KR20100006531A - A method to utilize natural energy using the subterranean heat, convection difference and circulation of indoor and outdoor air - Google Patents
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Abstract
Description
건물위로 대류차를 이용할수 있는 내기배출관71과 건물지하로 지열을 흡수하는 지열흡수관90과 지면위로 외기를 유입하는 외기유입실10을 활용한 실내 대류차 내외기순환을 이용한 자연에너지 활용 방법에 관한 것으로 대류차 상승기류에 의한 실내 내외기 순환이 이루어지는 원리를 이용하여 실내 냉난방과 실내 자연환기와 내외기순환을 이용한 공기 무균정화 방법과 실내 자연저장고 설치와 주방수분 쓰래기 자연건조실 설치와 에어샤워실 설치와 화재확산 방지와 베란다를 이용한 체소재배 등을 이용한 인체건강도 지킬수있는 지열과 대류차 내외기순환을 이용한 자연에너지 활용방법에 관한것이다Indoor convection vehicle using indoor air convection system using indoor air convection vehicle using
기존건물의 실내환경을 보면 외기를 유입시켜 실내 내기를 바꾸고있고 더울때는 창문을열어 외기를 유입하여 실내의 내기를 교채시키고 있어 거의 외부와 노출되어 있다 특히 황사철이 되면 미세먼지가 실내로 유입되는대 이 미세먼지는 기존의 공기정화 기기로는 100% 잡지 못하며 일부기능성 제품이있어 미세먼지를 걸러 준다고해도 관련기기의 사용범위의 한도가 있어 모두 걸러내지 못하는 어려움이 있다 그러므로 황사의 미세먼지등 외기에의해 실내가 오염될수 있으며 그리고 실내서 사용하는 가구류나 실내장식물 또한 건물신축시 사용한 화학물질 들로인한 유해물질의 배출로 실내가 오염되고 있어 삶의질이 떨어지고 있다 그러므로 이러한 문제점을 해결코자 실내공기 정화 시설이나 관련기기 들을 사용하여 실내 공기질을 개선하고 있으며 이러한 기기들의 사용으로 에너지 소비는 계속 증가하고 있고 이러한현상은 인위적인 방법으로 실내환경을 개선 함으로써 발생되는 에너지 사용증가로 이어져 우리가사는 대기권은 더워지고 있어며 또한 상기의 방법을 사용해도 실내 공기질이 만족할만한 수준으로 될수가 없는 모순이 있다 그리고 기기의 영향이 미치지않는 곳의 벽채나 구석진곳은 유해 미생물이 기생하여 썩거나 곰팡이 등이 생겨 냄새가 나며 우리들의 위생을 해치고 있다 이러한 현상은 모두 실내 내부에서 실내공기질을 개선하려 하기 때문이다 또한 기존주택은 주거건물 등이 방이나 거실 주방 배란다 등으로 구분되어 벽등으로 칸이 막혀있어 공기가 순환되지 못하게 막아두는 현상과 같아 배기가 되지않아 오염되고 질병을 유발할수 있다 물이나 공기는 자연순환이 안되면 인위적 으로라도 환기를 시켜야하나 미처 환기를 못하면 인체에 유해할수 있다 이러한 실내환경을 개선하려한 발명으로 일본인 발명자 사토겐이 치외6인의 특허 10-2004-0027099의 환기 시스탬이 있다 이것은 순수한 외기에의한 실내환기 시스탬 이며 외기의 온도에따라 사용이 한정되므로 추운날씨나 겨울철에는 사용이 제한되고 공기정화 시설이없는 것이 단점이다 또한 국내특허 중 등록번호10-0785400번의 복사열및 연돌효과를 이용한 고층건물 환기시스템을 보면 환기 시스템이 매우 잘되어 있다 상기 일본인 발명은 단층건물 인대비해 고층건물의 연돌효과인 자연순환을 이용한 자연환기로 비교적 원만한 발명이라 생각된다 단 단점은 환기에 한정되어 있어 에너지 활용을 못한 것에 아시 움이 있다 또한 기발명의 내용을 보면 나름대로의 특성들이 있는 발명들이다 그러나 전체적으로 보면 추가동력이 사용되고 지하 침전수에 의한 대비가 부족한것이 있고 실용시 설치비용이 많이들고 너무 단순하여 실내 냉 난방의 효율이 떨어지는 단점이 있다고 본다 If you look at the indoor environment of an existing building, you are changing the indoor bet by inflowing the outside air, and when it is hot, you open the windows to introduce the outside air to cultivate the inside of the room and it is almost exposed to the outside. This fine dust does not catch 100% with existing air purifying equipment, and there are some functional products, but even if it filters fine dust, there is a limit of use range of related equipment, so it is difficult to filter out all dust. The indoor environment is polluted by the release of harmful substances caused by chemicals used in new building construction, and the quality of life is deteriorated. We are using indoor facilities and related equipment to improve indoor air quality. Energy consumption continues to increase with the use of these devices, and this phenomenon leads to an increase in energy use generated by improving the indoor environment in an artificial way, and the atmosphere of our house is getting warmer. There are contradictions that cannot be reached, and the walls and corners where the device is not affected by harmful microorganisms are parasitic, rot or moldy, smelling and harming our hygiene. In addition, existing houses are divided into rooms, living rooms, kitchens, etc., and the compartments are blocked by walls, which prevents air from circulating. If water or air are not in natural circulation It is necessary to ventilate even if it is dangerous, but it can be harmful to human body if it is not ventilated. The invention to improve the indoor environment is Japanese ventilator Satogen, which has a ventilation system of Japanese Patent No. 10-2004-0027099. It is a ventilation system and its use is limited according to the temperature of the outside air, so its use is limited in cold weather or winter season and there is no air purifying facility. Also, it is a high-rise building ventilation system using radiant heat and stack effect of Korean Patent No. 10-0785400. In view of this, the ventilation system is very good. The Japanese invention is relatively smooth with natural ventilation using natural circulation, which is a stack effect of high-rise buildings, compared to single-story buildings. However, the disadvantage is limited to ventilation. There are also characteristics of the original invention. In general, however, additional power is used, and there is a lack of preparation by underground sedimentation water.
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 방법으로 자연적이고 친환경적인 방법으로 건물신축때 자연에너지를 사용하는 방법으로 건물위로 대류차를 이용할수 있는 내기배출관71과 건물지하로 지열을 흡수하는 지열흡수관90과 지면위로 외기를 유입하는 외기유입실10을 활용한 대류차 실내 내외기 순환이 이루어지는 원리를 이용하여 실내 냉난방과 실내 자연환기와 내외기순환을 이용한 공기 무균정화 방법과 실내 자연저장고 설치와 주방수분 쓰래기 자연건조실 설치와 에어샤워실 설치와 화재확산 방지와 베란다를 이용한 체소재배 등을 할수있는 지열과 대류차 내외기순환을 이용한 자연에너지 활용 방법으로 해결하고자 한다.As a way to solve the above problems, a natural and eco-friendly way to use natural energy when building new building, the
건물위로 대류차를 이용할수 있는 내기배출관71과 건물지하로 지열을 흡수하는 지열흡수관90과 지면위로 외기를 유입하는 외기유입실10을 활용한 실내 대류차 내외기순환을 이용한 자연에너지를 활용하는 방법으로 본 발명은 순환의 자연법칙을 건물에 적용한 것으로 공기나 물은 순환이 되지않으면 세균이 번식하여 부폐되는 원리를 이용한 것이다 도면과 같이 단층이나 고층건물 지붕위로 대류차를 이용할수 있는 적정높이의 내기배출관71을 설치하고 건물내로는 내외기 순환통로를 각각 설치하여 실내와 연결되어 지고 지하로는 지열을 흡수할수 있는 적정크기의 지열흡수용 관통타공이 설치된 배관을 가로와 세로로 적정층수로 설치하고 지면위로 는 외기를 유입하는 외기유입실10과 배관으로 한쪽을 연결하고 또한쪽은 실내 아래와 연결하여 내기배출관과 외기유입실내 개폐조절기22를 열면 대류차에 의해 실내의 상승기류가 위로 상승하여 내기배출관 으로 배출되면서 그자리로는 아래 지열흡수관90의 지열이 실내로 유입되고 지열흡수관 으로는 지면위 외기유입실10로 부터 외기가 지열흡수관90 내로 유입되는 대류차 상승기류에 의한 실내 내외기 순환이 이루어지는 원리를 이용하여 실내 냉난방과 실내 자연환기와 내외기순환을 이용한 공기 무균정화 방법과 실내 자연저장고 설치와 주방수분 쓰래기 자연건조실 설치와 에어샤워실 설치와 화재확산 방지와 베란다를 이용한 체소재배 등을 할수있는 지열과 대류차 내외기순환을 이용한 자연에너지 활용 방법으로 해결한다. Indoor convection vehicle using the indoor air convection vehicle using internal air and outdoor air circulation using the
본 발명으로 실내 자연환기와 냉난방과 화재확산 방지와 내외기순환 발전과 실내 무균환경과 자연저장고 설치와 실내 체소재배와 인체건강 유지와 자외선없는 일광욕과 공기샤워실 설치와 자연건조실 설치와 환경을 살리고 에너지 절약의 효과가 있다 With the present invention, indoor natural ventilation, air conditioning and fire prevention, internal and external air circulation development, indoor aseptic environment, natural storage room installation, indoor body cultivation, human body health maintenance, UV-free sunbathing, air shower room installation and natural drying room installation and environment It is effective in saving energy
구체적인 내용 설명에 앞서 실험에 의하면 단층건물의 경우 지붕위로 약 10메타 높이로 내기배출관을 설치했을때 내외기 순환은 이루어 지지만 풍력발전을 할수있는 풍력이 발생하지 않았고 약 15메타 이상이 되어야 약한 풍력발전을 할수있었다 그러므로 고층은 이미 건물의 높이가 충분하므로 내기배출관을 높게 설치하지 않고 낮게하여 개폐조절기만 내장하여 조절사용할수 있으면 된다 본 발명 지열과 대류차 내외기 순환을 이용한 자연 에너지 활용 방법으로 대류현상인 유체가 가열되면 가열된 부분이 팽창하여 밀도가 작아져 부력이생겨 위로 올라가고 대신 아래로는 밀도가크고 무거운 부분이 위서 아래로 내려오는 현상으로 즉 공기의 분자운동인 밀도가 큰것이 아래로 내려오고 태양광에 의해 공기분자의 밀도가 작아지면서 가벼워지는 부력에 의해 위로 올라가는 상승기류가 발생하는 대류차 원리를 이용한 본 발명은 건물위로 대류차를 이용할수 있는 내기배출관71과 건물지하로 지열을 흡수하는 지열흡수관90과 지면위로 외기를 유입하는 외기유입실10을 활용한 실내 대류차 내외기순환을 이용한 자연에너지 활용 방법에 관한 것으로 본 발명은 순환의 자연법칙을 건물에 적용한 것으로 공기나 물은 순환이 되지않으면 세균이 번식하여 썩게되는 원리를 이용한 것이다 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명한다 도 1은 본 발명의 건물 지붕위 내기배출관과 대류차 원리를 이용한 건물실내 내외기순환 입 단면도 이고 도 2는 지면위 외기유입실과 지열흡수관과 내기배출관을 이용한 내외기순환과 실내와 지열흡수실90 과의 내기순환을 이용한 실내 냉난방 방법의 입 단면도 이다 도 3은 본발명 고층건물의 지열과 대류차 내외기순환을 이용한 자연에너지 활용방법의 입 단면도 이다 도 4는 여름과 겨울의 계절별 내외기순환 실시예 입면도 이다 도 5는 도 3과 도 6의 고층건물 내외기순환 평면도 이다 도 6은 고층건물 적정층수의 구간별 독립식 내외기순환 자연에너지 활용방법의 입 단면도이다 도 7은 도 2, 도 3, 도 6, 도 10의 살균수를 이용한 공기정화실 입 단면도이다 도 8은 도 3 A의 지열흡수 주름관의 상세도 이다 도 9는 내외기 순환관내 개페조절기의 단 면, 상면, 입면도 이다 도 10은 고층건물의 하 상층간 지열과 내외기순환 입 단면도이다 도 11은 도 10 B의 하 상층간 먼지 냄새 방음 방지설치 실시예 단면도 이다 도 12는 단층건물의 수직형 지열흡수관과 내외기순환을 이용한 실내 냉난방 실시예 입 단면도 이다 도면과 같이 단층이나 고층건물 지붕위로 대류차를 이용할수 있는 적정높이의 내기배출관을 설치하고 건물내로는 내외기 순환통로를 각각 설치하여 실내와 연결되어 지고 지하로는 지열을 흡수할수 있는 적정크기의 지열흡수용 관통타공이 설치된 배관을 가로와 세로로 적정층수로 설치하고 지면위로는 외기를 유입하는 외기유입실10과 배관으로 한쪽을 연결하고 또한쪽은 실내 아래와 연결하여 내기배출관과 외기유입실내 개폐조절기22를 열면 대류차에 의해 실내의 상승기류가 위로 상승하여 내기배출관 으로 배출되면서 그자리로는 아래 지열흡수관90의 지열이 실내로 유입되고 지열흡수관 으로는 지면위 외기유입실10로 부터 외기가 지열흡수관90 내로 유입되는 대류차 상승기류에 의한 실내 내외기 순환이 이루어지는 원리를 이용하여 실내 냉난방과 실내 자연환기와 내외기순환을 이용한 공기 무균정화 방법과 실내 자연저장고 설치와 주방수분 쓰래기 자연건조실 설치와 에어샤워실 설치와 화재확산 방지와 베란다를 이용한 체소재배 등을 할수있는 지열과 대류차 내외기순환을 이용한 자연에너지 활용방법 이다 다음은 좀더 상세히 구체적으로 설명하면 지붕위로 설치되는 내기배출관의 형상과 구조에 관한것으로 내기배출관의 형상은 원형 타원형 사각형 삼각형등 모양과 형상과 크기의 제한이없이 대류차가 발생할수 있는 적정높이의 수직형 3단으로 구성되며 1단은 실내 상승기류의 원할한 소통을 위해 2단 배출관 보다 내기유입 면적을 넓게하여 실내의 기류를 모을수있는 삼각형으로 아래가 넓고 위로 좁아지는 형상의 경사형 지붕 모양이나 대류차에 의해 내기를 배출하는 2단 배관보다 면적을 넓게 구성하여 내부로는 대류차가 발생하지 안을때 사용하는 송풍기나 내기배출 개폐조절기를 설치할수 있다 2단은 내기를 배출하는 배관으로 실내 내기배출량을 고려한 적정크기와 대류차가 발생할수 있는 적정높이로 설치되며 내부로는 개폐조절기를 설치할수 있다 3단은 2단위로 설치되어 외부 난기류나 천연재해의 영향없이 내기를 배출할수 있는 회전용 배풍기나 외풍을 이용한 물래방아식 발전기를 설치하여 날개사이로 내기가 배출되고 외부 바람에 의해 풍력 발전도 할수있는 방법으로 구성되며 본방법으로 한정하지 않고 단독 배출관만 굴뚝처름 설치하여 사용할수도 있는 지붕위로 설치되는 내기배출관의 구조이다 다음은 내기배출관의 내기배출 방법과 설치 위치에 관한 것으로 내기배출관의 내기배출 방법은 천정이 관통되어 직접 내기배출관 으로 내기가 배출되거나 또는 천정의 순환구나 배출구로 간접 배출되거나 별도의 배출구나 유도관등을 이용하여 배출되고 내기배출관의 설치위치는 지붕중앙이나 모서리등 건물구조나 디자인등에 따라 지붕위 어너곳이든 설치가 가능하고 내기배출관을 지붕위로만 한정하지 않고 고층의 건물일때는 외부벽을 이용하여 내기를 배출할수 있고 또한 초 고층일때는 적정층수를 1단계로하여 단계별로 다수의 내기배출구를 외벽으로 설치하고 내부로는 개폐조절기를 설치하여 조절 사용 할수있는 방법으로 구성되는 내기배출관의 내기배출과 설치위치 사용 방법이다 다음은 내기배출관의 외부 색상에 관한 것으로 내기배출관의 외부 색상은 재질에 따라 색상이 중요할수도 있고 또는 그 반대일수도 있으며 열전도성 금속재질 일때는 외부를 검정색으로 하여 배출관 표면으로 태 양의 복사열을 흡수하게 하여 배출관내 공기분자를 팽창시켜 배출을 촉진할수 있는 대류에 의한 상승기류 효과가가 증폭되어 내기배출 속도와 배출량을 증가시킬수 있고 또한 열전달이 잘안되는 부전도성 재질일때는 색상에는 거의영향을 주지않는 등의 방법으로 구성되는 지붕위로 설치되는 내기배출관과 외부색상 설치방법 이다 다음은 내기배출관71과 외기유입관31을 같은곳으로 공동으로 설치하여 내외기를 순환시켜 사용하는 것에 관한 것으로 도 10과 같이 지붕위로 적정높이의 내기배출관이 설치되고 아래 측면으로 외기를 유입하는 외기유입관31이 적정크기로 설치되어 실내로 외기유입 통로가 설치되어 실내로 내외기를 순환하는 방법과 도 3, 도 6과같이 내기배출관71 주위로 적정간격을 두고 외기유입관31이 내기배출관을 감싸는 방법으로 외기를 유입하는 방법과 위 방법으로 외기유입관을 여러개로 분활하여 내기배출관 주위로 설치하여 다세대 실내로 각각 외기를 유입시키는 방법과 반대로 외기유입관을 중앙으로 한개나 여러개를 설치하고 그 아래 외기유입관 주위로 내기배출관을 한개나 여러개를 설치하여 다세대 실내로 내외기를 공급하는 방법과 도 6과 같이 고층이나 초고층 건물 외벽으로 외벽 외기유입구65와 외벽내기배출구60를 각각 적정지역으로 설치하여 내부로 개폐조절기를 설치하여 사용할수 있고 또한 한개이상 다수로도 각각 설치할수 있는 방법으로 구성되는 내기배출관71과 외기유입관31의 공동사용 방법이다 다음은 지면위로 설치되는 외기유입실10에 관한것으로 도면과 같이 지면위 적정지역 으로 적정크기로 외기를 유입하는 외기유입실이 설치되고 외부외곽 내부로는 외기를 정화하는 필터가 사면으로 설치되어 외기가 정화되어 아래 배관을 통해 실내나 지열흡수관90 으로 유입되고 외기유입 통로 로는 외기유 입 개폐조절기22가 설치되어 외기 유입량이 조절 유입되고 또한 지열이나 실내 내기의 외기유입구 로의 유출을 방지하는 차단막이 설치되는 방법으로 구성된 외기유입실의 구조이다 다음은 외기유입실10의 설치위치에 관한것으로 외기유입실은 실내로 외기를 유입시키는 중요한 곳으로 인체에 유익한 산소와 음이온등이 생산되는 곳에 설치하거나 또는 대류차 운동이 할발히 일어나는 태양열에 의한 복사열이 생산되는 남향으로 설치하여 온기를 실내로 유입하여 실내난방을 할수있는 장소와 혹은 지하의 지열을 유입하여 냉난방을 할수있는 인체에 무해한 곳으로 설치하여 실내 냉난방과 인체건강과 대류차를 이용할수 있는 위치로 설치하여 외기를 유입하는 방법과 도 6과 같이 고층이나 초 고층 일때는 외벽을 이용하여 적정층수를 1단계로 하여 외벽 외기유입구65를 적정 수량으로 단계별로 외벽으로 설치하고 내부로는 개폐조절기22를 설치하여 조절 사용할수 있고 도 10과같이 내기배출관 아래 측면으로 설치하여 실내 외기유입 통로로 유입되는 고층 공중위의 비교적 지면보다 깨끗하고 찬 외기를 유입하는 방법으로 설치되는 외기유입구 위치와 설치 방법이다 다음은 지하로 설치되는 지열흡수관90에 관한것으로 지열흡수관의 단면은 원형 사각형 삼각형등의 배관형태로 모양과 형상과 크기에 제한이없이 지하로 설치되어 지하의 지열과 수분을 흡수할수 있는 방법으로 배관 내부와 지하흙 사이로 관통구멍이 배관면으로 설치되며 관통구멍은 위와 옆쪽으로는 흙의 관내유입을 막을수있게 미세한 크기로 설치되며 아래는 구멍의 크기에 제한없이 적정크기로 설치할수 있으나 단 지하흙내 벌래등의 유입을 차단할수 있는 적정크기로 설치되어 침수물도 순환이 되고 지열과 수분이 흡수되며 사용재질에 제한이없이 합성수지나 폐 드름통등을 내외 부로 녹나지안게 도장후 사용하거나 열 전도성 금속이나 부전도 재질도 가능하며 설치방법은 지하로 지열을 흡수할수 있는 자연석등의 재질등을 사용 지열흡수실을 설치하여 배관으로 실내와 외부로 연결하여 사용하는 방법과 열전도성 금속 재질등을 사용하여 난방배관 식으로 설치하여 단층이나 상하 적정층수로 설치하고 지열흡수관 양쪽입구중 한쪽은 실내와 배관으로 연결되고 다른쪽은 지면위 외기유입실10과 배관으로 연결시켜 지열이 사용되며 연결방식도 제한이 없다 또한 방법으로 도 12와 같이 수직형태로 지하로 크게 설치하여 지하 아래는 지하수 저장실로 사용되고 위로 지열을 저장하여 실내로 공급되는 방법으로 한개나 또는 건물면적에 따라 적정수량 으로 설치하여 사용되는 방법등으로 구성되는 지열흡수관90의 형상과 구성 재질 사용방법이다 다음은 열전도성 금속재질로 구성된 지열흡수 주름관에 관한것으로 도 8과 같이 지하 지층내로 지열을 흡수하는 지열흡수용 관통구멍이 설치된 열전도성 금속 주름관을 지하 적정깊이로 가로로 한층 세로로 한층씩 아래서 위로 적정높이로 바닥난방 배관처름 적정의 층수로 설치하며 지열흡수 주름관의 크기는 지층의 무게를 지탱할수 있는 두께와 적정지름의 크기로 설치되고 설치 면적은 실내 냉난방 면적을 고려한 적정의 면적으로 설치되어 열전도성 금속에 의한 지열이 공간내로 전달되고 또한 지열흡수 주름관 사면 전체로 설치된 관통구멍 으로 지층내 지열과 수분이 유입되어 내외기 순환시 실내로 유입되어 지열에 의한 냉난방을 할수있게 구성되는 열전도성 금속재질로 이루어진 관통타공이 설치된 지열흡수관90과 설치방법이다 다음은 대류차에 의한 내외기 순환이 이루어지는 단층건물 구조에 관한 것으로 도 1과 같이 건물이 단층으로 지면위로 설치되고 지붕100 위로 배출관 12이 대류차가 이루어지는 적정높이로 세워져 주변에 배출관을 지지하는 골조75에 의해 지지하여 지지줄로80로 지붕과 골조로 연결하여 고정시켜 외풍등에 의한 파손이 방지되게 하고 더욱 견고히 설치시는 외부 지면이나 기타 고층 건물이나 지지탑 등으로 지지줄을 연결하여 설치할수 있다 내기배출관 아래 1단내로 내기 개폐조절기22가 설치되어 내기배출량이 조절되고 위로 송풍기50를 설치하여 대류차가 발생하지 않을때 사용되고 건물 외벽 아래로 외기유입구18를 설치하여 지면위의 상승기류56가 유입되는 구조로 이루어져 지면170위로 태양빛99이 조사되면 지면이 빛에의해 복사열이 생산되어 상승기류가 발생하고 지붕위의 배출관 위와 아래지면 사이로 상하 온도차에 의한 대류차 공간88의 높이차이에 의해 실내의 온기류가 배출관위로 상승하고 아래공간 으로는 지면위의 상승기류가 외벽 외기유입구18로 유입되어 상승기류 효과를 증폭하여 할발하게 기류의 대류차 운동이 이루어져 실내로 내외기가 순환되는 방법으로 구성된 대류차 원리로 내외기가 순환되는 단층건물 설치방법이다 다음은 지열흡수관90을 이용한 단층건물 냉난방에 관한 것으로 도 2와같이 지하 적정깊이로 지열을 흡수할수 있는 관통구멍이 설치된 지열흡수관을 적정크기와 수량으로 가로층과 세로층으로 상하로 적정층수로 설치하고 지면위로 외기유입실10을 설치하여 내부로 개폐조절기22를 내장하고 배관으로 한쪽은 실내 아래와 한쪽은 외기유입실과 연결한다 건물의 주 출입문은 이중으로 설치하여 1차문110 출입후 닫고 2차문120을 열고 진입하는 방법으로 구성하고 외부창은 고정 밀폐형으로 설치하여 외부공기가 원천적 으로 유입이 차단되게 박킹등으로 건물전체가 설치되어 외기유입이 차단되고 지붕위 내기배출관71내 개폐조절기22를 열고 이어 지면위 외기유입 실내 개패조절기22를 열면 실내온기가 대류에 의해 내기배출관 위로 올라가고 그자리로는 지열흡수관90내 지열이 올라오고 지열흡수관90 내로는 외기유입실10로 부터 외기가 유입되어 실내로 내외기순환이 이루어지며 이때 대류차가 발생하지 않을때는 실내아래 지열을 유입시키는 송풍기50를 작동하며 그래도 완만한 내외기 순환이 이루어 지지않으면 내기 배출관71내 송풍기를 가동하면 완전한 내외기 순환이 이루어지며 또한 방법으로 지열을 외부로 배출하지 않고 내기배출관과 외기유입관내 개폐조절기22를 닫고 도면과같이 지붕100과 벽체150쪽의 내기순환로를 이용하여 내기를 유턴시켜 지열흡수관90과 실내로 내기를 순환시켜 냉난방을 할수있는 방법으로 구성되는 지열을 이용한 단층건물 내외기순환과 냉난방 방법이다 다음은 지열과 외기유입과 내기배출관을 이용한 고층건물의 자연에너지 활용구조에 관한 것으로 도 3과 도 5와 같이 고층건물이 밀폐형으로 외기의 실내유입이 원천적으로 차단되게 구성되는 방법으로 주 출입문은 이중으로 설치되고 외부창은 밀폐 고정식으로 하고 지붕위로 내기배출관71이 설치되고 주변아래 사면 외곽으로 외기유입관31이 설치되어 실내 외기유입 통로21와 연결되고 위 내기배출관 으로 물래방아식 풍력발전기200가 설치되어 외풍에 의해 회전되어 발전도 되고 또한 실내 내기를 날개사이 공간으로 배출되개 구성되고 실내는 크게 베란다133와 실내130와 다용도실138로 구별하여 베란다는 남향으로 설치되어 외부투명창25과 실내벽이 적정간격 으로 떨어져 설치되어 베란다 쪽으로 외기유입 통로21가 한쪽으로 설치되어 문이나 벽으로 막고 맞은편 으로는 온기순환로82가 설치되어 문이나 벽으로 처리되고 가운대 공간 베란다 로는 실내유입 기류가 유입되어 실내와 다용도실138로 순환되고 가운대 실내가 큰면적으로 자리하고 우측으로 다용도실이 설치되어 좌우중 한쪽은 내기 순환로81 공간이 설치되고 맞은편 으로는 상승기류57 통로가 각각 설치되고 중앙으로 는 다용도실로 사용되어 상승기류가 유입되어 실내를 거처 베란다 위로 배출된다 건물 지하로는 지열을 흡수하는 지열흡수 주름관90이 적정크기와 층수로 가로와 세로로 설치되어 지열이 흡수되고 배관으로 이어진 실내입구 쪽으로 물을 이용한 공기정화실30이 설치되고 아래로 지열을 실내로 보내는 송풍기50가 설치되어 대류차가 발생하지 않을때 사용되고 공기정화실 위로는 계절에따라 기류순환을 변환하는 기류순환 조절기33가 설치되고 지면위로는 외기유입실10이 적정위치에 적정수량으로 설치되고 좌우 한쪽씩 외기유입 통로 로는 온실27 통로를 각각 설치하고 위 지면으로는 온기를 생산하는 지면투명창26이 설치되어 태양광에 의해 온기가 생산되어 외기유입구10를 통해 실내나 지열흡수관90을 통해 다시 실내로 유입되어 난방효과가 발생하는 구조로 이루어 지는 지열과 대류차 내외기 순환을 이용한 고층건물의 자연에너지 활용구조이다 다음은 실내 내외기 순환을 이용한 고층건물 냉난방에 관한 것으로 도 3과 같이 외부 지면위로 외기유입실10이 설치되고 지하로는 지열을 흡수하는 지열흡수관90이 설치되어 위 실내 유입구쪽 으로 기류순환 조절기33가 설치되어 기류의 방향이 변환되고 지붕위로는 대류차를 이용하는 내기배출관71이 설치되어 내부로 개폐조절기22가 내장되어 조절 사용된다 실내는 도 5와 같이 실내를 중심으로 좌우로 베란다133와 다용도실138로 구분되어 실내에서 베란다쪽과 다용도실 상하로는 적정수량의 내기순환 개폐구61가 설치되어 내기순환 방향별로 상하 개폐순환구23-24 를 조절하여 사용되는 방법으로 구성되어 지붕위 내기배출관71내 개폐조 절기22를 열고 각실내 베란다133 아래쪽 하 개폐순환구24와 다용도실138 상 개폐순환구23를 열고 실내아래 기류순환 조절기33를 남쪽방향 베란다133 쪽으로 열고 지면위 외기유입구10내 개폐조절기22를 열면 다용도실의 온기류가 대류차에 의해 천정 지붕과 내기배출관71 쪽으로 올라가고 그자리로는 각층의 실내기류가 유입되고 각층 실내로는 베란다133쪽의 태양빛에 의한 온기류가 유입되고 베란다쪽 으로는 외기유입실을 통해 외기가 유입되는 기류의 대류차순환이 이루어져 남쪽방향의 온기류가 실내로 유입되어 실내 난방이 이루어지고 또한 같은 방법으로 외기유입실10을 이용하여 지하 지열흡수관90내 지열을 유입하면 연중 온도차가 없는 지열이 실내로 유입되어 실내는 난방의 효과가 증가하고 또한 본방법으로 기류순환 조절기를 다용도실138로 바꾸고 각실내쪽 다용도실쪽 아래 하 개폐순환구24와 베란다쪽 상 개폐순환구23를 열면 남향 베란다쪽 열기가 바로 위로 상승하여 배출되고 지열과 북향 다용도실 음지의 냉기가 실내로 유입되어 냉방의 효과가 발생하고 또한 본방법으로 지열흡수관내 지열이 추가로 실내로 유입되면 냉방의 효과가 증가되는 방법으로 구성되는 실내 내외기 순환을 이용한 고층건물 냉난방 방법이다 다음은 실내 내외기 순환을 이용한 고층건물 난방에 관한 것으로 도 3과 같이 외부 지면위로 외기유입실10과 연결된 온기를 생산하는 온실27통로를 설치하고 위로 지면위 투명창26을 설치하여 태양광에 의해 온기가 생산되고 실내아래 기류순환 조절기33를 베란다133쪽 남향으로 열고 건물남향 외부투명창25과 실내벽 사이 베란다로 태양빛이 유입되어 온기가 생산되는 것을 이용하여 위 13항과 같이 각실내로 유입하여 다용도실 위로 배출시켜 난방이 되고 또한 본방법에 지열흡수관90내 지열이 추가로 실 내로 유입되면 난방의 효과가 증가하는 방법과 실내로 순환된 온기를 배출하지 않고 위 내기배출관71 쪽으로의 내기배출을 개폐조절기22로 차단하고 온기순환로82에 설치된 송풍기50를 이용하여 다시 내기순환로81와 베란다쪽 온기순환로82 로 유턴시켜 실내아래 공기정화실로 유입시켜 탁한공기를 정화하여 다시 온기가 베란다133와 실내와 다용도실138과 온기순환로82와 공기정화실30로 내기를 계속 순환시켜 추운날씨 난방의 효과가 증가할수 있다 이때 남향의 베란다쪽은 태양광에 의해 온기가 계속 생산되어 열기가 식지않게 대워준다 또한 실내공기가 산소량이 부족하여 탁해지면 내기배출관쪽 개폐조절기22를 열고 외부 지면위 온기생산 온실27쪽 외기유입실의 개폐조절기22를 열면 탁한내기가 배출되고 실내로는 온실의 온기와 지열흡수관90내 온기가 다시 실내로 유입되어 계속 난방의 효과가 지속되고 탁한내기가 배출된 후에는 다시 외부배출을 차단하고 내기를 실내로 유턴시켜 외부로의 온기배출을 차단하여 온기를 보존 사용하는 방법으로 구성되는 실내 내외기 순환을 이용한 고층건물 난방 방법이다 다음은 실내 내외기 순환을 이용한 고층건물 냉방 방법에 관한 것으로 제 13항과 같이 기류순환 조절기33를 다용도실138 음지 쪽으로 바꾸고 각실내 다용도실쪽 아래 하 개폐순환구24와 베란다쪽 상 개폐순환구23를 열면 남향 베란다쪽 열기가 바로 위로 상승하여 배출되고 지열과 북향 다용도실 음지의 냉기가 실내로 유입되어 냉방의 효과가 발생하고 본방법에 지열흡수관90내 지열이 추가로 실내로 유입되면 냉방의 효과가 증폭된다 또한 방법으로 지열흡수관 에서 유입된 냉기를 내기배출관으로 배출하지 않고 다시 송풍기를 이용하여 지하의 지열흡수실로 돌아 내기정화과정을 거처 실내로 순환시켜 냉기를 재사용하여 냉방을 하 고 공기내 산소량이 부족하면 외기유입실10과 내기배출관71을 이용하여 배출하고 지열흡수관90의 연중 큰변화 없는 지열이 다시 실내로 유입되고 다시 상기 방법으로 지열흡수관과 실내로 내기를 반복 순환하는 방법으로 사용되는 지열과 내외기 순환을 이용한 고층건물 냉방 방법이다 다음은 밀폐식 건물을 이용한 화재 확산 예방에 관한 것으로 본 발명 밀폐식 건물은 외부벽이나 내장재와 외부창이 밀폐식으로 고정되거나 비상용 문으로 사용되게 구성되어 박킹등으로 사용하거나 기존의 냉장고 문처름 닫으면 외부공기가 완벽히 차단되는 구조로 이루어지고 주 출입구도 같은 방법으로 이중으로 설치하여 1차출입후 닫고 다시 2차문을 열고 출입하는 방식으로 하고 외기유입과 내기배출은 배관이나 별도의 시설등을 이용하여 통제할수 있는 방식으로 이루어져 외기와 내기가 출입하는 길이 정해진 인위적으로 통제할수 있는 건물내에 부주의로 화재가 발생시 화재감지 쎈서에 의해 유입구와 배출구내 개폐조절기가 자동폐쇄 차단되게 한후 사람의 이동이나 물체의 움직임을 차단하여 재난처로의 산소의 흐름을 막고 문이 있을때는 화재난쪽의 문을 닫으면 화재시 필요한 공기 즉 산소의 공급을 차단하면 주변의 산소만 소진하고 더이상 화재가 확산 되지않고 방지되어 스프링쿨러 등으로 진화하여 인명이나 재산의 피해를 줄일수 있는 방법으로 화재의 확산을 예방할수 있는 방법으로 구성되는 본발명 밀폐식 건물의 화재확산 예방 방법이다 다음은 지붕위 외기유입관을 이용한 건물 냉방에 관한 것으로 도 3, 도 6, 도 10,과 같이 건물 지붕위 지면보다 온도가 낮은 공중에서 외기를 실내통로를 이용하여 유입하여 실내 냉방을 할수있는 것으로 지상100m 높이를 기점으로 지면보다 1℃씩 낮은온도의 기류가 형성되며 300m 높이면 3℃의 지면 보다 낮은온도의 기류가 형성되므로 낮은온도의 기류는 아래로 내려오는 하강기류가 작용하고 반대로 높은온도는 위로상승하는 상승기류가 작용하는 자연현상을 건물내에 적용하여 실내 냉방을 하는것으로 도 5의 외기유입 통로21로 상층대기권의 찬외기가 내려오개 하여 건물아래 공기정화실30 에서 정화되어 베란다나 다용도실을 거처 실내로 유입되어 실내냉방이 이루어지고 다시 실내에서 온도가 상승한 내기는 내기배출관을 통하여 대기권으로 배출되는 본 방법은 실내의 태양빛에 의한 온도상승과 사람과 취사용 열기와 실내 가전제품 등에의한 실내의 높은 온도와 상층 대기권의 차가운 온도차의 대류현상에 의한 내외기 순환이 이루어지는 방법으로 구성되는 대류차 상승기류에 의한 실내 내외기 순환이 이루어지는 원리를 이용하여 실내 냉난방과 실내 자연환기와 내외기순환을 이용한 공기 무균정화 방법과 실내 자연저장고 설치와 주방수분 쓰래기 자연건조실 설치와 에어샤워실 설치와 화재확산 방지와 베란다를 이용한 체소재배 등을 할수있는 지열과 대류차 내외기순환을 이용한 자연에너지 활용 방법이다. Prior to explaining the details, according to the experiment, when a single-floor building installed an air exhaust pipe at a height of about 10 meters on the roof, internal and external air circulation occurred, but no wind was generated to generate wind power. Therefore, since the height of the building is already high enough, the low-rise exhaust pipe should not be installed high, so it can only be used by adjusting the built-in controller to open and close the convection phenomenon. When the fluid is heated, the heated part expands and the density decreases, so buoyancy is generated and rises up. Instead, the density is dense and the heavy part falls down from the top. A part that becomes lighter as the density of air molecules becomes smaller by sunlight The present invention using the principle of the convection vehicle that rises up by the air flow is the
도 1은 본 발명의 건물 지붕위 내기배출관과 대류차 원리를 이용한 건물실내 내외기순환 입 단면도. 1 is a cross-sectional view of the indoor and outdoor air circulation mouth using the principle of the air discharge pipe and the convection vehicle on the building roof of the present invention.
도 2는 지면위 외기유입실과 지열흡수관과 내기배출관을 이용한 내외기순환과 실내와 지열흡수실과의 내기순환을 이용한 실내 냉난방 방법의 입 단면도. Figure 2 is a cross-sectional view of the indoor air-conditioning method using the indoor and outdoor air circulation and the indoor and geothermal heat absorption chamber and the inside and outside air circulation using the outdoor air inlet room, geothermal absorption pipe and the air discharge pipe on the ground.
도 3은 본발명 고층건물의 지열과 대류차 내외기순환을 이용한 자연에너지 활용방법의 입 단면도. Figure 3 is a cross-sectional view of the natural energy utilization method using the geothermal and convection inside and outside air circulation of the high-rise building of the present invention.
도 4는 여름과 겨울의 계절별 내외기순환 실시예 입면도. Figure 4 is an elevational view of the seasonal internal and external circulation embodiments of summer and winter.
도 5는 도 3과 도 6의 고층건물 내외기순환 평면도. 5 is a plan view inside and outside the high-rise building of Figures 3 and 6.
도 6은 고층건물 적정층수의 구간별 독립식 내외기순환 자연에너지 활용방법의 입 단면도. 6 is a cross-sectional view of a method of utilizing the independent internal and external air circulation natural energy for each section of the appropriate number of floors of a high-rise building.
도 7은 도 2, 도 3, 도 6, 도 10의 살균수를 이용한 공기정화실 입 단면도. 7 is a cross-sectional view of the air purifying chamber using the sterilizing water of FIGS. 2, 3, 6, and 10.
도 8은 도 3 A의 지열흡수 주름관의 상세도. 8 is a detailed view of the geothermal heat absorption corrugated pipe of FIG. 3A.
도 9는 내외기 순환관내 개페조절기의 단면, 상면, 입면도. Figure 9 is a cross-sectional view, top view, elevational view of the open and close control regulator in the inner and outer air circulation.
도 10은 고층건물의 하 상층간 지열과 내외기순환 입 단면도. 10 is a cross-sectional view of the geothermal and internal and external air circulation between the lower and upper floors of a high-rise building.
도 11은 도 10 B의 하 상층간 먼지 냄새 방음 방지설치 실시예 단면도. FIG. 11 is a cross-sectional view of an example embodiment of preventing dust odor insulation between lower and upper layers of FIG. 10B; FIG.
도 12는 단층건물의 수직형 지열흡수관과 내외기순환을 이용한 실내 냉난방 실시예 입 단면도. 12 is a cross-sectional view of an indoor air conditioning example using a vertical geothermal heat absorber and internal and external air circulation of a single-story building.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10; 외기유입실 11; 유입관(1단) 10; Fresh air inlet room 11; Inlet pipe (stage 1)
12; 배출관(2단) 13; 배풍기(3단) 12; Discharge pipe (two stages) 13; Exhaust fan (three steps)
14; 필터 15; 배출구 14; Filter 15; outlet
16; 벽체유입구 17; 바닥유입구 16; Wall inlet 17; Floor inlet
18; 외기유입구 19; 토출구 18; Fresh air inlet 19; Outlet
20; 지상 외기유입구 21; 외기유입관 20;
22; 개폐조절기 23; 상 계폐순환구 22;
24; 하 계폐순환구 25; 외부 투명창 24; Summer lung circulation 25; Exterior transparent window
26; 지면 투명창 27; 온실 26; Ground
28; 등기구 29; 난간 28; Luminaire 29; Handrail
30; 공기정화실 31; 외기유입관 30;
32; 방음장치 33; 기류순환 조절기 32;
34; 물배출구 35; 점검문 34;
36; 점검구 37; 온기류 36;
38; 냉기류 39; 냄세제거기 38; Cold air flow 39; Deodorizer
50; 송풍기 51; 지열흡수 주름관 50; Blower 51; Geothermal absorption corrugated pipe
52; 관통구멍 53; 내기 순환방향 52; Through-
54; 살균수 55; 하강기류 순환방향
56; 상승기류 순환방향 57; 상승기류통로
58; 기류유입구 59; 공기정화관 54;
56; Rising air circulation direction 57; Updraft passage
58; Airflow inlet 59; Air purifying pipe
60; 외벽 내기배출구 61; 내기순환개폐구 60; Outer wall air outlet 61; Bet Circulation Switch
65;외벽 외기유입구 70; 내기순환관
71; 내기배출관 72; 석담
73; 지하수 74; 회전축
75; 골조 76; 내외기 순환관
77; 벽체유입구 78; 내기 역순환실
79; 외기순환관 80; 지지줄
81; 내기순환로 82; 온기순환로
83; 기류차단막 84; 고정장식
85; 배관 86; 손잡이
87; 풍량조절판 88; 대류차 발생공간
89; 계폐회전판 90; 지열흡수관
91; 수직 지열흡수관 95; 지열저장실
99; 태양 100; 지붕
110; 1차문 120; 2차문
130; 실내 133; 베란다
138; 다용도실 140; 상층
145; 하층 150; 벽체
155; 외벽 160; 복사열
170; 지면 177; 지하
180; 바닥 190; 천정
200; 풍력발전기 220; 내기 풍력발전기
300; 고층건물65; exterior wall inlet 70; Circulation pipe
71;
73;
75;
77;
79;
81; Bet cycle 82; Warmth circulation
83;
85; Plumbing 86; handle
87; Air
89;
91; Vertical
99;
110; Primary door 120; 2nd door
130; Indoor 133; Veranda
138; Utility room 140; Upper layer
145;
155;
170; Floor 177; Underground
180;
200;
300; High rise
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