KR20040066030A

KR20040066030A - 2유체 노즐

Info

Publication number: KR20040066030A
Application number: KR1020040002810A
Authority: KR
Inventors: 시모세쇼오이찌
Original assignee: 가부시키가이샤 교리츠 고긴 세이사꾸쇼
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2004-07-23
Also published as: TW200413102A

Abstract

구조를 간소화시킬 수 있는 동시에, 부품점수를 저감시킬 수 있어 유지 보수가 용이한 2유체 노즐 및 혼합 미스트의 분사 방법을 제공한다.

원통형 기체 공급 유닛(2) 및 원통형 액체 공급 유닛(3)을 노즐 본체(1) 내에 수용하고, 기체 공급 유닛(2)의 기체 분사구(2a)로부터의 기체와 액체 공급 유닛(3)의 액체 분사구(3a)로부터의 액체를 노즐 본체(1) 내의 혼합 공간(10)에서 혼합하여 상기 노즐 본체(1)의 토출공(1a)에 장착된 노즐 칩(7)으로부터 기체와 액체의 혼합 미스트를 분사한다. 기체 분사구(2a) 및 액체 분사구(3a)는 노즐 본체(1)의 토출공(1a)의 개구 방향에 대하여 반대 방향을 향해 개구되어 있는데, 액체 분사구(3a)는 상기 기체 공급 유닛(2)을 향해 개구되고, 기체 분사구(2a)는 상기 노즐 본체(1)의 내벽을 향해 개구되어 있다.

Description

2유체 노즐{TWO-FLUID NOZZLE}

본 발명은 기체와 액체의 2유체를 혼합하여 분사 또는 분무하는 데에 유용한 2유체 노즐, 예를 들면 반도체 웨이퍼나 액정 기판 등의 피세정체를 세정하는 데에 유용한 2유체 노즐에 관한 것이다.

공기와 물의 2유체를 혼합하여 안개 상태로 분사 또는 분무하는 방법으로, 공기와 물을 각각 노즐에 도입하고 혼합 미스트를 분사구로부터 분사하는 방법이 알려져 있다.

예를 들어, 실용신안등록 제2510286호 공보(특허문헌 1)에서는 에어 공급관과, 이 에어 공급관의 내부에 삽입 설치된 물 공급관과, 에어 공급관 및 물 공급관의 쌍방에 축방향으로 간격을 두고, 또한 대향하여 창설된 노즐 장착공과, 대향하는 노즐 장착공에 관통하여 삽입 고착되어 장착된 하나의 노즐과, 이 노즐에 형성되며, 또한 에어 공급관 및 물 공급관의 내부와 관통하여 개구된 각 유체의 도입구를 구비하고 있는 2유체 노즐이 개시되어 있다. 이 노즐에서는 에어 공급관 및 물 공급관의 도입구를 통해 노즐 내로 에어 및 물을 도입하고, 노즐 내의 혼합실에서 혼합하여 토출구로부터 분무하고 있다. 특개2002-96003호 공보(특허문헌 2)에는 가압 공기 공급원에 접속되는 공기 통로와, 액체 공급원에 접속되는 액체 통로를 갖는 노즐 본체와, 이 노즐 본체의 하류단에 배치된 에어 캡을 구비한 스프레이 노즐로서, 상기 에어 캡이 액체 통로로부터의 액체를 충돌시켜 반경 방향으로 보내기 위한 당접면과, 반경 방향으로 보내어진 액체를 가압 공기류로 세분화하기 위하여 상기 당접면 주위에 형성된 확장실과, 상기 당접면 주위에 대향하여 설치되고, 또한 상기 확장실 및 각도형 배출 오리피스와 통하는 동시에 원주 방향으로 간격을 두고 형성된 복수의 축선 방향 유로로 구성되어 있는 스프레이 노즐이 개시되어 있다. 또한, 이 문헌에는 원통형 액체 공급원로를 원통형 공기 공급원로 내에 수용하고, 액체 공급원로로부터의 액체를 노즐 본체의 액체 통로에 공급하고, 공기 공급원로로부터의 가압 공기를 노즐 본체의 공기 통로에 공급하는 것도 기재되어 있다. 이 스프레이 노즐에서는 액체 통로를 지난 액체를 에어 캡의 당접면에 충돌시키고, 당접면 주위의 확장실에서 공기 통로를 지나 도입된 가압 공기에 의해 세분화 및 안개화하여 외측으로 확대되는 원추형 스프레이 패턴으로 배출 오리피스로부터 안개화 액류를 배출할 수 있다.

그러나, 이들 스프레이 노즐에서는 노즐 본체(노즐 헤드) 내에 공기 공급로 및 물 공급로를 형성하여 공기와 물을 혼합시킬 필요가 있다. 이를 위하여, 구조가 복잡해짐과 동시에, 노즐의 부품점수도 많아져 코스트가 높아진다. 아울러, 노즐 본체가 물 공급관 및 공기 공급관에 대하여 용접 등에 의해 고착되어 있기 때문에, 이물이 혼입되어 눈막힘 등이 발생해도 분해할 수 없어 유지 보수(공급관이나 노즐 본체의 세정 등)가 곤란해진다.

[특허문헌 1] 실용신안등록 제2510286호 공보(등록청구의 범위)

[특허문헌 2] 특개2002-96003호 공보(특허청구의 범위)

따라서, 본 발명의 목적은 분무 특성을 손상시키지 않고 구조를 간소화시킬 수 있는 동시에, 부품점수를 저감시킬 수 있는 2유체 노즐 및 혼합 미스트의 분사 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 간단한 구조로 혼합 미스트를 미립화시킬 수 있는 동시에, 유지 보수가 용이한 2유체 노즐을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 혼합 미스트를 확실하고 또한 효율적으로 미립화시킬 수 있는 2유체 노즐을 제공하는 데에 있다.

도1은 본 발명의 2유체 노즐의 일 예를 도시하는 부분 절취 개략 측면도,

도2는 도1의 2유체 노즐의 개략 저면도,

도3은 도1의 2유체 노즐의 개략 종단면도,

도4는 본 발명의 2유체 노즐의 다른 예를 도시하는 개략 저면도,

도5는 본 발명의 2유체 노즐의 또 다른 예를 도시하는 개략 저면도,

도6은 본 발명의 2유체 노즐의 다른 예를 도시하는 개략 종단면도,

도7은 본 발명의 2유체 노즐의 또 다른 예를 도시하는 개략 종단면도,

도8은 본 발명의 2유체 노즐의 일 예를 도시하는 개략 단면도,

도9는 도8의 A-A선 단면도,

도10은 본 발명의 다른 예를 도시하는 개략 단면도,

도11은 본 발명의 2유체 노즐의 또 다른 예를 도시하는 개략 단면도,

도12는 비교예에서 이용한 2유체 노즐을 도시하는 개략 종단면도.

<부호의 설명>

1, 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71…노즐 본체

1a, 11a, 21a, 31a, 41a, 51a, 61a, 71a…토출공

2, 32, 42, 52, 62, 72…기체 공급 유닛

2a, 32a, 42a, 52a, 62a, 72a…기체 분사구

3, 33, 43, 53, 63, 73…액체 공급 유닛

3a, 33a, 43a, 53a, 63a, 73a…액체 분사구

4…기체 공급구

5…액체 공급구

7, 47, 57, 67, 77…노즐 칩

8…나사

9…장착공

10, 40, 50, 60, 70, 80…혼합 공간

68…선회 부재(선회자)

78…세관(細管)

본 발명자는 상기 과제를 달성하기 위하여 예의 검토한 결과, 노즐 본체 내에 기체 공급 유닛과 액체 공급 유닛을 수용하고, 이들 공급 유닛의 분사구로부터 분사된 기체와 액체를 노즐 본체 내의 혼합 공간에서 혼합하여 노즐 본체의 토출공으로부터 혼합 미스트를 토출시키면, 노즐의 구조를 복잡화시키지 않고, 부품점수를 저감시킬 수 있는 동시에, 혼합 미스트를 미세화시킬 수 있다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명의 2유체 노즐(분사 노즐, 분무 노즐)은, 기체(공기 등)를 분사하기 위한 기체 분사구를 갖는 기체 공급 유닛과, 액체(물 등)를 분사하기 위한 액체 분사구를 갖는 액체 공급 유닛과, 상기 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛을 수용하고, 또한 기체(공기 등)와 액체(물 등)의 혼합 미스트를 토출하기 위한 토출공을 갖는 노즐 본체로 구성되어 있으며, 상기 노즐 본체 내에 상기 기체 공급 유닛으로부터의 기체(공기 등)와 상기 액체 공급 유닛으로부터의 액체(물 등)를 혼합하기 위한 혼합 공간이 형성되어 있다.

이와 같은 2유체 노즐에서는 노즐 본체 내에 기체 공급 유닛과 액체 공급 유닛을 배치한 구조이기 때문에, 부품점수를 삭감할 수 있는 동시에, 노즐의 구조를 간소화시킬 수 있다. 또한, 노즐 본체의 혼합 공간에서 기체와 액체를 효율적으로 혼합할 수 있으므로, 미립화된 혼합 미스트를 토출공으로부터 분사할 수 있다. 특히, 노즐 본체의 내벽, 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛의 외벽을 충돌벽으로 이용할 수 있으므로, 혼합 미스트의 액적(液滴)을 미세화시킬 수 있다.

상기 노즐 본체는 중공 통체로 구성해도 되고, 이 중공 통체의 길이 방향으로 복수의 토출공을 산재시켜도 된다. 상기 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛도각각 중공 통체로 구성해도 되고, 이들 중공 통체의 길이 방향으로 복수의 기체 분사구 및 액체 분사구를 각각 산재시켜도 된다. 이와 같은 구조의 2유체 노즐에서는 광범위하게 혼합 미스트를 분사 또는 분무할 수 있다. 예를 들면, 2유체 노즐은 길이 방향으로 복수의 기체 분사구가 산재하는 중공 통형 기체 공급 유닛과, 길이 방향으로 복수의 액체 분사구가 산재하는 중공 통형 액체 공급 유닛과, 상기 기체 공급 유닛과 액체 공급 유닛을 수용하기 위한 중공 통형 노즐 본체를 구비해도 된다. 또한, 노즐 본체 내에 상기 기체 공급 유닛으로부터의 기체와 상기 액체 공급 유닛으로부터의 액체를 혼합하기 위한 혼합 공간을 형성하고, 상기 노즐 본체의 길이 방향으로 기체와 액체의 혼합 미스트를 토출하기 위한 토출공을 산재시켜도 된다.

토출공의 형상은 제한되지 않고 여러 형상, 예를 들면 슬릿형 또는 비슬릿형(다각형상, 원형, 타원형, 방사형 등) 등이어도 된다. 노즐 본체의 토출공에는 노즐 칩을 장착해도 된다. 또한, 상기 2유체 노즐에서는 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛을 노즐 토출공에 연결할 필요가 없기 때문에, 상기 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛은 각각 노즐 본체에 대하여 착탈 가능하게 할 수 있다.

상기 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛의 배열 상태는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 노즐 본체 내에 병렬로 설치해도 되고, 상기 액체 공급 유닛 및 상기 기체 공급 유닛중 한쪽 유닛이 다른 쪽 유닛보다 노즐 본체의 토출공측에 설치되어도 된다. 또한, 상기 기체 분사구로부터의 기체의 분사 방향 및 액체 분사구로부터의 액체의 분사 방향은 노즐 본체의 토출공으로부터의 혼합 미스트의 토출방향과 달라도 된다. 예를 들면, 기체 분사구와 액체 분사구가 서로 다른 방향을 향해 있어도 된다. 이와 같은 배열 형태에 있어서, 액체 분사구를 상기 기체 공급 유닛을 향해 개구시키고, 기체 분사구를 상기 노즐 본체의 내벽을 향해 개구시켜도 된다. 아울러, 기체 분사구 및 액체 분사구는 노즐 본체 토출공의 개구 방향에 대하여 반대 방향을 향해 개구되어도 된다. 이와 같은 2유체 노즐에서는 기체 공급 유닛으로부터의 기체와 액체 공급 유닛으로부터의 액체를 혼합 공간에서 각각 공급 유닛이나 노즐 본체의 내벽 등에 대하여 충돌시켜 효율적으로 혼합할 수 있다.

아울러, 기체 분사구로부터의 기체류와 액체 분사구로부터의 액체류가 충돌 가능한 각도로 기체 분사구와 액체 분사구가 개구되어 있어도 된다. 이와 같은 2유체 노즐에서는 기체 분사구로부터의 기체류와 액체 분사구로부터의 액체류를 합류역(또는 교점역)에서 충돌시킬 수 있다. 이에 따라, 토출공으로부터의 혼합 미스트를 미립화시킬 수 있다.

기체 공급 유닛의 기체 분사구와 액체 공급 유닛의 액체 분사구의 배열 형태는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 인접하는 기체 분사구의 사이에 액체 분사구가 위치해도 된다. 인접하는 기체 분사구의 사이에 액체 분사구를 위치시키면, 액체 분사구로부터의 액체류를 기체류로 감싼 상태로 액체류와 기체류를 충돌시켜 혼합 미스트를 미립화시킬 수 있다.

아울러, 토출공 또는 토출공에 장착된 노즐 칩에는 혼합 미스트를 미립화하기 위한 코어를 설치해도 된다. 코어를 설치함으로써, 액체류와 기체류의 혼합 효율이 낮아도 혼합 미스트를 더욱 효율적으로 미립화시킬 수 있다.

나아가, 액체 분사구의 개구부에 세관(細管), 예를 들면 길이(L)와 내경(D)의 비율(L/D)이 2 이상인 세관을 장착해도 된다.

또한, 기체 공급 유닛, 액체 공급 유닛 및 노즐 본체는 통상적으로 각각 관형으로 형성되는 동시에, 기체 분사구로부터의 기체, 액체 분사구로부터의 액체 및 토출공으로부터의 혼합 미스트는 각각 상기 기체 공급 유닛, 액체 공급 유닛 및 노즐 본체의 길이 방향에 대하여 직교하는 방향으로 분사 가능하다.

본 발명은 기체와 액체를 혼합하여 생성된 혼합 미스트를 토출공으로부터 분무하는 방법으로, 기체 공급 유닛의 기체 분사구로부터의 기체와 액체 공급 유닛의 액체 분사구로부터의 액체를 상기 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛을 수용하는 노즐 본체 내의 혼합 공간에서 혼합하고, 상기 노즐 본체의 토출공으로부터 기체와 액체의 혼합 미스트를 분사하는 방법도 포함한다.

이하에 필요에 따라 첨부 도면을 참조하면서 본 발명을 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 2유체 노즐(분사 노즐)의 일 예를 도시하는 부분 절취 측면도이고, 도2는 도1에 도시한 노즐의 개략 저면도이고, 도3은 도1에 도시한 노즐의 개략 종단면도이다. 또한, 이하의 예에서는 액체로서의 물(고압수 등의 가압수)을 이용하고, 기체로서의 공기(가압 공기)를 이용하고 있다.

이 2유체 노즐은, 기체 분사구(2a)를 갖는 중공 원통형의 기체 공급 유닛(내통 또는 내관)(2)과, 액체 분사구(3a)를 갖는 중공 원통형의 액체 공급 유닛(내통 또는 내관)(3)과, 상기 기체 공급 유닛(2) 및 액체 공급 유닛(3)을 수용하고, 또한 공기와 물의 혼합 미스트를 토출하기 위한 토출공(1a)을 갖는 단면 사각형상의 중공 통형의 노즐 본체(외통 또는 외관)(1)로 구성되어 있다. 또한, 중공 통체로 구성된 기체 공급 유닛(2)의 기체 분사구(2a), 중공 통체로 구성된 액체 공급 유닛(3)의 액체 분사구(3a), 중공 통체로 구성된 노즐 본체(1)의 토출공(1a)은 각각 길이 방향의 동일 선상을 따라 소정 간격을 두고 일렬로 산재하여 형성되어 있어, 복수의 토출공으로 형성되어 있다.

또한, 기체 공급 유닛(2)과 액체 공급 유닛(3)은 노즐 본체(1) 내에 축선을 달리하고, 또한 소정 간격 떨어져서 병렬로 설치되어 있으며, 기체 공급 유닛(2)에 대량의 가압 공기를 공급하기 때문에, 기체 공급 유닛(2)의 내경은 액체 공급 유닛(3)의 내경보다 크게 형성되어 있다. 이 예에서 기체 공급 유닛(2) 및 액체 공급 유닛(3)은 노즐 본체(1)의 토출공(1a)으로부터 반경 방향으로 연장되는 방향{토출공(1a)과 노즐 본체(1)의 축심을 연결하는 선상}에 있어서 축심을 달리하여 설치되어 있으며, 기체 공급 유닛(2)과 액체 공급 유닛(3)의 사이에는 공간이 형성되어 있다. 또한, 액체 분사구(3a)는 상기 기체 공급 유닛(2)의 벽을 향해 개구되어 있고, 기체 분사구(2a)는 상기 노즐 본체(1)의 내벽을 향해 개구되어 있으며, 기체 공급 유닛(2)의 기체 분사구(2a) 및 액체 공급 유닛(3)의 액체 분사구(3a)는 노즐 본체(1)의 토출공(1a)으로부터 반경 방향으로 연장되는 방향{토출공(1a)과 노즐 본체(1)의 축심을 연결하는 선상}의 선상에 위치하고 있다. 즉, 기체 분사구(2a) 및 액체 분사구(3a)는 노즐 본체(1)의 토출공(1a)의 개구 방향에 대하여 반대 방향을 향해 개구되어 있어, 기체 분사구(2a)로부터의 공기의 분사 방향 및 액체 분사구(3a)로부터의 물의 분사 방향은 노즐 본체(1)의 토출공(1a)으로부터의 혼합미스트의 토출 방향에 대하여 반대 방향이다.

상기 통형 기체 공급 유닛(2)의 한쪽 단부는 기체 공급구(4)에 접속되어 있으며, 다른 쪽 단부는 노즐 본체(1)의 단부에 형성된 나사부(8)에 대하여 나합(螺合) 가능하다. 또한, 기체 공급구(4)측 단부에는 나합과 동시에 기체 분사구(또는 공급구)(2a)를 위치결정하기 위한 마커가 형성되어 있다. 또한, 나사부(8)로의 나합에 의해 노즐 본체(1)의 단부에는 스페이스(9)가 형성되어 있다. 또한, 통형 액체 공급 유닛(3)의 한쪽 단부는 상기 기체 공급 유닛(2)과 마찬가지로 액체 공급구(5)에 접속되어 있으며, 다른 쪽 단부는 선단에 스페이스를 형성하면서 나사부에 대하여 나합 가능하다. 또한, 액체 공급구(5)측 단부에는 나합과 동시에 액체 분사구(또는 공급구)(3a)를 위치결정하기 위한 마커가 형성되어 있다. 또한, 노즐 본체에 대한 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛의 장착은 상기 나사 기구에 한정되지 않고, 여러 장착 기구를 채용할 수 있다. 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛은 노즐 본체에 대하여 착탈 가능하게 장착해도 되고, 나합과 동시에 위치 결정 가능하게 장착해도 된다. 예를 들면, 장착에 따른 기체 분사구 방향의 정밀도를 높이기 위하여 상기 나사부는 노즐 본체의 단부를 축방향으로 안내하기 위한 가이드부(필요에 따라 가이드부와 함께 나사의 과도 침입을 규제하기 위한 스토퍼부)와, 이 가이드부에 인접하여 형성되며, 또한 통형 기체 공급 유닛의 회전에 따라 상기 노즐 본체의 단부를 계지하여 수용하기 위한 수용부로 구성해도 된다.

이와 같이, 상기의 예에서는 통형 기체 공급 유닛(2) 및 통형 액체 공급 유닛(3)이 통형 노즐 본체(1)에 대하여 착탈 가능하게 장착되는 동시에, 기체 공급유닛(2)으로의 기체의 공급 방향에 대하여 액체 공급 유닛(3)으로의 액체의 공급 방향은 반대 방향으로 되어 있다. 또한, 통형 노즐 본체(1)에 대한 통형 기체 공급 유닛(2) 및 통형 액체 공급 유닛(3)의 장착 부위에는 O링 등의 씰부재가 장착되어 기체 및 액체의 누출을 방지하고 있다.

단면 사각형상의 중공 통체로 구성된 상기 노즐 본체(1) 내에는 기체 공급 유닛(2)의 기체 분사구(2a)로부터의 공기와 액체 공급 유닛(3)의 액체 분사구(3a)로부터의 물을 혼합하기 위한 혼합 공간(10)이 형성되어 있고, 상기 노즐 본체(1)의 토출공(1a)으로부터는 상기 혼합 공간(10)에서 혼합된 혼합 미스트가 분사 또는 분무된다. 이 예에 있어서, 토출공(1a)에는 어댑터(또는 소켓)(6)를 통해 노즐 칩(또는 노즐 헤드)(7)이 장착되어 있다. 또한, 어댑터(6)에 대하여 노즐 칩(7)은 나합 가능하며, 또한 노즐 칩(7)에 대하여 계지 가능한 홀더(또는 캡)(6a)에 의해 장착 또는 유지되어 있다.

이와 같은 2유체 노즐은, 노즐 본체(1) 내에 기체 공급 유닛(2)과 액체 공급 유닛(3)을 착탈 가능하게 장착하고 노즐 본체(1)의 토출공(1a)에 노즐 칩(7)을 장착함으로써 제작할 수 있으며, 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛으로부터 노즐 칩으로 연장되는 기체 공급로나 액체 공급로를 형성할 필요가 없다. 이에 따라, 구조를 간소화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 부품점수를 대폭 삭감할 수 있어 코스트를 대폭 저감시킬 수 있다. 또한, 노즐 본체(1)에 대하여 기체 공급 유닛(2)과 액체 공급 유닛(3)과 노즐 칩(7)을 착탈 가능하게 장착할 수 있으므로, 이물 등에 의해 눈막힘 등이 발생해도 용이하게 분해 또는 세정이나 청소할 수 있어, 유지 보수성을 크게 향상시킬 수 있다. 아울러, 토출공(1a)에 노즐 칩(7)이 장착되어 있으므로, 혼합 미스트(액적)의 분사 특성이나 분무 정밀도를 개선시킬 수 있다. 특히, 노즐 본체(1)의 길이 방향으로 복수의 노즐 칩(7)이 장착되어 있으므로, 광범위에 걸쳐 혼합 미스트를 정밀하게 분사 또는 분무할 수 있다. 아울러, 액체 공급 유닛(3)의 액체 분사구(3a)로부터의 액체가 기체 공급 유닛(2)의 외벽에 충돌하여 기체 공급 유닛(2)의 외벽을 따라 확산되는 동시에, 기체 공급 유닛(2)의 기체 분사구(2a)로부터의 기체가 노즐 본체(1)의 내벽에 충돌하여 노즐 본체(1)의 내벽을 따라 확산되고, 상기 확산된 액체를 포위한 형태로 상기 액체와 기체가 혼합되어 혼합 공간(10)에서 기체와 액체를 효율적으로 혼합(혼합 또는 충돌)할 수 있어서, 혼합 미스트의 액적을 효율적으로 미세화하여 노즐 칩(7)으로부터 분사 또는 분무할 수 있다. 또한, 혼합 공간(10)에서의 충돌 및 혼합 등에 의해 액적이 1차 입자화되고, 노즐 칩(7)에서 거듭 2차 미립화되기 때문에, 간단한 구조로 액적 직경을 효율적으로 미세화시킬 수 있다. 또한, 노즐 칩 내에서 혼합하지 않고 혼합 공간(10)에서 기체와 액체를 혼합할 수 있으므로, 노즐 칩(7)에서의 눈막힘도 억제할 수 있다.

또한, 상기 노즐 본체(외통 또는 외관)는 토출공을 가지며, 또한 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛을 수용 가능하면 되고, 상기 통형으로 한정되지 않고 용도 등에 따라 비통형의 중공체(다면체, 타원체나 구체 등)로 구성해도 된다. 노즐 본체는 통상적으로 중공 통체(예를 들면 장척의 통형 관체)로 구성되는데, 노즐 본체를 구성하는 중공 통체 또는 관체는 상기 구조로 한정되지 않고, 예를 들면 단면다각형상의 중공 통체나 관체로 구성해도 되고, 원통형이나 타원 통형의 중공 통체 또는 관체로 구성해도 된다.

토출공의 형상도 특별히 한정되지 않고, 원형상(원형, 타원형상 등), 다각형상(사각형상 등), 방사형(십자형 등) 등의 비슬릿형이어도 되고, 슬릿형{또는 세장(細長)형}중 어느 하나이어도 된다.

도4는 본 발명의 2유체 노즐의 다른 예를 도시하는 개략 저면도이다. 도4의 예에서는 중공 통체인 노즐 본체(11)의 길이 방향을 따라 소정 길이의 직선형 슬릿형 토출공(11a)이 일렬로 산재하여 형성되어 있다. 도5는 본 발명의 2유체 노즐의 또 다른 예를 도시하는 개략 저면도이다. 도5의 예에서는 1개의 직선형 슬릿형 토출공(21a)이 중공 통체인 노즐 본체(21)의 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 이와 같은 2유체 노즐에서는 노즐 칩 등을 장착하지 않고 토출공으로서 단순히 직선형 슬릿을 형성하는 것만으로, 분사 특성을 저감시키지 않고 혼합 미스트를 분사할 수 있다.

또한, 토출공은 단일 토출공으로 구성해도 되고, 복수의 토출공(예를 들면, 병렬 또는 비병렬의 복수의 슬릿형 개구부)으로 구성해도 된다. 아울러, 복수의 토출공은 중공 통형 노즐 본체의 길이 방향을 따라 형성할 수 있는데, 소정 간격마다 규칙적으로 형성해도 되고, 비규칙적으로 형성해도 된다. 예를 들어, 토출공은 용도에 따라 지그재그형 등의 형태, 노즐 본체의 길이 방향으로 연장되는 선상을 따르지 않고 산재해 있어도 되고, 길이 방향으로 연장되는 선상을 따라 산재해 있어도 된다. 토출공은 통상 적어도 실질적으로 일렬로 형성하는 경우가 많기는 하지만, 복수열로 형성해도 된다.

본 발명에서는 노즐 본체의 혼합 공간에서 효율적으로 기체와 액체를 혼합할 수 있어, 분사 특성을 손상시키지 않으므로, 노즐 칩은 반드시 필요한 것은 아니며, 토출공으로부터 혼합 미스트를 분사 또는 분무해도 된다. 또한, 분무 정밀도를 높이기 위하여 통상 토출공에는 상기와 같이 노즐 칩을 장착하는 경우가 많다. 이 노즐 칩의 구조는 도시하는 예로 한정되지 않고, 분무 패턴에 따라 적당한 구조(예를 들면, 노즐 칩의 분사구의 형상이나 크기, 분사 유로의 형상 등이 다른 구조)의 노즐 칩을 채용할 수 있다. 또한, 토출공에 대하여 노즐 칩은 착탈 가능하게 장착될 수 있고, 토출공에 대한 노즐 칩의 장착 구조는 상기 홀더로 한정되지 않고 나합, 감합 등의 여러 장착 기구를 채용할 수 있다.

기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛은 기체 분사구 또는 액체 분사구를 갖는 한, 상기 통형으로 한정되지 않고, 용도 등에 따라 상기 노즐 본체(통형 또는 비통형의 노즐 본체) 내에 수용 가능하며, 또한 압축 기체나 액체가 공급 가능한 비통형의 중공체(다면체, 타원체나 구체형 등)로 구성해도 된다. 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛은 통상 중공 통체(예를 들면 장척의 통형 관체)로 구성할 수 있는데, 중공 통체는 상기 원통형의 구조로 한정되지 않고, 예를 들면 단면 타원형상, 단면 다각형(사각형상 등)의 중공 통체로 구성해도 된다. 이들 공급 유닛은 통상 단면 원형상의 중공 통체(즉, 원통형의 중공 통체) 또는 관체로 구성할 수 있다. 기체 공급 유닛의 내경은 액체 유닛의 내경과 동일 또는 작아도 되고, 상기와 같이 기체 공급 유닛의 내경은 액체 공급 유닛의 내경보다 커도 된다.

각 공급 유닛은 적어도 하나의 기체 분사구 또는 액체 분사구를 가지고 있으면 되고, 복수의 기체 또는 액체 분사구를 가지고 있어도 된다. 복수의 분사구를 갖는 경우 분사구의 위치는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 통형의 각 공급 유닛에서는 통상 길이 방향을 따라 형성될 수 있고, 공급 유닛의 길이 방향으로 연장되는 선상을 따라 산재(예를 들면, 일렬 또는 복수열을 따라 산재)되어 있어도 되고, 길이 방향으로 연장되는 선상을 따르지 않고 산재되어 있어도 된다. 복수의 분사구는, 예를 들면 지그재그형으로 형성해도 된다. 각 공급 유닛의 분사구도 적어도 실질적으로 일렬로 형성하는 경우가 많기는 하지만, 복수열로 형성해도 된다.

또한, 단일 또는 복수의 기체 분사구, 액체 분사구 및 토출공의 위치는 각각 축방향(통형 공급 유닛 및 통형 노즐 본체에서는 길이 방향)에 있어서 동일해도 되고, 서로 달라도 된다. 즉, 본 발명에서는 기체와 액체를 혼합 공간에서 혼합하여 노즐 본체의 토출공으로부터 토출하기 때문에, 기체 분사구, 액체 분사구 및 토출공의 위치가 각 공급 유닛 및 노즐 본체의 축선상에서 달리되어있거나 기체의 분사 방향, 액체의 분사 방향 및 혼합 미스트의 토출 방향이 각각 달리되어있어도, 효율적으로 액적을 미세화시킬 수 있는 동시에, 높은 효율로 분무할 수 있다.

기체 분사구 또는 액체 분사구의 형상도 특별히 한정되지 않고, 슬릿형(또는 세장형)이어도 되지만, 통상 원형상(원형, 타원형상 등), 다각형상(사각형상 등), 방사형(십자형 등) 등의 비슬릿형인 경우가 많다. 또한, 각 분사구는 단일 분사구로 구성해도 되고 복수의 분사구(예를 들면, 병렬 또는 비병렬의 복수의 슬릿형 개구부)로 구성해도 된다. 복수의 분사구는 소정 간격마다 규칙적으로 형성해도 되고, 비규칙적으로 형성해도 된다. 아울러, 복수의 분사구는 각 공급 유닛의 주면의 서로 다른 부위에 형성해도 된다.

혼합 공간을 확보할 수 있는 한, 노즐 본체 내에는 적어도 1개의 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛을 설치하면 되고, 복수의 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛을 설치해도 된다. 또한, 노즐 본체 내에 배치되는 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛의 개수는 동일해도 되고 달라도 된다. 노즐 본체 내에 있어서의 각 공급 유닛의 배치도 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 각 공급 유닛의 수에 따라 병렬이어도 되고 삼각형상(트라이엥글형) 등의 다각형상, 환형 등의 병렬 형태로 설치해도 된다. 기체 공급 유닛과 액체 공급 유닛은 노즐 본체 내에서 병렬로 설치되어 있는 경우가 많다. 예를 들면, 각각 하나의 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛을 설치하는 경우, 각 공급 유닛을 병렬{예를 들면, 상기와 같이 각 공급 유닛을 토출공으로부터 노즐 본체의 축심을 거쳐 반경 방향으로 연장되는 선상에서 병렬(상기 도면에 있어서 세로 방향)}로 설치해도 되고, 토출공으로부터 노즐 본체의 축심을 거쳐 반경 방향으로 연장되는 선에 대하여 교차(예를 들면 직교)하는 방향의 선상에서 병렬(상기 도면에 있어서 좌우 방향)로 설치해도 되고, 상기 반경 방향으로 연장되는 선, 또는 상기 교차(예를 들면, 직교)하는 방향의 선에 대하여 대각선 방향으로 병렬로 설치해도 된다. 아울러, 노즐 본체, 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛은 통상 직선적인 관형인 경우가 많은데, 약간 휘어 있어도 된다.

상기 액체 공급 유닛 및 상기 기체 공급 유닛은 상기와 같이 좌우 방향으로 병렬로 설치해도 되지만, 통상 상기 액체 공급 유닛 및 상기 기체 공급 유닛중 한쪽 유닛이 다른 쪽 유닛보다 노즐 본체의 토출공측에 설치되어 있는 경우가 많다. 액체 공급 유닛은 상기 기체 공급 유닛보다 노즐 본체의 토출공에서 먼 쪽(노즐 본체중 토출공에 대향하는 반대측 등)에 설치해도 되지만, 통상 혼합 효율을 높이기 위하여 상기 기체 공급 유닛보다 노즐 본체의 토출공측에 설치되어 있다.

액체 분사구, 기체 분사구 및 토출공의 방향(개구 방향 또는 유출 방향 쪽)은 상기에 한정되지 않고, 랜덤이어도 되고, 동일한 방향이어도 되고, 노즐 본체의 토출공으로부터의 혼합 미스트의 토출 방향에 대하여 기체 분사구와 액체 분사구는 다른 방향을 향해 있어도 된다. 예를 들면, 각 분사구로부터의 기체 및 액체의 분사 방향은 토출공으로부터의 혼합 미스트의 토출 방향과 달라도 된다. 기체와 액체를 효율적으로 혼합시키기 위하여 한쪽 공급 유닛의 분사구는 다른 쪽 공급 유닛의 외벽 또는 노즐 본체의 내벽을 향해 개구시켜도 된다.

특히, 상기와 같이 토출공으로부터 노즐 본체의 축심을 통해 반경 방향으로 연장되는 선상 또는 그 근방(또는 토출공과 노즐 본체의 축심을 실질적으로 연결하는 선상 혹은 이 선상의 근방)에 있어서 축심을 달리하여 각 공급 유닛을 설치해도 된다. 또한, 액체 분사구를 상기 기체 공급 유닛을 향해 개구시키고, 기체 분사구를 노즐 본체의 내벽을 향해 개구시켜도 된다. 아울러, 기체 분사구 및 액체 분사구는 서로 다른 방향(예를 들면, 실질적으로 대각선 방향, 실질적으로 반대 방향 등)을 향해 개구되어 있어도 된다.

도6은 본 발명의 2유체 노즐의 다른 예를 도시하는 개략 종단면도이다.

이 예에서 길이 방향을 따라 소정 간격마다 토출공(31a)을 갖는 노즐본체(31)는 단면 타원 형상의 중공 통체로 구성되어 있으며, 이 노즐 본체(31) 내에는 둘레 방향으로 복수의 기체 분사구(32a)를 갖는 원통형의 기체 공급 유닛(32)과, 둘레 방향으로 복수의 액체 분사구(33a)를 갖는 원통형의 액체 공급 유닛(33)이 수용되어 있다. 또한, 기체 공급 유닛(32)의 내경은 상기와 마찬가지로 액체 공급 유닛(33)의 내경보다 크게 형성되어 있다. 또한, 기체 공급 유닛(32)의 주벽에는 복수의 기체 분사구(32a)가 서로 다른 방향을 향해 개구되어 있으며, 액체 공급 유닛(33)의 주벽에서는 복수의 액체 분사구(33a)가 서로 다른 방향을 향해 개구되어 있다. 또한, 복수의 기체 분사구(32a) 및 복수의 액체 분사구(33a)는 기체 공급 유닛(32) 및 액체 공급 유닛(33)의 길이 방향을 따라 소정 간격마다 형성되어 있다. 아울러, 이들 분사구(32a, 33a)로부터의 공기 및 물의 분사 방향은 노즐 본체(31)의 토출공(31a)으로부터의 혼합 미스트의 토출 방향과 달리 반대 방향이다. 노즐 본체(31) 내에는 기체 공급 유닛(32)으로부터의 공기와 액체 공급 유닛으로부터의 물을 혼합하기 위한 혼합 공간(40)이 형성되어 있다. 이와 같은 노즐에서는 노즐 본체(31)의 내벽이나 각 공급 유닛(32, 33)의 외벽의 곡면을 이용하여 기체와 액체를 효율적으로 혼합할 수 있다.

또한, 기체 분사구 및 액체 분사구는 여러 방향을 향해 있어도 된다. 예를 들면, 기체 분사구가 액체 공급 유닛을 향하고, 액체 분사구가 기체 공급 유닛을 향해 있어도 된다. 이러한 2유체 노즐에서는 기체류를 액체 공급 유닛에 충돌시킴과 동시에 액체류를 기체 공급 유닛에 충돌시키면서 기체와 액체를 혼합시킬 수 있다. 또한, 기체 분사구 및 액체 분사구의 위치 또는 방향을 조정하여 기체 분사구로부터의 기체류와 액체 분사구로부터의 액체류를 혼합 공간 내의 합류역(또는 교차역)에서 직접 충돌시켜 혼합 미스트를 미립화시켜도 된다.

도7은 본 발명의 2유체 노즐의 또 다른 예를 도시하는 개략 종단면도이다.

이 예에서 2유체 노즐은 도1 내지 도3에 도시하는 노즐과 마찬가지로 토출공(41a)을 갖는 단면 사각형상의 중공 통형의 노즐 본체(외통 또는 외관)(41)와, 이 노즐 본체 내의 혼합 공간(50)중 상기 토출공(41a)으로부터 떨어진 소정 위치에 설치된 중공 원통형의 기체 공급 유닛(내통 또는 내관)(42)과, 노즐 본체(41) 내의 혼합 공간(50)중 상기 토출공(41a)측에 설치된 중공 원통형의 액체 공급 유닛(내통 또는 내관)(43)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 토출공(41a)에는 상기와 마찬가지로 어댑터(도시 않음)를 통해 노즐 칩(또는 노즐 헤드)(47)이 장착되어 있다. 또한, 기체 공급 유닛(42)의 기체 분사구(42a), 액체 공급 유닛(43)의 액체 분사구(43a), 노즐 본체(41)의 토출공(41a)은 각각 길이 방향의 동일 선상을 따라 소정 간격을 두고 일렬로 산재하여 형성되어 있다.

그리고, 혼합 공간(50) 내에서 기체류와 액체류를 직접 충돌시켜 미립화시키기 위하여, 기체 분사구(42a)와 액체 분사구(43a)는 기체류와 액체류가 충돌 가능한 각도로 기체 공급 유닛(42)의 주벽과 액체 공급 유닛(43)의 주벽에 각각 개구되어 있다. 즉, 기체 공급 유닛(42)의 주벽중 기체 공급 유닛(42)의 축심과 액체 공급 유닛(43)의 축심을 연결하는 기준선에 대하여 기체 공급 유닛(42)의 축심으로부터 소정의 대각선 아래 방향의 각도(θ1){이 예에서는 기체 공급 유닛(42)의 축심을 중심으로 상기 기준선으로부터 시계방향의 각도 θ1}로 교차하는 주벽 부위에는상기 기체 분사구(42a)가 형성되어 있다. 또한, 액체 공급 유닛(43)의 주벽중 상기 기준선에 대하여 소정의 대각선 위 방향의 각도(θ2){이 예에서는 액체 공급 유닛(43)의 축심을 중심으로 상기 기준선으로부터 반시계 방향의 각도 θ2}로 교차하는 주벽 부위에는 액체 분사구(43a)가 형성되어 있다. 즉, 기체 분사구(42a)는 액체 분사구(43a)로부터의 액체류에 대하여 교차하는 방향을 향해 있고, 액체 분사구(43a)는 기체 분사구(42a)로부터의 기체류에 대하여 교차하는 방향을 향하고 있다. 이 예에서 기체 분사구(42a)는 θ1= 20 내지 45° 정도로 대각선 아래 방향을 향해 있고, 액체 분사구(43a)는 θ2= 30 내지 60° 정도로 대각선 위 방향을 향해 있다. 이에 따라, 기체 분사구(42a)로부터의 기체류와 액체 분사구(43a)로부터의 액체류를 각각 상기 각도 θ1 및 θ2로 분사하여 합류 또는 교점역에 있어서 소정의 각도로 충돌시켜 혼합 미스트를 효율적으로 미립화시킬 수 있는 동시에, 혼합 공간(50) 내에서 기체와 액체를 거듭 충돌 혼합시켜 미립화된 혼합 미스트를 토출공(41a)으로부터 토출할 수 있다.

또한, 혼합 공간 내에서 기체류와 액체류를 직접 충돌시키는 경우, 기체 분사구 및 액체 분사구는 기체류와 액체류가 서로 충돌 가능한 각도로 개구되어 있으면 된다. 즉, 기체 분사구는 액체류에 대하여 교차하는 방향으로 개구시키고, 액체 분사구는 기체류에 대하여 교차하는 방향으로 개구시키면 된다. 상기 각도 θ1 및 θ2는 혼합 공간의 용적 등에 따라 기체류와 액체류가 서로 충돌 가능한 범위(예를 들면, 0 내지 80° 정도)에서 선택할 수 있는데, 예를 들면 각도 θ1 및 θ2는 각각 10 내지 70°, 바람직하게는 20 내지 60°, 더욱 바람직하게는 25 내지 60°(예를 들면, 30 내지 60°) 정도이어도 된다.

상기의 예에서는 혼합 공간중 상기 기준선에 대하여 한쪽(도면중 좌측)에서 기체류와 액체류를 충돌시키고 있지만, 상기 기준선에 대하여 양쪽(도면중 좌우 양측)에서 기체류와 액체류를 충돌시켜도 된다. 아울러, 상기 기준선에 대하여 양쪽(도면중 좌우 양측)에서 기체류와 액체류를 충돌시키는 경우, 한쪽(도면중 좌측)에서의 충돌과 다른 쪽(도면중 우측)에서의 충돌은 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛의 길이 방향의 동일한 위치에서 수행해도 되고, 길이 방향의 서로 다른 위치에서 수행해도 된다.

기체 분사구와 액체 분사구의 배열 형태는 특별히 한정되지 않고, 기체 분사구와 액체 분사구는 각각 각 유닛의 길이 방향의 대응하는 위치에서 서로 대향(예를 들면, 동일면 또는 동일 선상에서 대향)하여 형성해도 되고, 서로 비대향 상태로 형성해도 된다. 또한, 기체 분사구 및 액체 분사구는 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛의 길이 방향에 있어서 서로 위치를 달리하여 개구해도 된다. 예를 들면, 액체 공급 유닛의 길이 방향으로 인접하는 액체 분사구의 사이에 기체 공급 유닛의 기체 분사구가 위치해도 되고, 인접하는 기체 분사구의 사이에 액체 분사구가 위치해도 된다.

도8은 본 발명의 2유체 노즐의 일 예를 도시하는 개략 단면도이며, 도9는 도8의 A-A선 단면도이다.

이 예에서 단면 사각형상의 중공 통체로 구성된 노즐 본체(51) 내에는 상기와 마찬가지로 중공 원통형의 기체 공급 유닛(52)과 중공 원통형의 액체 공급유닛(53)이 각각 설치되고, 상기 노즐 본체(51)에는 토출구(51a)가 형성되고, 이 토출공에는 상기와 마찬가지로 어댑터(도시 않음)를 통해 노즐 칩(57)이 장착되어 있다.

그리고, 도9에 도시한 바와 같이 액체 공급 유닛(53)의 액체 분사구(53a)는 기체 공급 유닛(52)의 길이 방향과 인접하는 2개의 기체 분사구(52a, 52a)의 사이에 위치하고 있다. 즉, 액체 분사구(53a)는 기체 공급 유닛(52)중 기체 분사구(52a, 52a)의 사이를 향해 개구되어 있다.

또한, 이 예에서는 하나의 토출구(51a)에 대하여 기체 분사구(52a, 52a) 및 액체 분사구(53a)가 형성되어 있고, 토출구(51a), 기체 분사구(52a, 52a) 및 액체 분사구(53a)는 1세트로 각각 노즐 본체(51), 각 유닛(52, 53)의 길이 방향을 따라 형성되어 있다.

이와 같은 2유체 노즐에서는 액체 분사구(53a)로부터의 액체류를 기체 분사구(52a, 52a)로부터의 기체류로 감싼 상태로 혼합 공간(60)에서 액체류와 기체류를 향류(向流) 형태로 충돌시킬 수 있다. 이에 따라, 혼합 미스트를 확실하고 효율적으로 미립화시킬 수 있어, 노즐 본체(51)의 길이 방향에 있어서 분무 유량의 변동을 방지하면서 안정적으로 분무할 수 있다.

또한, 반드시 하나의 토출구(51a)에 대응시켜 기체 분사구(52a, 52a) 및 액체 분사구(53a)를 형성할 필요는 없으며, 토출공은 기체 분사구(52a, 52a) 및 액체 분사구(53a)의 형성 부위와 무관하게 노즐 본체의 길이 방향을 따라 산재시켜도 된다.

또한, 도8 및 도9에 도시하는 예의 종단면에 있어서, 기체 공급 유닛의 축심과 액체 공급 유닛의 축심을 연결하는 선을 따라 기체 분사구와 액체 분사구를 대향시켜 개구할 필요는 없으며, 기체 분사구를 액체 공급 유닛의 주벽을 향해 개구시키고, 액체 분사구를 기체 공급 유닛의 주벽을 향해 개구시켜도 된다. 아울러, 액체 공급 유닛의 길이 방향에 있어서의 액체 분사구의 길이는, 기체 공급 유닛의 길이 방향에 있어서의 기체 분사구간의 인접 길이와 부분적으로 중복(오버랩)시켜도 되고, 액체 분사구의 길이를 기체 분사구간의 인접 길이보다 작게 형성함으로써 액체 분사구가 기체 분사구간에서 독립되어 있어도 된다.

아울러, 하나의 액체 분사구에 대하여 반드시 2개의 기체 분사구를 형성할 필요는 없으며, 하나의 액체 분사구에 대하여 3 이상의 기체 분사구를 형성해도 된다. 또한, 복수 (n + 1)의 기체 분사구에 대하여 복수 (n)의 액체 분사구를 형성하여 (n + 1)개의 기체류 사이에 n개의 액체류를 분사해도 된다. 예를 들면, 3개의 기체류 사이에 2개의 액체류를 분사해도 된다.

또한, 액체 분사구로부터의 액체류를 토출공을 향해 분사하는 경우는 적지만, 필요하다면 액체 분사구는 토출공을 향해 개구시켜도 된다. 또한, 노즐 본체의 길이 방향에 있어서 액체를 균일하게 분무하기 위하여 2유체 노즐은 미립화 수단을 구비해도 된다.

도10은 본 발명의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다.

이 예에서 단면 사각형상의 중공 통체로 구성된 노즐 본체(61) 내에는 상기와 마찬가지로 중공 원통형의 기체 공급 유닛(62)과, 중공 원통형의 액체 공급 유닛(63)이 설치되어 있다. 이 예에서도 액체 공급 유닛(63)은 노즐 본체(61)의 토출공(61a)측에 설치되어 있다. 아울러, 기체 공급 유닛(62)의 기체 분사구(62a)와 액체 공급 유닛의 액체 분사구(63a)는 각각 토출공(61a)을 향해 개구되어 있다. 이 때문에, 이와 같은 구조에서는 액체 분사구(63a)로부터의 액체류가 혼합 공간(70) 내에서 기체 분사구(62a)로부터의 기체와 충분히 충돌 혼합되지 않고 토출공(61a)으로 직접 분사될 염려가 있다.

이에, 이 예에서는 어댑터(또는 소켓)(66)를 통해 토출공(61a)에 장착된 노즐 칩(또는 노즐 헤드)(67) 내에 코어로서 원통형 주면에 나선홈(68a)이 교차하여 형성된 선회 부재(선회자)(68)를 내장하고 있다. 또한, 어댑터(66)에 대하여 나합 가능하고, 또한 노즐 칩(67)에 대하여 계지 가능한 홀더(또는 캡)(66a)에 의해 노즐 칩(67)은 어댑터(66)에 장착 또는 유지되어 있다.

이와 같은 2유체 노즐에서는 액체 분사구(63a)를 토출공(61a)을 향해 개구시켜도 상기 선회 부재(선회자)(68)에 의해 선회류를 생성할 수 있으므로, 혼합 공간(70) 내에서의 액체류와 기체류의 혼합 효율이 낮아도 노즐 칩(67) 내에서 기체와 액체를 효율적으로 충돌 혼합시킬 수 있다. 이에 따라, 각 유닛의 배치 구조(배관 구조), 각 분사구의 방향이나 배열 등에 관계없이 혼합 미스트를 효율적으로 미립화시킬 수 있다.

또한, 코어는 토출공에 장착된 노즐 칩에 한정되지 않고, 노즐 본체의 토출공에 설치해도 된다. 또한, 코어는 혼합 미스트를 미립화시킬 수 있는 한, 상기 선회 부재에 한정되지 않고 여러 미립화 수단, 예를 들면 정류부재(정류판이나 정류 날개 등), 충돌 부재(방해판이나 충돌판 등) 등으로 구성할 수 있다. 코어 또는 미세화 수단은 통상 토출공으로부터의 혼합 미스트의 토출 방향에 대하여 교차하는 유로(예를 들면, 사행, 만곡 또는 굴곡된 비직선형의 유로)를 갖는 경우가 많다. 또한, 혼합 미스트의 토출역에 코어를 가진 2유체 노즐에 있어서, 기체 분사구 및 액체 분사구의 방향은 특별히 한정되지 않고 도1 내지 도9에 도시하는 바와 같이 여러 방향을 향해 있어도 된다.

본 발명의 2유체 노즐에 있어서, 노즐 본체 내에 형성된 혼합 공간의 용량은 액체류와 기체류를 효율적으로 혼합할 수 있는 한 특별히 한정되지 않고, 노즐 본체의 용량, 토출공의 사이즈, 액체류와 기체류의 유량 비율 등에 따라 선택할 수 있다. 혼합 공간의 용량은, 예를 들면 노즐 본체의 용량에 대하여 10 내지 80용량%, 바람직하게는 20 내지 60용량%, 더욱 바람직하게는 30 내지 50용량% 정도이다.

본 발명의 2유체 노즐에 있어서, 기체 공급 유닛과 액체 공급 유닛중 적어도 한쪽 유닛(특히 쌍방의 공급 유닛)은 노즐 본체에 착탈 불가능하게 고착해도 되지만, 유지 보수성을 향상시키기 위하여 노즐 본체에 대하여 착탈 가능하게 장착할 수도 있다. 장착 기구는 특별히 한정되지 않으며, 상기 구조에 한정되지 않고 여러 구조나 기구, 예를 들면 나합 기구, 감합 기구, 계지 또는 괘지(掛止) 기구 등을 채용할 수 있다. 분사구의 둘레 방향의 위치 어긋남을 방지하기 위한 바람직한 장착 기구로는 위치결정 고정 가능한 기구, 예를 들면 공급 유닛의 단부를 안내하기 위한 안내 기구(공급 유닛과 노즐 본체의 단부 또는 단벽에 형성된 슬라이드 가능한 요철부 등)와 계지 등에 의해 공급 유닛의 이탈을 규제하기 위한 이탈 방지 기구로 구성된 장착 기구 등을 예시할 수 있다. 아울러, 기체 및 액체는 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛에 대하여 각각 여러 방향으로부터 공급할 수 있으며, 각 유닛의 길이 방향의 단부로부터 공급해도 된다. 예를 들면, 기체 공급 유닛으로의 기체와 액체 공급 유닛으로의 액체는 노즐 본체의 축방향에 있어서 동일한 방향으로부터 공급해도 되고, 상기와 같이 반대 방향에서 공급해도 된다. 나아가, 기체 및 액체는 노즐 본체의 축방향에 대하여 교차하는 방향, 즉 예를 들면 각 유닛의 길이 방향에 대하여 교차(또는 직교)하는 방향으로부터 공급해도 된다.

도11은 본 발명의 2유체 노즐의 또 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다.

이 예에서 단면 사각형상의 중공 통체로 구성된 노즐 본체(71) 내에는 상기와 마찬가지로 중공 통형의 기체 공급 유닛(72)과 중공 원통형의 액체 공급 유닛(73)이 설치되어 있다. 또한, 도7에 도시한 예와 마찬가지로, 기체류와 액체류를 혼합 공간(80) 내에서 충돌시키기 위하여, 기체 분사구(72a) 및 액체 분사구(73a)는 기체 공급 유닛(72) 및 액체 공급 유닛(73)의 주벽중 기체 공급 유닛(72)의 축심과 액체 공급 유닛(73)의 축심을 연결하는 기준선에 대하여 소정의 각도 θ1 및 θ2로 교차하는 주벽 부위에 형성되어 있다. 이에 따라, 각도 θ1에서 분사되는 기체류와 각도 θ2에서 분사되는 액체류를 혼합 공간(80) 내에서 효율적으로 혼합할 수 있어, 미세화된 혼합 미스트를 토출공(71a)에 장착된 노즐 칩(77)으로부터 균일하게 분무할 수 있다.

이 예에서는 상기 기체 공급 유닛(72) 및 액체 공급 유닛(73)의 길이 방향의복수 부분(합류부)에 대하여 각 유닛(72, 73)의 길이 방향에 대하여 직교하는 방향으로 접속된 기체 공급 관체(72b) 및 액체 공급 관체(73b)로부터 기체 및 액체가 각각 공급되고 있다. 즉, 관련 설비와의 관계로, 기체 공급 유닛(72) 및 액체 공급 유닛(73)의 단부로부터가 아니라, 기체 공급 유닛(72) 및 액체 공급 유닛(73)에 대하여 T자형의 형태로 접속된 관체(72b, 73b)로부터 기체 및 액체를 각각 공급하고 있다.

이와 같은 2유체 노즐에 있어서, 상기 액체 공급 유닛(73)에 액체 공급 관체(73b)로부터 액체를 공급하면, 액체 공급 유닛(73)의 단부로부터 액체를 공급하는 경우와 달리, 노즐 본체(71)의 길이 방향에서의 액체의 유량 분포가 불균일해지는 경우가 있다. 그 이유는 명확하지 않지만, 상기 합류부{또는 액체 공급 관체(73b)의 접속부} 근방의 액체 분사구(73a)로부터 액체가 난류 상태로 분사되기 때문으로 생각된다.

이와 같은 경우에도 액체 분사구(73a)에 세관(78)을 장착함으로써, 액체의 유량 분포를 균일화시킬 수 있다. 이 예에서는 액체 공급 유닛(73)의 길이 방향으로 산재하여 형성된 복수의 액체 분사구(73a)의 개구부에는 각각 길이(L)와 내경(D)의 비율(L/D)이 4 내지 5 정도의 세관(78)이 나합에 의해 장착되어 있다.

또한, 상기 세관을 기체 분사구에 장착한 2유체 노즐에서는, 기체 분사구로부터의 기체류와 액체 분사구로부터의 액체류를 혼합 공간 내에서 교차시켜 직접 충돌시킬 필요가 없어, 기체 분사구 및 액체 분사구는 여러 배열 형태로 각 유닛에 형성할 수 있다. 상기 액체 분사구의 개구부에 장착되는 세관은 액체의 난류를 층류화(層流化)시킬 수 있으면 되고, 각 유닛이나 혼합 공간의 사이즈 등에 따라, 예를 들면 길이(L)와 내경(D)의 비율(L/D)이 2 이상(예를 들면 2 내지 10), 바람직하게는 3 이상(예를 들면, 3 내지 8), 더욱 바람직하게는 3 내지 6(예를 들면, 4 내지 6) 정도이어도 된다. 또한, 세관은 액체 분사구에 대하여 장착되어 있으면 되고, 세관의 단부는 액체 공급 유닛의 내방 및/또는 외방에 연장되어 나와있어도 된다. 세관은 모든 액체 분사구에 장착해도 좋고, 상기 합류부(액체 공급관체의 접속부) 근방의 액체 분사구, 예를 들어 상기 합류부의 분사구 또는 합류부에 인접하는 하나 또는 복수의 액체 분사구(예를 들어, 1 내지 5개, 바람직하게는 1 내지 3개 정도의 액체 분사구)에 장착해도 좋다.

아울러, 액체 공급 유닛에 대한 액체 공급 관체의 접속 형태는 T자형의 형태로 한정되지 않고, 액체 공급 유닛에 대하여 액체 공급 관체가 교차하는 형태로 접속되어 있으면 된다. 또한, 액체 공급 유닛의 길이 방향의 적어도 하나의 합류부에 액체 공급 관체를 접속해도 되고, 액체 공급 유닛의 길이 방향으로 소정 간격을 둔 복수 부분에 복수의 액체 공급 관체를 접속해도 된다. 또한, 액체 공급 유닛에 대하여 액체 공급 관체를 교차시킨 형태로 접속하는 경우에, 상기 액체 분사구에 세관을 장착하면 되고, 기체 공급 유닛에 대한 기체 공급 관체의 접속 형태는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 기체 공급 유닛에 대한 기체 공급 관체의 접속 형태는 상기 액체 공급 유닛과 액체 공급 관체의 접속 형태와 동일한 형태를 채용해도 된다. 또한, 필요하다면 기체 공급 유닛의 기체 분사구에도 상기 액체 분사구와 마찬가지로 세관을 장착해도 된다. T자형 등의 교차된 접속 형태로 각 유닛에 대하여 각 공급 관체를 접속하면, 관련 설비와의 관계(예를 들면, 각 유닛의 단부에 장애물이 있어 공급 관체와의 접속 스페이스가 없는 경우 등)로 유닛의 단부로부터 유체를 공급할 수 없는 경우에 유리하다.

또한, 2유체 노즐에 있어서 기체 공급 유닛, 액체 공급 유닛 및 노즐 본체는 통상 각각 관형으로 형성되어 있다. 또한, 기체 분사구로부터의 기체, 액체 분사구로부터의 액체 및 토출공으로부터의 혼합 미스트는 각각 상기 기체 공급 유닛, 액체 공급 유닛 및 노즐 본체의 길이 방향에 대하여 교차하는 방향(특히 직교하는 방향)으로 분사 가능하다.

본 발명의 방법에서는, 상기 2유체 노즐을 이용하여 기체와 액체를 혼합하여 생성된 혼합 미스트를 토출공으로부터 분무한다. 이 방법에 있어서, 기체 공급 유닛의 기체 분사구로부터의 기체와, 액체 공급 유닛의 액체 분사구로부터의 액체를 상기 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛을 수용하는 노즐 본체 내의 혼합 공간에서 혼합한다. 이 혼합 공간에서의 혼합에서는 액체류가 기체와 함께 노즐 본체의 내벽이나 각 공급 유닛의 외벽에 충돌하여 세분화됨과 동시에, 상기 충돌이 반복하여 수행되기 때문에, 액적을 비입자화할 수 있는 동시에, 액적 직경을 균일화시킬 수 있다. 그리고, 상기 기체와 액체의 혼합 미스트는 노즐 본체의 토출공 또는 노즐 칩의 분사공으로부터 분사 또는 분무된다.

본 발명의 2유체 노즐은 낮은 기체압에서 기체를 유통시켜도 혼합 미스트를 효율적으로 분사할 수 있다. 기체의 압력은 통상 0.01 내지 1MPa(예를 들면, 0.05 내지 0.8MPa), 바람직하게는 0.1 내지 0.7MPa, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.6MPa정도이다. 또한, 액체는 통상 가압 액체(또는 고압액)로서 공급되는데, 압력은 0.01MPa 이상(예를 들면 0.05 내지 2MPa, 바람직하게는 0.1 내지 1MPa) 정도이어도 된다. 아울러, 본 발명에서는 액체에 대하여 기체의 유량을 크게 해서 미세한 액적을 형성해도 된다. 기체와 액체의 유량비(체적 비율)는, 예를 들면 기체/액체(기액 체적비) = 50 이상(예를 들면 50 내지 500, 바람직하게는 100 내지 400, 더욱 바람직하게는 150 내지 300 정도)이어도 된다.

본 발명의 2유체 노즐에서는 단순한 구조이어도 종래의 노즐과 동등한 사이즈로 미립자화된 혼합 미스트를 생성할 수 있다. 미스트 입자의 입자경은 기체 및 액체의 유량 등에 따라 변동되지만, 예를 들면 평균 입자경(평균 액적 직경) 20 내지 60μm(예를 들면, 30 내지 55μm, 바람직하게는 30 내지 50μm) 정도이어도 된다.

또한, 혼합 미스트는 노즐 본체로부터 하방으로 분사 또는 분무해도 되고, 피분무 대상의 위치에 따라 대각선 방향이나 상방으로 분사 또는 분무해도 된다.

본 발명의 2유체 노즐은 여러 용도, 예를 들면 피처리체의 세정(반도체 웨이퍼나 액정 기판 등 정밀 기기 부품의 세정), 피냉각체의 냉각 등에 이용할 수 있다.

이하에 실시예에 의거하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

도1 내지 도3에 도시한 2유체 노즐을 이용하여 물의 분무 시험을 수행하였다. 또한, 2유체 노즐에 있어서 단면 사각형 통형의 노즐 본체는, 길이 방향의 길이 1.22m, 높이 50mm, 폭 30mm, 노즐 본체의 벽 두께 2mm이며, 높이 방향에 있어서 토출공으로부터 13mm의 위치에 중공 원통형의 물 공급 유닛의 축심이 위치하고, 35mm의 위치에 중공 원통형의 공기 공급 유닛의 축심이 위치하고 있다. 중공 통형의 공기 공급 유닛 및 물 공급 유닛의 길이는 각각 1.23m이며, 중공 통형의 공기 공급 유닛 및 물 공급 유닛의 단부가 노즐 본체의 단부로부터 측방으로 연장되어 있다. 노즐 본체의 장착공에는 노즐 본체의 길이 방향을 따라 간격 50mm마다 23개의 노즐 칩을 장착하였다. 노즐 칩의 미스트 분사공(소경의 분사 유로)의 축선은 노즐 본체의 길이 방향의 축선에 대하여 15°의 각도로 경사지게 형성하였다. 이 2유체 노즐의 중량은 6.1kg이며, 부품점수는 99점이었다.

그리고, 수압부(受壓部) 면적(20 × 200mm), 분사 거리 50mm의 조건으로 충돌력 분포를 측정한 바, 충돌력 분포의 균등성은 72.1%이었다. 노즐의 각 위치에 있어서 수량 밀도(%)를 측정한 바, 수량 분포의 균등성은 69.2%이었다.

비교예 1

도12에 도시한 2유체 노즐을 이용하여 물의 분무 시험을 수행하였다. 도12는 비교예에서 이용한 2유체 노즐의 개략 종단면도이다. 이 예에서는 장척의 금속 부재(81)의 내부에 축방향으로 연장되는 물 공급로(82)와 공기 공급로(83)가 형성되어 있으며, 공기 공급로(83)와 물 공급로(82)의 사이의 유로에는 O링(88)을 통해 공기 소켓(83a)이 설치되어 있다. 금속 부재(81)의 물 공급로(82)측에는 공기와 물을 혼합하기 위한 본체(89)가 장착되어 있으며, 금속 부재(81)와 본체(89)의 사이는 O링(90)으로 씰되어 있다. 상기 본체(89)에는 캡(85a)에 의해 노즐 칩(85)이 장착되어 있는데, 노즐 칩(85)과 공기 소켓(83a)은 동일 축선상에 형성되어 있다. 상기 본체(89) 내에는 공기 소켓(83a)의 연장선상에 혼합 스페이스(86)가 형성되어 있다. 이 혼합 스페이스(86)에 공기 공급로(83)로부터의 공기를 공기 소켓(83a)을 통해 공급함과 동시에 물 공급로(82)로부터 물을 공급하여 혼합 스페이스(86) 내에서 물과 공기를 혼합하고, 노즐 칩(85)의 미스트 분사공(87)으로부터 분사시키고 있다. 또한, 노즐 칩(85)의 장착 간격은 실시예 1에 도시한 노즐과 동일하며, 물 공급로(82) 및 공기 공급로(83)의 사이즈 등도 실시예 1에 도시한 노즐과 거의 동일하다. 이 노즐의 중량은 약 15.1kg이며, 부품점수는 139점이었다.

그리고, 실시예 1과 동일하게 측정한 충돌력 분포의 균등성은 70.9%이며, 수량 분포의 균등성은 67.5%이었다.

또한, 실시예 1의 노즐에 대해서도 공기 공급구측으로부터 첫번째 노즐 칩(A), 물 공급구측으로부터 첫번째 노즐 칩(B), 노즐 본체의 길이 방향 중앙의 노즐 칩(C)의 각 위치에서, 또한 비교예의 노즐에 대해서는 한쪽 단의 노즐 칩(D) 및 중앙의 노즐 칩(E)의 각 위치에서 분사 특성{기수(氣水) 체적비, 평균 입자경, 평균 유속}을 평가하였다. 결과를 표1에 도시한다.

	측정 위치	기수 체적비QA/QW	평균 입자경(μm)	평균 유속(m/s)
실시예 1	A	200	41.7	60.8
	B		43.4	41.7
	C		42.7	52.5
비교예 1	D	200	47.8	51.3
비교예 1	E	200	47.1	40.9

표에서 명확한 바와 같이, 실시예 1의 2유체 노즐에서는 노즐 칩 내에서 물과 공기를 혼합하지 않고 액적 직경을 미세화할 수 있었다. 또한, 실시예 1의 2유체 노즐에서는 비교예에 비해 중량 및 부품수를 대폭 저감시킬 수 있었다.

실시예 2

도7에 도시한 2유체 노즐을 이용하여 물의 분무 시험을 수행하였다. 즉, 실시예 1에서 이용한 공기 공급 유닛과 물 공급 유닛 대신에, 도7에 도시한 바와 같이 공기 공급 유닛(42)의 축심과 물 공급 유닛(43)의 축심을 연결하는 기준선에 대하여 공기 공급 유닛(42)의 축심으로부터 대각선 아래 방향의 각도 θ1 = 30°로 교차하는 주벽에 기체 분사구를 형성한 공기 공급 유닛과, 상기 기준선에 대하여 물 공급 유닛(43)의 축심으로부터 대각선 상방의 각도 θ2 = 45°로 교차하는 주벽에 액체 분사구를 형성한 물 공급 유닛을 이용하여 공기류와 수류를 약 105°의 각도로 충돌시키는 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 수량 분포의 균등성을 측정하였다. 그 결과, 수량 분포의 균등성은 72%이었다.

실시예 3

도8 및 도9에 도시한 2유체 노즐을 이용하여 물의 분무 시험을 수행하였다. 즉, 실시예 1에서 이용한 공기 공급 유닛 및 물 공급 유닛 대신에, 도8 및 도9에 도시한 바와 같이 하나의 토출공(51a)에 대하여 저면 5mm 떨어진 2개의 기체 분사구(Ø2.2mm)(52a)를 형성한 공기 공급 유닛(52)과, 공기 공급 유닛의 저면에 대하여 대향하는 상면에 상기 2개의 기체 분사구의 사이에 위치하는 액체 분사구(Ø1.7mm)(53a)를 형성한 물 공급 유닛(53)을 이용하는 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 수량 분포의 균등성을 측정하였다. 그 결과, 수량 분포의 균등성은 70%이었다.

실시예 4

도10에 도시한 2유체 노즐을 이용하여 물의 분무 시험을 수행하였다. 즉, 실시예 1에서 이용한 공기 공급 유닛 및 물 공급 유닛 대신에, 도10에 도시한 바와 같이 기체 분사구(62a)를 토출공(61a)을 향하게 한 공기 공급 유닛(62)과, 액체 분사구(63a)를 토출공(61a)을 향하게 한 물 공급 유닛(53)을 이용하고, 내부에 선회자(68)를 설치한 노즐 칩(67)을 토출공(61a)에 장착하는 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 수량 분포의 균등성을 측정하였다. 그 결과, 수량 분포의 균등성은 70%이었다.

실시예 5

도11에 도시한 2유체 노즐을 이용하여 물의 분무 시험을 수행하였다. 즉, 실시예 2에서 이용한 2유체 노즐에 있어서 공기 공급 유닛(72) 및 물 공급 유닛(73)의 길이 방향의 2군데에 대하여 공기 공급 관체(72b) 및 물 공급 관체(73b)를 각각 교차하는 방향에서 접속하였다. 또한, 각 액체 분사구(73a)에 세관(78)(내경 D = 1.7mm, 길이 L = 8mm, L/D = 4.7)을 장착하였다. 그리고, 공기 공급 관체(72b) 및 물 공급 관체(73b)에 의해 각 유닛(72, 73)의 길이 방향에 대하여 직교하는 방향으로부터 공기와 물을 실시예 1과 동일하게 공급하고 수량 분포의 균등성을 측정한 바, 수량 분포의 균등성은 70%이었다.

본 발명에서는, 노즐 본체 내에 기체 공급 유닛과 액체 공급 유닛을 수용하고 기체와 액체를 노즐 본체 내의 혼합 공간에서 혼합하므로, 분무 특성을 손상시키지 않고 구조를 간소화시킬 수 있는 동시에, 부품점수를 저감시킬 수 있어 코스트를 대폭 저감시킬 수 있다. 또한, 간단한 구조로 혼합 미스트를 미립화시킬 수 있는 동시에, 분해, 세정 등에 의한 유지 보수가 용이하다. 또한, 액체 분사구와 기체 분사구의 배열 형태 등에 따라 혼합 미스트를 확실하고 또한 효율적으로 미립화시킬 수 있다.

Claims

기체 분사구를 갖는 기체 공급 유닛과, 액체 분사구를 갖는 액체 공급 유닛과, 상기 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛을 수용하고, 또한 기체와 액체의 혼합 미스트를 토출하기 위한 토출공을 갖는 노즐 본체로 구성되어 있으며, 상기 노즐 본체 내에 상기 기체 공급 유닛으로부터의 기체와 상기 액체 공급 유닛으로부터의 액체를 혼합하기 위한 혼합 공간이 형성되어 있는 2유체 노즐.
제1항에 있어서, 길이 방향으로 복수의 기체 분사구가 산재하는 중공 통형 기체 공급 유닛과, 길이 방향으로 복수의 액체 분사구가 산재하는 중공 통형 액체 공급 유닛과, 상기 기체 공급 유닛과 액체 공급 유닛을 수용하기 위한 중공 통형 노즐 본체를 구비하고 있으며, 이 노즐 본체 내에 상기 기체 공급 유닛으로부터의 기체와 상기 액체 공급 유닛으로부터의 액체를 혼합하기 위한 혼합 공간이 형성되어 있으며, 기체와 액체의 혼합 미스트를 토출하기 위한 토출공이 상기 노즐 본체의 길이 방향으로 산재되어 있는 2유체 노즐.
제1항에 있어서, 토출공의 형상이 슬릿형 또는 비슬릿형인 2유체 노즐.
제1항에 있어서, 노즐 본체의 토출공에 노즐 칩이 장착되어 있는 2유체 노즐.
제1항에 있어서, 기체 공급 유닛과 액체 공급 유닛이 노즐 본체 내에 병렬로 설치되어 있으며, 상기 액체 공급 유닛 및 상기 기체 공급 유닛중 한쪽 유닛이 다른 쪽 유닛보다 노즐 본체의 토출공 측에 설치되어 있는 2유체 노즐.
제1항에 있어서, 기체 분사구와 액체 분사구가 서로 다른 방향을 향하고 있는 2유체 노즐.
제1항 또는 제2항에 있어서, 액체 분사구가 상기 기체 공급 유닛을 향해 개구되어 있고, 기체 분사구가 상기 노즐 본체의 내벽을 향해 개구되어 있는 2유체 노즐.
제1항 또는 제2항에 있어서, 기체 분사구로부터의 기체류와 액체 분사구로부터의 액체류가 충돌 가능한 각도로 기체 분사구와 액체 분사구가 개구되어 있는 2유체 노즐.
제1항 또는 제2항에 있어서, 인접하는 기체 분사구의 사이에 액체 분사구가 위치하는 2유체 노즐.
제1항 또는 제2항에 있어서, 토출공 또는 토출공에 장착된 노즐 칩에 혼합미스트를 미립화하기 위한 코어가 설치되어 있는 2유체 노즐.
제1항에 있어서, 액체 분사구의 개구부에 길이(L)와 내경(D)의 비율(L/D)이 2 이상인 세관(細管)이 장착되어 있는 2유체 노즐.
제1항에 있어서, 기체 공급 유닛, 액체 공급 유닛 및 노즐 본체가 각각 관형으로 형성되는 동시에, 기체 분사구로부터의 기체, 액체 분사구로부터의 액체 및 토출공으로부터의 혼합 미스트가 각각 상기 기체 공급 유닛, 액체 공급 유닛 및 노즐 본체의 길이 방향에 대하여 직교하는 방향으로 분사 가능한 2유체 노즐.
기체와 액체를 혼합하여 생성된 혼합 미스트를 토출공으로부터 분무하는 방법이며, 기체 공급 유닛의 기체 분사구로부터의 기체와, 액체 공급 유닛의 액체 분사구로부터의 액체를 상기 기체 공급 유닛 및 액체 공급 유닛을 수용하는 노즐 본체 내의 혼합 공간에서 혼합하고, 상기 노즐 본체의 토출공으로부터 기체와 액체의 혼합 미스트를 분사하는 방법.