KR20020069780A - 다수의 흡입구와 배출구를 갖는 송풍기와 그 이용장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 송풍기(또는 흡입기)로 유동장(flow field)을 제어하기 간편하도록 송풍기에 다수의 분출(blowing)구와 흡입(suction)구를 배설하여 서로 다른 특성을 갖는 기체를 흡입하거나 토출할 수 있도록 제작한 송풍기(또는 흡입기)와 그 이용장치에 관한 것이다. 보다 자세히 설명하면 실내의 오염된 공기를 흡입하여 배출하는 토출구와 실외의 신선한 공기를 공급할 수 있는 흡입구가 따로 배설되어 있는 장치로 두 개의 분출구와 두 개의 흡입구와 두 개의 분출구에 하나의 모터로 작동을 할 수 있는 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명에 따른 송풍기는 기존의 흡입(suction)구와 분출구외에 흡입구에 또 다른 분출구를 두어 단일구에서 흡입 및 분출이 동시에 발생하고 서로 다른 풍속을 갖는 2종류의 흐름을 발생시킬 수 있는 장치이다.

따라서 본 발명은 흡입과 분출이 동시에 필요한 경우 사용할 수 있으며, 서로 다른 공기속도를 갖는 기체를 분사 또는 흡입(이를 조합한 유동)함으로써 유동을 제어하는 장치로 활용할 수 있다. 일례를 들면 흡입과 분출이 공존하도록 하여 여러가지 영역에 혼합영역(mixing zone), 회전류(swirl flow)를 형성케 하고, 흡입압력을 향상시킬 수 있다. 이러한 장치는 진공청소기, 냉난방 장치, 환기장치, 공기조화장치, 유체실험 장치, 향기발생기, 항공기, 자동차 등 여러 곳에 사용할 수 있으며, 특히 오염된 공기를 흡입하고 신선한 공기를 공급할 수 있는 장치에도 유용하게 활용할 수 있는 장치이다. 이외에도 넓은 실내공간에 부분적인 냉·난방이필요한 경우와 컴퓨터 칩을 비롯한 국부적인 냉각이 필요한 경우에 본 발명에 따른 장치를 이용할 수 있다.

Description

다수의 흡입구와 배출구를 갖는 송풍기와 그 이용장치{Blower having various suction and blowing holes and it's application apparatus}

본 발명은 송풍기(또는 흡입기)로 유동장(flow field)을 제어하기 간편하도록 송풍기의 출구에 분출(blowing)과 흡입(suction)의 서로 다른 기체특성을 갖는 기체를 내보낼 수 있도록 두 개 이상의 흡입구와 두 개 이상의 분출구를 갖는 송풍기와 그 이용장치에 관한 것이다. 보다 자세히 설명하면 분출 파이프 내부에 배설된 다른 파이프뿐만 아니라 분출(또는 흡입) 파이프를 두 개 이상 두어 서로 다른 풍속을 갖거나 다른 특성을 갖는 2종류 이상의 흐름을 내 보낼 수 있는 송풍기(또는 흡입기)의 기능을 갖는 장치이다. 또한 단일 흡입(suction)구와 단일 분출구가 배설된 일반적인 송풍기(또는 흡입기)와 달리 흡입구(또는 분출구) 내부에 다른 파이프를 배관하여 단일 흡입구에서 다른 속도의 흡입기체 또는 다른 속도의 분출기체를 동시에 발생하는 기능을 갖고 있다.

본 발명에 따른 송풍기는 흡입과 분출이 공존하도록 하여 여러 가지 영역에 혼합영역(mixing zone) 및 와류(vortex), 회전류(swirl flow, or tornado)를 형성케 하고, 분출 및 흡입압력 등을 조절함으로써 기체 또는 액체의 유동장을 제어하는데 사용할 수 있다. 본 송풍기는 흡입 및 분출이 동시에 발생시키는 장치로 이용한다면 아주 간편하고, 비용도 저렴하다. 이러한 서로 다른 종류의 흐름을 단일구에서 배출하는 장치는 환기장치뿐만 아니라 컴퓨터 칩을 비롯한 국부적인 냉각(또는 난방)이 필요한 물체에 적용할 수 있다.

종래의 송풍기는 흡입구로 공기를 흡입하여 배출구로 배출하는 형태로 단일 흡입구와 단일 토출구를 지니고 있다. 따라서 순환하는 공기를 흡입하여 배출하는 경우 오염된 공기를 배출하여야 하므로 분출공기를 다시 사용할 수 없으며, 오염된 공기를 흡입하여 정화필터를 사용하여 다시 분출하는 방식을 택하고 있다. 이것은정화필터를 주기적으로 교체하여야 하고 설사 정화하였다 하더라도 완벽하게 정화되지 않는 단점이 있다. 또한 실내공기를 순환시키기 위한 공조시스템은 바닥에서 분출을 하고, 천장에서 흡입하는 방식으로 분출 및 흡입을 동시에 사용하고 있으며, 이러한 기존의 방식은 신선한 공기를 분출하기 위하여 또 다른 분출시스템을 사용하고 있는 실정이다.

최근 공기를 제어하는 기술의 발달로 실내공기를 정화하기 위하여 회오리바람을 발생시키는 방법 등 흡입 및 분출을 이용하여 실내공기를 효과적으로 제어하고 있다. 따라서 송풍기(또는 흡입기)를 여러 대를 사용하여야 하는 상황이 자주 발생하게 된다. 이러한 송풍기를 여러 대 사용하게 되면 설치단가가 비싸지고 설치공간도 많이 필요하며, 전력소모도 크게되어 유지비도 많이 소요된다. 따라서 흡입 및 분출을 동시에 발생시키기 위하여 다수의 흡입구와 다수의 분출구를 갖춘 송풍기가 필요한 실정이다. 단일 흡입(suction)구와 단일 분출구가 배설된 일반적인 송풍기(또는 흡입기)와 달리 흡입구(또는 분출구) 내부에 다른 파이프를 배관하여 단일 흡입구에서 다른 속도의 흡입기체 또는 다른 속도의 분출기체를 동시에 발생하도록 한 장치이다.

본 발명은 원형의 단면을 갖는 공기회로의 내부에 모터를 배설하고 그 축에 흡입기 브레이드를 연결하여 내부에서 공기가 흡입되도록 하며, 외부에 또 다른 관을 배설하고 그 축에 송풍기 브레이드를 배설하고 내부 관에 구멍을 뚫어 공기가 흐를 수 있도록 함으로써 하나의 모터를 이용하여 흡입 및 분출이 동시에 발생할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치이다. 또한 같은 분출 또는 흡입에 있어서 기어를부착하여 RPM을 달리하여 서로 다른 속도의 분출과 흡입을 조합한 경우를 발생시킬 수 있는 장치이다. 이와 같은 본 발명에 대한 일례를 들면 원형의 단면을 갖는 공기회로의 내부에 모터를 배설하고 그 축에 흡입기 브레이드를 연결하여 내부에서 공기가 흡입되도록 하며, 외부에 또 다른 관을 배설하고 그 축에 송풍기 브레이드를 배설하고 내부 관에 구멍을 뚫어 공기가 흐를 수 있도록 함으로써 하나의 모터를 이용하여 흡입 및 분출이 동시에 발생할 수 있는 장치이다, 본 발명에 따른 장치는 흡입구의 흡입효율을 향상시키기 위하여 분출(blowing)을 이용하는 방법에 활용될수 있다.

본 발명은 분출 파이프 내부에 배설된 에 다른 파이프뿐만 아니라 분출(또는 흡입) 파이프를 두 개 이상 두어 서로 다른 풍속을 갖거나 다른 특성을 갖는 2종류이상의 흐름을 내 보낼 수 있는 송풍기(또는 흡입기)의 기능을 갖고 있다. 송풍기(또는 흡입기)로 유동장(flow field)을 제어하기 간편하도록 송풍기의 출구에 분출(blowing)과 흡입(suction)의 서로 다른 기체특성을 갖는 기체를 내보낼 수 있도록 두 개 이상의 흡입구와 두 개 이상의 분출구를 갖는 송풍기와 그 이용장치에 관한 것이다. 보다 자세히 설명하면 단일 흡입(suction)구와 단일 분출구가 배설된 일반적인 송풍기(또는 흡입기)와 달리 흡입구(또는 분출구) 내부에 다른 파이프를 배관하여 단일 흡입구에서 다른 속도의 흡입기체 또는 다른 속도의 분출기체를 동시에 발생하도록 한 장치이다.

본 발명은 오염된 기체를 근접거리에서 흡입하여 외부로 배출할 수 있도록브레이드 설계기술, 닥트 설계기술, 기계요소 설계기술 등을 응용한 종합 기술이다. 본 발명은 기존의 시로코 팬, 닥트형 송풍기의 구조를 변경하고 공기회로를 연결하여야 할 뿐만 아니라 분출과 흡입을 각각이 풍량과 풍속을 조절할 수 있는 방안을 모색하여야 한다. 이러한 기술적 과제를 보다 자세히 설명하면, 각종 유동장을 제어하기 위하여 필요한 여러 가지 속도를 갖는 흡입 또는 분출공기를 발생하는 송풍기를 제작하여야 한다. 본 발명에서는 흡입 및 분출을 동시에 발생시키는 경우 공기회로상에서 누설되지 않도록 하여야 하고 소음(騷音)없이 작동되어야 하는 기술적 과제가 있다. 이외에도 분출구와 흡입구의 위치 및 각도, 분출속도, 흡입속도, 흡입구 및 분출구의 크기 모터동력, 브레이드 등의 변수들을 고려하여 설계를 하여야 한다. 이러한 장치는 흡입과 분출이 공존하도록 하여 여러 가지 영역에 혼합영역(mixing zone) 및 와류(vortex), 회전류(swirl flow, or tornado)를 형성케 하고, 분출 및 흡입압력 등을 조절함으로써 기체 또는 액체의 유동장을 제어하는데 사용할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 장치는 담배연기, 음식냄새 등으로 오염된 공간에서 공기를 효과적으로 정화시키고, 효율적인 냉·난방을 하기 위한 장치로 사용할 수 있다.

도1은 본 발명에 따른 실시 예로 단일 공기회로상에서 흡입 및 분출을 동시에 발생시키는 송풍기(또는 흡입기)를 나타낸다.

도2은 본 발명에 따른 실시 예로 단일 모터에 두 개의 시로코 팬을 부착하여 두 개의 분출구와 두 개의 흡입구를 갖는 송풍기를 나타낸 것이다.

도3는 본 발명에 따른 실시 예로 단일 모터에 두 개의 흡입구와 두 개의 분출구를 갖는 송풍기를 나타낸다.

도4는 본 발명에 따른 실시 예로 흡입능력이 다른 두 개의 송풍기를 결합하여 하나의 출구에 내부 중앙에는 흡입/분출이 동시에 발생하게 한 장치를 나타낸다.

도5는 본 발명에 따른 실시 예로 흡입능력이 다른 두 개의 송풍기를 결합하여 하나의 출구에 분출/흡입이 동시에 발생하게 한 장치를 나타낸다.

도6은 본 발명을 적용한 예로 두 개의 흡입구가 겹치도록 배설한 송풍기를 나타낸 것이다.

도면의 부호 설명

1 : 모터

2 : 흡입 브레이드

3 : 유선형 물체

4 : 분출 통로

5 : 송풍 브레이드

6 : 내부 회로

7 : 지지장치

8 : 모터

9 : 흡입 시로코 팬 회로

10 : 분출 시로코 팬 회로

10a : 흡입구

10b : 분출구

11 : 모터 축

12 : 모터

13 : 시로코 팬 회로

13a : 흡입구

13b : 분출구

14 : 시로코 팬 회로

14a : 흡입구

14b : 분출구

15 : 시로코 팬 회로

15a : 흡입구

15b : 분출구

16 : 시로코 팬 회로

16a : 흡입구

16b : 분출구

17 : 시로코 팬 회로

17a : 흡입구

17b : 분출구

18 : 시로코 팬 회로

18a : 흡입구

18b : 분출구

19 : 시로코 팬 회로

19a : 흡입구

19b : 분출구

20 : 외부 시로코 팬

21 : 내부 시로코 팬

도1은 본 발명에 따른 단일 공기회로상에서 흡입 및 분출을 동시에 발생시키는 송풍기(또는 흡입기)를 설명하기 위한 송풍기의 단면을 나타낸 것이다. 중앙에 내부에 모터(1)가 설치되어 있고 내부에는 흡입을 발생시키는 브레이드(2)가 배설되어 있으며, 모터는 공기저항을 줄이기 위하여 덮개(3)로 감싸져 있으며, 내부 흡입기 외부에 또 다른 공기회로(4)가 배설되어 있으며, 이곳에 송풍을 위한 브레이드(5)가 배설되어 있다. 송풍하는 브레이드(5)는 내부 중앙의 단일 모터에 의해 회전하며 내부(6)에는 지지대를 제외하고는 구멍이 뚫어져 있어 내부의 흡입공기가 통과할 수 있도록 하였다. 이와 같은 장치는 중앙 내부의 원형 파이프(6)에 흡입공기가 중앙 파이프 외부에 도넛 형태의 원형파이프(4)에는 분출공기가 흐르는 특징을 갖고 있으며, 반대방향에서는 중앙 내부에 원형 파이프에 분출공기가 중앙 파이프외부에 도넛 형태의 원형파이프에는 흡입공기가 흐르고 있다. 또한 공기회로상에 정압구멍을 뚫어 공기압력을 측정할 수 있도록 하였으며, 모터(1)축에 연결된 흡입 브레이드(2)와 송풍 브레이드(5)는 모터 축에 기어박스를 부착하여 RPM을 서로 다르게 조절할 수 있도록 하였다. 이외에도 추가적으로 송풍 브레이드와 흡입 브레이드의 피치각을 조절할 수 있거나, 브레이드를 교체하여 송풍기를 흡입기로 흡입기를 송풍기로 바꿀 수 있도록 하였다. 내부 중앙에 배설된 모터는 축을 길게 하거나 벨트를 이용하여 파이프 외부에 배설할 수 있도록 하였다.

본 발명은 이러한 흡입특성과 다른 분출특성을 이용하여 흡입효율을 향상시키기 위한 동력원으로 사용할 수 있으며, 본 발명에 따른 송풍기는 실내공간의 오염된 공기를 흡입하여 배출하고 외부의 신선한 공기를 흡입하여 실내공간에 공급할 수 있는 장치이다. 또한 흡입구 주변 외곽에 제트를 분사하여 일종의 에어커튼을 형성하여 흡입공간을 줄여줌으로써 한정된 방향의 기체(또는 액체)만을 흡입하도록 하는 방법에 활용하는 것이다. 본 발명은 흡입과 분출의 조합뿐만 아니라 분출제트와 분출제트, 그리고 흡입과 흡입을 조합하여 서로 다른 속도를 갖는 기체(또는 유체)를 분사하거나 흡입할 수 있는 장치이다. 따라서 흡입구와 분출구에 다수의 공기회로로 연결하는 분지관을 배설하여 다수의 오염된 공기 흡입구와 다수의 신선한 공기 분출구로 연결하여 사용할 수 있다. 또한 기체성질이 다른 기체(different gas)를 분사(injection) 시킬 수도 있는 장치이다. 본 발명은 기체뿐만 아니라 액체 등에서도 적용하여 유동을 제어하는데 활용할 수 있으며, 이를 이용하여 실생활에 활용할 수 있는 장치로 만들 수 있다.

도2는 단일 모터(8)에 두 개의 시로코 팬(9, 10)을 부착하여 두 개의 분출구와 두 개의 흡입구를 갖는 동력장치를 나타낸 것이다. 시로코 팬 흡입구 반대쪽에 약간의 공간(11)을 띄어서 또 다른 송풍기의 흡입구(10a)를 배설하고, 하나의 모터(8)를 연결하여 두 개의 시로코 팬과 연결할 수 있도록 받침대(7)를 설치하였다.

따라서 이러한 장치는 두 개의 흡입구(9a, 10a)와 두 개의 배출구(9b, 10b)를 갖는 특징을 갖고 있으므로 실내공간의 오염된 공기를 흡입하여 배출하고 외부의 신선한 공기를 흡입하여 실내공간에 공급할 수 있다. 또한 두 개의 송풍기 팬의 회전방향이 서로 동일한 방향으로 회전하는 특성을 갖고 있다. 이와 같은 장치는 두 개의 흡입구와 분출구가 필요한 경우 두 개의 송풍기를 사용하는 단점을 없앤 장치로 하나의 모터(8)로 두 개의 송풍기를 가동시킬 수 있으며, 송풍기가 단일 시로코 팬을 갖는 경우와 같은 성능을 발휘하기 위해서는 모터의 성능을 증가시켜야 한다. 또한 분출에 비하여 흡입력이 급격히 감소하는 흡입구의 다른 특성을 보완하기 위하여 분출로 사용하는 시로코 팬보다 흡입구로 사용하는 시로코 팬을 크게 설치할 수 있다. 본 발명에 따른 송풍기는 두 대를 사용하여야 하는 상황에 비하여 제작단가가 저렴하고, 설치공간도 적게 필요하며, 전력소모도 작게되어 유지비도 저렴하게 된다. 이것은 실내공간에 오염된 공기를 흡입하여 배출하고 실내공간 외부의 신선한 공기를 흡입하여 실내공간에 신선한 공기를 분출하는 장치로 활용할 수 있으며, 송풍기의 흡입구에 마개를 부착하거나 분출구 회로상에 유량조절기를 부착하여 동일한 모터 속도에서도 흡입량과 분출량을 조절할 수 있도록 하였다. 또한 흡입구와 분출구에 다수의 공기회로로 연결하는 분지관을 배설하여 다수의 오염된 공기 흡입구와 다수의 신선한 공기 분출구로 활용할 수 있도록 하였다.

도3은 본 발명에 따른 실시 예로 단일 모터(12)에 두 개의 시로코 팬(13, 14)을 부착하여 두 개의 분출구(13b, 14b)와 두 개의 흡입구(13a, 14a)를 나타낸 것이다.

송풍기(13) 반대편에 대칭으로 송풍기(14)를 배설하고, 송풍기 흡입구(14a)에 약간의 공간을 두고 모터를 장착하며, 두 개의 분출구의 방향을 반대방향에 둠으로써 분출된 공기를 반대방향으로 배출할 수 있도록 하여 분출공기가 섞이는 것을 방지하였다. 또한 두 개의 시로코 팬의 회전방향이 서로 반대방향으로 회전하므로 이에 따라 시로코 팬을 브레이드를 반대방향으로 제작하였다. 이와 같은 장치는 두 개의 송풍기를 사용하는 단점을 없앤 장치로 동력이 증가된 하나의 모터로 두 개의 시로코 팬을 가동시킬 수 있도록 한 장치이다. 본 발명에 따른 송풍기는 두 대를 사용하여야 하는 상황에 비하여 제작단가가 저렴하고, 설치공간도 적게 소요되며, 전력소모도 작게되어 유지비도 저렴하게 된다. 송풍기의 출입구에 마개를 부착하거나 분출구 회로상에 유량조절기를 부착하여 동일한 모터 속도에서도 흡입량과 분출량을 조절할 수 있도록 하였다. 또한 흡입구와 분출구에 다수의 공기회로로 연결하는 분지관을 배설하여 다수의 오염된 공기 흡입구와 다수의 신선한 공기 분출구로 활용할 수 있도록 하였다.

도4는 두 개의 송풍기(15, 16)를 결합하여 단일 출구에 흡입(15a) 및 분출(16b)이 동시에 발생시킬 수 있는 장치를 나타낸 것이다. 규모가 큰 송풍기(15)의 흡입구(15a)에 규모가 작은 송풍기의 분출구(16b)를 연결하여 출구 내부 중앙에는 흡입을 할 수 있도록 하고 외곽의 도넛 모양의 출구에는 분출이 발생하도록 한 장치이다. 이러한 장치를 좀더 자세하게 설명하면 송풍기(시로코 팬)의 흡입구 바로 옆에 작은 규모의 시로코 팬(16)을 배설하고 송풍기(시로코 팬)의 분출구(16b)를 흡입구(15a)외곽에 연결하는 배관을 배설함으로써 단일 출구에서 흡입/분출이 동시에 발생하는 장치이다. 이것은 두 개의 송풍기를 사용하여 단일출구에 중앙 내부파이프(15a)에는 흡입이 도넛 모양의 외부 파이프(16b)에는 분출을 발생하게 하여 두 개의 공기회로를 사용하는 단점을 없앤 장치이다. 이러한 본 발명에 따른 두 대의 송풍기는 분출과 흡입관을 하나의 공기회로 파이프를 사용함으로써 미관을 고려하고, 배관시 차지하는 단면적을 줄일 수 있도록 하였으며, 받침대를 사용하여 쉽게 고정할 수 있도록 하였다. 이러한 장치는 두 대의 모터를 사용하므로 모터 RPM을 조절하여 분출속도와 흡입속도를 따로 따로 조절할 수 있으므로 각종 유동제어 및 흡입과 분출의 균형이 필요한 공기조화장치에 활용할 수 있다. 추가적으로 시로코 팬 흡입구 또는 분출구에 유량조절기를 부착하여 동일한 모터속도에서도 흡입량과 분출량을 조절할 수 있도록 하였다. 이러한 장치는 실내공간의 오염된 공기를 흡입하여(15a) 외부로 배출(15b)하고, 외부의 신선한 공기를 흡입(16a)하여 실내로 송풍(16b)하기 위한 장치에 활용할 수 있으며, 오염된 공기를 흡입하는 집진부 외곽에 분출구멍을 뚫어 특정공간에 일종의 에어커튼(air curtain)을 형성시킬 수 있는 장치로 활용할 수 있다. 뿐만 아니라 이러한 송풍장치를 이용하여 흡입구와 분출구에 다수의 공기회로로 연결하는 분지관을 배설하여 다수의 오염된 공기 흡입구와 다수의 신선한 공기 분출구로 활용할 수 있다.

도5는 두 개의 송풍기(18, 19)를 결합하여 단일 출구에 흡입(18a) 및 분출(19b)이 동시에 발생시킬 수 있는 장치를 나타낸 것이다. 작은 규모의 송풍기의 분출구(19b)를 큰 규모의 흡입구 내부 중앙(18a)에 연결함으로써 동일출구에서 내부에는 분출구(19b)가 외곽의 도넛 모양의 출구(18a)에는 흡입이 발생하도록 한 장치이다.

좀더 자세히 설명하면 시로코 팬(18)의 흡입구 바로 옆에 작은 규모의 시로코 팬(19)을 배설하고 다른 하나의 시로코 팬의 분출구를 흡입구 내부 중앙에 연결함으로써 흡입구와 분출구 각각 한 개씩 존재하고 분출/흡입이 발생하는 출구를 만든 장치이다. 이러한 본 발명에 따른 두 대의 송풍기는 흡입과 분출관을 하나의 공기회로 파이프를 사용함으로써 배관시 차지하는 단면적을 줄일 수 있도록 하였으며, 분출속도와 흡입속도를 각자 조절이 가능하므로 각종 유동제어 및 공기청정기에 활용할 수 있다. 또한 시로코 팬 흡입회로와 분출회로상에 유량조절기를 장착하여 동일한 모터 속도에서도 흡입량과 분출량을 조절할 수 있도록 하였다. 뿐만 아니라 이러한 송풍장치를 이용하여 흡입구와 분출구에 다수의 공기회로로 연결하는 분지관을 배설하여 다수의 오염된 공기 흡입구(18a)와 배출구, 그리고 다수의 신선한 공기 흡입구(19a)와 분출구(19b)로 활용할 수 있도록 하였다.

도6은 흡입능력을 향상시킨 송풍기(또는 흡입기)를 나타낸 것으로 시로코 팬(20) 내부에 작은 시로코 팬(21)을 배설하여 하나의 모터로 두 개의 시로코 팬을 작동시킨 장치이다. 이것은 단일모터로 두 개의 시로코 팬을 작동시킴으로써 흡입과 배출 능력을 향상시킨 것으로 흡입구에서 약간의 거리만 떨어져도 흡입력이 급격히 감소하는 흡입특성을 갖는 흡입압력을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 하나의 모터로 작동하므로 흡입기의 소모동력을 감소시킬 수 있다. 이와 같이 이중으로 회전하는 흐름을 형성하는 이유는 집진성이 있는 분출특성에 비하여 흡입력을 증가시키기 위한 것이다. 또한 송풍기의 소음(騷音)을 제거하기 위하여 진동 및 소음 제거장치를 집진부와 연결된 공기회로상에 추가로 설치할 수 있다. 이와 같은 장치는 실내공간의 오염된 공기를 배출하기 위한 장치로 활용할 수 있다.

공기청정기는 청소기와 같이 팬을 작동시켜 공기를 흡입해서 먼지를 집진하는 방식인 팬 방식과 팬을 사용치 않고 먼지를 대전(帶電)시켜서 필터에 흡착시키는 이온 방식, 그리고 이러한 두 가지 방법을 병행해서 사용하는 방식 등이 있다. 그러나 일본 후생성의 발표(日經 비즈니스 1997.12.22 p.10)에 따르면 이온 방식의 집진능력은 팬 방식보다 1/7 이하라고 보고했다. 이와 같이 공기를 흡입하지 않는 공기청정기는 효과가 없다는 조사결과가 발표된 바와 같이 흡입기를 사용하여 그효율을 높이고 있는 추세이다. 본 발명은 흡입기로 유동장(flow field)을 제어하기 간편하고 흡입효율을 향상시키기 위한 장치로 활용할 수 있는 다수의 흡입구 및 분출구를 보유한 장치이다. 또한 단일구에서 흡입 및 분출을 동시에 발생시키는 흡입기로 중앙에 내부에 흡입 공기회로와 도넛 모양의 중앙외부에서 분출시키는 장치이다. 이와 같은 장치는 중앙 내부의 원형 파이프에 흡입공기가 중앙 파이프 외부에 도넛 형태의 원형파이프에는 분출공기가 흐르는 특징을 갖고 있다. 따라서 본 발명은 이러한 흡입특성과 다른 분출특성을 이용하여 흡입효율을 향상시키기 위한 동력원으로 사용할 수 있다. 즉 흡입구 주변 외곽에 제트를 분사하여 일종의 에어커튼을 형성하여 흡입공간을 줄여줌으로써 한정된 방향의 기체(또는 액체)만을 흡입하도록 하는 방법에 활용하는 것이다. 또한 오염된 공기를 흡입하고 신선한 공기를 공급할 수 있는 장치이다.

본 발명은 흡입과 분출의 조합뿐만 아니라 분출제트와 분출제트, 그리고 흡입과 흡입을 조합하여 서로 다른 속도를 갖는 기체(또는 유체)를 분사하거나 흡입할 수 있는 장치이다. 이러한 방법은 흡입과 분출이 공존하도록 하여 여러 가지 영역에 혼합영역(mixing zone), 와류(vortex), 회전류(swirl flow, or tornado)를 형성케하고, 분출 및 흡입압력 등을 조절함으로써 유동장을 제어하는데 사용할 수 있다.

또한 본 발명은 오염발생원 근처에서 분출과 흡입을 이용하여 높은 효율로 흡입할 수 있는 공기청정장치의 동력원으로 활용할 수 있다. 일례를 들어 설명하면 기존의 공기청정기 또는 분연장치 등은 흡입구와 분출구를 동시에 갖고 있지만 흡입공기를 정화필터를 이용하여 공기를 정화한 다음 다시 분출구로 보내는 방법을 사용하고 있다. 이러한 경우 공기정화필터를 주기적으로 교체하여야 하고, 오염된 공기가 100％ 정화되지 못하여 신선한 공기를 공급하지 못하는 단점이 있다. 따라서 본 발명에 따른 다수의 흡입 및 분출을 이용하여 실내공기의 밸런스를 유지하고, 흡입구에서 조금만 떨어져도 흡입력이 급격히 감소하는 흡입특성의 단점을 보완할 수 있다. 따라서 본 장치는 특정공간 내에서 오염된 기체(또는 액체)를 흡입하는 집진기의 외곽 영역에 제트를 분출시켜 흡입효율을 높이는 공기조화장치에 활용할 수 있다. 또 다른 일례를 들면 이외에도 본 발명에 따른 장치는 특정공간의 다수의 위치에 배설하여 오염된 기체(담배연기)를 효율적으로 배출할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 흡입과 분출제트는 유동 속도, 유동량, 위치 등을 조절하여 유동을 제어하는 장치로 활용할 수 있다. 또한 비흡연자의 간접흡연을 줄여주기 위한 책상형 스탠드형태로 실내공간의 오염된 공기를 흡입하여 외부로 배출하고 외부의 신선한 공기를 흡입하여 실내공간에 분출하는 개인대응형 공기청정장치로 활용될 수 있다.

본 발명은 흡입과 분출이 동시에 필요한 경우 사용할 수 있으며, 서로 다른 공기속도를 갖는 기체를 분사 또는 흡입(이를 조합한 유동)함으로써 유동을 제어하는 장치로 활용할 수 있다. 이러한 장치는 진공청소기, 환기장치, 공기조화장치, 항공기, 자동차 등 여러 곳에 사용할 수 있는 장치이다. 이외에도 넓은 실내공간에 부분적인 냉 ·난방이 필요한 경우와 컴퓨터 칩을 비롯한 국부적인 냉각이 필요한 경우에 본 발명에 따른 흡입 및 분출장치를 이용하여 그 효율을 높일 수 있다. 또한 실내공기를 정화하는 경우 오염된 공기를 흡입만 한다면 실내공기가 부족하여 질식할 수 있으므로 흡입과 동시에 신선한 공기를 분출하여야 쾌적한 실내공간을 유지할 수 있다. 이러한 본 발명에 따른 송풍기는 두 대를 사용하여야 하는 상황에 비하여 제작단가가 저렴하고, 설치공간도 적게 필요하며, 전력소모도 작게되어 유지비도 저렴하게 된다.

Claims (27)

1. 원형의 단면을 갖는 이중 관에서 내부 관의 중앙 내부에 모터(1)를 배설하고, 그 축에 흡입기 브레이드(2)를 연결하며, 외부 관에 송풍기 브레이드(5)를 배설하고 내부 관의 모터 축과 연결하며, 내부 관에 공기가 흐를 수 있도록 구멍을 뚫어 하나의 모터(1)를 이용하여 내부 관에서 공기가 흡입되도록 하며, 외부 관에서는 분출이 발생하게 함으로써 흡입 및 분출이 동시에 발생할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치와 이를 이용한 장치.
2. 송풍기(9) 흡입구 반대편에 약간의 공간(11)을 두고 다른 송풍기(10)를 배설하며, 송풍기 흡입구에 반대편에 단일 모터(8)를 장착하고, 두 개의 분출구의 방향을 동일한 방향에 둠으로써 분출된 공기를 동일한 방향으로 배출할 수 있도록 하며, 두 개의 시로코 팬의 회전방향이 서로 동일방향으로 회전하도록 하여 단일 모터에 두 개의 분출구와 두 개의 흡입구를 갖는 송풍 및 흡입 장치와 이를 이용한 장치.
3. 송풍기 흡입구 반대편에 대칭으로 또 다른 송풍기(14)를 배설하고, 송풍기 흡입구에 약간의 공간을 두고 단일 모터(12)를 장착하며, 두 개의 분출구의 방향을 반대방향에 둠으로써 분출된 공기를 반대방향으로 배출할 수 있도록 하며, 두 개의 시로코 팬의 회전방향이 서로 반대방향으로 회전함에 따라 시로코 팬을 브레이드를반대방향으로 제작함으로써 단일 모터에 두 개의 분출구와 두 개의 흡입구를 갖는 송풍 및 흡입 장치와 이를 이용한 장치.
4. 두 개의 송풍기(15, 16)를 결합하여 단일 출구에 흡입 및 분출이 동시에 발생시킬 수 있도록 송풍기의 흡입구에 다른 송풍기의 분출구를 연결하여 출구 내부 중앙에는 흡입을 할 수 있도록 하고 외곽의 도넛 모양의 출구에는 분출이 발생하도록 하여 단일 출구에서 흡입/분출이 동시에 발생하는 장치와 이를 이용한 장치.
5. 두 개의 송풍기(18, 19)를 결합하여 단일 출구에 흡입 및 분출이 동시에 발생시킬 수 있도록 송풍기의 흡입구에 다른 송풍기의 분출구를 연결하여 출구 내부 중앙에는 분출을 할 수 있도록 하고 외곽의 도넛 모양의 출구에는 흡입이 발생하도록 하여 단일 출구에서 분출/흡입이 동시에 발생하는 장치와 이를 이용한 장치.
6. 송풍기의 성능을 향상시키기 위하여 시로코 팬(20) 내부에 작은 시로코 팬(21)을 배설하여 하나의 모터로 두 개의 시로코 팬을 작동시킨 장치와 이를 이용한 장치.
7. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 6항에 있어서, 모터 축에 감속기어를 부착하여 RPM을 달리함으로써 서로 다른 속도의 기체를 발생시키는 것을 특징으로 하는 장치와 이를 이용한 장치.
8. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 오염된 공기를 흡입하고 신선한 공기를 공급할 수 있도록 응용한 장치.
9. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 흡입구와 분출구에 다수의 공기회로로 연결하는 분지관을 배설하여 다수의 오염된 공기 흡입구와 다수의 신선한 공기 분출구로 만드는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 배관 파이프내에 또 다른 파이프를 내부에 배설하고 내부 파이프를 끝단에서 외부파이프 바깥으로 빼고, 외부 파이프와 내부 파이프를 분리하여 서로 다른 속도의 기체를 분출할 수 있는 이중 파이프 배관과 이를 이용한 공기조화장치.
11. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 배관 파이프내에 또 다른 파이프를 내부에 배설하고 내부 파이프를 끝단에서 외부파이프 바깥으로 빼고, 외부 파이프와 내부 파이프를 분리하여 서로 다른 속도의 기체를 흡입할 수 있는 이중 파이프 배관과 이를 이용한 공기조화장치.
12. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 두 개의 배관파이프를 배설하고 두 개의 파이프와 전선 라인을 외피로 감싸서 한 개의 파이프로 나타낼 수 있도록 하고, 끝단에서 두 개의 파이프를 분리하여 서로 다른 속도의 기체를 흡입하거나 분출할 수 있는 이중 파이프 배관과 이를 이용한 공기조화장치.
13. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 흡입 및 흡입, 분출 및 분출, 흡입 및 분출, 분출 및 흡입 등과 같이 서로 조합하여 흐름을 발생시키는 장치
14. 제 13항에 있어서, 조합한 흐름의 속도를 다르게 한 것을 특징으로 하는 흐름을 발생시키는 장치
15. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 공기를 포함한 기체뿐만 아니라 액체에 적용한 장치.
16. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 컴퓨터 칩을 비롯한 각종 열 발생체에 대하여 국부적인 냉각을 할 경우 본 발명의 장치를 적용한 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
17. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 실내공간에서 국부적인 난방이 필요한 경우 본 발명의 방법을 적용한 것을 특징으로 하는난방장치.
18. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 항공기를 비롯한 각종 비행체에 본 발명의 방법을 적용한 것을 특징으로 하는 비행체.
19. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 흡입구멍과 분출구멍에 회전류(swirl flow)를 만들 수 있도록 경사방향의 구멍을 뚫는 것을 특징으로 하는 장치.
20. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 수축부로 연결된 집진부를 일종의 Resonator역할을 하는 소음기로 활용하거나, 소음을 줄이기 위하여 진동 또는 소음 제거장치를 추가로 설치한 것을 특징으로 하는 흡입효율 향상방법을 이용한 장치.
21. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 본 장치를 이용하여 오염된 공기를 배출하는 환기장치.
22. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 다수의 위치에 설치함으로써 오염된 공기를 집중적으로 배제할 수 있는 방법을 조합하여 이용하는 환기장치.
23. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 다수의 위치에 설치함으로써 인공적인 회전류(회오리바람)를 형성시키는 방법과 흡입부 외곽의 분출을 이용하여 에어커튼(air curtain)을 형성시키는 방법을 조합하여 적용한 장치.
24. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 책상형 스탠드 조명기구처럼 여러 가지 형태로 외부형상을 변경한 개인대응형 기체청정장치.
25. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 집진기의 흡입부를 회전류(swirl flow)를 만들 수 있도록 경사방향의 흡입구멍을 뚫는 것을 특징으로 하는 개인대응형 기체청정장치.
26. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 외부 미관을 고려하여 디자인하여 외부형상을 변형하거나, 예술적인 감각과 실용성 등을 고려하여 외형을 가공한 장치.
27. 제 1항 또는 2항 또는 3항 또는 4항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 냉방장치, 난방장치, 향기발생기, 음이온 발생기, 공기정화필터, 전기식 집진기 중에서 하나라도 적용한 것을 특징으로 하는 장치.