KR102258777B1 - 안개 스크린 장치 - Google Patents

Abstract

안개 스크린 장치가 개시된다. 개시된 안개 스크린 장치는, 고습 기체를 토출하는 가습기와, 저온고압기체를 분사하여 상기 고습 기체를 상방향으로 흐르도록 하는 저온고압기체 분사기와, 상기 저온고압기체 분사기에서 분사되는 저온고압기체를 상방향으로 안내하는 분사 안내판을 포함한다.

Description

안개 스크린 장치{FOG SCREEN APPARATUS}

본 발명은 안개 스크린 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저온고압기체와 고습 기체를 함께 배출하여 스크린으로 사용할 수 있는 안개 막(안개 스크린)을 형성하는 안개 스크린 장치에 관한 것이다.

일반적으로 프로젝터 등을 통해 제공되는 영상은 폭이 넓은 흰색의 막으로 형성된 스크린에 의해 디스플레이 된다. 이러한 스크린은 별도의 지지대를 구비해야 하므로 설치 장소의 제약이 있고, 그 크기가 클수록 설치가 용이하지 못한 문제가 있었다.

한편, 상기 스크린의 문제를 해결하기 위해 물을 얇은 막 형태로 낙하시켜 스크린을 형성하는 물 스크린 장치가 제시되었다. 하지만 이러한 물 스크린 장치에 의해 생성되는 물 스크린은 그 표면이 균일하게 형성되지 못해 물 스크린에 맺히는 영상이 또렷하게 보이지 않는 문제가 있었다.

이와 같은 물 스크린 장치의 문제를 해결하기 위해, 등록특허공보 제10-0807740호(공개일: 2010.10.18.)에 개시된 안개 스크린 장치가 제시되었다.

하지만, 이러한 종래의 안개 스크린 장치는 안개 스크린 영역의 하단부까지 안개가 일정하게 공급 및 유지되기 어려운 측면이 있었다. 구체적으로, 대략 2미터 길이의 안개 스크린을 형성하는 경우, 실제 잔상이 없는 유효 영역(effective area)은 약 0.5미터 정도에 지나지 않으며, 안개 스크린의 하단부로 내려갈수록 안개 스크린을 이루는 영역이 최대 0.5미터 이상으로 벌어짐에 따라, 안개 스크린의 하단부로 갈수록 영상의 선명도가 떨어지는 문제가 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 저온고압기체를 상방향으로 분사하여 저온고압기체와 동시에 토출되는 고습 기체를 직진성을 가지로 상방향으로 흐르도록 하여 상단부까지 일정한 밀도를 유지하는 안개 스크린의 형성할 수 있는 안개 스크린 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 고습 기체를 토출하는 가습기; 저온고압기체를 분사하여 상기 고습 기체를 상방향으로 흐르도록 하는 저온고압기체 분사기; 및 상기 저온고압기체 분사기에서 분사되는 저온고압기체를 상방향으로 안내하는 분사 안내판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 안개 스크린 장치를 제공한다.

상기 저온고압기체 분사기의 분사구는 상기 저온고압기체 분사기의 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 분사 안내판은 상기 분사구를 따라 일정한 길이를 갖도록 형성될 수 있다.

상기 분사 안내판은 상기 저온고압기체 분사기의 분사구 측으로 돌출되게 곡선으로 휘어질 수 있다. 이 경우, 상기 분사 안내판의 곡률 반경은 500㎜~1000㎜일 수 있다.

상기 저온고압기체 분사기의 분사구는 상기 분사 안내판의 접선 방향으로 저온고압기체를 분사할 수 있다.

상기 분사 안내판의 상단은 상기 분사구의 위치보다 높은 위치에 배치될 수 있다.

상기 고습 기체가 토출되는 상기 가습기의 토출구와 상기 저온고압기체 분사기의 분사구는 서로 인접하게 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 토출구와 상기 분사구는 동일한 높이에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 분사구의 폭은 0.1㎜~0.5㎜일 수 있다.

상기 분사 안내판은 상기 분사 안내판의 상단은 상기 분사구의 위치보다 40㎜~300㎜ 높은 위치에 배치될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안개 스크린 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안개 스크린 장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 2에 표시된 Ⅲ 부분을 나타낸 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안개 스크린 장치를 나타낸 가습기 측에서 바라본 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시예들은 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안개 스크린 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안개 스크린 장치를 나타낸 측면도이고, 도 3은 도 2에 표시된 Ⅲ 부분을 나타낸 확대도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안개 스크린 장치를 나타낸 가습기 측에서 바라본 도면이고,

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안개 스크린 장치(100)는 저온고압기체 분사기(110)와, 분사 안내판(130)과, 가습기(150)를 포함할 수 있다.

저온고압기체 분사기(110)는 외부로부터 공급되는 냉각 기체와 압축 공기가 일시적으로 저장되는 내부 공간(111)이 형성될 수 있다.

저온고압기체 분사기(110)는 일측면(110a)에 연결된 다수의 제1 파이프(113a)를 통해 내부 공간(111)으로 저온고압기체를 공급받고, 일측면(110a)에 연결된 다수의 제2 파이프(113b)를 통해 내부 공간(111)으로 압축 공기를 공급받을 수 있다. 이 경우, 다수의 제1 및 제2 파이프(113a,113b)는 한 쌍씩 일정한 간격을 두고 저온고압기체 분사기(110)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 배치될 수 있다.

냉각 기체는 드라이아이스(고체 CO₂)를 승화하거나 액화 CO₂를 기화하여 생성된 기체일 수 있다. 압축 공기는 소정의 압축기(미도시)에 의해 형성될 수 있다. 저온고압기체는 냉각 기체와 압축 공기가 혼합된 기체일 수 있다.

이에 따라, 저온고압기체 분사기(110)는 저온고압기체를 소정 압력으로 노즐부(115)를 통해 대략 상방향(Z축 방향)으로 분사할 수 있다.

저온고압기체 분사기(110)는 대략 상방향(Z축 방향)으로 냉각 기체를 분사하기 위한 노즐부(115)가 마련될 수 있다.

노즐부(115)는 내부 공간(111)과 연통되어 있으며, 도 3과 같이 저온고압기체 분사기(110)의 일부분(115a)과 분사 안내판(130)의 일부분(131)에 의해 형성될 수 있다.

노즐부(115)는 소정 압력으로 내부 공간(111)에 공급되는 압축 공기의 압력에 의해 냉각 기체를 대략 상방향으로 분사하는 분사구(117)를 포함할 수 있다.

저온고압기체 분사기(110)의 일부분(115a)이 분사 안내판(130) 측으로 경사지고, 이와 함께 노즐부(115)의 일부분을 이루는 분사 안내판(130)이 저온고압기체 분사기(110)의 외측으로부터 내부 공간(111)을 향해 소정 곡률로 휘어짐에 따라, 노즐부(115)는 내부 공간(111)으로부터 분사구(117)에 인접할수록 X-Y 방향의 횡단면이 점차 작아진다.

분사구(117)에서 분사되는 저온고압기체는 분사구(117)의 폭(w1)이 작을수록 분사 속도가 빠르고 압력이 높아지므로 고습 기체를 분사 안내판(130)으로 측으로 끌어오게 되는 양력이 강하게 발생될 수 있다.

이를 감안하여, 분사구(117)는 저온고압기체 분사기(110)의 길이 방향을 따라 일정한 폭(w1, 도 3 참조)으로 형성될 수 있다. 이 경우, 분사구(117)를 통해 저온고압기체 분사기(110)의 상방향으로 분사되는 저온고압기체의 분사 압력은 대략 1.5㎏f/㎠ 이상인 것이 바람직하다. 이러한 저온고압기체의 분사 압력을 고려하여, 분사구(117)의 폭(w1)은 대략 0.1㎜~0.5㎜로 설정될 수 있다. 이 경우, 분사구(117)의 폭(w1)이 0.1mm 미만일 경우 높은 양력과 적은 부피의 저온고압기체의 분출로 인해 안내판(130)의 곡면을 따라 흐르는 저온고압기체의 양이 부족하여 토출구(152)와 근접한 부분에서만 스크린 영역으로 사용할 수 있어 이용 면적의 효율이 감소될 수 있다. 반대로, 0.5mm를 초과하는 경우 분사구(117)에서 분사되는 저온고압기체의 압착 밀도가 감소되기 때문에 제트 기류가 제대로 형성되지 않기 때문에 잔상이 발생할 우려가 있다.

한편, 저온고압기체의 분사 압력이 부족한 경우, 내부 공간(111)으로 압축 공기를 추가 공급함으로써 해결할 수 있다. 이와 같은 저온고압기체의 분사 압력은 안내 스크린(170)의 높이(H1, 도 2 참조)가 대략 2000㎜ 정도가 될 수 있도록 감안한 것이다.

분사 안내판(130)은 분사구(117)로부터 분사된 저온고압기체가 분산되지 않고 층류(laminar flow) 형상을 유지하면서 대략 상방향으로 비교적 일정하게 흐르도록 안내할 수 있다.

이 경우, 분사구(117)에서 분사된 저온고압기체가 일정한 층류를 형성하기 위해, 코안다 효과(Coanda effect)에 의해 분사 안내판(130)을 따라 유도되어 층류가 형성될 수 있도록, 분사 안내판(130)은 대략 500~1000mm의 곡률 반경(R)으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 분사 안내판(130)의 곡률 반경이 500mm 미만인 경우 저온고압기체의 흐름이 분사 안내판(130)의 표면에서 점차 벗어나면서 직신성이 낮아져 형성되는 안개 스크린의 평탄도가 저하됨에 따라 잔상이 남을 수 있고 또한, 와류 발생으로 인해 저온고압기체의 분사가 정지하는 박리 현상이 발생할 수 있다. 반대로 분사 안내판(130)의 곡률 반경이 1000mm를 초과하는 경우 저온고압기체가 분사 안내판(130)에 밀착된 상태로 흐르기 쉽지만 코안다 효과가 발생되지 않아 충분한 고습 기체를 끌어올릴 양력이 발생하지 않으므로 안개 스크린의 범위가 감소하는 문제가 있다.

또한, 분사구(117)에 대응하는 위치에서부터 상방향으로 대략 40㎜~300㎜ 정도의 높이(h1)로 돌출되는 것이 바람직하다.

가습기(150)는 분사구(117)에 인접한 측으로 고습 기체(또는 수증기)를 토출할 수 있도록 저온고압기체 분사기(110)의 일측에 인접하거나 밀착된 상태로 배치될 수 있다. 가습기(150)는 통상의 가습 방식인 스팀 방식, 기화 방식 또는 초음파 방식을 이용하여 고습 기체를 생성할 수 있다.

가습기(150)는 고습 기체가 토출되는 토출구(152)가 가습기(150)의 상단면(150a)을 따라 가습기(150)의 길이 방향으로 형성될 수 있다.

이 경우, 가습기(150)의 상단면(150a)은 노즐부(115)의 상단과 동일 또는 거의 유사한 높이로 위치한다. 이에 따라, 토출구(152)는 분사구(117)와 동일 또는 거의 유사한 높이에 배치될 수 있다. 이 경우, 토출구(152)의 폭(w2)은 분사구(117)의 폭(w1)보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

가습기(150)가 기화 방식으로 구동하는 경우, 고습 기체는 내부에 설치된 송풍팬(미도시)에 의해 토출구(152)를 통해 가습기(150) 외부로 토출(또는 분무)될 수 있다. 따라서, 고습 기체의 토출 속도는 저압고온기체의 분사 속도보다 더 느리다. 고습 기체는 분사구(117)에 인접한 위치에 있는 토출구(152)로부터 토출되어 저온고압기체와 함께 상방향으로 흐르게 된다. 이에 따라, 토출구(152)에서 토출되는 고습 기체는 분사구(117) 측으로 이동할 수 있는 정도로 토출되면 족하다.

가습기(150)는 소정 량의 물이 저장된 물탱크(미도시)를 구비하며, 토출구(152)와 연통된 하나의 제1 통로(151)와, 물탱크에 저장된 물을 기화시켜 생성된 고습 기체가 유입되는 다수의 제2 통로(153)를 내부에 형성할 수 있다.

다수의 제2 통로(153)는 일정한 간격을 두고 배치될 수 있으며, 하나의 제1 통로(151)의 하부에 각각 연통될 수 있다. 다수의 제2 통로(153)는 소정의 배관(155, 도 2 참조)을 통해 고습 기체를 공급받아 제1 통로(151)로 안내한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 따른 안개 스크린 장치(100)을 통해 직진성을 가지며 비교적 밀도가 균일하게 형성된 안개 스크린을 형성하는 과정을 설명한다.

먼저, 저온고압기체 분사기(110)를 통해 저온고압기체를 도 2에 표시된 분사 안내판(130)의 접선 방향인 화살표 A 방향으로 소정 분사 압력으로 분사한다. 이에 따라, 저온고압기체는 분사 안내판(130)에 안내되어 층류 형상으로 상방향으로 흐르게 된다.

이와 동시에, 가습기(150)의 토출구(152)를 통해 저온고압기체의 분사 방향과 대략 유사한 방향으로 고습 기체를 토출한다.

저온고압기체가 분사되는 분사구(117) 주변에는 대기압보다 낮은 부압이 형성된다. 이에 따라, 토출구(152)에서 토출되는 고습 기체는 분사구(117) 측으로 빨려 들어가 분사구(117)에서 분사되는 저온고압기체와 함께 상방향으로 흐르게 된다.

이때, 고습 기체는 저온고압기체가 이루는 빠른 속도로 직선성을 가지면서 흐르는 층류와 함께 흐르면서 비교적 일정한 밀도를 가지고 상방향으로 흐르게 된다.

이 경우, 고습 기체는 저온고압기체가 이루는 층류와 함께 일정한 높이(예를 들면, 대략 2000㎜의 안개 스크린(170)을 형성할 수 있다. 이 경우, 안개 스크린(170)은 하단부에서부터 상단부까지 그 형태를 거의 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 안개 스크린(170)에 맺히는 영상은 안개 스크린(170) 전체 영역에서 선명하게 디스플레이 될 수 있다.

또한 종래의 안개 스크린 장치는 중력을 이용하여 상측으로부터 안개를 하방향으로 흐르도록 하는데, 이 경우, 종래의 안개 스크린 장치를 소정 높이로 유지하기 위해 별도의 지지대와 같은 구조물을 이용해야 하므로, 설치하는데 많은 노력이 들었다. 하지만, 본 발명에 따른 안개 스크린 장치는 단순히 바닥면에 안착시켜 상방향으로 안개 스크린을 방출하므로 안개 스크린 장치의 설치가 종래의 안개 장치에 비해 극히 용이하다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안될 것이다.

110: 저온고압기체 분사기
115: 노즐부
117: 분사구
130: 분사 안내판
150: 가습기
152: 토출구

Claims (10)

1. 고습 기체를 토출하는 가습기;
   저온고압기체를 분사하여 상기 고습 기체를 상방향으로 흐르도록 하는 저온고압기체 분사기; 및
   상기 저온고압기체 분사기에서 분사되는 저온고압기체를 상방향으로 안내하는 분사 안내판;을 포함하고,
   상기 저온고압기체 분사기의 분사구는 상기 저온고압기체 분사기의 길이 방향을 따라 형성되고,
   상기 분사 안내판은 상기 분사구를 따라 일정한 길이를 갖도록 형성되고, 상기 저온고압기체 분사기의 분사구에서부터 상방향으로 500㎜~1000㎜의 곡률 반경으로 휘어지면서 돌출되어 상단이 상기 분사구의 위치보다 높은 위치에 배치되고,
   상기 저온고압기체 분사기의 분사구는 상기 분사 안내판의 접선 방향으로 저온고압기체를 분사하는 것을 특징으로 하는 안개 스크린 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 고습 기체가 토출되는 상기 가습기의 토출구와 상기 저온고압기체 분사기의 분사구는 서로 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 안개 스크린 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 토출구와 상기 분사구는 동일한 높이에 배치되는 것을 특징으로 하는 안개 스크린 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 분사구의 폭은 0.1㎜~0.5㎜인 것을 특징으로 하는 안개 스크린 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 분사 안내판의 상단은 상기 분사구의 위치보다 40㎜~300㎜ 높은 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 안개 스크린 장치.

Images