KR20000013522A - 2성분 노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기체, 액체 혼합물, 특히 공기, 물 혼합물을 분사하기 위한 2성분 노즐에 관한 것이다. 간단하게 제작할 수 있으면서도, 두가지의 매체가 노즐 입구에 도달하기 전에 잘 혼합되도록, 액체를 혼합실의 벽에서부터 미리 분무액의 형태로 분사시켜, 액체와 기체를 혼합하는데 혼합실 내부 전체를 이용하여 혼합실 내부의 설치물들이 불필요 하도록 하고, 액체 분사 노즐을 혼합실 벽에 설치하거나 리바운딩 공동을 혼합실 내부의 액체유입구와 맞은 편에 설치하여 파열된 분사액이 혼합실 내부로 반사되도록 하는 2성분 노즐을 제시한다.

Description

2성분 노즐

본 발명은 기체, 액체 혼합물, 특히 공기, 물 혼합물을 분사하기 위한 2성분 노즐에 관한 것이다.

상기 2성분 노즐은 압력을 가하면서 공급하는 기상의 매체를 유입시키기 위한 제 1 유입구가 있는 혼합실을 포함한다. 상기 제 1 유입구의 맞은 편에는 노즐 마우스피스가 있는 분출구가 위치한다. 상기 2성분 노즐은 제 2 유입구도 포함하는데, 압력을 가한 분사액을 제 1 유입구의 축과 거의 수직을 이루도록 해서 제 2 유입구를 통해 혼합실로 유입시킨다.

상기와 같은 유형의 2성분 노즐에 관해서는 이미 알려져 있다(DE 39 15 210 C2). 종래의 2성분 노즐의 경우 원통형의 블라인드 홀이 있는 막대 모양의 분사용 삽입물을 압력을 받는 기상의 매체가 축방향으로 관통하는 원통형의 혼합실 안으로 삽입하는데, 상기 혼합실 내부에서 유체가 흐르는 방향과 수직으로 삽입한다. 그리고 블라인드 홀에서부터 외부를 향해 이어진 분사구를 두는데, 분사구는 대략적으로 혼합실의 중심부분으로 이어진다. 상기와 같은 분사구는, 분사구를 통해 분출되는 분사액이 유체가 흐르는 방향을 가로질러, 또는 심지어 가파른 각도로 기울어진 채 유체가 흐르는 방향을 거슬러 분출되도록 한다. 상기에 의해 분출될 때 파열하는 분사액은 상기 분사액 위로 부딪히는 분사 가스로 야기된 전단력에 의해 최상의 상태로 예비 분무화되고, 상기에 의해 형성된 가스, 물의 혼합물이 노즐 입구로부터 분출되게 된다. 상기와 같은 유형의 분사 노즐은 혼합실 내부로 돌출된 삽입물 때문에 제작 비용을 비교적 많이 필요로 한다. 또한, 응용하기에 적합하지 못한 경우도 적지 않다.

상기와 같은 유형의 구조의 경우 분사액을 평평한 배플판(baffle plate) 위에 부딪히도록 하고, 가스 흐름이 상기 배플판을 스치도록 함으로써, 충격으로 파열된 분사액을 가스 흐름과 혼합하고, 분출 노즐쪽으로 유도하는 것에 관해서도 이미 알려져 있다(DE 31 31 070 C2). 상기에서 배플판은 혼합실 중앙에 혼합실 내부의 측면으로 돌출된 테이블 위에 배치된다. 상기와 같은 분사 노즐도 분사 가스가 유입되는 축의 옆으로 수직을 이루도록 배치된 테이블 때문에 비용이 많이 소요되고, 공기와 물이 균일하게 혼합되지 않을 때도 있다. 상기는 비대칭성 때문에 혼합실 전체에서 균일하게 혼합이 이루어지지 않기 때문이다. 상기와 같은 이유에 의해 다른 구조도 소개되었다(DE-A 2 252 218). 상기의 경우 배플판 위에 부딪혀 분무화되는 분사액을 측면 유입을 통해 야기된 와류형 흐름(swirl flow)으로 포착하고, 외부로 배플판의 가장자리를 넘어 배출구 안으로 유도된다. 상기 배출구에서는 혼합된 분사물에 2차 충격이 가해진다. 상기와 같은 분사 노즐은 상술한 구조에 비해 제작 비용이 많이 소요된다. 2성분 혼합물을 생성하기 위한 종래의 다른 분사 노즐들의 경우에도 마찬가지이다(US-A 5 240 183). 상기 경우는 가스와 액체를 분출 노즐과 같은 축으로 공급하고, 상기 분출 노즐 앞에 설치된 혼합실의 중앙에 와류형 삽입물을 배치한다. 그러나, 상기의 경우 2성분 혼합물을 같은 축으로 공급하는 것은 어려움이 따르는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 2성분 노즐의 여러 가지 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 간단하게 제작할 수 있으면서도, 두가지의 매체가 노즐 입구에 도달하기 전에 잘 혼합되도록, 액체를 혼합실의 벽에서부터 미리 분무액의 형태로 분사시켜, 액체와 기체를 혼합하는데 혼합실 내부 전체를 이용함으로써, 혼합실 내부의 설치물들이 불필요 하도록 하고, 액체 분사 노즐을 혼합실 벽에 설치하거나 리바운딩 공동을 혼합실 내부의 액체유입구와 맞은 편에 설치하여 파열된 분사액이 혼합실 내부로 반사되도록 하는 2성분 노즐을 제공하는 데 있다.

도 1은 X자형 와류형 삽입물이 포함된 2성분 노즐을 나타내는 예시도

도 2는 밀링을 한 와류형 삽입물이 포함된 2성분 노즐을 나타내는 예시도

도 3은 구멍을 뚫은 와류형 삽입물이 포함된 2성분 노즐을 나타내는 예시도

도 4는 평분사 특성의 분무화 삽입물이 포함된 2성분 노즐을 나타내는 예시도

도 5는 리바운딩 공동의 다양한 실시예를 나타내는 예시도

도 6은 본 발명에 따라 제작된 X자형 와류형 삽입물이 있는 액체 분사 노즐이 배치된 2성분 분사 노즐의 종단면도

도 7은 도 6의 화살표(Ⅲ) 방향에서 본 액체 분사 노즐의 평면도

도 8은 도 6에 따른 분사 노즐에서 혼합 과정을 나타내는 예시도

도 9는 도 6과 유사한 노즐로서, 밀링을 한 와류형 삽입물이 설치된 액체 분사 노즐을 축소한 예시도

도 10은 도 9의 화살표(Ⅴ) 방향에서 본 액체 분사 노즐의 평면도

도 11은 도 9과 유사한 노즐로서, 구멍을 뚫은 와류형 삽입물이 설치된 액체 분사 노즐을 축소한 예시도

도 12는 도 11의 화살표(Ⅶ) 방향에서 본 액체 분사 노즐의 평면도

도 13은 도 9과 유사한 노즐로서, 평분사 특성의 분무화 삽입물이 설치된 액체 분사 노즐을 축소한 예시도

도 14는 도 13의 화살표(Ⅸ) 방향에서 본 액체 분사 노즐의 평면도

도 15는 다른 실시 형태의 2성분 노즐의 종단면도

도 16은 도 15에 따른 2성분 노즐에서 분사 및 혼합 과정을 나타내는 예시도

도 17은 도 15에서 다른 형태의 리바운딩 공동을 설치한 2성분 노즐의 종단면도

도 18은 도 17에 따른 2성분 노즐에서 분사 및 혼합 과정을 나타내는 예시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 케이스 2 : 혼합실

2a : 벽 3,25 : 축

4 : 제 1 유입구 5 : 파이프 유니언(제 1 나사 소켓)

6,13 : 암나사 7,14,18,19,27 : 화살표

8 : 관 부분 9, 90 : 분사노즐

10 : 배출홈 11 : 제 2 유입구

12 : 제 2 나사 소켓 15a : 분무화한 물

16 : 챔버 17 : X자형 와류형 삽입물

17a,21a,22a,23 : 구멍 20 : 밀링을 한 와류형 삽입물

20a : 절삭 부분 21 : 구멍 뚫린 와류형 삽입물

22 : 원판 24 : 프리즘

26, 28 : 리바운딩 공동 29 : 분출구

35 : 2상 혼합물 39 : 반사된 물

51 : 기체 유입로 52 : 액체 유입로

54 : 조인트 파이프 55 : 마우스피스

80 : 파이프 소켓 100 : 케이스

120 : 돌기부

상기의 목적을 이루기 위하여, 본 발명은 두 매체를 혼합할 때 혼합실의 단면 전체를 이용하는 것이 효과적이라는 것이라는 착상으로부터 출발한다. 본 발명의 특징은 상술한 유형의 2성분 노즐에서 제 2 유입구의 축 위에 놓인 최소한 하나의 혼합실 벽 부분이 혼합실을 거의 완전히 채우는 분사물의 형태로 변형되어 최소한 1회 분사되는 분사액의 출발점이 된다. 따라서, 본 발명에서는 혼합실 내부의 한 면에 돌출해서 흐름 상태(flow conditions)에 영향을 주는 어떠한 삽입물도 설치하지 않는다. 대신 혼합실의 벽에서 시작해서 주로 가스 흐름과 수직을 이루는 분무액을 생성하고, 혼합실의 단면 전체에 결쳐 혼합실의 단면을 가로지르며 흐르는 가스 흐름으로 분무액을 포착함으로써, 분무액이 가스 흐름과 최상의 상태로 혼합되도록 한다.

본 발명은 상기 제 2 유입구를 혼합실의 벽 부분에 배치된 분무액 노즐의 입구에 의해 형성하도록 한 실시예를 통해 본 발명은 아주 간단하게 구현할 수 있다.

상기의 경우는 종래의 구조를 가진 분무액 노즐을 이용할 수 있다. 상기 종래의 분무액 노즐에는 가령 X자형 와류형 삽입물이나 밀링을 한 와류형 삽입물, 구멍을 뚫은 와류형 삽입물이 있는 예비 분무화 장치를 설치하거나 또는 평분사 특성의 분무화 삽입물을 설치하기도 한다.

상기의 예비 분무와 장치 및 평분사 특성의 분무화 삽입물에 관하여 첨부된 도 1 - 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

일반적인 2성분 노즐은 일반적으로 기체 유입로(51)와 액체 유입로(52), 혼합실(2), 혼합실과 마우스피스 사이를 연결하는 조인트 파이프(54), 액체,공기 혼합물을 주로 평분사(flat jet)의 형태로 분무화하기 위한 노즐 마우스피스(55)를 포함하는 장치이다.

상기의 2성분 노즐에서 액체 유입로(52)에는 고전적인 1성분 노즐의 원리에 따라 작동하는 예비 분무화 장치가 있다. 상기 예비 분무화 장치는 X자형 와류형 삽입물(X-swirl insert)(17), 밀링을 한 와류형 삽입물(20), 구멍을 뚫은 와류형 삽입물(21), 평분사 노즐(9) 등이 있다. 상기 모든 경우에서 액체는 혼합실 안으로 예비 분무화되므로써, 액체는 이미 작은 물방울의 형태로 골고루 분산되게 된다. 상기 이후에 조인트 파이프를 거쳐 마우스피스에 도달한 공기/물 혼합물은 파이프 단면에 걸쳐 어느 정도 균일하게 분산되어, 노즐 마우스피스(55)를 통해 균일하게 분무화된다.

도 1 - 4는 상기와 같은 예비 분무화 장치의 다양한 예를 측면도와 평면도로 도시한 것이다.

도 1은 X자형 와류형 삽입물이 포함된 2성분 노즐을 나타내는 예시도이다.

도 2는 밀링을 한 와류형 삽입물이 포함된 2성분 노즐을 나타내는 예시도이다.

도 3은 구멍을 뚫은 와류형 삽입물이 포함된 2성분 노즐을 나타내는 예시도이다.

도 4는 평분사 특성의 분무화 삽입물이 포함된 2성분 노즐을 나타내는 예시도이다.

상기와 같은 종래의 예비 분무화 장치는 원칙적으로 다음과 같이 작동한다.

도 1에 제시된 X자형 와류형 삽입물(17)은 교차된 X에 물을 회전시키는 구멍이 있다. 그 결과 물이 속이 찬 원뿔형으로 분무화된다.

도 2에 제시된 밀링을 한 와류형 삽입물(20)은 원판에 일정한 각도로 원주에 접하는 밀링 절삭 부분(20a)이 있다. 그 결과 물이 속이 빈 원뿔형으로 분무화된다.

도 3에 제시된 구멍을 뚫은 와류형 삽입물(21)은 상기 밀링을 한 와류형 삽입물과는 달리 이 경우 원판에 구멍(21a)을 원과 접하면서 비스듬하게 넣는다. 그 결과 마찬가지로 물이 속이 빈 원뿔형으로 분무화된다.

도 4에 제시된 평분사 특성(flat jet characteristic)의 분무화 삽입물(22)은 종래의 방법대로 원형의 구멍이 프리즘에 의해 절삭된다. 그 결과 생겨난 렌즈형의 구멍(22a)이 물을 평분사 형태로 분무화한다.

또한, 상기의 실시예에 의한 발명을 보다 발전시키면, 혼합실의 벽에 배치한 배플판을 제 2 유입구와 마주 보도록 배치하는 것도 효과적이다. 분사액은 분무화의 목적으로 배플판 위에 부딪히고, 혼합실 안으로 다시 반사된다.

또한, 본 발명은 상기 배플판을 제 2 유입구와 마주 보는 혼합실 벽에 배치된 공동의 일부로서 제작할 수 있다. 상기와 같이 제작하면 분무화되어 반사된 분사액 성분이 혼합실을 거의 완전히 채우게 된다. 상기에서 공동은 회전 대칭적(rotationally symmetrical)인 리바운딩 공동의 형태로 제작할 수 있다. 상기 리바운딩 공동은 구면대의 형태로 또는 포물면의 일부의 형태로 제작하거나 또는 원뿔형으로 제작할 수도 있다. 이와같은 모든 구조를 통해 혼합실 내부에서 분무액이 생성되고, 분무액에 함유된 성분들을 상기 성분들을 가로질러 흐르는 가스 흐름으로 포착하여, 분무액의 성분을 균일하게 분산시켜 가스 흐름과 혼합한다. 상기에서 리바운딩 공동에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 리바운딩 공동의 다양한 실시예를 나타내는 예시도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 일반적인 2성분 노즐은 혼합실(2)를 포함하는데, 기상(gaseous phase)(7)과 액상(liquid phase)(14)이 적절한 유입구를 통해 혼합실(2) 내부로 유입된다. 혼합실(2)의 벽에는 상기 리바운딩 공동(rebounding hollow)(26)이 있어서, 리바운딩 공동(26) 위에서 액상(14)에 충격을 주어 분무화하고, 공동(26)의 형태에 따라 혼합실 내부로 반사시킨다. 상기처럼 분무화한 물(15a)을 기상(7)으로 포착하고, 2상 혼합물(35)의 형태로 혼합실(2) 밖으로 분출시켜, 마우스피스(55)에서 미세하게 분무화된 공기, 물 혼합물(15b)의 형태로 주변으로 퍼지도록 한다. 상기 리바운딩 공동은 다양한 실시예를 가질 수 있다. 공동은 원뿔형이나 반구형일 수 있다. 상기 공동에서 경사진 면은, 반사된 물(39)이 혼합실(2) 내부를 완전히 채울 수 있도록 제작된다. 예비 분무화 장치가 있는 상기와 같은 형태의 노즐에 의해 혼합실을 떠난 2상 혼합물(35)이 배출 단면에 걸쳐 최대한 균일하게 분산되게 된다. 그 결과 분사 각도의 안정성이 높고, 액체가 균일하게 분산되며, 물방울 스펙트럼이 균일하게 유지되는 상태로 균일한 분무화가 마우스피스(6)에서 이루어지게 된다.

이하에서는 본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명에 따라 제작된 X자형 와류형 삽입물이 있는 액체 분사 노즐이 배치된 2성분 분사 노즐의 종단면도이다.

도 7은 도 6의 화살표(Ⅲ) 방향에서 본 액체 분사 노즐의 평면도이다.

도 8은 도 6에 따른 분사 노즐에서 혼합 과정을 나타내는 예시도이다.

도 9는 도 6과 유사한 노즐로서, 밀링을 한 와류형 삽입물이 설치된 액체 분사 노즐을 축소한 예시도이다.

도 10은 도 9의 화살표(Ⅴ) 방향에서 본 액체 분사 노즐의 평면도이다.

도 11은 도 9과 유사한 노즐로서, 구멍을 뚫은 와류형 삽입물이 설치된 액체 분사 노즐을 축소한 예시도이다.

도 12는 도 11의 화살표(Ⅶ) 방향에서 본 액체 분사 노즐의 평면도이다.

도 13은 도 9과 유사한 노즐로서, 평분사 특성의 분무화 삽입물이 설치된 액체 분사 노즐을 축소한 예시도이다.

도 14는 도 13의 화살표(Ⅸ) 방향에서 본 액체 분사 노즐의 평면도이다.

도 15는 다른 실시 형태의 2성분 노즐의 종단면도이다.

도 16은 도 15에 따른 2성분 노즐에서 분사 및 혼합 과정을 나타내는 예시도이다.

도 17은 도 15에서 다른 형태의 리바운딩 공동을 설치한 2성분 노즐의 종단면도이다.

도 18은 도 17에 따른 2성분 노즐에서 분사 및 혼합 과정을 나타내는 예시도이다.

도 6과 도 7은 본 발명에 따른 2성분 노즐을 나타내는 예시도로서, 상기 2성분 노즐의 노즐 케이스(1) 내부에는 원통형의 혼합실(2)을 배치한다. 상기 케이스(1)의 정면에 나사로 고정된 파이프 유니언(제 1 나사소켓)(5)의 일부를 이루는 제 1 유입구(4)의 축은 혼합실(2)의 축(3)과 일치한다. 상기 파이프 유니언(5)의 내측 구멍은 유입구(4)까지 계단형을 이루면서 축소되고, 상기 파이프 유니언(5)에는 가령 압력 호스나 압력관 등을 고정하기 위해 암나사(6)가 설치되어 있다. 상기 파이프 유니언(5)을 통해 공기 등 기상의 매체에 압력을 가하면서 상기 매체를 화살표(7) 방향으로 혼합실(2) 내부로 유입시키고, 후술하는 방법으로 액체와 혼합한다. 상기 혼합실(2) 내부에서 생성된 공기, 액체 혼합물을 계속해서 축(3)을 따라 유입구(4)의 맞은 편에 위치한 분출구(29)를 통해 혼합실(2) 외부로 분출시키고, 관 부분(8)을 거쳐 2성분 분사노즐(9)로 유도한다. 상기 2성분 분사 노즐(9)에는 배출홈(10)이 있다. 상기 배출홈(10)은 공기, 액체 혼합물, 다시말해 상기의 경우 공기, 물 혼합물을 상기 배출홈(10)으로부터 배출시킨 다음에는 냉각 등의 목적으로 사용할 수 있다.

상기 케이스(1)에는 제 2 나사 소켓(12)의 일부인 제 2 유입구(11)가 있다. 상기 제 2 유입구(11)는 혼합실(2) 쪽을 향한 케이스(1)의 정면에 배치되어 있고, 그 결과 혼합실(2)의 벽의 일부를 형성한다. 상기 제 2 나사 소켓(12)에도 제 1 나사 소켓(5)과 마찬가지로 암나사(13)가 있어서, 화살표(14) 방향으로 혼합실(2) 내부로 물을 공급할 수 있도록 상기 암나사(13) 내부에 압력 호스나 압력관을 고정할 수 있다. 상기 유입구 및 유입구 앞에 위치한 챔버의 축(25)은 혼합실(2)의 축(3)과 수직을 이루며 교차한다. 상기 제 2 나사 소켓(12)의 내부에서 혼합실(2)로 통하는 제 2 유입구(11)의 정면과 상기 제 2 유입구(11) 쪽으로 갈수록 점차 좁아지는 챔버(16)의 정면에 위치한 부분(15)에 X자 형태의 와류형 삽입물(17)을 삽입한다. 상기 X자형 와류형 삽입물(17)은 교차된 X자의 형태에서 구멍(17a)이 있는 부분이다(도 7참조). 상기 구멍(17a)으로 물을 회전시킨다. 상기와 같은 과정을 통해 화살표(14) 방향으로 압력을 받으면서 유입된 물이 혼합실(2) 내부로 유입될 때 속이 찬 원뿔형으로 분무화되게 된다.

도 8은 상기와 같은 2성분 노즐의 작동 방식을 도시한 것이다. 상기에서 물이 화살표(18)에 따라 분사되는 분사액의 형태로 화살표(14) 방향으로 혼합실(2) 내부로 유입됨을 알 수 있다. 상기에서 적절한 노즐이나 삽입물(17)을 선택해서 분사액이 혼합실(2) 내부를 거의 완전히 채울 수 있도록 한다. 미세한 액체 방울이 속이 찬 원뿔형을 이루면서 분무화된 분사수는 상기 과정 이후에 공기와 함께 화살표(7) 방향으로 흐르게 된다. 상기 결과 혼합실(2)에서 매우 균일하게 혼합된 공기와 물 성분이 화살표(19) 방향으로 혼합실(2) 외부로 유도되게 된다. 상기 도 8과 같은 방식으로 혼합실 내부 거의 전체를 액체와 기상의 매체를 혼합하는데 이용할 수 있으며, 이로써 미세하고 균일한 혼합도 가능함을 분명히 알 수 있다.

각각 도 6에서와 유사한 구조를 가진 분사 노즐을 나타내는 도 9 - 13에서는 도 6의 설명부분과 동일한 부품에 대해서 동일한 참조 번호를 달았다. 이하에서는 도 6의 실시 형태와 다른 차이점을 설명하기로 한다.

도 9와 도 10은 도 6의 2성분 분사 노즐과 유사하지만, 제 2 나사 소켓(12)에 밀링을 한 와류형 삽입물(20)을 삽입한 경우이다. 상기 와류형 삽입물(20)의 경우 원판에 원주에 대해 일정한 각도로 접하는 밀링 절삭 부분(20a)을 둔다. 따라서 분무화된 분사수가, 혼합실(2)의 벽에 접하고, 혼합실(2)로 통하는 제 2 유입구(11)에서부터 속이 빈 원뿔형을 이루며 분출된다. 상기 경우에도 분무화된 분사수를 화살표(7) 방향으로 압력을 받으면서 공급되는 공기로 포착해서, 공기와 혼합한 다음, 상기 혼합물을 화살표(19) 방향으로 분사 노즐(9)을 향해 유도한다.

도 11과 12는 제 2 나사 소켓(12) 내부에 원판(20)의 형태를 한, 구멍 뚫린 와류형 삽입물을 삽입한다는 점에서 변형시킨 실시 형태를 보여준다. 구멍(21a)은 원판(21) 내부에 원과 접하도록 비스듬하게 넣는다. 상기 경우에도 속이 빈 원뿔형으로 분무화가 이루어진다. 분사액을 제 2 유입구(11)를 통해 혼합실(2) 내부로 유입한 다음 화살표(7) 방향으로 흐르는 기류로 포착한다.

도 13과 14는 혼합실(2) 내부로 통하는 유입구를 렌즈형의 구멍(22a)을 통해 형성한다는 점에서 변형시킨 실시 형태를 보여준다. 종래의 방법대로 구멍(23)의 반구형 끝을 프리즘(24)으로 절삭하는 방법으로 삽입물(12) 내부에 삽입한 원판(22)에 렌즈형의 구멍(22a)을 넣는다.

상기 도 6 - 14에 도시된 모든 실시예의 경우, 중심축(25)이 혼합실(2)의 축(3)과 거의 수직을 이루는 분사수를 직접 혼합실(2)의 벽에서부터 시작해서 분무한 다음 공급한 공기와 혼합하는 반면, 도 15 - 18의 경우는 상기와는 다른 실시 형태를 보여준다. 즉, 도 15 - 18에서도 분사수를 혼합실(2)의 벽에서부터 시작해서 분무하기는 하지만, 분사수가 종래 알려진 액체 분사 노즐 중 하나로부터 시작해서 분무하지 않는다는 점이 다르다.

도 15에 도시된 실시 형태의 경우 케이스(100)에 돌기부(120)가 있다. 상기 돌기부(120)는 도 5 - 14의 실시예에서와 마찬가지로 계단형의 유입구를 직접 포함하는데, 상기 유입구를 통해 물에 압력을 가하면서 화살표(14) 방향으로 유입시킨다. 상기 목적을 위해 돌기부(120)에 암나사(13)를 설치해서, 상기 실시예에서와 같이 압력호스나 압력관을 삽입한다. 상기에서도 유입구의 축(25)이 원통형으로 제작된 혼합실(2)의 축(3)과 수직을 이룬다. 다른 실시예에서와 마찬가지로 제 1 유입구(4)가 혼합실(2) 내부로 축 방향으로 이어지도록 함으로써, 제 1 유입구(4) 및 제 1 나사소켓(5) 내부에 배치된 유입구의 축을 혼합실(2)의 축(3)과 일치시킨다. 상기 제 1 나사 소켓(5)을 통해 압축공기를 화살표(7) 방향으로 공급한다. 그 밖의 구조는 상기 실시예들과 같다. 다만, 상기의 경우 설치된 파이프 소켓(80)이 다른 실시예들에 비해 약간 짧고, 이 관의 끝에 위치한 분사 노즐(90)이 약간 다른 형태를 갖는다. 그러나 상기 분사 노즐(90)에도 배출홈(10)이 있다.

상기 제 2 유입구(11)의 맞은 편으로 원뿔형을 이루는 챔버(16)의 끝에 위치한, 혼합실(2)의 벽(2a)에 원추형의 리바운딩 공동(26)의 형태를 한 공동을 둔다. 상기에서 원추형의 축은 돌기부(120) 내부에 있는 유입구의 축(25)과 일치한다. 상기 도 16에서 알 수 있는 바와 같이 상기와 같은 과정을 통해 화살표(14) 방향으로 혼합실(2) 내부로 유입되는 조밀한 압축 분사수가 맞은 편 벽(2a)에 있는 원추형 리바운딩 공동(26)의 중앙에 부딪히게 되고, 상기 충격과 압축 분사수에 내재한 에너지에 의해 개별적인 성분으로 분해된 다음, 리바운딩 공동(26)의 경사면에 의해 화살표(27) 방향으로 벽(2a)에서부터 혼합실(2) 내부를 향해 반사된다. 상기 리바운딩 공동(26)을 적절한 형태로 제작해서 분무액이 혼합실(2) 내부를 완전히 채우도록 한 결과 상기와 같은 현상이 나타난다. 이 경우에도 반사된 분무액을 화살표(7) 방향으로 흐르는 기류로 포착함으로써, 분무액의 성분들을 혼합실(2)의 단면 전체에 결쳐 분산시킨 상태에서 기류와 혼합한 다음 상기에 의해 형성한 균질의 혼합물을 화살표(19) 방향으로 노즐(90)을 향해 공급한다.

도 17은 축(25) 위에 놓인 공동(28)이, 축(25)을 중심으로 회전 대칭을 이루는 구면대의 형태를 가지도록 한다는 점에서 변형시킨 실시예를 보여준다. 상기 공동(28)을 구면대 대신 포물면이나 쌍곡면의 일부의 형태로 제작하는 것도 가능할 것이다. 그러나 상기 모든 경우 공동(28)은 도 15의 리바운딩 공동(26)과 마찬가지로 축(25)에 대해 회전 대칭을 이루도록 해야 한다. 그렇게 하므로써, 분사액을 화살표(27) 방향으로 분무하고, 혼합실(2)의 벽(2a)에서부터 혼합실(2) 내부로 반사시킨 다음, 혼합실의 단면 전체에 걸쳐 분무액의 성분들을 기류와 부딪히도록 하면서 혼합할 수 있다.

상기의 모든 과정을 거쳐서 본 발명이 의도하는 데로 2성분 노즐이 구현된다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 2성분 노즐에 있어서, 액체를 혼합실의 벽에서부터 미리 분무액의 형태로 분사시켜, 액체와 기체를 혼합하는데 혼합실 내부 전체를 이용함으로써, 혼합실 내부의 설치물들이 불필요 하도록 하고, 액체 분사 노즐을 혼합실 벽에 설치하거나 리바운딩 공동을 혼합실 내부의 액체유입구와 맞은 편에 설치하여 파열된 분사액이 혼합실 내부로 반사되도록 하는 2성분 노즐을 제시하여 간단하게 제작할 수 있고 두가지의 매체가 노즐 입구에 도달하기 전에 잘 혼합되도록 하는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 혼합실(2)이 제 1 유입구(4)와 제 2 유입구(11)을 포함하되, 압력을 가해 공급하는 기상의 매체를 유입시키기 위한 제 1 유입구(4)의 맞은 편으로 노즐 마우스피스(9)가 있는 분출구(29)를 배치하고, 압력 하에 놓인 분사액을 제 1 유입구(4)의 축(3)과 거의 수직을 이루도록 하면서 제 2 유입구(11)를 통해 혼합실(2) 내부로 유입시키는 혼합실(2)을 포함하는 기체, 액체 혼합물, 특히 공기, 물 혼합물을 분사하기 위한 2성분 노즐에 있어서,

   상기 제 2 유입구(11)의 축(25) 위에 놓인 최소한 하나의 혼합실(2)의 벽 부분(11, 26, 28)이 혼합실(2)을 거의 완전히 채우는 분무액(18,27)의 형태로 변형된 최소한 1회 분사되는 분사액의 출발점이 되는 것을 특징으로 하는 2성분 노즐.
2. 청구항 1항에 있어서, 상기 제 2 유입구(11)를 혼합실 벽에 접한 액체 분사 노즐의 입구부분에 의해 형성하되, 액체 분사 노즐을 케이스(1)에 고정시키는 것을 특징으로 하는 2성분 노즐.
3. 청구항 1항에 있어서, 상기 제 2 유입구(11)를 혼합실(2)의 벽(2a)에 설치한 배플판(26, 28)과 마주 보도록 배치하되, 분무화의 목적으로 배플판 위에 분사액이 부딪히도록 하는 것을 특징으로 하는 2성분 노즐.
4. 청구항 3항에 있어서, 상기 배플판이 공동(26,28)의 일부를 이루도록 하되, 분무화 되어 반사된 분사물 성분이 혼합실(2) 내부를 거의 완전히 채우도록 공동(26,28)의 벽면을 제작하는 것을 특징으로 하는 2성분 노즐.
5. 청구항 4항에 있어서, 상기 공동(26,28)이 회전 대칭을 이루고, 공동(26,28)의 축이 액체 유입구의 축(25)과 일치하는 것을 특징으로 하는 2성분 노즐.
6. 청구항 4항 또는 5항에 있어서, 혼합실(2)을 원통형으로 제작하고, 혼합실(2)의 축(3)이 액체 유입구의 축(25)과 수직을 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 2성분 노즐.
7. 청구항 6항에 있어서, 상기 혼합실의 축(3)이 액체 유입구의 축(25)과 교차하는 것을 특징으로 하는 2성분 노즐.
8. 청구항 5항에 있어서, 리바운딩 공동을 구면대의 형태로 또는 포물면이나 쌍곡면의 일부의 형태로 제작하는 것을 특징으로 하는 2성분 노즐.
9. 청구항 5항에 있어서, 리바운딩 공동(26)을 원뿔형으로 제작하는 것을 특징으로 하는 2성분 노즐.