KR20180051650A - 정상 흐름 구조체 및 정상 흐름 구조체를 갖는 환기 장치 - Google Patents

정상 흐름 구조체 및 정상 흐름 구조체를 갖는 환기 장치 Download PDF

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KR20180051650A
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홍쳉 루안
광예 탕
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이3 그린 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 정상 흐름 구조체 및 정상 흐름 구조체를 갖는 환기 장치를 제공한다. 상기 환기 장치는: 실내에 배치된 후드 - 상기 후드의 내부 챔버는 작업실을 구성하고, 상기 후드의 전방 벽에는 실내 환경 쪽으로 개방되는 전방 개구가 형성되어 있음 - ; 상기 후드 상에 제공되고 상기 작업실의 좌우 폭 방향으로 연장하는 공기 공급 출구를 통해 상기 작업실로 공기를 공급하는 공기 공급 덕트; 및 상기 전방 개구를 통해 작업실로 유입되는 공기 및 상기 공기 공급 출구를 통해 작업실로 유입되는 공기가 작업실로부터 외부로 배출되는 공기 배출 덕트를 포함하며, 상기 공기 공급 덕트 내에 정상 흐름 구조체가 제공되며, 공급 기류가 좌우 방향으로 정상 흐름 구조체로 유입되고, 그런 다음 정상 흐름 구조체를 통해 흐른 후 정상 흐름 구조체의 측면에 위치하는 공기 공급 출구를 따라 고르게 안정적으로 분출된다. 본 발명에서 제공하는 환기 장치는 종래 기술의 환기 장치와 함께 존재하는 공기 공급 출구로부터 배출되는 방향성이 없는 난류 및 혼돈의 기류의 문제점을 해결하고 종래 기술의 환기 장치에 존재하는 작업 소음 수준을 감소시킨다.

Description

정상 흐름 구조체 및 정상 흐름 구조체를 갖는 환기 장치
본 발명은 산업 또는 상업용 환기 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 정상류 구조가 환기 장치에 사용되는 공기 공급식 환기 장치에 관한 것이다.
환기 장치는 일반적으로 배기 가스, 유해 가스 및 입자와 같은 가스를 작업 공간에서 외부(주로 옥외)로 내보내는 장치로서 기술되고, 이 장치는 산업 및 일상생활에서 널리 사용된다. 예를 들어, 산업 생산 중에, 연구 기관의 생물 및 화학 실험실에서, 요리 연기가 발생하는 주방 등에서 독성 및 유해 가스 또는 입자가 발생하는 공장에서는 모두 독성 가스 및 입자를 작업 공간에서 외부로 배출하는 환기 장치가 필요하다.
대부분의 종래의 환기 장치에서, 유해한 공기 중의 물질을 수용하여 처리하는 작업실(작업 공간 인클로저)을 후드에 설치하고, 그 후드의 전방 개구를 통해 다량의 주변의 실내 공기를 작업실에 공급하는 동안 고출력 팬이 작업실로부터 공기를 배출한다. 대부분의 종래의 환기 장치는 작업실로 공급되는 주변의 실내 공기가 쾌적하고 안전한 실내 작업 환경을 보장하기 위해 청결하고 쾌적한 냉방 공기이기 때문에 종래의 환기 장치를 갖춘 건물은 엄청난 양의 공조 에너지를 소비하게 된다. 또한 난기류와 같은 예측할 수 없고 일관적이지 않는 기류 패턴이 후드의 전면 개구와 배기구 주변에서 자주 형성된다. 이러한 상황에서, 전방 개구부로부터 공급되는 공기의 속도에 관계없이, 환기 장치의 작업실 내부의 공기 구조에 난류 또는 와류가 존재하는 한, 범람의 위험이 있어 실내 작업자의 건강 및 안전을 위협할 수 있다.
CN 특허 ZL201520216778.6에는 매연 후드(환기 장치)가 개시되어 있는데, 여기서 후드의 상부 또는 하부 측에 공기 공급 출구를 제공함으로써, 건물의 공기 공급 시스템으로부터 얻어진 공급 기류가 매연 후드의 작업실 안으로 분출된다. 이 설계는 공기 공급 구조로 인해 건물 에어컨의 에너지 소비를 크게 줄일 수 있다. 그렇지만, 특허에 개시된 매연 후드의 각각의 공기 공급 출구에서 흐름 방향을 제어하기 위한 특정 장치가 없기 때문에, 공기 공급 출구로부터의 공급 기류는 임의의 방향으로 흐를 수 있고, 공급 기류는 공기 공급 덕트 내에서 자유롭게 흐르며, 그 결과, 공기 공급 출구로부터 유출되는 공급 기류의 대부분이 난류 또는 방해 흐름이 된다. 따라서 실내 작업자의 건강과 안전을 위협하는 범람의 위험이 여전히 존재한다. 또한, 공기 공급 덕트에서 자유로이 흐르는 공급 기류는 공기 공급 덕트에서 큰 소음을 발생시켜 매연 후드가 사용되는 실내 환경의 편안함을 크게 줄인다.
공기 공급 출구로부터의 기류가 방향성이 없고 대부분의 난류 또는 방해 흐름으로 이루어지는 기존의 환기 장치에서의 문제점을 해결하고 기존의 환기 장치에서의 바람직하지 않은 잡음 레벨을 감소하기 위해, 본 발명은 정상 흐름 구조체 및 정상 흐름 구조체를 갖는 환기 장치를 제공한다. 정상 흐름 구조체는 실질적으로 L자형으로 형성된 복수의 흐름 안내판을 포함하고, 각각의 흐름 안내판은 L자형의 일측인 공기 포획판 및 L자형의 타측인 길이 방향 판을 포함하며, 모든 흐름 안내판은 직선으로 배열되고, 상기 흐름 안내판의 길이 방향 판은 서로 평행하게 배열되고, 상기 흐름 안내판의 모든 공기 포획 판은 기류가 유입되는 동일한 방향과 마주하며, 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판의 단부는 서로 정렬되고, 길이 방향 판의 길이는 기류가 유입되는 방향을 따라 증가하며; 상기 판들의 양측에서, 기류를 공기 포획 판으로부터 각각의 기류 경로로 향하게 하는 흐름 안내판에 의해 분리되고 길이 방향 판을 따라 분출되는 기류 경로를 형성하기 위해 모든 흐름 안내판은 기류 덕트를 구성하는 벽에 이음매 없이 결합된다.
바람직하게, 모든 흐름 안내판은 일정한 간격을 두고 직선으로 배열된다.
바람직하게, 모든 흐름 안내판의 높이는 기류가 유입되는 방향을 따라 등차로 증가한다.
전술한 바와 같이 본 발명에서 제공하는 정상 흐름 구조체는 덕트 내의 기류에 대해 상당한 정상 흐름을 생성하고 기류 잡음 레벨을 감소할 수 있으므로 원활하고 일정한 기류 출력을 제공한다.
본 발명을 환기 장치를 제공하며, 상기 환기 장치는: 실내에 배치된 후드 - 상기 후드의 내부 챔버는 작업실을 구성하고, 상기 후드의 전방 벽에는 실내 환경 쪽으로 개방되는 전방 개구가 형성되어 있음 - ; 상기 후드 상에 제공되고 상기 작업실의 좌우 폭 방향으로 연장하는 공기 공급 출구를 통해 상기 작업실로 공기를 공급하는 공기 공급 덕트; 및 상기 전방 개구를 통해 작업실로 유입되는 공기 및 상기 공기 공급 출구를 통해 작업실로 유입되는 공기가 작업실로부터 외부로 배출되는 공기 배출 덕트를 포함하며, 상기 공기 공급 덕트 내에 정상 흐름 구조체가 제공되며, 정상 흐름 구조체는, 실질적으로 L자형으로 형성된 복수의 흐름 안내판을 포함하고, 각각의 흐름 안내판은 L자형의 일측인 공기 포획판 및 L자형의 타측인 길이 방향 판을 포함하며, 모든 흐름 안내판은 직선으로 배열되고, 상기 흐름 안내판의 길이 방향 판은 서로 평행하게 배열되고, 상기 흐름 안내판의 모든 공기 포획 판은 기류가 유입되는 동일한 방향과 마주하며, 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판의 단부는 서로 정렬되고, 길이 방향 판의 길이는 기류가 유입되는 방향을 따라 증가하며; 상기 판들의 양측에서, 기류를 공기 포획 판으로부터 각각의 기류 경로로 향하게 하는 흐름 안내판에 의해 분리되고 길이 방향 판을 따라 분출되는 기류 경로를 형성하기 위해 모든 흐름 안내판은 기류 덕트를 구성하는 벽에 이음매 없이 결합되며, 공급 기류는 그런 다음 정상 흐름 구조체를 통해 흐른 후 정상 흐름 구조체의 측면에 위치하는 공기 공급 출구를 따라 고르게 안정적으로 분출된다.
또한, 본 발명의 환기 장치에 따르면, 상기 정상 흐름 구조체의 모든 흐름 안내판은 일정한 간격을 두고 직선으로 배열된다.
또한, 본 발명의 환기 장치에 따르면, 상기 정상 흐름 구조체의 모든 흐름 안내판의 높이는 기류가 유입되는 방향을 따라 등차로 증가한다.
바람직하게, 본 발명의 환기 장치에 따르면, 공기 공급 출구의 내측에 전술한 정상 흐름 구조체 2개가 좌우 대칭으로 제공되고, 상기 2개의 정상 흐름 구조체는 직선으로 배열되고 중간부의 높이가 좌우 단부보다 높은 구성을 형성하며, 상기 좌우 단부로부터 기류가 유입되고 그런 다음 2개의 정상 흐름 구조체를 통해 흐른 후 2개의 정상 흐름 구조체의 측면에 위치하는 공기 공급 출구를 따라 고르게 안정적으로 분출된다.
더 바람직하게, 상기 직선의 중앙 위치에서 상기 2개의 정상 흐름 구조체 사이에 중앙 분리판이 제공되고, 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판과 평행하게 제공되며, 상기 중앙 분리판의 각각의 측면은 상기 공기 공급 덕트를 구성하는 벽과 결합되어, 상기 2개의 정상 흐름 구조체에 좌측 방향 및 우측 방향으로부터 유입되는 공급 기류가 서로 분리된다.
바람직하게, 본 발명의 환기 장치에서 제공하는 환기 장치는 상기 작업실의 전방 개구의 상부 및 상기 작업실의 내측에 위치하는 공기 공급 출구를 더 포함하며, 상기 공기 공급 출구는 상기 작업실의 내부 쪽으로 공기를 비스듬히 하향 공급한다.
바람직하게, 본 발명의 환기 장치에서 제공하는 환기 장치는 상기 작업실의 전방 개구의 하부에 위치하는 다른 공기 공급 출구를 더 포함하며, 상기 다른 공기 공급 출구는 상기 작업실의 내부 쪽으로 공기를 공급한다.
또한, 본 발명에서 제공하는 환기 장치에 따르면, 상기 정상 흐름 구조체는 상기 공기 공급 출구로부터 기류가 분출되는 방향을 변경하기 위해, 상기 공기 공급 출구 내측에서 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판과 수직인 공기 출구 안내판을 더 포함한다.
바람직하게, 본 발명의 환기 장치에서 제공하는 환기 장치는 상기 작업실의 전방 개구의 상부 및 상기 작업실의 외측에 위치하는 제3 공기 공급 출구를 더 포함하며, 상기 제3 공기 공급 출구는 공기를 하향 공급한다.
또한, 본 발명의 환기 장치에서 제공하는 환기 장치에 따르면, 각각의 공기 공급 출구는 공기 공급 출구를 덮기 위한 메시 그릴을 구비한다.
바람직하게, 본 발명의 환기 장치에서 제공하는 환기 장치에 따르면, 상기 다른 공기 공급 출구는 상기 메시 그릴을 덮는 메시 스크린을 추가로 구비하고, 상기 메시 스크린의 각각의 스크린 홀은 상기 메시 그릴의 각각의 그릴 홀보다 작은 면적을 가지며, 이에 의해 상기 다른 공기 공급 출구로 이물질이 빠지는 것을 방지한다.
또한, 본 발명의 환기 장치에서 제공하는 환기 장치에 따르면, 상기 공기 공급 덕트의 공기 공급 입구는 상기 작업실 위에 제공되고, 상기 공기 공급 덕트 내의 모든 기류는 공기 공급 입구를 통해 환기 장치로 공급된다.
또한, 본 발명의 환기 장치에서 제공하는 환기 장치에 따르면, 상기 후드의 좌우 측벽은 상기 작업실의 하부에 위치하는 상기 공기 공급 출구와 상기 공기 공급 입구를 연결하기 위해 각각 중공 구조체이다.
또한, 본 발명의 환기 장치에서 제공하는 환기 장치에 따르면, 상기 공기 배출 덕트는 상기 작업실 내측 및 상기 후드의 뒷부분 근처에 위치하고, 상기 공기 배출 덕트는 상기 작업실의 좌우 폭 방향으로 연장하며, 상기 공기 배출 덕트의 공기 배출 출구는 상기 작업실 위에 제공되어, 상기 공기 배출 덕트에 유입되는 기류가 상기 작업실의 외측으로 배출된다.
바람직하게, 본 발명의 환기 장치에서 제공하는 환기 장치에 따르면, 상기 공기 배출 덕트는 상기 후드 및 3개의 에어 배플로 구성되고, 상기 3개의 에어 배플은 상기 작업실의 뒷부분에 있는 상부 에어 배플, 중간 에어 배플 및 하부 에어 배플이며, 상기 하부 에어 배플은 하부 챔버의 하부에 수직으로 배열되고, 상기 하부 챔버의 하부에는 복수의 관통공이 개구되고, 상기 복수의 관통공은 상기 하부 에어 배플의 전체 좌우 폭 방향에 걸쳐 분포하며, 상기 중간 에어 배플은 상기 하부 에어 배플 위에 위치하고 상기 후드의 후방 벽을 향하는 방향으로 경사지게 제공되며, 상기 상부 에어 배플은 상기 중간 에어 배플 위에 위치하고 상기 후드의 상부 벽을 향하는 방향으로 경사지게 제공되며, 상기 3개의 에어 배플 사이 및 상기 3개의 에어 배플과 후드의 내벽 사이에 틈이 제공되며, 상기 작업실 내의 기류는 전술한 관통공과 틈을 통해 공기 배출 덕트로 흐르고 공기 배출 출구를 통해 옥외로 배출된다.
더 바람직하게, 본 발명의 환기 장치에서 제공하는 환기 장치에 따르면, 상기 작업실은 하나의 공기 공급 출구로부터 상부 에어 배플과 후드의 윗 벽 사이의 틈 쪽으로 배치된 경사진 윗 벽을 구비한다.
더 바람직하게, 본 발명의 환기 장치에서 제공하는 환기 장치에 따르면, 상기 작업실을 조명하기 위한 작업 등이 상기 경사진 윗 벽 내에 구비된다.
본 발명에서 제공하는 환기 장치에 따르면, 공급 공기가 공기 공급 출구로부터 분출되기 전에 정상 흐름 구조체를 통과할 필요가 있으며, 정상 흐름 구조체 상의 직선에 제공된 흐름 안내판은 공급 기류를 분할하고 조정하여 공급 기류 내의 난류 흐름의 비율을 크게 감소시키며, 정상 흐름 구조체 상에 제공된 공기 출구 안내판은 공기 공급 출구로부터 분출되는 기류의 방향을 더 규정하며, 따라서 분할되고 조정된 안정한 기류가 원하는 방향으로 작업실 내로 전달되며; 작업실 내에 제공된 공기 공급 출구는 작업실의 내부 쪽으로 고르고 안정된 공기를 공급하고, 후드의 전면 개구로부터 작업실로 유입되는 기류를 실내 환경으로 밀어낼 뿐만 아니라 후드 내의 유독 가스, 요리 연기 또는 입자 등을 고르고 안정된 방식으로 공기 배출 덕트로 밀어내며, 또한, 작업실의 외부에 제공된 공기 공급 출구는 공기를 수직으로 하향 공급하며, 하향 분출되는 기류는 후드의 외부의 작업자가 유해 물질 속에서 호흡하는 위험을 더 줄이며, 하향 분출되는 기류는 "에어 커튼(Air Curtain)"을 형성하는데, 이것은 작업실의 내부 공기와 후드의 외부 사이의 완충지대로 기능하며 범람의 위험을 효과적으로 방지하며, 공기 배출 덕트 내의 3개의 에어 배플 사이, 및 3개의 에어 배플과 후드의 내벽 사이에 틈이 제공되어, 종래기술의 환기 장치와 비교해서 기류를 공기 배출 덕트로 유입하기 위한 추가의 입구를 제공하므로, 작업실 내의 기류가 공기 배출 덕트로 흐르고 긴 등반 경로를 거침이 없이 공기 배출 출구를 통해 배출되며, 이에 따라 작업실 내에 난류 기류가 형성될 가능성이 낮아진다. 본 발명에서 제공하는 환기 장치에 따르면, 고르고 안정된 공기 공급 및 공기 배출에 기초해서, 효과적인 푸시-풀 시스템이 작업 환경 내에 구축되고, 종래의 환기 장치가 필요로 하는 고출력 공기 배출에 의존하지 않고서도 작업실 내의 유독 가스가 효과적으로 신속하게 배출될 수 있다. 실험결과는 본 발명에 제공하는 환기 장치에서의 공기 배출량이 미국 성능 표준을 충족하는 시중의 공기 공급 타입 환기 장치에 비교해서 80%이고, 본 발명에서 공기 배출량의 3/2가 공기 공급 덕트로부터 나오며, 환기 장치가 위치하는 실내 공조 에너지 소비를 크게 감소시키며 전체적인 에너지 절감 효율이 83%에 이를 수 있으며, 본 발명에서 제공하는 환기 장치에 따르면, 공기 배출량이 낮고 안정된 기류에 의해 작업 소음이 크게 감소하며 완전한 작업 부하 상태에서의 소음도 거의 50 dB이다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예의 기류 방향을 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예의 공기 공급 덕트를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 4a는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예의 후드의 상부에서 공기 공급 덕트를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 4b는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예의 후드의 상부에서 공기 공급 덕트를 나타내는 정면도이다.
도 5a는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예에 따라 제1 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 5b는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예에 따라 제1 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 5c는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예에 따라 제1 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 좌측도이다.
도 5d는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예에 따라 제1 공기 공급 출구 근처의 정상 흐름 구조체를 나타내는 사시도이다.
도 6a는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예에 따라 제2 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 6b는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예에 따라 제2 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 6c는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예에 따라 제2 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 좌측도이다.
도 6d는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예에 따라 제2 공기 공급 출구 근처의 정상 흐름 구조체를 나타내는 사시도이다.
도 7a는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예에 따라 제3 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 7b는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예에 따라 제3 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 7c는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예에 따라 제3 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 좌측도이다.
도 7d는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 양호한 실시예에 따라 제3 공기 공급 출구 근처의 정상 흐름 구조체를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 실시예의 공기 배출 덕트 근처의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제2 실시예의 공기 공급 덕트를 나타내는 개략도이다.
도 10은 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제2 실시예의 공기 공급 덕트를 나타내는 사시도이다.
도 11a는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제2 실시예에 따라 제1 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 11b는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제2 실시예에 따라 제1 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 11c는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제2 실시예에 따라 제1 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 우측도이다.
도 11d는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제2 실시예에 따라 제1 공기 공급 출구 근처의 정상 흐름 구조체를 나타내는 사시도이다.
도 12a는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제2 실시예에 따라 제2 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 12b는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제2 실시예에 따라 제2 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 12c는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제2 실시예에 따라 제2 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 좌측도이다.
도 12d는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제2 실시예에 따라 제2 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 13a는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제2 실시예에 따라 제3 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 13b는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제2 실시예에 따라 제3 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 13c는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제2 실시예에 따라 제3 공기 공급 출구 근처의 구조를 나타내는 좌측도이다.
도 13d는 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제2 실시예에 따라 제3 공기 공급 출구 근처의 정상 흐름 구조체를 나타내는 개략적인 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시예가 첨부 도면에 따라 설명될 것이다. 본 발명은 바람직한 실시예와 조합하여 설명될 것이나, 본 발명의 특징은 바람직한 실시예에 한정되지 않는다. 반대로, 바람직한 실시예와 조합하여 본 발명을 제시하는 목적은 본 발명의 청구 범위로부터 도출될 수 있는 다른 대안 또는 변형을 포함하는 것이다. 다음의 설명은 본 발명의 보다 깊은 이해를 돕기 위한 풍부한 특정 세부 사항을 포함할 것이다. 본 발명은 또한 이러한 세부 사항을 사용하지 않고서도 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 요지를 혼동하지 않고 누락시키지 않기 위해 일부 특정 세부 사항은 설명에서 생략될 것이다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 용어 "상", "하", "좌", "우", "상부" 및 "하부"는 환기 장치가 실내 작업자에 의해 사용되는 공간적 위치를 참조해서 정의되고 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 발명에 의해 제공되는 환기 장치의 내부 및 외부의 기류 방향의 분포를 명확하게 나타내기 위해, 여러 첨부 도면에 화살표가 추가되어 화살표가 위치하는 기류의 방향을 나타낸다.
제1 실시예
도 1은 본 발명에서 제공하는 환기 장치의 제1 실시예의 외관을 나타내는 사시도이다. 도 2는 환기 장치의 작업실 내의 기류 방향을 나타내고, 특정한 기류 방향은 표시된 다양한 화살표로 지시된다. 환기 장치(100)의 후드(101)의 내부 챔버는 작업실(102)을 형성하고, 후드(101)는 좌측 벽(103), 우측 벽(104), 후방 벽(105) 및 전면 창(108)을 포함하고, 창이 열리면 실내 환경이 개방되는 전면 개구를 형성하며, 공급 기류를 공기 공급 덕트(1061)에 제공하기 위한 공기 공급 입구(106) 및 공급 기류를 공기 배출 덕트(1071)로 배출하기 위한 공기 공급 출구(101)가 후드(101)의 상부에 제공된다.
도 3은 환기 장치(100) 내부의 전체 공기 공급 덕트의 외부 구조를 나타내는 개략도이다. 후드(101)는 3개의 공기 공급 출구를 구비하고, 제1 공기 공급 출구(109)는 작업실(102)의 내부에서 작업실(102)의 전면 개구의 상부에 위치하며, 도 2에 도시된 바와 같이, 작업실의 내부 쪽으로 공기를 비스듬히 하향 공급하며, 제2 공기 공급 출구(110)는 작업실(102)의 전면 개구의 하부에 위치하며, 도 2에 도시된 바와 같이, 작업실의 내부 쪽으로 공기를 공급하며, 제3 공기 공급 출구(111)는 작업실(102)의 외부에서 작업실(102)의 전면 개구의 상부에 위치하며, 도 2에 도시된 바와 같이, 공기를 하향 수직으로 공급한다. 공급 기류가 후드의 상부에 위치하는 공기 공급 입구(106)로부터 후드의 공기 공급 덕트로 유입된 후의 기류의 특정 방향을 명확하게 나타내기 위해, 도 4a 및 도 4b는 후드(101)의 상부 패널(119)이 열릴 때 공기 공급 입구(106) 근처의 공기 공급 덕트(1061)의 구조를 도시하며, 도 4에 화살표로 나타낸 바와 같이, 공기 공급 입구(106) 아래에서 공급 기류는 공기 공급 입구(106)로부터 수직으로 하향 공급된 후 흐름 분할 시트(1064)에 의해 2개의 경로 A 및 B로 분할되고, 후드의 좌측 및 우측으로 흐르며, 그런 다음 후드의 좌우 측벽 근처의 위치에서, 공급 기류는 2개의 경로, 즉 흐름 분할 시트(1062)에 의해 전방 경로 및 후방 경로로 분할되며, 즉 좌측 경로 기류 A는 흐름 분할 시트(1062)에 의해 전방 경로 기류 A1 및 후방 경로 기류 A2로 분할되고, 우측 경로 기류 B는 흐름 분할 시트(1062)에 의해 전방 경로 기류 B1 및 후방 경로 기류 B2로 분할되며, 전방 경로 기류 A1 및 B1은 좌우 측벽(103, 104)과 충돌한 후, 측벽 및 대응하는 공기 공급 덕트 벽에 의해 제한되며, 따라서 흐름 분할 시트(1063)에 의해 좌우 경로로 다시 분할되는 곳에서 앞으로 흐르도록 다시 보내지며, 기류 A1은 기류 A11 및 기류 A12로 분할되고, 기류 B1은 기류 B11 및 기류 B12로 분할되며, 기류 A11 및 기류 B11은 후드의 좌우 단부로부터 제3 공기 공급 출구 근처의 공기 공급 덕트로 각각 흐르며, 기류 A12 및 기류 B12는 후드의 좌우 단부로부터 제1 공기 공급 출구 근처의 공기 공급 덕트로 각각 흐르며, 환기 장치(100)의 후드 측벽(103 및 104)은 중공 이중 계층 구조(hollow double layer structure)로 되어 있으며, 후방 경로 기류 A2 및 B2는 좌우 측벽(103, 104)과 충돌한 후 아래로 흐르고 중공 구조의 측벽에 의해 제2 공기 공급 출구 쪽으로 가깝게 안내된다.
환기 장치(100)는 각각의 공기 공급 출구의 내측 상에 2개의 정상 흐름 구조체를 구비하여, 공기 공급이 공기 공급 출구로부터 분출되기 전에, 난류 흐름을 조정하고 기류 방향을 제어함으로써, 각각의 공기 공급 출구로부터 분출되는 공급 공기가 미리 정해진 방향을 따라 일정하게 흐르게 하는 것을 보장한다. 도 5는 제1 공기 공급 출구(109) 근처의 구조를 나타내는 개략도이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 반사적으로 대칭인 2개의 정상 흐름 구조체(120, 121)를 통해 흐른 후, 후드의 좌우 측면으로부터의 공급 기류 A12 및 B12는 정상 흐름 구조체에 의해 복수의 기류 경로(1065)로 분할되고, 2개의 정상 흐름 구조가 공유하는 공기 출구 안내판(1203)에 의해 유도되어 최종적으로 공기 공급 출구(109)로부터 분출된다.
정상 흐름 구조체(120 및 121)의 구성이 도 5d에 도시되어 있고, 여기서 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121)는 반사적으로 좌우 대칭이고, 각각의 정상 흐름 구조체는 실질적으로 L자형으로 형성된 복수의 흐름 안내판(1201)을 포함하며, 각각의 흐름 안내판(1201)은 L자형의 일측인 공기 포획판(12011) 및 L자형의 타측인 길이 방향 판(12012)을 포함하며, 모든 흐름 안내판(1201)은 직선으로 배열되고, 흐름 안내판의 길이 방향 판(12012)은 서로 평행하게 배열되고, 흐름 안내판의 모든 공기 포획 판(12011)은 기류가 유입되는 동일한 방향과 마주하며, 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판(12012)의 단부는 서로 정렬되며, 길이 방향 판의 길이는 기류가 유입되는 방향을 따라 증가하며, 기류를 공기 포획 판으로부터 각각의 기류 경로(1065)로 향하게 하는 흐름 안내판에 의해 분리되고 길이 방향 판을 따라 분출되는 기류 경로를 형성하기 위해 모든 흐름 안내판(1201)의 양 측면은 기류 덕트를 구성하는 벽에 이음매 없이 결합된다.
또한, 중앙 분리판(1202)은 전술한 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121) 사이에 제공되며, 중앙 분리판은 전술한 직선의 중앙 위치에 위치하고 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판과 평행하며, 중앙 분리판의 각 측면은 공기 공급 덕트에 이음매 없이 결합되어 좌우 방향으로부터 정상 흐름 구조체에 유입하는 공급 기류가 서로 분리된다.
바람직하게, 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121)의 모든 흐름 안내판(1201) 및 중앙 분리판(1202)은 일정한 간격을 두고 직선으로 배열되며, 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121)의 모든 흐름 안내판(1201)의 높이는 (1201a 내지 1202e로부터) 기류가 유입되는 방향을 따라 등차(equal difference)로 증가한다.
또한, 정상 흐름 구조체(120 및 121)는 아크 형상으로 된 2개의(흔히 사용됨) 공기 출구 안내판(1203)을 포함하고, 공기 출구 안내판은 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판(12012)에 수직이어서 공기 공급 출구로부터 분출되는 기류의 방향이 변한다.
더 바람직하게, 공기 공급 출구(109)는 공기 공급 출구를 덮는 메시 그릴(116)을 구비한다.
정상 흐름 구조체의 각각의 흐름 안내판(1201)의 양측 및 중앙 분리판(1202)의 모든 측면은 공기 공급 덕트 벽에 이음매 없이 결합되기 때문에, 도 5a에 도시된 바와 같이, 정상 흐름 구조체(120)의 좌측 단부 및 정상 흐름 구조체(121)의 우측 단부로부터 흘러들어온 후, 공급 기류 A12 및 B12는 대응하는 흐름 안내판 및 공기 공급 덕트 벽에 의해 구성된 기류 경로(1065)로 흐름 안내판의 공기 포획판(12011)에 의해 서로 다른 높이로 각각 포획되며, 기류의 방향이 변하는 곳에서, 공기 포획판(12011)은 기류의 방향이 원활하게 변하도록 아치형 표면으로 설계되어 있어서 난류 흐름의 형성을 최대한 방지한다. 도 5b 및 도 5c는 각각 제1 공기 공급 출구(109) 근처의 구조체의 정면도 및 좌측면도이며, 정상 흐름 구조체(120 및 121)는 모두 높이가 1201e에서 1201a로 점차 감소하는 5개의 흐름 안내판(1201a-1201e)을 구비하며, 따라서 공급 기류 A12 및 B12는 중앙 분리판(1202) 쪽으로 흐름에 따라 높이가 서로 다른 흐름 안내판에 의해 포획되고 6개의 브랜치로 분리되며, 6개의 브랜치 각각은 대응하는 흐름 안내판의 L자형 구성을 따라 하향으로 흐른다. 공급 기류 A12 및 B12가 6개의 기류 경로(1065)에 의해 각각 분리된 후, 흐름 속도가 감소하고 그런 다음 대부분의 난류 흐름이 흐름 안내판에 의해 균일한 층류(uniform laminar flow)로 수정되고 공기 공급 출구(109)의 내측에서 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판을 구비하는 아크형 공기 출구 안내판(1203)에 의해 도 5c에 도시된 화살표로 표시된 방향으로 다시 보내지며, 공기 공급 출구(109)로부터 비스듬히 하향으로 작업실로 분출되며, 이 방향의 공급 기류는 작업실의 중앙 위치 근처에서 내부에 위치하는 유독성 가스를 효과적으로 밀어낸다. 공기 공급 출구(109)에 배열된 메시 그릴(116)은 공급 기류를 추가로 확산시키고 이에 따라 균일한 안정된 층 기류가 공기 공급 출구(109)로부터 작업실로 공급되는 것이 보장된다.
도 6은 제2 공기 공급 출구(110) 근처의 구조를 나타내는 개략도이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 후드의 좌우 측면에서 중공 측벽(103 및 104)을 통해, 후드의 좌우 측면에서 흘러들어오는 공급 기류 A2 및 B2는 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121)를 통해 흐른 후 정상 흐름 구조체에 의해 복수의 기류 경로로 분할되며, 최종적으로 정상 흐름 구조체(120)의 공기 출구 안내판의 방향을 따라 공기 공급 출구(110)로부터 분출된다.
정상 흐름 구조체(120 및 121)의 구성이 도 6d에 도시되어 있으며, 여기서 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121)는 반사적으로 좌우 대칭으로 배열되어 있으며, 각각의 정상 흐름 구조체는 실질적으로 L자형으로 형성된 복수의 흐름 안내판(1201)을 포함하고, 각각의 흐름 안내판(1201)은 L자형의 일측인 공기 포획판(12011) 및 L자형의 타측인 길이 방향 판(12012)을 포함한다. 모든 흐름 안내판(1201)은 직선으로 배열되고, 흐름 안내판의 길이 방향 판(12012)은 서로 평행하게 배열되고, 흐름 안내판의 모든 공기 포획 판(12011)은 기류가 유입되는 동일한 방향과 마주하며, 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판(12012)의 단부는 서로 정렬되며, 길이 방향 판의 길이는 기류가 유입되는 방향을 따라 증가하며, 기류를 공기 포획 판으로부터 각각의 기류 경로(1065)로 향하게 하는 흐름 안내판에 의해 분리되고 길이 방향 판을 따라 분출되는 기류 경로를 형성하기 위해 모든 흐름 안내판(1201)의 양측면은 기류 덕트를 구성하는 벽에 이음매 없이 결합된다.
또한, 중앙 분리판(1202)은 전술한 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121) 사이에 제공되며, 중앙 분리판은 전술한 직선의 중앙 위치에 위치하고 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판과 평행하며, 중앙 분리판의 각 측면은 공기 공급 덕트에 이음매 없이 결합되어 좌우 방향으로부터 정상 흐름 구조체에 유입하는 공급 기류가 서로 분리된다.
바람직하게, 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121)의 모든 흐름 안내판(1201) 및 중앙 분리판(1202)은 일정한 간격을 두고 직선으로 배열되며, 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121)의 모든 흐름 안내판(1201)의 높이는 (1201a 내지 1202e로부터) 기류가 유입되는 방향을 따라 등차로 증가한다.
또한, 정상 흐름 구조체(120 및 121)는 아크 형상으로 된 2개의(흔히 사용됨) 공기 출구 안내판(1203)을 포함하고, 공기 출구 안내판은 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판(12012)에 수직이어서 공기 공급 출구로부터 분출되는 기류의 방향이 변한다.
더 바람직하게, 공기 공급 출구(110)는 공기 공급 출구를 덮는 메시 그릴(116)을 구비하며, 메시 그릴을 덮는 메시 스크린이 메시 그릴(116)의 외부에 제공되며, 메시 스크린의 각각의 스크린 홀은 메시 그릴의 각각의 그릴 홀보다 작은 면적을 가진다. 연구 실험 작업자와 같은 오퍼레이터가 공기 공급 출구(110)의 전방에 장치를 조작하기 위해 자주 서 있기 때문에, 작은 구멍을 갖는 메시 스크린의 설계에 의해 이물질이 공기 공급 출구로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
정상 흐름 구조체의 각각의 흐름 안내판(1201)의 양측 및 중앙 분리판(1202)의 모든 측면은 공기 공급 덕트 벽에 이음매 없이 결합되기 때문에, 도 5a에 도시된 바와 같이, 정상 흐름 구조체(120)의 좌측 단부 및 정상 흐름 구조체(121)의 우측 단부로부터 흘러들어온 후, 공급 기류 A12 및 B12는 대응하는 흐름 안내판 및 공기 공급 덕트 벽에 의해 구성된 기류 경로(1065)로 흐름 안내판의 공기 포획판(12011)에 의해 서로 다른 높이로 각각 포획되며, 기류의 방향이 변하는 곳에서, 공기 포획판(12011)은 기류의 방향이 원활하게 변하도록 아치형 표면으로 설계되어 있어서 난류 흐름의 형성을 최대한 방지한다. 도 6b 및 도 6c는 각각 제1 공기 공급 출구(109) 근처의 구조체의 정면도 및 좌측면도이며, 정상 흐름 구조체(120 및 121)는 모두 높이가 1201e에서 1201a로 점차 감소하는 5개의 흐름 안내판(1201a-1201e)을 구비하며, 따라서 공급 기류 A12 및 B12는 중앙 분리판(1202) 쪽으로 흐름에 따라 높이가 서로 다른 흐름 안내판에 의해 포획되고 6개의 브랜치로 분리되며, 6개의 브랜치 각각은 대응하는 흐름 안내판의 L자형 구성을 따라 하향으로 흐른다. 공급 기류 A12 및 B12가 6개의 기류 경로(1065)에 의해 각각 분리된 후, 흐름 속도가 감소하고 그런 다음 대부분의 난류 흐름이 흐름 안내판에 의해 균일한 층류로 수정되고 공기 공급 출구(109)의 내측에서 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판을 구비하는 아크형 공기 출구 안내판(1203)에 의해 도 6c에 도시된 화살표로 표시된 방향으로 다시 보내지며, 공기 공급 출구(109)로부터 비스듬히 하향으로 작업실로 분출되며, 이 방향의 공급 기류는 작업실의 중앙 위치 근처에서 내부에 위치하는 유독성 가스를 효과적으로 밀어낸다. 공기 공급 출구(110)에 배열된 메시 그릴(116) 및 메시 스크린(117)은 공급 기류를 추가로 확산시키고 이에 따라 균일한 안정된 층 기류가 공기 공급 출구(110)로부터 작업실로 공급되는 것이 보장된다.
도 7은 제3 공기 공급 출구(111) 근처의 구조체의 개략도이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 후드의 좌우 측면에서 중공 측벽(103 및 104)을 통해, 후드의 좌우 측면에서 흘러들어오는 공급 기류 A11 및 B11은 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121)를 통해 흐른 후 정상 흐름 구조체에 의해 복수의 기류 경로로 분할되며, 최종적으로 정상 흐름 구조체(120)의 공기 출구 안내판의 방향을 따라 공기 공급 출구(111)로부터 분출된다.
정상 흐름 구조체(120 및 121)의 구성이 도 7d에 도시되어 있고, 여기서 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121)는 반사적으로 좌우 대칭이고, 각각의 정상 흐름 구조체는 실질적으로 L자형으로 형성된 복수의 흐름 안내판(1201)을 포함하며, 각각의 흐름 안내판(1201)은 L자형의 일측인 공기 포획판(12011) 및 L자형의 타측인 길이 방향 판(12012)을 포함하며, 모든 흐름 안내판(1201)은 직선으로 배열되고, 흐름 안내판의 길이 방향 판(12012)은 서로 평행하게 배열되고, 흐름 안내판의 모든 공기 포획 판(12011)은 기류가 유입되는 동일한 방향과 마주하며, 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판(12012)의 단부는 서로 정렬되며, 길이 방향 판의 길이는 기류가 유입되는 방향을 따라 증가하며, 기류를 공기 포획 판으로부터 각각의 기류 경로(1065)로 향하게 하는 흐름 안내판에 의해 분리되고 길이 방향 판을 따라 분출되는 기류 경로를 형성하기 위해 모든 흐름 안내판(1201)의 양 측면은 기류 덕트를 구성하는 벽에 이음매 없이 결합된다.
또한, 중앙 분리판(1202)은 전술한 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121) 사이에 제공되며, 중앙 분리판은 전술한 직선의 중앙 위치에 위치하고 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판과 평행하며, 중앙 분리판의 각 측면은 공기 공급 덕트에 이음매 없이 결합되어 좌우 방향으로부터 정상 흐름 구조체에 유입하는 공급 기류가 서로 분리된다.
바람직하게, 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121)의 모든 흐름 안내판(1201) 및 중앙 분리판(1202)은 일정한 간격을 두고 직선으로 배열되며, 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121)의 모든 흐름 안내판(1201)의 높이는 (1201a 내지 1202e로부터) 기류가 유입되는 방향을 따라 등차로 증가한다.
또한, 정상 흐름 구조체(120 및 121)는 아크 형상으로 된 2개의(흔히 사용됨) 공기 출구 안내판(1203)을 포함하고, 공기 출구 안내판은 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판(12012)에 수직이어서 공기 공급 출구로부터 분출되는 기류의 방향이 변한다.
더 바람직하게, 공기 공급 출구(109)는 공기 공급 출구를 덮는 메시 그릴(116)을 구비한다.
정상 흐름 구조체의 각각의 흐름 안내판(1201)의 양측 및 중앙 분리판(1202)의 모든 측면은 공기 공급 덕트 벽에 이음매 없이 결합되기 때문에, 도 7a에 도시된 바와 같이, 정상 흐름 구조체(120)의 좌측 단부 및 정상 흐름 구조체(121)의 우측 단부로부터 흘러들어온 후, 공급 기류 A12 및 B12는 대응하는 흐름 안내판 및 공기 공급 덕트 벽에 의해 구성된 기류 경로(1065)로 흐름 안내판의 공기 포획판(12011)에 의해 서로 다른 높이로 각각 포획되며, 기류의 방향이 변하는 곳에서, 공기 포획판(12011)은 기류의 방향이 원활하게 변하도록 아치형 표면으로 설계되어 있어서 난류 흐름의 형성을 최대한 방지한다. 도 7b 및 도 7c는 각각 제1 공기 공급 출구(109) 근처의 구조체의 정면도 및 좌측면도이며, 정상 흐름 구조체(120 및 121)는 모두 높이가 1201e에서 1201a로 점차 감소하는 5개의 흐름 안내판(1201a-1201e)을 구비하며, 따라서 공급 기류 A12 및 B12는 중앙 분리판(1202) 쪽으로 흐름에 따라 높이가 서로 다른 흐름 안내판에 의해 포획되고 6개의 브랜치로 분리되며, 6개의 브랜치 각각은 대응하는 흐름 안내판의 L자형 구성을 따라 하향으로 흐른다. 공급 기류 A12 및 B12가 6개의 기류 경로(1065)에 의해 각각 분리된 후, 흐름 속도가 감소하고 그런 다음 대부분의 난류 흐름이 흐름 안내판에 의해 균일한 층류로 수정되고 공기 공급 출구(111)의 내측에서 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판을 구비하는 아크형 공기 출구 안내판(1203)에 의해 도 7c에 도시된 화살표로 표시된 방향으로 다시 보내지며, 공기 공급 출구(111)로부터 비스듬히 하향으로 작업실로 분출되며, 하향 분출되는 기류는 후드 오퍼레이터의 호흡-구역에 위치하며, 이것은 오퍼레이터가 유해 물질을 호흡할 위험을 더 감소시킬 것이며, 또한 공기 공급 출구(111)로부터 하향 분출되는 기류는 "에어 커튼(Air Curtain)"을 형성하는데, 이것은 작업실(102)의 내부 공기와 후드의 외부 사이의 완충지대로 기능하며 범람의 위험을 효과적으로 방지한다. 공기 공급 출구(111)에 배열된 메시 그릴(116)은 공급 기류를 추가로 확산시키고 이에 따라 균일한 안정된 층 기류가 공기 공급 출구(111)로부터 작업실로 공급되는 것이 보장된다.
도 8은 환기 장치(100)의 일부 측벽이 제거된 후에 환기 장치(100)의 공기 배출 덕트(1071)의 구조를 도시한다. 작업실(102)의 후드 내부의 후방 벽(105) 근처에, 3개의 에어 배플, 즉 상부 에어 배플(114), 중간 에어 배플(113) 및 하부 에어 배플(112)이 있으며, 공기 배출 덕트(1071)는 후드와 3개의 에어 배플로 구성되며, 여기서 하부 에어 배플(112)은 그 위가 개방된 복수의 관통공(115)을 가지며, 복수의 관통공(115)은 하부 에어 배플(112)의 전체 좌우 폭 방향으로 분포하며, 중간 에어 배플(113)은 하부 에어 배플(112) 위에 위치하고 후드의 후방 벽(105)을 향하는 방향으로 비스듬히 제공되며, 상부 에어 배플(114)은 중간 에어 배플(113) 위에 위치하고 후드의 상부 벽을 향하는 방향으로 비스듬히 제공되며, 상기 3개의 에어 배플 사이 및 상기 3개의 에어 배플과 후드(101)의 내벽 사이에 틈이 제공되며, 작업실 내의 기류는 관통공(115)과 틈을 통해 공기 배출 덕트로 흐르고 공기 배출 출구(107)를 통해 옥외로 배출된다. 종래기술의 환기 장치에 따르면, 작업실의 하부 및 작업실의 상부에 있는 공기 배출 출구 영역을 통해서는 공기가 배출되므로, 작업실의 중앙 위치에서의 기류는 작업실의 상부에 있는 공기 배출 출구 영역으로부터 배출되기 위해서는 긴 등반 경로를 거쳐야 하며, 이것은 전력 소모가 높고 게다가 큰 배출 출구 면적 주위에서의 고속 배출은 배출 출구 면적 근처에 난류를 쉽게 일으킬 우려가 있다. 본 발명의 환기 장치(100)에 따르면, 하부의 관통공(115) 외에, 배출을 위한 수평으로 연장하는 복수의 배출 틈이 제공되어, 작업실의 내측에서 서로 다른 높이의 기류가 공기 배출 덕트(1071)로 신속하게 흐를 수 있게 하고 긴 등반 경로를 거침이 없이 배출될 수 있게 하므로 배출 전력 에너지 소모가 감소하며, 본 발명의 실시예에서의 환기 장치(100)에 따르면, 큰 배출 출구 영역을 대체하도록 복수의 틈이 적용되며 공기 배출 덕트에 유입하는 기류를 여러 위치에서 분할하며, 이것은 난류 흐름의 생성을 방지하고, 배출 흐름을 안정화하며, 또한 배출 틈이 수평으로 연장하기 때문에, 작업실 내의 기류는 공급 공기 흐름에 의해 표면에 평행한 거의 수평 형태로 밀려나고; 이에 의해 효과적인 푸시-풀 기류 시스템을 확립한다.
도 2의 화살표는 공기 흐름이 환기 장치의 후드를 통해 밖으로 어떻게 흐르는지를 나타낸다. 공급 기류는 공기 공급 입구(106)로부터 공기 공급 덕트(1061)에 유입되고 각각의 공기 공급 출구(109, 110 및 111)로 흐르며, 화살표로 표시된 방향을 따라 작업실(102)로 유입되며, 한편 환경 공기의 일부도 전방 개구로부터 전방 개구에 수직인 각도로 작업실(102)로 유입된다. 화살표로 표시된 바와 같이, 공기는 작업실(102)로 유입된 후 공급 기류 및 배출 기류에 의해 공기 배출 덕트(1071) 쪽으로 고르게 푸시풀 될 것이고 그런 다음 화살표로 표시된 방향을 따라 후드의 상부에 있는 공기 배출 출구(107)로부터 배출될 것이다. 당업자는 명확하게 이해할 것이며 기류와 관련해서 흐름의 변화로 인해 흐름 속도가 변할 수 있다. 그러므로 전방 개구로부터 유입되는 공기는 큰 면적의 작업실(102)로 유입됨에 따라 속도가 저하되며 공기 배출 출구 근처에서 속도를 높여 계속 흐를 것이다. 이러한 흐름 속도의 변화는 공기 공급 및 공기 배출의 균일하고 안정된 푸시-풀 시스템을 유지하는 데 일조한다. 정상 흐름 구조체는 각각의 공기 공급 출구에 제공되므로, 각각의 공기 공급 출구로부터 작업실(102)로 유입되는 공급 기류는 모두 층류이며, 이로 인해 필요한 공급 공기의 양뿐만 아니라 후드 내의 공기에 의해 형성되는 난류 흐름의 위험도 상당히 줄일 수 있다. 또한, 이 실시예에서, 작업실(102)은 제1 공기 공급 출구(109)로부터 최상부 배출 틈 쪽으로 기울어지는 경사진 윗 벽(inlclined top wall)(118)을 구비하며, 경사진 윗 벽(118)의 양측은 후드의 좌우 측벽(103, 104)에 결합되고, 그 하단은 제1 공기 공급 출구(109)의 상부 가장자리에 결합되며, 그 상단은 윗 벽에 결합된다. 높은 공기 배출량으로 작동하는 배출 장치로 인해, 종래의 매연 후드에서는, 와류(vortexes)가 일반적으로 작업실의 내부 상부에 형성되고, 따라서 독성 및 유해 가스는 배출될 수 없다. 경사진 윗 벽(118)의 설계로 와류가 확장하는 것을 방지할 수 있고 작업실(102)의 내부 상부에 있는 제1 공기 공급 출구(109)로부터 공급되는 층 기류와의 결합으로 후드 내의 기류가 경사진 벽을 따라 천천히 고르게 공기 배출 영역 쪽으로 상승할 수 있다. 경사진 윗 벽(118)의 각도 및 형상은 작업실(102)의 공기 내의 유해 물질의 범람을 제어하고 방지하여, 작업실(102)의 상부에 와류 형성의 가능성을 낮추는 데 일조하도록 설계된다. 한편, 경사진 윗 벽은 또한 작업실을 조명하기 위한 플랫-패널 작업 등과 일체화될 수도 있는데, 이것은 작업실의 다른 위치에 있는 작업 등을 설치할 필요 없고 단순하고 우아하다.
제2 실시예
이상으로 2개의 정상 흐름 구조체가 좌우 대칭으로 배열된 환기 장치에 대해 설명하였으며, 본 발명은 또한 이러한 실체에 기초해서 공기 공급 출구마다 하나의 정상 흐름 구조체가 제공되는 환기 장치를 제공할 수 있으며, 도 9는 이러한 종류의 환기 장치 내의 공기 공급 덕트를 나타내는 외부 구조에 대한 개략도이다. 제1 실시예에서와 마찬가지로, 후드(1001)는 3개의 공기 공급 출구를 구비하고, 작업실(102)의 내측에서 작업실(102)의 전방 개구의 상부에 위치하는 제1 공기 공급 출구(109)는 도 2에 도시된 바와 같이, 공기를 작업실 내부 쪽으로 비스듬히 하향 공급하며, 작업실(102)의 전방 개구의 하부에 위치하는 제2 공기 공급 출구(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 공기를 작업실 내부의 내부 쪽으로 공급하며, 작업실(102)의 외부에서 작업실(102)의 전방 개구의 상부에 위치하는 제3 공기 공급 출구(111)는 도 2에 도시된 바와 같이, 공기를 수직으로 하향 공급한다. 공급 기류가 후드의 상부에 위치하는 공기 공급 입구(106)로부터 후드의 공기 공급 덕트로 유입한 후 공급 기류의 특정 방향을 명확하게 나타내기 위해, 도 10은 후드(101)의 상부 패널(119)이 열릴 때 공기 공급 입구(106) 근처의 공기 공급 덕트(1061)의 구성을 도시하며, 도 10에서 화살표로 표시된 바와 같이, 공급 기류는 공기 공급 입구(106)로부터 수직으로 하향 공급된 후, 공기 공급 입구(106) 아래에서 2개의 경로 A 및 B로 분할되고 후드의 좌우측으로 흐르며, 측벽에 의해 다른 방향으로 보내진 후, 경로 A에서의 기류는 제3 공기 공급 출구와 직접 결합되고, 후드의 좌측에서 우측으로 제3 공기 공급 출구 내부의 정상 흐름 구조체로 분출하며, 좌측 경로 기류 B는 후드의 좌측 벽 근처의 위치에서 흐름 분할 시트(1062)에 의해 2개의 경로, 즉 전방 경로 B1 및 후방 경로 B2로 다시 분할되며, 전방 경로 기류 B1은 공기 공급 덕트를 통해 제1 공기 공급 출구로 전달되고 후드의 우측으로부터 좌측으로 제1 공기 공급 출구 내측에 위치하는 정상 흐름 구조제로 분출되며, 후방 기류 B2는 후드의 중공 우측 벽(104)으로 안내되고, 우측벽(104)에 의해 제2 공기 공급 출구 근처에 있도록 전달되며, 후드의 우측으로부터 제2 공기 공급 출구 내측에서 정상 흐름 구조체로 좌측으로 분출된다.
이상의 환기 장치(100)는 각각의 공기 공급 출구의 내측 상에 하나의 정상 흐름 구조체를 구비하며, 공급 기류가 공기 공급 출구로부터 분출되기 전에, 난류 흐름을 조정하고 기류 방향을 제어하므로 각각의 공기 공급 출구로부터 분출되는 공기 공급이 미리 정해진 방향으로 따라 일정하게 흐르는 것을 보장한다. 도 11은 제1 공기 공급 출구(109) 근처의 구조에 대한 개략도이다. 도 11a에 도시된 바와 같이, 후드의 우측으로부터의 공급 기류 A12 및 B12는 정상 흐름 구조체(120)를 통해 흐른 후 공기 출구 안내판(1203)에 의해 유도되어 최종적으로 공기 공급 출구(109)로부터 분출된다.
정상 흐름 구조체(120)의 구성이 도 11d에 도시되어 있으며, 각각의 정상 흐름 구조체는 실질적으로 L자형으로 형성된 복수의 흐름 안내판(1201)을 포함하고, 각각의 흐름 안내판(1201)은 L자형의 일측인 공기 포획판(12011) 및 L자형의 타측인 길이 방향 판(12012)을 포함하며, 모든 흐름 안내판(1201)은 직선으로 배열되고, 흐름 안내판의 길이 방향 판(12012)은 서로 평행하게 배열되고, 흐름 안내판의 모든 공기 포획 판(12011)은 기류가 유입되는 동일한 방향과 마주하며, 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판(12012)의 단부는 서로 정렬되며, 길이 방향 판의 길이는 기류가 유입되는 방향을 따라 증가하며, 기류를 공기 포획 판으로부터 각각의 기류 경로(1065)로 향하게 하는 흐름 안내판에 의해 분리되고 길이 방향 판을 따라 분출되는 기류 경로를 형성하기 위해 모든 흐름 안내판(1201)의 양 측면은 기류 덕트를 구성하는 벽에 이음매 없이 결합된다.
바람직하게, 2개의 정상 흐름 구조체(120 및 121)의 모든 흐름 안내판(1201)은 일정한 간격을 두고 직선으로 배열되며, 정상 흐름 구조체(120)의 모든 흐름 안내판(1201)의 높이는 (1201a 내지 1202e로부터) 기류가 유입되는 방향을 따라 등차로 증가한다.
또한, 정상 흐름 구조체(120)는 아크 형상으로 된 2개의 공기 출구 안내판(1203)을 포함하고, 공기 출구 안내판은 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판(12012)에 수직이어서 기류가 공기 공급 출구로부터 분출되는 방향을 변경한다.
더 바람직하게, 공기 공급 출구(109)는 공기 공급 출구를 덮는 메시 그릴(116)을 구비한다.
정상 흐름 구조체의 각각의 흐름 안내판(1201)의 양측은 공기 공급 덕트 벽에 이음매 없이 결합되기 때문에, 도 11a에 도시된 바와 같이, 정상 흐름 구조체(120)의 좌측 단부로부터 흘러들어온 후, 공급 기류 A12 및 B12는 대응하는 흐름 안내판 및 공기 공급 덕트 벽에 의해 구성된 기류 경로(1065)로 흐름 안내판의 공기 포획판(12011)에 의해 서로 다른 높이로 각각 포획되며, 기류의 방향이 변하는 곳에서, 공기 포획판(12011)은 기류의 방향이 원활하게 변하도록 아치형 표면으로 설계되어 있어서 난류 흐름의 형성을 최대한 방지한다. 도 11b 및 도 11c는 각각 제1 공기 공급 출구(109) 근처의 구조체의 정면도 및 좌측면도이며, 정상 흐름 구조체(120)는 모두 높이가 1201a에서 1201k로 점차 증가하는 11개의 흐름 안내판(1201a-1201k)을 구비하며, 따라서 공급 기류 B12는 중앙 분리판(1202) 쪽으로 흐름에 따라 높이가 서로 다른 흐름 안내판에 의해 포획되고 12개의 브랜치로 분리되며, 12개의 브랜치 각각은 대응하는 흐름 안내판의 L자형 구성을 따라 하향으로 흐른다. 공급 기류 B12가 12개의 기류 경로(1065)에 의해 각각 분리된 후, 흐름 속도가 감소하고 그런 다음 대부분의 난류 흐름이 흐름 안내판에 의해 균일한 층류로 수정되고 공기 공급 출구(109)의 내측에서 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판을 구비하는 아크형 공기 출구 안내판(1203)에 의해 도 11c에 도시된 화살표로 표시된 방향으로 다시 보내지며, 공기 공급 출구(109)로부터 비스듬히 하향으로 작업실로 분출되며, 이 방향의 공급 기류는 작업실의 중앙 위치 근처에서 내부에 위치하는 유독성 가스를 효과적으로 밀어낸다. 공기 공급 출구(110)에 배열된 메시 그릴(116)은 공급 기류를 추가로 확산시키고 이에 따라 균일한 안정된 층 기류가 공기 공급 출구(110)로부터 작업실로 공급되는 것이 보장된다.
마찬가지로, 제2 및 제3 공기 공급 출구(110 및 101) 근처의 정상 흐름 구조체 및 대응하는 위치에서의 기류 방향이 도 12a - 도 12d, 도 13a - 도 13d에 도시되어 있으며, 2개의 공기 공급 출구 각각은 공기 공급 출구 내부에 하나의 정상 흐름 구조체(120)를 구비하며, 공급 기류가 공기 공급 출구로부터 분출되기 전에 공급 기류가 분출하는 방향이 서로 다르므로 각각의 공기 공급 초기 내의 정상 흐름 구조체가 다르게 설정된다. 도 12a - 도 12d, 도 13a - 도 13d로부터 그리고 제1, 제2 및 제3 공기 공급 출구 근처의 정상 흐름 구조체에 관한 제1 실시예에서의 설명 및 제1 공기 공급 출구에 관한 제2 실시예에서의 설명에 기초해서, 당업자는 제2 및 제3 공기 공급 출구 내의 기류의 분포를 명확하고 정확하게 이해할 수 있을 것이므로 이에 대한 설명은 여기서 생략하며, 공급 기류는 제2, 제3 공기 공급 출구 내부의 정상 흐름 구조체를 통과한 후 정상 흐름 구조체에 의해 공기 공급 출구로 향하게 되고 도 2a에 도시된 공기 공급 출구에서의 대응하는 방향을 따라 고르게 안정적으로 불출된다.
이상으로 양호한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이 실시예에 제한되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 얻어지는 다양한 변형은 본 발명의 범위에 속한다. 예를 들어, 환기 장치의 정상 흐름 구조체 내의 흐름 안내판의 수는 특정한 요건에 따라 적절하게 증감될 수 있다. 또한, 전술한 실시예에서, 후드의 상부에는 2개의 공기 공급 출구가 제공되고, 후드의 하부에는 하나의 공급 출구가 제공되며, 후드의 후방 벽에 인접하는 후드의 상부에는 공기 배출 덕트가 제공되었다. 그렇지만, 공기 공급 출구 및 공기 배출 덕트의 위치 및 수는 푸시-풀 기류 패턴이 작업실 내에 형성될 수 있는 한 이러한 구성에 제한되지 않는다.
100 환기 장치
101 후드
102 작업실
103 좌측 벽
104 우측 벽
105 후방 벽
106 공기 공급 입구
107 공기 배출 출구
108 앞창
119 상부 패널
1061 공기 공급 덕트
1062, 1063, 1064 흐름 분할 시트
1065 기류 경로
109 제1 공기 공급 출구
110 제2 공기 공급 출구
111 제3 공기 공급 출구
116 메시 그릴
118 경사 상부 벽
119 작업 등
120, 121 정상 흐름 구조체
1201 (1201a, 1201b, 1201c, 1201d, 1201e) 흐름 안내판
12011 공기 포획판
12012l 길이 방향 판
1202 중앙 분리판
1203 공기 출구 안내판
1071 공기 배출 덕트
112 하부 에어 배플
113 중간 에어 배플
114 상부 에어 배플
115 관통공

Claims (20)

  1. 기류 덕트 내에서 사용되는 정상 흐름(steady folw) 구조체로서,
    실질적으로 L자형으로 형성된 복수의 흐름 안내판을 포함하고, 각각의 흐름 안내판은 L자형의 일측인 공기 포획판 및 L자형의 타측인 길이 방향 판(longitudinal plate)을 포함하며,
    모든 흐름 안내판은 직선으로 배열되고, 상기 흐름 안내판의 길이 방향 판은 서로 평행하게 배열되고, 상기 흐름 안내판의 모든 공기 포획 판은 기류가 유입되는 동일한 방향과 마주하며,
    모든 흐름 안내판의 길이 방향 판의 단부는 서로 정렬되고, 길이 방향 판의 길이는 기류가 유입되는 방향을 따라 증가하며;
    기류를 공기 포획 판으로부터 각각의 기류 경로로 향하게 하고 길이 방향 판을 따라 분출되게 하는, 흐름 안내판에 의해 분리된 기류 경로를 형성하기 위해, 상기 판들의 양측에서 모든 흐름 안내판은 기류 덕트를 구성하는 벽에 이음매 없이 결합되는, 정상 흐름 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    모든 흐름 안내판은 일정한 간격을 두고 직선으로 배열되는, 정상 흐름 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    모든 흐름 안내판의 높이는 기류가 유입되는 방향을 따라 등차(equal difference)로 증가하는, 정상 흐름 구조체.
  4. 환기 장치로서,
    실내에 배치된 후드 - 상기 후드의 내부 챔버는 작업실을 구성하고, 상기 후드의 전방 벽에는 실내 환경 쪽으로 개방되는 전방 개구가 형성되어 있음 - ;
    상기 후드 상에 제공되고 상기 작업실의 좌우 폭 방향으로 연장하는 공기 공급 출구를 통해 상기 작업실로 공기를 공급하는 공기 공급 덕트; 및
    상기 전방 개구를 통해 작업실로 유입되는 공기 및 상기 공기 공급 출구를 통해 작업실로 유입되는 공기가 작업실로부터 외부로 배출되는 공기 배출 덕트
    를 포함하며,
    상기 공기 공급 덕트 내에 정상 흐름 구조체가 제공되며, 정상 흐름 구조체는,
    실질적으로 L자형으로 형성된 복수의 흐름 안내판을 포함하고, 각각의 흐름 안내판은 L자형의 일측인 공기 포획판 및 L자형의 타측인 길이 방향 판(longitudinal plate)을 포함하며,
    모든 흐름 안내판은 직선으로 배열되고, 상기 흐름 안내판의 길이 방향 판은 서로 평행하게 배열되고, 상기 흐름 안내판의 모든 공기 포획 판은 기류가 유입되는 동일한 방향과 마주하며,
    모든 흐름 안내판의 길이 방향 판의 단부는 서로 정렬되고, 길이 방향 판의 길이는 기류가 유입되는 방향을 따라 증가하며;
    기류를 공기 포획 판으로부터 각각의 기류 경로로 향하게 하고 길이 방향 판을 따라 분출되게 하는, 흐름 안내판에 의해 분리된 기류 경로를 형성하기 위해, 상기 판들의 양측에서 모든 흐름 안내판은 기류 덕트를 구성하는 벽에 이음매 없이 결합되며, 공급 기류는 그런 다음 정상 흐름 구조체를 통해 흐른 후 정상 흐름 구조체의 측면에 위치하는 공기 공급 출구를 따라 고르게 안정적으로 분출되는, 환기 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정상 흐름 구조체의 모든 흐름 안내판은 일정한 간격을 두고 직선으로 배열되는, 환기 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 정상 흐름 구조체의 모든 흐름 안내판의 높이는 기류가 유입되는 방향을 따라 등차로 증가하는, 환기 장치.
  7. 제4항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기 공급 출구의 내측에 2개의 정상 흐름 구조체가 좌우 대칭으로 제공되고, 상기 2개의 정상 흐름 구조체는 직선으로 배열되고 중간부의 높이가 좌우 단부보다 높은 구성을 형성하며, 상기 좌우 단부로부터 기류가 유입되고 그런 다음 2개의 정상 흐름 구조체를 통해 흐른 후 2개의 정상 흐름 구조체의 측면에 위치하는 공기 공급 출구를 따라 고르게 안정적으로 분출되는, 환기 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 직선의 중앙 위치에서 상기 2개의 정상 흐름 구조체 사이에 중앙 분리판이 제공되고, 상기 중앙 분리판은 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판과 평행하게 제공되며, 상기 중앙 분리판의 각각의 측면은 상기 공기 공급 덕트를 구성하는 벽과 결합되어, 상기 2개의 정상 흐름 구조체에 좌측 방향 및 우측 방향으로부터 유입되는 공급 기류가 서로 분리되는, 환기 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 작업실의 전방 개구의 상부 및 상기 작업실의 내측에 위치하는 공기 공급 출구
    를 더 포함하며,
    상기 공기 공급 출구는 상기 작업실의 내부 쪽으로 공기를 비스듬히 하향 공급하는, 환기 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 작업실의 전방 개구의 하부에 위치하는 다른 공기 공급 출구
    를 더 포함하며,
    상기 다른 공기 공급 출구는 상기 작업실의 내부 쪽으로 공기를 공급하는, 환기 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 정상 흐름 구조체는 상기 공기 공급 출구로부터 기류가 분출되는 방향을 변경하기 위해, 상기 공기 공급 출구 내측에서 모든 흐름 안내판의 길이 방향 판과 수직인 공기 출구 안내판을 더 포함하는, 환기 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 작업실의 전방 개구의 상부 및 상기 작업실의 외측에 위치하는 제3 공기 공급 출구
    를 더 포함하며,
    상기 제3 공기 공급 출구는 공기를 하향 공급하는, 환기 장치.
  13. 제9항, 제10항, 또는 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 공기 공급 출구는 공기 공급 출구를 덮기 위한 메시 그릴(mesh grille)을 구비하는, 환기 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 다른 공기 공급 출구는 상기 메시 그릴을 덮는 메시 스크린을 추가로 구비하고, 상기 메시 스크린의 각각의 스크린 홀은 상기 메시 그릴의 각각의 그릴 홀보다 작은 면적을 가지는, 환기 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 공기 공급 덕트의 공기 공급 입구는 상기 작업실 위에 제공되는, 환기 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 후드의 좌우 측벽은 상기 작업실의 하부에 위치하는 상기 공기 공급 출구와 상기 공기 공급 입구를 연결하기 위해 각각 중공 구조체인, 환기 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 공기 배출 덕트는 상기 작업실 내측 및 상기 후드의 뒷부분 근처에 위치하고, 상기 공기 배출 덕트는 상기 작업실의 좌우 폭 방향으로 연장하며, 상기 공기 배출 덕트의 공기 배출 출구는 상기 작업실 위에 제공되어, 상기 공기 배출 덕트에 유입되는 기류가 상기 작업실의 외측으로 배출되는, 환기 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 공기 배출 덕트는 상기 후드 및 3개의 에어 배플(air baffle)로 구성되고, 상기 3개의 에어 배플은 상기 작업실의 뒷부분에 있는 상부 에어 배플, 중간 에어 배플 및 하부 에어 배플이며,
    상기 하부 에어 배플은 하부 챔버의 하부에 수직으로 배열되고, 상기 하부 챔버의 하부에는 복수의 관통공이 개구되고, 상기 복수의 관통공은 상기 하부 에어 배플의 전체 좌우 폭 방향에 걸쳐 분포하며,
    상기 중간 에어 배플은 상기 하부 에어 배플 위에 위치하고 상기 후드의 후방 벽을 향하는 방향으로 경사지게 제공되며,
    상기 상부 에어 배플은 상기 중간 에어 배플 위에 위치하고 상기 후드의 상부 벽을 향하는 방향으로 경사지게 제공되며, 상기 3개의 에어 배플 사이 및 상기 3개의 에어 배플과 후드의 내벽 사이에 틈이 제공되며,
    상기 작업실 내의 기류는 관통공과 틈을 통해 공기 배출 덕트로 흐르고 공기 배출 출구를 통해 옥외로 배출되는, 환기 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 작업실은 하나의 공기 공급 출구로부터 상부 에어 배플과 후드의 윗 벽(top wall) 사이의 틈 쪽으로 배치된 경사진 윗 벽을 구비하는, 환기 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 작업실을 조명하기 위한 작업 등(work light)이 상기 경사진 윗 벽 내에 구비되는, 환기 장치.
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