KR101673700B1 - 스프레이 노즐 - Google Patents

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Abstract

(과제) 자기 발진 타입의 스프레이 노즐과 같은 높은 액체 분사 성능을 실현함과 동시에, 조립성이나 성형성이 양호한 스프레이 노즐을 제공하는 것.
(해결수단) 본 발명은, 액체가 공급되는 공급구와 액체가 분사되는 분사구를 가지는 노즐을 구비하며, 상기 노즐은 복수의 노즐 분할체가 조합되어 구성되어 있고, 상기 복수의 노즐 분할체의 각각에는 상기 공급구로부터 공급되는 액체를 선회시키는 베인 요소가 일체적으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 스프레이 노즐이다.

Description

스프레이 노즐{SPRAY NOZZLE}
본 발명은 액체를 세차게 분사하는 스프레이 노즐에 관한 것으로서, 특히 자동차용 프런트 윈도를 세정하기 위해서 세정액을 세차게 분사하는 스프레이 노즐에 관한 것이다.
종래의 스프레이 노즐로서는 우선 풀콘 노즐(Full-Cone)이 알려져 있다. 이것은 분사구 앞의 유로에 "베인(vane)"이라는 날개 형상의 부품을 설치함으로써, 선회류(旋回流)를 발생시켜서 종횡 360° 원뿔 형상으로 액체를 광각(廣角) 확산시키는 스프레이 노즐이다.
또, 자기 발진 타입의 스프레이 노즐도 개발되어 있다. 이것은 칩이라 불리우는 판 형상의 부품에 유체 역학적으로 계산된 수로가 형성되고, 상기 칩이 본체에 압입된 것이다. 판 형상의 부품이 상하로 분할된 타입의 구조도 제안되어 있다(특허문헌 1).
또한, 볼 제트 타입의 스프레이 노즐도 알려져 있다. 이것은 금속 부품에 구상(球狀)의 관통구멍이 형성되고, 상기 금속 부품이 본체에 압입된 것이다.
특허문헌 1 : 일본국 특허공개 2005-81318
일반적으로 풀콘 노즐은 "베인"이 되는 부품이 작기 때문에 조립성이 나쁘다. 또, 광각 확산 분사되는 액체의 물 입자가 작다고 하는 문제도 있다.
자기 발진 타입의 스프레이 노즐은 우수한 액체 분사 성능을 발휘하지만, 수로의 설계에 대해서 높은 노하우가 필요하고, 또 제조시(통상은 수지 성형된다)에 있어서도 높은 치수 정밀도가 요구된다. 또, 칩이 압입되는 구성이기 때문에, 칩의 균열이나 변형에 기인하여 수로에 영향을 줄 가능성이 있으며, 이 경우 성능 열화가 문제되는 일이 있다.
볼 제트 타입의 스프레이 노즐은 금속 부품의 관통구멍이 구상이기 때문에, 각도 조절의 자유도가 높다는 이점이 있다. 그러나, 각도의 미세 조절이 어렵고, 또 분사구가 막히기 쉽다는 결점이 있다.
본 발명은 이상의 식견에 의거하여 창안된 것이다. 본 발명의 목적은 자기 발진 타입의 스프레이 노즐과 같은 높은 액체 분사 성능을 실현함과 동시에, 조립성이나 성형성이 양호한 스프레이 노즐을 제공하는 것이다.
본 발명은, 액체가 공급되는 공급구와 액체가 분사되는 분사구를 가지는 노즐을 구비하며, 상기 노즐은 복수의 노즐 분할체가 조합되어 구성되어 있고, 상기 복수의 노즐 분할체의 각각에는 상기 공급구로부터 공급되는 액체를 선회시키는 베인 요소가 일체적으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 스프레이 노즐이다.
본 발명에 의하면, 베인 요소에 의해서 액체가 선회되어 높은 액체 분사 성능이 실현되는 한편으로, 복수의 노즐 분할체를 조합함에 의해서 노즐이 구성되기 때문에, 종래의 풀콘 노즐에 비해서 조립성이 현격하게 좋다. 또한, 설계에 대해서는 종래의 자기 발진 타입의 스프레이 노즐과 같은 정도로 높은 노하우를 필요로 하지 않으므로 설계가 용이하고, 성형성에 대해서도 종래의 자기 발진 타입의 스프레이 노즐과 같은 정도로 높은 정밀도를 필요로 하지 않기 때문에 성형성이 우수하다.
또, 바람직하게는, 각 노즐 분할체에는 상기 분사구의 전방 측에 좌우 방향으로 연장되는 평면부가 형성되어 있다. 이 경우, 상하 방향으로의 액체의 확산을 억제하고, 좌우 방향으로 액체 분사를 효과적으로 집중시킬 수 있다. 이 경우, 상기 평면부에는 홈 또는 리브의 패턴이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 홈 패턴 또는 리브 패턴의 설정에 의해서, 소망하는 방향 내지는 개소에 액체 분사를 집중시키는 것이 가능하다. 또, 액체의 입자 직경도 크게 되어 세정력이 증가한다.
복수의 노즐 분할체를 조립할 때의 편의를 위해서, 예를 들면, 상기 노즐 분할체의 일방에는 서로 걸어맞춤 가능한 볼록부 및 오목부 중 일방이 형성되고, 상기 노즐 분할체의 타방에는 상기 볼록부 및 상기 오목부 중 타방이 형성되는 것이 바람직하다.
또, 구체적인 일 형태로서, 상기 복수의 노즐 분할체의 각각에는 상기 공급구에서부터 상기 분사구까지 직선적으로 연장되는 유로 요소가 형성되어 있고, 상기 베인 요소는 상기 유로 요소를 막도록 연장되는 차단부를 가지고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 차단부에 형성되는 관통부의 형상의 여하에 따라서 액체 분사의 형태가 소망하는 형태로 결정된다. 구체적으로는, 예를 들면, 차단부가 당해 차단부를 따르는 유체가 선회류가 되도록 상기 유로 요소의 방향에 대해서 경사지게 연장되어 있는 경우, 관통부는 상기 차단부를 횡단하도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
노즐이 노즐 보디에 장착되어 있는 형태에서는, 노즐과 노즐 보디를 조립할 때의 편의를 위해서, 예를 들면, 상기 노즐 보디 및 상기 노즐 중 일방에는 서로 걸어맞춤 가능한 걸림부 및 피걸림부 중 일방이 형성되고, 상기 노즐 보디 및 상기 노즐 중 타방에는 상기 걸림부 및 상기 피걸림부 중 타방이 형성되는 것이 바람직하다. 혹은, 상기 노즐 보디 및 상기 노즐의 일방에는 서로 용착 가능한 용착부 및 피용착부 중 일방이 형성되고, 상기 노즐 보디 및 상기 노즐 중 타방에는 상기 용착부 및 상기 피용착부 중 타방이 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 베인 요소에 의해서 액체가 선회되어 높은 액체 분사 성능이 실현되는 한편으로, 복수의 노즐 분할체를 조합함에 의해서 노즐이 구성되기 떼문에, 종래의 풀콘 노즐에 비해서 조립성이 현격하게 좋다. 또한, 설계에 대해서는 종래의 자기 발진 타입의 스프레이 노즐과 같은 정도로 높은 노하우를 필요로 하지 않으므로 설계가 용이하고, 성형성에 대해서도 종래의 자기 발진 타입의 스프레이 노즐과 같은 정도로 높은 정밀도를 필요로 하지 않기 때문에 성형성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태의 스프레이 노즐의 노즐 분할체를 나타내는 도면으로서, 도 1(a)가 정면도, 도 1(b)가 우측면도, 도 1(c)가 하면도이다.
도 2는 도 1의 노즐 분할체를 나타내는 도면으로서, 도 2(a)∼도 2(d)는 각각 4방향에서 본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태의 노즐 보디를 나타내는 도면으로서, 도 3(a)가 정면도, 도 3(b)가 우측면도, 도 3(c)가 하면도이다.
도 4는 도 1 및 도 2에 나타내는 2개의 노즐 분할체와 도 3에 나타내는 노즐 보디를 조립하여 이루어지는 본 발명의 일 실시형태의 스프레이 노즐을 나타내는 도면으로서, 도 4(a)가 정면도, 도 4(b)가 우측면도, 도 4(c)가 하면도, 도 4(d)가 도 4(a)의 A-A선 단면도이다.
도 5는 상하 2개의 동일한 노즐 분할체가 힌지 접속된 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 6은 상하 2개의 노즐 분할체 중 일방이 받이접시 형상이고 타방이 덮개체 형상인 예를 나타내는 개략 사시도이다.
도 7은 노즐 분할체를 관통하는 유로 요소를 설명하기 위한 개략 평면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태의 스프레이 노즐의 노즐 분할체를 나타내는 3면도로서, 도 1(a)가 정면도, 도 1(b)가 우측면도, 도 1(c)가 하면도이다. 도 2는 도 1의 노즐 분할체를 나타내는 도면으로서, 도 2(a)∼도 2(d)는 각각 4방향에서 본 사시도이다. 또, 도 3은 본 발명의 일 실시형태의 노즐 보디를 나타내는 3면도로서, 도 3(a)가 정면도, 도 3(b)가 우측면도, 도 3(c)가 하면도이다. 그리고, 도 4는 도 1 및 도 2에 나타내는 2개의 노즐 분할체와 도 3에 나타내는 노즐 보디를 조립하여 이루어지는 본 발명의 일 실시형태의 스프레이 노즐을 나타내는 도면으로서, 도 4(a)가 정면도, 도 4(b)가 우측면도, 도 4(c)가 하면도, 도 4(d)가 도 4(a)의 A-A선 단면도이다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태의 스프레이 노즐의 노즐 분할체(20)는 노즐(10)을 상하 방향으로 서로 동일한 형상이 되도록 2분할한 형상을 가지고 있다. 즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 2개의 노즐 분할체(20)를 상하로 조합함에 의해서 노즐(10)을 구성할 수 있도록 되어 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 2개의 노즐 분할체(20)에 의해서 구성되는 노즐(10)은 액체(예를 들면, 자동차용 프런트 윈도를 세정하기 위한 세정액)가 공급되는 공급구(10s)와, 상기 액체가 분사되는 분사구(10e)와, 상기 공급구(10s)에서부터 상기 분사구(10e)까지 상기 액체를 안내하는 유로(10w)를 가지고 있다.
이것에 대응하도록, 도 1에 나타낸 바와 같이, 각 노즐 분할체(20)에는 각각 상하로 2분할된 공급구(10s)에 대응하는 공급구 요소(20s)와, 상하로 2분할된 분사구(10e)에 대응하는 분사구 요소(20e)와, 상하로 2분할된 유로(10w)에 대응하는 유로 요소(20w)를 가지고 있다.
본 실시형태에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 공급구 요소(20s)는 대략 반원형상의 개구이고, 분사구 요소(20e)는 평평하게 찌부러진 대략 반원뿔형상의 개구이고, 유로 요소(20w)는 직선적으로 연장되며 도중에 스로틀부(20n)와 차단부(20b)를 가지는 대략 반원통형상의 홈 유로이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 차단부(20b)는 유로 요소(20w)가 조합되어 형성되는 유로(10w)를 흐르는 액체를 막아서 당해 차단부(20b)를 따르는 유체가 선회류(旋回流)가 되도록 유로(10w)의 방향에 대해서 경사지게 연장되어 있다. 그리고, 차단부(20b)를 횡단하도록 관통부(20t)가 형성되어 있다(도 1의 화살표 참조). 이들 차단부(20b) 및 관통부(20t)에 의해서 베인 요소(20v)가 구성되어 있다.
또, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 노즐 분할체(20)에는 분사구 요소(20e)의 전방 측에 좌우 방향으로 연장되는 평면부(20f)를 제공하는 평판부(20p)가 형성되어 있다. 평면부(20f)에는 분사되는 액체를 안내하는 4개의 홈 패턴(20g) (리브의 패턴이어도 좋다)이 형성되어 있다.
그 외, 본 실시형태의 노즐 분할체(20)에는 서로 걸어맞춤 가능한 볼록부(20q) 및 오목부(20r)가 형성되어 있으며, 이것들의 걸어맞춤에 의해서 상하로 2개의 노즐 분할체(20)를 용이하게 조립할 수 있도록 되어 있다.
상하 방향으로 조립된 2개의 노즐 분할체(20)는 노즐(10)로서 도 3에 나타내는 노즐 보디(30)에 조립되어 도 4에 나타낸 바와 같은 스프레이 노즐이 된다. 구체적으로는, O링(40)을 개재한 상태에서 노즐 보디(30)의 피걸림구멍(30a)에 노즐 분할체(20)의 걸림돌기(20a)를 걸어 고정함으로써, 노즐(10){2개의 노즐 분할체(20)}과 노즐 보디(30)를 용이하게 조립할 수 있도록 되어 있다.
이상과 같은 본 실시형태에 의하면, 베인 요소(20v){차단부(20b)와 관통부(20t)}에 의해서 액체가 선회된 상태에서 분사됨으로써 높은 액체 분사 성능이 실현된다.
한편, 2개의 노즐 분할체(20)를 상하로 조합함에 의해서 노즐(10)이 구성되기 때문에, 종래의 풀콘 노즐에 비해서 조립성이 현격하게 좋다. 설계에 대해서도 종래의 자기 발진 타입의 스프레이 노즐과 같은 정도로 높은 노하우를 필요로 하지 않기 때문에 설계가 용이하다. 예를 들면, 베인 요소(20v)의 관통부(20t)의 형상의 여하에 따라서 액체 분사의 형태를 소망하는 형태로 조정하는 것이 용이하다. 또한, 성형성에 대해서도 종래의 자기 발진 타입의 스프레이 노즐과 같은 정도로 높은 정밀도를 필요로 하지 않기 때문에 성형성이 우수하며, 만일 변형이 발생한 경우라 하더라도 유로가 영향을 받기 어렵다.
또, 본 실시형태에서는 서로 동일한 형상의 상하 2개의 노즐 분할체(20)가 조합되어 노즐(10)이 구성된다. 따라서, 노즐 분할체(20)의 제조 코스트를 억제할 수 있고, 조립성도 현격하게 우수하다. 특히, 본 실시형태에서는 노즐 분할체(20)에 형성된 서로 걸어맞춤 가능한 볼록부(20q) 및 오목부(20r)에 의해서 상하 방향으로 2개의 노즐 분할체(20)를 용이하게 조립할 수 있다.
또, 본 실시형태에서는, 노즐 분할체(20)에 형성된 평면부(20f)에 의해서 상하 방향으로의 액체의 확산을 억제하고, 좌우 방향으로 액체 분사를 효과적으로 집중시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 평면부(20f)에 형성된 홈 패턴(20g)에 의해서 소망하는 방향 내지는 개소에 액체 분사를 집중시킬 수 있다.
또한, 이상의 실시형태에서는 노즐 보디(30)에 피걸림구멍(30a)을 형성하고 노즐 분할체(20)에 걸림돌기(20a)를 형성하였으나, 반대로 노즐 보디에 걸림돌기를 형성하고 노즐 분할체에 피걸림구멍을 형성하여도 좋다. 혹은, 걸림돌기 및 피걸림구멍과는 다른 타입의 걸림부 및 피걸림부를 채용하여도 좋다. 또, 걸림부 및 피걸림부 대신에 용착부 및 피용착부를 채용하여도 좋다. 이 경우에는 O링(40)의 개재를 생략할 수 있다.
또, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상하 2개의 동일한 노즐 분할체(20)가 힌지부(20h)에 의해서 힌지 접속되어 있으면, 조립성이 더욱 좋다. 혹은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상하 2개의 노즐 분할체 중 일방(20')이 받이접시 형상이고 타방(20")이 덮개체 형상이어도 조립성이 더욱 좋다.
또, 노즐 분할체(20)의 유로 요소(20w)에 대해서는, 상기 실시형태와 같이 노즐 분할체(20)의 내부에 형성하는 형태에 한정하지 않고, 도 7에 나타낸 바와 같이 외측에 관통하는 형태가 채용되어도 좋다(도 7의 해칭 부분이 관통되어 있다). 이 경우, 노즐 분할체(20)와 노즐 보디(30)가 조립되었을 때에, 노즐 보디(30)의 내벽면에 의해서 유로 요소(20w){유로(10w)}가 구획된다.
또, 노즐(10)은 3개 또는 4개의 노즐 분할체(20)가 조합되어 구성되어 있어도 좋다.
또, 노즐(10)과 노즐 보디(30)의 조립에는 O링(40)을 사용하지 않고 압입하여도 좋다.
10 - 노즐 10s - 공급구
10w - 유로 10e - 분사구
20,20',20" - 노즐 분할체 20s - 공급구 요소
20w - 유로 요소 20e - 분사구 요소
20v - 베인 요소 20b - 차단부
20t - 관통부 20f - 평면부
20p - 평판부 20g - 홈 패턴
20q - 볼록부 20r - 오목부
20a - 걸림돌기 20h - 힌지부
30 - 노즐 보디 30a - 피걸림구멍
40 - 0링

Claims (8)

  1. 액체가 공급되는 공급구와 액체가 분사되는 분사구를 가지는 노즐을 구비하며,
    상기 노즐은 복수의 노즐 분할체가 조합되어 구성되어 있고,
    상기 복수의 노즐 분할체의 각각에는 상기 공급구로부터 공급되는 액체를 선회시키는 베인 요소가 일체적으로 구성되어 있고,
    각 노즐 분할체에는 상기 분사구를 형성하는 분사구 요소의 전방 측에 좌우 방향으로 연장되는 평면부가 형성되어 있고,
    상기 평면부에는 홈 또는 리브의 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스프레이 노즐.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐 분할체의 일방에는 서로 걸어맞춤 가능한 볼록부 및 오목부 중 일방이 형성되어 있고,
    상기 노즐 분할체의 타방에는 상기 볼록부 및 상기 오목부 중 타방이 형성 되어 있는 것을 특징으로 하는 스프레이 노즐.
  5. 액체가 공급되는 공급구와 액체가 분사되는 분사구를 가지는 노즐을 구비하며,
    상기 노즐은 복수의 노즐 분할체가 조합되어 구성되어 있고,
    상기 복수의 노즐 분할체의 각각에는 상기 공급구로부터 공급되는 액체를 선회시키는 베인 요소가 일체적으로 구성되어 있고,
    상기 복수의 노즐 분할체의 각각에는 상기 공급구에서부터 상기 분사구까지 직선적으로 연장되는 유로 요소가 형성되어 있고,
    상기 베인 요소는 상기 유로 요소를 막도록 연장되는 차단부를 가지고 있고,
    상기 차단부는 당해 차단부를 따르는 유체가 선회류(旋回流)가 되도록 상기 유로 요소의 방향에 대해서 경사지게 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 스프레이노즐.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐은 노즐 보디에 장착되어 있으며,
    상기 노즐 보디 및 상기 노즐 중 일방에는 서로 걸어맞춤 가능한 걸림부 및 피걸림부 중 일방이 형성되어 있고,
    상기 노즐 보디 및 상기 노즐 중 타방에는 상기 걸림부 및 상기 피걸림부 중 타방이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스프레이 노즐.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐은 노즐 보디에 장착되어 있으며,
    상기 노즐 보디 및 상기 노즐 중 일방에는 서로 용착 가능한 용착부 및 피용착부 중 일방이 형성되어 있고,
    상기 노즐 보디 및 상기 노즐 중 타방에는 상기 용착부 및 상기 피용착부 중 타방이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스프레이 노즐.
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