KR20170101326A - 샌드위치 판넬의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건축물을 구조하거나 건축물의 내부 공간을 구획하는데 사용되는 샌드위치 판넬에 관한 것으로, 특히 가볍고 견고하며 열전도율이 낮고 방음 및 흡음 능력이 우수한 샌드위치 판넬과 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 샌드위치 판넬은 건축물의 외벽을 구성하거나 내부 공간을 구획하기 위한 샌드위치 판넬에 있어서, 상기 샌드위치 판넬은 제1 및 제2 보드와, 상기 제1 및 제2 보드 사이에 배치되는 단열재를 포함하여 구성되고, 상기 제1 및 제2 보드는 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

샌드위치 판넬 및 그 제조방법{SANDWITCH PANEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 건축물을 구조하거나 건축물의 내부 공간을 구획하는데 사용되는 샌드위치 판넬에 관한 것으로, 특히 가볍고 견고하며 열전도율이 낮고 방음 및 흡음 능력이 우수한 샌드위치 판넬과 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 상업용 빌딩이나 아파트, 주택 및 공장 등에서는 내부 공간을 필요에 따라 구획하여 사용하게 된다. 이때 내부 공간의 구획을 위한 수단으로서 칸막이 등을 포함하는 벽체가 사용된다. 또한 벽체는 공장이나 가건물 등의 외벽으로서도 많이 사용되고 있다.
벽체는 크게 습식벽체와 건식벽체로 대별할 수 있다. 습식벽체는 통상 블록이나 벽돌을 시멘트 등을 이용하여 적층함으로써 형성하는 벽체를 칭하고, 건식벽체는 콘크리트나 시멘트 등을 사용하지 않고 가볍고 건조된 자재를 이용하여 형성하는 벽체를 칭한다. 건식벽체는 경량으로 건축물에 부담을 주지 않고 저렴한 비용으로 신속한 시공이 가능하다는 장점이 있기 때문에 많이 이용되고 있다.
건식벽체로서 대표적인 것이 샌드위치 판넬이다.
도 1은 일반적인 샌드위치 판넬의 구조를 나타낸 사시도이다. 도면에서 샌드위치 판넬(2)은 양 측면에 석고보드(21)가 배치되면서, 이 석고보드(21) 사이에 단열재(22)가 충진된 구조로 되어 있다. 그리고 이러한 샌드위치 판넬(2)을 시공하는 경우에는 우선 런너(1)에 다수의 스터드(도시되지 않음)를 입설하여 프레임을 형성한 후, 여기에 석고보드(21)와 단열재(22)를 순차 배설하게 되고, 특히 이때 석고보드(1)의 내측면에는 석고보드(21)에 단열재(22)를 고정하기 위한 고정핀(도시되지 않음)이 사용된다.
통상 석고보드(21)를 이용하는 샌드위치 판넬은 차음 기능이 좋고 내화성이 우수하다는 장점 때문에 폭넓게 사용되고 있다. 그러나, 이러한 벽체는 석고보드로 이루어지는 양 측벽의 사이에 단열재를 충진하여야 하므로 시공이 번거롭고, 석고보드는 기계적인 강도가 약하기 때문에 외부적인 충격에 의해 쉽게 파손되는 문제가 있게 된다. 따라서 석고보드를 이용하는 샌드위치 판넬의 경우에는 건물 내부의 공간을 구획하는 용도 등으로 주로 사용된다.
또한 석고보드는 주원료로서 인광석이나 석탄 재를 사용하는데, 여기서 인광석은 일반 광물에 비해 우라늄의 함량이 높고 석탄 재의 경우에는 다량의 중금속이 포함될 수 있다. 석고보드로부터 방출되는 라돈 등의 방사선 물질은 인체에 암을 유발하는 원인으로서 알려져 있다. 또한 석탄 재 등에 포함되어 있는 중금속은 인체에 누적되어 건강에 치명적인 영향을 미칠 수 있다.
또한 샌드위치 판넬의 다른 구성 예로서 석고보드 대신에 철판을 채용한 것이 있다. 이는 단열재의 양 측면에 철판을 결합함으로써 샌드위치 판넬의 기계적 강도를 높인 것이다. 철판을 이용한 샌드위치 판넬은 가건물이나 공장 등의 외벽으로서 주로 이용된다.
그러나 이러한 철판을 이용하는 샌드위치 판넬은 단열재와 철판 사이의 결합력이 부족하여 그 사이가 벌어지는 현상이 발생하고, 그에 따라 단열재가 외부로 노출됨으로써 경시변화나 외부로부터의 물리적인 힘에 의해 단열재가 파손되는 문제가 있게 된다.
또한 철판을 이용하는 샌드위치 판넬은 단열재와 철판과의 결합 공정이 요구되므로 생산성이 떨어지고 수작업이 요구되며, 외측면이 철판으로 구성되므로 흡음 효과가 불충분하다는 단점이 있게 된다.
이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 친환경적인고 견고하면서도 가벼우며, 제조 공정과 시공이 간편한 샌드위치 판넬과 그 제조 방법을 제공함에 기술적 목적이 있다.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 샌드위치 판넬은 건축물의 외벽을 구성하거나 내부 공간을 구획하기 위한 샌드위치 판넬에 있어서, 상기 샌드위치 판넬은 제1 및 제2 보드와, 상기 제1 및 제2 보드 사이에 배치되는 단열재를 포함하여 구성되고, 상기 제1 및 제2 보드는 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 바인더는 유기물 바인더이고, 나무 분쇄물에 대해 25 중량% 이상 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 혼합물에 난연재가 추가로 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 혼합물에 세라믹이 추가로 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 보드 또는 제2 보드의 외표면에 유기물이 코팅되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재에 1개 이상의 관통공이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재에 1개 이상의 결합공이 구비되고, 상기 제1 및 제2 보드는 상기 결합공을 통해 상호 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재는 몸체 내부에 길이 방향을 따라 1개 이상의 관통공이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재는 몸체 내부에 외주연과 일정 간격을 두면서 외주연을 따라 1개 이상의 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재는 제1 부재와 제2 부재가 상호 결합되어 구성되고, 상기 제1 부재 또는 제2 부재는 대향하는 측면에 1개 이상의 기공용 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 관점에 따른 샌드위치 판넬은 건축물의 외벽을 구성하거나 내부 공간을 구획하기 위한 샌드위치 판넬에 있어서, 상기 샌드위치 판넬은 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 혼합물로 구성되는 몸체와, 상기 몸체 내부에 구비되는 단열재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 몸체의 외표면에 유기물이 코팅되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재에 1개 이상의 결합공이 구비되고, 상기 몸체는 상기 결합공을 통해 상호 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재는 몸체 내부에 길이 방향을 따라 1개 이상의 관통공이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재는 몸체 내부에 외주연과 일정 간격을 두면서 외주연을 따라 1개 이상의 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재는 제1 부재와 제2 부재가 상호 결합되어 구성되고, 상기 제1 부재 또는 제2 부재는 대향하는 측면에 1개 이상의 기공용 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 관점에 따른 샌드위치 판넬의 제조방법은 건축물의 외벽을 구성하거나 내부 공간을 구획하기 위한 샌드위치 판넬의 제조방법에 있어서, 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 재료를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계와, 상기 혼합물을 압연하여 제1 및 제2 보드를 형성하는 단계, 단열재를 준비하는 단계 및, 상기 제1 및 제2 보드의 사이에 단열재를 배치하고 상호 결합하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 관점에 따른 샌드위치 판넬의 제조방법은 건축물의 외벽을 구성하거나 내부 공간을 구획하기 위한 샌드위치 판넬의 제조방법에 있어서, 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 재료를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계와, 단열재를 준비하는 단계와, 상기 혼합물을 적층하여 제1 재료층을 형성하는 단계, 상기 제1 재료층 상에 단열재를 배치하는 단계, 상기 단열재 상측에 상기 혼합물을 적층하여 제2 재료층을 형성하는 단계 및, 상기 적층 구조를 전체적을 가압하면서 바인더를 경화시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재에 1개 이상의 결합공을 형성하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 샌드위치 판넬의 외표면을 코팅하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재는 몸체 내부에 길이 방향을 따라 1개 이상의 관통공이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재는 몸체 내부에 외주연과 일정 간격을 두면서 외주연을 따라 1개 이상의 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재는 제1 부재와 제2 부재가 상호 결합되어 구성되고, 상기 제1 부재 또는 제2 부재는 대향하는 측면에 1개 이상의 기공용 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 가볍고 견고하며 열전도율이 낮고 방음 및 흡음 능력이 우수한 샌드위치 판넬이 구현된다.
도 1은 일반적인 샌드위치 판넬의 구조를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 샌드위치 판넬의 외관 형상을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 샌드위치 판넬의 방음 기능을 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 2에서 단열재의 제1 변형 예를 나타낸 사시도.
도 5는 도 2에서 단열재의 제2 변형 예를 나타낸 사시도.
도 6은 도 5에서 선 A-A'에 따른 단면 구성을 나타낸 단면도.
도 7은 도 2에서 단열재의 제3 변형 예를 나타낸 분리사시도.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 샌드위치 판넬의 구조를 나타낸 분리사시도.
도 9는 도 8의 단면도.
도 10은 본발명의 제3 실시 예에 따른 샌드위치 판넬의 구조를 나타낸 단면도.
도 11은 도 10에서 단열재(91)의 외관 형상을 나타낸 사시도.
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. 본 발명은 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 샌드위치 판넬(30)의 외관 형상을 나타낸 사시도이다. 본 발명에 따른 샌드위치 판넬(30)은 단열재(31)의 양 측면에 각각 합성목재로 구성되는 보드(32, 33)가 결합되어 구성된다.
여기서 상기 단열재(31)로서는 예컨대 폴리스티렌 발포 폼, 폴리우레탄 발포 폼, 폴리우레아 발포 폼, 폴리염화비닐 발포 폼, 폴리프로필렌 발포 폼, 폴리에틸렌 발포 폼, 폴리스티렌 발포 폼, 폴리비닐아세테이트 발포 폼, 멜라민 수지 발포 폼, 페놀 수지 발포 폼 등이나 그 밖의 다른 유기물을 발포 성형한 재질이 바람직하게 채용될 수 있다.
또한 상기 단열재(31)로서는 글라스울, 미네랄울, 세라믹, 퍼라이트 등의 무기질 단열재나, 진공 단열재, 에어로젤 단열재 등이 채용될 수 있다. 본 발명에서 상기 단열재(31)로서는 특정한 것에 한정되지 않는다.
또한 상기 보드(32, 33)는 정방형 또는 장방형 판재의 형상으로 이루어지고, 주된 재질은 톱밥이나 목분 등의 나무 분쇄물로 구성된다.
일반적으로 나무나 목재를 제재하게 되면 통상적으로 톱밥이라 칭하는 다양한 입자 크기의 나무 분쇄물이 형성되고, 필요한 경우 이들 톱밥이나 나무 또는 목재를 분쇄하여 목분을 형성하게 된다. 또한 필요에 따라 나무나 목재를 분쇄하여 균일한 크기의 나무 분쇄물을 형성하기도 한다. 이하에서는 이와 같은 톱밥이나 목분 또는 나무나 목재의 부산물을 나무 분쇄물로서 총칭하기로 한다.
나무 분쇄물을 사용하여 판재를 형성하는 경우에는 우선 나무 분쇄물과 바인더를 혼합하여 혼합물, 즉 성형 재료를 형성한 후, 이 성형 재료를 압연 또는 압축 성형하게 된다. 이때 바인더로서는 열경화성 또는 열가소성 수지 계열의 유기물 바인더를 바람직하게 채용한다. 바인더에는 필요에 따라 인이나 할로겐 계열의 난연제나 활석, 납석 등의 내열성, 내화성 물질, 안료, 염료, 무기물과 같은 충전제, 또는 분산제가 포함될 수 있다.
바인더의 양은 바인더의 종류나 나무 분쇄물의 종류에 따라 대략 25중량% 이상으로 한다. 또한 판재를 성형하는 경우에는 판재의 크기에 대응하여 성형 재료의 양을 적절하게 설정한다.
또한 나무 분쇄물과 바인더를 혼합하기 전에 나무 분쇄물에 난연재를 흡착시킴으로써 방음 패널의 난연성을 높이는 방법도 바람직하게 채용할 수 있다.
본 실시 예에 따른 샌드위치 판넬을 제조하는 경우에는 우선 단열재(31)와 보드(32, 33)를 각각 형성한 후, 이들을 접착제 등을 이용하여 상호 결합하는 방법을 채택할 수 있다.
또한 샌드위치 판넬을 제조하는 다른 바람직한 방법으로서, 단열재(31)와 보드(32, 33)를 일체적으로 성형하는 방법을 채택할 수 있다. 즉, 나무 분쇄물과 바인더를 혼합하여 혼합물을 형성한 후, 단열재(31)의 하측 및 상측에 상기 혼합물을 적층하고, 이들 적층 구조를 전체적으로 열간 압연하여 샌드위치 판넬을 형성한다.
또한 샌드위치 판넬을 형성한 후에는 수지, 예컨대 불포화 수지를 이용하여 보드(32, 33)를 코팅하는 방법도 바람직하게 채용할 수 있다.
본 실시 예에 따른 샌드위치 판넬은 다음과 같은 특징을 갖는다.
1. 흡음률이 높다.
상기한 바와 같이 나무 분쇄물은 나무가 본래 갖고 있는 기공과 나무결을 포함하고 있다. 본 실시 예에 있어서는 이러한 나무 분쇄물을 다량의 기공이 포함되도록 결합하여 판재를 형성하게 된다. 따라서 본 실시 예에 따른 샌드위치 판넬에서는 보드(32, 33)에 나무 본래의 미세한 기공과 더불어 보드의 형성과정에서 형성되는 다량의 기공이 포함되게 되고, 또한 단열재(31)에도 다량의 기공이 구비되게 된다. 또한 기공의 크기도 미세한 기공에서부터 수십 ㎛ 크기의 기공에 이르기까지 다양한 크기의 기공들이 형성되게 된다. 본 실시 예에 따른 샌드위치 판넬은 50~1,600Hz의 저주파수 대역과 1,000~6,300Hz의 고주파수 대역에 걸쳐 전체적으로 양호한 흡음 특성을 나타낸다.
2.양호한 기계적 강도를 갖는다.
본 실시 예의 건축용 방음 패널은 목재를 구성하는 섬유재질이 압축되어 자재의 골격을 형성하게 되므로 외부 충격에 대해 높은 기계적 강도를 나타내게 된다.
3. 무게가 매우 가볍다.
본 실시 예에 따른 샌드위치 판넬은 종래의 것과 달리 철판 등을 사용하지 않으므로 매우 가볍다는 특성을 나타낸다.
4. 난연성을 갖는다.
본 실시 예에 따른 샌드위치 판넬은 바인더에 난연성 물질을 혼합하거나 나무 분쇄물에 난연성 물질을 흡착시키는 방법을 통해 용이하게 난연성을 제고할 수 있게 된다.
5. 제조 가격이 저렴하다.
통상 톱밥 등의 나무 분쇄물은 나무나 목재를 가공하는 과정에서 배출되는 부산물이므로 가격이 매우 저렴하다.
6. 단열효과를 제공한다.
나무 분쇄물에는 목재 본래의 기공을 갖고 있다. 그리고 이러한 나무 분쇄물을 압축성형하게 되면 그 압축 강도에 따라 다수의 기공이 형성된다. 이러한 기공들은 주지된 바와 같이 열전도율을 낮추는데 매우 유효하게 작용한다. 즉, 본 본 실시 예에 따른 샌드위치 판넬은 종래의 것에 비해 보다 낮은 열전도 특성을 갖게 된다.
상기 실시 예의 변형 예로서, 나무 분쇄물과 바인더의 혼합물, 즉 성형 재료에는 규조토, 제올라이트, 질석 등의 다공성 물질이 추가로 혼합될 수 있다. 나무 분쇄물을 이용하여 보드를 형성하는 경우, 보드에 형성되는 기공의 크기를 작게 하기 위해서는 보드를 성형할 때 가압력을 높임으로써 그 밀도를 높이는 것이 필요하다. 그러나 이와 같이 보드의 밀도를 높이게 되면 내부의 기공 양이 축소됨으로써 방음 효율이 크게 저하된다. 따라서 보드에는 미세한 기공을 형성하는 것이 매우 어렵고, 결과적으로 저주파 대역의 음파에 대한 방음 효과를 제고하는데 한계가 있게 된다.
다공성 물질, 즉 다공질 세라믹의 경우에는 세라믹 입자에 수십 ~ 수백 nm의 미세한 기공이 형성되어 있다. 따라서 이러한 다공성 물질을 성형 재료에 혼합하게 되면 저주파 대역에 대한 방음 효과를 보다 높일 수 있다.
특히 본 발명자의 연구에 따르면 어떠한 물질에 서로 다른 크기를 갖는 기공을 형성하게 되면 방음 기능이 향상된다. 도 3은 이러한 방음 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에서 참조번호는 40은 다수의 기공이 형성된 매질이다. 이 매질에 상대적으로 직경이 큰 제1 기공(41)과 직경이 작은 제2 기공(42)이 존재한다고 할 때, 외부에서 음파(A)가 인입되면 이 음파(A)는 매질(40)과 제1 및 제2 기공(41, 42)을 통해서 전파되게 된다. 그런데 제1 기공(41)을 통과한 음파(A)가 제2 기공(42)으로 인입하는 경우에는 a 및 b로 나타낸 바와 같이 음파(A)가 반사하거나 굴절하게 된다. 그리고 이러한 현상은 제2 기공(42)을 통과한 음파(b)가 제1 기공(41)으로 인입하는 경우에도 유사하게 발생된다. 이는 기공의 크기에 따라 기공의 공진주파수가 달라지는 것이 원인인 것으로 판단된다.
또한 본 실시 예의 다른 변형 예로서 나무 분쇄물과 바인더를 혼합하여 방음 패널을 성형할 때 바람직하게 유기 바인더를 발포시킴으로써 방음 패널에 다량의 기공을 형성한다.
예를 들어, 나무 분쇄물과 예컨대 우레탄 바인더 등의 유기 바인더를 혼합할 때, 나무 분쇄물에 바람직하게 스프레이 방식으로 수분을 분사시켜 나무 분쇄물에 수분을 흡착시킨다. 그리고 유기 바인더에 발포제를 첨가한 후 나무 분쇄물과 바인더를 혼합하게 된다. 이와 같이 하게 되면 나무 분쇄물과 바인더의 혼합물을 열간 압연 또는 열간 압출을 통해 성형할 때 바인더에 포함되어 있는 발포제와 나무 분쇄물에 흡착되어 있는 수분이 반응하여 기포를 발생시킴으로써 보드(32, 33)에 다량의 기공이 유효하게 생성되게 된다. 즉, 샌드위치 판넬의 방음 성능이 더욱 효과적으로 높아지게 된다.
한편, 도 2에서 단열재(31)로서는 상기한 바와 같이 상기 단열재(31)로서는 예컨대 폴리스티렌 발포 폼, 폴리우레탄 발포 폼, 폴리우레아 발포 폼, 폴리염화비닐 발포 폼, 폴리프로필렌 발포 폼, 폴리에틸렌 발포 폼, 폴리스티렌 발포 폼, 폴리비닐아세테이트 발포 폼, 멜라민 수지 발포 폼, 페놀 수지 발포 폼 등이 사용된다. 주지되어 있는 단열재 중 가장 유효한 것 중의 하나가 공기, 특히 정지상태의 공기층이다. 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리에틸렌 수지 등은 그 자체로서는 단열재가 아니다. 이들 유기물 수지가 단열재가 되기 위해서는 필연적으로 발포 과정을 거쳐야 한다. 유기물 수지를 발포하게 되면 수지에 다량의 기공, 즉 정지된 공기층이 생성되게 된다. 정지상태의 공기층, 즉 기공은 매우 유효한 단열재이다. 공기의 열도전도율은 0.025(W/mK)로서 일반적인 발포 수지나 글라스울(0,035W/mK) 보다도 낮은 열전도율 특성을 나타낸다. 또한 기공은 열전도율과 더불어 재질의 방음 능력을 결정하는 주요한 원인이 된다. 따라서 상기 단열재(31)에 구비되는 기공의 크기나 양을 증가시키게 되면 해당 재질의 단열 성능과 방음 성능을 향상시킬 수 있다.
도 4는 샌드위치 판넬에 채용되는 단열재의 제1 변형 예를 나타낸 도면이다. 도 4에서 단열재(50)는 도 2의 단열재(31)와 마찬가지로 예컨대 폴리스티렌 발포 폼, 폴리우레탄 발포 폼, 폴리우레아 발포 폼, 폴리염화비닐 발포 폼, 폴리프로필렌 발포 폼, 폴리에틸렌 발포 폼, 폴리스티렌 발포 폼, 폴리비닐아세테이트 발포 폼, 멜라민 수지 발포 폼, 페놀 수지 발포 폼 등으로 구성된다. 특히 본 실시 예에서 단열재(50)의 몸체에는 일측 길이 방향을 따라서 적어도 1개 이상의 관통공(51)이 구비된다. 이 관통공(50)은 단열재(50)에 추가적으로 기공을 형성하기 위한 것이다. 도면에서 상기 관통공(50)은 단면 형상이 원형인 것으로 도시되어 있으나. 관통공(51)의 단면 형상은 특정한 것에 한정되지 않는다. 관통공(51)은 단면 형상이 타원 형상이나 다각형 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
도 5는 단열재의 제2 변형 예를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5에서 선 A-A'에 따른 단면 구성도이다. 본 구성에 있어서는 단열재(60)의 몸체 내부에 다수의 홈(61)이 형성되고, 홈(61)은 단열재(60)의 외주연과 일정 거리를 두고 외주연을 따라가면서 형성된다. 여기서 홈(61)의 단면 형상과 그 개수는 특정한 것에 한정되지 않는다.
고 7은 단열재의 제3 변형 예를 나타낸 분리 사시도이다. 본 구조에서는 단열재(70)는 제1 및 제2 부재(71, 72)로 구성되고, 이들 부재(71, 72)의 서로 대향하는 측면, 즉 제1 부재(71)의 하측면과 제2 부재(72)의 상측면에는 서로 대향하는 위치에 반구형 홈(71a, 72a)이 형성된다. 이에 따라 제1 부재(71)와 제2 부재(72)를 서로 결합하게 되면 단열재(70)의 몸체 내부에 다수의 구형 기공이 형성되게 된다. 물론 본 구성 예에서 상기 홈(71a, 72a)의 형상이나 개수는 특정한 것에 한정되지 않는다. 상기 홈(71a, 72a)은 타원형이나 다각형 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 또한 홈(71a, 72a)이 형성되는 위치도 서로 대향하지 않는 위치에 형성되어 단열재(70) 내부에 다수의 반구형 기공이 형성되도록 구현될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 샌드위치 판넬의 구성을 나타낸 분리 사시도이고, 도 9는 그 요부 단면도이다.
본 실시 예에서 샌드위치 판넬은 제1 및 제2 보드(81, 82)의 사이에 단열재(83)가 구비된다. 여기서 단열재(83)는 제1 실시 예와 마찬가지로 예컨대 폴리스티렌 발포 폼, 폴리우레탄 발포 폼, 폴리우레아 발포 폼, 폴리염화비닐 발포 폼, 폴리프로필렌 발포 폼, 폴리에틸렌 발포 폼, 폴리스티렌 발포 폼, 폴리비닐아세테이트 발포 폼, 멜라민 수지 발포 폼, 페놀 수지 발포 폼 등의 발포층으로 구성된다. 또한 바람직하게 단열재(83)의 몸체 내부에는 도 4 내지 도 7에서 설명한 기공들이 구비된다.
본 실시 예에서 단열재(83)에는 다수의 관통구멍(84)이 형성된다. 관통구멍(84)의 크기와 형상은 특정한 것에 한정되지 않는다. 관통구멍(84)은 단열재(83)의 양측에 제1 및 제2 보드(81, 82)를 결합했을 때 제1 및 제2 보드(81, 82)의 중간에 안정적으로 기공층을 형성하기 위한 것이다.
도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 본 실시 예에 따른 샌드위치 판넬은 제1 보드(81)와 제2 보드(82)의 사이에 안정적인 다수의 기공층(84)들이 형성된다. 이때 기공층(84)의 크기와 수효는 단열재(83)에 형성되는 관통구멍(84)의 크기와 수효를 조정하는 방식으로 적절하게 설정할 수 있다. 상기 기공층(84)들은 제1 보드(81)와 제2 보드(82) 사이의 열전달을 억제함으로써 단열재의 연전도율을 더욱 낮추게 된다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 샌드위치 판넬의 요부 단면 구성을 나타낸 단면도이다.
도 10의 실시 예에 있어서는 샌드위치 판넬의 몸체(90) 내부에 단열재(91)가 설치되어 있다. 도 11은 단열재(91)의 구성의 일례를 나타낸 사시도이다. 단열재(91)는 예컨대 발포 수지 등과 같이 열전도율이 낮은 재질로 구성됨과 더불어 장방형 또는 정방형의 보드로 구성된다. 특히 단열재(91)에는 다수의 결합공(92)이 구비된다. 상기 발포 수지로서는 바람직하게 폴리스티렌 발포 폼, 폴리우레아 발포 폼, 폴리염화비닐 발포 폼, 폴리프로필렌 발포 폼, 폴리에틸렌 발포 폼, 폴리스티렌 발포 폼, 폴리비닐아세테이트 발포 폼, 멜라민 수지 발포 폼, 페놀 수지 발포 폼 등이 채용되고, 보다 바람직하게는 폴리우레탄 발포 폼이 채용된다.
본 샌드위치 판넬을 제조하는 경우에는 우선 나무 분쇄물과 바인더의 혼합물을 적층하여 1층 재료층을 형성하고, 이 위에 단열재(91)를 배치한다. 그리고 다시 단열재(91)의 상측에 나무 분쇄물과 바인더의 혼합물을 적층하여 2층 재료층을 형성함으로써 나무 분쇄물과 바인더의 혼합물 내측에 단열재(91)를 배치하게 된다. 그리고 이 적층물에 일정 이상의 압력을 가압하면서 바인더를 경화시킴으로써 단열재를 구성하게 된다,
상기한 제조 과정에 있어서는 나무 분쇄물과 바인더의 혼합물에 압력을 가하는 과정에서 단열재(91)의 결합공(92)을 통해 단열재(91)의 상하측 혼합물이 연통되어 경화됨으로써 도 10에 나타낸 바와 같이 단열재(91)는 샌드위치 판넬의 몸체(90) 내부에 안정적으로 안착되게 된다.
본 실시 예에 있어서는 몸체(90)를 경화시키는 과정에서 몸체(90) 내에 단열재(91)가 안정적으로 안착되므로 몸체(90)와 단열재(91)를 추가적으로 결합하는 과정을 생략할 수 있게 되고, 또한 몸체(90)와 단열재(91)가 매우 견고하게 결합되는 효과가 제공된다.
이상으로 본 발명에 따른 실시 예를 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시할 수 있다.
31 : 단열재, 32, 33 : 보드.

Claims (23)

  1. 건축물의 외벽을 구성하거나 내부 공간을 구획하기 위한 샌드위치 판넬에 있어서,
    상기 샌드위치 판넬은 제1 및 제2 보드와,
    상기 제1 및 제2 보드 사이에 배치되는 단열재를 포함하여 구성되고,
    상기 제1 및 제2 보드는 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바인더는 유기물 바인더이고,
    나무 분쇄물에 대해 25 중량% 이상 포함되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물에 난연재가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물에 세라믹이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보드 또는 제2 보드의 외표면에 유기물이 코팅되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단열재에 1개 이상의 관통공이 구비되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단열재에 1개 이상의 결합공이 구비되고,
    상기 제1 및 제2 보드는 상기 결합공을 통해 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단열재는 몸체 내부에 길이 방향을 따라 1개 이상의 관통공이 구비되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 단열재는 몸체 내부에 외주연과 일정 간격을 두면서 외주연을 따라 1개 이상의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 단열재는 제1 부재와 제2 부재가 상호 결합되어 구성되고,
    상기 제1 부재 또는 제2 부재는 대향하는 측면에 1개 이상의 기공용 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  11. 건축물의 외벽을 구성하거나 내부 공간을 구획하기 위한 샌드위치 판넬에 있어서,
    상기 샌드위치 판넬은 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 혼합물로 구성되는 몸체와,
    상기 몸체 내부에 구비되는 단열재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 몸체의 외표면에 유기물이 코팅되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 단열재에 1개 이상의 결합공이 구비되고,
    상기 몸체는 상기 결합공을 통해 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 단열재는 몸체 내부에 길이 방향을 따라 1개 이상의 관통공이 구비되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 단열재는 몸체 내부에 외주연과 일정 간격을 두면서 외주연을 따라 1개 이상의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 단열재는 제1 부재와 제2 부재가 상호 결합되어 구성되고,
    상기 제1 부재 또는 제2 부재는 대향하는 측면에 1개 이상의 기공용 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
  17. 건축물의 외벽을 구성하거나 내부 공간을 구획하기 위한 샌드위치 판넬의 제조방법에 있어서,
    나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 재료를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계와,
    상기 혼합물을 압연하여 제1 및 제2 보드를 형성하는 단계,
    단열재를 준비하는 단계 및,
    상기 제1 및 제2 보드의 사이에 단열재를 배치하고 상호 결합하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬의 제조방법.
  18. 건축물의 외벽을 구성하거나 내부 공간을 구획하기 위한 샌드위치 판넬의 제조방법에 있어서,
    나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 재료를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계와,
    단열재를 준비하는 단계와,
    상기 혼합물을 적층하여 제1 재료층을 형성하는 단계,
    상기 제1 재료층 상에 단열재를 배치하는 단계,
    상기 단열재 상측에 상기 혼합물을 적층하여 제2 재료층을 형성하는 단계 및,
    상기 적층 구조를 전체적을 가압하면서 바인더를 경화시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 샌위치 판넬의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 단열재에 1개 이상의 결합공을 형성하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬의 제조방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 샌드위치 판넬의 외표면을 코팅하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬의 제조방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 단열재는 몸체 내부에 길이 방향을 따라 1개 이상의 관통공이 구비되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬의 제조방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 단열재는 몸체 내부에 외주연과 일정 간격을 두면서 외주연을 따라 1개 이상의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬의 제조방법.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 단열재는 제1 부재와 제2 부재가 상호 결합되어 구성되고,
    상기 제1 부재 또는 제2 부재는 대향하는 측면에 1개 이상의 기공용 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬의 제조방법.
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