KR100928595B1 - 덕트의 배기구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어덕트의 배기구조에 관한 것으로서, 내연기관 또는 보일러에 고정되어 연소 공기의 흡입이 이루어지며 꺽임 구조를 갖는 입구부(112)와 연소 공기의 흐름을 유도하는 곡면부(114)와 끝단부로 갈수록 유로의 면적이 증대되는 배출부(116)를 형성시킨 덕트본체(110)와, 덕트본체(110)의 입구부(112)와 곡면부(114)의 내부에 공기의 균일한 유동 분포를 얻기 위해 형성되는 제 1, 2 가이드베인(120)(130)을 포함한다. 따라서 본 발명에 의하면 내연기관 및 보일러 작동을 위하여 공급되는 연소 공기를 원활하게 공급함에 있어 본질적으로 발생되는 배기저항을 최소화하여 내연기관이나 보일러의 연소 효율이 높아지는 효과를 가진다.

에어덕트, 연소 공기, 보일러, 배기저항

Description

덕트의 배기구조{EXHAUST STRUCTURE OF AIR DUCT}

본 발명은 에어덕트의 배기구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내연기관의 배기관이나 보일러 등의 작동을 위하여 공급되는 연소용 공기가 원활히 공급될 수 있도록 배기저항을 최소화 한 덕트의 배기구조에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관이나 보일러에서는 외부 공기를 흡입할 수 있는 에어덕트가 필수적으로 장착되어있다.

여기서 에어덕트를 통해 연소 공기가 원활히 공급되지 못하면 동력 에너지 저하와 대략 5-10% 정도의 연료 소비증가와 오염물질이 증가되는 폐단이 발생되고 있다.

따라서 연소 공기를 원활하게 공급시키는 것만으로도 연소 효율을 향상시켜 연비개선과 동력 에너지, 열 에너지 향상의 효과를 기대할 수 있으며, 이러한 맥락하에 다양한 제안이 공지되고 있다.

그러나 종래의 일반적인 흡기 에어덕트는 전체 길이 증대로 흡기 저항이 증대되어서 내연기관이나 보일러의 성능 저하를 유발하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 내연기관 및 보일러 작동을 위하여 공급되는 연소 공기를 원활하게 공급함에 있어 본질적으로 발생되는 배기저항을 최소화하여 내연기관이나 보일러의 연소 효율을 높일 수 있도록 하는 에어덕트의 배기구조를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내연기관 또는 보일러에 고정되어 연소 공기를 공급하는 유로를 형성하는 에어덕트의 배기구조에 있어서, 연소 공기의 흡입이 이루어지며 꺽임 구조를 갖는 입구부와 연소 공기의 흐름을 유도하는 곡면부와 끝단부로 갈수록 유로의 면적이 증대되는 배출부를 형성시킨 덕트본체와, 덕트본체의 입구부와 곡면부의 내부에 공기의 균일한 유동 분포를 얻기 위해 형성되는 제 1, 2 가이드베인을 포함하는 에어덕트의 배기구조를 제공한다.

그리고 바람직하게 제 1 가이드베인은, 입구부의 내부를 상, 하로 나눌 수 있도록 입구부의 꺽임 구조를 따라 절곡 형성되며, 제 2 가이드베인은, 곡면부의 내경으로부터 오프셋되는 원호 크기를 가지고 복수개 형성되고, 더욱 바람직하게 제 2 가이드베인 중 어느 하나의 단부는 배출부의 방향으로 벌어지는 경사부를 가지는 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 내연기관 및 보일러 작동을 위하여 공급되는 연소 공기를 원활하게 공급함에 있어 본질적으로 발생되는 배기저항을 최소화하여 내연기관이나 보일러의 연소 효율이 높아지는 효과를 가진다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어덕트의 배기구조의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어덕트의 배기구조의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어덕트의 배기구조의 측면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 에어덕트의 배기구조는, 입구부(112)와 곡면부(114) 그리고 배출부(116)로 이루어지는 덕트본체(110)와, 덕트본체(110)의 내부에 형성되어 공기의 균일한 유동 분포를 형성하기 위한 제 1, 2 가이드베인(120)(130)으로 구성된다.

덕트본체(110)는 내연기관 또는 보일러에 고정되어 연소 공기가 평균 10.5m/s의 속도로 공급하도록 중공의 내부로 하여 유로(111)를 형성하게 된다.

덕트본체(110)의 입구부(112)는 미도시된 팬과의 연결을 위하여 꺾임 구조를 가지며, 바람직하게 입구부(112)의 꺾임은 하방을 향하여 30°~ 50°정도로 이루어지며, 이를 따라 입구부(112)의 내부에 제 1 가이드 베인(120)이 형성된다.

제 1 가이드베인(120)은 입구부(112)의 내부를 상, 하로 나눌 수 있도록 입구부(112)의 꺽임 구조를 따라 형성되며, 경사면과 절곡되어 수평하게 이어지는 수평면이 곡면부(114)를 향하도록 이루어져서 에어포일의 효과를 나타낼 수 있다.

그리고 입구부(112)로부터 일체로 이어지는 곡면부(114)는 일정 직경이 직각 방향으로 곡면을 가지면서 형성되며, 내부에 제 2 가이드베인(130)이 형성된다.

제 2 가이드베인(130)은, 곡면부(114)의 내경으로부터 오프셋(off set)되는 원호 크기를 가지고 복수개 형성되고, 여기서는 두 개가 형성된다.

따라서 곡면부(114)의 내경 사이에서 동일 간격으로 두 개의 제 2 가이드 베인(130)이 형성된다.

그리고 제 2 가이드베인(130) 중 어느 하나의 단부는 배출부(116)의 방향으로 벌어지는 경사부(132)가 형성되며, 도시된 바에 따르면 바람직하게 직경이 작은 제 2 가이드베인(130)의 단부가 벌어지는 각도로 하여 경사부(132)를 형성시켰다.

더욱 바람직하게 경사부(132)는 유동 진행 방향과 10°~ 50°각도로 형성된다.

곡면부(114)의 단부측으로는 일체로 배출부(116)가 형성되며, 이 배출부(116)는 공기가 입구부(112)와 곡면부(114)를 균일한 유동 분포를 가지고서 통과 하여 배출되는 곳으로서, 끝단부로 갈수록 유로(111)의 면적이 증대되는 구조를 가진다.

이와 같은 구조로 이루어진 에어덕트의 배기구조의 작용은 다음과 같이 이루어진다.

도 3을 참고하면, 덕트본체(110)의 입구부(112)를 통하여 내연기관이나 보일러에 공급될 연소 공기가 유입되며, 이때, 연소 공기는 입구부(112)로 유입된다.

그리고 입구부(112)로 유입된 연소 공기는 꺽임 구조를 따라 연소 공기의 유입이 한 쪽으로 치우칠 수도 있으나, 제 1 가이드베인(120)을 만나면서 연소 공기의 흐름에 양력이 발생하는 에어포일의 효과를 통하여 입구부(112)의 가운데로 모아주어 역방향의 유동을 방지함과 동시에 유로(111)를 통해 자연스럽게 흐르게 된다.

그리고 입구부(112)를 통과한 연소 공기는 곡면부(114)에서 코너부를 지나면서 유속의 속도 차이가 날 수 있으나 제 2 가이드베인(130)을 만나면서 곡면부(114)의 코너부에 치우치지 않고, 균일한 유동 분포를 가지고서 배출부(116)를 향하게 된다.

더욱이 제 2 가이드베인(130)의 경사부(132)는 연소 공기의 배출 경로를 배출부(116)측으로 집중시킬 수 있음과 동시에 역방향의 유동을 차단하게 된다.

그리고 배출부(116)에서는 확대된 유로(111) 면적을 통하여 내연기관이나 보일러에 신속하고 유입된 공기를 동일 유속으로 고르게 공급하게 된다.

따라서 덕트본체(110)의 내부에 제 1, 2 가이드베인(120)(130)을 설치함으로 써, 공기의 균일한 유동 분포를 얻을 수 있어 연소 효율이 증대될 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 에어덕트의 배기구조는 하나의 바람직한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어덕트의 배기구조의 평면도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어덕트의 배기구조의 사시도이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어덕트의 배기구조의 측면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 에어덕트 110 : 덕트본체

111 : 유로 112 : 입구부

114 : 곡면부 116 : 배출부

120, 130 : 제 1, 2 가이드베인 132 : 경사부

Claims (4)

1. 내연기관 또는 보일러에 고정되어 연소 공기를 공급하는 유로를 형성하는 에어덕트의 배기구조에 있어서,

   상기 연소 공기의 흡입이 이루어지며 꺽임 구조를 갖는 입구부와 상기 연소 공기의 흐름을 유도하는 곡면부와 끝단부로 갈수록 유로의 면적이 증대되는 배출부를 형성시킨 덕트본체와,

   상기 덕트본체의 입구부와 곡면부의 내부에 공기의 균일한 유동 분포를 얻기 위해 형성되는 제 1, 2 가이드베인

   을 포함하는 에어덕트의 배기구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 가이드베인은,

   상기 입구부의 내부를 상, 하로 나눌 수 있도록 상기 입구부의 꺽임 구조를 따라 절곡 형성되는 에어덕트의 배기구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 가이드베인은,

   상기 곡면부의 내경으로부터 오프셋되는 원호 크기를 가지고 복수개 형성되는 에어덕트의 배기구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 가이드베인 중 어느 하나의 단부는 상기 배출부의 방향으로 벌어지는 경사부를 가지는 에어덕트의 배기구조.

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