KR102002312B1 - 창호 설치용 브라켓 및 이의 제조 방법 - Google Patents

창호 설치용 브라켓 및 이의 제조 방법 Download PDF

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이인규
박종성
이경훈
조민창
서하정
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(주)엘지하우시스
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Abstract

본 발명은 창호 설치용 브라켓에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 창호에 고정되기 위한 창호 고정부, 상기 창호 고정부와 소정 각도로 연결되고, 벽체에 고정되기 위한 벽체 고정부, 및 창호 고정부 및 벽체 고정부를 따라 마련된 측면 리브를 포함하는 바디; 및 상기 창호 고정부에 고정된 제1 부재 및 벽체 고정부에 고정된 제2 부재를 포함하고, 창호 고정부, 벽체 고정부 및 측면 리브 중 적어도 하나의 일부 영역에 수용되는 하나 이상의 인서트 홀이 마련된 보강체를 포함하는 창호 설치용 브라켓이 제공된다.

Description

창호 설치용 브라켓 및 이의 제조 방법{Bracket for install of Window and preparing method for thereof}
본 발명은 창호 설치용 브라켓 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 아파트나 일반 주택의 경우 단열 및 방음을 목적으로 PL 창호용 이중창이나 시스템 창을 시공하는 경우가 대부분이다.
또한, 단열 및 방음 효율을 높이기 위해서 PL 창호용 이중창이나 시스템 창의 두께가 일반적으로 발코니 외벽 두께보다 더 두꺼우며, 단열 효율을 더 높이기 위해서 창 두께가 점점 더 두꺼워지고 있는 것이 요즘 추세이다.
이때, 발코니 외벽 두께가 PL 창호용 이중창이나 시스템 창의 두께보다 작기 때문에, 별도의 고정 지지대 (브라켓)를 설치하여 이중창 혹은 시스템 창의 창틀이 안쪽으로 처지지 않도록 지지해 주어야 한다.
도 1은 종래 창호 설치용 브라켓(10)을 나타내는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 종래에는 브라켓(10)을 ‘ㄱ’자 혹은 ‘T’자 형태로 구성하여, 상측 받침부(11)에는 창호(1)를 고정하고, 상측 받침부(11)와 수직을 이루는 벽측 고정부(12)에는 벽체(2)(예를 들어, 발코니벽)을 앵커나 못 등의 체결수단(20)으로 고정하였다. 이러한 종래의 브라켓(10)은 단일 소재로 제작되었으며, 예를 들어, 금속 또는 사출 소재로 제작되었다.
한편, 금속으로 제작된 브라켓은 강성은 좋으나 장시간 사용하게 되면 부식이 되거나 휨 변형이 발생되어 강성이 저하될 뿐만 아니라 열전도도가 높아서 단열 성능을 저하시키는 문제를 갖는다. 또한, 사출 소재로 제작된 브라켓의 경우에는 열전도도가 낮아서 단열 성능은 좋지만, 강성이 매우 낮고, 창호 조립시 깨지는 단점을 가지고 있다.
본 발명은 단일 소재로 제작된 종래의 브라켓의 성능을 개선하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다. 구체적으로, 본 발명은 금속 재질의 브라켓 대비 중량 절감 및 열전도도가 낮으며, 사출 소재로 제작된 브라켓 대비 압축 하중이 높고, 화재 안정성이 우수하여 고층용 건물에 적용 가능한 창호 설치용 브라켓을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 창호에 고정되기 위한 창호 고정부, 상기 창호 고정부와 소정 각도로 연결되고 벽체에 고정되는 벽체 고정부, 및 창호 고정부 및 벽체 고정부를 따라 마련된 측면 리브를 포함하는 바디; 및 상기 창호 고정부에 고정된 제1 부재 및 벽체 고정부에 고정된 제2 부재를 포함하고, 창호 고정부, 벽체 고정부 및 측면 리브 중 적어도 하나의 일부 영역에 수용되는 하나 이상의 인서트 홀이 마련된 보강체를 포함하는 창호 설치용 브라켓이 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 창호 설치용 브라켓은 단일 소재로 구성되는 종래 브라켓 대비 다음과 같은 효과를 가지므로 고층용 건물에 적용 가능하다.
우선, 종래 금속 재질의 브라켓 대비 중량 절감이 가능하며, 최대 70% 경량화가 가능하다.
또한, 종래 사출 소재의 브라켓 대비하여 압축 하중이 높다.
또한, 종래 금속 재질의 브라켓 대비 열전도도가 낮아서 단열 효과를 높일 수 있고, 또한 열교 현상을 차단할 수 있다.
도 1은 종래 창호 설치용 브라켓을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 출원에 따른 창호 설치용 브라켓을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 창호 설치용 브라켓의 보강체를 분리하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 창호 설치용 브라켓의 바디를 분리하여 나타낸 사시도이다.
도 5는 'ㄱ' 자 형상을 가지는 바디를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 2에 도시된 창호 설치용 브라켓의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 2에 도시된 창호 설치용 브라켓의 최대 압축 하중을 측정한 그래프이다.
도 8은 보강체에 인서트 홀이 형성되지 않은 창호 설치용 브라켓의 최대 압축 하중을 측정한 그래프이다.
본 발명은 창호 설치용 브라켓에 관한 것이다. 상기 브라켓은 인서트 사출 성형에 의해 제작되는 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 창호 설치용 브라켓을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 2는 본 출원에 따른 창호 설치용 브라켓을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 창호 설치용 브라켓의 보강체를 분리하여 나타낸 사시도이다. 도 4는 도 2에 도시된 창호 설치용 브라켓의 바디를 분리하여 나타낸 사시도이다. 도 5는 'ㄱ' 자 형상을 가지는 바디를 나타낸 사시도이다. 도 6은 도 2에 도시된 창호 설치용 브라켓의 단면도를 나타내는 도면이다.
창호 설치용 브라켓은, 바디(100) 및 보강체(200)를 포함한다.
구체적으로, 상기 바디(100)는 창호에 고정되기 위한 창호 고정부(110)를 포함한다. 또한, 상기 창호 고정부(110)와 소정 각도로 연결되고 벽체에 고정되기 위한 벽체 고정부(120)를 포함한다. 예를 들어, 창호 고정부(110)와 벽체 고정부(120)는 수직 연결된다. 또한, 창호 고정부(110) 및 벽체 고정부(120)을 따라 측면 리브(130)를 포함한다.
또한, 상기 보강체(200)는 바디(100)에 고정되어 브라켓의 압축 하중을 향상시키는 역할을 하며, 상기 보강체(200)는 인서트 부재일 수 있다. 또한, 보강체(200)는 상기 창호 고정부(110)에 고정된 제1 부재(210) 및 벽체 고정부(120)에 고정된 제2 부재(220)를 포함하고, 창호 고정부(110), 벽체 고정부(120) 및 측면 리브(130) 중 적어도 하나의 일부 영역에 수용되는 하나 이상의 인서트 홀(230)이 마련된다. 상기 보강체(200)의 제1 부재와 제2 부재는 창호 고정부(110) 및 벽체 고정부(120)의 연결 각도에 상응하는 각도로 연결될 수 있으며, 예를 들어, 수직 연결되며, 이 경우, 보강체(200)는 'ㄱ' 자 형상을 가질 수 있다. 또한, 하나 이상의 인서트 홀(230)은 제1 및 제2 부재(210, 220)의 가장 자리에 마련되며, 폭 또는 길이 방향을 따라 긴 형태의 타원형일 수 있다.
상기에서 인서트 홀(230)은 인서트 사출 성형에 의해 창호 고정부(110), 벽체 고정부(120) 및 측면 리브(130) 중 적어도 하나의 일부 영역에 수용될 수 있다.
구체적으로, 본 출원에 따른 창호 설치용 브라켓은 바디(100) 형상에 상응하는 형상을 가지는 사출 금형에 보강체(200)를 고정시킨 후, 사출 소재를 상기 금형에 주입하여 제작될 수 있다. 사출 소재가 금형에 주입되면 보강체(200)에 마련된 인서트 홀(230)과 그 주변 부분을 덮게 된다. 상기에서 인서트 홀의 주변 부분은 창호 고정부(110), 벽체 고정부(120) 및 측면 리브(130) 중 어느 하나로 사출되는 부분이고, 따라서, 최종 제품에서 창호 고정부(110), 벽체 고정부(120) 및 측면 리브(130) 중 적어도 하나의 일부 영역은 인서트 홀(230)을 수용하게 된다. 본 출원에 따른 창호 설치용 브라켓은 인서트 홀이 창호 고정부(110), 벽체 고정부(120) 및 측면 리브(130) 중 적어도 하나의 일부 영역에 수용됨에 따라, 바디(100)와 보강체(200)를 고정하기 위한 수단, 예를 들어, 볼트, 너트 또는 리뱃 등이 구비되지 않더라도 견고하게 결합 구조를 형성한다. 특히, 인서트 사출 성형으로 제작되는 브라켓은 인서트 홀(230)에 의해 사출 작업 간 바디(100)와 보강체(200) 사이의 물리적 결합력이 향상되어, 우수한 압축 하중을 가질 수 있다.
하나의 예시에서, 창호 고정부(110)는 소정의 폭(w), 두께(t) 및 길이(l)를 갖는다. 또한, 벽체 고정부(120)는 상기 제1 창호 고정부(110)의 두께 방향을 따라 수직 연결될 수 있다. 또한, 상기 창호 고정부는 창호(1, 도 1 참조)에 고정되기 위한 제1 장착부(111)를 가지며, 벽체 고정부는 벽체(2, 도 1 참조)에 고정되기 위한 제2 장착부(121)를 가진다. 상기 제1 장착부(111) 및 제2 장착부(121)는 제1 및 제2 부재(210, 220)를 관통하는 복수 개의 장착 홀을 포함할 수 있다. 상기 장착 홀의 형상은 원형 또는 길이 방향을 따라 긴 형태의 타원형일 수 있다.
일 구체예에서, 인서트 홀(230)은 창호 고정부 또는 벽체 고정부의 적어도 하나의 일부 영역에 수용되는 제1 인서트 홀(231); 및 측면 리브의 적어도 일부 영역에 수용되는 제2 인서트 홀(232)을 포함한다. 상기 제1 인서트 홀(231)은 창호 고정부(110) 또는 벽체 고정부(220)의 폭 방향을 따라 긴 형태의 타원형일 수 있다. 또한, 제2 인서트 홀(232)는 창호 고정부(110) 또는 벽체 고정부(120)의 길이 방향을 따라 긴 형태의 타원형일 수 있다. 상기 제1 인서트 홀(231)과 제2 인서트 홀(232)의 장축은 서로 수직 방향일 수 있다. 또한, 전술한 제1 부재(210) 및 제2 부재(220) 중 어느 하나는 제1 및 제2 인서트 홀(231, 232)을 포함한다. 반면, 제1 부재(210) 및 제 2 부재(220) 중 어느 하나는 제2 인서트 홀(232)을 포함하되, 제1 인서트 홀(231)은 포함하지 않을 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 창호 고정부(110) 또는 벽체 고정부(120)는 보강체(200)측으로 돌출된 돌출 리브(140)를 포함한다. 상기 인서트 홀(230)은 상기 돌출 리브(140)에 수용된다. 상기 돌출 리브(140)는 인서트 사출 과정에서, 인서트 홀(230)의 주변 부분이 사출되어 형성되는 것이다.
다른 예시에서, 보강체(200)는 상기 돌출 리브(140)에 수용되는 제1 수용 영역(200A)을 포함한다. 상기 제1 수용 영역(200A)은 제1 인서트 홀(230)을 포함한다. 또한, 보강체(200)는 측면 리브(130)의 적어도 일부 영역에 수용되는 제2 수용 영역(200B)를 포함한다. 제2 수용 영역(200B)은 제2 인서트 홀(240)을 포함한다. 측면 리브(130)는 창호 고정부(110) 및 벽체 고정부(120)를 따라 마련되되, 보강체(200) 측으로 돌출되어 형성됨에 따라, 제2 수용 영역(200B)이 측면 리브(130)에 수용될 수 있다. 또한, 측면 리브(130)가 돌출되어 형성됨에 따라, 창호 고정부(110) 및 벽체 고정부(120)는 두께 방향에 따른 단면이 각각 ""자 형상을 가질 수 있다. 본 출원에 따른 브라켓은 제1 삽입 영역(200A) 및 제2 삽입 영역(200B)에 의해 바디(100)와 보강체(200)의 물리적 결합력이 향상되어 최대 압축 하중이 높게 구현될 수 있다.
하나의 예시에서, 돌출 리브(140)는 창호 고정부(110)와 벽체 고정부(120)의 경계 영역에 위치하는 제1 돌출 리브(141); 및 창호 고정부(110) 또는 벽체 고정부(120)의 길이 방향을 따라 제1 돌출 리브(141) 와 소정 간격으로 이격된 제2 돌출 리브(142)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 돌출 리브(141, 142)는 제1 부재(210) 또는 제2 부재(220) 상에 마련될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 돌출 리브(141, 142)는 측면 리브(130)를 연결한다. 전술한 제1 수용 영역(200A)은 상기 제1 및 제2 돌출 리브(141, 142)에 수용되는 영역이다.
본 출원에 따른 창호 설치용 브라켓은, 인서트 사출 성형에 의해 제조됨에 따라, 2 종의 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 바디(100)와 보강체(200)의 재질은 서로 상이할 수 있다.
구체적으로, 바디(100)의 재질은 유리 섬유 및 탄소 섬유 중 적어도 하나 이상의 섬유를 포함하는 사출 소재일 수 있다. 상기 사출 소재에 포함된 섬유의 함량은 그 섬유의 종류에 따라 적절히 선택될 수 있다.
예를 들어, 사출 소재는 유리 섬유 30~50wt% 또는 탄소 섬유 10~20wt%를 포함할 수 있다. 유리 섬유가 30wt% 미만으로 포함될 경우 강도, 강성이 낮을 수 있고, 50wt% 초과 포함될 경우에는 섬유가 많기 때문에 성형성에 문제가 생길 수 있다. 또한, 탄소 섬유의 경우, 사출 소재에서, 강도, 강성 및 성형성 등을 종합적으로 고려하였을 때, 10~20wt%가 적합할 수 있다.
또한, 사출 소재는 상기에서 언급된 재료 이외에도, 공지된 재료를 사용할 수 있고, 예를 들어, PPS, PEEK 등을 사용할 수 있다.
하나의 예시에서, 보강체(200)의 재질은 금속 재질일 수 있다. 종래 보강체(200)의 재질로 연속 복합 섬유(CFT, Continuous Fiber reinforced Thermoplastics)를 사용하는 사례가 보고된 바 있었으나, 제조 단가가 비싸며, 압축 하중이 떨어져 고층용 건물에 적용이 제한되는 문제가 있었다. 또한, 연속 복합 섬유는 비난연성 열가소성 수지의 일종이므로, 화재 발생 시 불에 연소되어 창호를 지탱하지 못하는 안정상의 문제가 야기될 수 있었다. 한편, 본 출원에 따른 창호 설치용 브라켓의 경우, 보강체(200)의 소재로 금속 재질을 선택함에 따라, 연속 복합 섬유재(CFT) 대비 브라켓의 압축 하중이 약 30% 이상 향상되어, 고층용 창호에 적용이 가능하다. 또한, 상기 금속 소재는 불연소 재질로서, 화재 발생 시 바디(100)를 구성하는 사출 소재가 모두 연소되더라도, 보강체(200)는 연소되지 않고 창호를 지탱하는 역할을 할 수 있다.
하나의 예시에서, 측면 리브(130)는 창호 고정부(110) 및 벽체 고정부(120)의 폭 방향 양 측 가장 자리에 마련된 제1 측면 리브(131); 및 상기 제1 측면 리브(131)와 대응되는 형상을 갖고, 창호 고정부(110) 및 벽체 고정부(120)의 중심 방향으로 소정 간격 이격되는 제2 측면 리브(132)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 측면 리브(131, 132)를 포함하는 브라켓의 경우 (리브 개수 4개), 제1 측면 리브(131)를 포함하는 브라켓(리브 개수 2개) 대비 압축 하중이 향상될 수 있다.
일 구체예에서, 바디(100)는 창호 고정부(110)와 벽체 고정부(120)의 연결 위치에 따라 'T' 자형 또는 'ㄱ' 자형 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 창호 고정부(110) 의 길이 방향을 따라 말단에 벽체 고정부(120) 가 연결되는 경우, 바디(100)는 'ㄱ'자 형상을 가질 수 있다 (도 7 참조). 상기 말단을 제외한 창호 고정부(110)의 임의 영역에 벽체 고정부(120) 가 결합되는 경우, 브라켓(100)은 'T' 자 형상을 가질 수 있다. 사용자는 창호와 벽체의 결합 구조를 고려하여, 바디(100)의 형상을 'T' 자형 또는 'ㄱ' 자형으로 선택할 수 있다.
하나의 실시예에서, 보강체(200)의 인서트 홀(230) 유/무에 따른 브라켓의 최대 압축 하중을 측정하였다. 구체적으로, 상기 최대 압축 하중은, UTM 장치를 이용하여 3 mm/min 및 50mm/min의 압축 속도에서 측정하였다. 그 결과는 변위-하중 그래프로 도 7 및 도 8에 도시하였다. 도 7은 도 2에 도시된 창호 설치용 브라켓의 최대 압축 하중을 측정한 그래프이다. 도 8은 보강체에 인서트 홀이 형성되지 않은 창호 설치용 브라켓의 최대 압축 하중을 측정한 그래프이다. 도 7 및 8의 그래프 결과로부터, 보강체(200)에 인서트 홀(230)에 마련되는 경우, 브라켓의 최대 압축 하중이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
본 출원은 또한, 전술한 창호 설치용 브라켓의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 인서트 사출 성형에 의해 수행될 수 있다.
구체적으로, 상기 단계는 창호 고정부(110), 벽체 고정부(120) 및 측면 리브(130)를 포함하는 바디(100)에 대응하는 형상을 갖는 사출 금형을 준비하는 단계; 상기 사출 금형에 보강체(200)를 결합하는 단계; 보강체(200)가 결합된 금형에 사출 소재를 주입하여 창호 설치용 브라켓을 제조하는 단계를 포함한다. 제조된 창호 설치용 브라켓과 관련된 자세한 설명은 전술한 내용과 중복되므로, 이하에서 생략하기로 한다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
1: 창호
2: 벽체
100: 바디
200: 보강체

Claims (13)

  1. 창호에 고정되기 위한 창호 고정부, 상기 창호 고정부와 소정 각도로 연결되고 벽체에 고정되기 위한 벽체 고정부, 및 창호 고정부 및 벽체 고정부를 따라 마련된 측면 리브를 포함하는 바디; 및
    상기 창호 고정부에 고정된 제1 부재 및 벽체 고정부에 고정된 제2 부재를 포함하고, 창호 고정부, 벽체 고정부 및 측면 리브 중 적어도 하나의 일부 영역에 수용되는 하나 이상의 인서트 홀이 마련된 보강체를 포함하고,
    창호 고정부 또는 벽체 고정부는 보강체 측으로 돌출된 돌출 리브를 포함하며,
    인서트 홀은 상기 돌출 리브에 수용되는 창호 설치용 브라켓.
  2. 제 1 항에 있어서, 창호 고정부는 창호에 고정되기 위한 제1 장착 부를 가지고,
    벽체 고정부는 벽체에 고정되기 위한 제2 장착부를 가지며,
    상기 제1 및 제2 장착부는 제1 부재 및 제2 부재를 관통하는 복수 개의 장착 홀을 포함하는 창호 설치용 브라켓.
  3. 제 1 항에 있어서, 인서트 홀은 창호 고정부 또는 벽체 고정부의 적어도 하나의 일부 영역에 수용되는 제1 인서트 홀; 및
    측면 리브의 적어도 일부 영역에 수용되는 제2 인서트 홀을 포함하는 창호 설치용 브라켓.
  4. 제 3 항에 있어서, 제1 부재 또는 제2 부재 중 어느 하나는 제1 및 제2 인서트 홀을 포함하는 창호 설치용 브라켓.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 돌출 리브는 창호 고정부와 벽체 고정부의 경계 영역에 위치하는 제1 돌출 리브; 및
    창호 고정부 또는 벽체 고정부의 길이 방향을 따라 제1 돌출 리브와 소정 간격으로 이격된 제2 돌출 리브를 포함하는 창호 설치용 브라켓.
  7. 제 1 항에 있어서, 바디와 보강체의 재질은 서로 상이한 창호 설치용 브라켓.
  8. 제 1 항에 있어서, 바디의 재질은 유리 섬유 및 탄소 섬유 중 적어도 하나 이상의 섬유를 포함하는 사출 소재인 창호 설치용 브라켓.
  9. 제 8 항에 있어서, 사출 소재는 유리 섬유 30 ~ 50 wt% 또는 탄소 섬유 10 ~ 20 wt%를 포함하는 창호 설치용 브라켓.
  10. 제 1 항에 있어서, 보강체의 재질은 금속 재질인 창호 설치용 브라켓.
  11. 제 1 항에 있어서, 측면 리브는 창호 고정부 및 벽체 고정부의 폭 방향 양 측 가장 자리에 마련된 제1 측면 리브; 및
    상기 제1 측면 리브와 대응되는 형상을 갖고, 창호 고정부 및 벽체 고정부의 중심 방향으로 소정 간격 이격되는 제2 측면 리브를 포함하는 창호 설치용 브라켓.
  12. 제 1 항에 있어서, 바디는 창호 고정부와 벽체 고정부의 연결 위치에 따라 'T' 자형 또는 'ㄱ' 자형 구조를 가지는 창호 설치용 브라켓.
  13. 창호 고정부, 벽체 고정부 및 측면 리브를 포함하는 바디에 대응하는 형상을 갖는 사출 금형을 준비하는 단계;
    상기 사출 금형에 보강체를 결합하는 단계;
    보강체가 결합된 금형에 사출 소재를 주입하여 제1항의 창호 설치용 브라켓을 제조하는 단계를 포함하는 창호 설치용 브라켓의 제조 방법.
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