KR101237865B1 - Fusion fluid accelerator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 융합 유체 가속기에 관한 것이다.The present invention relates to a fusion fluid accelerator.
전기 사용이 제한되거나 누전 위험이 있는 장소에서 냉각 장치, 환풍 장치 등을 사용하기 위하여 종래에는 터빈 등의 기계식 유체 펌프가 이용되어 왔다. 이러한 종래의 유체 펌프는 효율성, 유지보수성, 그리고 안전성 등에 문제가 있어 유체 흐름 에너지를 간접적으로 발생시키는 구조로의 대체가 요구되어 왔다. 이와 같은 유체 펌프의 단점을 보완하고자 근래에는 자연 현상을 이용하여 유체 흐름 에너지를 간접적으로 발생시키는 이젝터 등과 같은 유체 가속기의 사용이 이루어지고 있다. Mechanical fluid pumps, such as turbines, have conventionally been used to use cooling devices, ventilating devices, etc. in places where electrical use is limited or where there is a risk of leakage. Such conventional fluid pumps have problems with efficiency, maintainability, safety, etc., and therefore, replacement with a structure that indirectly generates fluid flow energy has been required. In order to make up for the disadvantages of such a fluid pump, in recent years, the use of fluid accelerators such as ejectors that indirectly generate fluid flow energy using natural phenomena has been made.
그러나 종래의 유체 가속기는 하우징의 내부에서 유체의 속도를 향상시키기 위해 가속 유체를 공급하는 노즐부의 위치가 유체가 흐르는 흐름면으로부터 멀리 위치하여 분사되는 가속 유체가 굴곡 되어 소음이 발생하는 문제점이 있었다. However, the conventional fluid accelerator has a problem in that noise is generated due to the bending of the accelerating fluid injected because the position of the nozzle part supplying the accelerating fluid is located far from the flow surface through which the fluid flows to improve the speed of the fluid in the housing.
또한, 노즐부의 분사 방향이 유체의 흐름 방향과 동일하지 못하여 유체의 속도를 향상시키기 위해 분사하는 가속 유체가 오히려 유체의 흐름을 방해하는 문제점이 있었다. In addition, the injection direction of the nozzle portion is not the same as the flow direction of the fluid, there is a problem that the acceleration fluid to inject to improve the speed of the fluid rather hinder the flow of the fluid.
또한, 유체가 유입되는 하우징 내부 주변의 낮은 흐름 속도로 인하여 효율이 낮아지는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that the efficiency is lowered due to the low flow rate around the inside of the housing in which fluid is introduced.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 노즐부를 유체가 흐르는 분사 유도면에 평행하게 위치시키고 내부에 프로펠러 형상의 회전부를 구비하여 분사되는 가속유체의 굴곡을 최소화 하며, 하우징 내부에 흐르는 유체의 흐름을 원활히 하여, 가속된 유체를 이용하여 회전부를 회전시켜 하우징 내부로 유입되는 유체의 흐름 속도를 향상 시키는 융합 유체 가속기를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems described above, the problem to be solved by the present invention is to place the nozzle portion parallel to the injection guide surface through which the fluid flows and to accelerate the injection fluid having a propeller-shaped rotating part therein Minimize the bending of the fluid, and smooth the flow of the fluid flowing inside the housing, to provide a fusion fluid accelerator to improve the flow rate of the fluid flowing into the housing by rotating the rotating portion using the accelerated fluid.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 융합 유체 가속기는, 유입구와 유출구를 구비하고 유체가 흐르는 유로를 형성하는 하우징, 상기 유로에 흐르는 상기 유체를 가속시키도록 상기 유체의 흐름에 가속 유체를 분사하는 노즐부, 그리고 상기 노즐부의 단부 주위에 상기 유체의 흐름 방향으로 경사지게 형성되는 분사 유도면을 포함하되, 상기 노즐부는 상기 분사 유도면을 통과하는 상기 유체의 가속을 위하여 상기 분사 유도면을 타고 흐르는 상기 유체의 흐름방향과 상기 가속 유체가 평행하게 분사되도록 상기 분사 유도면과 평행한 링 형상의 틈으로 형성된다. A fusion fluid accelerator according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the housing having an inlet and an outlet and forming a flow path, the acceleration of the flow of the fluid to accelerate the fluid flowing in the flow path And a nozzle guide for injecting a fluid, and an injection guide surface inclined in a flow direction of the fluid around an end portion of the nozzle unit, wherein the nozzle portion is configured to accelerate the fluid passing through the injection guide surface. It is formed in a ring-shaped gap parallel to the injection guide surface so that the flow direction of the fluid flowing through the acceleration fluid is injected in parallel.
상기 하우징의 내측에 위치하여 상기 유로에 흐르는 상기 유체에 의해 회전되는 회전부를 더 포함할 수 있다. The apparatus may further include a rotating part positioned inside the housing and rotated by the fluid flowing in the flow path.
상기 회전부는 상기 유입구 측에 위치한 제1 프로펠러, 그리고 상기 제1 프로펠러와 함께 회전하도록 상기 제1 프로펠러에 연결되며 상기 가속 유체에 의해 가속된 유체가 흐르는 상기 유출구 측에 위치한 제2 프로펠러를 포함할 수 있다. The rotating part may include a first propeller located on the inlet side, and a second propeller connected to the first propeller to rotate together with the first propeller and located on the outlet side through which the fluid accelerated by the acceleration fluid flows. have.
상기 하우징은 상기 유출구 측의 외주면의 둘레를 따라 형성된 복수개의 개구를 포함할 수 있다.The housing may include a plurality of openings formed along a circumference of an outer circumferential surface of the outlet side.
본 발명에 의하면, 노즐부를 유체가 흐르는 분사 유도면과 평행하게 형성함으로써, 유체의 흐름을 원활하게 할 수 있다. 또한, 분사되는 가속 유체의 굴곡을 최소화하여 소음을 방지할 수 있다. According to the present invention, the flow of the fluid can be smoothed by forming the nozzle portion in parallel with the injection guide surface through which the fluid flows. In addition, it is possible to prevent the noise by minimizing the bending of the accelerator fluid to be injected.
또한, 회전부를 이용하여 유입구 측의 유체 흐름 속도를 향상 시킬 수 있다. In addition, it is possible to improve the fluid flow rate on the inlet side by using the rotating unit.
또한, 유체가 유출되는 측의 하우징 둘레에 개구를 형성하여, 유출되는 유체의 흐름량을 향상 시킬 수 있다.In addition, an opening may be formed around the housing on the side where the fluid flows out, thereby improving the flow amount of the fluid flowing out.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 융합 유체 가속기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 융합 유체 가속기의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 융합 유체 가속기의 구동을 나타내는 개략도이다.1 is a perspective view of a fusion fluid accelerator according to one embodiment of the invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1.
3 is a schematic exploded perspective view of a fusion fluid accelerator according to one embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram illustrating driving of a fusion fluid accelerator according to an embodiment of the present invention.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 융합 유체 가속기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 절개한 단면도이다. 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 융합 유체 가속기의 개략적인 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 융합 유체 가속기의 구동을 나타내는 개략도이다. 1 is a perspective view of a fusion fluid accelerator according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of a fusion fluid accelerator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic view showing driving of the fusion fluid accelerator according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 융합 유체 가속기(100)는 하우징(10)을 포함한다. 1 and 2, the
하우징(10)은 유입구(11)와 유출구(13)를 구비하고, 유체(70)가 흐르는 유로를 형성한다. The
예시적으로, 하우징(10)의 외주면에는 가속유체(80)를 공급받는 공급부(60)가 형성될 수 있다. 이때, 하우징(10)의 내부에는 공급부(60)로 공급된 가속유체(80)를 후술할 노즐부(20)에 전달하도록 미리 정해진 공간으로 형성된 챔버(50)가 형성될 수 있다. For example, the
또한, 하우징(10)은 필요에 따라 복수의 구성으로 형성될 수 있다. In addition, the
예시적으로 도 2를 참조하면, 하우징(10)은 2개의 부품이 체결된 형상으로 형성될 수 있다. 더 자세하게는, 하우징(10)은 일측에 유입구(11)가 형성되고 타측에 암나사(도시되지 않음)가 형성되는 유입관(10a) 및 일측에 수나사(도시되지 않음)가 형성되고 타측에 유출구(13)가 형선되는 유출관(10b)의 체결로 형성될 수 있다. For example, referring to FIG. 2, the
또한, 하우징(10)은 유출구(13) 측의 외주면의 둘레를 따라 형성된 복수개의 개구(15)를 포함할 수 있다. In addition, the
이상에서 하우징(10)의 구성에 대해 설명하였으나 하우징(10)은 필요에 따라 추가적인 구성이 더 포함될 수 있다. Although the configuration of the
도 2 및 도 3을 참조하면, 융합 유체 가속기(100)는 회전부(40)를 포함한다. 2 and 3, the
회전부(40)는 하우징(10)의 내측에 위치하여 유로를 흐르는 유체(70)에 의해 회전된다. 이때, 회전부(40)는 회전가능한 축(41)의 형태로 하우징(10) 내부에 위치할 수 있다. The rotating
예시적으로 도 2 및 도 3을 참조하면, 하우징(10)의 양 단부에는 축(41)이 결합되는 지지구조물(90)이 설치될 수 있다. 지지구조물(90)은 중심부에 축(41)이 결합되어 회전 가능하도록 베어링(도시되지 않음)이 설치될 수 있다. For example, referring to FIGS. 2 and 3,
또한, 회전부(40)는 유입구(11) 측에 위치한 제1 프로펠러(43), 그리고 상기 제1 프로펠러(43)와 함께 회전하도록 상기 제1 프로펠러(43)에 연결되며 상기 가속유체(80)에 의해 가속된 유체(70)가 흐르는 상기 유출구(13) 측에 위치한 제2 프로펠러(45)를 포함한다. In addition, the
예시적으로, 제1 프로펠러(43) 및 제2 프로펠러(45)는 축(41)에 고정되어 하우징(10) 내부에 형성된 유로를 따라 흐르는 유체(70)의 흐름에 의해 회전될 수 있다. 더 자세하게는, 후술할 노즐부(20)로부터 가속유체(80)가 분사되어 가속된 유체(70)가 하우징(10)의 유출구(13) 측에 위치한 제2 프로펠러(45)를 회전시킬 수 있다. 이로 인해, 제2 프로펠러(45)가 고정된 축(41)이 회전하여 제1 프로펠러(43)도 축(41)의 회전으로 제2 프로펠러(45)와 동시에 회전될 수 있다. In exemplary embodiments, the
도 2를 참조하면, 융합 유체 가속기(100)는 노즐부(20) 및 분사 유도면(30)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the
노즐부(20)는 하우징(10)의 내부에 형성되며, 유로에 흐르는 유체(70)의 흐름에 가속유체(80)를 고속으로 분사한다. 더 자세하게는, 노즐부(20)는 하우징(10) 내부에 링 형상의 틈으로 형성되어 가속유체(80)를 분사한다. The
예시적으로, 노즐부(20)는 유입관(10a)과 유출관(10b)의 체결로 인한 링 형상의 틈으로 형성될 수 있다. 따라서, 유격의 조절이 가능하며, 분사되는 가속유체(80)의 속도 및 압력의 조절이 가능할 수 있다. For example, the
한편, 가속유체(80)를 분사하는 노즐부(20)의 단주 부위에는 유체(70)의 흐름 방향으로 경사지게 형성된 분사 유도면(30)이 형성 된다. 더 자세하게는, 분사 유도면(30)은 유로를 형성한 하우징(10)의 내면에 형성되며 하우징(10)의 내경이 유체(70)가 흐르는 방향으로 줄어드는 형태로 경사지게 형성된다. On the other hand, the
도 2 및 도 4를 참조하면, 노즐부(20)는 분사 유도면(30)을 통과하는 유체(70)의 가속을 위하여 분사 유도면(30)을 타고 흐르는 유체(70)의 흐름방향과 가속유체(80)가 평행하게 분사되도록 분사 유도면(30)과 평행하게 형성된다. 2 and 4, the
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 융합 유체 가속기(100)의 구성간의 작용 및 효과를 설명한다. The operation and effects between the configurations of the
본 발명의 실시예에 따른 유체 가속기(100)는 하우징(10)의 내부에 형성된 노즐부(20)로부터 가속유체(80)를 분사하여 하우징(10) 내부 유출관(10b)에서 빠른 속도로 흐르는 유체(70)의 전단응력에 의하여 주변 유체(70)를 구동하여(유체 전단응력 현상), 소량의 가속유체(80) 공급만으로 대량의 유체(70)가 간접적으로 가속되도록 하는 장치이다. 또한, 유체(70)의 벽면 흡착 현상(코안다 효과)을 이용하여 노즐부(20)의 단부에 인접되는 분사 유도면(30)을 따라 가속유체(80)의 분사 방향이 유도되도록 하며, 가속된 유체(70)를 이용하여 회전부(40)를 회전시킴으로써 유입구(11) 측으로 들어오는 유체(70)의 속도도 동시에 가속 시킬 수 장치이다. The
여기서, 유체 전단응력 현상이란 유체가 흐를 때 유체의 점성력에 의해서 주변의 유체를 구동하는 현상이다. 유체 전단응력 현상에 따르면 점성이 클수록 흐르는 유체와 가까울수록 주변의 유체가 강력하게 가속된다. 즉, 유체 전단응력 = 점성도 * 속도 구배 이다. Here, the fluid shear stress phenomenon is a phenomenon in which the surrounding fluid is driven by the viscous force of the fluid when the fluid flows. According to the fluid shear stress phenomenon, the more viscous, the closer the flowing fluid is, the more strongly the surrounding fluid is accelerated. That is, the fluid shear stress = viscosity * velocity gradient.
예시적으로 도4를 참조하면, 유체(70)가 흐르는 융합 유체 가속기(100) 내부에 노즐부(20)로부터 가속유체(80)가 분사되면 유체 전단응력 현상에 따라 하우징의 유출관(10b) 내면에서 빠르게 흐르는 유체(70)가 주변의 유체(70)를 가속시키게 된다. For example, referring to FIG. 4, when the
한편, 유체의 벽면 흡착 현상(코안다 효과)이란 벽면의 근처에서 분출된 유체의 기류는 유체의 점성에 의해 벽면을 따라 흐르는 경향을 말한다. 예를 들면 수도꼭지에서 낙하하는 수돗물에 유리막대를 가까이 대면 수돗물의 점성에 의해 유리막대가 수돗물 방향으로 끌어 당겨지며 이러한 현상을 유체의 벽면 흡착 현상(코안다 효과)이라 한다. On the other hand, the wall surface adsorption phenomenon (coanda effect) of the fluid refers to the tendency of the airflow of the fluid ejected near the wall surface to flow along the wall surface due to the viscosity of the fluid. For example, when the glass rod is brought close to the tap water falling from the tap, the glass rod is pulled in the direction of the tap water due to the viscosity of the tap water. This phenomenon is called a wall adsorption phenomenon (coanda effect).
예시적으로 도4를 참조하면, 분사 유도면(30)과 평행하게 형성된 노즐부(20)가 가속유체(80)를 분사 유도면(30)에 평행으로 분사하더라도 유체(70)의 벽면 흡착 현상에 의해 분사 유도면(30) 쪽으로 분사 방향이 쏠리게 된다. 이를 통해 유체(70)의 흐름을 원활히 할 수 있다. For example, referring to FIG. 4, even when the
이와 같이 유체(70)의 벽면 흡착 현상과 유체(70)의 전단응력 현상에 따른 공기 유동 현상을 이용함으로써, 소량의 가속유체(80)의 분사만으로 대량의 유체(70)의 흐름을 상승 시켜 에너지 효율을 높이게 되므로 비용을 절감하는 경제적 효과를 제공한다. 또한, 가속유체(80)를 분사하는 노즐부(20)를 유체(70)가 흐르는 분사 유도면(30)과 평행하게 형성함으로써, 유체(70)의 흐름을 원활하게 하고 굴곡을 최소화하여 소음을 방지할 수 있게 된다. As such, by using the air flow phenomenon according to the wall adsorption phenomenon of the fluid 70 and the shear stress phenomenon of the fluid 70, the flow of a large amount of the fluid 70 is increased by only the injection of a small amount of the
또한, 유체(70)가 유출되는 측의 하우징(10) 둘레에 개구(15)를 형성하여 가속유체(80)의 부압을 이용하여 유출되는 유체(70)의 속도를 향상 시킬 수 있다. In addition, the
또한, 유체(70)가 흐르는 관로 내부에 회전부(40)를 설치하여 가속된 유체(70)를 이용하여 회전부(40)를 회전시킴으로써 유입구(11) 측으로 유입되는 유체(70)의 속도를 향상 시켜 에너지 효율을 높일 수 있다. In addition, by installing the
또한, 유체(70)를 먼 곳까지 이송하는 경우에는 긴 관이 필요한데 관로 저항으로 유속이 떨어지는 지점에 본 발명의 실시예에 따른 융합 유체 가속기(100)를 설치하면 유체(70) 흐름을 최대한 방해하지 않으면서 효율적으로 가속시킬 수 있게 된다. In addition, when the fluid 70 is transported to a distant place, a long pipe is required, but when the
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And all changes and modifications to the scope of the invention.
10. 하우징 10a. 유입관
10b. 유출관 11. 유입구
13. 유출구 15. 개구
20. 노즐부 30. 분사 유도면
40. 회전부 41. 축
43. 제1 프로펠러 45. 제2 프로펠러
50. 챔버 60. 공급부
70. 유체 80. 가속유체
90. 지지구조물 100. 융합 유체 가속기10.
10b. Outlet pipe 11.Inlet
13.
20.
40.
43.
50.
70.
90. Supporting
Claims (4)
상기 유로에 흐르는 상기 유체를 가속시키도록 상기 유체의 흐름에 가속 유체를 분사하는 노즐부, 그리고
상기 노즐부의 단부 주위에 상기 유체의 흐름 방향으로 경사지게 형성되는 분사 유도면을 포함하되,
상기 노즐부는 상기 분사 유도면을 통과하는 상기 유체의 가속을 위하여 상기 분사 유도면을 타고 흐르는 상기 유체의 흐름방향과 상기 가속 유체가 평행하게 분사되도록 상기 분사 유도면과 평행한 링 형상의 틈으로 형성되는 융합 유체 가속기.A housing having an inlet and an outlet and forming a flow path therethrough,
A nozzle unit for injecting an acceleration fluid into the flow of the fluid to accelerate the fluid flowing in the flow path, and
It includes a spray guide surface formed to be inclined in the flow direction of the fluid around the end of the nozzle portion,
The nozzle portion is formed in a ring-shaped gap parallel to the injection guide surface such that the acceleration fluid flows in parallel with the flow direction of the fluid flowing through the injection guide surface for acceleration of the fluid passing through the injection guide surface. Fusion fluid accelerator.
상기 하우징의 내측에 위치하여 상기 유로에 흐르는 상기 유체에 의해 회전되는 회전부를 더 포함하는 융합 유체 가속기.In claim 1,
And a rotating part positioned inside the housing and rotated by the fluid flowing in the flow path.
상기 회전부는 상기 유입구 측에 위치한 제1 프로펠러, 그리고 상기 제1 프로펠러와 함께 회전하도록 상기 제1 프로펠러에 연결되며 상기 가속 유체에 의해 가속된 유체가 흐르는 상기 유출구 측에 위치한 제2 프로펠러를 포함하는 융합 유체 가속기.In claim 2,
The rotating unit includes a first propeller located on the inlet side, and a second propeller connected to the first propeller to rotate with the first propeller and located on the outlet side through which the fluid accelerated by the acceleration fluid flows. Fluid accelerator.
상기 하우징은 상기 유출구 측의 외주면의 둘레를 따라 형성된 복수개의 개구를 포함하는 융합 유체 가속기.
In claim 1,
And the housing includes a plurality of openings formed along a circumference of an outer circumferential surface of the outlet side.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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