KR101023246B1 - 공기혼합기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비닐하우스와 같은 단열공간에 설치되어 내부의 공기를 순환시켜 단열공간 내부의 전 영역에서의 온도가 균일하게 유지되도록 하는 공기혼합기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 공기혼합기는 양 단이 개구되어 있으며 공기가 이동할 수 있는 중공부를 가지며 단열공간의 내부에 상하방향으로 연장되게 설치되는 본체와, 상기 본체의 내부에 회전 가능하게 설치되어 공기가 상기 중공부를 통해 이동하도록 송풍시키는 송풍팬과, 상기 송풍팬을 정·역회전시키는 팬모터를 구비한다.

상기 본체는 공기의 배출시 공기의 확산이 용이하도록 하단에 하방으로 연장될수록 내경이 점점 커지게 형성된 확관부를 포함하며, 상기 본체의 상측에는 상방으로 토출되는 공기가 수평방향으로 이동하도록 공기의 이동방향을 가이드하는 가이드부가 결합되어 있고, 상기 가이드부는 상기 본체의 상단으로부터 소정거리 상측으로 이격되게 설치되는 지지판과, 상기 지지판의 하면으로부터 하방으로 돌출되어 상기 본체로부터 토출되는 공기의 이동방향을 방사상의 방향으로 굴절시키는 원추형의 굴절부재를 포함하는 것이 바람직하다.

공기혼합기

Description

공기혼합기 {Air mixing apparatus}

본 발명은 공기혼합기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비닐하우스와 같은 단열공간에 설치되어 내부의 공기를 순환시켜 단열공간 내부의 전 영역에서의 온도가 균일하게 유지되도록 하는 공기혼합기에 관한 것이다.

비닐하우스의 환기 여부는 내부의 공기 교환은 물론 온도 및 습도 등의 조절에도 많은 영향을 끼치므로, 식물의 발육을 위해 매우 중요하다.

특히 비닐하우스 상부의 공기는 송풍기 등을 설치하지 않으면 환기가 어렵다. 따라서 일반적으로 종래에는 비닐하우스의 환기장치는 비닐하우스에 지붕의 중앙에 구멍을 형성하고 그 구멍을 통해 내부의 공기를 환기시키도록 환기장치가 설치된다.

종래의 환기장치는 대체로 비닐하우스의 지붕을 관통하여 설치되는데, 비닐하우스의 지붕을 관통시키고 그 구멍에 환기장치를 설치하는 작업은 매우 어렵고, 주기적으로 교체되어야 하는 비닐하우스의 하우스막의 교체 작업을 위해서는 환기장치를 해체하고 재설치하는 작업이 교체작업때마다 이루어져야 한다.

따라서 환기장치가 하우스의 내부에 설치되는 것이 바람직하다.

또한 환기 뿐만 아니라 하우스 내부의 공기혼합이 용이하게 이루어지도록 할 필요가 있다.

하우스의 내부는 계절에 관계없이 작물이 생장할 수 있도록 온도 및 습도가 유지된다. 따라서 여름철에는 냉방기를 가동하기도 하며, 겨울철에는 히터나 열풍기 또는 보일러를 설치하여 하우스 내부의 온도를 높인다.

그런데, 이러한 인위적인 온도조절장치들에 의해 하우스 내부의 온도가 조절되는 경우에는 온기는 상승하고 냉기는 하강된 상태로 정체되어 하우스 내부의 높이에 따라 또는 상기 온도조절장치들에 대한 접근도에 따라서 하우스 내부의 각 영역에서의 온도편차가 발생하게 된다.

이러한 온도편차에 의해서 전 영역에서의 온도 분포를 균일하게 유지하지 못하게 되므로, 생장하는 식물 또는 사육되는 동물의 생장환경을 최적화하지 못하게 되는 문제점이 있으며, 이에 따라 냉방비용 또는 보온 비용이 가중되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 축사나 하우스와 같이 온도조절이 이루어지는 단열공간 내부의 온도가 전 영역에 걸쳐 균일하게 유지될 수 있도록 단열공간 내부의 공기를 혼합하는 공기혼합기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기혼합기는 양 단이 개구되어 있으며 공기가 이동할 수 있는 중공부를 가지며 단열공간의 내부에 상하방향으로 연장되게 설치되는 본체와, 상기 본체의 내부에 회전 가능하게 설치되어 공기가 상기 중공부를 통해 이동하도록 송풍시키는 송풍팬과, 상기 송풍팬을 정·역회전시키는 팬모터를 구비한다.

상기 본체는 공기의 배출시 공기의 확산이 용이하도록 하단에 하방으로 연장될수록 내경이 점점 커지게 형성된 확관부를 포함하며, 상기 본체의 상측에는 상방으로 토출되는 공기가 수평방향으로 이동하도록 공기의 이동방향을 가이드하는 가이드부가 결합되어 있고, 상기 가이드부는 상기 본체의 상단으로부터 소정거리 상측으로 이격되게 설치되는 지지판과, 상기 지지판의 하면으로부터 하방으로 돌출되어 상기 본체로부터 토출되는 공기의 이동방향을 방사상의 방향으로 굴절시키는 원추형의 굴절부재를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 지지판에 상하면을 관통하는 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 가이드부는 상기 지지판에 상기 관통홀의 일측 가장자리에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 관통홀을 선택적으로 개폐하는 회전판과, 상기 회전판이 외력이 작용하지 않을 때, 상기 관통홀을 폐쇄한 상태로 유지될 수 있도록 상기 회전축을 중심으로 상기 회전판의 연장방향과 반대되는 방향으로 연장된 무게추를 포함하고, 상기 회전판은 상기 송풍팬의 회전에 의해 상기 본체의 상부로부터 하방으로 공기가 이동하여 토출될 때, 상기 본체의 토출구 측으로 이동하는 공기의 압력에 의해 상기 관통홀을 개방할 수 있게 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 공기혼합기는 가축의 사육장 또는 하우스와 같이 냉·난방기가 가동되는 단열공간 내부에서의 공기를 혼합함으로써 단열공간 전체의 온도를 균일하게 유지할 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공기혼합기를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 공기혼합기(100)는 가축의 사육장이나 비닐하우스(1)와 같이 내부 온도를 외부온도보다 낮거나 높게 유지할 필요가 있는 단열공간(2)에 설치되는 것이다.

본 실시예에서는 상기 공기혼합기(100)가 비닐하우스(1)(이하 '하우스'라 함)에 설치된 것으로 설명을 이어 나가겠지만 공기혼합기(100)는 계사나 축사와 같은 사육장에도 사용할 수 있다.

하우스(1)의 내부는 식물의 원활한 성장을 위해서 일정 수준의 온도로 유지되는 것이 바람직하다. 동절기와 같이 외부 기온이 낮을 때에도 하우스(1)의 내부온도를 작물이 생장할 수 있는 적절한 온도로 유지하면 동절기에도 작물을 재배할 수 있기 때문에 농가에서는 하우스(1)를 많이 이용한다.

또한 하우스(1)의 내부 온도를 일정 수준 이상으로 높이기 위해서 별도의 난방기구를 설치하기도 한다.

난방기구는 다양하게 설치될 수 있는데, 하우스(1)의 내부에 난로를 설치하기도 하며, 보일러를 이용해 공기를 가열하고 가열된 공기를 하우스(1)의 내부로 공급하여 하우스(1) 내부의 온도를 높이기도 한다.

그런데 일반적으로 따뜻한 공기는 상승하고, 차가운 공기는 하강하는 성질이 있기 때문에 하우스(1) 내부에서도 온도편차가 발생하게 된다. 즉, 하우스(1) 내부에서 상부의 온도가 하부의 온도보다 상대적으로 온도가 높게 유지되는 것이다.

이러한 온도 편차 때문에 전체 공간에서의 온도를 균일하게 유지하는 것이 어려우며, 버섯재배사와 같이 상하로 재배토를 적층 배열하여 작물을 키우는 곳에서는 이러한 온도차에 의해서 전체 작물의 재배를 원활하게 유지하는 것이 매우 어렵게 된다.

따라서 이러한 단열공간(2) 내부에서의 상부와 하부공기가 용이하게 혼합되도록 본 발명의 공기혼합기(100)를 설치하여 단열공간(2) 내부 전체의 온도를 균일하게 유지하는 것이 바람직하다.

도 1에 도시된 것처럼 동절기에는 공기혼합기(100)에 의해 단열공간(2)의 하 부에 위치한 찬공기를 상부로 끌어 올려 단열공간(2) 상측의 따뜻한 공기를 하강시켜 단열공간(2)전체에서의 공기의 혼합이 이루어 지도록 할 수 있으며, 도 2에 도시된 것처럼 하절기에는 상방의 공기를 하방으로 분사하여 선풍기와 같은 효과를 거두도록 할 수 있다.

도 3 및 도 4에는 본 발명에 따른 공기혼합기(100)의 일 실시예가 도시되어 있는데, 도면을 참조하면 공기혼합기(100)는 상하방향으로 연장되는 중공부(12)를 갖는 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 설치되는 송풍기(20)와, 본체(10)의 상부에 결합되는 가이드부(30)를 포함한다.

상기 본체(10)는 양단이 개방된 원통형이며 내부에 상하방향으로 연장되는 중공부(12)가 형성된 원통부(11)와, 원통부(11)의 하단에 형성되는 확관부(15)를 포함하는데, 상기 원통부(11)의 중공부(12)는 후술하는 송풍기(20)에 의해서 공기가 이동할 수있는 유동로를 제공하게 된다.

원통부(11)의 상부에는 가이드부(30)의 체결을 위해 외주면과 내주면을 관통하며, 원주방향을 따라 소정 간격 이격되게 형성된 복수개의 제1 체결홀(13)이 형성되어 있으며, 상기 제1 체결홀(13)보다 하방으로 소정거리 이격된 지점에는 송풍기(20)의 장착을 위한 제2 체결홀(14)이 원주방향을 따라 상호 이격되도록 복수개가 형성되어 있다.

상기 확관부(15)는 원통부(11)의 하단에 마련되는 것으로서, 하방으로 연장될수록 내경이 점점 확장되게 형성되어 있는데, 이는 송풍기(20)에 의해 상부에서 하부로 공기를 이동시킬 때, 공기가 용이하게 확산되도록 공기의 이동방향을 가이 드 하기 위한 것이다.

송풍기(20)는 본체(10)의 내부에 설치되어 상방 또는 하방으로 공기를 이동시키는 것으로, 상기 원통부(11)에 결합되는 체결부재(21)와, 체결부재(21)에 지지되는 팬모터(25)와, 팬모터(25)에 설치되는 송풍팬(27)을 포함한다.

상기 체결부재(21)는 중앙에 상기 팬모터(25)가 체결될 수 있게 환형고리(22)가 형성되어 있으며, 상기 환형고리(22)로부터 방사상으로 복수개의 결합부(23)가 연장되어 있다.

결합부(23)의 단부에는 상기 제2 체결홀(14)에 대응하는 결합공(24)이 형성되어 있어서, 체결나사(28)가 제2 체결홀(14)과 결합공(24)을 관통하여 체결됨으로써 상기 체결부재(21)가 원통부(11)의 내부에 고정결합된다.

팬모터(25)는 상기 체결부재(21)에 결합되는데, 상기 환형고리(22)에 체결되며, 팬모터(25)는 구동축(26)의 정회전과 역회전이 모두 가능하다.

송풍팬(27)은 상기 팬모터(25)의 구동축(26)에 장착되어 팬모터(25)의 구동에따라 회전함으로써 공기를 이동시킨다. 상술한 바와 같이 상기 팬모터(25)의 구동축(26)이 정·역회전이 모두 가능하기 때문에 송풍팬(27)은 정회전 할 때에는 본체(10)를 중심으로 하부의 공기를 상부로 이동시키게 되며, 반대로 송풍팬(27)이 역회전 할 때에는 본체(10)를 중심으로 상부의 공기를 하방으로 이동시키게 된다.

가이드부(30)는 상기 본체(10)의 상부에 결합되어 하부에서 상부로 공기가 이동할 때, 공기의 이동방향을 가이드하기 위한 것이다.

상기 가이드부(30)는 상기 본체(10)의 상단으로부터 상방으로 소정거리 이격 되게 설치되는 지지판(31)과, 지지판(31)의 하면 중앙에 설치되는 굴절부재(38)와, 지지판(31)의 가장자리로부터 하방으로 연장되어 상기 지지판(31)을 상기 본체(10)에 결합시키는 연장부재(36)를 포함한다.

상기 지지판(31)은 원판형으로 형성되어 있으며, 상기 연장부재(36)는 상기 지지판(31)의 가장자리에 원주방향을 따라 상호 소정간격 이격되도록 복수개가 형성되어 있고, 연장부재(36)의 하부에는 상기 제1 체결홀(13)에 대응하는 체결공(37)이 마련되어 있어서, 고정나사(39)를 상기 체결공(37)과 제1 체결홀(13)을 관통하도록 체결함으로써 가이드부(30)를 본체(10)의 상부에 고정 결합하게 된다.

아울러 상기 지지판(31)이 본체(10)의 상단으로부터 소정간격 이격된 상태로 설치되기 때문에 공기의 이동시 상기 본체(10)의 상단과 지지판(31)의 하면 사잉의 이격공간을 통해 공기가 배출되는 것이 가능하게 된다.

지지판(31)의 상면에는 공기혼합기(100)를 하우스(1)의 내부에 고정하기 위한 고정용 와이어(3)를 체결할 수 있는 고정고리(32)가 마련되어 있는데, 공기혼합기(100)의 고정은 이 외에도 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.

상기 굴절부재(38)는 본체(10)의 하부에서 상부로 이동하는 공기의 진행방향을 굴절시키기 위한 것으로 지지판(31)의 하면으로부터 하방으로 돌출되는 원추형으로 형성되어 있다.

이렇게 굴절부재(38)가 하방으로 연장될수록 직경이 점점 작아지도록 형성되어 있으므로 송풍기(20)의 구동에 의해 본체(10)의 하부에서 상부로 이동하는 공기는 상기 굴절부재(38)와 충돌하여 수평방향으로 진행하여 지지판(31)과 본체(10)의 사이공간을 통해 공기혼합기(100)의 외부로 배출된다.

도 5 및 도 6에는 가이드부(30)의 다른 실시예가 도시되어 있는데 본 실시예의 가이드부(30)는 지지판(31)에 상면과 하면을 관통하는 관통홀(33)이 형성되어 있으며, 상기 관통홀(33)을 선택적으로 개폐할 수 있도록 회전판(34)이 회전 가능하게 설치되어 있다.

상기 관통홀(33)은 본체(10) 상부의 공기를 하방으로 이동시킬 때, 공기의 원활한 흐름을 위해 형성된 것이다.

상기 회전판(34)이 관통홀(33)의 일측에 회전축(36)을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 있으며, 상기 회전축(36)으로부터 회전판(34)이 연장되는 방향과 반대되는 방향으로는 무게추(35)가 형성되어 있다.

상기 무게추(35)는 외력이 작용하지 않을 때 회전판(34)이 관통홀(33)을 폐쇄한 상태로 유지되도록 하는 것이며, 무게추(35)는 상기 지지판(31)의 상면 또는 굴절부재(38)의 상면에 접촉하게 됨으로써 회전판(34)이 지지판(31)과 나란한 상태까지만 회전될 수 있게 회전판(34)의 회전각도를 제한하게 된다.

회전판(34)은 수평방향으로 연장되었을 때에는 상기 지지판(31)과 나란하게 되어 관통홀(33)을 폐쇄하게 된다.

따라서 송풍기(20)의 구동에 의해 본체(10)의 하부공기가 상방으로 이동할 때에는 공기의 진행방향이 상방이거나 굴절부재(38)에 의해 굴절되어 수평방향을 따라 진행하게 되므로 회전판(34)은 공기압에 의해 관통홀(33)을 폐쇄한 상태로 유지하게 된다.

반대로 송풍팬(27)이 역회전하여 본체(10) 상부의 공기를 하방으로 이동시킬 때에는 상기 가이드부(30) 하부의 기압이 낮아지면서 공기의 압력에 의해 회전판(34)이 수직방향으로 연장되게 회전하면서 관통홀(33)을 통해 본체(10) 상부의 공기가 하부로 용이하게 이동할 수 있게 된다.

본 실시예에서는 지지판(31)에 상기 관통홀(33)과 회전판(34)이 하나만 형성된 것으로 도시되었으나, 이와는 달리 지지판(31)에 다수의 관통홀(33)과 회전판(34)이 설치될 수도 있다.

본 실시예의 나머지 구성요소들은 도 3 및 도 4에 도시된 실시예의 구성요소들과 그 기능과 형태가 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 공기혼합기가 하우스 내에 설치된 상태를 도시한 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 공기혼합기의 일 실시예를 도시한 분리사시도,

도 4는 도 3의 공기혼합기의 단면도,

도 5는 가이드부의 다른 실시예를 도시한 부분발췌 사시도,

도 6은 도 5의 회전판의 회동 상태를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100; 공기혼합기

10; 본체

20; 송풍기

25; 팬모터

27; 송풍팬

30; 가이드부

31; 지지판

34; 회전판

35; 무게추

38; 굴절부재

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 양 단이 개구되어 있으며 공기가 이동할 수 있는 중공부를 가지며 단열공간의 내부에 상하방향으로 연장되게 설치되는 본체와;

   상기 본체의 내부에 회전 가능하게 설치되어 공기가 상기 중공부를 통해 이동하도록 송풍시키는 송풍팬과;

   상기 송풍팬을 정·역회전시키는 팬모터;를 구비하고,

   상기 본체의 상측에는 상방으로 토출되는 공기가 수평방향으로 이동하도록 공기의 이동방향을 가이드하는 가이드부가 결합되며,

   상기 가이드부는 상기 본체의 상단으로부터 소정거리 상측으로 이격되게 설치되는 지지판과, 상기 지지판의 하면으로부터 하방으로 돌출되어 상기 본체로부터 토출되는 공기의 이동방향을 방사상의 방향으로 굴절시키는 원추형의 굴절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기혼합기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 지지판에 상하면을 관통하는 관통홀이 형성되어 있으며,

   상기 가이드부는 상기 지지판에 상기 관통홀의 일측 가장자리에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 관통홀을 선택적으로 개폐하는 회전판과,

   상기 회전판이 외력이 작용하지 않을 때, 상기 관통홀을 폐쇄한 상태로 유지될 수 있도록 상기 회전축을 중심으로 상기 회전판의 연장방향과 반대되는 방향으로 연장된 무게추를 포함하고,

   상기 회전판은 상기 송풍팬의 회전에 의해 상기 본체의 상부로부터 하방으로 공기가 이동하여 토출될 때, 상기 본체의 토출구 측으로 이동하는 공기의 압력에 의해 상기 관통홀을 개방할 수 있게 형성된 것을 특징으로 하는 공기혼합기.

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