KR101511823B1 - 창호의 단열 및 강도 보강구조 - Google Patents

창호의 단열 및 강도 보강구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이중개폐식 슬라이딩 창호를 구성하는 창틀프레임과 창짝의 프로파일 내에 보강재를 삽입 구성하되, 실내측과 실외측의 보강재를 서로 다르게 적용해줌으로써 단열 및 내풍압 성능을 향상시킬 수 있도록 한 창호의 단열 및 강도 보강구조에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 길이방향으로 실내측 레일(111a) 및 실외측 레일(111b)이 구비되는 창틀프레임(110); 상기 실내측 레일(111a)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 개폐되는 한 쌍의 실내측 창짝(120); 및 상기 실외측 레일(111b)에 슬라이딩 설치되어 개폐되는 한 쌍의 실외측 창짝(130);을 포함하되, 상기 창틀프레임(110)을 구성하는 프로파일(P1)의 내부에는, 실내측에 단열재(210)가 삽입되고, 실외측에 금속보강재(220)가 삽입된 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 높은 사양의 단열 및 내풍압 성능이 요구되는 장소에 선택적으로 적용되어 사용될 수 있다. 특히 창호가 설치되는 지역의 기후 및 건물의 높낮이에 따른 풍압 등을 고려한 후, 이에 적합한 보강재를 창틀프레임 및 실내, 외 창짝에 서로 다르게 삽입 적용해줌으로써 단열 및 강도가 최적으로 보강된 창호를 얻을 수 있는 장점이 있다.

Description

창호의 단열 및 강도 보강구조{Insulation and strength reinforcement structure for sliding window}
본 발명은 창호에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중개폐식 슬라이딩 창호의 단열 및 강도를 향상시킬 수 있는 창호의 단열 및 강도 보강구조에 관한 것이다.
일반적으로, 창호는 건물 내부를 외부와 차단하기 위해 창이나 출입구 등의 개구부(開口部)에 설치되는 각종의 창이나 문을 말한다. 이때 상기의 창 또는 문들이 지지되는 창호프레임은 사용재료에 따라 목제 창호프레임과 금속제 창호프레임으로 분류된다. 최근에는 플라스틱에 의한 문이나 창틀 등도 만들어지고 있으며, 피브이시(P.V.C.) 등과 같은 합성수지를 이용한 창호프레임이 제작되기도 한다.
이중 개폐구조를 갖는 창호는 길이방향으로 복수의 실내,외측 레일이 구비되는 창틀프레임과, 상기 실내측 레일에 슬라이딩 설치되어 개폐되는 한 쌍의 실내측 창짝과, 상기 실외측 레일에 슬라이딩 설치되어 개폐되는 한 쌍의 실외측 창짝을 포함하여 이루어진다.
이 경우 상기 창틀프레임과 창짝은 합성수지 재질로 이루어진 복수의 프로파일을 이용하여 사각형태의 외곽틀로 조립된다. 아울러 프로파일 내부에는 스틸 또는 알루미늄 재질의 금속보강재가 삽입되어 보강력 및 내풍압 성능을 향상시켜주게 된다. 이러한 창호의 보강구조에 대하여 종래에 대한민국 등록특허공보 제10-0653445호(2006.12.06)로 선 출원된바 있다.
그러나 이처럼 금속 보강재가 삽입된 창호는, 보강력 및 내풍압 등의 성능이 어느 정도 개선된 효과를 누릴 수 있겠으나, 단열 측면에서는 별다른 효과를 얻기 힘든 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 이중개폐식 슬라이딩 창호를 구성하는 창틀프레임과 창짝의 프로파일 내에 보강재를 삽입 구성하되, 실내측과 실외측의 보강재를 서로 다르게 적용해줌으로써 단열 및 내풍압 성능을 향상시킬 수 있도록 한 창호의 단열 및 강도 보강구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 창호의 단열 및 강도 보강구조는, 길이방향으로 실내측 레일 및 실외측 레일이 구비되는 창틀프레임; 상기 실내측 레일에 슬라이딩 가능하게 설치되어 개폐되는 한 쌍의 실내측 창짝; 및 상기 실외측 레일에 슬라이딩 설치되어 개폐되는 한 쌍의 실외측 창짝;을 포함하되, 상기 창틀프레임을 구성하는 프로파일의 내부에는, 실내측에 단열재가 삽입되고, 실외측에 금속보강재가 삽입된 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 단열재는 상기 프로파일의 실내측에 마련된 제1공간에 삽입되고, 상기 금속보강재는 상기 프로파일의 실외측에 마련된 제2공간에 삽입되고 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재는, 상기 프로파일의 길이방향으로 복수의 구멍이 형성된 허니컴(honeycomb) 구조인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열재는, 종이, 세라믹, 합성수지, 알루미늄 중 어느 하나의 재질인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 금속보강재는, 스틸, 스테인리스, 알루미늄 중 어느 하나의 재질인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 실내측 창짝을 구성하는 프로파일 내부에는, 섬유강화플라스틱(FRP) 재질로 이루어진 제1보강재;가 삽입된 것을 포함한다.
또한 상기 실내측 창짝은, 수직으로 설치되는 프로파일 내에 금속재질의 보강재가 삽입되고, 수평으로 설치되는 프로파일 내에 섬유강화플라스틱(FRP) 재질로 이루어진 제1보강재;가 삽입된 것을 포함한다.
또한 상기 실외측 창짝을 구성하는 프로파일 내부에는, 스틸, 스테인리스, 알루미늄 중 어느 하나의 재질로 이루어진 제2보강재;가 삽입된 것을 포함한다.
이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 높은 사양의 단열 및 내풍압 성능이 요구되는 장소에 선택적으로 적용되어 사용될 수 있다. 특히 창호가 설치되는 지역의 기후 및 건물의 높낮이에 따른 풍압 등을 고려한 후, 이에 적합한 보강재를 창틀프레임 및 실내, 외 창짝에 서로 다르게 삽입 적용해줌으로써 단열 및 내풍압 등의 성능이 최적으로 보강된 창호를 얻을 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 단열 및 강도 보강구조가 적용된 창호의 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 창호의 단열 및 강도 보강구조를 보여주는 요부 사시도,
도 3은 도 1의 I-I선 단면도,
도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 5 내지 도 10은 본 발명에 따른 단열 및 강도 보강구조가 적용된 창호의 시험성적서이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 단열 및 강도 보강구조가 적용된 창호의 정면도이고, 도 2는 창호의 단열 및 강도 보강구조를 보여주는 요부 사시도이며, 도 3은 도 1의 I-I선 단면도이고, 도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 창호(100)의 단열 및 강도 보강구조는, 길이방향으로 복수의 실내, 외측 레일(111a)(111b)이 구비되는 창틀프레임(110)과, 상기 실내측 레일(111a)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 개폐되는 한 쌍의 실내측 창짝(120)과, 상기 실외측 레일(111b)에 슬라이딩 설치되어 개폐되는 한 쌍의 실외측 창짝(130)을 포함하되, 상기 창틀프레임(110)을 구성하는 프로파일(P1)의 내부에는 실내측으로 단열재(210)가 삽입되고, 실외측으로 금속보강재(220)가 삽입된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 창틀프레임(110)은 압출성형방식으로 제작된 복수의 프로파일(P1)을 이용하여 사각틀 형상으로 조립된다. 이 경우 프로파일(P1)의 내부에는 복수의 공간(S1)(S2)이 마련된다. 이 공간(S1)(S2)에는 단열 및 강도 보강을 위한 단열재(210) 및 금속보강재(220)가 실내, 외측으로 서로 이격되게 제각기 삽입 설치된다.
도 3을 참조하여 좀더 구체적으로 설명해보면, 단열재(210)는 창틀프레임(110)을 구성하는 프로파일(P1)의 실내측에 마련된 제1공간(S1)에 설치되는 것으로, 창호(100)의 단열 및 내풍압 성능을 향상시켜주는 역할을 한다. 여기서, 바람직하게는 상기 단열재(210)는 프로파일(P1)의 길이방향으로 복수의 구멍이 형성되는 허니컴(honeycomb) 구조가 적용된다. 이러한 허니콤 구조의 단열재(210)는 종이, 세라믹, 합성수지, 알루미늄 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.
참고로, 상기 허니컴 구조는 이름 그대로 벌집 모양의 성형체로, 대부분 압출 성형법으로 제조된다. 구멍의 모양은 반드시 6각형일 필요는 없으며, 4각형 등의 다각형 형상으로 이루어질 수 있다. 허니컴 구조의 특징으로는 표면적이 크고, 무게가 가벼우며, 기계적 강도의 이방성(異方性)이 큰 장점이 있다. 이러한 허니컴은 단열재료 및 경량 구조재료 등으로 주로 사용된다.
금속보강재(220)는 창틀프레임(110)을 구성하는 프로파일(P1)의 실외측에 마련된 제2공간(S2)에 설치되는 것으로, 창호(100)의 처짐이나 휘어짐 방지 및 내풍압 성능을 향상시켜주는 역할을 한다. 여기서, 바람직하게는 상기 금속보강재(220)는 프로파일(P1)의 가로 및 세로와 대응되는 길이의 바(bar) 형태로 각각 형성된다. 이러한 금속보강재(220)는 스틸, 스테인리스, 알루미늄 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 실내측 창짝(120)과 실외측 창짝(130)은 단열 및 내풍압 성능을 향상시킬 수 있도록 외곽틀을 형성하는 프로파일(P2)(P3)의 내부에 서로 다른 보강재가 구비될 수 있다.
일례로, 상기 실내측 창짝(120)을 구성하는 프로파일(P2) 내부에는 섬유강화플라스틱(FRP) 재질의 제1보강재(310)가 삽입 설치된다. 참고로, 섬유강화플라스틱(FRP, Fiber Reinforced Plastic)은 유리섬유, 탄소섬유, 케블라 등의 방향족 나일론섬유와 불포화 폴리에스터, 에폭시수지 등의 열경화성 수지를 결합한 물질이다. 철보다 강하고 알루미늄보다 가벼우며 녹슬지 않고 가공하기 쉽다는 것이 장점이다.
그리고 상기 실외측 창짝(130)을 구성하는 프로파일(P3) 내부에는 금속 재질로 이루어진 제2보강재(320)가 삽입 설치된다. 여기서, 바람직하게는 상기 제2보강재(320)는 스틸, 스테인리스, 알루미늄 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.
즉 실내측 창짝(120)의 경우 주로 실내 공간 측과 접하게 된다. 따라서, 실내측 창짝(120)의 단열 성능을 향상시킬 수 있도록 섬유강화플라스틱(FRP) 재질의 제1보강재(310)를 적용해주게 된다.
이에 반해, 실외측 창짝(130)은 실외측의 외기와 직접 접하게 됨에 따라 비교적 높은 사양의 내풍압 성능이 요구된다. 따라서, 실외측 창짝(130)의 내풍압 성능을 향상시킬 수 있도록 금속재질로 이루어진 제2보강재(320)를 적용해주게 된다.
도 4를 참조하면, 본 발명에서는 제1보강재(310)가 실내측 창짝(120)을 구성하는 네 개의 프로파일(P2) 내에 모두 적용된 경우의 일례를 들어 도시하고 설명하였으나 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 제1보강재(310)는 수직으로 설치된 프로파일(P2)에 비해 상대적으로 하중을 덜 받는 수평으로 설치된 프로파일(P2) 내에 국한되게 삽입될 수 있다. 다시 말해, 수직 프로파일(P2)에 비해 구조적인 보강의 필요성이 적은 수평 프로파일(P2) 내에는 섬유강화플라스틱(FRP) 재질의 제1보강재(310)가 삽입 설치되고, 수직으로 설치된 프로파일(P2)에는 금속재질로 이루어진 제2보강재(320)가 삽입 설치될 수 있다.
이상과 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 단열 및 강도 보강구조가 적용된 창호(100)는, 높은 사양의 단열 및 내풍압 성능이 요구되는 장소에 선택적으로 적용되어 사용될 수 있다. 특히, 창호(100)가 설치되는 지역의 기후 및 건물의 높낮이에 따른 풍압 등을 고려한 후, 이에 적합한 보강재를 창틀프레임(110) 및 실내, 외 창짝(120)(130)에 서로 다르게 적용해줌으로써 단열 및 내풍압 성능 등이 최적으로 보강된 창호(100)를 얻을 수 있게 된다.
[시험 예]
이하, 본 발명에 따른 창호의 단열 및 기밀 성능을 시험 예를 통해 좀더 구체적으로 살펴보기로 한다. 도 5 내지 도 10은 본 발명에 따른 단열 및 강도 보강구조가 적용된 창호의 시험성적서이다.
도 5 내지 도 10에 기재된 바와 같이, 시험방법은 한국산업표준(KS규격)의 창호 단열성(KS F 2278:2008) 및 기밀성(KS F 2292:2008)에 의한다.
시험결과 창호의 열관류율은 온도:(23.0±5.0)℃, 습도:(50±10)%R.H.의 시험환경에서 시험한 결과 0.934W/(㎡·K)의 결과 값을 얻었다. (참고로, 열관류율은 단위면적의 재료(벽, 창문 등)를 통과하는 열량을 말하는 것으로, 수치가 낮을수록 단열성능이 좋다.)
또한 창호의 기밀성은 온도:(23.4±0.3)℃, 습도:(49±1)%R.H.의 시험환경에서 시험한 결과 0.40㎥/(h·㎡)의 결과 값을 얻었으며, 이에 따라 본 발명에 따른 창호(100)가 소비효율등급 및 기밀성에 있어서 1등급 판정을 받았음을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.
100 : 창호 110 : 창틀프레임
111a : 실내측 레일 111b : 실외측 레일
120 : 실내측 창짝 130 : 실외측 창짝
210 : 단열재 220 : 금속보강재
310 : 제1보강재 320 : 제2보강재

Claims (8)

  1. 길이방향으로 실내측 레일(111a) 및 실외측 레일(111b)이 구비되는 창틀프레임(110);
    상기 실내측 레일(111a)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 개폐되는 한 쌍의 실내측 창짝(120); 및
    상기 실외측 레일(111b)에 슬라이딩 설치되어 개폐되는 한 쌍의 실외측 창짝(130);을 포함하되,
    상기 창틀프레임(110)을 구성하는 프로파일(P1)의 내부에는, 실내측에 프로파일(P1)의 길이방향으로 복수의 구멍이 형성된 허니컴(honeycomb) 구조의 단열재(210)가 삽입되고, 실외측에 금속보강재(220)가 삽입되며,
    상기 실내측 창짝(120)을 구성하는 복수의 프로파일 중 수평으로 설치되는 프로파일(P2) 내에는 섬유강화플라스틱(FRP) 재질로 이루어진 제1보강재(310)가 삽입되고, 수직으로 설치되는 프로파일(P2) 내에는 금속재질의 제2보강재(320)가 삽입되는 것을 포함하는 창호의 단열 및 강도 보강구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단열재(210)는 상기 프로파일(P1)의 실내측에 마련된 제1공간(S1)에 삽입되고,
    상기 금속보강재(220)는 상기프로파일(P1)의 실외측에 마련된 제2공간(S2)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 창호의 단열 및 강도 보강구조.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단열재(210)는,
    종이, 세라믹, 합성수지, 알루미늄 중 어느 하나의 재질인 것을 특징으로 하는 창호의 단열 및 강도 보강구조.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 금속보강재(220)는,
    스틸, 스테인리스, 알루미늄 중 어느 하나의 재질인 것을 특징으로 하는 창호의 단열 및 강도 보강구조.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 실외측 창짝(130)을 구성하는 프로파일(P3) 내부에는,
    스틸, 스테인리스, 알루미늄 중 어느 하나의 재질로 이루어진 제2보강재(320);가 삽입된 것을 포함하는 창호의 단열 및 강도 보강구조.
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