KR20230010189A - 클래딩 접착 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20230010189A
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cementitious
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cementitious material
panel
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KR1020227037687A
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마이클 앤써니 돔보우스키
베네딕트 존 돔보우스키
마크 베네딕트 돔보우스키
브레이든 루이스 돔보우스키
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넥시 빌딩 솔루션스 인코포레이티드
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Abstract

벽 표면에 시멘트질층 ― 시멘트질층은 벽 표면에 접합됨 ― 을 적용하는 단계, 및 시멘트질층에 클래딩 ― 클래딩은 시멘트질층에 접합됨 ― 의 층을 적용하는 단계를 포함하는 벽 표면에 클래딩을 적용하는 시스템 및 방법. 벽 표면은 패널, 특히, 조립식 패널을 포함할 수 있다. 시멘트질층은 조립식 패널의 구조재층일 수 있다.

Description

클래딩 접착 시스템 및 방법
관련 출원 상호 참조
본 출원은 2020년 3월 30일자로 출원되고 발명의 명칭이 SYSTEMS AND METHODS FOR ADHERING CLADDING(클래딩 접착 시스템 및 방법)인 미국 출원 제63/002142호로부터 우선권을 주장하며, 이는 모든 목적을 위해 본원에 참조로 포함된다. 미합중국 목적상, 본 출원은 35 USC. §119에 따라, 2020년 3월 30일자로 출원되고 발명의 명칭이 SYSTEMS AND METHODS FOR ADHERING CLADDING인 미국 출원 제63/002142호의 이익을 주장한다.
기술분야
본 발명은 벽, 패널, 및 구조물에 클래딩 및 마감재를 접착시키는 것에 관한 것이다.
건물이 세워진 후에, 사이딩, 베니어 또는 마감재와 같은 클래딩을 건물의 외부 표면에 적용하는 것이 필요하거나 바람직할 수 있다. 일부 클래딩은 요소로부터 건물을 보호하거나 추가적인 단열을 제공함으로써 기능적 목적을 제공할 수 있다. 클래딩은 전형적으로 외부를 위한 마감재로서 심미적 목적을 제공한다. 마감재의 상이한 유형들 및 외관들은 최종 건물 또는 구조물에 상이한 미관을 제공하기 위해 사용된다.
사이딩, 베니어 및 마감재는 건축 후 또는 건축 동안 구조물에 적용될 수 있다. 예를 들어, 클래딩은 건물이 완성됨에 따라 단계적으로 적용될 수 있다. 기존의 일부 사이딩재는 목재, 석재, 플라스틱, 아스팔트, 모조 벽돌, 비닐, 단열 사이딩, 금속 사이딩 예컨대 구리, 알루미늄 또는 강, 석재 베니어 및 복합재를 포함한다. 일부 복합재는 아스팔트 슁글, 석면, 파이버 시멘트, 알루미늄 복합재, 파이버보드 및 하드보드를 포함한다. 사이딩은 전형적으로 작은 슁글 또는 보다 큰 보드의 형태와 같은 피스 또는 패널로서 적용되고, 벽에 고정될 수 있다. 많은 형태의 클래딩은 클래딩을 구조물에 부착하기 위해 수공의 숙련된 노동을 필요로 한다.
마감재는 벽의 외부 표면 바로 위에 코팅으로서 적용될 수 있거나 벽에 부착된 라스 또는 와이어 메쉬 상에 미장될 수 있는 스터코와 같은 재료들을 포함한다. 라스 또는 와이어 메쉬는 습윤 스터코가 건조 또는 셋팅(set)될 때 지지되는 격자를 제공할 수 있다. 비가 오거나 추운 날씨에 이들 재료들을 적용하기 위해 호딩 및 스캐폴딩이 요구될 수 있다.
종래의 클래딩은 클래딩을 구조물의 벽에 견고하게 접착 또는 체결하기 위해 상당한 노동을 필요로 할 수 있다. 일부 방법들은 클래딩이 적용될 수 있기 전에 건물의 건축이 전체적으로 완료될 것을 요구하고, 이에 따라 건축의 지속 기간을 연장한다.
건물을 건축하는 하나의 방법은 조립식 패널을 사용하는 것이다.
조립식 패널들로 만들어진 기존의 건물들은 여전히, 모든 건물 패널들이 세워지고 설치된 후 클래딩의 적용을 요구할 수 있고, 유사하게 건축 기간을 연장시킨다.
기존의 기술을 개선하는 조립식 패널들과 같은, 건물들 및 벽 표면들에 클래딩을 적용하기 위한 실제적이고 효율적이며 비용 효과적인 방법들에 대한 필요성이 남아 있다.
전술한 관련 기술의 예들 및 이에 관련된 제한들은 예시적인 것이고 배타적이지 않은 것으로 의도된다. 관련 기술의 다른 제한들은 본 명세서를 읽고 도면들을 연구할 때 당업자들에게 명백해질 것이다.
다음의 실시예들 및 이의 양태들은 범위가 제한적인 것이 아니라, 예시적이고 설명적인 것으로 의도되는 시스템들, 툴들 및 방법들과 함께 설명되고 예시된다. 다양한 실시예들에서, 상술한 문제점들 중 하나 이상이 감소 또는 제거되었지만, 다른 실시예들은 다른 개선에 관한다.
본 발명은 다수의 양태들을 갖는다. 이들은 비제한적으로, 다음을 포함한다:
Figure pct00001
패널의 제조 동안 벽 패널의 구조적 시멘트질층에 클래딩을 직접 접합함으로써 조립식 패널과 같은 패널에 클래딩을 적용하는 것;
Figure pct00002
패널의 시멘트질층에 클래딩을 접합함으로써 벽 패널에 클래딩을 적용하는 것 ― 시멘트질층 자체는 벽 패널의 층에 접합됨 ―;
Figure pct00003
트랙, 레일 또는 띠장(furring strip)과 같은 장착 구조물들을 패널의 시멘트질층에 접합 또는 매립하고 장착 구조물에 클래딩을 부착함으로써 패널에 클래딩을 적용하는 것;
Figure pct00004
클래딩재의 액체 코팅을 패널의 시멘트질층에 적용하는 것; 및
Figure pct00005
클래딩층의 적용 후에, 페인트 또는 아크릴 스터코와 같은 재료의 후처리층을 적용하는 것.
본 발명의 일 양태에서, 조립식 패널은 제1 및 제2 대향 면들을 갖는 단열 코어, 단열 코어의 제1 면의 적어도 일부를 덮는 제1 시멘트질층, 및 제1 시멘트질층의 적어도 일부를 덮는 클래딩층을 포함하며, 제1 시멘트질층이 클래딩층에 접합된다.
본 발명의 일부 양태들에서, 조립식 건축 패널은 단열 코어의 제1 면의 적어도 일부를 덮는 제1 시멘트질층, 및 제2 시멘트질층에 접합된 제2 클래딩층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 조립식 패널에 클래딩층을 접착하는 방법은: 주상(casting bed) 내에 패널 구조물을 제공하는 단계; 패널 구조물의 층의 적어도 일부를 덮도록 시멘트질재의 층을 적용하는 단계; 시멘트질재의 층에 클래딩재를 화학적으로 접착하는 단계; 및 시멘트질재를 셋팅시키는 단계를 포함한다.
본 방법의 일부 양태들에서, 패널 구조물은 제1 및 제2 대향 면들을 갖는 단열 코어, 및 단열 코어의 제1 면의 적어도 일부를 덮는 제1 시멘트질층을 포함할 수 있다.
본 방법의 일부 양태들에서, 패널 구조물의 층의 적어도 일부를 덮도록 시멘트질재의 층을 적용하는 단계는 단열 코어의 제2 면의 적어도 일부에 제2 시멘트질층을 적용하는 단계를 포함하며; 시멘트질재의 층은 패널 구조물의 구조재층(structural layer)을 포함한다.
본 방법의 일부 양태들에서, 주상 내에 패널 구조물을 제공하는 단계는: 시멘트질재의 내부 층을 주조하는 단계, 및 시멘트질재의 내부 층에 단열 코어를 적용하는 단계를 포함한다.
본 방법의 일부 양태들에서, 패널 구조물의 층의 실질적으로 전부를 덮도록 시멘트질재의 층을 적용하는 단계는 시멘트질재의 외부 층으로 단열 코어를 덮는 단계를 포함하며; 시멘트질재의 층은 조립식 패널의 구조재층을 포함한다. 일부 실시예들에서, 시멘트질재의 층은 1/8" 내지 2" 두께이다. 일부 실시예들에서, 시멘트질재의 층은 0.5" 내지 1.5" 두께이다.
일부 양태들에서, 본 방법은 클래딩재에 후처리층을 적용하는 단계를 포함할 수 있고, 후처리층은 페인트 또는 아크릴 스터코를 포함할 수 있다.
일 양태에서, 조립식 패널에 클래딩층을 접착하는 방법이 제공되며, 본 방법은: 주상 내에 클래딩재를 배치하는 단계; 주상에 습식 시멘트질재 ― 습식 시멘트질재는 클래딩재에 접합함 ― 의 층을 놓는 단계; 및 습식 시멘트질재에 패널 구조물의 하나 이상의 다른 층을 적용하여 조립식 패널을 형성하는 단계를 포함한다.
추가 양태에서, 클래딩을 벽에 접착하는 방법은: 벽의 외부 표면에 시멘트질재의 층을 적용하는 단계; 시멘트질재의 층에 클래딩층을 접착하는 단계; 및 시멘트질재를 셋팅시키는 단계를 포함한다.
전술한 예시적인 양태들 및 실시예들에 더하여, 추가의 양태들 및 실시예들이 도면들을 참조하고 다음의 상세한 설명을 연구함으로써 명백해질 것이다.
예시적인 실시예들이 도면들의 참조 도면들에 도시되어 있다. 본 명세서에서 개시되는 실시예들 및 도면들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 한다.
도 1a는 주상 내의 조립식 패널 구조물의 사시도로서, 이 주상에서 관점에 가장 가까운 주상 벽들이 도시의 편의를 위해 투명하게 도시되어 있다.
도 1b는 도 1a의 조립식 패널 구조물의 분해도이다.
도 1c는 선 A-A를 통해 취한 도 1a의 조립식 패널 구조물의 단면도이다.
도 1d는 도 1c로부터의 상세 D의 확대도이다.
도 2a는 주상 내의 내부 클래딩층을 도시하는 부분적으로 제조된 패널의 사시도로서, 이 주상에서 관점에 가장 가까운 주상 벽들이 도시의 편의를 위해 투명하게 도시되어 있다.
도 2b는 선 C-C를 통해 취한 도 2a의 조립식 패널 구조물의 단면도이다.
도 3a는 주상 내의 내부 클래딩층 및 내부 시멘트질층을 도시한 부분적으로 제조된 패널의 사시도로서, 이 주상에서 관점에 가장 가까운 주상 벽들이 도시의 편의를 위해 투명하게 도시되어 있다.
도 3b는 선 B-B를 통해 취한 도 3a의 조립식 패널 구조물의 단면도이다.
도 4a는 내부 시멘트질층 및 단열 코어를 도시한 부분적으로 제조된 패널 구조물의 단면도이다.
도 4b는 외부 시멘트질층을 갖는 도 4a의 부분적으로 제조된 패널 구조물의 단면도이다.
도 4c는 외부 클래딩층을 갖는 도 4b의 부분적으로 제조된 패널 구조물의 단면도이다.
도 5는 내부 클래딩층을 도시한 조립식 패널의 등각도이다.
도 6은 외부 클래딩층을 도시한 조립식 패널의 등각도이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 방법을 도시한 흐름도이다.
하기의 설명 전문에서, 당업자들에게 보다 충분한 이해를 제공하기 위해 구체적인 세부 사항들이 제시된다. 그러나, 주지된 요소들은 본 개시를 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해 상세히 도시되거나 설명되지 않을 수 있다. 따라서, 본 설명 및 도면들은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 의미로 간주되어야 한다.
개괄적으로, 본 발명의 실시예들은 벽 표면 상에 시멘트질층을 접합하고 시멘트질층에 직접 클래딩층을 접합함으로써 벽 표면에 하나 이상의 클래딩층을 적용하는 것에 관한 것이다. 클래딩은 사이딩, 마감 및 베니어를 포함할 수 있다. 클래딩은 전체적으로 장식용일 수 있거나, 방음 또는 단열의 개선과 같은 일부 유익한 특성을 제공할 수 있다. 일부 클래딩재는 건물에서 열을 유지하는 것을 도울 수 있는 반면, 다른 클래딩재는 일부 기후에서 열을 편향시키는 것을 도울 수 있다. 클래딩은 또한 방탄, 방파, 및 전자기 방사의 편향 또는 감쇠 중 하나 이상을 제공할 수 있다. 일부 클래딩은 수밀성을 개선하도록 설계될 수 있거나, 벽 표면의 외부에 레인 스크린(rain screen) 효과를 부가할 수 있다.
이러한 층들이 적용될 수 있는 방법들은 표면의 배향 및 토포그래피에 의해 영향을 받을 수 있다. 평평한 평면 벽의 경우에, 배향은 벽 표면의 평면의 배향으로서 이해될 수 있다. 고르지 않거나, 텍스처화되거나 또는 만곡된 표면을 갖는 벽 표면의 경우에, 평면은 표면의 평균 높이에 의해 정의될 수 있고, 벽 표면의 배향은 그 평면의 배향으로서 이해될 수 있다. 벽의 평면을 정의하는 양축이 수평일 때 벽 표면은 수평이다. 벽의 평면을 정의하는 양축이 대략적으로 수평일 때 벽 표면은 대략적으로 수평이다. 예로서, 벽은 세워지기 전의 상태에 있기 때문에 수평일 수 있다. 이러한 벽은 제조 단계에서, 보관 시, 운송 시, 또는 건축 현장에서 조립식 패널을 포함할 수 있다.
벽 표면이 수평 - 또는 대략 수평 - 이고 실질적으로 평평하면, 클래딩층이 시멘트질층 위의 벽 표면에 적용될 수 있다. 일부 상황들에서, 수평이지만 고르지 않은(평평하지 않은) 벽 표면은 수평하고 평평한 레벨까지 시멘트질층을 수용할 수 있으며, 그 결과 시멘트질층은 불균일한 깊이를 갖게 된다. 상기한 환경들 중 어느 하나에서, 시멘트질층은 벽 표면 상에 층으로 놓이거나 부어질 수 있다. 이어서, 클래딩층이 시멘트질층에 적용될 수 있다.
클래딩을 수평 배향으로 수용할 수 있는 벽 표면은 향후 단계에서 수직 배향으로 세워질 수 있지만, 수평 배향으로 제조, 저장, 또는 운반될 수 있는 벽 표면들을 포함할 수 있다. 예들은 구조적 단열 패널들(structural insulated panels, SIPs), 사전 주조 콘크리트 패널들 및 다른 유형들의 조립식 패널들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 시멘트질층이 적용되는 벽 표면은 패널 구조물(10)이다. 패널 구조물(10)은 사전 주조 콘크리트 슬래브, 구조적 단열 패널 또는 다른 유형들의 조립식 패널들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 패널 구조물(10)은 외부 마감을 제외하고 모든 구성 부품들 및 층들이 조립된 실질적으로 완전한 패널일 수 있다. 일부 실시예들에서, 패널 구조물(10)은 부분적으로 조립된 패널일 수 있다.
클래딩층들은 제조 공정 동안 패널 구조물(10)의 조기 또는 초기 층으로서, 패널 구조물(10) 제조의 후기 단계에서 후기 층으로서, 또는 둘 다로서 패널에 적용될 수 있다. 예를 들어, 클래딩은 주상(12) 내의 제1 또는 최하부 층일 수 있으며, 하부 클래딩층 위에 시멘트질재의 층이 주조된다. 클래딩층들이 패널 구조물의 최하부 및 최상부 층들에 적용되는 실시예들에서, 이는, 내부 클래딩층(14)이 패널 구조물(10)의 내부 표면에 접합하는 최하부 층으로서 적용되고, 외부 클래딩층(22)이 패널 구조물(10)의 외부 표면에 접합하는 최상부 층으로서 적용되도록, 이루어질 수 있다. 본 설명의 나머지 부분에서, 주상(12) 내의 패널 구조물(10)의 최하부층 들은 내부 층들로서 지칭될 것인 한편, 수평 패널 구조물의 최상부 층들은 외부 층으로서 지칭될 것이다.
그러나, 패널 구조물(10)은 최종 패널의 최하부 층이 외부 층이고 최상부 층이 내부 층인 것으로 제조될 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 내부 클래딩층(14) 및 외부 클래딩층(22) 양자를 갖는 주상(12) 내의 예시적인 패널 구조물(10)을 도시한다. 이 실시예에서, 패널 구조물(10)은 내부 시멘트질층(16), 단열 코어(18), 및 외부 시멘트질층(20)을 포함한다. 각 시멘트질층은 패널 구조물(10)의 중량 지지 또는 구조재층을 포함할 수 있다.
내부 클래딩층(14)을 패널 구조물(10)에 부착하기 위해, 내부 클래딩층(14)이 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 주상(12) 내에 놓인다. 이어서, 초기 액체 또는 반액체 상태의 시멘트질재가 도 3a 및 도 3b에서와 같이, 내부 층(14) 상에 부어져 내부 시멘트질층(16)을 형성한다. 주상(12)의 벽들은 시멘트질재가 부어지는 동안 시멘트질층(16)을 함유하는 장벽들을 제공할 수 있다. 시멘트질재가 높은 점도 또는 낮은 유속을 갖는 상황들에서, 시멘트질재를 분산시키는 것이 바람직할 수 있다. 시멘트질재의 확산은 핸드 트라월(trowel), 플로트(float), 에저(edger)와 같은 당업계에 공지된 다수의 수단들일 수 있거나, 예를 들어, 주상(12)을 흔들거나 진동시키는 것에 의해, 시멘트질층을 교반함으로써 이루어질 수 있다. 시멘트질재는 셋팅됨에 따라 내부 클래딩층(14)에 화학적으로 접착, 즉 접합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 시멘트질층들 중 하나 또는 양자는 0.5" 내지 2" 두께일 수 있다. 일부 실시예들에서, 시멘트질층들은 0.75" 내지 1.5" 두께일 수 있다. 추가 실시예들에서, 하나 이상의 시멘트질층은 0.5" 미만 또는 2" 초과 두께일 수 있다.
단열 코어(18)는 주조 중에 내부 시멘트질층(16)에 적용될 수 있다. 단열 코어(18)는 또한 시멘트질재가 셋팅될 때 내부 시멘트질층(16)에 접합될 수 있다. 유사하게, 외부 시멘트질층(20)이 단열 코어(18) 위에 적용될 때, 외부 시멘트질층(20)의 시멘트질재가 단열 코어(18)에 접합될 수 있다. 다른 내부 층들이 시멘트질층들(16, 20) 내에 또는 이들 사이에 존재할 수 있다. 예를 들어, 보강 요소들(도시되지 않음)이 시멘트질층들에 매립되거나 단열 코어(18) 내에 또는 그 주위에 위치될 수 있다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 초기에 액체 또는 반액체 상태의 시멘트질재가 패널(10)의 외부 표면(10A) 상에 부어져 외부 시멘트질층(20)을 형성한다. 시멘트질층(20)을 형성하는 시멘트질재는 단열 코어(18)의 외부 표면과 같은 패널 구조물(10)의 상부 표면(10A)에 화학적으로 접착, 즉 접합될 수 있다.
도 1a 내지 도 4c에서, 주상(12)은 시멘트질층들(16, 20)을 형성하는 시멘트질재의 유동 또는 확산을 제한하는 경계들을 정의한다. 도 1a 내지 도 4c는 주상(12) 내의 패널 구조물(10)을 도시하지만, 주상(12)은 제거되거나 다른 부품들로 대체될 수 있다. 예를 들어, 스텐실이 외부 시멘트질층(20)을 형성하는 시멘트질재의 유동 또는 확산을 제한하는 경계들을 정의하도록 패널 구조물(10)의 상부 표면(10A) 상에 놓일 수 있다. 다른 예에서, 셋팅 전에, 시멘트질층(20)의 시멘트질재가 높은 점도 및 낮은 유량을 갖는다면, 이는 상부 표면(10A)의 원하는 부분들에 직접 적용되고, 이를 덮기 위해 수동으로 확산될 수 있다. 이는 시멘트질재의 유동 또는 확산을 제한하는 경계들을 획정하는 임의의 추가적인 재료 또는 구조물 없이 이루어질 수 있다. 점도가 충분히 높으면, 시멘트질재는 유동보다 빠르게 셋팅될 수 있다.
외부 시멘트질층(20)이 적용된 후에, 외부 클래딩층(22)이 도 4c에 도시된 바와 같이, 외부 시멘트질층(20) 상에 직접 적용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 외부 클래딩층(22)은 그 자체 중량의 힘을 받아 외부 시멘트질층(20)에 적용된다. 다른 실시예들에서, 외부 클래딩층(22)은 외부 시멘트질층(20)으로 가압될 수 있다. 외부 클래딩층(22)을 외부 시멘트질층(20)으로 가압하는 것은 예를 들어, 시멘트질층과 클래딩층 사이의 균일하고 연속적인 접촉을 보장하기 위해, 잠시 발생할 수 있다. 외부 클래딩층(22)을 외부 시멘트질층(20)으로 가압하는 것은 또한, 시멘트질재가 셋팅될 때까지 또는 패널 구조물(10)이 주상으로부터 탈형될 때까지 중 어느 하나와 같이, 더 길게 유지될 수 있다. 외부 시멘트질층(20)을 형성하는 시멘트질재는 외부 클래딩층(22)에 접착될 수 있다. 일부 실시예들에서, 시멘트질재는 클래딩층에 화학적으로 접착될 수 있다.
클래딩층들(14, 22)은 시멘트질층에 패턴으로 적용되는 벽돌들 또는 타일들을 포함할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 시멘트질층은 개별 벽돌들 또는 타일들 사이에 그라우트와 같이 나타날 수 있다. 일부 실시예들에서, 클래딩층들(14, 22)은 패널 면의 모든 또는 상당한 구획들을 덮는 대규모 베니어로서 적용될 수 있다. 대규모 베니어는 예를 들어, 장식용 석재, 벽돌, 대리석, 또는 다른 재료들로서 나타날 수 있다. 일부 실시예들에서, 클래딩은 시멘트질층층(16, 20)이 셋팅됨에 따라 시멘트질재 내에 매립되는 레일 또는 클립을 포함할 수 있다. 내부 클래딩층(14) 및 외부 클래딩층(22)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상이한 재료들을 포함할 수 있고, 상이한 외관을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 클래딩층들(14, 22)은 태양열 발전 패널들 또는 태양열 온수 패널들과 같은 기능적 구조물들을 포함할 수 있다. 가능한 클래딩재들의 일부 다른 예들은 HardiePanel® 파이버 시멘트 클래딩, 유리, 금속 시트, 3D 성형 금속 시트들, ALUCOBOND® 패널들, 및 목재 플랭크들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 클래딩은 시멘트질재로 또는 시멘트질재 상으로 주조되는 재료의 칩, 플레이크, 응집체 또는 비드를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 클래딩층들은 대응하는 시멘트질층의 표면적의 일부에만 적용될 수 있다. 개별 클래딩층은 또한 패널의 섹션들 상에 별개로 혼합되거나 분포된 다수의 상이한 클래딩재들을 포함할 수 있다.
패널 구조물(10) 및 클래딩층들(14, 22)의 표면의 토포그래피들이 비순응성인 경우, 시멘트질재는 클래딩층들(14, 22)에 접착하고 각각의 원하는 표면적의 실질적으로 전부에 걸쳐 패널 구조물(10)의 표면에 접착하도록 분포되어 적용될 수 있다. 예들로서, 토포그래피들은 패널 구조물(10)의 표면이 고르지 않은 표면이거나 클래딩이 패널 구조물(10)의 평면 내로 또는 이로부터 멀어지는 방향들로 돌출하는 구조들 또는 텍스처를 갖는 경우에 비순응성일 수 있다. 이러한 실시예들에서, 시멘트질재는 시멘트질층(16, 20)에 대해 원하는 분포로 수동으로 확산될 수 있다. 외부 클래딩층(22)이 외부 시멘트질층(20)에 적용되는 일부 실시예들에서, 시멘트질재는 원하는 분포의 근사치로 놓일 수 있고, 외부 클래딩층(22)은 외부 시멘트질층(20) 위에 압력을 받아 놓일 수 있다. 압력은 시멘트질재가 패널 구조물(10)의 표면 및 외부 클래딩층(22)의 토포그래피들에 순응하게 원하는 분포로 유동하게 할 수 있다.
패널 구조물(10)에 하나 이상의 클래딩층이 적용된 후에, 완전히 제조된 패널 또는 실질적으로 제조된 패널은 후처리를 위해 주상(12)로부터 탈형될 수 있다. 후처리는 페인트 또는 아크릴 스터코와 같은 재료의 적용을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 후처리는 패널 세트가 수직으로, 또는 거의 수직으로 세워진 상태에서 공장에서 완료된다. 클래딩층들이 내부 및 외부 표면들 양자에 적용된다면, 후처리가 하나 또는 양자의 표면들에 적용될 수 있다. 클래딩이 내부 또는 외부 표면들 중 하나에만 적용된다면, 후처리는 또한 내부 및 외부 표면들 중 어느 하나 또는 양자에 적용될 수 있다.
본 발명의 일 양태는 조립식 패널(10)의 시멘트질층들 내의 시멘트질재에 의해 클래딩층이 패널(10)에 접합된 조립식 패널들(10)을 제조하는 방법을 제공한다. 도 7은 이러한 조립식 패널(10)을 제조하기 위한 예시적인 방법(40)을 도시한 흐름도이다.
블록 41에서, 패널을 주조하기 위한 폼이 준비된다. 폼은 완성된 패널의 추출을 보조하기 위한 하나 이상의 피처를 포함할 수 있다. 이러한 피처는 둥근 내부 코너들, 신속하게 결합해제될 수 있는 거푸집 등을 포함할 수 있다.
블록 42에서, 폼 내부에 클래딩의 내부 층이 배치된다. 일부 실시예들에서, 클래딩층은 폼의 표면적의 전부 또는 일부를 덮는 단일 시트를 포함할 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 클래딩층은 주조 폼 내에 분포된 타일, 칩, 플레이크 또는 다른 형상들 및 재료들을 포함할 수 있다. 개별 클래딩층은 또한 패널의 섹션들 상에 별개로 혼합되거나 분포된 다수의 상이한 클래딩재들을 포함할 수 있다.
블록 43에서, 제1 시멘트질층이 주조된다. 제1 시멘트질층은 예를 들어, 폼 내에 시멘트질재의 제1 층을 붓고 보강 부재를 위치시킴으로써 주조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 클래딩층을 제1 시멘트질층에 접합하기 위해 접착제가 사용되지 않으며; 접합 효과를 제공하는 유일한 재료는 제1 시멘트질층이다.
블록 44에서, 단열 코어가 폼 내부에 배치되고, 제1 시멘트질층에 직접 결합된다. 본 명세서에서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 단열 코어는 제1 시멘트질층에 습식 접합될 수 있다. 단열 코어는 제1 시멘트질층에 접합될 수 있다.
블록 45에서 제2 시멘트질층이 단열 코어의 대향 면 상에 주조된다. 제2 시멘트질층은 예를 들어, 시멘트질재의 층을 붓고 보강 부재를 위치시킴으로써 주조될 수 있다. 블록 42와 관련하여 상술한 바와 같이, 클래딩층은 폼의 표면적의 전부 또는 일부를 덮는 단일 시트를 포함할 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 클래딩층은 주조 폼 내에 분포된 타일, 칩, 플레이크 또는 다른 형상들 및 재료들을 포함할 수 있다. 개별 클래딩층은 또한 패널의 섹션들 상에 별개로 혼합되거나 분포된 다수의 상이한 클래딩재들을 포함할 수 있다.
블록 46에서, 클래딩층이 폼 내부에 배치되고, 제2 시멘트질층에 접합함으로써 제2 시멘트질층에 직접 결합된다. 일부 실시예들에서, 클래딩층은 폼의 표면적의 전부 또는 대부분을 덮는 단일 시트를 포함할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 클래딩층은 제2 시멘트질층 위에 분포된 타일들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 클래딩층은 제2 시멘트질층이 셋팅될 때까지 제2 시멘트질층으로 가압될 수 있다. 일부 실시예들에서, 클래딩층을 제2 시멘트질층에 접합하기 위해 접착제가 사용되지 않으며; 접합 효과를 제공하는 유일한 재료는 제2 시멘트질층이다.
블록 47에서, 완성된 패널이 폼으로부터 추출된다. 바람직하게는, 폼들은 추가적인 패널들을 제조하기 위해 재사용될 수 있다.
용어의 해석
문맥상 명백히 달리 요구하지 않는 한, 본 설명 및 청구범위 전문에서:
Figure pct00006
"포함하다", "포함하는" 등은 배타적이거나 완전한 의미와는 대조적으로 포괄적인 의미, 즉 "포함하지만, 이에 제한되지 않는"의 의미로 해석되어야 한다;
Figure pct00007
"연결된", "결합된" 또는 이들의 임의의 변형은 두 개 이상의 요소들 사이의 직접 또는 간접 중 어느 하나의 임의의 연결 또는 결합을 의미하며; 요소들 사이의 결합 또는 연결은 물리적, 논리적, 또는 이들의 조합일 수 있다;
Figure pct00008
"본 명세서에서", "상기에서","하기에서" 및 유사한 의미의 단어들은 본 명세서를 기술하기 위해 사용될 때, 본 명세서의 임의의 특정 부분들이 아니라, 본 명세서를 전체로서 지칭할 것이다;
Figure pct00009
두 개 이상의 항목들의 리스트와 관련하여, "또는"은 다음의 단어의 해석 모두를 커버한다: 리스트 내의 임의의 항목, 리스트 내의 모든 항목, 및 리스트 내의 항목들의 임의의 조합;
Figure pct00010
단수형 "한", "하나의" 및 "그"는 또한 임의의 적절한 복수형의 의미를 포함한다.
본 설명 및 임의의 첨부된 청구범위에서 (존재하는 경우) 사용되는 "수직(vertical)", "횡(transverse)", "수평(horizontal)", "상향(upward)", "하향(downward)","전방(forward)", "후방(backward)", "내향(inward)", "외향(outward)", "좌측(left)", "우측(right)", "전(front)", "후(back)", "상부(top)", "저부(bottom)", "~ 밑(below)", "~ 위(above)", "~ 하(under)" 등과 같은 방향을 나타내는 단어들은 설명되고 도시된 장치의 특정 배향에 따른다. 본 명세서에서 설명된 주제는 다양한 대안적인 배향들을 가정할 수 있다. 따라서, 이들 방향 용어들은 엄격하게 정의되지 않고, 좁게 해석되지 않아야 한다.
예를 들어, 프로세스들 또는 블록들이 주어진 순서로 제시되지만, 대안적인 예들은 단계들을 갖는 루틴들을 수행하거나, 블록들을 갖는 시스템들을 상이한 순서로 채용할 수 있고, 일부 프로세스들 또는 블록들은 대안예 또는 하위 조합들을 제공하기 위해 삭제, 이동, 추가, 세분, 조합, 및/또는 수정될 수 있다. 이들 프로세스들 또는 블록들 각각은 다양한 상이한 방식들로 구현될 수 있다. 또한, 프로세스들 또는 블록들이 때때로 직렬로 수행되는 것으로서 도시되지만, 이들 프로세스들 또는 블록들은 그 대신 병렬로 수행될 수 있거나, 또는 상이한 시간들에서 수행될 수 있다.
또한, 요소들이 때때로 순차적으로 수행되는 것으로서 도시되지만, 이들은 그 대신 동시에 또는 상이한 순서들로 수행될 수 있다. 따라서, 다음의 청구범위는 이의 의도된 범위 내에 있는 모든 이러한 변형을 포함하는 것으로 해석되도록 의도된다.
시스템들, 방법들 및 장치들의 특정 예들이 본 명세서에서 예시를 위해 설명되었다. 이들은 단지 예들일 뿐이다. 본 명세서에서 제공된 기술은 상술한 예시적인 시스템들 이외의 시스템들에 적용될 수 있다. 본 발명의 실시 내에서 많은 변경, 수정, 추가, 생략, 및 치환이 가능하다. 본 발명은 특징들, 요소들 및/또는 행위들을 동등한 특징, 요소 및/또는 행위들로 대체하는 것; 상이한 실시예들로부터의 특징들, 요소들 및/또는 행위들을 혼합하고 매칭하는 것; 본 명세서에서 설명된 바와 같은 실시예들로부터의 특징들, 요소들 및/또는 행위들을 다른 기술의 특징들, 요소들 및/또는 행위들과 조합하는 것; 그리고/또는 설명된 실시예들로부터의 특징들, 요소들 및/또는 행위들을 생략 조합하는 것에 의해 얻어지는 변형을 포함하여, 당업자들에게 명백할 설명된 실시예들에 대한 변형을 포함한다.
다양한 특징들이 본 명세서에서 "일부 실시예들"에 존재하는 것으로서 설명된다. 이러한 특징들은 필수적인 것은 아니고, 모든 실시예들에 존재하지 않을 수 있다. 본 발명의 실시예들은 이러한 특징들 중 0개, 어느 하나 또는 둘 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 이는 당업자가 이러한 양립 불가능한 특징들을 조합하는 실제 실시예를 구성하는 것이 불가능할 것이라는 의미에서, 이러한 특징들 중 특정 특징들이 이러한 특징들 중 다른 특징들과 양립 불가능한 정도에서만 제한된다.
결과적으로, "일부 실시예들"이 특징 A를 보유하고, "일부 실시예들"이 특징 B를 보유한다는 설명은 (설명이 달리 서술하거나 특징들 A와 B가 기본적으로 호환 불가능하지 않는 한) 본 발명자들이 또한 특징들 A와 B를 조합하는 실시예들을 고려한다는 명확한 표시로서 해석되어야 한다.
따라서, 다음의 첨부된 청구항들 및 이후에 도입되는 청구항들은 합리적으로 추론될 수 있는 바와 같은 모든 이러한 수정, 치환, 추가, 생략, 및 하위 조합을 포함하는 것으로 해석되도록 의도된다. 청구항들의 범위는 예들로 제시된 바람직한 실시예들에 의해 제한되어서는 안 되고, 전체로서 설명과 일치하는 가장 넓은 해석이 주어져야 한다.

Claims (19)

  1. 조립식 패널로서,
    제1 및 제2 대향 면들을 갖는 단열 코어;
    상기 단열 코어의 제1 면의 적어도 일부를 덮는 제1 시멘트질층; 및
    상기 제1 시멘트질층의 적어도 일부를 덮는 클래딩층 ― 상기 제1 시멘트질층이 상기 클래딩층에 접합됨 ― 을 포함하는, 조립식 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단열 코어의 제2 면의 적어도 일부를 덮는 제2 시멘트질층을 포함하는, 조립식 건축 패널.
  3. 제2항에 있어서, 제2 클래딩층 ― 상기 제2 클래딩층은 상기 제2 시멘트질층에 접합됨 ― 을 포함하는, 조립식 건축 패널.
  4. 조립식 패널에 클래딩층을 접착하는 방법으로서,
    주상(casting bed) 내에 패널 구조물을 제공하는 단계;
    상기 패널 구조물의 층의 적어도 일부를 덮도록 시멘트질재의 층을 적용하는 단계;
    상기 시멘트질재의 층에 클래딩재를 접합하는 단계; 및
    상기 시멘트질재를 셋팅(setting)시키는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 패널 구조물은:
    제1 및 제2 대향 면들을 갖는 단열 코어; 및
    상기 단열 코어의 제1 면의 적어도 일부를 덮는 제1 시멘트질층을 포함하는 것인, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 패널 구조물의 층의 적어도 일부를 덮도록 시멘트질재의 층을 적용하는 단계는 상기 단열 코어의 제2 면의 적어도 일부에 제2 시멘트질층을 적용하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시멘트질재의 층은 상기 패널 구조물의 구조재층(structural layer)을 포함하는 것인, 방법.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 주상 내에 패널 구조물을 제공하는 단계는:
    시멘트질재의 내부 층을 주조하는 단계; 및
    상기 시멘트질재의 내부 층에 단열 코어를 적용하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패널 구조물의 층의 적어도 일부를 덮도록 시멘트질재의 층을 적용하는 단계는 상기 시멘트질재의 외부 층으로 상기 단열 코어를 덮는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  10. 제4항에 있어서, 상기 패널 구조물의 층의 적어도 일부를 덮도록 시멘트질재의 층을 적용하는 단계는 상기 패널 구조물의 상부 층의 실질적으로 전부를 덮는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  11. 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시멘트질재의 층은 상기 조립식 패널의 구조재층을 포함하는 것인, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 시멘트질재의 층은 1/8"(인치) 내지 2"(인치) 두께인 것인, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 시멘트질재의 층은 0.5"(인치) 내지 1.5"(인치) 두께인 것인, 방법.
  14. 제4항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클래딩재에 후처리층을 적용하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 후처리층은 페인트 또는 아크릴 스터코를 포함하는 것인, 방법.
  16. 조립식 패널에 클래딩층을 접착하는 방법으로서,
    주상 내에 클래딩재를 배치하는 단계;
    상기 주상에 습식 시멘트질재 ― 상기 습식 시멘트질재는 상기 클래딩재에 접합함 ― 의 층을 놓는 단계; 및
    상기 습식 시멘트질재에 패널 구조물의 하나 이상의 다른 층을 적용하여 조립식 패널을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 클래딩을 벽에 접착하는 방법으로서,
    상기 벽의 외부 표면에 시멘트질재의 층을 적용하는 단계;
    상기 시멘트질재의 층에 클래딩층을 접착하는 단계; 및
    상기 시멘트질재를 셋팅시키는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 본 명세서에 기재된 바와 같은 임의의 신규하고 독창적인 피처, 피처들의 조합, 또는 피처들의 하위 조합을 갖는, 장치.
  19. 본 명세서에 기재된 바와 같은 임의의 신규하고 독창적인 단계들, 동작들, 단계들 및/또는 동작들의 조합, 또는 단계들 및/또는 동작들의 하위 조합을 갖는, 방법.
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