KR102062703B1 - 급유용 노즐 삽입체 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 유체가 이동하도록 유로가 형성된 관체의 내부에 삽입 설치되어, 유체를 고압상태로 토출되게 하는 급유용 노즐 삽입체에 있어서, 관체의 내부에 삽입 설치하며, 원형단면 형상을 가지는 중앙축 몸체, 중앙축 몸체의 외주면에 상호 이격상태로 길이방향을 따라 나선형으로 형성된 복수의 충돌돌기, 중앙축 몸체의 선단에 일체상태로 연장 형성되며, 유체의 이동방향으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔 형상의 배출축 몸체, 중앙축 몸체의 후단에 일체상태로 연장 형성되며, 원형단면 형상을 가지는 연결축 몸체, 연결축 몸체의 후단에 일체상태로 연장 형성되며, 원형단면 형상을 가지는 유입축 몸체, 유입축 몸체의 외주면에 나선형으로 배치된 복수의 가이드날개를 포함하며, 연결축 몸체의 직경 및 유입축 몸체의 직경은 동일하며, 중앙축 몸체의 직경은 유입축 몸체의 직경보다 크게 형성된 급유용 노즐 삽입체를 제공한다.

Description

급유용 노즐 삽입체{Nozzle insert device for oil supply}

본 발명은 유로에 형성된 관체 내부에 설치되어 유체가 유로를 통해 이동 토출시 고압력 및 미세기포를 발생시키는 급유용 노즐 삽입체에 관한 것이다.

일반적으로 연삭 기계나 드릴링 머신과 같은 공작 기계에 의하여 금속 등으로 이루어진 피가공물을 원하는 형상으로 가공할 때에, 피가공물과 칼날의 접촉 부분과 그 주위에 가공액을 공급함으로써 가공 중 발생하는 열을 식히거나, 피가공물의 잘린 부스러기를 가공 지점으로부터 제거한다.

이때, 피가공물과 칼날의 접촉부에서 높은 압력과 마찰 저항으로 인하여 발생하는 절삭열은 칼날 끝을 마모시키거나 강도를 떨어뜨려, 칼날 등 공구의 수명을 감소시킨다. 또한, 피가공물의 잘린 부스러기가 충분히 제거되지 않으면 가공 중에 칼날 끝에 달라붙어 가공 정밀도를 떨어뜨리기도 한다.

여기서, 가공액은 공구와 피가공물 사이의 마찰 저항을 감소시키고 절삭열을 제거하며, 피가공물의 표면으로부터 잘린 부스러기를 제거하는 세척 작용도 행한다. 이를 위해 가공액은 마찰 계수가 작고, 끓는점이 높으며, 칼날과 피가공물의 접촉부에 잘 침투할 수 있어야 한다.

이러한, 가공액을 칼날과 피가공물과의 접촉부에 강제적으로 침입시키기 위해 가스를 분출하는 가스 분출 수단을 가공 장치에 설치하는 기술이 일본특허공개 평11-254281호(1999.09.21)에 제시된다.

그러나, 종래의 기술은 공작 기계에 가공액을 분사하는 수단에 더하여 가스를 고속 및 고압으로 분출하는 수단을 추가로 설치해야 하기 때문에 비용이 증가하고 장치가 대형화되는 문제가 있다. 또한, 연삭 장치에서는 고속으로 회전하는 연삭 숫돌의 외주면을 따라서 함께 회전하는 공기로 인해 숫돌과 피가공물의 접촉부에 가공액이 충분히 도달하지 못하는 문제가 있다. 따라서, 연삭 숫돌의 회전 방향과 같은 방향으로 공기를 분사하는 것만으로는 가공액을 충분히 침투시키기 어렵기 때문에 가공열을 충분히 냉각시키기 어렵다는 문제가 있다.

본 발명은, 유로를 흐르는 유체에 압력을 증대시킴과 더불어 기포가 발생되게 하면서 사용처로 토출되는 유체의 특성을 향상시킬 수 있는 급유용 노즐 삽입체를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 유체가 이동하도록 유로가 형성된 관체의 내부에 삽입 설치되어, 유체를 고압상태로 토출되게 하는 급유용 노즐 삽입체에 있어서, 상기 관체의 내부에 삽입 설치하며, 원형단면 형상을 가지는 중앙축 몸체, 상기 중앙축 몸체의 외주면에 상호 이격상태로 길이방향을 따라 나선형으로 형성된 복수의 충돌돌기, 상기 중앙축 몸체의 선단에 일체상태로 연장 형성되며, 유체의 이동방향으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔 형상의 배출축 몸체, 상기 중앙축 몸체의 후단에 일체상태로 연장 형성되며, 원형단면 형상을 가지는 연결축 몸체, 상기 연결축 몸체의 후단에 일체상태로 연장 형성되며, 원형단면 형상을 가지는 유입축 몸체, 상기 유입축 몸체의 외주면에 나선형으로 배치된 복수의 가이드날개를 포함하며, 상기 연결축 몸체의 직경 및 유입축 몸체의 직경은 동일하며, 상기 중앙축 몸체의 직경은 유입축 몸체의 직경보다 크게 형성된 급유용 노즐 삽입체를 제공한다.

또한, 상기 연결축 몸체의 선단과 연결되는 중앙축 몸체의 후단 외주면에는 유체 이동 방향의 반대방향으로 갈수록 직경이 작아지는 테이퍼부가 형성되며, 상기 테이퍼부가 형성된 중앙축 몸체의 외주면 부분에는 원둘레 방향으로 상호 이격되게 복수의 유체 유입가이드홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 연결축 몸체의 외주면에는 유체 유입가이드홈과 연결되도록 원둘레 방향으로 상호 이격되게 복수의 연결 가이드홈이 나선형으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 배출축 몸체의 외주면에는 원둘레 방향으로 상호 이격되게 복수의 배출 가이드홈이 나선형으로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 급유용 노즐 삽입체는, 관체로 유체를 공급시, 유체가 유입축 몸체의 가이드날개를 따라 소용돌이치면서 연결축 몸체와 관체 사이의 공간으로 유입되고, 이렇게 유입된 유체는 다시 중앙축 몸체의 충돌돌기와 충돌하면서 미세기포를 발생시킨 상태로 다시 소용돌이치면서 이동하고, 원뿔 형상을 가지는 배출축 몸체의 외측면을 따라 관체의 토출구 방향으로 이동한 후, 관체 외부로 압력 증대 및 미세기포를 포함한 상태로 배출이 이루어지게 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 급유용 노즐 삽입체의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급유용 노즐 삽입체의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 급유용 노즐 삽입체의 설치상태 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 배출축 몸체의 다른 실시예에 따른 부분 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시한 연결축 몸체의 다른 실시예에 따른 부분 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 급유용 노즐 삽입체의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급유용 노즐 삽입체의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 급유용 노즐 삽입체의 설치상태 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예의 급유용 노즐 삽입체는, 중앙축 몸체(100), 충돌돌기(110), 배출축 몸체(200), 연결축 몸체(300), 유입축 몸체(400), 가이드날개(410)를 구비한 상태로 유체가 이동하도록 유로가 형성된 관체(10)의 내부에 삽입상태로 설치하며, 이렇게 관체(10)의 유로를 통해 이동하는 유체가 고압상태로 배출될 수 있게 한다. 이러한, 관체(10)의 선단에는 유체를 토출시키는 토출구(11)가 형성되고, 관체(10)의 후단에는 인입구(12)가 형성된다. 이때 토출구(11)는 토출되는 유체를 고압으로 분사되게 할 수 있도록 직경이 선단 끝 부분으로 갈수록 작아지는 테이퍼 구조로 형성될 수 있다.

상기 중앙축 몸체(100)는 관체(10)를 이동하는 유체에 무수한 미세기포를 형성되게 하는 부분이다. 이러한, 중앙축 몸체(100)는 원형 단면을 가지는 축 부재로, 중앙축 몸체(100)의 외주면에는 복수의 충돌돌기(110)가 형성된다. 이때, 충돌돌기(110)는 마름모 형상을 가지는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않음은 물론이다. 그리고, 충돌돌기(110)는 중앙축 몸체(100)의 외주면에 일정간격으로 이격되게 형성되는데, 보다 상세하게는 중앙축 몸체(100)의 길이방향을 따라 나선형으로 배치되게 형성된다. 이같이, 충돌돌기(110)는 관체(10)를 통해 이동하는 유체를 충돌되게 함과 동시에 좁은 유로로 통과되게 하면서 플립플롭 현상과 캐비테이션 현상을 유발하여, 유체가 소용돌이와 미세기포가 발생되게 한다.

그리고, 상기 중앙축 몸체(100)의 후단 끝 부분, 즉 이후 설명될 연결축 몸체(300)의 선단과 연결되는 중앙축 몸체(100)의 후단 외주면에는 유체 이동방향의 반대방향으로 갈수록 직경이 작아지는 테이퍼부(120)가 형성될 수 있다. 더불어, 테이퍼부(120)가 형성된 중앙축 몸체(100)의 후단 외주면에는 원둘레 방향으로 상호 이격되게 복수의 유체 유입가이드홈(121)이 형성될 수 있다. 이러한, 테이퍼부(120) 및 유체 유입가이드홈(121)은 연결축 몸체(300)를 위치시킨 관체(10)의 유로에 유입된 유체가 중앙축 몸체(100)로 안정적인 이동을 이루어지게 한다.

상기 배출축 몸체(200)는 중앙축 몸체(100)를 통과한 유체가 관체(10)의 토출구(11)로 자연스럽게 안내하면서 배출이 이루어질 수 있게 하는 부분이다. 이러한, 배출축 몸체(200)는 원뿔 형상을 가지는 부재로, 중앙축 몸체(100)의 선단 끝 부분으로부터 길이방향으로 연장되도록 일체상태로 형성된다. 이러한, 배출축 몸체(200)의 후단 직경은 중앙축 몸체(100)의 선단 직경과 동일하게 형성됨으로써, 중앙축 몸체(100)를 통과하는 유체가 배출축 몸체(200)의 외측면을 따라 자연스러운 흐름이 이루어지게 한다. 이같이, 배출축 몸체(200)는 중앙축 몸체(100)를 통과한 유체가 흐르는 관체(10) 내 유로를 넓어지게 하고, 이로 인해 유체와 배출축 몸체(200)의 외주면 사이의 압력 저하를 통해 유체가 배출축 몸체(200)의 외주면으로 당겨지면서 유체가 배출축 몸체(200)의 외주면을 따라 자연스러운 흐름이 유도된다.

도 4를 참조하면, 다른 실시예에 따른 배출축 몸체(200a)를 나타낸 부분 사시도로써, 배출축 몸체(200a)의 외주면에는 원둘레 방향으로 상호 이격되게 복수의 배출 가이드홈(210)이 나선형으로 형성될 수 있다. 또한, 배출축 몸체(200a)의 외주면에는 배출 가이드홈(210)의 사이에 나란하게 형성되도록 복수개의 배출 가이드돌기(220)가 형성될 수 있다. 이같은, 배출 가이드홈(210) 및 배출 가이드돌기(220)는 배출축 몸체(200a)의 외측면을 따라 이동하는 유체가 소용돌이 상태로 이동되게 하면서 토출구(11)를 통한 분사 배출력을 증대시킬 수 있게 한다.

또한, 다른 실시예의 배출축 몸체(200a)의 외주면 후단에는 원둘레 방향으로 상호 이격되게 복수개의 충돌 배출돌기(230)가 형성될 수 있다. 이러한, 충돌 배출돌기(230)는 중앙축 몸체(100)를 통과한 후 배출축 몸체(200a)의 외주면 후단으로 전달되는 유체를 다시 충돌시켜 추가적으로 미세기포가 발생되게 함과 더불어 배출축 몸체(200a)의 외주면으로 유체가 인접상태로 이동하도록 유도되게 한다. 이러한, 충돌 배출돌기(230)는 마름모 형상을 가지는 것이 바람직하다.

상기 연결축 몸체(300)는 중앙축 몸체(100)와 이후 설명될 유입축 몸체(400) 사이를 연결하는 부분이다. 이러한, 연결축 몸체(300)는 중앙축 몸체(100)의 직경과 동일한 직경을 가지는 원형 단면을 가지는 축 부재이다. 여기서, 연결축 몸체(300)는 중앙축 몸체(100)의 후단 끝 부분으로부터 길이방향으로 일체상태로 연장 형성된다. 이같은, 연결축 몸체(300)는 유입축 몸체(400)를 통해 소용돌이 치면서 이동하는 유체가 중앙축 몸체(100)의 후방에 위치한 후, 중앙축 몸체(100)를 통과할 수 있게 한다. 따라서, 연결축 몸체(300)는 중앙축 몸체(100)와 유입축 몸체(400) 사이에 유체를 저장할 수 있는 공간을 제공함으로써, 유입축 몸체(400)를 통해 유체의 이동시 유입축 몸체(400)의 후단 부분에서 역류가 발생하는 것을 최소화하면서 중앙축 몸체(100)의 후단에서 유입되는 유체의 압력을 고압상태로 유지 및 안정적인 유량을 유지한 상태로 충돌돌기(110) 사이에 유체가 골고루 공급되게 하여 중앙축 몸체(100)를 통과하는 유체의 소용돌이와 미세기포가 발생되게 한다.

그리고, 도 5를 참조하면, 다른 실시예에 따른 연결축 몸체(300a)를 나타낸 부분 사시도로써, 연결축 몸체(300a)의 외주면에는 원둘레 방향으로 상호 이격되게 복수의 연결 가이드홈(310)이 형성될 수 있다. 이러한, 연결 가이드홈(310)은 중앙축 몸체(100)의 유체 유입가이드홈(121)과 연결됨으로써, 유입축 몸체(400)를 통과한 유체가 중앙축 몸체(100)의 유체 유입가이드홈(121)으로 안정적인 유동이 이루어지도록 가이드하게 된다. 여기서, 연결 가이드홈(310)은 유입축 몸체(400)를 통과한 후 연결축 몸체(300a)와 관체(10) 사이의 공간으로 유입된 유체가 중앙축 몸체(100)로 이동시 소용돌이치면서 이동할 수 있도록 나선형으로 형성될 수 있다.

상기 유입축 몸체(400)는 관체(10)를 이동하는 유체, 보다 상세하게는 연결축 몸체(300) 방향으로 이동하는 유체에 소용돌이를 발생되게 한다. 이러한, 유입축 몸체(400)는 원형 단면을 가지는 축 부재로, 유입축 몸체(400)의 외주면에는 유동하는 유체에 소용돌이를 발생시키도록 나선형으로 형성된 복수의 가이드날개(410)를 결합 구비한다. 여기서, 유입축 몸체(400)는 연결축 몸체(300)의 후단 끝 부분으로부터 길이방향으로 일체상태로 연장되게 형성된다.

이와 같이, 일 실시예의 급유용 노즐 삽입체는, 관체(10)로 유체를 공급시, 유체가 유입축 몸체(400)의 가이드날개(410)를 따라 소용돌이치면서 연결축 몸체(300)와 관체(10) 사이의 공간으로 유입되고, 이렇게 유입된 유체는 다시 중앙축 몸체(100)의 충돌돌기(110)와 충돌하면서 미세기포를 발생시킨 상태로 소용돌이치면서 이동하고, 원뿔 형상을 가지는 배출축 몸체(200)의 외측면을 따라 관체(10)의 토출구(11) 방향으로 이동한 후, 관체(10) 외부로 압력 증대 및 미세기포를 포함한 상태로 배출이 이루어지게 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 중앙축 몸체 110: 충돌돌기
120: 테이퍼부 121: 유체 유입가이드홈
200,200a: 배출축 몸체 210: 배출 가이드홈
220: 배출 가이드돌기 300,300a: 연결축 몸체
310: 연결 가이드홈 400: 유입축 몸체
410: 가이드날개

Claims (4)

1. 유체가 이동하도록 유로가 형성된 관체의 내부에 삽입 설치되어, 유체를 고압상태로 토출되게 하는 급유용 노즐 삽입체에 있어서,
   상기 관체의 내부에 삽입 설치하며, 원형단면 형상을 가지는 중앙축 몸체와;
   상기 중앙축 몸체의 외주면에 상호 이격상태로 길이방향을 따라 나선형으로 형성된 복수의 충돌돌기와;
   상기 중앙축 몸체의 선단에 일체상태로 연장 형성되며, 유체의 이동방향으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔 형상의 배출축 몸체와;
   상기 중앙축 몸체의 후단에 일체상태로 연장 형성되며, 원형단면 형상을 가지는 연결축 몸체와;
   상기 연결축 몸체의 후단에 일체상태로 연장 형성되며, 원형단면 형상을 가지는 유입축 몸체; 및
   상기 유입축 몸체의 외주면에 나선형으로 배치된 복수의 가이드날개;를 포함하며,
   상기 연결축 몸체의 직경 및 유입축 몸체의 직경은 동일하며,
   상기 중앙축 몸체의 직경은 유입축 몸체의 직경보다 크게 형성되고,
   상기 연결축 몸체의 선단과 연결되는 중앙축 몸체의 후단 외주면에는 유체 이동 방향의 반대방향으로 갈수록 직경이 작아지는 테이퍼부가 형성되며,
   상기 테이퍼부가 형성된 중앙축 몸체의 외주면 부분에는 원둘레 방향으로 상호 이격되게 복수의 유체 유입가이드홈이 형성되고,
   상기 연결축 몸체의 외주면에는 유체 유입가이드홈과 연결되도록 원둘레 방향으로 상호 이격되게 복수의 연결 가이드홈이 나선형으로 형성된 급유용 노즐 삽입체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 배출축 몸체의 외주면에는 원둘레 방향으로 상호 이격되게 복수의 배출 가이드홈이 나선형으로 형성된 급유용 노즐 삽입체.
   

Images