KR100529002B1 - Local exhaust ventilation system with covered rotating swirler - Google Patents
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Abstract
본 발명은 회전형 스월러를 구비하여 와류를 형성하고 이를 이용하여 배기영역을 확대시킴으로써 배기효율을 향상시키는 국소배기(局所排氣)장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a local exhaust device having a rotating swirler to form a vortex and to enlarge the exhaust area using the swirl swirler.
본 발명에 따른 스월러를 이용하는 국소배기장치는, 배기관의 끝단 유입구에 인접하여 위치하면서 배기관 축중심을 회전축으로 회전하는 환형원판(環形圓板)과, 상기 환형원판의 바깥쪽 가장자리를 따라 다수개가 배치되고 그 각각이 반경방향으로 세워져 고정되는 날개를 포함하는 스월러와; 상기 배기관의 외측면과의 사이에 제1의 틈을 두고 떨어져 배치되면서 상기 스월러 날개의 위를 덮는 환형(環形)의 상부덮개와, 상기 상부덮개와의 사이에 제2의 틈을 두고 떨어져 배치되면서 스월러 날개의 아래를 덮는 환형(環形)의 하부덮개를 포함하는 스월러 덮개; 및 배기관에 설치되어 상기 스월러 회전축이 고정되면서 상기 스월러를 회전시키는 구동부를 포함한다.Local exhaust apparatus using a swirler according to the present invention is located adjacent to the inlet end of the exhaust pipe, the annular disk (rotate) to rotate the axis of the exhaust pipe shaft center rotational axis, and a plurality along the outer edge of the annular disk A swirler comprising wings disposed and fixed respectively in a radial direction; Arranged apart with a first gap between the outer surface of the exhaust pipe and a second gap between the annular top cover covering the upper portion of the swirler wing and the upper cover. A swirler cover comprising an annular lower cover covering the bottom of the swirler wing; And a driving unit installed in the exhaust pipe to rotate the swirler while the swirler rotating shaft is fixed.
Description
본 발명은 국소배기장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전형 스월러를 구비하여 와류를 형성하고 이를 이용하여 배기영역을 확대시킴으로써 배기효율을 향상시키는 국소배기(局所排氣)장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a local exhaust device, and more particularly, to a local exhaust device having a rotatable swirler to form a vortex and expanding the exhaust area by using the same.
국소배기장치는 일반적으로 오염물질이 많이 발생하는 공장 내부나 가정, 음식점 등에서 사용되는데, 특히 부분적인 오염원이 배기구와 멀리 떨어진 바닥면에서 발생하는 경우나 다른 설치물에 의해 배기구가 오염원 근처에 설치되기 어려운 경우, 그리고 순간적인 오염원이 발생하는 경우에 유용하게 사용될 수 있다.Local exhaust systems are generally used in factories, homes, restaurants, etc., where pollutants are generated a lot, especially when partial pollutants are generated on the floor away from the exhaust vents or by other installations. It can be usefully used in case of occurrence and instantaneous pollution source.
그러나 이와 같은 용도로 사용되었던 종래의 국소배기장치들은 여러 가지 문제점을 내포하고 있었는데 이는 다음과 같다.However, the conventional local exhaust devices used for such a purpose contained various problems, which are as follows.
즉 오염물질의 제거를 위해 필요한 포착 속도가 축방향으로 급격히 감소하여 배기관으로부터 먼 곳에서 발생하는 오염물질의 제거에 효율적이지 못하고, 이 때문에 오염물질의 발생 위치에 최대한 가까이 배기장치가 설치될 필요가 있었지만, 이 경우 작업공정에 방해가 될 뿐 아니라 작업자들의 움직임 등으로 인해 배기효율이 낮아지는 문제점이 있다.In other words, the capture rate required for the removal of contaminants decreases rapidly in the axial direction, which makes it inefficient for removal of contaminants occurring far from the exhaust pipe. In this case, however, there is a problem that the exhaust efficiency is lowered due to the movement of the workers as well as the work process.
이러한 종래 국소배기장치의 문제점을 보완하기 위하여 와류(渦流)를 이용한 배기장치들이 개발되었으며, 이 장치들은 배기하는 유량과 비슷한 양의 공기를 공간 중으로 불어내면서 와류를 발생시키고, 이를 배기장치가 흡입하는 과정에서 집중되는 와류를 이용하여 배기효율을 향상시키고자 하였다.In order to solve the problems of the conventional local exhaust device, exhaust devices using vortices have been developed, and these devices generate vortices by blowing air into the space similar to the flow rate of exhaust, and the exhaust device inhales them. Vortex concentrated in the process was used to improve the exhaust efficiency.
그러나 이러한 배기장치들도 배기구 아래의 좁은 영역에서 불어내는 유동과 흡입하는 유동의 상호 간섭에 의한 난류의 발생으로 소음이 발생하게 되고, 또한 공간 중으로 불어내는 유동에 의하여 공간 중에 있는 오염의 부가적인 확산을 유발할 우려도 있으며, 와류를 발생하기 위한 송풍기, 필터, 유동관 등의 부가적인 설비를 설치해야하는 단점이 있다.However, these exhaust systems also generate noise due to the generation of turbulence caused by mutual interference between the blowing air and the inhaling flow in a narrow area under the exhaust port, and additional diffusion of contamination in the space by the flow blowing into the space. In addition, there is a fear of causing, there is a disadvantage to install additional equipment such as a blower, a filter, a flow pipe for generating a vortex.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 그 목적은 환형원판에 날개가 달린 스월러를 배기구에 설치하고 배기관의 외주를 따라 형성되는 틈과 반경방향으로의 틈을 갖도록 스월러 덮개를 구비하여 스월러를 회전시킴으로써, 배기구 위쪽의 공기를 끌어들여 반경방향으로 와류를 형성하여 배기효율을 향상시킨 국소배기장치를 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, the object of which is to install a swirler with wings in the annular disc in the exhaust port and the swirler to have a gap in the radial direction and the gap formed along the outer periphery of the exhaust pipe By providing a cover and rotating the swirler, it is to provide a local exhaust device that draws air above the exhaust port to form a vortex in the radial direction to improve the exhaust efficiency.
본 발명의 다른 목적은 회전하는 스월러를 보호하도록 덮개를 구비함으로써 장치 아래에서 작업하는 작업자의 안전을 도모할 수 있는 국소배기장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a local exhaust device capable of securing the safety of an operator working under the device by providing a cover to protect the rotating swirler.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스월러를 이용하는 국소배기장치는, 배기관의 끝단 유입구에 인접하여 위치하면서 배기관 축중심을 회전축으로 회전하는 환형원판(環形圓板)과, 상기 환형원판의 바깥쪽 가장자리를 따라 다수개가 배치되고 그 각각이 반경방향으로 세워져 고정되는 날개를 포함하는 스월러와; 상기 배기관의 외측면과의 사이에 제1의 틈을 두고 떨어져 배치되면서 상기 스월러 날개의 위를 덮는 환형(環形)의 상부덮개와, 상기 상부덮개와의 사이에 제2의 틈을 두고 떨어져 배치되면서 스월러 날개의 아래를 덮는 환형(環形)의 하부덮개를 포함하는 스월러 덮개; 및 배기관에 설치되어 상기 스월러 회전축이 고정되면서 상기 스월러를 회전시키는 구동부를 포함한다.In order to achieve the above object, a local exhaust device using a swirler according to the present invention includes an annular disk for rotating the shaft center of the exhaust pipe with a rotation axis while being located adjacent to an end inlet of the exhaust pipe; A swirler comprising a plurality of wings disposed along the outer edge and each of which is fixed in a radial direction; Arranged apart with a first gap between the outer surface of the exhaust pipe and a second gap between the annular top cover covering the upper portion of the swirler wing and the upper cover. A swirler cover comprising an annular lower cover covering the bottom of the swirler wing; And a driving unit installed in the exhaust pipe to rotate the swirler while the swirler rotating shaft is fixed.
상기 스월러 덮개는 상기 스월러의 회전중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 상부덮개와 하부덮개 사이공간이 좁아지도록 형성된다.The swirler cover is formed such that the space between the upper cover and the lower cover becomes narrower as it moves away from the rotational center of the swirler in the radial direction.
또한 스월러 덮개에 있어서, 상기 환형의 상부덮개에는 상기 배기관의 외부 직경보다 큰 직경을 갖는 구멍이 형성되고, 상기 환형의 하부덮개에는 상기 배기관의 내부 직경에 가까운 직경을 갖는 구멍이 형성된다.In the swirler cover, a hole having a diameter larger than the outer diameter of the exhaust pipe is formed in the annular upper cover, and a hole having a diameter close to the inner diameter of the exhaust pipe is formed in the annular lower cover.
각각의 스월러 날개는 회전중심을 향할수록 높고, 회전중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 낮아지는 유선형상을 가지며, 이에 따라 상기 스월러 덮개의 상부덮개도 회전중심을 향할수록 높고, 회전중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 낮아지는 형상으로 이루어질 수 있다.Each swirler blade has a streamlined shape that is higher toward the center of rotation and lowered away from the center of rotation, so that the upper cover of the swirler cover is also higher toward the center of rotation, and radius from the center of rotation. It may be made in a shape that is lowered farther in the direction.
상기 스월러 날개는 일부분이 환형원판의 가장자리 바깥쪽으로 반경방향을 따라 연장되어 형성될 수 있으며, 반경방향을 따라 직선상으로 뻗은 형상을 갖도록 형성되거나 상기 환형원판의 원주방향으로 만곡(彎曲)진 형상을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 스월러의 각 날개는 상기 환형원판의 윗면에 상기 환형원판면과 수직하게 세워져 고정될 수 있다.The swirler blades may be formed to have a portion extending radially outward of the edge of the annular disk, and have a shape extending in a straight line along the radial direction or curved in the circumferential direction of the annular disk. Characterized in that it is formed to have. Each wing of the swirler may be fixed to the upper surface of the annular disk perpendicular to the annular disk surface.
상기 구동부는 상기 배기관 내부에 브라켓에 의해 고정되는 구동모터가 설치되고, 이 구동모터의 구동로드에 상기 스월러의 회전중심이 고정되면서 상기 스월러를 회전시키는 것을 특징으로 한다.The drive unit is provided with a drive motor fixed by a bracket inside the exhaust pipe, characterized in that for rotating the swirler while the center of rotation of the swirler is fixed to the drive rod of the drive motor.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 국소배기장치를 도시한 측단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 국소배기장치를 도시한 평단면도이다.1 is a side cross-sectional view showing a local exhaust device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan sectional view showing a local exhaust device according to an embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 국소배기장치(10)는 배기관(12)의 끝단 유입구에 인접하여 설치되어 회전하면서 와류를 형성하는 스월러(20)와 이 스월러(20)의 날개(27)부분을 아래위에서 덮고 있는 스월러 덮개(30), 그리고 배기관(12)에 고정되어 상기 스월러(20)를 회전시키는 구동부(40)를 포함하여 이루어진다.The local exhaust device 10 according to the present embodiment has a swirler 20 and a wing 27 portion of the swirler 20 which are installed adjacent to the end inlet of the exhaust pipe 12 to form a vortex while rotating. It includes a swirler cover 30 and a driving unit 40 fixed to the exhaust pipe 12 to rotate the swirler 20.
스월러(20)는 배기관(12)의 끝단에 인접하여 위치하면서 배기관(12)의 축중심을 회전축으로 회전하는 환형원판(環形圓板)(23)과, 상기 환형원판(23)의 바깥쪽 가장자리를 따라 다수개가 배치되고 그 각각이 방사상(放射狀)으로 세워져 고정되는 날개(27)를 포함하여 구성된다.The swirler 20 is positioned adjacent to the end of the exhaust pipe 12 and has an annular disk 23 which rotates the shaft center of the exhaust pipe 12 with a rotation axis, and an outer side of the annular disk 23. A plurality is arranged along the edge, each of which comprises a wing 27 which is fixed in a radial position.
환형원판(23)에는 상기 배기관(12)의 내부직경과 적어도 같은 크기의 직경을 갖는 구멍이 형성되며, 환형원판(23)의 외측 직경은 상기 배기관(12)의 직경보다 크게 이루어진다. 이러한 환형원판(23)은 스월러(20)의 회전중심(21)으로부터 다수개가 방사상으로 연장되는 연결살(25)에 구멍 내측이 연결되면서 고정된다. 연결살(25)은 배기관(12)의 입구에 배치되므로 너무 많은 수가 형성될 경우 유체의 흐름을 방해하므로 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 3개 정도가 배치되는 것이 바람직하다.The annular disk 23 has a hole having a diameter of at least the same size as the inner diameter of the exhaust pipe 12, the outer diameter of the annular disk 23 is made larger than the diameter of the exhaust pipe (12). The annular disk 23 is fixed while the inside of the hole is connected to the connecting teeth 25 radially extending from the center of rotation 21 of the swirler 20. Since the connecting ribs 25 are disposed at the inlet of the exhaust pipe 12, when too many are formed, they interfere with the flow of the fluid, and as shown in FIGS. 2 and 3, it is preferable that about three are arranged.
환형원판(23)의 바깥쪽 가장자리에 배치되는 날개(27)는 환형원판(23)의 윗면에 원판면과 수직하게 세워져 고정되는 것이 바람직하며, 날개(27)의 일부분은 환형원판(23)의 테두리 바깥쪽으로 반경방향을 따라 연장되어 형성된다.Wings 27 disposed on the outer edge of the annular disk 23 is preferably fixed to the upper surface of the annular disk 23 perpendicular to the disk surface, a portion of the wing 27 of the annular disk 23 It extends radially outwardly of the rim.
날개(27)의 형상은 상기 환형원판(23)에 세워져 고정되는 경우를 기준으로 할 때, 도 1에서 보는 바와 같이, 스월러(20) 회전중심(21)을 향할수록 높이가 높고, 회전중심(21)으로부터 반경방향으로 멀어질수록 높이가 낮아지는 유선형상으로 이루어진다. 날개(27)는 스월러(20)가 회전할 때 실질적으로 와류를 발생시키는 부분이므로, 상기와 같은 유선형상을 가질 경우 배기관(12)의 유입구 위쪽에서 다량의 공기를 끌어들여 반경방향으로 분출할 수 있다.When the shape of the wing 27 is set on the annular disk 23 is fixed on the basis, as shown in Figure 1, the higher the higher toward the swirler 20 rotation center 21, the center of rotation It is made in the streamline shape which height becomes low, so that it becomes radially away from (21). Since the wing 27 is a portion that substantially generates vortex when the swirler 20 rotates, when the swirler 20 has a streamline shape as described above, a large amount of air is drawn in from the inlet of the exhaust pipe 12 to eject in a radial direction. Can be.
또한 본 실시예에서 이러한 날개(27)의 각각은 도 2에서 보는 바와 같이, 반경방향을 따라 직선상으로 뻗어 형성된다. In addition, in the present embodiment, each of the wings 27 is formed to extend in a straight line along the radial direction, as shown in FIG.
한편, 스월러 덮개(30)는 상기 스월러 날개(27)의 위를 덮는 상부덮개(32)와 스월러 날개(27)의 아래를 덮는 하부덮개(36)로 이루어진다.On the other hand, the swirler cover 30 is composed of an upper cover 32 covering the top of the swirler wing 27 and a lower cover 36 covering the bottom of the swirler wing 27.
상부덮개(32)는 가운데에 상기 배기관(12)의 외부 직경보다 더 큰 구멍을 가진 환형(環形)의 형상으로 이루어지며, 상기 배기관(12)의 외측면과의 사이에 제1의 틈(Ⅰ)을 두고 떨어져 배치된다. 그리고 하부덮개(36)는 가운데에 상기 배기관(12)의 내부 직경과 근사한 크기의 구멍을 가진 환형의 형상으로 이루어지며, 상기 상부덮개(32)와의 사이에 제2의 틈(Ⅱ)을 두고 떨어져 배치된다.The upper cover 32 is formed in the shape of an annular shape having a hole larger than the outer diameter of the exhaust pipe 12 in the center, and has a first gap I between the outer surface of the exhaust pipe 12. Are placed away). The lower cover 36 is formed in an annular shape having a hole having a size close to the inner diameter of the exhaust pipe 12 in the center thereof, and is separated from the upper cover 32 with a second gap II therebetween. Is placed.
특히 상부덮개(32)는 상기 스월러 날개(27)의 형상을 따라 스월러(20) 회전중심(21)을 향할수록 높이가 높고, 회전중심(21)으로부터 반경방향으로 멀어질수록 높이가 낮아지는 곡선 형상으로 이루어진다. 반면에 하부덮개(36)는 평판 형상으로 이루어지므로, 스월러 덮개(30)는 상기 상부덮개(32)와 하부덮개(36)의 사이공간이 반경방향으로 중심으로부터 멀어질수록 좁아지게 된다. 이러한 형상을 가짐에 따라 상기 스월러 덮개(30)는 스월러(20)에 의해 끌어들여진 공기를 반경방향으로 분출할 때, 좁아지는 공간에 의해 가속되면서 강력한 와류를 형성하게 된다.In particular, the upper cover 32 is higher in height toward the center of rotation of the swirler 20 along the shape of the swirler wing 27, and lower in the radial direction away from the center of rotation (21) Losing in a curved shape. On the other hand, since the lower cover 36 has a flat plate shape, the swirler cover 30 becomes narrower as the space between the upper cover 32 and the lower cover 36 moves away from the center in the radial direction. With such a shape, when the swirler cover 30 ejects the air drawn by the swirler 20 in the radial direction, it is accelerated by the narrowing space to form a strong vortex.
상기 스월러 덮개(30)는 이외에도 스월러 날개(27)를 위아래에서 덮으면서 이를 보호하는 역할도 한다.The swirler cover 30 also serves to protect the swirler wing 27 from above and below.
상부덮개(32)는 고정핀(38)을 통해 상기 배기관(12)의 외측면에 고정되는데, 이러한 고정핀(38)은 배기관(12)의 외측면과 상부덮개(32) 사이의 제1의 틈(Ⅰ)을 지나는 유체의 흐름이 방해받지 않을 정도의 간격을 두고 서로간에 등간격을 유지하며 설치되는 것이 바람직하며, 대략 4개 내지 6개정도 설치될 수 있다.The upper cover 32 is fixed to the outer surface of the exhaust pipe 12 through the fixing pin 38, the fixing pin 38 is the first between the outer cover and the upper cover 32 of the exhaust pipe 12 It is preferable that the flow of the fluid passing through the gap (I) is installed at equal intervals with each other at an interval not to be disturbed, and about 4 to 6 may be installed.
상부덮개(32)와 하부덮개(36)도 고정핀(34)으로 서로 연결되는데, 이 고정핀(34)은 상기 상부덮개(32)와 하부덮개(36)의 외곽 테두리를 따라 다수개가 양 덮개(32, 36)의 사이에 방사상으로 세워져 형성된다. 이러한 고정핀(34)은 서로간에 등간격을 유지하며 설치되는 것이 바람직하며, 상기 스월러(20)의 각 날개(27)와 대응되는 위치에 대응되는 개수로 형성될 수 있으나, 위치와 개수가 반드시 이 범위에 국한되는 것은 아니다. 따라서 본 실시예에서 상기 고정핀(34)은, 도 2에서 보는 바와 같이, 반경방향으로 따라 직선상으로 뻗어 형성된다.The upper cover 32 and the lower cover 36 are also connected to each other by a fixing pin 34, the fixing pin 34 is a plurality of both cover along the outer edge of the upper cover 32 and the lower cover 36 It is formed radially between (32, 36). The fixing pins 34 are preferably installed at equal intervals from each other, and may be formed in a number corresponding to a position corresponding to each wing 27 of the swirler 20, but the number and position It is not necessarily limited to this range. Therefore, in this embodiment, the fixing pin 34, as shown in Figure 2, is formed extending in a straight line along the radial direction.
구동부(40)는, 도 1에서 보는 바와 같이, 상기 배기관(12)의 내측면에 브라켓(41)을 매개로 구동모터(43)를 고정 설치하고, 상기 구동모터(43)의 구동로드(45)는 배기관(12)의 끝단 입구까지 연장되어 상기 스월러(20)가 이에 고정되면서 스월러(20)를 회전시킨다. 그러나 본 발명에 있어서의 구동부는 상기 구조에 국한되지 않으며, 배기관의 축중심을 회전축으로 하여 스월러를 회전시킬 수 있으면 어떤 구조도 가능하다.As shown in FIG. 1, the driving unit 40 fixedly installs the driving motor 43 on the inner side surface of the exhaust pipe 12 via the bracket 41 and drives the driving rod 45 of the driving motor 43. ) Extends to the inlet end of the exhaust pipe 12 to rotate the swirler 20 while the swirler 20 is fixed thereto. However, the drive unit in the present invention is not limited to the above structure, and any structure can be used as long as the swirler can be rotated using the axis center of the exhaust pipe as the rotation axis.
한편, 이상 설명한 바와 같은 스월러(20), 스월러 덮개(30) 및 구동부(40)는 간단히 모듈화하여 제작될 수 있으며, 이렇게 제작된 스월러 모듈을 기존의 배기관에 부착하여 사용할 수도 있다.On the other hand, the swirler 20, the swirler cover 30 and the drive unit 40 as described above can be produced simply by modularization, it is also possible to attach the produced swirler module to the existing exhaust pipe.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 국소배기장치를 도시한 평단면도이다.Figure 3 is a plan sectional view showing a local exhaust device according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 국소배기장치는 상기 실시예에 따른 국소배기장치와 다른 부분은 같으며, 다만 환형원판(23)에 세워 고정되는 날개(52)와 스월러 덮개(30)의 상부덮개(32)와 하부덮개(36) 사이에서 소정의 틈을 형성하며 연결하는 역할을 하는 고정핀(54)의 형상이 다르다.Referring to Figure 3, the local exhaust device according to the present embodiment is the same as the local exhaust device according to the above embodiment, except that the wing 52 and the swirler cover 30 is fixed to the annular disk (23) The shape of the fixing pin 54, which serves to form and connect a predetermined gap between the upper cover 32 and the lower cover 36 of the) is different.
즉 본 실시예에서 스월러 날개(52)는 환형원판(23)의 원주방향으로 만곡(彎曲)진 형상을 갖도록 형성되고, 고정핀(54)의 형상도 상기 하부덮개(36)의 원주방향으로 만곡진 형상을 가진다. 이 때, 상기 스월러 날개(52)의 만곡진 방향은 상기 고정핀(54)의 만곡진 방향과 서로 반대방향을 향하도록 형성하는 것이 바람직하다. 이렇게 형성함으로써 상기 스월러(20)에 의해 가속된 유체가 강력한 와류가 될 수 있도록 도와주는 역할을 하게 된다.That is, in the present embodiment, the swirler blade 52 is formed to have a curved shape in the circumferential direction of the annular disc 23, and the shape of the fixing pin 54 is also in the circumferential direction of the lower cover 36. It has a curved shape. At this time, the curved direction of the swirler blade 52 is preferably formed to face in a direction opposite to the curved direction of the fixing pin 54. By forming in this way, the fluid accelerated by the swirler 20 serves to help a strong vortex.
본 발명에 따른 국소배기장치의 작동원리는 다음과 같다.The operating principle of the local exhaust device according to the present invention is as follows.
도 1과 같이 배기 작동이 이루어지는 상태에서 스월러(20)가 회전하게 되면, 배기관(12)의 유입구 위쪽의 유체(ⓐ)는 제1의 틈(Ⅰ)을 통하여 스월러 덮개(30) 속으로 빨려 들어와 스월러 날개(27)에 의해 제2의 틈(Ⅱ)을 통해 반경 방향으로 와류 형태의 유동(ⓑ)으로 분출되게 된다. 이 때, 스월러 덮개(30)와 고정핀(34)에 의해 유체는 와류 성분을 유지한 형태로 가속되어 분출된다. 가속된 와류 유동에 의해 배기관(12)의 유입구 아래에 있는 유동은 반경 방향으로 밀려나가는 유동(ⓒ)과 배기 작동에 의해 중심축으로 향하는 유동(ⓓ)으로 나눠지게 된다. 배기 장치(10)는 배기 유량을 일정하게 유지하며 작동하므로, 반경 방향으로 밀려난 유량만큼을 축 아래의 유체로 보충해서 배기하게 되고, 이러한 유동의 상호 작용으로 배기 영역이 축 방향으로 확장된다.When the swirler 20 rotates while the exhaust operation is performed as shown in FIG. 1, the fluid ⓐ above the inlet of the exhaust pipe 12 flows into the swirler cover 30 through the first gap I. It is sucked in and is ejected by the swirler wing 27 into the vortic flow ⓑ in the radial direction through the second gap II. At this time, the fluid is accelerated and ejected by the swirler cover 30 and the fixing pin 34 to maintain the vortex component. The flow under the inlet of the exhaust pipe 12 by the accelerated vortex flow is divided into a flow ⓒ radially pushed out and a flow ⓓ toward the central axis by the exhaust operation. Since the exhaust device 10 operates with a constant exhaust flow rate, the exhaust flow rate is supplemented with the fluid below the axis by the radially flowed flow rate, and the interaction of the flow expands the exhaust area in the axial direction.
반경 방향으로 분출되는 와류(ⓑ,ⓒ)는 배기 유동에 의해 축 방향으로 다시 모여들게 되는데, 이로 인해 스월러(20) 아래에는 2차 와류(ⓔ)가 형성된다. 상기한 2차 와류(ⓔ)는 스월러(20)에 의해 계속적으로 에너지를 공급받아 일정한 속도로 돌게 되므로, 2차 와류(ⓔ) 아래쪽의 공기를 배기관(12) 쪽으로 밀어 넣는 역할을 한다. 이러한 원리로 배기 유동의 배기관(12)의 유입구 방향으로 가속되어 배기 영역이 확장된다.The vortices ⓑ and ⓒ which are radiated in the radial direction are gathered again in the axial direction by the exhaust flow, and thus, the secondary vortices ⓔ are formed below the swirler 20. Since the secondary vortex ⓔ is continuously supplied with energy by the swirler 20 and rotates at a constant speed, the secondary vortex ⓔ serves to push the air below the secondary vortex ⓔ toward the exhaust pipe 12. In this way, the exhaust region is expanded by accelerating in the direction of the inlet of the exhaust pipe 12 of the exhaust flow.
또한 큰 반경으로 펼쳐진 와류 성분이 배기 유동에 의해 축 중심으로 모여들게 되면 각운동량 보존에 의해 더욱 강한 회전속도를 가지게 되므로, 이에 의해 배기관(12) 아래 축 방향으로 낮은 압력 분포가 형성되어 강한 배기 유동을 형성하게 된다.In addition, when the vortex component spreading in a large radius is gathered about the axis by the exhaust flow, it has a stronger rotational speed due to the angular moment conservation, thereby forming a low pressure distribution in the axial direction under the exhaust pipe 12 to form a strong exhaust flow. Done.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스월러를 이용하는 국소배기장치에 의하면, 스월러와 이를 덮고 있는 스월러 덮개에 의해 배기관의 유입구 위쪽의 공기를 끌어들여 반경방향으로 와류를 형성함으로써 장치의 배기 성능을 향상시킬 수 있고, 오염물질의 재확산을 방지할 수 있으며, 국부적으로 발생하는 오염물질에 대한 효율적인 제거가 가능하다.As described above, according to the local exhaust apparatus using the swirler according to the present invention, the swirl performance and the swirler cover covering the air draw in air above the inlet of the exhaust pipe to form a vortex in the radial direction to improve the exhaust performance of the apparatus. It can improve, prevent the re-spreading of contaminants, and enable efficient removal of locally occurring contaminants.
또한 스월러, 스월러 덮개 및 구동부를 모듈화하여 기존의 배기관에 간단하게 설치하여 사용할 수 있으므로, 부가적인 설비의 증설 없이 기존의 장치를 활용할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the swirler, the swirler cover and the drive unit can be modularized and simply installed in the existing exhaust pipe, the existing device can be utilized without additional equipment.
아울러 고속회전하는 스월러 날개를 스월러 덮개로 덮어 형성하므로, 장치의 아래에서 작업하는 작업자를 보호할 수 있다.In addition, since the swirler blade rotating at high speed is formed by covering the swirler cover, the worker working under the apparatus can be protected.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 국소배기장치를 도시한 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view showing a local exhaust device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 국소배기장치를 도시한 평단면도이다.Figure 2 is a plan sectional view showing a local exhaust device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 국소배기장치를 도시한 평단면도이다.Figure 3 is a plan sectional view showing a local exhaust device according to another embodiment of the present invention.
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