KR200382328Y1 - 대형 스프레이 노즐 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용광로의 비숍설비의 습식제진기 등과 같이 대량의 물을 소요하는 대형 장치에 물을 공급하는 대형 스프레이 노즐에 관한 것이다. 본 고안에 따른 대형 스프레이 노즐은 대형 설비에 유체를 공급하는 것으로서, 급수관에 연통되는 플랜지를 구비한 입수구와, 상기 입수구로부터 점진적으로 단면적이 줄어들면서 유체에 와류를 발생시키도록 스크롤 타입의 나선형 유로가 내부에 형성된 본체와, 상기 와류를 형성한 유체가 외부로 분사되는 배출구를 제공하도록 본체의 적어도 일측면에 형성된 배출구, 및 상기 배출구에 각각 삽입 장착되어 유체가 소정 각도의 분사범위를 가지고 외부로 분사되는 노즐부를 한정하는 인서트를 구비한 것을 특징으로 한다. 상기 구성을 구비한 본 고안에 다른 대형 스프레이 노즐은 간단한 구조로 유체에 충분한 와류를 부여함으로써 유체가 소정의 분사범위를 가지면서 효율적으로 대상물에 분사될 수 있는 이점을 제공한다.

Description

대형 스프레이 노즐{Large sized spray nozzle}

본 고안은 대형 스프레이 노즐에 관한 것으로서, 더 상세하게는 용광로의 비숍설비의 습식제진기 등과 같이 대량의 물을 소요하는 대형 장치에 물을 공급하는 대형 스프레이 노즐에 관한 것이다.

일반적으로 용광로는 철광석과 코우크스를 노내에 장입시켜 고온의 열풍을 불어넣음으로써 환원응용작용에 의해 용선을 생산하는데, 이때 노 내에 불어넣어진 열풍은 환원융용작용을 거친 후 외부로 배출되며, 이렇게 배출된 가스를 고로가스라 한다.

그런데 이 고로가스는 다량의 분진을 함유하고 있으며 일산화탄소의 함량이 21%에 이르는 고온의 맹독성 가스이므로, 열원으로서 재사용하기 위해서는 비숍 스크러버와 같은 습식 청정장치를 통해 청정하는 과정을 거처야 하는 바, 이 비숍 스크러버에 의하여 스크러버 상부로 유입되는 고로가스에 노즐을 통해 수막을 형성하도록 고압수를 분사시켜 가스 중에 함유된 분진을 물과 함께 제거함으로써 고로가스를 정화시킬 수 있게 된다.

이때 노즐에서 분사되는 압력수는 분사범위가 대략 90도 각도를 이루도록 하여 고로가스 중의 분진을 제거하게 된다.

따라서 고로가스를 청정하는 공정에 있어서 노즐을 통해 압력수를 적절히 분사하는 것은 극히 중요한 기술적 사항이다. 그럼에도 불구하고 종래에는 간단한 노즐 구조를 가지고 압력수를 효율적으로 분사하는 스프레이 노즐과 관련된 연구가 전무한 실정이다.

본 고안은 상기와 같은 필요성을 충족시키기 위하여 안출된 것으로서, 용광로의 비숍설비의 습식제진기 등과 같은 대형 장치에 물을 효과적으로 그리고 간단한 구조로 공급하는 대형 스프레이 노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 대형 스프레이 노즐은 대형 설비에 유체를 공급하는 것으로서, 급수관에 연통되는 플랜지를 구비한 입수구와, 상기 입수구로부터 점진적으로 단면적이 줄어들면서 유체에 와류를 발생시키도록 스크롤 타입의 나선형 유로가 내부에 형성된 본체와, 상기 와류를 형성한 유체가 외부로 분사되는 배출구를 제공하도록 본체의 적어도 일측면에 형성된 배출구, 및 상기 배출구에 각각 삽입 장착되어 유체가 소정 각도의 분사범위를 가지고 외부로 분사되는 노즐부를 한정하는 인서트를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 나선형 유로는 상기 배출구를 둘러싸는 방식으로 형성되고 상기 나선형 유로의 곡률반경이 점진적으로 감소하여 나선형 유로의 종점에서는 상기 배출구와 동일한 곡률반경을 가지도록 한 것이 바람직하다.

또한 상기 인서트는 상기 배출구에 끼워 결합되는 외주연부와 물이 분사되는 중공부를 제공하는 내주연부를 구비하고, 상기 내주연부는 내측의 중공부 방향으로 예각진 첨부를 가진 것이 바람직하다.

또한 상기 배출구는 본체의 상호 대향하는 측면에 형성된 제1 및 제2 배출구를 구비하고, 상기 인서트는 상기 제1 및 제2 배출구에 각각 삽입 장착되는 제1 인서트 및 제2 인서트를 구비하며. 상기 제1 및 제2 배출구 중의 적어도 하나에 삽입되어 배출구를 폐쇄시키는 제3 인서트를 더 구비한 것이 바람직하다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 대형 스프레이 노즐의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 본 실시예의 대형 스프레이 노즐(10)은 유체가 공급되는 입수구(11), 유체에 와류를 부여하는 본체(20) 및 유체를 외부로 분사시키는 배출구(13, 14)로 이루어진다.

상기 입수구(11)는 본체(20)의 일단에 형성되고 비숍설비의 급수관(도시 생략)에 결합되는 플랜지(12)가 형성된다.

도2에 도시된 바와 같이, 상기 본체(20)는 유체가 직선 유동하는 직선유로를 한정하는 제1 부분(A)과 유체가 곡선 유동하는 곡선유로를 한정하는 제2 부분(B)으로 이루어진다. 상기 곡선유로는 스크롤 타입의 나선형 유로로 형성됨으로써 물에 와류를 부여할 수 있다.

상기 직선유로 및 나선형 곡선유로의 단면적은 상기 입수구(11)로부터 배출구(13)로 갈수록 점진적으로 감소도록 설정된다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 본체(20)를 일측이 개구된 중공 원통 형상으로 형성하고, 중공 원통형상의 일측면 및 타측면에 원형의 제1 배출구(13) 및 제2 배출구(14)를 형성한다. 상기 나선형 유로는 상기 원형의 배출구(13, 14)의 주위를 둘러싸는 형태로 이루어진다. 즉 상기 나선형 유로의 곡률반경은 제2 부분의 시작점(a)으로부터 종점(c)까지 그 곡률반경이 점차 줄어들어[즉 도2에서 r1〉r2〉r3], 종점(c)에서는 나선형 유로의 곡률반경(r3)이 배출구(13, 14)의 곡률반경과 동일하게 되도록 한다.

따라서 곡선 유로의 시작점(a)에서는 유로의 단면적이 소정의 크기 W1을 가지게 되나, 유로 방향을 따라 점진적으로 단면적이 줄어들고(예를 들어 도면의 지점 b에서 W2), 종점(c)에서는 유로의 단면적(W3)이 제로가 된다.

도1에 도시된 바와 같이 상기 제1 배출구(13) 및 제3 배출구(14)에는 유체가 소정 각도의 분사범위를 가지고 외부로 분사되는 노즐부를 한정하는 제1 및 제2 인서트(15, 16)가 각각 삽입 장착된다.

도4의 단면도에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 인서트(15, 16)는 상기 제1 및 제2 배출구에 끼워 결합되는 외주연부(15a, 16b)와 물이 분사되는 중공부를 제공하는 내주연부(15b, 16b)를 구비한다. 즉 상기 내주연부(15b, 16b)에 의하여 둘러싸여지는 원형의 중공부(15c, 16c)를 통하여 와류가 형성된 물이 분사되어 소정각도로 분사될 수 있게 된다. 한편 상기 내주연부(15b, 16b)는 내측의 중공부(15c, 16c) 방향으로 예각진 첨부를 가짐으로써 유체의 분사가 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 한다.

본 실시예의 대형 스프레이 노즐(10)은 본체(20)의 양측에 형성된 제1 및 제2 배출구(13, 14) 모두를 통하여 유체가 모두 분사되는 장치이다. 그러나 본 고안은 이에 한정되지 않고, 도5에 도시된 바와 같이 개방형의 제1 또는 제2 인서트 대신에 폐쇄형 제3 인서트(17)를 구비할 수도 있다. 상기 제3 인서트(17)는 제1 및 제2 배출구(13, 14)의 적어도 하나에 삽입되어 상기 배출구(13, 14)를 폐쇄시키는 기능을 수행할 수 있다. 이 경우에는 유체가 개방형 인서트가 설치된 부분으로만 분사된다.

이하에서 상기와 같은 구성을 구비한 대형 스프레이 노즐의 작용효과를 설명한다.

유체가 급수관을 통하여 입수구(11)로 공급되면 상기 유체는 그 단면적이 점차 줄어드는 유로의 제1 부분(A)을 통과하면서 고속의 압력수로 전화된다. 이 압력수가 제2 부분(B)의 곡선유로를 통해 유동하면 유체는 소정의 각도로 회전하면서 와류가 형성된다. 압력수가 곡선유로를 따라 종점(c)까지 이동함으로써 충분한 와류압력이 형성된 후, 제1 배출구(13) 및 제2 배출구(14)에 끼워진 제1 인서트(15) 및 제2 인서트(16)를 통하여 외부로 일정각도를 가지고 분사된다. 이 때 제1 배출구(13) 및 제2 배출구(14)에 삽입된 제1 및 제2 인서트(15, 16)의 내주연부(15b, 16b)가 예각이 형성된 첨단이 마련되어 있으므로, 유체의 분사작용을 더욱 효율적으로 조절할 수 있다.

한편 유체를 본체의 어느 일측으로만 분사하고자 하는 경우에는 폐쇄형 제3 인서트(17)를 제1 인서트(15) 또는 제2 인서트(16) 대신에 설치하여 사용하면 된다.

본 명세서 및 도면에 기재된 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하기 위하여 예시적으로 제시된 것으로서, 본 고안의 보호범위가 이들 사항에 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 예를 들어 본 명세서 및 도면은 용광로의 습식 제진설비에 적용되는 스프레이 노즐만이 개시되어 있으나, 본 고안은 이들 이외에 식물원, 유리온실 등과 같은 대용량의 물이 소요되는 대형의 스프레이 노즐에 적용될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.

본 고안에 따른 대형 스프레이 노즐은 간단한 구조로 유체에 충분한 와류를 부여함으로써 유체가 소정의 분사범위를 가지면서 효율적으로 대상물에 분사될 수 있는 이점을 제공한다.

도1은 본 고안에 따른 대형 스프레이 노즐의 일 실시예를 도시한 분리 사시도,

도2는 도1의 실시예에 따른 대형 스프레이 노즐의 입면 단면도,

도2는 도1의 실시예에 따른 대형 스프레이 노즐의 평면 단면도,

도4는 도1의 실시예에 따른 대형 스프레이 노즐의 제1 및 제2 인서트의 횡단면도,

도5는 도1의 실시예에 따른 대형 스프레이 노즐의 제3 인서트의 횡단면도이다.

Claims (4)

1. 대형 설비에 유체를 공급하는 스프레이 노즐에 있어서,

   급수관에 연통되는 플랜지를 구비한 입수구와,

   상기 입수구로부터 점진적으로 단면적이 줄어들면서 유체에 와류를 발생시키도록 스크롤 타입의 나선형 유로가 내부에 형성된 본체와,

   상기 와류를 형성한 유체가 외부로 분사되는 배출구를 제공하도록 본체의 적어도 일측면에 형성된 배출구 및

   상기 배출구에 각각 삽입 장착되어 유체가 소정 각도의 분사범위를 가지고 외부로 분사되는 노즐부를 한정하는 인서트를 구비한 것을 특징으로 하는 대형 스프레이 노즐
2. 제1항에 있어서, 상기 나선형 유로는 상기 배출구를 둘러싸는 방식으로 형성되고 상기 나선형 유로의 곡률반경이 점진적으로 감소하여 나선형 유로의 종점에서는 상기 배출구와 동일한 곡률반경을 가지도록 한 것을 특징으로 하는 대형 스프레이 노즐.
3. 제1항에 있어서, 상기 인서트는 상기 배출구에 끼워 결합되는 외주연부와 물이 분사되는 중공부를 제공하는 내주연부를 구비하고,

   상기 내주연부는 내측의 중공부 방향으로 예각진 첨부를 가진 것을 특징으로 하는 대형 스프레이 노즐.
4. 제1항에 있어서, 상기 배출구는 본체의 상호 대향하는 측면에 형성된 제1 및 제2 배출구를 구비하고,

   상기 인서트는 상기 제1 및 제2 배출구에 각각 삽입 장착되는 제1 인서트 및 제2 인서트를 구비하며.

   상기 제1 및 제2 배출구 중의 적어도 하나에 삽입되어 배출구를 폐쇄시키는 제3 인서트를 더 구비한 것을 특징으로 하는 대형 스프레이 노즐.