KR20040034418A - 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐 - Google Patents

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Abstract

씨실 삽입 노즐의 복수의 정류부재의 정류홈의 수의 최적화를 도모하면서, 아울러 상류측과 하류측의 정류핀끼리 사이의 간극 치수, 급수구멍의 수와 정류홈의 수의 각 관계에 대해서도 최적화를 도모하는 것이다.
니들(1)과 중공형상으로 형성되고, 중공부(3)에 관통하는 급수구멍(13)을 구비하는 한편, 중공부에 니들이 삽입되어서 니들과의 사이에, 급수구멍에 정통하는 환상실(4)을 구성하는 노즐본체(2)와, 씨실 진행방향 순번으로 환상실에 배치되는 복수의 정류부재(5, 6)로 이루어지고, 각 정류부재는 그 원주방향에 등간격으로 설치되어 축방향에 각각 연이어 존재하는 복수의 정류로(17, 30, 20)를 갖는 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐에 있어서, 제1정류부재와 제2정류부재의 각 정류로의 수를 6 이상 40 이하로 또한 서로 공약수를 가지지 않는 수로 한다.

Description

유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐{WEFT INSERTION NOZZLE OF A HYDRAULIC JET LOOM}
본 발명은, 유체분사식 직기의 삽입 노즐에 관한 것이다.
종래의 유체분사식 직기의 삽입 노즐로는 노즐본체 안에 니들을 삽입하고, 니들의 앞부분과 노즐본체의 사이에 환상(環狀)의 유로(流路)를 형성하고, 그 유로에 2개의 정류부재를 배치하고, 노즐본체에는 적절한 수의 급수구멍(給水孔)을 유로의 상류측에 설치하고, 하류측의 정류부재와 니들과의 사이의 분사구멍으로부터 유체를 분사하는 것이 있다. 또한, 정류부재는 전체가 원통형상(圓筒形狀)으로서, 방사상의 정류핀을 원주방향 등간격으로 설치하고, 인접하는 정류핀의 사이에 형성되는 정류홈에 유체를 통과시키는 것으로서, 상류측의 정류부재는 정류핀의 수를 16개로 하고, 하류측의 정류부재는 정류핀의 수를 18개로 하고 있다(예를들면, 일본 특허공개 제2000-119937호 공보 제3면 좌란, 제4면 우란, 제5도 및 제6도 참조).
그런데, 상술한 종래의 것은, 상류측과 하류측의 정류홈의 겹친 상태(상류측의 정류홈의 중심과 하류측의 정류홈의 중심과의 관계)에 대해서는 고려하지 않는다. 정류핀의 수가 상류측과 하류측의 정류부재와 다르면, 상류측과 하류측의 정류홈의 겹친 상태가, 매 정류홈마다 다르게 온다. 그렇게 하면, 정류홈을 통과하는 유체의 유속이 매 정류홈마다 다르게 유체에 니들의 둘레에 선회류(旋回流)를 발생하게 되는 결과, 유량이 많은 부분과 적은 부분이 발생하고, 분사구멍으로부터의 제트류의 단면형상이, 진원(眞圓)으로부터 벗어난 형상이 되기 쉽다. 특히, 상류측의 정류핀의 수와, 하류측의 정류핀의 수와의 사이에, 정수배 이외의 공약수가 존재할 경우는, 그 경향이 현저하다. 예를들면, 전술한 바와 같이 상류측의 정류핀의 수가 16이고, 하류측의 정류핀의 수가 18로서, 쌍방의 수의 공약수가 2일 경우에, 상류측의 정류홈의 중심과 하류측의 정류홈의 중심을 일치하면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 제트류의 단면형상은 정류홈의 중심의 겹친 상태가 가장 큰 위치에서 가장 부풀어 오른다. 즉 2방향으로 돌출한 평평한 형상이 되는 것이라고 예상된다. 제트류가 이렇게 진원으로부터 벗어난 형상이 되면, 확산(擴散)이 커지거나, 혹은 날실 개구(開口)와 충돌해서 직물결점[종근(縱筋)]이 생긴다고 하는 문제가 있다.
또한, 상술한 종래의 것은, 상류측과 하류측의 정류핀끼리의 사이의 간극 치수, 급수구멍의 수와 정류홈의 수의 관계나, 급수구멍과 정류홈과의 연이어 통하는상태(급수구멍의 중심과 정류홈의 중심과의 관계)에 대해서도 아무런 설명을 하지 않고 있다. 그러나, 이것들도 상술한 문제를 발생하는 요인이 되는 것이다.
여기에서, 본 발명의 해결 과제는, 복수의 정류부재의 정류홈의 수의 최적화(最適化)를 도모하면서, 아울러 상류측과 하류측의 정류핀끼리의 사이의 간극 치수, 급수구멍의 수와 정류홈의 수의 각 관계에 대해서도 최적화를 도모하는 것이다.
도 1은 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐의 구조를 나타내는 단면도.
도 2의 (A)는 도 1의 A-A선 단면도, (B)는 도 1의 B-B선 단면도.
도 3은 급수구멍수가 4, 제1정류부재의 정류홈수가 8의 예를 나타내는 단면도.
도 4의 (A)는 급수구멍수가 6, 제1정류부재의 정류홈수가 6의 예를 나타내는 단면도,（B)는 그 때의 제2정류부재의 정류홈수가 12의 예를 나타내는 단면도.
도 5는 도 4의 (B)의 정류홈을 15도 회전시킨 상태를 나타내는 단면도.
도 6은 제1정류부재와 제2정류부재의 맞물림부를 나타내는 단면도.
도 7은 제1정류부재의 변형예를 나타내는 단면도.
도 8은 제1정류부재와 제2정류부재의 변형예를 나타내는 단면도.
도 9는 제2정류부재의 변형예를 나타내는 단면도.
도 10의 (A),(B)는 다른 조건에서의 제트류의 단면형상을 나타내는 일례도.
도 11은 종래의 제트류의 단면형상을 나타내는 일례도.
도 12는 제1정류부재의 정류로를 정류구멍에서 형성한 예를 나타내는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 니들2 : 노즐본체
3 : 중공부5 : 제1정류부재
6 : 제2정류부재13 : 급수구멍
14 : 실안내구멍16, 19 :정류핀
17 : 정류로20 : 정류홈
30 : 정류구멍21 : 간극
22, 23 : 맞물림부
청구항 1에 관계되는 발명은, 실 안내구멍을 가지는 니들과, 중공형상으로 형성되어, 중공부(中空部)를 관통하는 급수구멍을 구비하는 한편, 중공부에 니들이 삽입되어서 니들과의 사이에, 급수구멍을 통하는 환상(環狀)의 유로를 구성하는 노즐본체와, 씨실 진행방향 순번으로 환상의 유로에 배치되는 복수의 정류부재로 이루어지고, 각 정류부재는 그 원주방향에 등간격으로 설치되고 축방향으로 각각 연이어 존재하는 복수의 정류로를 가지는 유체분사식 직기의 삽입 노즐에 있어서, 제1정류부재와 제2정류부재의 각 정류로의 수를 6 이상 40 이하로 또한 서로 공약수를 가지지 않는 수라고 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 씨실 삽입 노즐로서, 급수구멍의 수는 전체로 1개 설치되는 것, 복수개 설치되는 것, 모두가 생각된다. 정류부재는 노즐본체와 니들의 쌍방과는 별체로 형성되어 있어도 좋고, 노즐본체와 니들의 어느 한쪽과 일체로 형성되어 있어도 좋다. 따라서, 정류핀을 가지는 노즐본체의 내주면과는, 노즐본체와 정류부재가 일체로 형성되어 있을 경우에는, 노즐본체의 내주면 바로 그것이고, 노즐본체와 정류부재가 별체로 형성되고 또한 노즐본체에 정류부재를 압입(壓入)할 경우에는, 정류부재의 정류로이다. 정류핀을 가지는 니들의 외주면도, 마찬가지이다. 바람직하게는, 복수의 정류부재를 구성하는 제2정류부재는, 청구항 2, 3에 관계되는 발명과 같이, 원주방향에 등간격으로 설치되고 또한 니들의 외주면 또는 노즐본체로부터 다른편쪽 및 축방향에 각각 연이어 존재하는 복수의 정류핀을 가지고, 인접하는 정류핀에 의해 획정(劃定)되는 정류홈을 정류로(整流路)로서 구성된다. 이것에 대하여, 제1정류부재는, 청구항 2에 관계되는 발명과 같이, 제2정류부재와 마찬가지로 정류홈을 정류로로서 구성된다. 혹은 청구항 3에 관계되는 발명과 같이, 원주방향에 등간격으로 축방향에 연이어 존재해 형성되는 정류구멍을 정류로로서 구성된다.
또한, 정류핀을 가지는 니들의 외주면 또는 노즐본체의 내주면은, 씨실 진행방향에 따라 지름이 작아지는 테이퍼형상이라도 좋고, 씨실 진행방향에 따라 지름이 같은 형상이라도 좋다. 정류부재는 복수 설치하므로, 2개 이상 설치한다.
제1정류부재의 정류로의 수와 제2정류부재의 정류로의 수는, 5 이하에서는 정류로에 맞는 유체의 유량이 많아져서, 유체의 수렴성이 나쁘다. 41 이상으로 되면, 정류핀에는 유체에 의해 구부러지지 않는 정도의 두께가 필요하므로, 노즐본체가 대형화한다. 또한, 무리하게 소형화하려고 하면, 정류핀이 희미해지고, 유체에 의해 진동이 생기거나, 강도나 내구성이 나빠진다. 따라서, 6 이상 40 이하이면, 유체의 수렴성이나 내구성등도 좋으므로, 삽입 노즐의 소형화가 가능해진다.
또한, 제1정류부재의 정류로의 수와, 제2정류부재의 정류로의 수는, 서로 공약수가 없으므로 급수구멍의 중심과 제1정류부재의 정류로 또는 정류핀의 어느쪽인가의 중심을 맞추었다고 해도, 중심끼리가 일치하는 수는 최대 1이며, 공약수 2가 존재하는 것에 비해서, 그 수가 적은 것부터 확산이 적은 단면형상이 되고, 원형에 가까운 제트류를 얻을 수 있다. 따라서, 급수구멍의 중심과 제1정류부재의 정류로의 중심을 맞추는 작업이 불필요가 된다.
청구항 4에 관계되는 발명은, 급수구멍의 수를 4 이상 26 이하라고 하는 한편, 제1정류부재의 정류로의 수를 급수구멍의 수의 1배 이상의 정수배의 수로 하고, 또한 급수구멍의 중심과 제1정류부재의 정류로 혹은 정류핀 중 어느쪽인가의 중심을 일치하는 것을 특징으로 한다.
급수구멍의 수가 제1정류부재의 정류로의 수보다도 적을 때, 모든 정류로의 중심을 급수구멍의 중심과 일치시키는 것은 현실적으로는 불가능하지만, 여기에서의 「급수구멍의 중심과 제1정류부재의 정류로의 중심을 일치한다」는 것은, 급수구멍의 수와 대응하는 개수의 정류로의 중심을 급수구멍의 중심과 일치시키는 것을 의미한다. 또한, 중심의 일치라는 것은, 니들의 축선방향을 중심으로 하는 하나의 방사선(放射線)상에, 쌍방의 원주폭방향의 중심이 배치되어 있는 것을 말한다.
급수구멍의 수는 3 이하에서는 급수구멍당의 유량이 많아져서 난류가 생기기 쉽다. 27 이상으로 되면, 강도적(强度的)인 문제로 인해 노즐본체가 대형화한다. 따라서, 4 이상 26 이하의 경우는, 난류를 발생하지 않고 노즐본체를 소형화할 수 있다.
제1정류부재의 정류로의 수를 급수구멍의 수의 1배 이상의 정수배의 수로 하고, 또한 급수구멍의 중심과 제1정류부재의 정류로 또는 정류핀의 어느쪽인가의 중심을 일치하면, 제1정류부재의 모든 정류로에서 유출하는 유체는, 전체로서는 선회류가 발생하지 않는 것이 된다. 예를들면, 급수구멍의 수에 대하여 정류로의 수가 2배의 경우에서, 상기 효과의 이유를 자세하게 설명한다. 급수구멍의 중심에 대하여 제1정류부재 중(中) 중심이 일치하는 정류로에는 유체가 곧장 흘러 들어온다. 또한, 급수구멍의 중심에 대하여 중심이 일치하지 않는 정류로에도 급수구멍으로부터 유체가 흘러 들어오지만, 정류로 및 급수구멍은 모두 등간격으로 설치되어 있으므로, 중심이 일치하지 않는 각 정류로에서 가장 가까운 급수구멍은 각각 2개 있다. 따라서, 중심이 일치하지 않는 정류로에는, 2개의 급수구멍으로부터 균등하게 유체가 흘러 들어오므로, 선회류가 발생하지 않게 된다.
청구항 5에 관계되는 발명은, 급수구멍의 수를 4 이상 26 이하라고 하는 한편, 제1정류부재의 정류로의 수를 급수구멍의 수의 1.5배 이상의 수로 하고, 또한 급수구멍의 수와 제1정류부재의 정류로의 수를 서로 공약수를 가지지 않는 수라고 하는 것을 특징으로 한다.
1.5배는 경험적으로 얻을 수 있었던 값이다. 1.5배 미만이면, 정류가 효율적으로 실행되지 않고, 또한 급수구멍으로부터 정류로에 유입할 때에 난류가 발생하고, 제트 수류(水流)의 확산을 초래한다.
청구항 6에 관계되는 발명은, 실 안내구멍을 가지는 니들과, 중공형상으로 형성되어 중공부에 관통하는 급수구멍을 구비하는 한편, 중공부에 니들이 삽입되어서 니들과의 사이에 급수구멍을 통하는 환상의 유로를 구성하는 노즐본체와, 씨실 진행방향 순번으로 환상의 유로에 배치되는 복수의 정류부재로 이루어지고, 각 정류부재는 그 원주방향에 등간격으로 설치되고 또한 니들의 외주면 또는 노즐본체의 내주면의 어느 한쪽으로부터 다른쪽 및 축방향으로 각각 연이어 존재하는 복수의 정류핀을 가지고, 인접하는 정류핀에 의해 획정되는 정류홈을 정류로로서 가지는 유체분사식 직기의 삽입 노즐에 있어서, 제1정류부재와 제2정류부재의 각 정류로의 수를 6 이상 40 이하로, 또한 제2정류부재의 정류로의 수를 제1정류부재의 정류로의 수에 대하여 K배 혹은 1/K배의 정수에 정함과 동시에, K는 2 이상의 정수로 하고, 제1정류부재의 정류로 혹은 정류핀 중 어느쪽인가의 중심과, 제2정류부재의 정류로 혹은 정류핀 중 어느쪽인가의 중심에 일치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 7에 관계되는 발명은, 복수의 정류부재를 구성하는 제1 및 제2정류부재에 대해서, 제1정류부재는 원주방향에 등간격으로 또한 축방향에 연이어 존재하기 위해 설치되어 정류구멍을 정류로로서 가지는 동시에, 제2정류부재는 원주방향에 등간격으로 설치되어 또한 니들의 외주면 또는 노즐본체에서 다른편쪽 및 축방향에 각각 연이어 존재하는 복수의 정류핀을 가지고, 인접하는 정류핀에 의해 획정되는 정류홈을 정류로로서 가지는 삽입 노즐을 전제(前提)로 하고, 제1정류부재와 제2정류부재의 각 정류로의 수를 청구항 6에 관계되는 발명과 마찬가지라고 하는 동시에, 제1정류부재의 정류구멍의 중심과, 제2정류부재의 정류홈 또는 정류핀 중 어느쪽인가의 중심과 일치하는 것을 특징으로 한다.
제1정류부재의 정류로의 수와 제2정류부재의 정류로의 수와의 관계가 2배 이상의 정수배의 관계를 만족하면서 정류로등의 중심끼리 일치할 경우는, 정수배 이외의 공약수 2를 가지는 종래 물품에 비해서 정류로의 중심끼리 일치하는 수가 대폭 늘어나고, 제트류의 단면형상이 원형에 가까이 된다.
청구항 8에 관계되는 발명은, 청구항 6, 7에 관계되는 발명의 하위개념(下位槪念)이며, 급수구멍의 수를 4 이상 26 이하라고 하는 한편, 제1정류부재의 정류로의 수를 급수구멍의 수의 1배 이상의 정수배의 수로 하고, 또한 급수구멍의 중심과 제1정류부재의 정류핀 혹은 정류로 중 어느쪽인가의 중심과 일치하는 것을 특징으로 한다.
청구항 9에 관계되는 발명은, 제1정류부재의 정류핀과 제2정류부재의 정류핀과의 사이에는 간극이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 간극은 0.1mm 이상 수mm 이하로 한다.
0.1mm 미만에서는 제1정류부재의 정류핀과 제2정류부재의 정류로가 겹칠 경우에, 유체가 제2정류부재의 정류로에 흐르기 어렵게 되고, 반대로 10mm를 넘으면 간극에서 난류가 발생하기도 해서, 어느쪽이라도 정류 기능이 저하한다.
청구항 10에 관계되는 발명은, 제2정류부재의 정류로의 수를 제1정류부재의 정류로의 수보다도 많게 하고 있는 것을 특징으로 한다.
이렇게 하면, 정류 효과가 높아진다.
바람직하게는, 제1정류부재 및 제2정류부재의 정류로의 수를 동시에 15 이상 35 이하로 한다.
이렇게 하면, 정류 효과를 확실하게 얻을 수 있다.
청구항 11에 관계되는 발명은, 청구항 4, 6, 7, 8에 영향을 미치는 발명의 하위개념이며, 제1정류부재와 제2정류부재를 노즐본체 또는 니들에 고정하고, 노즐본체와 니들 중(中) 정류부재를 고정하는 쪽과, 제1정류부재와 제2정류부재의 적어도 2개에 맞물림부를 각각 마련하고, 맞물림부가 급수구멍의 중심, 제1정류부재의 정류로 혹은 정류핀 중 어느쪽인가의 중심, 및 제2정류부재의 정류로 또는 정류핀 중 어느쪽인가의 중심 중 2 이상을 일치시키는 것을 특징으로 한다.
이렇게 하면, 부품끼리의 중심을 맞추는 작업이 용이해진다.
[발명의 실시의 형태]
유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐은 도 1에 나타내는 바와 같이, 니들(1)을 노즐본체(2)의 중공부(3)에 삽입하고, 니들(1)의 앞부분과 노즐본체(2) 사이에 환상의 유로를 형성하고, 그 유로의 뒷부분을 환상실(環狀室)(4)로 하고, 그 유로의 앞부분에 제1, 제2정류부재(5, 6)를 압입(壓入)해서 씨실 진행방향 순번으로 배치하고, 제1, 제2정류부재(5, 6)와 니들(1)과의 사이에 유로를 형성하고, 니들(1)과 제2정류부재(6)의 선단(先端)과의 사이에 유체의 분사구멍(7)을 형성하고 있다. 통상(筒狀)을 이루는 노즐홀더(holder)(8)의 앞부분의 삽입구멍(9)에 노즐본체(2)를 통과시키고, 노즐본체(2)의 앞부분 외측(外側)에 노즐캡(10)을 비틀어 박아서 노즐홀더(8)에 노즐본체(2)를 고정하고, 노즐홀더(8)안의 송수로(送水路)(11)에 연이어 통하는 환상홈(12)을 노즐본체(2)의 외주면에 형성하고, 환상홈(12)과 환상실(4)을 연이어 통하는 복수의 급수구멍(13)을 노즐본체(2)의 원주방향에 등간격으로 경사지게 형성되어 있다.
니들(1)은 실안내구멍(14)을 그 축선방향으로 관통하고 있고, 환상의 유로에 면하는 바깥지름부분을 단차(段差)형상으로 가늘게 하고 또한 앞쪽이 가늘어진 형상으로 하여, 그 선단부를 분사구멍(7) 보다도 돌출되어 있다. 또한, 니들(1)은 그 기초부쪽을 노즐본체(2)에 나사로서 연결하고, 나사로서의 연결부분과 환상실(4)과의 사이의 부분에서는 노즐본체(2)의 내면과 O링으로 밀봉되어 있다.
노즐본체(2)는 분사구멍(7)보다도 선단쪽의 안지름을 단차형상으로 좁게 함으로써, 제2정류부재(5)를 환상실(4)로부터 탈출 불능하게 수용(收容)한다. 노즐본체(2)는 노즐홀더(8)의 삽입구멍(9)과의 사이를 O링으로 밀봉하고 있다. 또한, 노즐캡(10)의 단면과 노즐홀더(8)의 삽입구멍(9)의 근방과 노즐본체(2)를 O링으로 밀봉하고 있다.
제1정류부재(5)는 도 1 또는 도 2에 나타내는 바와 같이, 환상실(4) 보다도 씨실 진행방향쪽으로 배치되어 있고, 원통형상의 고리(環)(15)의 내측에 정류핀(16)을 원주방향에 따라 등간격을 두어서 복수 설치되어 있다. 정류핀(16)은 니들(1)의 축선을 중심으로 하는 방사방향에 대해서는 고리(15)의 내주면에서 니들(1)의 외주면에 도달하는 앞까지 연장하고, 정류핀(16)과 니들(1)의 외주면과의 사이에 간격을 두고, 축선방향에 대해서는 고리(15)의 환상실(4)쪽의 단면에서 제2정류부재(6)쪽의 단면의 앞까지 연장되어 있다. 인접하는 정류핀(16, 16)의 사이를 정류로로서의 정류홈(17)으로 하고, 정류홈(17)안에 유체를 통과시킴과 동시에, 정류핀(16)과 니들(1)의 외주면과의 간격에도 유체를 통과시킨다.
제2정류부재(6)는 도 1 또는 도 2에 나타내는 바와 같이, 고리(18)의 내주면을 분사구멍(7)을 향해서 지름이 작아지는 테이퍼형상으로 형성하고, 고리(18)의 내측에 정류핀(19)을 원주방향에 따라 등간격을 두어서 복수 설치되어 있다. 테이퍼형상의 고리(18)의 내주면은 분사구멍(7)의 앞까지는 급한 구배(句配)로, 그 뒤쪽은 완만한 구배로 되어 있다. 그 정류핀(19)은 니들(1)의 축선을 중심으로 하는 방사방향에 대해서는 고리(18)의 내주면에서 니들(1)의 외주면에 도달하는 앞까지 연장하고, 정류핀(19)과 니들(1)의 외주면과의 사이에 간격을 두는 동시에, 축선방향에 대해서는 분사구멍(7)에 근접함에 따라서 방사방향의 폭이 좁아지는 삼각형상으로, 제1정류부재(5)쪽의 단면에서 테이퍼의 구배가 바뀌는 경계선까지 연장되어 있다. 또한, 인접하는 정류핀(19, 19) 사이에 정류홈(20)을 설치되어 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제1정류부재(5)의 정류핀(16)과 제2정류부재(6)의 정류핀(19)과의 사이에는 간극(21)을 두고 있다. 간극(21)은 0.1mm 이상 수mm 이하로 한다.
도 2에는 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수와 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 수를 6 이상 40 이하로, 또한 서로 공약수를 가지지 않는 수라고 해서 급수구멍(13)의 수를 4 이상 26 이하로 하고, 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수를 급수구멍(13)의 수의 1.5배 이상의 수로 하고 또한 급수구멍(13)의 수와 제1정류부재(5)의 정류홈(17)을 서로 공약수를 가지지 않는 수로 한 일례가 나타나 있다. 도면에서는 급수구멍(13)의 수가 7, 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수가 15, 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 수가 17로 되어 있다.
또한, 상술한 조건을 만족하는 급수구멍(13)의 수와 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수와의 관계가 표 1에는 구체적으로 나타나 있다. 또, 급수구멍(13)의 수가 13 이상 26 이하일 때의 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수와의 관계는 데이터가 방대해지므로 생략되어 있다. 급수구멍(13)의 수가 6일 때의 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수와 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 수와의 관계가 표 2에 나타나 있다. 또, 급수구멍(13)의 수가 6 이외의 수일 때, 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수와 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 수와의 관계는 데이터가 방대해지므로 생략되어 있다.
[표 1]
제1정류부재
급수구멍의 수 a 정류홈의 수 b
4 7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29,31,33,35,37,39
5 8,9,11,12,13,14,16,17,18,19,21,23,24,26,27,28,29,31,32,33,34,36,37,38,39
6 11,13,17,19,23,25,29,31,35,37
7 11,12,13,15,16,17,18,19,20,22,23,24,25,26,27,29,30,31,32,33,34,36,37,38,39,40
8 13,15,17,19,21,23,25,27,29,31,33,35,37,39
9 14,16,17,19,20,22,23,25,26,28,29,31,34,35,37,38,40
10 17,19,21,23,27,29,31,33,37,39
11 17,18,19,20,21,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,34,35,36,37,38,39,40
12 19,20,23,25,29,31,33,35,37,39
[표 2]
제1정류부재 제2정류부재
정류홈의 수 b 정류홈의 수 c
11 12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,34,35,36,37,38,39,40
13 11,12,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,40
17 11,12,13,14,15,16,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,35,36,37,38,39,40
19 11,12,13,14,15,16,17,18,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40
23 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40
25 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40
29 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40
31 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,32,33,34,35,36,37,38,39,40
35 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,36,37,38,39,40
37 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,38,39,40
급수구멍(13)의 수와 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수와의 관계는 급수구멍(13)의 수가 6으로부터 12로, 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수가 12로부터 36의 범위가 바람직하다. 또한, 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수와 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 수를 15로부터 35의 범위로 하는 것이 바람직하다. 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 수를 급수구멍(13)의 수와 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수보다도 많게 하는 것이 정류효과를 높이는 동시에 바람직하다. 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 수를 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수의 가까운 수로 하면, 난류가 발생하기 어려워지는 효과가 향상한다.
도 3에는 급수구멍(13)의 수를 4 이상 12 이하로 하는 한편, 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수를 급수구멍(13)의 수의 1배 이상의 정수배의 수로 하고, 또한급수구멍(13)의 중심과 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 중심을 일치한 일례가 나타나 있다. 도면에서는 급수구멍(13)의 수를 4로, 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수를 8로 해서, 2배로 하고 있다.
제1정류부재(5)의 8개의 정류홈(17) 중 4개의 중심을 급수구멍(13)의 중심과 일치해 있으므로, 급수구멍(13)으로부터 그 4개의 정류홈(17)에는 유체가 곧장 흘러 들어온다. 한편, 정류홈(17) 중 나머지 4개는 인접하는 2개의 급수구멍(13)과 같은 거리(각도)가 되므로, 2개의 급수구멍(13)으로부터 각 정류홈(17)에 균등하게 유체가 흘러 들어온다. 따라서, 유체의 선회류의 발생이 억제되어, 분사구멍(7)으로부터의 제트류의 확산을 억제할 수 있다.
도 3에 대하여, 급수구멍(13)의 중심과 제1정류부재(5)의 정류핀(16)의 중심과를 일치시키는 바와 같이 배치하는 것도 생각된다. 즉, 고리(15)를 축심(軸心)을 중심으로 약 22.5도(度) 회전된 것을 상정(想定)했을 때, 제1정류부재(5)의 8개의 정류핀(16) 중 4개의 중심을 급수구멍(13)의 중심과 일치하도록 배치되기 위해서, 급수구멍(13)으로부터의 유체가 정류핀(16)에 의해 좌우로 갈라져, 인접하는 2개의 정류홈(17)에 균등하게 흘러 들어온다. 따라서, 유체의 선회류가 억제되어, 분사구멍(7)으로부터의 제트류의 확산을 억제할 수 있다.
도 4에는 제1정류부재(5)와 제2정류부재(6)의 각 정류홈(17, 20)의 수를 6 이상 40 이하로, 또한 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 수를 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수에 대하여 K배 혹은 1/K배의 정수로 정함과 동시에, K는 2 이상의 정수로 하고, 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 중심 혹은 정류핀(16)의 중심의 어느쪽인가와, 제2정류부재(6)의 정류홈(20) 혹은 정류핀(19)의 어느쪽인가의 중심이 일치하는 일례가 나타나 있다. 도면에서는 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수를 6으로 하고, 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 수를 12로 하고, 제2정류부재(5)의 정류핀(19)의 중심과 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 중심을 일치하고 있다.
도 4에서 나타낸 제2정류부재(6)를 축선을 중심으로 하여 15도 회전시키면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1정류부재(5)의 정류핀(16)의 중심과 제2정류부재(6)의 정류핀(19)의 중심이 일치한다.
또한, 상술한 제1정류부재(5)의 정류홈(17)과 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 수의 조건을 만족하는 관계가 표 3에 나타나 있다. 또한, 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수가 7 이하일 때의 제1정류부재(5)의 정류홈(20)의 수와의 관계는 생략되어 있다.
[표 3]
제1정류부재 제2정류부재
정류홈의 수 b 정류홈의 수 c
(1/K배) (K배)
8 16,24,32,40
9 18,27,36
10 20,30,40
11 22,33
12 6 24,36
13 26,39
14 7 28
15 30
16 8 32
17 34
18 6,9 36
19 38
20 10 40
21 7
22 11
23
24 6,8,12
25 5
26 13
27
28 7,14
29
30 6,10,15
31
32 8,16
33 11
34 17
35 7
36 6,9,12,18
37
38 19
39 13
40 5,8,10,20
급수구멍(13)의 수를 4 이상 26 이하로 하는 한편, 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수를 급수구멍(13)의 수의 1배 이상의 정수배의 수로 한다고 하는 조건을 만족하는 관계가 표 4에 구체적으로 나타나 있다. 또한, 급수구멍(13)의 수가 13 이상 26 이하일 때의 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수와의 관계는 생략되어 있다.
[표 4]
제1정류부재
급수구멍의 수 a 정류홈의 수 b
4 4,8,12,16,20,24,28,32,36,40
5 5,10,15,20,25,30,35,40
6 6,12,18,24,30,36
7 7,14,21,28,35
8 8,16,24,32,40
9 9,18,27,36
10 10,20,30,40
11 11,22,33
12 12,24,36
도 6은 노즐본체(2)와 니들(1) 중 정류부재(5, 6)를 고정하는 쪽과, 제1정류부재(5), 제2정류부재(6)의 적어도 2개에 맞물림부(22, 23)를 각각 마련하고, 맞물림부가 급수구멍(13)의 중심, 제1정류부재(5)의 정류홈(17) 또는 정류핀(16)의 중심 및 제2정류부재(6)의 정류홈(20) 또는 정류핀(19)의 중심 중 2 이상을 일치시키는 일례를 나타낸 것이다. 도면에서는 노즐본체(2)에 정류부재(5, 6)를 고정하고, 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 중심, 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 중심을 일치시키는 맞물림부(22, 23)를, 제1정류부재(5)와 제2정류부재(6)의 맞대는 단면끼리에 요철(凹凸)형상으로서 설치되어 있다. 이러한 맞물림부(22, 23)는 급수구멍(13)의 중심과 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 중심 또는 정류핀(16)의 중심을 일치하도록 배치하기 위해, 노즐본체(2)의 중공부(3)의 내주면과 제1정류부재(5)의 외주면과의 사이에 형성되어도 좋다. 또한, 전자와 후자를 동시에 설치하는 것도 생각된다.
제2정류부재(6)의 형상은 전술한 형상에 한정되지 않고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 정류홈(17)을 축선방향에 대해서는 분사구멍(7)까지 연장한 것이라도 좋다.또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 정류핀(19)을 설치하는 부품(部品)(24)과 단면 원호형상의 오리피스로 이루어지는 부품(25)의 2부품(部品)으로 구성해도 좋다. 또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 정류핀(19)을 설치하는 부품(24)과, 분사구멍(7)을 가지는 단순한 도넛판으로 이루어지는 부품(25)의 2부품으로부터 구성해도 좋다. 또한, 제1정류부재(5)의 형상도 전술한 형상에 한정되지 않고, 도 8에 나타낸 바와 같이, 정류핀(16)을 축선방향에 대해서는 환상실(4)에 돌입(突入)할 때까지 연장해도 좋다. 또한, 상기한 제1정류부재(5)의 정류홈(17)을 정류구멍으로 치환하는 것도 가능하다. 보다 구체적으로는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 도넛형상으로 형성되어 노즐본체(2)와 니들(1)과의 사이에 설치되는 제1정류부재(5)에 원주방향 등간격으로 둥근구멍 또는 모난구멍(角孔)에 의해 형성되는 정류구멍(30)을 설치하는 것이 생각된다. 이 경우, 상기한 정류홈의 수는 정류구멍의 수로 바꿔 읽으면 좋다. 더구나, 노즐본체(2)를 노즐홀더(8)와 별체(別體)로 설치하고 있지만, 일체로 설치해도 좋다.
도 10의 (A)는 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수를 16, 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 수를 17로 하였을 경우에 예상되는 제트류의 단면형상을 나타내고, 도 10의 (B)는 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 수를 15, 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 수를 17로 하였을 경우에 예상되는 제트류의 단면형상을 나타내고 있으며, 모두가 진원(眞圓)에 가까운 형상이 되어 있는 것을 이해할 수 있다.
각종 부재의 수(數)나 중심의 위치맞춤에 관한 실험 결과가, 표 5에 나타나 있다. 실험의 직기(織機) 조건은 직물 폭: 1780mm, 직물: 폴리에스테르태피터(taffeta), 씨실: 나일론 70d(데니어)/폴리에스테르 75d, 펌프로부터의 공급압력 100kgf/cm2, 사용수량 2.2cc/pick 이다.
[표 5]
급수구멍의수 제1정류부재의정류핀의수 제2정류부재의정류핀의수 급수구멍의중심과 제1정류부재의정류홈의중심 제1정류부재의 정류홈의 중심과 제2정정부재의정류홈의중심 종근 가닥 수 품위
6 6 12 맞춤 맞춤 엷은 종근 1가닥 좋다
맞추지않음 맞춤 강한 종근 2가닥 나쁘다
맞추지않음 맞추지않음 강한 종근 7가닥 이상 나쁘다
맞춤 맞추지않음 강한 종근 4가닥 나쁘다
8 8 17 맞춤 엷은 종근 1가닥 좋다
맞추지않음 강한 종근 2가닥 나쁘다
8 19 15 엷은 종근 1가닥 좋다
8 19 21 0가닥 좋다
이 표 5로부터는 이하의 것을 파악할 수 있다. 정류핀(16, 19)의 수를 늘려도 직물에 종근(縱筋; vertical reinforcement)이 붙는 것을 개선할 수 없다. 급수구멍(13)의 중심과 제1정류부재(5)의 중심의 위치맞춤, 제1정류부재(5)의 정류홈(17)의 중심과 제2정류부재(6)의 정류홈(20)의 중심의 위치맞춤이 품위(품질)를 개선하는 포인트가 된다.
본 발명과 같이 하면, 니들과 노즐본체의 사이로부터 분사되는 제트류의 단면형상이, 종래부터도 진원에 가까운 형상이 되고, 날실개구에 충돌하기 어려워져, 직물결점(종근)을 효과적으로 방지할 수 있다.

Claims (11)

  1. 실 안내구멍(14)을 가지는 니들(1)과,
    중공형상으로 형성되어 중공부(3)에 관통하는 급수구멍(13)을 구비하는 한편, 중공부(3)에 니들(1)이 삽입되어서 니들과의 사이에 급수구멍(13)을 통하는 환상의 유로를 구성하는 노즐본체(2)와,
    씨실 진행방향 순번으로 환상의 유로에 배치되는 복수의 정류부재(5, 6)로 이루어지고,
    각 정류부재(5, 6)는 그 원주방향에 등간격으로 설치되고 축방향에 각각 연이어 존재하는 복수의 정류로(17, 30, 20)를 가지는 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐에 있어서,
    제1정류부재(5)와 제2정류부재(6)의 각 정류로(17, 30, 20)의 수를 6 이상 40 이하로 또한 서로 공약수를 가지지 않는 수로 하는 것을 특징으로 하는 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2정류부재(5, 6)는 원주방향에 등간격으로 설치되고 또한 니들(1)의 외주면 또는 노즐본체(2)로부터 다른편쪽 및 축방향으로 각각 연이어 존재하는 복수의 정류핀(16, 19)을 가지며, 인접하는 정류핀에 의해 획정되는 정류홈(17, 20)을 상기 정류로(17, 20)로서 가지는 것을 특징으로 하는 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1정류부재(5)는 원주방향에 등간격으로 또한 축방향으로 연이어 존재하여 형성되는 정류구멍(30)을 상기 정류로로서 가지며, 상기 제2정류부재(6)는 원주방향에 등간격으로 설치되고 또한 니들(1)의 외주면 또는 노즐본체(2)로부터 다른편쪽 및 축방향으로 각각 연이어 존재하는 복수의 정류핀(19)을 가지며, 인접하는 정류핀에 의해 획정되는 정류홈(20)을 상기 정류로(20)로서 가지는 것을 특징으로 하는 유체분사식 직기의 삽입 노즐.
  4. 제1항 내지 제3항의 어느 하나의 항에 있어서, 급수구멍(13)의 수를 4 이상 26 이하로 하는 한편, 제1정류부재(5)의 정류로(17, 30)의 수를 급수구멍(13)의 수의 1배 이상의 정수배의 수로 하고, 또한 급수구멍(13)의 중심과 제1정류부재의 정류핀(16) 혹은 정류로(17, 30) 중 어느쪽인가의 중심을 일치하는 것을 특징으로 하는 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐.
  5. 제1항 내지 제3항의 어느 하나의 항에 있어서, 급수구멍(13)의 수를 4 이상 26 이하로 하는 한편, 제1정류부재(5)의 정류로(17, 30)의 수를 급수구멍(13)의 수의 1.5배 이상의 수로 하고, 또한 급수구멍(13)의 수와 제1정류부재의 정류로 (17, 30)의 수를 서로 공약수를 가지지 않는 수로 하는 것을 특징으로 하는 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐.
  6. 실 안내구멍(14)을 가지는 니들(1)과,
    중공형상으로 형성되고 중공부(3)를 관통하는 급수구멍(13)을 구비하는 한편, 중공부(3)에 니들(1)이 삽입되어서 니들과의 사이에 급수구멍(13)을 통하는 환상의 유로를 구성하는 노즐본체(2)와,
    씨실 진행방향 순번으로 환상의 유로에 배치되는 복수의 정류부재(5, 6)로 이루어지고,
    각 정류부재(5, 6)는 그 원주방향에 등간격으로 설치되고 또한 니들(1)의 외주면 또는 노즐본체(2)의 내주면의 어느 한쪽으로부터 다른편쪽 및 축방향으로 각각 연이어 존재하는 복수의 정류핀(16, 19)을 가지며, 인접하는 정류핀에 의해 획정되는 정류홈(17, 20)을 정류로(17, 20)로서 가지는 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐에 있어서,
    제1정류부재(5)와 제2정류부재(6)의 각 정류로(17, 20)의 수를 6 이상 40 이하로 또한 제2정류부재(6)의 정류로(20)의 수를 제2정류부재(5)의 정류로(17)의 수에 대하여 K배 혹은 1/K배의 정수로 정함과 동시에, K는 2 이상의 정수로 하고,
    제1정류부재의 정류로(17) 혹은 정류핀(16) 중 어느쪽인가의 중심과, 제2정류부재의 정류로 (20) 혹은 정류핀(19) 중 어느쪽인가의 중심을 일치하는 것을 특징으로 하는 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐.
  7. 실 안내구멍(14)을 가지는 니들(1)과,
    중공형상으로 형성되고 중공부(3)에 관통하는 급수구멍(13)을 구비하는 한편, 중공부(3)에 니들(1)이 삽입되어서 니들과의 사이에 급수구멍(13)을 통하는 환상의 유로를 구성하는 노즐본체(2)와,
    씨실 진행방향 순번으로 환상의 유로에 배치되는 복수의 정류부재(5, 6)로 이루어지고,
    제1정류부재(5)는 원주방향에 등간격으로 또한 축방향으로 연이어 존재하기 위해 설치되는 정류구멍(30)을 정류로로서 갖는 동시에, 제2정류부재(6)는 원주방향에 등간격으로 설치되고 또한 니들(1)의 외주면 또는 노즐본체(2)로부터 다른편쪽 및 축방향으로 각각 연이어 존재하는 복수의 정류핀(19)을 가지며, 인접하는 정류핀에 의해 획정되는 정류홈(20)을 정류로(20)로서 가지는 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐에 있어서,
    제1정류부재(5)와 제2정류부재(6)의 각 정류로(30, 20)의 수를 6 이상 40 이하로 또한 제2정류부재(6)의 정류로(20)의 수를 제1정류부재(5)의 정류로(17)의 수에 대하여 K배 혹은 1/K배의 정수로 정하는 동시에, K는 2 이상의 정수로 하고,
    제1정류부재의 정류구멍(30)의 중심과, 제2정류부재의 정류홈(20) 또는 정류핀(19) 중 어느쪽인가의 중심을 일치하는 것을 특징으로 하는 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 급수구멍(13)의 수를 4 이상 26 이하로 하는 한편, 제1정류부재(5)의 정류로(17, 30)의 수를 급수구멍(13)의 수의 1배 이상의 정수배의 수로 하고, 또한 급수구멍(13)의 중심과 제1정류부재(5)의 정류핀(19) 혹은정류로(17, 30) 중 어느쪽인가의 중심을 일치하는 것을 특징으로 하는 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐.
  9. 제1항 내지 제8항의 어느 하나의 항에 있어서, 제1정류부재(5)의 정류로(17, 30)와 제2정류부재(6)의 정류로(20)의 사이에는 간극(21)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐.
  10. 제1항 내지 제9항의 어느 하나의 항에 있어서, 제2정류부재(6)의 정류로(20)의 수를 제1정류부재(5)의 정류로(17, 30)의 수 보다도 많게 되어 있는 것을 특징으로 하는 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐.
  11. 제4항, 제6항, 제7항, 제8항의 어느 하나의 항에 있어서, 제1정류부재(5)와 제2정류부재(6)를 노즐본체(2) 또는 니들(1)에 고정하고, 노즐본체(2)와 니들(1) 중 정류부재(5, 6)를 고정하는 쪽과, 제1정류부재(5)와 제2정류부재(6)의 2개 이상에 맞물림부(22, 23)를 각각 마련하고, 맞물림부가 급수구멍(13)의 중심, 제1정류부재(5)의 정류로(17, 30) 혹은 정류핀(16) 중 어느쪽인가의 중심 및 제2정류부재(6)의 정류로(20) 혹은 정류핀(19) 중 어느쪽인가의 중심 중 2 이상을 일치시키는 것을 특징으로 하는 유체분사식 직기의 씨실 삽입 노즐.
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