KR100494630B1 - 노즐 구조체 - Google Patents

Abstract

노즐공을 통하여 분사되는 유체의 분사압력이 일정하도록 개량된 노즐 구조체에 대해 개시한다. 이 구조체는 고압의 유체가 통과되는 통로를 형성하는 중공(11)의 하우징(10)과, 하우징(10)의 선단에 위치되고 노즐공(21)이 형성된 노즐판(20)과, 하우징(10)의 선단에 결합되어 노즐판(20)을 하우징(10)에 고정결합시키는 노즐캡(30)을 구비하며, 중공(11)을 경유하는 일부 유체가 저장되고 유체가 설정압 이하로 토출될때 다시 상기 저장된 유체를 공급하는 축압수단을 구비한다. 축압수단은 하우징(10)의 일측에 중공(11)과 연통하는 분기공(10a)이 형성되고, 분기공(10a)과 연통하며 분기공(10a)을 통하여 유입되는 유체를 수용하는 축압실(40a)을 가지는 축압실린더(40)와, 축압실린더(40)에 슬라이딩 가능하게 결합되며 축압실(40a)의 용적을 변화시키는 피스톤(41)과, 축압실(40a)의 용적이 최소화되는 방향으로 피스톤(41)을 탄성지지하는 스프링(42)을 구비한다. 이와 같은 노즐 구조체는 노즐하우징(10)의 일측에 설정압 이상으로 공급되는 유체의 일부를 일시 저장시키고 설정압 이하로 유체가 공급될때 저장되었던 유체압을 보충토록 하는 축압수단을 구비함으로써 노즐공(21)을 통한 분사압력이 일정하도록 한다.

Description

노즐 구조체{A nozzle structure}

본 발명은 노즐 구조체에 관한 것으로써, 특히 노즐을 통한 유체의 분사압력이 일정압으로 분사될 수 있도록 축압수단을 구비하는 노즐 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 노즐은 적용되는 분야에 따라 다양한 형태로 제작되어지며, 도 1은 그들 중 일예의 노즐 구조체를 나타낸다. 이는 고압의 유체가 통과되는 통로를 형성하는 중공(1a)의 하우징(1)과, 하우징(1)의 선단에 위치되고 노즐공(2a)이 형성된 노즐판(2)과, 하우징(1)의 선단에 결합되어 상기 노즐판(2)을 하우징(1)에 고정결합시키는 노즐캡(3)을 구비한다.

이와 같은 노즐은 호스나 파이프 등의 단부에 결합되어 물 또는 에어를 고압으로 분사하므로서 오염된 피 세척물을 세척 및 세정하는 데 사용되거나, 고압분사에 의한 절단작업에도 사용된다.

산업용으로서 노즐은 산업용 각종 부품의 생산후 조립전 단계에서 제품의 품질향상을 위해 생산품에 저해하는 각종 이물질을 제거할 수 있도록 물 또는 에어를 분사하여 오염된 피 세척물을 세척 및 세정하는 데 사용된다.

이러한 세정/세척작업은 반도체 웨이퍼와 같이 고정도의 가공작업이 요구되는 경우에는 정밀하고 균일한 두께로의 세정작업이 요구되며, 이 경우에는 노즐로부터 일정한 압력으로 세정유체가 분사되도록 하여야 한다.

그러나 통상은 세정유체를 압송하는 펌프등의 진동 또는 외력등에 의해 송출압이 불규칙하게 변동되어 세정유체가 일정한 압력으로 분사되지 아니하는 경우가 발생하게 되며, 이러한 경우에는 정밀가공이 요구되는 부분에 적용하기 곤란하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 노즐을 통한 분사유체가 일정한 압력으로 분사되도록 한 노즐 구조체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하는 본 발명은 선단에 유체가 토출되는 노즐공이 마련되는 중공의 하우징을 구비하는 노즐 구조체에 있어서,

상기 중공을 경유하는 일부 유체가 저장되고, 유체가 설정압 이하로 토출될때 다시 상기 저장된 유체를 공급하는 축압수단을 구비하며,상기 축압수단은 상기 하우징의 일측에 상기 중공과 연통하는 분기공이 형성되고, 상기 분기공과 연통되고 분기공을 통하여 유입되는 유체를 수용하는 축압실을 가지며 수축 및 확장이 가능한 주름부를 가지는 축압벨로우즈를 구비하여 된 구조로 구성될 수 있다.

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상기 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명 노즐 구조체는 노즐하우징의 일측에 설정압 이상으로 공급되는 유체의 일부를 일시 저장시키고 설정압 이하로 유체가 공급될때 저장되었던 유체압을 보충토록 하는 축압수단을 구비함으로써 노즐공을 통한 분사압력이 일정하도록 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명 실시예의 노즐 구조체는 세척작업 또는 절단작업등 다방면으로 사용이 가능하며, 특히 일정한 분사압력이 요구되는 정밀작업에 적용된다.

이와 같이 일정한 압력으로 분사하도록 하는 일 실시예의 노즐 구조체를 나타낸 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 이는 고압의 유체가 통과되는 통로를 형성하는 중공(11)의 하우징(10)과, 하우징(10)의 선단에 위치되고 노즐공(21)이 형성된 노즐판(20)과, 하우징(10)의 선단에 결합되어 상기 노즐판(20)을 하우징(10)에 고정결합시키는 노즐캡(30)을 구비하며, 본 발명의 특징적 구성으로서 상기 중공(11)을 경유하는 일부 유체가 저장되고 유체가 설정압 이하로 토출될때 다시 상기 저장된 유체를 공급하는 축압수단을 구비한다.

상기 축압수단은 상기 하우징(10)의 일측에 상기 중공(11)과 연통하는 분기공(10a)이 형성되고, 상기 분기공(10a)과 연통하며 분기공(10a)을 통하여 유입되는 유체를 수용하는 축압실(40a)을 가지는 축압실린더(40)와, 상기 축압실린더(40)에 슬라이딩 가능하게 결합되며 상기 축압실(40a)의 용적을 변화시키는 피스톤(41)과, 상기 축압실(40a)의 용적이 최소화되는 방향으로 상기 피스톤(41)을 탄성지지하는 스프링(42)을 구비하여 된 구조를 가진다.

또한, 상기 노즐 구조체에는 상기 피스톤(41)으로부터 연장된 피스톤로드(43)의 단부에 마련되며 관통공(51a)이 형성된 댐핑피스톤(51)과, 댐핑유체(52)를 수용하며 상기 댐핑피스톤(51)이 슬라이딩 가능하게 결합되는 댐핑실린더(50)가 마련되어 있다.

상기와 같은 노즐 구조체는 하우징(10)의 중공(11)에 설정압 이상의 과압이 걸릴때 설정압과의 차압이 상기 분기공(10a)을 통하여 축압실(40a)에 저장되고 노즐공(21)을 통하여 유체가 설정압으로 분사된다. 이때 분기공(10a)을 통하여 축압실(40a)로 유입되는 차압의 유체는 도 2b에 도시된 바와 같이, 스프링(42)을 압축시키면서 피스톤(41)을 이동시킨다.

한편, 스프링(42)이 탄성변형될때 발생되는 미세진동은 댐핑유체(52)속에서 이동하는 댐핑피스톤(51)의 작동으로서 감쇠되어 안정된 구동을 가능하게 한다.

이와 같이 차압이 축압실(40a)내에서 머무르는 동안 설정압 이하의 유체압이 중공(11)에 공급되는 경우 축압실(40a)로부터 분기공(10a)을 통하여 저장 유압이 공급됨으로써 설정압으로 유체가 분사되도록 한다. 이때 스프링(42)의 복원력에 의해서 피스톤(41)이 우측으로 이동하여 축압실(40a)의 용적을 감소시키면서 저장유체압을 중공(11)에 공급시킨다.

상기에서와 같이, 노즐 하우징(10)내에 공급되는 유체압이 설정압 이상 또는 이하로 수시로 변동되는 경우, 축압실(40a)에 차압이 유입되거나 방출되는 등으로 용적이 변동되게 되며, 이때 반복적으로 수축/확장되는 스프링(42)의 변형에 따른 미세진동은 댐핑유체(52)속에서 이동하는 댐핑피스톤(51)의 작동으로 감쇠되고 또한 급속한 스프링(42)의 탄성변형을 방지하여 축압실(40a)로 출입되는 유체압의 안정된 출입을 가능하게 한다. 이에 따라서 노즐공(21)을 통하여 분사되는 유체가 균일한 압력으로 분사되도록 한다.

한편, 상기 축압수단의 다른 실시예를 나타낸 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 이는 상기 하우징(10)의 일측에 상기 중공(11)과 연통하는 분기공(10a)이 형성되고, 상기 분기공(10a)과 연통되고 분기공(10a)을 통하여 유입되는 유체를 수용하는 축압실(62)을 가지며 수축 및 확장이 가능한 주름부(61)를 가지는 축압벨로우즈(60)를 구비한다.

이와 같은 축압수단은 하우징(10)의 중공(11)에 설정압 이상의 과압이 걸릴때 설정압과의 차압(差押)이 상기 분기공(10a)을 통하여 축압실(62)에 유입된다. 이때 도 3a에 도시된 바와 같이, 주름부(61)가 확장되면서 축압실(62)의 용적이 확대되어 유입되는 차압을 수용시킨다.

반대로, 하우징(10)의 중공(11)에 설정압 이하의 유체압이 공급될때에는 도 3b에 도시된 바와 같이, 축압벨로우즈(60)의 주름부(61)가 수축되면서 축압실(62)내의 유체압을 중공(11)에 공급시킨다. 따라서 노즐공(21)을 통하여 분사되는 유체가 균일한 압력으로 분사되도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명 노즐 구조체는 노즐하우징(10)의 일측에 설정압 이상으로 공급되는 유체의 일부를 일시 저장시키고 설정압 이하로 유체가 공급될때 저장되었던 유체압을 보충토록 하는 축압수단을 구비함으로써 노즐공(21)을 통한 분사압력이 일정하도록 한다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하고 본원발명의 정신과 범위를 이탈함이 없이 많은 변형을 가하여 실시될 수 있음은 두 말 할 것도 없다.

첫째, 본 발명 노즐 구조체는 노즐하우징(10)의 일측에 설정압 이상으로 공급되는 유체의 일부를 일시 저장시키고 설정압 이하로 유체가 공급될때 저장되었던 유체압을 보충토록 하는 축압수단을 구비함으로써 노즐공(21)을 통한 분사압력이 일정하도록 한다. 이에따라서 본 발명 노즐 구조체를 채용하는 작업의 품질성을 향상시키고 신뢰도를 높인다.

둘째, 댐핑실린더 및 댐핑피스톤을 채용함으로써, 스프링의 탄성변형에 따른 미세진동 및 외부진동을 감쇠시키고 축압실 용적의 급속한 변화를 방지시키며, 이에따라서 축압실에 출입되는 유체압의 안정된 출입을 가능하게 하여 분사압력의 균일화에 더욱 유리하다.

도 1은 통상의 노즐 구조체를 나타낸 개략 단면도,

도 2a 및 도 2b는 본 발명 일 실시예의 노즐 구조체를 나타낸 작동도,

도 3a 및 도3b는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 작동도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10...하우징 11...중공

20...노즐판 21...노즐공

30...노즐캡 40...축압실린더

40a...축압실 41...피스톤

42...스프링 50...댐핑실린더

60...축압벨로우즈

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 선단에 유체가 토출되는 노즐공이 마련되는 중공의 하우징을 구비하는 노즐 구조체에 있어서,

   상기 중공을 경유하는 일부 유체가 저장되고, 유체가 설정압 이하로 토출될때 다시 상기 저장된 유체를 공급하는 축압수단을 구비하며,

   상기 축압수단은 상기 하우징의 일측에 상기 중공과 연통하는 분기공이 형성되고, 상기 분기공과 연통되고 분기공을 통하여 유입되는 유체를 수용하는 축압실을 가지며 수축 및 확장이 가능한 주름부를 가지는 축압벨로우즈를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 노즐 구조체.