KR20150141863A - 페어 글라스 및 이의 구동 방법 - Google Patents

페어 글라스 및 이의 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150141863A
KR20150141863A KR1020140164497A KR20140164497A KR20150141863A KR 20150141863 A KR20150141863 A KR 20150141863A KR 1020140164497 A KR1020140164497 A KR 1020140164497A KR 20140164497 A KR20140164497 A KR 20140164497A KR 20150141863 A KR20150141863 A KR 20150141863A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
glass
thermoelectric element
building
space
Prior art date
Application number
KR1020140164497A
Other languages
English (en)
Inventor
고정찬
Original Assignee
고정찬
박홍식
김석기
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고정찬, 박홍식, 김석기 filed Critical 고정찬
Publication of KR20150141863A publication Critical patent/KR20150141863A/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/67—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/67—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light
    • E06B3/6715—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light specially adapted for increased thermal insulation or for controlled passage of light
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B5/00—Doors, windows, or like closures for special purposes; Border constructions therefor
    • E06B5/20—Doors, windows, or like closures for special purposes; Border constructions therefor for insulation against noise
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B7/00—Special arrangements or measures in connection with doors or windows

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Specific Sealing Or Ventilating Devices For Doors And Windows (AREA)

Abstract

본 발명은 페어 글라스에 관한 것으로, 페어 글라스의 상부측에 위치한 열전소자와 하부측에 위치한 발열장치를 이용하여, 건물의 냉난방 효율을 극대화할 수 있는 페어 글라스에 관한 것이다.

Description

페어 글라스 및 이의 구동 방법 {Pair glass and the driving method thereof}
본 발명은 냉난방 에어 커튼(air cutton) 기능을 갖는 페어글라스(pair glass) 창호 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 창호 시스템의 페어 글라스의 내부에 형성되는 공간에 냉기 또는 온기를 대류 방식으로 제공할 수 있는 냉난방 에어 커튼 기능을 갖는 페어글라스에 관한 것이다.
건물에 설치되는 유리는 건물 내의 사람들에게 가시성을 확보하여 주는 중요한 역할을 수행한다. 또한, 이러한 유리는 가시성 외에 건물 내의 에너지(energy) 보존과 관련하여서도 또한 중요한 역할을 수행한다.
건물에서 사용되는 유리는 채광, 냉방, 난방, 프라이버시(privacy) 또는 색상의 인자들을 고려하여 채택하게 된다. 그리고, 이러한 요소들 중에서 냉방과 난방은 건물의 에너지 보존과 관련하여 중요한 인자이다.
건물의 냉방효과를 높이기 위해서는 유리의 취득 총열량이 낮을수록 냉방부하 감소에 유리하며, 난방효과를 높이기 위해서는 단열성을 높여서 역시 난방부하를 감소시키는 것이 중요하다.
유리의 이러한 단열 효과를 높이고자 종래의 두 장의 판 유리를 통해 형성된 공간에 구비하여, 단열 효과를 높이고자 하는 기술이 존재하였다. 그러나, 기존의 기술은 단순히 수동적으로 단열재를 제공하는 것과 다름이 없어서, 그 효율을 증가시키는데 한계가 있는 문제점이 있었다.
발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 건물의 냉방 또는 난방시의 냉방 부하 또는 난방 부하를 낮추어서, 건물의 냉방 또는 난방의 효율을 극대화할 수 있는 페어 글라스를 제공하고자 한다.
또한, 페어 글라스 내의 공간과 외부의 온도차를 이용하여, 열전 발전을 수행할 수 있는 페어 글라스를 제공하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 외부 글라스(glass); 상기 외부 글라스와 이격되어 설치되는 내부 글라스; 상기 외부 글라스와 상기 내부 글라스 사이에 형성되는 공간; 상기 공간의 상부측에 구비되어 발열 면이 외부를 향하도록 설치되고 흡열면이 상기 공간을 향하도록 배치되는 열전 소자; 상기 열전 소자에 전원을 공급하는 전원 공급기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 페어(pair) 글라스를 제공한다.
또한, 본 발명은 외부 글라스; 상기 외부 글라스와 이격되어 설치되는 내부 글라스; 상기 외부 글라스와 상기 내부 글라스 사이에 형성되는 공간; 상기 공간의 하부측에 구비되는 발열장치; 상기 발열장치에 전원을 공급하는 전원 공급기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스를 제공한다.
또한, 본 발명은 외부 글라스; 상기 외부 글라스와 이격되어 설치되는 내부 글라스; 상기 외부 글라스와 상기 내부 글라스 사이에 형성되는 공간; 상기 공간의 상부측에 구비되어 발열 면이 외부를 향하도록 설치되고 흡열면이 상기 공간을 향하도록 배치되는 열전소자; 상기 공간의 하부측에 구비되는 발열장치; 상기 열전소자 또는 상기 발열장치에 전원을 공급하는 전원 공급기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스를 제공한다.
또한, 상기 열전소자의 발열 면에 형성되는 제1 방열판; 상기 열전소자의 흡열 면에 형성되는 제2 방열판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스를 제공한다.
또한, 상기 외부 글라스를 기준으로 상기 공간의 반대 측에 구비되는 외부 온도 센서; 상기 내부 글라스를 기준으로 상기 공간의 반대 측에 구비되는 내부 온도 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스를 제공한다.
또한, 상기 전원 공급기로부터 상기 발열장치 또는 상기 열전소자로의 전원 공급을 조절하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스를 제공한다.
또한, 상기 제어부는 상기 열전 소자로 전원이 공급되는 경우에는 상기 발열장치로의 전원 공급은 차단하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스를 제공한다.
또한, 상기 제어부는 상기 외부 온도 센서의 온도가 상기 내부 온도 센서의 온도에 비하여 기설정된 온도 이상 높으면 상기 열전 소자로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스를 제공한다.
또한, 상기 제어부는 상기 외부 온도 센서의 온도가 상기 내부 온도 센서의 온도에 비하여 기설정된 온도 이상 낮으면 상기 발열장치로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스를 제공한다.
또한, 본 발명은 외부 글라스, 상기 외부 글라스와 이격되어 설치되는 내부글라스, 상기 외부 글라스와 상기 내부 글라스 사이에 형성되는 공간, 상기 공간의 상부측에 구비되어 발열 면이 외부를 향하도록 설치되고 흡열면이 상기 공간을 향하도록 배치되는 열전소자, 상기 열전 소자에 전원을 공급하는 전원 공급기를 포함하는 페어 글라스의 구동 방법으로서, 건물의 외부 온도와 내부 온도가 측정되는 단계; 상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 높은지 여부가 판단되는 단계; 상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 높으면, 상기 열전소자로 전원이 공급되는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 페어 글라스의 구동방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 외부 글라스, 상기 외부 글라스와 이격되어 설치되는 내부 글라스, 상기 외부 글라스와 상기 내부 글라스 사이에 형성되는 공간, 상기 공간의 하부측에 구비되는 발열 장치, 상기 발열 장치에 전원을 공급하는 전원 공급기를 포함하는 페어 글라스의 구동 방법으로서, 건물의 외부 온도와 내부 온도가 측정되는 단계; 상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 낮은지 여부가 판단되는 단계; 상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이하 낮으면, 상기 발열장치로 전원이 공급되는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 페어 글라스의 구동 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 외부 글라스, 상기 외부 글라스와 이격되어 설치되는 내부 글라스, 상기 외부 글라스와 상기 내부 글라스 사이에 형성되는 공간, 상기 공간의 상부측에 구비되어 발열 면이 외부를 향하도록 설치되고 흡열면이 상기 공간을 향하도록 배치되는 열전소자, 상기 공간의 하부측에 구비되는 발열장치, 상기 열전소자 또는 상기 발열장치에 전원을 공급하는 전원 공급기를 포함하는 페어 글라스의 구동 방법으로서, 건물의 외부 온도와 내부 온도가 측정되는 단계; 상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 높은지 여부가 판단되는 단계; 상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 높으면, 상기 열전소자로 전원이 공급되는 단계; 상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 낮은지 여부가 판단되는 단계; 상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 낮으면, 상기 발열장치로 전원이 공급되는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 페어 글라스의 구동방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스에 다르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 여름철에는 페어 글라스의 상부측으로부터 냉기가 내려오고, 겨울철에는 페어 글라스의 하부측으로부터 온기가 올라와서, 건물 내부의 냉기나 온기가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 냉방 시나 난방 시의 부하를 낮출 수 있어서, 전체적으로 건물의 냉방 또는 난방 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
둘째, 건물 내부와 외부의 온도차가 일정 온도 이상 차이가 나는 경우, 페어 글라스 내부의 공간에 자동으로 온기 또는 냉기를 공급하여, 자동으로 건물의 냉방 또는 난방 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스는 발열장치로부터 발생하여 공간의 상부로 이동하는 열을 이용하여 발전을 수행하므로, 에너지 재사용 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스는 외부에 별도로 구비되는 태양 전지가 생산하는 전력을 배터리 등에 저장하고, 배터리에 저장된 전력을 이용하여 열전 소자 또는 발열장치에 전원을 공급하므로, 친환경적인 효과가 있다.
도면 1도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 구성을 보여주는 도면이다.
도면 2도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스에서 열전 소자 모듈(200)의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도면 3도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스가 창호 프레임으로 채용되었을 때의 제1실시 예를 보여주는 도면이다.
도면 4도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 페어 글라스의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도면 5도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스가 창호 프레임으로 채용되었을 때의 제2 실시 예를 보여주는 도면이다.
도면 6도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 페어 글라스의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도면 7도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 구동 방법을 보여주는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면 1도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 구성을 보여주는 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스는 열전소자 모듈(200), 발열장치(300), 외부 글라스(90a), 내부 글라스(90b), 전원 공급기(420), 스위칭(switching) 소자(430), 제어부(500), 외부 온도 센서(sensor)(600a), 내부 온도 센서(600b)를 포함할 수 있다. 또한, 태양 전지(410), 창호 프레임(frame)(100), 수평 프레임(120)을 더 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 열전 소자 모듈(200)은 건물의 외부온도가 건물의 내부 온도가 높은 경우에 작동할 수 있다. 예를 들면, 7, 8, 9월의 여름철에 건물의 내부는 냉방이 시작되어 있고, 건물의 외부는 매우 뜨거운 경우에 작동할 수 있다.
열전소자 모듈(200)이 작동하면 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 상부측으로부터는 도면 1(a)와 같이 냉기가 내려와서 아래로 이동할 수 있다.
이를 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 열전소자 모듈(200)의 열전 소자(220)는 열전 소자(220)의 발열 면이 건물의 외부로 향하고 있고, 열전 소자(220)의 흡열 면은 건물의 내부로 향하고 있다. 보다 구체적으로는, 열전 소자(220)의 흡열 면이 페어 글라스의 외부 글라스(90a)와 내부 글라스(90b) 사이의 공간(S)를 향하도록 배치될 수 있다. 그리고, 열전 소자(220)의 발열 면에는 제1 방열판이 배치될 수 있으며, 열전 소자(220)의 흡열 면에는 제2 방열판이 배치될 수 있다.
전원 공급기(420)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 열전 소자(220)나 발열장치(300)에 전원을 공급하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 전원 공급기(420)는 충전 가능한 배터리로 구성될 수도 있으며, 태양 전지(410)가 생산한 전력을 저장하였다가 이후에 열전 소자(220) 또는 발열장치(300)로 전원을 공급하는 역할을 수행할 수 있다.
외부 온도 센서(600a)는 페어 글라스가 건물에 장착된 경우, 건물 외부의 온도를 측정하는 역할을 수행할 수 있으며, 내부 온도 센서(600b)는 건물 내부의 실내 온도를 측정하는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 제어부(500)는 외부 온도 센서(600a)와 내부 온도 센서(600b)로부터 건물의 실내외 온도를 인가받고, 스위칭 소자(430)의 작동을 제어하여, 열전 소자(220) 또는 발열장치(300)로의 전원의 공급을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 제어부(500)는 외부 온도 센서(600a)에서 측정한 외부 온도가 내부 온도 센서(600b)가 측정한 내부 온도보다 기설정된 온도 이상 높으면, 열전 소자(220)로 전원을 공급할 수 있다. 그러면, 외부 글라스(90a)와 내부 글라스(90b) 사이의 공간(S)를 향하도록 배향된 열전 소자(220)의 흡열 면에서는 열을 흡수하여, 냉기를 형성하게 된다. 그리고, 이러한 냉기는 외부 글라스(90a)와 내부 글라스(90b) 사이의 공간을 따라 도면 1 (a)에서 보는 바와 같이 화살표와 냉기가 아래 방향으로 흐르게 된다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스에 의하면, 외부 글라스(90a)와 내부 글라스(90b) 사이의 공간(S)의 온도가 낮아지면서, 단열재 역할을 하므로, 건물 내부에서 냉방을 수행시, 냉방 효율이 향상되는 효과가 있다. 즉, 건물에서 냉방 시스템이 가동되는 경우, 냉방 부하가 저감되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 제어부(500)는 외부 온도 센서(600a)에서 측정한 외부 온도가 내부 온도 센서(600b)에서 측정한 건물 내부 온도에 비하여 기설정된 온도 이상 낮아지면, 발열장치(300)로 전원을 공급하도록 스위칭 소자(430)를 조작할 수 있다.
예를 들어, 한 겨울과 같이, 건물 외부의 기온이 건물 내부의 기온보다 낮은 경우에, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 제어부(500)는 발열장치(300)에 전원을 공급하여 열을 생성하도록 할 수 있다. 그러면, 발열장치(300)는 온기를 생성하게 되고, 이러한 온기는 외부 글라스(90a)와 내부 글라스(90b) 사이의 공간(S)를 따라서, 도면 1 (b)와 같이 상승하게 된다.
발열장치(300)에 의하여 생성된 온기는 공간(S)의 온도를 높이게 된다. 따라서, 건물 내부에서 냉방을 수행시 외부로 빼앗기는 열이 줄어들게 되어서, 건물의 전체적인 난방 효율이 상승 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 열전 소자(220)의 경우, 발열장치(300)로부터 공간(S)를 따라 상부측으로 올라오는 온기를 이용하여 열전발전을 할 수 있다. 즉, 제벡(seebeck) 효과에 의하여, 열전 소자(220)가 냉기를 발전시키기 위한 전류 방향과 반대의 방향으로 전류 흐름을 생성하므로, 이러한 전류를 이용하여 배터리 등으로 구성된 전원 공급기(420)를 충전할 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스는 건물의 냉난방 효율을 높일 수 있는 동시에, 폐열도 열전 소자(220)를 이용하여 전기로 변환함으로써, 에너지 절약 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스는 별도로 태양 전지(410)을 더 구비할 수 있다. 태양 전지(410)는 태양 빛을 인가받아 전력을 생성할 수 있으며, 이러한 전력은 전원 공급기(420)에 인가되어 전원 공급기(420)를 충전시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스는 외부로부터 별도의 전원 공급이 없이도, 태양 에너지를 이용하여 친환경적으로 구동되어, 건물의 전체적인 냉방 및 난방의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
도면 2도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스에서 열전 소자 모듈(200)의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
열전 소자 모듈(200)에서 열전 소자(220)는 하나 이상 구비될 수 있고, 열전 소자(220)들은 병렬 또는 직렬로 서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도면 2도에서는 세 개의 열전 소자(220a, 220b, 220c)가 서로 병렬로 연결되어 있는 모습을 보여준다.
열전 소자(220)는 전류가 흐르는 방향에 따라, 한쪽 면에서는 발열 현상이 일어나고, 다른 쪽 면에서는 흡열 현상이 일어나는 소자이다. 즉, 일정 방향으로 열전 소자(220)에 전류를 인가했을 때, 한쪽 면에서 발열 현상이 일어나고, 다른 쪽 면에서 흡열 현상이 일어나며, 그 반대 방향으로 전류를 인가하였을 때에는 발열 현상이 일어나던 면은 이제 흡열 현상이 일어나며, 흡열 현상이 일어나던 면은 이제 발열 형상이 일어나게 된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스는 이러한 열전 소자(220)의 특성을 이용하여 외부 글라스(90a)와 내부 글라스(90b) 사이의 공간(S)에 냉기를 공급하는 동시에, 상부측으로 이동하는 온기를 이용하여 전력을 생산할 수 있다.
이를 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 열전 소자(220)는 인가되는 전류의 방향을 기준으로 하여, 발열 면이 외부로 향하게 하고, 흡열 면이 공간(S)로 향하도록 배치될 수 있다.
그리고, 열전 소자(220)의 발열 성능과 흡열 성능을 극대화하기 위하여, 열전 소자(220)의 발열 면과 흡열 면에는 각각 방열판이 구비될 수 있다. 도면 2도에서, 열전 소자(220)의 아래 면이 흡열 면이고, 윗면이 발열 면이라고 하면, 열전 소자(220)의 흡열 면에 부착되는 제2 방열판(230)은 흡열 방열판의 역할을 수행하며, 발열 면에 부착되는 제1 방열판(210)은 발열 방열판의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 여름 철과 같이, 건물 외부의 온도가 더 높은 경우에 제어부(500)는 열전 소자(220)의 흡열 면에서 외부의 열을 흡수하도록 하는 방향으로 전류를 인가할 수 있으며, 이를 통하여 공간(S)에 냉기를 전달할 수 있다.
그리고, 반대로 흡열 면에 온기가 인가되고, 발열 면이 차가워지는 경우에는 열전 소자는 인가되던 전류의 방향과 반대 방향으로 전류를 흐르게 하여 열전 발전을 수행할 수 있다. 그리고, 이렇게 열전 발전에 의해서 생성된 전력은 배터리 등과 같은 전원 공급기(420)로 제공되어 충전될 수 있다.
도면 3도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스가 창호 프레임으로 채용되었을 때의 제 1실시 예를 보여주는 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스는 창호 프레임(100)으로 채용되어 사용될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 건물의 유리 외벽과 같은 방식으로도 사용될 수 있다.
창호 프레임(100) 상에 채용되는 경우, 창호 프레임에는 두 홈 부가 구비될 수 있다. 그리고 이 홈 부를 통하여 외부 글라스(90a)와 내부 글라스(90b)가 창호 프레임(100) 상에 설치될 수 있다.
외부 글라스(90a)와 내부 글라스(90b) 사이에는 공간(S)가 형성되고, 그 공간(S) 상의 창호 프레임(100)의 하단에는 발열장치(300)가 구비될 수 있다.
또한, 외부 글라스(90a)와 내부 글라스(90b)로 이루어진 이중 글라스와 창호 프레임(100)의 상단 사이에는 수평 프레임(120)이 추가적으로 더 구비될 수 있다.
수평 프레임(120)은 열전 소자 모듈(200), 제어부(500), 전원 공급기(420)와 같은 구성을 내부에 수용할 수 있는 역할을 할 수 있으며, 수평 프레임(120)의 외벽 중 외부 글라스(90a)의 상부측에는 열전 소자 모듈(200)이 구비되어 있을 수 있다. 또한, 수평 프레임(120)에는 외부 글라스(90a)와 내부 글라스(90b)의 상부측을 지지하기 위한 홈 부가 형성될 수 있다.
열전 소자 모듈(200)은 열전 소자 모듈(200)의 제1 방열판(210)이 건물의 외부로 노출되도록 수평 프레임(120) 상에 구비될 수 있다. 따라서, 열전 소자 모듈(200)에 전원이 인가되었을 때, 발생하는 열은 외부로 방출되고, 냉기만 공간(S)를 채우도록 할 수 있다.
도면 4도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 페어 글라스의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
열전 소자(220)의 발열 면에는 제1 방열판(210)이 부착될 수 있고, 열전 소자(220)의 흡열 면에는 제2 방열판(230)이 부착될 수 있다. 그리고 제1 방열판(210)은 건물의 외부인 실외에 노출되어 있으며, 제2 방열판(230)은 외부 글라스(90a)와 내부 글라스(90b) 사이의 공간(S)에 대향 되는 방향을 향할 수 있다.
그리고, 수평 프레임(120)과 공간(S) 사이에는 냉기의 통로가 되는 개구(240)가 형성되어 있을 수 있다.
이러한 구성을 통하여, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 페어 글라스는 전원 공급기(420)로부터 전원을 인가받은 열전 소자 모듈(200)이 열을 흡수하고, 냉기를 공간(S) 방향으로 내보낼 수 있다. 그리고, 이렇게 열전 소자(220)로부터 생성된 냉기는 차가운 공기가 더운 공기보다 더 무거운 현상에 따라, 외부 글라스(90a)와 내부 글라스(90b) 사이에 형성된 공간(S)를 따라서 천천히 아래로 이동하게 된다.
따라서, 공간(S)의 온도는 상대적으로 낮아지게 되고, 이는 건물의 입장에서는 실외의 더운 공기에 의하여 건물 내부의 냉기를 빼앗기는 현상을 줄어들게 하는 이점이 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 페어 글라스의 발열장치(300)는 외부 글라스(90a)와 내부 글라스(90b)에 형성된 공간(S)의 하부측에 구비될 수 있다. 하부측에 구비된 발열장치(300)에 전원이 공급되면 발열장치(300)는 열을 생성할 수 있다. 이를 위하여, 발열장치(300)는 발열 카본층 또는 카본봉으로 형성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
외부 온도 센서(600a)에서 측정한 외부 온도가 내부 온도 센서(600b)에서 측정한 내부 온도에 비하여 일정 온도 이상 낮은 경우, 발열장치(300)에는 전원이 인가될 수 있다. 전원이 인가된 발열장치(300)는 공간(S)로 열기를 내보내게 되고, 그 결과 공간(S)의 온도는 상승하게 된다.
따라서, 건물 내에서 난방을 수행시 외부로 빼앗기는 열을 감소시켜, 건물 전체의 난방 효율을 상승시키는 효과가 있다.
건물의 외부의 온도를 측정하는 외부 온도 센서(600a)와 건물의 내부의 온도를 측정하는 내부 온도 센서(600b)는 창호 프레임(100) 상에 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 건물의 내부 온도와 외부 온도를 적절히 측정할 수 있는 위치라면 적절한 위치에 변경되어 구비될 수 있다.
도면 5도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스가 창호 프레임으로 채용되었을 때의 제2 실시 예를 보여주는 도면이다.
도면 5도의 실시 예에 따른 페어 글라스의 구성 방식은 제1 실시 예에 따른 페어 글라스의 구성 방식과 유사하다.
다만, 제2 실시 예에 따른 페어 글라스의 발열장치(300)는 창호 프레임(100)의 하부측에 형성되는 수평 장 홈(130)에 수용되어 열기를 생성할 수 있다. 이러한 수평 장 홈(130)을 이용하여 제2 실시 예에 따른 페어 글라스는 발열장치(300)를 보다 효과적으로 창호 프레임(100) 상에 장착할 수 있다. 이를 위하여, 수평 장 홈(130)의 입구는 내부 공간보다 상대적으로 좁게 형성될 수 있다. 또한, 일자 형의 일체형 장 홈으로 형성될 수도 있지만, 필요에 따라 일정한 간격을 유지하면서 다수개의 단홈으로 형성될 수도 있다.
도면 6도는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 페어 글라스의 내부 구성을 보여주는 도면이다
제2 실시 예에 따른 페어 글라스의 동작 방법은 제1 실시 예에 따른 페어 글라스와 기본적으로 동일하다.
제2 실시 예에 따른 페어 글라스는 건물의 내부와 외부의 온도가 기설정된 일정 온도 이상으로 차이가 나는 경우, 페어 글라스에 구비된 열전 소자 모듈(200)이나 발열장치(300)에 전원을 공급할 수 있다. 보다 구체적으로, 외부 온도 센서(600a)에서 측정한 외부 온도가 내부 온도 센서(600b)에서 측정한 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 높은 경우에는 열전 소자 모듈(200)에 전원이 공급될 수 있다.
열전 소자 모듈(200)에 전원이 공급되면, 열전 소자(220)의 발열 면에서는 열 방출이 시작되고, 흡열 면에서는 외부로부터 열을 흡수하는 반응이 시작될 수 있다. 그 결과, 냉기가 수평 프레임(200)에 형성된 개구(240)를 통하여, 공간(S)로 흘러 내려갈 수 있다. 따라서, 건물 내부의 냉방 시, 외부로부터 열을 흡수하여 전체적인 부하가 증가되는 것을 방지하여, 건물의 냉방 효율을 높일 수 있다.
외부 온도 센서(600a)에서 측정한 외부 온도가 내부 온도 센서(600b)에서 측정한 내부 온도보다 기설정된 일정 온도 이상으로 낮은 경우에는 발열장치(300)에 전원이 인가될 수 있다. 그 결과, 발열장치(300)는 열을 발산하고, 주변 공기를 데울 수 있으며, 온도가 상승된 공기는 공간(S)를 따라서 위로 올라가게 된다.
따라서, 건물 내에 난방 수행시에는 외부로 빼앗기는 열 에너지를 최소화할 수 있어, 건물의 난방 효율이 향상되는 효과가 있다.
발열장치(300)에 의해서 생성된 열은 또한, 열전 소자(220)에 의하여 열전발전을 수행하는데 이용될 수 있다.
열전 소자(220)의 흡열 면과 발열 면의 반대의 온도가 인가되는 경우, 열전 소자(220)에는 반대 방향의 전류가 생성되게 된다. 즉, 공간(S)에 냉기를 공급하는 경우와 반대로, 열전 소자(220)의 흡열 면에는 열이 공급되어 더워지고, 발열 면은 외부의 찬 공기와 접촉하여 온도가 내려가게 되면, 인가되던 전류와 반대 방향으로 전류가 흐르게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 페어 글라스는 겨울철의 폐열도 재활용하여 그 에너지 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
도면 7도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 구동 방법을 보여주는 순서도이다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 구동 방법은 건물의 내부 온도와 외부 온도를 측정하는 과정을 거칠 수 있다.(S7-1) 건물의 내부 온도는 페어 글라스에 구비되는 내부 온도 센서(600b)에 의하여 측정될 수 있고, 건물의 외부 온도는 외부 온도 센서(600a)에 의하여 측정될 수 있다.
이렇게 건물의 외부와 내부의 온도가 측정된 이후에는, 외부 온도가 내부온도에 비하여 기설정된 온도 이상 더 높은지 판단되는 과정이 수행될 수 있다.(S7-2)
여기서, 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 온도 이상으로 더 높으면, 열전 소자로 전원이 공급되는 과정이 수행될 수 있다.(S7-3) 열전 소자로 전원이 공급되면, 열전 소자의 흡열 면은 외부로부터 열을 흡수하여 냉기를 생성하게 되고, 이러한 냉기는 공간(S)를 채우게 된다.
만일, 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 온도 이상 높지 않은 경우, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 구동 방법은 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 온도 이상으로 낮은지 판단하는 과정을 수행할 수 있다.(S7-4) 즉, 앞의 단계가 현재 계절이 여름철인지를 판단하는 것에 대응되는 것이었다면, 현 단계는 현재 계절이 겨울철인지를 판단하는 것에 대응될 수 있다.
건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 온도 이상으로 낮으면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 구동 방법은 발열장치로 전원을 공급하는 과정을 수행할 수 있다(S7-5) 그러면, 발열장치가 생성한 열은 공간(S)를 채우고, 난방을 수행하는 건물 입장에서는 외부로 빼앗기는 열을 줄여서 전체적으로 난방 효율을 증대시킬 수 있다.
발열장치가 생성한 열이 열전 소자(220)가 위치한 페어 글라스의 상부측까지 이동하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스의 열전소자는 열전발전 과정을 수행할 수 있다.(S7-6) 즉, 반대 방향의 전류를 생성하고, 이러한 전류는 페어 글라스에 구비된 배터리 등을 충전시킬 수 있다.(S7-7)
이렇듯, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페어 글라스에 따르면, 외부로 유출되는 폐열까지 재활용할 수 있으므로, 에너지 효율이 극대화되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 설명에서, 기설정된 온도란 어떤 특정한 온도를 한정하여 지칭하는 것이 아니라, 본 발명에 따른 페어 글라스가 채용되는 건물의 환경에 따라, 적절히 선택되어 사용될 수 있는 것을 의미한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
90a : 외부 글라스
90b : 내부 글라스
100 : 창호 프레임
120 : 수평 프레임
130 : 수평 장 홈
200 : 열전 소자 모듈
210 : 제1 방열판
220 : 열전 소자
230 : 제2 방열판
240 : 개구
300 : 발열장치
410 : 태양 전지
420 : 전원 공급기
430 : 스위칭 소자
500 : 제어부
600a : 외부 온도 센서
600b : 내부 온도 센서

Claims (12)

  1. 외부 글라스(glass);
    상기 외부 글라스와 이격되어 설치되는 내부 글라스;
    상기 외부 글라스와 상기 내부 글라스 사이에 형성되는 공간;
    상기 공간의 상부측에 구비되어 발열 면이 외부를 향하도록 설치되고 흡열면이 상기 공간을 향하도록 배치되는 열전 소자;
    상기 열전 소자에 전원을 공급하는 전원 공급기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 페어(pair) 글라스.
  2. 외부 글라스;
    상기 외부 글라스와 이격되어 설치되는 내부 글라스;
    상기 외부 글라스와 상기 내부 글라스 사이에 형성되는 공간;
    상기 공간의 하부측에 구비되는 발열장치;
    상기 발열장치에 전원을 공급하는 전원 공급기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스.
  3. 외부 글라스;
    상기 외부 글라스와 이격되어 설치되는 내부 글라스;
    상기 외부 글라스와 상기 내부 글라스 사이에 형성되는 공간;
    상기 공간의 상부측에 구비되어 발열 면이 외부를 향하도록 설치되고 흡열면이 상기 공간을 향하도록 배치되는 열전소자;
    상기 공간의 하부측에 구비되는 발열장치;
    상기 열전소자 또는 상기 발열장치에 전원을 공급하는 전원 공급기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스.
  4. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열전소자의 발열 면에 형성되는 제1 방열판;
    상기 열전소자의 흡열 면에 형성되는 제2 방열판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 글라스를 기준으로 상기 공간의 반대 측에 구비되는 외부 온도 센서;
    상기 내부 글라스를 기준으로 상기 공간의 반대 측에 구비되는 내부 온도 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전원 공급기로부터 상기 발열장치 또는 상기 열전소자로의 전원 공급을 조절하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 열전 소자로 전원이 공급되는 경우에는 상기 발열장치로의 전원 공급은 차단하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 외부 온도 센서의 온도가 상기 내부 온도 센서의 온도에 비하여 기설정된 온도 이상 높으면 상기 열전 소자로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 외부 온도 센서의 온도가 상기 내부 온도 센서의 온도에 비하여 기설정된 온도 이상 낮으면 상기 발열장치로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 페어 글라스.
  10. 외부 글라스, 상기 외부 글라스와 이격되어 설치되는 내부글라스, 상기 외부 글라스와 상기 내부 글라스 사이에 형성되는 공간, 상기 공간의 상부측에 구비되어 발열 면
    이 외부를 향하도록 설치되고 흡열면이 상기 공간을 향하도록 배치되는 열전소자, 상기 열전 소자에 전원을 공급하는 전원 공급기를 포함하는 페어 글라스의 구동 방법으로서,
    건물의 외부 온도와 내부 온도가 측정되는 단계;
    상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 높은지 여부가 판단되는 단계;
    상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 높으면, 상기 열전소자로 전원이 공급되는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 페어 글라스의 구동방법.
  11. 외부 글라스, 상기 외부 글라스와 이격되어 설치되는 내부 글라스, 상기 외부 글라스와 상기 내부 글라스 사이에 형성되는 공간, 상기 공간의 하부측에 구비되는 발열 장치, 상기 발열 장치에 전원을 공급하는 전원 공급기를 포함하는 페어 글라스의 구동 방법으로서,
    건물의 외부 온도와 내부 온도가 측정되는 단계;
    상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 낮은지 여부가 판단되는 단계;
    상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이하 낮으면, 상기 발열장치로 전원이 공급되는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 페어 글라스의 구동 방법.
  12. 외부 글라스, 상기 외부 글라스와 이격되어 설치되는 내부 글라스, 상기 외부 글라스와 상기 내부 글라스 사이에 형성되는 공간, 상기 공간의 상부측에 구비되어 발열 면이 외부를 향하도록 설치되고 흡열면이 상기 공간을 향하도록 배치되는 열전소자, 상기 공간의 하부측에 구비되는 발열장치, 상기 열전소자 또는 상기 발열장치에 전원을 공급하는 전원 공급기를 포함하는 페어 글라스의 구동 방법으로서,
    건물의 외부 온도와 내부 온도가 측정되는 단계;
    상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 높은지 여부가 판단되는 단계;
    상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 높으면, 상기 열전소자로 전원이 공급되는 단계;
    상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 낮은지 여부가 판단되는 단계;
    상기 건물의 외부 온도가 내부 온도에 비하여 기설정된 일정 온도 이상 낮으면, 상기 발열장치로 전원이 공급되는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 페어 글라스의 구동방법.


KR1020140164497A 2014-06-10 2014-11-24 페어 글라스 및 이의 구동 방법 KR20150141863A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140070190 2014-06-10
KR1020140070190A KR20160038904A (ko) 2014-06-10 2014-06-10 냉난방 에어커튼 기능을 갖는 페어글라스 창호 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150141863A true KR20150141863A (ko) 2015-12-21

Family

ID=54833827

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140070190A KR20160038904A (ko) 2014-06-10 2014-06-10 냉난방 에어커튼 기능을 갖는 페어글라스 창호 시스템
KR1020140164497A KR20150141863A (ko) 2014-06-10 2014-11-24 페어 글라스 및 이의 구동 방법

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140070190A KR20160038904A (ko) 2014-06-10 2014-06-10 냉난방 에어커튼 기능을 갖는 페어글라스 창호 시스템

Country Status (2)

Country Link
KR (2) KR20160038904A (ko)
WO (1) WO2015190803A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015132308A1 (en) * 2014-03-05 2015-09-11 Berto Giampaolo Paned windows and doors in which there is a plurality of peltier cells
CN107165546B (zh) * 2017-07-06 2019-02-22 四川爱斯兰特门窗科技有限公司 用于调节阳光房屋内温度的门窗
KR101873701B1 (ko) * 2017-12-21 2018-08-02 주식회사 엔텍 복합기능 레인지후드
CN112814536A (zh) * 2020-12-15 2021-05-18 管颜兰 一种玻璃窗保温方法
KR102353221B1 (ko) * 2021-04-09 2022-01-19 주식회사 경연 자가 발전이 가능한 스마트 창호 시스템

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100628981B1 (ko) * 2004-01-03 2006-09-27 한국에너지기술연구원 열선이 구비된 복층유리 창호
KR200418541Y1 (ko) * 2006-03-27 2006-06-12 윤형수 건축물용 이중창의 가열장치
KR100955311B1 (ko) * 2009-01-16 2010-04-29 모영길 결로방지용 복층유리
KR20140052538A (ko) * 2012-10-24 2014-05-07 박일흥 열전소자를 이용한 유체 가열 및 냉각 방식을 갖춘 창호 시스템
KR200468870Y1 (ko) * 2013-07-19 2013-09-06 김주영 결로 현상 방지 구조를 갖는 창문

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160038904A (ko) 2016-04-08
WO2015190803A1 (ko) 2015-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150141863A (ko) 페어 글라스 및 이의 구동 방법
KR101776481B1 (ko) 에너지 절감형 친환경 창호시스템
CN104964369A (zh) 一种太阳能驱动的半导体辐射空调装置
KR101922969B1 (ko) 태양광 및 열전소자 융합 발전 난방 시스템
GB2517786A (en) Solar thermal cogeneration device embedded in a sunshade
CN106016543A (zh) 冷辐射板、冷辐射系统及其控制方法
US20150285540A1 (en) Device For Heating And/or Cooling A Chamber
CN107023912B (zh) 光伏半导体制冷的空调器及光伏空调器供能方法与装置
KR101600554B1 (ko) 태양광 발전시스템의 태양전지모듈 냉각장치
CN206291525U (zh) 一种半导体恒温组件
KR20110042884A (ko) 자동차 실내온도 조절시스템
CN204285927U (zh) 一种野外用冰箱
KR101304860B1 (ko) 발코니 및 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템
KR102418438B1 (ko) 냉각장치를 구비한 태양광패널
CN106723773A (zh) 一种基于半导体制冷片的遮阳伞
CN205749852U (zh) 针对lm-80标准的大功率led灯珠的半导体冷却老化设备
CN207146068U (zh) 一种可调角度的led洗墙灯
CN105115078A (zh) 户外建筑恒温控制系统及其方法和节能型通讯基站
KR101233883B1 (ko) 열전반도체를 이용한 대체에너지 전용 냉.온풍기
KR102326091B1 (ko) 복수의 펠티어 셀들이 있는 창유리가 끼워진 윈도우들 및 도어들
KR101522660B1 (ko) 복층유리의 내부 밀폐공기층 온도조절장치 및 이를 이용한 밀폐공기층의 온도조절방법
KR20160056138A (ko) 냉온선풍기
KR101964943B1 (ko) 태양광 발전부를 이용한 저온창고
CN205878434U (zh) 冷辐射板、冷辐射系统
CN206944035U (zh) 一种具有电路保护功能的led灯

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application