KR20150107417A

KR20150107417A - 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호

Info

Publication number: KR20150107417A
Application number: KR1020140030311A
Authority: KR
Inventors: 김영삼
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2015-09-23

Abstract

본 발명은 알루미늄 소재의 창틀프레임을 내측샤시와 외측샤시로 분리 제작하고, 그 사이에 단열재를 개재하여 단열챔버를 형성해줌과 아울러, 그 상면에 광폭 단열재를 결합하여 이중 단열구조를 적용해줌으로써 고단열과 고수밀을 구현할 수 있도록 한 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 내측샤시(111)와 외측샤시(113)로 분리 이격되는 알루미늄 소재의 창틀프레임(110); 상기 내측샤시(111)와 외측샤시(113) 사이의 제1끼움홈(115)에 끼움 결합되는 제1단열부재(120); 및 상기 제1단열부재(120)의 양측이 내측샤시(111)와 외측샤시(113)에 결합되면서 발생한 틈새를 덮어 막아 줄 수 있도록 상기 내측샤시(111)와 외측샤시(113) 사이의 제2끼움홈(117)에 결합되는 제2단열부재(130);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 알루미늄 소재의 창틀프레임을 내측샤시와 외측샤시로 분리 제작하고, 그 사이에 제1단열부재를 개재하여 단열챔버를 형성해줌과 아울러, 그 상면에 제2단열부재를 결합하여 이중 단열구조를 적용해줌으로써 단열성능을 향상시킬 수 있다. 특히, 상기 제1단열부재에 비해 구조적인 역할이 덜한 제2단열부재를 광폭으로 형성하여 커버해줌으로써 제1단열부재의 결합 틈새로 인한 취약한 단열성및 수밀성을 보강해줄 수 있는 장점이 있다.

Description

이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호{Sliding window having insulating layer}

본 발명은 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알루미늄 소재로 형성된 창틀프레임의 단열성능을 확보하기 위해 단열재를 이중으로 구비한 알루미늄 창호에 관한 것이다.

일반적으로, 창호는 건물 내부를 외부와 차단시키기 위해 창이나 출입구 등의 개구부(開口部)에 설치되는 각종의 창이나 문을 말하며, 그 사용재료에 따라 목제 창호와 금속제 창호로 분류된다.

창호의 한 종류인 미서기 창호는 창틀프레임의 내부에 길이방향을 따라 복수의 레일이 돌출 형성되고, 이러한 레일에 적어도 한 쌍의 창짝이 슬라이딩 개폐가능하게 결합되는 구조로 이루어진다.

아울러 미서기 창호는 취급 및 시공의 용이성으로 알루미늄 소재를 적용하기도 한다. 그러나 알루미늄 소재는 열전도성이 좋은 성질을 갖고 있어 단열성능이 취약한 단점이 있다. 따라서, 단열성능을 향상시키기 위하여 단열소재를 복합적으로 구성하기도 하는데, 이러한 단열복합 슬라이딩 창틀 구조에 대해서 종래 공개실용신안 제20-2013-0001975호로 선 출원된 바 있다.

구체적으로, 종래의 창틀은 외곽프레임을 구성하는 알루미늄샤시를 내측샤시와 외측샤시로 분리하여 제작하고, 상기 내측샤시와 외측샤시의 사이에 단열재를 결합하여 단열성을 향상시켜주는 구성이다.

그러나 상기와 같은 종래의 창틀은 상기 내측샤시와 외측샤시의 사이에 개재된 단열재를 통해 실외측에서 실내측으로의 열전달을 차단해줄 수 있는 효과는 있으나, 샤시와 단열재가 결합된 틈새의 수밀처리(실리콘 코킹 등)가 원활치 않아 단열성이 저하됨은 물론, 그 사이를 통해 결로수 등의 물이 스며들게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 알루미늄 소재의 창틀프레임을 내측샤시와 외측샤시로 분리 제작하고, 그 사이에 단열재를 개재하여 단열챔버를 형성해줌과 아울러, 그 상면에 광폭 단열재를 결합하여 이중 단열구조를 적용해줌으로써 고단열과 고수밀을 구현할 수 있도록 한 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호는, 내측샤시와 외측샤시로 분리 이격되는 알루미늄 소재의 창틀프레임; 상기 내측샤시와 외측샤시 사이의 제1끼움홈에 끼움 결합되는 제1단열부재; 및 상기 제1단열부재의 양측이 내측샤시와 외측샤시에 결합되면서 발생한 틈새를 덮어 막아 줄 수 있도록 상기 내측샤시와 외측샤시 사이의 제2끼움홈에 결합되는 제2단열부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 경우 상기 제1단열부재는, 상기 제1끼움홈에 양단부가 끼움 결합되는 상부재; 및 상기 상부재와 상하 대향되도록 이격되게 끼움 결합되어 그 사이에 제1단열챔버를 마련해주는 하부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1끼움홈은, 상기 내측샤시와 외측샤시의 대향면에 개구가 서로 마주보도록 형성되며, 입구의 상하폭에 비해 내부의 상하폭이 크게 형성되는 'C'자 형상인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1단열부재의 양측단에는, 상기 제1끼움홈에 대응되게 끼움 결합될 수 있도록 끝단부로 갈수록 두께가 점차 두껍게 형성되는 돌기부;를 더 포함한다.

또한 상기 제1끼움홈을 형성하는 상부 또는 하부 모서리부에는, 별도의 가압공정을 통해 상기 제1끼움홈 내에 결합된 상기 제1단열부재의 외주면을 향해 가압 밀착해주는 가압돌기;가 구비된 것을 더 포함한다.

또한 상기 제2끼움홈은, 상기 내측샤시와 외측샤시의 대향면에 개구가 서로 마주보도록 형성되며, 상기 제1끼움홈과 동일한 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2단열부재는, 실외측에서 실내측으로 갈수록 상하 두께가 점차 두껍게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2단열부재는, 상기 제1단열부재의 폭에 비해 넓게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2단열부재는, 내부가 중공으로 형성되되, 복수의 수직부재 및 수평부재를 매개로 내부가 구획 형성되어 복수의 제2단열챔버;가 마련되는 것을 더 포함한다.

또한 상기 제1, 2단열부재는, PA(polyamide), PC(polycarbonate), PP(polypropylene), PE(polyethylene), PBT(polybutylene terephthalate), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene) 중 어느 하나의 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 알루미늄 소재의 창틀프레임을 내측샤시와 외측샤시로 분리 제작하고, 그 사이에 제1단열부재를 개재하여 단열챔버를 형성해줌과 아울러, 그 상면에 제2단열부재를 결합하여 이중 단열구조를 적용해줌으로써 단열성능을 향상시킬 수 있다.

특히, 상기 제1단열부재에 비해 구조적인 역할이 덜한 제2단열부재를 광폭으로 형성하여 커버해줌으로써 제1단열부재의 결합 틈새로 인한 취약한 단열성및 수밀성을 보강해줄 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호의 내부입면도,
도 2는 도 1의 I-I선 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 제1단열부재의 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 제1단열부재의 결합상태를 보여주는 측면도,
도 5a 및 도 5b는 도 4의 'A'부분 상세도 및 끼움홈의 고정상태도,
도 6은 본 발명에 따른 제2단열부재의 측면도,
도 7은 본 발명에 따른 제2단열부재의 결합상태를 보여주는 측면도,
도 8은 종래 알루미늄 창호의 열관류율을 보여주는 단열성능 시뮬레이션,
도 9는 본 발명에 따른 알루미늄 창호의 열관류율을 보여주는 단열성능 시뮬레이션이다.

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 1은 본 발명에 따른 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호의 내부입면도이고, 도 2는 도 1의 I-I선 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 제1단열부재의 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 제2단열부재의 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호(1)는, 내측샤시(111)와 외측샤시(113)로 분리 이격되는 창틀프레임(110)과, 상기 내측샤시(111)와 외측샤시(113) 사이에 개재되는 제1단열부재(120)와, 상기 제1단열부재(120)가 결합된 틈새를 덮어 막아주는 제2단열부재(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 창틀프레임(110)은 알루미늄 창호(1)의 주된 외곽틀을 구성하는 것으로, 내부에 적어도 한 쌍의 창짝(140)이 슬라이딩 가능하게 결합된다. 이러한 창틀프레임(110)은 취급 및 시공이 용이한 알루미늄 소재로 형성된다.

이 경우 창틀프레임(110)은 열전도성이 좋은 알루미늄 소재로 형성됨에 따라 단열성능이 다소 취약한 점이 있다. 따라서, 창틀프레임(110)의 실외측에서 실내측 또는 그 반대 방향으로의 열전달을 차단해줄 수 있도록 창틀프레임(110)은 몸체가 내측샤시(111)와 외측샤시(113)로 분리 이격되고, 그 사이에 제1, 2단열부재(120)(130)가 개재되는 구성이다.

아울러, 상기 내측샤시(111)와 외측샤시(113)의 대향면에는 제1, 2단열부재(120)(130)를 길이방향으로 끼움 결합할 수 있도록 복수의 제1, 2끼움홈(115)(117)이 형성되는데, 이러한 제1, 2끼움홈(115)(117)의 구체적인 구조에 대해서는 제1, 2단열부재(120)(130)와 함께 후술하기로 한다.

제1단열부재(120)는 내측샤시(111)와 외측샤시(113)의 대향면에 형성된 제1끼움홈(115)에 끼움 결합되어 창틀프레임(110)의 실외측에서 실내측으로 발생하는 열전달을 차단해주는 역할을 한다. 여기서, 바람직하게는 상기 제1단열부재(120)는 제1끼움홈(115)에 양단부가 끼움 결합되는 상부재(121)와, 상기 상부재(121)와 상하 대향되도록 이격되게 끼움 결합되어 그 사이에 제1단열챔버(C1)를 마련해주는 하부재(123)로 구성될 수 있다.

상기 제1끼움홈(115)은 내측샤시(111)와 외측샤시(113)의 대향면에 개구가 서로 마주보도록 배치된다. 여기서, 바람직하게는 상기 제1끼움홈(115)은 입구의 상하폭에 비해 내부의 상하폭이 크게 형성되는 'C'자 형상으로 이루어진다.

도 3을 참조하면, 상기 제1단열부재(120)의 양측단에는 'C'자 형상의 제1끼움홈(115)에 대응되게 끼움 결합될 수 있도록 끝단부로 갈수록 두께가 점차 두껍게 형성되는 돌기부(120a)가 구비될 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 제1끼움홈(115)을 형성하는 상부 또는 하부 모서리부에는 별도의 가압공정을 통해 제1끼움홈(115) 내에 결합된 제1단열부재(120)의 외주면을 향해 가압 밀착되는 가압돌기(115a)가 구비된다.

도 5a를 참조하여 상기 가압돌기(115a)에 대해서 좀더 구체적으로 설명해보면, 상기 제1끼움홈(115)의 길이방향을 따라 끼움 결합되는 제1단열부재(120)는 원활한 결합이 이루어질 수 있도록 소정의 조립공차를 가지게 된다. 이러한 조립공차는 제1단열부재(120)를 수월하게 끼움 결합할 수 있으나, 그 사이의 틈새를 통해 외기가 유입될 수 있는 우려가 있다.

따라서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 제1끼움홈(115) 내에 제1단열부재(120)를 끼움 결합하고 난 후에는 별도의 가압공정(예컨대 프레스 또는 롤러를 이용한 연속 가압공정 등)을 통해 가압돌기(115a)를 제1단열부재(120) 측으로 가압 밀착시켜줌으로써 그 사이의 틈새를 최소한으로 줄여줄 수 있게 된다.

도 6을 참조하면, 제2단열부재(130)는 제1단열부재(120)의 양측이 내측샤시(111)와 외측샤시(113)에 결합되면서 발생하게 되는 틈새를 덮어 막아주는 것으로, 이처럼 이중 단열재 구조를 적용해줌으로써 창틀프레임(110)의 단열성능을 향상시켜주는 역할을 한다. 이 경우 상기 제2단열부재(130)는 양측의 끼움부(130a)가 내측샤시(111)와 외측샤시(113) 사이의 제2끼움홈(117)에 결합되는 구조로 이루어질 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 제2끼움홈(117)은 내측샤시(111)와 외측샤시(113)의 대향면에 개구가 서로 마주보도록 배치될 수 있으며, 상기 제1끼움홈(115)과 동일한 'C'자 형상으로 형성될 수 있다. 아울러 상기 제2단열부재(130)의 끼움부(130a)는 제1단열부재(120)의 돌기부(120a)와 동일한 형상으로 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 제2끼움홈(117) 내에 제2단열부재(130)의 끼움부(130a)를 끼움 결합한 후, 별도의 가압공정을 통해 가압돌기(117a)를 끼움부(130a)의 외주면 측으로 가압 밀착시켜줌로써 그 사이의 틈새를 최소한으로 줄여줄 수 있게 된다.

다시 도 3 및 도 6을 참조하면, 상기 제2단열부재(130)의 폭(b2)은 제1단열부재(120)의 폭(b1)에 비해 넓게 형성되어, 내측샤시(111)와 외측샤시(113)에 결합시 발생한 제1단열부재(120) 양측의 결합 틈새를 한번에 커버해줄 수 있게 된다.

예컨대, 제1단열부재(120)의 폭(b1)은 적어도 40㎜미만으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉 제1단열부재(120)는 내측샤시(111) 및 외측샤시(113)와 함께 창틀프레임(110)의 주된 외곽프레임을 구성해주는 것으로, 창틀프레임(110)을 향해 사방에서 가해지는 하중을 견뎌낼 수 있는 내구성을 가져야 한다. 따라서, 제1단열부재(120)의 폭을 40㎜ 미만으로 형성해야 구조적인 역할을 감당할 수 있다.

아울러 상기 제2단열부재(130)는 폭(b2)을 80㎜ 이상으로 확장형성하는 것이 바람직하다. 즉 제2단열부재(130)는 제1단열부재(120)에 비해 구조적인 역할이 덜하다. 따라서, 제1단열부재(120)의 외주면을 광폭으로 커버해줌으로써 제1단열부재(120)의 결합 틈새로 인한 취약한 단열성및 수밀성을 보강해줄 수 있게 된다.

또한 상기 제2단열부재(130)는 단열성능을 향상시킬 수 있도록 실외측에서 실내측으로 갈수록 상하 두께가 점차 두껍게 형성되는 경사면이나, 또는 복수의 층이 단턱지게 형성되는 것이 바람직하다.

이 경우 본 발명에서는 상기 제2단열부재(130)의 내부가 중공으로 형성되되, 그 내부가 복수의 수직부재(131) 및 수평부재(133)를 매개로 구획 형성되어 복수의 제2단열챔버(C2)가 마련된 경우의 일례를 들어 도시하고 설명하기로 한다. 물론 이에 한정되는 것은 아니며 제1단열부재(120)의 단열성 및 수밀성을 보강해줄 수 있는 구조라면 다양한 형상으로 변경 적용될 수 있음은 물론이다.

아울러 상기와 같은 구조의 상기 제1, 2단열부재(120)(130)는 단열성능의 극대화를 위하여 PA(polyamide), PC(polycarbonate), PP(polypropylene), PE(polyethylene), PBT(polybutylene terephthalate), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene) 중 어느 하나의 재질, 바람직하게는 PA(polyamide) 재질로 형성될 수 있다.

한편, 제1단열부재(120)의 외주면에 제2단열부재(130)의 끼움 결합이 완료되면, 단열성 및 수밀성의 향상을 위해 제2단열부재(130)의 길이방향 및 45°각도로 맞닿게 되는 창틀프레임(110)의 코너부위에 별도의 실리콘을 도포하여 마감 작업을 실시할 수 있다.

그러면, 이상과 같은 구성의 본 발명의 이중 단열재 구조를 갖는 창틀프레임(110)의 단열성능을 나타내는 열관류율에 대하여 살펴보기로 한다. 참고로, 열관류율(thermal transmittance, 熱貫流率)은 연관류에 의한 관류 열량의 계수로서 전열의 정도를 나타내는데 사용하는 것으로, 수치가 낮을수록 단열성능이 높음을 나타낸다.

도 8은 종래 알루미늄 창호의 단열성능을 나타내는 시뮬레이션으로, 측정된 열관류율(Uf) 수치는 2.752(W/㎡·K)이다.

이에 반해, 도 9는 본 발명에 따른 제1, 2단열부재(120)(130)가 적용된 알루미늄 창호(1)의 단열성능을 나타내는 시뮬레이션으로, 측정된 열관류율(Uf) 수치는 1.538(W/㎡·K)이다. 즉 본 발명에 따른 알루미늄 창호(1)의 단열성능이 종래의 알루미늄 창호에 비해 대략 두 배 가까이 향상되었음을 알 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.

1 : 알루미늄 창호 110 : 창틀프레임
111 : 내측샤시 113 : 외측샤시
115, 117 : 끼움홈 115a, 117a : 가압돌기
120 : 제1단열부재 120a : 돌기부
121 : 상부재 123 : 하부재
130 : 제2단열부재 130a : 끼움부
131 : 수직부재 133 : 수평부재
140 : 창짝 C1 : 제1단열챔버
C2 : 제2단열챔버

Claims

내측샤시(111)와 외측샤시(113)로 분리 이격되는 알루미늄 소재의 창틀프레임(110);
상기 내측샤시(111)와 외측샤시(113) 사이의 제1끼움홈(115)에 끼움 결합되는 제1단열부재(120); 및
상기 제1단열부재(120)의 양측이 내측샤시(111)와 외측샤시(113)에 결합되면서 발생한 틈새를 덮어 막아 줄 수 있도록 상기 내측샤시(111)와 외측샤시(113) 사이의 제2끼움홈(117)에 결합되는 제2단열부재(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호.
제1항에 있어서,
상기 제1단열부재(120)는,
상기 제1끼움홈(115)에 양단부가 끼움 결합되는 상부재(121); 및
상기 상부재(121)와 상하 대향되도록 이격되게 끼움 결합되어 그 사이에 제1단열챔버(C1)를 마련해주는 하부재(123);를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호.
제2항에 있어서,
상기 제1끼움홈(115)은,
상기 내측샤시(111)와 외측샤시(113)의 대향면에 개구가 서로 마주보도록 형성되며, 입구의 상하폭에 비해 내부의 상하폭이 크게 형성되는 'C'자 형상인 것을 특징으로 하는 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호.
제3항에 있어서,
상기 제1단열부재(120)의 양측단에는,
상기 제1끼움홈(115)에 대응되게 끼움 결합될 수 있도록 끝단부로 갈수록 두께가 점차 두껍게 형성되는 돌기부(120a);를 더 포함하는 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호.
제4항에 있어서,
상기 제1끼움홈(115)을 형성하는 상부 또는 하부 모서리부에는,
별도의 가압공정을 통해 상기 제1끼움홈(115) 내에 결합된 상기 제1단열부재(120)의 외주면을 향해 가압 밀착해주는 가압돌기(115a);가 구비된 것을 더 포함하는 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호.
제1항에 있어서,
상기 제2끼움홈(117)은,
상기 내측샤시(111)와 외측샤시(113)의 대향면에 개구가 서로 마주보도록 형성되며,
상기 제1끼움홈(115)과 동일한 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호.
제1항에 있어서,
상기 제2단열부재(130)는,
실외측에서 실내측으로 갈수록 상하 두께가 점차 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호.
제1항에 있어서,
상기 제2단열부재(130)는,
상기 제1단열부재(120)의 폭에 비해 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 제2단열부재(130)는,
내부가 중공으로 형성되되, 복수의 수직부재(131) 및 수평부재(133)를 매개로 구획 형성되어 복수의 제2단열챔버(C2);가 마련되는 것을 더 포함하는 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호.
제1항에 있어서,
상기 제1, 2단열부재(120)(130)는,
PA(polyamide), PC(polycarbonate), PP(polypropylene), PE(polyethylene), PBT(polybutylene terephthalate), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene) 중 어느 하나의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 이중 단열재 구조를 갖는 알루미늄 창호.