KR20150105665A - 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템은 건축물의 바닥, 천정 및 벽체의 내부에 외부와 연통되는 제1유로를 형성하고, 건축물의 지반이나 벽체, 또는 건축 내외장재 등으로부터 제1유로에 유입되는 라돈가스를 제1배기팬과 공기압에 의하여 실외로 효율적으로 배출함으로써 실내 거주자가 라돈가스에 노출되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템은 외부로부터 수신한 기상정보를 이용하여 실외의 황사나 미세먼지 등의 공기 오염물질의 농도가 기준치 이상이면 능동적으로 실내 내부의 공기압을 증가시킴으로써 압력차에 의하여 상기 공기 오염물질이 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 제2배기팬의 작동에 의하여 이미 유입된 공기 오염물질도 제1유로를 통해 실외로 배출할 수 있기 때문에 실내 거주자가 공기 오염물질에 의하여 건강이 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템{An Exhausting Control System of Building using Weather Information}

본 발명은 외부에서 제공되는 기상정보를 이용하여 건축물의 실내로 유입되거나 건축자재에 의하여 실내에 발생되는 오염물질을 배기하기 위한 제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부에서 제공되는 기상정보를 이용하여 건축물이 축조된 하부 지반이나 건축물을 구성하는 구조체로부터 실내로 유입되는 라돈 가스나 외부 공기로부터 유입되는 황사 또는 미세먼지 등과 같은 공기 오염물질을 건축물 외부로 효과적으로 배출함으로써 실내 거주자를 인체에 유해한 환경 오염물질로부터 보호할 수 있는 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템에 관한 것이다.

지금까지 인체에 유해한 것으로 알려진 여러 가지 환경 오염물질 중에서 최근 들어 가장 주목을 받고 있는 것은 지반으로부터 직접 유입되는 환경 방사선 중 하나인 라돈 가스와, 대기의 흐름에 의하여 유입되는 황사 또는 미세 먼지를 들 수 있다.

이들 중 라돈은 우라늄 붕괴에 의하여 발생되는 환경 방사선 중 하나로서 무색무취한 가스 상태를 가지기 때문에 호흡에 의하여 인체에 흡수됨으로써 방사선 피폭에 의하여 폐암을 발생시키는 1급 발암물질로 알려져 있으며, 주로 건물의 바닥 지반으로부터 건축물의 균열 등을 통하여 실내로 유입되나 건축물 축조시 사용되는 시멘트와 토사, 및 기타 내외장재에 포함된 우라늄 붕괴물로부터도 발생되어 실내로 유입된다.

이와 같이 실내로 유입되는 라돈 가스의 저감을 위해서는 오로지 거주자에 의한 주기적인 환기에 의존해야 하나, 추운 겨울철이나 취침이 이루어지는 야간의 경우에는 환기가 제대로 이루어지지 않기 때문에 거주자가 라돈 가스에 노출됨으로써 심각한 피해를 입게 되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 실내로 유입되는 라돈 가스를 원천적으로 저감시키기 위하여 건축물 부근의 지반이나 토양에 라돈 가스 탈기장치를 설치하는 기술이 개발되었으며, 이와 같은 라돈 가스 탈기장치에 관한 구체적인 내용은 하기 [문헌 1] 등에 상세히 개시되어 있다.

그러나, 하기 [문헌 1]에 따른 기술의 경우에도 지반에서 발생되는 라돈 가스가 전부 건축물 인근에 설치된 탈기장치로 유입되는 것이 아니기 때문에 건축물의 바닥면에 형성된 미세한 균열 등을 통하여 라돈 가스가 실내로 유입되는 것을 방지할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 하기 [문헌 1]에 따른 기술의 경우에는 지반에서 발생되는 라돈 가스만을 탈기하는 것이기 때문에 건축물의 축조시 사용된 시멘트나 토사에 함유된 우라늄 붕괴물에 의하여 건축물의 벽체나 내외장재로부터 실내로 유입되는 라돈 가스는 전혀 저감시킬 수 없다는 문제점이 있었다.

더욱이, 하기 [문헌 1]에 따른 기술의 경우에는 최근 유해 중금속의 함유로 인하여 심각하게 문제가 되고 있는 대기 중의 황사나 미세먼지와 같은 공기 오염물질이 창문이나 출입구를 통해 실내로 유입되는 것은 전혀 방지할 수 없다는 문제점이 있기 때문에 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 대책 마련이 시급한 실정이다.

[문헌 1] 한국등록특허 제1027076호(2011. 4. 6. 공고)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 지반의 토양이나 건축물 축조시 사용된 시멘트/토사로부터 건축물의 바닥면이나 벽체와 같은 다양한 경로를 통해 실내로 유입되는 라돈 가스를 저감시킴으로써 실내 거주자의 건강을 증진할 수 있는 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 외부로부터 제공되는 기상정보를 이용하여 대기의 흐름에 의하여 외부로부터 유입되는 황사 또는 미세먼지와 같은 공기 오염물질을 저감시키거나 외부로 배출시킴으로써 실내 거주자의 건강을 더욱 증진할 수 있는 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템은 복수의 실내 공간이 형성된 건물의 바닥체, 천정체 및 벽체의 내부에 삽입되어 상기 건물이 축조된 지반이나 상기 건물의 바닥체, 천정체 및 벽체로부터 유입되는 라돈가스가 유동하는 제1유로(2)를 형성하는 배기유로 구조체(1), 상기 건물의 외부로부터 배기관(65)을 통해 상기 제1유로(2)에 연결되어 제1유로(2) 내부의 라돈가스를 외부로 배출하는 제1배기팬(60), 상기 복수의 실내 공간과 각각 연통된 제1급기관(55a)을 통해 압축공기를 주입하여 상기 실내 공간 내부의 공기압을 증가시키고, 상기 제1유로(2)와 연통된 제2급기관(55b)을 통해 압축공기를 제1유로(2)로 주입하는 에어 컴프레서(50), 상기 복수의 실내 공간 일측에 각각 설치되어 상기 제1유로(2)와 연통된 제2유로(75)를 통해 상기 실내 공간 내부의 공기를 상기 제1유로(2)로 배출하는 제2배기팬(70), 상기 제1급기관(55a)의 중도에 설치되어 압축공기를 상기 복수의 실내공간에 공급하거나 차단하는 제1개폐부재(57), 상기 제2유로(75)의 중도에 설치되어 제1유로(2) 내부의 라돈가스가 상기 실내 공간으로 역류되는 것을 방지하는 제2개폐부재(77), 상기 제2급기관(55b)의 중도에 설치되어 압축공기를 상기 제1유로(2)에 공급하거나 차단하는 제3개폐부재(97), 외부로부터 실외 공기의 공기오염도를 포함하는 기상정보를 실시간으로 수신하는 기상정보 수신부(120), 상기 복수의 실내 공간 내부의 공기압을 측정하는 실내공기압 감지센서(130), 및 미리 정해진 각각의 시간 주기에 따라 상기 제1배기팬(60), 에어 컴프레서(50) 및 제3개폐부재(97)을 동작시켜 제1유로(2) 내부의 라돈가스를 상기 제1배기팬(60)의 배기력과 공기압에 의하여 주기적으로 외부로 배출하고, 상기 수신된 공기오염도가 기준치 이상이면 에어 컴프레서(50)와 제1개폐부재(57)를 동작시켜 상기 실내 공간의 공기압을 상승시킴으로써 압력차에 의하여 외부의 공기가 실내 공간으로 유입되는 것을 방지하는 제어부(100)를 포함하되, 상기 제어부(100)는 에어 컴프레서(50)와 제1개폐부재(57)를 동작시킬 때 상기 측정된 공기압이 기준압력 이상인 경우이면 상기 제2개폐부재(77)를 개방한 상태에서 상기 제2배기팬(70)을 동작시켜 상기 실내 공간의 공기 오염물질을 제1유로(2)로 배출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배기유로 구조체는 강철 재질로 이루어진 직육면체의 바(bar) 형상의 단위 구조체를 복수 개 조립하여 구성되고, 상기 단위 구조체 각각은 상기 바 형상의 길이 방향으로 내부에 형성된 제1관통공과, 상기 제1관통공의 외측을 둘러싸는 4개의 측면에 각각 상기 제1관통공과 연통되도록 형성된 복수의 제2관통공을 구비하되, 상기 제1유로는 상호 조립되는 상기 단위 구조체의 제1관통공과 제2관통공에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단위 구조체는 필요한 길이만큼 잘라서 사용할 수 있도록 제2관통공이 형성된 4개 측면의 둘레 방향으로 상기 바 형상의 길이 방향을 따라 균일한 간격으로 형성된 복수의 절단홈과, 서로 이웃하는 다른 단위 구조체와 상호 조립될 수 있도록 상기 제2관통공이 형성된 4개의 측면에 각각 형성된 홈과 돌기 구조의 조립수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템은 건축물의 바닥, 천정 및 벽체의 내부에 외부와 연통되는 제1유로를 형성하고, 건축물의 지반이나 벽체, 또는 건축 내외장재 등으로부터 제1유로에 유입되는 라돈가스를 제1배기팬에 의하여 실외로 효율적으로 배출함으로써 실내 거주자가 라돈가스에 노출되는 것을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템은 제어부가 주기적으로 제1유로에 고압의 공기를 공급하도록 구성되기 때문에 상기 제1배기팬이 고장 등으로 인하여 제대로 동작되지 못하는 경우이거나 건물 주변의 기압 변화로 인하여 제1배기팬에 의한 오염물질의 배출이 원활하지 않은 경우에도 상기 제1유로 내에 채워진 라돈 가스와 같은 오염물질을 공기압에 의하여 강제로 배기관을 통해 건물 외부로 주기적으로 배출할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템은 외부로부터 황사나 미세먼지 등과 같은 공기 오염물질의 농도에 관한 기상정보를 수신하고 상기 오염물질의 농도가 기준치 이상일 경우 실내 내부의 공기압을 증가시킴으로써 압력차에 의하여 상기 공기 오염물질이 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 제2배기팬의 작동에 의하여 이미 유입된 공기 오염물질도 제1유로를 통해 실외로 배출할 수 있기 때문에 실내 거주자가 공기 오염물질에 의하여 건강이 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템이 적용된 건축물의 외관을 나타낸 사시도,
도2는 도1에 도시한 건축물의 A-A에 대한 단면도,
도3a와 도3b는 각각 도2에 설치된 배기유로 구조체를 형성하는 단위 구조체 구성을 나타낸 사시도 및 부분 확대사시도,
도4a와 도4b는 각각 도3a에 도시한 단위 구조체를 이용하여 배기유로 구조체를 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템의 동작구성을 설명하기 위한 블럭도, 및
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템이 적용된 건축물의 외관을 나타낸 사시도이고, 도2는 도1에 도시한 건축물의 A-A에 대한 단면도이다.

또한, 도3a와 도3b는 각각 도2에 설치된 배기유로 구조체를 형성하는 단위 구조체 구성을 나타낸 사시도 및 부분 확대사시도이고, 도4a와 도4b는 각각 도3a에 도시한 단위 구조체를 이용하여 배기유로 구조체를 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

또한, 도5는 본 발명의 일실시예에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템의 동작구성을 설명하기 위한 블럭도이고, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

설명의 편의를 위하여 본 실시예에서는 본 발명에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템이 적용된 건축물이 테라스(10)를 기준으로 1층 건물(20)과 2층 건물(30)로 구분되는 복층식 구조물로 구성된 경우를 일예로서 설명한다.

상기 1층 건물(20)에는 측면부에 형성된 복수의 창문(25)과 미도시된 출입문이 구비되어 있으며, 2층 건물(30)에는 측면부에 형성된 복수의 창문(35)과 상단부에 형성된 지붕부재(40)가 구비된다.

먼저, 상기 1층 건물(20)은 지반이나 토양의 상부에 형성된 바닥체(22), 상기 바닥체(22)로부터 수직 방향으로 연장된 복수의 벽체(21a,21b,21c), 상기 벽체(21a,21b,21c)의 상부를 연결하는 천정체(23), 및 상기 바닥체(22), 벽체(21a,21b,21c), 천정체(23) 사이에 형성되는 대략 직육면체 형상의 복수의 실내 공간(R1,R2)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 2층 건물(30)은 전술한 1층 건물 천정체(23)의 상부에 연속적으로 형성된 바닥체(32), 상기 바닥체(32)로부터 수직 방향으로 연장된 복수의 벽체(31a,31b,31c), 상기 벽체(31a,31b,31c)의 상부를 연결하는 천정체(33), 상기 천정체(33)의 상부에 연속적으로 형성된 지붕부재(40), 및 상기 바닥체(32), 벽체(31a,31b,31c), 천정체(33) 사이에 형성되는 대략 직육면체 형상의 복수의 실내 공간(R3,R4)을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 건축물에 적용되는 본 발명의 일실시예에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템은 상술한 바닥체(22,32), 천정체(23,33) 및 벽체(21a,21b,21c,31a,31b,31c)의 내부에 삽입되어 라돈가스가 유동하는 제1유로(2)를 형성하는 배기유로 구조체(1)와, 상기 건물의 외부로부터 배기관(65)을 통해 상기 제1유로(2)에 연결되어 제1유로(2) 내부의 라돈가스를 외부로 배출하는 제1배기팬(60)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 배기유로 구조체(1)에 의하여 1층 건물(20)과 2층 건물(30)의 바닥체(22,32), 천정체(23,33) 및 벽체(21a,21b,21c,31a,31b,31c)의 내부 전체가 연통되도록 형성되는 제1유로(2)는 상기 건축물이 축조된 지반(E)이나 상기 건축물의 바닥체(22,32), 천정체(23,33) 및 벽체(21a,21b,21c,31a,31b,31c)로부터 유입되는 라돈가스와 후술하는 바와 같이 실내 공간(R1,R2,R3,R4)으로부터 배출되는 공기 오염물질이 유동하기 위한 유로를 제공하는 기능을 수행한다.

이를 위하여 상기 배기유로 구조체(1)는 일예로서 도3a에 도시한 바와 같이 직육면체의 바(bar) 형상으로 성형된 단위 구조체(80)를 필요에 따라 수평 방향 및/또는 수직 방향으로 복수 개 조립하여 구성된다.

또한, 상기 단위 구조체(80) 각각은 상기 바 형상의 길이 방향으로 내부에 형성된 제1관통공(81a)과, 상기 제1관통공(81a)의 외측을 둘러싸는 4개의 측면에 각각 상기 제1관통공(81a)과 연통되도록 형성된 복수의 제2관통공(81b)를 구비하며, 상기 제1유로(2)는 후술하는 방식으로 상호 조립되는 상기 단위 구조체(80)의 제1관통공(81a)과 제2관통공(81b)에 의해 형성된다.

이때, 상기 단위 구조체(80)는 건축물의 바닥체(22,32) 등의 내부에 삽입될 경우 건축물의 강도가 저하되는 것을 방지하기 위하여 강성이 우수한 금속재질 또는 강화 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 강철 재질로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 단위 구조체(80)는 건축물의 축조시 필요한 길이만큼 잘라서 사용할 수 있도록 제2관통공(81b)이 형성된 4개 측면의 둘레 방향으로 상기 바 형상의 길이 방향을 따라 균일한 간격으로 형성된 복수의 절단홈(85)과, 서로 이웃하는 다른 단위 구조체(80)와 상호 조립될 수 있도록 상기 제2관통공(81b)이 형성된 4개의 측면에 각각 형성된 홈과 돌기 구조의 조립수단(82,83)을 더 구비한다.

본 실시예에서는 일예로서 상기 조립수단(82,83)을 사각 형상의 조립돌기(82)와 조립홈(83)의 형태로 구성하였는데, 더욱 구체적으로는 상기 조립수단(82,83)이 제2관통공(81b) 각각의 외주연에 2쌍씩 구비되도록 구성하였다.

또한, 본 실시예에서는 각각의 제2관통공의 외주연에 구비된 조립수단(82,83)은 1쌍의 조립돌기(82)(또는 조립홈(83))가 서로 대각선 방향으로 배열되도록 구성하였는데, 이와 같은 구성은 1쌍의 조립돌기(82)(또는 조립홈(83))가 동일한 방향으로 편중되어 형성될 경우 상호 조립시 단위 구조체가 일측으로 기울어지는 것을 방지하기 위한 것이다.

이와 같이 구성되는 단위 구조체(80)는 도4a와 도4b에 도시한 바와 같이 실내 공간(R1,R2,R3,R4)의 외면에 대응되는 형상의 바닥면(80a), 4개의 측면(80b,80c,80d,80e), 및 천정면(80f)으로 조립된 후 이들을 연결하기 위한 4개의 모서리부(80g)에 의하여 내부에 실내 공간이 형성된 직사각형의 배기유로 구조체(1)를 구성하게 되며, 서로 이웃하는 단위 구조체(80)에 형성된 제1,2관통공(81a,81b)에 의하여 전술한 제1유로가 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템은 상기 복수의 실내 공간(R1,R2,R3,R4)과 각각 연통된 제1급기관(55a)을 통해 압축공기를 주입하여 상기 실내 공간(R1,R2,R3,R4) 내부의 공기압을 증가시키는 에어 컴프레서(50)를 더 포함하는데, 상기 에어 컴프레서는 일예로서 본 실시예에서와 같이 1층 건물(20)의 일측에 설치될 수 있다.

또한, 상기 제1급기관(55a)의 중도에는 압축공기의 공급 및 차단을 제어하기 위한 제1개폐부재(57)가 설치될 수 있으며, 상기 제1개폐부재(57)는 전자식 밸브 등으로 바람직하게 구현될 수 있다.

또한, 상기 에어 컴프레서(50)는 제1유로(2)와 연통되는 제2급기관(55b)을 통해 압축공기를 상기 제1유로(2)에도 공급할 수 있도록 구성되는데, 상기 제2급기관(55b)의 중도에는 후술하는 바와 같이 미리 저장되거나 사용자로부터 입력된 시간주기에 따라 압축공기의 공급 및 차단을 제어하기 위한 제3개폐부재(97)가 설치될 수 있으며, 상기 제3개폐부재(97)는 전자식 밸브 등으로 바람직하게 구현될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템은 상기 복수의 실내 공간(R1,R2,R3,R4) 일측에 각각 설치되어 상기 제1유로(2)와 연통된 제2유로(75)를 통해 상기 실내 공간(R1,R2,R3,R4) 내부의 공기를 상기 제1유로(2)로 배출하는 제2배기팬(70)과, 상기 제2유로(75)의 중도에 설치되어 제1유로(2) 내부의 라돈가스가 상기 실내 공간(R1,R2,R3,R4)으로 역류되는 것을 방지하는 제2개폐부재(77)를 더 포함하도록 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템은 사용자에 의하여 제어시스템의 동작 신호 및 동작 조건 등이 입력되는 입력부(110), 외부로부터 실외 공기의 공기오염도를 포함하는 기상정보를 실시간으로 수신하는 기상정보 수신부(120), 상기 복수의 실내 공간 내부의 공기압을 측정하는 실내공기압 감지센서(130), 동작 시간 등을 측정하기 위한 타이머(140), 및 이들의 출력을 이용하여 후술하는 바와 같이 에어 컴프레서(50), 제1,2배기팬(60,70), 제1,2,3개폐부재(57,77,97)의 동작을 제어하는 제어부(100)를 더 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템의 구체적인 동작을 도6의 흐름도를 이용하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 제어부(100)는 입력부(110)를 통해 사용자가 제어시스템의 동작 신호 및 동작 조건을 입력하면 이를 수신하고(S10), 수신된 동작 조건에 따라 제1배기팬(60), 에어 컴프레서(50), 및 제3개폐부재(97)를 동작시킨다(S20).

이때, 상기 동작 조건은 제1배기팬(60)의 동작 주기 및 동작 시간 등을 포함할 수 있는데, 이러한 동작 조건은 본 실시예와 같이 사용자가 직접 입력할 수도 있고 제어시스템의 설정값으로 미리 저장되어 있을 수도 있다.

또한, 상기 동작 조건은 에어 컴프레서(50)와 제3개폐부재(97)의 동작 주기 및 동작 시간 등을 더 포함할 수 있는데, 마찬가지로 상기 추가적인 동작 조건은 본 실시예와 같이 사용자가 직접 입력할 수도 있고 제어시스템의 설정값으로 미리 저장되어 있을 수도 있다.

이와 같이 본 발명에서는 제어부(100)가 상기 S20 단계에서 제1배기팬(60)의 동작 이외에 상기 에어 컴프레서(50)와 제3개폐부재(97)의 동작도 주기적으로 제어하게 되는데, 이는 제1배기팬(60)이 고장 등으로 인하여 제대로 동작되지 못하는 경우이거나 건물 주변의 기압 변화로 인하여 제1배기팬(60)에 의한 오염물질의 배출이 원활하지 않은 경우에 상기 제1유로(2) 내에 채워진 라돈 가스와 같은 오염물질을 공기압에 의하여 강제로 배기관(65)을 통해 건물 외부로 주기적으로 배출하기 위한 것이다.

이때, 상기 제1배기팬(60), 에어 컴프레서(50), 및 제3개폐부재(97)은 상술한 동작 조건에 따라 on/off 운전을 반복함과 동시에 후술하는 나머지 단계에 따른 제어부(100)의 제어신호에 의한 동작을 수행하게 된다.

상기 S20 단계가 완료되면, 제어부(100)는 기상정보 수신부(120)에서 현재의 실외 공기의 공기오염도를 실시간으로 수신하고(S30), 상기 S30 단계에서 수신된 공기오염도가 미리 정해진 기준치 이상인지 여부를 판단한다(S40).

이때, 상기 기상정보 수신부(120)는 기상청 또는 방송국 등과 같은 외부의 공공기관에서 실시간으로 발표하는 실외 공기의 공기오염도를 포함하는 기상정보를 수신하여 이를 제어부(100)로 전달하는 기능을 수행하는 것으로서, 통상의 송수신 장치를 이용하여 바람직하게 구현될 수 있다.

또한, 상기 공기오염도는 일예로서 이산화탄소의 농도, 이산화질소의 농도, 미세먼지의 농도, 또는 중금속의 농도 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 상기 기준치는 상기 오염물질들 중 어느 하나의 농도값(본 실시예의 경우 미세먼지의 농도)으로 구성하되, 기상청 등에서 발표하는 데이터와 같이 상기 오염물질들에 대하여 인체에 무해한 농도값으로 설정되는 것이 바람직하다.

상기 S40 단계의 판단결과 공기오염도가 기준치 이상이면 제어부(100)는 상기 실내 공간 내부에 실외로부터 황사 또는 미세먼지 등의 오염물질이 유입되고 있다고 판단하여 에어 컴프레서(50)를 작동시킨 후(S50), 제1개폐부재(57)를 개방하여 압축공기가 실내 공간으로 유입되도록 함으로써 실내 공간 내부의 공기압이 외부 공기압보다 높은 상태로 되도록 한다(S60).

이와 같이 실내 공간 내부의 공기압이 실외의 공기압보다 높은 상태로 되면 압력차에 의하여 실외 공기의 유입이 방지되기 때문에 실외로부터 황사나 미세먼지 등의 오염물질이 실내 공간 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 제어부(100)는 S60 단계가 완료되면 상기 제어부(100)는 실내공기압 감지센서(130)를 이용하여 실내 공간 내부의 공기압을 측정하고(S70), 상기 S70 단계에서 측정된 실내공기압이 미리 정해진 기준압 이상인지 여부를 판단한다(S80).

이때, 상기 실내공기압 감지센서(130)는 통상의 압력계 등을 이용하여 바람직하게 구현될 수 있으며, 각 실내 공간의 일측에 설치될 수 있다.

상기 S80 단계의 판단결과 실내공기압이 기준압 이상인 경우이면 상기 제어부(100)는 제2배기팬(70)을 작동시킨 후(S90), 제2개폐부재(77)를 개방하여 실내 공간 내부에 이미 유입된 공기 오염물질이 상기 제2유로(75)를 통해 제1유로(2)로 배출되도록 한다(S100).

이와 같이 제1유로(2)로 배출된 공기 오염물질은 라돈가스와 함께 제1배기팬(60)에 의하여 실외로 배출된다.

이때, 상기 기준압은 제2개폐부재(77) 개방시 대기압 상태인 제1유로(2)의 라돈가스가 실내 공간 내부로 역류되는 것을 방지할 수 있도록 대기압보다 높은 압력으로 설정되는 것이 바람직하다.

반면에, 상기 S80 단계의 판단결과 실내공기압이 기준압 미만인 경우이면 상기 제어부(100)는 S70 단계를 반복하여 수행한다.

상기 S100 단계가 완료되면, 제어부(100)는 사용자로부터 배기장치의 동작을 종료하기 위한 신호가 입력되었는지 여부를 판단하고(S110), 판단결과 입력되지 않은 경우이면 S30 단계를 반복하여 수행한다.

반면에, 상기 S110 단계의 판단결과 배기장치의 동작을 종료하기 위한 신호가 입력된 경우이면 상기 제어부(100)는 에어 컴프레서(50)와 제1,2배기팬(60,70)의 작동을 중지하고 제1,2,3개폐부재(57,77,97)를 폐쇄한 후 제어를 종료한다(S120, S130).

한편, 상기 S40 단계의 판단결과 공기오염도가 기준치 미만인 경우이면 상기 제어부(100)는 S110 단계를 수행하게 된다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템은 건축물의 지반이나 벽체, 또는 건축 내외장재 등으로부터 제1유로에 유입되는 라돈가스를 제1배기팬에 의하여 실외로 효율적으로 배출함으로써 실내 거주자가 라돈가스에 노출되는 것을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템은 제어부가 주기적으로 제1유로에 고압의 공기를 공급하도록 구성되기 때문에 상기 제1배기팬이 고장 등으로 인하여 제대로 동작되지 못하는 경우이거나 건물 주변의 기압 변화로 인하여 제1배기팬(60)에 의한 오염물질의 배출이 원활하지 않은 경우에도 상기 제1유로 내에 채워진 라돈 가스와 같은 오염물질을 공기압에 의하여 강제로 배기관을 통해 건물 외부로 주기적으로 배출할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템은 외부로부터 수신한 기상정보를 이용하여 실외의 황사나 미세먼지 등의 공기 오염물질의 농도가 기준치 이상이면 능동적으로 실내 내부의 공기압을 증가시킴으로써 압력차에 의하여 상기 공기 오염물질이 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 제2배기팬의 작동에 의하여 이미 유입된 공기 오염물질도 제1유로(2)를 통해 실외로 배출할 수 있기 때문에 실내 거주자가 공기 오염물질에 의하여 건강이 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

1 : 배기유로 구조체 2 : 제1유로
50 : 에어 컴프레서 60 : 제1배기팬
70 : 제2배기팬 80 : 단위 구조체
100 : 제어부 120 : 기상정보 수신부
130 : 실내공기압 감지센서

Claims (3)

1. 복수의 실내 공간이 형성된 건물의 바닥체, 천정체 및 벽체의 내부에 삽입되어 상기 건물이 축조된 지반이나 상기 건물의 바닥체, 천정체 및 벽체로부터 유입되는 라돈가스가 유동하는 제1유로(2)를 형성하는 배기유로 구조체(1);
   상기 건물의 외부로부터 배기관(65)을 통해 상기 제1유로(2)에 연결되어 제1유로(2) 내부의 라돈가스를 외부로 배출하는 제1배기팬(60);
   상기 복수의 실내 공간과 각각 연통된 제1급기관(55a)을 통해 압축공기를 주입하여 상기 실내 공간 내부의 공기압을 증가시키고, 상기 제1유로(2)와 연통된 제2급기관(55b)을 통해 압축공기를 제1유로(2)로 주입하는 에어 컴프레서(50);
   상기 복수의 실내 공간 일측에 각각 설치되어 상기 제1유로(2)와 연통된 제2유로(75)를 통해 상기 실내 공간 내부의 공기를 상기 제1유로(2)로 배출하는 제2배기팬(70);
   상기 제1급기관(55a)의 중도에 설치되어 압축공기를 상기 복수의 실내공간에 공급하거나 차단하는 제1개폐부재(57);
   상기 제2유로(75)의 중도에 설치되어 제1유로(2) 내부의 라돈가스가 상기 실내 공간으로 역류되는 것을 방지하는 제2개폐부재(77);
   상기 제2급기관(55b)의 중도에 설치되어 압축공기를 상기 제1유로(2)에 공급하거나 차단하는 제3개폐부재(97);
   외부로부터 실외 공기의 공기오염도를 포함하는 기상정보를 실시간으로 수신하는 기상정보 수신부(120);
   상기 복수의 실내 공간 내부의 공기압을 측정하는 실내공기압 감지센서(130); 및
   미리 정해진 각각의 시간 주기에 따라 상기 제1배기팬(60), 에어 컴프레서(50) 및 제3개폐부재(97)을 동작시켜 제1유로(2) 내부의 라돈가스를 상기 제1배기팬(60)의 배기력과 공기압에 의하여 주기적으로 외부로 배출하고, 상기 수신된 공기오염도가 기준치 이상이면 에어 컴프레서(50)와 제1개폐부재(57)를 동작시켜 상기 실내 공간의 공기압을 상승시킴으로써 압력차에 의하여 외부의 공기가 실내 공간으로 유입되는 것을 방지하는 제어부(100)를 포함하되,
   상기 제어부(100)는 에어 컴프레서(50)와 제1개폐부재(57)를 동작시킬 때 상기 측정된 공기압이 기준압력 이상인 경우이면 상기 제2개폐부재(77)를 개방한 상태에서 상기 제2배기팬(70)을 동작시켜 상기 실내 공간의 공기 오염물질을 제1유로(2)로 배출하는 것을 특징으로 하는 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 배기유로 구조체(1)는 강철 재질로 이루어진 직육면체의 바(bar) 형상의 단위 구조체(80)를 복수 개 조립하여 구성되고,
   상기 단위 구조체(80) 각각은 상기 바 형상의 길이 방향으로 내부에 형성된 제1관통공(81a)과, 상기 제1관통공(81a)의 외측을 둘러싸는 4개의 측면에 각각 상기 제1관통공(81a)과 연통되도록 형성된 복수의 제2관통공(81b)을 구비하되,
   상기 제1유로(2)는 상호 조립되는 상기 단위 구조체(80)의 제1관통공(81a)과 제2관통공(81b)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 단위 구조체(80)는 필요한 길이만큼 잘라서 사용할 수 있도록 제2관통공(81b)이 형성된 4개 측면의 둘레 방향으로 상기 바 형상의 길이 방향을 따라 균일한 간격으로 형성된 복수의 절단홈(85)과, 서로 이웃하는 다른 단위 구조체와 상호 조립될 수 있도록 상기 제2관통공(81b)이 형성된 4개의 측면에 각각 형성된 홈과 돌기 구조의 조립수단(82,83)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 외부 기상정보를 이용한 건축물 배기 제어시스템.
   

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