KR20120074131A

KR20120074131A - Ventilation structure

Info

Publication number: KR20120074131A
Application number: KR1020100136090A
Authority: KR
Inventors: 유홍식; 최광; 김상범; 이동규; 심상훈; 최인락; 이세정
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-07-05

Abstract

PURPOSE: A ventilation structure for a building is provided to efficiently circulate air inside a plant factory using a chimney effect without an additional power source. CONSTITUTION: A ventilation structure for a building comprises a core(152) and exhaust passages(120). The core is formed in the inner center of a building(100) and is connected to the outside. Each exhaust passage is connected to the top of each floor through supports and has multiple exhaust ports(121). The exhaust ports are connected to the inner space(150) of the core. Air in the inner spaces of the building is exhausted to the outside through the core using a chimney effect.

Description

Building Ventilation Structure

본 발명은 건물 환기 구조에 대한 것으로 보다 구체적으로는 고층 건물에서 별도의 구동원 없이 연돌 효과를 활용하여, 내부를 환기시키는 것으로, 온도 및 습도 조절이 가능한 환기 구조로서, 특히, 수직형 식물공장에 적합한 환기 구조에 대한 것이다.The present invention relates to a building ventilation structure, and more specifically, by utilizing a stack effect without a separate driving source in a high-rise building to ventilate the interior, and as a ventilation structure capable of controlling temperature and humidity, particularly suitable for a vertical plant factory. It is about the ventilation structure.

식물공장이란, 시설내에서 광, 온도, CO₂, 습도, 기류 속도, 무기 영양등의 재배환경을 최적상태로 제어하고, 재배 공정을 자동화하여 식물을 연속적으로 계획 생산하는 효율성 높은 식물생산시스템을 뜻한다.A plant factory is a highly efficient plant production system that controls the cultivation environment such as light, temperature, CO ₂ , humidity, air flow rate, and inorganic nutrition in the optimal condition, and automates the cultivation process to plan and produce plants continuously. It means.

도 1 에는 종래의 식물 공장이 도시되어 있다. 1 shows a conventional plant factory.

도 1 에서 보이듯이 종래의 식물 공장(1)에서는 내부에 식물 재배기(10, 11)가 배치되며, 이러한 식물 재배기(10, 11)에서 재배되는 식물에 적합한 환경을 만들어주기 위하여 광원(40)과 내부의 공기의 온도 및 습도를 조절하기 위하여 환기 시스템을 구축해놓고 있다. 식물공장(1)은 건물 내부 공간(2)으로 이루어지며, 각 층(2)에는 조명(40), 습도 조절장치(미도시)가 배치된다.As shown in FIG. 1, in the conventional plant factory 1, plant growers 10 and 11 are disposed therein, and a light source 40 and a light source 40 are provided to create an environment suitable for a plant grown in the plant growers 10 and 11. Ventilation systems are in place to control the temperature and humidity of the air inside. The plant factory 1 consists of an interior space 2 of the building, and each floor 2 is provided with an illumination 40 and a humidity control device (not shown).

이러한 종래의 식물 공장(1)에서는 내부 환기를 위하여 환풍기(30) 혹은 창문(20)을 공장(1) 외벽에 구비한다. 이러한 창문(20)의 경우 별도의 동력원이 필요없지만, 지속적으로 환기를 시키지 못하며 환기량이 미미하고, 환기되는 범위가 외측으로 제한적이다. 반면에, 환풍기(30)의 경우에 환기량을 확보하는 것이 가능하지만 별도의 전원의 공급이 필요하다는 문제점이 있다. In the conventional plant factory 1, a fan 30 or a window 20 is provided on the outer wall of the plant 1 for internal ventilation. In the case of such a window 20, there is no need for a separate power source, but it is not continuously ventilated and the ventilation amount is insignificant, and the range of ventilation is limited to the outside. On the other hand, in the case of the ventilator 30, it is possible to secure the ventilation amount, but there is a problem in that a separate power supply is required.

또한, 최근에는 식물 공장(1)을 단층이 아닌 복층으로 집적시켜 구성하며, 그에 따라서, 환기가 어려워질 뿐만 아니라, 환기에 소비되는 전력 역시 커져 결국 식물 재배 비용 증가가 된다는 문제점이 있다. In addition, in recent years, the plant factory (1) is configured by integrating a multi-layer rather than a single layer, and accordingly, not only the ventilation is difficult, but also the power consumed for ventilation increases, resulting in an increase in plant cultivation cost.

본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 식물 공장에서 별도의 동력원 없이 연돌 효과를 이용하여, 식물 공장 내부의 공기를 원활히 교환시키는 환기 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the above problems, it is an object of the plant factory to provide a ventilation structure to smoothly exchange the air inside the plant factory, using the stack effect without a separate power source.

또한, 본 발명은 식물 공장의 식물 재배 단가를 낮출 뿐만 아니라, 친환경적인 식물 공장을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, it is an object of the present invention not only to lower the cost of plant cultivation of a plant factory, but also to provide an environment-friendly plant factory.

본 발명은 위와 같은 과제를 달성하기 위하여 다음과 같은 건물 환기 구조를 제공한다. The present invention provides the following building ventilation structure to achieve the above object.

본 발명은 건물 내부에 위치하며, 상측에서 외부와 연통하는 코어; 상기 코어에 연결되며, 하나 이상의 층에 배치된 배기 통로를 포함하며, 상기 배기 통로는 건물 내부 공간으로 향하는 배기구를 포함하여, 연돌 효과에 의하여 건물 내부공간으로부터의 공기가 코어를 통하여 건물 외부로 배출되는 건물 환기 구조를 제공한다. The present invention is located inside the building, the core in communication with the outside from the top; An exhaust passage connected to the core and disposed in one or more floors, the exhaust passage including an exhaust port directed to the interior space of the building, whereby air from the interior space of the building is discharged through the core to the exterior of the building by a stack effect; Provide building ventilation structure.

본 발명에서 상기 건물은 복수의 층을 포함하며, 상기 코어에는 상기 복수의 층에 연결된 승강 수단 혹은 계단이 배치될 수 있다. In the present invention, the building includes a plurality of floors, and the lifting means or the stairs connected to the plurality of floors may be disposed in the core.

또, 본 발명의 건물 환기 구조는 코어를 통하여 배출되는 공기량을 조절하도록, 상기 배기구는 유량 조절부를 포함할 수 있으며, 상기 배기구는 각 층 상측에 열을 지어 배치될 수 있다. In addition, the building ventilation structure of the present invention may adjust the amount of air discharged through the core, the exhaust port may include a flow rate control unit, the exhaust port may be arranged in a row above each floor.

본 발명에서, 상기 건물은 내부 공간에 식물 재배기가 배치된 식물 공장일 수 있으며, 상기 건물은 상기 배기통로와 함께, 환풍기가 구비된 추가의 배기통로를 포함할 수 있다.In the present invention, the building may be a plant factory in which a plant grower is disposed in an interior space, and the building may include an additional exhaust passage provided with a ventilator together with the exhaust passage.

본 발명은 위와 같은 구성을 통하여, 식물 공장을 포함한 건물에서 별도의 동력원 없이 연돌 효과를 이용하여, 식물 공장 내부의 공기를 원활히 환기시키는 환기 구조를 제공한다. The present invention provides a ventilation structure for smoothly ventilating the air inside the plant factory by using the stack effect without a separate power source in a building including a plant factory, as described above.

도 1 은 종래의 식물 공장의 개략도이다.
도 2 는 건물에서의 연돌 효과를 도시한 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 건물에서 환기 구조를 도시한 도면이다.
도 4 는 본 발명에 따른 건물에서 환기 구조의 확대도이다.
도 5 는 본 발명의 환기 구조의 배기구의 확대도이다.
도 6 는 본 발명에 따른 건물에서 환기 구조의 부분 평면도이다. 1 is a schematic diagram of a conventional plant factory.
2 is a view showing the stack effect in a building.
3 is a view showing a ventilation structure in the building according to the present invention.
4 is an enlarged view of a ventilation structure in a building according to the present invention.
5 is an enlarged view of an exhaust port of the ventilation structure of the present invention.
6 is a partial plan view of a ventilation structure in a building according to the invention.

아하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described with respect to specific embodiments of the present invention.

도 2 에는 건물에서의 연돌 효과가 도시되어 있다. 2 shows the stack effect in a building.

도 2 에서 보이듯이, 건축물 내부의 온도가 바깥보다 높고 밀도가 낮을 때, 건물 내의 공기는 부력을 받아 이동하는데, 위로 상승하는 것을 '연돌 효과'라고 한다.As shown in FIG. 2, when the temperature inside the building is higher than the outside and the density is low, the air in the building moves under buoyancy, and rising upward is called a 'binder effect'.

최근 건물, 특히 고층 건물에서는 외곽 쪽의 기둥외에도 건물(50) 중앙부에 엘리베이터와 계단의 공용부분을 둘러싼 코어(53)를 설치하고, 공용부분과 코어(53) 외측부분의 거주 혹은 집무실을 연결하는 통로의 상부에 보를 설치하여, 건물 전체의 강성과 강도를 확보하고 있다. In recent years, especially in high-rise buildings in addition to the outer pillars in the center of the building (50) to install a core 53 surrounding the common part of the elevator and stairs, connecting the common part and the residence or office of the outer part of the core 53 Beams are installed at the upper part of the passageway to secure the rigidity and strength of the entire building.

이러한 코어(53)는 각 층(51)간을 연결하며, 엘레베이터와 계단등이 배치되어 코어(53) 내부 상하로 연결되어 있기 때문에, 연돌 효과가 잘 발현된다. 이에, 본 발명의 발명자는 코어(53)의 연돌 효과를 활용하여 건물을 환기시키는 구조를 발명하였다.The core 53 is connected between each layer 51, because the elevator and the staircase, etc. are arranged and connected up and down inside the core 53, the stack effect is well expressed. Thus, the inventor of the present invention invented a structure to ventilate the building utilizing the stack effect of the core 53.

도 3 에는 본 발명에 따른 건물(100)의 환기 구조가 도시되어 있다. 도 3 에서 보이듯이, 본 발명에 따른 건물(100)은 내부 중앙에 코어(152)가 형성되어 있으며, 이를 중심으로 보 및 층간 구조물(104)이 이 연결되어 복수의 층(102)을 형성한다. 3 shows a ventilation structure of a building 100 according to the invention. As shown in FIG. 3, the building 100 according to the present invention has a core 152 formed at an inner center thereof, and the beam and the interlayer structure 104 are connected to form a plurality of floors 102. .

각층에는 배기 통로(120)가 지지부(129)를 통하여 층 상부에 연결된다. 배기 통로(120)에는 복수의 배기구(121)가 구비되어 있다. 배기구(121)는 배기통로(120)를 통하여 코어(152)의 내부 공간(150)과 연결되며, 따라서, 배기구(121)가 열려있는 건물 내부 공간(105)의 공기는 배기구, 배기통로(120, 121)를 통하여 코어(152)의 내부 공간(150)으로 유입될 수 있다. In each layer, the exhaust passage 120 is connected to the upper layer through the support 129. The exhaust passage 120 is provided with a plurality of exhaust ports 121. The exhaust port 121 is connected to the internal space 150 of the core 152 through the exhaust passage 120. Therefore, the air in the building interior space 105 in which the exhaust opening 121 is opened is exhaust port, the exhaust passage 120. , 121 may flow into the internal space 150 of the core 152.

건물(100)에서는 난방 등 열원으로 인하여 건물 외부보다 온도가 높으며, 그에 따라서, 건물(100)에는 연돌 효과가 발생한다. 즉, 상하가 뚫려 있는 코어(152)는 건물 내부의 온도가 높은 공기가 코어(152) 상층으로 상승한다. 코어(152)는 상측에서 건물(100) 외부 공간과 연결되어 있으며, 이렇게 코어(152)를 통하여 상승한 공기는 건물(100) 외부로 빠져나간다. In the building 100, the temperature is higher than the outside of the building due to a heat source such as heating, and accordingly, a stack effect occurs in the building 100. That is, in the core 152 having the upper and lower holes, air having a high temperature inside the building rises to the upper layer of the core 152. The core 152 is connected to the outer space of the building 100 from the upper side, and the air that rises through the core 152 exits the building 100.

이와 같은 연돌효과에 의해서 코어(152)의 공기가 상승하므로, 코어(152)의 내부 공간(150)은 건물 내부 공간(105)보다 압력이 낮아지게 되며, 그에 따라서 건물 내부 공간(105)의 공기는 코어(152)와 내부 공간(150)과 건물 내부 공간(105)의 압력 차에 의해서 배기구 및 배기 통로(121, 120)를 통하여 코어(150)의 내부 공간(150)으로 배기된다. Since the air of the core 152 rises due to the stack effect, the internal space 150 of the core 152 has a lower pressure than the internal space 105 of the building, and thus, the air of the internal space 105 of the building 105. The exhaust gas is exhausted into the inner space 150 of the core 150 through the exhaust ports and the exhaust passages 121 and 120 by the pressure difference between the core 152, the inner space 150, and the building interior space 105.

본 발명에서 배기 통로(120)는 층(102)의 상측에 지지부(129)를 통하여 배치되는 것으로 도시하였으나, 층(102)의 상측에 내장재 위로 고정될 수도 있으며, 그 외에 상측이 아닌 하측 등 다양한 위치에서 다양한 방식으로 고정될 수 있음을 물론이다. In the present invention, although the exhaust passage 120 is shown as being disposed through the support 129 on the upper side of the layer 102, it may be fixed to the interior material on the upper side of the layer 102, in addition to the lower side other than the various Of course, the position can be fixed in various ways.

한편, 코어(152)와의 거리가 멀어 상기 압력차에도 불구하고 배기 통로(120)의 내부 마찰로 인하여, 건물 내부 공간(105)의 공기가 배기구(121) 및 배기 통로(120)를 통하여 코어(150)의 내부 공간(152)으로 유입되지 못하는 경우에는 추가의 배기 통로(140) 및 이에 연결된 배기구(141)를 설치하고, 환풍기(130)를 설치하여 강제로 빼내는 방식도 사용할 수 있으며, 창(도면부호 없음)을 통하여 내부 환기를 시키는 것도 가능함은 물론이다. On the other hand, the distance from the core 152 is far, and due to the internal friction of the exhaust passage 120 despite the pressure difference, the air in the building interior space 105 through the exhaust port 121 and the exhaust passage 120 through the core ( If it does not flow into the interior space 152 of 150, an additional exhaust passage 140 and the exhaust port 141 connected thereto may be installed, and a ventilator 130 may be installed to forcibly remove the window. It is also possible to provide internal ventilation through the reference numeral).

도 4 에서는 본 발명의 건물 환기 구조에서 하나의 층(102)을 확대하여 도시하고 있다. 4 is an enlarged view of one floor 102 in the building ventilation structure of the present invention.

도 4 에서 보이듯이, 본 발명의 건물 환기 구조, 예를 들면 식물 공장의 건물 환기 구조에서는 층간 구조물(104) 상에 식물 재배기(110, 111)가 배치되며, 식물 재배기(110, 111) 상부에는 건물 내부 공간(105)과 연통하는 배기구(121)가 배치된다. As shown in FIG. 4, in the building ventilation structure of the present invention, for example, the building ventilation structure of the plant factory, the plant growers 110 and 111 are disposed on the interlayer structure 104, and the plant growers 110 and 111 are disposed on the plant ventilation devices. An exhaust port 121 communicating with the building interior space 105 is disposed.

배기구(121)는 배기 통로(120)를 통하여, 코어(152)의 내부 공간(150)과 연통하며, 배기 통로(120)는 코어 벽(151)을 관통하여 구성된다. The exhaust port 121 communicates with the internal space 150 of the core 152 through the exhaust passage 120, and the exhaust passage 120 is configured to penetrate the core wall 151.

도 5 에는 배기구(121) 및 배기 통로(120)가 확대 도시되어 있다. 5 shows an enlarged view of the exhaust port 121 and the exhaust passage 120.

배기 통로(120)는 천장에 고정된 지지부(129)에 의해서 고정된다. 배기 통로(120)는 중간 중간에 형성된 개구(125)를 통하여, 수직부(123) 및 확장부(122)를 포함하는 배기구(121)에 연결된다. 수직부(123)에는 유량 조절부(124)가 구비된다. The exhaust passage 120 is fixed by the support 129 fixed to the ceiling. The exhaust passage 120 is connected to the exhaust port 121 including the vertical portion 123 and the expansion portion 122 through the opening 125 formed in the middle. The vertical portion 123 is provided with a flow rate controller 124.

유량 조절부(124)로서는 구동부를 통하여 배기구(121)의 개도를 조절할 수 있으며, 다르게는, 구동부 없이 수동으로 배기구(121)의 개도를 조절하는 것도 가능하다. As the flow rate adjusting unit 124, the opening degree of the exhaust port 121 can be adjusted through the driving unit. Alternatively, the opening degree of the exhaust port 121 can be manually adjusted without the driving unit.

또한, 이와 같이 유량 조절부(124)가 구비됨으로 인하여, 배기 통로(120)의 길이로 인하여 코어(152)에 인접한 배기구(121)로부터만 공기가 배기되는 것을 방지하기 위하여, 코어(152)에 인접한 배기구(121)는 막고, 코어(152)에 먼 배기구(121)를 열어놓는 등의 다양한 제어도 가능하다. In addition, since the flow rate adjusting unit 124 is provided in this way, in order to prevent the air from being exhausted only from the exhaust port 121 adjacent to the core 152 due to the length of the exhaust passage 120, The adjacent exhaust port 121 is blocked, and various controls such as opening the exhaust port 121 far from the core 152 can be performed.

도 6 에는 본 발명의 배기구(121) 및 배기 통로(120)의 배치가 도시되어 있다. 도 6 에서 보이듯이, 배기구(121)는 층(102)의 천정을 따라서 복수 개가 상기 도면에서 수평 방향으로 평행으로 배열될 수 있으며, 이는 중간에 수직 방향으로의 배기 통로(120)와 합류되어 코어(152; 4 참고)와 연결될 수 있다. 6 shows an arrangement of the exhaust port 121 and the exhaust passage 120 of the present invention. As shown in FIG. 6, a plurality of exhaust ports 121 can be arranged along the ceiling of the layer 102 in parallel in the horizontal direction in the figure, which merges with the exhaust passage 120 in the vertical direction in the middle to form a core. (152; see 4).

또한, 배기구(121) 역시 복수의 행과 열로 나란히 배치될 수 있으며, 다르게는 격자식 혹은 대각 방향으로 배치될 수 있다. In addition, the exhaust port 121 may also be arranged side by side in a plurality of rows and columns, alternatively may be arranged in a grid or diagonal direction.

도 3 에서 말한 바와 같이 일부의 환풍기를 이용하여 강제 환기와 함께 활용될 수 있음은 물론이다. As mentioned in FIG. 3, some of the fans may be used together with forced ventilation.

위와 같이 본 발명은 건물에서 발생하는 연돌 효과를 코어를 통하여 구현하여 동력을 요구하는 공기조화설비를 두지 않거나, 일부만을 두게 하는 것이 가능하며, 이는 식물공장과 같이 공기 조화가 중요한 건물에서 보다 효과적으로 작용할 수 있다. 또한, 식물공장에서는 재배 단가를 낮추는 구성으로 작용하여, 재배 식물의 품질을 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라 원가를 낮출 수 있다. As described above, the present invention can implement a stack effect generated in a building through a core so that it does not have an air conditioner requiring power or only part of it, which can work more effectively in buildings where air conditioning is important, such as a plant factory. Can be. In addition, in the plant factory to act as a configuration that lowers the cost of cultivation, not only can increase the quality of the cultivated plant, but also can lower the cost.

또한, 전기 에너지와 같은 별도의 동력원이 필요하지 않으므로, 친환경적이인 건물 밀 건물의 환기 구조를 제공할 수 있으면서도, 건물 내부에 충분한 공기조화를 제공하는 것이 가능하다.In addition, since a separate power source such as electric energy is not required, it is possible to provide a ventilation structure of an environmentally friendly building mill building, while providing sufficient air conditioning inside the building.

특히, 식물 공장의 경우 최근에 밀집화되고 있으므로, 연돌효과가 큰 고층의 건물을 식물 공장으로 활용할 때, 본 발명의 환기 구조를 가지는 것이 유리할 수 있다. In particular, in the case of a plant factory has recently been densified, it may be advantageous to have a ventilation structure of the present invention when utilizing a high-rise building having a high stack effect as a plant factory.

100: 건물 102: 층
105: 건물 내부 공간 110, 111: 식물 재배기
120: 배기 통로 121: 배기구
122: 확장부 123: 수직부
124: 유량 조절부 125: 개구
150: 코어 내부 공간 151: 코어벽
152: 코어100: building 102: floor
105: interior space 110, 111: plant grower
120: exhaust passage 121: exhaust port
122: expansion portion 123: vertical portion
124: flow control unit 125: opening
150: core internal space 151: core wall
152: core

Claims

Located inside the building, the core is formed in the vertical direction, the upper side in communication with the outside;
An exhaust passage connected to said core and disposed in at least one layer,
The exhaust passage includes an exhaust port directed to the interior space of the building, the building ventilation structure in which air from the interior space of the building is discharged to the outside of the building through the core by the stack effect.

The method of claim 1,
The building includes a plurality of floors,
And a lifting means or stairs connected to the plurality of floors are arranged in the core.

The method of claim 1,
And the exhaust port includes a flow rate control unit to adjust the amount of air discharged through the core, and the exhaust port is arranged in a row above each floor.

The method according to any one of claims 1 to 3,
The building is a building ventilation structure, characterized in that the plant plant is a plant planter disposed in the interior space.

The method according to any one of claims 1 to 3,
The building together with the exhaust passage, the building ventilation structure characterized in that it comprises an additional exhaust passage equipped with a ventilator.