KR20140045823A - 건식 온돌 보드 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

건식 온돌 보드 및 그 제조방법이 개시된다. 마그네시아가 포함된 시멘트로 이루어진 보드 본체와, 보드 본체의 내부에 형성된 적어도 하나 이상의 열전달수단을 포함한다.
이에 따르면 바닥재로 적용되는 건식 온돌 보드를 제조하되 규격화시킬 수 있어 작업시간 및 공기를 단축시킬 수 있으며, 품질이 향상될 수 있고, 원가가 절감될 수 있으며 보수가 용이한 효과가 있다.
또한 난방관에서 발생된 열이 열전달수단에 의해 보드 전체에 걸쳐 균일하게 분산될 수 있어 열전달 효율이 향상될 수 있다.

Description

건식 온돌 보드 및 그 제조방법{METHOD AND PRODUCT OF DRY ONDOL BOARD }
본 발명은 건식 온돌 보드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바닥재를 구성하되, 부분적으로 매립되는 난방관으로부터 발생되는 열을 전체적으로 균일하게 전달시킬 수 있어 열전달 효율이 향상될 수 있는 건식 온돌 보드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 주거용 건축물들의 콘크리트 슬라브 층에는 일정 두께로 된 경량 기포콘크리트의 상부로 온수순환을 위해 난방관을 배관시키고, 마감몰탈을 시공한 후 건조기간을 거쳐 그 상부면에는 장판지등으로 마감하는 것에 의해 바닥면을 완성하게 되는 것이다.
그리고, 상기한 바와 같이 온돌 바닥면을 시공하는 과정은 콘크리트 슬라브층의 상부면의 요철이나 굴곡부를 평편하게 손질하고, 이물질을 제거하는 바탕면준비공정과; 상기 바탕면 준비공정을 거친 콘크리트 슬라브층 상부에 실내의 보온을 유지하는 단열재질의 하부판재와 이 하부판재의 상부에 결합되며 난방관이 배관 되도록 배관용홈이 형성되고, 종횡 연결된 상태로 상호 결합되도록 하는 연결수단을 구비한 상부판재로 구성된 단열보드를 배치하는 단열보드 배치공정과; 상기 단열보드 배치공정이 끝난 단열보드 상부에 마감콘크리트를 타설하여 시멘트에 모래를 일정비율로 혼합한 마감몰탈을 상기 난방관 배관용 단열보드 상부에 타설하여 소정의 두께로 피복하는 마감공정이 순차적으로 이루어져 시공하였다.
한편 종래 온돌용 단열보드에 관련된 선행기술로는 국내 특허출원 10-2006-0105834호가 개시된 바 있다.
상기 선행기술을 간략하게 살펴보면, 판 형태의 바닥재 보드 및 상기 바닥재 보드 아래에 위치하며 상기 바닥재 보드에 열을 가하는 가열부와 상기 가열부가 상기 바닥재 보드 외의 다른 부분으로 열배출을 차단할 수 있도록 상기 가열부를 둘러싼 단열부를 포함하는 발열 패널을 구비한 온돌 패널에 있어서, 상기 발열 패널과 상기 바닥재 보드의 결합은 상기 온돌 패널의 두 면에서는 외부로 돌출되는 돌출 부분이, 다른 두 면에서는 상기 돌출 부분에 대응되는 수용 부분이 마련되도록 결합되어, 상기 돌출 부분이 온돌 패널간의 결합시 일 바닥재 보드와 다른 바닥재 보드와의 사이 공간을 차단함으로써 상기 바닥재 보드들 사이로 수분이 침투하여 상기 발열 패널의 전원 연결 장치 등과 같은 전기 장치들을 단락시키는 것을 방지하고, 상기 발열 패널의 조립시 발열 패널들 간의 간격 유지를 용이하게 할 수 있으며, 상기 발열 패널간의 높이를 동일하게 하고 수평방향으로 틀어지는 것을 방지하도록 하는 온돌 패널에 관한 것이었다.
한편 상기 선행기술을 포함한 종래 기술은 난방관과 근접된 부위만 집중적으로 가열되고, 이로부터 거리가 멀어질 수록 온도가 낮아지는 열의 집중 현상이 발생되는 폐단이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 난방관에서 발생된 열이 보드 전체에 걸쳐 균일하게 분산되도록 내부에 금속망체와 같은 열전달수단을 구비하여 열전달 효율이 향상될 수 있도록 한 건식 온돌 보드 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 바닥재로 사용되며 외측에 인접되어 난방관이 형성되는 것으로, 마그네시아가 포함된 시멘트로 이루어진 보드 본체; 상기 보드 본체의 내부에 형성된 적어도 하나 이상의 열전달수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 온돌 보드에 의해 달성될 수 있다.
상기 열전달수단은 상기 보드 본체의 내부에 매립되되, 상부 및 하부 표면에 인접되는 상,하부 열전달수단; 상기 상,하부 열전달수단의 중간에 매립되는 중간 열전달수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열전달수단은 금속선 또는 금속망으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 금속선 또는 금속망은 방식성 도료가 코팅된 것을 특징으로 한다.
한편 상기 온돌 보드의 제조방법에 있어서, 분말 마그네시아(MgO) 60~70중량%와, 경화제 수용액 20~25중량%와, 기능개선용 첨가제 1~2중량%를 교반 혼합하여 콘크리트 시멘트 원료를 제조하는 1단계; 형틀의 내부에 적어도 한 층 이상의 열전달수단을 형성하는 2단계; 상기 1단계에서 수득된 콘크리트 시멘트 원료를 상기 형틀에 붓고 양생시키는 3단계; 탈형시키는 4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 온돌 보드의 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
상기 분말 마그네시아(MgO)는, 그 분말 마그네시아(MgO)의 전체 중량 대비 1~2중량%의 산화칼슘(CaO)과, 0.5~0.8중량%의 삼산화철(Fe2O3)과, 0.3~0.7 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)과, 3~5중량%의 산화규소(SiO2)를 함께 교반 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 분말 마그네시아는 마그네슘 광석을 저온 열분해 하여 얻은 활성 마그네시아인 것을 특징으로 한다.
상기 경화제 수용액은 농도 22~26 Be인 염화마그네슘 수용액(MgCl2 + H2O)인 것을 특징으로 한다.
상기 기능개선용 첨가제는 인산염, 붕산염, 알루미늄산염, 불소규산염 중 단독 또는 적어도 2 이상 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 콘크리트 시멘트 원료에 톱밥이 더 혼합되는 것을 특징으로 한다.
상기 콘크리트 시멘트 원료 : 톱밥의 혼합비는 100 : 40 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 바닥재로 적용되는 건식 온돌 보드를 제조하되 규격화시킬 수 있어 작업시간 및 공기를 단축시킬 수 있으며, 품질이 향상될 수 있고, 원가가 절감될 수 있으며 보수가 용이한 효과가 있다.
또한 난방관에서 발생된 열이 열전달수단에 의해 보드 전체에 걸쳐 균일하게 분산될 수 있어 열전달 효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.
또 본 발명에 따르면 친환경적인 기능을 갖고 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 건식 온돌 보드의 제조방법을 나타낸 공정 흐름도,
도 2는 본 발명에 따른 건식 온돌 보드의 설치예를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 건식 온돌 보드에 대한 단면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 건식 온돌 보드의 제조방법을 나타낸 공정 흐름도, 도 2는 본 발명에 따른 건식 온돌 보드의 설치예를 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 건식 온돌 보드에 대한 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 온돌 보드(A)는, 바닥재로 사용되며 외측에 인접되어 난방관(100)이 형성되는 것으로, 마그네시아가 포함된 시멘트로 이루어진 보드 본체(2); 보드 본체(2)의 내부에 형성된 적어도 하나 이상의 열전달수단(4);을 포함하여 구성된다.
보드 본체(2)는 대략 직사각형이며 일정 두께를 갖는 판재로 이루어지며, 그 재질은 마그네시아가 포함된 시멘트이다.
보드 본체(2)의 제조 방법을 살펴보면, 분말 마그네시아(MgO) 60~70중량%와, 경화제 수용액 20~25중량%와, 기능개선용 첨가제 1~2중량%를 교반 혼합하여 콘크리트 시멘트 원료를 제조하는 1단계(S1); 형틀의 내부에 적어도 한 층 이상의 열전달수단을 형성하는 2단계(S2); 상기 1단계(S1)에서 수득된 콘크리트 시멘트 원료를 상기 형틀에 붓고 양생시키는 3단계(S3); 탈형시키는 4단계(S4);를 포함하는 공정에 의해 제조된다.
여기서 1단계(S1)의 분말 마그네시아(MgO)는, 그 마그네시아(MgO) 분말의 전체 중량 대비 1~2중량%의 산화칼슘(CaO)과, 0.5~0.8중량%의 삼산화철(Fe2O3)과, 0.3~0.7 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)과, 3~5중량%의 산화규소(SiO2)를 함께 교반 혼합하여 이루어진다.
분말 마그네시아는 마그네슘 광석을 저온 열분해 하여 얻은 활성 마그네시아인 것으로, 바람직하게는 750~850℃에서 열분해한다.
경화제 수용액은 농도 22~26 Be인 염화마그네슘(MgCl2)과 물(H2O)의 혼합액이다.
그리고 기능개선용 첨가제는 인산염, 붕산염, 알루미늄산염, 불소규산염 중 단독 또는 적어도 2 이상 혼합된 것이며, 이는 시멘트의 공극에 수분이 유입됨을 막아 줌으로써 부식을 방지할 수 있다.
상기 분말 마그네시아(MgO)에 대한 보다 구체적인 실시예는 아래의 [표 1]과 같다.
* 각 수치의 단위는 중량%임.
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO
3.41 0.41 0.64 1.96 90.70
3.96 0.43 0.68 2.36 87.19
3.65 0.54 0.48 2.36 82.92
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 건식 온돌 보드의 물성을 살펴보면, 휨강도 65MPa, 항가압력 90MPa, 연화계수 >0.85, 흡수율 13%, 수축율 <0.6%, 불연성능을 갖는다.
또한 1단계(S1)는 콘크리트 시멘트 원료에 톱밥이 더 혼합될 수 있다. 바람직하게는 콘크리트 시멘트 원료 : 톱밥의 혼합비는 100 : 40가 바람직하다.
톱밥이 혼합됨으로써 결합력이 향상될 수 있고, 재료를 절감할 수 있는 효과가 있다.
한편 열전달수단(4)은 난방관(100)의 열을 전달받아 보드 본체(2)에 균일하게 전달하기 위한 것으로, 금속선 또는 금속망으로 이루어진다.
바람직하게는 금속선 또는 금속망은 염화마그네슘에 의한 부식이 보호될 수 있도록 방식성 도료가 코팅된다.
또한 열전달수단(4)은 보드 본체(2)의 내부에 매립되되, 상,중,하부의 3개소에 매립된다. 물론 매립되는 개소의 위치 및 갯수는 얼마든지 변형가능함은 당연할 것이다.
일 예로서 열전달수단(4)은, 상부 및 하부 표면에 인접되는 상,하부 열전달수단(41,43)과, 상기 상,하부 열전달수단(41,43)의 중간에 매립되는 중간 열전달수단(42)을 포함한다.
따라서 상,중,하부 열전달수단(41,42,43)에 의해 보드 본체(2)의 상,하부 표면에 열이 신속하게 전달될 수 있고 국부적으로 고온이 집중됨을 방지할 수 있어, 전체적으로 균등한 온도 분배에 의해 쾌적한 난방을 구현할 수 있게 된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
2 : 보드 본체 4 : 열전달수단
41,42,43 : 상,중,하부 열전달수단

Claims (10)

  1. 바닥재로 사용되며 외측에 인접되어 난방관이 형성되는 것으로,
    마그네시아가 포함된 시멘트로 이루어진 보드 본체;
    상기 보드 본체의 내부에 형성된 적어도 하나 이상의 열전달수단;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 온돌 보드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열전달수단은,
    상기 보드 본체의 내부에 매립되되, 상부 및 하부 표면에 인접되는 상,하부 열전달수단;
    상기 상,하부 열전달수단의 중간에 매립되는 중간 열전달수단;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 온돌 보드.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 열전달수단은 금속선 또는 금속망인 것을 특징으로 하는 건식 온돌 보드.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 금속선 또는 금속망은 외면에 방식성 도료가 코팅된 것을 특징으로 하는 건식 온돌 보드.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 온돌 보드의 제조방법에 있어서,
    분말 마그네시아(MgO) 60~70중량%와, 경화제 수용액 20~25중량%와, 기능개선용 첨가제 1~2중량%를 교반 혼합하여 콘크리트 시멘트 원료를 제조하는 1단계;
    형틀의 내부에 적어도 한 층 이상의 열전달수단을 형성하는 2단계;
    상기 1단계에서 수득된 콘크리트 시멘트 원료를 상기 형틀에 붓고 양생시키는 3단계;
    탈형시키는 4단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 온돌 보드의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 분말 마그네시아(MgO)는, 그 분말 마그네시아(MgO)의 전체 중량 대비 1~2중량%의 산화칼슘(CaO)과, 0.5~0.8중량%의 삼산화철(Fe2O3)과, 0.3~0.7 중량%의 산화알루미늄(Al2O3)과, 3~5중량%의 산화규소(SiO2)를 함께 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건식 온돌 보드의 제조방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 분말 마그네시아는 마그네슘 광석을 저온 열분해 하여 얻은 활성 마그네시아인 것을 특징으로 하는 건식 온돌 보드의 제조방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 경화제 수용액은 염화마그네슘(MgCl2)과 물(H2O)의 혼합액인 것을 특징으로 하는 건식 온돌 보드의 제조방법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 기능개선용 첨가제는 인산염, 붕산염, 알루미늄산염, 불소규산염 중 단독 또는 적어도 2 이상 혼합된 것을 특징으로 하는 건식 온돌 보드의 제조방법.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 콘크리트 시멘트 원료에 톱밥이 더 혼합되는 것을 특징으로 하는 건식 온돌 보드의 제조방법.

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