KR200372149Y1 - 다층 공동주택의 주방 환기설비 - Google Patents

Abstract

본 고안은 주방급기로 인한 겨울철의 콜드 드래프트(Cold draft; 냉기)현상을 감소시킬 수 있으며, 또한 폐열을 회수하여 실내로 전달함으로서 에너지 절감 효과가 있을 뿐만 아니라, 급기효율과 배기효율을 향상시킬 수 있으며, 별도의 급기 닥트를 설치할 필요가 없어 사용공간을 훨씬 적게 차지하고 상대적으로 시공비도 휠씬 적게 드는 구조의 다층 공동주택의 주방 환기설비를 제공한다.

그 다층 공동주택의 주방 환기설비는, 환기닥트샤프트(10)에 설치되는 통상 원형단면형상의 주배기닥트(20)의 주배기통로(21) 및 개별배기구(28)와 개별배기통로(22)를 통하여 배기팬(23,27)에 의해 주방의 공기를 배출시키기 위한 다층 공동주택의 주방 환기설비에 있어서: 상기 환기닥트샤프트(10)의 하단에 외기유입구(30)를 형성하고, 급기팬(33,37)에 의해 그 외기유입구(30)로부터 유입되는 외부 공기를, 상기 환기닥트샤프트(10)와 주배기닥트(20)사이에 틈새를 마련하여 형성되는 주급기통로(31)를 통해 상향으로 유동시키고 각 층에 마련되는 개별급기통로(32) 및 개별급기구(38)를 통하여 주방에 공급시키는 것을 특징으로 한다.

Description

다층 공동주택의 주방 환기설비{kitchen-ventilation facilities for a high rise apartment house}

본 고안은 주방급기로 인한 겨울철의 콜드 드래프트(Cold draft; 냉기)현상을 감소시킬 수 있으며, 또한 폐열을 회수하여 실내로 전달함으로서 에너지 절감 효과가 있을 뿐만 아니라, 급기효율과 배기효율을 향상시킬 수 있으며, 별도의 급기 닥트를 설치할 필요가 없어 사용공간을 훨씬 적게 차지하고 상대적으로 시공비도 휠씬 적게 드는 구조의 다층 공동주택의 주방 환기설비에 관한 것이다.

대부분의 일반 아파트의 경우 배기설비를 구비하여 특히 조리시 음식냄새를 주방 후드를 통해 동력팬에 의해 강제로 배기시킴으로써 주방환기를 도모하고 있지만, 급기 설비가 별도로 없어 창문을 열어야만 환기가 제대로 이루어지기 때문에 동절기나 하절기에 에너지 손실이 크다는 문제가 있을 뿐만 아니라, 조리시간중에 내내 더위나 추위를 견뎌야 하는 불편이 있다. 이를 피하기 위해 창문을 닫고 조리를 하는 경우에는 배기설비만으로는 제대로 환기가 이루어지지 아니하여 음식 냄새가 실내공간으로 확산되게 된다는 문제가 있고, 결국 창문을 열어 실내 전체를 환기해야 하기 때문에 여전히 위와 같은 에너지 낭비라는 문제와 더위 또는 추위에견디어야 하는 불편이 있다.

또한, 최근에 일부 고급 아파트의 경우, 특히 주방환기를 위해 급기설비가 설치되고는 있지만, 이러한 급기설비는 배기설비와 이격되게 설치되거나, 급기설비의 주덕트와 배기설비의 주덕트를 동일한 환기덕트샤프트(피트)내에 설치하고, 통상 옥상에 배기팬과 급기팬을 설치하여 공기를 공급하고 실내 공기를 배출시키도록 구성되어 있다.

그러나, 이 방식은 급기 닥트를 위한 건축 면적의 확보, 세대별 급기 풍량의 불균형, 추운 겨울철에 급기로 인한 냉기(Cold Draft)현상 등의 문제점을 가지고 있다. 또한, 아파트의 실내 환기 설비를 연계하여 주방의 필요 급기를 마련하는 방안도 있으나 이는 실내공간들내에서의 기류 유동의 신뢰성 문제와 시스템의 복잡성 등으로 인한 유지 관리에 문제점이 있으며, 이 방법은 아파트 실내 전체에 환기 설비를 구비할 경우에만 가능하고, 환기 설비만 세대당 250∼400 만원의 초기 설비투자비가 선행되어야 하므로 보편화되기에는 어려움이 있다.

본 고안은, 상기의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 주방급기로 인한 겨울철의 콜드 드래프트(Cold draft; 냉기)현상을 감소시킬 수 있으며, 또한 폐열을 회수하여 실내로 전달함으로서 에너지 절감 효과가 있을 뿐만 아니라, 급기효율과 배기효율을 향상시킬 수 있으며, 별도의 급기 닥트를 설치할 필요가 없어 사용공간을 훨씬 적게 차지하고 상대적으로 시공비도 휠씬 적게 드는 구조의 다층 공동주택의 주방 환기설비를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 개별 급배기 방식의 다층 공동주택의 주방 환기설비의 구성을 나타낸 개략단면도이다.

도 2는 중앙 급배기 방식의 다층 공동주택의 주방 환기설비의 구성을 나타낸 개략단면도이다.

도 3은 주배기통로와 주급기통로의 다른 구조예를 도시한, 도 1과 유사한 개략단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10: 환기닥트샤프트(피트) 20: 주배기닥트

21: 주배기통로 22: 개별배기통로

23: 개별배기팬 24: 역류방지댐퍼(B.D.D)

25: 무동력 팬 26,36: 기류차단겸용 정풍량(CAV)댐퍼

27: 주배기팬 28: 개별배기구

29: 배수관 29a:기류차단댐퍼

30: 외기유입구 31: 주급기통로

32: 개별급기통로 33: 개별급기팬

34: 기류차단댐퍼 35: 프리필터(prefilter)

37: 주급기팬 38: 개별급기구

39: 소음기 41: 유량감지센서

42: 압력감지센서 50: 주제어부

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 일실시예에 따른 다층 공동주택의 주방 환기설비는, 환기닥트샤프트에 설치되는 통상 원형단면형상의 주배기닥트의 주배기통로 및 개별배기구와 개별배기통로를 통하여 배기팬에 의해 주방의 공기를 배출시키기 위한 다층 공동주택의 주방 환기설비에 있어서: 상기 환기닥트샤프트의 하단에 외기유입구를 형성하고, 급기팬에 의해 그 외기유입구로부터 유입되는 외부 공기를, 상기 환기닥트샤프트와 주배기닥트사이에 틈새를 마련하여 형성되는 주급기통로를 통해 상향으로 유동시키고 각 층에 마련되는 개별급기통로 및 개별급기구를 통하여 주방에 공급시키는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 배기팬이 개별배기팬으로 구성되는 경우, 상기 급기팬을, 각 층의 주방에 설치되는 개별급기통로에 설치되는 개별급기팬으로 구성하고, 그 각 개별급기통로에 기류차단댐퍼가 설치되며, 상기 배기팬이 개별배기팬없이 주배기팬으로만 구성되는 경우, 상기 급기팬을, 각 주방의 소음을 방지하기 위해 개별급기팬없이 상기 외기유입구의 하류에 설치되는 주급기팬으로 구성하고, 주급기통로로부터 각 주방에의 급기를 제어하기 위해 기류차단겸용 정풍량댐퍼를 상기 개별급기통로에 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 주배기통로는 하부의 단면적이 상부의 단면적보다 감소되게 형성되며, 이에 따라 상기 환기닥트샤프트와 주배기닥트사이의 틈새로 형성되는 주급기통로는 하부의 단면적이 상부의 단면적보다 크게 형성되는 것이 바람직하며, 이 경우, 주배기닥트의 최대관경은 최대 배기풍량에 맞추어 정하여지고, 환기닥트샤프트의 크기는 주배기닥트의 최대관경에 맞추어 정하여지게 되므로, 더욱, 급기설비를 위한 공간이 거의 종래의 배기설비만을 닥트샤프트 공간만에 의해서도 확보될 수 있게 된다. 또, 환기닥트샤프트의 크기는 저층부나 고층부 모두 동일하다. 주배기통로의 높이에 따른 구경의 변화는 계단식형상을 가지는 방법 또는 콘 모양을 가지는 방법 등 다양하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은, 공동주택 특히 고층 아파트의 환기설비에 있어, 주방 배기닥트 샤프트(SHAFT)에 설치되는 배기닥트와 그 주방 배기 닥트 샤프트사이의 틈새를 이용하거나, 또는 주방 배기 닥트 샤프트(SHAFT)내에 일정간격을 띄우고 배기닥트를 설치하여 그 닥트샤프트내의 닥트외의 공간을 급기통로로 이용함으로써 급기통로와 배기닥트사이의 열교환효과를 증대시키고 냉기현상을 방지하며, 배출팬의 배출효율을 증대시키기 위한 공동주택(아파트) 주방 배기 닥트 샤프트내의 닥트외의 공간을 최대로 이용하도록 구성한 다층 공동주택의 주방 환기설비를 특징으로 한다.

본 발명의 실시예들에 따른 다층 공동주택의 주방 환기설비가 도 1 내지 도 3에 도시된다. 도 1에는, 개별 급배기 방식의 구성이, 도 2에는 중앙 급배기 방식의 구성이 개략단면도로 도시된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 다층 공동주택의 주방 환기설비는, 환기닥트샤프트(10)의 하단에 외기유입구(30)를 형성하고, 개별급기팬(33) 및/또는 주급기팬(37)과 같은 급기팬에 의해 그 외기유입구(30)로부터 외부공기를 상기 환기닥트샤프트(10)와 주배기닥트(20)사이에 마련되는 주급기통로(31)로 유입시키고, 그 주급기통로(31)를 통해 상향으로 유동시켜서 각 층에 마련되는 개별급기통로(32) 및 개별급기구(38)를 통하여 주방에 외부 공기를 공급시키도록 구성된다.

이와 같이, 환기닥트샤프트(10)에 설치되는 통상 원형단면형상의 주배기닥트(20)의 주배기통로(21) 및 개별배기구(28)와 개별배기통로(22)를 통하여 배기팬(23,27)에 의해 주방의 공기를 배출시키기 위한 다층 공동주택의 주방 환기설비에 있어서, 도 1의 다층 공동주택의 주방 환기설비는, 배기용 팬이 각층마다 설치되는 다수의 개별배기팬(23)으로 구성되는 것이며, 도 2의 다층 공동주택의 주방 환기설비는, 개별배기팬(23)없이 배기용 팬이 주배기닥트(20)의 상부에 설치되는 주배기팬(27)으로만 구성되는 것이지만, 동시에 개별배기팬(23)과 주배기팬(27)가 설치된 경우에도 적용될 수 있고, 또, 그 급기팬은 동시에 설치될 수도 있다.

다만, 도 2의 중앙 급배기 방식에서는 주배기팬(27)이 외부에 설치되어 실내에 소음을 방지시킨 구성이므로, 급기팬도 외부에 주급기팬(37)으로 설치하여 실내에는 소음을 발생시키지 아니하도록 구성되는 것이 바람직하다.

도 1에서 개별배기팬(23)은 각층의 개별배기구(28) 하류의 개별배기통로(22)에 설치되는 것으로, 그 작동여부는, 개별 수동 스위치를 설치하여 수동으로 독립적으로 구동되도록 구성되거나, 및/또는 냄새 등의 감지에 의해 자동으로 구성되도록 구성될 수 있다. 또, 개별급기팬(33)의 작동도, 개별 수동 스위치를 설치하여 수동으로 독립적으로 구동되도록 구성되거나, 및/또는 상기 개별배기팬(23) 작동과연동하도록 구성될 수도 있다.

한편, 상기 개별배기통로(22)와 주배기통로(21)의 사이에는 종래와 같이 역풍방지댐퍼(24)(Back Draft Damper)가 설치되어 주배기통로(21)내의 배기가 개별배기통로(22)를 통해 내부로 유입되는 것을 막고 주배기통로(21)의 기압이 개별배기통로(22)의 기압보다 높을 경우 발생할 수 있는 배기의 역류(Back Draft)현상을 방지한다. 이와 마찬가지로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 개별급기통로(32)나 주급기통로(31)에도 기류차단댐퍼(34)가 설치되어 급기의 역류현상을 방지하고 댐퍼의 개폐정도에따라 바람직한 급기의 양을 조절할 수도 있다.

도 1의 실시예에서 주배기통로(21)의 상단에는 에너지 절약을 위해 무동력 팬(25)이 설치될 수 있는 바, 이때 무동력 팬(25)은, 다단계로 가변하는 다수의 요구배기풍량에 즉응하여 그 요구배기풍량의 공기를 효과적으로 배출시킬 수 있도록 자연에너지로 구동되거나 또는 동력에 의해 구동되도록 구성될 수 있다. 또한, 외기유입구(30)에는 프리필터(35)를 설치하여 외기를 정화하는 효과를 가지며, 주배기통로(21) 하단에는 종래와 같이 배수관(29)이 설치되는 것이 바람직하다.

도 2에서는, 배기팬이 개별배기팬(23)없이 주배기팬(27)으로만 구성되는 경우로서 급기팬도 각 주방의 소음을 방지하기 위해 개별급기팬(33: 도 1참조) 없이 상기 외기유입구(30)의 하류에 설치되는 주급기팬(37)만으로 구성한 것이다. 이와 같은 구성의 실시예에서는 주제어부(50)를 통해 상기 주급기팬(37)의 작동과 연동시키거나, 주배기팬(27)의 속도의 제어를 위한 정보를 이용하여 주제어부(50)에 의해 독립적으로 구동되도록 구성될 수도 있으며, 또, 도 2에 도시된 바와 같이 환기닥트샤프트(10) 상부에 설치된 압력감지센서(42)의 감지압력 또는 지하에 설치된 압력감지센서(42)와의 차이를 주제어부(50)에 전달하여 주급기팬(37)의 회전수를 조절하는 방법으로 필요 급기 풍량을 공급하도록 운전될 수도 있다.

또, 상기 주급기팬(37)의 하류에는 소음기(39)를 설치하여 외부에서도 소음을 방지하고 통로내로의 소음의 전달을 방지시키는 것이 바람직하다. 이 경우에는 도 2에서와 같이 주급기통로(31)로부터 각 주방에의 급기를 제어하기 위해 설치하는 기류차단겸용 정풍량댐퍼(36)를 세대별로 설치하여 오프(Off)시 닫히고 온(On)시 열려 정풍량이 공급되도록 구성될 수 있다. 통상, 상기 기류차단겸용 정풍량댐퍼(26)는 개별배기통로(22)에도 설치되고, 이에 의해 배기량이 제어되며, 주배기통로(21)의 상단부분에는 유량감지센서(41)가 설치되고, 각 개별배기통로(22)상의 기류차단겸용 정풍량댐퍼(26)에 따라 요구되는 풍량으로 주배기통로(21)의 배기유량(풍량)이 주제어부(50)에 의한 주배기팬(27)의 속도의 제어에 의해 조절된다. 또한 주배기통로(21)의 최하부에는 종래와 같이 기류차단댐퍼(29a)가 설치되어 배기가 일방향으로 이루어지도록 구성되는 것이 바람직하다.

도 1 및 도 2에서 환기닥트샤프트(10)는 주로 사각형상의 단면을 가진 것으로 주배기닥트(20)의 외면과 최소 50mm 이상의 간격을 가지는 것이 본 고안을 바람직하게 실현시킬 수 있으며, 상기 환기닥트샤프트(10)의 내부 벽면은 급기시 시멘트 냄새 등의 분출을 막고 벽면 공기 마찰을 최소화 하기 위해 특수한 마감(페인트마감이나 시멘트 물갈기 등)처리를 하는 것이 바람직하다. 또, 상기 환기닥트샤프트(10)내부에 일정간격을 두고 설치되는 주배기닥트(20)는 닥트의 지지대가 급기기류에 저항을 적게 받도록 특수한 밴드방식 등으로 고정되도록 설계되며, 닥트의 표면은 얇고 열전달률이 뛰어난 금속을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이때, 닥트의 재료는 열전달율이 높은 것이고 그 두께는 작은 것일수록 닥트내부의 배기온도(t_i)와 닥트외부의 급기온도(t_o)사이의 열전달이 더욱 잘 이루어지게 된다.

도 3에 일예로서 도시된 바와 같이 은 주배기통로와 주급기통로의 다른 구조예를 도시한, 도 1과 유사한 개략단면도이다. 본 고안의 구성에 따라서 급기는 저층부에서 상층부로 향하므로 저층부 주급기통로(31)를 통과하는 풍량은 많지만 상층부로 올라갈수록 통로를 통과하는 풍량은 줄어들게 되고, 한편, 주배기통로(21) 역시 상부를 통과하는 풍량은 많지만, 하부를 통과하는 풍량은 작으므로, 주배기통로(21)는 하부의 단면적이 상부 단면적보다 감소되게 형성하고 즉, 도 3에서와 같이 주배기통로(21)의 구경(D1,D2,D3)은 상부에서 하부로 갈수록 크게 형성하고(D1>D2>D3), 이에 따라 상기 환기닥트샤프트(10)와 주배기통로(21)사이의 틈새로 형성되는 주급기통로(31)는 하부의 단면적이 상부의 단면적보다 크게 형성되게 되어 좁은 공간으로도 급기와 배기의 풍량을 최대로 확보할 수 있어 바람직하며, 이와 같은 주배기통로(21)의 구성은, 하부로 갈수록 계단식으로 점진적으로 작아지거나 또는 원추형 등으로 형성될 수 있다. 예를 들어 주배기통로(21)의 높이에 따른 구경의 감소는 환기닥트샤프트(10)의 높이를 1/3로 나누어 건물의 동시 사용수에 따른 배기풍량의 다소에 따라 그 구경을 정하여 예를 들어, 20층아파트 기준으로 7층까지는 250Φ, 7층에서 13층까지는 300Φ, 13층에서 20층까지는 350Φ으로 단계적으로 구성하는 것이 가능하다.

본 고안을 상기 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 고안은 이에 제한되는 것은 아니다.

상술한 본 고안의 실시예들에 따른 다층 공동주택의 주방 환기설비의 구성과 작용에 의하면, 본 고안에 따른 공동주택(아파트) 주방 배기 닥트 샤프트내의 닥트 외 공간을 이용한 주방 급기 시스템은, 상향하는 급기가 주배기닥트 표면에서 열을 전달받을 수 있으므로 겨울에 주방 급기의 냉기(Cold Draft)현상을 다소 줄일 수 있을 뿐만 아니라 폐열을 회수하여 실내로 전달함으로서 에너지 절감 효과가 있게 된다.

또한, 배기의 열은 닥트 표면을 통하여 급기에 열을 빼앗겨 배기 온도가 낮아지므로 배기 팬의 효율을 높일 수 있는 효과가 있으며, 급기의 기류방향이 아래에서 위로 향하므로 기압차이로 인한 연돌 효과와 배기 닥트와의 열 교환으로 인한 급기 온도의 상승 때문에 급기의 기류 상승 속도는 더 빨라져 옥상에서 팬을 가동하여 급기를 밑으로 하강시키는 종래의 경우보다 훨씬 적은 동력으로도 필요 급기량을 충족시킬 수 있게 된다.

또, 옥상에 급기팬을 설치할 경우와는 달리 별도의 급기닥트가 필요치 않을 뿐만 아니라 사용공간을 훨씬 작게 차지할 뿐만 아니라, 상대적으로 시공비도 적게 드는 등의 효과가 있다.

또한, 본 고안에 따르면 급기 풍량이 최대인 저층부에서는 급기 통과 면적이 커지고 급기 풍량이 적은 고층부에서는 작아지므로 급기 기류의 흐름 또한 문제가없고 급기를 위한 별도의 건축 면적을 할애 받을 필요가 없으므로 공간 활용도 또한 높게 되며, 더욱 본 고안은 버려지는 환기닥트샤프트의 빈 공간을 활용, 각 세대에 정량의 급기풍량 공급, 팬 소음 제거, 자연에너지를 충분히 활용한 팬의 소비 동력 절감 등의 방법을 통해서 가장 경제적인 방법으로 개선된, 아파트와 같은 공동주택의 주방환기시스템을 제공하게 된다.

Claims (3)

1. 환기닥트샤프트(10)에 설치되는 통상 원형단면형상의 주배기닥트(20)의 주배기통로(21) 및 개별배기구(28)와 개별배기통로(22)를 통하여 배기팬(23,27)에 의해 주방의 공기를 배출시키기 위한 다층 공동주택의 주방 환기설비에 있어서:

   상기 환기닥트샤프트(10)의 하단에 외기유입구(30)를 형성하고, 급기팬(33,37)에 의해 그 외기유입구(30)로부터 유입되는 외부 공기를, 상기 환기닥트샤프트(10)와 주배기닥트(20)사이에 틈새를 마련하여 형성되는 주급기통로(31)를 통해 상향으로 유동시키고 각 층에 마련되는 개별급기통로(32) 및 개별급기구(38)를 통하여 주방에 공급시키는 것을 특징으로 하는 다층 공동주택의 주방 환기설비.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 배기팬(23,27)이 개별배기팬(23)으로 구성되는 경우, 상기 급기팬(33,37)을, 각 층의 주방에 설치되는 개별급기통로(32)에 설치되는 개별급기팬(33)으로 구성하고, 그 각 개별급기통로(32)에 기류차단댐퍼(29a,34)가 설치되며, 상기 배기팬(23,27)이 개별배기팬(23)없이 주배기팬(27)으로만 구성되는경우, 상기 급기팬(33,37)을, 각 주방의 소음을 방지하기 위해 개별급기팬(33)없이 상기 외기유입구(30)의 하류에 설치되는 주급기팬(37)으로 구성하고, 주급기통로(31)로부터 각 주방에의 급기를 제어하기 위해 기류차단겸용 정풍량댐퍼(36)를 상기 개별급기통로(32)에 설치한 것을 특징으로 하는 다층 공동주택의 주방 환기설비.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 주배기통로(21)는 하부의 단면적이 상부의 단면적보다 감소되게 형성되며, 이에 따라 상기 환기닥트샤프트(10)와 주배기닥트(20)사이의 틈새로 형성되는 주급기통로(31)는 하부의 단면적이 상부의 단면적보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 공동주택의 주방 환기설비.