KR20170049859A - 면상발열체를 이용한 난방패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 면상발열체를 이용하여 건물의 벽체에 설치되어 실내를 난방하는 난방패널에 있어서,
상기 면상발열체의 양면에 각각 부착되어 상기 면상발열체를 보호하면서 상기 면상발열체에서 발생한 열원을 외부로 전달하는 한 쌍의 보호부재; 및 상기 한 쌍의 보호부재 중에서 벽체측의 보호부재에 부착되어 상기 난방패널을 지지하면서 상기 면상발열체에서 발생한 열원의 손실을 방지하는 단열부재;를 포함하되, 상기 단열부재는, 허니컴 모양으로 복수의 중공홀이 형성되어 있는 허니컴보드;를 포함하여 구성되어,
부직포나 유리섬유 등으로 제작되는 보호부재를 면상발열체의 양면에 부착하여 면상발열체를 보호하면서 열원의 효율적인 외부 전달이 가능하고, 단열부재는 허니컴보드를 사용하여 난방패널을 지지하면서 허니컴구조의 중공홀을 통해 또는 상기 중공홀에 난연성의 충진재를 충진하므로써 안전하며 효율적인 단열과 함께 건물 벽체의 보호도 가능하다.

Description

면상발열체를 이용한 난방패널{HEATING PANEL WITH A PLANAR HEATING ELEMENT}

본 발명은 난방패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 면상발열체를 이용하여 제작되고 난방의 효율을 향상시키는 면상발열체를 이용한 난방패널에 관한 것이다.

일반적으로 대부분의 전문가들이 주장하는 건강한 생활의 필수적인 요건으로는 적당한 운동, 올바른 식습 및 충분한 숙면을 꼽고 있으며, 이중 충분한 숙면은 일상의 피로를 풀고 재충전을 위하여 반드시 필요로 함은 주지된 사실이다.

이에, 충분한 숙면을 취하기 위해서는 올바른 자세와 충분한 시간은 물론이고 주위의 온도와 환경 등 여러 조건들이 갖추어 질 경우 최상의 숙면을 취할 수 있음을 알고 있다. 따라서 최근에는 숙면시 혈액 또는 기의 원활한 순환, 수맥 또는 전자파의 차단 등 다양한 기능을 갖는 기능성 매트(침대)를 제공하려는 노력이 이루어지고 있다.

이와 같은 종래의 기능성 매트들의 형태를 살펴보면, 직물재의 바닥판 상부에 전열필름을 깔고 상기 전열필름의 상측에 가공된 일정크기의 옥석, 맥반석, 게르마늄석 등을 다수개 부착한 후, 그 상측을 직물재로 마감하여 이루어진다.

그러나 상기 매트의 경우 일정크기로 가공된 옥석, 맥반석, 게르마늄석 등이 상측에 일정 비율로 배치되는 바, 그로부터 큰 효과를 기대하는 것이 사실상 어려운 문제점이 있다. 다시 말해서 상기 옥석, 맥반석, 게르마늄석 등을 이용하여 원활한 혈액순환이나 수맥차단 등의 효능을 보기 위해서는 그 만큼 충분한 크기와 양이 갖추어져야 하는 데, 상기와 같은 종래 매트(침대) 상에 충분한 크기와 양의 옥석, 맥반석, 게르마늄석 등을 부착하는 데 있어 큰 한계가 있다.

또한, 상기 종래 매트 내부에는 전열필름이 설치되어 일정한 온도가 유지되도록 하였는바, 이와 같이 매트의 온도 유지를 전열선에만 의존할 경우 국부적인 가열에 의해 외부로의 열손실이 빠르기 때문에 많은 전력의 낭비는 물론이고, 열효율이 크게 저하되는 문제점이 발생되며, 전열핌름 상측에 구성된 원적외선 등을 방출하는 두꺼운 돌매트로 마감을 실시하게 되는데, 전열선에서 발생하는 전자파로부터 자유로울 수가 없어서 전열선을 동작시키는데 사용자로 하여금 망설여지게 만드며, 돌 자체의 무게가 너무 무거워서 이사 혹은 이동시 많은 어려움을 가지고 있으며 돌매트 자체의 제조 원가가 너무 비싸서 이에 따른 제조비용이 상승하여 이는 곧바로 소비자에게 가격적인 부담을 가져다 줄 수 밖에 없었다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 온수보일러와 연결된 파이프를 매트(침대)에 설치한 후 상판마감재를 돌침대를 사용하게 되며 파이프가 설치된 공간 이외에는 시멘트로 충진하여 상기한 전자파의 문제점을 해결하려 했으나 돌매트의 무게에 파이프 및 시멘트의 무게가 가중되어 상기한 구조보다 더욱 무거운 문제점을 발생시키게 되었다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위한 예가 선행기술 대한민국 특허출원 제10-2008-0035655호 `허니컴 코어를 이용한 온수패널`에서 개시 되었다.

종래기술은 허니컴 코어를 이용한 온수 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온수 공급에 의해서 발생되는 열을 상판마감재에 공급하여 열 공급이 차단되어도 상판마감재에 지속적인 열을 보존시킬 수 있도록 하는 뛰어난 난방 효과를 제공하기 위한 허니컴 코어를 이용한 온수 패널에 관한 것이다.

종래기술인 허니컴 코어를 이용한 온수 패널은, 온수 패널에 있어서, 내부의 온도가 외부로 손실되는 것을 차단하기 위한 단열재와; 상기 단열재의 상측에 설치되며, 내부에 열보존을 위한 구멍이 형성되며, 파이프를 삽입 고정시키는 공간부를 형성하여 파이프를 설치 구성하는 판형의 코어와; 상기 판형의 코어 상측에 설치되며, 파이프에 온수가 공급되면 공급된 열을 상판마감재에 공급하기 위한 열전도판;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

종래기술을 통해 단열재의 상측에 설치되며, 내부에 열보존을 위한 구멍이 형성되며, 파이프를 삽입 고정시키는 공간부를 형성하여 파이프를 설치 구성하는 판형의 코어를 통해 열효율이 종래보다 60% 이상 크게 향상되는 효과를 제공하게 된다.

한편, 면상발열체 등의 열원을 발생시키는 부재 등을 건물의 벽체를 이루는 베니어합판 등에 직접 설치할 경우에는 열에 의해 변형이 생길 수 있다. 따라서, 면상발열체가 벽체에 직접 닿는 것을 방지하면서 난방의 효율을 향상시킬 수 있는 재료 등에 관한 수요가 꾸준히 증가하고 있으며 이에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.

대한민국 공개특허번호 제10-2009-0110067호(발명의 명칭: 허니컴 코어를 이용한 온수패널)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 건물의 벽체를 보호하면서 난방의 효율을 향상시키는 기능이 구비된 면상발열체를 이용한 난방패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 면상발열체를 이용한 난방패널은, 면상발열체를 이용하여 건물의 벽체에 설치되어 실내를 난방하는 난방패널에 있어서, 상기 면상발열체의 양면에 각각 부착되어 상기 면상발열체를 보호하면서 상기 면상발열체에서 발생한 열원을 외부로 전달하는 한 쌍의 보호부재; 및 상기 한 쌍의 보호부재 중에서 벽체측의 보호부재에 부착되어 상기 난방패널을 지지하면서 상기 면상발열체에서 발생한 열원의 손실을 방지하는 단열부재;를 포함하되, 상기 단열부재는, 허니컴 모양으로 복수의 중공홀이 형성되어 있는 허니컴보드;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 보호부재는, 부직포나 유리섬유를 이용하여 상기 난방패널에 보온성과 불연성을 제공할 수 있다.

또한, 상기 단열부재는, 상기 허니컴보드의 허니컴구조에 의해 형성된 복수의 중공홀에 충진되어 불연성이나 난연성을 제공하는 충진재;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 충진재는, 불연성을 제공하는 질석이나 난연성을 제공하는 우레탄폼 중에서 하나를 충진시킬 수 있다.

또한, 상기 단열부재는, 일측에 부착되어 상기 면상발열체에서 발생한 열원을 실내로 반사시키는 반사시트;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 반사시트는, 벽체에 부착되어서 상기 면상발열체에서 발생된 열원을 외부의 손실로부터 방지하는 은박필름;일 수 있다.

또한, 상기 난방패널는, 내측에 부착되어 보온성을 향상시키는 마감재;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 마감재는, 토르말린이나 목재 중에서 하나로 제작될 수 있다.

본 발명의 면상발열체를 이용한 난방패널은, 부직포나 유리섬유 등으로 제작되는 보호부재를 면상발열체의 양면에 부착하여 면상발열체를 보호하면서 열원의 효율적인 외부 전달이 가능하다.

또한, 단열부재는 허니컴보드를 사용하여 난방패널을 지지하면서 허니컴구조의 중공홀을 통해 또는 상기 중공홀에 난연성의 충진재를 충진하므로써 안전하며 효율적인 단열과 함께 건물 벽체의 보호도 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 면상발열체를 이용한 난방패널의 분해사시도.
도 2는 상기 난방패널이 벽체에 설치된 단면도.
도 3은 상기 허니컴보드의 중공홀에 충진재가 채워진 모습을 나타낸 도면.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다.　이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다.　본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다.　예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다.　또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.　따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.　도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 면상발열체를 이용한 난방패널의 분해사시도이고, 도 2는 상기 난방패널이 벽체에 설치된 단면도이며, 도 3은 상기 허니컴보드의 중공홀에 충진재가 채워진 모습을 나타낸 도면이다.

도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이, 면상발열체를 이용하여 건물의 벽체에 설치되어 실내를 난방하는 난방패널에 있어서, 본 발명은 보호부재(100)와 단열부재(200)를 포함할 수 있다.

면상발열체(50)는 카본(carbon) 발열 직물과, 이 카본 발열 직물의 상면 및 하면에 각각 압착되는 절연성 필름을 포함할 수 있다.

절연성 필름은 면상발열체(50)가 80℃ 이상의 고온에서 사용되는 경우에도 내열성을 확보할 수 있도록, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, Polyethyleneterephthalate) 필름 또는 폴리우레탄(PU) 필름을 사용할 수 있고, 내열도가 높은 합성수지 필름을 사용할 수도 있다.

또한, 카본 발열 직물의 상면 및 하면에 배치되는 각 절연성 필름은 우레탄계 수지와 이소시아네이트계 경화제가 혼합된 경화형 접착제를 도포하여 서로 접착될 수 있다.

이러한, 경화형 접착제를 사용함으로써, 면상발열체(50)에 대한 내열성을 확보할 수 있어, 면상발열체(50)의 내구 수명을 향상시킬 수 있는 특징이 있다.

상기 보호부재(100)는 한 쌍으로 제작되며 면상발열체(50)의 양면에 각각 부착되어 면상발열체(50)를 보호하면서 면상발열체(50)에서 발생한 열원을 외부로 전달할 수 있다.

보호부재(100)는 부직포나 유리섬유 등을 이용하여 제작되어 난방패널(10)에 보온성과 불연성을 성능을 제공할 수 있다.

상기 단열부재(200)는 한 쌍의 보호부재(100) 중에서 벽체측의 보호부재(100)에 부착되어 난방패널(10)을 지지하면서 면상발열체(50)에서 발생한 열원의 손실을 방지할 수 있다.

단열부재(200)는 허니컴보드(210)를 포함할 수 있다.

상기 허니컴보드(210)은 허니컴 모양으로 복수의 중공홀이 형성되어 있는 구조일 수 있다.

상기 허니컴구조에 대해서 좀 더 상세히 살펴보면, 다중 셀(Cell) 구조물의 대표적인 것으로는 허니컴(Honeycomb)이라는 것이 있는데, 허니컴의 경우 육각 중 공기중의 유한 반복구조체로서 마치 벌집 모양과 흡사하여 허니컴이라는 명칭이 붙어지게 되었다.

샌드위치 구조의 Core로써 개발되었으며 재료로는 종이(크래프/Al), 스테인레스, GFRP(유리섬유강화플라스틱) 등을 사용한다.

허니컴의 대표적인 특성으로는 초경량성, 초내하중성, 내열, 내화, 내마모성으로 초고층 내, 외장재 판넬로써 많이 사용되며 내진성, 흡음성이 요구되는 판넬에서도 많이 사용된다.

특히 알루미늄 스테인레스판 등을 표면에 접착시키는 허니콤 판넬의 경우 복합형 판넬의 한 종류로서 기존의 판넬과는 다르게 알루미늄 허니컴을 완벽하게 각종 판재에 접합하여 판넬 자체가 구조체의 역할이 가능하며 생산, 시공도 할 수 있다.

가장 완벽한 평탄도를 자랑하는 허니컴 판넬은 건축재, 외장재로서 완벽한 평활성과 초경량성, 뛰어난 내구성, 고강성 그리고 탁월한 색상 무늬의 완벽한 평면과 부드러운 곡면의 아름다운 건축외장재로써 많이 사용되고 있다.

특히, 경량성, 단열성면에서 우수한 구조로서 97% 이상의 공기 기체로 판넬의 무게가 가벼우며 허니컴의 Air Pocket 형성으로 Sheet와 Sheet 사이의 열전도를 거의 차단하며 타 외장재에 비해 월등한 단열성을 가진 판넬이다.

허니컴의 다른 용도로는 주방기구의 상판 및 실내 벽판을 이루며, 스키, 탁구대, 라켓류, 보드, 체조기구용 운동 기구 등 강도를 요구하는 부분에서 많이 사용 되고 있다.

따라서, 상기와 같은 특성을 갖는 허니컴구조를 단열부재(200)에 적용하여 재료자체를 경량화 하면서도 내구성이나 강도 등이 개선되는 등 기타 여러면에서 유리한 효과가 있다.

또한, 단열부재(200)는 충진재(300)와 반사시트(220)를 더 포함할 수 있다.

상기 충진재(300)는 허니컴보드(210)의 허니컴구조에 의해 형성된 복수의 중공홀에 충진되어 불연성이나 난연성을 제공할 수 있다.

충진재(300)는 불연성을 제공하는 질석이나 난연성을 제공하는 우레탄폼 중에서 하나를 충진시킬 수 있다.

질석은 버미큘라이트고도 한다. 화학성분은 (MgFe, A)l3(Al,Si)4O500(OH)2ㅇ4H2O로 알루미늄, 마그네슘, 철의 수산화규산염으로 된 점토광물이다. 굳기 50∼2, 비중 2.76이다. 회백색 또는 갈색이며, 진주광택이 난다.

산(酸)에 쉽게 분해되고, 양이온 교환능력이 크며, 가열하면 팽창한다. 사문암 지대에서 산출되고, 다공질(多孔質)이며, 내열성과 흡수능력이 좋아서 내열재료 및 방음재(防音材)로서 널리 이용되고 있다.

작업자는 충진재(300)로 충진할 경우에 상기의 물질에만 국한하지 않으며 제작상황에 따라서 최선의 물질을 채택하여 충진할 수 있다.

상기 반사시트(220)는 단열부재(200)의 일측에 부착되어 면상발열체(50)에서 발생한 열원을 실내로 반사시킬 수 있다.

반사시트(220)는 벽체에 부착되어서 면상발열체(50)에서 발생된 열원을 외부의 손실로부터 방지하는 은박필름 등을 이용하여 제작될 수 있다.

또한, 난방패널(500)은 마감재(400)를 더 포함할 수 있다.

상기 마감재(400)는 내측에 부착되어 보온성을 향상시키는 구성요소로서, 토르말린이나 목재 중에서 하나로 이용하여 제작될 수 있다.

여기서 토르말린에 대해서 알아보면, 토르말린은 원적외선과 음이온을 발생시켜 신체의 신진대사를 촉진시키며, 세포기능과 면역기능을 활성화 시키고, 강력한 열효과와 높은 침투력으로 혈액순환과 정화에 효과가 있다.

본 발명 면상발열체를 이용한 난방패널은 작업자가 접착제 등을 이용하여 면상발열체(50)에 각각의 보호부재(100), 허니컴보드(210), 반사시트(220) 등을 부착하여 제작하며 도한 허니컴보드(210)의 중공홀에는 질석이나 우레탄폼을 충전하여 보온이나 단열성능의 향상이 가능하고 다시 토르말린이나 나무 등으로 제작된 마감재(400)를 이용하여 난방패널(10)을 보호하면서 기능을 더욱 향상시킬 수 있다.

작업자는 상기와 같이 제작된 난방패널(10)을 벽체나 필요한 곳에 부착하여 사용할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

10 : 난방패널
20 : 벽체
50 : 면상발열체
100 : 보호부재
200 :　단열부재
210：허니컴보드
220 :　반사시트
300 :　충진재
400 : 마감재

Claims (8)

1. 면상발열체를 이용하여 건물의 벽체에 설치되어 실내를 난방하는 난방패널에 있어서,
   상기 면상발열체의 양면에 각각 부착되어 상기 면상발열체를 보호하면서 상기 면상발열체에서 발생한 열원을 외부로 전달하는 한 쌍의 보호부재; 및
   상기 한 쌍의 보호부재 중에서 벽체측의 보호부재에 부착되어 상기 난방패널을 지지하면서 상기 면상발열체에서 발생한 열원의 손실을 방지하는 단열부재;를 포함하되,
   상기 단열부재는,
   허니컴 모양으로 복수의 중공홀이 형성되어 있는 허니컴보드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 난방패널.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 보호부재는,
   부직포나 유리섬유를 이용하여 상기 난방패널에 보온성과 불연성을 제공하는 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 난방패널.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 단열부재는,
   상기 허니컴보드의 허니컴구조에 의해 형성된 복수의 중공홀에 충진되어 불연성이나 난연성을 제공하는 충진재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 난방패널.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 충진재는,
   불연성을 제공하는 질석이나 난연성을 제공하는 우레탄폼 중에서 하나를 충진시키는 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 난방패널.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 단열부재는,
   일측에 부착되어 상기 면상발열체에서 발생한 열원을 실내로 반사시키는 반사시트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 난방패널.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 반사시트는,
   벽체에 부착되어서 상기 면상발열체에서 발생된 열원을 외부의 손실로부터 방지하는 은박필름;인 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 난방패널.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 난방패널는,
   내측에 부착되어 보온성을 향상시키는 마감재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 난방패널.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 마감재는,
   토르말린이나 목재 중에서 하나로 제작되는 것을 특징으로 하는 면상발열체를 이용한 난방패널.

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