KR20060105295A - Natural ventilating device for building - Google Patents
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Abstract
본 발명은 쾌적한 실내 공기환경을 조성하는 환기장치에 관한 것으로서, 특히 내측차폐판 및 외측차폐판과, 상기 내측차폐판 및 외측차폐판 둘레를 따라 설치되어 상기 내측차폐판과 외측차폐판 사이에 열교환실을 형성하고 건축물의 벽에 관통된 형태로 설치되며 하측에 실외공기를 상기 열교환실로 유입시키는 급기입구 및 상기 열교환실 내 실외공기를 실내로 유출시키는 급기출구가 각각 형성되고 상측에 실내공기를 상기 열교환실로 유입시키는 배기입구 및 상기 열교환실 내 실내공기를 실외로 유출시키는 배기출구가 각각 형성된 프레임과, 상기 열교환실을 상기 급기입구와 급기출구를 연결하는 급기실 및 상기 배기입구와 배기출구를 연결하는 배기실로 구획하는 전열벽과, 상기 급기입구 및 배기출구에 각각 설치된 에어필터와, 상기 급기출구 및 배기입구를 각각 개폐함으로써 유량을 조절하는 조절댐퍼로 구성되어 열손실을 최소화하면서 환기를 시킬 수 있으며, 중력에 의한 자연환기방식이므로 소음 발생 및 에너지 소비가 전혀 없는 등의 이점이 있는 친환경 건축물용 자연환기장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ventilation device for creating a comfortable indoor air environment, and in particular, is installed along the inner shielding plate and the outer shielding plate, and the inner shielding plate and the outer shielding plate circumference to exchange heat between the inner shielding plate and the outer shielding plate It is formed in the form of the chamber and penetrated through the wall of the building, the air supply inlet for introducing outdoor air into the heat exchange chamber and the air supply outlet for outflowing the outdoor air in the heat exchange chamber to the lower side are formed respectively and the indoor air above the A frame having an exhaust inlet for entering the heat exchange chamber and an exhaust outlet for outflowing indoor air in the heat exchange chamber, an air supply chamber connecting the heat exchange chamber with the air supply inlet and the air supply outlet, and connecting the exhaust inlet with the exhaust outlet A heat transfer wall partitioned into an exhaust chamber, an air filter provided at each of the air supply inlet and the air exhaust outlet, and the air supply It is composed of a control damper that regulates the flow rate by opening and closing the outlet and the exhaust inlet, respectively, to minimize the heat loss and provide ventilation, and it is an eco-friendly building with advantages such as no noise generation and no energy consumption due to the natural ventilation method by gravity. It relates to a natural ventilation device for.
건축물, 공기환경, 급기, 덕트, 배기, 열교환실, 자연환기, 채광 Building, Air Environment, Air Supply, Duct, Exhaust, Heat Exchange Room, Natural Ventilation, Mining
Description
도 1은 일반적인 기계식 환기장치를 측면에서 본 나타내는 측단면도,1 is a side cross-sectional view showing a general mechanical ventilator from the side,
도 2는 도 1의 기계식 환기장치가 다층건물(아파트)에 설치된 상태를 나타내는 구성도,2 is a configuration diagram showing a state in which the mechanical ventilation device of Figure 1 is installed in a multi-storey building (apartment),
도 3은 본 발명에 따른 자연환기장치가 건축물에 설치된 상태를 나타내는 구성도,3 is a block diagram showing a state in which a natural ventilation device according to the present invention is installed in a building,
도 4는 본 발명에 따른 건축물용 자연환기장치를 나타내는 측단면도,Figure 4 is a side cross-sectional view showing a building natural ventilation device according to the present invention,
도 5는 도 4에 도시된 전열벽을 나타내는 사시도,5 is a perspective view of the heat transfer wall illustrated in FIG. 4;
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 건축물용 자연환기장치의 작동상태를 나타내는 측단면도,6 and 7 are side cross-sectional view showing an operating state of the natural ventilation device for buildings according to the present invention,
도 8은 도 4에 도시된 전열벽의 다른 실시예를 나타내는 정단면도,8 is a front sectional view showing another embodiment of the heat transfer wall shown in FIG. 4;
도 9는 도 8의 G-G선 및 H-H선 단면도,9 is a cross-sectional view taken along line G-G and line H-H of FIG. 8;
도 10은 본 발명에 따른 건축물용 자연환기장치의 다른 실시예를 나타내는 구성도,10 is a configuration diagram showing another embodiment of the natural ventilation device for a building according to the present invention;
도 11은 본 발명에 따른 건축물용 자연환기장치의 또 다른 실시예를 나타내는 구성도,11 is a configuration diagram showing another embodiment of the natural ventilation device for a building according to the present invention;
도 12는 본 발명에 따른 건축물용 자연환기장치가 다층건물에 설치된 상태를 나타내는 구성도,12 is a configuration diagram showing a state in which the building natural ventilation device according to the invention installed in a multi-storey building,
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 건축물용 자연환기장치의 응용예를 나타내는 정면도 및 측단면도이다.13 and 14 are front and side cross-sectional view showing an application example of the natural ventilation device for buildings according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
2 : 벽 4 : 실내의 바닥2: wall 4: floor in the room
6 : 천장 8 : 슬래브6: ceiling 8: slab
10 : 열교환실 12 : 급기실10: heat exchange chamber 12: air supply chamber
12a : 급기유입실 12b : 급기유출실12a: Air
14 : 배기실 14a : 배기유입실14:
14b : 배기유출실 22 : 내측차폐판14b: exhaust outlet chamber 22: inner shield plate
24 : 외측차폐판 30 : 프레임24: outer shield plate 30: frame
32a : 급기입구 32b : 급기출구32a: Air Supply Outlet 32b: Air Supply Outlet
32c : 급기연결로 34a : 배기입구32c:
34b : 배기출구 34c : 배기연결로34b: exhaust
40 : 전열벽 42a, 42b, 42c : 제1 내지 제3전열판40:
44 : 급기연결관 46 : 배기연결관44: air supply connector 46: exhaust connector
48 : 전열관 52, 54 : 에어필터48:
62, 64 : 조절댐퍼 72, 74 : 단속댐퍼62, 64:
82 : 분급덕트 84 : 회수덕트 82: classification duct 84: recovery duct
86 : 급기덕트 88 : 배기덕트86: air supply duct 88: exhaust duct
92 : 중간덕트 94 : 내화굴뚝92: intermediate duct 94: fireproof chimney
150 : 수직배기덕트150: vertical exhaust duct
본 발명은 건축물 내 공기환경을 쾌적하도록 조성하는 환기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자연환기방식에 의하여 열손실을 최소화하면서 환기를 시킬 수 있도록 한 건축물용 자연환기장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ventilation device for creating a comfortable air environment in a building, and more particularly to a natural ventilation device for buildings to minimize the heat loss by the natural ventilation method.
근래 들어 건축물 부문 에너지절약 기준이 강화됨에 따라 건축물의 밀폐성능은 나날이 향상되고 있는 반면에 이 높은 밀폐성능으로 건축물 내 공기의 오염도는 악화되어 가고 있는 바, 수시로 환기를 시킴으로써 실내공기를 실외공기와 교환하여야 쾌적한 공기환경을 조성할 수 있다.In recent years, as the energy saving standards of the building sector have been strengthened, the sealing performance of buildings has improved day by day, while the pollution of air in buildings has been deteriorated by this high sealing performance.The indoor air is exchanged with outdoor air through frequent ventilation. Only in order to create a pleasant air environment.
실내 공기환경을 인간의 보건위생에 적합하도록 개선하기 위하여 사용되었던 종래의 대표적인 환기방법으로는 창문을 열어 건축물의 바람이 불어오는 쪽 창문으로부터 실외공기를 유입시키고 반대쪽 창문으로 실내의 오염된 공기를 유출시켜 교 환시키는 풍력환기가 있다.Conventional ventilation methods that have been used to improve the indoor air environment to be suitable for human health and hygiene include the opening of windows to introduce outdoor air from the building's wind blowing window and the indoor air to the opposite window. There is a wind ventilation to exchange.
하지만 이러한 풍력환기는 실내공기와 실외공기가 포함되어 있는 열에너지와 함께 그대로 유출되고 유입되므로 환기 후 실내온도가 급변하게 되는 문제점이 있었다. 즉 온도차와 환기량(실외공기 유입량)에 따른 열손실이 발생되어 동절기 난방 시에는 실내온도가 급격히 하강하고 하절기 냉방 시에는 실내온도가 급격히 상승하게 되는 문제점이 있었던 것이다.However, since such wind ventilation is leaked and introduced as it is with the heat energy containing the indoor air and outdoor air, there is a problem that the indoor temperature changes rapidly after ventilation. In other words, the heat loss occurs according to the temperature difference and the amount of ventilation (outdoor air inflow), the indoor temperature is sharply lowered during the winter heating, and the indoor temperature is rapidly increased during the summer cooling.
게다가 이 문제는 최근 이슈화된 건축자재의 벤젠, 포름알데히드 등과 같은 발암물질로 인한 새집증후군(빌딩증후군)의 경우 무엇보다 환기를 자주 시키는 것이 좋은 해결책이지만, 거주자로 하여금 환기 자체를 기피하게 만들어 거주자 건강상의 위해로 이어지는 문제점이 있었다.In addition, this problem is the best solution for the new building syndrome (building syndrome) caused by carcinogens such as benzene and formaldehyde in building materials recently, but it is a good solution for residents to avoid the ventilation itself. There was a problem that led to an injury.
한편 방범 측면에서 보았을 때, 창문을 통한 외부인 침입이 우려되는 문제점도 있었다.On the other hand, when viewed from the security side, there was a problem that outsiders intrude through the window.
상기와 같은 풍력환기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이 실내로 유입되고 실외로 유출되는 공기의 열을 교환하면서 환기를 시키도록 구성된 기계식 환기장치이다.In order to solve the problems of the wind ventilation as described above is a mechanical ventilation device configured to ventilate while exchanging the heat of air flowing into the room and outflow.
일반적인 기계식 환기장치의 구성이 도 1에 도시되어 있다.The configuration of a general mechanical ventilator is shown in FIG. 1.
도 1에 도시된 바와 같이 기계식 환기장치는 급기입구(111), 급기출구(112), 배기입구(113) 및 배기출구(114)가 각각 형성된 하우징(110)과, 실외공기와 실내공 기를 각각 급기입구(111)와 배기입구(113)를 통하여 하우징(110) 내로 흡입시킨 후 급기출구(112)와 배기출구(114)로 각각 토출시키는 급기팬(121) 및 배기팬(122)과, 하우징(110) 내로 흡입된 실외공기와 실내공기의 열을 교환시키는 열교환기(130)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the mechanical ventilator includes a
여기에서 하우징(110)은 건축물의 벽에 설치되고, 열교환기(130)는 내부로 흡입된 실외공기와 실내공기가 서로 혼합됨이 없이 열을 교환한 뒤 각각 급기출구(112)와 배기출구(114)로 토출되도록 구성된다.Here, the
이러한 구성의 기계식 환기장치는 급기팬(121)과 배기팬(122)을 작동시키면, 이 급기팬(121)과 배기팬(122)의 작용으로 실외공기와 실내공기가 급기입구(111)와 배기입구(113)를 통하여 하우징(110)으로 각각 흡입되는 바, 이 흡입된 실외공기와 실내공기는 열교환기(130)를 통과하면서 열을 교환한 뒤 급기출구(112)와 배기출구(114)를 통하여 각각 실내와 실외로 토출된다.The mechanical ventilation device having such a configuration operates the
따라서 동절기 난방 시에는 실내공기로부터 열을 받아 온도가 상승된 실외공기가 실내로 유입되고, 하절기 냉방 시에는 실내공기에게 열을 빼앗겨 온도가 하강된 실외공기가 실내로 유입된다.Therefore, during the winter heating, the outdoor air is heated to receive the heat from the indoor air and the temperature is increased into the room. During the cooling of the summer, the air is deprived of the heat to the indoor air.
그러나 상기와 같은 구성의 환기장치는 급기팬(121)과 배기팬(122)으로 실외공기와 실내공기를 강제 유동시켜 환기를 시키므로 풍력이나 중력을 이용한 자연환기에 비하여 실내압력과 환기량을 일정하게 유지할 수 있기는 하지만, 소음 발생과 에너지 소비가 수반되는 등의 커다란 문제점이 있을 뿐만 아니라 이 문제점으로 팬에 의한 기계환기(강제환기)보다 친환경적인 자연환기를 더 선호하는 현 시대적 흐름에 반하는 문제점이 있다.However, the ventilation device of the above-described configuration is forced to flow the outdoor air and indoor air by the
또한 실내공기 및 실외공기가 실외로 배기되고 실내로 공급될 때 반드시 열교환기(130)를 통과하도록 구성되기 때문에 열교환을 요하지 않는 경우, 즉 실내와 실외의 온도차가 작은 때도 열교환기(130)를 거치므로 환기를 시키는 데 불필요한 시간이 소비되는 등 효율이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, since indoor air and outdoor air are exhausted to the outside and supplied to the room, the
또 벽에 설치함에 있어 하우징(110)의 두께에 상당하는 벽의 두께가 확보되어야만 설치가 가능한 한편 이 설치개소의 벽에는 창문을 낼 수 없어 채광량이 현저히 감소되는 등의 문제점이 있다.In addition, when installing on the wall, it is possible to install only if the wall thickness corresponding to the thickness of the
한편 상기한 환기장치는 토출되는 실외공기를 실내의 각 방으로 분급함과 아울러 각 방의 실내공기를 일괄 흡입하기 위하여 급기출구(112) 및 배기입구(113)에 덕트가 연결될 수도 있는데, 이때 덕트가 은폐되도록 설치하는 경우 별도의 설치공간과 비용, 시간 등이 요구되었고, 이에 노출되도록 설치하는 경우 미관이 저해되는 문제점이 있었다.On the other hand, the ventilation device may classify the outdoor air discharged into each room in the room, and a duct may be connected to the
또 한편 상기한 환기장치는 아파트, 빌라 등 다층건물에 설치된 때에는 도 2에 도시된 바와 같이 배기출구(114)로부터 토출된 실내공기가 공용의 수직배기덕트(150)로 안내되어 일괄 배기되도록 수직배기덕트(150)와 배기출구(114)를 연결하는 중간덕트(140)를 더 포함하여 구성되는 바, 이 경우는 아래층에서 중간덕트(140)를 통하여 토출된 실내공기가 수직배기덕트(150)를 따라 상승하는 중 위층의 중간덕트(140)를 통하여 실내로 역류되는 문제점이 있다.On the other hand, when the ventilation device is installed in a multi-story building such as an apartment, a villa, as shown in FIG. 2, the indoor air discharged from the
물론 이 문제점은 오염공기(토출된 실내공기)만이 아닌 소음의 경우도 해당되는 문제이며, 화재가 발생된 때에는 유독가스가 역류되므로 화재피해가 확산되는 원인이기도 하다.Of course, this problem is also a problem in the case of noise, not only the polluted air (discharged indoor air), it is also the cause of the spread of fire damage because toxic gas flows back when a fire occurs.
본 발명은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 중력을 이용한 자연환기방식으로 환기가 이루어지도록 구성함과 아울러 내부에 실내공기와 실외공기가 혼합됨이 없이 열을 교환하도록 된 열교환실을 형성함으로써 소음 발생과 에너지 소비가 전혀 없음은 물론 열손실에 의하여 실내온도가 급변하는 것을 방지할 수 있는 건축물용 자연환기장치를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, the heat exchange chamber configured to exchange ventilation without mixing the indoor air and outdoor air inside the ventilation and by the natural ventilation method using gravity. The purpose of the present invention is to provide a natural ventilation device for buildings that can prevent a sudden change in room temperature due to heat loss as well as no noise and energy consumption.
본 발명의 다른 목적은 실내공기와 실외공기의 열교환을 요하지 않은 때에는 실내공기와 실외공기가 열교환실을 통과함이 없이 실외로 배기되고 실내로 공급되도록 구성함으로써 실내와 실외의 온도차에 따라 효율적인 환기를 이룰 수 있는 건축물용 자연환기장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide efficient ventilation according to the temperature difference between the indoor and outdoor by configuring the indoor air and the outdoor air to be exhausted to the outside and supplied to the room without passing through the heat exchange chamber when the heat exchange between the indoor air and the outdoor air is not required. The present invention provides a natural ventilation device for buildings.
본 발명의 또 다른 목적은 실외공기를 실내의 각 방으로 일괄 공급하고 각 방의 실내공기를 일괄 회수하는 덕트에 있어 건축물의 휴면공간을 덕트로 이용하거나 덕트를 휴면공간에 은폐되도록 설치함으로써 공간을 효율적으로 활용할 수 있고 미관 저해를 방지할 수 있는 건축물용 자연환기장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to efficiently supply space by using a dormant space of a building as a duct or by installing a duct in a dormant space in a duct for collectively supplying outdoor air to each room in the room and collectively recovering the indoor air of each room. The present invention is to provide a natural ventilation device for buildings that can be utilized to prevent aesthetic interference.
본 발명의 또 다른 목적은 다층건물에 있어 수직배기덕트로 실내공기를 안내하여 일괄 배기시키는 중간덕트에 이 중간덕트보다 출구가 높게 위치된 굴뚝을 연결함으로써 오염공기, 소음 등이 중간덕트로 역류되는 것을 방지할 수 있는 건축물용 자연환기장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to connect a chimney with an outlet located higher than this intermediate duct to an intermediate duct for guiding and exhausting indoor air with a vertical exhaust duct in a multi-story building, so that polluted air, noise, etc. are flowed back to the intermediate duct. It is to provide a natural ventilation device for buildings that can prevent.
본 발명의 또 다른 목적은 빛이 투과되는 재질로 구성함으로써 그 자체를 채광창으로 활용할 수 있는 건축물용 자연환기장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a natural ventilation device for buildings that can be utilized as a skylight itself by consisting of a material that transmits light.
본 발명의 또 다른 목적은 태양열이 열교환실에 수집되도록 열흡수성이 높은 재질로 구성함으로써 동절기 환기 시 실내로 공급되는 실외공기의 평균온도를 보다 상승시킬 수 있는 건축물용 자연환기장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a natural ventilation device for buildings that can increase the average temperature of the outdoor air supplied to the room during the winter ventilation by configuring a high heat absorption material so that solar heat is collected in the heat exchange chamber. .
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 내측차폐판 및 외측차폐판과, 상기 내측차폐판 및 외측차폐판 둘레를 따라 설치되어 상기 내측차폐판과 외측차폐판 사이에 열교환실을 형성하고 건축물의 벽에 관통된 형태로 설치되며 하 측에 실외공기를 상기 열교환실로 유입시키는 급기입구 및 상기 열교환실 내 실외공기를 실내로 유출시키는 급기출구가 각각 형성되고 상측에 실내공기를 상기 열교환실로 유입시키는 배기입구 및 상기 열교환실 내 실내공기를 실외로 유출시키는 배기출구가 각각 형성된 프레임과, 상기 열교환실을 상기 급기입구와 급기출구를 연결하는 급기실 및 상기 배기입구와 배기출구를 연결하는 배기실로 구획하는 전열벽과, 상기 급기입구 및 배기출구에 각각 설치된 에어필터와, 상기 급기출구 및 배기입구를 각각 개폐함으로써 유량을 조절하는 조절댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above technical problem is installed along the inner shielding plate and the outer shielding plate, the inner shielding plate and the outer shielding around the periphery forming a heat exchange chamber between the inner shielding plate and the outer shielding plate It is installed through the wall of the air supply inlet and the air inlet for introducing outdoor air into the heat exchange chamber and the air supply outlet for outflowing the outdoor air in the heat exchange chamber are formed in each of the upper side and the indoor air into the heat exchange chamber A frame formed with an exhaust inlet and an exhaust outlet for outflowing indoor air in the heat exchange chamber to the outside, an air supply chamber connecting the air supply inlet and an air supply outlet, and an exhaust chamber connecting the exhaust inlet and the exhaust outlet; A heat transfer wall, an air filter provided at each of the air supply inlet and the air exhaust outlet, and the air supply outlet and the air exhaust outlet, respectively. It characterized in that it comprises a control damper for adjusting the flow rate by opening and closing.
상기 급기출구에는 실외공기가 실내 각 방으로 분급되도록 상기 급기출구로부터 유출되는 실외공기의 유동을 안내하는 분급덕트가 연결되고, 상기 분급덕트는 실내의 바닥에 매몰되도록 설치되어 상기 급기출구와 각 방을 연결하며, 상기 배기입구에는 각 방의 실내공기가 실외로 배기되도록 상기 배기입구로 실내공기의 유동을 안내하는 회수덕트가 연결되고, 상기 회수덕트는 건축물의 천장과 슬래브 사이의 공간으로 구성된 것을 특징으로 한다.The air supply outlet is connected to a classification duct for guiding the flow of outdoor air flowing out from the air supply outlet so that the outdoor air is classified into each room, the classification duct is installed to be buried in the floor of the room and the air supply outlet and each room And a recovery duct for guiding the flow of indoor air to the exhaust inlet so that the indoor air of each room is exhausted to the outside, and the recovery duct is configured as a space between the ceiling and the slab of the building. It is done.
상기 배기출구에는 상기 건축물용 자연환기장치가 다층건물에 설치된 때 상기 배기출구로부터 유출되는 실내공기의 유동을 다층건물의 수직배기덕트로 안내하는 중간덕트가 연결되고, 상기 중간덕트의 끝에는 상기 중간덕트에 비하여 출구의 높이가 높게 되도록 선단이 상기 수직배기덕트의 출구를 향하도록 굽은 내화굴뚝이 연결된 것을 특징으로 한다.The exhaust duct is connected to an intermediate duct for guiding the flow of indoor air discharged from the exhaust outlet to a vertical exhaust duct of the multi-storey building when the building natural ventilation device is installed in the multi-story building, and at the end of the intermediate duct. It is characterized in that the refractory chimney bent so that the tip is directed toward the outlet of the vertical exhaust duct so that the height of the outlet is higher than that.
상기 건축물용 자연환기장치는 일광이 실내로 투과되도록 상기 내측차폐판, 외측차폐판 및 전열벽이 투명체로 구성된 것을 특징으로 한다.The building natural ventilation device is characterized in that the inner shield plate, the outer shield plate and the heat transfer wall is composed of a transparent body so that daylight is transmitted to the room.
또는 상기 건축물용 자연환기장치는 태양열이 상기 열교환실에 수집되도록 상기 외측차폐판이 투명체로 구성되고 상기 전열벽이 흡열체로 구성된 것을 특징으로 한다.Or the building natural ventilation device is characterized in that the outer shield plate is composed of a transparent body and the heat transfer wall is composed of a heat absorber so that solar heat is collected in the heat exchange chamber.
상기 프레임은 내부에 상기 급기입구와 급기출구를 연결하는 급기연결로 및 상기 배기입구와 배기출구를 연결하는 배기연결로가 각각 형성되고, 상기 급기연결로 및 배기연결로에는 상기 급기연결로 및 배기연결로를 개폐하는 단속댐퍼가 각각 설치된 것을 특징으로 한다.The frame has an air supply connection path for connecting the air supply inlet and the air supply outlet and an exhaust connection path for connecting the exhaust inlet and the exhaust outlet, respectively, and the air supply connection path and the exhaust connection path to the air supply connection path and the exhaust connection path, respectively. Intermittent dampers for opening and closing are characterized in that each installed.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 자연환기장치를 건축물에 설치한 상태가 도시된 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 건축물용 자연환기장치가 도시된 측단면도이다.3 is a configuration diagram showing a state in which a natural ventilation device according to the present invention installed in a building, Figure 4 is a side cross-sectional view showing a natural ventilation device for a building according to the present invention.
도 3, 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 건축물용 자연환기장치는 일정 간격을 두고 마주하도록 배치된 내측차폐판(22) 및 외측차폐판(24)과, 이 내측차폐 판(22) 및 외측차폐판(24) 둘레를 따라 설치되어 내측차폐판(22)과 외측차폐판(24)이 어그러짐을 방지하는 테두리 역할을 하고 건축물의 벽(2)에 관통된 형태로 설치되어 내측차폐판(22) 및 외측차폐판(24)과 함께 벽을 구성하는 프레임(30)을 포함한다.3 and 4, the natural ventilation device for buildings according to the present invention has an
여기에서 프레임(30)은 위틀(30a) 및 아래틀(30b)과, 이 위틀(30a) 및 아래틀(30b)의 양쪽 끝에 각각 연결된 1쌍의 세움틀(30c)로 구성되어 중앙부가 개구된 사각틀 형상으로 형성된다.(도 8, 13 참조)Here, the
물론 내측차폐판(22) 및 외측차폐판(24)은 이 프레임(30)의 개구를 차폐할 수 있도록 개구에 대응하는 형상으로 형성된다.Of course, the
상기 프레임(30)에 있어서, 아래틀(30b)은 실외공기를 내측차폐판(22)과 외측차폐판(24) 사이의 공간으로 유입시키는 급기입구(32a) 및 이 급기입구(32a)로 유입된 실외공기를 실내로 유출시키는 급기출구(32b)가 각각 형성되고, 위틀(30a)은 실내공기를 내측차폐판(22)과 외측차폐판(24) 사이의 공간으로 유입시키는 배기입구(34a) 및 이 배기입구(34a)로 유입된 실내공기를 실외로 유출시키는 배기출구(34b)가 각각 형성된다.In the
또한 아래틀(30b)은 내부에 급기입구(32a)로 유입된 실외공기가 내측차폐판(22)과 외측차폐판(24) 사이의 공간을 지나치지 않고도 급기출구(32b)를 실내로 유출되도록 급기입구(32a)와 급기출구(32b)를 연결시키는 급기연결로(32c)가 형성되고, 마찬가지로 위틀(30a)도 배기입구(34a)로 유입된 실내공기가 실외로 곧장 유출 되도록 배기입구(34a)와 급기출구(34b)를 연결시키는 배기연결로(34c)가 내부에 형성된다.In addition, the lower frame (30b) is supplied so that the outdoor air introduced into the
한편 급기입구(32a) 및 배기출구(34b)에는 실외공기에 포함된 먼지 등 이물이 유입되는 것을 방지함과 아울러 파리나 모기나 나방 따위의 벌레들이 날아 들어오지 못하도록 하기 위하여 에어필터(50)가 각각 설치된다.On the other hand, the air inlet (32a) and the exhaust outlet (34b) is installed in each of the air filter 50 to prevent foreign matters such as dust contained in the outdoor air, and to prevent the insects such as flies, mosquitoes, moths, etc. do.
그리고 급기출구(32b) 및 배기입구(34a)에는 이 급기출구(32b) 및 배기입구(34a)를 개폐함으로써 실외공기가 실내로 유입되고 실내공기가 실외로 유출되는 공기량, 즉 환기량을 조절할 수 있도록 구성된 조절댐퍼(62)(64)가 각각 설치된다.In addition, the
또한 급기연결로(32c) 및 배기연결로(32c)에는 이 급기연결로(32c) 및 배기연결로(32c)를 개폐함으로써 급기입구(32a)와 급기출구(32b) 및 배기입구(34a)와 배기출구(34b)가 서로 통하도록 연결시키거나 반대로 차단하는 단속댐퍼(72)(74)가 각각 설치된다.In addition, the
상기 조절댐퍼(62)(64) 및 단속댐퍼(72)(74)는 각각 급기출구(32b) 및 배기입구(34a)와 급기연결로(32c) 및 배기연결로(32c)를 개폐할 수 있는 것이라면 어떤 것이라도 적용될 수 있다.The
물론 수동으로 작동되도록 구성할 수도 있고, 모터 등을 이용하여 자동으로 작동되도록 구성할 수도 있으며, 나아가서는 온도센서를 갖추어 설정온도에 따라 전자동으로 조작되도록 구성할 수도 있다.Of course, it may be configured to operate manually, or may be configured to operate automatically using a motor, or the like, and further equipped with a temperature sensor may be configured to be operated automatically according to the set temperature.
상기와 같은 구성에 의하여 내측차폐판(22)과 외측차폐판(24) 사이의 공간에 유입된 실내공기와 실외공기는 자연히 서로 열을 교환한 후 실외와 실내로 유출되는 바, 이에 내측차폐판(22)과 외측차폐판(24) 사이의 공간은 열교환실(10)이다.The indoor air and outdoor air introduced into the space between the
상기 열교환실(10)은 유입된 실내공기와 실외공기가 혼합됨이 없이 서로 열을 교환하도록 이 열교환실(10)을 급기입구(32a)와 급기출구(32b)를 연결하는 급기실(12) 및 배기입구(34a)와 배기출구(34b)를 연결하는 배기실(14)로 구획하는 전열벽(40)이 설치된다.The
상기 급기실(12) 및 배기실(14)은 전열벽(40)에 의하여 각각 2개의 공간으로 구획되는 바, 먼저 급기실(12)은 급기입구(32a)를 통하여 실외공기가 유입되는 공간인 급기유입실(12a)과, 이 급기유입실(12a)로 유입된 실외공기가 급기출구(32b)를 통하여 실내로 유출되는 공간인 급기유출실(12b)로 구성된다.The
다음 배기실(14)은 배기입구(34a)를 통하여 실내공기가 유입되는 공간인 배기유입실(14a)과, 이 배기유입실(14a)로 유입된 실내공기가 배기출구(34b)를 통하여 실외로 유출되는 공간인 배기유출실(14b)로 구성된다.Next, the
도 5는 전열벽의 구성을 구체적으로 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view specifically showing the configuration of the heat transfer wall.
상기 전열벽(40)은 도 5에 도시된 바와 같이 급기유입실(12a)이 외측차폐판 (24)과의 사이에 형성되도록 내측차폐판(22)과 외측차폐판(24) 사이에 설치된 제1전열판(42a)과, 배기유입실(14a)이 내측차폐판(22)과의 사이에 형성되도록 내측차폐판(22)과 제1전열판(42a) 사이에 설치된 제2전열판(42b)과, 급기유출실(12b)이 제2전열판(42b)과의 사이에 형성됨과 아울러 배기유출실(14b)이 제1전열판(42a)과의 사이에 각각 형성되도록 제1전열판(42a)과 제2전열판(42b) 사이에 설치된 제3전열판(42c)과, 급기유입실(12a)과 급기유출실(12b)의 상단이 연결되도록 제1전열판(42a)과 제3전열판(42c)에 관통된 하나 이상의 급기연결관(44)과, 배기유입실(14a)과 배기유출실(14b)의 하단이 연결되도록 제2전열판(42b)과 제3전열판(42c)에 관통된 하나 이상의 배기연결관(46)으로 구성된다.The
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 건축물용 자연환기장치의 작동상태가 도시된 측단면도로서, 도 6, 7을 참조하여 도 3 내지 도 5에 도시된 본 발명의 작동을 살펴보면 다음과 같다.6 and 7 are side cross-sectional views showing the operation state of the building natural ventilation device according to the present invention, the operation of the present invention shown in Figures 3 to 5 with reference to Figures 6, 7 as follows.
조절댐퍼(62)(64) 및 단속댐퍼(72)(74)를 각각 조작, 도 4에 도시된 바와 같이 급기출구(32b) 및 배기입구(34a)는 개방되고, 급기연결로(32c) 및 배기연결로(34c)는 폐쇄되도록 한다.The
그러면 동절기 난방 시에는 실내온도가 실외온도에 비하여 높기 때문에 실외공기보다 실내공기가 가벼우므로 실내공기는 위틀(30a)에 위치된 배기입구(34a)를 통하여 배기유입실(14a)로 유입되고, 실외공기는 아래틀(30b)에 위치된 급기입구(32a)를 통하여 급기유입실(12a)로 유입된다.Then, during winter heating, the indoor temperature is lighter than the outdoor air because the indoor temperature is higher than the outdoor temperature. Therefore, indoor air is introduced into the
급기유입실(12a)로 유입된 실외공기는 급기연결관(44)을 통하여 급기유출실(12b)로 유입된 뒤 급기출구(32b)를 통하여 실내로 유출되고, 배기유입실(14a)로 유입된 실내공기는 배기연결관(46)을 통하여 배기유출실(14b)로 유입된 다음 배기출구(34b)를 통하여 실외로 유출된다.The outdoor air introduced into the air
이처럼 급기실(12)과 배기실(14)을 통과하는 과정에서 실외공기와 실내공기는 자연히 제1 내지 제3전열판(42a)(42b)(42c)을 매개로 하여 서로 열을 교환하게 된다.In the process of passing through the
따라서 실내에는 열을 교환하여 온도가 상승된 실외공기가 유입되는 바, 이로써 환기는 급격한 온도의 변화 없이 진행된다.Therefore, the indoor air in which the temperature is increased by exchanging heat is introduced into the room, whereby the ventilation proceeds without a sudden change in temperature.
만약 하절기 냉방 시에는 실내온도가 실외온도에 비하여 낮기 때문에 실외공기보다 실내공기가 무거우므로 동절기 때와는 반대로 배기출구(34b)를 통하여 실외공기가 유입되고 급기입구(32a)를 통하여 실내공기가 유입되어 환기가 이루어진다.If the indoor temperature is lower than the outdoor temperature during the summer cooling, the indoor air is heavier than the outdoor air, so the outdoor air is introduced through the
물론 실내로는 실내공기와의 열교환으로 온도가 하강된 실외공기가 유입된다.Of course, indoor air is introduced into the indoor outdoor air temperature is lowered by heat exchange with the indoor air.
한편 환기를 시키기 원하지 않는 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이 조절댐퍼(62)(64)를 조작하여 급기출구(32b)와 배기입구(34a)를 폐쇄시킴으로써 급기출구(32b)로부터 실외공기가 실내로 유출되지 않고 실내공기가 배기입구(34a)로 유입되 지 않게 하면 된다.On the other hand, if it is not desired to ventilate, as shown in FIG. 6, the outdoor air is supplied from the
또는 환기량을 증가 또는 감소시키고자 하는 경우에는 조절댐퍼(62)(64)를 조작함으로써 급기출구(32b)와 배기입구(34a)가 개방된 정도를 조절하면 된다.Alternatively, in order to increase or decrease the ventilation amount, the degree of opening of the
또 한편 실외와 실내의 온도차가 작아 실외공기와 실내공기의 열을 교환함이 없이 환기를 시켜도 무방한 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이 조절댐퍼(62)(64) 및 단속댐퍼(72)(74)를 조작하여 급기출구(32b), 배기입구(34a), 급기연결로(32c) 및 배기연결로(34c)를 모두 개방시킨다.On the other hand, when the temperature difference between the outside and the room is small so that the ventilation can be performed without exchanging heat between the outdoor air and the indoor air, as illustrated in FIG. 7, the
그러면 실외공기는 일부가 급기입구(32a), 급기연결로(32c), 급기출구(32b)를 순차적으로 지나 실내로 유입되고, 실내공기는 일부가 배기입구(34a), 배기연결로(34c), 배기출구(34b)를 순차적으로 지나 실외로 유출되는 바, 이로써 환기는 신속히 진행된다.Then, the outdoor air is partially introduced through the
도 8 및 도 9는 전열벽의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 도 8은 다른 실시예에 따른 전열벽이 설치된 건축물용 자연환기장치가 도시된 정단면도이고, 도 9는 도 8의 G-G선 및 H-H선 단면도이다.8 and 9 show another embodiment of the heat transfer wall, FIG. 8 is a front sectional view showing a natural ventilation device for a building having heat transfer walls according to another embodiment, and FIG. 9 is a line GG and HH of FIG. 8. Line cross section.
도 8, 9에 따르면 다른 실시예에 따른 전열벽(40)은 열교환실(10)에 지그재그 모양의 패턴으로 배관되고 양쪽 끝이 배기입구(34a) 및 배기출구(34b)에 각각 연결된 일정 직경의 전열관(48)으로 구성된다.According to FIGS. 8 and 9, the
이때 전열관(48)의 내부는 배기실(14)이 되고, 전열관(48)의 외부는 급기실 (12)이 된다.At this time, the inside of the
이처럼 전열관(48)을 전열벽(40)으로 하는 경우에는 도 4, 5와 같이 전열벽(40)을 전열판으로 구성한 경우와 달리 급기실(12) 및 배기실(14)이 급기유입실(12a)과 급기유출실(12b) 및 배기유입실(14a)과 배기유출실(14b)로 구획되지 않는다.As such, when the
한편 도 8, 9에 도시된 바와는 다르게 전열관(48)의 내부에 배기실(14)이 아닌 급기실(12)이 형성되도록 그 양쪽 끝이 급기입구(32a) 및 급기출구(32b)에 각각 연결되도록 구성할 수도 있다.8 and 9, both ends of the
도 10은 본 발명에 따른 건축물용 자연환기장치의 다른 실시예가 도시된 구성도로서, 덕트를 이용하여 여러 방의 환기를 일괄적으로 시킬 수 있음을 나타낸다.10 is a block diagram showing another embodiment of the natural ventilation device for a building according to the present invention, showing that it is possible to collectively ventilate several rooms using a duct.
도 10에 도시된 바와 같이 여러 방의 환기를 일괄적으로 시키고자 하는 경우에는 급기출구(32b)에 이 급기출구(32b)와 각 방을 연결시킴으로써 급기출구(32b)로부터 유출된 실외공기가 각 방으로 분급되도록 하는 분급덕트(82)가 설치되고, 배기입구(34a)에 이 배기입구(34a)와 각 방을 연결시킴으로써 각 방의 실내공기가 열교환실(10)로 일괄 유입되도록 하는 회수덕트(84)가 설치된다.As shown in FIG. 10, in order to collectively ventilate several rooms, the outdoor air discharged from the
여기에서 분급덕트(82)는 실내에 노출되면 실내미관을 저해할 뿐 아니라 공간을 점유하므로 실내의 바닥(4)에 매몰되도록 설치되어 급기출구(32b)와 각 방을 연결하고, 회수덕트(84)는 천장(6)과 슬래브(8) 사이의 공간으로 구성함으로써 휴면공간을 유용하게 활용하였다.Here, the
도 11은 본 발명에 따른 건축물용 자연환기장치의 또 다른 실시예가 도시된 구성도로서, 본 발명을 벽(2)에 관통된 형태가 아닌 내벽(2)에 부착된 형태나 세워진 형태로도 설치할 수 있음을 나타내는 것이다.11 is a configuration diagram showing another embodiment of the building natural ventilation apparatus according to the present invention, the present invention is installed in the form attached to the inner wall (2), not in the form penetrated through the wall (2) or installed To indicate that it can.
따라서 본 발명이 실내에 위치되기 때문에 도 11에 도시된 바와 같이 급기입구(32a)에는 이 급기입구(32a)로 실외공기가 유입되도록 끝이 실외에 노출된 상태로 설치된 급기덕트(86)가 연결되고, 배기출구(34b)에는 이 배기출구(34b)로부터 유출된 실내공기가 실외로 배기시키기 위한 배기덕트(88)가 연결된다.Therefore, since the present invention is located indoors, as shown in FIG. 11, the
도 12는 본 발명에 따른 건축물용 자연환기장치가 아파트나 빌라 등 다층건물에 설치된 상태를 나타낸다.12 is a view illustrating a state in which a natural ventilation device for a building according to the present invention is installed in a multi-story building such as an apartment or a villa.
이처럼 다층건물에 설치되는 경우에는 도 12에 도시된 바와 같이 다층건물에 구비되어 있기 마련인 수직배기덕트(150)와 배기출구(44b)를 연결시킴으로써 배기출구(34b)로부터 유출되는 실내공기의 유동을 수직배기덕트(150)로 안내하는 중간덕트(92)가 배기출구(44b)에 연결되고, 이 중간덕트(92)의 끝에는 아래층의 중간덕트(92)로부터 유출된 오염공기 등이 수직배기덕트(150)를 따라 실외로 유출되는 과정에서 위층의 중간덕트(92)로 역류되는 것을 방지하기 위하여 선단이 수직배기덕트(150)의 출구(상측)를 향하여 굽은 내화굴뚝(94)이 연결된다.In this case, when installed in the multi-story building, as shown in FIG. 12, the indoor air flowing out from the
즉 실내공기를 수직배기덕트(150)로 유출시키기 위한 최종 출구를 내화굴뚝(94)의 선단으로 함으로써 중간덕트(92)의 끝을 최종 출구로 했을 때에 비하여 그 높이가 높도록 한 구성인 것이다.In other words, the end of the
또한 종래의 수직배기덕트(150)는 하단이 막혀 있는데, 반드시 개방하여 실외공기가 유입되도록 개구를 형성하여야 수직배기덕트(150) 내 상부와 하부의 압력이 균일하게 됨으로써 각 층의 환기량이 균일하게 된다.In addition, the conventional
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 건축물용 자연환기장치의 응용예가 도시된 정면도 및 측단면도이다.13 and 14 are front and side cross-sectional view showing an application example of the natural ventilation device for buildings according to the present invention.
도 13은 본 발명이 벽(2)에 관통된 형태로 설치되었을 때, 본 발명을 채광창으로 활용할 수 있도록 구성한 것을 나타내는 것으로서, 내측차폐판(22) 및 외측차폐판(23) 그리고 전열벽(40)은 실내로 일광이 투과 가능하도록 투명체로 구성된다.FIG. 13 shows that the present invention is constructed so that the present invention can be utilized as a skylight when the present invention is installed in a penetrating form on the
이때 투명체로는 유리, 아크릴수지 등이 사용 가능한데, 실내의 열이 외부로 전달되는 것이 차단되고 강도가 증대되도록 표면에 단열필름이 부착된 것이면 더욱 좋다.In this case, glass, acrylic resin, or the like may be used as the transparent material, and heat insulating film may be attached to the surface to block the heat transfer to the outside and increase the strength.
도 14 역시 본 발명이 벽(2)에 관통된 형태로 설치되었을 때 응용이 가능한 예로서, 태양열이 열교환실(10)로 수집되도록 함으로써 열교환실(10)에 집열기능을 부가한 것을 나타낸다.FIG. 14 also shows that the present invention can be applied to the
이를 위하여 외측차폐판(24)은 열교환실(10)로 일광이 투과되도록 투명체로 구성되고, 전열벽(40)은 열을 흡수할 수 있도록 흡열체로 구성되는 바, 실외공기는 열교환실(10)을 통과하는 과정에서 실외로 배기되는 실내공기의 열과 열교환실(10)에 수집된 열을 함께 받게 되므로 보다 온도가 상승된 상태로 실내에 공급된다.To this end, the
이때 투명체는 마찬가지로 유리, 아크릴수지 등이 사용 가능하고, 흡열체로는 공지의 흡열유리 등이 사용 가능하다.At this time, glass, an acrylic resin, etc. can be used for a transparent body similarly, A well-known endothermic glass etc. can be used as a heat absorber.
상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명은 내측차폐판과 외측차폐판 사이에 열교환실이 형성되고, 내측차폐판 및 외측차폐판과 함께 건축물의 벽체에 설치되는 프레임의 상ㆍ하측에 각각 실내공기 및 실외공기를 열교환실로 유입시킨 후 실외 및 실내로 유출시키는 출입구가 형성되며, 이 열교환실로 유입된 실내공기 및 실외공기가 혼합됨이 없이 열을 교환하도록 공간을 구획하는 전열벽이 구비되어 열손실을 최소화하면서 환기를 시킬 수 있으며, 중력에 의한 자연환기방식이므로 소음 발생 및 에너지 소비가 전혀 없는 등 친환경적인 이점이 있다.According to the present invention, the heat exchange chamber is formed between the inner shielding plate and the outer shielding plate, and the indoor air and the upper and lower sides of the frame installed on the wall of the building together with the inner shielding plate and the outer shielding plate, respectively. A doorway is formed to allow outdoor air to flow into the heat exchange chamber and then to the outside and the room. A heat transfer wall partitions the space to exchange heat without mixing the indoor air and the outdoor air introduced into the heat exchange chamber. Ventilation can be minimized and the natural ventilation method by gravity has eco-friendly advantages such as no noise generation and no energy consumption.
열교환실로 유입된 실내로 유출되는 실외공기가 실내의 각 방에 공급되도록 연결하는 분급덕트 및 각 방의 실내공기가 열교환실로 유입되도록 연결하는 회수덕트를 포함하는 바, 분급덕트는 실내의 바닥에 매설되고, 회수덕트는 천장과 슬래브 사이의 공간으로 구성되어 공간을 용이하게 활용할 수 있고, 미관이 저해되는 것을 방지할 수 있는 등의 이점이 있다.The classifying duct includes a classification duct connecting the outdoor air flowing into the heat exchange chamber to be supplied to each room in the room and a recovery duct connecting the indoor air of each room to the heat exchange chamber. The recovery duct is composed of a space between the ceiling and the slab, so that the space can be easily utilized, and the aesthetics can be prevented from being impaired.
다층건물의 수직배기덕트와 연결되는 중간덕트가 설치되고, 이 중간덕트의 끝에 중간덕트에 비하여 출구의 높이가 높게 되도록 선단이 수직배기덕트의 출구를 향하도록 굽은 내화굴뚝이 연결되어 아래층에서 배출된 오염공기나 소음 등이 위층의 중간덕트로 역류되어 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.An intermediate duct connected to the vertical exhaust duct of the multi-storey building is installed, and the refractory chimney bent so that the tip is directed toward the exit of the vertical exhaust duct so that the height of the exit is higher than the intermediate duct at the end of the intermediate duct is discharged from the lower floor. Polluted air or noise has the advantage of preventing the flow back to the middle duct of the upper floor to enter the room.
내측차폐판, 외측차폐판 및 전열벽이 투명체로 구성되어 일광이 실내로 투과되므로 채광창으로 활용 가능한 이점이 있다.Since the inner shielding plate, the outer shielding plate and the heat transfer wall are made of a transparent body, daylight is transmitted to the room, and thus there is an advantage that can be utilized as a skylight.
또는 외측차폐판이 투명체로 구성되고 전열벽이 흡열체로 구성되어 열교환실에 태양열이 수집되기 때문에 이 수집된 열에 의하여 실내로 공급되는 실외공기의 평균온도를 보다 상승시킬 수 있고, 이로써 동절기 난방 시 열손실이 발생되는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다.Alternatively, since the outer shield plate is composed of a transparent body and the heat transfer wall is composed of a heat absorber, solar heat is collected in the heat exchange chamber, thereby increasing the average temperature of the outdoor air supplied to the room by the collected heat, thereby reducing heat loss during winter heating. This has the advantage of minimizing the occurrence.
실내공기 출입용 출입구 사이 및 실외공기 출입용 출입구 사이에 각각 출입구의 출구와 입구를 연결하는 연결로가 형성되고, 이 연결로를 개폐하는 댐퍼가 설치되기 때문에 댐퍼를 열림 작동시키면 실내공기와 실외공기가 열교환실을 통과함이 없이 곧장 출입하게 되므로 실내와 실외의 온도차에 따라 적절히 대응하면서 환기를 이룰 수 있는 이점이 있다.Connection passages connecting the exit and the entrance of the entrance are respectively formed between the entrance and exit of the indoor air and the entrance and exit of the outdoor air, and dampers are provided to open and close the connection, so when the damper is opened and operated, the indoor and outdoor air are exchanged. Since the entrance and exit without going directly through the room there is an advantage that can be appropriately ventilation according to the temperature difference between the indoor and outdoor.
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