KR20170004384A - 3중 유리를 적용한 건물용 창호 - Google Patents

Abstract

본 발명의 상부창호틀(510)은 상부에 상부레일홈(511)을 형성하여 상부의 레일과 접하도록 하고, 그 하부에는 창틀홈(513)을 형성하여 유리(550)를 끼울 수 있도록 하며, 상기 하부창호틀(520)은 전후측판(522a)(522b)가 형성되어 있고, 이들을 연결하는 연결받침대(521)가 형성되어 그 상부에서 직사각형 파일(522)이 끼워져 상기 유리(550)를 받힐 수 있게 되어 있고, 상기 유리(550) 사이에는 상부 및 하부관봉(530a)(530b)이 상하에서 끼워져 유리를 고정하고, 상기 유리(550)는 단창(550a)(550b)(550c)으로 3장의 얇은 유리판으로 형성하되, 양측의 단창(550a)(550c)으로 3mm, 중간의 단창(550b)은 2mm짜리 화학 강화 유리판을 형성하여 진공(560a)(560b)을 유지하는 것을 특징으로 하는 3중 유리를 적용한 건물용 창호이다.

Description

3중 유리를 적용한 건물용 창호{Triple structure window of the building}

본 발명은 3중 유리를 적용한 건물용 창호에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단열, 방음성능 향상과 결로방지 향상 및 시공상의 편리성을 높이기 위한 3중 유리를 적용한 건물용 창호에 관한 것이다.

종래 기술로서 도 1은 삼중유리에 적용한 간격재(10)에 대한 기술로서, 상기 간격재(10)는 두개의 체결부재(11, 12)가 구비되고 상기 두 체결부재 중 어느 한 체결부재(11)는 창짝(20)에 형성된 홈에 체결되고 다른 한 체결부재(12)는 고정부재(13)에 형성된 홈에 체결된다.

또한, 종래의 간격재(10)는 약간의 설계변경에 의하여 복층유리에도 적용할 수 있다.

상술한 종래의 기술은 내창과 외창의 겹치는 부분에 청소가 불가능하다는 단점이 있을 뿐만 아니라, 시공하기 위해 창틀부의 폭이 늘어나 벽체와의 고정 및 마감시공이 용이하지 못한 문제점이 있었다.

그래서, 상기 문제점을 해결하기 위하여 종래 발명 도 2를 참조하면, 국내 등록특허 10-0887346호에 나타난 바와 같이, 이중 글레이징 구조용 간격재는 창문의 유리를 고정하기 위한 제 1, 제 2 체결부재(111, 112)를 구비하고 상기 제 1 체결부재(111)가 창짝(200)에 형성된 제 1 홈(210)과 체결되는 제 1 창고정용 간격재(110)와, 상부에 제 2, 제 3 홈(121, 122)이 형성되어 상기 제 2 홈(121)에 상기 제 2 체결부재(112)가 체결되고 하부에 상기 창짝(200)과 결합되는 제 1 결합부(123)가 형성된 고정용 간격재(120)와, 창문의 유리를 고정하기 위한 제 3, 제 4 체결부재(131, 132)를 구비하고 상기 제 3 체결부재(131)가 상기 제 3 홈(122)에 체결되는 제 2 창고정용 간격재(130), 및 상부 한 측에 제 4 홈(141)이 형성되어 제 4 체결부재(132)와 체결되고 하부에 상기 창짝(200)과 결합되는 제 2 결합부(142)가 형성된 고정부재(140)로 이루어진 것을 과제 해결 수단으로 하고 있고, 이러한 기술은 단열, 방음성능 향상과 결로방지 향상 및 시공상의 편리성을 높이기 위한 착탈식으로 설계된 이중 글레이징 구조용 간격재를 제공하는데 그 목적이 있었다.

그러나, 이러한 구조로서는 열강화 유리로 가능하게 제조할 수 있는 기술이 3.2mm 두께로 3장을 할 경우에도 총합 9.6mm가 되어 너무 무거워 시공상에 문제가 있고, 또한 3.2mm 두께로 4장을 할 경우에는 진공부를 3칸으로 하는 것 이외에 너무 무거워 시공상에 문제가 있고, 이를 미닫이 형식으로 사용할 경우에도 문틀 자체로서 너무 무거워 잘 열리지 않고, 사람의 힘이 많이 들어가야 되고, 어린이의 경우에는 무게 때문에 문을 열지 못하는 문제가 있었다.

그리고, 창틀 틈새로 열의 손실의 주원인이 유리창의 간격을 유지하고 밀봉하는 관봉이나 상하부에 형성된 창호틀의 내부공간으로부터 열 손실이 발생되는 현상이 여전히 문제점으로 나타나 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 개발된 것으로, 3중창의 창호를 개선하되 열강화 유리를 화학강화유리로 교체하면서 화학강화유리가 제조될 수 있는 2mm 두께와 3mm 두께로 형성하여 바깥쪽이나 내부에는 3mm로 충격 등으로 지탱할 수 있도록 하고, 진공을 형성하는 중간부분에는 2mm 두께의 1장으로 등간격으로 배열하여 진공상태를 유지함으로써, 단열효과는 물론 문틀 자체가 무거워 시공이 곤란한 문제점을 해소하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 창호(500)로서 상하로 상부창호틀(510)과 하부창호틀(520)이 형성되어 있고, 상기 상부창호틀(510)과 하부창호틀(520) 사이에는 유리(550)가 끼워져 있는 1중 유리를 적용한 건물용 창호에 있어서, 상기 상부창호틀(510)은 상부에 상부레일홈(511)을 형성하여 상부의 레일과 접하도록 하고, 그 하부에는 창틀홈(513)을 형성하여 유리(550)를 끼울 수 있도록 하며, 상기 하부창호틀(520)은 전후측판(522a)(522b)가 형성되어 있고, 이들을 연결하는 연결받침대(521)가 형성되어 그 상부에서 직사각형 파일(522)이 끼워져 상기 유리(550)를 받힐 수 있게 되어 있고, 상기 유리(550) 사이에는 상부 및 하부관봉(530a)(530b)이 상하에서 끼워져 유리를 고정하고, 상기 유리(550)는 단창(550a)(550b)(550c)으로 3장의 얇은 유리판으로 형성하되, 양측의 단창(550a)(550c)으로 3mm, 중간의 단창(550b)은 2mm짜리 화학 강화 유리판을 형성하여 진공(560a)(560b)을 유지하는 것을 특징으로 하는 3중 유리를 적용한 건물용 창호이다.

또한, 본 발명은 상기 유리(550)의 단창(550a)(550b)(550c) 사이의 빈틈은 상부 및 하부관봉(530a)(530b)으로 결속하되, 이의 간극 조정과 접합은 실리콘으로 하는 것 특징으로 하는 3중 유리를 적용한 건물용 창호이다.

그리고, 본 발명은 상기 전후측판(522a)(522b)의 상부에는 상기 유리(550)를 고정시킬 수 있도록 전후측판꺽임부(523a)(523b)가 형성되어 고정하되, 이의 폭을 조절하거나 간극을 메울 수 있도록 실리콘 재질의 가스킷을 상기 전후측판꺽임부(523a)(523b)의 끝단에 끼워지도록 형성한 것을 특징으로 하는 3중 유리를 적용한 건물용 창호이다.

또한, 본 발명은 상기 상부창호틀(510)에 난연성 스티로폼(515a)을 충진시키고, 상기 하부창호틀(520)의 직사각형 파일(522)에 난연성 스티로폼(532a)을 충진시키고, 상기 상부 및 하부관봉(530a)(530b)에 난연성 스티로폼(540a)(540b)을 주입시킨 것을 특징으로 하는 3중 유리를 적용한 건물용 창호이다.

그리고, 본 발명은 상기 난연성 스티로폼은 기존 스티로폼을 발포한 후 발포된 스티로폼 알갱이에 세라믹 코팅을 하고 난연성 접착제(수성, 유성 및 2액형 접착제)로 혼합 후 창호용 프로파일의 한쪽 끝에 캡으로 막고, 혼합된 스티로폼을 주입식으로 넣고 마지막으로 유압으로 다져서 경화시킨 것을 특징으로 하는 3중 유리를 적용한 건물용 창호이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 단열, 방음성능 등의 장점을 살리면서 단창에서 제작 및 시공성의 편리함을 도출할 수 있음은 물론 복층유리 두장을 사용하는 구조에서 삼중유리의 단점인 가격이 비싸고 무게가 무거워 시공하기 불편한 단점을 해소함과 동시에 시공을 쉽게 하는 효과가 있다.

또한, 3중창의 창호로서 열강화 유리를 화학강화유리로 교체하면서 화학강화유리가 제조될 수 있는 2mm 두께와 3mm 두께로 형성하여 바깥쪽이나 내부에는 3mm로 충격 등으로 지탱할 수 있도록 하고, 진공을 형성하는 중간부분에는 2mm 두께의 1장으로 등간격으로 배열하여 진공상태를 유지함으로써, 단열효과는 물론 문틀 자체가 가벼워 시공이 간편한 효과가 있다.

도 1은 종래의 삼중유리를 적용한 단창 구조도
도 2는 종래 발명에 따른 이중 글레이징 구조용 간격재 단면도
도 3은 종래 발명에 따른 이중 글레이징 구조용 간격재 중에서 고정용 간격재의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 3중창문의 예시도
도 5는 본 발명에 따른 도 4의 A-A의 단면도
도 6는 본 발명에 따른 화학강화유리 2mm의 테스트 레포트
도 7은 본 발명에 따른 화학강화유리 3mm의 테스트 레포트

이하, 본 발명의 실시예를 통하여 상세히 설명한다.

이때, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의성을 위해 과장되거나 생략될 수 있으며, 도면에 병기된 도면부호에 따라 부여되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 3중창문의 예시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 도 4의 A-A의 단면도이다.

상기 도면에서 보는 바와 같이, 창호(500)는 상하로 상부창호틀(510)과 하부창호틀(520)이 형성되어 있고, 상기 상부창호틀(510)과 하부창호틀(520) 사이에는 유리(550)가 3장이 끼워져 있다.

상기 상부창호틀(510)은 상부에 상부레일홈(511)을 형성하여 상부의 레일과 접하도록 하고, 그 하부에는 창틀홈(513)을 형성하여 유리(550)를 끼울 수 있도록 하며, 상기 상부창호틀(510)의 내부공간(515)은 통상 비어있되, 여기에 난연성 스티로폼이 채워져 단열효과를 더 자아내고 있다.

상기 하부창호틀(520)은 전후측판(522a)(522b)가 형성되어 있고, 이들을 연결하는 연결받침대(521)가 형성되어 그 상부에서 직사각형 파일(또는 실리콘받침대)(522)이 끼워져 상기 유리(550)를 받힐 수 있게 되어 있고, 상기 유리(550) 사이에는 상부 및 하부관봉(530a)(530b)이 상하에서 끼워져 유리를 고정하게 되어 있다.

여기 상부 및 하부관봉(530a)(530b)과 유리사이에 비틈이 있을 경우에는 실리콘 등의 밀봉 재료로 마감할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 전후측판(522a)(522b)의 상부에는 상기 유리(550)를 고정시킬 수 있도록 전후측판꺽임부(523a)(523b)가 형성되어 더욱더 유리를 견고하게 고정하거나 폭을 조절할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 구성들의 재질은 금속, PVC, 알루미늄 및 유리재이고, 본 발명은 건물용 창호에 관한 것으로서, 창틀의 지지프레임에 고정하는 안내레일을 상하부에 설치하고, 유리창의 간격을 유지하는 관봉 사이에 사중의 유리창을 끼워 고정하므로서, 건물의 난방이나 외부의 소음으로 부터 차단하도록 된 것이다.

또한, 공기층을 형성하여 단열시키며, 단창(550a)(550b)(550c)으로 3장의 얇은 유리판으로 형성하며, 종래에는 3.2mm씩 3장 또는 4장으로 형성한 것을 양측으로 3mm, 중간에 2mm짜리 화학 강화 유리판을 대체하여 무게는 종전과 유사하고, 단열효과는 최대한 높인 것으로, 길이 방향으로 연속되는 창틀을 필요한 길이 만큼 절단하여 사용하는 것으로, 투명한 유리창이 사중으로 끼워져 진공(560a)(560b)을 유지하는 중간 유리의 두께를 최대한 얇게 하여 재료를 절약하고, 단열효과는 최대로 높이게 되는 것이다.

상기 단창(550a)(550c)으로 외곽을 3mm로 한 이유는 외부의 충격이 있을지도 모르는 경우를 대비한 것이며, 단열을 위한 진공부를 형성하는 중간의 상기 단창(550b)을 2mm로 하는 이유로서는 외부의 충격에서 벗어나 있는 부분으로서 얇게 형성시킴으로서, 유리 문틀의 무게를 줄이는 방안으로 개발된 것이다.

또한, 종전 열강화 3중 유리 문틀이 3.2mm*3장은 9.6mm가 되고, 본 발명의 3중 유리문틀이 3mm*2장과 2mm*1장으로 합하면 8mm정도에 그치므로, 종전 열강화 유리 문틀보다 단열효과는 단열층인 진공부가 동일한 조건하에서 생김으로써 단열효과는 유사할 수 있으나, 훨씬 더 가벼운 무게로 제작이 가능한 효과가 있는 것이다.

상기와 같은 구조상 효과를 살펴 보면, 열강화유리는 일반 소다라임 유리에 열강화로 하단온도 680도로 하고, 상단온도를 720도로 하여 유리판을 통과시키고 나서 순간적으로 냉공기로 샤워를 시키면 유리의 응축력에 의하여 강화되는 것으로, 이 때 스스로 응축력이 풀리면서 유리가 파손되는 현상이 일어나는 문제점이 있으며, 그리고 일반유리보다 열강화유리는 강도가 4.5배 정도 증가되며, 상단 720도 및 하단 680도로 열을 준 후에 냉공기로 샤워시켜 응축을 해야 하는 관계로 3.2mm 이하는 강화가 불능한 문제점이 있다.

반면에, 본 발명에서 채택하여 창안한 화학 강화 유리는 소다라임 유리에 들어 있는 나트륨이온을 칼륨 이온으로 일정하게 치환하는 기술로서, 기존 나트륨 이온보다 칼륨이온의 분자가 나트륨이온 보다 큰 관계로 분자이온 사이의 실리카 성분에 응축력 및 결합력이 향상되는 점을 이용하기 때문에 일반 소다라임 유리보다 9배나 강하고, 강화유리의 1.7배나 강하며, 배강화(한쪽만 강화시킨 유리)보다 4.5배나 강한 것이며, 스스로 응축력이 풀리면서 유리가 파손되는 현상이 없는 것이고, 화학 강화 유리는 0.1~19mm까지 강화가 가능한 것이다.

따라서, 본 발명은 상기 화학강화 유리의 장점인 얇게 제작할 수 있고, 유연하고 가벼운 점을 이용하여 진공부분을 형성하는데 있어서는 얇고, 가볍게 제작 가능하기 때문에, 종래의 유리 무게 정도로 하면서도 진공부분을 하나 더 형성할 수 있는 구조를 창안하게 되었고, 그 효과 역시 종래 2중창을 2줄로 형성하는 것을 1개의 3중창으로 할 수 있는 구조이고, 열강화 유리로 된 3중창 또는 4중창의 구조를 화학 강화 유리로 된 3중창의 구조로 형성되기 때문에 생산 설비나 구조적인 측면에서의 경제성은 물론 시공이 간편하고, 비용은 더욱 절감되고, 단열효과는 더욱 나타날 수 있는 효과가 나타나게 된 것이다.

여기서, 유리 단창들의 간극은 상기 전후측판(522a)(522b)의 상부에는 상기 유리(550)를 고정시킬 수 있도록 전후측판꺽임부(523a)(523b)가 형성되어 고정하되, 이의 폭을 조절하거나 간극을 메울 수 있도록 실리콘 재질의 가스킷(미도시)을 상기 전후측판꺽임부(523a)(523b)의 끝단에 끼워지도록 형성한 것으로, 상기 실리콘 랩은 크기에 맞도록 제작하여 끼워 사용함으로써 한층 단열에 효과를 더 하는 것이다.

다음으로는 상기 열손실의 주원인으로 되는 상기 상부창호틀(510)과 하부창호틀(520), 그리고 상부 및 하부관봉(530a)(530b)에 대하여 단열방법을 설명한다.

본 발명자는 특허출원 10-2011-41366호 및 특허출원 10-2015-89536호에 기술되는 난연성 스티로폼을 개발하였다.

이를 이용하여 상기 상부창호틀(510)과 하부창호틀(520), 그리고 상부 및 하부관봉(530a)(530b)에 주입하여 경화시킴으로써, 한층 단열효과가 나타나게 되는 것이다.

즉, 도 5에서 보는 바와 같이 상기 상부창호틀(510)에 난연성 스티로폼(515a)을 충진시키고, 상기 하부창호틀(520)의 직사각형 파일(522)에 난연성 스티로폼(532a)을 충진시키고, 상기 상부 및 하부관봉(530a)(530b)에 난연성 스티로폼(540a)(540b)을 주입하여 경화시키는 방법을 창안한 바, 기존 스티로폼을 발포한 후 발포된 스티로폼 알갱이에 세라믹 코팅을 하고 난연성 접착제(수성, 유성 및 2액형 접착제)로 혼합 후 창호용 프로파일 8m의 한쪽 끝에 캡으로 막고, 혼합된 스티로폼을 주입식으로 넣고 마지막으로 유압으로 다져서 경화시키는 방법을 제공함으로써, 창호용 프로파일 전체에 균일한 스치로폼이 내장될 수 있으므로 완벽하게 창호용 프로파일에 의한 열 손실을 막을 수 있고, 그 제조가 용이하여 제조 과정에 의한 시공 기간의 단축으로 제반 설비가 필요없이도 제조가 가능한 효과가 있는 것이다.

특히, 화학강화유리의 2mm와 3mm의 "한국화학융합시험연구원"에서 테스트한 결과를 살펴 보면 다음과 같다.

도 6는 본 발명에 따른 화학강화유리 2mm의 테스트 레포트이고, 도 7은 본 발명에 따른 화학강화유리 3mm의 테스트 레포트이다.

상기 도 6의 2mm짜리 화학강화유리의 테스트 레포트를 살펴보면, 가시광선 투과율이 90.9%이고, 낙구충격파괴강도(낙하높이 60cm) 시험에 합격했으며, 냉열반복시험(균열, 깨짐 이상 유무)에 있어서도 "이상없음"을 판정받았습니다.

또한, 상기 도 7의 3mm짜리 화학강화유리의 테스트 레포트를 살펴보면, 가시광선 투과율이 89.5%이고, 낙구충격파괴강도(낙하높이 1500cm) 시험에 합격했으며, 냉열반복시험(균열, 깨짐 이상 유무)에 있어서도 "이상없음"을 판정받았습니다.

이와 같이, 본 발명자는 상기 화학강화유리가 일반 유리나 열강화유리와는 다른 성질과 효과를 자아내는 것을 알았고, 이를 3중창의 유리로 배열하였을 경우에는 열손실에 의한 에너지 절감효과가 현저하게 나타나는 것을 창안하였던 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 특허청구범위 내에 있게 된다.

100 : 이중 글레이징 구조용 간격재
110 : 제 1 창고정용 간격재 111 : 제 1 체결부재
112 : 제 2 체결부재 120 : 고정용 간격재
121 : 제 2 홈 122 : 제 3 홈
123 : 제 1 결합부 123-1 : 제 1 수직 걸림턱
123-2 : 제 2 수직 걸림턱 123-3 : 제 1 수평 걸림턱
123-4 : 제 2 수평 걸림턱 130 : 제 2 창고정용 간격재
131 : 제 3 체결부재 132 : 제 4 체결부재
140 : 고정부재 141 : 제 4 홈
142 : 제 2 결합부 200 : 창짝
210 : 제 1 홈 310 : 제 1 복층유리
320 : 제 2 복층유리 400 : 제습제 또는 열선
500 : 창호
510 : 상부창호틀
511 ; 상부레일홈
513 : 창틀홈
520 : 하부창호틀
521 ; 연결받침대
530a, 530b : 상부, 하부 관봉
550 : 유리

Claims (4)

1. 창호(500)로서 상하로 상부창호틀(510)과 하부창호틀(520)이 형성되어 있고, 상기 상부창호틀(510)과 하부창호틀(520) 사이에는 유리(550)가 끼워져 있는 4중 유리를 적용한 건물용 창호에 있어서, 상기 상부창호틀(510)은 상부에 상부레일홈(511)을 형성하여 상부의 레일과 접하도록 하고, 그 하부에는 창틀홈(513)을 형성하여 유리(550)를 끼울 수 있도록 하며, 상기 하부창호틀(520)은 전후측판(522a)(522b)가 형성되어 있고, 이들을 연결하는 연결받침대(521)가 형성되어 그 상부에서 직사각형 파일(522)이 끼워져 상기 유리(550)를 받힐 수 있게 되어 있고, 상기 유리(550) 사이에는 상부 및 하부관봉(530a)(530b)이 상하에서 끼워져 유리를 고정하고, 상기 유리(550)는 단창(550a)(550b)(550c)으로 3장의 얇은 유리판으로 형성하되, 양측의 단창(550a)(550c)으로 3mm, 중간의 단창(550b)은 2mm짜리 화학 강화 유리판을 형성하여 진공(560a)(560b)을 유지하는 것을 특징으로 하는 3중 유리를 적용한 건물용 창호
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전후측판(522a)(522b)의 상부에는 상기 유리(550)를 고정시킬 수 있도록 전후측판꺽임부(523a)(523b)가 형성되어 고정하되, 이의 폭을 조절하거나 간극을 메울 수 있도록 실리콘 재질의 가스킷을 상기 전후측판꺽임부(523a)(523b)의 끝단에 끼워지도록 형성한 것을 특징으로 하는 3중 유리를 적용한 건물용 창호
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 상부창호틀(510)에 난연성 스티로폼(515a)을 충진시키고, 상기 하부창호틀(520)의 직사각형 파일(522)에 난연성 스티로폼(532a)을 충진시키고, 상기 상부 및 하부관봉(530a)(530b)에 난연성 스티로폼(540a)(540b)을 주입시킨 것을 특징으로 하는 3중 유리를 적용한 건물용 창호
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 난연성 스티로폼은 기존 스티로폼을 발포한 후 발포된 스티로폼 알갱이에 세라믹 코팅을 하고 난연성 접착제(수성, 유성 및 2액형 접착제)로 혼합 후 창호용 프로파일의 한쪽 끝에 캡으로 막고, 혼합된 스티로폼을 주입식으로 넣고 마지막으로 유압으로 다져서 경화시킨 것을 특징으로 하는 3중 유리를 적용한 건물용 창호

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