WO2010098522A1 - 국소 배기장치 - Google Patents

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WO2010098522A1
WO2010098522A1 PCT/KR2009/004762 KR2009004762W WO2010098522A1 WO 2010098522 A1 WO2010098522 A1 WO 2010098522A1 KR 2009004762 W KR2009004762 W KR 2009004762W WO 2010098522 A1 WO2010098522 A1 WO 2010098522A1
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vortex
exhaust
intake
generating
vane
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PCT/KR2009/004762
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노찬영
김학승
조흥원
윤영철
이장열
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(주)지텍
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Priority to US13/202,928 priority patent/US20110305564A1/en
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    • F24F13/02—Ducting arrangements
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00—Details
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
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    • F24F13/14—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • F24F13/1426—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by actuating means
    • F24F2013/1433—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by actuating means with electric motors

Definitions

  • the present invention relates to a local exhaust system, and more particularly, to a vortex generator capable of adjusting a vortex generation intensity and a size of a vortex generating vortex, And more particularly, to a local exhaust system capable of simultaneously driving a vortex generating vane and an intake and exhaust vane as one drive source.
  • the local exhaust system is a facility installed inside a factory where pollutants frequently occur, at homes, restaurants, and the like, and exhausts the contaminated air from the room to the outside by providing intake and exhaust power to the inlet port of the exhaust pipe.
  • Such a local exhaust system may be used in the case where a partial pollution source occurs on the floor far from the intake port forcing the air containing the pollutant to be inhaled, or it is difficult to install the suction port near the pollution source by other installations, Can be usefully used.
  • the local exhaust system used for this purpose has various problems. That is, as the efficiency of removing the contamination source is drastically lowered as the distance from the suction inlet is lowered, the intake port of the local exhaust system is contaminated by pollutants It is preferable to install it close to each other, but it is interfered with the work process and the movement of the workers, and thus, the installation condition is restricted.
  • Korean Patent Registration No. 10-05229002 registered on November 11, 2005
  • Korean Registered Patent No. 10-0784250 registered on December 4, 2007
  • 10-0821295 registered on March 23, 2008
  • Korean Patent Registration No. 10-0873521 registered on December 4, 2008
  • Korean Registered Patent Publication No. 10-0873522 registered on December 4, 2008
  • the size of the suction region which is a range in which the indoor air to be exhausted can be forcedly sucked according to various conditions of the installation environment, can not be adjusted, and thus the functions of the local exhaust system are diversified and the exhausting capability is increased.
  • the exhaust pipe is provided with a vortex generating motor member for rotationally driving a vortex generating vane provided in the vicinity of the suction port and an exhaust fan for rotating the exhaust fan for generating indoor /
  • the number of the entire components constituting the local exhaust system is increased to increase the manufacturing cost, and the power consumption gradually increases with time, thereby increasing the facility maintenance cost.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a vortex generating device and a vortex generating method, And to provide a local exhaust system capable of properly expanding or reducing the actual suction region.
  • an air conditioner comprising: a motor member installed in an exhaust pipe for guiding air sucked through a suction port to the outside to generate rotational driving force when power is applied; A rotating structure disposed at a front end of the suction port so as to rotate around the center of the exhaust pipe as a center of rotation and connected to a drive shaft of the motor member; And a plurality of vanes for generating a vortex, which are assembled through an angle adjusting member provided on an outer surface of the rotating structure so as to adjust an angle with respect to a suction direction of the air through the suction port, Provide a local exhaust system.
  • the inside of the swing structure is provided inside the swing structure, or is disposed inside the swing structure, or disposed inside the swing structure and disposed inside the swing structure to generate a sucking / discharging force in the inside of the swing structure or in the exhaust pipe when the motor is driven.
  • the inner wing for the intake and exhaust device has a fixed end fixed to an outer circumferential surface of a rotating structure composed of a hollow cylindrical member having an inner surface and an outer surface side by side with respect to an air intake direction, and is bent and extended from the fixed end, A certain length is extended to enter.
  • the inner wing for the intake and exhaust device has a fixed end fixed to the inner circumferential surface of the inner rotating structure disposed in the exhaust pipe, and the free end is extended by a certain length toward the exhaust pipe.
  • the vanes for generating vortexes are provided on the outer circumferential surface of a rotating structure composed of a hollow cylindrical member having an inner surface and an outer surface side by side with respect to the air suction direction, or have upper and lower surfaces orthogonal to the air suction direction And a plurality of these are provided on the lower surface of the rotating structure composed of the hollow disk member.
  • the angle regulating member includes a vertical member extending perpendicularly to the outer surface of the rotary structure and inserted into an engaging hole formed in the center of the body of the outer vane for generating vortex, And a fixing member which is assembled to an end of the vertical member to fix the outer vane for generating the eddy current and fixedly attached to the outer vane for generating the vortex.
  • the vertical member has a plurality of protruding protrusions protruding in the longitudinal direction on the outer surface of the body so as to be coupled to a plurality of coupling grooves formed in the inner surface of the coupling hole in the longitudinal direction.
  • the vertical member has a plurality of protrusions protruding in the longitudinal direction on a part of the outer surface of the body so as to be coupled to a plurality of coupling grooves formed in the lower end inner surface of the coupling hole, And the other outer surface of the body is provided with a circular cross section.
  • an air conditioner comprising: a motor member installed in an exhaust pipe for guiding air sucked through an intake port to the outside and generating a rotational driving force when power is applied; A rotating structure disposed at a front end of the suction port so as to rotate around the center of the exhaust pipe as a center of rotation and connected to a drive shaft of the motor member; A plurality of vanes for generating a vortex, the vanes being provided at a predetermined interval on the outer surface of the rotating structure so as to form a vortex at a lower portion of the rotating structure while being rotated in one direction by a driving force of the motor member; And an internal vane for the intake and exhaust device, the internal vane being provided in the rotation shaft of the motor member or inside the rotation structure to rotate in one direction by the driving force of the motor member to form an intake and exhaust power inside the exhaust pipe.
  • the inner wing for the intake and exhaust device has a fixed end fixed to an outer circumferential surface of a rotating structure composed of a hollow cylindrical member having an inner surface and an outer surface side by side with respect to an air intake direction, and is bent and extended from the fixed end, A certain length is extended to enter.
  • the inner wing for the intake and exhaust device has a fixed end fixed to an inner circumferential surface of an inner rotating structure disposed in the exhaust pipe, and is bent and extended from the fixed end to extend a free end by a certain length toward the exhaust pipe.
  • the outer vane for generating the vortex is assembled through an angle adjusting member so as to be adjustable in angle with the outer circumferential surface of a rotating structure composed of a hollow cylindrical member having an inner surface and an outer surface side by side with respect to the air suction direction, Position.
  • the outer vane for generating a vortex is assembled through an angle adjusting member so as to be adjustable on a lower surface of a rotating structure composed of a hollow disk member having an upper surface and a lower surface orthogonal to the air suction direction, The position is fixed at the set mounting angle.
  • the angle adjusting member includes a vertical member extending perpendicularly to the outer surface of the rotary structure and inserted into a coupling hole formed in the center of the body of the outer vane for generating vortex, And a fixing member assembled to the end of the vertical member to fix the outer vane for generating the vortex, and fixedly attached to the outer vane for generating the vortex.
  • the vertical member has a plurality of protruding protrusions protruding in the longitudinal direction on the outer surface of the body so as to be coupled to a plurality of coupling grooves formed in the inner surface of the coupling hole in the longitudinal direction.
  • the vertical member has a plurality of protrusions protruding in the longitudinal direction on a part of the outer surface of the body so as to be coupled to a plurality of coupling grooves formed in the lower end inner surface of the coupling hole, And the other outer surface of the body is provided with a circular cross section.
  • the present invention by providing a plurality of external vanes for vortex generation capable of adjusting the angle with respect to the direction of air suction by the individual adjustment member on the outer surface of the rotating structure forced to rotate in one direction by the motor member,
  • the user can easily and precisely adjust the installation angle of the outer vane that generates the vortex to serve as the air curtain. Therefore, the position and the range of the vortex formation occurring immediately below and in the vicinity of the outer vane can be adjusted So that the functions of the device can be diversified and the intake and exhaust ability can be further enhanced while adjusting the suction range of the air to be sucked and to be exhausted.
  • the inner wings for the intake and exhaust device rotated together with the outer wings for generating the vortex inside the rotating structure or inside the exhaust pipe it is possible to prevent the outer wings from being generated in the range of the suction region formed by the vortex generated upon rotation of the outer wings for vortex generation.
  • a driving source for the intake and exhaust device for forming an intake and exhaust power in the exhaust pipe can be provided since the intake and exhaust power for forcibly sucking the air containing the pollutant by the inner wing for the intake and exhaust device rotated together with the exhausted air can be provided through the exhaust pipe It is possible to perform both functions as a single drive source without needing to reduce the number of components of the device and simplify the entire structure, thereby reducing manufacturing cost and power consumption, thereby improving price competitiveness.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a local exhaust system capable of adjusting a vortex according to a first embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 (a) is a front view seen from the direction A in Fig.
  • Fig. 2 (b) is a front view seen from the direction B in Fig.
  • FIG 3 is an exploded perspective view showing a local exhaust system capable of adjusting the eddy current according to the first embodiment of the present invention.
  • 4 (a), 4 (b), and 4 (c) are exploded perspective views illustrating an angle adjusting member included in the local exhaust device capable of adjusting the vortex according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a front view showing a planar arrangement surface of a rotary structure of a local exhaust system capable of adjusting the vortex according to the first preferred embodiment of the present invention.
  • FIGS. 6 and 7 are block diagrams showing a local exhaust system capable of adjusting the eddy current according to the second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 8 and 9 are block diagrams showing a local exhaust system capable of adjusting the eddy current according to the third embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 is a schematic view showing a local exhaust system according to a first embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 (a) is a front view as viewed in a direction A in Fig. 1, 3 is an exploded perspective view illustrating a local exhaust system according to a first embodiment of the present invention.
  • the local exhaust system 100 includes an exhaust pipe 101, a motor member 109, a rotating structure 110, and an outer vane 130).
  • the exhaust pipe 101 forcibly sucks the polluted air in the room including the pollutant through the suction port 102 opened at the front end and forcibly sucks the polluted air that has been sucked into the exhaust pipe 101 through the exhaust port on the opposite side of the suction port 102 And a hollow cylindrical tubular member having a predetermined length for guiding and discharging the tubular tubular member.
  • the motor member 109 is disposed at the center of the exhaust pipe 101 so as to forcibly rotate the rotary structure 110 disposed at the front end of the suction port 102 of the exhaust pipe 101 in one direction, Lt; / RTI >
  • the drive shaft 109a of the motor member 109 may be integrally connected to the rotation shaft 112 which is the rotation center of the rotation structure 110 or may be assembled so as to be interchangeable via the coupling 112a.
  • 112 are arranged on the same axis as the center of the exhaust pipe 101.
  • the motor member 109 that generates the rotational driving force when the power is applied may be fixedly installed in the center of the exhaust pipe 101 by a plurality of internal support members 111 extending from the inner surface of the rotary structure 110 have.
  • the internal support member 111 may be formed of a thin plate member or a rod member so as to minimize the frictional resistance with the fluid forced into the exhaust pipe 101.
  • the internal support member 111 May be integrally formed on the body of the motor member 109.
  • the present invention is not limited thereto and may be replaced with the motor member so that the motor member 109 can be replaced and repaired in case of failure.
  • the rotating structure 110 is disposed at a predetermined distance from the suction port 102 of the exhaust pipe 101 so as to be rotated in one direction with the center of the exhaust pipe 101 provided with the suction and discharge device being rotated,
  • the present invention is not limited thereto and may be a hollow disc member having a lower surface and an upper surface perpendicular to the suction direction.
  • the rotary structure 110 is assembled to the front end of a rotary shaft 112 that is extended or detachably assembled from a driving shaft of a motor member 109 disposed at an inner center of the exhaust pipe 101, Is connected to a plurality of external supporting members (113) extending radially from the inner surface of the rotating structure (110).
  • the tip of the rotation shaft 112 may be integrally provided with the external support member 113, but the present invention is not limited thereto.
  • the external support member 113 For separating the rotation shaft 112 from the rotation structure 110, the external support member 113 And may be detachably coupled to the assembling hole 113a formed at a point where they meet each other.
  • the rotating structure 110 is illustrated as having a size substantially similar to the outer diameter of the exhaust pipe 101, the present invention is not limited thereto.
  • the outer diameter of the rotating structure 110 may be smaller or larger than the outer diameter of the exhaust pipe 101 .
  • the outer vanes 130 for generating vortex are plate-like vane members that are provided on the outer surface of the rotating structure 110 at a predetermined interval in the circumferential direction at regular intervals to generate a donut-shaped vortex. 130 rotates together with the rotary structure 110 when the motor is driven to generate a donut-shaped eddy current in the vicinity of the lower portion of the exhaust pipe 101, so that the contaminated air can be efficiently supplied to the exhaust pipe 101, As shown in FIG. .
  • the outer vane 130 for generating vortex is angularly adjusted on the outer surface of the rotary structure 110 so that it can be adjusted at a certain angle with respect to the suction direction P of the air sucked and exhausted through the suction port 102. [ Or may be assembled via the member 135. [
  • the angle regulating member 135 is formed to extend from the outer surface of the rotary structure 110 to a predetermined height, and is formed through the center of the body of the vortex generating outer blade 130
  • the vertical member 135a is inserted into the coupling hole 135b and is formed at the end of the vertical member 135a to position and fix the outer vane 130 for vortex generation, the angle of which is adjusted around the vertical member 135a.
  • a fixing member 135c fastened to the fastening hole and closely fixed to the external vane 130 for generating vortex.
  • the vertical member 135a is formed on the outer surface of the body so as to be coupled to the inner surface of the coupling hole 135b so as to correspond to the coupling groove 135e formed in the longitudinal direction, And a plurality of protruding protrusions 135d protruding from the protrusion 135d.
  • the vertical member 135a has a plurality of coupling grooves 135e formed on the lower outer surface of the body so as to be coupled to the plurality of coupling grooves 135e formed on the lower inner surface of the coupling hole 135b,
  • the outer surface of the upper end of the body may be provided in a circular section so that the protruding jaw 135d is partially protruded in the longitudinal direction and inserted into the upper inner surface of the engaging hole 135b without engaging.
  • the outer vane 130 for generating a vortex is formed around the vertical member 135a so as to vary the size of the vortex generated right below the outer vane for generating the vortex when the rotary structure 110 rotates. And then fixed by the fixing member 135c to a plurality of outer vanes 130 which are angularly adjusted with respect to the suction direction P of the air.
  • the plurality of vanes 130 for generating vortex, which are provided in the rotating structure 110, are preferably adjusted to have the same rotation angle.
  • the plurality of vanes 130 for generating a vortex which is assembled to adjust the installation angle on the outer surface of the rotary structure 110, is configured to increase vortex due to frictional resistance to air in the vicinity of the inlet 102 (Lower portion in the drawing) than the end portion of the rotary structure.
  • the outer vane 130 for generating the vortex is illustrated as being in the shape of a flat plate having a straight section, but the outer vane 130 is not limited thereto and may be provided in the shape of a curved wing.
  • the outer surface of the rotating structure 110 on which the outer vane 130 for vortex generation is installed is shown as an outer circumferential surface in the same manner as the inner circumferential surface on which the inner vane 150 for the intake / As shown in FIG. 5, when the angle of the outer vane 130 for vortex generation is adjusted, the outer surface of the rotating structure 110 is always in contact with the lower end of the vane body.
  • the placement surface 119 may be provided on the same number of the outer wings 130 as the number of the outer wings 130 or may be provided in a relatively large number.
  • an inner vane 150 May be integrally provided on the inner circumferential surface of the rotary structure 110 provided with the outer vane for vortex generation or may be provided independently of the rotary shaft 112 of the motor member 109.
  • the fixed end 152 of the inner wing 150 may be integrally or detachably fixed to the inner circumferential surface of the rotary structure 110 and the free end 154 of the inner wing 150 for the wicking / Extends a predetermined height from the fixed end 152 in the direction of the center of rotation and then is bent in a direction substantially perpendicular to the suction port 102 and extends a certain length so as to partially enter the suction port 102.
  • the inner blade 150 may be inclined or spirally extended from the fixed end 152 to the free end 154 with respect to the suction direction P of the air.
  • the outer edge 153 of the inner blade 150 for the intake and exhaust device corresponding to the rotation center of the rotary structure 110 between the fixed end and the free end includes pollutants during rotation of the inner blade 150 for the intake and exhaust It is preferable to provide a curved shape so as to minimize frictional resistance with air.
  • An outer rim 155 of the inner wing 150 for the intake and exhaust device corresponding to the inner surface of the exhaust pipe 101 enters the inside of the intake port 102 to be in contact with the exhaust pipe during rotation of the inner wing 150 for the intake and exhaust. And is spaced apart from the inner surface of the exhaust pipe at a predetermined distance so as not to cause interference.
  • the local exhaust system 100a includes an internal wing 150 for the intake and exhaust system in the rotary structure 110
  • At least one intake vending machine internal vane 150a is provided in the middle of the length of the rotary shaft 112 so that the intake vending machine generating source generated when the motor is driven is formed inside the tube of the exhaust pipe 101.
  • the inner vane 150a is connected to a support member 113a extending in the radial direction from the rotary shaft 112 as in the rotary structure 110, And a plurality of vane members provided at an interval in the circumferential direction on the inner circumferential surface of the inner rotating structure 110a disposed in the exhaust pipe.
  • the inner blade 150a for the intake and exhaust device includes a fixed end 152a which is integrally or detachably fixed to the inner peripheral surface of the inner rotating structure 110a and a fixed end 152b extending from the fixed end 152a at a predetermined height in the direction of the rotation center, And includes a free end 154a which is bent in a direction substantially perpendicular to the inside of the tube and extends by a predetermined length, and inner and outer edges 153a and 155a connecting the free end and the free end.
  • the inner vane 150a for generating a vortex generating vane is provided in the same manner as the vane provided in the rotary structure 110 provided at the inlet.
  • the inner vane 150a is not limited to this, Such as an impeller, a scorpion fan, or a box-shaped fan, so as to generate a force.
  • the internal vane 150a is disposed inside the exhaust pipe 101 to generate an intake and exhaust power in the exhaust pipe when the motor is driven so that the internal vane 150 for the intake and exhaust device disposed outside the exhaust pipe 101
  • the loss of the generated intake and exhaust power to the outside can be reduced, so that the driving efficiency and the intake and exhaust power of the local exhaust system can be improved.
  • the local exhaust system 100a may include an outer vane 130 for vortex generation capable of adjusting the angle of the rotary structure 110 rotated when the motor member is driven, 7, the end of the vortex generating outer vane 130a may be fixedly installed so that it is difficult to adjust the angle on the outer surface of the rotary structure 110.
  • the vortex generating outer vane 130a may be rotated Are provided on the outer surface of the structure 110 at regular intervals in the circumferential direction.
  • the inner vane 150a is illustrated as being provided on the rotary shaft, the inner vane 150a may be provided on the inner circumferential surface of the rotary structure 110 in which the outer vane 130a for vortex generation is fixedly installed .
  • FIGS. 8 and 9 are diagrams showing a local exhaust system according to a third embodiment of the present invention.
  • the local exhaust system 100b includes a suction direction
  • a plurality of vanes 130b for generating vortex are provided so that the angle of the lower surface of the rotating structure 110b formed of the hollow disk member having the lower surface and the upper surface orthogonal to the direction can be adjusted or the angle can not be easily adjusted .
  • the outer vane 130b for generating a vortex formed on the lower surface of the rotary structure 110b is formed on the lower surface of the rotary structure 110b by an angle adjusting member 135,
  • the angle adjusting member 135 includes a vertical member 135a inserted into the coupling hole 135b of the outer vane 130b for vortex generation as in the first embodiment, And a fixing member 135c fastened to the fastening hole formed at the end of the vortex generating member 135a and tightly fixed to the vortex generating outer vane 130b.
  • the outer vane 130c for vortex generation may be fixed at an upper end so that it is difficult to adjust the angle on the lower surface of the rotating structure 110b.
  • an external vane for generating a vortex is formed in the inlet 102, which is the tip of the exhaust pipe 101
  • the rotating structures 110 and 110b are rotated in one direction about the rotating shaft 112 .
  • a plurality of vanes 130 and 130b for vortex generation installed on the outer surface or the lower surface of the rotating structures 110 and 110b are rotated in the same direction in addition to the unidirectional rotation of the rotating structures 110 and 110b.
  • the outer vanes (130, 130a, 130b) for generating vortex generated by rotation with the rotating structure push the air just below and near the exhaust pipe 101 outward in the radial direction of the rotating structure to form a donut-
  • the vortex forcefully formed by the outer vane for generating the vortex serves as an air curtain which separates the area where the pollutant is generated and the area where the pollutant is not generated.
  • the air including pollutants generated in the contamination occurrence area is intensively forced to be sucked through the suction port 102 of the exhaust pipe 101 by the suction and discharge device forcefully formed by the inner wing for the suction and discharge device, .
  • the installation angle of the vanes 130, 130b for generating vortex which is assembled on the outer surface or the lower surface of the rotary structure, is adjusted by the angle adjusting member 135 at a certain angle with respect to the air suction direction P, Since the size of the vortex generated by the outer vane for generating the vortex can be controlled, the size of the suction region formed in the lower region of the suction port can be appropriately varied.
  • the vortex generating outer vane is rotated around the vertical member 135a inserted in the coupling hole 135b formed in the center of the outer vane for vortex generation Clockwise or counterclockwise and then the position of the outer vane for vortex generation controlled by the predetermined angle by the fixing member 135c fastened to the fastening hole formed at the end of the vertical member 135a And this angle adjustment operation is similarly applied to an outer blade for vortex generation provided on the outer surface of the rotating structure.
  • the vortex generating outer wing 135b is completely separated from the vertical member 135a through the coupling hole 135b formed in the center of the vortex generating outer wing,
  • the engaging groove 135e formed in the inner surface of the engaging hole 135b and the protrusion 135d formed on the outer surface of the vertical member 135a correspond to each other in the clockwise or counterclockwise direction It is also possible to securely fix the position of the outer vane 130 for vortex generation controlled by the predetermined angle by the fixing member 135c which is assembled to be engaged with the fixing hole formed at the end of the vertical member 135a have.
  • the engagement groove formed partly at the lower end of the engagement hole 135b formed in the center of the body of the outer vane for vortex generation is temporarily separated from the projecting jaw,
  • the outer blade 130 is rotated clockwise or counterclockwise at a predetermined angle in a state where the outer blade 130 is disposed on the circular section of the vertical member 135a, 135e of the vertical member 135a and a protrusion 135d formed at the lower end of the outer surface of the vertical member 135a are coupled to each other and fixed to the fixing hole formed at the end of the vertical member 135a
  • the position of the outer vane for vortex generation adjusted at a predetermined angle can be firmly fixed.
  • the vanes for generating vortexes are forcibly rotated or fixed in such a manner that the installation angle of the outer vanes for vortex generation is inclined at a preset angle with respect to the suction direction P of the air, Since the air in contact with the outer vane can be more reliably pushed outward than the case in which the vanes are in parallel with the suction direction P of the air, the position where the vortex is generated can be further enlarged outwardly, The suction region for forcedly sucking and exhausting can be further widened.

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Abstract

국소 배기장치를 제공한다. 본 발명은 흡입구를 통해 흡입된 공기를 외부로 안내 배기하는 배기관에 설치되어 전원인가시 회전구동력을 발생시키는 모터부재; 상기 배기관의 중심을 회전중심으로 하여 회전되도록 흡입구의 선단에 배치되어 모터부재의 구동축에 연결되는 회전구조물; 및 상기 흡입구를 통한 공기의 흡입방향에 대하여 각도조정이 가능하도록 상기 회전구조물의 외부면에 구비된 각도조절부재를 매개로 조립되어 회전시 와류를 발생키는 복수개의 와류발생용 외부날개를 포함하는 국소 배기장치를 제공한다. 본 발명에 의하면 와류를 발생시키는 외부날개의 설치각도를 사용자가 간편하게 조절하여 배기처리하고자 하는 현장조건의 흡입범위에 맞추어 흡입영역을 적절히 가변시킬 수 있고, 하나의 구동원을 이용하여 와류를 발생시킴과 동시에 흡배기력을 발생시킬 수 있다.

Description

국소 배기장치
본 발명은 국소 배기장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 와류를 발생시키는 날개의 설치각도를 간편하게 조절하여 와류의 발생강도 및 크기를 오염원이 발생되는 조건에 맞추어 적절히 가변시킬 수 있는 와류조절이 가능하고, 하나의 구동원으로서 와류발생용 날개와 흡배기용 날개를 동시에 회전구동시킬 수 있는 국소배기장치에 관한 것이다.
일반적으로 국소 배기장치는 오염물질이 자주 발생하는 공장 내부나 가정, 음식점등에 설치되어 배기관의 단부인 흡입구에 흡배기력을 제공함으로써 오염된 공기를 실내로부터 외부로 배기하는 설비이다.
이러한 국소 배기장치는 오염물질이 포함된 공기를 강제 흡입하는 흡입구로부터 멀리 떨어진 바닥면에서 부분적인 오염원이 발생하거나 다른 설치물들에 의해서 흡입구를 오염원 근처에 설치하기 어렵거나 순간적으로 오염원이 발생하는 경우에 유용하게 사용될 수 있다.
그러나, 이러한 용도로 사용되는 국소 배기장치는 여러 가지 문제점을 내포하고 있는데, 즉, 흡입구로부터 멀어질수록 오염원을 제거하는 효율이 급격하게 저하되기 때문에 국소 배기장치의 흡입구는 오염물질이 발생하는 오염원에 가까이 설치하는 것이 바람직하지만 작업공정 및 작업자들의 움직임에 방해되어 설치조건상 제약이 수반된다.
이에 따라, 와류를 이용하여 흡입 영역을 확대시키는 국소 배기장치가 대한민국 등록특허 10-05229002호(2005.11.09. 등록일), 대한민국 등록특허공보 10-0784250호(2007.12.04. 등록일), 대한민국 등록특허공보 10-0821295호(2008.04.03. 등록일), 대한민국 등록특허공보 10-0873521호(2008.12.04. 등록일) 및 대한민국 등록특허공보 10-0873522호(2008.12.04. 등록일)등에 개시되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 국소배기장치들은 배기관의 단부인 흡입구 외부에 단순히 팬모양의 날개를 설치하여 와류를 형성하는 것으로 다양한 설치환경에 따른 최적의 효율을 얻기에는 부족할 뿐만 아니라 설치환경에 따른 최적의 와류를 형성하기 위해서는 다양한 형태의 와류발생용 날개를 구비하여 시행착오의 반복에 의해 설치해야만 하였다.
특히, 설치환경의 다양한 조건에 따라 흡입하여 배기하고자 하는 실내공기를 강제흡입할 수 있는 범위인 흡입영역의 크기를 조정할 수 없어 국소 배기장치의 기능을 다양화하고 배기능력을 증대시키는 한계가 있었다.
또한, 상기 배기관에는 흡입구 근방에 설치되는 와류발생용 날개를 회전구동시키는 와류발생용 모터부재와, 상기 배기관의 내부에 흡배기력을 발생시켜 실내공기를 외부로 배기하는 배기팬을 회전구동시키는 배기용 모터부재를 각각 구비해야만 하기 때문에 국소 배기장치를 구성하는 전체 구성부품수를 늘려 제조원가를 상승시키게 되고, 소비전력이 시간대비 점차 증대되면서 설비유지비를 가중시키는 요인으로 작용하였다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 와류를 발생시키는 외부날개의 설치각도를 사용자가 간편하게 조절하여 오염공기를 외부로 배기처리하고자 하는 현장조건의 흡입가능범위에 맞추어 흡입 실제영역을 적절히 확장하거나 축소시킬 수 있는 국소 배기장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 하나의 구동원을 이용하여 와류를 발생시키는 날개와 흡배기력을 발생시키는 날개를 동시에 회전구동시킬 수 있어 전체 구성부품 수를 줄여 설비구조를 단순화하고, 제조원가를 절감하는 한편, 소비전력을 절감할 수 있는 국소 배기장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서, 본 발명은 흡입구를 통해 흡입된 공기를 외부로 안내 배기하는 배기관에 설치되어 전원인가시 회전구동력을 발생시키는 모터부재 ; 상기 배기관의 중심을 회전중심으로 하여 회전되도록 흡입구의 선단에 배치되어 모터부재의 구동축에 연결되는 회전구조물; 및 상기 흡입구를 통한 공기의 흡입방향에 대하여 각도조정이 가능하도록 상기 회전구조물의 외부면에 구비된 각도조절부재를 매개로 조립되어 회전시 와류를 발생키는 복수개의 와류발생용 외부날개를 포함하는 국소 배기장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 회전구조물에 구비되어 상기 회전구조물의 내측에 위치되거나 상기 회전축에 구비되어 상기 배기관의 내측에 위치되어 모터구동시 상기 회전구조물의 내부 또는 상기 배기관내에 흡배기력을 발생시키는 흡배기용 내부날개를 포함한다.
바람직하게, 상기 흡배기용 내부날개는 공기흡입방향에 대하여 나란한 내부면과 외부면을 갖는 중공원통부재로 이루어지는 회전구조물의 외주면에 고정단이 고정되고, 상기 고정단으로부터 굴곡 연장되어 상기 흡입구 내로 자유단이 진입되도록 일정길이 연장된다.
더욱 바람직하게, 상기 흡배기용 내부날개는 상기 배기관내에 배치되는 내부 회전구조물의 내주면에 고정단이 고정되고 상기 고정단으로부터 굴곡연장되어 배기관측으로 자유단이 일정길이 연장된다.
바람직하게, 상기 와류발생용 외부날개는 공기흡입방향에 대하여 나란한 내부면과 외부면을 갖는 중공원통부재로 이루어지는 회전구조물의 외주면에 복수개 구비되거나 공기흡입방향에 대하여 직교하는 상부면과 하부면을 갖는 중공 디스크부재로 이루어지는 회전구조물의 하부면에 복수개 구비된다.
바람직하게, 상기 각도조절부재는 상기 회전구조물의 외부면에 수직하게 일정높이 연장되어 상기 와류발생용 외부날개의 몸체중앙에 관통형성된 결합공에 삽입되는 수직부재와, 상기 수직부재를 중심으로 하여 각도조절된 와류발생용 외부날개를 위치고정하도록 상기 수직부재의 단부에 조립되어 상기 와류발생용 외부날개에 밀착고정되는 고정부재를 구비한다.
더욱 바람직하게, 상기 수직부재는 상기 결합공의 내부면에 길이방향으로 함몰형성된 복수개의 결합홈에 대응결합되도록 몸체 외부면에 길이방향으로 돌출형성된 복수개의 돌출턱을 구비한다.
더욱 바람직하게, 상기 수직부재는 상기 결합공의 하단 내부면에 형성된 복수개의 결합홈에 대응결합되도록 몸체일부 외부면에 복수개의 돌출턱을 길이방향으로 돌출형성하고, 상기 결합공의 상단 내부면에 삽입되도록 몸체나머지 외부면이 원형단면상으로 구비된다.
또한, 본 발명은 흡입구를 통해 흡입된 공기를 외부로 안내 배기하는 배기관에 설치되어 전원인가시 회전구동력을 발생시키는 모터부재 ; 상기 배기관의 중심을 회전중심으로 하여 회전되도록 흡입구의 선단에 배치되어 모터부재의 구동축에 연결되는 회전구조물; 상기 모터부재의 구동력에 의해서 일방향으로 회전되면서 상기 회전구조물의 하부에 와류를 형성하도록 상기 회전구조물의 외부면에 일정간격을 두고 복수개 구비되는 와류발생용 외부날개 ; 및 상기 모터부재의 구동력에 의해서 일방향으로 회전되면서 상기 배기관의 내부에 흡배기력을 형성하도록 상기 모터부재의 회전축 또는 상기 회전구조물의 내부에 구비되는 흡배기용 내부날개를 포함하는 국소배기장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 흡배기용 내부날개는 공기흡입방향에 대하여 나란한 내부면과 외부면을 갖는 중공원통부재로 이루어지는 회전구조물의 외주면에 고정단이 고정되고, 상기 고정단으로부터 굴곡 연장되어 상기 흡입구 내로 자유단이 진입되도록 일정길이 연장된다.
바람직하게, 상기 흡배기용 내부날개는 상기 배기관내에 배치되는 내부 회전구조물의 내주면에 고정단이 고정되고 상기 고정단으로부터 굴곡연장되어 배기관측으로 자유단이 일정길이 연장된다.
바람직하게, 상기 와류발생용 외부날개는 공기흡입방향에 대하여 나란한 내부면과 외부면을 갖는 중공원통부재로 이루어지는 회전구조물의 외주면에 각도조정이 가능하도록 각도조절부재를 매개로 조립되거나 사전에 설정된 설치각도로 위치고정된다.
바람직하게, 상기 와류발생용 외부날개는 공기흡입방향에 대하여 직교하는 상부면과 하부면을 갖는 중공 디스크부재로 이루어지는 회전구조물의 하부면에 각도조정이 가능하도록 각도조절부재를 매개로 조립되거나 사전에 설정된 설치각도로 위치고정된다.
더욱 바람직하게, 상기 각도조절부재는 상기 회전구조물의 외부면에 수직하게 연장되어 상기 와류발생용 외부날개의 몸체중앙에 관통형성된 결합공에 삽입되는 수직부재와, 상기 수직부재를 중심으로 하여 각도조절된 와류발생용 외부날개를 위치고정하도록 상기 수직부재의 단부에 조립되어 상기 와류발생용 외부날개에 밀착고정되는 고정부재를 구비한다.
더욱 바람직하게, 상기 수직부재는 상기 결합공의 내부면에 길이방향으로 함몰형성된 복수개의 결합홈에 대응결합되도록 몸체 외부면에 길이방향으로 돌출형성된 복수개의 돌출턱을 구비한다.
더욱 바람직하게, 상기 수직부재는 상기 결합공의 하단 내부면에 형성된 복수개의 결합홈에 대응결합되도록 몸체일부 외부면에 복수개의 돌출턱을 길이방향으로 돌출형성하고, 상기 결합공의 상단 내부면에 삽입되도록 몸체나머지 외부면이 원형단면상으로 구비된다.
본 발명에 의하면, 모터부재에 의해서 일방향으로 강제 회전되는 회전구조물의 외부면에 각조조절부재에 의해서 공기의 흡입방향에 대하여 각도조절이 가능한 복수개의 와류발생용 외부날개를 구비함으로써, 회전구조물의 회전시 에어커튼 역활을 하도록 와류를 발생시키는 외부날개의 설치각도를 사용자가 간편하고 정확하게 조절할 수 있기 때문에, 외부날개의 직하부 및 근방에 발생하는 와류의 형성위치 및 범위를 오염원이 발생되는 조건에 맞추어 적절히 가변시킬 수 있고, 이로 인하여 흡입하여 배기하고자 하는 공기의 흡입범위를 조정하면서 장치의 기능을 다양화하고 흡배기능력을 가일층 증대시킬 수 있다.
또한, 회전구조물의 내부 또는 배기관의 내부에 와류발생용 외부날개와 더불어 회전되는 흡배기용 내부날개를 구비함으로써 와류발생용 외부날개의 회전시 발생하는 와류에 의해서 형성되는 흡입영역의 범위내에서 외부날개와 더불어 회전되는 흡배기용 내부날개에 의해서 오염물질을 포함하는 공기를 강제 흡입하여 배기관을 통해 외부로 배기하는 흡배기력을 제공할 수 있기 때문에 배기관에 흡배기력을 형성시키는 별도의 흡배기용 구동원을 구비할 필요없이 하나의 구동원으로서 두가지 기능을 모두 수행할 수 있어 장치의 구성부품수를 줄이고 전체구조를 단순화하여 제조원가를 절감하고, 전력소모를 줄여 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 와류조절이 가능한 국소배기장치를 도시한 구성도이다.
도 2(a)는 도 1의 A방향에서 바라본 정면도이다.
도 2(b)는 도 1의 B방향에서 바라본 정면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 와류조절이 가능한 국소배기장치를 도시한 분해사시도이다.
도 4(a)(b)(c)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 와류조절이 가능한 국소배기장치에 구비되는 각도조절부재를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 와류조절이 가능한 국소배기장치의 회전구조물에 평면상의 배치면을 구비하는 정면도이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 와류조절이 가능한 국소배기장치를 도시한 구성도이다.
도 8과 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 와류조절이 가능한 국소배기장치를 도시한 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 첨부된 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 국소 배기장치를 도시한 구성도이고, 도 2(a)는 도 1의 A방향에서 바라본 정면도이며, 도 2(b)는 도 1의 B방향에서 바라본 정면도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 국소 배기장치를 도시한 분해사시도이다.
본 발명의 제1실시 예에 따른 국소 배기장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 배기관(101), 모터부재(109), 회전구조물(110) 및 와류발생용 외부날개(130)를 포함한다.
상기 배기관(101)은 선단에 개방된 흡입구(102)를 통하여 오염물질을 포함하는 실내의 오염공기를 강제로 흡입하고, 강제 흡입한 오염공기를 상기 흡입구(102)의 정반대편인 배출구를 통하여 외부로 안내배출하는 일정길이의 중공원통형 관부재로 구비될 수 있다.
상기 모터부재(109)는 상기 배기관(101)의 흡입구(102) 선단에 배치된 회전구조물(110)을 일방향으로 강제로 회전시킬 수 있도록 상기 배기관(101)의 중심에 배치되어 회전구조물(110)과 연결된다.
이러한 모터부재(109)의 구동축(109a)은 상기 회전구조물(110)의 회전중심인 회전축(112)과 일체로 연결되거나 커플링(112a)을 매개로 교체가능하도록 조립될 수 있으며, 이러한 회전축(112)은 상기 배기관(101)의 중심과 동일한 축상에 배치된다.
전원인가시 회전구동력을 발생시키는 모터부재(109)는 상기 회전구조물(110)의 내부면으로부터 연장되는 복수개의 내부지지부재(111)에 의해서 상기 배기관(101)의 중심에 배치되도록 고정설치될 수 있다.
여기서, 상기 내부지지부재(111)는 상기 배기관(101)내로 강제흡입되는 유체와의 마찰저항을 최소화시킬 수 있도록 두께가 얇은 판부재 또는 봉부재로 구비되는 것이 바람직하며, 상기 내부지지부재(111)는 모터부재(109)의 몸체에 일체로 구비되는 것으로 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 모터부재(109)의 고장시 교체 및 수리가 가능하도록 상기 모터부재와 교체가능하게 조립될 수도 있다.
상기 회전구조물(110)은 흡배기력이 제공되는 배기관(101)의 중심을 회전중심으로 하여 일방향으로 회전되도록 상기 배기관(101)의 흡입구(102) 선단에 일정간격을 두고 배치되고, 흡입방향(P)에 대하여 나란한 내부면과 외부면을 갖는 중공원통부재로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 흡입방향에 대하여 직교하는 하부면과 상부면을 갖는 중공 디스크부재로 이루어질 수 있다.
이러한 회전구조물(110)은 상기 배기관(101)의 내부중심에 배치된 모터부재(109)의 구동축으로부터 연장되거나 분리가능하게 조립되는 회전축(112)의 선단에 조립되는바, 상기 회전축(112) 선단은 상기 회전구조물(110)의 내부면으로부터 반경방향으로 연장되는 복수개의 외부지지부재(113)와 연결된다.
여기서, 상기 회전구조물(110)과 모터부재(109)를 연결하는 회전축(112)의 길이가 길어지는 경우, 상기 회전축(112)은 회전구동시 떨림을 방지할 수 있도록 상기 배기관(101)의 내부면으로부터 반경방향으로 연장되는 축지지부재(미도시)에 구비되는 베어링부재를 매개로 회전가능하게 길이중간이 지지될 수도 있다.
이때, 상기 회전축(112)의 선단은 외부지지부재(113)와 일체로 구비될 수도 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 회전축(112)과 회전구조물(110)간의 분리를 위해서 상기 외부지지부재(113)가 서로 만나는 지점에 형성되는 조립공(113a)에 착탈가능하게 조립식으로 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회전구조물(110)은 상기 배기관(101)의 외경과 대략 서로 유사한 크기로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 회전구조물의 외경은 상기 배기관의 외경보다 작거나 크게 구비될 수 있다.
상기 와류발생용 외부날개(130)는 상기 회전구조물(110)의 외부면에 원주방향으로 일정간격을 두고 복수개 설치되어 도너츠 형상의 와류를 발생시키는 판상의 날개부재이며, 이러한 와류발생용 외부날개(130)는 모터구동시 회전구조물(110)과 더불어 회전되면서 배기관(101)의 하부 근방에 도너츠 형상의 와류를 발생시킴으로써 상기 배기관(101)내에 부여되는 흡배기력과 더불어 오염된 공기를 보다 효율적으로 배기관(101)내로 흡입할 수 있는 것이다. .
이러한 와류발생용 외부날개(130)는 상기 흡입구(102)를 통하여 강제 흡입되어 배기되는 공기의 흡입방향(P)에 대하여 일정각도로 조정이 가능하도록 상기 회전구조물(110)의 외부면에 각도조절부재(135)를 매개로 하여 조립될 수도 있다.
상기 각도조절부재(135)는 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 상기 회전구조물(110)의 외부면에 수직하게 일정높이 연장되어 상기 와류발생용 외부날개(130)의 몸체중앙에 관통형성된 결합공(135b)에 삽입되는 수직부재(135a)와, 상기 수직부재(135a)를 중심으로 하여 각도조절된 와류발생용 외부날개(130)를 위치고정하도록 상기 수직부재(135a)의 단부에 형성된 체결공에 체결되어 상기 와류발생용 외부날개(130)에 밀착고정되는 고정부재(135c)를 구비할 수도 있다.
그리고, 상기 수직부재(135a)는 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 상기 결합공(135b)의 내부면에 길이방향으로 함몰형성된 결합홈(135e)에 대응결합되도록 몸체 외부면에 길이방향으로 돌출형성된 복수개의 돌출턱(135d)을 구비할 수도 있다.
또한, 상기 수직부재(135a)는 도 4(c)에 도시한 바와 같이, 상기 결합공(135b)의 하단 내부면에 형성된 복수개의 결합홈(135e)에 대응결합되도록 몸체하단 외부면에 복수개의 돌출턱(135d)을 길이방향으로 부분적으로 돌출형성하고, 상기 결합공(135b)의 상단 내부면에 걸림없이 삽입되도록 몸체 상단 외부면이 원형단면상으로 구비될 수도 있다.
여기서, 상기 와류발생용 외부날개(130)는 상기 회전구조물(110)의 회전시 상기 와류발생용 외부날개의 직하부에 발생되는 와류의 크기를 가변시킬 수 있도록 상기 수직부재(135a)를 중심으로 하여 시계방향 또는 반시계방향으로 일정각도 회전조절된 다음 상기 고정부재(135c)에 의해서 공기의 흡입방향(P)에 대하여 각도조절된 복수개의 와류발생용 외부날개(130)를 확고히 고정한다. 그리고, 상기 회전구조물(110)에 구비되는 복수개의 와류발생용 외부날개(130)는 모두 동일한 회전각도를 갖도록 조절되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회전구조물(110)의 외부면에 설치각도를 조절할 수 있도록 조립되는 복수개의 와류발생용 외부날개(130)는 흡입구(102) 근방의 공기와의 마찰저항에 의한 와류발생을 증대시키기 위해서 상기 회전구조물의 단부보다 흡입측(도면상 하부)으로 일정길이 하향 돌출되도록 배치되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 와류발생용 외부날개(130)는 일자형 단면상의 판상으로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 곡선단면상의 날개형태로 구비될 수도 있다.
또한, 상기 와류발생용 외부날개(130)가 설치되는 회전구조물(110)의 외부면은 후술하는 흡배기용 내부날개(150)가 고정설치되는 내주면과 마찬가지로 외주면으로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 와류발생용 외부날개(130)의 각도조절시 날개몸체의 하부단과 회전구조물(110)의 외부면이 항상 면접하도록 평면상의 배치면(119)으로 구비될 수도 있으며, 이러한 배치면(119)은 상기 외부날개(130)이 설치갯수와 동일한 면수로 구비되거나 상대적으로 많은 갯수로 구비될 수 있다.
한편, 모터구동시 와류를 발생시키도록 배기관의 외측인 흡입구 선단에 구비되는 와류발생용 외부날개(130)와 다르게 모터구동시 흡배기력을 발생시키도록 배기관의 내부에 구비되는 흡배기용 내부날개(150)는 상기 와류발생용 외부날개가 구비되는 회전구조물(110)의 내주면에 일체로 구비되거나 상기 모터부재(109)의 회전축(112)에 독립적으로 구비될 수 있다.
이에 따라, 상기 흡배기용 내부날개(150)는 상기 회전구조물(110)의 내주면에 원주방향으로 일정간격을 두고 복수개 설치되거나 상기 회전축(112)에 구비되는 경우, 상기 회전구조물의 회전시 와류를 발생시키는 와류발생용 외부날개(130)와 더불어 회전되면서 실내의 오염공기를 배기관(101)내로 강제 흡입하여 배기하는 흡배기력을 발생시키는 것이다.
이러한 흡배기용 내부날개(150)의 고정단(152)은 상기 회전구조물(110)의 내주면에 일체 또는 착탈가능하게 고정될 수 있고, 상기 흡배기용 내부날개(150)의 자유단(154)은 상기 고정단(152)으로부터 회전중심방향으로 일정높이 연장된 후 상기 흡입구(102)측으로 대략 직각방향으로 굴곡되어 상기 흡입구(102)내로 단부일부가 진입되도록 일정길이 연장된다.
여기서, 상기 흡배기용 내부날개(150)는 공기의 흡입방향(P)에 대하여 상기 고정단(152)으로부터 자유단(154)으로 연장되는 날개몸체가 일측으로 경사지게 구비되거나 나선형으로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 고정단과 자유단사이를 회전구조물(110)의 회전중심과 대응하는 흡배기용 내부날개(150)의 외측테두리(153)는 상기 흡배기용 내부날개(150)의 회전시 오염물질을 포함하는 공기와의 마찰저항을 최소화할 수 있도록 곡선형으로 구비되는 것이 바람직하다.
상기 흡입구(102)의 내부로 진입되어 상기 배기관(101)의 내부면과 대응하는 흡배기용 내부날개(150)의 외측테두리(155)는 상기 흡배기용 내부날개(150)의 회전시 상기 배기관과의 간섭이 발생되지 않도록 상기 배기관의 내부면과 일정간격을 두고 이격 배치된다.
한편, 도 6과 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 국소배기장치를 도시한 구성도로서, 상기 국소배기장치(100a)는 상기 회전구조물(110)에 흡배기용 내부날개(150)를 구비하는 대신에 상기 회전축(112)의 길이중간에 적어도 하나의 흡배기용 내부날개(150a)를 구비함으로써 모터구동시 발생되는 흡배기력 발생원을 배기관(101)의 관내부에서 형성하도록 하는 것이다.
이러한 경우, 흡배기용 내부날개(150a)는 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 회전구조물(110)에 구비되는 것과 마찬가지로 상기 회전축(112)으로부터 반경방향으로 연장되는 지지부재(113a)에 연결되어 상기 배기관내에 배치되는 내부 회전구조물(110a)의 내주면에 원주방향으로 일정간격을 두고 구비되는 복수개의 날개부재로 이루어질 수 있다.
상기 흡배기용 내부날개(150a)는 상기 내부 회전구조물(110a)의 내주면에 일체 또는 착탈가능하게 고정되는 고정단(152a)과, 상기 고정단(152a)으로부터 회전중심방향으로 일정높이 연장된 후 배기관내로 대략 직각방향으로 굴곡되어 일정길이 연장되는 자유단(154a) 및 상기 고정단과 자유단사이를 연결하는 내,외측테두리(153a,155a)를 포함한다.
여기서, 상기 와류발생용 흡배기용 내부날개(150a)는 상기 흡입구 선단에 구비되는 회전 구조물(110)에 구비되는 날개형태와 동일하게 구비되는 것으로 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 회전구동시 배기관 내부에 흡배기력을 발생시킬 수 있도록 임펠러, 시로콘팬 또는 박스형 팬과 같은 다양한 형태의 흡입용 날개형태로 구비될 수 있다.
이에 따라, 상기 흡배기용 내부날개(150a)가 배기관(101) 내부에 배치되어 모터구동시 배기관의 내부에 흡배기력을 발생시킴으로써, 배기관(101)의 외부에 배치되는 흡배기용 내부날개(150)에서 발생된 흡배기력이 외부로 손실되는 것을 줄일 수 있기 때문에 국소배기장치의 구동효율 및 흡배기력을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 국소 배기장치(100a)는 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 모터부재의 구동시 회전되는 회전구조물(110)에 각도조정이 가능한 와류발생용 외부날개(130)를 구비할 수도 있지만 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 회전구조물(110)의 외부면에 각도조정이 곤란하도록 와류발생용 외부날개(130a)의 단부가 고정설치될 수도 있으며, 이러한 와류발생용 외부날개(130a)는 회전구조물(110)의 외부면에 원주방향으로 일정간격을 두고 복수개 설치된다.
여기서, 상기 흡배기용 내부날개(150a)는 회전축에 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 와류발생용 외부날개(130a)가 고정설치되는 회전구조물(110)의 내주면에 구비될 수도 있다.
도 8과 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 국소 배기장치를 도시한 구성도로서, 상기 국소 배기장치(100b)는 도 1 및 도 6과 도 7에 도시한 바와 같이, 흡입방향(P)에 대하여 나란한 내주면과 외주면을 갖는 중공원통부재로 이루어지는 회전구조물(110)의 외부면에 복수개의 와류발생용 외부날개(130)를 각도조정이 가능하거나 각도조정이 곤란하도록 구비하는 대신에 흡입방향에 대하여 직교하는 하부면과 상부면을 갖는 중공 디스크부재로 이루어지는 회전구조물(110b)의 하부면에 각도조정이 가능하거나 각도조정이 곤란하도록 복수개의 와류발생용 외부날개(130b)를 구비하는 것이다.
상기 회전구조물(110b)의 하부면에 구비되는 와류발생용 외부날개(130b)는 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 회전구조물(110b)의 하부면에 각도조절부재(135)를 매개로 하여 각도조정이 가능하도록 조립될 수 있으며, 이러한 각도조절부재(135)는 제1실시예와 마찬가지로 와류발생용 외부날개(130b)의 결합공(135b)에 삽입되는 수직부재(135a)와, 상기 수직부재(135a)의 단부에 형성된 체결공에 체결되어 상기 와류발생용 외부날개(130b)에 밀착고정되는 고정부재(135c)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 와류발생용 외부날개(130c)는 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 회전구조물(110b)의 하부면에 각도조정이 곤란하도록 상부단이 고정설치될 수도 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 국소배기장치(100)(100a)(100b)를 작동시켜 오염된 공기를 외부로 배기하고자 하는 경우, 배기관(101)의 선단인 흡입구(102)에 와류발생용 외부날개를 갖는 회전구조물(110,110b)을 설치한 상태에서 배기관(101)내에 설치된 모터부재(109)에 외부전원이 인가되면, 상기 회전구조물(110,110b)은 회전축(112)을 중심으로 하여 일방향으로 회전된다.
연속하여, 상기 회전구조물(110,110b)의 일방향 회전과 더불어 상기 회전구조물(110,110b)의 외부면이나 하부면에 설치된 복수개의 와류발생용 외부날개(130,130b)도 동일한 방향으로 회전된다.
즉, 상기 회전구조물과 더불어 회전되는 와류발생용 외부날개(130,130a,130b)에 의해서 상기 배기관(101) 직하부 및 근방의 공기를 회전구조물의 반경방향인 외측으로 밀어내면서 도너츠형상의 와류를 형성하게 되며, 이때, 상기 와류발생용 외부날개에 의해서 강제로 형성되는 와류는 오염물질이 발생하는 영역과 오염물질이 발생하지 않는 영역을 구획하는 에어커튼 역활을 하는 것이다.
이와 동시에, 상기 모터부재의 구동시 상기 회전구조물(110)의 내부면이나 상기 회전축(112)에 설치된 흡배기용 내부날개(150,150a)는 와류발생용 외부날개와 동일한 방향으로 회전구동되면서 상기 흡배기용 내부날개의 설치위치에 따라 배기관(101)의 흡입구 선단에 배치된 회전구조물(110)의 내부에 일정세기의 흡배기력을 발생시키거나 상기 배기관(101)의 내부에 일정세기의 흡배기력을 발생시키게 된다.
이에 따라, 상기 흡배기용 내부날개에 의해서 강제로 형성되는 흡배기력에 의해서 오염발생영역에서 발생한 오염물질을 포함하는 공기를 배기관(101)의 흡입구(102)를 통해 집중적으로 강제흡입하여 배기관을 통하여 외부로 배기하는 것이다.
한편, 상기 회전구조물의 외부면이나 하부면에 조립되는 와류발생용 외부날개(130,130b)의 설치각도는 각도조절부재(135)에 의해서 공기의 흡입방향(P)에 대하여 일정각도로 조절함으로써 상기 와류발생용 외부날개에 의해서 발생되는 와류의 크기를 조절할 수 있기 때문에 상기 흡입구의 하부영역에 형성되는 흡입영역의 크기를 적절히 가변시킬 수 있다.
즉, 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 상기 와류발생용 외부날개의 몸체중앙에 관통형성된 결합공(135b)에 삽입된 수직부재(135a)를 회전중심으로 하여 상기 와류발생용 외부날개를 시계방향 또는 반시계방향으로 일정각도 회전시킨 다음, 상기 수직부재(135a)의 단부에 형성된 체결공에 체결되는 고정부재(135c)에 의해서 사전에 설정된 각도로 조절된 와류발생용 외부날개의 위치를 확고히 고정하며, 이러한 각도조절작업은 상기 회전구조물의 외부면에 복수개 설치된 와류발생용 외부날개에 대해서 동일하게 적용된다.
또는, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 상기 와류발생용 외부날개의 몸체중앙에 관통형성된 결합공(135b)을 상기 수직부재(135a)로부터 완전히 분리한 상태에서 상기 와류발생용 외부날개를 시계방향 또는 반시계방향으로 일정각도 회전시킨 다음, 상기 결합공(135b)의 내부면에 함몰형성된 결합홈(135e)과 상기 수직부재(135a)의 외부면에 형성된 돌출턱(135d)이 서로 대응결합되도록 조립함과 동시에 상기 수직부재(135a)의 단부에 형성된 체결공에 체결되는 고정부재(135c)에 의해서 사전에 설정된 각도로 조절된 와류발생용 외부날개(130)의 위치를 확고히 고정할 수도 있다.
또는, 도 4(c)에 도시한 바와 같이, 상기 와류발생용 외부날개의 몸체중앙에 관통형성된 결합공(135b)의 하부단에 부분적으로 형성되는 걸림홈이 돌출턱으로부터 일시 분리되도록 상기 걸림홈을 수직부재(135a)의 원형단면부위에 배치한 상태에서 상기 외부날개(130)를 시계방향 또는 반시계방향으로 일정각도 회전시킨 다음, 상기 결합공(135b)의 내부면 하단에 형성된 결합홈(135e)과 상기 수직부재(135a)의 외부면 하단에 형성된 돌출턱(135d)이 서로 대응결합되도록 조립함과 동시에 상기 수직부재(135a)의 단부에 형성된 체결공에 체결되는 고정부재(135c)에 의해서 사전에 설정된 각도로 조절된 와류발생용 외부날개의 위치를 확고히 고정할 수도 있다.
상기와 같이 와류발생용 외부날개의 설치각도가 공기의 흡입방향(P)에 대하여 사전에 설정된 각도로 경사지도록 고정설치되거나 조절완료된 상태에서 상기 와류발생용 외부날개의 강제회전이 이루어지면, 상기 외부날개가 공기의 흡입방향(P)과 평행한 상태의 경우보다도 상기 외부날개와 접하는 공기를 보다 확실히 외측으로 밀어내면서 상기 와류가 발생되는 위치를 외측으로 가일층 확대할 수 있기 때문에 오염물질을 포함하는 공기를 강제흡입하여 배기하는 흡입영역을 가일층 넓힐 수 있는 것이다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (16)

  1. 흡입구를 통해 흡입된 공기를 외부로 안내 배기하는 배기관에 설치되어 전원인가시 회전구동력을 발생시키는 모터부재 ;
    상기 배기관의 중심을 회전중심으로 하여 회전되도록 흡입구의 선단에 배치되어 모터부재의 구동축에 연결되는 회전구조물; 및
    상기 흡입구를 통한 공기의 흡입방향에 대하여 각도조정이 가능하도록 상기 회전구조물의 외부면에 구비된 각도조절부재를 매개로 조립되어 회전시 와류를 발생키는 복수개의 와류발생용 외부날개를 포함하는 국소 배기장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전구조물에 구비되어 상기 회전구조물의 내측에 위치되거나 상기 회전축에 구비되어 상기 배기관의 내측에 위치되어 모터구동시 상기 회전구조물의 내부 또는 상기 배기관내에 흡배기력을 발생시키는 흡배기용 내부날개를 포함함을 특징으로 하는 국소배기장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 흡배기용 내부날개는 공기흡입방향에 대하여 나란한 내부면과 외부면을 갖는 중공원통부재로 이루어지는 회전구조물의 외주면에 고정단이 고정되고, 상기 고정단으로부터 굴곡 연장되어 상기 흡입구 내로 자유단이 진입되도록 일정길이 연장됨을 특징으로 하는 국소배기장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 흡배기용 내부날개는 상기 배기관내에 배치되는 내부 회전구조물의 내주면에 고정단이 고정되고 상기 고정단으로부터 굴곡연장되어 배기관측으로 자유단이 일정길이 연장됨을 특징으로 하는 국소배기장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 와류발생용 외부날개는 공기흡입방향에 대하여 나란한 내부면과 외부면을 갖는 중공원통부재로 이루어지는 회전구조물의 외주면에 복수개 구비되거나 공기흡입방향에 대하여 직교하는 상부면과 하부면을 갖는 중공 디스크부재로 이루어지는 회전구조물의 하부면에 복수개 구비됨을 특징으로 하는 국소배기장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 각도조절부재는 상기 회전구조물의 외부면에 수직하게 일정높이 연장되어 상기 와류발생용 외부날개의 몸체중앙에 관통형성된 결합공에 삽입되는 수직부재와, 상기 수직부재를 중심으로 하여 각도조절된 와류발생용 외부날개를 위치고정하도록 상기 수직부재의 단부에 조립되어 상기 와류발생용 외부날개에 밀착고정되는 고정부재를 구비함을 특징으로 하는 국소배기장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수직부재는 상기 결합공의 내부면에 길이방향으로 함몰형성된 복수개의 결합홈에 대응결합되도록 몸체 외부면에 길이방향으로 돌출형성된 복수개의 돌출턱을 구비함을 특징으로 하는 국소배기장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 수직부재는 상기 결합공의 하단 내부면에 형성된 복수개의 결합홈에 대응결합되도록 몸체일부 외부면에 복수개의 돌출턱을 길이방향으로 돌출형성하고, 상기 결합공의 상단 내부면에 삽입되도록 몸체나머지 외부면이 원형단면상으로 구비됨을 특징으로 하는 국소배기장치.
  9. 흡입구를 통해 흡입된 공기를 외부로 안내 배기하는 배기관에 설치되어 전원인가시 회전구동력을 발생시키는 모터부재 ;
    상기 배기관의 중심을 회전중심으로 하여 회전되도록 흡입구의 선단에 배치되어 모터부재의 구동축에 연결되는 회전구조물;
    상기 모터부재의 구동력에 의해서 일방향으로 회전되면서 상기 회전구조물의 하부에 와류를 형성하도록 상기 회전구조물의 외부면에 일정간격을 두고 복수개 구비되는 와류발생용 외부날개 ; 및
    상기 모터부재의 구동력에 의해서 일방향으로 회전되면서 상기 배기관의 내부에 흡배기력을 형성하도록 상기 모터부재의 회전축 또는 상기 회전구조물의 내부에 구비되는 흡배기용 내부날개를 포함하는 국소배기장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 흡배기용 내부날개는 공기흡입방향에 대하여 나란한 내부면과 외부면을 갖는 중공원통부재로 이루어지는 회전구조물의 외주면에 고정단이 고정되고, 상기 고정단으로부터 굴곡 연장되어 상기 흡입구 내로 자유단이 진입되도록 일정길이 연장됨을 특징으로 하는 국소배기장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 흡배기용 내부날개는 상기 배기관내에 배치되는 내부 회전구조물의 내주면에 고정단이 고정되고 상기 고정단으로부터 굴곡연장되어 배기관측으로 자유단이 일정길이 연장됨을 특징으로 하는 국소배기장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 와류발생용 외부날개는 공기흡입방향에 대하여 나란한 내부면과 외부면을 갖는 중공원통부재로 이루어지는 회전구조물의 외주면에 각도조정이 가능하도록 각도조절부재를 매개로 조립되거나 사전에 설정된 설치각도로 위치고정됨을 특징으로 하는 국소배기장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 와류발생용 외부날개는 공기흡입방향에 대하여 직교하는 상부면과 하부면을 갖는 중공 디스크부재로 이루어지는 회전구조물의 하부면에 각도조정이 가능하도록 각도조절부재를 매개로 조립되거나 사전에 설정된 설치각도로 위치고정됨을 특징으로 하는 국소배기장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 각도조절부재는 상기 회전구조물의 외부면에 수직하게 연장되어 상기 와류발생용 외부날개의 몸체중앙에 관통형성된 결합공에 삽입되는 수직부재와, 상기 수직부재를 중심으로 하여 각도조절된 와류발생용 외부날개를 위치고정하도록 상기 수직부재의 단부에 조립되어 상기 와류발생용 외부날개에 밀착고정되는 고정부재를 구비함을 특징으로 하는 국소배기장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수직부재는 상기 결합공의 내부면에 길이방향으로 함몰형성된 복수개의 결합홈에 대응결합되도록 몸체 외부면에 길이방향으로 돌출형성된 복수개의 돌출턱을 구비함을 특징으로 하는 국소배기장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 수직부재는 상기 결합공의 하단 내부면에 형성된 복수개의 결합홈에 대응결합되도록 몸체일부 외부면에 복수개의 돌출턱을 길이방향으로 돌출형성하고, 상기 결합공의 상단 내부면에 삽입되도록 몸체나머지 외부면이 원형단면상으로 구비됨을 특징으로 하는 국소배기장치.
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