KR100276391B1

KR100276391B1 - 세척수 분사장치

Info

Publication number: KR100276391B1
Application number: KR1019980049722A
Authority: KR
Inventors: 이미자
Original assignee: 이미자
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 2000-12-15
Also published as: KR20000033056A

Abstract

본 발명은 탱크 등의 내부를 자동으로 세척하기 위한 것으로, 종래의 것은 분사체의 분사구가 막히거나 분사각도, 회전속도 등을 적절하게 조정할 수 없었는데 반해, 본 발명에 따른 세척수 분사장치는 관에 연결가능하고 대략 중공의 형상을 하고 있으며 적어도 일측에는 걸림턱이 형성되어 있는 연결부재, 걸림턱에 걸리는 단턱을 구비하여 연결부재에 제자리 회동 가능케 결합되고 내부가 비어있는 회전부재, 액체가 외부로 분사될 수 있는 분사구를 구비하여 회전부재의 하단에 결합되고 회전부재와 함께 회전되면서 액체를 분사하는 분사체 및 회전부재 또는 분사체 일측 회전부재의 회전중심에 편심되는 위치에 회동 가능케 설치되고 회전부재의 회전속도에 비례하여 원심력에 의해 일방향으로 힘을 받는 중량부와 중량부가 받는 힘에 비례하여 연결부재 외주면 등에 마찰력을 작용시키는 제동부를 갖는 편심제동구를 포함하는 구성으로 이루어져 있고, 분사체의 회전속도를 적정하게 유지할 수 있어 세척수가 분무형태로 되지 않아 뛰어난 세척효율을 얻을 수 있고, 필요에 따라 분사체의 회전속도를 조정할 수 있을 뿐만 아니라 탱크의 크기나 형태, 모양에 따라 세척수의 분사세기, 분사각도 등을 적절하게 조정할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

Description

세척수 분사장치

본 발명은 분사장치에 관한 것으로, 특히 원유냉각기 등의 탱크 내부에 설치되어 세척수를 분사하여주므로 써 자동으로 탱크 내부를 세척할 수 있도록 해주는 세척수 분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 우유 등이 보관되는 원유냉각기 등의 탱크 내부에는 원유를 저어주기 위한 교반날개와 탱크 내부를 자동으로 세척할 수 있도록 하기 위한 세척수 분사장치 등이 설치되어 있는데 이와 관련하여 첨부된 도 1∼도 4를 참조하여 종래의 세척수 분사장치를 설명한다.

도 1은 일반적인 원유냉각기 탱크의 단면도이고, 도 2는 도 1 탱크 내부에 설치된 종래의 세척수 분사장치를 나타낸 사시도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 원유냉각기(100)의 탱크(110) 내부에는 회전축(112)에 설치된 교반날개(114)와 분사장치(120)가 설치되어 있다. 교반날개(114)는 모터(116)를 통해 회전되면서 탱크(110) 내부의 원유를 골고루 섞어주어 원유가 균일한 상태를 유지할 수 있도록 하기 위한 것이고, 분사장치(120)는 원유를 배출 후 탱크(110) 내부를 청소할 때 세척수를 분사하여주기 위한 것이다.

도 2에 나타낸 바와 같은 종래의 세척수 분사장치(120)는 대략 구형으로 이루어져 있고, 그 표면에는 다수의 분사구(122)가 형성되어 있다. 분사구(122)는 높은 수압으로 공급되는 세척수를 분사하여 탱크(110) 내부가 자동적으로 씻길 수 있도록 하기 위한 것으로, 주로 상반부에 형성되어 있다. 이는 탱크(110) 내부 상면과 측벽으로 세척수를 분사하여 상면과 측벽 상반부가 직접 분사되는 세척수에 의해 씻기도록 하면, 그 하부 측벽의 하단부와 바닥면은 분사된 세척수가 흘러내리면서 세척하기 때문이다. 물론, 세척수 분사장치의 하면에는 하부 교반날개(114)를 세척하여주기 위한 분사구(122)가 3∼5개정도 형성되어 있다. 이러한 세척수 분사장치(120)의 상단에는 물을 공급하는 호스 등에 연결하기 위한 체결부(124)가 형성되어 있고, 체결부(124)의 내주면에는 나선(126)이 형성되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같은 종래의 세척수 분사장치(120)는 고정된 상태에서 상반부의 모든 방향으로 물을 분사하여야 하기 때문에 그 직경이 작은 분사구(122)를 다수 형성하여야 한다. 이 세척수 분사장치(120)에서는 분사구(122)가 작기 때문에 이물질에 의해 분사구(122)가 종종 막히며, 그렇게 되는 경우 분사구(122)가 막힌 쪽으로는 세척수가 분사되지 않아 부분적으로 세척되지 않는 부분이 생긴다. 뿐만 아니라 분사구(122)가 작기 때문에 분무현상을 일으키고, 이에 따라 세척수는 작은 알갱이 상태로 탱크(110)의 내벽에 부딪히게 되고, 세척의 효과가 줄어들게 된다.

도 3은 종래 세척수 분사장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.

도 3에 나타낸 바와 같은 세척수 분사장치(130)는 앞에서 언급한 교반날개와 같은 축에 결합되어 교반날개와 함께 회전되면서 상방 노즐에서 분사되는 물을 사방으로 튀겨서 탱크 내부를 세척할 수 있도록 하는 것으로, 분사되는 물이 회전날개(132)에 부딪히므로 인해 탱크 내벽에 부딪히는 세척수의 힘이 떨어지고, 또 물이 불규칙적으로 반사되므로 탱크가 균일하게 세척되지 않을 뿐만 아니라 하부 교반날개의 일정 부분으로는 세척수가 도달되지 않는다는 단점이 있다.

도 4는 종래 세척수 분사장치의 또다른 예를 나타낸 도면이다.

도 4에 나타낸 바와 같은 세척수 분사장치(140)는 호스에 연결되는 연결부(142)와 연결부(142) 하단에 제자리 회동 가능케 설치된 대략 직육면체 형태의 분사체(144)로 이루어져 있다. 분사체(144)에는 도시된 바와 같이 모서리 부위에 분사구(146)가 상, 하 교대로 형성되어 있다. 이 분사체(144)의 개구(146)로는 큰 수압을 받는 세척수가 분사되고, 세척수의 분사력이 모우멘트로 작용하여 분사체(144)가 고속으로 회전하게 된다. 즉, 분사체(144)는 고속으로 회전하면서 세척수를 분무형태가 아닌 물줄기 형태로 여러 방향으로 분사한다. 도 4에 나타낸 바와 같은 세척수 분사장치(140)는 회전수가 상대적으로 적을 때에는 세척수를 분무형태로 분사하지 않고 또 분사구(146)가 상대적으로 크기 때문에 작은 알갱이 형태의 이물질에 의해 막힐 염려가 없다는 장점은 있으나, 분사체(144)의 회전속도가 빨라지는 경우에는 세척수를 분무형태로 분사하게 된다는 단점이 있다. 물론, 분사체(144)의 회전속도를 줄이면 분무상태는 막을 수 있지만 분사력이 떨어져 탱크세척의 효과가 떨어진다는 단점이 생기게 된다. 즉, 도 4에 나타낸 바와 같은 세척수 분사장치는 분사체의 회전속도를 적정하게 유지하기 어렵다는 단점을 가지고 있다. 또한, 종래의 세척수 분사장치는 필요에 따라 세척수의 분사각도를 적절히 조절할 수 없다는 단점도 가지고 있다.

본 발명의 목적은 작은 이물질에 의해 분사구가 막히는 일이 없으며, 분사력이 크기 때문에 세척 효과가 뛰어날 뿐만 아니라 분사체가 항상 적정회전속도를 유지할 수 있는 분사장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 원유냉각기 탱크의 단면도이고,

도 2는 도 1 탱크 내부에 설치된 종래의 세척수 분사장치를 나타낸 사시도,

도 3은 종래 세척수 분사장치의 다른 예를 나타낸 도면,

도 4는 종래 세척수 분사장치의 또다른 예를 나타낸 도면,

도 5는 본 발명에 따른 세척수 분사장치를 나타낸 사시도이고,

도 6은 도 5세척수 분사장치의 분해사시도,

도 7은 연결부재의 평면도,

도 8은 본 발명에 따른 세척수 분사장치의 다른 예를 보여주는 평단면도,

도 9는 본 발명에 따른 세척수 분사장치의 또다른 예를 보여주는 평단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

200 : 분사장치 210 : 연결부재

212 : 걸림턱 214 : 걸림단

220 : 회전부재 222 : 단턱

224 : 제 1나선 226 : 보조체

227 : 나사 229 : 비틀림판

230 : 링 240 : 분사체

242 : 분사구 244 : 제 2나선

246 : 유도날개 250 : 편심제동구

252 : 중량부 256 : 제동부

본 발명의 목적은 소정의 관을 통해 공급되는 액체를 분사하기 위한 분사장치에 있어서, 관에 연결가능하고 대략 중공의 형상을 하고 있으며 적어도 일측에는 걸림턱이 형성되어 있는 연결부재, 걸림턱에 걸리는 단턱을 구비하여 연결부재에 제자리 회동 가능케 결합되고 내부가 비어있는 회전부재, 액체가 외부로 분사될 수 있는 분사구를 구비하여 회전부재의 하단에 결합되고 회전부재와 함께 회전되면서 상기 액체를 분사하는 분사체 및 회전부재 또는 분사체 일측 회전부재의 회전중심에 편심되는 위치에 회동 가능케 설치되고 회전부재의 회전속도에 비례하여 원심력에 의해 일방향으로 힘을 받는 중량부와 중량부가 받는 힘에 비례하여 연결재 외주면 등에 마찰력을 작용시키는 제동부를 갖는 편심제동구를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사장치에 의해 달성 가능하다.

위 회전부재의 하단에는 제 1나선이 형성되어 있고, 회전부재의 내부에는 비틀림판이 더 설치되어 있으며, 회전부재의 외주면에는 편심제동구가 제자리 회동 가능케 설치되는 링 형태의 보조체가 고정설치 되어 있고, 분사체는 제 1나선에 결합되는 제 2나선과 서로 엇갈리는 4모서리에 각각 형성된 분사구와 분사구의 일측변에 설치되어 액체의 분사방향을 유도하는 유도날개를 구비하는 대략 사각통모양을 하고 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다.

위 편심제동구는 한 쌍을 설치하는 것이 좋고, 제동부로는 연결부재의 외주면에 면접촉 가능케 설치한 브레이크 패드를 이용하는 것이 더욱 좋다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 세척수 분사장치를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5세척수 분사장치의 분해사시도, 도 7은 연결부재의 평면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 세척수 분사장치(200)는 연결부재(210)를 구비하고 있다. 이 연결부재(210)는 소정 액체 즉, 세척수가 공급되는 관에 연결되는 부분으로 대략 중공 파이프 형상을 하고 있다. 이 연결부재(210)의 형상은 여타의 다른 형태로도 구성할 수 있음은 물론이다. 단지, 세척수가 공급되는 관에 연결할 수 있고, 또 뒤에서 설명되는 회전부재(220)가 결합된 상태로 회전할 수 있게 지지하여주면 된다. 도 7에 나타낸 바와 같이 연결부재(210)의 내면에는 걸림턱(212)과 링(230)이 걸리는 걸림단(214)이 각각 형성되어 있다.

본 발명에 따른 세척수 분사장치(200)는 파이프 형태의 회전부재(220)를 구비하고 있다. 이 회전부재(220)는 상단에 연결부재(210)의 걸림턱(212)에 걸리는 단턱(222)을 구비하고 있으며, 연결부재(210)에 제자리 회동 가능케 결합된다. 이 회전부재(220) 위로는 링(230)이 결합되는데, 이는 회전부재(220)의 상단에 미치는 수압을 대신 받으므로 써 회전부재(220)가 원활하게 회전할 수 있도록 해주는 역할을 하며, 연결부재(210)의 걸림단(214)에 걸리는 부분이다. 이 회전부재(220)의 하단 외주면에는 제 1나선(224)을 형성하여두는 것이 바람직하다. 또, 경우에 따라서는 회전부재(220)의 내부에 비틀림판(229)을 설치하여 물의 흐름에 의한 회전력을 받도록 하여도 된다. 이렇게하면 회전부재(220)가 원활하게 회전될 수 있게 된다.

회전부재(220)의 하단으로는 분사체(240)가 결합된다. 이 분사체(240)는 세척수 등의 액체가 외부로 분사될 수 있는 서로 엇갈리는 위치의 4모서리에 분사구(242)를 구비하고 있다. 또, 상단에는 회전부재(220)의 제 1나선(224)에 결합되는 제 2나선(244)을 형성해두는 것이 좋다. 이 분사체(240)는 분사구(242)의 일측변에 설치되어 세척수 등 액체의 분사방향을 유도하는 유도날개(246)를 구비하는 대략 사각통모양을 하고 있으며, 회전부재(220)와 함께 회전되면서 세척수를 분사하는 부분이다. 여기서 유도날개(246)는 사람의 손으로 살짝 힘을 가하여 소정 각도 소성변형시킬 수 있는 재료, 예를 들면 스테인레스를 이용하는 것이 바람직하다. 유도날개(246)가 변형되면 세척수의 분사방향이 바뀐다. 즉, 본 발명에 따른 세척수 분사장치(200)에서는 필요에 따라 세척수의 분사방향을 어느 정도 조정할 수 있다.

도 5와 도 6에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 세척수 분사장치(200)는 편심제동구(250)를 구비하고 있다. 이 편심제동구(250)는 본 발명의 가장 큰 특징을 이루는 부분으로 회전부재(220) 경우에 따라서는 분사체(240)의 외주면 일측 즉, 회전부재(220)의 회전중심에 편심되는 위치에 회동 가능케 설치된다. 바람직하기로는 연결부재(220)의 외주면에 링형태의 보조체(226)를 나사(227) 등으로 고정하고 거기에 도시된 바와 같이 설치하는 것이 좋다. 물론, 경우에 따라 보조체(226)는 연결부재(220)의 외주면에 일체로 형성할 수도 있다. 이러한 편심제동구(250)는 회전부재(220)의 회전속도에 비례하여 원심력에 의해 일방향으로 힘을 받는 중량부(252)와 중량부(252)가 받는 힘에 비례하여 연결부재(210)의 외주면 등에 마찰력을 작용시키는 제동부(256)를 갖는다. 이 편심제동구(250)는 여타의 다른 형태로 구성할 수 있음은 물론이다. 이는 도 8과 도 9를 통해 뒤에서 더 상세히 설명한다.

즉, 도 5에 나타낸 바와 같은 본 발명에 따른 세척수 분사장치(200)를 세척수가 공급되는 관에 연결하여 소정 압력으로 세척수를 공급하면 세척수는 분사구(242)를 통해 분사된다. 분사구(242)는 자세히 살펴보면 알 수 있겠지만 대부분이 측면으로 향하고 있지만 일부는 상면으로도 형성되어 있다. 물론, 분사체(240)의 하면으로도 교반날개 등으로 분사하기 위한 분사구를 형성해두는 것이 바람직하다.

세척수가 분사구(242)를 통해 분사되면 분사체(240)는 4모서의 분사구(242)로 방출되는 세척수에 의해 일 방향으로 모우멘트를 받고 점점 빠르게 회전하게 된다. 이에 따라 편심제동구(250)의 중량부(252)에 걸리는 원심력은 점점 증가하게되고 중량부(252)는 위에서 보아서 시계방향으로 회동되고, 이에 따라 제동부(256)는 연결부재(210)의 표면에 회전부재(220)의 회전속도에 비례하는 제동력을 가하게 된다. 즉, 분사구(242)로 배출되는 세척수 분사에 의해 분사체(240)의 회전속도가 빨라지면 제동력이 증가하고, 또 회전속도가 줄어들면 제동력도 그에 비례하여 줄어들게 되어 분사체(240)는 일정한 회전속도를 유지할 수 있게 된다. 편심제동구(250)의 제동력은 중량부(252)의 무게나 팔길이, 편심정도, 제동부(256)의 접촉면적, 재질 등에 따라 달라진다. 도 5 상태에서 편심제동구(250)의 제동력을 미세하게 조정하고자 하는 경우에는 중량부(252)를 잡고 필요한 방향으로 중량부를 비틀어 미세하게 소성변형 시키면 된다. 제동력을 많이 조정하고자 하는 경우에는 중량부(252)의 끝단 추를 상대적으로 큰 것으로 바꾸거나 팔길이를 증가시키면 된다.

도 8은 본 발명에 따른 세척수 분사장치의 다른 예를 보여주는 평단면도이다.

도시된 바와 같이 회전부재(220)의 외주면에 고정된 보조체(226)에 편심제동구(250)가 지지점(251)을 중심으로 제자리 회동 가능케 설치되어 있다. 이 편심제동구(250)는 앞에서 설명한 것과 동일한 형태의 중량부(252)와 밴드형태의 브레이크 패드로 이루어진 제동부(256)로 이루어져 있다. 이는 앞에서 설명한 것과 그 원리에 있어서는 동일하고, 단지 제동부(256)를 밴드 형태로 구성하였다는 것이다. 즉, 회전부재(220)가 시계 방향으로 회동되면 거기에 고정설치된 보조체(226)도 회전되고, 원심력의 작용으로 편심제동구(250)의 중량부(252)는 지지점(251)을 중심으로 시계 방향으로 각각 회동되면서 제동부(256)를 일측으로 당겨준다. 이에 따라 브레이크 밴드로 이루어진 제동부(256)는 연결부재(210)의 외주면에 밀착되면서 마찰제동력을 받게된다. 또, 제동력의 증가로 회전부재(220)의 회전속도가 감소하면 중량부(252)의 원심력도 줄어들고 그에 따라 제동력도 줄어들게 된다. 그러면 또 회전부재(220)의 회전속도는 증가하고, 제동력증가, 회전속도 감소 등의 과정을 거치면서 회전부재(220)는 일정속도를 유지할 수 있게된다.

도시된 바와 같이 회전부재(220)의 외주면에 고정된 보조체(226)에 편심제동구(250)가 지지점(251)을 중심으로 제자리 회동 가능케 설치되어 있다. 이 편심제동구(250)는 앞에서 설명한 것과는 달리 중량부(252)가 대략 초생달모양을 하고 있고, 제동부(256)는 밴드형태의 브레이크 패드로 구성한 것이다. 이는 도 8에서 설명한 것과 그 원리에 있어서는 동일하고, 단지 중량부(252)를 초생달모양으로 구성하였다는 것이다. 나머지는 도 8에서 설명한 것과 동일하다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 세척수 분사장치를 이용하는 경우에는 분사체의 회전속도를 적정하게 유지할 수 있어 세척수가 분무형태로 되지 않아 뛰어난 세척효율을 얻을 수 있고, 필요에 따라 분사체의 회전속도를 조정할 수 있을 뿐만 아니라 탱크의 크기나 형태, 모양에 따라 세척수의 분사세기, 분사각도 등을 적절하게 조정할 수 있다는 장점을 얻을 수 있다. 또 분사구를 상대적으로 크게 형성하여도 되므로 분사구가 막히는 일이 발생되지 않는다.

Claims

소정의 관을 통해 공급되는 액체를 분사하기 위한 분사장치에 있어서,

상기 관에 연결가능하고 대략 중공의 형상을 하고 있으며 적어도 일측에는 걸림턱이 형성되어 있는 연결부재;

상기 걸림턱에 걸리는 단턱을 구비하여 연결부재에 제자리 회동 가능케 결합되고 내부가 비어있는 회전부재;

상기 액체가 외부로 분사될 수 있는 분사구를 구비하여 회전부재의 하단에 결합되고 상기 회전부재와 함께 회전되면서 상기 액체를 분사하는 분사체; 및

상기 회전부재 또는 분사체 일측 상기 회전부재의 회전중심에 편심되는 위치에 회동 가능케 설치되고 상기 회전부재의 회전속도에 비례하여 원심력에 의해 일방향으로 힘을 받는 중량부와 상기 중량부가 받는 힘에 비례하여 상기 연결부재 외주면 등에 마찰력을 작용시키는 제동부를 갖는 편심제동구를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사장치.
제 1항에 있어서, 상기 회전부재의 하단에는 제 1나선이 형성되어 있고, 상기 회전부재의 내부에는 비틀림판이 더 설치되어 있으며, 상기 회전부재의 외주면에는 상기 편심제동구가 제자리 회동 가능케 설치되는 링형태의 보조체가 고정설치 되어 있고, 상기 분사체는 상기 제 1나선에 결합되는 제 2나선과 서로 엇갈리는 4모서리에 각각 형성된 분사구와 상기 분사구의 일측변에 설치되어 상기 액체의 분사방향을 유도하는 유도날개를 구비하는 대략 사각통모양을하고 있는 것을 특징으로 하는 분사장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 편심제동구는 한 쌍이 설치되어 있고, 상기 제동부는 상기 연결부재의 외주면에 면접촉 가능케 설치된 브레이크 패드인 것을 특징으로 하는 분사장치.