KR102268791B1 - 관로용 와류 발생 장치 - Google Patents

Abstract

개시되는 관로용 와류 발생 장치가 복수 개의 와류 발생 부재를 포함하고, 관로의 내벽 크기 및 상기 관로의 내벽 형태에 맞도록 복수 개의 상기 와류 발생 부재가 서로 연결된 형태로 형성되어, 상기 관로의 내벽 전체가 복수 개의 상기 와류 발생 부재에 의해 덮임으로써, 상기 관로의 내벽 전체에서 와류가 발생되고, 그에 따라 상기 관로를 따라 유동되는 유체의 유동성을 효율적으로 향상시키고, 다양한 크기 및 형상의 상기 관로에 상기 관로용 와류 발생 장치가 범용적으로 적용될 수 있게 되는 장점이 있다.

Description

관로용 와류 발생 장치{Vortex occuring apparatus for duct line}

본 발명은 관로용 와류 발생 장치에 관한 것이다.

관로용 와류 발생 장치는 각종 산업 시설의 관로, 자동차 배기관 등 다양한 관로에 와류를 발생시켜, 해당 관로를 통해 유동되는 유체의 유동성을 향상시키는 장치로서, 이러한 관로용 와류 발생 장치의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌의 그 것이다.

그러나, 종래의 관로용 와류 발생 장치에 의하면, 대부분 원형의 관로 내부에 평평한 판재를 붙여 완류를 형성하는 데에 그치고 있어, 그 유체의 유동성을 향상시키는 효율성이 기대치에 미치지 못하고, 특정 크기로 제작되어야만 하여서 범용적으로 이용되지 못함은 물론 다양한 형상의 관로에도 장착되지 못하는 문제가 있었다.

등록특허 제 10-1093978호, 등록일자: 2011.12.07., 발명의 명칭: 자동차용 배기관 와류 발생장치

본 발명은 관로를 따라 유동되는 유체의 유동성을 효율적으로 향상시키고, 다양한 크기 및 형상의 상기 관로에 범용적으로 적용될 수 있는 관로용 와류 발생 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 관로용 와류 발생 장치는 유체가 유동되는 관로에 와류 발생을 위해 적용되는 것으로서,

상기 관로의 내벽 중 일부를 덮어, 와류를 발생시키는 와류 발생 부재;를 포함하고,

상기 관로의 내벽 크기 및 상기 관로의 내벽 형태에 맞도록 복수 개의 상기 와류 발생 부재가 서로 연결된 형태로 형성되어, 상기 관로의 내벽 전체가 복수 개의 상기 와류 발생 부재에 의해 덮임으로써, 상기 관로의 내벽 전체에서 와류가 발생되고,
상기 와류 발생 부재는 소정 면적으로 넓은 플레이트 형태로 형성되는 와류 발생 본체와, 상기 관로에서의 상기 유체의 유동 방향에 대해 소정 크기로 어긋난 각도를 이루면서 상기 와류 발생 본체에 대해 예각 범위 내에서 경사지게 세워지는 하측 와류 발생 굽힘체와, 상기 하측 와류 발생 굽힘체의 상단으로부터 연장된 형태를 이루면서 상기 와류 발생 본체에 대해 상기 하측 와류 발생 굽힘체에 비해 상대적으로 더 큰 각도로 경사지게 세워지는 연결 와류 발생 굽힘체와, 상기 연결 와류 발생 굽힘체의 상단으로부터 연장된 형태를 이루면서 상기 와류 발생 본체에 대해 상기 연결 와류 발생 굽힘체에 비해 상대적으로 더 큰 각도로 경사지게 세워지는 상측 와류 발생 굽힘체를 포함하고,
상기 하측 와류 발생 굽힘체의 하단으로부터 상기 상측 와류 발생 굽힘체의 상단으로 갈수록 상기 와류 발생 부재의 폭이 점진적으로 좁아지는 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 관로용 와류 발생 장치에 의하면, 상기 관로용 와류 발생 장치가 복수 개의 와류 발생 부재를 포함하고, 관로의 내벽 크기 및 상기 관로의 내벽 형태에 맞도록 복수 개의 상기 와류 발생 부재가 서로 연결된 형태로 형성되어, 상기 관로의 내벽 전체가 복수 개의 상기 와류 발생 부재에 의해 덮임으로써, 상기 관로의 내벽 전체에서 와류가 발생되고, 그에 따라 상기 관로를 따라 유동되는 유체의 유동성을 효율적으로 향상시키고, 다양한 크기 및 형상의 상기 관로에 상기 관로용 와류 발생 장치가 범용적으로 적용될 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로용 와류 발생 장치를 보이는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 A부분에 대한 확대도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로용 와류 발생 장치를 보이는 정면도.
도 4는 도 3에 도시된 B부분에 대한 확대도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관로용 와류 발생 장치에서 결속 부재가 제거된 모습을 보이는 사시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 관로용 와류 발생 장치의 일부를 확대한 단면도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 관로용 와류 발생 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로용 와류 발생 장치를 보이는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 A부분에 대한 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로용 와류 발생 장치를 보이는 정면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 B부분에 대한 확대도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관로용 와류 발생 장치에서 결속 부재가 제거된 모습을 보이는 사시도이다.

도 1 내지 도 5를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 관로용 와류 발생 장치(100)는 유체가 유동되는 관로에 와류 발생을 위해 적용되는 것으로서, 와류 발생 부재(110)를 포함한다.

상기 와류 발생 부재(110)는 상기 관로의 내벽 중 일부를 덮어, 와류를 발생시키는 것으로, 와류 발생 본체(111)와, 하측 와류 발생 굽힘체(112)와, 연결 와류 발생 굽힘체(113)와, 상측 와류 발생 굽힘체(114)를 포함한다.

상기 와류 발생 본체(111)는 소정 면적으로 넓은 플레이트 형태로 형성되는 것으로, 예시적으로 직사각형 플레이트로 형성된다.

상기 하측 와류 발생 굽힘체(112)는 상기 관로에서의 상기 유체의 유동 방향에 대해 소정 크기로 어긋난 각도를 이루면서 상기 와류 발생 본체(111)에 대해 예각 범위 내에서 경사지게 세워지는 것으로, 예시적으로 사다리꼴 형태의 플레이트로 형성된다.

상기 연결 와류 발생 굽힘체(113)는 상기 하측 와류 발생 굽힘체(112)의 상단으로부터 연장된 형태를 이루면서 상기 와류 발생 본체(111)에 대해 상기 하측 와류 발생 굽힘체(112)에 비해 상대적으로 더 큰 각도로 경사지게 세워지는 것으로, 예시적으로 상기 하측 와류 발생 굽힘체(112)에 비해 상대적으로 작은 사다리꼴 형태의 플레이트로 형성된다.

상기 상측 와류 발생 굽힘체(114)는 상기 연결 와류 발생 굽힘체(113)의 상단으로부터 연장된 형태를 이루면서 상기 와류 발생 본체(111)에 대해 상기 연결 와류 발생 굽힘체(113)에 비해 상대적으로 더 큰 각도로 경사지게 세워지는 것으로, 예시적으로 삼각형 형태로 형성된다.

상기 하측 와류 발생 굽힘체(112)의 하단으로부터 상기 상측 와류 발생 굽힘체(114)의 상단으로 갈수록 상기 와류 발생 부재(110)의 폭이 점진적으로 좁아지는 형태로 형성된다.

상기와 같이 구성되면, 상기 와류 발생 본체(111)는 상기 관로의 내벽에 밀착 또는 근접되도록 배치되고, 상기 하측 와류 발생 굽힘체(112), 상기 연결 와류 발생 굽힘체(113) 및 상기 상측 와류 발생 굽힘체(114)로 갈수록 상대적으로 더 상기 관로의 내측 공간 쪽으로 돌출되는 형태로 상기 와류 발생 부재(110)가 형성된다.

상기 관로를 따라 유동되던 상기 유체 중 상기 관로의 내벽을 따라 유동되는 것은 상기 와류 발생 본체(111)를 따라 유동되다가 상기 하측 완류 발생 굽힘체로 경사지게 입사된 다음 상기 연결 와류 발생 굽힘체(113) 및 상기 상측 와류 발생 굽힘체(114)의 각 표면을 따라 유동되면서 와류화됨과 함께 상기 관로의 내측 공간 쪽으로 유도되고, 상기 관로의 출구로부터 역류되는 역기류가 경사진 형태의 상기 하측 완류 발생 굽힘체의 저면에 의해 막혀서 상기 유체의 유동에 영향을 주지 않게 됨으로써, 상기 관로를 따라 유동되는 상기 유체의 유동성을 효율적으로 향상시킬 수 있게 된다.

상기 와류 발생 본체(111)의 네 모서리 중 서로 이웃하지 않는 두 모서리를 연결하는 선분이 상기 하측 와류 발생 굽힘체(112)의 하단이 되고, 상기 와류 발생 본체(111)의 네 모서리 중 상기 선분과 만나지 않는 하나의 모서리가 상기 상측 와류 발생 굽힘체(114)의 첨두가 되도록, 상기 와류 발생 본체(111)의 경사진 절반이 절개되어 3단으로 굽혀짐으로써, 상기 하측 와류 발생 굽힘체(112), 상기 연결 와류 발생 굽힘체(113) 및 상기 상측 와류 발생 굽힘체(114)가 될 수 있다. 이 경우, 상기 와류 발생 본체(111)에서 절개되어 상기 하측 와류 발생 굽힘체(112), 상기 연결 와류 발생 굽힘체(113) 및 상기 상측 와류 발생 굽힘체(114)가 된 부분에는 절개홀(115)이 형성된다.

상기와 같이 구성되면, 상기 관로의 내벽 크기 및 상기 관로의 내벽 형태에 맞도록 복수 개의 상기 와류 발생 부재(110)가 서로 연결된 형태로 형성되어, 상기 관로의 내벽 전체가 복수 개의 상기 와류 발생 부재(110)에 의해 덮임으로써, 상기 관로의 내벽 전체에서 와류가 발생될 수 있게 되고, 그에 따라 상기 관로를 따라 유동되는 상기 유체의 유동성을 효율적으로 향상시킬 수 있게 된다.

복수 개의 상기 와류 발생 부재(110)가 나란하게 배열된 형태로 제작된 다음, 상기 관로의 내벽 크기 및 상기 관로의 내벽 형태에 맞는 개수로 상기 와류 발생 부재(110)가 절단된 다음, 상기 와류 발생 부재(110)가 상기 관로의 내벽 크기 및 상기 관로의 내벽 형태에 맞게 원형 등으로 굽혀짐으로써, 복수 개의 상기 와류 발생 부재(110)가 상기 관로의 내벽에 맞추어질 수 있게 되고, 그에 따라 상기 관로용 와류 발생 장치(100)가 다양한 크기 및 형상의 상기 관로에 범용적으로 적용될 수 있게 된다.

한편, 상기 관로용 와류 발생 장치(100)는 결속 부재(120)를 더 포함할 수 있다.

상기 결속 부재(120)는 서로 연결된 형태의 복수 개의 상기 와류 발생 부재(110)의 외면을 따라 띠 형태로 둘러져서, 복수 개의 상기 와류 발생 부재(110)를 외측에서 결속시키는 것이다.

여기서, 상기 결속 부재(120)의 적용은 필수적인 것이 아니고, 선택적인 것이다.

상기와 같이, 상기 관로용 와류 발생 장치(100)가 복수 개의 상기 와류 발생 부재(110)를 포함하고, 상기 관로의 내벽 크기 및 상기 관로의 내벽 형태에 맞도록 복수 개의 상기 와류 발생 부재(110)가 서로 연결된 형태로 형성되어, 상기 관로의 내벽 전체가 복수 개의 상기 와류 발생 부재(110)에 의해 덮임으로써, 상기 관로의 내벽 전체에서 와류가 발생되고, 그에 따라 상기 관로를 따라 유동되는 상기 유체의 유동성을 효율적으로 향상시키고, 다양한 크기 및 형상의 상기 관로에 상기 관로용 와류 발생 장치(100)가 범용적으로 적용될 수 있게 된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 관로용 와류 발생 장치에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 일 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 관로용 와류 발생 장치의 일부를 확대한 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 관로용 와류 발생 장치는 관로를 따라 유동된 유체에 의해 와류 발생 본체(211)와 결속 부재(220)를 결속시킴과 함께 상기 관로의 토출구를 통한 역기류의 유입을 차단시킬 수 있는 결속 역기류 차단 부재(230)를 더 포함한다.

상기 결속 역기류 차단 부재(230)는 본체측 돌출 경사 패널(231)과, 본체측 연장 패널(234)과, 결속측 수직 굽힘 패널(232)과, 결속측 경사 굽힘 패널(233)을 포함한다.

상기 본체측 돌출 경사 패널(231)은 상기 와류 발생 본체(211)의 말단부에서 소정 각도로 경사지게 세워진 패널 형태로 형성되되, 상기 관로의 외측을 향하도록 세워진 것이다.

상기 본체측 연장 패널(234)은 상기 와류 발생 본체(211)의 말단부 중 상기 본체측 돌출 경사 패널(231)이 형성된 지점으로부터 소정 길이로 외측으로 더 연장된 패널 형태로 형성된 것으로, 상기 와류 발생 본체(211)의 길이 방향으로 연장된 형태로 형성된다.

상기 결속측 수직 굽힘 패널(232)은 상기 결속 부재(220)의 말단부에서 수직으로 굽혀져 세워지되, 상기 본체측 연장 패널(234)의 말단면과 소정 간격 이격되도록 형성되는 것이다.

상기 결속측 경사 굽힘 패널(233)은 상기 결속측 수직 굽힘 패널(232)의 말단으로부터 상기 본체측 연장 패널(234)을 향해 소정 각도로 경사진 패널 형태로 굽혀지되, 상기 결속측 수직 굽힘 패널(232)로부터 상기 본체측 연장 패널(234) 쪽으로 향할수록 점진적으로 하향되는 형태로 형성되는 것이다.

상기 결속측 경사 굽힘 패널(233)은 상기 본체측 연장 패널(234)의 상단과 소정 간격으로 이격된 지점까지 연장되고, 상기 본체측 돌출 경사 패널(231)과 평행한 형태로 형성된다.

상기와 같이 형성되면, 상기 관로의 내부를 따라 유동되어 상기 관로용 와류 발생 장치로 유입된 상기 유체 중 일부가 절개홀을 통해 상기 와류 발생 본체(211)와 상기 결속 부재(220) 사이의 틈으로 유입되어, 상기 결속 역기류 차단 부재(230) 쪽으로 유동된다.

상기 결속 역기류 차단 부재(230) 쪽으로 유동된 상기 유체는 상기 결속측 수직 굽힘 패널(232)에 의해 막혀 수직으로 상승된 다음 상기 결속측 경사 굽힘 패널(233)에 의해 상기 본체측 연장 패널(234) 쪽으로 경사지게 하향되도록 유동되고, 그에 따라 상기 결속측 경사 굽힘 패널(233)에 의해 하향된 상기 유체가 상기 본체측 연장 패널(234)을 눌러주게 됨으로써, 상기 와류 발생 본체(211)와 상기 결속 부재(220)가 결속될 수 있게 된다.

상기 와류 발생 본체(211)와 상기 결속 부재(220)가 결속된다는 것은 상기 와류 발생 본체(211)와 상기 결속 부재(220) 사이의 틈이 상대적으로 좁아진다는 것이고, 상기 와류 발생 본체(211)와 상기 결속 부재(220) 사이를 통한 상기 유체의 유동은 지속될 수 있다.

한편, 상기 본체측 연장 패널(234)을 눌러주도록 하향 유동된 상기 유체는 상기 본체측 돌출 경사 패널(231)과 상기 결속측 경사 굽힘 패널(233) 사이의 틈을 통해 상기 관로의 토출구를 향해 점진적으로 상향되도록 유동된 다음, 상기 관로에서의 상기 유체의 유동 방향에 대해 경사진 방향으로 상기 관로의 토출구를 통해 토출될 수 있게 되고, 그에 따라 상기 본체측 돌출 경사 패널(231)과 상기 결속측 경사 굽힘 패널(233) 사이의 틈을 통해 경사지게 토출되는 상기 유체가 상기 관로의 토출구를 통한 역기류의 유입을 차단시킬 수 있게 된다.

상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 관로용 와류 발생 장치에 의하면, 관로를 따라 유동되는 유체의 유동성을 효율적으로 향상시키고, 다양한 크기 및 형상의 상기 관로에 범용적으로 적용될 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.

100 : 관로용 와류 발생 장치
110 : 와류 발생 부재
120 : 결속 부재

Claims (3)

1. 유체가 유동되는 관로에 와류 발생을 위해 적용되는 것으로서,
   상기 관로의 내벽 중 일부를 덮어, 와류를 발생시키는 와류 발생 부재;를 포함하고,
   상기 관로의 내벽 크기 및 상기 관로의 내벽 형태에 맞도록 복수 개의 상기 와류 발생 부재가 서로 연결된 형태로 형성되어, 상기 관로의 내벽 전체가 복수 개의 상기 와류 발생 부재에 의해 덮임으로써, 상기 관로의 내벽 전체에서 와류가 발생되고,
   상기 와류 발생 부재는
   소정 면적으로 넓은 플레이트 형태로 형성되는 와류 발생 본체와,
   상기 관로에서의 상기 유체의 유동 방향에 대해 소정 크기로 어긋난 각도를 이루면서 상기 와류 발생 본체에 대해 예각 범위 내에서 경사지게 세워지는 하측 와류 발생 굽힘체와,
   상기 하측 와류 발생 굽힘체의 상단으로부터 연장된 형태를 이루면서 상기 와류 발생 본체에 대해 상기 하측 와류 발생 굽힘체에 비해 상대적으로 더 큰 각도로 경사지게 세워지는 연결 와류 발생 굽힘체와,
   상기 연결 와류 발생 굽힘체의 상단으로부터 연장된 형태를 이루면서 상기 와류 발생 본체에 대해 상기 연결 와류 발생 굽힘체에 비해 상대적으로 더 큰 각도로 경사지게 세워지는 상측 와류 발생 굽힘체를 포함하고,
   상기 하측 와류 발생 굽힘체의 하단으로부터 상기 상측 와류 발생 굽힘체의 상단으로 갈수록 상기 와류 발생 부재의 폭이 점진적으로 좁아지는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 관로용 와류 발생 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 관로용 와류 발생 장치는
   서로 연결된 형태의 복수 개의 상기 와류 발생 부재의 외면을 따라 둘러져서, 복수 개의 상기 와류 발생 부재를 외측에서 결속시키는 결속 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로용 와류 발생 장치.

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