KR101469319B1 - 벽체를 이용한 실내 환기 및 에너지 절감 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부 공기를 유입시키는 공기 통로를 구비하고, 이 통로의 공기층이 실내 벽체에 전달된 열과 열교환 후 실내로 유입되도록 함으로써 겨울철 에너지를 절감하고, 자연스럽게 환기 이루어지도록 하는 공기 통로를 갖는 벽체에 관한 것으로, 좌, 우측으로 구성된 단열재 사이에 외기가 유입되는 공기 통로가 마련되고, 이들 단열재의 외측면에는 내장재 및 외장재를 구비하되, 실외측 외장재의 상부에 형성된 유입공과 실내측 내장재의 하부에 통기공이 상기 공기 통로와 연결된 구성으로 이루어진다.

Description

벽체를 이용한 실내 환기 및 에너지 절감 시스템{Energy saving system and indoor ventilation using wall}

본 발명은 벽체를 이용한 실내 환기 및 에너지 절감 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벽체에 외부 공기를 유입시키는 공기 통로를 구비하고, 이 통로의 공기층을 실내 벽체에 전달된 열과 열교환 후 실내로 유입하되, 이 공기가 온돌 하부를 통과하면서 2차 가열된 상태로 실내에 유입되도록 함으로써, 겨울철 실내의 공기 온도를 유지함과 아울러 환기가 가능한 벽체를 이용한 실내 환기 및 에너지 절감 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 실내 공기는 창짝을 개문하여 실외 공기를 유입시키는 자연 환기 법과 송풍기 등을 이용하는 강제 환기법이 있다.

이중 자연 환기는 외부 공기를 자연스럽게 유입시키는 장점은 있으나 겨울철에는 냉기가 유입되고, 여름철에는 고온의 공기가 유입되어 냉난방을 어렵게 하는 단점이 있다.

더욱이, 최근의 건축물은 냉, 난방 효율을 향상시키기 위해 창문을 거의 두지 않거나 혹은 고정창만 둠으로써 실내의 기밀도가 높아져 일반적인 자연 환기법으로는 위생상 필요한 최소의 환기량을 확보하기 어렵고 따라서 덕트와 연결된 환풍기를 천장에 설치하여 강제 순환이 이루어지도록 하는 강제 환기법이 사용되고 있다.

그러나 강제 환기법도 하루 종일 환풍기를 가동함으로써 전기 소모량이 많고, 소음이 발생하는 문제가 있으며, 대형 건축물의 경우 각층 마다 덕트 공사가 이루어져 시공이 어렵고 그에 따르는 시공비가 소요되는 문제가 있다.

이에 최근에는 국내공개특허 2011-42965호와 같이 벽체에 매립형으로 환기장치가 설치되는 예도 있다.

즉, 상기 환기장치는, 상기 벽체 패널의 두께 이하의 패널 형태의 본체를 포함하며; 상기 본체 내에는 대향류형 열교환기가 구비되어 있고; 격벽에 의해 외기통로, 실내유입통로, 실내순환공기통로 및 배기통로가 매립형 환기장치의 폭 방향으로 나란하게 구획되어 있으며; 직경이 벽체 패널 두께 이하인 관부재로 이루어진 외기관, 실내유입관, 환기관 및 배기관이 벽체 패널의 상부로 연장 구비되어 있는 구조를 가지며;

상기 패널 벽체의 관통부의 아래에서부터 본체와 외기관, 실내유입관, 환기관 및 배기관이 배치되어 매립형 폐열회수 환기장치가 벽체 패널의 두께 사이에 내장되어 있으며; 벽체 패널에 형성된 관통부의 아래로부터 차례로 본체와 관부재가 설치되어 있는 구성이다.

그러나 이러한 벽체 역시, 벽체를 통해 환기가 이루어진다는 점과 환기장치가 일체화되어 시공성이 좋은 장점은 있으나, 지속적으로 강제 송풍이 이루어지고, 그에 따른 전력 소모 및 소음이 발생하는 문제가 있으며, 가동시 진동에 따른 벽체 패널이 흔들릴 우려가 있는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 겨울철 실외 공기를 유입시켜 환기가 이루어지도록 하되, 벽체의 내부에 공기 통로를 형성하여 실외에서 유입된 찬 공기를 1차, 2차에 걸쳐 가열하여 실내로 유입되도록 함으로써, 실내의 열 손실을 최소화하고 에너지를 절감하며 또한, 송풍팬의 가동을 최소화할 수 있는 벽체를 이용한 환기 및 에너지 절감 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명은 건축물의 환기 시스템으로써, 벽체의 중앙에 위치하는 단열재 사이에 외부 공기를 유입시키는 공기 통로를 형성하고, 온돌 바닥에 상기 공기 통로와 연통되는 덕트를 배관한 구성으로, 겨울철 상기 공기 통로에 유입된 외기를 벽체에 전달된 실내 공기로 1차 가열하고, 이 1차 가열된 공기가 덕트를 통과하며 2차 가열되어 실내로 유입되는 것을 기술적인 특징으로 한다.

또한 본 발명은 좌, 우측으로 구성된 단열재 사이에 외기가 유입되는 공기 통로가 마련되고, 이들 각 단열재의 외측면에는 내장재 및 외장재를 각각 구비하되, 실외측 외장재의 상부에 형성된 유입공과 실내측 내장재의 하부에 형성된 통기공이 상기 공기 통로와 연결된 기술적인 특징을 갖는 것으로 달성된다.

본 발명은 첫째, 열 교환이 이루어진 공기가 유입됨으로써 실내 온도를 떨어뜨릴 우려가 없고 그에 따른 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 벽체에 공기 통로를 마련하는 구조적인 변경으로 실내 환기는 물론이고, 별도의 환기 장치 및 시공이 불필요한 발명이다.

셋째, 본 발명은 겨울철 실내 공기와 유사한 온도의 공기를 유입시킴으로써, 실내 온도를 보존하고, 불필요한 난방 에너지의 손실을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 건축물의 일부 분해 단면도,
도 2는 본 발명에 적용되는 벽체의 확대 단면도,
도 3은 본 발명에 적용되는 벽체의 요부 확대도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 첨부된 도 1은 본 발명이 적용되는 건축물의 일부 분해 단면도이고, 도 2는 본 발명에 적용되는 벽체의 확대 단면도이며, 도 3은 본 발명에 적용되는 벽체의 요부 확대도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 단면도를 도시한 것이다.

설명에 앞서 본 발명에 따른 시스템은 일반 가정은 물론, 공장, 아파트 및 각종 건축물에 적용될 수 있다.

본 발명의 시스템은 건축물을 구성하는 벽체와 바닥에서 이루어지며 특히 겨울철 외기를 2차에 걸쳐 가열하여 유입시키는 구성이다.

이를 본 발명은 공기 통로를 갖는 벽체와 상기 공기 통로와 연결된 덕트로 구성된다. 상기 벽체(100)는 천장(12)과 바닥재(20) 사이에 시공되며, 내력벽 혹은 비내력벽으로 구성될 수 있다.

상기 벽체(100)는 내부 중앙에 마련되어 외기의 열교환을 가능하게 하는 공기 통로(120)와, 이 공기 통로(120)를 형성하는 단열재(140)와, 이 단열재에 설치되는 내, 외장재(160)(162)로 구성되며, 여기에 더하여 구조 면체(180)가 구비될 수는 구성이다.

상기 단열재(140)는 좌, 우측의 단열층으로 구성되며 이 좌, 우측의 단열층 사이에 외기가 유입되어 공기층을 형성하는 공기 통로(120)가 마련된 구성이다.

상기 단열재(140)는 폴리우레탄, EPS, PE, PP, 폐놀보드, 목모 단열재 중 어느 하나가 사용되며, 이외에 다른 형태 및 재질을 갖는 단열재가 선택적으로 사용될 수 있으며 상기 좌,우측 단열재(140) 사이에는 외부 공기가 유입되도록 하는 공기 통로(120)가 형성되는데, 이 공기 통로(120)는 상부 입구측(122)과 하부 출구측(124)으로 구성된 대략 "

" 형상으로 구성된다.

또한, 상기 단열재(140)의 외측면에 접착 시공되는 내, 외장재(160)(162)는 석고보드, 합판, OSB 또는 금속, 비금속, 목재 중 하나 혹은 그 이상이 선택되어 사용된다.

한편, 상기 외장재(162)의 상부에는 외기가 유입되는 유입공(162a)이 형성되어 공기 통로의 입구측(122)으로 외기를 유입시키도록 하되, 여기에 필터가 설치될 수도 있다. 이 필터는 외기에 포함된 먼지 및 각종 이물질을 제거하여 실내 공기가 오염되는 일이 없도록 하며, 쾌적한 실내 공기가 유지될 수 있도록 한다.

상기 내장재(160)의 하부에는 출구측(124)과 연통하는 통기공(160a)이 형성된 구성이다.

2차 가열이 이루어지는 건축물의 바닥은 바닥재와 슬라브 사이 즉 온돌 난방층에 환기를 위해 혹은 에너지 절감을 위해 덕트(200)를 배관하되, 이 덕트(200)는 일단의 입구층이 벽체(100) 내측의 단열재(140) 사이로 형성되는 공기 통로(120) 하단의 하부 출구측(124)과 이어져 상기 공기 통로(120)와 연통하는 구성이다.

삭제

한편, 본 발명의 벽체(100)는 벽체의 강도를 보강하는 구조면체(180)를 가질 수 있다. 이 구조면체는 단열재(140)와 내장재 혹은 단열재와 외장재 사이에 시공될 수 있으며, 시멘트 보드, 목모 보드, 마그네슘 보드, 합판, OSB 중 하나로 구성된다.

이와 같은 구성의 본 발명은 겨울철 특히 혹한기 외기를 유입시켜 실내 환기가 이루어지도록 하는 것으로, 겨울철 난방에 따른 실내 열이 벽체(100)에 전열되어 외기를 가열하는 것이다.

즉, 겨울철 난방이 이루어지면 실내의 고온 공기가 벽체(100)를 가열한다. 이때 벽체(100)의 공기 통로(120)에는 외기가 유입된 상태로, 가열된 벽체는 다시 이 외기에 열을 전달하여 가열한다.

가열된 외기는 거주자가 송풍팬(30)을 동작시킴과 동시에 부압에 의해 덕트를 통과한 외기를 유입시키는 것으로, 이때 공기 통로를 통과한 외기는 덕트를 통과하며 2차 가열이 이루어진다.

이상과 같이 본 발명은 2차 가열이 이루어진 외기를 유입시킴으로써 실내 환기는 물론, 가열된 공기로 실내 온도 저하를 방지하고 에너지를 절감할 수 있는 것이다.

100 : 벽체 120 : 공기 통로
140 : 단열재 160, 162 : 내, 외장재

Claims (6)

1. 건축물의 환기 시스템으로써,
   벽체의 중앙에 위치하는 단열재 사이에 외부 공기를 유입시키는 공기 통로를 형성하고, 온돌 바닥에 상기 공기 통로와 연통되는 덕트를 배관한 구성으로,
   겨울철 상기 공기 통로에 유입된 외기를 벽체에 전달된 실내 공기로 1차 가열하고, 이 1차 가열된 공기가 덕트를 통과하며 2차 가열되어 실내로 유입되는 것을 특징으로 하는 벽체를 이용한 환기 및 에너지 절감 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 벽체는 좌, 우측으로 구성된 단열재 사이에 외기가 유입되는 공기 통로를 마련하되, 이 공기 통로는 상부에 외기가 유입되는 입구측을 가지며, 하부에 유입된 공기를 덕트로 공급하는 출구측을 갖는 "

   

   "으로 구성된 것을 특징으로 하는 벽체를 이용한 환기 및 에너지 절감 시스템.
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 벽체의 단열재 각 외측면에 내장재 혹은 외장재를 구비하되, 내장재에는 출구측과 연통하는 통기공이 형성되고, 외장재에는 입구측 연통한 유입공이 천공된 것을 특징으로 하는 벽체를 이용한 환기 및 에너지 절감 시스템.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 단열재는 폴리우레탄, EPS, PE, PP, 폐놀보드, 목모 단열재 중 어느 하나인 것을 특징으로 벽체를 이용한 환기 및 에너지 절감 시스템.
6. 제 1항에 있어서, 상기 내, 외장재는 석고보드, 합판, OSB 또는 금속, 비금속, 목재 중 하나 혹은 2개 이상이 혼용될 수 있는 것을 특징으로 하는 벽체를 이용한 환기 및 에너지 절감 시스템.
   
   

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