KR100340025B1 - 양방향 송풍시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전자 케이싱에 날개를 설치하여 회전을 균일하게 하는 동시에 기계적 진동 및 소음을 극소화시키는 한편, 회전자 케이싱의 회전으로 송풍기 임펠러의 구성요소인 허브가 없어지고, 회전자 케이싱에 날개가 직접 설치됨에 따라 구동력이 작게되며, 고속회전에 따르는 플라이 휠(FLY WHEEL)효과가 증대되어 효율특성과 진동특성이 크게 향상되는 한편, 사이렌샤케이싱의 내주면에 소정의 간극을 두고 내면 흡음관을 설치하고, 이들 사이에 흡음부재를 설치하는 한편, 사이렌샤케이싱의 내주면과 내면 흡음관 사이에 이들을 이등분할 수 있는 소음차단벽을 설치하여 공기흐름에 의한 간섭을 극소화시켜 소음을 크게 줄이는 한편, 팬케이싱과 사이렌샤케이싱의 사이에 유량조절 댐퍼장치를 설치하는 동시에 상기 팬케이싱에서 사이렌샤케이싱으로 자연스럽게 확관되도록 하여 공기의 흐름을 부드럽게 하고, 또한 사이렌샤케이싱의 각 단부에 소정의 곡률상태로 확관되는 벨마우스를 설치하여 단면변화에 의한 송풍기의 유속을 조정하여 송풍기의 정압을 조절함과 동시에 공기의 흐름을 부드럽게 한 양방향 송풍시스템에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 정.역회전이 가능한 동시에 팬(113)이 부설된 모터(111)가 설치된 소정길이의 팬케이싱(110)과; 상기 팬케이싱(110)의 양 단부에 각각 설치되면서 일측 조작수단(122)에 의해 다수의 날개(123)를 조절하여 공기의 유량을 조절하는 유량조절 댐퍼장치(121)를 구비한 흡.배기용 풍량조절 베인(120)과; 상기 흡.배기용 풍량조절 베인(120)의 각 단부에 설치되면서 그 내주면에 소정의 간극을 두고 내면흡음관(131)이 설치되고, 이들 사이에 흡음부재(133)가 설치된 사이렌샤케이싱(130)과; 상기 사이렌샤케이싱(130)의 각 단부에 설치되어 공기의 흡.배기를 원활하게 하는 흡배기용 벨마우스(140); 등으로 구성된 특징이 있다.

Description

양방향 송풍시스템{A both direction ventilated system}

본 발명은 터널, 지하차도 등에서 공기조화 목적으로 사용되는 양방향 송풍시스템에 관한 것으로서, 특히 송풍날개의 정.역회전시 송풍효율을 일정하게 유지시키는 동시에 송풍시 발생되는 소음을 극소화시켜 정숙운전을 가능케 한 양방향 송풍시스템에 관한 것이다.

일반적으로 송풍시스템은 터널, 지하차도, 지하철 등지에서 공기조화의 목적으로 사용되는데, 종래의 송풍시스템으로는 대한민국 특허출원 제 1993-23048호에 개제된 것이 있으며, 이의 구성은 도 1과 같이 통상의 원통체로 이루어지는 팬케이싱(1)의 양단에 각각 통상의 원통체인 사이렌서(Silencer)케이싱(2)(3)이 결합되는 것에 의해 전체 외형을 구성하고, 상기 사이렌서케이싱(2)(3)의 양단에는 각각 커버(4)(5)가 설치된 것에 있어서, 상기 팬케이싱(1)의 내부에는 상기 팬케이싱(1)의 내면에 끼워져서 고정되는 모터지지대(6)(7)가 모터(M)를 현가시키는 상태로 양단에서 고정되어 팬케이싱(1)의 정중앙에 위치되고, 상기 모터(M)의 모터축(MS)은 허브(10)에 고정되어지되 상기 허브(10)에는 다수의 임펠러 브레이드(8)가 나사결합되어 팬(9)을 구성하게 되며, 상기 싸이렌샤 케이싱(2)(3)의 내주면에는 각각 일정한 두께를 가진 내면 흡음판(11)(12)을 설치하되, 그 안쪽 중앙에는 상기 내면흡음판(11)(12)에 끼워져 고정되는 공기방향 유도익(13)(14)이 고정축(15)(16)에 고정되고, 상기 고정축(15)(16)의 외주면에는 중앙흡음판(17)(18)을 설치 고정하여 된것이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 송풍시스템은 모터(M)의 일측으로 돌출된 모터축(MS)에 팬(9)이 설치되어 있기 때문에 상기 모터(M)를 정역회전시켰을 때 양측의 싸이렌샤 케이싱(2)(3)으로 송풍되는 공기량이 현저하게 차이가 나게 된다.

즉, 모터(M)가 정회전하여 도면상에서 좌측에 위치한 싸이렌샤 케이싱(2)으로 공기가 송출될 시에는 소망하는 공기량이 송출되는 반면, 모터(M)가 역회전하여 도면상에서 우측에 위치한 싸이렌샤 케이싱(3)으로 공기가 송출될 시에는 공기가 모터(M)의 간섭으로 인하여 송출되는 공기량이 적어짐은 물론이고, 일측으로 설치된 팬(9)에 의해 모터(M)의 진동이 큰 동시에 팬(9)의 구동력이 커 많은 에너지가 소비되는 등의 문제점이 있었다.

또한, 종래의 송풍시스템은 상기 싸이렌샤 케이싱(2)(3)의 내주면에 내면 흡음판(11)(12) 및 공기방향 유도익(13)(14)이 설치된 고정축(15)(16), 그리고 상기 고정축(15)(16)의 외주면에 설치되는 중앙흡음판(17)(18) 등이 구비되어 있기 때문에 이들이 공기의 흐름을 방해하여 오히려 소음을 증폭시키는 요인이 되었으며, 상기 팬케이싱(1)의 양단에 싸이렌샤 케이싱(2)(3)이 직각으로 확관되어 있기 때문에 팬케이싱(1)에서 싸이렌샤 케이싱(2)(3)으로 공급되는 공기가 순간적으로 확산되면서 소음이 발생하게 되는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로서, 회전자 케이싱에 날개을 설치하여 회전을 균일하게 하는 동시에 기계적 진동 및 소음을 극소화시키는 한편, 회전자 케이싱의 회전으로 기존 모터의 구성요소인 허브가 없어지고, 회전자 케이싱에 팬이 직접 설치됨에 따라 구동력도 작게들며, 고속회전에 따르는 플라이 휠(FLY WHEEL)효과가 증대되어 효율특성과 진동특성이 크게 향상되는 양방향 송풍시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 싸이렌샤 케이싱의 내주면에 소정의 간극을 두고 내면흡음관을 설치하고, 이들 사이에 흡음부재를 설치하는 한편, 상기 싸이렌샤 케이싱의 내주면과 내면흡음관 사이에 이들을 이등분할 수 있는 소음차단벽을 설치하여 공기흐름에 의한 간섭을 극소화시켜 소음을 크게 줄이는 한편, 팬케이싱과 싸이렌샤 케이싱의 사이에 유량조절 댐퍼장치를 설치하는 동시에 상기 팬케이싱에서 싸이렌샤 케이싱으로 자연스럽게 확관되도록 하여 공기의 흐름을 부드럽게 하고, 또한 싸이렌샤 케이싱의 각 단부에 소정의 곡률상태로 확관되는 벨마우스를 설치하여 공기의 흐름을 부드럽게 한 양방향 송풍시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 송풍시스템의 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 양방향 송풍시스템의 개략적인 구성도,

도 3은 도 2의 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 댐퍼의 요부 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110:날개케이스 111:모터

112:회전자 케이싱 113:날개

120:흡.배기용 풍량조절 베인 121:유량조절 댐퍼장치

122:조작수단 123:날개

130:싸이렌샤 케이싱 131:내면흡음관

133:흡음부재 134:소음차단벽

140:흡.배기용 벨마우스

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 정.역회전이 가능한 동시에 팬개이 부설된 모터가 설치된 소정길이의 팬케이싱과; 상기 팬케이싱의 양 단부에 각각 설치되면서 일측 조작수단에 의해 다수의 날개를 조절하여 공기의 유량을 조절하는 유량조절 댐퍼장치를 구비한 흡.배기용 풍량조절 베인과; 상기 흡.배기용 풍량조절 베인의 각 단부에 설치되면서 그 내주면에 소정의 간극을 두고 내면흡음관이 설치되고, 이들 사이에 흡음부재가 설치된 싸이렌샤 케이싱과; 상기 싸이렌샤 케이싱의 각 단부에 설치되어 공기의 흡.배기를 원활하게 하는 흡배기용 벨마우스; 등으로 구성된 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기 팬케이싱의 내부에 팬을 구비환 모터를 설치하되, 회전자 케이싱이 회전되도록 하고 상기 회전자 케이싱의 외주부에 다수의 날개 (Blade)을 고정 설치한 특징이 있다.

본 발명은 또, 상기 싸이렌샤 케이싱의 내주면과 내면흡음관 사이에 이들을 이등분하여 소음이 전달되는 것을 방지할 수 있는 소음차단벽을 설치한 특징이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 양방향 송풍시스템의 개략적인 구성도이고, 도 3은 도 2의 단면도이다.

먼저, 원통형상의 팬케이싱(110)의 내부에는 정.역회전이 가능도록 모터 (111)가 정중앙부에 설치되는데, 상기 모터(111)는 회전자 케이싱(112)이 회전되는 것으로 상기 회전자 케이싱(112)의 외주부에 다수의 팬(113)이 고정 설치되며, 상기 회전자 케이싱(112)의 양단으로 돌출된 지지축(114)이 십자형 허브(115)에 설치된다.

상기 팬케이싱(110)의 양 단부에 설치되는 흡.배기용 풍량조절 베인(120)은 도 4와 같이 나팔관형상으로 일측의 조작수단(122)에 의해 다수의 날개(123)를 조절하여 공기의 유량을 조절하는 유량조절 댐퍼장치(121)가 설치된다. 이때, 상기 흡.배기용 풍량조절 베인(120)은 그 내주면이 벤츄리방식으로 형성되어 있기 때문에 흡기시에는 충돌없이 팬케이싱(110)으로 공기를 유도하게 되며, 배기시에는 팬(113)에 의해 발생된 공기의 흐름을 부드럽게 하여 와류로 인한 공기손실 및 소음을 극소화시킨다.

또한, 상기 유량조절 댐퍼장치(121)의 조작수단(122)을 수동으로 조작하여도 무방하나 모터와 같은 구동수단을 이용하여 조정될 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 풍량조절베인(120)의 양 단부에 각각 설치되는 싸이렌샤 케이싱(130)은 도 3과 같이 그 내주면에 소정의 간극을 두고 다수의 통기공(132)이 구비된 내면흡음관(131)이 설치되고, 상기 싸이렌샤 케이싱(130)의 내주면과 내면흡음관(131)의 사이에 흡음부재(133)가 충진되는 한편, 상기 싸이렌샤 케이싱(130)의 내주면과 내면흡음관(131) 사이에 이들을 이등분하여 소음이 전달되는 것을 방지할 수 있는 소음차단벽(134)이 설치된다.

상기 싸이렌샤 케이싱(130)의 각 단부에 설치되는 흡배기용 벨마우스(140)는 역시 나팔관 형상으로서 공기의 흡.배기를 원활하게 하는데, 이 역시 풍량조절 베인(120)과 마찬가지로 흡기 시에는 충돌없이 팬케이싱(110)으로 공기를 유도하게 되며, 배기 시에는 팬(113)에 의해 발생된 공기의 흐름을 부드럽게 하여 와류로 인한 소음을 극소화시킨다.

상기와 같이 구성된 양방향 송풍시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2와 같이 유량조절 댐퍼장치(121)의 조작수단(122)을 조작하여 날개(123)를 적당히 개방한 다음, 팬케이싱(110)의 내부에 설치되어진 모터(111)를 일방향으로 구동하게 되는데, 이와 동시에 회전자 케이싱(112)가 회전하여 그 외주부에 설치된 다수의 팬(113)을 구동하게 된다. 이때, 상기 팬(113)이 회전자 케이싱(112)에 설치되어 있기 때문에 이의 회전을 균일하게 하는 동시에 기계적 진동및 소음을 극소화시킴은 물론, 회전자 케이싱(112)에 팬(113)이 직접 설치됨에 따라 구동력도 작게들며, 고속회전에 따르는 플라이 휠 효과가 증대되어 효율특성과 진동특성이 크게 향상된다.

상기 팬(113)이 구동하게 되면 도면상에서 좌측으로 공기를 송출하게 되며, 팬케이싱(110)으로부터 풍량조절 베인(120)은 회전자 회전에 의해 발생하는 와류유동을 정류시켜 유동특성을 축류운동으로 싸이렌샤 케이싱(130)으로 송출되는데, 상기 싸이렌샤 케이싱(130)의 내경이 팬케이싱(110)의 내경보다 다소 넓게 형성되어 있으므로 팬케이싱(110)을 통한 공기가 싸이렌샤 케이싱(130)의 내부에 확산되면서 송출되며, 이때 팬케이싱(110)과 싸이렌샤 케이싱(130)에서 발생되는 소음은 내면흡음관(131)의 통기공(132)으로 흡입되면서 일차 저감된 다음, 싸이렌샤 케이싱(130)과 내면흡음관(131)의 사이에 설치되어진 흡음부재(133)에서 다시 제거되고, 이로 흡입된 소음은 소음차단벽(134)에 막혀 완전히 소멸된다.

따라서, 본 발명은 회전자 케이싱(112)에 팬(113)을 설치하여 회전을 균일하게 하는 동시에 기계적 진동 및 소음을 극소화시키는 한편, 회전자 케이싱(112)의 회전으로 기존 송풍기의 구성요소인 허브가 없어지고, 회전자 케이싱(112)에 팬(113)이 직접 설치됨에 따라 초기 구동력은 다소 커지지만, 고속회전에 따르는 플라이 휠의 효과가 증대되어 효율특성과 진동특성이 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 싸이렌샤 케이싱(130)의 내주면에 공명관을 두고 내면흡음관(131)을 설치하고, 이들 사이에 흡음부재(133)를 설치하는 한편, 상기 싸이렌샤 케이싱(130)의 내주면과 내면흡음관(131) 사이에 이들을 이등분할 수 있는 소음차단벽(134)을 설치하여 공기흐름에 의한 간섭을 극소화시켜 소음을 크게 줄이는 한편, 팬케이싱(110)과 싸이렌샤 케이싱(130)의 사이에 유량조절 댐퍼장치(121)를 설치하는 동시에 상기 팬케이싱(110)에서 싸이렌샤 케이싱(130)으로 자연스럽게 확관되도록 하여 공기의 흐름을 부드럽게 하고, 또한 싸이렌샤 케이싱(130)의 각 단부에 소정의 곡률상태로 확관되는 벨마우스(140)를 설치하여 공기의 흐름을 부드럽게 한 매우 유용한 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (3)

1. 팬케이싱(110)의 내부에는 모터(111)의 회전자 케이싱(112) 외주부로 다수의 팬(113)이 고정 설치되고

   상기 팬케이싱(110)의 양 단부에는 조작수단(122)에 의해 다수의 날개(123)를 조절하여 공기의 유량을 조절하는 유량조절 댐퍼장치(121)를 구비한 흡.배기용 풍량조절 베인(120)이 설치되며

   상기 흡.배기용 풍량조절 베인(120)의 각 단부에는 그 내주면에 소정의 간극을 두고 내면흡음관(131)이 설치되고, 이들 사이에 흡음부재(133)가 설치된 싸이렌샤 케이싱(130)이 설치되며

   상기 싸이렌샤 케이싱(130)의 각 단부에는 공기의 흡.배기를 원활하게 하는 흡배기용 벨마우스(140)가 구성된 것을 특징으로 하는 양방향 송풍시스템.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 싸이렌샤 케이싱(130)의 내주면과 내면흡음관(131) 사이에 이들을 이등분하여 소음이 전달되는 것을 방지할 수 있는 소음차단벽(134)을 설치한 것을 특징으로 하는 양방향 송풍시스템.