KR102624250B1 - 이류체 노즐 분무 장치 - Google Patents

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Abstract

일 양태에 관련된 이류체 노즐 분무 장치는, 압축 기체 공급계 내에서 소정의 압력의 압축 기체를 출력하는 기체용 레귤레이터와, 가압 액체 공급계 내에서 미리 정해진 압력을 초과한 가압 액체를 액체 공급 측으로 귀환시키는 릴리프 밸브를 구비하고, 가압 액체를 출력하는 용적식 펌프와, 용적식 펌프가 출력하는 가압 액체를 소정값의 토출압으로 유지하여 출력하는 액체용 레귤레이터 또는 니들 밸브와, 기체용 레귤레이터가 출력하는 압축 기체와, 액체용 레귤레이터 또는 니들 밸브가 출력하는 가압 액체를 혼합시켜 분무하는 이류체 노즐을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

이류체 노즐 분무 장치{TWIN-FLUID NOZZLE SPRAY APPARATUS}
본 발명은, 이류체 노즐 분무 장치에 관한 것이다.
예를 들어, 압축한 기체의 고속의 흐름을 이용하여, 물 등의 액체와 기체를 혼합시킴으로써, 액체를 분쇄시킨 미립자를 분무하는 이류체 노즐 분무 장치가 알려져 있다.
또, 압축 기체와 가압 액체를 혼합시켜 분무하는 이류체 노즐의 노즐 특성을 미리 측정하고, 이류체 노즐에 부여하는 기체의 압력 혹은 유량 및 액체의 압력 혹은 유량을 제어하는 제어 장치를 구비한 이류체 분무 시스템은 공지이다 (예를 들어 특허문헌 1 참조).
또한, 출원인은, 본 발명에 관련된 것으로서, 상기의 문헌을 포함하여, 이하에 기재하는 문헌을 인식하고 있다.
일본 공개특허공보 2017-176975호 일본 공개특허공보 2013-096648호 일본 공개특허공보 2019-209233호 일본 특허 5898581호
그러나, 이류체 노즐의 분무량이나, 분무하는 미립자의 입자경을 정밀하게 조정하기 위해서는, 대형의 장치나 복잡한 구성이 필요로 되고 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 간이한 구성으로 분무를 고정밀도로 조정할 수 있는 이류체 노즐 분무 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관련된 이류체 노즐 분무 장치는, 압축 기체 공급계 내에서 소정의 압력의 압축 기체를 출력하는 기체용 레귤레이터와, 가압 액체 공급계 내에서 미리 정해진 압력을 초과한 가압 액체를 액체 공급 측으로 귀환시키는 릴리프 밸브를 구비하고, 가압 액체를 출력하는 용적식 펌프와, 상기 용적식 펌프가 출력하는 가압 액체를 소정값의 토출압으로 유지하고 출력하는 액체용 레귤레이터 또는 니들 밸브와, 상기 기체용 레귤레이터가 출력하는 압축 기체와, 상기 액체용 레귤레이터 또는 상기 니들 밸브가 출력하는 가압 액체를 혼합시켜 분무하는 이류체 노즐을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 간이한 구성으로 분무를 고정밀도로 조정할 수 있는 이류체 노즐 분무 장치를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 이류체 노즐 분무 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2 는 이류체 노즐 분무 장치의 제 1 변형예의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 3 은 이류체 노즐 분무 장치의 제 2 변형예의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 4 는 이류체 노즐 분무 장치의 제 3 변형예의 구성예를 나타내는 도면이다.
이하에, 도면을 사용하여 이류체 노즐 분무 장치의 제 1 실시형태를 설명한다. 도 1 은, 일 실시형태에 관련된 이류체 노즐 분무 장치 (1) 의 구성예를 나타내는 도면이다.
예를 들어, 이류체 노즐 분무 장치 (1) 는, 분무 장치 본체 (2) 와, 이류체 노즐 (4) 을 갖고, 압축한 기체의 고속의 흐름을 이용하여, 물 등의 액체와 기체를 혼합시킴으로써, 액체를 분쇄시킨 미립자를 분무하는 기능을 구비하고 있다.
분무 장치 본체 (2) 는, 기체 공급구 (20) 측으로부터 기체 토출구 (21) 측을 향하여 유체인 압축 기체를 흘려, 이류체 노즐 (4) 에 대해 압축 기체를 공급하는 압축 기체 공급계 (22) 를 갖는다. 또, 분무 장치 본체 (2) 는, 액체 공급구 (23) 측으로부터 액체 토출구 (24) 측을 향하여 유체인 가압 액체를 흘려, 이류체 노즐 (4) 에 대해 가압 액체를 공급하는 가압 액체 공급계 (25) 를 갖는다.
기체 공급구 (20) 는, 배관 (10) 을 개재하여 컴프레서 (6) 가 접속되어 있다. 기체 토출구 (21) 는, 배관 (11) 을 개재하여 이류체 노즐 (4) 에 접속되어 있다. 액체 공급구 (23) 는, 배관 (12) 을 개재하여 액체 탱크 (8) 에 접속되어 있다. 액체 토출구 (24) 는, 배관 (13) 을 개재하여 이류체 노즐 (4) 에 접속되어 있다.
또, 분무 장치 본체 (2) 에는, 이류체 노즐 (4) 의 분무를 정지시킨 경우에, 가압 액체 공급계 (25) 에 잔류하는 액체의 일부를 배출시키기 위한 배출구 (26) 가 형성되어 있다. 배출구 (26) 는, 배관 (14) 을 개재하여 가압 액체 공급계 (25) 에 잔류하는 액체의 일부를 외부로 배출시킨다.
또한, 배관 (10 ~ 14) 은, 예를 들어 일부 또는 전부가 탄성을 갖는 부재에 의해 형성되어 있다. 또, 압축 기체 공급계 (22) 및 가압 액체 공급계 (25) 를 각각 형성하는 배관도, 예를 들어 일부 또는 전부가 탄성을 갖는 부재에 의해 형성되어 있다. 따라서, 유체에 맥동이 생기고 있어도, 탄성을 갖는 배관에 의해 맥동의 영향을 억제할 수 있다.
또, 분무 장치 본체 (2) 는, 예를 들어 내부에 제어부 (27) 를 갖는다. 제어부 (27) 는, CPU (28) 및 메모리 (29) 를 갖고, 컴퓨터로서의 기능을 구비하여, 분무 장치 본체 (2) 를 구성하는 각 제어 대상을 제어한다. 또한, 제어부 (27) 가 제어를 실시하는 구체적인 제어 대상에 대해서는 후술한다.
이류체 노즐 (4) 은, 분무 장치 본체 (2) 의 가압 액체 공급계 (25) 로부터 공급되는 가압 액체에 대해, 분무 장치 본체 (2) 의 압축 기체 공급계 (22) 로부터 공급되는 압축 기체의 압력을 반액류 방향으로 전하면서, 압축 기체와 가압 액체를 내부 혼합시켜 분무한다.
예를 들어, 이류체 노즐 (4) 은, 분무구를 향하여 중심부를 흐르는 가압 액체에 대해, 대향하여 교차하는 2 방향으로부터 압축 기체를 맞힘으로써, 유출하는 액체 기둥을 2 개의 기체 기둥으로 사이에 두도록 하여 분쇄하고, 분쇄시킨 액체의 미립자를 외부로 분무하도록 구성되어 있는 역압 이류체 노즐이다.
따라서, 이류체 노즐 (4) 에는, 적은 압축 기체량으로 액체의 미립자를 외부로 분무시킬 수 있다는 특징이 있다.
컴프레서 (6) 는, 예를 들어 공기 등의 기체를 압축하고, 배관 (10) 을 개재하여 압축 기체를 분무 장치 본체 (2) 에 공급한다. 액체 탱크 (8) 는, 예를 들어 내부에 수용하고 있는 물 등의 액체를, 배관 (12) 을 개재하여 분무 장치 본체 (2) 에 공급한다. 또한, 배출구 (26) 에 접속된 배관 (14) 은, 배출구 (26) 로부터 배출된 액체를 액체 탱크 (8) 로 되돌리도록 형성되어도 된다.
다음으로, 분무 장치 본체 (2) 가 갖는 압축 기체 공급계 (22) 및 가압 액체 공급계 (25) 의 구체적인 구성예에 대해 설명한다.
압축 기체 공급계 (22) 는, 기체 공급구 (20) 로부터 기체 토출구 (21) 까지의 압축 기체 유로에 기체용 레귤레이터 (30), 전자 밸브 (31), 압력계 (32), 저압 레귤레이터 (33), 전자 밸브 (34), 및 압력계 (35) 를 갖는다.
기체용 레귤레이터 (30) 는, 압축 기체 공급계 (22) 내에서 기체 공급구 (20) 로부터 공급된 기체를 소정의 일정 압력의 압축 기체로 하여, 전자 밸브 (31) 를 개재하여 기체 토출구 (21) 측으로 출력한다.
전자 밸브 (31) 는, 제어부 (27) 의 제어에 따라 온 또는 오프함으로써, 기체용 레귤레이터 (30) 가 출력한 압축 기체를 기체 토출구 (21) 에 대해 공급 또는 차단한다.
압력계 (32) 는, 예를 들어 기체용 레귤레이터 (30) 와 전자 밸브 (31) 사이에서 압축 기체의 압력을 검출하고, 검출 결과를 제어부 (27) 에 대해 출력한다. 압력계 (32) 는, 전자 밸브 (31) 와 기체 토출구 (21) 사이의 배관의 압력을 검출하도록 배치되어도 된다. 또한, 압력계 (32) 는, 분무 장치 본체 (2) 에 대한 소정의 기체용 레귤레이터 (30) 의 설정이 종료한 후에는, 분리되어도 된다.
저압 레귤레이터 (33) 는, 압축 기체 공급계 (22) 내에서 기체용 레귤레이터 (30) 에 대해 병렬로 형성되고, 기체 공급구 (20) 로부터 공급된 기체를 기체용 레귤레이터 (30) 보다 낮은 소정의 일정 압력의 저압 압축 기체를 기체 토출구 (21) 측으로 출력한다.
전자 밸브 (34) 는, 제어부 (27) 의 제어에 따라 온 또는 오프함으로써, 저압 레귤레이터 (33) 가 출력한 저압 압축 기체를 기체 토출구 (21) 에 대해 공급 또는 차단한다.
압력계 (35) 는, 예를 들어 저압 레귤레이터 (33) 와 전자 밸브 (34) 사이에서 저압 압축 기체의 압력을 검출하고, 검출 결과를 제어부 (27) 에 대해 출력한다. 또한, 압력계 (35) 는, 분무 장치 본체 (2) 에 대한 소정의 설정이 종료한 후에는, 분리되어도 된다. 또, 압력계 (32) 가 전자 밸브 (31) 와 기체 토출구 (21) 사이의 배관의 압력을 검출하도록 배치되어 있는 경우에는, 압력계 (35) 가 형성되지 않고, 압력계 (32) 가 압력계 (35) 의 기능을 겸해도 된다.
가압 액체 공급계 (25) 는, 액체 공급구 (23) 로부터 액체 토출구 (24) 까지의 가압 액체 유로에 용적식 펌프 (36), 액체용 레귤레이터 (37), 압력계 (38), 및 전자 밸브 (39) 를 갖는다.
용적식 펌프 (36) 는, 예를 들어 다이어프램 펌프 (360) 및 릴리프 밸브 (362) 를 갖고, 예를 들어 제어부 (27) 의 제어에 따라, 동작의 개시 또는 종료 (정지) 를 실시한다.
다이어프램 펌프 (360) 는, 예를 들어 도시되지 않은 모터나 솔레노이드 등의 구동 장치에 의해 구동되고, 제어부 (27) 의 제어에 따라 토출량을 조정한다.
예를 들어, 제어부 (27) 는, 구동 장치의 동작 주파수나, 소정의 주기 내에서 동작 기간 (온 기간) 과 정지 기간 (오프 기간) 의 비율을 조정함으로써, 다이어프램 펌프 (360) 의 토출량을 조정한다.
또, 다이어프램 펌프 (360) 는, 예를 들어 자급식의 펌프이며, 액체 공급구 (23) 및 배관 (12) 을 개재하여, 액체 탱크 (8) 내에 수용되어 있는 액체를 흡입하고, 소정의 가압 액체로서 액체용 레귤레이터 (37) 에 출력한다.
또, 다이어프램 펌프 (360) 에는, 예를 들어, 입액 측의 압력이 -25 kPa ~ ＋350 kPa 인 경우에, 토출 측에 ＋300 kPa ~ 600 kPa 정도의 압력을 확보할 수 있다는 특징이 있다. 또, 다이어프램 펌프 (360) 에는, 입액 측의 압력이 토출 측에 영향을 주지 않는 것이나, 당해 다이어프램 펌프 (360) 내의 체크 밸브의 밀폐성을 높게 하는 것에 의해 자흡 성능을 확보할 수 있다는 것 등의 특징이 있다. 따라서, 다이어프램 펌프 (360) 는, 예를 들어 2.5 m 아래에 있는 대기압의 탱크로부터 액체를 빨아올리는 경우나, 수도 등의 가압 공급계로부터 액체의 공급을 받는 경우 등, 넓은 범위의 공급 액체압 조건에 있어서 적용 가능하다. 또, 다이어프램 펌프 (360) 는, 슬라이딩부가 거의 없어, 메인터넌스가 용이하다.
릴리프 밸브 (362) 는, 다이어프램 펌프 (360) 에 대해 병렬로 형성되어 있다. 그리고, 릴리프 밸브 (362) 는, 가압 액체 공급계 (25) 내에서 미리 정해진 압력을 초과한 가압 액체를, 다이어프램 펌프 (360) 의 액체 출력 측 (액체용 레귤레이터 (37) 측) 으로부터 액체 공급 측 (액체 공급구 (23) 측) 으로 귀환시켜, 다이어프램 펌프 (360) 내가 지나치게 고압이 되는 것을 방지한다.
또한, 용적식 펌프 (36) 는, 여기서는 자급식의 다이어프램 펌프 (360) 를 구비하고 있다고 하고 있지만, 다른 구성의 펌프여도 된다. 또, 다이어프램 펌프 (360) 및 릴리프 밸브 (362) 는, 각각 독립적으로 형성되어 있어도 된다.
액체용 레귤레이터 (37) 는, 가압 액체 공급계 (25) 내에서 용적식 펌프 (36) 가 출력한 가압 액체를 소정값의 일정한 토출압으로 유지하여 액체 토출구 (24) 에 출력한다. 이때, 액체용 레귤레이터 (37) 는, 용적식 펌프 (36) 가 출력하는 가압 액체에 맥동이 생기고 있었다고 해도, 당해 맥동의 영향을 억제할 수 있다.
압력계 (38) 는, 액체용 레귤레이터 (37) 가 출력한 가압 액체의 압력을 검출하고, 검출 결과를 제어부 (27) 에 대해 출력한다. 또한, 압력계 (38) 는, 분무 장치 본체 (2) 에 대한 소정의 설정이 종료한 후에는, 분리되어도 된다.
전자 밸브 (39) 는, 제어부 (27) 의 제어에 따라 온 또는 오프한다. 구체적으로는, 전자 밸브 (39) 는, 이류체 노즐 (4) 의 분무를 정지시킨 경우에, 이류체 노즐 (4) 로부터의 기압 또는 양정차에 의해, 액체용 레귤레이터 (37) 가 출력한 가압 액체의 일부 또는 전부를 가압 액체 공급계 (25) 로부터 배출구 (26) 를 개재하여 배출시키는 배출 밸브이다. 예를 들어, 전자 밸브 (39) 가 개방되어 있는 경우, 사이펀의 원리 등을 이용하여 용적식 펌프 (36) 의 토출 측으로부터 이류체 노즐 (4) 에 이르는 배관에 잔류하는 액체의 모두 또는 일부를 배출구 (26) 로부터 배출하는 것이 가능하다.
다음으로, 이류체 노즐 분무 장치 (1) 의 동작예에 대해 설명한다. 이류체 노즐 분무 장치 (1) 는, 이류체 노즐 (4) 로부터 분무를 실시하는 경우, 제어부 (27) 가 전자 밸브 (34) 및 전자 밸브 (39) 를 폐쇄하고, 전자 밸브 (31) 를 개방하여, 용적식 펌프 (36) 를 운전하도록 제어를 실시한다. 분무 장치 본체 (2) 는, 컴프레서 (6) 로부터 압축 기체가 공급되고, 액체 탱크 (8) 로부터 액체의 공급을 받으면, 기체 토출구 (21) 로부터 압축 기체를 이류체 노즐 (4) 에 출력하고, 액체 토출구 (24) 로부터 가압 액체를 이류체 노즐 (4) 에 출력한다.
그리고, 이류체 노즐 (4) 은, 배관 (11) 을 개재하여 공급된 압축 기체와, 액체 공급구 (23) 를 개재하여 공급된 가압 액체를 내부 혼합하고, 분쇄시킨 액체의 미립자를 외부로 분무한다.
또, 제어부 (27) 는, 예를 들어 전자 밸브 (31) 및 용적식 펌프 (36) 를 제어하여, 이류체 노즐 (4) 에 대한 압축 기체 및 가압 액체의 공급과 차단을 전환함으로써, 이류체 노즐 (4) 의 분무량을 시간 비례 제어한다. 예를 들어, 제어부 (27) 는, 30 초 ~ 120 초 정도의 일정한 주기로 분무량에 맞추어 용적식 펌프 (36) 의 운전 기간 (구동 장치의 온 기간) 을 제어한다.
또, 이류체 노즐 분무 장치 (1) 는, 이류체 노즐 (4) 의 분무를 일시적으로 정지시키는 경우 (시간 비례 제어에 있어서의 구동 장치의 오프 기간) 에, 제어부 (27) 가 용적식 펌프 (36) 를 정지시켜 이류체 노즐 (4) 에 대한 가압 액체의 공급을 정지시키고, 전자 밸브 (31) 를 폐쇄하고 전자 밸브 (34) 를 개방한다. 그리고, 이류체 노즐 분무 장치 (1) 는, 저압 레귤레이터 (33) 로부터 저압의 압축 기체를 이류체 노즐 (4) 에 공급함으로써, 저압 레귤레이터 (33) 로부터의 기압에 의해 이류체 노즐 (4) 로부터 드리핑하는 것을 방지한다.
또, 분무를 완전 정지시키는 경우에는, 제어부 (27) 는, 전자 밸브 (34) 를 폐쇄하고, 전자 밸브 (31) 를 개방한 상태에서 용적식 펌프 (36) 를 정지시키고, 전자 밸브 (39) 를 개방함으로써, 배관 (13) 등에 잔류하는 액체를 배출구 (26) 로부터 배출시킨다.
또한, 분무 장치 본체 (2) 는, 압축 기체 및 가압 액체 각각의 압력을 예를 들어 목표값의 ±1 ~ 5 kPa 로 정확하게 유지하여 이류체 노즐 (4) 에 출력한다.
이와 같이, 이류체 노즐 분무 장치 (1) 는, 기체용 레귤레이터 (30), 용적식 펌프 (36), 액체용 레귤레이터 (37), 및 이류체 노즐 (4) 을 가지므로, 각 부가 각각 구비하는 기능의 조합에 의해, 간이한 구성으로 분무를 고정밀도로 조정할 수 있다는 효과를 발휘한다.
다음으로, 이류체 노즐 분무 장치 (1) 의 제 1 실시형태의 제 1 변형예에 대해 설명한다. 도 2 는, 이류체 노즐 분무 장치 (1) 의 제 1 변형예 (이류체 노즐 분무 장치 (1a)) 의 구성예를 나타내는 도면이다. 또한, 상기 서술한 구성과 실질적으로 동일한 구성에는 동일한 부호가 붙어 있다.
도 2 에 나타낸 이류체 노즐 분무 장치 (1a) 에 있어서, 분무 장치 본체 (2a) 내에 압축 기체 공급계 (22) 및 가압 액체 공급계 (25a) 를 갖는다. 가압 액체 공급계 (25a) 는, 액체 공급구 (23) 로부터 액체 토출구 (24) 까지의 가압 액체 유로에 용적식 펌프 (36), 니들 밸브 (50), 압력계 (38), 및 전자 밸브 (39) 를 갖는다. 제 1 실시형태와의 상이점은, 액체용 레귤레이터 (37) 대신에 니들 밸브 (50) 를 사용하는 점이다. 예를 들어, 니들 밸브 (50) 는, 전동식의 개방도 조절 가능 밸브이다.
니들 밸브 (50) 는, 제어부 (27) 의 제어에 따라 개방도를 변화시켜, 가압 액체 공급계 (25a) 내에서 용적식 펌프 (36) 가 출력한 가압 액체를 소정의 토출압으로 유지하여 액체 토출구 (24) 에 출력한다. 보다 구체적으로는, 니들 밸브 (50) 는, 전체 개방 시의 Cv 값이 예를 들어 0.05 ~ 1 이 되어 있고, 다른 구성의 밸브 (예를 들어 볼 밸브) 보다 고정밀도로 가압 액체의 유량 등을 조절할 수 있도록 되어 있다.
이것에 대해, 예를 들어, 일반적으로 15A 사이즈의 볼 밸브에서는 Cv 값이 6 등이다. 예를 들어, 니들 밸브 (50) 가 볼 밸브로 치환된 경우에는, 볼 밸브의 레인지 어빌리티가 30 : 1 이어도, 니들 밸브 (50) 와 같이 고정밀도로 미소량의 가압 액체의 유량 등을 조절하는 것은 곤란하다. 예를 들어, 도 2 에 나타낸 예에서는, 이류체 노즐 (4) 은 1 개이지만, 이것을 복수 형성하고, 그 액체 입력 측에 밸브를 형성하고, 이류체 노즐 (4) 의 운용수를 변경하여, 분무량을 광범위하게 변경하는 경우가 있다. 이 경우, 이류체 노즐 (4) 의 운용수에 의해, 액체 토출구 (24) 로부터 본 합성된 이류체 노즐 (4) 측의 헤드 로스는 크게 변동하게 된다. 그러나, 니들 밸브 (50) 와 같은 고정밀도로 개방도 조절 가능한 기구를 사용함으로써, 이러한 변동에 대응 가능하다.
그리고, 제어부 (27) 는, 예를 들어 전자 밸브 (31), 용적식 펌프 (36), 및 니들 밸브 (50) 를 제어하여, 이류체 노즐 (4) 에 대한 압축 기체 및 가압 액체의 공급과 차단을 전환함으로써, 제 1 실시형태와 마찬가지로 이류체 노즐 (4) 의 분무량을 시간 비례 제어한다. 또, 제어부 (27) 는, 압축 기체의 압력, 가압 액체의 압력, 및 니들 밸브 (50) 의 개방도 중 적어도 어느 것을 제어함으로써, 이류체 노즐 (4) 의 분무 특성 (분무량·입자경 등) 을 제어한다.
또, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 제어부 (27) 는, 이류체 노즐 (4) 의 분무를 일시적으로 정지시키는 경우에, 니들 밸브 (50) 를 폐쇄함으로써 이류체 노즐 (4) 에 대해 가압 액체를 차단하고, 전자 밸브 (31) 를 폐쇄하고 전자 밸브 (34) 를 개방한다. 그리고, 이류체 노즐 분무 장치 (1a) 는, 저압 레귤레이터 (33) 로부터 저압의 압축 기체를 이류체 노즐 (4) 에 공급함으로써, 저압 레귤레이터 (33) 로부터의 기압에 의해 이류체 노즐 (4) 로부터 드리핑하는 것을 방지한다. 또한, 분무를 완전 정지시키는 경우도, 제 1 실시형태와 동일하므로 설명은 생략한다.
다음으로, 이류체 노즐 분무 장치 (1) 의 제 1 실시형태의 제 2 변형예에 대해 설명한다. 도 3 은, 이류체 노즐 분무 장치 (1) 의 제 2 변형예 (이류체 노즐 분무 장치 (1b)) 의 구성예를 나타내는 도면이다. 또한, 상기 서술한 구성과 실질적으로 동일한 구성에는 동일한 부호가 붙어 있다.
도 3 에 나타낸 이류체 노즐 분무 장치 (1b) 에 있어서, 분무 장치 본체 (2b) 내에 압축 기체 공급계 (22b) 및 가압 액체 공급계 (25a) 를 갖는다. 압축 기체 공급계 (22b) 는, 기체 공급구 (20) 로부터 기체 토출구 (21) 까지의 압축 기체 유로에 전공 (電空) 레귤레이터 (EPR) (51) 를 갖는다. 도 2 에 나타낸 이류체 노즐 분무 장치 (1) 의 제 1 변형예와의 상이점은, 기체용 레귤레이터 (30), 저압 레귤레이터 (33), 전자 밸브 (31, 34), 압력계 (32, 35) 대신에, 전공 레귤레이터 (51) 를 사용하는 점이다.
전공 레귤레이터 (51) 는, 제어부 (27) 의 제어에 따라, 압축 기체 공급계 (22b) 내에서 기체 공급구 (20) 로부터 공급된 기체를 감압하여, 소정의 압력의 압축 기체를 기체 토출구 (21) 에 대해 공급 또는 차단한다.
그리고, 제어부 (27) 는, 이류체 노즐 (4) 에 대한 압축 기체 및 가압 액체의 공급 압력을 제어함으로써, 이류체 노즐 (4) 의 분무량을 비례 제어한다. 또, 제어부 (27) 는, 압축 기체의 압력, 또는 가압 액체의 압력 중 적어도 어느 것을 제어함으로써, 이류체 노즐 (4) 의 분무 특성 (분무량·입자경 등) 을 제어한다. 제어 방법으로서는, 분무량에 따라 압축 기체의 압력, 또는 가압 액체의 압력을 변화시켜도 되고, 제 1 실시형태와 마찬가지로 압축 기체의 공급 압력의 제어와 가압 액체의 공급과 차단에 의해, 분무량을 시간 비례 제어해도 된다.
또, 제어부 (27) 는, 이류체 노즐 (4) 의 분무를 일시적으로 정지시키는 경우에, 용적식 펌프 (36) 를 정지시켜, 이류체 노즐 (4) 에 대해 가압 액체를 차단하고, 전공 레귤레이터 (51) 로부터 상기 서술한 저압 레귤레이터 (33) 와 동등의 저압의 압축 기체를 이류체 노즐 (4) 에 공급함으로써, 전공 레귤레이터 (51) 로부터의 기압에 의해 이류체 노즐 (4) 로부터 드리핑하는 것을 방지한다. 분무를 완전 정지시키는 경우에는, 제어부 (27) 는, 소정의 압력의 압축 기체를 전공 레귤레이터 (51) 로부터 이류체 노즐 (4) 에 공급한 상태에서, 용적식 펌프 (36) 를 정지시키고, 전자 밸브 (39) 를 개방함으로써, 배관 (13) 등에 잔류하는 액체를 배출구 (26) 로부터 배출시킨다. 또한, 제 2 변형예에 있어서, 니들 밸브 (50) 대신에 액체용 레귤레이터 (37) 를 사용해도 된다.
다음으로, 이류체 노즐 분무 장치 (1) 의 제 3 변형예에 대해 설명한다. 도 4 는, 이류체 노즐 분무 장치 (1) 의 제 3 변형예 (이류체 노즐 분무 장치 (1c)) 의 구성예를 나타내는 도면이다. 또한, 상기 서술한 구성과 실질적으로 동일한 구성에는 동일한 부호가 붙어 있다.
도 4 에 나타낸 이류체 노즐 분무 장치 (1c) 에 있어서는, 도 1 에 나타낸 이류체 노즐 분무 장치 (1) 에 대해, 액체 탱크 (8) 가 수도 (또는 다른 펌프) 등의 급수원 (52) 으로 대체되어 있는 점에서 상이하다.
도 1 에 나타낸 이류체 노즐 분무 장치 (1) 에 있어서는, 용적식 펌프 (36) 는, 예를 들어 대기압이 가해진 액체를 빨아올리고, 액체용 레귤레이터 (37) 에 대해 출력한다.
이것에 대해, 도 4 에 나타낸 이류체 노즐 분무 장치 (1c) 에 있어서는, 용적식 펌프 (36) 는, 수도 등의 압력을 가할 수 있었던 급수원 (52) 으로부터도 액체를 빨아올려, 액체용 레귤레이터 (37) 에 대해 출력한다.
또한, 분무 장치 본체 (2) 는, 가압 액체 공급계 (25) 에 있어서, 수도 등의 일반적인 송수압이 되는 0.1 ~ 0.3 MPa 보다 높은 압력의 0.3 ~ 0.6 MPa 로 액체를 승압시키고 있다.
요컨대, 분무 장치 본체 (2) 는, 넓은 압력 범위의 급수원으로부터 액체를 빨아올려, 이류체 노즐 (4) 에 분무시키는 것을 가능하게 하고 있어, 액체 탱크 (8) 내에서 액체를 가압할 필요가 없다.
또한, 제어부 (27) 가 실시하는 제어의 각 기능은, 각각 일부 또는 전부가 PLD (Programmable Logic Device) 나 FPGA (Field Programmable Gate Array) 등의 하드웨어에 의해 구성되어도 되고, CPU 등의 프로세서가 실행하는 프로그램으로서 구성되어도 된다.
또한, 제 1 실시형태, 제 1 변형예, 제 3 변형예에 있어서, 이류체 노즐 (4) 의 분무를 일시적으로 정지시켰을 때에, 압축 기체의 손실을 무시할 수 있는 경우에는, 저압 레귤레이터 (33), 압력계 (35), 및 전자 밸브 (34) 가 형성되어 있지 않아도 된다. 이 경우, 이류체 노즐 (4) 의 분무를 일시적으로 정지시켜도, 분무 중과 동일한 압력의 압축 기체를 전자 밸브 (31) 로부터 이류체 노즐 (4) 에 공급하여 드리핑을 방지해도 된다.
1, 1a, 1b, 1c : 이류체 노즐 분무 장치
2, 2a, 2b : 분무 장치 본체
4 : 이류체 노즐
6 : 컴프레서
8 : 액체 탱크
10 ~ 14 : 배관
20 : 기체 공급구
21 : 기체 토출구
22, 22b : 압축 기체 공급계
23 : 액체 공급구
24 : 액체 토출구
25, 25a : 가압 액체 공급계
26 : 배출구
27 : 제어부
28 : CPU
29 : 메모리
30 : 기체용 레귤레이터
31 : 전자 밸브
32 : 압력계
33 : 저압 레귤레이터
34 : 전자 밸브
35 : 압력계
36 : 용적식 펌프
37 : 액체용 레귤레이터
38 : 압력계
39 : 전자 밸브 (배출 밸브)
50 : 니들 밸브
51 : 전공 레귤레이터
52 : 급수원
360 : 다이어프램 펌프
362 : 릴리프 밸브

Claims (6)

  1. 압축 기체 공급계 내에서 소정의 압력의 압축 기체를 출력하는 기체용 레귤레이터와,
    가압 액체 공급계 내에서 미리 정해진 압력을 초과한 가압 액체를 액체 공급 측으로 귀환시키는 릴리프 밸브, 및 다이어프램 펌프를 구비하고, 가압 액체를 출력하는 용적식 펌프와,
    상기 용적식 펌프가 출력하는 가압 액체를 소정값의 토출압으로 유지하여 출력하는 액체용 레귤레이터 또는 니들 밸브와,
    상기 기체용 레귤레이터가 출력하는 압축 기체와, 상기 액체용 레귤레이터 또는 상기 니들 밸브가 출력하는 가압 액체를 혼합시켜 분무하는 이류체 노즐과,
    상기 이류체 노즐을 향하여 압축 기체 또는 가압 액체를 공급하는 탄성을 구비한 배관을 갖고,
    상기 이류체 노즐은,
    상기 액체용 레귤레이터 또는 상기 니들 밸브가 출력하는 가압 액체에 대해, 상기 기체용 레귤레이터가 출력하는 압축 기체의 압력을 반액류 방향으로 전하면서, 압축 기체와 가압 액체를 내부 혼합시켜 분무하고,
    상기 이류체 노즐의 분무를 정지시키는 경우에, 상기 이류체 노즐에 대해 가압 액체를 차단하고, 상기 기체용 레귤레이터보다 저압의 압축 기체를 공급하도록 제어하는 제어부를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 이류체 노즐 분무 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 이류체 노즐에 대한 가압 액체의 공급과 차단을 전환함으로써, 상기 이류체 노즐의 분무량을 시간 비례 제어하는 것을 특징으로 하는 이류체 노즐 분무 장치.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    압축 기체의 압력, 가압 액체의 압력, 및 상기 니들 밸브의 개방도 중 적어도 어느 것을 제어함으로써, 상기 이류체 노즐의 분무 특성을 제어하는 것을 특징으로 하는 이류체 노즐 분무 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 이류체 노즐의 분무를 정지시킨 경우에, 상기 이류체 노즐로부터의 기압 또는 양정차에 의해, 상기 액체용 레귤레이터 또는 상기 니들 밸브가 출력한 가압 액체를 가압 액체 공급계로부터 배출하는 배출 밸브를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 이류체 노즐 분무 장치.
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