KR101470360B1

KR101470360B1 - two-stage atomization nozzle

Info

Publication number: KR101470360B1
Application number: KR1020130165010A
Authority: KR
Inventors: 이재형; 김희동
Original assignee: (주)대주기계
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-12-08

Abstract

The present invention relates to a two-stage nozzle for atomization including: a nozzle body for guiding the moving of injected fluid at high pressure; a first injection wall which is formed in the nozzle body and of which a first injection hole is formed in the center; a second injection wall which is formed in the front end of the nozzle body and of which a second injection hole is formed in the center; and an atomization space which is disposed between the first injection wall and the second injection wall inside the nozzle body. The present invention achieves the atomization of the fluid efficiently and facilitates the control of atomization.

Description

TWO-STAGE ATOMIZATION NOZZLE "

본 발명은 미립화 촉진을 위한 2단 노즐에 관한 것으로, 더 자세하게는 공동에서 발생하는 유동의 강력한 진동 에너지를 이용하여 미립화를 촉진시킬 수 있도록 한 것에 관한 것이다.The present invention relates to a two-stage nozzle for promoting atomization, and more particularly, to a method for promoting atomization using strong vibration energy of flow generated in a cavity.

일반적으로 고압의 액체를 분사할 때에 발생하는 액체의 미립화(Liquid Atomization)의 상세 현상은 매우 복잡하고 이해하기 어렵지만 미립화 제트는 다양한 형태로 많은 산업분야에 활용되고 있다.Generally, the detailed phenomenon of liquid atomization occurring when jetting a high-pressure liquid is very complicated and difficult to understand, but the atomized jet is used in many industrial fields in various forms.

예를 들어 자동차 엔진의 연료분사 노즐은 연료의 미립화 정도가 엔진의 연소효율에 막대한 영향을 미치게 된다.For example, the fuel injection nozzle of an automobile engine has a great influence on the combustion efficiency of the engine.

이에 최근에도 고압 액체의 미립화를 촉진하기 위한 많은 연구가 진행되고 있고, 다양한 형태의 노즐이 개발되고 있다.Recently, many researches have been made to promote atomization of high pressure liquid, and various types of nozzles have been developed.

일반적으로 액체의 미립화에 의한 액체의 직경은 노즐의 출구 직경이 작을수록, 또한 압력이 증가할수록 작아진다.In general, the diameter of the liquid due to atomization of the liquid becomes smaller as the diameter of the outlet of the nozzle becomes smaller and as the pressure increases.

그러나 현실적으로 노즐의 출구 직경을 작게 하는 데에는 한계가 있으며, 액체의 공급 압력을 증가시키는 데에도 많은 에너지가 필요하게 되므로 효율적인 방법으로 미립화를 촉진시키는 기술이 중요하다.However, in practice, there is a limit in reducing the diameter of the outlet of the nozzle, and a large amount of energy is required to increase the supply pressure of the liquid. Therefore, it is important to promote the atomization by an efficient method.

대개의 경우 액체의 미립화 정도는 SMD(Sauter Mean Diameter)나 Dv90, Dv80 값으로 나타내며, 이들 값이 작을수록 미립화 상태가 좋음을 의미한다.In most cases, the atomization degree of liquid is represented by SMD (Sauter Mean Diameter), Dv90, and Dv80 values, and the smaller the value, the better the atomization state.

상기 Dv90, Dv80은 부피 가중 입도 분포의 백분위수이다.Dv90 and Dv80 are the percentile of the volume weighted particle size distribution.

즉, 레이저 회절로 측정된 것과 같은 부피 가중 입도 분포의 경우 시료의 주어진 백분율 부피에 대한 최대의 입도에 기초하여 매개변수를 기록하는 것이 편리할 때가 있다.That is, in the case of a volumetric weighted particle size distribution as measured by laser diffraction, it may be convenient to record the parameters based on the maximum particle size for a given percentage volume of the sample.

백분위수는 XaB로 정의되며, 여기서 X=매개변수, a=분포 가중치, B=시료 백분율이다.The percentile is defined as XaB, where X = parameter, a = distribution weight, and B = sample percentage.

예를 들어 Dv90은 시료 부피의 90%,가 존재하는 곡선 부분 아래에서의 최대의 입경이 된다.For example, Dv90 is the maximum particle size at 90% of the volume of the sample, below the curved portion of the sample.

도 1은 Dv90을 나타내는 전형적인 액적 분포 그래프이다.Figure 1 is a typical droplet distribution graph representing Dv90.

도 1에 도시된 바와 같이 액적의 직경들은 10um 이하에서부터 수십 um의 분포로 존재하게 되지만 액적 누적 비율이 90%에 상응하는 액적 직경이 15um인 경우 Dv90 값은 15um가 된다.As shown in FIG. 1, the droplet diameters are distributed in a range of from 10 .mu.m to several tens .mu.m. When the droplet diameter is 15 .mu.m corresponding to 90% of the droplet accumulation ratio, the Dv90 value becomes 15 .mu.m.

최근 고성능의 내연기관이 개발됨에 따라 상기 Dv90 값이 과거 수년전에 30~50 um에서 최근에는 10~20um 정도로 작아지고 있다.Recently, as a high performance internal combustion engine has been developed, the value of Dv90 has been reduced to 30 to 50 .mu.m in the past years and to 10 to 20 .mu.m in recent years.

이와 같은 작은 액적을 얻기 위해서는 노즐 출구 직경이 0.1mm 정도로 작아져야 하고, 액체의 공급 압력이 수백기압을 넘어서야 하므로 미립화 노즐의 제작상의 문제뿐만 아니라 고압에 대한 강도의 문제도 충분히 고려해야 한다.In order to obtain such a small droplet, the diameter of the nozzle outlet must be reduced to about 0.1 mm, and the supply pressure of the liquid must exceed several hundred atmospheres. Therefore, not only the problem of manufacturing the atomization nozzle but also the problem of the strength against high pressure must be sufficiently considered.

도 2는 제트 단면에서의 액적 공간 분포도이다.2 is a droplet spatial distribution diagram in the jet cross section.

액체 제트의 미립화는 상기 Dv90이나 SMD뿐만 아니라 도 2에 도시된 바와 같이 이들 공간분포와 제트의 특성(예를 들면 전파길이와 공간분포) 등도 매우 중요하다.The atomization of the liquid jet is very important not only in the Dv90 and the SMD but also in the spatial distribution and the characteristics of the jet (for example, the propagation length and the spatial distribution) as shown in Fig.

많은 공학적 응용에서는 액체 제트의 확대각이 크고 액적의 공간분포가 균일한 제트를 요구하게 되며, 이러한 특성들을 고려한 미립화 노즐이 최근까지 여러 종류 개발되어 활용되고 있다.Many engineering applications require jets with a large liquid jet angle and a uniform spatial distribution of liquid droplets. Many types of atomizing nozzles have been developed and utilized in consideration of these properties.

도 3은 현재 각종 산업분야에서 주로 활용되고 있는 고압 액체 제트용 미립화 노즐의 개략도이다.3 is a schematic view of an atomizing nozzle for a high-pressure liquid jet which is currently used in various industrial fields.

도 3의 (a)는 단순한 오리피스형으로, 노즐 출구에 형성된 작은 분사구멍을 통해 제트가 방출된다.3 (a) is a simple orifice type, in which the jet is discharged through a small injection hole formed at the nozzle outlet.

도 3의 (b)는 스월(Swirl)형 제트로, 제트가 액체 주입구를 반경 방향으로 하여 스월 운동을 하면서 방출된다.FIG. 3 (b) is a swirl-type jet, in which the jet is emitted while swirling the liquid injection port in the radial direction.

도 3의 (c)는 충돌형으로, 미립화를 촉진하기 위하여 오리피스형 노즐의 출구에 충돌핀(Impaction Pin)을 설치한 형태이다.FIG. 3 (c) is a collision type, in which impaction pins are provided at the outlet of the orifice-type nozzle in order to promote atomization.

도 3의 (d)는 오리피스형 스월(Swirl)형 제트로, 제트가 액체 주입구를 반경 방향으로 하여 스월 운동을 하면서 방출된다.Fig. 3 (d) is an orifice type swirl jet, in which the jet is emitted while swirling the liquid injection port in the radial direction.

도 3의 (a) 내지 (d)의 노즐은 모두 사용목적에 따라 적절한 형태로 이용되고 있으나 제트의 특성을 제어하는 것이 어렵다.The nozzles of FIGS. 3 (a) to 3 (d) are all suitably used depending on the purpose of use, but it is difficult to control the characteristics of the jet.

즉, 지금까지의 액체 미립화는 제트의 공급압력을 대략 140bar 정도로 하였을 때에 Dv90 20um 이상인 것으로 알려져 있다.That is, it is known that the liquid atomization so far has a Dv90 of 20um or more when the jet supply pressure is about 140 bar.

이에 보다 효과적으로 미립화를 촉진하기 위한 노즐의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, development of a nozzle for promoting atomization more effectively is required.

하기의 특허문헌 1에는 내, 외측 노즐부를 구성하는 용액 혹은 기체 토출구가 캐피러리 중공니들의 이중관으로 구성된 중공니들을 갖는 이중노즐이 개시되어 있다.Patent Document 1 below discloses a double nozzle in which a solution or a gas ejection port constituting inner and outer nozzle portions has hollow needles composed of double tubes of capillary hollow needles.

하기의 특허문헌 2에는 적은 크기의 액적을 형성하여 표면적을 넓혀 화재진압시 신속하게 화재를 진압하도록 하는 다중충돌 분무노즐이 개시되어 있다.In the following Patent Document 2, a multi-impingement spray nozzle is disclosed in which droplets of a small size are formed to enlarge the surface area so that the fire can be suppressed quickly in the event of fire suppression.

하기의 특허문헌 3에는 원추형의 스월러에 와류 회전력을 발생시킬 수 있는 스월홈을 형성하고 스월홈을 통과한 액체가 스월챔버에서 회전에 의해 와류가 형성되어 중심에 에어코어가 형성된 얇은 액막 형태로 노즐홀을 통과하며 원추형의 얇은 액막 형태로 외부로 분사됨으로써, 분사된 이후 공기와의 접촉면적이 증가하여 작은 액적들로 신속하게 분열되어 미립화 성능이 향상되는 인젝터의 와류 분무 노즐장치가 개시되어 있다.In the following Patent Document 3, a swirl groove capable of generating vortical rotational force is formed in a conical swirl, and liquid passing through the swirl chamber is formed into a thin liquid film having an air core formed at its center by rotation in the swirl chamber A vortex atomizing nozzle device of an injector is disclosed in which an area of contact with air after spraying is rapidly increased by being sprayed to the outside in the form of a cone-shaped thin liquid film passing through a nozzle hole and rapidly divided into small droplets to improve atomization performance .

대한민국 등록실용신안공보 제20-0431592호(2006년 11월 23일 공고)Korean Utility Model Registration No. 20-0431592 (published on November 23, 2006) 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0022449호(2006년 3월 10일 공개)Korean Patent Publication No. 10-2004-0022449 (published on Mar. 10, 2006) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0058429호(2009년 6월 9일 공개)Korean Patent Publication No. 10-2009-0058429 (published on June 9, 2009)

그러나, 상기 특허문헌 1 내지 특허문헌 3을 포함한 종래 기술은 모두 제트의 특성을 제어하는 것이 어려워 효율적으로 미립화를 촉진할 수 없게 되는 문제가 있었다.However, all of the prior arts including Patent Documents 1 to 3 have a problem in that it is difficult to control the characteristics of the jet, so that the atomization can not be efficiently promoted.

예를 들어 특허문헌 1의 중공니들을 갖는 이중노즐은 다수의 미세노즐을 설치한 형태로,　아주 작은 액적을 얻기가 곤란하게 된다.For example, in the double nozzle having the hollow needle of Patent Document 1, it is difficult to obtain a very small droplet because a plurality of fine nozzles are provided.

또한, 특허문헌 2의 다중충돌 분무노즐은 전술한 충돌식 분사노즐과 2 유체노즐을 혼합한 형태에 불과하다.The multi-impact spray nozzle of Patent Document 2 is merely a mixture of the above-described collision-type injection nozzle and a two-fluid nozzle.

또한, 특허문헌 3의 인젝터의 와류 분무 노즐장치는 연료 분사 노즐에 적용할 수 있는 장치로. 와류실을 이용한 것이나 구조가 너무 복잡하고, 아주 미세한 액적을 얻기에는 적합하지 못하다.Further, the vortex spray nozzle device of the injector of Patent Document 3 is an apparatus that can be applied to the fuel injection nozzle. It uses a swirling chamber, but its structure is too complicated, and it is not suitable for obtaining very fine droplets.

이처럼 종래 기술에 따른 미립화 촉진 노즐은 대개 충돌 분무노즐의 형태로, 입경이 수 um의 액적을 얻기에는 부적합할 뿐만 아니라,　액경을 제어하기가 어려운 문제가 있었다.As described above, the atomization promotion nozzle according to the prior art is generally in the form of a collision spray nozzle, and is not only unsuitable for obtaining droplets having a particle diameter of several um, but also has difficulty in controlling the droplet.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 노즐 직경 축소나 유체 공급압력의 큰 변화없이 유체의 미립화를 효율적으로 촉진시킬 수 있도록 하면서 미립화 촉진 제어를 용이하게 할 수 있도록 하는 미립화 촉진을 위한 2단 노즐을 제공하는 데에 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art described above, and its object is to provide an atomization facilitating method capable of efficiently promoting atomization of a fluid without reducing the diameter of a nozzle, And to provide a two-stage nozzle for facilitation.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐은 고압 분사되는 유체의 이동을 안내하는 노즐본체; 상기 노즐본체의 내부에 마련되고, 중앙에 제1분사구멍이 형성되는 제1분사벽; 상기 노즐본체의 선단에 마련되고, 중앙에 제2분사구멍이 형성되는 제2분사벽; 상기 노즐본체 내부의 제1분사벽과 제2분사벽 사이에 마련되는 미립촉진공간을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a two-stage nozzle for promoting atomization, comprising: a nozzle body for guiding movement of a fluid to be injected at a high pressure; A first spray wall provided inside the nozzle body and having a first spray hole formed at the center thereof; A second spraying wall provided at the tip of the nozzle body and having a second spray hole formed at the center thereof; And a minute promoting space provided between the first spray wall and the second spray wall in the nozzle body.

본 발명에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐은 상기 노즐본체 내부의 제1분사벽 전방에 유체의 이물질을 제거하는 필터가 설치된 것을 특징으로 한다.The two-stage nozzle for promoting atomization according to the present invention is characterized in that a filter for removing foreign matter of fluid is installed in front of the first spray wall in the nozzle body.

본 발명에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐은 상기 미립촉진공간의 체적과 형상을 변화시키는 것에 의해 유체 분무의 미립화 정도를 제어하는 것을 특징으로 한다.The two-stage nozzle for promoting atomization according to the present invention is characterized by controlling the atomization degree of the fluid spray by changing the volume and the shape of the fine space for promoting atomization.

본 발명에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐은 상기 제1분사구멍의 직경이 제2분사구멍의 직경보다 작게 설정된 것을 특징으로 한다.The two-stage nozzle for promoting atomization according to the present invention is characterized in that the diameter of the first injection hole is set smaller than the diameter of the second injection hole.

본 발명에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐은 상기 제2분사구멍의 직경이 제1분사구멍의 직경보다 작게 설정된 것을 특징으로 한다.The two-stage nozzle for promoting atomization according to the present invention is characterized in that the diameter of the second injection hole is set smaller than the diameter of the first injection hole.

본 발명에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐에 의하면, 제1분사판과 제2분사판의 사이에 마련되는 미립촉진공간에서 발생하는 강력한 음향진동을 통해 유체의 미립화를 효율적으로 촉진할 수 있게 된다.According to the two-stage nozzle for promoting atomization according to the present invention, atomization of a fluid can be promoted efficiently through strong acoustic vibration generated in a fine acceleration space provided between a first injection plate and a second injection plate .

또한, 본 발명에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐에 의하면, 미립촉진공간의 체적 또는 형상을 변화시키는 것에 의해 미립화 제어를 용이하게 할 수 있게 된다.In addition, according to the two-stage nozzle for promoting atomization according to the present invention, atomization control can be facilitated by changing the volume or shape of the fine-particle promoted space.

도 1은 Dv90을 나타내는 전형적인 액적 분포 그래프,
도 2는 제트 단면에서의 액적 공간 분포도,
도 3은 현재 각종 산업분야에서 주로 활용되고 있는 고압 액체 제트용 미립화 노즐의 개략도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐의 구성도,
도 5는 동 실시 예에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐의 요부 상세도.Figure 1 is a typical droplet distribution graph representing Dv90,
2 is a droplet spatial distribution diagram in a jet cross section,
3 is a schematic view of an atomizing nozzle for a high-pressure liquid jet, which is currently used in various industrial fields,
FIG. 4 is a schematic view of a two-stage nozzle for promoting atomization according to a preferred embodiment of the present invention,
5 is a detailed view of the main part of the two-stage nozzle for promoting atomization according to the embodiment.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a two-stage nozzle for facilitating atomization according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.In the following, the terms "upward", "downward", "forward" and "rearward" and other directional terms are defined with reference to the states shown in the drawings.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐의 구성도이다.4 is a schematic view of a two-stage nozzle for facilitating atomization according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐(100)은 오리피스형 노즐에 다른 오리피스형 노즐을 직렬로 연결한 형태이다.As shown in FIG. 4, the two-stage nozzle 100 for promoting atomization according to the preferred embodiment of the present invention is formed by connecting other orifice type nozzles in series to the orifice type nozzles.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐(10)은 노즐본체(11), 제1분사벽(12), 제2분사벽(15), 미립촉진공간(14)을 포함한다.The two-stage nozzle 10 for promoting atomization according to a preferred embodiment of the present invention includes a nozzle body 11, a first spray wall 12, a second spray wall 15, and a fine- .

노즐본체(11)는 고압 분사되는 유체의 이동을 안내한다.The nozzle body 11 guides the movement of the fluid to be injected at a high pressure.

제1분사벽(12)는 상기 노즐본체(11)의 내부에 마련되고, 중앙에 제1분사구멍(13)이 형성된다.The first spray wall 12 is provided inside the nozzle body 11, and a first injection hole 13 is formed at the center thereof.

상기 제1분사벽(12)은 제1분사구멍(13)을 통해 고압의 유체를 미립촉진공간(14)으로 분사한다.The first spraying wall 12 injects a high-pressure fluid into the fine-particle promoting space 14 through the first injection hole 13.

제2분사벽(15)은 상기 노즐본체(11)의 선단에 마련되고, 중앙에 제2분사구멍(16)이 형성된다.The second spray wall 15 is provided at the tip of the nozzle body 11, and a second injection hole 16 is formed at the center.

상기 제2분사벽(15)은 제2분사구멍(16)을 통해 미립촉진공간(14)의 유체를 노즐본체(11)의 외부로 분사한다.The second spraying wall 15 injects the fluid of the fine particle acceleration space 14 to the outside of the nozzle body 11 through the second spray hole 16.

미립촉진공간(14)은 상기 노즐본체(11) 내부의 제1분사벽(12)과 제2분사벽(15) 사이에 마련된다.A minute promoting space 14 is provided between the first spraying wall 12 and the second spraying wall 15 in the nozzle body 11.

상기 노즐본체(11) 내부의 제1분사벽(12) 전방에는 유체의 이물질을 제거하는 필터(17)가 설치될 수 있다. A filter 17 for removing foreign substances from the fluid may be installed in front of the first spray wall 12 in the nozzle body 11.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐(10)은 노즐본체(11)의 내부로 진입한 고압의 유체가 제1분사벽(12)의 제1분사구멍(13)을 통해 미립촉진공간(14)으로 분사될 때에 1차 미립화가 이루어지게 된다.The two-stage nozzle 10 for promoting atomization according to the preferred embodiment of the present invention is configured such that the high-pressure fluid that has entered the nozzle body 11 flows through the first injection hole 13 of the first spray wall 12 Primary atomization is performed when the fine particles are injected into the fine particle accelerating space 14.

또한, 미립촉진공간(14)의 고압의 유체가 제2분사벽(15)의 제2분사구멍(16)을 통해 노즐본체(11)의 외부로 분사될 때에 2차 미립화가 이루어지게 된다.When the high-pressure fluid in the fine-particle promoting space 14 is injected to the outside of the nozzle body 11 through the second injection hole 16 of the second spraying wall 15, secondary atomization is performed.

상기 고압 유체의 2단계 미립화 분사과정에서 제1분사벽(12)과 제2분사벽(15) 사이의 미립촉진공간(14)에서는 강한 음향진동(Acoustic Vibration)이 발생하게 된다.A strong acoustic vibration is generated in the minute promoting space 14 between the first and second spray walls 12 and 15 in the two-stage atomizing spray of the high-pressure fluid.

상기 미립화촉진공간(14)에서의 강력한 음향진동은 유체의 미립화에 필요한 충분한 에너지를 발생시키게 된다.The strong acoustic vibration in the atomization promotion space 14 generates sufficient energy necessary for atomization of the fluid.

상기 미립촉진공간(14)에서 발생하는 진동의 크기와 주파수는　미립촉진공간(14)의 체적과 그　상세 형상에 따라 달라지게 된다.The magnitude and frequency of the vibration generated in the minute promoted space 14 will vary depending on the volume of the fine promoted space 14 and the detailed shape thereof.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐(10)에서는 미립촉진공간(14)의 체적과 형상을 적절히 변화시키면 유체 분무의 미립화를 효율적으로 촉진시킬 수 있게 된다.Accordingly, in the two-stage nozzle 10 for promoting atomization according to the preferred embodiment of the present invention, if the volume and the shape of the fine particle acceleration space 14 are appropriately changed, atomization of the fluid atomization can be promoted efficiently.

예를 들어, 미립촉진공간(14)의 체적을 작게 설정하면 진동 주파수가 고주파대로 이동하게 되고, 반대로 미립촉진공간(14)의 체적을 크게 설정하면 저주파수대로 되므로 제트의 공급 압력과 각 분사구멍(13)(16)의 직경이 설정된 상태에서 미립화촉진공간(14)의 체적과 형상을 변경하여 액적을 만드는데 유리한 최적 체적과 형상을 도출할 수 있다.For example, when the volume of the fine particle accelerating space 14 is set small, the vibration frequency moves to a high frequency. On the contrary, if the volume of the fine particle accelerating space 14 is set large, It is possible to change the volume and shape of the atomization promotion space 14 in the state where the diameter of the droplet 13 (16) is set and to derive the optimum volume and shape advantageous for making droplets.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐(10)에 있어서 미립촉진공간(14)의 음향진동은 미립촉진공간(14)의 체적과 제1분사구멍(13)으로 방출되는 유체 제트의 속도에 의해 결정된다.In the two-stage nozzle 10 for facilitating atomization according to the preferred embodiment of the present invention, the acoustic vibration of the fine-particle-accelerating space 14 causes the volume of the fine-particle-accelerating space 14 and the volume of the fluid It is determined by the velocity of the jet.

또한, 이때 발생하는 음향진동은 유체 제트가 제2분사구멍(16)을 통해 노즐본체(11)의 외부로 방출되기 전에 유체를 충분하게 여기(Excitation)하여 미립화에 유리한 상태를 제공하게 되고, Dv90 값을 작게 할 수 있게 된다. In addition, the acoustic vibration generated at this time sufficiently excites the fluid before the fluid jet is discharged to the outside of the nozzle body 11 through the second injection hole 16, thereby providing a favorable condition for atomization, and Dv90 The value can be made smaller.

도 4의 도면부호중에서 미설명부호 D는 미립촉진공간(14)의 직경, L은 미립촉진공간(14)의 길이다.In FIG. 4, reference numerals D and D denote diameters of the minute promoting space 14 and the minute promoting space 14, respectively.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐의 실시 형태의 개략도이다.5 is a schematic view of an embodiment of a two-stage nozzle for facilitating atomization according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5의 (a)는 제1분사구멍(13)의 직경(d1)이 제2분사구멍(16)의 직경(d2)보다 작은 경우이고, 도 5의 (b)는 제2분사구멍(16)의 직경(d2)이 제1분사구멍(13)의 직경(d2)보다 작은 경우이다.5A shows a case in which the diameter d1 of the first injection hole 13 is smaller than the diameter d2 of the second injection hole 16 and FIG.5B shows the case where the second injection hole 16 Is smaller than the diameter (d2) of the first injection hole (13).

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐(10)에서 도 5의 (a)와 같이 제1분사구멍(13)의 직경(d1)을 제2분사구멍(16)의 직경(d2)보다 작게 설정하면 제2분사구멍(16)으로 방출되는 유체의 방출범위를 확대할 수 있게 되고, 넓은 범위에 균일한 분사를 할 수 있게 된다.In the two-stage nozzle 10 for promoting atomization according to the preferred embodiment of the present invention, the diameter d1 of the first injection hole 13 is set to be larger than the diameter (d1) of the second injection hole 16 d2, the discharge range of the fluid discharged to the second injection hole 16 can be enlarged, and uniform spraying can be performed over a wide range.

또한, 도 5의 (b)와 같이 제2분사구멍(16)의 직경(d2)을 제1분사구멍(13)의 직경(d2)보다 작게 설정하면 제2분사구멍(16)으로 방출되는 유체의 분사거리를 길게 할 수 있게 된다.5 (b), if the diameter d2 of the second injection hole 16 is set smaller than the diameter d2 of the first injection hole 13, the fluid discharged into the second injection hole 16 It is possible to lengthen the distance of the min.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐(10)은 미립촉진공간(14)의 체적에 따라 여기하는 공진 주파수(Resonance Frequency)를 용이하게 변경시킬 수 있게 되므로 유체의 미립화를 효율적으로 제어할 수 있게 되어 연료 분사 노즐을 비롯한 각종 산업분야에 응용할 수 있게 된다.The two-stage nozzle 10 for promoting atomization according to the preferred embodiment of the present invention can easily change the resonance frequency to be excited according to the volume of the fine particle acceleration space 14, So that it can be applied to various industrial fields including fuel injection nozzles.

한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐(10)은 미립촉진공간(14)에서 압력 손실이 있게 되므로 제트의 공급 압력을 다소 증가시켜야 한다.In the meantime, since the two-stage nozzle 10 for promoting atomization according to the preferred embodiment of the present invention has a pressure loss in the fine promotion space 14, the supply pressure of the jet must be increased somewhat.

그러나 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미립화 촉진을 위한 2단 노즐(10)은 미립촉진공간(14)의 압력 손실이 크게 문제가 되지 않은 많은 공학응용에서 매우 효과적인 미립화 촉진 노즐로서의 활용할 수 있게 된다.However, the two-stage nozzle 10 for promoting atomization according to the preferred embodiment of the present invention can be utilized as an atomization facilitating nozzle which is very effective in many engineering applications where the pressure loss of the fine-particle promotion space 14 is not a significant problem.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

10 : 2단 노즐 11 : 노즐본체
12 : 제1분사벽 13 : 제1분사구멍
14 : 미립촉진공간 15 : 제2분사벽
16 : 제2분사구멍10: two-stage nozzle 11: nozzle body
12: first spray wall 13: first spray hole
14: Minimal promoted space 15: Second partition wall
16: Second injection hole

Claims

A nozzle body (11) for guiding movement of a fluid to be injected at a high pressure; A first spraying wall (12) provided inside the nozzle body (11) and having a first spray hole (13) formed at the center thereof; A second spraying wall 15 provided at the tip of the nozzle body 11 and having a second spray hole 16 formed at the center thereof; Stage nozzle for promoting atomization, which includes a fine particle promoting space (14) provided between a first emitting wall (12) and a second emitting wall (15) in the nozzle body (11)
The volume of the fine particle acceleration space 14 and the diameter d1 of the first injection hole 13 and the diameter d2 of the second injection hole 16 are controlled so that the volume of the acoustic vibration of the fine particle acceleration space 14 Wherein the size, the frequency, and the atomization degree of the fluid spray are controlled.

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