KR102317042B1 - 정화된 공기가 채워지고 내부에서의 비말전파를 막을 수 있도록 구현된 옥외시설물 - Google Patents

정화된 공기가 채워지고 내부에서의 비말전파를 막을 수 있도록 구현된 옥외시설물 Download PDF

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Abstract

정화된 공기가 채워지고 내부에서의 비말전파를 막을 수 있도록 구현된 옥외시설물이 개시된다. 본 발명의 옥외시설물은 내부에 청정한 공기로 채워지고 사람들이 출입가능한 밀폐 공간을 만듦으로써, 미세먼지로부터 안전한 공간을 제공할 수 있으며, 내부에 있는 사람들이 배출하는 비말이 다른 사람에게 전파되지 않도록 하는 수직 하강기류를 만들어 사람들간의 비말 전파를 효과적으로 차단할 수 있다.

Description

정화된 공기가 채워지고 내부에서의 비말전파를 막을 수 있도록 구현된 옥외시설물{Outdoor Booth filled Purified Air and Capable of Preventing Mouth Secretions Transmission}
본 발명은 옥외에 설치되어 외기와 구분되는 정화된 공기로 채워진 밀폐 공간이면서, 출입한 사람들 사이에 비말 전파에 의한 감염병 전파를 막을 수 있도록 내부 공간에 아랫쪽으로 흐르는 공기 흐름이 형성된 옥외 시설물에 관한 것이다.
도심의 노상에 설치되는 공간, 예를 들어 '파고라(Pagora)'나 버스 승강장에 설치되는 부스(Booth)와 같은 시설물은 여러 사람들이 이용하는 공공시설물이기 때문에 밀폐되지 않는 상태로 만들어져 사람들이 자유롭게 드나들 수 있도록 된 공간이었다.
그러나 도심의 대기오염이 극심해지고 미세먼지가 심해짐에 따라 청정한 공기로 채워진 공간으로써 사람들이 자유롭게 출입할 수 있는 공간에 대한 필요가 생겼다. 예를 들어, 버스 승강장의 구조물도 마찬가지다. 따라서 출입문이 설치되고 내부에는 공기정화기로 정화된 공기가 채워진 부스 공간이 설계되고 있다.
한편, 불특정 다수의 사람들이 출입할 수 있는 밀폐된 공간은 반대로 최근에 대유행 중인 감염병 확산을 막기 위한 사회적 거리두기 조치와 반대되는 구조물이 될 수 있다. 바이러스 전파에 의한 감염병은 주로 사람들의 입과 코의 분비물인 비말을 통해 직접 또는 간접 전파되는 것으로 알려져 있다. 사람의 입이나 코에서 분비된 비말의 일부는 포물선을 그리면서 전방으로 배출되고, 또 다른 일부는 공중으로 부유하였다가 낙하하면서 다른 사람의 호흡기로 유입되고, 일부는 가파른 포물선을 그리며 아래쪽으로 그대로 떨어지기도 한다. 이중에서 감염병 전파에 주요하게 작용하는 것은 전방으로 날아가거나 공중으로 부유하는 것으로 알려져 있다.
본 발명의 목적은 옥외에 설치되어 외기와 구분되는 정화된 공기로 채워진 밀폐 공간이면서, 출입한 사람들 사이에 비말 전파에 의한 감염병 전파를 막을 수 있도록 내부 공간에 아랫쪽으로 흐르는 공기 흐름이 형성된 옥외 시설물을 제공함에 있다.
이상의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 옥외에 설치하여 정화된 공기로 채워지고 내부 공간 내에서의 사람들 사이의 비말 전파를 차단할 수 있는 옥외 시설물을 제시한다.
본 발명의 옥외 시설물은, 상기 내부공간의 천장부에 공기를 공급하는 배기팬과; 상기 배기팬이 공급하는 공기로 내부가 채워지는 상기 천장부(상기 천장부에는 상기 내부공간을 향해 복수 개의 천장배기구가 마련됨)와; 상기 천장부와 함께 상기 내부공간을 형성하며, 아랫쪽에 상기 내부공간과 연결되는 하면순환구가 마련되고, 상기 하면순환구와 상기 배기팬을 연결하여 공기의 순환경로를 형성하는 측벽순환부가 내장된 측벽부와; 상기 측벽순환부로 유입된 공기에 포함된 바이러스를 살균하고 먼지를 정화하는 공기정화부와; 상기 측벽순환부로 유입된 공기를 기설정된 풍속으로 빨아들임으로써 상기 내부공간에 채워진 공기를 상기 배기팬으로 순환시키는 송풍기를 포함한다. 여기서, 상기 천장배기구는 정화된 공기를 수직방향으로 배출하여 상기 내부공간 전체에 정화된 공기의 수직 하강기류를 생성하고, 상기 송풍기는 상기 내부공간 전체에 형성되는 정화된 공기의 수직 하강기류가 상기 내부공간에서 비말의 전파를 수직방향으로 전환할 정도의 풍속으로 상기 내부공간 내의 공기를 빨아들임으로써 내부공간에 수직 하강기류를 형성한다.
실시 예에 따라, 상기 복수 개의 천장배기구는 일정 간격으로 상호 이격되어 상기 내부공간에 면한 천장부 아랫면 전체에 걸쳐 배치됨으로써 상기 내부공간에 면 분사방식으로 정화된 공기를 배출하는 것이 바람직하다.
출입문 개방시의 비말방지모드
다른 실시 예에 따라, 본 발명의 옥외 시설물은, 상기 하면순환구를 개폐하는 순환부도어와; 상기 측벽부의 외측에 마련된 개폐가능한 흡기구와; 상기 측벽부 일측에 마련되어 상기 내부공간을 개폐하는 출입문과; 상기 출입문의 개폐를 인식하는 센서와: 상기 센서를 읽어 상기 출입문이 개방된 것으로 확인되면, 상기 순환부도어를 닫고, 상기 흡기구를 개방하여 상기 배기팬으로 외기가 유입되도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따라, 상기 제어부는 상기 센서를 읽어 상기 출입문이 개방된 것으로 확인되면, 상기 순환부도어를 열어 둔 상태에서 상기 흡기구를 개방하여 상기 배기팬으로 상기 내부공간으로부터 순환된 공기와 외기가 동시에 유입되도록 제어할 수도 있다.
면 분사를 위한 에어컨
또 다른 실시 예에 따라, 옥외 시설물은 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창밸브를 포함하여 냉매를 순환시키며 상 변화를 수행하여 상기 공기정화부를 통과한 공기를 냉각하여 상기 배기팬으로 공급하는 에어컨을 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 배기팬은 상기 증발기를 향해 상기 정화된 공기를 측방으로 불어내는 상기 에어컨의 구성품으로 포함되어 상기 천장부를 정화되고 냉각된 공기로 채울 수 있다. 이 경우, 상기 에어컨은 상기 천장부의 가운데에 배치될 수도 있다. 상기 배기팬은 상기 송풍기에 의해 송풍된 정화된 공기를 원형 회전차의 외주 전체를 따라 배출하는 원심 팬으로 구현되어 상기 증발기로 불어냄으로써 냉각시키고, 상기 증발기는 상기 배기 팬을 둘러싸는 도우넛 형상인 것이 바람직하다.
본 발명의 옥외 시설물은 내부에 청정한 공기로 채워지고 사람들이 출입가능한 밀폐 공간을 만듦으로써, 미세먼지로부터 안전한 공간을 제공할 수 있으며, 내부에 있는 사람들이 배출하는 비말이 다른 사람에게 전파되지 않도록 하는 공기흐름을 만들어 사람들간의 비말 전파를 효과적으로 차단할 수 있다. 이로써, 옥외 시설물이 밀폐된 공간을 제공함에도 내부에 위치한 사람들 사이의 감염병 등의 전파를 막을 수 있다.
비말방지모드로 동작하는 중에 출입문이 개방되더라도, 본 발명의 옥외 시설물은 내부 공간의 공기흐름이 바뀌지 않도록 제어함으로써 비말방지 효과를 유지할 뿐만 아니라 필요한 공기압을 유지할 수 있다.
본 발명의 옥외 시설물에 사용된 에어컨은 외부 순환 환기 구조로 구현될 수 있을 뿐만 아니라, 내기 순환 구조로 구현됨으로써 공기 정화 및 냉각에 소요되는 에너지 소모를 효과적으로 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 옥외 시설물의 외관도,
도 2는 도 1의 옥외 시설물에서의 공기흐름을 표시한 단면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 옥외 시설물의 단면도,
도 4는 출입문이 닫힌 상태의 도 3의 옥외 시설물의 공기흐름을 표시한 단면도,
도 5는 출입문이 열힌 상태의 도 3의 옥외 시설물의 공기흐름을 개념적으로 표시한 도면,
도 6은 본 발명에 적용되는 에어컨의 구조 및 형태를 도시한 도면, 그리고
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 옥외 시설물의 단면도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 옥외 시설물(100)은 옥외, 특히 사람들이 접근할 수 있는 광장이나 보행로, 도로에 면한 인도 등에 설치되며 내부 공간(101)은 출입문(131)을 통해 개방되거나 밀폐될 수 있다. 공기 흐름의 측면에서, 본 발명의 옥외 시설물(100)은 내기순환모드와 외기순환모드 중 선택된 어느 것으로도 동작할 수도 있으며, 필요에 따라 순환공기와 외기를 동시에 공급받아 순환시킬 수도 있다.
옥외 시설물(100)은 내부 공간(101)의 천장이 되는 천장부(110)와, 천장부(110)를 지지하면서 내부 공간(101)을 밀폐하는 측벽부(130)와, 내부 공간(101)으로 공급할 냉각공기를 생성하는 에어컨(150)과, 전체 동작을 제어하는 제어부(170)를 포함하며, 측벽부(130)가 바닥에 설치됨으로써 천장부(110)와 함께 전체적으로 하나의 옥외 시설물이 된다. 출입문(131)은 측벽부(130) 일측에 설치되어 내부 공간(101)을 개폐한다. 도 1의 측벽부(130)는 사각형의 평면을 가지는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정될 필요는 없다.
옥외시설물(100)은 내기순환모드와 외기순환모드 중 선택된 어느 하나로 동작하는데, 기본적으로 내기 순환모드로 동작한다. 순환모드에서 공기는 에어컨(150) → 천장부(110) → 내부 공간(101) → 측벽부(130) → 에어컨(150)으로 순환한다.
천장부(110)에는 내부 공간(101)으로 냉각공기를 배출하는 적어도 하나의 천장배기구(111)가 마련된다. 에어컨(150)이 공급하는 냉각공기는 천장부(110) 내부공간으로 유입된 다음, 천장부(110)를 따라 이동하면서 천장배기구(111)를 통해 면분사방식으로 내부 공간(101)으로 공급된다.
측벽부(130)에는 내부 공간(101)과 에어컨(150)의 배기팬(151)을 연결하여 내부 공간(101)에 채워진 공기를 순환시키는 측벽순환부(131)가 내장된다. 측벽순환부(131)는 측벽부(130) 전체에 걸쳐 만들어질 수도 있고, 별도의 배관 형태로 구현될 수 있다. 측벽부(130)에는 측벽순환부(131)와 연결되어 순환공기에 포함된 바이러스를 살균하고, 미세먼지 등을 제거하여 정화하는 공기정화부(135)와, 살균되고 정화된 순환공기를 설정된 풍속으로 빨아들여 에어컨(150)으로 순환시키는 송풍기(141)가 내장된다. 측벽순환부(131)의 일단에 마련된 하면순환구(133)가 내부 공간(101)에 면한 측벽부(130)의 아랫쪽에 마련됨으로써 내부 공간(101)과 측벽순환부(131)를 연결하는 내기 순환경로가 형성된다. 순환모드에서, 내부 공간(101)으로 배출된 냉각공기는 송풍기(141)에 의해 하면순환구(133)를 통해 측벽순환부(131)로 유입되었다가 다시 에어컨(150)으로 공급되면서 순환한다. 순환모드는 본 발명에서 비말방지모드로 동작하는데, 이에 대해서는 아래에서 다시 설명한다.
에어컨(150)은 측벽순환부(131)를 통해 순환되는 순환공기 및/또는 외부의 외기를 공급받아 설정된 온도로 냉각한 다음 천장부(110)로 냉각된 공기를 공급한다. 에어컨(150)의 구조나 동작방식은 종래에 알려진 어떤 냉각방식, 냉각 구조, 냉각 메커니즘을 적용하더라도 무방하다.
에어컨(150)은 옥외 시설물(100)의 내부 또는 외부 어디에 설치되어도 무방하다. 도 1의 예에서 에어컨(150)은 천장부(110) 내에 수용된 형태로 도시되었지만, 천장부(110) 외부에 노출 설치될 수도 있고, 측벽부(130)의 일측에 설치될 수도 있고, 측벽부(130) 외측이나 내측의 바닥에 설치될 수도 있다.
다만, 아래에서 설명하는 것처럼, 천장부(110) 내부 전체로 냉각된 공기를 균일하게 공급하기 위해서는, 에어컨(150)이 천장부(110)의 가운데에 마련되는 것이 바람직하다. 또는 천장부(110) 내에 별도의 배기팬을 두어서 천장부(110)이외의 위치에 둔 에어컨(150)이 공급하는 냉각공기를 천장부(110) 내부로 전체로 균일하게 공급하는 것이 필요하다.
에어컨(150)이 천장부(110)의 가운데에 마련되면, 순환모드에서 공기는 에어컨(150) → 천장부(110) → 내부 공간(101) → 측벽부(130) → 천장부(110) → 에어컨(150)으로 순환한다. 또한, 도 2에서처럼, 천장부(110)에는 측벽순환부(131)에서 이어져 에어컨(150)의 배기팬(151)으로 순환공기를 이송되는 천장순환부()가 마련되어, 이중의 격벽구조가 된다.
에어컨(150)이 도 1에서처럼 천장부(110)의 중간에 배치된 경우에, 냉각된 공기를 천장부(110) 전체로 고르게 공급하기 위해서는 360도 전방향으로 공기를 배출하는 배기팬(151)을 구비하는 것이 바람직하다. 아래에서 다시 설명하는 것처럼, 원형의 증발기() 내부에 원심 팬 형상의 배기팬(151)이 마련되어, 배기팬(151)이 360도 전체 방향으로 냉각 공기를 공급함으로써 천장부(110)는 전체적으로 고른 공기압의 냉각된 공기로 채워질 수 있다. 또한, 내부 공간(101)에서 냉각공기가 일정한 풍속을 유지하기 위해 배기팬(151)이 생성하는 풍속은 송풍기(141)가 생성하는 풍속과 같거나 더 큰 풍속이어야 한다.
공기정화부(135)는 측벽순환부(131)로 순환되는 순환공기에 포함된 바이러스를 살균하고 먼지를 정화한다. 공기정화부(135)에는 예를 들어, 미세먼지 등을 걸러낼 수 있는 필터(137)와 바이러스, 세균 등을 살균할 수 있는 UV 램프(139) 등이 사용될 수 있다.
송풍기(141)는 공기정화부(135)와 에어컨(150) 사이에 마련되어 내부 공간(101)에 채워지는 공기를 에어컨(150)으로 다시 순환시킨다.
제어부(170)는 본 발명의 옥외 시설물(100)의 전체 동작을 제어한다. 제어부(170)의 제어에는 에어컨(150)의 냉각온도 제어, 송풍기(141)의 송풍 제어, 공기정화부(135)의 동작 제어, 아래에서 설명하게 되는 하면순환구(133)의 개폐제어 등을 포함해 옥외 시설물(100)의 전체 동작을 제어한다. 특별히, 제어부(170)는 본 발명의 특징적인 비말방지모드를 제어할 수 있다.
감염병 전파방지를 위한 비말 확산 차단구조와 비말방지모드
본 발명의 옥외 시설물(100)은 출입문(131)을 개방한 상태로 사용할 수도 있고, 외기순환모드로 동작할 수도 있다. 외기 순환모드에서 외기는 측벽부(130) 외측에 마련되어 개폐되는 흡기구를 통해 에어컨(150)으로 공급된다. 다만, 본 발명의 옥외 시설물(100)은 출입문(131)이 닫혀 내부 공간(101)이 밀폐된 상태에서 내기 순환모드로 동작하여, 내부 공간(101)에 위치한 사람들이 배출하는 비말이 다른 사람에게 전파되지 않도록 하는 공기흐름을 만들고, 외부의 미세먼지로부터 안전한 공간을 만드는데 특징이 있다. 사람의 입이나 코에서 분비된 비말 중에서, 감염병 전파에 주요하게 작용하는 것은 전방으로 날아가거나 공중으로 부유하는 것이다. 본 발명의 옥외 시설물(100)은 내부 공간(101) 전체에서 천장부(110)에서 바닥을 향하는 수직방향의 하강 기류를 만듦으로써, 냉각공기의 수직 하강기류가 내부 공간(101)에서 비말의 전파를 아랫쪽으로 전환하도록 누르는 힘으로 작용하게 함으로써 비말이 전방이나 공중으로 부유하지 않도록 한다.
도 2를 참조하면, 우선 천장부(110)는 에어컨(150)이 공급하는 냉각공기로 채워지는 챔버 형태로 구현되고, 천장부 아랫면에는 내부 공간(101)에 대향하는 면전체에 걸쳐 냉각공기를 배출하는 복수 개의 천장배기구(111)가 마련된다. 다시 말해, 천장부(110)가 내부공간(101)으로 냉각공기를 분사하는 방식은 면분사 방식이어야 하고, 내부공간 천장의 일 지점이나 가장자리를 통해 분사되는 방식이어서는 안된다.
면분사 방식을 위해, 에어컨(150)이 배출하는 냉각된 공기는 천장부(110)에 채워진 다음, 천장배기구(111)를 통해 내부 공간(101)으로 배출된다. 천장배기구(111)는 내부 공간(101)의 천장 전체, 즉 천장부(110)의 바닥 전체에 걸쳐 고르게 마련됨으로써, 천장부(110)에 채워진 냉각된 공기는 내부 공간(101) 전체에 걸쳐 배출한다. 천장배기구(111)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 천장배기구(111)는 천장부(110)의 바닥면 전체에 걸쳐 그물망 또는 미세 노즐이 고르게 배치된 형태로 마련될 수도 있고, 도 2처럼 내부 공간(101)과 면한 천장부(110)의 바닥면 전체에 걸쳐 일정간격으로 상호 이격된 복수 개의 슬릿(Slit) 형태로 마련될 수 있다. 복수 개의 슬릿이 일정간격 상호 이격되더라도, 슬릿에서 배출된 공기는 일정 정도 확산하면서 아랫방향으로 고르게 펴져간다.
또한, 천장배기구(111)는 냉각된 공기를 수직방향으로 배출하도록 구현됨으로써, 내부 공간(101) 전체에 걸쳐 천장에서 바닥으로 향하는 냉각공기의 수직 하강기류를 생성하는 것이 중요하다. 천장배기구(111)에서 배출된 냉각된 공기는 내부 공간(101) 전체에 걸쳐 수직 하강기류를 형성하고, 내부 공간(101)내의 수직 하강기류는 사람들에게서 분비되는 비말에 작용하여, 비말이 아랫방향으로의 힘을 받게 된다. 다시 말해, 사람들의 입이나 코에서 배출된 분비물이 전방으로 날아가거나 공중으로 비상하지 않고 수직방향의 힘에 의해 아래쪽으로 이동하게 되어, 사람간 바이러스 등의 전파를 차단한다.
또한, 내부 공간(101) 내에서의 냉각된 공기의 수직 하강기류가 비말의 전파를 차단하기 위해서는 비말의 진행방향을 바꿀 정도의 하강 기류가 연속적으로 필요하다. 내부 공간(101)에서의 냉각공기의 하강 기류는 배기팬(151)과 송풍기(141)에 의해 결정된다. 배기팬(151)과 송풍기(141)는 내부 공간(101) 전체에 형성되는 냉각공기의 수직 하강기류가 내부 공간(101)에서 비말의 전파를 아랫쪽으로 전환할 정도의 풍속으로 내부 공간(101) 내의 공기를 순환시켜야하고, 내부 공간(101)의 체적에 준하는 공기량을 순환시켜야 한다. 이때 요구되는 내부 공간(101)에서의 냉각공기의 풍속(이하, '비말방지모드 풍속'이라 함)은 실험적으로 구할 수 있으며, 배기팬(151)과 송풍기(141)는 요구된 비말방지모드 풍속과 같거나 큰 값의 풍속에 대응되는 분당회전수(RPM)(이하, '비말방지모드 회전속도'라 함)를 결정할 수 있다. 통상적으로, 에어컨(150)의 배기팬(151)의 송풍은 기설정된 몇 단계의 분당회전수로 제어되는 것이 일반적이므로, 제어부(170)는 비말방지모드로 동작하면서, 송풍기(141)를 '비말방지모드 회전속도로 동작시키는 것이 일반적으로 바람직하다.
출입문 개방시의 비말방지모드
내기순환모드, 즉 비말방지모드로 동작하는 중에 출입문(131)이 개방되면, 냉각된 공기의 일부가 출입문(131)을 통해 외부로 빠져나가고 그에 따라 내부 공간(101)에 생긴 음압이 생성되면서 외기가 유입될 수 있다. 외기에는 미세먼지 등이 포함되어 내부 공간(101)이 오염될 수 있으며, 외기의 유입으로 냉각공기의 하강기류가 흐트러지면서 비말전파 방지가 제대로 작동하지 않을 수 있다. 천장부(110)에서 공급되는 냉각 공기가 있기 때문에, 외기의 유입보다는 출입문 개방에 따라 유실되는 공기량이 더 크고 그만큼 측벽순환부(131)로 유입되는 순환공기의 양도 줄어들게 되고, 천장부(110)가 내부 공간(101)으로 공급하는 냉각공기의 양도 줄어든다. 도 3은 이러한 상태를 해결하기 위한 구성을 더 포함한 옥외 시설물(300)을 도시하고 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 옥외 시설물(300)은 도 1의 옥외 시설물(100)에 더하여, 하면순환구(133)에는 개폐 가능한 순환구 도어(301)가 마련되고, 측벽부(130)에 외기가 유입되는 개폐 가능한 형태의 흡기구(303)가 마련되고, 출입문(131)에는 출입문의 개폐를 인식할 수 있는 센서(305)가 부착된다.
순환구 도어(301)는 모터 구동에 의해 동작하는 댐퍼(Damper), 슬라이딩 도어 등의 형태로 구현할 수 있다. 흡기구(303)도 모터 구동에 의해 동작하는 댐퍼로 구현될 수 있다.
한편, 순환구 도어(301)가 닫힌 상태이므로 내기 순환경로가 폐쇄되고 외기만 유입되는 형태이므로, 흡기구(303)는 순환공기와 외기 중 하나를 에어컨(150)쪽으로 연결하는 형태의 댐퍼로 구현할 수도 있다. 도 3에서 흡기구(303)는 공기정화부(135)의 필터(137)와 송풍기(141) 사이에 마련되어 외기가 필터(137)를 통과하지 못하도록 구현하였지만, 필터(137)전단에 마련되어 필터(137)를 통과하도록 구현할 수도 있다.
제어부(170)는 센서(305)를 읽어 출입문(131)이 개방된 것으로 확인되면, 순환구 도어(301)를 작동시켜 하면순환구(133)를 닫고, 흡기구(303)를 개방하여 외기가 유입되도록 한 다음, 송풍기(141)를 '비말방지모드 회전속도'에 추가 회전속도를 더한 속도로 동작시킨다. 이에 따라, 도 4에서처럼 내기 순환모드에서 외기 순환모드로 전환된다. 외기 순환모드에서 공기는 외기 → 에어컨(150) → 천장부(110) → 내부 공간(101)으로 흐른다.
도 5를 참조하면, 출입문(131)이 개방된 상태에서 천장부(110)에서 제공되는 냉각 공기는 내부 공간(101)을 외기와 대비하여 상대적으로 고밀도의 공간으로 만들기 때문에 외부의 저밀도 공기를 향해 공기 팽창이 발생하고, 천장부(110)를 통해 연속적으로 냉각된 공기가 배출된다면 내부 공간(101)으로부터 주변으로의 공기 이동이 주된 공기 흐름이 되고 외부에서 내부 공간(101)으로의 공기 유입은 무시할 정도가 될 수 있다. 다시 말해, 출입문(131)이 개방되어 내부 공간(101)이 밀폐되지 않더라도 냉각된 공기로 채워지는 공간이 된다. 따라서 출입문(131)이 개방되어도, 외부의 미세먼지로 오염된 공기가 내부공간(101)으로 유입되지 않도록 할 수 있다. 더불어, 수직방향의 하강기류가 그대로 유지되므로, 사람들간의 비말전달을 차단하는 효과도 유지된다.
다른 방법에 따라, 흡기구(303)가 순환공기와 외기를 모두 통과하도록 구성할 수 있으며, 이에 따라 에어컨(150)으로 내부공간(101)에서 순환된 공기와 외기가 모두 공급될 수도 있다.
면 분사를 위한 에어컨의 구조
도 1 및 도 3의 옥외 시설물(100, 300)은 천장배기구(111)를 통해 면분사방식으로 내부공간(101) 전체에 고르게 냉각공기를 공급해야 하며, 그 결과로 내부공간(101) 전체에서 수직 하강기류를 만들 수 있어야 한다. 이를 위해, 에어컨(150)은 천장부(110) 내에 고르게 냉각공기를 공급할 필요가 있다.
도 6을 참조하면, 배기 팬(151)은 송풍기(141)에 의해 유입되는 공기를 원형 회전차의 외주 전체를 따라 배출하는 원심 팬으로 구현된다. 유입된 공기는 배기 팬(151)에 의해 증발기(153)쪽으로 송풍된다. 증발기(153)는 배기 팬(151)이 송풍하는 공기를 냉각하여 외부로 배출한다. 마찬가지로, 응축기용 팬(609)은 상면 흡기구를 통해 유입되는 상측 공기를 원형 회전차의 외주 전체를 따라 배출하는 원심 팬으로 구현된다. 응축기(607)는 응축기용 팬(609)을 둘러싸는 도우넛 형상으로 마련된다. 응축기용 팬(609)이 동작하여 상측의 공기를 응축기(607) 쪽으로 불어내면, 응축기(607)가 응축기용 팬(609)이 송풍하는 상측 공기를 데워서 외부로 배출한다.
배기 팬(151)과 응축기용 팬(609)에 사용되는 회전차는 다양한 형태가 가능하다. 회전차가 회전방향에 대해 반대방향으로 기울어진 백워드 팬(Backward Fan)이나 회전방향으로 기울어진 포워드 팬(Forward Fan)을 사용할 수 있다. 다만, 회전차의 회전 법선방향으로 공기가 배출되는 포워드 팬에 비해, 회전축에 대해 수직한 방향으로 공기가 배출되는 백워드 팬이 바람직하다. 그 밖에도, 회전차의 날개가 회전축에 수직한 래디얼 팬(Radial Fan)도 사용할 수 있다.
제어부(170)에 의해 에어컨(150)이 동작하면 본 발명의 옥외 시설물(100, 300)도 공기 순환이 수행된다.
본 발명의 옥외 시설물에서 에어컨(150)이 필수적인 구성이 아닐 수 있다. 다시 말해, 내부공간(101)에서 수직 하강기류를 만드는 공기가 일정한 온도로 냉각된 냉각 공기가 아니어도 본 발명의 내기 순환모드(비말방지모드)와 외기 순환모드가 동작할 수 있다. 다만, 에어컨(150)의 배기팬(151)을 대신할 팬은 그대로 필요하다.
도 7의 옥외시설물(700)은 도 1 및 도 3의 옥외 시설물(100, 300)과 동일한 구성을 가지되, 다만 에어컨(150)을 구비하지 않는다. 다만, 배기팬(151)은 그대로 포함한다.
이러한 경우에, 출입문(131)이 닫혀서 내부공간(101)이 밀폐된 상태에서는 배기팬(151) → 천장부(110) → 내부 공간(101) → 하면순환구(133) → 공기정화부(135) → 송풍기(141) → 배기팬(151)으로 경로를 따라 정화된 공기가 순환한다. 도 1 및 도 3의 옥외 시설물(100, 300)과 대비해 냉각된 공기가 아니지만 동일한 공기흐름으로 설명될 수 있다.
출입문(131)이 개방되면, 천장부(110)에서 제공되는 공기가 외기와 대비해 고밀도의 냉각공기가 아니기 때문에, 내부 공간(101)이 외부와 대비해 고밀도 공간이 되거나 외부의 저밀도 공기를 향해 공기 팽창이 주된 현상으로 발생하지는 않는다. 그럼에도, 천장부(110)를 통해 연속적으로 공기가 배출되어 수직 하강기류가 그대로 유지되면서 내부 공간(101)으로부터 주변으로의 공기 이동이 주된 공기 흐름이 되고 외부에서 내부 공간(101)으로의 공기 유입은 상대적으로 무시할 만해진다. 다시 말해, 출입문(131)이 개방되어 내부 공간(101)이 밀폐되지 않더라도 수직 하강기류가 그대로 유지되는 공간이 된다. 따라서 수직방향의 하강기류가 그대로 유지되므로, 사람들간의 비말전달을 차단하는 효과도 유지된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (7)

  1. 출입문이 설치된 내부공간을 형성하며 옥외에 설치되는 시설물로서,
    상기 내부공간의 천장부에 공기를 공급하는 배기팬;
    상기 배기팬이 공급하는 공기로 내부가 채워지는 상기 천장부. 상기 천장부에는 상기 내부공간을 향해 복수 개의 천장배기구가 마련됨;
    상기 천장부와 함께 상기 내부공간을 형성하며, 아랫쪽에 상기 내부공간과 연결되는 하면순환구가 마련되고, 상기 하면순환구와 상기 배기팬을 연결하여 공기의 순환경로를 형성하는 측벽순환부가 내장된 측벽부;
    상기 측벽순환부로 유입된 공기에 포함된 바이러스를 살균하고 먼지를 정화하는 공기정화부;
    상기 측벽순환부로 유입된 공기를 기설정된 풍속으로 빨아들임으로써 상기 내부공간에 채워진 공기를 상기 배기팬으로 순환시키는 송풍기;
    상기 하면순환구를 개폐하는 순환구 도어;
    상기 측벽부의 외측에 마련된 개폐가능한 흡기구;
    상기 측벽부 일측에 마련되어 상기 내부공간을 개폐하는 출입문;
    상기 출입문의 개폐를 인식하는 센서; 및
    상기 센서를 읽어 상기 출입문이 개방된 것으로 확인되면 상기 순환구 도어를 열어 둔 상태에서 상기 흡기구를 개방하여, 상기 내부공간으로부터 순환된 공기와 외기가 동시에 상기 배기팬으로 유입되도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 천장배기구는 상기 공기정화부에서 정화된 공기를 수직방향으로 배출하여 상기 내부공간 전체에 수직 하강기류를 생성하고,
    상기 송풍기는 상기 내부공간 전체에 형성되는 수직 하강기류가 상기 내부공간에서 비말의 전파를 수직방향으로 전환할 정도의 풍속으로 상기 내부공간 내의 공기를 빨아들이는 것을 특징으로 하는 옥외 시설물. .
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 천장배기구는 일정 간격으로 상호 이격되어 상기 내부공간에 면한 천장부 아랫면 전체에 걸쳐 배치됨으로써 상기 내부공간에 면 분사방식으로 정화된 공기를 배출하는 것을 특징으로 하는 옥외 시설물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    증발기, 압축기, 응축기 및 팽창밸브를 포함하여 냉매를 순환시키며 상 변화를 수행하여 상기 공기정화부를 통과한 공기를 냉각하여 상기 배기팬으로 공급하는 에어컨을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외 시설물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배기팬은 상기 증발기를 향해 상기 정화된 공기를 측방으로 불어내는 상기 에어컨의 구성품으로 포함되어 상기 천장부를 정화되고 냉각된 공기로 채우는 것을 특징으로 하는 옥외 시설물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 에어컨이 상기 천장부의 가운데에 배치되고,
    상기 배기팬은 상기 송풍기에 의해 송풍된 정화된 공기를 원형 회전차의 외주 전체를 따라 배출하는 원심 팬으로 구현되어 상기 증발기로 불어냄으로써 냉각시키고,
    상기 증발기는 상기 배기 팬을 둘러싸는 도우넛 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 옥외 시설물.
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