KR20010003372A - Volume Control System At Fan Impeller's Outlet by Throttle Mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 클린룸, 학교, 병원, 박물관 및 업무용 빌딩 등의 변풍량방식(Variable Air Volume System)용의 각종 공기조화기기에 사용되는 송풍기 풍량제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 송풍기 출구측에 스로틀(Throttle) 기구를 설치하고 이를 X방향으로 위치를 이동시킴으로써 흡입구 안내깃과의 간격을 변화시켜 송풍기 임펠러내로 흡입되는 공기유량을 조절하는 새로운 풍량제어장치이며, 종래의 방식에 비해 초기투자비가 저렴하면서 효율적인 풍량제어와 저소음운전이 가능한 출구측 스로틀 방식에 의한 송풍기 풍량제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blower air volume control device used in various air conditioners for variable air volume systems such as clean rooms, schools, hospitals, museums, and business buildings. It is a new airflow control device that adjusts the air flow intake into the blower impeller by changing the distance from the inlet guide vane by installing the throttle mechanism and moving it in the X direction, and the initial investment cost is lower than the conventional method. The present invention relates to a blower air volume control apparatus using an outlet side throttle system capable of efficient air volume control and low noise operation.
일반적으로, 종래의 송풍기 풍량제어장치로는 대표적으로 스크롤 댐퍼(Scroll Damper) 제어장치와 흡입측 베인(Inlet Vane) 제어장치 및 인버터(Inverter) 제어장치가 있다.In general, conventional blower air volume control apparatuses include a scroll damper controller, an inlet vane controller, and an inverter controller.
도 1 은 스크롤 댐퍼(Scroll Damper) 방식의 송풍기 풍량제어장치를 도시한 것으로서, 송풍기 케이싱(100)내에 베플판(Baffle Plate)구조의 스크롤 댐퍼(120)를 설치하고 스크롤 댐퍼(120) 상단부에 댐퍼 축(160)을 형성하며 송풍기 케이싱(100) 외측 상단부에 조작핸들(140)을 설치한 구조로 되어 있어 스크롤 댐퍼(120)를 설치한 다음에 조작 핸들(140)을 회전시키면 댐퍼 축(160)이 회전하여 스크롤 댐퍼(120)를 개폐시키게 되고 이로 인해 공기토출측 개도를 변화시켜서 토출풍량을 조절하게 된다.1 is a scroll damper type blower air flow control device, and installed in the blower casing 100, a scroll damper 120 having a baffle plate structure in the blower casing 100 and a damper at an upper end of the scroll damper 120. The shaft 160 is formed and the operation handle 140 is installed on the outer upper end of the blower casing 100. After the scroll damper 120 is installed, the operation handle 140 is rotated to rotate the damper shaft 160. This rotation opens and closes the scroll damper 120, thereby changing the air discharge side opening degree to adjust the discharge air volume.
상기, 스크롤 댐퍼(Scroll Damper) 방식의 풍량제어장치는 풍량 감소시에도 소요동력의 감소가 거의 없으므로 에너지 절약효과가 없고 베플판 구조의 스크롤 댐퍼(120)로 송풍기 토출구 면적을 축소시키게 되므로 공기유동이 방해를 받아 토출측에 난류가 발생하고 이로 인하여 소음이 증대하고 소요동력이 증가하게 되는 문제점이 있으며, 또한 풍량제어범위가 67％ ∼ 100％로서 매우 작으므로 저풍량 영역에서는 불안정하여 풍량제어를 정상적으로 할 수 없다는 문제점이 있었다.The scroll damper-type air flow control device has almost no reduction in power consumption even when the air flow rate is reduced, and thus has no energy saving effect and reduces the blower discharge port area by the scroll damper 120 having a baffle plate structure. There is a problem that turbulence occurs on the discharge side due to obstruction, which causes noise to increase and power consumption to increase. Also, the air volume control range is 67% to 100%, which is very small. There was a problem that can not.
도 2 는 흡입측 베인(Inlet Vane) 방식의 송풍기 풍량제어장치를 도시한 것으로서, 송풍기 흡입구(200)에 개폐가 가능한 흡입측 베인(240)을 설치하고 이 흡입측 베인(240) 중앙에 베인 축(260)을 설치하여 흡입측 베인(240)의 각도를 변화시켜서 풍량을 조절하게 되며, 또한 송풍기 임펠러(220)로 유입되기 이전에 공기가 베인(240)에 의해 회전하면서 유입되어 송풍기의 유입풍량이 증가하게 될수록 에너지 절약을 할 수 있게 된다.FIG. 2 is a view illustrating a blower air flow control device of an inlet vane type, in which a suction inlet vane 240 that can be opened and closed is installed at a blower inlet 200, and a vane shaft is disposed at the center of the suction side vane 240. By installing the 260 to change the angle of the suction vane 240 to adjust the air volume, and before the air flows into the blower impeller 220 is introduced while the air is rotated by the vane 240 is introduced air flow of the blower As this increases, energy savings become possible.
상기, 흡입측 베인(Inlet Vane) 방식의 풍량제어장치는 송풍기내로 흡입되는 부분에 흡입측 베인(240)이 있어 공기 유동을 방해하게 되므로 송풍기의 임펠러(220) 흡입측에 난류가 발생하고 이로 인하여 소음이 최대 8dB까지 증대하고 소요동력도 10％ 정도 증가하게 되는 문제점이 있으며, 또한 풍량제어범위가 30％ ∼ 100％로서 스크롤 댐퍼(Scroll Damper) 제어장치보다는 크지만 실질적으로는 최대풍량의 50％이하가 되면 불안정이 발생하게 되는 문제점이 있다.The air flow control device of the suction side vane (Inlet Vane) has a suction side vane 240 in a portion sucked into the blower, thereby hindering air flow, thereby causing turbulence on the suction side of the impeller 220 of the blower. There is a problem that the noise increases up to 8dB and power consumption increases by about 10%, and the air volume control range is 30% to 100%, which is larger than the scroll damper control device, but is substantially 50% of the maximum air volume. If there is a problem that the instability occurs.
또한, 인버터(Inverter) 방식의 풍량제어장치는 주파수를 증감함으로써 전동기의 회전수를 변화시키고 이로 인해 송풍기의 풍량제어를 할 수 있게 하는 장치이다.In addition, the inverter type air volume control device is a device that changes the number of revolutions of the motor by increasing or decreasing the frequency, thereby allowing the air volume control of the blower.
상기, 인버터(Inverter) 방식의 풍량제어장치는 전원 주파수에 가까운 범위의 운전시에는 문제가 없으나 저주파 운전이 되면 전압이 떨어지게 되므로 토크(Torque)가 부족하게 되고, 10 ∼ 15Hz(전원 주파수의 20％ ∼ 30％)이하로 주파수영역이 낮아지면(저풍량 영역) 소음과 진동이 크게 되고 전동기의 과열우려 및 송풍기의 운전이 정지되는 경우가 많이 발생하는 문제점이 있으며 또한, 인버터 제어판넬과 인버터용 전동기가 별도로 필요하게 되므로 전체 장치의 코스트가 높아지게 되며 만약에 고장이 발생할 경우에는 전문가의 수리가 필요하므로 유지관리비용이 증가하게 되는 문제점이 있었다.Inverter-type air flow control device has no problem in the operation of the range close to the power frequency, but when the low frequency operation, the voltage drops, so the torque is insufficient, and 10 to 15 Hz (20% of the power frequency) 30% or less), the frequency range is lowered (lower air volume range), the noise and vibration are increased, the motor overheating and the operation of the blower is often stopped. In addition, the inverter control panel and the inverter motor The cost of the whole device is increased because it is needed separately, and if a failure occurs, there is a problem that the maintenance cost is increased because an expert repair is required.
본 발명은 상기와 같은 종래의 풍량제어장치의 문제점들을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 보다 경제적이며 효율적인 송풍기의 풍량제어를 실현하는 것으로써 특히 저풍량 영역에서의 제어안정성이 높으며 보수유지관리가 용이한 출구측 스로틀 방식의 송풍기 풍량제어장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the problems of the conventional air volume control device as described above, and the object thereof is to realize a more economical and efficient air volume control of the blower, in particular, high control stability in the low air volume region, maintenance and maintenance It is an object of the present invention to provide a blower air flow control device of an easy throttle type outlet side.
또한, 본 발명의 다른 목적은 송풍기를 흡음 챔버 내부에 일체로 설치하여 송풍기 챔버 외부로 소음 및 진동전달이 최소가 되도록 하여 송풍기의 운전 및 풍량제어시 정숙운전이 가능토록 하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to install the blower integrally inside the sound absorbing chamber to minimize noise and vibration transmission to the outside of the blower chamber to enable quiet operation during the operation of the blower and the air volume control.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 출구측 스로틀 방식의 송풍기 풍량제어장치는 흡입측으로 공기의 유동을 방해하는 장애물없이 유입되도록 흡입구 안내깃을 설치하여 난류 유동의 생성을 막고 풍량제어 조작기와 출구측 스로틀 기구 및 이를 X방향으로 위치이동이 가능하게 한 레일 등을 이용하여 스로틀 기구로 송풍기 챔버내의 임펠러 출구측의 유로면적을 증감시키도록 한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an outlet side throttle airflow control device that prevents the generation of turbulent flow by installing an inlet guide vane so that an air inlet flows into the suction side without obstacles that hinder the flow of air. The flow path area of the impeller exit side of the blower chamber is increased and decreased by the throttle mechanism using a throttle mechanism and a rail which enables the position movement in the X direction.
또한, 송풍기 및 전동기를 포함한 유니트 일체를 단열재를 넣은 패널(Panel) 구조로 둘러쌓기 때문에 흡음 챔버로 되어 정숙운전이 가능할 뿐만 아니라 챔버의 흡입 및 토출측에 외부닥트의 연결이 용이하도록 한 출구측 스로틀 방식에 의한 송풍기 풍량제어장치를 제공함에 의해 달성된다.In addition, as the unit structure including the blower and the electric motor is surrounded by a panel structure insulated with heat insulating material, it becomes a sound-absorbing chamber, allowing quiet operation, and an outlet throttle system for facilitating connection of an external duct to the suction and discharge sides of the chamber. By providing a blower air volume control device.
도 1 은 종래의 스크롤 댐퍼 방식의 송풍기 풍량제어장치를 도시한 개략도1 is a schematic diagram showing a conventional air flow damper control device of the scroll damper type
도 2 는 종래의 흡입측 베인 방식의 송풍기 풍량제어장치를 도시한 개략도Figure 2 is a schematic diagram showing a conventional air blower airflow control device of the suction side vane type
도 3 은 본 발명의 출구측 스로틀 방식의 송풍기 풍량제어장치를 도시한 구조 예시도Figure 3 is an exemplary structure showing a blower air volume control device of the outlet side throttle method of the present invention
도 4 는 본 발명의 풍량제어장치에서 최대풍량 제어상태를 도시한 개략도4 is a schematic diagram showing a maximum air volume control state in the air volume control device of the present invention;
도 5 는 본 발명의 풍량제어장치에서 최소풍량 제어상태를 도시한 개략도5 is a schematic view showing a minimum air flow control state in the air flow control apparatus of the present invention;
도 6 은 본 발명의 풍량제어장치에서 스로틀 기구를 이동시키는 구조 예시도Figure 6 is an exemplary structure for moving the throttle mechanism in the airflow control device of the present invention
도 7 은 본 발명의 풍량제어장치에서 흡입구 안내깃을 이동시키는 구조 예시도7 is a view illustrating a structure for moving the inlet guide feather in the airflow control device of the present invention;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(10) : 송풍기 챔버 (12) : 송풍기 임펠러(Fan Impeller)(10): blower chamber (12): blower impeller
(14) : 흡입구 안내깃 (16) : 스로틀 기구(Throttle Mechanism)(14): Inlet guide feather (16): Throttle Mechanism
(18) : X방향 위치이동 레일 (20) : 방진스프링(18): X direction shifting rail (20): Anti-vibration spring
(22) : 전동기 (24) : 풍량제어 조작기(22): electric motor (24): air flow control actuator
(26,26') : 상·하부 플레이트 (28) : 이동바퀴(26,26 '): Upper and lower plate (28): Moving wheel
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 3 은 본 발명의 출구측 스로틀 방식의 송풍기 풍량제어장치를 도시한 구조 예시도를,3 is an exemplary view showing a structure of a blower air volume control device of an outlet side throttle system of the present invention;
도 4 는 본 발명의 풍량제어장치에서 최대풍량 제어상태를 도시한 개략도를,4 is a schematic diagram showing a maximum air volume control state in the air volume control apparatus of the present invention;
도 5 는 본 발명의 풍량제어장치에서 최소풍량 제어상태를 도시한 개략도를,5 is a schematic diagram showing a minimum air flow control state in the air flow control apparatus of the present invention;
도 6 은 본 발명의 풍량제어장치에서 스로틀 기구를 이동시키는 구조 예시도를 도시한 것으로서, 유리 섬유(Glassfiber) 또는 우레탄(Urethane), lsoseal 등의 단열재로 된 이중 패널 구조의 송풍기 챔버(10) 내부 하단에 X방향 위치이동 레일(18)을 형성하고 X방향 위치이동 레일(18) 상단에 이동바퀴(28)가 설치된 상·하부 플레이트(26,26')를 형성하되 상부 플레이트(26)와 하부 플레이트(26') 사이에 방진스프링(20)을 형성하며 하부 플레이트(26') 일측부에 풍량제어 조작기(24)를 고정 설치한다.6 is a view illustrating a structure for moving the throttle mechanism in the airflow control device of the present invention, the inside of the blower chamber 10 of the double-panel structure made of glass fiber (Glassfiber) or urethane (Urethane), insulation, etc. The upper and lower plates 26 and 26 'are formed at the lower end of the upper and lower plates 26 and 26' with the movable wheels 28 installed at the upper end of the X-direction movable rail 18. The anti-vibration spring 20 is formed between the plates 26 'and the air volume control manipulator 24 is fixedly installed at one side of the lower plate 26'.
상기, 상부 플레이트(26) 상단부에 전동기(22)를 고정 설치하고 이 전동기(22)와 연결되게 스로틀 기구(16)를 설치하며 스로틀 기구(16)에 다수개의 송풍기 임펠러(12)를 고정시킴과 또한, 스로틀 기구(16) 끝단 외부에 흡입구 안내깃(14)을 형성한 구성으로 되어진 것이다.The motor 22 is fixedly installed at the upper end of the upper plate 26, the throttle mechanism 16 is installed to be connected to the motor 22, and the plurality of blower impellers 12 are fixed to the throttle mechanism 16. In addition, the inlet port guide feather 14 is formed outside the end of the throttle mechanism 16.
상기와 같은 구성을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하겠다.The operation of the present invention will be described with reference to the above configuration.
상기, 이중 패널(Panel) 구조의 송풍기 챔버(10)내에 송풍기 임펠러(12)와 전동기(22)를 조립하여 고정 설치한 다음, 흡입측에서 장애물 등에 따른 와류나 난류유동 생성없이 원활하게 공기가 유입될 수 있도록 흡입구 안내깃(14)을 설치하고 송풍기 임펠러(12)와의 접촉부에는 간격을 두어 조립스럽게 짜맞춰지도록 이루어진 구조로 되어 있으며 또한, 송풍기 임펠러(12)와 전동기(22) 일체를 내부의 방진스프링(20) 위에 셋팅하여 진동전달을 최소화한 후, 이를 X방향 위치이동 레일(18)의 상단에 설치하여 풍량제어 조작기(24)의 지시신호에 따라 송풍기 임펠러(12)와 흡입구 안내깃(14)의 간격을 증감시키는 구조로 되어 있다.The blower impeller 12 and the motor 22 are assembled and installed in the blower chamber 10 having a double panel structure, and air is smoothly introduced without generating vortices or turbulent flow due to obstacles on the suction side. The inlet guide collar 14 is installed so that the contact portion with the blower impeller 12 can be assembled to be assembled at intervals, and the blower impeller 12 and the electric motor 22 are integrally dust-proofed. After setting on the spring 20 to minimize vibration transmission, it is installed on the upper end of the X-direction position moving rail 18, and according to the command signal of the airflow control manipulator 24, the blower impeller 12 and the inlet guide feather 14 It is designed to increase or decrease the interval between
상기, 송풍기 챔버(10)의 흡입 및 토출측에는 플랜지를 부착하여 외부의 닥트연결이 용이하도록 한다.The suction and discharge sides of the blower chamber 10 are attached with a flange to facilitate external duct connection.
또한, 도 4 와 도 5에서 나타난 흡입구 안내깃(14)과 송풍기 임펠러(12)와의 접촉(간섭)거리의 증감에 비례하여 풍량이 변화되는 구조로 되어 있다.In addition, the air volume is changed in proportion to the increase and decrease of the contact (interference) distance between the inlet guide feather 14 and the blower impeller 12 shown in Figs.
아울러, 본 발명의 변형 실시예로써, 도 7 에서와 같이 흡입구 안내깃(14)을 풍량제어 조작기(24)와 레일(18) 구조 등에 의해 X방향으로 이동할 수 있게 하고 이것과 고정 설치된 송풍기 임펠러(12)와의 접촉(간섭)거리를 증감시켜서 풍량제어를 하는 구조가 있으며, 송풍기 챔버(10)내의 흡입측에 공기여과기(Air Filter)를 설치하거나 흡입측의 플랜지를 2개 이상의 복수로 하는 대풍량형의 구조로 된 것과 실외형으로서 송풍기 챔버(10)의 상단에 지붕(Roof)이 포함된 구조로 되어 있는 것이 있다.In addition, as a modified embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, the air inlet guide blades 14 may be moved in the X direction by the airflow control manipulator 24 and the rail 18, and the blower impeller (to be fixed thereto). 12) There is a structure to control the air volume by increasing or decreasing the contact (interference) distance, and the air volume installed on the suction side of the blower chamber 10, or the air volume having two or more flanges on the suction side There is a structure of the type and an outdoor type of the structure in which the roof (Roof) is included in the upper end of the blower chamber (10).
이상과 같이 본 발명은 송풍기 입구측에서의 흡음효과 및 풍량제어가 탁월하게 되어 저소음, 저진동의 풍량제어 운전이 가능하며 챔버내에 송풍기와 전동기가 일체화되어 있어 구조의 안정성과 기밀유지를 확보할 수 있으며, 인버터(Inverter) 풍량제어 방식의 단점이 해소되어 저렴하면서도 보수유지관리가 용이하고 저풍량 영역에서도 적절한 정압이 유지되므로 종래의 방식에 비해 보다 경제적이며 효과적인 동시에 실질적인 풍량제어를 가능하게 하는 효과가 있다.As described above, the present invention is excellent in sound absorption effect and air volume control at the inlet side of the blower to enable low noise and low vibration flow rate control operation, and the blower and the electric motor are integrated in the chamber to ensure the stability of structure and airtightness, and the inverter (Inverter) Since the disadvantages of the airflow control method are eliminated, it is inexpensive and easy to maintain and maintain the proper static pressure even in the low airflow area, which is more economical and effective than the conventional method, and has the effect of enabling substantial airflow control.
또한, 공기여과기를 챔버내에 일체화시켜 공조공간내 I.A.Q(Indoor Air Quality)를 향상시킬 수 있으며, 챔버 외부로의 소음이 최소화되므로 경우에 따라서는 소음기(Silencer)를 설치할 필요가 없게 되어 설비코스트의 절감 및 건물내 공간확보가 더욱 용이하도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.In addition, it is possible to improve IAQ (Indoor Air Quality) in the air conditioning space by integrating the air filter in the chamber, and the noise outside the chamber is minimized, so in some cases, there is no need to install a silencer (Silencer) to reduce the equipment cost And it is a very useful invention to make it easier to secure space in the building.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090819 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110818 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |