KR101003556B1 - 흄 배기장치 - Google Patents

Abstract

각종 화학 실험시 발생하는 유해 가스(fume)을 외부로 간편하게 강제 배출할 수 있는 흄 배기장치에 관한 것이다.

그러한 흄 배기장치는, 일면이 개방된 작업 공간을 구비한 본체와, 상기 작업 공간의 개구부를 개폐하는 개폐수단과, 개방 가능한 수납 공간을 구비하고 상기 작업 공간 하측에 형성되는 수납부와, 상기 본체 내측에서 상기 작업 공간 또는 수납 공간과 대응하는 배기 통로를 형성하는 덕트부와, 상기 덕트부의 배기 통로 일측에 위치되어 상기 작업 공간 또는 수납 공간의 강제 배기가 가능하게 구동하는 배기수단 그리고, 상기 작업 공간 또는 수납 공간과 대응하여 위치가 서로 다른 복수 개의 배기 지점에서 배기량의 조절이 가능하도록 상기 덕트부의 배기 통로를 제어하는 제어수단을 포함한다.

유해 가스 배기, 본체, 작업 공간, 덕트부, 배기 통로, 배기수단, 배기팬, 제어수단, 배기량 조절, 배기 효율 및 작동 안전성 향상

Description

흄 배기장치{fume exhaust apparatus}

본 발명은 각종 화학 실험시 발생하는 유해 가스(fume)을 외부로 간편하게 강제 배출할 수 있는 흄 배기장치에 관한 것이다.

일반적으로 흄 배기장치(또는 흄 후드장치라고도 함.)는 실험실이나 연구실 등에서 비치되어 각종 화학 실험을 진행하는데 사용된다.

상기 흄 배기장치의 구조를 간략하게 설명하면, 일면이 개방된 작업 공간을 구비한 본체와, 수납 공간을 구비하고 상기 작업 공간 하측에 형성되는 수납부와, 상기 작업 공간과 대응하는 배기 통로를 구비하고 이 배기 통로를 통해 상기 본체 외부로 유해 가스를 강제 배출하는 배기부(예: 배기팬)를 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 흄 배기장치는, 상기 본체의 작업 공간에서 화학 실험을 진행할 때 발생하는 각종 유해 가스를 상기 배기부의 구동에 의해 외부로 강제 배기할 수 있으므로 유해 가스가 지속적으로 제거되는 분위기에서 실험을 진행할 수 있는 작업 공간을 제공할 수 있다.

하지만, 상기한 구조로 이루어지는 흄 배기장치는 상기 본체의 작업 공간에 발생한 유해 가스를 배출할 때 만족할 만한 배기 효율 및 작동 호환성을 기대할 수 없다.

예를들어, 상기 배기부의 배기 통로는 상기 작업 공간의 내부면 중에서 윗면과 연결되므로 이와 같은 배기 통로의 연결 구조에 의하면 배기팬의 구동에 의해 유해 가스를 강제 배기할 때 상기 작업 공간 내에서 상부 지점에 분포된 유해 가스만 주로 배기될 수 있다.

특히, 화학 실험시 발생하는 여러 종류의 유해 가스 입자는 각기 다른 질량을 가지므로 상기 작업 공간 내에 머무를 때 질량에 따라 분포층의 높이 차이가 발생한다. 예를들어, 유해 가스의 입자 질량이 클수록 아래쪽에 분포하고, 입자 질량이 작을수록 위쪽에 뜬 상태로 분포된다.

그러므로, 상기 본체의 작업 공간에서 한 가지 이상의 화학 약품으로 실험을 진행할 때 상기 작업 공간 내부에서 하부에 분포된 유해 가스는 위쪽에 분포된 유해 가스에 비하여 원활하게 배출되지 못하고 상기 작업 공간 바닥면에 그대로 머무는 현상이 발생할 수 있다.

이러한 문제들은 상기 작업 공간에 대응하여 유해 가스의 분포층에 따라 상기 배기 통로의 배기 환경을 조절 및 제어할 수 있는 수단을 구비하고 있지 않기 때문이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,

본 발명의 목적은 작업 공간 내에 발생된 유해 가스의 분포 상태(위치)에 대응하도록 배기 환경의 조절 및 제어가 가능하여 한층 향상된 배기 효율 및 작동 호환성을 확보할 수 있는 흄 배기장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,

일면이 개방된 작업 공간을 구비한 본체;

상기 작업 공간의 개구부를 개폐하는 개폐수단;

개방 가능한 수납 공간을 구비하고 상기 작업 공간 하측에 형성되는 수납부;

상기 본체 내측에서 상기 작업 공간 또는 수납 공간과 대응하는 배기 통로를 형성하는 덕트부;

상기 덕트부의 배기 통로 일측에 위치되어 상기 작업 공간 또는 수납 공간의 강제 배기가 가능하게 구동하는 배기수단;

상기 작업 공간 또는 수납 공간과 대응하여 위치가 서로 다른 복수 개의 배기 지점에서 배기량의 조절이 가능하도록 상기 덕트부의 배기 통로를 제어하는 제어수단;

을 포함하는 흄 배기장치를 제공한다.

이와 같은 본 발명은, 상기 배기수단 및 제어수단의 구동에 의해 상기 덕트부를 통해 상기 본체의 작업 공간(또는 수납 공간)을 강제로 배기하여 각종 유해 가스를 간편하게 제거할 수 있다.

특히, 상기 제어수단은 상기 작업 공간(또는 수납 공간) 내에 발생된 각종 유해 가스의 분포층에 따라 이에 부합하도록 상기 배기 통로의 배기 환경을 적절하게 조절 및 제어할 수 있다.

이와 같은 배기 구조에 의하면, 예를들어, 작업 여건에 따라 상기 작업 공간 내에서 서로 다른 분포층을 형성하는 한 가지 이상의 유해 가스를 더욱 효과적으로 강제 배기할 수 있으므로 한층 향상된 배기 효율 및 작동 호환성을 확보할 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자들이 본 발명의 실시가 가능한 범위 내에서 설명된다.

따라서, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로 본 발명의 특허청구범위는 아래에서 설명하는 실시예들로 인하여 한정되는 것은 아니다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 흄 배기장치의 외부 및 내부 구조를 나타낸 도면으로서, 도면 부호 2는 본체를 지칭한다.

상기 본체(2)는 사각의 케비넷 형태로 이루어질 수 있으며, 일면(앞면)이 일정 크기로 개구되어 이 개구부 안쪽에 작업 공간(S)이 마련된다.

상기 작업 공간(S)의 바닥면은 평탄한 상태로 형성되어 일종의 작업대(T) 역할이 가능하게 이루어진다.

그리고, 도면에는 나타내지 않았지만 예를들어, 상기 작업 공간(S)에 대응하여 실험에 필요한 가스나 에어, 워터 등의 공급/조절을 위한 콕크들과, 각종 제어 스위치 및 조명램프와 같은 통상의 실험용 주변장치들이 상기 본체(2) 측에 구비된다.

상기 본체(2)에는 상기 작업 공간(S)의 개구부와 대응하도록 개폐수단(4)이 설치된다.

상기 개폐수단(4)은, 예를들어, 도 2에서와 같이 상기 본체(2) 앞면에서 업/다운 동작에 의해 상기 작업 공간(S)의 개구부를 개방하거나 차단할 수 있는 셔터(Q, shutter)로 이루어질 수 있다.

상기 셔터(Q)는 상기 작업 공간(S)의 개구부와 대응하는 면적을 갖는 판상의 형태로 이루어질 수 있으며, 투명한 재질의 합성수지판(예: 아크릴판)을 사용하면 좋다.

이처럼 상기 셔터(Q)를 투명하게 만들면, 상기 셔터(Q)로 상기 작업 공간(S)의 개구부를 차단하더라도 상기 본체(2) 외부에서 상기 작업 공간(S) 내부를 용이하게 확인할 수 있다.

그리고, 상기 셔터(Q)는 도면에는 나타내지 않았지만 예를들어, 통상의 실린더 구동 방식 또는 벨트 구동방식, 스크류 구동 방식, 래크/피니언 구동방식의 구동장치로부터 동력을 전달받아서 작동하도록 셋팅할 수 있다. 이러한 구조는 해당 분야에서 일반적인 지식을 가진 자라면 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.

상기 본체(2)에는 수납부(6)가 제공된다.

상기 수납부(6)는 각종 화학 약품(B) 등을 보관하기 위한 수납 공간(S1)을 구비하고, 상기 본체(2) 내부에서 상기 작업 공간(S) 하측에 형성될 수 있다.

그리고, 상기 수납 공간(S1)은 도어(D)에 의해 외부와 차단 가능하게 개방되는 구조를 갖는다. 상기 도어(D)는 예를들어, 도 1에서와 같이 상기 본체(2) 앞면에 설치할 수 있다.

상기 도어(D)는 통상의 여닫이 타입으로 개폐되도록 이루어질 수 있으며, 이외에도 미닫이 타입의 개폐 구조로 이루어질 수도 있다.

상기 본 발명의 일실시예에 따른 흄 배기장치는, 덕트부(8)를 포함한다.

상기 덕트부(8)는 상기 본체(2) 내측에서 상기 작업 공간(S) 또는 수납 공간(S1)과 대응하여 배기를 위한 통로를 제공할 수 있도록 구성된다.

즉, 상기 덕트부(8)는, 예를들어, 도 2에서와 같이 상기 작업 공간(S)과 수납 공간(S1) 안쪽의 일면(뒷면)을 형성하는 격판(T1)과 대응하도록 수직 방향으로 연장 형성된 제1 배기 통로(L1)로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 덕트부(8)는 상기 작업 공간(S)과 상기 수납 공간(S1) 사이에서 수평 방향으로 형성되어 일단이 상기 제1 배기 통로(L1)와 연통 상태로 연결되는 제2 배기 통로(L2)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 제2 배기 통로(L2)는 상기 작업 공간(S) 바닥면을 통해 배기가 가능한 수평의 통로 구간을 제공하는 것이다.

이와 같은 덕트부(8) 구조는 예를들어, 금속판을 통상의 판금 작업으로 가공 하여 통로를 형성하는 방식으로 진행할 수 있으며, 이러한 작업 방식은 해당 분야에서 일반적인 지식을 가진 자라면 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.

상기 본 발명의 일실시예에 따른 흄 배기장치는, 배기수단(10)을 포함한다.

상기 배기수단(10)은 배기용 팬(F)으로 구성되며, 상기 덕트부(8)를 통해 상기 작업 공간(S) 또는 상기 수납 공간(S1)을 팬(fan) 구동 방식으로 배기할 수 있도록 셋팅된다.

즉, 상기 배기용 팬(F)은 도 2에서와 같이 상기 본체(2) 상부에서 상기 덕트부(8)의 제1 배기 통로(L1) 일단(상단)과 대응하도록 설치할 수 있다.

상기 배기용 팬(F)은 모터(F1)와 연결되어 이 모터(F1) 축에 의해 회전하면서 배기가 가능하게 구동하는 구조로 이루어지며, 도면에는 나타내지 않았지만 전기공급장치로부터 통상적인 방법으로 전기를 공급받아서 상기 모터(F1)가 구동하도록 셋팅된다.

이와 같은 구조에 의하면, 상기 배기용 팬(F)의 구동시 상기 덕트부(8)의 제1 배기 통로(L1) 및 제2 배기 통로(L2) 내부에서 도 2에서와 같은 방향으로 배기가 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 덕트부(8)의 단부(배출측)는 예를들어, 도 2에서와 같이 별도의 배기용 관체(P)와 연결되어 상기 배기수단(10)의 구동에 의해 외부로 배기되는 각종 유해 가스를 정화시킬 수 있는 장치(예: 필터장치)로 공급되도록 셋팅할 수 있다.

한편, 상기 본 발명의 일실시예에 따른 흄 배기장치는, 제어수단(12)을 포함한다.

상기 제어수단(12)은 상기 작업 공간(S) 또는 수납 공간(S1)에 대응하여 한 군데 이상의 지점에서 배기 및 배기량의 조절이 가능하도록 상기 덕트부(8)의 통로를 제어하기 위한 것이다.

즉, 상기 제어수단(12)은, 상기 덕트부(8) 내부에 형성되는 복수 개의 배기구(V)들과, 이 배기구(V)들의 개방 상태를 조절하기 위한 조절기(M)를 포함하여 이루어진다.

상기 배기구(V)들은 상기 작업 공간(S) 및 수납 공간(S1) 내부면 중에서 수직면 즉, 뒤쪽 격판(T1)을 관통하는 방향으로 상기 덕트부(8)의 제1 배기 통로(L1) 상에 도 2에서와 같이 복수 개의 지점에 형성할 수 있다.

상기 배기구(V)들은 예를들어, 도 1에서와 같이 상기 작업 공간(S) 및 수납 공간(S1)의 뒤쪽 격판(T1)에서 좌/우 방향으로 길게 연장 형성된 슬릿(slit) 타입으로 형성할 수 있다. 물론 이외에도 도면에는 나타내지 않았지만 여러 가지 모양의 다각형 또는 원형으로 관통 형성할 수도 있다.

그리고, 상기 배기구(V)들은 상기 작업 공간(S)의 내부면 중에서 바닥 수평면 즉, 상기 작업대(T)를 관통하는 방향으로 상기 덕트부(8)의 제2 배기 통로(L2) 상에 형성할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 상기 작업 공간(S) 내부에서 바닥면 측으로 가라앉은 각종 유해 가스(A)를 더욱 용이하게 배기할 수 있다.(도 2참조)

상기 조절기(M)는 상기 각 배기구(V)들의 통로를 열거나 닫는 방식으로 개방 상태를 조절할 수 있도록 구성된다.

예를들어, 상기 조절기(M)는 도 3에서와 같이 상기 배기구(V)들과 대응하는 홀부들로 구성되는 조절부(H)를 구비하고, 실린더와 같은 구동원(M1)으로부터 동력을 전달받아서 상기 조절부(H)로 상기 배기구(V)들의 통로 사이즈를 조절할 수 있도록 작동된다.

상기 조절기(M)는 상기 작업 공간(S)의 후면과 대응하는 면적을 갖는 판상의 형태(조절판)로 이루어질 수 있으며, 구동원(M1)으로 실린더를 사용하여 이 실린더의 피스톤 로드에 의해 이동하면서 위치조절이 가능하게 작동하도록 셋팅할 수 있다.

그리고, 상기 조절부(H)는 상기 각 배기구(V)들의 통로 사이즈를 한가지 이상의 타입으로 조절할 수 있도록 상기 조절기(M) 상에 형성된다.(도 3참조)

즉, 상기 조절부(H)는 도 2 및 도 3에서와 같이 상기 작업 공간(S)의 각 배기구(V)와 대응하는 지점에서 맨 위쪽에 형성되는 조절용 홀부(G1)들로 구성되는 제1 조절부(H1)와, 이 제1 조절부(H1)의 조절용 홀부(G1) 아래쪽에 형성되는 제2 조절용 홀부(G2)들로 구성되는 제2 조절부(H2)와, 이 제2 조절부(H2)의 제2 조절용 홀부(G2) 아래쪽에 형성되는 제3 조절용 홀부(G3)들로 구성되는 제3 조절부(H3)를 포함하여 이루어질 수 있다.

그리고, 도 3에서와 같이 상기 제1 조절부(H1)의 제1 조절용 홀부(G1)들은 동일한 크기로 형성하고, 상기 제2 조절부(H2)의 제2 조절용 홀부(G2)들은 위쪽 지 점의 홀부보다 아래쪽 지점의 홀부를 작게 형성하며, 상기 제3 조절부(H3)는 아래쪽 지점의 홀부보다 위쪽 지점의 홀부를 작게 형성할 수 있다.

상기한 제어수단(12)은 다음과 같은 동작에 의해 상기 작업 공간(S)의 높이에 따라 배기 환경을 적절하게 조절할 수 있다.

예를들어, 상기 구동원(M1)에 의해 상기 조절기(M)를 이동시켜서 도 4에서와 같이 상기 제1 조절부(H1)의 제1 조절용 홀부(G1)들이 상기 각 배기구(V)들과 일치하도록 셋팅하면, 상기 각 배기구(V)들의 통로가 상기 제1 조절용 홀부(G1)에 의해 동일한 크기로 개방된 상태가 된다.(도 5참조)

이와 같은 개방 상태에 의하면, 상기 작업 공간(S)에 발생한 각종 유해 가스(A)를 상기 작업 공간(S) 후면에서 서로 다른 높이로 배치된 각 배기구(V)들을 통해 균일하게 배기할 수 있다.

그리고, 도 6에서와 같이 상기 제2 조절부(H2)의 제2 조절용 홀부(G2)들이 상기 각 배기구(V)들과 일치하도록 셋팅하면, 상기 작업 공간(S) 내부의 격판(T1) 측에서 위쪽에 배치된 배기구(V)의 통로가 아래쪽의 배기구(V) 통로보다 크게 형성된다.(도 7참조)

이와 같은 개방 상태에 의하면, 상기 작업 공간(S) 중에서 특히 상부층에 분포된 유해 가스(A)를 더욱 원활하게 배기할 수 있으므로 예를들어, 상기 작업 공간(S) 내에서 질량에 의해 상부층에 주로 분포되는 유해 가스(A)의 발생량이 많은 실험을 진행할 때 배기 효율을 높일 수 있다.

또한, 도 8에서와 같이 상기 제3 조절부(H3)의 제3 조절용 홀부(G3)들이 상 기 각 배기구(V)들과 일치하도록 셋팅하면, 상기 작업 공간(S) 내부의 격판(T1) 측에서 아래쪽에 배치된 배기구(V)의 통로가 위쪽에 배치된 배기구(V)의 통로보다 크게 형성된다.(도 9참조)

이와 같은 개방 상태에 의하면, 상기 작업 공간(S) 중에서 특히 하부층에 분포된 유해 가스(A)를 더욱 원활하게 배기할 수 있으므로 예를들어, 상기 작업 공간(S) 내에서 질량에 의해 하부층에 주로 분포되는 유해 가스(A)의 발생량이 많은 실험을 진행할 때 배기 효율을 높일 수 있다.

따라서, 상기한 본 발명의 일실시예에 따른 흄 배기장치는, 상기 작업 공간(S)에 머무는 각종 유해 가스(A)의 분포도에 따라 이와 대응하도록 상기 제어수단(12)을 구동하여 상기 작업 공간(S) 내에서 높낮이 차이를 갖는 한 군데 이상의 지점에서 유해 가스(A)를 신속하고 효율적으로 배기할 수 있다.

그리고, 상기에서는 상기 제어수단(12)으로 상기 작업 공간(S) 내부의 배기 환경을 제어하는 것을 일예로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

예를들어 도면에는 나타내지 않았지만 상기 수납부(6)의 수납 공간(S1)도 상기한 구동 방식으로 제어할 수도 있다.

이와 같은 제어 구조에 의하면, 상기 수납 공간(S1)에 각종 화학 약품을 보관할 때 발생할 수 있는 유해 가스(A)의 강제 배기가 가능하므로 한층 향상된 안정성을 확보할 수 있다.

또한, 상기에서는 작업 공간(S) 또는 수납 공간(S1) 내에 발생된 유해 가 스(A)의 수직 방향의 분포도(분포층)와 대응하도록 상기 제어수단(12)으로 배기 환경을 제어하는 것을 일예로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 본 발명이 상기한 구조에 한정되는 것은 아니다.

예를들어, 도면에는 나타내지 않았지만 상기 제2 배기 통로(L2) 구간 내에서 상기 작업 공간(S)의 바닥면 또는 수납 공간(S1)의 윗면과 대응하도록 복수 개의 지점에 배기구(V)를 형성하고, 상기 조절기(M)로 상기 배기구(V)들의 개방 상태를 조절할 수 있도록 셋팅할 수도 있다.

이와 같은 제어 구조에 의하면, 상기 작업 공간(S) 또는 수납 공간(S1) 내에 발생된 유해 가스(A)의 수평 방향의 분포도에 따라 이와 부합하는 상태로 강제 배기가 가능한 배기 환경을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흄 배기장치의 외부 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 흄 배기장치의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 흄 배기장치의 제어수단 세부 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 흄 배기장치의 제어수단의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 흄 배기장치의 제어수단의 다른 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 흄 배기장치의 제어수단의 또 다른 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

2: 본체 4: 개폐수단 6: 수납부

8: 덕트부 10: 배기수단 12: 제어수단

Claims (7)

1. 일면이 개방된 작업 공간을 구비한 본체;

   상기 작업 공간의 개구부를 개폐하는 개폐수단;

   개방 가능한 수납 공간을 구비하고 상기 작업 공간 하측에 형성되는 수납부;

   상기 본체 내측에서 상기 작업 공간 또는 수납 공간과 대응하는 배기 통로를 형성하는 덕트부;

   상기 덕트부의 배기 통로 일측에 위치되어 상기 작업 공간 또는 수납 공간의 강제 배기가 가능하게 구동하는 배기수단;

   상기 작업 공간 또는 수납 공간과 대응하여 위치가 서로 다른 복수 개의 배기 지점에서 배기량의 조절이 가능하도록 상기 덕트부의 배기 통로를 제어하는 제어수단;

   을 포함하며,

   상기 제어수단은,

   상기 작업 공간 또는 수납 공간과 대응하도록 상기 배기 통로 상에 형성되는 복수 개의 배기구들;

   상기 배기구들의 통로를 열거나 닫으면서 개방 상태를 조절하기 위한 조절기;

   를 포함하여 이루어지는 흄 배기장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 덕트부는,

   상기 작업 공간 또는 수납 공간의 내부 일면(측면)과 대응하도록 상기 본체 내측에서 수직 방향으로 연장 형성되는 제1 배기 통로를 포함하는 흄 배기장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 덕트부는,

   상기 작업 공간 또는 수납 공간의 내부 일면(바닥면 또는 윗면)과 대응하도록 상기 본체 내측에서 수평 방향으로 연장 형성되는 제2 배기 통로를 포함하는 흄 배기장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 배기수단은,

   모터의 구동에 의해 회전하는 배기팬을 구비하고, 이 배기팬의 회전에 의해 상기 작업 공간 또는 수납 공간의 강제 배기가 가능하도록 상기 덕트부 상에 설치되는 흄 배기장치.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 배기구들은,

   상기 작업 공간 또는 수납 공간의 내부면 중에서 수직면이나 수평면과 대응하도록 상기 배기 통로 상에 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 흄 배기장치.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 조절기는,

   상기 배기구들과 대응하는 홀부들로 구성되는 조절부를 구비하고, 구동원으로부터 동력을 전달받아서 상기 조절부로 상기 각 배기구들의 통로를 열거나 닫으면서 개방 상태를 조절할 수 있도록 셋팅되는 것을 특징으로 하는 흄 배기장치.

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