KR101924975B1 - 싸이클론 생성관 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
- B04C3/06—Construction of inlets or outlets to the vortex chamber
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Abstract
본 발명에 의한 싸이클론 생성관은, 외관을 형성하고 내주면에는 소정의 폭을 가지고 나선형으로 돌출되어 유동하는 기체를 내측 방향으로 안내하는 제1경사면이 돌출 형성된 외측관과, 일정한 내경을 갖는 관형태로 이루어져 상기 외측관의 내부에 위치하고, 외부는 외측관에 의해 차폐되어 기체유동로를 형성하며, 기체유동로를 유동하는 기체 중 제1경사면에 의해 안내된 기체를 내부로 관통시켜 싸이클론을 생성하는 내측관을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 싸이클론 생성관에 관한 것으로, 이중관 형태를 가지고 외측관과 내측관 사이에 공급된 기체를 내측관 내부로 유입시켜 싸이클론이 생성될 수 있도록 한 싸이클론 생성관에 관한 것이다.
본 발명은 내측관의 외주면과 외측관의 내주면에 서로 동일한 피치의 경사면을 형성하여 기체의 흐름이 나선 방향으로 안내되도록 한 싸이클론 생성관에 관한 것이다.
본 발명은 내측관의 외주면에 형성된 경사면의 인근에 다수 연통홀을 구비하여 내측관 내부로 기체가 유입되게 함으로써 내측관 내부에 싸이클론이 생성될 수 있도록 한 싸이클론 생성관에 관한 것이다.
본 발명은 다수 연통홀의 크기가 점차 작아지게 구성하여 내측관 내부로 유입된 기체 각각의 압력을 리드미컬하도록 제어함으로써 싸이클론 효과가 극대화될 수 있도록 한 싸이클론 생성관에 관한 것이다.
본 발명은 내측관의 내주면에 나선 방향으로 난류방지턱을 형성하고, 난류방지턱 하측에 연통홀을 형성함으로써 연통홀을 통해 내측관 내부로 유입된 기체의 급격한 운동 방향 전환을 차단하여 난류가 방지되도록 한 싸이클론 생성관에 관한 것이다.
본 발명은 내측관과 외측관 사이에 공급된 기체 중 일부만 내측관 내부로 안내하고 나머지는 경사면을 통과하여 흘려보내며, 내측관의 내경이 변화없이 일정하도록 설계함으로써 관의 길이에 구애받지 않고 먼 곳까지 싸이클론을 생성할 수 있도록 한 싸이클론 생성관에 관한 것이다.
싸이클론(Cyclon)은 기류를 선회(旋回)운동시켜 발생한 원심력으로 큰 입자를 중력 침강시키기 위해 적용되는 현상으로서, 진공청소기에 일반적으로 적용되어 있다.
도 1은 대한민국 공개특허 제10-2001-0018500에 개시된 다중 싸이클론 집진장치의 오염물 집진구조를 보인 종단면도로서, 제1싸이클론 몸체(11)의 내주면에 대하여 접선 방향으로 외부와 연통되는 제1공기 흡입유로(12)를 통해 외부 공기와 먼지를 유입시켜 싸이클론을 생성함으로써 상대적으로 무거운 먼지는 중력 침강에 의해 하측 방향으로 낙하하여 집진되도록 한 싸이클론이 적용되어 있다.
그러나 집진장치나 청소기 등에 적용된 싸이클론의 경우 짧은 구간 및 영역 내에서만 발생시키는 구조이므로 이송대상물을 원거리 이송하는데에는 적합하지 않다.
그리고 이송대상물이 미세한 분말인 경우 정전기적 인력으로 인하여 서로 붙어서 더 큰 크기의 응집체 덩어리를 형성하게 되므로 원거리 이송이 더욱 더 어려워지게 된다.
이에 따라 대한민국 공개특허 제10-2001-0052900호에는 도 2와 같이 초음파 진동을 이용하여 분말을 분산시킬 수 있도록 한 장치가 개시되어 있으나, 대용량의 분말을 공급하는데 한계가 있고, 정량적이지 못하며, 분산된 분말은 결국 이송관 내부에 응집되어 공급량이 불균일한 문제점을 야기하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허 제 10-2015-0135984호에는 관형태로 이루어져 분말의 이동을 안내하되, 진동을 발생하여 분말의 응집을 제한하는 응집방지유닛이 구비된 균일 미세분말 연속 공급장치가 개시되어 있다.
그러나 상기 종래 기술은 진동을 발생하는 부위가 영역별로 상이하여 결국에 분말의 응집이 발생하게 되므로 바람직하지 못하다.
뿐만 아니라, 진동을 발생시키기 위한 고가의 진동 발생 장치가 구비되어야 하므로 이송대상물의 이송거리와 비례하여 제작비가 급증하게 되어 바람직하지 못하다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이중관 형태를 가지고 외측관과 내측관 사이에 공급된 기체를 내측관 내부로 유입시켜 싸이클론이 생성될 수 있도록 한 싸이클론 생성관을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 내측관의 외주면과 외측관의 내주면에 서로 동일한 피치의 경사면을 형성하여 기체의 흐름이 나선 방향으로 안내되도록 한 싸이클론 생성관을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 내측관의 외주면에 형성된 경사면의 인근에 다수 연통홀을 구비하여 내측관 내부로 기체가 유입되게 함으로써 내측관 내부에 싸이클론이 생성될 수 있도록 한 싸이클론 생성관을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 다수 연통홀의 크기가 점차 작아지게 구성하여 내측관 내부로 유입된 기체 각각의 압력을 리드미컬하도록 제어함으로써 싸이클론 효과가 극대화될 수 있도록 한 싸이클론 생성관을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 내측관의 내주면에 나선 방향으로 난류방지턱을 형성하고, 난류방지턱 하측에 연통홀을 형성함으로써 연통홀을 통해 내측관 내부로 유입된 기체의 급격한 운동 방향 전환을 차단하여 난류가 방지되도록 한 싸이클론 생성관을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 내측관과 외측관 사이에 공급된 기체 중 일부만 내측관 내부로 안내하고 나머지는 경사면을 통과하여 흘려보내며, 내측관의 내경이 변화없이 일정하도록 설계함으로써 관의 길이에 구애받지 않고 먼 곳까지 싸이클론을 생성할 수 있도록 한 싸이클론 생성관을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의한 싸이클론 생성관은, 외관을 형성하고 내주면에는 소정의 폭을 가지고 나선형으로 돌출되어 유동하는 기체를 내측 방향으로 안내하는 제1경사면이 돌출 형성된 외측관과, 일정한 내경을 갖는 관형태로 이루어져 상기 외측관의 내부에 위치하고, 외부는 외측관에 의해 차폐되어 기체유동로를 형성하며, 기체유동로를 유동하는 기체 중 제1경사면에 의해 안내된 기체를 내부로 관통시켜 싸이클론을 생성하는 내측관을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 내측관의 외주면에는 상기 제1경사면과 동일한 피치를 갖도록 나선형으로 돌출된 제2경사면이 형성됨을 특징으로 한다.
상기 제1경사면과 제2경사면은 동일한 이격 거리를 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2경사면의 인근에는, 상기 기체유동로와 내측관의 내부가 연통하도록 천공되어 기체유동로를 지나는 기체의 일부를 내측관의 내부로 안내하는 연통홀이 다수 구비됨을 특징으로 한다.
상기 다수 연통홀의 가상의 연장선은 내측관의 중심을 경유하지 않도록 하향 경사지게 배치됨을 특징으로 한다.
상기 다수 연통홀은 제2경사면을 따라 등간격으로 이격 배치되며, 일방향으로 갈수록 내경 크기가 감소하는 패턴이 반복되는 것을 특징으로 한다.
상기 내측관의 내주면에는 연통홀의 상측에 단차지게 함몰되어 상기 내측관 내부로 유입된 기체의 급격한 방향 전환을 차단하는 난류방지턱이 구비됨을 특징으로 한다.
상기 내측관과 외측관 사이에는, 상기 내측관과 외측관이 동심원을 이루도록 지지하는 지지대가 구비됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 이중관 형태를 가지고 외측관의 외주면과 외측관의 내주면에 서로 동일한 피치의 경사면을 형성하였으며, 경사면 인근에 다수 연통홀을 구비하여 내측관 내부로 기체가 유입되게 함으로써 내측관 내부에 싸이클론이 생성될 수 있도록 구성된다.
그리고, 내측관의 내주면에 나선 방향으로 난류방지턱을 형성하고, 난류방지턱 하측에 연통홀을 형성함으로써 연통홀을 통해 내측관 내부로 유입된 기체의 급격한 운동 방향 전환을 차단하여 난류가 방지되므로 싸이클론 효과가 높일 수 있는 이점이 있다.
또한, 다수 연통홀의 크기가 점차 작아지게 구성하여 내측관 내부로 유입된 기체 각각의 압력을 리드미컬하도록 제어함으로써 싸이클론 효과가 극대화할 수 있는 효과를 가진다.
뿐만 아니라, 내측관과 외측관 사이에 공급된 기체 중 일부만 내측관 내부로 안내하고 나머지는 경사면을 통과하여 흘려보내며, 내측관의 내경이 변화없이 일정하도록 설계함으로써 관의 길이에 구애받지 않고 먼 곳까지 싸이클론을 생성할 수 있게 되므로 내측관 내부를 통해 이송되는 이송대상물을 응집되지 않은 상태로 보다 효율적으로 이송할 수 있는 이점이 있다.
도 1 은 대한민국 공개특허 제10-2001-0018500에 개시된 다중 싸이클론 집진장치의 오염물 집진구조를 보인 종단면도.
도 2 는 대한민국 실용신안 출원번호 제20-1998-0014229호에 개시된 실내기용 크로스팬의 고정구조를 보인 평면도.
도 3 은 대한민국 등록특허 제10-0994966호에 개시된 송풍팬의 결합구조를 보인 부분 종단면도.
도 4 는 본 발명에 의한 싸이클론 생성관의 실시예의 외관을 보인 사용 상태도.
도 5 는 본 발명에 의한 싸이클론 생성관의 싸이클론 발생 원리를 보인 상면 사시도.
도 6 은 본 발명에 의한 싸이클론 생성관에서 일 구성인 내측관의 외관을 보인 사시도.
도 7 은 본 발명에 의한 싸이클론 생성관에서 일 구성인 내측관의 내부 구조를 보인 종단면도.
도 8 은 본 발명에 의한 싸이클론 생성관에서 일 구성인 내측관에 형성된 연통홀의 형성 패턴을 보인 개요도.
도 9 는 본 발명에 의한 싸이클론 생성관에서 일 구성인 외측관의 내부 및 외부 구조를 보인 투영 사시도.
도 10 은 본 발명에 의한 싸이클론 생성관에서 일 구성인 외측관의 내부 구조를 보인 종단면도.
도 11 은 본 발명에 의한 싸이클론 생성관에서 외측관과 내측관의 결합 상태를 보인 종단면도.
도 12 는 도 11의 "A"부 부분 확대도.
도 2 는 대한민국 실용신안 출원번호 제20-1998-0014229호에 개시된 실내기용 크로스팬의 고정구조를 보인 평면도.
도 3 은 대한민국 등록특허 제10-0994966호에 개시된 송풍팬의 결합구조를 보인 부분 종단면도.
도 4 는 본 발명에 의한 싸이클론 생성관의 실시예의 외관을 보인 사용 상태도.
도 5 는 본 발명에 의한 싸이클론 생성관의 싸이클론 발생 원리를 보인 상면 사시도.
도 6 은 본 발명에 의한 싸이클론 생성관에서 일 구성인 내측관의 외관을 보인 사시도.
도 7 은 본 발명에 의한 싸이클론 생성관에서 일 구성인 내측관의 내부 구조를 보인 종단면도.
도 8 은 본 발명에 의한 싸이클론 생성관에서 일 구성인 내측관에 형성된 연통홀의 형성 패턴을 보인 개요도.
도 9 는 본 발명에 의한 싸이클론 생성관에서 일 구성인 외측관의 내부 및 외부 구조를 보인 투영 사시도.
도 10 은 본 발명에 의한 싸이클론 생성관에서 일 구성인 외측관의 내부 구조를 보인 종단면도.
도 11 은 본 발명에 의한 싸이클론 생성관에서 외측관과 내측관의 결합 상태를 보인 종단면도.
도 12 는 도 11의 "A"부 부분 확대도.
이하에서는 본 발명에 의한 싸이클론 생성관(100)의 사용예를 첨부된 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4에는 본 발명에 의한 싸이클론 생성관(100)의 실시예의 외관을 보인 사용 상태도가 도시되어 있다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예가 채택된 싸이클론 생성관(100)은 외관은 일반적인 관과 동일하게 형성되며, 내부는 서로 다른 내경을 가지는 두 개의 관이 겹쳐진 이중관 형태로 구성된다.
그리고 상기 싸이클론 생성관(100)의 내부에는 기체가 공급되며, 공급되는 기체를 중심 방향으로 안내하여 싸이클론을 생성하게 된다.
따라서, 상기 싸이클론 생성관(100)은 아주 먼 거리까지 이어져 싸이클론을 생성할 수 있으며, 필요에 따라서는 도 5와 같이 싸이클론을 생성하지 않는 일반적인 이중관(10)과 연결하여 사용될 수도 있다.
이하 첨부된 도 5를 참조하여 상기 싸이클론 생성관(100)의 작용을 설명한다.
도 5에는 본 발명에 의한 싸이클론 생성관(100)의 싸이클론 발생 원리를 보인 상면 사시도가 도시되어 있다.
도면과 같이 상기 싸이클론 생성관(100)은 외관을 형성하는 외측관(120)과, 상기 외측관(120) 내부에 흔들리지 않은 상태로 일정 위치를 유지하는 내측관(140)을 포함하여 구성된다.
상기 외측관(120)과 내측관(140)은 서로 상이한 외경을 가져 외측관(120) 내부에 내측관(140)이 삽입되며, 상기 외측관(120)의 내주면에는 제1경사면(122)이 형성된다.
상기 제1경사면(122)은 도 5에서 볼 때 하측 방향으로 유동하는 기체를 간섭하여 나선을 그리도록 안내하고, 이와 동시에 하향 기울기에 의해 기체가 내측관(140) 방향으로 유동하도록 강제하는 역할을 동시에 수행한다.
이를 위해 상기 제1경사면(122)은 외측관(120)의 내주면에서 상면이 경사진 다각형의 종단면을 갖는 돌기를 나선형으로 연속적이게 돌출 형성한 것으로, 기체의 공급 방향과 동일한 방향으로 나선을 그리며 내려가도록 형성된다.
상기 외측관(120)의 내부에는 내측관(140)이 구비된다. 상기 내측관(140)은 일정한 내경을 갖는 관형태로 이루어지며, 외부는 외측관(120)에 의해 차폐되어 기체유동로(142)를 형성하게 된다.
그리고 상기 내측관(140)은 기체유동로(142)를 통해 유동하는 기체 중에서 제1경사면(122)에 의해 내측관(140) 방향으로 꺾여 이동하는 일부의 기체를 내부로 관통시켜 싸이클론을 생성하는 역할을 수행한다.(도 5의 화살표 참조)
따라서 상기 내측관(140) 내부에 분말 등의 이송대상물이 들어 있는 상태라면, 상기 이송대상물은 내측관(140)을 관통하여 유입된 기체에 의해 하측 방향으로 이송이 가능하게 된다.
그리고 상기 이송대상물은 싸이클론에 의해 회전하면서 이동하게 되므로 응집 발생량이 현저히 감소할 수 있으며, 일정한 내경을 갖는 내측관(140)에 의해 멀리까지 아송 가능하다.
이하 첨부된 도 6 내지 도 8을 참조하여 상기 내측관(140)의 세부 구조를 설명한다.
도 6에는 본 발명에 의한 싸이클론 생성관(100)에서 일 구성인 내측관(140)의 외관을 보인 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명에 의한 싸이클론 생성관(100)에서 일 구성인 내측관(140)의 내부 구조를 보인 종단면도가 도시되어 있으며, 도 8에는 본 발명에 의한 싸이클론 생성관(100)에서 일 구성인 내측관(140)에 형성된 연통홀(148)의 형성 패턴을 보인 개요도가 도시되어 있다.
도면과 같이 상기 내측관(140)은 내경이 일정한 중공관 형태를 가지며, 외면에는 제2경사면(144)이 형성된다. 상기 제2경사면(144)은 내측관(140)의 외주면 상측에서 하측 방향으로 나선을 그리면서 돌출된 것으로, 상면은 하향 경사를 갖도록 구성된다.
그리고, 상기 제2경사면(144)은 제1경사면(122)과 동일한 피치를 갖도록 구성된다. 이것은 상기 기체유동로(142)를 따라 유동하던 기체가 상기 제1경사면(122) 뿐만 아니라 제2경사면(144)에 의해서도 나선을 그리며 진행할 수 있도록 돕기 위한 것이다.
또한, 상기 제2경사면(144)은 제1경사면(122)과 일정한 거리만큼 이격된다. 따라서 상기 기체유동로(142)를 따라 유동하던 기체 중 일부는 제1경사면(122)과 제2경사면(144) 사이를 통과하여 하측 방향으로 이동 가능하다.
상기 제1경사면(122)과 제2경사면(144) 사이를 통과하여 하측 방향으로 유동한 기체는 내측관(140)의 하측을 통해서 일부가 내측관(140)을 통과하여 싸이클론을 형성하게 된다.
상기 내측관(140)의 내부에는 이송홀(146)이 구비된다. 상기 이송홀(146)은 이송대상물이 이송되어지는 공간으로 일정한 내경을 가지며, 실제 싸이클론이 발생하는 공간이다.
상기 제2경사면(144)의 인근에는 연통홀(148)이 천공 형성된다. 상기 연통홀(148)은 기체유동로(142)와 내측관(140)의 내부가 연통하도록 천공되어 기체유동로(142)를 지나는 기체의 일부를 내측관(140)의 내부로 안내하기 위한 구성이다.
그리고 상기 연통홀(148)은 기체를 내부로 안내만 하는 것이 아니라, 기체의 유입 방향을 경사지게 안내하여 싸이클론이 생성될 수 있도록 하며, 다수 개가 이격되되 나선상에 배치된다.
또한 상기 연통홀(148)은 천공된 방향이 내측관(140)의 중심을 경유하지 않도록 하향 경사지게 형성된다. 즉, 상기 연통홀(148)은 가상의 연장선이 내측관(140)의 중심을 지나지 않고 내측관(140) 내경의 접선에 가깝게 천공되어 있다.
따라서 상기 다수 연통홀(148)을 통해 내측관(140) 내부로 유입되는 기체들은 도 8과 같이 내측관(140) 내부에서 싸이클론을 형성할 수 있게 된다.
한편, 상기 연통홀(148)은 나선형으로 배치되되 나선 방향을 따라 내경 크기가 감소하는 패턴이 반복되도록 천공 형성된다.
즉, 도 8과 같이 우측에 위치한 연통홀(148)을 기준으로 반시계 방향으로 점차 내경이 작아지는 연통홀(148)을 확인할 수 있다.
그리고 90°씩 위치가 변화할 때마다 가장 큰 연통홀(148)에서 가장 작은 연통홀(148)이 반복적으로 반복되게 구성됨으로써 도 8과 같이 내측관(140) 내부로 유입되는 기체의 압력과 풍량을 리드미컬하게 제어할 수 있게 된다.
상기 내측관(140)의 내부에는 난류방지턱(149)이 구비된다. 상기 난류방지턱(149)은 일정한 내경을 갖는 내측관(140)의 내부에 나선 형태로 홈을 형성한 것으로, 상기 연통홀(148)의 상측에 단차지게 함몰 형성된다.
따라서 상기 난류방지턱(149)은 연통관을 통해 내측관(140) 내부로 유입된 기체의 급격한 방향 전환을 방지하는 역할을 수행한다.
보다 구체적으로, 상기 내측관(140)에는 다수의 연통홀(148)이 형성되어 있으므로, 길이 방향으로 연속적으로 싸이클론이 형성된다. 따라서 상측에서 형성되어 내려오는 싸이클론에 의해 하측의 연통관을 통해 유입되는 기체가 들어오자마자 방해받는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
따라서 상기 난류방지턱(149)은 연통홀(148)의 바로 상측에 위치하며, 이송홀(146) 내부에 생성된 싸이클론을 간섭하지 않도록 하기 위해 내측관(140)의 내주면에서 외측 방향으로 함몰 형성됨이 바람직하다.
이하 첨부된 도 10을 참조하여 상기 외측관(120)을 상세히 설명한다.
도 10에는 본 발명에 의한 싸이클론 생성관(100)에서 일 구성인 외측관(120)의 내부 구조를 보인 종단면도가 도시되어 있다.
상기 외측관(120)은 전술한 바와 같이 싸이클론 생성관(100)의 외관을 형성하면서 내부에는 내측관(140)을 수용하여 기체유동로(142)를 형성하는 것으로, 내주면에는 나선형태의 제1경사면(122)이 형성된다.
상기 제1경사면(122)은 상측에서 하측으로 유동하는 기체를 내측 방향으로 안내하기 위한 것으로, 상면은 내측방향으로 하향 경사를 갖도록 형성되며, 하면은 공기 유동을 방해하지 않는 범위 내라면 다양하게 변형 가능하다.
상기 제1경사면(122)은 제2경사면(144)과 동일한 피치로 형성되며, 일정한 거리만큼 이격되어 있다.
따라서 상기 제1경사면(122)과 제2경사면(144) 사이의 틈을 통해 상측의 기체(연통홀(148)로 유입되지 않은 나머지 기체)는 하측방향으로 통과할 수 있게 되며, 통과 후 하측에 위치한 연통홀(148)을 통해 일부가 내측관(140) 내부로 유입되어 또 다른 싸이클론을 형성하는데 사용된다.
이하 첨부된 도 11 및 도 12를 참조하여 상기와 같이 구성되는 싸이클론 생성관(100)의 작용을 설명한다.
도 11에는 본 발명에 의한 싸이클론 생성관(100)에서 외측관(120)과 내측관(140)의 결합 상태를 보인 종단면도가 도시되어 있고, 도 12에는 도 11의 "A"부 부분 확대도가 도시되어 있다.
우선 상기 내측관(140)과 외측관(120)이 동심원을 이루는 상태에서 상측에서 상기 기체유동로(142) 내부에 기체를 공급하게 된다.
공급된 기체는 상기 제1경사면(122)과 접촉하여 도 12의 화살표와 같이 내측관(140) 방향으로 이동하게 되며, 이동하는 기체 중 일부는 상기 연통홀(148)을 통해 내측관(140) 내부로 유입되어 싸이클론을 형성하게 된다.
상기 내측관(140) 내부로 유입되지 않은 기체는 제1경사면(122)과 제2경사면(144) 사이의 이격된 틈을 통해 하측 방향으로 유동하게 된다.
상기 연통관은 제1경사면(122) 및 제2경사면(144)과 같이 모두 나선을 그리면서 형성되어 있으므로, 내측관(140)의 높이 방향의 다수곳에서 싸이클론이 생성되며, 생성된 싸이클론은 하측 방향으로 이동하게 된다.
상대적으로 하측에 위치한 연통홀(148)을 통해 유입되는 기체는 난류방지턱(149)에 의해 상측에서 생성된 싸이클론에 의한 상쇄가 최소화될 수 있다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
예를 들어 상기 내측관(140)과 외측관(120) 사이에는 내측관(140)과 외측관(120)이 동심원을 이루도록 일정 거리 이격시키기 위한 지지대(도 11의 도면부호 128)이 더 구비될 수 있다.
상기 지지대(128)는 제1경사면(122)이 제2경사면(144)보다 조금 상측에 위치한 상태로 근접하여 이격되게 지지할 수 있는 범위 내라면 돌기 형상 등 다양한 형상으로 변경 적용 가능하다.
10. 이중관 100. 싸이클론 생성관
120. 외측관 122. 제1경사면
128. 지지대 140. 내측관
142. 기체유동로 144. 제2경사면
146. 이송홀 148. 연통홀
149. 난류방지턱
120. 외측관 122. 제1경사면
128. 지지대 140. 내측관
142. 기체유동로 144. 제2경사면
146. 이송홀 148. 연통홀
149. 난류방지턱
Claims (8)
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- 외관을 형성하고 내주면에는 소정의 폭을 가지고 나선형으로 돌출되어 유동하는 기체를 내측 방향으로 안내하는 제1경사면이 돌출 형성된 외측관과,
일정한 내경을 갖는 관형태로 이루어져 상기 외측관의 내부에 위치하고, 외부는 외측관에 의해 차폐되어 기체유동로를 형성하며, 기체유동로를 유동하는 기체 중 제1경사면에 의해 안내된 기체를 내부로 관통시켜 싸이클론을 생성하는 내측관을 포함하여 구성되는 싸이클론 생성관에 있어서,
상기 내측관의 외주면에는 상기 제1경사면과 동일한 피치를 갖도록 나선형으로 돌출된 제2경사면이 형성되고,
상기 제1경사면과 제2경사면은 동일한 이격 거리를 유지하며,
상기 제2경사면의 인근에는,
상기 기체유동로와 내측관의 내부가 연통하도록 천공되어 기체유동로를 지나는 기체의 일부를 내측관의 내부로 안내하는 연통홀이 다수 구비됨을 특징으로 하는 싸이클론 생성관.
- 제 4 항에 있어서, 상기 다수 연통홀의 가상의 연장선은 내측관의 중심을 경유하지 않도록 하향 경사지게 배치됨을 특징으로 하는 싸이클론 생성관.
- 제 5 항에 있어서, 상기 다수 연통홀은 제2경사면을 따라 등간격으로 이격 배치되며, 일방향으로 갈수록 내경 크기가 감소하는 패턴이 반복되는 것을 특징으로 하는 싸이클론 생성관.
- 제 6 항에 있어서, 상기 내측관의 내주면에는 연통홀의 상측에 단차지게 함몰되어 상기 내측관 내부로 유입된 기체의 급격한 방향 전환을 차단하는 난류방지턱이 구비됨을 특징으로 하는 싸이클론 생성관.
- 제 7 항에 있어서, 상기 내측관과 외측관 사이에는,
상기 내측관과 외측관이 동심원을 이루도록 지지하는 지지대가 구비됨을 특징으로 하는 싸이클론 생성관.
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KR101326723B1 (ko) * | 2012-05-08 | 2013-11-08 | (주)휘일 | 나선형 리브를 구비하는 이중관식 열교환기의 제조방법 |
CN106482547A (zh) | 2016-11-30 | 2017-03-08 | 东北石油大学 | 内外双螺旋流离心分离式换热器 |
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- 2017-06-26 KR KR1020170080218A patent/KR101924975B1/ko active IP Right Grant
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