KR20110013262A - 역류 방지 댐퍼 - Google Patents

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Abstract

댐퍼가 제공된다. 댐퍼는 공기가 통과하는 중앙 개구부를 구비한 프레임을 포함한다. 복수 개의 날개들은 프레임 내부에 회전가능하게 장착된다. 수평축과 수직축 중 어느 하나에 대해 비직교 각도로 오프셋된 회전축을 중심으로 적어도 하나의 날개가 배열된다.

Description

역류 방지 댐퍼{BACK DRAFT DAMPER}
관련 출원의 상호 참조
본 특허출원은 2009년 7월 29일자 제출된 미국 특허출원 12/462,172의 부분계속출원으로, 상기 출원의 내용은 인용에 의해 전체로서 본 명세서에 합체된다.
대형 공기 취급 시스템(air handling system)은 공기 흐름을 발생시키는 팬이 작동하지 않을 때 공기가 정상적인 공기 흐름의 반대 방향으로 유동하지 못하도록 역류 방지 댐퍼가 선택 위치에 배치될 필요가 종종 있다. 이것은 멀티-팬 시스템에 특히 그러하다. 멀티-팬 시스템에는, 하나 또는 그 이상의 팬을 차단하여 나머지 팬들을 원하는 효율 수준과 같이 소정의 선택 성능 수준에서 운전하는 것이 일반적이다. 이러한 것이 발생할 때, 비작동 팬이 역류 방지 댐퍼를 구비하지 않은 경우, 작동 팬으로부터의 일부 공기는 비작동 팬을 통해 역류할 것이다.
기본적으로, 세 가지 형태의 역류 방지 댐퍼들, 즉 공기 역류를 방지하기 위해 블랭크-오프(blank-off) 플레이트 또는 댐퍼가 배치되는 수동 시스템; 댐퍼를 폐쇄하기 위해 작동기들이 사용되는 원격 작동 댐퍼; 및 내부를 통과하는 공기의 압력에 의해 댐퍼가 개방되고 날개(vane)에 작용하는 중력에 의해 댐퍼가 폐쇄되는 중력 작동식 댐퍼가 있다. 종래 기술에 따른 중력 작동식 댐퍼는 일반적으로 수 개가 병렬로 적층된 날개들을 포함하며, 그 날개들은 프레임 안에 장착되고 수평축을 중심으로 회전한다. 회전축은 일반적으로 날개에 미치는 중력의 영향을 최대화하기 위해 날개의 선단(leading edge) 가까이 위치하여, 날개를 지나는 양력 공기 흐름(positive airflow)이 없을 때 중력으로 날개들이 완전히 폐쇄되도록 한다. 그러나, 단점은 날개들을 완전히 개방하는데 상당한 양의 공기 흐름이 필요하고, 공기 흐름이 너무 낮아서 날개들을 완전히 개방시키지 못하면, 날개들은 과도한 항력(drag)을 발생시키고 시스템의 전체 효율성이 감소된다. 수평축을 중심으로 회전하는 댐퍼 날개들에 대한 중력 효과는 어떤 식으로 날개들의 균형을 맞춤으로써 감소될 수 있지만, 균형을 맞추는데 비용이 추가되며, 많은 경우 주문에 따라 제작되어야 한다.
개선된 역류 방지 댐퍼에 대한 필요성이 여전히 있다.
하나의 실시예에서, 댐퍼가 제공된다. 댐퍼는 공기가 통과하는 중앙 개구부를 구비한 하나의 프레임을 포함한다. 복수 개의 날개들이 프레임 내부에 회전가능하게 장착된다. 수평축 및 수직축 중 어느 하나에 대해 비-직교 각도로 오프셋된 회전축을 중심으로 적어도 하나의 날개가 배치된다.
다른 실시예에서, 댐퍼 설치 방법이 제공된다. 댐퍼는 하나의 프레임을 포함한다. 본 방법은 복수 개의 날개들을 프레임 내부에 회전가능하게 장착하는 것을 포함한다. 수평축 및 수직축 중 어느 하나에 대해 비-직교 각도로 오프셋된 회전축을 중심으로 적어도 하나의 날개가 배치된다.
또 다른 실시예에서, 공기가 통과하는 중앙 개구부를 구비하는 하나의 프레임을 포함하는 댐퍼가 제공된다. 복수 개의 날개들이 프레임 내부에 회전가능하게 장착된다. 날개들은 선단과 후단(trailing edge)을 갖는다. 선단은 회전 부재를 포함하고, 날개들이 폐쇄 위치에 있을 때 인접한 날개의 회전 부재와 접하도록 후단은 회전 부재의 형상과 대응하는 형상을 가진 차단부(cutout)를 포함한다.
도 1은 하나의 실시예에 따른 공기 취급 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 공기 취급 시스템과 사용될 수 있는 공기 처리 시스템을 도시한다.
도 3은 도 2의 공기 처리 시스템과 사용될 수 있는 공기 취급부의 전면도(top view)를 나타낸다.
도 4는 하나의 실시예에 따른 댐퍼의 사시도이다.
도 5는 도 1의 2-2선을 따라 절취된 단면도이다.
도 6는 도 1의 3-3선을 따라 절취된 단면도이다.
도 7은 하나의 실시예에 따른 댐퍼 날개의 단면도이다.
도 8은 하나의 실시예에 따른 댐퍼의 정면도이다.
도 9는 하나의 실시예에 따른 댐퍼의 상세도이다.
도 10은 하나의 실시예에 따른 댐퍼의 측면도이다.
도 11은 도 10의 댐퍼의 정면도이다.
도 12는 하나의 실시예에 따른 댐퍼의 정면도이다.
도 13은 하나의 실시예에 따른 댐퍼의 사시도이다.
도 14는 하나의 실시예에 따른 댐퍼를 도시한다.
도 15는 하나의 실시예에 따른 댐퍼를 도시한다.
도 16은 하나의 실시예에 따른 댐퍼를 도시한다.
도 17은 하나의 실시예에 따른 댐퍼를 도시한다.
도 18은 하나의 실시예에 따른 댐퍼를 도시한다.
도 19는 하나의 실시예에 따른 댐퍼를 도시한다.
도 20은 하나의 실시예에 따른 댐퍼를 도시한다.
도 21은 개방 구성에 있는 날개들을 구비한 도 20의 댐퍼를 도시한다.
도 22는 하나의 실시예에 따른 댐퍼를 도시한다.
도 23은 하나의 실시예에 따른 댐퍼를 도시한다.
도 24는 하나의 실시예에 따른 댐퍼를 도시한다.
도 25는 하나의 실시예에 따른 댐퍼를 도시한다.
도 26은 하나의 실시예에 따른 댐퍼를 도시한다.
도 27은 도 26의 프레임의 단면도를 나타낸다.
도 28은 도 26의 날개의 전면도를 나타낸다.
도 29는 도 26의 댐퍼의 측단면도를 나타낸다.
도 30은 도 29에 도시된 바와 같이 프레임에 결합된 날개의 확대도이다.
도 31은 도 26의 댐퍼의 전면도를 나타낸다.
도 32는 폐쇄 구성에 있는 도 26의 날개들의 전면도를 나타낸다.
도 33은 하나의 실시예에 따라 형성된 다른 날개를 도시한다.
도 34는 도 33의 날개의 전면도를 나타낸다.
도 35는 하나의 실시예에 따른 댐퍼 설치 방법을 보여준다.
전술한 요약 뿐만 아니라 아래에 특정 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조하면 더 잘 이해될 것이다. 도면은 다양한 실시예의 기능적 블록을 도시하는 정도로, 그 기능적 블록은 하드웨어 회로 사이의 분리를 반드시 표시하지 않는다. 따라서, 예를 들면, 하나 또는 그 이상의 기능적 블록(예컨대, 프로세서 또는 메모리)은 하나의 하드웨어(예컨대, 다목적 신호 처리장치 또는 RAM, 하드 디스크 등) 또는 복수의 하드웨어 내에 사용될 수 있다. 유사하게, 프로그램은 독립형(stand alone) 프로그램이거나, 운영 체제 안의 서브루틴으로 구현되거나, 설치된 소프트웨어 패키지 안의 기능 등일 수 있다. 다양한 실시예들은 도면에 도시된 장치 및 도구들로 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 공기 취급 유닛(100)을 도시한다. 공기 취급 유닛(100)은 입구(102) 및 출구(104)를 구비한 공기 처리 시스템(200)을 포함한다. 공기 취급 유닛(100)은 방(106)을 통해 유동하는 공기를 조절하도록 구성된다. 방(106)은 입구 챔버(108) 및 출구 챔버(110)를 포함한다. 입구 챔버(108)는 방(106)과 공기 취급 유닛(100)의 출구(104) 사이에 연장한다. 출구 챔버(110)는 방(106)으로부터 공기 취급 유닛(100)의 입구(102)까지 연장한다. 배출구들(112)은 입구 챔버(108)와 방(106)의 접합 지점에 위치된다. 회수구(114)는 출구 챔버(110)와 방(106)의 접합 지점에 위치된다. 선택적으로, 각각의 접합 지점에 필터들이 위치할 수 있다. 입구 챔버(108)와 출구 챔버(110)는 내부에 댐퍼들 및/또는 필터 뱅크들(filter banks)을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 댐퍼(116)가 공기 취급 유닛(100) 내부에 위치된다. 댐퍼(116)는 공기 취급 유닛(100)을 통과하는 공기 흐름을 제어한다. 도 1은 출구(104)와 입구(102)에 위치된 댐퍼(116)를 도시한다. 선택적으로, 댐퍼(116)는 출구(104)와 입구(102) 중 하나에만 위치될 수 있다.
도 2는 하나의 실시예에 따른 팬 어레이 공기 취급 시스템을 사용하는 공기 처리 시스템(200)을 도시한다. 시스템(200)은 공기를 수용하는 입구(202)를 포함한다. 공기를 가열하는 가열부(206)가 포함되고, 공기 취급부(208)가 뒤따른다. 가습부(210)는 공기 취급부(208)의 하류에 위치된다. 가습부(210)는 습기를 부가 및/또는 공기로부터 습기를 제거한다. 냉각 코일부들(212)(214)은 가습부(210)의 하류에 위치되어 공기를 냉각한다. 여과부(216)는 냉각 코일부(214)의 하류에 위치되어 공기를 여과한다. 이러한 부들은 재배열 또는 재이동될 수 있다. 추가 부들이 포함될 수 있다.
공기 취급부(208)는 칸막이 벽(225)에 의해 상호 분리된 입구 챔버(218) 및 배출 챔버(220)를 포함하며, 칸막이 벽(225)은 프레임(224)의 일부분을 형성한다. 팬 흡입 원추부들(fan inlet cones)(222)은 공기 취급부(208)의 프레임(224)의 칸막이 벽(225)에 인접하게 위치된다. 팬 흡입 원추부들(222)은 칸막이 벽(225)에 장착될 수 있다. 대안적으로, 프레임(224)은 칸막이 벽(225)에 인접하거나 그로부터 이격된 뜬(suspended) 위치에서 팬 흡입 원추부들(222)을 지지할 수 있다. 팬들(226)은 개별 대응 모터들(228)의 축을 구동하도록 장착된다. 모터들은 프레임(224)의 장착 블록들에 장착된다. 각각의 팬(226)과 그에 대응하는 모터(228)는 별도의 챔버들(230)에 수용될 수 있는 개별 팬 유닛들(232) 중 하나를 형성한다. 챔버들(230)은 하나의 열에서 서로 수직으로 적층되는 것으로 보여진다. 선택적으로, 각 열에 다소의 챔버들(230)이 제공될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 열들의 챔버들(230)은 하나의 공기 취급부(208)에서 상호 인접하게 제공될 수 있다. 공기 처리 시스템(200)은 입구 챔버(218) 및/또는 배출 챔버(220)에 위치된 댐퍼를 포함할 수 있다. 선택적으로, 댐퍼는 가열부(206), 공기 취급부(208), 가습부(210), 냉각 코일부들(212)(214) 및 여과부(216) 중 어느 것의 내부에 위치될 수 있다.
도 3은 도 2의 공기 취급부(208)의 전면도를 나타낸다. 공기 취급부(208)는 상류단(234) 및 하류단(236)을 포함한다. 팬들(226)은 입구 챔버(218)와 배출 챔버(220) 사이에 위치된다. 입구 챔버(218)는 팬들(226)의 상류에 있다. 배출 챔버(220)는 팬들(226)의 하류에 있다. 댐퍼(240)는 팬들(226)의 하류에 위치된다. 선택적으로, 댐퍼(240)는 팬들(226)의 상류에 위치될 수 있다. 댐퍼(240)는 하나의 프레임(241), 및 프레임(241)에 결합된 복수 개의 날개들(242)을 포함한다. 공기 취급부(208)를 통과하는 공기의 흐름을 제어하기 위해, 날개들(242)은 개별 대응 축들(244)을 중심으로 회전한다. 날개들(242)은 동시에 회전하거나, 독립적으로 회전하여 각각의 날개는 프레임(241)에 대해 독립적으로 각을 이룰 수 있다. 댐퍼(240)는 공기 취급부(208)의 전체 길이(246)에 걸쳐 있다. 선택적으로, 댐퍼(240)는 공기 취급부의 길이(246)를 따라 부분적으로만 연장할 수 있다. 하나의 실시예에서, 공기 취급부(208)는 공기 흐름을 댐퍼(240)로 안내하는 챔버를 포함할 수 있다.
도 4는 하나의 실시예에 따라 형성된 댐퍼(5)를 도시한다. 댐퍼(5)는 중앙 개구부(12)를 구획하는 프레임(10)을 구비한다. 중앙 개구부(12)는 공기가 통과하는 입구(11) 및 출구(13)를 구비한다. 프레임(10)은 공기가 통과하는 관 또는 통로(미도시)에 맞게 구성될 수 있다. 프레임(10)은 팬 유닛(미도시)의 바로 상류 또는 하류에 위치될 수 있다. 프레임(10)의 크기는 관, 통로, 또는 팬 유닛의 크기에 좌우된다. 다양한 실시예에서, 프레임(10)의 크기는 27" x 27"이고 깊이는 8"일 수 있다. 프레임(10)은 16 게이지 시트 금속으로 구성되고, 출구(13)에 위치된 립부(lip)(14)를 구비하며, 립부(14)는 선택적인 격자 차양 흐름 수직장치(egg crate flow straightener)(16)와 결합한다. 프레임(10)은 정상(18), 바닥(9), 및 측면들(20)을 갖는다. 프레임(10)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 직사각형, 도 11에 도시된 바와 같이 타원형, 또는 원형, 사각형, 삼각형, 사다리꼴 또는 기타 다른 형상일 수 있다. 프레임(10)은 다양한 종류의 물질들로 제조될 수 있으며, 특정 적용을 기준으로 다양한 크기를 가질 수 있다.
복수 개의 날개들(22)은 프레임(10)의 정상면(18)과 바닥면(9) 사이에 연장한다. 날개들(22)은 도 4 및 도 5의 실선으로 도시된 바와 같이, 공기가 실질적으로 방해받지 않으면서 중앙 개구부(12)를 통해 유동할 수 있는 개방 위치와, 도 5 및 도 8의 점선으로 도시된 바와 같이, 공기가 중앙 개구부를 통해 유동할 수 없는 폐쇄 위치 사이를 이동한다. 도 4 및 도 7을 참조하면, 날개들(22)은 정상 단부(19)와 바닥 단부(21), 라운드진 선단(24), 및 측면들(26)을 구비하며, 라운드진 선단(24)과 측면들(26)은 더 얇은 후단(28)으로 모아져 공기역학적 중립 형상을 이룸으로써, 날개들(22)을 지나 유동하는 공기로 인해 항력을 거의 발생시키지 않는다. 다양한 실시예에서, 날개들(22)은 프레임(10)의 깊이 보다 작거나 동일한 너비를 갖고, 프레임(10)의 높이 보다 조금 더 작은 길이를 갖는다. 상기 27 x 27 x 8 인치 프레임의 경우, 날개들(22)은 약 26'/2 인치의 길이와 6 내지 8 인치 사이의 너비를 갖고, 선단(24)에서는 0.250 내지 0.400 인치 사이의 두께를, 그리고 후단(28)에서는 0.086 인치의 두께를 갖는다. 하나의 실시예에서, 블레이드는 선단(24)에서 0.320 인치의 두께를, 후단(28)에서 0.086 인치의 두께를 갖는다. 날개들(22)은 알루미늄 압출로부터 형성될 수 있으며, 무게 감량을 위해 중공형이다. 날개들(22)의 각각의 무게는 약 2파운드일 수 있다.
원통형 개구부(34)는 선단(24)에서 날개들(22)을 통해 연장하고, 그의 중심선은 날개들(22)이 회전하는 축(36)의 역할을 한다. 축(36)은 입구(11)에 인접하게 위치된다. 선택적으로, 축(36)은 출구(13)에 인접하게 위치되거나, 입구(11)와 출구(13) 사이의 어느 위치에든 있을 수 있다. 또한, 각 날개(22)의 축(36)은 상호 오프셋될 수 있다. 개구부들(34)의 정상부와 바닥부에는 나사산이 형성된다. 도 6 및 도 8에서, 날개들(22)은 그의 회전축(36)이 프레임(10)의 수직축(15)에 대해 A 각도로 길이방향으로 약간 오프셋(17)되도록 프레임(10)에 회전가능하게 장착된다. 수직축(15)은 중력 방향으로 연장한다. 하나의 실시예에서, 날개들(22)의 정상(19)은 날개들(22)의 바닥(21) 보다 입구(11)에 더 가깝다. 선택적으로, 날개들(22)의 바닥(21)은 날개들(22)의 정상(19) 보다 입구(11)에 더 가까울 수 있다. 오프셋(17) 정도는 날개들(22)의 크기와 무게, 및 댐퍼(5)를 통과하는 공기 흐름의 양에 좌우된다. 선택적으로, 날개들(22)은 또한 수직축(15)에 대해 측방향으로 오프셋될 수 있다. 하나의 실시예에서, 날개들(22)의 정상(19)은 날개들(22)의 바닥(21) 보다 프레임(10)의 측면(20)에 더 가깝다. 선택적으로, 날개들(22)의 바닥(21)은 날개들(22)의 정상(19) 보다 프레임(10)의 측면(20)에 더 가까울 수 있다. 하나의 실시예에서, 날개들은 길이방향으로 그리고 측방향으로 모두 오프셋(17)(23)될 수 있다. 또한, 각각의 개별 날개(22)는 다른 날개들(22)과 상이한 오프셋을 가질 수 있다. 예를 들면, 하나의 날개(22)는 길이방향의 오프셋을 갖고 다른 날개(22)는 측방향의 오프셋(23)을 가질 수 있다. 또한, 하나의 날개의 오프셋(17)(23)은 다른 날개(22)의 오프셋(17)(23) 보다 클 수 있다.
길이방향 오프셋의 각도 A(도 6)는 입구(11)의 상류단으로부터 출구(13)의 하류단을 향해 공기 흐름의 방향을 따라 측정된다. 오프셋(17)의 목적은, 댐퍼(5)를 통과하는 양력 공기 흐름이 없을 때 중력으로 날개들(22)을 완전히 폐쇄 위치까지 회전시키기 위함이다. 프레임(10)을 통과하는 양력 공기 흐름이 있을 때 날개들(22)이 개방 위치까지 신속하게 회전할 수 있도록, 오프셋(17)은 제한될 수 있다. 날개들(22)은 아주 작은 공기 흐름으로 완전히 개방된다. 하나의 실시예에서, 오프셋(17)은 5 내지 46도의 각도 범위일 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 날개들(22)의 정상(19)이 날개들(22)의 바닥(21) 보다 프레임(10)의 수직 중심선(L)에 더 가깝게, 날개들(22)의 축(36)은 좌우로 B 각도로 오프셋될 수 있다. 측방향 오프셋(23)의 B 각도(도 8)는 공기 흐름에 교차 또는 직교 방향으로 측정된다. B 각도의 측방향 오프셋(23)의 목적은 댐퍼(5)를 통과하는 양력 공기 흐름이 없을 때 중력으로 날개들(22)을 완전한 폐쇄 위치까지 회전시키기 위함이다. 프레임(10)을 통과하는 양력 공기 흐름이 있을 때 날개들(22)이 개방 위치까지 신속하게 회전할 수 있도록 오프셋(23)은 제한될 수 있다. 날개들(22)은 아주 작은 공기 흐름으로 완전히 개방된다. 하나의 실시예에서, 오프셋(23)은 5 내지 46도의 각도 범위일 수 있다.
도 10 및 도 12에서, 프레임(10)은 수직 중심선(L) 및 수평 중심선(D)을 가지며, 프레임(10)에 대해 날개들(22)의 축(36)을 오프셋시키기 보다는, 프레임(10)의 수직 중심선(L)이 수직으로부터 A 각도로 오프셋되어, 도 12에 도시된 바와 같이, 앞에서 뒤로 축(36)의 오프셋(17)을 발생시킨다. 프레임(10)의 수평 중심선(D) 또한 수평으로부터 B 각도로 오프셋되어, 도 10에 도시된 바와 같이, 좌우로 축(36)의 오프셋(23)을 발생시킬 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 날개들(22)은 베어링들(38) 위의 프레임(10)에서 회전한다. 각각의 베어링의 외부면(40)은 프레임(10)의 개구부(42)에 끼워 맞춰지고, 내부면(44)은 날개(22)의 원형 개구부에 끼워 맞춰지는 볼트(48)의 쇼울더(46)에 위치된다. 베어링(38)은 각각의 날개(22)의 정상(19)과 바닥(21)에 위치된다. 베어링(38)은 볼 베어링일 수 있지만, 다른 형태의 베어링과 회전 기술이 사용될 수 있다.
도 13은 하나의 프레임(50)에 포함된 복수 개의 댐퍼들(10)을 도시한다. 각각의 댐퍼(10)는 수직축(15)에 대해 오프셋(23)(17)된 날개들(22)을 포함한다. 날개들(22)은 각각 실질적으로 동일하게 오프셋될 수 있다. 선택적으로, 날개들(22)은 개별적으로 오프셋될 수 있다.
도 14는 하나의 대안적인 실시예에 따른 댐퍼(300)의 전면도를 나타낸다. 댐퍼(300)는 하나의 프레임(302) 및 복수 개의 날개들(304)을 포함한다. 각각의 날개들(304)은 회전축(306)에서 프레임(302)에 회동가능하게 결합된다. 날개들(304)은 프레임(302)의 수직축에 대해 길이방향으로 및/또는 측방향으로 오프셋될 수 있다. 수직축은 중력 방향으로 연장한다. 날개들(304)은 선형 배열된 것으로 도시되어 있다. 선택적으로, 날개들(304)은 상호 오프셋될 수 있다. 날개들(304)은 각각의 회전축(306)을 중심으로 독립적으로 회전하도록 구성된다. 댐퍼(300)에 다가가는 공기 흐름(308)은 일반적으로 압력(P0)을 갖는다. 공기 흐름(308)은 일정하거나 일정하지 않을 수 있다. 공기 흐름(308)이 댐퍼(300)를 통과할 때, 공기 흐름(308)은 날개들(304)을 따라 분배된다.
공기 흐름(308)은 날개들(304)에 인접하게 구획된 별도의 유동 경로들(309)로 안내된다. 각각의 유동 경로(309)는 서로 상이할 수 있는 연합 국소 압력(associated local pressure)을 갖는다. 예를 들어, 유동 경로(311)는 P1 압력을 갖고, 유동 경로(313)는 P2 압력을 갖는다. 날개(304)의 각각의 측면에 인접한 영역의 공기는 P1 또는 P2의 압력을 갖는 국소 슬립 스트림(slip stream)를 나타낸다. P1 또는 P2 압력이 증가 또는 감소함에 따라, 날개(304)는 국소 슬립 스트림 압력의 변화에 따라 회전한다. 예를 들어, P1 압력이 증가하면, 날개(312)는 315 방향으로 회전할 것이다. P1 압력이 감소하면, 날개(312)는 317 방향으로 회전할 것이다. P2 압력이 증가하면, 날개(312)는 317 방향으로 회전할 것이다. P2 압력이 감소하면, 날개(312)는 315 방향으로 회전할 것이다. P1과 P2 압력이 거의 동일하면, 날개(312)는 프레임(302)의 입구에 실질적으로 수직인 위치까지 회전할 것이다.
도 15는 하나의 실시예에 따른 댐퍼(350)의 전면도를 나타낸다. 댐퍼(350)는 하나의 프레임(352) 및 복수 개의 날개들(354)을 포함한다. 날개들(354)은 회전축(356)에서 프레임(352)에 회동가능하게 결합된다. 날개들(354)은 선형 배열되거나 상호 오프셋될 수 있다. 날개들(354)은 프레임(352)의 수직축에 대해 길이방향 및/또는 측방향으로 오프셋될 수 있다. 수직축은 중력 방향으로 연장한다. 각각의 날개(354)는 각각의 축(356)을 중심으로 개별적으로 회전하도록 구성된다. 바이어스 매커니즘(biasing mechanism)(358)은 각각의 날개(354)와 프레임(352) 사이에 결합된다. 바이어스 매커니즘은 스프링 및/또는 기타 동등한 바이어스 매커니즘일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 바이어스 매커니즘(358)은 날개(354)의 거의 중심(360)에서 결합된다. 선택적으로, 바이어스 매커니즘은 날개(354)의 길이를 따라 어느 위치에서든 결합될 수 있다. 또한, 바이어스 매커니즘(358)의 결합 위치는 각각의 개별 날개에 따라 다를 수 있다. 작동하는 동안, 댐퍼(350)를 통과하는 공기 흐름은 날개(354)마다 각각의 축(356)을 따라 회전한다. 바이어스 매커니즘(358)은 날개 중량의 적어도 일부분을 오프셋시킨다. 날개(354)가 개방 위치로 바이어스되면, 날개(354)는 프레임(352)에 대해 폐쇄되지 않음에 따라 댐퍼(350)를 통과하는 공기 흐름을 제한한다.
도 16은 하나의 실시예에 따른 댐퍼(400)의 전면도를 나타낸다. 댐퍼(400)는 하나의 프레임(402) 및 복수 개의 날개들(404)을 포함한다. 날개들(404)은 회전축(406)을 따라 프레임(402)에 회동가능하게 결합된다. 날개들(404)은 프레임(402)의 수직축에 대해 길이방향 및/또는 측방향으로 오프셋될 수 있다. 수직축은 중력 방향으로 연장한다. 날개들(404)은 프레임(402)의 호를 따라 배열된다. 선택적으로, 날개들(404)은 상호 오프셋될 수 있다. 각각의 날개(404)는 프레임(402)에 대해 독립적으로 회전하도록 구성된다. 프레임(402)은 공기 흐름(408)의 방향에 대해 오목하다. 선택적으로, 프레임(402)은 볼록 또는 비균일한 원형 구성일 수 있다. 선택적으로, 프레임(402)의 구성은 각이 진 복수 개의 평면부들을 가진 V-형 또는 지그재그형일 수 있다. 댐퍼(400)를 통과하는 비균일한 공기 흐름(408)은 각각의 개별 날개(404) 주위 영역의 국소 슬립 스트림에 따라 날개들(404)을 독립적으로 회전시킨다.
도 17은 하나의 실시예에 따른 댐퍼(450)의 전면도를 나타낸다. 댐퍼(450)는 하나의 프레임(452) 및 복수 개의 날개들(454)을 포함한다. 날개들(454)은 회전축(456)을 따라 프레임(452)에 결합된다. 날개들(454)은 프레임(402)의 호를 따라 배열된다. 선택적으로, 날개들(452)은 상호 오프셋될 수 있다. 날개들(454)은 프레임(452)의 수직축에 대해 길이방향 및/또는 측방향으로 오프셋될 수 있다. 수직축은 중력 방향으로 연장한다. 각각의 날개(454)는 프레임(452)에 대해 독립적으로 회전하도록 구성된다. 프레임(452)은 공기 흐름(458)의 방향에 대해 볼록하다. 선택적으로, 프레임(452)은 오목 또는 비균일한 원형 구성일 수 있다. 선택적으로, 프레임(452)의 구성은 각이 진 복수 개의 평면부들을 가진 V-형 또는 지그재그형일 수 있다. 댐퍼(450)를 통과하는 비균일한 공기 흐름(458)은 각각의 개별 날개(454) 주위 영역의 국소 슬립 스트림에 따라 날개들(454)을 독립적으로 회전시킨다.
도 18은 하나의 실시예에 따른 댐퍼(500)의 전면도를 나타낸다. 댐퍼(500)는 하나의 프레임(502) 및 복수 개의 날개들(504)을 포함한다. 날개들(504)은 회전축(506)을 따라 프레임(502)에 결합된다. 날개들(504)은 선형 배열되거나 상호 오프셋될 수 있다. 날개들(504)은 프레임(502)의 수직축에 대해 길이방향 및/또는 측방향으로 오프셋될 수 있다. 수직축은 중력 방향으로 연장한다. 각각의 날개(504)는 프레임(502)에 대해 독립적으로 회전하도록 구성된다. 프레임(502)은 한 쌍의 평면부들(510)을 가진 V-형이다. 선택적으로, 평면부들(510)은 라운드될 수 있다. 평면부들(510)은 접합 지점(512)에서 결합된다. 접합 지점(512)은 공기 흐름(508)의 방향에 대해 상류에 위치된다. 접합 지점(512)은 실질적으로 뾰족하다. 선택적으로, 접합 지점(512)은 라운드될 수 있다. 프레임(502)은 동일한 길이를 가진 두 개의 평면부들(510)을 포함한다. 선택적으로, 평면부들(510)은 상이한 길이를 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 프레임(502)은 그 어떤 길이와 각 방위를 가진 그 어떤 수의 평면부들(510)을 구비할 수 있다. 댐퍼(500)를 통과하는 비균일한 공기 흐름(508)은 각각의 개별 날개(504) 주위 영역의 국소 슬립 스트림에 따라 날개들(504)을 독립적으로 회전시킨다.
도 19는 하나의 실시예에 따른 댐퍼(550)의 전면도를 나타낸다. 댐퍼(550)는 하나의 프레임(552) 및 복수 개의 날개들(554)을 포함한다. 날개들(554)은 회전축(556)을 따라 프레임(552)에 결합된다. 날개들(554)은 선형 배열되거나 상호 오프셋될 수 있다. 날개들(554)은 프레임(552)의 수직축에 대해 길이방향 및/또는 측방향으로 오프셋될 수 있다. 수직축은 중력 방향으로 연장한다. 각각의 날개(554)는 프레임(552)에 대해 독립적으로 회전하도록 구성된다. 프레임(552)은 한 쌍의 평면부들(560)을 가진 V-형이다. 선택적으로, 평면부들(560)은 라운드될 수 있다. 평면부들(560)은 접합 지점(562)에서 결합된다. 접합 지점(562)은 공기 흐름(558)의 방향에 대해 상류에 위치된다. 접합 지점(562)은 실질적으로 뾰족하다. 선택적으로, 접합 지점(562)은 라운드될 수 있다. 프레임(552)은 동일한 길이를 가진 두 개의 평면부들(560)을 포함한다. 선택적으로, 평면부들(560)은 상이한 길이를 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 프레임(552)은 그 어떤 길이와 각 방위를 가진 그 어떤 수의 평면부들(560)을 구비할 수 있다. 댐퍼(550)를 통과하는 비균일한 공기 흐름(558)은 각각의 개별 날개(554) 주위 영역의 국소 슬립 스트림에 따라 날개들(504)을 독립적으로 회전시킨다.
도 20은 하나의 실시예에 따른 댐퍼(600)를 도시한다. 댐퍼(600)는 하나의 프레임(602) 및 복수 개의 날개들(604)을 포함한다. 날개들(604)은 회전축(606)을 따라 프레임(602)에 결합된다. 날개들(604)은 프레임(602)의 수직축(601)에 대해 길이방향 및/또는 측방향으로 오프셋될 수 있다. 수직축(601)은 중력 방향으로 연장한다. 도 20은 폐쇄 구성에 있는 각각의 날개(604)를 도시한다. 프레임(602)은 원형이다. 선택적으로, 프레임은 타원형, 직사각형, 비균일한 형상, 또는 기타 적합한 기하학적 형상일 수 있다. 각각의 날개(604)는 원(circle)의 동일 파이부(equal pie shaped portion)로 구성된다. 선택적으로, 개별 날개들은 프레임(602)의 형상과 점증적으로 동일한, 다양한 형상을 가질 수 있다. 공기가 댐퍼(600)를 통해 유동할 때, 날개들(604)은 각각의 축(606)을 중심으로 회전하여 개방된다. 각각의 날개는 개별적으로 회전하도록 구성된다. 공기가 댐퍼(600)를 통해 유동할 때, 어느 개별 날개(604)든 날개(604)의 영역의 국소 슬립 스트림에 대응하는 각도까지 개방될 수 있다. 공기가 통과할 때, 일부 날개들(604)은 폐쇄된 채로 있을 수 있다. 선택적으로, 날개들(604)은 공기가 댐퍼(600)를 통해 유동할 때 동시에 개방될 수 있다.
도 21은 개방 구성에 있는 날개들(608)을 구비한 댐퍼(600)를 도시한다. 날개들(608)은 댐퍼(600)를 통과하는 공기 흐름(610)에 반응하여 개방된다. 날개들(608)은 각 날개(608)의 영역의 국소 슬립 스트림에 대응하는 각도까지 회전된다. 다른 날개들(604)은 통과하는 공기 흐름의 부족(lack)에 반응하여 폐쇄된 위치에 있는 것으로 도시된다. 선택적으로, 공기 흐름(610)은 국소 슬립 스트림에 반응하여 각각의 날개(604)를 개방시킬 수 있다.
도 22는 하나의 실시예에 따른 댐퍼 날개(650)를 도시한다. 날개(650)는 블레이드(652) 및 축 부재(654)를 포함한다. 축 부재(654)는 댐퍼 프레임(미도시)에 결합되도록 구성된다. 블레이드(652)는 축 부재(654)를 중심으로 회전한다. 블레이드는 하나의 평면(656)을 포함한다. 선택적으로, 블레이드(652)는 만곡되거나, 각이 지거나, 비균일하게 라운드진 형상을 가질 수 있다. 블레이드(652)는 축(654) 주위를 감싸고 그에 결합하는 제1 끝단(658)을 포함한다. 블레이드(652)는 축(654)에 기계적으로 부착 또는 용접되거나 그와 일체로 형성될 수 있다. 블레이드(652)는 중공형이거나, 속이 차 있거나, 벌집 구성일 수 있다. 선택적으로, 블레이드(652)는 여과층들 및/또는 음향 감쇄층들(sound attenuating layers)을 포함할 수 있다. 블레이드(652)는 압출, 스탬핑, 성형(forming) 또는 몰딩을 통해 제조될 수 있다. 또한, 블레이드(652)는 금속, 중합체 또는 꼬인 면(threaded cotton)으로부터 제조될 수 있다.
도 23은 다양한 실시예에 따른 댐퍼 날개(700)를 도시한다. 날개(700)는 블레이드(702) 및 축 부재(704)를 포함한다. 축 부재(704)는 댐퍼 프레임(미도시)에 결합되도록 구성된다. 블레이드(702)는 축 부재(704)를 중심으로 회전한다. 블레이드는 한 쌍의 평면들(706)(707)을 포함한다. 선택적으로, 평면들(706)(707)은 만곡되거나, 각이 지거나, 비균일하게 라운드진 형상을 가질 수 있다. 블레이드(702)는 제1 평면(706)으로부터 연장하는 제1 끝단(708), 및 제2 평면(707)으로부터 연장하는 제2 끝단(709)을 포함한다. 제1 끝단(708)은 축 부재(704)를 감싸고 그에 결합한다. 제1 끝단(708)은 축(704)에 기계적으로 부착 또는 용접되거나 그와 일체로 형성될 수 있다. 제2 끝단(709)은 제1 끝단(708)을 감싸고 그에 결합한다. 제2 끝단(709)은 제1 끝단(708)에 기계적으로 부착 또는 용접되거나 그와 일체로 형성될 수 있다. 블레이드(702)는 중공형이거나, 속이 차 있거나, 벌집 구성을 가질 수 있다. 선택적으로, 블레이드(702)는 여과층들 및/또는 음향 감쇄층들을 포함할 수 있다. 블레이드(702)는 압출, 스탬핑, 성형 또는 몰딩을 통해 제조될 수 있다. 또한, 블레이드(702)는 금속, 중합체 또는 꼬인 면으로부터 제조될 수 있다.
도 24는 하나의 실시예에 따른 댐퍼(750)의 전면도를 나타낸다. 댐퍼(750)는 하나의 프레임(752) 및 복수 개의 날개들(754)을 포함한다. 날개들(754)은 회전축(756)에서 프레임(752)에 결합된다. 날개들(754)은 선형 배열되거나 상호 오프셋될 수 있다. 날개들(754)은 프레임(752)의 수직축에 대해 길이방향 및/또는 측방향으로 오프셋될 수 있다. 수직축은 중력 방향으로 연장한다. 날개들(754)은 각각의 축(756)을 중심으로 독립적으로 회전하도록 구성된다. 날개들(754)은 만곡된다. 선택적으로, 날개들(754)은 각지거나, 편평하거나, 비균일한 원형이거나 이들의 결합일 수 있다.
슈라우드(shroud)(758)는 프레임(752)에 결합된다. 슈라우드(758)는 프레임(752)의 입구(760)에 결합된다. 슈라우드(758)는 라운드지고, 출구(764) 보다 작은 직경을 갖는 입구(762)를 구비한다. 공기가 댐퍼(750)에 들어오면, 슈라우드(758)는 공기 흐름(766)을 팽창시킨다. 선택적으로, 슈라우드(758)는 출구(764) 보다 큰 직경을 갖는 입구(762)를 구비하고, 공기 흐름이 댐퍼(750)에 들어오면 공기 흐름을 응축시킨다. 또한, 슈라우드(758)는 평면의 각진 측면들을 포함할 수 있다. 슈라우드(758)는 공기 흐름(766)이 댐퍼(750)에 들어오면 응축시키거나 팽창시키도록 댐퍼(750)의 출구(768)에 위치될 수도 있다.
도 25는 하나의 실시예에 따른 댐퍼(800)를 도시한다. 댐퍼(800)는 하나의 프레임(802) 및 복수 개의 날개들(804)을 포함한다. 날개들(804)은 회전축(806)에서 프레임(802)에 결합된다. 날개들(804)은 선형 배열되거나 상호 오프셋될 수 있다. 프레임(802)은 챔버(plenum)(808) 내부에 위치된다. 수직축(801)은 챔버(808)를 통해 중력 방향으로 연장한다. 프레임(802)은 수직축(801)에 비직교하는 오프셋 각도 C로 오프셋된다. 프레임(802)은 수직축(801)에 대해 상하 및/또는 좌우로 회전될 수 있다. 프레임의 오프셋 각도 C는 또한 날개들(804)을 수직축(801)으로부터 오프셋된다. 하나의 실시예에서, 댐퍼(800)는 격리실(standoff)(812)에 결합된다. 격리실(812)은 수직축(801)에 비직교하고 오프셋(810)을 포함하는 결합면(814)을 갖는다. 댐퍼(800)를 오프셋(810)시키기 위해, 댐퍼(800)는 격리실에 결합된다.
오프셋(810)의 목적은 댐퍼(800)를 통과하는 양력 공기 흐름이 없을 때 중력으로 날개들(804)을 완전히 폐쇄 위치까지 회전시키는 것이다. 프레임(802)을 통과하는 양력 공기 흐름이 있을 때 날개들(804)이 개방 위치까지 신속하게 회전할 수 있도록 오프셋(810)은 제한될 수 있다. 날개들(804)은 아주 작은 공기 흐름으로 완전히 개방된다. 하나의 실시예에서, 오프셋(810)은 5 내지 46도의 각도 범위일 수 있다.
도 26은 하나의 실시예에 따른 댐퍼(900)를 도시한다. 댐퍼(900)는 하나의 프레임(902) 및 복수 개의 날개들(904)을 포함한다. 프레임(902)은 정상(906), 바닥(908) 및 한 쌍의 측면들(910)을 포함한다. 날개들(904)은 프레임(902)의 정상(906)과 바닥(908) 사이에 연장한다. 프레임(902)은 중력 방향으로 연장하는 수직축(912)을 포함한다. 날개들(904)은 회전축을 중심으로 회전하도록 구성된다. 회전축은 프레임(902)의 수직축(912)을 따라 연장한다. 대안적으로, 회전축은 프레임(902)의 수직축(912)으로부터 측방향 및/또는 길이방향으로 오프셋될 수 있다. 선택적으로, 프레임(902)은 중력 방향으로 연장하는 수직축을 가진 챔버의 내부에 위치될 수 있다. 프레임(902)은 챔버의 수직축으로부터 측방향 및/또는 길이방향으로 오프셋될 수 있다. 날개들(904)은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 회전축을 중심으로 회전하도록 구성된다. 개방 위치에서, 공기는 댐퍼(900)를 통해 유동하게 된다. 폐쇄 위치에서, 공기는 댐퍼(900)를 통해 유동하지 않는다. 날개들(904)은, 폐쇄 위치에 있을 때, 댐퍼(900)를 밀봉하도록 구성된다.
도 27은 프레임(902)의 단면도를 나타낸다. 프레임(902)은 앞면(914) 및 뒷면(916)을 포함한다. 프레임(902)은 또한 앞면(914)과 뒷면(916) 사이에 연장하는 내면(918) 및 외면(920)을 포함한다. 공기는 앞면(914)으로부터 뒷면(916)까지 내면(918)을 따라 화살표(922) 방향으로 유동한다. 앞면(914)은 공기 흐름이 댐퍼(900)를 통과하도록 안내하는 아치형 부재(924)를 포함한다. 아치형 부재(924)로부터 하류 방향으로, 프레임(902)은 결합 매커니즘(926)을 포함한다. 결합 매커니즘(926)은 날개들(904)을 프레임(902) 내부에 유지시키도록 구성된다. 결합 매커니즘(926)은 볼 베어링(아래에 설명됨)을 수용하기 위한 볼 베어링 차단부(928)를 포함한다. 볼 베어링은 날개(904)가 프레임(902)에 대해 회전하도록 한다. 베어링 플레이트 노치(930)는 볼 베어링 차단부(928)에 인접하게 위치된다. 베어링 플레이트 노치(930)는 날개(904)를 프레임(902) 내부에 유지시키도록 구성된 베어링 플레이트(아래에 설명됨)를 유지시킨다. 결합 장치(926)는 또한 개스킷(gasket)(아래에 설명됨)을 유지하기 위한 개스킷 노치(932)를 포함한다. 개스킷은 날개(904)와 프레임(902) 사이에 저압력 밀봉을 생성한다.
도 28은 도 26의 날개(904)의 전면도를 나타낸다. 날개(904)는 선단(950) 및 후단(952)을 포함한다. 평면들(954)은 선단(950)과 후단(952) 사이에 연장한다. 선단(950)은 회전 부재(956)를 포함한다. 회전 부재(956)는 날개(904)의 회전축을 따라 프레임(902)에 결합한다. 예시적인 실시예에서, 회전 부재(956)는 라운드진다. 선택적으로, 회전 부재(956)는 날개(904)를 회전시키기에 적합한 그 어떤 형태든 가질 수 있다. 후단(952)은 차단부(958)를 포함한다. 차단부(958)는 인접한 날개(904)의 라운드진 회전 부재(956)와 동일 평면에서 접하도록 라운드진다. 라운드지지 않은 회전 부재를 포함하는 하나의 실시예에서, 차단부(958)는 회전 부재(956)의 형상과 대응하는 형상이다.
도 29는 프레임(902)에 결합된 날개(904)를 도시한다. 날개(904)는 정상(960) 및 바닥(962)을 포함한다. 정상(960)은 프레임(902)의 정상(906)에 결합된다. 바닥(962)은 프레임(902)의 바닥(908)에 결합된다. 정상(960)과 바닥(962)은 각각 프레임(902)의 결합 매커니즘(926)에 결합된다.
도 30은 프레임(902)에 결합된 날개(904)의 확대도이다. 베어링 플레이트(1000)는 프레임(902)의 베어링 플레이트 노치(930) 내부에 위치된다. 베어링 플레이트(1000)는 프레임(902)에 리벳(1002)으로 고정된다. 날개(904)의 회전 부재(956)는 베어링 플레이트(1000)에 형성된 구멍을 통해 연장한다. 볼 베어링(1004)은 날개의 회전 부재(956)에 결합된다. 볼 베어링(1004)은 프레임(902)의 볼 베어링 차단부(928) 내부에 위치된다. 볼 베어링(1004)은 베어링 플레이트(1000)에 의해 유지된다. 볼 베어링(1004) 및 베어링 플레이트(1000)는 날개(904)를 프레임(902) 내부에 유지시킨다. 개스킷(1006)은 개스킷 노치(932) 내부에 위치된다. 개스킷(1006)은 날개(904)와 기밀한 계면을 형성한다. 개스킷(1006)은 자신과 밀봉 접촉을 유지하면서 날개(904)를 프레임(902)에 대해 회전시키는 하나의 면을 포함한다. 도 30에 도시된 날개(904)와 프레임(902) 사이의 계면은 프레임(902)의 정상(906)과 바닥(908) 모두에 공통적인 것을 유념해야 한다.
도 31은 도 26의 댐퍼(900)의 전면도를 나타낸다. 댐퍼(900)는 복수 개의 날개들(904)을 포함한다. 날개들(904)은 날개(904)에 인접한 국소 슬립 스트림을 기초로 독립적으로 회전하도록 구성된다. 도 31은 개방 구성에 있는 날개들(904) 절반과 폐쇄 구성에 있는 날개들(904) 절반을 도시한다. 개방 구성에서, 날개(904)에 인접한 국소 슬립 스트림 여부에 따라 날개들(904)은 프레임(902)에 대해 각지게 개방된다. 리벳들(1002)은 날개들(904)이 개방될 수 있는 최대 각을 제한하도록 프레임(902)으로부터 연장한다. 리벳(1002)은 90도 미만 각도로 날개들(904)의 회전을 정지시킨다. 댐퍼(900)에 배압 발생시, 날개들(904)은 폐쇄 구성(1052)으로 강제로 돌아간다. 폐쇄 구성에서, 날개들(904)은 선형 관계로 위치된다. 날개들(904)의 폐쇄 구성(1052)은 도 32에 도시되어 있다.
도 32는 폐쇄 구성(1052)에 있는 날개들(904)의 전면도를 나타낸다. 차단부(958)는 인접한 날개(904)의 회전 부재(956)와 동일 평면에서 접하여 밀봉을 형성한다. 차단부(958) 및 회전 부재(956)의 구성은 날개들(904)을 선형 구성으로 배치시킨다. 선형 구성은 각 날개의 평면들(954)에 의해 형성되는 평면 벽들(1054)을 발생시킨다. 평면 벽들(1054)은 프레임(902)을 가로질러 연장하여 댐퍼(900)를 밀봉한다.
도 33은 프레임(1102)에 결합된 다른 날개(1104)를 도시한다. 날개(1104)는 선단(1105) 및 후단(1106)을 포함한다. 날개(1104)는 선단(1105)을 통해 연장하는 회전축을 중심으로 회전한다. 후단(1106)은 날개(1104)의 정상(1108)으로부터 바닥(1110)까지 연장한다. 날개(1104)는 정상(1108)으로부터 바닥(1110)까지 후단(1106)을 따라 연장하는 개스킷(1112)을 포함한다.
도 34는 폐쇄 구성(1114)에 있는 날개(1104)의 전면도를 나타낸다. 폐쇄 구성(1114)에서, 개스킷(1112)은 인접한 날개(1104)의 선단(1105)과 동일 평면에서 접한다. 개스킷(1112)은 날개(1104) 또는 프레임(1102)의 오배열을 보상하여 인접한 날개들(1104) 사이에 누설이 낮은 밀봉을 제공한다.
도 35에 댐퍼 설치 방법(1200)이 도시된다. 댐퍼는 하나의 프레임과 복수 개의 날개들을 포함한다. 날개들은 회전축에서 프레임에 결합된다. 날개들은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 회전하도록 구성된다. 댐퍼는 기존의 챔버에 설치되도록 구성된다. 챔버는 중력 방향으로 연장하는 수직축을 구비한다. (1202)단계에서, 챔버 내부에 격리실이 위치된다. 격리실은 결합면을 포함한다. (1204)단계에서, 결합면은 수직축에 대해 오프셋된다. 결합면은 수직축에 대해 x, y 또는 z축 회전된다. (1206)단계에서, 댐퍼는 결합면과 동일 평면에서 결합된다. 결합면의 오프셋 각도는 댐퍼를 수직축에 대해 오프셋시킨다. 댐퍼를 통과하는 양력 공기 흐름이 없을 때, 중력으로 인해 댐퍼의 날개들이 완전히 폐쇄된 위치까지 회전되도록, 댐퍼는 x, y 또는 z축 회전된다. 프레임을 통과하는 양력 공기 흐름이 있을 때 날개들이 개방 위치까지 신속하게 회전할 수 있도록 오프셋은 제한될 수 있다. 아주 작은 공기 흐름으로 날개들은 완전히 개방된다. 하나의 실시예에서, 오프셋은 5 내지 46도 각도 범위에 있을 수 있다. 선택적으로, 댐퍼는 챔버와 직접 결합되고 챔버의 수직축에 대해 오프셋될 수 있다.
본 명세서에 설명된 실시예들은 공기 취급 시스템에 관하여 설명된다. 설명된 실시예들은 공기 취급 유닛의 내부 및/또는 공기 취급 시스템의 입구 챔버 또는 배출 챔버 안에 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 실시예들은 또한 공기 취급 유닛 내부에서 팬 어레이의 상류 및/또는 하류에 사용될 수 있다. 선택적으로, 설명된 실시예들은 깨끗한 실내 환경에서 사용될 수 있다. 실시예들은 배출 챔버 및/또는 깨끗한 방의 환기실에 위치될 수 있다. 선택적으로, 실시예들은 주거용 HVAC 시스템에 사용될 수 있다. 실시예들은 HVAC 시스템의 관에 사용될 수 있다. 선택적으로, 실시예들은 정밀 공기 제어 시스템, DX 및 냉각수 공기 취급기, 데이터 중앙 냉각 시스템, 프로세스 냉각 시스템, 가습 시스템, 및 공장 설계식 유닛 제어장치와 사용될 수 있다. 선택적으로, 실시예들은 상업용 및/또는 주거용 통풍 제품과 사용될 수 있다. 실시예들은 통풍 제품의 후드 및/또는 입구에 사용될 수 있다. 선택적으로, 실시예들은 관 및/또는 배출구의 하류에 위치될 수 있다.
상기 설명은 예시를 위한 것이지 제한하기 위함이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 상기 실시예들(및/또는 그의 국면들)은 상호 결합되어 사용될 수 있다. 또한, 특정 상황 또는 물질을 본 발명의 다양한 실시예의 내용에 맞게, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 많은 변형이 이루어질 수 있다. 본 명세서에 설명된 물질의 수치 및 종류는 본 발명의 다양한 실시예의 매개 변수를 정의하고자 함이며, 실시예들은 한정적이 아니라 예시적일 뿐이다. 상기 설명을 검토 후, 많은 다른 실시예들을 고려할 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 첨부된 청구항 및 그의 동등물의 온전한 범위를 함께 참조하여 판단되어야 한다. 첨부된 청구항에서, "포함하여(including)" 및 "여기서(in which)"라는 용어는 각각 "포함하여(comprising)" 및 "여기서(wherein)" 용어의 일상 영어식 상응 어구로 사용된다. 게다가, 하기 청구항에서, "제1", "제2", 및 "제3" 등등이라는 용어는 다만 분류표로 사용될 뿐, 대상에 수치적 필수 사항을 부과하고자 함이 아니다. 또한, 하기 청구항의 한정은 기능식 청구항(means-plus-function) 형식으로 작성되지 않았으며, 그러한 청구항 한정이 추가 구조없이 기능만 진술된 "~용 수단"이라는 구문을 일부러 사용하지 않는 한, 미국 특허법 35 U.S.C. §112, 6번째 단락에 기초하여 해석되려는 의도가 아니다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 단수로 언급되고 "하나"라는 단어로 시작하는 요소 또는 단계는, 복수의 요소들 또는 단계들을 제외하지 않는 것으로, 그러한 제외가 명백히 진술되지 않는 한, 그렇게 이해되어야 한다. 또한, "하나의 실시예"에 관한 언급은 열거된 구성들을 구현하는 추가 실시예의 존재를 제외시키는 것으로 해석되어서는 안된다. 게다가, 명백한 반대 진술이 없는 한, 특정 특성을 가진 요소 또는 복수의 요소들을 "포함하는" 또는 "구비하는" 실시예는 그러한 특성을 가지지 않은 추가 요소를 포함할 수 있다.
이렇게 작성된 명세서는, 최적의 모드를 포함한 본 발명의 다양한 실시예를 개시하기 위해, 그리고 당업자가 장치 또는 시스템의 제조 및 사용, 구현된 방법의 실시를 포함한 본 발명의 다양한 실시예를 실시하도록 하기 위해, 예시를 사용한다. 본 발명의 다양한 실시예의 특허가능한 범위는 본 청구항에 의해 정의되고, 당업자에게 가능한 다른 예시들을 포함할 수 있다. 그러한 다른 예시들이 본 청구항의 문자상 용어와 상이하지 않은 구조적 요소를 갖거나 그와 거의 차이가 없는 동등한 구조적 요소를 포함하는 경우, 본 청구항의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.
5, 10, 116, 240, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 700, 750, 800, 900: 댐퍼
10, 224, 302, 352, 402, 452, 502, 552, 602, 702, 802, 902: 프레임
112, 304, 354, 404, 454, 504, 554, 604, 608, 704, 804, 904, 1104: 날개
308, 408, 458, 508, 558, 610, 766: 공기 흐름
12: 중앙 개구부 100: 공기 취급 유닛
108, 208: 입구 챔버 110, 210: 출구 챔버
200: 공기 처리 시스템 206: 가열부
208: 공기 취급부 210: 가습부
212, 214: 냉각 코일부 216: 여과부
222: 팬 흡입 원추부 225: 칸막이 벽
234: 상류단 236: 하류단
309, 311, 313: 유동 경로 358: 바이어스 매커니즘
650: 댐퍼 날개 652, 702: 블레이드
654, 704: 축 부재 758: 슈라우드(shroud)
801: 수직축 556, 806: 회전축
810: 오프셋 812: 격리실(standoff)
814: 결합면 928, 958: 차단부
932: 개스킷 노치 956: 회전 부재
1000: 베어링 플레이트 1004: 볼 베어링
1054: 평면 벽 1006, 1112: 개스킷

Claims (30)

  1. 댐퍼에 있어서,
    공기가 통과하는 중앙 개구부를 구비한 프레임; 및
    상기 프레임 내부에 회전가능하게 장착되고, 수평축과 수직축 중 어느 하나에 대해 비직교(non-orthogonal) 각도로 오프셋된 회전축을 중심으로 적어도 어느 하나의 날개가 배열되는 복수 개의 날개들(vanes)을 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수직축은 중력 방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 수직축에 대해 비직교 각도로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 날개들은 서로 독립적으로 회전하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 직선형, 타원형 또는 원형 단면 중 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  6. 제1항에 있어서,
    각 날개의 중량을 오프셋시키기 위해 바이어스 매커니즘(biasing mechanism)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 바이어스 매커니즘은 스프링인 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 날개들은 선단(leading edge) 및 후단(trailing edge)을 구비하고, 상기 회전축은 상기 선단에 가까이 위치하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 수직 중심선을 가지며, 상기 날개들은 회전 부재들을 중심으로 회동하고, 상기 회전 부재들은 그의 상단이 상기 중심선에 가까이 위치하고 하단이 상기 중심선으로부터 멀리(distally) 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 수직 중심선을 가지며, 상기 날개들은 회전 부재들을 중심으로 회동하고, 상기 회전 부재들은 그의 상단이 상기 중심선으로부터 멀리 위치하고 하단이 상기 중심선에 가까이 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 깊이를 가지며, 상기 날개들은 상기 깊이 보다 크지 않은 너비를 갖는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 날개들은 상기 하우징의 평면으로부터 0.5 내지 45의 각도 범위 내에서 오프셋되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 프레임을 통과하는 공기 흐름이 실질적으로 없을 때 상기 날개들이 폐쇄 위치까지 회전하도록 상기 날개들은 오프셋되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 날개들은 하나의 축과 하나의 블레이드로 구성되고, 상기 블레이드는 기계적 부착 또는 용접 중 적어도 하나에 의해 상기 축에 결합되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 날개들은 중공형, 중실형(solid) 또는 벌집형 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 측면들, 정상, 바닥, 입구단 및 출구단을 구비하고, 상기 입구단은 입구 평면을 구획하며, 상기 회전축은 상기 입구 평면에 비-평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 측면들, 정상, 바닥, 입구단 및 출구단을 구비하고, 상기 회전축은 상기 측면들에 비-평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 프레임에 대해 상기 날개들을 밀봉하기 위해, 상기 프레임과 각각의 날개 사이에 위치되는 개스킷(gasket)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 날개들의 회전을 제한하기 위해 리벳(rivet)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 날개들은 선단 및 후단을 포함하고, 상기 날개들은 상기 후단을 따라 연장하는 개스킷을 구비하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 날개들이 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 개스킷은 인접한 날개의 선단과 접하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 날개들은 선단 및 후단을 포함하고, 상기 날개들은 상기 후단을 따라 연장하는 개스킷을 구비하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 날개들이 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 개스킷은 인접한 날개의 선단과 접하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  24. 프레임을 구비하는 댐퍼를 설치하는 방법에 있어서,
    상기 프레임 내부에 복수 개의 날개들을 회전가능하게 장착하는 단계; 및
    수평축과 수직축 중 어느 하나에 대해 비직교 각도로 오프셋된 회전축을 중심으로 상기 날개들 중 적어도 하나를 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼 설치 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 수직축은 중력 방향으로 연장하고, 상기 방법은 상기 프레임을 상기 수직축에 대해 비직교 각도로 오프셋시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼 설치 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 날개들이 서로 독립적으로 회전하도록 상기 복수 개의 날개들을 회전가능하게 장착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼 설치 방법.
  27. 댐퍼에 있어서,
    공기가 통과하는 중앙 개구부를 구비한 프레임; 및
    상기 프레임 내부에 회전가능하게 장착되고, 회전 부재를 포함하는 선단, 및 상기 회전 부재의 형상과 대응하는 형상을 가진 차단부(cutout)를 포함하는 후단을 구비하는 복수 개의 날개들을 포함하고, 상기 날개들이 폐쇄 위치에 있을 때 상기 차단부는 인접한 날개의 회전 부재와 접하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 프레임에 대해 상기 날개들을 밀봉하기 위해, 상기 프레임과 각각의 날개 사이에 위치되는 개스킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 날개들의 회전을 제한하기 위해 리벳을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  30. 제27항에 있어서,
    수평축과 수직축 중 어느 하나에 대해 비직교 각도로 오프셋된 회전축을 중심으로 상기 날개들 중 적어도 하나가 배치되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
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