KR102618859B1

KR102618859B1 - 회전형 분사노즐 시스템

Info

Publication number: KR102618859B1
Application number: KR1020220026068A
Authority: KR
Inventors: 국선화; 윤찬호; 이을용
Original assignee: 주식회사 하이롬
Priority date: 2022-02-28
Filing date: 2022-02-28
Publication date: 2023-12-29
Also published as: KR20230128771A

Abstract

본 발명은 회전형 분사노즐 시스템에 관한 것으로서, 본체와, 상기 본체에 설치되는 메인바디와, 상기 메인바디에 회전가능하게 설치되며, 내부에, 고압의 에어가 유동하는 에어 유동로와, 분사대상 유체가 유동하는 유체 유동로가 형성된 회전바디와, 상기 에어 유동로에 고압의 에어를 공급하는 에어 공급부와, 상기 유체 유동로에 상기 분사대상 유체를 공급하는 유체 공급부와, 상기 에어 유동로를 통과하는 고압의 에어를 이용하여 상기 유체 유동로의 분사대상 유체를 외부로 분사시킬 수 있도록 상기 회전바디에 설치되는 분사노즐과, 상기 분사노즐의 분사대상 유체의 분사 방향을 변경할 수 있도록 상기 회전바디를 회전시키는 바디 회전부를 구비한다.
본 발명에 따른 회전형 분사노즐 시스템은 메인바디에 회전가능하게 설치된 회전바디 내부에, 에어 및 유체가 유동하는 유동로가 형성되고, 해당 유동로를 통해 분사노즐로 에어 및 유체를 공급할 수 있으므로 구조가 단순하고, 부피가 비교적 작아 보다 다양한 위치에 설치할 수 있는 장점이 있다.

Description

회전형 분사노즐 시스템{Rotary spray nozzle system}

본 발명은 회전형 분사노즐 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분사대상 유체를 다양한 방향으로 분사시킬 수 있는 회전형 분사노즐 시스템에 관한 것이다.

유체를 분사하는 분사장치는 사용하는 유체의 가지 수에 따라 단류체 살포 방식과 이류체 살포 방식으로 구분할 수 있고, 단류체 살포 방식은 비교적 고압(대략 20 ~ 35바)의 단일 유체를 펌프와 노즐을 통해 직접 분무하는 방식으로 과거 노동집약적인 농사를 짓는데 널리 사용된 방식이고, 이류체 살포 방식은 비교적 저압(대략 5바)의 공기를 노즐을 통하여 분사시키면, 공기가 빠른 속도로 분사되는 주변에 있는 액체가 베르누이 원리에 의해 빨려나오면서 부서져 공기와 함께 연무의 형태로 멀리 살포될 수 있는 특징이 있어 근래에 농업, 축산업, 도시의 방역에 널리 사용되고 있다.

이류체 살포방식에 더해, 회전타입 유체분무기는 유체공급수단으로부터 유체를 공급받아 회전하는 노즐로 공급하여 분무 되도록 함으로서 유체의 분무범위를 넓고 길게 하면서 고르게 분무되도록 하는 목적을 달성할 수 있어 부족한 인력을 대체할 수 있다는 잇점이 있어 이에 대한 연구가 이루어지고 있는데, 회전타입 이류체분무기는 두가지 유체가 회전되면서 꼬이는 문제를 해결해야 하므로, 이류체 관이 꼬이는 문제를 해결하기 위한 여러가지 개발이 이루어지고 있다.

대한민국 등록특허 10-1462622호에서는 약제통과 분사노즐이 설치된 제1 하우징과 제1 하우징의 상부에서 압축공기를 공급하기 위한 컴프레샤가 연결된 제2 하우징이 구비되고, 제2 하우징에 제1 하우징을 360도 회전시키기 위한 구동수단으로 구동모터, 구동축에 결합된 기어, 구동축 기어에 장착되어 회전되는 구동체인, 구동체인에 의해 회전되는 기어부와, 일단이 기어부와 장착되고 타단이 제1 하우징에 장착되는 회전축으로 이루어져 제1 하우징을 회전시키도록 구성되고, 제1 하우징에는 약제공급관, 제2 하우징으로부터 공급되는 압축공기를 이송하는 압축공기공급관, 이에 연결된 복수의 노즐부가 구비되어, 제2 하우징에서 공급되는 압축공기와 회전력으로 약제통과 분사노즐이 구비된 제1 하우징이 회전되면서 약제가 분사되도록 구성되었다.

상기 선행기술은 2가지 유체가 서로 꼬이는 것을 방지하기 위해, 제2 하우징에서 압축공기가 구동축을 통해 제1하우징으로 들어와 제1 하우징에 있는 약제통과 함께 회전되면서 약제가 분사되도록 구성되어, 회전하면서 이류체가 서로 꼬이는 것을 방지하며 분사가 이루어지도록 구성되었으나, 꼬임방지를 위해 육중한 약제통이 함께 회전되어야 하므로 에너지가 과도하게 들어가고, 부피가 커져 설치될 수 있는 장소가 제한되는 한편, 약제통의 무게로 인해 분사노즐의 회전이 원활하지 않아 원거리 분사라는 기본 목적을 달성하기 어렵다는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-1462622호: 안개식 약제 살포장치

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 내부에 에어 유동로 및 유체 유동로가 마련된 회전바디에 분사노즐을 설치하고, 해당 회전바디를 회전시켜 유체의 분사방향을 변경할 수 있는 회전형 분사노즐 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 회전형 분사노즐 시스템은 본체와, 상기 본체에 설치되는 메인바디와, 상기 메인바디에 회전가능하게 설치되며, 내부에, 고압의 에어가 유동하는 에어 유동로와, 분사대상 유체가 유동하는 유체 유동로가 형성된 회전바디와, 상기 에어 유동로에 고압의 에어를 공급하는 에어 공급부와, 상기 유체 유동로에 상기 분사대상 유체를 공급하는 유체 공급부와, 상기 에어 유동로를 통과하는 고압의 에어를 이용하여 상기 유체 유동로의 분사대상 유체를 외부로 분사시킬 수 있도록 상기 회전바디에 설치되는 분사노즐과, 상기 분사노즐의 분사대상 유체의 분사 방향을 변경할 수 있도록 상기 회전바디를 회전시키는 바디 회전부를 구비한다.

상기 메인바디는 상기 회전바디가 삽입될 수 있도록 중공이 형성되고, 상기 회전바디는 외주면이 상기 회전바디에 밀착될 수 있도록 해당 중공의 내경에 대응되는 외경을 갖도록 형성되며, 외주면에, 내측으로 인입되되, 원주방향을 따라 연장되며, 상기 에어 유동로에 연통되게 제1연통홈이 형성되고, 상기 제1연통홈에 이격된 위치의 외주면에, 내측으로 인입되되, 원주방향으로 연장되며, 상기 유체 유동로에 연통되게 제2연통홈이 형성되고, 상기 에어 공급부는 상기 제1연통홈에 대향되는 위치의 상기 메인바디에 설치되어 상기 제1연통홈으로 고압의 에어를 공급하고, 상기 유체 공급부는 상기 제2연통홈에 대향되는 위치의 상기 메인바디에 설치되어 상기 제2연통홈으로 상기 분사대상 유체를 공급할 수 있다.

상기 에어 공급부는 일단에, 고압의 에어가 분사되는 제1분출공이 형성되되, 일단이 상기 제1연통홈에 대향되도록 상기 메인바디에 설치되는 에어 공급관과, 상기 에어 공급관의 타단에 설치되어 해당 에어 공급관으로 고압의 에어를 주입하는 에어 주입부재를 구비한다.

상기 유체 공급부는 일단에, 상기 분사대상 유체가 분사되는 제2분출공이 형성되되, 일단이 상기 제2연통홈에 대향되도록 상기 메인바디에 설치되는 유체 공급관과, 상기 유체 공급관의 타단에 설치되어 해당 유체 공급관으로 상기 분사대상 유체를 공급하는 공급부재를 구비한다.

상기 분사노즐은 상기 회전바디에 설치되는 것으로서, 내부에 고압의 에어가 유동할 수 있도록 상기 에어 유동로에 연통되는 내부공간이 마련되며, 단부에 상기 내부공간의 에어가 분사될 수 있도록 분사공이 형성된 에어 분사체와, 상기 내부공간 내에 설치되며, 내부에 상기 분석대상 유체가 유입될 수 있도록 상기 유체 유동로에 연통되게 내부유로가 형성된 수용몸체와, 상기 수용몸체로부터 상기 분사공 측으로 연장되며, 상기 분사공에서 분사되는 고압의 에어에 의해 발생하는 부압에 의해 상기 분석대상 유체가 배출되도록 상기 분사공에 인접된 위치의 단부에, 상기 내부유로에 연통되게 유출구가 형성된 분사몸체가 마련된 유체 분사체를 구비할 수 있다.

상기 분사몸체는 단부가 상기 분사공을 통해 상기 에어 분사체 외부로 돌출되도록 형성되되, 외주면과 상기 에어 분사체의 내주면에 사이에 에어가 유동하는 유동공간이 마련될 수 있도록 상기 분사공의 내경보다 더 작은 외경을 갖도록 형성될 수 있다.

상기 분사노즐은 상기 에어 분사체의 내주면에 대해 상기 유체 분사체를 이격되게 지지할 수 있도록 상기 유체 분사체에 설치되는 이격지지부재를 더 구비할 수도 있다.

상기 이격지지부재는 외주면이 상기 에어 분사체의 내주면에 접촉될 수 있도록 에어 분사체의 내경에 대응되는 외경을 갖도록 형성되며, 중앙에, 상기 수용몸체가 삽입될 수 있도록 지지공이 형성되고, 상기 지지공에 이격된 위치에, 상기 에어 유동로를 통과한 고압의 에어가 통과될 수 있도록 적어도 하나의 통과구가 형성되어 있다.

상기 분사노즐은 상기 이격지지부재와 분사공 사이의 상기 수용몸체에 설치되어 상기 통과구를 통과한 에어를 간섭하여 분산시키는 간섭부재를 더 구비할 수도 있다.

상기 간섭부재는 상기 이격지지부재와 분사공 사이의 상기 수용몸체가 관통되게 삽입될 수 있도록 관통구가 형성되며, 외주면과 상기 에어 분사체의 내주면 사이에 에어가 통과되는 유로가 마련될 수 있도록 상기 에어 분사체의 내경보다 더 작은 외경을 갖도록 형성될 수 있다.

상기 수용몸체는 상기 에어 유동로의 길이방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되며, 해당 에어 유동로를 관통하여 상기 회전바디에 설치되고, 상기 내부공간 상의 에어의 유동방향을 기준으로 상기 이격지지부재에 대해 후방으로 이격된 위치의 외주면에 상기 에어 유동로를 통과한 에어가 외주면을 따라 유동될 수 있도록 해당 에어를 가이드하기 위해 원주방향으로 연장된 적어도 하나의 가이드홈이 형성될 수도 있다.

본 발명에 따른 회전형 분사노즐 시스템은 메인바디에 회전가능하게 설치된 회전바디 내부에, 에어 및 유체가 유동하는 유동로가 형성되고, 해당 유동로를 통해 분사노즐로 에어 및 유체를 공급할 수 있으므로 구조가 단순하고, 부피가 비교적 작아 보다 다양한 위치에 설치할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 회전형 분사노즐 시스템에 대한 사시도이고,
도 2는 도 1의 회전형 분사노즐 시스템의 측면도이고,
도 3은 도 1의 회전형 분사노즐 시스템의 부분 사시도이고,
도 4는 도 1의 회전형 분사노즐 시스템의 단면도이고,
도 5는 도 1의 회전형 분사노즐 시스템의 분사노즐에 대한 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 회전형 분사노즐 시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 회전형 분사노즐 시스템(100)이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 상기 회전형 분사노즐 시스템(100)은 본체(200)와, 상기 본체(200)에 설치되는 메인바디(300)와, 상기 메인바디(300)에 회전가능하게 설치되며, 내부에, 고압의 에어가 유동하는 에어 유동로(404)와, 분사대상 유체가 유동하는 유체 유동로(405)가 형성된 회전바디(400)와, 상기 에어 유동로(404)에 고압의 에어를 공급하는 에어 공급부(500)와, 상기 유체 유동로(405)에 상기 분사대상 유체를 공급하는 유체 공급부(600)와, 상기 에어 유동로(404)를 통과하는 고압의 에어를 이용하여 상기 유체 유동로(405)의 분사대상 유체를 외부로 분사시킬 수 있도록 상기 회전바디(400)에 설치되는 분사노즐(700)과, 상기 분사노즐(700)의 분사대상 유체의 분사 방향을 변경할 수 있도록 상기 회전바디(400)를 회전시키는 바디 회전부(800)를 구비한다.

본체(200)는 내부에 설치공(221)간이 마련된 수납부재(210)와, 상기 수납부재(210)의 내부에 설치되어 메인바디(300) 및 바디 회전부(800)를 지지하는 지지 프레임(220)을 구비한다.

상기 수납부재(210)는 상부 플레이트(211), 전면 플레이트(212), 후면 플레이트(213) 및 하부 플레이트(214)를 구비한다.

상기 상부 플레이트(211)는 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 소정의 전후폭을 갖고, 좌우방향으로 소정길이 연장된다. 또한, 상부 플레이트(211)는 좌우단부가 각각 하방으로 절곡되게 형성되어 있다. 그리고, 상부 플레이트(211)의 상면 중앙부에서, 구조물에 해당 본체(200)를 거치할 수 있도록 거치용 고리(215)가 설치되어 있다.

전면 플레이트(212)는 상부 플레이트(211)의 전방부에 결합되는 것으로서, 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 상부 플레이트(211)의 좌우방향 길이에 대응되는 좌우폭을 갖고, 상하방향으로 소정 길이 연장된다. 전면 플레이트(212)는 좌우단부가 각각 후방으로 절곡되게 형성된다. 이때, 전면 플레이트(212)의 절곡된 좌우단부는 상부 플레이트(211)의 절곡된 좌우 단부의 전방에 고정된다.

후면 플레이트(213)는 상부 플레이트(211)의 후방부에 결합되는 것으로서, 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 상부 플레이트(211)의 좌우방향 길이에 대응되는 좌우폭을 갖고, 전면 플레이트(212)의 상하 길이에 대응되게 상하방향으로 연장된다. 후면 플레이트(213)는 좌우단부가 각각 전방으로 절곡되게 형성된다. 이때, 후면 플레이트(213)의 절곡된 좌우단부는 상부 플레이트(211)의 절곡된 좌우 단부의 후방에 고정된다.

하부 플레이트(214)는 전면 플레이트(212) 및 후면 플레이트(213)의 하단부에 결합되는 것으로서, 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 상부 플레이트(211)의 면적에 대응되는 면적을 갖도록 형성된다. 여기서, 하부 플레이트(214)는 좌우단부가 상방으로 절곡되어 전면 플레이트(212) 및 후면 플레이트(213)가 각각 결합된다.

상술된 바와 같이 본체(200)는 내부에 설치공(221)간이 마련되도록 상부 플레이트(211), 전면 플레이트(212), 후면 플레이트(213) 및 하부 플레이트(214)가 상호 결합된다.

지지 프레임(220)은 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 가장자리가 수납부재(210)의 내벽면에 설치된다. 여기서, 지지 프레임(220)은 하부 플레이트(214)에 대해 상방으로 이격되게 수납부재(210)에 설치되는 것이 바람직하다.

메인바디(300)는 수납부재(210)의 설치공(221)간 내에 설치되는 것으로서, 지지 프레임(220)에 지지된다. 여기서, 메인바디(300)는 지지 프레임(220)의 하면에 상단부가 고정되며, 지지 프레임(220)은 메인바디(300)의 상부에 대향되는 위치에, 회전바디(400)가 관통될 수 있도록 설치공(221)이 형성되어 있다.

메인바디(300)는 소정의 외경을 갖고, 상하방향으로 연장된 원통형으로 형성된다. 또한, 메인바디(300)는 중앙부에, 회전바디(400)가 회전가능하게 설치될 수 있도록 중공(301)이 형성되는데, 해당 중공(301)은 상하방향으로 관통되게 메인바디(300)에 형성된다. 이때, 중공(301)은 지지 프레임(220)의 설치공(221)에 대응되는 위치의 메인바디(300)에 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 메인바디(300)는 후술되는 회전바디(400)의 제1연통홈(401)에 대향되는 내측면에 제1서브홈(302)이 형성되어 있다. 상기 제1서브홈(302)은 중공(301)의 내측면에 대해 내측으로 소정깊이 인입되되, 원주방향을 따라 환형으로 연장형성되어 있다. 또한, 메인바디(300)는 후술되는 회전바디(400)의 제2연통홈(402)에 대향되는 내측면에 제2서브홈(303)이 형성되어 있다. 상기 제2서브홈(303)은 중공(301)의 내측면에 대해 내측으로 소정깊이 인입되되, 원주방향을 따라 환형으로 연장형성되어 있다.

상기 회전바디(400)는 메인바디(300)의 중공(301)에 관통되게 설치되어 해당 메인바디(300)에 회전가능하게 지지된다. 이때, 회전바디(400)는 상하단부가 각각 메인바디(300)의 외측으로 돌출되게 설치되며, 하단부는 하부 플레이트(214)를 관통하여 본체(200)의 하방으로 돌출되게 설치된다. 또한, 도면에 도시되진 않았지만, 회전바디(400)는 회전지지수단(미도시)에 의해 메인바디(300)에 회전가능하게 지지된다.

회전바디(400)는 중공(301)에 삽입되는 상부 외주면이 메인바디(300)의 내측면에 밀착되도록 중공(301)의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원통형으로 형성된다. 또한, 회전바디(400) 상부의 외주면에는 에어 유동로(404)에 연통되게 제1연통홈(401)이 형성된다. 상기 제1연통홈(401)은 회전바디(400)의 외주면에 대해 내측으로 인입되되, 원주방향을 따라 연장된다. 이때, 제1연통홈(401)은 환형으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 에어 유동로(404)는 회전바디(400)의 내부에, 상하방향으로 연장형성된다. 이때, 에어 유동로(404)의 상단부는 제1연통홈(401)에 연통될 수 있도록 회전바디(400)의 반경방향으로 절곡되게 형성되어 있다. 여기서, 에어 유동로(404)는 회전바디(400)의 회전 중심에서 반경방향으로 이격된 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 회전바디(400)의 상부 외주면에는 유체 연통로에 연통되게 제2연통홈(402)이 형성ㅇ된다. 상기 제2연통홈(402)은 제1연통홈(401)에 대해 상방으로 이격된 위치에 형성되며, 회전바디(400)의 외주면에 대해 내측으로 인입되되, 원주방향을 따라 연장형성된다. 이대, 제2연통홈(402)은 환형으로 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 유체 유동로(405)는 에어 유동로(404)에 대해 회전바디(400)의 반경방향으로 이격된 위치의 회전바디(400) 내부에 형성되며, 상하방향으로 연장된다. 여기서, 유체 유동로(405)의 상단부는 제2연통홈(402)에 연통될 수 있도록 회전바이의 반경방향으로 절곡되게 형성되어 있다. 여기서, 유체 유동로(405)는 회전바디(400)의 회전 중심 측에 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 회전바디(400)는 외주면과 중공(301)의 내측면 사이에 기밀을 유지할 수 있도록 상부 외주면에 다수의 오링(403)이 설치되어 있다. 해당 오링(403)은 환형으로 형성되며, 상하방향을 따라 상호 이격되게 배치되어 있다.

또한, 회전바디(400)는 하단부에 분사노즐(700)이 설치될 수 있도록 세팅구(406)가 형성된다. 해당 세팅구(406)는 회전바디(400) 하단부 외주면에서, 회전바디(400)의 회전중심 측으로 인입되게 형성된다. 이때, 세팅구(406)는 에어 유동로(404) 및 유체 유동로(405)에 연통되게 소정 깊이 인입되게 형성되는 것이 바람직하다.

에어 공급부(500)는 일단에, 고압의 에어가 분사되는 제1분출공이 형성되되, 일단이 상기 제1연통홈(401)에 대향되도록 상기 메인바디(300)에 설치되는 에어 공급관(501)과, 상기 에어 공급관(501)의 타단에 설치되어 해당 에어 공급관(501)으로 고압의 에어를 주입하는 에어 주입부재를 구비한다.

에어 공급관(501)은 메인바디(300)의 외주면에 설치되되, 일단부가 메인바디(300)의 내측으로 인입되어 제1서브홈(302)에 연통되게 연결된다. 이때, 에어 공급관(501)은 제1분출공이 회전바디(400)의 제1연통홈(401)에 대향되게 세팅되는 것이 바람직하다. 에어 공급관(501)의 제1분출공으로부터 분사되는 고압의 에어는 제1서브홈(302) 및 제1연통홈(401)을 통해 에어 유동로(404)로 주입된다.

에어 주입부재는 도면에 도시되진 않았지만 에어 공급관(501)의 타단에 설치되며, 외기를 고압으로 압축하여 공급할 수 있는 컴프레셔가 적용된다. 해당 에어 주입부재는 본체(200) 내부의 지지 프레임(220)에 설치되며, 일측에 본체(200) 외부의 공기를 흡입하기 위한 흡입관이 설치되어 있다. 여기서, 흡입관은 단부가 상부 플레이트(211)를 관통하여 본체(200) 외부에 돌출되게 설치되어 있다.

유체 공급부(600)는 일단에, 상기 분사대상 유체가 분사되는 제2분출공이 형성되되, 일단이 상기 제2연통홈(402)에 대향되도록 상기 메인바디(300)에 설치되는 유체 공급관(601)과, 상기 유체 공급관(601)의 타단에 설치되어 해당 유체 공급관(601)으로 상기 분사대상 유체를 공급하는 공급부재를 구비한다.

유체 공급관(601)은 메인바디(300)의 외주면에 설치되되, 일단부가 메인바디(300)의 내측으로 인입되어 제2서브홈(303)에 연통되게 연결된다. 이때, 유체 공급관(601)은 제2분출공이 회전바디(400)의 제2연통홈(402)에 대향되게 세팅되는 것이 바람직하다. 유체 공급관(601)의 제2분출공으로부터 공급되는 분사대상 유체는 제2서브롬 및 제2연통홈(402)을 통해 유체 유동로(405)로 공급된다. 한편, 유체 공급관(601)은 타단부가 상부 플레이트(211)를 관통하여 본체(200) 외부로 돌출된다.

공급부재는 도면에 도시되진 않았지만, 유체 공급관(601)의 타단부에 연결되며, 해당 유체 공급관(601)으로 분사대상 유체를 공급할 수 있도록 내부에 해당 유체가 수용된 수용탱크와, 유체 공급관(601)에 설치되어 수용탱크 내에 수용된 분사대상 유체를 펌핑하여 회전바디(400)의 유체 유동로(405)에 공급하는 유체펌프를 구비할 수 있다. 한편, 공급부재는 이에 한정하는 것이 아니라 유체 공급관(601)으로 분사대상 유체를 공급할 수 있는 공급수단이면 무엇이든 적용가능하다.

상기 분사노즐(700)은 상기 회전바디(400)에 설치되는 것으로서, 내부에 고압의 에어가 유동할 수 있도록 상기 에어 유동로(404)에 연통되는 내부공간(711)이 마련되며, 단부에 상기 내부공간(711)의 에어가 분사될 수 있도록 분사공(712)이 형성된 에어 분사체(710)와, 에어 분사체(710)의 내부공간(711)에 설치되어 분사고을 통해 분사되는 에어를 이용하여 유체를 분사시키는 유체 분사체(720)를 구비한다.

에어 분사체(710)는 회전바디(400)의 반경방향으로 연장되며, 일단부가 세팅구(406)에 인입되게 회전바디(400)에 설치된다. 이때, 해당 에어 분사체(710)는 타단부가 회전바디(400)의 외주면과 에어 유동로(404) 사이에 위치하도록 인입되게 설치된다.

에어 분사체(710)는 내부에 내부공간(711)이 형성되며, 해당 내부공간(711)으로 에어가 유입될 수 있도록 일단면이 개방되게 형성되어 있다. 여기서, 에어 분사체(710)는 타단부가 회전바디(400)의 외측으로 돌출되게 설치되며, 타단면 중앙에는, 내부공간(711)에 연통되게 상기 분사공(712)이 형성되어 있다. 여기서, 에어 분사체(710) 타단부의 내부공간(711)은 분사공(712)에 인접될수록 내경이 감소하도록 형성되는 것이 바람직하다.

유체 분사체(720)는 상기 내부공간(711) 내에 설치되며, 내부에 상기 분석대상 유체가 유입될 수 있도록 상기 유체 유동로(405)에 연통되게 내부유로(731)가 형성된 수용몸체(730)와, 상기 수용몸체(730)로부터 상기 분사공(712) 측으로 연장되며, 상기 분사공(712)에서 분사되는 고압의 에어에 의해 발생하는 부압에 의해 상기 분석대상 유체가 배출되도록 상기 분사공(712)에 인접된 위치의 단부에, 상기 내부유로(731)에 연통되게 유출구(741)가 형성된 분사몸체(740)를 구비한다.

상기 수용몸체(730)는 상기 에어 유동로(404)의 길이방향에 대해 교차하는 방향 즉, 회전바디(400)의 반경방향을 따라 연장되고, 일단이 유체 유동로(405)로 인입되며, 타단은 개방된 에어 분사체(710)의 일단면을 통해 내부공간(711)으로 인입되게 설치된다.

이때, 수용몸체(730)는 에어 유동로(404)를 관통하여 타단부가 상기 에어 분사체(710) 내부로 인입된다. 또한, 수용몸체(730)는 내부에, 내부유로(731)가 마련되며, 내부유로(731)로 분사대상 유체가 유입될 수 있도록 일단면이 개방되게 형성되어 있다.

그리고, 수용몸체(730)는 외주면과 에어 분사체(710)의 내주면 사이에 공기가 유동할 수 있는 공간이 마련될 수 있도록 에어 분사체(710)의 내경보다 작은 외경을 갖는 원통형으로 형성되어 있다. 그리고, 수용몸체(730)는 일단부로부터 타단 측으로 이격된 위치의 위치에, 에어 유동로(404)에 대한 인입깊이를 제한하기 위한 제한돌기(732)가 형성되어 있다. 해당 제한돌기(732)는 수용몸체(730)의 외주면에 대해 외경이 확장되는 방향으로 돌출되며, 수용몸체(730)의 일단 가장자리로부터 에어 유동로(404)의 내측 지름보다 짧은 거리만큼 이격된 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 수용몸체(730)는 상기 에어 분사체(710)의 내주면에 대해 상기 유체 분사체(720)를 이격되게 지지할 수 있도록 이격지지부재(733)가 설치되어 있다. 해당 이격지지부재(733)는 에어 유동로(404)와 에어 분사체(710)의 분사공(712) 사이의 수용몸체(730)에 설치된다.

상기 이격지지부재(733)는 외주면이 상기 에어 분사체(710)의 내주면에 접촉될 수 있도록 에어 분사체(710)의 내경에 대응되는 외경을 갖도록 형성되며, 중앙에, 상기 수용몸체(730)가 삽입될 수 있도록 관통되게 지지공(734)이 형성되어 있다. 상기 지지공(734)은 상기 수용몸체(730)의 외경에 대응되는 내경을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 이격지지부재(733)는 상기 지지공(734)에 이격된 위치에, 상기 에어 유동로(404)를 통과한 고압의 에어가 통과될 수 있도록 다수의 통과구(735)가 형성되어 있다. 상기 이격지지부재(733)는 고무와 같은 소정의 탄성을 갖는 소재로 형성되어 있다.

또한, 수용몸체(730)는 외주면에, 상기 에어 유동로(404)를 통과한 에어가 외주면을 따라 유동될 수 있도록 해당 에어를 가이드하기 위해 원주방향으로 연장된 가이드홈이 형성되어 있다. 여기서, 가이드홈은 상기 내부공간(711) 상의 에어의 유동방향을 기준으로 상기 이격지지부재(733)에 대해 후방으로 이격된 위치의 수용몸체(730) 외주면에 형성되며, 다수개가 상호 이격되게 마련될 수 있다. 이때, 가이드홈은 수용몸체(730)의 길이방향을 따라 나선형으로 형성될 수도 있다. 상기 가이드홈에 의해 에어가 수용몸체(730)의 외주면을 따라 에어 분사체(710)의 분사공(712)으로 유도되므로 수용몸체(730) 주위에 와류 생성을 감소시켜 분사공(712)으로 분사되는 에어의 유속이 보다 증가될 수 있다.

분사몸체(740)는 수용몸체(730)의 타단부에서 분사공(712) 측으로 연장되며, 단부가 분사공(712)을 통해 에어 분사체(710) 외부로 돌출되도록 소정길이 연장형성된다. 여기서, 분사몸체(740)의 단면에는 수용몸체(730)의 내부유로(731)에 연통되는 유출구(741)가 형성되어 있다. 또한, 분사몸체(740)의 단부는 외주면과 에어 분사체(710)의 내주면 사이에 에어가 유동하는 유동공간이 마련될 수 있도록 분사공(712)의 내경보다 더 작은 외경을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

에어 유동로(404)를 통과한 고압의 에어는 에어 분사체(710)의 분사공(712)을 통해 분사되는데, 분사몸체(740)가 분사공(712) 내에 세팅되어 있으므로 해당 에어에 의해 분사몸체(740)의 유출구(741) 주위에는 고속의 에어 흐름이 형성된다. 해당 고속의 에어 흐름에 의해 분사몸체(740) 단부에서 부압이 발생되고, 유체 분사체(720)의 내부 압력보다 분사몸체(740)의 유출구(741) 측 압력이 상대적으로 낮아 수용몸체(730) 내의 분사대상 유체가 유출구(741)를 통해 외부로 분사된다.

한편, 도면에 도시되진 않았지만, 분사몸체(740)는 외주면에 접촉되는 에어를 유출구(741) 측으로 가이드할 수 있도록 다수의 보조깃이 형성되어 있다. 상기 보조깃은 에어 분사체(710)의 외부로 돌출된 분사몸체(740)의 외주면에서 돌출형성되며, 회전바디(400)의 반경방향을 따라 소정길이 연장된다. 또한, 보조깃은 다수개가 원주방향을 따라 상호 이격되게 형성되어 있다. 상기 보조깃에 의해 에어가 유출구(741) 측으로 가이드되므로 분사몸체(740) 주위에 와류 발생을 감소시켜 유출구(741) 주위의 에어의 유속이 보다 증가될 수 있다.

한편, 분사노즐(700)은 상기 이격지지부재(733)와 분사공(712) 사이의 상기 수용몸체(730)에 설치되어 상기 통과구(735)를 통과한 에어를 간섭하여 분산시키는 간섭부재(750)를 더 구비할 수도 있다.

상기 간섭부재(750)는 상기 이격지지부재(733)와 분사공(712) 사이의 상기 수용몸체(730)가 관통되게 삽입될 수 있도록 관통구가 마련된 환형으로 형성된다. 이때, 해당 간섭부재(750)는 분사몸체(740)에 인접되게 수용몸체(730)의 타단부에 세팅된다. 또한, 간섭부재(750)는 외주면과 상기 에어 분사체(710)의 내주면 사이에 에어가 통과되는 유로가 마련될 수 있도록 상기 에어 분사체(710)의 내경보다 더 작은 외경을 갖도록 형성되어 있다. 이격지지부재(733)의 통과구(735)를 통과한 에어가 해당 간섭부재(750)에 충돌하여 확산되므로 분사공(712)에 보다 균일하게 에어가 통과된다. 또한, 간섭부재(750)에 의해 에어 분사체(710)의 내부공간(711) 내에 공기가 통과하는 유로가 좁아지므로 에어의 유속이 증가할 수 있다.

한편, 도면에 도시되진 않았지만, 간섭부재(750)는 외주면에 해당 에어의 확산을 가이드할 수 있도록 확산홈이 형성될 수도 있다. 상기 확산홈은 간섭부재(750)의 외주면에 대해 내측으로 소정깊이 인입되게 형성되며, 내부공간(711) 내의 에어의 유동방향을 기준으로 전후면이 각각 개방되게 형성된다. 또한, 확산홈은 전단부에서 후단부로 갈수록 폭이 확장되도록 형성될 수 있다. 그리고, 확산홈은 다수개가 원주방향을 따라 상호 이격되게 형성될 수 있다. 해당 확산홈에 의해 간섭부재(750)를 통과하는 에어의 확산효율이 향상된다.

바디 회전부(800)는 본체(200) 내부의 지지 프레임(220)에 설치되는 회전모터(801)와, 회전모터(801)의 회전축에 설치되는 구동기어(802)와, 상기 구동기어(802)와 치합될 수 있도록 회전바디(400)의 상단부에 설치되는 피동기어(803)를 구비한다. 작업자는 해당 회전모터(801)를 작동시켜 회전바디(400)를 회전시킬 수 있다. 한편, 바디 회전부(800)는 이에 한정하는 것이 아니라 해당 회전바디(400)를 회전시킬 수 있는 회전수단이면 무엇이든 적용가능하다.

상술된 바와 같이 구성된 회전형 분사노즐 시스템(100)의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 유체 공급부(600)의 공급부재를 통해 유체 공급관(601)으로 분사대상 유체가 공급되고, 유체 공급관(601)을 통해 분사대상 유체는 메인바디(300)의 제2서브홈(303) 및 제2연통홈(402)으로 공급된다. 제2연통홈(402)으로 유입된 분사대상 유체는 회전바디(400)의 유체 유동로(405)를 통해 분사노즐(700)의 유체 분사체(720)로 공급된다.

다음, 에어 공급부(500)의 에어 주입부재는 에어 공급관(501)을 통해 고압의 에어를 베인바디의 제1서브홈(302) 및 제1연통홈(401)에 주입한다. 제1연통홈(401)으로 주입된 에어는 회전바디(400)의 에어 유동로(404)를 통해 에어 분사체(710)의 내부공간(711)으로 주입되고, 에어 분사체(710)를 통해 분사공(712)으로 분사된다. 이때, 분사공(712)에서 분사되는 에어에 의해 분사노즐(700)의 유출구(741) 주위에는 고속의 에어 흐름이 형성된다. 해당 고속의 에어 흐름에 의해 분사노즐(700)의 분사몸체(740) 단부에서 부압이 발생되고, 유체 분사체(720)의 내부 압력보다 분사몸체(740)의 유출구(741) 측 압력이 상대적으로 낮아 수용몸체(730) 내의 분사대상 유체가 유출구(741)를 통해 외부로 분사된다.

상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 회전형 분사노즐 시스템(100)은 메인바디(300)에 회전가능하게 설치된 회전바디(400) 내부에, 에어 및 유체가 유동하는 유동로가 형성되고, 해당 유동로를 통해 분사노즐(700)로 에어 및 유체를 공급할 수 있으므로 구조가 단순하고, 부피가 비교적 작아 보다 다양한 위치에 설치할 수 있는 장점이 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

100: 회전형 분사노즐 시스템
200: 본체
210: 수납부재
220: 지지 프레임
300: 메인바디
301: 중공
400: 회전바디
404: 에어 유동로
405: 유체 유동로
500: 에어 공급부
600: 유체 공급부
700: 분사노즐
710: 에어 분사체
720: 유체 분사체
750: 간섭부재
800: 바디 회전부

Claims

본체;
상기 본체에 설치되는 메인바디;
상기 메인바디에 회전가능하게 설치되며, 내부에, 고압의 에어가 유동하는 에어 유동로와, 분사대상 유체가 유동하는 유체 유동로가 형성된 회전바디;
상기 에어 유동로에 고압의 에어를 공급하는 에어 공급부;
상기 유체 유동로에 상기 분사대상 유체를 공급하는 유체 공급부;
상기 에어 유동로를 통과하는 고압의 에어를 이용하여 상기 유체 유동로의 분사대상 유체를 외부로 분사시킬 수 있도록 상기 회전바디에 설치되는 분사노즐; 및
상기 분사노즐의 분사대상 유체의 분사 방향을 변경할 수 있도록 상기 회전바디를 회전시키는 바디 회전부;를 구비하고,
상기 분사노즐은
상기 회전바디에 설치되는 것으로서, 내부에 고압의 에어가 유동할 수 있도록 상기 에어 유동로에 연통되는 내부공간이 마련되며, 단부에 상기 내부공간의 에어가 분사될 수 있도록 분사공이 형성된 에어 분사체; 및
상기 내부공간 내에 설치되며, 내부에 상기 분사대상 유체가 유입될 수 있도록 상기 유체 유동로에 연통되게 내부유로가 형성된 수용몸체와, 상기 수용몸체로부터 상기 분사공 측으로 연장되며, 상기 분사공에서 분사되는 고압의 에어에 의해 발생하는 부압에 의해 상기 분사대상 유체가 배출되도록 상기 분사공에 인접된 위치의 단부에, 상기 내부유로에 연통되게 유출구가 형성된 분사몸체가 마련된 유체 분사체;를 구비하고,
상기 분사몸체는 단부가 상기 분사공을 통해 상기 에어 분사체 외부로 돌출되도록 형성되되, 외주면과 상기 에어 분사체의 내주면에 사이에 에어가 유동하는 유동공간이 마련될 수 있도록 상기 분사공의 내경보다 더 작은 외경을 갖도록 형성되고, 외주면에 접촉되는 에어를 해당 유출구 측으로 가이드할 수 있도록 보조깃이 형성되며,
상기 보조깃은 상기 에어 분사체의 외부로 돌출된 상기 분사몸체의 외주면에 돌출되며, 다수개가 원주방향을 따라 상호 이격되게 형성된,
회전형 분사노즐 시스템.
제1항에 있어서,
상기 메인바디는 상기 회전바디가 삽입될 수 있도록 중공이 형성되고,
상기 회전바디는 외주면이 상기 회전바디에 밀착될 수 있도록 해당 중공의 내경에 대응되는 외경을 갖도록 형성되며, 외주면에, 내측으로 인입되되, 원주방향을 따라 연장되며, 상기 에어 유동로에 연통되게 제1연통홈이 형성되고, 상기 제1연통홈에 이격된 위치의 외주면에, 내측으로 인입되되, 원주방향으로 연장되며, 상기 유체 유동로에 연통되게 제2연통홈이 형성되고,
상기 에어 공급부는 상기 제1연통홈에 대향되는 위치의 상기 메인바디에 설치되어 상기 제1연통홈으로 고압의 에어를 공급하고,
상기 유체 공급부는 상기 제2연통홈에 대향되는 위치의 상기 메인바디에 설치되어 상기 제2연통홈으로 상기 분사대상 유체를 공급하는,
회전형 분사노즐 시스템.
제2항에 있어서,
상기 에어 공급부는
일단에, 고압의 에어가 분사되는 제1분출공이 형성되되, 일단이 상기 제1연통홈에 대향되도록 상기 메인바디에 설치되는 에어 공급관; 및
상기 에어 공급관의 타단에 설치되어 해당 에어 공급관으로 고압의 에어를 주입하는 에어 주입부재;를 구비하는,
회전형 분사노즐 시스템.
제3항에 있어서,
상기 유체 공급부는
일단에, 상기 분사대상 유체가 분사되는 제2분출공이 형성되되, 일단이 상기 제2연통홈에 대향되도록 상기 메인바디에 설치되는 유체 공급관; 및
상기 유체 공급관의 타단에 설치되어 해당 유체 공급관으로 상기 분사대상 유체를 공급하는 공급부재;를 구비하는,
회전형 분사노즐 시스템.
삭제
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제1항에 있어서,
상기 분사노즐은 상기 에어 분사체의 내주면에 대해 상기 유체 분사체를 이격되게 지지할 수 있도록 상기 유체 분사체에 설치되는 이격지지부재;를 더 구비하는,
회전형 분사노즐 시스템.
제7항에 있어서,
상기 이격지지부재는 외주면이 상기 에어 분사체의 내주면에 접촉될 수 있도록 에어 분사체의 내경에 대응되는 외경을 갖도록 형성되며, 중앙에, 상기 수용몸체가 삽입될 수 있도록 지지공이 형성되고, 상기 지지공에 이격된 위치에, 상기 에어 유동로를 통과한 고압의 에어가 통과될 수 있도록 적어도 하나의 통과구가 형성된,
회전형 분사노즐 시스템.
제8항에 있어서,
상기 분사노즐은 상기 이격지지부재와 분사공 사이의 상기 수용몸체에 설치되어 상기 통과구를 통과한 에어를 간섭하여 분산시키는 간섭부재;를 더 구비하는,
회전형 분사노즐 시스템.
제9항에 있어서,
상기 간섭부재는 상기 이격지지부재와 분사공 사이의 상기 수용몸체가 관통되게 삽입될 수 있도록 관통구가 형성되며, 외주면과 상기 에어 분사체의 내주면 사이에 에어가 통과되는 유로가 마련될 수 있도록 상기 에어 분사체의 내경보다 더 작은 외경을 갖도록 형성된,
회전형 분사노즐 시스템.
제8항에 있어서,
상기 수용몸체는 상기 에어 유동로의 길이방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되며, 해당 에어 유동로를 관통하여 상기 회전바디에 설치되고, 상기 내부공간 상의 에어의 유동방향을 기준으로 상기 이격지지부재에 대해 후방으로 이격된 위치의 외주면에 상기 에어 유동로를 통과한 에어가 외주면을 따라 유동될 수 있도록 해당 에어를 가이드하기 위해 원주방향으로 연장된 적어도 하나의 가이드홈이 형성된,
회전형 분사노즐 시스템.