KR20130096362A - 진공단열재 전용 고정구를 이용한 단열시공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 벽면에 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀을 진공단열재 간격에 맞추어 접착제로 미리 고정시키고, 전용 고정구인 브이아이핀 사이 벽면에 보호 단열재 설치 후, 진공단열재를 설치하고, 캡으로 진공단열재 4 모서리를 고정하고, 최종 마감은 전용 고정구인 브이아이핀의 캡 위에 석고본드를 이용하여 석고보드 등의 마감보드로 시공하는 것을 특징으로 하는 단열시공방법을 제공하며, 또한 본 발명은 진공단열재를 건축물의 구조체에 부착시키기 위한, 브이아이핀 바닥판 및 지주대, 브이아이핀 바닥덮개 및 누름덮개, 브이아이핀 코너브라켓, 브이아이핀 캡으로 구성되는 진공단열재 전용고정구인 브이아이핀을 제공하는 것으로서,
본 발명은 통상의 단열재보다 우수한 단열효과와 동등 이상의 열관류율 성능을 나타내면서도 단열재의 두께는 절반 이하 수준으로 낮출 수 있는 단열시공방법 및 그 구조로, 고효율의 진공단열재를 건축 단열재로 사용함으로써 기존의 단열벽 두께 대비 얇은 두께로 시공되어 내부 공간의 활용도가 높아지며, 또한 낮은 열전도율로 인해 건물의 냉,난방 에너지를 절감할 수 있는 진공단열재를 이용한 단열시공방법 및 구조를 제공하는 효과가 있고, 또한 본 발명의 브이아이핀은 진공단열재를 건설현장에서 안전하게 시공할 수 있도록 개발된 부자재로써, 규격화된 진공단열재가 구조체에 밀착되고, 표피의 훼손없이 간편하게 시공되게 함으로써 궁극적으로는 진공단열재 사용에 따른 환경오염 방비 및 에너지 절감에 기여하기 위해 고안되었다. 이러한 브이아이핀은 진공단열재의 표준시공법에 적용됨으로써 진공단열재가 건설현장의 내장단열재로써 널리 적용될 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 통상의 단열재보다 우수한 단열효과와 동등 이상의 열관류율 성능을 나타내면서도 단열재의 두께는 절반 이하 수준으로 낮출 수 있는 단열시공방법 및 그 구조로, 고효율의 진공단열재를 건축 단열재로 사용함으로써 기존의 단열벽 두께 대비 얇은 두께로 시공되어 내부 공간의 활용도가 높아지며, 또한 낮은 열전도율로 인해 건물의 냉,난방 에너지를 절감할 수 있는 진공단열재를 이용한 단열시공방법 및 구조를 제공하는 효과가 있고, 또한 본 발명의 브이아이핀은 진공단열재를 건설현장에서 안전하게 시공할 수 있도록 개발된 부자재로써, 규격화된 진공단열재가 구조체에 밀착되고, 표피의 훼손없이 간편하게 시공되게 함으로써 궁극적으로는 진공단열재 사용에 따른 환경오염 방비 및 에너지 절감에 기여하기 위해 고안되었다. 이러한 브이아이핀은 진공단열재의 표준시공법에 적용됨으로써 진공단열재가 건설현장의 내장단열재로써 널리 적용될 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 벽체에 시공 및 석고보드 등의 마감보드 시공이 어려운 진공단열재를 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀을 사용하는 단열시공방법 에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 단열재보다 열전도율값이 우수한 진공단열재를 시공함에 있어, 진공단열재의 진공이 손상되지 않도록 목재, 지지핀 또는 못 등을 사용하여 시공하지 않고, 또한 열교현상(Thermal bridge)을 방지하기 위하여 합성수지재 전용 고정구 와 접착제를 사용하여, 진공단열재를 콘크리트 벽체 또는 건식 벽체 등의 단열재로 시공하고, 최종 마감은 전용 고정구의 캡 위에 석고본드를 이용하여 석고보드 등의 마감보드로 시공하는 단열시공방법 및 그 구조에 관한 것이다.
일반적인 단열재가 0.032~0.045W/mK 의 단열성능을 나타내는 반면, 진공단열재는 0.002~0.015 W/mK 의 고성능을 나타내는 단열재이다. 이러한 진공단열재의 높은 단열성에도 불구하고 현재까지는 높은 재료비와 까다로운 제조기술로 인해 널리사용되지 못하고 있었다.
최근 제조기술의 진보로 독일, 영국, 일본, 미국, 캐나다, 한국, 중국 등의 나라에서 상업화를 위해 노력하고 있으나 진공단열재를 벽체에 시공하기 위한 시공방법, 복잡한 시공구조 및 높은 시공 비용 증가 등이 큰 부담으로 작용하고 있는 실정이다.
현재까지 통상적으로 이용되고 있는 일반단열재의 시공방법은 벽체에 접착제를 이용하여 부착하는 방법 또는 복잡한 구조의 걸이 장치를 설치하고 이에 맞추어 시공하는 방법으로, 이는 인체에 해로운 화학성 접착제를 다량 사용하거나 복잡한 구조의 걸이 장치를 사용해야 하므로 제조 및 시공에 있어서 많은 시간 및 비용이 소요되고 친환경적이지 못한 점 등의 문제점을 가지고 있었다.
또한 알려지고 통상 이용되고 있는 진공단열재의 시공방법은 진공단열재의 특성상 그 시공구조가 복잡하고 시공방법 또한 매우 까다로우며, 마감보드로 벽체를 마감하기에도 많은 어려움 및 제한적인 시공 방법으로 인하여 시공 시간이 증대되는 문제점이 있다.
일본 공개특허JP2006-090070 호에는 진공단열재를 이용한 건축물의 고단열 구조 방법이 개시되어 있으며, 이 발명은 진공단열재를 건축물에 적용하기 위하여 합성 수지 폼 중앙부위에 진공단열재가 덮히는 형식으로 상당부분은 진공단열재에 의한 단열이 아닌 합성 수지 폼의 단열 성능으로 단열이 되는 단열 구조로 진공단열재에 의한 단열 성능을 저하 시키며,
일본 공개특허 JP2007-169889 호, 일본 공개특허 JP2008-255733 호 및 일본 공개특허 JP2009-185506 호 에는 진공단열재를 이용한 건축물의 단열 구조 및 단열벽이 개시되어 있으며, 이 발명들은 모두 공통적으로 진공단열재를 적용하기 위해 목상(각목)을 일정한 간격으로 설치 하고 목상 사이에 진공단열재를 설치 하는 방법이나, 벽면에 목상을 설치 후 목상 사이에 진공단열재를 설치 시, 목재와 진공단열재의 열전도율 차이에 의해 목상 부위에는 열전달 현상이 높게 되며, 따라서 진공단열재로의 단열이 안되는 상당 부분의 목상과 바로 접해 있는 벽면 부위에는 결로현상이 발생 될 수 있으며, 또한 목상을 이용한 진공단열재 설치 시 진공단열재 설치 후 그라스울과 같은 별도의 단열재를 추가 설치 하여, 시공비의 상승과 시공기간 증가가 발생되어 진공단열재의 성능을 완전히 갖춘 시공방법으로는 적절하지 아니하여 진공단열재의 벽체 시공에 대한 문제점이 제기된다고 할 수 있다.
따라서, 우수한 단열 성능을 가지고 있음에도 벽체에 용이하게 접착하기 어려운 고성능 진공단열재와 석고보드 등의 마감벽체를 동시에 저비용 및 효율적으로 시공할 수 있는 방법의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 단열성능이 매우 우수하지만, 벽체에 설치 및 시공이 어려운 진공단열재를 석고보드 등의 마감벽체까지 동시에 저비용 및 효율적으로 벽체에 시공할 수 있고, 단열재의 두께를 기존 단열재 대비 최소화함으로써 실내공간을 최대화 할 수 있는 것을 특징으로 하는 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀을 사용한 단열시공방법 및 이의 구조를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 벽면에 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀을 진공단열재 간격에 맞추어 접착제로 미리 고정시키고, 전용 고정구인 브이아이핀 사이 벽면에 보호 단열재 설치 후, 진공단열재를 설치하고, 캡으로 진공단열재 4 모서리를 고정하고, 최종 마감은 전용 고정구인 브이아이핀의 캡 위에 석고본드를 이용하여 석고보드 등의 마감보드로 시공하는 것을 특징으로 하는 단열시공방법을 제공한다.
또한 본 발명은 진공단열재를 건축물의 구조체에 부착시키기 위한, 브이아이핀 바닥판 및 지주대, 브이아이핀 바닥덮개 및 누름덮개, 브이아이핀 코너브라켓, 브이아이핀 캡으로 구성되는 진공단열재 전용고정구인 브이아이핀을 제공한다.
아울러 본 발명은 진공단열재 전용고정구인 브이아이핀을 사용하여 단열시공할 때 발생하는 단열재와 단열재 사이의 틈을 통한 열교 현상을 방지하기 위한 기술을 제공한다.
본 발명은 통상의 단열재보다 우수한 단열효과와 동등 이상의 열관류율 성능을 나타내면서도 단열재의 두께는 절반 이하 수준으로 낮출 수 있는 단열시공방법 및 그 구조로, 고효율의 진공단열재를 건축 단열재로 사용함으로써 기존의 단열벽 두께 대비 얇은 두께로 시공되어 내부 공간의 활용도가 높아지며, 또한 낮은 열전도율로 인해 건물의 냉,난방 에너지를 절감할 수 있는 진공단열재를 이용한 단열시공방법 및 구조를 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명의 브이아이핀은 진공단열재를 건설현장에서 안전하게 시공할 수 있도록 개발된 부자재로써, 규격화된 진공단열재가 구조체에 밀착되고, 표피의 훼손없이 간편하게 시공되게 함으로써 궁극적으로는 진공단열재 사용에 따른 환경오염 방비 및 에너지 절감에 기여하기 위해 고안되었다. 이러한 브이아이핀은 진공단열재의 표준시공법에 적용됨으로써 진공단열재가 건설현장의 내장단열재로써 널리 적용될 수 있도록 개발된 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 브이아이핀을 사용한 진공단열재 단열시공도
도 2은 본 발명에 따른 브이아이핀 바닥핀 및 지주대의 입체도
도 3는 본 발명에 따른 브이아이핀 박닥덮개 및 누름덮개의 입체도
도 4은 본 발명에 따른 브이아이핀 코너브라켓의 입체도
도 5는 본 발명에 따른 브이아이핀 캡의 입체도
도 6는 본 발명에 따른 브이아이핀 결착 순서 입체도
도 7은 본 발명에 따른 진공단열재 절단면의 구조를 도시한 측면도
도 8은 본 발명에 따른 요철구조를 단열재 측면에 다르게 적용한 9가지 진공단열재의 시공 평면도
도 9는 본 발명에 따른 채움재를 적용한 진공단열재 시공 평면도
도 10은 본 발명에 따른 T자형 테이프의 입체도
도 2은 본 발명에 따른 브이아이핀 바닥핀 및 지주대의 입체도
도 3는 본 발명에 따른 브이아이핀 박닥덮개 및 누름덮개의 입체도
도 4은 본 발명에 따른 브이아이핀 코너브라켓의 입체도
도 5는 본 발명에 따른 브이아이핀 캡의 입체도
도 6는 본 발명에 따른 브이아이핀 결착 순서 입체도
도 7은 본 발명에 따른 진공단열재 절단면의 구조를 도시한 측면도
도 8은 본 발명에 따른 요철구조를 단열재 측면에 다르게 적용한 9가지 진공단열재의 시공 평면도
도 9는 본 발명에 따른 채움재를 적용한 진공단열재 시공 평면도
도 10은 본 발명에 따른 T자형 테이프의 입체도
본 발명은 벽면에 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀을 진공단열재 설치 간격에 맞추어 접착제로 미리 고정시키고, 전용 고정구인 브이아이핀 사이 벽면에 보호 단열재 설치 후, 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀 지주대 기둥의 4면 홈 사이로 진공단열재 4개의 각 모서리가 맞추어지게 진공단열재를 설치하고, 누름덮개와 캡으로 진공단열재 4 모서리를 고정하고, 최종 마감은 전용 고정구인 브이아이핀의 캡 위에 석고본드를 이용하여 석고보드 등의 마감보드로 시공하는 것을 특징으로 하는 단열시공방법 및 이의 구조에 관한 것이다.
본 발명에서 사용되는 진공단열재는 종전 일반단열재보다 단열성능을 현저히 개선시킨 열전도율값이 ‘건축물 에너지절약 설계기준’의 ‘가’ 등급 단열재(열전도율값 0.034W/mK) 보다 월등히 뛰어난 수준인 0.015W/mK 이하의 성능을 발휘하는 고성능의 단열재로 기존의 적용되었던 단열재 두께보다 절반 이하의 두께로 시공하여도 동등수준 이상의 열관류율 성능확보가 발현된다. 본 발명에 사용되는 진공단열재의 바람직한 열전도율값은 0.008W/mK 이하의 고효율인 진공단열재이며, 보다 바람직한 열전도율값은 0.002~0.015W/mK 인 것을 특징으로 한다. 다만, 본 발명에서 사용되는 진공단열재는 못질을 하면 안되는 특성을 가지며 컷팅 또한 어려운 재질의 진공단열재이다. 그리고 종래 시공방법에 따라 벽체에 접착제를 사용하여 붙여 고정시키기에는 어려운 재질이며, 일반적인 접착제로 벽체에 접착하는 경우 변형 등 시공상의 문제점이 있다. 이러한 종래 기술에 의한 시공방법의 문제점을 개선하여, 본 발명의 진공단열재를 효율 좋게 시공하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같은 시공방법을 도출하게 된 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이 벽면에 진공단열재 전용 고정구 를 먼저 접착제로 부착한다. 진공단열재 전용 고정구 는 합성수지재 재질이며, 이는 금속재 고정금구 등의 고정구 에 대비하여 열교(Thermal Bridge) 현상을 최소화시킬 수 있다.
본 발명에서 '열교(Thermal Bridge) 현상'이란 외벽이나 바닥, 지붕 등의 건물 부위에 단열이 연속되지 않은 부분이 있을 때 또는 건물 외벽의 모서리 부분, 구조체의 일부분에 열전도율이 큰 부분이 있을 때, 열이 집중적으로 흐르게 되는 현상을 의미한다. 즉, 열교는 높은 열전도율로 인하여 구조체의 전체 단열값을 낮추게 하는 구조체의 일부분을 의미하는데 이러한 구조체의 열적 취약부위로 인하여 열 손실이라는 측면에서 냉교(Cold Bridge)라고도 한다.
고정된 진공단열재 전용 고정구 사이 벽면에 보호 단열재를 설치 한다. 보호 단열재는 거친 벽면에 대한 진공단열재 표면을 보호하기 위한 것으로 가접착 형태로 설치한다. 보호 단열재는 일반적인 판상형 부피 단열재를 사용한다.
보호 단열재 설치 후 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀의 지주대 기둥의 4면 홈 사이로 진공단열재 4개의 각 모서리가 맞추어 지게 진공단열재를 설치하고, 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀의 누름 덮개와 캡으로 진공단열재 4 모서리를 고정함으로 진공단열재는 벽면에 간단하게 고정시키게 된다.
이때 진공단열재와 진공단열재가 만나는 면 사이에 틈이 발생하게 된다. 이 틈으로 인해 열이 손실될 가능성이 높아 시공된 단열재 벽면의 단열 성능을 떨어뜨리게 된다. 이러한 틈 발생을 방지하기 위해 요철 구조를 진공단열재 면에 적용하거나 진공단열재 사이에 채움제로 채워 넣은 뒤 알루미늄 테이프와 같은 테이프 처리를 하여 기밀 성능을 유지시킨다. 또는 T자형 테이프로 마감하여 시공된 단열재 벽면에 틈이 발생 되지 않도록 할 수 있다.
진공단열재 설치시 진공단열재 중심부위 1곳만 접착제를 바른다. 이는 고정구의 누름덮개와 캡으로 진공단열재가 충분히 고정 설치되기 때문이다.
최종 마감은 전용 고정구의 캡 위에 석고본드를 부착하여 석고보드 등의 마감보드를 압착 시공함으로써 본 발명의 진공단열재 시공방법은 완성된다.
본 발명에 따른 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀을 사용한 단열시공방법 및 이의 구조를 대상으로 두께와 단열성능을 측정한 결과, 통상의 단열재보다 우수한 단열효과를 나타내면서도 단열재의 두께는 절반 이하 수준으로 낮출 수 있으며, 또한 마감벽체와 진공단열재와의 일정 공간 확보로 인하여 마감벽체에서도 액자 등을 거치하기 위한 일반 나사못 설치 등이 가능함을 확인하였다.
본 발명의 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀은 진공단열재를 건축구조물에 진공단열재를 부착하는 보조재로서, 그 보조재는 브이아이핀의 바닥판(20) 및 지주대(10), 바닥덮개(30) 및 누름덮개(40), 코너브라켓(50), 캡(60)으로 구성된다. 또한 본 발명은 보조재를 이용하여 단열재 설치시 열교 현상을 최대한 줄이기 위해 단열재에 요철구조(70)를 적용하여 요철구조가 적용된 단열재를 배열(80)하는 방법과 채움제 또는 T자형 테이프(100)를 이용하여 단열재와 단열재 틈새를 매우고 기밀 테이프로 마감처리 하는 방법(90)을 포함한다. 각각 도 1 내지 도 10을 참조하여 각 구성요소를 다음과 같이 구체적으로 기재한다.
본 발명의 브이아이핀 바닥판(20) 및 지주대(10)는 정방형 또는 장방형 진공단열재를 밀착시공시키기 위해 진공단열재의 사각 모서리에 부착시킴으로써 진공단열재를 고정하고, 최종적으로 내장단열재를 지지하는 기술구성이다. 본 발명의 바닥판은 접착제의 성분 및 건축물 구조면의 특성에 맞추어 다양한 모양으로 변형이 가능하다.
브이아이핀 바닥판(20) 및 지주대(10)는 바닥판(21), 리브살(16), 하부기둥(15), 결착키(14), 기둥(13), 테이퍼 헤드(12) 및 헤드(11)로 구성된다.
브이아이핀 바닥판(20)은 건축물의 콘크리트 벽체 등 구조물에 진공핀을 부착하기 위해 접착제가 다수의 통과홀을 통과하여 굳어지게 하기 위한 바닥 부분으로서 건축물의 구조물과 접하는 바닥판 부분과 바닥판 부분에 성형된 접착제 통과홀로 구성된다. 바다판(21)의 모양 및 통과홀의 모양은 접착제의 성분, 접착제의 사용량 등에 맞추어 다양한 실시예가 적용될 수 있다.
브이아이핀 리브살(16)은 진공핀 기둥과 바닥판의 꺽임을 보강하기 위한 부분이다,브이아이핀 지주대(10)는 진공단열재를 고정하는 부분으로서 하부기둥(15)에 형성된 리브살(16)에 의하여 바닥판(21)과 연결 고정되며, 하부기둥(15)에는 또한 진공핀 바닥덮개(40)가 결착되는 결착키(14)가 형성된다. 브이아이핀 기둥(13)은 진공단열재가 결합되는 부분이며, 진공단열재가 밀착 시공될 수 있도록 진공단열재 결합부 기둥은 “+”형태로 구성된다. “+”형 기둥 상단에는 브이아아핀 캡(60)과 진공단열재 누름덮개(30)의 밀착성을 보강하기 위해서 테이프 헤드(12) 부분을 둔다. 브이아이핀 테이프 헤드(12)는 브이아이핀 캡(60)이 결착되면서 밀착성을 강화하기 위한 부분이고, 브이아이핀 헤드(11)는 브이아이핀 캡(60)이 결착되는 부분이다. 또한 브이아이핀 헤드는 브이아이핀 캡(60)과 결착이 용이하도록 하였으며, 브이아이핀 캡(60)의 탈락방지를 위한 홈 및 테두리링을 구성한다.
브이아이핀 바닥덮개(40) 및 누름덮개(30)에 있어서, 바닥덮개(40)는 브이아이핀 바닥판(21)을 통과하여 굳어진 본드가 진공단열재 표면을 훼손하지 않도록 하며, 상단면에 진공단열재가 안전하게 놓일 수 있도록 하는 구성이며, 누름덮개(30)는 브이아이핀 바닥덮개(40)에 놓인 진공단열재의 표면을 손상시키지 않으면서 탈락(전도)되지 않도록 진공핀 캡(60)의 결착력으로 진공단열재를 잡아주는 구성이다.
브이아이핀 바닥덮개(40) 및 누름덮개(30)는 리브살(31), 외각테두리(32), 키홀(41), 중앙홀(42)로 구성된다. 브이아이핀 바닥덮개는 내부 공간이 아래로 향하여 진공핀 바닥판에 결합되도록 설계하여 진공단열재 보호를 위한 보호 덮개의 역할이 가능하도록 하였으며, 바닥덮개는 외각테두리를 두어 바닥덮개의 뒤틀림 등을 방지하며, 브이아이핀 바닥판을 통과한 접착제가 과도하게 확산되는 것을 방지한다. 리브살(41)은 바닥덮개(40) 및 누름핀(30)의 휨방지를 위해 보강한 부분이며, 외각테두리(32)는 접착제 확산을 방지하고 바닥판(21) 또는 캡(60)과 밀착되는 부분이며, 키홀(41)은 브이아이핀 하단 결착키(14)와 결합되는 부분이고 브이아이핀 기둥을 통과한 바닥덮개가 브이아이핀 기둥하단부의 결착키에 결합이 용이하도록 하였다. 중앙홀(42)은 브이아이핀 기둥(13)이 통과될 수 있도록 한 부분이다.
브이아이핀 코너브라켓(50)은 진공단열재를 시공하고자 하는 벽면의 곡각부, 코너부, 개구부 등 브이아이핀의 시공이 곤란한 부위에 브이아이핀 바닥판, 지주대 및 캡(50)이 결착된 상태의 역할을 수행하는 구성이다.
브이아이핀 코너브라켓(50)은 브라켓캡(51), 누름덮개(52), 기둥판(53), 바닥덮개(54), 바닥기둥(55), 바닥판(56)으로 구성되며, 브라켓캡(51)은 내장마감재를 부착할 수 있는 캡 부분으로, 구조는 브이아이핀 캡(60)과 동일한 구성이며, 누름덮개(52)는 진공단열재의 탈락방지를 위한 덮개 부분이며, 기둥판(53)은 진공단열재가 결합되는 부분으로 진공핀의 기둥(13)과 같은 역할을 하며, 바닥덮개(54)는 진공단열재가 놓이는 하단 부분이고, 바닥기둥(55)은 바닥덮개(54)와 바닥판(56)의 간격을 유지하기 위한 기둥 부분이며, 바닥판(56)은 콘크리트 벽체에 진공핀을 부착하기 위해 접착제가 다수의 통과홀을 통과하여 굳어지게 하기 위한 바닥 부분이다. 코너브라켓 바닥판을 통과한 접착제로부터 진공단열재를 보호하기 위해 바닥덮개를 두었으며, 접착제가 고형될 수 있도록 공간을 두고 바닥덮개가 함몰되지 않도록 세 개의 바닥기둥을 두었다. 바닥기둥의 개수는 브이아이핀의 소재의 종류 및 부착되는 건축물의 구조에 맞추어 다양한 변형을 가할 수 있다. 코너브라켓의 역할 수행 및 구성을 위해 진공핀 기둥부에 해당하는 기둥판은 바닥덮개와 누름덮개를 연속으로 지지하도록 판형으로 구성하는 것이 바람직하며, 코너브라켓의 최상단에는 브이아이핀의 캡(60)의 역할을 수행하도록 하며, 곡각부와 코너부 등에 사용되는 점을 감안하여 브이아이핀 캡을 반원형태로 제조할 수 있다.
본 발명의 브아이핀 캡(60)은 브이아이핀 헤드(11)와 결착되어 진공단열재 누름덮개(20)를 눌러주고, 진공단열재를 잡아줄 수 있는 구성이다.
본 발명의 브이아이핀 캡(60)은 본드홀(61), 키판부(62), 탄성편(63), 리브(64), 외각링(65)로 구성된다. 본드홀(61)은 석고본드가 관통하여 굳어질 수 있도록 한 부분이며, 키판부(62)는 굳어진 석도본드가 탈라되지 않도록 키판부를 형성하는 구성이고, 탄성편(63)은 진공핀 헤드(11)에 결착될 수 있도록 4~10개의 탄성편을 두어 삽착이 쉽고, 결착시 캡이 탈락되지 않도록 설계된 구조이다. 탄성편의 개수는 브아이핀의 소재의 종류에 따라 다양한 개수로 성형할 수 있다. 리브(64)는 진공핀 캡이 휘어지지 않도록 보강한 부분이며, 외각링(65)는 진공핀 캡의 형상유지 및 휨방지를 위한 구성이다.
브이아이핀 캡은 브이아이핀 헤드와 탄성편(63)으로 인해 결착이 용이하고, 결착이 후에는 탈락되지 않도록 구성한다. 브이아이핀 캡은 진공단열재와 건축물 구조물에 먼저 시공한 내장마감재 사이를 최소화하기 위해서 브이아이핀 캡의 두께안에서 결착되도록 구성되며, 본드홀, 키판부, 외각링은 각 구성의 기능 및 작용의 범위내에서 적절한 변형이 가능하다.
본 발명의 진공단열재 전용고정구를 이용한 단열시공 방법의 실시예를 도7 내지 도10의 도시사항을 참조하여 기재한다.
본 발명의 진공단열재의 요철 구조(70)는 "-"형태(73)와 "+" 형태(74)로 구성된다. 도7에서는 단열재(71)와 단열재가 맞대어 있는 상태에서 절단선(72)에 맞춰 절단했을 때의 절단면을 도시하고 있다. 도7에서 요철구조의 "-"형태(73)와 "+"형태(74)의 세가지 타입은 발명을 구현하기 위해 각 구성의 기능 및 작용의 범위 내에서 적절한 변형이 가능하다.
단열재의 요철구조의 적용은 시공시 단열재의 배열 위치에 따라 단열재 네 측면에 적용되는 구조가 달라진다. 도 8에서는 시공시 배열되는 위치에 따라 다르게 적용된 요철 구조를 지닌 진공단열재의 9가지 형태를 나타내었다.
A-1형태의 진공단열재는 시공된 진공단열재의 상부 좌측에 위치한 진공 단열재를 나타내며, A-2형태의 단열재는 시공된 진공단열재의 상부 중간에 위치한 진공단열재를 나타낸다. A-1형태의 진공단열재와 A-2형태의 진공단열재의 경우 우측에 "+"형태의 구조가 적용되었으며, 하측면에는 "-"형태의 요철 구조가 적용되어 있고 A-2형태의 진공단열재의 경우는 A-1형태의 진공단열재와 형태가 같고 좌측면에 "-"형태의 요철 구조가 적용된 점이 다르다.
B형태의 진공단열재는 시공된 진공단열재의 상부 우측에 위치한 진공단열재를 나타내며, B형태의 진공단열재는 단열재 좌측면과 하측면에 "-"형태의 요철 구조가 적용되어 있다.
C-1형태의 진공단열재는 시공된 진공단열재의 중앙에 위치한 진공단열재를 나타내며, C-2형태의 진공단열재는 중앙부의 좌측, C-3형태의 진공단열재는 하부 중앙, C-4형태의 진공단열재는 하부 좌측에 배열된 단열재를 각각 나타낸다. C-1,C-2,C-3,C-4형태의 진공단열재는 모두 상부측면과 좌측면에 "+"형태의 요철 구조가 적용되어 있고, C-1의 경우에는 하부측면과 우측면에,C-2의 경우에는 하부 측면에, C-3의 경우에는 좌측면에 "-"형태의 요철 구조가 적용되어 있으며,C-4의 경우에는 "-"형태의 요철 구조가 적용되어 있지 않다.
D-1형태의 진공단열재는 시공된 진공단열재의 중앙 좌측에 위치한 진공단열재를 나타내며, D-2형태의 진공단열재는 하부 우측에 위치한 진공단열재를 나타낸다. D-1,D-2형태의 진공단열재는 모두 상부측면에 "+"형태의 요철 구조가 적용되어 있고,D-1형태의 진공단열재는 좌측면과 하부측면에,D-2형태의 진공단열재는 좌측면에만 "-"형태의 요철 구조가 적용되어 있다.
채움재(92) 및 T자형 테이프(100)의 재질은 열교현상을 방지하고 단열성능을 갖는 것이라면 재질의 종류를 국한하지 아니하고 사용할 수 있으나, 바람직하게는 플라스틱류, 지류, 토양류, 목재류 등으로 제조하는 물질 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서 요철 구조가 적용되지 않은 단열재를 시공할 경우에는 채움제(92) 또는 T자형 테이프(100)를 이용하여 단열재와 단열재 사이의 빈틈을 메울 수 있다. 도 9에서는 단열재(91) 틈 사이에 채움제(92)를 적용한 시공면을 나타내고 있다. 도10에서는 T자형 테이프로 채움제의 적용 없이 빈틈을 메울 수 있도록 마감 테이프의 형태를 변형시켜 제작할 수 있다.
본 발명에 의한 브이아이핀의 물성은 PP(Poly Propylene), PE(Poly Ethylene), HDPE(High Density Poly Ethylene), LDPE(Low Density Poly Ethylene), PVC(Poly Viynyl Chloride), PC(Poly Carbonate), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 등 일정강도 이상을 발휘할 수 있는 재료는 모두 사용이 가능하므로 일반적인 열가소성 수지재료를 사용하여 제작할 수 있으며, 건축물의 진공단열재 시공 구조물 및 접착제의 경화에 의하여 본 발명의 기능을 수행할 수 있는 재질이면 플라스틱류에 한정되지 아니하고 채택할 수 있다.
본 발명의 브이아이핀과 건축물의 진공단열재 시공 구조물과의 접착에 사용하는 접착제는 구조물과 브이아이핀의 접착이 가능한 공지의 접착제를 사용할 수 있으며, 바람직한 접착제로는 초산비닐계액체형수지접착제 또는 에폭시본드를 사용할 수 있다. 본 발명의 바람직한 접착제는 적정한 굳기를 가지는 시간 2~3일 바람직하나 벽체, 바닥, 천정, 건물 외부 등 콘크리트 구조체의 종류에 따라 적정한 접착제를 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명의 브이아이핀 설치방법에 따른 기술구성을 도5를 참조하여 기재한다. 우선, 본 발명의 브이아이핀은 진공단열재가 설치되는 건축물 구조물에 접착제를 사용하여 바닥판(21)을 접착시킨다.
1단계 결합은 브이아이핀 바닥판과 브이아이핀 바닥덮개를 결합하는 단계이다. 바닥판이 접착된 브이아이핀 기둥을 통하여 바닥덮개를 씌운다. 바닥덮개는 바탁판의 관통홀을 통하여 위로 올라온 접착재가 진공단열재와 접착하는 것을 방지하는 역할을 한다.
2단계 결합은 1단계 결합에서 브이아이핀과 누름덮개를 결합하는 단계이다. 바닥덮개와 누름덮개의 사이에는 진공단열재가 위치하게 된다.
3단계 결합은 브이아이핀과 브이아이핀캡을 결착하는 단계이다.
1~3단계의 브이아이핀 결합단계는 도 5에 도시된 바와 같다.
[
실시예
1]
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실험예 1. 두께 및 단열성 측정
전술한 바와 같이 발명의 상세한 설명에 기재한 방법에 준하여 진공단열재 전용 고정구를 이용한 단열시공방법 및 이의 구조를 설치하였으며, 본 발명에 따른 진공단열재의 단열시공방법 및 구조의 우수성을 확인하기 위해 하기와 같은 방법으로 두께 및 단열성능을 측정하였다. 두께는 통상적인 0.5mm의 정밀도로 측정하였고, 열전도율은 KS L 9016에 규정하는 방법으로 평균온도 20±5℃ 에서 측정하였다.
열관류율(K)은 계산방법과 측정방법을 병행하였고, 측정방법은 KS F 2277(건축용 구성재의 단열성 측정 방법)에 따라 열관류율을 측정하였다.
계산방법은 ‘건축물의 설비기준 등에 관한 규칙’의 지역별 건축물 부위의 열관류율표 중 공동주택의 측벽(중부지역)의 열관류율을 기준으로 열관류율 계산으로 측정하였다.
[계산식 1]
K = 1 / [ R1 + {Σ( d0/λ0) } + Ro ]
R1: 실내 표면열 전달 저항
Ro : 실외 표면 열 전달 저항
d0 : 재료의 두께
λ0 : 재료의 열전도율
| 구분 | 두께 (㎜) |
열전도율 (Ｗ/ｍＫ) |
열관류율 (Ｗ/㎡Ｋ) |
열관류율 기준 (Ｗ/㎡Ｋ) |
| 일반단열재 | 90 | 0.034 | 0.36 | 0.36 |
| 진공단열재 | 20 | 0.005 | 0.24 | - |
일반단열재, 진공단열재의 두께 및 시공시 단열성능 비교 측정결과, 상기 표 1에 나타난 바와 같이 진공단열재의 경우, 종래의 일반단열재에 비해 열전도율은 약 6배 이상 뛰어나며, 1/4 이하의 두께를 적용하여도 열관류율은 약 30% 정도가 향상됨을 알 수 있었다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
(1) 진공단열재
(2) 진공단열재 전용 고정구 브이아이핀
(3) 마감보드
(4) 기밀테이프
(10) 지주대
(20) 바닥판
(11) 헤드
(12) 테이퍼 헤드
(13) 기둥
(14) 결착키
(15) 하부기둥
(16) 리브살
(17) 바닥판
(30) 누름덮개
(40) 바닥덮개
(31) 리브살
(32) 외각테두리
(41) 키홀
(42) 중앙홀
(50) 코너브라켓
(51) 브라켓캡
(52) 누름덮개
(53) 기둥판
(54) 바닥덮개
(55) 바닥기둥
(56) 바닥판
(60) 브이아이핀 캡
(61) 본드홀
(62) 키판부
(63) 탄성편
(64) 리브
(65) 외각링
(70) 요철 구조가 적용된 진공 단열재 절단면
(71) 진공단열재
(72) 절단선
(73) "-"형태의 요철 구조
(74) "+"형태의 요철 구조
(80) 요철 구조가 적용된 진공단열재의 배열 상태
(90) 채움제가 적용된 진공단열재의 시공 상태
(91) 진공단열재
(92) 채움제
(93) 브이아이핀
(100) T자형 테이프
(101) 시공된 진공단열재의 외부에 접착되는 면
(102) 시공된 진공단열재와 진공단열재 틈을 접착시켜주는 면
(2) 진공단열재 전용 고정구 브이아이핀
(3) 마감보드
(4) 기밀테이프
(10) 지주대
(20) 바닥판
(11) 헤드
(12) 테이퍼 헤드
(13) 기둥
(14) 결착키
(15) 하부기둥
(16) 리브살
(17) 바닥판
(30) 누름덮개
(40) 바닥덮개
(31) 리브살
(32) 외각테두리
(41) 키홀
(42) 중앙홀
(50) 코너브라켓
(51) 브라켓캡
(52) 누름덮개
(53) 기둥판
(54) 바닥덮개
(55) 바닥기둥
(56) 바닥판
(60) 브이아이핀 캡
(61) 본드홀
(62) 키판부
(63) 탄성편
(64) 리브
(65) 외각링
(70) 요철 구조가 적용된 진공 단열재 절단면
(71) 진공단열재
(72) 절단선
(73) "-"형태의 요철 구조
(74) "+"형태의 요철 구조
(80) 요철 구조가 적용된 진공단열재의 배열 상태
(90) 채움제가 적용된 진공단열재의 시공 상태
(91) 진공단열재
(92) 채움제
(93) 브이아이핀
(100) T자형 테이프
(101) 시공된 진공단열재의 외부에 접착되는 면
(102) 시공된 진공단열재와 진공단열재 틈을 접착시켜주는 면
Claims (10)
- 건축구조물에 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀을 접착제로 고정하고, 브이아이핀의 바닥덮개를 설치한 후, 브이아이핀 기둥 4각 모서리에 판상 단열재와 진공단열재를 거치한 후, 진공단열재 사이를 채움재로 채우고 기밀 테이프 또는 T자형 테이프로 마감하고 브이아이핀 누름덮개 및 브이아이핀 캡으로 진공단열재를 고정한 후, 브이아이핀 캡에 접착제를 붙이고, 접착제에 맞추어 마감보드를 거치 고정하는 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀을 이용한 진공단열재 단열시공 방법
- 제1항에 있어서, 진공단열재의 단열성능이 0.002~0.015W/mK 인 진공단열재인 것을 특징으로 하는 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀을 이용한 진공단열재 단열시공 방법
- 제1항에 있어서, 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀은 바닥덮개(40), 누름덮개(30), 지주대(10), 기둥(13), 캡(60)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀을 이용한 진공단열재 단열시공 방법
- 청구항 3에 있어서, 기둥(13)은 진공단열재가 밀착 시공될 수 있도록 “+”형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀을 이용한 진공단열재 단열시공 방법
- 청구항 1에 있어서, 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀은 브라켓캡(51), 누름덮개(52), 기둥판(53), 바닥덮개(54), 바닥기둥(55), 바닥판(56)으로 구성되며, 곡각부와 코너부 등에 사용되도록 브이아이핀 캡이 반원형태인 브이아이핀 코너브라켓(50)인 것을 특징으로 하는 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀을 이용한 진공단열재 단열시공 방법
- 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 브이아이핀은 PP(Poly Propylene), PE(Poly Ethylene), HDPE(High Density Poly Ethylene), LDPE(Low Density Poly Ethylene), PVC(Poly Viynyl Chloride), PC(Poly Carbonate), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 중에서 선택되는 플라스틱을 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 진공단열재 전용 고정구인 브이아이핀을 이용한 진공단열재 단열시공 방법
- 제1항에 있어서, 진공단열재 측면 구조에 요철 구조를 적용한 진공단열재를 이용하는 단열시공 방법
- 제1항에 있어서, 진공단열재 측면 구조가, "+" 또는 "-" 요철 구조를 적용한 9가지 형태의 진공 단열재인 것을 특징으로 하는 진공 단열재의 시공 방법
- 제1항에 있어서, 진공 단열재 마감 시공에 채움재를 적용하는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 단열 시공 방법
- 제1항에 있어서, 진공 단열재 마감 시공에 T자형 테이프를 적용하는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 단열 시공 방법
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