WO2015167143A1 - 다중 펄스 제트 발생 장치 및 이를 갖는 공기 조화기 - Google Patents

다중 펄스 제트 발생 장치 및 이를 갖는 공기 조화기 Download PDF

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WO2015167143A1
WO2015167143A1 PCT/KR2015/003676 KR2015003676W WO2015167143A1 WO 2015167143 A1 WO2015167143 A1 WO 2015167143A1 KR 2015003676 W KR2015003676 W KR 2015003676W WO 2015167143 A1 WO2015167143 A1 WO 2015167143A1
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actuator
pulse jet
diaphragm
pulse
cavity
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PCT/KR2015/003676
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French (fr)
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권기환
윤진욱
서은비
김민희
김종암
이병현
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삼성전자주식회사
서울대학교산학협력단
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B45/04—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B45/041—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms double acting plate-like flexible pumping member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B45/00—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids
    • F04B45/04—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B45/043—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms two or more plate-like pumping flexible members in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/24—Means for preventing or suppressing noise
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/007—Ventilation with forced flow

Definitions

  • the present invention relates to multiple pulse jet generators and multiple air conditioners having multiple pulse jets over a large area.
  • an air conditioner is a home appliance that includes a heat exchanger for exchanging heat between a refrigerant and an air, a blower fan forcibly flowing air, and a motor for driving the blower fan to cool or heat a room.
  • the air conditioner inevitably has noises such as the flow friction sound caused by the rotation of the blower fan and the drive sound of the motor driving the blower fan. This noise becomes louder as the fan's rotational speed increases.
  • the heat exchanger and the blower fan must have a proper positional relationship with each other so as to secure sufficient air flow rate to achieve efficient heat exchange. That is, the heat exchanger should be arranged to surround the cross fan according to the cylindrical shape of the cross fan generally used as the blowing fan. Accordingly, there is a limitation in miniaturization and design improvement of the air conditioner.
  • One aspect of the invention discloses a multiple pulse jet generating apparatus for generating multiple pulse jets over a large area.
  • One aspect of the present invention discloses a multiple pulse jet generating apparatus capable of improving the speed and uniformity of multiple pulse jets by mounting actuators at both ends of the manifold.
  • One aspect of the present invention discloses an air conditioner having a miniaturized, thinned and improved design by omitting a conventional blower fan and a motor.
  • One aspect of the present invention discloses an air conditioner in which an injection angle of a multi-pulse jet generator is optimized to improve heat exchange efficiency.
  • a multi-pulse jet generating apparatus includes at least one actuator for generating pulse jets in a plurality of orifices in accordance with a volume change of a plurality of cavities due to vibration of a diaphragm; And a manifold connected to the at least one actuator to receive the pulse jets generated by the plurality of orifices to generate multiple pulse jets. It includes.
  • the at least one actuator may include a first actuator and a second actuator provided at both ends of the manifold.
  • the first actuator and the second actuator may operate in phase with each other to generate a pulse jet.
  • the first actuator and the second actuator may operate in opposite phases to generate a pulse jet.
  • the first actuator and the second actuator may generate a pulse jet in a direction facing each other.
  • the manifold may extend long along the spraying direction of the pulse jet generated in the plurality of orifices.
  • the manifold may include a plurality of inner passages connected to the plurality of orifices, respectively, and extending in length, and a plurality of injection ports formed along a length direction of each of the inner passages to generate multiple pulse jets. .
  • the injection ports may be formed such that the injection directions of the pulse jets of the respective inner passages are directed toward different directions.
  • the injection ports may be formed such that the injection directions of the pulse jets of the respective inner passages are directed toward the same direction.
  • the injection ports may be formed such that the injection direction of the pulse jet of each of the inner passages is injected obliquely with respect to the longitudinal direction of the inner passages.
  • the plurality of inner passages may be provided to be spaced apart from each other.
  • the actuator may include a housing in which the plurality of cavities are formed, and the diaphragm may be mounted in the housing and may mutually partition the plurality of cavities.
  • the at least one diaphragm includes a first diaphragm and a second diaphragm, the plurality of cavities including a first cavity, a second cavity, and a third cavity, wherein the first cavity and the first cavity
  • the second cavity is mutually partitioned by the first diaphragm, the volume is changed by the vibration of the first diaphragm, the second cavity and the third cavity are mutually partitioned by the second diaphragm, and
  • the volume may change due to the vibration of the second diaphragm.
  • a multi-pulse jet generating apparatus includes at least one diaphragm, a plurality of cavities partitioned by the at least one diaphragm, and a plurality of cavities in which the fluids of the plurality of cavities are respectively extracted At least one actuator having a plurality of orifices, the at least one actuator generating a pulse jet in accordance with vibration of the at least one diaphragm; And a plurality of internal passages provided to communicate with the plurality of cavities, respectively, through the plurality of orifices, and a plurality of pulse jets provided to communicate with the plurality of internal passages according to vibration of the at least one diaphragm.
  • the plurality of cavities may include a first cavity and a second cavity, and the inner passages may include a first inner passage communicating with the first cavity and a second inner passage communicating with the second cavity. .
  • the manifold may include a partition wall that partitions the first inner passage and the second inner passage.
  • the manifold may include first injection ports in communication with the first internal passage and second injection ports in communication with the second internal passage.
  • the pulse jets generated at the first injection ports and the pulse jets generated at the second injection ports may be opposite in phase.
  • the first injection ports and the second injection ports may be formed on different outer walls of the manifold.
  • An injection angle of the first injection ports and an injection angle of the second injection ports may be different from each other.
  • the at least one actuator may include a first actuator and a second actuator provided at both ends of the manifold.
  • the first actuator and the second actuator may operate in phase with each other to generate a pulse jet.
  • the first actuator and the second actuator may operate in opposite phases to generate a pulse jet.
  • the first actuator and the second actuator may generate a pulse jet in a direction facing each other.
  • an air conditioner includes: a cabinet having an inlet and an outlet; and at least one heat exchanger provided in the cabinet; And at least one actuator generating pulse jets at the plurality of orifices according to the vibration of the diaphragm, and at least one actuator receiving the pulse jets generated at the plurality of orifices to generate multiple pulse jets.
  • At least one multi-pulse jet generating device comprising a manifold connected thereto; It includes.
  • the heat exchanger may have a straight shape.
  • the at least one heat exchanger may include a plurality of heat exchangers disposed in parallel with each other, and the multiple pulse jet generator may be disposed between the plurality of heat exchangers.
  • the at least one actuator may include a first actuator and a second actuator provided at both ends of the manifold.
  • the first actuator and the second actuator may operate in phase with each other to generate a pulse jet.
  • the first actuator and the second actuator may operate in opposite phases to generate a pulse jet.
  • the first actuator and the second actuator may generate a pulse jet in a direction facing each other.
  • the multi-pulse jet generator may be disposed at the top and bottom of the heat exchanger.
  • the multi-pulse jet generating apparatus may include a plurality of manifolds spaced apart from each other.
  • the heat exchanger may be disposed between the plurality of manifolds.
  • At least a part of the pulse jets generated by the multi-pulse jet generator may be injected toward the heat exchanger, and the other part may be injected toward the discharge port.
  • At least some of the pulse jets generated by the multiple pulse jet generator may be inclined toward the heat exchanger.
  • an air conditioner includes: a cabinet having an inlet and an outlet; and at least one heat exchanger provided in the cabinet; And a plurality of cavities mutually partitioned by at least one diaphragm and the at least one diaphragm and a plurality of orifices into which the fluid of the plurality of cavities enters and exits, respectively, and pulse jets according to the vibration of the at least one diaphragm.
  • At least one actuator for generating a plurality of internal passages and the plurality of internal passages provided to communicate with the plurality of cavities, respectively through the plurality of orifices of the at least one diaphragm A multiple pulse jet generator having a manifold having a plurality of injection ports for generating multiple pulse jets in accordance with vibration; It includes.
  • the at least one actuator may include a first actuator and a second actuator provided at both ends of the manifold.
  • the noise of the air conditioner can be reduced, thinned and miniaturized.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a multiple pulse jet generating apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view separately showing the actuator of the multiple pulse jet generating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective cross-sectional view of the actuator of the multi-pulse jet generator according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG 4 and 5 are views for explaining the operation of the actuator of the multi-pulse jet generating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the structure of a manifold of a multiple pulse jet generator according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a multiple pulse jet generating apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view separately showing an actuator of a multiple pulse jet generator according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective cross-sectional view of the actuator of the multi-pulse jet generator according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG 10 and 11 are views for explaining the operation of the actuator of the multi-pulse jet generating apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view illustrating a comparison of the velocity of pulse jets in the first injection ports, the second injection ports, and the third injection ports of the multi-pulse jet generation apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the structure of a manifold of a multiple pulse jet generator according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a multiple pulse jet generating apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • Fig. 15 is a sectional view schematically showing the overall configuration of a multi-pulse jet generating apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • 16 and 17 are views for explaining the operation of the multi-pulse jet generating apparatus according to the third embodiment of the present invention, the multi-pulse jet generating apparatus in a mode in which the mutually corresponding actuators of both sides vibrate in the same phase with each other Drawing for explaining the operation of the.
  • FIGS. 18 and 19 are views for explaining the operation of the multi-pulse jet generating apparatus according to the third embodiment of the present invention, the multi-pulse jet generating apparatus in a mode in which the mutually corresponding actuators of both sides vibrate in opposite phases Drawing for explaining the operation of the.
  • FIG. 20 shows a co-phase oscillation mode of a multi-pulse jet generating apparatus according to a third embodiment of the present invention, a velocity of pulse jets in an opposite phase oscillating mode, and a multi-pulse jet generating apparatus according to a second embodiment of the present invention. The figure described by comparing the velocity of the pulse jet.
  • 21 is a perspective view showing a multiple pulse jet generating apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • Fig. 22 is a sectional view schematically showing the overall configuration of a multi-pulse jet generating apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 and 24 are views for explaining the operation of the multi-pulse jet generating apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, the operation of the multi-pulse jet generating apparatus in a mode in which the actuators on both sides oscillate in the same phase with each other Drawing for illustration.
  • 25 and 26 are views for explaining the operation of the multi-pulse jet generating apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, the operation of the multi-pulse jet generating apparatus in a mode in which the actuators on both sides vibrate in opposite phases Drawing for illustration.
  • FIG. 27 is a perspective view showing a multiple pulse jet generating apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a perspective view showing a multiple pulse jet generating apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
  • 29 is a perspective cross-sectional view of one side of the manifold of the multiple pulse jet generator according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 30 is a view showing an air conditioner to which a multi-pulse jet generator according to a third embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 31 is a sectional view for explaining the flow of air in the air conditioner of FIG. 30; FIG.
  • FIG. 32 is a view showing an air conditioner to which a multi-pulse jet generator according to a fifth embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 33 is a cross-sectional view for explaining the flow of air in the air conditioner of FIG. 32;
  • FIG. 34 is a view showing an air conditioner to which a multi-pulse jet generator according to a sixth embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 35 is a sectional view for explaining the flow of air in the air conditioner of FIG. 34;
  • FIG. 1 is a perspective view showing a multiple pulse jet generating apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • 2 is a perspective view separately showing an actuator of the multiple pulse jet generating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • 3 is a perspective cross-sectional view of the actuator of the multi-pulse jet generator according to the first embodiment of the present invention.
  • the multi-pulse jet generating apparatus 100 receives an actuator 110 that generates a pulse jet by using the vibration of the diaphragm 111, and receives a pulse jet generated by the actuator 110. And a manifold 160 for generating multiple pulse jets over a large area.
  • the actuator 110 includes a housing 130, a diaphragm 111 mounted inside the housing 130, and a first cavity formed inside the housing 130 and partitioned by the diaphragm 111. 132, a second cavity 135, a first orifice 133 that communicates with the outside of the first cavity 132, and a second orifice 136 that communicates with the second cavity 135. do. Fluid such as air may be accommodated in the first cavity 132 and the second cavity 135.
  • each of the first orifice 133 and the second orifice 136 is provided, but two or more may be provided.
  • Actuator 110 may have a substantially thin rectangular parallelepiped shape. However, the shape of the actuator 110 is not limited.
  • the housing 130 may form an appearance of the actuator 110 and may define the first cavity 132 and the second cavity 135.
  • the housing 130 includes a first housing 131 having a first cavity 132 and a first orifice 133, and a second housing 134 having a second cavity 135 and a second orifice 136. It can be formed by combining with each other. Unlike this, however, the housing 130 may be integrally formed.
  • the diaphragm 111 may be mounted between the first housing 131 and the second housing 134 by the fixing member 116.
  • the fixing member 116 may be provided at an edge portion of the diaphragm 111.
  • the diaphragm 111 has flexibility and may be deformable.
  • the diaphragm 111 may vibrate at regular intervals.
  • the diaphragm 111 may be modified to be convex toward the first cavity 132 side or to be convex toward the second cavity 135 side at regular intervals.
  • the diaphragm 111 may be deformed by a piezoelectric effect.
  • the diaphragm 111 may include a plurality of piezoelectric elements stacked in reverse polarization directions. When power is applied to the piezoelectric elements, one piezoelectric element may expand and the other piezoelectric element may be compressed to convexly deform the diaphragm 111 in one direction. As the size of the power applied to the piezoelectric elements increases, more deformation may occur in the diaphragm 111.
  • the deformation direction of the diaphragm 111 may also be reversed. Therefore, the diaphragm 111 may vibrate due to the periodic change of the power applied to the piezoelectric elements.
  • An elastic sheet may be provided between the piezoelectric elements.
  • the actuator 111 may further include a power generator (not shown) for generating power applied to the piezoelectric elements, and a controller (not shown) for receiving an input signal and controlling the application of power to the piezoelectric elements. .
  • FIG 4 and 5 are views for explaining the operation of the actuator of the multi-pulse jet generating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the housing 130 of the actuator 110 connects the first wall 141, the second wall 142 facing the first wall 141, and the first wall 141 and the second wall 142. And a third wall 143 and a fourth wall 144 facing each other.
  • Both ends of the diaphragm 111 may be provided to contact the first wall 141 and the second wall 142.
  • the first cavity 132 may be defined and surrounded by the first wall 141, the second wall 142, the third wall 143, and the diaphragm 111.
  • the second cavity 135 may be defined and surrounded by a first wall 141, a second wall 142, a fourth wall 144, and a diaphragm 111.
  • the first wall 141 may have a first orifice 133 that communicates with the outside of the first cavity 132, and a second orifice 136 that communicates with the outside of the second cavity 135. Accordingly, the pulse jets emitted from the first orifice 133 and the second orifice 136 may be ejected in substantially the same direction.
  • the diaphragm 111 may be deformed to be convex toward the first cavity 132 side or may be deformed to be convex toward the second cavity 135 side.
  • the diaphragm 111 may vibrate at regular intervals. As the diaphragm 111 vibrates, pulse jets may be generated at both sides of the diaphragm 111, and the two pulse jets may be opposite in phase.
  • the volume of the first cavity 132 may decrease and the pressure may increase. Therefore, the fluid of the first cavity 132 may flow out through the first orifice 133 until the pressure of the first cavity 132 is equal to the external pressure.
  • This flow may occur periodically in accordance with the vibration of the diaphragm 111. Therefore, the periodic flow ejected from the first orifice 133 in the direction of the arrow 153 in response to the vibration of the diaphragm 111 may be referred to as a pulse jet.
  • the volume of the first cavity 132 may increase and the pressure may decrease. Accordingly, external fluid may flow into the first cavity 132 through the first orifice 133 until the pressure of the first cavity 132 is equal to the external pressure (154).
  • the pulse jet generating process in the second orifice 136 according to the vibration of the diaphragm 111 is also the same as the pulse jet generating process in the first orifice 133. Therefore, description thereof is omitted.
  • the amount of fluid flowing in and out of the first cavity 132 through the first orifice 133 during one oscillation period of the diaphragm 111 is the same.
  • the amount of fluid flowing in and out of the second cavity 135 through the second orifice 136 during one oscillation period of the diaphragm 111 is equal.
  • the pulse jet generated at the first orifice 133 and the pulse jet generated at the second orifice 136 may be opposite in phase to each other. This is because the volume of the first cavity 132 and the volume of the second cavity 135 alternately increase or decrease with each other according to the vibration of the diaphragm 111. That is, when the volume of the first cavity 132 increases, the volume of the second cavity 135 decreases, and when the volume of the first cavity 132 decreases, the volume of the second cavity 135 increases. The volume of the first cavity 132 and the volume of the second cavity 135 are mutually dependent.
  • a pulse jet generated at the first orifice 133 and a pulse jet generated at the second orifice 136 are provided. Phases are opposite to each other, but the speeds may be the same.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the structure of a manifold of a multiple pulse jet generator according to a first embodiment of the present invention.
  • the multiple pulse jet generator 100 includes a manifold 160 that receives the pulse jet generated by the actuator 110 and generates multiple pulse jets over a large area.
  • region there is no limitation in the range of a large area
  • Manifold 160 may have a rod shape having a substantially rectangular cross section, but is not limited thereto.
  • the cross section of the manifold 160 may have various shapes such as a circle, an ellipse, a triangle, as well as a rectangle.
  • Manifold 160 does not necessarily have a straight shape. If necessary, the manifold 160 may have a curved shape.
  • the manifold 160 may extend long along the injection direction of the pulse jet injected from the orifices 133 and 136 of the actuator 110.
  • the manifold 160 includes an outer wall portion 170, a first inner passage 181 formed inside the outer wall portion 170, a second inner passage 182, a first inner passage 181, and a first inner passage 181.
  • a partition wall 180 defining a second inner passage 182, a plurality of first injection ports 191 communicating with the first inner passage 181, and a plurality of first communicating ports 191 communicating with the second inner passage 182.
  • Second injection ports 192 may be included.
  • the outer wall portion 170 may include an upper wall 171, both sidewalls 172 and 173, and a bottom wall 174.
  • the first inner passage 181 is provided to communicate with the first cavity 132 of the actuator 110 through the first orifice 133 of the actuator 110.
  • the first inner passage 181 is a closed space except for the first orifice 133 and the first injection ports 191.
  • the pressure change of the first cavity 132 generated by the vibration of the diaphragm 111 may be transmitted to the first internal passage 181 as it is, and the pressure change of the first internal passage 181 may be the first injection.
  • a pulse jet may be generated at each of the ports 191. Pulse jets generated in the first injection ports 191 may have the same phase with each other.
  • first injection ports 191 may be arranged in one or more rows along the length direction of the manifold 160.
  • the first injection ports 191 may be spaced apart from each other at regular intervals.
  • the second inner passage 182 is provided to communicate with the second cavity 135 of the actuator 110 through the second orifice 136 of the actuator 110.
  • the second inner passage 182 is a closed space except for the second orifice 136 and the second injection ports 192.
  • the pressure change of the second cavity 135 generated by the vibration of the diaphragm 111 may be transmitted to the second internal passage 182 as it is, and the pressure change of the second internal passage 182 may be the second injection.
  • a pulse jet may be generated at each of the ports 192. Pulse jets generated in the second injection ports 192 may have the same phase with each other.
  • the second injection ports 192 may be arranged in one or more rows along the length direction of the manifold 160.
  • the second injection ports 192 may be spaced apart from each other at regular intervals.
  • the multiple pulse jet generating apparatus can generate multiple pulse jets over a large area.
  • the first and second injection ports 191 and 192 may be generated.
  • the phases of the pulse jets can also be reversed.
  • first injection ports 191 and the second injection ports 192 when the first injection ports 191 and the second injection ports 192 are provided adjacent to each other, flows having opposite phases may decrease the mutual flow rate. Accordingly, the first injection ports 191 and the second injection ports 192 may be provided to be spaced apart from each other or may be provided to have different injection angles.
  • the first injection ports 191 are provided to spray a pulse jet upward from the upper wall 171 of the manifold 160, and the second injection ports 192 may be It may be provided to spray a pulse jet forward from one sidewall 172 of the manifold 160.
  • the injection angles of the first injection ports 191 and the second injection ports 192 are perpendicular to each other, but are not limited thereto, and may be variously set in a limit to avoid mutual interference between pulse jets. .
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a multiple pulse jet generating apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • 8 is a perspective view separately showing an actuator of the multiple pulse jet generating apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • 9 is a perspective cross-sectional view of the actuator of the multi-pulse jet generator according to the second embodiment of the present invention.
  • 10 and 11 are views for explaining the operation of the actuator of the multi-pulse jet generating apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the actuator 110 generates two pulse jets on both sides of the diaphragm 111 through one diaphragm 111, but in the second embodiment of the present invention, the actuator 210 Has two diaphragms 211, 212 and can generate three pulse jets.
  • the present invention is not limited thereto, and the actuator may include more than two diaphragms and generate more pulse jets.
  • the actuator 210 partitions the housing 230, the first cavity 232, the second cavity 235, the third cavity 238, and the cavities 232, 235, and 238, which are formed inside the housing 230.
  • the housing 230 includes a first housing 231 having a first cavity 232 and a first orifice 233, a second housing 234 having a second cavity 235, and a second orifice 236;
  • the third housing 237 having the third cavity 238 and the third orifice 239 may be coupled to each other.
  • the present invention is not limited thereto, and the housing 230 may be integrally formed.
  • the first diaphragm 211 may be mounted between the first housing 231 and the second housing 234 by the first fixing member 216.
  • the first fixing member 216 may be provided at an edge portion of the first diaphragm 211.
  • the second diaphragm 212 may be mounted between the second housing 234 and the third housing 237 by the second fixing member 217.
  • the second fixing member 217 may be provided at an edge portion of the second diaphragm 212.
  • the first diaphragm 211 and the second diaphragm 212 may vibrate at regular intervals.
  • the first diaphragm 211 may be modified to be convex toward the first cavity 232 side or to be convex toward the second cavity 235 side at regular intervals.
  • the second diaphragm 212 may be modified to be convex toward the second cavity 235 side or convex toward the third cavity 238 side at regular intervals.
  • Periods of the first diaphragm 211 and the second diaphragm 212 may be the same.
  • the amplitudes of the first diaphragm 211 and the second diaphragm 212 may be the same.
  • the first diaphragm 211 and the second diaphragm 212 may be deformed in opposite directions. That is, the first diaphragm 211 and the second diaphragm 212 may vibrate in opposite phases. That is, when the first diaphragm 211 is deformed to be convex toward the first cavity 232 side, the second diaphragm 212 is deformed to be convex toward the third cavity 238 side, and the first diaphragm 211 is convex toward the third cavity 238 side. When the pram 211 is deformed to be convex toward the second cavity 235 side, the second diaphragm 212 may be deformed to be convex toward the second cavity 235 side.
  • the shape of the housing 230 is not limited, but as an example, the housing 230 may include a first wall 241, a second wall 242 facing the first wall 241, and a first wall 241. And a third wall 243 and a fourth wall 244 that connect to each other and the second wall 242 and face each other.
  • Both ends of the first diaphragm 211 and the second diaphragm 212 may be provided to contact the first wall 241 and the second wall 242, respectively.
  • the first cavity 232 may be defined and surrounded by a first wall 241, a second wall 242, a third wall 243, and a first diaphragm 211.
  • the second cavity 235 may be defined and surrounded by a first wall 241, a second wall 242, a first diaphragm 211, and a second diaphragm 212.
  • the third cavity 238 can be defined and surrounded by a first wall 241, a second wall 242, a fourth wall 244, and a second diaphragm 212.
  • the first wall 241 has a first orifice 233 for communicating with the outside of the first cavity 232, a second orifice 236 for communicating with the outside of the second cavity 235, and a third cavity ( A third orifice 239 may be formed in communication with the outside 238. Accordingly, the pulse jets emitted from the first orifice 233, the second orifice 236, and the third orifice 239 may be ejected in substantially the same direction.
  • the first diaphragm 211 when the first diaphragm 211 is deformed to be convex toward the second cavity 235 side, and the second diaphragm 212 is deformed to be convex toward the second cavity 235 side, the first diaphragm 211 is convex to the second cavity 235 side.
  • the volume of the two cavities 235 may decrease and the pressure may increase. Therefore, the fluid of the second cavity 235 may flow out through the second orifice 236 until the pressure of the second cavity 235 is equal to the external pressure.
  • This flow may occur periodically according to the periodic vibrations of the first diaphragm 211 and the second diaphragm 212. Accordingly, the periodic flow ejected from the second orifice 236 in the direction of the arrow 253 according to the periodic vibration of the first diaphragm 211 and the second diaphragm 212 may be referred to as a pulse jet.
  • the process of generating the pulse jet at the first orifice 233 and the third orifice 239 according to the vibration of the diaphragms 211 and 212 is the same as the process of generating the pulse jet at the second orifice 236. Description thereof will be omitted.
  • the amount of fluid entering and exiting each cavity 232, 235, 238 through each orifice 233, 236, 239 during one oscillation period of the diaphragms 211, 212 is the same.
  • phase of the pulse jet generated by the first orifice 233 and the pulse jet generated by the third orifice 239 may be the same.
  • phase of the pulse jet generated in the second orifice 236 may be opposite to the phase of the pulse jet generated in the first orifice 233 and the third orifice 239.
  • FIG. 12 is a view illustrating a comparison of the velocity of pulse jets in the first injection ports, the second injection ports, and the third injection ports of the multi-pulse jet generating apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis represents the frequencies of the diaphragms 211 and 212 and the vertical axis represents the RMS velocity of the pulse jet generated in the orifices 233, 236 and 239.
  • the speed of the pulse jet generated in the orifices 233, 236 and 239 may increase.
  • the velocity of the pulse jets occurring at the first orifice 233 and the third orifice 239 may be approximately the same at all frequencies.
  • the velocity of the pulse jet generated by the second orifice 236 may be greater at all frequencies than the velocity of the pulse jet generated by the first orifice 233 and the third orifice 239. This is because the volume change of the first cavity 232 is only affected by the vibration of the first diaphragm 211, and the volume change of the third cavity 238 is only affected by the vibration of the second diaphragm 212. This is because the volume change of the second cavity 235 is affected by the vibrations of the first diaphragm 211 and the second diaphragm 212.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a structure of a manifold of a multiple pulse jet generator according to a second embodiment of the present invention.
  • the multi-pulse jet generating apparatus 200 receives a pulse jet generated from the actuator 210 to generate a multi-pulse jet over a large area. 260).
  • the manifold 260 includes an outer wall portion 270, a first inner passage 281 and a second inner passage 282 and a third inner passage 283 formed in the outer wall portion 270, and an inner passage.
  • Second injection ports 292 and a plurality of third injection ports 293 may be in communication with the third internal passage 283.
  • the outer wall portion 270 may include an upper wall 271, both sidewalls 272 and 273, and a bottom wall 274.
  • the inner passages 281, 282, 283 are provided to communicate with the cavities 232, 235, 238 of the actuator 210 through the orifices 233, 236, 239 of the actuator 210, respectively.
  • the inner passages 281, 282, 283 are closed spaces except for the orifices 233, 236, 239 and the injection ports 291, 292, 293, respectively.
  • pressure changes of the cavities 232, 235, and 238 generated by the diaphragms 211 and 212 may be transmitted to the internal passages 281, 282, and 283 as they are.
  • Changes in pressure in the inner passages 281, 282, 283 can generate pulse jets in each of the injection ports 291, 292, 293.
  • the pulse jets generated at the first injection ports 291 may have the same phase with each other.
  • the pulse jets generated at the second injection ports 292 may have the same phase with each other.
  • the pulse jets generated at the third injection ports 293 may have the same phase with each other.
  • the phases of the first orifice 233 of the actuator 210 and the pulse jet generated from the third orifice 239 are the same, they are generated at the first injection ports 291 and the third injection ports 293.
  • the phases of the pulse jets may also be the same.
  • phase of the pulse jet occurring at the second orifice 236 of the actuator 210 is opposite the phase of the pulse jet occurring at the first orifice 233 and the third orifice 239, the second injection ports 292
  • the phase of the pulse jet generated at may be opposite to the phase of the pulse jet generated at the first injection ports 291 and the third injection ports 293.
  • injection ports 291, 292, 293 are arranged non-adjacent and have different injection angles to prevent flows having opposite phases from decreasing mutual flow rates.
  • the first injection ports 291 are provided to jet pulse jets upward from the upper wall 271 of the manifold 260, and the second injection ports 292 are one sidewall 272 of the manifold 260. And to inject the pulse jet forward, and the third injection ports 293 may be provided to spray the pulse jet downward from the bottom wall 274 of the manifold 260.
  • the injection angles of the injection ports 291, 292, 293 may be set in various ways to avoid mutual interference between pulse jets, but is not limited.
  • FIG. 14 is a perspective view illustrating a multiple pulse jet generating apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of an entire configuration of a multi-pulse jet generator according to a third embodiment of the present invention.
  • the multi-pulse jet generator 300 receives a plurality of actuators 310 and 320 that generate pulse jets using vibration of the diaphragm, and pulses generated from the plurality of actuators 310 and 320 to receive multiple pulses over a large area.
  • a manifold 360 for generating a jet for generating a jet.
  • the plurality of actuators 310 and 320 may be provided at both ends of the manifold 360 in the longitudinal direction.
  • the plurality of actuators 310 and 320 may be provided to spray pulse jets in opposite directions.
  • the plurality of actuators 310 and 320 may include a first actuator 310 provided at one end in the longitudinal direction of the manifold 360 and a second actuator 320 provided at the other end in the longitudinal direction of the manifold 360. have.
  • the actuators 310 and 320 are the housings 313 and 323, the cavities 314, 315, 316, 324, 325, 326 formed inside the housings 313, 323, and the diaphragms 311, 312, 321, 322, 325, 325, 325, 325, 325, 326, 325, 326, 325, 326, and 325.
  • Orifices 317, 318, 319, 327, 328, and 329 formed in the housings 313 and 323 so as to communicate with the outside.
  • the diaphragms 311, 312, 321, and 322 may vibrate at regular intervals.
  • the diaphragms 311, 312, 321, and 322 may vibrate at the same period and amplitude.
  • the first diaphragm 311 and the second diaphragm 312 of the first actuator 310 may vibrate in phases opposite to each other.
  • the third diaphragm 321 and the fourth diaphragm 322 of the second actuator 320 may vibrate in phases opposite to each other.
  • the opposite phase means that the phase difference is ⁇ (180 degrees).
  • the diaphragms 321 and 322 of the first actuator 310 and the diaphragms 311 and 312 may vibrate in the same phase or opposite phases to each other. can do.
  • first diaphragm 311 and the third diaphragm 321 may vibrate in the same phase with each other (see FIGS. 16 and 17) or may vibrate in opposite phases (see FIGS. 18 and 19).
  • the second diaphragm 312 and the fourth diaphragm 322 may vibrate in the same phase with each other (see FIGS. 16 and 17) or may vibrate in opposite phases (see FIGS. 18 and 19).
  • the manifold 360 includes a plurality of first injection ports 391 in communication with the first inner passage 381, the second inner passage 382, the third inner passage 383, and the first inner passage 381. ), A plurality of second injection ports 392 in communication with the second inner passage 382, and a plurality of third injection ports 393 in communication with the third inner passage 393. .
  • the first inner passage 318 is provided to communicate with the first cavity 314 and the fourth cavity 324 through the first orifice 317 and the fourth orifice 327.
  • the second inner passage 382 is provided to communicate with the second cavity 315 and the fifth cavity 325 through the second orifice 318, the fifth orifice 328.
  • the third inner passage 383 is provided to communicate with the third cavity 316 and the sixth cavity 326 through the third orifice 319 and the sixth orifice 329.
  • the inner passages 381, 382, 383 are closed spaces except for the orifices 317, 318, 319, 327, 328, 329 and the injection ports 391, 392, 393, the pressure change of the cavities 314, 315, 316, 324, 325, 326 is transmitted to the inner passages 381, 382, 383 and thus the injection ports. Pulse jets may occur at 391,392,393.
  • 16 and 17 are views for explaining the operation of the multi-pulse jet generating apparatus according to the third embodiment of the present invention, the multi-pulse jet generating apparatus in a mode in which the mutually corresponding actuators of both sides vibrate in the same phase with each other Is a diagram for explaining the operation of.
  • 18 and 19 are views for explaining the operation of the multi-pulse jet generating apparatus according to the third embodiment of the present invention, the multi-pulse jet generating apparatus in a mode in which the mutually corresponding actuators of both sides vibrate in opposite phases Is a diagram for explaining the operation of.
  • the operation of the multi-pulse jet generator 300 may be divided into two modes, that is, the same phase vibration mode and the opposite phase vibration mode, according to the phases of the diaphragms 311, 312, 321 and 322 of the actuators 310 and 320.
  • diaphragms 311 and 312 of the first actuator 310 and diaphragms corresponding to each other among the diaphragms 321 and 322 of the second actuator 320 vibrate in the same phase.
  • the first diaphragm 311 is deformed to be convex toward the second cavity 315 side
  • the second diaphragm 312 is deformed to be convex toward the second cavity 315 side
  • the third The first orifice 317 and the third orifice when the diaphragm 321 is deformed to be convex toward the fifth cavity 325 and the fourth diaphragm 322 is convex to the side toward the fifth cavity 325.
  • Inlet flow I occurs at 319, fourth orifice 327, and sixth orifice 329, and outflow O is generated at second orifice 318 and fifth orifice 328. Occurs.
  • the first diaphragm 311 is deformed to be convex toward the first cavity 314 side
  • the second diaphragm 312 is deformed to be convex toward the third cavity 316 side
  • the third When the diaphragm 321 is deformed to be convex toward the fourth cavity 324 side and the fourth diaphragm 323 is deformed to be convex toward the sixth cavity 326 side, the first orifice 317 and the third orifice Outflow flow O occurs at 319, the fourth orifice 327, and the sixth orifice 329, and the inflow flow I is generated at the second orifice 318 and the fifth orifice 328. Occurs.
  • the opposite phase vibration mode is a mode in which diaphragms corresponding to each other among the diaphragms 321 and 322 of the first actuator 310 and the diaphragms 311 and 312 vibrate in opposite phases to each other.
  • the first diaphragm 311 is deformed to be convex toward the second cavity 315 side
  • the second diaphragm 312 is deformed to be convex toward the second cavity 315 side
  • the third When the diaphragm 321 is deformed to be convex toward the fourth cavity 324 side, and the fourth diaphragm 322 is deformed to be convex toward the sixth cavity 326 side, the first orifice 317 and the third orifice Inlet flow I occurs at 319 and the fifth orifice 328, and outflow O is generated at the second orifice 318, the fourth orifice 327, and the sixth orifice 329. Occurs.
  • the first diaphragm 311 is deformed to be convex toward the first cavity 314 side
  • the second diaphragm 312 is deformed to be convex toward the third cavity 316 side
  • the third The first orifice 317 and the third orifice when the diaphragm 321 is deformed to be convex toward the fifth cavity 325 and the fourth diaphragm 322 is convex to the side toward the fifth cavity 325.
  • An outflow flow O occurs at 319 and the fifth orifice 328
  • an inflow flow I occurs at the second orifice 318, the fourth orifice 327, and the sixth orifice 329. Occurs.
  • FIG. 20 shows a co-phase oscillation mode of a multi-pulse jet generating apparatus according to a third embodiment of the present invention, a velocity of pulse jets in an opposite phase oscillating mode, and a multi-pulse jet generating apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis represents the positions of the injection ports
  • the vertical axis represents the RMS velocity of the pulse jet at the injection ports.
  • the velocity of the pulse jet is measured at the injection ports 292 and 392 in communication with the central internal passages 282 and 382.
  • the multi-pulse jet generator 200 according to the second embodiment of the present invention will be referred to as a single actuator method, and the same phase mode of the multi-pulse jet generator 300 according to the third embodiment of the present invention will be described.
  • the double actuator type in-phase mode is called, and the reverse phase mode of the multiple pulse jet generator 300 according to the third embodiment of the present invention is called a double actuator type in-phase mode.
  • n injection ports 292 are provided in the inner passage 282 of the manifold 260, and the first, second, third,... Let's say n position injection port.
  • the speed of a single actuator pulse jet may be relatively fast as the injection port is closer to the actuator 210 and relatively slow as it is farther from the actuator 210. That is, the speed of the pulse jet in the first position injection port 292 (P1, FIG. 7) may be the fastest, and the speed of the pulse jet in the n-th position injection port 292 (Pn, FIG. 7) may be the slowest. This may be interpreted as the pressure loss occurs as the pressure change of the cavity 235 is transmitted to the manifold 260, the farther away from the actuator 210.
  • the velocity of the pulse jet can be formed symmetrically with respect to the central injection port in common in the double actuator type in-phase mode and in the opposite phase mode.
  • Double Actuator Type The velocity of the pulse jet in in-phase mode can be generally faster than that of a single actuator type pulse jet, regardless of the position of the injection port 392.
  • the single actuator method only the pressure change of one cavity 235 is reflected in the inner passage 273 of the manifold 270.
  • the pressure change of the plurality of cavities 315 and 325 It may be interpreted as being added to each other and reflected in the inner passage 382 of the manifold 370.
  • the velocity of the pulse jet of the double actuator type in-phase mode may be substantially constant regardless of the position of the injection port 392. That is, the injection speed at each injection port 392 may have some degree of uniformity.
  • the velocity of the pulse jet in the double actuator approach phase mode can be slower as the injection port 392 is located closer to the actuators 310, 320 and slower as the injection port 392 is located at the center of the manifold 360.
  • the velocity of the pulse jet in the double-actuator type reverse phase mode is the same as the double actuator type in the first positional injection port 392 (P1) and FIG. 14 and the nth positional injection port 392 (Pn) and FIG. 14. Similar to the velocity of the pulse jet in phase mode, but may be slower than the velocity of a single actuator pulse jet at a central injection port.
  • This may be interpreted as the pressure change of the cavity 315 on one side of the manifold and the pressure change of the cavity 315 on the other side cancel each other in the double actuator type reverse phase mode.
  • the actuator is provided only on one side of the manifold, or on both sides of the manifold, or when the actuator is provided on both sides of the manifold, the actuator is operated in the same phase or in the opposite phase. Accordingly, the spraying speed and uniformity of the pulse jet at the spraying ports can be variously set.
  • FIG. 21 is a perspective view illustrating a multiple pulse jet generating apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view schematically showing the overall configuration of a multi-pulse jet generating apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 23 and 24 are views for explaining the operation of the multi-pulse jet generating apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, the operation of the multi-pulse jet generating apparatus in a mode in which the actuators on both sides oscillate in the same phase with each other It is a figure for demonstrating.
  • 25 and 26 are views for explaining the operation of the multi-pulse jet generating apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, the operation of the multi-pulse jet generating apparatus in a mode in which the actuators on both sides vibrate in opposite phases It is a figure for demonstrating.
  • the multi-pulse jet generating device 400 may include two actuators 410 and 420 having one diaphragm 411 and 421, respectively, and a manifold 460 connecting the two actuators 410 and 420. That is, as in the third embodiment of the present invention, the actuators 410 and 420 are provided at both sides of the manifold 460, respectively, but each actuator 410 and 420 has one diaphragm 411 and 421 and a plurality of cavities divided thereby. Only 414,415,424,425.
  • Manifold 460 may have a plurality of internal passages 481, 482 connecting the cavities 414, 415, 424, 425 and a plurality of injection ports 491, 492 provided in communication with the internal passages 481, 482.
  • the actuators 410 and 420 on both sides may vibrate in the same phase, and as shown in FIGS. 25 to 26, the actuators 410 and 420 on both sides may be in opposite phases to each other. It may vibrate.
  • the pulse jets injected from the injection ports 491 and 492 may be faster and more uniform than the pulse jets generated by the single actuator method.
  • the injection speed of the pulse jet injected from the injection port closer to the actuators 410 and 420 may be relatively faster than the injection port located at the center of the manifold 460. have.
  • the actuators disposed on both sides of the manifold may be provided to have only one cavity and one orifice, respectively.
  • FIG. 27 is a perspective view illustrating a multiple pulse jet generating apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the multi-pulse jet generator 500 receives actuators 510 and 520 for generating pulse jets using vibrations of a diaphragm, and pulse jets generated from the actuators 510 and 520. It may include a plurality of manifolds 560, 570, 580 for generating multiple pulse jets.
  • the plurality of manifolds 560, 570, and 580 may include a first manifold 570, a second manifold 580, and a third manifold 590.
  • the number of manifolds is not limited, and the number of manifolds may be two or four or more.
  • An empty space may be formed between the manifolds 560, 570, and 580. That is, the plurality of manifolds 560, 570, 580 may be spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • the outer manifolds 560 and 580 are inclined in the direction of spreading outward so that the plurality of manifolds 560, 570 and 580 are spaced apart from each other.
  • the manifold 570 may include straight portions 562 and 582 in parallel.
  • the plurality of manifolds 560, 570, 580 may have internal passages in communication with the cavities of the actuators 510, 520, and injection ports 563, 573, 583 in communication with the internal passages, respectively. Injection ports 563 and 583 may be provided in straight portions 562 and 582.
  • an empty space is formed between the plurality of manifolds 560, 570, and 580, and the inner passages of the manifolds 560, 570, and 580 are spaced apart from each other, and the injection ports 563, 573, 583 of the manifolds are spaced apart from each other. ) May eventually be spaced apart from each other. That is, the first injection ports 563, the second injection ports 573, and the third injection ports 583 may be spaced apart from each other.
  • 28 is a perspective view illustrating a multiple pulse jet generating apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
  • 29 is a perspective cross-sectional view of one side of the manifold of the multiple pulse jet generator according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the manifold 660 of the multi-pulse jet generator 600 is provided with injection ports 691a provided to communicate with the inner passages 681,682,683 and the inner passages 681,682,683. 691b, 692, 693a, 693b, partition walls 679 and 680 defining inner passages 681, 682 and 683, and an outer wall portion 670 provided to surround the inner passages 681, 682 and 683.
  • the outer wall portion 670 may include an upper wall 671, both sidewalls 672 and 673, and a bottom wall 674.
  • First injection ports 691a and 691b are formed on an upper wall 671 of the outer wall 670, and second injection ports 692 are formed on one sidewall 672 of the outer wall 670, and an outer wall Third injection ports 693a and 693b may be formed in the bottom wall 674 of the portion 670.
  • the first injection ports 691a and 691b and the third injection ports 693a and 693b are arranged in two rows of the heat transfers 691a and 693a and the rear rows 691b and 693b along the length direction of the manifold 660. Can be.
  • the first injection ports 691a and 691b may be formed to penetrate the upper wall 671 to communicate the outside with the first internal passage 681.
  • the second injection ports 692 may be formed to penetrate through the side wall 672 to communicate the outside with the second inner passage 682.
  • the third injection ports 693a and 693b may be formed to penetrate the bottom wall 674 to communicate the outside with the third internal passage 683.
  • the first injection ports 691a and 691b may be formed to be inclined with respect to the upper wall 671.
  • the second injection ports 692 may be formed perpendicular to the sidewall 672.
  • the third injection ports 693a and 693b may be formed to be inclined with respect to the bottom wall 674.
  • the interference of the pulse jets injected from the injection ports 691a, 691b, 692, 693a, and 693b can be minimized, and the direction of the pulse jet can be set more variously in a direction suitable for the arrangement of the heat exchanger.
  • FIG. 30 is a view showing an air conditioner to which a multi-pulse jet generator according to a third embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view for explaining the flow of air in the air conditioner of FIG. 30.
  • the air conditioner 700 may be one of an indoor unit disposed indoors and an outdoor unit disposed outdoors.
  • the air conditioner 700 includes a cabinet 710 forming an exterior, heat exchangers 720 and 730 provided inside the cabinet 710 to exchange heat between the refrigerant and external air, an intake port 711 for sucking outside air, A discharge port 713 for discharging the air heat-exchanged through the heat exchangers (720, 730), and a multiple pulse jet generator 300 for forcibly flowing the air.
  • the suction port 711 may be formed at the top of the cabinet 710, and the discharge port 713 may be formed at the bottom of the cabinet 710.
  • the inlet 711 may be provided with a grill 712 to block the inflow of dirt, the discharge port 713, the direction control blades 714 for switching the direction of the discharged wind, and opening and closing the discharge port 713
  • a louver 715 may be provided.
  • Heat exchangers 720 and 730 may be mounted in plurality.
  • the heat exchangers 720 and 730 may be arranged substantially parallel to each other with a predetermined distance from each other.
  • the heat exchangers 720 and 730 may have an approximately straight shape. Therefore, it can be advantageous to reduce the size and size of the air conditioner.
  • Heat exchangers 720 and 730 may include tubes 721 and 731 through which refrigerant flows, and heat exchange fins 722 and 732 in contact with the tubes to enlarge the heat transfer area.
  • the multi-pulse jet generating device 300 may be disposed at least one.
  • the multi-pulse jet generator 300 may be disposed between the plurality of heat exchangers 720 and 730.
  • the multiple pulse jet generator 300 may spray the pulse jets A, B, and C in three directions perpendicular to each other.
  • the first pulse jet A is sprayed toward one of the plurality of heat exchangers 720 and 730, and the second pulse jet B is sprayed toward the other one of the plurality of heat exchangers 720 and 730.
  • the third pulse jet C may be injected toward the discharge port 713.
  • the air flows smoothly from the suction port 711 to the discharge port 713, and the contact area and the speed of the air and the heat exchanger are sufficiently secured to achieve efficient heat exchange.
  • FIG. 32 is a view showing an air conditioner to which a multi-pulse jet generator according to a fifth embodiment of the present invention is applied.
  • 33 is a cross-sectional view for explaining the flow of air in the air conditioner of FIG. 32. Configurations overlapping with those of other embodiments are given the same reference numerals, and descriptions thereof may be omitted.
  • the air conditioner 800 may include a multiple pulse jet generator 500 having a plurality of manifolds 560, 570, and 580 spaced apart from each other.
  • the multiple pulse jet generator 500 may be disposed between the plurality of heat exchangers 720 and 730. Pulse jets A, B, and C may be sprayed in three directions of the multi-pulse jet generator 500. The directions of the three pulse jets A, B, and C may be the same. However, since the manifolds 560, 570, and 580 generating the pulse jets A, B, and C are spaced apart from each other, the pulse jets A, B, and C are also spaced apart from each other, and thus, between the pulse jets A, B, and C. Mutual interference can be minimized.
  • the first manifold 560 may be disposed between the front surface 710a of the cabinet 710 and the first heat exchanger 720, and the second manifold 570 may be connected to the first heat exchanger 720. , And may be disposed between the second heat exchanger 730, and the third manifold 580 may be disposed between the second heat exchanger 730 and the rear surface 710b of the cabinet 710.
  • the pulse jets A, B, and C may be jetted from the inlet 711 to the outlet 713.
  • FIG. 34 is a view showing an air conditioner to which a multi-pulse jet generator according to a sixth embodiment of the present invention is applied.
  • 35 is a cross-sectional view for explaining the flow of air in the air conditioner of FIG. 34. Configurations overlapping with those of other embodiments are given the same reference numerals, and descriptions thereof may be omitted.
  • the multi-pulse jet generator 900 may be disposed between the plurality of heat exchangers 720 and 730.
  • the multi-pulse jet generator 900 may spray the pulse jets A, B, and C in three directions.
  • the first pulse jet A may be injected toward the discharge port 713.
  • the second pulse jet B and the third pulse jet C may be inclined downward toward the heat exchangers 720 and 730.

Abstract

본 발명의 사상에 따르면 다중 펄스 제트 발생 장치는 다이아프램의 진동에 따른 캐비티의 압력 변화에 의해 펄스 제트를 발생시키는 복수의 액추에이터들과, 복수의 액추에이터들을 연결하고, 복수의 액추에이터들에서 발생하는 펄스 제트를 전달 받아 다중의 펄스 제트를 발생시키는 복수의 분사 포트들을 갖는 매니폴드를 포함하여, 복수의 다이아프램들의 진동 위상에 따라 복수의 분사 포트들에서 발생하는 펄스 제트의 속도, 균일성을 제어할 수 있다.

Description

다중 펄스 제트 발생 장치 및 이를 갖는 공기 조화기
본 발명은 대영역에 걸쳐 다중의 펄스 제트를 발생시키는 다중 펄스 제트 발생 장치 및 이를 갖는 공기 조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기 조화기는 냉매와 공기를 열교환시키는 열교환기와, 공기를 강제 유동시키는 송풍팬과, 송풍팬을 구동시키는 모터를 구비하여, 실내를 냉방 또는 난방시키는 가전 기기이다.
공기 조화기는 필연적으로 송풍팬의 회전에 따른 유동 마찰음과 송풍팬을 구동하는 모터의 구동음 등의 소음을 갖는다. 이러한 소음은 송풍팬의 회전 속도가 빨라질수록 더욱 커진다.
또한, 공기의 유속을 충분히 확보하여 효율적인 열교환을 이루도록 열교환기와 송풍팬은 상호 적절한 위치 관계를 가져야 한다. 즉, 송풍팬으로 일반적으로 사용되는 크로스팬의 원통 형상에 따라 열교환기가 크로스팬을 감싸도록 배치되어야 한다. 이에 따라, 공기 조화기의 소형화 및 디자인 개선에 제약이 있다.
본 발명의 일 측면은 대영역에 걸쳐 다중의 펄스 제트를 발생시키는 다중 펄스 제트 발생 장치를 개시한다.
본 발명의 일 측면은 매니폴드의 양 단에 액추에이터를 장착함으로써 다중 펄스 제트의 속도와 균일성을 향상시킬 수 있는 다중 펄스 제트 발생 장치를 개시한다.
본 발명의 일 측면은 종래의 송풍팬과 모터를 생략하여 소형화, 박형화 및 개선된 디자인을 갖는 공기 조화기를 개시한다.
본 발명의 일 측면은 다중 펄스 제트 발생 장치의 분사 각도가 최적화되어 열교환 효율이 향상된 공기 조화기를 개시한다.
본 발명의 사상에 따르면 다중 펄스 제트 발생 장치는 다이아프램의 진동에 따른 복수의 캐비티들의 부피 변화에 따라 복수의 오리피스들에서 펄스 제트를 발생시키는 적어도 하나의 액추에이터; 및 상기 복수의 오리피스들에서 발생하는 펄스 제트를 전달 받아 다중의 펄스 제트를 발생시키도록 상기 적어도 하나의 액추에이터에 연결되는 매니폴드; 를 포함한다.
상기 적어도 하나의 액추에이터는 상기 매니폴드의 양단에 각각 마련되는 제 1 액추에이터와, 제 2 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 동일 위상으로 작동하여 펄스 제트를 발생시킬 수 있다.
상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 반대 위상으로 작동하여 펄스 제트를 발생시킬 수 있다.
상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 대향하는 방향으로 펄스 제트를 발생시킬 수 있다.
상기 매니폴드는 상기 복수의 오리피스들에서 발생하는 펄스 제트의 분사 방향을 따라 길게 연장될 수 있다.
상기 매니폴드는 상기 복수의 오리피스들에 각각 연결되어 길게 연장되는 복수의 내부 통로들과, 다중 펄스 제트를 발생시키도록 상기 각 내부 통로들의 길이 방향을 따라 형성되는 복수의 분사 포트들을 포함할 수 있다.
상기 각 내부 통로의 펄스 제트의 분사 방향이 서로 다른 방향을 향하여 분사되도록 상기 분사 포트들이 형성될 수 있다.
상기 각 내부 통로의 펄스 제트의 분사 방향이 서로 같은 방향을 향하여 분사되도록 상기 분사 포트들이 형성될 수 있다.
상기 각 내부 통로의 펄스 제트의 분사 방향이 상기 내부 통로의 길이 방향에 대하여 비스듬하게 분사되도록 상기 분사 포트들이 형성될 수 있다.
상기 복수의 내부 통로들은 상호 이격되도록 마련될 수 있다.
상기 액추에이터는 내부에 상기 복수의 캐비티들이 형성되는 하우징을 포함하고, 상기 다이아프램은 상기 하우징의 내부에 장착되고, 상기 복수의 캐비티들을 상호 구획할 수 있다.
상기 적어도 하나의 다이아프램은 제 1 다이아프램과, 제 2 다이아프램을 포함하고, 상기 복수의 캐비티들은 제 1 캐비티와, 제 2 캐비티와, 제 3 캐비티를 포함하고, 상기 제 1 캐비티와 상기 제 2 캐비티는 상기 제 1 다이아프램에 의해 상호 구획되고, 상기 제 1 다이아프램의 진동에 의해 부피가 변화하고, 상기 제 2 캐비티와 상기 제 3 캐비티는 상기 제 2 다이아프램에 의해 상호 구획되고, 상기 제 2 다이아프램의 진동에 의해 부피가 변화할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 다중 펄스 제트 발생 장치는 적어도 하나의 다이아프램과, 상기 적어도 하나의 다이아프램에 의해 상호 구획되는 복수의 캐비티들과, 상기 복수의 캐비티들의 유체가 각각 입출되는 복수의 오리피스들을 갖고, 상기 적어도 하나의 다이아프램의 진동에 따라 펄스 제트를 발생시키는 적어도 하나의 액추에이터; 및 상기 복수의 오리피스들을 통해 상기 복수의 캐비티들에 각각 연통되도록 마련되는 복수의 내부 통로들과, 상기 복수의 내부 통로들에 연통되도록 마련되어 상기 적어도 하나의 다아이프램의 진동에 따라 다중의 펄스 제트를 발생시키는 복수의 분사 포트들을 갖는 매니폴드; 를 포함한다.
상기 복수의 캐비티들은 제 1 캐비티와, 제 2 캐비티를 포함하고, 상기 내부 통로들은 상기 제 1 캐비티에 연통되는 제 1 내부 통로와, 상기 제 2 캐비티에 연통되는 제 2 내부 통로를 포함할 수 있다.
상기 매니폴드는 상기 제 1 내부 통로와 상기 제 2 내부 통로를 구획하는 구획벽을 포함할 수 있다.
상기 매니폴드는 상기 제 1 내부 통로에 연통되는 제 1 분사 포트들과, 상기 제 2 내부 통로에 연통되는 제 2 분사 포트들을 포함할 수 있다.
상기 제 1 분사 포트들에서 발생하는 펄스 제트와, 상기 제 2 분사 포트들에서 발생하는 펄스 제트는 상호 위상이 반대일 수 있다.
상기 제 1 분사 포트들과, 상기 제 2 분사 포트들은 상기 매니폴드의 서로 다른 외벽에 형성될 수 있다.
상기 제 1 분사 포트들의 분사 각도와, 상기 제 2 분사 포트들의 분사 각도는 서로 상이할 수 있다.
상기 적어도 하나의 액추에이터는 상기 매니폴드의 양단에 각각 마련되는 제 1 액추에이터와, 제 2 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 동일 위상으로 작동하여 펄스 제트를 발생시킬 수 있다.
상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 반대 위상으로 작동하여 펄스 제트를 발생시킬 수 있다.
상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 대향하는 방향으로 펄스 제트를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 공기 조화기는 흡입구와 토출구를 갖는 캐비닛;과, 상기 캐비닛의 내부에 마련되는 적어도 하나의 열교환기; 및 다이아프램의 진동에 따라 복수의 오리피스들에서 펄스 제트를 발생시키는 적어도 하나의 액추에이터와, 상기 복수의 오리피스들에서 발생하는 펄스 제트를 전달 받아 다중의 펄스 제트를 발생시키도록 상기 적어도 하나의 액추에이터에 연결되는 매니폴드를 포함하는 적어도 하나의 다중 펄스 제트 발생 장치; 를 포함한다.
상기 열교환기는 스트레이트한 형상을 가질 수 있다.
상기 적어도 하나의 열교환기는 상호 나란하게 배치되는 복수개의 열교환기들을 포함하고, 상기 다중 펄스 제트 발생 장치는 상기 복수개의 열교환기들의 사이에 배치될 수 있다.
상기 적어도 하나의 액추에이터는 상기 매니폴드의 양단에 각각 마련되는 제 1 액추에이터와, 제 2 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 동일 위상으로 작동하여 펄스 제트를 발생시킬 수 있다.
상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 반대 위상으로 작동하여 펄스 제트를 발생시킬 수 있다.
상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 대향하는 방향으로 펄스 제트를 발생시킬 수 있다.
상기 다중 펄스 제트 발생 장치는 상기 열교환기의 상단 및 하단에 배치될 수 있다.
상기 다중 펄스 제트 발생 장치는 상호 이격되는 복수의 매니폴드들을 포함할 수 있다.
상기 복수의 매니폴드들의 사이에 상기 열교환기가 배치될 수 있다.
상기 다중 펄스 제트 발생 장치에서 발생하는 펄스 제트 중에 적어도 일부는 상기 열교환기를 향해 분사되고, 나머지 일부는 상기 토출구를 향해 분사될 수 있다.
상기 다중 펄스 제트 발생 장치에서 발생하는 펄스 제트 중에 적어도 일부는 상기 열교환기를 향해 경사지게 분사될 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 공기 조화기는 흡입구와 토출구를 갖는 캐비닛;과, 상기 캐비닛의 내부에 마련되는 적어도 하나의 열교환기; 및 적어도 하나의 다이아프램과 상기 적어도 하나의 다이아프램에 의해 상호 구획되는 복수의 캐비티들과 상기 복수의 캐비티들의 유체가 각각 입출되는 복수의 오리피스들을 갖고 상기 적어도 하나의 다이아프램의 진동에 따라 펄스 제트를 발생시키는 적어도 하나의 액추에이터와, 상기 복수의 오리피스들을 통해 상기 복수의 캐비티들에 각각 연통되도록 마련되는 복수의 내부 통로들과 상기 복수의 내부 통로들에 연통되도록 마련되어 상기 적어도 하나의 다아이프램의 진동에 따라 다중의 펄스 제트를 발생시키는 복수의 분사 포트들을 갖는 매니폴드를 갖는 다중 펄스 제트 발생 장치; 를 포함한다.
상기 적어도 하나의 액추에이터는 상기 매니폴드의 양단에 각각 마련되는 제 1 액추에이터와, 제 2 액추에이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 다중의 펄스 제트의 방향과 속도를 다양하게 설정할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 공기 조화기의 소음이 감소되고 박형화, 소형화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 액추에이터를 따로 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 액추에이터의 사시 단면도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 액추에이터의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 매니폴드의 구조를 설명하기 위한 단면도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 액추에이터를 따로 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 액추에이터의 사시 단면도.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 액추에이터의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 제 1 분사 포트들과, 제 2 분사 포트들과, 제 3 분사 포트들에서의 펄스 제트의 속도를 비교하여 설명한 도면.
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 매니폴드의 구조를 설명하기 위한 단면도.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치를 도시한 사시도.
도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 전체 구성을 개략적으로 도시한 단면도.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 양측의 상호 대응하는 액추에이터들이 상호 동일한 위상으로 진동하는 모드에서의 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 18 및 도 19는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 양측의 상호 대응하는 액추에이터들이 상호 반대 위상으로 진동하는 모드에서의 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 20은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 동일 위상 진동 모드와, 반대 위상 진동 모드에서의 펄스 제트의 속도와, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 펄스 제트의 속도를 비교하여 설명한 도면.
도 21은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치를 도시한 사시도.
도 22는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 전체 구성을 개략적으로 도시한 단면도.
도 23 및 도 24는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 양측의 액추에이터들이 상호 동일한 위상으로 진동하는 모드에서의 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 25 및 도 26은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 양측의 액추에이터들이 상호 반대 위상으로 진동하는 모드에서의 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 27은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치를 도시한 사시도.
도 28은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치를 도시한 사시도.
도 29는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 매니폴드 일측을 절개하여 도시한 사시 단면도.
도 30은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치가 적용된 공기 조화기를 도시한 도면.
도 31은 도 30의 공기 조화기의 공기의 흐름을 설명하기 위한 단면도.
도 32는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치가 적용된 공기 조화기를 도시한 도면.
도 33은 도 32의 공기 조화기의 공기의 흐름을 설명하기 위한 단면도.
도 34는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치가 적용된 공기 조화기를 도시한 도면.
도 35는 도 34의 공기 조화기의 공기의 흐름을 설명하기 위한 단면도.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치를 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 액추에이터를 따로 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 액추에이터의 사시 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 다중 펄스 제트 발생 장치(100)는 다이아프램(111)의 진동을 이용하여 펄스 제트를 발생시키는 액추에이터(110)와, 액추에이터(110)에서 발생한 펄스 제트를 전달 받아 대영역에 걸쳐 다중의 펄스 제트를 발생시키는 매니폴드(160)를 포함한다.
액추에이터(110)는 하우징(130)과, 하우징(130)의 내부에 장착되는 다이아프램(111)과, 하우징(130)의 내부에 형성되고 다이아프램(111)에 의해 상호 구획되는 제 1 캐비티(132)와, 제 2 캐비티(135)와, 제 1 캐비티(132)와 외부를 연통시키는 제 1 오리피스(133)와, 제 2 캐비티(135)와 외부를 연통시키는 제 2 오리피스(136)를 포함한다. 제 1 캐비티(132)와, 제 2 캐비티(135)에는 공기 등의 유체가 수용될 수 있다.
본 실시예에서 제 1 오리피스(133)와, 제 2 오리피스(136)는 각각 한 개씩 마련되고 있으나, 2 개 이상 마련될 수도 있다.
액추에이터(110)는 대략 얇은 직육면체 형상을 가질 수 있다. 그러나 액추에이터(110)의 형상에 제한이 있는 것은 아니다. 하우징(130)은 액추에이터(110)의 외관을 형성하고, 제 1 캐비티(132)와 제 2 캐비티(135)를 한정할 수 있다.
하우징(130)은 제 1 캐비티(132)와 제 1 오리피스(133)를 갖는 제 1 하우징(131)과, 제 2 캐비티(135)와 제 2 오리피스(136)를 갖는 제 2 하우징(134)이 상호 결합되어 형성될 수 있다. 다만, 이와 달리 하우징(130)은 일체로 형성되어도 무관하다.
다이아프램(111)은 고정 부재(116)에 의해 제 1 하우징(131)과 제 2 하우징(134)의 사이에 장착될 수 있다. 고정 부재(116)는 다이아프램(111)의 에지부에 마련될 수 있다.
다이아프램(111)은 가요성(可撓性,flexiblity)을 갖고, 변형 가능할 수 있다. 다이아프램(111)은 일정한 주기로 진동할 수 있다. 다이아프램(111)은 일정한 주기로 제 1 캐비티(132) 측을 향해 볼록하도록 변형되거나 제 2 캐비티(135) 측을 향해 볼록하도록 변형될 수 있다. 다이아프램(111)은 압전 효과(Piezoelectric Effect)에 의해 변형될 수 있다.
즉, 다이아프램(111)은 상호 역분극 방향으로 적층된 복수의 압전 소자들을 포함할 수 있다. 압전 소자들에 전원이 인가되면 하나의 압전 소자는 신장하고 다른 하나의 압전 소자는 압축됨으로써 다이아프램(111)이 일 방향으로 볼록하게 변형될 수 있다. 압전 소자들에 인가되는 전원의 크기가 증가할수록 다이아프램(111)에는 더욱 큰 변형이 발생할 수 있다.
압전 소자들에 인가되는 전원의 전위가 반전되면, 다이아프램(111)의 변형 방향도 반전될 수 있다. 따라서, 압전 소자들에 인가되는 전원의 주기적인 변화에 의해 다이아프램(111)은 진동할 수 있다. 압전 소자들의 사이에는 탄성 재질의 시트가 마련될 수 있다.
액추에이터(111)는 압전 소자들에 인가되는 전원을 발생시키는 전력 발생기(미도시)와, 입력 신호를 수신 받아 압전 소자들로의 전원의 인가를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 액추에이터의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
액추에이터(110)의 하우징(130)은 제 1 벽(141)과, 제 1 벽(141)에 마주보는 제 2 벽(142)과, 제 1 벽(141)과 제 2 벽(142)을 연결하고 상호 마주 보는 제 3 벽(143)과 제 4 벽(144)을 포함할 수 있다.
다이아프램(111)은 양단이 제 1 벽(141)과, 제 2 벽(142)에 접하도록 마련될 수 있다.
따라서, 제 1 캐비티(132)는 제 1 벽(141)과, 제 2 벽(142)과, 제 3 벽(143)과, 다이아프램(111)에 의해 한정되고 둘러싸일 수 있다. 제 2 캐비티(135)는 제 1 벽(141)과, 제 2 벽(142)과, 제 4 벽(144)과, 다이아프램(111)에 의해 한정되고 둘러싸일 수 있다.
제 1 벽(141)에는 제 1 캐티비(132)와 외부를 연통시키는 제 1 오리피스(133)와, 제 2 캐비티(135)와 외부를 연통시키는 제 2 오리피스(136)가 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 오리피스(133)와, 제 2 오리피스(136)에서 분사되는 펄스 제트는 대략 동일한 방향으로 분사될 수 있다.
다이아프램(111)은 제 1 캐비티(132) 측으로 볼록하도록 변형되거나, 제 2 캐비티(135) 측으로 볼록하도록 변형될 수 있다. 다이아프램(111)은 일정한 주기로 진동할 수 있다. 다이아프램(111)이 진동하면서 다이아프램(111)의 양측에서 각각 펄스 제트가 발생될 수 있고, 이 2 개의 펄스 제트는 위상이 서로 반대일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 다이아프램(111)이 제 1 캐비티(132) 측으로 볼록하도록 변형될 때, 제 1 캐비티(132)의 부피는 감소하고 압력은 증가할 수 있다. 따라서, 제 1 캐비티(132)의 압력이 외부의 압력과 동일해질 때까지 제 1 캐비티(132)의 유체는 제 1 오리피스(133)를 통해 외부로 유출될 수 있다.
제 1 캐비티(132)의 유체가 제 1 오리피스(133)를 통해 외부로 유출될 때, 유동은 제 1 오리피스(133)의 에지(133a)로부터 분리되면서 볼텍스(Vortex,151)를 형성하면서 제 1 오리피스(133)로부터 화살표(153) 방향으로 멀어진다.
이러한 유동은 다이아프램(111)의 진동에 따라 주기적으로 발생할 수 있다. 따라서, 다이아프램(111)의 진동에 따라 제 1 오리피스(133)로부터 화살표(153) 방향으로 분출되는 주기적인 유동을 펄스 제트라고 할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 다이아프램(111)이 제 2 캐비티(135) 측으로 볼록하도록 변형될 때, 제 1 캐비티(132)의 부피는 증가하고 압력은 감소할 수 있다. 따라서, 제 1 캐비티(132)의 압력이 외부의 압력과 동일해질 때까지 외부의 유체가 제 1 오리피스(133)를 통해 제 1 캐비티(132)로 유입될 수 있다(154).
외부의 유체가 제 1 오리피스(133)를 통해 제 1 캐비티(132)로 유입될 때 전술한 볼텍스(Vortex,151)는 이미 제 1 오리피스(133)에서 분리된 상태이므로 외부의 유체가 유입되는데 방해가 되지 않을 수 있다.
다이아프램(111)의 진동에 따른 제 2 오리피스(136)에서의 펄스 제트 발생 과정도 제 1 오리피스(133)에서의 펄스 제트의 발생 과정과 동일하다. 따라서, 이에 대한 설명은 생략한다.
다이아프램(111)의 1 진동 주기 동안 제 1 오리피스(133)를 통해 제 1 캐비티(132)로 유입 및 유출되는 유체의 양은 같다. 다이아프램(111)의 1 진동 주기 동안 제 2 오리피스(136)를 통해 제 2 캐비티(135)로 유입 및 유출되는 유체의 양은 같다.
제 1 오리피스(133)에서 발생하는 펄스 제트와, 제 2 오리피스(136)에서 발생하는 펄스 제트는 서로 위상이 반대일 수 있다. 왜냐하면, 제 1 캐비티(132)의 부피와, 제 2 캐티비(135)의 부피는 다이아프램(111)의 진동에 따라 서로 교대로 증가하거나 감소하기 때문이다. 즉, 제 1 캐비티(132)의 부피가 증가하면 제 2 캐비티(135)의 부피가 감소하고, 제 1 캐비티(132)의 부피가 감소하면 제 2 캐비티(135)의 부피가 증가한다. 제 1 캐티피(132)의 부피와 제 2 캐비티(135)의 부피는 상호 종속적이다.
제 1 캐비티(132)의 부피 변화량과, 제 2 캐비티(135)의 부피 변화량이 동일하도록 설정하면, 제 1 오리피스(133)에서 발생하는 펄스 제트와, 제 2 오리피스(136)에서 발생하는 펄스 제트의 위상은 서로 반대이지만, 속도는 동일할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 매니폴드의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 다중 펄스 제트 발생 장치(100)는 액추에이터(110)에서 발생한 펄스 제트를 전달 받아 대영역에 걸쳐 다중 펄스 제트를 발생시키는 매니폴드(160)를 포함한다. 여기서, 대영역의 범위에 한정이 있는 것은 아니며, 대략 후술하는 공기 조화기의 열교환기의 크기를 커버할 수 있을 정도의 범위라고 할 수 있다.
매니폴드(160)는 대략 사각형 단면을 갖는 막대 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 매니폴드(160)의 단면은 사각형 뿐만 아니라 원형, 타원형, 삼각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 매니폴드(160)는 반드시 직선 형상을 가질 필요는 없다. 필요에 따라 매니폴드(160)는 굽은 형상을 가질 수도 있다.
매니폴드(160)는 액추에이터(110)의 오리피스들(133,136)에서 분사되는 펄스 제트(pulse jet)의 분사 방향을 따라 길게 연장될 수 있다.
매니폴드(160)는 외벽부(170)와, 외벽부(170)의 내부에 형성되는 제 1 내부 통로(181)와, 제 2 내부 통로(182)와, 제 1 내부 통로(181)와 제 2 내부 통로(182)를 구획하는 구획벽(180)과, 제 1 내부 통로(181)에 연통되는 다수의 제 1 분사 포트들(191)과, 제 2 내부 통로(182)에 연통되는 다수의 제 2 분사 포트들(192)을 포함할 수 있다. 외벽부(170)는 상벽(171)과, 양 측벽들(172,173)과, 바닥벽(174)을 포함할 수 있다.
제 1 내부 통로(181)는 액추에이터(110)의 제 1 오리피스(133)를 통해 액추에이터(110)의 제 1 캐비티(132)에 연통되도록 마련된다. 제 1 내부 통로(181)는 제 1 오리피스(133)와 제 1 분사 포트들(191)을 제외하고 닫힌 공간이다.
따라서, 다이아프램(111)이 진동하여 발생하는 제 1 캐비티(132)의 압력 변화는 그대로 제 1 내부 통로(181)에 전달될 수 있고, 제 1 내부 통로(181)의 압력 변화는 제 1 분사 포트들(191) 각각에서 펄스 제트를 발생시킬 수 있다. 제 1 분사 포트들(191)에서 발생하는 펄스 제트는 상호 동일한 위상을 가질 수 있다.
제 1 분사 포트들(191)의 배치에 한정은 없으나, 제 1 분사 포트들(191)은 매니폴드(160)의 길이 방향을 따라 1 개 이상의 열로 배열될 수도 있다. 제 1 분사 포트들(191)은 상호 일정 간격으로 이격 배치될 수 있다.
제 2 내부 통로(182)는 액추에이터(110)의 제 2 오리피스(136)를 통해 액추에이터(110)의 제 2 캐비티(135)에 연통되도록 마련된다. 제 2 내부 통로(182)는 제 2 오리피스(136)와 제 2 분사 포트들(192)을 제외하고 닫힌 공간이다.
따라서, 다이아프램(111)이 진동하여 발생하는 제 2 캐비티(135)의 압력 변화는 그대로 제 2 내부 통로(182)에 전달될 수 있고, 제 2 내부 통로(182)의 압력 변화는 제 2 분사 포트들(192) 각각에 펄스 제트를 발생시킬 수 있다. 제 2 분사 포트들(192)에서 발생하는 펄스 제트는 상호 동일한 위상을 가질 수 있다.
제 2 분사 포트들(192)의 배치에 한정은 없으나, 제 2 분사 포트들(192)은 매니폴드(160)의 길이 방향을 따라 1 개 이상의 열로 배열될 수도 있다. 제 2 분사 포트들(192)은 상호 일정 간격으로 이격 배치될 수 있다.
이러한 구성으로, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치는 대영역에 걸쳐 다중 펄스 제트를 발생시킬 수 있다.
액추에이터(110)의 제 1 오리피스(133)와 제 2 오리피스(136)에서 발생하는 펄스 제트의 위상이 서로 반대이면, 제 1 분사 포트들(191)과 제 2 분사 포트들(192)에서 발생하는 펄스 제트의 위상 역시 서로 반대가 될 수 있다.
이때, 제 1 분사 포트들(191)과 제 2 분사 포트들(192)이 인접하게 마련되면 서로 반대의 위상을 가진 유동이 상호 유속을 저하시킬 수 있다. 따라서, 제 1 분사 포트들(191)과 제 2 분사 포트들(192)은 상호 이격되도록 마련되거나 분사 각도가 다르도록 마련되는 것이 바람직하다.
일례로, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 분사 포트들(191)은 매니폴드(160)의 상벽(171)에서 상방으로 펄스 제트를 분사하도록 마련되고, 제 2 분사 포트들(192)은 매니폴드(160)의 일 측벽(172)에서 전방으로 펄스 제트를 분사하도록 마련될 수 있다.
본 실시예에서 제 1 분사 포트들(191)과 제 2 분사 포트들(192)의 분사 각도는 상호 수직이지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 펄스 제트 간의 상호 간섭을 피하는 한도에서 다양하게 설정될 수 있다.
매니폴드(160)에서 분사되는 펄스 제트의 방향을 다양하게 설정함으로써, 공기 조화기의 소형화, 박형화 설계에 더욱 유리할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치를 도시한 사시도이다. 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 액추에이터를 따로 도시한 사시도이다. 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 액추에이터의 사시 단면도이다. 도 10 및 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 액추에이터의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치(200)에 대해 설명한다. 제 1 실시예와 동일한 구성에 대하여는 설명을 생략할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에서 액추에이터(110)는 하나의 다이아프램(111)을 통해 다이아프램(111)의 양측에서 2 개의 펄스 제트를 발생시켰으나, 본 발명의 제 2 실시예에서 액추에이터(210)는 2 개의 다이아프램들(211,212)을 구비하고 3 개의 펄스 제트를 발생시킬 수 있다.
따로 설명하지는 않겠으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 액추에이터는 2 개 보다 더 많은 다이아프램들을 구비하고 더 많은 펄스 제트를 발생시킬 수도 있음은 물론이다.
액추에이터(210)는 하우징(230)과, 하우징(230)의 내부에 형성되는 제 1 캐비티(232)와 제 2 캐비티(235)와 제 3 캐비티(238)와, 캐비티들(232,235,238)을 상호 구획하는 제 1 다이아프램(211)과 제 2 다이아프램(212)과, 제 1 캐비티(232)와 외부를 연통시키도록 하우징(230)에 형성되는 제 1 오리피스(233)와, 제 2 캐비티(235)와 외부를 연통시키도록 하우징(230)에 형성되는 제 2 오리피스(236)와, 제 3 캐비티(238)와 외부를 연통시키도록 하우징(230)에 형성되는 제 3 오리피스(239)를 포함한다.
하우징(230)은 제 1 캐비티(232)와 제 1 오리피스(233)를 갖는 제 1 하우징(231)과, 제 2 캐비티(235)와 제 2 오리피스(236)를 갖는 제 2 하우징(234)과, 제 3 캐비티(238)와 제 3 오리피스(239)를 갖는 제 3 하우징(237)이 상호 결합되어 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 하우징(230)은 일체로 형성될 수도 있다.
제 1 다이아프램(211)은 제 1 고정 부재(216)에 의해 제 1 하우징(231)과 제 2 하우징(234)의 사이에 장착될 수 있다. 제 1 고정 부재(216)는 제 1 다이아프램(211)의 에지부에 마련될 수 있다.
제 2 다이아프램(212)은 제 2 고정 부재(217)에 의해 제 2 하우징(234)과 제 3 하우징(237)의 사이에 장착될 수 있다. 제 2 고정 부재(217)는 제 2 다이아프램(212)의 에지부에 마련될 수 있다.
제 1 다이아프램(211)과 제 2 다이아프램(212)은 일정한 주기로 진동할 수 있다. 제 1 다이아프램(211)은 일정한 주기로 제 1 캐비티(232) 측을 향해 볼록하도록 변형되거나 제 2 캐비티(235) 측을 향해 볼록하도록 변형될 수 있다. 제 2 다이아프램(212)은 일정한 주기로 제 2 캐비티(235) 측을 향해 볼록하도록 변형되거나 제 3 캐비티(238) 측을 향해 볼록하도록 변형될 수 있다.
제 1 다이아프램(211)과 제 2 다이아프램(212)의 주기는 동일할 수 있다. 제 1 다이아프램(211)과 제 2 다이아프램(212)의 진폭은 동일할 수 있다.
제 1 다이아프램(211)과 제 2 다이아프램(212)은 서로 반대 방향으로 변형될 수 있다. 즉, 제 1 다이아프램(211)과 제 2 다이아프램(212)은 서로 반대 위상으로 진동할 수 있다. 즉, 제 1 다이아프램(211)이 제 1 캐비티(232) 측을 향해 볼록하도록 변형될 때, 제 2 다이아프램(212)은 제 3 캐비티(238) 측을 향해 볼록하도록 변형되고, 제 1 다이아프램(211)이 제 2 캐비티(235) 측을 향해 볼록하도록 변형될 때, 제 2 다이아프램(212)은 제 2 캐비티(235) 측을 향해 볼록하도록 변형될 수 있다.
하우징(230)의 형상에 제한은 없으나, 일례로, 하우징(230)은 제 1 벽(241)과, 제 1 벽(241)에 마주보는 제 2 벽(242)과, 제 1 벽(241)과 제 2 벽(242)을 연결하고 상호 마주 보는 제 3 벽(243)과 제 4 벽(244)을 포함할 수 있다.
제 1 다이아프램(211)과 제 2 다이아프램(212)은 각각 양단이 제 1 벽(241)과, 제 2 벽(242)에 접하도록 마련될 수 있다.
따라서, 제 1 캐비티(232)는 제 1 벽(241)과, 제 2 벽(242)과, 제 3 벽(243)과, 제 1 다이아프램(211)에 의해 한정되고 둘러싸일 수 있다. 제 2 캐비티(235)는 제 1 벽(241)과, 제 2 벽(242)과, 제 1 다이아프램(211)과, 제 2 다이아프램(212)에 의해 한정되고 둘러싸일 수 있다. 제 3 캐비티(238)는 제 1 벽(241)과, 제 2 벽(242)과, 제 4 벽(244)과, 제 2 다이아프램(212)에 의해 한정되고 둘러싸일 수 있다.
제 1 벽(241)에는 제 1 캐티비(232)와 외부를 연통시키는 제 1 오리피스(233)와, 제 2 캐비티(235)와 외부를 연통시키는 제 2 오리피스(236)와, 제 3 캐비티(238)와 외부를 연통시키는 제 3 오리피스(239)가 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 오리피스(233)와, 제 2 오리피스(236)와, 제 3 오리피스(239)에서 분사되는 펄스 제트는 대략 동일한 방향으로 분사될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제 1 다이아프램(211)이 제 2 캐비티(235) 측으로 볼록하도록 변형되고, 제 2 다이아프램(212)이 제 2 캐비티(235) 측으로 볼록하도록 변형될 때, 제 2 캐비티(235)의 부피는 감소하고 압력은 증가할 수 있다. 따라서, 제 2 캐비티(235)의 압력이 외부의 압력과 동일해질 때까지 제 2 캐비티(235)의 유체는 제 2 오리피스(236)를 통해 외부로 유출될 수 있다.
제 2 캐비티(235)의 유체가 제 2 오리피스(236)를 통해 외부로 유출될 때, 유동은 제 2 오리피스(236)의 에지부(236a)로부터 분리되면서 볼텍스(Vortex,251)를 형성하면서 제 2 오리피스(236)로부터 화살표(253) 방향으로 멀어진다.
이러한 유동은 제 1 다이아프램(211)과, 제 2 다이아프램(212)의 주기적인 진동에 따라 주기적으로 발생할 수 있다. 따라서, 제 1 다이아프램(211)과, 제 2 다이아프램(212)의 주기적인 진동에 따라 제 2 오리피스(236)로부터 화살표(253) 방향으로 분출되는 주기적인 유동을 펄스 제트라고 할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제 1 다이아프램(211)이 제 1 캐비티(232) 측으로 볼록하도록 변형되고, 제 2 다이아프램(212)이 제 3 캐비티(238) 측으로 볼록하도록 변형될 때, 제 2 캐비티(235)의 부피는 증가하고 압력은 감소할 수 있다. 따라서, 제 2 캐비티(235)의 압력이 외부의 압력과 동일해질 때가지 외부의 유체가 제 2 오리피스(236)를 통해 제 2 캐비티(235)로 유입될 수 있다(254).
외부의 유체가 제 2 오리피스(236)를 통해 제 2 캐비티(235)로 유입될 때 전술한 볼텍스(Vortex,251)는 이미 제 2 오리피스(236)에서 분리된 상태이므로 외부의 유체가 유입되는데 방해가 되지 않을 수 있다.
다이아프램들(211,212)의 진동에 따른 제 1 오리피스(233)와, 제 3 오리피스(239)에서의 펄스 제트 발생 과정도 제 2 오리피스(236)에서의 펄스 제트의 발생 과정과 동일하다. 이에 대한 설명은 생략한다.
다이아프램들(211,212)의 1 진동 주기 동안 각 오리피스(233,236,239)를 통해 각 캐비티(232,235,238)로 유입 및 유출되는 유체의 양은 동일하다.
제 1 오리피스(233)에서 발생하는 펄스 제트와, 제 3 오리피스(239)에서 발생하는 펄스 제트의 위상은 서로 동일할 수 있다. 또한, 제 2 오리피스(236)에서 발생하는 펄스 제트의 위상은 제 1 오리피스(233)와 제 3 오리피스(239)에서 발생하는 펄스 제트의 위상과 반대일 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 제 1 분사 포트들과, 제 2 분사 포트들과, 제 3 분사 포트들에서의 펄스 제트의 속도를 비교하여 설명한 도면이다. 도 12에서 가로축은 다이아프램들(211,212)의 진동수를 나타내고 세로축은 오리피스들(233,236,239)에서 발생하는 펄스 제트의 RMS 속도를 나타낸다.
도 12에 도시된 것과 같이, 다이아프램들(211,212)의 진동수가 커질수록 오리피스들(233,236,239)에서 발생하는 펄스 제트의 속도가 대체적으로 증가할 수 있다.
또한, 제 1 오리피스(233)와 제 3 오리피스(239)에서 발생하는 펄스 제트의 속도는 모든 진동수에서 대략 동일할 수 있다.
또한, 제 2 오리피스(236)에서 발생하는 펄스 제트의 속도는 제 1 오리피스(233)와 제 3 오리피스(239)에서 발생하는 펄스 제트의 속도 보다 모든 진동수에서 클 수 있다. 이것은, 제 1 캐비티(232)의 부피 변화는 제 1 다이아프램(211)의 진동에만 영향을 받고, 제 3 캐비티(238)의 부피 변화는 제 2 다이아프램(212)의 진동에만 영향을 받지만, 제 2 캐비티(235)의 부피 변화는 제 1 다이아프램(211)과 제 2 다이아프램(212)의 진동에 모두 영향을 받기 때문이다.
다만, 이러한 결과들은 제 1 다이아프램(211)과 제 2 다이아프램(212)이 상호 동일한 주기와 동일한 진폭 및 반대 위상으로 진동하는 것으로 가정하여 얻은 결과이며, 제 1 다이아프램(211)과 제 2 다이아프램(212)의 진동 주기, 진폭, 또는 위상이 다른 경우에는 그 결과가 다르게 나타날 수 있음은 물론이다.
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 매니폴드의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치(200)는 액추에이터(210)에서 발생한 펄스 제트를 전달 받아 대영역에 걸쳐 다중 펄스 제트를 발생시키는 매니폴드(260)를 포함한다.
매니폴드(260)는 외벽부(270)와, 외벽부(270)의 내부에 형성되는 제 1 내부 통로(281)와 제 2 내부 통로(282)와 제 3 내부 통로(283)와, 내부 통로들(281,282,283)을 상호 구획하는 구획벽들(279,280)과, 제 1 내부 통로(281)에 연통되는 다수의 제 1 분사 포트들(291)과, 제 2 내부 통로(282)에 연통되는 다수의 제 2 분사 포트들(292)과, 제 3 내부 통로(283)에 연통되는 다수의 제 3 분사 포트들(293)을 포함할 수 있다. 외벽부(270)는 상벽(271)과, 양 측벽들(272,273)과, 바닥벽(274)을 포함할 수 있다.
내부 통로들(281,282,283)은 각각 액추에이터(210)의 오리피스들(233,236,239)을 통해 액추에이터(210)의 캐비티들(232,235,238)에 연통되도록 마련된다. 내부 통로들(281,282,283)은 각각 오리피스들(233,236,239)과 분사 포트들(291,292,293)을 제외하고 닫힌 공간이다.
따라서, 다이아프램들(211,212)이 진동하여 발생하는 캐비티들(232,235,238)의 압력 변화는 그대로 내부 통로들(281,282,283)에 전달될 수 있다. 내부 통로들(281,282,283)의 압력 변화는 분사 포트들(291,292,293) 각각에 펄스 제트를 발생시킬 수 있다. 제 1 분사 포트들(291)에서 발생하는 펄스 제트는 상호 동일한 위상을 가질 수 있다. 제 2 분사 포트들(292)에서 발생하는 펄스 제트는 상호 동일한 위상을 가질 수 있다. 제 3 분사 포트들(293)에서 발생하는 펄스 제트는 상호 동일한 위상을 가질 수 있다.
액추에이터(210)의 제 1 오리피스(233)와, 제 3 오리피스(239)에서 발생하는 펄스 제트의 위상이 서로 같으면, 제 1 분사 포트들(291)과, 제 3 분사 포트들(293)에서 발생하는 펄스 제트의 위상 역시 서로 같을 수 있다.
액추에이터(210)의 제 2 오리피스(236)에서 발생하는 펄스 제트의 위상이 제 1 오리피스(233)와 제 3 오리피스(239)에서 발생하는 펄스 제트의 위상과 반대이면, 제 2 분사 포트들(292)에서 발생하는 펄스 제트의 위상은 제 1 분사 포트들(291)과 제 3 분사 포트들(293)에서 발생하는 펄스 제트의 위상과 반대일 수 있다.
서로 반대의 위상을 갖는 유동이 상호 유속을 저하시키는 것을 방지하도록 분사 포트들(291,292,293)은 인접하지 않게 배치되고 상호 다른 분사 각도를 갖는 것이 바람직하다.
제 1 분사 포트들(291)은 매니폴드(260)의 상벽(271)에서 상방으로 펄스 제트를 분사하도록 마련되고, 제 2 분사 포트들(292)은 매니폴드(260)의 일 측벽(272)에서 전방으로 펄스 제트를 분사하도록 마련되고, 제 3 분사 포트들(293)은 매니폴드(260)의 바닥벽(274)에서 하방으로 펄스 제트를 분사하도록 마련될 수 있다.
분사 포트들(291,292,293)의 분사 각도는 펄스 제트 간의 상호 간섭을 피하는 한도에서 다양하게 설정될 수 있으며, 한정이 있는 것은 아니다.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치를 도시한 사시도이다. 도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 전체 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 14 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치에 대해 설명한다. 다른 실시예들과 중복되는 구성에 대해 설명을 생략할 수 있다.
다중 펄스 제트 발생 장치(300)는 다이아프램의 진동을 이용하여 펄스 제트를 발생시키는 복수의 액추에이터들(310,320)과, 복수의 액추에이터들(310,320)에서 발생한 펄스 제트를 전달 받아 대영역에 걸쳐 다중 펄스 제트를 발생시키는 매니폴드(360)를 포함한다.
복수의 액추에이터들(310,320)은 매니폴드(360)의 길이 방향 양단에 마련될 수 있다. 복수의 액추에이터들(310,320)은 서로 반대 방향으로 펄스 제트를 분사시키도록 마련될 수 있다.
복수의 액추에이터들(310,320)은 매니폴드(360)의 길이 방향 일단에 마련되는 제 1 액추에이터(310)와, 매니폴드(360)의 길이 방향 타단에 마련되는 제 2 액추에이터(320)를 포함할 수 있다.
액추에이터들(310,320)은 각각 하우징(313,323)과, 하우징(313,323)의 내부에 형성되는 캐비티들(314,315,316,324,325,326)과, 캐비티들(314,315,316,324,325,326)을 상호 구획하는 다이아프램들(311,312,321,322)과, 캐비티들(314,315,316,324,325,326)과 외부를 연통시키도록 하우징(313,323)에 형성되는 오리피스들(317,318,319,327,328,329)을 포함한다.
다이아프램들(311,312,321,322)은 일정한 주기로 진동할 수 있다. 다이이프램들(311,312,321,322)은 동일한 주기와 진폭으로 진동할 수 있다.
제 1 액추에이터(310)의 제 1 다이아프램(311)과, 제 2 다이아프램(312)은 서로 반대 위상으로 진동할 수 있다. 제 2 액추에이터(320)의 제 3 다이아프램(321)과, 제 4 다이아프램(322)은 서로 반대 위상으로 진동할 수 있다. 여기서 반대 위상이란 위상차가 π(180도) 인 것을 의미한다.
또한, 제 1 액추에이터(310)와 다이아프램들(311,312)과, 제 2 액추에이터(320)의 다이아프램들(321,322) 중에 서로 대응되는 다이아프램들은 서로 동일한 위상으로 진동하거나 또는 서로 반대되는 위상으로 진동할 수 있다.
즉, 제 1 다아이프램(311)과 제 3 다이아프램(321)은 서로 동일한 위상으로 진동하거나(도 16 및 도 17 참조) 또는 서로 반대 위상으로 진동할 수 있다(도 18 및 도 19 참조). 제 2 다이아프램(312)과 제 4 다이아프램(322)은 서로 동일한 위상으로 진동하거나(도 16 및 도 17 참조) 또는 서로 반대 위상으로 진동할 수 있다(도 18 및 도 19 참조).
매니폴드(360)는 제 1 내부 통로(381)와 제 2 내부 통로(382)와 제 3 내부 통로(383)와, 제 1 내부 통로(381)에 연통되는 다수의 제 1 분사 포트들(391)과, 제 2 내부 통로(382)에 연통되는 다수의 제 2 분사 포트들(392)과, 제 3 내부 통로(393)에 연통되는 다수의 제 3 분사 포트들(393)을 포함할 수 있다.
제 1 내부 통로(318)는 제 1 오리피스(317)와, 제 4 오리피스(327)를 통해 제 1 캐비티(314)와, 제 4 캐비티(324)에 연통되도록 마련된다. 제 2 내부 통로(382)는 제 2 오리피스(318)와, 제 5 오리피스(328)를 통해 제 2 캐비티(315)와, 제 5 캐비티(325)에 연통되도록 마련된다. 제 3 내부 통로(383)는 제 3 오리피스(319)와 제 6 오리피스(329)를 통해 제 3 캐비티(316)와, 제 6 캐비티(326)에 연통되도록 마련된다.
내부 통로들(381,382,383)은 오리피스들(317,318,319,327,328,329)과 분사 포트들(391,392,393)을 제외하고 닫힌 공간이므로, 캐비티들(314,315,316,324,325,326)의 압력 변화가 내부 통로들(381,382,383)에 전달되고, 이에 따라 분사 포트들(391,392,393)에서 펄스 제트가 발생할 수 있다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 양측의 상호 대응하는 액추에이터들이 상호 동일한 위상으로 진동하는 모드에서의 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 18 및 도 19는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 양측의 상호 대응하는 액추에이터들이 상호 반대 위상으로 진동하는 모드에서의 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 내지 도 19을 참조하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치(300)의 동작을 설명한다.
다중 펄스 제트 발생 장치(300)의 동작은 액추에이터들(310,320)의 다이아프램들(311,312,321,322)의 위상에 따라 2 개의 모드, 즉 동일 위상 진동 모드와, 반대 위상 진동 모드로 구분할 수 있다.
동일 위상 진동 모드는 제 1 액추에이터(310)의 다이아프램들(311,312)과, 제 2 액추에이터(320)의 다이아프램들(321,322) 중에 서로 대응되는 다이아프램들이 서로 동일한 위상으로 진동하는 모드이다.
도 16에 도시된 것과 같이, 제 1 다이아프램(311)이 제 2 캐비티(315) 측으로 볼록하도록 변형되고, 제 2 다이아프램(312)이 제 2 캐비티(315) 측으로 볼록하도록 변형되고, 제 3 다이아프램(321)이 제 5 캐비티(325) 측으로 볼록하도록 변형되고, 제 4 다이아프램(322)이 제 5 캐비티(325) 측으로 볼록하도록 변형될 때, 제 1 오리피스(317)와, 제 3 오리피스(319)와, 제 4 오리피스(327)와, 제 6 오리피스(329)에서는 유입 유동(I)이 발생하고, 제 2 오리피스(318)와, 제 5 오리피스(328)에서는 유출 유동(O)이 발생한다.
도 17에 도시된 것과 같이, 제 1 다이아프램(311)이 제 1 캐비티(314) 측으로 볼록하도록 변형되고, 제 2 다이아프램(312)이 제 3 캐비티(316) 측으로 볼록하도록 변형되고, 제 3 다이아프램(321)이 제 4 캐비티(324) 측으로 볼록하도록 변형되고, 제 4 다이아프램(323)이 제 6 캐비티(326) 측으로 볼록하도록 변형될 때, 제 1 오리피스(317)와, 제 3 오리피스(319)와, 제 4 오리피스(327)와, 제 6 오리피스(329)에서는 유출 유동(O)이 발생하고, 제 2 오리피스(318)와, 제 5 오리피스(328)에서는 유입 유동(I)이 발생한다.
반대 위상 진동 모드는 제 1 액추에이터(310)와 다이아프램들(311,312)과, 제 2 액추에이터(320)의 다이아프램들(321,322) 중에 서로 대응되는 다이아프램들이 서로 반대 위상으로 진동하는 모드이다.
도 18에 도시된 것과 같이, 제 1 다이아프램(311)이 제 2 캐비티(315) 측으로 볼록하도록 변형되고, 제 2 다이아프램(312)이 제 2 캐비티(315) 측으로 볼록하도록 변형되고, 제 3 다이아프램(321)이 제 4 캐비티(324) 측으로 볼록하도록 변형되고, 제 4 다이아프램(322)이 제 6 캐비티(326) 측으로 볼록하도록 변형될 때, 제 1 오리피스(317)와, 제 3 오리피스(319)와, 제 5 오리피스(328)에서는 유입 유동(I)이 발생하고, 제 2 오리피스(318)와, 제 4 오리피스(327)와, 제 6 오리피스(329)에서는 유출 유동(O)이 발생한다.
도 19에 도시된 것과 같이, 제 1 다이아프램(311)이 제 1 캐비티(314) 측으로 볼록하도록 변형되고, 제 2 다이아프램(312)이 제 3 캐비티(316) 측으로 볼록하도록 변형되고, 제 3 다이아프램(321)이 제 5 캐비티(325) 측으로 볼록하도록 변형되고, 제 4 다이아프램(322)이 제 5 캐비티(325) 측으로 볼록하도록 변형될 때, 제 1 오리피스(317)와, 제 3 오리피스(319)와, 제 5 오리피스(328)에서는 유출 유동(O)이 발생하고, 제 2 오리피스(318)와, 제 4 오리피스(327)와, 제 6 오리피스(329)에서는 유입 유동(I)이 발생한다.
도 20은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 동일 위상 진동 모드와, 반대 위상 진동 모드에서의 펄스 제트의 속도와, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 펄스 제트의 속도를 비교하여 설명한 도면이다. 도 20에서 가로축은 분사 포트들의 위치를 나타내고, 세로축은 분사 포트들에서의 펄스 제트의 RMS 속도를 나타낸다. 여기서, 펄스 제트의 속도는 중앙의 내부 통로들(282,382)에 연통되는 분사 포트들(292,392)에서 측정된 것이다.
이하에서 편의상, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치(200)를 싱글 액추에이터 방식이라고 하고, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치(300)의 동일 위상 모드를 더블 액추에이터 방식 동일 위상 모드라고 하고, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치(300)의 반대 위상 모드를 더블 액추에이터 방식 반대 위상 모드라고 한다.
싱글 액추에이터 방식에서 매니폴드(260)의 내부 통로(282)에는 총 n 개의 분사 포트들(292)이 마련되고, 액추에이터(210)에서 가까운 순서에서 먼 순서로 차례로 제 1,2,3,…, n 위치 분사 포트라고 하자.
대체적으로, 싱글 액추에이터 방식의 펄스 제트의 속도는 분사 포트가 액추에이터(210)에 가까울수록 상대적으로 빠르고 액추에이터(210)에서 멀어질수록 상대적으로 느려질 수 있다. 즉, 제 1 위치 분사 포트(292(P1),도 7)에서 펄스 제트의 속도가 가장 빠르고, 제 n 위치 분사 포트(292(Pn),도 7)에서 펄스 제트의 속도가 가장 느릴 수 있다. 이것은, 캐비티(235)의 압력 변화가 매니폴드(260)로 전달될 때, 액추에이터(210)에서 멀어질수록 압력 손실이 발생되기 때문으로 해석될 수 있다.
대체적으로, 더블 액추에이터 방식 동일 위상 모드와, 반대 위상 모드에서 공통적으로 펄스 제트의 속도는 중앙의 분사 포트를 기준으로 좌우 대칭적으로 형성될 수 있다.
더블 액추에이터 방식 동일 위상 모드의 펄스 제트의 속도는 분사 포트(392)의 위치에 관계 없이 대체로 싱글 액추에이터 방식의 펄스 제트의 속도보다 빠를 수 있다. 이것은 싱글 액추에이터 방식에서는 하나의 캐비티(235)의 압력 변화만이 매니폴드(270)의 내부 통로(273)에 반영이 되나, 더블 액추에이터 방식 동일 위상 모드에서는 복수의 캐비티들(315,325)의 압력 변화가 상호 더하여져서 매니폴드(370)의 내부 통로(382)에 반영되기 때문으로 해석될 수 있다.
또한, 더블 액추에이터 방식 동일 위상 모드의 펄스 제트의 속도는 분사 포트(392)의 위치에 관계없이 대체로 일정할 수 있다. 즉, 각 분사 포트(392)에서의 분사 속도가 어느 정도의 균일성(uniformity)을 가질 수 있다.
더블 액추에이터 방식 반대 위상 모드의 펄스 제트의 속도는 분사 포트(392)가 액추에이터들(310,320)에 가깝게 위치할수록 빠르고 분사 포트(392)가 매니폴드(360)의 중앙에 위치할수록 느릴 수 있다.
일례로, 더블 액추에이터 방식 반대 위상 모드의 펄스 제트의 속도는 제 1 위치 분사 포트(392(P1),도 14)와, 제 n 위치 분사 포트(392(Pn),도 14)에서 더블 액추에이터 방식 동일 위상 모드의 펄스 제트의 속도와 유사하나, 중앙의 분사 포트에서 싱글 액추에이터 방식의 펄스 제트의 속도 보다 오히려 느릴 수 있다.
이것은, 더블 액추에이터 방식 반대 위상 모드에서 매니폴드 일 측의 캐비티(315)의 압력 변화와 타 측의 캐비티(315)의 압력 변화가 서로 상쇄되기 때문으로 해석될 수 있다.
이와 같이, 액추에이터를 매니폴드의 일 측에만 마련하느냐, 또는 매니폴드의 양 측에 모두 마련하느냐, 액추에이터를 매니폴드의 양 측에 마련하는 경우에 액추에이터를 동일 위상으로 동작시키느냐, 반대 위상으로 동작시키느냐에 따라, 분사 포트들에서의 펄스 제트의 분사 속도와 그 균일성을 다양하게 설정할 수 있다.
도 21은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치를 도시한 사시도이다. 도 22는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 전체 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 23 및 도 24는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 양측의 액추에이터들이 상호 동일한 위상으로 진동하는 모드에서의 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 25 및 도 26은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 양측의 액추에이터들이 상호 반대 위상으로 진동하는 모드에서의 다중 펄스 제트 발생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 21 내지 도 26을 참조하여, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치(400)를 설명한다. 다른 실시예와 동일한 구성에 대하여는 설명을 생략할 수 있다.
다중 펄스 제트 발생 장치(400)는 각각 1 개의 다이아프램(411,421)을 갖는 2 개의 액추에이터들(410,420)과, 2 개의 액추에이터들(410,420)을 연결하는 매니폴드(460)를 포함할 수 있다. 즉 본 발명의 제 3 실시예와 같이 매니폴드(460)의 양측에 각각 액추에이터(410,420)가 마련되지만, 각각의 액추에이터(410,420)는 1 개의 다이아프램(411,421)과 이에 의해 분할되는 복수의 캐비티들(414,415,424,425)만을 포함할 수 있다.
매니폴드(460)는 캐비티들(414,415,424,425)을 연결하는 복수의 내부 통로들(481,482)과, 내부 통로들(481,482)에 연통되게 마련되는 복수의 분사 포트들(491,492)을 가질 수 있다.
도 23 내지 도 24에 도시된 바와 같이, 양측의 액추에이터들(410,420)은 동일한 위상으로 진동할 수 있고, 도 25 내지 도 26에 도시된 바와 같이, 양측의 액추에이터들(410,420)은 서로 반대 위상으로 진동할 수도 있다.
따로 도시하지는 않으나, 양측의 액추에이터들(410,420)이 동일한 위상으로 진동하는 경우 분사 포트들(491,492)에서 분사되는 펄스 제트는 싱글 액추에이터 방식에서 발생하는 펄스 제트 보다 속도가 빠르고 균일할 수 있다.
양측의 액추에이터들(410,420)이 서로 반대 위상으로 진동하는 경우 매니폴드(460)의 중앙에 위치한 분사 포트 보다 액추에이터들(410,420)에 가까운 분사 포트에서 분사되는 펄스 제트의 분사 속도가 상대적으로 더 빠를 수 있다.
한편, 본 실시예와 달리 매니폴드의 양 측에 배치된 액추에이터들은 각각 하나의 캐비티 및 하나의 오리피스만을 가지도록 마련될 수 있음은 물론이다.
도 27은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치를 도시한 사시도이다.
도 27을 참조하면, 다중 펄스 제트 발생 장치(500)는 다이아프램의 진동을 이용하여 펄스 제트를 발생시키는 액추에이터들(510,520)과, 액추에이터들(510,520)에서 발생한 펄스 제트를 전달 받아 대영역에 걸쳐 다중의 펄스 제트를 발생시키는 복수의 매니폴드들(560,570,580)을 포함할 수 있다.
복수의 매니폴드들(560,570,580)은 제 1 매니폴드(570)와, 제 2 매니폴드(580)와, 제 3 매니폴드(590)를 포함할 수 있다. 다만, 매니폴드들의 개수에 제한이 있는 것은 아니고, 매니폴드의 개수가 2개이거나 또는 4개 이상일 수도 있다. 복수의 매니폴드들(560,570,580)의 사이에는 빈 공간이 형성될 수 있다. 즉, 복수의 매니폴드들(560,570,580)은 상호 소정 간격 이격될 수 있다.
액추에이터들(510,520)의 높이는 한정되어 있으므로, 복수의 매니폴드들(560,570,580)을 상호 이격시키도록 외측의 매니폴드들(560,580)은 외측으로 벌어지는 방향으로 경사지게 마련되는 경사부들(561,581)과, 중앙의 매니폴드(570)에 나란한 직선부(562,582)를 포함할 수 있다.
복수의 매니폴드들(560,570,580)은 각각 액추에이터들(510,520)의 캐비티에 연통되는 내부 통로들과, 내부 통로들에 연통되는 분사 포트들(563,573,583)을 가질 수 있다. 분사 포트들(563,583)은 직선부(562,582)에 마련될 수 있다.
이와 같이, 복수의 매니폴드들(560,570,580)의 사이에 빈 공간이 형성되고, 상호 이격되도록 마련됨으로써, 각 매니폴드들(560,570,580)의 내부 통로들이 상호 이격되고, 각 매니폴드들의 분사 포트들(563,573,583)이 결과적으로 상호 이격될 수 있다. 즉, 제 1 분사 포트들(563)과, 제 2 분사 포트들(573)과, 제 3 분사 포트들(583)은 상호 이격될 수 있다.
이러한 구성으로써, 분사 포트들(563,573,583)이 상호 동일한 분사 각도를 갖더라도 분사 포트들(563,573,583)에서 분사되는 펄스 제트의 간섭이 최소화될 수 있으며, 따라서, 공기 조화기의 박형화, 소형화 설계에 다양성을 가져다 줄 수 있다.
도 28은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치를 도시한 사시도이다. 도 29는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치의 매니폴드 일측을 절개하여 도시한 사시 단면도이다.
도 28 및 도 29에 도시된 바와 같이, 다중 펄스 제트 발생 장치(600)의 매니폴드(660)는 내부 통로들(681,682,683)과, 내부 통로들(681,682,683)에 연통되도록 마련되는 분사 포트들(691a,691b,692,693a,693b)과, 내부 통로들(681,682,683)을 구획하는 구획벽들(679,680)과, 내부 통로들(681,682,683)을 감싸도록 마련되는 외벽부(670)을 포함할 수 있다. 외벽부(670)는 상벽(671)과, 양 측벽들(672,673)과, 바닥벽(674)를 포함할 수 있다.
외벽부(670)의 상벽(671)에는 제 1 분사 포트들(691a,691b)이 형성되고, 외벽부(670)의 일 측벽(672)에는 제 2 분사 포트들(692)이 형성되고, 외벽부(670)의 바닥벽(674)에는 제 3 분사 포트들(693a,693b)이 형성될 수 있다. 제 1 분사 포트들(691a,691b)과, 제 3 분사 포트들(693a,693b)은 매니폴드(660)의 길이 방향을 따라 전열(691a,693a)과 후열(691b,693b)의 2열로 배열될 수 있다.
제 1 분사 포트들(691a,691b)은 제 1 내부 통로(681)와 외부를 연통시키도록 상벽(671)을 관통하도록 형성될 수 있다. 제 2 분사 포트들(692)은 제 2 내부 통로(682)와 외부를 연통시키도록 일 측벽(672)을 관통하도록 형성되도록 할 수 있다. 제 3 분사 포트들(693a,693b)은 제 3 내부 통로(683)와 외부를 연통시키도록 바닥벽(674)을 관통하도록 형성될 수 있다.
제 1 분사 포트들(691a,691b)은 상벽(671)에 대해 경사지게 형성될 수 있다. 제 2 분사 포트들(692)은 일 측벽(672)에 대해 수직하게 형성될 수 있다. 제 3 분사 포트들(693a,693b)은 바닥벽(674)에 대해 경사지게 형성될 수 있다.
이러한 구성으로, 분사 포트들(691a,691b,692,693a,693b)에서 분사되는 펄스 제트 간의 간섭이 최소화되면서 열교환기의 배치에 적합한 방향으로 펄스 제트의 방향을 더욱 다양하게 설정할 수 있다.
도 30은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치가 적용된 공기 조화기를 도시한 도면이다. 도 31은 도 30의 공기 조화기의 공기의 흐름을 설명하기 위한 단면도이다.
공기 조화기(700)는 실내에 배치되는 실내기와, 실외에 배치되는 실외기 중 어는 하나일 수 있다.
공기 조화기(700)는 외관을 형성하는 캐비닛(710)과, 캐비닛(710)의 내부에 마련되어 냉매와 외부 공기를 열교환시키는 열교환기(720,730)와, 외부 공기를 흡입하는 흡입구(711)와, 열교환기(720,730)를 거쳐 열교환된 공기를 배출시키는 토출구(713)와, 공기를 강제 유동시키는 다중 펄스 제트 발생 장치(300)를 포함한다.
흡입구(711)는 캐비닛(710)의 상단에 형성될 수 있고, 토출구(713)는 캐비닛(710)의 하단에 형성될 수 있다. 흡입구(711)에는 오물의 유입을 차단하기 위한 그릴(712)이 마련될 수 있고, 토출구(713)에는 토출되는 바람의 방향을 전환하기 위한 방향 조절 날개(714)와, 토출구(713)를 개폐할 수 있는 루버(715)가 마련될 수 있다.
열교환기(720,730)는 복수 개가 장착될 수 있다. 열교환기(720,730)는 상호 소정 간격을 가지고 대략 평행하게 배치될 수 있다. 열교환기(720,730)는 대략 스트레이트한 형상을 가질 수 있다. 따라서, 공기 조화기의 박형화, 소형화에 유리할 수 있다. 열교환기(720,730)는 냉매가 유동하는 튜브(721,731)와, 전열 면적을 확대하도록 튜브에 접촉되는 열교환 핀(722,732)을 포함할 수 있다.
다중 펄스 제트 발생 장치(300)는 적어도 하나 이상 배치될 수 있다. 다중 펄스 제트 발생 장치(300)는 복수의 열교환기들(720,730)의 사이에 배치될 수 있다. 다중 펄스 제트 발생 장치(300)는 서로 수직하는 3 개의 방향으로 펄스 제트(A,B,C)를 분사할 수 있다.
제 1 펄스 제트(A)는 복수의 열교환기(720,730) 중에 어느 하나(720)를 향하여 분사되고, 제 2 펄스 제트(B)는 복수의 열교환기(720,730) 중에 나머지 하나(730)를 향하여 분사되고, 제 3 펄스 제트(C)는 토출구(713)를 향하여 분사될 수 있다.
이러한 구성으로, 흡입구(711)에서 토출구(713)로 공기가 원활하게 유동하게 하고, 공기와 열교환기의 접촉 면적 및 속도를 충분히 확보하여 효율적 열교환을 이룰 수 있다.
도 32는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치가 적용된 공기 조화기를 도시한 도면이다. 도 33은 도 32의 공기 조화기의 공기의 흐름을 설명하기 위한 단면도이다. 다른 실시예와 중복되는 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 설명은 생략할 수 있다.
공기 조화기(800)는 상호 이격 배치되는 복수의 매니폴드들(560,570,580)을 갖는 다중 펄스 제트 발생 장치(500)를 구비할 수 있다.
다중 펄스 제트 발생 장치(500)는 복수의 열교환기들(720,730)의 사이에 배치될 수 있다. 다중 펄스 제트 발생 장치(500)의 3 개의 방향으로 펄스 제트(A,B,C)를 분사할 수 있다. 3 개의 펄스 제트(A,B,C)의 방향은 서로 동일할 수 있다. 다만, 펄스 제트(A,B,C)가 발생하는 매니폴드들(560,570,580)은 상호 이격되므로 펄스 제트(A,B,C)도 상호 이격되며, 따라서, 펄스 제트(A,B,C) 간의 상호 간섭은 최소화될 수 있다.
제 1 매니폴드(560)는 캐비닛(710)의 전면(710a)과, 제 1 열교환기(720)의 사이에 배치될 수 있고, 제 2 매니폴드(570)는 제 1 열교환기(720)와, 제 2 열교환기(730)의 사이에 배치될 수 있고, 제 3 매니폴드(580)는 제 2 열교환기(730)와, 캐비닛(710)의 후면(710b)의 사이에 배치될 수 있다. 펄스 제트(A,B,C)는 흡입구(711)에서 토출구(713)로의 방향을 분사될 수 있다.
도 34는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 다중 펄스 제트 발생 장치가 적용된 공기 조화기를 도시한 도면이다. 도 35는 도 34의 공기 조화기의 공기의 흐름을 설명하기 위한 단면도이다. 다른 실시예와 중복되는 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 설명은 생략할 수 있다.
다중 펄스 제트 발생 장치(900)는 복수의 열교환기들(720,730)의 사이에 배치될 수 있다. 다중 펄스 제트 발생 장치(900)는 3 개의 방향으로 펄스 제트(A,B,C)를 분사할 수 있다.
제 1 펄스 제트(A)는 토출구(713)를 향하여 분사될 수 있다. 제 2 펄스 제트(B)와 제 3 펄스 제트(C)는 열교환기들(720,730)를 향해 하향 경사지게 분사될 수 있다.
상기 설명한 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현한 예시일 뿐이며, 본 발명의 권리범위는 이에 국한되는 것이 아니고, 아래의 특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 일탈하지 아니하는 범위 안에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 실시예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

Claims (38)

  1. 다이아프램의 진동에 따른 복수의 캐비티들의 부피 변화에 따라 복수의 오리피스들에서 펄스 제트를 발생시키는 적어도 하나의 액추에이터; 및
    상기 복수의 오리피스들에서 발생하는 펄스 제트를 전달 받아 다중의 펄스 제트를 발생시키도록 상기 적어도 하나의 액추에이터에 연결되는 매니폴드; 를 포함하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액추에이터는 상기 매니폴드의 양단에 각각 마련되는 제 1 액추에이터와, 제 2 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 동일 위상으로 작동하여 펄스 제트를 발생시키는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 반대 위상으로 작동하여 펄스 제트를 발생시키는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 대향하는 방향으로 펄스 제트를 발생시키는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 매니폴드는 상기 복수의 오리피스들에서 발생하는 펄스 제트의 분사 방향을 따라 길게 연장된 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 매니폴드는 상기 복수의 오리피스들에 각각 연결되어 길게 연장되는 복수의 내부 통로들과, 다중 펄스 제트를 발생시키도록 상기 각 내부 통로들의 길이 방향을 따라 형성되는 복수의 분사 포트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 각 내부 통로의 펄스 제트의 분사 방향이 서로 다른 방향을 향하여 분사되도록 상기 분사 포트들이 형성된 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 각 내부 통로의 펄스 제트의 분사 방향이 서로 같은 방향을 향하여 분사되도록 상기 분사 포트들이 형성된 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 각 내부 통로의 펄스 제트의 분사 방향이 상기 내부 통로의 길이 방향에 대하여 비스듬하게 분사되도록 상기 분사 포트들이 형성된 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 내부 통로들은 상호 이격되도록 마련된 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 내부에 상기 복수의 캐비티들이 형성되는 하우징을 포함하고,
    상기 다이아프램은 상기 하우징의 내부에 장착되고, 상기 복수의 캐비티들을 상호 구획하는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 다이아프램은 제 1 다이아프램과, 제 2 다이아프램을 포함하고,
    상기 복수의 캐비티들은 제 1 캐비티와, 제 2 캐비티와, 제 3 캐비티를 포함하고,
    상기 제 1 캐비티와 상기 제 2 캐비티는 상기 제 1 다이아프램에 의해 상호 구획되고, 상기 제 1 다이아프램의 진동에 의해 부피가 변화하고,
    상기 제 2 캐비티와 상기 제 3 캐비티는 상기 제 2 다이아프램에 의해 상호 구획되고, 상기 제 2 다이아프램의 진동에 의해 부피가 변화하는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  14. 적어도 하나의 다이아프램과, 상기 적어도 하나의 다이아프램에 의해 상호 구획되는 복수의 캐비티들과, 상기 복수의 캐비티들의 유체가 각각 입출되는 복수의 오리피스들을 갖고, 상기 적어도 하나의 다이아프램의 진동에 따라 펄스 제트를 발생시키는 적어도 하나의 액추에이터; 및
    상기 복수의 오리피스들을 통해 상기 복수의 캐비티들에 각각 연통되도록 마련되는 복수의 내부 통로들과, 상기 복수의 내부 통로들에 연통되도록 마련되어 상기 적어도 하나의 다아이프램의 진동에 따라 다중의 펄스 제트를 발생시키는 복수의 분사 포트들을 갖는 매니폴드; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 캐비티들은 제 1 캐비티와, 제 2 캐비티를 포함하고,
    상기 내부 통로들은 상기 제 1 캐비티에 연통되는 제 1 내부 통로와, 상기 제 2 캐비티에 연통되는 제 2 내부 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 매니폴드는 상기 제 1 내부 통로와 상기 제 2 내부 통로를 구획하는 구획벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 매니폴드는 상기 제 1 내부 통로에 연통되는 제 1 분사 포트들과, 상기 제 2 내부 통로에 연통되는 제 2 분사 포트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 분사 포트들에서 발생하는 펄스 제트와, 상기 제 2 분사 포트들에서 발생하는 펄스 제트는 상호 위상이 반대인 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 분사 포트들과, 상기 제 2 분사 포트들은 상기 매니폴드의 서로 다른 외벽에 형성된 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 분사 포트들의 분사 각도와, 상기 제 2 분사 포트들의 분사 각도는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액추에이터는 상기 매니폴드의 양단에 각각 마련되는 제 1 액추에이터와, 제 2 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 동일 위상으로 작동하여 펄스 제트를 발생시키는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 반대 위상으로 작동하여 펄스 제트를 발생시키는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 대향하는 방향으로 펄스 제트를 발생시키는 것을 특징으로 하는 다중 펄스 제트 발생 장치.
  25. 흡입구와 토출구를 갖는 캐비닛;
    상기 캐비닛의 내부에 마련되는 적어도 하나의 열교환기; 및
    다이아프램의 진동에 따라 복수의 오리피스들에서 펄스 제트를 발생시키는 적어도 하나의 액추에이터와, 상기 복수의 오리피스들에서 발생하는 펄스 제트를 전달 받아 다중의 펄스 제트를 발생시키도록 상기 적어도 하나의 액추에이터에 연결되는 매니폴드를 포함하는 적어도 하나의 다중 펄스 제트 발생 장치; 를 포함하는 공기 조화기.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 열교환기는 스트레이트한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 열교환기는 상호 나란하게 배치되는 복수개의 열교환기들을 포함하고,
    상기 다중 펄스 제트 발생 장치는 상기 복수개의 열교환기들의 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액추에이터는 상기 매니폴드의 양단에 각각 마련되는 제 1 액추에이터와, 제 2 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 동일 위상으로 작동하여 펄스 제트를 발생시키는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  30. 제 28항에 있어서,
    상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 반대 위상으로 작동하여 펄스 제트를 발생시키는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 1 액추에이터와, 상기 제 2 액추에이터는 서로 대향하는 방향으로 펄스 제트를 발생시키는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  32. 제 25 항에 있어서,
    상기 다중 펄스 제트 발생 장치는 상기 열교환기의 상단 및 하단에 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  33. 제 25 항에 있어서,
    상기 다중 펄스 제트 발생 장치는 상호 이격되는 복수의 매니폴드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 복수의 매니폴드들의 사이에 상기 열교환기가 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  35. 제 25 항에 있어서,
    상기 다중 펄스 제트 발생 장치에서 발생하는 펄스 제트 중에 적어도 일부는 상기 열교환기를 향해 분사되고, 나머지 일부는 상기 토출구를 향해 분사되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  36. 제 25 항에 있어서,
    상기 다중 펄스 제트 발생 장치에서 발생하는 펄스 제트 중에 적어도 일부는 상기 열교환기를 향해 경사지게 분사되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  37. 흡입구와 토출구를 갖는 캐비닛;
    상기 캐비닛의 내부에 마련되는 적어도 하나의 열교환기; 및
    적어도 하나의 다이아프램과 상기 적어도 하나의 다이아프램에 의해 상호 구획되는 복수의 캐비티들과 상기 복수의 캐비티들의 유체가 각각 입출되는 복수의 오리피스들을 갖고 상기 적어도 하나의 다이아프램의 진동에 따라 펄스 제트를 발생시키는 적어도 하나의 액추에이터와, 상기 복수의 오리피스들을 통해 상기 복수의 캐비티들에 각각 연통되도록 마련되는 복수의 내부 통로들과 상기 복수의 내부 통로들에 연통되도록 마련되어 상기 적어도 하나의 다아이프램의 진동에 따라 다중의 펄스 제트를 발생시키는 복수의 분사 포트들을 갖는 매니폴드를 갖는 다중 펄스 제트 발생 장치; 를 포함하는 공기 조화기.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액추에이터는 상기 매니폴드의 양단에 각각 마련되는 제 1 액추에이터와, 제 2 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
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