KR101524178B1 - 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치에 관한 것으로서, 외부의 빛을 실내로 안내하는 광덕트; 상기 광덕트의 외주 일 영역을 둘러싸며 회전하는 슬리브; 상기 슬리브의 외주를 따라 배치되어, 바람에 의해 회전력을 발생하며 상기 슬리브를 회전시키는 복수의 블레이드; 상기 슬리브의 회전에 의해 회전하는 구동축; 및 상기 구동축에 의해 회전하고, 상기 실내에 위치하며 상기 실내의 공기를 강제 대류시키는 프로펠러를 포함한다.

Description

실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치{Natural Sunlighting of Light Guide Duct Having a Ventilating Fan}

본 발명은 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 실내의 채광과 실내의 환풍을 동시에 해결할 수 있는 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자연채광 광덕트 장치는 지붕 등에 설치되어 실내 채광으로 널리 사용되고 있다.

기존의 자연채광 광덕트 장치는 단순 원통형으로 외부의 햇빛만 실내로 들여오는 구조이다.

그런데, 실내의 조명은 자연채광 광덕트 장치를 이용하여 해결할 수 있지만, 실내의 환풍 문제를 해결하기 위해서는 별도의 전원으로 환풍기를 돌려야 하는 문제가 있다. 또는, 태양광이나 풍력 발전기 등을 이용하여 환풍기의 전력원으로 이용할 수가 있었다. 이 때에는 자연채광 광덕트 장치와는 별도의 설치공간이 확보되어야 한다.

따라서, 자연 친화적 실내 환경 조성에 있어서, 자연채광 광덕트 장치 하나만으로 실내의 채광과 실내의 환풍을 동시에 해결하기 위한 장치의 필요성이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실내의 채광과 실내의 환풍을 동시에 해결할 수 있고, 자연 친화적 실내 환경을 조성하며, 외부 공간을 효율적으로 이용할 수 있는 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은, 외부의 빛을 실내로 안내하는 광덕트; 상기 광덕트의 외주 일 영역을 둘러싸며 회전하는 슬리브; 상기 슬리브의 외주를 따라 배치되어, 바람에 의해 회전력을 발생하며 상기 슬리브를 회전시키는 복수의 블레이드; 상기 슬리브의 회전에 의해 회전하는 구동축; 및 상기 구동축에 의해 회전하고, 상기 실내에 위치하며 상기 실내의 공기를 강제 대류시키는 프로펠러를 포함하는, 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 광덕트의 내주면에는 상기 광덕트로 유입된 빛을 반사시키는 전반사 코팅막이 도포될 수 있다.

상기 광덕트를 통해 유입된 빛을 상기 실내로 확산시키는 확산판을 더 포함할 수 있다.

상기 블레이드는 상기 슬리브에 선회운동가능하게 결합되고, 상기 슬리브와 상기 블레이드를 탄성지지하며 상기 블레이드에 작용하는 풍압을 조절하는 풍압 조절 스프링을 더 포함할 수 있다.

상기 광덕트의 빛이 유입되는 영역에는 보호 커버가 장착될 수 있다.

본 발명에 따르면, 광덕트의 외측에 설치되어 바람에 의해 회전하는 복수의 블레이드로부터 회전력을 얻어, 이 회전력으로 실내에 위치하는 프로펠러를 회전시켜줌으로써, 별도의 추가 장치 없이 실내의 자연채광과 실내의 환풍을 동시에 해결할 수 있고, 자연 친화적 실내 환경을 조성하며, 높은 온도의 공기를 재활용 에너지 절약과 사람, 식물에게 유용한 공기를 공급하고, 외부 공간을 효율적으로 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치의 개략적인 구성도,
도 2는 도 1의 개략적인 평면도,
도 3은 도 1의 개략적인 단면도이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치가 도시되어 있다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치는 광덕트(10, Light Guide Duct), 슬리브(20), 복수의 블레이드(30), 구동축(40), 프로펠러(50)를 포함한다.

광덕트(10)는 속이 빈 원통형상을 가지며, 일측이 건물의 지붕으로부터 돌출되도록 지붕 구조물(1)에 설치된다. 광덕트(10)는 외부의 빛을 실내로 안내하는 역할을 한다. 한편, 광덕트(10)의 내주면에는 광덕트(10)로 유입된 빛을 반사시키는 전반사 코팅막이 도포되어 있다.

슬리브(20)는 속이 빈 원통형상을 가지고, 광덕트(10)의 외주 일 영역, 예컨대 지붕으로 돌출된 광덕트(10)의 외주 일 영역을 둘러싸며, 광덕트(10)에 대해 상대회전한다. 여기서, 광덕트(10)와 슬리브(20)는 내부식성 및 내구성이 우수한 스테인레스 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

복수의 블레이드(30)는 사각 판형상을 가지며, 각 블레이드(30)의 판면은 소정의 곡률반경을 가지며 만곡 형성되어 있다.

각 블레이드(30)의 일측은 슬리브(20)의 외주를 따라 일정 간격을 두고 선회운동가능하게 결합되고, 각 블레이드(30)의 타측은, 예컨대 각 블레이드(30)의 자유단부는 풍압 조절 스프링(35)에 의해 슬리브(20)에 탄성 지지된다.

풍압 조절 스프링(35)은 블레이드(30)에 작용하는 풍압을 조절하는 역할을 한다. 즉, 강한 바람이 불게 되면, 풍압 조절 스프링(35)이 인장하면서 슬리브(20)에 대한 블레이드(30)의 선회 각도가 변하여, 각 블레이드(30)의 회전력 발생을 감소시킨다. 이에, 풍압 조절 스프링(35)은 바람의 세기의 변화에 대하여 복수의 블레이드(30)가 비교적 일정한 회전력을 발생하게 한다.

따라서, 블레이드(30)는 블레이드(30)의 판면에 부딪히는 바람으로부터 양력을 발생시켜 회전력을 발생하게 되고, 특히 풍압 조절 스프링(35)에 의해 바람의 세기의 변화에 대하여 비교적 일정한 회전력을 발생하게 된다.

여기서, 복수의 블레이드(30)는 전술한 바와 같이 각 블레이드(30)의 일측이 슬리브(20)에 선회운동가능하게 결합되지 않고 슬리브(20)에 편지지되어, 바람의 세기에 관계없이 블레이드(30)의 판면에 부딪히는 바람으로부터 양력을 발생시켜 회전력을 발생할 수도 있다.

구동축(40)은 광덕트(10)의 양단부로부터 돌출되도록 광덕트(10)의 중심에 대해 기립 설치된다. 구동축(40)은 후술할 보호 커버(70) 및 확산판(60)에 각각 마련된 지지 베어링(43)들에 의해 회전가능하게 지지된다. 또한, 구동축(40)은 호 형상을 갖는 복수의 리브(45)에 의해 슬리브(20)와 연결되어, 슬리브(20)의 회전에 의해 회전한다. 여기서, 구동축(40)은 내부식성 및 내구성이 우수한 스테인레스 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 각 리브(45)의 일단부는 구동축(40)에 지지되고, 각 리브(45)의 타단부는 슬리브(20)의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 지지되어 있다.

프로펠러(50)는 광덕트(10)와 간섭하지 않도록 실내에 위치하는 구동축(40)의 단부에 결합된다. 프로펠러(50)는 구동축(40)에 의해 회전하며, 실내의 공기를 강제 대류시켜 환풍한다. 본 실시예에서의 프로펠러(50)는 4개의 날개를 갖고 있는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 프로펠러(50)의 날개는 하나 이상 마련될 수 있다. 또한, 프로펠러(50)는 실내 공기의 원활한 대류를 위해 실내의 천정 가까이에 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치는 확산판(60)과 보호 커버(70)를 더 포함한다.

확산판(60)은 광덕트(10)의 실내에 위치하는 단부에 마련되어, 광덕트(10)를 통해 유입된 빛을 실내로 확산시킨다.

보호 커버(70)는 반구형상을 가지며, 광덕트(10)의 빛이 유입되는 영역, 예컨대 광덕트(10)의 실외에 위치하는 단부에 장착된다. 보호 커버(70)는 외부로부터 광덕트(10) 내로 이물질이 유입되는 것을 방지한다. 보호 커버(70)는 내구성을 가지며 빛의 투과율이 우수한 투명의 폴리카보네이트 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하여, 먼저 본 발명에 따른 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치의 자연채광에 대해 설명하면 다음과 같다.

외부의 빛은 광덕트(10)를 통해 실내로 유입되어, 실내에 자연채광이 이루어지게 된다.

이 때, 광덕트(10)를 통해 들어온 빛은 광덕트(10) 내부의 전반사 코팅막에 의해 반사되며 확산판(60)을 통하여 실내로 확산되어, 자연채광을 할 수 있게 된다.

다음, 본 발명에 따른 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치의 실내 환풍에 대해 설명하면, 다음과 같다.

광덕트(10)의 외측에 설치된 복수의 블레이드(30)가 바람에 의해 회전을 하게 되면, 복수의 블레이드(30)에서 발생하는 회전력은 슬리브(20), 리브(45), 구동축(40)을 거쳐 실내에 위치한 프로펠러(50)로 전달된다.

프로펠러(50)가 회전함에 따라, 실내의 공기는 강제 대류되어 실내의 환풍이 이루어지게 된다.

한편, 일정 세기 이상의 강한 바람이 불게 되면, 각 블레이드(30)와 슬리브(20)를 탄성 지지하는 풍압 조절 스프링(35)이 인장하면서 슬리브(20)에 대한 블레이드(30)의 선회각도가 변하여, 각 블레이드(30)의 회전력 발생을 감소시키게 된다. 이에, 풍압 조절 스프링(35)에 의해 바람의 세기의 변화에 대하여 비교적 일정한 회전력을 복수의 블레이드(30)로부터 얻을 수 있게 되고, 복수의 블레이드(30)의 회전력은 구동축(3)을 통하여 실내에 위치한 프로펠러(50)로 전달된다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 광덕트의 외측에 설치되어 바람에 의해 회전하는 복수의 블레이드로부터 회전력을 발생시키고, 발생한 회전력으로 실내에 위치하는 프로펠러를 회전시킴으로써, 별도의 추가 장치 없이 실내의 자연채광과 실내의 환풍을 동시에 해결할 수 있고, 자연 친화적 실내 환경을 조성하며, 외부 공간을 효율적으로 이용할 수 있게 된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 지붕 구조물 10 : 광덕트
20 : 슬리브 30 : 블레이드
35 : 풍압 조절 스프링 40 : 구동축
43 : 지지 베어링 45 : 리브
50 : 프로펠러 60 : 확산판
70 : 보호 커버

Claims (5)

1. 외부의 빛을 실내로 안내하는 광덕트;
   상기 광덕트의 외주 일 영역을 둘러싸며 회전하는 슬리브;
   상기 슬리브의 외주를 따라 배치되어 상기 슬리브에 선회운동가능하게 결합되고, 바람에 의해 회전력을 발생하며 상기 슬리브를 회전시키는 복수의 블레이드;
   상기 슬리브의 회전에 의해 회전하는 구동축;
   상기 구동축에 의해 회전하고, 상기 실내에 위치하며 상기 실내의 공기를 강제 대류시키는 프로펠러: 및
   상기 슬리브와 상기 블레이드를 탄성지지하며, 상기 블레이드에 작용하는 풍압을 조절하는 풍압 조절 스프링을 포함하는, 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 광덕트의 내주면에는 상기 광덕트로 유입된 빛을 반사시키는 전반사 코팅막이 도포되어 있는, 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 광덕트를 통해 유입된 빛을 상기 실내로 확산시키는 확산판을 더 포함하는, 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 광덕트의 빛이 유입되는 영역에는 보호 커버가 장착되는, 실내 환풍 겸용 자연채광 광덕트 장치.

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