KR101180655B1 - 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치 및 방법 - Google Patents

빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시공 및 설치가 간편하게 이루어지도록 하고 연돌효과를 통한 자연 환기와 강제 환기를 복합적으로 이용하면서 빌딩에서 배출되는 폐열을 통해 자연 환기력을 확보하여 저렴한 운전 비용으로 상시 운전이 가능해지도록 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치에 관한 것으로, 상기 환기 장치는 지하 주차장의 내부에 설치되는 배기덕트와; 상기 배기덕트의 하면과 연통되게 연결되고, 상기 지하 주차장의 내부에 균일하게 분포되게 다수개로 설치되며, 내부에 제1 댐퍼를 각각 가지는 배기 유입관과; 상기 배기덕트의 끝단과 연통되게 연결되고, 빌딩의 일측에서 지상으로 수직으로 길게 설치되며, 상단 일측에 외부와 연통되는 배기구를 가지고, 내부에 배기팬이 설치되는 입상덕트와; 상기 입상덕트에 설치되고, 상기 빌딩에서 배출되는 폐열을 통해 상기 입상덕트를 가열하여 상기 입상덕트 내부의 공기의 자연 환기력을 증대시키는 환기력 증대부와; 상기 배기 유입관의 외부에 설치되는 오염농도센서를 가지고, 상기 입상덕트의 내부에 설치되는 풍량센서를 가지며, 상기 오염농도센서와 풍량센서에 의해 측정되는 오염농도와 풍량에 따라 상기 제1 댐퍼의 개폐를 제어하면서 상기 배기팬의 구동과 상기 환기력 증대부의 작동을 제어하는 제어부를; 포함한다.

Description

빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR HYBRID VENTILATION IN UNDERGROUND PARKING LOTS OF A BUILDING}
본 발명은 빌딩의 지하 주차장에 설치되어 강제 환기와 자연 환기를 병행하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시공 및 설치가 간편하게 이루어지도록 하고 연돌효과를 통한 자연 환기와 강제 환기를 복합적으로 이용하면서 빌딩에서 배출되는 폐열을 통해 자연 환기력을 확보하여 저렴한 운전 비용으로 상시 운전이 가능해지도록 하며 오염농도에 근거한 선택적인 구동을 통해 환기가 균일하면서 적절하게 이루어지도록 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 빌딩의 지하 주차장 등과 같이 면적이 넓은 장소에서는 일산화탄소, 각종 악취 및 분진 등이 발생하고, 특히, 지하 주차장은 빌딩이 고층 및 대형화됨에 따라 대략 지하 6층 까지 주차장으로 활용하고 있으며 차량이 주차장까지 이동하는 중에 다량의 일산화탄소(CO)를 배출함으로서, 주차장법 시행규칙 등에 일정하게 환기 설비를 설치하도록 규정하고 있다.
이러한 환기 설비 중에서 종래의 일예를 살펴보면 사각함체형의 송풍기 본체의 전방에 메인 덕트를 연결하고, 상기 메인 덕트의 양측면으로 분기되는 분기 덕트를 연결하며, 상기 분기 덕트에는 일정한 간격으로 노즐을 설치하여 주차장 하단부에 머물러 있는 일산화탄소를 흡입하여 외부로 배기하도록 하고 있다.
그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.
이를 일반적으로 덕트 송풍기라 하며 지하주차장의 면적에 따라 적정 갯수를 설치하여 환기하고 있는데 이는 필요한 풍량을 얻기 위해서는 송풍기가 대형이고, 덕트의 크기도 대구경으로 이루어져 있어 공사 기간도 길어지고 설치비가 많이 들며 건축 용적상 층고에 많은 제약을 받을 뿐만 아니라 덕트가 대구경으로 이루어져 다른 타 설비에 많은 장애와 실제 사용에 간섭을 주는 문제점이 있다.
또한, 상기한 종래의 덕트 송풍기는 상시 운전을 하게 되면 운전 비용이 과도하게 소요되어 통상적으로 간헐적인 운전을 실시하게 되고, 그에 따라 지하 주차장 내부의 오염농도에 따른 환기가 균일하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
한국등록실용신안 제0155720호 "지하주차장 환기 시스템"(1999.06.04).
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은, 시공 및 설치가 간편하게 이루어지도록 하고 연돌효과를 통한 자연 환기와 강제 환기를 복합적으로 이용하면서 빌딩에서 배출되는 폐열을 통해 자연 환기력을 확보하여 저렴한 운전 비용으로 상시 운전이 가능해지도록 하며 오염농도에 근거한 선택적인 구동을 통해 환기가 균일하면서 적절하게 이루어지도록 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 간단한 구조로 환기력 증대부를 형성하여 환기력 증대부의 시공 및 설치가 용이하게 이루어지도록 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 환기력 증대부에 급기팬을 설치하여 빌딩으로부터 배출되는 폐열이 강제로 공급될 수 있어 상기 환기력 증대부에 의한 자연 환기력의 확보가 보다 원활하면서 안정적으로 이루어지도록 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 입상덕트의 내부에 댐퍼를 설치하여 상기 입상덕트를 통과하는 공기의 풍량 조절이 손쉽게 이루어지도록 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 배기 유입관을 상시 개방하여 자연배기에 의해 상시 환기가 원활히 이루어지도록 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 특정 지역의 오염농도가 매우 높은 경우에 비상 운전을 통해 오염농도가 높은 공기가 신속히 배출되도록 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치"는, 차량의 출입을 위해 지상과 연결되는 램프가 설치되고, 상기 램프를 통해 외기가 유입될 수 있는 빌딩의 지하 주차장에 설치되는 빌딩의 지하 주차장용 환기 장치에 있어서, 상기 지하 주차장의 내부에 설치되는 배기덕트와; 상기 배기덕트의 하면과 연통되게 연결되고, 상기 지하 주차장의 내부에 균일하게 분포되게 다수개로 설치되며, 내부에 제1 댐퍼를 각각 가지는 배기 유입관과; 상기 배기덕트의 끝단과 연통되게 연결되고, 상기 빌딩의 일측에서 지상으로 수직으로 길게 설치되며, 상단 일측에 외부와 연통되는 배기구를 가지고, 내부에 배기팬이 설치되는 입상덕트와; 상기 입상덕트에 설치되고, 상기 빌딩에서 배출되는 폐열을 통해 상기 입상덕트를 가열하여 상기 입상덕트 내부의 공기의 자연 환기력을 증대시키는 환기력 증대부와; 상기 배기 유입관의 외부에 설치되는 오염농도센서를 가지고, 상기 입상덕트의 내부에 설치되는 풍량센서를 가지며, 상기 오염농도센서와 풍량센서에 의해 측정되는 오염농도와 풍량에 따라 상기 제1 댐퍼의 개폐를 제어하면서 상기 배기팬의 구동과 상기 환기력 증대부의 가열 작동을 온/오프시키는 제어부를; 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치"의 상기 환기력 증대부는, 상기 빌딩의 공조 후에 배기되는 공조용 배기측과 연결되는 연결관과, 상기 연결관과 연통되게 연결되고 상기 입상덕트의 외면과 이격되면서 상기 입상덕트의 지상에 노출된 부위의 대부분을 밀폐되게 둘러싸는 수직관체와, 상기 수직관체의 상단 일측에 설치되는 배출구와, 상기 연결관의 내부에 설치되고 상기 제어부에 의해 제어되는 제2 댐퍼를, 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치"의 상기 환기력 증대부는, 상기 연결관을 통해 공기를 강제로 유동시키도록 상기 연결관의 내부에 설치되는 급기팬을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 본 발명에 따른 "빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치"의 상기 입상덕트는, 그 내부에 설치되고 상기 제어부에 의해 제어되는 제3 댐퍼를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 방법"은, 차량의 출입을 위해 지상과 연결되는 램프가 설치되고, 상기 램프를 통해 외기가 유입될 수 있는 빌딩의 지하 주차장을 위한 빌딩의 지하 주차장용 환기 방법에 있어서, 상기 지하 주차장의 내부에 균일하게 분포되게 설치되는 오염농도센서를 통해 각각의 상기 오염농도센서의 주위의 오염농도를 측정하는 오염농도 측정 단계와; 상기 오염농도센서에 의해 측정된 오염농도가 기준값 이상이면 해당 오염농도센서가 설치된 배기 유입관의 댐퍼를 작동시켜 상기 배기 유입관을 개방하고, 측정된 오염농도가 기준값보다 낮으면 해당 오염농도센서가 설치된 배기 유입관의 댐퍼를 작동시켜 상기 배기 유입관을 폐쇄시키는 배기 유입관 개폐 단계와; 상기 배기 유입관에 하단이 연결되고 상단이 상기 빌딩의 상부측에 위치된 상태로 상기 빌딩의 일측에 수직으로 설치되는 입상덕트를 통해, 상기 배기 유입관의 개방으로 유입된 공기가 상기 지하 주차장에서 상기 빌딩의 상단측 외부로 배출되는 중에, 상기 입상덕트의 내부에 설치된 풍량센서를 통해 공기의 풍량을 측정하는 풍량 측정 단계와; 상기 풍량센서에 의해 측정된 공기의 풍량이 기준값보다 낮으면 상기 빌딩으로부터 배출되는 폐열로 상기 입상덕트를 가열하여 상기 입상덕트 내부의 공기의 자연 환기력을 증대시키고, 측정된 공기의 풍량이 기준값 이상이면 상기 입상덕트의 개폐를 조절하여 풍량을 기준값으로 낮추는 풍량 조절 단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 방법"은, 상기 풍량 조절 단계의 다음으로, 상기 입상덕트 내부의 공기의 자연 환기력을 증대시킨 후에 상기 풍량센서에 의해 측정된 상기 입상덕트 내부의 공기의 풍량이 기준값보다 여전히 낮으면 상기 입상덕트의 내부에 설치되는 배기팬을 작동시켜 강제 배기시키는 강제 배기 단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 방법"의 상기 풍량 조절 단계에서 상기 자연 환기력의 증감은, 상기 공기의 풍량의 기준값에 맞춰지도록 상기 빌딩으로부터 배출되는 폐열의 상기 입상덕트에 대한 공급 조절을 통해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 방법"은 상기 배기 유입관 개폐 단계에서, 상기 배기 유입관이 모두 일정한 비율로 상시 개방된 상태로 유지되고, 상기 오염농도센서에 의해 기준값 이상의 오염농도가 검출되면 해당 배기 유입관을 상시 개방된 상태보다 더 큰 비율로 개방시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 방법"은 상기 강제 배기 단계의 다음으로, 상기 오염농도센서에 의해 측정된 특정 부위의 배기 유입관 주위의 오염농도가 기준값보다 여전히 높으면 해당 배기 유입관을 완전히 개방하고 상기 배기팬을 작동시켜 강제 배기시키는 비상 운전 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 시공 및 설치가 간편하게 이루어지고, 연돌효과를 통한 자연 환기와 강제 환기를 복합적으로 이용하면서 빌딩에서 배출되는 폐열을 통해 자연 환기력을 확보하여 저렴한 운전 비용으로 상시 운전이 가능해지며, 오염농도에 근거한 선택적인 구동을 통해 환기가 균일하면서 적절하게 이루어지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 간단한 구조로 환기력 증대부를 형성하여 환기력 증대부의 시공 및 설치가 용이하게 이루어지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 환기력 증대부에 급기팬을 설치하여 빌딩으로부터 배출되는 폐열이 강제로 공급될 수 있어 상기 환기력 증대부에 의한 자연 환기력의 확보가 보다 원활하면서 안정적으로 이루어지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 입상덕트의 내부에 댐퍼를 설치하여 상기 입상덕트를 통과하는 공기의 풍량 조절이 손쉽게 이루어지고, 그에 따라 환기의 작동 상의 안정성과 정밀성이 보다 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 배기 유입관을 상시 개방하여 자연배기에 의해 상시 환기가 원활히 이루어지고, 그에 따라 지하 주차장의 내부의 환기가 보다 균일하게 이루어지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 특정 지역의 오염농도가 매우 높은 경우에 비상 운전을 통해 오염농도가 높은 공기가 신속히 배출되고, 그에 따라 특정 지역의 심각한 오염에 의한 제반 문제의 발생이 원활히 해소되는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 환기 장치를 보인 개략적인 종단면도,
도 2는 도 1에 따른 A 부분의 확대도,
도 3은 도 1에 따른 B 부분의 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 환기 장치의 작동 상태를 보인 종단면도,
도 5는 본 발명에 따른 환기 장치의 제어 상태를 보인 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 환기 방법을 보인 단계도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 환기 장치를 보인 개략적인 종단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 A 부분의 확대도이며, 도 3은 도 1에 따른 B 부분의 확대도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치는 차량의 출입을 위해 지상과 연결되는 램프(R)가 설치되고 상기 램프(R)를 통해 외기가 유입될 수 있는 빌딩(BD)의 지하 주차장(P)에 설치되는 것이다.
이와 같이 설치되는 본 지하 주차장용 환기 장치는 상기 지하 주차장(P)의 내부에 설치되는 배기덕트(10)와, 상기 배기덕트(10)의 하면을 따라 설치되는 배기 유입관(20)과, 상기 배기덕트(10)의 끝단에서 지상으로 상기 빌딩(BD)의 일측에 설치되는 입상덕트(30)와, 상기 입상덕트(30)에 설치되는 환기력 증대부(40)와, 제반 기기의 작동을 제어하는 제어부(50)를 포함한다.
상기 배기덕트(10)는 상기 지하 주차장(P)의 내부의 상부측을 따라 설치되는 것으로, 주로 상기 지하 주차장(P) 내부의 공기를 상기 입상덕트(30)로 유도하는 역할을 하고, 상기 배기 유입관(20)을 지지하는 역할을 한다.
상기 배기 유입관(20)은 상기 배기덕트(10)의 하면과 연통되게 연결되고 상기 지하 주차장(P)의 내부에 균일하게 분포되게 다수개로 설치되며 내부에 제1 댐퍼(21)를 각각 가지는 것으로, 주로 상기 지하 주차장(P) 내부의 공기를 상기 배기덕트(10)로 유입시키는 통로의 역할을 한다.
상기 제1 댐퍼(21)는 상기 제어부(50)에 의해 제어되어 상기 배기 유입관(20)을 개방시키거나 그 개방의 정도를 조절하거나 또는 폐쇄시킬 수 있도록 하는 것이다.
상기 입상덕트(30)는 상기 배기덕트(10)의 끝단과 연통되게 연결되고 상기 빌딩(BD)의 일측에서 지상으로 수직으로 길게 설치되며 상단 일측에 외부와 연통되는 배기구(31)를 가지고 내부에 배기팬(32)이 설치되는 것이다.
상기 입상덕트(30)는 상기 지하 주차장(P)과 상기 빌딩(BD) 상단의 외부 사이에 수직 관로를 형성하여, 수직 관로와 외부 사이에 압력차를 형성함으로써 연돌효과에 의해 상기 지하 주차장(P)과 외기 사이에 공기가 자연적으로 순환될 수 있도록 하는 것이다.
여기서, "연돌효과"란, "굴뚝효과" 라고도 하는 것으로, 건축물 내부의 온도가 바깥보다 높고 밀도가 낮을 때 건물 내의 공기는 부력을 받아 상부측으로 이동하는 현상을 말한다. 즉, 수직 공간 내에서 공기가 움직이는 강도는 내외부 온도차 및 수직 관로의 길이에 따라 달라지는데, 온도차가 크고 수직 관로의 길이가 길수록 강도는 증가한다.
상기 배기구(31)는 상기 입상덕트(30)의 상단에서 상기 입상덕트(30)의 내부의 공기가 외부로 배출되는 통로이다.
상기 배기팬(32)은 상기 제어부(50)에 의해 그 작동이 제어되고 블레이드의 회전에 의해 공기를 강제로 유동시키는 공지의 것으로, 블레이드의 회전에 의해 상기 입상덕트(30)의 내부에 있는 공기를 외부로 강제로 배출시킬 수 있도록 하는 것이다. 즉, 상기 배기팬(32)은 필요에 따라 상기 지하 주차장(P)의 강제 환기에 사용되는 것이다.
상기 입상덕트(30)는 그 내부에 설치되고 상기 제어부(50)에 의해 제어되는 제3 댐퍼(33)를 더 포함한다. 상기 제3 댐퍼(33)는 상기 제어부(50)에 의해 제어되어 상기 입상덕트(30)의 내부를 개방시키거나 그 개방의 정도를 조절하거나 또는 폐쇄시킬 수 있도록 하는 것이다. 이와 같이 상기 제3 댐퍼(33)에 의한 상기 입상덕트(30)의 개폐를 통해 상기 입상덕트(30)의 내부로 공기의 유동량, 즉 풍량이 조절될 수 있게 된다.
상기 입상덕트(30)는, 예를 들어, 구리, 알루미늄 박판과 같이 열전도율이 높은 재질로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기 환기력 증대부(40)에 의해 가해지는 열기가 상기 입상덕트(30)의 내부로 원활히 전도되어 상기 입상덕트(30)의 내부로 유동되는 공기의 가열이 보다 원활히 이루어지도록 하기 위한 것이다.
상기 환기력 증대부(40)는 상기 입상덕트(30)에 설치되는 것으로, 상기 빌딩(BD)에서 배출되는 폐열을 통해 상기 입상덕트(30)를 가열하여 상기 입상덕트(30) 내부의 공기의 자연 환기력을 증대시키는 역할을 한다. 즉, 상기 환기력 증대부(40)는 상기 입상덕트(30)의 내부로 유동되는 공기를 가열하여 연돌효과를 증진시키는 역할을 한다.
이와 같은 역할을 하는 상기 환기력 증대부(40)는 상기 빌딩(BD)의 공조 후에 배기되는 공조용 배기측과 연결되는 연결관(41)과, 상기 연결관(41)과 연통되게 연결되고 상기 입상덕트(30)의 외면과 이격되면서 상기 입상덕트(30)의 지상에 노출된 부위의 대부분을 밀폐되게 둘러싸는 수직관체(42)와, 상기 수직관체(42)의 상단 일측에 설치되는 배출구(43)와, 상기 연결관(41)의 내부에 설치되고 상기 제어부(50)에 의해 제어되는 제2 댐퍼(44)를 포함한다.
상기 연결관(41)은 상기 빌딩(BD)의 공조 후에 배기되는 공조용 배기측과 상기 수직관체(42)를 연결시키는 역할을 한다. 여기서, 상기 빌딩(BD)의 공조용 배기측은 상기 빌딩(BD)의 내부에 공조를 위해, 즉 난방을 위해 난방기에 의해 공급되어 상기 빌딩(BD)의 내부로 순환된 후에 상기 빌딩(BD)의 외부로 배출되는 폐열을 함유하는 공기 또는 냉방을 위해 가동된 에어컨과 같은 공조기에서 배출되는 폐열을 함유하는 공기를 배출시키는 부분이다. 일반적으로, 상기 빌딩(BD)의 공조용 배기는 겨울에는 난방에 사용된 폐열이 함유되고, 반대로 여름에는 냉방을 위해 공조기가 가동되면서 배출되는 폐열이 함유된다.
상기 빌딩(BD)의 공조용 배기측은 그 도시가 생략되었지만 충분히 인지할 수 있는 바와 같이 상기 연결관(41)과 연결되어 상기 빌딩(BD)에서 배출되는 폐열을 함유하는 공기의 전부 또는 일부를 상기 연결관(41)으로 공급할 수 있다.
상기 수직관체(42)는 상기 연결관(41)을 통해 유도된 공기를 상기 입상덕트(30)의 외부면을 따라 상부측으로 이동되도록 하여 수직으로 유동되는 공기에 내포된 폐열로 상기 입상덕트(30)를 가열시키는 역할을 한다.
이와 같은 역할을 하는 상기 수직관체(42)는 공지의 단열재와 같이 단열성이 높은 재질로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기 수직관체(42)의 내부로 유입된 열기가 상기 수직관체(42)의 외부로 손실되는 것을 방지하여 상기 수직관체(42)의 내부를 관통하는 상기 입상덕트(30)로 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기 배출구(43)는 상기 수직관체(42)의 내부로 유입된 공기가 상기 입상덕트(30)의 외주면을 따라 상승된 후에 상기 수직관체(42)의 외부로 배출되는 통로이다.
상기 제2 댐퍼(44)는 상기 제어부(50)의 제어에 의해 상기 연결관(41)이 개폐를 조절하는 것으로, 이와 같이 상기 연결관(41)의 개폐가 조절됨으로써 상기 연결관(41)을 통해 유입되는 공기의 유량이 조절되고, 그에 따라 상기 수직관체(42)의 내부로 공급되는 열기를 함유하는 공기의 유량이 조절된다.
상기 환기력 증대부(40)는 상기 연결관(41)의 내부에 설치되는 급기팬(45)을 더 포함한다. 상기 급기팬(45)은 상기 빌딩(BD)의 공조용 배기측에서 상기 연결관(41)을 통해 공기를 강제로 유동시킬 수 있도록 하는 것이다. 즉, 상기 급기팬(45)은 상기 빌딩(BD)의 공조용 배기측에서 공기의 공급이 원활하지 않은 경우에 상기 공조용 배기측에서 공기를 강제로 유도할 수 있도록 하는 것이다.
상기 제어부(50)는 상기 배기 유입관(20)의 외부에 설치되는 오염농도센서(51)를 가지고 상기 입상덕트(30)의 내부에 설치되는 풍량센서(52)를 가지는 것으로, 상기 오염농도센서(51)와 풍량센서(52)에 의해 측정되는 오염농도와 풍량에 따라 상기 제1 댐퍼(21)의 개폐를 제어하면서 상기 배기팬(32)의 구동과 상기 환기력 증대부(40)의 작동을 제어하는 역할을 한다. 즉, 상기 제어부(50)는 상기 배기팬(32)의 구동을 온/오프(on/off)시키거나 상기 환기력 증대부(40)의 가열 작동을 온/오프(on/off)시키는 역할을 한다. 상기 이와 같은 역할을 하는 상기 제어부(50)는 아래에서 도 5를 통해 보다 자세히 설명된다.
이와 같이 구성되는 본 환기 장치는 시공 및 설치가 간편하게 이루어지도록 하고 연돌효과를 통한 자연 환기와 강제 환기를 복합적으로 이용하면서 빌딩(BD)에서 배출되는 폐열을 통해 자연 환기력을 확보하여 저렴한 운전 비용으로 상시 운전이 가능해지도록 하며 오염농도에 근거한 선택적인 구동을 통해 환기가 균일하면서 적절하게 이루어지도록 하는 유용하며 획기적인 발명이다.
도 4는 본 발명에 따른 환기 장치의 작동 상태를 보인 종단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 상기 지하 주차장(P)의 소정의 위치에 균일하게 설치된 상기 배기 유입관(20)은 상기 제1 댐퍼(21)의 작동에 의해 폐쇄된 상태로 유지되다가, 상기 지하 주차장(P)에 설치되는 상기 오염농도센서(51)를 통해 상기 지하 주차장(P)의 특정 영역의 주위의 오염농도가 기준값 이상인 곳이 감지되면, 상기 오염농도센서(51)가 설치된 상기 배기 유입관(20)의 제1 댐퍼(21)가 작동되면서 상기 배기 유입관(20)이 개방된다.
상기 배기 유입관(20)이 개방되면 상기 지하 주차장(P)과 상기 입상덕트(30)가 개방된 상태가 되고, 그에 따라 연돌효과에 의해 상기 지하 주차장(P)의 내부의 공기가 상기 입상덕트(30)로 유입되어 외부로 배출되면서 환기가 이루어지게 된다.
연돌효과에 의해 지상의 공기가 상기 램프(R)를 통해 상기 지하 주차장(P)으로 자연스럽게 유입되면, 이와 같이 상기 지하 주차장(P)으로 유입된 공기는 상기 지하 주차장(P)의 오염물과 함께 개방된 상기 배기 유입관(20)을 통해 상기 입상덕트(30)로 유입된다.
외부 공기의 온도보다 상기 입상덕트(30)의 내부의 공기의 온도가 높은 경우에 상기 입상덕트(30)로 유입된 공기가 연돌효과에 의해 상기 입상덕트(30)의 하단에서 상단으로 유동되어 상기 배기구(31)를 통해 상기 입상덕트(30)의 외부로 배출된다.
이때, 상기 입상덕트(30)의 내부에 설치되는 상기 풍량센서(52)를 통해 상기 입상덕트(30)의 내부로 유동되는 공기의 풍량을 측정하게 되고, 상기 풍량센서(52)에 의해 측정된 값이 기준값보다 크면 상기 제3 댐퍼(33)를 통해 상기 입상덕트(30)의 개폐 정도를 조절하여 상기 입상덕트(30)를 통한 공기의 풍량을 조절하여 기준값에 맞추게 된다.
아울러, 상기 풍량센서(52)에 의해 측정된 값이 기준값보다 낮으면 상기 배기팬(32)을 작동시켜 상기 입상덕트(30)를 통해 공기를 강제로 배기시키거나, 상기 제2 댐퍼(44)를 통해 상기 연결관(41)을 개방하여 상기 연결관(41)을 통해 상기 빌딩(BD)에서 배출되는 폐열을 가진 공기를 상기 수직관체(42)의 내부로 유입시켜 상기 입상덕트(30)를 가열하게 된다.
이와 같이 상기 수직관체(42)의 내부로 유입되는 폐열을 함유하는 공기에 의해 상기 입상덕트(30)가 가열됨으로써, 상기 입상덕트(30)의 내부로 유동되는 공기가 가열되어 자연 환기력이 증대되고, 그에 따라 상기 입상덕트(30)를 통한 공기의 상승이 보다 원활하게 이루어진다.
상기 수직관체(42)의 내로 유입된 폐열을 함유하는 공기는 상기 수직관체(42)를 통해 상승되면서 상기 입상덕트(30)에 열을 전도한 후에 상기 배출구(43)를 통해 외부로 배출된다.
상기 연결관(41)을 통한 폐열을 함유하는 공기의 유입이 원활하지 않은 경우에는 상기 연결관(41)에 설치된 상기 급기팬(45)을 가동시켜 상기 연결관(41)을 통해 상기 빌딩(BD)의 공조 공기를 강제로 상기 수직관체(42)의 내부로 유입시키거나 상기 입상덕트(30)에 설치된 상기 배기팬(32)을 작동시켜 상기 입상덕트(30) 내부의 공기를 강제로 외부로 배출시킴으로서, 상기 입상덕트(30)를 통해 상기 지하 주차장(P)의 환기가 원활히 이루어지게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 환기 장치의 제어 상태를 보인 구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(50)에 의한 제반 기기의 제어 상태를 설명하면 다음과 같다.
상기 제어부(50)는 상기 오염농도센서(51)를 통해 측정된 값을 입력받아 지하 주차장의 오염상태를 감지하게 된다.
상기 오염농도센서(51)에 의해 감지된 오염농도의 값이 기준값보다 낮으면 상기 제어부(50)는 상기 제1 댐퍼(21), 제2 댐퍼(44) 및 제3 댐퍼(33)를 폐쇄 방향으로 작동시키게 되고, 상기 오염농도센서(51)에 의해 감지된 오염농도의 값이 기준값 이상이면 상기 제1 댐퍼(21), 제2 댐퍼(44) 및 제3 댐퍼(33)를 개방 방향으로 작동시키게 된다.
이와 같이 상기 제1 댐퍼(21), 제2 댐퍼(44) 및 제3 댐퍼(33)를 개방시키면 지하 주차장의 내부로 환기가 이루어지게 되고, 이때 상기 제어부(50)는 상기 풍량센서(52)를 통해 측정된 값을 입력받아 환기 시에 발생되는 풍량의 정도를 감지하게 된다.
상기 풍량센서(52)에 의해 감지된 풍량의 값이 기준값보다 낮으면 상기 제어부(50)는 상기 배기팬(32)이나 급기팬(45)을 작동시켜 풍량이 기준값에 도달되도록 작동시키게 되고, 상기 풍량센서(52)에 의해 감지된 풍량의 값이 기준값 이상이면 상기 제어부(50)는 상기 제2 댐퍼(44)나 제3 댐퍼(33)를 제어하여 그 개방 정도를 조절하여 풍량이 기준값에 도달하도록 제어하게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 환기 방법을 보인 단계도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 방법은 차량의 출입을 위해 지상과 연결되는 램프가 설치되고 상기 램프를 통해 외기가 유입될 수 있는 빌딩의 지하 주차장을 위한 환기 방법으로, 지하 주차장의 오염농도를 측정하는 오염농도 측정 단계(S10)와, 오염농도의 정도에 따라 배기 유입관을 개폐하는 배기 유입관 개폐 단계(S20)와, 환기 시에 발생하는 풍량을 측정하는 풍량 측정 단계(S30)와, 풍량의 정도를 조절하는 풍량 조절 단계(S40)를 포함하며, 이와 같은 단계들이 순차적으로 수행되어 지하 주차장을 환기시키게 되는 것이며, 보다 구체적으로는 상술한 본 환기 장치를 이용하여 지하 주차장을 환기시키는 방법이다.
상기 오염농도 측정 단계(S10)는 상기 지하 주차장의 내부에 균일하게 분포되게 설치되는 오염농도센서를 통해 각각의 상기 오염농도센서의 주위의 오염농도를 측정하는 단계이다. 즉, 상기 오염농도 측정 단계(S10)는 상기 지하 주차장의 내부로 오염정도가 높은 곳을 오염농도센서를 통해 선별적으로 감지하여 국소적이거나 지역적으로 집중적인 환기가 이루어질 수 있도록 하는 것이다.
상기 배기 유입관 개폐 단계(S20)는 상기 오염농도센서에 의해 측정된 오염농도가 기준값 이상이면 해당 오염농도센서가 설치된 배기 유입관의 댐퍼를 작동시켜 상기 배기 유입관을 개방하고, 측정된 오염농도가 기준값보다 낮으면 해당 오염농도센서가 설치된 배기 유입관의 댐퍼를 작동시켜 상기 배기 유입관을 폐쇄시키는 단계를 말한다.
상기 배기 유입관 개폐 단계(S20)는 지하 주차장에서 오염농도가 높은 지역의 배기 유입관을 개방시켜 지하 주차장의 환기가 이루어질 수 있도록 하는 단계이다.
본 환기 방법은 상기 배기 유입관 개폐 단계(S20)에서, 상기 배기 유입관이 모두 일정한 비율로 상시 개방된 상태로 유지되고, 상기 오염농도센서에 의해 기준값 이상의 오염농도가 검출되면 해당 배기 유입관을 상시 개방된 상태보다 더 큰 비율로 개방시키도록 제어될 수 있다.
이는 상기 배기 유입관의 상시 개방을 통해 자연 배기에 의한 상기 지하 주차장의 환기가 상시적으로 이루어져, 즉 상시 환기가 이루어져, 상기 지하 주차장을 보다 균일하게 환기시킬 수 있도록 하는 것이다.
이와 같은 상시 환기 상태에서 오염농도가 높은 지역이 상기 오염농도센서에 의해 감지되면 이 지역의 배기 유입관을 상시적인 환기 때보다 더 큰 비율로 개방시켜 오염농도가 높은 공기를 신속히 배출시킬 수 있게 된다.
상기 풍량 측정 단계(S30)는 상기 배기 유입관의 개방으로 유입된 공기가 상기 빌딩의 일측에 수직으로 설치되고 상기 배기 유입관과 연결되는 입상덕트를 통해 배출되는 중에 상기 입상덕트의 내부에 설치된 풍량센서를 통해 공기의 풍량을 측정하는 단계이다.
상기 풍량 측정 단계(S30)는 환기 시에 발생하는 풍량을 측정하여 상기 입상덕트를 통한 환기가 원활히 이루어지고 있는지를 판단하는 단계이다.
상기 풍량 조절 단계(S40)는 상기 풍량센서에 의해 측정된 공기의 풍량이 기준값보다 낮으면 상기 빌딩으로부터 배출되는 폐열로 상기 입상덕트를 가열하여 상기 입상덕트 내부의 공기의 자연 환기력을 증대시키고, 측정된 공기의 풍량이 기준값 이상이면 상기 입상덕트의 개폐를 조절하여 풍량을 기준값으로 낮추는 단계이다.
상기 풍량 조절 단계(S40)는 상기 풍량센서에 의해 측정된 풍량 값에 따라 풍량이 낮은 경우에는 상기 빌딩의 폐열을 이용하여 풍량이 증대되어 기준값에 도달하도록 제어하고, 풍량이 너무 높은 경우에는 상기 입상덕트에 설치된 댐퍼를 통해 상기 입상덕트의 개방의 정도를 조절하여 상기 입상덕트를 통한 풍량이 기준값으로 낮아지게 하는 단계이다.
상기 풍량 조절 단계(S40)에서 상기 자연 환기력의 증감은 상기 공기의 풍량의 기준값에 맞춰지도록 상기 빌딩으로부터 배출되는 폐열의 상기 입상덕트에 대한 공급 조절을 통해 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 즉, 상기 빌딩에서 배출되는 폐열의 공급 조절에 의해 상기 입상덕트의 내부로 유동되는 공기의 온도를 조절하여 상기 자연 환기력을 증대시키거나 감소시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 환기 방법은 상기 풍량 조절 단계(S40)의 다음으로 상기 입상덕트 내부의 공기의 자연 환기력을 증대시킨 후에 상기 풍량센서에 의해 측정된 상기 입상덕트 내부의 공기의 풍량이 기준값보다 여전히 낮으면 상기 입상덕트의 내부에 설치되는 배기팬을 작동시켜 강제 배기시키는 강제 배기 단계(S50)를 더 포함한다.
상기 강제 배기 단계(S50)는 상기 빌딩에서 배출되는 폐열을 통해 자연 환기력을 증대시켜도 풍량이 기준값에 도달하지 못하는 경우에 상기 입상덕트의 내부에 설치되는 배기팬을 작동시켜 강제 환기를 시키는 단계이다.
본 환기 방법은 상기 강제 배기 단계(S50)의 다음으로, 상기 오염농도센서에 의해 측정된 특정 부위의 배기 유입관 주위의 오염농도가 기준값보다 여전히 높으면 해당 배기 유입관을 완전히 개방하고 상기 배기팬을 작동시켜 강제 배기시키는 비상 운전 단계(S60)를 더 포함한다.
상기 비상 운전 단계(S60)는 자연 배기와 강제 배기를 통해 지하 주차장의 내부를 환기시킨 상태에서 상기 오염농도센서를 통해 상기 지하 주차장의 특정 지역의 공기의 오염농도가 여전히 높은 것으로 감지되면, 이 지역에는 오염농도가 기준값보다 상당히 높은 것으로 판단하여 비상 운전을 통해 이 지역에 한정하여 강제 배기를 시킴으로써, 높은 오염농도의 공기를 신속히 배출시킬 수 있도록 하는 것이다.
이와 같은 단계들로 이루어지는 본 환기 방법은 연돌효과를 통한 자연 환기와 강제 환기를 복합적으로 이용하면서 빌딩에서 배출되는 폐열을 통해 자연 환기력을 확보하여 저렴한 운전 비용으로 상시 운전이 가능해지도록 하며 오염농도에 근거한 선택적인 구동을 통해 환기가 균일하면서 적절하게 이루어지도록 하는 유용하며 획기적인 발명이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
10 : 배기덕트
20 : 배기 유입관
21 : 제1 댐퍼
30 : 입상덕트
31 : 배기구 32 : 배기팬
33 : 제3 댐퍼
40 : 환기력 증대부
41 : 연결관 42 : 수직관체
43 : 배출구 44 : 제2 댐퍼
45 : 급기팬
50 : 제어부
51 : 오염농도센서 52 : 풍량센서
BD : 빌딩 P : 지하 주차장
R : 램프

Claims (11)

  1. 차량의 출입을 위해 지상과 연결되는 램프(R)가 설치되고, 상기 램프(R)를 통해 외기가 유입될 수 있는 빌딩(BD)의 지하 주차장(P)에 설치되는 빌딩의 지하 주차장용 환기 장치에 있어서,
    상기 지하 주차장(P)의 내부에 설치되는 배기덕트(10)와;
    상기 배기덕트(10)의 하면과 연통되게 연결되고, 상기 지하 주차장(P)의 내부에 균일하게 분포되게 다수개로 설치되며, 내부에 제1 댐퍼(21)를 각각 가지는 배기 유입관(20)과;
    상기 배기덕트(10)의 끝단과 연통되게 연결되고, 상기 빌딩(BD)의 일측에서 지상으로 수직으로 길게 설치되며, 상단 일측에 외부와 연통되는 배기구(31)를 가지고, 내부에 배기팬(32)이 설치되는 입상덕트(30)와;
    상기 입상덕트(30)에 설치되고, 상기 빌딩(BD)에서 배출되는 폐열을 통해 상기 입상덕트(30)를 가열하여 상기 입상덕트(30) 내부의 공기의 자연 환기력을 증대시키는 환기력 증대부(40)와;
    상기 배기 유입관(20)의 외부에 설치되는 오염농도센서(51)를 가지고, 상기 입상덕트(30)의 내부에 설치되는 풍량센서(52)를 가지며, 상기 오염농도센서(51)와 풍량센서(52)에 의해 측정되는 오염농도와 풍량에 따라 상기 제1 댐퍼(21)의 개폐를 제어하면서 상기 배기팬(32)의 구동과 상기 환기력 증대부(40)의 가열 작동을 온/오프시키는 제어부(50)를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 환기력 증대부(40)는,
    상기 빌딩(BD)의 공조 후에 배기되는 공조용 배기측과 연결되는 연결관(41)과,
    상기 연결관(41)과 연통되게 연결되고 상기 입상덕트(30)의 외면과 이격되면서 상기 입상덕트(30)의 지상에 노출된 부위의 대부분을 밀폐되게 둘러싸는 수직관체(42)와,
    상기 수직관체(42)의 상단 일측에 설치되는 배출구(43)와,
    상기 연결관(41)의 내부에 설치되고 상기 제어부(50)에 의해 제어되는 제2 댐퍼(44)를,
    포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 환기력 증대부(40)는,
    상기 연결관(41)을 통해 공기를 강제로 유동시키도록 상기 연결관(41)의 내부에 설치되는 급기팬(45)을,
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 입상덕트(30)는,
    그 내부에 설치되고 상기 제어부(50)에 의해 제어되는 제3 댐퍼(33)를,
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 장치.
  6. 삭제
  7. 차량의 출입을 위해 지상과 연결되는 램프가 설치되고, 상기 램프를 통해 외기가 유입될 수 있는 빌딩의 지하 주차장을 위한 빌딩의 지하 주차장용 환기 방법에 있어서,
    상기 지하 주차장의 내부에 균일하게 분포되게 설치되는 오염농도센서를 통해 각각의 상기 오염농도센서의 주위의 오염농도를 측정하는 오염농도 측정 단계(S10)와;
    상기 오염농도센서에 의해 측정된 오염농도가 기준값 이상이면 해당 오염농도센서가 설치된 배기 유입관의 댐퍼를 작동시켜 상기 배기 유입관을 개방하고, 측정된 오염농도가 기준값보다 낮으면 해당 오염농도센서가 설치된 배기 유입관의 댐퍼를 작동시켜 상기 배기 유입관을 폐쇄시키는 배기 유입관 개폐 단계(S20)와;
    상기 배기 유입관에 하단이 연결되고 상단이 상기 빌딩의 상부측에 위치된 상태로 상기 빌딩의 일측에 수직으로 설치되는 입상덕트를 통해, 상기 배기 유입관의 개방으로 유입된 공기가 상기 지하 주차장에서 상기 빌딩의 상단측 외부로 배출되는 중에, 상기 입상덕트의 내부에 설치된 풍량센서를 통해 공기의 풍량을 측정하는 풍량 측정 단계(S30)와;
    상기 풍량센서에 의해 측정된 공기의 풍량이 기준값보다 낮으면 상기 빌딩으로부터 배출되는 폐열로 상기 입상덕트를 가열하여 상기 입상덕트 내부의 공기의 자연 환기력을 증대시키고, 측정된 공기의 풍량이 기준값 이상이면 상기 입상덕트의 개폐를 조절하여 풍량을 기준값으로 낮추는 풍량 조절 단계(S40)를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 풍량 조절 단계(S40)의 다음으로, 상기 입상덕트 내부의 공기의 자연 환기력을 증대시킨 후에 상기 풍량센서에 의해 측정된 상기 입상덕트 내부의 공기의 풍량이 기준값보다 여전히 낮으면 상기 입상덕트의 내부에 설치되는 배기팬을 작동시켜 강제 배기시키는 강제 배기 단계(S50)를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 풍량 조절 단계(S40)에서 상기 자연 환기력의 증감은, 상기 공기의 풍량의 기준값에 맞춰지도록 상기 빌딩으로부터 배출되는 폐열의 상기 입상덕트에 대한 공급 조절을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 배기 유입관 개폐 단계(S20)에서, 상기 배기 유입관이 모두 일정한 비율로 상시 개방된 상태로 유지되고, 상기 오염농도센서에 의해 기준값 이상의 오염농도가 검출되면 해당 배기 유입관을 상시 개방된 상태보다 더 큰 비율로 개방시키는 것을 특징으로 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 강제 배기 단계(S50)의 다음으로, 상기 오염농도센서에 의해 측정된 특정 부위의 배기 유입관 주위의 오염농도가 기준값보다 여전히 높으면 해당 배기 유입관을 완전히 개방하고 상기 배기팬을 작동시켜 강제 배기시키는 비상 운전 단계(S60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩의 지하 주차장용 하이브리드 환기 방법.
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