KR20100014898A - 루프 커버 부재 - Google Patents

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KR20100014898A KR1020097018378A KR20097018378A KR20100014898A KR 20100014898 A KR20100014898 A KR 20100014898A KR 1020097018378 A KR1020097018378 A KR 1020097018378A KR 20097018378 A KR20097018378 A KR 20097018378A KR 20100014898 A KR20100014898 A KR 20100014898A
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마르텡 외시켈
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스위스메탈 홀딩 아게
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Abstract

본 발명은 루프 커버 부재(10)에 관한 것으로, 상면(11)과 하면(12)을 구비하고, 이웃하는 루프 커버 부재(10)가 인터록킹(interlocking) 장치(13, 14, 15)에 의하여 상호 연결되도록 하는 방식으로 복수의 루프 커버 부재(10)가 병렬 배치되고, 주위 환경과 열 교환하기 위한 수단을 포함하는 루프 커버 부재(10)이고, 상기 루프 커버 부재(10)의 상면과 하면 중 적어도 하나는 적어도 부분적으로 금속 합금으로 이루어진다. 상기 특정한 루프 커버 부재(10)는 구리(Cu), 아연(Zn), 망간(Mn) 및 철(Fe)의 어떤 조합을 포함하는 합금, 즉 합금 CuZn40Mn2Fe1으로 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 루프 커버 부재(10)는 그 루프 커버 부재(10) 내측에 제공되는 공동(16)을 포함할 수 있으며, 주위 환경과 열교환 하기 위하여 상기 공동 내에서 유체가 순환할 수 있다. 본 발명에 따른 루프 커버 부재(10)는 다른 부재(10)들 사이에서 유체의 순환을 위하여 튜브 시스템(25)에 의하여 상호 연결될 수 있다.
루프커버부재, 상면, 하면, 공동, 유체, 열교환, 합금, 튜브시스템

Description

루프 커버 부재{ROOF-COVERING ELEMENT}
본 발명은 루프 커버 부재에 관한 것으로, 루프 커버 부재는 상면, 하면 및 인접하는 부재들을 상호 연결하는 인터록킹(interlocking) 장치를 구비하며, 복수의 부재들은 루프를 커버하기 위하여 특정한 방법으로 병렬 배치된다. 특히 본 발명은 주위 환경(environment)과 열교환하기 위한 수단을 포함하는 루프 커버 부재에 관한 것이다.
일반적으로 건물을 커버하는 상단, 즉 루프(roof)는 본질적으로 어느 건물에서나 찾아볼 수 있다. 한편, 루프의 목적은 우수가 건물로 스며들지 않도록 하고 건물의 상단에 축적되는 것을 방지하도록 하기 위한 것이다. 다른 한편, 루프는 점점더 장식적인 기능이 중요시되고 있다. 이러한 목적들을 달성하기 위하여, 루프는 다른 형태 및 형상을 갖고, 다른 많은 재료를 이용하여 지어질 수 있다. 이러한 형태와 관련하여, 루프는 그 형태에서 크게 피치(pitch)(경사) 되거나 작게 경사질 수 있다. 피치된 루프는 일반적으로 산업적 구조 또는 상업적 구조에서 나타나고, 작게 경사진 루프는 주택에서 나타나는 기본적 설계이다. 루프는 완전히 하늘을 향 하기 때문에, 모든 기후 조건들에 대하여 견뎌내야만 한다. 특히, 크랙 발생 없이 극심한 온도 변화를 견뎌내는데 충분히 방수되고(watertight), 견고하고(secure), 내구성이 있으며(durable), 친화적이고(attraction), 신축적으로(elastic) 이루어져야 한다. 그 결과, 루프 건조 기술 및 루프 재료들은 상당한 강도 및 내구성의 루프를 지탱하도록 수세기 동안 지속적으로 개량되어 왔다.
지난 수천 년을 걸쳐, 사람들은 동물 가죽에서 나무 껍질에 이르기까지 악천후를 버틸 수 있는 그런대로의 것들을 이용하여 집을 덮었다. 오늘날, 재료, 컬러, 형태 등에 대한 많은 루프 건조의 옵션들이 있다. 다른 루프 재료들의 이용은 특히 기후 조건에 크게 좌우되지만, 미적 척도에도 좌우된다. 전통적인 루프 덮개-슬레이트(slate) 및 나무 판재-는 수세기 동안 실질적으로 변화하지 않고 유지되고 있다. 한편, 아스팔스/섬유유리 합성물, 경량 콘크리트 및 금속 타일과 같은 새로운 재료들은 기술 혁신의 새로운 산물이다. 이들 재료 각각은 응용에서 약간 다른 내구성, 외관, 비용 및 용이성을 갖는다. 또한, 현대의 루프는 협력하는 다양한 구성요소들로 이루어지는 복잡한 시스템이다. 최근 수십 년 동안, 소위 태양전지 루핑 시스템(solar roofing system)이 루프 커버를 위하여 점점더 이용되고 있다. 이들 시스템은 루프의 커버로서 기능을 하는 것에 더하여, 전기를 발생하고, 및/또는 고온의 물 또는 난방공기를 제공할 수 있는 방식으로 설계된다. 일반적으로, 이들 시스템은 소위 태양전지의 이용으로 이루어진다. 태양전지(광전지)는 태양에너지를 다른 종류의 에너지로 변환시킬 수 있는 설비의 일부분이다. 태양 전지의 조립체는 대개 태양 전지판으로 불린다. 역사적으로 태양전지 및 태양전지판은 그리드(grid) 로부터의 전력이 이용될 수 없는 경우에 이용되었다. 최근, 태양전지는 원자력 발전소로부터의 "더티(dirty)" 전력과 대조되는, "클린" 에너지원 또는 대체 에너지로서 점점더 이용되고 있다.
태양전지 시스템은 다양한 다른 방식으로 건조될 수 있다. 한편, 태양전지는 피치된 루트의 커버에 직접적으로 일체화될 수 있다. 이들 시스템은 통상적으로 솔라 싱글(solar shingles)로 불린다. 본질적으로, 솔라 싱글은 일반적인 지붕 널(슬레이트 또는 세라믹)과 동일한 형태를 갖는 태양전지이다. 이들 솔라 싱글은 다양한 다른 방식의 루프에 정밀하게 끼워 맞춰지고, 통상의 지붕 널과 양립될 수 있도록 설계된다. 이에 불구하고, 태양전지 시스템은 예를 들면 타일 루프의 태양전지판 등 현존하는 루프에 설치되거나 편평한 루프에 일체화될 수 있다.
그러나 공지된 모든 솔라 루핑 시스템은 통상의 루프에 비하여 많은 큰 문제점이 존재한다. 우선 첫째로, 짙고 어두우며 자줏빛을 띤 남색을 가지며, 이에 따라 이 솔라 루핑 시스템으로 커버 된 루프는 다른 루프와 완전히 다른 외관을 띤다. 또한, 솔라 루핑 시스템의 설치는 다른 환경, 즉 특히 오래된 건물 또는 특정 역사적 관련성이 있는 건물에 방해가 된다. 또한, 대부분의 태양전지는 전체 이웃에 중요한 민폐의 원인으로 될 수 있는 심각한 눈부심 영향(dazzling effect)을 끼친다. 일반적인 태양전지 시스템의 다른 문제점은 현존의 루프에 이들 태양전지 시스템을 일체화하는 것과 관련되어 기인한다. 이러한 솔라 루핑 시스템이 점점 더 대중화됨에 따라, 집 소유자는 현존하는 루프를 태양전지 루프로 대체하고자 더욱더 원하고 있다. 이에 불구하고, 태양전지판은 기초를 이루는 루프 구성에 대하여 추가적인 중량을 부가하고, 이에 따라 태양전지판의 설치는 종종 전체 루프 구조의 완전한 개조(renovation) 이후에만 가능하다. 유사한 문제들은 일반적인 싱글의 교체에서 루프 지지체의 새로운 정적 계산(static calculation) 및 중대한 변형을 종종 요구하는 솔라 싱글에서도 발생한다.
한편, 소위 지열 열교환 펌프 또는 지열(ground source) 히트 펌프(GSHP)도 건물의 난방을 위한 에너지원으로 점점더 대중화되고 있다. 이들 지열 히트 펌프는 난방 모드에 동작하는 경우에 가열원으로서 또는 냉방 모드로 동작하는 경우에 히트싱크(heat sink)로서 대지(Earth)를 이용한다. 지열 히트 펌프는 물 또는 물/부동액 혼합물을 포함하는 외부 루프(loop) 및 냉매를 포함하는 더 작은 내부 루프를 구비한다. 이 두 루프는 열교환기를 통과한다. 또한, 그라운드(ground)가 아닌 공기로부터 열을 빼앗는 것을 제외하고는 동일한 원리를 이용하는 소위 공기열원 히트펌프(ASHP)가 있다. 그러므로 이들 펌프의 설치는 보다 간단하고 저렴하다.
그러나 이들 공기열원 히트펌프는 다음과 같은 문제점이 있다. 냉방 모드에서, 과잉 열의 배출이 때때로 어렵다. 따라서, 공기열원 히트펌프를 이용하는 몇몇 시스템은 과잉 열을 배출하기 위하여 통풍기(ventilator)와 같은 추가적인 냉방 장치를 채용한다. 이러한 통풍기는 이웃에게 부가적인 불쾌감을 주고, 이들 시스템의 비용이 높이는 문제를 초래한다.
그러므로 본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 불편함과 문제점이 존재하지 않는 새롭고 개선된 루프 커버 부재를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따르면, 이들 목적 및 다른 목적들은 특히 특허청구범위의 독립항들의 특징을 통해 달성되다. 또한, 다른 효과적인 실시 예들은 종속항들 및 그에 대한 설명에 따른다.
특히, 본 목적은 아래 내용의 발명을 통해 달성된다. 상면과 하면을 구비하는 루프 커버 부재에서, 루프(roof)를 커버하며, 이웃하는 루프 커버 부재(10)가 인터록킹(interlocking) 장치에 의하여 상호 연결되도록 하는 방식으로 복수의 루프 커버 부재(10)가 병렬 배치되고, 주위 환경과 열 교환하기 위한 수단을 포함하며, 상기 루프 커버 부재(10)의 상면과 하면 중 적어도 하나는 적어도 부분적으로 금속 합금으로 이루어진다. 이러한 장치의 작용효과는 무엇보다도 자연 재료로 제조될 수 있다는 것이다. 이러한 목적을 위하여 한 종류의 합금으로서 금속 합금이 특히 적절한 재료이고, 다른 성분의 혼합 비율은 특정 루프의 모든 다른 요구를 만족하도록 선택될 수 있다. 특히, 현대 건축물과 관련해서 철 또는 알루미늄 합금이 이용될 수 있고, 이들 재료의 은백색 광택(silvery shine)은 특별한 이점으로 될 수 있다. 또한, 사용될 수 있는 특정 금속 합금은 대기 조건 및 환경 영향에 대하여 최적의 보호에 대한 그의 열적 또는 기계적 특성의 기능에서 선택될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 금속 합금은 구리(Cu), 아연(Zn), 망간(Mn) 및 철(Fe)의 어떤 조합을 포함한다. 이러한 실시 예는 이들 성분의 조합을 포함하는 금속 합금이 열적, 기계적 및 화학적 관점에 대하여 특히 유효한 특성을 갖는 것이다. 그러므로 이러한 종류의 금속 합금으로 이루어진 루프 커버 부재(장치)는 본 발명의 실현에 대하여 특히 적절하다.
다른 다양한 실시 예에서, 상기 금속 합금은 합금 CuZn40Mn2Fe1를 포함한다. 상기 합금 CuZn40Mn2Fe1은 특별한 기계적 특성을 구비하며, 이는 본 발명을 매우 적합하게 할 수 있다. 특히, 상표 DORNA-A®로 알려진 이러한 합금은 일반적인 타일(tile) 또는 유사한 루프 커버 부재의 컬러와 실질적으로 다르지 않은 특별한 면 컬러를 갖는다. 그러므로 본 발명의 실시 예에 따른 루프 커버 부재는 일반적인 루프 커버 부재와 매우 용이하게 상호 교환가능한 이점을 갖는다.
다른 실시 예에서, 상기 루프 커버 부재(10)의 상면(11)과 하면(12) 사이에서의 상기 루프 커버 부재(10) 내측에 공동(16)이 제공되고, 주위 환경과 열 교환하기 위하여 상기 공동(16)에서 유체가 순환가능하다. 이러한 실시 예의 이점은 그 중에서도 주위 환경과 열교환 하기 위하여 루프 커버 부재 내측에서 순환될 수 있도록 하는 것이다. 상기 루프 커버 부재는 자연 대류를 통하여 주위 환경과 외부 공기 사이에 열교환을 위한 적절한 플랫포옴(platform)을 제공한다. 또한, 상기 열교환이 양 방향으로 작용할 수 있도록(즉, 유체의 냉각 또는 가열) 루프 커버 부재의 공동 내측의 유체를 햇빛이 가열할 수 있다. 이러한 방식에서, 본 발명의 실시 예에 따른 루프 커버 부재로 이루어진 루프를 갖는 건물은 필요에 따라 난방 또는 냉방 될 수 있다. 또한, 본 발명의 이러한 특정 실시 예는 공기열원 펌프 시스템과 양호하게 협력 될 수 있으며, 과잉 열은 주위 환경으로 용이하게 방출될 수 있다.
다른 실시 예에서, 상기 루프 커버 부재(10)의 상면(11)과 하면(12) 중 적어도 하나에 개구(opening)(17a)를 갖는 접관(nipple)(17)이 제공되고, 상기 접관(17)의 개구(17a)는 상기 공동(16)과 연결된다. 이러한 실시 예는 무엇보다도 유체가 용이하게 루프 커버 부재의 공동에 충전될 수 있거나, 루프 커버 부재로부터 빼낼 수 있는 이점을 갖는다. 이러한 이점에 대하여 상기 접관은 유체가 순환되기 위하여 튜브 또는 다른 유사한 장치가 그 접관, 결국 루프 커버 부재에 용이하게 부착될 수 있는 이점을 갖는다.
또 다른 실시 예에서, 상기 공동은 채널링(channeling) 시스템을 포함한다. 이러한 실시 예의 이점은 무엇보다도 루프 커버 부재의 내면이 증가할 수 있고, 이에 따라 주위 환경과의 열 교환이 촉진될 수 있다는 것이다. 적절한 채널링 시스템을 이용함으로써 내면은 현저히 증가할 수 있으며, 이에 따라 이러한 채널링 시스템이 없는 다른 유사한 장치에 비하여 더욱더 좋은 열 교환율을 달성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에서, 상기 루프 커버 부재의 상면 및/또는 하면은 핀(fin) 구조를 포함한다. 특히 상기 핀 구조는 특히 라디에이터 또는 유사한 장치의 구성과 유사하게 형성될 수 있다. 본 실시 예의 이점은 무엇보다도 루프 커버 부재의 표면의 특정 핀 구조가 주위 환경과의 보다 효과적인 열 교환을 가능하게 하도록 하는 것이다. 바람직한 실시 예에서 루프 커버 부재의 적어도 하나의 면들이 적어도 부분적으로 금속 합금으로 이루어짐에 따라, 주위 환경과의 열 교환은 보다 큰 표면을 갖는 특정 핀 구조를 이용하여 빨라질 수 있고, 촉진될 수 있다.
다른 실시 예에서, 상기 유체는 물 및/또는 부동액이다. 물은 그의 열적 특성 이점으로 인해 매우 적절하다. 동일한 방식으로, 부동액, 특히 부동 물질을 갖는 용액은 보다 더 현저한 효과를 달성하도록 돕는다.
이러한 관점에서, 본 발명의 특정 실시 예에 따른 루프 커버 부재 이외, 본 발명은 루프 커버 부재의 조립체, 건물 또는 유사 구조물에서의 열교환 시스템 및 본 발명에 따른 루프 커버 부재를 이용하여 루프를 커버하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명은 예를 들면 다음의 도면들을 참조하여 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 일반적인 루프 커버 부재를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 일반적인 루프 커버 부재의 조립체를 나타내는 사시도로서, 행렬로 병렬 배치되고, 루프의 일부분을 커버하기 위하여 인터록킹(interlocking) 장치에 의하여 상호 연결되는 조립체의 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 루프 커버 부재의 두 실시 예를 나타내는 단면도.
도 4a 및 도 4b는 대응하는 튜브 장치를 갖는 본 발명에 따른 루프 커버 부재의 조립체를 나타내는 사시도로서, 도 4a는 루프 커버 부재에 부착되는 튜브 장치를 나타낸 도면이고, 도 4b는 루프 커버 부재로부터 분리된 튜브 장치를 나타낸 도면.
도 5는 대응하는 튜브 장치를 갖는 본 발명에 따른 루프 커버 부재의 조립체의 배면도.
도 6a 및 도 6b는 도 5의 본 발명에 따른 루프 커버 부재의 조립체를 나타내는 단면도로서, 도 6a는 도 5의 B-B 선을 따라 나타낸 단면도이고, 도 6b는 도 5의 A-A 선을 따라 나타낸 단면도.
도 1은 일반적으로 타일(tile)로 불리는 일반적인 루프 커버 부재(10)를 나타낸 것이다. 도 1에서, 참조 부호 11은 루프 커버 부재(10)의 상면을 나타낸다. 상기 루프 커버 부재(10)의 상면(11)은 다른 형태 및 형상을 가질 수 있으며, 또한 다른 패턴, 컬러 또는 구조로 이루어질 수 있다. 상기 루프 커버 부재(10)의 상면(11)은 특히 특정 시각적 효과, 기계적 효과 또는 열적 효과를 달성할 수 있도록 기계적 또는 화학적 수단에 의해 처리될 수 있다. 또한, 상기 루프 커버 부재(10)의 상면(11)은 특정 유약(glaze) 또는 코팅을 구비할 수 있다. 또한, 도 1에서의 루프 커버 부재(10)는 루프 커버에 이용되는 경우, 인접하는 루프 커버 부재(10)를 상호 연결하기 위하여 이용되는 인터록킹(interlocking) 장치(13, 14, 15)를 구비한다. 이러한 인터록킹 장치(13, 14, 15)는 루프 커버 부재(10)의 주변(periphery)에서 이웃하는 부재(10)를 연속하는 조립체로 안전하게 상호 연결하기 위하여 협력하는 두 수평 및 수직 비드(bead)(13, 14) 및 그루브(groove)(15)로 기본적으로 이루어진다. 상기 인터록킹 장치(13, 14, 15)는 루프에서 이웃하는 부재(10)의 안전하고 안정된 상호 연결, 고정 및 구속(binding)을 위하여 부가적인 인터록킹 수단, 고정 수단 및/또는 구속 수단(클램프(clamp) 또는 네일(nail))을 포함할 수 있다.
도 2는 행렬로 병렬 배치되고, 루프의 일부분을 커버하기 위하여 인터록킹 장치(13, 14, 15)에 의해 상호 연결되는 도 1의 일반적인 루프 커버 부재(10)의 조립체를 나타낸 것이다. 도 2에서 참조 부호 20은 루프 커버 부재(10)에 대한 지지체로서 기능을 하는 골격 바(framework bar)를 나타낸다. 일반적으로, 상기 골격 바(20)는 나무로 이루어진다. 그러나 상기 골격 바(20)는 다른 적절한 재료로 이루어질 수 있다. 상기 루프 커버 부재(10)는 다수의 병렬로 골격 바(20)에 매달리고, 이에 따라 각 열(row)은 우수를 차단하기 위하여 열 아래에 열이 겹쳐진다(overlap). 전술한 바와 같이, 상기 루프 커버 부재(10)를 루프에 안전하게 고정하기 위하여 부가적인 고정 수단이 이용될 수 있다. 따라서 상기 루프 커버 부재(10)의 특정 장치는 바로 아래에 놓이는 열(row)을 떠받치는 고정 수단(즉, 네일 도는 후크)을 감출 수 있다. 물론, 특히 상기 루프 커버 부재(10)가 배치되고 및/또는 상호 연결되는 방식에 관하여, 루프 커버 부재(10)를 이용하여 루프를 커버하기 위한 다른 방식이 고려될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 루프 커버 부재(10)의 예시들은 도 3a 및 도 3b에 나타내었다. 도 3a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 루프 커버 부재(10)의 단면도를 나타낸 것이며, 도 3b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 루프 커버 부재(10)의 단면도를 나타낸 것이다. 도 3a에서, 참조 부호 11은 루프 커버 부재(10)의 상면을 나타내고, 참조 부호 12는 루프 커버 부재(10)의 하면을 나타낸다. 도 3a에서 알 수 있듯이, 상기 루프 커버 부재(10)의 상면(11)은 미적 척도, 기능적 척도, 건축적 척도 또는 다른 척도에 근거하여 선택될 수 있는 특정한 형태 또는 형상을 구 비할 수 있다. 도 3a의 루프 커버 부재(10)의 상면(11)은 오목한 형태를 갖는 것으로 나타내었지만, 상기 루프 커버 부재(10)의 상면(11)의 형태 또는 형상은 볼록한 형상 또는 편평한 형상을 포함하는 어떤 다른 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 루프 커버 부재(10)의 하면(12)은 기본적으로 편평하지만, 상기 하면(12)은 다른 형상으로 이루어질 수 있다. 이에 불구하고, 상기 루프 커버 부재(10)의 하면은 기본적으로 외부로 노출되지 않기 때문에, 상기 루프 커버 부재(10)의 기능성을 제한하지 않는 한, 그의 형상은 어떤 방식으로도 선택될 수 있다.
또한, 도 3a의 본 발명의 제1 실시 예의 루프 커버 부재(10)는 비드(13, 14)와 그루브(15)로 구성되는 인터록킹 장치(13, 14, 15)를 포함한다. 상기 인터록킹 장치(13, 14, 15)의 비드(13, 14) 및 그루브(15)는 이웃하는 루프 커버 부재(10)를 용이하게 상호 연결할 수 있는 방식으로 설계된다. 특히, 상기 비드(14)는 그루브(15)와 협력하도록(work together) 설계되고, 상기 비드(13)는 비드(14)의 하면의 그루브와 협력하도록 설계된다. 또한, 상기 루프 커버 부재(10)는 도 3a에서의 단면 평면에 직교하는 방향으로 연장하는 비드 및 그루브를 대체로 포함한다. 상기 루프 커버 부재(10)에는 그 인접하는 루프 커버 부재(10)의 상호 연결을 쉽고 용이하게 할 수 있는 다른 수단이 제공될 수 있다. 이와 같이 어떤 루프는 각각의 루프 커버 부재(10)를 구성하는 연속하는 행렬 조립체 또는 어떤 다른 조립체로 커버 될 수 있다. 도 3a의 본 발명의 제1 실시 예의 루프 커버 부재(10)는 비드(14)에 홈(14a)을 포함한다. 상기 홈(14a)은 두 루프 커버 부재(10) 사이에 보다 나은 유지(hold)를 위하여 이용될 수 있는 고정 또는 구속 수단을 배치하는데 특히 이용될 수 있다. 이와 같이, 두 루프 커버 부재(10) 간의 상호 연결은 매우 나쁜 기후 조건 하에 있더라도, 특히 안전하고 저항력 있는 루프를 달성하도록 증강될 수 있다. 물론, 이러한 상호 연결을 보강하기 위한 고정 또는 구속 수단은 루프 커버 부재(10)의 다른 위치에 위치될 수 있다. 한편, 상기 홈(14a)은 필요에 따라 루프 커버 부재(10)의 중량에 대응하여 조절하도록 이용될 수 있다.
상기 인터록킹 장치(13, 14, 15)뿐만 아니라, 상기 루프 커버 부재(10)의 상면(11)과 하면(12) 및 상기 루프 커버 부재(10)의 다른 구성요소들은 동일 재료로 이루어질 수 있다. 그러나 하나 또는 여러 구성요소들은 다른 구성요소들의 재료와 다른 재료로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 루프 커버 부재(10)의 적어도 상면(11)은 적어도 부분적으로 금속 합금으로 이루어질 수 있다. 이러한 금속 합금은 특히 구리(Cu), 아연(Zn), 망간(Mn) 및 철(Fe)의 조합을 포함한다. 또한, 이러한 금속 합금은 이들 또는 다른 금속들의 어떤 다른 조합을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 금속 합금은 합금의 특별한 특성을 달성하기 위하여 특정하게 필요하거나 작용효과적인 비금속 물질을 함유할 수 있다. 이와 동시에, 상기 루프 커버 부재(10)의 다른 구성요소들은 특히 다른 금속 또는 금속 합금의 다른 재료로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 점토(clay), 세라믹, 유리, 플라스틱 또는 다른 합성 재료와 같은 비금속 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 루프 커버 부재(10)의 상면(11)은 제1 금속 합금으로 이루어질 수 있고, 상기 루프 커버 부재(10)의 하면(12)은 제2 금속 합금으로 이루어질 수 있으며, 상기 인터록킹 장치(13, 14, 15)는 제3 금속 합금으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 총체적인 창의적 개념을 벗어나지 않고 어 떤 다른 재료의 조합이 가능함을 알 수 있다.
도 3a의 참조 부호 16은 상기 상면(11)과 하면(12) 사이의 루프 커버 부재(10) 내측에 형성된 공동(cavity)을 나타낸다. 상기 공동(16)의 크기, 형상 및 치수는 본 발명의 기본적인 사상을 변경하지 않고 달라질 수 있다. 특히, 상기 공동(16)은 루프 커버 부재(10)의 전체 영역에 걸쳐 연장될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 루프 커버 부재(10)의 전체 면적에 비해 작은 영역만을 포함할 수 있다. 상기 공동(16)은 그 공동(16) 내에서 유체가 순환할 수 있는 방식으로 형식으로 형성되다. 특히 상기 유체는 물 또는 특정 수성 용액으로 이루어질 수 있지만, 근본적으로 어떤 다른 적절한 유체로 이루어질 수 있다. 상기 사용되는 유체는 낮은 온도에 의하여 발생하는 어떤 어려움 없이 매우 중요한 온도 범위에서 이용될 수 있는 물/부동액이 특히 사용될 수 있다. 특히 상기 부동액은 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 변성 알코올(denatured alcohol) 및/또는 메탄올(methanol)이 적절하다. 상기 상면(11)과 하면(12) 사이의 루프 커버 부재(10) 내측의 공동(16)에 유체가 구비됨에 따라, 상기 유체와 주위 환경 간의 열 교환은 용이하게 실현될 수 있다. 특히, 상기 루프 커버 부재(10)의 상면(11)은 외부 공기와 지속적으로 접촉하는 상태에 있으며, 이에 따라 이들 두 매체 간의 온도차는 어떤 추가적인 작용 또는 메커니즘 없이, 상기 루프 커버 부재(10) 내측의 유체의 가열 및 냉각을 유도할 수 있다. 또한, 구리를 함유하는 일반적 합금 및 특정 합금에서의 금속 합금은 매우 효과적인 열적 특성을 구비하며, 이에 따라 주위 환경과의 열 교환은 최적의 방식으로 실현될 수 있다. 또한, 상기 루프 커버 부재(10)의 상면(11)은 태양에 대하여 노출되며, 상기 루프 커버 부재(10)의 공동(16) 내측의 유체가 매우 높은 온도를 용이하게 달성할 수 있는 방식으로 매우 현저히 한층 더 가열되게 된다.
또한, 도 3a의 본 발명의 제1 실시 예에 따른 루프 커버 부재(10)는 개구(17a)를 포함하는 접관(nipple)(17)을 포함한다. 도 3a의 상기 접관(17)은 루프 커버 부재(10)의 하면에 형성된다. 그러나 특히 상기 상면(11), 상기 인터록킹 장치(13, 14, 15)를 포함하는 루프 커버 부재(10)의 어떤 다른 위치 또는 상기 루프 커버 부재(10)의 측면에 형성될 수 있음은 명백하다. 또한, 필요에 따라 상기 루프 커버 부재(10)는 하나 이상의 접관(17)을 포함할 수 있다. 상기 접관(17)의 개구(17a)를 통해 유체가 공동(16)으로 들어오거나 나갈 수 있도록 하는 방식으로, 상기 접관(17)의 개구(17a)는 공동(16)에 연결된다. 상기 루프 커버 부재(10)는 유체가 공동(16)에 충전되거나 공동(16)으로부터 비워졌을 때, 상기 접관(17)의 개구(17a)를 폐쇄하기 위한 탭(tap)을 포함할 수 있다. 이러한 방식에서, 상기 루프 커버 부재(10)의 공동(16)은 주위 환경과 열 교환을 위한 유체로 충전되거나, 상기 유체가 요구되는 온도에 도달한 후 비워질 수 있다.
도 3b는 본 발명에 따른 루프 커버 부재(10)의 제2 실시 예를 나타낸 것이다. 본 발명의 제2 실시 예에 따른 루프 커버 부재(10)의 제2 실시 예는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 루프 커버 부재(10)와 매우 유사한 구조를 갖는다. 동일 구성요소들에 대해서는 동일 참조 부호가 사용된다. 참조 부호 11은 루프 커버 부재(10)의 상면을 나타내며, 참조 부호 12는 루프 커버 부재(10)의 하면을 나타낸다. 참조 부호 13, 14, 15는 인터록킹 장치를 나타내며, 참조 부호 16은 루프 커버 부재(10)의 상면(11)과 하면(12) 사이의 공동(16)을 나타낸다. 참조 부호 17은 개구(17a)를 갖는 제1 접관을 나타내고, 참조 부호 17'는 기본적으로 상기 제1 접관(17)과 동일한 구조 및 기능을 갖는 제2 접관을 나타낸다. 본 발명의 제2 실시 예에서의 상기 공동(16)은 채널링(channelling) 시스템(18)을 포함한다. 상기 채널링 시스템(18)은 공동(16)의 내면을 현저히 증가시키는 다양한 퍼로우(furrow) 및 트위스트(twist)를 포함한다. 이러한 방식에서, 상기 공동(16) 내측에 있는 유체와 주위 환경 간의 열 교환은 현저히 효과적으로 될 수 있다. 또한, 상기 채널링 시스템(18)의 벽이 루프 커버 부재(10)의 상면(11)과 직접적으로 연결되기 때문에, 상기 상면(11)과 공동(16) 내측의 유체 간의 열 교환은 매우 효과적이고 용이한 방식으로 실현될 수 있다.
도 3a 및 도 3b로부터 더욱 명확히 알 수 있듯이. 본 발명의 이들 두 실시 예에 따른 루프 커버 부재(10)의 시각적 관점은 일반적인 루프 커버 부재의 시각적 외관과 그다지 다르지 않다. 상기 루프 커버 부재(10)의 인터록킹 장치(13, 14, 15)의 형상과 기능을 포함하는 이들 형태는 일반적인 루프 커버 부재의 상응하는 부재들을 정확한 방법을 재현하도록 설계된다. 또한, 특정 합금(즉, 특별한 특성을 갖는 구리 합금 CuZn40Mn2Fe1)의 사용은 표면의 어떤 부가적인 기계적 처리 또는 화학적 처리 없이 일반적인 점토제(clay-made) 루프 커버 부재와 상당히 동일한 컬러를 갖도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 루프 커버 부재(10)는 동일 형상을 갖는 일반적인 루프 커버 부재와 동일한 중량을 정확히 나타나도록 하는 방식으로 설계 되는 것이 바람직하다. 이러한 특정한 특징은 루프 구조 또는 다른 루프 부재에서의 어떤 부가적인 변경을 요구하지 않고, 현존하는 루프 커버 부재를 본 발명에 따른 루프 커버 부재로 용이하게 교환할 수 있도록 하고, 본 발명에 따른 루프 커버 부재로 용이하게 대체할 수 있도록 한다. 한편, 본 발명의 이들 실시 예에 따른 루프 커버 부재(10)는 일반적인 해결의 전술한 문제점 없이 열 교환의 특정 작용효과를 제공한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예들이 어떤 하나에 따른 루프 커버 부재(10)의 조립체를 나타낸 것으로, 루프의 일부분에 대응하는 튜브 장치(tubing arrangement)(25)를 갖는 도면이다. 도 4a는 루프 커버 부재(10)에 부착되는 튜브 장치(25)를 갖는 조립체를 나타내고, 도 4b는 루프 커버 부재(10)로부터 분리된 튜브 장치(25)를 갖는 동일한 조립체를 나타낸 것이다. 도면에서 알 수 있듯이, 각각의 튜브 장치는 두 개의 루프 커버 부재(10)를 상호 연결한다. 해당 기술분야의 당업자라면 튜브 장치의 배치 및 상호 연결 패턴의 선택은 총체적인 창의적 개념을 벗어나지 않고 변경할 수 있음을 알 수 있다. 상기 튜브 장치는 상응하는 루프 커버 부재(10)의 접관(17, 17')에 부착되고, 이에 따라 루프 커버 부재(10)의 공동(16)을 상호 연결한다. 이러한 특정 방법에서, 모든 각각의 루프 커버 부재(10)는 연계 시스템(linked system)을 구성하고, 이 연계 시스템을 통해 유체는 자유로이 순환할 수 있다. 이러한 시스템에서, 특히 유체가 제1 루프 커버 부재(10)에서 상기 연계 시스템으로 들어가고, 상기 조립체에서 모든 루프 커버 부재(10)를 거친 후에 상기 연계 시스템으로부터 빠져나오는 방향으로의 유체 흐름을 생성할 수 있 다. 특히 이러한 흐름은 펌프(미도시) 또는 어떤 다른 유사한 장치에 의하여 지원될 수 있다.
도 5는 대응하는 튜브 장치(25)를 갖는 본 발명에 따른 루프 커버 부재(10)의 조립체를 아래에서 바라본 것이다. 도 6a 및 도 6b는 도 5에 나타낸 본 발명에 따른 루프 커버 부재(10)의 조립체를 나타내는 단면도이다. 도 6a는 도 5의 B-B 선에 따른 단면도이고, 도 6b는 도 5의 A-A 선에 따른 단면도이다. 이들 도면은 본 발명의 실시 예들의 어떤 하나에 따른 루프 커버 부재(10)의 조립체의 가능한 구성 중 하나를 나타낸다. 동일 구성요소들에는 동일 참조 부호가 사용되고, 그의 구조 및 기능은 간략화를 위하여 나타내지 않았다.
본 설명은 특정 수단, 재료 및 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자라면 본 설명의 본질적인 특성들을 전술한 설명으로부터 용이하게 파악할 수 있음은 명백하고, 다음의 특허청구범위에서 기재한 바와 같이 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않고 여러 가지의 이용 및 특성들에 적응되도록 다양한 변경 및 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (13)

  1. 상면(11)과 하면(12)을 구비하고, 루프(roof)를 커버하며, 이웃하는 루프 커버 부재(10)가 인터록킹(interlocking) 장치(13, 14, 15)에 의하여 상호 연결되도록 하는 방식으로 복수의 루프 커버 부재(10)가 병렬 배치되고, 주위 환경과 열 교환하기 위한 수단을 포함하는 루프 커버 부재(10)에 있어서,
    상기 루프 커버 부재(10)의 상면과 하면 중 적어도 하나는 적어도 부분적으로 금속 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    루프 커버 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 합금은 구리(Cu), 아연(Zn), 망간(Mn) 및 철(Fe)의 어떤 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는
    루프 커버 부재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 금속 합금은 CuZn40Mn2Fe1를 포함하는 것을 특징으로 하는
    루프 커버 부재.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 루프 커버 부재(10)의 상면(11)과 하면(12) 사이에서의 상기 루프 커버 부재(10) 내측에 공동(16)이 제공되고, 주위 환경과 열 교환하기 위하여 상기 공동(16)에서 유체가 순환가능한 것을 특징으로 하는
    루프 커버 부재.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 루프 커버 부재(10)의 상면(11)과 하면(12) 중 적어도 하나에 개구(17a)를 갖는 접관(17)이 제공되고,
    상기 접관(17)의 개구(17a)는 상기 공동(16)과 연결되는 것을 특징으로 하는
    루프 커버 부재.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 공동(16)은 채널링(channeling) 시스템(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    루프 커버 부재.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 루프 커버 부재(10)의 상면(11) 및/또는 하면(12)은 핀(fin) 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는
    루프 커버 부재.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체는 물 및/또는 부동액인 것을 특징으로 하는
    루프 커버 부재.
  9. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 루프 커버 부재(10)를 포함하고, 적어도 두 루프 커버 부재(10)를 상호 연결하기 위하여 튜브 장치(25)가 제공되며, 상기 튜브 장치(25)를 통해 상기 루프 커버 부재(10) 사이에서 유체가 순환가능한 것을 특징으로 하는
    루프 커버 부재의 조립체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 루프 커버 부재(10)들 사이에서 유체를 순환시키기 위하여 펌프가 제공되는 것을 특징으로 하는
    루프 커버 부재의 조립체.
  11. 주위 환경과 열 교환하기 위한 유체를 이용하고, 상기 유체를 저장하기 위한 저장 장치, 상기 열교환 시스템에서 상기 유체를 순환시키기 위한 펌프 및 열교환을 제어하기 위한 제어 장치를 포함하는, 건물 또는 유사한 구조에서의 열교환 시스템에 있어서,
    상기 열교환 시스템은 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 루프 커버 부재(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    열교환 시스템.
  12. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 따른 루프 커버 부재(10)의 제조 방법.
  13. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 따른 루프 커버 부재(10)를 이용하여 루프를 커버하기 위한 방법.
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