KR101086915B1 - 에너지 효율 창문을 위한 밀폐시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단부간극재와 밀폐시스템을 갖는 에너지 효율창문에 관한 것으로 본 발명에 의한 절연창문은, 공기층을 한정하는 한 쌍의 외부유리창(14,16)과, 상기 외부유리창(14,16)을 유지하도록 소정 간격으로 상기 외부유리창(14,16) 사이에 구비되며 제1 외부표면(21)을 갖는 제1 측면부재(20)와, 상기 제1 측면부재(20)와 마주하며 제2 외부표면(23)을 갖는 제2 측면부재(22)와, 상기 제1 외부표면(21)과 제2 외부표면(23) 사이에서 연장하는 제3 외부표면(19)을 포함하는 중앙간극재(18)와, 제1 밀폐홈(32A)과 제2 밀폐홈(32B) 내에 포함되는 밀폐장치(32)와, 및 상기 제3 외부표면(19)을 덮어씌우는 금속밴드(34)를 포함하는 절연창문을 제공한다.

상기 금속밴드(34)는 제1 밀폐홈(32A)과 제2 밀폐홈(32B)에 결합하는 단부연결재(34A,34B)를 포함하며, 상기 밀폐장치(32)로부터 제3 외부표면(19)을 포함하는 중앙간극재(18)를 절연하는 것을 특징으로 한다.

절연창문, 유리창, 가스, 접착제, 밀폐홈

Description

에너지 효율 창문을 위한 밀폐시스템{SEALING SYSTEM FOR AN ENERGY EFFICIENT WINDOW}

본 발명은 에너지 효율이 좋은 창문에 관한 것으로 보다 상세하게는 에너지 효율이 좋은 창문을 위한 밀폐시스템에 관한 것이다.

창문 또는 유리는 뜨겁거나 차가운 기후의 빌딩에 있어서의 절연구조 측면에서 매우 약하다. 기본적인 절연창문은 널리 알려져 있으며 일반적으로 견고한 프레임 내에 두개의 유리창으로 제작된다. 유리창들 사이에서의 공기층은 절연효과를 제공한다. 공기층을 비우는 것 또는 아르곤과 같은 공기 보다 낮은 열전도 가스로 공기를 채우는 것이 잘 알려져 있다. 창문의 절연값을 높히는 방법은 공기층을 증가하고 유닛 내에 전달되는 대류열을 감소하는 외부 유리창 사이의 투명파티션을 제공하는 것이다.

다른 기술은 창문을 통해 전달되는 방사열을 감소시키기 위해 선택적인 반사 또는 저방사 코팅을 제공하는 단계를 포함한다. 또한 유리창의 결합, 설계 및 프레임의 재료 등에서 창문 프레임에서 많은 개선점들이 있다. 절연유닛에서 판유리층은 간극재에 의해 적당한 거리를 유지하면서 반드시 고정되어야 한다. 최상의 구조적인 성질을 위해 창문제작에는 알루미늄 간극재가 이용된다. 하지만 알루미늄은 최고의 열전도체이고 표준단부시스템에서 이용된 알루미늄 간극재는 절연유리유닛의 단부에서 열 "전달"을 나타내고 개선된 판유리의 잇점을 감소한다. 또한 증가된 열손실에서 보다 차가운 단부는 응축되기 쉽다.

미국특허 제5,260,112호에는 단부체결부재를 갖는 복합유리요소를 포함하는 창문이 기재되어 있다(캐나다 특허 제2,029,148호). 상기 단부체결부재는 평행한 상태로 두 개의 유리판을 고정하고 외부로부터의 유리창 사이의 공간을 밀폐하는 것이다. 적합한 단부체결부재는 창문유닛의 물리적 일체성을 확보하는 유리창 사이에 안정한 기계결합을 제공한다. 상기 단부체결부재는 창문유닛 내에서 일어날 수 있는 응축현상에서 증기의 침입을 방지하기 위해 반드시 방습이 되어야 한다. 결국 상기 단부체결부재는 유리창 사이의 열전달을 제공하지 않거나 유리창에서 다른 유리창으로 열전달을 최소화하여햐 한다. 상기 특허에서는 단부체결부재를 이용해서 금속포일밴드(a metal foil band)가 간극재(a spacer)를 감싸도록 하고 유리창과 연결되도록 구성된다. 상기 간극재는 아크릴접착제로 유리창에 부착된다. 금속밴드의 외부단부에서 간극재는 유리창과 근접하도록 빗각을 이루고 삼각의 빈공간을 형성한다. 상기 빈공간은 방습성-용융 부틸접착제(vapour resistant hot-melt butyl adhesive)로 채워진다.

본 시스템은 방습문제(the vapour block problem) 및 부가적인 문제에 대한 해법을 제공한다. 상기 간극재는 금속밴드의 보다 높은 팽창열계수를 갖는 열가소성 플라스틱재료로 제작된다. 상기 부틸접착제(butyl adhesive)가 플라스틱 간극재와 금속밴드 사이의 공간으로 들어가는 경향이 있다. 즉 열팽창 또는 열수축이 일어났을 때, 플라스틱과 금속재료 사이의 팽창차이는 간극재의 작용을 무력화하거나 부틸접착제에 의한 밀폐를 유지할 수 없도록 한다.

그러므로 종래 기술에 의한 문제점을 극복하는 간극재 및 밀폐시스템을 포함하는 에너지 효율 창문을 위한 기술이 요구된다.

본 발명은 단부간극재와 밀폐시스템을 갖는 에너지 효율창문에 관한 것이다. 본 발명에 의한 절연창문은,
공기층을 한정하는 한 쌍의 외부유리창(14,16)과, 상기 외부유리창(14,16)을 유지하도록 소정 간격으로 상기 외부유리창(14,16) 사이에 구비되며 제1 외부표면(21)을 갖는 제1 측면부재(20)와, 상기 제1 측면부재(20)와 마주하며 제2 외부표면(23)을 갖는 제2 측면부재(22)와, 상기 제1 외부표면(21)과 제2 외부표면(23) 사이에서 연장하는 제3 외부표면(19)을 포함하는 중앙간극재(18)와,
상기 제1 측면부재(20)는 제1 외부표면(21)과 제3 외부표면의 접합부에서 제1 밀폐홈(32A)을 한정하고, 제2 측면부재(22)는 제2 외부표면(23)과 제3 외부표면(19) 사이의 접합부에서 제2 밀폐홈(32B)을 한정하며, 상기 제1 측면부재(20) 및 제2 측면부재(22) 중의 하나는 내부필름(40)을 지지하기 위한 수단을 포함하고,
상기 각각의 제1 밀폐홈(32A)과 제2 밀폐홈(32B) 내에 포함되는 밀폐장치(32)와, 및 상기 제3 외부표면(19)을 덮어씌우는 금속밴드(34)를 포함하는 절연창문에 있어서,
상기 금속밴드(34)는 제1 밀폐홈(32A)과 제2 밀폐홈(32B)에 결합하는 단부연결재(34A,34B)를 포함하며, 상기 밀폐장치(32)로부터 제3 외부표면(19)을 포함하는 중앙간극재(18)를 절연하는 것을 특징으로 한다.

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바람직한 실시예에서 창문은 제3외부표면과 금속밴드 사이에 연결층을 부가하여 포함한다. 상기 밀폐장치는 방습성-용융 부틸접착제(vapour resistant hot-melt butyl adhesive)를 포함하고 금속밴드는 스테인레스스틸 포일을 포함하며, 상기 중앙간극재는 마주하는 제1 측면부재와 제2 측면부재를 분할하고 제1 측면부재와 제2 측면부재 중 적어도 하나는 내부필름을 유지하기 위한 수단을 포함한다.
한편 본 명세서에서 공간부재는 중앙간극재(18), 제1 측면부재(20) 및 제2 측면부재(22)를 포함한 것이다.

도1은 본 발명에 의한 단부간극재와 밀폐시스템의 단면도이고,

도2는 본 발명에 의한 구체적인 실시예의 단면도이다.
[도면부호의 간단한 설명]
14, 16 ... 외부유리창 18 ... 중앙간극재
19 ... 외부표면 20 ... 제1 측면부재
21 ... 제1 외부표면 22 ... 제2 측면부재
23 ... 제2 외부표면 32 ... 밀폐장치
32A ... 제1 밀폐홈 32B ... 제2 밀폐홈
34 ... 금속밴드 34A,34B ... 단부연결재
40 ... 내부필름

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

본 발명은 에너지 효율이 좋은 창문에 관한 것으로 보다 상세하게는 에너지 효율이 좋은 창문을 제공하는 것이다.

도1은 창문유닛(10)의 단부간극재와 밀폐시스템의 단면도를 도시한 것이다. 당해 기술분야의 전문가들은 도1에 도시된 부재들이 외부로부터 내부공간(12)을 완전하게 밀폐하기 위해 창문유닛(10) 주변에 연속적으로 제공되는 것임을 알 수 있을 것이다.

도1에 도시된 바와 같이 이중유리창(14,16)은 중앙간극재(18), 제1 측면부재(20)와 제2 측면부재(22)를 포함한다. 제1 측면부재(20)는 유리창(14)과 접하는 제1외부측면(21)을 갖는다. 또한 제2 측면부재(22)는 다른 유리창(16)과 접하는 제2외부표면(23)을 갖는다. 제1 측면부재(20)와 제2 측면부재(22)는 당해 기술분야에서 잘 알려진 아크릴 접착제 또는 다른 적당한 접착제와 같은 접착제(24)에 의해 유리창에 부착된다. 제1 측면부재(20)와 제2 측면부재(22)는 경량, 경도 및 강도에 있어서 바람직하게 되는 알루미늄으로부터 형성되는 것이 바람직할 것이다.

상기 중앙간극재(The central spacer, 18)는 유리창(14,16)의 평면에 수직이 되는 제3외부표면(19)을 갖는다. 구체적인 실시예에서 중앙간극재는 흡착재료(a dessicating material)로 채워진 적어도 하나 바람직하게는 두 개의 흡착쳄버(dessicant chambers, 26,28)를 한정한다. 도면부호 30의 분기공(vent,30)은 흡착쳄버로부터 내부공간으로 공기가 흐를 수 있도록 한다. 상기 중앙간극재(18)는 소정 공간을 가지며 평행하게 형성되는 두 개의 유리창을 유지하도록 두 개의 제1 측면부재(20)와 제2 측면부재(22)와 체결된다.

상기 중앙간극재(18)는 유리창 사이에서 열전달효과를 최소화하기 위해 상대적으로 낮은 열도전을 갖는 플라스틱 재료로부터 형성되는 것이 바람직하다. 구체적인 실시예에서 중앙간극재는 폴리비닐클로라이드 또는 폴리아미드와 같은 열가소성재료로부터 형성된다.

각 제1 측면부재(20)와 제2 측면부재(22)는 중앙간극재와 접합하는 인접한 밀폐장치(32)로 채워지는 제1 밀폐홈(32A)과 제2 밀폐홈(32B)을 한정한다. 상기 제1 밀폐홈(32A)과 제2 밀폐홈(32B)은 유리창을 따라 형성되고 도면에서 도시되는 바와 같이 중앙간극재의 외부에 구비된다. 상기 제1 밀폐홈(32A)과 제2 밀폐홈(32B)은 방습성 밀폐장치(32)로 채워진다. 바람직하게 밀폐장치는 용융 부틸접착제(vapour resistant hot-melt butyl adhesive)를 포함하고 방습성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 또한 방습성질을 갖는 다른 밀폐장치가 당해 기술분야에 잘 알려져 있다. 상기 제1 밀폐홈(32A)과 제2 밀폐홈(32B)이 단면도 내에 사각으로 잘 도시되 있으나 본 발명의 필수 구성요소는 아니다.

금속밴드(34)는 제3 외부표면(19)을 덮도록 제공된다. 그러나 유리창에 연장하는 것보다는 금속밴드(34)가 제1 밀폐홈(32A)과 제2 밀폐홈(32B)의 주변을 따라 단부연결재(34A,34B)로 굽어진다. 상기 밀폐장치(32)는 금속밴드(34)의 외부표면에 접촉한다. 그러므로 상기 금속밴드(34)는 방습성-용융 부틸접착제(vapour resistant hot-melt butyl adhesive)가 중앙간극재(18)의 제3외부표면(19)과 밴드의 내부표면 사이에 들어가는 것을 방지한다. 상기 밴드는 박막의 스테인스틸 포일과 같은 강하고 방습되고 산화저항이 크고 낮은 열전도재료로 제작되는 것이 바람직하다.

도1과 도2에서 창문유닛은 필름(40)을 분할하는 내부공간을 포함한다. 상기 필름(40)은 창문유닛(10)의 절연값을 증가하지만 본 발명의 필수구성요소는 아니다. 도1의 구체적인 실시예에서 필름(40)은 단일필름(a single film)이고 도2의 구체적인 실시예에서 필름(40)은 이중필름(a dual film)이다. 이러한 경우에 필름은 헬리컬 스프링과 같은 바람직한 신축부재(42)에 의해 제1 측면부재(20)와 제2 측면부재(22)로부터 연장되어 내부공간(21) 내 필름(40)을 연장하고 각 유리창과 평행하게 된다. 각 신축부재(42)는 제1 측면부재(20)와 제2 측면부재(22)에 형성된 채널 내에 구비된다. 상기 필름을 연장하기 위한 수단을 포함하는 각 제1 측면부재(20)와 제2 측면부재(22)는 필름에 의해 분할된 내부공간을 밀폐하도록 외부로 돌기하고 필름(40)과 접촉하는 립(44)을 포함한다.

구체적인 실시예의 도1에 도시된 바와 같이 제1 측면부재(20)와 제2 측면부재(22)는 단일 내부필름을 갖도록 구비될 것이고 제1 측면부재(20)와 제2 측면부재(22)는 필름을 연장하기 위한 수단을 포함하지는 않는다. 그러나 구체적인 실시예에서 중앙간극재(18)는 도1에 도시된 바와 같이 단일필름의 구체적인 실시예의 비대칭 성질을 갖도록 얇은 서로 다른 프로파일을 가져야 한다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

Claims (3)

1. 공기층을 한정하는 한 쌍의 외부유리창(14,16)과,

   상기 외부유리창(14,16) 사이에 구비되며 서로 마주하는 중앙에 형성된 내부필름(40)을 지지하는 각각의 제1 측면부재(20) 및 제2 측면부재(22)와,

   상기 제1 측면부재(20)와 제2 측면부재(22) 사이에 외부표면(19)이 형성되게 구비됨과 동시에 상기 제1 측면부재(20)와 제2 측면부재(22)를 결합하는 중앙간극재(18)를 포함하며,

   상기 제1 측면부재(20)는 제1 밀폐홈(32A)을 한정하고 제2 측면부재(22)는 제2 밀폐홈(32B)을 한정하며, 상기 제1 밀폐홈(32A)과 제2 밀폐홈(32B)에 밀폐장치(32)가 각각 구비되며, 상기 외부표면(19)은 금속밴드(34)로 덮어씌어지는 절연창문에 있어서,

   상기 금속밴드(34)는, 상기 외부유리창(14,16)과 직접 접촉없이 제1 밀폐홈(32A)과 제2 밀폐홈(32B)으로 연장하는 단부연결재(34A,34B)를 포함하며,

   상기 단부연결재(34A,34B)는, 밀폐장치(32)를 상기 금속밴드(34) 및 중앙간극재(18)에서 분리하는 것을 특징으로 하는 절연창문.
2. 제1항에 있어서,

   상기 밀폐장치(32)는 부틸접착제(a butyl adhesive)를 포함하고 금속밴드(34)는 스테인레스스틸포일(a stainless steel foil)을 포함하는 것을 특징으로 하는 절연창문.
3. 삭제

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