KR20050089004A - 에너지 효율적 윈도우 - Google Patents

Abstract

스페이싱 멤버(16)에 의해 떨어져 지지되고 프레임에 의해 둘려 싸여진 한 쌍의 외부 창유리(10, 12)를 가진 단열윈도우.

프레임멤버(26)는 제거가능한 건조카트리지(44)를 가진 건조컨실링멤버로 작용한다.

건조카트리지는 도관 시스템(42)에 연결되어 창유리(10, 12) 사이의 에어스페이스에 개스커뮤니케이션을 제공한다.

Description

에너지 효율적 윈도우 {ENERGY EFFICIENT WINDOW}

본 발명은 에너지 효율적 윈도우에 관한 것으로, 특히 에너지효율적 윈도우 용의 건조시스템(desiccation system) 시스템에 관한 것이다.

유리창과 유리로 된 구역은 덥거나 추운 기후에 속하는 건물의 단열설계에 있어서 대단히 취약한 부분이다.

종래 잘 알려진 기본적인 단열 창은 견고한 프레임 내에 두 장의 창유리로 만들어진다. 여기서 두 창유리 사이의 에어 스페이스가 단열을 제공한다. 또한, 에어스페이스를 비우거나 채우는 데는 아르곤과 같은 공기보다 낮은 온도전도의 개스로 한다.

또 한가지 창문의 단열효과를 높이는 방법은 바깥쪽 창유리들 사이에 유니트내부의 열전달을 감소시키기 위하여 투명한 격막(partitions)을 제공하는 것이다.

이것은 유니트 내부에 공기양을 증가시켜 만일 공기양이 배출되지 못하면 공기압과 관련한 문제점을 유발할 수도 있다.

만일 공기양이 배출되면 유니트에 들어오는 공기의 고갈 수단이 제공되어져야만 한다.

또 다른 기술은 창문을 통한 복사열전달을 감소시키기 위해 선택적으로 반사시키거나 혹은 낮은 방사율의 코팅을 제공하는 것이다.

또한, 창틀에 있어 창유리의 접합 및 창틀의 디자인과 재질에서 상당한 개선이 있어왔다.

단열 유니트에서 유리 끼움의 층(layers)은 간격 띄우는 장치(spacers)에 의해 적당한 간격으로 떨어져 있어야한다.

우수한 구조적 특성 때문에 창문제조업자는 알루미늄 스페이서를 사용해왔다.

불행히도 알루미늄은 우수한 열전달 체이며 대부분의 일반적인 에지시스템에 사용되는 알루미늄스페이서는 단열창유니트의 에지에서 상당한 열의 "짧은 순회구역"(short circuit)을 재연하여 개량된 창유리 끼움의 이점을 깎아내리고 있다.

증가된 열손실에 더하여 차가워진 에지는 더욱 응축하기 쉽다.

미국 특허 제4,563,843호에서 단열 창이 기재되어 있는데 이것은 공기 흐름은 억제하기 위해서 에어스페이스내에 외 측 유리창과 투명격막을 포함한다.

프레임은 내측과 외 측 프레임멤버 사이에 열전달을 피하기 위해 비금속제 웹에 의하여 서로 접합 되고 분리된 대항하는 금속제 프레임 멤버를 포함한다.

열가소성피스는 글래스플레인(glass planes)사이의 스페이서로서 투명격막을 유지한다.

다른 연결 웹은 건조제로 채워진 프레임멤버 사이에 건조체임버(drying chamber)의 특성을 나타낸다.

프레임의 외 측은 낮은 열전 도성을 가지며 효과적인 수증기차단벽을 제공하는 얇은 금속 포일(foils)과 뜨거운 용해 합성고무로 봉인된다.

윈도우내에 다량의 공기로 인하여 에어스페이스 공기구멍을 내는 것이 필요하다. 만일 그렇지 않으면 내부의 윈도우 압력이 감당할 수 없는 정도까지 높아져서 태양광선에 의해 야기된 온도차에 의해 최악의 경우에 유리를 파괴하게 된다.

에어스페이스내에 수증기가 농축되어 윈도우 유니트의 투명성을 훼손하기 때문에 에어스페이스속으로 들어온 공기는 건조되어져야 한다.

슐처특허에서 형성되는 건조체임버(drying chamber)는 웹(web)과 프레임멤버로 정의되며 윈도우유니트내부에 봉인된다.

따라서 건조제가 윈도우유니트 내부에 항구적으로 장착되며 윈도우를 파손하여 깨뜨리지 않고는 대체해 넣을 수가 없다.

따라서 선행기술에 의해 드러나는 문제점을 경감시키는 건조시스템과 스페이서 배치를 포함하는 에너지 효율적윈도우유니트에 대한 필요성이 제기된다.

(발명의 요약)

본 발명은 진보된 건조시스템을 가진 에너지 효율적 윈도우에 관한 것이다.

따라서 본 발명은 그 한 특성으로 다음과 같은 것으로 구성되는 단열윈도우를 구성한다.

(a) 그 사이에 에어스페이스를 형성하는 2개의 외측창유리

(b) 창유리를 일정간격으로 띄우게 유지하는 것으로 외 측 창유리 사이에 형성되고, 속이 비어있으며 에이스페이스와 그 내부 볼륨 사이에 개스소통을 가능케 하는 열린 구멍(openings)을 형성하는 스페이싱 멤버(spacing members)

(c) 스페이싱 멤버 내부에 들어있는 건조체; 및

(d) 다음과 같은 것을 포함하며 윈도우 주위를 둘러싸는 프레임 ;

(i) 속이 비어있고 착탈가능한 적어도 하나의 건조 컨실링멤버(desiccant concealing member)

(ii) 건조 컨실링멤버 내에 제거가능하게 형성된 건조카트리지(desiccant cartridge) 및

(iii) 에어스페이스와 건조카트리지 사이에 개스커뮤니케이션을 제공하는 도관수단(conduit means)

도관 수단(conduit means)은 건조카트리지와 스페이싱멤버의 내부볼륨 사이에 개스 커뮤니케이션을 제공하며 바람직하게는 튜브가 될 수 있다.

건조카트리지는 바람직하게 연장되고 U자형 단면형상을 갖는 건조 컨실링멤버내에 맞추어지는 연장된 원통형 튜브로 바람직하게 구성된다.

한 실시 예에서, 프레임은 외부 채널멤버(channel member), 내부채널멤버, 외부와 내부채널멤버 사이에 형성된 하나의 웹 멤버 (web member) 그리고 내부채널멤버에 착탈가능하게 연결된 건조컨실링 멤버(desiccant concealing member)로 구성된다.

본 발명은 첨부된 간략화, 다이어그램화된 도면을 참조하여 예시된 실시 예에 의한 방법으로 기술된다.

도 1은 본 발명의 한 실시 예의 사시도,

도 2는 본 발명에의 윈도우 유니트의 실시 예에 대한 도 3의 라인 2-2에 따른 단면도,

도 3은 도 2의 라인 3-3에따른 도 2의 실시 예에 대한 단면도.

본 발명은 에너지 효율적인 단열 윈도우 디자인을 제공한다.

본 발명을 기술함에 있어 여기에 정의되지 아니한 모든 용어는 통상의 기술용어 개념으로 이해된다.

도 1은 2개의 창유리(10, 12)와 프레임(14)을 포함하는 윈도우 유니트의 내부를 나타낸다.

도 2와 도 3은 스페이서(spaecer: 16)에 의해 떨어져 설치되고 프레임에 의해 서로 접합 된 창유리 (10, 12)의 단면도이다.

도 2의 단면 선은 도 3의 단면 선에 수직이다.

비록 참고목적으로도 2는 수직단면으로 기술되고, 도 3은 수평 단면으로 기술되어도 이점은 반드시 본질적인 것이 아니고 서로 바뀌어 질 수 있다.

프레임은 외부 채널멤버(18), 내부채널멤버(20), 그리고 내부와 외부 채널멤버를 연결해주는 이중의 중간웹멤버(intermediate web members: 22)로 구성된다.

내부채널멤버는 바깥쪽으로 돌출되고 벽프레임속에 장착될 때 윈도우 버팀 기둥에 인접하게 될 설치플렌지(24)을 포함한다.

제거가능한 건조 컨실링멤버(disiccant concealing member: 20)는 글래스 유니트를 지지하는 것 외에 어떠한 다른 구조적 작용을 하지않는 설치플렌지(24)의 맞은편에서 내부 채널멤버(20)에 체결된다.

건조컨설링멤버(26)는 튜브형태로 한 개의 연장된 채널(28)을 형성한다. 채널의 한쪽 끝은 첫째립(first lip: 30)을 다른 쪽 끝은 두번째 립(32)를 형성한다. 이 두 개의 립(30, 32)은 내부채널멤버(20) 내에 형성된 대응 그루브(grooves: 31, 33)에 체결된다.

창유리는 위치잡음(positioned) 되고 신축성 실(seals: 34, 38)에 의해 지지된다.

실(34)은 외부채널멤버(18)에 접착되고 실(36)은 내부 채널멤버(20)에 접착된다.

에어실(38)은 건조컨실링멤버(26)에 접착된다.

이러한 실(seals)은 바람직하게는 네오프렌(neoprene), 에프듬(epdm)혹은 실리콘고무와 같은 낮은 열전도성과 방습성을 가진 물질들로부터 이루어진다.

바람직한 실시 예에서, 이중의 건조시스템(desiccant system)이 채택된다.

스페이서(spacer)는 속이 비어있고 적당한 건조제(40)로 채워진 사각형 멤버이다.

스페이서는 기공(pores)들을 가지며 이 기공에 의해 공기가 창유리들(10, 12)사이의 에어스페이스와 건조제를 가진 내부볼륨(interior volume) 사이를 순환하게 된다.

또한, 작은 도관(conduit: 42)은 건조제(40)로 채워진 건조컨실링멤버(26)내에서 스페이서의 내부 공간과 봉인된 튜브(44)를 연결된다.

봉인된 튜브(40)는 도관을 받아들이며 그것에 의해 스페이서 내부볼륨과 건조튜브(44) 사이에 개스커뮤니케이션을 제공하는 캡(46)을 가진다.

건조컨실링멤버(26)는 립(30, 32)을 내부채널멤버(20)로 부터 분리해냄으로써 프레임으로부터 제거될 수 있으며 그리하여 건조튜브(44)를 드러나게 한다. 건조튜브(44)는 그리하여 쉽게 도관으로부터 분리되며 필요시 새로운 건조튜브로 대체가 능하다.

또 다른 실시 예에서, 건조튜브 내에 있는 건조제는 스페이서속에 내장된 건조제와는 다를 수가 있으며 스페이서속의 건조제보다 높은 수분 친화력을 가진다. 본 발명관련부분 기술자에 의해 인식되는 바와 같이 에어 스페이스 내에 주입된 공기는 대체가능한 건조튜브를 통과하여야 하며 그리하여 윈도우유니트 내부에서 건조된 공기상태를 유지하게 한다.

건조튜브(44)는 건조컨실링 멤버(26)의 하나, 둘, 셋, 혹은 네게 전부에 설치될 수 있다.

프레임(14)을 구성하는 외부, 중간 그리고 안쪽 채널 멤버는 폴리비닐클로라이드 혹은 폴리아이드와 같은 낮은 열전 도성을 가진 열가소성 물질(thermoplastic material)로 부터 만들어진다.

또 다르게는, 내측 및 외측 채널 멤버는 중간멤버(intermediate member)는 비금속인데 반하여 알루미늄과 같은 금속성 멤버 일수가 있고 그리하여 이들 사이에 열 연결을 회피한다.

건조컨실링멤버는 내부채널멤버로부터 설치와 분리를 자유롭게 할 수 있도록 탄력적이라면 금속인 플라스틱과 같은 적당한 재질일 수가 있다.

본 발명 관련부분 기술자에게 자명한 바와 같이, 앞서 기술한 기술내용 기재의 다양한 형태의 수정, 개작, 그리고 변형이

본 발명의 범위에 벗어나지 않으면서 가능하다.

기술한 본 발명의 다양한 특징과 요소들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 여기에 기술된 것의 결합과 다른 형태로 서로 결합될수 있다.

Claims (7)

1. (a) 그 사이에 에어스페이스를 형성하는 2개의 외 측 창유리,

   (b) 창유리를 일정간격으로 띄우게 유지하는 것으로 외 측 창유리 사이에 형성되고, 속이 비어있으며 에어스페이스와 그 내부볼륨 사이에 개스소통을 가능케 하는 열린 구멍을 형성한 스페이싱 멤버,

   (c) 스페이싱 멤버 내부에 들어있는 건조제, 및

   (d) (i) 속이 비어있고 착탈가능한 적어도 하나의 건조컨실링멤버,

   (ii) 건조 컨실링멤버내에 제거가능하게 형성된 건조카트리지, 및

   (iii) 에어스페이스와 건조카트리지 사이에 개스커뮤니케이션을 제공하는 도관 수단을 가지며 윈도우 주위를 둘러싸는 프레임

   으로 구성된 단열 윈도우.
2. 제1항에 있어서, 도관 수단은 스페이싱 멤버의 내부볼륨과 건조카트리지 사이에 개스커뮤니케이션을 제공하는 것을 특징으로 하는 윈도우.
3. 제1항에 있어서 건조카트리지는 연장된 원통형 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 윈도우.
4. 제1항에 있어서 건조컨실링멤버는 연결되고 U자형 단면 윤곽을 갖는 것을 특징으로 하는 윈도우.
5. 제6항에 있어서, 단면윤곽이 오른쪽 앵글에서 접합하는 두 개의 직선구획을 포함하는 것을 특징으로 하는 윈도우.
6. 제1항에 있어서 프레임은 하나의 외부채널멤버, 하나의 내부채널멤버, 외부와 내부채널멤버 사이에 형성된 한 개의 웹 멤버를 포함하며 건조컨실링멤버는 내부채널멤버에 착탈가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 윈도우
7. 제6항에 있어서 건조컨실링멤버는 탄성 재질로 구성되며 내부채널멤버 내에서 언더컷(undercut)홈에 각기 맞물리는 첫째 및 두번째 립을 포함하는 것을 특징으로 하는 윈도우.