KR20120033551A - 원심형 송풍기 - Google Patents

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KR20120033551A
KR20120033551A KR1020100095127A KR20100095127A KR20120033551A KR 20120033551 A KR20120033551 A KR 20120033551A KR 1020100095127 A KR1020100095127 A KR 1020100095127A KR 20100095127 A KR20100095127 A KR 20100095127A KR 20120033551 A KR20120033551 A KR 20120033551A
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김정환
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주식회사 힘펠
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Abstract

본 발명은 스크롤 구조의 스크롤 케이싱에 의해 공기 유동이 안내되는 원심형 송풍기에 관한 것이다. 특히 본 발명은 공기를 유동시키는 임펠러; 상기 임펠러가 내부에 설치되며, 상기 임펠러에 의해 공기가 들어오는 입구 및 공기가 토출되는 출구를 가지며, 상기 임펠러에 의한 공기의 토출 소음을 상쇄하는 소음방지부가 형성된 스크롤 케이싱;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기를 제시한다.

Description

원심형 송풍기{RADIAL-FLOW FAN}
본 발명은 스크롤 구조의 스크롤 케이싱에 의해 공기 유동이 안내되는 원심형 송풍기에 관한 것이다.
원심형 송풍기는 주택 및 업무시설 등의 건축물의 오염된 공기 및 악취 등을 외부로 강제 배기시켜 쾌적한 실내 환경을 유지시키기 위한 환기용 등으로 많이 사용되고 있다.
이런 원심형 송풍기는 공기를 큰 압력으로 강제 유동시키는 것으로서 와류 발생, 유동 충돌 등에 의해 소음이 생길 수밖에 없다. 특히 원심형 송풍기는 임펠러의 고속회전으로 인해 스크롤 케이싱 내부와, 토출 측에서 소음이 크게 발생한다.
그런데, 원심형 송풍기는 건축물의 실내의 천장 또는 천장내부에 매립되는 방식으로 설치되기 때문에, 원심형 송풍기에서 발생하는 소음이 사용자에게 불편을 주고 있어 이를 감소시키기 위한 노력이 진행되고 있다.
나아가, 원심형 송풍기로부터 발생되는 소음을 방지하되, 원심형 송풍기의 성능을 떨어뜨리지 않을 수 있는 방안도 함께 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 임펠러의 스크롤 소음과 토출 측의 토출소음을 송풍기의 성능에 영향을 주지 않으면서 상쇄시킬 수 있는 저소음 구조의 원심형 송풍기를 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 공기를 유동시키는 임펠러; 상기 임펠러가 내부에 설치되며, 상기 임펠러에 의해 공기가 들어오는 입구 및 공기가 토출되는 출구를 가지며, 상기 임펠러에 의한 공기의 토출 소음을 상쇄하는 소음방지부가 형성된 스크롤 케이싱;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기를 제시한다.
상기 소음방지부는 상기 스크롤 케이싱의 공기가 유동되는 유로 외측에 형성될 수 있다.
상기 스크롤 케이싱의 상기 유로가 형성된 본체부의 출구 측에는 그 둘레면에 상기 임펠러에 의한 공기의 토출 소음이 상기 소음방지부에 전달될 수 있도록 개방된 개구부가 형성되며, 상기 스크롤 케이싱의 본체부의 개구부와 연통되는 챔버를 포함할 수 있다.
상기 스크롤 케이싱의 본체부의 개구부에는 상기 챔버의 내부를 향해 돌출되어 소음의 입사를 안내하는 입사안내부가 형성될 수 있다.
또한 본 발명은 공기를 유동시키는 임펠러; 상기 임펠러가 내부에 설치되며, 상기 임펠러에 의해 공기가 들어오는 입구 및 공기가 토출되는 출구를 갖는 스크롤 케이싱; 상기 스크롤 케이싱이 내장 설치되며, 공기가 들어오는 유입부 및 상기 스크롤 케이싱의 출구와 연결되며 외측으로 소정 길이 돌출 형성된 토출부를 가지며, 상기 토출부에 임펠러에 의한 공기의 토출 소음을 상쇄하는 소음방지부가 형성된 바디;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기를 함께 제시한다.
상기 소음방지부는 상기 토출부의 내부에 상기 토출부의 토출유로 외측에 위치되도록 형성되며, 상기 토출부를 통해 토출되는 공기의 토출 소음이 전달되도록 개방된 개구부가 형성된 챔버를 포함할 수 있다.
상기 소음방지부는 상기 바디의 외측면에 연접하며 상기 토출부를 따라 상기 토출부보다 짧게 형성되며, 상기 토출부를 따라 상기 바디의 외측면 반대쪽 면에 상기 챔버의 개구부이 형성될 수 있다.
상기 챔버의 개구부에는 상기 챔버의 내부를 향해 돌출되어 소음의 입사를 안내하는 입사안내부가 형성될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
먼저, 소음방지부에 의해 공기의 토출 소음을 상쇄시킬 수 있기 때문에 저소음형 원심형 송풍기를 제시할 수 있다.
특히, 소음방지부가 공기의 토출 소음을 상쇄시키도록 구성됨에 따라서, 소음방지부가 스크롤 하우징이나 임펠러 등과 간섭없이 용이하게 구성될 수 있다.
또한, 소음방지부가 공기의 토출 소음을 상쇄시키도록 구성됨에 따라서, 스크롤 하우징의 유로에서의 공기 유동에 대한 영향을 배제시킬 수 있다.
또한, 소음방지부가 스크롤 하우징의 유로 주변 또는 바디의 토출부의 유로 주변에 구성됨에 따라서, 임펠러에 의한 공기 유동을 방해하지 않으면서 공기의 토출 소음을 효과적으로 상쇄시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 원심형 송풍기의 모식도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 원심형 송풍기의 단면도.
도 3은 도 2의 스크롤 케이싱의 측면도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 원심형 송풍기의 토출부 정면도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 원심형 송풍기의 토출부 단면도.
도 6은 제1실험예의 풍량 대비 정압 그래프.
도 7은 제1실험예의 소음 그래프.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다. 참고로 참고로 도면에 도시된 '화살표 A'는 임펠러(20)에 의한 공기의 토출 유동을 지시하며, '화살표 B'는 소음방지부로 입사되는 소음을 지시한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 원심형 송풍기에 관한 것이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 원심형 송풍기는, 공기가 들어오는 입구(10A) 및, 공기가 토출되는 출구(10B)를 갖는 나선형 구조의 스크롤 케이싱(10)과; 스크롤 케이싱(10)의 입구(10A)에서 출구(10B)를 향해 공기를 유동시킬 수 있도록 스크롤 케이싱(10)의 내부에 설치된 임펠러(20)를 포함하며, 스크롤 케이싱(10)에 임펠러(20)에 의한 공기의 토출 소음을 상쇄하는 소음방지부(이하, 설명의 편의를 위해 '제1소음방지부(14)'라 한다)가 형성된 것을 특징으로 한다.
특히 제1소음방지부(14)는 공기가 스크롤 케이싱(10)의 출구(10B)로 유동되면서 소음 상쇄될 수 있도록, 스크롤 케이싱(10)의 출구(10B) 측에 구성될 수 있다.
즉, 스크롤 케이싱(10)은 임펠러(20)에 의해 공기가 유동되는 유로(10C)가 형성된 본체부(12) 및 상기의 제1소음방지부(14)로 이루어질 수 있다. 스크롤 케이싱(10)의 본체부(12)는 공기가 유입되는 입구(10A)가 형성되며 임펠러(20)가 위치된 스크롤 형상부(12A) 및 스크롤 형상부(12A)로부터 연장 형성되어 출구(10B)가 형성된 연장부(12B)를 포함할 수 있으며, 제1소음방지부(14)는 본체부(12)의 연장부(12B)에 대응되게 구성될 수 있다.
이 경우, 제1소음방지부(14)가 공기의 토출 소음을 상쇄하도록 구성됨에 따라서, 본체부(12)의 유로(10C)의 공기 유동에 영향을 주지 않으면서 임펠러(20)에 의한 소음을 상쇄시킬 수 있다. 또한, 본체부(12)의 스크롤 형상부(12A)는 임펠러(20)의 설치로 인한 공간이 협소한데, 제1소음방지부(14)가 공기의 토출 소음을 상쇄시키도록 구성됨에 따라서, 제1소음방지부(14)가 구조 등의 간섭문제없이 용이하게 구성될 수 있다.
나아가 제1소음방지부(14)는 본체부(12)의 유로(10C) 외측에 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 제1소음방지부(14)가 본체부(12)의 유로(10C) 안에 구성되는 것이 아니라, 본체부(12)의 유로(10C) 주변에 구성될 수 있다. 따라서, 제1소음방지부(14)가 임펠러(20)의 공기 유동을 방해하지 않도록 구성되어 토출 소음만을 상쇄시킬 수 있다. 특히 임펠러(20)의 공기의 토출 소음의 주요 원인 중 하나는 공기 유동이 본체부(12)의 유로(10C) 가장자리에서 스크롤 케이싱(10)에 부딪치면서 발생되는 와류현상이 있는데, 제1소음방지부(14)가 본체부(12)의 유로(10C) 외측에 설치됨에 따라서 본체부(12)의 유로(10C) 가장자리의 와류에 의한 소음이 바로, 직접 제1소음방지부(14)에 입사되어 상쇄될 수 있는바, 공기 토출 소음의 상쇄효과가 매우 우수하다할 수 있다.
이를 위해, 스크롤 케이싱(10)의 출구(10B) 측, 즉 본체부(12)의 연장부(12B)에는 그 둘레면에 제1소음방지부(14)로 소음이 입사될 수 있도록 개방된 개구부(10D)가 형성되며; 제1소음방지부(14)는 본체부(12)의 출구(10B) 측 둘레면에 연접되며, 본체부(12)의 개구부(10D)와 연통되는 소정의 내부공간(14A)을 갖는 제1챔버(14')를 포함할 수 있다.
즉, 공기 토출 소음이 본체부(12)의 개구부(10D)를 통해 제1챔버(14')에 입사되며, 제1챔버(14')에 입사된 소음이 공명흡수현상에 의해 반사, 상쇄됨으로써 공기의 토출 소음이 방지될 수 있다.
본체부(12)의 개구부(10D)는 도 3에 도시된 바와 같이 상측에서 하측을 향해 본체부(12)의 하측 끝단(12C)까지 길게 슬롯(slot) 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 본체부(12)의 개구부(10D)의 한쪽이 열린 구조이기 때문에 본체부(12)의 금형 제작시 본체부(12)의 인출을 위한 금형 설계가 용이하고 간소하게 이루어질 수 있다. 물론, 본체부(12)의 개구부(10D)는 슬롯 구조에 반드시 한정되는 것은 아니며, 예컨대 도시하지 않았지만 홀(hole) 구조 등으로 다양하게 형성될 수 있다.
이때, 본체부(12)의 개구부(10D)의 크기, 제1챔버(14')의 형상, 크기 등의 구조는 임펠러(20), 스크롤 케이싱(10) 등의 구조에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.
한편, 본체부(12)의 개구부(10D)에는 제1챔버(14')의 내부를 향해 돌출되어 소음의 입사를 안내하는 제1입사안내부(10E)가 형성됨으로써, 소음 입사가 보다 원활하게 이루어질 수 있으며 제1챔버(14') 내에서의 소음 반사,상쇄현상이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
이와 같은 제1소음방지부(14)는 본체부(12)의 연장부(12B)의 둘레를 따라, 전 둘레에 구성될 수도 있고, 일부분에만 구성될 수도 있다.
한편, 도 1에 지시된 도면부호 '30'은 원심형 송풍기의 외관을 이루는 것으로서, 스크롤 케이싱(10)이 내장 설치되며, 공기가 들어오는 유입부 및 스크롤 케이싱(10)의 출구(10B)와 연결되며 외측으로 소정 길이 돌출 형성된 토출부(34)를 갖는 바디(30)이다. 바디(30)의 유입부는 본 발명에 따른 원심형 송풍기가 천장에 매입되는 경우 등에 대응하여 토출부(34)처럼 관 구조의 유입부(32)로 이루어지거나, 본 발명에 따른 원심형 송풍기가 천장에 설치되는 경우 등에 대응하여 바디(30)의 하측 면이 개방된 박스 형태로 형성됨과 아울러 바디(30)의 개방된 하측 면에 그릴 구조의 그릴 커버(36)가 설치됨으로써 이루어질 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 원심형 송풍기에 관한 것이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 원심형 송풍기는 소음방지부(이하, 설명의 편의를 위해 '제2소음방지부(60)'라 한다)가 바디(30)의 토출부(34)에 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
특히, 제2소음방지부(60)는 토출부(34)의 내부에 형성되되, 토출부(34)의 임펠러(20)에 의한 공기 유동이 토출되는 토출유로(34A) 외측에 위치되도록 되며, 토출부(34)를 통해 토출되는 공기의 토출 소음이 입사되는 개구부(62A)가 형성된 제2챔버(62)를 포함할 수 있다.
이 경우, 임펠러(20)에 의한 공기 유동이 스크롤 케이싱(10)으로부터 토출된 후, 제2소음방지부(60)에 의해 공기의 토출 소음을 상쇄시킬 수 있기 때문에, 제2소음방지부(60)에 의한 공기의 토출 소음 상쇄로 인한 임펠러(20)에 의한 공기의 유동 저항을 방지할 수 있다. 아울러, 제2소음방지부(60)가 바디(30)의 토출부(34)를 통해 토출되는 공기의 유동을 방해하지 않도록, 바디(30)의 토출부(34)의 토출유로(34A) 주변에 구성될 수 있다.
나아가, 제2소음방지부(60)는 바디(30)의 외측면에 연접하며 토출부(34)를 따라 토출부(34)보다 짧게 형성되며, 토출부(34)를 따라 바디(30)의 외측면 반대쪽 면에 제2챔버(62)의 개구부(62A)가 형성될 수 있다. 따라서, 제2소음방지부(60)가 스크롤 케이싱(10)으로부터 토출된 공기의 토출 소음을 상쇄시키도록 구성되지만 토출부(34)의 내부에 구성됨에 따라서, 공기의 토출 소음이 바디(30)의 외부로 나가기 전에 제2소음방지부(60)의 제2챔버(62)로 입사되어 반사,상쇄될 수 있다.
아울러, 제2챔버(62)의 개구부(62A)에는 제2챔버(62)의 내부를 향해 돌출되어 소음의 입사를 안내하는 제2입사안내부(62B)가 형성될 수 있다.
이와 같은 제2소음방지부(60)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 토출부(34)의 토출유로(34A)를 중심으로 양쪽에 각각 하나씩 구성될 수 있으며, 도시하지 않았지만 토출부(34)의 토출유로(34A)의 어느 한 일측에만 구성될 수도 있다.
이하, 본 발명의 제2실시예는 제2소음방지부(60)가 바디(30)의 토출부(34)에 구성된다는 것 이외는, 본 발명의 제1실시예와 동일,유사하게 실시될 수 있는바, 본 발명의 제1실시예와 중복되는 설명을 생략한다.
이하, 상술한 제1소음방지부(14), 제2소음방지부(60)에 의한 소음 상쇄 효과를 부연하면, 다음과 같다.
다음의 [표 1] 및 도 6, 도 7은 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예의 원심형 송풍기 모델을 기준으로, 소음방지부를 적용하지 않은 경우(#1) 및 제2소음방지부(60)를 바디(30)의 토출부(34)에만 적용한 경우(#2), 제1소음방지부(14)를 스크롤 케이싱(10)에 적용함과 아울러 제2소음방지부(60)를 바디(30)의 토출부(34)에 적용한 경우(#3)의 실험 데이터에 관한 것이다.
[표 1] 및 도 6, 도 7을 참조하면, 제1소음방지부(14) 및 제2소음방지부(60)로 인한 원심형 송풍기의 풍량성능의 변화는 거의 없음을 확인할 수 있다. 그리고, 소음방지부를 적용하지 않은 경우(#1)와 비교하여, 제2소음방지부(60)를 바디(30)의 토출부(34)에만 적용한 경우(#2)가 소음이 대략 0.5dB 낮아졌으며, 제1소음방지부(14)를 스크롤 케이싱(10)에 적용함과 아울러 제2소음방지부(60)를 바디(30)의 토출부(34)에 적용한 경우(#3)가 소음이 대략 2.8dB 낮아졌음을 확인할 수 있다.
Figure pat00001
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
10; 스크롤 케이싱 12A; 스크롤 형성부
12B; 연장부 12; 본체부
14; 제1소음방지부 20; 임펠러
30; 바디 34; 토출부
60; 제2소음방지부

Claims (8)

  1. 공기를 유동시키는 임펠러;
    상기 임펠러가 내부에 설치되며, 상기 임펠러에 의해 공기가 들어오는 입구 및 공기가 토출되는 출구를 가지며, 상기 임펠러에 의한 공기의 토출 소음을 상쇄하는 소음방지부가 형성된 스크롤 케이싱;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 소음방지부는 상기 임펠러에 의해 공기가 유동되는 스크롤 케이싱의 유로 외측에 형성된 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 스크롤 케이싱의 상기 유로가 형성된 본체부의 출구 측에는 그 둘레면에 상기 임펠러에 의한 공기의 토출 소음이 상기 소음방지부에 전달될 수 있도록 개방된 개구부가 형성되며,
    상기 소음방지부는 상기 스크롤 케이싱의 출구 측 둘레면에 연접되며, 상기 본체부의 개구부와 연통되는 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 본체부의 개구부에는 상기 챔버의 내부를 향해 돌출되어 소음의 입사를 안내하는 입사안내부가 형성된 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기.
  5. 공기를 유동시키는 임펠러;
    상기 임펠러가 내부에 설치되며, 상기 임펠러에 의해 공기가 들어오는 입구 및 공기가 토출되는 출구를 갖는 스크롤 케이싱;
    상기 스크롤 케이싱이 내장 설치되며, 공기가 들어오는 유입부 및 상기 스크롤 케이싱의 출구와 연결되며 외측으로 소정 길이 돌출 형성된 토출부를 가지며, 상기 토출부에 상기 임펠러에 의한 공기의 토출 소음을 상쇄하는 소음방지부가 형성된 바디;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 소음방지부는 상기 토출부의 내부에 상기 토출부의 토출유로 외측에 위치되도록 형성되며, 상기 토출부를 통해 토출되는 공기의 토출 소음이 전달되도록 개방된 개구부가 형성된 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 소음방지부는 상기 바디의 외측면에 연접하며 상기 토출부를 따라 상기 토출부보다 짧게 형성되며, 상기 토출부를 따라 상기 바디의 외측면 반대쪽 면에 상기 챔버의 개구부이 형성된 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 챔버의 개구부에는 상기 챔버의 내부를 향해 돌출되어 소음의 입사를 안내하는 입사안내부가 형성된 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기.
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