KR20220099723A - 온수 난방패널 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 온수 난방패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온수보일러에 연결되어 보일러 호스(H)로 온수가 흐르도록 하여 난방을 하며, 건물의 바닥 슬라브(S)의 상부에 커버(10), 단열재(20) 및 종이시트(30)가 포함된 온수 난방패널(1)이 안착 되고, 상기 온수 난방패널(1)의 상부에 모르타르(M)를 도포 후 장판(P)을 깔거나 모르타르(M) 없이 강판(SP)과 장판(P)을 깔아 시공하는 온수 난방패널 제조방법에 있어서,
보일러 호스(H)가 설치 가능하도록 상기 커버(10)를 금형을 이용하여 합성수지로 성형하는 커버성형단계(S1);와 지름 1~3mm의 스티로폼 알갱이 38~42%, 시멘트 39~41%, 모래 19~21%의 체적 비율로 계량하는 재료 준비단계(S2);와 상기 재료 준비단계(S2)에서 준비한 재료를 배합하여 단열재(20)를 만드는 단열재 배합단계(S3);와 상기 커버성형단계(S1)에서 성형 된 커버(10)의 하면(DF)이 상부로 향하도록 배치한 후, 상기 단열재(20)를 커버(10) 하면 위로 도포하는 단열재 도포단계(S4);와 상기 단열재 도포단계(S4)에서 도포된 단열재(20)위로 종이시트(30)를 부착하는 종이시트부착단계(S5);와 상기 종이시트부착단계(S5)를 거친 온수 난방패널(1)을 3일~7일간 양생하는 양생단계(S6);를 포함하되,
상기 커버(10)는 사각판 형태의 베이스(11);와 상기 베이스(11)의 상면에 원반의 일부분 형태(12')와 원반형태(12")의 돌출된 형상으로 일정간격으로 복수 구성되는 원형돌출부(12);와 상기 베이스(11)의 상면에서 삼각형태의 돌출된 형상으로 상기 원반의 일부분 형태(12')와 원반형태(12")의 돌출된 형상 사이의 공간에 일정간격으로 복수 구성되는 삼각돌출부(13);를 포함하는 것을 특징으로 한다
보일러 호스(H)가 설치 가능하도록 상기 커버(10)를 금형을 이용하여 합성수지로 성형하는 커버성형단계(S1);와 지름 1~3mm의 스티로폼 알갱이 38~42%, 시멘트 39~41%, 모래 19~21%의 체적 비율로 계량하는 재료 준비단계(S2);와 상기 재료 준비단계(S2)에서 준비한 재료를 배합하여 단열재(20)를 만드는 단열재 배합단계(S3);와 상기 커버성형단계(S1)에서 성형 된 커버(10)의 하면(DF)이 상부로 향하도록 배치한 후, 상기 단열재(20)를 커버(10) 하면 위로 도포하는 단열재 도포단계(S4);와 상기 단열재 도포단계(S4)에서 도포된 단열재(20)위로 종이시트(30)를 부착하는 종이시트부착단계(S5);와 상기 종이시트부착단계(S5)를 거친 온수 난방패널(1)을 3일~7일간 양생하는 양생단계(S6);를 포함하되,
상기 커버(10)는 사각판 형태의 베이스(11);와 상기 베이스(11)의 상면에 원반의 일부분 형태(12')와 원반형태(12")의 돌출된 형상으로 일정간격으로 복수 구성되는 원형돌출부(12);와 상기 베이스(11)의 상면에서 삼각형태의 돌출된 형상으로 상기 원반의 일부분 형태(12')와 원반형태(12")의 돌출된 형상 사이의 공간에 일정간격으로 복수 구성되는 삼각돌출부(13);를 포함하는 것을 특징으로 한다
Description
본 발명은 온수 난방패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 실내 난방을 위하여 바닥에 온수 호스의 경로를 설정하여야 하고, 이를 위한 온수 난방패널에 구성되는 단열재를 스티로폼 알갱이와 시멘트, 모래를 배합한 것으로 사용하여, 난연성과 단열성, 방음성을 가지는 온수 난방패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적인 실내 바닥의 난방시공 방법은 습식난방과 건식난방으로 분류된다.
습식난방은 건물 바닥의 슬라브 위에 단열재를 시공하고 호스를 와이어 매쉬 등으로 고정한 후 시멘트 모르타르를 도포하여 미장으로 마무리한 다음 위에 장판을 시공하는 방법으로 바닥이 한번 데워지면 온기가 오랫동안 유지된다는 이점이 있다.
또한, 건식난방은 모듈화된 스티로폼과 호스를 건물 바닥의 슬라브 위에 설치 후 시멘트 모르타르 없이 방열판을 덮고 그 위에 장판을 깔아 시공하는 방법으로 방열판의 예열 시간이 습식난방에 비해 짧으며, 해체하기 용이하고 건물 바닥의 슬라브에 걸리는 하중이 습식난방에 비해 적다는 이점이 있으나, 습식난방에 비하여 열이 식는 속도가 빠르다는 단점이 있다.
상기와 같이 바닥에 호스를 시공함에 있어 작업상의 편의를 위하여 난방패널이 이용되고 있고, 관련 선행기술의 일례로 대한민국 등록특허공보 제10-1925686호 "온수난방용 병렬식 바닥패널"이 개시되어 있다. 상기 기술은 호스의 설치를 용이하게 하기 위한 것으로 판상의 단열재와, 상기 단열재를 코팅하는 형태로 이루어지는 커버를 포함하여 구성된다. 상기 선행기술에서 단열재는 우레탄과 상기 우레탄 중량 10~15%의 난연재와 혼합하여 구성된다. 우레탄의 일종인 폴리우레탄의 경우 기계적 강도와 단열성능이 우수하여, 체육시설의 바닥재 및 건물 내벽의 난연재로 사용되고 있다.
폴리우레탄의 발화점은 415℃이고, 화염이 있을 경우(인화점)는 310℃ 이상에서 연소가 시작되어 열에 강하다고 볼 수도 있으나, 불이 붙기 시작하면 빠르게 번지고 유독가스를 생성하여, 화재안전에 대하여 취약한 측면이 있다.
다른 선행기술의 일례로 대한민국 등록특허공보 제10-2086825호 "온수 난방패널"이 개시되어 있다. 상기 기술 또한 호스를 설치하기 용이한 구성을 이루고 있으며, 주 구성요소인 베이스 부의 재질을 발포 폴리프로필렌(EPP)으로 구성하는 것을 제안하고 있다.
발포 폴리프로필렌(EPP)은 발포공법으로 성형품 내에 미세한 공기층을 형성하고, 스티로폼과 같이 가벼우면서 단열성능이 우수하여 자동차 부품이나 가구, 스포츠 용품 등에 사용되고 있다.
발포 폴리프로필렌(EPP)의 발화점은 530℃이고, 화염이 있을 경우(인화점)는 107℃ 이상에서 연소가 시작되어, 주위의 열, 스파크, 화염에 의해 쉽게 점화되고 연소시 발생 되는 증기는 공기와 혼합하여 폭발성 물질을 생성할 수 있어(출처: 한화 물질안전보건자료), 이 또한 화재로부터 안전에 취약한 측면이 있다. 또한, 제작 공법이 어려워 스티로폼에 비해 가격이 5배 이상 고가라는 점 또한 제작시 원가절감에 걸림돌이 된다.
본 발명은 상기의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 온수 난방패널에 구성되는 단열재를 제작함에 있어 스티로폼 알갱이를 사용하되, 화재로 부터 안전성을 확보하는 기술을 제공하는 것이 주된 해결과제이다.
또한, 단열재를 스티로폼 알갱이와 시멘트, 모래를 물과 배합하여 구성하되, 단열성능을 측정하기 위한 열전도율과 압축강도를 시험하여 가장 우수한 성질을 이루어 내는 배합 비율을 제공하는 것이 다른 해결과제이다.
상기의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 온수 난방패널 및 그 제조방법은 다음과 같다.
본 발명의 온수 난방패널은 온수보일러에 연결되어 보일러 호스(H)로 온수가 흐르도록 하여 난방을 하며, 건물의 바닥 슬라브(S)의 상부에 커버(10), 단열재(20) 및 종이시트(30)가 포함된 온수 난방패널(1)이 안착 되고, 상기 온수 난방패널(1)의 상부에 모르타르(M)를 도포 후 장판(P)을 깔거나 모르타르(M) 없이 강판(SP)과 장판(P)을 깔아 시공하는 온수 난방패널 제조방법에 있어서,
보일러 호스(H)가 설치 가능하도록 상기 커버(10)를 금형을 이용하여 합성수지로 성형하는 커버성형단계(S1);와 지름 1~3mm의 스티로폼 알갱이 38~42%, 시멘트 39~41%, 모래 19~21%의 체적 비율로 계량하는 재료 준비단계(S2);와 상기 재료 준비단계(S2)에서 준비한 재료를 배합하여 단열재(20)를 만드는 단열재 배합단계(S3);와 상기 커버성형단계(S1)에서 성형 된 커버(10)의 하면(DF)이 상부로 향하도록 배치한 후, 상기 단열재(20)를 커버(10) 하면 위로 도포하는 단열재 도포단계(S4);와 상기 단열재 도포단계(S4)에서 도포된 단열재(20)위로 종이시트(30)를 부착하는 종이시트부착단계(S5);와 상기 종이시트부착단계(S5)를 거친 온수 난방패널(1)을 3일~7일간 양생하는 양생단계(S6);를 포함하되,
상기 커버(10)는 사각판 형태의 베이스(11);와 상기 베이스(11)의 상면에 원반의 일부분 형태(12')와 원반형태(12")의 돌출된 형상으로 일정간격으로 복수 구성되는 원형돌출부(12);와 상기 베이스(11)의 상면에서 삼각형태의 돌출된 형상으로 상기 원반의 일부분 형태(12')와 원반형태(12")의 돌출된 형상 사이의 공간에 일정간격으로 복수 구성되는 삼각돌출부(13);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 재료 준비단계(S2)는 스티로폼 알갱이에 코팅제를 도포하는 스티로폼 알갱이 코팅단계(S2-1);와 상기 스티로폼 알갱이 코팅단계(S2-1)에서 코팅제를 도포한 스티로폼 알갱이를 6~24시간 건조하는 스티로폼 알갱이 건조단계(S2-2);와 상기 스티로폼 알갱이 건조단계(S2-2)를 거친 스티로폼 알갱이 38~42%, 시멘트 39~41%, 모래 19~21%의 체적 비율로 계량하여 재료를 준비하는 재료 계량단계(S2-3);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 단열재(20)는 망사원단(22)을 포함하되, 상기 단열재 도포단계(S4)는 커버(10)의 하면(DF)이 위를 향하게 하고, 단열재 배합단계(S3)에서 스티로폼 알갱이, 시멘트, 모래, 물이 배합된 것을 커버(10)의 하면(DF)과 공간(15)에 도포하여 단열층(21)을 형성하는 제1 단열층 도포단계(S4-1);와 상기 제1 단열층(21)의 상면에 망사원단(22)을 올려두어 부착하는 망사원단 부착단계(S4-2);와 상기 단열재 배합단계(S3)에서 스티로폼 알갱이, 시멘트, 모래, 물이 배합된 것을 상기 망사원단(22)에 도포하여 제2 단열층(23)을 형성하는 제2 단열층 도포단계(S4-3);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면,
온수 난방패널은 단열재를 스티로폼 알갱이와 시멘트, 모래를 물과 배합하여 제작함으로써, 화재 발생시 스티로폼이 발화하여 화재가 단열재가 난방에 요구되는 단열성과 화재안전에 요구되는 난연성을 동시에 갖출 수 있는 효과가 있다.
또한, 저가인 스티로폼 알갱이를 이용함으로써, 온수 난방패널의 제작시 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 단열재(20)에 종이시트(30)를 부착하여 마감함에 있어 접착제가 필요하지 않아 작업시간과 비용을 절감하는 효과가 있다.
또한, 단열재(20)에 종이시트(30)를 부착하여 마감함으로써 단열재(20)의 표면이 깔끔하게 정돈되는 효과가 있다.
또한, 단열재(20)에 구성되는 스티로폼 알갱이 내부의 공기층이 방음에 도움을 주어 층간소음을 줄여줄 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하여 구성되는 온수 난방패널의 사시도.
도 2는 본 발명의 온수 난방패널이 건물 바닥 슬라브(S)에 시공되는 실시예의 사시도.
도 3은 본 발명의 온수 난방패널의 사시분해도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 구성되는 온수 난방패널 제조방법의 순서도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 구성되는 온수 난방패널의 단면도.
도 6은 본 발명의 온수 난방패널을 습식난방으로 건물 바닥 슬라브(S)에 시공한 실시예의 단면도.
도 7은 본 발명의 온수 난방패널을 건식난방으로 건물 바닥 슬라브(S)에 시공한 다른 실시예의 단면도.
도 8은 본 발명이 제시하는 단열재(20)의 열전도율을 측정하는 시험장치의 단면도.
도 9a는 스티로폼 알갱이(ST)에 방수코팅(C) 처리가 이루어진 실시예의 단면도.
도 9b는 도 9a의 실시예에 의하여 구성되는 재료준비 단계(S2)의 순서도.
도 10a는 단열재(20)에 망사원단(22)이 구성되는 실시예의 사시분해도.
도 10b는 도 10a에 의하여 구성되는 온수 난방패널의 단면도.
도 10c는 도 10a의 실시예에 의하여 구성되는 단열재 도포단계(S4)의 순서도.
도 2는 본 발명의 온수 난방패널이 건물 바닥 슬라브(S)에 시공되는 실시예의 사시도.
도 3은 본 발명의 온수 난방패널의 사시분해도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 구성되는 온수 난방패널 제조방법의 순서도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 구성되는 온수 난방패널의 단면도.
도 6은 본 발명의 온수 난방패널을 습식난방으로 건물 바닥 슬라브(S)에 시공한 실시예의 단면도.
도 7은 본 발명의 온수 난방패널을 건식난방으로 건물 바닥 슬라브(S)에 시공한 다른 실시예의 단면도.
도 8은 본 발명이 제시하는 단열재(20)의 열전도율을 측정하는 시험장치의 단면도.
도 9a는 스티로폼 알갱이(ST)에 방수코팅(C) 처리가 이루어진 실시예의 단면도.
도 9b는 도 9a의 실시예에 의하여 구성되는 재료준비 단계(S2)의 순서도.
도 10a는 단열재(20)에 망사원단(22)이 구성되는 실시예의 사시분해도.
도 10b는 도 10a에 의하여 구성되는 온수 난방패널의 단면도.
도 10c는 도 10a의 실시예에 의하여 구성되는 단열재 도포단계(S4)의 순서도.
이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하여 구성되는 온수 난방패널의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 온수 난방패널이 건물 바닥 슬라브(S)에 시공되는 실시예의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 온수 난방패널의 사시분해도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 구성되는 온수 난방패널 제조방법의 순서도이고, 도 5는 반 발명의 바람직한 실시예에 의하여 구성되는 온수 난방패널의 단면도이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하여 구성되는 온수 난방패널 제조방법은, 온수보일러에 연결되어 보일러 호스(H)로 온수가 흐르도록 하여 난방을 하며, 건물의 바닥 슬라브(S)의 상부에 커버(10), 단열재(20) 및 종이시트(30)가 포함된 온수 난방패널(1)이 안착 되고, 상기 온수 난방패널(1)의 상부에 모르타르(M)를 도포 후 장판(P)을 깔거나 모르타르(M) 없이 강판(SP)과 장판(P)을 깔아 시공하는 온수 난방패널 제조방법에 있어서,
보일러 호스(H)가 설치 가능하도록 상기 커버(10)를 금형을 이용하여 합성수지로 성형하는 커버성형단계(S1);와 스티로폼 알갱이 38~42%, 시멘트 39~41%, 모래 19~21%의 체적 비율로 계량하는 재료 준비단계(S2);와 상기 재료 준비단계(S2)에서 준비한 재료를 배합하여 단열재(20)를 만드는 단열재 배합단계(S3);와 상기 커버성형단계(S1)에서 성형 된 커버(10)의 하면(DF)이 상부로 향하도록 배치한 후, 상기 단열재(20)를 커버(10) 하면 위로 도포하는 단열재 도포단계(S4);와 상기 단열재 도포단계(S4)에서 도포된 단열재(20)위로 종이시트(30)를 부착하는 종이시트부착단계(S5);와 상기 종이시트부착단계(S5)를 거친 온수 난방패널(1)을 3일~7일간 양생하는 양생단계(S6);를 포함하며, 상세한 내용을 아래에 후술하도록 한다.
커버성형단계
(S1)
상기 커버성형단계(S1)는 보일러 호스가 설치 가능하도록 커버(10)를 금형을 이용하여 합성수지로 성형하는 단계이다. 상기 커버(10)는 난연성의 합성수지로서, ABS 또는 PC 수지로 형성된 것일 수 있다. 상기 ABS 수지는 아크릴로니트릴(Acrylonitile), 폴리부타디엔(POLY-Butadiene), 스틸렌(Styrene)이 결합 된 합성수지로서 내충격성과 내열성 및 내약품성 그리고 성형성이 우수한 재료이다. 또한, PC 수지는 비스페놀 A와 포스겐의 연쇄 구조로 이루어진 무색 투명한 무정형의 열가소성 플라스틱 중합체이며, 내열성, 내충격성 및 투명성이 우수한 소재이다.
상기 커버(10)는 사각판 형태의 베이스(11);와 상기 베이스(11)의 상면에 원반의 일부분 형태(12')와 원반형태(12")의 돌출된 형상으로 일정간격으로 복수 구성되는 원형돌출부(12);와 상기 베이스(11)의 상면에서 삼각형태의 돌출된 형상으로 상기 원반의 일부분 형태(12')와 원반형태(12")의 돌출된 형상 사이의 공간에 일정간격으로 복수 구성되는 삼각돌출부(13);와 상기 베이스(11)의 테두리를 둘러싼 경계면(14);과 상기 원형돌출부(12)와 삼각돌출부(13)의 하면(DF)에 비어있는 공간(15);을 포함한다.
상기 원형돌출부(12)의 사이마다 호스(H)가 90°혹은 180°선회하여 배치될 수 있는 만곡통로(12a)가 형성되고 상면에는 복수의 장공 형태 홈(12b)이 형성되어 있다. 상기 홈(12b)은 후술할 도 6의 실시예에서 커버(10)에 모르타르(M)를 도포함에 있어, 도포하는 모르타르(M)가 홈(12b) 내부에 수용되어, 모르타르(M)와 커버(10)의 접촉면적이 증가하게 됨으로써 모르타르(M)와 커버(10)의 결합력을 높여 주게 된다.
또한, 상기 복수의 삼각돌출부(13) 사이의 간격에 의해 십자통로(13a)가 형성되어, 호스가 십자통로(13a)에 일직선으로 배치되었을 때 유동을 막아주는 역할을 수행한다.
경계면(14)과 공간(15)에 대해서는 후술할 단열재 도포단계(S4)에서 설명하기로 한다.
재료 준비단계(S2)
상기 재료 준비단계(S2)는 스티로폼 알갱이 38~42%, 시멘트 39~41%, 모래 19~21%의 체적 비율로 계량하여 단열재(20)에 배합에 사용되는 재료를 준비한다.
재료를 계량하기 위한 방법의 예시로 20L 용기 2개와 10L 용기 1개를 준비하고, 20L 용기의 하나당 스티로폼 알갱이와 시멘트를 각각 채워 계량하고, 10L 용기에 모래를 채워 계량할 수 있다.
또한, 물은 스티로폼 알갱이의 체적과 같은 38~42%의 양을 계량하여 준비하며, 물은 증발하게 되므로 단열재에 배합되는 재료의 총 체적에서 제외한다.
단열재 배합단계(S3)
상기 단열재 배합단계(S3)는 상기 재료준비단계(S2)에서 준비한 스티로폼 알갱이 38~42%, 시멘트 39~41%, 모래 19~21%의 체적 비율로 계량한 재료를 물과 배합하며, 상기 스티로폼 알갱이의 지름은 1~3mm의 것을 사용한다.
상기의 스티로폼 알갱이는 열전도율이 0.043W/mk로 낮아 단열성이 우수한 반면 기계적 강도가 낮다. 따라서, 상기의 단열재 배합에서 스티로폼 알갱이의 배합비율이 증가하게 되면 단열재의 열전도율이 낮아져 단열성능이 향상하는 반면 압축강도가 내려가게 된다. 그리고 상기와 같이 제시한 스티로폼 알갱이의 배합 비율보다 많거나 적을 경우 열전도율이나 압축강도의 기준치에 합격하지 못하게 되며 상세내용을 후술할 실시예 4에서 표 1과 표 3을 참고하여 설명하기로 한다.
또한, 스티로폼 알갱이 38~42%, 시멘트 39~41%, 모래 19~21%의 배합비율은 배합작업시 계량에서 발생할 수 있는 오차를 감안한 것으로, 후술할 실시예 4와 표 3에서 오차 범위 내에서 발생하는 결과가 본 발명이 이루고자 하는 목적에서 벗어나지 아니함을 확인하기로 한다.
상기 시멘트는 공사현장에 일반적으로 사용되고 있는 보통 포틀랜드 시멘트를 사용할 수 있다. 또한, 단열재를 배합하는 방법으로는 모르타르 믹서기를 이용하거나 삽과 같은 공구를 이용하여 수작업으로 수행할 수 있다.
스티로폼은 발포 폴리스티렌(EPS)으로 체적의 98%가 공기이고 나머지 2%가 수지이며, 다량의 작은 공기층으로 구성되어 있으며 물을 거의 흡수하지 않으며, 세균이나 곰팡이에 손상되지 않아 차단성이 우수하여 단열재 용도의 단열제품에 많이 사용된다. 하지만, 스티로폼의 발화점은 380~400℃이고, 화염이 있을 경우(인화점)는 48℃ 이상에서 연소가 시작되어 화재에 매우 취약하다.
따라서, 도 5와 같이 불에 타지 않는 불연재인 시멘트와 모래(SM)를 스티로폼 알갱이(ST)와 배합함으로써, 화염이 스티로폼 알갱이(ST)와 접촉하지 않게 보호하여 주고 단열재(20)의 온도가 380℃ 이상 상승하여, 스티로폼 알갱이(ST)가 자연발화 하더라도 시멘트와 모래(SM)에 둘러싸여 있으므로 스티로폼 알갱이(ST)로 인해 화재가 확산되는 원인이 되지는 않게 된다.
스티로폼 알갱이의 지름이 4mm 이상의 큰 것으로 사용할 시에는 스티로폼 알갱이의 분포 밀도가 낮아져 단열성능이 낮아질 수 있다. 이에 대한 시험은 후술할 실시예 4에서 표 2를 참고하여 서술하기로 한다.
단열재 도포단계(S4)
도 3과 같이, 상기 커버성형단계(S1)에서 성형한 커버(10)의 하면(DF)이 위를 향하게 하고, 단열재 배합단계(S3)에서 배합한 단열재(20)를 커버(10)의 하면(DF)에 도포한다.
상기 커버(10)의 원형돌출부(12)와 삼각돌출부(13)의 하면(DF) 방향에 내부가 비어있는 공간(15)이 형성되고, 상기 공간(15)에 단열재(20)가 완전히 차도록 도포한다. 이때 베이스(11)의 테두리를 둘러싼 경계면(14)이 도포된 단열재(20)가 베이스의 테두리 밖으로 돌출되지 않도록 막아준다.
상기와 같이 공간(15)에 단열재(20)를 도포 후, 도 1 또는 도 5 와 같이 설정 두께(t) 만큼 단열재(20)를 더 도포하여 단열재(20)의 두께가 두꺼워지게 함으로써 단열성을 높여준다. 그 후 상면과 테두리 사면을 평탄하게 마감작업을 실시한다.
종이시트부착단계(S5)
상기 단열재 도포단계(S4)에서 단열재(20) 상면의 평탄작업을 마친 다음 종이시트(30)를 부착 후 단열재(20)의 크기에 맞추어 재단한다. 종이시트(30)를 단열재(20) 위에 올려두게 되면 단열재(20)가 머금고 있는 수분을 종이시트(30)가 흡수하게 되고, 액체표면이 스스로 수축하려는 표면장력에 의해 단열재(20)와 종이시트(30)가 접착하게 되어 별도의 접착제가 없이 작업 수행이 가능하다. 따라서, 접착제가 필요하지 않아 작업시간과 비용을 절감하는 효과가 있다.
종이시트(30)의 재질은 가해지는 하중에 의해 변형이 생기는 골판지와 같은 종류는 사용하지 않는 것이 바람직하며, 하중에 의해 변형이 되지 않는 종이를 사용하여야 한다. 일 예로 복사나 책의 인쇄에 사용되는 모조지나 그릇의 포장에 사용되는 박엽지 등을 사용할 수 있다.
상기와 같이 단열재(20)에 종이시트(30)를 부착함으로써, 단열재(20)의 수분이 마른 후 발생할 수 있는 부스러기가 떨어지는 현상이나 이물질에 오염되는 것을 막을 수 있고, 종이시트(30)로 마감함으로써 표면이 정돈되어 제품이 고급스러워 보이는 효과가 있다.
양생단계
(S6)
상기 종이시트부착단계(S5)를 거친 온수난방패널(1)은 3~7일간 양생과정을 거치게 된다. 시멘트의 양생 방법의 하나로 주기적으로 분무하여 습기를 유지하는 방법이 있는데, 분무를 하게 되면 종이 재질인 종이시트(30)의 분자 결합이 약해져 변형이 생기게 된다.
따라서 시멘트 양생의 다른 방법의 하나로 비닐 등을 덮어 단열재(20)의 수분을 유지하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
30℃ 이상의 뜨거운 날씨에는 수분이 빨리 건조하게 되고, 물이 어는 영하의 온도에서는 단열재(20)내의 수분이 얼어 양생이 원활히 이루어 지지 않으므로, 적정한 주위 온도를 조성하여야 한다.
상기와 같이 양생과정을 거치면 시멘트, 모래, 스티로폼 알갱이 간의 결합이 견고해져, 단열재(20)는 균열이 적어지고 내구성 및 강도가 강화된다.
도 6은 본 발명의 온수 난방패널을 습식난방으로 건물 바닥 슬라브(S)에 시공한 실시예의 단면도이다.
도 2 또는 도 6과 같이, 습식난방의 시공 방법으로 건물 바닥 슬라브(S) 위에 복수의 온수난방패널(1)을 연결하여 배치하고 호스(H)를 배치한 다음 모르타르(M)를 도포하여 양생과정을 거친 다음 장판(P)을 깔아 시공할 수 있다.
건물 바닥 슬라브(S)에 온수난방패널(1)을 올려둘 시 접착제를 사용하여 유동을 방지하여 줄 수도 있다. 또한, 상기 모르타르(M)는 시멘트와 모래를 물과 일정비율 혼합한 것으로 사용한다.
시멘트의 비열은 0.2kcal/kg℃로 후술할 도 7의 실시예에서 사용되는 구리 0.0924 kcal/kg℃의 비열에 비해 2배 이상 높아 예열시간이 더 걸린다는 단점이 있으나, 열이 내려가는 속도도 예열시간에 비례하여 늦어져 난방을 켰다가 꺼두어도 온기가 오래 유지되는 이점이 있다.
도 7은 본 발명의 온수 난방패널을 건식난방으로 건물 바닥 슬라브(S)에 시공한 다른 실시예의 단면도이다.
도 2 또는 도 6과 같이, 습식난방의 시공 방법으로 건물 바닥 슬라브(S) 위에 복수의 온수난방패널(1)을 연결하여 배치하고 호스(H)를 배치한 다음 모르타르(M)를 도포하지 않고 강판(SP)을 올려둔 다음 장판(P)을 깔아 시공할 수 있다.
강판(SP)의 재질은 구리나 철 등을 사용할 수 있고, 모르타르(M)를 도포하지 않음으로써 양생 기간이 필요하지 않아 시공시간이 절약되며, 해체공사가 용이하다는 이점이 있다.
도 8은 본 발명이 제시하는 단열재(20)의 열전도율을 측정하는 시험장치의 단면도이며, 실시예 4는 상기 실시예 1에서 제시한 단열재(20)의 배합비율에 따른 단열성과 압축강도를 시험하여, 최적의 단열재(20) 배합비율을 도출하였다.
도 8의 시험장치는 스티로폼 알갱이와 시멘트 및 모래로 이루어진 단열재(20)의 배합비율에 따른 단열성을 시험하기 위한 것으로, 도 8과 같이 밀폐된 공간인 챔버(C)와, 상기 챔버(C) 내부 바닥면에 복수 구성되는 받침대(B)와, 상기 받침대(B) 위로 고온의 열이 공급되는 하판(LP)과, 상기 하판(LP) 위로 안착되는 단열재 시편(20T)과, 상기 단열재 시편(20T) 위로 안착되는 상판(HP)과, 상기 하판(LP)의 하면에 부착되는 제1 온도센서(S1)과, 상기 상판(HP)의 상면에 부착되는 제2 온도센서(S3)를 포함하여 구성한다.
챔버(C) 내의 환경온도는 20℃로 설정하며, 하판(LP)의 온도는 90℃를 유지하고, 단열재 시편(20T)의 두께는 0.2m, 면적은 1 하여, 상판(HP)의 온도를 측정함으로써, 스티로폼 알갱이와 시멘트 및 모래의 배합률에 따른 단열재 시편(20T)의 열전도율을 시험한다. 또한, 단열재 시편(20T)은 7일 이상의 양생과정을 거친 것으로 시험한다. 또한, 시멘트와 모래의 배합 비율은 모두 동일하게 2:1로 하였고, 아래의 열전도율 기본 공식에 준하여 시험 결과를 도출하였으며, 스티로폼 알갱이와 시멘트, 모래의 체적의 합을 100이라 하였을 때 물의 배합비율은 40의 체적으로 고정하여 배합하였다.
시멘트와 모래의 배합비율을 2:1로 설정하되, 백분율로 환산한 비율이 소수점 단위로 떨어지면 정수 자리까지 반올림을 한 수치로 계량하여 시험하였다.
예를 들어 아래의 표 1 분류번호 2번의 경우 반올림을 하지 않은 배합 비율은 시멘트 53.3%, 모래 26.6% 이며, 소수점 단위의 정확한 계량은 실시하기 어려움이 있으므로, 정수 자리까지 반올림한 수치인 시멘트 53%. 모래 27%의 수치로 실시하였다.
열전도율 기본 공식
참고 자료로 상온 20℃에서 시멘트와 모래를 1:3의 비율로 배합한 모르타르의 열전도율은 1.4W/mk 이고, 스티로폼의 열전도율은 0.043W/mk 이하 이다.
또한, 시멘트 모르타르 압축강도 시험(KS L 5105)에 따라 28일 이상의 양생 기간을 거친 시편을 제작하고 압축강도를 시험하되, 배합재료 및 비율만 표 1 또는 표 2와 같이 달리하였다.
분류 번호 |
스티로폼 알갱이(%) |
시멘트 (%) |
모래 (%) |
열전도율 (W/mk) |
압축강도 (Mpa) |
1 | 10 | 60 | 30 | 1.35 | 29 |
2 | 20 | 53 | 27 | 0.82 | 27.9 |
3 | 30 | 47 | 23 | 0.43 | 24.8 |
4 | 40 | 40 | 20 | 0.22 | 22.7 |
5 | 50 | 33 | 17 | 0.18 | 18.8 |
6 | 60 | 27 | 13 | 0.17 | 14.5 |
7 | 70 | 20 | 10 | 0.16 | 11.9 |
상기 표 1과 같이 스티로폼 알갱이의 배합비율이 올라감에 따라 열전도율이 감소하여 단열성능이 올라가고, 반면에 압축강도는 낮아지는 것을 확인하였다.
건축물의 에너지절약설계 기준(국토교통부 고시 제2014-520호)에 따르면 중부 기준 최하층 거실의 바닥은 열전도율이 0.23W/mk 이하 여야 하고, 표 1의 시험 중 기준에 통과하는 것은 스티로폼 알갱이의 비율이 40% 이상 배합된 분류 번호 4 내지 7까지의 시험들이다.
또한, 바닥용 시멘트 모르타르의 KS 규격에 따라 요구되는 압축강도는 28일의 양생기간을 거친 경우 21Mpa 이상이어야 하고, 표 1의 시험 중 기준에 통과하는 것은 스티로폼 알갱이의 비율이 40% 이하로 배합된 분류번호 1 내지 4까지의 시험들이다.
따라서, 단열성능과 압축강도를 모두 만족하는 것은 스티로폼 알갱이가 40% 의 비율로 배합된 분류번호 4번의 시험인 것을 알 수 있다.
분류 번호 |
스티로폼 알갱이(%) |
시멘트 (%) |
모래 (%) |
열전도율 (W/mk) |
압축강도 (Mpa) |
1 | 10 | 60 | 30 | 1.38 | 21.5 |
2 | 20 | 53 | 27 | 1.17 | 18.7 |
3 | 30 | 47 | 23 | 0.94 | 16.4 |
4 | 40 | 40 | 20 | 0.75 | 12.7 |
5 | 50 | 33 | 17 | 0.68 | 9.4 |
6 | 60 | 27 | 13 | 0.55 | 7.2 |
7 | 70 | 20 | 10 | 0.47 | 5.1 |
상기 표 2의 시험은 스티로폼 알갱이 지름 4~6mm인 것을 제외하고는 표 1의 시험과 동일하며, 배합되는 스티로폼 알갱이의 지름이 표 1의 시험 대비 커짐에 따라 스티로폼 알갱이 간의 간격이 치밀하지 못하여 열전도율이 높아지는 것을 확인하였다, 즉, 스티로폼 알갱이가 4~6m일 때 단열재 시편의 단열성능이 내려가 난방패널의 재료로는 스티로폼 알갱이가 1~3m의 것이 더 적합하다 볼 수 있다.
또한, 스티로폼 알갱이가 커짐에 따라 표 1의 시험 대비 압축강도가 내려가는 것을 확인하였다.
상술한 바와 같이, 상기의 표 1 또는 표 2의 시험 결과로 스티로폼 알갱이 40%, 시멘트 40%, 모래 20%의 체적 비율로 물과 배합하고, 스티로폼 알갱이의 크기를 1~3mm의 것을 사용하였을 때, 단열성능 및 압축강도에서 모두 적합한 단열재를 생산할 수 있음을 확인하였다.
분류 번호 |
스티로폼 알갱이(%) |
시멘트 (%) |
모래 (%) |
열전도율 (W/mk) |
압축강도 (Mpa) |
1 | 37 | 42 | 21 | 0.26 | 23.1 |
2 | 38 | 41 | 21 | 0.23 | 22.9 |
3 | 39 | 41 | 20 | 0.225 | 22.8 |
4 | 40 | 40 | 20 | 0.22 | 22.7 |
5 | 41 | 39 | 20 | 0.21 | 22.1 |
6 | 42 | 39 | 19 | 0.20 | 21.4 |
7 | 43 | 38 | 19 | 0.18 | 20.7 |
상기 표 3의 시험은 표 1 시험의 분류번호 4번의 단열재 시편의 배합 비율을 더 세분화하여 오차 범위 내의 결과 값과 오차 범위를 벗어났을 때의 결과 값을 더 자세히 알아보기 위한 시험이다.
스티로폼 알갱이의 배합비율은 37~43% 체적의 시험구간에서 1%씩 차이를 두었고, 시멘트와 모래의 배합비율은 전체 체적에서 스티로폼 알갱이의 비율을 제외한 수치를 2:1의 비율로 배합하여 시험하였다.
분류번호 1번의 시험에서 스티로폼 알갱이의 배합비율이 37%가 되었을 때, 열전도율이 0.26W/mk로 측정되어, 에너지절약설계 기준(국토교통부 고시 제2014-520호)에서 제사하는 기준인 열전도율이 0.23W/mk 이하 값을 초과하게 되고, 분류번호 5번의 시험에서 스티로폼 알갱이의 배합비율이 43%가 되었을 때, 압축강도가 20.7Mpa로 측정되어 KS 규격에서 제시하는 기준인 21Mpa 이상 값에 미달하게 된다.
또한, 분류번호 2 내지 6의 시험과 같이 스티로폼 알갱이의 배합 비율이 38~42% 범위 내일 때, KS 규격 및 국토교통부에서 요구하는 열전도율 및 압축강도의 각 기준치를 벗어나지 않는다는 것을 확인하였다.
분류 번호 |
재질 | 열전도율 (W/mk) |
압축강도 (Mpa) |
1 | 표 1의 분류번호 4번 | 0.22 | 22.7 |
2 | 폴리우레탄 | 0.018~0.019 | 0.15~0.45 |
3 | 발포 폴리프로필렌 | 0.036~0.061 | 0.32~2.19 |
상기 표 4는 표 1 시험의 분류번호 4번 시험의 열전도율과 압축강도를 선행기술에서 제시한 단열재의 재질(폴리우레탄, 발포 폴리프로필렌)과 비교한 것이다.
상기 표 4에서 표 1의 분류번호 4번 시험 값이 폴리우레탄과 발포 폴리프로필렌과 비교하여 열전도율이 높아 단열성능이 비교적 떨어지지만 압축강도가 우수하여 무거운 가구나 기구 등에도 바닥이 내려앉거나 하는 사고를 방지할 수 있을 것으로 기대된다.
또한, 온수 난방패널의 단열재에 단가가 낮은 스티로폼 알갱이를 배합함으로써, 원가 절감을 효과를 기대할 수 있고 스티로폼 알갱이가 갖는 난연성을 가지면서도 스티로폼 알갱이 주위를 시멘트와 모래가 감싸주어, 주위 공기와 불씨가 차단됨으로써 화재에도 강한 효과가 있다.
도 9a는 스티로폼 알갱이(ST)에 코팅(C) 처리가 이루어진 실시예의 단면도이며, 도 9b는 도 9a의 실시예에 의하여 구성되는 온수 난방패널 제조방법의 순서도이다.
실시예 5는 실시예 1의 구성에서, 스티로폼 알갱이가 방수코팅 처리되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.
스티로폼 알갱이는 내부에 열전도성이 낮은 공기층(공기의 열전도율: 0.025 W/mK)을 구성하여 단열성을 가지는데, 실시예 1의 단열재 배합단계(S3)에서 스티로폼 알갱이와 시멘트, 모래, 물을 배합시 스티로폼 알갱이 내부의 공기층에 시멘트가 자리를 차지하여 스티로폼 알갱이가 가지는 단열성이 저하될 수 있다.
스티로폼을 포함한 단열재는 통상적으로 1%의 수분 흡수 시 단열 효과는 약 7%가량 저하되며, 스티로폼은 흡수율이 약 2~4% 이다. 시멘트의 열전도율(1.4 W/mK)은 수분의 열전도율(0.5918 W/mK) 보다 2.3배 가량 높으며, 스티로폼 알갱이에 수분 대신 시멘트가 들어간다고 한다면 스티로폼 알갱이의 단열 효과는 최대 64% 가량 저하될 수 있다. ( 7% * 4% * 2.3 = 64.4%)
따라서, 재료 준비단계(S2)에서 스티로폼 알갱이에 시멘트가 흡수되지 않도록 방수코팅(C)을 하여 단열재(20)의 단열성을 향상시킬 수 있으며, 재료 준비단계(S2)는 스티로폼 알갱이의 방수코딩을 위한 스티로폼 알갱이 코팅단계(S2-1), 스티로폼 알갱이 건조단계(S2-2), 재료 계량단계(S2-3)를 포함하여 구성될 수 있다.
스티로폼 알갱이 코팅단계(S2-1)는 스티로폼 알갱이에 코팅제를 도포하여, 스티로폼 알갱이 내부에 수분이나 시멘트가 들어가지 못하게 하기 위한 것이다.
스티로폼 알갱이의 방수코팅시 스티로폼 알갱이 간에 달라붙지 않도록 코팅제의 점도가 낮은 것을 사용하여야 하며, 우레탄 소재의 코팅제를 스프레이 분사 방식으로 스티로폼 알갱이에 도포하여, 스티로폼 알갱이의 방수코팅을 실시할 수 있다.
코팅제의 스프레이 분사 작업시 스티로폼 알갱이 전면에 고루 도포되도록, 삽과 같은 공구를 이용하여 스티로폼 알갱이의 교반 작업을 하는 것이 바람직하다.
스티로폼 알갱이 건조단계(S2-2)는 상기 스티로폼 알갱이 코팅단계(S2-1)에서 코팅제를 도포한 스티로폼 알갱이를 6~24시간 건조하여, 스티로폼 알갱이의 코팅된 표면을 단단하게 한다.
재료 계량단계(S2-3)는 상기 스티로폼 알갱이 건조단계(S2-2)를 거친 스티로폼 알갱이 38~42%, 시멘트 39~41%, 모래 19~21%의 체적 비율로 계량하여 재료를 준비한다. 또한, 물은 스티로폼 알갱이의 체적과 같은 38~42%의 양을 계량하여 준비하며, 물은 증발하게 되므로 단열재에 배합되는 재료의 총 체적에서 제외한다.
실시예 6은 상기 실시예 5의 스티로폼 알갱이의 표면에 방수코팅을 실시하였을 때, 실시예 4의 표 1의 시험 중 분류번호 4번의 배합비율과 같은 스티로폼 알갱이 40%, 시멘트 40%, 모래 20%의 체적 비율로 물과 배합하여 시편 제작 후, 표 1과 같은 방법으로 열전도율과 압축강도를 시험하였고 아래의 표 5에 결과 값을 기재하였다.
표 5의 시험에 사용한 스티로폼 알갱이에 방수코팅 된 코팅제의 두께는 평균 0.1~0.2mm 내외 이다.
분류 번호 |
재질 | 열전도율 (W/mk) |
압축강도 (Mpa) |
1 | 표 1의 분류번호 4번 | 0.22 | 22.7 |
2 | 실시예 6의 시편 | 0.14 | 22.5 |
상기의 표 5의 분류번호 2번의 열전도율이 분류번호 1번의 값에 비하여 63%가량 내려가, 스티로폼 알갱이에 방수코팅을 하였을 때 단열재(20)의 단열성이 상승하는 것을 확인할 수 있으며, 압축강도 또한 변화의 폭이 크지 않음을 확인하였다.
도 10a는 단열재(20)에 망사원단이 구성되는 실시예의 사시분해도이고, 도 10b는 도 10a에 의하여 구성되는 온수 난방패널의 단면도이며, 도 10c는 도 10a의 실시예에 의하여 구성되는 단열재 도포단계(S4)의 순서도이다.
실시예 7은 실시예 1의 구성에서, 단열재(20)에 망사원단(22)이 추가되어 구성되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하며, 단열재(20)에 망사원단(22)을 추가함으로써 단열재(20)의 압축강도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.
망사원단(22)은 원사를 그물과 같이 성기게 짠 것으로, 사용하는 원사 재질의 일례로 폴리에스테르(Polyester)를 사용할 수 있다. 폴리에스테르는 합성섬유 중 하나로 물에 젖어도 강도의 변함이 없으며, 인장강도가 통상적으로 2,500 N / 5cm으로 우수한 내구성을 가져, 단열재(20)에 폴리에스테르 재질의 망사원단(22)을 더 포함하여 구성할 시 압축강도의 향상에 이로운 효과를 줄 수 있다.
도 10a 또는 도 10b 와 같이, 단열재(20)에 망사원단(22)이 추가되어 구성될 시, 단열재(20)는 제1 단열층(21), 망사원단(22), 제2 단열층(23)을 포함하여 구성될 수 있고, 단열재 도포단계(S4)는 세부적으로 제1 단열층 도포단계(S4-1), 망사원단 부착단계(S4-2), 제2 단열층 도포단계(S4-3)로 구분될 수 있다.
제1 단열층 도포단계(S4-1)에서는 커버(10)의 하면(DF)이 위를 향하게 하고, 단열재 배합단계(S3)에서 스티로폼 알갱이, 시멘트, 모래, 물이 배합된 것을 커버(10)의 하면(DF)과 공간(15)에 도포하여 단열층(21)을 형성하고, 상면을 평탄하게 만들어 준다.
망사원단 부착단계(S4-2)는 상기 제1 단열층(21)의 상면에 망사원단(22)을 올려두어 부착하며, 제1 단열층(21)은 경화되지 않은 상태이므로 망사원단(22)은 제1 단열층에 매립되는 형태로 부착될 수 있다.
제2 단열층 도포단계(S4-3)는 단열재 배합단계(S3)에서 스티로폼 알갱이, 시멘트, 모래, 물이 배합된 것을 상기 망사원단(22)에 도포하여 제2 단열층(23)을 형성하고, 상면과 측면의 평탄하게 마감작업을 실시한다.
이때, 망사원단(22)은 원사가 성기게 구성되어 있으므로 제2 단열층(23)은 망사원단(22) 뿐만 아니라 제1 단열층(21)과도 부착되게 된다.
실시예 8은 상기 실시예 7의 단열재(20)에 망사원단(22)을 추가하여 구성하였을 시, 실시예 4의 표 1의 시험 중 분류번호 4번의 배합비율과 같은 스티로폼 알갱이 40%, 시멘트 40%, 모래 20%의 체적 비율로 물과 배합하여 시편 제작 후, 표 1과 같은 방법으로 열전도율과 압축강도를 시험하였고 아래의 표 6에 결과 값을 기재하였다.
분류 번호 |
재질 | 열전도율 (W/mk) |
압축강도 (Mpa) |
1 | 표 1의 분류번호 4번 | 0.22 | 22.7 |
2 | 실시예 7의 시편 | 0.21 | 26.4 |
상기의 표 6의 분류번호 2번의 열전도율은 분류번호 1번의 값에 비하여 소폭 내려가 단열재(20)에 망사원단(22)을 추가하여 구성하였을시 변화의 폭이 크지 않았으며,
압축강도는 표 6의 분유기호 1번 대비 분류번호 2번의 압축강도가 16% 상승하여 단열재(20)에 망사원단(22)을 추가하여 구성하는 것이 단열재(20)의 압축강도 향상에 이로운 효과가 있음을 확인하였다.
실시예 9에서는 상기 실시예 1, 실시예 5, 실시예 7의 구성으로 제작한 온수 난방패널(1)의 방음성능을 확인하기 위한 시험을 실시하였다.
시험방법은 밀폐된 공간에서 실시예 1, 실시예 5, 실시예 7의 구성으로 제작한 온수 난방패널을 하부 슬라브에 설치 후 최대 모드에서 84dB의 소음을 가지는 진공청소기를 이용하여 일정한 84dB의 소음을 내도록 하고, 그 하부층에서 전달되는 소음의 크기를 측정하는 방식으로 하였다.
또한, 단열재(20)에 스티로폼 알갱이가 포함되지 않고 시멘트, 모래, 물로만 배합한 온수 난방패널을 하부 슬라브에 설치한 상태에서 측정되는 하부의 소음을 비교예로써 표 7의 분류번호 1번에 측정하여 기재하였다.
분류 번호 |
실시예 | 소음 (dB) |
1 | 비교예 (스티로폼 알갱이 제거) | 61 |
2 | 실시예 1 (스티로폼 알갱이 포함) | 53 |
3 | 실시예 5 (스티로폼 알갱이 방수코팅) | 48 |
4 | 실시예 7 (스티로폼 알갱이 및 망사원단 포함) | 52 |
상기 표 7에서 단열재(20)에 스티로폼 알갱이가 포함되지 않은 분류번호 1번의 소음이 61dB로 측정된 것과 대비하여, 단열재에 스티로폼 알갱이가 포함된 분류번호 2,3,4번의 시험에서 소음이 작게 측정되어, 단열재에 스티로폼 알갱이가 포함되는 것이 층간 소음절감에 도움이 될수 있음을 확인할 수 있다.
또한, 분류번호 3번의 스티로폼 알갱이에 방수코팅이 이루어진 단열재를 포함하는 실시예 5의 측정 소음이 48dB로 가장 작게 측정되었으며, 스티로폼 알갱이 내부에 형성되는 공기층이 소음절감에 유효한 효과를 가질 수 있음을 확인하였다.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
온수 난방패널(1)
커버(10) 베이스(11) 원형돌출부(12)
원반의 일부분 형태(12') 원반형태(12") 만곡통로(12a)
홈(12b) 삼각돌출부(13) 십자통로(13a)
경계면(14) 공간(15) 하면(DF)
단열재(20) 제1 단열층(21) 망사원단(22)
제2 단열층(22) 종이시트(30)
바닥 슬라브(S) 장판(P) 강판(SP)
모르타르(M) 호스(H)
스티로폼 알갱이(ST) 시멘트와 모래(SM)
커버성형단계(S1) 재료 준비단계(S2)
단열재 배합단계(S3) 단열재 도포단계(S4)
종이시트부착단계(S5) 양생단계(S6)
단열재 시편(20T)
챔버(C) 받침대(B)
하판(LP) 상판(HP)
온도센서a(S1) 온도센서b(S3)
커버(10) 베이스(11) 원형돌출부(12)
원반의 일부분 형태(12') 원반형태(12") 만곡통로(12a)
홈(12b) 삼각돌출부(13) 십자통로(13a)
경계면(14) 공간(15) 하면(DF)
단열재(20) 제1 단열층(21) 망사원단(22)
제2 단열층(22) 종이시트(30)
바닥 슬라브(S) 장판(P) 강판(SP)
모르타르(M) 호스(H)
스티로폼 알갱이(ST) 시멘트와 모래(SM)
커버성형단계(S1) 재료 준비단계(S2)
단열재 배합단계(S3) 단열재 도포단계(S4)
종이시트부착단계(S5) 양생단계(S6)
단열재 시편(20T)
챔버(C) 받침대(B)
하판(LP) 상판(HP)
온도센서a(S1) 온도센서b(S3)
Claims (4)
- 온수보일러에 연결되어 보일러 호스(H)로 온수가 흐르도록 하여 난방을 하며, 건물의 바닥 슬라브(S)의 상부에 커버(10), 단열재(20) 및 종이시트(30)가 포함된 온수 난방패널(1)이 안착 되고, 상기 온수 난방패널(1)의 상부에 모르타르(M)를 도포 후 장판(P)을 깔거나 모르타르(M) 없이 강판(SP)과 장판(P)을 깔아 시공하는 온수 난방패널 제조방법에 있어서,
보일러 호스(H)가 설치 가능하도록 상기 커버(10)를 금형을 이용하여 합성수지로 성형하는 커버성형단계(S1);
지름 1~3mm의 스티로폼 알갱이 38~42%, 시멘트 39~41%, 모래 19~21%의 체적 비율로 계량하는 재료 준비단계(S2);
상기 재료 준비단계(S2)에서 준비한 재료를 배합하여 단열재(20)를 만드는 단열재 배합단계(S3);
상기 커버성형단계(S1)에서 성형 된 커버(10)의 하면(DF)이 상부로 향하도록 배치한 후, 상기 단열재(20)를 커버(10) 하면 위로 도포하는 단열재 도포단계(S4);
상기 단열재 도포단계(S4)에서 도포된 단열재(20)위로 종이시트(30)를 부착하는 종이시트부착단계(S5);
상기 종이시트부착단계(S5)를 거친 온수 난방패널(1)을 3일~7일간 양생하는 양생단계(S6);
를 포함하되,
상기 커버(10)는,
사각판 형태의 베이스(11);
상기 베이스(11)의 상면에 원반의 일부분 형태(12')와 원반형태(12")의 돌출된 형상으로 일정간격으로 복수 구성되는 원형돌출부(12);
상기 베이스(11)의 상면에서 삼각형태의 돌출된 형상으로 상기 원반의 일부분 형태(12')와 원반형태(12")의 돌출된 형상 사이의 공간에 일정간격으로 복수 구성되는 삼각돌출부(13);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 난방패널 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 재료 준비단계(S2)는
스티로폼 알갱이에 코팅제를 도포하는 스티로폼 알갱이 코팅단계(S2-1);
상기 스티로폼 알갱이 코팅단계(S2-1)에서 코팅제를 도포한 스티로폼 알갱이를 6~24시간 건조하는 스티로폼 알갱이 건조단계(S2-2);
상기 스티로폼 알갱이 건조단계(S2-2)를 거친 스티로폼 알갱이 38~42%, 시멘트 39~41%, 모래 19~21%의 체적 비율로 계량하여 재료를 준비하는 재료 계량단계(S2-3);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 난방패널 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단열재(20)는 망사원단(22)을 포함하되,
상기 단열재 도포단계(S4)는
커버(10)의 하면(DF)이 위를 향하게 하고, 단열재 배합단계(S3)에서 스티로폼 알갱이, 시멘트, 모래, 물이 배합된 것을 커버(10)의 하면(DF)과 공간(15)에 도포하여 단열층(21)을 형성하는 제1 단열층 도포단계(S4-1);
상기 제1 단열층(21)의 상면에 망사원단(22)을 올려두어 부착하는 망사원단 부착단계(S4-2);
상기 단열재 배합단계(S3)에서 스티로폼 알갱이, 시멘트, 모래, 물이 배합된 것을 상기 망사원단(22)에 도포하여 제2 단열층(23)을 형성하는 제2 단열층 도포단계(S4-3);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 난방패널 제조방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 온수 난방패널.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210001967A KR20220099723A (ko) | 2021-01-07 | 2021-01-07 | 온수 난방패널 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020210001967A KR20220099723A (ko) | 2021-01-07 | 2021-01-07 | 온수 난방패널 및 그 제조방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20220099723A true KR20220099723A (ko) | 2022-07-14 |
Family
ID=82406899
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KR1020210001967A KR20220099723A (ko) | 2021-01-07 | 2021-01-07 | 온수 난방패널 및 그 제조방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20220099723A (ko) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101925686B1 (ko) | 2016-11-01 | 2018-12-05 | 김희태 | 온수난방용 병렬식 바닥패널 |
KR102086825B1 (ko) | 2019-08-13 | 2020-03-09 | 김제웅 | 온수 난방패널 |
-
2021
- 2021-01-07 KR KR1020210001967A patent/KR20220099723A/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101925686B1 (ko) | 2016-11-01 | 2018-12-05 | 김희태 | 온수난방용 병렬식 바닥패널 |
KR102086825B1 (ko) | 2019-08-13 | 2020-03-09 | 김제웅 | 온수 난방패널 |
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