KR200419410Y1 - 천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템 - Google Patents

천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템 Download PDF

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KR200419410Y1 KR2020060009740U KR20060009740U KR200419410Y1 KR 200419410 Y1 KR200419410 Y1 KR 200419410Y1 KR 2020060009740 U KR2020060009740 U KR 2020060009740U KR 20060009740 U KR20060009740 U KR 20060009740U KR 200419410 Y1 KR200419410 Y1 KR 200419410Y1
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최병훈
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강남필터 주식회사
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Abstract

천장공간의 일측에 설치되어 실외로부터 상기 천장공간의 내부에 외기가 유입되도록 하는 외기흡입장치; 실내공간 내부의 거주공간에 대응된 상기 천장공간의 하측면에 설치되어 상기 외기흡입장치에 의해 천장공간에 유입된 외기를 상기 실내공간으로 급기시키는 급기수단; 및 상기 천장공간 또는 실내의 측벽에 상기 급기수단에 대향되도록 설치되어 상기 실내공간의 내기를 실외로 배출시키며 상기 외기의 유입에 따라 상기 실내공간의 양압(陽壓) 영역과 음압(陰壓) 영역이 거리 또는 위치에 대하여 선형으로 형성되도록 하는 내기배출장치를 포함하는 천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템이 제공된다.
외기, 내기, 천장공간, 환기장치, 댐퍼, 덕트, 방, 환기 유로

Description

천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템{Ventilation system using replacement of duct by ceiling space}
도 1은 종래의 환기시스템을 나타낸 설치단면도;
도 2a와 도 2b는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템의 설치 상태를 나타낸 측단면도와 평단면도;
도 3은 본 고안의 바람직한 실시예의 변형예에 따른 천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템의 설치 상태를 나타낸 평단면도; 및
도 4는 도 3의 환기시스템에 있어서 댐퍼를 나타낸 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 외기흡입장치 120 : 급기수단
130 : 내기배출장치 140 : 댐퍼
본 고안은 환기시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아파트 등과 같은 주택의 천장공간에 구비된 단열재나 바닥재로 구성된 슬리브의 축열을 이용하여 외부로부터 유입되는 공기를 열교환시켜 에너지를 절약하고 건물의 층고를 감소시킬 수 있는 천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템에 관한 것이다.
일반적으로 아파트 등의 건물에는 실내의 오염된 공기를 여과하여 쾌적한 환경을 제공하기 위한 환기시스템이 설치된다.
도 1은 종래의 환기시스템을 나타낸 설치단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 종래의 환기시스템은, 실외로부터 외기가 유입되도록 실내와 실외를 연통하는 덕트(1)에 연결되어 외기를 흡입하는 외기흡입장치(10)와 상기 흡입되는 외기가 실내에 순환된 후 실외로 배출되도록 실내와 실외를 연통하는 덕트(2)에 연결된 내기배출장치(20)를 포함한다.
그러나 상기와 같은 종래의 환기시스템은 덕트(1)와 같은 공기 통풍로가 주로 천장공간에 설치되기 때문에 상기 공기 통풍로의 설치에 따른 설치공간의 증가로 인하여 건물의 실제층고(방의 바닥면으로부터 위층 바닥 아랫면까지의 높이)가 높아지게 되고 이로 인해 건물의 용적률이 상승하게 되어 건축업자의 경우 막대한 건설비가 소요되는 문제점이 있다.
또한, 실외와 실내의 온도차가 현격한 여름이나 겨울에는 실내에 급기되는 실외공기의 온도와 실내온도에 상당한 차이를 보이기 때문에 실내환경을 보다 쾌적하게 유지하기 위해서는 냉방기 또는 난방기를 계속 가동하거나 덕트(1)가 설치된 상기 천장공간에 별도의 외기 냉각수단과 예열수단을 구비하여 실내온도를 일정하게 유지시켜야 하는 번거로움과 상기 냉방기와 난방기 또는 냉각수단과 예열수단의 설치에 따른 설치비용과 상기 구성요소들의 가동에 따른 에너지가 많이 소비되는 문제점이 있다.
따라서 본 고안의 목적은 설치공간이 많이 소요되는 덕트를 설치하지 않고 천장공간을 급기덕트로 이용하며 상기 천정공간에 구비된 단열재나 바닥재로 구성된 슬리브의 축열을 이용해 외부로부터 유입되는 공기를 열교환시켜 에너지를 절약하고 건물의 층고를 감소시킬 수 있는 천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템을 제공하는 것이다.
본 고안에 의하면, 환기시스템에 있어서, 천장공간의 일측에 설치되어 실외로부터 상기 천장공간의 내부에 외기가 유입되도록 하는 외기흡입장치; 실내공간 내부의 거주공간에 대응된 상기 천장공간의 하측면에 설치되어 상기 외기흡입장치에 의해 천장공간에 유입된 외기를 상기 실내공간으로 급기시키는 급기수단; 및 상기 천장공간 또는 실내의 측벽에 상기 급기수단에 대향되도록 설치되어 상기 실내공간의 내기를 실외로 배출시키며 상기 외기의 유입에 따라 상기 실내공간의 양압(陽壓) 영역과 음압(陰壓) 영역이 거리 또는 위치에 대하여 선형으로 형성되도록 하는 내기배출장치를 포함하는 천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템이 제공된다.
또한, 상기 급기수단에 의해 상기 실내공간에 급기되는 외기는 실외의 외기 온도와 천장공간의 축열에너지에 의해 일정온도를 가지는 천장공간의 내부공기의 온도 차이에 대응된 온도를 가지도록 열교환되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실내공간의 환기 유로 차단 공간 일측벽에 설치되어 상기 급기되 는 외기에 의한 양압(陽壓) 영역으로부터 음압(陰壓) 영역으로 자동 개폐되어 환기 유로를 형성시키는 복수개의 무동력 댐퍼를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 댐퍼는, 상기 환기 유로 차단 공간의 내부 측벽에 설치되는 케이싱; 상기 케이싱의 내측에 형성된 통공; 상기 통공에 힌지핀을 통해 회동 가능하게 고정되며 상기 양압(陽壓)의 영역으로부터 음압(陰壓)의 영역을 향하여 개폐되는 토출그릴; 및 상기 케이싱의 하측면에 설치되어 상기 토출그릴이 일정방향으로만 개폐되도록 하는 스토퍼를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2a와 도 2b는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템의 설치 상태를 나타낸 측단면도와 평단면도이다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따른 천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템은, 도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이, 천장공간(200)의 일측에 설치되어 실외로부터 천장공간(200)의 내부에 외기가 유입되도록 하는 외기흡입장치(110), 천장공간(200)의 하측면에 설치되어 외기흡입장치(110)에 의해 천장공간(200)에 유입된 외기를 실내공간으로 급기시키는 급기수단(120) 및 천장공간(200) 또는 실내의 측벽에 설치되어 실내의 내기를 실외로 배출시키는 내기배출장치(130)를 포함한다.
외기흡입장치(110)는, 건물의 벽체를 관통하여 천장공간(200)의 일측까지 관통된 덕트(111), 덕트(111)의 흡입 유로를 개폐하는 전동댐퍼(112), 외기의 오염물질을 여과하는 필터(113) 및 외기가 흡입되도록 구동수단에 의해 회전되는 흡입 팬(114)을 포함한다.
여기서, 외기흡입장치(110)는, 실외측에 외기흡입구에 빗물과 큰 이물질의 침투를 방지하기 위한 급기캡이 더 설치되는 것이 좋다.
천장공간(200)은, 도 2a에 도시된 바와 같이, 건물의 상층을 난방하는 열선(201)이 시공되는 시멘트몰탈층(210), 시멘트몰탈층(210) 하부의 에바칩(EVA chip) 경량기포콘크리트층(220), 에바칩경량기포콘크리트층(220) 하부의 층간 소음 또는 단열을 위한 보온재층(230) 및 보온재층(230) 하부의 시공판바닥층(240)으로 이루어진 슬리브(250)의 하부 공간으로써, 슬리브(250)의 하중을 지지하는 합성보(H 빔)와 건물의 하층을 위한 각종 배선 등이 위치된다.
여기서, 상기 시멘트몰탈층(210)의 구성요소인 시멘트몰탈 구조체의 열전도율은 약 1.3(
Figure 112006025286036-utm00001
)이고, 상기 에바칩 경량기포콘크리트층(220)의 구성요소인 경량/기포콘크리트 구조체의 열전도율은 약 0.15 ~ 0.67(
Figure 112006025286036-utm00002
)이고, 상기 보온재층(230)의 구성요소인 스티로폼, 암면보온재 및 암면 흡음판 등을 포함하는 구조체의 열전도율은 약 0.035 ~ 0.055 (
Figure 112006025286036-utm00003
)이고, 상기 시공판바닥층(240)의 구성요소인 콘크리트 구조체의 열전도율은 약 0.69 ~ 1.4(
Figure 112006025286036-utm00004
)이다.
따라서 천장공간(200)의 내부공기는 상기 건물 상층의 냉방 또는 난방에 따른 슬리브(250)의 축열에너지에 의해 일정온도로 열을 흡수하거나 방출하게 된다.
예를 들면, 상기 건물 상층의 실내 온도(T1)를 25 ℃로 설정하기 위해선 슬리브(250)의 시멘트몰탈층(210) 온도(상기 건물 상층의 바닥온도)가 대략 50 ℃ 정 도가 되도록 상기 시멘트몰탈층(210)의 열선(201)에 에너지를 공급해야한다. 이에 따라 상기 슬리브(250)의 다른 구성부들에 상기 구성부들의 열전도율에 따른 상기 시멘트몰탈층(210)의 열이 전달되어 상기 슬리브(250)는 약 35 ℃ 정도의 축열에너지에 의한 온도(T2)를 가지게 된다. 이에 따라 상기 천장공간(200)의 내부공기도 상기 건물 상층의 실내 온도와 같거나 낮은 값의 온도(T3)를 가지게 되는 것이다.
여기서, 여름의 경우 상기 건물 상층의 실내 공간에 구비된 에어컨 등과 같은 냉방장치 가동에 따른 실내 온도로부터 상기 슬리브(250)는 상기 실내 공간의 온도보다 높은 축열에너지를 가지게 되고 이에 따라 상기 천장공간(200)의 내부공기도 상기 건물 상층의 실내 온도와 같거나 높은 값의 온도를 가지게 된다.
따라서 외기흡입장치(110)에 의해 천장공간(200)에 유입된 외기는, 상기 외기의 온도(T4)와 상기 천장공간(200)의 축열에너지(T2)에 의해 일정온도를 가지는 내부공기의 온도(T3) 차이에 대응된 온도(T5)를 가지도록 열교환 되는 것이다.
급기수단(120)은, 주거공간에 대응된 천장공간(200)의 하측면에 형성된 관통구에 설치되며, 외기흡입장치(110)에 의해 천장공간(200)에 유입되어 천장공간(200)의 내부공기(T3)와 열교환된 온도(T5)를 가지는 외기의 오염물질을 여과하는 필터(121), 상기 관통구를 개폐시켜 주거공간에 흡입되는 외기의 양을 조절하는 댐퍼(122) 및 상기 외기를 주거공간에 급기시키는 급기그릴(123)을 포함한다.
여기서, 필터(121)는 외기의 큰 먼지를 제거하는 프리필터(Pre Filter), 외기의 오염먼지 및 부유균을 제거하기 위한 항균필터(Sanitary Filter), 미세먼지를 여과하기 위한 헤파필터(High Efficiency Particle Air Filter), 외기의 탈취를 위 한 인산침착 야자각립상 활성탄필터(Active Carbon Fiber) 및 외기와 상기 내기유입구로부터 유입되는 실내의 내기 중 새집증후군 요소인 포름알데히드(HCHO)와 총휘발성 유기화합물(TVOC) 등 6가지 유해물질을 여과하기 위한 새집증후군 필터(TVOC-HCHO Filter)를 포함하는 것이 좋다.
내기배출장치(130)는, 천장공간(200)의 일측 또는 벽체에 관통되며, 천장공간(200)의 일측으로부터 실외까지 관통된 덕트(131)와 덕트(131)의 일단에 설치되며 내기가 흡입되는 배기그릴(132)을 포함한다. 또한, 덕트(131) 내부에 설치되어 내기가 흡입되는 유로를 개폐하는 전동댐퍼(133)와 덕트(131)에 실내로부터 내기를 흡입하도록 구동수단에 의해 회전되는 배기팬(134) 등과 같은 강제적인 내기 배출 수단은 선택적으로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 배기그릴(132)은 급기수단(120)에 대향되도록 위치되어 상기 실내공간의 양압 영역과 음압 영역이 거리 또는 위치에 대하여 선형(Linear)으로 형성되도록 하여 상기 환기 유로의 변화에 따른 공기의 역류(逆流)를 방지하는 것이 바람직하다.
따라서 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 건물의 천장공간에 외기를 급기시키는 덕트와 같은 공기 통풍로를 설치하지 않고 상기 슬리브의 축열에너지에 의해 일정한 온도를 가지는 천장공간의 내부와 열교환된 외기를 급기함으로써, 상기 외기의 냉각과 예열을 위한 에너지를 절약하고 상기 공기 통풍로의 설치에 따른 공간을 절약하여 건물의 층고를 감소시킬 수 있다.
한편, 본 고안의 바람직한 실시예는, 주거공간의 천장공간(200)의 하측면에 형성된 관통구에 급기수단(120)이 설치되어 외기흡입장치(110)에 의해 천장공간(200)에 유입되어 천장공간(200)의 내부공기(T3)와 열교환된 온도(T5)를 가지는 외기를 상기 주거공간에 급기시키고 있으나, 본 고안의 바람직한 실시예의 변형예는, 환기 유로가 차단된 주거공간, 즉 외기흡입장치(110)에 의한 외기가 급기되지 않거나 외기가 급기되지만 내부 순환이 이루어지지 않아 환기가 되지 않는 복수개의 방 등의 측벽에 급기수단(120)으로부터 급기되는 외기에 따라 개폐되어 환기 유로를 형성하는 댐퍼(140)를 포함하고 있다.
도 3은 본 고안의 바람직한 실시예의 변형예에 따른 천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템의 설치 상태를 나타낸 평단면도이고, 도 4는 도 3의 환기시스템에 있어서 댐퍼를 나타낸 사시도이다.
본 고안의 바람직한 실시예의 변형예에 따른 환기시스템은, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예의 구성부인 외기흡입장치(110), 급기수단(120) 및 내기배출장치(130) 이외에, 복수개의 방 등과 같이 환기 유로가 차단된 주거공간의 일측벽에 설치되며, 케이싱(141)의 내측면에 형성된 통공(미도시)에 힌지핀(미도시)을 통해 회동 가능하게 설치되어 상기 양압의 영역으로부터 음압의 영역을 향하여 개폐되는 토출그릴(142)과 케이싱(141)의 하측면에 형성되어 토출그릴(142)이 일정 방향으로만 회동되도록 하는 스토퍼(143)를 가지는 댐퍼(140)를 포함한다.
따라서 급기수단(120)을 통해 실내공간에 유입되는 외기에 의해 상기 실내공간의 체적이 증가하게 되어 양압(陽壓) 영역과 음압(陰壓) 영역이 형성되고, 이에 따라 거실 중앙 공간과 환기 유로 차단 공간은, 급기수단(120)과 내기배출장치(130)의 거리 또는 위치에 따라 구분된 a, b 및 c 영역이 급기수단(120)으로부터 유입되는 외기에 의해 Pa > Pb > Pc 순으로 영역별 압력 크기를 가지며 이에 따른 환기 유로가 형성된다.
즉, 급기수단(110)에 가장 가까운 a 영역은 상기 외기 유입에 의한 제1 양압을 가지게 되고, 상기 제1 양압을 가지는 a 영역으로부터 상기 a 영역에 비해 상대적으로 음압을 가지는 b 영역, 그리고 상기 b 영역에 비해 상대적으로 음압을 가지는 c 영역으로 공기가 이동된다.
이후, 내기배출장치(130)의 배기팬(134)이 회전하게 되어 상기 c 영역에 이동된 공기는 외부로 배출되게 된다.
따라서 본 고안의 바람직한 실시예의 변형예에 따르면, 급기수단(120)에 의해 실내에 유입된 외기에 의해 상기 실내공간은 압력차에 따른 환기 유로가 형성되고, 상기 제1 양압 영역(예를 들면, a 영역)으로부터 상대적으로 음압을 가지는 영역(예를 들면, b 영역)의 일측에 설치된 댐퍼(120)를 통해 상기 음압 영역(예를 들면, b 영역)에 유입되어 순환된 후 다시 상기 외기가 순환된 음압 영역(예를 들면, b 영역)으로부터 상대적으로 음압을 가지는 영역(예를 들면, c 영역)의 일측에 설치된 댐퍼(140)를 통해 상기 음압 영역(예를 들면, c 영역)에 유입되어 내기배출장치(130)에 의해 실외로 배기되는 방식으로 상기 환기 유로가 차단된 공간까지 환기가 이루어지게 된다.
또한, 방 내부 측벽에 댐퍼만 설치하면 별도의 덕트가 설치되지 않아도 되기 때문에 상기 덕트 설치로 인하여 건물의 층고가 높아지게 되고 이로 인해 용적률이 상승하게 되어 건축업자의 경우 막대한 건설비가 더 소요되는 것을 방지할 수 있으며 기존의 건물에도 쉽게 적용할 수 있다.
상술한 본 고안에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 고안의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 고안의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이 본 고안에 의하면, 건물의 천장공간에 외기를 급기시키는 덕트와 같은 공기 통풍로를 설치하지 않고 상기 슬리브의 축열에너지에 의해 일정한 온도를 가지는 천장공간의 내부와 열교환된 외기를 급기함으로써, 상기 외기의 냉각과 예열을 위한 에너지를 절약하고 상기 공기 통풍로의 설치에 따른 공간을 절약하여 건물의 층고를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 덕트와 같은 통풍로를 설치하지 않고 천장공간의 하측에 외기급기수단만 설치됨으로써, 기존의 건물에도 쉽게 적용될 수 있다.

Claims (4)

  1. 환기시스템에 있어서,
    천장공간의 일측에 설치되어 실외로부터 상기 천장공간의 내부에 외기가 유입되도록 하는 외기흡입장치;
    실내공간 내부의 거주공간에 대응된 상기 천장공간의 하측면에 설치되어 상기 외기흡입장치에 의해 천장공간에 유입된 외기를 상기 실내공간으로 급기시키는 급기수단; 및
    상기 천장공간 또는 실내의 측벽에 상기 급기수단에 대향되도록 설치되어 상기 실내공간의 내기를 실외로 배출시키며 상기 외기의 유입에 따라 상기 실내공간의 양압(陽壓) 영역과 음압(陰壓) 영역이 거리 또는 위치에 대하여 선형으로 형성되도록 하는 내기배출장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 급기수단에 의해 상기 실내공간에 급기되는 외기는 실외의 외기 온도와 천장공간의 축열에너지에 의해 일정온도를 가지는 천장공간의 내부공기의 온도 차이에 대응된 온도를 가지도록 열교환되는 것을 특징으로 하는 천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 실내공간의 환기 유로 차단 공간 일측벽에 설치되어 상기 양압(陽壓) 영역으로부터 음압(陰壓) 영역으로 자동 개폐되어 환기 유로를 형성시키는 복수개의 무동력 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 댐퍼는,
    상기 환기 유로 차단 공간의 내부 측벽에 설치되는 케이싱;
    상기 케이싱의 내측에 형성된 통공;
    상기 통공에 힌지핀을 통해 회동 가능하게 고정되며 상기 외기흡입장치에 의해 유입된 외기에 의한 양압(陽壓)의 영역으로부터 음압(陰壓)의 영역을 향하여 개폐되는 토출그릴; 및
    상기 케이싱의 하측면에 설치되어 상기 토출그릴이 일정방향으로만 개폐되도록 하는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장공간을 급기덕트로 이용하는 환기시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101125117B1 (ko) * 2009-07-21 2012-03-21 홍현성 통합 급배기 방식의 환기시스템

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