KR102235968B1 - 실내외 환기 시스템 용 저소음 블로어 - Google Patents

Abstract

출원 발명은 실내외 환기 시스템 용 저소음 블로어에 관한 것으로서, 블로어 장치에 있어서, 원심 측면부에 마련된 흡기구 내의 축심부에 블로어팬이 내장되고 고정테두리를 갖는 토출구가 형성된 블로어에 있어서, 상기 블로어는 흡기구가 형성된 블로어케이스a과 흡기구 대향편의 블로어케이스b로 구성되며, 상기 블로어케이스a 및 상기 블로어케이스b의 내면에는 1개 이상의 요철부가 형성되고, 상기 요철부는 1개 이상의 요철을 포함한다.
이에 의하여, 블로어 장치 작동 시 발생하는 소음이 감소된다.

Description

실내외 환기 시스템 용 저소음 블로어 {Low Noise Blower for Indoor and Outdoor Ventilation Systems}

출원 발명은 블로어 동작 시 생성된 바람이 하우징과 충돌에 의해 생성되는 소음을 제거하기 위해 블로어 하우징 내부면에 랜덤 미세 돌기 무늬를 그려 넣은 것을 특징으로 하는 무소음 블로어에 대한 것이다.

실내 공기의 정화를 위하여, 종래에는 필터에 의한 먼지제거 및 전기집진장치에 의한 탈취, 집진을 통하여 실내 공기를 개선하는 공기청정기를 많이 사용하였으나, 최근에는 덕트방식에 의한 천정 설치형, 무덕트 방식의 바닥상치형, 창호설치형 등과 같은 전열교환환기장치를 사용하여 환기를 통한 실내 열에너지의 손실을 줄이면서 실내공기를 개선하는 실내외 환기 시스템이 도입되고 있다.

실내외 환기 시스템의 형태 중에서 천정설치형은 시공비가 많이 소요되고 덕트에 의한 정압발생으로 팬모터의 동력이 많이 사용되는 문제점이 존재하여 최근에는 창호나 창틀에 설치할 수 있는 작고 얇은 형태의 환기 시스템들이 제안되고 있다.

실내외 환기 시스템에서 실내외 공기를 전열교환시키는 전열교환소자와 실내공기와 실외 공기를 배기 또는 급기하는 블로어가 전열교환장치의 주요 부품이며, 특히 작고 얇은 형태의 환기 시스템에서 전열교환환기장치에 사용되는 블로어는 사용상의 편의를 위해 소음이 최소화 되어야 한다.

지금까지는 팬 블로어 동작 시 생성된 바람이 하우징과 충돌에 의해 생성되는 소음이 주원인임을 인지하지 못한 채 다양한 방법으로 소음을 저감하였으나, 소음이 최소화 되지 않았으며, 소음으로 인한 소비자의 불만족도가 높은 실정이다.

대한민국특허청 등록특허공보 제10-1876030호, "소음저감 및 바람 유도 구조를 갖는 송풍기"

출원 발명은 실내 주거공간에서 내부의 공기를 외부의 공기로 교환하는 환기장치에서 팬 블로어에서 발생하는 소음을 저감함으로써 소음이 최소화된 환기시스템을 제공하는 것이다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 출원 발명에서는 실내공기의 열에너지를 보존하면서 실내공기를 신선한 실외공기로 환기시키고자 하는 환기시스템 중에서 특히 창호나 창틀에 설치되는 작고 얇은 형태의 환기시스템 등의 적합한 무소음 불로어를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위하여, 출원 발명에서는, 원심 측면부에 마련된 흡기구 내의 축심부에 블로어팬이 내장되고 고정테두리를 갖는 토출구가 형성된 블로어에 있어서, 상기 블로어는 흡기구가 형성된 블로어케이스a과 흡기구 대향편의 블로어케이스b로 구성되며, 상기 블로어케이스a 및 상기 블로어케이스b의 내면에는 1개 이상의 요철부가 형성되고, 상기 요철부는 1개 이상의 요철을 포함하는 블로어 장치에 의해서 달성될 수 있다.

상기 요철부의 크기의 종류는 1가지 이상일 수 있다.

상기 요철부는 요철군을 구성하고, 1개 이상의 요철군이 반복되어 상기 내면에는 패턴이 형성될 수 있다.

상기 패턴의 가장자리에는 가장자리 요철부가 형성될 수 있다.

상기 내면에서 상기 패턴의 중심 측에는 내측 요철부가 형성될 수 있다.

상기 내면에는 백그라운드 요철부가 형성될 수 있다.

상기 요철부는 원형이고, 상기 요철부의 요철은 함몰된 요부(凹部)인 원형요철일 수 있다.

상기 요철부는 원형이고, 상기 요철부의 요철은 돌출된 타원형 철부(凸部)인 타원형요철일 수 있다.

상기 요철은 리블렛(Riblet) 구조인 리블렛요철일 수 있다.

출원 발명에 따른 무소음 블로어는 블로어 하우징의 내측에 미세돌기 표면으로 구성되어 있어 블로어가 동작하는 동안 생성된 바람이 블로어 내측면과 충돌함에 따라 풍압을 감소시켜서 소음이 발생하는 현상을 제거한다.

블로어 하우징 내측은 미세돌기 표면으로 구성되어 있으나, 기존 기술로 제작하는데 큰 어려움이 없으므로 기존 제품과 비교하여 제조 단가의 상승은 없다.

블로어 외관이 단순하므로 환기 시스템 구성 등에 있어서 작업이 용이하고, 최근의 작고 얇은 형태의 전열교환 실내외 환기 시스템을 적용하는 주거 및 근무 환경 개선 방향에 적합하다.

도 1은 출원발명의 일 실시예에 의한 블로어장치를 도시한다.
도 2는 출원발명의 일 실시예에 의한 블로어장치의 분해도이다.
도 3은 출원발명의 일 실시예에 의한 블로어장치의 내면에 형성된 요철부를 도시한다.
도 4는 출원발명의 다른 실시예에 의한 블로어장치의 내면에 형성된 요철부의 평면 및 단면을 도시한다.
도 5는 출원발명의 다른 실시예에 의한 블로어장치의 내면에 형성된 패턴 및 요철의 단면을 도시한다.
도 6은 출원발명의 또 다른 실시예에 의한 블로어장치의 내면에 형성된 패턴 및 요철의 단면을 도시한다.

이하, 출원 발명의 일 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 출원 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 출원 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 출원 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.

한편, 제1 또는 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로 사용된다.

도 1은 출원 발명의 일 실시예에 의한 블로어장치를 도시한다. 도 2는 출원발명의 일 실시예에 의한 블로어장치의 분해도이다.

블로어(100)에는 원심 측면부에 마련된 흡기구(103) 내의 축심부에 블로어 팬(101)이 내장되고, 토출구(104)가 형성되어 있다.

블로어(100)는 흡기구(103)가 형성된 블로어케이스a(105)와 흡기구(103) 대향편의 블로어케이스b(106)로 구성된다. 블로어케이스a(105)와 블로어케이스b(106)는 나사와 같은 고정수단으로 고정될 수 있다.

블로어(100)의 내부 공간에는 흡기구(103)로부터 토출구(104)까지 연통되는 공기 유로가 형성된다.

블로어 팬(101)은 시로코팬, 축류팬, 터보팬 및 횡류팬 등 다양한 종류가 사용될 수 있으나, 설명의 편의를 위하여 블로어 팬(101)은 횡류팬인 경우로 설명한다.

블로어 팬(101)은 팬모터(102)에 의해 회전된다.

블로어 팬(101)은 원판형의 림과 림의 측면에 원주 방향을 따라 수직으로 배열된 다수개의 임펠러를 포함하여 구성될 수 있다. 블로어 팬(101)은 공기의 유동을 안내하는 가이드와 함께 블로어(100)에 설치될 수 있으며, 흡기구(103)로부터 유입된 유체가 시계 방향으로 회전한 후 블로어(100)의 토출구(104)로 토출된다.

이하에서는, 블로어의 내면(210)에 대해서 설명한다.

도 3은 블로어의 내면에 형성된 일 실시예의 요철부를 도시한다. 블로어(100)의 내면(210)에는 요철부(240)가 형성된다. 패턴(220)은 요철군(230)으로 구성되고, 요철군(230)은 요철부(240)로 구성되며, 요철부(240)는 요부(凹部) 및 철부(凸部)로 구성된 요철(凹凸)로 구성된다.

요철부(240)는 1개 이상의 요철(250)로 형성될 수 있으며, 요철(250)은 도 3에 도시된 바람방향에 따라 유동하는 유체와의 저항을 최소화한다. 1개 이상의 요철부(240)는 요철군(230)을 구성한다. 또한, 1개 이상의 요철군(230)이 반복되어 패턴(220)을 형성할 수 있다. 따라서, 패턴(220)은 1개 이상의 무늬를 가질 수 있다.

패턴(220)의 가장자리에는 가장자리 요철군(231)이 형성될 수 있으며, 패턴(220)의 중심 측에는 내측 요철군(232)이 형성될 수 있다. 또한, 패턴(220)에는 백그라운드 요철군(233)이 형성될 수 있다.

요철군(230)을 구성하는 요철부(240)의 크기 및 모양은 다양할 수 있다. 이하에서는 원형요철(251)에 의한 원형패턴(221)에 대해서 설명한다.

도 3(a)은 패턴(220) 중에서 원형패턴(221)의 사시도이며, 도 3(b)는 원형패턴(221)의 평면도이며, 도 3(c)는 원형패턴(221)의 단면도이며, 도 3(d)는 요철부(240) 중에서 원형요철(251)의 단면도이다.

요철부(240)의 크기 및 모양의 종류는 1가지 이상이며, 개수 또한 1개 이상이다.

예를 들어, 요철부(240)의 직경은 3mm 내지 6mm일 수 있으며, 깊이는 0.3mm 내지 0.5mm 일 수 있다. 가장자리 요철군(231)의 가장자리 요철부(241)의 직경은 3.5mm이며, 깊이는 0.4mm일 수 있다. 내측 요철군(232)의 내측 요철부(242)의 직경은 4.6mm 내지 6.5mm이며, 깊이는 0.5mm 내지 0.6mm일 수 있다.

도 4는 블로어의 내면에 형성된 다른 실시예의 패턴을 도시한다. 도 4(a)은 타원형패턴(222)의 사시도이며, 도 4(b)는 타원형패턴(222)의 평면도이며, 도 4(c)는 타원형패턴(222)의 단면도이며, 도 4(d) 및 도 4(e)는 타원형요철(252)의 단면도이다.

도 5 및 도 6에서는 도 3 및 도 4에서 설명한 내용을 원용하며, 중복되는 설명은 생략한다.

도 5 및 도 6에서의 패턴(220)의 요철부(240)는 복수 개의 요철(250)을 포함한다. 요철부(240) 및 요철(250)의 크기와 모양은 다양할 수 있고, 도 5에서는 타원형패턴(222)을 설명한다.

도 6의 요철(253)은 리블렛(Riblet) 구조이다. 도 6의 리블렛요철(253)에 대해서는 도 5 설명 후에 자세하게 설명한다.

도 5(a)는 요철(252)이 타원형인 패턴(222)을 도시하며, 도 5(b), 도 5(c) 및 도 5(d)는 타원형요철(252)의 단면도이다.

요철부(240) 및 타원형요철(252)의 크기 및 모양은 다양할 수 있다. 예를 들어, 요철부(240)의 직경은 3mm 내지 6.5mm일 수 있다. 타원형요철(252)의 폭은 0.5mm 내지 1mm, 높이는 0.2mm 내지 0.6mm, 길이는 2mm 내지 3mm 일 수 있다. 요철(250) 간의 거리는 0.2mm 내지 0.3mm일 수 있다.

타원형요철(252)은 타원형요철(252)의 길이방향이 바람방향(유체의 흐름방향)과 평행하도록 배치될 수 있다. 타원형요철(252)이 바람방향과 평행하도록 배치됨에 따라 유체와 블로어(100) 내면(210) 사이의 저항이 최소화되어 블로어(100)에서 발생하는 소음이 최소화 될 수 있다. 유체의 속도는 약 80km/h 인 경우에 최적화 될 수 있다.

도 6(a)는 리블렛요철(253)로 구성된 리블렛패턴(223)을 도시하며, 도 6(b), 도 6(c) 및 도 6(d)는 리블렛요철(253)의 단면도이다.

리블렛요철(253)의 길이는 2mm 내지 3mm이며, 리블렛요철(253)의 높이는 0.2mm 내지 0.3mm 이며, 리블렛요철(253)의 폭은 0.3mm 내지 1mm 이다.

리블렛요철(253)의 형태는 리블렛(Riblet) 구조일 수 있다. 리블렛 구조의 형태는 바람방향을 기준으로 상류 측 리블렛요철(253)의 경사는 급하고, 하류 측 리블렛요철(253)의 경사는 완만할 수 있다. 또한, 상류 측 리블렛요철(253)의 폭은 하류 측 리블렛요철(253)의 폭보다 더 넓을 수 있다. 내면(210)과 평행한 리블렛 구조의 단면은 바람방향을 기준으로 상류측은 원형에 가깝고 하류측은 타원에 가까운 형태일 수 있다.

앞서 언급한 원형, 타원형 및 리블렛 구조의 요철(250)을 통해 유체와 내면(210)과의 저항이 최소화되어, 블로어(100) 내부에서 발생하는 소음이 작아진다.

100: 블로어 101: 블로어 팬
102: 팬모터 103: 흡기구
104: 토출구 105: 블로어케이스a
106: 블로어케이스b
210: 내면 220: 패턴
230: 요철군 240: 요철부
250: 요철

Claims (9)

1. 원심 측면부에 마련된 흡기구(103) 내의 축심부에 블로어 팬(101)이 내장되고 고정테두리를 갖는 토출구(104)가 형성된 블로어(100)에 있어서,
   상기 블로어(100)는 흡기구(103)가 형성된 블로어케이스a(105)과 흡기구 대향편의 블로어케이스b(106)로 구성되며,
   상기 블로어케이스a(105) 및 상기 블로어케이스b(106)의 내면(210)에는 1개 이상의 요철부(240)가 형성되고, 상기 요철부(240)는 1개 이상의 요철(250)을 포함하고,
   상기 요철부(240)의 크기의 종류는 2가지 이상이며,
   상기 요철부(240)는 요철군(230)을 구성하고, 2개 이상의 요철군(230)이 반복되어 상기 내면(210)에는 패턴(220)이 형성되고,
   상기 패턴(220)의 가장자리에는 가장자리 요철부(241)가 형성되고,
   상기 내면(210)에서 상기 패턴(220)의 중심 측에는 내측 요철부(242)가 형성되고,
   상기 내면(210)에는 백그라운드 요철부(243)가 형성되는 것을 특징으로 하는 블로어 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 요철부(240)는 원형이고, 상기 요철부(240)의 요철(250)은 함몰된 요부(凹部)인 원형요철(251)인 것을 특징으로 하는 블로어 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 요철부(240)는 원형이고, 상기 요철부(240)의 요철(250)은 돌출된 타원형 철부(凸部)인 타원형요철(252)인 것을 특징으로 하는 블로어 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 요철(250)은 리블렛(Riblet) 구조인 리블렛요철(253)인 것을 특징으로 하는 블로어 장치.

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