KR20210037880A - 경량 단열 프레임 - Google Patents

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Abstract

경량 단열 프레임은 전체 길이로 형성된 중심 코어, 중심 코어의 양측에서 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 이격되어 중심 코어에 장착되는 복수의 분할된 보강부 및 전체 길이로 분할 보강부의 외면을 덮는 프레임 커버를 포함하며, 분할된 보강부는 외측으로 개방구를 형성하는 보강 몸체, 보강 몸체의 내측으로부터 돌출되어 중심 코어의 상면과 접하는 상부돌기 및 보강몸체의 내측으로부터 돌출되어 중심 코어의 하면과 접하는 하부돌기를 포함하고, 분할된 보강부는 개방구를 통해서 진입하는 체결구에 의해서 중심 코어에 장착되며, 분할된 보강부 및 중심 코어 중 적어도 하나는 단열 재질로 형성될 수 있다.

Description

경량 단열 프레임{LIGHT-WEIGHT INSULATION FRAME}
본 발명은 단열 프레임에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 경량 단열 프레임에 관한 것이다.
강화유리 등을 이용한 벽면 구조를 형성함에 있어서, 창호 프레임을 이용하고 있으며, 창호 프레임은 단일 또는 이중 유리를 고정시킬 수가 있다. 한 장의 유리를 이용하게 되면 이중 유리를 사용하는 경우보다 단열이나 방음 성능이 저하되기 때문에, 최근 관공서나 학교, 병원, 상가 등의 현관에 시공되는 창호에는 대부분 페어 글라스와 같은 이중 유리를 사용하고 있다.
그러나 이중 유리를 사용한다고 해도 종래의 창호 프레임은 실내 및 실외 공기와 직접 접하기 때문에 실외 온도를 직접 전달하는 역할을 하고 있으며, 종래의 창호 프레임은 알루미늄 코어에 스테인리스 프레임 커버를 이용하기 때문에, 열전도도가 높아 내외 온도 차이로 인한 결로 현상을 일으키는 원인이 되기도 하고, 열 손실의 주범이 되기도 한다.
이를 해결하기 위해서 알루미늄 코어의 중앙에 아존(Azon)이나 PVC 프레임 등을 삽입하여 프레임의 내외를 열적으로 분리시키는 단열 프레임이 종래에 사용되고 있다. 하지만, 종래의 단열 프레임은 금속에 비해 경도가 낮은 아존이나 PVC가 사용되기 때문에 내구성이 떨어질 수 있으며, 구조가 다소 복잡해지는 경향이 있다. 또한, 중간에 삽입되는 아존이나 PVC 구조로 인해 단가나 프레임 무게가 증가하기도 한다.
한국등록특허 제10-1708286호에는 "원가절감형 창호용 단열프레임"이 개시되어 있다.
도 1은 종래의 단열 프레임이 도시된 사시도이며, 도 2는 도 1의 단열 프레임의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 다수로 분할된 보강프레임(10~10b)을 이용하여 원가를 절감하기 위한 단열 프레임(H)이 개시되어 있다. 상기 단열 프레임(H)은 상면부(11) 중앙에 길이방향을 따라 유리 삽입부(12)가 함몰 형성되고, 유리 삽입부(12)의 하단 중앙에 형성된 아존 충진실(13)의 상하에 각각 열전도방지 절개부(13a) 및 아존 주입구(13b)가 개방 형성된 다수의 분할 보강프레임(10~10b), 아존 충진실(13)에 충진 설치된 아존 단열재(20), 다수의 분할 보강프레임(10~10b)이 상호 간격을 두고 배치되고, 간격을 두고 배치된 다수의 분할 보강프레임(10~10b)의 유리 삽입부(12)의 내면을 경유하여 분할 보강프레임(10~10b)의 상면부(11), 측면부(14), 하면부(16)를 연속적으로 감싸게 설치되는 한 쌍의 외장프레임(30)으로 이루어진다.
그와 동시에 다수의 분할 보강프레임(10~10b)은 각각의 유리 삽입부(12)에 PVC 결속커버(40)가 중첩되게 끼움 설치되고, PVC 결속커버(40)는 저면이 열전도방지 절개부(13a)의 양측에 상향으로 돌출 형성된 한 쌍의 받침돌기(13c)에 안착되고, PVC 결속커버(40)의 상부면 양측은 외장프레임(30)의 상부면에 하향으로 절곡 형성된 걸림돌기(31)에 의해 하향으로 눌림 고정되며, PVC 결속커버(40)의 양단에 상향으로 절곡 형성된 휨 방지돌기(41)는 걸림돌기(31)를 내향으로 밀어주어 견고한 결합력을 유지한다고 한다.
하지만, 상기 단열 프레임은 다수로 분할된 보강프레임을 이용하기는 하지만, 분할된 보강프레임을 연결하는 지지구조가 없어 프레임으로서의 제 기능을 수행할 수 없으며, 실질적으로 보강프레임과 스테인리스 스틸의 외장 프레임(30)은 양면 테이프 이외에는 상호 결합이 가능한 방법이 없어 지지구조를 형성할 수 없다는 단점이 있다.
실질적으로 PVC 결속커버(40)는 분할된 보강프레임(10~10b)에 결속되는 구조가 아니라, 단순히 받침돌기(13c)에 의해 지지되면서 상부를 차단하는 역할을 하기 때문에 구조적으로 아무런 기능을 하지 않는다.
또한, 유리가 삽입되는 단열 프레임의 하부로는 PVC 결속커버에 대응하는 요소가 없기 때문에, 내부가 전부 빈 상태로 노출되며, 작업자 및 고객에게 불안감을 제공하는 단점을 주기도 한다.
본 발명은 분할된 보강부를 이용하되, 외부 마감 용도의 프레임 커버 없이도 구조적으로 프레임 구조를 할 수 있으면서, 원가 절감 및 경량 목적을 달성할 수 있는 경량 단열 프레임을 제공한다.
본 발명은 외부로 노출되는 부분을 효과적으로 차단하여 종래의 프레임과 동일성을 유지할 수 있는 경량 단열 프레임을 제공한다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 단열 프레임은 전체 길이로 형성된 중심 코어, 중심 코어의 양측에서 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 이격되어 중심 코어에 장착되는 복수의 분할된 보강부 및 전체 길이로 분할 보강부의 외면을 덮는 프레임 커버를 포함하며, 분할된 보강부는 외측으로 개방구를 형성하는 보강 몸체, 보강 몸체의 내측으로부터 돌출되어 중심 코어의 상면과 접하는 상부돌기 및 보강몸체의 내측으로부터 돌출되어 중심 코어의 하면과 접하는 하부돌기를 포함하고, 분할된 보강부는 개방구를 통해서 진입하는 체결구에 의해서 중심 코어에 장착되며, 분할된 보강부 및 중심 코어 중 적어도 하나는 단열 재질로 형성될 수 있다.
종래의 단열 프레임에서는 전체적인 구조가 분할된 보강프레임 및 보강프레임의 3면과 접하는 외장 프레임에 의해서 지지되기 때문에 구조도 약하며, 보강프레임과 외장 프레임이 양면 접착테이프 등에 의해서만 고정될 수 있기 때문에 정상적인 기능을 할 수가 없다.
하지만, 본 실시예에 따른 단열 프레임은 분할된 보강부를 사용하되, 보강부는 중심 코어를 중심으로 양측에 고정되어 견고한 구조를 형성할 수 있다. 또한, 분할된 보강부의 보강 몸체는 외측으로 열린 개방구를 포함하여 나사 등의 체결구가 외측에서 진입하여 보강부를 중심 코어에 고정시킬 수가 있다. 여기서 개방구(opening)는 일정 면적이 전체가 개방된 상태로 제공될 수 있고, 보강 몸체 중 일부에 홀(hole)을 형성하여 제공할 수도 있다.
중심 코어는 합성수지재로 제공되며, 내부에 수용되는 중공형의 금속 코어를 더 포함할 수 있다. 이 경우 금속 코어의 내부에는 체결구의 진입 경로에 대응하는 나사 보강부가 형성될 수 있다.
물론, 중심 코어가 알루미늄 압출 성형물일 수도 있고, 분할된 보강부가 단열 재질의 합성수지재로 형성될 수가 있다. 물론, 보강부 및 중심 코어 모두 합성수지재로 형성되는 것도 가능하다.
중심 코어의 상면 및 하면 중 적어도 하나에는 유리 수용부를 정의하기 위한 좌우 격벽이 형성될 수 있으며, 분할된 보강부의 내측으로 격벽 또는 프레임 커버를 지지하기 위한 지지돌기가 형성될 수 있다.
본 발명의 단열 프레임은 분할된 보강부를 이용하되, 외부 마감 용도의 프레임 커버 없이도 구조적으로 안정된 프레임 구조를 유지할 수 있으면서, 원가 절감 및 경량 목적을 달성할 수 있다.
본 발명은 외부로 노출되는 부분을 효과적으로 차단하여 종래의 프레임과 동일성을 유지할 수 있다.
도 1은 종래의 단열 프레임이 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1의 단열 프레임의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 프레임을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 도 3의 단열 프레임의 단면도이다.
도 5는 도 3의 단열 프레임의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 프레임을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 단열 프레임들을 설명하기 위한 단면도들이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용은 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 프레임을 설명하기 위한 사시도이고, 도 4는 도 3의 단열 프레임의 단면도이고, 도 5는 도 3의 단열 프레임의 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 단열 프레임(100)은 창호, 강화 유리 구조물, 유리 도어, 샌드위치 판넬 프레임 등 다양한 구조에 사용될 수 있으며, 프레임으로 만들어진 구조물에는 강화 유리, 샌드위치 판넬, 기타 등이 장착될 수 있다.
단열 프레임(100)은 전체 길이로 형성된 중심 코어(110), 중심 코어(110)의 양측에서 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 이격되어 중심 코어(110)에 장착되는 복수의 분할된 보강부(120) 및 전체 길이로 형성되어 분할 보강부(120)의 외면을 덮는 프레임 커버(130)를 포함한다.
본 실시예에서 분할된 보강부(120)는 중심 코어(110)를 중심으로 좌우 대칭을 이루면서 균일 간격으로 이격되어 있지만, 좌우 교번적으로 제공될 수도 있고, 간격도 불균일할 수도 있다.
분할된 보강부(120)는 알루미늄 압출 성형물을 이용하여 제공될 수 있으며, 알루미늄 성형물을 일정 길이로 재단하여 중심 코어에 부착할 수 있다. 또한, 중심 코어(110)의 내부에 금속 코어(140)가 내장되어 있기는 하지만, 전체적으로 좌우 단열 기능을 하기 때문에 전체적으로 안정된 구조를 유지할 수 있다.
하지만, 종래의 단열 프레임과 비교하면, 종래의 단열 프레임에서는 알루미늄 성형물인 원재료에 아존 등을 충진하고, 액상의 아존을 경화하고, 원재료에서 아존이 형성된 부분을 길이 방향으로 깎아내어 좌우 절연을 형성하고, 마지막으로 보강프레임 길이에 맞게 재단하는 등의 복잡한 과정을 거쳐야 한다.
물론, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 단열 프레임에서는 중앙의 아존에 의해서만 좌우 구조가 연결되어 있기 때문에 전체적인 안정성이 현저하게 떨어진다는 문제점이 있다.
이를 위해, 본 실시예에 따른 보강부(120)는 외측으로 개방구(123)를 형성하는 보강 몸체(122), 보강 몸체(122)의 내측으로부터 돌출되어 중심 코어(110)의 상면과 접하는 상부돌기(124) 및 보강 몸체(122)의 내측으로부터 돌출되어 중심 코어(110)의 하면과 접하는 하부돌기(126)를 포함한다.
도 5를 보면, 분할된 보강부(120)는 중심 코어(110)의 좌우에서 일정 간격을 유지하면 배치되고, 개방구(123)를 통해서 진입하는 나사 등의 체결구(150)에 의해서 중심 코어(110)에 견고하게 고정될 수 있다.
본 실시예에서, 개방구(123)는 보강 몸체(122)의 길이 방향으로 형성되어 있지만, 다른 실시예에서 보강 몸체는 사각 기둥 형상으로 제공될 수 있고, 보강 몸체 중 일부에 홀(hole)을 형성하여 개방구를 형성할 수도 있다.
본 실시예에서 분할된 보강부(120)는 알루미늄 압출 성형물을 재단하여 제공될 수 있고, 중심 코어(110)는 합성수지 압출 성형물로 제공될 수 있다. 중심 코어(110)의 내부는 중공형으로 제공되며, 그 내부 공간에 금속 코어(140)에 제공될 수 있다.
금속 코어(140)는 중심 코어(110)의 내부에 삽입되어 중심 코어(110)의 내구성을 향상시키며, 중심 코어(110)에 상당한 강성을 제공할 수 있다. 또한, 좌우로 체결구(150)가 체결되는 상황에서 나사 등과 안정된 체결력을 유지하게 할 수 있다.
금속 코어(140)의 내부에는 체결구(150)의 진입 경로에 대응하는 나사 보강부(120)가 평행하게 형성될 수 있으며, 나사 보강부(120)에 의해서 체결구(150)의 나사산이 결합되어 좌우 상하로 흔들리지 않고 안정된 체결을 유지하도록 할 수가 있다.
본 실시예에서 금속 코어(140)가 알루미늄 압출 성형물이고, 중심 코어(110)가 합성수지 압출 성형물이지만, 다른 실시예에서 중심 코어가 알루미늄 압출 성형물일 수도 있고, 오히려 분할된 보강부가 단열 재질의 합성수지재로 형성될 수가 있다. 물론, 보강부, 중심 코어 등이 모두 합성수지재로 형성되는 것도 가능하다.
중심 코어(110)에 분할된 보강부(120)를 체결한 후, 프레임 커버(130)를 길이 방향으로 밀어 넣거나 직접 현장에서 절곡하여 프레임 커버(130)를 단열 프레임(100)에 장착할 수 있다.
분할된 보강부(120)의 내측으로 프레임 커버(130)를 지지하기 위한 지지돌기(128)가 형성될 수 있으며, 중심 코어(110)의 상하로 마감 돌기가 형성되어 단열 프레임(100)의 내부를 차단하고, 분할된 보강부(120)가 외부로 보이지 않도록 할 수가 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 프레임을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 중심 코어(110)는 내부의 금속 코어(140) 없이도 제공될 수 있으며, 내부의 강도를 개선하기 위해 중심 코어(110)의 내부 공간에는 격벽이나 저항물 등 다양한 구조가 제공될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 단열 프레임들을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7의 (a)을 참조하면, 본 실시예에 따른 단열 프레임은 중심 코어(210), 금속 코어(240), 분할된 보강부(220), 프레임 커버(230)를 포함할 수 있으며, 분할된 보강부(220)는 중심 코어(210)의 양측에 장착되면서 보강 몸체(222), 상부돌기(224), 하부돌기(226), 지지돌기(228)를 포함할 수 있다.
중심 코어(210)는 상하 중앙이 아닌 상부 또는 하부에 편심된 위치에 제공될 수 있으며, 중심 코어(210)의 하부로는 유리 수용부를 정의하기 위한 좌우 격벽(214)이 더 형성될 수 있다. 분할된 보강부(220)가 이격되어 장착되기 때문에 격벽(214)이 없는 상태에서 내부가 휑하니 보일 수 있으나 좌우 격벽(214)이 있는 상태에서는 종래의 다른 단열 프레임과 마찬가지로 안정된 형상을 유지하고, 상대적으로 경량 및 원가 절감 효과를 얻을 수 있다.
도 7의 (b)에서도, 단열 프레임은 중심 코어(310), 금속 코어(340), 분할된 보강부(320), 프레임 커버(330)를 포함할 수 있으며, 분할된 보강부(320)는 중심 코어(310)의 양측에 장착되면서 보강 몸체(322), 상부돌기(324), 하부돌기(326), 지지돌기(328)를 포함할 수 있다.
다만, 중심 코어(310)의 하부로 돌출된 격벽(314)이 상당히 긴 경우, 보강부(320)의 내측으로 격벽(314)을 지지하기 위한 지지 돌 기(328')가 추가로 형성될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 단열 프레임 110 : 중심 코어
120 : 분할된 보강부 130 : 프레임 커버
140 : 금속 코어 150 : 체결부

Claims (5)

  1. 단열 프레임에 있어서,
    전체 길이로 형성된 중심 코어, 상기 중심 코어의 양측에서 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 이격되어 상기 중심 코어에 장착되는 복수의 분할된 보강부 및 상기 전체 길이로 상기 분할 보강부의 외면을 덮는 프레임 커버를 포함하며,
    상기 분할된 보강부는 외측으로 개방구를 형성하는 보강 몸체, 상기 보강 몸체의 내측으로부터 돌출되어 상기 중심 코어의 상면과 접하는 상부돌기 및 상기 보강몸체의 내측으로부터 돌출되어 상기 중심 코어의 하면과 접하는 하부돌기를 포함하고, 상기 분할된 보강부는 상기 개방구를 통해서 진입하는 체결구에 의해서 상기 중심 코어에 장착되며,
    상기 분할된 보강부 및 상기 중심 코어 중 적어도 하나는 단열 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 단열 프레임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중심 코어는 합성수지재로 제공되며, 내부에 수용되는 중공형의 금속 코어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 프레임.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 금속 코어의 내부에는 상기 체결구의 진입 경로에 대응하는 나사 보강부가 형성된 것을 특징으로 하는 단열 프레임.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중심 코어의 상면 및 하면 중 적어도 하나에는 유리 수용부를 정의하기 위한 좌우 격벽이 형성된 것을 특징으로 하는 단열 프레임.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분할된 보강부의 내측으로 상기 격벽 또는 상기 프레임 커버를 지지하기 위한 지지돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 단열 프레임.
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