KR0165672B1

KR0165672B1 - 코안다나선류 유닛

Info

Publication number: KR0165672B1
Application number: KR1019900014277A
Authority: KR
Inventors: 기요시 호리이; 가꾸지 오오수미
Original assignee: 기요시 호리이; 가꾸지 오오수미; 도오아 기까이 고오교오 가부시기가이샤
Priority date: 1990-05-18
Filing date: 1990-09-10
Publication date: 1998-12-01
Also published as: AU6229190A; CA2024857A1; KR910019691A; DE69026606D1; AU640943B2; EP0456931B1; CN1022230C; CN1056738A; CA2024857C; DE69026606T2; JPH0423736A; EP0456931A1; JP2517779B2

Abstract

본 발명의 코안다나선류유닛은, 말단의 유입구와, 전기한 유입구의 반대쪽 외주끝 위의 직립 또는 경사면, 및 커플링플랜지를 보유하는 제1유닛과, 유출구와, 전기한 유출구(4)의 내경보다 큰 내경을 보유하며, 전기한 제1유닛의 외주끝 위의 직립 또는 경사면에 대향하여 코안다슬릿을 형성하는 내주끝 위의 곡면 또는 경사면과, 전기한 내주끝 위의 곡면 또는 경사면으로부터 전기한 유출구쪽을 향해 원추형상으로 테이퍼진 경사면과, 외주끝면 위의 환형홈, 및 커플링플랜지를 보유하는 제2유닛과, 전기한 제1유닛의 외주끝 위의 직립 또는 경사면과 전기한 제2유닛의 외주끝면위의 환형옴을 덮는 통기부와, 전기한 제1 및 제2유닛의 커플링플랜지와 밀착하여 전기한 통기부와 연통하는 통기분포실을 형성하는 양끝을 보유하는 제거가능한 외주관유닛으로 구성된다.

Description

코안다나선류 유닛

제1도는 (a) (b) (c)는 각각 본 발명의 코안다나선류 유닛의 좌측면도, 평면도, 우측면도,

제2도는 제3도는 각각 제1도(b)의 X-X선 단면도와 Y-Y 선 단면도,

제4도는 본발명의 코안다나선류 유닛을 사용하는 예를 나타내는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 제1유닛 B : 제2유닛

C : 제3유닛 1 : 유입구

2,6,7 : 경사면 3,9 : 커플링플랜저

4 : 유출구 5 : 코안다 슬릿

8 : 환형홈 10 : 통기분포실

11 : 통기부 12 : 도관

13 : 통로 14 : 조인트 박스

15 : 가요성 호오스 16 : 코안다나선류 유닛

17 : 공기필터 18 : 개폐밸브

19 : 압력게이지

본 발명은 일반적으로 코안다나선류 유닛(coanda spiral flow unit)에 관한 것으로, 특히, 가스공급, 혼합, 분리뿐아니라, 원료반송, 건조 및 반응처리의 작업에 유동시스템 유닛으로서 유용하며, 제조 및 보수유지가 용이한 새로운 코안다나선류 유닛에 관한 것이다.

종래에, 본 발명의 발명자들에 의하여, 종래의 난류 또는 층류개념과는 전혀 다르게, 가스, 분말제, 섬유, 케이블 또는 기타 원료의 고속운반을 가능케 하는 나선류생성 및 응용에 대하여 여러 가지 제안이 행하여져 왔다.

유체현상으로서의 코안다 효과를 사용하며, 종래의 코안다효과의 응용에 의해서는 창안되지 못했던, 독특한 현상인 장거리나선류가 실용의 처리기술로서 확립되었다.

코안다나선류는, 축류(axial flow)와 축류주위의 유동사이에, 속도 및 밀도가 크게 다른 특징이 있어, 급격한 속도분포를 나타낸다. 예를 들어, 코안다나선류의 난류도(turbulent degree)는 난류의 0.2보다 절반 이하인 0.09를 나타내어, 코안다나선류는 난류와는 크게 다른 조건에 있음을 나타내며, 더욱이 축방향벡터와 반경방향벡터의 합성에 의해 독특한 나선류로서 형성된다.

이러한 코안다나선류는, 파이프내에서 파이프축에 집중하는 유동으로, 난류도가 적고, 피운반물(conveyed object)의 자동진동에 기인한 심한 충돌 및 접촉을 방지할 수 있는 우수한 특징을 보유하고 있다.

코안다나선류 생성장치는 처리기술에 적용시키기 위해 필수적이다.

지금까지, 여러 가지 구조의 코안다나선류 유닛이 제공되어 왔는데, 예를 들어 2개의 유닛이 접속된 것이 알려져 있다.

그러나, 이와같은 구조의 유닛을 보유하는 코안다나선류 유닛을 가공 및 제조하기는 상당히 어려웠으며, 0.01정도의 소망의 나선류를 얻기 위해서 조립작업시에 코안다 슬릿간극(slit clearance)을 제어하기가 용이하지 않아, 현장에서 코안다나선류 유닛을 수시로 조립하여 사용하기가 사실상 불가능 하였다.

따라서, 공장 또는 건설현장 등과 같은 사용장소에서 수시로 조립될 수 있으며, 코안다슬릿간격의 조절이 용이한 새로은 코안다나선류 유닛의 실현이 강하게 요망되어 왔다.

본 발명은, 제조 및 보수유지가 용이한 새로운 코안다나선류 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점은 첨부도면을 참조하여 상세한 설명에 의해 명백하게 이해될 것이다.

이하, 본 발명의 코안다나선류 유닛의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

제1도(a) (b) (c) 및 제2도에 표시된 바와 같이, 본 발명의 코안다나선류 유닛은, 제1유닛(A)과, 제2유닛(B)과, 제1 및 제2유닛(A) (B)을 부분적으로 덮어 그들은 연결하는 외주관 유닛(C)으로 구성되어 있다.

제1유닛(A)은, 말단의 유입구(1)와, 유입구(1)의 반대쪽 외주끝 위의 경사면(2) 또는 직립면과, 커플링플랜지(3)를 보유한다. 제2유닛(B)은, 유출구(4)와, 전기한 유출구(4)의 내경보다 큰 내경을 보유하고 경사면(2) 혹은 제1유닛(A)의 외주끝 위의 직립면과 대향하여 코안다 슬릿(5)을 형성하는 내주끝 위의 경사면(6) 또는 곡면과, 전기한 내주끝 위의 경사면(6) 또는 곡면으로부터 전기한 유출구(4)쪽을 향해 원추형상으로 테니퍼진 경사면(7)과, 외주끝면 위의 환형홈(8) , 및 커플링 플랜지(9)를 보유한다.

제1유닛(A) 및 제2유닛(B)의 형태로부터 명백하듯이, 본 발명의 코안다나선류 유닛에는 양 유닛(A) (B)을 연결하기 위한 나사부 또는 볼트부가 없다.

따라서, 외주끝 위의 경사면(2) 또는 직립면과, 내주끝 위의 경사면(6) 또는 곡면, 및 환현홈(8)을 제작하기가 대단히 용이하게되므로, 그들의 치수정도 및 표면조도가 현저하게 증가될 수 있다. 외주관유닛(C)는 제1유닛(A)과 제2유닛(B)을 연결하기 위한 커플링장치로서, 코안다슬릿(5)의 특정간극을 고정밀도로 할 수 있다.

전기한 유닛(C)의 양끝은 제1유닛(A)의 커플링플랜지(3) 및 제2유닛(B)의 커플링플랜지(9) 각각에 밀착항, 2개의 유닛 (A)(B)를 연결한다.

제2도 및 제3도에 표시된 바와같이, 외주관유닛(C)는, 제2유닛(B)의 외주끝면에 설치된 환형홈(8)을 덮어서 압축가스를 공급하는 통기부(11)와 연통하는 통시분포실(10)을 형성하여, 전기한 통기부(11)로부터 압축가스를 도관(12)을 경유하여 통기분포실(12)에 공급한다.

제1유닛(A), 제2유닛(B), 및 외주과유닛(C)사이의 연결은, 커플링플랜지(3) (9)에서의 나사체결에 의해 용이하게 행하여 질 수 있다.

나사체결에 의하여, 압축공기가 그곳으로부터 분출되는 코안다슬릿(5)의 간격은 특정간격으로 설정될 수 있다.

외주관 유닛(C)은 제1유닛(A)과 제2유닛(B)으로부터 제거 가능하며, 미리 설계되어 특정의 코안다 슬릿(5)을 형성하는 여러 가지 종류의 제1유닛(A), 제2유닛(B), 및 외주관유닛(C)가 사용가능하다.

이러한 것은, 종래의 코안다나선류 유닛의 경우에 조립시에 코안다슬릿(5)이 조정되는 어려움을 제거하여, 현장에서 수시로 유닛을 조립할 수 있게 하여, 편의성과 처리정도 및 효율을 현저하게 개선시킨다.

상술한 바와같이, 외주관 유닛(C)에는 도관 (12)이 설치되므로, 압축가스가 통기분포실(10)에서 균등하게 공급될 수 있어, 종래유닛에서의 균등한 압력공급의 문제점도 해결될 수 있다.

본 발명의 코안다나선류 유닛에 있어서는, 종래처럼 약 2-10kg/cm²의 압력으로 압축가스를 공급하기 위해 압축기 및 가스봄베(gas bomb)가 사용될 수 있어, 원로 및 물품을 고속으로 운반할 수 있게 한다.

예를 들어, 25-30m의 광섬유나 다른 케이블을 수초 내지 수분내에 관을 통해 통과시킬 수 있으며, 약 150m의 케이블도 통과시킬 수도 있다.

또한, 금속, 세라믹스, 중합체, 또는 기타 분말제의 분류뿐아니라, 고속운반, 건조 및 반응도 수행될 수 있다.

[예 1]

제1도 내지 제3도에 도시된 코안다나선류 유닛을 유입구(1)의 내경이 33mm, 유출구(4)의 내경이 21mm, 외주관(C)의 재경이 38mm이고 그 길이가 56mm, 코안다슬릿(5)의 간극이 0.18mm로 제조되었다.

이와같은 유닛은 제조하기가 용이하였으며, 코안다슬릿(5)은 우수한 정도(精度)를 나타내었다.

[예 2]

예 1에서 제조된 유닛을 사용하여, 제4도에 표시된 바와같이

l₁=5m, l₂=5m, l₃=5m, l₄=10m로 이루어진 전체길이 25m인 통로(13)를 통해 폴리에틸렌로우프를 통과시켰다.

통로(13)로서는 직경 22mm인 CD파이프가 사용되었으며, 폴리에틸렌로우프의 직경은 3mm이 있다.

통로(13)는 조인트박스(14)에서 가요성호오스(15)에 접속되고, 전기한 가요성호오스(15)에 전술한 코안다나선류 유닛(16)이 연결되었다.

가요성호오스(15)는 1.5m이 있다.

코안다나선류유닛(16)에는, 공기필터(17)와 개폐밸브(18), 및 압력게이지 (19)가 설치되었다.

압축기를 사용하여 압축공기가 공급되었다.

압력이 6kg/cm²인 압축공기를 사용하여, 케이블을 수초동안에 25m길이의 통로(13)를 통해 통과시킬 수 있었다.

관통작업이 원활하게 진행되었다.

제2도에 표시된 바와같이, 코안다나선류 유닛(16)의 제2유닛 내벽면의 경사각과, 내주끝 위의 경사면(6)의 경사각은 60。로 설정되었다.

150kg/cm²의 N₂가스봄베를 사용하여 유사한 작업이 수행되면, 6kg/cm²의 압력으로 매우 원활하게 수행될 수 있었다. 더욱이, 연결단자가 있는 직경2.8mm의 광케이블도, 내경 22mm이고 길이 25mm인 통로를 통해 통과되었다. 케이블에 아무런 손상을 입히지 않고 관통작업이 약 2분내에 행하여 질 수 있었다.

[예 3]

예 1에서 제조된 코안다나선류 유닛을 사용하여, 평균입자크기가 2mm인 실리카입자가 운반되었다.

3kg/cm²의 압축공기압력으로, 30m 길이의 통로를 통해 실리카 입자의 원활한 움반이 실행되었다.

실리카입자의 내벽에 대한 충돌 또는 마찰이 실제로 없음을 알 수 있었다.

1회 통과후의 수분율은 최초값의 70%로 저감되어, 건조효과도 양호하였다.

코안다슬릿의 0.24mm인, 예 1의 것과는 다은 코안다나선류 유닛이 사용되면, 바람직한 운반 및 건조효과가 얻어졌다.

본 발명은 상술한 예에 한정되지 않으며, 상술한 장치는 유닛의 크기, 코안다슬리간극, 압축가스압력, 통로의 내경 및 길이에 따라 여러 가지 변경이 가능하다.

Claims

말단의 유입구(1)와, 전기한 유입구(1)의 반대쪽 외주끝 위의 직립 또는 경사면(2), 및 커플링플랜지(3)를 보유하는 제1유닛(A)과, 유출구(4)와, 전기한 유출구(4)의 내경보다 큰 내경을 보유하며, 전기한 제1유닛(A)의 외주끝위의 직립 또는 경사면(2)에 대향하여 코안다슬릿(5)을 형성하는 내주끝 위의 곡면 또는 경사면(6)과, 전기한 내주끝 위의 곡면 또는 경사면(6)으로부터 전기한 유츨구(4)쪽을 향해 원추형상으로 테이퍼진 경사면(7)과, 외주끝면 위의 환형홈(8), 및 커플링 플랜지(9)를 보유하는 제2유닛(B)과, 전기한 제1유닛(A)의 외주끝 위의 직립 또는 경사면(2)과 전기한 제2유닛(B)의 외주끝면 위의 환형홈(8)을 덮는 통시부(11)와, 전기한 제1 및 제2유닛(A)(B)의 커플링플랜지(3)(9)와 밀착하여 전기한 통기부(11)와 연통하는 통기분포실(10)을 형성하는 양끝을 보유하는 제거가능한 외주관유닛(C)으로 구성된 것을 특징으로 하는 코안다나선류유닛.
제1항에 있어서, 전기한 외주관유닛(C)에는 압축공기를 균등하게 공급하는 도관(12)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 코안다나선류 유닛.