KR20160115615A - 난방 배관용 흡음판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건축물의 난방 배관을 용이하게 할 수 있도록 함과 더불어 층간소음을 효율적으로 방지할 수 있도록 된 난방 배관용 흡음판과 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 난방 배관용 흡음판은 몸체를 구비하고, 상기 몸체는 톱밥 또는 목분을 포함하여 구성되고, 상면에 제1 방향으로 형성되는 제1 배관라인과, 상기 제1 배관라인과 직교하는 방향으로 형성되는 제2 배관라인 및, 제1 배관라인과 제2 배관라인 사이를 연결하면서 원호 형상으로 형성되는 제3 배관라인이 형성되며, 상기 몸체 내부에는 몸체와는 다른 밀도를 갖는 재질로 구성되는 삽입 부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

난방 배관용 흡음판 및 그 제조방법{Sound Absobing Panel for Heating Pipe and Manufacturing Method thereof}
본 발명은 건축물의 난방 배관을 용이하게 할 수 있도록 함과 더불어 층간소음을 효율적으로 방지할 수 있도록 된 난방 배관용 흡음판과 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 다가구 주택이나 아파트 등에서 층간소음 문제가 대두되면서 이러한 문제를 해결하기 위한 방안이나 법적 제도화 문제가 활발하게 논의되고 있다.
도 1은 현재 규격화되어 있는 건축물 시공 기준의 일례를 나타낸 단면도이다. 도 1의 기준에 의하면 콘크리트 슬래브층(1)의 상측에 경량기포 콘크리트층(2)과 마감 모르타르층(3)이 순차적으로 적층 형성된다. 또한 이때 도면에 구체적으로 나타내지는 않았으나 경량기포 콘크리트층(2)의 상측에는 건축물의 온돌 난방을 위한 난방 배관이 배설되고, 이와 같이 배설된 난방 배관의 상측에 마감 모르타르층(3)이 타설된다.
그리고 소음 차단을 위해 콘크리트 슬래브층(1)과 경량기포 콘크리트층(2)의 사이에 차음매트(4)가 설치됨과 더불어 상기 적층과 측벽의 사이에 측면 완충재(5)가 구비된다.
상기 차음매트(4)는 상부층에서 발생된 소음이 건축물의 매질을 통해서 하부층으로 전달되는 것을 차단하기 위한 것으로서, 이는 주로 소리 등을 잘 흡수할 수 있는 재질로 구성된다.
도면에 도시된 현재의 시공 기준은 상부층에서 발생된 소음을 차음매트(4)를 통해서 흡수함과 더불어 측벽의 내측면에 완충재(5)를 설치함으로써 마감 모르타르층(3)에 가해진 충격이 측벽을 통해서 이웃하는 공간으로 전달되는 것을 차단하도록 한 것이다.
또한 대한민국 실용신안등록 제20-0379075호에는 각각 서로 다른 밀도를 갖는 제1 및 제2 발포층을 이용하여 흡음 및 차음 효과를 갖도록 한 소음방지재에 대하여 개시되어 있다. 이는 밀도가 서로 다른 다공질의 발포층을 중첩하여 구성함으로써 진동을 분산시켜 소음을 방지하도록 한 것이다.
그러나 상기한 방법들은 건축물에서 발생되는 층간소음 문제를 효율적으로 제거하는데 한계가 있다는 단점이 있다.
또한 상기한 건축물 구조에 있어서는 난방 배관에서 발생된 열이 경량기포 콘크리트층(2)을 통해 하측으로 전달됨으로써 열손실이 “P생된다는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 난방 배관을 용이하게 하면서도 건축물의 층간소음을 저감하고, 또한 건축물의 열손실을 최소화 할 수 있도록 된 난방 배관용 흡음판과 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 난방 배관용 흡음판은 몸체를 구비하고, 상기 몸체는 톱밥 또는 목분을 포함하여 구성되고, 상면에 제1 방향으로 형성되는 제1 배관라인과, 상기 제1 배관라인과 직교하는 방향으로 형성되는 제2 배관라인 및, 제1 배관라인과 제2 배관라인 사이를 연결하면서 원호 형상으로 형성되는 제3 배관라인이 형성되며, 상기 몸체 내부에는 몸체와는 다른 밀도를 갖는 재질로 구성되는 삽입 부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 몸체는 다공성 광물질을 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 삽입 부재는 발포 수지로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 삽입 부재는 1개 이상의 결합공을 추가로 구비하여 구성되고, 상기 몸체는 결합공 내부에 충진되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 다공성 광물질이 다공질 세라믹과 제올라이트 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 몸체는 2종류 이상의 기공들을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 관점에 따른 난방 배관용 흡음판은 몸체를 구비하고, 상기 몸체는 상면에 제1 방향으로 형성되는 제1 배관라인과, 상기 제1 배관라인과 직교하는 방향으로 형성되는 제2 배관라인 및, 제1 배관라인과 제2 배관라인 사이를 연결하면서 원호 형상으로 형성되는 제3 배관라인이 형성되며, 상기 몸체 내부에는 단열재로 구성되는 삽입 부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 몸체는 톱밥 또는 목분을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 몸체는 다공성 광물질을 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 삽입 부재는 발포 수지로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 삽입 부재는 1개 이상의 결합공을 추가로 구비하여 구성되고, 상기 몸체는 결합공 내부에 충진되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 다공성 광물질이 다공질 세라믹과 제올라이트 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 몸체는 2종류 이상의 기공들을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 관점에 따른 난방 배관용 흡음판의 제조방법은 톱밥 또는 목분과 바인더를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계와, 삽입 부재를 형성하는 단계, 상기 혼합물을 적층하여 제1 층을 형성하는 단계, 상기 제1 층의 상측에 삽입 부재를 적층하는 단계, 상기 삽입 부재의 상측에 상기 혼합물을 적층하여 제2 층을 형성하는 단계 및, 상기 적층물에 전체적으로 압력을 가하는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 톱밥 또는 목분에 대한 바인더의 양이 5~25 중량%인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 삽입 부재를 적층하기에 앞서 삽입 부재에 한 개 이상의 관통공을 형성하는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 혼합물에 다공성 광물질이 추가로 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 난방 배관을 용이하게 시공할 수 있고, 건축물의 층간소음 문제를 저감할 수 있는 난방배관을 위한 흡음판이 제공된다.
도 1은 일반적인 건축물 시공 기준의 일례를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 난방 배관용 흡음판의 외관형상을 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에 나타낸 난방배관용 흡음판의 A-A'선에 따른 단면도.
도 4는 도 3에서의 삽입 부재(50)의 외관 형상을 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 난방 배관용 흡음판(100)의 흡음 기능을 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 2에 나타낸 흡음판(100)을 배관을 시행할 위치에 다수개 배치한 형상을 나타낸 도면.
도 7은 도 6에서 흡음판(100)상에 배관을 시행한 형상을 나타낸 도면.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 설명한다. 단, 이하에서 설명하는 실시 예는 본 발명의 하나의 바람직한 구현 예를 예시적으로 나타낸 것으로서, 이러한 실시 예의 예시는 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 난방 배관용 흡음판의 외관형상을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이다.
본 실시 예에서 흡음판(100)은 몸체(10)의 상측에 제1 방향, 즉 횡방향으로 설치되는 배관을 지지하기 위한 제1 배관라인(11)과, 이 제1 배관라인(11)과 직교하는 제2 방향, 즉 종방향으로 설치되는 배관을 지지하기 위한 제2 배관라인(12) 및, 상기 제1 배관라인(11)과 제2 배관라인(12)을 연결하면서 원호형상으로 설치되는 제3 배관라인(13)이 구비되어 있다. 여기서 각 배관라인(11, 12)들 사이의 간격, 즉 제1 배관라인(11)과 이웃하는 제1 배관라인 사이의 간격 및 제2 배관라인(12)과 이웃하는 제2 배관라인 사이의 간격은 건축물의 난방 배관 공사 규격에 따라 적정하게 설정된다.
상기 몸체(10)는 톱밥 또는 목분을 주성분으로 하고, 여기에 필요에 따라 적절한 바인더가 혼합된다. 바인더로서는 바람직하게 무기물 바인더가 채용된다. 톱밥이나 목분은 목재를 잘게 부수거나 또는 통상 목재를 제재하는 과정에서 생상되는 부산물이다. 톱밥의 주된 원료는 목재로서 여기에는 목재 본래의 기공을 갖고 있다. 그리고 톱밥을 압축성형하게 되면 그 압축 강도에 따라 다수의 기공이 형성된다. 압축률을 높일수록 기공의 크기가 작아지게 된다.
몸체(10)의 내부에는 예컨대 발포 수지 등으로 이루어지는 삽입 부재(50)가 설치되어 있다. 도 4는 삽입 부재(50)의 구성의 일례를 나타낸 사시도이다. 삽입 부재(50)는 바람직하게는 열전도율이 낮고 차음 및 흡음 성능이 우수한 재질로 구성된다. 삽입 부재(50)로서는 예컨대 발포 수지 등과 같이 다공성 재질로 구성됨과 더불어 장방형 또는 정방형의 보드로 구성된다. 특히 삽입 부재(50)에는 다수의 결합공(51)이 구비된다.
본 흡음판을 제조하는 경우에는 우선 톱밥 또는 목분과 바인더를 혼합하여 혼합물을 형성한다. 이때 톱밥 또는 목분에 대한 바인더의 양은 바람직하게는 대략 5~25 중량%로 설정한다. 이어, 상기 혼합물을 금형내에 적층하여 1층 재료층을 형성하고, 이 위에 삽입 부재(50)를 배치한다. 그리고 다시 삽입 부재(50)의 상측에 톱밥 또는 목분과 바인더의 혼합물을 적층하여 2층 재료층을 형성함으로써 톱밥 또는 목분과 바인더의 혼합물 내측에 삽입 부재(50)를 배치하게 된다. 그리고 이 적층물에 일정 이상의 압력을 가압하면서 바인더를 경화시킴으로써 흡음판을 구성하게 된다,
상기한 제조 과정에 있어서는 톱밥 또는 목분과 바인더의 혼합물에 압력을 가하는 과정에서 삽입 부재(50)의 결합공(51)을 통해 삽입 부재(50)의 상하측 혼합물이 연통되어 경화됨으로써 도 3에 나타낸 바와 같이 삽입 부재(50)는 흡음판(10) 내에 안정적으로 안착되게 된다.
또한 본 발명의 다른 바람직한 실시 예에서 상기 톱밥 또는 목분에는 다공성 광물질이 혼합된다. 여기서 다공성 광물질로서는 다공질 세라믹, 질석, 제올라이트 등이 채용될 수 있다.
톱밥 또는 목분을 압축 성형하여 형성할 때 압축률을 높이게 되면 흡음판(100)에 형성되는 기공의 크기가 축소되어 저주파 대역에 대한 소음 흡수율을 높일 수 있는 반면에 전체적인 기공의 개수는 작아지게 된다. 그리고 톱밥 또는 목분에 대한 압축률을 낮추게 되면 흡음판(100)에 구비되는 기공의 개수는 커지는 반면에 기공의 크기가 커지게 된다.
상기 다공질 세라믹은 통상 ㎛ 단위의 기공들을 갖고 있고 제올라이트의 경우에는 nm 단위의 기공들을 갖는다. 기공의 크기가 작아질수록 저주파 대역의 소음에 대한 흡음 및 차음 기능이 향상된다. 층간소음은 주로 저주파 대역의 소음에 의해 발생된다. 흡음판(100)을 형성할 때 톱밥 또는 목분과 다공성 광물질의 혼합물을 사용하게 되면 흡음판(100)에 구비되는 기공의 개수를 줄이지 않으면서도 미세 기공을 형성할 수 있게 되므로 층간소음을 효과적으로 제거할 수 있게 되고, 특히 흡음판(10)에 다양한 크기의 기공이 형성되게 되므로 흡음판(10)에 의한 흡음 및 차음 기능을 제고할 수 있게 된다.
본 발명자의 연구에 따르면 어떠한 물질에 서로 다른 크기를 갖는 기공을 형성하게 되면 흡음 및 차음 기능이 향상된다. 도 5는 이러한 흡음 및 차음 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에서 참조번호는 200은 다수의 기공이 형성된 다공질 물질이다. 이 다공질 물질에 상대적으로 직경이 큰 제1 기공(210)과 직경이 작은 제2 기공(220)이 존재한다고 할 때, 외부에서 음파(A)가 인입되면 이 음파(A)는 매질(200)과 제1 및 제2 기공(210, 220)을 통해서 전파되게 된다. 그런데 제1 기공(210)을 통과한 음파(A)가 제2 기공(220)으로 인입하는 경우에는 a 및 b로 나타낸 바와 같이 음파(A)가 반사하거나 굴절하게 된다. 그리고 이러한 현상은 제2 기공(220)을 통과한 음파(b)가 제1 기공(210)으로 인입하는 경우에도 유사하게 발생된다.
일반적으로 물질의 차음 기능은 외부로부터 인가된 음파를 어느 정도 통과시키는지의 여부에 의해 결정되고, 흡음 기능은 외부로부터 인가된 음파를 어느 정도 흡수하는지에 의해 결정된다. 모든 물질은 외부의 음파에 자극을 받으면 진동을 하게 되는데, 이때 진동에 영향을 준 주파수음은 진동 에너지로 변환되는 과정을 통해 흡음된다.
상기한 바와 같이 어떠한 매질에 서로 다른 크기를 갖는 기공을 형성하게 되면 음파가 기공을 통과하는 과정에서 반사 및 굴절되면서 음파의 직진성이 현저하게 저하된다. 즉 차음기능이 향상된다. 또한 음파가 서로 다른 크기의 기공을 통과하면서 공진된다. 즉 다양한 주파수 대역의 음파 에너지가 기공의 진동 에너지로 변환되면서 흡음 기능이 향상된다.
상기 흡음판(100)은 기본적으로 톱밥 또는 목분으로 구성되는 몸체(10) 내부에 예컨대 발포 수지 등으로 구성되는 삽입 부재(50)가 구비된다. 여기서 몸체(10)와 삽입 부재(50)는 서로 다른 밀도를 갖는다. 음파 에너지가 하나의 매질로부터 다른 매질, 즉 밀도가 다른 매질을 통해서 전파되는 경우에는 그 경계면에서 양 매질 사이의 밀도 차이에 의해 분산되거나 반사된다.
도 3에서 외부로부터의 음파 에너지가 본 발명에 따른 흡음판(100)을 통해 전파되는 경우에는 우선적으로 해당 음파 에너지는 몸체(10)로부터 삽입 부재(50) 그리고 다시 삽입 부재(50)로부터 몸체(10)로 전달되는 과정에서 분산 및 흡수됨으로써 일정 부분 제거된다.
또한 상기 몸체(10)와 삽입 부재(50)는 서로 다른 크기의 기공을 구비하고, 몸체(10) 또한 다공성 광물질을 포함하여 2종류 이상의 크기를 갖는 기공들을 구비하게 된다. 따라서 음파 에너지가 몸체(10)와 삽입 부재(50)를 통해 전파될 때 상당 부분 분산 및 간섭이 발생됨으로써 차음 및 흡음 기능이 높아지게 된다.
또한 몸체(10)를 구성하는 톱밥 또는 목분과 삽입 부재(50)를 구성하는 발포 수지는 열전도율이 매우 낮다. 따라서 이러한 재질들을 이용하여 흡음판(100)을 형성하게 되면, 흡음판(100)의 제1 내지 제3 배관라인(11~13)에 설치되는 난방 배관으로부터 방출되는 열에너지가 흡음판(100)의 하측, 즉 도 1의 슬래브층(1)으로 전달되는 것이 최소화 된다. 즉 건축물의 난방 효율이 향상된다.
이어 도 6 및 도 7을 참조하여 본 실시 예에 따른 흡음판(100)을 이용하여 난방 배관을 시공하는 과정을 설명한다.
도 6은 본 실시 예에 따른 흡음판(100)을 배관을 시행할 위치에 다수개 배치한 형상을 나타낸 도면이고, 도 7은 다수개 배치된 흡음판(100)상에 배관을 시행한 형상을 나타낸 도면이다.
본 실시 예에 따른 흡음판(100)은 배관을 시행할 지역에 다수개 배열하여 배치하게 된다. 이와 같이 하게 되면 흡음판(100)상의 제1 배관라인(11)과 제2 배관라인(12)은 이웃하는 흡음판(100)의 그것들과 이어지면서 연장되게 된다.
배관을 시행하는 경우에는 도 7에 나타낸 바와 같이 흡음판(100)의 제1 또는 제2 배관라인(11, 12)을 이용하여 파이프(150)의 직선 부분을 배설하고, 흡음판(100)의 제3 배관라인(13)을 이용하여 파이프(150)의 곡선 부분을 배설하게 된다. 그리고 이와 같이 파이프 배관이 완료되면 상측에 모르타르를 타설하여 마감 모르타르층을 형성하게 된다.
본 실시 예에 있어서는 흡음판(100)에 구비된 제1 내지 제3 배관라인(11~13)에 의해 배관 파이프가 안정적으로 지지된다. 특히 흡음판(100)은 탁월한 흡음 및 차음 기능을 갖게 되므로 마감 모르타르층의 상측으로부터 하측으로 전파되는 음파 에너지와 진동 에너지가 흡음판(100)에 의해 흡수 및 차단된다. 따라서 건축물에서 문제가 되는 층간소음 문제가 대폭 저하된다.
이상으로 본 발명에 따른 실시 예를 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.
10 : 몸체, 11 : 제1 배관라인,
12 : 제2 배관라인, 13 : 제3 배관라인.
50 : 삽입 부재, 51 : 결합공.
150 : 파이프.

Claims (17)

  1. 몸체를 구비하고,
    상기 몸체는 톱밥 또는 목분을 포함하여 구성되고, 상면에 제1 방향으로 형성되는 제1 배관라인과, 상기 제1 배관라인과 직교하는 방향으로 형성되는 제2 배관라인 및, 제1 배관라인과 제2 배관라인 사이를 연결하면서 원호 형상으로 형성되는 제3 배관라인이 형성되며,
    상기 몸체 내부에는 몸체와는 다른 밀도를 갖는 재질로 구성되는 삽입 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는 다공성 광물질을 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 삽입 부재는 발포 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 삽입 부재는 1개 이상의 결합공을 추가로 구비하여 구성되고,
    상기 몸체는 결합공 내부에 충진되는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 다공성 광물질이 다공질 세라믹과 제올라이트 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는 2종류 이상의 기공들을 구비하는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판.
  7. 몸체를 구비하고,
    상기 몸체는 상면에 제1 방향으로 형성되는 제1 배관라인과, 상기 제1 배관라인과 직교하는 방향으로 형성되는 제2 배관라인 및, 제1 배관라인과 제2 배관라인 사이를 연결하면서 원호 형상으로 형성되는 제3 배관라인이 형성되며,
    상기 몸체 내부에는 단열재로 구성되는 삽입 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 몸체는 톱밥 또는 목분을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 몸체는 다공성 광물질을 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 삽입 부재는 발포 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판.
  11. 제7항 또는 제10항에 있어서,
    상기 삽입 부재는 1개 이상의 결합공을 추가로 구비하여 구성되고,
    상기 몸체는 결합공 내부에 충진되는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 다공성 광물질이 다공질 세라믹과 제올라이트 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 몸체는 2종류 이상의 기공들을 구비하는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판.
  14. 톱밥 또는 목분과 바인더를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계와,
    삽입 부재를 형성하는 단계,
    상기 혼합물을 적층하여 제1 층을 형성하는 단계,
    상기 제1 층의 상측에 삽입 부재를 적층하는 단계,
    상기 삽입 부재의 상측에 상기 혼합물을 적층하여 제2 층을 형성하는 단계 및,
    상기 적층물에 전체적으로 압력을 가하는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판의 제조방법.
  15. 제16항에 있어서,
    상기 톱밥 또는 목분에 대한 바인더의 양이 5~25 중량%인 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판의 제조방법.
  16. 제16항에 있어서,
    상기 삽입 부재는 발포 수지이고, 상기 삽입 부재를 적층하기에 앞서 삽입 부재에 한 개 이상의 관통공을 형성하는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 혼합물에 다공성 광물질이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 난방배관용 흡음판의 제조방법.
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CN113756531A (zh) * 2021-09-23 2021-12-07 山东基舜节能建材有限公司 一种建筑隔热保温饰面一体板材

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