KR101808789B1 - 스프레이 제트의 생성 방법 및 2성분 노즐 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노즐 하우징(nozzle housing)을 구비한 2성분 노즐에 의하여 액체/기체 혼합물(liquid/gas mixture)로부터 스프레이 제트를 생성하는 방법에 관한 것으로서, 상기 스프레이 제트의 생성 방법은: 공급된 액체 및 공급된 기체를 섞는 단계; 기체 및 액체액적(liquid drops)으로 이루어진 스프레이 제트를 생성하는 단계; 기체 제트를 생성하는 단계; 및 상기 기체 제트를 상기 스프레이 제트와 혼합하는 단계;를 포함한다.

Description

스프레이 제트의 생성 방법 및 2성분 노즐{Method for producing a spray jet, and two-component nozzle}
본 발명은 노즐 하우징을 구비한 2성분 노즐에 의하여 액체/기체 혼합물로부터 스프레이 제트를 생성하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 공급된 액체와 공급된 기체를 섞는 단계와 기체 및 액체액적으로 이루어진 스프레이 제트를 생성하는 단계를 포함한다. 또한 본 발명은 노즐 하우징을 구비하고 액체/기체 혼합물을 스프레이하는 2성분 노즐에 관한 것인바, 여기에서 노즐 하우징은 적어도 하나의 액체 유입부, 적어도 하나의 기체 유입부, 및 적어도 하나의 유출 개구를 구비하며, 노즐의 작동 중에는 상기 적어도 하나의 유출 개구의 하류에 기체 및 액체액적으로 이루어진 스프레이 제트가 제공된다.
내측 혼합 챔버를 구비한 2성분 노즐은 중심 제트 및 상기 중심 제트를 둘러싸는 외측 제트를 구비한 스프레이 제트를 갖는다. 상기 중심 제트 및 외측 제트는 서로 완전히 합쳐질 수 있지만, 통상적으로 2성분 노즐의 경우에는 상기 중심 제트가 구별된다. 만일 이와 같은 스프레이 제트가 프로세스 환경(process surroundings)에 진입하면, 상기 중심 제트 안의 액적들이 소정의 지연(delay)만을 두고 상기 프로세스 환경과 열 및 물질 교환(heat and substance exchange)을 하게 된다. 그 결과, 기화 거리(evaporation distance)가 연장된다. 무엇보다도, 통상적인 내측 혼합 챔버를 구비한 2성분 노즐의 경우에는 노즐 하우징으로부터 나온 후에 스프레이 제트의 중심 제트 안에서 큰 액적이 형성됨이 관찰될 수 있다.
본 발명은, 스프레이 제트의 중심 제트 안에서의 큰 액적 형성 방지의 관점에서 향상된 스프레이 제트의 생성 방법 및 2성분 노즐을 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 위하여, 본 발명에 따른 청구항 1 의 특징들을 가진 방법과 청구항 8 의 특징들을 가진 2성분 노즐이 제공된다. 본 발명의 유리한 추가적 특징들은 종속항들에 기재되어 있다.
본 발명에 의하여 제공되는, 노즐 하우징(nozzle housing)을 구비한 2성분 노즐에 의하여 액체/기체 혼합물(liquid/gas mixture)로부터 스프레이 제트를 생성하는 방법은: 공급된 액체 및 공급된 기체를 섞는 단계; 기체 및 액체액적(liquid drop)들로 이루어진 스프레이 제트를 생성하는 단계; 기체 제트를 생성하는 단계; 및 상기 기체 제트를 상기 스프레이 제트와 혼합하는 단계;를 포함한다.
기체 제트가 상기 스프레이 제트와 혼합되기 때문에, 스프레이 제트 안에 존재하는 액체액적들이 상기 기체 제트에 의하여 추가적으로 분무화될 수 있다. 그 결과, 상기 스프레이 제트 안에서의 대형 액적의 형성이 방지될 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징에 따르면, 상기 스프레이 제트는 중심 제트(core jet) 및 상기 중심 제트를 둘러싸는 외측 제트(outer jet)를 포함하고, 상기 기체 제트는 무엇보다도 먼저 상기 스프레이 제트의 중심 제트와 혼합된다.
대형 액적은 2성분 노즐의 스프레이 제트의 특히 중심 제트에서 발생할 수 있기 때문에, 상기 기체 제트가 무엇보다도 먼저 상기 스프레이 제트의 중심 제트와 혼합되는 것이 특히 유리하다. 이것은, 그렇게 함으로써 기체 제트가 상기 중심 제트 내에 있는 대형 액적들의 추가적인 분리 또는 분무화를 신뢰성있게 제공하기 때문이다. 상기 기체 제트가 외측 제트의 영역으로 진입하기 전에 운동 에너지를 이미 상실하더라도 이것은 크게 중요하지 않은데, 왜냐하면 상기 외측 제트에 위치한 대형 액적들은 예를 들어 상기 노즐 하우징을 둘러싸는 고리형 노즐이 제공되어 고리형 공기가 이용됨으로써 방지될 수 있기 때문이다.
본 발명의 추가적인 특징에 따르면, 상기 액체와 기체의 섞임은 노즐 하우징의 혼합 챔버(mixing chamber) 안에서 이루어지고, 상기 기체 제트와 스프레이 제트의 혼합은 상기 혼합 챔버의 하류에서 이루어진다.
본 발명의 추가적인 특징에 따르면, 상기 기체 제트와 스프레이 제트의 혼합은 노즐 하우징 안에서 이루어진다.
대안적으로는, 상기 기체 제트와 스프레이 제트의 혼합이 노즐 하우징 밖에서 이루어질 수 있다.
상기 기체 제트의 혼합은, 존재하는 공간 조건에 따라서, 그리고 액적 크기에 관한 개별의 적용 요건에 따라서, 상기 노즐 하우징의 내부 또는 외부에서 이루어질 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징에 따르면, 상기 기체 제트는 복수의 부분 유동(partial flow)의 형태로 상기 스프레이 제트의 중심 제트 안으로 도입되고, 상기 복수의 부분 유동은 상기 스프레이 제트의 중앙 종축(central longitudinal axis)에 대해 반경방향 외향으로 향하는 주된 이동 성분(main movement component)을 갖는다.
상기 기체 제트가 반경방향 외향으로 각각 향하는 복수의 부분 유동으로 나뉘어짐으로써, 상기 중심 제트 안에 존재할 수 있는 대형 액적들이 미세한 액적들로 완전히 나뉘게 된다.
본 발명의 추가적인 특징에 따르면, 상기 2성분 노즐로 공급되는 기체는 상기 노즐 하우징 안에서 제1 기체 유동과 제2 기체 유동으로 나뉘고, 상기 제1 기체 유동은 스프레이 제트의 생성을 위하여 제공되며, 상기 제2 기체 유동은 스프레이 제트와 혼합되는 기체 제트의 생성을 위하여 제공된다.
그러므로 상기 2성분 노즐에는 단지 균일한 압력의 기체가 공급되기만 하면 된다. 그러면 상기 노즐 하우징 안에서 두 개의 기체 유동으로의 나뉨이 일어난다.
또한 본 발명에 의하여 제공되는, 액체/기체 혼합물의 스프레이를 위한, 노즐 하우징을 구비한 2성분 노즐의 경우에는, 상기 노즐 하우징이 적어도 하나의 액체 유입부, 적어도 하나의 기체 유입부, 및 적어도 하나의 유출 개구(outlet opening)를 구비하고, 상기 노즐의 작동 동안에는 상기 적어도 하나의 유출 개구의 하류에 기체 및 액체액적으로 이루어진 스프레이 제트가 존재하며, 기체 제트의 생성을 위하여 적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구가 제공되고, 상기 추가적인 기체 유출 개구는 상기 기체 제트와 스프레이 제트가 혼합되도록 설계 및 구성된다.
적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구가 제공됨으로써, 상기 기체 제트가 스프레이 제트와 혼합될 수 있고, 상기 기체 제트에 의한 상기 스프레이 제트 내에서의 액적들의 추가적인 분무화에 의하여 스프레이 제트 내에서의 대형 액적들의 생성이 신뢰성있게 방지될 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징에 따르면, 상기 노즐 하우징은 혼합 챔버를 구비하고, 상기 액체 유입부와 기체 유입부는 혼합 챔버로 이어지며, 상기 적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구는 혼합 챔버의 하류에 혼합 챔버에 대해 동심을 이루도록 배치된다.
상기 적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구의 위와 같은 구성에 의하여, 기체 제트가 상기 스프레이 제트의 중심 제트와 혼합될 수 있게 된다.
본 발명의 추가적인 특징에 따르면, 상기 노즐 하우징은 스프레이 제트를 위한 유출 개구를 구비하고, 상기 유출 개구의 하류에는 상기 적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구가 배치된다.
본 발명의 추가적인 특징에 따르면, 상기 적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구가 상기 유출 개구의 상류에 배치된다.
대안적으로는, 상기 적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구가 상기 유출 개구의 하류에 배치된다.
존재하는 공간 조건과 스프레이 제트 내의 액적 크기에 관한 요건에 따라서, 상기 적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구가 상기 노즐 하우징의 내부, 즉 유출 개구의 상류에 배치되거나, 또는 노즐 하우징의 외부, 즉 유출 개구의 하류에 배치될 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징에 따르면, 상기 적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구는, 노즐 하우징에 고정된 튜브의 자유 단부의 영역에서 상기 유출 개구에 대해 동심을 이루도록 배치된다.
상기 유출 개구에 대해 동심을 이루도록 배치된 단순한 형태의 튜브에 의하여, 상기 적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구가 상기 중심 제트에 대해 중앙에 놓이도록 간편한 방식으로 구현될 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징에 따르면, 상기 튜브의 자유 단부에는 편향 플레이트(deflecting plate) 또는 편향체(deflecting body)가 제공되고, 상기 튜브의 자유 단부 중 상기 편향 플레이트 또는 편향체의 직전 상류에는 복수의 유동배출 개구들(outflow openings)이 제공된다.
이로써, 주된 성분이 반경방향 외향으로 향하는 복수의 기체 제트를 생성하는 것이 가능하게 되고, 상기 복수의 기체 제트는 스프레이 제트 내의 대형 액적들의 분무화를 유발할 수 있다. 편향체로서 예를 들어 유동 방향으로 확장하는 원추체 형태가 사용될 수 있다. 배출되는 기체 제트의 방향은 상기 원추체의 각도에 의하여 변경될 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징에 따르면, 상기 복수의 유동배출 개구들은 상기 튜브의 중앙 종축에 대해 반경방향 외향으로 개방된다.
그 결과, 상기 2성분 노즐의 작동 동안에 상기 복수의 기체 제트는 최초에는 반경방향 외향으로 향하는 움직임을 갖게 되고, 그 다음에는 스프레이 제트를 따라서 움직이게 되지만 기체 제트의 주된 성분은 여전히 반경방향 외향으로 향한다.
본 발명의 추가적인 특징에 따르면, 유출 개구를 둘러싸는 고리형 간극이 제공된다.
고리형 간극이 제공되는 경우에 상기 고리형 간극으로부터 에워싸는 공기가 배출된다면, 상기 스프레이 제트가 유출 개구로부터 나온 직후의 프로세스 환경에 대해 여전히 차폐될 수 있다. 그러나, 상기 고리형 간극은 예를 들어 상기 유출 개구를 둘러싸는 영역에서의 액적의 형성을 방지하기 위하여 사용될 수도 있다.
본 발명의 추가적인 특징들 및 장점들은 하기의 첨부 도면을 참조로 하는 아래의 상세한 설명 및 청구범위로부터 명확하게 이해될 것이다. 첨부 도면들을 참조로 하는 상세한 설명에서 설명되는 다양한 실시예들에 관한 개별적인 특징들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 임의의 방식으로 서로 조합될 수 있다.
도 1 에는 본 발명에 따른 2성분 노즐의 측면도가 도시되어 있고,
도 2 에는 도 1 의 II-II 평면에서 취한 단면도가 도시되어 있고,
도 3 에는 도 1 의 III-III 평면에서 취한 단면도가 도시되어 있고,
도 4 에는 도 1 의 2성분 노즐의 상세한 확대도가 도시되어 있고,
도 5 에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 2성분 노즐의 단면도가 도시되어 있고,
도 6 에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 2성분 노즐의 단면도가 도시되어 있고,
도 7 에는 본 발명의 제4 실시예에 따른 2성분 노즐의 단면도가 도시되어 있다.
도 1 에는 본 발명에 따른, 노즐 하우징(12)을 구비한 2성분 노즐(10)이 도시되어 있다. 노즐 하우징(12)은 유출 개구(14)를 구비하는바, 상기 2성분 노즐(10)의 작동 동안에는 유출 개구(14)로부터 액체액적 및 기체를 포함하는 스프레이 제트가 배출된다. 분무화(atomization)될 액체는 액체 유입부(16)를 거쳐서 2성분 노즐(10)로 공급되고, 상기 액체는 액체 유입부(16)의 하류에서 혼합 챔버 안으로 전달되어 그곳에서 분무화된다. 상기 액체 유입부(16)에는 액체 공급 라인의 연결을 위한 외부 나사가 제공된다.
액체 유입부(16)에는 고리형의 기체 유입부(18)가 제공되고, 상기 기체 유입부(18)를 통하여서는 예를 들어 압축된 공기 또는 수증기인 기체가 노즐 하우징(12)으로 공급된다. 상기 노즐 하우징에서는, 기체 공급 라인과 연결될 수 있도록, 기체 유입부의 외측 벽에 내부 나사가 제공된다.
노즐 하우징(12)은 2부분으로 설계되는바, 외피(outer shell; 20)와 삽입체(insert; 22)를 구비한다. 도 1 의 좌측 끝에 있는 삽입체(22)는 액체 유입부(16)를 구비하고, 외피(20) 안으로 삽입된다. 고리형의 기체 유입부(18)는 외피(20)와 삽입체(22) 사이에 형성된다.
도 1 에 도시된 외피(20)가 시작되기 직전의 부분에서, 삽입체(22)에는 반경방향 내향으로 향하는 총 8개의 기체 채널(gas channel; 24)들이 제공된다. 기체 유동은 기체 채널(24)들에 의하여 분기된 다음에 유출 개구(14)의 하류에서 복수의 유동배출 개구(26)로부터 나와서 복수의 기체 제트를 형성한 다음에 유출 개구(14)로부터 나오는 스프레이 제트와 혼합된다. 이를 위하여, 기체 채널(24)들은 중앙 종축(28)에 대해 동심을 이루도록 배치된 튜브(30)로 이어지며, 상기 튜브(30)의 자유 단부에는 편향 플레이트(32)가 배치된다. 상기 편향 플레이트(32)의 직전 상류에는 복수의 유동배출 개구(26)가 배치된다.
도 2 에는 도 1 의 II-II 평면에서의 단면도가 도시되어 있는바, 여기에는 외피(20) 및 외피(20) 안으로 삽입되는 삽입체(22)로 이루어진 노즐 하우징(12)의 2부분 구조가 도시되어 있다. 고리형의 기체 유입부(18)와 액체 유입부(16)가 명확히 도시되어 있다. 기체 채널(24)들은 단면 평면 II-II 의 외부에 놓여 있으므로 도 2 에서는 보이지 않는다. 그러나, 기체 채널(24)들은 스토퍼(stopper; 38) 안에 제공되어 있는 고리형 채널(36) 안으로 이어지고, 상기 스토퍼(38)는 상기 중앙 종축에 대해 동심을 이루면서 삽입체(22) 안으로 나사체결된다. 상기 기체 채널(24)들에 의하여 분기된 기체 유동은 고리형 채널(36)로부터 튜브(30)의 내부 공간 안으로 들어가서 튜브(30)의 자유 단부에 있는 유동배출 개구(26)들로 진행한다. 앞서 설명된 바와 같이, 튜브(30)의 단부에 있는 유동배출 개구(26)들 각각으로부터 실질적으로 반경방향으로 향하는 기체 제트가 분출된다. 2성분 노즐(10)의 작동 동안에, 상기 복수의 기체 제트는 유출 개구(14)로부터 나오는 스프레이 제트에 대해 횡단하는 방향으로 진행한다.
상기 노즐의 작동 동안, 튜브(30)가 통과하는 혼합 챔버(40) 안에서 기체와 액체가 섞임에 의하여 스프레이 제트가 생성된다. 상기 기체 유입부(18)는 고리형 공간(42)으로 이어지고, 복수의 기체 유입부(44)가 상기 고리형 공간(42)로부터 혼합 챔버 안으로 이어진다. 상기 기체 유입부들은 혼합 챔버(40) 안으로 반경방향으로 이어지며, 상기 혼합 챔버(40)는 원추 형상으로 넓어지는 형상을 가진다. 그 결과, 상기 기체 유입부(44)들로부터 나오는 기체 유동은 반경방향 내향으로 향하게 되고, 혼합 챔버(40)에 진입하는 액체 유동에 대해 실질적으로 직각으로 횡단하는 방향으로 진행한다.
스토퍼(38)에는 복수의 액체 유입부(46)가 제공되고, 상기 액체 유입부(46)들은 튜브(30) 주위에 동심적으로 배치된다. 이것은 도 1 의 단면 평면 III-III 의 모습을 도시하는 도 3 에 도시되어 있다.
총 8개의 액체 유입부(46)들로부터, 개별의 액체 유동이 종축(28)에 대해 평행하게 혼합 챔버(40) 안으로 진입한다. 기체 유입부(44)들로부터의 기체 유동은 복수의 액체 유동에 대해 직각으로 부딪치고, 혼합 챔버(40) 안에 기체/액적 혼합물을 생성한다. 상기 혼합 챔버는 하류에 배치된 혼합 챔버의 단부에서 테이퍼(taper)지는바, 상기 테이퍼진 부분은 원추형상 섹션(circular-conical-shaped section; 48)에 의하여 형성된다. 상기 원추형상 섹션(48)은 혼합 챔버(40)보다 실질적으로 짧다. 도시된 실시예에서, 테이퍼진 부분(48)의 길이는 혼합 챔버(40)의 길이의 1/10보다 작다. 상기 테이퍼진 부분(48)은 원통 섹션(cylindrical section; 50)과 접하는바, 상기 원통 섹션(50)은 노즐 하우징(12) 안에 가장 좁은 단면을 형성한다. 상기 원통 섹션(50)의 길이는 대략적으로 상기 혼합 챔버(40)의 길이의 1/3이다. 상기 원통 섹션(50)은 원추형으로 폭이 넓어지되 유출 개구(14)에서 끝나는 섹션(52)에 접한다. 상기 섹션(52)의 길이는 원통 섹션(50)의 길이의 대략 3 내지 4 배이지만, 도시된 실시예에서는 대략적으로 혼합 챔버(40)의 길이에 대응된다.
유출 개구(14)는 단면이 삼각형인 홈(54)에 의해 둘러싸이는바, 상기 홈(54)은 유출 개구(14)를 둘러싸는 영역에서 액적들이 하우징(12)에 들러붙음을 방지하기 위한 목적으로 의도된 것이다.
도 3 에는 노즐 하우징(12)의 외피(20)와 삽입체(22) 사이의 고리형 공간(42)이 도시되어 있다. 기체는 상기 고리형 공간(42) 안으로 도입된다. 앞서 설명된 바와 같이, 기체 유동은 총 8개의 기체 채널(24)들에 의하여 상기 고리형 공간(42)으로부터 분기되는바, 상기 기체 채널(24)들은 삽입체(22) 안에 제공되어 반경방향 내향으로 연장된다. 상기 기체 채널(24)들은 스토퍼(38) 안에 형성된 고리형 채널(36) 안으로 이어진다. 상기 스토퍼(38)는 도 2 에 도시된 바와 같이 삽입체(22) 안으로 삽입된다. 상기 스토퍼(38) 안에는 고리형 채널(36)로부터 시작되는 4개의 추가적인 기체 채널(56)들이 제공되는바, 상기 기체 채널들은 반경방향 내향으로 향하여 튜브(30)의 내부 공간 안으로 이어진다. 그러므로 기체는 고리형 공간(42)으로부터 기체 채널(24)들을 통해서 고리형 채널(36) 안으로, 기체 채널(56)들 안으로, 그리고 튜브(30)의 내부 공간 안으로 진행한다. 앞서 설명된 바와 같이, 그 다음 기체는 복수의 유동배출 개구(26)를 통해서 튜브(30)의 자유 단부에서 실질적으로 반경방향으로 배출된다.
앞서 설명된 바와 같이 혼합 챔버(40) 안에서 생성된 기체/액체액적 혼합물은 원통 섹션(50)과 원추형 폭확장부(52)를 통해서 유출 개구(14)까지 진행하고, 유출 개구(14)로부터 스프레이 제트로서 나오게 된다. 상기 2성분 노즐(10)의 스프레이 제트는 중심 제트 및 상기 중심 제트를 둘러싸는 외측 제트를 포함한다. 이 때 상기 스프레이 제트의 중심 제트 안에 대형 액적이 발생할 수 있는데, 무엇보다도 유출 개구(14)로부터 나온 후에 상기 스프레이 제트의 중심 제트에서 대형 액적이 다시 형성될 수 있다. 그러한 스프레이 제트의 중심 제트에 있는 대형 액적들은 유동배출 개구(26)들로부터 실질적으로 반경방향 외향으로 나오는 기체 제트들에 의하여 소형 액적들로 다시 나뉘어진다. 그러므로 상기 유출 개구(26)들로부터 나오는 기체 제트들은, 상기 스프레이 제트 내의 대형 액적들의 형성을 방지하기 위하여 또는 형성된 대형 액적을 소형 액적으로 되돌리기 위하여 상기 스프레이 제트에 대해 횡단한다. 상기 2성분 노즐(10)의 중앙 종축에 튜브(30)가 배치되기 때문에, 무엇보다도 먼저 유동배출 개구(26)들로부터 나오는 기체 제트들이 상기 스프레이 제트의 중심 제트, 그리고 후속하여 스프레이 제트의 외측 제트를 횡단한다.
도 4 에는 도 1 의 2성분 노즐(10)의 상세한 확대도가 도시되어 있다. 구체적으로 여기에는, 상기 편향 플레이트(32)를 구비한 튜브(30)의 자유 단부 및 반경방향 외향으로 향하는 복수의 유동배출 개구(26)가 상세히 도시되어 있다. 도 2 에 도시된 바와 같이 상기 편향 플레이트(32)에는 연장부가 도시되어 있는바, 상기 연장부는 튜브(30)의 자유 단부 안으로 밀어 넣어지고 그곳에 앵커링(anchoring)된다. 상기 유동배출 개구(26)들은 상기 삽입체에도 제공된다. 그러므로, 튜브(30)가 구조적으로 단순한 방식으로 제작될 수 있다. 상기 삽입체가 튜브의 자유 단부 안으로 밀어 넣어진 결과로서, 편향 플레이트(32) 및 유동배출 개구(26)들이 튜브(30)의 자유 단부에 위치하게 된다.
도 5 에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 2성분 노즐(60)이 도시되어 있다. 2성분 노즐(60)은, 편향 플레이트(32) 및 유동배출 개구(26)들을 구비한 튜브(30)의 자유 단부가 유출 개구(14)의 상류측에 배치된다는 점에서만 도 1 의 2성분 노즐(10)과 상이하다. 따라서, 상기 튜브(30)의 자유 단부 및 유동배출 개구(26)들은 여전히 노즐 하우징(12)의 외피(20) 안에 배치된다. 그러므로, 유동배출 개구(26)들로부터 나오는 기체 제트들은, 여전히 노즐 하우징(12) 안에 있는 노즐 하우징(12)의 원추형 폭확장 섹션(conically widening section; 52) 안에 존재하는 스프레이 제트를 횡단한다.
그러나 그 밖의 사항들과 관련하여서는 2성분 노즐(60)이 도 1 의 2성분 노즐(10)과 동일하게 구성된다. 그러므로, 2성분 노즐(60)의 개별 부품들과 작동 방식에 대해서는 재차 설명하지 않는다.
도 6 에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 2성분 노즐(70)의 단면도가 도시되어 있다. 상기 2성분 노즐(70)에는 고리형 간극 캡(72)이 존재한다는 점에서만 도 1 의 2성분 노즐(10)과 상이한데, 상기 고리형 간극 캡(72)은 노즐 하우징(76)과 함께, 유출 개구(14)를 둘러싸는 고리형 간극(74)을 형성한다. 상기 고리형 간극(74)에는 에워싸는 공기가 공급된다. 따라서 상기 유출 개구(14)로부터 나오는 스프레이 제트는 유출 개구(14)의 직후 하류에서 프로세스 환경에 대해 차폐될 수 있다. 또한, 상기 고리형 간극(74)으로부터 나오는 에워싸는 공기에 의하여, 유출 개구(14)를 둘러싸는 노즐 하우징(76)의 영역에서 형성되는 액적들을 미세 액적들로 분무화시킬 수 있다. 상기 유출 개구(14)를 둘러싸는 노즐 하우징(76)의 영역에서, 상기 노즐 하우징(76)은 2성분 노즐(10)의 노즐 하우징(12)에서보다 현저히 얇은 벽으로 형성된다. 고리형 간극 캡(72)은 유동 방향에서 볼 때 노즐 하우징(76)의 단부를 약간의 거리만큼 넘어 연장된다. 그 결과, 유출 개구(14)를 둘러싸는 영역에서 노즐 하우징(12)에서 축적될 수 있는 액적들의 분무화가 용이하게 되고, 노즐 하우징(76)의 외측 가장자리는 기계적 손상에 대해 보호된다.
그 밖의 사항과 관련해서는 2성분 노즐(70)이 도 1 의 2성분 노즐(10)과 동일하게 형성되고, 2성분 노즐(10)의 개별 부품들 및 이들의 기능에 대해서는 재차 설명하지 않는다.
도 7 에는 본 발명의 제4 실시예에 따른 2성분 노즐(80)이 도시되어 있다. 도 6 의 2성분 노즐(70)과는 달리, 튜브(30)의 자유 단부가 노즐 하우징(76) 안에 배치되어 있다. 그러므로, 튜브(30)의 자유 단부에서 유동배출 개구(26)들로부터 나오는 기체 제트들은 여전히 노즐 하우징(76) 안의 스프레이 제트를 횡단하는바, 이것은 도 5 의 2성분 노즐(60)과 관련하여 이미 설명된 바와 같다. 2성분 노즐(80)의 경우에도, 고리형 간극 캡(72)과 노즐 하우징(76) 사이에 고리형 간극(74)이 제공됨으로써, 유출 개구(14)를 둘러싸는 노즐 하우징(76)의 영역에서 축적될 수 있는 액체액적들이 분리되어 작은 액적들로 분무화됨이 보장된다. 그 밖의 사항들과 관련하여, 2성분 노즐(80)의 개별 부품들 및 기능은 도 1 의 2성분 노즐(10)의 경우와 동일하며, 따라서 재차 설명하지 않는다.

Claims (15)

  1. 노즐 하우징(nozzle housing)(12; 72)을 구비한 2성분 노즐(10; 60; 70; 80)에 의하여 액체/기체 혼합물(liquid/gas mixture)로부터 스프레이 제트를 생성하는 방법으로서, 상기 스프레이 제트의 생성 방법은:
    공급된 액체 및 공급된 기체를 섞는 단계;
    기체 및 액체액적들(liquid drops)으로 이루어진 스프레이 제트를 생성하는 단계;
    적어도 하나의 기체 제트를 생성하는 단계; 및
    상기 기체 제트를 상기 스프레이 제트와 혼합하는 단계;를 포함하고,
    상기 스프레이 제트는 중심 제트(core jet) 및 상기 중심 제트를 둘러싸는 외측 제트(outer jet)를 포함하고, 상기 기체 제트는 무엇보다도 먼저 상기 스프레이 제트의 중심 제트와 혼합되며,
    상기 기체 제트는 복수의 부분 유동(partial flow)의 형태로 상기 스프레이 제트의 중심 제트 안으로 도입되고, 상기 복수의 부분 유동은 상기 스프레이 제트의 중앙 종축(central longitudinal axis)(28)에 대해 반경방향 외향으로 향하는 주된 이동 성분(main movement component)을 갖는 것을 특징으로 하는, 스프레이 제트의 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액체와 기체의 섞임은 노즐 하우징(12; 72)의 혼합 챔버(mixing chamber; 40) 안에서 이루어지고, 상기 기체 제트와 스프레이 제트의 혼합은 상기 혼합 챔버의 하류에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 스프레이 제트의 생성 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기체 제트와 스프레이 제트의 혼합은 노즐 하우징(12; 72) 안에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 스프레이 제트의 생성 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기체 제트와 스프레이 제트의 혼합은 노즐 하우징(12; 72) 밖에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 스프레이 제트의 생성 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 2성분 노즐로 공급되는 기체는 상기 노즐 하우징(12; 72) 안에서 제1 기체 유동과 제2 기체 유동으로 나뉘고, 상기 제1 기체 유동은 스프레이 제트의 생성을 위하여 제공되며, 상기 제2 기체 유동은 스프레이 제트와 혼합되는 기체 제트의 생성을 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는, 스프레이 제트의 생성 방법.
  6. 액체/기체 혼합물의 스프레이를 위한, 노즐 하우징(12; 72)을 구비한 2성분 노즐로서,
    상기 노즐 하우징(12; 72)은 적어도 하나의 액체 유입부(16), 적어도 하나의 기체 유입부(18), 및 적어도 하나의 유출 개구(outlet opening)(14)를 구비하고, 상기 노즐의 작동 동안에는 상기 적어도 하나의 유출 개구(14)의 하류에 기체 및 액체액적으로 이루어진 스프레이 제트가 존재하며,
    기체 제트의 생성을 위하여 적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구(26)가 제공되고, 상기 추가적인 기체 유출 개구(26)는 상기 기체 제트와 스프레이 제트가 혼합되도록 설계 및 구성되며,
    상기 노즐 하우징(12; 72)은 혼합 챔버(40)를 구비하고, 상기 액체 유입부(16)와 기체 유입부(18)는 혼합 챔버(40)로 이어지며, 상기 적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구(26)는 혼합 챔버(40)의 하류에 혼합 챔버(40)에 대해 동심을 이루도록 배치되고,
    상기 적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구(26)는, 노즐 하우징(12; 72)에 고정된 튜브(30)의 자유 단부의 영역에서 상기 유출 개구(14)에 대해 동심을 이루도록 배치되며,
    상기 튜브(30)의 자유 단부에는 편향 플레이트(deflecting plate)(32) 또는 편향체(deflecting body)가 제공되고, 상기 튜브(30)의 자유 단부 중 상기 편향 플레이트(32) 또는 편향체의 직전 상류에는 복수의 유동배출 개구들(outflow openings)(26)이 제공되며,
    상기 복수의 유동배출 개구(26)들은 상기 튜브(30)의 중앙 종축(28)에 대해 반경방향 외향으로 개방된 것을 특징으로 하는, 2성분 노즐.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 노즐 하우징은 스프레이 제트를 위한 유출 개구(14)를 구비하고, 상기 유출 개구(14)의 상류에는 상기 적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구(26)가 배치된 것을 특징으로 하는, 2성분 노즐.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 노즐 하우징은 스프레이 제트를 위한 유출 개구(14)를 구비하고, 상기 유출 개구(14)의 하류에는 상기 적어도 하나의 추가적인 기체 유출 개구(26)가 배치된 것을 특징으로 하는, 2성분 노즐.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 유출 개구(14)를 둘러싸는 고리형 간극(annular gap)(74)이 제공된 것을 특징으로 하는, 2성분 노즐.
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