KR101339951B1 - 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트 앤드 슬라이딩 시스템 창호 - Google Patents

고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트 앤드 슬라이딩 시스템 창호 Download PDF

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Abstract

PVC 단열재 및 폴리아미드 단열재의 폭을 최적화하고, 단열라인을 위치를 변경하고 창호 프레임의 열관류율 향상을 위해 아존 단열재를 삽입함으로써, 알루미늄 창호 프레임을 통해 발생하는 열손실을 차단할 수 있는, 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호가 제공된다.

Description

고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트 앤드 슬라이딩 시스템 창호 {Lift-and-sliding system window having aluminum window frame for high thermal insulating}
본 발명은 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 리프트-앤드-슬라이딩(Lift and Sliding 시스템 창호(System Window)에 사용되는 알루미늄 창호 프레임을 통해서 발생하는 열손실을 차단할 수 있도록 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호에 관한 것이다.
일반적으로, 아파트나 주택의 창호 또는 거실 등에 설치되는 창호의 종류는 개폐 방법에 따라 미닫이 창호, 미서기 창호, 여닫이 창호, 회전 창호, 붙박이 창호, 겹 창호, 리프트-앤드-슬라이딩(Turn and Tilt) 창호, 기타 특수한 창호 등이 있다.
최근 건축법시행령이 개정됨에 따라 아파트 발코니의 합법적인 확장이 가능해지면서 발코니 확장에 대한 건설사와 소비자의 관심이 증대되고 있으며, 이에 따라 기존의 창호에 비해 그 기능이 향상된 시스템-창호를 시장에서 요구하게 되었다. 여기서, 시스템-창호란 단순히 미닫이로 열리는 방식 이외에 위로 조금 열거나 혹은 기울려 열거나 하는 개폐가 가능한 창호를 말한다.
따라서 창호업체는 2중 및 3중 창호 시스템을 도입하여 단열 및 결로를 보강한 고기밀성 창호 시스템을 발코니에 설치하고 있으며, 기존에 비해 기밀성이 향상된 창호 시스템을 개발하여 왔다.
한편, 미서기 창이나 미서기 문과 같은 미서기 창호 시스템을 구성하는 창짝(내부에 유리창 등이 설치됨)과 창틀(건물 벽에 설치되어 내부에 창짝이 설치됨)의 가장 일반적인 구성은, 이동창 창짝이 슬라이딩 이동할 때 가이드 역할을 하는 레일을 구비한 창틀이 건물의 벽체에 설치되고, 창틀에 설치된 레일을 따라 이동창 창짝이 부드럽게 이동할 수 있도록 롤러가 외측에 설치되고 그리고 유리나 판재가 내측에 설치되는 단면 구조를 가진 창짝이 창틀 내부에 설치되는 구조를 가지고 있다.
그러나 이러한 일반적이고 단순한 구조에서는 창틀의 상부 레일 또는 하부레일과 창짝 사이에 틈이 생기게 되고, 그리고 창짝이 닫혔다고 하더라도 이동창이 되는 창짝과 고정창이 되는 창짝과 겹쳐지는 부분에서 틈이 생기게 되어서, 창호 시스템 전체에서 방음성, 기밀성(방풍성), 수밀성, 단열성, 내풍압성 등에 대한 양질의 성능을 기대하기 어렵다.
이를 보완하기 위하여 창틀과 창짝 사이에 방풍모나 방풍고무 개스킷의 밀봉부재를 붙여 성능 향상을 도모할 수 있으나, 밀봉이 이루어지는 방식의 한계로 인하여 방풍모 또는 방풍고무와 같은 밀봉부재에 의한 밀봉 효과가 높지 않으며 또한 시간이 경과함에 따라 밀봉부재에 변형이 오거나 마모가 진행됨에 따라 지속적인 성능 유지가 어려운 단점이 있다.
한편, 전술한 일반적인 구조의 미서기 창호 시스템의 단점을 보완하기 위하여 개발된 종래 기술의 하나로서, '리프트-앤드-슬라이딩(Lift & Sliding) 방식'이 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 방식에 따른 미서기 창호 시스템을 도시한 도면이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 이동창을 슬라이딩 이동시키는 경우에는 이동창 창짝(4)의 손잡이(4h)를 회전시키면 지렛대의 원리를 이용한 기구를 이용하여 창짝(4) 하부의 롤러(4a)를 창짝 하부로부터 하방으로 밀어내는 힘이 작용하게 되면 창틀(1)의 레일(1b) 상에 안착되어 있는 롤러(4a)의 반력으로 창짝(4) 전체가 레일(1b)로부터 들어 올려지고(도 1a의 'D' 부분 확대도 참조), 이에 따라 창틀(1)에 접촉하여 기밀 상태를 유지하고 있던 고무 개스킷 등의 하부 밀봉부재(3b)가 창틀(1)로부터 이격되면서 창짝(4)의 슬라이딩 이동이 원활하게 되는 구조를 갖는다.
또한, 도 1b에 도시된 바와 같이, 이동이 완료된 상태에서 이동창(4)의 창짝 손잡이(4h)를 반대 방향으로 회전시키면, 롤러(4a)가 창짝(4)의 하부 프레임 속으로 복귀하면서 창짝(4) 전체가 내려앉게 되고(도 2b의 'D' 부분 확대도 참조), 이로써 고무 개스킷 등의 하부 밀봉부재(3b)가 눌려지면서 창짝(4) 하부와 창틀(1) 사이의 하부 틈새를 밀봉하는 구조를 가지고 있다.
이때, 창짝(4) 하부와 창틀(1) 사이의 상부 틈새에 대한 밀봉은, 이동창 창짝(4)이 들어 올려 슬라이딩 이동하는 경우, 창짝(4)의 상부프레임에 설치된 상부 밀봉부재(3u)가 창틀(1)의 상부에 하방으로 설치된 상부 가이드(1a)에 대해 이격되고, 이동창 창짝(4)이 내려앉는 경우, 상부 밀봉부재(3u)가 상부 가이드(1a)와 접촉하여 밀봉을 이루게 된다.
한편, 종방향의 창틀과 창짝의 종방향 프레임 사이 부분은 이동창 창짝(4)의 횡방향 슬라이딩이 완료되어 창호가 완전히 닫히게 되는 경우, 고무 개스킷 등의 측면 밀봉부재(3s)가 눌려지면서 밀폐성을 갖는다.
그러나 이러한 리프트-앤드-슬라이딩 방식의 개폐 구조의 경우에는, 창짝을 개폐하고자 할 때, 창짝 하부에 설치된 롤러와 관련된 부품이 무거운 중량의 창짝을 들어 올리고 내려야 하므로 롤러 부분에 인가되는 집중 하중으로 인하여 역학적으로 불리할 뿐만 아니라 이렇게 창짝을 수시로 들어 올리고 내리는 기능을 수행하여야 하는 장치 부분의 부품의 경우에는 상당한 내구성을 가진 고성능의 부품이 필요한 단점이 있으며, 창짝의 크기가 어느 정도의 범위를 벗어나 커지게 되면 크기가 커진 창짝 프레임 및 유리창의 하중 부담을 극복하기 어렵기 때문에 적용가능한 창짝 크기에 제한을 가지는 문제점을 가지고 있다.
뿐만 아니라 하나의 창짝에서 하부 및 측면과 상부에서 밀봉을 달성하는 원리 및 밀봉 방향, 즉 밀폐방식이 각각 상이하여 일체성이 없기에, 서로 다른 밀폐방식이 마주치는 창짝과 창틀의 모서리 부분에서는 완벽한 밀폐 성능을 확보하기가 용이하지 않고, 나아가 창짝 상부에서의 밀폐는 상부 밀봉부재(3u)가 상부 가이드(1a)에 탄성적으로 밀착되는 약한 힘만으로 밀폐성을 확보하여야 하므로 완전 밀폐를 달성하기가 어려우며, 특히 상부 가이드를 통한 내, 외부의 열전달을 차단하기가 어려운 문제점도 가지고 있다.
한편, 단열 창호는 단열 및 방음을 목적으로 개발된 것으로서, 주거용 아파트, 주택 또는 사무실 등에 널리 사용된다. 이러한 단열 창호는 통상적으로 벽체에 일부가 내설되어 고정되는 창틀과 그 창틀에 결합되어 소정의 범위에서 이동하는 창문틀로 구성된다. 그 재질은 알루미늄 또는 PVC 등을 사용하고, 그 내부에는 열전도율이 작은 공기층을 형성함으로써 단열효율을 높이고, 창틀이나 창문틀에 단열을 위한 열교 차단재를 형성하기도 한다. 특히, 알루미늄 재질의 창호는 화재시에도 유해가스를 배출하지 않기 때문에 공공건물에는 필수적으로 채용되고 있으며, 고급 주택에도 널리 사용되고 있다.
하지만, 알루미늄 창호는 재질 자체가 열 전도성이 높은 알루미늄으로 형성되어 그 내부에 공기층을 형성하더라도 내외부의 열이 쉽게 전도되는 문제점이 있다. 이러한 이유로 단열이 어렵고 창호에 결로가 발생하는 문제점이 있다.
도 2a 내지 도 2c는 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호를 나타내는 도면으로서, 도 2a는 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호(10)의 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 A-A'를 절개선으로 하는 수평 단면도이고, 도 2c는 도 2a의 B-B'를 절개선으로 하는 수직 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 창호 프레임은 크게 상부 프레임, 하부 프레임, 좌측 프레임 및 우측 프레임으로 구성되며, 수평 단면(20)은 좌측 프레임(21), 교차 프레임(22) 및 우측 프레임(23)으로 구분되고, 수직 단면(30)은 하부 프레임(31) 및 상부 프레임(33)으로 구분된다.
종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호(10)에서 알루미늄을 창호 프레임으로 사용할 경우, 폴리아미드 단열재로 구현될 수 있는데, 이때, 열전도율이 높은 알루미늄 특성에 기인하여 창호 프레임을 통해 발생하는 열손실이 발생할 우려가 있다.
다시 말하면, 리프트-앤드-슬라이딩 방식의 시스템 창호는 공동주택 발코니확장 합법화 이후 조망권 확보와 단열성과 기밀성을 확보하기 위하여 주로 적용되는 창호 시스템이다. 이러한 시스템 창호는 고층건물에서 필요한 내풍압 성능 등을 만족하기 위하여 주로 알루미늄을 창호 프레임으로 사용하고 있다.
그러나 열전도율이 높은 알루미늄 특성에 기인하여 프레임을 통해 발생하는 열손실이 발생하여 동계 결로 현상으로 인하여 실내 마감재에 손상을 끼치는 등 민원을 발생시키고 있다. 또한, 최근 건물에너지를 절감하기 위하여 창호에서 높은 단열 성능을 현장에서 요구하고 있어 창호 프레임에서 적절한 열교 차단재에 의한 단열 처리가 필수적인 상황이다.
대한민국 공개특허번호 제2010-0086241호(공개일: 2010년 07월 30일), 발명의 명칭: "이중 열교 차단재를 구비한 단열 시스템 창호의 창틀 프레임 및 이의 조립방법" 대한민국 공개특허번호 제2009-0034152호(공개일: 2009년 04월 07일), 발명의 명칭: "리프트 및 슬라이딩 창호의 기밀유지장치" 대한민국 등록특허번호 제10-0729223호(출원일: 2006년 05월 30일), 발명의 명칭: "미서기 창호 시스템의 이동창 창짝 프레임 조립체의 이중결합 구조" 대한민국 등록특허번호 제10-0585457호(출원일: 2004년 09월 16일), 발명의 명칭: "리프트 슬라이딩 창호 개폐 시스템" 대한민국 등록특허번호 제10-0629618호(출원일: 2005년 06월 24일), 발명의 명칭: "리프트 타입 슬라이딩 창호" 대한민국 등록실용신안번호 제20-041895호(출원일: 2006년 04월 04일), 고안의 명칭: "슬라이드 창호의 창틀 프레임 구조"
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, PVC 단열재 및 폴리아미드 단열재의 폭을 최적화하고, 단열라인을 위치를 변경하고 창호 프레임의 열관류율 향상을 위해 아존 단열재를 삽입함으로써, 알루미늄 창호 프레임을 통해 발생하는 열손실을 차단할 수 있는, 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호를 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호는, 창호 프레임, 픽스창, 픽스창 프레, 슬라이딩창 및 슬라이딩창 프레임을 구비하고, 슬라이딩창이 창호 프레임에 고정 설치된 레일을 따라 슬라이딩되어 개폐되도록 구성된 리프트-앤드-슬라이딩(Lift-and-Sliding) 시스템 창호에 있어서, 각각 알루미늄 재질의 상부 프레임, 하부 프레임 및 좌우 측면 프레임의 결합에 의해 형성되고, 상기 픽스창 프레임에 대응하는 픽스(Fix)부 및 상기 슬라이딩창 프레임에 대응하는 슬라이딩(Sliding)부가 형성된 창호 프레임; 상기 창호 프레임의 단열을 위해 상기 창호 프레임의 픽스부 및 슬라이딩부에 각각 삽입 설치되는 제1 폴리아미드(Polyamide) 단열재; 상기 픽스부와 상기 창호 프레임 외측의 단열라인 일치를 위해 광폭으로 변경되어 상기 픽스부에 삽입 설치되는 제2 폴리아미드 단열재; 상기 창호 프레임의 단열을 위해 상기 창호 프레임의 픽스부 및 슬라이딩부에 각각 삽입 설치되는 제1 피브이씨(Poly Vinyl Chloride: PVC) 단열재; 상기 창호 프레임의 픽스부 상의 벤트부에 삽입 설치되는 제2 PVC 단열재; 상기 창호 프레임의 슬라이딩부 상의 벤트부 및 상기 슬라이딩부에 각각 삽입 설치되는 제3 PVC 단열재; 상기 창호 프레임의 외부 및 내부 사이에 삽입 체결되어 상기 창호 프레임의 열교를 차단하는 폴리스티렌 단열재; 및 상기 창호 프레임의 픽스부의 열관류율 향상을 위해 상기 픽스부에 삽입 설치되는 폴리우레탄 재질의 아존(A-zon) 단열재를 포함하여 구성된다.
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여기서, 상기 폴리스티렌 단열재는 상기 창호 프레임의 열관류율을 높이기 위해서 하부의 폭을 증가시켜 삽입 설치되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 창호 프레임의 전체 폭은 195㎜인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 창호 프레임은 수평 단면상에 상기 픽스창 프레임 및 슬라이딩창 프레임이 일부 중첩되는 교차(Meeting) 프레임이 형성되고, 상기 교차 프레임에서 단열라인을 형성하는 공기층에 PVC 단열재가 삽입 형성되고, 단열라인을 실내 쪽으로 그 위치를 이동시키도록 폴리아미드 단열재의 폭을 증가시키며, 상기 창호 프레임의 열관류율을 높이기 위해 아존 단열재가 삽입된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, PVC 단열재 및 폴리아미드 단열재의 폭을 최적화하고, 단열라인을 위치를 변경하고 창호 프레임의 열관류율 향상을 위해 아존 단열재를 삽입함으로써, 알루미늄 창호 프레임을 통해 발생하는 열손실을 차단할 수 있다. 이에 따라 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 단열 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 고단열 창호 프레임 구현을 통한 국부 열손실을 방지하여 결로 발생을 최소화할 수 있다. 이에 따라 건물에너지 절감을 위한 고성능 창호에 대한 정부시책에 대응할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 방식에 따른 미서기 창호 시스템을 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호를 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 좌측 프레임 수평 단면을 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 좌측 프레임 수평 단면과 구체적으로 비교하여 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 교차부 수평 단면을 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 교차부 수평 단면과 구체적으로 비교하여 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 우측 프레임 수평 단면을 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 우측 프레임 수평 단면과 구체적으로 비교하여 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 수직 단면을 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 수직 단면과 구체적으로 비교하여 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호를 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호와 비교하기 위한 시뮬레이션 해석 결과를 예시하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
일반적인 알루미늄 창호는 PVC 소재에 비해 낮은 단열성으로 수요 감소가 지속되었다. 하지만, 이러한 알루미늄 창호는 최근 초고층건물과 커튼월 창호의 수요 증가로 인해 역학적 강도와 단열성 높은 소재와 결합을 통한 고단열 창호에 대한 시장요구에 대응할 수 있고, 이에 따라 건물에너지 절감을 위한 고성능 창호에 대한 정부시책에 대응할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예로서, 고단열 창호 프레임 구현을 통한 국부 열손실을 방지하여 결로 발생을 최소화할 수 있는 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호가 제공된다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호를 나타내는 도면으로서, 도 3a는 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 C-C'를 절개선으로 하는 수평 단면도이고, 도 3c는 도 3a의 D-D'를 절개선으로 하는 수직 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호(100)는, 창호 프레임(110), 픽스창 프레임(120), 픽스창(130), 슬라이딩창 프레임(140) 및 슬라이딩창(150) 등으로 구성되어, 슬라이딩창(150)이 창호 프레임(110)에 고정 설치된 레일(도시되지 않음)을 따라 슬라이딩되어 개폐되도록 구성된다.
구체적으로, 리프트-앤드-슬라이딩 창호는 창문의 개폐를 위해서 레일 위를 미끄러질 수 있도록 창을 들어 올리는 기능을 구비하며, 창문을 닫은 후 레버를 위쪽으로 돌리면 창이 다운되어 창문과 창호 프레임(창틀)이 완전 밀착되며 잠금 상태가 되고, 레버를 아래쪽으로 돌리면 창문이 위로 약간 들려지며 창문이 옆으로 열릴 수 있는 상태인 열림 상태가 된다. 또한, 이러한 리프트-앤드-슬라이딩 창호는 그 기능 및 성능을 강화하기 위해 개폐 부위에 개스킷을 사용함으로써 시스템 창호에 사용될 수 있다.
여기서, 창호 프레임(110)은 크게 상부 프레임, 하부 프레임, 좌측 프레임 및 우측 프레임으로 구성되지만, 구체적으로, 도 3b에 도시된 수평 단면(200)은 좌측 프레임(210), 교차 프레임(220) 및 우측 프레임(230)으로 구분되고, 도 3c에 도시된 수직 단면(300)은 하부 프레임(310) 및 상부 프레임(330)으로 구분된다. 즉, 창호 프레임(110)은 하부 프레임(310), 상부 프레임(330), 좌측 프레임(210) 및 우측 프레임(230)을 포함하고, 추가적으로 수평 단면(200) 상에 교차 프레임(220)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호(100)는, 예를 들면, PVC 단열재 및 폴리아미드 단열재의 폭을 최적화하고, 단열라인을 위치를 변경하고 창호 프레임의 열관류율 향상을 위해 아존 단열재를 삽입함으로써, 알루미늄 창호 프레임을 통해 발생하는 열손실을 차단할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호(100)는, 창호 프레임, 픽스창, 픽스창 프레임, 슬라이딩창 및 슬라이딩창 프레임을 구비하고, 슬라이딩창이 창호 프레임에 고정 설치된 레일을 따라 슬라이딩되어 개폐되도록 구성된 리프트-앤드-슬라이딩(Lift-and-Sliding) 시스템 창호에 있어서, 창호 프레임, 제1 폴리아미드(Polyamide) 단열재, 제1 피브이씨(Poly Vinyl Chloride: PVC) 단열재, 폴리스티렌 단열재 및 아존(A-zon) 단열재를 포함한다.
창호 프레임은, 각각 알루미늄 재질의 상부 프레임, 하부 프레임 및 좌우 측면 프레임의 결합에 의해 형성되고, 상기 픽스창 프레임에 대응하는 픽스(Fix)부 및 상기 슬라이딩창 프레임에 대응하는 슬라이딩(Sliding)부가 형성된다.
제1 폴리아미드 단열재는 상기 창호 프레임의 단열을 위해 상기 창호 프레임의 픽스부 및 슬라이딩부에 형성된다. 또한, 제2 폴리아미드 단열재가 상기 픽스부와 상기 창호 프레임 외측의 단열라인 일치를 위해 광폭(Wide Range)으로 변경되어 최적화될 수 있다.
제1 PVC 단열재는 상기 창호 프레임의 단열을 위해 상기 창호 프레임의 픽스부 및 슬라이딩부에 형성된다. 또한, 제2 PVC 단열재가 상기 픽스부 상의 벤트부에 삽입되고, 제3 PVC 단열재가 상기 슬라이딩부 상의 벤트부 및 상기 슬라이딩부에 각각 삽입될 수 있다.
폴리스티렌 단열재는 상기 창호 프레임의 외부 및 내부 사이에 삽입 체결되어 상기 창호 프레임의 열교를 차단한다. 이때, 상기 폴리스티렌 단열재는 상기 창호 프레임의 열관류율을 높이기 위해서 하부의 폭을 증가시키는 것이 바람직하다.
아존(A-zon) 단열재는 폴리우레탄 재질의 단열재로서, 상기 창호 프레임의 픽스부의 열관류율 향상을 위해 삽입된다.
또한, 상기 창호 프레임은 수평 단면상에 상기 픽스창 프레임 및 슬라이딩창 프레임이 일부 중첩되는 교차(Meeting) 프레임이 형성되고, 상기 교차 프레임에서 단열라인을 형성하는 공기층에 PVC 단열재가 삽입 형성되고, 단열라인을 실내 쪽으로 그 위치를 이동시키도록 폴리아미드 단열재의 폭을 증가시키며, 창호 프레임의 열관류율을 높이기 위해 아존 단열재가 삽입될 수 있다.
이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호(100)는, 알루미늄 창호 프레임을 통해 발생하는 열손실을 차단할 수 있고, 고단열 창호 프레임 구현을 통한 국부 열손실을 방지하여 결로 발생을 최소화할 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 좌측 프레임 수평 단면을 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 좌측 프레임 수평 단면과 구체적으로 비교하여 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도 4의 a)는 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 좌측 프레임(21) 수평 단면을 나타내고, 도 4의 b)는 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 좌측 프레임(210) 수평 단면을 각각 나타낸다.
도 4의 a)를 참조하면, 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호는, 픽스부 폴리아미드 단열재에 적어도 하나 이상의 공기층의 형성되어 있는데, 알루미늄 창호 프레임은 재질 자체가 열 전도성이 높은 알루미늄으로 형성되어 그 내부에 공기층을 형성하더라도 내외부의 열이 쉽게 전도되며, 이러한 이유로 단열이 어렵고 창호에 결로가 발생하게 된다. 또한, 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩시스템 창호는 열교 차단재가 상기 창호 프레임에 결합하게 되는데, 시공성이 떨어진다는 문제점이 있다.
도 4의 b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 경우, 제2 폴리아미드 단열재(211)의 폭을 광폭으로 늘려서 최적화함으로써 창호 프레임(110)의 단열을 증가시킨다.
또한, PVC 단열재(212)의 폭이 광폭으로 최적화되어 창호 프레임(110)의 단열을 증가시킨다.
또한, 도면부호 213 및 216으로 도시된 바와 같이, 창호 프레임(110)의 전체 폭을 190㎜에서 195㎜로 최적화함으로써 창호 프레임(110)의 단열을 증가시킨다. 즉, 창호 프레임(110)의 전체 폭을 195㎜로 증가시키기 위해서 그 크기를 각각 변경한다.
또한, 창호 프레임(110)의 열관류율을 높이기 위해 열교차단재인 폴리스티렌(Polystyrene: PS) 단열재(214)의 폭을 50㎜에서 55㎜로 최적화함으로써 창호 프레임(110)의 단열을 증가시킨다. 여기서, 열관류는 열이 벽과 같은 고체를 통하여 공기층에서 공기층으로 열이 전달되는 것을 말하며, 단위시간에 1㎡의 단면적을 1℃의 온도차로 있을 때 흐르는 열량을 열관류율이라 하며, K(kcal/㎡.h.℃)로 나타낸다.
또한, PVC 단열재(215)는 그 성능을 향상시키기 위해 공기층이 삽입된 형태로 가공한다.
한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 교차부 수평 단면을 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 교차부 수평 단면과 구체적으로 비교하여 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도 5의 a)는 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 교차 프레임(22) 수평 단면을 나타내고, 도 5의 b)는 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 교차 프레임(220) 수평 단면을 각각 나타낸다.
도 5의 b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 경우, 먼저, PVC 단열재(221)의 폭을 줄여서 최적화한다.
또한, 단열라인을 형성하기 위한 공기층에 PVC 단열재(222)를 삽입한다.
또한, 단열라인을 실내 쪽으로 그 위치를 이동시키고, 폴리아미드 단열재(223)의 폭을 증가시켜 최적화한다.
또한, 창호 프레임 전체의 열관류율을 높이기 위해서 폴리우레탄 수지 단열재인 아존(A-zon) 단열재(224)를 삽입한다.
여기서, 아존(A-zon) 단열재는 알루미늄 압출바의 실외면과 실내면 중간에서 모든 구조적 물리적 및 건축공학적 성질은 알루미늄의 특성에 필적하면서도 알루미늄의 높은 열전도율을 차단시킬 수 있다.
예를 들면, Azon SU-207-35T는 2액형 폴리우레탄 수지 계열의 단열재로서 단열 창호에서 요구되는 구조적 강도 및 단열성 등을 만족시킬 수 있다. 또한, 열전도율이 1인치 두께당 약 0.98 BTU로서 알루미늄의 열전도율(약 1,505 BTU)보다 1/1,500으로서 목재에 거의 필적하며, 취성이 없는 높은 강도(약 5,500 PSI의 인장강도)와 아울러 팽창계수가 알루미늄과 상응한다.
한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 우측 프레임 수평 단면을 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 우측 프레임 수평 단면과 구체적으로 비교하여 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도 6의 a)는 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 우측 프레임(23) 수평 단면을 나타내고, 도 6의 b)는 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 우측 프레임(230) 수평 단면을 각각 나타낸다.
도 6의 b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 경우, 단열라인을 실내 쪽으로 그 위치를 이동시키고, 폴리아미드 단열재(231)의 폭을 증가시켜 최적화한다.
또한, 도면부호 232로 도시된 바와 같이, 단열라인을 실내 쪽으로 그 위치를 이동시키기 위해 벤트(Vent)부에 PVC 단열재(232)를 삽입한다.
또한, 단열 성능 향상을 위한 PVC 단열재(233)를 삽입한다.
또한, 도면부호 234 및 237로 도시된 바와 같이, 창호 프레임의 전체 폭을 190㎜에서 195㎜로 최적화함으로써 창호 프레임의 단열을 증가시킨다. 즉, 창호 프레임의 전체 폭을 195㎜로 증가시키기 위해서 그 크기를 각각 변경한다.
또한, PVC 단열재(235)의 폭을 광폭으로 증가시켜 최적화한다.
또한, 폴리아미드 단열재(236)의 폭을 광폭으로 증가시켜 최적화한다.
또한, 창호 프레임(110)의 열관류율을 높이기 위해 열교 차단재인 폴리스티렌 단열재(238)의 폭을 증가시켜 최적화한다.
한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 수직 단면을 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 수직 단면과 구체적으로 비교하여 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도 7의 a)는 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 하부 프레임(31) 수직 단면을 나타내고, 도 7의 b)는 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 하부 프레임(310) 수직 단면을 각각 나타낸다.
도 7의 b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호의 경우, 픽스창의 픽스(Fix)부 및 슬라이딩창의 슬라이딩(Sliding)부로 구분되며, 각각 벤트(Vent)부가 형성된다.
먼저, 픽스부의 폴리아미드(Polyamide) 단열재(311)의 폭을 변경하여 최적화한다.
또한, 슬라이딩부의 폴리아미드 단열재(312)의 폭을 변경하여 최적화한다. 이때, 상기 픽스부의 폴리아미드 단열재(311)와 상기 슬라이딩부의 폴리아미드 단열재(312)는 서로 상이하게 형성된다.
또한, 픽스부 상의 벤트부에 PVC 단열재(313)를 삽입한다.
또한, 슬라이딩부 상의 벤트부 및 상기 슬라이딩부의 내부에 PVC 단열재(314)를 각각 삽입한다.
또한, 도면부호 315로 도시된 바와 같이, 폴리아미드 단열재의 삽입을 위해서 각각 프레임 사이의 폭을 감소시킨다. 즉, 창호 프레임(110)의 폴리아미드 단열재를 광폭으로 변경하기 위해서 각각 프레임 사이의 폭을 감소시킨다.
또한, 픽스부와 창호 프레임의 단열라인을 일치시키기 위해 상기 창호 프레임(110)의 폴리아미드 단열재(316)를 광폭으로 변경하여 최적화한다.
또한, 도면부호 317로 도시된 바와 같이, 슬라이딩부의 창호 프레임의 높이를 감소시킨다.
또한, 창호 프레임(110)의 열관류율을 높이기 위해서 열교 차단재인 폴리스티렌 단열재(318)의 하부 폭을 증가시켜 최적화한다.
또한, 도면부호 319로 도시된 바와 같이, 픽스부 상의 벤트부의 단열라인 위치를 외측으로 변경한다.
또한, 픽스부의 열관류율을 높이기 위해 폴리우레탄 수지 단열재인 아존(A-zon) 단열재(321)를 픽스부의 내부에 삽입한다.
한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호를 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호와 비교하기 위한 시뮬레이션 해석 결과를 예시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호는, 도 8 및 하기의 표 1에 도시된 바와 같이, 비교예인 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호에서 창호 프레임의 열관류율은 그 평균값이 2.678이고, 본 발명의 실시예에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호에서 창호 프레임의 열관류율은 그 평균값이 1.998로 측정되었다.
또한, 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호에서 글래스의 열관류율은 그 평균값이 1.850이고, 본 발명의 실시예에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호에서 창호 프레임의 열관류율은 그 평균값이 0.848로 측정되었다. 결국, 종래의 기술에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호에서 창호 전체의 열관류율은 2.547이고, 본 발명의 실시예에 따른 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호에서 창호 프레임의 열관류율은 1.372로 측정되었다.
Figure 112011054561906-pat00001
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 리프트-앤드-슬라이딩 시스템 창호
110: 창호 프레임(창틀)
120: 픽스창 프레임
130: 픽스창
140: 슬라이딩창 프레임
150: 슬라이딩창
200: 수평 단면
210: 좌측 프레임
220: 교차 프레임
230: 우측 프레임
300: 수직 단면
310: 하부 프레임
330: 상부 프레임

Claims (6)

  1. 창호 프레임(110), 픽스창(130), 픽스창 프레임(120), 슬라이딩창(150) 및 슬라이딩창 프레임(140)을 구비하고, 슬라이딩창(150)이 창호 프레임(110)에 고정 설치된 레일을 따라 슬라이딩되어 개폐되도록 구성된 리프트-앤드-슬라이딩(Lift-and-Sliding) 시스템 창호에 있어서,
    각각 알루미늄 재질의 상부 프레임, 하부 프레임 및 좌우 측면 프레임의 결합에 의해 형성되고, 상기 픽스창 프레임에 대응하는 픽스(Fix)부 및 상기 슬라이딩창 프레임에 대응하는 슬라이딩(Sliding)부가 형성된 창호 프레임(110);
    상기 창호 프레임(110)의 단열을 위해 상기 창호 프레임(110)의 픽스부 및 슬라이딩부에 각각 삽입 설치되는 제1 폴리아미드(Polyamide) 단열재;
    상기 픽스부와 상기 창호 프레임(110) 외측의 단열라인 일치를 위해 광폭으로 변경되어 상기 픽스부에 삽입 설치되는 제2 폴리아미드 단열재;
    상기 창호 프레임(110)의 단열을 위해 상기 창호 프레임(110)의 픽스부 및 슬라이딩부에 각각 삽입 설치되는 제1 피브이씨(Poly Vinyl Chloride: PVC) 단열재;
    상기 창호 프레임(110)의 픽스부 상의 벤트부에 삽입 설치되는 제2 PVC 단열재;
    상기 창호 프레임(110)의 슬라이딩부 상의 벤트부 및 상기 슬라이딩부에 각각 삽입 설치되는 제3 PVC 단열재;
    상기 창호 프레임(110)의 외부 및 내부 사이에 삽입 체결되어 상기 창호 프레임(110)의 열교를 차단하는 폴리스티렌 단열재; 및
    상기 창호 프레임(110)의 픽스부의 열관류율 향상을 위해 상기 픽스부에 삽입 설치되는 폴리우레탄 재질의 아존(A-zon) 단열재
    를 포함하는 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트 앤드 슬라이딩 시스템 창호.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리스티렌 단열재는 상기 창호 프레임(110)의 열관류율을 높이기 위해서 하부의 폭을 증가시켜 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트 앤드 슬라이딩 시스템 창호.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 창호 프레임(110)의 전체 폭은 195㎜인 것을 특징으로 하는 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트 앤드 슬라이딩 시스템 창호.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 창호 프레임(110)은 수평 단면상에 상기 픽스창 프레임(120) 및 슬라이딩창 프레임(140)이 일부 중첩되는 교차(Meeting) 프레임(220)이 형성되고, 상기 교차 프레임(220)에서 단열라인을 형성하는 공기층에 PVC 단열재(222)가 삽입 형성되고, 단열라인을 실내 쪽으로 그 위치를 이동시키도록 폴리아미드 단열재(223)의 폭을 증가시키며, 상기 창호 프레임(110)의 열관류율을 높이기 위해 아존 단열재(224)가 삽입된 것을 특징으로 하는 고단열의 알루미늄 창호 프레임을 구비한 리프트 앤드 슬라이딩 시스템 창호.
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