KR20190113167A - 국소 배기 장치 - Google Patents

Abstract

국소 배기 장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 하부면에 흡기구가 형성되는 본체부; 및 본체부에 설치되어 흡기구를 통한 외부 공기의 흡입이 유도되도록 와류를 형성하는 와류형성장치;를 포함하고, 와류형성장치는, 흡기구에 배치되어 와류를 형성하기 위해 회전되는 스월러와, 스월러를 회전시키는 구동부, 및 흡기구에 배치되어 스월러의 회전 과정에서 유동하는 공기를 하방으로 안내하는 유동가이드를 포함하고, 유동가이드는, 스월러의 상부에 배치되는 상부면을 포함하고, 유동가이드의 상부면은, 스월러의 상부를 개방하는 개방영역과 스월러의 상부를 가로막는 폐쇄영역을 포함한다.

Description

국소 배기 장치{LOCAL VENTILATION EQUIPMENT}

본 발명은 국소 배기 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내에 부유하는 오염물질을 흡입하여 실외로 배출하는 용도로 사용되는 국소 배기 장치에 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.

이와 같이 구성되는 스월러는, 회전시 배기장치의 흡입구 주위에서 와류를 발생시켜 배기장치의 흡입 영역이 확대되도록 하는 역할을 한다.

이러한 스월러에서 발생되는 와류의 크기가 클수록 배기장치의 흡입 영역이 더욱 확대될 수 있으며, 특히 배기장치의 전방 측에서 와류가 크게 형성될 수 있다면 배기장치로부터 멀리 떨어진 곳에 위치하는 공기 및 오염물질에 대한 흡입이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있을 것이다.

본 발명은 향상된 흡입 성능을 제공할 수 있도록 구조가 개선된 국소 배기 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 국소 배기 장치는: 하부면에 흡기구가 형성되는 본체부; 및 상기 본체부에 설치되어 상기 흡기구를 통한 외부 공기의 흡입이 유도되도록 와류를 형성하는 와류형성장치;를 포함하고, 상기 와류형성장치는, 상기 흡기구에 배치되어 와류를 형성하기 위해 회전되는 스월러와, 상기 스월러를 회전시키는 구동부, 및 상기 흡기구에 배치되어 상기 스월러의 회전 과정에서 유동하는 공기를 하방으로 안내하는 유동가이드를 포함하고, 상기 유동가이드는, 상기 스월러의 상부에 배치되는 상부면을 포함하고, 상기 유동가이드의 상부면은, 상기 스월러의 상부를 개방하는 개방영역과 상기 스월러의 상부를 가로막는 폐쇄영역을 포함한다.

또한 상기 개방영역은, 외부 공기가 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입되는 통로가 개방되도록, 상기 유동가이드의 상부면의 일부분이 상하방향으로 관통되어 형성되고, 상기 폐쇄영역은, 외부 공기가 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입되는 통로를 가로막는 가로방향의 평면으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 폐쇄영역은, 상기 개방영역보다 전방에 배치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 폐쇄영역은, 상기 스월러의 회전 영역의 상부에 배치되되, 상기 스월러의 회전 영역에서 전방으로 치우친 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 유동가이드의 상부면은, 후방에 배치되는 개방영역과 전방에 배치되는 상기 폐쇄영역으로 반분되는 것이 바람직하다.

또한 상기 본체부는, 공기를 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키기 위한 흡입장치가 수용되는 제1케이싱; 및 상기 제1케이싱의 하측에 구비되고, 상기 제1케이싱의 수평 단면적보다 큰 수평 단면적을 가지며, 하부면에 상기 흡입구가 형성되는 제2케이싱;을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1케이싱은 상기 제2케이싱의 상면에서 상방으로 연장되고, 상기 제1케이싱의 배면과 상기 제2케이싱의 배면은 동일 평면을 형성하고, 상기 제1케이싱과 상기 제2케이싱의 각각의 배면은 벽을 바라보는 면이고, 상기 제2케이싱의 전면은 상기 제1케이싱의 전면보다 전방에 위치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 스월러의 회전 중심은, 상기 흡입장치의 회전 중심을 지나는 수직선 보다 전방에 위치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 폐쇄영역은, 외부 공기가 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입되는 통로를 가로막는 가로방향의 평면으로 형성되며, 상기 개방영역보다 전방에 배치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 폐쇄영역은, 외부 공기가 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입되는 통로를 가로막는 가로방향의 평면으로 형성되며, 상기 스월러의 회전 영역의 상부에 배치되되, 상기 스월러의 회전 영역에서 전방으로 치우친 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 폐쇄영역은, 외부 공기가 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입되는 통로를 가로막는 가로방향의 평면으로 형성되며, 상기 스월러의 회전 영역의 상부에 배치되되, 상기 제1케이싱의 전면보다 전방에 배치되고, 상기 개방영역은, 적어도 일부분이 상기 제1케이싱의 전면보다 후방에 배치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 유동가이드는, 상기 유동가이드의 상부면의 외측 테두리로부터 외측 하방으로 경사지게 연장되는 안내면을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 국소 배기 장치에 따르면, 스월러의 회전에 의해 유도되는 하향의 공기 흐름의 세기가 증가되도록 하는 폐쇄영역이 제2케이싱의 전면에 인접한 전방에 배치되도록 함으로써, 와류형성장치에 의한 와류 형성이 국소 배기 장치의 전방에서 더 크게 이루어지도록 하고, 이를 통해 국소 배기 장치의 전방 측에 위치하는 오염 공기에 대한 흡입 성능이 효과적으로 향상함으로써, 더욱 향상된 흡입 성능을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 국소 배기 장치가 주방에 설치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 국소 배기 장치의 분해 상태를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 "A-A" 선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1의 "B-B" 선에 따른 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 국소 배기 장치의 저면을 도시한 저면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입장치와 와류형성장치의 배치 구조를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 와류형성장치를 분리하여 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 스월러를 분리하여 도시한 사시도이다.
도 9는 도 6의 "C" 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 국소 배기 장치의 작동시 발생되는 공기의 흐름을 보여주는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 국소 배기 장치의 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 장치가 주방에 설치된 상태를 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 국소 배기 장치(10)는, 오염 공기의 원활한 배기가 필요한 공간에 설치될 수 있다. 일례로서, 도 1에는 상기 국소 배기 장치(10)가 주방에 설치되는 것이 도시된다.

주방에는 음식물을 조리하기 위한 조리기기(1)가 구비될 수 있으며, 조리기기(1)에 의해 음식물이 조리되는 과정에서 조리기기(1) 주변의 공기가 오염될 수 있다. 이렇게 오염된 공기는, 주변의 다른 공기에 비하여 온도가 높기 때문에 조리기기(1)의 상방으로 상승하게 된다.

오염 공기가 상승하여 조리기기(1)가 놓인 주방에서 정체되면, 주방의 쾌적성이 저하되고, 오염 공기에 포함된 냄새가 주방에 배어 장시간의 환기가 필요하게 되는 문제가 발생된다.

국소 배기 장치(10)는, 조리기기(1)에 의해 음식물이 조리되는 과정에서 발생된 오염 공기가 주방의 외부로 배출될 수 있도록 하기 위해, 조리기기(1)의 상방에 설치된다.

대부분의 경우, 조리기기(1)는 주방의 벽과 인접하게 위치된다. 이와 같이 설치된 조리기기(1)에 의해 음식물이 조리되는 과정에서 발생된 오염 공기를 효과적으로 배기하기 위하여, 국소 배기 장치(10)는 주방의 벽(W)에 설치되거나 주방의 벽(W)과 인접한 위치에 설치될 수 있다.

주방의 구조에 따라서, 국소 배기 장치(10)의 일측 또는 양측에는 수납장이 존재할 수도 있다. 이하, 주방의 벽(W) 또는 수납장의 벽을 통칭하여 "벽"이라 지칭하기로 한다.

도 2는 도 1에 도시된 국소 배기 장치의 분해 상태를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 "A-A" 선에 따른 단면도이며, 도 4는 도 1의 "B-B" 선에 따른 단면도이다. 또한 도 5는 도 1에 도시된 국소 배기 장치의 저면을 도시한 저면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입장치와 와류형성장치의 배치 구조를 보여주는 도면이다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 국소 배기 장치(10)는 본체부(100)와 송풍장치(200)를 포함한다.

본체부(100)는, 본 실시예에 따른 국소 배기 장치(10)의 외관을 형성하며, 제1케이싱(110) 및 제2케이싱(120)을 포함하여 이루어질 수 있다.

제1케이싱(110)은 본체부(100)의 상부에 배치되며, 제1케이싱(110)의 내부에는 수용공간이 형성된다. 본 실시예에서, 제1케이싱(110)은 하부가 개방된 박스 형상으로 형성되는 것으로 예시된다. 이러한 제1케이싱(110)의 개방된 하부는 제2케이싱(120)의 개방된 상부와 연결되며, 이로써 제2케이싱(120)을 통해 흡입된 공기가 제1케이싱(110) 내부의 수용공간으로 유동할 수 있다.

이러한 제1케이싱(110) 내부의 수용공간에는 송풍장치(200)가 설치된다. 송풍장치(200)는, 제1케이싱(110) 내부, 즉 본체부(100) 내부의 수용공간에 설치되어 외부 공기를 흡기구(126)를 통해 본체부(100) 내부로 흡입하는 기류를 형성한다.

제2케이싱(120)은 본체부(100)의 하부에 배치되며, 제2케이싱(120)의 내부에는 흡기구(126)를 통해 흡입된 공기가 유동하기 위한 공간부가 형성된다. 본 실시예에서, 제2케이싱(120)은 높이에 비해 전후방향 길이와 좌우방향 폭이 긴 납작한 박스 형상으로 형성되는 것으로 예시된다.

상기와 같이 형성되는 제2케이싱(120)의 하부면에는 흡기구(126)가 형성된다. 흡기구(126)는, 제2케이싱(120)의 하부면에 관통되게 형성되어 외부 공기가 제2케이싱(120) 내부의 공간부로 흡입되기 위한 통로를 형성한다.

흡기구(126)는, 제2케이싱(120)의 폭방향 중앙에 배치되어, 외부 공기가 제2케이싱(120) 내부의 공간부로 흡입되기 위한 통로를 제2케이싱(120)의 폭방향 중앙에 형성한다.

본 실시예에 따르면, 제2케이싱(120)은 흡입덕트(121)와 하부패널(125)이 상하방향으로 결합된 형태로 마련될 수 있다.

흡입덕트(121)는, 하부면이 개방된 납작한 박스 형태로 마련된다. 흡입덕트(121)의 개방된 하부면에는 하부패널(125)이 결합되며, 흡입덕트(121)의 내부에는 상부 및 측부가 흡입덕트(121)에 의해 둘러싸이고 하부가 하부패널(125)에 의해 둘러싸인 공간부가 형성된다. 그리고 이러한 흡입덕트(121)의 상부에는 제1케이싱(110)이 연결되며, 흡입덕트(121)의 제1케이싱(110)과의 연결부위는 제2케이싱(120)의 내부와 제1케이싱(110)의 내부가 서로 연결되도록 개방되게 형성된다.

하부패널(125)은, 흡입덕트(121)의 개방된 하부에 결합되어 제2케이싱(120)의 바닥면을 형성한다. 흡기구(126)는, 하부패널(125)의 폭방향 중앙이 관통된 형태로 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 제1케이싱(110)의 수평 단면적에 비해 제2케이싱(120)의 수평 단면적이 크게 형성된다.

일례로서, 제2케이싱(120)의 전후방향 길이는 제1케이싱(110)의 전후방향 길이보다 길게 형성될 수 있다(도 3 참조).

또한 제2케이싱(120)의 좌우방향 폭은 제1케이싱(110)의 좌우방향 폭(W1)보다 길게 형성될 수 있다(도 4 참조).

또한 제2케이싱(120)의 전면(110a)은 제1케이싱(110)의 전면 (120a) 보다 전방에 위치되며, 제2케이싱(120)의 배면(110b)과 제1케이싱(110)의 배면(120b)은 동일한 평면을 형성한다.

본 실시예에서, 각 케이싱(110,120)의 배면(110b,120b)은 벽(W)을 바라보는 면인 것으로 정의되며, 각 케이싱(110,120)의 전면(110a,120a)은 배면의 반대면인 것으로 정의된다.

그리고 본 실시예에서, 전방은 사용자가 벽(W)을 바라보고 서 있을 때, 벽(W)에서 사용자를 향하는 방향인 것으로 정의된다. 즉 사용자가 벽(W)을 바라보고 서 있을 때, 제2케이싱(120)의 전면(110a)은 제1케이싱(110)의 전면(120a)보다 사용자에 더 가깝게 위치한다. 이는, 벽(W)을 기준으로 제2케이싱(120)의 전면(120a)이 제1케이싱(110)의 전면(110a)보다 벽(W)에서 멀게 위치되는 것을 의미한다.

아울러, 본 실시예의 국소 배기 장치(10)는 와류형성장치(300)를 더 포함할 수 있다. 와류형성장치(300)는, 본체부(100), 좀 더 구체적으로는 제2케이싱(120)의 내부에 설치되어, 흡기구(126)를 통한 본체부(100) 내부로의 외부 공기의 흡입이 유도되도록 흡기구(126) 주변 영역에 와류를 형성한다.

[송풍장치의 구조]

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 흡입홀(210a)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)의 흡입홀(210a)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.

토출부는, 스크롤 하우징(210)의 상부에 마련된다. 이러한 토출부의 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 토출부는 제1케이싱(110)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 토출부에 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.

임펠러(220)는, 터보팬이나 시로코팬 등을 포함하는 형태로 마련될 수 있다. 임펠러(220)가 터보팬을 포함하는 형태로 마련되는 경우, 임펠러(220)는 터보팬의 후곡형 블레이드들을 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 임펠러(220)가 시로코팬을 포함하는 형태로 마련되는 경우, 임펠러(220)는 시로코팬의 다익형 블레이드들을 포함하는 형태로 구성될 수도 있다.

제1구동부(230)는, 임펠러(220)를 회전시키기 위한 동력을 제공하도록 마련된다. 이러한 제1구동부(230)는, 모터의 회전 부분인 로터와, 모터의 정지 부분인 스테이터와, 모터의 외관을 형성하며 로터 및 스테이터를 내부에 수용하는 모터케이스, 및 로터와 함께 회전되어 임펠러(220)를 회전시키는 샤프트를 포함하여 이루어지는 모터 형태로 마련될 수 있다.

이러한 제1구동부(230)는, 모터가 스크롤 하우징(210) 및 임펠러(220)의 외측에 설치된 형태로 마련될 수도 있고, 모터가 및 임펠러(220) 내부의 공간부에 삽입된 형태로 마련될 수도 있다.

상기와 같은 구성을 포함하는 송풍장치(200)는, 그 일부가 제1케이싱(110)에 수용되고 다른 일부가 제2케이싱(120)에 수용된 형태로 설치될 수 있다. 본 실시예에서는, 송풍장치(200)의 대부분 영역이 제1케이싱(110)에 수용되고 송풍장치(200) 하부에 해당되는 나머지 일부 영역이 제2케이싱(120)에 수용되는 것으로 예시된다.

이때 송풍장치(200)는, 임펠러(220)의 회전 중심(C1)이 수평을 이룬 상태에서 제1케이싱(110) 내에 수용될 수 있다.

그리고 송풍장치(200)의 적어도 일부분이 제1케이싱(110) 내에 수용된 상태에서, 송풍장치(200)는 스크롤 하우징(210)의 양측이 제1케이싱(110)의 좌우 양측면과 이격된 상태로 설치될 수 있다.

이로써, 본체부(100) 내부로 유입된 오염 공기는 제1케이싱(110)과 스크롤하우징(210) 사이의 공간을 통해 스크롤 하우징(210)의 양측부로 유입될 수 있고, 스크롤 하우징(210)의 양측부를 통해 스크롤 하우징(210)의 내부로 유입된 공기는 토출부(215)를 통해 송풍장치(200)의 상부로 토출될 수 있다.

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(126)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(10)의 오염물질에 대한 포집 효율이 증가될 수 있게 된다.

송풍장치(200)가 저풍량모드로 동작될 때에는, 고풍량모드에 비해 흡입 기류의 속도가 낮아져 국소 배기 장치(10)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, 본체부(100)에 설치되어 흡기구(126)를 통한 외부 공기의 흡입이 유도하도록 와류를 형성하는 구성으로 마련된다.

이러한 와류형성장치(300)는, 흡기구(126) 주위에서 도너츠 형상과 같은 형상의 와류를 발생시켜 국소 배기 장치(10)의 흡입 영역이 확대되도록 함으로써, 흡입 기류의 속도가 낮은 경우에도 오염물질 및 공기의 흡입이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 작용한다.

[와류형성장치의 구조]

도 7은 도 6에 도시된 와류형성장치를 분리하여 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 스월러를 분리하여 도시한 사시도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 와류형성장치(300)는, 스월러(310)와 제2구동부(320) 및 유동가이드(330)를 포함한다.

스월러(310)는, 흡기구(126)에 배치되며, 흡기구(126) 주위에 와류를 형성하기 위해 회전될 수 있다. 이러한 스월러(310)는, 회전판(311)과 날개부(315)를 포함하여 이루어질 수 있다.

회전판(311)은, 흡기구(126)보다는 하부에 위치하도록 배치되되, 하부패널(125)의 홈부(126)로 둘러싸인 영역 내에 배치되도록 설치된다. 이러한 회전판(311)은 그 중심부가 제2구동부(320)의 샤프트와 연결되며, 이 샤프트, 즉 상하방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비된다.

회전판(311)의 중심에는 회전판(311)을 제2구동부(320)의 샤프트와 결합시키기 위한 결합부(312)가 마련되며, 회전판(311)의 내부에는 흡기구(126) 측으로 흡입되는 공기를 통과시키기 위한 관통공이 형성된다.

본 실시예에서, 회전판(311)은 원형 링 형태로 형성되는 것으로 예시된다. 이에 따르면, 회전판(311)의 관통공은 회전판(311)의 외주면과 결합부(312) 사이에 관통되게 형성된다. 그리고 결합부(312)는 관통공에 의해 둘러싸이는 위치에 회전판(311)의 중심부에 마련되되, 회전판(311)의 외주면과 결합부(312) 사이를 가로지르는 연결부(313)에 의해 회전판(311) 상에 고정될 수 있다. 일례로서, 회전판(311)은 회전판(311)의 외주면과 결합부(312)와 연결부(313)가 "ⓧ?" 형상으로 연결된 형태로 형성될 수 있다.

날개부(315)는, 회전판(311)의 지름방향 외측을 에워싸도록 배치된다. 이러한 날개부(315)는, 평면부(316)와 날개(317,318)를 포함하여 이루어질 수 있다.

평면부(316)는, 회전판(311)과 동일 평면을 이루도록 형성된다. 이러한 평면부(316)는, 회전판(311)의 지름방향 외측을 둘러싸도록 회전판(311)의 회전방향을 따라 복수 개가 배치된다.

그리고 서로 인접한 두 평면부(316) 사이에는 통과홀부(319)가 형성된다. 통과홀부(319)는, 평면부(316)와 평면부(316) 사이에 관통되게 형성됨으로써, 회전판(311)을 회전시키는 회전축의 연장방향, 즉 상하방향을 따라 날개부(315)를 관통하는 통로를 형성한다. 즉 회전판(311)의 지름방향 외측에는, 회전판(311)의 회전방향을 따라 평면부(316)와 통과홀부(319)가 교번되게 배치된다.

날개(317,318)는, 평면부(316)로부터 회전축의 연장방향, 즉 하부방향으로 돌출되게 형성된다. 이러한 날개(317,318)는, 회전판(311)과 함께 회전되면서 공기를 회전판(311)의 외측방향으로 밀어내는 작용을 하며, 와류형성장치(300)는 이러한 날개(317,318)의 작용에 의해 흡기구(126) 주위에서 와류를 발생시킬 수 있다.

상기 날개(317,318)는 회전판(311)의 지름방향 외측을 에워싸도록 회전판(311)의 회전방향을 따라 복수 개가 배치된다. 즉 각각의 평면부(316)마다 날개(317,318)가 각각 배치된다. 그리고 각각의 날개(317,318)는, 평면부(316)의 일부분이 하부방향으로 절곡되어 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 각각의 날개(317,318)는 제1날개(317)와 제2날개(318)를 포함하여 이루어질 수 있다.

제1날개(317)는 회전판(311)의 회전방향에 따른 평면부(316)의 일측에 배치되는 것이며, 제2날개(318)는 회전판(311)의 회전방향에 따른 평면부(316)의 타측에 배치되는 것이다.

즉 평면부(316)의 일측이 절곡되어 제1날개(317)가 형성되고, 평면부(316)의 타측이 절곡되어 제2날개(318)가 형성된다.

또는, 상기 복수의 날개(317,318) 각각이 회전판(311)에 결합되는 것도 가능하다.

상기와 같은 스월러(310)를 구비하는 와류형성장치(300)는, 흡기가 이루어지는 흡기구(126) 상에 설치된다. 따라서 흡기구(126)를 통해 흡입되는 공기의 흐름은 와류형성장치(300)의 동작에 영향을 미칠 수 있고, 와류형성장치(300)는 흡기구(126)를 통해 흡입되는 공기의 흐름에 영향을 미칠 수 있다.

예를 들어, 와류형성장치(300)의 동작이 이루어지는 과정에서, 흡기구(126) 측으로 흡입되는 공기가 스월러(310)과 충돌하는 빈도가 높으면, 이때 발생되는 저항으로 인해 스월러(310)의 회전 속도가 저하되어 와류 형성이 제대로 이루어지지 못할 수도 있으며, 이와 함께 흡기구(126)를 통한 공기의 흡입도 방해 받게 되는 현상이 발생될 수 있다.

이를 고려하여, 본 실시예의 와류형성장치(300)에는, 스월러(310)를 관통하는 통로를 형성하는 통과홀부(319)가 형성된다. 이에 따르면, 스월러(310) 측으로 유입되는 공기 중 일부분은 날개(317,318)의 작용에 의해 스월러(310)의 외측방향으로 밀어내어져 와류를 형성하게 되고, 나머지 부분은 통과홀부(319)를 통해 스월러(310)를 통과하여 와류형성장치(300)의 상부로 흘러나가게 된다.

이로써 흡기구(126) 측으로 흡입되는 공기와 스월러(310) 간의 충돌로 인해 발생되는 저항을 감소시켜 와류형성장치(300)의 성능을 더욱 향상시킬 수 있게 될 뿐 아니라, 흡기구(126)를 통한 공기의 흡입도 더욱 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

한편 제2구동부(320)는, 스월러(310)를 회전시키기 위한 동력을 제공하도록 마련되며, 본체부(100), 좀 더 구체적으로는 제2케이싱(120)의 내부에 설치된다. 이러한 제2구동부(320)는, 와류형성장치(300)의 구성 중에서 가장 상부에 배치되며, 회전력을 전달하는 샤프트가 하부방향으로 연장된 형태의 모터를 포함하여 이루어질 수 있다.

이러한 제2구동부(320)에 의해 회전되는 스월러(310)는, 흡입장치(200)에 비해 전방에 위치하도록 배치된다. 즉 스월러(310)의 회전 중심과 동일축으로 연장되는 제1연장선(L1)은, 흡입장치(200)의 회전 중심과 동일축으로 연장되는 제2연장선(L2)보다 전방에 위치하도록 배치된다(도 6 참조).

또한 상기 제1연장선(L1)은 제2구동부(320)의 샤프트와 동일축으로 연장되는 연장선일 수 있으며, 이러한 제1연장선(L1)은 스크롤 하우징(210)의 전방에 위치될 수 있다.

일례로서, 제2구동부(320)의 샤프트와 동일축으로 연장되는 연장선인 제1연장선(L1)은, 제1케이싱(110)의 전면(110a)보다 전방에 위치될 수 있다.

다른 예로서, 제2구동부(320)의 샤프트와 동일축으로 연장되는 연장선인 제1연장선(L1)은, 임펠러(220)와 제1케이싱(110)의 전면(110a) 사이에 위치될 수도 있다.

그리고 제1연장선(L1)에서 제2케이싱(120)의 전면(120a)까지의 거리(D2)는, 제1연장선(L1)에서 제2케이싱(120)의 배면(120b)까지의 거리보다 짧다.

이와 같은 배치에 의하면, 제2케이싱(120)의 하부면에 형성된 흡기구(126)의 일부가 스크롤 하우징(220)과 상하방향으로 중첩되고, 흡기구(126)의 다른 일부는 스크롤 하우징(220)과 상하방향으로 중첩되지 않는다.

유동가이드(330)는, 흡기구(126)에 배치되며, 스월러(310)를 외측 상부에서 감싸는 형태로 마련되어 스월러(310)의 회전 과정에서 유동하는 공기를 하방으로 안내하는 역할을 한다.

아울러, 본 실시예의 국소 배기 장치(10)는 흡기구(126)를 통해 흡입되는 공기를 필터링하기 위한 흡입그릴(340)를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에서 흡입그릴(340)은 사각판 형상의 그릴 형태로 형성되는 것으로 예시되나, 흡입그릴(340)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 흡입그릴(340)의 형상은, 흡기구(126)의 형상에 대응되는 원형판 형상으로 형성될 수도 있으며, 그 외 필요에 따라 다양한 형상으로 결정될 수 있다.

상기 흡입그릴(340)은, 제2케이싱(120)의 하부패널(125)에 결합됨으로써 와류형성장치(300)의 하부에 설치될 수 있다. 일례로서, 흡입그릴(340)은 제2케이싱(120)에 슬라이딩 결합 방식으로 결합될 수 있다.

이와 같이 설치되는 흡입그릴(340)은, 흡기구(126)를 통해 흡입되는 공기를 필터링하는 기능을 제공하는 것은 물론, 스월러(310)가 회전되는 동안 외부 물체, 예를 들면 사용자의 손이나 조리도구 등이 스월러(310)에 접근하는 것을 차단함으로써 기기 및 사용자에 대한 안전성을 향상시키는 기능을 제공한다.

[유동가이드의 구조]

도 9는 도 6의 "C" 부분을 확대하여 도시한 도면이다.

도 6과 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 유동가이드(330)는 상부면(331)과 안내면(335)을 포함하여 이루어질 수 있다.

상부면(331)은, 유동가이드(330)의 상면을 형성하는 부분으로서, 스월러(310)의 상부에 배치된다. 본 실시예에서는, 상부면(331)이 스월러(310)보다 약간 큰 직경을 갖는 원판 형상으로 형성되는 것으로 예시된다.

안내면(335)은, 스월러(310)의 측부에서 스월러(310)의 외측을 감싸는 형태로 마련된다. 이러한 안내면(335)은, 원판 형상으로 형성된 상부면(331)의 외측 테두리로부터 외측 하방으로 경사지게 연장되는 형태로 형성된다.

즉 유동가이드(330)는, 스월러(310)의 상부에 배치된 상부면(331)과 스월러(310)의 측부 외측에 배치된 안내면(335)이 스월러(310)의 상부 및 측부를 감싸는 형태로 제공된다.

스월러(310)가 일 방향으로 회전하면, 스월러(310)의 날개(317,318)는 상기 회전판(311)의 통과홀부(319)를 향하여 유동하는 오염 공기 중 일부를 상기 회전판(311)의 반경방향 바깥쪽으로 밀어낸다.

이때, 반경방향으로 밀려난 공기가 하방으로 유동하되, 스월러(320)의 중심으로 멀어지는 방향으로 유동하여야 유동가이드(330)의 하부에서 와류가 형성될 수 있다.

이와 같은 공기의 유동을 유도하기 위해, 본 실시예에서는 안내면(335)이 외측 하방으로 경사지게 연장되는 형태로 형성된다.

와류형성장치(300)의 작동시, 스월러(310)의 날개(317,318)에 의해 회전판(311)의 반경방향 바깥쪽으로 밀려난 공기는 스월러(310)의 반경방향 바깥쪽에 위치한 안내면(335) 측으로 유동하게 되고, 안내면(335) 측으로 유동한 공기의 유동방향은 외측 하방으로 경사지게 연장된 형태로 형성된 안내면(335)에 의해 하방으로 변화된다.

이때 상부면(331)과 안내면(335) 간의 경계면, 그리고 안내면(335)의 경사면이 라운드지게 형성된다면, 안내면(335)을 타고 유동하는 공기의 유속 손실이 감소될 수 있을 것이다.

상기와 같이 스월러(310)의 날개(317,318)에서 밀려난 공기가 안내면(335)을 따라 유동하게 되면, 이 공기는 유동가이드(330)의 하부를 벗어나 하향 경사지게 유동하게 된다.

흡기구(126)를 통해 오염 공기의 흡입이 이루어지는 과정에서, 오염 공기가 흡기구(126)를 통과할 때에는 그 오염 공기뿐 아니라 그 주변의 공기도 흡기구(126)을 통과하려는 공기의 상향 흐름이 발생된다.

이와 같은 공기의 상향 흐름과 스월러(310)의 회전에 의해 발생되어 하향 경사지게 유동하는 공기의 흐름이 만나 스월러(310)의 하방에 와류가 형성될 수 있다.

이때 스월러(310)의 회전에 의해 발생되어 하향 경사지게 유동하는 공기의 흐름이 강해질수록, 즉 스월러(310)의 회전에 의해 발생된 공기의 흐름 방향이 하향 경사진 방향으로 변화되도록 하는 유동방향 전환 유도가 원활하게 이루어질수록, 와류의 형성이 더욱 효과적으로 이루어져 와류의 형성이 더욱 큰 규모로 이루어질 수 있게 된다.

본 실시예에 따르면, 유동가이드(330)의 상부면(331)은, 스월러(310)의 상부를 개방하는 개방영역(331a)과 스월러(310)의 상부를 가로막는 폐쇄영역(331b)으로 구분될 수 있다.

개방영역(331a)은, 외부 공기가 흡기구(126)를 통해 본체부(100) 내부로 흡입되는 통로가 개방되도록, 유동가이드(330)의 상부면(331)이 상하방향으로 관통되어 형성된다.

그리고 폐쇄영역(331b)은, 외부 공기가 흡기구(126)를 통해 본체부(100) 내부로 흡입되는 통로를 가로막는 가로방향의 평면으로 형성된다.

즉 유동가이드(330)의 상부면(331)이 형성하는 가로방향의 평면 중에서, 상하방향으로 뚫린 부분이 개방영역(331a)이 되고, 뚫려있지 않고 막힌 부분이 폐쇄영역(331b)이 된다.

이때 폐쇄영역(331b)은, 개방영역(331a)보다 전방에 배치된다. 구체적으로, 폐쇄영역(331b)은 스월러(310)의 회전 영역의 상부에 배치되되, 스월러(310)의 회전 영역 상에서 전방으로 치우친 위치에 배치된다.

본 실시예에서는, 유동가이드(330)의 상부면(331)이 후방에 배치되는 개방영역(331a)과 전방에 배치되는 폐쇄영역(331b)으로 반분(半分)되는 것으로 예시된다.

또한 폐쇄영역(331b)은, 스월러(310)의 회전 영역의 상부에 배치되되, 적어도 일부분이 제1케이싱(110)의 전면(110a)보다 전방에 위치하도록 배치된다. 그리고 개방영역(331a)은, 폐쇄영역(331b)의 후방에 배치되되, 적어도 일부분이 제1케이싱(110)의 전면(110a)보다 후방에 위치하도록 배치된다.

본 실시예에서는, 폐쇄영역(331b)이 제1케이싱(110)의 전면(110a)보다 전방에 배치되고, 개방영역(331a)이 제1케이싱(110)의 전면(110a)보다 후방에 배치되는 것으로 예시된다.

만약 유동가이드(330)의 상부면(331) 전체가 개방영역(331a)으로만 이루어진다면, 흡기구(126)를 통해 본체부(100) 내부로 흡입되는 공기의 유동을 위한 통로는 넓어지겠지만, 와류의 형성에는 불리한 조건이 형성된다.

와류의 형성이 효과적으로 이루어지기 위해서는, 스월러(310)의 회전에 의해 유도되는 하향의 공기 흐름이 강하게 형성되어야 한다. 그런데 유동가이드(330)의 상부면(331) 전체가 개방영역(331a)으로만 이루어져 유동가이드(330) 상에서의 통로가 넓어지게 되면, 국소 배기 장치(10) 외부로부터 흡기구(126)를 통해 본체부(100) 내부로 흡입되는 공기의 흐름, 즉 흡기구(126)를 통과하는 공기의 상향 흐름이 스월러(310)가 차지하는 영역 대부분을 통과하게 된다. 이와 같이 스월러(310)를 통과하는 공기의 상향 흐름은 스월러(310)의 회전에 의해 유도되는 하향의 공기 흐름의 세기를 약화시키며, 이로 인해 스월러(310)의 회전에 의해 유도되는 하향의 공기 흐름이 약화되어 와류 형성이 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 발생된다.

그렇다고 해서 유동가이드(330)의 상부면(331) 전체를 막아버린다면, 흡기구(126)를 통해 본체부(100) 내부로 흡입되는 공기의 유동을 위한 통로 대부분이 막혀 오염 공기의 흡입이 제대로 이루어지지 못하게 된다.

이러한 점을 고려하여, 본 실시예의 와류형성장치(300)는, 후방에 배치되는 개방영역(331a)과 전방에 배치되는 폐쇄영역(331b)으로 반분(半分)된 상부면(331)을 갖는 유동가이드(330)를 포함하는 형태로 제공된다.

이에 따르면, 후방에 형성된 개방영역(331a)을 통해서는, 국소 배기 장치(10) 외부로부터 흡기구(126)를 통해 본체부(100) 내부로 흡입되는 공기의 흐름을 통과시키기 위한 통로가 제공된다.

그리고 전방에 형성된 폐쇄영역(331b)에서는, 국소 배기 장치(10) 외부로부터 흡기구(126)를 통해 본체부(100) 내부로 흡입되는 상향의 공기 흐름이 통과할 수 없다. 이러한 폐쇄영역(331b)에서는, 공기의 상향 흐름이 유동가이드(330)를 통과하는 것을 막고 이를 통해 스월러(310)의 회전에 의해 유도되는 하향의 공기 흐름의 세기가 증가되도록 하는 작용이 이루어진다.

본 실시예에 따르면, 폐쇄영역(331b)이 제1케이싱(110)의 전면(110a)보다 전방에 배치되고, 개방영역(331a)이 제1케이싱(110)의 전면(110a)보다 후방에 배치된다. 이러한 개방영역(331a)과 폐쇄영역(331b)의 배치 구조는, 공기의 상향 흐름이 유도되도록 흡입 기류를 발생시키는 흡입장치(200)와 흡기구(126) 사이의 유로 형상을 고려한 설계의 결과이다.

이에 따르면, 개방영역(331a)이 제1케이싱(110)의 내부에 수용된 흡입장치(200)와 흡기구(126) 사이를 연결하는 제2연장선(L2) 사이에 배치되며, 이로써 흡기구(126)와 개방영역(331a) 및 흡입장치(200)를 거의 일직선으로 연결하는 통로가 형성될 수 있게 된다.

이와 같이 흡기구(126)와 흡입장치(200) 사이를 일직선으로 연결하는 통로가 형성되면, 유동가이드(330)의 일부분이 막혀 있는 것에 영향 받지 않고 국소 배기 장치(10)가 충분한 흡입 성능을 제공할 수 있게 된다.

또한 폐쇄영역(331b)이 제1케이싱(110)의 전면(110a)보다 전방에 배치되는 것은, 다음과 같은 점에서 의의가 있다.

첫째, 폐쇄영역(331b)이 제1케이싱(110)의 전면(110a)보다 전방에 위치됨으로써, 폐쇄영역(331b)은 흡입장치(200)와 흡기구(126) 사이를 연결하는 제2연장선(L2) 주변으로부터 벗어난 위치에 배치된다.

즉 흡기구(126)와 흡입장치(200) 사이를 일직선으로 연결하는 통로로부터 벗어난 위치에 폐쇄영역(331b)이 배치됨으로써, 흡기구(126)로 유입된 공기가 흡입장치(200)로 유동하는 주된 통로를 폐쇄영역(331b)이 막지 않도록 하는 유로 설계가 이루어지게 된다.

이로써 국소 배기 장치(10)는, 유동가이드(330)의 일부분이 막혀 있는 것에 영향 받지 않고 충분한 흡입 성능을 제공할 수 있게 된다.

둘째, 폐쇄영역(331b)이 제2케이싱(120)의 전면(120a)에 인접한 전방에 배치됨으로써, 와류형성장치(300)에 의한 와류 형성이 국소 배기 장치(10)의 전방에서 더 크게 이루어질 수 있게 된다.

통상적으로, 흡입장치(200) 및 흡기구(126)로부터 먼 위치, 특히 국소 배기 장치(10)의 전방 측에서는 오염 공기의 흡입이 제대로 이루어지지 어렵다.

흡입장치(200)의 흡입 유속을 증가시키지 않는 조건에서 국소 배기 장치(10)의 전방 측에 위치하는 오염 공기에 대한 흡입 성능을 높이기 위한 방법으로는, 국소 배기 장치(10)의 전방 측에서 형성되는 와류의 크기를 키우는 방법이 있다.

이를 고려하여, 본 실시예에서는 스월러(310)의 회전에 의해 유도되는 하향의 공기 흐름의 세기가 증가되도록 하는 폐쇄영역(331b)이 제2케이싱(120)의 전면(120a)에 인접한 전방에 배치되도록 함으로써, 와류형성장치(300)에 의한 와류 형성이 국소 배기 장치(10)의 전방에서 더 크게 이루어지도록 하고, 이를 통해 국소 배기 장치(10)의 전방 측에 위치하는 오염 공기에 대한 흡입 성능이 효과적으로 향상될 수 있도록 하는 유로가이드(300)의 구조가 제공된다.

[와류형성장치의 작용]

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 국소 배기 장치의 작동시 발생되는 공기의 흐름을 보여주는 도면이다.

이하, 도 6과 도 9 및 도 10을 참조하여 본 실시예에 따른 국소 배기 장치 및 이에 구비된 와류형성장치의 작용, 효과에 대하여 설명한다.

도 6과 도 9 및 도 10을 참조하면, 국소 배기 장치(10)의 작동이 개시될 때 송풍장치(200)의 동작이 시작되고, 이에 따라 국소 배기 장치(10) 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(126)를 통해 흡입 대상이 되는 외부 공기에 작용하게 되며, 흡기구(126) 주변의 외부 공기는 이와 같이 작용하는 흡입 기류에 의해 흡기구(126)를 통과하여 본체부(100) 내부로 흡입된다.

그리고 이와 같이 본체부(100) 내부로 흡입된 공기 및 이와 함께 흡입된 오염 공기는, 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 공기가 흡입될 수 있게 되므로, 국소 배기 장치(10)의 오염 공기에 대한 포집 효율이 증가될 수 있게 된다.

이와 다르게 송풍장치(200)가 저풍량모드로 동작될 때에는, 고풍량모드에 비해 흡입 기류의 속도가 낮아져 국소 배기 장치(10)의 오염 공기에 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(126) 주위에서 와류를 발생시켜 배기장치의 흡입 영역이 확대되도록 함으로써, 흡입 기류의 속도가 낮은 경우에도 오염 공기의 흡입이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 작용한다.

이러한 와류형성장치(300)의 작용은, 제2구동부(320)에 의해 제공되는 동력에 의해 회전되는 스월러(310)가 흡기구(126) 측으로 유동하는 공기를 스월러(310)의 외측방향으로 밀어내고, 이와 같이 밀어내어진 공기가 도너츠 형상과 같은 형상의 와류를 형성하는 형태로 이루어진다.

이와 같은 와류형성장치(300)의 작용에 의해 와류형성장치(300)의 하방에 와류가 형성되면, 국소 배기 장치(10)의 하방에서 상승하는 오염 공기가 국소 배기 장치(10)로 원활하게 흡입될 수 있다.

한편 조리기기(1)는 전후방향으로 이격되는 후측 가열부(1a)와 전측 가열부(1b)를 포함하는 형태로 마련될 수 있다.

일반적으로, 국소 배기 장치(10)가 후측 가열부(1a)와 전측 가열부(1b)를 가지는 조리기기(1)의 상방에 위치되는 경우, 후측 가열부(1a)의 적어도 일부는 국소 흡입 장치(20)와 상하방향으로 중첩되도록 배치된다.

따라서 후측 가열부(1a)를 이용하여 조리물(2)을 가열할 때 발생하는 오염 공기는, 흡입장치(200)의 흡입력에 의해 발생되는 흡입 기류를 따라 실질적으로 수직 상방으로 유동하는 형태로 국소 배기 장치(10)로 흡입될 수 있다.

한편, 스월러(310)의 회전 중심과 동일축으로 연장되는 제1연장선(L1)이 스크롤 하우징(220) 보다 전방에 위치됨에 따라, 전측 가열부(1b)를 이용하여 조리물(2)을 가열하는 과정에서 발생되는 오염 공기는 흡입장치(200)에 의해 발생되는 흡입력과 와류형성장치(300)에 의해 형성되는 와류에 의한 영향을 함께 받아 도면(도 10) 상 좌측 상방을 향하여 경사지도록 유동하게 된다.

즉 전측 가열부(1b)를 이용하여 조리물(2)을 가열하는 동안 발생되는 오염 공기가 상승하는 과정에서, 오염 공기가 벽(W)과 멀어지는 방향으로 유동하는 것이 방지될 수 있고, 이에 따라 오염 공기가 조리기기(1)가 설치된 주방으로 퍼지는 것이 방지될 수 있다.

또한 제1연장선(L1)에서 제2케이싱(120)의 배면(120b)까지의 거리(D3)가 제1연장선(L1)에서 제2케이싱(120)의 전면(120a)까지의 거리(D2)보다 길게 확보되도록 본체부(100)의 설계가 이루어짐으로써, 흡기구(126)와 벽(W)까지의 최소 거리가 충분히 확보할 수 있게 된다.

이 경우, 흡기구(126)에 설치된 와류형성장치(300)에서 하향 경사지게 배출되는 공기가 벽(W)을 따라 유동하는 것이 방지될 수 있다. 만약 공기가 벽(W)을 따라 하방으로 유동하는 현상이 발생되면, 벽(W)을 따라 하방으로 유동하는 공기가 조리기기(1)에서 발생되는 화염에 영향을 주어 조리기기(1)의 가열 효율을 저하시키는 현상이 발생될 수 있으나, 상기와 같은 구조로 설계된 본체부(100)의 구조에 의해, 이러한 현상의 발생이 방지될 수 있다.

한편, 와류를 형성하는 작용을 하는 와류형성장치(300)에 구비된 유동가이드(330)의 구조를 살펴보면, 유동가이드(330)의 상부면(331)은 후방에 배치되는 개방영역(331a)과 전방에 배치되는 폐쇄영역(331b)으로 반분되며, 폐쇄영역(331b)이 제1케이싱(110)의 전면(110a)보다 전방에 배치되고, 개방영역(331a)이 제1케이싱(110)의 전면(110a)보다 후방에 배치된다.

개방영역(331a)이 제1케이싱(110)의 내부에 수용된 흡입장치(200)와 흡기구(126) 사이를 연결하는 제2연장선(L2) 사이에 배치되고 폐쇄영역(331b)이 제1케이싱(110)의 전면(110a)보다 전방에 배치됨으로써, 흡기구(126)와 개방영역(331a) 및 흡입장치(200)를 거의 일직선으로 연결하는 통로가 형성될 수 있게 되고, 이에 따라 유동가이드(330)의 일부분이 막혀 있는 것에 영향 받지 않고 국소 배기 장치(10)가 충분한 흡입 성능을 제공할 수 있게 된다.

또한 폐쇄영역(331b)이 제1케이싱(110)의 전면(110a)보다 전방에 배치, 즉 제2케이싱(120)의 전면(120a)에 인접한 전방에 배치 배치됨으로써, 와류형성장치(300)에 의한 와류 형성이 국소 배기 장치(10)의 전방에서 더 크게 이루어질 수 있게 되고, 이를 통해 국소 배기 장치(10)의 전방 측에 위치하는 오염 공기에 대한 흡입 성능이 효과적으로 향상될 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 : 조리기기
1a : 후측 가열부
1b : 전측 가열부
10 : 국소 배기 장치
100 : 본체부
110 : 제1케이싱
110a : 전면
110b : 후면
120 : 제2케이싱
120a : 전면
120b : 후면
121 : 흡입덕트
125 : 하부패널
126 : 흡기구
200 : 송풍장치
210 : 스크롤 하우징
210a : 흡입홀
215 : 토출부
220 : 임펠러
230 : 제1구동부
300 : 와류형성장치
310 : 스월러
311 : 회전판
312 : 결합부
313 : 연결부
315 : 날개부
316 : 평면부
317,318 : 날개
319 : 통과홀부
320 : 제2구동부
330 : 유동가이드
331 : 상부면
335 : 안내면

Claims (12)

1. 하부면에 흡기구가 형성되는 본체부; 및
   상기 본체부에 설치되어 상기 흡기구를 통한 외부 공기의 흡입이 유도되도록 와류를 형성하는 와류형성장치;를 포함하고,
   상기 와류형성장치는, 상기 흡기구에 배치되어 와류를 형성하기 위해 회전되는 스월러와, 상기 스월러를 회전시키는 구동부, 및 상기 흡기구에 배치되어 상기 스월러의 회전 과정에서 유동하는 공기를 하방으로 안내하는 유동가이드를 포함하고,
   상기 유동가이드는, 상기 스월러의 상부에 배치되는 상부면을 포함하고,
   상기 유동가이드의 상부면은, 상기 스월러의 상부를 개방하는 개방영역과 상기 스월러의 상부를 가로막는 폐쇄영역을 포함하는 국소 배기 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 개방영역은, 외부 공기가 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입되는 통로가 개방되도록, 상기 유동가이드의 상부면의 일부분이 상하방향으로 관통되어 형성되고,
   상기 폐쇄영역은, 외부 공기가 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입되는 통로를 가로막는 가로방향의 평면으로 형성되는 국소 배기 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 폐쇄영역은, 상기 개방영역보다 전방에 배치되는 국소 배기 장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 폐쇄영역은, 상기 스월러의 회전 영역의 상부에 배치되되, 상기 스월러의 회전 영역에서 전방으로 치우친 위치에 배치되는 국소 배기 장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 유동가이드의 상부면은, 후방에 배치되는 개방영역과 전방에 배치되는 상기 폐쇄영역으로 반분되는 국소 배기 장치.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 본체부는,
   공기를 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키기 위한 흡입장치가 수용되는 제1케이싱; 및
   상기 제1케이싱의 하측에 구비되고, 상기 제1케이싱의 수평 단면적보다 큰 수평 단면적을 가지며, 하부면에 상기 흡입구가 형성되는 제2케이싱;을 포함하는 국소 배기 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1케이싱은 상기 제2케이싱의 상면에서 상방으로 연장되고,
   상기 제1케이싱의 배면과 상기 제2케이싱의 배면은 동일 평면을 형성하고,
   상기 제1케이싱과 상기 제2케이싱의 각각의 배면은 벽을 바라보는 면이고,
   상기 제2케이싱의 전면은 상기 제1케이싱의 전면보다 전방에 위치되는 국소 배기 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 스월러의 회전 중심은, 상기 흡입장치의 회전 중심을 지나는 수직선 보다 전방에 위치되는 국소 배기 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 폐쇄영역은, 외부 공기가 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입되는 통로를 가로막는 가로방향의 평면으로 형성되며, 상기 개방영역보다 전방에 배치되는 국소 배기 장치.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 폐쇄영역은, 외부 공기가 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입되는 통로를 가로막는 가로방향의 평면으로 형성되며, 상기 스월러의 회전 영역의 상부에 배치되되, 상기 스월러의 회전 영역에서 전방으로 치우친 위치에 배치되는 국소 배기 장치.
    
11. 제8항에 있어서,
    상기 폐쇄영역은, 외부 공기가 상기 흡기구를 통해 상기 본체부 내부로 흡입되는 통로를 가로막는 가로방향의 평면으로 형성되며, 상기 스월러의 회전 영역의 상부에 배치되되, 상기 제1케이싱의 전면보다 전방에 배치되고,
    상기 개방영역은, 적어도 일부분이 상기 제1케이싱의 전면보다 후방에 배치되는 국소 배기 장치.
    
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유동가이드는, 상기 유동가이드의 상부면의 외측 테두리로부터 외측 하방으로 경사지게 연장되는 안내면을 더 포함하는 국소 배기 장치.
    

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