KR20040027099A - 환기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비교적 저층의 건물에 있어서, 자연환기에 의해서 건물의 실내외의 환기를 충분히 행하는 것이 가능하게 되는 환기 시스템을 제공한다.

이를 위하여 본 발명은 저층 건물에 있어서, 건물 측부로부터 건물 내부로 통하는 급기덕트를 형성하는 동시에, 건물 내부로부터 상방으로 배기덕트를 형성하고, 상단부에 배기구를 설치한다. 급기덕트에는 기류량을 조정하는 동시에, 상기 기류의 역류를 방지하기 위한 기류량 조정·역기류 방지댐퍼를 설치한다. 또한, 배기구에는 건물 내부측으로부터 배기구 외부측으로 향하는 기류의 역류를 방지하는 역기류 방지댐퍼를 설치한다. 배기덕트를 상방으로 형성함으로써, 배기덕트 내의 상승 기류를 만들어내는 굴뚝효과를 향상하는 동시에, 배기구 근방을 통과하는 바람에 의하여 배기구 내부측으로부터 바람이 불어가는 쪽으로 되는 배기구 외부측으로 향하는 기류가 유도되고, 건물의 실내외의 환기를 충분히 행하는 것이 가능하게 된다.

Description

환기 시스템 {VENTILATION SYSTEM}

본 발명은 비교적 저층의 건물에 있어서, 이른바 자연 환기 의해서 실내외의 환기를 행하기 위한 환기 시스템에 관한 것이다.

건물의 실내외의 환기를 행하기 위해서는, 이른바 자연환기와 인공환기가 있다. 인공환기는, 환기 부채나 팬 등을 이용하여 환기를 행하는 것인데 대하여, 자연환기는 바람 등을 이용하여 환기를 행하는 것이다. 예를 들면, 보이드(void) 공간을 가지는 고층주택 등에서는, 건물에 작용하는 바람이나, 상기 보이드 공간에 발생하는 상승 기류를 이용한 자연환기가 이용되고 있다. 그리고 근래, 에너지 절약, 위생 등의 관점에서 비교적 저층의 건물에도 상기 자연환기를 이용하려고 하는 시도가 현저하다.

일본 특개평 11-3l0970호 공보 기재의 환기 시스템도, 비교적 저층의 건물에 자연환기를 이용하고 있는 예의 하나이다. 상기 공보 기재의 환기 시스템은, 도 12에 도시한 바와 같이, 건물(101)에 건물 측부(101)로부터 건물 내부(102)로 통하는 급기(給氣)덕트(103)를 형성하는 동시에, 건물 내부(102)로부터 건물 상부(104)로 통한하는, 배기구(105)가 설치되어 있는 배기(排氣)덕트(106)를 형성하고, 풍압, 및, 건물 내부(102)와 배기구 외부(l07)와의 온도차이를 이용하여, 건물 측부(10l)측으로부터 건물 내부(102)측으로 향하는 기류와, 건물 내부(102)측으로부터 배기구 외부(107)측으로 향하는 상승 기류를 유도하고, 이에 따라 실내외의 환기를 행하려고 하는 것이다. 여기에서, 상기한 건물 내부(102)와 배기구 외부(107)와의 온도차이에 의한 배기덕트(106) 내의 상승 기류의 크기는, 건물 내부(102)와 배기구 외부(107)와의 비중량의 차이에, 건물 내부(102)와 배기구 외부(107)와의 높이의 차이를 곱한 값에 비례하고, 상기 상승 기류의 발생요인은 이른바 굴뚝효과라고 부르고 있다.

그런데, 일반적으로, 자연환기 시스템에 의한 환기에서는, 풍압과 동시에, 상기굴뚝효과를 이용하기 위해, 건물 내부(102)와 배기구(104)와의 높이의 차이가 작은 경우에서는, 배기덕트(105) 내의 상승 기류가 작고, 충분한 환기를 행할 수 없다는 것이 문제로 되어 있다. 상기 공보 기재의 기술에서는, 비교적 저층의 건물(101)의 내부에 배기덕트(105)가 형성되어 있고, 따라서, 배기덕트(105) 내의 상승 기류가 작고, 충분한 환기를 행할 수 없는 것이 우려된다.

또, 자연환기 시스템에서의 환기에서는, 바람 등이 약하고, 유입되는 기류가 비교적 작은 경우에도, 건물 내부(102)에 기류의 흐름을 만들어 내고, 이에 따라 환기를 행하는 것이 요망되었다. 이를 위해서는, 예를 들면, 풍압에 의해서 유입되는 기류가 작은 경우에도, 건물 내부(102)에 유입된 기류의 배기덕트(105)로부터의 배출을 촉진함으로써, 일정한 기류의 흐름을 형성하는 것이 고려된다.

본 발명의 목적은, 배기덕트 내의 굴뚝효과를 크게 함과 동시에, 건물 내부에 유입된 기류의 배기덕트로부터의 배출을 촉진함으로써, 건물의 실내외의 환기를 충분히 행하는 것이 가능하게 되는 환기 시스템을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 제1항 기재의 발명은, 예를 들면 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이,

건물(단층집 구조 주택(a))의 실내외의 환기를 행하기 위한 환기 시스템으로서,

상기 건물(단층집 구조 주택(a))에는, 건물 측부(주택 측부(b))로부터 건물 내부(주택 내부(c))로 통하는 급기덕트(d)가 형성되어 있음과 동시에, 건물 내부(주택 내부(b))로부터 상기 건물(단층집 구조 주택(a))보다 소정의 높이 상방으로 되는 위치로 통하는 배기덕트(g)가 형성되어 있고,

상기 배기덕트(g)의 상단부에는, 횡방향쪽을 향하여 개구되는 배기구(h)가 복수개 구비되어 있고,

상기 급기덕트(d)에는 건물 측부(주택 측부(b))측으로부터 건물 내부(주택 내부 (c))측으로 향하는 기류량을 조정하는 동시에, 상기 기류의 역류를 방지하기 위한 기류량 조정·역기류 방지댐퍼(damper)(1)가 구비되어 있고,

상기 배기구(h)에는 상기 배기구 내부(k)측으로부터 상기 배기구 외부(1)측으로 향하는 기류의 역류를 방지하기 위한 역기류 방지댐퍼(11)가 구비되어 있고,

건물 측부(주택 측부(b))에 작용하는 풍압을 이용하여, 상기 급기덕트(d) 내에 건물 측부(주택 측부(b))측으로부터 건물 내부(주택 내부(c))측으로 향하는 기류를 유도하는 동시에,

바람이 불어가는 쪽으로 되는 배기구 외부(l1)가 배기구 내부(k)에 비하여 부압으로 되는 것에 의해 생기는 상기 바람이 불어가는 쪽으로 되는 배기구 외부(l1)와 상기 배기구 내부(k)와의 압력차이, 및, 건물 내부(주택 내부(c))가 배기구 외부(l)에 비하여 고온으로 되는 것에 의하여 생기는 상기 건물 내부(주택 내부(c))와 상기 배기구 외부(l)와의 온도차이를 이용하여, 상기 배기덕트(g) 내에 상기 건물 내부(주택 내부(c))측으로부터 상기 바람이 불어가는 쪽으로 되는 배기구 외부(l1)측으로 향하는 기류를 유도하는 것을 특징으로 하고 있다.

제1항 기재의 발명에 의하면, 상기 건물에는 건물 측부로부터 건물 내부로 통하는 급기덕트가 형성되어 있음과 동시에, 상기 급기덕트에는 건물 측부측으로부터 건물 내부측으로 향하는 기류량을 조정하는 동시에, 상기 기류의 역류를 방지하기 위한 기류량 조정·역기류 방지댐퍼가 구비되어 있다.

또, 상기 건물에는 건물 내부로부터 상기 건물보다 소정의 높이 상방으로 되는 위치로 통하는 배기덕트가 형성되어 있고, 상기 배기덕트의 상단부에는 횡방향쪽을 향하여 개구되는 배기구가 복수개 구비되어 있다. 그리고 상기 배기구에는 상기 배기구 내부측으로부터 상기 배기구 외부측으로 향하는 기류의 역류를 방지하기 위한 역기류방지댐퍼가 구비되어 있다.

그리고, 이하에 나타낸 바와 같이 기류가 유도된다.

먼저, 건물에 바람이 작용하면, 풍압이 작용하는 바람이 불어오는 쪽의 건물 측부로부터 건물 내부로 통하는 급기덕트 내에는, 건물 측부측으로부터 건물 내부측으로 향하는 기류가 유도된다. 이때, 상기 기류량 조정·역기류 방지댐퍼에 의해, 건물 측부측으로부터 급기덕트 내로 유입되는 기류량이 조정되는 동시에, 상기 기류의 역류가 방지된다.

또, 건물 내부가 상기 배기구 외부에 비하여 고온으로 되는 것에 의해, 상기 건물 내부와 상기 배기구 외부와의 사이에 온도차가 생기고, 후술하는 굴뚝효과에 의해, 상기 배기덕트 내에는 상기 건물 내부측으로부터 상기 배기구 외부측으로 향하는 기류가 유도된다.

여기에서, 상기 굴뚝효과란 건물 내부가 배기구 외부에 비하여 고온으로 되는 경우에 있어서, 건물 내부와 배기구 외부와의 비중량의 차이에, 건물 내부와 배기구 외부와의 높이의 차이를 곱한 값에 비례하는 크기의 상승 기류의 발생요인을 말한다. 그런데, 상기 배기덕트는 건물 내부로부터 건물보다 소정의 높이 상방으로 되는 위치로 통하도록 형성되어 있기 때문에, 상기 굴뚝효과가 커지고, 상기 건물 내부측으로부터 상기 배기구 외부측으로 향하는 기류의 유도가 촉진된다.

이것에 더하여, 배기구 근방에 바람이 통과하면, 배기구에 설치되어 있는 역기류 방지댐퍼에 의해, 바람이 불어가는 쪽 이외의 배기구로부터는 상기 배기덕트에 기류가 유입되지 않기 때문에, 바람이 불어가는 쪽으로 되는 배기구 외부가 배기구 내부에 비하여 부압으로 된다. 이에 따라, 바람이 불어가는 쪽으로 되는 배기구 외부와 상기 배기구 내부와의 사이에 압력차가 생기고, 상기 배기덕트 내에서상기 건물 내부측으로부터 상기 바람이 불어가는 쪽으로 되는 배기구 외부측으로 향하는 기류의 유도가 촉진된다.

이상에 의해, 건물의 실내외의 환기를 자연환기 시스템에 의해 행하는 것이 가능하고, 바람이 강한 경우에서는 건물 내부로 유입되는 기류량이 조정되고, 바람이 약한 경우에서는 건물 내부측으로부터 배기구 외부측으로 향하는 기류의 유도가 촉진된다. 즉, 바람의 강약에 관계없이, 환기량을 소정의 범위 내로 조정하여 실내환경을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또, 본 발명은, 단층집이나 2층집 정도의, 비교적 저층의 건물을 대상으로 하고 있다

제2항 기재의 발명은, 예를 들면 도 3∼도 11에 도시한 바와 같이, 제1항 기재의 환기 시스템에 있어서,

상기 기류량 조정·역기류 방지댐퍼(1)는

덕트(급기덕트(d))에 연접되며 상기 덕트(급기덕트(d))의 일부를 구성하는 프레임부재(2)와,

상기 덕트(급기덕트(d))의 축선방향에 직교하는 주날개 회전축(4)을 중심으로 회전가능한 주날개(3)와,

상기주날개 회전축(4)과 대략 일치하는 보조날개 회전축(6)을 중심으로 회전가능한 보조날개(5)

를 구비하고 있고,

순기류시에는, 상기 보조날개(5)가 상기 덕트(급기덕트(d)) 내를 통과하는기류량을 증가시키는 방향으로 회전하는 동시에, 상기 덕트(급기덕트(d)) 내로 유입되는 기류량의 증가에 따라 상기 주날개(3)가 풍압 및 양력을 받아 상기 주날개(3)가 상기 덕트(급기덕트(d)) 내를 통과하는 기류량을 감소시키는 방향으로 회전함으로써, 상기 덕트(급기덕트(d)) 내를 통과하는 기류량을 소정의 범위 내로 조정하고,

역기류시에는, 상기 보조날개(5)와, 풍압을 받아 상기 덕트(급기덕트(d)) 내를 통과하는 기류량을 감소시키는 방향으로 회전하는 주날개(3)와의 협동에 의해, 상기 덕트(급기덕트(d)) 내를 통과하는 기류량을 대략 제로로 하여 역류를 방지하는 것을 특징으로 하고 있다.

제2항 기재의 발명에 의하면, 상기 기류량 조정·역기류 방지댐퍼는, 순기류시에는, 보조날개가 상기 덕트 내를 통과하는 기류량을 증가시키는 방향으로 회전하는 동시에, 풍압의 증가에 따라 상기 주날개가 풍압 및 양력을 받아 상기 주날개가 상기 덕트 내를 통과하는 기류량을 감소시키는 방향으로 회전함으로써, 상기 덕트 내를 통과하는 기류량을 소정의 범위 내로 조정한다.

또, 역기류시에는, 상기 보조날개와, 풍압을 받아 상기 덕트 내를 통과하는 기류량을 감소시키는 방향으로 회전하는 주날개의 협동에 의해, 상기 덕트 내를 통과하는 기류량을 대략 제로로 하여 역류를 방지한다.

즉, 상기 기류량 조정·역기류 방지댐퍼는, 덕트 내를 통과하는 기류량을 소정의 범위 내로 조정하는 것이 가능함과 동시에, 덕트 내의 역기류를 방지하는 것이 가능하다. 또한, 상기 기류량 조정·역기류 방지댐퍼는, 기류량 조정댐퍼와 역기류 방지댐퍼가 일체로 되어 있고, 또한 비교적 간단한 구조로 되어 있기 때문에, 제작비용을 억제하는 것이 가능함과 동시에, 설치 공간이 작게 되고, 설치하는 위치의 자유도를 크게 하는 것이 가능하다.

주날개는, 예를 들면, 덕트의 축선에 직교하는 평면에 의한 덕트의 내공(內空)단면에 대응한 치수형상(구체적으로는, 덕트가 원통 형상의 경우에는, 덕트의 내경에 대응한 외경을 가지는 원판형의 것 등)인 것을 들 수 있다. 주날개는, 주날개 회전축을 중심으로 덕트 내에서 회전가능하고, 또한, 주날개 회전축과 덕트의 축선을 포함하는 평면보다 상측의 덕트의 내부 공간을 폐쇄할 수 있고, 또한, 상기 평면보다 하측의 상기 내부 공간을 대략 폐쇄할 수 있는 것이면, 어떤 것이라도 된다.

보조날개는, 예를 들면, 덕트의 축선에 직교하는 평면에 의한 덕트의 내공단면 중 보조날개 회전축보다 하측 부분에 대응한 치수형상(구체적으로는, 덕트가 원통 형상의 경우에는, 덕트의 내경에 대응한 외경을 가지는 원판을 2분할한 형상의 것 등)인 것을 들 수 있다. 보조날개는, 보조날개 회전축을 중심으로 덕트 내에서 회전가능하고, 또한, 상기 평면보다 하측의 상기 내부 공간을 폐쇄할 수 있는 것이면, 어떤 것이라도 된다.

제3항 기재의 발명은, 예를 들면 도 1에 도시한 바와 같이, 제1항 또는 제2항 기재의 환기 시스템에 있어서,

상기 배기덕트(f) 내부에는, 건물 내부(주택 내부(c))측으로부터 배기구 외부(l)측으로 향하는 기류의 유도를 촉진하기 위한 보조팬(m)이 설치되어 있는 것을특징으로 하고 있다.

제3항 기재의 발명에 의하면, 상기 배기덕트 내부에 설치되어 있는 보조팬에 의하여, 건물 내부측으로부터 배기구 외부측으로 향하는 기류의 유도가 조성된다. 따라서, 바람이 비교적 약한 경우에 있어서도, 보다 확실하게 건물의 실내외의 환기를 행하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 관한 환기 시스템의 실시예를 나타내는, 주택단면의 모델도면이다.

도 2은 본 발명에 관한 배기구의 일례를 나타내는, (a)는 평단면도이며, (b)는 측단면도이다.

도 3은 본 발명에 관한 기류량 조정·역기류 방지댐퍼의 일례를 나타내는, (a)는 사시도이며, (b)는 모델도면이다.

도 4는 도 3에 나타내는 기류량 조정·역기류 방지댐퍼의, 소기류량시의 날개의 상태를 나타내는 모델도면이다.

도 5는 도 3에 나타내는 기류량 조정·역기류 방지댐퍼의, 중기류량시의 날개의 상태를 나타내는 모델도면이다.

도 6은 도 3에 나타내는 기류량 조정·역기류 방지댐퍼의, 대기류량시의 날개의 상태를 나타내는 모델도면이다.

도 7은 도 3에 나타내는 기류량 조정·역기류 방지댐퍼의, 강기류량시의 날개의 상태를 나타내는 모델도면이다.

도 8은 도 3에 나타내는 기류량 조정·역기류 방지댐퍼의, 역기류시 초기의 날개의 상태를 나타내는 모델도면이다.

도 9는 도 3에 나타내는 기류량 조정·역기류 방지댐퍼의, 역기류시에 기류가 없는 상태의 날개의 상태를 나타내는 모델도면이다.

도 10은 본 발명에 관한 기류량 조정댐퍼의, 도 3에 나타내는 예와는 다른 일례를 나타내는, (a)는 사시도이며, (b)는 모델도면이다.

도 11은 본 발명에 관한 기류량 조정댐퍼의, 도 3, 도 10에 나타내는 예와는 다른 일례를 나타내는, (a)는 사시도이며, (b)는 모델도면이다.

도 12는 종래의 환기 시스템의 일례를 나타내는 모델도면이다.

* 도면의 주요부호의 설명

a: 단층집 구조 주택(건물)

b: 주택 측부(건물 측부)

c: 주택 내부(건물 내부)

d: 급기덕트

g: 배기덕트

h: 배기구

l: 배기구 외부

m: 보조팬

A: 바람

B: 상승 기류

1: 기류량 조정·역기류 방지댐퍼

2: 프레임부재

3: 주날개

4: 주날개 회전축

5: 보조날개

6: 보조날개 회전축

11: 역기류 방지댐퍼

이하에, 본 발명에 관한 환기 시스템의 실시예를 도 1∼도 11을 참조하여 설명한다. 먼저, 본 발명에 관한 환기 시스템의 구성에 대하여 설명한다.

도 1에 있어서, 부호 a는, 본 발명에 관한 환기 시스템이 채용되는 단층집 구조 주택이다. 상기 단층집 구조 주택(a)(건물)에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 주택 측부(b)(건물 측부)로부터 주택 내부(c)(건물 내부)로 통하는 급기덕트(d)가 형성되어 있다. 또, 상기 단층집 구조 주택(a)에는, 상기 건물 상부(e)로부터 상방으로 연장되는 입체 트러스(f)가 형성되어 있고, 상기 입체 트러스(f) 내부를 삽입 통과하도록 하여, 건물 내부(c)로부터 상기 건물(a)보다 소정의 높이 상방으로 되는 위치로 통하는 배기덕트(g)가 형성되어 있다. 또한, 상기 배기덕트(g)의 상단부에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 횡방향쪽을 향하여 개구되는 복수의 배기구(h)가 복수개 구비되어 있다.

또, 상기 입체 트러스(f)는 일례이며, 자립하는 탑형이 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 또, 상기 입체 트러스(f)에는 필요에 따라 BS 방송 등의 수신 안테나(i, j) 등을 설치할 수 있도록 되어 있다.

상기 급기덕트(d)에는, 상기 주택 측부(b)(건물 측부)측으로부터 주택 내부(c)측으로 향하는 기류량을 조정하는 동시에, 상기 기류의 역류를 방지하기 위한 기류량 조정·역기류 방지댐퍼(1)가 구비되어 있다.

또, 상기 배기구(g)에는, 상기 배기구 내부(k)측으로부터 상기 배기구 외부(l)측으로 향하는 기류의 역류를 방지하기 위한 역기류 방지댐퍼(11)가 구비되어 있다.

또한, 상기 배기덕트(g) 내에는, 주택 내부(c)측으로부터 배기구 외부(l)측으로 향하는 기류의 유도를 촉진시키기 위한 보조팬(m)이 형성되어 있으며, 상기 보조팬(m)은, 단층집 구조 주택(a)의 지붕 상면에 설치되어 있는 태양 전지(n)에 의해서 구동하도록 되어 있다.

이하, 본 발명에 관한 환기 시스템의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 주택(a)에 바람(A)이 작용하면, 도 1에 도시한 바와 같이, 풍압이 작용하는 바람이 불어오는 쪽의 주택 측부(b1)로부터 주택 내부(c)로 통하는 급기덕트(d) 내에는 상기 주택 측부(b1)측으로부터 주택 내부(c)측으로 향하는 기류가 유도된다.

또, 주택 내부(c)에는 열이 발생하기 때문에, 상기 주택 내부(c)와 배기구 외부측(1)의 사이에는 온도차이가 생긴다. 그리고 이 온도차에 의하여, 주택 내부(c)의 공기와 배기구 외부(l)의 공기와의 비중량에 차이가 생기고, 상기 비중량의 차이에, 주택 내부(c)와 배기구 외부(l)의 높이의 차이를 곱한 값에 비례하는 크기의 상승 기류(B)가 발생한다. 상기 상승 기류(B)의 발생요인은 굴뚝효과라고불리는, 주택 내부(c)측으로부터 배기구 외부(l)측으로 향하는 기류가 유도된다. 그런데, 배기덕트(g)는 주택 내부(c)로부터 단층집 구조 주택(a)보다 소정의 높이 상방으로 되는 위치로 통하도록 형성되어 있기 때문에, 상기 굴뚝효과가 커지고, 주택 내부(c)측으로부터 배기구 외부(l)측으로 향하는 기류의 유도가 촉진된다.

이것에 더하여, 배기구(h) 근방에 바람(A1)이 통과하면, 도 2에 도시한 바와 같이, 배기구(h)에 설치되어 있는 역기류 방지 댐퍼(11) 중, 바람이 불어가는 쪽 이외의 배기구(h)에 설치되어 있는 역기류 방지댐퍼(11)의 날개(12)가 닫혀 배기덕트(g) 내로의 기류의 유입이 방지되고, 따라서, 바람이 불어가는 쪽으로 되는 배기구 외부(l1)가 배기구 내부(k)에 비하여 부압으로 된다. 이에 따라, 바람이 불어가는 쪽으로 되는 배기구 외부(l1)와 상기 배기구 내부(k)의 사이에는 압력차이가 생기고, 상기 배기구 내부(k)로부터서 상기 배기구 외부(l1)로의 기류(B1)가 유도되고, 따라서, 상기 배기덕트(g) 내에서의 상승 기류(B)의 유도가 촉진된다.

또한, 상기 보조팬(m)에 의해서도, 상기 배기덕트(g) 내에서의 상승 기류(B)의 유도가 촉진된다.

다음에, 본 발명의 실시예에 이용되는 기류량 조정·역기류 방지댐퍼(1)에 대하여 설명한다.

다음에, 상기 기류량 조정·역기류 방지댐퍼(1)에 대해, 도 3∼도 1l을 참조하여 설명한다. 본 발명에 관한 기류량 조정·역기류 방지댐퍼(1)는, 도 3(a), 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 급기덕트(d)에 연접되어 급기덕트(d)의 일부를 구성하는 원통형의 프레임부재(2), 프레임부재(2)의 내경에 대응하여 원판형으로 형성되는주날개(3)와, 프레임부재(2)의 내경에 대응하여 반원판형으로 형성되는 보조날개(5)를 구비하고 있다.

주날개(3)는 프레임부재(2)의 축심방향에 직교하는 주날개 회전축(4)을 통하여 프레임부재(2)의 내부에 장착되고, 상기 주날개 회전축(4)을 중심으로 원활히 회전가능하게 되어 있다.

프레임부재(2)의 상부 내면에는 주날개 스토퍼(8)가 설치되고, 주날개(3)가 프레임부재(2)의 내부 공간을 폐쇄한 상태에서 주날개(3)의 시계방향의 회전을 규제하도록 되어 있다.

도 4 등의, 주날개(3)의 주날개 회전축(4)에 대하여 좌측부분을 상부 동작부(3a), 동일하게 우측부분을 하부 동작부(3b)라고 하면, 상부 동작부(3a)측이 하부 동작부(3b)보다도 약간 무겁게 되도록, 주날개 회전축(4)은 주날개(3)의 무게 중심으로부터 약간 어긋난 한 위치에 설정되어 있다.

따라서, 주날개(3)가 바람의 저항을 대부분 받지 않는 무풍시 및 소풍량시의 상태에서는, 주날개(3)가 반시계방향으로 회전하려고 하지만, 주날개(3)가 대략 수평으로 되는 위치로 이 회전을 규제하도록, 프레임부재(2)의 내면에는 예를 들면, 비스(vis) 등의 미소풍량시 스토퍼(10)가 설치되어 있다.

보조날개(5)는, 주날개 회전축(4)과 대략 일치하는 보조날개 회전축(6)을 통하여 프레임부재(2)의 내부에 장착되고, 상기 보조날개 회전축(6)을 중심으로 원활히 회전가능하게 되어 있다.

프레임부재(2)의 하부 내면에는 보조날개 스토퍼(9)가 설치되고,보조날개(5)가 프레임부재(2)의 내부 공간 중 보조날개 회전축(6)보다 하측 부분을 폐쇄한 상태에서 보조날개(5)의 반시계방향의 회전을 규제하도록 되어 있다. 따라서, 보조날개(5)는 보조날개 스토퍼(9)보다도 좌측의 영역에서 원활히 회전가능하게 되어 있다.

상기 보조날개(5)는, 어떤 일정치 이상의 풍압을 우측으로부터 받을 때까지는, 보조날개 회전축(6)으로부터 아래로 늘어진 상태로 있다. 또, 좌측으로부터 풍압을 받더라도, 보조날개 스토퍼(9)에 의해 회전을 규제한다.

여기에서, 전술한 바와 같이, 무풍시 및 소기류량시의 상태에서는 상부 동작부(3a)가 내려가도록, 주날개(3)의 상부 동작부(3a)는 하부 동작부(3b) 보다도 약간 무겁게 설정되어 있지만, 이것은, 주날개(3)에 대한 주날개 회전축(4)의 위치를 약간 주날개(3)의 중심에서 어긋나게 설정하여도 되며, 또는 상부 동작부(3a)에, 도시하지 않은 추를 설치하여도 된다.

이러한 구성의 기류량 조정·역기류 방지댐퍼(1)의 동작에 대해, 이하에 상세하게 설명한다.

또, 이하에서는 도면의 우측으로부터의 바람을 순기류, 도면의 좌측으로부터의 바람을 역기류로 기재한다. 또, 소기류량, 중기류량, 대기류량, 기류량, 및 바람 등의 기재는, 순기류에 관한 것으로 한다.

<무풍시 및 소기류량시>

주날개(3)의 상부 동작부(3a)측이 하부 동작부(3b)측보다도 무겁기 때문에, 급기덕트(d) 내부가 무풍상태에 있거나, 또는, 소기류량인 상태에서는, 미소기류량시 스토퍼(10)에 접촉할 때까지 주날개(3)가 반시계방향으로 회전한 상태로 되고, 도 3(b), 도 4에 도시된 바와 같이 주날개(3)가 대략 수평으로 되도록 위치하고 있다. 또, 보조날개(5)가 보조날개 스토퍼(6)로부터 멀어지는 임계풍량에 도달하지 않고, 보조날개(5)는 아래로 늘어진 상태대로 있다. 이에 따라, 바람은 주날개(3)의 상부 공간을 빠져 나간다.

<소기류량시로부터 중기류량시로의 이행>

급기덕트(d) 내부를 흐르는 기류량이 증가하여, 소기류량으로부터 중기류량으로 이행하는 단계로 되면, 보조날개(5)가 어떤 값 이상의 풍압을 우측으로부터 받게 된다. 그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 보조날개(5)가 보조날개 스토퍼(9)로부터 멀어지는 임계기류량에 도달하면, 보조날개 회전축(6)을 중심으로 보조날개(5)가 시계방향으로 회전하여, 보조날개(5)와 프레임부재(2)의 하부 내면과의 사이에 간극이 생긴다. 이에 따라, 바람은 주날개(3)의 상부 공간 및 보조날개(5)의 하부 공간을 빠져 나간다.

또, 주날개(3)에 형성된 수풍부(受風部)(7)가 보조날개(5)에 의해서 밀어 올려지는 것에 의해, 주날개(3)는 시계방향으로 회전한다.

<중기류량시로부터 대기류량시로의 이행>

주날개(3)가 시계방향으로 회전하여 주날개(3)의 상부 동작부(3a)가 조금 위로 올라가면, 도 6에 도시된 바와 같이, 프레임부재(2)의 내부에 있어 주날개(3)의 상부 공간은 우측으로부터 좌측에 걸쳐서 좁아진다. 이에 따라, 상기 상부 공간을 통과하는 바람의 유속은 우측으로부터 좌측으로 향함에 따라서 점차로 커지고, 상부 동작부(3a)에 하부 동작부(3b)에 작용하는 양력보다도 큰 양력이 작용한다. 따라서, 상기 양력이 주날개(13)를 회전시키는 임계기류량에 도달하면 주날개(3)는 시계방향으로 회전한다. 급기덕트(d) 내부를 흐르는 기류량이 더 증가하여, 중기류량으로부터 대기류량으로 이행하는 단계로 되면, 주날개(3)는 더 시계방향으로 회전한다.

<대기류량시로부터 강기류량시로의 이행>

급기덕트(d) 내부를 흐르는 기류량이 더 증가하여, 대기류량으로부터 강기류량으로 이행하는 단계로 되면, ① 더 주날개(3)가 시계방향으로 회전하여 주날개(3)가 주날개 스토퍼(8)에 부딪힐 듯이 되고, 주날개(3)의 상하를 통과하는 기류량이 현저하게 적어진다. 이렇게 하면, 상부 동작부(3a), 하부 동작부(3b)가 받는 양력이 작아짐과 동시에 이들 양력 차이도 작아지고, ② 주날개(3)가 조금 반시계방향으로 회전하여 주날개(3)의 상하를 통과하는 기류량이 약간 증가한다. 이것에 의해 ③ 다시 상부 동작부(3a)가 양력을 받아 주날개(3)가 약간 시계방향으로 회전하여 주날개(3)의 상하를 통과하는 기류량이 적어진다. 이후, 서서히 감쇠하면서 이들 ①∼③의 동작이 반복되고 기류량이 안정된다(도 7참조).

<역기류시>

역기류의 때에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상부 동작부(3a)의 하부 공간에 바람막힘이 생기고, 상부 동작부(3a)의 하면이 풍압을 받아 위로 올라가고, 최종적으로는 도 9에 도시된 바와 같이, 주날개(3)가 주날개 스토퍼(8)에 접촉할 때까지 시계방향으로 회전하여, 주날개(3), 보조날개(5)에 의해 프레임부재(2)가 폐쇄된다. 따라서 급기덕트(d) 내를 통과하는 기류량이 대략 제로로 되어 역류가 방지된다.

또한, 상기 기류량 조정·역기류 방지댐퍼(1)의 변형예를 도 1O(a), 도 1O(b), 도 11(a), 도 11(b)에 나타낸다.

또, 상기 기류량 조정·역기류 방지댐퍼(11)와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.

도 10(a), 도 10(b)에서는, 보조날개(5)에 수풍부(7)가 지지부(7a)를 통하여 형성되어 있다.

이에 따라, 소기류량시에 있더라도, 보조날개(5)를 회전시켜 기류가 흐르기 쉽게 함으로써, 압력손실을 저감시킬 수 있다.

도 1l(a), 도 11(b)에서는, 상부 동작부(3b) 및 하부 동작부(3a)를 절곡시키는 것에 의해, 주날개(3)에 제1 수풍부(7a) 및 제2 수풍부(7b)가 형성되어 있다.

이에 따라, 강기류량시에 있어, 기류가 흐르면 과잉 환기량으로 되는 경우에도, 상기 제1 수풍부(7a) 및 제2 수풍부(3a)가 풍압을 받는 것에 의해, 상기 주날개(3)를, 상기 급기덕트(d) 내를 통과하는 풍량을 대략 제로로 하도록 회전시킬 수 있다.

본 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 얻어진다.

① 단층집 구조 주택(a)에 바람(A)이 작용하면, 풍압이 작용하는 바람이 불어오는 쪽의 주택 측부(b1)로부터 주택 내부(c)로 통하는 급기덕트(d) 내에는, 상기 주택 측부(b1)측으로부터 주택 내부(c)측으로 향하는 기류가 유도된다. 이때,상기 기류량 조정·역기류 방지댐퍼(1)에 의해, 상기 주택 측부(b1)측으로부터 급기덕트(d) 내로 유입되는 기류량이 조정되는 동시에, 상기 기류의 역류가 방지된다.

또, 배기덕트(g)는 주택 내부(c)로부터 단층집 구조 주택(a)보다 소정의 높이 상방으로 되는 위치로 통하도록 형성되어 있기 때문에, 배기덕트(g) 내에는, 상기 굴뚝효과에 의해 주택 내부(c)측으로부터 배기구 외부(l)측으로 향하는 기류가 유도된다.

이것에 더하여, 배기구(g) 근방을 통과하는 바람(A1)에 의하여, 바람이 불어가는 쪽으로 되는 배기구 외부(l1)와 상기 배기구 내부(k)와의 사이에는 압력차이가 생기고, 상기 배기덕트(g) 내에서, 상기 주택 내부(c)측으로부터 상기 바람이 불어가는 쪽으로 되는 배기구 외부(l1)측으로 향하는 기류의 유도가 촉진된다.

이상에 의해, 건물의 실내외의 환기를 자연환기 시스템에 의해 행하는 것이 가능하고, 바람이 강한 경우에서는 주택 내부(c)에 유입되는 기류량이 조정되고, 바람이 약한 경우에서는 주택 내부(c)측으로부터 배기구 외부(l1)측으로 향하는 기류의 유도가 촉진된다. 즉, 바람의 강약에 관계없이, 환기량을 소정의 범위 내로 조정하여 실내환경을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

② 상기 기류량 조정·역기류 방지댐퍼(11)는, 순기류시에는, 보조날개(5)가 상기 급기덕트(d) 내를 통과하는 기류량을 증가시키는 방향으로 회전하는 동시에, 풍압의 증가에 따라 상기 주날개(3)가 풍압 및 양력을 받아 상기 주날개(3)가 상기 급기덕트(d) 내를 통과하는 기류량을 감소시키는 방향으로 회전함으로써, 상기 급기덕트(d) 내를 통과하는 기류량을 소정의 범위 내로 조정한다.

또, 역기류시에는, 상기 보조날개(5)와, 풍압을 받아 상기 급기덕트(d) 내를 통과하는 기류량을 감소시키는 방향으로 회전하는 주날개(3)와의 협동에 의해, 상기 급기덕트(d) 내를 통과하는 기류량을 대략 제로로 하여 역류를 방지한다.

즉, 상기 기류량 조정·역기류 방지댐퍼(l)는, 급기덕트(d) 내를 통과하는 기류량을 소정의 범위 내로 조정하는 것이 가능함과 동시에, 급기덕트(d) 내의 역기류를 방지하는 것이 가능하다. 또한, 상기 기류량 조정·역기류 방지댐퍼(l)는, 기류량 조정댐퍼와 역기류 방지댐퍼가 일체로 되어 있고, 또한 비교적 간단한 구조로 되어있기 때문에, 제작비용을 억제하는 것이 가능함과 동시에, 설치 공간이 작게 되고, 설치하는 위치의 자유도를 크게 하는 것이 가능하다.

③ 보조 팬(m)에 의하여, 주택 내부(c)측으로부터 배기구 외부(l1)측으로 향하는 기류의 유도가 촉진된다. 따라서, 바람이 비교적 약한 경우에도, 보다 확실하게 단층집 구조 주택(a)의 실내외의 환기를 행하는 것이 가능하게 된다.

또, 본 실시예에서는, 단층집의 주택에 대하여 설명했지만, 건물의 층수는, 특히 단층집에 특별히 한정되지 않고, 비교적 저층의 건물이면, 본 발명은 효과적으로 적용될 수 있다.

또, 건물의 용도도 특히 주택에 한정되는 것이 아니라, 사무소, 집회시설 등, 여러 가지 용도가 고려된다.

또, 건물 상방에 형성되어 있는 입체 트러스는, 특히 이 형상으로 한정되는 것이 아니고, 또, 필요에 따라 설치하면 되는 것은 물론 이다.

또한, 배기덕트 내에는 보조팬을 설치하고 있지만, 상기 보조팬도 필요에 따라 설치하면 되고, 상기 배기덕트 내부의 기류의 유도가 원활히 실행되면, 특히 설치할 필요는 없다. 또, 보조팬을 설치하는 때에도, 특히 태양 전지에 한정되지 않고, 통상의 전동 모터 등에 의하여 구동시켜도 되는 것은 물론이다.

제1항 기재의 발명에 의하면, 건물의 실내외의 환기를 자연환기 시스템에 의해 행하는 것이 가능하고, 바람이 강한 경우에는 건물 내부에 유입되는 기류량이 조정되고, 바람이 약한 경우에는 건물 내부측으로부터 배기구 외부측으로 향하는 기류의 유도가 촉진된다. 즉, 바람의 강약에 관계없이, 환기량을 소정의 범위 내로 조정하여 실내환경을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

제2항 기재의 발명에 의하면, 제1항 기재의 발명과 동일한 효과가 얻어지는 것은 물론이고, 상기 기류량 조정·역기류 방지댐퍼의 제작비용을 억제하는 것이 가능함과 동시에, 설치 공간이 작게 되어, 설치하는 위치의 자유도를 크게 하는 것이 가능하다.

제3항 기재의 발명에 의하면, 제1 항 또는 제2항 기재의 발명과 동일한 효과가 얻어지는 것은 물론이고, 상기 보조팬에 의하여, 바람이 비교적 약한 경우에도, 보다 확실하게 건물의 실내외의 환기를 행하는 것이 가능하게 된다.

Claims (3)

1. 건물의 실내외의 환기를 행하기 위한 환기 시스템으로서,

   상기 건물에는 건물 측부로부터 건물 내부로 통하는 급기(給氣)덕트가 형성되어 있음과 동시에, 건물 내부로부터 상기 건물보다 소정의 높이 상방으로 되는 위치로 통하는 배기(排氣)덕트가 형성되어 있고,

   상기 배기덕트의 상단부에는, 횡방향쪽을 향하여 개구되는 배기구가 복수개 구비되고,

   상기 급기덕트에는 건물 측부측으로부터 건물 내부측으로 향하는 기류량을 조정하는 동시에, 상기 기류의 역류를 방지하기 위한 기류량 조정·역기류 방지댐퍼가 구비되어 있고,

   상기 배기구에는 상기 배기구 내부측으로부터 상기 배기구 외부측으로 향하는 기류의 역류를 방지하기 위한 역기류 방지댐퍼가 구비되어 있고,

   건물 측부에 작용하는 풍압을 이용하여, 상기 급기덕트 내에 건물 측부측으로부터 건물 내부측으로 향하는 기류를 유도하는 동시에,

   바람이 불어가는 쪽으로 되는 배기구 외부가 배기구 내부에 비하여 부압으로 되는 것에 의해 생기는 상기 바람이 불어가는 쪽으로 되는 배기구 외부와 상기 배기구 내부와의 압력차이, 및 건물 내부가 배기구 외부에 비하여 고온으로 되는 것에 의하여 생기는 상기 건물 내부와 상기 배기구 외부와의 온도차이를 이용하여, 상기 배기덕트 내에 상기 건물 내부측으로부터 상기 바람이 불어가는 쪽으로 되는배기구 외부측으로 향하는 기류를 유도하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 기류량 조정·역기류 방지댐퍼는

   덕트에 연접되어 상기 덕트의 일부를 구성하는 프레임부재와,

   상기 덕트의 축선방향에 직교하는 주날개 회전축을 중심으로 회전가능한 주날개와,

   상기 주날개 회전축과 대략 일치하는 보조날개 회전축을 중심으로 회전가능한 보조날개

   를 구비하고 있고,

   순기류시에는, 상기 보조날개가 상기덕트 내를 통과하는 기류량을 증가시키는 방향으로 회전하는 동시에, 상기 덕트 내로 유입되는 기류량의 증가에 따라 상기 주날개가 풍압 및 양력을 받아 상기 주날개가 상기 덕트 내를 통과하는 기류량을 감소시키는 방향으로 회전함으로써, 상기 덕트 내를 통과하는 기류량을 소정의 범위 내로 조정하고,

   역기류시에는, 상기 보조날개와, 풍압을 받아 상기 덕트 내를 통과하는 기류량을 감소시키는 방향으로 회전하는 주날개의 협동에 의해, 상기 덕트 내를 통과하는 기류량을 대략 제로로 하여 역류를 방지하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 배기덕트 내부에는 건물 내부측으로부터 배기구 외부측으로 향하는 기류의 유도를 촉진하기 위한 보조팬이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 환기 시스템.