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KR102660245B1 - 냉열기 발생 효율이 증대된 볼텍스 튜브 - Google Patents

냉열기 발생 효율이 증대된 볼텍스 튜브 Download PDF

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KR102660245B1
KR102660245B1 KR1020230143181A KR20230143181A KR102660245B1 KR 102660245 B1 KR102660245 B1 KR 102660245B1 KR 1020230143181 A KR1020230143181 A KR 1020230143181A KR 20230143181 A KR20230143181 A KR 20230143181A KR 102660245 B1 KR102660245 B1 KR 102660245B1
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KR
South Korea
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hot air
vortex
hole
pipe body
heat
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KR1020230143181A
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황경주
서원학
Original Assignee
(주)원하이테크
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Abstract

본 발명은 냉열기 발생 효율이 증대된 볼텍스 튜브에 관한 것으로 열기가 이동되는 파이프몸체와 열기노즐 사이에 자유회전되는 휀부재를 구비하여 이동되는 열기에 의한 휀부재의 회전으로 인해 열기의 이동속도를 높임으로써 열기의 분출온도를 높이도록 함과 아울러, 열기흐름의 중심측에 형성되는 낮은 압력지역을 통과하면서 열량을 잃고 냉기안내구측으로 이동되어야 하는 냉기흐름이 휀부재의 중심측 통공을 관통한 열기가 열기노즐의 수직전단면에 부딪혀 회송되게 하여 열기흐름의 중심측으로 안내되도록 함으로써 열변환 과정에서 열손실을 줄이도록 하기 위해, 압축공기가 유입되는 유입로(17)가 형성되는 유입안내구(19); 상기 유입안내구(19)의 출구단부측에 연통 고정되는 분기조립체(10); 상기 분기조립체(10)의 내부는 설치공간부(15)가 형성되고, 상기 설치공간부(15)의 일측에 제1통공(11)이 형성되고, 타측에 제2통공(12)이 형성되며, 상기 제1통공(11)에 고정되어 제1통공(11)의 외측으로 연장되는 파이프몸체(20); 상기 파이프몸체(20)의 일측편 헤드부(23)는 제1통공(11)의 내측에 밀착고정되고, 상기 유입로(17)를 통해 유입되는 압축공기에 의한 열기가 이동되는 이동로(29)가 형성되며, 상기 파이프몸체(20)의 타측편은 다단확장 형태의 제1∼제3확장홈부(25,26,27)가 형성되어 외측에 연통되고, 상기 설치공간부(15) 내에 구비되어 파이프몸체(20)의 헤드부(23)에 마주하여 밀착고정되는 와류체(30); 상기 와류체(30)의 일측편은 파이프몸체(20)의 헤드부(23)에 마주하는 와류발생헤드부(31)가 형성되고, 상기 와류발생헤드부(31)의 단부면에 와류응집공간(32)이 원 형태로 요입형성되며, 상기 와류응집공간(32)의 외측으로 방사상으로 경사지게 경사홈부(33)가 다수 형성되어 압축공기를 와류발생시켜 생성된 열기를 파이프몸체(20)의 이동로(29)를 통해 이동시키고, 상기 와류체(30)의 타측편은 열기흐름의 반대방향으로 냉기가 이동되는 냉기노즐(35)이 연장 구비되며, 상기 와류체(30)의 냉기노즐(35)을 수용하면서 설치공간부(15) 내에 결합고정되는 냉기안내구(40); 상기 파이프몸체(20)의 확장홈부 내에 대응되는 형태로 삽입고정되는 열기노즐(60); 상기 열기노즐(60)은 열기흐름을 반사하는 수직전단면(61)을 갖도록 형성되고, 상기 열기노즐(60)의 외주연 상에 관통공(65)이 형성되며, 상기 관통공(65)의 내측단부에 연통되어 관통공(65)을 통해 유입된 열기를 외부로 분출시키는 분출로(69)가 형성되며, 상기 열기노즐(60)의 수직전단면(61)을 기준으로 상기 파이프몸체(20)의 일측편 헤드부(23)를 향한 수평방향으로 이격공간부(S)가 발생되고, 상기 이격공간부(S)에 다수의 날개부(54)가 형성되어 열기의 이동속도에 의해 자유회전되며, 중심부에 관통공(59)이 형성되는 휀부재(50);를 포함하여 이루어지게 하여, 상기 파이프몸체(20)의 이동로(29)를 따라 정방향 와류 형태로 이동되는 열기가 휀부재(50)의 회전력에 더하여져 분출속도 및 분출온도가 상승되면서 열기노즐(60)의 외주연을 거쳐 관통공(65) 및 분출로(69)를 통해 분출되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉열기 발생 효율이 증대된 볼텍스 튜브{Vortex tube with increased coolant generation efficiency}
본 발명은 냉열기 발생 효율이 증대된 볼텍스 튜브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열기가 이동되는 파이프몸체와 열기노즐 사이에 자유회전되는 휀부재를 구비하여 이동되는 열기에 의한 휀부재의 회전으로 인해 열기의 이동속도를 높임으로써 열기의 분출온도를 높이도록 함과 아울러, 열기흐름의 중심측에 형성되는 낮은 압력지역을 통과하면서 열량을 잃고 냉기안내구측으로 이동되어야 하는 냉기흐름이 휀부재의 중심측 통공을 관통한 열기가 열기노즐의 수직전단면에 부딪혀 회송되게 하여 열기흐름의 중심측으로 안내되도록 함으로써 열변환 과정에서 열손실을 줄이도록 하는 냉열기 발생 효율이 증대된 볼텍스 튜브에 관한 것이다.
일반적으로 보텍스(Vortex)라 함은, 소용돌이 또는 나선형 회전이라는 뜻으로써, 1928년 프랑스의 죠지 랭크가 유체역학적 원리를 이용하여 냉매나, 전기 또는 화학약품을 사용하지 않고 단지 압축공기(3~10kg/㎠)를 공급하여 매우 짧은 시간에 초저온 공기(-60℃ 이상)를 발생시키는 구성의 보텍스 튜브를 발명하여 사용되어 왔다.
이러한 원리를 이용하는 보텍스 튜브는 여러 작업에서 적용되어 많이 사용되고 또한 세계적으로 범용화되고 있다.
상기 기술에 대한 선 등록실용신안 제 20-234382호, 등록특허 제 10-0797653호, 등록특허 제 10-0842365호, 등록특허 제 10-1123112호에는 바디내로 다수의 회전 안내홈을 갖는 회전체에 고압 에어를 주입하여 고속으로 회전시켜 기체로부터 냉·온기로 분리 배출할 수 있도록 한 냉,온기 겸용 보텍스 튜브가 알려진 바 있다.
이러한 보텍스 튜브의 구성은 압축공기주입 배관과 연결된 공기주입구를 통해 고압의 압축공기가 회전 발생체에 의해 소용돌이 회전 안내홈을 따라 초고속으로 회전하게 된다. 이렇게 회전된 공기는 이중 관체를 따라 이동하면서 조절밸브의 스핀들 지점에 이르면 일부는 스핀들을 통과하여 열 배출홈을 통하여 배출되고, 나머지는 역으로 회송(回送)되면서 냉각공기를 형성하여 나가게 되는데, 이때 공기의 흐름은 공급공기는 관내벽면을 따라 흐르고 내측으로 회송되는 공기가 위치하게 되어 낮은 압력의 지역을 통과하면서 열량을 잃어 냉각된 후 노즐소켓을 통해 배출되는 구성으로 하고 있다.
그러나, 상기한 종래의 보텍스 튜브는, 와류가 형성되어 이동되는 열기가 열기노즐을 통해 바로 분출되기 때문에 파이프몸체 내에서 발생되는 열온도 만을 가질 수 밖에 없었고 이는 보다 고온의 열기가 필요한 분야에 적용하기 힘든 문제점이 있었다. 또한, 열기흐름의 중심측으로 회송되는 냉기흐름의 초기측이 열기흐름에 충돌되면서 이동속도 및 열효율이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
등록실용신안 제 20-234382호 등록특허 제 10-0797653호 등록특허 제 10-0842365호 등록특허 제 10-1123112호
이에 본 발명은 상기한 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 열기가 이동되는 파이프몸체와 열기노즐 사이에 자유회전되는 휀부재를 구비하여 이동되는 열기에 의한 휀부재의 회전으로 인해 열기의 이동속도를 높임으로써 열기의 분출온도를 높이도록 함과 아울러, 열기흐름의 중심측에 형성되는 낮은 압력지역을 통과하면서 열량을 잃고 냉기안내구측으로 이동되어야 하는 냉기흐름이 휀부재의 중심측 통공을 관통한 열기가 열기노즐의 수직전단면에 부딪혀 회송되게 하여 열기흐름의 중심측으로 안내되도록 함으로써 열변환 과정에서 열손실을 줄이도록 하는 냉열기 발생 효율이 증대된 볼텍스 튜브에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.
위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 압축공기가 유입되는 유입로(17)가 형성되는 유입안내구(19); 상기 유입안내구(19)의 출구단부측에 연통 고정되는 분기조립체(10); 상기 분기조립체(10)의 내부는 설치공간부(15)가 형성되고, 상기 설치공간부(15)의 일측에 제1통공(11)이 형성되고, 타측에 제2통공(12)이 형성되며, 상기 제1통공(11)에 고정되어 제1통공(11)의 외측으로 연장되는 파이프몸체(20); 상기 파이프몸체(20)의 일측편 헤드부(23)는 제1통공(11)의 내측에 밀착고정되고, 상기 유입로(17)를 통해 유입되는 압축공기에 의한 열기가 이동되는 이동로(29)가 형성되며, 상기 파이프몸체(20)의 타측편은 다단확장 형태의 제1∼제3확장홈부(25,26,27)가 형성되어 외측에 연통되고, 상기 설치공간부(15) 내에 구비되어 파이프몸체(20)의 헤드부(23)에 마주하여 밀착고정되는 와류체(30); 상기 와류체(30)의 일측편은 파이프몸체(20)의 헤드부(23)에 마주하는 와류발생헤드부(31)가 형성되고, 상기 와류발생헤드부(31)의 단부면에 와류응집공간(32)이 원 형태로 요입형성되며, 상기 와류응집공간(32)의 외측으로 방사상으로 경사지게 경사홈부(33)가 다수 형성되어 압축공기를 와류발생시켜 생성된 열기를 파이프몸체(20)의 이동로(29)를 통해 이동시키고, 상기 와류체(30)의 타측편은 열기흐름의 반대방향으로 냉기가 이동되는 냉기노즐(35)이 연장 구비되며, 상기 와류체(30)의 냉기노즐(35)을 수용하면서 설치공간부(15) 내에 결합고정되는 냉기안내구(40); 상기 파이프몸체(20)의 확장홈부 내에 대응되는 형태로 삽입고정되는 열기노즐(60); 상기 열기노즐(60)은 열기흐름을 반사하는 수직전단면(61)을 갖도록 형성되고, 상기 열기노즐(60)의 외주연 상에 관통공(65)이 형성되며, 상기 관통공(65)의 내측단부에 연통되어 관통공(65)을 통해 유입된 열기를 외부로 분출시키는 분출로(69)가 형성되며, 상기 열기노즐(60)의 수직전단면(61)을 기준으로 상기 파이프몸체(20)의 일측편 헤드부(23)를 향한 수평방향으로 이격공간부(S)가 발생되고, 상기 이격공간부(S)에 다수의 날개부(54)가 형성되어 열기의 이동속도에 의해 자유회전되며, 중심부에 관통공(59)이 형성되는 휀부재(50);를 포함하여 이루어지게 하여, 상기 파이프몸체(20)의 이동로(29)를 따라 정방향 와류 형태로 이동되는 열기가 휀부재(50)의 회전력에 더하여져 분출속도 및 분출온도가 상승되면서 열기노즐(60)의 외주연을 거쳐 관통공(65) 및 분출로(69)를 통해 분출되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 냉열기 발생 효율이 증대된 볼텍스 튜브를 제공한다.
이때, 상기 열기노즐(60)은 열기흐름을 반사하는 상기 수직전단면(61)을 갖으면서 제1확장홈부(25) 내에 위치되는 제1삽입체(63)와, 상기 제1삽입체(63)의 단부에서 확장연장되어 제2확장홈부(26) 내에 위치되는 제2삽입체(66)와, 상기 제2삽입체(66)의 단부에서 확장연장되어 제3확장홈부(27) 내에 위치되는 제3삽입체(67)로 구성되고, 상기 제1삽입체(63) 상에서 열기노즐(60)의 중심측을 향해 관통공(65)이 형성되고, 상기 관통공(65)의 내측단부에 연통되어 관통공(65)을 통해 유입된 열기를 외부로 분출시키는 분출로(69)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 휀부재(50)에 형성된 관통공(59)의 직경은 파이프몸체(20)의 이동로(29) 내주연을 따라 와류 이동되는 열기흐름의 내경에 비해 80∼90％의 크기로 형성되게 하여 상호간에 간섭이 발생되지 않도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명에 의하면 열기가 이동되는 파이프몸체와 열기노즐 사이에 자유회전되는 휀부재를 구비하여 이동되는 열기에 의한 휀부재의 회전으로 인해 열기의 이동속도를 높임으로써 열기의 분출온도를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 열기흐름의 중심측에 형성되는 낮은 압력지역을 통과하면서 열량을 잃고 냉기안내구측으로 이동되어야 하는 냉기흐름이 휀부재의 중심측 통공을 관통한 열기가 열기노즐의 수직전단면에 부딪혀 회송되게 하여 열기흐름의 중심측으로 안내되도록 함으로써 열변환 과정에서 열손실을 줄일 수 있는 등의 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 냉열기 발생 효율이 증대된 볼텍스 튜브의 측단면 실시 예시도
도 2는 도 1의 사용상태 실시 예시도
도 3은 도 1의 분해상태 실시 예시도
도 4는 본 발명에 의한 와류체의 실시 예시도
도 5는 본 발명에 의한 휀부재의 실시 예시도
도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 볼텍스 튜브 내의 온도분포 시뮬레이션 결과 예시도
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 열기가 이동되는 파이프몸체와 열기노즐 사이에 자유회전되는 휀부재를 구비하여 이동되는 열기에 의한 휀부재의 회전으로 인해 열기의 이동속도를 높임으로써 열기의 분출온도를 높이도록 함과 아울러, 열기흐름의 중심측에 형성되는 낮은 압력지역을 통과하면서 열량을 잃고 냉기안내구측으로 이동되어야 하는 냉기흐름이 휀부재의 중심측 통공을 관통한 열기가 열기노즐의 수직전단면에 부딪혀 회송되게 하여 열기흐름의 중심측으로 안내되도록 함으로써 열변환 과정에서 열손실을 줄이도록 하는 냉열기 발생 효율이 증대된 볼텍스 튜브에 관한 것으로서 도 1 내지 도 7을 참고하여 보면 유입안내구(19), 분기조립체(10), 파이프몸체(20), 와류체(30), 냉기안내구(40), 열기노즐(60) 및 휀부재(50)를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 구현을 위해 먼저 도 1 및 도 2에서와 같이 압축공기가 유입되는 유입로(17)가 형성되는 유입안내구(19)가 구비된다. 상기 유입안내구(19)은 미도시된 압축펌프에 연결되어 압축공기를 전달받아 후술되는 분기조립체(10) 측으로 이동시킨다.
상기 유입안내구(19)의 출구단부측에 분기조립체(10)가 연통 구비된다. 상기 분기조립체(10)의 내부는 설치공간부(15)가 형성되고, 상기 설치공간부(15)의 일측에 제1통공(11)이 형성되고, 타측에 제2통공(12)이 형성된다.
상기 제1통공(11)에 고정되어 제1통공(11)의 외측으로 연장되는 파이프몸체(20)가 구비된다. 상기 파이프몸체(20)의 일측편 헤드부(23)는 제1통공(11)의 내측에 밀착고정되고, 상기 유입로(17)를 통해 유입되는 압축공기에 의한 열기가 이동되는 이동로(29)가 형성되며, 상기 파이프몸체(20)의 타측편은 확장홈부가 형성되어 외측에 연통되도록 구성된다.
상기 파이프몸체(20)의 보다 구체적인 실시예로서 도 2 및 도 3에서와 같이 상기 파이프몸체(20)의 타측편은 다단확장 형태의 제1∼제3확장홈부(25,26,27)가 형성되어 외측에 연통되도록 구성한다. 그리고 상기 제1∼제3확장홈부(25,26,27)에는 후술되는 열기노즐(60)이 대응 결합되며 이의 구성은 열기노즐(60)의 구조에서 함께 설명토록 한다.
한편, 상기 설치공간부(15) 내에 구비되어 파이프몸체(20)의 헤드부(23)에 마주하여 밀착고정되는 와류체(30)가 구비된다.
상기 와류체(30)를 구체화 한 도 4에서와 같이 상기 와류체(30)의 일측편은 파이프몸체(20)의 헤드부(23)에 마주하는 와류발생헤드부(31)가 형성되고, 상기 와류발생헤드부(31)의 단부면에 와류응집공간(32)이 원 형태로 요입형성되며, 상기 와류응집공간(32)의 외측으로 방사상으로 경사지게 경사홈부(33)가 다수 형성되어 압축공기를 와류발생시켜 생성된 열기를 파이프몸체(20)의 이동로(29)를 통해 이동시키게 된다.
그리고, 상기 와류체(30)의 타측편은 열기흐름의 반대방향으로 냉기가 이동되는 냉기노즐(35)이 연장 구비되게 한다.
이때, 상기 와류발생헤드부(31)와 냉기노즐(35) 사이에 테두리확장부(34)가 형성되어 후술되는 냉기안내구(40)와의 마찰지지력을 높이도록 하고, 또한 상기 와류체(30)의 중심부에 냉기이동로(39)가 형성되며, 상기 냉기이동로(39)의 내면은 냉기의 이동방향으로 직경이 확장되는 확장경사면(36)이 형성되도록 구성한다.
또한, 상기 와류체(30)의 냉기노즐(35)을 수용하면서 설치공간부(15) 내에 결합고정되는 냉기안내구(40)가 구비된다. 상기 냉기안내구(40)는 도 3에서와 같이 냉기노즐(35)이 삽입되는 결합통공(49)이 형성되고, 상기 분기조립체(10)의 내면에 결합되는 다단 외주연(41,42)이 형성되고, 냉기이동로(39)를 통해 분출되는 냉기의 분출로(45)가 형성된다.
한편, 상기 파이프몸체(20)의 확장홈부 내에 대응되는 형태로 삽입고정되는 열기노즐(60)이 구비된다. 도 2 및 도 3에서와 같이 상기 열기노즐(60)은 열기흐름을 반사하는 수직전단면(61)을 갖도록 형성되고, 상기 열기노즐(60)의 외주연 상에 관통공(65)이 형성되며, 상기 관통공(65)의 내측단부에 연통되어 관통공(65)을 통해 유입된 열기를 외부로 분출시키는 분출로(69)가 형성된다.
상기 열기노즐(60)의 구체적인 실시예로서 도 3에서와 같이 상기 열기노즐(60)은 열기흐름을 반사하는 수직전단면(61)을 갖으면서 제1확장홈부(25) 내에 위치되는 제1삽입체(63)와, 상기 제1삽입체(63)의 단부에서 확장연장되어 제2확장홈부(26) 내에 위치되는 제2삽입체(66)와, 상기 제2삽입체(66)의 단부에서 확장연장되어 제3확장홈부(27) 내에 위치되는 제3삽입체(67)로 구성되고, 상기 제1삽입체(63) 상에서 열기노즐(60)의 중심측을 향해 관통공(65)이 형성되고, 상기 관통공(65)의 내측단부에 연통되어 관통공(65)을 통해 유입된 열기를 외부로 분출시키는 분출로(69)가 형성된다.
그리고, 상기 열기노즐(60)의 수직전단면(61)을 기준으로 상기 파이프몸체(20)의 일측편 헤드부(23)를 향한 수평방향으로 이격공간부(S)가 발생되고, 상기 이격공간부(S)에 다수의 날개부(54)가 형성되어 열기의 이동속도에 의해 자유회전되며, 중심부에 관통공(59)이 형성되는 휀부재(50)가 구성된다.
상기한 유입안내구(19), 분기조립체(10), 파이프몸체(20), 와류체(30), 냉기안내구(40), 열기노즐(60) 및 휀부재(50)의 조립구성에서 압축공기가 유입안내구(19) 및 분기조립체(10)를 통해 유입되면 그 압축공기는 분기조립체(10)와 파이프몸체(20)의 헤드부(23) 및 와류체(30)의 와류발생헤드부(31) 사이의 협소공간(91)에서 강한 압축이 이루어져 온도가 상승도면서 파이프몸체(20)의 이동로(29)를 따라 정방향 와류 형태로 이동된 후, 상기 파이프몸체(20)의 제1확장홈부(25)와 휀부재(50)의 외경 사이공간(93)을 따라 이동된 다음, 상기 파이프몸체(20)의 제1확장홈부(25)와 열기노즐(60)의 제1삽입체(63) 사이공간(95)을 이동하여 관통공(65)을 거쳐 분출로(69)로 분출된다. 이에 따라, 상기 열기는 분출속도 및 분출온도가 증대되면서 분출된다.
한편, 상기 파이프몸체(20)의 이동로(29)를 따라 이동되는 열기가 휀부재(50)의 관통공(59)에 삽입된 후 열기노즐(60)의 수직전단면(61)에 부딪혀 회송(回送)되면서 냉기가 형성되는데, 상기 냉기의 흐름은 도 2의 (a)와 같으며, 이때 상기 휀부재(50)에 형성된 관통공(59)의 직경은 파이프몸체(20)의 이동로(29) 내주연을 따라 와류 이동되는 열기흐름의 내경에 비해 80∼90％의 크기로 형성되게 하여 상호간에 간섭이 발생되지 않도록 구성함으로써 냉기의 분출속도를 높임과 아울러 분출온도를 낮출 수 있게 된다.
이러한 구조에 의한 기능은 볼텍스 튜브 내의 온도분포 시뮬레이션 결과를 도시한 도 6 및 도 7에 잘 도시되어 있다.
상술된 바와 같은 본 발명의 냉열기 발생 효율이 증대된 볼텍스 튜브에 의하면, 열기가 이동되는 파이프몸체와 열기노즐 사이에 자유회전되는 휀부재를 구비하여 이동되는 열기에 의한 휀부재의 회전으로 인해 열기의 이동속도를 높임으로써 열기의 분출온도를 높이도록 함과 아울러, 열기흐름의 중심측에 형성되는 낮은 압력지역을 통과하면서 열량을 잃고 냉기안내구측으로 이동되어야 하는 냉기흐름이 휀부재의 중심측 통공을 관통한 열기가 열기노즐의 수직전단면에 부딪혀 회송되게 하여 열기흐름의 중심측으로 안내되도록 함으로써 열변환 과정에서 열손실을 줄일 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 분기조립체 11 : 제1통공
12 : 제2통공 15 : 설치공간부
17 : 유입로 19 : 유입안내구
20 : 파이프몸체 23 : 헤드부
29 : 이동로 30 : 와류체
31 : 와류발생헤드부 32 : 와류응집공간
33 : 경사홈부 35 : 냉기노즐
40 : 냉기안내구 50 : 휀부재
59 : 관통공 60 : 열기노즐
61 : 수직전단면 65 : 관통공
69 : 분출로

Claims (3)

  1. 압축공기가 유입되는 유입로(17)가 형성되는 유입안내구(19);
    상기 유입안내구(19)의 출구단부측에 연통 고정되는 분기조립체(10); 상기 분기조립체(10)의 내부는 설치공간부(15)가 형성되고, 상기 설치공간부(15)의 일측에 제1통공(11)이 형성되고, 타측에 제2통공(12)이 형성되며,
    상기 제1통공(11)에 고정되어 제1통공(11)의 외측으로 연장되는 파이프몸체(20); 상기 파이프몸체(20)의 일측편 헤드부(23)는 제1통공(11)의 내측에 밀착고정되고, 상기 유입로(17)를 통해 유입되는 압축공기에 의한 열기가 이동되는 이동로(29)가 형성되며, 상기 파이프몸체(20)의 타측편은 다단확장 형태의 제1∼제3확장홈부(25,26,27)가 형성되어 외측에 연통되고,
    상기 설치공간부(15) 내에 구비되어 파이프몸체(20)의 헤드부(23)에 마주하여 밀착고정되는 와류체(30); 상기 와류체(30)의 일측편은 파이프몸체(20)의 헤드부(23)에 마주하는 와류발생헤드부(31)가 형성되고, 상기 와류발생헤드부(31)의 단부면에 와류응집공간(32)이 원 형태로 요입형성되며, 상기 와류응집공간(32)의 외측으로 방사상으로 경사지게 경사홈부(33)가 다수 형성되어 압축공기를 와류발생시켜 생성된 열기를 파이프몸체(20)의 이동로(29)를 통해 이동시키고, 상기 와류체(30)의 타측편은 열기흐름의 반대방향으로 냉기가 이동되는 냉기노즐(35)이 연장 구비되며,
    상기 와류체(30)의 냉기노즐(35)을 수용하면서 설치공간부(15) 내에 결합고정되는 냉기안내구(40);
    상기 파이프몸체(20)의 확장홈부 내에 대응되는 형태로 삽입고정되는 열기노즐(60); 상기 열기노즐(60)은 열기흐름을 반사하는 수직전단면(61)을 갖도록 형성되고, 상기 열기노즐(60)의 외주연 상에 관통공(65)이 형성되며, 상기 관통공(65)의 내측단부에 연통되어 관통공(65)을 통해 유입된 열기를 외부로 분출시키는 분출로(69)가 형성되며,
    상기 열기노즐(60)의 수직전단면(61)을 기준으로 상기 파이프몸체(20)의 일측편 헤드부(23)를 향한 수평방향으로 이격공간부(S)가 발생되고, 상기 이격공간부(S)에 다수의 날개부(54)가 형성되어 열기의 이동속도에 의해 자유회전되며, 중심부에 관통공(59)이 형성되는 휀부재(50);를 포함하여 이루어지게 하여,
    상기 파이프몸체(20)의 이동로(29)를 따라 정방향 와류 형태로 이동되는 열기가 휀부재(50)의 회전력에 더하여져 분출속도 및 분출온도가 상승되면서 열기노즐(60)의 외주연을 거쳐 관통공(65) 및 분출로(69)를 통해 분출되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 냉열기 발생 효율이 증대된 볼텍스 튜브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열기노즐(60)은 열기흐름을 반사하는 상기 수직전단면(61)을 갖으면서 제1확장홈부(25) 내에 위치되는 제1삽입체(63)와, 상기 제1삽입체(63)의 단부에서 확장연장되어 제2확장홈부(26) 내에 위치되는 제2삽입체(66)와, 상기 제2삽입체(66)의 단부에서 확장연장되어 제3확장홈부(27) 내에 위치되는 제3삽입체(67)로 구성되고, 상기 제1삽입체(63) 상에서 열기노즐(60)의 중심측을 향해 관통공(65)이 형성되고, 상기 관통공(65)의 내측단부에 연통되어 관통공(65)을 통해 유입된 열기를 외부로 분출시키는 분출로(69)가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉열기 발생 효율이 증대된 볼텍스 튜브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 휀부재(50)에 형성된 관통공(59)의 직경은 파이프몸체(20)의 이동로(29) 내주연을 따라 와류 이동되는 열기흐름의 내경에 비해 80∼90％의 크기로 형성되게 하여 상호간에 간섭이 발생되지 않도록 구성하는 것을 특징으로 하는 냉열기 발생 효율이 증대된 볼텍스 튜브.
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