KR100729801B1 - 바닥용 디퓨져 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바닥공조시스템에서 실내로 공기를 유입시키는 장치인 바닥용 디퓨져(diffuser)에 관한 것이다. 바닥공조시스템에 의하는 경우 재실자의 필요에 따라 구간별로 공기를 공급하는 것도 가능하여 재실자가 공기환경을 제어하기에 용이하다는 장점이 있는데, 종래의 바닥용 디퓨져 만으로는 기류의 특성까지 자유롭게 조절하기에는 어려움이 있었다.

본 발명은 이를 극복하기 위해 억세스 플로어(access floor)의 하부에 흐르는 공기를 실내로 공급해 주는 바닥용 디퓨져에 있어서, 둘레에 통풍구가 형성되어 있고 상부가 트여있는 하우징(housing); 기류(氣流) 조절을 위한 판으로서, 상기 하우징 내부에 끼워져 고정되는 기류조절판; 및 상기 하우징 상부를 덮는 판재로서 판면에 토출구(吐出口)가 형성되어 있는 덮개판; 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥용 디퓨져를 제공한다.

억세스 플로어, 토출구, 디퓨져, 기류조절판

Description

바닥용 디퓨져{floor diffuser}

도1은 천장공조시스템과 바닥공조시스템의 구성과 공기의 흐름을 비교하는 모식도이다.

도2는 종래의 바닥용 디퓨져의 구성과 상기 바닥용 디퓨져를 통한 공기의 흐름을 나타내는 모식도이다.

도3은 본 발명에 따른 바닥용 디퓨져의 내부 및 외관을 나타내는 사시도이다.

도4는 본 발명에 따른 기류조절판의 여러가지 실시예를 나타내는 사시도이다.

도5는 본 발명에 따른 바닥용 디퓨져 기류조절판이의 설치예를 나타내는 단면도이다.

도6은 본 발명에 따른 바닥용 디퓨져의 구성과 상기 바닥용 디퓨져 기류조절판의 위치 변화에 따른 공기의 흐름을 나타내는 모식도이다.

도7은 본 발명에 따른 덮개판 토출구의 실시예를 나타내는 사시도이다.

도8은 본 발명에 따른 덮개판 토출구 개폐장치의 실시예를 나타내는 모식도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 종래의 바닥용 디퓨져 110 : 하우징

130 : 덮개판

200 : 본 발명에 따른 바닥용 디퓨져

210 : 하우징 211 : 통풍구

212 : 거치턱 212a : 끼움틀

220 : 기류조절판 220a : 아네모형 기류조절판

220b : 방사형 기류조절판 220c: 창살형 기류조절판

221 : 기류조절판 중심 222 : 기류조절판 날개

230 : 덮개판 230a : 덮개판 제1실시예

230b : 덮개판 제2실시예 231 : 토출구

232 : 토출구 개폐장치

240 : 지지대 240a : 수나사선

본 발명은 억세스 플로어(access floor) 하부에 흐르는 공기를 실내로 공급해 주는 디퓨져(diffuser)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 둘레에 통풍구가 형성 되어 있고 상부가 트여있는 하우징(housing); 기류(氣流) 조절을 위한 판으로서, 상기 하우징 내부에 끼워져 고정되는 기류조절판; 및 상기 하우징 상부를 덮는 판재로서 판면에 토출구(吐出口)가 형성되어 있는 덮개판; 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥용 디퓨져에 관한 것이다.

종래의 공조(空調) 시스템은 주로 천장공조시스템으로서 천장에 광범위한 덕트(duct)를 설치하여 상기 덕트에 공급된 정화된 공기를 토출구를 통해 실내에 공급하는 방식이었다. 그러나 상기 천장공조시스템은 도1의 (a)에서 보듯이 천장 속에 급기용 덕트를 수용하기 위하여 상당한 천장공간(ceiling plenum)을 필요로 하였다. 또한 상기 천장공조시스템은 건물 내 재실자의 온열감에 대한 개인적인 편차를 수용하지 못하거나, 환기가 필요한 공간에 우선적으로 환기하는 것도 불가능하였다.

반면에 바닥공조시스템에서는 공조기(air handling unit)에서 정화된 공기가 억세스 플로어(access floor)의 하부공간(underfloor plenum)을 통해 디퓨져(diffuser)로 공급된다. 도2에서 보듯이 상기 바닥공조시스템을 이용하면,

첫째 천장공조방식에 비해 디퓨져의 설치가 용이하며 여러 개의 작은 디퓨져를 통해 재실자의 필요에 따라 구간별로 공기를 공급하는 것도 가능하여 재실자가 공기환경을 제어하기에 용이하다.

둘째, 기존의 천장공조방식에서 필요한 대규모 천장공간(ceiling plenum)이 불필요 하므로 억세스플로어(access floor)의 설치를 감안하더라도 전체적인 층고를 약 5~10% 줄일 수 있다.

셋째, 공기의 흐름이 바닥에서 천장으로 자연스럽게 이어지기 때문에 공기의 열부하(heat loads) 조절이 용이하여 에너지를 절약할 수 있고, 실내공기의 오염에도 효과적으로 대응할 수 있다.

바닥공조시스템은 상기 장점이 있으나 상기 바닥공조시스템에 이용되는 종래의 바닥용 디퓨져 만으로는 기류의 특성을 자유롭게 조절할 수 없었다.

종래의 바닥용 디퓨져(100)는 도2에 도시된 바와 같이 둘레에 통풍구가 형성되어 있고 상부가 트여있는 하우징(110)과 상기 하우징의 상부를 덮는 판재로서 판면에 토출구(吐出口)가 형성되어 있는 덮개판(130)으로 구성된다. 상기 종래의 바닥용 디퓨져(100)를 이용하면 실내로 유입되는 기류는 직선기류가 형성되는데 상기 하우징의 통풍구를 조절하거나 상기 덮개판의 토출구를 조절하여 공급 풍량을 조절할 수는 있다. 그러나 기류의 방향을 조절하거나 선회기류를 발생시키는 등의 효과는 거두기 어려워 재실자의 편의에 따른 공조환경(空調環境)을 조성하기 어려웠던 것이다.

물론 기류의 특성 조절을 위해 디퓨져 내에 별도의 전기장치를 설치할 수는 있다. 그러나 상기 방식은 에너지 절약의 관점에서 바람직하지 못하다. 또한 상기 덮개판(130)의 구성을 기존의 천장공조시스템의 토출구에 사용하던 팬형, 아네모형 등의 복류(輻流) 토출구 형태로 구성할 수도 있으나 바닥면에 설치되는 상기 덮개판(130)에 이러한 복잡한 구성방식을 취하면 재실자에 의해 밟히거나 가구 등에 눌려 파손될 우려가 있다.

따라서 본 발명자는 별도의 전기장치를 설치하거나 덮개판의 구성을 복잡하게 하는 방식에 따르지 않더라도 바닥에서 배출되는 기류의 특성을 조절할 수 있도록 하여, 재실자의 필요에 따라 구간별로 공기를 공급하는 바닥공조시스템의 상기 장점을 더욱 부각시킬 수 있도록 구성한 바닥용 디퓨져를 개발하게 되었다.

본 발명은 바닥공조시스템에 쓰이는 디퓨져(diffuser)를 개량하여 바닥용으로 쓰이기에 적합하면서 별도의 전기장치를 설치할 필요 없이 다양한 형태의 기류를 만들어 낼 수 있는 디퓨져를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 간단한 조작으로 급기 기류의 특성을 조작할 수 있는 디퓨져를 제공하는 것이다.

상기한 목적 달성을 위해 본 발명은 억세스 플로어(access floor)의 하부에 흐르는 공기를 실내로 공급해 주는 장치로서, 둘레에 통풍구가 형성되어 있고 상부가 트여있는 하우징(housing); 상기 하우징 내부에 끼워져 상하로 이동하는 기류조절판; 상기 하우징 상부를 덮는 판재로서 판면에 토출구(吐出口)가 형성되어 있는 덮개판; 및 상기 기류조절판의 중심을 관통하며 결합하는 봉형부재로서, 하단은 상기 하우징의 바닥 중심에 결합되고 상단은 상기 덮개판을 받치도록 설치된 지지대; 를 포함하여 구성되되, 상기 지지대의 외주면에는 수나사선이 형성되고, 상기 기류조절판의 중심은 암나사로 형성되어 상기 기류조절판과 상기 지지대가 나사결합하여 상기 기류조절판이 상하로 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 바닥용 디퓨져를 제공한다.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 바닥용 디퓨져(200)의 내부 및 외관을 나타내는 사시도이다. 본 발명의 바닥용 디퓨져(diffuser)는 억세스 플로어(access floor)의 하부에 흐르는 공기를 실내로 공급해 주는 장치로서, 상기 디퓨져는 하우징(210), 기류조절판(220), 덮개판(230) 및 지지대(240)로 구성된다.

상기 하우징(210)은 억세스 플로어(access floor)의 하부의 기류를 받아들이는 역할을 하며, 원통형 또는 박스(box)형으로 제작할 수 있다. 상기 하우징(210)의 크기는 사용공간의 용도에 따라 조절가능하다. 특히 상기 하우징(210)을 작은 사이즈로 하여 상기 바닥용 디퓨져(200)를 작게 제작하더라도 상기 작은 바닥용 디퓨져(200)를 재실자의 필요에 따라 구간별로 다수 배치하여 공기를 공급할 수 있다.

상기 하우징(210)의 둘레에는 통풍구(211)가 형성되어 있어야 한다. 상기 통풍구(211)의 위치나 형태에는 제한이 없다. 도3에서는 바닥용 디퓨져(200)의 공급 풍량 확보를 위해서 세로방향의 통풍구(211)를 상기 하우징(210) 둘레에 다수개 형성한 태양을 도시하였다. 상기 통풍구(211)는 개폐장치를 장착하여 바닥용 디퓨져(200)의 공급 풍량을 조절할 수 있도록 구성할 수 있다. 상기한 개폐장치는 상기 하우징(210)을 이중으로 구성하여 상기 통풍구(211)를 돌려막을 수 있도록 구성할 수 있겠다.

상기 하우징(210)의 상부는 실내쪽으로 향하도록 설치되는데, 상기 하우징(210)의 상부는 도3에서 도시된 바와 같이 트이게 하여 받아들인 기류가 실내로 통하도록 구성한다.

상기 기류조절판(220)은 상기 하우징(210)을 통해 기류가 통과하여 실내공간으로 토출되기 전에 상기 하우징(210) 내부의 상부 공간에 변화를 주어 기류를 조절하는 판이다. 상기 기류조절판(220)은 기존의 천장공조시스템 하에서의 토출구에 대응하여 설명할 수 있는데 상기 기류조절판(220)의 형상에 따라 여러 가지 특징을 지닌 기류를 만들어 낼 수 있다.

상기 기류조절판(220)이 없다면 상기 하우징이 그 자체로 노즐 역할을 하고 상기 덮개판(230)이 댐퍼(damper) 역할을 하면서 수직 직진기류를 형성할 수 있다. 그러나 별도의 전기장치의 설치나 바닥에 노출되는 덮개판(230)을 복잡하게 구성하 는 방법 외에 확산기류, 선회기류 등을 형성하기 위해서 상기 기류조절판(220)에 다양한 형태를 적용할 수 있다.

우선 상기 기류조절판(220)을 팬(pan)형으로 형성한 예를 들 수 있다.

팬(pan)형은 테두리틀과 상기 테두리틀 속으로 상기 테두리틀과는 일정한 틈이 생기도록 원형 또는 각형의 판을 끼워넣은 것을 말한다. 기류조절판(220)을 상기 팬형으로 하면 상기 틈으로 토출기류가 퍼져나가 바닥면을 따라서 수평방사상의 기류가 형성된다. 이와 같은 팬형의 기류조절판도 이용가능하나 상기 팬형 기류조절판을 이용하면 일정한 기류의 형상을 얻기가 어렵고, 바닥공조시스템에 이용할 때 난방시에는 좋으나 냉방시에는 냉풍이 바닥면에만 체류하여 실내상하에 큰 온도차를 만든다는 단점이 있다.

상기 팬형 기류조절판(220)의 결점을 보완해줄 수 있는 것이 도4의 (a)에서 도시한 아네모(anemo)형 기류조절판(220a)이다. 아네모(anemo)는 '바람'이라는 의미로서 일반적으로 다수개의 직경이 다른 원형 또는 각형의 콘(cone)을 겹치도록 배치하여 구성한 형상을 일컫는다. 상기 아네모형 기류조절판(220a)은 도4의 (a)에 나타난 바와 같이 토출기류를 충분하게 확산시키는 성능을 가지고 있다.

상기 아네모형 기류조절판(220a)에 대응하여서는 도7의 (a)에 도시된 덮개판제1실시예(230a)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 덮개판(230a) 제1실시예의 토 출구(231)는 상기 덮개판의 중심(232)을 중점(中點)으로 한 방사형이고 이는 기류의 확산 방향에 따라 토출구(231)가 형성된 것이므로 확산기류의 진행을 방해하지 않을 뿐 아니라 오히려 기류의 확산 성향을 보충할 수 있다.

도4의 (b)는 방사형 기류조절판(220b)을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 다수 개의 얇은 날개(222)가 상기 기류조절판(220b)의 중심(221)을 중점(中點)으로 한 방사형을 이루어 배치되고, 상기 다수 개의 날개(222) 모두가 한쪽 방향으로 기울어진 방사형 기류조절판(220b)을 사용하면 상기 날개(222)가 기울어진 방향에 따라 시계방향 또는 반시계방향의 선회기류를 형성시킬 수 있다.

상기 방사형 기류조절판(220b)에 대응하여서는 도7의 (b)에 도시된 덮개판 제2실시예(230b)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 덮개판 제2실시예(230b)의 토출구(231)는 상기 덮개판의 중심(232)으로부터 상기 덮개판의 가장자리까지 점차적으로 큰 지름을 갖는 다수개의 동심원으로 형성된 것이고 이는 선회기류이 진행에 맞추어 토출구가 형성된 것이므로 선회기류의 진행을 방해하지 않을 뿐 아니라 오히려 기류의 선회 성향을 보충할 수 있다.

도4의 (c)는 창살형 기류조절판(220c)을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 다수 개의 얇은 날개(222)가 창살형으로 나란히 배치되고, 상기 다수 개의 날개(222) 모두가 한쪽 방향으로 기울어진 창살형 기류조절판(220c)을 사용하면 상기 날개(222)가 기울어진 방향에 따른 방향성을 갖는 기류를 형성시킬 수 있다.

상기 기류조절판(220)을 하우징(210)의 내부에서 결합시키는 방법은 도5에서 도시하였다. 도5의 (a)는 상기 하우징(210)의 내부에 거치턱(212)을 형성하여 상기 기류조절판(220)을 상기 거치턱(212)에 거치시키며 고정시키는 방법을 도시한 것이다. 도5의 (b)는 상기 기류조절판(220)이 상기 하우징(210)의 내부에 설치된 기움틀에 끼워지며 고정시키는 방법을 도시한 것이다.

도5의 (c)는 지지대(240)를 이용하여 상기 지지대(240)가 상기 기류조절판(220)의 중심(221)을 관통하면서 결합하도록 하는 방법이다. 상기 지지대(240)는 일단이 상기 하우징(210)의 바닥 중심에 결합되고 타단은 상기 덮개판(230)을 받치도록 설치한다. 상기 지지대(240)를 이용하여 상기 기류조절판(220)을 고정시키면, 상기 지지대(240)는 상기 기류조절판(210)을 고정시켜주는 역할 뿐아니라, 덮개판(230)을 받쳐주면서 상기 덮개판(230)이 재실자에게 밟히거나 가구 등에 눌릴 때 하중의 일부를 분담하여 지탱하는 효과도 얻을 수 있다.

한편, 도5의 (d)에서 도시된 바와 같이 상기 지지대(240)의 외주면(外周面)에 수나사선(240a)을 형성시켜고, 상기 기류조절판(220)의 중심(221)을 암나사로 형성하여 상기 기류조절판(220)과 상기 지지대(240)를 나사결합시키면 상기 수나사선(240a)을 따라 상기 기류조절판(220)을 상하로 용이하게 이동시킬 수 있다. 이렇게 상기 기류조절판(220)을 상하로 이동시키면서 얻을 수 있는 효과는 도6과 함께 설명하겠다.

도6의 (a)는 상기 기류조절판(220)을 상기 하우징(210)의 통풍구(211) 밑으로 내렸을 때를 도시한 것이다. 이 경우 공조 공기는 하우징(210)에서 곧바로 덮개판(230)을 통해 실내로 토출되므로 수직 직진기류 성향을 가지게 된다.

도6의 (b)는 상기 기류조절판(220)을 상기 하우징의 통풍구(211) 위로 올렸을 때를 도시한 것이다. 이 경우 공조 공기는 하우징(210)에서 기류조절판(220)을 거쳐 덮개판(230)을 통해 실내로 토출되므로, 상기 기류 조절판(220)의 형상에 따라 선회기류, 방향성 기류 등이 발생하게 된다.

이와 같이 간단한 조작만으로도 재실자의 필요에 따라 기류의 성향을 조절할 수 있는 점도 본 발명이 제공하는 큰 장점이다.

상기 덮개판(230)은 상기 하우징(210) 상부를 덮는 판재로서 공조공기가 실내로 토출되는 마지막 단계에서 지나게 되는 부분이자 실내 바닥면에 노출되는 부분이다. 따라서 상기 덮개판은 재실자에게 밟히거나 가구 등에 의해 눌릴 수가 있으므로 이러한 하중을 견딜만할 내구성이 있는 재료로 형성함이 바람직하다. 상기 덮개판(230)의 토출구(231)는 다양한 형태로 구성할 수 있으나 상기 기류조절판(220)의 형상에 따른 다양한 기류의 진행을 고려하여 기류진행에 방해가 되지 않도록 구성함이 바람직하다. 특히 아네모형 기류조절판(220a)인 경우와 방사형 기류조 절판(220b)인 경우, 상기 형태들에 대응한 덮개판(230)의 바람직한 형태는 위에서 설명한 바와 같다. 이처럼 상기 덮개판(230)은 단순한 형상으로 구성되더라도 기류조절판(220)의 형상에 따라 자유롭게 기류를 조절할 수 있으므로 복류(輻流) 토출구 형태로서 기류를 조절하는 방식에 비해 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.

상기 덮개판(230)은 토출구 개폐장치를 더 포함하여 구성될 수 있다. 토출구 개폐장치가 포함되어 구성된 덮개판(230)을 사용하게 되면 실내에서 재실자가 토출구 개폐장치로 토출구 개폐율(開閉率)을 조절함으로써 실내로 유입되는 공조공기량을 조절하여 재실자 개개인의 온열감에 대한 편차를 수용할 수 있다. 도8은 상기 덮개판(230)의 한쪽 가장자리에서 연결되어 회전식으로 덮개판 토출구의 개폐율을 조절할 수 있는 토출구 개폐장치(232)의 실시예를 도시한 것이다.

이상과 같은 본 발명에 따르면,

첫째, 기류 조절판의 형상에 따라서 확산기류, 선회기류, 방향성 기류를 발생 시킬 수 있어 재실자의 필요에 따라 다양하게 사용될 수 있다.

둘째, 덮개판의 형상을 단순화하고, 지지대로 상기 덮개판을 밑에서 받쳐주면 덮개판의 파손율을 줄일 수 있다.

셋째, 기류조절판과 지지대를 나사결합시키면, 재실자가 간단히 기류 조절판의 높이를 조절하여 원하는 기류 성향을 조절할 수 있다.

넷째, 위와 같은 기류 조절은 기류 조절판의 형상이나 위치에 의하는 것이므로 에너지 절약 및 실내 쾌적성 향상에 유리하다.

Claims (8)

1. 억세스 플로어(access floor)의 하부에 흐르는 공기를 실내로 공급해 주는 장치로서,

   둘레에 통풍구가 형성되어 있고 상부가 트여있는 하우징(housing);

   상기 하우징 내부에 끼워져 상하로 이동하는 기류조절판;

   상기 하우징 상부를 덮는 판재로서 판면에 토출구(吐出口)가 형성되어 있는 덮개판; 및

   상기 기류조절판의 중심을 관통하며 결합하는 봉형부재로서, 하단은 상기 하우징의 바닥 중심에 결합되고 상단은 상기 덮개판을 받치도록 설치된 지지대; 를 포함하여 구성되되,

   상기 지지대의 외주면에는 수나사선이 형성되고, 상기 기류조절판의 중심은 암나사로 형성되어 상기 기류조절판과 상기 지지대가 나사결합하여 상기 기류조절판이 상하로 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 바닥용 디퓨져.
2. 제1항에서,

   상기 기류조절판은 다수개의 원형 또는 각형의 콘(cone)으로 구성한 아네모(anemo)형인 것을 특징으로 하는 바닥용 디퓨져.
3. 제2항에서,

   상기 덮개판의 토출구는 상기 덮개판의 중심을 중점(中點)으로 한 방사형으로 형성된 것을 특징으로 하는 바닥용 디퓨져.
4. 제1항에서,

   상기 기류조절판은 다수 개의 얇은 날개가 상기 기류조절판의 중심을 중점(中點)으로 한 방사형을 이루어 배치되고, 상기 다수 개의 날개 모두가 한쪽 방향으로 기울어진 것을 특징으로 하는 바닥용 디퓨져.
5. 제4항에서,

   상기 덮개판의 토출구는 상기 덮개판의 중심으로부터 상기 덮개판의 가장자리까지 점차적으로 큰 지름을 갖는 다수개의 동심원으로 형성된 것을 특징으로 하는 바닥용 디퓨져.
6. 제1항에서,

   상기 기류조절판은 다수 개의 얇은 날개가 창살형으로 나란히 배치되고, 상기 다수 개의 날개 모두가 한쪽 방향으로 기울어진 것을 특징으로 하는 바닥용 디퓨져.
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