KR101395535B1 - 자기를 이용한 창호 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자석과 영구자석을 이용하여 창호를 열고 닫음에 따라 잠금 작용이 이루어지고, 창호를 열기 위해서는 전자석에 전원을 인가하여 척력이 발생하게 하는 간단한 동작으로 창호의 잠금 및 해제가 이루어지게 함으로써, 조작이 쉬울 뿐만 아니라 잠금과 도난 방지 효과를 높일 수 있게 한 창호 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 창호가 움직이기 시작하면 자기 부상 방식으로 창호틀로부터 이격되어 창호와 창호틀이 접촉되지 않고 슬라이딩이 가능하게 함으로써, 창호의 개폐 동작이 부드럽고 신속하게 이루어질 뿐만 아니라 소음 등의 발생을 최소화하면서도 누구든지 쉽게 열고 닫을 수 있도록 한 자기를 이용한 창호 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 창호가 닫혀진 상태와 같이 전자석에 자기력이 발생되지 않은 경우, 창호와 창호틀의 맞물림이 우수하기 때문에 창호와 창호틀 사이의 틈새를 최소화하여 줌으로써, 창호와 창호틀의 맞물리는 틈새를 통해 생길 수 있는 방음·단열·기밀·수밀 및 내풍압 성능을 향상시킬 수 있도록 한 자기를 이용한 창호 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

Description

자기를 이용한 창호 시스템{DOORS AND WINDOWS SYSTEM USING MAGNETIC}

본 발명은 자기를 이용한 창호 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영구자석과 전자석을 이용하여 방범과 록킹 동작이 부드럽고 신속하게 이루어지고, 특히 창호와 창호틀 사이의 틈새를 최소화할 수 있게 되어 방음·단열·기밀·수밀 및 내풍압 성능을 향상시킬 수 있도록 한 자기를 이용한 창호 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 창호 시스템은 사각의 프레임 격자 형태로 제작되어 벽체 등에 장착되는 창호틀과, 이 창호틀 내에서 슬라이딩되면서 이용자가 드나들 수 있도록 열리고 닫히는 창호를 포함한다.

특히, 창호틀에는 창호가 미리 정해진 방향으로 슬라이딩이 이루어질 수 있도록 가이드(레일)가 형성되며, 가이드는 창호의 숫자에 맞게 한 쌍이 서로 나란하게 형성되어 각각 창호가 슬라이딩 안내를 받을 수 있도록 안내한다.

한편, 상기 가이드에 삽입되는 창호의 하부에는 롤러(호차)를 더 구비하기도 한다. 롤러는 가이드를 따라 창호가 부드럽고 조용하게 움직일 수 있도록 안내하는 역할을 한다.

하지만, 이러한 종래의 창호 시스템은 다음과 같은 문제점이 있었다.

(1) 도난 방지 및 록킹을 위하여 별도의 잠금장치를 구비하여야 한다. 이러한 잠금장치는 창호를 닫은 다음 다시 잠금 동작을 취해야 하기 때문에 노약자나 어린이들에게 잠금 동작이 어렵거나 쉽게 잊어 버려 범죄에 노출되는 경우가 발생한다.

(2) 잠금장치 또한 걸림쇠 등을 돌려서 고정시켜야 하기 때문에 어린이나 노약자들은 이러한 걸림쇠를 정확하게 돌려 잠금 작용이 일어나게 하는데에 번거로움이 있었다.

(3) 이러한 종래의 잠금장치는 창호를 닫음에 따라 록킹이 이루어지도록 창호에 장착되는 걸림쇠와 실질적으로 이 걸림쇠가 걸리게 하여 잠금 작용이 이루어지도록 창호틀에 장착되는 스트라이커를 포함하여 구성된다. 이때, 스트라이커는 그 일부가 창호틀(창호와 맞물리기 위해 마주보는 방향)의 폭방향으로 돌출되어 있어 미관을 해치는 요인이 되었다.

(4) 이처럼 록킹을 위해 돌출된 스트라이커로 인하여 창호와 창호틀 사이에는 틈새가 생기게 된다. 틈새는 그 사이로 외부로부터 빗물이나 먼지 등이 유입될 우려가 있기 때문에 이로 인하여 내풍압성·내수밀성·내기밀성 및 방음성을 저하시키는 요인으로 작용된다.

(5) 이에 잠금장치에는 상기 (4)항의 문제점을 해결하기 위하여 모헤어나 가스켓 등의 보조재를 더 구비해야 하기 때문에, 전체적으로 구조가 복잡해질 뿐만 아니라 그만큼 제조비용을 증가시키는 요인이 되고 있다.

(6) 하지만, 이러한 보조재는 틈새를 막는 데에는 효과적이나 반대로 창호와 창호틀 사이의 밀착성(마찰력)을 높일 뿐만 아니라 창호의 중량이 늘어나게 되어 노약자나 어린이가 쉽게 창호를 열고 닫게 하는 것을 방해하였다. 특히, 이는 화재와 같은 긴급 상황이 발생시 인명피해로 이어질 우려가 있다.

(7) 또한, 기존의 잠금장치는 스트라이커가 창호틀에 스크류(나사)에 의해 체결고정되기 때문에, 창호의 잦은 개방으로 인하여 가해지는 충격에 의해 마모와 파손 등이 발생하게 된다. 이에 이러한 스트라이커를 교체하거나 잠금장치 전체를 교체 및 수리해야 하는 번거로움이 있었다.

(8) 창호틀로부터 돌출된 스트라이커 때문에 창호와 창호틀 사이에는 약간의 틈새가 발생한다. 이 틈새로 노루발못뽑이를 끼워서 젖히게 되면 잠금장치가 해제되어 버리기 때문에 방범에 취약한 점이 있었다.

(9) 한편, 슬라이딩이 원활하게 이루어지게 하기 위하여 롤러(호차) 등의 장착으로 인하여 창호틀과 창호 사이에 미리 정해진 간격이 있어야 한다. 이러한 간격은 상술한 바와 같이 이물질이나 먼지 등의 유입으로 인하여 내풍압성·내수밀성·내기밀성 및 방음성을 저하시키는 요인으로 작용한다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 전자석과 영구자석을 이용하여 창호를 열고 닫음에 따라 잠금 작용이 이루어지고, 창호를 열기 위해서는 전자석에 전원을 인가하여 척력이 발생하게 하는 간단한 동작으로 창호의 잠금 및 해제가 이루어지게 함으로써, 조작이 쉬울 뿐만 아니라 잠금과 도난 방지 효과를 높일 수 있게 한 창호 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 창호가 움직이기 시작하면 자기 부상 방식으로 창호틀로부터 이격되어 창호와 창호틀이 접촉되지 않고 슬라이딩이 가능하게 함으로써, 창호의 개폐 동작이 부드럽고 신속하게 이루어질 뿐만 아니라 소음 등의 발생을 최소화하면서도 누구든지 쉽게 열고 닫을 수 있도록 한 자기를 이용한 창호 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 창호가 닫혀진 상태와 같이 전자석에 자기력이 발생되지 않은 경우, 창호와 창호틀의 맞물림이 우수하기 때문에 창호와 창호틀 사이의 틈새를 최소화하여 줌으로써, 창호와 창호틀의 맞물리는 틈새를 통해 생길 수 있는 방음·단열·기밀·수밀 및 내풍압 성능을 향상시킬 수 있도록 한 자기를 이용한 창호 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자기를 이용한 창호 시스템은, 한 쌍의 측면바 사이에 하부바와 상부바가 장착되어 벽체 등에 설치되는 창호틀, 및 이 창호틀에 슬라이딩 가능하게 장착되는 창호를 포함하는 창호 시스템에 있어서, 창호를 닫았을 때에 서로 맞닿는 측면바 및 창호에, 이 창호의 슬라이딩 방향으로 서로 마주보게 설치된 영구자석 및 ; 상기 창호의 저부에 전체 길이에 걸쳐 장착된 초전도 자석 코일인 전자석(210); 상기 창호의 동작 스트로크의 길이로 상기 전자석과 상하 나란하게 위치하도록 하부바에 설치되는 영구자석; 상기 창호틀에 장착되어 창호의 열림 및 닫힘 상태를 검출하기 위한 제1센서 및 제2센서; 상기 창호에 설치되어 창호의 개폐 동작에 따라 상기 제1센서 및 제2센서 사이에서 움직이는 동작감지센서; 창호틀 또는 창호에 장착되며, 상기 동작감지센서의 위치를 검출한 제1센서 및 제2센서의 신호 및 동작감지센서의 신호를 바탕으로 상기 전자석에의 전원 공급을 제어하여 창호의 록킹과 언록킹 그리고 창호틀로부터 선택적으로 부상시켜 주도록 제어하는 컨트롤러; 및 상기 컨트롤러의 제어로 상기 전자석에 전원을 공급하기 위한 배터리;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 하부바에는 창호의 하부가 끼워질 수 있도록 요홈이 전체 길이에 걸쳐 형성되고, 이 요홈에는 바닥 면에서 그 내측 면과 나란하게 돌출하여 창호를 슬라이딩 안내하기 위한 가이드가 형성된 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 요홈을 구성하는 양쪽 내측 면 및 상기 가이드의 양쪽 측면에는 각각 영구자석이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부바는 윗면이 평편하게 형성되고, 그 내부에 영구자석이 내설된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 전자석은 초전도 자석 코일인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 창호는 창호틀의 윗면으로부터 0.3~1㎜의 부상높이로 부상되게 하는 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 컨트롤러는, (1) 이용자에 의해 해제신호가 입력되면, 상기 전자석(230)을 미리 정해진 시간동안 자화시켜 영구자석(131)과 척력을 발생시켜 창호(200)의 록킹을 해제하고, 동시에 상기 전자석(210)을 자화시켜 창호(200)가 부상되게 하며, (2) 창호(200)가 완전히 열림(완전 개방)에 따라, 동작감지센서(220)의 움직임을 감지한 제2센서(140b)의 신호에 의하여 상기 전자석(210)에 인가된 전원을 차단하여 창호(200)가 영구자석(112)에 안착되어 고정되게 하고, (3) 창호가 완전 열림 또는 닫힘 상태가 아니면서 상기 동작감지센서(220)에 의하여 창호(200)가 움직이는 것으로 판단되면, 동작감지센서(220)로부터 신호가 입력되는 동안 상기 전자석(210)을 자화시켜 창호(200)를 부상시켜 주고, (4) 상기 동작감지센서(220)가 인접해오는 것을 감지한 제1센서(140a)의 검출신호가 입력됨에 따라, 창호(200)가 닫히는 것으로 판단하여 상기 전자석(230)에 인가된 전원을 서서히 줄어들게 제어하여 그 반발력의 감소로 창호(200)가 부드럽게 닫히면서 록킹되고, 창호(200)가 닫힘과 동시에 전자석(210)의 전원을 차단하여 영구자석(112,131)에 의하여 창호(200)를 록킹시켜 주는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 자기를 이용한 창호 시스템에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 창호를 닫기만 하면 영구자석에 의해 창호가 잠금장치에 있게 되므로 잠금 동작이 쉽고도 신속하게 이루어지게 된다.

(2) 별도의 잠금 동작을 취하지 않고 창호를 닫는 동작만으로도 잠금이 이루어지기 때문에 누구나 쉽고 신속하게 잠금 기능을 갖게 하여 도난 방지 효과를 높일 수 있다.

(3) 창호가 창호틀과 접촉되지 않은 상태에서 개폐가 이루어지기 때문에 창호의 개폐에 따른 소음 등의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

(4) 기존의 잠금장치와 달리 창호가 닫혀있는 상태에서는 창호가 창호틀에 밀착된 상태로 있기 때문에 그 사이의 틈새를 없앨 수 있다. 이에 이 틈새를 통해 이물질이나 빗물과 먼지 그리고 소음 등의 유입을 거의 완벽하게 차단할 수 있게 되어, 결과적으로 방음·단열·기밀·수밀 및 내풍압 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

(5) 또한, 창호를 슬라이딩시키기 위한 롤러(호차)나 상기와 같은 틈새를 막기 위한 보조재 등을 구비하지 않아도 되기 때문에 구조가 간단하면서도 창호의 중량을 저감시킬 수 있다.

(6) 따라서, 어린이나 노약자들도 컨트롤러를 통해 창호의 잠금을 쉽게 해제시킬 수 있을 뿐만 아니라 중량 감소로 인하여 쉽게 창호를 열고 닫을 수 있다.

(7) 영구자석과 전자석을 창호와 창호틀에 내장식으로 장착하는 경우 실질적으로 비접촉 방식이 되기 때문에 이러한 잠금장치의 파손 등을 방지할 수 있게 되어 반영구적으로 사용할 수 있다.

(8) 특히, 창호와 창호틀 사이의 틈새를 없앨 수 있기 때문에 그 사이로 특정 공구를 끼울 수 없게 되어 강제로 잠금장치를 해제시키는 것이 어려워 방범 기능을 더욱 강화시킬 수 있다.

(9) 창호가 닫힐 때에 자력의 반발력을 이용하여 부드럽게 닫혀지도록 유도함으로써, 창호가 창호틀에 부딛힘에 따라 생길 수 있는 충격에 의한 파손을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 도난방지와 자기 부상 방식이 적용된 창호 시스템을 보여주기 위한 정면도.
도 2는 본 발명의 실시예1에 따라 창호를 부상시켜 주기 위한 구성을 설명하기 위한 도 1에서의 A-A선 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예1에 따라 창호를 록킹시켜 주기 위한 구성을 설명하기 위한 도 1에서의 B-B선 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예2에 따라 창호를 부상시켜 주기 위한 구성을 설명하기 위한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예3에 따라 창호를 부상시켜 주기 위한 구성을 설명하기 위한 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예4에 따라 창호를 부상시켜 주기 위한 구성을 설명하기 위한 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 실시예1에 따른 자기를 이용한 창호 시스템은, 도 1 내지 도 3과 같이, 잠금기능을 할 수 있도록 창호틀(100)의 측면바(130)와 창호(200)에 각각 서로 마주보게 설치된 영구자석(131) 및 전자석(230), 창호(200)를 부상시켜 주기 위하여 창호(200)의 하부 및 이와 상응하는 하부바(110)에 상하로 설치된 영구자석(112) 및 전자석(210), 창호(200)의 움직임을 검출하기 위한 동작감지센서(220), 이 동작감지센서(220)의 위치를 검출하기 위한 제1센서(140a) 및 제2센서(140b), 전자석(210,230)에 전원을 공급하기 위한 배터리, 및 상기 제1센서(140a) 및 제2센서(140b)와 동작감지센서(220)의 신호를 바탕으로 배터리 전원을 전자석(210,230)에 인가하여 그 척력을 이용하여 잠금 작용 및 창호(200)의 부상 동작을 제어하는 컨트롤러(300)를 포함한다.

이에 창호틀(100)과 창호(200)가 서로 맞물리는 부분의 구조를 단순화할 수 있고, 특히 그 사이의 틈새를 최소화할 수 있게 되어 방음·단열·기밀·수밀 및 내풍압 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 소음이 발생하지 않으면서도 쉽게 작동시켜 강력한 록킹 효과로 방범 효과를 높일 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

창호틀(100)은 통상적으로 창호(200)가 슬라이딩되도록 구성하기 위한 것으로, 양측의 측면바(130) 사이에 하부와 상부에 각각 하부바(110)와 상부바(120)를 구비하여 격자 형태로 형성된다.

특히, 상기 하부바(110)에는 창호(200)가 열리고 닫히도록 안내하는 위치에 영구자석(112)이 구비된다. 이때, 영구자석(112)은 단방향 자석을 이용하는 것이 바람직하다. 여기서, 단방향 자석이란 자기력의 방향이 어느 한 방향, 예를 들어서 영구자석(112)의 일면에 대하여 수직인 방향으로만 자기력을 발생시키는 자석을 말한다. 또한, 상기 영구자석(112)은 창호(200)가 열리고 닫히는 최대 개폐 스트로크 길이에 걸쳐 형성함으로써, 창호(200)가 어느 위치에 있는지 상관없이 필요한 경우 이 창호(200)를 부상시킬 수 있는 자력을 공급할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 이러한 영구자석(112)은, 도 2와 같이, 하부바(110) 위에 부착하여 사용할 수도 있으나, 바람직하기로는 부착과 함께 스크류 등을 이용하여 견고하게 체결고정하여 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 영구자석(112)은 후술하게 전자석(210)과의 척력을 이용하여 창호(200)를 부상시켜 주기 때문에, 이러한 창호(200)의 중량을 고려하여 자기력의 세기를 결정하게 된다.

또한, 상기 하부바(110)에는, 도 2와 같이, 창호(200)의 하부를 안내할 수 있도록 요홈(111)이 전체 길이에 걸쳐 형성되고, 이 요홈(111)에는 각 창호(200)를 슬라이딩 안내하기 위한 가이드(111a)가 형성된다. 이러한 요홈(111) 및 가이드(111a)는 통상적으로 창호 시스템의 창호틀(100)에 이용되는 기술을 그대로 이용할 수 있다. 이와 같이 이루어진 요홈(111)의 바닥면에는, 도 2와 같이, 상술한 영구자석(112)이 미리 정해진 길이만큼 장착된다.

한편, 상부바(120)에는 창호(200)의 열림과 닫힘을 검출하기 위하여 제1센서(140a)와 제2센서(140b)가 구비된다. 이들 제1센서(140a)와 제2센서(140b)는, 창호(200)가 닫혔을 때에 그 상부의 양측에 위치하도록 설치되며, 후술하게 될 동작감지센서(220)의 위치를 검출하여 컨트롤러(300)에 전송시켜 주게 된다. 특히, 이들 제1센서(140a)와 제2센서(140b)는 유선으로 컨트롤러(300)와 연결할 수도 있으나, 각 센서에 단거리용의 무선송출부를 더 구성하여 무선 방식으로 컨트롤러(300)와 통신이 이루어지도록 구성하는 것이 바람직하다.

마지막으로, 각 측면바(130)에는, 도 3과 같이, 각 창호(200)를 닫았을 때에 맞닿는 부위에 영구자석(131)이 구비된다. 영구자석(131)은 상술한 영구자석(112)과 마찬가지로 단방향으로 자극을 형성하는 자석을 이용하며, 장착 방법 또한 동일하기 때문에 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 영구자석(131)은 실질적으로 창호 시스템의 록킹 및 언록킹을 위한 것으로서, 도난 방지를 위하여 인위적으로 창호를 개방할 수 없을 정도의 자기의 세기를 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하다.

창호(200)는 통상적으로 사용되는 프레임으로 제작되는 것을 이용할 수도 있고 본 발명의 목적에 맞게 별도의 형태로 제작하여 이용할 수도 있다. 이에, 실시예1에서는 통상의 방법으로 제작된 창호(200)를 예로 들어 설명한다.

이러한 창호(200)에는, 도 2와 같이 하부에 전자석(210)이 구비된다. 이때, 전자석(210)은 상기 영구자석(112)과 상하로 적층된 구조가 되도록 창호(200)에 설치하는 것이 바람직하다. 이때, 이 전자석(210)은 후술하게 될 컨트롤러(300)에 의해 자화되면서 하부바(110)로부터 창호(200)를 미리 정해진 자기에 의한 부상높이(H)만큼 이격시켜 주게 된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 부상높이(H)는 0.3~1㎜ 범위에 있게 함으로써, 그 틈새를 최소화하면서도 이용자가 창호(200)가 부상된 상태를 잘 느끼지 못한 상태에서 부드럽게 동작할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 전자석(210)은 초전도 자석 코일을 이용함으로써, 자체 저항값을 최소화하게 하여 전류를 흘려주면 전류가 계속 흘러 강한 전류를 쉽게 공급할 수 있게 하는 것이 좋다.

또한, 상기 창호(200)에는 동작감지센서(220)가 더 구비된다. 동작감지센서(220)는 창호(200)가 현재 움직이고 있는지를 검출하여 컨트롤러(300)에 그 신호를 출력하는 역할을 한다. 이러한 동작감지센서(220)로는 중력 센서 등을 이용할 수 있으며, 바람직하기로는 무선 송출부를 구비하여 컨트롤러(300)와 무선 방식으로 통신할 수 있게 하는 것이 좋다. 또한, 상기 동작감지센서(220)는 상술한 제1센서(140a) 및 제2센서(140b)에 의해 창호(200)의 현재 위치를 검출하게 한다. 이에 대해서는 후술하는 컨트롤러(300)의 설명시 함께 설명하기로 한다.

마지막으로, 창호(200)에는, 도 3과 같이, 상술한 영구자석(131)과 마주보는 위치에 전자석(230)이 구비된다. 이 전자석(230) 또한 컨트롤러(300)에 의해 제어된다. 이러한 전자석(230)은 상술한 전자석(210)과 동일한 것을 이용하는 것이 바람직하다.

미도시된 배터리는 컨트롤러(300)의 제어를 받아 상술한 전자석(210,230)에 전원을 공급하기 위한 구성요소이다. 이러한 배터리는 통상적으로 교체 가능한 것을 창호틀(100)이나 창호(200)에 장착하여 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 배터리는 창호의 핸들 몸체에 내장하거나 컨트롤러(300)에 함께 내장하여 교체가능하게 구성하는 것이 바람직하다.

컨트롤러(300)는 상기 제1센서(140a)와 제2센서(140b) 그리고 동작감지센서(220)의 신호를 통해 배터리의 전원을 전자석(210,230)에 인가 및 차단하도록 제어하게 된다. 이때, 인가되는 전원의 세기는 창호틀(100)과 창호(200) 사이에 충분한 록킹과 언록킹 그리고 부상이 가능하도록 필요한 경우 인버터를 더 구비할 수도 있다.

또한, 이러한 컨트롤러(300)는 별도로 구성하여 핸들 내부나 창호틀(100) 그리고 창호(200) 등에 내장하여 사용할 수도 있으나, 가장 바람직하기로는 창호(200)에 구비되는 손잡이(미도시됨)에 내장하여 사용하는 것이 좋다.

한편, 이러한 컨트롤러(300)에 의하여 창호의 잠금(록킹 및 언록킹)과 완전 개방 그리고 창호가 어느 정도 열린 상태로 나누어서 그 제어에 대하여 설명하면 다음과 같다.

(1) 창호의 록킹

창호(200)가 완전하게 닫힘에 따라 록킹이 이루어지게 된다. 이때, 실질적인 록킹은 전자석(230)에 전원이 차단됨에 따라 영구자석(131)의 자력에 의해 전자석(230)을 고정시킴에 따라 창호(200)의 록킹이 수행된다.

이때, 다른 전자석(210)에도 전원공급이 차단되어 영구자석(112)에 의해 창호(200)와 하부바(110)가 긴밀하게 밀착된 상태를 유지하면서 록킹 기능을 함께 갖게 된다.

(2) 창호의 열림(언록킹)

만일, 창호를 열려고 하는 이용자가 컨트롤러(300)를 통해 록킹 해제를 위한 신호가 입력되면(온/오프 버튼 또는 해제 스위치), 컨트롤러(300)는 전자석(230)에 전원을 인가하여 영구자석(131)과의 사이에 척력을 형성하여 창호(200)가 창호틀(100)로부터 이격되게 한다.

이때, 상기 전자석(230)에 인가되는 전원의 세기는 점차적으로 강하게 제어함으로써 이에 비례하여 영구자석(131)과의 사이에 발생되는 척력이 급격하게 변하는 것을 방지하면서 창호(200)가 부드럽게 언록킹되면서 열리게 하는 것이 바람직하다.

동시에, 컨트롤러(300)는 다른 전자석(210)에도 전원을 인가하여 영구자석(112)과의 척력에 의해 창호틀(100)로부터 창호(200)가 부상 높이(H)만큼 부상되게 한다.

이때, 상기 전자석(230)에 인가된 전원의 세기에 따라서 그 척력이 달라지게 되는데, 그 세기는 생성된 척력에 의해 창호(200)가 자동으로 열리게 할 수도 있다. 또한, 자기 부상 방식을 이용하여 창호(200) 하부의 전자석(210)과 영구자석(112)을 이용하여 자동으로 창호(200)가 개폐되게 할 수도 있다. 물론, 언록킹된 창호(200)는 손으로 열고 닫을 수도 있다.

(3) 창호의 완전 개방

상술한 바와 같이 언록킹되어 열리는 창호(200)는 동작감지센서(220)가 제2센서(140b)를 지남에 따라 이를 감지한 제2센서(140b)의 검출신호를 통해 제어된다. 즉, 이 검출신호는 컨트롤러(300)로 출력되게 되고, 이에 따라 컨트롤러(300)에서는 창호(200)가 완전히 열린 것으로 판단한다.

따라서, 상기 컨트롤러(300)는 제2센서(140b)로부터 검출신호가 입력되게 되면, 자기 부상 상태에 있는 창호(200)가 창호틀(100)에 안착될 수 있도록 전자석(210)에 인가되었던 전원 공급을 해제하게 된다.

(4) 창호의 중간 개방

창호(200)는 이용자가 편의에 의해 완전히 닫거나 열지 않고 일부분만 개방하는 경우가 발생한다. 이 경우, 창호(200)가 완전히 닫히거나 열린 상태가 아니면 컨트롤러(300)에서는 동작감지센서(220)로부터 출력신호를 통해 이러한 상태를 제어하게 된다.

즉, 동작감지센서(220)는 창호(200)가 움직임에 따라 이에 대한 신호를 컨트롤러(300)로 출력하게 된다. 이에, 창호(200)가 조금 열려져 있던 상태에서 더 많이 여는 경우와 같이, 창호를 슬라이딩 시킴에 따라 그 움직임을 감지한 동작감지센서(220)가 이에 대한 검출신호를 컨트롤러(300)에 출력하게 된다.

이에 컨트롤러(300)는 상기 전자석(210)을 자화시켜 창호(200)를 자기 부상시켜 주게 된다. 이때, 컨트롤러(300)는 동작감지센서(220)로부터 검출신호가 입력되는 시간 동안만 창호(200)를 자기 부상시켜 주게 된다.

(5) 창호의 닫힘

창호(200)가 닫힘에 따라 동작감지센서(220)가 제1센서(140a)측으로 인접하는 것을 검출하게 되고, 이에 제1센서(140a)에서 검출된 검출신호는 컨트롤러(300)로 출력하게 된다.

이에 컨트롤러(300)는 전자석(230)을 자화시켜 척력을 발생시킨다. 이때, 컨트롤러(230)는 이 척력의 세기를 점차적으로 약화시킴에 따라서 영구자석(131)과의 반발력이 점차 줄어들게 되어 결과적으로 창호(200)가 창호틀(100)에 충격을 가하지 않으면서도 부드럽게 닫힘 동작이 이루어지게 된다.

한편, 컨트롤러(300)는 이처럼 창호(200)가 완전히 닫힌 것으로 판단되면, 동시에 전자석(210)에 인가된 전원을 차단하여 창호(200)가 창호틀(100)에 긴밀하게 밀착되게 한다.

이상과 같은 제어를 통해 자기 부상과 척력을 이용하여 창호(200)가 창호틀(100)로부터 부드럽게 동작할 뿐만 아니라 기존의 롤러(호차)와 같은 구름수단과 스트라이커 등의 잠금수단이 없어도 되기 때문에 이들 구성에 의한 틈새 부분을 최소화할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 영구자석은 창호틀에 장착되고 전자석은 창호에 장착된 것으로 설명하고 있다. 하지만, 그 반대로 장착하는 구성도 가능하다는 것은 통상의 기술을 가진 자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상술한 각 영구자석과 전자석은 창호틀(100)과 창호(200) 사이의 틈새를 최소화할 수 있도록 장착하는 것이 바람직하다. 예를 들어서, 전자석과 영구자석이 외부에 노출되는 경우 그 길이를 창호와 창호틀이 접하는 전체 길이에 걸쳐 형성함으로써, 실질적으로 창호와 창호틀 사이의 틈새를 없애주게 된다.

그리고, 본 발명은, 이처럼 틈새를 최소화하고 호차 등의 구성을 생략할 수 있기 때문에 상대적으로 창호틀(100)과 창호(200)를 제작하는데 이용되는 프레임의 단면 형상을 설계하는데 보다 다양한 형태로 제작하여 사용할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예2에 따른 창호 시스템은, 실시예1과 비교해 볼 때, 창호를 부상시키는 구성에서 차이가 있다. 여기서, 실시예1과 같은 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고 그 상세한 설명을 생략한다.

즉, 실시예2에서는, 도 4와 같이, 요홈(111)과 가이드(111a)의 마주보는 면에 각각 영구자석(115)을 더 구성한 것이다.

이러한 영구자석(115)은 전자석(210)을 중심으로 양측에 위치하도록 배치되어 이 전자석(210)이 항상 일정한 경로, 즉 요홈(111) 내에서 양측의 틈새가 일정하게 유지되게 함으로써, 창호(200)가 가이드(111a)와의 접촉을 최소화하여 보다 부드럽게 열리고 닫히도록 안내하는 역할을 한다.

여기서, 도면으로는 표시하지 않았으나, 측면바(130)에도 이처럼 영구자석을 구비함으로써, 전자석(230)도 이처럼 부드럽게 열리고 닫히도록 안내하는 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 실시예3에 따른 창호 시스템은, 실시예2와 비교해 볼 때, 전자석(210)과 영구자석(112,115)의 장착위치에 있어서 차이가 있다. 여기서, 실시예2와 같은 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고 그 상세한 설명을 생략한다.

즉, 실시예3에서는, 도 5와 같이, 영구자석(112,115)이 하부바(110)의 내부에 위치하도록 장착되고, 전자석(210)이 창호(200) 내부에 내장되게 설치하여 구성한 것이다.

이에, 실질적으로 록킹 및 자기 부상을 유도하는 전자석(210)과 영구자석(112,115)이 서로 접촉하지 않게 하여 파손 등을 방지할 수 있게 하여 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 도면에서 도시하지는 않았으나, 이러한 내장 방식은 측면바(130)에 구비된 전자석(230)과 영구자석(131)에도 적용함으로써 내구성 향상을 도모할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예4에 따른 창호 시스템은, 도 6과 같이, 창호틀(100)과 창호(200)의 단면 형상에서 차이가 있다.

즉, 상기 창호틀(100)은 그 윗면을 평편하게 형성하고, 그 위에 직사각형 형상의 단면을 갖는 창호(200)를 구성함으로써, 영구자석의 자기력으로 창호를 고정시켜 줄 수 있게 되어 기존의 창호를 슬라이딩 안내하기 위한 요홈부에서의 먼지 끼임이나 청소 불량 등의 문제를 해결할 수 있게 되는 것이다.

또한, 창호(200)가 바닥면과 평편하게 시공할 수 있게 되어 이러한 먼지끼임 현상이나 청소 불량 현상을 없앨 수 있게 되는 것이다.

100 : 창호틀 110 : 하부바
111 : 요홈 111a : 가이드
112 : 영구자석 115 : 영구자석
120 : 상부바 130 : 측면바
131 : 영구자석 140a : 제1센서
140b : 제2센서 200 : 창호
210 : 전자석 220 : 동작감지센서
221 : 영구자석 230 : 전자석
300 : 컨트롤러

Claims (7)

1. 한 쌍의 측면바(130) 사이에 하부바(110)와 상부바(120)가 장착되어 벽체 등에 설치되는 창호틀(100), 및 이 창호틀(100)에 슬라이딩 가능하게 장착되는 창호(200)를 포함하는 창호 시스템에 있어서,
   창호(200)를 닫았을 때에 서로 맞닿는 측면바(130) 및 창호(200)에, 이 창호(200)의 슬라이딩 방향으로 서로 마주보게 설치된 영구자석(131) 및 전자석(230); 상기 창호(200)의 저부에 전체 길이에 걸쳐 장착된 초전도 자석 코일인 전자석(210); 상기 창호(200)의 동작 스트로크의 길이로 상기 전자석(210)과 상하 나란하게 위치하도록 하부바(110)에 설치되는 영구자석(112); 상기 창호틀(100)에 장착되어 창호(200)의 열림 및 닫힘 상태를 검출하기 위한 제1센서(140a) 및 제2센서(140b); 상기 창호(200)에 설치되어 창호(200)의 개폐 동작에 따라 상기 제1센서(140a) 및 제2센서(140b) 사이에서 움직이는 동작감지센서(220); 창호틀(100) 또는 창호(200)에 장착되며, 상기 동작감지센서(220)의 위치를 검출한 제1센서(140a) 및 제2센서(140b)의 신호 및 동작감지센서(220)의 신호를 바탕으로 상기 전자석(210,230)으로의 전원공급을 제어하여 창호(200)의 록킹과 언록킹 그리고 창호틀(100)로부터 선택적으로 부상시켜 주도록 제어하는 컨트롤러(300); 및 상기 컨트롤러(300)의 제어로 상기 전자석(210,230)에 전원을 공급하기 위한 배터리;를 포함하되,
   상기 창호(200)는 창호틀(100)로부터 0.3~1㎜의 부상높이(H)로 부상하고,
   상기 컨트롤러(300)는, (1) 이용자에 의해 해제신호가 입력되면, 상기 전자석(230)을 미리 정해진 시간동안 자화시켜 영구자석(131)과 척력을 발생시켜 창호(200)의 록킹을 해제하고, 동시에 상기 전자석(210)을 자화시켜 창호(200)가 부상되게 하며, (2) 창호(200)가 완전히 열림(완전 개방)에 따라, 동작감지센서(220)의 움직임을 감지한 제2센서(140b)의 신호에 의하여 상기 전자석(210)에 인가된 전원을 차단하여 창호(200)가 영구자석(112)에 안착되어 고정되게 하고, (3) 창호가 완전 열림 또는 닫힘 상태가 아니면서 상기 동작감지센서(220)에 의하여 창호(200)가 움직이는 것으로 판단되면, 동작감지센서(220)로부터 신호가 입력되는 동안 상기 전자석(210)을 자화시켜 창호(200)를 부상시켜 주고, (4) 상기 동작감지센서(220)가 인접해오는 것을 감지한 제1센서(140a)의 검출신호가 입력됨에 따라, 창호(200)가 닫히는 것으로 판단하여 상기 전자석(230)에 인가된 전원을 서서히 줄어들게 제어하여 그 반발력의 감소로 창호(200)가 부드럽게 닫히면서 록킹되고, 창호(200)가 닫힘과 동시에 전자석(210)의 전원을 차단하여 영구자석(112,131)에 의하여 창호(200)를 록킹시켜 주는 것을 특징으로 하는 자기를 이용한 창호 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부바(110)에는 창호(200)의 하부가 끼워질 수 있도록 요홈(111)이 전체 길이에 걸쳐 형성되고, 이 요홈(111)에는 바닥 면에서 그 내측 면과 나란하게 돌출하여 창호(200)를 슬라이딩 안내하기 위한 가이드(111a)가 형성된 것을 특징으로 하는 자기를 이용한 창호 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 요홈(111)을 구성하는 양쪽 내측 면 및 상기 가이드(111a)의 양쪽 측면에는 각각 영구자석(115)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 자기를 이용한 창호 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부바(110)는 윗면이 평편하게 형성되고,
   그 내부에 영구자석(112)이 내설된 것을 특징으로 하는 자기를 이용한 창호 시스템.
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