KR101891882B1 - Lvl을 이용한 강도 보강 도어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충분한 단열 기능 및 강도 보강 기능을 가지는 도어를 제안한다. 본 발명의 도어는, 문양을 형성하기 위하여 오목하게 성형되는 오목부분(14)과, 상기 오목부분의 내외측에서 동일한 평면을 형성하는 평면부분(17)을 구비하고, 상기 오목부분은 적어도 일측에 형성되는 외부 스킨(10) 및 내부 스킨(12); 상기 외부 스킨과 내부 스킨 사이에 형성되는 우레탄 단열층(16); 상기 외부 스킨과 내부 스킨 사이에서, 상단 및 하단에 가로 방향으로 각각 설치되는 한 쌍의 가로프레임(18); 상기 외부 스킨과 내부 스킨 사이에서, 양측 단부에 각각 세로 방향으로 설치되는 한 쌍의 세로프레임(19)을 구비한다. 그리고 외부 스킨 또는 내부 스킨의 이면에서, 상기 평면부분는 판형상의 LVL 보강부재(22)가 설치되어, 전반적인 도어의 강도를 보강하고 있다. 또한 오목부분(14)에 대응하는 외부 스킨 및 내부 스킨의 두께는, 평면부분에 대응하는 외부 스킨 및 내부 스킨의 두께에 비하여 상대적으로 두껍게 성형됨으로써, 우레탄 단열층(16)과 같이 충분한 강도 보강을 수행하고 있다.

Description

LVL을 이용한 강도 보강 도어{Door with improved strength using Laminated Veneer Lumber}

본 발명은 도어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부의 침입을 방지하기 위하여 LVL(Laminated Veneer Lumber)을 이용하는 보강구조를 구비하고, 내부에는 우레탄 단열층에 구비하는 도어에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 GRP(Glassfiber Reinforced Plastic) 도어는, SMC(Sheet Molding Compound)를 이용하여 성형되는 한 쌍의 도어 스킨과, 이러한 도어스킨 사이에서 형성되는 우레탄 폼(Urethane foam)으로 구성되는 것이 일반적이다. 여기서 도어 스킨의 성형에 사용되는 SMC는 강도보강을 위하여 유리섬유를 비롯한 다양한 성분을 포함하고 있다.

그리고 대한민국 특허 공개 제10-2012-58052호에서 제안한 바와 같이, 이와 같은 GRP 도어(이하에서는 단순히 도어라고 약칭하기도 한다)의 전면에는 보는 사람으로 하여금 심미감을 일으키도록 하기 위하여 어떤 문양 또는 무늬를 성형하는 것도 일반적이다. 도어의 표면, 특히 집의 외부에서 노출되는 외부 스킨에 문양을 성형하는 방법 중의 하나로써, 외부 스킨에 오목한 라인을 형성하면서 이러한 라인에 의하여 원하는 문양(예를 들면 여러 개의 사각형 또는 직사각형)의 윤곽선을 형성하는 것을 들 수 있다.

그러나 위에서 설명한 바와 같이, 우레탄 층을 사이에 두고 내부 스킨 및 외부 스킨으로 이루어지는 도어에서, 그 외측 표면에 오목한 부분을 형성한다는 것은 실질적으로 도어 강도의 저하라는 단점으로 나타날 수밖에 없다. 그리고 이와 같은 도어는 주택의 출입을 제한하거나 허용하는 수단으로 사용되는데, 이와 같이 도어의 강도가 저하되면, 외부에서의 침입 등과 같은 방법적인 측면에서 안전이 담보되지 못하는 결과를 초래하게 된다.

본 발명은 이와 같은 문제를 고려한 것으로, 구조적으로 강도가 충분히 보강됨과 같이 충분한 단열이 가능한 도어를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 특히 도어의 중간 부분에서, 예를 들면 별도의 부착물을 다는 등과 같은 가공성이 좋은 도어를 제공하는데 있다.

본 발명의 구조적 강도가 보강된다는 것은 실질적으로 외부에서 침입을 위한 도어의 손상을 충분히 방지할 수 있다는 것을 의미하는 것이라고 할 수 있어서, 궁극적으로 방범 상의 측면에서도 유리한 도어를 제공하는 것과 같은 의미를 가지는 것이라고 할 수 있다. 그리고 도어의 일부분을 쉽게 가공할 수 있다는 것은, 우편함과 같은 별도의 부착물을 부착하기 위한 구조를 쉽게 가공할 수 있다는 것을 의미하는 것임과 동시에 이렇게 부분적인 가공이 일어나더라도 충분한 안전성도 확보하고 있다는 것을 의미하는 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도어는, 문양을 형성하기 위하여 오목하게 성형되는 오목부분과, 상기 오목부분의 내외측에서 동일한 평면을 형성하는 평면부분을 구비하고, 상기 오목부분은 적어도 일측에 형성되는 외부 스킨 및 내부 스킨; 상기 외부 스킨과 내부 스킨 사이에 형성되는 우레탄 단열층; 상기 외부 스킨과 내부 스킨 사이에서, 상단 및 하단에 가로 방향으로 각각 설치되는 한 쌍의 가로프레임; 상기 외부 스킨과 내부 스킨 사이에서, 양측 단부에 각각 세로 방향으로 설치되는 한 쌍의 세로프레임; 상기 외부 스킨 또는 내부 스킨의 이면에서, 상기 평면부분에 설치되는 판형상의 보강부재로 구성된다. 여기서 상기 오목부분에 대응하는 외부 스킨 및 내부 스킨의 두께는, 평면부분에 대응하는 외부 스킨 및 내부 스킨의 두께에 비하여 상대적으로 두껍게 성형된다.

본 발명에서의 보강부재는 LVL로 성형되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시례에 의하면, 상기 보강부재는, 세로프레임 및 가로프레임과 이격된 상태로 설치된다.

본 발명의 또 다른 실시례에 의하면, 도어의 손잡이가 설치되는 부분에서, 상기 한 쌍의 세로프레임의 내측에는 상하 방향으로 정해진 길이를 가지고 외부 스킨 및 내부 스킨에 접촉하는, 세로 보강용 프레임이 각각 설치되어 있다.

이러한 한 쌍의 세로 보강용 프레임 사이에는, 보강부재가 밀착되면서 설치되는 것이 더욱 바람직하다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 도어는, 기본적으로 도어의 표면을 형성하는 스킨에 다양한 문양을 성형하기 위한 오목부분이 형성되고 있다. 그리고 이러한 오목부분에 인하여 우레탄 단열층이 얇아지더라도, 내부 스킨 또는 외부 스킨의 이면에 설치되는 다수의 보강용 LVL 보강판에 의하여, 본 발명의 도어는 충분한 강도를 가질 수 있음을 알 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 실질적으로 도어에서 문양의 형성을 위하여 성형되는 스킨의 오목부분 부분의 두께가, 평면을 형성하는 스킨의 두께에 비하여 상대적으로 높게 설정되어 있다. 따라서 상기 오목부분이 성형된 부분에서의 전체적인 강도가 저하되는 것을 방지하고 있음을 알 수 있고, 이러한 구성에 의해서도 본 발명의 도어의 실질적인 강도는 높아진다. 여기서 도어의 강도가 높아진다는 것은 외부의 침입 발생 시, 침입을 위한 도어의 파손 시간이 길어지게 된다는 것을 의미하는 것이라고 할 수 있다.

그리고 본 발명의 도어는, 그 중간 정도의 높이에는 다수의 LVL보강판이 고정되어 있다. 이러한 보강판은 실질적으로 도어 전체의 강도를 보강함은 물론이거니와, 보강판이 설치되는 부분의 가공성을 높일 수도 있다. 예를 들면 우편함 또는 유리창 등과 같은 별도의 부착물을 설치하기 위해서는, 도어의 해당부분을 가공해야 하는데, 상기 LVL 보강판이 설치된 부분은 실질적으로 두꺼운 두께를 가지고 있어서 가공이 용이함과 동시에 가공에 의해서 강도 저하도 방지될 수 있을 것으로 기대된다.

또한 본 발명에 의하면, LVL 보강판은 실질적으로 단열에 더욱 유리한 장점을 가지고 있는데, 예를 들면 보강을 위하여 채택할 수 있는 금속재 보강 부품에 비하여 LVL 보강판은 충분한 단열 기능을 가지고 있어서, 하우스 내부의 단열에 더욱 유리하다고 할 수 있다. 그리고 LVL 보강판은 실질적으로 일정한 면적을 가지는 판상이기 때문에, 소음의 방지에도 더욱 유리하다고 생각된다.

도 1은 본 발명의 제1실시례에 의한 도어의 구조를 정면에서 본 설명도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 도 1의 B-B선 단면도.
도 4는 본 발명의 제2례에 의한 도어의 구조를 정면에서 본 설명도.
도 5는 도 4의 C-C선 단면도.

다음에는 도면에 도시한 실시례에 기초하면서 본 발명의 도어에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 먼저 도 1 내지 도 3에 도시한 본 발명의 제1실시례의 도어에 대하여 살펴보기로 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 도어는, SMC(Sheet Molding Compound)를 이용하여 성형되는 한 쌍의 도어 스킨(10,12)과, 이러한 도어스킨(10,12) 사이에서 형성되는 우레탄 단열층(16)을 포함하고 있다. 상기 도어 스킨(10,12)은, 집의 외부에 노출되는 외부 스킨(10)과, 집의 내부에 노출되는 내부 스킨(12)으로 구성된다.

그리고 상기 한 쌍의 스킨(10,12) 사이에는 단열재인 우레탄 단열층(16)이 형성되어 있다. 상기 한 쌍의 스킨(10,12)에는 내부 및 외부에서 대칭을 이루도록 오목하게 성형되는 오목부분(14)이 형성되어 있다. 이러한 오목부분(14)은 도어의 정면 및 이면에 일정한 무늬 또는 문양을 성형하기 위한 것으로, 도시한 실시례에 있어서는 도 1에 도시한 바와 같이, 예를 들면 사각형(13)의 문양을 다수 개 구현하고 있음을 알 수 있다.

즉, 도어의 스킨(10,12)에 각각 대칭되는 위치에, 사각형(13) 문양을 구현하기 위하여, 상기 오목부분(14)은 사각형(13)의 외측라인을 형성할 수 있도록 사각형을 이루는 라인을 가지고 있다. 그리고 사각형(13) 문양을 가지는 오목부분(14)을 중심으로 그 내외측에는 동일한 평면을 가지는 평면부분(17:17a,17b)를 가지고 있음을 알 수 있다. 여기서 상기 오목부분(14)은 실질적으로 도어의 전체적인 두께가 얇아지는 부분임을 알 수 있다.

그리고 본 발명의 도어에서 상기 평면부분(17)은, 오목부분(14)의 내측에 형성되는 내부 평면부분(17a)와 오목부분(14)의 외측에 형성되는 외부 평면부분(17b)로 구성되고 있다. 그리고 이러한 오목부분(17)은 실질적으로 도어의 외부 스킨(10) 및 내부 스킨(12)에서 서로 대칭되는 위치에 공통적으로 성형되는 부분이어서 도어의 폭을 좁게 하고 있다. 그리고 상술한 평면부분(17)은 모두 동일면을 가지고 있다.

본 발명에서는, 상기 평면부분(17)에 해당하는 외부스킨(10)의 이면에는, 목재로 만들어지는 목재 보강부재(22)가 설치되어 있다. 이러한 목재 보강부재(22)는 일정한 두께를 가지는 플레이트 형상을 가지고 있으며, LVL(Laminated Veneer Lumber)로 만들어지는 것이 가장 바람직하다. 도 1에 도시한 실시례에서, 오목부분(14)에 의하여 직사각형(13)의 문양이 만들어진다. 그리고 상기 보강부재(22)는 직사각형의 오목부분 사이에 배치되는데, 예를 들면 중앙에 해당하는 외부 평면부분(17a)에서 가로 방향으로 설치되는 제1보강부재(22a)와, 상기 제1보강부재(22a)의 중앙에서 상하 방향으로 외부 평면부분(17a)에 설치되는 제2보강부재(22b), 그리고 오목부분(14)의 내부에 형성되는 내부평면부분(17a)에 설치되는 4개의 제2보강부재(22c)로 구성되고 있음을 알 수 있다.

도 1의 실시례에서, 이와 같은 LVL 보강부재(22)는 외부 스킨(10)의 이면에 설치되어 있으나, 이러한 실시례에 한정되는 것이 아님은 자명하다. 예를 들면 상기 LVL 보강부재(22)는 내부 스킨(12)의 이면에 설치되는 것도 가능하다. 그리고 상기 보강부재(22)의 두께는, 도어 전체의 두께에 대하여 일부를 형성하는 것이 바람직하다. 도시한 실시례에서와 같이, 상기 보강부재(22)와 내부 스킨(12) 사이에는 단열을 위한 우레탄 단열층(16)이 성형된다.

이와 같은 우레탄 단열층(16)은 액상의 우레탄을 외부스킨(10)과 내부스킨(12) 사이로 주입하는 것에 의하여 성형되는데, 이러한 우레탄의 주입 시 원활한 흐름(flow)를 위하여, 상기 보강부재(22)의 두께는 내부스킨(12)과 외부스킨(10) 사이의 일부만 차지하도록 결정되어야 한다. 예를 들면 상기 보강부재(22)의 두께는 도어 전체 두께에 대하여 1/4 내지 1/2의 범위에서 설정될 수 있을 것이다.

여기서 실제 우레탄 단열층(16)은 액상의 우레탄을 스킨(10,12) 사이에 주입하는 것에 의하여, 발포되면서 단열층으로 고화되어 만들어진다. 이러한 우레탄의 주입 시 압력이 있기 때문에, 상술한 보강부재(22)는 어느 일측의 스킨(10,12) 이면에 접착제로 고정된 상태에서, 액상의 우레탄이 주입된다.

상술한 내부 스킨(10) 및 외부 스킨(12)을 이용하여 도어를 제조하는 경우에는, 상기 한 쌍의 스킨(10) 사이를 일정한 간격으로 유지함과 같이 내부에 우레탄 단열층(16)을 형성하기 위하여, 스킨(10,12)의 외측 테두리 부분을 감싸는 프레임부재(18,19)가 스킨(10,12) 사이에 개재된다.

도 1의 A-A선 단면도인 도 2에는, 도어의 상단 및 하단에서 가로 방향으로 설치되는 한 쌍의 가로 프레임(18)이 도시되어 있고, 도 3에는 도어의 좌우 양측 단부에 세로 방향으로 설치되는 한 쌍의 세로 프레임(19)이 설치되어 있다. 도시한 실시례에 있어서, 상기 가로 프레임(18)은, 가장 외측에 설치되어 습기의 침투를 방지할 수 있도록 합성수지재로 성형되는 외측 가로 프레임(18a)와, 상기 외측 가로 프레임(18a)의 내측면에 접촉 상태로 설치되는 목재(예를 들면 LVL)로 만들어지는 내측 가로 프레임(18b)으로 구성되고 있다.

그리고 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 도어의 가로 방향 양측 단부에 세로 방향으로 설치되는 세로 프레임(19)은, 외측에 설치되어 습기의 침투를 방지하기 위한 합성수지재의 외측 세로 프레임(19a)과, 상기 외측 세로 프레임(19a)의 내측면에 접촉 상태로 설치되는 목재(예를 들면 LVL)로 만들어지는 내측 세로 프레임(18b)으로 구성되고 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 상술한 판 형상의 보강부재(22)는 목재, 특히 LVL로 만들어지는 것이 바람직하고 외부 스킨(10) 또는 내부 스킨(12)의 일측 이면에 설치되고 있다. 이와 같은 보강부재(22)는, 도어의 중앙 부분에 설치되는데, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 가로프레임(18) 및 세로프레임(19)과 일정 간격 이격되도록 그 크기가 설정되어 있음을 알 수 있다. 이러한 크기 설정은 실질적으로 도어의 제조 공정에서의 작업의 편의성 및 재료비의 절감 등을 감안한 것이다. 또한 단열을 위한 우레탄의 충분한 양을 확보하고, 우레탄의 원활한 흐름도 감안한 것이라고도 할 수 있다.

본 발명에서 상술한 보강부재(22)를 도어의 중앙 부분에 설치한다는 것은, 실질적으로 도어의 중앙 부분의 강도가 충분히 보강되고 있음을 의미한다. 그리고 본 발명에서 보강부재(22)를 목재, 바람직하게는 LVL을 이용한다는 것은, 도어의 중앙부분에 창 또는 우편함 등을 설치가 편리함은 물론이고, 이렇게 별도의 부착물을 설치하더라도 충분한 강도를 유지할 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명의 도어를 살펴보면, 상술한 오목부분(14)이 성형되어 있는 부분에서, 도어의 전후 폭은 작아지고 있음을 알 수 있다. 즉, 본 발명 도어에서 오목부분(14)이 성형된 부분의 두께는, 평면부분(17)의 두께에 비하여 상대적으로 얇게 성형되고 있는 것이다. 이러한 오목부분(14) 부분에서 도어의 강도가 약해질 우려가 있음을 알 수 있다. 도어를 전체적으로 보면, 오목부분(14)의 면적은 평면부분(17)의 면적에 비하여 아주 작지만, 어느 정도 강도의 측면에서 약한 것은 명백한 사실이다.

본 발명에서는 오목부분(14) 부분에서의 도어 강도를 더욱 확보하기 위하여, 내부 스킨(12) 그리고/또는 외부 스킨(10)의 해당 부분을 더욱 두껍게 성형함으로써, 이러한 부분의 강도를 보강하고자 한다. 상술한 스킨(12,14)은 금형에 의하여 성형되는데, 이러한 스킨(12,14)의 성형 시, 금형을 이용하여 스킨(17)의 평면부분(17)의 두께에 비하여, 스킨(17)의 오목부분(14)의 두께를 상대적으로 두껍게 성형하고 있다.

예를 들면 평면부분(17)에 해당하는 스킨의 두께를 약 2mm 정도로 설정한다면, 상술한 오목부분(14)에 해당하는 스킨의 두께를 대략 3mm 전후로 설정할 수 있을 것이다. 본 발명에서는 오목부분(14)의 강도를 보강하기 위하여, 오목부분(14)에 해당하는 스킨(12,14)의 상대적인 두께를 두껍게 성형함으로써, 해당부분의 강도를 보강하고자 한다. 이와 같이 스킨(12,14) 자체적으로 부분에 따른 두께 차이를 설정함으로써, 스킨 자체의 강도가 높아질 뿐만 아니라, 내부에 우레탄 단열층(16)이 완성되어 일체화되면 상술한 오목부분(14)의 강도 보강은 충분하다고 할 수 있다.

다음에는 도 4 및 도 5를 참고하면서 본 발명의 다른 실시례에 대하여 살펴보기로 한다. 본 실시례는, 상술한 실시례에 대하여 도어에서 손잡이가 설치되는 부분의 강도를 더욱 보강한 것이라고 할 수 있고, 이하 본 실시례에 대해서는 위에서 설명한 바와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도시한 바와 같이, 세로프레임(19)은, 합성수지재의 외측 세로프레임(19a)과 LVL로 성형되는 내측 세로프레임(19b)으로 구성되고, 이에 대해서는 상술한 바와 같다. 본 실시례에서는, 상기 세로프레임(19)의 내측에서 상하 방향으로 일정 길이만 가지는 세로 보강용 프레임(26)이 설치되어 있다. 이러한 세로 보강용 프레임(26)은 예를 들면 도어의 손잡이가 설치되어야 하는 부분에 설치되어 강도를 더욱 보강하기 위한 것이라고 할 수 있다. 그리고 이러한 세로 보강용 프레임(26)은, 위에서 설명한 실시례에서의 제1보강부재(22a)[도어의 중앙에 해당하는 외부 평면부분(17a)에서 가로 방향으로 설치됨]와 밀착되도록 설치되고 있다. 또한 상기 보강용 프레임(26)은 외부 스킨(10)과 내부 스킨(12)에 동시에 접촉하는 전후 방향의 두께를 가지고 있고, LVL과 같은 목재로 성형되는 것이 바람직하다.

즉, 도어의 양측 세로프레임(19)의 내측면에 밀착되고 상대적으로 중간 부분에만 대응하도록 정해진 길이를 가지는 한 쌍의 세로 보강용 프레임(26)의 내측은, LVL 보강부재(22)의 외측에 각각 접촉하도록 설치되고 있는 것이다. 이러한 실시례에 의하면, 손잡이가 설치되는 도어의 중간 부분의 강도가 세로 보강용 프레임(26)에 의하여 충분히 보강될 수 있음을 알 수 있다. 또한 한 쌍의 세로 보강용 프레임(26) 사이에 위에서 설명한 LVL 보강부재(22)를 설치함으로써 이들이 조립되면 가로(좌우) 방향으로는 견고한 가조립 구조를 가질 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, 오목부분(14)과 평면부분(17)를 가지고 있는 도어에서, 내부 스킨(12)과 외부 스킨(10) 중의 어느 일측 스킨의 내측면에 판 형상의 강도 보강용 LVL(목재) 보강부재(22)를 설치함과 같이, 오목부분(14)의 두께를 평면부분(17)에 비하여 두껍게 함으로써, 전체적인 강도가 보강될 수 있는 도어를 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 보호범위는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 사항에 기초하여 해석되어야 할 것임은 특허법의 법리 상 당연하다고 할 수 있다.

10 ..... 외부 스킨
12 ..... 내부 스킨
14 ..... 오목부분
16 ..... 우레탄 단열층
17 ..... 평면부분
18 ..... 가로 프레임
19 ..... 세로 프레임
22 ..... LVL 보강부재

Claims (5)

1. 문양을 형성하기 위하여 오목하게 성형되는 오목부분과, 상기 오목부분의 내외측에서 동일한 평면을 형성하는 평면부분을 구비하고, 상기 오목부분은 적어도 일측에 형성되는 외부 스킨 및 내부 스킨;
   상기 외부 스킨과 내부 스킨 사이에 형성되는 우레탄 단열층;
   상기 외부 스킨과 내부 스킨 사이에서, 상단 및 하단에 가로 방향으로 각각 설치되는 한 쌍의 가로프레임;
   상기 외부 스킨과 내부 스킨 사이에서, 양측 단부에 각각 세로 방향으로 설치되는 한 쌍의 세로프레임;
   상기 외부 스킨 또는 내부 스킨의 이면에서, 상기 평면부분에 설치되는 판형상을 가지고 LVL로 만들어지는 보강부재로 구성되고;
   상기 오목부분에 대응하는 외부 스킨 및 내부 스킨의 두께는, 평면부분에 대응하는 외부 스킨 및 내부 스킨의 두께에 비하여 상대적으로 두껍게 성형되는 것을 특징으로 하는 도어.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 보강부재는, 세로프레임 및 가로프레임과 이격된 상태로 설치되는 도어.
   
4. 제 1 항에 있어서, 도어의 손잡이가 설치되는 부분에서, 상기 한 쌍의 세로프레임의 내측에는 상하 방향으로 정해진 길이를 가지고 외부 스킨 및 내부 스킨에 접촉하는, 세로 보강용 프레임이 각각 설치되는 도어.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 한 쌍의 세로 보강용 프레임 사이에는, 보강부재가 밀착되면서 설치되는 도어.

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