KR101062552B1

KR101062552B1 - 원심형 팬

Info

Publication number: KR101062552B1
Application number: KR1020090071515A
Authority: KR
Inventors: 이숭재
Original assignee: 이숭재
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2011-09-06
Also published as: KR20110013848A

Abstract

본 발명은 공기를 흡입하고 배출시키기 위한 원심형 팬에 관한 것이다. 특히, 건축물의 내부에서 공조의 기능을 수행하는 팬의 경우 공기의 흡입은 물론 불필요한 기름이나 수분도 함께 흡입하여 배출시키는 과정을 수행하는데, 이때 흡입된 기름이나 수분을 별도로 걸러주기 위한 수단을 하우징몸체의 내부에 다공판으로 형성시켜 흡입과 동시에 그 원심력을 통해서 수분과 유분을 걸러줄 수 있도록 한 원심형 팬에 관한 것이다.

하우징몸체, 원심임펠러, 배출구, 둘레판, 다공판, 제한영역

Description

원심형 팬{The fan of centrifugal force}

본 발명은 공기를 흡입하고 배출시키기 위한 원심형 팬에 관한 것이다. 특히, 건축물의 내부에서 공조의 기능을 수행하는 팬의 경우 공기의 흡입은 물론 불필요한 유분이나 수분도 함께 흡입하여 배출시키는 과정을 수행하는데, 이때 흡입된 유분이나 수분을 별도로 걸러주기 위한 수단을 하우징몸체의 내부에 다공판으로 형성시켜 흡입과 동시에 그 원심력을 통해서 수분과 유분을 걸러줄 수 있도록 한 원심형 팬에 관한 것이다.

일반적으로 원심형 팬은, 공조시스템에서 그 공기의 유동을 일으키기 위해서 설치되는 기기이다. 이 원심형 팬은 일측의 공기를 팬의 타측으로 전달하기 위해서 사용되며, 관과 관을 연결하여 일측 시설의 공기를 관을 통해서 이송하기 위해서 사용되는 기기이다.

도시된 도 1에는 이러한 종래의 원심형 팬(K)이 간략하게 도시되어 있는데, 즉, 지지판(5)의 상부로 회전모터(1)가 안착되고, 상기 회전모터(1)의 측방으로는 하우징(7)이 설치되어 있다. 이 하우징(7)은 그 측방으로 공기를 흡입할 수 있는 흡입구(9)가 형성되고, 타측으로는 별도의 배기구(8)가 형성되어 상기 흡입구(9)를 통해서 흡입된 공기가 배출될 수 있도록 하는 것이다. 그러한 작동을 위해서는 상기 하우징(7)의 내부에는 원심형의 임팰러(6)가 삽입되어 그 중심부에 축으로 연결되며, 상기 축의 끝단과 모터축에는 별도의 풀리(3, 2)가 체결되어 이들을 연결하는 벨트(4)를 통해서 동력을 전달받는다. 따라서 상기 회전모터(1)가 회전을 하면, 상기 풀리(3, 2)와 벨트(4)를 통해 그 동력이 상기 축(15)으로 전달되어 하우징(7) 내부의 임펠러(6)가 회전하는 것이다.

그리고 그 임펠러(6)의 회전력은 하우징(7) 측방의 흡입구(9)로 공기를 흡입하고, 타측의 배기구(8)를 통해서 공기를 배출시키게 된다.

그런데 종래의 이러한 원심형 팬의 경우 심각한 문제점이 있다. 즉, 흡입되는 공기란 건축물의 내부 공조 및 배기시스템에서 필요시 흡입 또는 배출되는 것인데, 그 기후나 건축물 및 공장의 여건에 따라서 공기 중에 포함되는 수분이나 유분 등을 모두 함께 흡입할 수밖에 없다. 또한 이렇게 흡입되는 수분이나 유분은 반드시 별도의 필터를 통해 미리 필터링되어 공급되어야만 한다. 그런데 이러한 기능을 수행하기 위해서는 종래에 공조시스템 내에 별도의 데미스터 필터(Demister filter)를 장착하여 공기 중의 수분과 유분을 흡수하는 수단을 마련해야만 했다.

이러한 종래의 기술은 그 설치비용이 과다하게 발생된다는 단점과 필터를 통해서 필터링 하는 수단의 경우 유분이나 수분이 필터의 공극 사이에 침투하여 누적되면 공기 통로가 폐쇄되어 공기의 흡입량이 떨어지거나 흡입 부하의 발생으로 인한 전력의 손실을 피할 수 없었다.

본 발명은 공기를 흡입하고 배출시키기 위한 원심형 팬에 관한 것으로, 건축물의 내부에서 공조의 기능을 수행하는 팬의 경우 공기의 흡입은 물론 불필요한 유분이나 수분도 함께 흡입하여 배출시키는 과정을 수행하는데, 이때 흡입된 유분이나 수분을 별도로 걸러주기 위한 수단을 하우징몸체의 내부에 다공판으로 형성시켜 흡입과 동시에 그 원심력을 통해서 수분과 유분을 걸러줄 수 있도록 한 원심형 팬을 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 원심형 팬은, 팬에 있어서, 좌우 양측방에서 공기의 유입을 위한 흡입공(11)이 형성되고, 내부에 원심력을 이용하여 공기를 흡입하는 원심임펠러(12)가 축 결합되며, 측판(19)을 연결하는 둥글게 라운드진 둘레판(13)이 형성되어 그 일측에 유입공기의 배출을 위한 배출구(14)가 형성되는 소라형의 하우징몸체(10); 상기 하우징몸체(10)의 내부에 상기 둘레판(13)과 일정한 간격을 두고 체결하되, 그 표면을 관통하는 다수의 관통공(21)을 형성한 다공판(20); 및 상기 원심임펠러(12)의 샤프트(15)를 회전시키는 가동모터(30)가; 결합하되, 상기 다공판(20)은 상기 원심임펠러(12)의 외주면에서 점차적으로 더 긴 간격을 형성할 수 있도록 체결하고, 일측단이 팬 단면도의 정면을 기준으로 200-260°의 위치에서 시작될 수 있도록 하여, 다공판(20)을 통해 유분이나 수분을 걸러주고 공기를 공급할 수 있도록 한 것을 포함하여 구성된다.

또한 본 발명 원심형 팬에 따른, 상기 다공판(20)은, 그 체결의 시작점인 팬 단면도의 정면을 기준으로 200-260°에서 반시계 방향으로 0°까지의 제한영역(45)을 형성하는 관통공(21)을 막은 평판으로 체결하여 원심임펠러(12)의 원심력을 통해서 배출구(14)로 직접 유분이나 수분이 배출되는 현상을 방지하고 : 상기 하우징몸체(10)의 둘레판(13) 하단에는, 아래로 절곡하여 돌출되는 "ㄷ"자형의 수분드레인공간(50)을 형성하고 그 상부를 일부분 제한하는 커버판(51)을 형성하여 배출되는 유분이나 수분이 재비산되지 않도록 하며 : 상기 수분드레인공간(50)의 상부로, 직 상단까지 체결되는 다공판(20)의 끝단을 절곡한 저지턱(55)을 형성하여, 수분의 흐름에 따른 수분의 분산을 제한하는 것을 포함하여 구성된다.

또한 본 발명 원심형 팬에 따른, 배출구(14)를 형성하는 측판(19)에는, 외측으로 절곡하여 돌출되는 "ㄷ"자형의 보조 수분드레인공간(60)을 형성하고 그 상부를 일부분 제한하는 커버판(61)을 형성하여 배출되는 유분이나 수분을 배제시킬 수 있도록 하고 : 상기 수분드레인공간(50, 60, 72)에는 별도의 드레인호스(70, 71, 73)를 연결하여 수분을 배출시킬 수 있도록 한 것을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따라, 공조시스템을 활용하는데 있어서, 공기를 공급할 때 그 동력을 제공하는 원심형 팬을 통해서도 별도의 유분이나 수분을 걸러줄 수 있기에 보 다 간단하고 안정적인 시스템을 창출시킬 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따라, 기존의 원심형 팬에 약간의 구조적인 변경을 가하여 유분이나 수분을 걸러 줄 수 있기에, 별도의 필터를 사용하는 방식에서 발생되는 부하의 상승에 따른 동력의 낭비를 절감할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따라, 펀칭판의 표면에 다양한 형상의 펀칭공을 형성하는 간단한 방식으로 효과적인 기능성을 높인다는 장점이 있다.

본 발명은 팬에 관한 것이다. 따라서 본 발명의 구성과 그 작용을 도시된 도 2 내지 6과함께 상세히 설명한다.

도시된 것처럼 본 발명은 좌우 양측방에서 공기의 유입을 위한 흡입공(11)이 형성되고, 내부에 원심력을 이용하여 공기를 흡입하는 원심임펠러(12)이 축 결합되며, 측판(19)을 연결하는 둥글게 라운드진 둘레판(13)이 형성되어 그 일측에 유입공기의 배출을 위한 배출구(14)가 형성되는 소라형의 하우징몸체(10)가 있고, 상기 하우징몸체(10)의 내부에 상기 둘레판(13)과 일정한 간격(a)을 두고 체결하되, 그 표면을 관통하는 다수의 관통공(21)을 형성한 다공판(20)이 있으며, 상기 원심임펠러(12)의 샤프트(15)를 회전시키는 가동모터(30)가 있다. 따라서 이들이 결합하되, 상기 다공판(20)은 상기 원심임펠러(12)의 외주면에서 점차적으로 더 긴 간격을 형성할 수 있도록 체결하고, 일측단이 팬 단면도의 정면을 기준으로 200-260°의 위 치에서 시작될 수 있도록 하여, 다공판(20)을 통해 유분이나 수분을 걸러주고 공기를 공급할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 발명은 종래의 팬에 비하여 거의 동일 내지 유사한 외형을 가지고 있지만 상기 하우징몸체의 내부에 원심임펠러를 둘레로 별도의 다공판을 형성한다는 점에 특징이 있다. 물론 이러한 구성의 원심형 팬은 흡입된 공기 중에 포함된 다량의 수분과 유분을 상기 다공판을 통해서 완벽하게 걸려내어 순수한 공기만을 공급할 수 있도록 하는 효과를 발생시킨다.

그럼 본 발명의 작동을 상세히 설명한다.

도시된 것처럼 본 발명의 가동모터(30)가 회전을 시작하면, 가동모터(30)의 축에 체결된 제1풀리(85)가 회전을 한다. 그리고 이 제1풀리(85)와 상기 원심임펠러(12)의 축이 되는 샤프트(15) 끝단에 체결된 제2풀리(84)는 벨트(83)를 통해 연결이 되어 있기에 상기 가동모터(30)가 회전을 하면 상기 원심임펠러(12)가 회전을 하는 것이다. 이때 하우징몸체(10)의 양측면에 형성된 흡입공(11)으로는 다량의 공기가 유입이 되고, 이렇게 유입된 공기는 상기 하우징몸체(10)의 둘레판(13) 일측에 형성된 배출구(14)를 통해서 배출되는 것이다. 그런데 본 발명에서는 이러한 단순한 흡입과 배출 과정에서 유분이나 수분을 걸려줄 수 있는 별도의 수단을 비치하고 있다. 즉, 도 2 내지 6에 도시된 것처럼, 하우징몸체(10)의 내측에 다공판(20) 을 체결하는 것이다.

이 다공판(20)은 상기 원심임펠러(12)의 외주면에서 점차적으로 더 긴 간격을 형성할 수 있도록 체결하지만 둘레판과는 동일한 간격(a)으로 체결됨이 바람직하다. 또한 일측단이 팬 단면도의 정면을 기준으로 200-260°의 위치에서 시작될 수 있도록 하는 방식으로 체결을 하는데, 이는 상기 원심임펠러(12)가 회전을 하면서 그 원심력을 통해서 수분과 공기를 용이하게 분리해 줄 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 공기와 기타 수분 및 유분이 같이 유입되고 이것이 원심임펠러(12)에 의해서 회전을 하여 원심력을 받으면, 중량이 무거운 수분과 유분은 더 멀리 원심임펠러(12)에서 외부로 이탈되어 이동한다(도 6에 도시). 따라서 상기 원심임펠러(12)의 외측으로 형성되는 다공판(20)의 다공을 통과하고 하우징몸체(10)와 다공판(20) 사이에 축적되어 배출시킬 수 있는 것이다. 이때 공기는 상기 원심력을 받고 이동하면서 터진 타측의 배출구(14)를 통해서 배출되어 자연스럽게 공기와 수분입자와의 분리가 이루어진다.

한편 본 발명에서 중시하는 상기 다공판(20)은, 그 체결의 시작점인 팬 단면도의 정면을 기준으로 200-260°에서 반시계 방향으로 0°까지의 제한영역(45)을 형성하는 관통공(21)이 없는 막은 평판으로 체결하여 원심임펠러(12)의 원심력을 통해서 배출구(14)로 직접 유분이나 수분이 배출되는 현상을 방지한 것이 바람직하다.

즉, 다공판(20)의 체결위치를 보다 세밀하게 한정한 것으로 원심임펠러(12)을 둘레로 체결되는 상기 다공판(20)이 전면적으로 관통공(21)이 형성된다면, 상기 다공판(20)의 관통공(21)을 통과하고 배출구(14)로 직접적으로 배출되는 유분이나 수분이 생길 소지가 있다. 즉, 도시된 도 5와 6에서처럼 다공판(20)을 통과하고 다공판(20)과 하우징몸체(10) 사이에 모인 상태에서 바로 흡입되거나 드레인 되어야만 하는 수분과 유분이 걸러지는 과정이 없이 바로 배출구(14)로 배출된다면 본 발명의 주요한 기능은 불필요하게 될 소지가 있기 때문이다. 따라서 원심임펠러(12)의 원심력이 작용하여 배출구(14)로 직접배출될 수 있는 영역의 다공판(20)은 그 관통공(21)을 막은 상태의 격판을 형성시키는 것이다. 이때 그 적정한 제한영역(45)의 각도는 언급한 것처럼 도시된 도 5와 6에서 보이는, 팬 단면도의 정면을 기준으로 200-260°에서 반시계 방향으로 0°까지의 영역을 칭한다.

첨언하여 설명하자면, 종래 일반적인 원심형 팬의 경우, 도시된 도 5에서처럼 그 배출구(14)의 위치가 굵은 일점쇄선으로 도시된 위치에서 마감하는 방식으로 제작되었었다. 그러나 본 발명에서는 이러한 원심력을 통해서 유분과 수분이 걸러질 수 있도록 하면서, 이를 위해서 별도의 제한영역(45)을 마련하기 위한 공간을 확보하기 위해서 원심형팬(100)을 감싸는 둘레판(13)의 길이를 길게 유지하고 보다 크게 하우징몸체(10)를 제작한 것이다.

한편 본 발명에서는 상기 제한영역(45)을 마련하는데 있어서 다공판(20)에 관통공(21)이 없는 영역으로 표현하고 있지만, 도시된 도 5와 6에서는 이러한 제한영역(45)을 다공판(20)과 하우징몸체(10)의 둘레판(13)의 일측을 연결하는 상태로 도시하고 있다. 이는 제작상에 보다 편리하게 제작하기 위하여 도시한 것이다. 즉, 본 발명에서 상기 제한영역(45)이란 도시된 도 5와 6의 팬 단면도의 정면을 기준으로 200-260°에서 반시계 방향으로 0°까지의 영역을 의미하는 것이다. 배출구(14)로 직접적으로 빠져나가는 수분이나 유분을 제거하기 위해서 다공을 없앤 구간을 칭하는 것이다.

결국 도시된 도 5와 도 6의 도면에서는 이러한 기능적인 기술적 사상을 다른 형태로 실현하여 다공판(20)의 첫단과 상기 하우징을 서로 연결시키는 방식으로 상기 제한영역을 마련한 것이다. 물론 이러한 것은 그 제작을 보다 용이하게 하고, 보다 견고하게 하우징몸체(10)를 설계하기 위해서 의도한 것이다.

첨언하자면, 이러한 제작상의 이점에 따라 상기 도 5와 도 6의 하우징몸체(10)에서는 상기 둘레판(13)과 다공판(20)이 연결되어 그 간격(72) 사이에 모이게 될 수분이나 유분은 별도의 드레인호스(73)를 연결하여 드레인될 수 있도록 함이 바람직하다.

또한 상기 하우징몸체(10)의 둘레판(13) 하단에는, 아래로 절곡하여 돌출되는 "ㄷ"자형의 수분드레인공간(50)을 형성하고 그 상부를 일부분 제한하는 커버판(51)을 형성하여 배출되는 유분이나 수분을 배기시킬 수 있도록 한다.

즉, 도시된 도면에서처럼, 하우징몸체(10) 하단에는 그 둘레판(13)의 일측에 수분드레인공간(50)을 형성한다. 보다 정확하게는 상기 배출구(14)의 하단에 "ㄷ"자 단면을 가진 수분드레인공간(50)을 형성하고, 그 수분드레인공간(50)의 상단을 일부차단할 수 있는 커버판(51)을 일체화시키는 것이다. 그러면 상기 다공판(20)의 끝단으로 흘러 내리던 선별된 수분이나 유분이 상기 수분드레인공간(50)에 쌓이게 되고, 이를 도시된 호스(70)를 통해 외부로 배출시켜 자연스럽게 공기와 수분 및 유분을 걸러 줄 수 있게 한 것이다. 상기 커버판(51)의 경우, 가동모터(30)가 회전하면서 많은 공기가 흘러 가는데 이러한 유동에 의해서 상기 수분드레인공간(50)에 축적된 유분이나 수분이 상부로 재비산하는 현상을 방지하기 위해서 마련하였다.

그리고 상기 수분드레인공간(50)의 상부로, 직 상단까지 체결되는 다공판(20)의 끝단을 절곡한 저지턱(55)을 형성하여, 수분의 흐름에 따른 수분의 분산을 제한하는 것이 바람직하다. 이 구성도 역시 수분과 유분의 배출을 용이하게 하기 위한 것으로 다공판(20)의 끝단에 절곡된 저지턱(55)을 통해서 유분이나 수분이 자연스럽게 수분드레인공간(50)으로 흘러들어갈 수 있도록 하기 위한 구성이다(도 6에 도시).

한편 배출구(14)를 형성하는 측판(19)에는, 외측으로 절곡하여 돌출되는 "ㄷ"자형의 보조 수분드레인공간(60)을 형성하고 그 상부를 일부분 제한하는 커버판(61)을 형성하여 배출되는 유분이나 수분을 배기시킬 수 있도록 한다. 즉, 전술 된 수분드레인공간(50)과 커버판(51)과 동일 내지 유사한 기능을 수행하는 것으로 둘레판(13)의 하단부분만이 아니고 혹시 측판(19)으로 흘러내리는 수분이나 유분을 모아 용이하게 배출시킬 수 있도록 하기 위해서 마련하였다.

마지막으로 상기 수분드레인공간(50, 60, 72)에는 별도의 드레인호스(70, 71, 73)를 연결하여 수분을 배출시킬 수 있도록 한다. 즉, 도시된 도 2에서처럼 드레인호스(70, 71, 73)를 이용하여 상기 수분드레인공간(50, 60, 72)에 존재하는 수분이나 유분을 적당한 시기에 용이하게 배출시킬 수 있도록 하기 위해서 상기 드레인호스(70, 71, 73)를 하우징몸체(10)에 체결한 것이다.

도 1은 종래 일반적인 원심형 팬을 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 원심형 팬을 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 원심형 팬을 단면하여 도시한 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 원심형 팬을 절단하여 도시한 단면도,

도 5는 본 발명의 원심형 팬의 내부 구조를 도시한 정 단면도,

도 6은 본 발명의 원심형 팬의 공기 유동 상황을 도시한 도면이다.

<도시된 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>

10; 하우징몸체 11; 흡입공

12; 원심임펠러 13; 둘레판

14; 배출구 20; 다공판

21; 관통공 30; 가동모터

45; 제한영역 50, 60; 수분드레인공간

55; 저지턱 51, 61; 커버판

Claims

팬에 있어서,

좌우 양측방에서 공기의 유입을 위한 흡입공(11)이 형성되고, 내부에 원심력을 이용하여 공기를 흡입하는 원심임펠러(12)가 축 결합되며, 측판(19)을 연결하는 둥글게 라운드진 둘레판(13)이 형성되어 그 일측에 유입공기의 배출을 위한 배출구(14)가 형성되는 소라형의 하우징몸체(10);

상기 하우징몸체(10)의 내부에 상기 둘레판(13)과 일정한 간격을 두고 체결하되, 그 표면을 관통하는 다수의 관통공(21)을 형성한 다공판(20); 및

상기 원심임펠러(12)의 샤프트(15)를 회전시키는 가동모터(30)가; 결합하되, 상기 다공판(20)은 회전하는 원심임펠러(12)의 브레이드 외주면 외곽으로 간격을 가지며 체결하되, 팬 정단면도를 기준으로 200-260°의 위치에서 가장 좁은 간격을 가지도록 체결한 후 점차적으로 그 간격이 확대되면서 반시계 방향으로 결합된 것을 특징으로 하는 원심력 팬.
청구항 1에 있어서,

다공판(20)에는,

팬의 정단면도를 기준으로, 그 체결의 시작점인 200-260°에서 반시계 방향으로 0°까지의 제한영역(45)을 형성하기 위해, 상기 제한영역(45) 내의 관통공(21)을 모두 막은 평판으로 체결한 것을 특징으로 하는 원심형 팬.
청구항 1에 있어서,

하우징몸체(10)의 둘레판(13) 하단에는,

아래로 절곡하여 돌출되는 "ㄷ"자형의 수분드레인공간(50)을 형성하고 그 상부를 일부분 제한하는 커버판(51)을 형성하여 배출되는 유분이나 수분이 재비산되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 원심형 팬.
청구항 3에 있어서,

수분드레인공간(50)의 상부로, 직 상단까지 체결되는 다공판(20)의 끝단을 절곡한 저지턱(55)을 형성하여, 수분의 흐름에 따른 수분의 비산을 제한하는 것을 특징으로 하는 원심형 팬.
청구항 1에 있어서,

배출구(14)를 형성하는 측판(19)에는,

외측으로 절곡하여 돌출되는 "ㄷ"자형의 보조 수분드레인공간(60)을 형성하고 그 상부를 일부분 제한하는 커버판(61)을 형성하여 배출되는 유분이나 수분을 배수시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 원심형 팬.
청구항 3 내지 5항 중 한 항에 있어서,

수분드레인공간(50, 60)과 둘레판과 다공판이 체결되어 형성되는 간격(72)에는 별도의 드레인호스(70, 71, 73)를 연결하여 수분을 배출시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 원심형 팬.