KR101581463B1 - 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치를 개시한다. 개시된 본 발명에 따르면, 일측면에 제1 윈도우가 형성된 제1 챔버; 상기 제1 윈도우와 마주보도록 제2 윈도우가 형성된 제2 챔버; 상기 제1 윈도우와 상기 제2 윈도우 사이에 설치되며, 측정하고자 하는 창호가 고정되는 창호 이동체; 상기 제1 챔버와 제2 챔버 간을 연결하며, 제1 챔버로부터 제2 챔버 측으로 공급된 공기를 설정 온도로 순환시키는 공기순환라인; 창호의 측정 공정을 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

창호의 기밀성 및 단열성 측정장치{Apparatus for detecting hermeticity and adiabaticity of window}

본 발명은 창호의 성능 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 창호의 기밀성 및 단열성을 동시에 측정할 수 있는 장치에 관한 것이다.

창호(窓戶)는 건물 내부를 외부와 차단시키기 위해 창이나 출입구 등의 개구부(開口部)에 설치되는 각종의 창이나 문을 말한다.

창호는 그 사용재료에 따라 목제 창호, 금속제 창호 및 수지제 창호로 등으로 분류된다. 특히 최근에는 무게가 가볍고 기밀성 등이 우수한 수지제 창호가 많이 사용되고 있다.

한편 창호가 설치되는 틈으로 바람이 새어나가거나 들어옴에 따라 에너지 손실이 발생하게 된다. 이와 같이 창호를 통해 에너지 손실이 발생하는 경우, 건물은 더 많은 에너지가 소비하게 되므로 에너지 측면에서 비효율적인 건물이 되기 쉽다.

이를 방지하기 위해서 사전에 창호의 성능을 시험하고, 그 시험 결과에 따라서 창호의 성능을 향상시키려는 시도가 이루어지고 있다.

창호의 성능은 크게 기밀성, 단열성 등으로 나눌 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 커튼 월, 창호, 도어의 기밀성을 시험하기 위한 압력제어 시스템을 이용한 것이다.

이에 따르면, 창호 시험체(T)가 장착되어 기밀공간(S)이 형성되는 본체(10)와, 본체(10)에 연결되어 기밀공간(S)으로 냉풍 또는 열풍을 공급하는 냉,열풍 공급장치(도시 생략)를 구비한다. 그리고 본체(10)의 내부에 설치되는 각종 기기와 냉,열풍 공급장치를 제어하며, 창호 시험체(T)에 대한 각종 실험 데이터가 표시되는 제어 컴퓨터(도시 생략)를 구비한다.

제어 컴퓨터는 본체(10)를 제어하고, 본체(10)는 압력제어장치(30)를 제어하여 창호와 같은 시험체(T)를 장착한 기밀공간(S) 내부에 정압(定壓)과 부압(負壓)을 부여한다. 그리고 본체(10)는 물 공급장치(40)을 제어하여 기밀공간(S) 내부로 물을 공급한다. 다음으로 창호 시험체(T)의 성능을 측정한다.

도 2는 종래 기술에 의한 창호의 열관류율(단열성)을 측정하기 위한 장치를 도시하고 있다.

이에 따르면, 열관류율 측정장치는 시험체(T)가 고정되는 시험체 고정프레임(50)과, 온도 등의 조건이 설정되는 실내조건 챔버(60) 및 실외조건 챔버(70)와, 각 챔버 내부에 설치되는 각종 장치를 제어하여 챔버 내부의 기상 조건 등을 설정하는 제어장비(도시 생략)를 구비한다.

그런데, 기존의 창호 성능시험은 기밀성과 단열성을 각각 별도로 측정함으로써 종합적인 열손실에 대한 성능 측정이 불가하며, 비용 및 소요기간 증가하는 문제가 있었다.

더욱이 최근에는 창호에너지효율등급제도로 창호 성능시험이 중요해 지면서 보다 합리적이며 정확한 시험이 요구된다.

등록특허 제10-1338909호 “창호 성능 시험장치”

본 발명은 창호의 기밀성과 단열성을 동시에 측정할 수 있는 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 창호의 중요한 에너지 성능지표인 합리적인 지표를 제시할 수 있는 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치를 제공한다.

일 실시예에 따른 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치는, 일측면에 제1 윈도우가 형성된 제1 챔버; 상기 제1 윈도우와 마주보도록 제2 윈도우가 형성된 제2 챔버; 상기 제1 윈도우와 상기 제2 윈도우 사이에 설치되며, 측정하고자 하는 창호가 고정되는 창호 이동체; 상기 제1 챔버와 제2 챔버 간을 연결하며, 제1 챔버로부터 제2 챔버 측으로 공급된 공기를 설정 온도로 순환시키는 공기순환라인; 창호의 측정 공정을 제어하는 제어부;를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 설정 압력 하에서, 상기 제1 챔버는 제1 내부온도를 형성하고, 상기 제2 챔버는 제1 내부온도보다 낮은 제2 내부온도를 형성할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 챔버와 제2 챔버 간의 압력차를 검지하기 위한 차압계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 챔버의 이동 방향을 따라 바닥에 설치되는 제1 가이드레일, 상기 제2 챔버의 하부에 회전 가능하게 결합되어 제1 가이드레일을 따라 구름 이동하는 제1 가이드롤러, 상기 제2 챔버에 전진 또는 후진의 구동력을 제공하는 구동부재를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 챔버의 일측에 제2 가이드레일이 설치되고, 상기 창호 이동체의 하부에는 제2 가이드레일을 따라 구름 이동하는 제2 가이드롤러가 결합될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 공기순환라인은 유통되는 공기의 양을 조절하기 위한 유량계, 상기 제2 챔버로부터 제1 챔버 측으로 유통되는 공기를 설정 온도로 열교환시켜 주는 열교환부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 공기순환라인은 설정 온도의 공기를 제1 챔버 측으로 유도하는 송풍팬을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 공기순환라인은 제1 챔버로 투입되는 공기의 양을 보충해 주는 공기보충부를 더 포함할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명의 기술 분야에 속하는 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 명세서의 명확성을 위하여 과장되어 기술되어 있을 수 있음을 알아야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 기밀성 및 단열성의 동시 측정으로 인해 정확한 열손실 평가가 가능하며, 소요기간 및 비용 절감 효과를 유도할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 기밀성 및 단열성의 동시 측정으로 인한 창호의 종합적인 열적 지표를 제공하는 것이 가능하다.

도 1은 종래 기술에 의한 창호 성능 측정장치의 일예를 도시한 개략도.
도 2는 종래 기술에 의한 창호 성능 측정장치의 다른 예를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명에 의한 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치를 도시한 개략도.
도 4는 도 3에 따른 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치의 부분 상세도.

이하에서는, 본 발명에 의한 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치를 첨부도면을 참고하여 설명한다.

도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명에 의한 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치(100)는 측정하고자 하는 창호를 사이에 두고 배치되는 제1 챔버(110) 및 제2 챔버(120)와, 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 간에 연결되는 공기순환라인(140)을 포함한다.

제1 챔버(110)는 일정 온도 및 압력을 유지하도록 설정된 항온항압실이고, 제2 챔버는 제1 챔버(110)의 온도보다 낮은 온도를 갖는 저온실로 구성될 수 있다.

예컨대, 제1 챔버(110)는 20℃의 온도로 설정되고, 제2 챔버(120)는 0℃의 온도로 설정될 수 있다.

제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)의 서로 마주보는 면에는 상호 간에 공기가 소통될 수 있도록 각각 제1 윈도우(111) 및 제2 윈도구(121)가 형성된다.

제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 사이에 측정하고자 하는 창호를 투입하거나 측정 완료된 창호를 분리하기 위해서, 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 중 적어도 하나의 챔버는 다른 챔버에 대해 전진 및 후진 가능하게 구성되는 것이 바람직하다.

예컨대, 제1 챔버(110)는 고정된 상태로 구성될 수 있고, 제2 챔버(120)는 제1 챔버(110)에 대해 전진 또는 후진 가능하게 설치된다.

즉, 제2 챔버(120)의 이동 방향을 따라 바닥에 설치되는 제1 가이드레일(122)과, 제2 챔버(120)의 하부에 회전 가능하게 결합되어 제1 가이드레일(122)을 따라 구름 이동하는 제1 가이드롤러(123), 제2 챔버(120)에 전진 또는 후진의 구동력을 제공하는 구동부재(도시 생략)를 포함할 수 있다.

구동부재는 필요에 따라 공압실린더, 유압실린더 또는 리니어모터 중 어느 하나가 선택적으로 적용될 수 있다.

창호(131)는 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 사이에 장착될 수 있도록 창호 이동체(130)에 안착된다.

제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)의 사이에 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)의 마주보는 면과 수직되는 방향으로 제2 가이드레일(132)이 설치되고, 창호 이동체(130)의 하부에는 제2 가이드레일(132)을 따라 구름 이동하는 제2 가이드롤러(133)가 결합될 수 있다.

따라서 창호(131)가 고정된 창호 이동체(130)를 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 사이에 간단하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 실험을 끝낸 창호를 간단하게 제거할 수 있게 된다.

공기순환라인(140)에는 유통되는 공기의 양을 조절하기 위한 유량계(141), 제2 챔버(120)로부터 제1 챔버(110) 측으로 유통되는 공기를 설정 온도로 열교환시켜 주는 열교환부(142)를 포함한다.

유량계(141)는 제2 챔버(120)에 근접하게 설치되며, 제2 챔버(120)로부터 제1 챔버(110) 측으로 순환되는 공기의 양에 따라 대유량계(141a) 및 소유량계(141b)로 구분되어 공기순환라인(140)에 각각 연결될 수 있다.

열교환부(142)는 제2 챔버(120)를 통과하여 온도가 저하된 공기를 설정 온도(예컨대, 20℃)의 제1 챔버(110)로 공급하기 위해 공기를 가열하는 역할을 하며, 열교환부(142)로는 예컨대 히터, 가열코일 등이 적용될 수 있다.

열교환부(142)의 일측에는 설정 온도로 열교환된 공기를 제1 챔버(110) 측으로 유도하는 송풍팬(143)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 간의 압력을 감지하는 차압계(144)를 더 포함할 수 있으며, 차압계(144)는 송풍팬(143)과 연결되어 필요에 따라 공기의 유량을 가감하기 위해 송풍팬(143)의 가동 속도에 영향을 줄 수 있다.

측정작업을 수회 진행할 경우 순환되는 공기가 소정량 소실될 수 있으므로, 공기순환라인(140)은 제1 챔버(110)로 투입되는 공기의 양을 보충해 주는 공기보충부(145)를 더 포함할 수 있다.

이와 같이 구성된 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치를 이용하여 측정작업을 진행하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 측정 대상이 되는 창호(131)를 창호 이동체(130)에 고정시킨 후, 창호 이동체(130)를 이동시켜 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 사이에 위치시킨다.

다음으로, 제2 챔버(120)의 구동부재에 전원을 인가하여 제2 챔버(120)를 제1 챔버(110) 측으로 이동시켜 창호(131)를 사이에 두고 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)가 맞닿게 배치한다.

이때, 창호(131)에 대해 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)의 안정적인 밀착을 위해 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 간에 별도의 고정수단을 구비할 수 있다.

그 후 제1 챔버(110)는 예컨대 20℃로 세팅하고, 제2 챔버(120)는 0℃로 세팅한 상태에서, 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 간의 압력차가 발생하지 않게 설정한 후 측정작업을 실시하게 된다.

즉, 열교환부(142)를 통해 20℃로 설정된 공기를 공기순환라인(140)을 통해 제1 챔버(110) 측으로 투입하면, 제1 챔버(110) 측의 공기는 제2 챔버(120) 측으로 이동하게 된다.

이때 공기가 이동하면서 발생하는 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 간의 압력차 및 온도 변화를 검지하여 제어부(150)가 그 변화량을 검출하게 됨으로써, 창호의 기밀성 및 단열성을 동시에 측정할 수 있게 된다.

지금까지 본 발명에 따른 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110; 제1 챔버 111; 제1 윈도우
120; 제2 챔버 121; 제2 윈도우
122; 제1 가이드레일 123; 제1 가이드롤러
130; 창호 이동체 131; 창호
132; 제2 가이드레일 133; 제2 가이드롤러
140; 공기순환라인 141; 유량계
142; 열교환부 143; 송풍팬
144; 차압계 145; 공기보충부
150; 제어부

Claims (8)

1. 일측면에 제1 윈도우가 형성된 제1 챔버;
   상기 제1 윈도우와 마주보도록 제2 윈도우가 형성된 제2 챔버;
   상기 제1 윈도우와 상기 제2 윈도우 사이에 설치되며, 측정하고자 하는 창호가 고정되는 창호 이동체;
   상기 제1 챔버와 제2 챔버 간을 연결하며, 제1 챔버로부터 제2 챔버 측으로 공급된 공기를 설정 온도로 순환시키는 공기순환라인;
   창호의 측정 공정을 제어하는 제어부;
   를 포함하는 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   설정 압력 하에서, 상기 제1 챔버는 제1 내부온도를 형성하고, 상기 제2 챔버는 제1 내부온도보다 낮은 제2 내부온도를 형성하는 것을 특징으로 하는 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 챔버와 제2 챔버 간의 압력차를 검지하기 위한 차압계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2 챔버의 이동 방향을 따라 바닥에 설치되는 제1 가이드레일, 상기 제2 챔버의 하부에 회전 가능하게 결합되어 제1 가이드레일을 따라 구름 이동하는 제1 가이드롤러, 상기 제2 챔버에 전진 또는 후진의 구동력을 제공하는 구동부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 챔버의 일측에 제2 가이드레일이 설치되고, 상기 창호 이동체의 하부에는 제2 가이드레일을 따라 구름 이동하는 제2 가이드롤러가 결합되는 것을 특징으로 하는 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 공기순환라인은 유통되는 공기의 양을 조절하기 위한 유량계, 상기 제2 챔버로부터 제1 챔버 측으로 유통되는 공기를 설정 온도로 열교환시켜 주는 열교환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 공기순환라인은 설정 온도의 공기를 제1 챔버 측으로 유도하는 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 공기순환라인은 제1 챔버로 투입되는 공기의 양을 보충해 주는 공기보충부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 창호의 기밀성 및 단열성 측정장치.

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