KR101326192B1 - 발열체가 구비된 복층유리 - Google Patents

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Abstract

발열체가 구비된 복층유리가 개시된다. 개시된 복층유리는, 일정한 간격을 두고 서로 대면하도록 배치된 판유리들과, 판유리들 사이의 테두리를 따라 배치되는 것으로, 외피부재와, 외피부재의 내부 공간에 채워진 흡습제와, 외피부재에 관통 형성된 다수의 흡습구멍을 포함하는 간봉과, 판유리들 사이에 형성되며 간봉에 의해 밀봉된 공기층과, 판유리들 사이에 설치되어 공기층을 가열하는 발열체를 포함한다. 발열체로부터 발생되는 열에 의해 판유리들 사이의 공기층이 가열됨으로써 복층유리의 단열 성능이 향상되고, 판유리들도 함께 가열됨으로써 겨울철에 판유리들의 표면에 발생하는 결로나 성에를 방지할 수 있다.

Description

발열체가 구비된 복층유리{Multi-layer glass with heating unit}
본 발명은 복층유리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발열체를 구비하여 단열 성능이 향상된 복층유리에 관한 것이다.
복층유리는 2매 이상의 판유리를 일정한 간격을 두고 접착하고, 그 사이의 밀폐된 공간에 건조 공기를 봉입한 유리를 말하는 것으로, 단판유리에 비해 단열 성능이 뛰어난 장점이 있어서, 아파트와 같은 공동주택, 사무용 건물, 공장 등의 다양한 건축물에 널리 사용되고 있다.
이러한 복층유리는 일반적으로 동일한 넓이를 가진 2매 이상의 판유리와, 상기 판유리들 사이의 테두리에 설치되어 판유리들 사이의 간격을 일정하게 유지하고 판유리들 사이의 공간을 밀봉하는 간봉으로 구성된다. 상기 간봉은 스페이서(spacer)라고도 불리며, 통상적으로 알루미늄으로 제조되고, 그 내부에는 흡습제가 채워져 있어서, 판유리들 사이의 습기를 제거하도록 구성되어 있다.
최근, 에너지 절약을 위해 복층유리에 요구되는 단열 성능이 점차 높아지고 있으나, 2매의 판유리를 사용하는 종래의 2중유리는 이러한 높은 단열 성능을 만족시키기 어려운 문제점이 있었다. 이에 따라, 3매 이상의 판유리를 사용하는 3중유리, 4중유리 등으로 요구되는 높은 단열 성능을 만족시키려는 시도가 있어 왔다.
그런데, 복층유리에 사용되는 판유리의 매수가 늘어나게 되면 그만큼 복층유리의 두께와 무게가 증가하게 되어, 제조비용이 높아지고 취급이 힘들어지는 단점이 있다. 또한, 무게 증가로 인해 건축물에 과도한 하중이 가해짐으로써 건축물의 안전도에 문제가 될 수 있으며, 다량의 유리를 사용하므로 향후 폐기물 처리에 있어서도 문제가 될 수 있다.
또한, 종래의 복층유리에 있어서는, 겨울철 실내외간의 큰 온도차 및 스페이서(간봉)의 열전도성으로 인해 실내측 판유리에 결로나 성에가 발생하는 문제점도 있다.
특허문헌 1 : 대한민국 공개특허 제10-2006-0111228호 (2006. 10. 26. 공개) 특허문헌 2 : 대한민국 등록실용신안 제20-0279176호 (2002. 06. 08. 등록)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 판유리들 사이에 발열체를 배치함으로써 단열 성능을 향상시킬 수 있는 복층유리를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 복층유리는,
일정한 간격을 두고 서로 대면하도록 배치된 판유리들; 상기 판유리들 사이의 테두리를 따라 배치되는 것으로, 외피부재와, 상기 외피부재의 내부 공간에 채워진 흡습제와, 상기 외피부재에 관통 형성된 다수의 흡습구멍을 포함하는 간봉; 상기 판유리들 사이에 형성되며 상기 간봉에 의해 밀봉된 공기층; 및 상기 판유리들 사이에 설치되어 상기 공기층을 가열하는 발열체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 발열체는 상기 간봉의 내부에 설치될 수 있으며, 구체적으로는 상기 간봉의 외피부재의 내면에 부착될 수 있다.
또한, 상기 발열체는 상기 간봉의 외피부재의 상면에 부착될 수 있다.
또한, 상기 간봉의 다수의 흡습구멍은 상기 간봉의 길이방향을 따라 2열로 배열되고, 상기 발열체는 상기 다수의 흡습구멍의 2열 사이의 간격보다 작은 폭을 가지며 상기 다수의 흡습구멍의 2열 사이에서 상기 간봉의 길이방향을 따라 길게 연장될 수 있다.
또한, 상기 발열체에는 상기 간봉의 다수의 흡습구멍과 연통되는 다수의 관통구멍이 형성될 수 있다.
또한, 상기 간봉의 상면과의 사이에 공간을 형성하는 지지대가 설치되고, 상기 발열체는 상기 지지대에 부착될 수 있다.
여기서, 상기 지지대는, 상기 간봉의 상면과 간격을 두고 평행하게 배치된 평판부와, 상기 평판부의 폭방향의 양측 가장자리로부터 상기 간봉을 향해 직각으로 연장된 연장부를 포함하며, 상기 발열체는 상기 지지대의 평판부의 상면 또는 저면에 부착될 수 있다.
또한, 상기 지지대의 평판부에는 다수의 관통구멍이 형성되고, 상기 다수의 관통구멍은 상기 간봉과 상기 평판부 사이의 공간을 통해 상기 간봉의 다수의 흡습구멍과 연통될 수 있다.
또한, 상기 지지대의 다수의 관통구멍은 상기 간봉의 길이방향을 따라 2열로 배열되고, 상기 발열체는 상기 다수의 관통구멍의 2열 사이의 간격보다 작은 폭을 가지며 상기 다수의 관통구멍의 2열 사이에서 상기 간봉의 길이방향을 따라 길게 연장될 수 있다.
또한, 상기 다수의 관통구멍은 상기 지지대의 평판부의 폭방향 양측 가장자리에 슬릿 형상으로 형성되고, 상기 연장부는 상기 다수의 관통구멍 각각의 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 발열체에는 상기 지지대의 평판부에 형성된 다수의 관통구멍과 연통되는 다수의 관통구멍이 형성될 수 있다.
또한, 상기 발열체는, 면상의 탄소판과, 상기 탄소판을 덮는 절연체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 발열체는, 절연체로 둘러싸인 다수의 탄소사로 이루어진 선형의 탄소발열체를 일반사와 함께 직조하여 형성된 면상의 직물형 발열체일 수 있다.
또한, 상기 복층유리의 외부에 배치되며, 전원으로부터 공급된 전력을 상기 발열체와 연결된 전기배선을 통해 상기 발열체로 공급하는 전원제어박스를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전원제어박스에는 상기 발열체로 전력을 공급하거나 상기 발열체로 공급되는 전력을 차단하기 위한 온오프 스위치가 마련될 수 있다.
또한, 상기 판유리들 사이의 공기층 내에는 온도센서가 배치되고, 상기 온도센서는 신호선을 통해 상기 전원제어박스와 연결되며, 상기 전원제어박스 내부에는 상기 온도센서에서 감지된 온도에 따라 상기 발열체에 공급되는 전력을 제어하는 온도제어부가 마련될 수 있다.
또한, 상기 간봉은 판유리들의 하단부에 수평으로 배치된 수평간봉과 측부에 수직으로 배치된 수직간봉을 포함하며, 상기 발열체에 연결된 상기 전기배선과 상기 온도센서에 연결된 상기 신호선은 상기 수평간봉과 수직간봉의 사이를 통해 상기 복층유리의 외부로 인출되어 상기 전원제어박스에 연결될 수 있다.
또한, 상기 전원제어박스에는 상기 판유리들 사이의 온도를 조절하기 위한 온도조절 스위치가 마련될 수 있다.
또한, 상기 전원제어박스는 상기 복층유리의 테두리를 둘러싸는 프레임의 내부 또는 상기 복층유리가 설치되는 건축물의 창틀 내부에 설치될 수 있다.
또한, 상기 프레임 또는 상기 창틀의 실내측 표면에는 개구부가 마련되고, 상기 개구부를 통해 상기 전원제어박스에 마련된 스위치가 노출될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 복층유리에 의하면, 발열체로부터 발생되는 열에 의해 판유리들 사이의 공기층이 가열됨으로써, 실내외간의 단열 성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 판유리들도 함께 가열됨으로써 겨울철에 판유리들의 표면에 발생하는 결로나 성에를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 복층유리가 사용된 창호를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 복층유리의 일 실시예의 구성을 도시한 부분 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 복층유리의 다른 실시예의 구성을 도시한 부분 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 복층유리의 또 다른 실시예의 구성을 도시한 수직 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 지지대의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 6과 도 7은 도 2 내지 도 4에 도시된 발열체의 예들을 도시한 도면들이다.
도 8 내지 도 10은 각각 도 2 내지 도 4에 도시된 발열체의 변형예를 도시한 수직 단면도들이다.
도 11은 도 3에 도시된 발열체에 전력을 공급하는 구성을 도시한 부분 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 전원제어박스가 프레임 내부에 설치된 예를 도시한 부분 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 실시예들에 따른 복층유리에 대해 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.
도 1은 본 발명에 따른 복층유리가 사용된 창호를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 복층유리의 일 실시예의 구성을 도시한 부분 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 복층유리의 다른 실시예의 구성을 도시한 부분 사시도이다.
도 1을 참조하면, 복층유리(100)는 일반적으로 서로 소정 간격 이격된 2매 이상의 판유리들(110)과, 상기 판유리들(110) 사이에 설치되는 간봉(120)을 포함한다. 상기 간봉(120)은 통상적으로 스페이서(spacer)라고도 지칭된다. 상기 복층유리(100)는 그 테두리를 둘러싸는 사각틀 형상의 프레임(20)과 함께 복층유리 창호(10)를 구성하게 된다. 상기 복층유리(100)가 미닫이창이나 여닫이창에 사용될 경우, 일반적으로 상기 프레임(20)을 가진 복층유리 창호(10)가 건출물의 창틀에 설치된다. 한편, 상기 복층유리(20)가 고정창에 사용될 경우에는 별도의 창호 프레임이 사용되지 않고 건축물의 창틀에 직접 고정 설치될 수 있으므로, 상기 프레임(20)은 건축물의 창틀로 대체될 수 있다.
도 2와 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 복층유리(100)는, 2매의 판유리(110)와, 상기 판유리들(110) 사이에 배치되는 간봉(spacer, 120)과, 상기 판유리들(120) 사이에 형성되며 상기 간봉(120)에 의해 밀봉된 공기층(112)과, 상기 판유리들(110) 사이에 배치되어 상기 공기층(112)을 가열하는 발열체(130)를 포함한다.
구체적으로, 상기 2매의 판유리(110)는 동일한 넓이를 가진 사각판 형상으로서 일정한 간격을 두고 서로 대면하도록 배치된다.
상기 간봉(120)은 상기 판유리들(110) 사이의 간격을 유지시키기 위한 것으로, 상기 판유리들(110) 사이의 테두리를 따라 배치된다. 상기 간봉(120)은 대략 사각형의 단면 형상을 가지며, 그 일부 모서리는 경사지게 형성될 수 있다. 한편, 상기 간봉(120)은 사각형 이외에도 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.
상기 간봉(120)은 외피부재(121)와, 상기 외피부재(121)의 내부 공간에 채워진 흡습제(122)와, 상기 외피부재(121)에 관통 형성된 다수의 흡습구멍(123)을 포함한다.
상기 외피부재(120)는 유리판들(110) 사이의 간격을 유지할 수 있도록 알루미늄, 아연도금강, 스테인레스강과 같은 금속재로 이루어질 수 있다. 상기 흡습제(122)는 상기 공기층(112) 내의 습기를 흡수하여 제거하는 역할을 하는 것으로, 상기 외피부재(120) 내부에 채워진다. 상기 다수의 흡습구멍(123)은 상기 외피부재(120)의 상면에 간봉(120)의 길이방향으로 서로 소정 간격을 두고 배치되며, 이를 통해 공기층(112) 내의 습기가 외피부재(121) 내의 흡습제(122)에 흡수된다. 상기 다수의 흡습구멍(123)은 간봉(120)의 길이방향을 따라 2열로 배열될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며 1열로 배열되거나 3열 이상으로 배열될 수도 있다.
상기한 구성을 가진 간봉(120)의 양측면은 판유리들(110) 각각의 내면에 접착된다. 이를 위해, 상기 간봉(120)의 양측면과 판유리들(110) 사이에는 1차접착제(114)가 도포된다. 상기 1차접착제(114)는 부틸고무(butyl rubber)로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 간봉(120)의 외측면과 판유리들(110) 사이에는 2차접착제(116)가 도포된다. 상기 2차접착제(116)는 치오콜(thiokol)로 이루어질 수 있다. 상기한 바와 같이, 간봉(120)이 판유리들(110) 사이에 견고하게 접착됨으로써, 판유리들(110)과 간봉(120)이 견고하게 결합되고, 판유리들(110) 사이의 공기층(112)이 밀봉된다.
상기 공기층(112)은 판유리들(110) 사이에 형성되며, 상기 간봉(120)에 의해 밀봉된다. 상기 공기층(112)에는 건조 공기가 채워지며, 또한 아르곤 등의 불활성가스가 포함될 수 있다.
상기 발열체(130)는 상기 공기층(112)을 가열하기 위한 열을 발생시키는 것으로, 상기 간봉(120)에 설치될 수 있다. 상기 발열체(130)는, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 간봉(120) 중 판유리(110)의 하단부에 수평으로 배치된 부분에 설치되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지는 않으며, 상기 간봉(120) 중 판유리(110)의 양측단부에 수직으로 배치된 부분들이나 상단부에 수평으로 배치된 부분에도 설치될 수 있으며, 또한 2개 이상의 부분들에 설치될 수도 있다. 이하에서는, 설명과 도시의 편의를 위해 상기 간봉(120) 중 판유리(110)의 하단부에 수평으로 배치된 부분에 상기 발열체(130)가 설치된 예를 기준으로 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.
구체적으로, 상기 발열체(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 간봉(120)의 내부에 설치될 수 있으며, 바람직하게는 상기 간봉(120)의 외피부재(121)의 내면에 부착될 수 있다. 또한, 상기 발열체(130)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 간봉(120)의 외부에 설치될 수 있으며, 바람직하게는 상기 간봉(120)의 외피부재(121)의 상면에 부착될 수 있다.
도 2와 도 3에 도시된 상기 발열체(130)는 접착제를 사용하여 외피부재(121)에 접착될 수 있으며, 또는 나사 등을 사용하여 외피부재(121)에 고정될 수 있다.
상기 발열체(130)는 상기 간봉(120)의 길이방향을 따라 길게 연장된 형태로 설치될 수 있다. 이때, 상기 발열체(130)는 간봉(120)의 길이방향 전체에 설치될 수도 있으며, 간봉(120)의 길이방향 일부에만 설치될 수도 있다. 상기 발열체(130)의 길이는 복층유리(100)에 요구되는 단열 성능, 발열체(130)의 발열 성능 및 에너지효율 등을 고려하여 적정하게 결정될 수 있다.
상기 발열체(130)는 상기 간봉(120)의 외피부재(121)에 형성된 다수의 흡습구멍(123)을 막지 않는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 외피부재(121)에 2열로 다수의 흡습구멍(123)이 형성된 경우에는, 상기 발열체(130)는 다수의 흡습구멍(123)의 2열 사이의 간격보다 작은 폭을 가지고, 다수의 흡습구멍(123)의 2열 사이에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 판유리들(110) 각각의 두께는 대략 5mm 또는 그 이상일 수 있으며, 판유리들(110) 사이의 간격, 즉 공기층(112)의 두께는 대략 10mm ~ 25mm일 수 있다. 그리고, 상기 발열체(130)의 폭은 대략 5mm ~ 15mm일 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 복층유리의 또 다른 실시예의 구성을 도시한 수직 단면도이다. 도 4에 도시된 실시예는 도 2와 도 3에 도시된 실시예들과 발열체의 설치 구조에 있어서만 차이가 있을 뿐 다른 구성들은 모두 동일하므로, 이하에서는 발열체의 설치 구조에 대해서만 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복층유리(100)에 있어서, 상기 발열체(130)는 간봉(120)의 상면으로부터 소정 간격 이격되도록 배치된다. 이를 위해, 상기 간봉(120)의 상면과의 사이에 소정 높이의 공간을 형성하는 지지대(140)가 설치되고, 상기 지지대(140)에 상기 발열체(130)가 부착될 수 있다.
구체적으로, 상기 지지대(140)는, 상기 간봉(120)의 상면과 소정 간격, 예컨대 대략 2mm ~ 5mm 정도 이격되어 평행하게 배치된 평판부(141)와, 상기 평판부(141)의 폭방향의 양측 가장자리로부터 간봉(120)을 향해 직각으로 연장된 연장부(142)를 포함할 수 있다.
상기 발열체(130)는 상기 지지대(140)의 평판부(141)의 상면에 부착된다. 한편, 상기 발열체(130)는 상기 평판부(141)의 저면에 부착될 수도 있다.
상기 발열체(130)는 접착제를 사용하여 지지대(140)의 평판부(141)에 접착되거나 나사 등을 사용하여 지지대(140)의 편판부(141)에 고정될 수 있다. 상기 지지대(140)의 폭은 판유리들(110) 사이의 간격, 즉 공기층(112)의 두께와 동일할 수 있다.
상기 지지대(140)의 평판부(141)에는 공기층(112) 내의 습기가 통과하는 다수의 관통구멍(143)이 형성되며, 상기 다수의 관통구멍(143)은 지지대(140)의 길이방향으로 서로 소정 간격을 두고 배치된다. 상기 다수의 관통구멍(143)을 통과한 습기는 간봉(120)에 형성된 다수의 흡습구멍(123)을 통해 간봉(120) 내부에 채워진 흡습제(122)에 흡수된다. 상기 다수의 관통구멍(143)은 2열로 배열될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며 1열로 배열되거나 3열 이상으로 배열될 수도 있다. 또한, 상기 다수의 관통구멍(143)은 간봉(120)에 형성된 다수의 흡습구멍(123)의 위치와 일치되는 위치에 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 상기 지지대(140)에 형성된 다수의 관통구멍(143)과 간봉(120)에 형성된 다수의 흡습구멍(123)은 간봉(120)과 지지대(140)의 평판부(141) 사이에 형성된 공간(145)을 통해 서로 연통될 수 있으므로, 다수의 관통구멍(143)은 다수의 흡습구멍(123)과 어긋나는 위치에 형성될 수도 있다.
상기 발열체(130)는 상기 지지대(140)에 형성된 다수의 관통구멍(143)을 막지 않는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 지지대(140)에 2열로 다수의 관통구멍(143)이 형성된 경우에는, 상기 발열체(130)는 다수의 관통구멍(143)의 2열 사이의 간격보다 작은 폭을 가지고, 다수의 관통구멍(143)의 2열 사이에 배치될 수 있다.
상기한 구성을 가진 본 발명에 따른 복층유리(100)의 실시예들에 의하면, 상기 발열체(130)로부터 발생되는 열에 의해 판유리들(110) 사이의 공기층(120)이 가열됨으로써, 실내외간의 단열 성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 판유리들(110)도 함께 가열됨으로써 겨울철에 판유리들(110)의 표면에 발생하는 결로나 성에를 방지할 수 있다.
따라서, 2매의 판유리(110)만으로도 충분한 단열 효과를 얻을 수 있으므로, 종래에 3매 이상의 판유리를 사용함으로써 발생되는 제조비용의 상승과 건축물의 안전도 문제점을 해소할 수 있다. 또한, 향후 폐기물의 양도 줄일 수 있으므로 장기적으로 환경친화적인 제품이라고 할 수 있다.
특히, 도 4에 도시된 실시예에서는, 기존 간봉(120)의 구조를 변경하지 않고, 발열체(130)가 부착된 별도의 지지대(140)를 판유리들(110) 사이에 단순히 삽입 설치하면 되므로, 시공이 간편한 장점이 있다. 특히, 이미 제작되어 사용중인 복층유리(100)인 경우에도, 복층유리(110)의 일측 하단부의 간봉(120)을 상기 지지대(140)와 발열체(130)가 삽입될 수 있을 정도로만 제거하면, 상기 지지대(140)와 발열체(130)를 삽입 설치할 수 있는 장점이 있다.
아래의 표 1은 본 발명의 복층유리와 종래의 이중창 및 로이 삼중유리의 열관류율을 비교 시험한 결과를 나타낸 것이다.
여기에서, 본 발명의 복층유리로는 도 4에 도시된 실시예로서 2매의 판유리의 두께가 각각 5mm이고, 공기층의 두께는 25mm, 전체 두께가 35mm인 것이 사용되었다. 그리고, 종래의 이중창으로는 2매의 판유리의 두께가 각각 5mm이고, 공기층의 두께가 12mm, 전체 두께가 22mm인 이중유리가 2중으로 겹쳐진 상태로 사용되었다. 또한, 종래의 로이 삼중유리로는 3매의 판유리의 두께가 각각 5mm이고, 이들 사이의 2개의 공기층의 두께가 각각 10mm, 전체 두께가 35mm인 것이 사용되었다.
그리고, 본 시험은 외기 온도가 0℃이고, 실내 온도가 20℃, 실내 상대습도가 50%인 상태에서, KS에 규정된 "창호의 단열성 시험방법"에 의해 실시되었다. 본 발명의 복층유리에서는 발열체에 의해 공기층이 20℃로 가열된 상태에서 본 시험이 진행되었다.
상기 시험을 통해 측정된 열관류율은 아래 표 1에 기재된 바와 같다. 여기서 열관류율은 단위면적의 재료를 통하여 단위시간에 이동하는 열량을 말하고, 단위는 W/(㎡·K)로 나타내며, 열관류율이 낮을수록 단열 성능이 우수하다.
구분 본 발명의 복층유리 이중창 로이 삼중유리

열관류율

 1회 0.867 1.138 1.09
2회 0.867 1.132 1.09
3회 0.876 1.135 1.10
평균 0.870 1.135 1.093
위의 표 1을 보면, 본 발명의 복층유리의 열관류율이 종래의 이중창이나 로이 삼중유리에 비해 대략 20 ~ 30% 정도 낮다는 것을 알 수 있다. 이로써, 본 발명에 따른 복층유리의 단열 성능이 종래의 복층유리에 비해 훨씬 우수하다는 것이 입증되었다. 또한, 상기 시험을 통해, 본 발명의 복층유리에 있어서, 공기층의 온도를 대략 20℃ 정도로 가열하면 단열 성능이 향상될 뿐만 아니라 결로나 성에도 발생하지 않는다는 것을 확인할 수 있었다.
도 5는 도 4에 도시된 지지대의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 5를 참조하면, 상기 다수의 관통구멍(143)은 지지대(140)의 평판부(141)의 폭방향 양측 가장자리에 슬릿 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 연장부(142)는 상기 다수의 관통구멍들(143) 각각의 사이에 형성될 수 있다.
이 경우, 다수의 관통구멍(143)의 2열 사이의 간격이 넓어지게 되므로, 평판부(141)의 상면 또는 저면에 부착되는 발열체(130)의 폭이 넓어질 수 있다.
도 6과 도 7은 도 2 내지 도 4에 도시된 발열체의 예들을 도시한 도면들이다.
먼저, 도 6을 참조하면, 상기 발열체(130)는, 면상의 탄소판(134)과 상기 탄소판(134)을 덮는 절연체(135)를 포함하여 구성될 수 있다. 구체적으로, 절연체(135) 상에 탄소 페이스트를 도포하여 면상의 탄소판(134)을 형성하고, 그 탄소판(134) 위에 다시 절연체(135)를 덮어서 상기 발열체(130)를 제조할 수 있다. 상기 탄소판(134)에는 후술하는 바와 같이 전기배선(도 11의 151)이 연결되고, 이 전기배선(151)을 통해 전력이 공급된다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 상기 발열체(130)는, 절연체(139)에 의해 둘러싸인 다수의 탄소사(138)로 이루어진 선형의 탄소발열체(136)를 일반사(137)와 함께 직조하여 형성된 면상의 직물형 발열체일 수 있다. 상기 탄소사(138)에는 후술하는 바와 같이 전기배선(도 11의 151)이 연결되고, 이 전기배선(151)을 통해 전력이 공급된다.
상기한 바와 같이, 탄소판(134) 또는 탄소사(138)를 이용한 발열체(130)를 사용할 경우, 탄소 발열체는 전력이 공급되었을 때 신속하게 발열하는 응답특성이 우수하며, 발열시 원적외선을 방출하는 특성이 있어서 원적외선과 복사열에 의해 대상물을 가열하게 되므로 효율이 높아지는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 위에서는 상기 발열체(130)는 탄소판(134) 또는 탄소사(138)를 이용하는 것으로 도시되고 설명되었지만, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 본 발명의 발열체(130)로서 통상적으로 알려진 다양한 발열체, 예컨대 니크롬선을 이용한 발열체가 사용될 수도 있다.
도 8 내지 도 10은 각각 도 2 내지 도 4에 도시된 발열체의 변형예를 도시한 수직 단면도들이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 간봉(120)의 외피부재(121)의 내면에 상기 발열체(130)가 부착되거나, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 간봉(120)의 외피부재(121)의 상면에 상기 발열체(130)가 부착될 수 있다.
도 8과 도 9에 도시된 발열체(130)에는 상기 간봉(120)의 외피부재(121)에 형성된 다수의 흡습구멍(123)과 연통되는 다수의 관통구멍(133)이 형성될 수 있다. 또한, 도 10에 도시된 발열체(130)에는 상기 지지대(140)의 평판부(141)에 형성된 다수의 관통구멍(143)과 연통되는 다수의 관통구멍(133)이 형성될 수 있다.
도 8 내지 도 10에 도시된 실시예들에서, 도 7에 도시된 발열체(130)를 사용하게 되면, 선형의 탄소발열체들(136) 사이에 탄소발열체(136)가 배치되지 않은 부분이 존재하므로, 이 부분에 상기 다수의 관통구멍(133)이 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 간봉(120)에 형성된 다수의 흡습구멍(123)의 위치에 제한되지 않고, 상기 발열체(130)의 폭을 넓힐 수 있는 장점이 있다.
도 11은 도 3에 도시된 발열체에 전력을 공급하는 구성을 도시한 부분 사시도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 복층유리(100)는, 상기 발열체(130)에 전력을 공급하기 위한 전원제어박스(152)를 더 포함할 수 있다.
상기 전원제어박스(152)는 복층유리(100)의 외부에 배치되며, 전원케이블(153)을 통해 외부 전원으로부터 전력을 공급받아 발열체(130)와 연결된 전기배선(151)을 통해 발열체(130)로 전력을 공급하는 역할을 하게 된다. 상기 전원제어박스(152)에는 상기 발열체(130)로 전력을 공급하거나 상기 발열체(130)로 공급되는 전력을 차단하기 위한 온오프 스위치(154)가 마련될 수 있다.
상기 간봉(120)은 판유리들(110)의 하단부에 수평으로 배치된 수평간봉(120a)과 측부에 수직으로 배치된 수직간봉(120b)을 포함하며, 상기 발열체(130)에 연결된 전기배선(151)은 상기 수평간봉(120a)과 수직간봉(120b)의 사이를 통해 복층유리(110)의 외부로 인출된 후 상기 전원제어박스(152)에 연결될 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 복층유리(100)에는, 판유리들(110) 사이의 온도를 제어하기 위한 온도제어수단이 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 온도제어수단은, 판유리들(110) 사이, 즉 공기층(112)에 배치된 온도센서(155)와, 상기 온도센서(155)와 상기 전원제어박스(152)를 연결하는 신호선(156)과, 상기 전원제어박스(152) 내부에 마련된 온도제어부(158)를 포함할 수 있다.
상기 온도센서(155)는 상기 공기층(112)의 구석부위에 배치될 수 있으며, 상기 신호선(156)은 상기 전기배선(151)과 마찬가지로 상기 수평간봉(120a)과 수직간봉(120b)의 사이를 통해 복층유리(110)의 외부로 인출된 후 상기 전원제어박스(152)에 연결될 수 있다. 상기 온도제어부(158)는 상기 온도센서(155)에 의해 감지되어 신호선(156)을 통해 수신된 온도신호를 기 설정된 기준온도와 비교하여, 측정온도가 기준온도보다 높으면 발열체(130)에 공급되는 전력을 차단하고, 측정온도가 기준온도보다 낮으면 발열체(130)에 전력을 공급하는 기능을 가진다.
또한, 상기 전원제어박스(152)에는 상기 기준온도를 설정 및 변경하기 위한 온도조절 스위치(157)가 마련될 수 있다. 상기 온도조절 스위치(157)를 사용하여 복층유리(110) 내부의 온도를 제어할 수 있으므로, 실외 온도에 따라 복층유리(100)의 단열 성능을 적정하게 조절하여 에너지 소비효율을 향상시킬 수 있다. 한편, 상기 온도조절 스위치(157)에 전력의 온오프 기능이 포함될 수 있으며, 이 경우 상기 온오프 스위치(154)가 별도로 마련되지 않을 수 있다.
도 12는 도 11에 도시된 전원제어박스가 프레임 내부에 설치된 예를 도시한 부분 사시도이다.
도 12를 참조하면, 복층유리(100)의 테두리를 둘러싸는 프레임(20)에는 복층유리(100)가 끼워지는 장착홈(22)이 형성되어 있으며, 그 내부에는 일반적으로 빈 공간이 형성되어 있다. 상기 전원제어박스(152)는 상기 프레임(20)의 내부 공간에 설치될 수 있으며, 이 경우 상기 프레임(20)에는 도 11에 도시된 전기배선(151)과 신호선(156)이 통과하는 관통홀(23)이 형성된다. 또한, 상기 프레임(20)의 실내측 표면에는 상기 전원제어박스(152)에 마련된 적어도 하나의 스위치, 즉 온오프 스위치(154) 및/또는 온도조절 스위치(157)를 프레임(20) 외부로 노출시키기 위한 개구부(24)가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 개구부(24)를 통해 노출된 온오프 스위치(154)와 온도조절 스위치(157)를 실내에서 용이하게 조작할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 상기 복층유리(100)는 건축물의 창틀에 직접 고정 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 전원제어박스(152)는 건축물의 창틀 내부에 설치될 수 있으며, 상기 창틀의 실내측 표면에 상기 개구부(24)가 형성될 수 있다.
위에서 본 발명은 2매의 판유리(110)를 가진 복층유리, 즉 2중유리를 예로 들어 설명되었으며, 이는 2매의 판유리(110)로서도 충분한 단열 성능을 나타낼 수 있기 때문이다. 그러나, 본 발명에 따른 복층유리(100)는 2중유리, 3중유리 및 4중유리 등을 포함하는 의미로 사용된다. 즉, 본 발명의 복층유리(100)는 2중유리에 한정되지 않으며, 더욱 우수한 단열 효과를 얻기 위해서 3중유리 또는 4중유리 등에도 본 발명이 적용될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10...복층유리 창호 20...프레임
100...복층유리 110...판유리
112...공기층 114...1차접착제
116...2차접착제 120...간봉
121...외피부재 122...흡습제
123...흡습구멍 130...발열체
133...관통구멍 134...탄소판
135...절연체 136...탄소발열체
137...일반사 138...탄소사
139...절연체 140...지지대
141...평판부 142...연장부
143...관통구멍 151...전기배선
152...전원제어박스 153...전원케이블
154...온오프 스위치 155...온도센서
156...신호선 157...온도조절스위치
158...온도제어부

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  7. 일정한 간격을 두고 서로 대면하도록 배치된 판유리들;
    상기 판유리들 사이의 테두리를 따라 배치되는 것으로, 외피부재와, 상기 외피부재의 내부 공간에 채워진 흡습제와, 상기 외피부재에 관통 형성된 다수의 흡습구멍을 포함하는 간봉;
    상기 판유리들 사이에 형성되며 상기 간봉에 의해 밀봉된 공기층; 및
    상기 판유리들 사이에 설치되어 상기 공기층을 가열하는 발열체;를 포함하며,
    상기 간봉의 상기 공기층을 향한 상면과의 사이에 공간을 형성하는 지지대가 설치되고, 상기 발열체는 상기 지지대에 부착된 것을 특징으로 하는 복층유리.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 지지대는, 상기 간봉의 상면과 간격을 두고 평행하게 배치된 평판부와, 상기 평판부의 폭방향의 양측 가장자리로부터 상기 간봉을 향해 직각으로 연장된 연장부를 포함하며,
    상기 발열체는 상기 지지대의 평판부의 상면 또는 저면에 부착된 것을 특징으로 하는 복층유리.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 지지대의 평판부에는 다수의 관통구멍이 형성되고, 상기 다수의 관통구멍은 상기 간봉과 상기 평판부 사이의 공간을 통해 상기 간봉의 다수의 흡습구멍과 연통된 것을 특징으로 하는 복층유리.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 지지대의 다수의 관통구멍은 상기 간봉의 길이방향을 따라 2열로 배열되고, 상기 발열체는 상기 다수의 관통구멍의 2열 사이의 간격보다 작은 폭을 가지며 상기 다수의 관통구멍의 2열 사이에서 상기 간봉의 길이방향을 따라 길게 연장된 것을 특징으로 하는 복층유리.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 다수의 관통구멍은 상기 지지대의 평판부의 폭방향 양측 가장자리에 슬릿 형상으로 형성되고, 상기 연장부는 상기 다수의 관통구멍 각각의 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 복층유리.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 발열체에는 상기 지지대의 평판부에 형성된 다수의 관통구멍과 연통되는 다수의 관통구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 복층유리.
  13. 제 7항에 있어서,
    상기 발열체는, 면상의 탄소판과, 상기 탄소판을 덮는 절연체를 포함하는 것을 특징으로 하는 복층유리.
  14. 제 7항에 있어서,
    상기 발열체는, 절연체로 둘러싸인 다수의 탄소사로 이루어진 선형의 탄소발열체를 일반사와 함께 직조하여 형성된 면상의 직물형 발열체인 것을 특징으로 하는 복층유리.
  15. 제 7항에 있어서,
    상기 복층유리의 외부에 배치되며, 전원으로부터 공급된 전력을 상기 발열체와 연결된 전기배선을 통해 상기 발열체로 공급하는 전원제어박스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복층유리.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 전원제어박스에는 상기 발열체로 전력을 공급하거나 상기 발열체로 공급되는 전력을 차단하기 위한 온오프 스위치가 마련된 것을 특징으로 하는 복층유리.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 판유리들 사이의 공기층 내에는 온도센서가 배치되고, 상기 온도센서는 신호선을 통해 상기 전원제어박스와 연결되며, 상기 전원제어박스 내부에는 상기 온도센서에서 감지된 온도에 따라 상기 발열체에 공급되는 전력을 제어하는 온도제어부가 마련된 것을 특징으로 하는 복층유리.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 전원제어박스에는 상기 판유리들 사이의 온도를 조절하기 위한 온도조절 스위치가 마련된 것을 특징으로 하는 복층유리.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 전원제어박스는 상기 복층유리의 테두리를 둘러싸는 프레임의 내부 또는 상기 복층유리가 설치되는 건축물의 창틀 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 복층유리.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 프레임 또는 상기 창틀의 실내측 표면에는 개구부가 마련되고, 상기 개구부를 통해 상기 전원제어박스에 마련된 스위치가 노출되는 것을 특징으로 하는 복층유리.
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