WO2018043793A1 - 국소배기장치용 흡입장치 - Google Patents

국소배기장치용 흡입장치 Download PDF

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WO2018043793A1
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grid
intake
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김형렬
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주식회사 재진엔지니어링
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    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/30—Velocity

Definitions

  • the present invention relates to a suction device for a local exhaust device, and more particularly, to an intake device used as part of a local exhaust device for collecting harmful pollutants and discharging them to the outdoors.
  • the local exhaust system generates intake airflow and sucks contaminants, the exhaust duct connected to the suction device, the exhaust port connected to the exhaust duct, and the exhaust duct and the exhaust port in order to be forced to be discharged to the outdoors. It has an exhaust fan that provides ventilation to air containing harmful pollutants sucked through the device.
  • the local exhaust device may be further provided with an air cleaning device between the intake device and the exhaust port.
  • the air cleaning device removes harmful pollutants contained in the air sucked through the suction device.
  • FIG. 13 is a perspective view of a suction device for a conventional local exhaust device
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the hood and separator area of the suction device for a conventional local exhaust device
  • FIG. 15 shows a suction fan of the suction device for a conventional local exhaust device.
  • a conventional suction device for a local exhaust device as shown in these figures, the hood 110, the suction opening (110) formed to connect the connection opening (110b), the suction opening (110a), and the suction duct ( 151, a separator 157 provided inside the hood 110, and four suction fans 120 provided in the peripheral region of the suction opening 110a.
  • the suction opening 110a of the hood 110 is formed in a rectangular shape larger than the connection opening 110b.
  • the suction duct 151 is formed in a rectangular shape.
  • the suction duct 151 is coupled to the hood 110 to communicate with the connection opening 110b.
  • the separator 157 is installed over the entire inner surface of the hood 110 so as to be spaced apart from the inner surface of the hood 110 by the plate-shaped spacer 158. Installation of the separator 157 is made such that the communication opening A is formed between the connection opening 110b.
  • Each suction fan 120 has a fan drive motor 121 and an impeller 122 provided on both sides of the fan drive motor 121 so that the fan drive motor 121 can rotate together when the motor shaft rotates.
  • Each suction fan 120 having such a configuration is installed one inside the four fan housings 124.
  • the filter 159 is installed inside the fan housing 124.
  • the fan housing 124 is installed in the hood 110 such that the inlet openings 124a and the outlet openings 124b, which are formed on two opposite surfaces, are disposed in parallel with the inlet openings 110a.
  • One fan housing 124 is provided at each of four sides of the suction opening 110a.
  • Each suction fan 120 is installed inside the fan housing 124 such that the motor shaft of the fan driving motor 121 is disposed along the longitudinal direction of the fan housing 124.
  • each suction fan 120 is capable of generating an intake air flow directed from the suction opening 110a to the connection opening 110b.
  • the conventional suction device for a local exhaust device having the above-described configuration is installed such that the suction opening 110a and the connection opening 110b of the hood 110 are arranged side by side on the floor of the building, respectively, and operate as follows.
  • the driving voltage is supplied to the fan driving motor 121.
  • a driving voltage is supplied to the fan driving motor 121, suction air flows toward the connection opening 110b from the suction opening 110a by each suction fan 120.
  • each suction fan 120 enters the inside of the suction duct 151 through the connection opening 110b.
  • each intake air stream generated by each suction fan 120 and reached the connection opening 110b along the inner surface of the separator 157 is connected to the connection opening 110b. Since they cross each other (the size of the suction opening where the suction fan is installed is larger than the connection opening), the airflow collides with each other before entering the suction duct 151 and after entering the suction duct 151, thereby causing interference. Vortex phenomena occur at the inlet and there is a problem that vortex or drift occurs when the air flow direction is changed. Accordingly, the air flow rate inside the suction duct 151 is lowered and the exhaust efficiency of the entire local exhaust device is lowered.
  • an object of the present invention to provide an inhalation device for a local exhaust device which can improve the air flow rate inside the intake duct.
  • the object is, according to the present invention, a connection opening, a hood formed to connect a suction opening larger than the connection opening, a suction duct coupled to the hood to communicate with the connection opening, from the suction opening to the connection opening
  • a suction device for a local exhaust device having a suction fan installed in a peripheral area of the suction opening so as to generate a directed suction air flow, wherein the suction fan is configured to generate the suction air flow from the suction opening toward the connection opening.
  • a plurality of suction holes are installed along the circumferential direction of the suction opening, and a flow preventing body protrudes in the form of a partition wall from the suction opening to the suction duct along the inner corner of the hood, each of which is arranged in a straight line and is separated from each other.
  • a grid exhaust guide flow path is formed, and the grid exhaust guide flow path extends along the longitudinal direction of the suction duct. It is achieved by a suction device for a local exhaust device, characterized in that the air flow alignment grid is installed in the interior space of the suction duct to be disposed.
  • the upper guide opening smaller than the connection opening and the lower guide opening larger than the upper guide opening may be used to reduce the interference generated between the airflows generated by each suction fan in the step before entering the fixed grid exhaust guide passage. It is preferable to further include an airflow interference mitigation skirt extending from the bottom of the airflow alignment grid to connect.
  • the plurality of suction fans may include a pair of transverse suction fans installed at the horizontal sides of the suction openings, and a pair of transverse suction fans installed at the vertical sides of the suction openings, and the pair of transverse suction fans. It is preferable to further include a pair of airflow interference mitigation wings extending from the lower end of the airflow alignment grid to reach any one of the pair of longitudinal side suction fans.
  • the airflow alignment grids are arranged in a straight line, and a plurality of fixed grid exhaust airflow guide passages are formed so as to select a length of the grid exhaust airflow guide passages to be suitable for the speed of the airflow generated by each suction fan.
  • a plurality of movable grid exhaust guides arranged in a straight line with the fixed grid exhaust parts being fixedly installed in the inner space of the suction duct so that the fixed grid exhaust guide flow path is disposed along the longitudinal direction of the suction duct.
  • a movable grid is formed in the suction duct so that a flow path is formed so as to correspond to the fixed grid exhaust guide channel and the movable grid exhaust guide channel overlaps the fixed grid exhaust guide channel and moves along the longitudinal direction of the suction duct. It is preferable to include a part.
  • the airflow velocity sensor installed inside the hood to measure the speed of the airflow passing through the hood so that the length of the grid exhaust guide flow path can be selected to more suitably match the speed of the airflow generated by each suction fan.
  • a lattice driving unit for moving the movable lattice unit along the longitudinal direction of the suction duct, and when the speed of the airflow passing through the inside of the hood increases based on the measured value of the airflow speed sensor. It is preferable to further include a control unit for controlling the grid driving unit to move the movable grid portion to a position where the overlap section between the fixed grid exhaust guide flow path is relatively small.
  • the inner space of the suction duct so that the lattice exhaust guide flow path is formed along the longitudinal direction of the suction duct is arranged in a plurality of grid exhaust guide flow paths are arranged in a straight line and are isolated from each other
  • the air inside the suction duct becomes a normal flow and can improve the air flow rate.
  • Increasing the airflow velocity inside the suction duct also improves the exhaust efficiency of the entire local exhaust system.
  • FIG. 1 and 2 are respectively a perspective view of a suction device for a local exhaust device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a partial cutaway perspective view of a suction device for a local exhaust device according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 4 and 5 are views showing an airflow alignment grid according to an embodiment of the present invention, respectively;
  • FIG. 6 is a view showing a grid driving unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a suction fan according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a partial cutaway perspective view of a suction device for a local exhaust device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing an airflow alignment grid according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view of a suction device for a local exhaust device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a partial cutaway perspective view of a suction device for a local exhaust device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view of a suction device for a conventional local exhaust device
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the hood and separator area of a conventional suction device for a local exhaust device
  • FIG. 15 is a view showing a suction fan of a conventional suction device for a local exhaust device.
  • the present invention provides a connection opening, a hood formed to connect a suction opening larger than the connection opening, a suction duct coupled to the hood to communicate with the connection opening, and generate an intake air flow from the suction opening to the connection opening.
  • a suction device for a local exhaust device having a suction fan provided in a peripheral area of the suction opening so that the suction fan has a circumferential direction of the suction opening so as to generate a suction air flow from the suction opening to the connection opening.
  • a plurality of grids are installed, and a flow preventing member protrudes in a partition form from the suction opening to the suction duct along the inner side of the hood, and a plurality of grid exhaust guide passages are arranged in a straight line and are separated from each other. And the grid exhaust guide passage is arranged along the longitudinal direction of the suction duct. It is achieved by the flow alignment grating provided on the inner space of the duct mouth.
  • FIG. 1 and 2 are respectively a perspective view of a suction device for a local exhaust device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a partial cutaway perspective view of the suction device for a local exhaust device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 And Figure 5 is a view showing an airflow alignment grid according to an embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a view showing a grid driving unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a control block diagram according to an embodiment of the present invention.
  • the hood 10 and the hood 10 formed to connect the connection opening 10b, the suction opening (10a) Suction duct 51 coupled to the suction duct, four suction fans 20 installed in the peripheral region of the suction opening 10a, an air flow alignment lattice 30 installed in the inner space of the suction duct 51, and an air flow alignment lattice.
  • the length of the suction duct 51 includes the airflow interference mitigation skirt portion 55 extending from the lower end of the 30, the airflow velocity sensor 52 provided in the hood 10, and the movable lattice portion 32 described later.
  • a grating driver 40 for providing a driving force capable of moving along the direction to the movable lattice part 32, and a controller 53 for controlling the grating driver 40 based on the measured value of the airflow speed sensor 52;
  • the suction opening 10a of the hood 10 is formed in a rectangular shape larger than the connection opening 10b.
  • the suction duct 51 is formed in a rectangular shape.
  • Guide holes 51a are formed in the suction duct 51 along the longitudinal direction.
  • the suction duct 51 is coupled to the hood 10 so as to communicate with the connection opening 10b.
  • Each suction fan 20 has a fan drive motor 21 and impellers 22 provided on both sides of the fan drive motor 21 so as to rotate together when the motor shaft rotates.
  • Each suction fan 20 having such a configuration is installed one by one inside the four fan housings 24 using the support member 23.
  • the fan housing 24 is installed in the hood 10 so that the inlet openings 24a and the outlet openings 24b, which are separately formed on two opposite surfaces, are disposed in parallel with the inlet openings 10a.
  • One fan housing 24 is provided at each of four sides of the suction opening 10a.
  • Each suction fan 20 is installed inside the fan housing 24 such that the motor shaft of the fan driving motor 21 is disposed along the longitudinal direction of the fan housing 24.
  • the fan driving motor 21 operates so that the impeller 22 rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 2 when the driving voltage is applied. Accordingly, the suction fan 20 can generate an intake air flow directed from the suction opening 10a to the connection opening 10b.
  • a flow preventing member (not shown) protruding in a partition form from the suction opening 10a to the suction duct 51 along the inner corner of the hood 10 extends from both ends of the flow preventing member (not shown) to both sides. This prevents mixing between neighboring suction fans 20 installed at the suction opening 10a.
  • a filter (not shown) may be installed.
  • the airflow alignment grid 30 is movable fixedly installed in the interior of the suction duct 51 and the suction duct 51 so as to move along the longitudinal direction of the suction duct 51. It has a grating portion 32.
  • the fixed grid portion 31 is provided with a plurality of fixed grid exhaust guide passages 31a which are arranged in a straight line and are separated from each other.
  • the fixed grid portion 31 having such a configuration is installed in the inner space of the suction duct 51 by fixing the fixing piece 34 to the suction duct 51. Installation of the fixed grid portion 31 is such that the fixed grid exhaust guide flow path 31a is disposed along the longitudinal direction of the suction duct 51.
  • the movable grid portion 32 is formed so as to correspond to the fixed grid exhaust gas guide passage 31a in which a plurality of movable grid exhaust gas guide passages 32a are arranged in a straight line in an upward direction and are separated from each other.
  • the movable grid portion 32 is manufactured integrally (to allow the whole to move at the same time) to have a sliding groove 32b into which some sections of the fixed grid portion 31 can enter.
  • the movable grid portion 32 is installed inside the suction duct 51 so that a part of the fixed grid portion 31 enters the sliding groove 32b, and thus the movable grid exhaust guide flow path 32a is fixed grid exhaust. Overlaid on the guide passage 31a, the movable grid portion 32 can move along the longitudinal direction of the suction duct 51.
  • the side contours of the fixed lattice portion 31 and the movable lattice portion 32 have a rectangular shape like the suction duct 51.
  • the airflow interference mitigation skirt portion 55 is formed to connect the upper guide opening 55a smaller than the connection opening 10b and the lower guide opening 55b larger than the upper guide opening 55a.
  • the upper guide opening 55a and the lower guide opening 55b are each formed in a rectangular shape.
  • the airflow discharged from the suction fan 20 flows into the lower guide opening 55b of the airflow interference skirt unit 55 and flows into the airflow alignment grid 30 without collision of airflow in the suction duct 51.
  • the airflow speed sensor 52 is provided at the upper end of the inner surface of the airflow interference mitigation skirt portion 55.
  • the airflow speed sensor 52 measures the speed of the airflow flowing from the suction opening 10a toward the connection opening 10b and transmits it to the control unit 53.
  • the grid driving unit 40 is exposed to the outside of the suction duct 51 through the switching circuit unit 46 connected to the control unit 53, the grid driving motor 41 connected to the switching circuit unit 46, and the guide hole 51a. It has a connecting rod 42 coupled to the movable grid portion 32 as much as possible.
  • the switching circuit unit 46 is connected to an external power source, and selectively generates a forward rotation drive voltage or a reverse rotation drive voltage according to a control signal from the control unit 53 and supplies it to the grid driving motor 41. Since the operation of the switching circuit unit 46 is widely known in the art, a detailed description thereof will be omitted.
  • the grid drive motor 41 can rotate in the forward or reverse direction and has a lead screw 41a that moves forward or backward in the rotational direction.
  • the grid driving motor 41 having such a configuration is well known in the art, such as Korean Patent Registration No. 10-0155025 (Invention Name: Transfer Motor, registered on July 13, 1998), and thus the detailed description thereof will be omitted.
  • the grid drive motor 41 is provided on the outer surface of the suction duct 51 through the support plate 43 and the bracket 44.
  • the connecting rod 42 is coupled to the end of the lead screw 41a through the connecting block 45.
  • the lead screw 41a moves forward or backward when the driving voltage is supplied to the grating driving motor 41, thereby moving the movable grid part 32 to the length of the suction duct 51.
  • a driving force capable of moving along the direction may be provided to the movable grid portion 32.
  • the control unit 53 is connected to the airflow speed sensor 52 at the input terminal, and the switching circuit unit 46 is connected to the output terminal.
  • the control unit 53 is provided between the movable grid exhaust guide passage 32a and the fixed grid exhaust guide passage 31a when the speed of the airflow passing through the hood 10 increases based on the measured value of the airflow velocity sensor 52.
  • the grid driving unit 40 is controlled to move the movable lattice unit 32 to a position where the overlapping section becomes relatively small.
  • the controller 53 may be configured to control the grid driver 40 in the following manner.
  • the movable grid portion 32 is initially installed such that an overlapping section between the movable grid exhaust guide flow passage 32a and the fixed grid exhaust guide flow passage 31a is disposed at the largest position, and the movable grid exhaust guide is provided.
  • Speed (hereinafter referred to as "reference speed value”) is a measured value (for example, a method of operating the intake apparatus for a local exhaust device according to the present invention at various airflow speeds and measuring exhaust efficiency through the entire system at each airflow speed). Or assume that a theoretical value is selected and stored in a memory (not shown).
  • the controller 53 controls the switching circuit unit 46 so that the motor driving voltage is not applied to the grid driving motor 41 when the measured value from the airflow speed sensor 52 is smaller than the reference speed value.
  • the control unit 53 is the primary when the measured value input from the airflow speed sensor 52 (hereinafter referred to as " primary measured value ”) is larger than the reference speed value (preferably larger than a predetermined reference value).
  • primary measured value the measured value input from the airflow speed sensor 52
  • the direction of rotation of the rotor of the grid drive motor is rotated to move the lead screw away from the suction opening, that is, the overlapping section between the movable grid exhaust guide flow path and the fixed grid exhaust flow flow path.
  • the switching circuit section 46 is controlled such that the rotation driving voltage is applied to the grid driving motor 41 so that the movable grid section moves toward the decreasing direction.
  • the application time of the forward rotation drive voltage controls the switching circuit section 46 so that the difference between the primary measured value and the reference speed value is increased (not necessarily increased proportionally).
  • the control unit 53 determines that the measured value (hereinafter referred to as "secondary measured value") input from the airflow speed sensor 52 is larger than the primary measured value (preferably larger than a predetermined reference value) 2
  • the direction of rotation of the rotor of the grid drive motor is rotated to move the lead screw away from the suction opening, that is, between the movable grid exhaust guide flow path and the fixed grid exhaust flow flow path.
  • the switching circuit section 46 is controlled so that the rotation driving voltage is applied to the grid driving motor 41 so that the movable grid section moves toward the overlap section.
  • the application time of the forward rotation drive voltage controls the switching circuit section 46 so that the difference between the primary measured value and the secondary measured value is increased (not necessarily increased proportionally).
  • control unit 53 is a third order when the measured value (hereinafter referred to as "third measured value") input from the airflow speed sensor 52 is smaller than the first measured value (preferably smaller than a predetermined reference value)
  • the direction in which the rotor of the grid drive motor rotates to move the lead screw toward the suction opening that is, between the movable grid exhaust guide channel and the fixed grid exhaust guide channel
  • the switching circuit unit 46 is controlled such that the rotation driving voltage is applied to the grid driving motor 41 so that the movable grid section moves toward the overlapping section.
  • the application time of the reverse rotation drive voltage controls the switching circuit section 46 so that the difference between the primary measured value and the tertiary measured value is increased (not necessarily increased proportionally).
  • Inhalation device for a local exhaust device having the above-described configuration is installed so that the suction opening 10a and the connection opening 10b of the hood 10 are arranged side by side on the building floor, respectively, It works like this:
  • the driving voltage is supplied to the fan driving motor 21.
  • a driving voltage is supplied to the fan driving motor 21
  • suction air flows toward the connection opening 10b from the suction opening 10a by the respective suction fans 20.
  • the airflow speed sensor 52 measures the speed of the airflow passing through the hood 10 and transmits it to the control unit 53.
  • control part 53 controls the grating drive part 40 (switching circuit part) by the method as mentioned above based on the measured value of the airflow speed sensor 52. As shown in FIG.
  • the intake airflow generated by each suction fan 20 is connected to the fixed grid exhaust guide flow path 31a through a space between the connection opening 10b or the airflow interference mitigation skirt portion 55 and the inner surface of the hood 10. Enter in divided.
  • the intake airflow generated by each suction fan 20 is divided into the fixed grid exhaust guide flow path 31a and enters therebetween, so that the airflow generated by each of the suction fan 20 generated when passing through the connection opening 10b. Interference is reduced.
  • the intake airflow (hereinafter referred to as "branching airflow") divided into the fixed grid exhaust guide flow path 31a is connected to each of the fixed grid exhaust guide flow paths 31a through the fixed grid exhaust guide flow path 31a. Is discharged into the interior.
  • Branching air flow is aligned substantially parallel when passing through the fixed grid exhaust guide flow path 31a and the movable grid exhaust guide flow path 32a, thereby reducing the interference between the branch airflows discharged into the suction duct 51.
  • the airflow in the suction duct 51 is smooth.
  • both the suction opening 10a and the connection opening 10b and the suction duct 51 of the hood 10 are configured to have a rectangular shape
  • the suction opening 10a of the hood 10 is rectangular.
  • the present invention can be implemented by forming a shape and the connection opening 10b and the suction duct 51 of the hood 10 to form another shape such as a circle.
  • FIG. 9 is a partial cutaway perspective view of a suction device for a local exhaust apparatus according to another embodiment of the present invention
  • Figure 10 is a view showing an airflow alignment grid according to another embodiment of the present invention.
  • an intake apparatus for an exhaust gas exhaust device includes a shape of a hood 10 ', an airflow alignment grid 30', an intake duct 51 ', and an airflow interference mitigation skirt portion 55'. Except for the remaining configuration is the same as the case of the intake device for exhaust gas exhaust device according to an embodiment of the present invention.
  • the suction opening 10'a of the hood 10 'of the suction device for exhaust gas exhaust device is formed in a rectangular shape.
  • connection opening 10'b of the hood 10 ' is formed in a circular shape.
  • the hood 10 ' is formed to form a conical shape in which the upper section is roughly truncated so as to connect between the rectangular inlet opening 10'a and the circular connection opening 10'b.
  • the suction duct 51 ' is formed in a circular shape.
  • the side contours of the fixed grid portion 31 'and the movable grid portion 32' are formed in a circular shape like the suction duct 51 '.
  • the airflow interference mitigation skirt portion 55 ' is formed to form a conical truncated cone corresponding to the upper section of the hood 10'.
  • Both the upper guide opening 55'a and the lower guide opening 55'b of the airflow interference mitigation skirt portion 55 ' are formed in a circular shape.
  • suction device for the exhaust gas exhaust device is the same as the case of the suction device for the exhaust gas exhaust device according to an embodiment of the present invention.
  • the airflow interference mitigation skirts 55 and 55 ' are provided to alleviate the airflow interference in the connection openings 10b and 10'b, but as shown in FIG.
  • the present invention can be practiced by having a configuration to mitigate airflow interference in the region.
  • Figure 11 is a perspective view of a suction device for a local exhaust device according to another embodiment of the present invention
  • Figure 12 is a partial cutaway perspective view of a suction device for a local exhaust device according to another embodiment of the present invention.
  • a pair of airflow interference mitigation wing 56 is formed in place of the airflow interference mitigation skirt (55, 55 ') except that Has the same configuration as the suction device for a local exhaust device according to an embodiment of the.
  • the pair of airflow interference mitigating wings 56 extend from the fixed lattice portion 31 "to reach the pair of longitudinal deflection suction fans 20 '.
  • the pair of airflow interference mitigating wings 56 The present invention may be implemented by extending from the fixed lattice portion 31 ′′ to reach a pair of transverse suction fans 20 ′′.
  • the pair of transverse suction fans 20 ′′ may be a suction opening of the suction fan.
  • the intake air flow generated by the pair of longitudinal side suction fans 20 ' is guided to the fixed lattice exhaust guide flow path through the space between the pair of airflow interference mitigating wings 56 and the inner surface of the hood 10 ". In the region between the opening and the connection opening, it is possible to alleviate the interference of the intake air flow generated by the pair of longitudinal side suction fans 20 'and the intake air flow generated by the pair of transverse suction fans 20 ".
  • Inhalation device for a local exhaust device having the above-described configuration is installed so that the suction opening and the connection opening of the hood (10 ") are respectively disposed perpendicular to the floor of the building.
  • the lattice driving unit is implemented by using the lattice driving motor 41 having the lead screw 41a moving forward or backward in the rotational direction, but the lattice driving unit using another linear driving mechanism such as a ball screw. Of course it can be implemented.
  • the above-described embodiment is configured to automatically move the movable grid portion 32 by using the airflow speed sensor 52, the controller 53, and the grid driving portion 40, but manually moves the movable grid portion 32.
  • the present invention can be implemented by moving).
  • the airflow alignment grid 30 in which the plurality of grid exhaust guide passages 31a and 32a are arranged in a straight line and separated from each other is formed in the grid exhaust guide passage.
  • the air flow velocity inside the suction duct 51 can be improved by installing the 31a and 32a in the inner space of the suction duct 51 so that the suction duct 51 is disposed along the longitudinal direction of the suction duct 51.
  • the exhaust efficiency of the entire local exhaust device is also improved.
  • a pair of airflow interference mitigation wings extending from the lower end of the airflow alignment grid 30 "to reach either one of the pair of transverse suction fans 20" and the pair of longitudinal deflection suction fans 20 '.
  • the interference generated between the airflows generated by the respective suction fans 20 ', 20 "in the region between the suction opening and the connection opening is reduced, and thus the air flow inside the suction duct. You will be able to improve your speed even further.
  • the airflow alignment grid 30 is installed inside the suction duct 51 to move along the longitudinal direction of the fixed grid portion 31 and the suction duct 51 fixedly installed in the internal space of the suction duct 51.
  • the length of the lattice exhaust guide flow path can be selected to suit the speed of the airflow generated by each suction fan 20.
  • the overlapping section between the movable grid exhaust guide passage 32a and the fixed grid exhaust guide passage 31a is increased.
  • the length of the lattice exhaust guide flow passage can be selected to be more suitable for the speed of the airflow generated by each suction fan 20.
  • the air flow velocity inside the suction duct 51 can be stably improved even if the speed of the airflow generated by each suction fan 20 is changed.

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Abstract

본 발명은 국소배기장치용 흡입장치에 관한 것으로서, 연결개구와, 상기 연결개구보다 큰 흡입개구를 연결하도록 형성된 후드와, 상기 연결개구에 연통하도록 상기 후드에 결합된 흡입덕트와, 상기 흡입개구로부터 상기 연결개구로 향하는 흡입기류를 발생시킬 수 있도록 상기 흡입개구의 주변영역에 설치된 흡입팬을 갖는 국소배기장치용 흡입장치에 있어서, 상기 흡입팬은 상기 흡입개구로부터 상기 연결개구로 향하는 흡입기류를 발생시킬 수 있도록 상기 흡입개구의 둘레 방향을 따라 복수개가 설치되고, 상기 후드의 모서리 내측을 따라 상기 흡입개구에서 흡입덕트까지 격벽 형태로 혼류 방지체가 돌출 형성되며, 각각 직선상으로 배치되고 상호 간은 격리되어 있는 다수의 격자배기안내유로가 형성되어 있고 상기 격자배기안내유로가 상기 흡입덕트의 길이방향을 따라 배치되도록 상기 흡입덕트의 내부공간에 기류정렬격자가 설치하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 흡입덕트의 내부에서의 공기흐름속도와 국소배기장치 전체의 배기효율을 향상시킬 수 있다.

Description

국소배기장치용 흡입장치
본 발명은 국소배기장치용 흡입장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유해오염물질을 수집하여 옥외로 배출하는 국소배기장치의 일부로서 사용되는 흡입장치에 관한 것이다.
분진, 가스 등과 같이 인체에 유해하거나 환경을 오염시키는 유해오염물질이 발생하는 실내에는 유해오염물질을 수집하여 옥외로 배출하는 국소배기장치가 설치되어 사용되고 있다.
국소배기장치는 흡입기류를 발생시켜 오염물질을 흡입하는 흡입장치와, 흡입장치에 연결된 배기덕트와, 배기덕트에 연결된 배기구와, 배기덕트와 배기구를 순차적으로 통과하여 옥외로 강제 방출될 수 있도록 흡입장치를 통해 흡입된 유해오염물질이 포함된 공기에 통풍력을 제공하는 배기팬(Fan)을 갖고 있다.
그리고, 국소배기장치는 흡입장치와 배기구 사이에 공기청정장치가 추가로 설치될 수 있다. 공기청정장치에 의해 흡입장치를 통해 흡입된 공기에 포함된 유해오염물질이 제거된다.
도13은 종래 국소배기장치용 흡입장치의 사시도이고, 도14는 종래 국소배기장치용 흡입장치의 후드와 격리판 영역의 단면도이고, 도15는 종래 국소배기장치용 흡입장치의 흡입팬을 도시한 도면이다.
종래의 국소배기장치용 흡입장치는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 연결개구(110b)와, 흡입개구(110a)를 연결하도록 형성된 후드(110)와, 후드(110)에 결합된 흡입덕트(151)와, 후드(110)의 내부에 설치된 격리판(157)과, 흡입개구(110a)의 주변영역에 설치된 4개의 흡입팬(120)을 갖고 있다.
후드(110)의 흡입개구(110a)는 연결개구(110b)보다 큰 직사각형 형태로 형성되어 있다.
흡입덕트(151)는 직사각형 형태로 형성되어 있다.
흡입덕트(151)는 연결개구(110b)에 연통하도록 후드(110)에 결합된다.
격리판(157)은 판 형태의 이격부재(158)에 의해 후드(110)의 내표면으로부터 이격되도록 후드(110)의 내표면 전체 영역에 걸쳐 설치된다. 격리판(157)의 설치는 연결개구(110b)와의 사이에 연락개구(A)가 형성되도록 이루어진다.
각 흡입팬(120)은 팬구동모터(121)와, 모터 축이 회전할 때 함께 회전할 수 있도록 팬구동모터(121)의 양측에 설치된 임펠러(122)를 갖고 있다.
이러한 구성을 갖는 각 흡입팬(120)은 4개의 팬하우징(124)의 내부에 하나씩 설치된다.
그리고 팬하우징(124)의 내부에는 필터(159)가 설치되어 있다.
팬하우징(124)은 대향하는 두 면에 분리 형성된 유입개구(124a) 및 유출개구(124b)가 흡입개구(110a)에 나란하게 배치되도록 후드(110)에 설치된다. 팬하우징(124)은 흡입개구(110a)의 네 변에 각각 하나씩 설치되어 있다.
각 흡입팬(120)은 팬구동모터(121)의 모터축이 팬하우징(124)의 길이방향을 따라 배치되도록 팬하우징(124)의 내부에 설치된다.
팬구동모터(121)는 구동전압이 인가될 때 도13에 도시된 화살표 방향을 따라 임펠러(122)가 회전하도록 동작한다. 이에 따라 각 흡입팬(120)은 흡입개구(110a)로부터 연결개구(110b)로 향하는 흡입기류를 발생시킬 수 있게 된다.
전술한 구성을 갖는 종래의 국소배기장치용 흡입장치는 후드(110)의 흡입개구(110a)와 연결개구(110b)가 각각 건물 바닥면에 나란하게 배치되도록 설치되고, 다음과 같이 동작한다.
먼저 팬구동모터(121)에 구동전압을 공급한다. 팬구동모터(121)에 구동전압이 공급되면 각 흡입팬(120)에 의해 흡입개구(110a)로부터 연결개구(110b)로 향하는 흡입기류가 발생한다.
각 흡입팬(120)에 의해 생성된 흡입기류는 연결개구(110b)를 통해 흡입덕트(151)의 내부로 진입한다.
각 흡입팬(120)에 의해 생성된 흡입기류가 연결개구(110b)를 통해 흡입덕트(151)의 내부로 진입할 때 연락개구(A)에서 발생하는 부압에 의해 흡입기류가 흡입덕트(151)의 내부로 진입하는 속도가 빨라진다.
그런데 종래의 국소배기장치용 흡입장치에 따르면, 각 흡입팬(120)에 의해 생성되어 격리판(157)의 내표면을 따라 연결개구(110b)에 도달한 각 흡입기류는 연결개구(110b)에서 교차하기 때문에(흡입팬이 설치된 흡입개구의 크기가 연결개구보다 큼) 흡입덕트(151)에 진입하기 전과 흡입덕트(151)에 진입한 후에 기류가 충돌되어 간섭이 일어나, 흡입덕트(151)의 입구부에서 와류현상이 발생되며 기류 방향이 바뀔 때 와류나 편류가 발생되는 문제점이 있었다. 이에 따라 흡입덕트(151)의 내부에서의 공기흐름속도가 저하되고 국소배기장치 전체의 배기효율이 저하된다.
관련 선행문헌으로는 대한민국 특허등록 제10-1474822호(등록일자 2014년 12월 15일, 발명의 명칭: 산업용 국소 배기 후드 흡인 장치 및 상기 산업용 국소 배기 후드 흡인 장치가 복수 개 적용되는 배기 시스템)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 위에서 설명한 종래의 국소배기장치용 흡입장치에 관한 기술이 개시되어 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 흡입덕트의 내부에서의 공기흐름속도를 향상시킬 수 있도록 한 국소배기장치용 흡입장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 연결개구와, 상기 연결개구보다 큰 흡입개구를 연결하도록 형성된 후드와, 상기 연결개구에 연통하도록 상기 후드에 결합된 흡입덕트와, 상기 흡입개구로부터 상기 연결개구로 향하는 흡입기류를 발생시킬 수 있도록 상기 흡입개구의 주변영역에 설치된 흡입팬을 갖는 국소배기장치용 흡입장치에 있어서, 상기 흡입팬은 상기 흡입개구로부터 상기 연결개구로 향하는 흡입기류를 발생시킬 수 있도록 상기 흡입개구의 둘레 방향을 따라 복수개가 설치되고, 상기 후드의 모서리 내측을 따라 상기 흡입개구에서 흡입덕트까지 격벽 형태로 혼류 방지체가 돌출 형성되며, 각각 직선상으로 배치되고 상호 간은 격리되어 있는 다수의 격자배기안내유로가 형성되어 있고 상기 격자배기안내유로가 상기 흡입덕트의 길이방향을 따라 배치되도록 상기 흡입덕트의 내부공간에 기류정렬격자가 설치하는 것을 특징으로 하는 국소배기장치용 흡입장치에 의해 달성된다.
여기서 고정격자배기안내유로에 진입하기 전 단계에서 각 흡입팬에 의해 발생된 기류 사이에 발생하는 간섭을 감소시킬 수 있도록, 상기 연결개구보다 작은 상부안내개구와 상기 상부안내개구보다 큰 하부안내개구를 연결하도록 상기 기류정렬격자의 하단으로부터 연장형성된 기류간섭완화스커트부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 복수개의 상기 흡입팬은, 상기 흡입개구의 가로변에 설치된 한 쌍의 가로변흡입팬과, 상기 흡입개구의 세로변에 설치된 한 쌍의 세로변흡입팬으로 이루어지고, 상기 한 쌍의 가로변흡입팬과 상기 한 쌍의 세로변흡입팬 중 어느 일방에 도달하도록 상기 기류정렬격자의 하단으로부터 연장형성된 한 쌍의 기류간섭완화날개부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 각 흡입팬에 의해 발생된 기류의 속도에 적합하도록 격자배기안내유로의 길이를 선택할 수 있도록, 상기 기류정렬격자는 각각 직선상으로 배치되고 상호간은 격리되어 있는 다수의 고정격자배기안내유로가 형성되어 있고 상기 고정격자배기안내유로가 상기 흡입덕트의 길이방향을 따라 배치되도록 상기 흡입덕트의 내부공간에 고정 설치되는 고정격자부와 각각 직선상으로 배치되고 상호간은 격리되어 있는 다수의 가동격자배기안내유로가 상기 고정격자배기안내유로에 대응하도록 형성되어 있고 상기 가동격자배기안내유로가 상기 고정격자배기안내유로에 중첩되고 상기 흡입덕트의 길이방향을 따라 이동할 수 있도록 상기 흡입덕트의 내부에 설치된 가동격자부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 각 흡입팬에 의해 발생된 기류의 속도에 더욱더 적합하도록 격자배기안내유로의 길이를 선택할 수 있도록, 상기 후드의 내부를 통과하는 기류의 속도를 측정할 수 있도록 상기 후드의 내부에 설치된 기류속도센서와, 상기 가동격자부를 상기 흡입덕트의 길이방향을 따라 이동시키는 격자구동부와, 상기 기류속도센서의 측정값에 기초하여 상기 후드의 내부를 통과하는 기류의 속도가 커지면 상기 가동격자배기안내유로와 상기 고정격자배기안내유로 사이의 중첩구간이 상대적으로 작아지는 위치로 상기 가동격자부가 이동하도록 상기 격자구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 따르면, 각각 직선상으로 배치되고 상호간은 격리되어 있는 다수의 격자배기안내유로가 형성되어 있는 기류정렬격자를 격자배기안내유로가 흡입덕트의 길이방향을 따라 배치되도록 흡입덕트의 내부공간에 설치함으로써, 흡입덕트의 내부에서의 공기는 정상류가 되어 공기의 흐름속도를 향상시킬 수 있다. 흡입덕트의 내부에서의 공기흐름속도가 향상되면 국소배기장치 전체의 배기효율도 향상된다.
도1 및 도2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치의 사시도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치의 부분 절개 사시도,
도4 및 도5는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 기류정렬격자를 도시한 도면,
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 격자구동부를 도시한 도면,
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입팬을 도시한 도면,
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어블럭도,
도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치의 부분 절개 사시도,
도10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기류정렬격자를 도시한 도면,
도11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치의 사시도,
도12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치의 부분 절개 사시도,
도13은 종래 국소배기장치용 흡입장치의 사시도,
도14는 종래 국소배기장치용 흡입장치의 후드와 격리판 영역의 단면도,
도15는 종래 국소배기장치용 흡입장치의 흡입팬을 도시한 도면이다.
본 발명은 연결개구와, 상기 연결개구보다 큰 흡입개구를 연결하도록 형성된 후드와, 상기 연결개구에 연통하도록 상기 후드에 결합된 흡입덕트와, 상기 흡입개구로부터 상기 연결개구로 향하는 흡입기류를 발생시킬 수 있도록 상기 흡입개구의 주변영역에 설치된 흡입팬을 갖는 국소배기장치용 흡입장치에 있어서, 상기 흡입팬은 상기 흡입개구로부터 상기 연결개구로 향하는 흡입기류를 발생시킬 수 있도록 상기 흡입개구의 둘레 방향을 따라 복수개가 설치되고, 상기 후드의 모서리 내측을 따라 상기 흡입개구에서 흡입덕트까지 격벽 형태로 혼류 방지체가 돌출 형성되며, 각각 직선상으로 배치되고 상호 간은 격리되어 있는 다수의 격자배기안내유로가 형성되어 있고 상기 격자배기안내유로가 상기 흡입덕트의 길이방향을 따라 배치되도록 상기 흡입덕트의 내부공간에 기류정렬격자가 설치하여 이루어진다.
이하에서, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도1 및 도2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치의 사시도이고, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치의 부분 절개 사시도이고, 도4 및 도5는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 기류정렬격자를 도시한 도면이고, 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 격자구동부를 도시한 도면이고, 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입팬을 도시한 도면이고, 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어블럭도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 연결개구(10b)와, 흡입개구(10a)를 연결하도록 형성된 후드(10)와, 후드(10)에 결합된 흡입덕트(51)와, 흡입개구(10a)의 주변영역에 설치된 4개의 흡입팬(20)과, 흡입덕트(51)의 내부공간에 설치된 기류정렬격자(30)와, 기류정렬격자(30)의 하단으로부터 연장형성된 기류간섭완화스커트부(55)와, 후드(10)의 내부에 설치된 기류속도센서(52)와, 후술하는 가동격자부(32)를 흡입덕트(51)의 길이방향을 따라 이동시킬 수 있는 구동력을 가동격자부(32)에 제공하는 격자구동부(40)와, 기류속도센서(52)의 측정값에 기초하여 격자구동부(40)를 제어하는 제어부(53)를 갖고 있다.
후드(10)의 흡입개구(10a)는 연결개구(10b)보다 큰 직사각형 형태로 형성되어 있다.
흡입덕트(51)는 직사각형 형태로 형성되어 있다.
흡입덕트(51)에는 안내장공(51a)이 길이방향을 따라 형성되어 있다.
흡입덕트(51)는 연결개구(10b)에 연통하도록 후드(10)에 결합된다.
각 흡입팬(20)은 팬구동모터(21)와, 모터 축이 회전할 때 함께 회전할 수 있도록 팬구동모터(21)의 양측에 설치된 임펠러(22)를 갖고 있다.
이러한 구성을 갖는 각 흡입팬(20)은 받침부재(23)를 사용하여 4개의 팬하우징(24)의 내부에 하나씩 설치된다.
팬하우징(24)은 대향하는 두 면에 분리 형성된 유입개구(24a)와 유출개구(24b)가 흡입개구(10a)에 나란하게 배치되도록 후드(10)에 설치된다. 팬하우징(24)의 설치는 흡입개구(10a)의 네 변에 각각 하나씩 설치되어 있다.
각 흡입팬(20)은 팬구동모터(21)의 모터 축이 팬하우징(24)의 길이방향을 따라 배치되도록 팬하우징(24)의 내부에 설치된다.
팬구동모터(21)는 구동전압이 인가될 때 도2에 도시된 화살표 방향을 따라 임펠러(22)가 회전하도록 동작한다. 이에 따라 흡입팬(20)은 흡입개구(10a)로부터 연결개구(10b)로 향하는 흡입기류를 발생시킬 수 있게 된다.
후드(10)의 모서리 내측을 따라 흡입개구(10a)에서 흡입덕트(51)까지 격벽 형태로 돌출 형성되는 혼류 방지부재(도시되지 않음)는 혼류 방지체(도시되지 않음)의 말단에서 양측으로 연장되어 흡입개구(10a)에 설치된 이웃하는 흡입팬(20) 사이의 혼류를 방지하게 된다.
종래의 경우와 같이 그리고 팬하우징(24)의 내부에는 필터(도시되지 않음)가 설치될 수 있다.
기류정렬격자(30)는 흡입덕트(51)의 내부공간에 고정 설치되는 고정격자부(31)와, 흡입덕트(51)의 길이방향을 따라 이동할 수 있도록 흡입덕트(51)의 내부에 설치된 가동격자부(32)를 갖고 있다.
고정격자부(31)에는 각각 직선상으로 배치되고 상호 간은 격리되어 있는 다수의 고정격자배기안내유로(31a)가 형성되어 있다.
이러한 구성을 갖는 고정격자부(31)는 고정편(34)을 흡입덕트(51)에 고정시키는 방법으로 흡입덕트(51)의 내부공간에 설치된다. 고정격자부(31)의 설치는 고정격자배기안내유로(31a)가 흡입덕트(51)의 길이방향을 따라 배치되도록 이루어진다.
가동격자부(32)는 상방향으로 각각 직선상으로 배치되고 상호 간은 격리되어 있는 다수의 가동격자배기안내유로(32a)가 고정격자배기안내유로(31a)에 대응하도록 형성되어 있다. 가동격자부(32)는 고정격자부(31)의 일부 구간이 진입할 수 있는 슬라이딩홈(32b)을 갖도록 일체로(전체가 동시에 이동할 수 있도록) 제작된다.
가동격자부(32)는 슬라이딩홈(32b)에 고정격자부(31)의 일부 구간이 진입하도록 흡입덕트(51)의 내부에 설치되고, 이에 따라 가동격자배기안내유로(32a)가 고정격자배기안내유로(31a)에 중첩되고, 가동격자부(32)는 흡입덕트(51)의 길이방향을 따라 이동할 수 있게 된다.
고정격자부(31)와 가동격자부(32)의 측면 윤곽은 흡입덕트(51)와 같이 직사각형 형태로 되어 있다.
기류간섭완화스커트부(55)는 연결개구(10b)보다 작은 상부안내개구(55a)와 상부안내개구(55a)보다 큰 하부안내개구(55b)를 연결하도록 형성되어 있다.
상부안내개구(55a)와 하부안내개구(55b)는 각각 직사각형 형태로 형성되어 있다.
흡입팬(20)에서 토출된 기류는 기류간섭스커트부(55)의 하부안내개구(55b)로 유입되어 흡입닥트(51)에서 기류의 충돌이 발생하지 않고 기류정렬격자(30)로 유입된다.
기류속도센서(52)는 기류간섭완화스커트부(55)의 내표면 상단에 설치되어 있다.
기류속도센서(52)는 흡입개구(10a)로부터 연결개구(10b)를 향해 흐르는 기류의 속도를 측정하여 제어부(53)로 전달한다.
격자구동부(40)는 제어부(53)에 연결된 스위칭회로부(46)와, 스위칭회로부(46)에 연결된 격자구동모터(41)와, 안내장공(51a)을 통해 흡입덕트(51)의 외부로 노출되도록 가동격자부(32)에 결합된 연결봉(42)을 갖고 있다.
스위칭회로부(46)는 외부전원에 연결되고, 제어부(53)로부터의 제어신호에 따라 정방향 회전 구동전압 또는 역방향 회전 구동전압을 선택적으로 생성하여 격자구동모터(41)에 공급한다. 이러한 스위칭회로부(46)의 동작은 종래 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
격자구동모터(41)는 정방향 또는 역방향으로 회전할 수 있으며, 회전방향에 따라 전진 또는 후진하는 리드스크류(41a)를 구비하고 있다. 이러한 구성을 갖는 격자구동모터(41)는 대한민국 특허등록 제10-0155025호(발명의 명칭 : 이송용 모터, 1998년 07월 13일 등록) 등과 같이 종래 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
격자구동모터(41)는 지지판(43)과 브라켓트(44)를 통해 흡입덕트(51)의 외표면에 설치되어 있다.
연결봉(42)은 연결블럭(45)을 통해 리드스크류(41a)의 종단에 결합된다.
이러한 구성을 갖는 격자구동부(40)는 격자구동모터(41)에 구동전압이 공급될 때 리드스크류(41a)가 전진 또는 후진하고, 이에 따라 가동격자부(32)를 흡입덕트(51)의 길이방향을 따라 이동시킬 수 있는 구동력이 가동격자부(32)에 제공될 수 있다.
제어부(53)는 입력단에 기류속도센서(52)가 연결되어 있고, 출력단에 스위칭회로부(46)가 연결되어 있다.
제어부(53)는 기류속도센서(52)의 측정값에 기초하여 후드(10)의 내부를 통과하는 기류의 속도가 커지면 가동격자배기안내유로(32a)와 고정격자배기안내유로(31a) 사이의 중첩구간이 상대적으로 작아지는 위치로 가동격자부(32)가 이동하도록 격자구동부(40)를 제어한다.
예를 들면, 제어부(53)는 아래와 같은 방법으로 격자구동부(40)를 제어하도록 구성할 수 있다. 설명의 편의를 위해 가동격자부(32)는 초기에 가동격자배기안내유로(32a)와 고정격자배기안내유로(31a) 사이의 중첩구간이 가장 큰 위치에 배치되도록 설치되어 있고, 가동격자배기안내유로(32a)와 고정격자배기안내유로(31a) 사이의 중첩구간이 가장 큰 위치에 배치되어 있을 때, 기류정렬격자(30)의 기류정렬동작이 효율적으로 일어날 수 있는 후드(10) 내부기류의 속도(이하 "기준속도값"이라고 함)를 실측값(본 발명에 따른 국소배기장치용 흡입장치를 여러 기류 속도에서 동작시키고 각 기류속도에서의 시스템 전체를 통한 배기효율을 측정하는 방법 등으로) 또는 이론값이 선택되어 메모리(도시되지 않음)에 저장되어 있는 것으로 가정한다.
먼저, 제어부(53)는 기류속도센서(52)로부터 측정값이 기준속도값보다 작은 경우 격자구동모터(41)에 모터구동전압이 인가되지 않도록 스위칭회로부(46)를 제어한다.
다음에, 제어부(53)는 기류속도센서(52)로부터 입력되는 측정값(이하 "1차측정값"이라고 함)이 기준속도값보다 큰 경우(바람직하게는 일정 기준값이상으로 큰 경우) 1차측정값과 기준속도값의 차이를 산출한 후 정방향(흡입개구로부터 멀어지는 쪽으로 리드스크류가 이동하도록 격자구동모터의 회전자가 회전하는 방향 즉, 가동격자배기안내유로와 고정격자배기안내유로 사이의 중첩구간이 감소하는 쪽으로 가동격자부가 이동하도록 격자구동모터의 회전자가 회전하는 방향) 회전구동전압이 격자구동모터(41)에 인가되도록 스위칭회로부(46)를 제어한다. 여기서 정방향 회전구동전압의 인가시간은 1차측정값과 기준속도값의 차이가 크면 증가되도록(반드시 비례적으로 증가시킬 필요는 없음) 스위칭회로부(46)를 제어한다.
다음에, 제어부(53)는 기류속도센서(52)로부터 입력되는 측정값(이하 "2차측정값"이라고 함)이 1차측정값보다 큰 경우(바람직하게는 일정 기준값이상으로 큰 경우) 2차측정값과 1차측정값의 차이를 산출한 후 정방향(흡입개구로부터 멀어지는 쪽으로 리드스크류가 이동하도록 격자구동모터의 회전자가 회전하는 방향 즉, 가동격자배기안내유로와 고정격자배기안내유로 사이의 중첩구간이 감소하는 쪽으로 가동격자부가 이동하도록 격자구동모터의 회전자가 회전하는 방향) 회전구동전압이 격자구동모터(41)에 인가되도록 스위칭회로부(46)를 제어한다. 여기서 정방향 회전구동전압의 인가시간은 1차측정값과 2차측정값의 차이가 크면 증가되도록(반드시 비례적으로 증가시킬 필요는 없음) 스위칭회로부(46)를 제어한다.
한편, 제어부(53)는 기류속도센서(52)로부터 입력되는 측정값(이하 "3차측정값"이라고 함)이 1차측정값보다 작은 경우(바람직하게는 일정 기준값이상으로 작은 경우) 3차측정값과 1차측정값의 차이를 산출한 후 역방향(흡입개구에 접근하는 쪽으로 리드스크류가 이동하도록 격자구동모터의 회전자가 회전하는 방향 즉, 가동격자배기안내유로와 고정격자배기안내유로 사이의 중첩구간이 증가하는 쪽으로 가동격자부가 이동하도록 격자구동모터의 회전자가 회전하는 방향) 회전구동전압이 격자구동모터(41)에 인가되도록 스위칭회로부(46)를 제어한다. 여기서 역방향 회전구동전압의 인가시간은 1차측정값과 3차측정값의 차이가 크면 증가되도록(반드시 비례적으로 증가시킬 필요는 없음) 스위칭회로부(46)를 제어한다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치는 후드(10)의 흡입개구(10a)와 연결개구(10b)가 각각 건물 바닥면에 나란하게 배치되도록 설치되고, 다음과 같이 동작한다.
먼저, 팬구동모터(21)에 구동전압을 공급한다. 팬구동모터(21)에 구동전압이 공급되면 각 흡입팬(20)에 의해 흡입개구(10a)로부터 연결개구(10b)로 향하는 흡입기류가 발생한다.
다음에, 기류속도센서(52)는 후드(10)의 내부를 통과하는 기류의 속도를 측정하여 제어부(53)에 전달한다.
다음에, 제어부(53)는 기류속도센서(52)의 측정값에 기초하여 전술한 바와 같은 방법으로 격자구동부(40, 스위칭회로부)를 제어한다.
한편, 각 흡입팬(20)에 의해 생성된 흡입기류는 연결개구(10b) 또는 기류간섭완화스커트부(55)와 후드(10)의 내표면 사이 공간을 통해 고정격자배기안내유로(31a)에 나누어 진입한다.
각 흡입팬(20)에 의해 생성된 흡입기류가 고정격자배기안내유로(31a)에 나누어 진입함으로써, 연결개구(10b)를 통과할 때 발생하는 각 흡입팬(20)에 의해 발생된 기류 사이의 간섭이 감소한다.
그리고, 각 흡입팬(20)에 의해 생성된 흡입기류의 일부가 기류간섭완화스커트부(55)와 후드(10)의 내표면 사이 공간을 통해 고정격자배기안내유로(31a)에 나누어 진입함으로써 고정격자배기안내유로(31a)에 진입하기 전 단계에서 각 흡입팬(20)에 의해 발생된 기류 사이의 간섭이 감소하고, 이에 따라 흡입기류는 원활하게 고정격자배기안내유로(31a)에 진입할 수 있게 된다.
고정격자배기안내유로(31a)에 나누어 진입한 흡입기류(이하 "분기기류"라고 함)는 각 고정격자배기안내유로(31a)에 연결된 고정격자배기안내유로(31a)를 통해 흡입덕트(51)의 내부로 배출된다.
분기기류는 고정격자배기안내유로(31a)와 가동격자배기안내유로(32a)를 통과할 때 대략 나란하게 정렬됨으로써 흡입덕트(51)의 내부로 배출된 분기기류 상호 간의 간섭이 감소되고, 이에 따라 흡입덕트(51) 내에서의 기류 흐름이 원활해진다.
한편, 전술한 실시예에서는 후드(10)의 흡입개구(10a) 및 연결개구(10b)와 흡입덕트(51) 모두 직사각형 형태를 이루도록 구성되어 있으나, 후드(10)의 흡입개구(10a)를 직사각형 형태로 형성하고 후드(10)의 연결개구(10b)와 흡입덕트(51)는 원형 등 다른 형태를 이루도록 구성하여 본 발명을 실시할 수 있다.
도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치의 부분 절개 사시도이고, 도10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기류정렬격자를 도시한 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배기국소배기장치용 흡입장치는, 후드(10'), 기류정렬격자(30'), 흡입덕트(51') 및 기류간섭완화스커트부(55')의 형태를 제외한 나머지 구성은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기국소배기장치용 흡입장치의 경우와 동일하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배기국소배기장치용 흡입장치의 후드(10')의 흡입개구(10'a)는 직사각형 형태로 형성되어 있다.
후드(10')의 연결개구(10'b)는 원형으로 형성되어 있다.
후드(10')는 직사각형 형태의 흡입개구(10'a)와 원형의 연결개구(10'b) 사이를 연결할 수 있도록 상측구간이 대략 절두된 원뿔 형태를 이루도록 형성되어 있다.
흡입덕트(51')는 원형으로 형성되어 있다.
고정격자부(31')와 가동격자부(32')의 측면 윤곽은 흡입덕트(51')와 같이 원형 형태로 형성되어 있다.
기류간섭완화스커트부(55')는 후드(10')의 상측 구간에 대응하여 대략 절두된 원뿔 형태를 이루도록 형성되어 있다.
기류간섭완화스커트부(55')의 상부안내개구(55'a)와 하부안내개구(55'b)는 모두 원형으로 형성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배기국소배기장치용 흡입장치의 동작은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기국소배기장치용 흡입장치의 경우와 동일하다.
또한, 전술한 실시예에서는 연결개구(10b, 10'b) 영역에서의 기류간섭을 완화시키는 기류간섭완화스커트부(55, 55')를 갖도록 구성하고 있으나, 도11에 도시된 바와 같이 흡입개구 영역에서의 기류간섭을 완화시키는 구성을 갖도록 구성하여 본 발명을 실시할 수 있다.
도11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치의 사시도이고, 도12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치의 부분 절개 사시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치는 기류간섭완화스커트부(55, 55') 대신에 한 쌍의 기류간섭완화날개부(56)가 형성되어 있다는 점을 제외하고 본 발명의 일 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치와 동일한 구성을 갖고 있다.
한 쌍의 기류간섭완화날개부(56)는 한 쌍의 세로변흡입팬(20')에 도달하도록 고정격자부(31")로부터 연장형성되어 있다. 한 쌍의 기류간섭완화날개부(56)는 한 쌍의 가로변흡입팬(20")에 도달하도록 고정격자부(31")로부터 연장형성하여 본 발명을 실시할 수 있다. 여기서 한 쌍의 가로변흡입팬(20")은 흡입팬 중 흡입개구의 가로변에 설치된 한 쌍의 흡입팬을 의미하고, 한 쌍의 세로변흡입팬(20')은 흡입개구의 세로변에 설치된 한 쌍의 흡입팬을 의미한다.
한 쌍의 세로변흡입팬(20')에 의해 발생한 흡입기류는 한 쌍의 기류간섭완화날개부(56)와 후드(10")의 내표면 사이 공간을 통해 고정격자배기안내유로에 안내됨으로써 흡입개구와 연결개구 사이 영역에서 한 쌍의 세로변흡입팬(20')에 의해 발생한 흡입기류와 한 쌍의 가로변흡입팬(20")에 의해 발생한 흡입기류가 간섭되는 것을 완화시킬 수 있게 된다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 국소배기장치용 흡입장치는 후드(10")의 흡입개구와 연결개구가 각각 건물 바닥면에 수직으로 배치되도록 설치된다.
또한, 전술한 실시예에서는 회전방향에 따라 전진 또는 후진하는 리드스크류(41a)를 갖는 격자구동모터(41)를 사용하여 격자구동부를 구현하고 있으나, 볼스크류 등 다른 직선구동기구를 사용하여 격자구동부를 구현할 수 있음은 물론이다.
또한, 전술한 실시예에서는 기류속도센서(52), 제어부(53) 및 격자구동부(40)를 사용하여 가동격자부(32)를 자동으로 이동시키도록 구성하고 있으나, 수동으로 가동격자부(32)를 이동시키는 방법으로 본 발명을 구현할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 각각 직선상으로 배치되고 상호 간은 격리되어 있는 다수의 격자배기안내유로(31a, 32a)가 형성되어 있는 기류정렬격자(30)를 격자배기안내유로(31a, 32a)가 흡입덕트(51)의 길이방향을 따라 배치되도록 흡입덕트(51)의 내부공간에 설치함으로써, 흡입덕트(51)의 내부에서의 공기흐름속도를 향상시킬 수 있다. 흡입덕트(51)의 내부에서의 공기흐름속도가 향상되면 국소배기장치 전체의 배기효율도 향상된다.
그리고, 기류정렬격자(30)의 하단으로부터 연장형성된 기류간섭완화스커트부(55, 55')를 추가함으로써, 고정격자배기안내유로(31a)에 진입하기 전 단계에서 각 흡입팬(20)에 의해 발생된 기류 사이에 발생하는 간섭이 감소하고, 이에 따라 흡입덕트(51)의 내부에서의 공기흐름속도를 더욱 더 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 한 쌍의 가로변흡입팬(20")과 상기 한 쌍의 세로변흡입팬(20') 중 어느 일방에 도달하도록 기류정렬격자(30")의 하단으로부터 연장형성된 한 쌍의 기류간섭완화날개부(56)를 추가함으로써, 흡입개구와 연결개구 사이 영역에서 각 흡입팬(20', 20")에 의해 발생된 기류 사이에 발생하는 간섭이 감소하고, 이에 따라 흡입덕트의 내부에서의 공기흐름속도를 더욱 더 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 기류정렬격자(30)를 흡입덕트(51)의 내부공간에 고정 설치되는 고정격자부(31)와 흡입덕트(51)의 길이방향을 따라 이동할 수 있도록 흡입덕트(51)의 내부에 설치된 가동격자부(32)로 분할하여 구성함으로써, 각 흡입팬(20)에 의해 발생된 기류의 속도에 적합하도록 격자배기안내유로의 길이를 선택할 수 있다.
또한, 기류속도센서(52)의 측정값에 기초하여 후드(10)의 내부를 통과하는 기류의 속도가 커지면 가동격자배기안내유로(32a)와 고정격자배기안내유로(31a) 사이의 중첩구간이 상대적으로 작아지는 위치로 가동격자부(32)를 이동시킴으로써, 각 흡입팬(20)에 의해 발생된 기류의 속도에 더욱더 적합하도록 격자배기안내유로의 길이를 선택할 수 있게 된다.
격자배기안내유로의 길이를 선택할 수 있게 되면 각 흡입팬(20)에 의해 발생된 기류의 속도가 달라지더라도 흡입덕트(51)의 내부에서의 공기흐름속도를 안정적으로 향상킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 연결개구와, 상기 연결개구보다 큰 흡입개구를 연결하도록 형성된 후드와, 상기 연결개구에 연통하도록 상기 후드에 결합된 흡입덕트와, 상기 흡입개구로부터 상기 연결개구로 향하는 흡입기류를 발생시킬 수 있도록 상기 흡입개구의 주변영역에 설치된 흡입팬을 갖는 국소배기장치용 흡입장치에 있어서,
    상기 흡입팬은 상기 흡입개구로부터 상기 연결개구로 향하는 흡입기류를 발생시킬 수 있도록 상기 흡입개구의 둘레 방향을 따라 복수개가 설치되고,
    상기 후드의 모서리 내측을 따라 상기 흡입개구에서 흡입덕트까지 격벽 형태로 혼류 방지체가 돌출 형성되며,
    각각 직선상으로 배치되고 상호 간은 격리되어 있는 다수의 격자배기안내유로가 형성되어 있고 상기 격자배기안내유로가 상기 흡입덕트의 길이방향을 따라 배치되도록 상기 흡입덕트의 내부공간에 기류정렬격자가 설치되는 것을 특징으로 하는 국소배기장치용 흡입장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결개구보다 작은 상부안내개구와, 상기 상부안내개구보다 큰 하부안내개구를 연결하도록 상기 기류정렬격자의 하단으로부터 연장형성된 기류간섭완화스커트부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 국소배기장치용 흡입장치.
  3. 제1항에 있어서,
    복수개의 상기 흡입팬은, 상기 흡입개구의 가로변에 설치된 한 쌍의 가로변흡입팬과, 상기 흡입개구의 세로변에 설치된 한 쌍의 세로변흡입팬으로 이루어지고,
    상기 한 쌍의 가로변흡입팬과 상기 한 쌍의 세로변흡입팬 중 어느 일방에 도달하도록 상기 기류정렬격자의 하단으로부터 연장형성된 한 쌍의 기류간섭완화날개부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 국소배기장치용 흡입장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기류정렬격자는, 각각 직선상으로 배치되고 상호 간은 격리되어 있는 다수의 고정격자배기안내유로가 형성되고 상기 고정격자배기안내유로가 상기 흡입덕트의 길이방향을 따라 배치되도록 상기 흡입덕트의 내부공간에 고정 설치되는 고정격자부와,
    각각 직선상으로 배치되고 상호 간은 격리되어 있는 다수의 가동격자배기안내유로가 상기 고정격자배기안내유로에 대응하도록 형성되며 상기 가동격자배기안내유로가 상기 고정격자배기안내유로에 중첩되고 상기 흡입덕트의 길이방향을 따라 이동할 수 있도록 상기 흡입덕트의 내부에 설치된 가동격자부를 포함하는 것을 특징으로 하는 국소배기장치용 흡입장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 후드의 내부를 통과하는 기류의 속도를 측정할 수 있도록 상기 후드의 내부에 설치된 기류속도센서와,
    상기 가동격자부를 상기 흡입덕트의 길이방향을 따라 이동시키는 격자구동부와,
    상기 기류속도센서의 측정값에 기초하여 상기 후드의 내부를 통과하는 기류의 속도가 커지면 상기 가동격자배기안내유로와 상기 고정격자배기안내유로 사이의 중첩구간이 상대적으로 작아지는 위치로 상기 가동격자부가 이동하도록 상기 격자구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 국소배기장치용 흡입장치.
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