KR102083830B1 - 흡기가속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간단한 구조에 의해 엔진이나 열교환기의 공기나 연료 또는 열매체 등과 같은 유체를 가속시킴과 동시에 난류를 개선하여 원활한 공급이 가능하도록 된 흡기가속장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 연료나 공기 또는 열매체를 포함한 유체가 흐르도록 된 관로(10)를 상호 연결하거나 관로(10) 상에 내장되는 단관체 형태의 원통하우징(31)과; 상기 원통하우징(31)의 내부공간(S)을 X자나 십자 형태로 구획하거나 원통하우징(31)의 반경중심으로부터 방사상으로 배치되는 플레이트로 된 복수개의 격판(32)을 포함하며; 상기 격판(32)은 상기 원통하우징(31)의 길이방향을 따라 순차적으로 연장 형성되되, 상기 원통하우징(31)의 내벽면에 접촉되도록 된 일정폭의 확장부(33)와, 상기 확장부(33)의 선단으로부터 경사지게 연장되는 테이퍼부(34) 및 상기 테이퍼부(34)의 선단측으로부터 일정폭으로 연장된 축경부(35)로 구성된 흡기가속장치가 제공된다.

Description

흡기가속장치{Inhaling acceleration device for an internal combustion engine}

본 발명은 흡기가속장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구조에 의해 엔진이나 열교환기의 공기나 연료 또는 열매체 등과 같은 유체를 가속시킴과 동시에 난류를 개선하여 원활한 공급이 가능하도록 된 흡기가속장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진과 같은 내연기관이나 열교환기에는 연소에 필요한 연료와 공기 또는 열매체를 원활하게 공급할 수 있도록 흡기가속장치의 설치하는 경우가 있는데, 이 흡기가속장치는 유체를 가속시켜 공급함에 따라 완전연소가 가능하도록 보조함과 동시에 그에 따른 매연 발생이나 장치의 소음 발생을 감소시키고, 장치의 출력이나 연비를 증대시키는 데에 도움을 줄 수 있도록 된 것으로, 대개 유체가 공급되는 관로 상에 임펠러를 설치하거나 관로의 직경을 축소하도록 된 것이다.

일례로, 한국 공개특허공보(제10-2016-0118095호)에는 하우징의 내부에 와류팬이 구비된 하우징을 연속적으로 배치하여 유체의 흐름과정에서 제1 와류팬과 제2 와류팬에 의해 와류를 형성함에 따라 연료나 공기의 흐름을 가속하여 공급을 원활하게 이루어지도록 한 내연기관용 와류기 또는 흡기가속장치가 공개되어 있으나, 이러한 종래의 흡기가속장치는 별도로 된 하우징을 상호 결합하거나 하우징 내부의 와류팬 자체의 형상 등에 의해 장치를 제작하는 데에 번거로움이 따를 수 있는 것이다.

한국 공개특허공보 제10-2016-0118095호(2016. 10. 11)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 간단한 구조에 의해 엔진이나 열교환기 상의 유체를 가속시킴과 동시에 난류를 개선하여 원활한 공급이 가능할 뿐만 아니라 그로 인해 장치 자체의 연소효율이나 연비 등을 개선할 수 있으며, 장치의 구성이나 형상이 컴팩트하면서도 가속효과를 증대시킬 수 있는 흡기가속장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 연료나 공기 또는 열매체를 포함한 유체가 흐르도록 된 관로(10)를 상호 연결하거나 관로(10) 상에 내장되는 단관체 형태의 원통하우징(31)과;

상기 원통하우징(31)의 내부공간(S)을 X자나 십자 형태로 구획하거나 원통하우징(31)의 반경중심으로부터 방사상으로 배치되는 플레이트로 된 복수개의 격판(32)을 포함하며;

상기 격판(32)은 상기 원통하우징(31)의 길이방향을 따라 순차적으로 연장 형성되되, 상기 원통하우징(31)의 내벽면에 접촉된 상태로 고정 결합되는 일정폭의 확장부(33)와, 상기 확장부(33)의 선단으로부터 상기 원통하우징(31)의 중심방향으로 경사지게 연장되어 상기 원통하우징(31)의 내벽면으로부터 이격되는 테이퍼부(34) 및 상기 테이퍼부(34)의 선단측으로부터 일정폭으로 연장된 축경부(35)로 구성된 것을 특징으로 하는 흡기가속장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 축경부(35)에는 연료나 공기의 흐름방향을 변경하도록 일정 각도로 절곡된 유도날개(36)가 형성된 것을 특징으로 하는 흡기가속장치가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 단관체 형태의 원통하우징(31) 내에 플레이트로 된 격판(32)을 X자 형태로 배치하고, 각 격판(32)에는 확장부(33)와 테이퍼부(34) 및 축경부(35)가 형성됨에 따라, 격판(32) 자체의 형상에 의해 연료나 공기를 가속시킬 수 있을 뿐만 아니라 격판(32)의 형상 등이 단순하여 장치의 제작이 간단하면서도 그 장치에 의한 가속효과를 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 상기 축경부(35) 상에 일정 각도로 절곡된 유도날개(36)가 구비됨에 따라, 상기 유도날개(36)에 의해 연료나 공기의 흐름방향을 변경하여 전술된 바와 같은 가속효과를 더욱 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 측면도
도 3은 본 발명의 일실시예를 도시한 정단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 부분절개 사시도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 설치상태를 도시한 단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 부분절개 사시도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면도
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 설치상태를 도시한 정단면도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 8은 본 발명의 다양한 실시예를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 흡기가속장치(30)는 단관체 형태로 된 원통하우징(31)이 구비되고, 이 원통하우징(31)의 내부에 복수개의 격판(32)이 결합된 것이다. 여기에서, 상기 원통하우징(31)은 그 크기가 특정하게 한정되는 것은 아니지만, 대략 4~5cm 정도의 단관체로 구비된 것이고, 상기 격판(32)은 얇은 플레이트로 구비된 것인데, 이를 도 2 내지 도 4를 더하여 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 격판(32)은 원통하우징(31)의 내부공간(S)을 구획하도록 X자나 십자 형태로 교차 또는 횡단되거나 반경중심으로부터 방사상으로 배치되는 것이다. 이러한 격판(32)은 그 개수는 특별하게 한정되는 것은 아니지만, 제작이나 가속효율 등을 감안하여 4~8개 정도로 구비되는 것이 바람직하며, 스틸 재질의 판재를 용접 등에 의해 상호 결합하거나 스틸 재질로 된 원통하우징(31)의 내벽에 고정 결합할 수 있는 것이다.

또한 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 격판(32)은 원통하우징(31)의 내벽면에 접촉되도록 된 일정폭의 확장부(33)와, 상기 확장부(33)로부터 원통하우징(31)의 반경중심으로 경사지게 연장되는 테이퍼부(34) 및 상기 테이퍼부(34)의 선단으로부터 일정폭으로 연장된 축경부(35)로 구성된 것이다. 이러한 확장부(33)와 테이퍼부(34) 및 축경부(35)는 원통하우징(31)으로 길이방향으로 따라 순차적으로 연장 형성되는데, 이는 엔진과 같은 내연기관의 관로(10) 상에서 연료나 공기가 진행하는 방향으로 형성된 것이다.

여기에서, 상기 확장부(33)는 원통하우징(31)의 내벽면에 일정폭으로 결합됨에 따라 연료나 공기를 격판(32)의 좌우로 흐르도록 유도하게 되고, 상기 테이퍼부(34)는 연료나 공기의 흐름을 가속시키며, 상기 축경부(35)는 복수개의 격판(32)에 의해 연료나 공기를 가속하는 과정에서 상기 테이퍼부(34)가 수렴하는 부분에서의 연료나 공기의 흐름상태를 전방으로 일정하게 지속하게 되는데, 이를 도 5에 의해 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시된 (a)부분과 같이, 엔진의 관로(10) 상에서 연료나 공기가 진행될 때에 통상적인 연료나 공기와 같은 유체의 속도는 관로(10)의 마찰손실 등에 의해 중심부분에서의 속도가 가장 빠르고, 관로(10)의 벽면으로 갈수록 점차 느려지는 유선형 형태의 속도구배를 나타내는 것이다.

한편, 도 5에 도시된 (b)부분과 같이, 본 발명의 흡기가속장치(10)를 통과하는 과정에서는 상기 테이퍼부(34)의 형상에 따라 원통하우징(31)의 내벽으로부터 중심부에 이르도록 마찰저항이 순차적으로 해소되어 관로(10)의 내벽측에서의 흐름속도를 증가시키게 되므로 관로(10)의 중심과 벽면이 거의 일정한 속도구배를 나타내게 되며, 이는 관로(10)의 일정 지점을 통과하는 유체의 속도와 단위흐름량(V1,V2)을 증대시켜 원활한 공급이 가능하게 된다.

통상적인 관로 내에서의 유체의 흐름은 관중심 부분에서 흐름이 불규칙한 난류를 포함하게 되는데, 본 발명은 전술된 바와 같은 축경부(35)에 의해 중심부의 유체흐름을 전방으로 일정하게 지속하여 난류를 해소하는 데에 효과를 발휘할 수 있는 것이다. 특히, 관로(10)의 흐름이 급격하게 변경되는 엘보우 부분 등에서는 유체의 난류흐름이 증가될 수 있는데, 이러한 경우에 본 발명을 관로(10)의 엘보우 부분 등에 설치하게 되면 전술된 바와 같은 난류를 개선하는 데에 큰 효과를 발휘할 수 있게 된다.

또한 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 축경부(35) 상에 일정 각도로 절곡된 유도날개(36)가 형성될 수 있는데, 이 유도날개(36)는 관로(10)의 중심부분에서의 연료나 공기의 흐름방향을 와류 등의 형태로 변경하여 난류현상의 해소할 수 있을 뿐만 아니라 직선적인 층류 흐름 이상의 속도로 가속시킬 수도 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10: 관로 30: 흡기가속장치
31: 원통하우징 32: 격판
33: 확장부 34: 테이퍼부
35: 축경부 36: 유도날개

Claims (2)

1. 연료나 공기 또는 열매체를 포함한 유체가 흐르도록 된 관로(10)를 상호 연결하거나 관로(10) 상에 내장되는 단관체 형태의 원통하우징(31)과;
   상기 원통하우징(31)의 내부공간(S)을 X자나 십자 형태로 구획하거나 원통하우징(31)의 반경중심으로부터 방사상으로 배치되는 플레이트로 된 복수개의 격판(32)을 포함하며;
   상기 격판(32)은 상기 원통하우징(31)의 길이방향을 따라 순차적으로 연장 형성되되, 상기 원통하우징(31)의 내벽면에 접촉된 상태로 고정 결합되는 일정폭의 확장부(33)와, 상기 확장부(33)의 선단으로부터 상기 원통하우징(31)의 중심방향으로 경사지게 연장되어 상기 원통하우징(31)의 내벽면으로부터 이격되는 테이퍼부(34) 및 상기 테이퍼부(34)의 선단측으로부터 일정폭으로 연장된 축경부(35)로 구성된 것을 특징으로 하는 흡기가속장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 축경부(35)에는 연료나 공기의 흐름방향을 변경하도록 일정 각도로 절곡된 유도날개(36)가 형성된 것을 특징으로 하는 흡기가속장치.

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