KR102012421B1

KR102012421B1 - Piping connector

Info

Publication number: KR102012421B1
Application number: KR1020170179944A
Authority: KR
Inventors: 홍용철
Original assignee: 주식회사 에이탑
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2019-08-21
Also published as: KR20190074173A

Abstract

본 발명은 배관 커넥터에 관한 것으로, 내부에 유체의 유입로가 형성되며, 일단으로부터 유체가 유입되는 유입커넥터; 상기 유입커넥터의 타단에 결합되며, 상기 유입커넥터를 통해 유입된 유체의 유출로가 형성된 유출커넥터; 및 상기 유입커넥터와 상기 유출커넥터가 결합되어 형성되는 유체의 유입로 및 유출로 상에서 상기 유입로를 통해 유입된 유체의 유속을 증가시켜 고속의 유체를 상기 유출로 측으로 분사시키기 위해 마련되는 가속부분;을 포함하여, 별도의 예열 시간을 필요로 하지 않고서도 즉각적인 온수를 생성할 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명에 의하면, 마찰공간 상에 체류하는 저속의 유체에 고속의 유체를 분사함으로써, 물 분자간의 형태 마찰력을 높임은 물론, 발생하는 와류에 의해 관벽의 경계층에서의 표면 마찰력을 높여 별도의 가열원 없이도 관로 내 유체의 가열 효과를 얻을 수 있으며, 보일러와 같은 가열원을 통해 수온을 상승시키는 것과 달리 유체의 운동 에너지를 열 에너지로 변환시켜 온수를 생성함으로써, 예열 과정을 거치지 않고서도 보다 즉각적으로 수온을 상승시킬 수 있음은 물론, 온수를 지속적 또는 단속적으로 생성할 수 있어 에너지의 낭비적인 요소를 크게 경감할 수 있는 효과를 포함한다.The present invention relates to a plumbing connector, the inflow path of the fluid is formed therein, the inflow connector to which the fluid is introduced from one end; An outlet connector coupled to the other end of the inlet connector, the outlet connector having an outlet of the fluid introduced through the inlet connector; And an acceleration part provided to inject the high speed fluid toward the outlet path by increasing the flow velocity of the fluid introduced through the inflow path on the inflow path and the outflow path of the fluid formed by coupling the inflow connector and the outflow connector. Including, it provides a technology that can generate hot water immediately without requiring a separate preheating time.
According to the present invention, by injecting a high-speed fluid to a low-speed fluid staying in the friction space, not only increase the morphological friction force between the water molecules, but also the surface friction force in the boundary layer of the pipe wall by the generated vortex to increase the separate heating source The heating effect of the fluid in the pipeline can be obtained without using it.In contrast to raising the water temperature through a heating source such as a boiler, by converting the kinetic energy of the fluid into thermal energy to generate hot water, the water temperature can be more instantaneously without being preheated. In addition, the hot water may be continuously or intermittently generated, as well as to significantly reduce the wasteful elements of energy.

Description

Piping Connector {PIPING CONNECTOR}

본 발명은 관로 내 와류를 발생시켜 수온을 상승시키는 배관 커넥터에 관한 것이다.The present invention relates to a piping connector for generating a vortex in the pipe to raise the water temperature.

일반적으로 차량과 같은 대상물을 세척할 때에는 대상물에 고압의 온수를 분사할 수 있는 세척기를 사용한다. 주지하는 바와 같이, 세척기는 분사되는 온수를 이용하여 대상물의 표면이나 내부에 남아 있는 불순물을 제거하는 청소장치이다.
이와 같은 세척장치는 옷 등의 세탁물을 세척하는 세탁기가 대표적이며, 상업적인 용도로는 차량 세척 또는 건물의 내·외벽의 세척, 화학 공장의 반응조 세척, 중장비와 같은 기계부품의 기름때의 제거를 위해 사용된다.
이때, 분사되는 온수는 사용자의 안전을 고려하는 것은 물론, 세척 효율을 높이기 위해 적정 온도로 가열되어 분사되는 것이 바람직하다.
도 1은 『대한민국 등록특허공보 제10-1472547호, 발명의 명칭: 온수분사가 가능한 고온·고압세척기, (공고일: 2014년12월17일, 특허권자: (주)비엔씨하이텍)』에 개시된 고온 및 고압의 온수를 분사하는 세척기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 일반적인 차량용 세척기는 냉수공급연결관(11)를 통해 공급받은 냉수를 다수회 권회된 열교환용관을 통해 가열하는 온수보일러부(12)의 구성과, 가열된 온수를 고압으로 배출하는 고압펌프(13)의 구성 및 이러한 과정을 거쳐 생성된 고압 및 고온의 온수를 다시 차량을 향해 분사하는 분사유닛(14)의 구성을 포함한다.
그러나, 상술한 종래기술이 제공하는 온수는 가열을 위한 예열 시간이 필요함으로써, 시의적절하게 온수를 제공할 수 없는 문제는 물론, 예열된 온수를 제공하기 위해 가열원을 항시 동작시켜야 하는 에너지적인 낭비요소를 가지고 있다.Generally, when washing an object such as a vehicle, a washing machine capable of spraying high pressure hot water on the object is used. As is known, the washing machine is a cleaning device that removes impurities remaining on the surface or inside of the object by using hot water sprayed.
Such a washing machine is typically a washing machine for washing laundry such as clothes, and for commercial use, it is used for washing a vehicle, washing an inner and outer wall of a building, washing a reactor in a chemical plant, and removing grease from mechanical parts such as heavy equipment. do.
At this time, the hot water to be sprayed is preferably heated and sprayed to a suitable temperature in order to consider the safety of the user, as well as to increase the cleaning efficiency.
1 is a high temperature disclosed in "Korean Patent Publication No. 10-1472547, the name of the invention: hot and high pressure washing machine capable of hot water spraying, (Notice: December 17, 2014, Patent holder: BNC Hitech Co., Ltd.) It is a figure which shows the structure of the washing machine which injects high pressure hot water.
As shown in FIG. 1, a conventional general vehicle washing machine includes a configuration of a hot water boiler part 12 that heats cold water supplied through a cold water supply connection pipe 11 through a heat exchange tube wound around a plurality of times, and heated hot water. It includes a configuration of the high pressure pump 13 for discharging the high pressure and the configuration of the injection unit 14 for injecting the high pressure and high temperature hot water generated through this process back to the vehicle.
However, since the hot water provided by the above-described prior art requires a preheating time for heating, it is not only a problem that timely hot water can be provided, but also an energy source that must be operated at all times to provide preheated hot water. It has a waste factor.

특허문헌 (0001) 『대한민국 등록특허공보 제10-1472547호, 발명의 명칭: 온수분사가 가능한 고온·고압세척기, (공고일: 2014년12월17일, 특허권자: (주)비엔씨하이텍)』Patent Document (0001) `` Korea Patent Registration No. 10-1472547, Name of the Invention: High-Temperature High-Pressure Washing Machine capable of Hot Water Injection, (Notice: December 17, 2014, Patent Holder: BNC Hitech Co., Ltd.)

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 별도의 예열 시간을 필요로 하지 않고서도 즉각적인 온수를 생성할 수 있는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object thereof is to provide a technology capable of generating hot water immediately without requiring a separate preheating time.

The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-described problem, other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 내부에 유체의 유입로가 형성되며, 일단으로부터 유체가 유입되는 유입커넥터; 상기 유입커넥터의 타단에 결합되며, 상기 유입커넥터를 통해 유입된 유체의 유출로가 형성된 유출커넥터; 및 상기 유입커넥터와 상기 유출커넥터가 결합되어 형성되는 유체의 유입로 및 유출로 상에서 상기 유입로를 통해 유입된 유체의 유속을 증가시켜 고속의 유체를 상기 유출로 측으로 분사시키기 위해 마련되는 가속부분;을 포함한다.
그리고, 상기 유출로는, 상기 가속부분 측과 대면하는 부위에 반경이 확장된 마찰공간을 가짐으로써, 상기 가속부분에서 분사된 유체가 상기 마찰공간에서 와류에 의한 마찰들을 발생시킬 수 있다.
상기 가속부분은 유체의 이동 경로방향을 따라 상기 유입커넥터의 타단에 수용되며, 상기 가속부분은 유입된 유체의 유속을 증가시키기 위하여 상기 유입로의 직경보다 작은 직경을 갖는 가속로를 포함하고, 상기 유입로를 통해 유입된 유체는 상기 가속로를 통해 상기 유출로를 향해 분사될 수 있다. 상기 유입로, 상기 가속로, 상기 유출로는 일 직선 상에 놓일 수 있다.
또한, 상기 가속부분은, 내부에 상기 유출로보다 작은 직경의 가속로가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 가속부분은, 상기 가속로의 끝단에는 유로의 반경이 확장된 구조의 확장 가속로가 형성될 수 있다.
또한, 상기 유출로는, 상기 가속로의 직경보다 작은 직경으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 유출커넥터는, 내주면에 상기 유출로를 따라 돌출 또는 인입된 형상의 요철면으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 가속부분은, 상기 유출커넥터에 일체로 형성되거나, 각각 별개로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 마찰공간에 상기 유출로를 가로지르는 방향으로 설치되며, 내부에 유체가 흐르는 방향으로 관통홀이 형성된 메쉬필터;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 마찰공간에 유체의 유동에 따라 연동하는 구체 형상의 유동구슬;을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 유출커넥터는, 열전도도가 낮은 재질로 마련되거나, 외부에 상기 유출로를 따라 열전도도가 낮은 재질의 단열부재가 설치될 수 있다.

상술한 과제의 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.In order to achieve this object, an inflow path of a fluid is formed therein in one embodiment of the present invention, and an inflow connector into which fluid is introduced from one end; An outlet connector coupled to the other end of the inlet connector, the outlet connector having an outlet of the fluid introduced through the inlet connector; And an acceleration part provided to inject the high speed fluid toward the outlet path by increasing the flow velocity of the fluid introduced through the inflow path on the inflow path and the outflow path of the fluid formed by coupling the inflow connector and the outflow connector. It includes.
In addition, the outflow passage may have a friction space having a radius extended to a portion facing the acceleration portion side, such that the fluid injected from the acceleration portion may generate frictions due to vortices in the friction space.
The acceleration portion is received at the other end of the inflow connector along the direction of the flow path of the fluid, the acceleration portion includes an acceleration having a diameter smaller than the diameter of the inflow path in order to increase the flow velocity of the inflow fluid, The fluid introduced through the inflow path may be injected toward the outflow path through the acceleration path. The inflow passage, the acceleration passage, the outflow passage may be placed on a straight line.
In addition, the acceleration portion, there may be formed an acceleration of a smaller diameter than the outlet passage.
In addition, the acceleration portion, the end of the acceleration path may be formed of an expansion acceleration of the structure in which the radius of the passage is expanded.
In addition, the outlet, it may be formed with a diameter smaller than the diameter of the accelerator.
The outlet connector may be formed on an inner circumferential surface of a concave-convex surface protruding or retracting along the outflow path.
In addition, the acceleration portion may be formed integrally with the outlet connector, or may be formed separately from each other.
The mesh filter may further include a mesh filter installed in the friction space in a direction crossing the outflow path and having a through hole formed therein in a fluid flowing direction.
In addition, the friction space; the flow beads of a spherical shape that interlocks according to the flow of the fluid; may further include.
The outlet connector may be made of a material having low thermal conductivity, or a heat insulating member having a low thermal conductivity may be installed outside the outlet.

Means for solving the above problems are merely exemplary and should not be construed as limiting the present invention. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments described in the drawings and detailed description of the invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 마찰공간 상에 체류하는 저속의 유체에 고속의 유체를 분사함으로써, 물 분자간의 형태 마찰력을 높임은 물론, 발생하는 와류에 의해 관벽의 경계층에서의 표면 마찰력을 높여 별도의 가열원 없이도 관로 내 유체의 가열 효과를 얻을 수 있다.
둘째, 보일러와 같은 가열원을 통해 수온을 상승시키는 것과 달리 유체의 운동 에너지를 열 에너지로 변환시켜 온수를 생성함으로써, 예열 과정을 거치지 않고서도 보다 즉각적으로 수온을 상승시킬 수 있음은 물론, 온수를 지속적 또는 단속적으로 생성할 수 있어 에너지의 낭비적인 요소를 크게 경감할 수 있는 효과를 포함한다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.As described above, the present invention has the following effects.
First, by injecting a high-speed fluid into a low-speed fluid staying in the friction space, not only does it increase the form frictional force between water molecules, but also the surface frictional force in the boundary layer of the pipe wall due to the vortices generated, thereby increasing the surface frictional force in the pipeline without additional heating source The heating effect of the fluid can be obtained.
Second, unlike raising the water temperature through a heating source such as a boiler, by converting the kinetic energy of the fluid into thermal energy to generate hot water, it is possible to raise the water temperature more immediately without undergoing a preheating process. It can be produced continuously or intermittently, which greatly reduces the wasteful elements of energy.

The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 특허문헌 (0001)의 고압세척기의 구성을 나타내는 정단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 커넥터의 전체 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 커넥터의 결합 구조를 나타내는 분해 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 커넥터의 와류 형성 원리를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가속로 대비 유출로의 직경이 작아질 때의 와류 형성 원리를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속부분에 형성된 가속로의 구조 변화에 의한 와류 발생 원리를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰공간의 구조 변화에 의한 와류 발생 원리를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유출커넥터 내주면의 형상 변화에 의한 와류 발생 원리를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 메쉬필터와 유동구슬의 구성이 부가된 배관 커넥터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단열부재가 설치된 배관 커넥터의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a front sectional view showing a configuration of a high pressure cleaner of patent document (0001).
2 is an exploded perspective view showing the entire configuration of a pipe connector according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded cross-sectional view illustrating a coupling structure of a pipe connector according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a view showing the vortex forming principle of the piping connector according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the principle of vortex formation when the diameter of the outflow passage is smaller than the acceleration in accordance with an embodiment of the present invention.
6 is a view showing the principle of vortex generation by the structural change of the acceleration formed in the acceleration portion according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing the principle of vortex generation by the structural change of the friction space according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing the principle of vortex generation by the shape change of the inner peripheral surface of the outlet connector according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing the configuration of a pipe connector to which the configuration of the mesh filter and the flow bead according to another embodiment of the present invention.
10 is a view showing the configuration of a pipe connector provided with a heat insulating member according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

우선, 본 발명의 배관 커넥터가 수행하는 와류에 의한 수온 상승 기능과 증진된 혼합 과정을 설명하기에 앞서 배관 커넥터를 구성하는 전체 구성요소들에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 커넥터의 전체 구성을 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 커넥터의 결합 구조를 나타내는 분해 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배관 커넥터(100)는 관로의 직경 변화를 통해, 저속의 유체 속에 고속의 유체를 유체의 흐름을 따라 분사함으로써, 물 분자간의 형태 마찰력을 높임은 물론, 유체의 정상 유선을 교란시키고 경계층이 분리되도록 하여 유체를 관로 내에서 와류 운동하게 한다. 이로 인해, 관로 내에는 상당한 양의 형태 마찰력과 표면 마찰력이 형성되어 유체의 수온을 순간적으로 상승시킬 수 있다.
본 발명의 배관 커넥터(100)는 상술한 기능을 수행하기 위하여, 유입커넥터(110), 가속부분(120), 유출커넥터(130), 니플(140), 및 오링(150)의 구성을 포함한다.
유입커넥터(110)는 내부에 유체의 유입로(IR)가 형성되며, 일단이 유체의 공급 경로를 형성하는 배관 또는 호스에 연결되어 유체를 공급받는 것으로, 가속부분 수용홈(111), 유입체결홈(112) 및 오링압착홈(113)의 구성을 포함한다.
가속부분 수용홈(111)은 유입커넥터(110)가 일단을 통해 유체를 공급받을 때, 그 타단에 유로의 길이방향을 따라 인입된 형상으로 마련되어, 수용홈 내부에 후술될 가속부분(120)이 유체의 이동 경로방향으로 수용되도록 한다.
이때, 가속부분 수용홈(111)에는 후술될 끼움턱(122)을 수용하는 가속부분 끼움홈(111a)이 형성될 수 있다.
그리고, 유입체결홈(112)은 내측으로 암나사산이 형성되어, 후술될 유출커넥터(130)의 유출체결부(133)와 나사결합됨으로써, 유입커넥터(110)와 유출커넥터(130)가 견고히 결합될 수 있도록 한다.
또한, 오링압착홈(113)은 유입커넥터(110)와 유출커넥터(130)와의 결합부분의 수밀을 위해 마련되는 후술될 오링(150)을 수용하는 것으로, 오링(150)의 형상에 대응되는 형상으로 마련된다.
가속부분(120)은 유입커넥터(110)의 타단, 즉, 가속부분 수용홈(111)에 안착되어 내부에 유입로(IR)의 직경이 축소된 가속로(AR)가 형성되며, 유입로(IR)를 통해 공급된 유체의 유속을 급격히 상승시켜 유출로(OR)로 분사시키는 것으로, 지지력을 형성하기 위한, 지지턱(121) 및 끼움턱(122)의 구성을 포함한다.
지지턱(121)은 가속부분(120) 본체의 측면에서 가속로(AR)를 가로지르는 방향으로 연장형성되어 유입커넥터(110)와 유출커넥터(130)이 결합될 때, 가속부분 수용홈(111)과 가속부분 고정턱(132)에 수용 및 고정됨으로써, 수압에 의한 가속로(AR) 방향의 하중을 지지한다.
또한, 끼움턱(122)은 가속부분(120) 본체에서 가속로(AR) 방향으로 연장형성되어 상술한 가속부분 끼움홈(111a)에 안착됨으로써, 수압에 의한 가속로(AR)를 가로지르는 방향의 하중을 지지한다.
이때, 지지턱(121) 및 끼움턱(122)의 모서리 부분은 라운딩 처리되어 가속부분(120)이 유입커넥터(110)에 끼워지는 과정을 용이하게 할 수 있음은 물론이다.
여기서, 상술한 유입커넥터(110)와 가속부분(120)의 구성은 도면에 도시한 바와 같이, 각각 별도로 마련되어 끼워져 사용될 수 있으나, 일체화되어 제작될 수 있음은 물론이며, 이 또한 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것임은 자명하다.
유출커넥터(130)는 내부에 유체의 유출로(OR)가 형성되며, 일단이 상술한 유입커넥터(110)의 타단과 결합되어 가속부분(120)에 의해 분사되는 유체의 유출로(OR)를 안내하는 것은 물론, 유출되는 유체의 마찰 구조를 형성하여 저속의 유체 속에 가속부분(120)에서 분사되는 고속의 유체가 분사될 수 있게 한다.
이를 위해, 유출커넥터(130)는 마찰공간(131), 가속부분 고정턱(132), 유출체결부(133), 오링수용홈(134) 및 유출체결홈(135)의 구성을 포함한다.
마찰공간(131)은 가속부분(120) 측과 대면하는 부위에 유출로(OR)보다 반경이 확장되어 형성된 공간을 의미하며, 마찰공간(131) 내 체류에 의해 저속화된 유체에 가속부분(120)에 의해 고속화된 유체가 분사될 때, 그 속도차에 의한 유체의 와류 운동이 형성되도록 한다.
가속부분 고정턱(132)은 유출커넥터(130)의 일단으로부터 연장형성되어 상술한 가속부분(120)의 지지턱(121)을 가압하여 가속부분(120)의 지지턱(121)이 유입커넥터(110)와 유출커넥터(130) 사이에서 고정되도록 한다.
유출체결부(133)는 유출커넥터(130)의 일단으로부터 연장형성되며 외주연부에 수나사산이 형성되어 상술한 유입체결홈(112)과 나사결합됨으로써, 유입커넥터(110)와 유출커넥터(130)가 결합되도록 한다.
오링수용홈(134)은 유출커넥터(130) 일단의 측면에 인입된 형상으로 마련되어 후술될 오링(150)을 수용한다.
유출체결홈(135)은 유출커넥터(130)의 타단에 유출로(OR) 방향을 따라 인입된 형상으로 마련되어, 후술될 니플(140)이 결합될 수 있도록 나사산이 형성된다.
니플(140)은 길이방향 양단에 수나사산이 절삭되어 있는 관이음으로, 유출커넥터(130)와 배관 또는 호스를 연결하기 위해 마련된다.
오링(150)은 합성수지 재질로 마련되며, 상술한 오링압착홈(113)과 오링수용홈(134)에 끼워져 유입커넥터(110)와 유출커넥터(130) 사이의 누수 경로를 수밀한다.
본 발명의 배관 커넥터(100)에 사용되는 오링(150)과 관련된 수밀링들은 복수의 누수 경로에 설치되어 사용될 수 있으며, 그 구성은 익히 공지된 기술로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

아래에서는, 본 발명의 배관 커넥터의 와류 유동에 의한 형태 마찰 및 표면 마찰 생성 원리를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 커넥터의 와류 형성 원리를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가속로 대비 유출로의 직경이 작아질 때의 와류 형성 원리를 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속부분에 형성된 가속로의 구조 변화에 의한 와류 발생 원리를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰공간의 구조 변화에 의한 와류 발생 원리를 나타내는 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유출커넥터 내주면의 형상 변화에 의한 와류 발생 원리를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배관 커넥터(100)는 마찰공간(131) 내 체류에 의해 저속화된 유체에 가속부분(120)을 통해 고속화된 유체가 분사됨으로써, 물 분자간의 형태 마찰력을 증가시켜 수온을 상승시킴은 물론, 유체가 흐르는 경로를 확장시키고 유체의 정상 유선의 교란을 통해 경계층이 분리되도록 하여 유체가 와류 유동하도록 함으로써, 상당한 형태 마찰력 및 표면 마찰력을 발생시켜 유체의 수온을 순간적으로 상승시킬 수 있다.
구체적으로, 유출커넥터(130)가 형성하는 유출로(OR)는 수평한 관로를 형성하므로, 유체의 밀도가 일정하고 완전히 발달된 정상상태의 흐름이라 가정할 수 있다. 이때, 흐르는 유체는 일정한 점도를 가지며, 점도가 있으므로 마찰력이 작용한다.
곧은 관에서는 유체와 관로 표면 간의 표면 마찰이 발생하지만, 흐름의 반향이나 유속이 변하면 이로 인한 마찰이 추가로 발생한다. 이러한, 흐름의 반향이나 유속의 변화로 발생하는 마찰을 형태 마찰이라 하며, 그 영향은 정확하게 계산할 수 없으므로, 실험 자료에 의존할 수밖에 없다.
본 발명의 일 실시예와 같이 유로의 단면이 급격히 확대되는 경우, 팽창 제트(가속부분(120)의 끝단)와 유로 사이의 공간에는 경계층 분리(관벽에서의 분리)의 특성인 와류 운동을 하는 유체가 차므로, 이 공간에서 상당한 양의 형태 마찰이 발생한다.
단면의 급격한 확대로 인한 마찰손실 h_fe는 작은 유로에서 속도수두(velocity head)에 비례하여 나타난다.

Ke : 확대손실계수(expansion loss coefficient)
Va : 작은 유로에서의 평균 유속
계는 도 4에 도시 된 바와 같이, 수평환 확장관에서 단면 A-A`와 B-B` 사이의 큰 유로의 내면에 있는 유체만이며, 일반적인 흐름 조건은 난류이다.
관이 수평이므로 중력은 없고, 관이 비교적 짧고 관 벽에서는 속도 구배가 거의 없으므로 관벽 마찰(표면 마찰)은 무시할 수 있다. Bernoulli 식에서 마찰 손실(h_f)은 표면 마찰과 와류에 의한 형태 마찰을 모두 포함한다. 그러므로, 이 경우에는 형태 마찰에 의한 압력강하가 전부인 것으로 생각한다. 이 경우에 운동량 수지에서는 형태 마찰을 구분할 수 없다. 형태 마찰의 영향이 압력과 유체의 운동량 변화에 포함되어 있으나 이를 구분할 수 없다. 마찰에 의한 기계적 에너지의 손실(h_f )이 압력강하에서 이를 구분하는데 도움을 주고, 유체 운동량 손실의 척도가 된다.

도 5를 참조하면, 유로의 단면이 급격히 축소되는 경우, 유체는 흐름이 예리한 모서리를 지나 안쪽으로 관 벽에 부착되어 관벽을 따라 흐를 수 없으므로 관벽에 붙어있지 못 하고 관벽에서 이탈한다. 제트가 형성되어 작은 단면의 정체 유체 속으로 흘러들어 간다. 제트는 처음에 수축되었다가 다시 팽창하여 작은 단면에 차게 되며, 수축점(C-C`) 하류에서는 정상적인 속도분포가 다시 회복된다.
급속한 축소로 인한 마찰 손실 역시 작은 유로의 속도수두에 비례한다.

Kc = 축소손실계수(contraction loss coefficient)는 이론적으로 추정할 수 없다. 실험에 의하면 층류일 때는 < 0.1 이며, 무시할 수 있고, 난류일 경우,

라 할 수 있다.
도 4 및 도 5에서 설명한 내용을 종합하면, 유로의 단면이 확장되거나 축소될 경우 모두, 유체의 정상 유선이 교란되고 경계층이 분리되어 유체가 와류 유동됨으로써, 형태 마찰력이 발생할 수 있으며, 이와 함께, 유로가 확장되거나 축소되는 부분에 마찰공간(131)이 별도로 형성됨으로써, 마찰공간(131) 내에서의 유체의 와류 운동에 의한 상당한 양의 형태 마찰력이 부가되어, 관내 유동하는 유체에 순간적인 수온 상승을 기대할 수 있다.
한편, 유로의 단면이 축소되는 구조에서는 가속부분(120)에 의해 분사되는 유체가 마찰공간(131)에서 체류하여 목적한 수온 상승효과를 기대할 수 있으므로, 일반 노즐과 같은 형태로 사용할 수 있다. 예를 들어, 세척기의 세척건에 본 발명의 배관 커넥터(100)의 구성을 부가하여 상용적으로 사용되는 노즐로도 사용할 수 있음은 물론이다.
한편, 도 6을 참조하면, 가속로(AR)의 끝단의 단면을 확장된 형상으로 구성됨으로써, 유체의 정상 유선을 더욱 교란시킴은 물론, 마찰공간(131)을 더욱 확장시켜 유체의 와류 운동을 가속화시킬 수 있으며, 이를 통해 향상된 수온 상승효과를 기대하게 할 수 있다.
구체적으로, 가속로(AR)의 끝단에는 단면의 직경이 확장된 확장 가속로(EAR)가 형성되며, 이때, 확장 가속로(EAR)의 직경은 유출로(OR)의 직경에 대응되도록 함으로써, 가속로(AR)를 통해 분사된 유체의 물줄기가 유출로(OR)로 쉬이 유입될 수 있도록 하여, 유체의 흐름을 거스르지 않으면서, 마찰공간(131)을 확장시켜 유체의 와류 유동에 의한 보다 증진된 형태 마찰력과 표면 마찰력이 형성되도록 한다.
또한, 도 7을 참조하면, 마찰공간(131)의 형상 및 구조가 달리 형성되어 와류 유동에 의한 부가적인 수온 상승효과를 기대하게 할 수 있다.
구체적으로, 마찰공간(131)의 구조가 유출로(OR)를 따라 길게 연장형성되어 가속부분(120)에 의해 분사되는 유체의 대류 또는 체류에 의한 형태 마찰력을 증가시켜 수온 상승효과를 부가할 수 있으며, 이때, 마찰공간(131)의 길이는 가속부분(120)에 의해 분사되는 유체의 분사압을 고려하여 설정되는 것이 바람직하다.
이와 더불어, 마찰공간(131)의 형상이 유체가 대류할 때 발생하는 사각지대가 제거되도록 마련되어 원활한 와류 유동(고속 회전)을 구현함으로써, 역시 형태 마찰력 증가를 통한 수온 상승효과를 기대할 수 있음은 물론이다.
여기서, 마찰공간(131)의 형상은 유체 간의 발생하는 형태 마찰력의 크기와 유체와 마찰공간(131) 내주면 간의 표면 마찰력의 크기에 따라 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 유체와 마찰공간(131) 내주면의 표면 마찰력이 유체 간의 발생하는 형태 마찰력보다 크게 형성 될 수 있다면, 마찰공간(131)의 사각지대를 고려하지 않고 확장하는 것이 바람직하며, 표면 마찰력이 형태 마찰력보다 크게 형성될 수 있다면, 그와 반대로 사각지대를 경감하는 것이 바람직하다.
아울러, 도 8을 참조 하면, 마찰공간(131)과 유출로(OR)의 내주면은 경로 내 유체의 표면 마찰을 증가시키고, 경계층을 분리시켜 유체의 와류 유동을 가속화시킬 수 있는 요철면(137)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 수온 상승을 위한 와류 유동을 발생시키는 유출커넥터(130)의 내주면에는 유체의 흐름을 따라 일정 간격으로 돌출 또는 인입된 형상의 돌기 또는 요입홈이 형성되어 유출커넥터(130)의 내주면을 따라 흐르는 유체의 표면 마찰력을 증가시키는 것은 물론, 유체가 내주면의 경계층으로부터 분리되도록 하여 와류 유동에 의한 수온 상승효과를 기대할 수 있다.

아래에서는, 본 발명의 배관 커넥터의 기본 구성과 함께 유체의 심화된 와류 유동을 부가할 수 있는 추가적인 구성에 대해 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 메쉬필터와 유동구슬의 구성이 부가된 배관 커넥터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서의 배관 커넥터(200)는 마찰공간(131)에 메쉬필터(210)의 구성과 유동구슬(220)의 구성이 부가되어 사용될 수 있다.
메쉬필터(210)는 다수의 공극, 즉, 관통홀(211)이 형성된 원판 형상으로 마련되어 유출커넥터(130)의 마찰공간(131) 내 유출로(OR)의 전단에 설치됨으로써, 가속부분(120)에 의해 분사되는 유체가 메쉬필터(210)에 부딪쳐 관통홀(211)을 따라 유동하도록 함으로써, 역시 유체의 정상 유선을 교란시키고, 경계층이 분리되도록 하여 유체의 와류 유동을 한층 심화시킬 수 있다.
여기서, 메쉬필터(210)는 일정 강도를 갖는 합성수지 재질 또는 금속 재질로 마련되며, 유로 내에 설치되는 것을 고려하여 스테인리스 강(SUS)으로 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 메쉬필터(210)의 크기는 가속부분(120)의 직경에 근접한 직경 또는 넓은 직경으로 형성되며, 관통홀(211)의 첨단이 유선 형태로 형성되도록 하여 유체의 흐름을 거스르지 않도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 유출커넥터(130)의 마찰공간(131)에는 유동구슬(220)의 구성이 마련되어 마찰공간(131) 내 유체의 와류 유동을 가속화시켜 그에 따른 수온 상승효과를 기대할 수 있다.
구체적으로, 유로 내에 설치되는 것을 고려하여 스테인리스 강으로 마련되는 유동구슬(220)은 메쉬필터(210)의 관통홀(211)보다 큰 직경으로 형성되어 마찰공간(131)에서 유체의 와류 또는 대류에 의해 함께 유동함으로써, 유체의 정상 유선을 교란시키고 유로 표면으로부터의 경계층이 분리되도록 할 수 있다.
이때, 마찰공간(131)은 유동구슬(220)이 유체 흐름의 사각지대로 이동하여 정체되는 것을 경감하기 위해, 유체의 대류 경로를 제외한 나머지 사각지대를 제거하는 것이 바람직하며, 유체의 흐름에 의해 유동구슬(220)이 메쉬필터(210)의 관통홀(211)을 막아 유체의 흐름이 정체되는 것을 경감하기 위해, 관통홀(211) 부분에는 유체의 흐름을 따라 인입된 형상으로 마련되는 복수개의 유출홈(212)이 형성될 수 있음은 물론이다.

이하에서는, 본 발명의 배관 커넥터에 의해 발생하는 와류 유동에 의한 수온 상승효과를 설명한다.
일반적으로 차량과 같은 대상물의 세척을 위해 마련되는 고압의 세척기는 보일러를 통해 사용되는 온도까지 가열된 온수를 양수기를 통해 공급하여 노즐에 해당하는 세척건을 통해 분사함으로써, 고압의 온수를 이용한 세척 과정을 진행한다.
본 발명의 배관 커넥터(100)가 구비된 고압의 세척기는 양수기와 세척건 사이의 관로에 설치되어 공급되는 온수의 온도를 상승시킬 수 있어, 보일러에서 가열되어 양수기로 제공되는 온수의 온도를 일정 수준 낮은 온도로 제공할 수 있다.

구분 공급 수온 양수기 내 수온 유출수온 유수시간 (4ℓ) 일반 노즐 20℃ 31℃ 26℃ 30초
커넥터 설치시
20℃
31℃
33℃
30초

상기 표 1을 살펴보면, 배관 커넥터(100)가 설치되지 않은 고압 세척기의 경우, 20℃로 공급되는 세척액의 수온이 발열체인 양수기를 통해 31℃로 상승하였다가 유출될 때에는 26℃의 온도로 분사된다.
그러나, 본 발명의 배관 커넥터(100)가 양수기와 세척건 사이에 설치되어 사용되는 경우, 양수기를 통해 31℃로 상승하였던 세척액이 33℃의 수온으로 세척건을 통해 분사되는 것으로 측정되었다.
또한, 유수량은 4ℓ를 기준으로 배관 커넥터가 설치된 경우나 설치되지 않은 경우 모두 30초로 동일하였다.
따라서, 배관 커넥터(100)가 설치된 경우, 유수량의 손실 없이 약 7℃ 정도의 온도 상승효과를 보이는 것을 알 수 있다. 유수량은 공급되는 온수의 입구 반경과 출구 반경이 동일하므로, 배관 커넥터(100)의 설치 유무와 상관없이 동일한 것으로 보인다.
상기 표 1의 결과 값은 도 3에 도시된 배관 커넥터(100)의 기본 구조만으로 측정된 수온 상승 값으로, 도 5 내지 도 8에 도시된 배관 커넥터(100)와 같이 와류 발생 구조를 달리한다거나, 도 9에 도시된 바와 같이, 메쉬필터(210) 및 유동구슬(220)의 구성을 부가한다면, 그 온도의 상승 폭은 더욱 향상될 것임은 자명하다.
한편, 본 발명의 배관 커넥터(100)의 구조의 변화 또는 추가적인 구성을 통해 온도 상승 효과를 기대하는 것과 별개로, 배관 커넥터(100)에 단열 기능을 부가하여 상승된 수온의 손실을 경감함으로써, 분사되어 사용되는 유체의 온도를 상승시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단열부재가 설치되는 구조를 나타내는 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배관 커넥터(300)의 유출커넥터(130) 외부에 열전도도가 낮은 단열부재(310)를 부가적으로 설치하여, 마찰공간(131) 및 유출로(OR)에서 상승된 수온에서 전도되는 열의 외부 방열을 경감할 수 있다.
여기서, 또 다른 실시예에서의 배관 커넥터(300)는 단열부재(310)의 구성을 유출커넥터(130)의 외부에 설치하였으나, 유출커넥터(130) 자체를 열전도도가 낮은 단열 재질로 사용할 수 있음은 물론이다.

이에 의해, 마찰공간 상에 체류하는 저속의 유체에 고속의 유체를 분사함으로써, 물 분자간의 형태 마찰력을 높임은 물론, 발생하는 와류에 의해 관벽의 경계층에서의 표면 마찰력을 높여 별도의 가열원 없이도 관로 내 유체의 가열 효과를 얻을 수 있으며, 보일러와 같은 가열원을 통해 수온을 상승시키는 것과 달리 유체의 운동 에너지를 열 에너지로 변환시켜 온수를 생성함으로써, 예열 과정을 거치지 않고서도 보다 즉각적으로 수온을 상승시킬 수 있음은 물론, 온수를 지속적 또는 단속적으로 생성할 수 있어 에너지의 낭비적인 요소를 크게 경감할 수 있는 효과를 포함한다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등개념으로 이해되어져야 할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, and the well-known technical parts will be omitted or compressed for brevity of description.

First, the entire components constituting the pipe connector will be described before explaining the function of increasing the water temperature due to the vortex performed by the pipe connector of the present invention and the enhanced mixing process.
2 is an exploded perspective view showing the entire configuration of a pipe connector according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded cross-sectional view showing a coupling structure of the pipe connector according to an embodiment of the present invention.
As shown in Figures 2 and 3, the pipe connector 100 of the present invention by injecting a high-speed fluid in the low-speed fluid along the flow of the fluid through a change in the diameter of the pipe, thereby increasing the form friction between water molecules Of course, it disrupts the normal streamline of the fluid and causes the boundary layer to separate, causing the fluid to vortex in the conduit. As a result, a considerable amount of form frictional and surface frictional forces are formed in the conduit to instantaneously raise the water temperature of the fluid.
Piping connector 100 of the present invention includes the configuration of the inlet connector 110, the acceleration portion 120, the outlet connector 130, the nipple 140, and the O-ring 150 to perform the above-described function. .
The inflow connector 110 has an inflow path IR formed therein, and one end is connected to a pipe or a hose forming a supply path of the fluid to receive the fluid, and the accommodating groove 111 and the inflow fastening part. It comprises a configuration of the groove 112 and the O-ring pressing groove 113.
Accelerated portion accommodating groove 111 is provided when the inlet connector 110 is supplied with fluid through one end, the other end is provided in the shape along the longitudinal direction of the flow path, the acceleration portion 120 to be described later in the receiving groove To be received in the direction of the flow path of the fluid.
At this time, the acceleration portion receiving groove 111 may be formed with an acceleration portion fitting groove 111a for receiving the fitting jaw 122 to be described later.
In addition, the inflow fastening groove 112 has a female thread formed therein, and is screwed into the outflow connection part 133 of the outflow connector 130 to be described later, so that the inflow connector 110 and the outflow connector 130 are firmly coupled. To be able.
In addition, the O-ring pressing groove 113 is to accommodate the O-ring 150 to be described later provided for the watertightness of the coupling portion between the inlet connector 110 and the outlet connector 130, the shape corresponding to the shape of the O-ring 150 Is prepared.
Acceleration portion 120 is seated on the other end of the inflow connector 110, that is, the acceleration portion receiving groove 111 is formed an acceleration path (AR) in which the diameter of the inflow path (IR) is reduced therein, the inflow path ( The flow rate of the fluid supplied through the IR) is rapidly increased and injected into the outflow path OR, and includes a configuration of the support jaw 121 and the fitting jaw 122 for forming a support force.
The support jaw 121 extends in the direction crossing the acceleration AR at the side of the main body of the acceleration part 120 so that the acceleration part accommodating groove 111 when the inflow connector 110 and the outlet connector 130 are coupled to each other. And by being accommodated and fixed to the acceleration portion fixing jaw 132, it supports the load in the acceleration (AR) direction by the hydraulic pressure.
In addition, the fitting jaw 122 is formed to extend in the acceleration (AR) direction from the acceleration portion 120 body to be seated in the above-mentioned acceleration portion fitting groove (111a), thereby crossing the acceleration (AR) by the hydraulic pressure To support the load.
In this case, the corners of the support jaw 121 and the fitting jaw 122 may be rounded to facilitate the process of fitting the acceleration portion 120 to the inflow connector 110.
Here, the configuration of the above-described inflow connector 110 and the acceleration portion 120, as shown in the drawings, each can be provided separately and used, but can be manufactured integrally, of course, this also the technical idea of the present invention It is obvious that it is included in.
Outflow connector 130 is formed with an outflow path (OR) of the inside, one end is coupled to the other end of the inflow connector 110 described above to the outflow path (OR) of the fluid injected by the acceleration portion 120 In addition to guiding, it forms a friction structure of the outflowing fluid so that the high-speed fluid injected from the acceleration portion 120 can be injected into the low-speed fluid.
To this end, the outlet connector 130 includes a configuration of the friction space 131, the acceleration portion fixing jaw 132, the outflow fastening portion 133, the O-ring receiving groove 134 and the outflow fastening groove 135.
The friction space 131 means a space formed by extending a radius of the outflow passage OR on a portion facing the acceleration portion 120 side, and accelerates the fluid to the fluid slowed down by staying in the friction space 131. When the fluid accelerated by 120 is injected, a vortex motion of the fluid by the speed difference is formed.
Accelerated portion fixing jaw 132 is formed extending from one end of the outlet connector 130 to press the support jaw 121 of the acceleration portion 120 described above to support the support jaw 121 of the acceleration portion 120 is the inflow connector ( It is to be fixed between the 110 and the outlet connector 130.
The outflow connection part 133 is formed to extend from one end of the outflow connector 130 and a male thread is formed at the outer circumference so as to be screwed with the inflow connection groove 112 described above, so that the inflow connector 110 and the outflow connector 130 are formed. To be combined.
O-ring receiving groove 134 is provided in the shape introduced into the side of one end of the outlet connector 130 to accommodate the O-ring 150 to be described later.
Outflow fastening groove 135 is provided in the shape drawn along the outflow path (OR) in the other end of the outlet connector 130, the thread is formed so that the nipple 140 to be described later can be coupled.
The nipple 140 is a pipe joint in which male threads are cut at both ends in the longitudinal direction, and is provided to connect the outlet connector 130 to a pipe or a hose.
O-ring 150 is made of a synthetic resin material, is fitted into the O-ring pressing groove 113 and the O-ring receiving groove 134 described above to seal the leakage path between the inlet connector 110 and the outlet connector 130.
The water-tight rings associated with the O-ring 150 used in the pipe connector 100 of the present invention may be installed and used in a plurality of leak paths, and the configuration thereof is well known and the detailed description thereof will be omitted.

In the following, the principle of morphological friction and surface friction generated by the vortex flow of the piping connector of the present invention will be described.
Figure 4 is a view showing the vortex forming principle of the pipe connector according to an embodiment of the present invention, Figure 5 shows the vortex forming principle when the diameter of the outflow path is smaller than the acceleration in accordance with an embodiment of the present invention 6 is a view showing the principle of vortex generation by the structural change of the acceleration formed in the acceleration portion according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a structural change of the friction space according to an embodiment of the present invention 8 is a view showing the principle of vortex generation by the vortex, Figure 8 is a view showing the principle of vortex generation by the shape change of the inner peripheral surface of the outlet connector according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 4, the pipe connector 100 of the present invention is sprayed with the speeded-up fluid through the acceleration part 120 to the fluid slowed down by staying in the friction space 131, thereby forming frictional force between water molecules. To increase the water temperature, as well as expand the flow path of the fluid and allow the fluid to vortex by separating the boundary layer through perturbation of the normal streamline of the fluid, thereby generating significant form frictional and surface frictional forces to increase the water temperature of the fluid. You can rise immediately.
Specifically, since the outflow path (OR) formed by the outlet connector 130 forms a horizontal pipeline, it can be assumed that the flow of the steady state in which the density of the fluid is constant and fully developed. At this time, the flowing fluid has a constant viscosity, and since there is a viscosity, the friction force acts.
In straight pipes, surface friction occurs between the fluid and the surface of the pipe, but additional friction occurs when the flow reverberation or flow rate changes. Such friction caused by the reverberation of the flow or the change of the flow rate is called form friction, and its influence cannot be calculated accurately, so it has no choice but to rely on experimental data.
When the cross section of the flow path is rapidly enlarged as in an embodiment of the present invention, a fluid that performs vortex motion, which is a characteristic of boundary layer separation (separation in the pipe wall), is formed in the space between the expansion jet (end of the acceleration portion 120) and the flow path. Therefore, a significant amount of form friction occurs in this space.
The friction loss h _fe due to the rapid expansion of the cross section is proportional to the velocity head in the small flow path.

Ke: expansion loss coefficient
Va: average flow velocity in a small flow path
As shown in Fig. 4, the system is only fluid in the inner surface of the large flow path between the sections AA` and BB` in the horizontal ring expansion tube, and the general flow condition is turbulent flow.
Since the pipe is horizontal, there is no gravity, the pipe is relatively short and there is little velocity gradient in the pipe wall, so the wall wall friction (surface friction) can be neglected. In Bernoulli's equation, friction loss (h _f ) includes both surface friction and shape friction due to vortices. Therefore, in this case, the pressure drop due to shape friction is considered to be all. In this case, the form friction cannot be distinguished in the momentum resin. The effects of shape friction are included in the change in pressure and momentum of the fluid, but they cannot be distinguished. The loss of mechanical energy (h _f ) due to friction helps to distinguish it from the pressure drop and is a measure of the loss of fluid momentum.

Referring to FIG. 5, when the cross section of the flow path is sharply reduced, the fluid does not adhere to the tube wall and escapes from the tube wall because the flow is not attached to the tube wall and flows along the tube wall inward through the sharp edge. Jets are formed and flow into the stagnant fluid of small cross section. The jet initially contracts and then expands again to fill a small cross section, and below the contraction point (CC ′) the normal velocity distribution is restored.
Friction losses due to rapid shrinkage are also proportional to the velocity head of the small flow path.

Kc = The contraction loss coefficient cannot be estimated theoretically. Experiments show that laminar flow is <0.1, negligible, and in turbulent flow,

It can be said.
4 and 5, when the cross-section of the flow path is expanded or contracted, the normal streamline of the fluid is disturbed, the boundary layer is separated, and the fluid flows in a vortex, thereby forming a traction friction force. As the friction space 131 is formed separately in the portion where the flow path is expanded or contracted, a considerable amount of form frictional force is added by the vortex movement of the fluid in the friction space 131, and the instantaneous water temperature rise is caused to the fluid flowing in the tube. You can expect.
On the other hand, in the structure in which the cross section of the flow path is reduced, since the fluid injected by the acceleration part 120 stays in the friction space 131, the desired water temperature increase effect can be expected, and thus it can be used in the form of a general nozzle. For example, the configuration of the pipe connector 100 of the present invention to the washing gun of the washing machine can be used as a nozzle used commercially, of course.
Meanwhile, referring to FIG. 6, the cross section of the end of the accelerator AR is configured to have an expanded shape, thereby further disturbing the normal streamline of the fluid and further expanding the friction space 131 to perform the vortex movement of the fluid. It can be accelerated, which can lead to improved water temperature rise.
Specifically, an expansion accelerator EAR having a diameter of a cross section is formed at an end of the acceleration AR, wherein the diameter of the expansion acceleration EAR corresponds to the diameter of the outflow passage OR, The flow of fluid sprayed through the acceleration AR allows the sheath to easily flow into the outflow path OR, thereby expanding the friction space 131 without counteracting the flow of the fluid, thereby further enhancing the flow by the vortex flow of the fluid. Form frictional and surface frictional forces.
In addition, referring to FIG. 7, the shape and structure of the friction space 131 may be different, so that an additional water temperature increase effect due to the vortex flow may be expected.
Specifically, the structure of the friction space 131 is extended along the outflow path (OR) to increase the form frictional force by the convection or retention of the fluid injected by the acceleration portion 120 may add a water temperature rise effect. At this time, the length of the friction space 131 is preferably set in consideration of the injection pressure of the fluid injected by the acceleration portion 120.
In addition, the shape of the friction space 131 is removed so that the blind spots generated when the fluid convection is implemented to implement a smooth vortex flow (high speed rotation), also can be expected to increase the water temperature by increasing the form friction force, of course to be.
Here, the shape of the friction space 131 is preferably set according to the size of the form friction force generated between the fluid and the surface friction force between the fluid and the inner peripheral surface of the friction space 131. For example, if the surface friction force of the fluid and the inner space of the friction space 131 can be formed larger than the form friction force generated between the fluid, it is preferable to expand without considering the dead zone of the friction space 131, the surface friction force If it can be formed larger than the shape friction force, on the contrary it is desirable to reduce the blind spots.
8, an inner circumferential surface of the friction space 131 and the outflow passage OR increases the surface friction of the fluid in the path and separates the boundary layer to accelerate the vortex flow of the fluid. This can be formed.
Specifically, the inner circumferential surface of the outlet connector 130 for generating a vortex flow for raising the water temperature is formed with protrusions or recessed grooves protruding or drawn in at a predetermined interval along the flow of the fluid along the inner circumferential surface of the outlet connector 130. In addition to increasing the surface frictional force of the flowing fluid, the fluid is separated from the boundary layer of the inner peripheral surface can be expected to increase the water temperature by the vortex flow.

In the following, an additional configuration that can add a deep vortex flow of a fluid together with the basic configuration of the piping connector of the present invention will be described.
9 is a view showing the configuration of a pipe connector to which the configuration of the mesh filter and the flow bead according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 9, the pipe connector 200 according to another exemplary embodiment of the present invention may be used by adding the configuration of the mesh filter 210 and the configuration of the flow beads 220 to the friction space 131.
The mesh filter 210 is provided in a disc shape having a plurality of voids, that is, a through hole 211, and is installed at the front end of the outflow path OR in the friction space 131 of the outflow connector 130, thereby accelerating the portion 120. By flowing the fluid injected by the) hits the mesh filter 210 to flow along the through-hole 211, it is also possible to disturb the normal streamline of the fluid, and to separate the boundary layer to further deepen the vortex flow of the fluid.
Here, the mesh filter 210 is made of a synthetic resin material or a metal material having a certain strength, and is preferably installed in stainless steel (SUS) in consideration of being installed in the flow path. In addition, the size of the mesh filter 210 is formed in a diameter or a wide diameter close to the diameter of the acceleration portion 120, it is preferable that the tip of the through-hole 211 is formed in a streamline so as not to interfere with the flow of the fluid. Do.
On the other hand, the friction space 131 of the outlet connector 130 is provided with a configuration of the flow beads 220 to accelerate the vortex flow of the fluid in the friction space 131 can be expected to increase the water temperature accordingly.
Specifically, in consideration of being installed in the flow path is provided with a flow bead 220 made of stainless steel having a diameter larger than the through-hole 211 of the mesh filter 210 to the vortex or convection of the fluid in the friction space 131 By flowing together, it can disturb the normal streamline of the fluid and cause the boundary layer from the flow path surface to separate.
At this time, the friction space 131 to remove the dead zone except the convection path of the fluid, in order to reduce the flow bead 220 is moved by the dead zone of the fluid flow, it is preferable, by the flow of the fluid In order to reduce the flow of the fluid by blocking the through-holes 211 of the mesh filter 210, the flow beads 220 are provided in the through-holes 211 in a plurality of shapes that are introduced along the flow of the fluid. Of course, the outflow groove 212 may be formed.

Hereinafter, the effect of raising the water temperature due to the vortex flow generated by the pipe connector of the present invention will be described.
In general, a high pressure washer for washing an object such as a vehicle is supplied with hot water heated to a temperature used by a boiler through a water pump and sprayed through a washing gun corresponding to a nozzle, thereby washing with high pressure hot water. Proceed.
High pressure washer equipped with a pipe connector 100 of the present invention can increase the temperature of the hot water is installed in the pipeline between the water pump and the washing gun, the temperature of the hot water heated in the boiler provided to the water pump to a certain level It can be provided at a lower temperature.

division Supply water temperature Water temperature in the pump Runoff temperature Water flow time (4ℓ) Plain nozzle 20 ℃ 31 ℃ 26 ℃ 30 seconds
When installing the connector
20 ℃
31 ℃
33 ℃
30 seconds

Looking at the Table 1, in the case of the high pressure washer without the pipe connector 100 is installed, the water temperature of the washing liquid supplied to 20 ℃ is raised to 31 ℃ through the water pump, which is a heating element is sprayed at a temperature of 26 ℃ .
However, when the pipe connector 100 of the present invention is installed and used between the water pump and the washing gun, it was measured that the washing liquid which rose to 31 ° C. through the water pump was sprayed through the washing gun at a water temperature of 33 ° C.
In addition, the amount of water flow was the same as 30 seconds in all cases where the pipe connector was installed or not based on 4 L.
Therefore, when the piping connector 100 is installed, it can be seen that the temperature increase effect of about 7 ℃ without losing the flow rate. The flow rate is the same as the inlet radius and the outlet radius of the hot water supplied, regardless of whether the pipe connector 100 is installed.
The resultant value of Table 1 is a temperature rise value measured only by the basic structure of the pipe connector 100 shown in FIG. 3, and has a vortex generating structure different from the pipe connector 100 shown in FIGS. 5 to 8, or As shown in FIG. 9, if the configuration of the mesh filter 210 and the flow beads 220 is added, it is obvious that the temperature rise range will be further improved.
On the other hand, apart from expecting a temperature increase effect through a change or additional configuration of the piping connector 100 of the present invention, by adding a thermal insulation function to the piping connector 100 to reduce the loss of the elevated water temperature, spraying Can be used to raise the temperature of the fluid used.
10 is a view showing a structure in which the heat insulating member according to another embodiment of the present invention is installed.
As shown in FIG. 10, the thermal insulation member 310 having a low thermal conductivity is additionally installed outside the outlet connector 130 of the pipe connector 300 of the present invention, so that the friction space 131 and the outflow path OR External heat dissipation of heat conducted at elevated water temperature can be reduced.
Here, the pipe connector 300 in another embodiment is installed on the outside of the outlet connector 130, the configuration of the heat insulating member 310, the outlet connector 130 itself can be used as a low thermal conductivity insulating material. Of course.

Thus, by injecting a high-speed fluid into the low-speed fluid staying on the friction space, not only increases the form frictional force between water molecules, but also increases the surface frictional force in the boundary layer of the pipe wall due to the vortices generated, thereby eliminating the need for a separate heating source. The heating effect of the inner fluid can be obtained, and unlike raising the temperature of the water through a heating source such as a boiler, it converts the kinetic energy of the fluid into thermal energy to generate hot water, thereby raising the temperature more immediately without preheating. In addition, it is possible to generate hot water continuously or intermittently, including the effect of greatly reducing the wasteful elements of energy.

As described above, the detailed description of the present invention has been made by the embodiments with reference to the accompanying drawings. However, since the above-described embodiments have only been described with reference to preferred examples of the present invention, the present invention is limited to the above embodiments. It should not be understood that the scope of the present invention is to be understood by the claims and equivalent concepts described below.

100 : 배관 커넥터
110 : 유입커넥터
111 : 가속부분 수용홈
111a : 가속부분 끼움홈
112 : 유입체결홈
113 : 오링압착홈
IR : 유입로
120 : 가속부분
121 : 지지턱
122 : 끼움턱
AR : 가속로
EAR : 확장 가속로
130 : 유출커넥터
131 : 마찰공간
132 : 가속부분 고정턱
133 : 유출체결부
134 : 오링수용홈
136 : 유출체결홈
137 : 요철면
OR : 유출로
140 : 니플
150 : 오링
200 : 배관 커넥터
210 : 메쉬필터
211 : 관통홀
212 : 유출홈
220 : 유동구슬
300 : 배관 커넥터
310 : 단열부재100: piping connector
110: inflow connector
111: acceleration part receiving groove
111a: acceleration part fitting groove
112: inflow fastening groove
113: O-ring pressing groove
IR: funnel
120: acceleration part
121: support jaw
122: fitting jaw
AR: Accelerator
EAR: Extended Acceleration
130: outlet connector
131: friction space
132: acceleration part fixing jaw
133: outflow connection
134: O-ring receiving groove
136: leaking fastening groove
137: uneven surface
OR: outflow
140: nipple
150: O-ring
200: plumbing connector
210: mesh filter
211: through hole
212: spilled groove
220: flow beads
300: plumbing connector
310: heat insulation member

Claims

As a plumbing connector,
An inflow connector is formed therein and the fluid is introduced from one end of the inflow connector;
An outlet connector coupled to the other end of the inlet connector, the outlet connector having an outlet of the fluid introduced through the inlet connector; And
Acceleration portion is provided to inject the high-speed fluid to the outlet side by increasing the flow rate of the fluid introduced through the inlet passage on the inlet and outlet of the fluid formed by coupling the inlet connector and the outlet connector; Including,
The outflow passage,
By having a friction space with a radius extended to a portion facing the acceleration portion side, the fluid injected from the acceleration portion generates frictions by vortex in the friction space,
The acceleration portion is received at the other end of the inflow connector along the direction of the fluid path,
The acceleration portion includes an accelerator having a diameter smaller than the diameter of the inflow path to increase the flow rate of the inflow fluid, and the fluid introduced through the inflow path is injected toward the outflow path through the acceleration path and ,
The inflow path, the acceleration path, the outflow path lies on a straight line,
Plumbing connector.

delete

The method of claim 1,
The acceleration portion,
Characterized in that an acceleration of a smaller diameter than the outlet is formed therein
Plumbing connector.

The method of claim 1,
The acceleration portion,
An extension acceleration of the structure in which the radius of the flow path is extended is formed at the end of the acceleration path.
Plumbing connector.

The method of claim 1,
The outflow passage,
Characterized in that the diameter is smaller than the diameter of the accelerator
Plumbing connector.

The method of claim 1,
The outlet connector,
It characterized in that the inner circumferential surface is formed as a concave-convex surface protruding or drawn along the flow path
Plumbing connector.

The method of claim 1,
The acceleration portion,
It is formed integrally with the outlet connector, characterized in that each formed separately
Plumbing connector.

The method of claim 1,
A mesh filter installed in the friction space in a direction crossing the outflow path and having a through hole formed in a fluid flowing direction therein;
Plumbing connector.

The method of claim 1,
It characterized in that it further comprises; a spherical flow beads that interlock according to the flow of the fluid in the friction space;
Plumbing connector.

The method of claim 1,
The outlet connector,
It is provided with a heat insulating material, characterized in that the heat insulating member is installed along the outflow path to the outside
Plumbing connector.