KR20190129606A - Inorganic composition for Lightweight Ondol Panel, method for producing the Prefabricated Ondol Panel used them, its Ondol Panel and the hot water heating system using it - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 경량성, 고강도, 내열성, 발수성, 흡음성 및 축열성이 우수한 조립식 무기질 온돌 패널을 가공할 수 있는 무기질 조성물과 이를 이용해 조립식 온돌 패널을 제조하는 제조방법, 그 온돌 패널 및 이를 이용한 온수 난방시스템에 관한 것이다. The present invention is an inorganic composition capable of processing a prefabricated inorganic ondol panel excellent in light weight, high strength, heat resistance, water repellency, sound absorption and heat storage, and a manufacturing method for producing a prefabricated ondol panel using the same, its ondol panel and hot water heating system using the same It is about.
일반적으로 단독주택이나 아파트 등의 다세대 주택의 난방시스템은 슬래브위에 경량 콘크리트를 시공하고 그 위에 가열부재인 온수 파이프를 배관하고 그 위에 다시 몰탈 층을 시공하여 난방 바닥구조를 형성하고 있다. In general, the heating system of a multi-family house such as a single house or an apartment is constructed with lightweight concrete on the slab, a hot water pipe that is a heating member thereon, and a mortar layer on the slab to form a heating floor structure.
이와 같은 시멘트 바닥구조의 시공은 현장에서 습식방법으로 이루어지며 그 층 두께는 150∼180㎜이고 중량이 약 230㎏/㎥ 정도이며 시공기간은 시멘트의 양생기간 만큼 길어지는 단점이 있다. Such construction of cement floor structure is made by wet method in the field, the layer thickness is 150-180mm, weight is about 230㎏ / ㎥ and the construction period is as long as the curing period of cement.
최근에는 이러한 문제점을 고려하여 온돌 패널을 이용한 많은 연구개발이 이루어져 있으며 특허문헌 1에는 온돌 패널 난방시스템에 대하여 개시되어 있는바, 온돌패널의 조성물이 고강도의 속경성 시멘트, 콜로이드 실리카, 알루미늄 포스페이트, 등으로 구성되고 약 50 MPa로 가압하여 제조된 것으로 비중이 크고 제조비용이 과다한 단점이 있다. 특허문헌 2에는 온수난방용 매트에 관한 것으로 매트재료가 섬유상으로 구성되어 있어 내열성이나 내화성 등에 문제점이 있으며, 특허문헌 3에는 PCM(상변화물질)을 이용한 축열식 온돌용 패널 등의 기술이 개발되어 있으나 이들 방법 역시 제조비용 및 시공상의 문제점을 가지고 있는 실정이다. Recently, many researches and developments using ondol panels have been made in consideration of these problems, and Patent Literature 1 discloses an ondol panel heating system, and the composition of the ondol panel includes high-strength fast cement, colloidal silica, aluminum phosphate, and the like. It is composed of a pressurized to about 50 MPa and has a disadvantage of large specific gravity and excessive manufacturing cost. Patent Document 2 relates to a mat for hot water heating, which has problems in heat resistance and fire resistance due to the mat material being composed of fibers, and Patent Document 3 describes a technology such as a heat storage type ondol panel using PCM (phase change material). The method also has a manufacturing cost and construction problems.
따라서 온돌패널 재료 및 제조비용이 저렴하고, 비중이 가벼우며 재료의 축열성으로 인해 난방효과가 오랫동안 지속되며 온수공급 시스템이 간편하고 시공이 용이한 온돌 패널 온수 난방시스템이 절실히 요구되고 있다.Therefore, the ondol panel material and manufacturing cost is low, the specific gravity is low, and the heating effect is long due to the heat storage properties of the material, the hot water supply system is easy and easy to install the ondol panel hot water heating system is urgently required.
본 발명은 상기한 기술상 및 제조비용의 문제점 등을 동시에 해결할 수 있는 온돌 패널 및 새로운 온수 난방시스템을 제공하기 위한 것으로, 경량성, 고강도, 내열성, 발수성, 흡음성 및 축열성이 우수한 조립식 무기질 온돌 패널을 가공할 수 있는 무기질 조성물을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다. The present invention is to provide an ondol panel and a new hot water heating system that can simultaneously solve the problems of the above-described technical and manufacturing costs, and a prefabricated inorganic ondol panel excellent in light weight, high strength, heat resistance, water repellency, sound absorption and heat storage It is a problem to provide an inorganic composition which can be processed.
또한, 본 발명은 상기한 온돌 패널의 조성물이 알칼리규산염 바인더, 알루미나규산염, 금속 산화물, 탄산화물 등의 경화재 및 충전재, 기타 첨가제 그리고 물을 사용하여 만든 슬러리를 약 100℃에서 건조하여 겔상으로 조제한 후 약 200∼300℃로 급격히 가열하여(열선 혹은 마이크로웨이브에 의한 가열) 수분의 증발에 의한 다공성 발포 성형체인 무기질 경량, 축열성 온돌 패널을 제조하는 방법 및 그에 의해 제조되는 것으로 한쪽 면은 열린셀 구조이고 다른 한쪽 면은 닫힌셀 구조를 형성한 경량 온돌 패널을 제공하는 것을 다른 해결과제로 한다. In addition, the present invention, the composition of the above-mentioned ondol panel is prepared by using a silicate binder, alumina silicate, metal oxides, hardening materials such as metal oxides, carbonates and the like, slurry made using fillers, other additives and water at about 100 ℃ to prepare a gel form Method for producing an inorganic lightweight, heat storage ondol panel which is a porous foamed molded body by rapid heating (heating by heating or microwave) to about 200 to 300 ° C. by moisture evaporation, and one side of which is an open cell structure Another problem is to provide a lightweight ondol panel with a closed cell structure on the other side.
또한, 본 발명은 상기한 온돌 패널에 온수 파이프 매설홈을 일정간격으로 형성된 암, 수 부재로 구성되도록 가공하고, 상기 암, 수 부재의 일부재의 매설홈에 온수 파이프를 매설한 다음, 다른 부재를 덮고, 바닥면과 대응되는 상부면 또는, 상기 상부면 단독면에 열전도성 도료를 코팅하여 열방사 및 외관상의 미적 장식을 제공하고, 온돌 패널에 온수를 효과적으로 순환시키는 온수가열기 및 펌프시스템을 일체화시켜 단순하면서도 효과적인 온수 순환 시스템을 달성시킬 수 있는 온수 난방시스템을 제공하는 것을 또 다른 해결과제로 한다.In addition, the present invention is processed to be composed of a female member and a male member formed in the hot water pipe embedding groove at a predetermined interval in the ondol panel, and embeds the hot water pipe in the embedding groove of the part member of the female, male member, and then another member Cover the top surface and the upper surface corresponding to the bottom surface or the upper surface alone coating thermally conductive paint to provide thermal radiation and appearance aesthetic decoration, and integrate the hot water heater and pump system to effectively circulate the hot water on the ondol panel Another challenge is to provide a hot water heating system that can achieve a simple and effective hot water circulation system.
상기한 과제를 해결한 본 발명의 경량 온돌 패널용 무기질 조성물은 조성물 총량에 대하여, 알칼리규산염 바인더 20~50중량%, 충전재 40~70중량%, 표면발수처리제(유기실란) 0.1~1.0중량%, 강도보강재 0.5~1.0중량%, 기타 첨가물 1.0~2.0중량% 및 잔량의 물을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. The inorganic composition for lightweight ondol panels of the present invention which solved the above problems is 20-50% by weight of an alkali silicate binder, 40-70% by weight of a filler, 0.1-1.0% by weight of a surface water repellent agent (organic silane), Strength reinforcing material is characterized in that it comprises 0.5 to 1.0% by weight, other additives 1.0 to 2.0% by weight and the balance of water.
여기서, 상기 알칼리 규산염 바인더는 규산소다, 규산칼륨, 규산리튬 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 한다. Here, the alkali silicate binder is characterized by using any one or more selected from the group consisting of sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof.
여기서, 상기 알칼리 규산염 바인더는 M(Na, K, Li)2O/SiO2(M2O/SiO2, Na2O/SiO2, K2O/SiO2, Li2O/SiO2)의 몰비가 0.2∼0.5이고, 고체 함량이 약 45∼57%인 액상인 것을 바인더로 사용하는 것을 특징으로 한다. Here, the alkali silicate binder is M (Na, K, Li) 2 O / SiO 2 (M 2 O / SiO 2 , Na 2 O / SiO 2 , K 2 O / SiO 2 , Li 2 O / SiO 2 ) A molar ratio of 0.2 to 0.5 and a solid content of about 45 to 57% are used as the binder.
여기서, 상기 충전재는 입자의 크기가 50㎛ 이하인 알루미나실리카, 미분말상의 금속산화물 또는 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다. Here, the filler is characterized in that any one or more selected from the group consisting of alumina silica, fine powder metal oxide or carbonate having a particle size of 50㎛ or less.
여기서, 상기 알루미나실리카는 플라이 애시, 고로슬래그미분말, 고령토, 점토로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다. Here, the alumina silica is characterized in that any one or more selected from the group consisting of fly ash, blast furnace slag powder, kaolin, clay.
여기서, 상기 금속산화물은 TiO2, ZrO2, SiO2, Al2O3, ZnO, CaCO3, MgCO3, Fe2O3 로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.Here, the metal oxide is TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , ZnO, CaCO 3 , MgCO 3 , Fe 2 O 3 Characterized in that any one or more selected from the group consisting of.
여기서, 상기 탄산염은 CaCO3, MgCO3 (Ca,Mg)CO3로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다. Here, the carbonate is CaCO 3 , MgCO 3 It is characterized in that any one or more selected from the group consisting of (Ca, Mg) CO 3 .
여기서, 상기 표면발수처리제는 TEOS, MTMS, MTES로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유기실란화합물인 것을 특징으로 한다. Here, the surface water-repellent treatment agent is characterized in that any one or more organosilane compound selected from the group consisting of TEOS, MTMS, MTES.
여기서, 상기 강도보강재는 유기 및 무기섬유로 비닐론, 유리섬유, 광물질 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다. Here, the strength reinforcing material is an organic and inorganic fibers, characterized in that any one or more selected from the group consisting of vinylon, glass fibers, mineral fibers.
여기서, 상기 기타첨가제는 인산, 붕산, 질산, 황산 유기산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 옥소산 또는 NaH2PO4, Na3PO4, Na3PO4·12H2O로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 인산소다인 것을 특징으로 한다. Here, the other additive is at least one selected from the group consisting of phosphoric acid, boric acid, nitric acid, sulfuric acid organic acid or at least one selected from the group consisting of NaH 2 PO 4 , Na 3 PO 4 , Na 3 PO 4 · 12H 2 O. It is characterized in that any one or more of sodium phosphate.
또한, 본 발명에서는 조성물 총량에 대하여, 알칼리규산염 바인더 20~50중량%, 충전재 40~70중량%, 표면발수처리제(유기실란) 0.1~1.0중량%, 강도보강재 0.5~1.0중량%, 기타 첨가물 1.0~2.0중량% 및 잔량의 물을 포함하는 무기질 조성물을 슬러리 상태로 준비하고, 상기 슬러리를 온도 50~100℃에서 10~30분간 건조하여 겔상으로 조제한 후, 성형틀에 투입하고 200~300℃의 온도로 급속가열하여 수분의 증발에 의한 다공성 발포성형체를 형성하고, 일정크기로 재단한 다음 일측면에 다수개의 온수 파이프 매설홈을 형성하는 공정으로 제조되는 것을 특징으로 하는 조립식 온돌 패널의 제조방법 및 그 온돌 패널을 제공한다. In addition, in the present invention, the alkali silicate binder 20-50% by weight, the filler 40-70% by weight, the surface water-repellent agent (organic silane) 0.1-1.0% by weight, strength reinforcing material 0.5-1.0% by weight, other additives 1.0 with respect to the total amount of the composition An inorganic composition comprising ˜2.0 wt% and a residual amount of water is prepared in the form of a slurry, and the slurry is dried at a temperature of 50 to 100 ° C. for 10 to 30 minutes to prepare a gel, and then charged into a molding mold and Method for producing a prefabricated ondol panel, characterized in that the rapid heating to form a porous foam molded by the evaporation of moisture, cut to a certain size and then forming a plurality of hot water pipe buried grooves on one side; It provides an ondol panel.
또한, 본 발명에서는 제공되는 조립식 온돌 패널이 적용된 온수 난방시스템을 제공한다. In addition, the present invention provides a hot water heating system to which a prefabricated ondol panel is provided.
본 발명에 따른 무기질 고강도, 경량성, 내열성, 흡음성, 및 축열성 패널재료는 바인더인 알칼리규산염, 충전재로 알루미나실리카, 금속산화물 및 기타 첨가제만을 사용하여 축열성을 보유한 제반 물성이 우수한 다공성 경량 혹은 성형 발포체를 제조할 수 있는 효과가 얻어진다.Inorganic high strength, light weight, heat resistance, sound absorption, and heat storage panel material according to the present invention is a porous light weight or molding having excellent properties of heat storage using only alumina silica, metal oxide and other additives as alkali silicates and fillers as binders. The effect of producing a foam is obtained.
또한, 발명에 따른 무기질 경량성, 축열성 패널재료는 화력발전소에서 폐기물로 다량 발생하는 플라이 애시, 제철소의 고로슬래그미분말 등을 사용하는 경우, 폐기물의 재활용, CO2 발생량 저감 및 그 제조비용을 절감할 수 있는 효과도 동시에 얻어진다.In addition, the inorganic light weight and heat storage panel material according to the present invention, when using a fly ash, a blast furnace slag powder of a steel mill, etc. generated in a large amount of waste in a thermal power plant, recycling waste, reducing the amount of CO 2 generated and reduce the manufacturing cost The effect which can be obtained is also acquired simultaneously.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 무기질 경량 발포 온돌패널의 외형 모식도이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 경량 발포체의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 온돌 패널이 적용된 온수 난방시스템의 일구성을 도시한 것이다. 1 is a schematic view of the inorganic lightweight foamed ondol panel according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a lightweight foam prepared according to one embodiment of the present invention.
Figure 3 shows one configuration of the hot water heating system to which the ondol panel according to an embodiment of the present invention is applied.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 경량성, 고강도, 내열성, 발수성, 흡음성 및 축열성이 우수한 조립식 무기질 온돌 패널을 가공할 수 있는 무기질 조성물과 이를 이용해 조립식 온돌 패널을 제조하는 제조방법, 그 온돌 패널 및 이를 이용한 온수 난방시스템에 관한 것으로, 특히 경량, 고강도 온돌 패널, 열전달 방사성이 우수한 도료, 및 온수 파이프의 매설에 의한 온수를 순한 공급하는 조립식 및 이동이 가능한 온돌 난방시스템에 관한 것이 개시된다.The present invention is an inorganic composition capable of processing a prefabricated inorganic ondol panel excellent in light weight, high strength, heat resistance, water repellency, sound absorption and heat storage, and a manufacturing method for producing a prefabricated ondol panel using the same, its ondol panel and hot water heating system using the same In particular, the present invention relates to a prefabricated and movable ondol heating system that supplies light weight, high strength ondol panels, paints having excellent heat transfer radiating properties, and hot water by embedding hot water pipes.
본 발명의 발명자들은 종래의 온돌 패널의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 경량성, 고강도, 내열성, 발수성, 흡음성 및 축열성이 우수한 조립식 무기질 온돌 패널을 가공할 수 있는 무기질 조성물을 제공하고자 한다.The inventors of the present invention devised to solve the problems of the conventional ondol panel, to provide an inorganic composition capable of processing a prefabricated inorganic ondol panel excellent in light weight, high strength, heat resistance, water repellency, sound absorption and heat storage.
또한, 본 발명자들은 본 발명에 의해 개시되는 온돌 패널 제조용 무기질 조성물이 알칼리규산염 바인더, 알루미나규산염, 금속 산화물, 탄산화물 등의 경화재 및 충전재, 기타 첨가제 그리고 물을 사용하여 만든 슬러리를 약 100℃에서 건조하여 겔상으로 조제한 후 약 200∼300℃로 급격히 가열하여(열선 혹은 마이크로웨이브에 의한 가열) 수분의 증발에 의한 다공성 발포 성형체인 무기질 경량, 축열성 온돌 패널을 제조하는 방법 및 그에 의해 제조되는 것으로 한쪽 면은 열린셀 구조이고 다른 한쪽 면은 닫힌셀 구조를 형성한 경량 온돌 패널을 제공하고자 한다. In addition, the inventors of the present invention, the inorganic composition for producing an ondol panel disclosed in the present invention is dried at about 100 ℃ a slurry made of a hardening material and fillers, such as alkali silicate binder, alumina silicate, metal oxide, carbonate, other additives and water Prepared in a gel form and then rapidly heated to about 200 to 300 ° C. (heated by heating or microwave) to produce an inorganic lightweight, heat-retaining ondol panel which is a porous foamed molded body by evaporation of water, It is intended to provide a lightweight ondol panel having an open cell structure on one side and a closed cell structure on the other side.
또한, 본 발명자들은 본 발명에 의해 제공되는 온돌 패널에 온수 파이프 매설홈을 일정간격으로 형성된 암, 수 부재로 구성되도록 가공하고, 상기 암, 수 부재의 일부재의 매설홈에 온수 파이프를 매설한 다음, 다른 부재를 덮고, 바닥면과 대응되는 상부면 또는 상기 상부면 단독면에 열전도성 도료를 코팅하여 열방사 및 외관상의 미적 장식을 제공하고, 온돌 패널에 온수를 효과적으로 순환시키는 온수가열기 및 펌프시스템을 일체화시켜 단순하면서도 효과적인 온수 순환 시스템을 달성시킬 수 있는 온수 난방시스템을 제공하고자 한다. In addition, the inventors of the present invention are processed to be composed of a female, male member formed at regular intervals hot water pipe buried groove in the ondol panel provided by the present invention, and the hot water pipe is embedded in the buried groove of the part of the female, male member Hot water heaters and pumps that cover other members and provide thermal radiation and appearance aesthetic decoration by coating a thermally conductive paint on the top surface or the top surface corresponding to the bottom surface and effectively circulating the hot water in the ondol panel. It is an object of the present invention to provide a hot water heating system capable of integrating the system to achieve a simple and effective hot water circulation system.
이상을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 경량 온돌 패널용 무기질 조성물은 조성물 총량에 대하여, 알칼리규산염 바인더 20~50중량%, 충전재 40~70중량%, 표면발수처리제(유기실란) 0.1~1.0중량%, 강도보강재 0.5~1.0중량%, 기타 첨가물 1.0~2.0중량% 및 잔량의 물 4.0～5.4중량%을 포함하여 이루어지는 것에 그 특징이 있다. In order to achieve the above, the inorganic composition for lightweight ondol panels according to the present invention has an alkali silicate binder of 20 to 50% by weight, a filler of 40 to 70% by weight, and a surface water repellent agent (organic silane) of 0.1 to 1.0% by weight based on the total amount of the composition. It is characterized by comprising 0.5 to 1.0% by weight of strength reinforcing material, 1.0 to 2.0% by weight of other additives and 4.0 to 5.4% by weight of residual water.
상기한 알칼리규산염 바인더의 조성이 20 중량% 미만인 경우에는 발포성이 감소하여 요구하는 밀도 0.1～0.5g/㎤의 발포체를 얻을 수 없고, 50중량% 를 증가하면 과 발포되어 발포체의 밀도가 감소하여 강도가 저하되는 단점이 발생한다. When the composition of the alkali silicate binder is less than 20% by weight, the foamability decreases, so that a foam having a required density of 0.1 to 0.5 g / cm 3 cannot be obtained, and when the weight ratio is increased to 50% by weight, the foam density decreases and the strength decreases. A disadvantage arises that is lowered.
본 발명에 따르면, 상기 알칼리 규산염 바인더는 규산소다, 규산칼륨, 규산리튬 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하며, 바람직하게는 상기 알칼리 규산염 바인더는 M(Na, K, Li)2O/SiO2의 몰비가 0.2∼0.5이고, 고체 함량이 약 45∼57%인 액상인 것을 바인더로 사용하는 것이 좋다. 여기서, M(Na, K, Li)2O/SiO2은 M2O/SiO2, Na2O/SiO2, K2O/SiO2, Li2O/SiO2 중 어느 하나이며, 조성물이 슬러리 혹은 페이스트 형태로 형성되어야 함으로 액상의 원료를 사용하는 것이 바랍직하다.According to the present invention, the alkali silicate binder is any one or more selected from the group consisting of sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate, or a mixture thereof, and preferably, the alkali silicate binder is M (Na, K, Li ) A liquid having a molar ratio of 2 O / SiO 2 of 0.2 to 0.5 and a solid content of about 45 to 57% is preferably used as the binder. Here, the M (Na, K, Li) 2 O / SiO 2 is M2O / SiO 2, Na 2 O / SiO 2, any one of K 2 O / SiO 2, Li 2 O / SiO 2, the composition is a slurry or It is desirable to use a liquid raw material as it must be formed in paste form.
본 발명에 따르면, 바람직하게 상기 충전재는 입자의 크기가 50㎛이하인 알루미나실리카, 미분말상의 금속산화물 또는 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용한다. According to the present invention, preferably, the filler uses any one or more selected from the group consisting of alumina silica having a particle size of 50 μm or less, fine powdered metal oxides or carbonates.
본 발명에 따르면, 상기 알루미나실리카는 플라이 애시, 고로슬래그미분말, 고령토, 점토로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용한다. According to the present invention, the alumina silica uses any one or more selected from the group consisting of fly ash, blast furnace slag powder, kaolin, and clay.
본 발명에 따르면, 상기 금속산화물은 TiO2, ZrO2, SiO2, Al2O3, ZnO, Fe2O3 로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용한다. According to the present invention, the metal oxide is TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , ZnO, Fe 2 O 3 Use any one or more selected from the group consisting of.
본 발명에 따르면, 상기 탄산염은 CaCO3, MgCO3 (Ca,Mg)CO3 (백운석)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용한다. According to the invention, the carbonate is CaCO 3 , MgCO 3 At least one selected from the group consisting of (Ca, Mg) CO 3 (Dolomite) is used.
본 발명에 따르면, 상기 표면발수처리제는 TEOS, MTMS, MTES로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유기실란화합물을 사용한다. According to the present invention, the surface water repellent treatment agent uses at least one organosilane compound selected from the group consisting of TEOS, MTMS, MTES.
본 발명에 따르면, 상기 강도보강재는 유기 또는 무기섬유로 비닐론, 유리섬유, 광물질 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용한다. According to the present invention, the strength reinforcing material is any one or more selected from the group consisting of vinylon, glass fibers, mineral fibers as organic or inorganic fibers.
본 발명에 따르면, 상기 기타첨가제는 인산, 붕산, 질산, 황산 유기산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 옥소산 또는 NaH2PO4, Na3PO4, Na3PO4·12H2O로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 인산소다를 사용한다. According to the present invention, the other additive is at least one selected from the group consisting of phosphoric acid, boric acid, nitric acid, sulfuric acid organic acid or a group consisting of NaH 2 PO 4 , Na 3 PO 4 , Na 3 PO 4 · 12H 2 O Use at least one sodium phosphate selected from
본 발명의 발명자들은 또한, 상기 개시되는 무기질 조성물을 사용하여 조립긱 온돌 패널의 제조방법을 제공하고자 한다. 보다 구체적으로, 상기 조립식 온돌 패널의 제조방법은 조성물 총량에 대하여, 알칼리규산염 바인더 20~50중량%, 충전재 40~70중량%, 표면발수처리제(유기실란) 0.1~1.0중량%, 강도보강재 0.5~1.0중량%, 기타 첨가물 1.0~2.0중량% 및 잔량의 물을 포함하는 무기질 조성물을 슬러리 상태로 준비하고, 상기 슬러리를 온도 50~100℃에서 10)~30분간 건조하여 겔상으로 조제한 후, 성형틀에 투입하고 외부에 설치되는 열선 또는 마이크로웨이브를 이용하여 200~300℃의 온도로 3~5분간 급속가열하여 수분의 증발에 의해 밀도 0.2~0.6g/㎤의 다공성 발포성형체를 형성하고, 일정크기로 재단한 다음 일측면에 다수개의 온수 파이프 매설홈을 형성하는 공정으로 이루어진다. The inventors of the present invention also seek to provide a method for producing a granulated ondol panel using the above-described inorganic composition. More specifically, the method of manufacturing the prefabricated ondol panel, based on the total amount of the composition, 20 to 50% by weight of the alkali silicate binder, 40 to 70% by weight of the filler, 0.1 to 1.0% by weight of the surface water repellent agent (organic silane), 0.5 ~ strength reinforcing material An inorganic composition comprising 1.0% by weight, 1.0-2.0% by weight of other additives and residual amount of water was prepared in a slurry state, and the slurry was dried at a temperature of 50-100 ° C for 10) to 30 minutes to prepare a gel, followed by a molding die. Rapid heating at a temperature of 200 ~ 300 ℃ for 3 ~ 5 minutes using a heating wire or microwave installed in the outside and forming a porous foamed molding having a density of 0.2 ~ 0.6g / cm3 by evaporation of water, After cutting to form a plurality of hot water pipes buried grooves on one side.
이때, 상기 무기질 조성물을 구성하는 각각의 구성요소들의 기술적 특징은 본 발명에서 설명되는 바와 같다. At this time, the technical characteristics of each component constituting the inorganic composition is as described in the present invention.
이상의 제조방법에 따라 제조된 본 발명에 따른 온돌 패널은 일측면에 다수개의 온수파이프 매설홈이 형성되고, 상기 매설홈이 형성된 면은 그 단면이 열린셀 구조를 가지며, 타측면은 닫힌셀 구조를 가지는 것에 그 특징이 있다. The ondol panel according to the present invention manufactured according to the above-described manufacturing method has a plurality of hot water pipe embedding groove is formed on one side, the surface formed with the embedding groove has an open cell structure of the cross section, the other side has a closed cell structure It has that characteristic.
본 발명에 따르면, 상기 온돌 패널의 상기 매설홈 형성면의 타측면에 열전도성 도료를 0.5∼1.0㎜두께로 도포하여 열전도성도료코팅층을 더 형성할 수 있다. 바람직하게 상기 열전도성 도료는 평균입도 10㎛ 이하인 Fe3O4 30중량%, 흑연분말 또는 숯가루 30중량%, 및 무기질 바인더로 인산알루미늄 40중량%로 조성된 무기질 도료를 사용하는 것이 좋다. According to the present invention, a thermally conductive coating layer may be further formed by applying a thermally conductive paint to a thickness of 0.5 to 1.0 mm on the other side of the buried groove forming surface of the ondol panel. Preferably the thermal conductive paint is Fe 3 O 4 having an average particle size of 10㎛ or less It is preferable to use an inorganic paint composed of 30% by weight, graphite powder or charcoal powder 30% by weight, and 40% by weight of aluminum phosphate as the inorganic binder.
상기 무기질 도료는 상기 온돌 패널의 표면의 온도 분포를 균일하게 유지시켜 주는 기능을 하게된다. The inorganic paint serves to maintain a uniform temperature distribution on the surface of the ondol panel.
이상 설명되는 본 발명에 따라 제공되는 경량 온돌 패널용 무기질 조성물을 사용하여 제조되는 온돌 패널을 사용하여 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같은 온수 난방시스템을 제공할 수 있는 것이다. It is possible to provide a hot water heating system as shown in Figure 4 using the ondol panel manufactured using the inorganic composition for lightweight ondol panels provided according to the present invention described above.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 보다 상세히 설명하기로 한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 하기의 실시예에 의해 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 통상의 기술자라면 특허청구범위 기재의 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 변형 가능한 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. However, the following examples are provided to explain the present invention, and the present invention is not limited to the following examples, and those skilled in the art will be able to make any modifications without departing from the scope of the invention described in the claims. It is possible.
[실시예 및 비교예][Examples and Comparative Examples]
하기 표 1과 같은 조성비로 조성된 무기질 조성물을 발포 성형하여 온돌 패널을 제조하였고, 그 제조된 온돌 패널의 물성을 시험하였으며, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다. To prepare an ondol panel by foam molding the inorganic composition prepared in the composition ratio as shown in Table 1, and tested the physical properties of the prepared ondol panel, the results are shown in Table 2 below.
하기 표 1에서 비교예는 발수제를 첨가하지 않은 경우의 조성물의 구성비와 물성을 나타낸 것이다. In Comparative Table 1 below shows the composition ratio and physical properties of the composition when the water repellent is not added.
※ BFS:고로슬래그미분말 ※ BFS: Blast Furnace Slag Powder
TEOS: triethoxysilianeTEOS: triethoxysiliane
MTMS: methyltrimethylsilaneMTMS: methyltrimethylsilane
인산소다: NaH2PO4, Na3PO4, Na3PO4·12H2O 중 어느 것을 사용한 것인지요?Sodium Phosphate: NaH 2 PO 4 , Na 3 PO 4 , Na 3 PO 4 · 12H 2 O
g/㎤density
g / cm 3
㎏/㎠Compressive strength
㎏ / ㎠
㎏/㎠Bending strength
㎏ / ㎠
W/m-kThermal conductivity
W / mk
%Water absorption
%
상기 표 1. 및 표 2.를 서로 비교 검토하여 보면 알칼리규산염 바인더의 첨가량이 증가할수록 발포비율이 증가하여 제품의 겉보기 비중이 감소하는 경향을 나타내고 있으며 열전도성을 증가시키기 위해서는 열전도성 세라믹인 MgO와 Al2O3의 첨가량을 증가시키는 것이 효과적이나 과잉의 첨가량은 제조비용을 증가시키는 단점이 있다. 압축강도 및 굽힘강도는 서로 비례관계가 있으나 보강 섬유의 첨가량이 증가하면 굽힘강도가 증가되는 경향이 있고 열전도성은 제품의 겉보기 비중과 비례관계가 성립한다. 한편, 제품의 흡수율은 표면처리제에 의한 영향을 크게 받고 있음을 알 수 있다. 발수제를 첨가하지 않은 경우 흡수율은 약 40% 이상으로 높으나, 유기실란 발수처리제를 첨가한 경우 흡수율은 약 10% 이하로 감소함을 알 수 있다. In comparison with Table 1 and Table 2, as the amount of the alkali silicate binder is increased, the foaming ratio is increased and the apparent specific gravity of the product is decreased. In order to increase the thermal conductivity, MgO and thermally conductive ceramics are used. It is effective to increase the amount of Al 2 O 3 added, but the excessive amount of additive has the disadvantage of increasing the manufacturing cost. Compressive strength and bending strength have a proportional relationship with each other, but when the amount of reinforcing fiber is added, the bending strength tends to increase and the thermal conductivity is proportional to the apparent specific gravity of the product. On the other hand, it can be seen that the absorption rate of the product is greatly affected by the surface treatment agent. Absorption rate is not higher than about 40% when no water repellent is added, but when the organosilane water repellent is added, the water absorption decreases to about 10% or less.
이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 알칼리규산염 바인더와 충전재인 플라이 애시, 고로슬래그, 금속산화물 및 기타 첨가제를 이용한 경량 패널의 조성물 및 그 제조방법은 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. Although the present invention has been described in detail through one embodiment, this is for explaining the present invention in detail, and the light weight panel using the alkali silicate binder and the filler fly ash, blast furnace slag, metal oxide and other additives according to the present invention. The composition and its manufacturing method are not limited thereto. The terms "comprise", "comprise", or "have" described above mean that a corresponding component may be included unless specifically stated to the contrary, and therefore, exclude other components. Rather, it should be construed that it may further include other components, all terms including technical or scientific terms are to be generally understood by those of ordinary skill in the art unless otherwise defined Has the same meaning as
또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the exemplary embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by the exemplary embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
제품의 물성 조사에 있어서, 압축강도는 KS F 2405 콘크리트의 압축강도 측정방법, 굽힘강도는 KS F2406 콘크리트의 휨강도 측정방법, 흡음률은 KS F 2805 잔향실법 흡음률 측정 방법에 의한 수직입사 흡음특성, 열전도도는 KS L3121 내화 단열벽돌의 열전도도 측정방법에 따라 측정하였고, 흡수율은 시료를 물속에 담근 후 약 30분경과 후 표면의 수분을 헝겊 등으로 닦아내고 낸 다음 흡수된 수분 함량을 측정하였다. In the investigation of the physical properties of the product, the compressive strength is a method of measuring the compressive strength of KS F 2405 concrete, the bending strength is a method of measuring the bending strength of KS F2406 concrete, and the sound absorption rate is measured by the vertical absorption sound absorption characteristics and thermal conductivity of KS F 2805 reverberation chamber method. KS L3121 was measured according to the thermal conductivity measurement method of the refractory insulating brick, and the absorption rate was about 30 minutes after immersing the sample in water and wiped off the surface with a cloth or the like and then measured the absorbed moisture content.
이상에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 온돌 패널 제조용 무기질 조성물은 그 성형조건, 사용 목적 등에 따라 건축 내장재, 천장재, 바닥재, 벽재, 및 도로 방음벽 등에도 활용될 수 있다. 이외에 용융금속, 배기가스 등의 여과재로 활용할 수도 있다.The inorganic composition for producing an ondol panel according to the present invention as described above may be utilized in building interior materials, ceiling materials, flooring materials, wall materials, road soundproof walls and the like depending on the molding conditions, purpose of use, and the like. In addition, it can be used as a filter medium such as molten metal, exhaust gas.
Claims (24)
20-50 wt% of alkali silicate binder, 40-70 wt% of filler, 0.1-1.0 wt% of surface water repellent agent (organic silane), 0.5-1.0 wt% of strength reinforcing material, 1.0-2.0 wt% of other additives, and An inorganic composition for lightweight ondol panels, comprising a residual amount of water.
상기 알칼리 규산염 바인더는 규산소다, 규산칼륨, 규산리튬 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 경량 온돌 패널용 무기질 조성물.
The method of claim 1,
The alkali silicate binder is inorganic silicate composition for lightweight ondol panel, characterized in that any one or more selected from the group consisting of sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof.
상기 알칼리 규산염 바인더는 M(Na, K, Li)2O/SiO2(M2O/SiO2, Na2O/SiO2, K2O/SiO2, Li2O/SiO2)의 몰비가 0.2∼0.5이고, 고체 함량이 약 45∼57%인 액상인 것을 바인더로 사용하는 것을 특징으로 하는 경량 온돌 패널용 무기질 조성물.
The method of claim 2,
The alkali silicate binder has a molar ratio of M (Na, K, Li) 2 O / SiO 2 (M 2 O / SiO 2 , Na 2 O / SiO 2 , K 2 O / SiO 2 , Li 2 O / SiO 2 ). An inorganic composition for lightweight ondol panels, characterized by using as a binder a liquid having 0.2 to 0.5 and a solid content of about 45 to 57%.
상기 충전재는 입자의 크기가 50㎛ 이하인 알루미나실리카, 미분말상의 금속산화물 또는 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 경량 온돌 패널용 무기질 조성물.
The method of claim 1,
The filler is any one or more selected from the group consisting of alumina silica, fine powder metal oxide or carbonate having a particle size of 50 μm or less.
상기 알루미나실리카는 플라이 애시, 고로슬래그미분말, 고령토, 점토로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 경량 온돌 패널용 무기질 조성물.
The method of claim 1,
Wherein the alumina silica is fly ash, blast furnace slag powder, kaolin, clay, any one or more selected from the group consisting of clay inorganic composition for lightweight ondol panel.
상기 금속산화물은 TiO2, ZrO2, SiO2, Al2O3, ZnO, CaCO3, Fe2O3 로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 경량 온돌 패널용 무기질 조성물.
The method of claim 1,
The metal oxide is TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , ZnO, CaCO 3 , Fe 2 O 3 Lightweight ondol panel inorganic composition, characterized in that any one or more selected from the group consisting of.
상기 탄산염은 CaCO3, MgCO3 (Ca,Mg)CO3 (백운석)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 경량 온돌 패널용 무기질 조성물.
The method of claim 1,
The carbonate is CaCO 3 , MgCO 3 (Ca, Mg) CO 3 (Dolomite) Inorganic composition for lightweight ondol panel, characterized in that any one or more selected from the group consisting of.
상기 표면발수처리제는 TEOS, MTMS, MTES로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유기실란화합물인 것을 특징으로 하는 경량 온돌 패널용 무기질 조성물.
The method of claim 1,
The surface water-repellent treatment agent is an inorganic composition for lightweight ondol panel, characterized in that any one or more organosilane compound selected from the group consisting of TEOS, MTMS, MTES.
상기 강도보강재는 유기 및 무기섬유로 비닐론, 유리섬유, 광물질 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 경량 온돌 패널용 무기질 조성물.
The method of claim 1,
The strength reinforcing material is an inorganic composition for a lightweight ondol panel, characterized in that at least one selected from the group consisting of organic and inorganic fibers, vinylon, glass fibers, mineral fibers.
상기 기타첨가제는 인산, 붕산, 질산, 황산 유기산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 옥소산 또는 NaH2PO4, Na3PO4, Na3PO4·12H2O로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 인산소다인 것을 특징으로 하는 경량 온돌 패널용 무기질 조성물.
The method of claim 1,
The other additive is any one or more selected from the group consisting of phosphoric acid, boric acid, nitric acid, sulfuric acid organic acid or any one selected from the group consisting of NaH 2 PO 4 , Na 3 PO 4 , Na 3 PO 4 · 12H 2 O. It is an above-mentioned sodium phosphate, The inorganic composition for lightweight ondol panels characterized by the above-mentioned.
20-50 wt% of alkali silicate binder, 40-70 wt% of filler, 0.1-1.0 wt% of surface water repellent agent (organic silane), 0.5-1.0 wt% of strength reinforcing material, 1.0-2.0 wt% of other additives, and An inorganic composition containing a residual amount of water was prepared in the form of a slurry, and the slurry was dried at a temperature of 50 to 100 ° C. for 10 to 30 minutes to prepare a gel, and then charged into a mold and rapidly heated to a temperature of 200 to 300 ° C. Forming a porous foamed molding by evaporation of water, and cut to a predetermined size and then forming a plurality of hot water pipe buried grooves on one side.
상기 알칼리 규산염 바인더는 규산소다, 규산칼륨, 규산리튬 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 조립식 온돌 패널 제조방법.
The method of claim 11,
The alkali silicate binder is sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or any one or more selected from the group consisting of a mixture thereof, the method of producing a prefabricated ondol panel.
상기 알칼리 규산염 바인더는 M(Na, K, Li)2O/SiO2은 (M2O/SiO2, Na2O/SiO2, K2O/SiO2, Li2O/SiO2)의 몰비가 0.2∼0.5이고, 고체 함량이 약 45∼57%인 액상인 것을 바인더로 사용하는 것을 특징으로 하는 조립식 온돌 패널 제조방법.
The method of claim 12,
The alkali silicate binder is a molar ratio of M (Na, K, Li) 2 O / SiO 2 silver (M 2 O / SiO 2 , Na 2 O / SiO 2 , K 2 O / SiO 2 , Li 2 O / SiO 2 ) And 0.2 to 0.5, and a solid content of about 45 to 57% is used as the binder as a binder.
상기 충전재는 입자의 크기가 50㎛ 이하인 알루미나실리카, 미분말상의 금속산화물 또는 탄산염으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 조립식 온돌 패널 제조방법.
The method of claim 11,
The filler is prefabricated ondol panel manufacturing method characterized in that any one or more selected from the group consisting of alumina silica, fine powder metal oxide or carbonate having a particle size of 50㎛ or less.
상기 알루미나실리카는 플라이 애시, 고로슬래그미분말, 고령토, 점토로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 조립식 온돌 패널 제조방법.
The method of claim 11,
The alumina silica is a fly ash, blast furnace slag powder, kaolin, clay, any one or more selected from the group consisting of clay prefabricated ondol panel manufacturing method.
상기 금속산화물은 TiO2, ZrO2, SiO2, Al2O3, ZnO, CaCO3, Fe2O3 로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 조립식 온돌 패널 제조방법.
The method of claim 11,
The metal oxide is TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , ZnO, CaCO 3 , Fe 2 O 3 Prefabricated ondol panel manufacturing method characterized in that any one or more selected from the group consisting of.
상기 탄산염은 CaCO3, MgCO3 , (Ca,Mg)CO3 (백운석)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 조립식 온돌 패널 제조방법.
The method of claim 11,
The carbonate is CaCO 3, MgCO 3 , (Ca, Mg) CO 3 (Dolomite) prefabricated ondol panel manufacturing method, characterized in that any one or more selected from the group consisting of.
상기 표면발수처리제는 TEOS, MTMS, MTES로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유기실란화합물인 것을 특징으로 하는 조립식 온돌 패널 제조방법.
The method of claim 11,
The surface water repellent is TEOS, MTMS, MTES prefabricated ondol panel manufacturing method, characterized in that any one or more organosilane selected from the group consisting of.
상기 강도보강재는 유기 및 무기섬유로 비닐론, 유리섬유, 광물질 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 조립식 온돌 패널 제조방법.
The method of claim 11,
The strength reinforcing material is a prefabricated ondol panel manufacturing method, characterized in that any one or more selected from the group consisting of organic and inorganic fibers, vinylon, glass fibers, mineral fibers.
상기 기타첨가제는 인산, 붕산, 질산, 황산 유기산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 옥소산 또는 인산소다인 것을 특징으로 하는 조립식 온돌 패널 제조방법.
The method of claim 11,
The other additive is any one or more oxo acid or sodium phosphate selected from the group consisting of phosphoric acid, boric acid, nitric acid, sulfuric acid organic acid method of producing a prefabricated ondol panel.
Claim 21 to 20 of the manufacturing method of any one of the substrate, the one side is formed with a plurality of hot water pipe embed grooves, the surface formed with the buried groove has a cell structure of the cross section is open , The other side is an ondol panel, characterized in that it has a closed cell structure.
상기 온돌 패널의 상기 매설홈 형성면의 타측면에 열전도성 도료를 0.5∼1.0㎜두께로 도포하여 열전도성도료코팅층을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
The method of claim 21,
An ondol panel further comprising a thermally conductive coating layer further formed by applying a thermally conductive paint to the other side of the buried groove forming surface of the ondol panel to a thickness of 0.5 ~ 1.0mm.
상기 열전도성 도료는 평균입도 10㎛ 이하인 Fe3O4 30중량%, 흑연분말 또는 숯가루 30중량%, 및 무기질 바인더로 인산알루미늄 40중량%로 조성된 무기질 도료인 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
The method of claim 22,
The thermally conductive paint is Fe 3 O 4 having an average particle size of 10㎛ or less 30% by weight, graphite powder or charcoal powder 30% by weight, and an inorganic paint composition composed of 40% by weight of aluminum phosphate as an inorganic binder.
A hot water heating system using an ondol panel manufactured by the manufacturing method of any one of claims 11 to 20.
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| KR20020079251A (en) | 2001-04-14 | 2002-10-19 | 김나연 | Heat-accumulating Ondol Panel Using PCM |
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