KR20220155694A - 조립식 냉난방 패널 및 이를 이용한 벽체 냉난방 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조립식 냉난방 패널 및 이를 이용한 벽체 냉난방 시스템에 관한 것으로, 황토판 상에 열전도성 판을 더 부착하여 냉난방용 유체관 주위로 열전도성을 높이고, 특히 열전도성 판으로 관 삽입홈의 일부가 되도록 하여 열전도성을 높이고, 황토판에 해사(海沙)나 소금을 첨가함으로써, 곰팡이가 생기는 문제를 해결한 효과가 있다. 또한, 조립식 황토패널을 벽체 냉난방 시스템에 적용함으로써, 간단하게 실내 냉난방 시스템을 구축할 수 있고, 덮개 황토판 상에 벽지를 바르면 되므로, 벽지에 곰팡이가 생기는 문제도 해결할 수 있다.

Description

조립식 냉난방 패널 및 이를 이용한 벽체 냉난방 시스템{ASSEMBLY COOLING AND HEATING PANEL AND WALL COOLING AND HEATING SYSTEM USING THE SAME}

본 발명은 조립식 황토패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벽체 냉난방 시스템 등에 사용될 수 있는 조립식 냉난방 패널 및 이를 이용한 벽체 냉난방 시스템에 관한 것이다.

황토는 뢰스(Loess)라고 불리는 세립 토양으로, 원적외선을 방사하고, 흡착 및 수분 조절능력이 있어, 예로부터 집을 짓는 주 건축자재로 사용되어 왔다.

최근에는 패널(판넬) 형태로 제작되어 방의 바닥이나 벽면 등에 조립식으로 사용되고 있다. 황토패널과 관련하여 대표적인 선행기술로는 한국 등록실용신안 제20-0257632호 및 한국 등록특허 제10-0798090호가 있다.

그런데, 전자의 선행기술은 황토패널 내부에 난방관로가 배설되어 시공이 간단하나, 다양한 면적에 시공하기 어렵고 층간소음을 방지하기 어려운 문제가 있다. 후자는 황토 차음패널과 방진고무, 구직포의 사용으로 공동주택의 층간소음을 방지하려는 것이나, 황토 차음패널 상부에 온돌용 파이프를 설치하고 남은 공간이 지나치게 넓어 온돌용 파이프를 황토패널로 충분히 감싸지 못하는 문제점이 있고, 시공도 복잡한 문제점이 있다.

상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명자는 한국 등록특허 제10-1788214호 및 등록특허 제10-2151232호를 통해 황토패널을 2가지 종류의 단위 블록으로 만들어, 이들의 조립만으로 다양한 면적에 시공한 후 냉온수관을 조립된 황토패널에 깔아주면 되는 조립식 황토패널 및 이를 이용한 공동주택의 바닥시공 방법을 제공한 바 있다.

상기 특허받은 조립식 황토패널은 단위 블록의 조립만으로 다양한 면적에 시공할 수 있고, 시공이 간단하며, 층간소음 또한 줄일 수 있는 장점 등이 있으나, 열전도성이 떨어지고, 냉온수관에 의한 결로 등으로 인하여 곰팡이가 발생되는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 조립식 황토패널의 장점을 살리면서 열전도성을 높이고, 냉온수관에 의한 결로 등으로 인하여 곰팡이가 생기는 문제를 해결하기 위한 조립식 냉난방 패널 및 이를 이용한 벽체 냉난방 시스템을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 조립식 냉난방 패널은 상면에 길이방향을 따라 두 개의 직선 홈이 나란하게 형성되어 조립식 패널을 형성하는 복수개의 11자형 패널; 및 상기 길이방향과 수직인 방향으로 놓이며 상기 복수개의 11자형 패널 중 이웃한 11자형 패널의 직선 홈을 연결하도록 상면에 U자형 홈이 형성되어 상기 조립식 패널의 가장자리를 연결하는 복수개의 U자형 패널로 구성되되, 상기 복수개의 11자형 패널 및 상기 복수개의 U자형 패널은 각각 일정 두께의 황토판과 상기 황토판 상에 상기 황토판의 두께보다 작은 두께로 부착된 열전도성 판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 열전도성 판은 숯판인 것을 본 발명에 의한 조립식 냉난방 패널의 다른 특징으로 한다.

상기 두 개의 직선 홈 및 상기 U자형 홈은 각각 상기 황토판에 형성된 황토홈과 상기 황토홈 상에 상기 숯판의 숯홈이 겹쳐서 형성된 것을 본 발명에 의한 조립식 냉난방 패널의 다른 특징으로 한다.

상기 두 개의 직선 홈 및 상기 U자형 홈은 각각 상기 황토판에 형성된 황토홈과 상기 황토홈을 따라 절개된 상기 숯판의 절개면으로 형성된 것을 본 발명에 의한 조립식 냉난방 패널의 다른 특징으로 한다.

상기 황토판은 통상의 황토 100중량부에 해사(海沙) 20~30중량부 또는 소금 10~20중량부가 더 포함된 것을 본 발명에 의한 조립식 냉난방 패널의 다른 특징으로 한다.

상기 조립식 패널의 상기 열전도성 판 상에 상기 열전도성 판의 두께로 상기 황토판과 동일한 재질의 덮개 황토판이 더 부착된 것을 본 발명에 의한 조립식 냉난방 패널의 다른 특징으로 한다.

본 발명에 의한 벽체 냉난방 시스템은 상기 조립식 냉난방 패널을 이용하는 것으로, 소정의 벽체에 상기 복수개의 11자형 패널과 상기 복수개의 U자형 패널로 상기 벽체의 바닥으로부터 일정 높이로 부착하되, 상기 두 개의 직선 홈 및 상기 U자형 홈을 통해 하나의 연속되는 관 삽입홈을 형성하도록 하고, 상기 관 삽입홈에는 냉난방용 유체관이 삽입되고, 상기 덮개 황토판은 상기 냉난방용 유체관을 커버하며 부착된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조립식 냉난방 패널은 황토판 상에 열전도성 판을 더 부착하여 냉난방용 유체관 주위로 열전도성을 높이고, 특히 열전도성 판으로 관 삽입홈의 일부가 되도록 하여 열전도성을 높이고, 황토판에 해사(海沙)나 소금을 첨가함으로써, 곰팡이가 생기는 문제를 해결한 효과가 있다.

본 발명의 벽체 냉난방 시스템은 조립식 냉난방 패널을 벽체에 적용함으로써, 간단하게 실내 냉난방 시스템을 구축할 수 있고, 덮개 황토판 상에 벽지를 바르면 되므로, 벽지에 곰팡이가 생기는 문제도 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 조립식 냉난방 패널의 기본 자재 모습을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 11자형 패널과 U자형 패널을 보여주는 사시도이다.
도 3는 도 2(a)의 AA'선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 11자형 패널과 U자형 패널을 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 조립식 냉난방 패널을 이용한 벽체 냉난방 시스템의 구성으로 보여주는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하며 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 조립식 냉난방 패널은 기본적으로, 도 2와 같이, 상면에 길이방향을 따라 두 개의 직선 홈(32, 34)이 나란하게 형성되어 조립식 패널을 형성하는 복수개의 11자형 패널(100); 및 상기 길이방향과 수직인 방향으로 놓이며 상기 복수개의 11자형 패널 중 이웃한 11자형 패널의 직선 홈을 연결하도록 상면에 U자형 홈(36)이 형성되어 상기 조립식 패널의 가장자리를 연결하는 복수개의 U자형 패널(200)로 구성되되, 상기 복수개의 11자형 패널(100) 및 상기 복수개의 U자형 패널(200)은 각각 일정 두께(t1)의 황토판(10)과 상기 황토판 상에 상기 황토판의 두께보다 작은 두께(t2)로 부착된 열전도성 판(20)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 황토판(10)은 통상의 황토 성분에 3~5cm로 절단된 볏짚, 편백나무 등 나무 칩, 코코아 껍질이 포함될 수 있다. 상기 황토 성분은 일 예로 선행기술 한국 등록실용신안 제20-0417236호 등에서 개시된 것과 동일하거나 이와 유사한 조성물을 갖는 것으로, 크기가 0.005-0.1mm로 고른 모래와 실트가 대부분을 차지하며, 칼슘과 마그네슘의 탄산염 성분이 제일 큰 부분을 형성하고 탄산염을 제외한 나머지 화학조성은 SiO 72-82중량%, AlO 6-10중량%, FeO 1-6중량%, CaO 0.8-1중량%, NaO 0-1중량%, KO 1-2중량%, PO 0.1-0.4중량% 등으로 구성될 수 있다(한국 등록실용신안 제20-0417236호 참조).

실시예에 따라, 상기 황토판(10)은 위에 언급된 통상의 황토판 제작용 황토에 바다모래인 해사(海沙)나 소금이 더 포함된 것일 수 있다. 구체적인 예로, 통상의 황토판 제작용 황토 100중량부에 해사(海沙) 20~30중량부 또는 소금 10~20중량부가 포함된 것으로 함이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 종래 황토판에 곰팡이가 생기는 문제를 해결할 수 있게 된다.

상기 해사는 통상 바닷가에서 얻은 모래로 0.1mm 이상 큰 알갱이로 이루어진 것일 수 있다. 큰 알갱이로 소금기를 머금은 해사를 더 첨가함으로써, 곰팡이 방지는 물론 황토판(10)의 공극을 크게 하여 원적외선 방사를 원활히 하고, 흡착 및 수분 조절능력을 더 높일 수 있다. 20중량부 미만으로 첨가시에는 상기 효과를 내기 어렵고, 그렇다고 30중량부 초과하여 첨가될 경우에는 황토판의 경도가 떨어지고 표면이 고르지 못하게 되는 문제가 있다.

상기 해사 대신 또는 해사와 함께 소금을 더 첨가하여 황토판(10)을 제작할 수도 있다. 상기 해사 대신에 소금을 첨가할 경우는 소금 10~20중량부로 첨가되도록 함이 바람직한데, 이는 10중량부 미만으로 너무 적게 첨가되면 곰팡이 방지 효과가 떨어지고, 20중량부 초과하여 첨가될 경우에는 황토판의 제조비용이 올라가게 되는 등의 문제가 있다.

상기 열전도성 판(20)은 황토판(10)보다 열 전도성이 높은 것이면 가능하나, 열 전도성과 결로 예방을 위해 숯판으로 형성함이 바람직하다. 여기서, 상기 숯판은 숯을 압착시켜 제작된 것으로, 시중에 판매되는 것을 이용할 수도 있다.

상술한 황토판(10)과 숯판(20)은 각각 별도의 공정으로 만들어, 도 1과 같이, 황토판(10) 위에 숯판(20)을 놓고 압착 등의 방법으로 부착시켜서 상기 실시예에 의한 조립식 냉난방 패널의 기본 자재로 사용할 수 있다.

상기 각 패널에 형성된 두 개의 직선 홈(32, 34)이나 U자형 홈(36)은, 도 2 및 도 3과 같이, 황토판(10)에 형성된 황토홈(12, 14)과 상기 황토홈 상에 숯판(20)의 숯홈(22, 24)이 겹쳐서 형성될 수 있다. 이렇게 함으로써, 숯홈(22, 24)이 황토홈(12, 14)의 상부 전면과 접하게 되고, 상기 숯홈(22, 24)에 냉난방용 유체관(300)이 놓이게 되어 황토판(10)으로의 열 전달 효율을 높일 수 있게 된다.

도 2 및 도 3의 실시예에 의한 두 개의 직선 홈(32, 34)과 U자형 홈(36)은, 도 1의 조립식 냉난방 패널의 기본 자재를 적절한 패널 크기로 절단한 후, 가습한 상태에서 냉난방용 유체관(300)의 크기(Wh)를 갖는 압착물(프레스)로 가압하여 형성할 수 있다. 물론, 황토판(10)과 숯판(20)의 부착 공정과 두 개의 직선 홈(32, 34) 및/또는 U자형 홈(36) 형성 공정은 한 번의 가압 공정으로 실시될 수도 있다.

상기 각 패널에 형성된 두 개의 직선 홈(32, 34)이나 U자형 홈(36)의 다른 실시예로, 도 4와 같이, 황토판(10)에 형성된 황토홈(12, 14)과 상기 황토홈을 따라 절개된 숯판(20)의 절개면(21a)으로 형성될 수 있다. 이 경우에는, 도 1의 조립식 냉난방 패널의 기본 자재를 적절한 패널 크기로 절단한 후, 숯판(20)에 두 개의 직선 홈(32, 34)이나 U자형 홈(36)이 형성될 부위를 절개하여 제거한 후 절개로 드러난 황토판(10)에 난방용 유체관(300)의 크기(Wh)를 갖는 압착물(프레스)로 가압하여 형성할 수 있다.

상기 각 실시예에서 숯판(20)은 황토판(10)과 후술할 덮개 황토판(400) 사이에서 냉난방용 유체관(300)에서 얻은 열을 잘 전달하는 열전도성 판으로 기능하면서 관 삽입홈으로 두 개의 직선 홈(32, 34)이나 U자형 홈(36)이 황토판(10)에 황토홈(12, 14)으로 형성되도록 하기 위해서, 도 2 및 도 4와 같이, 황토판의 두께(t1)보다 작은 두께(t2)로 부착되도록 함이 바람직하다. 구체적인 실시예로, 황토판의 두께(t1)가 1.7cm 일때, 숯판(20)의 두께(t2)는 0.3cm가 바람직하다. 이때, 관 삽입홈(32, 34, 36)의 깊이(Dh)는 1cm일 수 있다.

상기 11자형 패널(100)은 상면에 두 개의 직선 홈(32, 34)이 있는 중심확장용 패널을 말하고, 상기 U자형 패널(200)은 상면에 U자형 홈(36)이 있는 측면 연결용 패널을 말하므로, 각각의 모양에는 제한이 없다.

그러나, 도 2 및 도 5와 같이, 상기 복수개의 11자형 패널(100)은 서로 동일한 모양의 사각 판이고, 도 3과 같이, 각각 양 측면으로부터 폭(W)의 1/4인 곳에 상기 두 개의 직선 홈(32, 34)이 상기 길이방향을 따라 나란히 형성되고, 상기 복수개의 U자형 패널(200)은 서로 동일한 모양의 사각 판이고, 각각 일측의 단면이 상기 11자형 패널(100)의 단면과 동일하며, 상기 단면 상에 형성된 좌우 홈(36a, 36b)을 연결하는 곡선 홈(36)이 상면에 형성될 수 있다.

이렇게 함으로써, 도 5와 같이, 복수개의 11자형 패널(100)을 벽체(1)에 길이방향과 길이방향에 수직인 방향으로 부착하며 두 개의 직선 홈(32, 34)을 연장하며 조립식 패널(500)을 쉽게 형성할 수 있고, 복수개의 U자형 패널(200)을 상기 조립식 패널(500)의 상, 하 양측에서 서로 엇갈리게 놓이며 상기 길이방향과 수직인 방향으로 체결하면, 상기 조립식 패널(500)의 상, 하 양측 가장자리에서 두 개의 직선 홈(32, 34)을 곡선 홈(36)으로 얼마든지 길게 이어진 하나의 관 삽입홈을 형성할 수 있게 된다.

상기 조립식 패널(500)의 각 열전도성 판(20) 상에는, 도 5와 같이, 상기 열전도성 판(20)의 두께(t2)로 상기 황토판(10)과 동일한 재질의 덮개 황토판(400)이 더 부착될 수 있다. 여기서, 상기 덮개 황토판(400)은 주로 열전도성 판(20)에서 전달된 외부로 배출하는 기능을 하므로, 열전도성 판(20)의 두께(t2)로 황토판(10)의 두께(t1)에 비하여 얇게 함이 바람직하다.

이상 설명한 조립식 냉난방 패널은 냉난방용 유체관(300)을 통해 열교환하여 냉방, 난방 또는 냉난방 하고자 하는 곳이면 어디든지 설치될 수 있다. 예를 들어 주택의 바닥시공에 사용될 수 있음은 물론, 일반 실내의 냉난방 시스템으로 이용될 수도 있다.

이하에서는, 도 5를 참조하여, 상술한 조립식 냉난방 패널을 이용한 벽체 냉난방 시스템에 대하여 설명한다.

실내의 냉난방 시스템으로 설치하고자 하는 곳의 공간을 구획하는 소정의 벽체(1)에 상기 복수개의 11자형 패널(100)과 상기 복수개의 U자형 패널(200)을 상술한 길이방향과 이에 수직한 방향으로 부착하여 상기 벽체(1)의 바닥(2)으로부터 일정 높이(H)를 갖는 조립식 패널(500)을 형성하되, 상기 두 개의 직선 홈(32, 34) 및 상기 U자형 홈(36)을 통해 하나의 연속되는 관 삽입홈을 형성하도록 한다.

여기서, 상기 높이(H)는 1~1.2 미터(M)일 수 있다.

상기 관 삽입홈에는 냉난방용 유체관(300)이 삽입되고, 상기 덮개 황토판(400)은 상기 냉난방용 유체관(300)을 커버하며 각 열전도성 판(20)에 부착하게 되면 간단하게 벽체 냉난방 시스템의 기본 시공을 마치게 된다.

상기 냉난방용 유체관(300)의 양단(310, 320)은 열교환하고자 하는 유체, 예컨대 물, 증기, 가스 등의 입출구로, 필요에 따라 개폐장치가 부착될 수 있다.

상기 시공 후 벽지는 덮개 황토판(400) 상에 바르면 되므로, 벽지에 곰팡이가 생기는 문제도 해결할 수 있게 된다.

10: 황토판 20: 열전도성 판(숯판)
12, 14: 황토홈 22, 24: 숯홈
32, 34: 직선 홈 36: U자형 홈(곡선 홈)
100: 11자형 패널 200: U자형 패널
300: 냉난방용 유체관 400: 덮개 황토판
500: 조립식 패널

Claims (7)

1. 상면에 길이방향을 따라 두 개의 직선 홈이 나란하게 형성되어 조립식 패널을 형성하는 복수개의 11자형 패널; 및
   상기 길이방향과 수직인 방향으로 놓이며 상기 복수개의 11자형 패널 중 이웃한 11자형 패널의 직선 홈을 연결하도록 상면에 U자형 홈이 형성되어 상기 조립식 패널의 가장자리를 연결하는 복수개의 U자형 패널로 구성되되,
   상기 복수개의 11자형 패널 및 상기 복수개의 U자형 패널은 각각 일정 두께의 황토판과 상기 황토판 상에 상기 황토판의 두께보다 작은 두께로 부착된 열전도성 판으로 구성된 것을 특징으로 하는 조립식 냉난방 패널.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 열전도성 판은 숯판인 것을 특징으로 하는 조립식 냉난방 패널.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 두 개의 직선 홈 및 상기 U자형 홈은 각각 상기 황토판에 형성된 황토홈과 상기 황토홈 상에 상기 숯판의 숯홈이 겹쳐서 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 냉난방 패널.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 두 개의 직선 홈 및 상기 U자형 홈은 각각 상기 황토판에 형성된 황토홈과 상기 황토홈을 따라 절개된 상기 숯판의 절개면으로 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 냉난방 패널.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 황토판은 통상의 황토 100중량부에 해사(海沙) 20~30중량부 또는 소금 10~20중량부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 조립식 냉난방 패널.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 조립식 패널의 상기 열전도성 판 상에 상기 열전도성 판의 두께로 상기 황토판과 동일한 재질의 덮개 황토판이 더 부착된 것을 특징으로 하는 조립식 냉난방 패널.
   
7. 제 6 항의 조립식 냉난방 패널을 이용한 벽체 냉난방 시스템에 있어서,
   소정의 벽체에 상기 복수개의 11자형 패널과 상기 복수개의 U자형 패널로 상기 벽체의 바닥으로부터 일정 높이로 부착하되, 상기 두 개의 직선 홈 및 상기 U자형 홈을 통해 하나의 연속되는 관 삽입홈을 형성하도록 하고,
   상기 관 삽입홈에는 냉난방용 유체관이 삽입되고,
   상기 덮개 황토판은 상기 냉난방용 유체관을 커버하며 부착된 것을 특징으로 하는 조립식 냉난방 패널을 이용한 벽체 냉난방 시스템.

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