KR20180100936A - Ｇｒｐ를 이용한 개방형 커튼 월 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 내부에 공간부가 형성된 메인 프레임의 전면에 복층유리가 고정되는 커튼 월 구조에 있어서, 상기 메인 프레임의 전면에 인접한 복층유리 사이로 유리강화플라스틱 소재의 단열부재가 구비되며, 상기 메인 프레임의 전면에는 개방부가 형성되고, 상기 단열부재는 개방부를 덮도록 메인 프레임에 결합된다.
이로써, 금속재에 의한 열전달을 차단하여 커튼 월 프레임의 단열성능을 향상시킬 수 있고, 메인 프레임이 수평부재로 사용되는 경우에도 인접한 복층유리 사이에 구비된 단열부재가 복층유리의 하중을 효과적으로 지지할 수 있는 효과가 있다.

Description

ＧＲＰ를 이용한 개방형 커튼 월 구조{Open Curtain Wall Structure using GRP}
본 발명은 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 메인 프레임의 전면에 구비된 인접한 복층유리 사이로 유리강화플라스틱(GRP) 재질의 단열부재가 구비되며, 상기 메인 프레임의 전면에는 개방부가 형성되어 상기 단열부재가 개방부를 덮도록 결합되고, 커버부재가 단열부재의 전면에 결합되어 상기 복층유리가 가압 고정되는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 벽체에는 조망, 일조 및 환기 등의 목적으로 창호가 설치되며, 최근 고층 건물의 경우에는 입면의 미관을 위하여 대부분 커튼 월 구조를 설치하고 있다.
상기 커튼 월 구조는 건축물의 입면에 비내력 구조물로서 벽체를 부착하여 시공하는 방식으로, 통상적으로 슬라브의 단부에 브라켓을 설치한 후, 브라켓에 수직부재(Mullion)와 수평부재(Transom)를 결합하여 프레임을 형성하고, 상기 프레임에 각종 마감으로 제작된 패널을 결합하여 완성하게 된다.
한편, 최근 커튼 월 구조는 대부분 유리 패널을 부착함으로써, 현대적인 느낌을 부여하고, 자연 채광을 이용하여 에너지의 효율적 활용을 꾀하고 있으며, 커튼 월 구조라 하면 대부분이 유리 패널을 부착한 건축물의 입면 구조를 의미하는 것으로 해석된다. 이때, 유리 패널은 복층유리(Pair Glass)를 사용하여 단열 성능을 확보하는 것이 일반적이다.
이러한 유리 패널을 이용한 커튼 월 구조는 프레임에 외측으로 노출되게 결합되는 지지부재에 복층유리를 구비하여 결합하거나 별도의 체결 수단을 바탕으로 고정하게 된다.
보다 구체적으로, 과거에는 프레임의 수직부재 또는 수평부재에 외측으로 결합되는 지지부재에 복층유리를 구비하여 자중이나 풍하중 등의 횡하중을 지지하고, 프레임과 복층유리 사이의 공간을 실리콘과 같은 실런트로 채워 부착하는 방법이 주로 사용되었다.
최근에는 다른 방법으로서 프레임의 지지부재로 복층유리를 지지하고, 볼트가 캡과 복층유리의 모서리에 형성된 홀을 차례로 관통하도록 구비하여 복층유리가 볼트에 의하여 프레임에 가압 결합되도록 시공하는 방법이 제안되고 있다.
한편, 커튼 월 구조의 프레임은 경량화가 가능하면서도 부식에 강하고, 충분한 강도가 확보될 수 있는 알루미늄을 사용하는 것이 일반적이다. 하지만, 알루미늄의 높은 열전도율로 인하여 실내의 온기가 빠져나가거나 실외의 냉기가 쉽게 유입되는 열교현상이 발생되는 문제점이 있었다.
이에, 인접한 복층유리 사이에 형성되는 빈 공간부에 폴리아미드나 아존과 같은 합성수지재 단열재를 추가적으로 구비하여 단열 성능을 확보하였으나, 폴리아미드나 아존과 같은 합성수지재는 하중을 지지하도록 충분한 강도를 발휘하지 못함에 따라 프레임에 추가적인 알루미늄 지지부재를 형성하거나, 별도의 체결수단을 구비하여야 하는 한계가 있었다.
이와 관련된 선행기술문헌으로 대한민국 등록특허 제10-1680722호(2016. 11. 23. 등록, 이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)의 '단열 창호프레임'이 있다. 상기 선행기술문헌 1은 도 1a에 도시된 바와 같이 프레임(1)과 커버(2)에 복층유리(4)를 구비하여 이를 지지하고, 상기 프레임(1)과 커버(2) 사이에 수지에 에어로겔을 포함한 단열재(3)를 구비함으로써 단열 성능을 보강하고자 하였다.
상기 선행기술문헌 1은 단열재(3)를 바탕으로, 에어로겔을 포함한 단열성분을 이용하여 단열 성능을 확보하는 것에 성공하였으나, 프레임(1)에 구비된 단열재(3)가 복층유리(4)의 자중이나 풍하중 등에 의하여 횡방향 하중을 수용하는데 구조적 어려움이 있어 프레임(1)과 커버(2)를 상호 결합하는 결합수단(5)을 추가적으로 구비하여야 하는 한계가 있었다. 금속재의 상기 결합수단(5)은 프레임(1)을 통한 열교현상의 원인이 될 수 밖에 없으며, 이는 단열성능의 저하를 유발하였다.
다른 선행기술문헌으로 대한민국 등록특허 제10-1688872호(2016. 12. 16. 등록, 이하 '선행기술문헌 2'라 한다)의 '단열형 창틀 조립체'가 있다. 상기 선행기술문헌 2는 도 1b에 도시된 바와 같이 통상의 합성수지 단열재가 지니는 구조적 단점을 해소하기 위하여, 프레임(1)에 별도의 지지프레임(6)을 구비하고, 상기 지지프레임(6)을 에워싸도록 단열블록(3)을 형성함으로써 단열성능과 구조적 안정성을 확보하고자 하였다.
하지만, 단열블록(3)이 합성목재로 제작됨에 따라 열교현상에 의한 응결로 합성목재가 부식될 우려가 있으며, 지지프레임(6)의 하중이 상기 단열블록(3)을 거쳐 프레임(1)에 전달됨에 따라 단열블록(3)이 변형되거나 이탈되는 내구성의 문제가 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, GRP 소재의 단열재를 사용하여 커튼 월 프레임의 단열성능을 향상시키고, 별도의 지지부재가 없는 경우에도 단열부재가 자체적으로 복층유리의 자중이나 횡방향 하중에 대한 충분한 지지력을 발휘할 수 있으며, 프레임의 전면에 개방부가 형성되거나 프레임의 내부에 단열재가 구비되어 단열성능과 지지력을 보다 향상시킬 수 있는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조(CS)는, 내부에 공간부(S)가 형성된 메인 프레임(10)의 전면에 복층유리(W)가 고정되는 커튼 월 구조(CS)에 있어서, 상기 메인 프레임(10)의 전면에 인접한 복층유리(W) 사이로 유리강화플라스틱(GRP, Glass Reinforced Plastic) 소재의 단열부재(30)가 구비되며, 상기 메인 프레임(10)의 전면에는 개방부(11)가 형성되고, 상기 단열부재(30)는 개방부(11)를 덮도록 커버부(31)가 형성되어 메인 프레임(10)에 결합된다.
또한, 상기 커버부(31)의 전면에는 지지부(32)가 일체로 돌출되게 형성되며, 상기 커버부재(20)가 체결수단(P)에 의하여 상기 단열부재(30)의 지지부(32)에 결합될 수 있다.
또한, 상기 단열부재(30)의 지지부(32) 양측에는 내부에 중공부(41)가 형성된 보조 단열재(40)가 구비되며, 상기 보조 단열재(40)의 전면에 커버부재(20)가 구비되고, 상기 결합수단(P)이 커버부재(20)를 관통하여 상기 지지부(32)에 형성된 나사홈(32a)에 나사결합될 수 있다.
또한, 상기 단열부재(30)의 커버부(31)는 메인 프레임(10)의 전면에 맞닿아 개방부(11)를 덮도록 플랜지(31a)가 형성되고, 상기 플랜지(31a)의 후면에는 개방부(11)에 삽입되도록 삽입돌부(31b)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 메인 프레임(10)의 전면에는 한 쌍의 전면 플랜지(12)가 내측으로 절곡 형성되어 그 사이에 개방부(11)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 전면 플랜지(12)의 일측 단부에는 각각 레일 절곡부(13)가 후면으로 절곡 형성되어 상기 레일 절곡부(13)의 외측으로 레일홈(14)이 형성되며, 상기 단열부재(30)의 삽입돌부(31b)의 양측에는 레일돌기(31c)가 전면으로 돌출되게 형성되어 상기 메인 프레임(10)의 레일홈(14)에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 삽입돌부(31b)는 플랜지(31a)의 후면으로 한 쌍의 후방 리브(31b-1)가 형성되고, 상기 후방 리브(31b-1)에 수직되게 후방 플랜지(31b-2)가 형성되며, 상기 후방 플랜지(31b-2)의 양측에는 레일돌기(31c)가 전면으로 돌출되게 형성되어 상기 후방 리브(31b-1)와 레일돌기(31c) 사이에 안착홈(31d)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 삽입돌부(31b)는 한 쌍의 후방 리브(31b-1)와 후방 플랜지(31b-2) 사이에 중공부(31b-3)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 단열부재(30)의 커버부(31) 전면에는 지지부(32)가 일체로 돌출되게 형성되며, 상기 커버부(31)는 메인 프레임(10)의 전면에 개방부(11)를 덮도록 플랜지(31a)가 형성되되, 상기 플랜지(31a)의 양 단부는 두께가 점진적으로 두꺼워져 테이퍼부(31a-1)가 형성되고, 상기 메인 프레임(10)의 내측으로 절곡 형성된 한 쌍의 전면 플랜지(12)의 후면에는 대응되는 위치에 후면 돌출부(15)가 내측으로 형성되어 상기 전면 플랜지(12)와 후면 돌출부(15) 사이에 테이퍼홈(16)이 형성되며, 상기 커버부(31)의 테이퍼부(31a-1)가 테이퍼홈(16)에 삽입되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 메인 프레임(10)에 형성된 전면 플랜지(12)는 후방으로 경사지게 절곡 형성되고, 상기 후면 돌출부(15)는 전방으로 경사지게 절곡 형성되어, 상기 전면 플랜지(12)와 후면 돌출부(15) 사이에 테이퍼홈(16)이 형성되고, 상기 플랜지(31a)에는 걸림턱(31a-2)이 형성되어 상기 전면 플랜지(12) 또는 후면 돌출부(15)의 단부가 걸리도록 안착될 수 있다.
또한, 상기 커버부(31)의 후면에는 메인 프레임(10)의 공간부(S)에 삽입되어 지지되도록 상기 공간부(S)의 형상에 대응되는 폭(w) 또는 길이(l)를 지니는 프레임 지지부(33)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 프레임 지지부(33)는 공간부(S)의 폭 방향으로 구비되는 적어도 하나의 횡부재(33a)와 길이 방향으로 구비되는 적어도 하나의 종부재(33b)로 구성될 수 있다.
그리고 상기 프레임 지지부(33)는 상기 횡부재(33a)와 종부재(33b) 사이에 중공부(33c)가 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조는, 메인 프레임의 전면에 인접한 복층유리 사이로 GRP 재질의 단열부재가 구비되어, 금속재에 의한 열전달을 차단하여 커튼 월 프레임의 단열성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 메인 프레임에 별도의 지지부재를 형성하지 않아도 인접한 복층유리 사이에 구비된 단열부재가 복층유리의 자중과 횡방향 하중을 효과적으로 지지할 수 있어 별도의 지지수단이 불필요한 이점이 있다.
또한, 상기 프레임의 전면에는 개방부가 형성되고, 단열부재는 개방부를 덮도록 결합되어, 외기와의 열전달을 보다 효과적으로 차단할 수 있다.
나아가, 커버부재가 체결수단에 의하여 단열부재의 전면에 결합되어 복층유리가 커버부재에 의하여 안정적으로 가압 고정될 수 있고, 체결수단이 금속재로 제작되더라도 메인 프레임이 아닌 단열부재에 결합되어 단열성능을 향상시킬 수 있다.
그리고 단열부재의 커버부 후면에는 메인 프레임의 공간부에 삽입되어 지지되도록 상기 공간부의 형상에 대응되는 폭 또는 길이를 지니는 프레임 지지부가 형성되어 단열성능을 향상시키고, 메인 프레임과 견고하게 맞닿을 수 있어 지지력을 향상시킬 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 선행기술문헌들에 따른 커튼 월 구조를 도시한 단면도.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평부재의 커튼 월 구조를 도시한 단면 사시도.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평부재의 커튼 월 구조를 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직부재의 커튼 월 구조를 도시한 단면 사시도.
도 4a은 본 발명의 일 실시예에 따른 커튼 월 구조를 도시한 단면도.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 커튼 월 구조를 도시한 단면 확대도.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평부재의 커튼 월 구조를 도시한 단면 사시도.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평부재의 커튼 월 구조를 도시한 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직부재의 커튼 월 구조를 도시한 단면 사시도.
도 7a은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커튼 월 구조를 도시한 단면도.
도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커튼 월 구조를 도시한 단면 확대도.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 커튼 월 구조를 도시한 단면도.
이하에서는 본 발명에 따른 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조(CS)에 대하여 첨부된 도면을 바탕으로 상세히 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 선행기술문헌에 따른 서로 다른 기술의 커튼 월 구조를 도시한 것이다.
도 1a는 프레임(1)과 커버(2) 사이에 복층유리(4)를 구비하여 이를 지지하되, 상기 프레임(1)과 커버(2) 사이에 수지에 에어로겔을 포함한 단열재(3)를 구비함으로써 단열 성능을 보강한 것이나, 단열재(3)가 복층유리(4)의 자중이나 기타 하중을 지지하는데 어려움이 있어 프레임(1)과 커버(2)를 상호 결합하는 결합수단(5)이 추가적으로 구비되었다.
그러나, 상기 결합수단(5)은 금속재로 제작됨에 따라 프레임(1)을 통한 열교현상의 원인이 되어 단열성능이 저하되는 문제점이 있었다.
한편, 도 1b는 통상의 합성수지 단열재가 지니는 구조적 단점을 해소하기 위하여, 프레임(1)에 별도의 지지프레임(6)을 구비하고, 상기 지지프레임(6)을 에워싸도록 단열블록(3)을 형성하여 단열성능과 지지력을 동시에 확보하고자 하였다.
하지만, 상기 단열블록(3)이 합성목재로 제작됨에 따라 열교현상에 의한 응결로 합성목재가 부식되거나, 지지프레임(6)의 하중이 상기 단열블록(3)을 거쳐 프레임(1)에 전달됨에 따라 단열블록(3)이 변형되거나 이탈되는 문제가 있었다.
이에 본 발명의 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조(CS)는 상기한 선행기술문헌의 문제점을 극복하기 위하여 제안된 것으로, 도 2a에 도시된 바와 같이 내부에 공간부(S)가 형성된 메인 프레임(10)의 전면에 인접한 복층유리(W) 사이로 유리강화플라스틱(GRP, Glass Reinforced Plastic) 소재의 단열부재(30)가 구비된다.
상기 메인 프레임(10)은 도 2a 및 도 3에 도시된 바와 같이 수직부재(Mullion)와 수평부재(Transom)를 포함하는 것으로, 본 발명의 커튼 월 구조는(CS)는 수평부재에 적용될 수 있음은 물론 수직부재에도 적용될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 커튼 월 구조(CS)의 실외측을 '전면'으로 정의하고, 실내측을 '후면'으로 정의하며, 또한 본 발명의 '내측'은 중심을 향한 방향으로, '외측'은 그 반대 방향으로 정의한다.
상기 단열부재(30)를 형성하는 유리강화플라스틱(GRP, Glass Reinforced Plastic) 소재는, 탄소섬유강화플라스틱(CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastic)과 구별하여 통상적으로 GRP(Glass reinforced plastic 또는 GFRP(glass fiber reinforced plastic)라고 지칭된다.
상기 유리강화플라스틱은, 유리섬유, 탄소섬유, 케블라 등의 방향족 나일론 섬유와 불포화 폴리에스터, 폴리아미드, 에폭시수지 등의 열경화성 수지를 결합한 물질이다.
제조방법으로는 다양한 방법이 사용되지만, 외부 충격에 강하고 장력강도가 매우 크기 때문에 불포화 폴리에스터에 지름 0.1㎜ 이하로 가공한 유리섬유를 보강하는 방법이 가장 많이 사용된다.
하기한 표는 유리강화플라스틱(GRP)과 알루미늄, 스테인레스의 기계적 강도를 비교한 것으로, 유리강화플라스틱은 알루미늄에 비하여 낮은 비중에도 불구하고, 인장강도가 더욱 우수하고, 선팽창계수가 낮을 뿐만 아니라, 열전도율이 약 1000배 정도 낮은 특징을 지닌다.
각종 재료의 기계적 성질
비중 인장강도
(kg/㎟) 		선팽창계수
(cm×10³/ cm℃ ) 		열전도율
(Kcal/ mhr℃ ) 		중량에 대한 강도비
GRP 1.4 ~ 1.9 8.5 ~ 26 2.3 0.22 4.6 ~ 38
스테인레스 8.00 59.6 1.6 14.0 3.1
알루미늄 2.84 8.5 2.4 199.5 1.0
이에 본 발명의 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조는 유리강화플라스틱(GRP) 소재의 단열부재(30)를 사용하여 각종 금속부재에 의한 열전달을 차단할 수 있어, 커튼 월 구조의 메인 프레임(10)과의 연전도를 차단하여 단열성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 메인 프레임(10)이 수평부재로 사용되는 경우에도 인접한 복층유리(W) 사이에 구비되는 단열부재(30)가 상기 복층유리(W)의 하중을 효과적으로 지지할 수 있어 별도의 지지수단이 불필요한 기술적 이점이 있다.
한편, 상기 메인 프레임(10)의 전면에는 개방부(11)가 형성되고, 상기 단열부재(30)는 개방부(11)를 덮도록 메인 프레임(10)에 결합된다. 상기 개방부(11)는 메인 프레임(10)과 단열부재(30)의 접촉 면적을 줄여 보다 효과적으로 단열성능을 꾀할 수 있으며, 각종 금속재 부재와 메인 프레임(10) 간의 직접적인 열전달 면적은 물론 간접적으로 전달되는 열전달도 감소시킬 수 있다.
이때, 상기 단열부재(30)는 개방부(11)를 덮도록 결합되어, 외기와의 열전달을 보다 효과적으로 차단할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 단열부재(30)는 개방부(11)를 덮도록 커버부(31)가 형성되어 메인 프레임(10)에 결합되고, 상기 커버부(31)의 전면에는 지지부(32)가 일체로 돌출되게 형성될 수 있다.
상기 단열부재(30)의 커버부(31)는 개방부(11)를 덮어 열전달을 차단할 수 있으며, 상기 메인 프레임(10)의 전면를 덮도록 형성되어 더욱 밀실한 단열성능을 꾀할 수 있다.
또한, 커버부재(20)가 체결수단(P)에 의하여 단열부재(30)의 전면에 결합되어 상기 복층유리(W)가 커버부재(20)에 의하여 가압 고정된다.
상기 커버부재(20)는 통상적인 금속재로서 알루미늄 등이 사용될 수 있으나, 결합력과 단열성능을 동시에 확보하기 위하여 단열부재(30)와 동일하게 유리강화플라스틱(GRP) 복합수지를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 커버부재(20)는 도 11에 도시된 바와 같이 실리콘 재질로 형성될 수 있으며, 별도의 커버부재(20)가 없이 상기 지지부(32)의 전방에 일체로 형성된 지지 플랜지(32b)의 전방에 외부 프레임(50)이 결합되도록 형성할 수도 있다.
상기 체결수단(P)는 나사나 피스 등의 통상적인 금속재 체결수단이 사용될 수 있으며, 유리강화플라스틱은 물론 충분한 결합 강도를 지니는 나일론 소재의 엔지니어링 볼트와 같은 체결수단이 사용될 수도 있다.
상기 체결수단(P)은 커버부재(20)를 관통하여 상기 단열부재(30)에 체결될 수 있으며, 견고하게 체결됨에 따라 커버부재(20)가 복층유리(W)를 가압함에 따라 안정적인 결합력을 확보할 수 있다.
한편, 상기 단열부재(30)에 지지부(32)가 형성되는 경우, 상기 커버부재(20)가 체결수단(P)에 의하여 상기 단열부재(30)의 지지부(32)에 결합될 수 있으며, 상기 체결수단(P)은 단열부재(30)의 지지부(32)의 내측에 결합되고, 상기 커버부(31)를 관통하지 않도록 결합됨으로써 열교현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상기 지지부(32)는 전면에 지지 플랜지(32b)가 형성되어 커버부재(20)가 안정적으로 맞닿아 구비될 수 있다.
또한, 상기 단열부재(30)의 지지부(32) 양측에는 내부에 중공부(41)가 형성된 보조 단열재(40)가 구비될 수 있다. 상기 보조 단열재(40)는 경제성을 확보하기 위하여 통상적으로 사용되는 폴리아미드나 아존 재질의 단열재가 구비될 수 있으며, 바람직하게는 상기 단열부재(30)와 동일하게 유리강화플라스틱 복합수지로 제작될 수도 있다.
상기 보조 단열재(40)의 내부에 형성된 중공부(41)는 공기층에 의하여 보다 효과적인 단열성능을 꾀할 수 있으며, 상기 중공부(41)가 형성되지 않도록 밀실한 형상으로 제작하는 것도 가능하다.
이때, 상기 보조 단열재(40)의 전면에는 커버부재(20)가 구비되고, 상기 체결수단(P)이 커버부재(20)를 관통하여 상기 지지부(32)에 형성된 나사홈(32a)에 나사결합될 수 있다.
상기 지지부(32)에 지지 플랜지(32b)가 형성되는 경우, 상기 지지 플랜지(32b)의 후면에 보조 단열재(40)가 맞닿도록 구비되어 안정적으로 체결할 수 있으며, 보조 단열재(40)의 단열성능을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 체결수단(P)은 단열부재(30)의 지지부(32)에 별도의 나사홈(32a)이 형성되지 않은 상태에서 드릴링을 통하여 시공과정에서 체결될 수도 있으나, 지지부(32)에 나사홈(32a)을 미리 마련하고, 상기 나사홈(32a)에 나사산이 형성된 체결수단(P)이 나사 결합되도록 형성하는 것도 가능하다.
나아가, 도 5a 내지 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 지지부(32)는 내부에 중공부(32c)가 형성되어 단열 성능을 보다 향상시킬 수 있으며, 이 경우 별도의 나사홈(32a)을 형성하지 않고, 체결수단(P)이 드릴링을 통하여 체결되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 체결수단(P)이 단열부재(30)를 관통하지 않도록 결합되되, 상기 체결수단(P)의 단부가 중공부(32c)에 다다르지 않거나 적어도 중공부(32c)에 구비되도록 하여 체결수단(P)을 통한 열교현상을 방지하는 것이 바람직하다.
한편, 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 단열부재(30)의 커버부(31)는 메인 프레임(10)의 전면에 맞닿아 개방부(11)를 덮도록 플랜지(31a)가 형성되고, 상기 플랜지(31a)의 후면에는 개방부(11)에 삽입되도록 삽입돌부(31b)가 형성될 수 있다.
상기 개방부(11)를 덮어 열전달을 차단하는 단열부재(30)의 커버부(31)는 플랜지(31a)가 형성되어 개방부(11)를 덮도록 구비될 수 있으며, 바람직하게는, 상기 메인 프레임(10)의 전면에 대응되는 폭과 동일하거나 그 이상으로 형성함으로써 더욱 밀실한 단열성능을 꾀할 수 있다.
또한, 상기 플랜지(31a)의 후면에 형성된 삽입돌부(31b)는 메인 프레임(10)의 전면에 형성된 개방부(11)에 삽입되어 보다 우수한 단열성능을 확보함과 동시에 메인 프레임(10)과 단열부재(30)의 결합력이 견고해지도록 하여 지지력을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 메인 프레임(10)의 전면에는 한 쌍의 전면 플랜지(12)가 내측으로 절곡 형성되어 그 사이에 개방부(11)가 형성될 수 있다.
상기 전면 플랜지(12)는 상기 커버부(31)의 플랜지(31a)에 밀착되도록 접촉면을 제공하여 틈새가 발생하지 않도록 안정적으로 구비될 수 있으며, 도면에 도시하지 않았으나, 상기 단열부재(30)는 커버부(31)의 플랜지(31a)를 관통하는 피스나 나사못에 의하여 메인 프레임(10)의 전면 플랜지(12)에 결합될 수 있다.
한편, 단열부재(30)와 메인 프레임(10)은 다양한 체결방식으로 결합될 수 있으며, 상술한 피스나 나사못 등의 체결수단 이외에도 양 부재가 상호 슬라이드되어 결합되도록 형성될 수 있다.
일 실시예로, 상기 전면 플랜지(12)의 일측 단부에는 각각 레일 절곡부(13)가 후면으로 절곡 형성되어 상기 레일 절곡부(13)의 외측으로 레일홈(14)이 형성될 수 있다.
또한, 이에 대응하여 상기 단열부재(30)의 삽입돌부(31b)의 양측에는 레일돌기(31c)가 전면으로 돌출되게 형성되어 상기 메인 프레임(10)의 레일홈(14)에 삽입될 수 있다.
상기 레일홈(14)에 삽입된 삽입돌부(31b)가 길이방향을 따라 상호 슬라이드되어 결합될 수 있으며, 상기 레일홈(14)의 폭은 삽입돌부(31b)의 두께에 대응되도록 형성하되, 상호 결합에 유동이 발생하지 않도록 삽입돌부(31b) 두께의 2배 미만이 되도록 제작하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 삽입돌부(31b)는 플랜지(31a)의 후면으로 한 쌍의 후방 리브(31b-1)가 형성되고, 상기 후방 리브(31b-1)에 수직되게 후방 플랜지(31b-2)가 형성될 수 있다.
상기 후방 플랜지(31b-2)는 메인 프레임(10)의 레일 절곡부(13)의 단부를 덮도록 구비되어 보다 내밀한 단열성능을 확보할 수 있으며, 상기 후방 플랜지(31b-2)의 양측에는 레일돌기(31c)가 전면으로 돌출되게 형성될 수 있다.
이로써, 메인 프레임(10)의 전면 플랜지(12), 레일 절곡부(13)는 상기 커버부(31)의 플랜지(31a)와 삽입돌부(31b)의 후방 리브(31b-1) 및 후방 플랜지(31b-2)에 의하여 에워싸인다.
이때, 상기 후방 리브(31b-1)와 레일돌기(31c) 사이에는 안착홈(31d)이 형성되며, 상기 안착홈(31d)에 메인 프레임(10)의 레일 절곡부(13)가 길이방향을 따라 상호 슬라이드되어 결합될 수 있으며, 상기 안착홈(31d)의 폭은 레일 절곡부(13)의 두께에 대응되도록 형성하되, 상호 결합에 유동이 발생하지 않도록 레일 절곡부(13) 두께의 2배 미만이 되도록 제작하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 삽입돌부(31b)는 한 쌍의 후방 리브(31b-1)의 일측 단부 외측으로 한 쌍의 후방 플랜지(31b-2)가 형성될 수 있으며, 상기 후방 리브(31b-1)에 동시에 결합되는 하나의 후방 플랜지(31b-2)가 형성되어 상기 후방 리브(31b-1)와 후방 플랜지(31b-2) 사이에 중공부(31b-3)가 형성될 수 있다.
상기 중공부(31b-3)는 단열부재(30)의 커버부(31)에 형성된 플랜지(31a)와 메인 프레임(10) 사이에 공기층을 형성하여 추가적인 단열성능을 확보할 수 있다.
한편, 도 7a 내지 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 단열부재(30)의 커버부(31) 전면에는 지지부(32)가 일체로 돌출되게 형성되며, 상기 커버부(31)는 메인 프레임(10)의 전면에 개방부(11)를 덮도록 플랜지(31a)가 형성되되, 상기 플랜지(31a)의 양 단부는 두께가 점진적으로 두꺼워져 테이퍼부(31a-1)가 형성될 수 있다.
상기 테이퍼부(31a-1)가 삽입될 수 있도록 상기 메인 프레임(10)의 내측으로 절곡 형성된 한 쌍의 전면 플랜지(12)의 후면에는 대응되는 위치에 후면 돌출부(15)가 내측으로 형성되어 상기 전면 플랜지(12)와 후면 돌출부(15) 사이에 테이퍼홈(16)이 형성될 수 있다.
이로써, 상기 커버부(31)의 테이퍼부(31a-1)가 테이퍼홈(16)에 삽입되어 결합되어 긴결한 체결력을 확보할 수 있다.
한편, 상기 테이퍼홈(16)을 형성하기 위하여 메인 프레임(10)에 형성된 전면 플랜지(12)는 후방으로 경사지게 절곡 형성되고, 상기 후면 돌출부(15)는 전방으로 경사지게 절곡 형성할 수 있다. 서로 상이한 방향으로 절곡된 상기 전면 플랜지(12)와 후면 돌출부(15)에 의하여 그 사이에 테이퍼홈(16)이 형성될 수 있다.
이때, 상기 플랜지(31a)에는 걸림턱(31a-2)이 형성되어 상기 전면 플랜지(12) 또는 후면 돌출부(15)의 단부가 안착되며, 안착된 전면 플랜지(12) 또는 후면 돌출부(15)는 상기 걸림턱(31a-2)에 의하여 유동에도 불구하고 이탈이 방지되어 안정적인 체결력을 확보할 수 있다.
한편, 상기 커버부(31)의 후면에는 메인 프레임(10)의 공간부(S)에 삽입되어 지지되도록 상기 공간부(S)의 형상에 대응되는 폭(w) 또는 길이(l)를 지니는 프레임 지지부(33)가 형성될 수 있다.
상기 메인 프레임(10)은 일반적으로 장방형의 사각 단면을 지니도록 제작되는 것이 일반적이나, 설계 조건에 따라서는 심미성을 위하여 원형이나 다각형 단면으로 제작되는 것도 가능하다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 메인 프레임(10)은 개방부(11)가 형성되어 상기 단열부재(30)의 커버부(31)의 삽입돌부(31b)가 삽입될 수 있으므로, 상기 삽입돌부(31b)와 일체로 프레임 지지부(33)가 형성될 수 있다.
상기 프레임 지지부(33)는 다양한 형상으로 제작될 수 있으나, 상기 메인 프레임(10)의 공간부(S)에 대응되는 폭(w) 또는 길이(l)를 지니도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 프레임 지지부(33)가 공간부(S)에 대응되는 폭(w) 또는 길이(l)를 지니도록 형성되어 수직하중은 물론, 풍하중이나 지진과 같은 횡하중에도 유동하지 않고 견고한 지지력이 확보될 수 있다.
상기 길이(l)는 메인 프레임(10)에 있어서, 레일 절곡부(13)의 끝단까지를 제외한 길이로 정의한다.
이때, 상기 공간부(S)에 대응되는 폭(w)과 길이(l)는 프레임 지지부(33)가 삽입되어 유동하지 않도록 구비되는 것을 의미하며, 전체적인 길이의 비율이 0.9 이상으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 프레임 지지부(33)는 공간부(S)의 폭 방향으로 구비되는 적어도 하나의 횡부재(33a)와 길이 방향으로 구비되는 적어도 하나의 종부재(33b)로 구성될 수 있으며, 단열부재(30)가 메인 프레임(10)으로 하중을 전달함에 있어 상기 횡부재(33a)는 수직하중에 효과적으로 대응하도록 기능하며, 상기 종부재(33b)는 횡하중에 효과적으로 대응하도록 기능한다.
또한, 일 실시예로 상기 프레임 지지부(33)는 하중에 효과적으로 대응하도록 그 단면이 전체적으로 I형 단면을 지니도록 제작될 수 있다.
나아가, 상기 프레임 지지부(33)는 상기 횡부재(33a)와 종부재(33b) 사이에 중공부(33c)가 형성될 수 있으며, 상기 중공부(31b-3)는 단열부재(30)의 커버부(31)에 형성된 삽입돌부(31b)와 메인 프레임(10) 사이에 공기층을 형성하여 추가적인 단열성능을 확보할 수 있다.
한편, 본 발명의 커튼 월 구조(CS)는 메인 프레임(10)에 대응되도록 그 전면에 결합되어 외부로 노출되는 외부 프레임(50)이 구비될 수 있다.
상기 외부 프레임(50)은 알루미늄과 같은 금속재로 제작되는 것이 일반적이나, 입면의 디자인을 고려하여 기타 다른 재질로 제작될 수 있으며, 금속재 이외의 재질로 제작되는 경우 외기에 근접하여 구비되는 커버부재(20)에 전달되는 열손실을 일차적으로 줄일 수 있다.
상기 외부 프레임(50)의 양 단에는 끼움턱(51)이 형성되어 커버부재(20)의 양 단에 형성된 끼움홈(21)에 끼움결합되도록 제작되는 것이 일반적이며, 그와 반전된 형상으로 상호 끼움결합되는 것도 가능하다.
또한, 복층유리(W)와 단열부재(30)의 커버부(31) 또는 복층유리(W)와 커버부재(20)의 사이에는 열전도를 차단하여 단열성능을 확보하기 위하여 실리콘 재질의 실런트(60)가 구비되는 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 본 발명의 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조(CS)는, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
CS:커튼 월 구조 W:복층유리
10:메인 프레임 S:공간부
11:개방부 12:전면 플랜지
13:레일 절곡부 14:레일홈
20:커버부재 30:단열부재
31:커버부 31a:플랜지
31b:삽입돌부 31b-1:후방 리브
31b-2:후방 플랜지 31b-3:중공부
31c:레일돌기 31d:안착홈
32:지지부 32a:나사홈
33:프레임 지지부 33a:횡부재
33b:종부재 33c:중공부
40:보조 단열재 41:중공부
50:외부 프레임 60:실런트
P:체결수단

Claims (13)

  1. 내부에 공간부(S)가 형성된 메인 프레임(10)의 전면에 복층유리(W)가 고정되는 커튼 월 구조(CS)에 있어서,
    상기 메인 프레임(10)의 전면에 인접한 복층유리(W) 사이로 유리강화플라스틱(GRP, Glass Reinforced Plastic) 소재의 단열부재(30)가 구비되며, 상기 메인 프레임(10)의 전면에는 개방부(11)가 형성되고, 상기 단열부재(30)는 개방부(11)를 덮도록 커버부(31)가 형성되어 메인 프레임(10)에 결합되는 것을 특징으로 하는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버부(31)의 전면에는 지지부(32)가 일체로 돌출되게 형성되며, 상기 커버부재(20)가 체결수단(P)에 의하여 상기 단열부재(30)의 지지부(32)에 결합되는 것을 특징으로 하는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단열부재(30)의 지지부(32) 양측에는 내부에 중공부(41)가 형성된 보조 단열재(40)가 구비되며, 상기 보조 단열재(40)의 전면에 커버부재(20)가 구비되고, 상기 체결수단(P)이 커버부재(20)를 관통하여 상기 지지부(32)에 형성된 나사홈(32a)에 나사결합되는 것을 특징으로 하는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 단열부재(30)의 커버부(31)는 메인 프레임(10)의 전면에 맞닿아 개방부(11)를 덮도록 플랜지(31a)가 형성되고, 상기 플랜지(31a)의 후면에는 개방부(11)에 삽입되도록 삽입돌부(31b)가 형성되는 것을 특징으로 하는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 메인 프레임(10)의 전면에는 한 쌍의 전면 플랜지(12)가 내측으로 절곡 형성되어 그 사이에 개방부(11)가 형성되는 것을 특징으로 하는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전면 플랜지(12)의 일측 단부에는 각각 레일 절곡부(13)가 후면으로 절곡 형성되어 상기 레일 절곡부(13)의 외측으로 레일홈(14)이 형성되며,
    상기 단열부재(30)의 삽입돌부(31b)의 양측에는 레일돌기(31c)가 전면으로 돌출되게 형성되어 상기 메인 프레임(10)의 레일홈(14)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 삽입돌부(31b)는 플랜지(31a)의 후면으로 한 쌍의 후방 리브(31b-1)가 형성되고, 상기 후방 리브(31b-1)에 수직되게 후방 플랜지(31b-2)가 형성되며, 상기 후방 플랜지(31b-2)의 양측에는 레일돌기(31c)가 전면으로 돌출되게 형성되어 상기 후방 리브(31b-1)와 레일돌기(31c) 사이에 안착홈(31d)이 형성되는 것을 특징으로 하는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 삽입돌부(31b)는 한 쌍의 후방 리브(31b-1)와 후방 플랜지(31b-2) 사이에 중공부(31b-3)가 형성되는 것을 특징으로 하는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 단열부재(30)의 커버부(31) 전면에는 지지부(32)가 일체로 돌출되게 형성되며, 상기 커버부(31)는 메인 프레임(10)의 전면에 개방부(11)를 덮도록 플랜지(31a)가 형성되되, 상기 플랜지(31a)의 양 단부는 두께가 점진적으로 두꺼워져 테이퍼부(31a-1)가 형성되고,
    상기 메인 프레임(10)의 내측으로 절곡 형성된 한 쌍의 전면 플랜지(12)의 후면에는 대응되는 위치에 후면 돌출부(15)가 내측으로 형성되어 상기 전면 플랜지(12)와 후면 돌출부(15) 사이에 테이퍼홈(16)이 형성되며,
    상기 커버부(31)의 테이퍼부(31a-1)가 테이퍼홈(16)에 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 메인 프레임(10)에 형성된 전면 플랜지(12)는 후방으로 경사지게 절곡 형성되고, 상기 후면 돌출부(15)는 전방으로 경사지게 절곡 형성되어, 상기 전면 플랜지(12)와 후면 돌출부(15) 사이에 테이퍼홈(16)이 형성되고,
    상기 플랜지(31a)에는 걸림턱(31a-2)이 형성되어 상기 전면 플랜지(12) 또는 후면 돌출부(15)의 단부가 걸리도록 안착되는 것을 특징으로 하는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 커버부(31)의 후면에는 메인 프레임(10)의 공간부(S)에 삽입되어 지지되도록 상기 공간부(S)의 형상에 대응되는 폭(w) 또는 길이(l)를 지니는 프레임 지지부(33)가 형성되는 것을 특징으로 하는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프레임 지지부(33)는 공간부(S)의 폭 방향으로 구비되는 적어도 하나의 횡부재(33a)와 길이 방향으로 구비되는 적어도 하나의 종부재(33b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프레임 지지부(33)는 상기 횡부재(33a)와 종부재(33b) 사이에 중공부(33c)가 형성되는 것을 특징으로 하는 GRP를 이용한 개방형 커튼 월 구조.
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