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KR20210106836A - 건물 환기 시스템 - Google Patents

건물 환기 시스템 Download PDF

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KR20210106836A
KR20210106836A KR1020200021870A KR20200021870A KR20210106836A KR 20210106836 A KR20210106836 A KR 20210106836A KR 1020200021870 A KR1020200021870 A KR 1020200021870A KR 20200021870 A KR20200021870 A KR 20200021870A KR 20210106836 A KR20210106836 A KR 20210106836A
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 건물 환기 시스템은, 건물의 실내의 천장에서 건물의 실내와 연통되는 배기 입구와, 건물의 외부와 연통되는 배기 출구를 포함하는 배기 라인; 건물의 실내와 건물의 외벽 사이에 구비되고, 배기 라인을 통하여 유동하는 배기가 선택적으로 유입되는 열교환실; 및 열교환실을 건물의 외부와 연통시키는 흡기 입구와, 열교환실을 건물의 실내와 연통시키는 흡기 출구를 포함하는 흡기 라인을 포함할 수 있고, 흡기 입구 및 흡기 출구는 서로 대각 방향으로 대면하도록 배치될 수 있다.

Description

건물 환기 시스템{BUILDING VENTILATION SYSTEM}
본 발명은 건물 내에 설치되어 건물 실내의 공기 환경을 쾌적하게 조성하기 위한 건물 환기 시스템에 관한 것이다.
최근, 공동 주택에 환기 시설을 설치하는 것이 의무화됨에 따라, 건물 환기 시스템이 건물에 설치되고 있다. 건물 환기 시스템에 적용 가능한 방식은 크게 기계 환기 방식, 자연 환기 방식, 또는 자연 환기 방식 및 기계 환기 방식을 조합한 방식으로 나뉠 수 있다.
현재 활용되고 있는 대부분의 건물 환기 시스템은 기계 환기 방식을 사용하고 있으며, 자연 환기 방식, 또는 자연 환기 방식 및 기계 환기 방식을 조합한 방식을 사용하는 건물 환기 시스템은 거의 사용되고 있지 않다.
기계 환기 방식은 급기관을 통하여 건물 외부의 공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 건물 실내에서 순환시킨 후, 건물 외부와 연통된 배기관을 통하여 건물 실내의 공기를 건물 외부로 배출시키는 방식이다.
이러한 기계 환기 방식은 송풍기를 사용하기 때문에, 전력을 소모하고 소음을 발생시키는 단점이 있다.
또한, 건물 내부에 급기관 및 배기관이 설치되어야 하기 때문에, 건물 환기 시스템을 설치하는 공정이 복잡하다. 또한, 건물 내부에 급기관 및 배기관이 설치되어야 하기 때문에, 공기가 유동하는 유로의 길이가 길어진다. 유로의 길이가 증가함에 따라, 공기 유동에 대한 저항이 증가하며, 저항이 증가한 만큼 송풍기로 인가되는 전력 소모량이 증가하는 단점이 있다.
또한, 급기관 및 배기관은 건물 실내의 천장에 설치되는 급기구 및 배기구에 각각 연결된다. 급기구 및 배기구가 모두 건물 실내의 천장에 설치되기 때문에, 급기구를 통하여 건물 실내로 공급된 공기가 곧바로 배기구를 통하여 건물 외부로 배출된다. 따라서, 건물 실내에서 순환하는 공기의 양이 크지 않아, 환기 효율이 저하하는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 자연 환기 방식 또는 자연 환기 방식과 기계 환기 방식을 조합한 방식으로 건물 실내를 환기할 수 있는 건물 환기 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 건물 외부에서 유입되는 흡기와 건물 내부로부터 배출되는 배기 사이의 열교환을 수행할 수 있는 건물 환기 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 건물 환기 시스템은, 건물의 실내의 천장에서 건물의 실내와 연통되는 배기 입구와, 건물의 외부와 연통되는 배기 출구를 포함하는 배기 라인; 건물의 실내와 건물의 외벽 사이에 구비되고, 배기 라인을 통하여 유동하는 배기가 선택적으로 유입되는 열교환실; 및 열교환실을 건물의 외부와 연통시키는 흡기 입구와, 열교환실을 건물의 실내와 연통시키는 흡기 출구를 포함하는 흡기 라인을 포함할 수 있고, 흡기 입구 및 흡기 출구는 서로 대각 방향으로 대면하도록 배치될 수 있다.
건물의 평면도 상에서 열교환실을 규정하는 복수의 코너부 중 서로 대각 방향으로 대면하는 한 쌍의 코너부에 흡기 입구 및 흡기 출구가 각각 배치될 수 있다.
열교환실의 바닥에는 열교환실의 내부를 순환하는 공기 중에 포함된 먼지를 포집하는 집진판이 설치될 수 있다.
열교환실에 대면하는 흡기 출구의 입구측에는 열교환실의 바닥에 대하여 미리 설정된 각도로 구부러진 유입 튜브가 연결될 수 있다.
흡기 입구에는 공기가 건물의 외부로 배출되는 것을 방지하는 역류 방지 댐퍼가 설치될 수 있다.
흡기 입구에는 공기 정화 필터가 설치될 수 있다.
흡기 출구에는 흡기 출구를 통과하는 공기의 유량을 조절하도록 구성되는 유량 조절기가 설치될 수 있다.
배기 출구에는 강제 배기 장치가 설치될 수 있다.
배기 출구에는 나팔관 형상의 공기 확산 부재가 설치될 수 있다.
배기 입구에는 배기 입구를 통과하는 공기의 유량을 조절하도록 구성되는 유량 조절기가 설치될 수 있다.
배기 입구에는 공기가 배기 라인으로부터 건물의 실내로 유입되는 것을 방지하는 역류 방지 댐퍼가 설치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 따르면, 자연 환기 방식 또는 자연 환기 방식과 기계 환기 방식을 조합한 방식으로 건물 실내를 환기할 수 있으므로, 소음 발생 및 에너지 소비를 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 따르면, 건물 외부에서 유입되는 흡기와 건물 내부로부터 배출되는 배기 사이의 열교환을 수행할 수 있으므로, 건물 실내를 환기하는 과정 중 건물 실내의 온도가 급격히 변화하는 것을 방지할 수 있고, 건물 실내의 냉난방 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 환기 시스템이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 구비되는 역류 방지 댐퍼가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 환기 시스템의 다른 예가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 구비되는 열교환부가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 건물 환기 시스템이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 건물 환기 시스템이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 건물 환기 시스템이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 구비되는 역류 방지 댐퍼가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 건물 환기 시스템이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 건물 환기 시스템이 개략적으로 도시된 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 환기 시스템은 복수의 층을 갖는 건물에 적용될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 환기 시스템은, 흡기 라인(11), 배기 라인(21), 열교환부(30)를 포함할 수 있다.
흡기 라인(11)은 건물 각 층의 실내의 바닥에 배치되는 복수의 수평 흡기부를 포함한다. 흡기 라인(11)은 건물 외부의 공기를 건물 실내로 흡입하도록 구성된다. 흡기 라인(11)은 건물 실내의 바닥에 배치된다. 흡기 라인(11)은 건물 실내의 바닥을 따라 수평으로 연장될 수 있다. 흡기 라인(11)은 건물 외부와 연통되는 흡기 입구(111)를 갖는다. 또한, 흡기 라인(11)은 건물 실내와 연통되는 흡기 출구(112)를 갖는다.
건물 외부에서의 풍향에 관계없이 실외 공기가 건물 내부로 유입될 수 있도록, 복수의 흡기 입구(111)가 서로 대면하게 구비되는 것이 바람직하다. 흡기 입구(111)는 건물 실내의 바닥에 배치되거나 건물 실내의 바닥에 인접한 건물 내벽에 배치된다.
흡기 입구(111)에는 역류 방지 댐퍼(19)가 설치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 역류 방지 댐퍼(19)는 도어(191) 및 스토퍼(192)를 포함한다.
도어(191)는 흡기 입구(111)의 내부를 실내측 부분과 실외측 부분으로 구분한다. 도어(191)는 흡기 입구(111)의 내부에서 회전 가능하게 설치된다.
스토퍼(192)는 흡기 입구(111)의 내부에서 돌기의 형태로 구비된다. 스토퍼(192)는 도어(191)가 실외측을 향하여 회전하는 것을 방지한다.
이에 따라, 실내측의 압력이 실외측의 압력보다 큰 경우, 도어(191)는 스토퍼(192)에 걸려 회전되지 않는다. 이에 따라, 도어(191)가 흡기 입구(111)를 폐쇄한다. 따라서, 흡기 입구(111)를 통하여 흡기가 유동하지 않는다.
반면에, 실외측의 압력이 실내측의 압력보다 큰 경우, 도어(191)가 회전됨에 따라, 흡기 입구(111)가 개방된다. 따라서, 실외측의 공기가 실내측으로 유입될 수 있다.
이와 같이, 도어(191)가 일방향(실내측 방향)으로만 회전되어 개방될 수 있다. 따라서, 실내 공기가 흡기 라인(11)으로부터 건물 외부로 배출될 수 없다. 그리고, 건물 외부의 공기 만이 흡기 라인(11)으로 유입될 수 있다.
따라서, 배기 라인(21)은 건물 외부와 연통된 상태로 유지되므로, 역류 방지 댐퍼(19)에 의해, 흡기 라인(11)에는 항상 양압이 유지되고, 배기 라인(21)에는 항상 음압이 유지된다.
흡기 라인(11)의 흡기 입구(111)에는 공기 정화 필터(18)가 설치될 수 있다. 공기 정화 필터(18)로는 진드기, 바이러스, 초미세먼지 등의 이물질을 여과할 수 있는 헤파(HEPA) 필터로 구성되는 것이 바람직하다. 흡기 입구(111)에 공기 정화 필터(18)가 설치됨에 따라, 이물질이 제거된 흡기가 건물 실내로 유입될 수 있다. 따라서, 건물 실내의 공기질을 최적으로 유지할 수 있다.
흡기 라인(11)의 흡기 출구(112)는 건물 실내의 바닥에 배치되거나 건물 실내의 바닥에 인접하게 배치된다. 흡기 라인(11)은 복수의 흡기 출구(112)를 구비할 수 있다. 흡기 출구(112)에는 유량 조절기(17)가 구비될 수 있다. 예를 들면, 유량 조절기(17)는 유량 제어 밸브로 구성될 수 있다. 흡기 출구(112)를 통과하는 공기의 유량이 유량 조절기(17)에 의해 조절될 수 있다. 따라서, 건물 실내로 공급되는 흡기의 양이 유량 조절기(17)에 의해 조절되면서, 건물 실내의 환기가 적절하게 수행될 수 있다. 예를 들면, 유량 조절기(17)는 건물 실내에 마련된 제어반(미도시)에 의해 자동으로 제어될 수 있다.
한편, 흡기 라인(11)은 건물 실내의 바닥에 설치되는 덕트로서 구성될 수 있다. 흡기 라인(11)으로서 덕트가 적용되는 경우, 덕트의 설치로 인한 공사 비용이 증가하고, 덕트 내부에서 공기 유동 저항이 발생할 우려가 있다. 또한, 건물 실내의 바닥 위에는 건물 사용자의 물건 등이 비치되므로, 건물 바닥에 설치되는 덕트를 유지 보수하는 공정이 건물 실내의 천장에 설치되는 덕트를 유지 보수하는 공정에 비하여 어렵다.
따라서, 대안적으로, 흡기 입구(111)는 건물 실내의 내벽 하부를 관통하여 형성될 수 있다. 이 경우, 흡기 입구(111)는 흡기 출구(112)로서의 역할을 함께 수행할 수 있고, 건물 실내의 바닥이 흡기 라인(11)으로서 이용될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 덕트의 설치로 인한 공사 비용이 절약되고, 또한, 덕트의 설치에 따른 공기 유동 저항이 발생하지 않으므로, 환기 효율을 향상시킬 수 있다.
배기 라인(21)은 건물 실내의 공기를 건물 외부로 배출하도록 구성된다. 배기 라인(21)은 수평 배기부(22) 및 수직 배기부(23)를 포함한다. 수평 배기부(22) 및 수직 배기부(23)는 서로 연결된다. 예를 들면, 수평 배기부(22) 또는 수직 배기부(23)는 건물 내부에 배치되는 덕트 또는 파이프일 수 있거나, 건물 내부에 존재하는 빈 공간일 수 있다.
수평 배기부(22)는 건물 실내의 천장에 배치된다. 수평 배기부(22)는 건물 실내의 천장을 따라 수평으로 연장된다.
수평 배기부(22)는 건물 실내와 연통되는 배기 입구(211)를 갖는다. 배기 라인(21)은 복수의 배기 입구(211)를 포함할 수 있다. 복수의 배기 입구(211)는 건물 실내의 천장에 일정한 간격으로 배치될 수 있다.
배기 입구(211)에는 유량 조절기(27)가 구비될 수 있다. 예를 들면, 유량 조절기(27)는 유량 제어 밸브로 구성될 수 있다. 배기 입구(211)를 통과하는 공기의 유량이 유량 조절기(27)에 의해 조절될 수 있다. 따라서, 건물 외부로 배출되는 배기의 양이 유량 조절기(27)에 의해 조절되면서, 건물 실내의 환기가 적절하게 수행될 수 있다. 예를 들면, 유량 조절기(27)는 건물 실내에 마련된 제어반(미도시)에 의해 자동으로 제어될 수 있다.
수직 배기부(23)는 건물의 측벽에 수직으로 배치된다. 하나 이상의 수직 배기부(23)가 건물 내에 구비될 수 있다. 수직 배기부(23)는 복수의 수평 배기부(22)와 연결될 수 있다. 즉, 건물 내의 각 층에는 수평 배기부(22)가 각각 배치될 수 있고, 수직 배기부(23)는 각 층의 수평 배기부(22)와 연결될 수 있다. 따라서, 복수의 수평 배기부(22)는 수직 배기부(23)를 통하여 서로 연통될 수 있다.
수직 배기부(23)는 건물 외부와 연통되는 배기 출구(212)를 갖는다. 배기 라인(21)의 배기 출구(212)에는 나팔관 형상의 공기 확산 부재(28)가 구비될 수 있다. 공기 확산 부재(28)는 배기 출구(212)로부터 건물 외부를 향하여 내경이 증가하는 형상을 갖는다. 배기 출구(212)로부터 배출되는 배기가 공기 확산 부재(28)에 의해 건물 외부로 확산될 수 있다. 따라서, 배기가 공기 확산 부재(28)에 의해 원활하게 건물 외부로 배출될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 따르면, 상술한 바와 같이, 흡기 라인(11)에는 항상 양압이 유지되고, 배기 라인(21)에는 항상 음압이 유지된다. 따라서, 실내 온도 및 실외 온도 사이의 차이에 관계없이, 건물 외부에 존재하는 풍압에 의해, 건물 실내를 환기시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 환기 시스템은 굴뚝 효과(stack effect)를 이용하여 건물 실내를 환기시킨다. 하나의 층을 기준으로, 배기 라인(21)이 흡기 라인(11)에 비하여 상방에 위치하므로, 실내 온도가 실외 온도에 비하여 높은 경우, 실내 공기가 상방으로 유동한 후(즉, 실내외의 온도차에 따른 밀도차로 인하여 공기가 상방으로 유동), 배기 라인(21)을 통하여 건물 외부로 배출된다.
이러한 굴뚝 효과에 따른 중력 환기는, 실내 온도 및 실외 온도 사이의 차이와 흡기 라인(11)과 배기 라인(21) 사이의 높이 차이의 제곱근에 비례하여 증가한다. 따라서, 흡기 출구(112)와 배기 입구(211) 사이의 높이 차이가 최대가 되도록 흡기 출구(112)는 건물 실내의 바닥에 배치되고 배기 입구(211)는 천장에 배치되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 환기 시스템은 자연 환기 방식으로 건물 실내를 환기할 수 있으므로, 기계 환기 방식을 채용하는 경우에 비하여 소음 발생 및 에너지 소비를 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명은 자연 환기 방식만을 채용한 구성에만 한정되지 않는다. 다른 예로서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 환기 시스템은 자연 환기 방식 및 기계 환기 방식을 조합한 방식을 채용할 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 배기 라인(21)의 배기 출구(212)에는 강제 배기 장치(29)가 설치될 수 있다. 강제 배기 장치(29)로는 송풍 팬 또는 공기 펌프로 구성될 수 있다.
다른 예로서, 도시되지 않았지만, 흡기 라인(11), 건물의 실내 및 배기 라인(12)을 포함하는 공기의 순환 경로 상에 적어도 하나의 강제 순환 장치가 구비될 수 있다. 강제 순환 장치는 송풍 팬 또는 공기 펌프로 구성될 수 있다. 예를 들면, 강제 순환 장치는 흡기 라인(11) 상에 구비될 수 있다. 다른 예로서, 강제 순환 장치는 흡기 입구(111) 또는 흡기 출구(112)에 구비될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 환기 시스템은 자연 환기 방식과 기계 환기 방식을 조합한 방식으로 건물 실내를 환기할 수 있으므로, 기계 환기 방식만을 채용하는 경우에 비하여 소음 발생 및 에너지 소비를 최소화할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 열교환부(30)는 제1 열교환 라인(31), 제2 열교환 라인(32), 열교환실(33)을 포함한다.
제1 열교환 라인(31)의 입구 및 출구는 흡기 라인(11)과 연결된다. 제1 열교환 라인(31)의 입구 및 출구에는 각각 밸브(35, 36)가 구비된다. 밸브(35, 36)의 개폐 동작에 따라, 흡기가 흡기 라인(11)만을 따라 유동할 수 있거나(도 1 및 도 5 참조), 흡기가 제1 열교환 라인(31)을 통하여 열교환실(33)로 유입될 수 있다(도 2 및 도 6 참조).
제2 열교환 라인(32)의 입구 및 출구는 배기 라인(21)과 연결된다. 제2 열교환 라인(32)의 입구 및 출구에는 각각 밸브(37, 38)가 구비된다. 밸브(37, 38)의 개폐 동작에 따라, 배기가 배기 라인(21)만을 따라 유동할 수 있거나(도 1 및 도 5 참조), 배기 제2 열교환 라인(32)을 통하여 열교환실(33)로 유입될 수 있다(도 2 및 도 6 참조).
밸브(35, 36, 37, 38)의 개폐 동작은 건물 실내에 마련된 제어반(미도시)에 의해 자동으로 제어될 수 있다.
일 예로서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 열교환 라인(32)의 입구 및 출구는 배기 라인(21)의 수평 배기부(22)에 연결될 수 있다. 다른 예로서, 도시되지는 않았지만, 제2 열교환 라인(32)의 입구 및 출구는 배기 라인(21)의 수직 배기부(23)에 연결될 수 있다. 또 다른 예로서, 도시되지는 않았지만, 제2 열교환 라인(32)의 입구 및 출구 중 어느 하나는 수평 배기부(22)에 연결될 수 있고, 제2 열교환 라인(32)의 입구 및 출구 중 다른 하나는 수직 배기부(23)에 연결될 수 있다.
열교환실(33)에서는 제1 열교환 라인(31) 및 제2 열교환 라인(32)이 서로 교차한다. 이와 같이, 열교환실(33)에서 제1 열교환 라인(31) 및 제2 열교환 라인(32)이 서로 교차하므로, 흡기 및 배기 사이의 열교환이 보다 원활하게 수행될 수 있다.
일 예로서, 제1 열교환 라인(31) 및 제2 열교환 라인(32)은 서로 인접하게 배치될 수 있다. 다른 예로서, 제1 열교환 라인(31) 및 제2 열교환 라인(32)은 서로 관통할 수 있다.
일 예로서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 열교환실(33)은 제1 열교환 라인(31)의 일부가 확장되는 것에 의해 형성될 수 있다. 다른 예로서, 도시되지는 않았지만, 열교환실(33)은 제2 열교환 라인(32)의 일부가 확장되는 것에 의해 형성될 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 열교환실(33)에서는 제1 열교환 라인(31)을 통과하는 흡기 및 제2 열교환 라인(32)을 통과하는 배기 사이에서 열교환이 수행될 수 있다.
일 예로서, 흡기의 온도가 배기의 온도보다 낮고 건물 실내에 난방이 수행되는 경우(예를 들면, 겨울철), 흡기 및 배기 사이에 열교환을 수행함으로써, 저온의 흡기가 그대로 건물 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 건물 실내의 난방 효율을 향상시킬 수 있다.
다른 예로서, 흡기의 온도가 배기의 온도보다 높고 건물 실내에 냉방이 수행되는 경우(예를 들면, 여름철), 흡기 및 배기 사이에 열교환을 수행함으로써, 고온의 흡기가 그대로 건물 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 건물 실내의 냉방 효율을 향상시킬 수 있다.
또 다른 예로서, 건물 실내에 냉난방이 수행되지 않는 경우에도, 흡기가 그대로 건물 실내로 유입되도록 할 수 있거나(도 1 및 도 5 참조), 흡기가 배기와 열교환한 후 건물 실내로 유입되도록 할 수 있다(도 2 및 도 6 참조). 따라서, 건물 실내를 환기하는 과정 중에서도 건물 실내의 온도가 요구되는 온도로 조절될 수 있다. 또한, 흡기가 배기와 열교환한 후 건물 실내로 유입될 수 있으므로, 건물 실내의 온도가 급격하게 변화하는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도 7를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 대하여 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 따르면, 배기 라인(21)은 복수의 수평 배기부(22) 및 복수의 수직 배기부(231, 232, 233, 234)를 포함한다.
복수의 수평 배기부(22)는 건물의 각 층의 천장에 배치된다. 복수의 수직 배기부(231, 232, 233, 234)는 건물의 측벽에 수직으로 배치된다. 복수의 수직 배기부(231, 232, 233, 234)는 각각 하나 이상의 수평 배기부(22)와 연결될 수 있다.
예를 들면, 복수의 수평 배기부(22)가 하나 이상의 수평 배기부(22)를 포함하는 복수의 그룹으로 분할되고, 복수의 수직 배기부(231, 232, 233, 234)가 복수의 그룹에 각각 연결될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 따르면, 복수의 수직 배기부(231, 232, 233, 234)가 각각 하나 이상의 수평 배기부(22)와 연결되므로, 복수의 수평 배기부(22)로 유입된 배기가 복수의 수직 배기부(231, 232, 233, 234)로 나뉜 후 건물 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 배기가 원활하게 건물 외부로 배출될 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 대하여 설명한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 배기 라인(21)은 복수의 수평 배기부(22) 및 복수의 수직 배기부(231, 232, 233, 234)를 포함한다.
복수의 수평 배기부(22)는 건물의 각 층의 천장에 배치된다. 복수의 수직 배기부(231, 232, 233, 234)는 건물의 측벽에 수직으로 배치된다. 복수의 수직 배기부(231, 232, 233, 234)는 각각 하나 이상의 수평 배기부(22)와 연결될 수 있다.
여기에서, 수직 배기부(231, 232, 233, 234)의 지면에 대한 수직 방향으로의 길이는 서로 동일할 수 있다. 따라서, 복수의 수직 배기부(231, 232, 233, 234)에 각각 구비되는 배기 출구(212) 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다.
예를 들면, 건물 내의 복수의 층을 3개의 층을 포함하는 복수의 그룹으로 분할하고, 어느 하나의 그룹에서, 최하 층의 흡기 입구(111) 및 배기 출구(212) 사이의 수직 길이를 L1이라고 하고, 중간 층의 흡기 입구(111) 및 배기 출구(212) 사이의 수직 길이를 L2이라고 하고, 최상 층의 흡기 입구(111) 및 배기 출구(212) 사이의 수직 길이를 L3이라고 가정하면, 복수의 그룹은 동일한 L1, 동일한 L2, 동일한 L3를 가질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 각 그룹에서 흡기 입구(111) 및 배기 출구(212) 사이의 수직 길이가 동일하므로, 각 그룹에서 동일한 환기 효과가 나타날 수 있다.
이하, 도 9 및 도 10을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 대하여 설명한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 따르면, 배기 입구(211)에 역류 방지 댐퍼(26)가 설치된다. 역류 방지 댐퍼(26)는 유량 조절기(27)에 인접하게 구비될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 역류 방지 댐퍼(26)는 도어(261) 및 스토퍼(262)를 포함한다.
도어(261)는 배기 입구(211)를 실내측 부분과 배기 라인측 부분(수평 배기부측 부분)으로 구분한다. 도어(261)는 배기 입구(211)의 내부에서 회전 가능하게 설치된다.
스토퍼(262)는 배기 입구(211)의 내부에서 돌기의 형태로 구비된다. 스토퍼(262)는 도어(261)가 실내측을 향하여 회전하는 것을 방지한다.
이에 따라, 실내측의 압력이 배기 라인측의 압력보다 작은 경우, 도어(261)는 스토퍼(262)에 걸려 회전되지 않는다. 이에 따라, 도어(261)가 배기 입구(211)를 폐쇄한다. 따라서, 배기가 배기 입구(211)를 통하여 유동하지 않는다.
반면에, 실내측의 압력이 배기 라인측의 압력보다 큰 경우, 도어(261)가 회전됨에 따라, 배기 입구(211)가 개방된다. 따라서, 실내측의 공기가 배기 입구(211)를 통하여 수평 배기부(22)로 유입될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 따르면, 배기 입구(211)에 역류 방지 댐퍼(26)가 구비된다. 역류 방지 댐퍼(26)는 배기 라인(21)을 통하여 유동하는 배기가 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
특히, 복수의 수평 배기부(22)가 수직 배기부(23)를 통하여 서로 연통되는 경우에도, 역류 방지 댐퍼(26)는 어느 한 층의 실내로부터 배출된 배기가 수직 배기부(23) 및 수평 배기부(22)를 통하여 다른 층의 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도 11 및 도 12를 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 건물 환기 시스템에 대하여 설명한다. 전술한 제1 내지 제4 실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 건물 환기 시스템은 건물의 하나의 층의 공간이 벽에 의해 복수의 방(C1, C2, C3, C4)로 구획되는 건물에 적용될 수 있다. 여기에서, 복수의 방(C1, C2, C3, C4)은 벽에 형성된 도어를 통하여 서로 연통될 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 건물 환기 시스템은 건물의 일측에 구비되는 열교환실(E)을 포함한다. 열교환실(E)은 복수의 방(C1, C2, C3, C4) 중 적어도 어느 하나의 방과 건물의 외벽 사이에 구비된다. 예를 들면, 열교환실(E)은 베란다, 발코니, 다용도실일 수 있다. 열교환실(E)은 벽에 의해 둘러싸일 수 있다.
열교환실(E)에는 흡기 입구(111) 및 흡기 출구(41)를 포함하는 흡기 라인이 연결된다.
열교환실(E)은 흡기 입구(111)를 통하여 건물의 외부와 연통될 수 있다. 전술한 바와 같이, 흡기 입구(111)에는 역류 방지 댐퍼(19)가 설치될 수 있다. 또한, 흡기 입구(111) 및 흡기 출구(41) 중 적어도 어느 하나에는 공기 정화 필터(18)가 설치될 수 있다. 또한, 흡기 입구(111)에는 유량 조절기(15)가 구비될 수 있다. 일 예로서, 유량 조절기(15)는 사용자가 수동으로 유량을 조절하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 유량 조절기(15)는 유량 제어 밸브로 구성될 수 있다. 건물의 외부로부터 열교환실(E)로 유입되는 공기의 유량이 유량 조절기(15)에 의해 조절될 수 있다. 예를 들면, 유량 조절기(15)는 건물 실내에 마련된 제어반(미도시)에 의해 자동으로 제어될 수 있다.
열교환실(E)은 흡기 출구(41)를 통하여 복수의 방(C1, C2, C3, C4) 중 적어도 어느 하나의 방과 연통될 수 있다.
흡기 출구(41)에는 유량 조절기(45)가 구비될 수 있다. 일 예로서, 유량 조절기(45)는 사용자가 수동으로 유량을 조절하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 유량 조절기(45)는 유량 제어 밸브로 구성될 수 있다. 열교환실(E)로부터 흡기 출구(41)를 통과하여 복수의 방(C1, C2, C3, C4) 중 적어도 어느 하나의 방으로 유입되는 공기의 유량이 유량 조절기(45)에 의해 조절될 수 있다. 따라서, 건물 실내로 공급되는 흡기의 양이 유량 조절기(45)에 의해 조절되면서, 건물 실내의 환기가 적절하게 수행될 수 있다. 예를 들면, 유량 조절기(45)는 건물 실내에 마련된 제어반(미도시)에 의해 자동으로 제어될 수 있다.
열교환실(E) 내에는 배기 라인(21)과 연통되는 분기관(51)이 배치될 수 있다. 배기 라인(21) 및 분기관(51)에는 각각 밸브(55, 56, 57)가 설치될 수 있다. 배기 라인(21)을 통하여 유동하는 배기가 밸브(55, 56, 57)의 개폐 동작에 따라 분기관(51)을 따라 열교환실(E) 내부로 선택적으로 유입될 수 있다. 그리고, 열교환실(E)로 유입된 배기는 흡기 입구(111)를 통하여 열교환실(E)로 유입된 흡기와 서로 열교환할 수 있다. 구체적으로, 밸브(55, 56, 57)의 개폐 동작에 따라, 수평 배기부(22)를 통과하는 배기가 수직 배기부(23)로 곧바로 유동할 수 있거나, 분기관(51)을 통하여 열교환실(E)로 유입되고, 열교환실(E)에서 흡기와 열교환한 후, 분기관(51)을 통하여 수직 배기부(23)로 유동할 수 있다.
열교환실(E)의 바닥에는 집진판(61)이 설치될 수 있다. 따라서, 열교환실(E)의 내부에서 순환하는 공기 중에 포함된 먼지가 집진판(61)에 포집될 수 있다. 따라서, 열교환실(E)을 통하여 실내로 유입되는 공기의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 열교환실(E)에 대면하는 흡기 출구(41)의 입구측에는 유입 튜브(43)가 연결될 수 있다. 유입 튜브(43)는 작업자가 쉽게 구부릴 수 있도록 가요성을 갖는 것이 바람직하다. 유입 튜브(43)는 알루미늄으로 형성될 수 있다. 유입 튜브(43)는 열교환실(E)의 바닥에 대하여 미리 설정된 각도로 구부러질 수 있다. 유입 튜브(43)의 각도가 조절됨에 따라 열교환실(E)로부터 흡기 출구(41)로 유입되는 공기의 흐름 방향이 조절될 수 있다. 이와 같이, 흡기 출구(41)의 입구측에 유입 튜브(43)가 연결되므로, 흡기 입구(111)를 통하여 열교환실(E)로 유입된 공기가 흡기 출구(41)로 곧바로 유입되지 않는다. 즉, 흡기 입구(111)를 통하여 열교환실(E)로 유입된 공기가 열교환실(E) 내에서 충분히 순환된 후에 유입 튜브(43)를 통하여 흡기 출구(41)로 유입될 수 있다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 건물의 평면도 상에서 흡기 입구(111) 및 흡기 출구(41)는 서로 대각 방향으로 대면하도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 건물의 평면도 상에서 열교환실(E)을 규정하는 복수의 코너부 중 서로 대각 방향으로 대면하는 한 쌍의 코너부에 흡기 입구(111) 및 흡기 출구(41)가 각각 배치될 수 있다. 따라서, 흡기 입구(111)를 통하여 열교환실(E)로 유입된 공기가 흡기 출구(41)로 곧바로 유입되지 않는다. 즉, 흡기 입구(111)를 통하여 열교환실(E)로 유입된 공기가 열교환실(E) 내에서 충분히 순환된 후에 흡기 출구(41)로 유입될 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하여 설명한 바와 같이, 흡기 입구(111)를 통하여 열교환실(E)로 유입된 공기가 흡기 출구(41)로 곧바로 유입되지 않고, 열교환실(E)의 내부에서 충분히 순환한 후에 흡기 출구(41)를 통하여 실내로 유입될 수 있다.
따라서, 공기가 열교환실(E)의 내부에서 충분히 순환하면서, 공기 중에 포함된 먼지가 열교환실(E)의 내부에 집진될 수 있다.
또한, 공기가 열교환실(E)의 내부에서 충분히 열교환할 수 있으므로, 건물 실내의 난방 효율 및 냉방 효율을 향상시킬 수 있다. 일 예로서, 흡기의 온도가 배기의 온도보다 낮고 건물 실내에 난방이 수행되는 경우(예를 들면, 겨울철), 흡기 및 배기 사이에 열교환을 수행함으로써, 저온의 흡기가 그대로 건물 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 건물 실내의 난방 효율을 향상시킬 수 있다. 다른 예로서, 흡기의 온도가 배기의 온도보다 높고 건물 실내에 냉방이 수행되는 경우(예를 들면, 여름철), 흡기 및 배기 사이에 열교환을 수행함으로써, 고온의 흡기가 그대로 건물 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 건물 실내의 냉방 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 흡기 출구(41)의 출구측에는 강제 순환 장치(49)가 구비될 수 있다. 강제 순환 장치(49)는 송풍 팬 또는 공기 펌프로 구성될 수 있다. 본 발명은 강제 순환 장치(49)가 흡기 출구(41)의 출구측에 구비되는 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 강제 순환 장치(49)는 흡기 출구(41)의 입구측, 흡기 입구(111)의 입구측, 또는 흡기 입구(111)의 출구측에 구비될 수 있다. 예를 들면, 강제 순환 장치(49)는 자연 환기가 곤란한 경우에 사용될 수 있다. 이와 같이, 강제 순환 장치(49)가 구비됨에 따라, 자연 환기 방식 및 기계 환기 방식이 조합되어 사용될 수 있으므로, 건물의 환기를 보다 원활하고 효과적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
11: 흡기 라인
21: 배기 라인
30: 열교환부
31: 제1 열교환 라인
32: 제2 열교환 라인
33: 열교환실

Claims (11)

  1. 건물의 실내의 천장에서 상기 건물의 실내와 연통되는 배기 입구와, 상기 건물의 외부와 연통되는 배기 출구를 포함하는 배기 라인;
    상기 건물의 실내와 상기 건물의 외벽 사이에 구비되고, 상기 배기 라인을 통하여 유동하는 배기가 선택적으로 유입되는 열교환실; 및
    상기 열교환실을 상기 건물의 외부와 연통시키는 흡기 입구와, 상기 열교환실을 상기 건물의 실내와 연통시키는 흡기 출구를 포함하는 흡기 라인을 포함하고,
    상기 흡기 입구 및 상기 흡기 출구는 서로 대각 방향으로 대면하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 건물 환기 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 건물의 평면도 상에서 상기 열교환실을 규정하는 복수의 코너부 중 서로 대각 방향으로 대면하는 한 쌍의 코너부에 상기 흡기 입구 및 상기 흡기 출구가 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 건물 환기 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 열교환실의 바닥에는 상기 열교환실의 내부를 순환하는 공기 중에 포함된 먼지를 포집하는 집진판이 설치되는 것을 특징으로 하는 건물 환기 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 열교환실에 대면하는 상기 흡기 출구의 입구측에는 상기 열교환실의 바닥에 대하여 미리 설정된 각도로 구부러진 유입 튜브가 연결되는 것을 특징으로 하는 건물 환기 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡기 입구에는 공기가 상기 건물의 외부로 배출되는 것을 방지하는 역류 방지 댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 건물 환기 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡기 입구 또는 흡기 출구에는 공기 정화 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 건물 환기 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡기 출구에는 상기 흡기 출구를 통과하는 공기의 유량을 조절하도록 구성되는 유량 조절기가 설치되는 것을 특징으로 하는 건물 환기 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 배기 출구에는 강제 배기 장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 건물 환기 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 배기 출구에는 나팔관 형상의 공기 확산 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 건물 환기 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 배기 입구에는 상기 배기 입구를 통과하는 공기의 유량을 조절하도록 구성되는 유량 조절기가 설치되는 것을 특징으로 하는 건물 환기 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 배기 입구에는 공기가 상기 배기 라인으로부터 상기 건물의 실내로 유입되는 것을 방지하는 역류 방지 댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 건물 환기 시스템.
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