KR100584101B1

KR100584101B1 - 코안다 인젝터 및 이 인젝터 연결용 압축 가스 라인

Info

Publication number: KR100584101B1
Application number: KR1020007007177A
Authority: KR
Inventors: 코다스프리델; 크네벨베티나; 회프켄페터
Original assignee: 인텐시브-필터 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 1998-10-28
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2006-05-30
Also published as: EP1042042A1; WO2000024496A1; EP1042042B1; DK1042042T3; ES2223186T3; US6604694B1; DE59909744D1; BR9907064A; ATE269142T1; DE19849639C1; PL341441A1; PL193621B1; AU1033800A; KR20010033657A

Abstract

본 발명은 흡입하려는 매체(4)용의 유입구(3), 압축 가스 라인(2)을 경유하여 공급될 수 있는 가압 매체(7)용의 하나 이상의 유입구(6)와 환형인 것이 바람직한 노즐 슬롯(8)을 구비하는 예비 챔버(5), 및 흡입하려는 매체(4)와 가압 매체(7)용의 유출구(9)를 포함하는, 특히 분진 가스 필터의 필터 요소를 세정하기 위한 코안다 인젝터에 관한 것이다. 그러한 코안다 인젝터를 감소된 압력 손실로 간단하고 공간 절감적으로 압축 가스 라인에 접속하기 위해, 본 발명에 따라 유입구(3)와 예비 챔버(5)의 하나 이상의 유입구(6)는 대략적으로 동일한 평면에 배치되어 코안다 인젝터(1)가 예비 챔버(5)의 유입구(6)에 의해 바로 압축 가스 라인(2)에 접속될 수 있도록 한다. 또한, 본 발명은 그러한 코안다 인젝터(1)에 접속하기 위한 압축 가스 라인으로서, 예비 챔버(5)의 유입구(6)의 접속 구역에 흐름 기술상의 원형 곡면부(17)를 구비하는 압축 가스 라인(2)에 관한 것이다.

Description

코안다 인젝터 및 이 인젝터 연결용 압축 가스 라인{COANDA INJECTOR AND COMPRESSED GAS LINE FOR CONNECTING SAID INJECTOR}

본 발명은 흡입하려는 매체용의 유입구, 압축 가스 라인을 경유하여 공급될 수 있는 가압 매체용의 하나 이상의 유입구와 환형인 것이 바람직한 노즐 슬롯을 구비하는 예비 챔버, 그리고 흡입하려는 매체와 가압 매체용의 유출구를 포함하는, 특히 분진 가스 필터의 필터 요소를 세정하기 위한 코안다 인젝터(Coanda injector)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 코안다 인젝터를 연결하기 위한 압축 가스 라인에 관한 것이다.

루마니아의 공학자이자 공군 공병이었던 헨리 코안다(Henri Coanda)의 성명을 따라 명명된 코안다 효과는, 인접 물체 표면을 따를 뿐 아니라 급격하게 경로가 변하는 표면 윤곽을 분리되지 않은 상태로 따르는 자유 유체의 흐름 특성을 나타내는 것이다. 소량의 가압 매체, 즉 증가된 압력의 매체를 공급함으로써, 코안다 인젝터는 코안다 효과에 따라 체적이 큰 저압의 매체 흐름, 통상적으로 대략 주위 압력의 매체 흐름을 생성한다. 그 경우, 매체로서는 공기, 질소 및 공업적으로 통용되는 기타의 가스가 사용된다.

코안다 인젝터의 적용 분야는 매우 다양하다. 즉, 코안다 인젝터는, 업계에서 예컨대 본원 출원인의 EP 0 034 645 B1로부터 개시된 바와 같이, 엔진 및 트랜스미션과 같은 기계 요소 및 전기 접속 소자의 냉각을 위해, 산업적으로 발생되는 가스 및 분진의 흡입을 위해, 열기, 증기 또는 액체의 이송을 위해, 건조를 위해, 생성 축적물의 물리적 분해를 위해, 분진 침적물의 송풍 제거를 위해, 그리고 특히 역세척에 의해 필터 호스, 필터 카트리지, 필터 캔들(candle) 등과 같은 분진 가스 필터의 필터 요소를 세정하기 위해 사용된다.

종래의 공지된 코안다 인젝터에서는 예비 챔버의 유입구가 간편하게 할 의도로 편의상 측방에 배치되고, 그에 따라 예비 챔버의 유입구와 흡입하려는 매체의 유입구가 대략적으로 서로 수직하게 된다. 즉, 압축 가스 라인에 비대칭적으로 접속된다. 그로 인해, 가압 매체는 예비 챔버의 유입구에 있는 압축 가스 라인으로부터 예비 챔버를 통과하여 마지막으로 노즐 슬롯의 밖으로 나가는 흐름 경로를 지날 때에 여러 번 경로 변경을 겪게 된다. 특히, 흐름 속도가 클 경우에는 경로 변경에 의해 상당한 압력 손실이 발생하고, 그것은 인젝터의 효율 감소 및 상당한 에너지 소모를 가져온다. 공지의 코안다 인젝터에서는 그와 같이 예비 챔버의 유입구가 비대칭적으로 측방에 배치됨으로써 가압 매체의 흐름 경로가 여러 번 경로 변경되고, 그로 인해 상당한 압력 손실 및 그에 따른 코안다 인젝터의 효율 감소가 초래된다. 또한, 예비 챔버의 유입구의 종래 공지의 구성도 역시 효율을 감소시키는 압력 손실의 요인이 될 뿐만 아니라, 예컨대 관형 접속 나사, 아치, T형 부품 등과 같은 종래에 통용되던 접속 수단도 역시 그러한 요인이 된다. 아울러, 예비 챔버의 유입구가 비대칭적으로 측방에 배치됨으로 인해 구조적 형태에 있어서도 많은 공간이 요구된다.

그러한 선행 기술을 고려하여 이루어진 본 발명의 목적은 전술한 단점을 제거하면서도 적은 압력 손실로 간단하고 공간 절약적으로 압축 가스 라인에 접속할 수 있도록 서두에 전제된 형식의 코안다 인젝터를 개선하는 것이다.

그러한 목적은, 본 발명에 따라 유입구와 예비 챔버의 하나 이상의 유입구가 대략적으로 동일한 평면에 배치되어 코안다 인젝터가 예비 챔버의 유입구에 의해 바로 압축 가스 라인에 접속될 수 있도록 함으로써 달성된다.

예비 챔버의 유입구를 대략적으로, 즉 단지 약간의 높이 차이만을 수반하여 흡입하려는 매체용의 유입구와 동일한 평면에 놓이도록 함으로써 압력 손실을 초래하는 흐름 경로의 변경이 현저히 감소되고, 그에 따라 본 발명에 따른 코안다 인젝터는 개선된 효율을 나타내게 된다. 또한, 본 발명에 따른 구성에 의해 코안다 인젝터가 더욱 간단하고 더욱 공간 절약적으로 압축 가스 라인에 접속되는데, 그 이유는 특히 압축 가스 라인과 코안다 인젝터간의 간격이 매우 작게 유지될 수 있기 때문이다.

본 발명의 바람직한 구성에서는 예비 챔버가 환형으로 형성되어 흡입하려는 매체용의 유입구를 둘러싼다. 또 다른 구성에서는 예비 챔버가 서로 대향하는 2개의 유입구를 구비한다. 그러한 구성에 의해 코안다 인젝터가 그 중심 축선의 방향으로 중심에서 압축 가스 라인에 접속될 수 있는데, 이는 구조적 형태와 관련하여 추가의 공간 절감을 제공한다. 또한, 대칭적으로 배치되는 예비 챔버의 유입구는 흐름 경로를 개선함으로써 본 발명에 따른 코안다 인젝터의 효율을 개선한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 구성에서, 예비 챔버의 유입구는 유출 구역에 유동을 원만하게 하는 원형 곡면부를 구비한다. 그 경우, 유출 구역은 주로 흐름 경로 상으로 노즐 슬롯 쪽에 있는 구역에 제공된다. 유동의 관점에 따라 형성되는 원형 곡면부에 의해 추가로 압력 손실이 저지된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 구성에 따르면, 노즐 슬롯이 조절될 수 있다. 그에 의해, 코안다 효과에 요구되는 정해진 노즐 슬롯이 의도한 바에 따라 미리 제공될 수 있다. 그를 위해, 예비 챔버는 조정 가능한 덮개를 구비하는 것이 바람직하며, 이 덮개는 조정 목적의 2개 이상의 간격 홈을 구비하며, 이들 간격 홈에 의해 예비 챔버에 대한 덮개의 높이와 그에 따라 노즐 슬롯에 대한 높이를 조절할 수 있다. 예비 챔버의 유입구는 덮개에 마련되는 것이 바람직하다. 그에 의해, 복잡한 분해 및 조립 작업을 필요로 하지 않으면서 덮개의 간단한 이동이 가능하게 되는데, 그 이유는 특히 덮개에 의해 예비 챔버의 유입구가 조절될 수 있기 때문이다. 덮개는 가스 밀봉식으로 예비 챔버와 결합되는 것이 바람직하다. 그 경우, 추가의 밀봉 수단이 없더라도 충분한 밀봉성이 부여된다. 그러나, 가능한 압력 손실을 더욱 감소시키기 위해 경우에 따라서는 추가의 밀봉 수단을 사용할 수도 있다. 덮개와 예비 챔버와의 결합을 위해, 예비 챔버는 상부 가장자리에서 구부러져 있는 것이 바람직하다. 그러나, 나사, 리벳, 용접, 접착제, 클램프 등과 같은 기타의 결합 수단과, 특히 베이요넷(bayonet) 고정구와 같이 잘 알려진 기타의 수단이 사용될 수도 있음은 물론이다. 코안다 인젝터는 용접에 의해 압축 가스 라인에 접속되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명에서는 다른 접속 수단도 역시 사용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 매우 바람직한 구성에 따르면, 코안다 인젝터는 하나 이상의 접속 부재에 의해 압축 가스 라인에 접속될 수 있다. 그에 의해, 접속이 더욱 간단하게 되고, 그것은 또한 추가의 밀봉 재료를 사용하지 않더라도 재료 대 재료를 밀봉하는 형식에 따라 최적의 가스 밀봉 결합이 이루어질 수 있게 한다.

또한, 본 발명에 의하면, 본 발명에 따른 코안다 인젝터에 접속하기 위해 제공되는 압축 가스 라인은 예비 챔버의 유입구의 접속 구역에 유동을 원만하게 하는 원형 곡면부를 구비하는 것을 그 특징으로 한다. 그에 의해, 유동의 관점에서 바람직하지 않은 경로 변경 및 접속 수단으로 인한 압력 손실이 더욱 감소된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 구성에 따르면, 압축 가스 라인은 예비 챔버의 유입구의 구역에 경사면을 구비하므로, 접속 평면이 덮개에 평행하게 연장되어 접속 라인의 둥근 횡단면에 기인한 종방향 및 횡방향의 높이 차이로 인해 생기는 단점이 회피된다.

본 발명의 또 다른 상세한 사항, 특징 및 장점은 본 발명에 따른 코안다 인젝터의 바람직한 실시예가 도시되어 있는 첨부 도면에 관한 이후의 설명으로부터 명확히 파악될 수 있을 것이다. 첨부 도면 중에서,

도 1은 압축 가스 라인에 접속된 코안다 인젝터의 일 실시예의 개략적인 측면도이고,

도 2는 도 1에 따른 실시예의 또 다른 개략적인 측면도이며,

도 3은 압축 가스 라인에 접속된 코안다 인젝터의 또 다른 실시예의 도 1과 유사한 개략적인 측면도이고,

도 4는 압축 가스 라인에 접속된 코안다 인젝터의 또 다른 실시예의 도 1과 유사한 개략적인 측면도이며,

도 5는 도 4에 따른 본 발명의 코안다 인젝터의 예비 챔버의 개략적인 부분 평면도이고,

도 6은 도 5에 따른 부분의 상세 측면도이며,

도 7은 본 발명에 따른 압축 가스 라인의 일 실시예의 개략적인 측면도이고,

도 8은 압축 가스 라인에 접속된 본 발명에 따른 다수의 코안다 인젝터의 측면도이다.

도 1 및 도 2는 압축 가스 라인(2)에 접속된 본 발명에 따른 코안다 인젝터(1)의 일 실시예의 측면도를 각각 도시하고 있다. 그러한 코안다 인젝터(1)는 흡입하려는 매체(4)용의 유입구(3)를 환형으로 둘러싸는 예비 챔버(5)와, 흡입하려는 매체(4)와 가압 매체(7)용의 유출구(9)를 포함하는데, 상기 예비 챔버(5)는 압축 가스 라인(2)을 경유하여 공급될 수 있는 가압 매체(7)용의 서로 대칭으로 대향하는 2개의 유입구(6)와 환형인 것이 바람직하고 코안다 효과에 전형적인 단면 형상으로 형성되는 노즐 슬롯(8)을 구비한다. 유입구(3)와 예비 챔버(5)의 2개의 유입구(6)는 대략 동일한 평면에 배치되고, 그에 따라 코안다 인젝터(1)는 예비 챔버(5)의 2개의 유입구(6)에 의해 직접 압축 가스 라인(2)에 접속된다.

예비 챔버(5)는 유입구(6)가 합체되어 있는 덮개(10)를 구비한다. 그 경우, 유입구(6)는 미세한 원뿔 형태로 가공된 칼라형 융기부(11)를 구비하는데, 그 융기부(11)는 추가의 밀봉 수단을 필요로 하지 않으면서 압축 가스 라인(2)에 있는 대응 개구부 내에 가스 밀봉식으로 맞물린다. 예비 챔버(6)의 유입구(6)는 유동적인 관점으로 유출 구역에 원형 곡면부(15)를 구비하는데, 그 원형 곡면부(15)에 의해 가압 매체(7)의 흐름 경로의 변경으로 인한 압력 손실이 감소된다. 덮개(10)는 코안다 효과에 전형적인 덮개 경사면(12)을 구비한다. 예비 챔버(5)와 덮개(10)는 에비 챔버(5)의 상부 가장자리에 있는 만곡부(13)에 의해 충분히 가스 밀봉식으로 서로 결합된다. 코안다 인젝터를 압축 가스 라인(2)에 확실하게 고정시키기 위해, 코안다 인젝터(1)는 도면 부호 "14"로 지시된 구역에서 압축 가스 라인(2)에 용접된다.

도 3은 본 발명에 따른 코안다 인젝터(1)의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 그러한 실시예에서는 압축 가스 라인(2)이 예비 챔버(5)의 유입구(6)의 접속 구역에서 유동을 원만하게 하는 원형 곡면부(17)를 구비하는데, 그 원형 곡면부(17)는 흐름 경로에서 압력 매체(7)의 경로 변경으로 인한 압력 손실을 감소시키는 역할을 하고 네크(neck)의 형태로 형성된다.

도 4는 본 발명에 따른 코안다 인젝터(1)의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 그러한 실시예에서는 예비 챔버(5)의 유입구(6)가 결합 부재(18)에 의해 압축 가스 라인(2)에 각각 접속되는데, 그 결합 부재(18)는 추가의 밀봉 수단을 필요로 하지 않으면서 재료 대 재료 결합 방식에 따른 최적의 가스 밀봉 결합을 제공한다. 덮개(10)는 노즐 슬롯(8)을 조절하도록 이동될 수 있다. 그를 위해, 덮개(10)는 도 5 및 도 6에 다른 시점으로 상세히 도시되어 있는 3개의 간격 홈(16)을 구비한다.

도 5는 도 4에 따른 코안다 인젝터(1)의 예비 챔버(5)의 개략적인 부분 평면도를 도시한 것이다. 도 5에 따른 부분을 도 6의 측면도에 의거하여 상세히 파악할 수 있는 바와 같이, 3개의 간격 홈(16)은 예비 챔버(5) 내의 덮개(10)가 상이한 높이에 정지 배치될 수 있는 캠으로서 형성된다.

도 7a는 예비 챔버(5)의 유입구(6)의 접속 구역에 평탄면(19)을 구비하는 압력 가스 라인(2)의 실시예의 개략적인 측면도를 도시한 것으로서, 그 평탄부(19)는 압축 가스 라인(2)의 접속 평면이 덮개(10)에 평행하게 연장되도록 코안다 인젝터(1)가 압축 가스 라인(2)에 접속되는 것을 가능하게 한다. 그러한 구성에 의해 압축 가스 라인(2)의 둥근 횡단면에 기인한 종방향 및 횡방향의 높이 차이와 관련한 단점이 회피된다. 도 7b는 도 7a에 따른 압축 가스 라인(2)의 단면도를 도시한 것이다.

도 8은 일단부(20)에서 개방된 압축 가스 라인(2)에 접속되는 16개의 본 발명에 따른 코안다 인젝터(1)의 측면도를 도시하고 있다. 그 경우, 압축 가스 라인(2)은 도시 생략한 압력 용기로부터 가압 매체(7)를 공급받는다. 압축 가스 라인(2)에 코안다 인젝터(1)를 접속할 경우, 가압 매체(7)는 각각의 화살표의 방향으로 압축 가스 라인(2)을 통해 개방 단부(20) 쪽으로 흘러 각각의 코안다 인젝터(1)에 분배된다. 그 경우, 가압 매체는 각각의 코안다 인젝터(1)의 환형 예비 챔버(5)의 유입구(6)를 통해 흘러 그 각각의 코안다 인젝터(1)에 분배되고, 이어서 노즐 슬롯(8)을 통해 유출구(9) 쪽으로 흐른다. 노즐 슬롯(8)의 단면 형상으로 인해 코안다 효과에 따른 강한 가장자리 흐름(21)이 생성되고, 그에 의해 노즐 슬롯(8)의 배후의 구역에 부압이 발생된다. 그 결과, 2차 매체(4)가 흡입되고 유출구(9) 쪽으로의 흐름 방향으로 흘러서 가압 매체(7) 및 흡입된 매체(4)로부터 유출 흐름(22)을 형성하게 된다.

<도면 부호의 설명>

1 : 코안다 인젝터

2 : 압축 가스 라인

3, 6 : 유입구

4 : 매체

5 : 예비 챔버

7 : 가압 매체

8 : 노즐 슬롯

9 : 유출구

10 : 덮개

11 : 상승부

12, 19 : 경사면

13 : 만곡부

14 : 용접 이음매

15, 17 : 원형 곡면부

16 : 간격 홈

18 : 결합 부재

20 : 단부

21 : 가장자리 흐름

22 : 유출 송풍 흐름

Claims

흡입하려는 매체(4)용의 유입구(3), 압축 가스 라인(2)을 경유하여 공급될 수 있는 가압 매체(7)용의 하나 이상의 유입구(6) 및 노즐 슬롯(8)을 구비하는 예비 챔버(5), 그리고 흡입하려는 매체(4)와 가압 매체(7)용의 유출구(9)를 포함하는 코안다 인젝터에 있어서,

상기 유입구(3)와 예비 챔버(5)의 하나 이상의 유입구(6)는 대략 동일한 평면에 배치되어 코안다 인젝터(1)가 예비 챔버(5)의 유입구(6)에 의해 바로 압축 가스 라인(2)에 접속될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 코안다 인젝터.
제1항에 있어서, 상기 예비 챔버(5)는 환형으로 형성되어 흡입하려는 매체(4)용의 유입구(3)를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 코안다 인젝터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 예비 챔버(5)는 서로 대향하는 2개의 유입구(6)를 구비하는 것을 특징으로 하는 코안다 인젝터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 예비 챔버(5)의 유입구(6)는 유출 구역에 유동을 원만하게 하는 원형 곡면부(15)를 구비하는 것을 특징으로 하는 코안다 인젝터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 노즐 슬롯(8)은 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 코안다 인젝터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 예비 챔버(5)는 조정 가능한 덮개(10)를 구비하고, 그 조정 가능한 덮개(10)에 의해 노즐 슬롯(8)이 조절되는 것을 특징으로 하는 코안다 인젝터.
제6항에 있어서, 상기 이동식 덮개(10)는 2개 이상의 간격 홈(16)을 구비하는 것을 특징으로 하는 코안다 인젝터.
제6항에 있어서, 상기 예비 챔버(5)의 유입구(6)는 조정 가능한 덮개(10)에 마련되는 것을 특징으로 하는 코안다 인젝터.
제6항에 있어서, 상기 조정 가능한 덮개(10)는 가스 밀봉식으로 상기 예비 챔버(5)와 결합되는 것을 특징으로 하는 코안다 인젝터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코안다 인젝터(1)는 압축 가스 라인(2)에 용접되는 것을 특징으로 하는 코안다 인젝터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코안다 인젝터(1)는 하나 이상의 접속 부재(18)에 의해 압축 가스 라인(2)에 접속될 수 있는 것을 특징으로 하는 코안다 인젝터.
예비 챔버(5)의 유입구(6)의 접속 구역에 유동을 원만하게 하는 원형 곡면부(17)를 구비하는 것을 특징으로 하는 제1항 또는 제2항에 기재된 코안다 인젝터에 접속하기 위한 압축 가스 라인.
제12항에 있어서, 상기 압축 가스 라인(2)은 적어도 예비 챔버(5)의 유입구(6)의 접속 구역에 평탄부(19)를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 가스 라인.