KR20130021773A - 하이브리드 윈도우 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신축 또는 리모델링 건축물의 외부 창호에 적용이 용이한 이중창호에 관한 것으로 건축물의 에너지비용을 절감하고 쾌적환경 조성과 유지보수가 용이한 새로운 개념의 창호구조를 제시한다.
본 발명의 목적은 건축물의 외벽 개구부에 외측창호와 내측창호를 설치하여 이중창호 구조를 갖추고, 커튼박스 결합형 라인디퓨저와 급배기구 그리고 환기장치를 천정에 설치하여 설비형 중공층 환기장치를 갖추고, 중공층에는 일사조절 차양장치를 설치하며, 기존창호와 외벽체 그리고 내측창호 상호간에는 냉교차단 구조를 형성하여 고효율 친환경 창호를 조성하고자 한다.
세부적으로 이중창호의 개폐와 중공층 차양장치 조절 그리고 설비형 환기장치를 간편하게 조작하여, 일사환경과 계절 변화에 최적으로 운용함으로써 다음과 같은 효과를 얻고자 함이다, 우선 일사조절 최적화, 환기효과 극대화, 소음과 미세먼지 유입 최소화, 사용 편리성과 유지보수 용이성, 결로 방지 및 2차 피해 최소화, 냉교방지와 단열성 향상, 개폐창호 최소화를 통한 원가절감 등을 실현하고자 한다. 궁극적으로 신축 및 기존 건축물의 외피 고성능화에 적합한 에너지절감이 우수하고 친환경적인 이중창호의 구조를 제공함에 있다.

Description

하이브리드 윈도우 시스템{Hybrid Window System}

본 발명은 신축 또는 리모델링 건축물의 외부 창호에 적용이 용이한 이중창호에 관한 것으로 건축물의 에너지비용을 절감하고 쾌적환경 조성과 유지보수가 용이한 새로운 개념의 창호구조를 제시한다.

종래의 이중창호구조는 건물 외피에 20cm~150cm의 일정 간격을 두고 다른 두개의 창호를 설치한 개념으로 외측창호는 바람과 비 를 막아주는 역활을 하고 실내와 접한 창호는 창문 개폐를 통하여 연돌현상 등의 압력차를 이용하여 중공층의 공기를 실내로 유입하는 기능을 수행한다.

일반적인 외측창호는 하단에 창호개폐형 공기유입구를 두고 상단에 그릴형태의 공기배출구를 두게 된다. 그런데 자연대류에 의한 중공층 환기방식은 압력차가 적고 일정하지 않아 상하단에 창문폭의 전부를 차지하는 공기 흡배기구를 만들게 되는 것이다.

내측창호의 경우에도 상단과 하단에 공기 유동구를 창문의 전폭에 두어야 하며 최근 들어 소음의 유입등을 개선하고자 개폐형 창호보다는 창문부착형 환기구 장치를 두는 경우가 많다.

내측창호와 외측창호의 사이의 중공층에는 블라인드 또는 스크린등의 차양장치를 설치하여 일사량의 실내 유입을 조절하고 차단된 일사열에 의하여 가열된 중공층의 공기가 자연대류에 의하여 겨울에는 실내유입되고 여름에는 실외로 배출될 수 있도록 내측과 외측창호의 개폐를 조합하여 조절하게 된다.

상술한 이중창호 구조는 태양열을 활용한 자연형 에너지 절약기술로 자연광과 냉난방 에너지의 절약효과가 탁월하나 비용의 증가로 널리 보급되지는 못하고 있는 실정이다.

최근 정부 녹색성장정책에 따라 에너지 절약건축물에 대한 관심이 증가되고 있으며, 이에 따라 건축물의 대부분을 차지하는 기존건축물의 에너지절약 방법에 대한 중요성이 강조되고 있는 현실이다.

그런데 건축물의 에너지 절약을 효과적으로 구현하기 위하여는 외부창호 또는 외피(창호+벽체)의 고성능화가 최우선적으로 필요하다.

일반적으로 기존건물의 외부창호의 고성능화를 위하여는 기존 창호를 제거하고 성능이 우수한 창호로 교체하는 방법을 널리 사용하고 있다.

최근에는 공사범위를 최소화하고 비용을 절감할 목적으로 일부 공공청사 건물에서 기존창호를 제거하지 않고 그 내측에 별도의 창호를 추가로 설치하여 '내측 덧창방식의 재래식이중창 구조'를 조성하는 작업이 진행되고 있다. 경우에 따라 내측창호와 외측창호의 중공층에 블라인드와 썬스크린 같은 차양장치를 설치하여 일사량을 조절하는 기능을 추가하기도 한다.

그러나 상술한 '내측 덧창방식의 재래식이중창 구조'와 '전통적인 자연대류형 이중창 구조'는 아래와 같은 문제점을 가진다.

먼저 중공층 공기의 실내 유입 또는 실외 배출을 공기의 밀도차에 의해 발생하는 기류를 활용하는 자연형 대류방식으로써, 유입구와 배출구의 높이차가 적어서 중공층 환기효과가 미비하다.

특히 기존건물 외측 창호의 대부분은 건립 당시 싱글창호로 계획되어 공기 배출구와 흡입구가 분리되지 않은 경우가 대분이어서 중공층 자연환기 효과는 거의 발생하지 않는다. 따라서 차양장치와 중공층 환기효과에 의한 일사열 조절이 극미하여 에너지 절약효과는 기대하기 어렵다.

실내환기를 위하여는 내측창과 외측창을 동시에 열어 외기를 도입하여야 하는데 이때 환기된 공기의 잠열부하에 의한 에너지 손실을 감수하여야 한다. 또한 실내환기시 내측창과 외측창이 동시에 열려서 공기와 함께 들어오는 미세먼지와 도심소음 차단이 불가하다

실내공기와 중공층 공기의 환기를 위하여는 외부창호와 내부창호의 개폐를 외부환경변화에 따라 정해진 규칙에 따라 조합하여 사용자가 빈번하게 개폐를 하여야 한다.

경우에 따라서는 환경변화에 부합되는 개폐를 하지 않거나 조합을 정해진 규칙에 따라 운용하지 않을 경우 에너지절약 효과가 현저하게 저하되는 현상이 발생한다.

상술한 잦은 내측창호의 개폐는 실내측의 고온 다습한 공기가 중공층으로 유입되어 냉각됨으로써 결로가 발생하고 결로수는 하부로 흘러 내부 마감재에 곰팡이와 부패를 유발하게 한다.

또한 내측과 외측창틀 그리고 외벽체와의 열교차단 디테일이 없어 냉교현상이 발생하여 창틀의 단열에 취약하다.

내부창호와 외부창호에 자연대류용 개구부 확보를 위한 개폐가능 창호를 다량으로 구비하여야 하므로 개폐 가능 창호의 하드웨어와 수량으로 창호의 가격이 상승한다.

'전통적인 자연대류형 이중창 구조'는 리모델링의 경우 외측창을 철거하고 다시 설치하여야 하므로 공기와 비용이 많이 들고 외측창을 그대로 활용할 경우에는 외측창의 환기구가 자연대류 환기와 부합되지 않아 기능을 발휘하지 못한다.

본 발명의 목적은 건축물의 외벽 개구부에 외측창호와 내측창호를 설치하여 이중창호 구조를 갖추고, 커튼박스 결합형 라인디퓨저와 급배기구 그리고 환기장치를 천정에 설치하여 설비형 중공층 환기장치를 갖추고, 중공층에는 일사조절 차양장치를 설치하며, 기존창호와 외벽체 그리고 내측창호 상호간에는 냉교차단 구조를 형성하여 고효율 친환경 창호를 조성함으로써, 상술한 문제점들을 해결하고자 한다.

세부적으로 이중창호의 개폐와 중공층 차양장치 조절 그리고 설비형 환기장치를 간편하게 조작하여, 일사환경과 계절 변화에 최적으로 운용함으로써 다음과 같은 효과를 얻고자 함이다, 우선 일사조절 최적화, 환기효과 극대화, 소음과 미세먼지 유입 최소화, 사용 편리성과 유지보수 용이성, 결로 방지 및 2차 피해 최소화, 냉교방지와 단열성 향상, 개폐창호 최소화를 통한 원가절감 등을 실현하고자 한다. 궁극적으로 신축 및 기존 건축물의 외피 고성능화에 적합한 에너지절감이 우수하고 친환경적인 이중창호의 구조를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 위하여 창작된 본 발명의 해결수단은 다음과 같다.

먼저 건축물의 외측 개구부에 설치되는 이중창 구조에서 외측창호(10)는 리모델링의 경우 기존건축물에 설치된 외측창틀(12)을 우선 활용한다. 기존창호는 건축물의 특성에 따라 개폐창의 위치와 크기 그리고 개폐방법이 적용되어 다양한 형태를 나타내고 있으나 이를 변형하지 않고 이중창의 외측창호(10)로 활용을 하게 된다. 일시시예에 의한 외측창호의 하이브리드윈도우시스템의 정면도는 도6과 같다. 경우에 따라서 도14의 자연환기방식 외측창호 구조를 활용하며 중공층(40) 환기를 위한 그릴형 공기 배출구(170)를 선택적으로 상단에 설치한다. 그릴형공기배출구(170)는 악천후에도 개방이 가능하도록 루버 창으로 구성하여 비바람과 소음을 차단하고 곤충차단을 위한 방충망을 설치하여야 한다.

내측창호(20)는 기존 건물의 외측창호(10)의 분할방식과 맞추어 창틀을 구획하여 분할하고 계폐는 개폐면적 최대화가 가능한 슬라이딩방식과 틸트&턴방식을 적용한다. 그리고 하단에 환기구(22)를 두어 계절과 외부환경변화에 따라 중공층(40)에 내부공기 유입을 조절하게 한다. 일실시예에 의한 내측창호(20)의 정면도는 도7과 같다.

중공층에 설치하는 차양장치(30)의 한면에는 반사율이 높은 흰색마감재(162)를 칠하고 표면질감도 매끈하게 마감한다. 반대편에는 일사흡수율이 좋은 검정색 마감재(164)를 칠하고 표면도 일사열 흡수가 용이하게 거친질감으로 제작 설치한다.

중공층(40) 상단에는 커튼박스(60)와 라인디퓨저(70)가 설치되고 냉교방지를 위하여 창틀과 커튼박스 그리고 라인디퓨저의 각 접점에는 패드형 냉교차단재(140)를 설치한다.

라인디퓨저(70)는 2가지 형태를 가지고 있다, 먼저 커튼박스(60)의 폭이 상대적으로 작은 차양장치의 경우에는 커튼박스(60)와 라인디퓨저(70)를 도8과 같이 병렬식으로 부착한다. 커튼박스의 폭이 큰 차양장치(30)의 경우에는 커튼박스와 라인디퓨저를 도9와 같이 적층식으로 일체화하여 중공층의 폭을 줄이고 커튼박스와 라인디퓨저가 공기유동이 가능하도록 커튼박스 상단을 타공하여 공기유동구(122)을 확보한다.

중공층(40)의 하부에는 내수성 마감재의 창대석(50)을 설치하고 하부에 결로수 배출구를 두고 그 하단에 플로팅 밸브(150)를 설치하여 결로수 발생시는 도12-2와 같이 부력에 의하여 밸브(154)가 개방되어 결로수가 배출되고, 결로수가 없으면 도12-1과 같이 중력에 의하여 밸브(154)가 폐쇄되어 차거운 외부공기와 우수의 유입을 방지한다.

외측창틀(12)과 구조체의 틈 그리과 커튼박스(60)와 구조체의 틈새에는 충전형 냉교차단재(100)를 충전 한다,

천정에는 밸브의 조작과 송풍기 회전방향을 전환하여 3방향으로 공기의 흡배출을 조절하는 하이브리드환기장치(90)를 설치한다. 환기장치는 건물의 특성과 사용자의 요구에 따라 각 창호별로 또는 층별로 설치한다. 하이브리드환기장치(90)는 중공층(40) 상단에 설치한 라인디퓨저(70), 공조기용 기존 천정디퓨저(110) 그리고 외부공기의 흡배기가 가능한 외측급배기구(80)에 각각의 덕트를 활용하여 연결한다.

상술한 내용을 요약하면 기존건축물의 외피에 내측창호(20)를 추가로 시공하여 이중창을 갖추고, 하이브리드환기장치(90)를 구성하고, 창틀, 창대석, 커튼박스, 배수구등에 냉교방지한 슈퍼단열을 하며, 중공층에 차양장치(30)를 배치하는 구조를 가지고 있다. 이는 기존건축물의 이중창 보강작업에 적용이 용이하고 신축건축물의 이중창호에도 적용이 가능함은 물론이다. 나아가 아파트 발코니를 중공층(40)으로 하고, 외부샷시를 외측창호(10)로 삼고, 발코니분합문을 내측창호(20)로 하고, 환기장치를 하이브리드 환기장치로(90) 활용하여 기존 아파트를 하이브리드윈도우시스템으로 적용할 수 있다.

본 발명의 구성에 따른 발명의 효과는 다음과 같다.

일사열차단 및 활용효과 : 중공층(40) 환기효과와 차양장치(30)로 냉방기에는 태양의 복사에너지가 실내로 유입되는 것을 차단하고 난방기에는 태양의 복사에너지를 활용하여 실내를 자연난방할 수 있다.

과도한 일사유입 차단 : 내측창호(20)에 차폐계수가 높은 유리를 사용하여 창문측 인근에 과도하게 유입되는 일사량과 자외선을 차단하여 탈변색과 피부암을 예방한다.

환기 열손실 최소화 : 재래식 창문 개폐 환기방식시 발생하는 에너지손실을 하이브리드 환기장치(90)에서 잠열을 회수하여 에너지 비용을 절감한다.

소음 및 미세먼지 차단 : 창문 개폐 환기시 외부공기와 함께 유입되는 도심의 소음과 미세먼지의 유입을 하이브리드 환기장치(90)에서 일차적으로 차단하여 준다.

환기효과 극대화: 자연형 대류에 의한 환기를 하는 전통적인 이중외피는 유입구와 배출구의 높이가 6m 미만이거나 공기온도차가 적을 경우에는 환기효과가 부족하고, 기설치된 외측창호(10)를 그대로 사용하는 리모델링의 경우에는 유입구와 배출구를 분리하는 추가공사를 할 수 없어 자연적 기류에 의한 환기효과는 거의 발생하지 않는다. 그러나 하이브리드 환기장치(90)에 의한 중공층(40) 환기는 기계적인 환기장치로 계절과 기존 외부창호의 제약과 무관하게 효율적인 환기를 실현한다.

실내온도 균등화 실현: 내측창호(20)에 환기구(22)를 설치하여 겨울낮 중공층의 공기를 내측창호(20)를 개폐하지 않고 실내로 유입할 수 있으며, 창문에서 멀리떨어진 실내에 하이브리드 환기장치(90)가 기존덕트와 천정형디퓨저(110)를 활용하여 더운공기를 공급함으로서 실내 열적평형을 고르게 분포시킬 수 있다.

창호 개폐의 복잡성 해소: 전통적인 이중외피의 경우 내측창호(20)와 외측창호(10)를 외부환경의 변화에 따라 정해진 조합으로 빈번한 조작을 하여 환기효과를 실현한다. 그러나 당 발명은 하이브리드 환기장치(90)를 활용하여 이러한 조작을 단순화 하여 편리성을 제고하였다.

장기적 비용 절감이 우수: 전통적인 이중외피에 비하여 환기장치의 추가가 있으나, 도14와 도15의 자연환기방식 내외측창호 정면도에 비하여 도6과 도7의 하이브리드윈도우시스템 내외측창호의 디자인이 단순화되고 계폐부위가 최소화 되어 창틀비용이 절감되고, 에너지절약 기능이 우수하여 장기적 비용은 절감된다.

결로수 배출구(156) 공기유입 차단: 기존의 결로수 구멍으로 유입되던 소량의 외부공기 유입도 플로팅밸브(150)를 채용함으로써 근본적으로 차단이 가능하다.

차양장치의 효율 최대화 : 여름철에는 차양장치의 흰색마감재(162)를 이용하여 일사열을 반사하고 겨울철에는 반대편의 검정색마감재(164)를 이용하여 일사열을 최대한 흡수한다. 그리고 겨울과 여름밤에는 차양장치(30)를 내려 중공층(40)을 2등분하여 3중창의 구조를 함으로써 단열성과 차음효과를 극대화 한다.

냉교 차단으로 단열성 향상: 외측창틀(12)과 구조체 그리고 커튼박스(60)와 구조체 등의 냉교를 차단하는 충전형 냉교차단재(100)과 패드형냉교차단재(140)를 적용하여 단열성을 극대화 한다.

경제성 효과 우수: 기존의 외측창호(10)와 천정형디퓨저(110)를 재활용하여 이중외피구조를 형성함으로써 초기비용을 절감할 수 있고 하이브리드 환기장치(90)를 도입함으로써 외부창호(10)의 개폐창호 추가확보가 생략되고 내측창호가 단순화 되어 초기비용이 절감된다.

도 1은 Hybrid Window System의 개념도이다 .
도 2은 Hybrid Window System의 여름낮 태양열 차단 운영도이다.
도 3은 Hybrid Window System의 겨울낮 태양열 예열 운영도이다.
도 4은 Hybrid Window System의 여름밤,겨울밤 단열성능 극대화 운영도이다.
도 5은 Hybrid Window System의 봄,가을 외기도입 냉방 운영도이다.
도 6은 Hybrid Window System의 일실시예의 외측창을 도시한 정면도 이다.
도 7은 Hybrid Window System의 일실시예의 내측창을 도시한 정면도 이다.
도 8은 Hybrid Window System의 병렬형 커튼박스와 라인디퓨저의 일실시예의 상세도 이다.
도 9은 Hybrid Window System의 적층형 커튼박스와 라인디퓨저의 일실시예의 상세도 이다.
도 10은 Hybrid Window System의 내측창호 환기구의 일실시예의 상세도 이다.
도 11은 Hybrid Window System의 창대석과 배수구의 일실시예의 상세도 이다.
도 12-1은 Hybrid Window System의 창대석 배수구의 냉기유입차단 작동도 이다.
도 12-2은 Hybrid Window System의 창대석 배수구의 결로수 배출 작동도 이다.
도 13-1은 Hybrid Window System에서 블라인드의 광선반 운영도 이다.
도 13-2은 Hybrid Window System에서 블라인드의 일사차단 운영도 이다.
도 13-3은 Hybrid Window System에서 블라인드의 일사흡수 운영도 이다.
도 14은 일반적인 자연환기방식 이중외피 일실시예의 외측창 정면도 이다.
도 15은 일반적인 자연환기방식 이중외피 일실시예의 내측창 정면도 이다
도 16은 Hybrid Window System에서 가틀 선행공법 일실시예의 단면도 이다.

이하에서 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

외측창호(10)는 1/3 하단에 개폐형 창호를 두며 창호의 수량은 창폭의 1/2이하가 되도록 설치하며, 개폐가능 창호면적은 최소 5%이상으로 제작한 한다. 개폐 방법은 슬라이딩방식, 프로젝트방식, 틸트엔턴방식, 케이스먼트방식 등을 자유롭게 활용하고 나머지 부위는 모두 고정형 창호로 제작한다. 사양에 따라 외측창틀(12)을 비단열바 또는 단열바로 하고, 재질은 외부환경에 내수성과 내구성이 양호한 금속 또는 합성수지등을 활용하고, 유리의 경우도 단판유리, 또는 복층유리를 적용한다. 신축건축물의 경우 외측창호의 일실시예의 정면도는 도14와 같고 리모델링의 경우 외측창호 일실시예의 정면도는 도6과 같다.

내측창호(20)의 창틀 최하단에는 개폐가 가능한 환기구(22)가 형성되고 환기구의 수량은 창폭의 1/2이하가 되도록 설치하며, 외부창호 내측면과 차양장치등의 유지관리와 작동이 용이 하도록 개폐가능 창호의 위치와 크기를 50% 범위의 내외에서 계획하도록 한다. 개폐 방법은 슬라이딩방식, 틸트엔턴방식, 케이스먼트방식 등을 활용하고 잔여부위는 고정형 창호로 제작한다. 슬라이딩 방법에 따른 내측창호(20) 일실시시예는 도 7과 같으며 창호 모듈을 최대한 단순화하고 개폐부위를 최적화하여 창틀의 원가상승을 예방한다. 설계사양에 따라 창틀을 비단열바 또는 단열바로 제각하고, 재질은 내구성이 좋고 인테리어와 걸맞는 목재, 알루미늄, 또는 합성수지등을 활용하고, 유리는 일사광선의 차단효과가 우수한 차폐유리를 단판유리, 또는 복층유리로 가공한 제품을 적용한다.

외측창호(10)와 내측창호(20)는 건물 외부벽체의 개구부에 설치되고 그 사이에 중공층(40)을 형성하게 된다.

중공층(40)의 상부는 커튼박스(60)와 라인디퓨저(70)가 순차적으로 설치되고 외측창틀(12)과 커튼박스(60)가 만나는 요철형 틈새에는 패드형냉교차단재(140)를 설치한다.

중공층의 하부에는 창대석(50)이 설치되는 데 내수성 창대석은 중공층(40)에서 발생할 수 있는 결로수(52)를 받을 수 있도록 접시형태의 단면을 가지며 저부에는 배수홀을 가공하고 배수홀에는 플로팅밸브(150)가 설치되어있다. 도 12-1은 배출구(156)을 통한 냉기유입 차단 작동도이고 도12-2는 결로수 받이(54)의 결로수(52)를 배출하는 작동도 이다.

중공층의 측면인 JAMB 부위에는 내수성과 차습성 기밀성을 가진 금속류 또는 복합수지 등의 자재로 마감을 하며 외측창틀(12)과의 요철 틈새에는 패드형냉교차단재(140)를 설치한다.

외측창호(10), 커튼박스(60), 차양장치(30), 라인디퓨저(70), 창대석(50), JAME부위 마감재는 골조와 20MM 이상의 이격거리를 두고 설치하여 충전형냉교차단재(100) 충전을 위한 틈을 확보하도록 한다. 시공의 정밀도와 공기단축을 위하여 사용하는 도16의 가틀(180)은 창호설치공사 보다 선행하여 골조에 앙카볼트(184)로 고정하는 데 냉교차단용 단열 시공을 위하여 30MM 이상의 이격거리를 두고 설치한다. 외측창호(10), 커튼박스(60), 차양장치(30), 라인디퓨저(70), 창대석(50), JAME부위 마감재 내측창호는 모두 가틀(180)에 고정볼트로 장착되고. 가틀(180)의 외부측에는 시트형 방수지(182) 또는 스프레이형 도막방수를 골조벽의 방수층(188)과 연결하여 차수성, 기밀성, 차습성을 확보한다.

가틀은 구조재의 기능이 최우선 되므로 강재를 권장하고 강성증가를 위해 굴곡 요철형 단면을 한 사각형인 액자형태로 제작된다. 가틀에는 골조와 구조적 고정이 가능한 앙카용 슬로트홈이 있고 내외부 창틀을 고정하기 위한 볼트구멍 그리고 커튼박스와 디퓨저 그리고 창대석등을 고정하는 연결구가 가공되어 있다. 가틀(180)과 외측창틀(12)이 접촉되는 요철형홈에는 패드형 냉교차단재(140)를 설치한다.

외측창틀(12) 또는 가틀(180)은 구조체에 앙카볼트(184)로 고정하며 구조체와 창틀간의 냉교차단을 위하여 앙카를 구성하는 화스너의 틈새에 패드형 냉교차단재를 설치한다.

하이브리드 환기장치(90)는 3개 이상의 흡배기구를 가지고 있고, 흡배기구에 달려 있는 밸브와 환기팬의 회전방향등을 조절하여 흡배기구중 2개를 선택하여 급기와 배기를 할 수 있는 특징을 가지고 있다. 고급사양의 경우 공기정화 필터와 잠열회수 그리고 조습기능을 가진다. 하이브리드 환기장치의 흡배기구 중 하나는 이중창 상단의 라인디퓨저(70)에 연결하고, 또하나는 천정형디퓨저에(110) 연결하고 나머지 급배기구는 외부로 통기가 가능한 외측급배기구(80)에 연결한다. 나머지 급배기구는 기존의 배출용 덕트에 연결이 가능한 예비용 이다.

커튼박스(60)와 라인디퓨저(70)의 설치형태는 병렬식과 적층식으로 구분되며 블라인드와 같은 폭이 좁은 차양 장치의 경우 도 8과 같은 병렬식을 그리고 커튼, 롤스크린 등과 같은 경우에는 도 9와 같은 적층식을 사용한다. 적층식의 경우 커튼박스의 상단에 라인디퓨저와 공기가 유동될 수 있도록 도9와 같은 공기유동구(122)를 가공한다.

내측창호(20)의 하단 프레임은 개폐가 가능한 환기구(22)의 기능을 가지고 있고 타원형의 슬로트 홀이 가공된 두장의 시트를 겹치게 하고 외측의 시트를 돌출된 홈에 따라 좌우로 이동하여 개폐를 조절하게 된다. 일실시에는 도 10과 같으며 경우에 따라서는 유리 설치홈에 장착하는 창문형 환기구 기성품을 장착하여 사용한다.

창대석(50)은 결로수를 받기가 용이한 접시형 단면의 결로수 받이(54)을 가지고 있고 창대석(50)의 중앙에 설치되는 플로팅밸브(150)는 결로수(52)가 발생하면 도 12-2와 같이 부력에 의하여 개방되어 결로수를 호스 또는 요철형 홈을 따라 외부로 배출하고, 결로수가 모두 빠지면 자중과 중력에 의하여 폐쇄되어 도12-1과 같이 외부의 찬바람등이 배출구(156)를 통하여 중공층에 유입되는 것을 방지한다.

하이브리드 블라인드의 경우 한면에는 매끈한 표면처리에 흰색마감재(162)의 칠을하여 일사의 반사를 좋게하고, 다른면에는 거친표면에 검정색 마감재(164)의 칠을 하여 일사열 흡수와 난반사가 용이하게 마감한다. 블레이드의 단면은 U자형으로 절곡하여 도 13-1과 같은 광선반으로 운영과 도13-2와 같은 일사열 차단운영, 도13-3과 같은 일사열 흡수운영 등에서 유리한 구조를 가지고 있다.

상술한 당발명의 계절별 운영원리를 설명하면 다음과 같다

도2의 여름낮 태양열 차단모드 운영: 먼저 외부창호(10)의 개구부를 열어 공기를 흡입할 수 있도록 하며, .내측창호(20)는 모두 기밀하게 닫아두고 하부의 환기구(22)도 폐쇄하여 중공층(40)의 데워진 공기가 실내로 유입되지 않도록 유의한다. 차양장치(30)는 내려서 실내로의 일사의 유입을 최대한 차단하도록 도13-2와 같이 흰색마감재(162)를 칠한 면이 외측을 향하도록 한다. 하이브리드 환기장치(90)의 라인디퓨저측 밸브(94)를 열어 중공층의 데워진 공기를 흡입하고, 외부 급배기구 측의 밸브92)를 열어 더운공기를 실외로 배출한다, 중공층의 상부인 라인디퓨저의 입구에 설치한 온도센서와 연계하여 실내냉방온도 보다 중공층(40)의 온도가 상승시에 자동으로 환기장치(90)의 팬이 가동된다.

이러한 작동 모드는 일사열의 실내유입을 중공층에서 최대한 차단하고 블라인드의 광선반 효과로 여름철 태양의 고도가 높아 짧아진 일사조명을 실내 깊숙하게 유입하는 효과가 있다.

도 3의 겨울낮 태양열 예열 운영: 외부창호(10)의 개구부는 모두 닫아 외부의 차가운 공기가 중공층(40)에 유입되지 않도록 하며, .내측창호(20)는 기밀하게 닫아두고 다만 하부의 환기구(22)만 열어 실내의 냉각된 공기가 중공층(40) 유입되도록 한다. 차양장치(30)는 내려서 실내로의 일사의 유입을 일정량만 통과하도록 블라인드의 각도를 조절하고, 도 13-3과 같이 검은색 마감재(164)를 칠한 면이 외측을 향하도록 하여 일사량을 최대한 흡수한다. 하이브리드 환기장치의 라인디퓨저측 밸브(94)를 열어 일사에 의하여 데워진 중공층의 공기를 흡입하여, 실내천정 디퓨저 측의 밸브(96)를 열어 더운공기를 실내의 내주부에 공급한다, 중공층의 상부인 라인디퓨저의 입구에 설치한 온도센서와 연계하여 실내난방 온도보다 중공층의 온도가 상승시에 자동으로 환기장치의 팬이 가동된다. 이는 태양열에 의한 실내난방의 보조열로 사용되는 효과 뿐만 아니라 외주부와 내주부의 열적 불균형을 완화하는 기능을 수행한다.

도4의 여름밤, 겨울밤 단열성능 극대화 운영: 외부창호(10)의 개구부는 모두 닫아 외부의 공기가 중공층(40)에 유입되지 않도록 하며, 내측창호(20)는 환기구까지 모두 닫아 실내의 냉난방된 공기가 중공층(40)에 유입되지 않도록 한다. 차양장치(30)는 모두 내리고 블라인드를 수직으로 세워 닫아 중공층이 수직으로 2개가 되도록 분리하여 3중 구조를 만들어 중공층에서 대류에 의한 열전달을 최소화 한다. 여름철에는 도13-2와 같이 블라인드의 흰색마감재(162)을 외측으로하고 겨울철에는 도 13-3과 같이 흰색마감재(162)가 내측으로 향하게 하여 복사열의 손실을 최소화 한다. 하이브리드 환기장치의 외부 급배기구측 밸브(92)를 열고 외부의 신선한 공기를 흡입하여, 실내천정 디퓨저 측의 밸브(96)를 열어 실내로 공급한다, 실내측 중앙에 설치한 CO2 센서등과 연계하여 실내공기질이 악화될 때 자동으로 환기장치(90)의 팬이 가동된다. 이는 창문을 통한 실내난방 에너지의 열손실을 최소화 하고, 환기시 발생하는 소음과 미세먼지의 유입을 차단 한다. 환기장치의 고급사양은 공기정화 필터 기능 뿐만 아니라 환기되는 공기의 잠열을 회수하여 환기량에 의한 실내 냉난방 에너지 손실을 최소화 한다.

도 5의 봄, 가을 외기도입 냉방 모드: 외부창호(10)의 개구부를 모두 열고, 내측창호(20)는 환기구(22)까지 모두 열어 외부의 공기를 실내로 최대한 받아 들이도록 한다. 차양장치(30)는 적정 조도를 유지가능한 범위 내에서 최대한 올리며 블라인드 날개를 수평으로 하여 내부로 공기흐름의 방해를 최소화 한다. 블라인드의 흰색 마감재(162)은 위로 하여 도 13-1과 같이 광선반 효과로 천연조명이 실내 깊숙히 도달하도록 한다. 하이브리드 환기장치의 천정 디퓨저측 밸브(94)를 열고 실내의 공기를 흡입하여, 외부 급배기구 측의 밸브(92)를 열어 실외로 배출한다, 이때 환기장치의 팬은 역회전 또는 예비 배출구의 밸브를 조절하여 급배기를 전환한다. 이는 내외측 창문의 최대개폐를 통하여 외기도입 냉방으로 봄가을에 유용하며 하이브리드 환기장치는 바람이 없는 날에도 효과적으로 작동하여 외기도입 냉방을 효과적으로 지원한다.

10: 외측창호 12: 외측창틀 14: 유리
20: 내측창호 22: 환기구 23: 통풍구
24: 내측창틀 26:개폐손잡이
30: 차양장치 32: 스크린 34:블라인드
40: 중공층
50: 창대석 52: 결로수 54: 결로수받이
60: 커튼박스 70: 라인디퓨저 80: 외측급배기구
90: 하이브리드 환기장치 92: 밸브a 94: 밸브b
96: 밸브c
100: 층전형냉교차단재
110: 천정형디퓨저 112: 천정마감재 122: 공기유동구
130: 그릴형 공기배출구 140: 패드형 냉교차단재
150: 플로팅밸브 152: 결로수유입구 154: 밸브
156: 배출구 158: 밸브몸체
160: 하이브리드 블라인드 162: 흰색마감재 164: 검정색마감재
166: 태양광선 170: 그릴형 공기배출구
180: 가틀 182: 방수지 184: 앙카볼트
186: 고정볼트 188: 방수층

Claims (5)

1. 건축물의 외부벽체 개구부에 설치되는 이중창호 구조에 관한 것으로,
   외측창호(10) 전체면적의 5%~55%가 중공층(40)으로 외부공기의 유출입 조절이 가능하면서 방충망이 설치되어 개폐가능한 창호로 구성된 외측창호(10);
   창호 하단에 개폐가능한 환기구(22)를 두어 중공층(40)에 실내공기 유출입이 가능하면서 외측창호(10)와 중공층에 위치한 차양장치(30)의 유지관리가 용이하도록 내측창호 전체면적의 30%~60%를 개폐가능한 창호로 구성된 내측창호(20);
   중공층(40) 상단에는 차양장치(30) 고정을 위한 커튼박스(60);
   중공층(40)의 공기를 흡배기 하여 하이브리드 환기장치(90)에 공급하기 위한 라인디퓨저(70);
   중공층(40) 상단의 라인디퓨저(70)와 천정형형디퓨저(110) 그리고 외부공기의 흡배기가 가능한 외측급배기구(80)에 각각의 덕트로 연결되는 하이브리드 환기장치(90);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 Active 환기방식의 이중창호구조.
   
2. 제1항에서,
   상기 하이브리드환기장치(90)은 3개이상의 공기흡배기구를 가지며 밸브운영과 작동조절로 중공층(40) 상단에 설치한 라인디퓨저(70)와 천정형디퓨저(110) 그리고 외측급배기구(80) 중 2개를 택하여 공기의 흡배기를 변환하는 것을 특징으로 하는 Active 환기방식의 이중창호구조.
   
3. 제1항에서,
   상기 커튼박스(60)는 중공층(40) 상단에 설치한 라인디퓨저(70)과 적층식으로 결합되고 커튼박스(60)와 라인디퓨저(70)가 공기유동이 가능하도록 공기유동구(122)를 구비한 것을 특징으로 하는 Active 환기방식의 이중창호구조.
   
4. 제1항에서,
   상기 외부창호(40)와 커튼박스(60)의 요철형 틈새에 패드형 냉교차단재(140)를 구비한 것을 특징으로 하는 Active 환기방식의 이중창호구조.
   
5. 제1항에서,
   상기 중공층(40)의 하부에는 내수성 마감재의 창대석(50)을 설치하고 하부에 결로수 배출구를 두고 플로팅 밸브(150)를 설치하여, 부력에 의하여 밸브(154)가 개방되어 결로수가 배출되고, 결로수가 없으면 중력에 의하여 밸브(154)가 폐쇄되어 외부공기와 우수의 유입을 방지하는 것을 특징으로 하는 Active 환기방식의 이중창호구조.
   
   

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