b): 바닥판
20: 전기로 산화 슬래그 도포층 25: 수지 시트
29: 전자파 차폐층 30: 콘크리트 바닥
39: 안테나선(전자파 조사 수단)
50: 전자파 출력 장치(전자파 조사 수단)

Claims (10)

  1. 전기로 산화 슬래그를 함유한 바닥판의 하측에 전자파 조사 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 바닥 난방 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전기로 산화 슬래그를 함유한 바닥판의 상부 또는 상측에는 전자파 차폐층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 바닥 난방 구조.
  3. 바닥판의 상면 및/또는 하면에 전기로 산화 슬래그 도포층을 형성하고, 상기 바닥판의 하측에는 전자파 조사 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 바닥 난방 구조.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 전기로 산화 슬래그 도포층의 상부 또는 상측에는 전자파 차폐층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 바닥 난방 구조.
  5. 바닥판의 상측 및/또는 하측에 전기로 산화 슬래그를 함유한 수지 시트를 배치하고, 상기 바닥판의 하측에는 전자파 조사 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 바닥 난방 구조.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 전기로 산화 슬래그를 함유한 수지 시트의 상부 또 는 상측에는 전자파 차폐층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 바닥 난방 구조.
  7. 전기로 산화 슬래그를 함유하는 콘크리트 바닥의 하측에 전자파 조사 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 바닥 난방 구조.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 전기로 산화 슬래그를 함유하는 콘크리트 바닥의 상부 또는 상측에는 전자파 차폐층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 바닥 난방 구조.
  9. 바닥판의 상측 및/또는 하측에 전기로 산화 슬래그를 함유한 세라믹스층을 배치하고, 상기 바닥판의 하측에는 전자파 조사 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 바닥 난방 구조.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 전기로 산화 슬래그를 함유한 세라믹스층의 상부 또는 상측에는 전자파 차폐층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 바닥 난방 구조.
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