KR20150054437A

KR20150054437A - 경량 단열창

Info

Publication number: KR20150054437A
Application number: KR1020130136873A
Authority: KR
Inventors: 권영두; 전성화
Original assignee: 사단법인경북대공학설계기술원
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2015-05-20
Also published as: KR101552020B1

Abstract

본 발명은 기존의 유리벽에 적용하여 단열 성능을 향상시키기 위한 경량 단열창에 관한 것이다. 상기 경량 단열창은 기존의 유리벽의 프레임에 정합되면서 상기 유리벽의 유리에 밀착하도록 부착 가능하고 사각 링의 형상을 갖는 외부 프레임; 상기 외부 프레임에 탈착식으로 끼워지고 사각 링의 형상을 갖는 내부 프레임; 상기 내부 프레임의 내측 공간을 다수의 구역으로 구획하는 내부 격자; 상기 내부 프레임의 전면, 후면, 중간 중 하나 이상의 위치에 부착되는 필름; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 따르면, 자체 무게가 가볍고 제작, 설치 및 유지보수가 간단하여 경제성과 편리성을 가지면서 단열 성능의 향상과 함께 채광이 가능한 경량 단열창을 제공할 수 있다.

Description

경량 단열창 {Light insulating window}

본 발명은 기존의 유리벽에 적용하여 단열 성능을 향상시키기 위한 경량 단열창에 관한 것이다.

일상생활과 산업 전반에 필요한 에너지에 대한 수요는 점진적으로 증가되고 있다. 그러나, 에너지 자원의 고갈로 인해 에너지 생산 비용은 점점 증가되고 있지만 대체 에너지 개발은 지연되어, 에너지를 절약하는 것이 어느 때보다 절실히 요구되고 있다.

그러므로 새로운 에너지 자원의 개발보다 실질적으로 에너지의 효율적 이용과 절약하는 방법을 모색하여 현장에 적용하는 것이 향후 에너지 문제를 풀어 갈 수 있는 대안 중 하나이다. 주거용이나 공공 또는 개인 사무용 건축물에서 에너지의 효율적 이용 또는 에너지의 절약 대책을 수립하여 실천한다면 충분한 효과를 볼 수 있다.

최근에는 건물의 무게를 줄이고 외관을 미려하게 하기 위해 건물의 외부 전체를 유리벽으로 시공하는 건축 방식이 많이 적용되고 있다. 도 1은 종래에 건물에 설치되는 유리벽을 건물 내부에서 본 모습을 도시하고 있다.

일반적으로 유리벽은 프레임(10)과, 이러한 프레임(10) 사이에 장착되는 유리(20)로 이루어진다. 유리벽은 일반적인 창과 달리 개폐할 수 없도록 구성된다.

이러한 유리벽은 기존에 콘크리트나 벽돌로 만들어진 벽과 유리창에 비해 열손실이 너무 많아 이중유리에 단열필름을 붙여서 단열효과를 높인 유리를 사용한다고 하더라도 냉난방 비용이 엄청나게 많이 드는 것이 현실이다.

투명한 외부 보호막인 유리벽은 건물 밖 경치를 감상할 수 있는 조망 역할과 함께 눈, 비, 바람, 먼지, 소음, 추위, 더위 등으로부터 재실자를 보호하는 역할을 하며, 또한 태양으로부터 빛과 에너지를 건물 내로 공급해주는 역할을 한다.

냉난방 효율이 낮다고 유리벽을 무조건 배척하기보다는 이러한 유리벽이 갖는 장점 또한 많으므로, 유리벽의 장점을 최대한 훼손하지 않으면서 유리벽에 효과적으로 적용하여 건물의 단열 성능을 향상시킬 수 있는 방안이 요구된다.

대한민국 특허 출원 제10-2011-0049495호

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 기존의 유리벽에 간단히 부착하여 건물의 단열 성능을 향상시킬 수 있는 경량 단열창을 제공하고자 함에 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 경량 단열창은 기존의 유리벽의 프레임에 정합되면서 상기 유리벽의 유리에 밀착하도록 부착 가능하고 사각 링의 형상을 갖는 외부 프레임; 상기 외부 프레임에 탈착식으로 끼워지고 사각 링의 형상을 갖는 내부 프레임; 상기 내부 프레임의 내측 공간을 다수의 구역으로 구획하는 내부 격자; 상기 내부 프레임의 전면, 후면, 중간 중 하나 이상의 위치에 부착되는 필름; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필름은 단열 필름 또는 자외선 차단 필름인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부 격자는 두께 방향으로 상기 외부 프레임의 단부까지 연장되어, 상기 경량 단열창 내의 공기 유동을 격자별로 구속하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부 격자는 기본적으로 수평이나 필요시 차광이 가능하도록 두께 방향 단면에서 볼 때 경사지게 연장되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부 격자에 의해 형성되는 다수의 구역에 충전되는 단열재; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부 프레임의 일측에 형성되고 상기 경량 단열창을 통한 공기흐름이 가능하도록 양측에 개구가 형성된 제습낭 포켓; 상기 제습낭 포켓에 매립되어 제습 기능을 갖는 제습낭; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외부 프레임의 측면에 부착되는 탄성부재; 를 더 포함하고, 상기 외부 프레임과 상기 유리벽의 프레임 사이에 위치하는 상기 탄성부재의 복원력에 의해 상기 외부 프레임은 상기 유리벽의 프레임에 부착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 외부 프레임, 내부 프레임, 내부 격자, 필름을 포함하도록 구성되어 무게가 가볍고 제작, 설치 및 유지보수가 간단하여 경제성과 편리성을 가지면서 단열 성능의 향상과 함께 채광이 가능한 경량 단열창을 제공할 수 있다.

도 1은 종래에 건물에 설치되는 유리벽을 건물 내부에서 본 모습을 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 경량 단열창의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2에서 AA' 라인을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 도 2에서 AA' 라인을 따라 취한 단면도의 다른 실시예를 도시하는 도면이다.
도 5는 도 2에서 BB' 라인을 따라 취한 단면도이다.
도 6은 도 2에서 DD' 라인을 따라 취한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 경량 단열창의 구성을 도시하는 도면이다.
도 8은 도 7에서 CC' 라인을 따라 취한 단면도이다.
도 9는 도 8에서 차광 기능을 갖는 내부 격자의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 9에서 내부 프레임을 반대로 장착하여 채광이 가능하게 하는 내부 격자의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 경량 단열창의 구성을 도시하는 도면이다. 도 3은 도 2에서 AA' 라인을 따라 취한 단면도이다. 도 4는 도 2에서 AA' 라인을 따라 취한 단면도의 다른 실시예를 도시하는 도면이다. 도 5는 도 2에서 BB' 라인을 따라 취한 단면도이다. 도 6은 도 2에서 DD' 라인을 따라 취한 단면도이다.

본 발명의 경량 단열창은 도 1에 도시된 것과 같은 기존의 유리벽의 프레임(10)에 정합하면서 유리(20) 위에 밀착하도록 부착하여 제작, 설치가 간단하면서 단열 성능 향상, 개인의 취향에 맞는 미적 분위기 연출 등의 목적을 달성하기 위한 것이다.

상기 경량 단열창은 외부 프레임(110), 내부 프레임(120), 내부 격자(130), 전면 필름(141), 후면 필름(142), 단열재(145) 등을 포함한다.

외부 프레임(110)은 기존의 유리벽의 프레임(10)에 정합되면서 유리벽의 유리(20)에 밀착하도록 부착된다. 외부 프레임(110)은 유리벽의 프레임(10)에 정합되도록 하기 위해 대체로 사각 링의 형상을 갖지만, 프레임(10)의 형상이 사각형이 아닌 경우 그에 맞는 형상을 갖는다. 외부 프레임(110)은 플라스틱이나 목재, 경금속 등의 경량 재료를 사용한다.

유리벽의 프레임(10)에 외부 프레임(110)을 부착하는 방법은 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 일례로, 외부 프레임(110)은 양면 테이프에 의해 프레임(10) 또는 유리(20)에 부착될 수 있다.

본 실시예에서는, 외부 프레임(110)의 측면에 탄성부재(115)가 부착된다. 탄성부재(115)는 외부 프레임(110) 측면의 전부 또는 일부에 부착될 수 있다. 외부 프레임(110)의 측면에 탄성부재(115)가 부착된 상태에서, 탄성부재(115)와 함께 외부 프레임(110)을 프레임(10)에 밀어넣는다. 그에 따라, 외부 프레임(110)과 프레임(10) 사이에 위치하는 탄성부재(115)의 복원력에 의해 외부 프레임은 프레임(10)에 견고하게 고정될 수 있다.

외부 프레임(110)의 측면에 탄성부재(115)를 부착하기 위해, 외부 프레임(110)의 측면에는 홈(111)이 형성되고, 이러한 홈(111)에 탄성부재(115)를 삽입하여 고정할 수 있다. 외부 프레임(110)의 홈(111)에 탄성부재(115)를 삽입하여 고정하는 방법은 여러 가지 형태로 가능하다. 예를 들어, 탄성부재(115)는 양면 테이프에 의해 외부 프레임(110)의 홈에 고정될 수 있다.

탄성부재(115)는 예를 들어, 튜브 형태가 될 수 있다. 탄성부재(115)가 외부 프레임(110)의 홈에 삽입된 상태에서 유리벽의 프레임(10)에 끼워질 때, 탄성부재(115)가 탄성 변형되면서 복원력이 작용하여 외부 프레임은 프레임(10)에 견고하게 부착될 수 있다.

내부 프레임(120)은 외부 프레임(110)에 탈착식으로 끼워진다. 내부 프레임(120)은 사각 링의 형상을 갖고, 플라스틱이나 경금속 등의 경량 재료를 사용한다. 외부 프레임(110)은 유리벽의 프레임(10)에 고정식으로 부착되지만, 내부 프레임(120)은 외부 프레임(110)에 탈착식으로 부착되어, 필요할 경우 다른 형태의 내부 프레임(120)으로 용이하게 교체가 가능하다. 내부 프레임(120)의 치수는 외부 프레임(110)의 치수보다 가로세로 미세하게 작게 한다.

외부 프레임(110)에 내부 프레임(120)을 부착하는 방법은 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 본 실시예에서는, 내부 프레임(120)의 측면에 탄성부재(125)가 부착된다.

탄성부재(125)는 탈착이 용이하도록 내부 프레임(120)의 측면 일부에 부착될 수 있다. 예를 들어, 탄성부재(125)는 내부 프레임(120)의 좌우면과 우측면에 상하로 각각 2개가 부착될 수 있다.

탄성부재(125)가 부착된 상태에서, 탄성부재(125)와 함께 내부 프레임(120)을 외부 프레임(110)의 내측으로 밀어넣는다. 그에 따라, 외부 프레임(110)과 내부 프레임(120) 사이에 위치하는 탄성부재(125)의 복원력에 의해 내부 프레임(120)은 외부 프레임(110)에 부착될 수 있다.

내부 프레임(120)의 측면에 탄성부재(125)를 부착하기 위해, 내부 프레임(120)의 측면에는 홈이 형성되고, 이러한 홈에 탄성부재(125)를 삽입하여 고정할 수 있다. 내부 프레임(120)의 홈에 탄성부재(125)를 삽입하여 고정하는 방법은 여러 가지 형태로 가능하고, 예를 들어, 양면 테이프에 의해 내부 프레임(120)의 홈에 고정될 수 있다.

탄성부재(125)는 예를 들어, 튜브 형태가 될 수 있다. 탄성부재(125)가 내부 프레임(120)의 홈에 삽입된 상태에서 외부 프레임(110)에 끼워질 때, 탄성 변형되면서 복원력이 작용하여 내부 프레임(120)은 외부 프레임(110)에 용이하게 고정될 수 있다.

내부 격자(130)는 내부 프레임(120)의 내측 공간을 다수의 구역으로 구획한다. 내부 격자(130)는 구조적인 강성을 증가시킴과 동시에 미적인 효과를 갖는다. 내부 격자(130)는 예를 들어, 종방향 부재와 횡방향 부재를 구성되어 내부 프레임(120)의 내측 공간을 여러 개의 구역으로 구획할 수 있다. 내부 격자(130)는 플라스틱이나 경금속 등의 경량 재료를 사용한다.

도 3을 참조하면, 내부 격자(130)는 두께 방향으로 외부 프레임(110)의 단부까지 연장된다. 여기서, 외부 프레임(110)이 유리벽의 유리(20)에 부착될 때 외부 프레임(110)의 단부는 거의 유리(20)와 밀착된다. 내부 프레임(120)의 전면에는 전면 필름(141)이 부착되므로, 내부 격자(130)는 경량 단열창 내의 공기 유동이 각각의 격자 내에서만 이루어지게 하여, 외기와 직접 노출되는 유리(20)에 인접하는 공기가 실내로 자유롭게 유동하는 것을 방지하고 공기의 대류로 인한 열전달을 최소화한다.

전면 필름(또는 필름)(141)은 내부 프레임(120)의 전면에 부착된다. 필요에 따라, 내부 프레임(120)의 후면에도 후면 필름(또는 필름)(142)이 부착될 수 있다. 여기서, 내부 프레임(120)의 전면은 실내 측이 되고, 후면은 실외 측이 된다. 전면 필름(141)과 후면 필름(142)은 투명, 불투명, 반투명 필름이 될 수 있다. 전면 필름(141)과 후면 필름(142)은 단열 성능을 갖는 필름, 자외선 차단 기능을 갖는 필름, 한지 등의 기능성 필름이 될 수 있다. 예를 들어, 전면 필름(141)과 후면 필름(142)은 단열 필름, 자외선 차단 기능을 갖는 단열 필름, 한지 등이 될 수 있다.

전면 필름(141)과 후면 필름(142)은 미감을 위해 특유의 무늬를 가질 수 있고, 투명 또는 불투명의 필름으로 제작될 수 있다.

전면 필름(141)과 후면 필름(142)이 투명한 단열 필름으로 제작될 경우, 직사광선은 투과시켜 실내의 자연 조명 효과를 가능하게 하면서 단열 성능도 향상시킬 수 있다.

내부 격자(130)는 가로 세로로 구획되어, 조망을 위한 시계도 방해하지 않으면서 우리나라 고유의 창문과 같은 운치를 느낄 수 있게 한다. 조망이 불필요한 유리벽에는 전면 필름(141)으로 불투명 필름이나 한지를 사용하여 단열 성능과 함께 아늑한 분위기를 제공할 수 있다.

투명성이 요구되지 않고 단열 성능이 중요한 곳에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 내부 격자(130)에 의해 형성되는 다수의 구역이 단열재(145)로 충전될 수 있다. 이러한 단열재(145)는 난열성 스티로폼, 글라스울(glass wool), 로크울(rock wool), 경량 에쉬(ash) 등이 될 수 있다.

도 4를 참조하면, 단열성을 향상시키기 위해 내부 프레임(120)의 전면, 중간, 후면에 각각 전면 필름(151), 중간 필름(또는 필름)(153), 후면 필름(152)이 부착되고, 전면 필름(151)과 중간 필름(153)의 사이 공간 및 중간 필름(153)과 후면 필름(152)의 사이 공간에는 각각 단열재(155)가 충전될 수 있다. 전면 필름(151), 중간 필름(153), 후면 필름(152)은 상기의 전면 필름(141)과 동일한 구성을 가질 수 있다. 중간 필름(153)으로는 에어캡시트도 사용할 수 있다.

도 2와 도 6을 참조하면, 내부 프레임(120)의 일측에는 제습낭 포켓(121)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제습낭 포켓(121)은 외부 프레임(110)과 접하는 내부 프레임(120)의 우측 상단부에 형성될 수 있다.

제습낭 포켓(121)은 제습낭(160)이 매립될 수 있는 공간부로 형성된다. 제습낭 포켓(121)의 양측에는 개구(122, 123)가 형성되어 경량 단열창을 통한 공기흐름이 가능하게 한다. 또한, 내부 프레임(120)에는 내부 프레임(120)의 내측 공간과 제습낭 포켓(121)을 연결하는 개구(126)가 형성되어 도 2에서 화살표와 같은 공기흐름이 가능하게 한다. 제습낭 포켓(121)에는 제습 기능을 갖는 제습낭(160)이 매립된다.

이러한 제습낭 포켓(121)과 제습낭(160)은 경량 단열창을 통한 공기흐름이 가능하게 하면서 경량 단열창 내외의 습기를 제거하는 기능을 한다.

본 실시예의 경량 단열창에 따르면, 외부 프레임(110)을 유리벽의 프레임(10)에 간단하게 부착하고, 외부 프레임(110)에 기능성 필름이 부착된 내부 프레임(120)을 탈착식으로 부착하므로, 유리벽의 단열 성능을 향상시키면서 새로운 문양과 색상의 필름으로 교체가 용이한 형태를 가진다.

또한, 외부 프레임(110)과 내부 프레임(120)은 경량 소재를 사용하므로, 성형성도 좋고 재료비도 저렴하며 리사이클된 재료를 사용하면 친환경적인 제품으로 환경보호에도 기여를 하며, 또한 저장과 운송도 편리하므로 물류비용도 절감시키는 장점이 있다. 이들 프레임의 재료를 만들 때 난연성 소재로 제작하여 화재에도 쉽게 타지 않도록 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 경량 단열창의 구성을 도시하는 도면이다. 도 8은 도 7에서 CC' 라인을 따라 취한 단면도이다. 도 9는 도 8에서 차광 기능을 갖는 내부 격자의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 도 9에서 내부 프레임을 반대로 장착하여 채광이 가능하게 하는 내부 격자의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예의 경량 단열창은 내부 격자(130)의 구성을 제외하면, 도 2에 도시된 경량 단열창과 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 외부 프레임(210), 내부 프레임(220), 전면 필름(241), 후면 필름(242), 제습낭 포켓(221), 제습낭(260) 등은 도 2에 도시된 외부 프레임(110), 내부 프레임(120), 전면 필름(141), 후면 필름(142), 제습낭 포켓(121), 제습낭(160) 등과 동일한 구성을 갖는다.

본 실시예에서, 내부 격자(230)는 횡방향 격자(231)와 종방향 격자(232)로 구성될 수 있고, 횡방향 격자(231)는 여름철에 차광이 가능하도록 두께 방향 단면에서 볼 때 경사지게 연장된다. 즉, 내부 격자(230)는 두께 방향 단면에서 볼 때 실외 측을 향해 하향으로 경사지게 연장되어 유리(20)를 통해 들어오는 햇볕을 차단하는 효과를 갖는다.

겨울철의 경우에는 차광보다는 채광이 더 중요시될 수 있다. 이러한 경우에는 유리(20)를 통해 햇볕이 들어오도록 하는 것이 좋으므로, 내부 프레임(220)을 반대로 돌려서 외부 프레임(210)에 끼우면 내부 격자(230)의 방향이 도 10에 도시된 것처럼 실내 측을 향해 하향으로 경사지도록 위치된다. 이 경우, 내부 격자(230)를 통해 햇볕이 잘 들어와 채광이 가능하게 된다.

본 실시예의 경량 단열창에서는 내부 격자(230)의 방향을 경사지게 하고 계절에 따라 내부 프레임(220)을 돌려서 끼움으로써, 여름철에는 차광이 되고, 겨울철에는 채광이 가능한 형태로 용이하게 변경하여 사용할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

10 : 프레임
20 : 유리
110 : 외부 프레임
115 : 탄성부재
120 : 내부 프레임
125 : 탄성부재
130 : 내부 격자
141 : 전면 필름
142 : 후면 필름
145 : 단열재

Claims

경량 단열창에 있어서,
기존의 유리벽의 프레임에 정합되면서 상기 유리벽의 유리에 밀착하도록 부착 가능하고 사각 링의 형상을 갖는 외부 프레임;
상기 외부 프레임에 탈착식으로 끼워지고 사각 링의 형상을 갖는 내부 프레임;
상기 내부 프레임의 내측 공간을 다수의 구역으로 구획하는 내부 격자;
상기 내부 프레임의 전면, 후면, 중간 중 하나 이상의 위치에 부착되는 필름;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 단열창.
제1항에 있어서,
상기 필름은 단열 필름 또는 자외선 차단 필름인 것을 특징으로 하는 경량 단열창.
제1항에 있어서,
상기 내부 격자는 두께 방향으로 상기 외부 프레임의 단부까지 연장되어, 상기 경량 단열창 내의 공기 유동을 격자별로 구속하는 것을 특징으로 하는 경량 단열창.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 격자는 차광이 가능하도록 두께 방향 단면에서 볼 때 경사지게 연장되는 것을 특징으로 하는 경량 단열창.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 격자에 의해 형성되는 다수의 구역에 충전되는 단열재;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 단열창.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 프레임의 일측에 형성되고 상기 경량 단열창을 통한 공기흐름이 가능하도록 양측에 개구가 형성된 제습낭 포켓;
상기 제습낭 포켓에 매립되어 제습 기능을 갖는 제습낭;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 단열창.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 프레임의 측면에 부착되는 탄성부재;
를 더 포함하고,
상기 외부 프레임과 상기 유리벽의 프레임 사이에 위치하는 상기 탄성부재의 복원력에 의해 상기 외부 프레임은 상기 유리벽의 프레임에 부착되는 것을 특징으로 하는 경량 단열창.