KR100686770B1 - 환기 시스템의 배기구 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 환기 시스템의 배기구는 실내공기가 실외로 토출되는 환기 시스템의 배기관; 및 실외공기가 그 내부를 유동하고, 상기 배기관의 토출측 개구부의 인접부에서 유동되는 상기 실외공기의 정압강하공간을 제공하는 유로 가이드가 포함된다.

본 발명에 의하면, 실외공간의 풍압 영향이 없는 상태에서 원활하게 환기 시스템에서 배기가 원활하게 수행되고, 나아가서 실외의 풍압이 역으로 사용되어 배기가 원활하게 되기 때문에, 환기 시스템의 동작효율이 더욱 향상되는 장점이 있다. 또한, 환기 시스템의 배기구의 설치가 간편하고, 거의 영구적으로 동작이 가능한 장점이 있다.

환기

Description

환기 시스템의 배기구{Discharging port of ventilating system}

도 1은 본 발명이 적용되는 환기 시스템의 적용예을 설명하는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 환기 시스템의 배기구의 사시도.

도 3은 도 2에서 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도.

도 4는 도 2에 제시되는 환기 시스템의 배기구의 상면도.

도 5는 본 발명의 작용을 설명하는 단면도.

도 6은 본 발명의 동일한 사상에 포함되는 다른 실시예를 설명하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 환기 시스템 2 : 유동 가이드

3 : 벽 4 : 배기관

5 : 급기관 22 : 제 1 개구부

23 : 제 2 개구부 41 : 캡

본 발명은 환기 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 환기 시스템에 필수적으로 장착되는 배기덕트의 단부에 형성되는 배기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하 게는 실외공기의 풍압에 의한 영향이 없이 안정되고 신속하게 실내공기가 배기될 수 있는 환기 시스템의 배기구에 관한 것이다.

근래들어, 건강에 대한 인간의 관심이 증대되고 있는데, 특히 사람이 생활하는 실내환경을 쾌적하게 유지하고자 하는 욕구가 크게 대두되고 있다. 이러한 실내환경의 쾌적도는, 실내의 온도/습도의 유지와 같은 일반적인 공조환경유지에 의해서 달성되는 것에서는 한계가 있고, 최근에는 실내공기와 실외공기는 직접적으로 교환하여 보다 청결하게 쾌적한 공기를 실내로 유입되도록 하는 환기 시스템이 각광을 받고 있다.

상기 환기 시스템은 실내의 온도와 습도를 제어하는 일반적인 공조기로서는 달성될 수가 없는 목적을 달성하는 장치로서, 실내의 미세먼지와, 세균과, 유해화학물질등과 같은 유해물질이 배기공기와 함께 외부로 배출되고, 실외의 청결한 공기가 강제로 급기되도록 하여 실내환경을 청결하게 유지하는 시스템이다.

상기 환기 시스템은 이러한 기기의 성능을 만족시키기 위하여 다음과 인자가 주로 고려된다.

먼저, 실내용적에 맞는 충분한 환기용량을 가져야 하고, 공기의 흡입구 및 토출구를 통한 빗물등과 같은 외계의 이물유입이 방지되어야 하고, 외부기류에 의한 환기의 지장이 발생되지 않아야 하고, 흡입구를 통하여 일단 토출된 공기의 재유입이 방지되어야 하고, 실내열기의 손실이 없어야 하고, 설치에 지장이 없어야 한다.

본 발명은 상기되는 각각의 성능인자 중에서 외부기류의 영향이 없이 환기가 원활하게 수행되도록 하는 목적을 달성하는 것을 주된 관심으로 한다.

일반적인 환기 시스템에 있어서 배기구는 바깥쪽 벽면에 노출되는 형태로 제공되어 있다. 이러한 경우에 실외의 풍압이 높으면 외기가 상기 배기구를 통하여 환기 시스템의 내부로 역류하기 때문에, 상기 배기구를 통하여 실내공기가 토출되지 못하는 문제가 발생된다. 그리고, 상기 배기구를 통하여 실내공기가 원활하게 토출되지 못하면 마찬가지로 실외공기도 실내로 유입되지 못하기 때문에, 환기 시스템은 제대로 동작되지 못하게 된다. 물론, 실외의 풍압이 높은 경우에도 배기가 원활하게 이루어지도록 하기 위하여 고 성능의 배기팬을 설치할 수도 있으나, 이 경우에는 추가적인 설치비용 및 부가적인 구동전원이 필요한 단점이 있어서 적용되기에는 무리가 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 상기 배기구의 단부에 소정 형상의 캡을 설치하여 외부의 풍압이 직접적으로 배기구에 이르지 못하도록 하는 것도 제안된 바가 있다. 그러나, 비록 상기 캡을 설치할지라도 실외공기의 풍압에 의한 영향을 전체적으로 억제시킬 수는 없기 때문에, 공기의 배기가 원활하지 못한 문제점은 항상 존재하게 된다. 나아가서, 이러한 실외공기의 풍압에 기인하는 문제점은 빌딩의 고층화와 더불어서 더욱 크게 대두되고 있다.

본 발명은 상기되는 문제점을 개선하기 위하여 제안되는 것으로서, 풍압의 영향이 없는 상태에서 원활하게 환기 시스템에서 배기가 수행되도록 하는 환기 시스템의 배기구를 제안하는 것을 목적으로 한다.

또한, 실외의 풍압이 역으로 사용되어 실내공기의 배기가 원활하게 더욱 원활하게 되도록 하고, 나아가서 환기 시스템의 동작효율을 향상시킬 수 있는 환기 시스템의 배기구를 제안하는 것을 목적으로 한다.

또한, 설치가 간편하게 되는 환기 시스템의 배기구를 제안하는 것을 목적으로 한다.

상기되는 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 환기 시스템의 배기구는 실내공기가 실외로 토출되는 환기 시스템의 배기관; 및 실외공기가 그 내부를 유동하고, 상기 배기관의 토출측 개구부의 인접부를 통과하여 상기 실내공기의 토출을 촉진하기 위한 정압강하공간을 제공하는 유로 가이드가 포함된다.

다른 측면에 따른 본 발명의 환기 시스템의 배기구는 실내공기가 토출되는 환기 시스템의 배기관; 상기 배기관의 토출측 개구부를 보호하는 캡; 및 상기 캡을 내부에 수용한 상태에서 실외공기가 그 내부를 유동하고, 상기 토출측 개구부의 인접공간에 유동하는 상기 실외공기의 정압강하공간을 제공하여 상기 배기관을 통한 공기의 배기를 촉진하는 유로 가이드가 포함된다.

제안되는 본 발명에 의해서 환기 시스템의 배기가 원활하게 수행될 수 있는 장점이 있고, 오히려 실외의 풍압이 실내공기의 배기 원활화에 기여할 수 있도록 함으로써 환기 시스템의 동작효율을 향상시킬 수 있는 장점을 얻을 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사 상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 또는 추가에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 환기 시스템의 적용예을 설명하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 실내 공간에는 환기 시스템(1)이 놓이고, 상기 환기 시스템과 실외공간은 실외 공기가 흡입되는 급기관(5)과 실내 공기가 토출되는 배기관(4)에 의해서 연결된다. 물론, 상기 급기관(5)과 배기관(4)은 벽(3)을 관통하여 설치되는 것이다.

또한, 상기 급기관(5)의 내측 연결단에는 급기팬(12)이 놓이고, 상기 배기관(4)의 내측 연결단에는 배기팬(11)이 제공된다.

여기서, 상기 급기관(5)은 외기가 흡입되는 관으로서 별도의 차단부재를 설치하지 않더라고 실외공기가 상기 환기 시스템(1)으로 흡입되는 데에 있어서 지장이 없다. 물론, 실외공기의 풍압에 의해서 상기 급기관(5)을 통하여 지나치게 많은 양의 공기가 흡입되지 않도록 하기 위하여, 소정 형상의 구조물이 추가적으로 제공될 수도 있을 것이다. 그러나, 이와 같은 급기관(5)과는 달리, 상기 배기관(4)은 실외공기의 높은 풍압을 막는 소정의 구조가 제시되지 않는 경우에는, 실외공기의 풍압에 의해서 배기관(4)을 따라서 역류하는 공기압이 발생되기 때문에 원활하게 실내공기가 배출되지 못한다.

이러한 배경하에서 배기관(4)을 통한 실내공기의 토출작용이 원활하게 수행되도록 하기 위하여, 본 발명에서는 상기 배기관(4)의 토출측에는 소정 형상의 캡 (41)과, 상기 캡(41)의 이격되는 바깥쪽에 형성되는 유동 가이드(2)가 더 형성된다. 상기 유동 가이드(2)는 소정 형상의 몸체(21)와 상기 몸체(21)의 일측에 형성되는 제 1 개구부(22)와, 상기 몸체(21)의 타측에 형성되는 제 2 개구부(23)가 포함된다. 그리고, 상기 제 2 개구부(23)는 소정의 길이로 연장되는 토출관(24)의 내부 면적을 정의하면서 제공된다.

상기 유동 가이드(2)의 작용을 간단하게 설명하면, 상기 유동 가이드(2)는 적어도 두 부분이 열려서 제공되는 것으로서 어느 한 개구부(제 1 개구부)를 통해서는 외부의 풍압이 유동 가이드(2)의 내부 공간으로 실외공기가 유입되도록 하는 공간이고, 다른 한 개구부(제 2 개구부)는 유동 가이드(2) 내부의 공기가 실외로 토출되도록 하는 공간이 된다.

이와 같이 유동 가이드(2)의 자체적인 형상에 의해서 실외공기의 유입유출이 수행되는 것은, 개구부(22)(23)의 형상과 위치에 기인한다. 상세하게 설명하면, 상기 제 1 개구부(22)는 면적이 크게 제공되고 공기의 유동방향에 대하여 수직방향으로 넓게 형성된다. 이에 반하여 상기 제 2 개구부(23)는 면적이 비교적 좁게 제공되고 공기의 유동방향에 대하여 수직방향으로 좁게 형성된다.

그러므로, 외부의 풍압에 의해서 공기가 상기 유동 가이드(2)를 향하여 송풍될 때, 상기 제 1 개구부(22)에서는 유동에 대한 방해와 난류의 발생이 없이 원활히 유입될 수 있지만, 상기 제 2 개구부(23)에서는 유동에 대한 방해가 많고 많은 양의 난류가 발생되기 때문에, 제 2 개구부(23)의 내부로는 공기가 원활하게 유입될 수 없다. 그러므로, 상기 제 1 개구부(22)를 통해서는 상기 유동 가이드(2)의 내부로 공기가 유입되고, 상기 제 2 개구부(23)를 통해서는 상기 유동 가이드(2)의 내부 공기가 바깥쪽으로 토출될 수 있게 된다.

한편, 상기 토출관(24)은 그 내부 면적이 비교적 좁게 제공되어 있기 때문에, 공기가 상기 토출관(24)을 통과할 때에는 비교적 고속으로 유동하게 된다. 그러므로, 이 때에는 유동되는 공기의 전압 중에서 동압은 증가하고 정압은 감소하기 때문에, 상기 토출관(24)에 인접되는 배기관(4)의 토출측을 통하여 원활하게 실내공기가 배출될 수 있게 된다. 그리고, 상기 토출관(24)이 어느 정도의 길이로 연장되는 것은 정압이 낮게 제공되는 소정의 공간을 제공하기 위한 목적과 풍향을 일정한 방향으로 가이드하기 위한 목적을 동시에 가지고 있다.

이와 같은 본 발명의 작용을 도면을 바꾸어서 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 환기 시스템의 배기구의 사시도이고, 도 3은 도 2에서 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이고, 도 4는 도 2에 제시되는 환기 시스템의 배기구의 상면도이다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 캡(41)은 상기 배기관(4)의 토출측을 덮는 형식으로 제공되는데, 상세하게는 상기 유동 가이드(2) 내부의 공기 유동방향을 기준으로 하여 상기 배기관(4)의 유입방향 쪽을 덮고 유출방향으로 개구되는 형식으로 제공된다. 그러므로, 상기 제 1 개구부(22)에서 상기 제 2 개구부(23)를 향하여 진행되는 실외공기의 진행에 방해가 되지 않고 배기관(4)의 내부로 공기가 역류되지 않도록 한다. 그리고, 상기 캡(41)과 상기 유동 가이드(2)의 내면 사이의 좁은 간격부에 의해서, 유동 가이드(2)의 내부 공기 유동은 더욱 빨라지고 정압이 감소 되는 장점을 얻을 수 있게 된다. 또한, 상기 캡(41)에 의한 난류발생이 억제되도록 하기 위하여 상기 캡(41)은 공기의 진행방향에 대하여 부드러운 유선형으로 형성된다.

또한, 상기 제 1 개구부(22)는 비교적 많은 양의 공기가 그 내부로 유입되도록 하기 위하여, 그 중앙 부분이 함몰되는 형상으로 제공되고 벽면의 수직상방으로 개구된다. 물론, 상기 제 1 개구부(22)는 공기의 유입이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여 상기 제 2 개구부(23)에 비하여 그 크기가 크게 개구되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제 2 개구부(23)는 토출되는 공기의 유속이 증가되도록 하기 위하여, 그 실외공기의 유입에 대하여 많은 저항을 가질 수 있도록 벽면에 대하여 경사지게 형성되어 있고, 그 유입면적이 좁게 제공되어 있다.

설명되는 바와 같은 유동 가이드(2)에 의하여, 실외공기의 풍압이 크면 클수록 상기 토출관(24) 주변부의 공기 유속은 더욱 빨라지고, 마찬가지로 상기 토출관(24)의 주변부에 발생되는 정압의 크기는 더욱 작아지게 된다. 그러므로, 실외공기의 풍압이 크면 클수록 토출관(24)에 발생되는 정압이 낮아지고, 상기 배기관(4)의 토출측을 통하여 토출되는 공기는 낮은 정압영역으로 더욱 강하게 흡입되므로 실내공기의 토출작용은 더욱 원활해지게 된다.

도 5는 본 발명의 작용을 설명하는 단면도이다.

도 5를 참조하면, 화살표의 길이는 공기의 유속을 나타내고 화살표의 굵기는 단위시간당 공기의 유동량을 나타낸다.

이 배경하에서 도 5를 참조하면, 제 1 개구부(22)에서 공기의 단위시간당 유량은 많지만 유속은 낮다. 이에 반하여 제 2 개구부(23)에서는 공기의 단위시간당 유량은 제 1 개구부(22)측과 동일하지만 유속은 더 빠르게 나타난다. 그러므로, 상기 토출관(24)의 인접부위에서는 정압강하공간(A)이 발생되고, 이로 인하여 상기 정압강하공간(A)과 직접연결되는 상기 배기관(4)의 토출측을 통해서는 상기 정압강하공간(A)의 낮은 정압을 채우는 방향으로 공기가 토출된다. 결국, 상기 정압강하공간(A)에 의해서 상기 배기관(4)을 통한 공기의 토출작용이 원활하게 수행될 수 있는 장점을 얻을 수 있게 된다.

설명되는 바와 같은 본 발명의 배기구에 의하면, 실외공기의 자연유동이 일정양태로 발생되도록 하여 상기 배기관(4)의 토출측의 인접부위에서 인위적인 정압강하공간(A)이 발생되도록 하였다. 그리고, 상기 정압강하공간(A)의 낮은 정압을 채우기 위하여 상기 배기관(4)의 토출측을 통하여 배기되는 공기가 보다 강하게 자연적으로 토출되도록 한 구조이다.

본 발명의 토출구에 의하면 실외의 풍압이 높이면 높을 수록 배기관(4)을 통한 환기 시스템의 배기공기는 더욱 원활하게 배기되는 장점을 얻을 수 있다.

도 6은 본 발명의 동일한 사상에 포함되는 다른 실시예로서, 도 6을 참조하면, 대 부분은 원 실시예와 동일하고, 상기 유동 가이드(2)의 내부에 상기 제 1 개구부(22)에서 상기 제 2 개구부(23)에 이르는 내측 유동 안내면(25)을 제공한 것이 특징적으로 다르다.

상기 내측 유동 안내면(25)에 의해서 상기 유동 가이드(2) 내부의 공기 유동 은 더욱 안정적으로 되고 유동은 안정되고 정압감소효과가 더욱 커질 수 있기 때문에, 배기구(4)의 토출측을 통한 공기의 배기는 더욱 원활해질 수 있을 것이다.

상기되는 실시예를 통해서 본 발명의 바람직한 실시예가 제시된 바가 있으나, 본 발명의 사상에는 하기되는 다른 실시예도 포함될 수 있다.

본 발명의 사상은 환기 시스템의 배기관의 인접 위치를 경유하여 실외공기가 유동되도록 하고, 특히, 상기 배기관의 토출측의 인접 위치에 실외공기의 유동 중에 정압강하구간이 발생되도록 함으로써, 상기 배기관을 통한 공기의 토출작용이 더욱 원활하게 수행되도록 하는 것에 그 주된 특징이 있다. 이들 특징은 하기되는 다양한 구성에 의해서도 만족될 수 있을 것이다.

먼저, 공기가 흡입되는 제 1 개구부(22)는 상기 배기관(4)에서 먼쪽에 있고, 제 2 개구부는 상기 배기관(4)에서 가까운 쪽에 놓여서 상기 배기관(4)의 인접위치에서 정압강하공간(A)이 생기도록 하는 것도 가능하다. 그러므로, 상기 유동 가이드가 설치되는 것에 있어서, 실시예에 제시되는 바와 같이 상하방향으로 반드시 제한될 필요가 없고 상하좌우의 방향관계는 전혀 무관하다. 다만, 지역적인 특성에 따라서 특정방위의 풍향이 우세한 경우에는 이를 감안하여, 배기관(4)을 중심으로 하여 풍향의 반대쪽에 토출관(24)이 위치하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 개구부(22)(23)의 형상 및 크기도 제 2 개구부(23)에 제 1 개구부(22)에서 다량의 풍량이 유입될 수 있기만 하면 되고, 반드시 어느 한 쪽이 크거나 작게 되고, 그 개구방향이 일정 각도로 제한되지는 않는다. 그러나, 지상에서 상측으로 가면 갈수록 수평방향의 풍량이 증가하는 것이 일반적이므로, 상기 제 1 개구부 (22)는 벽면에 대하여 수평으로 넓게 제공되고, 상기 제 2 개구부(23)는 벽면에 대하여 일정방향으로 경사지게 좁게 제공되는 것이 더욱 바람직할 것이다.

또한, 상기 유동 가이드가 고정형이 아니라 가변형의 구조로 제공되는 것도 가능하다. 여기서, 상기 캡과 함께 상기 유동 가이드가 상기 배기관(4)의 토출지점을 중심으로 회전가능하도록 하여, 실외공기의 풍향에 따라서 회전되도록 하는 것도 가능하다.

또한, 상기 유동 가이드가 캡이 놓이는 위치에서 축관되도록 하는 어떠한 형태의 벤츄리관의 구조를 이루는 경우도 본 발명의 사상이 포함된다고 할 것이다.

또한, 유동 가이드의 내부로 실외 공기가 원활히 유입될 수만 있다면, 유동 가이드의 형상은 도면 상에 제시되는 형상으로 제한되지 않는 어떠한 형태도 가능하여, 극단적인 예로서는 비록 효과의 저하는 발생될 지라도 상기 유동 가이드의 내부에 강제로 공기유동을 발생시켜서 정압강하공간을 만드는 것도 가능한 일이다.

또한, 상기 캡이 없는 경우에도 본 발명의 실시에는 영향이 없다. 다만, 상기 캡이 있는 경우가 그 효율이 더욱 높아지는 것은 사실이다.

본 발명에 의하면, 실외공간의 풍압 영향이 없는 상태에서 원활하게 환기 시스템에서 배기가 원활하게 수행되고, 나아가서 실외의 풍압이 역으로 사용되어 배기가 원활하게 되기 때문에, 환기 시스템의 동작효율이 더욱 향상되는 장점이 있다.

또한, 환기 시스템의 배기구의 설치가 간편하고, 거의 영구적으로 동작이 가 능한 장점이 있다.

Claims (4)

1. 실내공기가 실외로 토출되는 환기 시스템의 배기관; 및

   실외공기가 그 내부를 유동하고, 상기 배기관의 토출측 개구부의 인접부를 통과하여 상기 실내공기의 토출을 촉진하기 위한 정압강하공간을 제공하는 유로 가이드가 포함되는 환기 시스템의 배기구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유로 가이드는, 상기 실외공기가 유입되는 제 1 개구부와, 상기 실외공기가 토출되는 제 2 개구부가 제공된 상태에서, 다른 부분은 막히는 환기 시스템의 배기구.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 개구부는 상기 제 2 개구부에 비하여 상기 실외공기의 유동면적이 크게 제공되는 환기 시스템의 배기구.
4. 실내공기가 토출되는 환기 시스템의 배기관;

   상기 배기관의 토출측 개구부를 보호하는 캡; 및

   상기 캡을 내부에 수용한 상태에서 실외공기가 그 내부를 유동하고, 상기 토출측 개구부의 인접공간에 통과하여 상기 배기관을 통한 공기의 배기를 촉진하는 유로 가이드가 포함되는 환기 시스템의 배기구.

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