KR200220369Y1 - 중공-코어 노즐 - Google Patents

Abstract

본 고안은 솔리드-코어 노즐(solid-core nozzle)에 의하여 일반적으로 발생된 솔리드 코어 빔(solid core beam)을 제공할 수 있는 중공-코어 노즐(hollow-core nozzle) 구조에 관한 것이다. 중공-코어 노즐 구조는 (1) 중공 통로 측면에 연결된 물 유입구(water inlet)와 연통하는 중공 통로(hollow passage), (2) 중공 통로 단부의 물 배출구(water outlet), (3) 물 배출구의 외측 림(outer rim) 상에 제공된 종 형상의 흐름-안내판(bell-shaped stream-guide plate)을 포함한다. 흐름-안내판에는 원형상으로 각각 배열된 복수의 제1, 제2, 및 제3의 물 배플(water baffle)이 외측 림으로부터 먼 순서대로 제공된다. 제1의 물 배플은 직사각형상이며, 제2의 물 배플 또한 직사각형상이지만 내측으로 향하는 경사면(bevel)을 가지며, 제3의 물 배플은 삼각형상이고, 이로써 분무된 물의 일부가 중앙선 및 물 빔의 외측 림을 따라 흐름-안내판을 빠져 나가는 작은 물방울(water drop)로 분산되어 솔리드 물 빔(solid water beam)을 형성한다.

Description

중공-코어 노즐 {A HOLLOW-CORE NOZZLE}

본 고안은 보다 양호하게 분무되도록 솔리드-코어 물 빔(solid-core water beam)을 균일하게 분무할 수 있는 접선형 중공 코어 노즐(tangetial type hollow core nozzle)에 관한 것이다.

종래의 노즐은 세 종류, 즉 섹터형(sector type), 솔리드-코어형 및 중공-코어형으로 분류될 수 있다. 섹터형 노즐은 본 고안과 관련이 없으므로 더 상세하게 설명하지 않는다. 종래의 접선형 중공-코어 노즐(10)은 수평의 편심 물 유입구(11)를 가진 도 4에 도시된 바와 같은 중공 코어를 가진다. 물이 물 유입구를 통해 중공 코어 내로 흘러 들자마자, 노즐(10) 내의 물이 접선을 따라 전방으로 흘러 노즐(10)의 내면에 연속적으로 및 신속하게 부딪치게 되어 물 빔이 원통형 및 중공 빔 둘레의 물 배출구(12)로부터 분무된다.

솔리드-코어 노즐(20)은 나선형 구조체(spiral sturcture)(23)의 중앙에 스포일링 코어(spoiling core)(21)를 가진다. 도 5에 도시된 바와 같이, 물 유입구(22)로부터 노즐(20) 내로 흘러 드는 물은 나선형 구조체(23)의 스포일링 코어(21) 때문에 자신의 방향이 변경되고, 즉 물이 노즐(20) 내로 신속하고 나선형으로 흐른 후에 노즐(20)의 물 배출구(24)로부터 분무된다. 물 배출구(24)로부터 분무된 물 빔은 솔리드 코어 빔이다.

전술한 두 개의 종래 노즐(10, 20) 각각은 그들의 용도, 장점 및 단점을 가진다. 용도에 대하여, 두 개의 노즐(10, 20)을 그들의 장점 및 단점에 따라 다음과 같이 더 상세하게 설명한다:

1. 작동압(operation pressure):

스포일링 코어(21)를 가진 솔리드-코어 노즐(20)은 물 통로 직경이 작기 때문에 고압이 손실될 수 있다. 따라서, 정상 작동을 유지하기 위하여 보다 높은 물 압력이 필요하다. 중공-코어 노즐(10)은 작동하는데 매우 높은 압력이 필요하지 않고, 상대적으로 낮은 물 압력하에서 정상적으로 작동할 수 있다.

2. 물(또는 다른 액체) 입자:

중공-코어 노즐(10)로부터 분무된 물이 노즐(10)의 접선 내면을 통해 흘러 강한 나선형 흐름으로 형성되어 물방울을 작은 입자로 용이하게 분산시켜 양호하게 분무된다. 솔리드-코어 노즐(20)에서는, 내부의 스포일링 코어(21)가 물과 직접 부딪쳐서 물의 흐름 방향을 변경시키므로 고압이 손실된다. 따라서, 물방울의 분산력이 저감되고, 물 빔 내의 물 입자는 훨씬 크게, 즉 양호하지 않게 분무된다.

3. 분무된 물의 흩어짐(scattering):

중공-코어 노즐(10)은 링형상의 중공 빔(ring-shaped hollow beam)을 분무하며, 소정의 조건 하에서 그 효력은 제한된다. 솔리드-코어 노즐(20)은 넓게 사용될 수 있는 솔리드 빔을 분무한다.

4. 막힘(blockade) 가능성:

솔리드-코어 노즐(20)에 스포일링 코어(21)가 제공되기 때문에, 일부 이물질이 노즐의 작은 물 통로에 모이게 되어 막힐 수 있다. 중공-코어 노즐(10)은 이러한 막힘이 발생하지 않는다.

전술한 두 개의 종래 노즐 각각의 단점을 고려하여, 출원인은 접선형 중공-코어 노즐이 솔리드-코어 물 빔을 양호하게 분무할 수 있는 '중공-코어 노즐'을 고안하였다.

본 고안에 따른 중공-코어 노즐은 보다 큰 흐름-안내 영역을 물 배출구 상에 제공하는 특징을 가지며, 상기 흐름-안내판에는 복수의 물 배플(2열의 물 배플보다 2개 이상을 가짐)이 제공되어, 배출구에 제공된 원심의 영향으로, 노즐에 의하여 분무될 물방울을 배출구로부터의 리바운드 때문에 보다 작은 입자로 분산시킨 다음, 양호한 분무가 제공될 수 있다. 물 입자는 물 빔의 중앙 및 외주를 따라 균일하게 배출된다. 즉, 솔리드-코어 물 빔은 중공 코어 노즐을 사용하여 분무될 수 있다. 본 고안의 구조 및 효율성을 첨부된 여러 가지 도면에 따른 실시예에 의하여 더 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 사시도.

도 2는 도 1의 선 2-2를 따라 절취된 본 발명의 단면도.

도 3은 도 1의 선 3-3을 따라 절취된 본 발명의 단면도.

도 4는 종래의 중공-코어 노즐의 단면도.

도 5는 종래의 솔리드-코어 노즐의 단면도.

본 고안에 따른 중공-코어 노즐(30)은 접선 수평형 편심 물 유입구(tangetial horizontal type of eccentric water inlet)(31)를 가진 중공-코어를 가진다. 노즐(30)의 물 배출구(32)의 외측 림은 보다 큰 흐름-안내판(33)을 가진다. 흐름-안내판(33)의 표면에는 복수개의 열로 배치된 물 배플(34, 35, 36)이 제공된다. 물 배플 각각의 물-배플 표면은 물-분무 방향과 대략 직각으로 세트되어 물방울(40)이 물 배플(34, 35, 36)에 부딪쳐서 작은 입자로 리바운드된다. 작은 물방울이 흩어져서 하측방향으로 떨어질 때, 솔리드-코어 빔과 같은 상기 작은 물방울 빔(즉, 배출물)이 노즐로부터 균일하게 떨어진다.

전술한 물 배플(34, 35, 36)은 흐름-안내판(33) 상에 세 개의 열(안내판(33)의 중앙으로부터 상이한 반경으로)로 배열된다. 제1 열의 물 배플(34)은 물 배출구(32) 둘레에 흩어져서 물방울(40)을 분산시켜 물방울이 흩어져서 물 빔의 중앙을 따라 하측방향으로 떨어지고, 즉 물 빔을 솔리드-코어 형상으로 형성시킨다.

제2 열의 물 배플(35)은 제1 열의 물 배플(34)로부터 적당한 거리로 떨어진 외측 둘레에 제공되지만, 두 개의 물 배플(34) 사이 마다 각각 배열되어 제1 열의 물 배플(34)에 의하여 분산되지 않은 물방울(40)을 분산시키고, 물방울을 분산시켜 하측방향으로 떨어지게 한다. 제2 열의 물 배플(35) 각각의 후미에는 내측 단부가 외측 단부보다 낮은 경사 표면(bevel surface)(37)을 가져서 물방울(40)이 경사 표면(37)에 부딪쳐서 외측방향으로 더 흩어진 다음, 제2 열의 물 배플(35)로 형성된 물 빔이 넓게 흩어진다.

물 배출구(32) 상의 흐름-안내판(33)의 외측 림에는 물 배플(34, 35) 사이에 이격되어 배열된 외측 열의 복수개 물 배플(36)이 제공되고, 물 배플(36)의 주요 목적은 물 배플(34, 35)에 부딪치지 않은 물방울(40)을 배플하는 것이다. 외측 열의 물 배플(36) 각각은 물방울 모두를 배플하지 않을 수 있는, 예를 들면 물방울 일부만 통과하여 부딪치는 삼각점(triangle point)을 가진다. 삼각형 배플에 부딪친 물방울은 양쪽으로 흩어져서 물 빔의 외측 원이 보다 편평하게 된다.

본 고안은 중공-코어 노즐 유형에 포함되므로 작동압이 아주 높지 않고, 즉 종래의 접선형 중공-코어 노즐(10)의 작동압과 동일하다. 또한, 본 고안은 막히는 문제와 같은 단점을 갖지 않는다. 분무된 물 빔은 솔리드 물 빔으로서 종래의 솔리드-코어 노즐(20)로부터 분무된 물 빔과 동일하다. 본 고안으로부터 분무된 물방울은 물방울이 세 개 열의 물 배플(34, 35, 36)에 부딪치기 때문에 종래의 중공-코어 노즐의 물방울보다 더 작다.

전술한 설명을 요약하면, 본 고안의 중공-코어 노즐은 종래의 솔리드-코어 노즐 및 중공-코어 노즐의 장점을 가지며, 전술한 두 개의 노즐의 단점이 해소된 설계로 개선된 것이다. 따라서, 실용신안등록청구범위는 본 고안의 취지 및 범위를 벗어나지 않는 모든 실시예를 포함하는 것이다.

Claims (8)

1. 중공 통로의 측면에 연결된 물 유입구와 연통하는 중공 통로를 가진 물 분무용 중공-코어 노즐에 있어서,

   상기 중공 통로 단부의 물 배출구, 및

   상기 물 배출구의 외측 림 상에 제공되며, 상기 외측 림으로부터 먼 순서대로 원형상으로 각각 배열된 복수의 제1, 제2, 및 제3의 물 배플이 제공된 종 형상의 흐름-안내판

   을 포함하고,

   상기 제1의 물 배플은 직사각형상이며, 상기 제2의 물 배플 또한 직사각형상이지만 내측으로 향하는 경사면을 가지며, 상기 제3의 물 배플은 삼각형상이고, 이로써 분무된 물의 일부가 중앙선 및 물 빔의 외측 림을 따라 흐름-안내판을 빠져 나가는 작은 물방울로 분산되어 솔리드 물 빔을 형성하는

   중공-코어 노즐.
2. 제1항에 있어서, 상기 물 배플의 적어도 일부가 물 분무 방향과 직각을 이루는 물-배플 표면을 가지는 중공-코어 노즐.
3. 제1항에 있어서, 상기 물 배플이 그 위치에 따라 적어도 두 개의 열 이상으로 배열되는 중공-코어 노즐.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 열의 물 배플이 상기 물 배출구의 외측 림 둘레 에 근접하여 배열되는 중공-코어 노즐.
5. 제4항에 있어서, 상기 제2 열의 물 배플이 상기 제1 열의 두 개의 물 배플 사이에 상대적으로 위치된 상기 제1 열의 물 배플 둘레에 적당한 거리를 두고 배열되는 중공-코어 노즐.
6. 제5항에 있어서, 상기 제2 열의 상기 물 배플 각각의 후미는 내측 단부가 외측 단부보다 낮은 경사 표면을 가지는 중공-코어 노즐.
7. 제3항에 있어서, 상기 물 배출구의 상기 흐름-안내판의 외측 림에 외측 열의 물 배플이 제공되는 중공-코어 노즐.
8. 제7항에 있어서, 상기 외측 열의 상기 물 배플 각각이 삼각점을 가지는 중공-코어 노즐.