KR20110057562A - 양흡입 원심형 송풍기 및 이를 적용한 공기 청정기 - Google Patents

양흡입 원심형 송풍기 및 이를 적용한 공기 청정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양흡입 원심형 송풍기 및 이를 적용한 공기 청정기에 관한 것으로, 축방향의 양측에서 공기를 흡입하여 반경방향으로 공기를 토출하도록 공기 유동을 일으키는 임펠러(120)와, 상기 임펠러(120)를 수용하며, 상기 임펠러(120)의 축방향의 양측에 대응하는 위치에 흡입구(142)가 형성되고, 상기 임펠러(120)의 반경방향의 일측에 대응하는 위치에 토출구(144)가 형성된 케이싱(140)을 포함하고, 상기 흡입구(142)의 일측 또는 양측에는 흡입되는 공기의 양을 조절하는 유량 조절 수단(160)이 제공된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양흡입 원심형 송풍기에 따르면, 유량 조절 수단의 회전판을 회전시킴으로써 흡입구의 일측 또는 양측의 개방도를 조절하여 흡입구로 흡입되는 공기의 양을 다르게 할 수 있다. 따라서, 양측의 흡입구에 서로 다른 기능을 수행하는 필터를 설치하여 필요에 따라 어떤 기능을 부각시키거나 감퇴시킴으로써 효율적인 운전이 가능하다.
임펠러, 케이싱, 유량 조절 수단, 고정판, 회전판

Description

양흡입 원심형 송풍기 및 이를 적용한 공기 청정기{DOUBLE SUCTION TYPE CENTRIFUGAL FAN AND AIR CLEANER USING THE SAME}
본 발명은 양흡입 원심형 송풍기 및 이를 적용한 공기 청정기에 관한 것이다.
송풍기란 공기의 유동을 일으키는 기계 장치를 말하는 것으로, 가정에서는 공기 청정기, 선풍기 등에 사용되고, 공업적으로는 공기 조화 시스템, 각종 흡배기 시스템 등에 사용된다.
송풍기는 임펠러(impeller)를 통과하는 유동의 특성에 따라, 축류형 송풍기, 원심형 송풍기, 혼합류형 송풍기로 분류될 수 있다.
축류형 송풍기는 공기의 유동이 임펠러의 회전축과 평행 방향으로 발생하는 것으로 보통의 가정용 선풍기가 여기에 속한다. 원심형 송풍기는 흡입 유동은 회전축 방향이나 토출 유동은 회전축의 직각 방향이 되도록 공기 유동이 발생하는 것으로 보통의 가정용 공기 청정기에 적용된다. 원심형 송풍기에는 흡입 유동이 회전축의 일측에서 발생하는 단흡입 방식과 흡입 유동이 회전축의 양측에서 발생하는 양흡입 방식이 있다. 혼합류형 송풍기는 임펠러 내에서 축 방향과 반경 방향의 유 동이 같이 존재하는 경우로 유량과 압력의 증가가 동시에 요구될 때 사용된다.
도 1은 일반적인 양흡입 원심형 송풍기(10)를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 송풍기(10)는 유동을 일으키는 임펠러(20)와, 임펠러(20)로 들어가고 나오는 유동을 안내하는 케이싱(30)을 포함하여 이루어진다.
그런데, 종래의 송풍기(10)는 임펠러(20)의 회전수를 조절함으로써 전체 유량을 조절할 수 있지만, 좌우측의 유량을 달리할 수는 없다. 예컨대, 도시된 예에서와 같이, 양측에서 흡입되는 유량이 각각 10CMM이고 토출되는 유량이 20CMM일 수 있는데, 회전수를 증가시키면 전체 토출 유량을 증대시킬 수 있지만 양측에서 흡입되는 유량의 비를 다르게 할 수는 없기 때문에, 양측의 흡입구에서 다른 흡입 조건이 발생할 때 이를 제어하기 위한 기술적 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 고안된 것으로, 양측의 흡입구에서 다른 흡입 조건이 발생할 때 양측에서 흡입되는 유량의 비를 조절하여 효율적으로 구동할 수 있는 양흡입 원심형 송풍기 및 공기 청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 축방향의 양측에서 공기를 흡입하여 반경방향으로 공기를 토출하도록 공기 유동을 일으키는 임펠러와, 상기 임펠러를 수용하며, 상기 임펠러의 축방향의 양측에 대응하는 위치에 흡입구가 형성되고, 상기 임펠러의 반경방향의 일측에 대응하는 위치에 토출구가 형성된 케이싱을 포함하고, 상기 흡입구의 일측 또는 양측에는 흡입되는 공기의 양을 조절하는 유량 조절 수단이 설치된 양흡입 원심형 송풍기가 제공된다.
상기 유량 조절 수단은 복수의 홀이 형성된 고정판과, 상기 고정판의 홀의 개방도를 조절하는 회전판을 구비할 수 있다.
상기 회전판은 복수의 홀을 구비하며, 상기 고정판에 대해 회전 가능하게 설치될 수 있다.
상기 고정판과 상기 회전판은 상기 임펠러에 부착될 수 있다.
상기 고정판과 상기 회전판은 상기 케이싱에 부착될 수 있다.
상기 고정판은 상기 임펠러에 부착되고, 상기 회전판은 상기 케이싱에 부착 될 수 있다.
상기 홀은 상기 고정판의 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배치되고, 상기 홀은 상기 회전판의 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다.
상기 회전판을 회전시키는 회전 모터가 설치될 수 있다.
본 발명의 제2 특징에 따르면, 상기 양흡입 원심형 송풍기(100)와, 상기 양흡입 원심형 송풍기(100)의 양 흡입구(142)의 상류측에 배치되는 필터부를 포함하는 공기 청정기가 제공된다.
상기 필터부는 상기 흡입구 중 어느 일측에 배치되는 공기 청정 필터와, 상기 흡입구 중 다른 일측에 배치되는 부가 기능 필터를 포함할 수 있다.
상기 부가 기능 필터는 탈취 필터, 제습 필터, 가습 필터, 황사 필터, 유아 전용 필터, 새집 전용 필터, 헌집 전용 필터 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 구성될 수 있다.
본 발명의 양흡입 원심형 송풍기 및 공기 청정기에 따르면, 유량 조절 수단의 회전판을 회전시킴으로써 흡입구의 일측 또는 양측의 개방도를 조절하여 흡입구로 흡입되는 공기의 양을 다르게 할 수 있다. 따라서, 양측의 흡입구에 서로 다른 기능을 수행하는 필터를 설치하여 필요에 따라 어떤 기능을 부각시키거나 감퇴시킴으로써 효율적인 운전이 가능하다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 양흡입 원심형 송풍기(100)의 분해 사시도이고, 도 3a 내지 도 3c는 양흡입 원심형 송풍기(100)의 측단면도이다.
도 2 및 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 송풍기(100)는 공기 유동을 일으키는 임펠러(120)와, 임펠러(120)를 내부에 수용하며 흡입구(142)와 토출구(144)가 형성된 케이싱(140)을 포함한다.
임펠러(120)는 원통형의 형상으로 형성되며, 흡입 유동이 축방향이고 토출 유동이 반경방향이 되도록 공기 유동을 발생시키는 원심형 타입이다. 또한, 임펠러(120)는 축방향의 양측이 모두 개방되어 양측에서 흡입 유동이 발생하는 양흡입 방식이다. 즉, 임펠러(120)는 축방향의 양측에서 공기를 흡입하여 반경방향으로 공기를 토출하는 양흡입 원심형 타입이다.
임펠러(120)의 중공부에는 임펠러(120)를 회전 구동하는 구동 모터(170)가 설치될 수 있다.
케이싱(140)은 임펠러(120)를 수용하도록 형성되며, 임펠러(120)의 축방향의 양측에 대응하는 위치에 흡입구(142)가 형성되고, 임펠러(120)의 반경방향의 일측에 대응하는 위치에 토출구(144)가 형성된다. 따라서, 임펠러(120)가 회전하면 케이싱(140)의 흡입구(142)를 통해 공기가 임펠러(120)의 축방향으로 흡입되고 임펠러(120)의 반경방향으로 케이싱(140)의 토출구(144)를 통해 배출된다.
흡입구(142)의 일측 또는 양측에는 흡입되는 공기의 양을 조절하는 유량 조절 수단(160)이 제공된다.
유량 조절 수단(160)은 복수의 홀(163)이 형성된 고정판(162)을 구비한다. 복수의 홀(163)은 고정판(162)의 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배치함으로써 균일하게 공기가 흡입되게 할 수 있다.
또한, 유량 조절 수단(160)은 고정판(162)에 대해 회전 가능하게 설치되는 회전판(164)을 구비한다. 회전판(164)에도 고정판(162)와 유사하게 복수의 홀(165)이 형성된다. 따라서, 회전판(164)이 회전함에 따라, 고정판(162)의 홀(163)과 회전판(164)의 홀(165)이 완전히 일치하거나, 고정판(162)의 홀(163)과 회전판(164)의 홀(165)이 부분적으로 겹치거나, 고정판(162)의 홀(163)과 회전판(164)의 홀(165)이 완전히 어긋날 수 있다. 고정판(162)의 홀(163)과 회전판(164)의 홀(165)이 완전히 일치하면 고정판(162)의 홀(163)이 모두 개방되어 공기가 흡입될 수 있고, 고정판(162)의 홀(163)과 회전판(164)의 홀(165)이 부분적으로 겹치면 고정판(162)의 홀(163)이 일부 개방되어 공기가 흡입될 수 있으며, 고정판(162)의 홀(163)과 회전판(164)의 홀(165)이 완전히 어긋나면 고정판(162)의 홀(163)이 모두 폐쇄되어 공기가 흡입될 수 없다. 즉, 회전판(164)을 회전함으로써 고정판(162)의 개방도를 조절할 수 있는 것이다. 회전판(164)의 홀(165)도 회전판(164)의 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배치함으로써 고정판(162)의 홀(163)의 개방도를 균일하게 조절할 수 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이 고정판(162)과 회전판(164)은 임펠러(120)에 부착될 수 있고, 도 3b에 도시된 바와 같이 고정판(162)과 회전판(164)은 케이싱(140)에 부착될 수 있으며, 도 3c에 도시된 바와 같이 고정판(162)은 임펠러(120)에 부착되고 회전판(164)은 케이싱(140)에 부착될 수 있다. 임펠러(120)의 회전 부하를 작게 하기 위해서 고정판(162)과 회전판(164)을 케이싱(140)에 부착하는 것이 바람직할 것이다. 특히, 회전판(164)은 회전 가능하게 설치되는 것이므로 안정적인 측면에서 케이싱(140)에 부착하는 것이 바람직할 것이다.
회전판(164)은 수동으로 회전할 수도 있고, 또는 회전 모터를 설치하여 자동으로 회전되게 할 수도 있다.
도시된 예에서, 흡입구(142)의 타측은 항상 개방된 것으로 도시하였으나, 흡입구(142)의 일측과 마찬가지로 고정판과 회전판을 설치하여 유량을 조절할 수 있다.
상기와 같이 구성된 양흡입 원심형 송풍기(100)의 작동 방법을 설명한다.
도 4a는 고정판(162)의 홀(163)과 회전판(164)의 홀(165)이 완전히 일치하여, 고정판(162)의 홀(163)이 모두 개방된 상태를 도시한 것이다. 이 상태에서는 예컨대, 유량 조절 수단(160)이 설치된 흡입구(142)의 일측을 통해서는 8CMM의 유량이 흡입되고, 흡입구(142)의 타측을 통해서는 12CMM의 유량이 흡입되어, 전체 20CMM의 유량이 흡입되고 토출될 수 있다.
도 4b는 고정판(162)의 홀(163)과 회전판(164)의 홀(165)이 부분적으로 겹쳐서, 고정판(162)의 홀(163)이 50% 개방된 상태를 도시한 것이다. 이 상태에서는 예컨대, 유량 조절 수단(160)이 설치된 흡입구(142)의 일측을 통해서는 4CMM이 유량이 흡입되고, 흡입구(142)의 타측을 통해서는 16CMM의 유량이 흡입되어, 전체 20CMM의 유량이 흡입되고 토출될 수 있다.
도 4c는 고정판(162)의 홀(163)과 회전판(164)의 홀(165)이 완전히 어긋나서, 고정판(162)의 홀(163)이 모두 폐쇄된 상태를 도시한 것이다. 이 상태에서는 예컨대, 유량 조절 수단(160)이 설치된 흡입구(142)의 일측을 통해서는 공기가 흡입되지 않고, 흡입구(142)의 타측을 통해서만 20CMM의 유량이 흡입되어, 전체 20CMM의 유량이 흡입되고 토출될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 양흡입 원심형 송풍기(100)에 따르면, 회전판(164)을 회전시킴으로써 어느 일측 또는 양측의 흡입구(142)의 개방도를 조절하여 양측의 흡입구(142)로 흡입되는 공기의 양을 다르게 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 양흡입 원심형 송풍기(100)를 공기 청정기에 적용한 예의 사시도이고, 도 6은 그 단면도를 도시한 것이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 공기 청정기(200)는 양흡입 원심형 송풍기(100)와, 양흡입 원심형 송풍기(100)의 양 흡입구(142)의 상류측에 배치되는 필터부(180)를 포함하여 이루어진다.
필터부(180)는 공기 청정 필터(182)와 부가 기능 필터(184)를 구비하여 이루어질 수 있다.
공기 청정 필터(182)는 비교적 큰 먼지를 제거하는 프리 필터, 중간 크기의 먼지를 제거하는 미디엄 필터, 집먼지, 진드기 등과 같이 수 마이크론 크기의 오염 물질을 제거하는 헤파 필터 등의 조합으로 이루어질 수 있다. 따라서, 공기 청정 필터(182)는 일반적인 공기 청정 기능을 수행할 수 있다.
부가 기능 필터(184)는 탈취 필터, 제습 필터, 가습 필터, 황사 필터, 유아 전용 필터, 새집 전용 필터, 헌집 전용 필터 등의 어느 하나 또는 그 조합으로 된 기능성 필터로 구성될 수 있다.
일반적으로 공기 청정기는 공기 중의 먼지를 제거하는 것이 1차적인 기능이므로, 공기 청정 필터(182)를 유량 조절 수단(160)이 설치되지 않은 흡입구(142) 측에 배치하여 다량의 공기가 공기 청정 필터(182)를 통과하면서 정화되게 한다. 그리고, 부가 기능 필터(184)를 유량 조절 수단(160)이 설치된 흡입구(142) 측에 배치하고 필요에 따라 회전판(164)를 회전하여 부가 기능 필터(184)를 통과하는 유량을 조절함으로써 부가 기능을 실행시킬 수 있다.
예컨대, 먼지 센서에 의해 공기 중의 먼지가 많은 것으로 감지되면 회전판(164)이 고정판(162)의 홀(163)을 폐쇄하도록 회전 이동시켜 공기 청정 필터(182) 측으로 유입되는 유량을 증가시키고, 가스 센서에 의해 냄새 물질이나 휘발성 물질이 감지되면 회전판(164)이 고정판(162)의 홀(163)을 개방하도록 회전 이동시켜 탈취 필터를 구비한 부가 기능 필터(184) 측으로 유입되는 유량을 증가시키도록 제어할 수 있다.
이와 같이, 흡입구(142)의 일측에만 고정판과 회전판을 설치하여 양측으로 흡입되는 유량을 조절할 수 있지만, 양측에 모두 고정판과 회전판을 설치하여 양측으로 흡입되는 유량을 조절할 수도 있다.
도 1은 일반적인 양흡입 원심형 송풍기(10)의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 양흡입 원심형 송풍기(100)의 분해 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 양흡입 원심형 송풍기(100)의 측단면도이다.
도 4a는 고정판(162)의 홀(163)과 회전판(164)의 홀(165)이 완전히 일치하여, 고정판(162)의 홀(163)이 모두 개방된 상태를 도시한 것이다.
도 4b는 고정판(162)의 홀(163)과 회전판(164)의 홀(165)이 부분적으로 겹쳐서, 고정판(162)의 홀(163)이 50% 개방된 상태를 도시한 것이다.
도 4c는 고정판(162)의 홀(163)과 회전판(164)의 홀(165)이 완전히 어긋나서, 고정판(162)의 홀(163)이 모두 폐쇄된 상태를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 양흡입 원심형 송풍기(100)를 공기 청정기에 적용한 예의 사시도이고, 도 6은 그 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 양흡입 원심형 송풍기 120 임펠러
140 케이싱 142 흡입구
144 토출구 160 유량 조절 수단
162 고정판 163 홀
164 회전판 165 홀
170 구동 모터 180 필터부
182 공기 청정 필터 184 부가 기능 필터
200 공기 청정기

Claims (11)

  1. 축방향의 양측에서 공기를 흡입하여 반경방향으로 공기를 토출하도록 공기 유동을 일으키는 임펠러(120)와,
    상기 임펠러(120)를 수용하며, 상기 임펠러(120)의 축방향의 양측에 대응하는 위치에 흡입구(142)가 형성되고, 상기 임펠러(120)의 반경방향의 일측에 대응하는 위치에 토출구(144)가 형성된 케이싱(140)을 포함하고,
    상기 흡입구(142)의 일측 또는 양측에는 흡입되는 공기의 양을 조절하는 유량 조절 수단(160)이 제공된 것을 특징으로 하는 양흡입 원심형 송풍기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유량 조절 수단(160)은 복수의 홀(163)이 형성된 고정판(162)과, 상기 고정판(162)의 홀(163)의 개방도를 조절하는 회전판(164)을 구비하는 것을 특징으로 하는 양흡입 원심형 송풍기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 회전판(164)은 복수의 홀(165)을 구비하며, 상기 고정판(162)에 대해 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 양흡입 원심형 송풍기.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 고정판(162)과 상기 회전판(164)은 상기 임펠러(120)에 부착되는 것을 특징으로 하는 양흡입 원심형 송풍기.
  5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 고정판(162)과 상기 회전판(164)은 상기 케이싱(140)에 부착되는 것을 특징으로 하는 양흡입 원심형 송풍기.
  6. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 고정판(162)은 상기 임펠러(120)에 부착되고, 상기 회전판(164)은 상기 케이싱(140)에 부착되는 것을 특징으로 하는 양흡입 원심형 송풍기.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 홀(163)은 상기 고정판(162)의 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배치되고, 상기 홀(165)은 상기 회전판(164)의 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 양흡입 원심형 송풍기.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 회전판(164)을 회전시키는 회전 모터가 설치된 것을 특징으로 하는 양흡입 원심형 송풍기.
  9. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 따른 양흡입 원심형 송풍기(100)와,
    상기 양흡입 원심형 송풍기(100)의 양 흡입구(142)의 상류측에 배치되는 필터부(180)를 포함하는 공기 청정기.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 필터부(180)는 상기 흡입구(142) 중 어느 일측에 배치되는 공기 청정 필터(182)와, 상기 흡입구(142) 중 다른 일측에 배치되는 부가 기능 필터(184)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 부가 기능 필터(184)는 탈취 필터, 제습 필터, 가습 필터, 황사 필터, 유아 전용 필터, 새집 전용 필터, 헌집 전용 필터 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 구성된 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
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