KR100828953B1 - 이중창을 이용한 자연 급기 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 관한 것으로서, 특히, 강제 배기와 자연 급기를 수행하는 하이브리드 환기시스템에 있어서, 이중창의 사이를 통해 자연 급기를 수행하여, 저온의 외기가 직접 급기 됨에 따른 급격한 실내 온도 저감을 예방하기 위한 장치에 관한 것으로서, 외창(410)과 내창(420)으로 이루어져 건물(1) 외벽(10)의 창틀(400)에 마련된 이중창의 외창(410)을 관통하여 마련된 외부 급기구(100)와; 입구 및 출구가 형성되되, 상기 입구가 상기 외창(410)과 내창(420) 사이의 창틀(400) 상부 또는 측부에 형성된 급기관로(200)(200')와; 상기 급기관로(200)의 출구와 연통 형성되며, 건물(1)의 천장(20) 또는 외벽(10) 내면에 위치하여 급기를 실내로 송출시키는 내부 급기구(300)(300')로 구성되어, 에너지 효율을 증대시키는 동시에, 실내의 급격한 온도차에 의한 결노방지는 물론, 급기가 커튼 등에 의하여 저해되는 것을 막아 자연 급기의 효율을 극대화시킬 수 있도록 하는 것이다.

하이브리드, 환기, 코안다, 이중창, 역류, 급기관로

Description

이중창을 이용한 자연 급기 장치{Natural intake device for utilizing a double window}

도 1은 일반적인 하이브리드 환기시스템을 도시하는 평면도,

도 2는 종래의 자연 급기 장치를 도시하는 측단면도,

도 3은 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치를 도시하는 사시도,

도 4는 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제1실시예를

도시하는 측단면도,

도 5는 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제2실시예를

도시하는 평단면도,

도 6은 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 외부 급기구를

도시하는 도,

도 7은 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 역류방지기구를

도시하는 도,

도 8은 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 필터기구를

도시하는 도,

도 9는 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제1실시예의

내부 급기구를 도시하는 도,

도 10은 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제2실시예의

내부 급기구를 도시하는 분해사시도,

도 11은 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제2실시예에

적용된 급기조절장치를 도시하는 작동상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 건물 10 : 외벽

11 : 이중창 20 : 천장

21 : 커튼 100 : 외부 급기구

110 : 하우징 111 : 그릴

120, 343 : 에어필터 200, 200' : 급기관로

300, 300' : 내부 급기구 310 : 흡입구

320 : 고정몸체 330 : 회전체

340 : 커버 341 : 날개형 개구

342 : 유통공 400 : 창틀

410 : 외창 420 : 내창

500 : 역류방지기구 510 : 림

520 : 리브 530 : 탄력커버

600 : 필터기구 610 : 몸체

620 : 지지체 621 : 가교

622 : 패널 630 : 필터섬유

700 : 급기조절기구 710 : 레버

720 : 제어링 721 : 걸림돌기

730 : 선회날개

본 발명은 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 관한 것으로서 특히, 강제 배기와 자연 급기를 수행하는 하이브리드 환기시스템에 있어서, 이중창의 사이를 통해 자연 급기를 수행하여, 저온의 외기가 직접 급기 됨에 따른 급격한 실내 온도 저감을 예방하기 위한 장치로써, 에너지 효율을 증대시키는 동시에, 실내의 급격한 온도차에 의한 결노방지는 물론, 급기가 커튼 등에 의하여 저해되는 것을 막아 자연 급기의 효율을 극대화시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 최근에 건설되고 있는 고 기능화된 고층 공동주택의 경우 쾌적성의 요구에 응하여 다량의 신선한 외기 도입을 필연적으로 필요로 하는 반면에, 에너지 손실을 저감시키기 위하여 창문 등이 밀폐되도록 시공되고 있기 때문에, 실내 환기 문제는 더욱 심각해지고 있는 실정이다.

이에 따라, 실내가 밀폐되어 있는 고층 공동주택에 적용할 수 있는 다양한 형태의 환기시스템이 개발되고 있다.

이 가운데 전열교환기를 포함하여 강제 급기와 강제 배기를 수행하는 환기시스템은 항상 일정한 급·배기량의 유지와 적정기류를 형성할 수 있으며, 특히 배기의 배열회수가 가능하다는 이점을 가지고 있으나, 반면에 급·배기팬에 의한 소음이 크며, 덕트공사 및 설치에 대한 비용과 유지보수 비용이 많다는 단점이 있었다.

그리고, 자연환기에 의존하여 자연 급기와 자연 배기를 수행하는 환기시스템은 구조가 간단하고 유지보수가 불필요할 뿐 아니라, 소음이 발생치 않는다는 장점을 가지고 있으나, 적정 환기량을 확보치 못하며 환기량이 일정치 않다는 단점이 있었다.

상기한 단점을 해결하고자 개발된 하이브리드 환기시스템은 자연 급기 및 강제 배기를 수행하는 것으로, 이러한 하이브리드 환기시스템은 설치비 및 유지비가 저렴하여 경제성을 증대시킴은 물론, 밀폐된 실내공간에 대한 환기 효율을 극대화시킬 수 있다는 이점을 지니고 있다.

이와 같은 하이브리드 환기시스템은 본 출원인에 의한 국내 특허출원 제10-2005-0107605호에 개시되어 있으며, 도 1은 일반적인 하이브리드 환기시스템을 도시하는 평면도로서, 상기 특허출원에 개시된 일반적인 하이브리드 환기시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 침실 및 욕실과 같은 독립적인 밀폐공간과, 거실 및 주방과 같은 개방공간을 포함하는 주거용 주택에 설치되는 것으로, 실외와 밀폐공간 사이의 벽면을 관통하여 설치되는 자연 급기구(30)와; 개방공간에 설치되며, 팬의 회전을 통하여 내기를 실외로 강제 배출시키는 강제 배기구(40)와; 상기 밀폐공간과 개 방공간 사이의 벽면 또는 이 벽면의 상부 천장에 연통 설치되는 자연통기구(50)로 구성된다.

이때 도면부호 1은 주거용 주택과 같은 건물을 나타내며, 도면부호 10은 상기 건물(1)의 외벽(10)이다.

이러한 구성에 따라, 도 1에 도시한 바와 같이 건물(1)의 외벽(10)에 마련된 자연 급기구(30)를 통하여 침실과 같은 밀폐공간으로 급기 된 신선한 외기는 자연통기구(50)를 통해 주방 및 거실과 같은 개방공간으로 유입된 후, 강제 배기구(40)를 통하여 오염된 실내 공기와 함께 실외로 배출됨으로써, 자연 급기와 강제 배기가 혼합된 하이브리드 환기를 수행할 수 있는 것이다.

도 2는 종래의 자연 급기 장치를 도시하는 측단면도로서, 상기와 같은 일반적인 하이브리드 환기시스템에 적용되는 자연 급기구, 즉 자연 급기 장치를 도 2를 참조하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

종래의 자연 급기 장치인 급기구(30)는 도 2와 같이 건물(1)의 외벽(10)을 관통하여 실외에 입구가 형성되고 실내에 출구가 형성되어, 강제 배기에 따라 실내에서 발생하는 부압에 의하여 신선한 외기를 실내로 자연 급기 하는 것이다.

이때, 도 2에 있어서 도면부호 61 및 62는 각각 창틀(60)에 마련된 외창 및 내창을 나타낸다.

그러나, 종래의 자연 급기 장치는 급기구를 통하여 외기가 실내로 그대로 급기 되기 때문에, 동절기에는 저온의 외기가 그대로 실내로 유입됨에 따라 실내 온도를 크게 떨어트려 에너지 효율이 현저하게 낮아질 뿐 아니라, 도 2와 같이 이중 창 안쪽으로 천장(20)으로부터 커튼(21)이 설치될 경우 실외로부터 유입된 급기가 실내로 고르게 퍼지지 않고 커튼(21)에 가로막혀 그대로 직하강하여 바닥면에 도달하게 됨으로써, 실내의 공기조화 또한 원활하게 이루어지지 않고 있다는 기술상의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 하이브리드 환기시스템의 자연 급기를 이중창 사이로 수행하여, 저온의 외기가 직접 실내로 급기 되는 것을 예방할 수 있어 급격한 실내 온도의 저감을 방지함으로써 에너지 효율을 증대시키는 동시에, 실내의 급격한 온도차에 의한 결노방지는 물론, 급기가 커튼 등에 의하여 저해되는 것을 막아 자연 급기의 효율을 극대화시킬 수 있도록 하는 이중창을 이용한 자연 급기 장치를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명의 제1실시예는 외창과 내창으로 이루어져 건물 외벽의 창틀에 마련된 이중창의 외창을 관통하여 마련된 외부 급기구와; 입구 및 출구가 형성되되, 상기 입구가 상기 외창과 내창 사이의 창틀 상부에 형성된 급기관로와; 상기 급기관로의 출구와 연통 형성되며, 건물의 천장에 위치하여 급기를 실내로 송출시키는 내부 급기구로 구성함으로써 달성된다.

그리고, 본 발명의 제2실시예는 외창과 내창으로 이루어져 건물 외벽의 창틀 에 마련된 이중창의 외창을 관통하여 마련된 외부 급기구와; 입구 및 출구가 형성되되, 상기 입구가 상기 외창과 내창 사이의 창틀 측부에 형성된 급기관로와; 상기 급기관로의 출구와 연통 형성되며, 건물의 외벽 내면에 위치하여 급기를 실내로 송출시키는 내부 급기구로 구성함으로써 달성된다.

도 3은 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치를 도시하는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제1실시예를 도시하는 측단면도이고, 도 5는 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제2실시예를 도시하는 평단면도이다.

그리고, 도 6은 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 외부 급기구를 도시하는 도이며, 도 7은 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 역류방지기구를 도시하는 도이고, 도 8은 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 필터기구를 도시하는 도이다.

또한, 도 9는 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제1실시예의 내부 급기구를 도시하는 도이며, 도 10은 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제2실시예의 내부 급기구를 도시하는 분해사시도이고, 도 11은 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제2실시예에 적용된 급기조절장치를 도시하는 작동상태도이다.

본 발명의 제1실시예 및 제2실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제1실시예 및 제2 실시예는 도 3에 도시된 바와 같이, 자연 급기 및 강제 배기를 수행하는 하이브리드 환기시스템에 적용되어 강제 배기 시 실내에서 발생하는 부압에 따라 별도의 동력 없이 실외의 신선한 공기를 실내로 자연 급기 하는 것으로, 1차적으로는 외부 급기구(100)를 통해 실외의 신선한 공기를 이중창의 외창(410)과 내창(420) 사이공간으로 자연 급기 한 후, 2차적으로는 내부 급기구(300)를 통해 상기 외창(410)과 내창(420) 사이공간으로부터 실내에 자연 급기를 실시하게 되는 것으로, 이는 상기 외창(410)과 내창(420) 사이에서 동절기 시 차가운 실외 온도와 따뜻한 실내 온도의 중간으로 열교환이 자연적으로 이루어지는 것을 이용하는 것이다.

이를 통하여 본 발명은 차가운 외기가 직접 실내로 자연 급기 됨에 따른 실내 온도의 급격한 저하를 예방함은 물론, 창틀(400)에 커튼(21)이 설치될 경우 이 커튼(21)에 의해 자연 급기 및 공기조화가 저해되는 현상을 방지할 수 있는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

먼저, 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제1실시예는 건물(1)의 천장(20)을 통하여 자연 급기가 이루어지는 것이며, 제2실시예는 건물(1)의 외벽(10) 내면을 통하여 자연 급기가 이루어지는 것으로, 이하에서는 크게 이 두 가지 실시예를 예로 들어 설명한다.

우선, 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제1실시예는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 크게 외부 급기구(100), 급기관로(200), 그리고 천장(20)에 마련된 내부 급기구(300)로 이루어진다.

이때, 상기 외부 급기구(100)는 외창(410)과 내창(420)으로 이루어져 건물(1) 외벽(10)의 창틀(400)에 마련된 이중창의 외창(410)에 마련된 것으로, 외기를 외창(410)과 내창(420) 사이공간으로 자연 급기 한다.

여기에서, 상기 외부 급기구(100)는 상기 외창(410)의 상부를 관통하여 설치하는 것이 바람직하며, 이를 통해 차가운 외기가 상기 외부 급기구(100)를 통하여 외창(410)과 내창(420) 사이로 자연 급기 될 경우, 외기보다는 따뜻한 외창(410)과 내창(420) 사이공간에서 대류가 자연적으로 발생토록 유도하는 것이 좋다.

그리고, 상기 급기관로(200)는 원형 또는 다각형의 파이프 소재로 이루어진 것으로, 본 실시예에 있어서는 직사각형 단면을 갖는 급기관로(200)를 예시하였으며, 그 양단에 입구 및 출구가 형성되어, 입구로부터 출구로 공기를 유도하게 되며, 특히 본 발명의 제1실시예에 있어서는 상기 급기관로(200)의 입구가 건물(1) 외벽(10)에 마련된 이중창 사이의 창틀(400) 상부에 개구되어 있다.

또한, 내부 급기구(300)는 건물(1)의 천장(20)에 위치하여 별도의 동력 없이 건물(1)의 실내에서 강제 배기에 의해 발생하는 부압에 의해 급기를 실내로 송출시키는 것으로, 상기 급기관로(200)의 출구와 연통 형성되어 이중창 사이의 공기를 급기관로(200)를 통해 공급받아 천장(20)에서 급기를 수행하게 된다.

그리고, 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제2실시예는 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 크게 외부 급기구(100), 급기관로(200'), 그리고 외벽(10) 내면에 마련된 내부 급기구(300')로 이루어진다.

이때, 상기 외부 급기구(100)는 이미 설명한 제1실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.

그리고, 제2실시예의 급기관로(200') 또한 원형 또는 다각형의 파이프 소재로 이루어진 것으로, 본 실시예에 있어서는 직사각형 단면을 갖는 급기관로(200')를 예시하였으며, 그 양단에 입구 및 출구가 형성되어, 입구로부터 출구로 공기를 유도하게 되며, 특히 본 발명의 제2실시예에 있어서는 상기 급기관로(200')의 입구가 건물(1) 외벽(10)에 마련된 이중창 사이의 창틀(400) 측부에 개구되어 있다.

또한, 내부 급기구(300')는 건물(1)의 외벽(10) 내면에 위치하여 별도의 동력 없이 건물(1)의 실내에서 강제 배기에 의해 발생하는 부압에 의해 급기를 실내로 송출시키는 것으로, 상기 급기관로(200')의 출구와 연통 형성되어 이중창 사이의 공기를 급기관로(200')를 통해 공급받아 건물(1)의 외벽(10) 내면에서 급기를 수행하게 된다.

즉, 상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예는 예를 들어, 동절기 시 실내 온도가 10℃이상이고, 실외 온도가 -10℃이하로 떨어진다 하더라도 이중창 사이공간의 온도는 0℃ 내외의 수준을 유지함으로써, 실외의 -10℃ 이하인 차가운 외기를 실내로 직접 급기하지 않고, 이중창의 사이공간에서 실외와 실내의 중간 온도, 예를 들어 0℃ 내외로 따뜻해진 공기를 실내로 급기 함으로써, 급격한 실내 온도 저감을 막아 에너지 효율을 증대시킬 수 있을 뿐 아니라, 저온의 외기를 실내로 급기 할 때 급격한 온도 차이에 의해 내부 급기구(300)(300')에서 발생하기 쉬운 결노현상 또한 예방할 수 있는 것이다.

특히, 본 발명의 제1실시예와 제2실시예에 공통적으로 적용되는 외부 급기구(100)는 외창(410)의 상부를 관통하여 마련되는 다양한 구조를 적용할 수 있으나, 본 발명에 있어서 상기 외부 급기구(100)는 도 6에 도시한 바와 같이 상기 외창(410)을 관통하여 지지되되, 그 외측 저면에 그릴(111)이 형성된 하우징(110)과; 상기 하우징(110) 내에 마련되어 실외로부터 상기 이중창 사이로 들어오는 급기를 여과시키는 에어필터(120)로 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 도 6의 (a)는 외부 급기구(100)에 대한 분해사시도이며, 도 6의 (b)는 외부 급기구(100)에 대한 측단면도이다.

즉, 상기 외부 급기구(100)의 하우징(110)은 도 6과 같이 창틀(400)에 마련된 외창(410)의 틀을 관통하여 설치되되, 그 일부가 외부로 돌출 되며, 이 돌출부위의 저면에는 외기를 자연 급기 할 수 있도록 하측방향을 지향하여 그릴(111)이 형성되어 있어, 먼지와 같은 이물질이 쌓이는 것을 방지하고, 상기 하우징(110)의 내부에는 급기에 포함된 이물질을 여과시킬 수 있도록 에어필터(120)가 마련되는 것이 바람직하다.

이와 더불어 상기 급기관로(200)(200')의 중단에는 다양한 부가기능을 수행하는 기구를 부가할 수 있으며, 특히 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 있어서 상기 급기관로(200)(200')에는 그 중단에 급기의 역류를 방지하는 역류방지기구(500) 및 급기를 여과하는 필터기구(600)가 추가로 마련될 수 있다.

즉, 상기 급기관로(200)(200')의 중단에 역류방지기구(500)를 추가한다면, 내부 급기구(300)가 외기의 급기는 수행하지만, 내기의 배출은 이루어지지 않도록 함으로써, 오직 하이브리드 환기시스템에 마련된 강제 배기를 통하여 오염된 내기가 배출되도록 할 수 있는 것이다.

또한, 상기 급기관로(200)(200')의 중단에 필터기구(600)를 부가한다면, 이 필터기구(600)가 항상 급기를 여과시킬 수 있음으로써, 먼지 등의 이물질이 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

이때, 공기의 흐름을 일 방향으로 제한하는 상기 역류방지기구(500) 및 급기를 여과시키는 필터기구(600)는 다양한 구조로 적용할 수 있으나, 본 실시예에 있어서 상기 역류방지기구(500) 및 필터기구(600)에 대한 바람직한 예를 이하에 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 역류방지기구(500)는 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 급기관로(200)(200')의 내면에 삽입되는 림(510)과; 상기 림(510)의 중앙을 연결하는 다수의 리브(520)와; 상기 리브(520) 전면에 고정된 탄력커버(530)로 구성되는 것이 본 발명에 있어서 바람직하다.

이때, 도 7의 (a)는 역류방지기구(500)를 도시하는 사시도이며, 도 7의 (b) 및 (c)는 각각 역류 미발생 시 및 역류 발생 시의 작동예를 나타내는 단면도이다.

즉, 고무 시트 등으로 이루어진 상기 탄력커버(530)가 도면상 수평 하게 위치하는 리브(520) 전면에 고정되되, 그 배면이 수직하게 위치한 다수의 리브(520)에 지지되며, 이러한 다수의 리브(520)가 림(510)의 내주에 연결되어 있다.

이에 따라, 외기의 급기 시에는 도 7의 (b)와 같이 상기 탄력커버(530)가 탄력적으로 날개형상으로 열리게 되어 급기는 가능하지만, 역류가 발생하여 내기가 외부로 배출되려고 할 때에는 도 7의 (c)와 같이 상기 탄력커버(530)의 배면이 리브(520) 및 림(510)에 의하여 지지되어 밀폐됨으로써 배기가 이루어지지는 않는 것이다.

또한, 상기 필터기구(600)는 도 8에 도시한 바와 같이, 중공의 몸체(610)와; 상호 가교(621)를 통해 일정 간격을 유지하는 평행한 두 패널(622)로 이루어져 상기 몸체(610)의 내면에 고정되는 다수의 지지체(620)와; 폴리프로필렌 재질로 이루어져 그 일단이 상기 지지체(620) 사이에 협지된 상태로 접착 고정되어 상기 몸체(610)의 내부를 채워 불균일하게 배열된 다수의 필터섬유(630)로 이루어지는 것이 본 발명에 있어서 바람직하다.

이때, 도 8의 (a)는 필터기구(600)에 대한 분해사시도이며, 도 8의 (b)는 필터기구(600)에 대한 단면도이다.

이러한 필터기구(600)는 크게 몸체(610), 지지체(620), 그리고 필터섬유(630)로 이루어지는데, 이 가운데 몸체(610)는 중공 형태로서 사각형, 원형 등 그 형태에 구애받지 않으며, 급기관로(200)(200')의 단면 형태에 따르게 된다.

본 발명의 실시예에서는 직사각형 단면을 갖는 파이프 형상의 급기관로(200)(200')에 대응하여 직사각형 단면을 갖는 필터기구(600)가 적용된 예를 설명한다.

즉, 상기 몸체(610)는 직사각형 단면을 갖는 파이프 형태로서 그 재질이 특 정 재질로 한정되지는 않지만, 가벼우면서도 강성을 지닌 합성수지가 적합하다.

또한, 상기 몸체(610)의 입구측(도면상 좌측) 내면에는 상호 가교(621)를 통해 일정 간격을 유지하는 평행한 두 패널(622)로 이루어진 다수의 지지체(620)가 접착 등에 의하여 서로 접합 고정된다.

상기 가교(621)와 패널(622)은 일체로 동시에 사출 성형된 것으로, 패널(622)의 길이에 따라 하나 이상의 가교(621)가 두 패널(622) 상호 간격을 일정하게 유지하게 되는 것이다.

이때, 다수의 상기 지지체(620)가 모두 하나로 접착되면 직사각형 단면을 이루어 상기 몸체(610)의 입구 내면에 고정되는 것이다.

여기에서, 어느 한 지지체(620)의 패널(622)은 그 이웃한 지지체(620)의 패널(622)과 접착을 통해 연결되는 데, 그 사이에는 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이 폴리프로필렌 재질의 필터섬유(630) 단부가 상기 지지체(620) 사이에 협지된 상태로 접착에 의해 고정되는 것이다.

특히 상기 필터섬유(630)의 도면상 좌측 단부는 지지체(620) 간에 접착에 의하여 고정되며, 그 우측 부위는 상기 몸체(610)의 내부를 채워 불균일하게 배열되는 것이다.

이러한 구성의 필터기구(600)는 몸체(610) 일측(도면상 좌측)을 통하여 유입되는 급기를 지지체(620)에 의하여 지지되어 불균일하게 배열된 다수의 필터섬유(630)로써 여과시키는 것이다.

이후, 여과된 급기는 상기 몸체(610)의 우측으로 나가게 되는데, 특히, 상기 필터기구(600)에 채워진 필터섬유(630)는 자기장을 띄게 되어 구조적으로 먼지 등의 이물질을 여과시키는 동시에 자기장을 이용하여 미세 먼지까지 효과적으로 여과시킬 수 있을 뿐 아니라, 여과 시, 정압의 발생이 거의 나타나지 않는 탁월한 이점을 가지게 된다.

그리고, 위에서는 오직 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예의 설치 위치 및 부가기구에 대해서만 설명하였으나, 이하에서는 각 실시예에 따른 내부 급기구(300)(300')의 상세한 구성에 대하여 설명한다.

우선, 본 발명에 있어서 제1실시예에 적용되는 내부 급기구(300)는, 도 9에 도시한 바와 같이 상기 급기관로(200)의 출구에 연통 형성된 흡입구(310)와; 원통형 내부 공간을 갖으며 길이방향으로 상하에 입구 및 출구가 개구된 고정몸체(320)와; 변경되는 곡률 반경으로 외주면이 성형되며, 상기 고정몸체(320) 내에 회전 가능하게 지지된 회전체(330)로 이루어져, 상기 고정몸체(320)의 출구를 통하여 천장(20) 하측면에 연접하는 방향으로 코안다 효과를 이용하여 급기를 송출시키는 것이 바람직하다.

이때, 도 9의 (a)는 내부 급기구(300)에 대한 정면도이며, (b)는 우측면도, 그리고 (c)는 저면도이다.

즉, 본 발명의 제1실시예에 적용되어 건물(1)의 천장(20)에 마련되는 내부 급기구(300)는 직육면체 형상의 고정몸체(320) 내에 원통형 내부 공간을 갖으며, 이 내부공간은 길이방향 상하에 입구 및 출구가 형성되어 있다.

이와 더불어, 상기 고정몸체(320)의 상부 일측에는 상기 급기관로(200)의 출구에 연통 형성된 흡입구(310)가 형성되어 있어, 외기는 상기 급기관로(200) 및 흡입구(310)를 통해 상기 고정몸체(320) 상부에서 하부로 통과하여 급기 되는 것이다.

이때, 상기 고정몸체(320)의 내부에는 도 9의 (b)와 같이 점차적으로 변경되는 곡률 반경으로 외주면이 성형된 회전체(330)가 위치하며, 상기 회전체(330)의 양단은 상기 고정몸체(320)에 회전 가능하게 지지되어 있어, 사용자가 이 회전체(330)의 회전각을 조절할 수 있도록 되어 있다.

이에 따라, 하이브리드 환기시스템의 강제 배기가 이루어질 경우 상기 내부 급기구(300)는 천장(20) 내에 마련되어 천장(20) 하측면에 연접하는 방향으로 코안다 효과를 이용하여 급기를 송출시킬 수 있음으로써, 저온의 급기가 그대로 하강하지 않고 실내에서 상승한 상태로 있는 비교적 고온의 내기와 혼합되는 것이다.

다음으로, 본 발명에 있어서 제2실시예에 적용되는 내부 급기구(300')는, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 상측을 향하여 절개된 날개형 개구(341) 및 수평 하게 상하 절개된 유통공(342)이 형성되고, 외표면이 다공성 흡수부재로 덮여진 커버(340)를 포함하는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 있어서 제1실시예에 적용된 내부 급기구(300)는 천장(20)에 설치되는 반면, 제2실시예에 적용된 내부 급기구(300')는 건물(1)의 외벽(10) 내면에 위치하되 바닥면으로부터 대략 2m 가량의 높이로 설치되는 것이다.

이때, 상기 내부 급기구(300')의 커버(340)는 건물(1)의 외벽(10) 내면에 고정되는 것으로, 상측을 향하여 대략 ∩자 형상의 날개형 개구(341)가 절개된 것으로, 외기의 급기가 이 날개형 개구(341)를 통하여 이루어지며, 그 하부에는 중앙이 완만하게 돌출 되어 수평 하게 상하 절개된 유통공(342)이 형성되어, 이 유통공(342)을 통하여 실내의 공기가 미세하게 유입될 수 있도록 함으로써, 상기 날개형 개구(341)를 통한 외기의 급기가 와류의 발생 없이 더욱 원활하게 이루어지도록 하는 것이다.

이와 더불어, 상기 커버(340)의 외표면은 습기나 물기를 일시적으로 보유할 수 있도록 미세한 구멍이 다수 형성된 다공성 흡수부재로 덮여지는 것이 바람직하며, 이를 통하여 상기 커버(340) 표면에서 결노가 발생치 않도록 하는 동시에, 내부 급기구(300')가 설치된 실내에 대하여 습기 조절 역할도 수행하게 된다.

특히, 본 발명의 제2실시예에 있어서 상기 커버(340)의 내부에는 도 10과 같이 급기를 여과하는 에어필터(343) 및 급기량을 조절 가능한 급기조절기구(700)가 추가로 마련되는 것이 바람직하다.

즉, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 커버(340) 안쪽에 교체 가능한 시트형 에어필터(343)를 마련하여 급기 되는 외기에 포함된 먼지 등의 이물질을 여과시킬 수 있도록 하는 것이 좋다.

이와 더불어, 별도의 급기조절기구(700)를 추가하여 실외로부터 유입되는 급기량을 사용자 임의로 조절할 수 있는 다양한 형태의 실시예를 적용 가능하며, 특히 본 발명의 제2실시예에 있어서 상기 급기조절기구(700)는 도 10 및 도 11에 도 시한 바와 같이 소정 구간 직선 상으로 안내되는 레버(710)와; 링 형상의 부재로, 일측 외주에 돌출 된 걸림돌기(721)가 상기 레버(710)에 연결되어, 상기 레버(710)의 왕복에 따라 정역 회전하는 제어링(720)과; 방사상에 배열되며 상기 제어링(720)에 각각 안내되어, 상기 제어링(720)의 정역 회전에 따라 원호를 그리며 선회하여 상기 제어링(720)의 중앙을 개폐시키는 다수의 선회날개(730)로 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 레버(710), 제어링(720), 그리고 선회날개(730)로 이루어진 급기조절기구(700)는 레버(710)가 소정 구간 일 방향으로 유동 가능하게 일측에 지지되어 있으며, 상기 레버(710)의 위치에 따라 제어링(720)이 소정 각도 정역방향으로 회전하게 된다.

이때, 원형면이 도면상 네 개로 분할된 형태의 선회날개(730)는 케이싱에 회동 가능하게 지지된 동시에 상기 제어링(720)에 의해 안내됨으로써, 상기 제어링(720)의 회전에 따라 방사상으로 선회하면서 그 중앙에 형성된 원형 홀을 개폐시키게 되는 것이다.

즉, 도 11의 (a)는 상기 레버(710)를 좌측으로 밀어 제어링(720)을 시계방향으로 회전시킴으로써 선회날개(730)가 원형 홀을 폐쇄시킨 상태를 나타내며, 도 11의 (b)는 상기 레버(710)를 우측으로 밀어 제어링(720)을 반시계방향으로 회전시킴으로써 선회날개(730)가 원형 홀을 개방시킨 상태를 나타낸다.

이와 같이, 상기 레버(710)의 조작에 따라 제2실시예에 따른 내부 급기구(300')를 개폐시킬 수 있을 뿐 아니라, 개도량도 임의로 조절할 수 있어 급기량 을 손쉽게 조절할 수 있는 것이다.

이하, 도 3 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치는 강제 배기 및 자연 급기를 수행하는 하이브리드 환기시스템에 적용되는 것으로, 우선 하이브리드 환기시스템의 강제 배기에 따라 실내에서 발생하는 부압에 의하여, 건물(1)의 외벽(10)에 마련된 창틀(400)의 외창(410) 상부에 마련된 외부 급기구(100)를 통해 신선한 외기가 이중창 사이공간으로 유입된다.

이때, 상기 외부 급기구(100) 내에 마련된 에어필터(120)에 의해 먼지 등의 이물질은 여과되며, 상기 외부 급기구(100)를 이루는 하우징(110)의 저면에 그릴(111)이 형성되어 장기간 사용에 따라 먼지 등이 쌓여 급기가 저해되는 것을 방지한다.

그리고, 동절기 시 상기 이중창의 외창(410)과 내창(420) 사이공간에서의 온도는 차가운 실외와 따뜻한 실내의 중간 정도의 온도를 유지하기 때문에, 상기 이중창의 사이공간으로 들어온 외기는 대류에 의하여 자연적으로 열교환이 이루어지는 것이다.

이후, 이중창 사이에서 이루어진 열교환에 의하여 외기보다 높은 온도를 갖는 급기는 이중창의 창틀(400)에 입구가 형성된 급기관로(200)(200')를 통하여 내부 급기구(300)(300')로 보내진다.

이때, 상기 급기관로(200)(200')의 중단에 마련된 역류방지기구(500)는 림(510)에 연결된 리브(520)에 의해 탄력커버(530)를 지지함으로써, 공기가 오직 일 방향으로만 통과할 수 있도록 하여 급기의 역류를 방지할 수 있는 것이다.

이와 더불어, 상기 급기관로(200)(200')의 중단에 마련된 필터기구(600)는 몸체(610) 내에 다수의 지지체(620)를 통해 불규칙적으로 배열된 필터섬유(630)를 통해 자기장을 이용하여 급기에 포함된 먼지 등의 이물질을 추가적으로 여과시키게 되는 것이다.

우선, 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제1실시예의 경우, 천장(20)에 마련된 내부 급기구(300)는 이중창 사이의 창틀(400) 상부에 형성된 급기관로(200)를 통하여 신선한 외기를 공급받아, 고정몸체(320)와 회전체(330) 상호 간격의 변화를 통하여 코안다 효과를 이용해 천장(20) 하측면에 연접하는 방향으로 급기를 수행하게 된다.

즉, 급기는 상기 내부 급기구(300)에 마련된 흡입구(210)를 통해 몸체(220) 내부로 유입된 후, 회전체(230)의 외주면을 타고 천장(20) 하측면을 따라서 급기가 이루어지는 것이다.

이에 따라, 동절기 시 저온의 외기가 그대로 실내로 유입되는 것을 막고 비교적 고온의 실내 상부 내기와 혼합됨으로써 에너지 효율을 증대시킬 수 있는 것이다.

특히, 건물(1)의 이중창 내에 커튼(21)이 설치되어 있을 경우에도 커튼(21)의 저해 없이 자연 급기를 원활하게 수행할 수 있다는 이점을 갖게 된다.

또한, 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치에 대한 제2실시예의 경우, 외벽(10) 내면에 마련된 내부 급기구(300')는 이중창 사이의 창틀(400) 측부에 형성된 급기관로(200')를 통하여 신선한 외기를 공급받아, 외벽(10) 내면에 대하여 상방향으로 급기를 수행하게 된다.

이때, 상기 내부 급기구(300')의 커버(340)에 형성된 날개형 개구(341)를 통하여 상방향으로 급기가 이루어지며, 유통공(342)에 의해 와류의 발생 없이 원활한 급기가 이루어지고, 특히 상기 커버(340)의 외표면은 흡수부재로 덮여져 있어 급격한 온도 차이에 의해 만약 내부 급기구(300')의 표면에서 결노가 발생하더라도 흡수부재가 이를 흡수하게 됨으로써, 결노의 낙하 방지와 실내의 습도 조절기능까지 수행할 수 있는 것이다.

이에 따라, 동절기 시 저온의 외기가 그대로 실내로 유입되는 것을 막고 비교적 고온의 실내 상부 내기와 혼합됨으로써 에너지 효율을 증대시킬 수 있는 것이며, 이 또한, 건물(1)의 이중창 내에 커튼(21)이 설치되어 있을 경우에도 커튼(21)의 저해 없이 자연 급기를 원활하게 수행할 수 있다는 이점을 갖는 것이다.

특히, 본 발명의 제2실시예에서는 커버(340) 내에 추가적인 에어필터(343) 및 급기조절기구(700)가 마련되어 있어, 급기의 추가적인 여과는 물론 급기량을 사용자가 손쉽게 조절할 수도 있다는 탁월한 이점을 갖게 된다.

따라서, 본 발명의 이중창을 이용한 자연 급기 장치는 간단한 구성요소를 통 하여 1차적으로 실외로부터 이중창의 사이공간으로 급기를 실시한 후, 이 이중창의 사이공간에서 실외와 실내의 중간온도로 가열된 외기를 2차적으로 실내에 급기 함으로써, 동절기 시 자연 급기에 따른 급격한 온도 변화를 막아 불필요한 에너지 손실을 방지하고, 커튼(21) 등에 의하여 자연 급기가 저해되지 않을 뿐 아니라, 급기의 역류, 여과, 급기량 조절, 결노 방지 등의 다양한 기능을 총괄적으로 수행할 수 있음으로써, 효율적인 환기는 물론 친환경적이면서도 경제적인 하이브리드 환기를 수행할 수 있다는 탁월한 효과가 있는 발명인 것이다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

이상과 같은 본 발명은 하이브리드 환기시스템의 자연 급기를 이중창 사이로 수행하여, 저온의 외기가 직접 실내로 급기 되는 것을 예방할 수 있어 급격한 실내 온도의 저감을 방지함으로써 에너지 효율을 증대시키는 동시에, 실내의 급격한 온도차에 의한 결노방지는 물론, 급기가 커튼 등에 의하여 저해되는 것을 막아 자연 급기의 효율을 극대화시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims (10)

1. 외창과 내창으로 이루어져 건물 외벽의 창틀에 마련된 이중창의 외창을 관통하여 마련된 외부 급기구와;

   입구 및 출구가 형성되되, 상기 입구가 상기 외창과 내창 사이의 창틀 상부에 형성된 급기관로와;

   상기 급기관로의 출구와 연통 형성되며, 건물의 천장에 위치하여 급기를 실내로 송출시키는 내부 급기구와;

   상기 급기관로 중단에 급기의 역류를 방지하는 역류방지기구 및 급기를 여과하는 필터기구로 구성되되;

   상기 필터기구는,

   중공의 몸체와;

   상호 가교를 통해 일정 간격을 유지하는 평행한 두 패널로 이루어져 상기 몸체의 내면에 고정되는 다수의 지지체와;

   폴리프로필렌 재질로 이루어져 그 일단이 상기 지지체 사이에 협지된 상태로 접착 고정되어 상기 몸체의 내부를 채워 불균일하게 배열된 다수의 필터섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중창을 이용한 자연 급기 장치.
2. 외창과 내창으로 이루어져 건물 외벽의 창틀에 마련된 이중창의 외창을 관통하여 마련된 외부 급기구와;

   입구 및 출구가 형성되되, 상기 입구가 상기 외창과 내창 사이의 창틀 측부에 형성된 급기관로와;

   상기 급기관로의 출구와 연통 형성되며, 건물의 외벽 내면에 위치하여 급기를 실내로 송출시키는 내부 급기구와;

   상기 급기관로 중단에 급기의 역류를 방지하는 역류방지기구 및 급기를 여과하는 필터기구로 구성되되;

   상기 필터기구는,

   중공의 몸체와;

   상호 가교를 통해 일정 간격을 유지하는 평행한 두 패널로 이루어져 상기 몸체의 내면에 고정되는 다수의 지지체와;

   폴리프로필렌 재질로 이루어져 그 일단이 상기 지지체 사이에 협지된 상태로 접착 고정되어 상기 몸체의 내부를 채워 불균일하게 배열된 다수의 필터섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중창을 이용한 자연 급기 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 외부 급기구는

   상기 외창을 관통하여 지지되되, 그 외측 저면에 그릴이 형성된 하우징과;

   상기 하우징 내에 마련되어 실외로부터 상기 이중창 사이로 들어오는 급기를 여과시키는 에어필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중창을 이용한 자연 급기 장치.
4. 삭제
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 역류방지기구는,

   상기 급기관로의 내면에 삽입되는 림과;

   상기 림의 중앙을 연결하는 다수의 리브와;

   상기 리브 전면에 고정된 탄력커버로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중창을 이용한 자연 급기 장치.
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서, 상기 내부 급기구는,

   상기 급기관로의 출구에 연통 형성된 흡입구와;

   원통형 내부 공간을 갖으며 길이방향으로 상하에 입구 및 출구가 개구된 고정몸체와;

   변경되는 곡률 반경으로 외주면이 성형되며, 상기 고정몸체 내에 회전 가능하게 지지된 회전체로 이루어져, 상기 고정몸체의 출구를 통하여 천장 하측면에 연접하는 방향으로 코안다 효과를 이용하여 급기를 송출시키는 것을 특징으로 하는 이중창을 이용한 자연 급기 장치.
8. 제 2항에 있어서, 상기 내부 급기구는,

   상측을 향하여 절개된 날개형 개구 및 수평 하게 상하 절개된 유통공이 형성 되고, 외표면이 다공성 흡수부재로 덮여진 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중창을 이용한 자연 급기 장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 커버의 내부에는 급기를 여과하는 에어필터 및 급기량을 조절 가능한 급기조절기구가 추가로 마련된 것을 특징으로 하는 이중창을 이용한 자연 급기 장치.
10. 제 9항에 있어서, 상기 급기조절기구는

    소정 구간 직선상으로 안내되는 레버와;

    링 형상의 부재로, 일측 외주에 돌출 된 걸림돌기가 상기 레버에 연결되어, 상기 레버의 왕복에 따라 정역 회전하는 제어링과;

    방사상에 배열되며 상기 제어링에 각각 안내되어, 상기 제어링의 정역 회전에 따라 원호를 그리며 선회하여 상기 제어링의 중앙을 개폐시키는 다수의 선회날개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중창을 이용한 자연 급기 장치.

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