KR101316813B1

KR101316813B1 - 탄소발열복층유리

Info

Publication number: KR101316813B1
Application number: KR1020120155853A
Authority: KR
Inventors: 김학성
Original assignee: 김재웅; 김학성
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-10-11

Abstract

본 발명은, 실내·외측 유리 사이에 복사열을 방출하는 발열부재를 설치함과 아울러 발열부재에서 발생하는 열이 복사 및 대류현상에 의해 하부에서 상부로, 상부에서 하부로 순환하면서 실내·외 공기의 열교환을 차단하여 실내·외 공기의 온도차에 의한 실내측 유리에 결로 현상이 발생하지 않도록 할 뿐만 아니라 난방효율을 극대화함으로써 사용자로 하여금 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 탄소발열복층유리에 관한 것이다.

Description

탄소발열복층유리{Carbon fever thermopane}

본 발명은, 탄소발열복층유리에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 실내·외측 유리 사이에 복사열을 방출하는 발열부재를 설치함과 아울러 발열부재에서 발생하는 열이 복사 및 대류현상에 의해 하부에서 상부로, 상부에서 하부로 순환하면서 실내·외 공기의 열교환을 차단하여 실내·외 공기의 온도차에 의한 실내측 유리에 결로 현상이 발생하지 않도록 할 뿐만 아니라 난방효율을 극대화함으로써 사용자로 하여금 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 탄소발열복층유리에 관한 것이다.

일반적으로 아파트와 같은 건축물의 실내 공간을 넓히기 위해 발코니를 실내 공간으로 확장하는 사례가 늘고 있는데, 이는 발코니의 확장으로 발코니와 실내 공간 사이의 창호가 철거되고 발코니를 따라 창호가 설치됨에 따라, 동절기에 실내의 난방 효율이 떨어진다.

또한, 실내와 실외를 구분하는 창호에 실내·외 공간의 온도 및 습도차로 인해 실내측 유리 표면에 결로 현상에 의한 성에가 생성될 수 있을 뿐만 아니라 이러한 성에는 사용자의 시야를 가리게 되고, 결로수가 창틀을 타고 내려와 실내의 창호 주변에 곰팡이 등이 발생하여 비위생적일 뿐만 아니라 아토피를 일으키는 원인이 되는 문제점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 근래에는 실내·외측 유리와, 상기 실내·외측 유리 사이의 간극에 아르곤 가스 또는 크립톤(kr) 가스와 같은 불활성 가스를 채우는 복층 유리가 제안되었다.

그러나 상기 복층 유리는, 가격이 고가일 뿐만 아니라 실내·외측 유리 사이의 간극에 손상이 발생할 경우, 실내·외측 유리 사이의 간극에 채워진 불활성 가스가 누출되며, 이로 인해 실내측 유리에 결로 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 결로 방지를 위한 다른 방법으로, 실내측 유리에 열선을 배치하고, 전원을 인가하여 발생하는 열로 결로 현상을 방지하나, 실내측 유리의 전면이 균일하게 가열될 수 없고 전체 표면에 열이 전달되지 않아 완전한 결로 현상을 방지할 수 없는 문제점이 있고, 열선이 배치된 부분과 열선이 배치되지 않은 부분과의 온도 차이로 인하여 유리이 변형 및 파손되는 문제점이 있었다.
[선행기술문헌]
대한민국 공개특허 10-2012-0001190호(공개일 2012.01.04.)

이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 결함을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 실내·외측 유리 사이에 설치된 발열부재에서 발생하는 열이 복사 및 대류현상에 의해 하부에서 상부로, 상부에서 하부로 순환하면서 실내·외 공기의 열교환을 차단함으로써, 실내·외 공기의 온도차에 의한 실내측 유리에 결로 현상이 발생하지 않도록 하는 탄소발열복층유리를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 발열부재의 열이 실내·외측 유리를 직접 가열하지 않음으로 유리의 손상을 방지함은 물론 구조가 간단하여 운반 및 설치 작업능률을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 경량화로 구조물의 안전성 및 원가를 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있는 탄소발열복층유리를 제공함에 있다.

본 발명 탄소발열복층유리는,

동일한 크기로 대응되는 실내·외측 유리와;

상기 실내·외측 유리의 간격을 일정하게 유지하면서 발열부재에서 발산되는 열이 외부로 전달되지 않도록 실내·외측 유리의 가장자리에 면접촉되는 몸체가 구비되고, 상기 몸체 내부에 관통되어 열의 이동을 차단하도록 하는 이동차단공간이 구비되며, 상기 몸체의 상면에 돌출되어 열차단부재 및 발열부재가 실내·외측 유리와 면접촉되지 않도록 수용하는 수용리브가 구비된 간격유지부재와;

상기 실내·외측 유리의 가장자리에 면접촉되도록 설치된 간격유지부재 중, 실내·외측 유리의 하단부에 설치된 간격유지부재 상면에 안착되어 열의 이동을 차단하도록 하는 열차단부재와;

상기 열차단부재에 안착되어 제어부의 제어에 따라 열을 발산하는 발열부재와;

상기 실내·외측 유리와 간격유지부재를 마감하여 실내·외측 유리 사이로 실외 공기가 이동되지 않도록 차단하는 마감부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 실내·외측 유리 사이에 설치된 발열부재에서 발생하는 열이 복사 및 대류현상에 의해 하부에서 상부로, 상부에서 하부로 순환하면서 실내·외 공기의 열교환을 차단하여 실내·외 공기의 온도차에 의한 실내측 유리에 결로 현상이 발생하지 않도록 함으로써, 창호 주변에 곰팡이가 발생하지 않아 위생적으로 사용할 수 있음은 물론 사용자로 하여금 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 의하면, 발열부재의 열이 실내·외측 유리를 직접 가열하지 않음으로 유리의 손상을 방지하여 제품의 수명을 연장시킴은 물론 구조가 간단하여 운반 및 설치하는 작업능률을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 경량화로 구조물의 안전성 및 원가를 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 분리사시도
도 2는 본 발명의 단면도
도 3은 본 발명 발열부재의 다른 실시예 단면도
도 4 내지 도 5는 본 발명의 사용상태도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 분리사시도이고, 도 2는 본 발명의 단면도이다.

본 발명 탄소발열복층유리(100)는, 동일한 크기로 대응되는 실내·외측 유리(110)(110')가 구성되고, 상기 실내·외측 유리(110)(110')의 간격을 일정하게 유지하면서 발열부재(140)에서 발산되는 열이 외부로 전달되지 않도록 실내·외측 유리(110)(110')의 가장자리에 면접촉되는 몸체(121)가 구비되고, 상기 몸체(121) 내부에 관통되어 열의 이동을 차단하도록 하는 이동차단공간(122)이 구비되며, 상기 몸체(121)의 상면에 돌출되어 열차단부재(130) 및 발열부재(140)가 실내·외측 유리(110)(110')와 면접촉되지 않도록 수용하는 수용리브(123)가 구비된 간격유지부재(120)가 구성되며, 상기 실내·외측 유리(110)(110')의 가장자리에 면접촉되도록 설치된 간격유지부재(120) 중, 실내·외측 유리(110)(110')의 하단부에 설치된 간격유지부재(120) 상면에 안착되어 열의 이동을 차단하도록 하는 열차단부재(130)가 구성되고, 상기 열차단부재(130)에 안착되어 제어부의 제어에 따라 열을 발산하는 발열부재(140)가 구성되며, 상기 실내·외측 유리(110)(110')와 간격유지부재(120)를 마감하여 실내·외측 유리(110)(110') 사이로 실외 공기가 이동되지 않도록 차단하는 마감부재(150)를 포함하여 구성되는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

삭제

상기 열차단부재(130)와 발열부재(140)는 접착부재(B)로 접착되는 것이 바람직하다.

상기 발열부재(140)는, 복사열을 통해 발열하고 대류현상을 유발시키는 발열체로, 세라믹스 발열체, 탄소발열체, 마그네슘 발열체 중 어느 하나이며, 상기 탄소발열체(carbon heater, 炭素發熱體)는 함침형, 필름형, 직조형, 직물형, 나노형, 반도체형, 봉형 발열체를 포함한다.

상기 마감부재(150)와 실내·외측 유리(110)(110')의 단부를 감싸 고정하는 프레임(160)을 더 포함하여 구성된다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 조립 및 작동과정을 설명한다.

먼저, 열차단부재(130) 및 발열부재(140)를 몸체(121) 상면에 순차적으로 안착시키는데, 상기 발열부재(140)에 연결되어 전기를 공급하는 전선은 몸체(121) 외부로 돌출되어야 하며, 상기 열차단부재(130) 및 발열부재(140)는 몸체(121)의 상면으로 돌출된 수용리브(123) 내면에 면접촉되도록 한다.

이때, 상기 발열부재(140)는 수용리브(123) 내면에 면접촉되어 실내·외측 유리(110)(110')와 직접 접촉되지 않음으로 발열부재(140)가 실내·외 유리(110)(110')를 직접 가열하지 않아 유리의 손상을 방지할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 발열부재(140)는, 전기를 통해 복사열을 방출하는 세라믹스 발열체와 탄소발열체(carbon heater, 炭素發熱體) 및 탄소발열봉 중 어느 하나이며, 상기 탄소발열체는, 탄소가 전기 저항에 의해 발열하는 것을 이용하여 만든 발열체를 말하는 것으로, 흑연 및 탄소-탄소복합재료가 사용되기도 하며, 금속과 같이 용융하는 일이 없기 때문에 30~1500℃ 이상의 열을 발생시킬 수 있는 것이고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 탄소발열봉은, 탄소 연료봉으로 보통 30~1000℃ 이상의 열을 발생시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 발열부재(140)와 열차단부재(130)는 접착부재(B)로 접착하여 일체로 형성할 수도 있는 것이다.

상기 간격유지부재(120)의 몸체(121) 상면에 열차단부재(130)와 발열부재(140)가 안착되면, 상기 간격유지부재(120)의 몸체(121) 양측면에 실내·외측 유리(110)(110')의 하단부 가장자리를 면접촉시키고, 상기 열차단부재(130)와 발열부재(140)가 안착되지 않은 간격유지부재(120)를 실내·외측 유리(110)(110')의 양측부와 상단부 가장자리에 면접촉시키면, 상기 실내·외측 유리(110)(110')는 간격유지부재(120)의 폭만큼 간격을 유지하게 된다.

상기의 과정으로 실내·외측 유리(110)(110')의 상·하단부 및 양측부와 간격유지부재(120)가 면접촉되면, 상기 실내·외측 유리(110)(110')의 내측면과 간격유지부재(120)의 몸체(121)를 코킹재의 일종인 실리콘 및 치오콜(thiokol)과 같은 마감부재(150)로 마감하여 고정시킴과 동시 실내·외측 유리(110)(110') 사이로 실외 공기가 이동되지 않는 탄소발열복층유리(100)의 제작이 완료된다.

여기서, 실내·외측 유리(110)(110')의 단부를 프레임(160)으로 감싸 형성할 수도 있는 것이다.

또한, 상기 발열부재(140)에 연결된 전선의 단부는 전원의 공급을 제어하는 제어부(미도시)에 연결되어야 하고, 상기 제어부(미도시)에는 직류전원 및 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 축전지에 축전된 전원을 이용할 수 있도록 연결되어야 한다.

상기의 과정으로 형성된 탄소발열복층유리(100)를 아파트의 베란다 및 건물의 창틀에 설치하는데, 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 탄소발열복층유리(100)의 발열부재(140)는 실내·외측 유리(110)(110')의 양측단부 및 하단부에 위치하도록 설치하는 것이 바람직하고, 상기 제어부(미도시)의 제어에 따라 발열부재(140)에 전원을 공급한다.

이때, 공급되는 전원으로 발열부재(140)에서 열이 발산함과 동시에 발산되는 열이 대류현상에 의해 실내·외측 유리(110)(110')의 상단부까지 하부에서 상부로 다시 상부에서 하부로 순환하는 과정을 반복하면서 실내·외측 유리(110)(110')를 통한 실내·외 공기의 열교환을 차단하여 난방효율을 극대화하면서 실내·외 공기의 온도차에 의한 실내측 유리에 결로 현상이 발생하지 않으며, 결로 현상이 발생하지 않음에 따라 결로수가 흘러내리지 않음으로 창호 주변에 곰팡이가 발생하지 않아 위생적으로 사용할 수 있는 것이다.

또한, 상기 발열부재(140)에서 발생하는 대부분의 열은 대류현상에 의해 실내·외측 유리(110)(110')의 하부에서 상부로 이동하나, 일부는 열차단부재(130)로 전달되는데, 상기 열차단부재(130)는 발열부재(140)에서 발산하는 열의 이동을 차단하여 상부로 이동하도록 하는 것이며, 상기 열차단부재(130)로 전달된 열은 간격유지부재(120)의 몸체(121)로 전달된다.

이때, 상기 몸체(121) 내부에 이동차단공간(122)이 형성되어 있으므로, 열의 이동을 차단함과 아울러 간격조절부재(120)로 전달되는 열손실을 최소로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 본 발명 탄소발열복층유리(100)의 무게 경량화로 구조물의 안전성을 높임은 물론 원가를 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 발열부재(140)에서 발생하는 열은 25~35℃를 유지하는 것이 바람직하나, 상기 발열부재(140)에서 발열되는 온도를 온도센서에서 측정한 값이 50℃가 넘으면, 제어부의 제어에 따라 전원을 공급을 중단할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명하였으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100: 탄소발열복층유리 110,110': 실내·외측 유리
120: 간격유지부재 130: 열차단부재
140: 발열부재 150: 마감부재
160: 프레임

Claims

동일한 크기로 대응되는 실내·외측 유리와;
상기 실내·외측 유리의 간격을 일정하게 유지하면서 발열부재에서 발산되는 열이 외부로 전달되지 않도록 실내·외측 유리의 가장자리에 면접촉되는 몸체가 구비되고, 상기 몸체 내부에 관통되어 열의 이동을 차단하도록 하는 이동차단공간이 구비되며, 상기 몸체의 상면에 돌출되어 열차단부재 및 발열부재가 실내·외측 유리와 면접촉되지 않도록 수용하는 수용리브가 구비된 간격유지부재와;
상기 실내·외측 유리의 가장자리에 면접촉되도록 설치된 간격유지부재 중, 실내·외측 유리의 하단부에 설치된 간격유지부재 상면에 안착되어 열의 이동을 차단하도록 하는 열차단부재와;
상기 열차단부재에 안착되어 제어부의 제어에 따라 발생하는 열이 복사 및 대류현상에 의해 하부에서 상부로, 상부에서 하부로 순환하도록 하는 발열부재와;
상기 실내·외측 유리와 간격유지부재를 마감하여 실내·외측 유리 사이로 실외 공기가 이동되지 않도록 차단하는 마감부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄소발열복층유리.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 열차단부재와 발열부재는 접착부재로 접착되는 것을 특징으로 하는 탄소발열복층유리.
청구항 1에 있어서,
상기 발열부재는, 복사열을 통해 발열하고 대류현상을 유발시키는 발열체로 세라믹스 발열체, 탄소발열체, 마그네슘 발열체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 탄소발열복층유리.
청구항 1에 있어서,
상기 마감부재와 실내·외측 유리의 단부를 감싸 고정하는 프레임을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄소발열복층유리.