KR20200052717A - 이동식 구들 - Google Patents

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KR20200052717A
KR20200052717A KR1020180136061A KR20180136061A KR20200052717A KR 20200052717 A KR20200052717 A KR 20200052717A KR 1020180136061 A KR1020180136061 A KR 1020180136061A KR 20180136061 A KR20180136061 A KR 20180136061A KR 20200052717 A KR20200052717 A KR 20200052717A
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Abstract

본 발명은, 지면에 놓이게 되는 장방형의 바닥 테두리 프레임; 상기 바닥 테두리 프레임에 테두리가 고정되는 바닥판; 상기 바닥 테두리 프레임 위에 배치된 장방형의 천장 테두리 프레임; 상기 바닥 테두리 프레임의 네모서리에 기립고정되어 상기 천장 테두리 프레임 네모서리에 고정된 상태에서 상기 천장 테두리 프레임의 네모서리에서 돌출된 4개의 지주프레임; 및 격자형태로 배열되어 상기 천장 테두리 프레임에 양단이 고정된 복수개의 철근이 개재된 상태에서 콘크리트 타설에 의해 형성된 방바닥층을 포함하고, 상기 방바닥층의 밑면이 아궁이에서 연도 방향으로 갈수록 높아지게 경사면을 가지되, 상기 방바닥측의 밑면에 화기의 유동을 가이드하는 사다리형 홈이 형성된 이동식 구들에 관한 것이다.

Description

이동식 구들{Transportable Korean Floor}
본 발명은 이동식 구들에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아궁이에서 연도에 갈수록 구들장 밑면의 높이레벨이 높아지는 구조를 가지면서 구들장의 밑면에 사다리형상의 화기유로홈이 형성된 이송식 구들에 관한 것이다.
우리나라의 전통가옥에서는 아궁이에 지핀 불이 고래를 통과하면서 그 위에 깔린 구들장을 덥어 난방하는 바닥난방방식이 사용된다.
종래의 구들은 일측에 불기운을 불어넣는 아궁이가 형성되고, 상기 아궁이에서 발생한 화기(火氣)는 이동통로인 고래를 따라 이동하여, 연도를 지나 굴뚝을 통해 비산하여 외부로 방출되게 된다.
이때, 상기 고래의 상측에는 구들장이 위치하여, 상기 고래를 통과하는 화기에 의해 상기 구들장(16)이 가열되어, 이를 통해 가옥의 실내의 온도를 올려 난방이 되는 원리이다.
한편, 이와 같은 구들의 열 효율을 높이기 위해서는, 아궁이에서 발생된 화기의 열에너지가 구들장으로 최대한 전달될 수 있도록 하는 것이 필요한데, 화기가 고래를 통하여 빠른 속도로 이동할 경우에는 화기의 열 에너지가 구들장에 충분히 전달되지 못하고, 굴뚝을 통해 빠져나가게 된다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 구들이 한국등록특허 제10-1751644호에 개시되어 있다.
상기 개시된 구들은 연소에 의해 화기를 발생시키는 아궁이; 상기 아궁이와 연결되어 상기 아궁이에서 발생된 화기가 빠져나오는 불목; 상기 불목을 통해 빠져나온 화기가 통과하는 통로가 되는 고래; 상기 고래의 상측에 배치되어 화기로부터 열에너지를 전달받아 저장하는 구들장; 상기 고래를 통과한 화기가 빠져나가는 연도; 및 상기 연도와 연결되어 상기 연도를 통과한 화기가 외부로 빠져나가도록 하는 굴뚝;을 포함하고, 상기 고래는, 상기 불목으로부터 상기 연도에 이르도록 구비되는 둑인 고래둑에 의해 형성되며, 상기 구들장의 하측에 배치되는 공간구획부재에 의해 화기가 통과하는 방향을 따라 복수의 공간으로 구획되어 있다.
또한, 상기 개시된 구들은 고래를 형성하는 고래둑이 지면에 지지되어 기립되어 있고, 상기 고래둑에 얹어 놓인 구들장이 아궁이에서 연도로 갈수록 높이레벨이 높이지도록 배열되어 있어서, 고온 일수록 위로 올라가는 성질을 가진 화기가 아랫목보다 윗목을 더 가열할 수 있도록 되어 있다.
하지만, 상기 개시된 구들은 고래둑이 지면에 기립된 상태로 얹어놓여져 있고, 그 위에 구들장이 얹어놓이는 방식이어서, 이동식 구들에 적용될 수 없고, 더욱이 구들장을 아랫목에서 윗목으로 갈수록 높이레벨을 높이기 위해서는 높이방향에서의 고래둑의 길이가 증대되어 구들의 중량을 증대시켜 이동식으로 개량할 수 없다고 하는 문제점을 가진다.
아울러, 상기 개시된 구들은 구들장의 높이가 아궁이에서 연도 방향으로만 높아져 있고, 구들의 폭방향에서는 구들의 높이가 높아져 있지 않기 때문에, 아궁이가 구들의 일측 정 가운데에 배치되는 경우에 구들의 폭방향에서 바깥방향 양측에 배치된 구들장이 가운데에 배치된 구들장보다 화기에 의해 덜 가열된다고 하는 문제점을 가진다.
본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 관한 것이다.
본 발명은, 지면에 놓이게 되는 장방형의 바닥 테두리 프레임; 상기 바닥 테두리 프레임에 테두리가 고정되는 바닥판; 상기 바닥 테두리 프레임 위에 배치된 장방형의 천장 테두리 프레임; 상기 바닥 테두리 프레임의 네모서리에 기립고정되어 상기 천장 테두리 프레임 네모서리에 고정된 상태에서 상기 천장 테두리 프레임의 네모서리에서 돌출된 4개의 지주프레임; 및 격자형태로 배열되어 상기 천장 테두리 프레임에 양단이 고정된 복수개의 철근이 개재된 상태에서 콘크리트 타설에 의해 형성된 방바닥층을 포함하고, 상기 방바닥층의 밑면이 아궁이에서 연도 방향으로 갈수록 높아지게 경사면을 가지되, 상기 방바닥측의 밑면에 화기의 유동을 가이드하는 사다리형 홈이 형성된 이동식 구들을 제공함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.
본 발명은, 상기와 같은 과제해결수단에 의해, 방바닥층이 지면에서 떨어져서 천장 테두리 프레임에 장착되어 있는 상태에서 상기 방바닥층의 밑면이 아궁이에서 연도 방향으로 갈수록 높아지게 경사면을 가지기 때문에, 종래보다 경량화가 되어 이동식 구들에 적용될 수 있고, 더욱이 상기 방바닥측의 밑면에 화기의 유동을 가이드하는 사다리형 홈이 형성되어 있기 때문에, 낮은 온도의 화기가 아궁이에서 연도 방향으로 직진 이동하게 되는 상태에서, 뜨거운 화기가 상기 방바닥층의 밑면을 따라 파형으로 아궁이에서 연도로 전진하여 상기 방바닥층이 뜨거운 화기에 의해 종래보다 시간적으로 더 가열될 수 있고, 아울러, 파형으로 전진하는 화기가 상기 사다리형 홈의 가로방향홈을 따라 분기되어 가로방향 바깥방향으로 이동하였다가 상기 다라리형 홈의 세로방향홈의 세로방향 일측으로 이동하여서 가로방향 전영역에 걸쳐서 상기 방바닥층을 뜨거운 화기로 가열할 수 있어서, 종래보다 상기 방바닥층을 골고루 가열할 수 있다.
도 1은 본 발명에 다른 구들의 사시도,
도 2는 도 1의 정면도,
도 3은 도 1의 측면도 및
도 4은 도 1의 방바닥층에 대한 밑면도.
이하, 본 발명에 따른 실시예의 이동식 구들이 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1에는 본 실시예의 이동식 구들이 부호 100으로서 지시되어 있다.
상기 이동식 구들(100)은, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 지면에 놓이게 되는 장방형의 바닥 테두리 프레임(10); 상기 바닥 테두리 프레임(10)에 테두리가 고정된 바닥판(20); 상기 바닥 테두리 프레임(10) 위에 배치된 장방형의 천장 테두리 프레임(30); 상기 바닥 테두리 프레임(10)의 네모서리에 하단이 기립고정되어 상기 천장 테두리 프레임(30) 네모서리에 상단이 고정된 상태에서 상기 천장 테두리 프레임(30)의 네모서리에서 돌출된 4개의 지주프레임(40); 격자형태로 배열되어 상기 천장 테두리 프레임(30)에 양단이 고정된 복수개의 철근(171)이 개재된 상태에서 콘크리트 타설에 의해 형성된 방바닥층(170); 및 상기 바닥 테두리프레임(10), 상기 천장 테두리브레임(30) 및 상기 4개의 지주프레임(40)에 내접고정된 4개의 단열벽부(70)를 포함하고 있다.
상기 4개의 단열벽부(70) 중 하나의 단열벽부(70)에는 아궁이(120)가 상기 방바닥층(170)과 상기 바닥판(20) 사이의 공간과 상기 이동식 구들(100)의 외부를 서로 유통시키게 장착되어 있고, 그리고 상기 하나의 단열벽부(70)와 마주하는 다른 하나의 단열벽부(70)에는 상기 아궁이(120)에 대하여 상기 방바다층(170)의 세로방향으로 이격된 연도(140)가 상기 방바닥층(170)과 상기 바닥판(20) 사이의 공간과 도시되지 않는 연통을 서로 유통시키게 장착되어 있다.
상기 방바닥층(170)의 윗면은 수평면이고, 그리고 상기 방바닥층(170)의 밑면은 상기 아궁이(120)에서 상기 연도(140) 방향으로 갈수록 높아지게 경사면을 가져서, 상기 방바닥층(170)의 두께는 상기 아궁이(120)에서 상기 연도(140) 방향으로 갈수록 후육으로 되어 있다.
또한, 상기 방바닥층(170)의 밑면에는 상기 아궁이(120)에서 발생한 화기를 상기 연도(140)로 가이드하는 사다리형 홈(175)이 형성되어 있다.
상기 사다리형 홈(175)은, 상기 방바닥층(170)의 세로방향에서 간격을 두고 가로방향으로 뻗은 복수개의 가로방향 홈(176), 및 상기 방바닥층(170)의 가로방향 양단에 배치되어 세로방향으로 뻗어서 상기 복수개의 가로방향 홈(176)의 양단에 유통하게 접속된 한 쌍의 세로방향 홈(177)을 포함하고 있다.
상기 한 쌍의 세로방향 홈(177)과 상기 복수개의 가로방향 홈(176)의 단면들은, 상기 방바닥층(170)의 탈형을 위해 밑변이 개방된 사다리꼴 단면을 가지고 있다.
또한, 상기 방바닥층(170)의 윗면에는 예를 들면 현무암 재질로 장방형 블록으로 만들어진 복수개의 구들장(130)이 격자형태로 배열되어 상기 복수개의 구들장(130)의 표면 레벨이 상기 방바닥층(170)의 표면레벨과 일치하도록 심어져 있다.
상기 바닥판(20)은, 이동식 구들의 경량화를 위해 그리고 상기 바닥판(20)의 단열 및 방습을 위해, 한 쌍의 시멘트보드(21)와 상기 한 쌍의 시멘트보드(21) 사이에 개재된 목재보드(22)가 서로 적층되어 일체로 된 보드로 되어 있다.
상기 4개의 지주프레임(40)의 상부에는 와이어를 걸수 있는 훅(41)이 형성되어 있어서, 상기 훅(41)에 와이어를 걸은 다음 크레인에 이 와이어를 고정하여 크레인을 위로 올리면서 위치이동하게 되면, 상기 이동식 구들(100)이 용이하게 위치이동되고 운반차에 적재 및 하역될 수 있다.
또한, 상기 방바닥층(170)은, 알루미나시멘트 40±5 wt%, 황토 32.0±5 wt%, 연탄재 15±5 wt%, 화산재 10.0±1.0 wt%, CSA(Calcium sulfer aluminate) 2.5±0.5 wt%, 및 소성패각분말 0.5±0.2 wt%를 포함하는 혼합물에 상기 혼합물의 부피에 30~40% 물을 혼합하여, 상기 복수개의 철 근(171)이 고정된 상기 천장 테두리 프레임(30), 상기 천장 테두리 프레임(30)에 착탈가능하게 고정된 하판 거푸집, 및 사익 복수개의 철근(171) 위에 놓여진 복수개의 구들장(130)에 의해 형성된 타설용 형틀에 타설하여 건조시켜 만들어진 것이다.
상기와 같이 구성된 이동식 구들(100)은 다음과 같이 작동될 수 있다.
아궁이(120)에 불을 지펴서 발생한 화기가 상기 아궁이(120)에서 배출되게 되면, 온도가 높은 화기는 위로 올라가 상기 방바닥층(170) 쪽으로 이동하게 되고, 그리고 온도가 낮은 화기는 아래로 내려가 상기 바닥판(20) 쪽으로 이동하게 된다.
그 이유는 화기의 온도가 높으면 높을 수록 화기가 위에 이동하기 때문이다.
위로 올라간 화기는 상기 사다리형 홈(175)에 접근하게 되면, 상기 사다리형 홈(175)의 가로방향 홈(176)을 들어갔다가 상기 연도(140) 쪽으로 이동하는 파형의 세로방향 흐름(L1)과 상기 가로방향 홈(176)으로 들어가서 상기 가로방향 홈(176)을 따라 좌우로 분기되어 상기 한 쌍의 세로방향 홈(177)을 따라 상기 연도(140) 쪽으로 유동하는 가로 및 세로방향 흐름(L2)으로 나누어져 흐르게 되기 때문에, 고온의 화기가, 상기 방바닥층(170)의 전 영역에 걸쳐서 상기 방바닥층(170)을 골고루 가열하게 되며, 그리고 상기 위로 올라간 화기는 상기 아궁이(120)에서 상기 연도(170)로 방향에서, 즉 세로방향에서, 직진흐름을 가지는 종래의 구들과 달리 파형흐름을 가지고 있기 때문에, 고온의 화기가 상기 아궁이(120)에서 상기 연도(170) 밖으로 빠져나가는 속도보다 늦어지기 되어, 상기 방바닥층(170)을 종래보다 오래 가열하게 되어, 상기 방바닥층(170)을 원하는 온도로 가열하는 가열효율이 종래보다 현저하게 높아지게 된다.
하지만, 고온의 화기가 상기 연도(140) 밖으로 빠져나가는 속도가 늦어지게 되면, 상기 방바닥층(170)과 상기 바닥판(20) 사이의 공간에 화기가 정체되어 화기에 의해 압력이 높아져, 상기 아궁이(120)에서 발생한 화기가 상기 아궁이(120)의 출구에서 상기 방바닥층(170)과 상기 바닥판(20) 사이의 공간으로 유입되지 못하는 경우가 발생할 수 있지만, 상기 아궁이(120)에서 발생한 화기 중 온도가 낮은 화기가 아래로 내려가 상기 사다리형 홈(175)에 장애를 받지 않고 그대로 상기 바닥판(20)을 따라 상기 연도(140) 쪽으로 이동하여 상기 연도(140) 밖으로 빠져나가게 되어, 상기 방바닥층(170)과 상기 바닥판(20) 사이의 공간에 화기가 정체되는 현상이 방지된다
또한, 상기 위로 올라간 화기는, 이동하는 길이가 길면 길수록 열손실이 많아지는 성질을 가지고 있지만, 상기 방바닥층(170)의 윗면이 수평면이고, 그리고 상기 방바닥층(170)의 밑면이 상기 아궁이(120)에서 상기 연도(140) 방향으로 갈수록 높아지게 경사면을 가져서, 상기 방바닥층(170)의 두께가 상기 아궁이(120)에서 상기 연도(140) 방향으로 갈수록 후육으로 되어 있기 때문에, 상기 방바닥층(170)의 전 영역에 걸쳐서 상기 방바닥층(170)을 균일한 온도로 가열하게 된다
또한, 방바닥층(170)을 아랫목에서 윗목으로 갈수록 높이레벨을 높이기 위해 그리고 고래길을 만들어 주기 위해, 이동식 구들의 중량을 현저하게 증가시키는 고래둑을 배제한 상태에서, 천장 테두리 프레임(30)에 고정된 방바닥층(170)의 밑면을 경사진 면으로 하였기 때문에 이동식 구들을 종래보다 현저하여 경량화시키는 것이 가능하여, 이송이나 운반을 종래보다 용이한 이동식 구들을 제공할 수 있다.
상기 실시예에서, 아궁이(120)가 4개의 단열벽부(70) 중 전방에 배치된 하나의 단열벽부(70) 중앙에 구비되고, 그리고 연도(140)가 상기 하나의 단열벽부(70)에 마주하는 다른 하나의 단열벽부(70)의 중앙에 구비된 것으로 설명되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 도시되지 않았지만, 상기 하나의 단열벽부(70)의 중앙에 구비된 아궁이(120)에 더하여 상기 하나의 단열벽부(70)의 양측에 예비적인 한 쌍의 아궁이가 더 구비되고, 그리고 상기 다른 하나의 단열벽부(70)의 중앙에 구비된 연도(140)에 더하여 상기 다른 하나의 단열벽부(70)의 양측에 예비적인 한 쌍의 연도가 구비되어, 이동식 구들(100)의 주변 지형조건이나 주변 구조물 조건에 따라, 3개의 아궁이 중 어느 하나의 아궁이를 이용하게 하고 나머지 2개의 아궁이를 폐쇄시키고, 그리고 3개의 연도 중 어느 하나의 연도를 이용하게 하고 나머지 2개의 연도를 폐쇄시켜서, 이동식 구들(100)의 현장 적용성을 증대시킬 수 있다.
이러한 관점에서, 아궁이(120)가 4개의 단열벽부(70) 중 전방에 배치된 하나의 단열벽부(70) 중앙에 구비되고, 그리고 연도(140)가 상기 하나의 단열벽부(70)에 마주하는 다른 하나의 단열벽부(70)의 중앙에 구비된 것으로 설명되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 도시되지 않았지만, 아궁이(120)가 4개의 단열벽부(70) 중 양측부에 배치된 2개의 단열벽부(70) 중 어느 하나의 단열벽부(70) 중앙에 구비되고, 그리고 연도(140)가 상기 양측부에 배치된 상기 하나의 단열벽부(70)에 마주하는 다른 하나의 단열벽부(70)의 중앙에 구비될 수도 있다. 이 때에는 상기 방바닥측(170)의 밑면의 경사도와 사다리형 홈(175)이 이에 상응하게 변경되어야 하는 것은 당해업자에게는 자명한 것이다.
또한, 실시예에서 이동식 구들(100)이 공장에서 아궁이와 연도를 단열벽부에 미리 구비시킨 상태에서 이동식 구들(100)을 설치장소에 이동시켜 설치하는 것으로 설명되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 아궁이와 연도를 제외한 나머지 구성들을 공장에서 사전에 이동식 구들(100)에 구비시킨 상태에서, 이동식 구들을 성치장소에 이송시켜 설치한 후에 설치현장에서, 설치현장의 조건에 따라 또는 소비자의 요구에 따라 아궁이와 연도를 단열벽부에 구비시킬 수도 있다.
또한, 상기 실시예를 설명하기 위한 도면들에서 아궁이와 연도의 위치는 도면에 도시된 위치에 한정되지 않고, 본 발명은 아궁이와 연도가 현장 조건에 따라 가로방향에서 및/또는 세로방향에서 적절히 위치조정될 수 있다는 것은 당해업자에게는 자명한 것이다.
10; 바닥테두리프레임, 30; 천장테두리프레임, 20; 바닥판, 40; 지주프레임, 100; 이동식 구들, 120; 아궁이, 130; 구들장, 140; 연도, 170; 방바닥층

Claims (6)

  1. 지면에 놓이게 되는 장방형의 바닥 테두리 프레임(10);
    상기 바닥 테두리 프레임(10)에 테두리가 고정된 바닥판(20);
    상기 바닥 테두리 프레임(10) 위에 배치된 장방형의 천장 테두리 프레임(30);
    상기 바닥 테두리 프레임(10)의 네모서리에 하단이 기립고정되어 상기 천장 테두리 프레임(30) 네모서리에 상단이 고정된 상태에서 상기 천장 테두리 프레임(30)의 네모서리에서 돌출된 4개의 지주프레임(40);
    격자형태로 배열되어 상기 천장 테두리 프레임(30)에 양단이 고정된 복수개의 철근(171)이 개재된 상태에서 콘크리트 타설에 의해 형성된 방바닥층(170); 및
    상기 바닥 테두리프레임(10), 상기 천장 테두리브레임(30) 및 상기 4개의 지주프레임(40)에 내접고정된 4개의 단열벽부(70)를 포함하고,
    상기 방바닥층(170)의 윗면은 수평면이고, 그리고 상기 방바닥층(170)의 밑면은 아궁이(120)에서 연도(140) 방향으로 갈수록 높아지게 경사면을 가져서, 상기 방바닥층(170)의 두께는 상기 아궁이(120)에서 상기 연도(140) 방향으로 갈수록 후육으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 이동식 구들.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 4개의 단열벽부(70) 중 하나의 단열벽부(70)에는 아궁이(120)가 상기 방바닥층(170)과 상기 바닥판(20) 사이의 공간과 상기 이동식 구들(100)의 외부를 서로 유통시키게 장착되어 있고, 그리고 상기 하나의 단열벽부(70)와 마주하는 다른 하나의 단열벽부(70)에는 상기 아궁이(120)에 대하여 상기 방바다층(170)의 세로방향으로 이격된 연도(140)가 상기 방바닥층(170)과 상기 바닥판(20) 사이의 공간과 연통을 서로 유통시키게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 이동식 구들.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 방바닥층(170)의 밑면에는 상기 아궁이(120)에서 발생한 화기를 상기 연도(140)로 가이드하는 사다리형 홈(175)이 형성되어 있고,
    상기 사다리형 홈(175)은, 상기 방바닥층(170)의 세로방향에서 간격을 두고 가로방향으로 뻗은 복수개의 가로방향 홈(176), 및 상기 방바닥층(170)의 가로방향 양단에 배치되어 세로방향으로 뻗어서 상기 복수개의 가로방향 홈(176)의 양단에 유통하게 접속된 한 쌍의 세로방향 홈(177)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 구들.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 한 쌍의 세로방향 홈(177)과 상기 복수개의 가로방향 홈(176)의 단면들은, 상기 방바닥층(170)의 탈형을 위해 밑변이 개방된 사다리꼴 단면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 이동식 구들.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 방바닥층(170)의 윗면에는 복수개의 구들장(130)이 격자형태로 배열되어 상기 복수개의 구들장(130)의 표면 레벨이 상기 방바닥층(170)의 표면레벨과 일치하도록 심어져 있는 것을 특징으로 하는 이동식 구들.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 바닥판(20)은, 이동식 구들의 경량화를 위해 그리고 상기 바닥판(20)의 단열 및 방습을 위해, 한 쌍의 시멘트보드(21)와 상기 한 쌍의 시멘트보드(21) 사이에 개재된 목재보드(22)가 서로 적층되어 일체로 된 보드로 되어 있는 것을 특징으로 하는 이동식 구들.
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