KR200456402Y1 - 패널 삽입 단열유리 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유리로 만든 틀에 유리구조물을 설치하여 유리창 안팎의 열을 차단하는 단열유리창으로, 유리 속 내부의 공간에 위에서 아래로 수십 개의 기다랗고 납작한 유리패널을 설치하고 그곳에 실리콘액체를 채워 넣은 것으로, 뜨거운 액체는 위로 올라가고, 차가운 액체는 아래로 내려간다는 원리를 이용, 유리 패널 사이에 열과 냉의 경계를 수직으로 만들어 열의 교류를 차단하는 원리이다.

단열유리 유리창 단열유리패널

Description

패널 삽입 단열유리{Insulating glass panel insulted}

본 고안은 건물 내외부의 열 교환을 구조적 특징을 이용하여 막는 단열 유리창으로, 유리창 내부에 유리패널조각을 설치하고 액체실리콘을 채워 열의 교환을 막는 유리창에 관한 것이다.

종래의 유리창은 단순히 산화 규소를 납작하게 가공하여 유리창을 만들었다. 고체의 단일물질로 구성된 유리창들은 쉽게 열을 교환했고, 여름철과 겨울철에 냉방이나 난방을 할 경우, 열손실이나 냉기의 손실이 많았다. 이에 물질의 특성을 이용하여 열을 차단하는 단열유리창은 많았으나, 유리창 내부에 구조적 변형을 주는 경우는 없었다. 물질의 특성을 이용하는 경우, 생산비용이 비싸고 매우 두꺼운 경우가 많았다. 또 일반적으로 값싸게 유통되는 유리창의 경우도 뛰어난 보온을 기대하기는 어려웠고, 보통 유리를 이용한 보온은 유리창 사이에 두꺼운 공기층을 둔 이중유리창의 형태가 대부분이었다.

종래의 유리창은 단순히 유리라는 하나의 고체로만 이루어져 있었다. 따라서 안팎의 열이 쉽게 교환할 수 있었고, 겨울철이나 여름철에 유리가 부착된 대부분의 건물, 특히 전면이 유리로 덮여있는 고층빌딩의 경우 그 정도가 더욱 심했고, 이것은 당연히 대단한 열손실로 이어졌다. .

본 고안은 유리로 만든 상자에 수십 개의 납작한 유리패널을 위에서 아래로 채워넣고, 실리콘 액체를 채웠다. 그리고 바깥쪽 유리창과 안쪽 유리창에 온도의 차이가 있으면, 팽창한 실리콘이 위로 뜨면서 온도가 높은 쪽으로 패널들이 기울게 되고, 온도가 높은 쪽은 경사면의 위쪽을, 온도가 낮은 쪽은 경사면의 아래쪽에 있게 하였다. 그리고 뜨거운 액체는 위로 올라가고 차가운 액체는 아래로 내려간다는 원리를 이용, 열과 냉기가 서로 섞이지 못하게 하여 열의 교환을 차단하였다.

본 고안은 내부의 경사진 유리패널을 이용해 수평으로 이동하는 열을 수직으로 전환한 것으로, 냉기가 아래에 있고 열이 위에 있으면 두 성분이 쉽게 섞이지 않는 열의 특징을 이용해 안팎의 열을 차단할 수 있다.

본 고안을 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.

우선 강화된 유리창(102)으로 속이 빈 틀을 만들고, 양끝에는 패널의 돌기(203)가 들어갈 홈을 따로 만든다. 그리고 유리창의 크기에 따라 수십 개에서 수백 개의 유리패널을(101) 아래에서 위로 일정한 간격을 두고 설치한다. 그리고 나머지 비어있는 공간에는 실리콘 액체를 채워 마무리한다. 이때 유리패널은 시소처럼 기울 수 있도록, 끝에 돌기(203)를 설치하고, 실리콘의 팽창에 잘 반응하도록 양쪽 옆이 갈고리모양(202)이 되도록 한다.

본 도안의 작용원리는 다음과 같다.

[도 3]과 [도 4]의 세 가지 예시구조의 왼쪽을 외부, 오른쪽을 내부라고 가정한다. 여름철(303, 402)에는 내부는 냉방에 의해 온도가 내려가고, 외부는 열에 의해 온도가 올라간다. 그렇게 되면 바깥쪽에 있는 실리콘이 팽창하면서 바깥쪽의 갈고리(202)를 밀어내게 되고, 303과 402와 같이 패널의 바깥쪽이 위가 되는 경사가 형성된다. 이렇게 되면 뜨거운 유동체는 위에 있게 되고, 차가운 유동체는 아래에 있게 되는 성질에 의해 온도가 다른 두 액체 사이에 경계면(404)이 형성되게 되고, 열은 계속 위로 가려고 하고, 냉기는 계속 아래로 내려가려는 성질에 의해 두 액체의 열 교환이 차단된다. 따라서 내부에는 외부로부터 열이 유입되지 않는다. 반대로 겨울철(302, 403)에는 보온에 의해 내부의 온도가 올라가고, 외부는 추위에 의해 온도가 내려간다. 그렇게 되면 안쪽에 있는 실리콘이 팽창하면서 안쪽의 갈고리를 밀어내게 되고, 302와 403과 같이 패널의 안쪽이 위가 되는 경사가 형성된다. 이렇게 되면 마찬가지로 뜨거운 쪽이 위로, 차가운 쪽이 아래로 향하 게 되고, 역시 열의 교환이 차단되어 경계면(405)이 생성되게 된다. 따라서 내부는 외부로부터 열을 빼앗기지 않게 된다.

[도면 1] 도안의 전체적인 모습을 묘사하는 3D구조도.

[도면 2] 도면 1의 3D원본을 줌인(Zoom in)하여 좀 더 세밀한 부분을 촬영한 3D구조도

[도면 3] 도안의 세 가지 모습을 간략하게 묘사한 3D구조도

[도면 4] 도면 3의 단면을 묘사한 2D평면도

Claims (1)

1. 단열효과를 가지고자 하는, 두께가 되는 축이 Z이고 높이가 되는 축이 Y이고 길이가 되는 축이 X인, 속에 비어있는 공간이 있는 상자모양의 유리창에 공간을 충전하는 액체와 함께 Y방향으로 여러 개가 차곡차곡 쌓여있는 형태로 삽입되어 단열효과를 나타내게 하는, Z-X평면에 두께 Y의 길쭉한 모양의 유리재질의 패널로, Z-Y단면을 보았을 때 양쪽 끝이 아래로 구부러져 있고, Z축의 정 중앙을 관통하는 Y축의 양쪽 끝 부분에 지렛대 구조의 받침이 되는 돌기가 모체가 되는 유리창의 Z-Y면의 Z축의 정중앙을 통과하는 Y축과 맞닿아 있어 Z-Y단면을 보았을 때, 한쪽으로 기울 수 있는 구조물로, Z-Y단면을 보았을 때, 충전된 액체가 한쪽이 온도가 더 높아지면 위로 상승하여 액체의 온도가 높은 쪽으로 경사를 형성하여 온도가 더 높은 쪽이 위로, 온도가 더 낮은 쪽이 아래로 향한 상하경계를 만들어 서로 대류가 어렵게 만들어 모체가 되는 유리창이 단열효과를 가지게 하는 구조물.

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