KR102246352B1

KR102246352B1 - 잔류 액체를 배수할 수 있는 분무 노즐 및 이를 포함하는 분무 시스템

Info

Publication number: KR102246352B1
Application number: KR1020200091391A
Authority: KR
Inventors: 윤소영
Original assignee: 윤소영
Priority date: 2020-07-23
Filing date: 2020-07-23
Publication date: 2021-04-28
Also published as: TW202204043A; TWI814037B

Abstract

본 실시예에 의한 노즐은: 토출구(orifice)와, 유로를 통하여 고압의 액체가 제공될 때 개방되어 토출구로 액체를 흘리는 제1 체크 밸브 및 토출구를 통하여 공기가 제공될 때 개방되어 노즐에 잔류하는 액체를 유로로 배수하는 제2 체크 밸브를 포함한다.

Description

잔류 액체를 배수할 수 있는 분무 노즐 및 이를 포함하는 분무 시스템{SPRAY NOZZLE CAPABLE OF DRAINING RESIDUAL LIQUID AND SPRAY SYSTEM INCLUDING THE SAME}

본 기술은 잔류 액체를 배수할 수 있는 분무 노즐 및 이를 포함하는 분무 시스템과 관련된다.

액체를 분무하는 노즐은 스프링클러(sprinkler), 세척장치 및 증발 냉방 장치등 넓은 범위에서 사용되고 있다. 분무 노즐은 유로를 통하여 고압의 액체를 제공받고, 이를 작은 토출구(orifice)를 통하여 배출하여 액체를 분무한다.

노즐은 유로와 연결된 배관으로부터 액체를 제공받고, 압력이 제공됨에 따라 액체를 분무한다. 노즐 내부에 형성된 유로에는 필연적으로 미처 분무되지 않은 액체가 잔류할 수 있다. 일 예로, 하절기에 노즐을 통하여 액체를 분무하여 증발 냉방을 수행하면 노즐 내부에는 액체가 잔류할 수 있다. 노즐의 유로에 잔류하는 액체는 동절기에 결빙할 수 있으며, 이로부터 노즐이 동파하는 문제가 발생한다.

본 실시예는 상기한 종래 기술의 분무 노즐의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 노즐에 잔류하는 액체를 배수할 수 있는 분무 노즐을 제공하는 것이 본 실시예로 해결하는 과제 중 하나이다.

노즐의 일 예로, 제1 체크 밸브는, 밸브 시트(seat)와, 제1 체크 밸브를 차단하거나 개방하는 개폐 부재와, 개폐부재와 일 단부가 연결되어 개폐부재에 탄성력을 제공하는 탄성 부재와, 탄성 부재의 타 단부와 연결된 임펠러 부재를 포함한다.

노즐의 일 예로, 임펠러 부재는, 탄성부재와 결합하는 탄성 부재 결합부와, 탄성 부재 결합부와 연결되고, 유체를 토출구로 유도하는 몸체 유도로가 형성된 몸체 및 토출구와 마주하되, 유체를 토출구로 유도하는 하나 이상의 헤드 유도로가 형성된 헤드(head)를 포함한다.

노즐의 일 예로, 제1 체크 밸브는, 유로를 통하여 10 bar 내지 30 bar 이상의 압력으로 액체가 제공될 때 개폐 부재가 이동하여 토출구로 액체를 흘린다.

노즐의 일 예로, 제2 체크 밸브는, 토출구를 통하여 공기가 1 bar 내지 10 bar의 압력으로 제공될 때 개방된다.

노즐의 일 예로, 제2 체크 밸브는, 제2 체크 밸브를 차단하거나 개방하는 개폐 부재와, 개폐부재와 일 단부가 연결되어 개폐부재에 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 포함한다.

본 실시예에 의한 분무 시스템은 급수 장치에서 제공된 물을 고압으로 제공하는 펌프와 펌프에서 제공된 물을 외부로 분무하는 복수의 노즐들을 포함하며, 각각의 노즐은 토출구(orifice)와, 유로를 통하여 고압의 액체가 제공될 때 개방되어 토출구로 액체를 흘리는 제1 체크 밸브 및 토출구를 통하여 공기가 제공될 때 개방되어 노즐에 잔류하는 액체를 유로로 배수하는 제2 체크 밸브를 포함한다.

분무 시스템의 일 예로, 제1 체크 밸브는 10 bar 내지 30 bar로 액체가 제공될 때 개방된다.

분무 시스템의 일 예로, 제2 체크 밸브는 토출구를 통하여 공기가 1 bar 내지 10 bar의 압력으로 제공될 때 개방된다.

분무 시스템의 일 예로, 분무 시스템은 급수 장치가 제공한 물을 정수하는 필터(filter)를 더 포함한다.

본 실시예의 노즐에 의하면 노즐 외부에서 압력을 제공하여 노즐 내부에 잔류하는 액체를 배수할 수 있어 간단하고 용이하게 유지보수를 수행할 수 있으며, 동절기의 동파를 방지할 수 있다는 장점이 제공된다.

도 1은 본 실시예에 의한 분무 노즐(10)을 설명하기 위한 개요적 단면도이다.
도 2는 임펠러 부재, 탄성 부재 및 개폐 부재의 개요를 도시한 사시도이다.
도 3은 제2 체크 밸브의 개요를 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 의한 분무 시스템을 개요적으로 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 실시예에 의한 분무 노즐(10)을 설명한다. 도 1은 본 실시예에 의한 분무 노즐(10)을 설명하기 위한 개요적 단면도이다. 도 1을 참조하면, 분무 노즐(10)은 토출구(orifice, 300)와, 유로(400)를 통하여 고압의 액체가 제공될 때 개방되어 상기 토출구(300)로 상기 액체를 흘리는 제1 체크 밸브(100) 및 상기 토출구(300)를 통하여 공기가 제공될 때 개방되어 상기 노즐에 잔류하는 액체를 상기 유로(400)로 배수하는 제2 체크 밸브(200)를 포함한다.

본 실시예에 의한 분무 노즐(10)은 펌프(30, 도 4 참조)로부터 제공된 액체가 제공되는 유로(400)를 포함한다. 후술할 바와 같이 노즐(10)에 잔류하는 액체는 제2 체크 밸브(200)를 통하여 유로(400)로 배수될 수 있다.

분무 노즐(10)은 제1 하우징(H1), 제2 하우징(H2), 제3 하우징(H3) 및 제4 하우징(H4)을 포함할 수 있다. 제1 하우징(H1)의 단부에는 토출구(300)가 위치하여 유로(400)를 통해 제공된 고압의 액체를 외부로 분무할 수 있다. 제2 하우징(H2)은 밸브 시트(110)가 형성된 제3 하우징(H3)과 결합하여 제1 체크 밸브(100)를 수용할 수 있다.

제3 하우징(H3)은 유로(400)와 연결되어 고압 액체를 제1 체크 밸브(100)로 흘릴 수 있다. 제3 하우징(H3)에는 제2 체크 밸브(200)가 형성되고, 제2 체크 밸브(200)는 후술할 바와 같이 노즐(10) 내에 잔류하는 액체를 유로(400)로 배수할 수 있다. 제4 하우징(H4)은 결합 부재(500)가 형성되어 외부의 관로(미도시)와 결합할 수 있으며, 외부 관로로부터 제공된 고압의 액체를 유로(400)를 통해 제1 체크 밸브(100)로 제공할 수 있으며, 제2 체크 밸브(200)를 통해 노즐(10)에 잔류하는 액체를 관로로 배수할 수 있다.

도시된 실시예에서 제1 하우징(H1), 제2 하우징(H2), 제3 하우징(H3) 및 제4 하우징(H4)이 서로 나사 결합되며, 누수를 방지하기 위하여 각각 오-링(o-ring)을 통해 연결된다. 도시되지 않은 실시에에서, 제1 하우징(H1), 제2 하우징(H2), 제3 하우징(H3) 및 제4 하우징(H4) 중 어느 두 개 이상은 일체로 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 하우징(H1) 및 제2 하우징(H2)은 일체로 형성될 수 있으며, 제3 하우징(H3) 및 제4 하우징(H4)은 일체로 형성되며, 이들이 결합되어 노즐을 형성할 수 있다.

제1 체크 밸브(100)는 밸브 시트(valve seat, 110), 개폐 부재(120), 탄성 부재(130) 및 임펠러 부재(140)를 포함할 수 있다. 개폐 부재(120)는 밸브 시트(110)와 접촉하여 유로(400)를 차단할 수 있다. 도 1로 예시된 실시예에서, 개폐 부재(120)는 체크 볼(check ball)로 도시되었으나, 도시되지 않은 실시예에서, 개폐 부재는 체크 플레이트(check plate)일 수 있다.

탄성 부재(130)는 개폐 부재(120)에 탄성력을 제공하여 유로(400)를 차단하여 밸브를 차단할 수 있다. 탄성 부재(130)는 스프링일 수 있다. 제1 체크 밸브(100)가 개방되는 액체의 압력은 탄성 부재(130)가 제공하는 탄성력을 변화시켜 제어될 수 있다. 일 실시예로, 탄성 부재(130)의 탄성력은 유로(400)를 통해 제공되는 액체의 압력이 10 bar 내지 30 bar 일 때 제1 체크 밸브가 개방되도록 조절될 수 있다.

도 2는 임펠러 부재(140), 탄성 부재(130) 및 개폐 부재(120)의 개요를 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 임펠러 부재(140)는 탄성 부재 결합부(142), 몸체 유도로(143)가 형성된 몸체(144), 헤드 유도로(146)가 형성된 헤드(148)을 포함한다. 탄성 부재 결합부(142)는 일 실시예로, 탄성 부재(130)가 결합될 수 있도록 몸체(144)의 직경보다 작은 직경을 가진다. 탄성 부재 결합부(142)가 몸체(155)에 비하여 작은 직경을 가져 제1 체크 밸브(100)를 통하여 토출구(300)로 흐르는 액체의 저항을 줄일 수 있다.

몸체(144)에는 유로(400)를 통하여 흐르는 액체를 토출구(300)로 유도하는 몸체 유도로(143)가 형성된다. 몸체는 제2 하우징(H2)에 형성된 중공에 삽입될 수 있는 직경으로 형성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 몸체(144)는 원기둥의 형태로 형성되나, 도시되지 않은 다른 실시예에 의하면 몸체(144)는 몸체 유도로가 형성된 사각 기둥 등의 각기둥 형태를 가진다.

헤드(148)는 제1 하우징(H1)과 접촉하여 지지될 수 있다. 따라서, 탄성 부재(130)의 탄성력이 개폐 부재(120)를 밸브 시트(110)로 밀어 제1 체크 밸브(100)가 차단된다.

토출구(300)와 마주하는 헤드의 표면(148)에는 헤드 유도로(146)가 형성된다. 몸체 유도로(143)을 통해 흐르는 액체는 헤드 유도로(146)을 통하여 토출구(300)로 제공되고, 외부로 분무된다.

도 3은 제2 체크 밸브(200)의 개요를 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제2 체크 밸브(200)는 노즐(10) 외부에서 토출구(300)를 통하여 고압 공기가 제공될 때 개방되고 노즐(10) 내에 잔류하는 액체를 제2 체크 밸브 유로(240)과 유로(400)를 통하여 배수한다. 제2 체크 밸브(200)는 제2 체크 밸브 개폐 부재(220)와 제2 체크 밸브 탄성 부재(230)를 포함할 수 있다. 도 1로 예시된 것과 같이 제2 체크 밸브는 제3 하우징(H3)에 위치할 수 있고, 제2 체크 밸브 유로(240)은 제3 하우징을 관통하여 형성될 수 있다.

토출구(300)를 통하여 제2 체크 밸브(200)가 개방될 정도의 압력을 가지는 공기가 제공되면 헤드 유도로(146)와 몸체 유도로(143)를 통하여 제2 체크 밸브 개폐 부재(220)에 전달된다. 압력이 전달됨에 따라 제2 체크 밸브 개폐 부재(220)는 제2 체크 밸브 시트(210)에서 이격되고, 제2 체크 밸브(200)는 개방된다. 따라서, 노즐(10) 내부에 잔류하는 액체는 압력에 의하여 제2 체크 밸브 유로(240)를 통하여 유로(400)로 배수된다.

제2 체크 밸브 탄성 부재(230)는 제2 체크 밸브 개폐 부재(220)가 제2 체크 밸브 시트(210)과 접촉하여 제2 체크 밸브(200)가 차단되도록 탄성력을 제공한다. 그러나, 제2 체크 밸브 탄성 부재(230)는 노즐(10) 외부에서 제공되는 압력에 의하여 제2 체크 밸브가 개방될 수 있는 탄성력을 제공한다. 일 실시예로, 제2 체크 밸브 탄성 부재(230)는 노즐(10) 외부에서 1 바(bar) 내지 10 bar의 압력이 제공될 때 제2 체크 밸브(200)가 개방될 수 있도록 탄성력을 제공한다.

종래 기술의 분무 노즐은 결합된 하우징을 분해하거나, 관로에 연결된 노즐을 분해하여 노즐 내부에 잔류하는 액체를 배수하였다. 그러나, 본 실시예에 의하면 노즐(10) 외부에서 압력을 제공하여 노즐(10) 내부에 잔류하는 액체를 배수할 수 있어 간단하고 용이하게 유지보수를 수행할 수 있으며, 동절기의 동파를 방지할 수 있다는 장점이 제공된다.

도 4는 본 실시예에 의한 분무 시스템(1)을 도시한다. 본 실시예에 의한 분무 시스템(1)은 복수의 노즐들(10a, 10b, ...)과, 급수 장치에서 급수된 물의 불순물을 제거하는 필터(40)와, 고압의 물을 형성하는 펌프(30)와, 펌프에서 제공된 고압의 물을 노즐들(10a, 10b, ...)에 제공하는 배관(20)을 포함한다.

급수 장치(미도시)는 일 예로, 상수도를 통하여 물을 제공받고, 필터(40)에 제공할 수 있다. 필터(40)는 급수 장치(미도시)가 제공한 물에 포함된 불순물을 제거하여 펌프(30)에 제공한다.

펌프(30)는 고압의 물을 형성하여 배관을 통해 노즐들(10a, 10b, ...)에 제공한다. 일 실시예로, 펌프(30)는 제공된 물을 노즐들(10a, 10b, ...)에 포함된 제1 체크 밸브들이 개방될 수 있는 압력으로 형성하여 배관(20)을 통하여 제공한다. 일 실시예로, 펌프(30)는 각 노즐들(10a, 10b, ...)에 제공되는 물의 압력이 10 bar 내지 30bar가 되도록 압력을 형성하여 제공한다. 따라서, 펌프(30)가 동작함에 따라 도 4로 예시된 것과 같이 각 노즐들(10a, 10b, ...)이 물을 분무한다.

본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 실시를 위한 실시예로, 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 분무 시스템 10, 10a, 10b: 노즐
20: 배관 30: 펌프
40: 필터
100: 제1 체크 밸브 110: 밸브 시트
120: 개폐 부재 130: 탄성 부재
140: 임펠러 부재 142: 탄성 부재 결합부
143: 몸체 유도로 144: 몸체
146: 헤드 유도로 148: 헤드
200: 제2 체크 밸브 210: 제2 체크 밸브 시트
220: 제2 체크 밸브 개폐부재 230: 제2 체크 밸브 탄성 부재
300: 토출구 400: 유로
500: 결합 부재

Claims

액체를 분무하는 노즐로, 상기 노즐은:
토출구(orifice);
유로를 통하여 고압의 액체가 제공될 때 개방되어 상기 토출구로 상기 액체를 흘리는 제1 체크 밸브;
상기 토출구를 통하여 공기가 제공될 때 개방되어 상기 노즐에 잔류하는 액체를 상기 유로로 배수하는 제2 체크 밸브 및
제1 내지 제3 하우징을 포함하며
상기 제1 체크 밸브는 상기 제1 및 제2 하우징에 형성되고,
상기 제2 체크 밸브는 상기 제3 하우징에 형성되며,
상기 제1 내지 제3 하우징은 일체로 결합된 노즐.
제1항에 있어서,
상기 제1 체크 밸브는,
밸브 시트(seat)와,
상기 제1 체크 밸브를 차단하거나 개방하는 개폐 부재와,
상기 개폐부재와 일 단부가 연결되어 상기 개폐부재에 탄성력을 제공하는 탄성 부재와,
상기 탄성 부재의 타 단부와 연결된 임펠러 부재를 포함하는 노즐.
제2항에 있어서,
상기 임펠러 부재는,
상기 탄성부재와 결합하는 탄성 부재 결합부와,
상기 탄성 부재 결합부와 연결되고, 유체를 토출구로 유도하는 몸체 유도로가 형성된 몸체 및
상기 토출구와 마주하되, 상기 유체를 상기 토출구로 유도하는 하나 이상의 헤드 유도로가 형성된 헤드(head)를 포함하는 노즐.
제2항에 있어서,
상기 제1 체크 밸브는,
상기 유로를 통하여 10 bar 내지 30 bar 이상의 압력으로 액체가 제공될 때 상기 개폐 부재가 이동하여 상기 토출구로 상기 액체를 흘리는 노즐.
제1항에 있어서,
상기 제2 체크 밸브는,
상기 토출구를 통하여
상기 공기가 1 bar 내지 10 bar의 압력으로 제공될 때 개방되는 노즐.
제1항에 있어서,
상기 제2 체크 밸브는,
상기 제2 체크 밸브를 차단하거나 개방하는 개폐 부재와,
상기 개폐부재와 일 단부가 연결되어 상기 개폐부재에 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 포함하는 노즐.
액체를 분무하는 분무 시스템으로, 상기 분무 시스템은:
급수 장치에서 제공된 물을 고압으로 제공하는 펌프 및
상기 펌프에서 제공된 물을 외부로 분무하는 복수의 노즐들을 포함하며,
각각의 노즐은 토출구(orifice)와, 유로를 통하여 고압의 액체가 제공될 때 개방되어 상기 토출구로 상기 액체를 흘리는 제1 체크 밸브와, 상기 토출구를 통하여 공기가 제공될 때 개방되어 상기 노즐에 잔류하는 액체를 상기 유로로 배수하는 제2 체크 밸브와, 제1 내지 제3 하우징을 포함하며
상기 제1 체크 밸브는 상기 제1 및 제2 하우징에 형성되고, 상기 제2 체크 밸브는 상기 제3 하우징에 형성되며, 상기 제1 내지 제3 하우징은 일체로 결합된분무 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제1 체크 밸브는 10 bar 내지 30 bar로 상기 액체가 제공될 때 개방되는 분무 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제2 체크 밸브는
상기 토출구를 통하여
상기 공기가 1 bar 내지 10 bar의 압력으로 제공될 때 개방되는 분무 시스템.
제7항에 있어서,
상기 분무 시스템은 급수 장치가 제공한 물을 정수하는 필터(filter)를 더 포함하는 분무 시스템.