KR102304349B1 - 스팀분사장치용 분사건의 노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스팀분사장치용 분사건의 노즐에 관한 것으로, 개시된 본 발명은 분사파이프와, 상기 분사파이프의 일측에 설치되는 손잡이 및 상기 분사파이프의 타측에 설치되는 노즐을 포함하는 스팀분사장치의 분사건에 있어서, 전면에 상기 분사파이프와 연통되는 복수의 노즐구멍이 형성되되, 상기 전면의 중심에 메인공이 형성되고, 상기 메인공을 중심으로 사방에 보조공이 형성되는 노즐몸체 및 상기 분사파이프의 선단과 상기 노즐몸체의 연결부위에 감싸져 설치되는 연결캡을 포함하여 구성된 것이 특징이다.

Description

스팀분사장치용 분사건의 노즐{Nozzle of Injection Gun for Steam Injection Apparatus}

본 발명은 스팀분사장치용 분사건의 노즐에 관한 것으로, 더욱 상세히는 스팀의 분사 소음이 최대한 감소되면서 스팀의 적정한 분사각도를 통해 세척력을 더욱 향상시킬 수 있는 스팀분사장치용 분사건의 노즐에 관한 것이다.

일반적인 물 세차 방식은 물을 차체에 뿌려 세차하는 방식으로, 주로 폐수정화장치를 갖춘 셀프 세차장이나 주유소의 자동 세차기에서 채용되고 있고, 스팀 세차방식은 동절기에 차량 표면에 결빙된 각종 오염물질이나 염화칼슘과 같은 부식원을 세척하기 위해 스팀발생기를 갖춘 수동식 세차시스템에서 주로 채용하고 있다.

본 발명은 스팀세차시 사용되는 스팀분사장치용 분사건의 노즐과 관련되며, 종래의 스팀분사장치용 분사건의 노즐은 대한민국 공개특허 제10-2005-0093359호를 통해 개시된 바 있고, 이는 스팀에 에어를 혼합하여 분사함으로써 스팀을 절감하면서 세척효과를 증진시키는 특징이 있다.

그러나 종래 스팀분사장치용 분사건의 노즐을 보면, 노즐의 전면 중심에 대략 3mm 크기를 가지는 하나의 노즐구멍이 형성되어 있는데, 이러한 종래의 노즐은 노즐구멍을 통해 분사되는 소음이 매우 크며, 노즐구멍을 통해 분사되는 스팀의 분사각도가 대략 45~60도로 크게 형성되면서 세척력에 있어 만족스럽지 못한 문제점이 있었다.

KR 10-2005-0093359

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 노즐의 구조 개선을 통해 스팀의 분사 소음을 줄이고, 분사각도의 최적화를 통해 세척력을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 스팀분사장치용 분사건의 노즐을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한될 필요는 없으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

바람직한 일 실시 예에 따른 본 발명은, 분사파이프와, 상기 분사파이프의 일측에 설치되는 손잡이 및 상기 분사파이프의 타측에 설치되는 노즐을 포함하는 스팀분사장치의 분사건에 있어서,

전면에 상기 분사파이프와 연통되는 복수의 노즐구멍이 형성되되, 상기 전면의 중심에 메인공이 형성되고, 상기 메인공을 중심으로 사방에 보조공이 형성되는 노즐몸체와, 상기 분사파이프의 선단과 상기 노즐몸체의 연결부위에 감싸져 설치되는 연결캡을 포함하여 구성된다.

더 바람직하게 상기 노즐구멍은 상기 메인공을 기준으로 마주는 좌우의 보조공과 마주하는 상하의 보조공이 십자형으로 배치될 수 있다.

더욱 바람직하게 좌우의 보조공 간격과 상하의 보조공 간격은 동일 내지 서로 다르게 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 노즐구멍은 보조공이 상기 메인공을 시작점으로 하여 시계방향 또는 반시계 반향으로 소용돌이 형상을 이루면서 이격되어 배치될 수 있다.

더 바람직하게 상기 보조공의 직경은 서로 동일하며, 상기 메인공의 직경보다 작은 직경으로 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 메인공의 직경은 2mm로 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 보조공의 직경은 1mm로 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 연결캡의 선단은 상기 노즐몸체의 전면보다 돌출되어 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 연결캡은 상기 노즐몸체의 길이방향을 따라 이동 가능하게 설치되어 상기 노즐몸체의 전면으로부터 돌출되는 길이가 가변될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 연결캡의 내측둘레에는 나선부가 구비된 너트부재가 설치되고, 상기 너트부재를 관통하는 상기 노즐몸체의 외축둘레에는 상기 너트부재의 나선부와 나사 결합되도록 나사체결부가 구비될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 연결캡의 내측둘레에는 길이방향을 따라 일정한 간격으로 복수의 끼움홈이 형성되고, 상기 연결캡을 관통하는 상기 노즐몸체의 외측둘레에는 볼스프링이 설치되어 상기 연결캡의 끼움홈에 탄력적으로 걸려 고정될 수 있다.

본 발명에 따른 스팀분사장치용 분사건의 노즐은 아래와 같은 이점을 가진다.

즉, 분사파이프의 선단에 설치되는 노즐몸체의 노즐구멍 개수와 크기와 배치를 조절하여 노즐몸체로부터 스팀이 분사되면서 발생되는 소음을 최소화시키고, 분사파이프와 노즐몸체를 연결하는 연결캡의 단부가 노즐몸체의 전면보다 돌출되도록 구성함에 따라 노즐몸체로부터 분사되는 스팀의 분사각도를 최적화시켜 스팀분사 유효면적 대비 스팀의 분사량과 압력에 따른 세척효과를 극대화시킬 수 있는 효과를 가진다.

여기서, 이와 같이 기재된 본 발명의 효과는 발명자가 인지하는지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악한 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따라 스팀분사장치용 분사건의 분사파이프와 노즐몸체의 결합상태를 나타낸 요부 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따라 스팀분사장치용 분사건의 분사파이프와 노즐몸체의 분리상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 따라 스팀분사장치용 분사건의 분사파이프와 노즐몸체의 결합상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따라 노즐몸체에 형성되는 노즐구멍을 나타낸 정면도이다.
도 5 는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 노즐몸체에 형성되는 노즐구멍을 나타낸 정면도이다.
도 6 은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 스팀분사장치용 분사건의 분사파이프와 노즐몸체의 결합상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 스팀분사장치용 분사건의 분사파이프와 노즐몸체의 결합상태를 나타낸 요부 단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 기재된 내용을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 기재된 내용의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 기재된 내용의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

우선, 본 발명에 따른 스팀분사장치용 분사건의 노즐은 크게 분사건의 분사파이프와 관통 연결되는 노즐몸체 및 분사파이프와 노즐몸체의 연결부위에 감싸져 설치되는 연결캡으로 구분될 수 있으며, 이하 예시된 도면을 통해 각 구성요소를 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

노즐몸체(200)는,

스팀분사장치의 분사건을 구성하는 분사파이프(100)의 단부에 설치되어 분사파이프(100)를 통해 이동되는 스팀을 외부에 소정의 각도로 분사시켜준다.

노즐몸체(200)는 분사파이프(100)에 일체형태 또는 조립형태로 설치될 수 있으며, 분사파이프(100)의 형상과 상응하는 소정 길이를 가지는 원통형으로 구성될 수 있고, 노즐몸체(200)의 외경은 분사파이프(100)의 외경과 동일 내지 작거나 크게 구성될 수 있다.

노즐몸체(200)의 전면에는 적어도 하나의 노즐구멍(220)이 형성되며, 이러한 노즐구멍(220)은 분사파이프(100)와 관로와 연결됨에 따라 분사파이프(100)를 통해 이동되는 스팀은 노즐몸체(200)의 노즐구멍(220)을 통해 소정의 각도로 압력으로 분사된다.

노즐구멍(220)은 노즐몸체(200)의 전면(210)에 형성되며, 일 실시 예로 도 4 와 같이 전면(210)의 중심에 메인공(221)이 형성되고, 그러한 메인공(221)을 중심으로 방사형을 이루면서 보조공(222)이 다수개 형성될 수 있으며, 보조공(222)은 3개로 구성되어 메인공(221)을 중심으로 삼각을 이루면서 구성되거나, 바람직하게 4개로 구성되어 메인공(221)을 기준으로 좌우와 상하에 대칭을 이루며 각각 형성되면서 십자형태로 구성될 수 있다.

여기서, 노즐몸체(200)의 전면에 형성되는 메인공(221)은 예시된 도면을 통해 전면(210)의 중심에 1개가 형성되어 있으나, 필요에 따라 복수개로 형성되거나 중심에서 벗어나게 형성될 수도 있다.

노즐몸체(200)의 전면에 형성되는 보조공(222)은 다른 실시 예로 도 5 의 (a)와 같이 전면(210)의 중심에 메인공(221)이 형성되고, 그러한 메인공(221)을 중심으로 좌우 대칭 및 상하 대칭을 이루면서 십자형태로 배치되되, 메인공(221)과 메인공(221)의 좌우에 위치하는 보조공(222)의 간격보다 메인공(221)과 메인공(221)의 상하에 위치하는 보조공(222)의 간격이 더 넓게 구성되거나, 반대로 메인공(221)과 메인공(221)의 좌우에 위치하는 보조공(222)의 간격보다 메인공(221)과 메인공(221)의 상하에 위치하는 보조공(222)의 간격이 더 좁게 형성될 수도 있다.

이와 같이 메인공(221)을 기준으로 좌우 보조공(222)의 간격이 상하 보조공(222)의 간격보다 넓게 배치되면 이러한 메인공(221)과 보조공(222)을 통해 배출되는 스팀의 형태는 수직방향보다 수평방향으로 더 넓게 펼쳐지면서 분사되는 형태가 됨에 따라 스팀을 분사하려는 세척 대상 부위가 수직방향보다 수평방향이 넓은 형태인 경우, 유용하게 적용할 수 있는 것이다.

아울러, 메인공(221)을 기준으로 상하 보조공(222)의 간격이 좌우 보조공(222)의 간격보다 넓게 배치되면 이러한 메인공(221)과 보조공(222)을 통해 배출되는 스팀의 형태는 수평방향보다 수직방향으로 더 넓게 펼쳐지면서 분사되는 형태가 됨에 따라 스팀을 분사하려는 세척 대상 부위가 수직방향보다 수평방향이 넓은 형태인 경우, 유용하게 적용할 수 있는 것이다.

또한, 노즐몸체(200)의 전면에 형성되는 보조공(222)은 또 다른 실시 예로 도 5 의 (b)와 같이 전면(210) 중심에 메인공(221)이 위치한 상태에서 그러한 메인공(221)을 시작점으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 소용돌이 형태를 이루는 가상의 선상을 따라 일정한 간격으로 보조공(222)이 배치되어 구성될 수도 있다.

이와 같이 보조공(222)이 소용돌이 형태로 배치되면 메인공(221)과 각 보조공(222)에서 각각 배출되는 스팀의 간격이 바깥쪽보다 중심쪽에 밀집되면서 노즐몸체(200)의 중심쪽에 강한 압력으로 스팀이 분사됨에 따라 세척력이 더 배가될 수 있는 것이다.

아울러, 노즐몸체(200)의 전면(210)에 형성되는 메인공(221)과 보조공(222)의 직경은 서로 다르거나 동일한 직경으로 구성될 수도 있지만, 소음의 감소를 위하여 보조공(222)은 동일한 직경을 가지면서 메인공(221)의 직경보다 작은 직경으로 구성됨이 바람직하다.

메인공(221)과 보조공(222)의 직경은 구체적인 실시 예로 메인공(221)의 직경이 대략 1.5mm ~ 2.5mm 가 될 수 있으며, 보조공(222)의 직경은 대략 0.5mm ~ 1.5mm가 될 수 있고, 더 바람직하게는 메인공(221)의 직경은 2mm로 구성되고, 보조공(222)의 직경은 1mm로 구성될 수 있다.

연결캡(300)은,

도 1 과 같이 분사파이프(100)와 노즐몸체(200)의 연결부위에 감싸져 설치되며, 분사파이프(100)와 노즐몸체(200)의 기밀 유지와 함께 노즐몸체(200)이 세척 대상 부위와 접촉될 때 세척 대상 부위의 손상을 방지해주는 역할을 한다.

연결캡(300)은 세척 대상 부위와 접촉시 세척 대상부위를 손상시키지 않도록 고무나 실리콘, 우레탄과 같은 연질의 탄성소재가 바람직하다.

연결캡(300)은 도 2 에서와 같이 분사파이프(100)와 노즐몸체(200)의 연결부위에 감싸지도록 소정 길이의 원통형으로 구성될 수 있으며, 연결캡(300)의 내측둘레에는 고온 및 고압의 스팀에 손상되지 않도록 열과 압력에 강한 경질 또는 연질이면서 내부에 심재가 구비되는 원통형 보조관이 더 구비될 수도 있다.

분사파이프(100)와 노즐몸체(200)의 연결부위에 연결캡(300)이 설치될 때, 연결캡(300)의 선단은 노즐몸체(200)의 전면과 동일선상이 되도록 설치될 수도 있지만, 이러한 경우, 노즐몸체(200)의 노즐구멍(220)을 통해 분사되는 스팀의 분사각도는 대략 60~90도로 분사됨에 따라 노즐구멍(220)을 통해 분사되는 스팀의 밀도가 저하되면서 세척력이 저하될 수 있다.

따라서 바람직한 실시 예로 도 3 과 같이 분사파이프(100)와 노즐몸체(200)의 연결부위에 연결캡(300)이 설치될 때, 연결캡(300)의 선단은 노즐몸체(200)의 전면보다 돌출되도록 설치하게 되면, 노즐몸체(200)의 노즐구멍(220)을 통해 분사되는 스팀은 노즐본체(200)의 전면(210)보다 더 돌출된 연결캡(300)의 선단 내면의 간섭을 받아 분사각도가 대략 30~45도로 분사됨에 따라 노즐구멍(220)을 통해 분사되는 스팀의 밀도가 커지게 되면서 세척력이 향상될 수 있으며, 소음 또한 감소될 수 있는 것이다.

한편, 연결캡(300)은 분사파이프(100)와 노즐몸체(200)의 연결부위에 설치된 상태에서 노즐몸체(200)의 길이방향을 따라 전후 이동이 가능하도록 구성됨에 따라 분사파이프(100)와 노즐몸체(200)의 연결부위에 설치된 연결캡(300) 선단의 위치를 조절하여 노즐구멍(220)을 통해 분사되는 스팀의 분사각도를 조절하도록 구성될 수도 있다.

즉, 연결캡의 다른 실시 예로 도 6 의 (a),(b)에 예시한 바와 같이 연결캡(300a)의 내부에 내측둘레를 따라 나선부(311)가 구비된 너트부재(310)를 설치하여 너트부재(310)의 외측둘레가 연결캡(300a) 내부의 내측둘레에 접면 고정되도록 구성하고, 연결캡(300a)의 내부를 설치되는 노즐몸체(200)의 외측둘레는 나사체결부(230)를 형성함으로써, 노즐몸체(200)의 나사체결부(230)를 연결캡(300a)의 내부에 구비된 너트부재(310)의 나선부(311)에 나사결합시켜주면 연결캡(300a)의 정회전 또는 역회전에 따라 연결캡(300a)의 너트부재(310)가 노즐몸체(200)의 나사체결부(230)로부터 양방향 이동되면서 연결캡(300a)의 선단이 노즐몸체(200)의 전면(210)으로부터 돌출되는 정도가 미세하게 조절될 수 있는 것이다.

따라서, 도 6 의 (a)와 같이 연결캡(300a)의 선단이 노즐몸체(200)의 전면(210)에서 돌출되는 길이가 긴 경우에는 노즐구멍(220)을 통해 분사되는 스팀의 분사각도(θ1)는 좁아지게 되며, 도 6 의 (b)와 같이 연결캡(300a)의 선단이 노즐몸체(200)의 전면(210)에서 돌출되는 길이가 짧아지는 경우에는 노즐구멍(220)을 통해 분사되는 스팀의 분사각도(θ2)는 넓어지게 됨에 따라 세척 대상 부위의 상태에 따라 정밀하게 조절하여 사용함으로써 세척효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 연결캡의 또 다른 실시 예로 도 7 의 (a),(b)와 같이 연결캡(300b) 내부의 내측둘레에는 길이방향을 따라 일정 간격을 가지는 끼움홈(320)이 복수개로 형성되고, 이러한 연결캡(300b) 내부에 설치되는 노즐몸체(200)의 외측둘레에는 내재된 탄성부재에 의해 탄성력을 가지면서 일부분이 외부로 돌출되는 볼로 구성된 볼스프링(240)이 설치됨에 따라 이러한 볼스프링(240)의 볼이 연결캡(300b)의 끼움홈(320)에 단계적으로 걸려 고정되면서 연결캡(300b)의 선단이 노즐몸체(200)의 전면으로부터 돌출되는 정도가 단계별로 조절될 수도 있는 것이다.

따라서, 도 7 의 (a)와 같이 연결캡(300b)의 선단이 노즐몸체(200)의 전면(210)에서 돌출되는 길이가 긴 경우에는 노즐구멍(220)을 통해 분사되는 스팀의 분사각도(θ1)는 좁아지게 되며, 도 7 의 (b)와 같이 연결캡(300b)의 선단이 노즐몸체(200)의 전면(210)에서 돌출되는 길이가 짧아지는 경우에는 노즐구멍(220)을 통해 분사되는 스팀의 분사각도(θ2)는 넓어지게 됨에 따라 세척 대상 부위의 상태에 따라 단계별로 간편하게 조절하여 사용함으로써 세척효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관한 설명을 하였으나, 기재된 내용의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 기재된 내용의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해질 필요는 없으며, 후술되는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 분사파이프 200 : 노즐몸체
210 : 전면 220 : 노즐구멍
221 : 메인공 222 : 보조공
230 : 나사체결부 240 : 볼스프링
300, 300a, 300b : 연결캡 310 : 너트부재
311 : 나선부 320 : 끼움홈

Claims (11)

1. 분사파이프와, 상기 분사파이프의 일측에 설치되는 손잡이 및 상기 분사파이프의 타측에 설치되는 노즐을 포함하는 스팀분사장치의 분사건에 있어서,
   상기 분사파이프의 단부에 일체로 구성되며, 전면에 상기 분사파이프의 관로와 연통되는 복수의 노즐구멍이 형성되되, 상기 전면의 중심에 메인공이 형성되고, 상기 메인공을 중심으로 사방에 보조공이 형성되는 노즐몸체; 및
   상기 분사파이프의 선단과 상기 노즐몸체의 연결부위에 감싸져 설치되는 연결캡을 포함하며,
   상기 연결캡은 연질의 탄성소재로 구성되고, 상기 연결캡의 내측둘레에는 심재가 구비되는 원통형 보조관이 구비되며, 상기 연결캡의 선단은 상기 노즐몸체의 전면보다 돌출되되 상기 노즐몸체의 노즐구멍을 통해 분사되는 스팀이 상기 연결캡 선단 내면의 간섭을 받아 분사각도가 30~45도로 분사될 수 있도록 구성되고,
   상기 노즐구멍은 상기 메인공을 기준으로 마주하는 상기 좌우의 보조공과 마주하는 상기 상하의 보조공이 십자형으로 배치되되, 상기 좌우의 보조공 간격과 상기 상하의 보조공 간격은 서로 다르게 구성된 것인 스팀분사장치용 분사건의 노즐.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 노즐구멍은,
   상기 보조공이 상기 메인공을 시작점으로 하여 시계방향 또는 반시계 반향으로 소용돌이 형상을 이루면서 이격되어 배치되는 것인 스팀분사장치용 분사건의 노즐.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 보조공의 직경은 서로 동일하며, 상기 메인공의 직경보다 작은 직경으로 구성된 것인 스팀분사장치용 분사건의 노즐.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 메인공의 직경은 2mm로 구성된 것인 스팀분사장치용 분사건의 노즐.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 보조공의 직경은 1mm로 구성된 것인 스팀분사장치용 분사건의 노즐.
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 연결캡은 상기 노즐몸체의 길이방향을 따라 이동 가능하게 설치되어 상기 노즐몸체의 전면으로부터 돌출되는 길이가 가변될 수 있는 것인 스팀분사용 분사건의 노즐.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 연결캡의 내측둘레에는 나선부가 구비된 너트부재가 설치되고
    상기 너트부재를 관통하는 상기 노즐몸체의 외측둘레에는 상기 너트부재의 나선부와 나사 결합되도록 나사체결부가 구비된 것인 스팀분사용 분사건의 노즐.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 연결캡의 내측둘레에는 길이방향을 따라 일정한 간격으로 복수의 끼움홈이 형성되고, 상기 연결캡을 관통하는 상기 노즐몸체의 외측둘레에는 볼스프링이 설치되어 상기 연결캡의 끼움홈에 탄력적으로 걸려 고정되는 것인 스팀분사용 분사건의 노즐.

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