KR20030009822A - 온돌 패널 시스템 - Google Patents

Abstract

슬라브와 대향하는 일면으로 규칙적인 내부 공간을 가지면서 상기 슬라브 위에 일정한 높이로 제공되는 뜬바닥 구조물과; 상기 슬라브와 뜬바닥 구조물 사이에 제공되는 방음/방진층과; 상기 뜬바닥 구조물 위에 형성되는 단열층과; 상기 단열층 위에 설치되며, 난방 유체가 흐르는 내부 공동(cavity) 및 난방 유체의 공급과 배출이 이루어지는 2개의 유체 연결부를 갖는 한쌍의 상, 하부 플레이트로 이루어지고, 다수의 접속 부재에 의해 일체로 결합되어 연속적인 난방 유체의 흐름을 제공하는 다수의 온돌 패널을 포함하는 온돌 패널 시스템을 제공한다.

Description

온돌 패널 시스템 {HEATING PANEL SYSTEM}

본 발명은 온돌 패널 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일명 뜬바닥 구조물에 플레이트식 온돌 패널을 설치하여 방음과 단열 기능이 개선된 온돌 패널 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 주거용 건축물의 난방 시스템으로는 콘크리트 바닥에 파이프를매설하고, 이 파이프에 온수와 같은 난방 유체를 공급하여 바닥을 가열하는 구조가 통상적으로 사용되는데, 도 8에 종래 기술에 의한 이른바 습식 온돌 난방 시스템의 단면을 도시하였다.

도시한 바와 같이 종래 기술에 의한 습식 온돌 난방 시스템(1)은 슬라브(3) 위에 형성되는 단열층(5)과, 단열층(5) 위에 제공되는 기포 콘크리트층(7)과, 기포 콘크리트층(7) 위에 소정의 형태로 설치되는 파이프(9)와, 파이프(9)가 충분히 덮히도록 기포 콘크리트층(7) 위에 형성되는 모르타르층(11)으로 이루어지며, 이 모르타르층(11) 위에 마감재(13)를 설치하여 건물의 바닥 구조를 완성하게 된다.

여기서, 도시한 습식 온돌 난방 시스템(1)은 기포 콘크리트층(7) 내부에 제공되는 공기층이 슬라브(3)로 전달되는 소음이나 진동 등을 흡수하고, 온수 공급시 파이프(9)의 열이 슬라브(3) 방향으로 전달되는 것을 억제하여 파이프(9)의 열 손실을 줄이며, 더욱이 기포 콘크리트층(7) 하부에 제공되는 단열층(5)에 의해 파이프(9)의 열 손실이 억제되는 구조로 이루어진다.

이로서 상기 구조에서는 기포 콘크리트층(7)의 높이를 충분히 확보하는 것이 바람직하므로, 대부분의 경우 단열층(5)의 높이는 20 mm, 기포 콘크리트층(7)의 높이는 70 mm, 모르타르층(11)의 높이는 30??40 mm로서, 슬라브(3) 위에서부터 최종 마감재(13)까지의 높이는 대략 120??130 mm 정도로 이루어진다.

그러나 전술한 습식 온돌 난방 시스템은 구조상 다음과 같은 단점을 안고 있다.

첫째, 기포 콘크리트층(7)과 단열층(5)의 단열 효과가 우수하지 못하여 난방시스템의 열 효율이 낮은 실정이다. 일례로 도시한 난방 시스템 구조에서는 건물 바닥의 표면 온도를 30 ℃ 정도로 가열하려면, 온수 공급 장치에서 대략 70∼80 ℃의 온수를 공급해야 하며, 열 손실이 크고, 에너지 절약에 불리하다.

둘째, 기포 콘크리트층(7) 만으로는 소음과 진동을 효과적으로 차단할 수 없어 방음 기능이 미약하며, 특히 아파트와 같이 주거용 건축물에 요구되는 방음 수준을 만족할 수 없다.

셋째, 기포 콘크리트층(7)과 모르타르층(11)이 바닥 전체에 형성되므로, 시멘트 양생에 소요되는 시간만큼 시공 기간이 늘어나며, 파이프(9)에 누수와 같은 이상이 생겼을 때, 파이프(9)를 보수하기 위해서는 모르타르층(11)을 파괴해야 하기 때문에, 난방 시스템의 보수가 어려워질 뿐만 아니라 보수 비용도 많이 든다.

이로서 본 출원인은 파이프식 난방 시스템을 대체하기 위한 목적으로, 특허 출원번호 2001-33918호 “온돌 패널을 이용한 조립식 난방 시스템”을 2001년 6월 15일자로 출원하였으며, 본 출원에서는 상기 플레이트식 온돌 패널을 이용하여 보다 개선된 바닥 구조를 갖는 온돌 패널 시스템을 제공하고자 한다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 단열 기능을 보강하여 난방 시스템의 열 효율을 향상시키고, 방음과 방진 효과가 개선된 온돌 패널 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 습식 온돌 난방 시스템에서의 기포 콘크리트층이나 모르타르층과 같은 시멘트층 없이 이른바 건식 난방 시스템을 구성하여 난방 시스템의 시공과 보수가 용이해진 온돌 패널 시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 온돌 패널 시스템의 평면도.

도 2는 도 1에 도시한 온돌 패널의 단면도.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 온돌 패널 시스템의 단면도.

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 온돌 패널 시스템의 단면도.

도 5는 지지 부재와 플레이트 부재의 결합 상태를 설명하기 위한 도 4의 부분 확대도.

도 6은 도 4에 도시한 지지 부재와 플레이트 부재의 저면도.

도 7은 본 발명의 제 3실시예에 따른 온돌 패널 시스템의 단면도.

도 8은 종래 기술에 의한 습식 온돌 난방 시스템의 단면도.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

슬라브와 대향하는 일면으로 규칙적인 내부 공간을 가지면서 상기 슬라브 위에 일정한 높이로 제공되는 뜬바닥 구조물과, 상기 슬라브와 뜬바닥 구조물 사이에 제공되는 방음/방진층과, 상기 뜬바닥 구조물 위에 형성되는 단열층과, 상기 단열층 위에 설치되며, 난방 유체가 흐르는 내부 공동(cavity) 및 난방 유체의 공급과 배출이 이루어지는 2개의 유체 연결부를 갖는 한쌍의 상, 하부 플레이트로 이루어지고, 다수의 접속 부재에 의해 일체로 결합되어 연속적인 난방 유체의 흐름을 제공하는 다수의 온돌 패널을 포함하는 온돌 패널 시스템을 제공한다.

바람직하게, 상기 온돌 패널 상부에는 높은 열전도율을 갖는 금속 플레이트가 제공되어 온돌 패널의 열전도 기능을 증대시킨다.

바람직하게, 상기 뜬바닥 구조물은 슬라브 위에 소정의 간격을 두고 배치되며 소정의 높이를 갖는 다수의 지지 부재와, 상기 지지 부재 위에 설치되는 플레이트 부재로 이루어지며, 선택적으로 상기 지지 부재는 플레이트 부재와 나사 결합되어 슬라브에 대한 플레이트 부재의 높이 조정이 가능하도록 이루어질 수 있다.

선택적으로, 상기 뜬바닥 구조물은 슬라브와 대향하는 일면으로 규칙적인 내부 공간을 갖는 스티로폼 플레이트로 이루어질 수 있다.

이와 같이 본 발명은 내부 공간을 갖는 뜬바닥 구조물에 의해 방음 및 단열 기능이 향상되고, 금속 플레이트의 제공으로 온돌 패널의 열전도 기능이 증대되며,뜬바닥 구조물에 제공된 내부 공간으로 전선이나 오폐수 관 등의 유틸리티 설비를 설치할 수 있으므로, 난방 시스템을 포함한 기타 유틸리티 설비의 보수가 용이해지는 장점을 갖는다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 온돌 패널 시스템의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 온돌 패널의 단면도이다.

도시한 바와 같이 온돌 패널 시스템(2)은 난방 유체가 흐르는 내부 공동(4)과 더불어 난방 유체의 공급과 배출이 이루어지는 2개의 유체 연결부(6)를 갖는 다수의 온돌 패널(8)과, 다수의 온돌 패널(8)을 일체로 연결하여 온돌 패널(8) 사이의 유체 경로를 제공하는 다수의 접속 부재(10)를 기본 구성으로 한다.

온돌 패널(8)은 열가소성 플라스틱으로 제작될 수 있으며, 난방 유체가 보다 넓은 면적으로 바닥면과 접하도록 플레이트 형상으로 이루어지는데, 보다 구체적으로 온돌 패널(8)은 내부 공동(4)을 갖도록 마주하는 한쌍의 상, 하부 플레이트(12, 14)가 유체 연결부(6)가 마련되는 두곳의 대각 부분을 제외하고 상, 하부 플레이트(12, 14)의 가장자리가 일체로 접합된 구조로 이루어진다.

그리고 각각의 상, 하부 플레이트(12, 14)에는 다른 하나의 플레이트를 향하여 다수의 공간 부재(16)가 연장되어 공동(4) 내부에서 상, 하부 플레이트(12, 14)를 연결하는데, 이러한 공간 부재(16)는 난방 유체의 흐름을 원활하게 제어하여 온돌 패널(8)의 특정 부분에서 난방 유체가 집중되거나 정체되지 않도록 하는 역할을한다.

상기 온돌 패널(8)의 보다 구체적인 구조는 전술한 특허 출원번호 2001-33918호에 개시되어 있으므로, 여기서는 자세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 온돌 패널 시스템의 단면도로서, 도시한 온돌 패널 시스템(2)에서 온돌 패널(8)의 하부에는 이피에스(EPS; Expanded PolyStylene) 등으로 제작되는 단열층(18)이 형성되어 온돌 패널(8)의 열 손실을 최소화하며, 온돌 패널(8)의 상부에는 금속 플레이트(20)와 마감재(22)가 설치된다.

금속 플레이트(20)는 높은 열전도율을 갖는 철판, 바람직하게 알루미늄이 도금된 강판으로 이루어지며, 우수한 열전도 특성에 의해 온돌 패널(8)의 열전도 기능을 증대시켜 난방 효율을 높인다. 또한 금속 플레이트(20)는 온돌 패널(8)의 강도를 보완하여 바닥에 가해지는 하중을 보다 견고하게 지지하도록 하며, 공간 부재(16)에 의해 요철화된 온돌 패널(8) 표면을 균일하게 커버하여, 마감재(22)의 시공을 보다 용이하게 한다.

이와 같이 단열층(18)과 금속 플레이트(20) 사이에 제공되는 온돌 패널(8) 구조는 본 출원인의 실험 결과, 도시하지 않은 온수 공급 장치에서 대략 40∼50 ℃의 온수를 공급하여도 건물 바닥의 표면 온도를 30 ℃ 정도로 가열하는 효과를 나타내는바, 전술한 파이프식 난방 시스템과 비교하여 열 효율이 향상되는 결과를 얻을 수 있었다.

한편, 온돌 패널(8)과 단열층(18)을 더한 높이는 실질적으로 40 mm 전후로서, 대략 120??130 mm 높이로 형성되는 전술한 파이프식 난방 시스템과 비교하여, 80??90 mm 높이의 여유 공간이 제공된다.

이로서 본 발명에 의한 온돌 패널 시스템(2)은 전술한 여유 공간에 규칙적인 내부 공간을 갖는 일명 뜬바닥(floating floor) 구조물을 제공하는데, 본 실시예가 제공하는 뜬바닥 구조물(24)은 슬라브(26) 위에 소정의 간격을 두고 배치되는 다수의 지지 부재(28)와, 지지 부재(28) 위에 온돌 패널(8)과 평행하게 설치되는 플레이트 부재(30)로 이루어진다.

본 실시예에서 상기 지지 부재(28)와 플레이트 부재(30)는 목재로 구성되며, 지지 부재(28)와 슬라브(26) 사이에는 일례로 고무 패킹으로 제공되는 방음/방진층 (32)이 형성되어 슬라브(26)에 대한 지지 부재(28)의 고정을 견고하게 하면서 바닥의 방음 및 방진 기능을 향상시킨다.

이로서 도시한 온돌 패널 시스템(2)은 뜬바닥 구조물(24)이 다수의 지지 부재(28) 사이로 내부 공간(A)을 마련함에 따라, 이 내부 공간(A)이 뜬바닥 구조물 (24) 위에서 발생한 소음과 진동 등을 흡수하여 슬라브(26)로 전달되는 양을 감소시키며, 또한 지지 부재(28)와 슬라브(26) 사이에 제공된 방음/방진층(32)이 지지 부재(28)를 통해 슬라브(26)로 전달되는 소음과 진동 등을 효과적으로 차단시킨다.

따라서 본 실시예는 뜬바닥 구조물(24)에 의해 건물 바닥의 방음과 방진 기능을 향상시킬 뿐만 아니라, 건물 시공시 벽체 사이로 설치되던 전선이나 기타 오폐수 관 등의 유틸리티 설비를 뜬바닥 구조물(24)에 마련된 내부 공간(A)에 설치할 수 있으며, 이로서 콘크리트층을 파괴하지 않고도 난방 시스템을 포함한 기타 유리틸리 설비의 보수가 용이해지는 장점을 갖는다.

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 온돌 패널 시스템의 단면도이고, 도 5는 지지 부재와 플레이트 부재의 결합 상태를 설명하기 위한 도 4의 부분 확대도이다.

본 실시예에서 뜬바닥 구조물(34)은 플레이트 부재(36)가 목재 이외에 시트 몰딩 컴파운드(SMC; Sheet Molding Compound)와 같은 고분자 수지 패널로 이루어지며, 다수의 지지 부재(38)는 플레이트 부재(36)와 나사식으로 결합되어 슬라브(26)에 대한 플레이트 부재(36)의 높이 조정이 가능하도록 이루어진다.

즉, 지지 부재(38)는 바깥 둘레에 나사산이 형성되고, 지지 부재(38)와 결합하는 플레이트 부재(36)에는 지지 부재(38)가 끼워 들어갈 수 있는 홈(36a)이 제공되며, 상기 홈(36a)의 안쪽 둘레에 지지 부재(38)의 나사산과 맞물리는 나사산이 형성된다.

그리고 도 6은 도 4에 도시한 지지 부재(38)와 플레이트 부재(36)의 저면도로서, 지지 부재(38) 하단에는 지지 부재(38)의 회전을 가능하게 하는 나사머리 홈(38a)이 형성되어 작업자가 바닥 시공시, 지지 부재(38)를 회전시켜 원하는 높이만큼 슬라브(26)에 대한 플레이트 부재(36)의 간격 조정을 용이하게 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제 3실시예에 따른 온돌 패널 시스템의 단면도로서, 본 실시예에서 뜬바닥 구조물은 슬라브(26)와 대향하는 일면으로 규칙적인 내부 공간(A)을 갖는 스티로폼 플레이트(40)로 이루어지며, 이러한 스티로폼 플레이트(40)는 단열층(18)의 단열 기능을 보강하여 앞선 실시예의 구조와 비교하여 온돌 패널(8)의열 손실을 보다 효과적으로 감소시키는 장점을 갖는다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명은 플레이트식 온돌 패널과 뜬바닥 구조를 포함하는 온돌 패널 시스템을 제공하여 열 효율을 향상시키고, 바닥의 방음 및 방진 기능을 효과적으로 개선하며, 뜬바닥 구조물에 제공된 내부 공간으로 전선이나 오폐수 관 등의 유틸리티 설비를 설치할 수 있으므로, 난방 시스템을 포함한 기타 유틸리티 설비의 시공과 보수를 더욱 용이하게 할 수 있다.

Claims (8)

1. 슬라브와 대향하는 일면으로 규칙적인 내부 공간을 가지면서 상기 슬라브 위에 일정한 높이로 제공되는 뜬바닥 구조물과;

   상기 슬라브와 뜬바닥 구조물 사이에 제공되는 방음/방진층과;

   상기 뜬바닥 구조물 위에 형성되는 단열층; 및

   상기 단열층 위에 설치되며, 난방 유체가 흐르는 내부 공동(cavity) 및 난방 유체의 공급과 배출이 이루어지는 2개의 유체 연결부를 갖는 한쌍의 상, 하부 플레이트로 이루어지고, 다수의 접속 부재에 의해 일체로 결합되어 연속적인 난방 유체의 흐름을 제공하는 다수의 온돌 패널을 포함하는 온돌 패널 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 온돌 패널 상부에 제공되며 높은 열전도율을 갖는 금속 플레이트를 더욱 포함하는 온돌 패널 시스템.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 금속 플레이트는 알루미늄이 도금된 강판으로 이루어지는 온돌 패널 시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 뜬바닥 구조물은 상기 슬라브 위에 소정의 간격을 두고 배치되며 소정의 높이를 갖는 다수의 지지 부재와, 상기 지지 부재 위에 설치되는 플레이트 부재를 포함하는 온돌 패널 시스템.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 플레이트 부재와 지지 부재가 목재로 이루어지는 온돌 패널 시스템.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 플레이트 부재가 시트 몰딩 컴파운드(SMC)를 포함하는 고분사 수지 패널로 이루어지는 온돌 패널 시스템.
7. 제 4항에 있어서,

   상기 지지 부재가 상기 플레이트 부재에 나사 결합되어 상기 슬라브에 대한 플레이트 부재의 높이 조정이 가능한 온돌 패널 시스템.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 뜬바닥 구조물은 상기 슬라브와 대향하는 일면으로 규칙적인 내부 공간을 갖는 스티로폼 플레이트로 이루어지는 온돌 패널 시스템.