KR101522660B1

KR101522660B1 - 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치 및 이를 이용한 밀폐공기층의 온도조절방법

Info

Publication number: KR101522660B1
Application number: KR1020130131537A
Authority: KR
Inventors: 이찬행
Original assignee: 이찬행
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2015-05-26
Also published as: KR20150050107A

Abstract

본 발명은 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펠티어소자(Peltier device)가 내장된 온도조절기를 이용하여 복층유리 내부의 밀폐된 공기층의 냉·난방과 더불어 항온(恒溫 : 일정한 온도)을 유지시킬 수 있도록 한 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치 및 이를 이용한 밀폐공기층의 온도조절방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 복층유리 또는 문틀에 장착된 상태로, 펠티어소자를 이용한 상기 복층유리 내부의 밀폐된 공기층의 냉·난방 및 항온을 유지시키게 된 온도조절기; 상기 온도조절기에 전기적으로 연결된 상태로, 상기 복층유리 내,외부의 온도감지 및 감지된 온도를 바탕으로 상기 온도조절기의 작동을 컨트롤하게 된 온도제어부; 및, 상기 온도제어부에 전압을 인가하여, 상기 온도제어부에 의한 상기 온도조절기의 작동이 수행될 수 있도록 하는 전원공급부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치 및 이를 이용한 밀폐공기층의 온도조절방법{TEMPERATURE CONTROL METHOD, AND CLOSED AIR SPACE A THERMOREGULATOR OF INSIDE DOUBLE GLAZING USING THE SAME}

본 발명은 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펠티어소자(Peltier device)가 내장된 온도조절기를 이용하여 복층유리 내부의 밀폐된 공기층의 냉·난방과 더불어 항온(恒溫 : 일정한 온도)을 유지시킬 수 있도록 한 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치 및 이를 이용한 밀폐공기층의 온도조절방법에 관한 것이다.

건축구조물(building structure)에 있어서, 유리로 된 창(窓, windows)이나 문(門, door) 또는 벽(壁, wall) 등은 실내인테리어를 수려하게 하는 목적과 더불어 조망(眺望), 채광(採光) 등의 용도로 설치된다. 이 밖에도 침투방지(및 방탄), 소음차단, 결로방지, 단열효과 등의 목적으로 그 용도나 구조적 특성에 대응하여 다양한 형태로 제작 및 시공되고 있으며, 그에 따라 유리의 종류와 두께 그리고 설치방법 등이 결정된다.

그러나, 유리로 된 창, 문, 벽은 실내와 실외가 직접 접촉하기 때문에 실내,외의 온도가 서로 교환되어 주위공간의 냉·난방 효율이 떨어질 수밖에 없다. 이를 해결하기 위해, 두 장의 유리를 상호 중첩시키되 간격재(spacer)를 이용하여 두 장의 유리 사이에 일정한 간격(보통 6mm와 12mm)이 형성되도록 하고 그렇게 형성된 밀폐된 공기층에 건조공기 또는 아르곤가스(argon gas)를 불어넣어줌으로써, 앞서와 같은 단열증대 및 소음차단 그리고 결로방지의 효과를 나타낼 수 있도록 한 봉입한 복층유리(複層琉璃, double glazing / 페어글라스)가 고안되었다.

상기한 종래의 복층유리는, 실내측 유리와 실외측 유리 사이에 이격공간을 형성하여, 실내,외 공기의 직접적인 접촉보다는 외기와 실외측 유리 및 내부와 실내측 유리의 열교환을 유도하도록 한 밀폐된 공기층을 두어 열 손실을 줄일 수 있기는 하지만, 실내의 냉기 또는 열기가 실외 공기에 의해 손실되는 문제점은 여전히 남아있다.

즉, 복층유리 사이 밀폐 공기층에서의 열교환(熱交換, heat exchange)에도 불구하고, 특히 겨울철 실내의 따뜻한 공기가 복층유리를 통해 전달되는 외기의 찬공기에 의해 열기를 빼앗기게 되고, 반대로 여름철 실내의 차가운 공기가 복층유리를 통해 전달되는 외기의 뜨거운 공기에 의해 냉기를 빼앗기게 되어 실내의 온도를 유지하기 위한 에너지 소모를 가중시키고 유리가 설치된 실내의 내측과 외측의 온도차를 유발하는 문제점이 있어왔다.

또한, 외부의 온도에 의해 실내온도가 큰 영향을 받아 유리 근처의 온도는 실내의 내측보다 큰 온도 차이가 발생하여, 실내에서의 온도차뿐만 아니라 에너지 소모를 크게 함은 물론이거니와 특히, 겨울철에는 창틀 근처에서 냉기가 발생하여 주거환경에 악영향을 끼치게 되는 결로현상을 일으키는 문제점이 있어 왔다.

등록실용신안공보 제20-0225786호 '퍼지제어 에어벤트 창호시스템' 등록실용신안공보 제20-0394716호 '환기 모듈 창호 시스템'

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 펠티어 효과를 활용한 열기 또는 냉기를 발생시킬 수 있게 된 온도조절기를 구비하여, 복층유리를 통해 실내의 온기가 외부로 빠져나가는 것을 억제함과 더불어 냉·난방을 위한 에너지 효율을 극대화할 수 있도록 하는 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치 및 이를 이용한 밀폐공기층의 온도조절방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 복층유리 또는 문틀에 장착된 상태로, 펠티어소자를 이용한 상기 복층유리 내부의 밀폐된 공기층의 냉·난방 및 항온을 유지시키게 된 온도조절기; 상기 온도조절기에 전기적으로 연결된 상태로, 상기 복층유리 내,외부의 온도감지 및 감지된 온도를 바탕으로 상기 온도조절기의 작동을 컨트롤하게 된 온도제어부; 및, 상기 온도제어부에 전압을 인가하여, 상기 온도제어부에 의한 상기 온도조절기의 작동이 수행될 수 있도록 하는 전원공급부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복층유리가 설치되는 문틀과 상기 문틀에 끼워 맞춤하는 창틀이 서로 맞닿는 부위에는, 전류의 흐름이 이어질 수 있게 한 연결장치가 더 구성됨을 특징으로 한다.

더하여, 상기 온도조절기는, 상기 전원공급부로부터 인가된 전류의 이동 흐름에 따라, 펠티어 효과를 일으키게 된 펠티어소자와, 상기 펠티어소자의 내재수용 및 상기 밀폐공기층의 냉·난방과 항온을 위한 열기와 냉기를 상기 복층유리의 내,외부로 흡입 및 배출시킬 수 있는 한 케이스와, 상기 펠티어소자의 양측 면에 부착된 상태로, 상기 펠티어소자로부터 발생한 열기 및 냉기를 전달하거나 흡입된 기체를 가열 또는 냉각시켜 배출하는 한편 발열부의 온도를 낮추는 쿨러가 더 장착됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이스에는, 각각의 상기 쿨러 측 방향으로 기체 이동을 위한 흡기구와 배기구가 형성되고, 상기 펠티어소자의 반응판과 제1,2접촉판 측마다에는, 실외 온도 및 상기 복층유리 내부의 밀폐공기층 온도를 각각 감지할 수 있게 된 제1감지센서 및 제2감지센서가 구비되며, 상기 쿨러의 작동에 의해 냉기와 열기가 상호 교환되지 않도록 하는 한편 습한 공기 유입으로 인한 결로현상 방지를 위해, 상기 반응판과 상기 제1,2접촉판 사이의 테두리부위를 충진제로 밀폐시킴을 특징으로 하는 한다.

이와 함께, 본 발명에 따른 복충유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치를 이용한 밀폐공기층 온도조절방법은, 복층유리 내부의 밀폐공기층의 냉·난방 및 항온을 위한 온도조절기의 작동 프로그램을 상기 온도조절기의 작동 제어를 위한 온도제어부에 설정하는 단계; 상기 온도조절기에 구비된 제1감지센서 및 제2감지센서가 실외 온도와 상기 밀폐공기층의 온도를 각각 감지하는 단계; 상기 제1,2감지센서에 의해 감지된 온도를 비교하는 단계; 및, 상기 제1감지센서에 의해 감지된 실외 온도가 상기 온도제어부에 미리 설정된 온도보다 높거나 낮을 경우, 상기 온도제어부에 의한 상기 온도조절기의 작동 제어를 통해 상기 밀폐공기층의 온도를 기설정된 온도까지 냉각시키거나 가열시키는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치는, 복층유리 내부의 밀폐공기층의 온도조절이 가능함에 따라, 실외 온도가 복층유리가 설치된 주변 실내온도에 거의 영향을 미치지 않아 열손실 및 에너지 낭비를 줄일 수 있으면서도 단열효과의 증대는 물론 쾌적한 주거환경의 조성 그리고 실내,외 온도차로 인한 결로현상을 획기적으로 억제하는 효과를 나타낸다.

또한, 이미 설치된 기존의 복층유리가 내장된 창, 문, 벽 등에도 간편 설치가 가능함은 물론이거니와 새로이 제작되는 창 또는 문, 벽에도 용이한 설치가 가능함에 따라, 설치비용의 절감과 더불어 설계시공상의 효율성 증대 및 제품의 사용성을 극대화하는 효과를 가져다준다.

이와 함께, 가정용 공급 전력은 물론 태양광 에너지를 활용한 전원공급이 가능함에 따른 에너지 효율성을 극대화할 수 있고, 지금와 같은 각종 효과의 달성에 따른 해당 산업의 발전 및 활성화에 크게 이바지할 수 있는 아주 유용한 발명이다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치의 설치구조를 나타낸 요부확대단면도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치에 있어서, 온도조절기의 내,외부 구성구조를 나타낸 사시도와 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치에 있어서, 펠티어소자의 구성구조 및 작용관계를 나타낸 요부발췌도.
도 4 내지 도 5b는 본 발명에 따른 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치의 실시 예를 나타낸 정면도와 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치를 이용한 밀폐공기층의 온도조절방법을 단계적으로 나타낸 블럭도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 중 도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치의 설치구조를 나타낸 요부확대단면도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치에 있어서 온도조절기의 내,외부 구성구조를 나타낸 사시도와 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치에 있어서 펠티어소자의 구성구조 및 작용관계를 나타낸 요부발췌도이고, 도 4 내지 도 5b는 본 발명에 따른 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치의 실시 예를 나타낸 정면도와 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치를 이용한 밀폐공기층의 온도조절방법을 단계적으로 나타낸 블럭도이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치(A)는, 복층유리(910) 또는 문틀(920)에 장착된 상태로 펠티어소자를 이용한 상기 복층유리(910) 내부의 밀폐된 공기층의 냉·난방 및 항온을 유지시키게 된 온도조절기(1)와, 상기 온도조절기(1)에 전기적으로 연결된 상태로 복층유리(910) 내,외부의 온도감지 및 감지된 온도를 바탕으로 상기 온도조절기(1)의 작동을 컨트롤하게 된 온도제어부(2)와, 상기 온도제어부(2)에 전압을 인가하여 온도제어부(2)에 의한 상기 온도조절기(1)의 작동이 수행될 수 있도록 하는 전원공급부(3)로 구성된다.

또한, 창이나 문이 미닫이 또는 여닫이 구조인 것을 감안하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 복층유리(910)가 설치되는 문틀(920)과 상기 문틀(920)에 끼워 맞춤하는 창틀(930)이 서로 맞닿게 되는 부위에 전류의 흐름이 이어질 수 있게 한 연결장치(4)를 더 포함할 수 있다.

온도조절기(1)는, 복층유리(910) 내부의 밀폐된 공기층의 온도를 조절하여 주변 실내온도를 조절하기 위한 수단으로, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 전원공급부(3)로부터 인가된 전류의 이동 흐름에 따라 펠티어 효과(Peltier effect)를 일으키게 된 펠티어소자(11)와, 상기 펠티어소자(11)의 내재수용 및 상기 밀폐공기층(910a)의 냉·난방과 항온을 위한 열기와 냉기를 상기 복층유리(910)의 내,외부로 흡입 및 배출시킬 수 있는 한 케이스(12)로 구성된다.

더하여, 상기 펠티어소자(11)의 양측 면에 부착된 상태로, 상기 펠티어소자(11)로부터 발생한 열기 및 냉기를 전달하거나 흡입된 기체를 가열 또는 냉각시켜 배출하는 한편 발열부의 온도를 낮출 수 있는 방열판(131)과 팬(132)으로 구성된 복수의 쿨러(13)가 더 장착된다.

여기서, 상기 방열판(131)이 접촉되는 펠티어소자(11)의 양측 표면에는 열 전도성을 증가시켜주는 서멀 그리스(thermal grease, 14)를 미리 입혀주는 것이 바람직하다.

상기 펠티어소자(11)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전류의 흐름 방향에 따라 발열반응(發熱反應, exothermic reaction) 또는 흡열반응(吸熱反應, endothermic reaction)을 일으키게 된 반응판(111)과, 상기 반응판(111)의 양측 각단에 각각 접합된 상태로 다이오드 역할을 하게 되는 N형 반도체소자(112-1) 및 P형 반도체소자(112-2)와, 상기 N,P형 반도체소자(112-1)(112-2) 각각에 연결된 상태로 전류의 공급 및 이동 흐름을 유도하는 한편 상기 반응판(111)의 반응작용과 반대로 냉각(흡열)되거나 가열(발열)되는 복수의 제1접촉판(113-1) 및 제2접촉판(113-2)으로 구성된다.

이에 따라, 상기 제1접촉판(113-1)을 통해 반응판(111)과 제2접촉판(2)으로 전류가 흘러나갈 경우 상기 반응판(111)에서 발열현상이 일어나는 반면 제 1,2접촉판(113-1)(113-2)은 흡열현상이 일어난다. 반대로, 상기 제2접촉판(113-2)을 통해 반응판(111)과 제1접촉판(113-1)으로 전류가 흘러나갈 경우에는 상기 반응판(111)에서 흡열현상이 일어나는 반면 제1,2접촉판(113-1)(113-2)에서는 발열현상이 일어나게 된다. 이렇듯, 상기 제1,2접촉판(113-1)(113-2) 각각을 통해 인가되는 전류의 흐름을 변경하는 것만으로도 복층유리(910) 주변 실내공간의 냉·난방 및 항온을 위한 온도조절을 달리할 수 있게 된다.

상기 케이스(12)에는, 각각의 상기 쿨러(13) 측 방향으로 기체 이동을 위한 흡기구(121)와 배기구(122)가 형성되고, 상기 펠티어소자(11)의 반응판(111)과 제1,2접촉판(113-1)(113-2) 측마다에는 실외 온도 및 상기 복층유리(910) 내부의 밀폐공기층(910a) 온도를 각각 감지할 수 있게 된 제1감지센서(123-1) 및 제2감지센서(123-2)가 더 구비된다.

또한, 상기 반응판(111)과 제1,2접촉판(112-1)(112-2) 사이의 테두리부위를 충진제(filler, 15)로 밀폐시켜, 반응판(111)과 제1,2접촉판(112-1)(112-2)으로부터 각각 발생한 냉기와 열기가 팬(132) 작동에 의해 상호 교환되지 않도록 하는 한편 외부의 습한 공기가 복층유리(910) 내부로 유입됨에 따른 결로현상을 방지토록 함이 바람직하다.

온도제어부(2)는, 복층유리(910) 내부의 밀폐공기층(910a) 온도 및 실외 온도를 바탕으로 상기 복층유리(910)가 설치된 주변 실내공간의 냉·난방 및 항온 유지시키는 상기 온도조절기(1)의 작동 컨트롤을 위한 수단으로, 상기 케이스(11)에 구비된 제1,2감지센서(123-1)(123-2)를 통해 감지된 상호 간의 온도편차를 감안하여 상기 복층유리(910) 내부 밀폐공기층(910a)의 기체를 가열 또는 냉각하여 미리 설정된 온도를 유지시키도록 상기 온도조절기(1)의 작동을 컨트롤한다.

이를 위해, 상기한 온도조절기(1)의 제1,2감지센서(123-1)(123-2)를 통해 감지된 온도 값을 송출하는 감지선과 냉·난방 구동에 필요한 제어된 전기를 공급할 수 있는 전선이 포함된 복합선(21)을 포함한다.

여기서, 상기 온도제어부(2)에 의해 제어된 전원은, 프로그램 설정방법 및 감지된 온도상황에 따라 직류 전압의 극성(+,-)을 바꾸거나 전기의 공급 또는 차단을 통한 방법으로 복층유리(910) 내부의 밀폐공기층(910a)의 냉·난방 및 항온을 유지시킬 수 있다.

한편, 상기 온도제어부(2)의 설정온도 제어방식은 별도의 리모컨 또는 키입력부(도시하지 않음)을 이용하여 입력이 가능하며, 그렇게 입력된 신호는 상기 온도제어부(2) 자체 또는 별도의 메모리에 저장이 가능하다.

전원공급장치(3)는, 상기 온도조절기(1) 및 온도제어부(2) 작동에 필요한 외부전력의 공급을 위한 수단으로, 가정용으로 공급되는 교류 전압은 물론 태양광 에너지를 직류로 전환하여 정격전원으로 변환시켜 상기 온도제어부(2)에 공급이 가능한바, 이를 위한 전원선(31)을 포함한다.

이와 함께, 본 발명에 따른 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치를 이용한 복층유리 내 밀폐공기층 온도조절방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 복층유리(910) 내부의 밀폐공기층(910a)의 냉·난방 및 항온을 위한 온도조절기(1)의 작동 프로그램을 상기 온도조절기(1)의 작동 제어를 위한 온도제어부(2)에 설정하는 단계(S110)와; 상기 온도조절기(1)에 구비된 제1,2감지센서(123-1)(123-2)가 실외 온도 및 복층유리(910) 내부의 밀폐공기층(910a) 온도를 감지하는 단계(S120)와; 상기 제1,2감지센서(123-1)(123-2)에 의해 감지된 온도를 비교하는 단계(S130)와; 상기 제1감지센서(123-1)에 의해 감지된 실외 온도가 상기 온도제어부(2)에 미리 설정된 온도보다 높거나 낮을 경우 상기 온도제어부(2)에 의한 상기 온도조절기(1)의 작동 제어를 통해 복층유리(910) 내부 밀폐공기층(910a)의 온도를 기설정된 온도까지 냉각시키거나 가열시키는 단계(S140);로 이루어진다.

미설명부호, (p)는 복층유리의 외측유리에 구멍을 뚫어 상기 온도조절기를 삽입장착할 경우, 상기 복층유리 내부에 충입된 건조공기 또는 아르곤가스가 타공홀을 통해 밖으로 새어나가지 않도록 상기 케이스의 둘레부에 더 구비되는 밀폐패킹이다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치(A)의 작용 및 이를 이용한 온도조절방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

참고하여, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 복층유리(910) 내부의 밀폐된 공기층(910a)의 냉·난방 및 항온을 위한 온도조절기(1)는 상기한 복층유리(910)의 외측유리(911) 또는 문틀(920) 중 어느 하나에 선택적으로 장착될 수 있으며, 복층유리(910)가 내장된 창, 문, 벽 등은 물론, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 이중 복합창호 모두에 적용이 가능하다.

먼저, 상기 제1,2감지센서(123-1)(123-2)에 의해 실외 온도와 복층유리(910) 내부 밀폐공기층(910a)의 온도가 감지되고, 실외 온도가 낮을 경우 상기 온도제어부(2)에 미리 설정된 프로그램에 따라 상기 온도제어부(2)가 작동하게 됨으로써, 상기 전원공급부(3)를 통해 인가된 전류가 상기 온도조절기(1)의 펠티어소자(11)에 공급되면, 제1접촉판(113-1)을 통하여 N형 반도체소자(112-1)로 전달되고 반응판(111)과 P형 반도체소자(112-2)를 거쳐 제2접촉판(113-22)으로 전류가 흘러나가게 된다.

그 과정 중, 상기 펠티어소자(11)의 반응판(111)에서 흡열현상이 발생하는 반면 제1,2접촉판(113-1)(113-2)에서는 발열현상이 발생함으로써 밀폐공기층(910a)의 난방이 이루어지는 것이다. 반대로, 직류 전압의 흐름을 바꾸면 상기 반응판(111)에서 발열현상이 발생하는 반면 제1,2접촉판(113-1)(113-2)에서는 흡열현상이 발생함에 따라 상기 밀폐공기층(910a)의 냉방이 이루어지는 것이다.

보다 상세하게는, 상기 온도조절기(1)에 직류 전압을 정방향(+,-)으로 공급하게 되면, 제1,2접촉금속판(113-1)(113-2)에는 열기가 발생하는바, 이러한 열기는 쿨러(13)의 방열판(131)으로 전달되고 팬(132)의 작동으로 케이스(12)의 흡입구(121)를 통해 유입된 공기를 가열 후 배출구(122)로 배출한다. 이때, 상기 반응판(111) 부위에서는 냉기가 발생하며, 이 냉기는 방열판(131)에 전달된 후 상기 팬(132)의 작동으로 인해 흡기구(121)를 통해 흡인된 공기는 냉각되어 배출구(122)로 배출된다.

이와는 반대로, 상기 온도조절기(1)에 공급되는 직류 전압을 역방향(-,+)으로 공급하게 되면, 제1,2접촉금속판(113-1)(113-2)에는 냉기가 발생하는 반면 반응판(111)에서는 열기가 발생한다. 이때, 펠티어소자(11)의 반응효율을 극대화하기 위하여, 상기 복층유리(910) 외부 측을 향하는 반응판(111)의 열기는 상기 방열판(131)과 팬(132)에 의해 냉각됨으로써 상기 밀폐공기층(910a)의 냉방효율을 극대화하는 것이다.

다시 말해, 상기 온도제어부(2)는 사용자 설정에 따라 복층유리(910) 내부 밀폐공기층(910a)의 항온 유지 및 외부온도에 따른 밀폐공기층(910a)의 온도조절모드를 갖는다. 따라서, 전원공급부(3)의 전원선(31)을 통하여 공급받은 전기와 상기 온도조절기(1)에 설치된 제1,2감지센서(123-1)(123-2)를 통해 실외 온도 및 복층유리(910) 내부 밀폐공기층(910a)의 온도를 상기 온도제어부(2)가 감지케 되고, 온도제어부(2)에 기설정된 프로그램에 따라 작동하는 상기 온도조절기(1)를 통해 상기 밀폐공기층(910a)의 온도를 유지시키거나 외부온도와 비교한 후 미리 설정된 온도로 가열 또는 냉각한다.

즉, 상기 밀폐공기층(910a)의 온도를 항온으로 설정시 상기 복층유리(910) 내부에 위치한 제2감지센서(123-2)의 감지신호를 상기 온도제어부(2)가 수신하여 현재 감지된 온도가 미리 설정된 온도의 범위보다 높으면 상기 펠티어소자(11)의 제1,2접촉판(113-1)(113-2)에서 발생한 흡열현상으로 복층유리(910) 내부의 밀폐공기층(910a)의 온도를 기설정된 온도까지 냉각시키게 된다.

또한, 상기 온도제어부(2)는 복층유리(910) 내부의 밀폐공기층(910a)의 온도가 미리 설정된 온도의 범위보다 낮으면 전극을 변경하는 방법을 통해, 상기 제1,2접촉판(113-1)(113-2)을 발열시켜서 발생된 발열현상으로 복층유리(910) 내부의 밀폐공기층(910a)의 온도를 기설정된 온도까지 가열시키게 된다.

지금까지 설명한 기술내용을 토대로, 여름철 및 겨울철의 온도조절기(1)를 통한 복층유리(910) 내부의 밀폐공기층(910a)의 온도조절을 예시하면, 여름철 실내적정온도는 일반적으로 24℃에서 26℃로 외부온도에 따른 복층유리(910) 내부의 밀폐공기층(910a)의 온도를 동일하게 설정하였을 경우, 여름철 외부온도의 상승으로 상기 밀폐공기층(910a)의 온도가 26℃ 이상으로 상승하게 되면 제1감지센서(123-1)가 이를 감지하여 온도제어부(2)로 측정 온도값을 송출하게 되는 것이며, 이에 따라 상기 온도제어부(2)는 상기 온도조절기(1)를 작동시켜 상기 제1,2접촉판(113-1)(113-2)에서 냉기가 발생되도록 함을 통해 상기한 밀폐공기층(910a)의 온도가 설정된 온도(24℃)로 낮아질 때까지 냉각되도록 제어하게 되는 것이다.

겨울철에는, 실내적정온도가 18℃에서 22℃로 복층유리(910) 내부의 밀폐공기층(910)의 온도를 18℃에서 22℃로 설정하였을 경우, 외부온도가 18℃ 이하로 내려가게 되면 제1감지센서(12-1)가 이를 감지하여 온도제어부(2)로 측정 온도값을 송출하게 되는 것이며, 이에 의해 상기 온도제어부(2)는 상기 온도조절기(1)를 작동시켜 상기 제1,2접촉판(113-1)(113-2)에서 열기가 발생되도록 함을 통하여 상기한 밀폐공기층(910a)의 온도가 설정된 온도(22℃)로 높아질 때까지 가열되도록 제어하게 되는 것이다.

더불어, 계절에 관계없이 복층유리(910) 내부의 밀폐공기층(910a)의 온도유지를 예시하면, 상기 밀폐공기층(910a)의 온도를 20℃도에서 25℃로 항온설정시 밀폐공기층(910a) 안쪽에 배치된 제2감지센서(123-2)가 20℃ 이하로 떨어지게 되면 펠티어소자(11)의 제1,2접촉판(113-1)(113-2)을 발열시켜 밀폐된 공기층(910a)을 난방하고, 밀폐공기층(910a)의 온도가 25℃ 이상으로 올라가게 되면 상기 제1,2접촉판(113-1)(113-2)을 냉각시켜 상기 밀폐공기층(910a)을 냉방하도록 상기 온도제어부(2)에서 제어된 전기를 온도조절기(1)에 공급하여서 상기한 온도조절기(1)의 작동이 수행되도록 하는 것이다.

정리하자면, 본 발명의 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치(A)를 이용하여, 복층유리(910) 내부의 밀폐공기층(910a)의 온도조절을 통한 냉·난방으로 주변 실내온도를 적절히 조절하는 효과를 거둘 수 있으면서도 실내,외 온도차로 인한 열손실을 줄이는 동시에 주거환경에 악영향을 끼치게 되는 결로현상을 해소할 수 있게 되는 효과를 더불어 거둘 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명을 바람직한 실시 예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

1 : 온도조절기, 2 : 온도제어부, 3 : 전원공급부
11 : 펠티어소자, 12 : 케이스, 13 : 쿨러
14 : 서멀 그리스, 15 : 충진제, 21 : 복합선
31 : 전원선, 111 : 반응판, 112-1 : N형 반도체소자
112-2 : P형 반도체소자, 113-1 : 제1접촉판, 113-2 : 제2접촉판
121 : 흡기구, 122 : 배기구, 123-1 : 제1감지센서
123-2 : 제2감지센서, 131 : 방열판, 132 : 팬
910 : 복층유리, 910a : 밀폐공기층

Claims

복층유리 또는 문틀에 장착된 상태로, 펠티어소자를 이용한 상기 복층유리 내부의 밀폐된 공기층의 냉·난방 및 항온을 유지시키게 된 온도조절기;
상기 온도조절기에 전기적으로 연결된 상태로, 상기 복층유리 내,외부의 온도감지 및 감지된 온도를 바탕으로 상기 온도조절기의 작동을 컨트롤하게 된 온도제어부; 및,
상기 온도제어부에 전압을 인가하여, 상기 온도제어부에 의한 상기 온도조절기의 작동이 수행될 수 있도록 하는 전원공급부;를 포함하여 구성되고,
상기 온도조절기는, 상기 전원공급부로부터 인가된 전류의 이동 흐름에 따라, 펠티어 효과를 일으키게 된 펠티어소자와,
상기 펠티어소자의 내재수용 및 상기 밀폐공기층의 냉·난방과 항온을 위한 열기와 냉기를 상기 복층유리의 내,외부로 흡입 및 배출시킬 수 있는 한 케이스와,
상기 펠티어소자의 양측 면에 부착된 상태로, 상기 펠티어소자로부터 발생한 열기 및 냉기를 전달하거나 흡입된 기체를 가열 또는 냉각시켜 배출하는 한편 발열부의 온도를 낮추는 쿨러가 더 장착되며,
상기 케이스에는, 각각의 상기 쿨러 측 방향으로 기체 이동을 위한 흡기구와 배기구가 형성되고,
상기 펠티어소자의 반응판과 제1,2접촉판 측마다에는, 실외 온도 및 상기 복층유리 내부의 밀폐공기층 온도를 각각 감지할 수 있게 된 제1감지센서 및 제2감지센서가 구비되며,
상기 쿨러의 작동에 의해 냉기와 열기가 상호 교환되지 않도록 하는 한편 습한 공기 유입으로 인한 결로현상 방지를 위해, 상기 반응판과 상기 제1,2접촉판 사이의 테두리부위를 충진제로 밀폐시킴을 특징으로 하는 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치.
제 1항에 있어서,
상기 복층유리가 설치되는 문틀과 상기 문틀에 끼워 맞춤하는 창틀이 서로 맞닿는 부위에는, 전류의 흐름이 이어질 수 있게 한 연결장치가 더 구성됨을 특징으로 하는 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치.
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제 1항 또는 제 2항에 기재된 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치를 이용한 밀폐공기층의 온도조절방법이고,
복층유리 내부의 밀폐공기층의 냉·난방 및 항온을 위한 온도조절기의 작동 프로그램을 상기 온도조절기의 작동 제어를 위한 온도제어부에 설정하는 단계;
상기 온도조절기에 구비된 제1감지센서 및 제2감지센서가 실외 온도와 상기 밀폐공기층의 온도를 각각 감지하는 단계;
상기 제1,2감지센서에 의해 감지된 온도를 비교하는 단계; 및,
상기 제1감지센서에 의해 감지된 실외 온도가 상기 온도제어부에 미리 설정된 온도보다 높거나 낮을 경우, 상기 온도제어부에 의한 상기 온도조절기의 작동 제어를 통해 상기 밀폐공기층의 온도를 기설정된 온도까지 냉각시키거나 가열시키는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치를 이용한 밀폐공기층의 온도조절방법.