KR101143504B1 - 워터젯 블로우 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유수가 유입되도록 외주면에 다수개의 유입공을 형성하고, 일측은 관통공이 형성된 플랜지를 형성한 중공의 고압유수 유입부와; 상기 고압유수 유입부의 타측 내주면에 밀착시켜 스폿용접으로 고정하여 고압유수 유입부의 타측 개방부위를 차단하는 덮개와; 상기 고압유수 유입부로부터 유수를 유입하도록 일측은 상기 고압유수 유입부의 플랜지와 결합되고, 둘레의 일측은 외부의 유체를 유입시켜 상기 고압유수 유입부로부터 유입되는 유수와 같은 방향으로 이동되도록 유체유입관을 형성하며, 상기 유체유입관으로부터 외측으로 돌출되게 유체유입관과 결합되는 가압노즐을 구비하여 이루어진 응집부와; 상기 고압유수 유입부의 유입공으로부터 유입되는 유수를 응집부측에 일방향으로만 토출되도록 고압유수 유입부의 플랜지와 밀착되고 중앙부에는 개방된 가이드통을 형성한 체크밸브 가이드와, 상기 가이드통에 안내되는 다수개의 가이드대와, 상기 가이드대의 일단에 구비되어 상기 가이드통을 개폐하는 개폐막으로 이루어진 체크밸브와; 상기 고압유수 유입부와 응집부의 개재되어 기밀성을 확보하는 제1 패킹과; 상기 암나사산이 형성된 유체유입관의 일측과 결합되도록 양측이 숫나사산으로 형성된 엘보와, 상기 엘보의 일측과 기밀하게 밀착되도록 제2 패킹을 구비하여 엘보의 일측과 결합되는 암나사와, 상기 암나사가 겉돌도록 일측을 구성한 호스로 이루어진 유체유입부와; 상기 응집부의 일측과 결합되며 일측은 고압유수 유입부로부터 유입된 유수와 유체유입관으로부터 유입되는 유체를 합체시켜 유속을 증가시키도록 단면적을 점진적으로 감소시킨 고 압부를 마련한 노즐을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 워터젯 블로우 어셈블리에 관한 것이다.

물, 물분사, 워터젯, 압력, 세척, 절단

Description

워터젯 블로우 어셈블리{Water Jet Blower Assembly}

본 발명은 유수가 유입되도록 외주면에 다수개의 유입공을 형성하고, 일측은 관통공이 형성된 플랜지를 형성한 중공의 고압유수 유입부와; 상기 고압유수 유입부의 타측 내주면에 밀착시켜 스폿용접으로 고정하여 고압유수 유입부의 타측 개방부위를 차단하는 덮개와; 상기 고압유수 유입부로부터 유수를 유입하도록 일측은 상기 고압유수 유입부의 플랜지와 결합되고, 둘레의 일측은 외부의 유체를 유입시켜 상기 고압유수 유입부로부터 유입되는 유수와 같은 방향으로 이동되도록 유체유입관을 형성하며, 상기 유체유입관으로부터 외측으로 돌출되게 유체유입관과 결합되는 가압노즐을 구비하여 이루어진 응집부와; 상기 고압유수 유입부의 유입공으로부터 유입되는 유수를 응집부측에 일방향으로만 토출되도록 고압유수 유입부의 플랜지와 밀착되고 중앙부에는 개방된 가이드통을 형성한 체크밸브 가이드와, 상기 가이드통에 안내되는 다수개의 가이드대와, 상기 가이드대의 일단에 구비되어 상기 가이드통을 개폐하는 개폐막으로 이루어진 체크밸브와; 상기 고압유수 유입부와 응집부의 개재되어 기밀성을 확보하는 제1 패킹과; 상기 암나사산이 형성된 유체유입관의 일측과 결합되도록 양측이 숫나사산으로 형성된 엘보와, 상기 엘보의 일측과 기밀하게 밀착되도록 제2 패킹을 구비하여 엘보의 일측과 결합되는 암나사와, 상기 암나사가 겉돌도록 일측을 구성한 호스로 이루어진 유체유입부와; 상기 응집부의 일측과 결합되며 일측은 고압유수 유입부로부터 유입된 유수와 유체유입관으로부터 유입되는 유체를 합체시켜 유속을 증가시키도록 단면적을 점진적으로 감소시킨 고압부를 마련한 노즐을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 워터젯 블로우 어셈블리에 관한 것이다.

워터젯 시스템은 물의 자연현상을 초고압상태(최대 4,000㎏/㎠, 4,000bar, 약 60,000 PSI)로 압축 및 초고속으로 분사해 물체를 절단이나 세척할 수 있도록 구성된 것들을 포함하는 것으로, 물의 정지에너지를 운동에너지로 변환하기 위해 노즐을 이용해 음속 이상의 속도로 분출시켜서 좁은 면적에 집중되는 힘을 활용하는 기술이다.

특히 워터젯 절단은 임가공, 석재 및 타일, 자동차 및 내장재, 항공우주, 식품, 유리, 건축재 등 금속과 비금속 구분없이 다양한 분야에 적용되며 응용방법과 용도가 무궁무진한 것이 강점으로 꼽힌다.

워터젯의 특징은 기존의 절단 방법과는 전혀 다른 공법의 신기술이라 할 수 있는데, 고에너지,초고압 가공이므로 모재에 대한 변형 및 잔류응력,미세균열,화학적 변형이 없고, 기존의 절단 방법으로는 불가능하거나 취약하였던 소재(예: 열처리로 경화된 소재 또는 고경도 재질,비철류,유리,수지,석재등)의 절단에 적합하며 우수한 품질을 얻을 수 있다. 또한, 형상에 영향을 받지 않아 자유로운 디자인이 가능하며 복잡한 제품의 절단에 적합하며, 절단면의 조도 및 품질이 우수하여 후가 공 시간이 현격히 단축된다.

그리고 물을 이용한 절단이므로 폭발성,산화성,휘발성이 있는 제품의 절단에 적합하고, 환경 친화적인 기술로서 작업중 분진,유해 Gas등이 발생하지 않으며 기존의 재래식 장비의 단점을 보완하여 사용자의 안전을 확보할 수 있다.

본 발명은 워터젯 블로우 어셈블리에 있어서, 유체유입부의 구성을 암나사산이 형성된 유체유입관의 일측과 결합되도록 양측이 숫나사산이 형성된 엘보와, 상기 엘보의 일측과 기밀하게 밀착되도록 패킹2를 구비하여 엘보의 일측과 결합되는 암나사와, 상기 암나사가 겉돌도록 일측을 구성한 호스로 구성함으로써 호스의 꼬임을 방지하고 결합을 편리하게 하며, 고압유수 유입부를 금형으로 형성하여 생산성을 향상시킴과 동시에 워터젯의 성능을 향상시키는 본 발명에 따른 워터젯 블로우 어셈블리를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 유수가 유입되도록 외주면에 다수개의 유입공을 형성하고, 일측은 관통공이 형성된 플랜지를 형성한 중공의 고압유수 유입부와; 상기 고압유수 유입부의 타측 내주면에 밀착시켜 스폿용접으로 고정하여 고압유수 유입부의 타측 개방부위를 차단하는 덮개와; 상기 고압유수 유입부로부터 유수를 유입하도록 일측은 상기 고압유수 유입부의 플랜지와 결합되고, 둘레의 일측은 외부의 유체를 유입시켜 상기 고압유수 유입부로부터 유입되는 유수와 같은 방향으로 이동되도록 유체유입관을 형성하며, 상기 유체유입관으로부터 외측으로 돌출되게 유체유입관과 결합되는 가압노즐을 구비하여 이루어진 응집부와; 상기 고압유수 유입부의 유입공으로부터 유입되는 유수를 응집부측에 일방향으로만 토출되도록 고압유수 유입부의 플랜지와 밀착되고 중앙부에는 개방된 가이드통을 형성한 체 크밸브 가이드와, 상기 가이드통에 안내되는 다수개의 가이드대와, 상기 가이드대의 일단에 구비되어 상기 가이드통을 개폐하는 개폐막으로 이루어진 체크밸브와; 상기 고압유수 유입부와 응집부의 개재되어 기밀성을 확보하는 제1 패킹과; 상기 암나사산이 형성된 유체유입관의 일측과 결합되도록 양측이 숫나사산으로 형성된 엘보와, 상기 엘보의 일측과 기밀하게 밀착되도록 제2 패킹을 구비하여 엘보의 일측과 결합되는 암나사와, 상기 암나사가 겉돌도록 일측을 구성한 호스로 이루어진 유체유입부와; 상기 응집부의 일측과 결합되며 일측은 고압유수 유입부로부터 유입된 유수와 유체유입관으로부터 유입되는 유체를 합체시켜 유속을 증가시키도록 단면적을 점진적으로 감소시킨 고압부를 마련한 노즐을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 워터젯 블로우 어셈블리에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 워터젯 블로우 어셈블리에 의하면, 워터젯 블로우 어셈블리에 있어서, 유체유입부의 구성을 암나사산이 형성된 유체유입관의 일측과 결합되도록 양측이 숫나사산이 형성된 엘보와, 상기 엘보의 일측과 기밀하게 밀착되도록 패킹2를 구비하여 엘보의 일측과 결합되는 암나사와, 상기 암나사가 겉돌도록 일측을 구성한 호스로 구성함으로써 호스의 꼬임을 방지되고, 결합이 편리하며, 고압유수 유입부를 금형으로 제작함으로써 생산성을 향상되고, 본 발명의 구성들에 의해 워터젯의 성능이 향상되는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 첨부도면들과 관련하여 상세히 설 명한다.

도 1은 본 발명에 따른 워터젯 블로우 어셈블리의 전체적인 구성을 나타낸 부분 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 워터젯 블로우 어셈블리의 동작상태를 나타낸 도면이고, 도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 워터젯 블로우 어셈블리의 일요부 분리사시도 및 결합관계도이고, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 워터젯 블로우 어셈블리의 유체유입부의 결합관계를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 크게 고압유수 유입부(60)와, 덮개(70)와, 응집부(10)와, 체크밸브와, 유체유입부와, 노즐(20)을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.

고압유수 유입부(60)는 고압펌프(미도시)에 의해 높은 압력을 갖는 유수가 유입되도록 외주면에 다수개의 유입공(61)을 형성하고, 일측은 관통공(62a)이 형성된 플랜지(62)를 형성한 중공의 구성으로 이는 도 1 내지 도 4에 자세히 도시되어 있다.

덮개(70)는 상기 고압유수 유입부(60)의 타측 내주면에 밀착시켜 스폿용접(F)으로 고정하여 고압유수 유입부(60)의 타측 개방부위를 차단하도록 구성된 것이다.

응집부(10)는 상기 고압유수 유입부(60)로부터 유수를 유입하도록 일측은 상기 고압유수 유입부(60)의 플랜지(62)와 결합되고, 둘레의 일측은 외부의 유체를 유입시켜 상기 고압유수 유입부(60)로부터 유입되는 유수와 같은 방향으로 이동되도록 유체유입관(11)을 형성하며, 상기 유체유입관(11)으로부터 외측으로 돌출되게 유체유입관(11)과 결합되는 가압노즐(30)을 구비하여 이루어진다. 여기서, 상기 고 압유수 유입부(60)와 응집부(10)의 기밀성을 확보하기 위해 도 1에 도시한 바와 같이 제1 패킹(91)의 구성이 개재된다.

체크밸브는 상기 고압유수 유입부(60)의 유입공(61)으로부터 유입되는 유수를 응집부(10)측에 일방향으로만 토출되도록 고압유수 유입부(60)의 플랜지(62)와 밀착되고 중앙부에는 개방된 가이드통(92c)을 형성한 체크밸브 가이드(92)와, 상기 가이드통(92c)에 안내되는 다수개의 가이드대(51)와, 상기 가이드대(51)의 일단에 구비되어 상기 가이드통(92c)을 개폐하는 개폐막(52)으로 이루어진다.

유체유입부는 하부 내측에 암나사산이 형성된 유체유입관(11)의 일측과 결합되도록 양측이 숫나사산으로 형성된 엘보(Elbow)(41)와, 상기 엘보(41)의 일측과 기밀하게 밀착되도록 제2 패킹(43b)을 구비하여 엘보(41)의 일측과 결합되는 암나사(43)와, 상기 암나사(43)가 겉돌도록 일측을 구성한 호스(42)로 이루어지는데 이와 같은 구성은 양측에 숫나사산을 형성한 엘보(41)에 의해 유체유입관(11)의 결합과, 호스(42)의 일측에 마련된 암나사(43)의 결합이 편리해진다. 특히 암나사(43)의 구성은 호스(42)의 꼬임 없이 엘보(41)와 결합되게 한다.

노즐(20)은 상기 응집부(10)의 일측과 결합되며 일측은 고압유수 유입부(60)로부터 유입된 유수와 유체유입관(11)으로부터 유입되는 유체를 합체시켜 유속을 증가시키도록 단면적을 점진적으로 감소시킨 고압부(21)를 마련하여 구성된다.

이와 같은 본 발명에서 상기 고압유수 유입부는 금형에 의해 일체형으로 형성되는 것이 바람직한데 이는 생산성 향상을 염두한 것이다.

미설명 부호 93은 패킹으로써 노즐(20)과 응집부(10)의 기밀성을 위한 것이 고 응집부(10)와 노즐(20)과의 연결은 응집부(20)의 일측 둘레에 형성된 숫나사산과 노즐(20)의 일측 내부에 형성된 암나사산에 의해 결합된다.

이하에서는 본 발명에 따른 워터젯 블로우 어셈블리의 동작관계를 설명한다.

도 2를 살펴보면 유수와 유체의 이동흐름을 알 수 있다. 여기서, 유수와 유체는 둘 다 물일 수 있거나, 유수는 물이고, 유체는 연마제일 수 있다.

유수는 유입공(61)을 통해 고압유수 유입부(60)의 내부로 유입되고 유입된 유수는 체크밸브에 의해 응집부(10)로 이동된다. 이때 유수의 압력에 의해 체크밸브가 열리는 것이며 작동원리는 도 2에 도시된 바와 같이 개폐막(52)의 유수의 압력에 의해 응집부(10)측으로 이동되게 되고 이때 개폐막(52)의 이탈은 가이드대(51)와 가이드통(92c)이 방지한다.

즉, 가이드대(51)는 가이드통(92c)에 안내되고, 가이드대(51)가 가이드통(92c)으로부터 이탈되지 않게 개폐막(52)은 응집부(10)의 유체유입관(11)의 일측에 지지됨으로써 개폐막(52)의 이탈이 방지된다. 또한 이러한 체크밸브에 의해 유수는 일방향으로만 이동된다.

한편, 응집부(10)는 내부가 유선형으로 이루어져 있어 유수의 이동력과의 마찰을 최소화하였기 때문에 유수의 압력손실을 줄일 수 있고, 응집부(10)의 일단은 외부 유체와 유수가 같은 방향으로 분사되게 함으로 이들이 합쳐져 유속이 증가될 수 있으며, 더욱이 도 2에 도시된 바와 같이 가압노즐(30)과 노즐(20)의 고압부(21)에 의해 유속이 더욱 증가된다.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 워터젯 블로우 어셈블리의 전체적인 구성을 나타낸 부분 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 워터젯 블로우 어셈블리의 동작상태를 나타낸 도면,

도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 워터젯 블로우 어셈블리의 일요부 분리사시도 및 결합관계도,

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 워터젯 블로우 어셈블리의 유체유입부의 결합관계를 나타낸 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 응집부 11: 유체유입관

20: 노즐 21: 고압부

30: 가압노즐 41: 엘보

42: 호스 43: 암나사

43b: 제2 패킹 51: 가이드대

52: 개폐막 60: 고압유수 유입부

61: 유입공 62: 플랜지

62a: 관통공 70: 덮개

91: 제1 패킹 92: 체크밸브 가이드

92c: 가이드통

Claims (1)

1. 유수가 유입되도록 외주면에 다수개의 유입공(61)을 형성하고, 일측은 관통공(62a)이 형성된 플랜지(62)를 형성한 중공의 고압유수 유입부(60)와;

   상기 고압유수 유입부(60)의 타측 내주면에 밀착시켜 스폿용접(F)으로 고정하여 고압유수 유입부(60)의 타측 개방부위를 차단하는 덮개(70)와;

   상기 고압유수 유입부(60)로부터 유수를 유입하도록 일측은 상기 고압유수 유입부(60)의 플랜지(62)와 결합되고, 둘레의 일측은 외부의 유체를 유입시켜 상기 고압유수 유입부(60)로부터 유입되는 유수와 같은 방향으로 이동되도록 유체유입관(11)을 형성하며, 상기 유체유입관(11)으로부터 외측으로 돌출되게 유체유입관(11)과 결합되는 가압노즐(30)을 구비하여 이루어진 응집부(10)와;

   상기 고압유수 유입부(60)의 유입공(61)으로부터 유입되는 유수를 응집부(10)측에 일방향으로만 토출되도록 고압유수 유입부(60)의 플랜지(62)와 밀착되고 중앙부에는 개방된 가이드통(92c)을 형성한 체크밸브 가이드(92)와, 상기 가이드통(92c)에 안내되는 다수개의 가이드대(51)와, 상기 가이드대(51)의 일단에 구비되어 상기 가이드통(92c)을 개폐하는 개폐막(52)으로 이루어진 체크밸브와;

   상기 고압유수 유입부(60)와 응집부(10)의 개재되어 기밀성을 확보하는 제1 패킹(91)과;

   상기 유체유입관(11)의 일측과 결합되도록 양측이 숫나사산으로 형성된 엘보(41)와, 상기 엘보(41)의 일측과 기밀하게 밀착되도록 제2 패킹(43b)을 구비하여 엘보(41)의 일측과 결합되는 암나사(43)와, 상기 암나사(43)가 겉돌도록 일측을 구성한 호스(42)로 이루어진 유체유입부와;

   상기 응집부(10)의 일측과 결합되며 일측은 고압유수 유입부(60)로부터 유입된 유수와 유체유입관(11)으로부터 유입되는 유체를 합체시켜 유속을 증가시키도록 단면적을 점진적으로 감소시킨 고압부(21)를 마련한 노즐(20);을 포함하며,

   상기 고압유수 유입부는 금형에 의해 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 워터젯 블로우 어셈블리.

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