KR100230570B1

KR100230570B1 - 착탈회전식고효율2유체미립화노즐

Info

Publication number: KR100230570B1
Application number: KR1019970065090A
Authority: KR
Inventors: 이준식; 김효봉; 박병규
Original assignee: 황해웅; 한국기계연구원
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 1999-11-15
Anticipated expiration: 2017-12-01
Also published as: JPH11169755A; DE919289T1; EP0919289A3; US6010081A; KR19990046923A; JP2902620B1; EP0919289A2

Abstract

본 발명은 공간적인 입경분포의 조절이 가능하게 한 2유체 미립화 노즐에 관한 것으로서, 상,하부 플레이트(1,2)는 고정용 볼트(9)로 고정되며, 상기 상부 플레이트(1)는 측면으로 가스 공급관(7)이 설치되며 오리피스(31)를 형성한 액체 공급관(3)이 플레이트(1) 상단부에 고정용 볼트(4)로 고정되며, 상기 하부 플레이트(2)는 커넥터의 몸체(8)와 결합되고, 상기 커넥터의 몸체(8) 내부로는 가스 공급관(7)의 출구 및 액체 공급관(3)의 오리피스(31)가 결합되는 것과; 가스 공급관(7)으로 공급되는 가스의 유로를 변화시킬 수 있도록 하부 플레이트(2)에 퀵 커플링에 의하여 착,탈이 가능하게 하는 퀵 커넥터의 몸체(8)를 구성하며, 상기 커넥터의 몸체(8)에는 치차가 가공된 스템(81)을 삽입함으로써, 착,탈 및 회전이 가능하게 되는 것과; 액체 공급관(3)의 오리피스(31) 출구와 가스 공급관(7) 출구를 0∼60°이내의 경사단면을 갖도록 구성하고 경사면의 방향을 회전하여 조절함으로서 대칭 또는 비대칭 분무를 가능하도록 하는 것과; 액체 공급관(3)과 상부 플레이트(1)사이에 부싱(5)을 장착하거나 스템(81)의 길이와 오리피스(31) 길이를 조합하여 액체 공급관(3)의 돌출길이를 조절할 수 있도록 하는 것이다.

따라서 본 발명의 착탈회전식 고효율 2유체 미립화 노즐은 다양한 노즐 오리피스와 커넥터의 스템을 교환하거나 회전시킴으로서 장치비의 절감 및 미립화 효율을 높임과 동시에 미립화된 액적의 공간분포를 조절함으로서 생산성을 향상시킬 수 있는 복합적인 효과가 있는 것이다.

Description

착탈회전식 고효율 2유체 미립화 노즐

본 발명은 2유체 노즐에 관한 것으로서, 구체적으로는 비교적 점성이 높은 액체를 고속의 가스제트로 미립화 시키는데 사용할 수 있는 2유체 노즐을 착탈 및 회전이 가능하게 함으로서 미립화 효율이 높고 공간적인 입경분포의 조절이 가능하게 한 2유체 미립화 노즐에 관한 것이다.

일반적으로 액체를 미립화 시키는 분무노즐은 대부분 고정형으로 분무구조가 대칭성을 갖는다. 「가스 쳄버의 압력을 조절함으로써 액체공급관 하류의 가스 유동형태와 유량을 바꾸어 원하는 분무특성을 경험적으로 얻고있다.」

그러나 응용분야에 따라서는 비대칭 분무구조가 필요하고 이러한 경우 노즐 전체를 이동하거나 기울여서 조절한다. 그러나 종래의 구속형 분무노즐에 있어서는 용사법(thermal spray), 분무코팅과 같이 작업여건상 분무장치 전체를 기울이기가 곤란한 문제점이 있었다.

이를 해결하는 방법 중의 한가지는 자유낙하형 분무미립화기(free fall atomizer)에서 기울일 수 있는 2차 가스제트링을 사용하는 방법이 개발되어 있지만 이 방식은 구속형보다 원천적으로 미립화 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 보완하여 출구면의 경사각을 조절하여 대칭 또는 비대칭 분무를 만들고 경사면의 방향을 회전시켜 조절함으로써 비대칭 분무의 공간적인 입경 분포를 조절할 수 있는 착탈회전식 고효율 2유체 미립화 노즐을 제공하는 것에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상,하부 플레이트(1,2)는 고정용 볼트(9)로 고정되며, 상기 상부 플레이트(1)는 측면으로 가스 공급관(7)이 설치되며 오리피스(31)를 형성한 액체 공급관(3)이 플레이트(1) 상단부에 고정용 볼트(4)로 고정되며, 상기 하부 플레이트(2)는 커넥터의 몸체(8)와 결합되고, 상기 커넥터의 몸체(8)와 스템(81)의 내부로는 가스 유동관로를 형성하고 액체 공급관(3)의 오리피스(31)가 결합되는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 다른 특징은 가스 유동관로로 공급되는 가스의 유로를 변화시킬 수 있도록 하부 플레이트(2)에 퀵 커플링에 의하여 쉽게 착,탈이 가능하게 하는 퀵 커넥터의 몸체(8)를 고정하며, 상기 커넥터의 몸체(8)에는 스프링으로 지지되는 슬리브(82)가 있어서, 스템(81)을 삽입할 수 있게 되어 착탈이 가능할 뿐만 아니라 스템 외부에 치차가 가공되어 있어서 회전이 가능하게 되는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 액체 공급관(3)의 오리피스(31) 출구와 가스 유동관로 출구를 각각 독립적으로 0∼60°이내의 경사단면을 갖도록 구성하고 경사면의 방향을 회전하여 조절함으로서 대칭 또는 비대칭 분무 특성 분포의 조절이 가능하도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 액체 공급관(3)과 상부 플레이트(1)사이에 부싱(5)을 장착하여 액체 공급관(3)의 돌출길이(h)를 조절할 수 있도록 하는 것이다.

도1은 본 발명 착탈회전식 고효율 2유체 미립화 노즐장치의 조립 단면도

도2는 도1에서 "A"부분의 상세도

도3은 본 발명 착탈회전식 고효율 2유체 미립화 노즐장치의 사시도

도4는 본 발명 장치에 사용한 경사출구단면을 갖는 갖는 액체 공급관 오리피스

도5는 본 발명 장치에 사용한 액체 공급관 돌출길이 조절용 부싱

도6은 본 발명 장치에 사용한 노즐 상부 플레이트 및 가스 공급관

도7은 본 발명 장치에 사용한 노즐 하부 플레이트

도8은 본 발명 장치에 사용한 착탈 및 회전이 가능한 가스 노즐에서 출구단면에 경사면을 갖는 스템(stem)

도9은 본 발명 장치에 사용한 착탈회전식 경사출구단면을 갖는 가스노즐의 몸체(body) 상세도

* 도면중 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 상부 플레이트 2 : 하부 플레이트

3 : 액체 공급관 31 : 오리피스

4 : 액체 공급관 고정 볼트 5 : 부싱

6 : 실링용 0 링 홈 7 : 가스 공급관

8 : 커넥터의 몸체(body) 81 : 커넥터의 스템(stem)

82 : 몸체의 스프링 지지 슬리브(Spring-loaded sleeve)

83 : 스프링 84 : 밀폐용 커버 와셔

9 : 고정용 볼트 10 : 분사가스 압력 측정용 탭(tap)

본 발명은 상술한 기존의 방식들 보다 응용의 다양성과 미립화 효율이 높고 공간적인 입경분포의 제어특성을 높일 수 있는 것으로 이하 본 발명의 착탈회전식 고효율 2유체 미립화 노즐에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명 착탈회전식 고효율 2유체 미립화 노즐장치의 조립 단면도이며 도3은 본 발명 착탈회전식 고효율 2유체 미립화 노즐장치의 사시도로서 도시한 바와 같이 본 발명의 노즐장치는 상,하부 플레이트(1,2), 액체 공급관(3), 가스공급관(7) 및 커넥터의 몸체(8)로 구성되어지는 것이다.

상기 상,하부 플레이트(1,2)는 고정용 볼트(9)로 고정되어 지며, 상부 플레이트(1)에는 액체 공급관(3)과 가스 공급관(7)이 설치되어 진다.

상기 상부 플레이트(1)와 액체 공급관(3)의 사이에는 부싱(5)이 설치되며 고정용 볼트(4)로 고정되어 진다.

여기서 상,하부 플레이트(1,2) 및 액체 공급관(3)을 고정하는 고정 볼트(4,9)는 홈부에 들어가도록 구성되어 진다.

상기 액체 공급관(3)은 출구를 적당한 각도로 경사지게 가공한 노즐 오리피스(31)를 형성하고 있다.

상기 하부 플레이트(2)에는 커넥터의 몸체(8)가 결합되어지며, 커넥터의 몸체(8) 내부와 액체 공급관(3)의 오리피스(31) 사이는 환상가스의 상단부 공급유로가 형성되어진다.

상기 환상가스 하단부 공급유로는 커넥터 몸체(8) 및 외부에 치차를 가공하여 회전시킬 수 있도록한 커넥터 스템(81)과 액체 공급관(3)의 오리피스(31)에 의해 형성되며, 출구를 평면이나 경사지게 구성하여 대칭 또는 비대칭 분무로 생성하도록 하였다.

상기 액체 공급관(3)의 오리피스(31)와 가스 공급 유로의 출구는 각각 독립적으로 적당한 각도로 경사지게 가공하여 비대칭 분무를 생성할 수도 있도록 하였다.

상기 커넥터의 몸체(8)는 치차를 형성한 스템(81)에 의하여 조립되도록 구성되는 것이다.

미설명 부호 (6)는 실링용 0 링 홈이다.

이와 같이 구성되어지는 본 발명의 고효율 2유체 미립화 노즐은 기존의 방식들 보다 응용의 다양성과 높은 미립화 효율, 공간적인 입경분포의 제어특성을 높인 것으로 기존의 2유체 노즐에서 공기의 유동을 변화시킬 수 있는 착탈식 커넥터의 몸체(8)와 스템(81)을 사용하였다. (도1 및 도8 참조)

또한 액체 공급관(3)의 오리피스(31) 출구와 가스 공급관로 출구를 각각 적당한 각도로 경사지게 가공하여 비대칭 분무를 생성할 수 있도록 하였다. 도면에서 α와 β의 범위는 공히(※ 1개의 부등호임) 0°≤α, β≤ 60°이며 β≤α이다. 그리고 h는 돌출길이를 나타내는 것이다. (도1, 2, 4, 8, 9 참조)

가스 공급관로 커넥터 스템(81) 외부에 치차를 가공하여 회전할 수 있도록 함으로서 입경의 공간분포를 용이하게 조절할 수 있는 구조로 하였다. (도 1, 8, 9 참조)

그리고 도2에서 도시한 바와 같이 미립화 조건에 적합한 돌출길이(h)를 조절함으로서 미립화 효율을 높일 수 있도록 하였다.

미설명 부호(84)는 밀폐용 커버 와셔이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 착탈회전식 고효율 2유체 미립화 노즐은 다양한 커넥터 스템을 교환하거나 회전시킴으로서 장치비의 절감 및 미립화 효율을 높임과 동시에 미립화된 액적의 공간분포를 조절함으로서 생산성을 향상시킬 수 있는 복합적인 효과가 있는 것이다.

Claims

상,하부 플레이트(1,2)는 고정용 볼트(9)로 고정되며, 상기 상부 플레이트(1)는 측면으로 가스 공급관(7)이 설치되며 오리피스(31)를 형성한 액체 공급관(3)이 플레이트(1) 상단부에 고정용 볼트(4)로 고정되며, 상기 하부 플레이트(2)는 커넥터의 몸체(8)와 결합되고, 상기 커넥터의 몸체(8)의 내부로는 액체 공급관(3)의 오리피스(31)가 결합되어 환상가스유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 2유체 미립화 노즐.
＜가스공급관(7)이 연결된 상부플레이트(1)와 더블어 가스쳄버(chamber)의 다른 한쪽을 형성한＞ 하부 플레이트(2)에는 커넥터의 몸체(8)가 고정되어 환상유로를 형성하고 퀵 커플링 기구(guick coupling mechanism)에 의해 커넥터 스템(81)의 착탈 및 교환이 가능한 구조로 되어 있으며, 상기 커넥터 스템(81) 외부에는 치차가 형성되어 있어서 회전도 가능한 구조이며, 또한 커넥터의 몸체(8)와 스템(81)사이의 미소한 연결 여유홈은 환상유로를 흐르는 가스제트에 대해 공동(cavity)역할을 함으로써 유동을 교란시키고 난류강도를 증가시키게 되어 미립화 효율을 부가적으로 상승시키는 것이 가능하게 하는 것을 특징으로하는 2유체 미립화 노즐.
제1항에 있어서, 액체 공급관(3)의 오리피스(31) 출구와 가스 유로 출구를 평면 또는 경사단면을 갖도록 구성하고 경사면의 방향을 회전하여 조절함으로서 대칭 또는 비대칭 분무를 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 2유체 미립화 노즐.
제1항에 있어서, 경사단면은 각각 0∼60°이내로 하는 것을 특징으로 하는 2유체 미립화 노즐.
제1항에 있어서, 액체 공급관(3)과 상부 플레이트(1)사이에 부싱(5)을 장착하여 액체 공급관(3)의 돌출길이를 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 2유체 미립화 노즐.