KR102399355B1 - 창틀용 프레임 조립체 - Google Patents

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KR102399355B1
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Abstract

본 발명은 내측 및 외측프레임 사이에 단열부재를 견고하게 결합하기 위한 결합방식을 개선하여 작업이 매우 신속하고 편리하게 이루어짐과 동시에, 결합력을 강화시켜 내측 및 외측프레임이 견고한 결합상태를 유지할 수 있으며, 단열성능을 더욱 높여 품질을 향상시킬 수 있는 창틀용 프레임 조립체를 제공한다. 본 발명의 창틀용 프레임 조립체는, 내측프레임과 외측프레임의 대향면에 결합홈을 가지는 결합부를 각각 형성하고, 상기 양측 결합홈의 삽입구는 동일방향을 향하도록 형성하되, 내측프레임과 외측프레임의 대향면이 마주하는 방향에 대하여 직각방향을 향하도록 형성하고, 상기 단열부재에는 상기 내측 및 외측프레임의 대향면에 맞닿아 접하는 양측 기준면과, 상기 양측 기준면이 내측 및 외측프레임의 대향면에 맞닿은 상태에서 상기 양측 결합홈의 삽입구를 향하여 돌출형성되고 결합홈에 억지끼워맞춤 가능하게 형성된 양측 결합돌기를 구비하며, 상기 내측 및 외측프레임의 대향면에 단열부재의 양측 기준면을 맞닿게 배치하는 것에 의해 내측 및 외측프레임이 소정간격으로 유지됨과 동시에, 단열부재의 양측 결합돌기가 양측 결합홈의 삽입구 앞에 위치하여, 단열부재의 가압으로 결합돌기를 결합홈에 억지끼워맞춤시킴으로써 내측 및 외측프레임가 단열부재에 의해 견고하게 결합되게 한 것이다.

Description

창틀용 프레임 조립체{Frame Assembly for Window Frames}
본 발명은 창틀용 프레임 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미서기 창호에서 유리를 설치하기 위한 창틀을 구성하는 창틀용 프레임 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 미서기 창호에 있어서 유리 설치를 위한 창틀은 무게가 가벼우면서도 구조적 강도가 높은 알루미늄 재질을 압출성형하여 제조되는 프레임으로 구성되고, 프레임은 대략 6m의 긴 길이로 제조되어 적절한 길이로 절단하여 사용되며, 프레임의 단면형상은 필요에 따라 다양하게 설계된다.
또한 창틀 프레임 제조에 사용되는 알루미늄은 다른 금속에 비하여 열전도율이 낮아 어느 정도 단열효과를 발휘할 수 있지만, 단일의 프레임만으로 창틀을 구성할 경우, 창틀 프레임의 외측(실외)과 내측(실외)의 온도차로 인해 창틀에 결로현상이 심하게 발생될 수 있고, 창틀 프레임을 통해 실내의 온도와 실외의 온도가 열교환되어 실내의 냉방 또는 난방효율을 저하시키게 된다.
따라서 창틀용 프레임 조립체는, 상기와 같은 결로현상이나 냉,난방효율 문제를 해결하기 위해 단열성능을 향상시킨 것으로, 프레임을 외측과 내측으로 분리형성한 후, 소정길이 이격시켜 배치하고, 이들 사이에 단열성능이 우수한 합성수지재의 단열부재를 개재하여 결합시킴으로써 구성된다.
또한 창틀용 프레임 조립체는, 내측프레임과 외측프레임이 분리형성되는 것이므로, 단열부재가 내측프레임과 외측프레임 사이에서 매우 견고하게 결합되어야 상호 흔들림 없이 일체적인 형태를 유지할 수 있다.
단열부재의 결합방식으로는 지금까지 충전식과 삽입식 2가지가 알려져 있다. 먼저, 충전식은 단열성능이 우수한 발포성 합성수지, 예를 들면 발포성 폴리우레탄으로 단열부재를 형성하여 결합한 것으로, 도 1a에 도시된 바와 같이 내측프레임(11)과 외측프레임(12)을 일체로 형성하되, 내측프레임(11)과 외측프레임(12) 사이에 일측이 개방된 충전공간부(13)를 형성하고, 충전공간부(13) 내에 액상의 발포성 폴리우레탄(U)을 충진하여 고화시킴으로써 도 1b에서와 같이 단열부재(14)를 형성함과 동시에, 발포성형된 단열부재(14)가 내측프레임(11)과 외측프레임(12) 사이에서 견고하게 결합되도록 한 것이다.
그러나, 이러한 충전식으로 결합되는 창틀용 프레임 조립체는 길이가 6m로 긴 충전공간부(13)내에 액상의 발포성 폴리우레탄(U)을 주입하는 작업이 매우 어렵고 번거로울뿐만 아니라, 일체로 제조된 내측프레임(11)과 외측프레임(12)이 상호 열전도되지 않도록 하기 위해 도 1a에서와 같이 일체적으로 연결된 부분(15)을 도 1b에서와 같이 소정길이 잘라내야 하므로, 제조시 작업성이 좋지 않아 생산성을 저하시키는 단점이 있다.
또한 삽입식은 압출성형이 가능한 합성수지, 예를 들면 폴리아미드로 단열부재를 압출성형하여 제조한 후 프레임에 삽입하여 결합한 것으로, 도 2a에 도시된 바와 같이 내측프레임(21)과 외측프레임(22)을 분리형성하고, 마주하는 대향측에 각각 결합홈(23)을 가지는 결합부(24)를 형성하여 양쪽 결합홈(23)에 압출성형된 단열부재(25)의 양단을 끼운 후, 상,하에서 결합부(24)의 일부를 가압하여 도 2b에서와 같이 상,하 결합부(24)의 일부가 변형하여 단열부재(25)의 양단과 밀착함으로써 결합이 이루어지도록 한 것이다.*
그러나, 이러한 삽입식 창틀용 프레임 조립체는 전술한 충전식 창틀용 프레임 조립체에 비하여 제조시 작업성은 좋지만, 폴리아미드 재질 특성상 단열성능은 발포성인 폴리우레탄보다 나쁘다는 단점이 있다.
폴리아미드는 압출성형후 단면조직이 비교적 치밀하여 열전도율이 0.25~0.3 W/(m·k)인 것으로 알려져 있고, 발포성 폴리우레탄은 발포성형시 미세한 기공을 가지는 단면조직에 의해 열전도율이 폴리아미드보다 낮은 0.121 W/(m·k)인 것으로 알려져 있다. 따라서 열전도율이 높을수록 단열성능은 나빠지므로, 삽입식이 충전식에 비하여 단열성능은 좋지 않다.
또한, 삽입식은 단열부재(25)의 양단을 결합홈(23)에 끼워넣는 방식이므로, 길이방향으로 6m인 내,외측프레임(21,22)의 결합홈(23)에 단열부재(25)를 끼워넣는 작업이 힘들고 작업시간이 길어져 생산성을 저하시키며, 도 2b에서와 같이 결합부(24)를 상,하에서 가압하여 결함홈(23)을 좁히는 형태로 단열부재(25)를 밀착 고정하게 되면, 결합홈(23)으로부터 단열부재(25)의 일단이 빠지지 않도록 상,하방향의 밀착은 견고하게 할 수는 있지만, 단열부재(25)의 좌우측으로는 밀착력이 약하여 내측프레임(21)과 외측프레임(22)이 일체적인 견고한 결합상태를 유지하지 못하고, 외력에 의해 좌우로 상호 유동할 염려가 있어 품질 저하를 유발할 수 있다.
또한 삽입식은 결합홈(23)과 단열부재(25) 사이의 틈새가 오차범위내로 일정하게 유지되어야 하나, 내,외측프레임(21,22)의 길이가 6m로서 삽입길이가 길기 때문에 오차범위내로 일정하게 유지하는 것이 어렵고, 따라서 부분적으로 틈새가 좁은 부분에서는 단열부재(25)의 삽입이 어려워지고, 틈새가 큰 부분에서는 결합부(24)의 가압에 의한 밀착력이 약해지는 문제가 발생하므로, 이에 의해서도 작업성 및 품질을 저하시키는 문제가 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 내측 및 외측프레임 사이에 단열부재를 견고하게 결합하기 위한 결합방식을 개선하여 작업이 매우 신속하고 편리하게 이루어짐과 동시에, 결합력을 강화시켜 내측 및 외측프레임이 견고한 결합상태를 유지할 수 있으며, 단열성능을 더욱 높여 품질을 향상시킬 수 있는 창틀용 프레임 조립체를 제공하는데 있다.
상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 내측프레임과 외측프레임 사이에 단열부재를 배치하여 결합시킨 창틀용 프레임 조립체에 있어서, 상기 내측프레임과 외측프레임의 대향면에 결합홈을 가지는 결합부를 각각 형성하고, 상기 양측 결합홈의 삽입구는 동일방향을 향하도록 형성하되, 내측프레임과 외측프레임의 대향면이 마주하는 방향에 대하여 직각방향을 향하도록 형성하고, 상기 단열부재에는 상기 내측 및 외측프레임의 대향면에 맞닿아 접하는 양측 기준면과, 상기 양측 기준면이 내측 및 외측프레임의 대향면에 맞닿은 상태에서 상기 양측 결합홈의 삽입구를 향하여 돌출형성되고 결합홈에 억지끼워맞춤 가능하게 형성된 양측 결합돌기를 구비하며, 상기 내측 및 외측프레임의 대향면에 단열부재의 양측 기준면을 맞닿게 배치하는 것에 의해 내측 및 외측프레임이 소정간격으로 유지됨과 동시에, 단열부재의 양측 결합돌기가 양측 결합홈의 삽입구 앞에 위치하여, 단열부재의 가압으로 결합돌기를 결합홈에 억지끼워맞춤시킴으로써 내측 및 외측프레임가 단열부재에 의해 결합되는 창틀용 프레임 조립체에 특징이 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 내측 및 외측프레임의 결합부와 단열부재의 결합돌기는 상호 결합되는 방향으로 소정간격 이격시켜 복수개 형성한 창틀용 프레임 조립체에 특징이 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 결합부의 결합홈 내측벽면에 결합돌기의 빠짐을 방지하는 촉형돌기를 형성한 창틀용 프레임 조립체에 특징이 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 단열부재는 발포성 폴리스티렌을 압출성형하여 제조한 창틀용 프레임 조립체에 특징이 있다.
상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명의 창틀용 프레임 조립체에 의하면, 내측 및 외측프레임의 대향면에 단열부재의 양측 기준면을 맞닿게 배치하는 것에 의해 내측 및 외측프레임을 설정한 소정간격으로 유지할 수 있고, 이와 동시에 단열부재의 양측 결합돌기가 양측 결합홈의 삽입구 앞에 위치하게 되므로, 단열부재를 가압하는 간단한 작업에 의해 결합이 매우 신속하고 편리하게 이루어지므로 제조시 작업성이 개선되어 생산성을 향상시키는 효과가 있다.
또한 본 발명은 내측 및 외측프레임의 결합부에 단열부재의 결합돌기가 억지끼워맞춤되어 고정되고, 또한 결합을 위한 결합부와 결합돌기가 복수개 구비됨에 따라 결합력을 더욱 강화시킬 수 있고, 이로써 내측 및 외측프레임을 일체화시킨 결합상태를 유동없이 견고하게 유지할 수 있어 품질을 향상시키는 효과가 있다.
또한 본 발명은 단열부재의 결합방식이 가압에 의한 억지끼워맞춤으로 이루어짐에 따라, 단열부재로서 압출성형이 가능한 발포성 폴리스티렌을 사용할 수 있고, 이 발포성 폴리스티렌의 열전도율은 0.055 W/(m·k)로서, 충전결합방식에 사용되는 발포성 폴리우레탄이나 삽입결합방식에 사용되는 폴리아미드에 비하여 열전도율이 낮아 단열성능을 더욱 높여 품질을 향상시키는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 충전식 결합과정을 설명하기 위한 창틀용 프레임 조립체의 단면도.
도 2a 및 도 2b는 종래의 삽입식 결합과정을 설명하기 위한 창틀용 프레임 조립체의 단면도.
도 3은 본 발명의 결합전 창틀용 프레임 조립체를 나타낸 단면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 가압식 결합과정을 설명하기 위한 창틀용 프레임 조립체의 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 창틀용 프레임 조립체를 나타낸 분리 단면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 창틀용 프레임 조립체는 내측프레임(31), 외측프레임(32) 및 단열부재(33)를 구비하고, 내측프레임(31)과 외측프레임(32) 사이에 단열부재(33)를 배치하여 결합시킴으로써 조립된다.
내측프레임(31)과 외측프레임(32)은, 가볍고 구조적 강도가 높은 알루미늄 재질을 압출성형하여 제조되는 것으로, 길이방향으로 대략 6m의 길이로 제조되며, 압출금형을 설계하는 것에 따라 다양한 단면구조로 제조할 수 있다.
내측프레임(31)과 외측프레임(32)은 상호 열전도가 이루어지지 않도록 소정거리 이격되어 결합되는 것으로, 서로 마주하는 대향면(31a,32a)에 결합홈(31b,32b)을 가지는 결합부(31c,32c)를 각각 형성한다.
양측 결합부(31c,32c)의 결합홈(31b,32b)은 일측이 개방된 삽입구(31d,32d)를 가지며, 양측 결합부(31c,32c)의 삽입구(31d,32d)는 동일방향을 향하도록 형성하되, 내측프레임(31)과 외측프레임(32)의 대향면(31a,32a)이 마주하는 방향에 대하여 직각방향을 향하도록 형성한다.
이때, 상기 내측 및 외측프레임(32)의 결합부(31c,32c)는 대향면(31a,32a)에 소정간격 이격시켜 복수개 형성함으로써 결합력을 더욱 강화할 수 있도록 한다.
단열부재(33)는 상기 내측 및 외측프레임(31,32) 사이에 배치되어 내측 및 외측프레임(31,32)을 견고하게 결합시킴과 동시에, 내측 및 외측프레임(31,32)을 소정의 간격으로 유지시켜 상호 열전도가 이루어지지 않도록 하는 기능을 수행한다.
단열부재(33)는 압출성형이 가능한 발포성 폴리스티렌으로 제조되는 것으로, 길이방향으로 대략 6m의 길이로 제조되며, 압출금형을 설계하는 것에 따라 다양한 단면구조로 제조할 수 있다.
발포성 폴리스틸렌은 압출성형후 단면구조에 미세한 기공이 형성되므로 단열성능이 우수하다. 발포성 폴리스틸렌의 열전도율은 0.055 W/(m·k)로서 종래의 충전식에 사용한 발포성 폴리우레탄의 0.121 W/(m·k)이나, 삽입식에 사용한 폴리아미드의 0.25~0.3 W/(m·k)보다 낮아 단열성능이 더 우수한 것으로 알려져 있다.
단열부재(33)에는 상기 내측 및 외측프레임(31,32)의 대향면(31a,32a)에 맞닿아 접하는 양측 기준면(33a)과, 상기 내측 및 외측프레임(31,32)의 결합부(31c,32c)에 대응하여 형성되는 결합돌기(33b)를 구비한다.
상기 각각의 결합돌기(33b)는 양측 기준면(33a)이 내측 및 외측프레임(31,32)의 대향면(31a,32a)에 맞닿은 상태에서 상기 내측 및 외측프레임(31,32)에 형성된 각 결합부(31c,32c)의 삽입구(31d,32d)를 향하여 돌출형성되고, 결합돌기(33b)의 폭치수는 결합홈(31b,32b)의 폭치수보다는 적어도 크게 형성하여 결합돌기(33b)를 결합홈(31b,32b)에 억지끼워맞춤할 수 있도록 한다.
따라서, 상기 내측 및 외측프레임(31,32)의 대향면(31a,32a)에 단열부재(33)의 양측 기준면(33a)을 맞닿게 배치하는 것에 의해 내측 및 외측프레임(31,32)이 소정간격으로 유지됨과 동시에, 단열부재(33)의 양측 결합돌기(33b)가 양측 결합홈(31b,32b)의 삽입구(31d,32d) 앞에 위치할 수 있도록 한다(도 4a 참조).
이때, 상기 내측 및 외측프레임(31,32)의 결합부(31c,32c)에는 결합돌기(33b)가 결합된 후에 빠지지 않도록 하기 위해 결합홈(31b,32b)의 내측벽면에 촉형돌기(31e,32e)를 형성하는 것이 바람직하다.
이러한 구성으로 이루어진 창틀용 프레임 조립체의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 4a에서와 같이, 본 발명의 창틀용 프레임 조립체는 내측프레임(31)의 대향면(31a)이 위로 향하도록 바닥에 눕히고, 단열부재(33)의 한쪽 기준면(33a)을 대향면(31a)에 맞닿게 하여 접하는 것에 의해 자동적으로 단열부재(33)의 결합돌기(33b)가 결합부(31c)의 삽입구(31d) 바로 앞에 위치하게 된다.
또한, 외측프레임(32)의 대향면(32a)이 아래로 향하게 하여, 단열부재(33)의 다른쪽 기준면(33a)에 대향면(32a)을 맞닿게 하여 접하는 것에 의해 자동적으로 단열부재(33)의 결합돌기(33b)가 결합부(32c)의 삽입구(32d) 바로 앞에 위치하게 된다.
이와 동시에, 본 발명은 내측프레임(31)과 외측프레임(32) 사이에 단열부재(33)를 배치하고, 내측 및 외측프레임(31,32)의 대향면(31a,32a)에 단열부재(33)의 양측 기준면(33a)을 맞닿게 하는 것에 의해 자동적으로 내측 및 외측프레임(31,32)을 소정의 간격으로 유지된 상태가 되므로, 내측 및 외측프레임(31,32)의 간격을 유지하기 위한 별도의 번거로운 작업을 하지 않아도 된다.
또한 단열부재(33)의 폭사이즈를 내측 및 외측프레임(31,32)의 설정된 간격과 동일하게 설정하여 제작하는 것에 의해 내측 및 외측프레임(31,32)의 간격을 항상 일정하게 유지할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 내측 및 외측프레임(31,32)의 대향면(31a,32a)에 단열부재(33)의 양측 기준면(33a)을 맞닿게 하는 것만으로 내측 및 외측프레임(31,32)을 소정의 간격으로 배치할 수 있고, 이와 동시에 단열부재(33)의 각 결합돌기(33b)가 내측 및 외측프레임(31,32)에 형성된 각 결합홈(31b,32b)의 삽입구(31d,32d) 앞에 위치하여 결합작업을 위한 배치작업이 매우 간소화되고 신속하게 이루어진다.
따라서, 내측 및 외측프레임(31,32)의 후방부를 지지체(A)로 지지시킨 상태에서 단열부재(33)를 화살표로 표시된 바와 같이 가압체(B)로 가압하면, 도 4b에 도시된 바와 같이 내측 및 외측프레임(31,32)의 각 결합부(31c,32c)으로 단열부재(33)의 각 결합돌기(33b)가 억지끼워맞춤되어 견고하게 결합되므로 내측 및 외측프레임(31,32)을 단열부재(33)로 결합하는 작업이 매우 간단하고 신속하게 이루어지며, 결합을 위한 내측 및 외측프레임(31,32)의 결합부(31c,32c)와 단열부재(33)의 결합돌기(33b)가 복수개 구비되어 복수곳에서 결합됨에 따라 결합력을 더욱 강화시킬 수 있고, 이로써 내측 및 외측프레임(31,32)을 일체화시킨 결합상태를 유동없이 견고하게 유지할 수 있다.
또한 도 4b의 상세도에서와 같이 알루미늄 재질로 제조되어 조직이 단단한 결합부(31c,32c)의 결합홈(31b,32b)에 발포성 폴리스티렌으로 제조되어 상대적으로 연질인 결합돌기(33b)가 억지끼워맞춤되는 과정에서 결합돌기(33b)의 삽입부분이 압축된다.
이때 도 4a에서와 같이 결합홈(31b,32b) 내측벽에 형성한 촉형돌기(31e,32e)에 의해서는 결합홈(31b,32b) 내벽면에 단턱을 형성하게 되므로, 단턱을 통과한 결합돌기(33b)의 삽입부분이 촉형돌기(31e,32e)의 단턱에 걸려 쉽게 빠지는 것이 방지된다.
지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
31,32 : 내측 및 외측 프레임 33 : 단열부재
31a,32a : 대향면 31b,32b : 결합홈
31c,32c : 결합부 31d,32d : 삽입구
31e,32e : 촉형돌기 33a : 기준면
33b : 결합돌기

Claims (4)

  1. 내측프레임과 외측프레임 사이에 단열부재를 배치하여 결합시킨 창틀용 프레임 조립체에 있어서,
    상기 내측프레임과 상기 외측프레임의 대향면에 결합홈을 가지는 결합부를 각각 형성하고, 상기 결합홈의 삽입구는 동일방향을 향하도록 형성하되, 상기 내측프레임과 상기 외측프레임의 대향면이 마주하는 방향에 대하여 직각방향을 향하도록 형성하고,
    상기 단열부재에는 상기 내측프레임 및 상기 외측프레임의 대향면에 맞닿아 접하는 양측 기준면과, 상기 양측 기준면이 상기 내측프레임 및 상기 외측프레임의 대향면에 맞닿은 상태에서, 양측 상기 결합홈의 삽입구를 향하여 돌출형성되고 상기 결합홈에 억지끼워맞춤 가능하게 형성된 양측 결합돌기를 구비하며,
    상기 내측프레임 및 상기 외측프레임의 상기 결합부와 상기 단열부재의 양측 상기 결합돌기 각각은, 상호 결합되는 제1 방향으로 소정간격 이격시켜 복수개 형성되며,
    상기 내측프레임 및 상기 외측프레임의 대향면에 단열부재의 양측 기준면을 맞닿게 배치하는 것에 의해, 상기 내측프레임 및 상기 외측프레임이 소정간격으로 유지됨과 동시에, 상기 단열부재의 양측 상기 결합돌기가 양측 상기 결합홈의 삽입구 앞에 위치하여, 상기 단열부재의 가압으로 결합돌기를 상기 결합홈에 억지끼워맞춤시킴으로써, 상기 내측프레임 및 상기 외측프레임이 상기 단열부재에 의해 결합되고,
    상기 결합부의 상기 결합홈 내측벽면에는 상기 결합홈에 상기 결합돌기가 삽입된 상태에서 상기 결합돌기의 빠짐을 방지하는 촉형돌기가 형성되며,
    상기 결합부는, 상기 내측프레임 또는 상기 외측프레임 각각의 대향면과 연결되고 상기 내측프레임 또는 상기 외측프레임 각각의 대향면의 수직 방향으로 형성된 제 1 결합부와, 상기 제 1 결합부와 연결되고 상기 내측프레임 또는 상기 외측프레임 각각의 대향면의 평행 방향으로 형성된 제 2 결합부를 포함하고,
    상기 내측프레임 또는 상기 외측프레임 각각의 대향면과, 상기 제 1 결합부와, 상기 제 2 결합부는, 상기 결합돌기의 3면을 밀착하여 포위하며,
    상기 제 2 결합부는, 상기 결합돌기의 일면 전체와 밀착하는,
    창틀용 프레임 조립체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 단열부재는 발포성 폴리스티렌을 압출성형하여 제조한 것을 특징으로 하는 창틀용 프레임 조립체.
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KR101734011B1 (ko) * 2016-10-17 2017-05-24 주식회사 중일 단열성과 기밀성이 향상된 창호

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