KR20180122273A - 국소 배기 장치 및 이에 구비된 와류형성장치 - Google Patents

Abstract

국소 배기 장치 및 이에 구비된 와류형성장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 하부면에 흡기구가 형성되는 본체부; 상기 본체부에 설치되어 외부 공기를 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입하는 기류를 형성하는 송풍장치; 및 상기 본체부에 설치되어 상기 흡기구를 통한 외부 공기의 흡입이 유도되도록 와류를 형성하는 와류형성장치;를 포함한다. 상기 와류형성장치는, 상하방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 회전판, 및 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 배치되는 날개부를 포함하고, 상기 날개부는, 상기 회전판과 동일 평면을 이루며 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 배치되는 평면부, 및 상기 평면부로부터 상기 회전축의 연장방향으로 돌출되게 형성되는 절곡날개를 포함하고, 상기 절곡날개는, 상기 평면부의 일부분이 절곡되어 형성된다.

Description

국소 배기 장치 및 이에 구비된 와류형성장치{LOCAL VENTILATION EQUIPMENT AND SWIRLER THEREIN}

본 발명은 국소 배기 장치 및 이에 구비된 와류형성장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내에 부유하는 오염물질을 흡입하여 실외로 배출하는 용도로 사용되는 국소 배기 장치 및 이에 구비된 와류형성장치에 관한 것이다.

일반적으로 주방에는 고온의 열을 음식물에 가하여 끓이거나 굽는 등 요리를 하는 전기히터 또는 가스레인지와 같은 가열기구가 배치되는 조리대가 구비된다.

이때 조리대 위에 배치된 가열기구의 고열에 의해 가열되는 피조리물은, 가열되는 과정에서 연기, 냄새, 기름증기 등의 오염물질을 발생시키게 된다. 이러한 오염물질은 열에 의해 부유하여 주방 또는 실내 전체에 확산될 수 있으며, 이와 같이 확산된 오염물질은 불쾌한 악취를 제공하여 혐오감을 유발시키고, 특히 밀폐된 주방에서는 이러한 오염물질이 작업자의 집중력을 떨어뜨리고 작업자의 건강을 해치는 요인이 된다.

이에 따라, 주방에는 음식물 조리시 발생되는 연기, 냄새, 기름증기 등의 오염물질을 실외로 배출시키기 위해 레인지 후드가 설치된다.

이러한 레인지 후드는, 레인지 후드의 외관을 이루며 하부면에 흡입구가 형성된 후드본체와, 후드본체 내부로 공기를 흡입하여 실외로 공기를 토출시키기 위한 기류를 발생시키는 송풍기와, 후드본체에 설치되어 본체 내부로 흡입되는 공기를 필터링하는 필터, 및 필터를 통과하여 본체 내부로 흡입된 공기를 실외로 토출시키기 위한 통로를 형성하는 배관을 포함하여 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 레인지 후드의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

조리대에서 피조리물이 가열기구에 의해 가열되는 과정에서 발생한 오염물질은, 주변 공기보다 높은 온도로 인하여 자체 부력으로 상승하거나 레인지 후드의 송풍기에 의해 형성된 기류에 의해 강제적으로 상승하게 되고, 상승된 오염물질은 필터를 통과하여 외부덕트로 연결된 배관을 통해 배출된다.

상기 레인지 후드는, 후드본체의 하부면에 형성된 흡입구 근처의 공기 및 오염물질은 어느 정도 흡입할 수 있으나, 흡입구로부터 멀리 떨어진 곳에 위치하는 공기 및 오염물질은 제대로 흡입하지 못하는 단점이 있다.

이는 흡입구로부터 멀어질수록 흡입구로부터의 거리의 제곱에 반비례하는 형태로 흡입 기류의 유속 감소가 발생되기 때문이며, 따라서 흡입팬의 흡입 유속을 증가시킨다고 해서 오염물질에 대한 포집 효율이 그에 비례하여 증가되지는 않는다.

즉 종래 레인지 후드는, 흡기구로부터 멀어짐에 따라 흡입성능이 빠르게 감소하여, 효과적인 흡기 영역이 흡기구 직경 정도의 작은 영역에 국한되므로, 흡기구로부터 먼 곳에서 발생하는 오염을 제거하기에 적당하지 않았다.

이러한 단점을 보완하기 위하여 와류를 이용한 레인지 후드가 개발되었으며, 이 레인지 후드는 흡기하는 유량과 비슷한 양의 공기를 공간 중으로 불어내어 와류를 발생시키고, 이와 같이 발생되는 집중된 와류를 이용하여 포집 효율을 증가시키는 것이다.

그러나 이러한 레인지 후드에 따르면, 흡기구 아래의 좁은 영역에서 불어내는 유동과 흡입하는 유동의 상호 간섭에 의한 난류의 발생으로 소음이 발생하게 되고, 또한 공간 중으로 불어내는 유동에 의하여 공간 중에 있는 오염물질의 부가적인 확산을 유발할 수 있으며, 와류를 발생하기 위한 송풍기, 필터, 유동관 등의 부가적인 설비의 설치가 요구되는 단점이 있다

한편, 최근에는 스월러(Swirler)를 이용한 배기장치가 소개되고 있다. 스월러는, 배기장치의 흡입구 측에 회전 가능하게 설치되며, 원판 형태의 회전판과, 회전판의 하부면에 복수 개가 배열, 설치되어 와류를 형성하는 날개, 및 회전판을 회전시키는 구동모터를 포함하여 구성된다. 이러한 스월러는, 회전시 배기장치의 흡입구 주위에서 와류를 발생시켜 배기장치의 흡입 영역이 확대되도록 한다.

상기 스월러는, 통상적으로 원판 형태의 회전판의 하부면에 날개를 각각 고정시키는 형태로 제조된다. 그러나 이와 같은 형태로 제조되는 스월러에 따르면, 회전판에 날개를 고정시키기 위한 별도의 고정 구조물 및 고정 작업이 요구되므로 그 제조에 상당한 비용과 작업 공수가 추가되며, 회전판과 날개 간의 고정이 이루어지기에 충분한 강도를 갖는 재료로 제조되어야 하므로 스월러를 제작하기 위한 재료의 제약이 있고 제조 비용이 상승되는 문제점이 발생된다.

본 발명은 제조가 용이하고 제조에 소요되는 비용 및 작업 공수를 절감할 수 있는 국소 배기 장치 및 이에 구비된 와류형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 전력 소모 및 소음을 감소시킬 수 있는 국소 배기 장치 및 이에 구비된 와류형성장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 국소 배기 장치는: 하부면에 흡기구가 형성되는 본체부와; 상기 본체부에 설치되어 외부 공기를 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입하는 기류를 형성하는 송풍장치; 및 상기 본체부에 설치되어 상기 흡기구를 통한 외부 공기의 흡입이 유도되도록 와류를 형성하는 와류형성장치;를 포함하고, 상기 와류형성장치는, 상하방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 회전판, 및 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 배치되는 날개부를 포함하고, 상기 날개부는, 상기 회전판과 동일 평면을 이루며 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 배치되는 평면부, 및 상기 평면부로부터 상기 회전축의 연장방향으로 돌출되게 형성되는 절곡날개를 포함하고, 상기 절곡날개는, 상기 평면부의 일부분이 절곡되어 형성된다.

또한 본 발명은 상기 회전축의 연장방향을 따라 상기 날개부를 관통하는 통로를 형성하는 통과홀부를 더 포함하고, 상기 통과홀부는, 상기 평면부의 일부분이 절개되어 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 평면부는, 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 상기 회전판의 회전방향을 따라 복수 개가 배치되고, 상기 통과홀부는, 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 사이에 각각 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 절곡날개는, 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 상기 회전판의 회전방향을 따라 복수 개가 배치되고, 각각의 상기 절곡날개는, 상기 회전판의 회전방향에 따른 상기 평면부의 일측에 배치되는 제1절곡날개, 및 상기 회전판의 회전방향에 따른 상기 평면부의 타측에 배치되는 제2절곡날개를 포함하고, 상기 통과홀부는, 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 중 어느 하나의 상기 제1절곡날개와 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 중 다른 하나의 상기 제2절곡날개 사이에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 절곡날개는, 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 상기 회전판의 회전방향을 따라 복수 개가 배치되고, 각각의 상기 절곡날개는, 상기 회전판의 회전방향에 따른 상기 평면부의 일측에 배치되는 제1절곡날개, 및 상기 회전판의 회전방향에 따른 상기 평면부의 타측에 배치되는 제2절곡날개를 포함하고, 상기 제1절곡날개와 상기 제2절곡날개 중 어느 하나는 상기 평면부와 예각을 이루도록 상기 평면부로부터 상기 회전축의 연장방향으로 돌출되게 형성되고, 상기 제1절곡날개와 상기 제2절곡날개 중 다른 하나는 상기 평면부와 둔각을 이루도록 상기 평면부로부터 상기 회전축의 연장방향으로 돌출되게 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 절곡날개는, 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 상기 회전판의 회전방향을 따라 복수 개가 배치되고, 각각의 상기 절곡날개는, 상기 회전판의 회전방향에 따른 상기 평면부의 일측에 배치되는 제1절곡날개, 및 상기 회전판의 회전방향에 따른 상기 평면부의 타측에 배치되는 제2절곡날개를 포함하고, 상기 제1절곡날개 및 상기 제2절곡날개는, 상기 평면부로부터 하부방향으로 기울어지게 절곡되어 형성되되, 상기 평면부와의 연결 부위를 중심으로 상기 회전판의 회전방향 측으로 기울어지는 경사면을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 와류형성장치는, 상기 회전판과 상기 날개부가 일체로 형성된 스월러를 포함하고, 상기 스월러는, 상기 절곡날개의 돌출된 단부가 상기 회전판의 하부에 위치하도록 상기 본체부에 설치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 와류형성장치는, 상기 회전판과 상기 날개부가 일체로 형성된 스월러를 포함하고, 상기 스월러는, 상기 절곡날개의 돌출된 단부가 상기 회전판의 상부에 위치하도록 상기 본체부에 설치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 와류형성장치는, 스월러구동부를 더 포함하고, 상기 스월러는, 상기 절곡날개가 상기 스월러구동부의 측방향 외측에 배치되되 상기 스월러구동부의 하단보다 상부에 배치되도록, 상기 본체부에 설치되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 다른 측면에 따른 와류형성장치는: 하부면에 흡기구가 형성되는 본체부와 상기 본체부에 설치되어 외부 공기를 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입하는 기류를 형성하는 송풍장치를 포함하는 국소 배기 장치에 구비되는 와류형성장치로서, 상기 흡기구를 통한 외부 공기의 흡입이 이루어지는 경로에 배치되도록 상기 본체부에 설치되며 직선으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 회전판; 및 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 배치되는 날개부;를 포함하고, 상기 날개부는, 상기 회전판과 동일 평면을 이루며 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 배치되는 평면부, 및 상기 평면부로부터 상기 회전축의 연장방향으로 돌출되게 형성되는 절곡날개를 포함하고, 상기 절곡날개는, 상기 평면부의 일부분이 절곡되어 형성된다.

또한 본 발명은 상기 회전축의 연장방향을 따라 상기 날개부를 관통하는 통로를 형성하는 통과홀부를 더 포함하고, 상기 통과홀부는, 상기 평면부의 일부분이 절개되어 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 평면부는, 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 상기 회전판의 회전방향을 따라 복수 개가 배치되고, 상기 제1절곡날개 및 상기 제2절곡날개는, 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 사이가 절개된 후 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부의 서로 마주보는 측부가 상기 회전축의 연장방향으로 각각 절곡되어 형성되고, 상기 통과홀부는, 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부의 마주보는 측부가 절곡됨에 따라 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 사이에 형성되는 홀을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 상기 평면부는, 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 상기 회전판의 회전방향을 따라 복수 개가 배치되고, 상기 제1절곡날개는, 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 사이가 절개된 후 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 중 어느 하나의 절개된 측부가 상기 회전축의 연장방향으로 절곡되어 형성되고, 상기 제2절곡날개는, 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 사이가 절개된 후 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 중 다른 하나의 절개된 측부가 상기 회전축의 연장방향으로 절곡되어 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 국소 배기 장치 및 이에 구비된 와류형성장치는, 회전판에 날개부를 고정시키기 위한 고정 구조물 및 고정 작업 없이 절개 및 절곡 작업만으로 와류 형성에 필요한 날개부를 형성할 수 있으므로, 제조가 용이할 뿐 아니라, 와류형성장치의 제조에 소요되는 비용 및 작업 공수를 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

또한 본 발명은 날개부의 형성이 회전판의 일부분을 절개하여 절곡하는 형태로 이루어지도록 하여 회전판과 날개부 간의 고정이 필요 없는 구조를 취함으로써, 와류형성장치를 제조하기 위한 재료의 강도에 따른 제약을 줄이고, 와류형성장치의 제조에 필요한 비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

또한 본 발명은 구동에 필요한 전력 소모를 줄일 수 있고, 이에 따라 구동 과정에서 발생되는 소음도 함께 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한 본 발명은 국소 배기 장치의 성능에 영향을 주지 않으면서 국소 배기 장치를 좀 더 컴팩트한 크기로 제공할 수 있게 될 뿐 아니라, 하부하우징의 상하 두께를 슬림하게 함으로써 사용자가 조리기기의 동작을 확인하기 위한 시야가 효과적으로 확보될 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

또한 본 발명은 스월러의 회전시 돌출된 절곡날개로 인해 사용자가 부상을 입을 위험을 현저히 감소시키면서도 스월러의 회전에 의한 와류 형성도 충분히 효과적으로 이루어질 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 국소 배기 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 국소 배기 장치의 저면 사시도이다.
도 3은 도 1의 "Ⅲ-Ⅲ" 선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 송풍장치의 내부 구조를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 와류형성장치의 일부분을 분리하여 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 와류형성장치의 정면도이다.
도 7 내지 도 9는 도 6에 도시된 와류형성장치의 제조 과정을 보여주는 도면이다.
도 10은 도 6에 도시된 와류형성장치에서의 공기의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 11은 와류형성장치의 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 와류형성장치의 정면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 와류형성장치에서의 공기의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 14는 와류형성장치의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 와류형성장치가 설치된 국소 배기 장치의 내부 구조를 보여주는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 국소 배기 장치 및 이에 구비된 와류형성장치의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

[국소 배기 장치 전체의 전반적인 구조]

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 국소 배기 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 국소 배기 장치의 저면 사시도이며, 도 3은 도 1의 "Ⅲ-Ⅲ" 선에 따른 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 국소 배기 장치(1)는 본체부(100)와 송풍장치(200)를 포함한다.

본체부(100)는, 본 실시예에 따른 국소 배기 장치(1)의 외관을 형성하며, 하부하우징(110) 및 상부하우징(120)을 포함하여 이루어질 수 있다.

하부하우징(110)은 본체부(100)의 하부에 배치되며, 하부하우징(110)의 내부에는 흡기구(110a,110b)를 통해 흡입된 공기가 유동하기 위한 공간부가 형성된다. 본 실시예에서, 하부하우징(110)은 높이에 비해 전후방향 길이와 좌우방향 폭이 긴 납작한 박스 형상으로 형성되는 것으로 예시된다.

상기와 같이 형성되는 하부하우징(110)의 하부면에는 흡기구(110a,110b)가 형성된다. 흡기구(110a,110b)는, 하부하우징(110)의 하부면에 관통되게 형성되어 외부 공기가 하부하우징(110) 내부의 공간부로 흡입되기 위한 통로를 형성한다.

본 실시예에서, 흡기구(110a,110b)는 메인흡기구(110a)와 보조흡기구(110b)를 포함하여 이루어지는 것으로 예시된다.

이에 따르면, 메인흡기구(110a)는 하부하우징(110)의 폭방향 중앙에 배치되어 외부 공기가 하부하우징(110) 내부의 공간부로 흡입되기 위한 통로를 하부하우징(110)의 폭방향 중앙에 형성한다.

그리고 보조흡기구(110b)는, 하부하우징(110)의 폭방향 양측에 각각 배치된다. 각각의 보조흡기구(110b)는, 하부하우징(110)의 폭방향을 따라 메인흡기구(110a)와 각각 소정 간격 이격되게 배치되어 외부 공기가 하부하우징(110) 내부의 공간부로 흡입되기 위한 통로를 하부하우징(110)의 폭방향 양측에 형성한다.

이로써 본 실시예의 국소 배기 장치(1)는, 메인흡기구(110a) 주변 영역뿐 아니라 보조흡기구(110b) 주변 영역까지 흡기 가능 영역을 그 폭방향으로 확장시킬 수 있으므로, 보다 넓은 영역의 오염물질을 효과적으로 포집하여 배출할 수 있게 된다.

본 실시예에 따르면, 하부하우징(110)은 흡입덕트(111)와 하부패널(115)이 상하방향으로 결합된 형태로 마련될 수 있다.

흡입덕트(111)는, 하부면이 개방된 납작한 박스 형태로 마련된다. 흡입덕트(111)의 개방된 하부면에는 하부패널(115)이 결합되며, 흡입덕트(111)의 내부에는 상부 및 측부가 흡입덕트(111)에 의해 둘러싸이고 하부가 하부패널(115)에 의해 둘러싸인 공간부가 형성된다. 그리고 이러한 흡입덕트(111)의 상부에는 상부하우징(120)이 연결되며, 흡입덕트(111)의 상부하우징(120)과의 연결부위는 하부하우징(110)의 내부와 상부하우징(120)의 내부가 서로 연결되도록 개방되게 형성된다.

하부패널(115)은, 흡입덕트(111)의 개방된 하부에 결합되어 하부하우징(110)의 바닥면을 형성한다. 하부패널(115)은 흡입덕트(111)에 비해 폭방향 길이가 짧게 마련되며, 그 폭방향 중심이 흡입덕트(111)의 폭방향 중심에 위치하도록 흡입덕트(111)의 하부에 설치된다. 이로써 하부패널(115)의 폭방향 단부와 흡입덕트(111)의 폭방향 단부 사이에는 각각 갭이 형성되고, 이와 같이 하부하우징(110)의 폭방향 양측에 각각 형성되는 갭이 보조흡기구(110b)로 제공될 수 있다.

상기 하부패널(115)에는 홈부(116)가 마련된다. 홈부(116)는 하부패널(115)의 대략 중앙 부분에 하부하우징(110)의 내측으로 오목한 형태로 형성되며, 이러한 홈부(116)에는 메인흡기구(110a)가 상하방향으로 관통되게 형성된다.

상부하우징(120)은 본체부(100)의 상부에 배치되며, 상부하우징(120)의 내부에는 수용공간이 형성된다. 본 실시예에서, 상부하우징(120)은 하부가 개방된 박스 형상으로 형성되는 것으로 예시된다. 이러한 상부하우징(120)의 개방된 하부는 하부하우징(110)의 개방된 상부와 연결되며, 이로써 하부하우징(110)을 통해 흡입된 공기가 상부하우징(120) 내부의 수용공간으로 유동할 수 있다.

또한 상기 상부하우징(120) 내부의 수용공간에는, 송풍장치(200)가 설치된다. 송풍장치(200)는, 상부하우징(120) 내부, 즉 본체부(100) 내부의 수용공간에 설치되어 외부 공기를 흡기구(110a,110b)를 통해 본체부(100) 내부로 흡입하는 기류를 형성한다.

아울러 본 실시예의 국소 배기 장치(1)는 와류형성장치(300)를 더 포함할 수 있다. 와류형성장치(300)는, 본체부(100), 좀 더 구체적으로는 하부하우징(110)의 내부에 설치되어 흡기구(110a,110b)를 통한 본체부(100) 내부로의 외부 공기의 흡입이 유도되도록 흡기구(110a,110b) 주변 영역에 와류를 형성한다.

[송풍장치의 구조]

도 4는 도 3에 도시된 송풍장치의 내부 구조를 보여주는 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 송풍장치(200)는 스크롤 하우징(210)과 임펠러(220) 및 제1구동부(230)를 포함하여 이루어질 수 있다.

스크롤 하우징(210)은 송풍장치(200)의 외관을 이루며, 스크롤 하우징(210)의 측부에는 외부 공기가 임펠러(220)의 내부 측으로 흡입되는 통로를 형성하는 스크롤 하우징(210)이 형성된다. 스크롤 하우징(210)은 스크롤 하우징(210)의 양측부에 각각 형성되며, 이러한 스크롤 하우징(210)은 송풍장치(200)가 그 양측을 통해 공기를 흡입하기 위한 흡입 통로가 된다.

본 실시예에서, 스크롤 하우징(210)은 양측부가 개방된 누운 원통 형상을 포함한 형상으로 형성되는 것으로 예시되며, 스크롤 하우징(210)의 개방된 양측부가 스크롤 하우징(210)로 제공된다.

스크롤 하우징(210)의 내부에는 임펠러(220)를 수용하는 수용공간이 형성된다. 그리고 이 수용공간과 마주보는 스크롤 하우징(210)의 내주면은 임펠러(220)의 외주면을 감싸는 곡면으로 형성된다.

토출부(215)는, 스크롤 하우징(210)의 상부에 마련된다. 이러한 토출부(215)의 내부에는 스크롤 하우징(210) 내부의 수용공간과 연결되는 토출구가 관통되게 형성되며, 이 토출구는 상기 임펠러(220)가 수용된 수용공간으로 흡입된 공기가 송풍장치(200) 외부로 토출되는 통로를 형성한다.

상기 토출부(215)는 상부하우징(120)을 상부방향으로 관통하여 본체부(100)의 외부로 돌출될 수 있으며, 본체부(100)의 외부에서 외부덕트(미도시)와 연결될 수 있다. 이로써 임펠러(220)가 수용된 수용공간으로 흡입된 공기는 토출부(215)에 형성된 토출구 및 이와 연결된 외부덕트를 통해 외부로 배출될 수 있다.

임펠러(220)는, 측방향으로 연장되는 축을 중심으로 회전될 수 있게 마련된다. 이러한 임펠러(220)의 내부에는 임펠러(220)의 측부를 통해 흡입되는 공기가 유입되는 공간부가 형성된다.

상기 임펠러(220)는, 제1구동부(230)에 마련된 모터의 회전축이 연결되는 회전축 연결부를 갖는 허브(221)를 포함한다. 이러한 허브(221)를 통해 제1구동부(230)에 마련된 모터의 회전축과 연결되는 임펠러(220)는, 측방향으로 연장되는 축을 중심으로 회전될 수 있게 제공된다.

또한 임펠러(220)는, 허브(221)의 일측면, 즉 허브(221)의 좌측면에 형성된 제1블레이드(223)와, 허브(221)의 타측면, 즉 허브(221)의 우측면에 형성된 제2블레이드(225)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 임펠러(220)는, 터보팬이나 시로코팬 등을 포함하는 형태로 마련될 수 있다. 임펠러(220)가 터보팬을 포함하는 형태로 마련되는 경우, 제1블레이드(223)와 제2블레이드(225)는 터보팬의 후곡형 블레이드 형태로 구성될 수 있다. 임펠러(220)가 시로코팬을 포함하는 형태로 마련되는 경우, 제1블레이드(223)와 제2블레이드(225)는 시로코팬의 다익형 블레이드 형태로 구성될 수도 있다.

제1블레이드(223)는, 허브(221)의 좌측면과 스크롤 하우징(210)의 좌측면 사이에 위치되도록 설치되되, 스크롤 하우징(210)의 좌측면과는 어느 정도 이격되게 배치되도록 설치될 수 있다. 그리고 제2블레이드(225)는, 허브(221)의 우측면과 스크롤 하우징(210)의 우측면 사이에 위치되도록 설치되되, 스크롤 하우징(210)의 우측면과는 어느 정도 이격되게 배치되도록 설치된다.

제1구동부(230)는, 임펠러(220)를 회전시키기 위한 동력을 제공하도록 마련된다. 이러한 제1구동부(230)는, 모터의 회전 부분인 로터(231)와, 모터의 정지 부분인 스테이터(233)와, 모터의 외관을 형성하며 로터(231) 및 스테이터(233)를 내부에 수용하는 모터케이스(235), 및 로터(231)와 함께 회전되는 샤프트(237)를 포함하여 이루어질 수 있다. 제1구동부(230)와 임펠러(220) 간의 연결은 샤프트(237)와 허브(221) 간의 결합에 의해 이루어지며, 이로써 제1구동부(230)에서 발생되는 동력이 샤프트(237) 및 허브(221)를 통해 임펠러(220)에 전달되어 임펠러(220)의 회전이 이루어질 수 있게 된다.

상기와 같은 구성을 포함하는 송풍장치(200)는, 송풍장치(200)가 공기를 흡입하는 풍량에 따라 구분되는 복수 개의 모드 중 어느 하나의 모드로 동작될 수 있다.

예를 들어 송풍장치(200)는, 높은 수준의 풍량으로 흡기구(110a,110b)를 통해 외부 공기를 본체부(100) 내부로 흡입하는 기류를 형성하는 고풍량모드로 동작될 수도 있고, 고풍량모드에 비해 상대적으로 약한 유속의 흡입 기류를 형성하는 저풍량모드로 동작될 수도 있다.

이때 송풍장치(200)가 고풍량모드로 동작되는지 저풍량모드로 동작되는지 여부는, 임펠러(220)를 회전시키는 제1구동부(230)의 회전속도에 의해 결정될 수 있다. 즉 제1구동부(230)가 임펠러(220)를 빠른 속도로 회전시키도록 동작됨에 따라 송풍장치(200)가 고풍량모드로 동작될 수 있고, 이에 비해 상대적으로 낮은 속도로 임펠러(220)를 회전시키도록 제1구동부(230)가 동작됨에 따라 송풍장치(200)가 저풍량모드로 동작될 수 있다.

송풍장치(200)가 고풍량모드로 동작될 때에는, 높은 유속의 흡입 기류를 형성할 수 있게 되어 더욱 먼 거리의 오염 물질이 흡입될 수 있게 되므로, 국소 배기 장치(1)의 오염물질에 대한 포집 효율이 증가될 수 있게 된다.

송풍장치(200)가 저풍량모드로 동작될 때에는, 고풍량모드에 비해 흡입 기류의 속도가 낮아져 국소 배기 장치(1)의 오염물질에 대한 포집 효율은 낮아지지만, 송풍장치(200)의 구동으로 인해 발생되는 소음과 소비전력을 감소시킬 수 있다.

본 실시예에 따르면, 송풍장치(200)가 저풍량모드로 동작될 때 와류형성장치(300)의 동작이 함께 이루어질 수 있다. 와류형성장치(300)는, 흡기구(110a,110b), 좀 더 구체적으로는 메인흡기구(110a) 주위에서 도너츠 형상과 같은 형상의 와류를 발생시켜 배기장치의 흡입 영역이 확대되도록 함으로써, 흡입 기류의 속도가 낮은 경우에도 오염물질 및 공기의 흡입이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 작용한다.

[와류형성장치의 구조]

도 5는 도 3에 도시된 와류형성장치의 일부분을 분리하여 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 와류형성장치의 정면도이다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 와류형성장치(300)는 스월러구동부(310)와 스월러(350)를 포함한다.

스월러구동부(310)는, 스월러(350)를 회전시키기 위한 동력을 제공하도록 마련되며, 본체부(100), 좀 더 구체적으로는 하부하우징(110)의 내부에 설치된다. 이러한 스월러구동부(310)는, 와류형성장치(300)의 구성 중에서 가장 상부에 배치되며, 회전력을 전달하는 샤프트가 하부방향으로 연장된 형태의 모터를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 실시예에 따르면, 메인흡기구(110a)가 형성된 홈부(116)의 상부에는 장착브라켓(315)이 설치되며, 스월러구동부(310)는 장착브라켓(315)과의 결합을 매개로 하부하우징(110)의 내부에 설치될 수 있다. 이때 장착브라켓(315)은 원형 링 형태로 형성되어 그 테두리 부분이 홈부(116)의 상부면에 결합될 수 있으며, 이 장착브라켓(315)의 내부에는 메인흡기구(110a)를 통해 흡입되는 공기를 본체부(100) 내부로 통과시키기 위한 홀이 형성될 수 있다.

스월러(350)는, 메인흡기구(110a)에 배치되며, 메인흡기구(110a) 주위에 와류를 형성하기 위해 회전될 수 있다. 회전판(360)과 날개부(370)를 포함한다. 본 실시예에서, 스월러(350)는 회전판(360)과 날개부(370)가 일체로 형성된 형태로 제공되는 것으로 예시된다.

회전판(360)은, 메인흡기구(110a)보다는 하부에 위치하도록 배치되되, 하부패널(115)의 홈부(116)로 둘러싸인 영역 내에 배치되도록 설치된다. 이러한 회전판(360)은 그 중심부가 스월러구동부(310)의 샤프트와 연결되며, 이 샤프트, 즉 상하방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비된다.

회전판(360)의 중심에는 회전판(360)을 스월러구동부(310)의 샤프트와 결합시키기 위한 결합부(361)가 마련되며, 회전판(360)의 내부에는 메인흡기구(110a) 측으로 흡입되는 공기를 통과시키기 위한 관통홀(362)이 형성된다.

본 실시예에서, 회전판(360)은 원형 링 형태로 형성되는 것으로 예시된다. 이에 따르면, 회전판(360)의 관통홀(362)은 회전판(360)의 외주면과 결합부(361) 사이에 관통되게 형성되며, 결합부(361)는 관통홀(362)에 의해 둘러싸이는 위치에 회전판(360)의 중심부에 마련되되, 회전판(360)의 외주면과 결합부(361) 사이를 가로지르는 연결부(363)에 의해 회전판(360) 상에 고정될 수 있다. 일례로서, 회전판(360)은 회전판(360)의 외주면과 결합부(361)와 연결부(363)가 "ⓧ" 형상으로 연결된 형태로 형성될 수 있다.

날개부(370)는, 회전판(360)의 지름방향 외측을 에워싸도록 배치된다. 이러한 날개부(370)는, 평면부(371)와 절곡날개(373,374)를 포함하여 이루어질 수 있다.

평면부(371)는, 회전판(360)과 동일 평면을 이루도록 형성된다. 이러한 평면부(371)는, 회전판(360)의 지름방향 외측을 둘러싸도록 회전판(360)의 회전방향을 따라 복수 개가 배치된다.

그리고 서로 인접한 두 평면부(371) 사이에는 통과홀부(375)가 형성된다. 통과홀부(375)는, 평면부(371)와 평면부(371) 사이에 관통되게 형성됨으로써, 회전판(360)을 회전시키는 회전축의 연장방향, 즉 상하방향을 따라 날개부(370)를 관통하는 통로를 형성한다. 즉 회전판(360)의 지름방향 외측에는, 회전판(360)의 회전방향을 따라 평면부(371)와 통과홀부(375)가 교번되게 배치된다.

절곡날개(373,374)는, 평면부(371)로부터 회전축의 연장방향, 즉 하부방향으로 돌출되게 형성된다. 이러한 절곡날개(373,374)는, 회전판(360)과 함께 회전되면서 공기를 회전판(360)의 외측방향으로 밀어내는 작용을 하며, 와류형성장치(300)는 이러한 절곡날개(373,374)의 작용에 의해 메인흡기구(110a) 주위에서 와류를 발생시킬 수 있다.

본 실시예의 와류형성장치(300)에서, 스월러(350)는 절곡날개(373,374)의 돌출된 단부가 회전판(360)의 하부에 위치하도록 본체부(100)에 설치되는 것으로 예시된다.

상기 절곡날개(373,374)는 회전판(360)의 지름방향 외측을 에워싸도록 회전판(360)의 회전방향을 따라 복수 개가 배치된다. 즉 각각의 평면부(371)마다 절곡날개(373,374)가 각각 배치된다. 그리고 각각의 절곡날개(373,374)는, 평면부(371)의 일부분이 하부방향으로 절곡되어 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 각각의 절곡날개(373,374)는 제1절곡날개(373)와 제2절곡날개(374)를 포함하여 이루어질 수 있다. 제1절곡날개(373)는 회전판(360)의 회전방향에 따른 평면부(371)의 일측에 배치되는 것이며, 제2절곡날개(374)는 회전판(360)의 회전방향에 따른 평면부(371)의 타측에 배치되는 것이다. 즉 평면부(371)의 일측이 절곡되어 제1절곡날개(373)가 형성되고, 평면부(371)의 타측이 절곡되어 제2절곡날개(374)가 형성된다.

[날개부의 형성 구조]

도 7 내지 도 9는 도 6에 도시된 와류형성장치의 제조 과정을 보여주는 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 회전판(360)과 날개부(370)는 와류형성장치(300)를 제조하기 위해 준비된 하나의 원판에 의해 형성된다. 이 원판에서 원판의 지름방향 내측은 회전판(360)이 되고, 원판의 지름방향 외측은 날개부(370)가 된다. 이때 날개부(370)는, 회전판(360)과 동일 평면을 이루는 평면부(371)만이 형성된 상태이다.

이러한 상태에서, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 날개부(370)가 원판의 둘레방향을 따라 복수 개의 구간으로 분할되도록 날개부(370)를 절개하면, 날개부(370)에 복수 개의 평면부(371)가 형성된다.

그런 다음, 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 복수 개로 분할된 각 평면부(371)의 양측을 하부방향으로 절곡하면, 각 평면부(371)의 양측에 제1절곡날개(373)와 제2절곡날개(374)가 각각 형성된다.

예를 들어 서로 이웃하는 두 개의 평면부(371) 사이가 절개된 후 서로 이웃하는 두 개의 평면부(371) 중 어느 하나의 절개된 측부가 회전축의 연장방향, 즉 하부방향으로 절곡됨으로써 제1절곡날개(373)가 형성되고, 다른 하나의 절개된 측부를 하부방향으로 절곡됨으로써 제2절곡날개(374)가 형성될 수 있다.

이로써 하나의 평면부(371)의 좌측에 제1절곡날개(373)가 우측에 제2절곡날개(374)가 형성되고, 이처럼 양측에 제1절곡날개(373) 및 제2절곡날개(374)가 양측에 형성된 평면부(371)가 회전판(360)의 지름방향 외측에 회전판(360)의 둘레방향을 따라 복수 개 배열되는 형태로 날개부(370)의 형성이 이루어지게 된다.

그리고 이와 같이 제1절곡날개(373)와 제2절곡날개(374)를 형성하기 위해 절곡된 영역, 즉 서로 인접한 두 평면부(371) 사이에는 통과홀부(375)가 형성된다. 즉 평면부(371)의 절개된 양측을 하부방향으로 절곡하는 한 번의 작업에 의해, 평면부(371)의 양측에 제1절곡날개(373)와 제2절곡날개(374)를 형성하는 동시에 평면부(371)들 사이에 통과홀부(375)를 형성하는 작업이 동시에 이루어질 수 있다. 이때 통과홀부(375)는, 서로 이웃하는 두 개의 평면부(371) 중 어느 하나의 제1절곡날개(373)와 서로 이웃하는 두 개의 평면부(371) 중 다른 하나의 제2절곡날개(374) 사이에 위치하게 된다.

상기와 같이 날개부(370)의 형성이 이루어짐으로써, 회전판(360)에 날개부(370)를 고정시키기 위한 고정 구조물 및 고정 작업이 필요 없게 되므로, 와류형성장치(300)의 제조에 소요되는 비용 및 작업 공수를 절감할 수 있다

또한 날개부(370)의 형성이 회전판(360)의 일부분을 절개하여 절곡하는 형태로 이루어져 회전판(360)과 날개부(370) 간의 고정이 필요 없게 되므로, 와류형성장치(300)를 제조하기 위한 재료의 강도에 따른 제약의 범위가 줄어들게 되고, 이로써 와류형성장치(300)의 제조에 필요한 비용을 절감할 수 있게 된다.

[와류형성장치의 작용]

도 10은 도 6에 도시된 와류형성장치에서의 공기의 흐름을 보여주는 도면이다.

이하, 도 3 내지 도 5 및 도 10을 참조하여 본 실시예에 따른 국소 배기 장치 및 이에 구비된 와류형성장치의 작용, 효과에 대하여 설명한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 국소 배기 장치(1)의 작동이 개시될 때 송풍장치(200)의 동작이 시작되고, 이에 따라 국소 배기 장치(1) 외부의 공기를 본체부(100) 내부에 설치된 송풍장치(200) 측으로 흡입하기 위한 흡입 기류가 형성된다.

이와 같이 형성된 흡입 기류는 본체부(100)의 하부에 형성된 흡기구(110a,110b)를 통해 흡입 대상이 되는 외부 공기에 작용하게 되며, 흡기구(110a,110b) 주변의 외부 공기는 이와 같이 작용하는 흡입 기류에 의해 흡기구(110a,110b)를 통과하여 본체부(100) 내부로 흡입된다.

그리고 이와 같이 본체부(100) 내부로 흡입된 공기 및 이와 함께 흡입된 오염물질은, 송풍장치(200) 양측을 통해 송풍장치(200) 내부로 흡입된 후, 송풍장치(200)의 상부로 개방된 토출부(215) 및 이와 연결된 외부덕트를 통해 외부로 배출될 수 있다.

이때 송풍장치(200)가 고풍량모드로 동작되면, 높은 유속의 흡입 기류가 형성되어 더욱 먼 거리의 오염 물질이 흡입될 수 있게 되므로, 국소 배기 장치(1)의 오염물질에 대한 포집 효율이 증가될 수 있게 된다.

이와 다르게 송풍장치(200)가 저풍량모드로 동작될 때에는, 고풍량모드에 비해 흡입 기류의 속도가 낮아져 국소 배기 장치(1)의 오염물질에 대한 포집 효율은 낮아지지만, 송풍장치(200)의 구동으로 인해 발생되는 소음과 소비전력을 감소시킬 수 있다.

본 실시예에 따르면, 송풍장치(200)가 저풍량모드로 동작될 때 와류형성장치(300)의 동작이 함께 이루어질 수 있다. 와류형성장치(300)는, 흡기구(110a,110b), 좀 더 구체적으로는 메인흡기구(110a) 주위에서 와류를 발생시켜 배기장치의 흡입 영역이 확대되도록 함으로써, 흡입 기류의 속도가 낮은 경우에도 오염물질 및 공기의 흡입이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 작용한다.

이러한 와류형성장치(300)의 작용은, 스월러구동부(310)에 의해 제공되는 동력에 의해 회전되는 회전판(360)과 함께 회전되는 절곡날개(373,374)가 메인흡기구(110a) 측으로 유동하는 공기를 회전판(360)의 외측방향으로 밀어내고, 이와 같이 밀어내어진 공기가 도넛 형상과 같은 형상의 와류를 형성하는 형태로 이루어진다.

상기와 같은 와류형성장치(300)는 흡기가 이루어지는 메인흡기구(110a) 상에 설치되기 때문에, 메인흡기구(110a)를 통해 흡입되는 공기의 흐름은 와류형성장치(300)의 동작에 영향을 미칠 수 있고, 와류형성장치(300)는 메인흡기구(110a)를 통해 흡입되는 공기의 흐름에 영향을 미칠 수 있다.

예를 들어, 와류형성장치(300)의 동작이 이루어지는 과정에서, 메인흡기구(110a) 측으로 흡입되는 공기가 회전판(360)과 충돌하는 빈도가 높으면, 이때 발생되는 저항으로 인해 회전판(360) 및 절곡날개(373,374)의 회전 속도가 저하되어 와류 형성이 제대로 이루어지지 못할 수도 있으며, 이와 함께 메인흡기구(110a)를 통한 공기의 흡입도 방해받게 되는 현상이 발생될 수 있다.

이를 고려하여, 본 실시예의 와류형성장치(300)에는, 도 5 및 도 10에 도시된 바와 같이, 날개부(370)를 관통하는 통로를 형성하는 통과홀부(375)가 형성된다. 이에 따르면, 와류형성장치(300)의 날개부(370) 측으로 유입되는 공기 중 일부분은 절곡날개(373,374)의 작용에 의해 회전판(360)의 외측방향으로 밀어내어져 와류를 형성하게 되고, 나머지 부분은 통과홀부(375)를 통해 날개부(370)를 통과하여 와류형성장치(300)의 상부로 흘러나가게 된다.

이로써 메인흡기구(110a) 측으로 흡입되는 공기와 회전판(360) 간의 충돌로 인해 발생되는 저항을 감소시켜 와류형성장치(300)의 성능을 더욱 향상시킬 수 있게 될 뿐 아니라, 메인흡기구(110a)를 통한 공기의 흡입도 더욱 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

[와류형성장치 구조의 다른 실시예]

한편 상기와 같은 구성의 국소 배기 장치 및 이에 구비된 와류형성장치는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 이들을 대체할 수 있는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 11은 와류형성장치의 다른 예를 보여주는 사시도이고, 도 12는 도 11에 도시된 와류형성장치의 정면도이며, 도 13은 도 12에 도시된 와류형성장치에서의 공기의 흐름을 보여주는 도면이다. 또한 도 14는 와류형성장치의 또 다른 예를 보여주는 사시도이고, 도 15는 도 14에 도시된 와류형성장치가 설치된 국소 배기 장치의 내부 구조를 보여주는 단면도이다.

이하, 도 11 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 대하여 설명한다.

여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리키므로, 여기서는 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

먼저 도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 와류형성장치(400)는 전술한 실시예의 와류형성장치(300; 도 3 참조)와 비교하여 날개부(470)의 형태가 상이한 형태로 제공된다.

즉 날개부(470)의 절곡날개(473,474)는 제1절곡날개(473)와 제2절곡날개(474)를 포함하고, 제1절곡날개(473)와 제2절곡날개(474)는 평면부(371)와 직각을 이루지 않고 평면부(371)와 예각 또는 둔각을 이루도록 하부방향으로 돌출되게 형성된다. 이는 전술한 실시예에서의 절곡날개(370; 도 5 참조)가 평면부(371)와 직각을 이루도록 절곡된 형태와 비교된다.

본 실시예에 따르면, 제1절곡날개(473) 및 제2절곡날개(474)는 평면부(371)로부터 하부방향을 향해 기울어지게 절곡되어 형성되되, 평면부(371)와의 연결 부위를 중심으로 회전판(360)의 회전방향 측으로 기울어지는 경사면을 이루도록 형성된다.

예를 들어, 정면에서 봤을 때 회전판(360)의 회전이 좌측에서 우측을 향한 방향으로 이루어진다고 하면, 평면부(371)의 좌측에 위치한 제1절곡날개(473)는 평면부(371)와 예각을 이루도록 평면부(371)로부터 하부방향으로 돌출되게 형성되고, 평면부(371)의 우측에 위치한 제2절곡날개(474)는 평면부(371)와 둔각을 이루도록 평면부(371)로부터 하부방향으로 돌출되게 형성된다.

반대로, 정면에서 봤을 때 회전판(360)의 회전이 우측에서 좌측을 향한 방향으로 이루어진다고 하면, 평면부(371)의 좌측에 위치한 제1절곡날개(473)는 평면부(371)와 둔각을 이루도록 평면부(371)로부터 하부방향으로 돌출되게 형성될 수 있고, 평면부(371)의 우측에 위치한 제2절곡날개(474)는 평면부(371)와 둔각을 이루도록 평면부(371)로부터 하부방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.

상기와 같은 형태로 날개부(470)의 형성이 이루어짐으로써, 본 실시예의 와류형성장치(400)는 날개부(470) 측으로 유입되는 공기의 유속에너지를 이용하여 회전판(360) 및 날개부(470)의 효율적인 회전을 유도할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 와류형성장치(400)의 날개부(470) 측으로 유입되는 공기 중 일부분은, 도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 절곡날개(473,434)의 작용에 의해 회전판(360)의 외측방향으로 밀어내어져 와류를 형성하게 되고, 나머지 부분은 통과홀부(375)를 통해 날개부(370)를 통과하여 와류형성장치(400)의 상부로 흘러나가게 된다.

이때 통과홀부(375)를 통해 날개부(370)를 통과하는 공기의 흐름 중 일부는 평면부(371)와 예각을 이루도록 돌출되게 형성된 제1절곡날개(473) 또는 제2절곡날개(474)가 이루는 경사면과 충돌한 후 통과홀부(375)를 통해 날개부(470)를 통과하게 되는데, 이와 같이 제1절곡날개(473) 또는 제2절곡날개(474)가 이루는 경사면과 충돌하는 공기의 유속에너지가 회전판(360) 및 날개부(470)의 회전을 촉진시키는 요소로 작용할 수 있다.

또한 절곡날개(473,434)의 작용에 의해 회전판(360)의 외측방향으로 밀어내어지는 공기의 흐름 중 일부는 절곡날개(473,434)에 의해 밀어내어지기 전 평면부(371)와 둔각을 이루도록 돌출되게 형성된 제1절곡날개(473) 또는 제2절곡날개(474)가 이루는 경사면과 충돌하게 되는데, 이와 같이 제1절곡날개(473) 또는 제2절곡날개(474)가 이루는 경사면과 충돌하는 공기의 유속에너지 또한 회전판(360) 및 날개부(470)의 회전을 촉진시키는 요소로 작용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 와류형성장치(400)는 날개부(470) 측으로 유입되는 공기의 유속에너지를 이용하여 회전판(360) 및 날개부(470)의 회전속도를 효율적으로 증가시킬 수 있으므로, 구동에 필요한 전력 소모를 줄일 수 있고, 이에 따라 구동 과정에서 발생되는 소음도 함께 감소시키는 효과를 제공할 수 있다.

[와류형성장치 구조의 또 다른 실시예]

도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 와류형성장치(500)는 절곡날개(573,574)의 돌출된 단부가 회전판(360)의 상부에 위치하도록 마련된 스월러(550)를 구비한다.

절곡날개(573,574)는, 평면부(371)로부터 상부방향으로 돌출되게 형성된다. 이러한 절곡날개(573,574)는, 회전판(360)과 함께 회전되면서 공기를 회전판(360)의 외측방향으로 밀어내는 작용을 하며, 스월러구동부(310)에 의해 회전되는 스월러(550)는 이러한 절곡날개(573,574)의 작용에 의해 메인흡기구(110a) 주위에서 와류를 발생시킬 수 있다.

상기와 같은 절곡날개(573,574)를 구비하는 스월러(550)의 회전판(360)의 회전판(360)의 중심에는 회전판(360)을 스월러구동부(310)의 샤프트와 결합시키기 위한 결합부(361)가 마련되며, 회전판(360)의 내부에는 메인흡기구(110a) 측으로 흡입되는 공기를 통과시키기 위한 관통홀(362)이 형성된다.

본 실시예에 따르면, 상기 스월러(550)는 절곡날개(573,574)의 돌출된 단부가 회전판의 상부에 위치하도록 본체부(110)에 설치된다.

구체적으로, 회전판(360)의 중심에는 회전판(360)을 스월러구동부(310)의 샤프트와 결합시키기 위한 결합부(361)가 마련되며, 이 결합부(361)에 스월러구동부(310)의 샤프트가 결합된다. 이로써 스월러(550)는, 스월러구동부(310)에서 발생되는 구동력에 의해 회전될 수 있게 본체부(110)의 내부에 설치된다.

이때 절곡날개(573,574)는 그 돌출된 단부가 회전판(360)의 상부에 위치하며, 이처럼 회전판(360)의 상부에 위치하는 절곡날개(573,574)는, 스월러구동부(310)의 측방향 외측에 배치된다. 그리고 이러한 절곡날개(573,574)의 돌출된 단부가 스월러구동부(310)와 회전판(360) 간의 결합이 이루어지는 부분, 즉 스월러구동부(310)의 샤프트와 회전판(360) 간의 결합이 이루어지는 결합부(361)보다 상부에 배치되므로, 스월러(550)는 절곡날개(573,574)가 스월러구동부(310)의 하단보다 상부에 배치되도록 본체부(110)에 설치될 수 있다.

상기와 같이 스월러(550)가 설치되면, 회전판(360)이 하부패널(115)보다 하부에 위치하지만 않는다면 스월러(550)는 스월러(550)가 본체부(110) 하부로 돌출되지 않고 본체부(110) 내에 수용된 상태를 유지할 수 있으며, 따라서 절곡날개(573,574)가 차지하는 높이에 대응하는 높이만큼 회전판(360)을 하부패널(115)에 더 근접한 위치에 위치시킬 수 있게 된다. 그리고 이와 같이 회전판(360)이 하부패널(115)에 근접한 하부에 위치될 수 있게 되면, 스월러구동부(310)의 샤프트와 회전판(360) 간의 결합이 이루어지는 결합부(361)의 위치가 하부로 이동하는 만큼 스월러구동부(310)의 설치 위치도 하부로 이동될 수 있게 된다.

상기와 같은 형태로 스월러(550)가 설치된다는 것은, 스월러구동부(310)와 스월러(550)가 결합된 결합체 및 이를 포함하는 와류형성장치(500)가 본체부(110) 내에서 차지하는 상하 폭이 감소될 수 있다는 것을 의미한다.

즉 상기와 같은 형태로 스월러(550)가 설치되면, 스월러(550)의 상하 폭 변화는 없는 상태에서 스월러구동부(310)의 설치 위치만이 하부로 이동할 수 있는 것이므로, 스월러구동부(310)와 스월러(550)가 결합된 결합체 및 이를 포함하는 와류형성장치(500)가 본체부(110) 내에서 차지하는 상하 폭이 감소될 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 와류형성장치(500)가 본체부(110) 내에서 차지하는 상하 폭이 감소되면, 본체부(110), 특히 하부하우징(110)의 상하 폭을 감소시킬 수 있게 되므로, 국소 배기 장치의 성능에 영향을 주지 않으면서 국소 배기 장치를 좀 더 컴팩트한 크기로 제공할 수 있게 될 뿐 아니라, 하부하우징(110)의 상하 두께를 슬림하게 함으로써 사용자가 조리기기의 동작을 확인하기 위한 시야가 효과적으로 확보될 수 있도록 하는 효과를 제공할 수 있게 된다.

또한 상기와 같이 절곡날개(573,574)의 돌출된 단부가 회전판(360)의 상부에 위치하도록 스월러(550)가 설치되면, 스월러(550)의 회전시 돌출된 절곡날개(573,574)로 인해 사용자가 부상을 입을 위험을 현저히 감소시킬 수 있는 효과도 함께 제공될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 회전판(360)의 내부에는 메인흡기구(110a) 측으로 흡입되는 공기를 통과시키기 위한 관통홀(362)이 형성되고, 인접한 두 절곡날개(573,574) 사이에는 통과홀부(375)가 형성된다.

만약 스월러(550)에 관통홀(362)이나 통과홀부(375)가 형성되어 있지 않다면, 절곡날개(573,574)가 회전판(360)의 상부에 위치하는 스월러(550)의 특성 상, 메인흡기구(110a) 측으로 흡입되는 공기가 회전판(360)을 통과하여 절곡날개(573,574) 측으로 유동하기 어렵게 되고, 이로 인해 절곡날개(573,574) 측으로 유동하는 공기 유입량이 감소되어 스월러(550)의 회전에 의한 와류 형성도 원활하게 이루어지지 못하게 될 것이다.

이에 비해, 본 실시예에서는 메인흡기구(110a) 측으로 흡입되는 공기가 회전판(360)을 통과하여 절곡날개(573,574) 측으로 유동할 수 있도록 하는 통로가 스월러(550)에 형성된 관통홀(362) 및 통과홀부(375)에 의해 제공될 수 있고, 이로써 절곡날개(573,574)가 회전판(360)의 상부에 위치하는 형태로 스월러(550)가 설치되더라도 스월러(550)의 회전에 의한 와류 형성도 충분히 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1 : 국소 배기 장치
100 : 본체부
110 : 하부하우징
110a : 메인흡기구
110b : 보조흡기구
111 : 흡입덕트
115 : 하부패널
116 : 홈부
120 : 상부하우징
200 : 송풍장치
210 : 스크롤 하우징
210a : 흡입홀
215 : 토출부
220 : 임펠러
221 : 허브
223 : 제1블레이드
225 : 제2블레이드
230 : 제1구동부
231 : 로터
233 : 스테이터
235 : 모터케이스
235a : 케이스본체부
235b : 결합부
237 : 샤프트
240 : 장착부
241 : 지지부재
300,400,500 : 와류형성장치
310 : 스월러구동부
315 : 장착브라켓
350 : 스월러
360 : 회전판
361 : 결합부
363 : 연결부
370,470,570 : 날개부
371 : 평면부
373,473 : 제1절곡날개
374,474 : 제2절곡날개
375 : 통과홀부

Claims (13)

1. 하부면에 흡기구가 형성되는 본체부;
   상기 본체부에 설치되어 외부 공기를 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입하는 기류를 형성하는 송풍장치; 및
   상기 본체부에 설치되어 상기 흡기구를 통한 외부 공기의 흡입이 유도되도록 와류를 형성하는 와류형성장치;를 포함하고,
   상기 와류형성장치는, 상하방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 회전판, 및 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 배치되는 날개부를 포함하고,
   상기 날개부는, 상기 회전판과 동일 평면을 이루며 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 배치되는 평면부, 및 상기 평면부로부터 상기 회전축의 연장방향으로 돌출되게 형성되는 절곡날개를 포함하고,
   상기 절곡날개는, 상기 평면부의 일부분이 절곡되어 형성되는 국소 배기 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전축의 연장방향을 따라 상기 날개부를 관통하는 통로를 형성하는 통과홀부를 더 포함하고,
   상기 통과홀부는, 상기 평면부의 일부분이 절개되어 형성되는 국소 배기 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 평면부는, 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 상기 회전판의 회전방향을 따라 복수 개가 배치되고,
   상기 통과홀부는, 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 사이에 각각 위치하도록 형성되는 국소 배기 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 절곡날개는, 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 상기 회전판의 회전방향을 따라 복수 개가 배치되고,
   각각의 상기 절곡날개는, 상기 회전판의 회전방향에 따른 상기 평면부의 일측에 배치되는 제1절곡날개, 및 상기 회전판의 회전방향에 따른 상기 평면부의 타측에 배치되는 제2절곡날개를 포함하고,
   상기 통과홀부는, 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 중 어느 하나의 상기 제1절곡날개와 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 중 다른 하나의 상기 제2절곡날개 사이에 위치하도록 형성되는 국소 배기 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 절곡날개는, 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 상기 회전판의 회전방향을 따라 복수 개가 배치되고,
   각각의 상기 절곡날개는, 상기 회전판의 회전방향에 따른 상기 평면부의 일측에 배치되는 제1절곡날개, 및 상기 회전판의 회전방향에 따른 상기 평면부의 타측에 배치되는 제2절곡날개를 포함하고,
   상기 제1절곡날개와 상기 제2절곡날개 중 어느 하나는 상기 평면부와 예각을 이루도록 상기 평면부로부터 상기 회전축의 연장방향으로 돌출되게 형성되고,
   상기 제1절곡날개와 상기 제2절곡날개 중 다른 하나는 상기 평면부와 둔각을 이루도록 상기 평면부로부터 상기 회전축의 연장방향으로 돌출되게 형성되는 국소 배기 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 절곡날개는, 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 상기 회전판의 회전방향을 따라 복수 개가 배치되고,
   각각의 상기 절곡날개는, 상기 회전판의 회전방향에 따른 상기 평면부의 일측에 배치되는 제1절곡날개, 및 상기 회전판의 회전방향에 따른 상기 평면부의 타측에 배치되는 제2절곡날개를 포함하고,
   상기 제1절곡날개 및 상기 제2절곡날개는, 상기 평면부로부터 하부방향으로 기울어지게 절곡되어 형성되되, 상기 평면부와의 연결 부위를 중심으로 상기 회전판의 회전방향 측으로 기울어지는 경사면을 이루도록 형성되는 국소 배기 장치.
   
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 와류형성장치는, 상기 회전판과 상기 날개부가 일체로 형성된 스월러를 포함하고,
   상기 스월러는, 상기 절곡날개의 돌출된 단부가 상기 회전판의 하부에 위치하도록 상기 본체부에 설치되는 국소 배기 장치.
   
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 와류형성장치는, 상기 회전판과 상기 날개부가 일체로 형성된 스월러를 포함하고,
   상기 스월러는, 상기 절곡날개의 돌출된 단부가 상기 회전판의 상부에 위치하도록 상기 본체부에 설치되는 국소 배기 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 와류형성장치는, 스월러구동부를 더 포함하고,
   상기 스월러는, 상기 절곡날개가 상기 스월러구동부의 측방향 외측에 배치되되 상기 스월러구동부의 하단보다 상부에 배치되도록, 상기 본체부에 설치되는 국소 배기 장치.
   
10. 하부면에 흡기구가 형성되는 본체부와 상기 본체부에 설치되어 외부 공기를 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입하는 기류를 형성하는 송풍장치를 포함하는 국소 배기 장치에 구비되는 와류형성장치로서,
    상기 흡기구를 통한 외부 공기의 흡입이 이루어지는 경로에 배치되도록 상기 본체부에 설치되며 직선으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 회전판; 및
    상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 배치되는 날개부;를 포함하고,
    상기 날개부는, 상기 회전판과 동일 평면을 이루며 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 배치되는 평면부, 및 상기 평면부로부터 상기 회전축의 연장방향으로 돌출되게 형성되는 절곡날개를 포함하고,
    상기 절곡날개는, 상기 평면부의 일부분이 절곡되어 형성되는 와류형성장치.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 회전축의 연장방향을 따라 상기 날개부를 관통하는 통로를 형성하는 통과홀부를 더 포함하고,
    상기 통과홀부는, 상기 평면부의 일부분이 절개되어 형성되는 와류형성장치.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 평면부는, 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 상기 회전판의 회전방향을 따라 복수 개가 배치되고,
    상기 제1절곡날개 및 상기 제2절곡날개는, 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 사이가 절개된 후 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부의 서로 마주보는 측부가 상기 회전축의 연장방향으로 각각 절곡되어 형성되고,
    상기 통과홀부는, 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부의 마주보는 측부가 절곡됨에 따라 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 사이에 형성되는 홀을 포함하여 이루어지는 와류형성장치.
    
13. 제10항에 있어서,
    상기 평면부는, 상기 회전판의 지름방향 외측을 에워싸도록 상기 회전판의 회전방향을 따라 복수 개가 배치되고,
    상기 제1절곡날개는, 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 사이가 절개된 후 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 중 어느 하나의 절개된 측부가 상기 회전축의 연장방향으로 절곡되어 형성되고,
    상기 제2절곡날개는, 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 사이가 절개된 후 서로 이웃하는 두 개의 상기 평면부 중 다른 하나의 절개된 측부가 상기 회전축의 연장방향으로 절곡되어 형성되는 와류형성장치.

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