KR20170068197A - 내화성 단열패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외판 내측에 심재가 배치되고, 상기 심재의 내부에 액상 또는 겔(gel) 상의 물질이 충전된 차열패드가 배치되어 평상시에는 단열 효과를 증대시키고, 화재시에는 파열되면서 액상 또는 겔 상의 물질이 유출되어 차열 효과를 제공할 수 있도록 하여 화재 확산을 방지하는 내화성 단열패널에 관한 것으로, 본 발명의 한 형태에 따른 내화성 단열패널은, 단단한 재질로 이루어지며, 서로 일정 거리를 두고 나란하게 배치된 2개의 외판과; 상기 2개의 외판 사이에 설치되는 심재와; 상기 심재의 내부에 설치되며, 화재시 일정 온도 이상의 온도에서 용융되는 수지로 이루어지며 복수개의 포켓이 형성되어 있는 시트와, 상기 포켓 내부에 채워지는 액상 또는 겔(gel) 상의 냉각유체를 포함하는 차열패드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

내화성 단열패널{Fireproof Insulation Panel}
본 발명은 건축용 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외판 내측에 심재가 배치되고, 상기 심재의 내부에 액상 또는 겔(gel) 상의 물질이 충전된 차열패드가 배치되어 평상시에는 단열 효과를 증대시키고, 화재시에는 파열되면서 액상 또는 겔 상의 물질이 유출되어 차열 효과를 제공할 수 있도록 하여 화재 확산을 방지하는 내화성 단열패널에 관한 것이다.
일반적으로 건축용 단열패널은 철판과 철판사이에 단열재를 접착하여 건축물의 내·외벽으로 사용되는 건축자재로서, 가격이 저렴하고 시공이 편리하기 때문에 건축현장과 선박 등에서 널리 사용되고 있다. 철판과 철판 사이에 사용되는 충전재는 보온용으로 단열성능이 높은 그라스울(glass wool), 미네랄울(암면), 스티로폼, 우레탄폼 등이 사용되고 있으며, 특히, 내화구조용으로는 그라스울, 미네랄울(암면) 등이 많이 사용되고 있다.
이러한 건축용 단열패널은 화재안전성능을 확보하기 어렵기 때문에 이를 보완하기 위해 단열패널들의 이음부위에 세라믹울을 충진하고, 이음부위를 리벳 시공하여 연결하고 있는데, 이러한 연결 방식은 시공비가 매우 높기 때문에 현장 적용성이 낮은 문제가 있다. 또한, 단열성능이 좋고 취급이 용이한 난연 EPS, 난연 우레탄폼으로 생산되는 제품은 높은 생산원가 및 시공비로 인해 경제적인 부담이 가중되고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 것으로 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0103502호(2011년 09월 21일 공개)에는 벽체용 조립식 판넬의 상부에 설치되어 상기 판넬의 상부를 보호하는 벽체용 조립식 판넬의 보호덮개에 길이방향을 따라 방화수 공급용 유로를 형성함으로써 건축물 내부에 화재가 발생하는 경우 상기 방화수 공급용 유로를 통하여 벽체를 구성하는 조립식 판넬의 내부 단열재에 물이 공급되도록 하여 벽체가 발화열에 견디는 시간을 연장하고 벽체의 붕괴를 막거나 지연시킬 수 있도록 한 벽체용 조립식 건축패널이 개시되어 있다.
그러나 이러한 건축패널은 패널의 심재 내부로 물을 공급하기 위한 별도의 시설을 필요로 하므로 비용이 많이 들고, 건축물의 구조를 복잡하게 하며, 화재 발생시 물을 공급하기 위한 시설물에 손상이 발생하게 되면 건축패널 들에 물이 공급되지 못하여 내화성능을 얻을 수 없는 문제가 있다.
공개특허 제10-2011-0103502호(2011.09.21. 공개) 등록특허 제10-0720975호(2007.05.16. 등록) 등록특허제10-0232800호(1999.09.08. 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 간단한 구성과 저렴한 생산비용으로 제조가 가능하며, 단열성과 차열성을 동시에 향상시킬 수 있는 내화성 단열패널을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 형태에 따른 내화성 단열패널은, 단단한 재질로 이루어지며, 서로 일정 거리를 두고 나란하게 배치된 2개의 외판과; 상기 2개의 외판 사이에 설치되는 심재와; 상기 심재의 내부에 설치되며, 화재시 일정 온도 이상의 온도에서 용융되는 수지로 이루어지며 복수개의 포켓이 형성되어 있는 시트와, 상기 포켓 내부에 채워지는 액상 또는 겔(gel) 상의 냉각유체를 포함하는 차열패드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 형태에 따른 내화성 단열패널은, 단단한 재질로 이루어지며, 서로 일정 거리를 두고 나란하게 배치된 2개의 외판과; 상기 2개의 외판 사이에 설치되는 심재와; 상기 외판과 심재 사이에 설치되며, 화재시 일정 온도 이상의 온도에서 용융되는 수지로 이루어지며 복수개의 포켓이 형성되어 있는 외피재와, 상기 포켓 내부에 채워지는 액상 또는 겔(gel) 상의 냉각재를 포함하는 차열패드; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 단열패널은 평상시에 상기 차열패드의 시트 및 냉각유체가 열 전달을 방해하여 단열 성능을 향상시키고, 화재시에는 시트가 고온의 열에 의해 용융되어 냉각유체가 흘러 나옴으로써 단열패널 전체의 온도를 대폭 하강시키고 열을 차단하여 단열패널의 변형과 붕괴를 억제하고, 화재 확산을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내화성 단열패널의 사시도이다.
도 2는 도 1의 내화성 단열패널의 정면도 및 단면도 들이다.
도 3은 도 1의 내화성 단열패널을 분리하여 나타낸 정면도 및 단면도 들이다.
도 4는 본 발명의 내화성 단열패널에 적용되는 차열패드의 일 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 내화성 단열패널에 적용되는 차열패드의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 내화성 단열패널에 적용되는 차열패드의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 내화성 단열패널에 적용되는 차열패드의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 내화성 단열패널의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내화성 단열패널을 나타낸 것으로, 이 실시예의 내화성 단열패널은, 서로 일정 거리를 두고 나란하게 배치된 2개의 외판(10)과, 상기 2개의 외판(10) 사이에 설치되는 심재(20)와, 상기 심재(20)의 내부에 설치되는 차열패드(30)를 포함한다.
상기 외판(10)은 강철과 같은 금속 또는 내열성 수지 등의 단단한 재질로 이루어져 단열패널의 지지체 기능을 한다. 상기 외판(10)의 표면에는 내화성 도료나 열팽창성 도료 등이 칠해질 수 있다. 상기 외판(10)은 전체가 편평한 평면으로 이루어질 수도 있지만, 지그재그 형태로 절곡된 면으로 이루어질 수도 있다.
상기 심재(20)는 외판(10) 사이에 채워져 단열 성능을 제공한다. 상기 심재(20)는 그라스울(glass wool), 미네랄울(암면), 스티로폼, 우레탄폼, 난연 EPS, 난연 우레탄폼 등 기존의 단열패널에 사용되는 소재를 채택하여 구성할 수 있다. 상기 심재(20)는 섬유나 폼(foam) 등 형태 변형이 쉬운 재질로 되어 있기 때문에 내부에 포함되는 차열패드(30)의 형태에 따라 변형되면서 차열패드(30)의 면에 균일하게 밀착된다.
상기 차열패드(30)는 심재(20)의 가운데 부분에 매설되며, 내부에 유체를 보유하여 평상시에는 단열 성능을 증대시키고, 화재시에는 유체가 외부로 유출되면서 심재(20) 내부로 흘러들어 열을 차단하고 단열패널을 냉각시켜 차열 작용을 하도록 구성된다.
이 실시예에서 상기 차열패드(30)는, 화재시 일정 온도 이상의 온도에서 용융되는 수지로 이루어지며 복수개의 포켓(32)이 격자 형태로 배열되어 있는 시트(31)와, 상기 포켓(32) 내부에 채워지는 액상 또는 겔(gel) 상의 냉각유체(33)를 포함한 구성으로 이루어진다.
상기 차열패드(30)의 포켓(32)은 육면체 등의 다면체 또는 구 형태, 돔 형태, 원기둥 형태, 다각면체 형태 등 다양한 형태를 가질 수 있으며, 시트(31)에 격자 형태로 배열된다. 여기서 격자 형태라 함은 가로열과 세로열이 모두 동일 선상으로 배열된 형태 뿐만 아니라 홀수 열과 짝수 열이 지그재그로 배열된 형태도 포함한다. 물론, 이러한 격자 배열 구조 이외에도 다양한 배열 구조로 포켓(32)이 배열될 수 있을 것이다.
상기 포켓(32)은 하나의 포켓(32)이 화재가 아닌 다른 요인으로 파열될 때 인접한 포켓(32)의 냉각유체(33)가 함께 유출되지 않도록 하기 위하여 서로 일정 거리 이격되게 배치되는 것이 바람직하다.
상기 차열패드(30)의 시트(31)는 화재시 고온의 열에 의해 용융될 수 있는 폴링틸렌이나 폴리프로필렌 등의 수지로 만들어진다. 상기 시트(31)는 단일 시트(sheet)로 이루어질 수도 있지만, 이 실시예에서와 같이 돔(dome) 형태로 볼록하게 형성된 복수의 포켓(32)이 일정한 간격으로 배열되어 있는 제1시트(31a)와, 상기 포켓(32)과 대응하는 위치에 돔(dome) 형태로 볼록한 복수의 포켓(32)이 형성되어 있는 제2시트(31b)를 겹쳐서 만들어질 수 있다. 이 때 상기 제1시트(31a)의 포켓(32)과 제2시트(31b)의 포켓(32)이 서로 만나서 구 형상이나 돔 형상, 원기둥 형상, 다각면체 형상의 포켓(32)을 형성하게 된다.
또는 이와 다르게 도 6에 도시한 것과 같이 상기 시트(31)는 전체가 평면으로 되어 있는 제1시트(31a)와, 돔(dome) 형태로 볼록하게 형성된 복수의 포켓(32)이 일정한 간격으로 배열되어 있는 제2시트(31b)를 겹쳐서 만들어질 수도 있을 것이다.
상기 차열패드(30)의 포켓(32) 내부에 채워지는 냉각유체(33)는 물 등의 액체나 차가운 겔(gel)로 이루어져, 포켓(32)이 화재에 의해 용융되면 포켓(32)에서 유출되어 심재(20) 내부로 흘러들어가 온도를 낮추고 차열 효과를 제공한다. 상기 냉각유체(33)는 전체가 부동액으로 이루어지거나, 액체나 겔에 부동액이 일부 함유된 조성으로 이루어져 겨울철에 동결 현상을 방지할 수 있도록 된 것이 바람직하다. 상기 부동액으로는 예를 들어 에틸렌글리콜(Ethylene glycol)을 이용할 수 있다.
상기 시트(31)의 복수개의 포켓(32)에 냉각유체(33)를 채우기 위하여, 도 7에 도시한 것과 같이 상기 복수개의 포켓(32) 들을 서로 연결하는 유체통로(34)가 형성됨이 바람직하다. 따라서 어느 한 포켓(32)에 냉각유체(33)를 주입하면 유체통로(34)를 통해 냉각유체(33)가 유동하여 모든 포켓(32) 내부에 냉각유체(33)가 채워질 수 있게 된다.
이와 같은 본 발명의 단열패널은 평상시에 상기 차열패드(30)의 시트(31) 및 냉각유체(33)가 열 전달을 방해하여 단열 성능을 향상시키고, 화재시에는 시트(31)가 고온의 열에 의해 용융되어 냉각유체(33)가 흘러 나옴으로써 단열패널 전체의 온도를 대폭 하강시키고 열을 차단하여 단열패널의 변형과 붕괴를 억제하고, 화재 확산을 방지할 수 있게 된다.
한편 전술한 실시예에서 차열패드(30)는 심재(20) 내부에 완전히 매립되게 설치되었지만, 도 8에 두번째 실시예로 도시한 것과 같이 외판(10)과 심재(20) 사이에 차열패드(30)가 설치될 수도 있을 것이다. 이 경우 상기 차열패드(30)는 양쪽 외판(10)과 심재(20)의 양면 사이 모두에 설치될 수도 있지만, 어느 한 쪽 외판(10)과 심재(20)의 일면 사이에만 설치될 수도 있을 것이다.
상기 차열패드(30)의 구성 및 작용은 전술한 첫번째 실시예의 차열패드(30)와 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
10 : 외판 20 : 심재
30 : 차열패드 31 : 시트
32 : 포켓 33 : 냉각유체
34 : 유체통로

Claims (12)

  1. 단단한 재질로 이루어지며, 서로 일정 거리를 두고 나란하게 배치된 2개의 외판과;
    상기 2개의 외판 사이에 설치되는 심재와;
    상기 심재의 내부에 설치되며, 화재시 일정 온도 이상의 온도에서 용융되는 수지로 이루어지며 복수개의 포켓이 형성되어 있는 시트와, 상기 포켓 내부에 채워지는 액상 또는 겔(gel) 상의 냉각유체를 포함하는 차열패드;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 내화성 단열패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차열패드는, 전체가 평면으로 되어 있는 제1시트와, 돔(dome) 형태로 볼록하게 형성된 복수의 포켓이 일정한 간격으로 배열되어 있는 제2시트를 겹쳐서 만들어진 것을 특징으로 하는 내화성 단열패널.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차열패드는, 돔(dome) 형태로 볼록하게 형성된 복수의 포켓이 일정한 간격으로 배열되어 있는 제1시트와, 상기 포켓과 대응하는 위치에 돔(dome) 형태로 볼록한 복수의 포켓이 형성되어 있는 제2시트를 겹쳐서 만들어지며, 상기 제1시트의 포켓과 제2시트의 포켓이 서로 합쳐져서 특정한 형상의 포켓을 형성하는 것을 특징으로 하는 내화성 단열패널.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트의 내부에는 복수개의 포켓들을 서로 연결하는 유체통로가 형성되어, 상기 유체통로를 통해 냉각유체가 유동하여 포켓 내부에 채워지는 것을 특징으로 하는 내화성 단열패널.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트의 포켓은 격자 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 내화성 단열패널.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각유체는 부동액을 함유하는 것을 특징으로 하는 내화성 단열패널.
  7. 단단한 재질로 이루어지며, 서로 일정 거리를 두고 나란하게 배치된 2개의 외판과;
    상기 2개의 외판 사이에 설치되는 심재와;
    상기 외판과 심재 사이에 설치되며, 화재시 일정 온도 이상의 온도에서 용융되는 수지로 이루어지며 복수개의 포켓이 형성되어 있는 외피재와, 상기 포켓 내부에 채워지는 액상 또는 겔(gel) 상의 냉각재를 포함하는 차열패드;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 내화성 단열패널.
  8. 제7항에 있어서, 상기 차열패드는, 전체가 평면으로 되어 있는 제1시트와, 돔(dome) 형태로 볼록하게 형성된 복수의 포켓이 일정한 간격으로 배열되어 있는 제2시트를 겹쳐서 만들어진 것을 특징으로 하는 내화성 단열패널.
  9. 제7항에 있어서, 상기 차열패드는, 돔(dome) 형태로 볼록하게 형성된 복수의 포켓이 일정한 간격으로 배열되어 있는 제1시트와, 상기 포켓과 대응하는 위치에 돔(dome) 형태로 볼록한 복수의 포켓이 형성되어 있는 제2시트를 겹쳐서 만들어지며, 상기 제1시트의 포켓과 제2시트의 포켓이 서로 합쳐져서 특정한 형상의 포켓을 형성하는 것을 특징으로 하는 내화성 단열패널.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트의 내부에는 복수개의 포켓들을 서로 연결하는 유체통로가 형성되어, 상기 유체통로를 통해 냉각유체가 유동하여 포켓 내부에 채워지는 것을 특징으로 하는 내화성 단열패널.
  11. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트의 포켓은 격자 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 내화성 단열패널.
  12. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각유체는 부동액을 함유하는 것을 특징으로 하는 내화성 단열패널.
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