KR20100115213A

KR20100115213A - 자연 채광 구조물 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20100115213A
Application number: KR1020090033836A
Authority: KR
Inventors: 박헌균
Original assignee: 박헌균
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2010-10-27
Also published as: WO2010120104A3; KR101145810B1; WO2010120104A2

Abstract

본 발명은 외부의 자연광이 건물 내부 깊숙하게 비칠 수 있도록 함과 동시에 외부로부터의 시야를 효과적으로 차단할 수 있도록 하며, 또한 제작 및 설치 비용이 최소화되어 경제적인, 자연 채광 구조물 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 자연 채광 구조물은, 창문에 인접하여 구비되어 상기 창문으로 유입되는 외부로부터의 빛의 방향을 조절하여 실내 자연 채광 성능을 높이는 자연 채광 구조물(11)에 있어서, 상기 자연 채광 구조물(11)을 지지하도록 창문에 인접하여 구비되는 프레임(12), 서로 미리 결정된 소정 간격으로 이격되어 서로 나란하게 배열되며 각각이 판상으로 형성되는 복수 개의 블레이드 날(13), 상기 블라인드 날(13)의 각도를 조절하는 각도 조절부(14)를 포함하여 이루어지며, 상기 블라인드 날(13)의 적어도 한쪽 면에는 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향 쪽으로 연장되는 복수의 골 및 산으로 이루어지는 요철부(17)가 형성되어, 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면에 광선이 입사되면 상기 요철부(17)에 의하여 광선이 반사되어 실내로 입사되는 것을 특징으로 한다.

자연 채광, 실내 조명, 명암비, 블라인드, 요철부, 반사, 난반사

Description

자연 채광 구조물 및 그 제조 방법 {Unartificial Lighting Structure and Method for Making the Same Structure}

본 발명은 창호에 맞대어 설치하는 자연 채광 구조물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부에서 입사되는 자연광을 반사시켜 실내에 조명을 제공함과 동시에, 통상적인 블라인드의 역할인 주/야간 프라이버시 보호 및 직사광선의 직접 조사에 의한 눈부심 방지 기능을 함께 수행할 수 있는, 자연 채광 구조물 및 그 제조 방법에 대한 것이다.

일반적으로 건물에는 자연 채광을 위하여 창문이 설치되어 있는데, 이 창문을 통하여 외부에서 실내를 들여다볼 수 있게 됨으로써 여러 가지 문제가 발생한다. 이와 같이 채광 수단을 통해 외부로부터의 시야가 확보되게 되면, 먼저 개인 주거 공간의 경우 단지 정신적 불편함 뿐만 아니라 실제적으로 절도, 강도, 침입 등과 같은 범죄 발생 가능성이 높아지는 위험성이 있다. 또한 회사와 같은 공간의 경우, 비밀 유지가 되어야 하는 문서의 내용이 창문과 같은 자연 채광 수단을 통해 노출될 수도 있는 등의 문제가 있는 것도 사실이다.

이에 따라 창문을 통한 외부로부터의 시야를 차단하는 블라인드나 커튼 등과 같은 차폐 수단이 널리 사용되고 있으나, 이와 같은 차폐 수단을 사용할 경우 자연 채광의 효과를 거의 얻을 수 없어 실내가 어두워지고, 따라서 낮에도 실내에 조명을 켜 놓아야 하여 에너지가 크게 낭비되며, 또한 실내에서 생활하는 사람들의 건강에도 악영향을 미치게 되는 등 여러 가지 문제점이 있다.

도 2는 종래의 창문 차폐 수단 중 통상적으로 많이 사용되는, 베네치안 쉐이드(블라인드) 형태의 구조물을 도시하고 있다. 종래의 블라인드는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 가로로 긴, 복수의 좁은 판(21)이 연결되어 지지대(22)에 고정되어 있으며, 사용자가 판들을 올리고 내리는 장치(23)와 각각의 판과 창호가 이루는 각도를 조절하는 장치(24)가 있어, 입사되는 빛의 양을 조절할 수 있도록 되어있다. (이러한 장치들의 구체적인 구성은 해당 분야에 통상적인 지식을 갖는 이라면 쉽게 알 수 있으므로, 여기에서는 상세히 설명하지는 않는다.) 이러한 형태의 구조물은 제작이 간단하고, 프라이버시 보호, 외부 빛의 조절등 블라인드의 고유 역할을 수행할 수 있지만, 입사되는 빛을 부분적으로 가려줄 뿐이지, 실내의 깊은 곳까지 빛을 보낼 수 없어, 외부의 자연광을 실내 깊은 곳의 적극적인 채광수단으로 사용하는 기능은 적다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 자연광을 이용한 실내의 채광 수단에 대한 여러 발명이 개시되어 왔다.

도 3에 도시된 바와 같은 통상적인 빛 선반은, 유리창을 통해 들어온 자연 광(31)을, 유리창을 따라 건물 내/외부에 설치된 수평 구조물(32)에 의해 천장(33)으로 반사시켜 내부 조명에 이용하는 장치이다. 그러나 이 구조물은 건물 내부로 돌출된 부분이 많아, 내부 공간을 효율적으로 쓰지 못하게 하는 등의 문제점이 있었다.

미국특허 제5285315호는 빛을 반사시키는 소재를 두 장의 유리판에 넣어 태양빛을 실내로 반사시키는 발명이다. 그러나 이는 제작 비용이 많이 들며, 기존의 유리창을 제거하고 대체, 설치해야 하므로 설치 비용이 많이 든다. 또한 착탈이 용이하지 않아, 외부 경치를 왜곡된 상 없이 그대로 바라볼 수 없는 등의 문제점이 있다.

미국특허 제13557565호는 입사된 외부의 빛을 굴절시켜 실내 조명으로 사용하는 발명이다. 빛을 굴절시키는 구조물로서 투명한 평면 패널이나 복수의 등간격으로 놓인 삼각프리즘을 이용한다. 해당 패널은 입사된 빛을 건물 내부로 투사한다. 또한, 계절별/시간별 입사광의 방향이 바뀔 수 있으므로, 이에 맞추어 패널의 각도를 조절할 수 있다. 그러나, 이 방식은 제작 비용이 많이 들고, 입사광에 따른 패널 각도 조절이 필요한 번거로움이 있다.

미국특허 제5293305호는 외부의 자연 광원과 내부의 인공 광원 모두를 사용하여 건물 내부의 조명을 하는 도광(light guide) 시스템에 관한 것으로, 서로 평행으로 배치된 반사체가 두 유리판 사이에 배치되어, 위쪽의 자연 광원 빛과 아래쪽의 인공 광원 빛을 함께 사용할 수 있는 발명이다. 이 발명의 문제점은 창문의 외부 경치를 막게 되며, 자연광과 인공광의 입사 방향에 민감해서 제작이 어려우 며, 부분적으로 인공 광원을 사용하게 되므로 제작 및 유지 비용 또한 높게 된다는 것이다.

미국특허 제4883340호는 건물의 지붕에 설치하여 건물 내부 조명을 하는 장치에 대한 것이다. 장치에 있는 반사체는 태양광의 각도 변화에 따라 조절될 수 있다. 이 방식의 조명은 태양광을 직접 받을 수 있는 건물 맨 위층의 경우에만 적용될 수 있다는 문제점이 있다.

국제특허 제1997/31276호는 투명한 판의 한쪽 부분에 광학적 패턴을 형성하여 입사되는 빛의 방향을 바꿈으로써, 외부에서 조사되어 창문을 통하여 들어오는 빛을 건물 내부의 천장 방향으로 향하도록 유도하여 내부 조명을 하는 발명이다. 이 방식은 창문의 상을 왜곡하여 외부 경치를 보려고 할 때 지장을 줄 수 있는 문제점이 있다.

유럽특허 제0718547호는 특수하게 설계된 투명한 광학구조물을 이용해 빛의 방향을 바꿈으로써, 외부에서 조사되어 창문을 통하여 들어오는 빛을 건물 내부의 천장 방향으로 향하도록 유도하여 내부 조명을 하는 발명이다. 이 방식 역시 창문의 상을 왜곡하여 외부 경치를 보려고 할 때 지장을 줄 수 있는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 제작 비용도 높다는 문제점이 있다.

유럽특허 제09133862호는 복수의 오목한 반사체들을 평행한 두 장의 유리판 사이에 끼워, 외부에서 조사되어 창문을 통하여 들어오는 빛을 건물 내부의 천장 방향으로 향하도록 유도하여 내부 조명을 하는 발명이다. 이 방식 또한 창문의 상을 왜곡하여 외부 경치를 보려고 할 때 지장을 줄 수 있는 문제점이 있을 뿐만 아 니라, 제작 비용도 높다는 문제점이 있다.

미국특허 제2008/0030859호는 평행한 톱니형태의 요철을 갖는 필름에 있어서, 기울어진 톱니면에만 반사층을 형성하고 이를 창문에 부착함으로써, 외부에서 조사되어 창문을 통하여 들어오는 빛을 건물 내부의 천장 방향으로 향하도록 유도하여 내부 조명을 하는 발명이다. 이 방식 역시 창문의 상을 왜곡하여 외부 경치를 보려고 할 때 지장을 줄 수 있는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 반사면의 방향이 고정되기 때문에 태양의 고도가 변하면 채광효율이 크게 변한다는 문제점이 있다.

한국특허 제10-2000-0012799호는 통상적인 베네치안 블라인드의 날을 길이 방향으로 접음으로써, 블라인드의 효과를 냄과 동시에 외부로부터의 입사되는 자연광을 실내 깊은 곳까지 유입시키는 기술이다. 그러나 이 발명은 실제로 유입되는 빛의 양이 크지 않다는 단점이 있고, 또한 태양의 고도 변화에 따라 블라인드 날의 각도를 조절해 주어야 하는 단점이 있다.

미국특허 제6239910호, 미국특허 제2001/00191351호, 국제특허 제2000/47859호는 통상적인 블라인드에서 블라인드 날의 굴곡을 특수하게 구성함으로써, 블라인드의 효과를 냄과 동시에 외부로부터의 입사되는 자연광을 실내 깊은 곳까지 유입시키는 기술이다. 그러나 높은 효율을 내기 위해서는, 해당 블라인드 날 반사체의 굴곡 및 형상이 매우 특수하게 광학적으로 설계 및 제작되어야만 하므로, 제작 비용이 높아진다는 문제점이 있다.

또한, 앞에서 언급한 발명들 중 많은 경우에 있어서, 태양의 고도가 변화함에 따라 반사체의 각도를 조절해 주지 않으면 채광 효율이 현저하게 떨어지는 단점 이 있다. 설사 이를 극복하기 위하여 자동으로 태양의 위치 변화에 따라 반사체의 각도를 조절해 주는 시스템을 부착한다 할지라도, 이 경우에는 제작 비용이 비약적으로 상승하기 때문에 실생활에 응용되기에 어려운 점이 많다.

대부분의 사람의 눈은 매우 넓은 조도 영역에서 모두 적응할 수 있다. 이는 사람 눈에 있는 조리개가 주변의 밝기에 따라 자동으로 조절되기 때문이다. 그러나 이 조절 속도가 충분히 빠른 것은 아니므로, 유사한 조도가 유지되는 공간에서는 불편함을 느끼지 않더라도, 한 구역 내에서 명암비가 매우 많이 차이가 나는 공간에서는 불편함을 느끼게 된다. 즉, 직사 태양광선이 유입되는 창문이 있는 방에서, 창문에 가까운 자리에서는 눈부심을 느끼고, 직사광선이 닿지 않는 방의 안쪽에서는 상대적으로 어두움을 느끼는 것이다. 이러한 눈부심을 해결하기 위해, 커튼이나 블라인드 등의 햇빛 가리개를 사용하지만, 이 경우 실내 안쪽으로 산란, 반사되어 유입되는 빛까지 차단하게 되어 안쪽에서는 더욱 심한 어두움을 느끼게 된다. 이러한 문제로 인해, 외부에서 유입되는 자연광을 차단하고, 실내 인공 조명을 다시 사용하기도 하지만, 이 경우 인공 조명에 사용하는 에너지가 별도로 필요하게 된다.

따라서 자연광을 이용한 실내 조명에서는 창문에서 가까운 위치나, 방의 내부 깊숙한 위치나 모두 유사한 조도를 갖도록 하는 것이 매우 중요하다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하고 또한 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로, 외부의 자연광이 건물 내부 깊숙하게 비칠 수 있도록 함과 동시에 외부로부터의 시야를 효과적으로 차단할 수 있도록 하며, 또한 제작 및 설치 비용이 최소화되어 경제적인, 자연 채광 구조물 및 그 제조 방법을 제공함에 있다. 보다 상세하게는, 본 발명의 목적은 자연광이 들어오는 창문 부근과 방안 깊숙한 내부가 유사한 조도를 가질 수 있도록, 즉 방안 위치에 따른 명암비가 작도록 하며, 태양의 위치에 따라서 별도의 조정을 하지 않고도 이러한 작은 명암비가 유지될 수 있도록 하는, 자연 채광 구조물 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자연 채광 구조물은, 창문에 인접하여 구비되어 상기 창문으로 유입되는 외부로부터의 빛의 방향을 조절하여 실내 자연 채광 성능을 높이는 자연 채광 구조물(11)에 있어서, 상기 자연 채광 구조물(11)을 지지하도록 창문에 인접하여 구비되는 프레임(12), 서로 미리 결정된 소정 간격으로 이격되어 서로 나란하게 배열되며 각각이 판상으로 형성되는 복수 개의 블레이드 날(13), 상기 블라인드 날(13)의 각도를 조절하는 각도 조절부(14)를 포함하여 이루어지며, 상기 블라인드 날(13)의 적어도 한쪽 면에는 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향 쪽으로 연장되는 복수의 골 및 산으로 이루어지는 요철부(17)가 형성되어, 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면에 광선이 입사되면 상기 요철부(17)에 의하여 광선이 반사되어 실내로 입사되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 요철부(17)는 상기 요철부(17)의 적어도 한쪽 방향의 사면 및 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면이 이루는 각도가 30° 내지 60° 범위 내의 값을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 요철부(17)는 상기 요철부(17)의 적어도 한쪽 방향의 사면 및 상기 블라인드 날(13) 의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면이 이루는 각도가 45°의 값을 가지도록 형성되는 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 요철부(17)는 상기 요철부(17)의 일측 사면(17a) 및 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면이 이루는 각도(a) 및 상기 요철부(17)의 타측 사면(17b) 및 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면이 이루는 각도(a')가 서로 동일하거나 또는 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블라인드 날(13)은 판상의 기재(131)와, 상기 기재(131)의 적어도 한쪽 면 상에 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향 쪽으로 연장 형성되는 복수의 요철(132)과, 상기 요철(132)의 표면에 형성되는 반사층(133)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 기재(131)는 목재, 금속재, 고분자화합재 중에서 선택되는 적어도 어느 한 가지 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 요철(132)은 상기 기재(131)의 표면을 연삭하는 공정, 상기 기재(131) 및 상기 요철(132)을 동시에 압출하여 형성하는 공정, 필름 상에 요철 형상으로 고분자를 경화시킨 후 상기 기재(131)의 표면에 부착하는 공정, 상기 기재(131) 상에 요철 형상으로 고분자를 경화시키는 공정 중에서 선택되는 적어도 어느 한 가지 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 반사층(133)은 증착 공정, 도금 공정, 코팅 공정, 반사면이 형성된 필름을 부착하는 공정 중에서 선택되는 적어도 어느 한 가지 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 블라인드 날(13)은 상기 반사층(133)의 손상을 방지하도록 상기 반사층(133) 위에 형성되며 투명 재질로 이루어지는 투명층(134)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블라인드 날(13)은 상기 요철(133)이 한쪽 면에만 형성되며, 상기 요철(133)이 형성된 면의 반대쪽 면에 형성되는 난반사층(135)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 난반사층(135)은 종이, 직물 또는 필름 중에서 선택되는 적어도 어느 한 가지 재료를 부착하는 공정, 도료를 코팅하는 공정, 굴절율이 다른 입자가 들어있는 투명한 고분자 재질을 코팅하는 공정, 표면이 거친 필름을 부착하는 공정, 표면을 거칠게 처리하는 공정 중에서 선택되는 적어도 어느 한 가지 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 요철부(17)는 상기 블라인드 날(13)의 상면에서 보았을 때 상기 요철부(17)의 골 및 산의 방향과 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향이 이루는 각도가 0° 내지 45° 범위 내의 적어도 하나 이상의 값을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 요철부(17)는 상기 블라인드 날(13)의 상면에서 보았을 때 상기 요철부(17)의 골 및 산의 방향과 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향이 평행하게 형성되는 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 자연 채광 구조물(11)은 상기 요철부(17)로부터 반사된 광선의 진행 경로에 해당하는 위치에 구비되어 상기 요철부(17)로부터 반사되어 온 광선을 반사시키는 보조 반사부(16)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 보조 반사부(16)는 판상의 보조측 기재(161)와, 상기 보조측 기재(161)의 표면에 형성되는 보조측 반사층(162)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 보조 반사부(16)는 상기 보조측 기재(161)가 빛을 반사하는 재질로 이루어져, 상기 보조측 기재(161) 및 상기 보조측 반사층(162)가 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 보조 반사부(16)는 상기 요철부(17)로부터 반사된 광선에 노출되는 쪽을 외측, 그 반대쪽을 내측이라 할 때, 빛을 난반사하는 재질로 이루어져 최외측에 배치되는 보조 난반사층(163)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 보조 반사부(16)는 상기 요철부(17)로부터 반사된 광선에 노출되는 쪽을 외측, 그 반대쪽을 내측이라 할 때, 상기 보조측 기재(161)가 내측에 배치되고 그 외측에 상기 보조측 반사층(162)이 형성되거나, 또는 상기 보조측 기재(161)가 투명한 재질로 형성되어 외측에 배치되고 그 내측에 상기 보조측 반사층(162)이 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 보조 반사부(16)는 빛을 난반사하는 재질로 이루어져 최외측에 배치되는 보조 난반사층(163)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조 반사부(16)는 천장을 포함한 창문에 인접한 벽면에 나란하거나 또는 기울어진 방향으로 구비되는 것을 특징으로 한다. 또는, 상기 보조 반사부(16)는 평면 또는 곡면 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자연 채광 구조물(11)은 복수 개의 상기 블레이드 날(13)들을 서로 연결하는 연결 부재(18) 또는 상기 블레이드 날(13)의 승강을 조절하는 승강 조절부(15)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 자연 채광 구조물의 제조 방법은, 상술한 바와 같은 자연 채광 구조물의 제조 방법에 있어서, 상기 요철(132)이 필름 상에 요철 형상으로 고분자를 경화시킨 후 상기 기재(131)의 표면에 부착하는 공정에 의해 형성되는 경우, 필름 상에 상기 요철(132)을 제조하기 위해 a1) 투명 필름(251)을 배치하는 단계; a2) 상기 투명 필름(251) 상에 자외선 경화성 수지(252)를 도포하는 단계; a3) 상기 자외선 경화성 수지(252)가 도포된 면을 요철이 형성된 패턴 롤(253)에 통과시키는 단계; a4) 자외선 램프(254)로 자외선을 조사하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또는, 본 발명의 자연 채광 구조물의 제조 방법은, 상술한 바와 같은 자연 채광 구조물의 제조 방법에 있어서, 상기 요철(132)이 상기 기재(131) 상에 요철 형상으로 고분자를 경화시키는 공정에 의해 형성되는 경우, 상기 기재(131) 상에 상기 요철(132)을 제조하기 위해 b1) 상기 기재(131)를 배치하는 단계; b2) 상기 기재(131) 상에 자외선 경화성 수지(252)를 도포하는 단계; b3) 상기 자외선 경화성 수지(252)가 도포된 면을 요철이 형성된 패턴 롤(253)에 통과시키는 단계; b4) 자외선 램프(254)로 자외선을 조사하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또는, 본 발명의 자연 채광 구조물의 제조 방법은, 상술한 바와 같은 자연 채광 구조물의 제조 방법에 있어서, 상기 반사층(133)이 증착 공정에 의해 형성되는 경우, 상기 반사층(133)을 제조하기 위해 c1) 표면에 요철이 형성된 판재(271)를 진공 금속 증착 챔버(272)에 넣는 단계; c2) 타겟 금속(273)을 증발시켜 상기 판재(271)의 요철 표면에 금속 박막을 증착하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 자연광을 실내 채광에 용이하게 이용할 수 있도록 함으로써 실내 조명에 사용되는 에너지를 절감하며, 이용자의 편의를 도모하는 큰 효과가 있다. 또한 본 발명은 태양의 위치 변화에 따른 별도의 조정을 하지 않고도, 창문에서 가까운 위치와 방 안 깊은 위치에서의 명암비가 크지 않아, 직사광선이 유입되는 방안에서 느끼는 눈부심이나 어두움을 피할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 사용자가 기존의 개폐식 수평 블라인드를 사용함에 있어서 얻는 효능, 즉, 창문 부근에서의 직사광선 차단, 실내 프라이버시 보호, 블라인드를 완전히 닫았을 경우 실내를 어둡게 할 수 있는 기능을 모두 수행할 수 있어, 자연광에 의한 채광 및 외부로부터의 시야 차단을 동시에 달성할 수 있는 큰 효과가 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 그 구조가 간단하고, 제작 및 설치 비용이 저렴하여 경제적인 효과 또한 있으며, 사용법이 기존의 개폐식 수평 블라인드와 유사하여 일상 생활에 적용하기 쉬워 사용자 편의를 극대화하는 효과도 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 자연 채광 구조물 및 그 제조 방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 시스템의 가장 기본적인 구조를 나타낸다. 도 1(A)에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 자연 채광 구조물(11)은 기존의 개폐식 수평 블라인드와 유사한 구조를 갖고 있다. 보다 상세히 설명하자면, 본 발명의 자연 채광 구조물(11)은, 창문에 인접하여 구비되어 상기 창문으로 유입되는 외부로부터의 빛의 방향을 조절하여 실내 자연 채광 성능을 높이는 자연 채광 구조물(11)에 있어서, 상기 자연 채광 구조물(11)을 지지하도록 창문에 인접하여 구비되는 프레임(12), 서로 미리 결정된 소정 간격으로 이격되어 서로 나란하게 배열되며 각각이 판상으로 형성되는 복수 개의 블레이드 날(13), 상기 블라인드 날(13)의 각도를 조절하는 각도 조절부(14)를 포함하여 이루어진다. 여기에, 상기 블레이드 날(13)들을 서로 연결하는 연결 부재(18)가 더 구비될 수 있으며, 또한 상기 블레이드 날(13)의 승강을 조절하는 승강 조절부(15)가 더 구비될 수 있다. 이러한 통상적인 개폐식 블라인드의 구조 및 작동 원리는 이미 이 분야에 통상적인 지식이 있는 관계자라면 쉽게 알 수 있으므로 이에 대한 설명은 생략한다.

이 때, 본 발명의 자연 채광 구조물(11)은, 기존의 개폐식 수평 블라인드와는 달리, 상기 블라인드 날(13)의 적어도 한쪽 면에는 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향 쪽으로 연장되는 복수의 골 및 산으로 이루어지는 요철부(17)가 형성되어, 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면에 광선이 입사되면 상기 요철부(17)에 의하여 광선이 반사되어 실내로 입사되게 한다. 이 때, 상기 요철 부(17)는 상기 요철부(17)의 적어도 한쪽 방향의 사면 및 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면이 이루는 각도가 30° 내지 60° 범위 내의 값을 가지도록 형성되며, 가장 바람직하게는 상기 각도가 45°의 값을 가지도록 형성된다. (여기에서 '상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면'이란, 상기 요철부(17)가 없을 경우 상기 블라인드 날(13)은 평평한 면을 가지게 될 것인데, 바로 이 가상의 면을 가리키는 것이다.) 상기 요철부(17)가 바로 본 발명에서 사용하는 상기 블라인드 날(13)의 특징이며, 상기 요철부(17)의 적어도 한쪽 방향의 사면 및 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면이 이루는 각도에 대해서는, 도 10 내지 도 13을 통해 이후에 보다 상세히 설명한다.

도 1(B)는 상기 요철부(17)를 보다 상세히 도시하고 있는데, 도시되어 있는 바와 같이 상기 요철부(17)는 외부로부터 들어오는 빛을 반사시키도록 상기 블라인드 날(13)의 양쪽 표면 중 적어도 한쪽 면에 구비된다. 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면에 광선이 입사되면 상기 요철부(17)에 의하여 광선이 반사되어 실내로 입사되도록, 상기 요철부(17)는 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향 쪽으로 연장되는 복수의 골 및 산으로 이루어지게 된다. 즉 상기 요철부(17)의 요철 구조는 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향에 평행이거나 평행에 가까운 방향으로 형성되는 것인데, 이에 대해서는 도 7 내지 도 9를 통해 이후에 보다 상세히 설명한다.

이에 부가하여, 도 1에서와 같이, 상기 요철부(17)로부터 반사된 광선의 진행 경로에 해당하는 위치, 즉 천장, 천장 및 다른 벽, 창틀 등에 구비되며, 흰색이 나, 거울, 금속성 등 반사가 용이한 재질로 이루어지는 보조 반사부(16)를 포함할 수 있다.

도 4 내지 도 6은 상기 블라인드 날의 단면을 도시한 것으로, 상기 요철부(17)의 상세 구성 예를 나타내고 있다.

도 4의 제1실시예에서는, 상기 블라인드 날(13)은 판상의 기재(131)와, 상기 기재(131)의 적어도 한쪽 면 상에 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향 쪽으로 연장 형성되는 복수의 요철(132)과, 상기 요철(132)의 표면에 형성되는 반사층(133)을 포함하여 이루어진다. 상기 기재(131)는 일반적인 블라인드 날로 사용되는 어떤 재질이든 사용될 수 있는데, 예를 들어 목재, 금속재, (플라스틱 등과 같은) 고분자화합재 등이 될 수 있다. 또한 상기 기재(131) 상에 상기 요철(132)을 형성하기 위해서, 상기 기재(131)의 재질에 따라 적절한 공정을 사용할 수 있는데, 예를 들어 상기 기재(131)의 재질이 목재, 금속재, 고분자화합재인 경우 연삭에 의해 상기 요철(132)을 형성할 수도 있고, 상기 기재(131)의 재질이 금속재, 고분자화합재인 경우 압출에 의해 상기 요철(132)을 형성할 수도 있다. 또는, 상기 기재(131)가 어떤 재질로 이루어져 있든지 상관없이, 필름 상에 요철 형상으로 고분자를 경화시킨 후 상기 기재(131)의 표면에 부착함으로써 상기 요철(132)을 형성하거나, 또는 상기 기재(131) 상에 직접 요철 형상으로 고분자를 경화시킴으로써 상기 요철(132)을 형성할 수도 있다. 물론 상술한 예시에 없다고 하더라도, 상기 요철(132)을 형성하기에 적절한 방식이라면 어떤 공정을 사용하여도 무방하며, 이로써 본 발명이 제한되 는 것은 아니다.

또한 상기 반사층(133)은 금속 박막 등과 같은 재질로 이루어지는데, 상기 요철(132)의 표면에 증착, 도금, 코팅 등의 공정을 통해 형성될 수 있다. 또는 상기 반사층(133)이 반사면이 형성된 필름으로 이루어져, 상기 요철(132) 부분에 반사면이 형성된 필름이 부착되는 공정을 통해 형성될 수도 있다. 물론 이 경우에도 마찬가지로, 상술한 예시에 없다고 하더라도, 상기 반사층(133)을 형성하기에 적절한 방식이라면 어떤 공정을 사용하여도 무방하며, 이로써 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

도 5의 제2실시예에서는, 상기 블라인드 날(13)은 제1실시예와 유사하게 이루어지되, 광선의 반사에는 영향을 주지 않으면서도 상기 반사층(133)의 손상을 방지하도록 상기 반사층(133) 위에 형성되며 투명 재질로 이루어지는 투명층(134)을 더 포함하여 이루어진다.

도 6의 제3실시예에서는, 상기 블라인드 날(13)은 상기 요철(132)이 한쪽 면에만 형성되며, 상기 요철(132)이 형성된 면의 반대쪽 면에 형성되는 난반사층(135)을 더 포함하여 이루어진다. 상기 난반사층(135)은 상기 반사층(133)으로부터 반사되어 온 빛을 난반사시키는 역할을 하는데, 흰색이나 명도가 높은 색상의 종이, 직물 또는 필름 등과 같은 재료를 상기 요철(132)이 형성된 면의 반대쪽 면에 접착하여 형성될 수도 있고, 상기 요철(132)이 형성된 면의 반대쪽 면에 흰색이나 명도가 높은 색상의 도료를 코팅하여 형성될 수도 있고, 상기 요철(132)이 형성된 면의 반대쪽 면에 굴절율이 다른 입자가 들어있는 투명한 고분자 재질을 코팅하 여 형성될 수도 있고, 상기 요철(132)이 형성된 면의 반대쪽 면에 표면을 거칠게 처리하는 공정을 통해 형성될 수도 있고, 상기 요철(132)이 형성된 면의 반대쪽 면에 표면이 거친 필름을 부착하는 공정을 통해 형성될 수도 있다. 물론 이 경우에도 마찬가지로, 상술한 예시에 없다고 하더라도, 상기 난반사층(135)을 형성하기에 적절한 방식이라면 어떤 공정을 사용하여도 무방하며, 이로써 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

첨언하건대, 상기 도 6에서는 상기 블라인드 날(13)이 제2실시예에서와 같이 상기 기재(131), 상기 요철(132), 상기 반사층(133) 및 상기 투명층(134)으로 이루어진 것에 상기 난반사층(135)이 더 형성된 구조로 도시되어 있으나, 물론 이로서 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 즉 제3실시예에서 상기 블라인드 날(13)은, 제1실시예에서와 같이 상기 기재(131), 상기 요철(132) 및 상기 반사층(133)으로만 이루어진 것에 상기 난반사층(135)이 더 형성된 구조로 이루어져도 무방하다.

도 7 내지 도 9는 상기 블라인드 날(13)을 구성하는 상기 요철(132), 상기 반사층(133) 등으로 이루어지는 상기 요철부(17)를 상면에서 본 것으로, 상기 요철부(17)의 여러 실시예를 도시하고 있다. 도 7에는 가장 기본적인 형태인 제4실시예가 도시되어 있는데, 이 경우 상기 요철부(17)는 상술한 바와 같이 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향 쪽으로 연장되는 복수의 골 및 산으로 이루어지되, 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향과 정확히 평행한 방향으로 이루어진다.

또는 도 8에 도시되어 있는 제5실시예에서는, 상기 요철부(17)는 상기 블라 인드 날(13)의 길이 방향으로 연장되되 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향과 평행하지는 않으나 비슷한 방향을 가지도록 형성될 수도 있다. 보다 상세하게는, 상기 요철부(17)의 골 및 산의 방향과 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향이 이루는 각도가 0° 내지 45° 범위 내의 적어도 하나 이상의 값을 가지는 정도로 기울어져 형성될 수 있는 것이다. 도 8에서는 상기 각도가 약 30°를 이루다가 반대 방향으로 30°를 이루도록 전위됨이 두 번 반복되어 지그재그를 이루는 형태가 도시되어 있으나, 물론 상기 도 8로 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 즉 상기 요철부(17)는 사선 형태로만 이루어지거나, 지그재그 형태로 이루어지되 반복 횟수는 제작 상의 편의, 실내로의 채광 성능 등 다양한 요인에 따라 적절히 결정될 수 있는 등 상기 조건을 만족시키는 범위 내에서 다양하게 형성될 수 있다.

또는 상기 요철부(17)는 도 9에 도시된 제6실시예에서와 같이 곡선으로 이루어질 수도 있다. 보다 상세히 설명하자면, 이 경우에는 상기 도 8에 도시된 제5실시예와 마찬가지로 상기 요철부(17)의 골 및 산의 방향과 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향이 이루는 각도가 0° 내지 45° 범위 내의 적어도 하나 이상의 값을 가지는 정도로 기울어져 형성되되, 도 8에 도시된 제5실시예에서는 각도의 변화가 불연속적으로 이루어지는 반면, 도 9에 도시된 제6실시예에서는 소정의 범위 내에서 각도의 변화가 연속적으로 이루어지게 된다.

이하에서 앞에서 설명한 상기 요철부(17)의 단면 구조를 도 10을 통해 보다 상세히 설명한다.

상술한 바와 같이, 상기 요철부(17)는 상기 요철부(17)의 적어도 한쪽 방향의 사면 및 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면이 이루는 각이 30° 내지 60° 범위 내의 값을 가지도록 형성되며, 가장 바람직하게는 45°의 값을 가지도록 형성된다. 상기 요철부(17)의 일측 사면(17a)(즉 도 10을 참조하였을 때 우측 사면) 및 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면이 이루는 각도를 a라 하고, 상기 요철부(17)의 타측 사면(17b)(즉 도 10을 참조하였을 때 좌측 사면) 및 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면이 이루는 각도를 a'라 하고 보다 상세히 설명하면, 즉 상기 각 a 및 상기 각 a'는 30° 내지 60° 범위 내의 값, 가장 바람직하게는 45°의 값을 가지게 되는 것이다. 이 때, 상기 각 a 및 각 a'는 서로 동일하게 형성될 수도 있으나, 제작 상의 편의, 실내로의 채광 성능 등 다양한 요인에 따라 서로 다르게 적절히 결정될 수도 있다. 첨언하건대, 상기 일측 사면(17a) 및 상기 타측 사면(17b)은 서로 마주보는 사면들의 한쪽 및 그 반대쪽을 의미하는 것으로, 도 10에서 일측 사면이 우측으로, 타측 사면이 좌측으로 도시되었으나 바라보는 방향에 따라 좌우는 얼마든지 바뀔 수 있는 등, 이로써 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

본 발명과 선행기술들(미국특허 제6239910호, 국제특허 제2000/47859호)과의 중요한 차이 중 하나는 바로 이러한 상기 요철부(17)의 구조이다. 상기의 선행기술에서는 외부에서 유입된 빛을 블라인드 날 단면의 기하학적 구조를 이용하여 실내로 확산시키는 반면, 본 발명에서는 평면의 기하학적 구조가 아닌 그 표면의 미세 요철 구조로 빛을 반사하도록 하고 있는 것이다. 따라서 상기 선행기술들의 경우에 는 블라인드 날의 단면 형상을 설계하기가 매우 난해하나, 본 발명은 상기 블라이드 날(13) 표면 상에 상기 요철부(17)만 형성시키면 되기 때문에 상기 블라인드 날(13) 단면의 전체적인 형상은 크게 문제가 되지 않아 그 설계 및 구현이 훨씬 용이한 것이다.

본 발명에서, 상기 요철부(17)에 의하여 반사되는 빛 중 많은 부분은 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면(이하에서 설명을 간략화하도록 '요철부 측 평면'이라고 칭한다)의 접선 방향과 매우 작은 각도를 이루도록 반사한다. (여기에서 '요철부 측 평면의 접선 방향'을 보다 명확히 설명하자면, 상기 블라인드 날(13)의 폭 방향(도 1 참조)으로의 접선 방향을 말하는 것이다.) 즉, 도 11에서 예로 든 것처럼, 각 a 및 각 a'을 45°로 하였을 경우, 상기 요철부 측 평면에 수직에 가깝도록 입사한 빛의 상당 부분은 상기 요철부 측 평면에 거의 나란한 방향으로 반사되게 된다. 즉 상기 요철부 측 평면과 상기 반사광이 이루는 각도(d)가 매우 작게 된다. 반면, 도 12 나 13에서와 같이, 각도 a가 45°보다 크거나(도 12), 45°보다 작을 경우(도 13), 상기 요철부 측 평면에 수직에 가깝게 입사한 빛이 주로 반사되는 방향과 상기 요철부 측 평면의 접선 방향과 이루는 각도 d는 커지게 된다.

실제 블라인드 날(13)에서는, 도 14에서와 같이, 상기 요철부 측 평면이 수학적으로 완벽한 평면이 될 수 없고, 입사광도 항상 이 평면에 완벽한 수직 입사 광선은 아니므로, 많은 양의 반사광은 상기 요철부 측 평면의 접선 방향과 매우 작은 각도(d)방향을 이루며, 어느 정도 좁은 각도 범위(e) 내에서 퍼지면서 반사되게 된다. 이처럼 좁은 각도 영역으로 퍼지면서 반사되는 빛에 대해, 도 15를 이용해서 보다 상세히 설명한다. 도 15에서 일부 나타낸 바와 같이, 전체 시스템에서는 복수의 블라인드 날이 일정한 간격으로 이격되어 높이 방향으로 나란히 배치되므로, 이처럼 입사광이 반사되어, 상기 요철부 측 평면과 작은 각도(d)로, 일부 각도(e) 범위 내에서 퍼지면서 반사된 빛 중, 그 각도가 너무 큰 부분은 그 위에 있는 다른 블라인드 날의 요철부 측 평면의 반대면(이하에서 설명을 간략화하도록 '요철부 반대측 평면'이라고 칭한다)에 의해 가려지고, 작은 각도 영역의 빛만 위로 전달되게 된다. 물론, 이렇게 퍼져서 통과되는 빛의 각도 범위(e)는, 블라인드 날 간의 거리(h)나, 블라인드 날과 창문이 이루는 각도(f)를 조절함으로써 제조자나 이용자에 의해 쉽게 조정이 가능하다. 일반적으로 각도(f)를 작게 함으로써 각도 범위(e)를 작게 만들 수 있으며, 이는 외부 태양의 고도, 즉 입사각(i)의 변화에 의해서도 크게 변화하지 않는다. 주지되다시피, 블라인드에 있어서 블라인드 날의 각도는 도 1의 각도 조절부(14)로 쉽게 조절이 가능하고, 블라인드 날 간의 거리는 도 1의 승강 조절부(15)와 같은 수단이 구비되어 있을 경우 이를 이용하여 쉽게 조절이 가능하며, 이를 조절하는 것은 일상적으로 이루어지는 것으로 일반인 누구라도 할 수 있는 조작인 바, 본 발명의 자연 채광 구조물은 누구나 용이하게 채광 정도를 조절할 수 있게 되는 것이다.

이렇게 좁은 각도 영역 범위로 반사된 빛은, 블라인드와 가까운 좁은 영역의 천장이나 벽 쪽으로 투영된다. 이 때 부가적으로, 상기 도 6에서 나타낸 바와 같이 블라인드 날 중 요철부 반대측 평면에 난반사층이 형성되어 있는 경우에는, 도 16 에서 나타낸 바와 같이 아래편의 블라인드 날의 요철부 측 평면으로부터 반사된 외부광 중, 위편의 블라인드 날의 요철부 반대측 평면에 의해 차단된 빛이 난반사되어 실내의 간접 조명으로 이용될 수 있다.

한편, 블라인드 날의 요철에 의해 반사된 빛 중 그 위의 블라인드 날에 의해 차단되지 않고 천장이나 벽으로 투영된 빛을 이용한 조명에 대해 설명한다. 투영되는 벽이나 천장의 색상이 흰색과 같이 빛을 난반사시키는 밝은 색이라면, 그 자체로도 뛰어난 실내 채광 효과를 얻을 수 있다. 이에 부가하여 더욱 채광 효과를 높이기 위해서, 이 영역에 도 21 내지 도 24에 도시된 바와 같은 보조 반사부(16)를 부착할 수 있다.

먼저 상기 보조 반사부(16)의 상세 구성에 대해 설명한다. 상기 보조 반사부(16)는 흰색이나 명도가 높은 색상의 종이, 직물 또는 필름 등과 같은 재료로 이루어지거나, 플라스틱, 페인트, 필름이나 유리 기재 위에 증착, 도금 또는 코팅된 금속 등 다양한 소재가 쓰일 수 있다. 도 17 내지 도 20은 상기 보조 반사부(16) 구성의 여러 실시예를 도시하고 있는데, 상기 요철부(17)로부터 반사된 광선에 노출되는 쪽을 외측, 그 반대쪽을 내측이라 할 때, 도 17에 도시된 바와 같이 보조측 기재(161)가 내측에 배치되고 그 외측에 보조측 반사층(162)이 형성되거나, 도 18에 도시된 바와 같이 상기 보조측 기재(161)가 투명한 재질로 형성되어 외측에 배치되고 그 내측에 상기 보조측 반사층(162)이 형성되어 있을 수도 있다. 또는 (도시되지는 않았으나) 상기 보조측 기재와 상기 보조측 반사층이 분리되지 않고, 금 속판처럼 그 자체가 상기 보조측 기재(161)가 빛을 반사하는 재질로 이루어져, 상기 보조측 기재(161) 및 상기 보조측 반사층(162)가 일체로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 보조 반사부(16)의 최외측면에 빛을 난반사하는 재질로 이루어져 최외측에 배치되는 보조 난반사층(163)을 더 형성하여 간접 조명을 얻을 수도 있다. 즉, 도 19에 도시된 바와 같이 상기 보조측 기재(161)가 내측에 배치되고 그 외측에 상기 보조측 반사층(162)이 형성된 구성에서, 그 최외측면에 다시 상기 보조 난반사층(163)이 형성되거나, 도 20에 도시된 바와 같이 상기 보조측 기재(161) 및 상기 보조측 반사층(162)가 일체로 형성된 구성에서, 그 최외측면에 다시 상기 보조 난반사층(163)이 형성될 수 있다. 상술한 바와 같은 보조 반사부(16)의 구조는 해당 분양에 통상적인 지식이 있는 사람에 의해 다소의 변형이 가능하다.

다음으로, 상기 보조 반사부(16)의 여러 실시예에 대해 설명한다. 먼저 도 21에 도시되어 있는 바와 같이 상기 보조 반사부(16)는 천장이나 벽에서 창문에 가까운 쪽에 부착하거나, 창틀에 부착하거나, 또는 도 1에 도시되어 있는 예시에서와 같이 블라인드 구조물 위에 직접 부착할 수도 있다. 외부로부터 입사되어 상기 블라인드 날의 요철에 의해 천장이나 벽의 좁은 영역으로 반사된 빛은, 상기 보조 반사부(16)에 의해 반사됨으로써 실내 깊은 곳까지 조명할 수 있게 된다.

또한, 도 22에서 나타낸 바와 같이, 상기 이러한 보조 반사부(16)는 실내를 향한 방향으로 비스듬히 설치할 수 있으며, 그 각도 p를 사용자의 편의에 따라 조절할 수도 있다. 도 23은 이러한 각도를 조절하는 구조의 한 예를 나타낸 것이다. 상기 보조 반사부(16)는 경첩(16a)에 의해 천장, 벽, 창틀이나 블라인드 시스템 등 에 고정되고, 고정되지 않는 다른 끝단은 레일(16b)을 따라 움직일 수 있게 되어, 사용자가 손잡이(16c)를 당기거나 밀면서 각도 p를 조절할 수 있다. 물론 이러한 도면으로 본 발명이 제한되는 것은 아니며, 이러한 각도 조절 방법은 해당 분야에 통상적인 지식이 있는 사람에 의해 다소의 변형이 가능하다. 또한, 도 24에 나타낸 바와 같이, 상기 보조 반사부(16)는 곡면으로 이루어져 있을 수도 있다.

본 발명의 자연 채광 구조물(11)을 제조하는 방법에 있어서, 블라인드 날의 제조 방법을 제외한 나머지 부분은 통상적인 개폐식 블라인드 제조 방법과 동일하며, 해당 분야에 통상적인 지식이 있는 사람에 의해 쉽게 제작이 가능하므로, 여기에 자세한 설명을 생략하고, 본 발명의 블라인드 날(13)의 제조 방법에 대해 설명하고자 한다.

도 25는 a1) 투명 필름(251)을 배치하는 단계; a2) 상기 투명 필름(251) 상에 자외선 경화성 수지(252)를 도포하는 단계; a3) 상기 자외선 경화성 수지(252)가 도포된 면을 요철이 형성된 패턴 롤(253)에 통과시키는 단계; a4) 자외선 램프(254)로 자외선을 조사하는 단계; 를 통해 표면에 요철이 있는 필름을 제작할 수 있는 제조 장치의 한 실시예를 도시하고 있다. 상기 투명 필름(251)은 PET, PEN, PC, PE, PP 등 다양한 투명 플라스틱 소재를 사용할 수 있고, 상기 자외선 경화성 수지(252)는 아크릴 계열 수지 등 다양한 수지를 사용할 수 있다. 이러한 방법을 통해 만들어진, 요철이 형성된 필름을 상기 기재(131)의 표면에 부착함으로써 표면에 요철이 형성된 블레이드 날을 제조할 수 있게 된다.

또는, 도시되지는 않았으나 상술한 바와 비슷한 방법으로써, 상기 요철(132)이 상기 기재(131) 상에 요철 형상으로 고분자를 경화시키는 공정에 의해 형성되도록 할 수도 있다. 보다 상세히 설명하자면, 상기 기재(131) 상에 상기 요철(132)을 제조하기 위해 b1) 상기 기재(131)를 배치하는 단계; b2) 상기 기재(131) 상에 자외선 경화성 수지(252)를 도포하는 단계; b3) 상기 자외선 경화성 수지(252)가 도포된 면을 요철이 형성된 패턴 롤(253)에 통과시키는 단계; b4) 자외선 램프(254)로 자외선을 조사하는 단계; 를 통하여, 상기 기재(131) 상에 직접 상기 요철(132)이 형성되도록 할 수 있는 것이다.

도 26과 같이, 요철이 있는 모양의 얇은 틈(261)을 통하여 용융된 플라스틱 수지(262)를 압출하여 표면에 요철이 있는 필름이나 판을 제작할 수도 있다. 이와 같이 압출 방법을 쓸 경우, 굳이 자외선을 투과하는 투명한 재질의 플라스틱이 아니라도 적용할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 표면이 평평한 필름이나 판에 요철 형태를 연삭하여 제작하는 것도 가능하다.

도 27은 증착 공정에 의하여 상기 반사층(133)을 구성하는 장치의 한 실시예를 도시하고 있다. 도 27에 도시된 바와 같이, c1) 표면에 요철이 형성된 판재(271)를 진공 금속 증착 챔버(272)에 넣는 단계; c2) 타겟 금속(273)을 증발시켜 상기 판재(271)의 요철 표면에 금속 박막을 증착하는 단계; 를 통해 표면에 요철이 있도록 제작한 필름이나 판에 상기 반사층(133)을 형성할 수 있다. 이 때 증착하는 타겟 금속(273)으로는 알루미늄 등 통상적인 금속 박막층을 이용한 음식물 포장 재질 등과 같은 재료에 증착 가공하는 데 사용되는 금속을 사용할 수 있으며, 해당 분야에 통상적인 지식이 있는 사람에 의해 선택될 수 있다. 금속 증착기를 사용하지 않을 경우에는, 도시되지는 않았으나 은나노 잉크와 같은 금속성 잉크를 요철 표면에 코팅하는 것으로 대체할 수도 있으며, 이 경우, 요철이 있는 필름을 만드는 공정과 연속공정으로 만들 수 있어, 생산성이 높아진다. 또한, 요철 표면에 은, 크롬, 니켈등의 금속물질을 전해, 또는 무전해 도금하여 구성할 수도 있다. 빛을 반사하는 물질, 예를 들어 스테인레스 스틸 판 표면을 요철 형태로 연삭 가공하였을 경우, 요철 표면에 별도의 반사층을 코팅할 필요가 없다.

또한, 필름의 요철이 있는 면의 반대면에 소비자가 원하는 색상의 도료를 코팅할 수 있다. 요철이 있는 면에 금속성 코팅을 하는 공정과, 그 반대면에 소비자가 원하는 색상을 코팅하는 공정은 그 순서가 서로 바뀔 수 있으며, 그 외의 공정에도 해당 업종의 사람이 통상적으로 생각해 낼 수 있는 범위에서 다소의 변화가 가능하다. 예를 들어, 앞의 방법으로 제작한, 요철이 있는 필름을 다른 플라스틱 필름이나 금속 강판, 나무판 등 구조물 위에 접착하는 방법도 가능하다.

이렇게 제작한 필름을 필요한 크기와 모양으로 잘라내어 낱개의 블라인드 날을 만들며, 이를 통상적인 개폐형 블라인드와 같은 구조에 적용한다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

본 발명에서 언급한 방법에 따라 구조물을 제작하여 그 효과를 확인하였다. 단, 하기의 설명에 기재된 구조물 및 제조 방법은 하나의 실시예로서, 본 발명은 여기에서 언급한 구조물 및 제조 방법만으로 한정되지는 않으며, 해당 분야의 통상적 지식이 있는 관계자에 의해 쉽게 변형될 수 있는 구조물 및 제조 방법에도 적용될 수 있음은 물론이다.

제작 편의 상, 요철이 있는 플라스틱 필름은 액정 디스플레이 장치 속에 있는 BLU(back light unit)에 있는 집광 필름을 사용하였다, 요철의 형상에 있어서, 도 10의 각도 a 와 a' 값에 해당하는 값은 모두 45°이다. 본 필름은 상기 도 25에 나타낸 바와 같이, 투명 PET 필름 위에 아크릴 계열의 자외선 경화 수지를 패턴롤로 찍으며 경화시켜 제작한 모재의 요철 표면 위에, 도 27과 같이 알루미늄을 증착하여 제작한 것이다. 이처럼 제작한 필름을 적절한 크기와 모양으로 잘라, 가로 약 30cm, 폭 약 2.5cm 의 철제 블라인드 날 위에 붙였다. 샘플 제작상의 편의상, 블라인드 날 위의, 중앙부 가로 약 18cm, 폭 약 2.5cm 부분만 상기의 필름으로 붙였다. 이러한 블라인드 날이 총 11개 있는 블라인드를 제작하였다. 시험을 위해 도 28과 같이, 가로 약 35cm, 세로 약 18cm, 높이 약 24cm의 상자를 종이로 제작하였다(도 28). 상자는 블라인드를 부착할 세로 18cm, 높이 24cm인 한쪽 면은 열려있도록 했다. 상자의 외부는 검정색 종이로 덮고, 내부의 바닥면을 제외한 나머지 면은 흰색 종이로 덮었다. 내부의 바닥은 검정색 종이로 덮었다. 블라인드 구조물이 부착될 열린 면의 바닥, 중앙에서 가로방향으로 각각 약 5cm지점(j), 약35cm 지점(k)에 디지털 조도계의 수광부를 부착하고, 상자 내부 검정색 바닥면의 반대 내부면, 즉, 천장에 해당되는 면에 가로 약 16cm,세로 약 12.5cm 의 손거울(282)을, 길이 16cm인 한쪽 모서리가 상자의 열린 면에 닿도록 부착하였다. 이와 같은 상자에 본 발명에 의한 자연 채광 구조물의 실시예(281)를 부착하고, 태양광의 입사각과 블라인드의 개폐 여부를 바꾸어가면서, 측정 지점 j와 k의 조도를 측정하여 비교하였다.

태양빛의 입사광을 변화시키는 것은, 태양광과 상자의 바닥이 이루는 각도를 조절해 가며 측정하였고, 블라인드 날의 각도를 조절해 가며, 입사광이 약 60°일때, 빛이 상자 내부로 최대한 적게 들어가도록 닫았을 경우, 최대한 많이 들어가도록 열었을 경우, 약간만 열었을 경우, 세 가지로 나누어서 측정하였다. 열었을 경우와 약간만 열었을 경우에는, 각 경우에 대하여, 그 연 정도를 일정하게 고정하여, 태양광 입사각(태양 고도)값이 변해도 동일한 정도를 유지하도록 하였다. 해당 측정 결과는 표 1에 정리하였다. 본 실험 결과는 측정일 당일의 일조량 등의 기타 상황에 따라 다소 변할 수 있으므로, 절대값 등은 의미가 크지 않겠으나, 각 상황에서의 j 지점과 k지점의 조도 비는 참고할 만할 것이다.

측정 결과, 블라인드가 아주 없는 경우와, 블라인드 날을 열었을 경우는, j, k 두 지점의 명암비가 대부분 10 이상으로 매우 크나, 블라인드 날을 약간 열었을 경우, 태양광의 입사각에 관계 없이 1에 가까움을 알 수 있었다.

(표 1)

본 발명에 의한 자연 채광 구조물은 프라이버시 보호 및 직사광선 차단 기능과 더불어 자연 채광까지 수행하며, 특히 실내의 창호 주변 및 깊은 내부 공간 간의 명암비가 달라지는 것을 현저하게 완화시켜 준다. 또한 본 발명의 자연 채광 구조물의 제조 방법은, 기존의 유사한 기술에 비하여 제작 방식이 간단하며 비용이 훨씬 저렴하다.

도 1은 본 발명의 자연 채광 구조물.

도 2는 종래의 블라인드.

도 3은 종래의 빛 선반.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 블라인드 날의 상세 구성의 여러 실시예.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 요철부의 상세 형태의 여러 실시예.

도 10 내지 도 13은 본 발명의 요철부에 의한 반사 원리.

도 14 내지 도 16은 본 발명의 블라인드 날에 의한 채광 원리.

도 17 내지 도 20은 본 발명의 보조 난반사층의 여러 실시예.

도 21 내지 도 24는 본 발명의 보조 반사부의 여러 실시예.

도 25 내지 도 27은 본 발명의 자연 채광 구조물의 제조 방법의 실시예.

도 28은 본 발명의 자연 채광 구조물의 실시예.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

11: (본 발명의) 자연 채광 구조물 12: 프레임

13: 블라인드 날 14: 각도 조절부

15: 승강 조절부 16: 보조 반사부

17: 요철부 18: 연결 부재

131: 기재 132: 요철

133: 반사층 134: 투명층

135: 난반사층

161: 보조측 기재 162: 보조측 반사층

163: 보조측 난반사층

16a: 경첩 16b: 레일

16c: 손잡이

Claims

창문에 인접하여 구비되어 상기 창문으로 유입되는 외부로부터의 빛의 방향을 조절하여 실내 자연 채광 성능을 높이는 자연 채광 구조물(11)에 있어서,

상기 자연 채광 구조물(11)을 지지하도록 창문에 인접하여 구비되는 프레임(12), 서로 미리 결정된 소정 간격으로 이격되어 서로 나란하게 배열되며 각각이 판상으로 형성되는 복수 개의 블레이드 날(13), 상기 블라인드 날(13)의 각도를 조절하는 각도 조절부(14)를 포함하여 이루어지며,

상기 블라인드 날(13)의 적어도 한쪽 면에는 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향 쪽으로 연장되는 복수의 골 및 산으로 이루어지는 요철부(17)가 형성되어, 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면에 광선이 입사되면 상기 요철부(17)에 의하여 광선이 반사되어 실내로 입사되는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 1항에 있어서, 상기 요철부(17)는

상기 요철부(17)의 적어도 한쪽 방향의 사면 및 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면이 이루는 각도가 30° 내지 60° 범위 내의 값을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 2항에 있어서, 상기 요철부(17)는

상기 요철부(17)의 적어도 한쪽 방향의 사면 및 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면이 이루는 각도가 45°의 값을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 2항에 있어서, 상기 요철부(17)는

상기 요철부(17)의 일측 사면(17a) 및 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면이 이루는 각도(a) 및 상기 요철부(17)의 타측 사면(17b) 및 상기 블라인드 날(13)의 상기 요철부(17)가 형성된 측 평면이 이루는 각도(a')가 서로 동일하거나 또는 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 1항에 있어서, 상기 블라인드 날(13)은

판상의 기재(131)와, 상기 기재(131)의 적어도 한쪽 면 상에 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향 쪽으로 연장 형성되는 복수의 요철(132)과, 상기 요철(132)의 표면에 형성되는 반사층(133)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 5항에 있어서, 상기 기재(131)는

목재, 금속재, 고분자화합재 중에서 선택되는 적어도 어느 한 가지 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 5항에 있어서, 상기 요철(132)은

상기 기재(131)의 표면을 연삭하는 공정, 상기 기재(131) 및 상기 요철(132)을 동시에 압출하여 형성하는 공정, 필름 상에 요철 형상으로 고분자를 경화시킨 후 상기 기재(131)의 표면에 부착하는 공정, 상기 기재(131) 상에 요철 형상으로 고분자를 경화시키는 공정 중에서 선택되는 적어도 어느 한 가지 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 5항에 있어서, 상기 반사층(133)은

증착 공정, 도금 공정, 코팅 공정, 반사면이 형성된 필름을 부착하는 공정 중에서 선택되는 적어도 어느 한 가지 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 5항에 있어서, 상기 블라인드 날(13)은

상기 반사층(133)의 손상을 방지하도록 상기 반사층(133) 위에 형성되며 투명 재질로 이루어지는 투명층(134)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 5항에 있어서, 상기 블라인드 날(13)은

상기 요철(133)이 한쪽 면에만 형성되며, 상기 요철(133)이 형성된 면의 반대쪽 면에 형성되는 난반사층(135)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 10항에 있어서, 상기 난반사층(135)은

종이, 직물 또는 필름 중에서 선택되는 적어도 어느 한 가지 재료를 부착하는 공정, 도료를 코팅하는 공정, 굴절율이 다른 입자가 들어있는 투명한 고분자 재질을 코팅하는 공정, 표면이 거친 필름을 부착하는 공정, 표면을 거칠게 처리하는 공정 중에서 선택되는 적어도 어느 한 가지 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 1항에 있어서, 상기 요철부(17)는

상기 블라인드 날(13)의 상면에서 보았을 때 상기 요철부(17)의 골 및 산의 방향과 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향이 이루는 각도가 0° 내지 45° 범위 내의 적어도 하나 이상의 값을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 12항에 있어서, 상기 요철부(17)는

상기 블라인드 날(13)의 상면에서 보았을 때 상기 요철부(17)의 골 및 산의 방향과 상기 블라인드 날(13)의 길이 방향이 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 1항에 있어서, 상기 자연 채광 구조물(11)은

상기 요철부(17)로부터 반사된 광선의 진행 경로에 해당하는 위치에 구비되어 상기 요철부(17)로부터 반사되어 온 광선을 반사시키는 보조 반사부(16)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 14항에 있어서, 상기 보조 반사부(16)는

판상의 보조측 기재(161)와, 상기 보조측 기재(161)의 표면에 형성되는 보조측 반사층(162)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 15항에 있어서, 상기 보조 반사부(16)는

상기 보조측 기재(161)가 빛을 반사하는 재질로 이루어져, 상기 보조측 기재(161) 및 상기 보조측 반사층(162)가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 16항에 있어서, 상기 보조 반사부(16)는

상기 요철부(17)로부터 반사된 광선에 노출되는 쪽을 외측, 그 반대쪽을 내측이라 할 때,

빛을 난반사하는 재질로 이루어져 최외측에 배치되는 보조 난반사층(163)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 15항에 있어서, 상기 보조 반사부(16)는

상기 요철부(17)로부터 반사된 광선에 노출되는 쪽을 외측, 그 반대쪽을 내 측이라 할 때,

상기 보조측 기재(161)가 내측에 배치되고 그 외측에 상기 보조측 반사층(162)이 형성되거나, 또는 상기 보조측 기재(161)가 투명한 재질로 형성되어 외측에 배치되고 그 내측에 상기 보조측 반사층(162)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 18항에 있어서, 상기 보조 반사부(16)는

빛을 난반사하는 재질로 이루어져 최외측에 배치되는 보조 난반사층(163)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 14항에 있어서, 상기 보조 반사부(16)는

천장을 포함한 창문에 인접한 벽면에 나란하거나 또는 기울어진 방향으로 구비되는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 14항에 있어서, 상기 보조 반사부(16)는

평면 또는 곡면 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 1항에 있어서, 상기 자연 채광 구조물(11)은

복수 개의 상기 블레이드 날(13)들을 서로 연결하는 연결 부재(18)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 1항에 있어서, 상기 자연 채광 구조물(11)은

상기 블레이드 날(13)의 승강을 조절하는 승강 조절부(15)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물.
제 7항에 의한 자연 채광 구조물의 제조 방법에 있어서, 상기 요철(132)이 필름 상에 요철 형상으로 고분자를 경화시킨 후 상기 기재(131)의 표면에 부착하는 공정에 의해 형성되는 경우, 필름 상에 상기 요철(132)을 제조하기 위해

a1) 투명 필름(251)을 배치하는 단계;

a2) 상기 투명 필름(251) 상에 자외선 경화성 수지(252)를 도포하는 단계;

a3) 상기 자외선 경화성 수지(252)가 도포된 면을 요철이 형성된 패턴 롤(253)에 통과시키는 단계;

a4) 자외선 램프(254)로 자외선을 조사하는 단계;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물의 제조 방법.
제 7항에 의한 자연 채광 구조물의 제조 방법에 있어서, 상기 요철(132)이 상기 기재(131) 상에 요철 형상으로 고분자를 경화시키는 공정에 의해 형성되는 경우, 상기 기재(131) 상에 상기 요철(132)을 제조하기 위해

b1) 상기 기재(131)를 배치하는 단계;

b2) 상기 기재(131) 상에 자외선 경화성 수지(252)를 도포하는 단계;

b3) 상기 자외선 경화성 수지(252)가 도포된 면을 요철이 형성된 패턴 롤(253)에 통과시키는 단계;

b4) 자외선 램프(254)로 자외선을 조사하는 단계;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물의 제조 방법.
제 8항에 의한 자연 채광 구조물의 제조 방법에 있어서, 상기 반사층(133)이 증착 공정에 의해 형성되는 경우, 상기 반사층(133)을 제조하기 위해

c1) 표면에 요철이 형성된 판재(271)를 진공 금속 증착 챔버(272)에 넣는 단계;

c2) 타겟 금속(273)을 증발시켜 상기 판재(271)의 요철 표면에 금속 박막을 증착하는 단계;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연 채광 구조물의 제조 방법.