KR102164526B1 - 양압 교실 컨테이너 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양압 교실 컨테이너에 관한 것으로서, 복수개의 단위컨테이너가 결합되어 형성되며 적어도 하나의 외부출입문이 형성된 컨테이너본체와; 상기 외부출입문과 연통되게 형성된 복도와;상기 복도와 교실출입문에 의해 연결된 교실과; 상기 교실의 내부에 구비되며, 상기 복도와 상기 교실 내부의 압력을 양압상태로 조절하는 양압형성구조가 구비된 기계실을 포함하며, 상기 복수개의 단위컨테이너는 각각 바닥과, 상기 바닥의 테두리에 수직하게 구비된 측벽과, 상기 측벽의 상부에 구비된 지붕을 포함하며, 상기 측벽은 외부에 배치되는 파상형강판과, 상기 파상형강판과 측면공기순환층에 의해 이격된 내부벽을 포함하고, 상기 지붕은 외부에 배치되는 외부천정과, 상기 외부천정과 상부공기순환층에 의해 이격되며 상기 내부벽의 상부에 구비된 내부천정을 포함하고, 상기 양압형성구조는, 외부공기를 흡입한 후 정화하여 공급하는 공조기기와; 상기 복도와 상기 교실에 구비되어 정화된 공기를 배출하여 양압을 형성하게 하는 복수개의 공조덕트와; 상기 공조기기와 상기 공조덕트를 연결하는 공조배관을 포함하며, 상기 공조배관은 복수개의 단위컨테이너의 상부공기순환층을 통해 연결되며, 이웃하는 단위컨테이너의 상부공기순환층의 경계영역에는 상기 공조배관을 연결하는 배관점검구가 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

양압 교실 컨테이너{POSITIVE PRESSURE CLASSROOM CONTAINER}
본 발명은 양압 교실 컨테이너에 관한 것으로, 보다 자세히는 정화된 공기를 공급하여 내부를 양압상태로 유지하는 양압 교실 컨테이너에 관한 것이다.
현재, 학교 건물의 노후화로 인하여 학교 건물 또는 시설물이 파손되거나 오래된 건물로 인한 안전상의 이유로 개보수 및 재건축이 필요한 학교들이 지속적으로 등장하는 상황에 있다.
이에, 교육시설 재건축시 시공절차에 따라 철거되는 교실을 대신하여 부족한 학습공간을 임시 컨테이너 교실로 대체하고 있다.
한편, 최근에 황사를 비롯한 대기오염이 늘어나 각 교실마다 공기청정기 등을 설치하고 있다. 그러나, 공기청정기를 사용하더라도 제대로 환기가 이루어지지 않으면 교실 내의 학생들의 호흡에 의해 발생되는 이산화탄소 등이 내부에 계속 잔류하게 되므로 교실 내의 공기질이 향상되지 않는 한계가 있었다.
또한, 종래 교실 컨테이너들은 금속판넬 내부에 스티로폼과 같은 단열재를 부착하여 시공되므로 단열성능이 저하되어 여름철에는 덥고 겨울철에는 추워 냉난방비가 증가되는 문제가 있었다.
또한, 교실 컨테이너를 복층 구조로 형성할 경우, 하부의 교실 컨테이너가 상부의 교실 컨테이너의 하중을 견디지 못하고 휘어지게 되어 복층으로 시공하지 못하는 제약이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2014-0013157호 "진공벽을 이용한 음압실 양압실의 구조"
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 교실과 복도를 양압상태로 유지하여 계속하여 정화된 공기가 유입되며 내부 공기질을 깨끗하게 유지할 수 있는 양압 교실 컨테이너를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단열성능이 향상된 양압 교실 컨테이너를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
본 발명의 목적은 양압 교실 컨테이너에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 양압 교실 컨테이너는, 복수개의 단위컨테이너가 결합되어 형성되며 적어도 하나의 외부출입문이 형성된 컨테이너본체와; 상기 외부출입문과 연통되게 형성된 복도와;상기 복도와 교실출입문에 의해 연결된 교실과; 상기 교실의 내부에 구비되며, 상기 복도와 상기 교실 내부의 압력을 양압상태로 조절하는 양압형성구조가 구비된 기계실을 포함하며, 상기 복수개의 단위컨테이너는 각각 바닥과, 상기 바닥의 테두리에 수직하게 구비된 측벽과, 상기 측벽의 상부에 구비된 지붕을 포함하며, 상기 측벽은 외부에 배치되는 파상형강판과, 상기 파상형강판과 측면공기순환층에 의해 이격된 내부벽을 포함하고, 상기 지붕은 외부에 배치되는 외부천정과, 상기 외부천정과 상부공기순환층에 의해 이격되며 상기 내부벽의 상부에 구비된 내부천정을 포함하고, 상기 양압형성구조는, 외부공기를 흡입한 후 정화하여 공급하는 공조기기와; 상기 복도와 상기 교실에 구비되어 정화된 공기를 배출하여 양압을 형성하게 하는 복수개의 공조덕트와; 상기 공조기기와 상기 공조덕트를 연결하는 공조배관을 포함하며, 상기 공조배관은 복수개의 단위컨테이너의 상부공기순환층을 통해 연결되며, 이웃하는 단위컨테이너의 상부공기순환층의 경계영역에는 상기 공조배관을 연결하는 배관점검구가 구비되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 바닥은, 상하에 보강살이 각각 수평방향으로 일정면적 연장형성된 한 쌍의 사이드프레임과; 상기 한 쌍의 사이드프레임의 하부에 마주보는 방향에 각각 고정결합되는 한 쌍의 하단지지프레임과; 상기 한 쌍의 하단지지프레임의 상부에 안착되며, 상기 하단지지프레임의 길이방향으로 요철홈부 및 요철돌부가 연속 형성되는 데크플레이트와; 상기 하단지지프레임의 상면에 안착된 상기 데크플레이트의 양측 상단에 상기 사이드프레임과 맞닿게 배치되어 상기 데크플레이트를 고정하는 상단고정프레임과; 상기 데크플레이트와 상기 상단고정프레임 사이에 충진되는 보강재와; 상기 보강재의 상부면에 밀착되게 배치되는 단열재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 교실에는 분필을 이용해 글을 쓰는 칠판이 구비되고, 상기 칠판의 표면에는 상기 칠판 표면에서 비산되는 분필가루가 흡입되는 복수개의 분필흡입공이 형성되고, 상기 칠판의 배면에 구비되어 상기 분필흡입공을 통해 흡입된 분필가루가 수집되는 분필수집공간과; 상기 기계실에 구비되어 진공압을 형성하는 진공펌프와; 상기 분필수집공간과 상기 진공펌프를 연결하여 상기 분필수집공간으로 진공압을 인가하는 진공압인가관을 더 포함할 수 있으며, 상기 공조덕트에는 헤파필터가 내장될 수 있다.
본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너는 교실 내부와 복도로 정화된 공기를 공급하여 내부를 양압상태로 유지하여 오염된 외부공기의 유입을 차단할 수 있다. 또한, 아이들 호흡에 의해 오염된 실내공기가 연결부위 등을 통해 자연스럽게 외부로 배출되고, 설정된 양압 유지를 위해 계속하여 정화된 외부공기가 유입되므로 교실 내부는 공기가 정화된 상태를 유지하게 된다.
이에 의해 아이들이 공기오염 걱정없이 안전하게 수업을 받을 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너는 복수개의 단위 컨테이너를 연결하여 시공하고, 이 과정에서 각 단위 컨테이너의 지붕에 형성된 상부공기순환층을 통해 배관을 연결하여 시공할 수 있으므로, 별도로 배관 시공을 위해 지붕을 뚫거나 시공하는 작업을 거치지 않아도 되는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너는 각 단위컨테이너들의 바닥과 측벽 및 지붕에 단열구조를 추가하여 단열성능을 향상시켰다. 이에 의해 여름철과 겨울철 냉난방비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 양압 교실 컨테이너는 내부의 압력이 외부 보다 높기 때문에 외부에서 화재가 발생되더라도 화염과 연기가 내부로 유입되지 않아 교실 내부 인원과 장비를 화재로부터 보호할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너의 외부구성을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너의 평면구성을 도시한 평단면도,
도 3은 본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너의 측면구성을 도시한 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너의 단위컨테이너의 바닥구조를 도시한 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 양압교실 컨테이너의 단위컨테이너의 바닥구조를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너의 양압형성구조와 진공압인가구조를 도시한 계통도,
도 7은 본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너의 칠판 분필흡입구조를 도시한 예시도,
도 8은 본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너의 칠판 분필흡입구조의 변형예를 도시한 예시도,
도 9는 본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너가 다층구조로 변형된 예를 도시한 예시도이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어 지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너(1)의 외부구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 양압 교실 컨테이너(1)의 평면구성을 도시한 평단면도이고, 도 3은 양압 교실 컨테이너(1)의 측면구성을 도시한 측단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너(1)는 복수개의 단위컨테이너(100,100',100")를 이웃하게 결합시킨 컨테이너본체(10)와, 컨테이너본체(10)에 구비된 복도(200)와, 복도(200)에 이웃하게 형성된 교실(300)과, 교실(300)의 내부에 구비되는 기계실(400)을 포함한다.
본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너(1)는 기계실(400)에 구비된 공조기기(421)가 복도(200)와 교실(300) 내부로 정화된 공기를 공급하여 복도(200)와 교실(300)이 대기압보다 높은 양압 상태를 유지하게 한다. 이에 의해 오염된 외부공기가 압력차에 의해 내부로 유입되지 않는다. 또한, 실외 보다 실내의 압력이 높으로 컨테이너본체(10)를 형성하는 각 구성의 틈새로 내부공기가 배출되고, 배출된 내부공기만큼 새로운 정화된 공기가 공급되어 내부공기가 청정한 상태로 유지될 수 있다.
컨테이너본체(10)는 복수개의 단위컨테이너(100,100',100")가 결합되어 형성된다. 결합되는 단위컨테이너(100,100',100")의 개수는 교실의 크기에 따라 달라질 수 있다. 일례로, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 길이 9m, 폭 3m의 단위컨테이너(100,100',100") 3개가 수평방향으로 결합되어 형성되었다. 그러나, 이는 일례일 뿐이며 결합되는 단위컨테이너(100,100',100")의 개수는 가감될 수 있다.
각 단위컨테이너(100,100',100")는 결합되는 위치에 따라 일측이 개방되거나 양측이 모두 개방되는 차이는 있으나, 바닥(110), 측벽(120) 및 지붕(130)의 구조는 동일하므로 제1단위컨테이너(100,100',100")에 대해서만 자세히 설명한다.
제1단위컨테이너(100)는 바닥(110)과, 바닥(110)의 외부를 수직방향으로 감싸게 구비된 측벽(120)과, 측벽(120)의 상단에 구비된 지붕(130)을 포함한다.
본 발명에 따른 제1단위컨테이너(100)는 바닥(110)과 측벽(120) 및 지붕(130)의 조립성을 개선하고, 단열성능을 향상시키고 결로발생을 줄일 수 있는 구조를 갖는다.
바닥(110)은 크로스멤버와 합판을 사용하는 종래 컨테이너 바닥구조를 벗어나, 바닥을 이루는 한 쌍의 사이드프레임(111) 사이에 요철부가 형성된 데크플레이트(113)를 설치하고, 그 상부에 콘크리트 보강재(115) 및 단열재(116)를 용도 및 요구되는 중량에 따라 선택적으로 설치하여 보강과 단열 문제를 동시에 해결할 수 있다. 아울러, 단열 마감 시, 마감재료에 탄소성분을 갖는 시트 또는 띠 형태의 발열체를 사용하여 보온 및 단열 기능을 극대화할 수 있다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 바닥(110)은 한 쌍의 사이드프레임(111), 하단지지프레임(112), 데크플레이트(113), 상단고정프레임(114), 보강재(115) 및 단열재(116)가 조립되어 시공된다.
사이드프레임(111)은 일정 높이 수직하게 형성되며 컨테이너본체(10)의 길이방향을 따라 일정 길이를 갖는 수직바 형태로 형성된다. 사이드프레임(111)의 상부와 하부에는 데크플레이트(113)가 결합되는 외측 방향으로 한 쌍의 보강살(111a)이 일정 면적 수평하게 형성된다. 이 때, 한 쌍의 사이드프레임(111)은 컨테이너본체(10)의 폭에 대응되는 간격으로 배치된다. 컨테이너본체(10)의 폭은 3m로 형성되고, 길이는 9m로 구비될 수 있다.
하단지지프레임(112)은 한 쌍의 사이드프레임(111)이 서로 마주하는 내측 하단부에 고정결합된다. 하단지지프레임(112)은 용접에 의해 사이드프레임(111)에 고정된다. 하단지지프레임(112)은 내부가 비어있는 단면이 사각형의 강관 형태로 구비된다.
양측 하단지지프레임(112)의 상부에는 데크플레이트(113)가 안착된다. 데크플레이트(113)는 하단지지프레임(112)의 길이방향으로 요철돌부 및 요철홈부가 연속 형성되게 구비된다. 요철홈부에 의한 사이공간에 보강재(115)가 충진되는 채움공간이 형성된다.
상단고정프레임(114)은 하단지지프레임(112)의 제1상부면(112a)에 양단이 안착 고정된 데크플레이트(113)의 양단 상부측에 적층되어 데크플레이트(113)의 위치를 고정한다. 상단고정프레임(114)은 하단지지프레임(112)과 동일한 형상을 갖는 사각강관 형태로 구비된다.
이때, 상단고정프레임(114)의 제2상부면(114a)이 사이드프레임(111)의 상부 보강살(111a)과 동일 수평선상에 위치되어 하단지지프레임(112) 상에 안착된 데크플레이트(113)를 고정하는 것이 바람직하다.
상단고정프레임(114)이 결합되면 데크플레이트(113)에는 도 5의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 보강재(115)가 충진된다. 그리고, 충진된 보강재(115)의 상부에 단열재(116)를 배치한다.
보강재(115)는 강도를 갖는 중량체여야 하므로 콘크리트가 사용될 수 있다. 그러나, 음압병동의 설치장소와 사용조건에 따라 재질을 다른 것으로 선택하여 사용할 수 있다.
단열재(116)는 양압 컨테이너(1) 내부의 보온성을 높이기 위해 배치된다. 경우에 따라 단열재(116)는 탄소성분이 첨가된 3~8mm의 두께를 갖는 탄소발열패드로 구비될 수 있다.
경우에 따라 단열성능을 더욱 확보하기 위해 단열재(116)는 측벽(120)을 형성하는 내부측벽(120) 내측에도 배치될 수 있다.
단열재(116)의 상부에는 바닥마감재(117)가 배치된다. 바닥마감재(117)는 필요에 따라 다양한 종류가 사용될 수 있다.
이러한 본 발명의 바닥(110) 구조는 한 쌍의 사이드프레임(111) 사이에 데크플레이트(113)를 배치하고, 데크플레이트(113)에 필요한 량만큼의 보강재(115)를 충진하고, 상부에 단열재(116)를 배치하여 보강과 단열 문제를 동시에 해결할 수 있는 장점이 있다.
측벽(120)은 바닥(110)의 외부를 수직방향으로 감싸게 구비되고, 지붕(130)은 측벽(120)의 상단에 수평하게 구비된다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 측벽(120)과 지붕(130)은 내부에 공기순환층(125,135)이 형성되게 구비되어 단열성능을 향상시키고, 음압 형성을 위한 배관 설치를 용이하게 할 수 있게 한다.
측벽(120)은 도 2에 확대 도시된 바와 같이 파상형강판(121)과, 파상형강판(121) 내부에 구비된 내부벽(123)과, 파상형강판(121)과 내부벽(123) 사이에 구비된 측면공기순환층(125)을 포함한다.
내부벽(123)은 난연패널로 구비되면, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 벽체지지앵글(126)에 의해 위치가 고정된다. 벽체지지앵글(126)은 보강살(111a)의 상면에 용접 등에 의해 위치가 고정되고, 내부벽(123)의 하단부는 벽체지지앵글(126)에 끼워져 파상형강판(121)과 이격되게 위치가 고정된다.
지붕(130)은 도 3에 도시된 바와 같이 외부천정(131)과, 외부천정(131)의 내부에 구비된 내부천정(133)과, 외부천정(131)과 내부천정(133) 사이에 형성되는 상부공기순환층(135)을 포함한다.
내부벽(123)은 파상형강판(121) 보다 높이가 낮게 형성되고, 내부천정(133)은 내부벽(123)의 상단에 수평하게 구비된다. 이에 의해 내부천정(133)과 외부천정(131)은 일정간격 이격되게 배치되고, 그 사이에 상부공기순환층(135)이 형성된다.
측면공기순환층(125)과 상부공기순환층(135)은 서로 연통되게 형성된다. 이 때, 도 1에 도시된 바와 같이 컨테이너본체(10)의 파상형강판(121)의 외측 상부에는 복수개의 공기유입수단(129)이 구비되고, 외측 하부에는 복수개의 공기배출수단(127)이 구비된다.
공기유입수단(129)은 확대 도시된 바와 같이 사각프레임(129a)과, 사각프레임(129a)의 내부에 가로방향으로 배치된 공기유입그릴(129b)을 포함한다. 공기유입그릴(129b)은 하부를 향해 일정 각도 경사지게 사각프레임(129a)에 결합되어 내부로 공기는 유입시키고 빗물은 외부로 유도한다.
공기유입그릴(129b)을 통해 외부공기는 자유롭게 측면공기순환층(125)으로 유입될 수 있다.
공기배출수단(127)은 확대 도시된 바와 같이 파상형강판(121) 표면에 관통형성된 공기배출구(127a)과, 공기배출구(127a)의 외부를 덮는 차폐덮개(127b)를 포함한다. 공기배출구(127a)는 측면공기순환층(125) 및 상부공기순환층(135) 내부의 공기를 자유배출시킨다.
이러한 본 발명의 측벽(120)과 지붕(130)의 구조는 공기순환층(125,135)을 통한 공기의 자유로운 유입과 배출에 의해 결로 방지 및 단열 효과를 증가시킬 수 있다. 공기유입수단(129)을 통해 측면공기순환층(125) 및 상부공기순환층(135)으로 유입된 공기는 한 곳에 정체되어 있지 않고 내부를 순환한 후 공기배출수단(127)을 통해 외부로 배출된다. 이에 따라 측면공기순환층(125)과 상부공기순환층(135)은 일정한 온도로 유지되며 내부벽(123)과 내부천정(133)으로 둘러 쌓인 내부공간에 대한 단열효과를 줄 수 있다.
이에 따라 여름철에는 외부보다 실내의 온도가 낮아지는 효과가 있고, 겨울철에는 외부보다 실내의 온도가 높아지는 효과가 있다. 따라서, 냉난방비를 절감할 수 있게 된다.
또한, 공기순환이 자유롭게 이루어지므로 이슬이 맺히는 등의 이유로 인한 결로 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
여기서, 복수개의 단위컨테이너(100,100',100")는 서로 용접에 의해 고정결합된다. 즉, 도 3에 확대도시된 바와 같이 제2단위컨테이너(100')와 제3단위컨테이너(100")는 바닥과 지붕의 경계영역에 용접에 의해 고정된 용접면(B)이 형성된다. 이 때, 지붕의 상부공기순환층(135)에는 양압형성구조(420)의 중앙배관(423)이 연결될 수 있는 배관점검구(139',139")가 각각 형성된다.
제2단위컨테이너(100')의 배관점검구(139')와 제3단위컨테이너(100")의 배관점검구(139")가 서로 연통되게 동축상에 배치되고, 배관점검구(139',139")를 통해 중앙배관(423)이 제1단위컨테이너(100)부터 제3단위컨테이너(100")까지 연결될 수 있다. 이러한 결합구조는 제1단위컨테이너(100)와 제2단위컨테이너(100')도 동일하게 적용된다.
복도(200)는 컨테이너본체(10)의 일측에 구비되어 학생들이 이동될 수 있는 통로로 활용된다. 복수개의 양압 교실 컨테이너(1)가 연결될 경우, 복도(200)는 복수개의 양압 교실 컨테이너(1)들에 동축상으로 배치되어 학생들이 다른 교실로 이동될 수 있게 한다.
복도(200)의 양측에는 제1외부출입문(210)과 제2외부출입문(220)이 각각 구비된다. 그리고, 외부 환기를 위해 복도(200)에는 복수개의 복도창문(230)이 구비된다.
교실(300)은 복도(200)의 내측에 구비되어 학생들이 수업을 할 수 있는 공간을 제공한다. 교실(300)은 외벽에는 복수개의 교실창문(310)이 구비되고, 복도(200)와 연결되는 벽면에는 앞뒤로 출입문(360)이 구비된다. 교실(300)의 뒷쪽에는 기계실(400)이 구비되고, 앞쪽에는 칠판(320)이 구비된다.
도 6은 칠판(320)의 내부구성을 도시한 측단면도이다. 도 3과 도 6에 도시된 바와 같이 교실(300)에 구비된 칠판(320)은 분필을 이용해 판서를 할 경우, 분필지우개를 이용해 칠판을 지울 때 발생되는 분필가루를 진공압으로 흡입하여 교실(300) 내부에 분필가루가 비산되는 것을 방지한다.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 칠판(320)의 표면에는 복수개의 분필흡입공(321)이 일정간격으로 형성된다. 칠판(320)의 배면에는 분필흡입공(321)으로 흡입된 분필가루(A)가 수집되는 분필수집공간(330)이 형성된다. 분필수집공간(330)은 칠판진공압인가부(430)의 칠판연결관(435)과 연결된다.
도 3에 도시된 바와 같이 칠판진공압인가부(430)는 기계실(400)에 구비된 진공펌프(431)와, 진공펌프(431)와 연결되어 지붕(130)을 통해 연결되는 진공압인가관(433)과, 진공압인가관(433)과 분필수집공간(330)을 연결하는 칠판연결관(435)을 포함한다. 진공펌프(431)는 진공압을 인가하고, 진공압인가관(433)과 칠판연결관(435)은 진공펌프(431)에서 인가되는 진공압을 분필수집공간(330)으로 전달한다.
칠판연결관(435)은 분필수집공간(330)으로 진공압을 인가하고, 분필흡입공(321)으로 진공압이 인가되게 한다. 이에 의해 선생님 또는 학생이 칠판(320)에 분필로 판서를 하면서 분필가루(A)가 발생되면 분필흡입공(321)에서 인가되는 진공압에 의해 분필흡입공(321)으로 흡입되고, 분필수집공간(330)에서 모여진 후 칠판연결관(435)을 통해 흡입되어 외부로 배출된다.
진공펌프(431)의 일측에는 흡입된 분필가루(A)가 포집되는 분필가루저장조(미도시)가 구비된다.
이러한 본 발명의 칠판(320) 구조에 의해 분필가루(A)가 교실내부를 비산하며 학생들 입이나 코 속으로 들어가 학생들의 건강을 해치지 않도록 분필가루를 진공압으로 모두 흡입하여 외부로 배출하게 된다.
한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 칠판(320)의 분필가루(A) 흡입구조를 도시한 측면 예시도이다.
앞서 설명한 칠판(320)은 칠판(320)의 판면에 형성된 복수개의 분필흡입공(321)을 통해 분필가루(A)가 흡입되었으나, 다른 실시예에 따른 칠판(320)은 칠판(320)의 테두리에 형성된 분필흡입통로(331)를 통해 흡입되어 분필수집공간(330)으로 이동된다.
즉, 칠판(320)의 테두리에 형성된 분필흡입통로(331)에서 진공압을 인가하여 칠판(320) 표면에 비산되는 분필가루(A)가 칠판(320) 판면을 따라 이동되어 분필흡입통로(331)로 흡입되게 한다. 분필흡입통로(331)로 흡입된 분필가루(A)는 앞서와 동일하게 칠판연결관(435)과 진공압인가관(433)을 거쳐 분필가루저장조(미도시)로 이동된다.
기계실(400)은 교실(300)의 뒤쪽 내부에 구비된다. 기계실(400)에는 컨테이너본체(10) 내부가 양압으로 유지되도록 하는 양압형성구조(420)와, 칠판(320)으로 진공압이 인가되도록 하는 칠판진공압인가부(430)가 구비된다.
기계실(400)은 학생들의 활동에 방해가 되지 않도록 최소한의 크기로 구비된다. 기계실(400)은 기계실출입문(360)에 의해 출입될 수 있다.
도 3과 도 8에 도시된 바와 같이 양압형성구조(420)는 기계실(400) 내부에 구비된 공조기기(421)와, 공조기기(421)로부터 지붕(130) 내부로 연결되는 중앙배관(423)과, 중앙배관(423)으로부터 수평방향으로 분기되는 복수개의 분기배관(425)과, 중앙배관(423)과 분기배관(425)에 결합되는 교실공조덕트(424) 및 복도공조덕트(426)를 포함한다.
공조기기(421)는 외부공기를 내부로 흡입시키는 흡입팬, 흡입된 외부공기를 정화하는 복수개의 공기정화필터, 정화된 공기를 공급하는 송풍팬 등을 포함할 수 있다. 공조기기(421)는 관리자가 설정된 교실 내부의 압력, 즉 설정된 양압이 형성될 수 있도록 정화된 공기를 공급한다.
중앙배관(423)은 공조기기(421)와 연결되며, 각 단위컨테이너(100,100',100")의 지붕(130)에 형성된 상부공기순환층(135)으로 연장된다. 도 3에 도시된 바와 같이 각 단위컨테이너(100,100',100")의 결합영역에서는 배관점검구(139)를 통해 연결된다.
중앙배관(423)은 컨테이너본체(10)의 앞뒤로 연결되고, 복수개의 분기배관(425)은 중앙배관(423)에 일정간격으로 가로방향으로 배치되어 각 교실(300)과 복도(200)의 교실공조덕트(424)와 복도공조덕트(426)를 연결한다.
교실공조덕트(424)와 복도공조덕트(426)는 정화된 공기를 교실(300)과 복도(200)로 공급하여 교실(300)과 복도(200) 내부가 외부보다 압력이 높은 양압상태로 유지되게 한다. 교실공조덕트(424)와 복도공조덕트(426)는 경우에 따라 내부에 헤파필터와 같은 필터가 내장되게 구비될 수도 있다.
교실(300)과 복도(200)는 양압상태로 유지되므로, 상대적으로 압력이 낮은 오염된 외부공기가 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 컨테이너본체(10)의 연결부위들을 통해 압력누설이 이루어지므로, 누설된 압력을 보충하기 위해 계속하여 정화된 외부공기가 유입된다. 압력누설은 이웃하는 단위컨테이너(100,100',100")의 연결부위, 창문(230,310)의 결합영역 등에서 자연스럽게 발생된다.
관리자는 컨테이너본체(10) 내부의 양압 설정시에 자연스럽게 발생되는 압력누설을 고려하여 압력을 설정하게 된다.
이에 의해 학생들이 호흡을 통해 오염된 내부공기가 압력누설시 함께 배출되고 정화된 외부공기가 유입되며 교실(300)과 복도(200)의 공기가 정화된 상태를 유지하게 된다.
여기서, 교실(300)과 복도(200)를 구분하는 측벽에는 댐퍼(350)가 구비된다. 댐퍼(350)는 내부압력 변화를 최소화하기 위해 구비된다. 즉, 관리자가 설정된 내부압력이 유지될 수 있도록 댐퍼(350)는 전자적으로 개폐된다. 내부압력이 설정된 압력보다 높아지면 개방되어 내부공기를 외부로 배출시키고, 내부압력이 설정된 압력보다 낮아지면 닫혀져 내부공기의 외부 유출을 차단한다.
한편, 도 9는 본 발명의 양압 교실 컨테이너(1a)의 변형예를 도시한 측면도이다. 양압 교실 컨테이너(1a)는 단층구조로 형성될 수도 있으나, 공간이 협소한 경우 복층구조로 형성될 수도 있다.
복층구조로 시공할 경우, 컨테이너본체의 가운데 영역에 하중이 집중되며 휘어지는 경우가 발생될 수 있다.
본 발명의 양압 교실 컨테이너(1a)는 컨테이너본체(10)의 가운데 영역의 하중 집중에 따른 휘어짐을 방지하기 위해 도 9에 확대도시된 바와 같이 지붕(130)의 상부에 보강부재(140)를 배치한다.
즉, 1층의 단위컨테이너(100)의 지붕(130)의 상부와 2층의 단위컨테이너(100a)의 바닥(110a) 사이에 보강부재(140)를 배치한다. 그리고, 보강부재(140)의 상부 외곽에 휘어짐방지판(141)을 일정면적 배치한다. 휘어짐방지판(141)은 상부층 단위컨테이너(100a)의 바닥(110a)과 측벽(120a)를 감싸게 배치된다. 그리고, 휘어짐방지판(141)은 외곽에서 가운데 영역으로 갈수록 높이가 높아지게 형성된다.
이에 의해 가운데 영역으로 집중되는 하중을 분산지지하여 컨테이너본체(10)의 가운데 영역에 휨변형이 발생되는 것을 최소화할 수 있다.
이러한 구조는 2층 단위컨테이너(100a)와 3층 단위컨테이너(100b) 사이에도 동일하게 적용된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너는 교실 내부와 복도로 정화된 공기를 공급하여 내부를 양압상태로 유지하여 오염된 외부공기의 유입을 차단할 수 있다. 또한, 아이들 호흡에 의해 오염된 실내공기가 연결부위 등을 통해 자연스럽게 외부로 배출되고, 설정된 양압 유지를 위해 계속하여 정화된 외부공기가 유입되므로 교실 내부는 공기가 정화된 상태를 유지하게 된다.
이에 의해 아이들이 공기오염 걱정없이 안전하게 수업을 받을 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 양압 교실 컨테이너는 복수개의 단위 컨테이너를 연결하여 시공하고, 이 과정에서 각 단위 컨테이너의 지붕에 형성된 상부공기순환층을 통해 배관을 연결하여 시공할 수 있으므로, 별도로 배관 시공을 위해 지붕을 뚫거나 시공하는 작업을 거치지 않아도 되는 장점이 있다.
한편, 파상형강판(121)에는 금속표면의 부식현상을 방지하기 위하여 부식방지도포층이 도포될 수 있다.
이 부식방지도포층의 도포 재료는 트리에탄올아민 15중량%, 인디아졸 25중량%, 하프늄 20중량%, 유화몰리브덴(MoS2) 10중량%, 산화티타늄(TiO2) 15중량%, 프로피온아미드 15중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 형성할 수 있다.
트리에탄올아민, 인디아졸, 프로피온아미드는 부식 방지 및 변색 방지 등의 역할을 한다.
하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로서 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.
유화몰리브덴은 코팅피막의 표면에 습동성과 윤활성 등을 부여하는 역할을 한다.
산화티타늅은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.
상기 구성 성분의 비율 및 코팅 두께를 상기와 같이 수치 한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.
또한, 공조덕트(424,426)의 내부면에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지 도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.
상기 오염 방지 도포용 조성물은 코코암포디아세테이트 및 알킬 글리콜에테르가 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 코코암포디아세테이트와 알킬 글리콜에테르의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.
상기 코코암포디아세테이트와 알킬 글리콜에테르는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 공조덕트(424,426)의 도포성이 저하되거나 도포 후에 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 코코암포디아세테이트 및 알킬 글리콜에테르는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 공조덕트(424,426)의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.
한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 공조덕트(424,426) 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 공조덕트(424,426)의 최종 도포막 두께는 550 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1100 ~ 1900Å이다. 상기 도포막의 두께가 550 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 코코암포디아세테이트 0.1 몰 및 알킬 글리콜에테르 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
그리고, 교실(300)의 내부면에는 살균기능 및 스트레스 완화에 도움이 되는 기능성 오일이 혼합된 방향제 물질이 코팅될 수 있다.
방향제 물질과 기능성 오일의 혼합 비율은 상기 방향제 물질 95~97중량%에 상기 기능성 오일 3~5중량%가 혼합되며, 기능성 오일은 코니퍼 노트 오일(Conifer note oil) 50중량%, 웜우드 오일(Wormwood oil) 50중량%로 이루어진다.
여기서 기능성 오일은 방향제 물질에 대해 3~5중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 기능성 오일의 혼합비율이 3중량% 미만이면, 그 효과가 미미하며, 기능성 오일의 혼합비율이 3~5중량%를 초과하면 그 효과가 크게 향상되지 않는 반면에 제조 단가는 크게 증가된다.
코니퍼 노트 오일(Conifer note oil)은 신경통, 근육통, 항울증, 스트레스 완화작용 등에 좋은 효과가 있다.
웜우드 오일(Wormwood oil)은 해독 작용, 피부 질환 치료, 살균, 가려움증 완화, 머리를 맑게 하고, 긴장완화 등에 작용효과가 우수하다.
따라서, 이러한 기능성 오일이 혼합된 방향제 물질이 교실(300)의 내부면에 코팅되므로 교실(300)의 내부면을 살균처리하고 학생들의 피로를 경감시키는 등의 효과를 얻을 수 있다.
방향제 물질 및 기능성 오일에 대해 구성 성분을 한정하고 혼합 비율의 수치를 한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험 결과를 통해 분석한 결과, 상기 구성 성분 및 수치 한정 비율에서 최적의 효과를 나타내었다.
또한, 단열재(116)과 바닥마감재(117) 사이에는 이들 사이에 부착력을 향상시키기 위해 접착향상제가 도포될 수 있다.
접착향상제는 물 60중량부, 아크릴로니트릴 15중량부, N-부톡시-메틸아크릴 아미드 17중량부, N-아실사르코시네이트 5중량부, 과산화암모늄 2중량부, 완충제 1중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.
아크릴로니트릴과 N-부톡시-메틸아크릴 아미드는 접착성, 유연성, 내수성 등을 향상하기 위해 첨가되며, N-아실사르코시네이트는 계면활성제의 역할을 한다.
상기와 같이 구성 물질 및 구성 성분을 한정하고 혼합 비율의 수치를 한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험 결과를 통해 분석한 결과, 상기 구성 성분 및 수치 한정 비율에서 최적의 효과를 나타내었다.
또한, 교실(300)의 내부면에는 흡음층이 구비될 수 있다. 이 흡음층으로는 스펀본드 부직포가 사용될 수 있다.
스펀본드 부직포로 이루어진 흡음층을 구성하는 섬유의 종류는 폴리에스테르 섬유로 형성된다.
상기 흡음층의 두께는, 0.4 ~ 15㎜인 것이 바람직하다. 상기 흡음층의 두께가 0.4㎜ 미만에서는 충분한 흡음 효과가 얻어지지 않고, 15㎜를 초과하면 교실(300) 내부의 스페이스가 크게 감소되는 문제점이 있다.
상기 흡음층의 단위 무게는 6 ~ 900g/m2 로 하는 것이 바람직하다. 6g/m2 미만에서는 충분한 흡음효과가 얻어지지 않고, 또한 900g/m2를 넘으면 흡음층의 경량성을 확보할 수 없으므로 바람직하지 않다.
상기 흡음층을 구성하는 섬유의 섬도는 0.6 ~ 25데시텍스의 범위인 것이 바람직하다. 0.6데시텍스 미만에서는 저주파 소음의 흡수가 어렵고, 쿠션성도 저하되므로 바람직하지 않다. 또한 25데시텍스를 넘으면 고주파 소음의 흡수가 어려우므로 바람직하지 않다.
상기 흡음층의 스펀본드 부직포의 인장강도는 9Kgf/㎠으로 형성된다.
이러한 상기 흡음층이 교실(300) 내부면에 구비되므로 교실(300) 내부의 소음이 외부로 누출되는 것이 어느 정도 차단되므로 이웃 교실의 수업을 방해하지 않게 된다.
이상에서 설명된 본 발명의 양압 교실 컨테이너의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1 : 교실 컨테이너 10 : 컨테이너본체
100, 100‘100“: 단위컨테이너 110 : 바닥
111 : 사이드프레임 111a : 보강살
112 : 하단지지프레임 112a : 제1상부면
113 : 데크플레이트 114 : 상단고정프레임
114a : 제2상부면 115 : 보강재
116 : 단열재 117 : 바닥마감재
120 : 측벽 121 : 파상형강판
123 : 내부벽 125 : 측면공기순환층
126 : 벽체지지앵글 127 : 공기배출수단
127a : 공기배출구 127b : 차폐덮개
129 : 공기유입수단 129a : 사각프레임
129b : 공기유입그릴 130 : 지붕
131 : 외부천정 133 : 내부천정
135 : 상부공기순환층 139 : 배관점검구
140 : 보강부재 141 : 휘어짐방지판
200 : 복도 210 : 제1외부출입문
220 : 제2외부출입문 230 : 복도창문
300 : 교실 310 : 교실창문
320 : 칠판 321 : 분필흡입공
330 : 분필수집공간 331 : 분필흡입통로
350 : 댐퍼 360 : 교실출입문
400 : 기계실 410 : 기계실출입문
420 : 양압형성구조 421 : 공조기기
423 : 중앙배관 424 : 교실공조덕트
425 : 분기배관 426 : 복도공조덕트
430 : 칠판진공압인가부 431 : 진공펌프
433 : 진공압인가관 435 : 칠판연결관
A : 분필가루
B : 용접면

Claims (3)

  1. 양압 교실 컨테이너에 있어서,
    복수개의 단위컨테이너(100,100',100")가 결합되어 형성되며 적어도 하나의 외부출입문(210,220)이 형성된 컨테이너본체(10)와;
    상기 외부출입문(210,220)과 연통되게 형성된 복도(200)와;
    상기 복도(200)와 교실출입문(360)에 의해 연결된 교실(300)과;
    상기 교실(300)의 내부에 구비되며, 상기 복도(200)와 상기 교실(300) 내부의 압력을 양압상태로 조절하는 양압형성구조(420)가 구비된 기계실(400)을 포함하며,
    상기 복수개의 단위컨테이너(100,100',100")는 각각 바닥(110)과, 상기 바닥(110)의 테두리에 수직하게 구비된 측벽(120)과, 상기 측벽(120)의 상부에 구비된 지붕(130)을 포함하며,
    상기 측벽(120)은 외부에 배치되는 파상형강판(121)과, 상기 파상형강판(121)과 측면공기순환층(125)에 의해 이격된 내부벽(123)을 포함하고,
    상기 지붕(130)은 외부에 배치되는 외부천정(131)과, 상기 외부천정(131)과 상부공기순환층(135)에 의해 이격되며 상기 내부벽(123)의 상부에 구비된 내부천정(133)을 포함하고,
    상기 양압형성구조(420)는,
    외부공기를 흡입한 후 정화하여 공급하는 공조기기(421)와;
    상기 복도(200)와 상기 교실(300)에 구비되어 정화된 공기를 배출하여 양압을 형성하게 하는 복수개의 공조덕트(424,426)와;
    상기 공조기기(421)와 상기 공조덕트(424,426)를 연결하는 공조배관(423,425)을 포함하며,
    상기 공조배관(423,425)은 복수개의 단위컨테이너(100,100',100")의 상부공기순환층(135)을 통해 연결되며,
    이웃하는 단위컨테이너(100,100',100")의 상부공기순환층(135)의 경계영역에는 상기 공조배관(423,425)을 연결하는 배관점검구(139)가 구비되고;
    상기 교실(300)에는 분필을 이용해 글을 쓰는 칠판(320)이 구비되고,
    상기 칠판(320)의 표면에는 상기 칠판(320) 표면에서 비산되는 분필가루가 흡입되는 복수개의 분필흡입공(321)이 형성되고,
    상기 칠판(320)의 배면에 구비되어 상기 분필흡입공(321)을 통해 흡입된 분필가루가 수집되는 분필수집공간(330)과;
    상기 기계실(400)에 구비되어 진공압을 형성하는 진공펌프(431)와;
    상기 분필수집공간(330)과 상기 진공펌프(431)를 연결하여 상기 분필수집공간(330)으로 진공압을 인가하는 진공압인가관(433)을 더 포함하며,
    상기 공조덕트(424,426)에는 헤파필터가 내장되는 것을 특징으로 하는 양압 교실 컨테이너.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바닥(110)은,
    상하에 보강살(111a)이 각각 수평방향으로 일정면적 연장형성된 한 쌍의 사이드프레임(111)과;
    상기 한 쌍의 사이드프레임(111)의 하부에 마주보는 방향에 각각 고정결합되는 한 쌍의 하단지지프레임(112)과;
    상기 한 쌍의 하단지지프레임(112)의 상부에 안착되며, 상기 하단지지프레임(112)의 길이방향으로 요철홈부 및 요철돌부가 연속 형성되는 데크플레이트(113)와;
    상기 하단지지프레임(112)의 상면에 안착된 상기 데크플레이트(113)의 양측 상단에 상기 사이드프레임(111)과 맞닿게 배치되어 상기 데크플레이트(113)를 고정하는 상단고정프레임(114)과;
    상기 데크플레이트(113)와 상기 상단고정프레임(114) 사이에 충진되는 보강재(115)와;
    상기 보강재(115)의 상부면에 밀착되게 배치되는 단열재(116)를 포함하는 것을 특징으로 하는 양압 교실 컨테이너.
  3. 삭제
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