KR200266632Y1 - 워터제트노즐의 다이스 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 워터제트노즐의 물분사공이 천설되는 다이스 저면에 직선으로 원호형 또는 삼각형 단면으로 되는 장요홈을 절결하여 물분사시 분사되는 물줄기의 좌,우측과 중도부의 분사압이 동일한 압력으로 분사되도록 하므로써 디프레싱 작업시간 단축과 보다 정밀한 절결작업을 할 수 있도록 한 고안에 대한 것이다.

Description

워터제트노즐의 다이스 구조{Die structure of water jet nozzle}

본 고안은 워터제트노즐 선단에 장착되는 물분사용 다이스(Die)의 구조에 대한 고안인바, 일반적으로 워터제트장치는 초고압의 물을 소정 직경의 노즐 선단에 구성되어 있는 물분사 다이스의 물분사공을 통하여 초고압의 물을 분사하는 것으로서, 그 물줄기의 분사형태가 길고 폭은 협소한 형태로 분사하게 하여 한줄로 한점에만 집중되게 분사하여 석제등을 절단하는데 사용되었다.

특히, 미국특허 제 5052624호에 개시된 특허기술은 노즐공의 단면형태가 타원형 또는 장공타입으로 형성하여 이 노즐공을 경유하여 분사되는 물이 소정폭 이상으로 분사될 수 있고, 이에 따라 커팅작업시에는 물줄기가 1줄로 직사되어 분사력이 1점으로 집중되도록 분사하도록 하므로써, 노즐의 좌,우 스윙작동이 필요없고 노즐팁을 다이아몬드등과 같은 초경질 소재를 노즐 금속재료와 소결하여 사용하게 되므로 내구성이 향상되는 점은 장점이지만, 노즐공 자체의 크기가 매우 미세하므로 천공작업이 매우 어려운 문제점이 있다.

이와는 별도로 최근에는 첨부한 도면 도 4에 도시한 바와같이 노즐의 물분사압을 저압으로 하여 좌우 스윙작동을 하면서 전자부품이나 반도체 생산공정에 있어서의 디프레싱 장치등에 이용하므로서 전자부품등의 표면 찌꺼기 및 가장자리등에 있는 녹등의 이물질을 제거하는 기술로 발전하여, 다이스(D)의 물분사공 내주면이 상광하협하게 원호내주면이 만곡되어 있는 형태로 워터제트노즐의 물분사 다이스 구조로 되는 다이스가 제공되고 있다.

일반적으로 워터제트노즐(N)은 도수관(1) 선단과 노즐 홀더(2) 사이에 개재되는 노즐(3)의 삽입요홈(4)에 삽입되어 노즐과 소결결합되는 다이스(D)가 고정되어 워터제트노즐(N)이 조립되는바, 본 고안은 분사되는 물줄기의 두께가 매우 얇고 좌,우로는 긴 형태로 분사되도록 하는 종래 외주면이 만곡되어 있는 형태의 다이스(D)의 물분사공(10)이 가지는 문제점을 해결하도록 안출한 고안이다.

상기의 종래 다이스(D)의 상광하협한 물분사공(10)의 내주면이 만곡형 원호면(11)으로 되어 있을 경우에는 첨부한 도면 도 4와 도 5에 도시한 바와같이 분사되는 물줄기의 좌,우측 가장자리는 큰 힘이 가해지고 중도부는 분사력이 약하여 디프레싱 작업능률이 떨이지는 문제점이 상존하게 되는바, 그 이유는 초고압으로 분사되는 물이 물분사공(10)의 좁은 선단(10a)을 통과하면 원호 내주면의 만곡형 원호면(11)을 따라 분사되면서 좌,우측 방향으로 분사력이 집중되는 현상이 발생하기 때문이다.

따라서, 도면 도 5에 도시한 바와같이 물줄기의 좌,우측(12)(12a)에 분사압이 집중되므로서, 확실한 디프레싱을 하기 위해 디프레싱 시간이 지연되면 물줄기 좌,우측에 닿는 제품의 표면에는 과다한 분사압으로 인하여 흠집 또는 파손이라는문제점이 발생하게 되며, 작업 길이에 서로 충돌범위가 짧아 작업시간이 더 길어지는 문제점이 발생된다.

도 1은 본 고안상으로 실시되는 다이스가 장착된 워터제트노즐부의 종단면도

도 2는 본 고안상으로 실시되는 워터제트노즐에서 다이스를 분해하여 일부 절결한 사시도

도 3은 본 고안상으로 실시되는 다이스 평면도

도 4는 종래 구조의 다이스를 장착한 워터제트노즐의 종단면도

도 5는 도 4의 다이스에서 물이 분사되었을때 시료철판에 생성되는 흔적을 도시한 것으로써, 분사되는 물의 분사강도가 양 가장자리에 더 크게 미치는 상태의 평면 개념도

도 6은 본 고안상으로 실시되는 구조의 다이스를 장착한 워터제트노늘의 종단면도

도 7은 도 6에서의 A-A'선의 단면도의 실시예로써

도 7a는 반원형 단면도

도 7b는 삼각형 단면도

도 8은 도 6의 다이스를 장착한 다이스에서 물이 분사되었을때 시료철판에 생성되는 흔적으로써 분사압이 균일함을 나타내는 평면사진

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

D. 다이스 10,23. 물 분사공 11. 만곡형 원호면

12,12a. 물줄기의 좌,우측 N. 워터제트노즐 21. 다이스 몸체

22. 만입형 원호면 24. 다이아몬드 칩(Chip) 25. 장요홈

본 고안은 상기와 같은 종래 다이스가 가지는 문제점을 해결하고 보완하기 위한 것으로서, 첨부한 도면 도 8에 도시한 바와같이 분사되는 수압이 좌,우측 분사압과 중도부의 분사압이 거의 동일한 분사압이 균일하게 가해질 수 있도록 하므로써, 디프페싱 작업효율이 뛰어난 효과를 가지도록 안출한바, 이를 첨부한 도면 도 6, 도 7, 도 8을 통하여 설명하면,

본 고안상으로 실시되는 워터제트노즐(N)에 장착되는 물분사 다이스(D) 몸체(21) 중도부를 상광하협하게 내주면을 천설하되 내주면을 소정 원호로 되는 만입형 원호면(22)으로 천설하고, 그 하부선단의 물분사공(23)이 연통되는 소정두께의 다이아몬드 칩(24)을 다이스(D) 몸체(21)와 소결 접합하고 다이스(D) 몸체(21) 저면에 도면 도 7a 또는 도 7b에 도시한 바와같은 단면의 미세한 장요홈(25)을 요입절결하여서 본 고안상으로 실시되는 워터제트노즐(N)의 물분사 다이스(D) 몸체(21)의 구조가 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안상으로 실시되는 물분사 다이스는 도 6에 도시한 바와 같이 초고압의 미세한 분사 물줄기가 장요홈(25)상을 지나면서, 균일한 분사압으로 펼쳐져 물줄기 두께는 극히 얇으면서도 물줄기의 좌,우 및 중도부에 균일한 분사압이 미치므로써, 종래 도면 도 4에 도시한 단면형태를 사용한 다이스가 이물질 제거를 위해 1분이 소요된다면, 본 고안상으로 실시되는 다이스는 도 8에서와 같이 동일거리에서 분사할시 30초이면 가능할 정도로 탁월한 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 상기 도면 도 4에 도시한 종래의 형상은 물의 저항을 많이 받으나, 본 고안상으로 실시되는 다이스는 물의 저항을 적게 받으므로서, 디프레싱 대상물을 균일한 수압으로 디프레싱 하여 소정 거리에 있는 이물질등을 노즐을 스윙하지 않고도 미세하고 정확할 뿐 아니라 신속하게 할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 워터제트노즐(N)에 장착되는 물분사 다이스(D) 몸체(21)의 구조를 구성함에 있어서, 물분사 다이스(D) 몸체(21) 중도부를 상광하협하게 내주면을 천설하되 내주면을 소정 원호로 되는 만입형 원호면(22)으로 천설하고, 그 하부선단에 물분사공(23)이 연통되는 소정두께의 다이아몬드 칩(24)을 다이스(D) 몸체(21)와 소결 접합하고 다이스(D) 몸체(21) 저면에 반원형 또는 삼각형 단면으로 되는 미세한 장요홈(25)을 요입절결하여서 됨을 특징으로 하는 워터제트노즐의 다이스 구조.