KR101439167B1 - 상변화물질을 구비하는 창호 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 상변화물질을 구비하는 창호는 겨울철 실외 공간과 실내 공간의 온도차에 의해 창호 또는 커튼월에서 발생할 수 있는 결로 현상을 주위 온도에 따라 상변화하여 열을 저장하거나 열을 방출하는 상변화물질을 이용하여 방지할 수 있다.

Description

상변화물질을 구비하는 창호{Window and Door Having Phase Change Material}
본 발명은 상변화물질을 구비하는 창호에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 겨울철에 실내온도와 실외온도 차에 의해 창호 및 커튼월에서 발생하는 결로 현상을 방지할 수 있는 상변화물질을 구비하는 창호에 관한 것이다.
창호는 건물 내부를 외부와 차단시키기 위해 창이나 출입구 등의 개구부(開口部)에 설치되는 각종의 창이나 문을 말하는데, 그 사용재료에 따라 목제 창호, 금속제 창호 및 플라스틱제 창호 등으로 분류된다.
특히 외벽 개구부에 설치되는 창호의 기능은 외부로부터의 기상변화에 대응하여 실내를 지키는 것이며, 외부의 소음이나 내부의 빛 등을 차단하는 역할도 한다. 특히 창에 있어서는 창을 열게 되면 통풍이나 환기 또는 채광을 원활하게 하는 역할을 하며, 창을 닫게 되면 외부로부터 냉기, 비, 소리 등이 실내로 들어오는 것을 차단하는 역할을 한다.
이와 같은 창호에 있어서, 겨울철에 창호의 표면이나 창호 프레임 등에 수분이 맺히는 결로 현상이 자주발생하게 된다.
결로 현상은 수증기를 함유하고 있는 공기가 냉각되어 노점(露點) 이하로 되었을 때 수증기가 액화되어 이슬이 맺히는 현상으로 실내온도와 실외온도의 차이가 심한 겨울철에 많이 나타나는 현상이다.
이와 같은 결로 현상으로 인하여 창호의 표면이나 창호틀 등의 내구성이 취약해져 창호의 사용수명을 단축시킬 수 있는 문제점이 발생하게 된다.
뿐만 아니라 결로 현상에 의해 발생하는 이슬 등에 의해 곰팡이 등이 생기는 경우가 발생하게 된다. 이와 같은 결로 현상으로 곰팡이 등이 실내에 번식하게 되는 경우 실내 환경이 악화되는 문제점이 발생하게 된다.
대한민국 공개 특허공보 제10-2005-0055492호 (등록일; 2005.06.13)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 실외온도와 실내온도 차에 의해 창호 또는 커튼월에서 발생되는 결로 현상을 방지할 수 있는 상변화물질을 구비하는 창호를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 창호는 유리와, 상기 유리의 단부를 지지하는 프레임과, 상기 유리가 상기 프레임에 고정되도록 하는 고정부재와, 상기 유리, 프레임 및 고정부재 중 적어도 어느 하나에 구비되며 온도에 따라 액체에서 고체 또는 고체에서 액체로 변하면서 열을 저장하거나 열을 방출하는 상변화물질과, 상기 상변화물질을 감싸 상기 상변화물질의 상변화 시간을 지연시키는 단열재를 구비할 수 있다.
이때 상기 상변화물질은 상변화 온도는 창호의 실내측 표면에 결로가 발생할 수 있는 온도인 20~30℃일 수 있다.
한편 상기 상변화물질이 내부에 내장되며 상기 유리에 부착되는 케이스를 더 구비할 수 있다.
이때 상기 케이스는 그 단면이 다각형 형상을 가지고, 상기 케이스의 일측면의 면적은 타측면의 면적보다 크게 형성될 수 있다.
그리고 상기 케이스의 일측면에는 상기 케이스를 부착할 수 있는 부착수단이 구비될 수 있다.
한편 상기 케이스의 내부에는 상기 상변화물질에서 발열된 열이 상기 케이스의 일측으로 유도되도록 하는 열전달유도체가 구비될 수 있다.
상기 열전달유도체는 격자 형태로 형성되어 상기 상변화물질에서 발열된 열을 수집하는 열수집부와, 상기 열수집부에서 수집된 열을 상기 케이스의 일측으로 전달되도록 하는 열방출부를 구비한다.
이때 상기 열수집부는 상기 케이스의 내부에 존재하고, 상기 열방출부는 상기 케이스의 외부에 존재할 수 있다. 그리고 상기 열방출부의 폭은 상기 열수집부의 폭보다 크게 형성될 수 있다.
그리고 상기 케이스는 열을 잘 전달할 수 있는 동, 은, 알루미늄 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 상기 케이스의 표면에는 무늬가 형성될 수 있다.
한편 상기 유리는 복수개의 유리가 서로 이격되어 형성되며, 상기 복수개의 유리 사이에는 각 유리 사이의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서가 구비되며, 상기 스페이서의 내부에 상기 상변화물질이 내장될 수 있다.
상기 스페이서는 상기 복수개의 유리 중에서 실외공간 측 유리와 접촉하는 제1접촉면과 실내공간 측 유리와 접촉하는 제2접촉면을 구비하고, 상기 제2접촉면의 면적은 상기 제1접촉면의 면적보다 크게 형성될 수 있다.
상기 스페이서의 내부에도 상기 상변화물질에서 발열된 열이 상기 실내공간 측 유리로 유도되도록 하는 열전달유도체가 구비될 수 있다.
한편 상기 고정부재는 실링재로 형성되며, 상기 상변화물질은 상기 실링재에 혼합되거나, 상기 실링재의 내부에 채워질 수 있다. 그리고 상기 실링재의 내부에는 상기 상변화물질에서 발열된 열이 상기 실내공간 측 유리로 유도되도록 하는 열전달유도체가 구비될 수 있다.
한편 상기 고정부재는 가스킷으로 형성되며, 상기 상변화물질은 상기 가스킷에 혼합되거나, 상기 가스킷의 내부에 채워질 수 있다. 그리고 상기 가스킷의 내부에는 상기 상변화물질에서 발열된 열이 상기 실내공간 측 유리로 유도되도록 하는 열전달유도체가 구비될 수 있다. 그리고 상기 가스킷이 상기 유리와 접하는 부분의 면적이 상기 가스킷이 상기 프레임과 접하는 부분의 면적보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 창호에 의하면 주위 온도에 따라 상변화하여 열을 저장하거나 열을 방출하는 상변화물질을 이용하여 실외온도와 실내온도 차에 의해 창호 또는 커튼월에서 발생하는 결로 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 결로방지장치의 단면 사시도.
도 2는 겨울철에 시간의 변화에 따라 실외와 실내의 경계부에 설치되는 창호의 실외측 온도 및 실내측 온도의 변화를 나타낸 그래프.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 결로방지장치의 단면 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 창호의 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 상변화물질을 구비하는 창호의 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 창호의 사시도.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 창호의 단면도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 커튼월의 개략도.
도 14는 도 13의 커튼월에서 가로 지지부재 결합부를 상세히 나타낸 도면.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 커튼월에서 가로 지지부재 결합부를 상세히 나타낸 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 창호에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 결로방지장치의 단면 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 결로방지장치(100)는 중공의 케이스(110)와, 상기 케이스(110)에 내장되며 주위 온도에 따라 상변화하여 열을 저장하거나 열을 방출하는 상변화물질(120)과, 상기 케이스(110)의 내부에서 상기 상변화물질(120)을 감싸 상기 상변화물질(120)의 상변화 시간을 지연시키는 단열재(125)를 구비한다.
상기 중공의 케이스(110)의 단면은 일측면이 창호나 커튼월에 부착될 수 있도록 다각형 형상을 가질 수 있다. 도 1에서는 중공부의 케이스(110)가 정사각형 단면을 가지는 것을 보였으나, 중공부의 케이스(110)의 단면은 정사각형 뿐만 아니라 육각형 등 다양하게 형성될 수 있다.
상기 케이스(110)는 합성플라스틱 수지재 또는 금속재 등의 재질로 형성될 수 있다. 상기 케이스(110)가 금속재의 재질로 형성되는 경우, 상기 케이스(110)는 동, 은 또는 알루미늄과 같이 열전도성이 높은 재질로 형성될 수 있다.
상기 케이스(110)의 일측면에는 창호나 커튼월 등에 부착할 수 있도록 부착수단(130)이 구비될 수 있다. 도 1에서는 부착수단(130)으로 양면 테이프가 사용된 것을 보였으나, 상기 부착수단(130)으로 착탈 가능한 정도의 접착력을 가지는 본드 등이 사용될 수 있다.
한편 상기 부착수단(130)이 구비되는 않는 면에는 미려한 무늬를 가지는 시트지 또는 무늬목(111)이 부착되어 외관상 미려함을 느끼도록 한다.
상기 시트지나 무늬목(111)에 사용되는 무늬로는 한국의 전통문양인 창살 무늬나 태극 무늬 등 다양한 무늬가 사용될 수 있다.
상기 케이스(110)에 내장되며 주위 온도에 따라 상변화하여 열을 저장하거나 열을 방출하는 상변화물질(120)은 유기물, 무기물 및 이들의 조합된 물질을 포함하는 군에서 선택될 수 있다. 이때 상기 상변화물질(120)은 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스와 같은 유기물질들을 포함할 수 있으며 이들은 단독으로 사용되거나 혼합물로 사용될 수 있다.
일반적으로 상변화물질은 농도가 높을수록 발열효과가 증가하게 되는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 결로방지장치(100)에서는 상변화물질(120)의 농도를 조절하여 상기 상변화물질(120)의 상변화 온도가 20~30℃가 되도록 하였다. 즉 본 발명의 일 실시예에 따른 결로방지장치(100)에 구비되는 상변화물질(120)은 30℃ 이상의 상온에서 액체이며, 약 20~30℃에서 열을 방출하게 되면 고체로 상변화하게 된다. 이와 같이 액체로 상변화한 상변화물질(120)은 주위의 온도가 내려가면 고체로 다시 상변화를 하게 되면서 주위로 열을 방출하게 된다.
한편 상기 케이스(110)의 내부에는 상변화물질(120)을 감싸며 상변화물질(120)의 상변화 시간을 지연시키는 단열재(125)가 구비된다. 이와 같이 케이스(110)의 내부에 단열재(125)를 설치하는 이유는 열을 흡수하여 액체 상태로 상변화한 상변화물질(120)이 고체 상태로 변하면서 열을 방출하는 시점을 늦추기 위함이다.
상기 단열재(125)는 발포플라스틱, 진공단열재(Vaccum Insulation Panel: VIP), 퓸드실리카(fumed silica) 진공단열재 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 발포플라스틱으로는 EPS(Expanded Polystyrene), XPS(Extruded Polystylene), EVA(Ethylene Vinyl Acetate), EPP(Expanded Polypropylene) 등이 사용될 수 있다.
도 2는 겨울철에 시간의 변화에 따라 실외와 실내의 경계부에 설치되는 창호의 실외측 온도 및 실내측 온도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2에서 보는 바와 같이 겨울철 창호의 실외측 온도(OT) 및 실내측 온도(IT)는 대기의 온도가 가장 높은 시각인 14~15시경에 가장 높고, 대기의 온도가 가장 낮은 시간인 새벽 5~6시경에 가장 낮다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화물질(120)을 구비하는 결로방지장치(100)를 후술할 창호의 실내측에 설치하게 되면 결로방지장치(100)의 내부에 구비되는 상변화물질(120)의 온도는 상변화 온도인 20~30℃ 이상으로 상승하여 액체 상태로 상변화하게 된다.
시간이 지남에 따라 창호의 실내측 온도(IT)는 점차 낮아지게 되므로, 상변화물질(120)의 온도가 상변화 온도인 20~30℃ 이하로 하락하게 되면 상변화물질(120)은 고체 상태로 상변화면서 열을 방출하게 된다. 그러나 실제로 결로는 창호의 실내측 온도(IT)가 가장 낮은 새벽 5~6시경에 가장 많이 발생하므로, 케이스(110)의 내부에 단열재(125)를 설치하여 액체 상태의 상변화물질(120)이 고체상태로 상변화하는 시간을 새벽 5~6시경에 가깝도록 한다. 이와 같이 단열재(125)를 이용하여 액체 상태의 상변화물질(120)이 고체 상태로 상변화하는 시간을 늦춰, 겨출철 새벽 5~6시경 가장 많은 열을 방출하도록 함으로써 겨울철 새벽 5~6시경에 집중적으로 발생하는 결로를 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 결로방지장치의 단면 사시도이다.
이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 결로방지장치를 설명함에 있어 상술한 실시예에 따른 결로방지장치와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하며, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 결로방지장치(100)는 케이스(110)의 내부에 상변화물질(120)에서 발열된 열이 케이스(110)의 일측으로 유도되도록 하는 열전달유도체(140)가 구비된다. 상기 열전달유도체(140)는 상변화물질(120)에서 발열된 열을 잘 전달할 수 있도록 동, 은 또는 알루미늄과 같이 열전도성이 높은 재질로 형성될 수 있다.
상기 열전달유도체(140)는 격자 형태로 형성되어 상기 상변화물질(120)에서 발열된 열을 수집하는 열수집부(141)와, 상기 열수집부(141)에서 수집된 열을 상기 케이스(110)의 일측으로 전달되도록 하는 열방출부(142)를 한다.
본 실시예에서는 상기 열방출부(142)가 부착수단(130)이 구비된 면을 향하도록 하였다. 따라서 열수집부(141)에서 상변화물질(120)에서 발열된 열을 수집한 후 열방출부(142)를 통해 열을 방출하게 되므로 상기 상변화물질(120)이 열을 방출할 때 부착수단(130)이 구비된 면의 온도가 가장 높아지게 된다.
한편 상기 열방출부(142)의 폭은 열수집부(141)의 폭보다 크게 형성될 수 있는데, 이는 열수집부(141)에서 수집된 열이 열방출부(142)로 집중적으로 방출되도록 하여 부착수단(130)이 구비된 면의 온도를 효율적으로 높이기 위함이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 결로방지장치의 단면 사시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 결로방지장치(100)에서 열전달유도체(140)의 열수집부(141)는 케이스(110)의 내부에 존재하는데 반해, 열방출부(142)는 케이스(110)의 외부에 존재한다. 이와 같이 열방출부(142)가 케이스(110)의 외부에 존재함으로써 상기 결로방지장치(100)가 창호 또는 커튼월 등에 부착되었을 때 상변화물질(120)에서 발열되는 열을 창호 또는 커튼월로 전달하는 효율을 높일 수 있다.
한편 상기 케이스(110)가 열전도율이 높은 금속재질로 형성되는 경우가 열전도율이 낮은 합성플라스틱 수지재로 형성되는 경우에는 보다 큰 효과를 나타낼 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 결로방지장치의 단면 사시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 결로방지장치(100)에서 케이스(110)의 일측면의 면적은 타측면의 면적보다 넓게 형성된다. 도 5에서는 부착수단(130)이 구비된 면의 면적이 다른 면의 면적보다 넓게 형성되어 케이스(110)의 단면이 사다리꼴 형상을 가지는 것을 보였으나, 부착수단(130)이 구비된 면의 면적이 다른 면의 면적보다 넓게 형성되는 경우는 어느 것이나 가능하다.
케이스(110)의 단면의 이와 같은 형상을 가지므로 열전달유도체(140)에서 열방출부(142)의 폭을 열 수집부(141)에 비해 훨씬 더 크게 할 수 있으므로, 부착수단(130)이 구비된 면 이외의 면으로 열이 방출되는 것을 최소한으로 할 수 있어, 부착수단(130)이 구비된 면으로 방출되는 열을 극대화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화물질을 구비한 창호의 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 상변화물질을 구비한 창호의 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 창호(200)는 건축물의 벽체에 고정되는 외부 프레임(210)과, 상기 외부 프레임(210)에서 슬라이딩되도록 설치되는 내부 프레임(220)을 구비할 수 있다.
도 6에서는 상기 외부 프레임(210)에 1쌍의 내부 프레임(220)이 슬라이딩되도록 설치되는 것을 보였으나, 상기 외부 프레임(210)에 2쌍 이상의 내부 프레임(220)이 슬라이딩 되도록 설치될 수도 있다. 상기 내부 프레임(220)의 내측에는 유리(230)가 끼워져 고정된다. 한편, 상기 내부 프레임(220)에 유리(230)를 고정시키기 위해 내부 프레임(220)과 유리(230)가 서로 접하는 부위에는 실링재나 가스킷과 같은 고정부재(240)가 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 창호에서 상변화물질(120)은 내부 프레임(220)에 끼워져 고정되는 유리(230)에 구비될 수 있다.
도 6에서는 상변화물질(120)이 유리(230)에 구비되도록 하기 위해 도 3에 도시된 결로방지장치(100)를 통해 상변화물질(120)이 유리(230)에 구비되도록 하는 것을 보였으나, 도 1, 도 3 내지 도 5에서 도시된 결로방지장치(100) 중 어느 것을 통해서도 유리(230)에 구비될 수 있다.
상술한 결로방지장치(100)의 일 측면에는 부착부재(130)가 구비되므로 상기 부착부재(130)를 이용하여 용이하게 유리(230)에 부착할 수 있다. 상기 결로방지장치(100)를 유리(230)에 부착할 때 유리(230)가 실내공간을 향하는 면에 부착한다. 더 구체적으로는 내부 프레임(220)과 유리(230)가 서로 접하는 부위에 구비되는 고정부재(240)의 근처에 부착한다. 고정부재(240) 근처는 단열이 잘 되지 않기 때문에 겨울철에 결로 현상이 발생하기 쉬운 곳인데, 결로방지장치(100)를 고정부재(240) 근처에 부착함으로써 겨울철에 결로 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이하에서는 상기 상변화물질(120)을 구비한 창호(200)에서 겨울철에 결로 현상을 방지하는 과정에 대해 설명한다.
겨울철인 경우에도 낮에는 태양열을 받는 창호(200)의 온도가 30℃ 이상으로 상승하게 된다. 따라서 창호(200)에 부착된 결로방지장치(100)의 상변화물질(120)은 열을 흡수하여 고체에서 액체로 상변화하게 되고 열을 저장하게 된다.
한편 겨울철에 유리(230)의 실내공간을 향하는 면에 결로 현상이 발생할 수 있는 임계온도가 8℃라고 가정한다.
겨울철 새벽에 실외 온도는 영하 10℃ 이하로 떨어지게 되므로 실외공간과 실내공간의 경계부에 위치한 유리(230)의 실내공간을 향하는 면의 온도가 결로 현상이 생길 수 있는 온도인 8℃ 이하로 떨어질 수 있다.
그러나 결로방지장치(100)에 채워진 상변화물질(120)의 상변화 온도는 20~30℃ 이므로, 유리(230)의 실내공간을 향하는 면의 온도가 떨어지게 되면 상변화물질(120)이 액체 상태에서 고체 상태로 상변화하면서 저장되어 있던 열을 주위로 방출하게 된다. 따라서 결로방지장치(100)가 부착된 유리(230)의 실내공간을 향하는 면의 온도가 상승하게 되어 창호(200)에 결로 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편 상술한 바와 같이 창호(200)에 결로방지장치(100)를 부착하여 사용할 수도 있으나 창호(200) 자체에 상변화물질이 구비되어 겨울철에 결로 현상이 발생하는 것을 방지할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상변화물질을 구비한 창호의 사시도이다.
도 8에 도시된 바와 상술한 결로방지장치(100)를 창호(200)의 유리(230)에 전통문양인 창살과 같은 모양으로 부착하면 창호에 결로가 발생하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 창호(200)를 더욱 아름답게 장식할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 창호의 단면도이다.
이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 창호를 설명함에 있어 상술한 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 창호와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하며, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 창호(200)는 복수개의 유리(231,232)를 구비하고, 상기 복수개의 유리(231,232)는 서로 이격된다. 도 9에서는 설명의 편의상 유리(230)가 2개의 유리로 형성되는 것을 보였으나, 3개 이상의 유리로 형성될 수도 있다. 이와 같이 최소 2개의 유리(231,232)와 유리 사이에 형성된 공간에 단열효과를 가지는 공기층이 형성되도록 함으로써 창호의 단열 효과를 높임과 함께 결로 현상을 방지하는 효과를 가진다.
이와 같이 2개의 유리(231,232) 사이에 일정한 공간이 형성되도록 하기 위해 2장의 유리(231,232) 사이에는 스페이서(250)가 구비되는데, 본 실시예에서는 상기 스페이서(250)의 내부에 상변화물질(120)이 내장되도록 하였다.
이와 같이 스페이서(250)의 내부에 상변화물질(120)이 내장됨으로써 겨울철 새벽에 외부의 온도가 급격하게 내려갈 때 스페이서(250) 내부에 내장된 상변화물질(120)에서 방출된 열에 의해 2장의 유리(231,232) 사이에 형성된 공간 및 실내 공간 측에 설치되는 유리(232)의 온도가 높아지게 되므로 결로 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이때 스페이서(250) 내부의 상변화물질(120)에서 방출된 열이 2장의 유리(231,232) 사이에 형성된 공간 및 실내 공간 측으로 잘 전달될 수 있도록 상기 스페이서(250)는 동, 은 또는 알루미늄과 같이 열전도성이 높은 금속재질로 형성될 수 있다.
한편 상기 스페이서(250)의 내부에는 상기 상변화물질(120)에서 발열된 열이 상기 실내공간 측에 설치되는 유리(232)로 유도되도록 하는 열전달유도체(140)가 구비될 수 있다.
이때 상기 열전달유도체(140)는 격자 형태로 형성되어 상변화물질(120)에서 발열된 열을 수집하는 열수집부(141)와, 열수집부(141)에서 수집된 열이 상기 실내공간 측에 설치되는 유리로 전달되도록 하는 열방출부(142)를 구비할 수 있다.
상기 스페이서(250)가 실외공간 측에 설치되는 유리(231)와 접촉하는 면을 제1접촉면(250a)이라고 하고, 실내공간 측에 설치되는 유리(232)와 접촉하는 면을 제2접촉면(250b)이라고 했을 때, 상기 열방출부(142)는 제2접촉면(250b) 방향에 형성된다. 이때 상기 열방출부(142)는 제2접촉면(250b)과 접촉될 수도 있을 것이다.
따라서 상기 열방출부(142)에서 방출된 열이 실내공간 측에 설치되는 유리(232)로 잘 전달될 수 있다.
도 10은 도 9에 도시된 상변화물질을 구비하는 창호의 변형 실시예를 도시한 단면도이다.
도 10에 도시된 바와 같이 상변화물질(120)을 구비하는 창호(200)는 상기 스페이서(250)가 실외공간 측에 설치되는 유리(231)와 접촉하는 면을 제1접촉면(250a)이라고 하고, 실내공간 측에 설치되는 유리(232)와 접촉하는 면을 제2접촉면(250b)이라고 했을 때, 상기 제2접촉면(250b)의 면적은 상기 제1접촉면(250a)의 면적보다 크게 형성된다.
이와 같이 스페이서(250)의 단면이 이와 같은 형상을 가지므로 스페이서(250)에서 발열된 열은 제1접촉면(250a) 측보다는 제2접촉면(250b) 측으로 보다 많이 이동하게 되어 실내공간 측에 설치되는 유리(232)의 온도를 효과적으로 높일 수 있게 되므로 결로 현상을 방지할 수 있게 된다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 창호의 단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상변화물질(120)을 구비하는 창호(200)에서 내부 프레임(220)에 유리(230)를 고정시키기 위한 고정부재(240)로 실링재(241)가 사용된다.
한편 상변화물질(120)은 상기 실링재(241)의 내부에 채워진다. 이때 실링재(241)의 내부에는 상기 상변화물질(120)에서 발열된 열이 상기 실내공간 측 유리(232)로 유도되도록 하는 열전달유도체(140)가 구비될 수 있다. 열전달유도체(140)의 구조는 상술한 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 한편 상기 열전달유도체(140)의 열방출부(142)는 상기 실내공간 측에 설치되는 유리(232) 방향으로 설치된다. 따라서 실링재(241)의 내부에 채워진 상변화물질(120)에서 발열된 열이 실내공간 측에 설치되는 유리(232)의 온도를 효과적으로 높일 수 있게 되므로 결로 현상을 방지할 수 있게 된다.
한편 도 11에서는 상변화물질(120)이 실링재(241)의 내부에 채워지는 것을 보였으나, 상변화물질(120)이 실링재(241)의 내부에 채워지는 것이 아니라 실링재(241)와 혼합되어 형성될 수도 있을 것이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 다른 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 창호의 단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상변화물질(120)을 구비하는 창호(200)에서 내부 프레임(220)에 유리(230)를 고정시키기 위한 고정부재(240)로 가스킷(242)이 사용된다.
가스킷(242)은 서로 다른 재료가 서로 접촉할 경우, 접촉면에서 가스나 물이 새지 않도록 하기 위하여 끼워 넣는 패킹(packing)이다.
이때 상변화물질(120)은 상기 가스킷(242)의 내부에 채워진다. 한편 가스킷(242)의 내부에는 상기 상변화물질(120)에서 발열된 열이 상기 실내공간 측 유리(232)로 유도되도록 하는 열전달유도체(140)가 구비될 수 있다. 열전달유도체(140)의 구조는 상술한 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 한편 상기 열전달유도체(140)의 열방출부(142)는 상기 실내공간 측에 설치되는 유리(232) 방향으로 설치된다.
한편 상기 가스킷(242)이 유리(231,232)와 접하는 부분의 면적이 가스킷(242)이 내부 프레임(220)과 접하는 부분의 면적보다 크게 형성된다. 따라서 가스킷(242)의 내부에 채워진 상변화물질(120)에서 발열된 열이 실내공간 측에 설치되는 유리(232)의 온도를 효과적으로 높일 수 있게 되므로 결로 현상을 방지할 수 있게 된다.
한편 도 12에서는 상변화물질(120)이 가스킷(242)의 내부에 채워지는 것을 보였으나, 상변화물질(120)이 가스킷(242)의 내부에 채워지는 것이 아니라 가스킷(242)과 혼합되어 형성될 수도 있을 것이다.
도 6 내지 도 12에서는 본 발명의 실시예에 따른 상변화물질을 구비한 창호에 대해 설명하였으나, 상변화물질이 커튼월에 구비되어 상술한 바와 같이 결로 현상을 방지할 수도 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화물질을 구비한 커튼월을 도시한 것이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화물질을 구비한 커튼월에서 가로 지지부재의 상세를 나타낸 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 커튼 월(300)은 건물 골조부(305)에 대해 세로방향으로 결합되어 소정 간격으로 배치되는 다수의 세로 지지부재(310)와, 상기 세로 지지부재들(310)과 가로방향으로 결합되며 서로 소정 간격을 유지하는 다수의 가로 지지부재(320)와, 상기 가로 지지부재들(320) 사이에 배치되는 유리(330)를 구비한다.
여기에서 세로 지지부재(310)가 건물 골조부(305)에 결합할 때 상하방향, 좌우방향 또는 전후방향으로 위치조절 가능한 체결브라켓(315)을 더 포함할 수 있다. 상기 체결브라켓(315)은 시공 현장에서의 용접을 최소화한 형태로 마련되어, 세로 지지부재(310)에 체결브라켓(315)과의 체결을 위한 체결구멍을 현장에서 가공하는 것으로 충분하다. 상기 체결브라켓(315)의 매립 앵커부(316)는 건물 골조부(305)를 콘크리트 타설하면서 사전에 매립되어서 마련될 수 있으며, 상기 세로 지지부재(310)가 체결되어 좌우방향으로 위치조절이 가능하도록 한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 커튼 월을 구성하는 가로 지지부재(320)는 압출가공에 의해 소정형상을 갖도록 가공된다. 이에 따라 가로 지지부재(320) 내에 길이방향으로 마련되는 소정형상의 압출가공부에는 단열바(321)가 마련된다. 단열바(321)는 액상의 폴리우레탄 단열재를 압출가공부에 충진하여 경화 과정을 거쳐 압출가공부의 소정 개소를 따냄으로서 형성되는데, 이는 통상 아존(Azon)사의 폴리우레탄의 주입 및 분리 가공법을 채택하는 것으로 실시가능하다.
가로 지지부재(320)의 상하부에는 상하로 배치되는 다른 가로 지지부재들과의 사이에 유리(330)가 각각 결합된다. 가로 지지부재(320)의 단열바(321)와 단열바(321) 상부에 배치되는 유리(330)와의 사이에는 실링재(322)가 배치되어 외부로부터의 공기유입을 차단하여 보다 효과적으로 방지하여 열전도 현상을 방지한다.
이와 같이 실링재(322)가 개재됨으로써 유리(330)의 내측 유리면과 통상 알루미늄제로 형성된 가로 지지부재(320)와의 직접적인 열전도 현상을 막을 수 있게 된다.
한편 상기 가로 지지부재(320)가 유리(330)와 밀착하도록 상기 가로 지지부재(320)와 유리(330) 사이에는 가스킷(340)이 삽입될 수 있다. 이와 같이 가로 지지부재(320)와 유리(330) 사이에 삽입되는 가스킷(340)에 의한 반발력 때문에 유리(330)는 가로 지지부재(320)와 견고히 고정되며, 유리(330)와 가로 지지부재(320) 사이로 공기나 수분 등이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 커튼 월에서 상기 유리(330)는 2개의 유리(331,332)로 형성되고, 상기 복수개의 유리(331,332)는 서로 일정간격으로 이격된다. 이와 같이 2개의 유리(331,332) 사이에 일정한 공간이 형성되도록 하기 위해 2장의 유리(331,332) 사이에는 스페이서(335)가 구비된다. 이와 같이 2개의 유리(331,332)에 의해 2개의 유리(331,332) 사이에 단열층이 형성되므로 단열효과를 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커튼월(300)에서 상기 실링재(322), 가스킷(340) 및 스페이서(335) 중 적어도 하나에는 상변화 온도는 20~30℃인 상변화물질(120)이 구비된다. 이와 같은 상변화물질(120)은 상기 실링재(322), 가스킷(340) 및 스페이서(335) 중 적어도 하나의 내부에 채워지거나 상기 실링재(322), 가스킷(340) 및 스페이서(335) 중 적어도 하나에 혼합되어 형성될 수 있다.
한편 상기 가스킷(340)이 상기 유리(330)와 접촉하는 부분의 면적이 상기 가스킷(340)이 상기 가로 지지부재(320)와 접하는 부분의 면적보다 크게 형성된다. 따라서 상기 가스킷(340)의 내부에 채워지거나 가스킷(340)에 혼합된 상변화물질에서 발열된 열이 가로 지지부재(320)보다는 유리(330)로 전달되도록 할 수 있다.
상기 스페이서(335)는 상기 복수개의 유리(331,332) 중에서 실외공간 측 유리(331)와 접촉하는 제1접촉면(335a)과 실내공간 측 유리(332)와 접촉하는 제2접촉면(335b)을 구비하고, 상기 제2접촉면(335b)의 면적은 상기 제1접촉면(335a)의 면적보다 크게 형성된다.
스페이서(335)의 단면이 이와 같은 형상을 가지므로 스페이서(335)에서 발열된 열은 제1접촉면(335a) 측 보다는 제2접촉면(335b) 측으로 보다 많이 이동하게 되어 실내공간 측에 설치되는 유리(332)의 온도를 효과적으로 높일 수 있게 되므로 결로 현상을 방지할 수 있게 된다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상변화물질을 구비한 커튼월에서 가로 지지부재 결합부를 상세히 나타낸 도면이다.
도 15에 도시된 지지부재 결합부가 도 14에 도시된 지지부재 결합부와 다른 점은 상변화물질(120)은 상기 실링재(322), 가스킷(340) 및 스페이서(335) 중 적어도 하나의 내부에 채워지고, 상기 실링재(322), 가스킷(340) 및 스페이서(335) 중 적어도 하나의 내부에는 상기 상변화물질(120)에서 발열된 열이 상기 실내공간 측 유리(332)로 유도되도록 하는 열전달유도체(140)가 구비된다는 점이다.
열전달유도체(140)는 격자 형태로 형성되어 상기 상변화물질(120)에서 발열된 열을 수집하는 열수집부(141)와, 상기 열수집부(141)에서 수집된 열을 상기 실내공간 측 유리(332)로 전달되도록 하는 열방출부(142)를 구비한다.
이때 열방출부(142)는 실내공간 측 유리(332)에 가깝게 구비되는 것이 바람직하다.
이상에서 상변화물질을 구비하는 창호에 대해 설명하였다. 이와 같이 상변화물질을 구비하는 창호에 의하면 겨울철에 실내온도와 실외온도 차에 의해 창호 및 커튼월에서 발생하는 결로 현상을 방지할 수 있어 유용하다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 상변화물질을 구비하는 창호에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (22)

  1. 유리와,
    상기 유리의 단부를 지지하는 프레임과,
    상기 유리가 상기 프레임에 고정되도록 하는 고정부재와,
    상기 유리, 프레임 및 고정부재 중 적어도 어느 하나에 구비되며 온도에 따라 액체에서 고체 또는 고체에서 액체로 변하면서 열을 저장하거나 열을 방출하는 상변화물질과,
    상기 상변화 물질을 감싸 상기 상변화 물질의 상변화 시간을 지연시키는 단열재를 구비하고,
    상기 유리는 복수개의 유리가 서로 이격되어 형성되며, 상기 복수개의 유리 사이에는 각 유리 사이의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서가 구비되며, 상기 스페이서의 내부에 상기 상변화물질이 내장되고,
    상기 스페이서는 상기 복수개의 유리 중에서 실외공간 측 유리와 접촉하는 제1접촉면과 실내공간 측 유리와 접촉하는 제2접촉면을 구비하고, 상기 제2접촉면의 면적은 상기 제1접촉면의 면적보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 창호.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상변화물질은 상변화 온도는 20~30℃인 것을 특징으로 하는 창호.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상변화물질이 내부에 내장되며 상기 유리에 부착되는 케이스를 더 구비하는 특징으로 하는 창호.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 케이스는 그 단면이 다각형 형상을 가지고, 상기 케이스의 일측면의 면적은 타측면의 면적보다 넓은 것을 특징으로 하는 창호.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 케이스의 일측면에는 상기 케이스를 부착할 수 있는 부착수단이 구비된 창호.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 케이스의 내부에는 상기 상변화물질에서 발열된 열이 상기 케이스의 일측으로 유도되도록 하는 열전달유도체가 구비된 것을 특징으로 하는 창호.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 열전달유도체는 격자 형태로 형성되어 상기 상변화물질에서 발열된 열을 수집하는 열수집부와, 상기 열수집부에서 수집된 열을 상기 케이스의 일측으로 전달되도록 하는 열방출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 창호.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 열수집부는 상기 케이스의 내부에 존재하고, 상기 열방출부는 상기 케이스의 외부에 존재하는 것을 특징으로 하는 창호.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 열방출부의 폭은 상기 열수집부의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 창호.
  10. 제 3항에 있어서,
    상기 케이스는 열을 잘 전달할 수 있는 동, 은, 알루미늄 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 창호.
  11. 제 3항에 있어서,
    상기 케이스의 표면에는 무늬가 형성된 것을 특징으로 하는 창호.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 스페이서의 내부에는 상기 상변화물질에서 발열된 열이 상기 실내공간 측 유리로 유도되도록 하는 열전달유도체가 구비된 것을 특징으로 하는 창호.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 열전달유도체는 격자 형태로 형성되어 상기 상변화물질에서 발열된 열을 수집하는 열수집부와, 상기 열수집부에서 수집된 열을 상기 실내공간 측 유리로전달되도록 하는 열방출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 창호.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부재는 실링재로 형성되며, 상기 상변화물질은 상기 실링재에 혼합되는 것을 특징으로 하는 창호.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부재는 실링재로 형성되며, 상기 상변화물질은 상기 실링재의 내부에 채워지는 것을 특징으로 하는 창호.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 실링재의 내부에는 상기 상변화물질에서 발열된 열이 상기 실내공간 측 유리로 유도되도록 하는 열전달유도체가 구비된 것을 특징으로 하는 창호.
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부재는 가스킷으로 형성되며, 상기 상변화물질은 상기 가스킷에 혼합되는 것을 특징으로 하는 창호.
  20. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부재는 가스킷으로 형성되며, 상기 상변화물질은 상기 가스킷의 내부에 채워지는 것을 특징으로 하는 창호.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 가스킷의 내부에는 상기 상변화물질에서 발열된 열이 상기 실내공간 측 유리로 유도되도록 하는 열전달유도체가 구비된 것을 특징으로 하는 창호.
  22. 제 19항 또는 제20항에 있어서,
    상기 가스킷이 상기 유리와 접하는 부분의 면적이 상기 가스킷이 상기 프레임과 접하는 부분의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 창호.
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