KR900004861B1 - 흐름방향제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

흐름방향제어장치

제1도는 종래의 유체분출장치의 단면도.

제2도는 본 발명의 일실시예를 도시한 흐름방향제어장치의 분해사시도.

제3도는 제2도의 A-A'선 단면도.

제4도∼제7도는 각각 다른 흐름상태를 도시한 제3도의 B-B'선 단면도.

제8도는 본 발명의 제2의 실시예를 도시한 일부절결사시도.

제9도는 본 발명의 제3의 실시예를 도시한 일부절결사시도.

제10도는 제9도의 수평단면도.

제11도∼제13도는 본 발명을 석유팬히이터등의 온풍난방기에 응용한 제1의 실시예의 동작설명도.

제14도∼제15도는 제2, 제3의 실시예의 수평단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 흐름방향제어장치 2 : 입구부

7 : 분기부 16,17 : 제어판

18,19 : 축 20,21 : 안내벽

22 : 출구부 23 : 유로

28,29 : 바깥확대벽(안내벽) 30 : 송풍닥트

31.34 : 회전축(축) 32,35 : 방향제어날개(제어판)

37 : 공기유입구 38 : 송풍팬

39 : 발열부

본 발명의 흐름방향제어장치는 석유팬히이터, 가스팬히이터, 전기난방기등의 온풍난방기 또는 에어콘등의 토출구에 부착하여 사용하는 것이다.

종래에, 유입하는 2개의 흐름을 방향제어하는 장치로서, 제1도에 도시한 일본국 특허공개공보 소화 57-166441호 공보의 기술이 알려져 있다. 이 구성에서는 상류로부터 하류로 유입하는 흐름을 2개로 나누어, 각각의 노즐에 대응해서 배치된 제어구(R₁)(L₁)로부터의 흐름을 전자밸브(SV₁)로, 제어구(R₂)(L₂)로부터의 흐름을 전자밸브(SV₂)로 제어해서 흐름방향의 제어를 행하는 것이다.

그러나, 이 방법에서는 흐름이 P,Q로 도시한 바와 같이 비임형상으로 편향되기 때문에 그 지향성(指向性)이 강하여 스포트(Spot)적인 영역에 대한 분출흐름밖에 얻을 수 없다고 하는 결점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하는 것으로서 분출폭을 확대한 상태에서의 편향, 분출폭 전체영역에 걸친 분출의 실현을 목적으로 하는 것이다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 흐름방향제어장치는, 노즐을 통과하는 2개의 흐름이외에 이들 2개의 흐름의 대체로 중앙부에 이들 흐름에 대하여 대체로 직각방향으로부터 유입하는 제3의 흐름을 도입하는 구성을 가진 것이다.

본 발명은 상기의 구성에 의해 2개의 흐름의 편향시에 그 사이에도 흐름을 발생하기 때문에 분출폭을 확대한 상태에서의 편향, 분출폭 전체영역에 걸친 분출을 실현할 수 있는 것이다.

먼저, 본 발명의 제1∼제3의 실시예를 첨부도면에 의거해서 설명한다.

제2도∼제7도에 있어서, (1)은 흐름방향제어장치이다. (2)는 입구부로 측판(3)(4) 및 상면(5), 하면(6)에 의해 구획되어 있다. 입구부(2)는 분기부(7)에 의해 2개의 영역(8)(9)으로 분할되어 있다. (10) 및 (11)은 각각 측판(3)(4)에서 돌출한 노즐형성부이고, 분기부(7)로부터 양쪽에 돌출한 노즐형성부(12)(13)에 의해 노즐부(14)(15)를 구성하고 있다. (16)(17)은 노즐부(14)(15) 근처에 착설된 제어판이고, 축(18)(19)을 중심으로 해서 회동가능하게 구성되어 있다. (20)(21)은 노즐형성부(10)(11)의 하류쪽에 착설된 곡면형상의 안내벽이며, 이들에 의해 하류로 향해서 점차 확대형상의 출구부(22)가 형성되어 있다.

(23)은 제3의 흐름을 도입하는 유로이고, (24)는 그 입구단부, (25)는 출구단부이다. 출구단부(25)는 장치(1)의 상면(5)에 있어서 2개의 흐름을 발생하는 노즐부(14) 및 (15)의 중앙부근처에 형성되고, 제3의 흐름이 노즐부(14) 및 (15)의 흐름에 대하여 거의 직각방향으로부터의 유입을 일으키도록 배치되어 있다.

다음에 본 발명의 동작을 설명한다.

제4도는 제어판(16)(17)을 각각 바깥쪽으로 향하게 하였을 경우이다. 입구부(2)로 유입하는 흐름은 분기부(7)에 의해 흐름 A,B로 나누어진다. 흐름 A,B는 각각 제어판(16) 및 (17)에 의해 바깥쪽으로 향하여, 안내벽(20)(21)에 부착된후, 흐름 A, B₁으로 편향된다.

한편, 제3의 흐름 C은 유로(23)를 경유해서 C'라는 흐름으로서 출구단부(25)로부터 아래쪽으로 분출한다. 이때 이 흐름 C'는 그 확산에 의해, 흐름 A, B₁과 합류를 개시함과 동시에, 아래면(6)에 도달한 후에는 충돌확산에 의해 C₁이라는 흐름으로 되어 더 한층 흐름 A₁, B₁과의 합류를 촉진하여 전체적으로 안내벽(20)으로부터 (21)에 걸쳐 그 양단부가 넓은 각도로 편향된 상태의 분산분출을 달성한다.

다음에 제5도에 도시한 바와 같이 제어판(16) 및 (17)이 오른쪽으로 기울어지게한 경우를 생각한다. 이때, 흐름 B은 안내벽(21)에 부착하여, 오른쪽으로 넓은 각도로 편향한 흐름 B₁으로서 분출한다. 한편, 흐름 A는 제어판(16)에 의해 오른쪽으로 편향한흐름으로서 분출한다. 제3의 흐름 C₁은 흐름 B₁과 합류할려고 하기 때문에, 오른쪽에 있어서는 확산하고, 흐름 A₁D에 대해서는 그 오른쪽편향을 방해하여 A₁을 직전에 가까운 흐름으로 한다. 이들로부터, 출구전체의 흐름으로서는, 오른쪽에 있어서의 넓은 각도 편향으로부터 왼쪽에 있어서는 직진에 가까운 상태까지도 포함한 폭넓은 흐름상태로의 분출이 이루어진다.

제6도는 제어판(16)(17)을 경사시키지 않았을 경우이다. 흐름 A, B 모두 직진방향으로 유출하기 때문에, 직진흐름 C₁과 합쳐져서, 전체적으로도 대체로 직진방향의 흐름 A₁, B₁, C₁이 발생한다. 제5도로부터 제6도 또한, 제5도와 대칭인 방향으로의 편향도 제5도와 마찬가지로 가능하며, 전체적으로 폭이 넓은흐름을 넓은 각도에 걸쳐 편향이 가능해진다.

다음에 제7도와 같이 제어판(16)(17)을 안쪽으로 향하게 한다. 이때 흐름 A₁, B₁은 흐름 C₁에 대하여 옆쪽으로 규제를 가하기 때문에, 전체적으로 집중된 흐름의 실현이 가능하다.

다음에 본 발명의 다른 실시예를 제8도에 도시한다. 본 실시예는 제1의 실시예에 있어서 상면(5)을 제거하고, 제3의 흐름 C를 입구부(2)의 흐름의 일부를 이용한 것이다. 이 경우에는, 작동은 제1의 실시예와 대체로 마찬가지이다.

또, 본 발명의 제3의 실시예를 제9도에 도시한다. 이것은 제2의 실시예에 있어서 분기부(7)를 원기둥으로 형성한 것이다. 이 경우는 제10도에 도시한 바와 같은 상태에 있어서, 안쪽으로 향한 제어판(16)에 의한 흐름이 원기둥벽면에 부착하기 쉬운 상태로 되어 제5도의 경우보다도 왼쪽의 흐름이 보다 오른쪽으로 편향된 상태를 실현하는 것이다.

이상에 설명한 바와 같이 본 발명에 있어서는 노즐을 통과하는 2개의 흐름 이외에 이들 2개의 흐름의 대체로 중앙부에, 이들 흐름에 대하여 대체로 직각방향으로 유입하는 제3의 흐름을 도입하도록 구성하고 있기 때문에 다음과 같은 효과를 일으킨다.

① 비교적 폭이 넓은 흐름상태에서의 광각편향을 실현할 수 있다.

② 분출구 전체폭에 걸쳐서 광각으로 퍼지는 확산분출이 가능해진다.

이와 같은 흐름방향제어장치를 팬히이터등의 분출구에 적용함으로서, 난방영역을 종래의 좁은 영역이 아닌 비교적 폭이 넓은 영역으로한 상태에서의 방향제어를 실현할려는 것이며, 보다 효과적인 공조효과의 달성을 도모할 수 있는 것이다.

또, 본 발명에 있어서, 제3의 흐름을 다른 흐름의 일부로부터 분리함으로서, 보다 간단한 구성으로 할수 있으며, 또한 분기부를 원기둥으로 구성함으로서, 이 원기둥 하류면의 부착효과를 이용해서 약간 집중경향의 분출도 가능해지는 것이다.

다음에 제11도∼제15도에 의해서 석유팬히이터, 가스팬히이터 또는 전기난방기등의 온풍난방기에의 응용 실시예를 설명한다.

제11도∼제13도는 제1의 실시예, 제14도는 제2의 실시예, 제15도는 제3의 실시예를 나타낸다.

제11도∼제15도에 있어서, 동일한 부품은 동일한 기호로 나타내고, 그 구조작용의 설명도 중복을 피한다.

제11도∼제13도에 의해서, 제1의 실시예를 설명한다. 먼저 구성을 설명한다. (26)은 한쌍의 평면형상의 벽면을 구성하는 오른쪽평면형상 벽면, (27)은 왼쪽평면형상 벽면이고, (28)은 한쌍의 바깥쪽확대벽을 구성하는 오른쪽바깥쪽확대벽, (29)는 왼쪽바깥쪽확대벽이며, (26)(27)로 송풍닥트(30)를 구성하고 있다. 상기 오른쪽평면형상벽면(26)의 하류쪽에서 대체로 그 연장선상에 우회전축(31)에 지탱된 오른쪽방향제어날개(32)가 착설되어 있다. 또한 (33)은 오른쪽방향제어날개(32)를 회동시키기 위한 오른쪽레버이다. 좌회전축(34), 왼쪽방향제어날개(35), 왼쪽레버(36)도 오른쪽과 마찬가지로 구성되어 있다.

(37)은 송풍닥트(30)의 상류단부에 위치하는 공기흡입구, (38)은 송풍팬, (39)는 석유버어너, 가스버어너, 전기히이터 등의 발열부이다.

다음에 동작을 설명한다. 기본적동작은 제9도∼제10도에 도시한 제3의 실시예와 유사하다. 즉, 후방으로부터의 흐름을 발열부(39)에 의해서 좌우로 분기하여 방향제어날개(32)(35)로 흐름을 바깥쪽확대벽(28)(29)에 부착시킴과 동시에, 발열부(39)의 위쪽을 통과한 흐름을 그 직후에 아래쪽으로 향하게 해서 어떻게 흐름을 편향시켜도 분출구 전체폭에 걸쳐서 흐름을 얻도록 한 것이다. 또한, 상술한 설명중 발열부(39)의 위쪽을 통과한 흐름을 그 직후에 아래쪽으로 향하게 하기 위한 부재(제9도에서 (23)에 상당)는 도시를 생략하고 있다. 본구조상의 특징은 온풍난방기로서 특히 강한 집중류, 한쪽으로의 강한 편향유를 얻을 수 있도록 방향제어날개(32)(35)의 위치, 형상에 연구를 가해서 흐름의 바깥쪽확대벽(28)(29)으로의 부착제어와 더불어, (26)(27)에서 도시한 평면형상의 벽면의 일부를 구성할 수 있도록 해서 실질적으로 벽면의 형상을 변화시키도록 한 것이다.

제11도는 집중류를 얻을때의 동작설명도이다.

오른쪽방향제어날개(32)와 왼쪽방향제어날개(35)는 어느것이나 가장 안쪽을 향하고 있으며 그들 상류단부가 송풍닥트(30)의 구성요소인 오른쪽 평면형상의 벽면(26)과 왼쪽평면형상의 벽면(27)의 각각의 하류단부에 접속되어, 상기의 왼쪽 또는 오른쪽의 방향제어날개(32) 또는 (35)가 흡사송풍닥트(30)의 한쌍의 평면형상의 벽면을 연장구성한 것처럼 되고 또, 이때의 닥트 전체구조가 선단이 좁혀진 구조로 되어 있기 때문에 송풍팬(38)으로부터의 흐름은 강한 집중류가 되는 것이다.

제12도는 광각편향류를 얻을때의 동작설명도이다. 오른쪽방향제어날개(32)와 왼쪽방향제어날개(35)는 양쪽 모두 약간 바깥쪽을 향하고 있다. 그 때문에 오른쪽방향제어날개(32) 또는 왼쪽방향제어날개(35) 근처의 흐름은 각각 오른쪽바깥쪽확대벽(28) 또는 왼쪽바깥쪽확대벽(29)의 방향으로 약간 편향되게 되어, 그 결과 흐름의 벽면부착효과에 의해 흐름은 오른쪽바깥쪽확대벽(2) 또는 왼쪽바깥쪽확대벽(29)에 부착해서 그것을 따르는 흐름으로 되어서 송풍팬(38)으로부터의 흐름은 광각편향류가 되는 것이다. 이 경우의 편향동작은 오른쪽방향제어날개(32) 또는 왼쪽방향제어날개(35)에 의해서 강제적으로 굴절되는 것은 아니고 어디까지나 흐름의 벽면부착효과에 의한 것이며 저압손실동작인 것이 특징이다.

제13도는 한쪽 편향류를 얻을때의 동작설명이다. 이것은 제11도의 오른쪽반과 제12도의 왼쪽반을 결합시킨 것으로서, 특히 오른쪽의 방향제어날개(32)가 오른쪽바깥쪽확대벽(28)의 기능을 무효로 하고 있으며 제13도에서 왼쪽으로의 강한 한쪽편향을 흐름을 돕도록 하고 있는 것이 특징이다.

제14도는 제2의 실시예로서 특히 광각편향흐름을 얻을 때 유리해지도록 오른쪽바깥쪽확대벽(28) 또는 왼쪽바깥쪽확대벽(29)의 쪽이 오목면이고, 그들의 확대방향에 따라서 곡면형상이 되어 있는 오른쪽 R(라운드)형 방향제어날개(32A) 또는 왼쪽 R형 방향제어날개(35A)를 사용하고 있다. 제12도의 경우, 벽면부착흐름은 오른쪽바깥쪽확대벽(28) 또는 왼쪽바깥쪽확대벽(29)상에만 존재하였으나, 제14도의 제2의 실시예의 경우, 오른쪽 R형 제어날개(32A) 또는 왼쪽 R형 제어날개(35A)의 블록면쪽에도 벽면부착흐름이 발생하기 때문에 보다 넓은 각도의 광각편향류를 낮은 압력손실로 얻을 수 있다. 또한, 제14도 구성의 것은 제11도 또는 제13도와 유사한 동작도 가능하다.

제15도는 제3도의 실시예를 도시한 것으로서, 제1의 실시예(제11도∼제13도)와 다른곳은 제작코스트의 저감을 달성하기 위하여 오른쪽바깥쪽확대벽(28) 또는 왼쪽바깥쪽확대벽(29)을 직선형상으로 한 것이다. 제11도에 도시한 바와 같은 R형상의 벽면과 비교해서 제15도에 도시한 바와 같은 직선형상의 벽면에서는 흐름의 벽면부착 효과가 약하기 때문에 돌기(40)를 착설해서 부압부(負壓部)(41)를 발생시켜서 벽면부착 효과를 강하게 하고 있다. 제1의 실시예(제11도∼제13도)와 마찬가지의 동작이 가능하다.

적어도 한쌍의 평면형상벽면을 가진 송풍닥트, 그 평면형상벽면의 각각의 하류단부에 접속된 1쌍의 바깥쪽확대벽, 상기 한쌍의 평면형상 벽면의 하류쪽에서 대체로 그 연장선상에 한쌍의 방향제어날개를 착설한 구성으로 하고 있으며, 특히 흐름에 관해서 이하의 동작효과를 얻을 것이다.

① 한쌍의 방향제어날개를 가장 안쪽으로 향하게 하면 그 방향제어날개의 상류단부가 송풍닥트를 구성하는 한쌍의 평면형상의 벽면의 하류단부와 접속되어 닥트전체구조가 약간 선단이 좁혀지는 구성으로 되어 집중류를 얻을 수 있다.

② 한쌍의 방향제어날개를 약간 바깥쪽으로 향하게 하면 한쌍의 바깥쪽확대벽면상에 강한 벽면부착류를 일으켜서 낮은 압력손실의 광각편향류를 얻을 수 있다.

③ ①과 ②의 중간상태로 직진류를 얻을 수 있다.

④ 한쪽의 방향제어날개만을 약간 바깥쪽으로 향하게 함으로서, 그 방향제어날개가 벽면을 구성하게 되어 저압손실이 강한 한쪽편향류를 얻을 수 있다.

이상, 상세히 설명한 바와 같이 본 실시예는 한쌍의 바깥쪽확대벽과 한쌍의 방향제어날개를 결합시킨 기본구성으로 하고, 이 방향제어날개를 송풍닥트의 벽면구성부재로서 사용하거나 또는 바깥쪽확대벽면상으로의 흐름의 부착동작의 계기를 만드는 제어부재로서 사용하거나 함으로서 송풍팬으로부터의 흐름을 송풍닥트 도중에 있는 발열부로 가열하면서 앞쪽으로 집중류, 광각편향류, 한쪽편향류 혹은 직진류로서 희망에 따라서 송출하는 것으로서, 쾌적한 온풍감을 얻을 수 있는 석유팬히이터 등의 온풍난방기를 실현하는 것이다.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 2개의 대체로 평행한 흐름에 대해서 이들 2개의 흐름의 대체로 중앙에서 대체로 직각으로 유입하는 흐름을 도입한다고 하는 구성으로 분출폭을 확대한 상태에서의 편향에 있어서도 흐름이 폭이 좁은 비임형상이 되지 않고 분출구전역에 걸친 이상적인 흐름을 이룸과 동시에 방향제어날개의 위치형상에 연구를 가함으로서, 특히 강한 집중류, 강한 한쪽편향류까지도 얻을 수 있는 석유팬히이터, 가스팬히이터, 전기난방기, 또는 에어콘등의 이상적인 분출구를 얻을 수 있다.

Claims (8)

1. 흐름이 유입하는 입구부 및 하류로 향하여 점차 확대하는 형상인 한쌍의 안내벽으로 형성된 출구부를 가지고, 상기 입구부에는 흐름을 제1 및 제2의 흐름으로 둘로 나누는 분기부를 배치함과 동시에 상기 둘로 분리된 각각의 흐름의 속에, 축을 중심으로해서 회동가능한 제어판을 배치하고, 이렇게 둘로 분리된 흐름의 중앙부 근처에 있어서 상기 흐름에 대하여 대체로 직각방향으로부터 유입하는 제3의 흐름을 도입하는 유로를 형성하고, 상기 제어판은 그 회동에 의해 상기 둘로 분리된 흐름의 상기 안내벽면에 대한 부착동작을 제어하고, 상기 각 제어판을 동일방향으로 기울어지게 한 경우에는 상기 제3의 흐름에 의한 상기 제1 및 제2의 흐름에 대한 유인효과에 의거한 전체의 흐름의 한쪽편으로의 편향, 상기 제어판이 제어판의 거리가 하류를 향해서 넓어지도록 기울어진 경우에는 전체흐름이 출구부전역에 걸치는 광각분산 및 상기 제어판이 제어판의 거리가 하류를 향해서 좁아지도록 기울어졌을 경우에는 전체흐름이 출구부의 중앙부로의 집중분출을 일으키는 위치에 배치한 흐름방향제어장치.
2. 흐름이 유입하는 입구부와, 이 입구로부터 하류로 향하여 점차 확대하는 형상인 한쌍의 안내벽으로 형성된 분출구를 가지고, 상기 입구부에는 흐름을 제1 및 제2의 흐름으로 둘로 나누는 원주(圓柱)형상의 분기부를 배치함과 동시에 상기 둘로 분리된 각각의 흐름의 속에 축을 중심으로 대하여 대체로 직각방향으로부터 유입하는 제3의 흐름을 도입하는 유로를 형성하고, 상기 각 제어판을 그 회동에 의해 상기 둘로 분리된 흐름의 상기 안내벽에 대한 부착동작을 제어하고, 상기 각 제어판을 동일방향으로 기울어지게 한 경우에는 상기 제3의 흐름에 의한 상기 제1 및 제2의 흐름에 대한 유인효과에 의거한 전체의 흐름이 출구부전역에 걸치는 광각분산 및 상기 제어판이 제어판의 거리가 하류를 향해서 좁아지도록 기울어졌을 경우에는 전체흐름이 출구부의 중앙부로의 집중분출을 일으키는 위치에 배치한 흐름방향제어장치.
3. 흐름이 유입하는 입구무 및 하류로 향하여 점차 확대하는 형상인 한쌍의 안내벽으로 형성된 출구부를 가지고, 상기 입구부에는 흐름을 제1 및 제2흐름으로 둘로 나누도록 연소통을 배치함과 동시에 상기 둘로 분리된 각각의 흐름의 속에 축을 중심으로 해서 회동가능한 제어판을 배치하고, 이렇게 둘로 분리된 흐름의 중앙부 근처에서 상기 흐름에 대하여 대체로 직각방향으로부터 유입하는 제3의 흐름을 도입하는 유로를 형성하고, 상기 제어판은 그 회동에 의해 상기 구분된 흐름의 상기 안내벽에 대한 부착동작을 제어하고, 상기 각 제어판은 동일방향으로 기울어지게한 경우에는 상기 제3의 흐름에 의한 상기 제1 및 제2의 흐름에 대한 유인 효과에 의거한 전체의 흐름의 한쪽편으로의 편향, 상기 제어판이 제어판의 거리가 하류를 향해서 넓어지도록 기울어진 경우에는 전체흐름이 출구부전역에 걸치는 광학분산 및 상기 제어판이 제어판의 거리가 하류를 향해서 좁아지도록 기울어졌을 경우에는 전체흐름이 출구부의 중앙부로의 집중분출을 일으키는 위치에 배치한 흐름방향제어장치.
4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 제3의 흐름이 분기부로부터의 바이패스흐름에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 흐름방향제어장치.
5. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 제어판을 중앙부로의 집중분출을 일으키는 각도로 회동하였을 때 상기 제어판의 위쪽가장자리단부가 상기 한쌍의 안내벽의 상류단부 근처에 당접하도록 한 것을 특징으로 하는 흐름방향제어장치.
6. 제5항에 있어서, 한쌍의 안내벽쪽이 볼록면이고 그 한쌍의 안내벽의 확대방향을 따라서 곡면형상인 제어판을 가진 것을 특징으로 하는 흐름방향제어장치.
7. 제5항에 있어서, 한쌍의 안내벽이 직선형상으로 확대해서 이루어진 것을 특징으로 하는 흐름방향제어장치.
8. 송풍팬으로부터의 공기유입구를 가진 송풍닥트내에 석유버어너, 가스버어너, 혹은 전기히이터로 이루어진 발열부를 착설하고, 그 발열부의 측면 혹은 정상부와 상기 송풍닥트벽면사이를 주송풍로 또한 공기가 열영역으로 하고, 송풍닥트 하류단부에 한쌍의 바깥쪽확대벽을 접속함과 동시에, 그 바깥쪽확대벽 근처에 회전축을 가지고 그 회전에 의해서 송풍닥트 하류단부 근처에 접속가능하고 역회전에 의해서 근처의 흐름을 상기 한쌍의 바깥쪽확대방향으로 편향시켜서 흐름을 그 바깥쪽확대벽으로 부착시키는 한쌍의 방향제어날개를 착설한 것을 특징으로 하는 흐름방향제어장치.

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