KR20240096239A

KR20240096239A - 송풍기

Info

Publication number: KR20240096239A
Application number: KR1020220178703A
Authority: KR
Inventors: 정재웅; 안성준
Original assignee: 주식회사 경동나비엔
Priority date: 2022-12-19
Filing date: 2022-12-19
Publication date: 2024-06-26
Also published as: WO2024136064A1

Abstract

본 발명에 따른 송풍기는, 기준방향을 축방향으로 해서 회전함으로써 공기를 압송하도록 마련되는 원통형의 팬; 및 상기 팬의 둘레방향을 감싸는 원통형의 내측면을 가지는 둘레부와, 상기 팬의 중심에 기준방향의 반대방향을 따라 개방된 개구를 덮도록 둘레부의 기준방향 반대측에 결합되는 덮개와, 상기 덮개를 관통하여 외부와 상기 팬의 내부공간을 연통하는 유입구와, 상기 둘레부를 관통하여 상기 팬에 의해 압송되는 공기가 외부로 배출되도록 마련되는 유출구와, 기준방향을 따라 바라봤을 때 상기 유입구 및 상기 유출구의 사이에 위치하고 상기 덮개에 결합되며 상기 팬으로부터 이격되는 가림판을 구비하는 송풍 케이스를 포함한다.

Description

송풍기 {BLOWER}

본 발명은 기체를 송기하기 위한 송풍기에 관한 것이다.

물 가열기는 연소반응에 의해 발생한 열을 물에 전달해 이를 난방 또는 온수공급에 사용하는 장치이다. 물이 유입되고, 유입된 물이 가열된 뒤 배출되는 과정이 물 가열기를 통해 이루어진다.

연소반응은 버너에서 일어날 수 있는데, 버너가 연소반응을 일으키기 위해서는, 연료와 공기가 필요하다. 연료 및/또는 공기가 송풍기를 통해 버너로 공급되고, 버너에서 점화가 일어나 연소반응과 함께 화염이 발생할 수 있다. 연소반응에 의해 발생한 연소가스가 열교환기 주변을 유동하며 물에 열을 전달함으로써 물을 가열한다.

송풍기의 중심으로 유입된 연료 및/또는 공기는 송풍기의 내부에 위치한 팬의 회전에 의해 회전함에 따라 압송되어 배출된다. 버너에서 이루어지는 연소반응에 의해 연소실의 압력이 올라가면 연소반응의 산물인 연소가스가 송풍기 측으로 역류하면서 추가적인 연료 및/또는 공기의 공급을 방해해 연소반응이 지속되지 않을 수 있으며, 역류한 고온의 연소가스가 습기와 함께 고온다습한 환경을 만들어 송풍기 등의 물 가열기 구성요소들을 망가트릴 수 있다. 따라서 송풍기가 적절한 압력으로 연료 및/또는 공기를 버너로 송기해주는 것이 안정적으로 지속되는 물 가열기의 연소동작을 위해 필요하다.

본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 적절한 압력으로 연료 및/또는 공기를 송기할 수 있는 송풍기를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 송풍기는, 기준방향을 축방향으로 해서 회전함으로써 공기를 압송하도록 마련되는 원통형의 팬; 및 상기 팬의 둘레방향을 감싸는 원통형의 내측면을 가지는 둘레부와, 상기 팬의 중심에 기준방향의 반대방향을 따라 개방된 개구를 덮도록 둘레부의 기준방향 반대측에 결합되는 덮개와, 상기 덮개를 관통하여 외부와 상기 팬의 내부공간을 연통하는 유입구와, 상기 둘레부를 관통하여 상기 팬에 의해 압송되는 공기가 외부로 배출되도록 마련되는 유출구와, 기준방향을 따라 바라봤을 때 상기 유입구 및 상기 유출구의 사이에 위치하고 상기 덮개에 결합되며 상기 팬으로부터 이격되는 가림판을 구비하는 송풍 케이스를 포함한다.

이에 따라, 적절한 압력으로 연료 및/또는 공기를 송기할 수 있다.

도 1은 예시적인 송풍기의 횡단면도와 정면도이다.
도 2는 예시적인 송풍기에서 덮개를 제거한 상태를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 송풍기의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 송풍기에서 덮개를 제거한 상태에서 유입구를 같이 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 송풍기에서 덮개를 제거한 상태에서 유입구를 같이 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 송풍기에서 덮개를 제거한 상태에서 유입구를 같이 도시한 정면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 송풍기를 포함하는 버너 조립체에서 커버부와 케이스 몸체를 서로 분리해 서로 다른 각도에서 나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 예시적인 송풍기(100)의 횡단면도와 정면도이다. 도 2는 예시적인 송풍기(100)에서 덮개를 제거한 상태를 도시한 정면도이다.

이하에서 송풍기(1, 1b, 1c, 100)로 유입되는 기체는 공기로 설명하나, 공기 외에도 연료가 같이 유입되어 회전 및 송기될 수 있고, 이외의 다른 기체가 사용될 수도 있다. 예시적인 송풍기(100)는 케이스와, 케이스 내에 배치되어 회전하는 팬(101)인 시로코(sirocco) 팬을 포함할 수 있다. 시로코 팬은 중심이 비고 블레이드가 반경 외측으로부터 반경 내측을 향해 형성된 팬이다. 시로코 팬을 이용할 경우, 중심의 흡기구를 통해 팬(101)의 중심으로 전달된 공기와 연료가 반경 외측으로 이동해 유출부(102)를 통해 배출될 수 있다.

그러나 도시된 것과 같이 일부 공기는 팬(101)에 의해 회전력을 미처 제대로 받지 못한 채로 그대로 배출될 수 있다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 송풍기(1)의 분해사시도이다. 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 송풍기(1)에서 덮개(21)를 제거한 상태에서 유입구(210)를 같이 도시한 정면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 송풍기(1)는 팬(30)과 송풍 케이스를 포함한다.

팬(30)

팬(30)은 기준방향(D)을 축방향으로 해서 회전함으로써 공기를 압송할 수 있다. 팬(30)은 시로코 팬(30)으로, 원통형으로 형성된다. 팬(30)은 모터와 같은 구동부에 연결되어 회전할 수 있다.

팬(30)은 원판형의 팬 베이스(31)와, 팬 베이스(31)의 둘레에 인접한 영역으로부터 기준방향(D)의 반대방향을 따라 연장된 복수의 블레이드(32)를 포함할 수 있다. 팬 베이스(31)가 구동부에 연결되어 회전할 수 있다.

복수의 블레이드(32)는 기준방향(D)을 따라 봤을 때 팬 베이스(31)의 반경방향을 따라 연장되되 팬 베이스(31)의 둘레방향 중 일 방향을 따라 볼록한 프로파일을 가질 수 있다. 복수의 블레이드(32)는 팬 베이스(31)의 둘레방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 따라서 복수의 블레이드(32) 사이의 공간으로 공기가 진입하여 블레이드(32)에 의해 가압되어 배출될 수 있다. 이러한 둘레방향 중 일 방향은 기준방향(D)을 따라 볼 때 시계 반대방향일 수 있고, 팬(30)이 회전하는 방향은 시계방향일 수 있으나, 그 방향이 이에 제한되지는 않는다.

기준방향(D)을 따라 봤을 때, 팬(30)은 블레이드(32)에 둘러싸인 내부공간을 가질 수 있다. 내부공간은 기준방향(D)의 반대방향을 따라 개방되어 마치 개구를 가지는 것과 같이 형성될 수 있다.

송풍 케이스

송풍 케이스는 시로코 팬(30)을 둘러싼다. 송풍 케이스는 둘레부(11), 덮개(21), 유입구(210), 유출구(120) 및 가림판(22)을 포함할 수 있다. 둘레부(11)는 팬(30)의 둘레방향을 감싸는 원통형의 내측면을 가지는 부분이다. 둘레부(11)의 내측에 팬(30)이 위치한다. 그러나 팬(30)은 회전해야 하므로, 둘레부(11)의 내측면과 팬(30)이 접촉하지는 않는다.

덮개(21)는 팬(30)의 중심에 기준방향(D)의 반대방향을 따라 개방된 개구를 덮도록 둘레부(11)의 기준방향(D) 반대측에 결합된다. 덮개(21)는 기준방향(D)에 직교하는 판형으로 형성될 수 있고, 원판형으로 형성될 수 있다. 덮개(21)는 둘레부(11)에 체결구 등을 이용해 결합될 수 있다.

유입구(210)는 덮개(21)를 관통하여 외부와 팬(30)의 내부공간을 연통한다. 즉 유입구(210)를 통해 공기가 팬(30)의 내부공간으로 기준방향(D)을 따라 유입될 수 있다. 유입구(210)는 원형으로 형성될 수 있다. 기준방향(D)을 따라 봤을 때 유입구(210)는, 팬(30)의 중심으로부터 이격될 수 있다. 유입구(210)는 덮개(21)의 중심을 기준으로 유출구(120)의 반대측에 위치할 수 있다. 그러나 본 발명의 제1 실시예의 변형예에서, 유입구는 팬(30)의 중심에 위치할 수 있다.

유출구(120)는 둘레부(11)를 관통하여 형성될 수 있다. 유출구(120)는 둘레부(11)의 접선방향 중 일 방향을 따라 둘레부(11)로부터 연장되어 형성되는 유출부(12)에 의해 둘러싸여 형성될 수 있다. 유출구(120)는 팬(30)에 의해 압송되는 공기가 외부로 배출되도록 마련된다. 유출부(12)는 버너에 연결될 수 있다. 유출부(12)는 버너로 직결되지 않고, 믹싱 챔버로 연결될 수도 있다.

송풍 케이스는 후판(13)을 포함할 수 있다. 후판(13)은 둘레부(11)의 기준방향(D)측에 결합되는 판형일 수 있다. 후판(13)은 팬 베이스(31)를 기준방향(D)측으로부터 덮을 수 있다. 후판(13)이 관통되어 구동부와 팬(30)이 연결될 수 있다.

가림판(22)은 기준방향(D)을 따라 바라봤을 때 유입구(210) 및 유출구(120)의 사이에 위치한다. 가림판(22)은 덮개(21)의 기준방향(D) 측면에 결합되며 팬(30)의 내측면로부터 이격된다. 이러한 가림판(22)에 의해, 팬(30)의 내부공간으로 유입된 공기가 바로 유출구(120)로 향해 외부로 배출되지 않고, 적어도 어느 정도의 회전력을 팬(30)으로부터 충분히 받아 유출구(120)에 전달된 뒤 배출될 수 있다. 따라서 적절한 압력으로 송풍기가 공기를 송기할 수 있고, 균일한 연소품질을 물 가열기가 가질 수 있다. 가림판(22)은 팬(30)의 회전을 방해하지 않아야 하므로, 가림판(22)은 내부공간에서 블레이드(32)와 가깝게 배치되되, 블레이드(32)에 접촉하지 않는다. 가림판은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에서 팬 베이스에 고정될 수도 있고, 덮개 또는 팬 베이스와 일체형으로 구성될 수도 있다.

기준방향(D)을 따라 봤을 때, 가림판(22)은 팬(30)의 중심을 지나갈 수 있다. 기준방향(D)을 따라 봤을 때, 가림판(22)은 유출구(120)가 연장된 방향과 평행하게 배치될 수 있다. 따라서 유입구(210)로 유입된 공기는 팬(30)의 중심을 기준으로 유출구(120)의 반대측에서 팬(30)의 블레이드(32) 사이 공간을 거치지 않고서는 팬(30)의 중심을 기준으로 유출구(120)측으로 갈 수 없기 때문에, 유출구(120)로 유도되어 배출될 수 없다. 그렇기 때문에 유입된 공기가 반드시 팬(30)에 의해 가압되어 유출구(120)를 통해 배출 및 송기될 수 있다.

유출구(120)가 연장된 방향을 따라 봤을 때, 가림판(22)은 유출구(120)와 중첩되지 않을 수 있다. 만약 가림판(22)이 유출구(120)와 중첩되는 부분을 가진다면, 가림판(22)에 의해서 가려지지 않는 영역이 유출구(120)와 팬(30)을 통하지 않고 연결될 가능성이 높아지고, 충분히 가압되지 않은 공기가 유출구(120)로 전달될 수 있다.

가림판(22)은 덮개(21)로부터 팬(30)으로 가면서 기준방향(D)에 대해 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 따라서 가림판(22)은 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에서 가림판(22)과 덮개(21)는 덮개부(20)를 구성할 수 있고, 둘레부(11)와, 유출부(12)와, 후판(13)이 케이스 몸체(10)를 구성할 수 있다. 케이스 몸체(10)에 팬(30)이 내장되고, 그러한 상태에서 덮개부(20)가 케이스 몸체(10)에 결합되어 송풍기(1)를 구성할 수 있다.

제2 실시예

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 송풍기(1b)에서 덮개를 제거한 상태에서 유입구(210b)를 같이 도시한 정면도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 송풍기(1b)는 가림판(22b)의 배치 및 형상에 있어서만 본 발명의 제1 실시예에 따른 송풍기(1)와 차이가 있으므로, 차이가 있는 부분에 대해서만 더 설명하고, 나머지 부분에 대해서는 제1 실시예에 따른 송풍기(1)에 대한 설명이 적용된다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 송풍기(1b)에서 가림판(22b)은 기준방향(D)을 따라 봤을 때 팬(30b)의 중심으로부터 이격될 수 있다. 제2 실시예에서는, 제1 실시예에서보다 가림판(22b)이 유출부(12b)와 인접하게 배치될 수 있다.

제3 실시예

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 송풍기(1c)에서 덮개를 제거한 상태에서 유입구(210c)를 같이 도시한 정면도이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 송풍기(1c)는 가림판(22c)의 배치 및 형상에 있어서만 본 발명의 제1 실시예에 따른 송풍기(1)와 차이가 있으므로, 차이가 있는 부분에 대해서만 더 설명하고, 나머지 부분에 대해서는 제1 실시예에 따른 송풍기(1)에 대한 설명이 적용된다.

기준방향(D)을 따라 봤을 때, 가림판(22c)은 유출구가 연장된 방향에 대해 경사지게 배치된다. 가림판(22c)은 유출구를 따라 공기가 배출되는 방향에 대해 유출구로부터 멀어지는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 유출구가 연장된 방향은 유출부(12c)가 연장된 방향일 수 있다. 예를 들어 도 6에서 봤을 때, 가림판(22c)은 우하방으로 경사진 상태로 배치될 수 있다.

제4 실시예

도 7 및 도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 송풍기를 포함하는 버너 조립체에서 커버부와 케이스 몸체를 서로 분리해 서로 다른 각도에서 나타낸 사시도이다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 송풍기는 가림판(22d)의 배치 및 형상에 있어서만 본 발명의 제1 실시예에 따른 송풍기(1)와 차이가 있으므로, 차이가 있는 부분에 대해서만 더 설명하고, 나머지 부분에 대해서는 제1 실시예에 따른 송풍기(1)에 대한 설명이 적용된다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 송풍기의 팬(30d)은, 팬 베이스(31d)의 중심로부터 기준방향(D)의 반대방향을 따라 돌출된 돌출부(33d)를 포함한다. 돌출부(33d)는 구동부가 팬 베이스(31d)에 결합되면서 형성되는 체결구 등에 의해서 형성될 수 있다. 이러한 돌출부(33d)와의 충돌을 막기 위해, 가림판(22d)은 그 기준방향(D)측 말단이 기준방향(D)의 반대방향으로 오목하게 함몰된 형상의 함몰부(221d)를 가질 수 있다. 함몰부는 도시된 것과 같이 기준방향(D)의 반대방향으로 테이퍼진 프로파일을 가질 수 있다. 함몰부에 의해 형성된 공간에 돌출부(33d)가 위치할 수 있다.

기준방향(D)을 따라 봤을 때, 가림판(22d)은 유출구가 연장된 방향에 대해 경사지게 배치된다. 가림판(22d)은 유출구를 따라 공기가 배출되는 방향에 대해 유출구에 가까워지는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 유출구가 연장된 방향은 유출부(12d)가 연장된 방향일 수 있다. 예를 들어 가림판(22d)은 기준방향(D)을 따라 봤을 때, 우상단으로 경사진 형상을 가질 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1, 1b, 1c, 100 : 송풍기
10 : 케이스 몸체
11 : 둘레부
12, 12b, 12c, 12d 102 : 유출부
13 : 후판
20 : 덮개부
21 : 덮개
22, 22b, 22c, 22d : 가림판
30, 30b, 30d, 101 : 팬
31, 31d : 팬 베이스
32 : 블레이드
33d : 돌출부
100 : 예시적인 송풍기
120 : 유출구
210, 210b, 210c : 유입구
221d : 함몰부
D : 기준방향

Claims

기준방향을 축방향으로 해서 회전함으로써 공기를 압송하도록 마련되는 원통형의 팬; 및
상기 팬의 둘레방향을 감싸는 원통형의 내측면을 가지는 둘레부와, 상기 팬의 중심에 기준방향의 반대방향을 따라 개방된 개구를 덮도록 둘레부의 기준방향 반대측에 결합되는 덮개와, 상기 덮개를 관통하여 외부와 상기 팬의 내부공간을 연통하는 유입구와, 상기 둘레부를 관통하여 상기 팬에 의해 압송되는 공기가 외부로 배출되도록 마련되는 유출구와, 기준방향을 따라 바라봤을 때 상기 유입구 및 상기 유출구의 사이에 위치하고 상기 덮개에 결합되며 상기 팬으로부터 이격되는 가림판을 구비하는 송풍 케이스를 포함하는, 송풍기.
제1항에 있어서,
기준방향을 따라 봤을 때, 상기 가림판은 상기 팬의 중심을 지나가는, 송풍기.
제1항에 있어서,
기준방향을 따라 봤을 때, 상기 가림판은 상기 유출구가 연장된 방향과 평행하게 배치되는, 송풍기.
제3항에 있어서,
상기 유출구가 연장된 방향을 따라 봤을 때, 상기 가림판은 상기 유출구와 중첩되지 않는, 송풍기.
제1항에 있어서,
기준방향을 따라 봤을 때, 상기 가림판은 상기 유출구가 연장된 방향에 대해 경사지게 배치되는, 송풍기.
제1항에 있어서,
상기 가림판은 상기 덮개로부터 상기 팬으로 가면서 테이퍼진 형상을 가지는, 송풍기.
제1항에 있어서,
기준방향을 따라 봤을 때, 상기 유입구는, 상기 팬의 중심으로부터 이격된, 송풍기.
제1항에 있어서,
기준방향을 따라 봤을 때, 상기 유입구는 상기 팬의 중심에 위치하는, 송풍기.
제1항에 있어서,
상기 가림판의 기준방향측 말단은, 기준방향의 반대방향으로 함몰된 함몰부를 형성하는, 송풍기.