KR20220154359A - 캐노피 후드 국소배기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기덕트에 설치되는 캐노피 후드 국소배기장치에 관한 것으로, 배기덕트의 일단에 설치되며 배기덕트와 연통하도록 관통홀이 형성되는 캐노피 후드와, 캐노피 후드의 내부에 설치되는 보텍스팬과, 보텍스팬을 구동하도록 배기덕트의 내부에 설치되는 구동모터를 포함하며, 캐노피 후드는, 관통홀 둘레를 따라 수평 방향으로 보텍스팬의 내경의 1배 이상 확장 형성되는 수평부와, 수평부의 둘레를 따라 소정의 각도로 경사지게 연장 형성되는 경사부를 포함한다.

Description

캐노피 후드 국소배기장치{Apparatus of canopy hood local exhaust}

본 발명은 배기덕트에 설치되는 캐노피 후드 국소배기장치에 관한 것이다.

주택, 상가, 공장 등 다양한 공간의 오염물질 제거를 위해 배기장치가 사용된다. 예컨대, 주방의 요리시 발생하는 각종 오염물질이나, 작업 현장에서 발생하는 분진, 오일 미스트, 용접흄 등을 제거하기 위해 배기장치가 사용되고 있다.

이러한 배기장치는 후드(hood), 덕트(duct), 송풍팬(fan), 공기정화장치(air cleaner), 굴뚝(stack) 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 일반적으로는 작업 장소에 후드를 설치하여 오염물질을 포집한 후, 덕트를 따라 공기정화장치로 보내 처리하고 있다.

여기서 후드(hood)는 전체 환기가 어려운 작업 공정상에서 발생되는 오염물질을 국부적으로 포집하는 역할을 하며, 배기장치의 시작부분이 된다. 특히, 캐노피 후드(canopy hood)는 뜨거운 상승기류가 있는 작업에 적합한 후드로서, 배기덕트의 하단에 주로 원형 또는 사각형 단면 형태의 캐노피 후드가 설치된다.

송풍팬은 배기덕트의 후단부에 설치될 수 있다. 송풍팬은 팬을 구동시켜 만들어낸 부압에 의해 공기유동을 발생시켜 공기를 배기덕트로 배출시키면 공간 내의 오염물질도 공기에 실려 같이 배출될 것이라고 전제한다. 그러나, 무게와 체적을 갖고 있는 오염물질들이 공기에 실려 배출되려면 오염원이 있는 위치에서 그것이 갖는 중력과 관성보다 더 큰 공기유동속도(이하, '유속')가 있어야 한다. 송풍팬이 만들어낸 유속이 낮으면 오염물질들은 공기에 실려 배출되지 못하고 제자리에 머무는 대신, 가벼운 공기만 배출된다.

이와 같은 이유로, 기존의 송풍팬과 캐노피 후드(10)가 적용된 배기덕트(200)의 오염원 포집 범위는, 도 1의 시뮬레이션 그림(배기풍량 353㎥/h)과 같이 캐노피 후드(10)의 흡입구 인접부에 불과해, 작업공간 확보 등의 이유로 오염물질 배출장비에 근접하여 후드를 설치할 수 없을 경우에는 오염물질을 제대로 배기하지 못하는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 종래에 비해 오염물질 포집영역이 확장되는 캐노피 후드 국소배기장치를 제공함에 목적이 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 배기덕트의 일단에 설치되며, 상기 배기덕트와 연통하도록 관통홀이 형성되는 캐노피 후드; 상기 캐노피 후드의 내부에 설치되는 보텍스팬; 및 상기 보텍스팬을 구동하도록 상기 배기덕트의 내부에 설치되는 구동모터를 포함하며, 상기 캐노피 후드는, 상기 관통홀 둘레를 따라 수평 방향으로 확장 형성되는 수평부와, 상기 수평부의 둘레를 따라 소정의 각도로 경사지게 연장 형성되는 경사부를 포함하는 캐노피 후드 국소배기장치를 제공함에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 캐노피 후드는, 상기 경사부의 끝단에서 상기 수평부에 대하여 수직한 방향으로 연장 형성되는 수직부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 캐노피 후드는, 상기 경사부의 끝단에서 상기 수평부와 평행하게 연장 형성되는 플랜지부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 캐노피 후드는, 상기 관통홀의 둘레를 따라 수평 방향으로 확장 형성되는 수평부와, 상기 수평부의 둘레를 따라 상기 수평부에 대하여 수직한 방향으로 연장 형성되는 수직부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 구동모터를 지지하도록 상기 캐노피 후드에 결합되는 모터 브라켓을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 모터 브라켓은, 상기 구동모터의 일면에 결합되는 몸체부와, 상기 몸체부의 둘레를 따라 절곡 형성되며 상기 관통홀의 테두리 외측에 끝단이 결합되는 복수 개의 절곡바를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 캐노피 후드 국소배기장치에 의하면, 종래에 비해 오염물질 포집효율이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 캐노피 후드의 유속 분포를 시뮬레이션한 결과를 보여주는 도해도(배기풍량 353㎥/h).
도 2는 배기덕트에 캐노피 후드 없이 보텍스팬을 설치했을 때의 시뮬레이션 도해도(배기풍량 353㎥/h).
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐노피 후드 국소배기장치의 사시도.
도 5는 도 4의 분해사시도.
도 6은 도 4의 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐노피 후드 국소배기장치의 시뮬레이션 도해도(배기풍량 353㎥/h).
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 캐노피 후드 국소배기장치의 시뮬레이션 도해도(배기풍량 353㎥/h).
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캐노피 후드 국소배기장치의 시뮬레이션 도해도(배기풍량 353㎥/h).

이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

실시예

도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐노피 후드 국소배기장치의 사시도이고, 도 5는 도 4의 분해사시도이며, 도 6은 도 4의 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 캐노피 후드 국소배기장치(100)는, 배기덕트(200)와, 배기덕트(200)의 하단에 설치되는 캐노피 후드(Canopy hood)(300)와, 캐노피 후드(300)의 내부에 설치되는 보텍스팬(400)과, 보텍스팬(400)을 구동하도록 설치되는 구동모터(500)를 포함한다.

여기서, 캐노피 후드(300)는 배기덕트(200)의 하단에 용접 또는 볼트 체결 등의 방식으로 결합될 수 있으며, 도면에 도시된 실시예의 경우 사각형 단면 형상을 갖고 있으나 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐이며, 필요에 따라 캐노피 후드(300)는 원형 등 다른 단면 형상을 가질 수도 있다. 캐노피 후드(300)의 상단에는 배기덕트(200)와 연통하도록 관통홀(301)이 형성된다.

상기한 결합구조에서 캐노피 후드(300)의 형태는 보텍스팬(400)이 밀어내는 기류를 가이드하는 역할을 할 뿐만 아니라, 캐노피 후드(300)의 형태에 따라 보텍스팬(400)이 밀어낸 기류가 되돌아와 와류를 형성하는 지점이 달라져 오염물질 포집 성능에 큰 영향을 미친다.

종래의 캐노피 후드(10)는, 상측면이 도 1에 도시된 바와 같이 배기덕트(200)의 둘레를 따라 하향 경사지게 연장 형성되었다. 즉, 캐노피 후드(10)의 상단 관통홀(11) 둘레를 따라 캐노피 후드(10)의 상측면이 하향 경사지게 연장 형성되었다. 이는 가능한 한 공기 유동 체적을 최소화하여 흡입유속의 감소를 최소화하고, 후드 입구 단면을 최대화하여 오염물질 포집 단면을 최대화하기 위한 구조이다.

반면에, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐노피 후드(300)의 경우, 관통홀(301) 둘레를 따라 상측면이 수평 방향으로 확장되어 수평부(310)가 형성되고, 수평부(310)의 둘레를 따라 소정의 각도로 하향 경사지게 경사부(320)가 연장 형성된다. 아울러, 경사부(320)의 끝단에서 수평부(310)에 대하여 수직한 방향으로 수직부(330)가 연장 형성된다.

캐노피 후드(300)의 수평부(310)는 후술하는 보텍스팬(400)에 의해 관통홀(301)의 외측 방향으로 밀려나는 기류를 경사부(320)로 안내하는 역할을 한다. 이때, 기류가 수평부(310)를 거쳐 경사부(320)를 따라 흐르는 과정에서 경사부(320)의 유속이 증대되고, 관통홀(301) 하부의 상승 기류 형성 영역이 확장됨으로써, 캐노피 후드(300)의 오염물질 포집 영역이 확장 형성된다. 이때, 수평부(310)의 길이는 후술하는 보텍스팬(400)의 내경의 1배 이상 10배 이하인 것이 바람직하다. 수평부(310)의 길이가 보텍스팬(400)의 내경의 1배 미만이면 수평부(310)에 의한 포집 영역 확장 효과가 미미하며, 수평부(310)의 길이가 보텍스팬(400)의 내경의 10배를 초과하면 보텍스팬(400)에 의한 와류 형성 효과가 저하되는 문제점이 있다.

보텍스팬(400)은 캐노피 후드(300)의 내부에 설치되며, 관통홀(301)의 하부에 회전 가능하게 배치된다. 일 예로서, 보텍스팬(400)은 중심부에 관통부가 형성된 환형의 회전판(410)과, 회전판(410) 위에 수직하게 형성되는 복수 개의 핀(fin)(420)과, 관통부의 중심에 형성되며 후술하는 구동모터(500)의 구동축이 결합되는 결합부(440)와, 결합부(440)로부터 회전판(410)의 내주면까지 방사상으로 연장 형성되는 복수 개의 연결로드(450)를 포함하여 이루어질 수 있다. 다른 예로서, 보텍스팬(400)은 회전판(410)의 내주면을 따라 수직하게 형성되는 원형띠부재(430)를 더 포함할 수 있으며, 이때 연결로드(450)는 결합부(440)로부터 원형띠부재(430)까지 방사상으로 연장 형성될 수 있다.

한편, 보텍스팬(400)의 구동을 위해 배기덕트(200) 내부에 구동모터(500)가 설치된다. 구동모터(500)는 캐노피 후드(300)에 일측이 결합되어 구동모터(500)를 지지하는 모터 브라켓(600)에 의해 캐노피 후드(300)의 관통홀(301) 상부에 설치될 수 있다.

이때, 모터 브라켓(600)은 구동모터(500)를 지지하는 한편, 구동모터(500) 작동시 발생되는 진동과 소음을 일부 흡수하여 감쇄시키는 역할을 한다.

일 예로서, 모터 브라켓(600)은 구동모터(500)의 일면에 결합되는 몸체부(610)와, 몸체부(610)의 둘레를 따라 일단이 절곡 형성되며 캐노피 후드(300)의 관통홀(301) 테두리 외측에 타단이 결합되는 복수 개의 절곡바(620)를 포함하여 이루어질 수 있다.

이때, 몸체부(610)의 중앙에는 구동모터(500)의 구동축이 관통하도록 중공(611)이 형성된다. 또한, 절곡바(620)는 몸체부(610)에서 수평 방향으로 연장 형성되는 연장부(621)와, 연장부(621)의 끝단에서 수직하게 하향 절곡되는 절곡부(622)와, 절곡부(622)의 끝단에서 절곡부(622)에 대하여 수직하게 외측으로 절곡 형성되며 캐노피 후드(300)의 관통홀(301) 테두리에 용접 또는 볼트 체결 등의 방식으로 결합되는 지지부(623)를 포함하여 이루어질 수 있다.

참고로, 도 2를 참조하면, 캐노피 후드(300) 없이 배기덕트(200) 하부에 보텍스팬(400)만을 설치한 경우, 보텍스팬(400) 하부 약 60° 범위의 영역에서만 상승 기류가 발생되고, 그 외측의 영역에서는 기류가 사방으로 퍼져 나가 오염물질 이 오히려 공간에 재확산되는 심각한 문제가 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐노피 후드 국소배기장치의 시뮬레이션 도해도(배기풍량 353㎥/h)이다.

도 1에 도시된 종래의 캐노피 후드(10)와 비교하면, 동일한 조건(배기풍량 353㎥/h)에서, 종래의 캐노피 후드(10)는 후드 하단부에서 하향 140mm 거리까지 유속 0.1m/s의 오염물질 포집영역이 형성되는 반면에, 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 캐노피 후드 국소배기장치(100)의 경우 캐노피 후드(300) 하단부에서 하향 415mm 거리까지 유속 0.1m/s의 오염물질 포집영역이 형성되어, 종래의 캐노피 후드(10)에 비해 오염물질 포집영역이 좌우 방향 및 하부 방향으로 확장 형성됨을 볼 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 캐노피 후드 국소배기장치의 시뮬레이션 도해도(배기풍량 353㎥/h)이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이 캐노피 후드(300a)의 경사부(320) 끝단에서 수평부(310)와 평행하게 플랜지부(340)가 연장 형성될 수 있으며, 이러한 플랜지부(340)가 평행하게 연장된 후드 구조로 인해 포집영역이 확장된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 캐노피 후드 국소배기장치(300a)의 경우, 캐노피 후드(300a) 하단부에서 하향 456mm 거리까지 유속 0.1m/s의 오염물질 포집영역이 형성되며, 도 7을 참조하여 전술한 실시예보다 포집영역이 더 넓게 형성됨을 볼 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캐노피 후드 국소배기장치의 시뮬레이션 도해도(배기풍량 353㎥/h)이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캐노피 후드 국소배기장치(300b)는, 도 9에 도시된 바와 같이 관통홀(301)의 둘레를 따라 수평 방향으로 확장 형성되는 수평부(310)와, 수평부(310)의 둘레를 따라 수평부(310)에 대하여 수직한 방향으로 연장 형성되는 수직부(330)를 포함하는 캐노피 후드(300b)를 포함할 수 있다.

이 경우, 캐노피 후드(300b) 하단부에서 하향 390mm 거리까지 유속 0.1m/s의 오염물질 포집영역이 형성된다. 이는 도 7과 도 8을 참조하여 전술한 실시예에 비해서는 낮으나, 보텍스팬(400)이 밀어낸 기류가 후드 외부로 나가는 것을 방지하여 오염물질의 재확산을 방지하는 장점이 있으며, 도 1에 도시된 종래의 캐노피 후드(10)에 비해 훨씬 우수한 포집효율을 보여줌을 알 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

100,100a,100b : 캐노피 후드 국소배기장치
200 : 배기덕트
300,300a,300b : 캐노피 후드
301 : 관통홀
310 : 수평부
320 : 경사부
330 : 수직부
340 : 플랜지부
400 : 보텍스팬
500 : 구동모터
600 : 모터 브라켓
610 : 몸체부
620 : 절곡바

Claims (6)

1. 배기덕트의 일단에 설치되며, 상기 배기덕트와 연통하도록 관통홀이 형성되는 캐노피 후드;
   상기 캐노피 후드의 내부에 설치되는 보텍스팬; 및
   상기 보텍스팬을 구동하도록 상기 배기덕트의 내부에 설치되는 구동모터를 포함하며,
   상기 캐노피 후드는, 상기 관통홀 둘레를 따라 수평 방향으로 상기 보텍스팬의 내경의 1배 이상 확장 형성되는 수평부와, 상기 수평부의 둘레를 따라 소정의 각도로 경사지게 연장 형성되는 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐노피 후드 국소배기장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 캐노피 후드는, 상기 경사부의 끝단에서 상기 수평부에 대하여 수직한 방향으로 연장 형성되는 수직부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐노피 후드 국소배기장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 캐노피 후드는, 상기 경사부의 끝단에서 상기 수평부와 평행하게 연장 형성되는 플랜지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐노피 후드 국소배기장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 캐노피 후드는, 상기 관통홀의 둘레를 따라 수평 방향으로 확장 형성되는 수평부와, 상기 수평부의 둘레를 따라 상기 수평부에 대하여 수직한 방향으로 연장 형성되는 수직부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐노피 후드 국소배기장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 구동모터를 지지하도록 상기 캐노피 후드에 결합되는 모터 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐노피 후드 국소배기장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 모터 브라켓은, 상기 구동모터의 일면에 결합되는 몸체부와, 상기 몸체부의 둘레를 따라 절곡 형성되며 상기 관통홀의 테두리 외측에 끝단이 결합되는 복수 개의 절곡바를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐노피 후드 국소배기장치.
   
   
   
   

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