KR102018218B1 - 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템 - Google Patents

고층건물의 공조 및 용수공급 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고층건물의 각 구획공간에 물을 공급토록 상,수도에 연결되는 용수배관이 설치되고, 상기 구획공간에 난방 및 온수를 공급하도록 급탕관이 연결되는 보일러유닛이 설치되며, 상기 구획공간에 냉각 및 가열된 공기를 공급하도록 공조덕트가 연결되는 공조유닛이 설치되고, 상기 용수배관에서 공급되는 냉수조와 보일러유닛에 연결되는 온수조를 별도로 각각 설치하면서 공조유닛의 압축기 유입측과 팽창변 유입측에 이중관을 통하여 각각 연결되어 열량을 전달토록 설치되며, 상기 공조덕트의 일측에 가습유니트에 설치되어 구획공간의 습도를 조절토록 설치되는 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템에 관한 것이다.

Description

고층건물의 공조 및 용수공급 시스템{HEATING-COOLING AND WATER SUPPLY SYSTEM FOR BUILDING CONSTRUCTION}
본 발명은 고층건물의 각 구획공간에 물을 공급토록 상,수도에 연결되는 용수배관이 설치되고, 상기 구획공간에 난방 및 온수를 공급하도록 급탕관이 연결되는 보일러유닛이 설치되며, 상기 구획공간에 냉각 및 가열된 공기를 공급하도록 공조덕트가 연결되는 공조유닛이 설치되고, 상기 용수배관에서 공급되는 냉수조와 보일러유닛에 연결되는 온수조를 별도로 각각 설치하면서 공조유닛의 압축기 유입측과 팽창변 유입측에 이중관을 통하여 각각 연결되어 열량을 전달토록 설치되며, 상기 공조덕트의 일측에 가습유니트에 설치되어 구획공간의 습도를 조절토록 설치되는 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공조설비기기로는 냉동기, 냉각탑, 보일러, 공조기, 송풍기, 열교환기, 순환펌프 등을 들 수 있는데 이들중 1차 열원기기(냉동기 및 보일러 등)는 대부분이 수(水)회로로 되어 있기 때문에 수압의 영향을 직접적으로 받는다.
그리고, 수직적으로 높아진 초고층 건물의 설비시스템은 일반 건물에서 적용되는 시스템과는 다르게 초고층 건물의 특성에 맞는 시스템을 고려하여야 만 된다.
또한, 실내의 공기를 신선하게 유지하기 위해 환기시스템이 설치되어 있으며, 이런 환기시스템은 크게 급기장치와 배기장치로 구성된다고 할 수 있다.
그리고, 가장 전통적인 건물의 환기시스템은, 단순히 팬을 설치하여 실외의 공기를 실내로 공급해주고 실내의 공기를 실외로 배출하는 것이다.
이와같은 기술과 관련되어 종래의 특허 제1319067호에 건물환기용 급기장치의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 건물 전체에 1대의 급기팬(30)을 설치하여 해당 건물(2)의 모든 세대들이 공동으로 사용하도록 하며, 상기 건물환기용 급기장치(1)는, 각 세대에 설치된 매립급기닥트(20)들이 집결하여 연결되는 메인급기닥트(60)를 포함한다.
이때, 상기 급기팬(30)을 작동하면 메인급기닥트(60), 매립급기닥트(20) 및 디퓨저(10)를 통해 급기를 필요로 하는 세대에 급기가 이루어지도록 하고, 콘크리트슬래브(4)(4d)에 매립된 매립급기닥트(20)를 필요에 따라 벽(5)이나 천장(3)까지 연장 배관할하며, 상기 급기팬(30)은 압력센서(80)로부터 신호를 받아 메인급기닥트(60)의 공기압이 일정하게 유지되도록 하고, 상기 매립급기닥트(20)들에는 분배기(70)를 설치함으로써 컨트롤러(50)를 통해 댐퍼(40)를 조작함로써 매립급기닥트(20)를 통과하는 급기의 량을 실내에서 원격 제어할 수 있는 것이다.
그러나, 상기와 같은 건물환기용 급기장치는, 건물의 냉난방에 사용되는 공기조화기가 별도로 각각 동작하는 구성으로 냉방 및 난방에 사용되는 열량을 효율적으로 사용할 수 없으며, 화장실이나 주방용으로 공급되는 용수의 열량도 효율적으로 사용하지 못하게 되는 단점이 있는 것이다.
또한, 밀폐된 실내공간의 급기 또는 배기의 선택적 또는 효율적인 제어가 힘들게 됨은 물론 습도의 조절이 힘들게 되는 단점이 있는 것이다.
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 수도 및 보일러로 부터의 열량을 사용할 수 있도록 하고, 실내 공간의 오염도 조절과 습도조절이 용이하도록 하며, 선택적으로 가압으로 유지비용을 최소화 할 수 있도록 하고, 양압기능을 통하여 외부의 오염공기 유입을 방지할 수 있도록 하는 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 고층건물의 각 구획공간에 물을 공급토록 상,수도에 연결되는 용수배관이 설치되고, 상기 구획공간에 난방 및 온수를 공급하도록 급탕관이 연결되는 보일러유닛이 설치되며, 상기 구획공간에 냉각 및 가열된 공기를 공급하도록 공조덕트가 연결되는 공조유닛이 설치되고, 상기 용수배관에서 공급되는 냉수조와 보일러유닛에 연결되는 온수조를 별도로 각각 설치하여 공조유닛의 압축기 유입측과 팽창변 유입측에 이중관을 통하여 각각 연결되어 열량을 전달토록 설치되며, 상기 공조덕트의 일측에 가습유니트에 설치되어 구획공간의 습도를 조절토록 설치되는 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템을 제공한다.
그리고, 상기 공조유닛은, 메인관로와 분기관로로 이루어지면서 인버터형으로 이루어진 메인급배기팬과 서브급배기팬이 각각 연결되며, 구획공간에 설치되는 감지센서의 동작시 서브급배기팬이 동작하면서 서브댐퍼가 개방되며, 서브급배기팬의 사용상태에 따라 메인급배기팬의 동작을 제어토록 설치되는 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템을 제공한다.
또한, 상기 공조유닛은, 분기관로의 일측이 구획공간의 바닥면 까지 연장되고, 그 연장부에 가변댐퍼가 연결되어 급기 또는 배기가 상부 또는 바닥면에서 선택적으로 수행토록 설치되는 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템을 제공한다.
더하여, 상기 공조유닛은, 외부의 오염상태에 따라 각 구획공간에 유입되는 압력을 조절토록 메인가압펌프 또는 서브가압펌프를 선택적으로 동작시켜 실내와 외부의 압력차를 유지토록 설치되는 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템을 제공한다.
계속하여, 상기 가습유니트는, 조절댐퍼의 동작시 수조에 연결되는 종이재질의 필터부재를 통과하여 습증기가 공급토록 설치되는 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템을 제공한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 수도 및 보일러로 부터의 열량을 사용하고, 실내 공간의 오염도 조절과 습도조절이 용이하며, 선택적으로 가압으로 유지비용을 최소화하고, 양압기능을 통하여 외부의 오염공기 유입을 방지하는 효과가 있는 것이다.
도1은 종래의 급기장치 동장상태를 도시한 개략도이다.
도2는 본 발명에 따른 공조 및 용수공급 시스템의 동작상태를 도시한 회로도 이다.
도3은 본 발명에 따른 공조 및 용수공급 시스템을 도시한 사시도 이다.
도4는 본 발명에 따른 공조 및 용수공급 시스템의 동작상태를 도시한 개략도이다.
도5는 본 발명에 따른 공조덕트를 도시한 동작상태도 이다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 상수도관에 연결되어 고층건물(C)의 각 구획공간(S)에 물을 공급하는 용수배관(100)과 난방 및 온수를 공급하는 보일러유닛(200)및 냉각 및 가열된 공기를 공급하는 공조유닛(300)이 일체로 각각 설치된다.
그리고, 상기 용수배관(100)은, 일단이 상수도원(500)에 연결되면서 타단이 수전(미도시)에 연결되어 수도물을 수전에 공급토록 설치된다.
더하여, 상기 보일러유닛(200)은, 상기 구획공간에 온수 및 난방을 공급하도록 급탕관(215)이 연결되면서 라디에이터(230)가 연결된다.
이때, 상기 용수배관(100)에는 냉각수조(610)가 급탕관(215)에는 급탕조(210)가 각각 연결된다.
또한, 상기 공조유닛(300)은, 상기 구획공간에 냉각 및 가열된 공기를 공급하도록 공조덕트(310)가 연결된다.
이때, 상기 공조덕트(310)는 2웨이로 이루어져 배출되는 공기와 유입되는 공기의 열교환이 가능토록 열교환기(311)가 설치된다.
계속하여, 상기 용수배관(100)에서 연결되는 냉각수조(610)와 보일러유닛에 연결되는 급탕조(210)를 별도로 각각 설치하여 공조유닛(300)에 제1,2이중열교환관(350)(370)을 통하여 열량을 전달토록 설치된다.
이때, 상기 공조유닛(300)은, 압축기(301)와 응축기(303)와 증발기(305)와 팽창변(307)으로 이루어 지고, 상기 제1,2이중열교환관(350)(370)은 제1,2열교환챔버(360)(380)에 연결되면서 상기 제1,2열교환챔버(360)(380)에는 응축기(303)에서 배출되는 냉매 증발기(305)에서 배출되는 냉매와 열교환하는 제1,2열교환관(320)(340)이 각각 설치된다.
그리고, 상기 공조유닛(300)의 증발기에서 응축기로 향하도록 첵밸브(396)를 갖는 바이패스관(395)이 더 설치되고, 상기 제1이중열교환관(350)의 일측이 분기되어 바이패스관에서 공급되는 냉매에 열교환하도록 설치된다.
더하여, 상기 공조덕트(310)의 일측에 가습유니트(370)에 설치되어 구획공간의 습도를 조절토록 설치된다.
그리고, 상기 공조유닛(300)은, 메인관로(860)와 분기관로(880)로 이루어져 인버터형으로 이루어진 메인급배기팬(820)과 서브급배기팬(840)이 각각 연결되며, 구획공간에 설치되는 감지센서(845)의 동작시 서브급배기팬이 동작하면서 서브댐퍼(847)가 개방되며, 서브급배기팬의 사용상태에 따라 메인급배기팬의 동작을 제어토록 설치된다.
또한, 상기 공조유닛(300)은, 분기관로의 일측이 구획공간의 바닥면 까지 연장되어 연장관로(990)고, 그 연장부에 가변댐퍼(895)가 연결되어 급기 또는 배기가 상부 또는 바닥면에서 선택적으로 수행토록 설치된다.
더하여, 상기 공조유닛(300)은, 외부의 오염상태에 따라 각 구획공간에 유입되는 압력을 조절토록 메인급기팬 또는 서브급기팬를 선택적으로 동작시켜 실내와 외부의 압력차를 유지토록 설치되어도 좋다.
계속하여, 상기 가습유니트(970)는, 조절댐퍼(971)의 동작시 수조(975)에 연결되는 종이재질의 필터부재(973)를 통과하여 공기에 습도를 포함하는 습증기를 공급토록 설치된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.
도2 내지 도5에서 도시한 바와같이 본 발명은, 고층건물(C)의 각 구획공간(S)에 물을 공급하는 용수배관(100)과 난방 및 온수를 공급하는 보일러유닛(200)및 냉각 및 가열된 공기를 공급하는 공조유닛(300)이 일체로 각각 설치되면서 상기 용수배관과 보일러유닛이 공조유닛과 열교환이 가능토록 설치되어 폐열의 재활용으로 효율적인 에너지 관리가 가능토록 된다.
그리고, 상기 용수배관(100)은 일단에 상수도원(500)에 연결되면서 타단이 수전(미도시)에 연결되어 수도물을 건물의 수전에 공급토록 한다.
더하여, 상기 보일러유닛(200)은, 급탕관(210)이 연결되면서 라디에이터(230)가 일체로 연결되어 구획공간(S)에 온수 및 난방을 각각 공급하도록 하고, 상기 급탕관(210)의 열을 라디에이터를 통하여 공기를 가열시켜 실내에 공급토록 한다.
이때, 상기 용수배관(100)에는 냉각수조(610)가 급탕관(210)에는 급탕조(210)가 각각 연결되어 가열된 물 및 저온의 수도물에서 발생되는 열량의 재활용이 가능토록 한다.
또한, 상기 공조유닛(300)은, 상기 구획공간(S)에 냉각 및 가열된 공기를 공급하도록 공조덕트(310)가 연결되어 가열된 공기의 공급 및 오염된 공기의 배기가 가능토록 하고, 상기 공조덕트(310)는 2웨이로 이루어져 일측에 열교환기(311)가 설치되어 배기의 열량을 회수토록 한다.
계속하여, 상기 용수배관(100)에서 연결되는 냉각수조(610)와 보일러유닛에 연결되는 급탕조(210)를 별도로 각각 설치하여 공조유닛(300)에 제1,2이중열교환관(350)(370)을 통하여 열량을 전달토록 설치되어 공조유닛의 동작시 냉각수조 및 급탕조의 열량을 재활용토록 한다.
이때, 상기 제1,2이중열교환관(350)(370)은 제1,2열교환챔버(360)(380)에 연결되면서 상기 제1,2열교환챔버(360)(380)에는 응축기(303)에서 배출되는 냉매 증발기(305)에서 배출되는 냉매와 열교환하는 제1,2열교환관(320)(340)이 각각 설치되어 제1,2열교환챔버(360)(380)를 통하여 냉각수조(610)와 급탕조(210)의 열량을 제1,2열교환관(320)(340)을 통해 공조유닛에 전달토록 한다.
그리고, 상기 공조유닛(300)의 증발기에서 응축기로 향하도록 첵밸브(396)를 갖는 바이패스관(395)이 더 설치되면서 상기 제1이중열교환관(350)의 일측이 분기되어 바이패스관에서 공급되는 냉매에 열교환하도록 설치되어 겨울철 공조유닛의 미 사용시 냉매의 냉각을 방지하여 제상이 가능토록 된다.
더하여, 상기 공조덕트(310)의 일측에 가습유니트(370)에 설치되어 구획공간의 습도를 조절토록 한다.
그리고, 상기 공조유닛(300)은, 메인관로(860)와 분기관로(880)로 이루어져 인버터형으로 이루어진 메인급배기팬(820)과 서브급배기팬(840)이 각각 연결되며, 구획공간에 설치되는 감지센서(845)의 동작시 서브급배기팬이 동작하면서 서브댐퍼(847)가 개방되어 메인급배기팬을 동작시키지 않아도 적은 동력원을 필요로 하는 섭급배기관만을 동작시켜 유지비용을 줄이게 된다.
또한, 상기 공조유닛(300)은, 분기관로의 일측이 구획공간의 바닥면 까지 연장되어 연장관로(990)고, 그 연장부에 가변댐퍼(895)가 연결되어 급기 또는 배기가 상부 또는 바닥면에서 선택적으로 수행토록 설치되어 구획공간의 바닥 및 상부에서 공기의 급배기가 가능토록 된다.
더하여, 상기 공조유닛(300)은, 외부의 오염상태에 따라 각 구획공간에 유입되는 압력을 조절토록 메인급기팬 또는 서브급기팬를 선택적으로 동작시켜 실내와 외부의 압력차를 유지토록 한다.
계속하여, 상기 가습유니트(970)는, 조절댐퍼(971)의 동작시 수조(975)에 연결되는 종이재질의 필터부재(973)를 통과하여 공기가 습도를 포함토록 하므로써 습증기가 공급되는 것이다.
100...용수배관 200...보일러유닛
230...라디에이터 300...공조유닛
311...열교환기 395...바이패스관
500...상수도원 840...서브급배기관
970...가습유니트

Claims (5)

  1. 고층건물의 각 구획공간에 물을 공급토록 상수도에 연결되는 용수배관이 설치되고,
    상기 구획공간에 난방 및 온수를 공급하도록 급탕관이 연결되는 보일러유닛이 설치되며,
    상기 구획공간에 냉각 및 가열된 공기를 공급하도록 공조덕트가 연결되는 공조유닛이 설치되고,
    상기 용수배관에 연결되는 냉각수조와 보일러 유닛에 연결되는 급탕조를 별도로 각각 설치하면서 공조유닛의 압축기 유입측에 급탕조, 공조유닛의 팽창변 유입측에 냉각수조를 각각 이중관을 통하여 연결되어 열량을 전달토록 설치되며,
    상기 공조덕트의 일측에 가습유니트가 설치되어 구획공간의 습도를 조절토록 설치되는 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공조유닛은, 메인관로와 분기관로로 이루어져 인버터형으로 이루어진 메인급배기팬과 서브급배기팬이 각각 연결되며, 구획공간에 설치되는 감지센서의 동작시 서브급배기팬이 동작하면서 서브댐퍼가 개방되며, 서브급배기팬의 사용상태에 따라 메인급배기팬의 동작을 제어토록 설치되는 것을 특징으로 하는 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공조유닛은, 분기관로의 일측이 구획공간의 바닥면 까지 연장되고, 그 연장부에 가변댐퍼가 연결되어 급기 또는 배기가 상부 또는 바닥면에서 선택적으로 수행토록 설치되는 것을 특징으로 하는 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 공조유닛은, 외부의 오염상태에 따라 각 구획공간에 유입되는 압력을 조절토록 메인급배기팬 또는 서브급배기팬을 선택적으로 동작시켜 실내와 외부의 압력차를 유지토록 설치되는 것을 특징으로 하는 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가습유니트는, 조절댐퍼의 동작시 수조에 연결되는 종이재질의 필터부재를 통과하여 습증기가 공급토록 설치되는 것을 특징으로 하는 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템.
KR1020180121820A 2018-10-12 2018-10-12 고층건물의 공조 및 용수공급 시스템 KR102018218B1 (ko)

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