KR102561254B1 - 유체 공급관조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체 공급관조립체에 관한 것으로, 그 구성은, 내부가 중공되어 유체가 유동하는 것을 안내하는 관몸체부와, 상기 관몸체부 내부에 삽입되는 원기둥형상의 축부와, 상기 축부에 방사형으로 다수개 형성되는 날개부를 포함하고, 상기 날개부는, 상기 관몸체부의 내경에 대응되는 원판형상으로 형성되어 상기 축부의 선단에 체결되며, 유체가 유동되는 제 1통공이 여러개 형성되는 회오리발생부와, 상기 관몸체부의 내경에 대응되는 원판형상으로 형성되어 상기 축부의 후단에 체결되며, 유체가 유동되는 제 2통공이 여러개 형성되는 지지판부와, 상기 축부를 중심으로 외주면에 각기둥형상으로 형성되는 날개몸체가 다수개 형성되는 버블발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유체 공급관조립체{A Fluid Supply Pipe Assembly}

본 발명은 유체 공급관조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관 내부를 유동하는 절삭유 등에 유체에 유체의 기능을 극대화하기 위한 마이크로버블을 대량으로 생산할 수 있는 유체공급관조립체에 관한 것이다.

종래, 연삭 기계나 드릴링 머신 및 머시닝 센터와 같은 공작 기계에 의하여 금속 등으로 이루어진 피가공물을 원하는 형상으로 가공할 때에, 피가공물과 공구 절삭날의 접촉 부분에 가공액(예컨대, 냉각액)을 공급함으로써 가공 중 발생하는 열을 식히거나, 피가공물의 잘린 부스러기(칩(chip)이라고도 함)를 가공 지점으로부터 제거한다. 피가공물과 공구 절삭날의 접촉 부분에서 높은 압력과 마찰 저항으로 인하여 발생하는 절삭열은 공구 절삭날을 마모시키거나 강도를 떨어뜨려, 절삭날 파손등 공구의 수명을 감소시킨다. 또한, 피가공물의 잘린 부스러기가 충분히 제거되지 않으면 가공 중에 칼날 끝에 달라붙어 가공 정밀도를 떨어뜨리기도 한다.

절삭액이라고도 불리는 가공액은 공구와 피가공물 사이의 마찰 저항을 감소시키고 절삭열을 제거하며, 피가공물의 표면으로부터 잘린 부스러기를 제거하는 세척 작용도 행한다. 이를 위해 냉각액은 마찰 계수가 작고, 끓는점이 높으며, 공구 절삭날과 피가공물의 접촉부에 잘 침투하는 특성을 갖는 것이 바람직하다.

그러나 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

마이크로버블을 생성하기 위한 유체관 내부의 구조가 복잡하고 조립이 번거로워 작업 및 사용에 불편한 문제점이 있었다.

등록특허 10-1838429

상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 조립과 분해가 간편하면서 마이크로버블을 안정적으로 생성할 수 있는 유체 공급관조립체를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명인 유체 공급관조립체는, 내부가 중공되어 유체가 유동하는 것을 안내하는 관몸체부와, 상기 관몸체부 내부에 삽입되는 원기둥형상의 축부와, 상기 축부에 방사형으로 다수개 형성되는 날개부를 포함하고, 상기 날개부는, 상기 관몸체부의 내경에 대응되는 원판형상으로 형성되어 상기 축부의 선단에 체결되며, 유체가 유동되는 제 1통공이 여러개 형성되는 회오리발생부와, 상기 관몸체부의 내경에 대응되는 원판형상으로 형성되어 상기 축부의 후단에 체결되며, 유체가 유동되는 제 2통공이 여러개 형성되는 지지판부와, 상기 축부를 중심으로 외주면에 각기둥형상으로 형성되는 날개몸체가 다수개 형성되는 버블발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 회오리발생부의 제 1통공이 나선형상으로 관통되도록 형성되고, 상기 지지판부의 제 2통공은 직선으로 관통되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 날개몸체는, 각기둥형상으로 돌출되는 날개몸체축과, 상기 날개몸체축의 하단은 상방으로 갈수록 그 단면이 작아지도록 경사면으로 형성되는 경사부와, 상기 날개몸체축의 외주면에 여러층으로 원형으로 돌출되는 날부와, 상기 날부에는 상기 날개몸체축을 따라 상기 날부에 직교하는 방향으로 요입되어 형성되는 수직홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수직홈은, 상기 날개몸체축을 중심으로 일정한 간격으로 여러개 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 축부는 체결공이 여러개 형성되고, 상기 날개부의 버블발생부의 날개몸체가 상기 체결공을 관통하여 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 날개몸체는, 상기 축부를 외주면에 대하여 5개씩 짝을 이루어 형성되면, 각각의 날개몸체는 일정한 간격으로 형성되며, 일층의 날개몸체들과 다음층의 날개몸체들은 어긋나게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 관몸체부와 상기 축부 사이에는 상기 축부가 상기 관몸체부 내부에 안전하게 지지될 수 있도록 탄성지지하는 탄성부가 더 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 유체 공급관조립체에서는 다음과 같은 효과가 있다.

관몸체부 내부에 날개부가 설치된 축부를 간단하게 삽입하여 조립이 간편하고, 날개부의 날개몸체에 원반형상의 날부가 여러층 형성되고, 그 날부에 대하여 수직으로 홈이 형성되어, 수평과 수직으로 유체의 흐름을 발생시켜 마이크로버블이 더욱 많이 효율적으로 생성되도록 하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 유체 공급관조립체의 바람직한 실시예를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 유체 공급관 조립체의 바람직한 실시예의 제 2커버부를 열고 후단방향에서 본 도면.
도 3은 본 발명인 유체 공급관조립체의 바람직한 실시예를 구성하는 축부와 날개부의 구성을 보인 사시도.
도 4는 도 3의 축부와 날개부를 다른 각도에서 본 사시도.
도 5는 도 3의 축부와 날개부의 구성을 부분을 본 부분확대도.
도 6은 본 발명에 의한 유체 공급관 조립체의 바람직한 실시예의 제 1커버부를 열고 전단방향에서 본 도면.
도 7은 도 3의 축부와 날개부를 또 다른 각도에서 본 사시도.

이하 본 발명에 의한 유체 공급관조립체의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 유체 공급관조립체는, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부가 중공되어 유체가 유동하는 것을 안내하는 관몸체부(10)와, 상기 관몸체부(10) 내부에 삽입되는 원기둥형상의 축부(20)와, 상기 축부(20)에 방사형으로 다수개 형성되는 날개몸체(36)가 다수개 형성되는 날개부(30)를 포함하여 이루어질 수 있다.

먼저, 본 발명인 유체 공급관조립체에는 관몸체부(10)가 마련된다. 상기 관몸체부(10)는 내부에 중공되고 전후방으로 관통되어 유체가 상기 관몸체부(10)의 내부를 따라 이동할 수 있도록 형성된다.

상기 관몸체부(10)는 파이프 형상으로 형성되는 중앙관부(12)와, 상기 중앙관부(12)의 전방에 결합하는 제 1커버부(14)와, 상기 중앙관부(12)의 후방에 결합하는 제 2커버부(16)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 제 1커버부(14) 및 상기 제 2커버부(16)에는 상기 중앙관부(12)와 결합가능한 나사결합구조가 형성되어 서로 체결 및 분리가능하게 구성된다. 또한, 상기 제 1커버부(14)와 상기 2커버부(16)의 타단에도 나사결합구조가 형성되어 다른 파이프 등에 선택적으로 체결될 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 제 1커버부(14) 및 상기 제 2커버부(16)의 중공은 상기 관몸체부(10)의 중공에 대하여 상대적으로 작은 직경으로 형성된다. 이는 아래에서 설명될 축부(20) 및 날개부(30)가 상기 관몸체부(10) 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위함이다.

상기 관몸체부(10) 내부에는 축부(20)가 마련된다. 상기 축부(20)는 원기둥형상으로 형성되어 상기 관몸체부(10) 내부에 삽입되며, 외주면에 아래에서 설명될 날개부(30)가 고정된다. 상기 축부(20)의 양단은 곡면으로 형성될 수 있다.

상기 축부(20)에 여러개의 체결공이 형성되어 아래에서 설명될 날개몸체(36)가 체결된다.

상기 축부(20)의 외주면에는 날개부(30)가 마련된다. 상기 날개부(30)에는 상기 축부(20)에 대하여 방사형으로 다수개의 돌출된 날개몸체(36)가 형성된다. 상기 날개부(30)는 상기 관몸체부(10) 내부를 따라 유입되는 유체가 상기 날개부(30)의 날개몸체(36)를 통과하면서 마이크로버블이 생성되도록 하는 역할을 한다.

상기 날개부(30)는 상술한 기능을 위하여 다양하게 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 다음과 같이 구성될 수 있다.

상기 날개부(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 관몸체부(10)의 내경에 대응되는 원판형상으로 형성되어 상기 축부(20)의 선단에 체결되며, 유체가 유동되는 제 1통공(32a)이 여러개 형성되는 회오리발생부(32)와, 상기 관몸체부(10)의 내경에 대응되는 원판형상으로 형성되어 상기 축부(20)의 후단에 체결되며, 유체가 유동되는 제 2통공(35a)이 여러개 형성되는 지지판부(35)와, 상기 축부(20)를 중심으로 외주면에 각기둥형상으로 형성되는 날개몸체(36)가 다수개 형성되는 버블발생부(34)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 회오리발생부(32)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 축부(20)의 선단에 상기 축부(20)를 중심으로 하나의 원판이 마련된다. 상기 회오리발생부(32)가 원판으로 형성되는 것은 상기 관몸체부(10)의 내경과 맞물려 상기 회오리발생부(32) 및 상기 축부(20)가 안전하게 고정되도록 하기 위함이다.

상기 원판의 회오리발생부(32)에는 여러개의 제 1통공(32a)이 형성된다. 상기 제 1통공(32a)은 상기 회오리발생부(32)로 진입하는 직선의 유체의 흐름에 회오리가 발생되도록 나선형상으로 관통되어 형성된다.

상기 회오리발생부(32)의 제 1통공(32a)은 본 발명에서는 4개로 구성되는 것을 예시하였지만, 필요에 따라 3개 또는 5개 이상으로 구성될 수도 있다.

그리고, 상기 축부(20)에는 지지판부(35)가 마련된다. 상기 지지판부(35)는 상기 회오리발생부(32)와 동일한 원판으로 형성되고, 상기 축부(20)의 후단에 체결된다.

상기 지지판부(35)에는 유체를 안내하는 제 2통공(35a)이 여러개 형성된다. 상기 제 2통공(35a)은 본 발명인 유체 공급관조립체를 통과하는 마이크로버블이 포함되는 유체를 안전하게 외부로 배출되도록 직선으로 관통되도록 형성된다.

그리고, 상기 축부(20)에는 버블발생부(34)가 마련된다. 상기 버블발생부(34)는 상기 회오리발생부(32)를 통과한 유체에 자극을 주어 상기 유체 내부에 마이크로버블을 발생시키는 역할을 한다.

상기 버블발생부(34)는 상술한 기능을 위하여 다양하게 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 다음과 같이 구성될 수 있다.

상기 버블발생부(34)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 여러개의 각기둥형상의 날개몸체(36)로 구성될 수 있다. 상기 날개몸체(36)는 상기 축부(20)를 따라 일정한 간격으로 이격되도록 배치되며, 상기 축부(20)를 중심으로 방사형으로로 일정한 간격 이격되도록 배치된다.

상기 날개몸체(36)는 상기 축부(20)의 중심을 향하여 여러개가 방사형으로 형성될 수 있으며, 본 발명에서는 5개가 일정한 간격으로 배치된다.

상기 날개몸체(36)는 상기 축부(20)에 대하여 5개씩 짝을 이루어 형성되고, 상기 각각의 날개몸체(36)는 72도 간격으로 이격되도록 형성된다. 물론, 상기 날개몸체(36)가 5개를 초과하여 형성될 때는 그에 맞게 이격된 각도가 작아질 수 있다.

그리고, 상기 날개몸체(36)는 상기 축부(20)의 길이방향을 따라 여러층으로 구성된다. 상기 짝을 이루어는 날개몸체(36)들은 각 층으로 구분되어 형성되는데, 일층의 날개몸체(36)들에 대하여 다음층의 날개몸체(36)들은 일정한 각도만큼 어긋나게 형성된다. 이는 유체가 이동하면서 상기 날개몸체(36)에 다양한 각도로 많은 접촉을 발생시켜 마이크로버블을 많이 생성하기 위함이다.

상기 날개몸체(36)는 마이크로버블을 형성하기 위하여 다양하게 형성될 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 각기둥형상으로 돌출되는 날개몸체축(37)과,

상기 날개몸체축(37)의 하단은 상방으로 갈소록 그 단면이 작아지도록 경사면으로 형성되는 경사부(38)와, 상기 날개몸체축(37)의 외주면에 여러층으로 원형으로 돌출되는 날부(39)와, 상기 날부(39)에는 상기 날개몸체축(37)을 따라 상기 날부(39)에 직교하는 방향으로 요입되어 형성되는 수직홈(40)을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 날개몸체(36)에는 날개몸체축(37)가 마련된다. 상기 날개몸체축(37)은 단면이 각기둥 형상으로 형성되어 상기 축부(20)의 외주면에 고정된다. 상기 날개몸체축(37)은 상기 축부(20)의 체결공에 맞물리는 형상으로 형성되어 고정된다.

상기 날개몸체축(37)의 하단에는 경사부(38)가 마련된다. 상기 경사부(38)는 상기 날개몸체축(37)의 하단에 상방으로 갈수록 그 단면이 작아지도록 경사면으로 형성된다. 상기 경사부(38)는 상기 축부(20)를 따라 이동하는 유체가 상기 날개몸체축(37)을 따라 길이방향으로 흐름이 발생하도록 안내한다.

즉, 상기 축부(20)를 따라 수평으로 유동하던 유체가 상기 경사부(38)에 의하여 방향이 전한되어 상기 날개몸체축(37)과 수직홈(40)을 따라 이동하면서 상기 날개몸체(36)의 날부(39)를 따라 수평으로 이동하는 유체와 접촉하도록 하기 위함이다.

상기 날개몸체축(37)의 외주면에는 날부(38)가 마련된다. 상기 날부(38)는 상기 날개몸체축(37)의 외주면에 원반형상으로 돌출되어 형성된다. 상기 날부(38)은 상기 날개몸체축(37)의 외주면에 여러층으로 구분되어 형성된다.

상기 날부(38)에는 수직홈(39)이 형성된다. 상기 수직홈(39)은 상기 날부(38)에 대하여 상기 날부(38)의 수평방향에 대하여 직교하는 방향으로 요입되는 홈형상으로 형성된다.

이는 상기 날개몸체축(37)을 따라 유동하던 유체가 상기 수직홈(39)을 따라 수직으로 유동하는 유체로 분리되거나, 상기 날부(38)를 따라 수평으로 이동하는 유체와 상기 수직홈(39)을 따라 수평으로 유동하는 유체와 접촉하여 마이크로버블의 형성을 촉진시키기 위함이다.

상기 수직홈(39)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 날개몸체축(37)의 길이방향을 따라 규칙적으로 형성된다. 이는 상기 날개몸체(36)를 상기 축부(20)의 체결공에 체결하거나 분리할 때, 상기 수직홈(40)을 따라 연장되는 공구를 이용하여 상기 날개몸체(36)를 안전하게 회전시키기 위함이다.

즉, 본 발명에서와 같이 5개의 수직홈(40)이 형성되는 경우, 공구에 상기 날개몸체축(37)의 길이방향으로 5개의 돌기가 형성되는 공구를 상기 수직홈(40)에 체결하여 회전시켜 상기 날부(39) 등에 접촉없이 안전하게 상기 날개몸체(36)를 회전시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 관몸체부(10)와 상기 축부(20) 사이에는 탄성부(미도시)가 더 마련될 수 있다. 상기 탄성부는 상기 관몸체부(10) 내부의 축부가 상기 관몸체부(10) 내부에서 슬라이딩되어 유동되는 것을 방지하는 역할을 한다.

즉, 상기 축부(20)와 상기 제 1커버부(14) 또는 제 2커버부(16) 사이에 탄성부가 삽입되어 상기 관몸체부(10) 내의 축부(20)가 안전하게 고정되도록 한다.

이하 본 발명에 의한 유체 공급관조립체의 작용을 상세하게 설명한다.

먼저, 유체 공급관조립체의 조립과정을 설명하면, 관몸체부(10)의 중앙관부(12)의 전단에 제 1커버부(14)를 결합시키고, 타단을 통하여 날개부(30)가 부착된 축부(20)를 삽입한다.

이때, 날개부(30)의 회오리발생부(32)가 전단에 위치하도록 하여 상기 날개부(30)가 부착된 축부를 삽입한다. 그리고, 제 2커버부(16)를 상기 관몸체부(10)의 중앙관부(12)의 타단에 체결하여 조립을 완성한다.

물론, 상기 제 2커버부(16)를 체결하기 전에 상기 날개부(30)가 부착된 축부(20)가 유동하지 않도록 탄성부를 삽입하여 상기 제 2커버부(16)를 체결할 수 있다.

그리고, 조립이 완료된 본 발명인 유체 공급관조립체를 유체의 공급라인 상에 설치하고, 유체가 이동하도록 한다. 상기 유체가 상기 관몸체부(10)의 제 1커버부(12) 내부의 유로를 통하여 관몸체부(10) 내부로 유입되어 회오리발생부(32)를 통과하게 된다.

상기 유체가 상기 회오리발생부(32)를 통과하면서 직선으로 유동하던 유체가 회전하게 된다. 상기 회전하는 유체는 버블발생부(34)를 통과하면서 각각의 유체에 마이크로버블이 발생하게 된다.

특히, 상기 버블발생부(34)의 날개몸체(36)에 의하여 마이크로버블이 더욱 많이 생성하게 된다. 상기 날개몸체(36) 중 날부(39)를 따라 상기 유체의 수평흐름이 작게 나누어지고, 상기 축부(20)를 따라 수평으로 유동하던 유체의 흐름은 경사부(38)를 통하여 방향이 전환되고, 상기 날개몸체(36)의 수직홈(40)을 따라 상승하게 된다.

이때, 상기 날부(39)를 따르는 수평흐름과 상기 경사부(38)을 통하여 상기 수직홈(40)을 따라 이동하는 수직흐름과 접촉하면서 마이크로버블이 발생하게 된다.

또한, 상기 날개몸체(36)는 여러개가 직렬로 배치되어 이를 유체가 통과하게 되는데, 각각의 날개몸체(36)가 일정한 각도로 어긋나게 구성되어 상기 회오리 유체는 더욱 세분하게 각각 다른 흐름으로 분리되면서 마이크로버블이 더욱 많이 생성하게 된다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 관몸체부 12: 중앙관부
14: 제 1커버부 16: 제 2커버부
20: 축부 30: 날개부
32: 회오리발생부 34: 버블발생부
34a; 제 1통공 35: 지지판부
35a; 제 2통공 36: 날개몸체
37: 날개몸체축 38: 경사부
39: 날부 40: 수직홈

Claims (5)

1. 내부가 중공되어 유체가 유동하는 것을 안내하는 관몸체부;
   상기 관몸체부 내부에 삽입되는 원기둥형상의 축부;
   상기 축부에 방사형으로 다수개 형성되는 날개몸체가 다수개 형성되는 날개부;
   를 포함하고,
   상기 날개부는,
   상기 관몸체부의 내경에 대응되는 원판형상으로 형성되어 상기 축부의 선단에 체결되며, 유체가 유동되는 제 1통공이 여러개 형성되고, 상기 관몸체부의 일단의 내벽을 지지하는 회오리발생부;
   상기 관몸체부의 내경에 대응되는 원판형상으로 형성되어 상기 축부의 후단에 체결되며, 유체가 유동되는 제 2통공이 여러개 형성되고, 상기 관몸체부의 타단의 내벽을 지지하는 지지판부;
   상기 축부를 중심으로 외주면에 각기둥형상으로 형성되는 날개몸체가 다수개 형성되는 버블발생부;를 포함하고,
   상기 날개몸체는,
   각기둥형상으로 돌출되는 날개몸체축;
   상기 날개몸체축의 하단은 상방으로 갈수록 그 단면이 작아지도록 경사면으로 형성되는 경사부;
   상기 날개몸체축의 외주면에 여러층으로 원형으로 돌출되는 날부;
   상기 날부에는 상기 날개몸체축을 따라 상기 날부에 직교하는 방향으로 요입되어 형성되는 수직홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 공급관조립체.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 회오리발생부의 제 1통공이 나선형상으로 관통되도록 형성되고,
   상기 지지판부의 제 2통공은 직선으로 관통되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 공급관조립체.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 수직홈은
   상기 날개몸체축을 중심으로 일정한 간격으로 여러개 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 공급관조립체.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 축부는 체결공이 여러개 형성되고, 상기 날개부의 버블발생부의 날개몸체가 상기 체결공을 관통하여 체결되는 것을 특징으로 하는 유체 공급관조립체.