KR101717897B1

KR101717897B1 - 송풍관의 송풍기 직렬 결합 송풍장치

Info

Publication number: KR101717897B1
Application number: KR1020110096437A
Authority: KR
Inventors: 홍성무
Original assignee: 홍성무
Priority date: 2011-09-23
Filing date: 2011-09-23
Publication date: 2017-03-21
Also published as: KR20130032689A

Abstract

본 발명은 하나의 송풍관에 다수의 대, 소형의 송풍기를 직렬로 결합하는 기술에 관한 것으로서, 첫 번째 송풍기(1)를 제외한 두 번째 송풍기(2)이하 연속으로 하나의 송풍통로(6)로 된 송풍관에 일정거리 또는 일정거리보다 추가로 단축되는 거리마다 직렬로 복수개의 송풍기를 설치하고, 송풍기마다 송풍기의 바로 전단에 출구가 전단의 송풍기 쪽을 향하게 하는 Y자형의 바이패스용 송풍관을 결합하는 것을 특징으로 하는 송풍관의 송풍기직렬결합송풍장치이다.
[색인어]
Y자형의 바이패스용 송풍관, 바이패스파이프, 송풍기의 직렬설치, 계주, 분기 관, 임펠러, 날개마개, 가로축, 하나의 송풍통로,

Description

송풍관의 송풍기 직렬 결합 송풍장치{Ventilation device on series combination of ventilation fans in air flow pipes}

본 발명은 하나의 송풍관에 다수의 송풍기를 직렬로 결합하는 송풍장치기술에 관한 것이다.

모터의 회전수는 같은 회사, 같은 규격의 제품도 같게 만들지 못한다. 송풍을 할 때는 하나의 송풍기가 멀리 많은 양의 공기를 보낼 때에는 공기닥트의 규격이 커야하는데 공기닥트가 크면 큰 만큼 공기저항을 많이 받는다. 그래서 송풍기의 마력수를 올리면 올리는 만큼 전력소모가 커진다. 공기를 멀리 보내려면 큰 마력수의 송풍기를 병렬로 여러 대를 설치하고 이 송풍기들이 만드는 송풍 공기를 한곳으로 모아서 하나의 송풍닥트로 송풍하는 것이 종래의 송풍방식이다.
음료수를 좁은 구경의 빨대로 쭉 들이키면 삽시간에 음료수 한 병을 다 마시는 빨대의 원리와, 혼자서는 빠른 속도로 멀리 뛰지 못하지만 여럿이 릴레이(계주)식으로 뛴다면 멀리 끝없이도 갈수 있다. 그리고 모두가 느려지지 않고 처음 뛰는 사람처럼 속도가 빠른 것과 같이 송풍방식을 계주 식으로 하나의 송풍통로에 일정간격으로 직렬로 설치하면 송풍관 맨 끝에서 나가는 송풍기의 토출 력은 첫 번째 송풍기가 보낸 바람이 두 번째 송풍기에 도달할 때의 토출 력과 큰 차이 없는 바람이 마지막 송풍기 밖으로 토출한다.
그러나 막대한 전력소모를 하면서 거대한 송풍기의 용량으로 보내는 종래의 송풍은 맨 처음 단에서의 배기하는 공기는 토출 력이 강하지만 맨 마지막 단의 송풍관에서 토출하는 바람은 아주 미약하다.
따라서 직렬식 계주방식의 송풍은 송풍관의 규격을 대폭 줄이고 송풍관의 용량도 대폭 적은 것으로 하여도 송풍 력은 더 강하고 전력소모도 대폭 줄이게 된다. 그런데 이 직렬방법은 사용이 불가능한 단점이 있었기 때문에 현재까지 채택되지 못한 것이다. 2001년도에 최초로 지하공동구의 습기를 빼내는 방법으로 이 직렬방식을 출원(출원번호20-2001-14535)했었고 이에 의한 기술이 있었으나 대형송풍기에는 적용할 수 없는 단점이 있었다. 이 방식이 우수하다는 것은 인정되었지만 이것은 임펠러날개직경이 작고 전력소모량이 적은 소형송풍기들은 서로 회전수(rpm)가 틀려도 동기화가 가능했지만 대형송풍기들은 서로 틀리는 회전수의 동기화가 불가능하기 때문에 이 방법은 지하 공동구가 아닌 일반 환기장치로는 채택되지 못했던 것이다.

삭제

종래의 환기방식이 전력소모에 비하여 환기능력이 크게 떨어지고 있기 때문에 전력소모가 적으면서 환기능력이 우수한 송풍방식의 개혁이 요망되는 것이다. 공기저항과 커브통로에서의 토출 력 극감 등의 원인 때문에 송풍관닥트가 대형단면적을 가졌어도 송풍거리가 길어질수록 송풍 력은 약해지고 전력소모만 커지게 되는 것이다. 송풍기의 날개는 원형으로 회전하는데 송풍닥트는 직각의 4각 닥트이므로 4각 닥트 내에서 송풍기날개는 원형으로 회전하면서 송풍하기 때문에 원형과 직사각형과는 틈새가 네 모퉁이에 생기고 이곳으로 송풍바람은 역류 즉 와류하는 것이고 이것도 전력손실이다.

따라서 획기적으로 송풍방식을 혁신하고 원형닥트로 함으로서 송풍기날개와 근사치의 지름을 가진 원통관이라야 송풍 력의 손실을 없애게 되는 것이고 엄청난 전력이득을 볼 수 있는 것이다. 전력소모의 60%가 환기장치라고 보도한 것을 기억하고 있다. 대형건물의 각층마다 거대한 동력 모터 여러 대가 병렬로 연결되어 거대한 환풍기의 날개(임펠러)를 돌리고 있다. 그러므로 환기장치에서 전력소비가 큰 만큼의 효과를 못 보면서 시설은 크게 하여 건축물내부에서 차지하는 공조 설비의 대규모 용적률의 단점을 개선해야 하기 때문에 초절전의 에너지 절감효과를 얻을 수 있는 방법으로서 하나의 송풍통로에 다수의 대용량송풍기들을 직렬로 설치하여 계주방식으로 가동이 가능하게 하는 것이 과제의 기술이다.

삭제

송풍을 하나의 송풍통로로 된 송풍관에 송풍기 한 대가 송풍을 보낼 수 있는 일정거리마다 송풍기를 직렬로 장착한다. 이렇게 되면 계주처럼 한 대의 송풍기가 송풍하면 이를 다음단의 송풍기까지 바람을 보내고 이를 받은 송풍기는 다시 다음단의 송풍기까지 바람을 보내는 것이다. 맨 처음에 보낸 송풍이 장거리까지 송풍할 수 있고 공기저항도 거의 받지 않는 것으로서, 병이나 캔에 들어 있는 음료수를 가는 빨대로서 삽시간에 음료수 한 병을 다 마시는 위력처럼 성능이 나오는 것이다. 똑같은 규격의 모터라도 각각 그 회전수가 일치하지 않는 대형전력소모와 높은 마력수를 가진 송풍기의 경우에는 하나의 송풍통로로 된 송풍관에 다수의 송풍기를 직렬로 결합한다면 모터 하나는 송풍량이 많고 하나는 적어서 이들 사이에는 한쪽은 과잉송풍으로 송풍관이 균열 진동하다가 터지고, 한 쪽은 진공상태가 되어서 역시 공기의 압력을 받아서 송풍관이 터지게 되기 때문에, 이 기술은 아직껏 불가능한 것으로 인식되어 왔던 것이다.
해결수단은 대형의 송풍기라도 같은 규격의 날개를 가진 송풍기들의 날개직경에 맞는 규격의 송풍관으로 된 하나의 송풍통로에 한 개의 송풍기가 송풍할 수 있는 일정거리마다 송풍기를 직렬로 연결하여, 다수의 송풍기를 가동케 할 수 있는 방법을 3대의 송풍기를 하나의 통로로 된 송풍관에 직렬로 연결 설치했다고 가정하고 설명한다.
첫 송풍기부터 A, B, C의 송풍기라고 순서로 명명하고 B송풍기 바로전단에 A송풍기 쪽으로 출구가 향하게 Y자형의 바이패스용 송풍파이프를 설치한다. C송풍기에도 마찬가지로 설치한다. A송풍기를 제외한 나머지 송풍기의 바로 전단측면에 바이패스송풍파이프의 출구가 전단의 송풍기 쪽을 향하게 설치하며, 이 송풍파이프의 출구마개는 중심축을 가로 지르는 축대를 설치하고 이 축대의 상, 하에 바이패스 송풍파이프를 막도록 반원형의 날개를 다는 것이다. 이 가로축의 상, 하 날개의 전체형태는 원형의 형태를 이루지만 날개의 중심축인 가로축을 기준으로 하면 상, 하로 반원형이 된다. 이 날개달린 축은 바람이 불면 상하로 날개가 반회전하며 바람이 멎으면 저절로 닫히도록 하부 측 날개무게를 상부 측 날개보다 약간 무겁게 한다.

이상의 설명에서와 같이 초절전의 효과로 전력수요를 줄이는 효과와 공조 설비용적을 크게 줄이고 환기성능을 향상시키는 효과를 제공한다.

도1은 대표도이다.

.

도면에 의하여 설명한다.
송풍기A(1)가 송풍기B(2)로 보내는 송풍량이 송풍기B(2)가 송풍기C(3)로 보내는 송풍량보다 부족할 경우에는 송풍기B(2)의 바로전단에 결합된 Y자형의 바이패스용 송풍관의 분기관인 바이패스파이프(4)의 날개마개(4A)가 송풍기B(2)쪽으로 송풍기B(2)의 흡입력으로 열리면서 부족한 양만큼의 바람을 송풍기B(2)의 외부에서 흡기하여 합쳐지는 바람을 송풍기C(3)로 보내며, 반대로 송풍기A(1)의 회전수(rpm)가 송풍기B(2)의 회전수보다 높아서 송풍기A(1)가 송풍기B(2)로 보내는 송풍바람이 송풍기B(2)가 송풍기C(3)로 보내는 송풍량보다 많을 경우에는 송풍기A(1)가 송풍기B(2)로 보내지는 바람에서 과잉된 바람은 송풍기B(2)의 바로 전단에 설치된 Y자형의 바이패스용 송풍관의 분기관인 바이패스파이프(4)의 날개마개(4A)가 송풍기A(1)의 과잉송풍의 풍압에 의하여 송풍기B(2)의 외부 쪽으로 열리면서 배출되는 것으로서, 각기 회전수가 조금씩 틀리는 복수개의 송풍기들을 하나의 송풍통로(6)로 된 송풍관에 직렬로 설치하여 송풍기의 파열이나 임펠러의 파손이나 손상 같은 트러블 없이 송풍이 가능한 것이다.

핵발전소의 증설은 지역주민들의 반대로 불가능하게 되어가고 있는데. 전력소요는 늘고, 전력부족사태는 우려되는 세상에서, 대형건물이 신개발도시에 증설되고 있으므로 전력수요를 줄이는 기술은 필요하며, 특히 본 발명의 기술은 소음피해가 전무하고 가동시의 비산하는 분진도 무시해도 되므로 산업 상 큰 이용가능성을 가지고 있다.

1, 2, 3 ~송풍기(A, B, C) 4, 5 ~바이패스 파이프
4A, 5A ~날개마개 6 ~송풍통로(AIR FLOW) 7 ~가로 축

Claims

하나의 송풍통로(6)로 된 송풍관에 일정거리 또는 일정거리보다 추가로 단축되는 거리마다 복수개의 송풍기가 설치된 송풍관의 송풍기 직렬 결합 송풍장치에 있어서,
출구가 전단의 송풍기 쪽을 향하고, 중앙에 상하로 회전이 가능한 가로축(7)의 상, 하에 파이프의 단면적을 가로막는 반원형의 날개마개(4A, 5A)가 착설된 Y자형의 바이패스용 송풍관을 송풍기의 바로 전단에 결합하는 것을 특징으로 하는 송풍관의 송풍기 직렬 결합 송풍장치.