KR102371814B1 - 알루미늄 창호 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄 창호 프레임에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 실외측면을 형성하는 알루미늄 재질의 실외측 프로파일; 실내측면을 형성하는 알루미늄 재질의 실내측 프로파일; 상기 실외측 프로파일과 실내측 프로파일의 대향면 사이의 상부 또는 하부에 장착되는 단열 바; 및 상기 단열 바의 일면에 배치되며, 실외측 프로파일과 실내측 프로파일의 대향면 사이에 결합되는 발포형 단열 부재를 포함하는 알루미늄 창호 프레임이 제공된다.

Description

알루미늄 창호 프레임{Aluminum Window frame}

본 발명은 알루미늄 창호 프레임에 관한 것이다.

일반적으로, 건축물의 내외부에는 출입 단속 및 채광을 목적으로 하는 각종의 창호가 마련된다.

이때, 창호는 개폐 방식에 따라 미닫이식, 여닫이식, 고정식 등으로 구분되고, 창호를 구성하는 프레임의 재질에 따라 목재 창호, PVC(Poly Vinyl Choride) 창호, 알루미늄 창호 등으로 구분된다.

한편, 목재 창호는 재질 특성상 성형 등의 작업이 번거로워 대량 생산이 곤란한 반면, PVC 창호 및 알루미늄 창호는 압출 공법에 의해 비교적 간단히 성형되어 대량 생산이 원활하므로 최근 창호의 대다수가 PVC 창호 또는 알루미늄 창호로 제작된다.

이 경우 알루미늄 창호는 대량 생산이 원활한 것 외에 고유의 질감에 의해 외관이 미려한 장점 등이 있으나, 제품 단가가 상당할 뿐만 아니라 특히, PVC 창호에 비해 열전달율이 높아 단열 성능이 떨어지는 문제가 있다.

이와 같은 알루미늄 창호의 단열 성능 저하 문제를 해소하고자 도 1에 도시된 바와 같이 창호 프레임(10)을 형성하는 실외측 프로파일(11)과 실내측 프로파일(13) 사이의 상부 및 하부에 폴리아미드(Polyamid) 재질의 단열 바(bar)를 장착시키는 기술이 제안된 바 있다.

이 경우 상기 단열 바(15)는 실외측 프로파일(11)과 실내측 프로파일(13) 사이에서의 열전달을 차단하므로 알루미늄 창호의 단열 성능이 향상된다.

그러나 상기와 같은 단열 바(15)는 그 폭을 일정 수준(30㎜) 이상으로 키울 경우, 크랙 등이 발생하여 쉽게 손상되므로 적용에 제한이 따르게 된다. 특히, 상부 단열 바(15)와 하부 단열 바(15) 사이의 공간에서 대류와 복사에 의한 열전달이 이루어져 단열 성능이 떨어지는 문제가 있다.

또한 알루미늄 창호의 단열 성능 저하 문제를 해소하고자 도 2에 도시된 바와 같이 창틀 또는 창짝 제조용 프레임(10)의 상부 및 하부에 홈부(10a)를 형성하고, 각 홈부(10a) 내에 아존(AZON)을 충진 및 경화한 아존 단열부재(17)를 적용하는 기술이 제안된 바 있다.

이때, 아존 단열 부재(17)는 프레임(10)의 실내측과 실외측 사이에서의 열전달을 차단하므로 알루미늄 창호의 단열 성능이 향상된다.

그러나 아존 단열 부재(17)는 그 폭을 일정 수준(20㎜) 이상으로 키울 경우, 크랙 등이 발생하여 쉽게 손상되므로 적용에 제한이 따르는 문제가 있다. 또한, 아존 단열 부재는 실내측과 실외측이 일체화된 하나의 알루미늄 창호에 적용되는 것이 일반적이고, 따라서, 아존 단열 부재가 적용되는 알루미늄 창호의 경우, 실내측과 실외측의 색상 이원화가 제한되는 문제가 있다.

상기의 이유로 해당분야에서는 단열부재의 손상을 방지할 수 있도록 할 뿐만 아니라 단열 성능을 더욱 높일 수 있도록 하는 알루미늄 창호의 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 알루미늄 창호 프레임의 실외측을 형성하는 알루미늄 재질의 실외측 프로파일과 실내측을 형성하는 알루미늄 재질의 실내측 프로파일 사이의 상부 또는 하부에 장착되는 단열 바 및 상기 단열 바에 의해 형성된 공간 내에서 양생된 발포형 단열 부재가 적용됨으로써, 단열성이 우수하며, 실외측과 실내측 프로파일의 색상 이원화가 가능한 알루미늄 창호 프레임을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 실외측면을 형성하는 실외측 프로파일; 실내측 프로파일; 상기 실외측 프로파일과 실내측 프로파일의 대향면 사이의 상부 또는 하부에 장착되는 단열 바; 및 상기 단열 바의 일면에 배치되며, 실외측 프로파일과 실내측 프로파일의 대향면 사이에 결합되는 발포형 단열부재를 포함하는 알루미늄 창호 프레임이 제공된다.

또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 실외측면을 형성하는 알루미늄 재질의 실외측 프로파일; 실내측면을 형성하는 알루미늄 재질의 실내측 프로파일; 상기 실외측 프로파일과 실내측 프로파일의 대향면의 상부에 소정 간격 이격되어 마련된 제1 상측 날개 및 제1 하측 날개에 의해 형성되는 제1 연결 홈; 상기 실외측 프로파일과 실내측 프로파일의 대향면의 하부에 소정 간격 이격되어 마련된 제2 상측 날개 및 제2 하측 날개에 의해 형성되는 제2 연결 홈; 상기 대향면의 하부에는, 소정 간격 이격 되어 마련된 제2 상측 날개 및 제2 하측 날개에 의해 형성되는 제2 연결 홈; 상기 제1 하측 날개 및 제2 상측 날개에 의해 형성되는 제3 연결 홈; 및 상기 제3 연결 홈에 결합되는 발포형 단열부재를 포함하는 알루미늄 창호 프레임이 제공된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 알루미늄 창호 프레임은, 알루미늄 재질의 실외측 프로파일과 실내측 프로파일 사이의 상부 또는 하부에 장착되는 단열 바 및 상기 단열 바에 의해 형성된 공간에서 양생된 발포형 단열 부재가 적용됨에 따라, 발포형 단열 부재의 양생 과정에서, 발포형 단열 부재와, 알루미늄 재질의 실외측 프로파일 및 실내측 프로파일 사이에 결합력이 각각 증대된다.

또한, 금속 재질의 실외측 프로파일 및 실내측 프로파일 사이의 열 전달을 효율적으로 차단할 수 있으며, 이에 따라 창호의 단열 성능을 높일 수 있으며, 또한 실외측과 실내측 프로파일의 색상 이원화가 자유로운 장점이 있다.

도 1은 종래 알루미늄 창호 프레임에 바 형태의 단열부재가 적용된 상태를 보여주는 측단면도 이다.
도 2는 종래 알루미늄 창호 프레임에 아존 단열부재가 적용된 상태를 보여주는 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 단열 바 및 발포형 단열 부재가 적용된 알루미늄 창호 프레임의 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 발포형 단열 부재가 적용된 알루미늄 창호 프레임의 측단면도이다.

본 출원에 따른 알루미늄 창호 프레임은 단열 바 및 발포형 단열 부재를 포함한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 창호 프레임을 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 3은 본 발명에 따른 단열 바 및 발포형 단열 부재가 적용된 알루미늄 창호 프레임의 측단면도이다. 구체적으로, 도 3은 실외측 프로 파일과 실내측 프로파일의 대향면의 상부에 단열 바가 결합된 알루미늄 창호 프레임의 측단면도이다.

알루미늄 창호 프레임은, 실외측 프로파일(100), 실내측 프로파일(200), 단열 바(300) 및 발포형 단열 부재(400)를 포함한다.

실외측 프로파일(100)은 알루미늄 재질이고, 알루미늄 창호 프레임의 실외측면을 형성한다. 실내측 프로파일(200)은 알루미늄 재질이고, 알루미늄 창호 프레임의 실내측면을 형성한다. 본 명세서에서 용어 「창호 프레임」은 창호를 구성하는 창틀 프레임과 창짝 프레임을 모두 포함하는 의미로 사용한다. 또한, 단열 바(300)는 길이, 폭, 두께를 갖는 바(bar) 형태 이고, 상기 실외측 프로파일(100)과 실내측 프로파일(200)의 대향면 사이의 상부 또는 하부에 장착(끼움 결합)된다. 또한, 단열 부재(400)는 단열 발포 소재의 블록형 단열 부재(400)로서, 상기 단열 바(300)의 일면에 배치되며, 실외측 프로파일(100)과 실내측 프로파일(200)의 대향면 사이에 각각 결합(또는, 직접 결합)된다.

본 명세서에서 용어 「직접 결합」은 단열 부재(400) 및 프로파일 사이에 다른 층이 존재하지 않는 것을 의미하며, 예를 들어, 단열 부재(400)는 단열 발포 소재가 단열 바(300) 및 프로파일로 이루어진 공간 에서, 실외측 프로파일(100)과 실내측 프로파일(200)의 대향면에 각각 도포된 상태로, 경화(양생)되어 실외측 프로파일(100)과 실내측 프로파일(200)의 대향면에 직접 결합될 수 있다.

상기 알루미늄 재질의 실외측 프로파일(100)과 실내측 프로파일(200)은 압출 공법에 의해 비교적 간단히 성형되어 대량 생산이 원활한 장점이 있다.

상기 단열 바(300)는 폴리아미드 재질일 수 있다. 폴리아미드 재질의 단열 바(300)는 길이, 폭, 두께 및 형상의 자유도가 우수할 수 있다.

또한, 상기 발포형 단열 부재(400)는 단열 발포 소재가 발포되어 형성된 블록형이고, 내부 공극이 구비된 부재일 수 있고, 예를 들어, 아존 단열 부재일 수 있다. 상기 단열 발포 소재의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 단열성, 성형성 등을 고려할 때 발포 폴리우레탄 재질일 수 있다. 구체적으로, 발포형 단열 부재(400)는 폴리우레탄 재질의 발포폼으로서 모서리의 강도를 높이고 중심부까지 밀도를 동일하게 한 것이다. 액체 형상의 폴리올과 이소시아네이트 및 기타 첨가제를 포함하여 혼합 가공할 수 있다. 이와 같은 단열 부재(400)는 고단열 재질로, 일단 경화가 된 이후에는 온도변화(-50 ~ 115℃의 조건에서 실험)에 따른 변형이 없다.

본 출원에 따른 알루미늄 창호 프레임은, 발포형 단열 부재(400)를 양생과정에서, 실외측 프로파일(100)과 실내측 프로파일(200)의 대향면에 직접 결합시켜 단열 브릿지(bridge)로 사용함으로써, 실외측 프로파일(100)과 실내측 프로파일(200) 사이의 열전달을 차단하여 창호의 단열 성능을 향상시킬 수 있다. 아울러 일정한 강도를 가질 수 있도록 함으로써 창호의 내풍압 성능을 개선할 수 있다. 또한, 실외측과 실내측 프로파일의 색상 이원화가 가능한 장점이 있다.

하나의 예시에서, 단열 바(300)의 양 측에는 돌기부가 형성되고, 실외측 프로파일(100)과 실내측 프로파일(200) 대향면에는, 상기 돌기부가 장착(끼움 결합)될 수 있도록 한 쌍의 연결 홈이 대응되도록 형성될 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 대향면의 상부에는, 소정 간격 이격되어 마련된 제1 상측 날개(110, 210) 및 제1 하측 날개(120, 220)에 의해, 그 사이에 형성되는 제1 연결 홈(500)이 마련된다. 또한, 상기 대향면의 하부에는, 소정 간격 이격되어 마련된 제2 상측 날개(130, 230) 및 제2 하측 날개(140, 240)에 의해, 그 사이에 형성되는 제2 연결 홈(600)이 마련된다. 또한, 단열 바(300)는 한 쌍의 제1 연결 홈(500) 또는 제2 연결 홈(600) 중 어느 하나에 장착된다.

일 구체예에서, 상기 제1 연결 홈(500)에 단열 바(300)가 삽입되는 경우, 제1 상측 날개(110, 210) 및 제1 하측 날개(120, 220)는 삽입된 단열 바(300)의 상하 측을 각각 가압할 수 있다. 도 3을 참조하면, 제1 및 제2 상측 날개는 (110, 210, 120, 220)는 단열 바(300)의 양 단의 돌기부를 가압하여 고정함에 따라, 실외측 프로파일(100) 및 실내측 프로파일(200)과 단열 바(300)의 견고한 결합 상가 유지되어 외부 충격 등에 의해 단열 바(300)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 대향면은, 제1 하측 날개(120, 220)와 제2 상측 날개(130, 230)에 의해 형성된 제3 연결 홈(700)을 포함하고, 발포형 단열 부재(400)는 상기 제3 연결 홈에 결합될 수 있다. 발포형 단열 부재(400)는, 단열 바(300)로 형성된 공간 내에 도포될 때, 적어도 일부가 제3 연결 홈(700) 측으로 함께 도포되어 경화(양생)됨에 따라, 제3 연결 홈(700)과 견고한 결합을 유지할 수 있다.

본 출원은 또한, 발포형 단열 부재를 포함하는 창호 프레임에 관한 것이다. 상기 창호 프레임의 일 실시 형태는 도 4에 도시된 바와 같다.

도 4는 본 발명에 따른 단열 부재가 적용된 알루미늄 창호 프레임의 측단면도이다.

도 4를 참조하면, 상기 창호 프레임은, 실외측 프로파일(100), 실내측 프로파일(200), 제1 연결 홈(500), 제2 연결 홈(600), 제 3 연결 홈(700) 및 발포형 단열 부재(400)를 포함한다. 상기 구성과 관련하여 자세한 설명은 전술한 내용과 중복되므로, 이하에서 생략하기로 한다.

상기 창호 프레임은, 실외측면을 형성하는 알루미늄 재질의 실외측 프로파일(100)을 포함한다. 또한, 창호 프레임은, 실내측면을 형성하는 알루미늄 재질의 실내측 프로파일(200)을 포함한다. 또한, 창호 프레임은, 상기 실외측 프로파일(100)과 실내측 프로파일(200)의 대향면의 상부에 소정 간격 이격되어 마련된 제1 상측 날개(110, 210) 및 제1 하측 날개(120, 220)에 의해 형성되는 제1 연결 홈(500)을 포함한다. 또한, 창호 프레임은, 상기 실외측 프로파일(100)과 실내측 프로파일(200)의 대향면의 하부에 소정 간격 이격되어 마련된 제2 상측 날개(130, 230) 및 제2 하측 날개(140, 240)에 의해 형성되는 제2 연결 홈(600)을 포함한다. 또한, 창호 프레임은, 상기 제1 하측 날개(120, 220) 및 제2 상측 날개(130, 230)에 의해 형성되는 제3 연결 홈(700)을 포함한다. 또한, 창호 프레임은, 상기 제3 연결 홈(700)에 결합되는 발포형 단열부재(400)를 포함한다.

상기 창호 프레임은, 도 3의 단열 바(300) 및 발포형 단열 부재(400)를 포함하는 알루미늄 창호 프레임에서, 단열 바(300)가 제거된 실시 형태이다.

본 출원은 또한, 알루미늄 창호 프레임의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 실외측면을 형성하는 알루미늄 재질의 실외측 프로파일(100) 및 실내측면을 형성하는 알루미늄 재질의 실내측 프로파일(200)을 포함하는 알루미늄 창호 프레임의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 제조 방법에 의해 제조된 알루미늄 창호 프레임의 구성에 대한 자세한 설명은 전술한 바 내용과 중복되므로, 이하에서 생략하기로 한다.

상기 제조 방법은, 소정의 공간이 형성되도록 상기 실외측 프로파일(100)과 실내측 프로파일(200)의 대향면 사이의 상부 및 하부에 제1 및 제2 단열 바(300, 미도시)를 각각 장착시키는 단계; 및 상기 공간에 발포형 단열 부재를 형성하는 단계를 포함한다.

상기 제1 및 제2 단열 바(300, 미도시)의 양 단에 돌기부가 마련되고, 상기 제1 및 제2 단열 바(300, 미도시)를 결합시키는 단계에서는, 전술한 제1 및 제2 연결 홈(500, 600)에 제1 및 제2 단열 바(300, 미도시)의 양 단의 돌기부가 장착되는 과정을 포함할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 발포형 단열 부재(300)를 형성하는 단계는 상기 공간에 단열 발포 소재를 도포하는 단계; 및 상기 단열 발포 소재를 경화하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 도포하는 단계는, 전술한 제1 하측 날개(120, 220) 및 제2 상측 날개(130, 230)에 의해 형성된 제3 연결 홈(700)에 도포하는 과정이 포함될 수 있다.

일 구체예에서, 본 출원에 따른 제조 방법은 제1 및 제2 단열 바(300, 미도시) 중 적어도 하나 이상을 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제거 단계에서, 하나의 단열 바만 제거되는 경우, 제조된 알루미늄 창호 프레임의 형상은 도 3에 도시된 바와 같으며, 두 개의 단열 바가 모두 제거되는 경우, 제조된 알루미늄 창호 프레임의 형상은 도 4에 도시된 바와 같다.

상기와 같은 제조 방법에 따라, 제조된 알루미늄 창호 프레임은, 단열 바(300) 또는 발포형 단열 부재(400)를 구비한 종래 창호 프레임에 비해, 단열 성능이 우수하며, 단열 구간 설계 자유도 확보가 용이할 수 있다. 한편, 기존의 아존 발포 부재의 경우, 실외측 프로파일과 실내측 프로파일이 일체로 연결된 틀에 도포되기 때문에 실외측 프로파일과 실내측 프로파일의 색상 이원화가 불가능한 단점이 있었다. 그러나, 본 출원에서 제조된 알루미늄 창호 프레임의 경우, 단열 바(300)가 서로 다른 색상을 갖는 실외측 프로파일(100)과 실내측 프로파일(200)의 브릿지 역할을 하면서, 동시에 단열 발포 소재가 도포되기 위한 틀을 제공하기 때문에, 알루미늄 창호 프레임의 실내/실외 색상 이원화가 가능할 수 있다.

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.

100: 실외측 프로파일
200: 실내측 프로파일
300: 단열 바
400: 단열 부재
500: 제1 연결 홈
600: 제2 연결 홈
700: 제3 연결 홈

Claims (10)

1. 실외측면을 형성하는 알루미늄 재질의 실외측 프로파일;
   실내측면을 형성하는 알루미늄 재질의 실내측 프로파일;
   상기 실외측 프로파일과 실내측 프로파일의 대향면 사이의 상부 또는 하부에 장착되는 단열 바; 및
   상기 단열 바의 일면에 배치되며, 실외측 프로파일과 실내측 프로파일의 대향면 사이에 결합되는 발포형 단열 부재를 포함하고,
   상기 발포형 단열 부재는 실외측 프로파일과 실내측 프로파일의 대향면에 각각 도포된 상태로, 경화되어 실외측 프로파일과 실내측 프로파일의 대향면에 직접 결합되는 알루미늄 창호 프레임.
2. 제 1 항에 있어서, 단열 바는 폴리아미드 재질인 알루미늄 창호 프레임.
3. 제 1 항에 있어서, 발포형 단열 부재는 발포 폴리우레탄 재질인 알루미늄 창호 프레임.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 대향면의 상부에는, 소정 간격 이격되어 마련된 제1 상측 날개 및 제1 하측 날개에 의해 형성되는 제1 연결 홈을 포함하고,
   상기 대향면의 하부에는, 소정 간격 이격 되어 마련된 제2 상측 날개 및 제2 하측 날개에 의해 형성되는 제2 연결 홈을 포함하며,
   단열 바는 상기 제1 연결 홈 또는 제2 연결 홈 중 어느 하나에 장착되는 알루미늄 창호 프레임.
5. 제 4 항에 있어서, 제1 연결 홈에 단열 바가 삽입되는 경우,
   제1 상측 날개 및 제1 하측 날개는 삽입된 단열 바의 상하 측을 각각 가압하는 알루미늄 창호 프레임.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 대향면은 제1 하측 날개 및 제2 상측 날개에 의해 형성되는 제3 연결 홈을 포함하고,
   발포형 단열부재는 상기 제3 연결 홈에 결합되는 알루미늄 창호 프레임.
7. 삭제
8. 실외측면을 형성하는 알루미늄 재질의 실외측 프로파일 및 상기 실내측면을 형성하는 알루미늄 재질의 실내측 프로파일을 포함하는 알루미늄 창호 프레임의 제조 방법에 있어서,
   소정의 공간이 형성되도록 상기 실외측 프로파일과 실내측 프로파일의 대향면 사이의 상부 및 하부에 제1 및 제2 단열 바를 각각 장착시키는 단계;
   상기 공간에 발포형 단열 발포 소재를 도포하는 단계;
   상기 단열 발포 소재를 경화하는 단계; 및
   제1 및 제2 단열 바 중 적어도 하나 이상을 제거하는 단계를 포함하는 알루미늄 창호 프레임의 제조 방법.
   
9. 삭제
10. 삭제

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