KR20210125271A - 비음압공간을 음압공간으로 전환하기 위한 음압공간 구축 시스템 - Google Patents

비음압공간을 음압공간으로 전환하기 위한 음압공간 구축 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대규모 전염병 발병으로 다수의 음압공간이 필요할 경우 비음압공간을 음압공간으로 신속히 전환할 수 시스템이 관한 것이다. 비음압공간의 창문에 표준화된 구멍이 있는 창문시스템(20)을 설치해놓고, 평시에는 커버로 막아 두었다가 유사시 구멍을 열고 음압발생기를 설치하여 오염원이 제거된 공기를 외부로 배출함으로써 해당 공간을 긴급히 음압공간으로 전환시킬 수 있다.
본 발명은 적은 비용으로 신속히 많은 수의 음압공간을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

비음압공간을 음압공간으로 전환하기 위한 음압공간 구축 시스템 {System for switching from non-negative pressure space to negative pressure space}
본 발명은 대규모 전염병 발병으로 다수의 격리공간 필요하면, 공공수용시설 및 비음압병실을 긴급하게 음압공간으로 전환하기 위한 것으로, 오염 물질을 거를 수 있는 필터와 공기배출 장치가 포함된 음압발생장치를 신속히 설치할 수 있는 창문시스템 및 음압공간 형성에 필요한 장치를 고안한 것이다.
음압공간은 전염병 감염자나 감염의심자의 호흡에서 나온 전염물질이 외부로 누출되지 않게, 수용자의 공간을 대기압보다 낮게 유지함으로써 에로로졸(aerosol)이나 비말이 외부로 누출되지 않게 하여 의료진과 외부 사람을 보호하여 전염병 확산을 방지하는 시설이다.
음압격리 공간은 외부공간의 음압차는 -2.5pa 이상, 시간당 신선한 공기의 교환 횟수를 의미하는 공기순환(ACH : air change per hour)비 12 이상의 공기순환장치, 격리공간과 외부공간의 기압 차를 확인할 수 있는 차압계, 적절한 음압차를 유지토록 공기순환장치의 회전 속도를 조절할 수 있는 제어모듈, 03μm이상의 미립자를 99.97%이상 회수할 수 있는 필터 성능이 요구된다.
또한, 필터를 거쳐 외부로 배출되는 공기의 배출구는, 오염원이 잔재할 수 있는 공기가 재유입되는 것을 방지하기 위해 기존에 설치된 공조 시스템과는 분리되도록 설치되어야 한다.
그러나 대규모 전염병 발병으로 혼란스러운 상황에서 비음압공간을 긴급하게 음압공간으로 전환하기 위해서는, 순련된 인력과 장비가 필요할 뿐만 아니라 표준화 되어 있지 않은 공간형태는 다양한 상황들을 야기하여 즉각적인 대처가 어렵다.
또한 향후 발생할 수 있는 전염병을 대비해서 사전에 많은 음압공간을 준비하는 것은 비용적 부담이 있고, 전염병 극복 후 해당공간을 지속적으로 유지 및 관리하는 것에도 어려움이 있다.
KR 10201900053445 B1 KR 1020160058020 B1 KR 2020150005355 U
감염병의 예방 및 관리에 관한 법률 시행규칙
본 발명은 대규모 전염병 발병으로 다수의 음압공간이 필요할 경우, 일반인들이 신속하게 비음압공간을 음압공간으로 전환할 수 있도록, 표준화 된 창문시스템과 음압발생장치 등을 고안하고자 한다.
비음압공간으로 건설된 공공수용시설 및 의료시설의 창문 중 개폐가 되지 않은 창문을, 구멍이 있는 창문으로 대체하여 설치하고, 평시에는 창문의 구멍을 커버로 막아 두었다가 대규모 전염병 발생시 구멍을 열어 음압발생기를 설치한다. 음압발생기를 통해 오염원이 제거된 공기를 외부로 배출하여 해당 공간을 비음압공간에서 음압공간으로 전환시킨다.
전환의 과정에서 미숙련자라도 특수 장비 없이도 쉽게 작업이 가능하도록 창문시스템과 음압발생기의 구조 및 규격과 해체 및 설치 방법을 표준화한다.
많은 공간의 창문에 적용 가능함으로 대규모 간염병 발생시 신속히 많은 수의 음압공간을 확보할 수 있다.
또한, 창문시스템 및 음압발생장치 등을 표준화 함으로써 미숙련 인력으로도 설치와 원상복구가 가능하다.
또한, 음압공간을 만들고 운영하는데 비용을 최소화 할 수 있다.
또한, 비음압공간으로 원상 복구 후, 일반적인 창문과 기능적, 구조적 차이가 크지 않기 때문에 일반 공간으로 사용하기에도 불편함을 최소화 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 시스템창문(20)의 구성과 설치 예시를 나타내는 사시도와 구성도.
도 2은 시스템창문(20)을 밀폐하기 위한 커버 설치 예시를 나타내는 단면 사시도와 구성도.
도 3은 실내용 밀폐커버(208a) 커버의 사시도와 구성 단면도.
도 4은 음압공간으로 전환하기 위해 시스템창문(20)에 음압발생기(30)와 빗물커버(40)를 설치한 구성 사시도.
도 5은 음압방생기(20)의 사시도와 구성 단면도.
도면 6의 스위치&디스플레이(70) 장치의 구성도와 예시도.
본 발명을 간략히 설명하면, 창문에 구멍을 뚫어 평시에는 커버로 막아 일상적인 공간으로 사용하다 대규모 전염병 발병시 커버를 제거하고 필터가 내장된 송풍기를 설치하여 구멍을 통해 외부로 오염원이 제저된 공기를 배출함으로써 해당 공간을 음압공간으로 전환 시킬 수 있는, 규격화된 창문시스템과 구성요소들을 고안한 것이다.
도 1은 시스템창문(20)을 설치한 예와 구성품을 나타내는 사시도이다. 도 2는 일상적인 비음압공간으로 사용시 시스템창문(20)의 밀폐 구조를 설명한 것이며, 도 3은 밀폐를 위한 커버 중 실내측에 설치되는 밀폐커버를 구체적으로 설명한 것이다. 도 4는 음압공간으로 전환하기 위해 밀폐커버를 제거하고 음압발생기(30)와 빗물커버(40)를 설치하는 방법을 설명하는 것이며, 도 5는 음압발생기(30)의 구성품을 좀더 구체적으로 설명한 것이다. 도 6은 장치들간의 연계 운영 상태를 확인하고 작동시키는 스위치&디스플레이(70)의 제작 예시를 나타낸 것이다. 이하, 본 발명의 구체적인 내용이다.
도 1을 참조하면 본 발명이 고안한 시스템창문(20)은 기존에 건설된 비음압공간에 개폐가 되지 않는 창문의 유리를 제거하고 적용하거나 신규로 건설되는 창문에 적용이 가능하다. 시스템창문(20)의 유리를 대신하는 소재는 내충격성, 내산성, 내후성이 있는 투명 폴리카보네이트(polycarbonates)으로 만들어 가공성, 견고성과 안전성, 채광의 투명도를 확보할 수 있다. 단열 등 외부환경의 차단을 위해 투명 폴리카보네이트로 만들어진 보강부(201)를 가운데 두고 복층창(203-1)(203-2)으로 구성되며, 보강부(201)와 복층창(203-1)(203-2)은 고정실리콘(201)으로 결합되어 창틀(10)에 실리콘으로 설치된다.
또한 시스템창문(20)에는 공기배출을 위한 배출구(204)와 볼트가 들어 갈수 있는 볼트구멍(205)을 규격화하여 가공한다. 본 출원에서는 공기배출구를 300*300mm, 사용 볼트 규격은 스테인레스 6mm, 볼트구멍은 6.2mm로 규정하였으며, 이 수치는 본 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 규정한 것으로 표준화를 위해서 수정 가능하다.
도 2은 시스템창문(20)이 설치된 공간을 일상적인 공간인-비음압공간으로 활용할 경우의 구성품과 설치 방법을 나타낸다. 시스템창문(20)에 가공된 구멍들을 통해 유입되는 빗물과 소음 등 외부 요소들을 차단하기 위해 투명 폴리카보네이트로 만들어진 밀폐커버(207)(208)를 볼트(209)로 압착하여 고정하며, 밀폐력을 높이기 위해 투명실리콘 재질의 패킹(206)을 삽입한다. 이때 사용되는 볼트(209)와 너트(208c)는 산화 방지를 위해 스테인레스로 한다.
도 3은 밀폐커버(207)(208) 중 실내측-밀폐커버(208)의 구체적인 구조를 설명한다. 실내측-밀폐커버(208)는 복층(208a)(208b)로 구성되어 폴리카보네이트용 접착제로 압착접착하여 제작되며, 실내방향을 기준으로 안쪽(208a)은 단차가공 후 너트가 삽입되고, 바깥쪽(208b)은 볼트 관통구멍이 있다. 이는 너트를 실내 공기와의 접촉을 차단하여 볼트를 통해 전도되는 외부 온도차에 의해 물방울이 맺히는 결로현상을 방지하기 위함이다.
도 4는, 대규모 전염병 발생으로 음압공간으로 전환될 경우 시스템창문(20)의 구성도와 설치방법을 나타낸다. 기존에 설치된 밀폐커버(207)(208)를 볼트(209)와 너트(208c) 체결을 해제한 후 시스템창문(20)에서 제거한다. 이때 기존에 설치한 패킹(206)은 유지된다. 실외측은 빗물 유입을 방지하기 위한 빗물커버(40)를, 실내측은 음압발생기(30)를 볼트(209)와 너트(210)을 이용하여 시스템창문(20)에 압착하여 설치한다.
도 5은 실내측에 설치한 음압발생기(20)의 구성을 좀 더 자세히 나타낸 것이다. 음압발생기(30)는 실내공기를 외부로 배출시키는 송풍기(301)와 미세한 오염원인 바이러스나 세균을 거를 수 있는 HEPA필터(302), 먼지처럼 비교적 큰 오염원은 거를 수 프리필터(303), 필터간 간격을 유지하는 스페이서(305), 음압발생기커버(304)로 구성된다.
지속적인 음압형성을 위해 송풍기(301)의 회전속도를 제어모듈(50)로 제어해야한다. 대표도를 참조하면, 음압공간과 완충지인 중간공간(상황에 따라 외부에 설치 가능)의 공압을 측정하는 차압계(60)을 두어, 두 공간의 공압을 측정하여 제어모듈(50)에 전달하고 제어모듈(50)은 두 공간에 설정된 공압차가 유지될 수 있도록 송풍기(301) 회전속도를 제어한다.
도면 6의 스위치&디스플레이(70) 장치의 구성도와 실시예를 나타낸다. 두 개의 차압계(60)가 측정한 공압의 수치를 디스플레이(701)(702)를 통해 나타내며, 공압차는 디스플레이(703)로 나타낸다.
또한 스위치(704)는 송풍기를 설정된 최고속으로 작동하는 버튼형 스위치이다. 음압공간으로 진출입이 필요할 경우 스위치(704)를 누르면 사전에 설정된 시간(약 1분)정도, 송풍기(301)가 최고속으로 회전하면서 최대치의 음압을 발생하며, 최대치음압 발생은 음압구간표시-디스플레이(705)로 확인하며 표시구간이 MAX로 표시되 출입문을 열어 출입한다. 이때 출입문은 개폐과정 중 발생하는 음압붕괴 현상을 최소화하기 위해 미닫이문 형태를 권장한다.
2020년 코로나-19를 통해, 전염병 확산 방지를 위해 음압공간 확보의 중요성은 충분히 설명되었다. 본 발명의 구성품들은 기성의 소재와 제작방법을 기초로 고안되었기 때문에 생산 가능성은 높다. 본 발명품은 다수의 공공수용시설 및 일반병실에 적은 비용으로 사전에 설치가 가능하며 대규모 전염병 발생시 비음압공간을 음압공간으로 비숙련가도 신속히 전환할 수 있기 때문에 많은 음압공간을 긴급히 확보할 수 있다. 따라서 본 발명의 산업상 이용가능성은 높다고 판단한다.
20 : 창문시스템
30 : 음압발생기
40 : 빗물커버
50 : 제어모듈
60 : 차압계
70 : 스위치&디스플레이

Claims (4)

  1. 창문시스템(20)은 실내측 창문(203-1), 실외측 창문(203-2),보강대(201), 패킹(206)을 기본으로 실내측커버(208), 실외측커버(209), 음압발생기(30), 빗물커버(40), 체결을 위한 볼트(209) 너트(210)로 구성된다.
    실내측 창문(203-1), 실외측 창문(203-2),보강대(201), 실내측커버(208), 실외측커버(209), 빗물커버(40), 는 투명 폴리카보네이트(polycarbonates) 소재이며 볼트구멍이 있어 창문시스템(20)에 고정장치인 볼트(209)를 관통하여 너트(208c)로 체결, 압착하여 고정한다.
  2. 실내측커버(208)는 수증기 응결현상을 방지하기 볼트(208c)를 포함하며
    복층(208a)(208b)으로 구성된다.
  3. 음압발생기(30)는 실내의 오염된 공기를 필터로 걸려 외부로 배출함으로써 음압을 형성하는 장치로, 송풍기(301), HEPA필터(302), 프리필터(303), 커버(304)를 포함한다.
  4. 음압발생기(30)의 송풍기(301)을 회전속도를 제어하기 위하여 제어모듈(50), 두개의 차압계(60)와 스위치&디스플레이(70)로 구성한다.
    제어모듈(50)은 두개의 차압계(60)의 공기압의 차이를 연산하여 설정된 차이값을 유지하도록 송풍기(301)의 회전속도를 제어한다.
    스위치&디스플레이(70)는 두 개의 차압계(60)가 측정한 공기압의 수치를 표시하는 디스플레이(701)(702)와, 공압차를 수치로 표시하는 디스플레이(703),공압차를 그래프로 표시하는 디스플레이(705), 송풍기(301)를 최대 속도로 가동시키는 스위치(704)를 포함한다.
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