KR19990070263A - 자연에너지의이용을극대화한토담목재주택의건축구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주택용 냉방시스템에 관한 것으로 주택의 실내를 자연 냉방하도록 하여 소비자가 쾌적한 환경에서 거주함과 함께 전력손실을 절감하도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 지면(52) 위에 세워지는 벽체(2)와, 상기 벽체(2)의 상부에 설치되어 벽체(2)에 의해 지지되면서 벽체(2)의 상부를 덮는 지붕(1)으로 구비된 주택에 있어서; 상기 지붕(1)은 상부지붕(1-1)과 하부지붕(1-2)으로 분리되고, 상기 벽체(2)는 2중구조로 형성되며, 상기 지붕(1)과 벽체(2)에 의해 형성된 실내의 공기를 환기시키도록 실내의 천정에 환기장치(3)를 구비하고, 상기 벽체(2)의 소정위치에 연결되어 실내를 자연냉방시키는 냉방장치(4)로 구성하여서 된 것이다.

Description

주택용 냉방시스템
본 발명은 주택에 관한 것으로써, 좀 더 구체적으로는 복사열과 전도열을 차단함과 함께 실내를 자연냉방하도록 하는 주택용 냉방시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 주택은 시멘트와 철근, 프라스틱 등을 사용하여 사람들이 거주할 수 있도록 건축된 것이다.
상기 주택은 도 1에서 도시한 바와 같이, 지면(52) 위에 세워져 주택의 하부를 구성하는 벽체(2)와, 상기 벽체(2)의 상부에 설치되어 벽체(2)에 의해 지지됨과 함께 벽체(2)의 상부를 덮는 지붕(1)으로 구성되어 있다.
통상의 주택에서는 지붕(1)과 벽체(2) 등으로 구성된 주택 내에 사람들이 거주하면서 생활을 하게 되는데, 이때 여름철에는 뜨거운 직사열이나 대기온도에 의한 복사열 및 전도열에 의하여 상기 지붕(1)과 벽체(2)를 통해 주택 내의 온도가 여름철에는 올라가고, 겨울철에는 주택 내의 온도가 내려가는 것을 방지하기 위해 상기 지붕(1)과 벽체(2) 내에 단열부재를 설치하였다.
그러나, 상기 단열부재는 대개가 스치로폼을 사용하므로 인체에 해로울 뿐만 아니라 열을 차단시키는 효과가 미흡하다.
따라서, 주택 내에 공기조화기를 설치하여 사용하고 있는데, 상기 공기조화기를 장시간 사용하게 되면 인체에 여러 가지 병해를 입히고, 냉방병을 유발하게 될 뿐만 아니라 공기조화기를 가동할 때 전력 소모가 많고, 사용되는 공기조화기의 수가 많아질수록 전력수요는 기하급수적으로 늘어나므로 인하여 상기 매년 늘어나는 전력수요를 감당하기 위하여 수많은 발전소를 건설하여야 하며, 상기 발전소의 건설 및 가동에 엄청난 외화가 소비된다.
또한, 건축된 주택 등의 재건축시 건축 폐자재가 양산되므로 쓰레기 처치에 많은 애로점과 비용이 많이 소요된다.
그래서, 근래에는 인체에 이로운 황토 토담주택이나 통나무 주택 등이 지어지는데, 상기 황토 토담주택은 공사기간이 너무 길게 소요될 뿐만 아니라 내구성에 문제가 있으며, 상기 통나무 주택은 전량 외국에서 수입되는 통나무로 건축되기 때문에 건축비가 너무 높아 일반 서민용 주택으로는 부적합하며, 더욱이 수입의존도가 높아 외화 소비가 막대한 실정이다.
그리고, 상기 황토 토담주택이나 통나무 주택 들은 단순히 사용하는 재료만 다를 뿐 별다른 냉각방식을 채택하지 못하므로 일반적인 주택보다는 냉방효율이 높으나 원하고자 하는 정도의 효과를 얻을 수 없다.
본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 주택의 실내를 자연 냉방하도록 하여 소비자가 쾌적한 환경에서 거주함과 함께 전력손실을 절감하도록 하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 지면 위에 세워지는 벽체와, 상기 벽체의 상부에 설치되어 벽체에 의해 지지되면서 벽체의 상부를 덮는 지붕으로 구비된 주택에 있어서; 상기 지붕은 상부지붕과 하부지붕으로 분리되고, 상기 벽체는 2중구조로 형성되며, 상기 지붕과 벽체에 의해 형성된 실내의 공기를 환기시키도록 실내의 천정에 환기장치를 구비하고, 상기 벽체의 소정위치에 연결되어 실내를 자연냉방시키는 냉방장치로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 주택용 냉방시스템이 제공된다.
도 1은 일반적인 주택을 개략적으로 나타낸 개략도.
도 2a는 본 발명 주택을 개략적으로 나타낸 개략도.
도 2b는 본 발명 주택에 공기의 흐름을 나타낸 공기흐름도.
도 3a는 본 발명 지붕을 나타낸 평면도.
도 3b는 도 3a의 Ⅰ-Ⅰ선단면도.
도 4a는 본 발명 주택의 벽체 구조를 나타낸 상세도.
도 4b는 본 발명 벽체 일부를 절취한 정면도.
도 5a는 본 발명 주택의 환기장치 구조를 나타낸 단면도.
도 5b는 본 발명 환기장치의 하부본체를 평면에서 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명 주택의 냉방장치 구조를 나타낸 상세도.
도 7a는 본 발명 주택의 벽체 구조를 나타낸 다른 실시예.
도 7b는 도 7a의 Ⅱ-Ⅱ선단면도.
도 8은 본 발명 주택의 벽체 구조를 나타낸 또다른 실시예.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 지붕 2: 벽체
3: 환기장치 4: 냉방장치
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부도면 도 2 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 주택을 개략적으로 나타낸 개략도이고, 도 3a는 본 발명 지붕을 나타낸 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 Ⅰ-Ⅰ선단면도이고, 도 4a는 본 발명 주택의 벽체 구조를 나타낸 상세도이고, 도 4b는 본 발명 벽체 일부를 절취한 정면도이고, 도 5a는 본 발명 주택의 환기장치 구조를 나타낸 단면도이고, 도 5b는 본 발명 환기장치의 하부본체를 평면에서 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명 주택의 냉방장치 구조를 나타낸 상세도이다.
본 발명은 지면(52) 위에 세워지는 벽체(2)와, 상기 벽체(2)의 상부에 설치되어 벽체(2)에 의해 지지되면서 벽체(2)의 상부를 덮는 지붕(1)이 구비되어 있다.
상기 지붕(1)은 상부지붕(1-1)과 하부지붕(1-2)으로 분리되는 2중구조이고, 상기 벽체(2)는 2중구조로 형성되며, 상기 지붕(1)과 벽체(2)에 의해 형성된 실내의 더운공기를 환기시키도록 실내의 천정에 환기장치(3)를 구비하고, 상기 벽체(2)의 소정위치에 연결되어 실내의 더운 공기가 빠져나가는 량만큼 실내로 차가운 공기가 유입시켜 실내를 자연냉방시키는 냉방장치(4)가 구비되어 있다.
상기 지붕(1)의 하부지붕(1-2)은 목재 트러스(5)와, 상기 목재 트러스(5)의 상단면에 횡방향으로 복수개의 횡단보(6)가 설치되어 있고, 상기 횡단보(6)의 상단면에 제 1 나무판자(7)가 결합되어 있으며, 상기 제 1 나무판자(7)의 상단면에 제 1 루핑(8)이 결합되어 있다.
상기 지붕(1)의 상부지붕(1-1)은 제 1 루핑(8) 상단면에는 공기가 유동될 수 있게 공기통로(13)를 형성하도록 종방향으로 복수개의 종단보(9)가 설치되어 있고, 상기 종단보(9)의 상단면에 제 2 나무판자(10)가 결합되어 있으며, 상기 제 2 나무판자(10)의 상단면에 제 2 루핑(11)이 결합되어 있다.
상기 각 횡단보(6)와 각 종단보(9)는 일정한 간격을 유지하면서 설치되어 있고, 상기 공기통로(13)의 하부에는 공기흡입구(14)가 형성되어 있으며, 상기 공기통로(13)의 상부에 공기토출구(15)가 형성되어 있고, 상기 공기흡, 토출구(14)(15)에 공기의 유입을 개폐하도록 회동가능하게 개폐부재(16)가 각각 결합되어 있다.
상기 목재 트러스(5)의 하단면에 실내의 천정을 형성하는 지지판(12)이 결합되어 있고, 상기 목재 트러스(5)와 지지판(12) 사이에 공간(s)이 형성되어 있다.
상기 벽체(2)는 눈, 비 등이 벽체(2) 내로 스며들지 않음과 함께 빗물 등이 주택의 하부 즉, 지면(52)으로 떨어지도록 복수개의 외벽판자(17)가 비스듬한 상태에서 서로 일정부분 겹쳐지게 설치되어 있고, 상기 외벽판자(17)의 후방측에 실내의 벽면을 형성하도록 복수개의 내벽판자(18)가 설치되어 있으며, 상기 각 내벽판자(18) 사이에 대들보(19)와 하방연결보(20)에 연결고정시키는 복수개의 고정판자(21)가 설치되어 있고, 상기 각 고정판자(21) 사이에 외벽판자(17)의 내측으로 복수개의 중공판넬(22)이 설치되어 있으며, 상기 각 중공판넬(22)과 각 내벽판자(18) 사이에 형성된 공간에 와이어 매쉬(25)가 고정설치되어 있고, 상기 각 내벽판자(18)와 각 중공판넬(22) 사이의 공간에 물과 잘게 썰은 볏짚 그리고 황토흙을 반죽한 황토흙(26)을 채워넣는다.
상기 고정판자(21)의 폭은 대들보(19)보다 넓게 형성하고, 중공판넬(22)의 두께만큼만 넓게 형성한다.
상기 각 중공판넬(22)의 상, 하부에는 상부 배출구(23)와 하부 흡입구(24)가 형성되어 있고, 상기 상부 배출구(23)는 대들보(19)에 의해 막히지 않게 일정한 간격으로 이격되어 있고, 상기 상부 배출구(23)는 상부측 외벽판자(17)에 의해 개폐되며, 상기 상부측 외벽판자(17)는 힌지를 축으로 하여 회동가능하게 형성되어 있고, 상기 하부 흡입구(24)는 중공판넬(22) 내로 공기가 흡입되도록 지면(52)과 일정한 간격으로 이격되어 있다.
상기 환기장치(3)는 상, 하부본체(27)(28)로 분리되어 있고, 상기 상, 하부본체(27)(28) 내의 하부에 각각 개폐부재(29)가 설치되어 있으며, 상기 하부본체(28)의 상부에는 공간(s)에 있는 더운 공기가 상부본체(27) 내로 흡입되도록 흡입공(30)이 형성되어 있고, 상기 하부본체(28)의 하단면에는 실내의 더운 공기가 하부본체(28) 내로 흡입될 수 있도록 복수개의 환형날개에 의한 유입공(31)이 형성되어 있다.
상기 냉방장치(4)은 벽체(2)의 소정위치에 냉기 유로관(32)의 일측이 연결되어 있고, 상기 냉기 유로관(32)의 타측에 골재(33)가 담겨져 지면(52)의 일정깊이에 골재하우징(34)의 일측이 연결되어 있으며, 상기 골재하우징(34)에 일측이 연결되고 타측이 지면의 위로 나와 있는 열기 유로관(35)이 설치되어 있고, 상기 골재 하우징(34)의 소정위치에 지면의 위로 나오도록 형성되어 골재하우징(34) 내의 습기를 자연 증발시켜 골재(33)에서 결로가 생기는 것을 방지하는 습기제거 배출관(45)이 연결되어 있으며, 상기 냉기 유로관(32) 내에 실내로 외부의 공기가 흡입될 수 있도록 회전되는 냉각팬(38)이 설치되어 있고, 상기 냉기 유로관(32)의 일측 끝단부에 실내로 공기의 흡입을 개폐하는 개폐기(36)가 설치되어 있다.
상기 냉기 유로관(32) 내에 하우징(37)이 설치되어 있고, 상기 하우징(37) 내에는 공기를 흡입 및 토출시키도록 회전되는 냉각팬(38)과, 상기 냉각팬(38)에 동력을 보내주도록 냉각팬(38)과 축결합된 팬모터(39)가 설치되어 있다.
상기 하우징(37)의 전면에는 냉각팬(38)에 의한 안전사고를 방지하도록 철망(40)이 설치되어 있고, 상기 하우징(37)의 후면에는 냉기 유로관(32) 내를 유동하는 공기중에 포함된 먼지 및 이물질 등을 걸러주는 여과기(41)가 설치되어 있다.
상기 열기 유로관(35)의 타측에는 외부에서 열기 유로관(35) 내로 흡입되는 공기중에 포함된 먼지 및 이물질 등을 걸러주는 열기관 여과기(42)가 설치되어 있고, 상기 열기 유로관(35)의 일측 끝단에는 빗물이나 이물질 등이 열기 유로관(35) 내로 유입되는 것을 방지하도록 열기관 빗물방지판(43)이 설치되어 있으며, 상기 열기 유로관(35)과 열기관 빗물방지판(43) 사이에 열기 유로관(35) 내로 외부의 공기가 흡입되도록 열기 흡입공(44)이 형성되어 있다.
상기 습기제거 배출관(45) 내의 타측에는 외부에서 습기제거 배출관(45) 내로 먼지 및 이물질 등이 유입되는 것을 방지하도록 습기관 여과기(46)가 설치되어 있고, 상기 습기제거 배출관(45)의 끝단에는 빗물이나 이물질 등이 습기제거 배출관(45) 내로 유입되는 것을 방지하도록 배출관 빗물방지판(47)이 설치되어 있으며, 상기 습기제거 배출관(45)과 배출관 빗물방지판(47) 사이에 습기제거 배출관(45) 내를 유동하는 습기가 외부로 배출되도록 개폐부재(48)에 의해 개폐되는 습기 배출공(49)이 형성되어 있다.
상기 골재 하우징(34)에는 골재 하우징(34) 내의 골재(33) 사이에 발생되는 습기를 감지하는 습기감지센서(50)가 설치되어 있으며, 상기 실내의 온도를 감지하는 실내온도감지센서(51)가 실내에 설치되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.
먼저, 벽체(2)를 구성하는 복수개의 고정판자(21)를 적당한 간격으로 배치한 다음 벽체(2)의 외측에 설치되는 복수개의 외벽판자(17)를 일정부분 서로 겹쳐지도록 비스듬하게 결합하고 나서 상기 각 고정판자(21) 사이에 복수개의 중공판넬(22)을 각각 외벽판자(17)의 후방에 고정시킨 후 상기 중공판넬(22)의 후방측에 빈 공간에 와이어 매쉬(25)를 고정시킨다.
그리고 나서, 상기 외벽판자(17)의 후방 즉, 실내의 벽면을 형성하는 내벽판자(18)를 밑에서 부터 하나씩 고정설치하며, 상기 내벽판자(18)가 어느정도 쌓이면 물과 잘게 썰은 볏짚 등의 재료와 황토흙을 섞어 적당하게 반죽된 황토흙(26)을 중공판넬(22)과 내벽판자(18) 사이의 공간에 부어 다진 후 다시 내벽판자(18)를 어느정도 또 쌓은 다음 다시 황토흙(26)을 부어 다지며 상기와 같은 작업을 반복하므로 상기 벽체(2)가 완성된다.
이때, 중공판넬(22)의 후방측에 빈 공간에 고정된 와이어 매쉬(25)에 의해 반죽된 황토흙(26)이 지지되며, 상기 중공판넬(22)의 상부 즉, 상부 배출구(23)는 대들보(19)에 의해 막히는 것을 방지하도록 대들보(19)와 일정한 간격으로 이격되고, 하부 즉, 하부 흡입구(24)는 지면(52)과 일정한 간격을 이격되게 설치하여 상기 중공판넬(22) 내를 외부의 공기가 하부에서 상부로 유동되며, 상기 중공판넬(22)의 상부는 외벽판자(17)중 상측에 위치한 외벽판자(17)가 힌지를 중심으로 회동되므로 개폐된다.
상기와 같이, 벽체(2)의 설치가 완료되면 벽체(2)의 상방으로 지붕(1)을 설치하여야 하는데, 먼저 벽체(2)를 중심으로 하여 목재 트러스(5)를 고정시킨 다음 상기 목재 트러스(5)의 상단면에 횡방향으로 복수개의 횡단보(6)를 결합시키고 나서 상기 횡단보(6)의 상단면에 제 1 나무판자(7)를 결합한 후 제 1 루핑(8)을 제 1 나무판자(7)의 상단면에 결합하여 하부지붕(1-2)을 설치한다.
그리고 나서, 제 1 루핑(8)의 상단면에 공기통로(13)가 형성되도록 종단보(9)를 결합하고, 상기 종단보(9)의 상단면에 제 2 나무판자(10)를 결합시킨 후 상기 제 2 나무판자(10)의 상단면에 제 2 루핑(11)을 결합하여 상부지붕(1-1)이 설치되므로 상기 상부지붕(1-1)과 하부지붕(1-2)에 의해 지붕(1)의 설치가 완료된다.
이때, 상기 제 2 루핑(11)까지 작업이 완료되면 실내의 천정을 형성하는 지지판(12)을 하부지붕(1-2)의 하방측에 결합시키고 나서 상기 하부지붕(1-2)과 지지판(12) 사이에 형성되는 공간(s)의 공기가 가열되어 온도가 상승되면 주택의 외부로 방열시키도록 실내와 공기통로(13)를 연결시키는 환기장치(3)가 결합된다.
즉, 환기장치(3)의 상부본체(27) 상부는 공기통로(13)와 하부본체(28)의 하부는 지지판(12)에 연결되고, 상기 상부본체(27)와 하부본체(28)은 서로 연결되도록 결합시키며, 상기 상, 하부본체(27)(28)의 하부에는 상, 하부본체(27)(28)의 통로를 개폐하는 개폐부재(29)를 각각 설치한다.
상기와 같이, 벽체(2)와 지붕(1)의 설치작업이 완료되어 주택이 완성되면 상기 주택의 실내를 원활하게 냉방시켜 주택에 거주하는 사람들이 쾌적한 환경에서 생활할 수 있도록 냉방장치(4)를 결합시킨다.
즉, 냉방장치(4)는 지면(52)의 일정깊이에 골재(33)가 담겨져 있는 골재 하우징(32)이 묻어놓고 상기 골재 하우징(32)의 일측에는 냉기 유로관(32)의 타측이, 벽체(2)의 소정위치에는 냉기 유로관(32)의 일측을 연결시킨다.
그리고, 골재 하우징(34)의 타측에 열기 유로관(35)의 일측을 연결시킨 다음 상기 열기 유로관(35)의 타측이 지면(52)의 위로 나오도록 열기 유로관(35)의 타측을 설치하고 나서 상기 지면(52)의 위로 나와 있는 열기 유로관(35)의 일측 끝단에 열기관 빗물방지판(43)과 상기 열기 유로관(35)과 열기관 빗물방지판(43) 사이에 열기 흡입공(44)을 형성하여 상기 열기관 빗물방지판(43)에 의해 빗물이나 이물질 등이 열기 유로관(35) 내로 유입되는 것을 방지함과 동시에 외부의 공기가 열기 흡입공(44)을 통해 열기 유로관(35) 내로 흡입된다.
상기 냉기 유로관(32) 내에 전면에는 철망(40)이, 후면에는 여과기(41)가 설치된 하우징(37) 내에 냉각팬(38)과 팬모터(39)를 설치하여 상기 철망(40)에 의해서 냉각팬(38)에 의해 발생되는 안전사고가 방지되고, 상기 여과기(41)에 의해서 냉기 유로관(32) 내를 유동하는 공기중에 포함된 먼지 및 이물질 등이 걸러진다.
그리고, 상기 골재 하우징(34)의 소정위치에는 끝단에 빗물이나 이물질 등이 유입되는 것을 방지하는 배출관 빗물방지판(47)이 설치된 습기제거 배출관(45)의 일측이 연결되며, 상기 습기제거 배출관(45)과 배출관 빗물방지판(47) 사이에 개폐되는 습기 배출공(49)을 형성하여 골재 하우징(34) 내의 골재(33)에서 발생되는 습기가 자연 증발되어 골재(33)에서 결로가 생기는 것이 방지된다.
상기 습기제거 배출관(45) 내에는 습기관 여과기(46)가 설치되어 있으므로 외부에서 습기제거 배출관(45) 내로 먼지 및 이물질 등이 유입되는 것이 방지된다.
상기 골재 하우징(34)에 설치된 습기감지센서(50)에 의해 골재(33)에서 발생되는 습기를 감지하고, 실내에 설치된 실내온도감지센서(51)에 의해 실내의 온도가 감지된다.
상기 습기감지센서(50)는 습기 배출공(49)을 개폐하는 개폐부재(48)와 전기적으로 연결되어 있고, 상기 실내온도감지센서(51)는 2개가 설치되어 하나는 환기장치(3)의 개폐부재(29)에 다른 하나는 냉방장치(4)의 팬모터(39)에 각각 전기적으로 연결되어 있으므로 어느 일정한 온도에 도달하면 개폐부재(48)와 냉각팬(38)을 작동시켜 실내의 더운 공기를 외부로 방출함과 함께 냉방장치(4)를 통과하는 냉기를 실내로 강제유입시킨다.
상기와 같이, 주택을 건축함으로써, 여름철에 뜨거운 햇볕의 직사열을 받은 지붕(1)의 상부 지붕(1-1)은 고온으로 가열되고, 상기 직사열은 지붕(1)의 안쪽으로 전달되는데, 이 열은 지붕(1)과 천정 사이에 형성된 공간(s)으로 전달되지 않도록 종단보(9)에 의해서 형성된 공기통로(13) 내로 전달되어 공기통로(13) 내에 있는 공기를 가열시키며, 상기 가열된 공기는 유입되어 상기 공기통로(13)의 상부로 흐르면서 공기통로(13)의 상부에 형성된 공기토출구(15)를 통해 빠른 속도로 토출되는 공기에 의해 주택의 외부로 방열된다.
즉, 공기통로(13)의 하부에 형성된 공기흡입구(14)를 통해 외부의 공기가 흡입되어 공기통로(13) 내를 유동하면서 지붕(1)의 안쪽으로 전달되는 복사열과 함께 공기통로(13)의 공기토출구(15)를 통해 뜨거운 열기는 외부로 방출된다.
따라서, 지붕(1)의 상부지붕(1-1)을 통해 전달되는 전도열과 복사열에 의해 하부지붕(1-2)이 가열되기 전에 공기통로(13)를 통해 주택의 외부로 열이 방열되므로 상기 상부지붕(1-1)에서 하부지붕(1-2)으로 복사열이 직접 전달되지 않는다.
이때, 공기통로(13)를 통과하는 공기의 열과 상부지붕(1-1)에서 어느 정도의 열이 하부지붕(1-2)으로 전달되므로 상기 하부지붕(1-2)의 목재 트러스(5)와 지지판(12) 사이에 형성된 공간(s) 내의 공기를 가열하게 되며, 상기 가열된 공기는 지붕(1)의 하방에 즉, 지지판(12)과 공기통로(13) 사이에 연결된 환기장치(3)에 의해 공기통로(13) 내로 보내져 주택의 외부로 방열된다.
즉, 상기 공간(s)에서 온도가 상승된 공기는 환기장치(3)의 하부본체(28) 상부에 형성된 흡입공(30)을 통해 흡입되고, 상기 흡입된 공기는 상부본체(27)의 하부에 형성된 개폐부재(29)를 통과하여 상부본체(27) 내를 유동하면서 공기통로(13) 내로 보내져 주택의 외부로 방출된다.
그리고, 뜨거운 햇볕의 직사열과 외부의 대기온도에 의해 벽체(2)를 통해 실내로 복사열이 전달되어 상기 실내의 온도가 올라가게 되는데, 이때 실내로 복사열이 전달되는 것을 방지하고 상기 온도가 올라간 실내의 더운 공기를 외부로 배출시켜 실내의 온도를 낮추어야 한다.
즉, 뜨거운 햇볕의 직사열과 대기온도에 의해 실내로 전달되는 복사열은 벽체(1)의 외벽판자(17)과 황토흙(26)에 의해 차단되는데, 상기 외벽판자(17)를 통과하여 실내측으로 전도되는 열은 중공판넬(22)의 하부에 형성된 하부 흡입구(24)를 통해 중공판넬(22) 내로 흡입되어 있는 공기를 가열시키므로 상기 가열된 공기는 대류현상에 의해 중공판넬(22)의 상부로 유동하면서 상기 중공판넬(22)의 상부에 형성된 상부 배출구(23)를 통해 토출된다.
상기 중공판넬(22)의 상부는 대들보(19)와 일정한 간격을 유지하고, 하부는 지면(52)과 일정한 간격으로 이격되어 있으므로 상기 중공판넬(22)의 하부에서 상부로 외부의 공기가 유동된다.
상기 중공판넬(22)의 상부를 통해 토출되는 가열된 공기는 지붕(1)에 형성된 공기통로(13) 내로 유입되어 상기 공기통로(13) 내를 유동하면서 주택의 외부로 토출된다.
여기서, 겨울철에 실내를 난방할 때에는 복수개가 결합된 상측의 외벽판자(17)를 회동시켜 상기 중공판넬(22)의 상부 배출구(23)를 막으므로 상기 중공판넬(22) 내에 형성된 공기층에 의하여 외부로 전도되는 열이 차단된다.
그리고, 실내의 온도가 높아지면 실내의 공기는 대류현상에 의해 실내의 상부로 올라가게 되고, 상기 상부로 올라간 실내의 더운 공기는 상기 환기장치(3)의 하부본체(28) 하단면에 형성된 유입공(31)을 통해 하부본체(28) 내로 흡입되고, 이 흡입된 공기는 개폐부재(29)를 통과하여 하부본체(28) 내를 유동된다.
상기 하부본체(28) 내를 유동하는 실내의 더운 공기는 하부지붕(1-2)과 지지판(12) 사이의 공간(s)에 온도가 상승되어 상기 하부본체(28)의 흡입공(30)을 통해 상부본체(27) 내로 흡입된 공기와 함께 합쳐져서 지붕(1)의 공기통로(13)로 보내져 상기 공기통로(13) 내를 유동하면서 주택의 외부로 토출된다.
상기 실내를 냉방시키기 위해서는 실내의 공기 온도를 실내에 설치된 실내온도감지센서(51)가 감지한 다음 상기 감지된 온도가 일정이상 올라가게 되면 상기 벽체(2)에 설치된 개폐기(36)를 열고 나서 팬모터(39)에 전원을 공급하므로 상기 팬모터(39)에서 발생되는 구동력을 전달받아 냉각팬(38)이 회전된다.
상기 회전되는 냉각팬(38)의 회전력에 의해 실외에 타측이 지면(52)의 위로 나와 있는 열기 유로관(35)의 열기 흡입공(44)을 통해 외부의 공기가 흡입되어 상기 열기 유로관(35) 내를 유동하면서 상기 열기 유로관(35)의 일측과 연결된 골재 하우징(34)으로 흡입된다.
상기 골재 하우징(34)은 지면(52)에서 일정깊이 이상에 묻혀 있으므로 상기 골재 하우징(34) 내에 담겨져 있는 골재(33)는 지열에 의해 항상 일정한 온도가 유지되어 즉, 대기의 온도보다 낮아 골재 하우징(34) 내로 흡입된 외부의 공기는 골재(33)를 통과하면서 열교환되어 차가워진다.
상기 차가워진 공기는 계속해서 회전되는 냉각팬(38)의 회전력에 의해 골재 하우징(34)의 일측에 타측이 결합된 냉기 유로관(32)으로 유입되어 유동하게 되고, 유동되는 공기는 하우징(37)에 설치된 여과기(41)를 통과하면서 흡입되는 공기중에 포함된 먼지 및 이물질 등이 걸러지므로 인하여 깨끗한 상태의 공기로 열려진 개폐기(36)를 통해 실내로 토출되므로 상기 실내는 적정온도로 냉방된다.
그리고, 실내가 적정온도로 냉방되면 상기 실내온도감지센서(51)가 이를 감지하게 되고, 감지된 온도에 따라 냉각팬(38)의 회전은 멈춰지게 되고, 개폐기(36)도 닫는다.
이때, 골재 하우징(34) 내에 담겨져 있는 골재(33)에 결로 현상 즉, 골재 하우징(34) 내에 습기가 발생될 수 있으므로 상기 골재 하우징(34)에 설치된 습기감지센서(50)에서 골재 하우징(34) 내의 습기를 감지한 다음 상기 감지된 습기에 따라 습기제거 배출관(45)의 상부에 설치된 개폐부재(48)를 열으므로 상기 골재 하우징(34) 내에 발생된 습기가 자연 증발되어 상기 습기는 제거된다.
여기서 주택의 벽체(2)의 다른 실시예는 도 7a와 도 7b에서 도시한 바와 같이, 외곽에 열을 차단하는 방열판(53)이 형성되어 있고, 상기 방열판(53)에는 복수개의 구멍(56)이 형성되어 있으며, 상기 방열판(53)의 후방에 실내의 벽면을 형성하는 복수개의 내벽판자(18)가 설치되어 있다.
상기 방열판(53)의 후면에 철근(55)과 함께 콘크리트된 콘크리트벽(54)이 설치되어 있고, 상기 콘크리트벽(54)과 내벽판자(18) 사이에 형성된 공간에 물과 잘게 썰은 볏짚 그리고 황토흙을 반죽한 황토흙(26)을 채워넣는다.
이와 같이 구성된 주택의 벽체(2)를 나타낸 다른 실시예는 먼저 지면(52)에 철근(55)과 콘크리트를 혼합하여 콘크리트벽(54)을 설치한 다음 실내의 벽면을 형성하는 내벽판자(18)를 밑에서 부터 하나씩 고정설치한 후 상기 내벽판자(18)가 어느정도 쌓이면 황토흙(26)을 콘크리트벽(54)과 내벽판자(18) 사이에 형성된 공간에 부어 다지고 나서 다시 내벽판자(18)를 어느정도 쌓은 다음 다시 황토흙(26)을 부어 다진다.
상기 내벽판자(18)와 황토흙(26)을 다지는 작업이 완료되면 상기 콘크리트벽(54)의 외측 즉, 실외측에 복수개의 구멍(56)이 형성된 방열판(53)을 설치하여 여름철 뜨거은 햇볕의 직사열과 대기온도에 의해 실내로 전달되는 복사열이 방열판(53)에 의해 차단된다.
즉, 직사열과 복사열에 의해 방열판(53)의 각 구멍(56) 내에 있는 공기는 가열되어 온도가 상승되므로 위쪽으로 상승되어 구멍(56)의 상부를 통해 방열판(53)의 외부로 토출된다.
이때, 방열판(53)을 통과하여 어느정도 전달되는 열은 콘크리트벽(54)과 황토흙(26)에 의해 차단되므로 실내 공기의 온도가 상승되는 것이 방지된다.
여기서, 주택의 벽체(2)의 또다른 실시예는 도 8에서 도시한 바와 같이, 실내측과 실외측에 각각 복수개의 내벽판자(18-1)(18-2)가 각각 설치되어 있고, 상기 실내측 내벽판자(18-1)과 실외측 내벽판자(18-2) 사이에 형성된 공간에 대들보(19)와 하방연결보(20)에 지지되는 와이어 매쉬(25)가 설치되어 있으며, 상기 와이어 매쉬(25)가 설치된 공간에 물과 잘게 썰은 볏짚 그리고 황토흙을 반죽한 황토흙(26)을 채워넣는다.
이와 같이 구성된 주택의 벽체(2)를 나타낸 또다른 실시예는 주택의 하방연결보(20)를 중심으로 각 실내측 내벽판자(18-1)과 각 실외측 내벽판자(18-2)를 밑에서 부터 하나씩 고정설치한 후 상기 실내, 외측 내벽판자(18-1)(18-2)가 어느정도 쌓이면 상기 실내측 내벽판자(18-1)과 실외측 내벽판자(18-2) 사이에 형성된 공간에 황토흙(26)을 채워 다지고 나서 다시 실내, 외측 내벽판자(18-1)(18-2)를 어느정도 다시 쌓은 후 황토흙(26)을 채워 다진다.
상기와 같이, 각 실내, 외측 내벽판자(18-1)(18-2)를 쌓은 다음 황토흙(26)을 채워 다지는 작업이 완료되면 상기 실내, 외측 내벽판자(18-1)(18-2)와 황토흙(26)에 의해 여름철 뜨거운 햇볕의 직사열과 대기온도에 의해 실내로 전달되는 복사열이 차단되고, 또한 상기 실내, 외측 내벽판자(18-1)(18-2)와 황토흙(26)에 의해 실내의 습기가 조절되고, 원적외선을 차단 및 방출할 뿐만 아니라 인체에 이롭다.
이상에서와 같이, 본 발명은 지붕을 2중구조로 설치하고, 벽체를 토담식과 통나무식을 겸용한 방법으로 설치하며, 상기 벽체의 소정위치에 연결되고 지면의 일정깊이에 묻혀져 외부의 공기와 열교환되는 냉방장치를 구비함으로써, 주택의 실내로 외부의 복사열이 전도되는 것을 방지함과 함께 실내를 자연 냉방시키므로 목재와 황토흙만 사용하여 주택을 건축하여 소비자의 건강에 이로울 뿐만 아니라 실내를 냉방시키 위한 전력손실이 절감되고, 외화절약에 큰 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 지면 위에 세워지는 벽체와, 상기 벽체의 상부에 설치되어 벽체에 의해 지지됨과 함께 벽체의 상부를 덮는 지붕으로 구비된 주택에 있어서;
    상기 지붕은 상부지붕과 하부지붕으로 분리되고, 상기 벽체는 2중구조로 형성되며, 상기 지붕과 벽체에 의해 형성된 실내의 공기를 환기시키도록 실내의 천정에 환기장치를 구비하고, 상기 벽체의 소정위치에 연결되어 실내를 자연냉방시키는 냉방장치로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 주택용 냉방시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    지붕의 하부지붕은 목재트러스와, 상기 목재트러스의 상단면에 일정한 간격을 유지하면서 횡방향으로 설치된 복수개의 횡단보와, 상기 횡단보의 상단면에 결합된 제 1 나무판자와, 상기 제 1 나무판자의 상단면에 결합되는 제 1 루핑으로 구비되고, 지붕의 상부지붕은 제 1 루핑의 상단면에 공기통로를 형성하도록 일정한 간격을 유지하면서 종방향으로 설치된 복수개의 종단보와, 상기 종단보의 상단면에 결합되는 제 2 나무판자와, 상기 제 2 나무판자의 상단면에 결합되는 제 2 루핑으로 구성하여 지붕과 천정 사이를 가열시키는 복사열을 외부로 방출시킴과 함께 실내로 전달되는 열을 차단하도록 한 것을 특징으로 하는 주택용 냉방시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    벽체는 외곽에 설치되는 복수개의 외벽판자와, 상기 외벽판자의 후방에 설치되어 실내의 벽면을 형성하는 복수개의 내벽판자와, 상기 내벽판자 사이에 설치되어 대들보와 하방연결보에 연결고정되는 복수개의 고정판자와, 상기 각 고정판자 사이에 외벽판자 내측에 설치된 복수개의 중공판넬과, 상기 각 중공판넬과 각 내벽판자 사이에 형성된 공간에 고정설치되는 와이어 매쉬와, 상기 각 내벽판자와 각 중공판넬 사이의 공간에 채워지는 황토흙으로 구성하여 상기 벽체를 통해 실내로 전도되는 열을 차단하도록 한 것을 특징으로 하는 주택용 냉방시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    환기장치는 상, 하로 분리된 상, 하부본체와, 상기 상, 하부본체의 하부에 각각 설치된 개폐부재와, 상기 하부본체의 상부에 형성된 흡입공과, 상기 하부본체의 하단면에 형성된 유입공으로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 주택용 냉방시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    냉방장치는 벽체의 소정위치에 일측이 연결되는 냉기 유로관과, 상기 냉기 유로관의 타측에 연결되어 골재가 담겨져 지면의 일정깊이에 설치된 골재하우징과, 상기 골재하우징에 일측이 연결되고 타측이 지면의 위로 나와 있는 열기 유로관과, 상기 골재하우징의 소정위치에 연결되고 지면의 위로 나오도록 형성되어 골재하우징 내의 습기를 배출시키는 습기제거 배출관과, 상기 냉기 유로관 내에 실내로 외부의 공기가 흡입되도록 회전되는 냉각팬과, 상기 냉기 유로관의 일측 끝단부에 결합되어 공기의 흡입을 개폐하는 개폐기로 구성하여서 것을 특징으로 하는 주택용 냉방시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    벽체는 외곽에 복수개의 구멍이 형성된 방열판과, 상기 방열판 후방에 설치되어 실내의 벽면을 형성하는 복수개의 내벽판자와, 상기 방열판의 후면에는 철근과 콘크리트가 혼합되어 설치된 콘크리트벽과, 상기 콘크리트벽과 내벽판자 사이에 형성된 공간에 채워지는 황토흙으로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 주택용 냉방시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    벽체는 실내측과 실외측에 각각 설치되는 복수개의 내벽판자와, 상기 실내측 내벽판자과 실외측 내벽판자 사이에 형성된 공간에 고정설치되는 와이어 매쉬(25)와, 상기 와이어 매쉬(25)가 설치된 공간에 채워지는 황토흙(26)으로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 주택용 냉방시스템.
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