KR20160062869A - 창호용 보강재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 창호용 보강재에 관한 것으로서, 금속재의 보강재 일부분에 복합소재의 보강부재를 설치함으로써, 창호의 경량화 및 단열성 향상이 이루어질 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 창틀프레임과, 창틀프레임의 내부에 삽입되는 보강재 및 보강재의 일부분에 적어도 한 곳 이상으로 설치되는 보강부재를 포함하는 것이다.

Description

창호용 보강재{reinforcement material for windows}

본 발명은 창호용 보강재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 창호의 경량화 및 단열성을 증대시킬 수 있는 창호용 보강재에 관한 것이다.

일반적으로, 창호는 건물 내부를 외부와 차단시키기 위해 창이나 출입구 등의 개구부(開口部)에 설치되는 각종의 창이나 문을 말하는데, 이때 창 또는 문들이 지지되는 창호프레임은 사용재료에 따라 목제 창호프레임과 금속제 창호프레임으로 분류될 수 있으며, 더욱이 피브이시(P.V.C.) 등과 같은, 합성수지로써 창호프레임이 제작되기도 한다.

그리고 일반적인 슬라이딩 창호가 개폐되는 과정을 살펴보면, 창짝의 핸들을 파지한 상태에서 사용자가 창짝을 닫히는 방향으로 슬라이딩시키면, 창짝의 하단부에 장착되어 있는 롤러가 창틀프레임 상의 레일을 따라서 회전되고, 이에 따라 창짝이 점점 맞은편 측의 창틀프레임에 근접하다가 최종적으로 창틀프레임에 터치되어 멈춤으로써 닫히는 동작이 종료된다.

그러나 종래의 창틀 및 창짝으로 이루어지는 창호에 따르면, 대체적으로 금속재질로 이루어진 복수의 프로파일을 이용하여 사각형태의 외곽틀로 조립된다. 아울러 프로파일 내부에는 스틸 또는 알루미늄 재질의 금속보강재가 삽입되어 보강력 및 내풍압 성능을 향상시켜주게 된다.

한편, 다양한 형태 및 종류로 제작되는 창호시스템 중에는 창호의 단열 및 강도 보강의 향상을 위하여 한국공개특허공보 10-2014-0030810(공개일 2014.03.12)에 개시된 바와 같은 창호가 있다.

한국공개특허공보 10-2014-0030810에서는 창호의 단열 및 보강을 위하여 실내측에 단열재를 삽입하고, 실외측에는 금속보강재를 설치하였다. 그러나 금속보강재의 설치로 프로파일이 더 무거워지고, 금속재의 특성상 단열성 향상에 크게 도움이 되지 못하는 단점이 있었다.

더불어, 한국등록특허공보 10-1007661호의 프레임보강제가 형성된 창호가 개시되어 있다.

이와 같이 도 1에 도시된 바와 같이, 창틀프레임(1)과 창틀프레임(1) 내부에 삽입되는 프레임보강재(2)를 포함하는 창호에 있어서, 프레임보강재(2)는 창틀프레임(1)의 보강재삽입홈(1a)에 삽입되는 긴 막대 형상으로 중심부와 날개부(3)가 길이 방향으로 형성되어 있되, 날개부(3)에는 프레임보강재(2)의 강도를 높여주기 위해 리브(4)가 형성되어 강도 보강을 이루도록 하였다.

그러나, 종래의 리브(4)는 단면적의 확대로 강성에 도움이 될 수는 있어도 금속재의 프레임보강재에 금형 일체로 형성되므로서 단열성 향상에는 취약하며, 더욱이 최근에는 프로파일의 중량을 줄이고자 하는 추세에도 미치지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 금속재의 보강재 일부분에 복합소재의 보강부재를 설치함으로써, 창호의 경량화를 이룰 수 있는 창호용 보강재를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 복합소재의 보강부재로 인하여 단열성이 향상될 수 있는 창호용 보강재를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 창호용 보강재는, 창틀프레임과, 창틀프레임의 내부에 삽입되는 보강재 및 보강재의 일부분에 설치되는 보강부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 보강재는 스틸, 스테인레스스틸, 알루미늄, 합금강 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 보강부재는, 보강재의 적어도 한 곳 이상에 설치되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게 보강부재는, 복합소재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

보강부재의 복합소재는 강화 플라스틱(Plastic)인 것을 특징으로 한다.

여기서 보강부재의 양단에는 결합부가 형성되고, 보강재의 내측으로는 결합부가 슬라이딩 삽입될 수 있도록 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 금속재의 보강재 일부분에 설치되는 복합소재의 보강부재는 금속재의 함량을 줄여줌으로써 창호의 경량화가 이루어지는 효과가 있다.

또한, 복합소재의 보강부재는 열전도율을 떨어뜨려 단열성을 증대시키는 효과가 있다.

도 1은 종래 창호의 보강재를 보여주는 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 창호의 보강재를 보여주는 일부 발췌 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재의 단면도이고,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 보강재의 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 창호용 보강재를 첨부된 도면에 의거하여 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

여기서 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 창호의 보강재를 보여주는 일부 발췌 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재의 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 보강재의 단면도이다.

도 2을 참조하여 설명하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 창호(100)는, 실내외측레일(111a)(111b)이 길이방향으로 복수개 구비되는 창틀프레임(110)과, 실내측레일(111a)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 개폐되는 한 쌍의 실내측창짝(120)과, 실외측레일(111b)에 슬라이딩 설치되어 개폐되는 한 쌍의 실외측창짝(130)을 포함하도록 구성되며, 창틀프레임(110)과 실내외측창짝(120)(130)은 각각 그 내부에 보강재들이 삽입 설치되도록 프로파일(P1)(P2)(P3)로 구성된다.

이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 창틀프레임(110)은 압출성형방식으로 제작된 복수의 프로파일(P1)을 이용하여 사각틀 형상으로 조립되고, 창틀프레임(110)의 실내측레일(111a)에 실내측창짝(120)이 설치되며, 창틀프레임(110)의 실외측레일(111b)에 실외측창짝(130)이 설치되어 사각틀 형상의 프로파일(P2)(P3)로 구성된다.

여기서 프로파일(P2)(P3)에는 복수의 공간들이 마련되며, 이 공간에는 실내측창짝(120)과 실외측창짝(130)의 강도 보강 및 내풍압을 향상시킬 수 있도록 보강재(200)가 설치될 수 있다.

보강재(200)는 실내측창짝(120)과 실외측창짝(130)을 따라 길이 방향으로 삽입 설치되고, 금속의 재질로 이루어지되 바람직하게는 스틸, 스테인레스 스틸(stainless steel), 알루미늄(aluminum), 합금강(alloy steel) 중 적어도 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.

이러한 보강재(200)에는 그 일부분에 보강부재(210)가 포함되도록 설치된다.

보강부재(210)는 보강재(200)의 일부분에 일정 길이나 두께를 가지고서 설치되며, 그 설치 위치는 하중을 많이 받는 중심부나 단부 근처에 적어도 한 곳 이상으로 설치될 수 있다.

또한, 보강부재(210)는 복합소재로 이루어지며, 바람직하게는 강화 플라스틱(Reinforced Plastic) 재질로 형성된다.

참고로, 강화 플라스틱은 유리섬유, 탄소섬유 등의 보강재를 사용하여 일반 플라스틱보다 강도가 크고 가벼우며 탄성이나 마모성이 적다. 특히 대표적인 섬유강화 플라스틱은 보론섬유, 탄소섬유 또는 유리섬유를 사용하여 만든 것이다.

도 3에 도시된 일 실시예의 보강부재(210)에는 상,하판의 양단에 상하 방향으로 간격 이격된 한 쌍의 결합부(212)가 "凸"자 형태로 길이 방향을 따라 형성되며, 이 "凸"에 대응되도록 보강재(200)의 단절된 내측으로 "凹"자 형태의 삽입홈(202)이 형성된다. 더욱이 상, 하판의 사이에는 적어도 하나 이상의 이격대(214)가 형성되어 강성을 높일 수 있다.

한편, 보강재(200)의 형태는 프로파일(P1)(P2)(P3)의 형태에 따라 다양한 형태로 설치될 수 있으며, 프로파일(P1)에는 도 4a 및 도 4b에서와 같이 다른 일 실시예에 따른 보강재(200a:도 4a와 도 4b는 형상만 다른 보강재이므로 동일부호를 부여하였다. 또한, 도 3에는 도 4a만 도시)가 설치될 수 있으며, 금속재의 보강재(200a)에 일 실시예와 같은 플라스틱 재질의 보강부재(210a)가 설치된다. 보강부재(210a)는 보강재(200a)의 일부분 중 적어도 하나 이상의 곳에 설치되며, 양단부에 결합부(212a)가 "凸"자 형태로 형성되며, 이 "凸"에 대응되도록 보강재(200a)에는 "凹"자 형태의 삽입홈(202a)이 형성된다.

다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 보강재(200)(200a)에 길이 방향을 따라 형성된 삽입홈(202)(202a)에 맞물려서 슬라이딩 삽입되도록 플라스틱 소재의 보강부재(210)(210a)의 결합부(212)(212a)가 포함되도록 설치되고, 이때 보강부재(210)(210a)는 보강재(200)(200a)에 억지 끼워맞춤으로 결합되며, 보강부재(200a)(210a)가 설치된 보강재(200)(200a)는 형태에 맞는 프로파일(P1,P2,P3)에 삽입 설치된다.

이러한 플라스틱 소재의 보강부재(210)(210a)를 포함한 보강재(200)(200a)는 전부 금속재로만 이루어진 보강재에 비하여 현저히 중량이 감소될 수 있고, 열전도가 낮은 강화플라스틱 소재의 보강부재(210)(210a)로 인하여 단열성을 높일 수 있으며, 강화플라스틱 소재로 인하여 보강강도도 저하되지 않을 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 단열 성능 향상의 시험 예를 통해 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같으나, 실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능할 수 있다.

[실시예]

하기의 표에서는 보강부재(210)(210a)를 포함하도록 설치한 보강재(200)(200a)의 단열의 성능 시험 예를 보여주고 있다.

구분(단위:W/㎡k)	유리사양	유리단열값	프레임단열값	창호전체단열값
종래 보강재	22mm	1.42	2.402	1.806(100%)
본원 보강재	22mm	1.42	1.955	1.630(90%)

동일한 유리사양 조건에서 유리단열값(Ug)과 프레임단열값(Uf)을 합친 창호전체단열값(Uw:아래계산식참고)을 보면, 전부 금속재(Steel 열전도도값 50W/mk)로 이루어진 보강재의 1.806(100%)에 비하여 본 발명의 보강재(복합소재 열전도도값 0.2W/mk)의 값이 1.630(90%)로 낮아 단열성능이 향상되었음을 알 수 있다.

는 창호의 열관류율(창호전체단열값)

는 유리의 면적(그림 3번 부문)

는 프레임의 면적(그림 1번 및 2번 부문)

는 유리의 열관류율(그림 3번 부문:유리단열값)

는 프레임의 열관류율(그림 1번 및 2번 부문;프레임단열값)

는 유리 가장자리 길이(그림 3번 유리와 2번 부위가 만나는 가장자리 길이)

는 유리, 프레임, 간격재의 복합적인 선형 열관류율

값은 일반적으로 단열 시뮬레이션 프로그램에서 계산되어져 나옴

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 안에서 변경 가능한 것이며, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

100 : 창호 110 : 창틀프레임
111a : 실내측레일 111b : 실외측레일
120 : 실내측창짝 130 : 실외측창짝
200, 200a : 보강재 202, 202a : 삽입홈
210, 210a : 보강부재 212, 212a : 결합부
214 : 간격대 P1, P2,P3 : 프로파일

Claims (5)

1. 창틀프레임(110)과;
   상기 창틀프레임(110)의 내부에 삽입되는 보강재(200); 및
   상기 보강재(200)의 일부분에 적어도 한 곳 이상으로 설치되는 보강부재(210);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 창호용 보강재.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보강재(200)는,
   스틸, 스테인레스스틸, 알루미늄, 합금강 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 창호용 보강재.
3. 제1항에 있어서,
   상기 보강부재(210)는,
   복합소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 창호용 보강재.
4. 제3항에 있어서,
   상기 보강부재(210)의 복합소재는 강화 플라스틱인 것을 특징으로 하는 창호용 보강재.
5. 제1항에 있어서,
   상기 보강부재(210)의 양단에는 결합부(212)가 형성되고,
   상기 보강재(200)의 내측으로는 상기 결합부(212)가 슬라이딩 삽입될 수 있도록 삽입홈(202)이 형성되는 것을 특징으로 하는 창호용 보강재.
   

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