KR102611669B1 - 건물 덕트용 환기장치 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 건물 덕트용 환기장치에 관한 것으로,
덕트공("d")내에 설치되는 통형본체(10)와, 바디부(21)에 일체로 형성되고 볼트공(222)(232)을 수개 형성한 확장연부(221)(231)를 구비하고, 확장연부(221)(231)의 내측에서 중앙으로 상협하광으로 점차 좁아지는 통형의 내부통로를 형성하는 경사면부(223)(232)를 형성하고, 2개의 캡부재(22)(23)가 중첩되는 환기구(20)와, 중심선상에서 통형본체(10)의 내면에 5각형의 요돌곡면(32)(34)을 형성하는 원통체로서 적어도 2개 이상의 제1,제2기류형성부재(31),(32)를 턱부(35)에서 서로 접속하여 통형본체(10)내에 일방향의 비틀린 경사도를 갖고 와류를 형성하도록 설치되는 기류안내부재(30)와, 통형본체(10)외측 후단에서 덕트공("d")의 길이에 맞게 연장할 수 있도록 통형본체(10)의 나선부(15)에 대응하는 확장된 직경의 나선부(45)를 형성한 제1연장관체(40)를 포함하는 건물 덕트용 환기장치이다.

Description

건물 덕트용 환기장치{Ventilation apparatus for building duct}

본 발명은 건물의 주방 덕트에서 배출되는 공기를 자연적으로 환기하기 위한 건물 덕트용 환기장치로서, 덕트공내에서 기류의 흐름이 외부의 자연력에 대응하여 보다 더 신속하게 배출되도록 한 건물 덕트용 환기장치에 관한 것이다.

일반적으로 후드시스템의 덕트에 설치되는 강제적인 아닌 자연적인 건물 덕트용 환기장치등은 건물에 마련된 환기용 덕트공("d")에 설치되는 전방, 건물 벽 외측에 설치되어 외측의 기류흐름에 따라 실내기류가 자연적으로 빠져나가는 환기구(캡부재)가 있고, 이 환기구는 반경방향 외측을 커버하여 건물의 벽을 타고 흘러내리는 빗물 등이 환기구를 통해 유입되는 것을 방지하는 구조를 갖기도 한다. 이러한 환기구가 설치되는 건물의 대부분은 2층 이상으로 이루어져 있어서 2층 이상의 높이에 이러한 환기구를 설치하기 위해서는 작업자가 사다리나 별도의 지지대 등을 통해 환기구가 마련되어 있는 위치로 올라가 사다리나 지지대 위에서 환기구를 덕트공("d") 외측에 설치하는 작업을 수행한다. 혹은 실내에서 주방용 후드가 설치된 곳에서 덕트공("d") 내측에서 외측으로 뚫린 덕트공("d")내에 원통형 관을 설치하고 이 관 내부를 관통하여 외측으로 돌출하도록 환기구를 사전 조립하여 관을 통과시켜 외벽측으로 노출시켜 설치하기도 한다(등록특허제 10-0525297 호).

이와 같이 실외에서 장시간 소요되는 환기 시스템의 환기구의 설치 작업을 실내에서 이루어질 수 있도록 하는 기술로써, 한국등록특허공보 10-0669027호에는 건물벽에 마련된 덕트공("d")의 외벽측에서 덕트공("d")을 장볼트가 고정되어 있는 환기구조를 넣고, 실내에서는 실내 후드 구조물을 볼트 위치에 맞게 조립하여 너트로 조립하지만, 이러한 환기 시스템의 화기장치 혹은 배기장치들은 건물 외벽 두께가 아프트,빌라등 마다 달라서 시공시마다 외벽에 붙는 후드와 실내 설치물 사이에 그 외벽 두께에 맞는 관을 일일이 토막내어 연결해야 하므로 번거로우며 그에 따른 작업시간이 길어지거나 설치에 따른 구조적인 문제점이 있었다.

또한, 특허 등록번호 제0525297호(2005. 10. 25. 등록)로 알려진 후드캡으로는 실내에서 통풍로를 통하여 안전하게 설치가능한 후드 캡으로써, 건물의 내외부를 관통하는 통체로서 건물벽의 통풍통로 상에 설치되고, 그 전방단부를 절곡연장하여 링형연부를 형성한 통풍관체와, 이 통풍관체를 관통하여 건물외측에서 노출되는 전방부는 소정의 기류배기구조를 갖고, 후단부는 링형연부에 걸리도록 링형테두리를 형성한 환기수단을 포함하여, 상기 환기수단을 상기 통풍관체를 관통하여 건물 외벽상에 노출되게 설치되는 환기시스템이 알려져 있다. 그러나 실내에서 벽체에 천공구멍을 형성한 후 통풍관체를 내부에서 삽입하여 고정시키는 작업을 수행한 후 환기수단을 상기 통풍관체에 결합하여 다수의 볼트를 사용하여 고정시키고, 후방에 환풍기를 설치하는 구조로 이루어지게 되므로 통풍관체를 구멍에 고정하는 작업이 번거롭고, 또한 상기 통풍관체에 커버부와 기류안내부를 결합한 상태의 환기수단을 고정해야 하므로 조립 작업이 어려운 문제점이 있었으며, 혹은 배기처리장치의 일종으로써, 전동모터에 의해 회전되는 후드팬과 일정한 길이를 갖는 관형태의 덕트로 이루어지는 환기시스템도 알려져 있으며, 설치장소 및 목적에 따라 다양한 형태가 제공되고 있다.

후드의 덕트구조는 크게 원통형 관으로 이루어지거나 또는 가요성을 갖는 주름관형태로 이루어지며, 후자의 주름관 형태의 덕트구조는 후드팬의 하방으로 일정한 길이를 갖는 덕트가 연통하여 이루어진다. 그러나, 상기와 같은 종래 후드의 덕트는 가요성을 가지며 주름관 형태로 이루어져 있어, 비교적 위치 이동이 자유롭고 절첩되는 형태로 길이 조절이 가능하기는 하지만, 외관이 견고하지 못하여 장기간 사용으로 작은 흠집에 의한 부식,파손등이 발생됨으로서 배기기능을 수행하지 못하는 문제가 발생된다. 또한, 종래 덕트중 일부는 연기 및 냄새 배출시 발생된 결로로 인하여 물(오염된 물)이 고여 있거나, 외측에서 혼입된 물기가 덕트의 반대방향으로 역류되는 등의 비위생적인 문제점도 있고, 종래 후드의 덕트에 설치된 건물 덕트용 환기장치,배기시스템등이 고정식인 경우 설치이후에는 분리가 어려워 위생청결을 위한 분리가 어려운 문제점도 있었다.

이러한 문제점외에 가장 중요한 문제점은 이러한 환,배기용 후드시스템의 배기,건물 덕트용 환기장치에서는 실내기류가 외부 기류의 방해로 원활한 흐름을 갖지 못하는 문제점도 있었다.

따라서 강제적인 배풍구조를 동원하지 않고도 원활한 실내기류의 자연환기가 이루어지면서도 동시에 후드시스템의 덕트에 설치된 건물 덕트용 환기장치의 설치,시공이 간편한 덕트공("d") 건물 덕트용 환기장치가 필요로 되어 왔다.

(문헌 1) 등록특허 제10-0525297호(2005년11월02일 공고) (문헌 2) 등록특허 제10-0836822호(2008년06월12일 공고) (문헌 3) 등록특허 제10-1580946호(2015년12월30일 공고) (문헌 4) 실용신안등록 제0275281호(2002. 04. 30. 등록) (문헌 5) 특허등록 제998224호(2010. 11. 29. 등록)

(문헌 1) 공개특허 제10-2022-0029334(2022년 3월 8일 공개)

본 발명은 종래의 실내 기류의 후드시스템의 건물 덕트용 환기장치가 갖는 이러한 문제점을 개선하여 실내기류의 원활한 배출, 건물 덕트용 환기장치의 시공시의 편리함, 건물 덕트용 환기장치의 본체 바닥에 발생하는 유체의 역류를 방지한 후드시스템의 건물 덕트용 환기장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명은 배출 기류의 흐름을 개선하기 위한 건물 덕트용 환기장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명은 기류흐름을 개선하기 위하여 건물 덕트용 환기장치 본체내에 광폭 입구부를 통한 기류가 좁은 폭의 목부를 거친후 광폭 출구측으로 배출되도록 하는 건물 덕트용 환기장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 건물 덕트용 환기장치내에 진입하는 실내기류의 흐름이 와류를 형성하여 배출되는 건물 덕트용 환기장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 덕트공("d")에 조립 설치하는 건물 덕트용 환기장치의 조립성을 개선하고자 하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명은 건물 덕트용 환기장치의 배출구측의 유입 물기를 차단하는 건물 덕트용 환기장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 건물 덕트용 환기장치의 설비시에 덕트공("d")의 길이가 길어진 경우 이를 연장가능한 연장수단을 구비하는 건물 덕트용 환기장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 건물 덕트용 환기장치의 조립구조를 제공함에 있어서 환기용 캡부재의 조립시 그 바디부의 직경이 맞지 않을 경우 기존 환기용 캡부재의 바디 직경에 맞는 연결구조를 갖는 받침부재를 제공하는 데에도 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 건물 덕트용 환기장치는,

덕트공("d")내에 설치되고, 전방단부(11)는 개방되고, 후방단부(12)에는 물막이(13)를 형성하고, 외측으로 간격유지편(14)과 나선부(15)를 형성한 소정길이의 원통벽(16)으로 이루어진 통형본체(10);

바디부(21)에 일체로 형성되고 볼트공(222)을 형성한 확장연부(221)를 구비하고, 확장연부(221)의 내측에서 중앙으로 상협하광의 내부통로를 형성하는 경사면부(223)를 형성하는 제2캡부재(22),볼트공(232)을 형성한 확장연부(231)를 구비하고, 확장연부(231)의 내측에서 중앙으로 상협하광의 내부통로를 형성하는 경사면부(233)를 형성하는 제1캡부재(23), 제1,제캡부재(22)(23)의 볼트공(222)(232)에서 지지볼트(241)를 관통하여 확장연부(221)의 상,하단에서 체결되는 너트(242)로 이루어진 체결부재(24)로 이루어진 환기구(20);

중심선상에서 통형본체(10)의 내면에 5각형의 요돌곡면(32)(34)을 형성하는 원통체로서 통형본체(10)내 주면에 돌출곡면(34)이 밀착 접촉하여 고정되고, 각각의 전,후 개방단부에 턱부(35)를 형성하여 적어도 2개 이상의 제1,제2기류형성부재(31),(32)를 턱부(35)에서 서로 접속하여 통형본체(10)내에 연결하여 일방향의 비틀린 경사도를 갖고 와류를 형성하도록 설치되는 기류안내부재(30);및

통형본체(10)외측 후단에서 덕트공("d")의 길이에 맞게 연장할 수 있도록 통형본체(10)의 나선부(15)에 대응하는 확장된 직경의 나선부(45)를 형성한 제1연장관체(40);를 포함하는 건물 덕트용 환기장치로서 달성할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 건물 덕트용 환기장치는,

덕트공("d")내에 설치되고, 전후방단부(11)(12)를 형성하고, 후방단부(12)에는 물막이(13)를 형성하고, 외측으로 간격유지편(14)을 형성한 원통벽(16)을 이루며, 전,후반단부(11)(12)에는 삽착홈(16)을 형성한 통형본체(10);

바디부(21)에 일체로 형성되고 볼트공(222)을 형성한 확장연부(221)를 구비하고, 확장연부(221)의 내측에서 중앙으로 상협하광의 내부통로를 형성하는 경사면부(223)를 형성하는 제2캡부재(22),볼트공(232)을 형성한 확장연부(231)를 구비하고, 확장연부(231)의 내측에서 중앙으로 상협하광의 내부통로를 형성하는 경사면부(233)를 형성하는 제1캡부재(23), 제1,제캡부재(22)(23)의 볼트공(222)(232)에서 지지볼트(241)를 관통하여 확장연부(221)의 상,하단에서 체결되는 너트(242)로 이루어진 체결부재(24)로 이루어진 환기구(20);

환기구(20)의 바디부(21)가 삽착되는 직경의 원형 통바디(73)를 이루고, 통형본체(10)의 사이즈에 맞는 확장된 직경의 원형틀체(71)를 이루되 하단연부를 따라 삽착핀(72)들을 수개 형성하여 통형본체(10)의 삽착홈(18)에 삽착되도록 하고, 걸림편(211)이 삽착되어 걸리는 걸림홈(74)을 형성하고,기류안내부재(30)의 편심된 통로에 대응하도록 일측으로 편심된 제1차단부(75a),상대적으로 좁아진 제2차단부(75b)를 형성하는 수평확장부(75)를 형성한 받침부재(70);및

짧은 폭의 원형의 틀체(51)의 상연부에 수개의 삽착편(52)을 형성한 제2연장관체(50); 를 포함하는 건물 덕트용 환기장치로서 달성할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 건물 덕트용 환기장치는,

원형 판체로서 그 연부를 따라 수개의 잠금편(62)을 형성할 수 있고, 이 잠금편(62)은 도시하는 바와 같이 후단 연부를 내측으로 연장하여 잠금홈(46)을 대응하여 수개 형성하여 상기 잠금편(62)의 회전,잠금으로 조립하고, 연회전으로 해제하여 분리 가능한 커버부재(60);를 더 포함하는 건물 덕트용 환기장치로서 달성할 수 있다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명 은 종래의 실내 기류의 후드시스템의 건물 덕트용 환기장치가 갖는 문제점을 개선하여 원통본체내에 배기상태의 기류가 회오리경로를 형성함에 따라 이동흐름이 증속되어 원활한 기류배출 효과를 얻는다.

본 발명은 종래의 실내 기류의 후드시스템의 건물 덕트용 환기장치가 갖는 이러한 문제점을 개선하여 실내기류의 원활한 배출, 건물 덕트용 환기장치의 시공시의 편리함, 건물 덕트용 환기장치의 본체 바닥에 발생하는 유체의 역류를 방지한 후드시스템의 건물 덕트용 환기장치를 제공할 수 있다.

본 발명은 배출 기류의 흐름을 개선하기 위한 건물 덕트용 환기장치를 제공할 수 있게 된다.

본 발명은 기류흐름을 개선하기 위하여 건물 덕트용 환기장치 본체내에 광폭 입구부를 통한 기류가 좁은 폭의 목부를 거친후 광폭 출구측으로 배출되도록 하는 건물 덕트용 환기장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 건물 덕트용 환기장치내에 진입하는 실내기류의 흐름이 와류를 형성하여 배출되는 건물 덕트용 환기장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 덕트공("d")에 조립 설치하는 건물 덕트용 환기장치의 조립성을 개선하게 된다.

본 발명은 건물 덕트용 환기장치의 배출구측의 유입 물기를 차단하는 건물 덕트용 환기장치를 제공한다.

본 발명은 건물 덕트용 환기장치의 설비시에 덕트공("d")의 길이가 길어진 경우 이를 연장가능한 연장수단을 구비하는 건물 덕트용 환기장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 건물 덕트용 환기장치의 조립구조를 제공함에 있어서 환기용 캡부재의 조립시 그 바디부의 직경이 맞지 않을 경우 기존 환기용 캡부재의 바디 직경에 맞는 연결구조를 갖는 받침부재를 제공하게 된다.

본 발명은 건물 덕트용 환기장치의 조립구조를 제공함에 있어서 이러한 회오리 형성경로에 적합한 구조를 제공하여 초기 진입한 기류가 와류형성구간을 지나면서 기류흐름이 증속될 수 있다.

건물 덕트용 환기장치의 본체 바닥에 발생하는 유체의 역류를 방지한 후드시스템의 건물 덕트용 환기장치를 제공하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예1에 따르는 건물 덕트용 환기장치의 결합사시도이고,
도 2는 본 발명의 실시 예1 따르는 건물 덕트용 환기장치의 분해사시도이고,
도 3은 본 발명의 실시 예1에 따르는 건물 덕트용 환기장치의 이면을 보인 분리사시도이고,
도 4는 본 발명의 실시 예1에 따르는 건물 덕트용 환기장치의 분리단면도이고,
도 5는 본 발명의 실시 예1에 따르는 건물 덕트용 환기장치의 설치상태단면도이고,
도 6은 본 발명의 실시 예1에 따르는 건물 덕트용 환기장치의 작용을 설명하는 개략예시도이고,
도 7은 본 발명 실시 예2에 따른 건물 덕트용 환기장치의 분해사시도이고, 도 8은 본 발명 실시 예2에 따른 건물 덕트용 환기장치의 저면 사시도이고,
도 9는 본 발명 실시 예2에 따른 건물 덕트용 환기장치의 분리 단면도이고,
도 10은 본 발명 실시 예2에 따른 건물 덕트용 환기장치의 결합 단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 건물 덕트용 환기장치를 첨부 도면에 의하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

<실시 예1>

첨부도면중 도 1은 본 발명의 실시 예1에 따르는 건물 덕트용 환기장치의 결합사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예1 따르는 건물 덕트용 환기장치의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예1에 따르는 건물 덕트용 환기장치의 이면을 보인 분리사시도이고,도 4는 본 발명의 실시 예1에 따르는 건물 덕트용 환기장치의 분리단면도이고,도 5는 본 발명의 실시 예1에 따르는 건물 덕트용 환기장치의 설치상태단면도이고,도 6은 본 발명의 실시 예1에 따르는 건물 덕트용 환기장치의 작용을 설명하는 개략예시도이다.

상기 도면들에 따르는 본 발명은 크게 덕트공("d")내에 설치되는 통형본체(10)와, 덕트공("d") 외측으로 노출되어 실내기류를 배출시키는 환기구(20)와, 통형본체(10)내에 설치되어 기류의 배출력을 증속시키는 기류안내부재(30)와, 통형본체(10)가 덕트공("d")의 길이 보다 짧을 경우 길이를 연장하기 위하여 연결되는 제1연장관체(40)로 이루어진다.

통형본체(10)는 첨부 도면중 도 2,도 4 및 도 5에서 도시하는 바와 같이 덕트공("d")내에 설치되고, 전방단부(11)는 개방되고, 후방단부(12)는 개방단부를 이루되 하측에 물막이(13)를 형성하여 내측으로 불필요한 물기의 역류를 방지하도록 하고, 외측으로 간격유지편(14)과 연결용 나선부(15)를 형성한 소정길이의 원통벽(17)으로 이루어진다. 시공형편상 덕트공("d")의 내부가 좁은 경우에는 간격유지편(14)을 제거하여 설치할 수 있고, 원통벽(17)상에는 걸림공(16)을 형성할 수 있다.

환기구(20)는 도 2, 도 3 및 도 4에서 도시하는 바와 같이 여러 종류의 캡부재들이 설치가능한 것으로서, 도면상 2단의 캡, 즉 제1캡부재(22),제2캡부재(23)를 체결부재(24)를 형성하는 지지볼트(241)와, 이 지지볼트(241)의 하측에서 결합하는 너트(242)로서 조립할 수 있다. 혹은 제1,제2캡부재(22)(23)중 어느 하나만으로도 실시 가능하다.

본 실시 예의 환기장치에 적용하는 환기구(20)는 2단의 캡부재(22)(23)가 중첩된 구조로서 그 하부 바디부(21)가 통형본체(10)의 선단부(11)에 삽착 설치되도록 걸림편(211)을 형성할 수 있다.

제1캡부재(22)와 제2캡부재(23)는 덕트공("d") 외측에서 삽입 설치되도록 공통적으로 바디부(21)를 형성할 수 있다.

제1캡부재(22)는 바디부(21)에 일체로 형성되고 볼트공(222)을 수개 형성한 확장연부(221)를 구비하고, 확장연부(221)의 내측에서 중앙으로 상협하광으로 점차 좁아지는 통형의 내부통로를 형성하는 경사면부(223)를 형성할 수 있다.

제2캡부재(23)는 도시하지 않은 바디부를 형성할 수 있고, 이 바디부에 일체로 형성되고 볼트공(232)을 수 개 형성한 확장연부(231)를 구비하고, 확장연부(231)의 내측에서 중앙으로 상협하광으로 점차 좁아지는 통형의 내부통로를 형성하는 경사면부(233)를 형성할 수 있다.

이러한 제1캡부재(22)와 제2캡부재(23)의 각 볼트공(222)(232) 외측에서 지지볼트(241)를 관통하여 지지볼트(241)가 관통된 하단에서 너트(242)로서 체결하여 2단으로 이루어진 환기구(20)를 형성할 수 있다. 지지볼트(241)와 너트(242)를 체결부재(24)라고 칭할 수 있다.

기류안내부재(30)는 실내에서 배기되는 기류가 바깥에서 발생하는 난류와 마찰에 의한 배기흐름의 손실을 최소화하기 위하여 내부 기류흐름을 개선하는 소용돌이를 일으키도록 적어도 2개 이상의 적층,조립구조를 형성할 수 있다. 기류안내부재(30)는 도면상 제1기류안내부재(31),제2기류안내부재(32)의 2개 적측,조립구조를 갖지만 필요에 따라 2개 이상의 조립구조를 가질 수 있다. 기류안내부재(30)는 중심선상에서 통형본체(10)의 내면에 3-6각형의 요돌곡면부(32)(34)를 형성하는 원통체(도면상 5각형)를 수 개 형성하여 통형본체(10)내 주면에 돌출곡면(34)이 밀착 접촉하여 고정할 수 있다. 기류안내부재(30)는 도면상 2개를 적층,조립하는 것으로 전체 내주면에 요돌곡면부(32)(34)가 한방향으로 경사도를 갖고 비틀린 형태를 형성할 수 있다.

이 기류안내부재(30)는 각각의 전,후 개방단부(부호생략)에 턱부(35)를 형성하여 2개 이상의 제1,제2기류형성부재(31),(32)를 턱부(35)에서 접속,연장할 수 있다.

따라서 통형본체(10)내에서 비틀림의 기류 흐름을 형성할 수 있다. 알려진 바와 같이 비틀린 요돌곡면부(33)(34)를 따라 흐르는 기체,유체의 흐름은 와류(비틀림 기,유체 흠름)를 형성하려 환기구(20)의 중심 배출구를 향하여 배출되며, 환기구(20)의 외부 기류의 흐름에 비례(베르누이정리)한 기류흐름을 형성하여 신속한 배출력을 갖는 기류 배출효과를 얻을 수 있다. 이와 같은 환기구(20)의 외부 기류의 흐름에 비례한 배출력은 단지 아무것도 형성하지 않은 덕트공내에서도 상당한 배출력을 가짐은 알려져 있다. 특히, 본 발명의 기류안내부재(30)에 의한 배출력은 와류를 형성함에 따라 더욱 빠른 배출력을 가짐도 알려져 있다. 즉, 이와 같은 통형본체(10)내에서의 와류를 형성하는 기류안내부재(30)를 형성함에 의하여 환기구(20) 외측의 난류마찰에 의한 방해를 이길 정도의 와류에 의한 증속이 이루어짐으로써 외부의 역류기체의 저항을 이겨낼 수 있음도 이미 알려진 바 있다.

따라서 환기구(20)를 통한 외부 기류의 흐름에 비례(베르누이 정리에 따름)한 기류흐름에 더하여 와류 흐름이 더하여져 보다 신속한 배출효과를 얻을 수 있다.

제1연장관체(40)는 통형본체(10)의 나선부(15)에 대응하는 확장된 직경의 나선부(45)를 형성하고 후방 개구된 내측연부로는 삽착홈(41)을 형성할 수 있다.

따라서 덕트공("d")의 길이가 정상 길이보다 길어진 경우 통형본체(10)의 길이가 짧아진 것이므로 이를 연장할 수 있다. 즉, 나선부(15)에 대응하는 나선부()45)를 나사맞춤으로 연장하여 덕트공("d")길이에 맞출 수 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명 실시 예1의 건물 덕트용 환기장치는 첨부 도면 도 5 및 도 6에서 도시하는 바와 같이 통형본체(10) 내측의 전방으로 기류안내부재(30)를 통형본체(10)의 내주면에 접촉하도록 턱부(35)(36)끼리 접속시켜 통형본체(10)내에서 비틀림을 이루는 요돌곡면부(32)(34)을 형성하도록 적어도 2단 이상의 기류안내부재(30)를 접속한 상태에서 통형본체(10)의 전단에 환기구(20)를 삽착시키고,통형본체(10)후단부에 필요에 따라 제1연장관(40)으로 덕트공("d")의 길이를 맞추어 설치한다.

이와 같이 기류안내부재(30)로서 실내에서 배기되는 기류가 와류형성구간("a")에서 실내기류에 비례하는 비틀림(와류)을 형성함과 동시에 환기구(20)의 베르누이정리에 따른 외부 기류의 흐름에 비례하는 강한 증속이 기류증속구간("b")에서 이루어져 강한 배기력을 형성하면서 배출구간("c")으로 배출할 수 있다.물론,외부기체가 강한 바람을 일으켜 방해하거나 역류할 수 있으나, 종래 와류 형성구간("a")이 없는 경우에 비하여 역류의 흐름은 억제될 수 있다.

따라서 환기구(20)를 통한 외측의 기류에 비례하는 증속으로 실내기류는 더욱 쉽게 배출된다. 이러한 배기상태는 종래 환기구(20)의 베르누이정리에 따른 덕트공("d")내 실내배기력을 오로지 환기구(20)의 베르누이 정리에 따른 배기력에만 의존하던 것에 비하여 기류안내부재(30)를 통한 와류로서 증속됨은 물론 외부의 난류와 마찰에 의한 손실을 최소화하면서 배기되는 것이므로 실내기류의 흐름은 개선되는 것이다.

<실시 예2>

첨부도면중 도 7은 본 발명 실시 예2에 따른 건물 덕트용 환기장치의 분해사시도이고, 도 8은 본 발명 실시 예2에 따른 건물 덕트용 환기장치의 저면 사시도이고, 도 9는 본 발명 실시 예2에 따른 건물 덕트용 환기장치의 분리 단면도이고, 도 10은 본 발명 실시 예2에 따른 건물 덕트용 환기장치의 결합 단면도이다.

실시 예2를 설명함에 있어서 실시 예1의 구성과 일치하는 부분은 실시 예1의 도면들을 인용하여 설명하고, 차이가 있는 구성을 중심으로 이하에서 구체적으로 설명한다.

실시 예2의 본 발명 건물 덕트용 환기장치는 크게 통형본체(10)와, 환기구(20)와, 제2연장관체(50)와,커버부재(60)와,받침부재(70)로 이루어진다.

먼저, 통형본체(10)는 덕트공("d")내에 설치되고, 전방단부(11)는 개방되고, 후방단부(12)는 개방단부를 이루되 하측에 물막이(13)를 형성하여 내측으로 불필요한 물기의 역류를 방지하도록 하고, 외측으로 간격유지편(14)을 형성한 소정길이의 원통벽(16)으로 이루어진다. 도면상 통형본체(10)의 전,후반단부(11)(12)에는 삽착홈(16)을 형성할 수 있다. 삽착홈(16)을 형성한 통형본체(10)의 설치시공시에는 삽착편(51)을 형성한 후술하는 제2연장관체(50)로 연장할 수 있고, 삽착편(72)을 형성한 받침부재(70)로 환기구(20)의 조립,설치가 가능해질 수 있다.

환기구(20)는 본 출원인에 의하여 알려진 여러 종류의 캡부재들로서, 도면상 2단의 확장날개(이하에서는 확장연부라함)를 형성하여 통형본체(10)의 선단부(11)에 삽착 설치되도록 걸림편(211)을 형성하고, 동시에 덕트공("d") 외측에서 삽입 설치되는 바디부(21)와, 바디부(21)에 일체로 형성되고 볼트공(222)을 수개 형성한 확장연부(221)를 구비하고, 확장연부(221)의 내측에서 중앙으로 상협하광으로 점차 좁아지는 통형의 내부통로를 형성하도록 경사면부(223)를 형성한 제1캡부재(22)와, 이 제1캡부재(22)의 볼트공(222) 외측에서 관통되는 지지볼트(241), 지지볼트(241)의 관통 하단에서 체결되는 너트(242)로 이루어진 지지부재(24)와, 이 지지부재(24)로서 상기 제1캡부재(22)의 상방에 설치되며, 확장연부(231),볼트공(233),경사면부(233)를 형성한 제2캡부재(23)를 조립하여 2단의 캡부재을 형성한다.

특히, 이러한 환기구(20)의 바디부(21)를 통형본체(10)에 설치하는 경우 통형본체(10)의 선단부(11)의 직경에 맞지 않는 작은 바디부(21)인 경우에는 이를 설치하기 의하여 받침부재(70)가 추가될 수 있다.

받침부재(70)는 도면에서 도시하는 바와 같이 상기 환기구(20)의 바디부(21)가 삽착되는 직경의 원형 통바디(73)를 이루고, 그 하방으로 상기 통형본체(10)의 사이즈에 맞는 확장된 직경의 원형틀체(71)를 이루되 하단연부를 따라 삽착핀(72)들을 수개형성하여 통형본체(10)의 삽착홈(18)에 삽착되도록 할 수 있다. 이러한 받침부재(70)의 통바디(73)에는 상기 환기구(20)의 바디부(21)에 형성된 걸림편(211)이 삽착되어 걸리는 걸림홈(74)가 형성될 수 있다. 특히, 이와 같은 구조의 받침부재(70)는 후술하는 기류안내부재(30)의 와류 형성 구조에 대응하도록 원형틀체(71)이 기류안내부재(30)의 편심된 통로에 대응하도록 일측으로 편심된 제1차단부(75a),상대적으로 좁아진 제2차단부(75b)를 형성하는 수평확장부(75)를 형성할 수 있다.이 수평확장부(75)는 통형본체(10)의 내경방향 기류안내부재(30)의 기류가 이동하지 않는 부분을 차단할 수 있다.

기류안내부재(30)는 실내에서 배기되는 기류가 바깥에서 발생하는 난류와 마찰에 의한 배기흐름의 손실을 최소화하기 위하여 내부 기류흐름을 개선하는 소용돌이를 일으키도록 일정한 길이(폭)와 중심점에서 상기 통형본체(10)의 내경에 접촉하도록 3-6각형의 요돌곡면부(32)(34)를 형성하는 원통체(도면상 5각형)를 수개형성하여 원통본체(10)내 수개 적층조립(도면상 2개)하는 것으로 전체 내주면이 요돌곡면부(32)(34)가 일정방향으로 경사도를 갖고 비틀린 형태를 형성하며, 각각의 전,후 개방단부(31)(33)에 턱부(35)(36)를 형성하여 적어도 2개 이상 서로 연결되어 통형본체(10)내에서 비틀린 요돌곡면부(32)(34)에 의한 와류흐름을 형성하도록 설치된다. 상기 통형본체(10)내에 적어도 2개이상 연속 연결함에 의하여 외측 난류마찰에 의한 방해를 이길 정도의 실내기류의 증속이 이루어짐은 알려져 있다.

제2연장관체(50)은 통형본체(10)의 길이가 시공 덕트공("d")의 길이보다 짧아진 경우 이를 연장하기 위히여 연결되는 연장관체로서,

짧은 폭의 원형의 틀체(51)의 상연부에 수개의 삽착편(52)을 형성하고, 하연부에는 물막이(53)을 형성할 수 있다. 혹은 통형본체(10)의 물막이(13)을 제거하고 제2연장관체(50)에 이 물막이(53)를 실시할 수 있다. 본 실시 예2에서는 도면상 도시하고 있으나, 생략할 수 있다.

커버부재(60)는 도 8에서 도시하는 바와 같이 조립전 본 발명 건물 덕트용 환기장치를 이동하기 위하여 혹은 창고등에 적재,보관하기 위하여 통형본체(10)의 후단 혹은 제1,제2연장관체(40)(50)의 후단을 커버부재(60)로 일시적으로 막아놓고 내부로의 이물질침투,습기침식등을 방지하도록 차단할 수 있다.

커버부재(60)는 원형 판체로서 그 연부를 따라 수개의 잠금편(62)을 형성할 수 있고, 이 잠금편(62)은 도시하는 바와 같이 후단 연부를 내측으로 연장하여 잠금홈(46)을 대응하여 수개 형성하여 상기 잠금편(62)의 회전,잠금으로 조립하고, 연회전으로 해제하여 분리하게 된다. 마참가지로 통형본체(10)의 물막이(13)이 생략되는 경우에 내부 역류하는 습기를 차단하는 물막이(43)을 형성할 수 있다.

이와 같이 기류안내부재(30)로서 실내에서 배기되는 기류가 도 10ㅇ-서 도시하는 바와 같이 와류형성구간("a")에서 실내기류에 비례하는 비틀림(와류)을 형성함과 동시에 환기구(20)의 베르누이정리에 따른 외부 기류의 흐름에 비례하는 강한 증속이 기류증속구간("b")에서 이루어져 강한 배기력을 형성하면서 배출구간("c")으로 배출할 수 있다.물론,외부기체가 강한 바람을 일으켜 방해하거나 역류할 수 있으나, 종래 와류 형성구간("a")이 없는 경우에 비하여 역류의 흐름은 억제될 수 있다.

따라서 환기구(20)를 통한 외측의 기류에 비례하는 증속으로 실내기류는 더욱 쉽게 배출된다. 이러한 배기상태는 종래 환기구(20)의 베르누이정리에 따른 덕트공("d")내 실내배기력을 오로지 환기구(20)의 베르누이 정리에 따른 배기력에만 의존하던 것에 비하여 기류안내부재(30)를 통한 와류로서 증속됨은 물론 외부의 난류와 마찰에 의한 손실을 최소화하면서 배기되는 것이므로 실내기류의 흐름은 개선되는 것이다.

이와 같이 이루어진 본 발명 실시 예2의 건물 덕트용 환기장치는,

먼저 통형본체(10)는 전,후단이 개방된 통형의 관체이므로 전,후단에는 내측으로 삽착홈(103)들이 여러개 일주 형성되어 전방의 사이즈 맞지 않는 환기구(20)의 바디부(21)직경에 맞도록 받침부재(70)가 연장 설치되도록 하고, 환기구(20)의 바디부(21)직경이 맞을 경우에는 그대로 삽착되도록 하되, 삽칙편(72)이 통형본체(10)의 전방단부에 삽착되어 지지되도록 한다.

이후 기류안내부재(30)를 상기 통형본체(10)의 내경에 접촉하도록 대략 5각형의 요돌곡면부(32)(34)를 형성한 원통본체(10)내에 전,후 개방단부(31)(33)에 형성된 턱부(35)(36)끼리 접속하도록 적어도 2개 이상 서로 연결하여 통형본체(10)내에서 비틀린 요돌곡면부(32)(34)을 형성하도록 한다.

이러한 기류안내부재(30)는 실내에서 배기되는 경서각을 갖고 비틀린 요돌곡면부(32)(34)에서 소용돌이를 일으키면서 이동하여 환기구(20)를 통하여 외측으로 특별한 동력없이 외부기류에 의하여 배기되는 것이다.

이때, 환기구(20)에서 발생하는 배기흐름은 베르누이정리에 의하여 배기됨과 동시에 요돌곡면부(32)(34)를 타고 경사진 한방향으로 비틀림을 갖고 소용돌이를 형성하므로 기 기류속도가 증속되어 외부의 난류와 마찰에 의한 손실을 최소화하면서 배기되는 것이므로 실내기류의 흐름을 개선하는 것이다. 이러한 와류(소용돌이)에 의한 기류의 증속효과로 인하여 외측 난류,마찰에 의한 방해를 이길 정도의 증속이 이루어짐은 이미 알려져 있다.

한편, 많은 문헌에서 알려진 바와 같이 와류,소용돌이,즉, 회오리의 중심부는 압력이 낮고 중심부에서 멀어질 수록 압력이 점점 높아지는 것으로 해석될 수 있고, 환기장치와 같이 낮은 압력에서 아주 유용하게 쓰일 수 있다. 와류의 또 다른 역할은 공기를 잘 섞어주는 것인데, 층류가 좋기 때문에 층류를 만들기 위해 에어로 장치들을 추가하는 것이다.층류는 공기 저항이 작기 때문에 이점이 있다. 그러나 층류를 유지하기가 어렵고, 대부분의 상황에서 층류보다 난류, 와류가 유리할 때가 많다.

또한, 자연력의 영향하에서 움직일 때 모든 유체는 선회(spiral),혹은 소용돌이(vortics)형태로 움직이려는 경향이 있다는 것이 알려져 있다. 일반적으로 이러한 선회나 소용돌이 들은 황금비율(Golden Ratio) 또는 피보나치 수열(Fibonacci-like Progression)로 알려진 수학의 수열을 따른다.

대부분에 있어서 유체가 자연적으로 적절한 길로 흐르도록 함으로써 유체 흐름을 전달하는 데 통상적인 기류흐름을 안내하는 통체들은 난류와 마찰에 의해 생성되는 비효율을 증가시킨다. 종래에 개발된 기술들은 자연적인 유체 흐름의 성질을 거의 따르지 않도록 하고 있다.

알려진 유체 흐름 조절장치의 대부분은 대개 황금비율 또는 황금분할(GoldenSection)에 따라 설계되거나, 또는 흐름 조절장치를 흐르는 유체의 양이 확실하게 황금비율 또는 황금분할에 따라 팽창하거나 수축하도록 설계된다.

그러므로, 상기에서 설명되는 실시 예1,2의 기류안내부재(30)은 선회형상이며 적어도 대부분이 황금비율 또는 황금분할의 특징을 따르는 유체 통로를 제공하는 것이다. 도 1은 황금비율 또는 황금분할을 따르는 나선곡선(spiral curve)을 펼친 도면으로서, 황금분할의 특성을 나타낸다. 나선을 펼치면, 등각 반경(equiangular radii)(예컨대, E,F,G,H,I,J)에서 측정한 곡선의 반지름이 늘어나는 규칙은 일정하다. 이것은 식 a:b=b:a+b을 만족하고, 대략 1:0.168의 비를 만족하고, 곡선 전체에 걸쳐 유지되는 연속된 각 반지름으로 표시되는 삼각형으로 나타낼 수 있다.

각각의 기류안내부재들은 기류 흐름의 조절을 형성하는 표면의 곡률은 자연적으로 발생하는 소용돌이에서 발견되는 소용돌이도의 선(lines of vorticity) 또는 스트레이크 선(streak lines)에 상당하는 2차원 또는 3차원 형상을 갖는다는 것이다. 일반적으로 표면 곡률이 황금비율 또는 황금분할의 특성을 대체로 따르면, 기류안내부재의 단면적의 변화도 대체로 황금비율 또는 황금분할을 따른다.

일부 기류안내부재들에서는 활동 표면의 곡률은 등각 나선을 따른다. 또한, 이러한 황금비율 또는 황금분할의 특성은 자연에서 연체동물문 중복족류와 두족류의 껍질의 내부 또는 외부의 형태에서 발견된다. 본 실시예들 중 적어도 일부의 실시예의 공통적인 특성은 흐름 조절장치에 의해 형성된 유체 통로는 일반적으로 연체동물문 중 복족류와 두족류의 하나 이상의 종류의 껍질의 내부 또는 외부 형상과 대응된다는 점이다.

대체로 황금비율 또는 황금분할을 따르는 곡률을 갖는 통로를 따라 유체가 흐르도록 하면, 표면 위에서의 유체 흐름은 대략 비난류가 되고, 그 결과 공동화 현상(cavitate)이 감소되는 경향이 있다. 결과적으로 그 표면 위에서의 유체 흐름은 통로가 대체로 황금분할을 따르지 않는 종래 기술에서 발생하는 것보다 더 효율적이다. 그러한 통로를 통과하는 유체에서 난류의 발생이 감소하는 결과로써, 본 발명에 적용되는 기류안내부재에 따르는 기류 흐름은 동등한 치수 특성을 갖는 종래의 기류안내부재보다 큰 효율로 유체가 흐르도록 하는 것이다.

간단한 2차원 도면으로는 실시예들의 특징을 표현하는 것이 불가능하다는 것은 명백하다. 본 실시예 들에 대한 독자의 이해를 돕기 위해 도면에서 실시예들의 외면이 내면과 대응되도록 하는 방법으로 묘사되어 있다. 그 결과로써, 실시예들의 벽은 일정한 두께를 갖게 된다. 이러한 방법으로 내면의 헬리컬/나선(helical/spiral) 형상의 개념이 이루어진다. 실제적인 유체 흐름 조절장치에 있어서, 외면의 구성은 중요하지 않다. 따라서, 내면은 도면들과 같이 복잡한 형상을 유지하면서, 그 외면은 콘(cone) 형상과 같이 단순한 형태로 형성할 수 있다.

10:통형본체, 11:전방단부, 12:후방단부, 13:물막이, 14:간격유지편,15:나선부,16:걸림공, 17:원통벽, 20:환기구, 21:바디부, 22:제1캡부재, 221:확장연부, 223:경사면부,23:제2캡부재, 231:확장연부, 233:경사면부, 24:체결부재, 241: 지지볼트, 242:너트, 30:기류안내부재, 31,32:제1,제2기류안내부재,32:요입곡면,34:돌출곡면,35:턱부, 40:제1연장관체, 45: 나선부, 46:잠금홈, 50:제2연장관체, 51:틀체, 52:삽착편, 60:커버부재, 62:잠금편, 70:받침부재, 71:원형틀체, 72:삽착편,73:통바디, 74:걸림홈,75:수평확장부,75a:제1차단부, 75b:제2차단부,

Claims (3)

1. 건물 덕트용 환기장치에 있어서,
   덕트공("d")내에 설치되고, 전방단부(11)는 개방되고, 후방단부(12)에는 물막이(13)를 형성하고, 외측으로 간격유지편(14)과 나선부(15)를 형성한 소정길이의 원통벽(16)으로 이루어진 통형본체(10);
   바디부(21)에 일체로 형성되고 볼트공(222)을 형성한 확장연부(221)를 구비하고, 확장연부(221)의 내측에서 중앙으로 상협하광의 내부통로를 형성하는 경사면부(223)를 형성하는 제2캡부재(22),볼트공(232)을 형성한 확장연부(231)를 구비하고, 확장연부(231)의 내측에서 중앙으로 상협하광의 내부통로를 형성하는 경사면부(233)를 형성하는 제1캡부재(23), 제1,제캡부재(22)(23)의 볼트공(222)(232)에서 지지볼트(241)를 관통하여 확장연부(221)의 상,하단에서 체결되는 너트(242)로 이루어진 체결부재(24)로 이루어진 환기구(20);
   중심선상에서 통형본체(10)의 내면에 5각형의 요돌곡면(32)(34)을 형성하는 원통체로서 통형본체(10)내 주면에 돌출곡면(34)이 밀착 접촉하여 고정되고, 각각의 전,후 개방단부에 턱부(35)를 형성하여 적어도 2개 이상의 제1,제2기류형성부재(31),(32)를 턱부(35)에서 서로 접속하여 통형본체(10)내에 연결하여 일방향의 비틀린 경사도를 갖고 와류를 형성하도록 설치되는 기류안내부재(30);및
   통형본체(10)외측 후단에서 덕트공("d")의 길이에 맞게 연장할 수 있도록 통형본체(10)의 나선부(15)에 대응하는 확장된 직경의 나선부(45)를 형성한 제1연장관체(40);
   를 포함하는 건물 덕트용 환기장치.
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