KR20180101295A - 투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하여 광의 확산투과율과 직접투과율을 낮출 수 있는 이중외피 창호시스템 에 관한 것이다. 본 발명의 시스템은 이중외피 사이에 위치한 공간인 중공층(cavity)에 설치된 루버의 슬라트의 단면을 타원형상으로 유지하고 상기 타원형상 내부 평명을 물결무늬로 구성하여, 루버를 이루는 슬라트를 투명재질로 형성하여 자연채광을 유지하도록 하면서도 건물 내부가 투명하게 노출되지 않도록 광의 확산투과율과 직접투과율을 낮추는 효과를 얻는다. 또한, 상기 중공층에 압력튜브를 설치하여 기밀을 유지하고, 공기구멍으로 중공층과 통하는 프레임 내부에 흡습제를 구비하여 습도를 조절할 수 있다.

Description

투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템{Double-Skin Window Systems Comprising Louver with Transparent Slats}

본 발명은 이중외피 창호시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 확산투과율(diffuse transmittance)과 직접투과율(specular tranmittance)을 낮추는 투명 슬라트를 구비한 루버를 내장하여 자연채광이 가능하면서도 불투명도를 높이는 이중외피 창호시스템에 관한 것이다.

건물의 외피는 외부환경을 이루는 기후인자가 실내로 유입되는 것을 조절하는 기후필터의 역할을 하며, 특히 창호부분의 외피는 차양 등을 통해 자연에너지를 실내환경의 요구조건에 따라 선택적으로 이용가능하게 한다. 이러한 외피에 고단열 재질을 사용하면 냉난방이나 조명 등 다른 에너지를 사용하는 시스템의 규모를 최소화할 수 있으며 태양광 패널 등 외피 자체가 에너지를 생산할 수도 있다.

건물의 채광과 조망권을 확보하는 창호시스템은 종전에는 벽체나 지붕에 비해 상대적으로 단열, 기밀, 및 차음 성능이 뒤졌지만, 다중 창과 진공유리 그리고 이중외피 시스템 등을 채용하여 이러한 단점을 극복해나가고 있다. 특히, 유리로 구성된 이중 벽체구조를 갖는 시스템인 이중외피 창호시스템은 기존의 외피에 하나의 외피를 추가하여, 두 외피 사이에 열적 완충공간인 중공층(cavity)을 형성하기 때문에 외부의 환경변화에 능동적으로 대응할 수 있는 구조이다. 이와 같은 이중외피 창호시스템의 중공층에는 루버(Louver)를 설치하여 차양효과를 더하거나 외부에 건물 내부를 노출시키지 않도록 불투명도를 증가시킬 수 있다. 루버는 기류나 빛의 투과를 조절하기 위해 만들어진 것으로 유리, 나무 혹은 그 밖의 재료들을 이용해서 만든 날, 얇은 널빤지 등의 형상을 가지는 슬라트(slat)를 대개 평행하고 수평으로 배열한다. 루버는 공기나 빛을 들어오게 하는 반면에 직사광과 습기를 막기 위해 창문이나 문의 바깥에 설치하는 것이 일반적이지만, 차양막처럼 돌출되도록 설치하거나 이중외피의 중공층에 설치하기도 한다. 루버의 슬라트는 움직이게 할 수도 있고 고정시킬 수도 있다.

대한민국 등록특허 제1141922호는 자연채광이 가능한 건물의 이중외피에 관한 것으로, 외기와 접하여 형성된 건물의 개구부에 설치되는 건물의 외피를 외측외피와 내측외피의 이중외피(double skin facade) 구조로 설치하여 내측외피와 가까운 장소 및 멀리 떨어진 장소의 주광 조도를 균일하게 하여 자연채광 효과를 극대화하는 이중외피 기술을 개시한다. 그러나 상기 구성에서는 외측외피의 외부방향으로 돌출된 루버를 설치하여 차양효과만 가질 뿐 창호를 통한 건물 내부의 투시가 가능하여 건물 내부를 그대로 노출하는 등의 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제1141922호

본 발명은 이중외피 사이에 위치한 공간인 중공층(cavity)에 루버를 설치하되, 루버를 이루는 슬라트를 투명재질로 형성하여 자연채광을 유지하도록 하면서도 건물 내부가 투명하게 노출되지 않도록 광의 확산투과율과 직접투과율을 낮춘 이중외피 창호시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 투명 슬라트를 구비한 루버를 내장하여 자연채광이 가능하면서도 불투명도를 높이는 이중외피 창호시스템이 확산투과율(diffuse transmittance)과 직접투과율(specular tranmittance)을 낮춰 눈부심 방지 및 내부 노출 보호 효과를 나타냄으로써 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은 투명 슬라트(slat)를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템으로, 상기 이중외피 창호시스템은 외기와 접하는 유리를 포함하는 외측외피; 상기 외측외피와 미리 정한 간격의 중공층(cavity)을 사이에 두고 건물 실내측에 위치하는 유리를 포함하는 내측외피; 및 상기 중공층에 수평방향으로 평행하게 설치되는 복수개의 투명 슬라트를 구비하는 루버를 포함하고, 상기 투명 슬라트는 길이방향 단면이 타원형 곡면이고, 상기 타원형 곡면의 내부 평면은 길이방향으로 물결무늬가 형성된, 투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 투명 슬라트는 유리재질이고, 상기 물결무늬는 사이클로이드(cycloid) 곡선을 뒤집은 형상인, 투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 중공층은 밀폐공간이고, 상기 밀폐공간의 공기압을 조절하기 위한 압력튜브 및 습도를 조절하기 위한 흡습제를 포함하며, 상기 압력튜브는 일 단부가 상기 중공층 내부로 향하고, 타 단부는 상기 내측외피 프레임을 가로질러 건물 내부공간으로 향하는, 투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 흡습제는 상기 중공층을 유지하는 프레임 내부의 밀폐된 공간에 위치하고, 상기 프레임 내부의 밀폐된 공간은 중공층 내부 공간과 통하는 공기구멍을 구비한, 투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 복수개의 투명 슬라트는 상기 중공층을 유지하는 프레임에 고정되고, 상기 공기구멍은 상기 투명 슬라트 고정부(101)를 따라 배열되는, 투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 외측외피 및/또는 상기 내측외피는 다중창인, 투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템을 제공한다.

본 발명의 투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템은 이중외피 사이에 위치한 공간인 중공층(cavity)에 설치된 루버의 슬라트의 단면을 타원형상으로 유지하고 상기 타원형상 내부 평명을 물결무늬로 구성하여, 루버를 이루는 슬라트를 투명재질로 형성하여 자연채광을 유지하도록 하면서도 건물 내부가 투명하게 노출되지 않도록 광의 확산투과율과 직접투과율을 낮추는 효과를 얻는다. 또한, 상기 중공층에 압력튜브를 설치하여 기밀을 유지하고, 공기구멍으로 중공층과 통하는 프레임 내부에 흡습제를 구비하여 습도를 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 구현예에 따른 투명 슬라트(slat)를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템의 정면도(a), 수직단면도(b), 평면도(c)를 나타낸다.
도 2 (a) 내지 (c)는 본 발명의 한 구현예에 따른 투명 슬라트의 사진 및 단면도이다.
도 3 (a)는 본 발명의 한 구현예에 따른 프레임에 투명 슬라트 고정부(101)를 나타내는 사진이며 (b)는 투명 슬라트(slat)를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템을 나타내는 사진이다.
도 4 (a) 및 (b)는 본 발명의 한 구현예에 따른 흡습제와 압력튜브를 설치한 창호시스템을 나타내는 모식도이다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

여기서, 본원의 실시 형태를 설명하기 위한 전체 도면에 있어서, 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 부호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한 양태에서 본 발명은 투명 슬라트(slat)를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템으로, 상기 이중외피 창호시스템은 외기와 접하는 유리를 포함하는 외측외피; 상기 외측외피와 미리 정한 간격의 중공층(cavity)을 사이에 두고 건물 실내측에 위치하는 유리를 포함하는 내측외피(11); 및 상기 중공층에 수평방향으로 평행하게 설치되는 복수개의 투명 슬라트를 구비하는 루버를 포함한다.

도 1은 본 발명의 한 구현예에 따른 투명 슬라트(slat)(10)를 구비한 루버(1)를 포함하는 이중외피 창호시스템을 나타내는 것으로, 상기 창호시스템은 도 1 (a) 내지 (c)와 같이 외측외피(12)와 내측외피(11)로 이루어진 이중외피 창호에 수평방향으로 중공층(13)에 배치된 복수개의 슬라트(10)를 구비한다. 상기 슬라트(10)는 자연채광을 유지하도록 하면서도 건물 내부가 노출되지 않도록 광의 확산투과율과 직접투과율을 낮춰 재실자의 눈부심을 방지하고, 실내가 외부로 노출되는 것을 방지 할 수 있다. 상기 복수개의 슬라트(10)는 재실자가 원하는 시야 및 자연채광을 창호 면적대비 고려하여 시공될 수 있으며, 각각의 슬라트(10)가 일정 간격으로 시공되거나 특정 배열로 시공될 수 있다. 도 1 (a) 및 (b)는 본 발명의 창호시스템의 정면과 단면을 나타내는 것으로 외측외피(12)와 내측외피(11)로 형성된 중공층(13)에 투명 슬라트(10)가 특정 배열로 배치된 것이다. 도 1(c)는 본 발명의 창호시스템의 평면도로 중공층(13) 내에 수평으로 배치되는 투명 슬라트(10)를 나타낸다.

도 2 (a) 내지 (c)는 본 발명의 상기 슬라트(10)의 상세구조를 나타낸다. 상기 슬라트(10)는 유리재질로 이루어져 있으며, 단면이 타원형 곡면 형태이다. 상기 타원형 곡면에는 요철이 형성될 수 있으며, 한 구현예에서 상기 타원형 곡면의 내부면은 길이방향으로 물결무늬(105)가 형성되고 바람직하게 상기 물결무늬(105)는 사이클로이드(cycloid) 곡선을 뒤집은 형상이다.

도 3은 상기 투명 슬라트(10)를 구비한 창호를 나타내는 사진으로, 외측외피(12)와 내측외피(11)가 프레임에 고정되며 형성되 중공층(13)에 도 1에 도시된 배치열로 복수개의 투명 슬라트(10)가 배치된 창호이다. 상기 복수개의 투명 슬라트(10)는 도 3(a)와 같이 슬라트 고정부(101)에의해 프레임에 각각 고정될 수 있다. 상기 외측외피(12) 및/또는 상기 내측외피(11)는 다중창으로 시공할 수 있으며, 본 발명의 창호 시스템은 커튼월에 적용할 수 있다. 본 발명의 한 구현에에서 상기 투명 슬라트(10)를 구비한 루버(1)를 포함하는 이중외피 창호시스템에서 상기 중공층(13)은 밀폐공간이고, 상기 밀폐공간의 공기압을 조절하기 위한 압력튜브(103) 및 습도를 조절하기 위한 흡습제를 포함한다. 상기 흡습제는 상기 중공층(13)을 유지하는 프레임 내부의 밀폐된 공간에 위치하고, 상기 프레임 내부의 밀폐된 공간은 중공층(13) 내부 공간과 통하는 공기구멍(104)을 구비한다.

도 4(a)는 상기 밀폐되는 중공층(13)의 공기압과 습도 조절을 위한 압력튜브(103)와 흡습제를 구비하는 이중외피 창호의 모식도이다. 상기 흡습제는 외측 및 내측 유리가 끼워지는 프레임 내부에 구비될 수 있다. 본 발명의 창호는 예를 들면 알루미늄 재질의 프레임에 복수개의 투명 슬라트(10)를 설치하고 상기 프레임에 내측 외피 및 외측외피(12)의 유리와 프레임을 연결하여 밀폐 중공층(13)을 형성한다. 상기 유리와 프레임 사이는 부틸테이프 등으로 밀폐할 수 있다. 밀폐된 공간에는 습기가 잔류하게 되는데, 이는 외부의 온도에 따라 밀폐된 공간 유리면에 결로현상 등이 발생하므로 흡습바(102)를 설치하여 방지할 수 있다. 또한 외부온도에 따라 공기의 팽창과 압축이 발생하는데 이는 유리가 파손될 수 있는 원인으로, 본 발명에서는 압력튜브(103)를 설치하여 온도에 따른 유리파손을 방지할 수 있다. 상기 공기구멍(104)은 도 4 (b)와 같이 상기 투명 슬라트(10)가 고정되는 슬라트 고정부(101)를 따라 프레임에 1 내지 5mm의 복수개의 구멍을 타공하여 형성될 수 있으며, 상기 공기구멍(104)을 통해 이동한 습기를 프레임 내부에 구비된 흡습제를 이용하여 흡수할 수 있다. 한 구현예에서 상기 흡습제는 실리카겔 입자 또는 스틱형의 흡습바(102)를 사용할 수 있다. 상기 흡습바(102)는 산화칼슘 및 폴리머가 혼합된 물질을 스틱형으로 가공하여 사용할 수 있다. 상기 압력튜브(103)는 일 단부가 상기 중공층(13) 내부로 향하고, 타 단부는 상기 내측외피(11) 프레임을 가로질러 건물 내부공간으로 향하게 구비되어 창호의 시야를 가리지 않고 밀폐공간의 압력을 조절할 수 있다. 한 구현예에서 상기 압력튜브는 직경 2mm 이하, 길이 20 내지 40cm의 스틸관을 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예

확산투과율(Diffusion transmittance, DT) 및 직접투과율(Specular transmittance, ST) 측정

본 발명의 투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템이 빛을 확산시키는 정도를 알아보기 위해 한국유리 기술연구소에서 확산확산투과율을 측정하였다. 상기 확산투과율은 UV-Vis. 분광기를 사용하여 측정하였으며, 300 내지 2500nm의 파장범위에서 적분구 검출기(detector)를 사용하여 측정하였다. 적분구의 정면에 시료를 장착하고, 후면에 백색 플레이트(white plate) 또는 광 트랩(light trap)을 설치하여 측정하였다. 백색 플레이트를 설치하는 경우 직접투과율과 확산투과율을 모두 측정하여 전체 투과율을 측정 수 있으며, 광 트랩을 설치하는 경우 확산투과율만 측정할 수 있어, 전체 투과율에서 확산투과율을 제거하여 직접투과율의 계산이 가능하다. 유리는 ISO 9050 : 2003 및 KS L 2514 : 2011를 이용하였고 물결무늬를 형성하여 투명 슬라트로 제작한 시료의 확산투과율 및 직접 투과율을 계산하였다. 그 결과를 표 1에 나타냈다. 광의 전체 입사량이 1.00일 때 전체 투과율은 두 시료 모두 각각 0.95내외로 측정되었으며, 이는 유리면 통과전 반사된 빛이 0.05인 것을 알 수 잇다. 유리면을 통과한 각 시료의 확산투과율(DT)는 0.75 내외로 측정되었다. 이에 따른 직접투과율은 0.20 내외로 측정되었다. 이는 본 발명의 루버를 이루는 슬라트를 투명 재질로 형성함으로써 자연채광을 유지하면서도 건물 내부가 투명하게 노출되지 않도록 광의 확산투과율과 직접투과율을 낮추는 효과를 나타낼 수 있다.

[표 1]

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 일 구현 예를 이용하여 설명한 것으로써, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에서 설명된 구현 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 구현 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1. 루버
10. 투명 슬라트
11. 외측외피
12. 내측외피
13. 중공층
101. 투명 슬라트 고정부
102. 흡습바
103. 압력튜브
104. 공기구멍
105. 슬라트 내부면의 물결무늬

Claims (6)

1. 투명 슬라트(slat)를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템으로,
   상기 이중외피 창호시스템은 외기와 접하는 유리를 포함하는 외측외피;
   상기 외측외피와 미리 정한 간격의 중공층(cavity)을 사이에 두고 건물 실내측에 위치하는 유리를 포함하는 내측외피; 및
   상기 중공층에 수평방향으로 평행하게 설치되는 복수개의 투명 슬라트를 구비하는 루버를 포함하고,
   상기 투명 슬라트는 길이방향 단면이 타원형 곡면이고, 상기 타원형 곡면의 내부 평면은 길이방향으로 물결무늬가 형성된,
   투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 투명 슬라트는 유리재질이고,
   상기 물결무늬는 사이클로이드(cycloid) 곡선을 뒤집은 형상인,
   투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 중공층은 밀폐공간이고, 상기 밀폐공간의 공기압을 조절하기 위한 압력튜브 및 습도를 조절하기 위한 흡습제를 포함하며,
   상기 압력튜브는 일 단부가 상기 중공층 내부로 향하고, 타 단부는 상기 내측외피 프레임을 가로질러 건물 내부공간으로 향하는,
   투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 흡습제는 상기 중공층을 유지하는 프레임 내부의 밀폐된 공간에 위치하고, 상기 프레임 내부의 밀폐된 공간은 중공층 내부 공간과 통하는 공기구멍을 구비한,
   투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 복수개의 투명 슬라트는 상기 중공층을 유지하는 프레임에 고정되고,
   상기 공기구멍은 상기 투명 슬라트 고정부(101)를 따라 배열되는,
   투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 외측외피 및/또는 상기 내측외피는 다중창인,
   투명 슬라트를 구비한 루버를 포함하는 이중외피 창호시스템.
   

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