KR100804937B1 - 분사노즐 막힘방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용액 공급배관에 설치되어 용액을 분사하는 분사노즐이 이물질에 의해 막히는 것을 방지하기 위한 분사노즐 막힘방지장치에 관한 것으로,

용액공급배관(10)의 내부에 배관의 길이방향을 따라 회전 가능하게 장착되는 회전축(30)과 상기 회전축(30)에 설치되어 용액의 흐름에 의해 회전하도록 제공된 프로펠러(42)를 갖는 회전동력제공부(40);와, 상기 분사노즐(20)의 중심선을 따라 이동 가능하게 장착된 파쇄봉(52)을 갖는 이물질파쇄부(50); 및, 상기 프로펠러(42)의 회전 운동을 상기 파쇄봉(52)의 직선 왕복 운동으로 변환시키도록, 상기 회전축(30)에 장착된 캠(38)과 상기 파쇄봉(52)에 회전 가능하게 장착되어 상기 캠에 접촉하도록 설치된 롤러(57)를 포함하는 캠 기구를 포함하여 구성되어 있으며,

이러한 구성에 의하면 용액의 흐름에 의해 회전하는 프로펠러로부터 동력을 제공받아 분사노즐 내부에서 파쇄봉이 직선 왕복 운동하도록 하여 분사노즐의 용액 분사구멍이 이물질에 의해 막히는 것을 방지한다.

노즐, 막힘, 프로펠러, 캠, 스프링, 파쇄

Description

분사노즐 막힘방지장치{Device for preventing nozzle blocking}

도1은 일반적인 분사노즐의 사용예를 나타낸 도면;

도2는 종래의 분사노즐을 나타낸 단면도;

도3은 본 발명에 따른 분사노즐 막힘방지장치를 전체적으로 나타낸 개략 구성도;

도4는 도3의 요부 상세도;

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※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 용액공급배관 20 : 분사노즐

30 : 회전축 32 : 베어링

38 : 캠 40 : 회전동력제공부

42 : 프로펠러 44 : 가이드돌기

50 : 이물질파쇄부 51 : 파쇄봉축

52 : 파쇄봉 56 : 스프링

57 : 롤러

본 발명은 분사노즐 막힘방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용액의 흐름에 의해 회전하는 프로펠러로부터 동력을 제공받아 분사노즐 내부에서 파쇄봉이 직선 왕복 운동하도록 하여 분사노즐의 용액 분사구멍이 이물질에 의해 막히는 것을 방지할 수 있는 분사노즐 막힘방지장치에 관한 것이다.

제철설비 등 산업설비에는 여러 형태의 용액 분사노즐이 갖추어져 사용된다. 예컨대, 제철설비에는 냉연강판의 세정 및 세척 공정에서 세정액을 냉연강판에 분사하여 오염물을 제거하도록 분사노즐이 사용된다.

이러한 구성을 도1을 참조하여 개략적으로 살펴본다.

저장탱크(1)에 세정액이 저장되며, 이 세정액은 대개 5% 농도의 수산화나트륨(NaOH)이 사용된다. 상기 저장탱크(1)의 세정액은 순환펌프(2)의 구동에 의해 공급배관(3)을 따라 이동하며, 그 공급배관(3)에는 세정액에 포함된 이물질을 제거하기 위한 필터(4)가 설치된다.

그리고, 상기 공급배관(3)을 통해 공급된 세정액은 냉연강판(S)의 표면을 세정 및 세척하도록 분사노즐(5)을 통해 분사된다.

또한, 냉연강판(S)의 세정 및 세척에 사용된 세정액은 드레인배관(6)을 통해 다시 저장탱크(1)로 공급되어 재사용된다.

이러한 세정액의 사용시 세정액에는 다양한 이물질이 포함되어 저장탱크(1)로 복귀되는데, 특히 냉연강판의 세정 및 세척에 사용된 세정액에는 냉연강판을 세척하도록 설치된 브러시 롤에서 떨어져 나간 브러시가 칩(Chip) 형태로 잔류하여 저장탱크(1)의 하부에 쌓이며, 또한 냉연강판의 표면에 잔류하는 압연유가 세정액과 결합됨으로써 저장탱크(1)의 내부에 슬러지 형태의 이물질로 잔류한다.

상기 칩 형태의 브러시와, 슬러지 형태의 이물질이 필터(4)에서 미처 제거되지 못하고 분사노즐(5)에 공급되는 경우, 냉연강판(S)의 표면품질을 저하시킴은 물론 분사노즐(5)을 막히게 하는 주요 원인이 된다.

이렇게 분사노즐(5)이 막히는 경우, 분사노즐(5)을 새로운 것으로 교환하거나 막힌 부위를 뚫어야 하며, 이 과정에서 세정액이 냉연강판(S)에 분사되지 못함으로써 냉연강판(S)의 세정작업이 제대로 수행되지 못하는 문제점이 발생된다.

따라서, 분사노즐의 막힘을 사전에 방지하는 것이 바람직하며, 이를 위한 종래의 분사노즐은 내부에 필터가 설치된 형태를 취하고 있다.

즉, 도2에 도시된 것처럼, 분사노즐(5)의 내부에 필터(7)가 설치됨으로써 분사노즐(5)에 공급된 세정액의 이물질이 필터(7)에서 걸려진 후 분사구멍(5a)를 통해 분사되는 구성을 갖는다.

그러나, 도2에 도시된 종래의 분사노즐(5)의 경우, 일정 시간이 경과된 후 필터(7)가 이물질에 의해 막히기 때문에 필터(7)를 주기적으로 교체하여야 한다. 게다가 필터(7)에 의해 걸러지지 않는 미세한 크기의 이물질이 분사노즐의 분사구멍에 누적되어 분사노즐을 막히게 하는 문제점이 여전히 발생하는 것이었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 분사노즐로 공급되는 용액에 의해 구동되어 별도의 동력이 불필요한 구조에 의해 분사노 즐의 막힘을 방지할 수 있는 분사노즐 막힘방지장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 용액 공급배관에 설치되어 용액을 분사하는 분사노즐이 이물질에 의해 막히는 것을 방지하기 위한 장치로서, 상기 용액공급배관의 내부에 배관의 길이방향을 따라 회전 가능하게 장착되는 회전축과 상기 회전축에 설치되어 용액의 흐름에 의해 회전하도록 제공된 프로펠러를 갖는 회전동력제공부;
상기 분사노즐의 중심선을 따라 이동 가능하게 장착된 파쇄봉을 갖는 이물질파쇄부; 및,
상기 프로펠러의 회전 운동을 상기 파쇄봉의 직선 왕복 운동으로 변환시키도록, 상기 회전축에 장착된 캠과 상기 파쇄봉에 회전 가능하게 장착되어 상기 캠에 접촉하도록 설치된 롤러를 포함하는 캠 기구;
를 포함하여 구성된 분사노즐 막힘방지장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 캠 기구는, 상기 파쇄봉을 상기 캠 쪽으로 밀도록 탄성력을 제공하도록 설치된 스프링을 포함한다.
그리고, 상기 용액공급배관은 상기 프로펠러가 위치된 부위의 내부 표면으로부터 돌출된 가이드돌기를 가지며, 상기 가이드돌기는 상기 프로펠러가 회전하는 방향과 동일한 방향인 나선형 모양을 갖도록 형성된다.
또한, 상기 가이드돌기는 상기 용액공급배관의 내경측 원주 방향을 따라 일정 간격 떨어져 배치된 여러 개로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 파쇄봉은 외부 표면이 요철 모양의 단면을 갖도록 형성될 수 있다.

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이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도3은 본 발명에 따른 분사노즐 막힘방지장치를 전체적으로 나타낸 개략 구성도이며, 도4는 도3의 요부 상세도이다.

용액 공급배관(10)에는 여러 개의 분사노즐(20)이 설치된다.

상기 용액공급배관(10)의 내부에는 용액공급배관(10)의 길이방향을 따라 길게 형성된 회전축(30)이 배치되며, 이 회전축(30)은 적정 부위, 예컨대 회전축(30)의 양측 단부가 각각 베어링(32)을 매개로 용액공급배관(10)에 회전 가능하게 장착된다.

바람직하게는, 상기 회전축(30)은 용액공급배관(10)의 중심선을 따라 길게 설치된다.

이러한 회전축(30)은 회전동력제공부(40)에 의해 회전력을 제공받는다.

상기 회전동력제공부(40)는 상기 회전축(30)에 고정 설치되어 용액공급배관(10)을 따라 이동하는 용액에 의해 회전되는 프로펠러(42)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 프로펠러(42)가 설치된 부위의 용액공급배관(10)에는, 그 용액공급배관(10)의 내부 표면으로부터 중심 쪽으로 약간 돌출되고, 상기 프로펠러(42)가 회전되는 방향 쪽으로 나선형 모양을 갖도록 형성된 가이드돌기(44)가 구비된다. 상기 가이드돌기(44)는 프로펠러(42)가 설치된 부위를 통과하는 용액이 프로펠러(42)를 회전시키는 방향으로 회전하는 흐름을 발생시키는 기능을 수행하며, 상기 용액공급배관(10)의 원주 방향을 따라 여러 개소에 일정 간격 떨어져 배치된다.

물론, 상기 가이드돌기(44)의 돌출 정도는 용액공급배관(10)의 내부에서 이동하는 용액의 흐름을 방해하지 않도록 설정된다.

그리고, 상기 베어링(32)의 하나는 상기 프로펠러(42)에 인접하는 위치에 설치되어 회전축(30)을 지지하도록 배치되는 것이 좋으며, 이러한 베어링(32)은 상기 용액공급배관(10)에 고정 설치된 지지판(34)에 장착되며, 상기 지지판(34)에는 용액이 통과할 수 있도록 관통구멍(34)이 형성된다.

상기 분사노즐(20)의 각각에는 그 분사노즐(20)의 용액 분사구멍을 이물질이 막는 것을 방지하기 위한 이물질파쇄부(50)가 구비된다.

상기 이물질파쇄부(50)는 용액 이동방향과 동일한 방향으로 길게 형성된 파쇄봉축(51)을 가지며, 이러한 파쇄봉축(51)은 바람직하게는 분사노즐(20)의 중심선을 따라 길게 형성된다.

그리고, 상기 파쇄봉축(51)에는 분사노즐(20)의 분사구멍 쪽 단부에 그 파쇄봉축(51)을 연장하는 방향과 동일한 방향으로 길게 형성된 파쇄봉(52)이 일체로 고정된다. 이러한 파쇄봉(52)의 크기는 분사노즐(20)의 분사구멍을 통해 용액이 분사되는 것을 방해하지 않는 정도로 설정된다.

상기 파쇄봉(52)은 이물질을 제거하기 용이하도록 그 외부 표면이 요철 모양의 단면을 갖도록 형성된다. 바람직하게는, 파쇄봉(52)의 외부 표면에는 그 파쇄봉(52)의 중심으로부터 멀어지는 반경 방향으로 일정 길이 연장되다가 상기 파쇄봉축(51) 쪽으로 향할수록 외경이 감소하는 형태의 돌출부가 파쇄봉(52)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 구비된다.

상기 파쇄봉축(51)은 분사노즐(20)의 중심선을 따라 이동 가능하게 장착되는바, 상기 분사노즐(20)의 내부에 가이드부재(53)가 지지부재(54)를 매개로 고정 설치되며, 상기 파쇄봉축(51)이 상기 가이드부재(53)의 내부를 관통하여 슬라이딩 이동이 가능하도록 장착된 구조를 갖는다.

상기 가이드부재(53)는 중공의 통, 바람직하게는 중공의 원통 모양을 갖도록 형성되어 중공부에 상기 파쇄봉축(51)이 끼워진 구조를 갖는다. 그리고, 상기 파쇄봉축(51)의 외부 표면에는 상기 가이드부재(53)의 중공부와 동일하거나 약간 작은 크기의 슬라이더(51a)가 형성됨으로써 파쇄봉(51)이 흔들리지 않으면서 가이드부재(53)를 따라 슬라이딩 이동하도록 한다.

상기 지지부재(54)는 원판이나 막대 모양을 가질 수 있으며 용액이 분사노즐(20) 쪽으로 흐르도록 관통구멍(55)이 형성된다.

그리고, 상기 파쇄봉축(51)은 스프링(56)에 의해 분사노즐(20)로부터 멀어지는 방향으로 탄성 반발력을 제공받는다.

이러한 파쇄봉축(51)에는 상기 회전축(30) 쪽의 단부에 롤러(57)가 회전 가능하게 장착되며, 이 롤러(57)는 그 회전중심선이 상기 파쇄봉축(51)의 중심선과 수직하게 배치된다.

그리고, 상기 회전축(30)에는 상기 롤러(57)와 접촉하여 그 롤러(57)를 도4의 상, 하 방향으로 이동시키기 위한 캠(38)이 고정 설치된다.

상기 캠(38)과 롤러(57)는 이른바 캠 기구를 이룸으로써 캠(38)의 회전 운동이 롤러(57)를 통해 파쇄봉축(51)과 파쇄봉(52)의 직선 왕복 운동으로 바꾸는 구성을 가지면 충분하다.

용액 공급배관(10)의 길이방향을 따라 여러 개의 분사노즐(20)이 설치된 경우, 어느 하나의 분사노즐에 설치된 파쇄봉축(51)과 파쇄봉(52)이 하강할 때 이웃한 분사노즐에 설치된 파쇄봉축(51)과 파쇄봉(52)은 상승하고, 반대로 어느 하나의 분사노즐에 설치된 파쇄봉축(51)과 파쇄봉(52)이 상승할 때 이웃한 분사노즐에 설치된 파쇄봉축(51)과 파쇄봉(52)은 하강하도록, 상기 회전축(30)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 형성된 상기 캠(38)의 결합 위치가 조절될 수 있다.

상기 구조에 의해 상기 파쇄봉(52)의 하단 위치가 도4의 상, 하로 가변되며, 그 파쇄봉(52)의 하단 위치는 후술하는 작용이 가능하도록 적정하게 설정된다.

이하, 본 발명의 작용을 설명한다.

용액 공급배관(10)으로 용액이 공급되면, 그 용액의 흐름에 의해 회전동력제공부(40)의 프로펠러(42)가 회전된다.

이러한 프로펠러(42)의 회전에 의해 회전축(30) 및 그 회전축(30)에 설치된 캠(38)이 회전된다.

그리고, 상기 캠(38)의 회전 운동은 롤러(57)를 통해 파쇄봉축(51)과 파쇄봉(52)의 직선 왕복 운동으로 바뀐다.

물론, 상기 캠(38)은 실질적으로는 상기 파쇄봉축(51)과 파쇄봉(52)을 하강시키도록 작동되며, 상기 파쇄봉축(51)과 파쇄봉(52)의 상승은 스프링(56)의 탄성 반발력에 의해 이루어진다.

이때, 상기 파쇄봉(52)의 상하 이동 거리는, 파쇄봉(52)이 상승하였을 때에는 파쇄봉(52)이 분사노즐(20)의 분사구멍으로부터 소정 거리 떨어져 위치되며, 파쇄봉(52)이 하강할 때에는 파쇄봉(52)이 분사노즐(20)의 분사구멍 쪽으로 이동하면서 그 분사노즐(20)의 분사구멍에 유지되는 이물질을 분사노즐의 외부로 밀어내어 분사구멍이 막히는 것을 방지할 수 있도록 설정된다.

따라서, 상기 분사노즐(20)의 분사구멍이 이물질에 의해 막히지 않고 항상 뚫린 상태로 유지된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 분사노즐 막힘방지장치에 의하면, 분사노즐 내부에서 직선 왕복 운동하는 파쇄봉에 의해 분사노즐의 용액 분사구멍이 이물 질에 의해 막히는 것을 방지한다.

특히, 상기 파쇄봉의 운동이 용액의 흐름에 의해 회전하는 프로펠러의 동력을 전달받아 이루어지므로 본 발명의 장치를 구동하기 위한 별도의 동력이 필요없다.

Claims (5)

1. 용액 공급배관에 설치되어 용액을 분사하는 분사노즐이 이물질에 의해 막히는 것을 방지하기 위한 장치로서,

   상기 용액공급배관(10)의 내부에 배관의 길이방향을 따라 회전 가능하게 장착되는 회전축(30)과 상기 회전축(30)에 설치되어 용액의 흐름에 의해 회전하도록 제공된 프로펠러(42)를 갖는 회전동력제공부(40);

   상기 분사노즐(20)의 중심선을 따라 이동 가능하게 장착된 파쇄봉(52)을 갖는 이물질파쇄부(50); 및,

   상기 프로펠러(42)의 회전 운동을 상기 파쇄봉(52)의 직선 왕복 운동으로 변환시키도록, 상기 회전축(30)에 장착된 캠(38)과 상기 파쇄봉(52)에 회전 가능하게 장착되어 상기 캠에 접촉하도록 설치된 롤러(57)를 포함하는 캠 기구;

   를 포함하여 구성된 분사노즐 막힘방지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 캠 기구는, 상기 파쇄봉(52)을 상기 캠(38) 쪽으로 밀도록 탄성력을 제공하도록 설치된 스프링(56)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분사노즐 막힘방지장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 용액공급배관(10)은 상기 프로펠러(42)가 위치된 부위의 내부 표면으로부터 돌출된 가이드돌기(44)를 가지며, 상기 가이드돌기(44)는 상기 프로펠러(42)가 회전하는 방향과 동일한 방향인 나선형 모양을 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 분사노즐 막힘방지장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 가이드돌기(44)는 상기 용액공급배관(10)의 내경측 원주 방향을 따라 일정 간격 떨어져 배치된 여러 개로 이루어짐을 특징으로 하는 분사노즐 막힘방지장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 파쇄봉(52)은 외부 표면이 요철 모양의 단면을 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 분사노즐 막힘방지장치.

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