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2022년 9월 23일 (금) 16:26 판
환풍기(Ventilator, 換風機)는 기체의 흐름을 제어할 목적으로 제작된 기계를 말한다. 단순히 공기를 교체한다는 의미로 많이 사용하지만 공기를 교체하는 것만이 아닌 특정 구역의 기체를 제거하는 것도 환풍기가 하는 역할이다.[1]
목차
개요
환풍기는 실내의 공기를 바깥의 공기가 환기시켜주는 기구이다. 모터는 프로펠러 등을 회전시켜 공기를 흐르게 한다. 창문이나 벽 위쪽에 설치되는 경우가 많다. 환풍기는 일반적으로 회전날개가 달린 기계식 환풍기만을 환풍기로 여기지만 개폐가 가능한 창문과 같은 자연식 환풍기 역시도 환풍기의 범주에 들어간다. 또한 기체의 흐름을 제어한다는 의미에서 송풍기, 통풍기와도 유사하다. 가스레인지 위에 있는 레인지후드도 환풍기의 일종이다. 단독주택이 보편적이던 예전에는 가정집 주방에 일반 환풍기를 설치하는 경우가 많다.[2]
종류
환풍기는 크게 기계식과 자연식으로 분류하며 둘을 합친 혼합형도 존재한다. 이 외에 통풍기 역시 환풍기의 한 종류로 치지만 공기의 교체가 아닌 흐름에만 관여하는 것 때문에 다르게 보기도 한다.
- 기계식 환풍기 : 회전날개 등을 이용해서 기체의 흐름을 제어한다. 교체하는 공기의 양은 날개의 크기와 작동 속도에 따라 비례한다. 장소의 크기나 위치에 관계없이 환기가 가능하고 환기 성능도 자연식보다 좋다는 장점이 있다. 그리고 주방과 욕실에 설치한건 엄청 더러워진다. 주방은 기름이 환풍기에 들러붙고 거기에 먼지가 붙어 기름때로 변신하여 청소하자면 미친다. 특히 기름때라 모터에 들러붙는 순간 화재로 이어지니 방심하면 안된다. 욕실은 습기의 온상이니 물때, 곰팡이가 아주 많이 붙어있다. 기계식 환풍기가 고장 나면 탱크를 방불케 하는 굉음이 난다고 한다. 전기로 돌아가니 청소 전 선을 끊어두거나 스위치 단독식이면 환풍기를 끈 상태에서 청소하여야 한다. 안 그러면 감전된다.
- 자연식 환풍기 : 개폐가 가능한 창문 등이 이에 속하며 기체의 밀도, 습도, 온도 등을 통한 자연적인 움직임을 통해 기체의 흐름을 제어한다. 공간과 기온, 습도 등의 자연현상에 의한 제약을 심하게 받고 환기 성능도 떨어져서 2000년대부터는 아파트 등 공동주택에서는 사용되는 경우가 사실상 없는 방식이다. 2000년대 이전에 건축된 아파트 중에는 욕실에 별도의 환풍기가 없이 이 방식을 채용한 경우도 많았는데 냄새도 올라오고 성능도 떨어지며 겨울철엔 냉풍이 새기도 한다. 이런 자연식 환풍기는 구멍을 막을 셔터가 부착되어 있어서 외부의 공기 차단도 가능한 경우도 있다.
양쪽 모두 화장실 내 흡연자라도 있으면 담배 냄새가 배관을 타고 올라온다. 특히 자연식이 유난히 심하게 들어오는 편이다. 그래서 요즘에는 전동식 댐퍼라는 물건으로 막아버리는 경우도 있다. 국내 여러 브랜드가 이 장치를 많이 홍보하는데 원리는 간단하다. 전기가 들어오면 셔터가 열리고 끊어지면 닫히는 원리다. 실제로 효과를 본 사례들도 많다고 하니 환풍기를 타고 올라오는 담배 연기로 고생한다면 후렉시블이라 불리는 은색 주름관이 있는 기계식 환풍기를 설치해두는 등 동작시에만 열리는 공기 역류 방지 장치를 설치하면 좋다. 최신 환풍기는 대부분 댐퍼(역류방지 장치)가 내장되어 있고 옛날 환풍기에 비해 소음, 소비전력도 획기적으로 줄어들었다. 고무마개형과 플라스틱 뚜껑형 2종류가 있고 가격은 3~4만 원대로 비싸지도 않다. 댐퍼가 없을 경우 환풍기를 끄면 배관을 통해 담배연기, 악취, 미세먼지, 곰팡이, 세균, 바이러스, 해충 등이 침투해 들어오므로 다주택, 아파트에선 가족의 건강과 보건위생을 위해 댐퍼가 필수로 설치되어야 한다.
기계식 환풍기
송풍기(送風機, 영어: Centrifugal fan)는 인공적인 바람을 일으켜 공기를 이동시키고자 하는 기계이다. 작은 크기로 이루어져서 체온을 낮추고자 하는 용도로 쓰이는 송풍기는 선풍기라고 한다. 송풍기를 크게 나누면 팬(FAN) 및 블로워(BLOWER)와 압축기로 나누어진다. 팬 및 블로워는 날개의 익양력 또는 원심력을 이용해서 기체에 속도와 압력을 가해 송풍 또는 압축하는 것이고 압축기는 실린더와 같이 일정한 용적중에 흡입된 기체의 용적을 회전익 또는 피스톤으로 점차 혹은 급격히 감소시켜 압축하는 것이다. 일반적으로 10000mmAq 이하의 압력을 일으키는 팬과 블로워를 송풍기라고 한다. 그 이상의 압력을 일으키는 기기는 압축기이다. [3][4][5]
종류
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다익형 팬
흔히 시로코 팬이라 부르기도 하는 다익형 팬(Multi-Blade Fan)은 많은 수량의 날개가 임펠러에 부착되어 있고 날개 깃의 길이가 짧고 폭이 넓은 특징을 가지고 있다. 보통은 원통형으로, 밑의 에어포일형의 팬과 똑같이 생겼다. 팬의 날개는 임펠러의 회전방향인 앞쪽으로 구부러진 형태를 갖추고있다. 주로 70mmAq정도의 정압에서 다량의 공기순환에 적합하고 소음도 적은편이다. 효율은 좋지 않지만 가격이 싸고 설치공간이 많이 필요하지 않아 일반 공조용이나 대형 환기용으로 많이 사용된다. 또한 환풍기 이외에도 자동차 엔진의 터보차저, 수력발전소의 발전용 수차 등도 이런 다익형 팬과 형태가 비슷하다. 이러한 다익형 팬은 몇 가지 세부적인 구조로 나뉜다.
- 에어포일 팬 : 에어포일팬(Air Foil Fan)은 날개는 항공기나 새의 날개 단면과 같은 형태를 하고 있고 굴곡된 두 개의 강판이 날개의 상하부면을 구성하고 있다. 날개 깃의 길이는 다익형 팬보다 길고 폭은 좁으며 날개의 수량도 10개 정도로 소량이 부착되어 있다. 50~350mmAq 정도의 중정압 범위에서 많은 송풍이 가능하고, 동일 풍량과 정압 조건에서 가장 운전효율이 좋은편이다. 사용 범위도 넓어서 풍량이 증가해도 동력의 손실이 발생하지 않아 과부하에 잘 걸리지 않는다. 천정용 에어컨 실내기에 사용되는 송풍 팬, 공업 및 업소용 대규모 환기시설에 사용되는 팬이 있다.
- 터보 팬 : 터보 팬(Turbo Fan)은 후곡형의 날개 구조를 가지고 있다. 날개가 임펠러의 회전방향의 뒤쪽으로 구부러져 있는 형상이다. 다익형 송풍기에 비해서 날개깃의 길이는 길고 날개 폭은 매우 좁은 형태이며 날개의 개수는 10~18개 정도로 만들어진다. 다익형 송풍기보다 효율이 좋고 주로 중~고정압수준의 100~500mmAq에서 다량의 공기나 가스를 이송하는 용도로 쓰인다. 임펠러의 구조가 가결하여 고속회전에서도 강도상 무리가 없고 비교적 조용한 운전이 가능하다. 풍량의 변동에 따른 정압의 변화폭이 크며 임펠러를 다단으로 연결할 경우 1,000mmAq 이상의 고정압용 터보 플로우도 만들 수 있다. 주로 산업용에 쓰이며 기타 보일러와 같이 고압급기가 필요한 설비에 사용된다.
- 방사형 팬 : 임펠러의 날개가 회전축에 수직인 방향으로 평판 형태로 부착된 팬이다. 날개수는 6~12개 정도로 적은편이지만 외형의 크기와 효율은 다익형과 터보형의 중간에 위치해 있다. 소음은 크고 서징현상이 거의없고, 풍량의 변화시 축동력이 선형적으로 변하는 특성이 있어 팬의 제어가 편리하다.
- 플래넘 팬 : 플래넘 팬은 하우징이 없이 임펠러에 전동기가 직결된 형태로 구성된 원심형 팬의 일종이다.
축류형 팬
축류형팬(Axial Fan)의 날개는 선풍기와 같은 프로펠러 형태인데 공기를 임펠러의 축방향으로 이송시키는 구조를 가지고 있다. 풍차 날개나 선풍기 날개, 제트엔진, 컴퓨터 쿨러에 달린 냉각팬 등 우리가 아는 바람개비 모양의 팬들은 전부 다 축류형 팬이라고 볼 수 있다. 축류형 팬의 날개는 익형으로 되어 있으며 팬의 용량에 따라 3~18개 정도의 날개가 설치된다. 효율 및 압력 향상을 위하여 임펠러가 원형의 케이싱 내에 설치되고, 별도의 안내깃이나 베인이 설치되지 않는 것이 일반적이다.
가정에서의 설치 방법
- 우선 마스크 착용하고 기존 환풍기를 일자 드라이버로 때어낸 뒤 구멍안의 먼지를 진공청소기로 청소한다.
- 고무 코팅된 면장갑을 착용하고 전선을 니퍼로 짤라낸 뒤 새 환풍기 선에 전기테이프로 이어 붙여서 연결한 뒤 구멍안에 집어넣는다.
- 만약 새 환풍기 크기가 커서 구멍안에 안들어가 질 경우 절단할 부위를 마커(네임펜)로 표시, 보안경과 고무 코팅된 면장갑을 착용하고 그라인더(절단석 디스크 장착)로 막히는 부위를 절단하여 구멍을 넓히면 된다.
- 만약 새 환풍기에 역류방지 뚜껑(댐퍼)이 있는 경우 환풍기 뒷부분에 긴 관이 붙어있어 관 윗부분을 짤라내야 들어갈 경우 톱으로 짤라낸다. 그런데 너무 많이 짤라 내면 뚜껑이 뒤로 너무 많이 벌려져서 환풍기 전원을 끄면 뚜껑이 닫혀지지 않아 역류방지 기능을 상실해버리는 경우가 있으므로 이런경우 전동드릴로 뚜껑 뒤쪽 관에 작은 구멍을 뚫어서 클립을 끼워 넣어 플라이어로 고정시켜 뚜껑이 잘 닫혀지도록 하면 된다.
사용상 주의사항
장시간 켜두면 환풍기 자체에 먼지가 유입되거나 전동기의 회전축이 마모되고 전동기가 과열되어 화재의 원인이 될 수 있다. 그러므로 24시간 내내 켜두는 행위를 피하고 적절한 사용 시간을 정하고 사용하거나 악취나 습기가 빠진 후에는 환풍기의 전원을 끄는게 좋다. 또한, 환풍기는 전기를 사용하기에 물을 직접 뿌려서 청소할 경우 누전이 발생하여 불이 붙을 수 있으므로 주의해야 한다. 가연성 가스 누출시 가스를 빨리 없애자고 환풍기를 사용하는 것도 피해야 하는데 환풍기가 가동 시 모터에서 발생하는 미세한 불꽃이 가스폭발의 원인으로 작용할 수 있기 때문이다. 가스레인지 위의 환풍기의 경우, 기름때가 열을 받아 화재가 발생할 수 있으며 화장실 환풍기의 경우 먼지가 쌓이면 소음이 커지고 악취와 습기도 잘 안 빠질 뿐더러 건강에도 해로우므로 필터 뿐만 아니라 환풍기 내부까지 청소해야 한다. 또한 청소 후에도 소음이 크면 환풍기를 교체해 주는 게 좋다.
동영상
각주
참고자료
- 〈환풍기〉, 《위키백과》
- 〈송풍기〉, 《위키백과》
- 〈환풍기〉, 《나무위키》
- 〈송풍기〉, 《나무위키》
- 깜부, 〈송풍기/환풍기 - 송풍기 기초 및 종류〉, 《티스토리》, 2011-01-13
같이 보기
