KR101935982B1

KR101935982B1 - 자동/수동 전환구조가 구비된 리프팅 장치 및 이를 포함하는 스마트 창호

Info

Publication number: KR101935982B1
Application number: KR1020150123919A
Authority: KR
Inventors: 김차남; 이승중; 이도영
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2019-04-03
Also published as: WO2017039197A1; EP3318707B1; CN108026750A; JP6692412B2; CN108026750B; EP3318707A1; KR20170027382A; JP2018532910A; EP3318707A4

Abstract

본 발명은 리프트 슬라이딩 방식의 스마트 창호를 자동으로 개폐할 수 있음은 물론, 수동으로 전환하여 개폐시킬 수 있으며, 핸들구동부의 표면에 자동개폐 버튼이 구비되어 간단한 버튼 조작만으로 창짝을 개폐시킬 수 있도록 한 자동/수동 전환구조가 구비된 리프팅 장치 및 이를 포함하는 스마트 창호에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명에 따른 스마트 창호의 핵심 기술인 리프팅 장치용 핸들구동부(610)는, 창틀프레임(10)에 슬라이딩 개폐 가능하게 설치되는 적어도 한 쌍의 창짝(20) 중 어느 하나의 창짝(21)에 설치되는 하우징(611); 상기 하우징(611) 내에 설치되는 구동모터(613); 상기 구동모터(613)의 회전축에 기어열(615)을 매개로 연동회전 가능하게 결합되는 샤프트(617); 상기 기어열(615)과 샤프트(617) 사이에 치합되어 서로 연결해주되, 선택적으로 동력을 연결해줄 수 있도록 상기 샤프트(617)의 동일 축 선상에 축 방향을 따라 슬라이딩 왕복이동 가능하게 결합됨과 아울러 탄성부재(618)에 의해 일측으로 탄성 지지되는 클러치기어(619); 및 상기 하우징(611)에 결합되는 커버(621);를 포함 한다.

Description

자동/수동 전환구조가 구비된 리프팅 장치 및 이를 포함하는 스마트 창호{Apparatus for converting auto-manual modes of lift sliding window and smart window using the same}

본 발명은 창짝을 자동으로 개폐할 수 있는 스마트 창호에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리프트 슬라이딩 방식의 스마트 창호를 자동으로 개폐할 수 있음은 물론, 수동으로 전환하여 개폐시킬 수 있으며, 케이스 상에 자동개폐 버튼이 구비되어 간단한 버튼 조작만으로 창짝을 개폐시킬 수 있는 자동/수동 전환구조가 구비된 리프팅 장치 및 이를 포함하는 스마트 창호에 관한 것이다.

일반적으로, 창호는 실내와 실외를 격리시키는 벽체의 역할을 함과 동시에, 햇빛과 외부의 신선한 공기를 유입시켜 실내 환기를 가능하게 해주는 역할을 한다.

이러한 창호는 재질에 따라 혹은 열림 방식에 따라 여러 종류로 구분될 수 있는데, 열림 방식에 따라서는 창짝을 안쪽으로 활짝 여닫을 수 있는 틸트 앤 턴(Tilt & Turn) 방식과, 리프트 기능의 하드웨어를 사용하여 개폐 시 창짝이 레일 위로 들어 올려져 움직이는 리프트 슬라이딩(Lift Sliding) 방식 등이 있다.

이 중 리프트 슬라이딩 방식은 고정창을 두고, 고정창의 일측 또는 양측이 열리는 방식으로 구성되어 있다. 이와 같은 리프트 슬라이딩 창호에 대하여 종래에 공개특허 제10-2006-0025389호로 선 출원된 바 있다.

좀 더 구체적으로, 상기 리프트 슬라이딩 창호는 창틀에 설치되는 고정창과, 창틀의 상, 하부에 형성된 레일을 따라 좌우로 이동하면서 개폐되는 창짝으로 이루어진 기본적인 구성 이외에도 잠금 및 창짝을 상하 또는 수평 방향으로 이동시켜 기밀성을 확보하는 하드웨어가 설치된다.

이러한 구성의 리프트 슬라이딩(Lift slinding) 창호는, 창짝을 개방하기 위해 손잡이를 돌리는 경우 승강수단을 포함한 하드웨어의 동작을 통해 창짝이 레일로부터 일정높이 들어 올려지게 되고, 이러한 상태로 창짝이 수평이동됨에 따라 조용하고 부드럽게 열리게 된다. 그리고 창짝이 닫힌 상태에서는 창짝과 레일이 밀착되어 기밀성 및 수밀성, 단열성 등을 확보할 수 있게 된다.

이와 같은 리프트 슬라이딩 창호는 전동액추에이터를 작동시켜 창호를 자동으로 리프팅 하는 구조가 적용되기도 한다. 그러나 이와 같은 리프트 슬라이딩 창호는 전동액추에이터의 고장 시에는 창호를 리프팅시킬 수 없는 등의 문제점이 있다.

한편, 상기와 같은 창호는 거실이나 발코니 창문 등 비교적 대형 창호에 적용되어 사용되고 있으나, 그 크기에 비해 수동으로 작동해야 함에 따라 개폐시에 많은 힘이 필요하게 된다. 따라서, 창짝을 자동으로 개폐할 수 있도록 구동수단에 의해 회전되는 스크류축을 타고 창짝을 슬라이딩 개폐시킬 수 있는 자동개폐장치가 종래 등록특허 제10-0915952호로 선출원된 바 있다.

아울러 최근에는 창호의 단순한 개폐 기능뿐만 아니라 사용자의 편의를 위해 창짝의 자동개폐, 환기, 방범 시스템 등을 접목시킨 창호 시스템이 제안되고 있다.

그러나 이와 같은 창짝의 자동개폐 장치나, 환기 장치 등은 대부분 사용자가 실내에서 리모컨 등으로 근거리에서 직접 조작해야 하는 방식이다.

따라서, 사용자가 외출한 경우 환기장치의 작동 및 창짝의 개폐 여부가 궁금하거나, 또는 갑작스런 우천 시 개방된 창짝을 닫아야 하는 상황 등에서 불편함을 겪는 경우가 대부분이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 리프트 슬라이딩 방식의 스마트 창호를 자동으로 개폐할 수 있음은 물론, 수동으로 전환하여 개폐시킬 수 있으며, 핸들구동부의 표면에 자동개폐 버튼이 구비되어 간단한 버튼 조작만으로 창짝을 개폐시킬 수 있도록 한 자동/수동 전환구조가 구비된 리프팅 장치 및 이를 포함하는 스마트 창호를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 리프팅 장치용 핸들구동부는 창틀프레임에 슬라이딩 개폐 가능하게 설치되는 적어도 한 쌍의 창짝 중 어느 하나의 창짝에 설치되는 하우징; 상기 하우징 내에 설치되는 구동모터; 상기 구동모터의 회전축에 기어열을 매개로 연동회전 가능하게 결합되는 샤프트; 상기 기어열과 샤프트 사이에 치합되어 서로 연결해주되, 선택적으로 동력을 연결해줄 수 있도록 상기 샤프트의 동일 축 선상에 축 방향을 따라 슬라이딩 왕복이동 가능하게 결합됨과 아울러 탄성부재에 의해 일측으로 탄성 지지되는 클러치기어; 및 상기 하우징에 결합되는 커버;를 포함하여, 상기 커버의 결합 시 상기 클러치기어가 타측 축 방향으로 가압 이동되면서 상기 기어열과 샤프트를 연결해주고, 상기 커버의 분리 시 상기 클러치기어가 탄성부재의 탄성 복원력에 의해 일측 축 방향으로 이동되면서 상기 기어열과 샤프트의 연결을 차단해줌과 아울러, 상기 샤프트의 동일 축 선상에 핸들을 끼움 결합하여 수동으로 회전조작할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이 경우 상기 클러치기어의 일면 축 선상에는, 상기 샤프트의 끼움공 내에 축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합됨과 아울러, 상기 샤프트와 일체로 회전되는 제1스핀들;이 구비되고, 상기 클러치기어의 타면 축 선상에는, 일단이 공회전 가능하게 결합되고, 타단에 상기 핸들이 장착되는 제2스핀들;이 결합되며, 상기 제2스핀들의 타측은, 상기 하우징에 회전 가능하게 결합된 회전부재의 축공에 슬라이딩 가능하게 결합됨과 아울러, 상기 회전부재와 일체로 회전되고, 상기 클러치기어의 타면에는, 상기 커버의 분리 시 상기 클러치기어가 일측 축 방향으로 이동되면서 상기 회전부재의 대향면에 구비된 끼움홈부에 끼움 고정되어, 상기 제1스핀들과 제2스핀들을 일체로 회전시켜주는 끼움돌부;가 구비된 것을 더 포함한다.

또한 상기 커버는, 상기 하우징에 슬라이딩 개폐, 또는 일측에 힌지축을 매개로 선회 개폐 가능하게 결합된 것을 더 포함한다.

또한 상기 핸들은, 상기 하우징 내에 구비된 안착홈에 매립되어 상기 커버의 분리 시 안착홈에서 선택적으로 꺼내 사용할 수 있도록 한 것을 더 포함한다.

리프트 슬라이딩 창짝을 레일 위로 리프팅시켜주는 리프팅 장치에 있어서, 핸들구동부; 상기 핸들구동부의 샤프트와 기어모듈을 매개로 동력을 전달받아 상하로 이동 가능하게 설치되는 작동로드; 상기 작동로드에 연결되되, 상기 창짝의 하부 모서리부에 설치되어 수직운동을 수평운동으로 전환해주는 연결링크; 상기 연결링크와 연결됨과 아울러 상기 창짝의 저면 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되어, 상기 핸들구동부의 작동시 내부의 안내축이 경사면을 따라 이동하면서 상기 창짝을 레일 위로 승강시켜주는 슬라이더; 및 상기 슬라이더의 하부에 회동 가능하게 결합되어 상기 레일 상에 놓이는 롤러;를 포함한다.

상기 리프팅 장치를 포함하는 스마트 창호에 있어서, 레일이 구비되는 창틀프레임; 상기 레일에 슬라이딩 가능하게 결합되되, 개방 동작시 리프팅 장치를 통해 레일 상에서 자동으로 리프팅 작동되는 리프트 슬라이딩 창짝; 및 상기 창짝에 설치되며, 구동모터의 동력을 전달받아 회전하는 구동롤러가 인접 설치된 고정 창짝의 일면에 외주면이 맞닿게 설치되어 상기 창짝을 자동으로 개폐시켜주는 자동개폐장치;를 포함한다.

또한 상기 자동개폐장치는, 상기 한 쌍의 창짝이 서로 여미어지는 여밈대 내의 상부나 하부, 또는 상·하부 모두에 설치된 것을 더 포함한다.

또한 상기 자동개폐장치는, 상기 창짝의 수동 개폐조작이 가능하도록 상기 구동모터의 샤프트 상에 설치되어 상기 구동롤러에 전달되는 동력을 선택적으로 끊어주는 전자클러치;를 더 포함한다.

또한 상기 스마트 창호는, 상기 창짝 자동개폐장치를 사용자의 무선 통신 단말기를 이용하여 선택적으로 제어해줌과 아울러, 상기 무선 통신 단말기 상에 창짝의 개폐상태를 실시간으로 표시해주는 제어부;를 더 포함한다.

또한 상기 핸들구동부에는, 상기 자동개폐장치를 제어하여 상기 창짝을 자동개폐시킬 수 있는 좌/우/멈춤 버튼이 구비된 것을 더 포함한다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 자동/수동 전환구조가 구비된 리프팅 장치 및 이를 포함하는 스마트 창호는, 단말기의 디스플레이 창을 통해 다양한 기능이 구비된 창호의 현재 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있음은 물론, 다양한 기능을 장소에 구애받지 않고 개별/통합적으로 제어할 수 있다.

특히, 리프팅 장치 및 자동개폐장치를 이용하여 리프트 슬라이딩 방식의 스마트 창호를 자동으로 개폐할 수 있음은 물론, 수동으로 전환하여 개폐시킬 수 있다.

또한 상기 핸들구동부의 하우징 표면에는 좌/우/멈춤 버튼이 구비됨에 따라 간단한 버튼 조작만으로 창짝을 자동개폐시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 창호의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 스마트 창호의 실내측 입면도,
도 3은 본 발명에 따른 핸들구동부의 요부확대도,
도 4는 본 발명에 따른 핸들구동부의 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 핸들구동부의 내부 구조를 보여주는 측단면도,
도 6은 본 발명에 따른 핸들구동부의 요부구성을 보여주는 분해사시도,
도 7a, 도 7b 및 도 8은 본 발명에 따른 핸들구동부의 작동상태도,
도 9는 본 발명에 따른 자동개폐장치의 구성을 보여주는 측단면도,
도 10은 본 발명에 따른 스마트창호의 전체 구성도이다.

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 스마트 창호의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스마트 창호의 실내측 입면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스마트 창호(1)는, 창틀프레임(10)과, 리프팅 장치(600)를 통해 자동으로 리프팅 작동되는 리프트 슬라이딩 창짝(21)과, 리프팅된 창짝(21)을 자동으로 개폐시켜주는 자동개폐장치(100)를 포함한다.

이러한 본 발명의 구성에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

창틀프레임(10)은 리프트 슬라이딩 창호의 주된 외곽프레임을 구성하는 것으로, 내부의 상하 대향면에는 적어도 한 쌍의 창짝(20)이 슬라이딩 개폐 가능하게 결합될 수 있도록 길이방향을 따라 레일(미도시)이 구비된다.

도 2 및 3을 참조하면, 리프트 슬라이딩 창짝(21)은 개폐 동작시 리프팅 장치(600)에 의해 레일 상에서 자동으로 일정높이 리프팅된 후 수평 방향으로 개폐되는 것으로, 창짝(21)의 하부에는 닫힘 조작시 창틀프레임(10)의 내면과 밀착하여 기밀을 유지해주는 가스켓(또는 모헤어 등)이 구비될 수 있다.

구체적으로, 리프팅 장치(600)는 핸들구동부(610)와, 상기 핸들구동부(610)의 동력을 기어모듈(630)(일례로 래크와 피니언 기어)을 매개로 전달받아 상하로 이동 가능하게 설치되는 작동로드(631)와, 상기 작동로드(631)에 연결되되 창짝(21)의 하부 모서리부에 설치되어 수직운동을 수평운동으로 전환해주는 연결링크(633)와, 상기 연결링크(633)와 연결됨과 아울러 창짝(21)의 저면 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되어 핸들구동부(610)의 작동시 내부에 구비된 안내축(641)이 승강블록(643)의 경사진 안내장공(643a)을 밀어올리거나 내리는 동작에 의해 창짝(21)을 레일 위로 승강시켜주는 슬라이더(640)와, 상기 슬라이더(640)의 하부에 회동 가능하게 구비되어 레일 상에 놓이는 롤러(650)를 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 핸들구동부(610)는, 창틀프레임(10)에 슬라이딩 개폐 가능하게 설치되는 적어도 한 쌍의 창짝(20) 중 어느 하나의 창짝(21)에 설치되는 하우징(611)과, 상기 하우징(611) 내에 설치되는 구동모터(613)와, 상기 구동모터(613)의 회전축에 기어열(615)을 매개로 연동회전 가능하게 결합되는 샤프트(617)와, 상기 기어열(615)과 샤프트(617) 사이에 치합되어 서로 연결해주되 선택적으로 동력을 연결해줄 수 있도록 샤프트(617)의 동일 축 선상에 축 방향을 따라 슬라이딩 왕복이동 가능하게 결합됨과 아울러 탄성부재(618)에 의해 일측으로 탄성 지지되는 클러치기어(619)와, 상기 하우징(611)에 결합되는 커버(621)를 포함할 수 있다.

이 경우 상기 커버(621)는 하우징(611)에 슬라이딩 개폐, 또는 일측에 힌지축을 매개로 선회 개폐 가능하게 결합될 수 있다.

또한 상기 핸들(H)은 하우징(611) 내에 구비된 안착홈(612)에 매립되어 커버(621)의 분리 시 안착홈(612)에서 선택적으로 꺼내 사용할 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명해보면, 상기 클러치기어(619)의 일면 축 선상에는 샤프트(617)의 끼움공(617a) 내에 축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합됨과 아울러, 상기 샤프트(617)와 일체로 회전되는 제1스핀들(623)이 구비된다. 이 경우 제1스핀들(623)은 다각기둥 형상으로 형성됨에 따라 끼움공(617a) 내에 슬라이딩 가능하게 결합되더라도 샤프트(617)와 일체로 회전될 수 있다.

도 7a를 참조하면, 상기 클러치기어(619)의 타면 축 선상에는 일단(625a)이 공회전 가능하게 결합되고, 타단(625b)에 상기 핸들(H)이 선택적으로 장착되는 제2스핀들(625)이 결합된다. 제2스핀들(625)의 타측은 하우징(611)에 회전 가능하게 결합된 회전부재(627)의 축공(627a)에 슬라이딩 가능하게 결합됨과 아울러, 상기 회전부재(627)와 일체로 회전된다.

즉 상기 제2스핀들(625)의 일단(625a)은 원기둥 형상으로 형성되어 클러치기어(619)와 공회전되고, 제2스핀들(625)의 타단(625b)은 다각기둥 형상으로 형성됨에 따라 축공(627a) 내에 슬라이딩 가능하게 결합되더라도 회전부재(627)와 일체로 회전될 수 있다.

이러한 구조의 핸들구동부(610)는 커버(621)의 결합 시 클러치기어(619)가 타측 축 방향으로 가압 이동되면서 기어열(615)과 샤프트(617)를 연결해주게 된다.

도 7b를 참조하면, 반대로, 상기 커버(621)의 분리 시에는 클러치기어(619)가 탄성부재(618)의 탄성 복원력에 의해 일측 축 방향으로 이동되면서, 상기 기어열(615)과 샤프트(617)의 연결을 차단해주게 된다.

즉, 상기 클러치기어(619)의 타면에는 끼움돌부(619a)가 구비된다. 끼움돌부(619a)는 커버(621)의 분리 시 클러치기어(619)가 탄성부재(618)의 탄성복원력에 의해 일측 축 방향으로 이동되면서 상기 회전부재(627)의 대향면에 구비된 끼움홈부(627b)에 끼움 고정된다. 따라서 자동 모드 시에 연결이 차단되었던 제1스핀들(623)과 제2스핀들(625)이 수동 모드 시에 서로 연결되어 일체로 회전될 수 있게 된다.

도 8을 참조하면, 수동 모드시에는 제2스핀들(625)의 타단(625b)이 외측으로 노출되고, 노출된 제2스핀들(625)의 타단(625b)에 핸들(H)을 끼움 결합함으로써 결국 상기 샤프트(617)를 수동으로 회전조작할 수 있게 된다.

다시 도 2 및 도 9를 참조하면, 자동개폐장치(100)는 적어도 한 쌍의 창짝(20) 중 슬라이딩 개폐되는 어느 하나의 창짝(21)에 설치되어 창짝(21)을 자동으로 개폐시켜주는 역할을 한다. 상기 자동개폐장치(100)는 한 쌍의 창짝(20)이 서로 여미어지는 여밈대(21a) 내의 상부나 하부, 또는 상·하부 모두에 설치될 수 있다. 본 발명에서는 상기 자동개폐장치(100)가 여밈대(21a) 내의 상·하부에 각각 설치된 경우의 일례를 들어 도시하고 설명하기로 한다.

상기 자동개폐장치(100)는 슬라이딩 개폐되는 창짝(21)의 여밈대(21a) 내에 설치되는 구동모터(110)와, 상기 구동모터(110)의 동력을 전달받아 회전되되 인접설치된 고정 창짝(23)의 일면(23a)에 외주면이 맞닿게 설치되어 창짝(21)을 슬라이딩 개폐시켜주는 구동롤러(120)를 포함할 수 있다.

아울러 상기 자동개폐장치(100)는 창짝(21)을 수동 또는 자동으로 개폐할 수 있도록 전환해주는 전자클러치(130)를 더 포함할 수 있다. 전자클러치(130)는 구동모터(110)와 구동롤러(120)를 연결해주는 샤프트(111) 상에 설치되어 구동롤러(120)에 전달되는 동력을 선택적으로 끊어주는 것으로, 정전이나 기기의 고장 시 언제든지 창짝(21)을 수동으로 전환하여 개방할 수 있다.

전자클러치(130)의 작동원리에 대하여 구체적으로 설명해보면, 구동모터(110)의 회전축에 일체로 결합된 제1기어(113)가 구비되고, 제1기어(113)는 제2기어(115)와 치합되어 샤프트(111)를 회전시켜주는 방식으로 구동롤러(120)를 구동시켜준다. 이때 상기 제2기어(115)는 샤프트(111) 상에 공회전 가능하게 결합된 상태이다. 그리고 샤프트(111)의 동일 축 선상에는 전자클러치(130)가 제2기어(115)와 나란하게 결합된다. 전자클러치(130)는 샤프트(111)와 일체로 결합되어 회전되는 것으로, 내부에는 전자석(미도시)이 구비된다.

따라서, 상기 전자클러치(130)의 전자석에 전류를 인가하면 자력에 의해 인접하게 설치된 제2기어(115)가 전자클러치(130)에 붙어 일체로 회전하게 되고, 이에 따라 구동모터(110)의 동력을 구동롤러(120)에 전달하여 창짝(21)을 자동으로 개폐할 수 있게 된다.

반대로, 전자석에 흐르던 전류를 차단해주면 전자클러치(130)와 제2기어(115)가 떨어지게 되면서 구동롤러(120)에 전달되던 구동모터(110)의 동력이 차단된다. 따라서, 정전 또는 자동개폐장치(100)의 고장 시 창짝(21)의 원활한 수동개폐가 가능해지게 된다.

이 경우 상기 제1기어(113)와 제2기어(115)는 평기어로 구성되어도 무방하나, 발생되는 소음을 줄일 수 있도록 헬리컬기어를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 구동롤러(120)는 외주면이 맞닿게 되는 창짝(23)과의 밀착력을 향상시킬 수 있도록 고무 또는 우레탄 재질로 형성될 수 있다.

아울러 구동롤러(120)의 외주면에는 창짝(23) 일면(23a)과의 접촉 시 마찰력을 부여해줄 수 있도록 복수의 요철홈(121)이 일정간격 이격되게 형성될 수 있다.

또한 상기 구동롤러(120)의 외주면과 맞닿는 창짝 일면(23a)에는 구동롤러(120)의 최초 구동 시 슬립 현상을 방지해줄 수 있도록 요철홈(121)과 맞물림 되는 요철패드(123)가 구비될 수 있다. 요철패드(123)는 창짝(23)의 일면(23a) 개폐되는 방향을 따라 전면적에 형성될 수도 있으나, 정지해있던 구동롤러(120)를 최초 구동시키는 소정 구간에만 적용될 수 있음은 물론이다.

상기 자동개폐장치(100)는 창짝(21)의 닫힘 동작을 확인하지 못한 채 그 사이를 지나가는 사람이나 물체가 감지되는 경우 구동모터(110)의 작동을 즉각 멈춰줄 수 있도록 안전센서(140)를 더 구비할 수 있다. 안전센서(140)는 여밈대(23a)나, 또는 창짝(21)의 닫힘 시 그 선단에 설치될 수 있다. 본 발명에서는 여밈대(23a)에 설치된 경우의 일례를 들어 설명하기로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 스마트 창호(1)는 자동개폐장치(100) 이외에도 자연환기부(200), 빛조절부(300), 개폐알림부(400) 및 제 구성요소(100, 200, 300, 400, 600)를 제어해주는 제어부(500)(도 10 참조)가 더 구비될 수 있다.

자연환기부(200)는 창짝(20)에 설치되어 실내 공기를 환기시켜주는 것으로, 이러한 자연환기부(200)는 적어도 한 쌍의 창짝(20) 중 개폐되지 않는 고정 창짝(23)에 설치되는 것이 바람직하다.

이 경우 상기 자연환기부(200)는 실내 공기 중에 포함된 이산화탄소 농도를 측정해주는 이산화탄소 센서(210)를 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 이산화탄소 센서(210)에서 측정된 측정치가 기준치를 초과하는 경우 자연환기부(200)를 자동으로 작동시켜줄 수 있다.

이 경우 상기 자연환기부(200)에 사용되는 창호용 환기장치에 대해서는 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 등록특허 제10-1274838호, 등록특허 제10-1259671호, 등록특허 제10-1260564호, 등록특허 제10-1301811호, 등록특허 제10-1293852호, 등록특허 제10-1307645호, 등록특허 제10-1433437호, 등록특허 제10-1293846호, 등록특허 제10-1292365호, 등록특허 제10-1330447호, 등록특허 제10-1252906호, 등록특허 제10-1272994호, 등록특허 제10-1338547호, 등록특허 제10-1273019호, 등록특허 제10-293802호, 등록특허 제10-1263991호, 등록특허 제10-1254413호 중 어느 하나를 적용하여 사용할 수 있다. 물론 이에 한정되는 것은 아니며, 통상적으로 창호에 사용되는 환기장치를 적용하여 사용할 수도 있다. 이러한 창호용 환기장치에 대한 자세한 작동원리 등의 설명은 생략하기로 한다.

빛조절부(300)는 창짝(20)에 구비된 유리의 일부 또는 전체에 설치되어 유리의 광투과율을 투명 또는 불투명 상태로 전환해주는 역할을 하는 것으로, 통상적으로 '매직글라스(magic glass)'라고도 불린다.

빛조절부(300)에 사용되는 매직글라스는 두 장의 유리 사이에 ＩＴＯ필름과 액정을 함께 넣어 압착한 접합유리 구조이다. 이러한 빛조절부는 매직글라스에 전압을 인가함으로써 ＩＴＯ필름 사이에 분자의 배열이 변화하여 순간적으로 불투명 상태에서 투명 상태로 전환시킬 수 있으며, 전압의 변화에 따라 투명도의 변화를 자유롭게 연출할 수 있다.

전압이 인가되어 있지 않은 상태에서는 막대모양의 분자로 나타나는 액정은 캅셀의 내벽을 따라서 정렬한다. 이 상태에서 매직글라스에 입사된 빛은 고분자와 액정의 굴절률의 차이 및 액정의 복굴절성에 의해서 캅셀표면이나 내부에서 굴절한다. 그 결과 빛은 직진하지 못하고 산란하여 불투명하게 보인다.

전압이 인가되면 액정 분자가 전압을 인가한 방향과 평행해지려는 특성 때문에 전극에 대해서 수직방향으로 배열된다. 이와 같은 배열 상태로 굴절률이 고분자의 굴절률과 일치하는 액정이면 캅셀의 계면이 없는 것과 동일하게 되어 빛은 산란하지 않고 직진하게 된다. 따라서 매직글라스는 투명하게 보인다.

상기와 같은 구조의 빛조절부(300)는 창짝(20) 유리의 전체에 적용되거나, 또는 상기 창짝(20) 유리의 상하, 좌우 방향을 따라 복수로 분할되어 투명/불투명 상태로 선택적인 제어가 가능하다.

개폐알림부(400)는 창호(1)에 설치되어 창짝(21)의 개폐 여부를 실시간으로 감지해주는 감지센서(410)를 포함한다.

이 경우 상기 감지센서(410)는 슬라이딩 개폐되는 창짝(21)과 창틀프레임(10)에 서로 대응되게 부착되어 상기 창짝(21)의 개폐 여부를 감지해주는 적어도 한 쌍의 자석식 센서로 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 감지센서(410)는 개폐되는 창짝(21)의 상부와, 그에 대응되는 창틀프레임(10)의 대향면에 매립되는 방식으로 설치될 수 있다. 물론 이에 한정되는 것은 아니며, 창짝(21)의 강제 개폐 여부를 용이하게 감지할 수 있는 위치라면 다양하게 변경 적용될 수 있다.

제어부(500)는 상기 제 구성요소(100, 200, 300, 400, 600)를 사용자의 무선 통신 단말기(510)를 이용하여 때와 장소를 가리지 않고 각 기능을 개별/통합 제어해줌과 아울러, 무선 통신 단말기(510)의 디스플레이 창 상에 상기 제 구성요소의 상태를 실시간으로 표시해준다.

구체적으로, 제어부(500)는 무선 통신을 이용하고, 무선 신호가 게이트웨이(gateway)에 전달된 후 인터넷을 통해 단말기(510)의 애플리케이션과 연결되는 방식이다.

이 경우 상기 무선 통신은 RF통신 방식을 이용하는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되는 것은 아니며, 근거리통신을 지원하는 지그비(zigbee) 무선 통신을 적용하여 사용할 수 있다. 참고로, 지그비 무선 통신은 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 중 하나를 말한다. 가정, 사무실 등의 무선 네트워킹 분야에서 10 ~ 20m 내외의 근거리 통신과 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 기술이다. 즉 지그비는 휴대전화나 무선LAN의 개념으로, 기존의 기술과 다른 특징은 전력소모를 최소화하는 대신 소량의 정보를 소통시키는 개념이다.

이 경우 본 발명에서는 무선 통신을 RF통신(RF 447Mhz 통신 방식)이나, 지그비 무선 통신을 적용한 경우의 일례를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 상기 무선 통신은 블루투스, Z-wave, 와이파이(Wi-fi), 와이브로, ＮＦＣ(Near Field Communication) 중 어느 하나를 선택적으로 이용할 수도 있다.

아울러 상기 단말기(510)는 휴대가 간편하고, 해당 애플리케이션의 설치가 간편한 스마트폰을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 스마트폰 이외에 태블릿ＰＣ, 휴대폰, 데스크탑, 노트북, 탭북, ＰＤＡ 중 어느 하나를 사용할 수 있음은 물론이다.

이와 같은 구성의 본 발명에 따른 스마트 창호(1)는, 단말기(510)의 디스플레이 창을 통해 다양한 기능이 구비된 창호(1)의 현재 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있음은 물론, 다양한 기능을 장소에 구애받지 않고 개별/통합적으로 제어할 수 있다.

특히, 리프팅 장치(600)를 이용하여 리프트 슬라이딩 방식의 스마트 창호를 자동으로 개폐할 수 있음은 물론, 수동으로 전환하여 개폐시킬 수 있다.

또한 상기 핸들구동부(610)의 하우징(611) 표면에는 자동개폐장치(100) 및 리프팅 장치(600)를 제어하여 창짝(21)을 자동개폐시킬 수 있는 좌/우/멈춤 버튼(B)이 구비될 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.

1 : 창호 10 : 창틀프레임
20 : 창짝 21 : 슬라이딩 창짝
21a : 여밈대 23 : 고정 창짝
100 : 자동개폐장치 110 : 구동모터
111 : 샤프트 113 : 제1기어
115 : 제2기어 120 : 구동롤러
121 : 요철홈 123 : 요철패드
130 : 전자클러치 140 : 안전센서
200 : 자연환기부 210 : 이산화탄소 센서
300 : 빛조절부 400 : 개폐알림부
410 : 감지센서 500 : 제어부
510 : 단말기 600 : 리프팅 장치
610 : 핸들구동부 611 : 하우징
612 : 안착홈 613 : 구동모터
615 : 기어열 617 : 샤프트
617a : 끼움공 618 : 탄성부재
619 : 클러치기어 619a : 끼움돌부
621 : 커버 623 : 제1스핀들
625 : 제2스핀들 627 : 회전부재
627a : 축공 627b : 끼움홈부
B : 좌/우/멈춤 버튼 H : 핸들

Claims

창틀프레임(10)에 슬라이딩 개폐 가능하게 설치되는 적어도 한 쌍의 창짝(20) 중 어느 하나의 창짝(21)에 설치되는 하우징(611);
상기 하우징(611) 내에 설치되는 구동모터(613);
상기 구동모터(613)의 회전축에 기어열(615)을 매개로 연동회전 가능하게 결합되는 샤프트(617);
상기 기어열(615)과 샤프트(617) 사이에 치합되어 서로 연결해주되, 선택적으로 동력을 연결해줄 수 있도록 상기 샤프트(617)의 동일 축 선상에 축 방향을 따라 슬라이딩 왕복이동 가능하게 결합됨과 아울러 탄성부재(618)에 의해 일측으로 탄성 지지되는 클러치기어(619); 및
상기 하우징(611)에 결합되는 커버(621);를 포함하여,
상기 커버(621)의 결합 시 상기 클러치기어(619)가 타측 축 방향으로 가압 이동되면서 상기 기어열(615)과 샤프트(617)를 연결해주고,
상기 커버(621)의 분리 시 상기 클러치기어(619)가 탄성부재(618)의 탄성 복원력에 의해 일측 축 방향으로 이동되면서 상기 기어열(615)과 샤프트(617)의 연결을 차단해줌과 아울러, 상기 샤프트(617)의 동일 축 선상에 핸들(H)을 끼움 결합하여 수동으로 회전조작할 수 있도록 하되,
상기 클러치기어(619)의 일면 축 선상에는,
상기 샤프트(617)의 끼움공(617a) 내에 축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합됨과 아울러, 상기 샤프트(617)와 일체로 회전되는 제1스핀들(623);이 구비되고,
상기 클러치기어(619)의 타면 축 선상에는,
일단이 공회전 가능하게 결합되고, 타단에 상기 핸들(H)이 장착되는 제2스핀들(625);이 결합되며,
상기 제2스핀들(625)의 타측은,
상기 하우징(611)에 회전 가능하게 결합된 회전부재(627)의 축공(627a)에 슬라이딩 가능하게 결합됨과 아울러, 상기 회전부재(627)와 일체로 회전되고,
상기 클러치기어(619)의 타면에는,
상기 커버(621)의 분리 시 상기 클러치기어(619)가 일측 축 방향으로 이동되면서 상기 회전부재(627)의 대향면에 구비된 끼움홈부(627b)에 끼움 고정되어, 상기 제1스핀들(623)과 제2스핀들(625)을 일체로 회전시켜주는 끼움돌부(619a);가 구비된 것을 포함하는 리프팅 장치용 핸들구동부.
삭제
제1항에 있어서,
상기 커버(621)는,
상기 하우징(611)에 슬라이딩 개폐, 또는 일측에 힌지축을 매개로 선회 개폐 가능하게 결합된 것을 더 포함하는 리프팅 장치용 핸들구동부.
제1항에 있어서,
상기 핸들(H)은,
상기 하우징(611) 내에 구비된 안착홈(612)에 매립되어 상기 커버(621)의 분리 시 안착홈(612)에서 선택적으로 꺼내 사용할 수 있도록 한 것을 더 포함하는 리프팅 장치용 핸들구동부.
리프트 슬라이딩 창짝(21)을 레일 위로 리프팅시켜주는 리프팅 장치에 있어서,
청구항 제1항, 제3항 내지 제4항 중 어느 하나의 핸들구동부(610);
상기 핸들구동부(610)의 샤프트(617)와 기어모듈(630)을 매개로 동력을 전달받아 상하로 이동 가능하게 설치되는 작동로드(631);
상기 작동로드(631)에 연결되되, 상기 창짝(21)의 하부 모서리부에 설치되어 수직운동을 수평운동으로 전환해주는 연결링크(633);
상기 연결링크(633)와 연결됨과 아울러 상기 창짝(21)의 저면 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되어, 상기 핸들구동부(610)의 작동시 내부의 안내축(641)이 경사면을 따라 이동하면서 상기 창짝을 레일 위로 승강시켜주는 슬라이더(640); 및
상기 슬라이더(640)의 하부에 회동 가능하게 결합되어 상기 레일 상에 놓이는 롤러(650);를 포함하는 자동/수동 전환구조가 구비된 리프팅 장치.
레일이 구비되는 창틀프레임(10);
상기 레일에 슬라이딩 가능하게 결합되되, 개방 동작시 청구항 제5항의 리프팅 장치(600)를 통해 레일 상에서 자동으로 리프팅 작동되는 리프트 슬라이딩 창짝(21); 및
상기 창짝(21)에 설치되며, 구동모터(613)의 동력을 전달받아 회전하는 롤러(650)가 인접 설치된 고정 창짝(23)의 일면에 외주면이 맞닿게 설치되어 상기 창짝(21)을 자동으로 개폐시켜주는 자동개폐장치(100);를 포함하는 스마트 창호.
제6항에 있어서,
상기 자동개폐장치(100)는,
상기 한 쌍의 창짝(20)이 서로 여미어지는 여밈대(21a) 내의 상부나 하부, 또는 상·하부 모두에 설치된 것을 더 포함하는 스마트 창호.
제6항에 있어서,
상기 자동개폐장치(100)는,
상기 창짝(21)의 수동 개폐조작이 가능하도록 상기 구동모터(613)의 샤프트(111) 상에 설치되어 상기 롤러(650)에 전달되는 동력을 선택적으로 끊어주는 전자클러치(130);를 더 포함하는 스마트 창호.
제6항에 있어서,
상기 스마트 창호는,
상기 창짝 자동개폐장치(100)를 사용자의 무선 통신 단말기(510)를 이용하여 선택적으로 제어해줌과 아울러, 상기 무선 통신 단말기(510) 상에 창짝(20)의 개폐상태를 실시간으로 표시해주는 제어부(500);를 더 포함하는 스마트 창호.
제6항에 있어서,
상기 핸들구동부(610)에는,
상기 자동개폐장치(100)를 제어하여 상기 창짝(21)을 자동개폐시킬 수 있는 좌/우/멈춤 버튼(B)이 구비된 것을 더 포함하는 스마트 창호.