KR100736944B1 - 공기 취급 시스템의 팬 섹션 팬 배열 - Google Patents

공기 취급 시스템의 팬 섹션 팬 배열 Download PDF

Info

Publication number
KR100736944B1
KR100736944B1 KR1020057016754A KR20057016754A KR100736944B1 KR 100736944 B1 KR100736944 B1 KR 100736944B1 KR 1020057016754 A KR1020057016754 A KR 1020057016754A KR 20057016754 A KR20057016754 A KR 20057016754A KR 100736944 B1 KR100736944 B1 KR 100736944B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fan
array
fan units
units
air
Prior art date
Application number
KR1020057016754A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050115898A (ko
Inventor
로렌스 지. 홉킨스
Original Assignee
헌트에어 인코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 헌트에어 인코포레이션 filed Critical 헌트에어 인코포레이션
Publication of KR20050115898A publication Critical patent/KR20050115898A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100736944B1 publication Critical patent/KR100736944B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/16—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
    • F04D25/166—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows using fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Ventilation (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
  • Air-Conditioning Room Units, And Self-Contained Units In General (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Cold Air Circulating Systems And Constructional Details In Refrigerators (AREA)

Abstract

공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션은 팬 어레이에 정렬되고 공기 취급실(202) 내부에 위치된 복수의 팬 유니트(200)를 구비한다. 바람직한 실시예는 실질적으로 피크 표율에서 복수의 팬 유니트(200)를 운전하도록 프로그램된 어레이 컨트롤러(300)를 포함할 수도 있다. 복수의 팬 유니트(200)는 트루 어레이 배열, 이격 패턴 어레이 배열, 체커 보드 어레이 배열, 행 미세 옵셋 어레이 배열, 열 미세 옵셋 어레이 배열, 또는 스태거 어레이 배열로 정렬될 수도 있다.

Description

공기 취급 시스템의 팬 섹션 팬 배열{Fan array fan section in air-handling system}
본 발명은 미국 특허법 제119(e)의 규정에 의해 미국 가출원 번호 60/456,413(2003.3.20.출원)의 우선권 주장 출원이며, 거기에 개시된 내용은 인용에 의해 본 명세서에 합체된다.
본 발명은 공기 취급 시스템(air-handling system)에 이용되는 팬 섹션 팬 배열에 관한 것이다.
공기 취급 시스템(또는 공기 취급기(air handler)로도 불려짐)은 전통적으로 빌딩 또는 방(이하, “건물”이라 함)의 실내 공기를 조절하는데 이용되고 있다. 공기 취급 시스템은 건물의 환기를 위한 기본적인 시스템의 하나로서 실내 공기를 조절하기 위해 서로 협력하도록 설계된 부품들을 포함하는 체계로 정의된다. 공기 취급 시스템은 냉각 코일, 가열 코일, 필터, 습윤기, 소음 감쇠기(sound attenuator), 콘트롤러, 및 건물의 필요조건들을 만족시키도록 기능하는 다른 장치들과 같은 부품들을 포함할 수도 있다. 공기 취급 시스템은 공장에서 제작되어 설치될 건물로 옮겨질 수도 있으며, 아니면 건물의 직능 요구들을 만족시키는 필요 장치들을 이용하여 용지(site)에서 제작되어도 무방하다.
공기 취급 시스템의 공기 취급실(air-handling compartment)은 팬(fan) 입구(inlet) 콘(cone)(104) 전의 입구 플리넘(inlet plenum)(112) 및 배출 플리넘(discharge plenum)(110)을 구비한다. 공기 취급실(102) 내부에는 팬 유니트(100)(입구 톤(104), 팬(106), 모터(108)로서 도시), 팬 프레임, 및 팬의 기능과 관련된 다른 부속품(예를 들어, 댐퍼, 제어기, 해결수단 및 관련 캐비넷 등)이 설비된다. 팬(106) 내부에는 적어도 하나의 블레이드를 가진 팬 휠(wheel)(미도시)이 있다. 팬 휠은 팬 휠의 외주면의 일측으로부터 팬 휠의 대향되는 외주면의 타측까지 측정된 팬 휠 직경(diameter)을 가진다. 높이, 폭, 통기(airway) 길이 등과 같이 취급실(102)의 치수는 선택된 팬의 유형을 위한 데이터를 팬 제작자와의 협의에 의해 결정된다.
도 1은 공기 취급실(102) 내부에 수납된 단일의 팬 유니트(100)를 가진 종래기술의 전형적인 공기 취급 시스템을 도시한다. 예시적인 목적을 위하여, 팬 유니트(100)는 입구 콘(104), 팬(106), 및 모터(108)를 구비하는 것으로 도시된다. 건물이 커질수록 건물은 보다 큰 공기 용량을 요구하고 즉, 높거나 낮은 온도를 요구하는 건물은 대체적으로 보다 큰 팬 유니트(100)가 요구되고 따라서 대체적으로 보다 큰 공기 취급실(102)을 요구한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공기 취급실(102)은 사실상 배출 플리넘(110)과 입구 플리넘(112)으로 구분된다. 배출 플리넘(110)과 입구 플리넘(112)의 결합은 통기 경로(airway path)(120)로 불려질 수 있다. 팬 유니트(100)는 도시된 바와 같은 배출 플리넘(110), 입구 플리넘(112)에 놓여질 수도 있으며, 또는 부분적으로 입구 플리넘(112) 내부에 놓여지고 부분적으로 배출 플리넘(110) 내부에 놓여져도 된다. 팬 유니트(100)가 위치된 통기 경로(120)의 일 부분은 “팬 섹션”(114)으로 포괄적으로 명명될 수도 있다. 입구 콘(104)의 크기, 팬(106)의 크기, 모터(108)의 크기, 및 팬 프레임(미도시)의 크기는 통기 경로(120)의 길이를 적어도 부분적으로 결정한다. 필터 뱅크(filter bank)(122) 및/또는 냉각 코일(미도시)은 팬 유니트(100)의 상류 또는 하류 중 어느 하나의 시스템에 부가될 수도 있다.
예를 들어, 6 인치(inch)의 게이지 수압에서 50,000 입방 피트/분(cubic feet/minute)의 기류를 필요로 하는 제1 예시 건물은 대체로 55 인치 임펠러, 100 마력 모터, 및 지지 프레임을 수용하기에 충분한 종래기술의 공기 취급실(102)을 필요로 한다. 또한, 종래기술의 공기 취급실(102)은 거의 92인치의 높이, 114 내지 147 인치의 폭, 및 106 내지 112 인치의 길이를 가지게 된다. 공기 취급실(102) 및/또는 통기 경로(120)의 최소 길이는 주어진 팬 형태, 모터 크기, 및 응용(application)을 위한 공개된 제작자 데이터에 의해 명시된다. 종래기술의 캐비넷(cabinet) 사이즈 지침은 공기 취급실(102)을 형성하는 전형적인 규칙들을 보여준다. 이러한 규칙들은 최적화, 표준, 및 실험에 근거한다.
예를 들어, 제2 예시 건물은 2 인치(inch)의 게이지 수압에서 26,000 입방 피트/분의 기류를 필요로 하는 반도체 및 제약 회사용 클린 룸에 사용되는 순환 공기 취급기를 포함한다. 이 건물은 44 인치 임펠러, 25 마력 모터, 및 지지 프레임을 수용할 만큼 큰 공기 취급실(102)을 가진 선행기술의 공기 취급 시스템을 일반적으로 요구한다. 또한, 선행기술의 공기 취급실(102)은 거의 78인치 높이, 99 인치의 폭, 및 94 내지 100 인치의 길이를 필요로 한다. 공기 취급실(102) 및/또는 통기 경로(120)의 최소 길이는 주어진 형태, 모터 크기, 및 응용을 위한 공개된 제조자 데이터에 의해 명시될 것이다. 선행 기술의 캐비넷 사이즈 가이드는 공기 취 급실(102)을 형성하는 전형적인 규칙들을 보여 준다. 이러한 규칙들은 최적화, 표준, 및 실험에 근거한다.
이러한 종래기술의 공기 취급 시스템은 다음과 같은 보편적인 문제들을 포함하여 많은 문제점들을 가진다.
(1) 부동산(예를 들어, 건물 공간)이 과도하게 비싸기 때문에, 공기 취급실(102)이 커지는 것은 대단히 바람직하지 않다.
(2) 단일의 팬 유니트(100)는 생산 단가가 높고, 매 작업마다 일반적으로 사용료가 부과된다.
(3) 단일의 팬 유니트(100)는 동작에 과다한 비용이 소요된다.
(4) 단일의 팬 유니트(100)는 가동 범위의 적은 부분에 대해서만 최적 또는 피크 효율을 가지는 점에서 비효율적이다.
(5) 단일의 팬 유니트(100)가 고장 나면, 공기 조절이 전혀 불가능하다.
(6) 팬 유니트(100)가 커지면 저주파 소음의 감쇠가 매우 어렵다.
(7) 팬 유니트(100)가 커지면 부피가 커지고 교란(turbulance)이 발생되어 바람직하지 않은 진동을 야기시킬 수 있다.
높이 제한은 서로 인접되도록 수평으로 배열된 2개의 팬 유니트(100)가 축조된 공기 취급 시스템의 사용을 촉발시켰다. 그러나, 캐비넷의 폭과 높이를 가로질러 보다 균일한 공기 흐름을 용이하게 하기 위해서는 공기 취급기 캐비넷 및 배출 플리넘(110)은 대칭을 이루도록 설계되어야 하는 것이 바람직한 엔지니어링 실무라는 점을 지적하고자 한다. 한 쌍의 팬 유니트(100)는 높이 제한이 있으며 바람직한 유동비(flow rate)를 조절하도록 높은 에스펙트 비(aspect ratio)로 유니트가 설계된 곳에 이용되어 왔다. 그린헥(Greenheck)의 “설비 작동과 유지 매뉴얼”에 보여지는 바와 같이, 나란한 설비가 계획되면, 팬 휠들 사이의 적어도 하나의 팬 휠 직경 간격과 팬과 벽 또는 천정 사이의 적어도 1/2 팬 휠 직경이 되도록 팬들을 정렬하는 특정한 지침이 있어야 한다. 그린헥 문헌은 “간격이 적을수록 성능 손실이 발생된다”라고 구체적으로 명시한다. 대체적으로 공기 취급 시스템과 공기 취급실(102)은 공기흐름 방향으로 500 피트/분 속도의 균일한 속도 변화를 유지하도록 설계된다. 그러나, 2개의 팬 유니트(100) 공기 취급 시스템은 여전히 단일 유니트 실시예의 문제들을 실질적으로 해결하지 못한다. 팬 유니트의 수를 하나로부터 둘로 증가시키더도 큰 장점은 없었다. 또한, 2개의 팬 유니트(100) 영역은 필터, 코일, 및 소음 감쇠기를 가로지는 불균일한 공기 흐름을 발생시키는 팬 유니트에 따르는 불균일 속도 변화 영역을 드러낸다.
전기 장치들이 다중 팬 냉각 시스템을 이용해 왔다는 사실에 주의해야 한다. 예를 들어, 보넷(Bonet)의 미국 특허 번호 6,414,845는 복수의 부품실(component-bay) 전자 장치에 장착하기 위해 복수의 팬 모듈 냉각 부품을 사용한다. 보넷 시스템에서 실현된 몇몇 장점들이 본 발명에서 실현될지라도, 중요한 차이점들이 있다. 예를 들어, 보넷 시스템은 각각의 팬으로부터의 출력을 특정한 장치 또는 영역으로 유도함으로써 전자 부품 냉각에 용이하도록 설계되었다. 보넷 시스템은 일반적인 공기 흐름의 경로에 있어서 공기 흐름을 모든 장치들에게 향하게는 할 수 없다. 시몬(Simon)의 미국 특허 번호 4,767,262 및 엘-고바쉬(El-Ghobashy) 등의 미국 특허 번호 6,388,880과 같은 다른 특허들은 전자 기기에 사용되는 팬 어레이를 시사한다.
그러나, 컴퓨터 및 기계 산업에서 조차도, 병렬 상태의 팬 작동은 팬들이 거의 자유로운 딜리버리(delivery)에서 동작하는 낮은 저항 상황의 경우를 제외하고 바람직한 결과를 제공하지 않는 것으로서 부정적으로 시사(taught)하고 있다. 예를 들어, 선온(Sunon) 그룹은 병렬식으로 동작하는 2개의 축 팬을 보여주는 웹 페이지를 가지고 있지만, “병렬식 팬들이 구내(enclosure)가...를 가지는 높은 시스템 저항에 부가되면, 병렬 팬 동작에서 낮은 유동 증가의 결과를 초래한다”라고 상세히 언급한다. 병렬식 팬 사용을 부정적으로 시사하는 유사한 실시예들은 하이빔 연구 총서(HighBeam Research‘s library: http://stati.highbeam.com)로부터 접근 가능한 논문 및 http://www.papstplc.com에서 접근 가능한 맥리오드(McLeod)에 의한 논문에서 발견된다.
본 발명은 팬 어레이에 정렬되고 공기 취급실 내부에 위치된 복수의 팬 유니트를 구비하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션에 관한 것이다. 바람직한 실시예는 피크(peak) 효율에서 복수의 팬 유니트를 동작할 수 있도록 프로그램된 어레이 컨트롤러를 구비할 수도 있다. 복수의 팬 유니트는 트루(true) 어레이 배치, 이격 패턴(spaced pattern) 어레이 배치, 체커(checker) 보드(board) 어레이 배치, 열 미세 옵셋(rows slightyly offset) 어레이 배치, 행 미세 옵셋(cloumns slightly offset) 어레이 배치, 또는 스태거(staggered) 어레이 배치로 정열될 수도 있다.
본 발명의 전술한 내용 및 다른 목적들, 특징들, 및 장점들은 이어지는 본 발명의 상세한 설명과 첨부된 도면들을 연결시킴으로써 더욱 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 공기 취급실 내부에서 단일의 큰 팬 유니트를 가진 종래기술의 공기 취급 시스템의 전형적인 예의 측면도.
도 2는 공기 취급실 내부에서 복수의 작은 팬 유니트를 가진 본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션의 전형적인 실시예의 측면도.
도 3은 공기 취급실 내부에서 복수의 작은 팬 유니트를 가진 본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션의 4×6 전형적인 실시예의 평면 또는 입면도.
도 4는 공기 취급실 내부에서 복수의 작은 팬 유니트를 가진 본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션의 5×5 전형적인 실시예의 평면 또는 입면도.
도 5는 공기 취급실 내부에서 복수의 작은 팬 유니트를 가진 본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션의 3×4 전형적인 실시예의 평면 또는 입면도.
도 6은 공기 취급실 내부에서 복수의 작은 팬 유니트를 가진 본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션의 3×3 전형적인 실시예의 평면 또는 입면도.
도 7은 공기 취급실 내부에서 복수의 작은 팬 유니트를 가진 본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션의 3×1 전형적인 실시예의 평면 또는 입면도.
도 8은 복수의 작은 팬 유니트들이 공기 취급실 내부에서 이격 패턴으로 배열된 본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션의 대안적 실시예의 평면 또는 입면도.
도 9는 복수의 작은 팬 유니트들이 공기 취급실 내부에서 체커 보드 어레이(checker board array)로 배열된 본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션의 대안적 실시예의 평면 또는 입면도.
삭제
삭제
도 10은 복수의 작은 팬 유니트들이 공기 취급실 내부에서 행 미세 옵셋(rows slightly offset) 어레이로 배열된 본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션의 대안적 실시예의 평면 또는 입면도.
도 11은 복수의 작은 팬 유니트들이 공기 취급실 내부에서 열 미세 옵셋(columns slightly offset) 어레이로 배열된 본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션의 대안적 실시예의 평면 또는 입면도.
도 12는 52%의 용량으로 팬들의 일부는 온되고 팬들의 일부는 오프된 본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션의 5×5 실시예의 평면 또는 입면도.
도 13은 32%의 용량으로 팬들의 일부는 온되고 팬들의 일부는 오프된 본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션의 5×5 실시예의 평면 또는 입면도.
삭제
삭제
도 14는 공기 취급실 내부에서 복수의 스태거(staggered)된 작은 팬 유니트를 가진 본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션의 대안적 실시예의 측면도.
본 발명은 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션에 관한 것이다. 도 2 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션은 복수의 개별 적인 단일의 팬 유니트(200)를 사용한다. 바람직한 실시예에 있어서, 팬 유니트(200)는 트루 어레이(true array) 형태(도 3 내지 도 7)로 배열되지만, 대안적 실시예들은, 예를 들어 이격 패턴(도 8), 체커 보드(checker board)(도 9), 행 미세 옵셋(rows slightly offset)(도 10), 또는 열 미세 옵셋(columns slightly offset)(도 11) 등과 같은 대안적 배열을 포함할 수도 있다. 본 발명은 트루 어레이 및/또는 대안적 배열로 구현될 수 있기 때문에, “어레이(array)"이라는 용어는 포괄적 의미를 갖는다.
본 발명의 팬 어레이에서 팬 유니트(200)는 팬 휠 직경의 20% 정도로 작게 이격될 수도 있다. 밀접하게 정렬된 어레이를 위한 최적 동작 조건들은 팬 휠 직경의 30% 내지 60%만큼 낮은 거리에서 발견될 수도 있다. 팬 유니트(200)가 밀접하게 이격됨으로써, 보다 작은 공간에서 보다 많은 공기가 움직일 수 있다. 예를 들어, 팬 유니트(200)의 팬 휠이 20 인치 팬 휠 직경을 가지면, 하나의 팬 휠의 외주면과 인접한 팬 휠의 외주면 사이에는 단지 4 인치 간격(20%)(아니면, 하나의 팬 휠의 외주면과 인접한 벽 또는 천정 사이에는 2 인치의 간격)만 필요하다.
보다 작은 팬 유니트(200)를 사용함으로써 덜 밀고 들어오는(intrusive) 구조(팬 프레임)에 의해 팬 유니트(200)를 지지하는 것이 가능하다. 이것은 종래기술의 팬 유니트(100)를 지지하고 베이스로서 기능하는 큰 팬 프레임과 비교될 수 있다. 이러한 큰 팬 프레임은 종래기술의 팬 유니트(100)의 전체 중량을 지지할 만큼 충분히 크고 튼튼해야만 한다. 그들의 크기와 위치 때문에, 공지된 팬 프레임은 공기 흐름과의 간섭을 야기한다. 그러므로, 바람직한 실시예에 있어서, 팬 어레이의 팬 유니트(200)는 공기 흐름에 최소한의 저항으로 모터(108)를 지지하는 프레임에 의해 지지될 수도 있다.
배경기술 설명에서도 언급된 바와 같이, 공기 취급 시스템 내부에서 서로 수직으로 인접되게 배열된 2개의 팬 유니트(100)의 나란한 설비를 이용하는 노력들이 있었다. 배경기술 설명에서도 언급된 바와 같이, 팬 어레이들은 전자 및 컴퓨터 어셈블리에서도 사용되어 왔다. 그러나, 공기 취급 시스템 업계에서는, 수평으로 배열된 팬 휠들 사이에는 중대한 간격이 있어야 하고, 간격이 작은 배열일 수록 성능 저하를 경험한다는 사실은 항상 굳게 믿어져 왔다. 단일의 큰 팬은 캐비넷(cabinet) 안에서 모든 공기를 움직인다. 동일하거나 약간 작은 2개의 팬을 사용하면, 하나의 팬에 의해 생성되는 공기가 다른 팬에 의해 생성되는 공기를 간섭하게 된다. 간섭 문제를 경감시키기 위해, 팬들은 특정한 가이드라인-적어도 하나의 휠 직경 거리(인접한 벽에 대해서는 1/2 휠 직경)의 거리의 팬들 사이에 명확한 공간을 일반적으로 제공하는-안에 위치되어야만 한다. 이러한 논리를 적용함으로써, 더 많은 팬들을 부가하지 않아도 된다. 추가적인 팬들이 부가되더라도, 간격은 팬들 사이에는 적어도 하나의 휠 직경으로 지속될 것이다. 또한, 공기 취급 업계에서는, 수직으로 쌓아올린 팬 유니트는 상상할 수도 없었다. 왜냐하면, 팬 유니트의 고착 수단이 그러한 더미(stacking)에 전도력이 없기 때문이다(그들은 플로어(floor) 위에만 위치되도록 설계된다).
플리넘(plenum) 팬이 본 발명의 바람직한 팬 유니트(200)라는 사실을 주목해야 한다. 특히, 미국 미네소타, 미네아폴리스의 트윈 시티 팬 컴퍼니(Twin City Fan Companies, Ltd)에 의해 생산된 APF-121, APF-141, APF-161, 및 APF-181 플리넘 팬들(특히 팬 휠 및 팬 콘)은 작동이 잘 되는 것으로 알려져 왔다. 플리넘 팬이 가장 잘 작동하는 이유는 그들이 축 팬(axial fan), 수용된(housed) 원심 팬, 및 큰 플리넘 팬에 의해 생성된 것들과 같은 높은 속도 포인트를 생성하지 않는 것이다. 대안적 실시예는 공지의 팬 유니트 또는 이제 막 개발되겠지만 공기 흐름 방향에서의 높은 속도 변화를 생성하지 않을 팬 유니트를 사용한다. 낮은 효율에도 불구하고 다른 실시예는 공기흐름 방향에서 높은 속도 포인트를 가진 축 팬 및/또는 수납된 원심 팬과 같은 팬 유니트를 사용한다.
바람직한 실시예에 있어서, 공기 처리 시스템의 팬 어레이 팬 섹션에서 각각의 팬 유니트(200)는 어레이 콘트롤러(300)에 의해 제어된다(도 12 및 도 13). 하나의 바람직한 실시예에 있어서, 어레이 콘트롤러(300)는 피크 효율에서 팬 유니트(200)를 작동하도록 프로그램될 수도 있다. 이러한 피크 효율 실시예에서, 감소된 효율로 모든 팬 유니트(200)를 동작시키기 보다는, 어레이 콘트롤러(300)는 특정의 팬 유니트(200)를 오프시킨 상태에서 나머지 팬 유니트(200)를 피크 효율로 운전한다. 대안적 실시예에서, 팬 유니트(200)는 동일한 동작 전력 수준(예를 들어 효율 및/또는 유동률)으로 모두 운전된다.
본 발명의 다른 장점은 팬 속도를 조절함으로써 유동률 및 압력을 조절하는데 사용되는 (가변 주파수 구동(vaiable frequency drive:VFD)일 수도 있는) 어레이 컨트롤러(300)가 공기 처리 시스템의 팬 어레이 팬 섹션의 실질 브레이크 마력을 위하여 치수화될 수 있다는 점이다. 팬 벽(wall) 어레이의 효율은 다양한 범위 유동률 및 압력에 걸쳐 최적화될 수 있기 때문에, 팬 어레이에 의해 소모되는 실질 동작 파워는 비교되는 종래 기술의 공기 처리 시스템에 의해 소모되는 실질 동작 파워보다 적기 때문에 어레이 컨트롤러의 파워는 감소될 수 있다. 전통적인 디자인에 있어서 (가변 주파수 구동일 수 있는) 컨트롤러가 전기적 코드의 모터의 최대 품질 등급 요구조건으로 사이즈화될 수 있는 반면, 어레이 컨트롤러(300)는 팬 어레이의 실질 파워 소비로 사이즈화될 수 있다. 2.5 인치의 압력에서 50,000 입방 피트/분의 공기를 공급하는 선행기술의 팬 설계의 일 예는 50 마력 모터 및 50 마력 컨트롤러가 필요하다. 본 발명은 바람직하게 2마력 모터 및 30마력 어레이 컨트롤러(300)의 14개의 어레이를 사용할 것이다.
본 발명은 부동산, 생산 단가의 감소, 동작 비용의 감소, 증가된 효율, 개선된 공기 유동 균일도, 잉여성(redundancy), 소음 감쇠 장점, 및 진동 감소를 포함하지만 그에 한정되지는 않는 종래 기술의 공기 처리 시스템의 많은 문제점들을 해결한다.
- 제어성(Controllability)
업급된 바와 같이, 공기 처리 시스템의 팬 어레이 팬 섹션에서 각각의 팬 유니트(200)는 피크 효율로 팬 유니트(200)를 동작하도록 프로그램될 수도 있는 어레이 컨트롤러(300)(도 12 및 도 13)에 의해 제어되는 것이 바람직하다. 이러한 피크 효율 실시예에서는, 감소된 효율로 모든 팬 유니트(200)를 운전하기 보다는, 어레이 컨트롤러(300)는 특정의 팬 유니트(200)를 오프(off)시키고 나머지 팬 유니트(200)를 피크 효율로 운전하는 것이 가능하다. 바람직하게, 어레이 컨트롤러(300) 는 팬 유니트(200)를 개별적으로, 미리 정해진 그룹으로 및/또는 전체를 그룹으로 운전할 수 있다.
예를 들어, 도 4, 도 12, 및 도 13에 도시된 것과 같이 5×5 팬 어레이에 있어서, 어레이의 제어를 원하는 사람은 원하는 공기 량, 공기 흐름의 수준, 공기 흐름의 패턴, 및/또는 동작될 팬 유니트(200)의 수를 선택할 수도 있다. 먼저 공기 량에 관해서는, 5×5 어레이에 있어서 각각의 팬 유니트(200)는 총 공기의 4%를 공헌한다. 대부분의 건물들이 가지고 있는, 가변 공기 량 시스템에 있어서, 요구를 충족시키는데 필요한 팬 유니트(200)의 수만 동작할 것이다. 컨트롤 시스템(어레이 컨트롤러(300)도 포함할 수도 있음)은 개별적으로 팬 유니트(200)를 온 라인(팬 유니트 “ON")시키고 오프 라인(팬 유니트 ”OFF")시키는데 이용될 수 있다. 팬 유니트(200)를 온 및 오프시킬 수 있는 이러한 능력은 가변 주파수 구동의 필요성을 배제할 수 있다. 유사하게, 5×5 어레이에서 각각의 팬 유니트(200)는 총 파워의 4%를 사용하고 공기 흐름의 4% 수준을 생성한다. 팬 유니트(200)를 온 라인 및 오프 라인 시키기 위해 컨트롤 시스템을 사용하는 것은 사용자로 하여금 파워 사용법 및/또는 공기 흐름을 제어 가능하게 한다. 공기 흐름의 패턴도 그것이 바람직하다면 제어될 수 있다. 예를 들어, 시스템에 따라 캐비넷의 가장자리 부근에만 공기 흐름의 패턴을 일으키거나 아니면 위에서만 공기를 생성하는 것이 가능하다. 결국, 개별 팬 유니트(200)는 온라인 및 오프 라인으로 될 수도 있다. 이러한 제어성은 하나 또는 그 이상의 팬 유니트(200)가 원활하게 동작하지 않아서 유지보수(예를 들어 정기 점검의 필요성)가 필요하고, 및/또는 교체가 필요할 때 유익할 수도 있다. 문제가 있는 개별 팬 유니트(200)는 나머지 시스템이 완전히 기능하는 동안 오프라인 시켜둘 수도 있다. 개별 팬 유니트(200)가 사용할 준비가 되면, 그들은 다시 온라인 시킬 수도 있다.
팬 유니트(200)를 온라인 및 오프라인 시키는 다른 장점은 빌딩 또는 건물 제어 시스템이 상대적으로 높은 압력에서 낮은 공기 량을 요구할 때 발생된다. 이 경우에, 팬 유니트(200)는 안정된 작동 점을 생성하기 위해 조절될 수 있으며, 건물주 및 정비 기사를 종종 애먹이는 서지 효과(surge effect)를 제거할 수 있다. 서지 효과는 주어진 체적에서 팬 속도가 감당하기에 시스템의 압력이 너무 높고 팬 유니트(200)가 멈추는 경향이 있는 곳에서 발생한다.
제어성의 예들은 도 12 및 도 13에 도시되어 있다. 도 12에 도시된 공기 처리 시스템의 팬 어레이 팬 섹션에 있어서, 전체 시스템이 최대 공기 흐름의 52%로 동작하도록 조정될 뿐만 아니라 총 파워(full power)의 32%를 소비하도록 어레이 컨트롤러(300)는 도시된 바와 같이 제1 예시 패턴에서 팬 유니트(200) “ON"과 팬 유니트 ”OFF"가 번갈아 가면서 발생된다. 이러한 숫자들은 건물에서의 예시적인 전형적 팬 작동에 근거한다. 도 13은 최대 공기 흐름의 32%로 동작하고 총 파워의 17%를 소비하도록 조절된 공기 처리 시스템의 팬 어레이 팬 섹션을 도시한다. 이러한 숫자들은 건물에서의 예시적인 전형적 팬 동작에 근거한다. 이 실시예에 있어서, 어레이 컨트롤러(300)는 도시된 바와 같이 팬 유니트 “OFF" 및 팬 유니트 "ON"의 제2 예시 패턴을 생성한다.
- 부동산(Real Estate)
본 발명의 공기 처리 시스템의 팬 어레이 팬 섹션(220)은 공기 처리 시스템에서 종래기술의 배출 플리넘(120) 보다 작은(60% 내지 80%) 부동산을 사용한다(도 1에 도시된 바와 같이 종래기술은 1백 단위 계열의 숫자가 부여된 반면 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 2 백 단위 계열의 숫자가 부여되었다). 종래기술(도 1)과 본 발명(도 2)의 비교는 통기 경로(120)(220)를 짧게 하는(shortening) 그래프식 표현을 보여준다. 다수의 보다 작은 팬 유니트(200)를 사용하는 것은 통기 경로(120)(220)의 길이를 감소시킬 수 있는 많은 이유들이 있다. 예를 들어, 팬 유니트(100)(200) 및 모터(108)(208)의 크기를 줄이는 것은 배출 플리넘(110)(210)의 길이를 감소시킨다. 유사하게, 입구 콘(104)(204)의 크기를 줄이는 것은 입구 플리넘(112)(212)의 길이를 감소시킨다. 종래기술의 공기 취급 시스템은 보다 높은 공기 속도 점들을 가지고 그것이 공기 취급실(102)(202)을 빠져나올 시점에서 유동이 균일하도록 혼합하기 위하여 시간과 공간이 필요한 반면 본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션으로부터 나오는 공기는 실질적으로 균일하기 때문에, 배출 플리넘(110)(210)의 길이도 감소시킬 수 있다. (고속으로부터 저속으로의 전환(transition)의 필요가 없거나 거의 없기 때문에, 본 발명은 종래기술의 팬 시스템의 배출로부터 하류로의 해결 수단(settling means)의 필요를 제거하는 점에서 이것도 보다 높은 정적(static) 효율로서 설명될 수 있다.) 입구 플리넘(112)(212)의 길이가 감소될 수도 있도록 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션은 종래기술의 공기 취급 시스템보다 입구 플리넘(212)으로부터 공기를 보다 균일하고 효율적으로 빨아들인다.
비교의 목적을 위해, 배경기술에서 설명된 제1 예시 건물(6인치 게이지 수압에서 50,000 입방 피트/분의 공기 흐름을 요하는 건물)이 이용될 것이다. 제1 예시 건물을 사용함으로써, 본 발명의 예시적 실시예는 89인치 높이, 160인치 폭, 30 내지 36인치 길이(종래기술의 실시예의 106 내지 112 인치 길이와 비교)를 가진 공칭(nominal) 배출 플리넘(210)에 의해 만족시킬 수 있다. 배출 플리넘(210)은 (도 5에 도시된 것과 같은) 12개의 팬 유니트(200)를 가진 공기 취급 시스템의 3×4 팬 어레이 팬 섹션을 포함한다. 각각의 예시적인 팬 유니트(200)가 필요로 하는 공간은 어레이 구성에 의존하는 측면에서 대략 24 내지 48 인치의 직사각 입방체일 것이다. 통기 경로(220)는 42 내지 48인치(종래기술에서 88 내지 139인치와 비교)이다.
비교의 목적을 위해, 배경기술에서 언급된 제2 예시 건물(2 인치 게이지 수압에서 26,000 입방 피트/분의 공기 흐름율을 요하는 건물)이 이용될 것이다. 제2 예시 건물을 사용함으로써, 본 발명의 예시적 실시예는 84인치 높이, 84인치 폭, 30 내지 36인치 길이(종래기술의 실시예의 94 내지 100 인치 길이와 비교)를 가진 공칭 배출 플리넘(210)에 의해 만족시킬 수 있다. 배출 플리넘은 (도 6에 도시된 것과 같은) 9개의 팬 유니트(200)를 가진 공기 취급 시스템의 3×3 팬 어레이 팬 섹션을 포함한다. 각각의 예시적인 팬 유니트(200)가 필요로 하는 공간은 어레이 구성에 의존하는 측면에서 대략 24 내지 30 인치의 직사각 입방체일 것이다. 통기 경로(220)는 42 내지 48인치(종래기술에서 71 내지 95인치와 비교)이다.
- 생산 원가 절감(Reduced Production Costs)
종래기술의 공기 처리 시스템에 사용된 단일의 팬 유니트(100)와 비교해 볼 때 본 발명의 공기 처리 시스템의 팬 어레이 팬 섹션을 제작하는 것은 대체로 보다 많은 비용 절감 효과가 있다. 이러한 비용 절약 부분은 팬 어레이의 개별 팬 유니트(200)는 대량 생산이 가능하다는 사실에 기인할 수도 있다. 종래기술의 단일의 팬 유니트(100)는 특정 목적을 위해 대체로 주문 제작되는 반면, 본 발명은 단일 형태의 팬 유니트(200)로 구현될 수 있다. 대안적 실시예에 있어서, 다른 크기들 및/또는 파워(입력과 출력 모두)를 가진 다양한 팬 유니트(200)가 가능하다. 다른 팬 유니트(200)는 단일의 공기 취급 시스템에 사용될 수 있거나 각각의 공기 취급 시스템은 한 형태만의 팬 유니트(200)를 가질 수 있다. 보다 작은 팬 유니트(200)가 주문 제작되더라도, 특정의 프로젝트를 위한 복수의 팬 유니트(200)를 생산하는 비용은 동일한 프로젝트를 위하여 단일의 큰 종래기술의 팬 유니트(100)를 생산하는 비용보다 거의 항상 적다. 이것은 보다 큰 부품들을 생산하는 어려움 및/또는 단일의 큰 종래기술의 팬 유니트(100)에 필요한 보다 큰 부품을 획득하는 비용 때문일 수도 있다. 또한 이러한 비용 절감은 보다 작은 공기 취급실(202)을 제조하는 비용으로 연장된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 팬 유니트(200)는 시스템이 “플러그 앤 플레이(plug and play)"가 되도록 규격화(modular)된다. 그러한 규격화된 유니트는 팬 유니트(200) 그 자체의 외부와의 연결을 위한 건물을 포함함으로써 구현될 수도 있다. 대안적으로, 그러한 규격화된 유니트는 팬 유니트(200)를 연결하기 위한 분리된 건물을 사용함에 의해 구현될 수도 있다. 또 다른 대안적 실시예에 있어 서, 그러한 규격화된 유니트는 팬 유니트(200)가 교체될 수도 있는 그리드(grid) 시스템을 사용함으로써 구현될 수도 있다.
- 운전 비용의 절감(Reduced Operating Expenses)
본 발명의 팬 어레이 팬 섹션은 제어의 엄청난 유연성과 건물의 동작 요구조건에 대한 휼륭한 조절 때문에 종래의 공기 취급 시스템을 운전하는데 소요되는 비용 보다 덜 든다. 저 주파수 노이즈 제어를 덜 필요로 하고 유동에 대한 정적 저항이 덜 필요한 보다 작고 높은 속도의 팬 유니트(200)를 이용함에 의해 또한 그러하다.
- 효율 증대(Increased Efficiency)
본 발명의 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션은 각각의 작은 팬 유니트(200)가 피크 효율로 운전할 수 있기 때문에 종래 기술의 공기 취급 시스템보다 효율적이다. 상기 시스템은 특정한 팬 유니트(200)의 쓸모 없는 사용을 방지하기 위하여 개별 팬 유니트(200)를 온 및 오프시킬 수 있다. 어레이 컨트롤러(300)는 팬 유니트(200)를 제어하는데 사용될 수 있음을 주목해야 한다. 상술한 바와 같이, 어레이 컨트롤러(300)는 특정의 팬 유니트(200)를 오프시키고 나머지 팬 유니트(200)를 피크 효율에서 운전한다.
- 잉여성(Redundancy)
복수의 팬 유니트는 시스템의 잉여성을 증가시킨다. 하나의 팬 유니트(200)가 고장 나더라도, 여전히 냉각은 계속될 것이다. 어레이 컨트롤러(300)는 고장난 팬 유니트(200)를 냉각 및 공기 유동율에 있어서 어떠한 현저한 감소도 일어나지 않도록 간주할 수도 있다. 이러한 특징은 어레이 컨트롤러(300)가 팬 유니트(200)를 오프시킴으로써 냉각과 공기 유동율에 있어서 어떠한 저하도 감지되지 않을 만큼 오프라인으로 유지하기 때문에 유지 보수 동안 도움이 될 수도 있다.
- 소음 감쇠 효과(Sound Attenuation Advantages)
작은 팬 유니트(200)의 고주파 소음은 큰 팬 유니트의 저주파 소음 보다 감쇠하기가 더 용이하다. 왜냐하면, 팬 벽(wall)은 보다 낮은 저주파 소음 에너지를 갖고, 보다 짧고 값이 싼 사운드 트랩(traps)은 보다 큰 팬 유니트(100)에 의해 생성된 저주파 소음보다 복수의 작은 팬 유니트(200)에 의해 생성된 고주파 소음을 감쇠하기 위해 필요하기 때문이다. 복수의 팬 유니트(200)는 각각의 유니트로부터 발생된 음파가 특정의 주파수에서 소음을 삭제하도록 상호작용을 함으로써 종래기술의 시스템보다 유니트를 보다 조용하게 동작하는 것이 가능하도록 하는 방식으로 각각 운전할 것이다.
- 진동 감소(Reduced Vibration)
본 발명의 다수의 팬 유니트(200)는 부피가 적은 작은 크기의 휠들을 가지고 잔여 불균형(residual unbalance) 때문에 보다 작은 힘을 생성함으로써 큰 팬 유니트보다 적은 진동을 일으킨다. 복수의 팬 유니트(200)의 총 진동은 개별 팬들이 위상(phase)에 있어서 약간씩 차이가 있기 때문에 서로 상쇄하는 경향이 있으므로 건물에 적은 에너지를 전달할 것이다. 복수의 팬 유니트(200)의 각각의 팬 유니트(200)는 총 공기 취급 요구조건의 작은 퍼센트로 운용함으로써 공기 흐름에서 적은 교란 및 실질적으로 낮은 진동을 일으킨다.
도 3은 24개의 팬 유니트(200)를 가진 공기 취급 시스템의 4×6 팬 어레이 팬 섹션을 도시하고, 도 4는 25개의 팬 유니트(200)를 가진 공기 취급 시스템의 5×5 팬 어레이 팬 섹션을 도시하고, 도 5는 12개의 팬 유니트(200)를 가진 공기 취급 시스템의 3×4 팬 어레이 팬 섹션을 도시하고, 도 6은 9개의 팬 유니트(200)를 가진 공기 귀급 시스템의 3×3 팬 어레이 팬 섹션을 도시하고, 도 7은 3개의 팬 유니트(200)를 가진 공기 취급 시스템의 3×1 팬 어레이 팬 섹션을 도시함을 주목해야 한다. 어레이는 2개 이상의 팬 유니트(200)를 가진 어떤 크기 및 치수가 될 수도 있는 점을 이해해야 한다. 팬 유니트(200)는 (도 2에 도시된 바와 같이) 단일의 평면에 배열될 수도 있지만, 대안적 어레이 배열은 (도 14에 도시된 바와 같이) 복수의 평면에서 서로 엇갈린 배열(staggered configuration)로 정렬된 복수의 팬 유니트(200)를 포함할 수 있음을 유의해야 한다. 팬 유니트(200)의 상류 또는 하류 중 어느 하나의 시스템에 냉각 코일(미도시)이 부가될 수 있음을 주의해야 한다. 팬 유니트(200)로부터 상류로 도시되었지만, 필터 뱅크(122)(222)는 하류일 수 있음을 주의해야 한다.
대안적 실시예는 수평으로 배열된 팬 어레이를 사용할 수 있음을 유의해야 한다. 즉, 도 2 내지 도 14에 도시된 실시예들은 수평으로 또는 수직으로 또는 공기 흐름의 방향에 수직인 그 어떤 방향으로 사용될 수 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 공기 덕트(duct)의 수직 부분이 공기 취급실(202)로서 기능한다면, 팬 어레이는 수평으로 배열될 수도 있다. 이 실시예는 리턴(return) 공기 샤프트를 위한 공기 취급실에서 특히 유용할 것이다.
팬 섹션(214)은 팬 유니트(200)가 위치된 통기 경로(220)의 어떤 부분일 수 도 있다. 예를 들어, 팬 유니트(200)는 (도시된 바와 같이) 배출 플리넘(210), 입구 플리넘(212), 또는 부분적으로는 입구 플리넘(212) 내부에 부분적으로는 배출 플리넘(210) 내부에 위치될 수도 있음을 주목해야 한다. 또한 공기 취급실(202)은 공기 덕트의 섹션일 수도 있음을 유의해야 한다.
전술한 상세한 설명에서 채용된 용어들과 표현들은 설명의 관점에서 사용된 것이지 제한의 관점에서 사용된 것은 아니며, 도시되고 설명된 특징들의 균등물 또는 그들의 부분을 배제하는 것을 의도하지 않는다. 본 발명의 범위는 이어지는 청구범위에 의해서만 규정되고 제한된다.

Claims (24)

  1. (a) 적어도 3개의 팬(fan) 유니트;
    (b) 상기 적어도 3개의 팬 유니트가 배열된 팬 어레이(array);
    (c) 팬 유니트의 상기 팬 어레이가 내부에 위치된 공기 취급실(air-handling compartment); 및
    (d) 상기 적어도 3개의 팬 유니트를 실질적으로 피크 효율(peak efficiency)로 운전하도록 제어하기 위한 어레이 컨트롤러(controller);를 구비하고,
    상기 적어도 3개의 팬 유니트는:
    트루 어레이 배열(true arry configuration);
    이격 패턴(spaced pattern) 어레이 배열;
    체커 보드(checker board) 어레이 배열;
    행 미세 옵셋(rows slightly offset) 어레이 배열;
    열 미세 옵셋(columns slighty offset) 어레이 배열; 및
    스태거(staggered) 어레이 배열;로 구성된 그룹으로부터 선택된 팬 어레이 배열로 정렬된 복수의 팬 유니트인 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬(fan) 어레이(array) 팬(fan) 섹션(section).
  2. (a) 공기 취급실;
    (b) 복수의 팬 유니트;
    (c) 상기 복수의 팬 유니트는 팬 어레이에 정렬되고;
    (d) 상기 팬 어레이는 적어도 다른 하나의 팬 유니트와 수직으로 정렬된 적어도 하나의 팬 유니트를 가지며;
    (e) 상기 팬 어레이는 상기 공기 취급실 내부에 위치되고,
    상기 복수의 팬 유니트는:
    트루 어레이 배열(true arry configuration);
    이격 패턴(spaced pattern) 어레이 배열;
    체커 보드(checker board) 어레이 배열;
    행 미세 옵셋(rows slightly offset) 어레이 배열;
    열 미세 옵셋(columns slighty offset) 어레이 배열; 및
    스태거(staggered) 어레이 배열;로 구성된 그룹으로부터 선택된 팬 어레이 배열로 정렬된 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  3. (a) 적어도 6개의 팬 유니트;
    (b) 상기 적어도 6개의 팬 유니트가 배치된 팬 어레이; 및
    (c) 상기 적어도 6개의 팬 유니트의 선택된 것들을 전략적으로 온,오프시킴으로써 실질적으로 피크 효율로 상기 적어도 6개의 팬 유니트를 제어하기 위한 어레이 콘트롤러를 구비하고,
    각각의 팬 유니트는 그 범위 밖에서는 감소된 효율로 동작하는 피크 효율 작동 범위를 가지고,
    상기 어레이 콘트롤러는 적어도 하나의 팬 유니트를 감소된 효율로 작동하도록 전략적으로 오프시키고 나머지 팬 유니트를 상기 피크 효율 작동 범위에서 운전시킴으로써 상기 적어도 6개의 팬 유니트를 실질적으로 피크 효율로 작동시키도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 6개의 팬 유니트는 플리넘(plenum) 팬인 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 공기 취급실은 통기 경로를 가지고, 상기 통기 경로는 72 인치 보다 작은 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 6개의 팬 유니트는
    (a) 트루 어레이 배열(true arry configuration);
    (b) 이격 패턴(spaced pattern) 어레이 배열;
    (c) 체커 보드(checker board) 어레이 배열;
    (d) 행 미세 옵셋(rows slightly offset) 어레이 배열;
    (e) 열 미세 옵셋(columns slighty offset) 어레이 배열; 및
    (f) 스태거(staggered) 어레이 배열;로 구성된 그룹으로부터 선택된 팬 어레이 배열로 정렬된 복수의 팬 유니트인 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 6개의 팬 유니트는 적어도 2개의 수직으로 정렬된 팬 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 6개의 팬 유니트 각각은 그리드(grid) 시스템에 장착된 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 6개의 팬 유니트 각각은 팬 휠 지름을 가지고, 상기 적어도 6개의 팬 유니트 사이의 이격 거리는 상기 팬 휠 지름의 60% 보다 작은 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 어레이 콘트롤러는 (a) 공기 체적; (b) 공기 유동의 레벨; (c) 공기 유동의 패턴; 및 (d) 동작하는 팬 유니트의 수와 같은 기준 그룹 중에서 선택된 기준에 근거한 성능 레벨을 위한 피크 효율로 상기 적어도 6개의 팬 유니트를 구동하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 어레이 콘트롤러는 안정된 동작점을 생성하고 서지 효과(surge effects)를 제거하기 위해 상기 적어도 6개의 팬 유니트를 구동하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 어레이 콘트롤러는 실질적으로 피크 효율로 운전되도록 상기 적어도 6개의 팬 유니트 각각의 속도를 선택적으로 제어하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 공기 취급 시스템이 구조물의 공기를 조절하도록 상기 공기 취급실은 상기 구조물 내부에 위치 가능한 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  14. (a) 각각의 팬 유니트가 입구 콘, 팬, 모터를 구비하는 복수의 독립적으로 제어 가능한 팬 유니트;
    (b) 상기 복수의 팬 유니트가 정렬되는 팬 어레이;
    (c) 상기 팬 유니트의 상기 팬 어레이가 위치되는 공기 취급실;
    (d) 상기 복수의 팬 유니트의 선택적인 하나를 전략적으로 온,오프시킴으로써 상기 복수의 팬 유니트를 실질적으로 피크 효율로 제어하기 위한 어레이 콘트롤러;를 구비하고,
    (e) 상기 복수의 팬 유니트 각각은 팬 휠 직경을 구비하고, 상기 복수의 팬 유니트 사이의 이격 거리는 상기 팬 휠 직경의 60% 보다 작은 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 팬 유니트는 플리넘(plenum) 팬인 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 공기 취급실은 공기 통로를 가지고, 상기 공기 통로는 72 인치보다 작도도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 팬 유니트는
    (a) 트루 어레이 배열(true arry configuration);
    (b) 이격 패턴(spaced pattern) 어레이 배열;
    (c) 체커 보드(checker board) 어레이 배열;
    (d) 행 미세 옵셋(rows slightly offset) 어레이 배열;
    (e) 열 미세 옵셋(columns slighty offset) 어레이 배열; 및
    (f) 스태거(staggered) 어레이 배열;로 구성된 그룹으로부터 선택된 팬 어레이 배열로 정렬된 복수의 팬 유니트인 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 팬 유니트는 적어도 2개의 수직으로 정렬된 팬 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 팬 유니트 각각은 그리드(grid) 시스템에 장착된 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 팬 유니트 각각은 그 범위 밖에서는 감소된 효율로 동작하는 피크 효율 작동 범위를 가지고,
    상기 어레이 콘트롤러는 적어도 하나의 팬 유니트를 감소된 효율로 작동하도록 전략적으로 오프시키고 나머지 팬 유니트를 상기 피크 효율 작동 범위에서 운전시킴으로써 상기 복수의 팬 유니트를 실질적으로 피크 효율로 작동시키도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 어레이 콘트롤러는 (a) 공기 체적; (b) 공기 유동의 레벨; (c) 공기 유동의 패턴; 및 (d) 동작하는 팬 유니트의 수와 같은 기준 그룹 중에서 선택된 기준에 근거한 성능 레벨을 위한 피크 효율로 상기 복수의 팬 유니트를 구동하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 어레이 콘트롤러는 안정된 동작점을 생성하고 서지 효과(surge effects)를 제거하기 위해 상기 복수의 팬 유니트를 구동하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 어레이 콘트롤러는 실질적으로 피크 효율로 운전되도록 상기 복수의 팬 유니트의 각각의 속도를 선택적으로 제어하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
  24. 제14항에 있어서,
    상기 공기 취급 시스템이 구조물의 공기를 조절하도록 상기 공기 취급실은 상기 구조물 내부에 위치 가능한 것을 특징으로 하는 공기 취급 시스템의 팬 어레이 팬 섹션.
KR1020057016754A 2003-03-20 2004-03-19 공기 취급 시스템의 팬 섹션 팬 배열 KR100736944B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US45641303P 2003-03-20 2003-03-20
US60/456,413 2003-03-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050115898A KR20050115898A (ko) 2005-12-08
KR100736944B1 true KR100736944B1 (ko) 2007-07-09

Family

ID=33098117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057016754A KR100736944B1 (ko) 2003-03-20 2004-03-19 공기 취급 시스템의 팬 섹션 팬 배열

Country Status (15)

Country Link
EP (2) EP2014923B1 (ko)
JP (1) JP4008007B2 (ko)
KR (1) KR100736944B1 (ko)
CN (2) CN102200137B (ko)
AT (1) ATE492728T1 (ko)
CA (4) CA2666332C (ko)
DE (2) DE602004030665D1 (ko)
DK (2) DK2014923T3 (ko)
ES (2) ES2325300T1 (ko)
HK (1) HK1083119A1 (ko)
IL (2) IL170635A (ko)
MX (1) MXPA05009943A (ko)
PL (1) PL1604116T3 (ko)
PT (1) PT1604116E (ko)
WO (1) WO2004085928A2 (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7597534B2 (en) 2003-03-20 2009-10-06 Huntair, Inc. Fan array fan section in air-handling systems
US11255332B2 (en) 2003-03-20 2022-02-22 Nortek Air Solutions, Llc Modular fan housing with multiple modular units having sound attenuation for a fan array for an air-handling system
US7137775B2 (en) 2003-03-20 2006-11-21 Huntair Inc. Fan array fan section in air-handling systems
US7963749B1 (en) 2006-11-25 2011-06-21 Climatecraft Technologies, Inc. Fan with variable motor speed and disk type unloading device
CA2708362A1 (en) * 2007-12-10 2009-06-18 V Squared Wind, Inc. Modular array fluid flow energy conversion facility
US8937399B2 (en) 2007-12-10 2015-01-20 V Squared Wind, Inc. Efficient systems and methods for construction and operation of mobile wind power platforms
US8814639B1 (en) 2008-10-29 2014-08-26 Climatecraft Technologies, Inc. Fan system comprising fan array with surge control
CA2769768C (en) 2009-10-27 2013-11-12 Huntair, Inc. Fan array control system
JP5808986B2 (ja) * 2011-09-06 2015-11-10 興研株式会社 空気吹き出し装置
US9568209B2 (en) 2013-04-30 2017-02-14 Eaton Corporation System and method for controlling output flow of parallel connected blowers
CN103267321B (zh) * 2013-05-30 2016-08-10 深圳橙果医疗科技有限公司 手术室空气净化系统
WO2015058354A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-30 Abb Technology Ltd. A method to optimize operation of a transformer cooling system,the corresponding system and a method to determine the vfd capacity
CN105485845B (zh) * 2015-12-18 2018-07-03 奥克斯空调股份有限公司 多风机空调室内机的电机控制方法
DE102016113496A1 (de) 2016-07-21 2018-01-25 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Regeln von Ventilatoren sowie Ventilatorgruppe
DE102017116399A1 (de) * 2017-07-20 2019-01-24 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Regeln von wenigstens zwei Ventilatoren
CN111699322A (zh) * 2018-02-23 2020-09-22 大金工业株式会社 送风装置及空调装置
US11204192B2 (en) 2018-06-15 2021-12-21 Johnson Controls Technology Company Adjustable duct for HVAC system
CN111894884B (zh) * 2020-07-10 2023-11-03 上海沪工焊接集团股份有限公司 适用于弧焊电源的风机控制方法、存储介质及弧焊电源
DE102020118725A1 (de) 2020-07-15 2022-01-20 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg System und ein Verfahren zur optimierten Regelung einer Anordnung von mehreren Ventilatoren

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4767262A (en) * 1987-04-16 1988-08-30 Knurr-Mechanik Fur Die Elektronik Aktiengesellschaft Fan slide-in unit

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1601968A (en) * 1978-03-23 1981-11-04 Covrad Ltd Method and apparatus for control of a cooling system
US5370576A (en) * 1993-01-13 1994-12-06 Eleanor L. Sackett Sidewall vent-mounted fan assembly for a truck cab
US5586932A (en) * 1993-11-05 1996-12-24 Professional Supply, Inc. Environmental control airhouse with variable output
DE19719507A1 (de) * 1997-05-09 1998-11-12 Alsthom Cge Alcatel Gestellrahmen mit Baugruppenträger und Belüftungseinrichtung
US6104608A (en) * 1997-10-30 2000-08-15 Emc Corporation Noise reduction hood for an electronic system enclosure
US6072397A (en) * 1998-12-03 2000-06-06 Ascend Communications, Inc. Method and apparatus for reducing flame emissions from an electronics enclosure
US6414845B2 (en) 1999-05-24 2002-07-02 Hewlett-Packard Co. Multiple-fan modular cooling component
US6388880B1 (en) 2000-10-19 2002-05-14 Fijitsu Network Communications, Inc. Removable fan tray assembly with latching features
TW495135U (en) * 2001-05-18 2002-07-11 Delta Electronics Inc Multiple heat radiating module
US6690576B2 (en) * 2001-07-31 2004-02-10 Hewlett Packard Development Company, L.P. Externally mounted on-line replaceable fan module
DE10140279A1 (de) * 2001-08-16 2003-03-06 Ludwig Michelbach Vorrichtung und Verfahren zur Rückkühlung von Kühlmitteln oder Rückkühlmedien oder zur Kältegewinnung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4767262A (en) * 1987-04-16 1988-08-30 Knurr-Mechanik Fur Die Elektronik Aktiengesellschaft Fan slide-in unit

Also Published As

Publication number Publication date
DE08017758T1 (de) 2009-09-17
KR20050115898A (ko) 2005-12-08
MXPA05009943A (es) 2005-11-04
DK1604116T3 (da) 2011-04-11
DE602004030665D1 (de) 2011-02-03
CN102200137B (zh) 2013-09-25
IL207092A (en) 2013-04-30
CA2840794A1 (en) 2004-10-07
CA2516215A1 (en) 2004-10-07
EP1604116A2 (en) 2005-12-14
CN1795334A (zh) 2006-06-28
EP2014923A3 (en) 2010-03-03
ES2325300T1 (es) 2009-09-01
EP2014923B1 (en) 2019-05-08
CA2840794C (en) 2016-05-03
PL1604116T3 (pl) 2011-06-30
WO2004085928A3 (en) 2005-04-21
JP4008007B2 (ja) 2007-11-14
HK1083119A1 (en) 2006-06-23
CA2666332A1 (en) 2004-10-07
ES2357516T3 (es) 2011-04-27
CA2781853A1 (en) 2004-10-07
CN1795334B (zh) 2011-06-01
PT1604116E (pt) 2011-02-25
JP2006519972A (ja) 2006-08-31
CA2781853C (en) 2014-04-22
ATE492728T1 (de) 2011-01-15
EP1604116B1 (en) 2010-12-22
CA2666332C (en) 2012-10-02
DK2014923T3 (da) 2019-06-17
IL170635A (en) 2010-12-30
CN102200137A (zh) 2011-09-28
WO2004085928A2 (en) 2004-10-07
CA2516215C (en) 2011-05-17
EP2014923A2 (en) 2009-01-14
EP1604116A4 (en) 2007-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100975455B1 (ko) 공기 취급 시스템의 팬 섹션 팬 배열
KR100736944B1 (ko) 공기 취급 시스템의 팬 섹션 팬 배열
US7527468B2 (en) Fan array fan section in air-handling systems
US20200240420A1 (en) Modular fan housing with multiple modular units having sound attenuation for a fan array for an air-handling system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120620

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130620

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee