KR101498926B1 - 장거리 유체 분사 장치 - Google Patents

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Abstract

장거리 유체 분사 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 유체분사용 노즐은 내부에 유체가 유동하는 호스와 연결되는 본체, 원형 평판 형상을 가지며, 중심에서 멀어질수록 개수가 상대적으로 더 많게 배치되는 복수 개의 유체분사홀이 형성되며 상기 본체의 선단에 구비되는 노즐 및 상기 노즐을 상기 본체에 결합시키는 결합유닛을 포함하며, 상기 복수 개의 유체분사홀 각각은 개구부와, 상기 노즐의 반지름 내측방향을 따라 상기 개구부의 안쪽으로 돌출된 방향전환부를 포함한다.

Description

장거리 유체 분사 장치{Apparatus for Spraying Water}
본 발명은 장거리 유체 분사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장거리 유체 분사 장치를 통하여 분사된 유체가 합치됨으로써 유체를 더 멀리까지 분사할 수 있는 장거리 유체 분사 장치에 관한 것이다.
유체 분사용 노즐은 샤워기, 소방 관창 등의 말단에 설치되며, 유체 분사용 노즐을 통해 분사되는 유체의 방향, 유량, 유속 등을 조절할 수 있다.
일반적으로, 유체를 멀리까지 분사해야 하는 소방 관창 등에서는 유체의 유속을 높여 유체를 보다 멀리 분사하기 위해서 유로의 단면적을 좁게 하는데, 이를 위하여 종래의 소방 관창에서는 노즐 내부에 구비되는 이동체의 이동에 따라 유로 단면적이 가변 됨으로써 유체의 분사 거리를 조절하는 방법을 주로 사용한다.
그러나, 상기와 같은 종래와 같이 유로의 단면적을 조절하는 것만으로는 유체의 분사 거리를 증가시키는데 한계가 있다.
선행문헌 1: 한국등록특허 10-0922634 선행문헌 2: 한국공개특허 10-2011-0093159
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.
본 발명은 보다 멀리 유체를 분사할 수 있는 장거리 유체 분사 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치는 본체, 노즐 및 결합유닛을 포함할 수 있다.
상기 본체는 내부에 유체가 유동하는 호스와 연결될 수 있다.
상기 노즐은 원형 평판 형상을 가지며, 중심에서 멀어질수록 개수가 상대적으로 더 많게 배치되는 복수 개의 유체분사홀이 형성되며, 상기 본체의 선단에 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 유체분사홀 각각은 개구부와, 상기 노즐의 반지름 내측방향을 따라 상기 개구부의 안쪽으로 돌출된 방향전환부를 포함할 수 있다.
상기 결합유닛은 상기 노즐을 상기 본체에 결합시킬 수 있다.
상기 노즐의 중심에는 유체가 일직선으로 배출되는 중심홀이 형성될 수 있다.
상기 방향전환부는 상기 노즐의 반지름 외측에서 상기 노즐의 중심을 향해 형성될 수 있다.
상기 개구부는 중심부에 위치한 주 분사영역 및 상기 방향전환부에 의해 구분되는 한 쌍의 보조 분사영역을 가질 수 있다.
상기 유체분사홀은 상기 노즐의 중심을 기준으로 형성되는 복수 개의 동심원 상에 배치될 수 있다.
하나의 동심원 상에 위치하는 상기 복수 개의 유체분사홀은 서로 일정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
한편, 상기 복수 개의 동심원은 서로 일정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치에 의하면 유체분사홀을 통해 분사되는 유체가 중심축을 향하도록 경사지게 분사되어 중심축에서 하나의 줄기를 형성함으로써 보다 멀리 유체를 분사할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치가 적용되는 관창을 나타내는 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치의 노즐을 나타내는 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치의 노즐에 형성된 유체분사홀의 확대도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치의 노즐의 단면 및 유체의 흐름을 나타내는 도면;
도 5는 종래의 유체 분사장치가 적용된 관창으로 유체를 분사하는 사진;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치가 적용된 관창으로 유체를 분사하는 사진;
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치의 노즐을 나타내는 도면; 및
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치의 노즐을 나타내는 도면이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
그리고, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래기술의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치가 적용된 관창을 나타내는 도면이다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치는 본체(10), 노즐 및 결합유닛(20)을 포함할 수 있다.
본체(10)는 내부에 유체가 유동하는 호스와 연결될 수 있다.
노즐(100)은 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 원형의 평판 형태로 소정의 두께를 가질 수 있다.
기준점(110)은 노즐(100) 상의 임의의 한 점일 수 있다. 본 실시예에서 노즐(100)은 원형으로 형성되고, 기준점(110)은 노즐(100)의 중심에 위치할 수 있다.
노즐(100)에는 복수 개의 유체분사홀(120)이 형성되는데, 유체분사홀(120)의 개수는 기준점(110)에서 멀어질수록 상대적으로 더 많아질 수 있다.
그리고, 노즐(100)은 결합유닛(20)에 의하여 본체(10)에 결합될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치의 노즐을 나타내는 도면이다.
본 실시예에서, 유체분사홀(120)은 기준점(110)을 중심으로 한 복수 개의 동심원 상에 각각 복수 개 배치될 수 있다. 유체분사홀(120)은 개구부(122)와 기준점(110)을 향하여 개구부(122)의 내측으로 돌출된 방향전환부(124)를 포함할 수 있다. 유체체분사홀(120)의 자세한 형상에 대해서는 후술하기로 한다.
이로써, 유체분사홀(120)을 통해 분사되는 유체는 노즐(100)의 중심축을 향하도록 경사지게 분사되어 중심축에서 합치될 수 있다.
도 2에서는 각 동심원이 서로 일정 거리만큼 이격되어 있는 것을 예로 들어 도시하였으나, 각 동심원의 이격 거리가 항상 일정할 필요는 없다.
그리고, 도면에서는 하나의 동심원 상에 위치하는 복수 개의 유체분사홀(120)이 서로 일정 간격 이격되도록 배치되는 것을 예로 들어 도시하였으나, 하나의 동심원 상에 위치하는 복수 개의 유체분사홀(120) 사이의 이격 거리는 모두 다르게 배치될 수도 있다.
또한, 도면에서는 각 동심원 상에 위치하는 유체분사홀(120)이 노즐(100)의 반지름 방향으로 일직선 상에 위치하는 것을 예로 들어 도시하였으나, 이에 한정되는 것이 아니며 유체분사홀(120)은 기준점(110)을 중심으로 한 동심원 상에 위치하기만 한다면 노즐(100)의 반지름 방향으로는 불규칙하게 배치될 수도 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았지만 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐(100)은 유체가 중심축과 일치하는 방향으로 분사되도록 기준점(110)에 형성된 중심홀을 더 포함할 수 있다. 중심홀을 통하여 분사되는 유체의 방향 전환이 일어나지 않도록 중심홀의 형상은 원형 또는 정삼각형, 정사각형 등의 정다각형으로 이루어질 수 있다.
노즐(100)을 통해 분사되는 유체는 노즐(100)의 유체분사홀(120) 및 중심홀을 통과하면서 유속이 빨라질 수 있다. 베르누이 정리에 의하면 유체가 이동하는 경로 상에서 유체분사홀(120) 및 중심홀에서 유로의 단면적이 급격히 좁아지므로 유체의 유속이 증가할 수 있다.
또한, 각각의 유체분사홀(120)을 통해 중심축을 향하여 분사되는 유체는 중심홀에서 분사되는 유체와 합치되기 때문에 각각의 유체분사홀(120) 또는 중심홀에서 분사되는 경우보다 유량이 많아지고, 이에 따라 유속이 더욱 빨라져 유체가 멀리까지 분사될 수 있다.
본 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치의 상기와 같은 효과로 인하여 본 실시예의 장거리 유체 분사 장치는 샤워기, 세정기 등에도 사용될 수 있지만, 특히 소방 호스의 관창에 적용되어 효과를 극대화할 수 있다.
화재 진압 시에는 많은 유량을 멀리까지 분사해야 하는데, 본 실시예의 장거리 유체 분사 장치를 소방 호스의 관창에 적용하면 같은 유량이라도 더 멀리까지 분사할 수 있기 때문에 화재 진압에 매우 효과적이다.
또한, 본 실시예의 장거리 유체 분사 장치는 평판 형태로 이루어지기 때문에 결합을 위한 복잡한 구성이 필요하지 않으며, 단순히 관창 내부의 단차진 부분에 끼우면 수압에 의해 가압되어 관창 끝단의 단차 부분에 지지되기 때문에 기존의 노즐 등을 본 실시예의 장거리 유체 분사 장치로 간단히 교체함으로써 상기의 효과를 기대할 수 있다.
단, 본 실시예의 장거리 유체분사용 노즐이 소방 호스의 관창에 적용되기 위해서는 매우 강한 수압에도 변형되거나 이탈되지 않을 정도의 충분한 두께 및 강성을 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐의 유체분사홀의 확대도이다.
유체분사홀(120)의 형상은 다양하게 형성될 수 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐(100)의 유체분사홀(120)의 형상은 하트 형상인 것을 예시하고 있다.
본 실시예의 유체분사홀(120)의 형상에 대하여 보다 상세히 설명하면, 방향전환부(124)가 기준점(110)을 향하여 개구부(122)의 내측으로 돌출되고, 개구부(122)는 기준점(110)을 향할수록 점점 폭이 좁아지는 둥근 화살형상 또는 하트형상일 수 있다.
즉, 개구부(122)는 중심부에 위치한 주 분사영역(122a) 및 방향전환부(124)에 의해 구분되는 한 쌍의 보조 분사영역(122b)를 가질 수 있다.
유체분사홀(120)을 통해 배출되는 유체는 방향전환부(124)에 의하여 주 분사영역(122a)으로 유량이 집중되며, 이에 따라 배출되는 유체의 방향이 전환될 수 있다.
특히, 시험 결과 유체분사홀(120)이 둥근 화살형 또는 하트형인 경우가 물이 경사지게 분사되는 정도, 구조의 안정성 및 제작의 용이함 등에 있어서 가장 우수하였다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐의 단면 및 유체의 흐름을 나타내는 도면이다.
본 실시예와 같이 유체분사홀(120)이 화살형 또는 하트형으로 형성되어 개구부(122)가 기준점(110)을 향할수록 폭이 좁아지는 경우 주 분사영역(122a)에 유량이 집중되는 현상이 더욱 증대되될 수 있다.
각각의 유체분사홀(120)은 모두 기준점(110)을 향하는 둥근 화살형 또는 하트형으로 형성되고, 각각의 유체분사홀(120)에 구비된 방향전환부(124) 또한 모두 기준점(110)을 향하여 개구부(122)로 내입되기 때문에, 도 4에 도시된 바와 같이 각각의 유체분사홀(120)을 통과하여 분사되는 유체는 모두 노즐(100)의 중심축을 향할 수 있다. 따라서, 각각의 유체분사홀(120)을 통과하여 분사된 유체는 중심축에서 합치될 수 있다. 각각의 물줄기가 합치된 큰 물줄기는 각각의 물줄기에 비하여 유량이 증가하므로 이에 따라 유속이 증가한다. 이로써, 유체는 노즐(100)을 통과하면서 유로 단면적 축소에 의해 유속이 한번 증가되고, 방향전환부(124)에 의해 각각의 물줄기가 중심축에서 합치되어 유속이 더욱 증가하기 때문에 단순히 유로의 단면적을 축소하여 유속을 증가시키는 것보다 유체가 보다 멀리까지 분사될 수 있다.
도 5는 종래의 유체 분사장치가 적용된 관창으로 유체를 분사하는 사진이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치가 적용된 관창으로 유체를 분사하는 사진이다.
도 5 및 도 6을 비교해보면, 실제로 도 5의 종래의 유체 분사 장치가 적용된 관창에 비하여 도 6의 본 실시예의 장거리 유체 분사 장치가 적용된 관창의 유체 분사 거리가 확연히 늘어난 것을 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치의 노즐을 나타내는 도면이다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치는 본체(10), 노즐(100), 결합유닛(20)을 포함할 수 있다.
본 실시예와 본 발명의 일 실시예의 차이점은 유체분사홀(120)의 형상이며, 나머지 구성은 본 발명의 일 실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 유체분사홀(120)의 형상이 둥근 화살형 이었다면, 본 실시예의 유체분사홀(120)의 형상은 각진 화살형 또는 오목사각형으로 형성될 수 있다.
본 실시예에서 또한 유체분사홀(120)의 개구부(122)는 기준점(110) 방향으로 갈수록 폭이 점점 좁아지며, 방향전환부(124)는 기준점(110)을 향하여 개구부(122)의 내측으로 돌출될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치의 노즐을 나타내는 도면이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 장거리 유체 분사 장치는 본체(10), 노즐(100) 및 결합유닛(20)을을 포함할 수 있다.
본 실시예와 앞선 실시예들과의 차이점은 유체분사홀(120)의 형상이며, 나머지 구성은 앞선 실시예들과 동일하므로 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 유체분사홀(120)의 형상은 반원 또는 반타원형 개구부(122)의 내측으로 반원 또는 반타원형의 방향전환부(124)가 내입되어있는 말발굽 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 유체분사홀(120)의 형상이 둥근 화살형이었다면, 본 실시예의 유체분사홀(120)의 형상은 각진 화살형 또는 오목사각형으로 형성될 수 있다.
본 실시예에서 또한 유체분사홀(120)의 개구부(122)는 기준점(110) 방향으로 갈수록 폭이 점점 좁아지며, 방향전환부(124)는 기준점(110)을 향하여 개구부(122)로 내입될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 본체 20: 결합유닛
100: 노즐 110: 기준점
120: 유체분사홀 122: 개구부
122a: 주 분사영역 122b: 보조 분사영역
124: 방향전환부

Claims (7)

  1. 내부에 유체가 유동하는 호스와 연결되는 본체;
    원형 평판 형상을 가지며, 중심에서 멀어질수록 개수가 상대적으로 더 많게 배치되는 복수 개의 유체분사홀이 형성되며, 상기 본체의 선단에 구비되는 노즐; 및
    상기 노즐을 상기 본체에 결합시키는 결합유닛;을 포함하며,
    상기 복수 개의 유체분사홀 각각은 개구부와, 상기 노즐의 반지름 내측방향을 따라 상기 개구부의 안쪽으로 돌출된 방향전환부를 가지며,
    상기 방향전환부는 상기 노즐의 반지름 외측에서 상기 노즐의 중심을 향해 형성되어 상기 유체의 진행 방향이 상기 노즐의 중심을 통과하는 중심축을 향하도록 굴절되고,
    상기 개구부는 중심부에 위치한 주 분사영역 및 상기 방향전환부에 의해 구분되는 한 쌍의 보조 분사영역을 가지며,
    복수 개의 상기 유체분사홀을 통해 분사된 유체가 하나의 줄기로 합치되는 장거리 유체 분사 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐의 중심에는,
    유체가 일직선으로 배출되는 중심홀이 형성되는 장거리 유체 분사 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 유체분사홀은,
    중심을 기준으로 형성되는 복수 개의 동심원 상에 배치되는 장거리 유체 분사 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    하나의 동심원 상에 위치하는 상기 복수 개의 유체분사홀은,
    서로 일정 간격 이격되도록 배치되는 장거리 유체 분사 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 복수 개의 동심원은,
    서로 일정 간격 이격되도록 배치되는 장거리 유체 분사 장치.
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