KR20090051735A

KR20090051735A - 이류체 슬릿 노즐 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20090051735A
Application number: KR1020097001901A
Authority: KR
Inventors: 히토시 히라키카와
Original assignee: 스프레이잉 시스템스 재팬 가부시키가이샤
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2009-05-22
Anticipated expiration: 2028-04-30
Also published as: WO2009037887A1; JP2009066564A; CN101547744A; HK1136240A1; JP4156656B1; KR101010032B1; CN101547744B

Abstract

액체와 기체를 혼합하여 길이 방향으로 균질하고 고도로 미립화된 막형상 분사 미스트를 분사하는 이류체 슬릿 노즐을 제공한다. 이류체를 직각으로 충돌시키는 혼합 공간을 노즐의 내부에 설치하고, 혼합 유체를 더욱 균질화시키는 수단을 통과시키고 나서 분사한다. 긴 판형상의 액체 공급 플레이트와 기체 공급 플레이트 사이에 믹싱 플레이트를 협지하고, 공기 공급 플레이트로부터 공기 오리피스를 통하여 믹싱 플레이트의 타면으로 보내지는 공기와, 믹싱 플레이트를 직각으로 관통하는 액체 오리피스를 통하여 액체 공급 플레이트로부터 보내지는 액체를, 혼합 공간에서 충돌 혼합시킨다. 기액 혼합체는 혼합 공간의 하류단에서 믹싱 플레이트를 관통하는 1차 오리피스, 액체 공급 플레이트측의 충돌 챔버, 분사 슬릿의 상류단에서 믹싱 플레이트를 관통하는 2차 오리피스 및 분사 슬릿을 통과하는 사이에, 충돌, 확장 및 압축에 의해 균질화 및 미립화되고, 가속되어 분사 슬릿으로부터 분사된다.

믹싱 플레이트, 액체 공급 플레이트, 공기 공급 플레이트, 분사 슬릿, 이류체 슬릿 노즐, 오리피스,충돌 챔버

Description

이류체 슬릿 노즐 및 그 제조 방법{TWIN FLUID SLIT NOZZLE AND MANUFACTURE METHOD THEREOF}

본 발명은 이류체(二流體) 슬릿 노즐 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 전자부품의 정밀 세정이나 이류체 세정에 사용하는 기액 혼합의 막형상 분사 미스트를 형성하는 이류체 슬릿 노즐과, 이 이류체 슬릿 노즐을 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래, 막형상 분사 미스트를 형성하기 위해서는 복수의 이류체 노즐을 일렬로 나란히 설치하여 사용하고 있었는데, 인접하는 각 노즐로부터 분사되는 스프레이간의 간섭 부분에서의 미립 분무의 분포가 균일해지지 않아, 세정 효과에 얼룩이 발생하고 있었다. 또 각 노즐로부터의 스프레이에는 분무 각도가 있어, 분무 각도에 대응하여 원하는 세정 효과를 얻기 위해서는 피세정체의 표면에 대한 노즐열의 위치, 높이 또는 거리의 설정에 큰 제한이 더해진다. 게다가 노즐로부터 근거리의 스프레이에서의 분무의 분포는 한결같지 않고, 분무가 존재하지 않는 개소도 있기 때문에, 피세정체에 대한 스프레이 속도가 가장 높은 근거리 위치에서 이 노즐열을 사용할 수는 없고, 분포는 연속적이 되지만 스프레이 속도가 저하된 이간 위치에서 사용할 수 밖에 없다. 이 때문에, 실제로 얻어지는 스프레이 임팩트와 세정 효과 는 감쇠된 것이 된다.

적합한 막형상 분사 미스트의 형성을 위해서, 복수의 긴 판형상체를 중첩시켜 슬릿형상의 노즐을 구성하는 이류체 슬릿 노즐의 제안이 있다(특허문헌 1). 여기서는 기체 공급측의 제1 판재와 액체 공급측의 제2 판재로 중간 스페이서를 끼우고, 양 판재의 길이 방향의 일단면을 따라 슬릿형상 분사 구멍을 설치하고, 중간 스페이서의 일면에 설치한 기체유로와 타면에 설치한 액체유로를, 슬릿형상 분사 구멍으로 통하는 기액 충돌 혼합부에서 45° 내지 90°의 각도로 합류시킨다. 즉, 기체와 액체의 합류를 슬릿 노즐의 내부에서 행함으로써, 이류체는 확실히 혼합되므로, 노즐을 피세정체에 접근시켜서 설치할 수 있어, 높은 스프레이 임팩트가 얻어진다. 그러나 이 노즐에서의 기액 충돌 혼합부는 약간의 거리를 두고 슬릿형상 분사 구멍에 연속되고 있으므로, 이류체의 혼합 공간으로서는 협소하여, 이 예에서는 고도로 균질한 스프레이의 형성은 기대할 수 없다.

긴 판형상체를 중첩시켜 구성하는 슬릿형상의 노즐에서, 구조를 간소화하고, 게다가 노즐의 길이 방향에서의 혼합 미스트의 분무 분포의 균등성을 향상시켜, 세정력을 향상시킬 수 있는 이류체 슬릿 노즐의 다른 구성이 제안되어 있다(특허문헌 2). 중첩시킨 한 쌍의 긴 판형상체의 대향면 사이에, 판형상으로 펼쳐지는 혼합 공간을 설치하고, 판형상체를 통과하여 공급되는 기체와 액체는 각각 챔버와, 공급 플레이트의 다수의 분사 구멍을 통하여 서로 90°의 관계로 합류하여 혼합 공간으로 보내져서 혼합된 후, 혼합 공간에 연통하여 양 판형상체의 길이 방향 일단면에 설치한 슬릿형상 토출구로부터 토출된다. 그러나 이 이류체 슬릿 노즐에서도 이류 체는 혼합 공간으로부터 직접 슬릿형상 토출구로 보내지므로, 상기한 경우와 마찬가지로, 고도로 균질한 스프레이의 실현을 기대할 수는 없다.

[특허문헌 1] : 일본 특허 공개 2006-192360호 공보

[특허문헌 2] : 일본 특허 공개 2007-98310호 공보

(발명의 개시)

(발명이 해결하고자 하는 기술적 과제)

상기한 복수의 이류체 노즐의 일렬 배치에 의한 종래예에서 서술한 바와 같이, 강한 스프레이 임팩트에 의한 높은 세정 효과를 얻기 위해서는, 스프레이 속도가 충분히 높고, 노즐에 가까운 위치에서의 스프레이 분무의 분포가 균일한 것이 필요하다. 그 의미에서는, 특허문헌 1이 나타낸 바와 같이, 슬릿 노즐의 구성을 채용하여, 각각 분출하는 기체와 액체를 서로 45° 내지 90°의 각도로 충돌시키는 혼합을 슬릿 노즐의 내부에서 행하는 것이 효과적이다. 그러나 이 특허문헌 1의 예에서는, 혼합 후의 이류체의 추가적인 균질화를 위한 공간이 불충분하다.

한편, 특허문헌 2에는, 유체의 흐름 방향으로 가늘고 긴 혼합 공간의 상류역의 서로 떨어진 위치에서 이류체가 각각 흐름 방향으로 90°의 관계로 분출하여 합류하고, 또는 동일한 위치에서 각각 흐름 방향으로 45°의 관계로 분출하여 합류하고, 하류의 슬릿형상 토출구로 진행하는 사이에 그들의 혼합이 진행되는 슬릿 노즐이 나타나 있다. 이 예에는, 어떤 길이를 가지는 혼합 공간에서 분출 직후의 공기류에 분출 액체를 직접 직각으로 충돌시키는 것이 나타나 있기는 하지만, 단순히 평탄한 혼합 공간을 아래로 흐르게 할 뿐이며, 기액 혼합체는 충분히 균질화되지 않고 분사구로부터 분사된다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해서 제안된 것으로, 그 제1 목적은, 이류체를 혼합하여 적합한 막형상 분사 미스트를 얻기 위한 슬릿 노즐을 가지고, 이류체의 혼합에 충분한 혼합 공간을 슬릿 노즐의 내부에 구비하고, 이 혼합 공간 내에서 분출 공기류에 대략 직각으로 분출 액체류를 충돌시켜, 분사 슬릿으로 보내기 이전에 혼합 유체에 대한 적극적인 균질화를 행할 수 있는 구성을 가지는 슬릿 노즐을 제공하는 것이다.

또 본 발명의 제2 목적은, 분사 슬릿에 지근한 위치에서도 고도로 균질한 이류체 혼합에 의한 막형상 분사 미스트가 형성되어, 최고의 스프레이 속도에 의한 최대의 스프레이 임팩트와 최상의 세정 효과를 달성할 수 있는 이류체 슬릿 노즐을 제공하는 것에 있다.

또한 본 발명의 제3 목적은, 상기 서술한 제1 그리고 제2 목적에서의 이류체 슬릿 노즐을 용이하게, 따라서 저렴하게 제조하는 것을 가능하게 하는 제조 방법을 제공하는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 과제의 해결을 위해서, 본 발명에 따른 이류체 슬릿 노즐은, 각각 길고 서로 고정 볼트로 긴밀 체결되는 믹싱 플레이트, 믹싱 플레이트의 일면에 접하는 액체 공급 플레이트 및 믹싱 플레이트의 타면에 접하는 공기 공급 플레이트를 가지고, 액체 공급 플레이트는 외면에 개구한 액체관 접속구 그리고 믹싱 플레이트에 접하는 면에 개구하고 액체관 접속구와 연통하는 1차 액체 챔버를 구비하고, 공기 공급 플레이트는 외면에 개구한 공기관 접속구 그리고 믹싱 플레이트와 접하는 면에 개구하고 공기관 접속구와 연통하는 1차 공기 챔버를 구비하고, 플레이트의 길이 방향을 따르는 일단면에 뚫린 분사 슬릿이 믹싱 플레이트와 공기 공급 플레이트 사이에 설치되고, 이 분사 슬릿과 1차 액체 챔버 및 1차 공기 챔버 사이에 위치하는 혼합 챔버를 구비하는 이류체 슬릿 노즐에서, 상기 혼합 챔버는 각 플레이트의 길이 방향에 대해서 직각으로 형성된 복수의 세로홈으로 이루어지고, 플레이트의 길이 방향에 대해서 직각으로 가는 홈형상으로 각각 형성된 공기 오리피스를 통하여 상류단에서 1차 공기 챔버와 연통하고, 또한 각각의 공기 오리피스의 방향에 대해서 직각으로 믹싱 플레이트를 관통하는 가는 구멍형상의 액체 오리피스를 통하여 상류단 근방에서 1차 액체 챔버와 연통하고, 혼합 챔버의 각 홈의 하류단은 분사 슬릿의 상류단으로부터 이간하여 종단(終端)되고, 혼합 챔버의 하류단과 분사 슬릿의 상류단 사이는, 혼합 챔버의 각 홈의 하류단에서 믹싱 플레이트를 관통하는 복수의 1차 오리피스와, 분사 슬릿의 상류단에서 믹싱 플레이트를 관통하는 복수의 2차 오리피스와, 액체 공급 플레이트의 믹싱 플레이트에 접하는 면에 1차 오리피스와 2차 오리피스 사이를 연통하도록 형성된 적어도 1개의 오목부로 이루어지는 충돌 챔버에서 연통되는 것을 특징으로 한다.

제 2 항에 따른 이류체 슬릿 노즐은, 각각 길고 서로 고정 볼트로 긴밀 체결되는 믹싱 플레이트, 믹싱 플레이트의 일면에 접하는 액체 공급 플레이트 및 믹싱 플레이트의 타면에 접하는 공기 공급 플레이트로 이루어지고, 액체 공급 플레이트는 외면에 개구한 액체관 접속구 그리고 믹싱 플레이트에 접하는 면에 플레이트의 길이 방향을 따라 개구하고 액체관 접속구와 연통하는 1차 액체 챔버를 구비하고, 공기 공급 플레이트는 외면에 개구한 공기관 접속구 그리고 믹싱 플레이트와 접하는 면에 플레이트의 길이 방향을 따라 개구하고 공기관 접속구와 연통하는 1차 공기 챔버를 구비하고, 믹싱 플레이트는 액체 공급 플레이트의 1차 액체 챔버 및 공기 공급 플레이트의 1차 공기 챔버와 각 플레이트의 길이 방향을 따르는 일단면에 뚫린 분사 슬릿 사이에 위치하는 혼합 챔버를 구비하는 이류체 슬릿 노즐에서, 믹싱 플레이트의 혼합 챔버는 믹싱 플레이트의 타면에 플레이트의 길이 방향에 대해서 직각으로 형성한 복수의 세로홈으로 이루어지고, 각각 플레이트의 길이 방향에 대해서 직각으로 가는 홈형상으로 믹싱 플레이트의 타면에 형성한 공기 오리피스를 통하여 상류단에서 1차 공기 챔버와 연통하고, 또한 각각 공기 오리피스의 방향에 대해서 직각으로 믹싱 플레이트를 관통하는 가는 구멍형상의 액체 오리피스를 통하여 상류단 근방에서 1차 액체 챔버와 연통하고, 혼합 챔버의 각 홈의 하류단은 분사 슬릿의 상류단으로부터 이간하여 종단되고, 혼합 챔버의 하류단과 분사 슬릿의 상류단 사이는, 혼합 챔버의 각 홈의 하류단에서 믹싱 플레이트를 관통하는 복수의 1차 오리피스와, 분사 슬릿의 상류단에서 믹싱 플레이트를 관통하는 복수의 2차 오리피스와, 액체 공급 플레이트의 믹싱 플레이트에 접하는 면에 각 1차 오리피스와 각 2차 오리피스 사이를 연통하여 형성된 오목부로 이루어지는 충돌 챔버에서 연통시키는 것을 특징으로 한다.

또한 제 3 항에 따른 이류체 슬릿 노즐은, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 이류체 슬릿 노즐에서, 혼합 챔버를 이루는 세로홈의 하류단이 인접 한 쌍마다 가로홈에서 U자형상으로 연결되고, 각 가로홈은 복수의 1차 오리피스에 의해 충돌 챔버와 연통하고, 분사 슬릿의 상류단은 전체 2차 오리피스를 연통하여 각 플레이트의 길이 방향으로 연장되는 가로홈형상으로 형성된 최종 챔버를 통하여 2차 오리피스와 연통하는 것을 특징으로 한다.

제 4 항에 따른 이류체 슬릿 노즐은, 제 3 항에 기재된 이류체 슬릿 노즐에서, 충돌 챔버는 1차 오리피스의 출구에 대면하는 위치에 단형상 심부를 가지고, 충돌 챔버의 단형상 심부보다 하류의 천부에 대면하는 2차 오리피스는 1차 오리피스보다 소직경 또한 소간격으로 보다 다수 설치되고, 분사 슬릿은 공기 공급 플레이트의 믹싱 플레이트와 접하는 면의 최종 챔버에 면하는 위치로부터 분사 슬릿이 뚫린 플레이트의 일단면까지 설치한 오목면부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 이류체 슬릿 노즐의 제조 방법은, 각각 긴 판형상의 믹싱 플레이트, 믹싱 플레이트의 일면에 접하는 액체 공급 플레이트 및 믹싱 플레이트의 타면에 접하는 공기 공급 플레이트를 마련하고, 액체 공급 플레이트에 그 외면에서 개구한 액체관 접속구 그리고 믹싱 플레이트와의 접합면에서 개구하고 또한 액체관 접속구와 연통하는 1차 액체 챔버를 형성하고, 공기 공급 플레이트에 그 외면에서 개구한 공기관 접속구 그리고 믹싱 플레이트와의 접합면에서 개구하고 또한 공기관 접속구와 연통하는 1차 공기 챔버를 형성하고, 믹싱 플레이트의 타면에 공기 공급 플레이트의 1차 공기 챔버의 개구에 연통하는 공기 오리피스와, 공기 오리피스의 하류단에 상류단을 접속한 혼합 챔버와, 믹싱 플레이트의 길이 방향을 따르는 일단면에 개구한 분사 슬릿을 형성하고, 믹싱 플레이트의 일면에 액체 공급 플레이트를, 타면에 공기 공급 플레이트를 각각 접합하여 중첩시키고, 고정 볼트에 의해 긴밀 체결하는 이류체 슬릿 노즐의 제조 방법에서, 믹싱 플레이트에 공기 오리피스와 혼합 챔버를 형성하는 공정은, 믹싱 플레이트의 타면에, 공기 오리피스로서 플레이트의 길이 방향에 대해서 직각인 복수의 가는 홈을, 혼합 챔버로서 각각의 가는 홈에 상류단이 연속되고 또한 하류단이 분사 슬릿의 상류단으로부터 이간하는 복수의 세로홈을, 에칭 및 확산 융합에 의해 형성하고, 각각의 세로홈의 상류단에서 가는 홈의 방향으로 직각으로 믹싱 플레이트를 관통하여 액체 공급 플레이트의 개구에 연통하는 복수의 액체 오리피스와, 각 세로홈의 하류단에서 믹싱 플레이트를 관통하는 복수의 1차 오리피스와, 분사 슬릿의 상류단에서 믹싱 플레이트를 관통하는 1차 오리피스보다 소직경 또한 소간격의 복수의 2차 오리피스 그리고 믹싱 플레이트의 타면측에서 전체 2차 오리피스를 플레이트의 길이 방향으로 연통하는 최종 챔버를 형성하는 공정을 포함하고, 액체 공급 플레이트에 액체관 접속구와 1차 액체 챔버를 형성하는 공정은, 믹싱 플레이트와의 접합면에 믹싱 플레이트의 1차 오리피스와 2차 오리피스를 연통하는 충돌 챔버가 되는 오목부를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 제 6 항에 따른 이류체 슬릿 노즐의 제조 방법은, 제 5 항에 기재된 이류체 슬릿 노즐의 제조 방법에서, 믹싱 플레이트에 공기 오리피스와 혼합 챔버를 형성하는 공정은, 또한 혼합 챔버를 이루는 세로홈의 하류단을 인접 한 쌍마다 U자형상으로 연결하는 가로홈과, 각 가로홈을 복수 개소에서 충돌 챔버와 연통하는 1차 오리피스를, 믹싱 플레이트의 타면에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

(발명의 효과)

본 발명에 의한 이류체 슬릿 노즐에 의하면, 이류체를 혼합하여 적합한 막형상 분사 미스트를 얻기 위해서 우선 슬릿 노즐이 채용되어, 슬릿 노즐 내부에 설치된 혼합 챔버의 상류단에, 액체 오리피스의 분출구가 공기 오리피스의 분출구에 대해서 직각으로 배치되고, 거기서 이류체의 혼합이 행해진다. 그것에 의해, 가장 효과적으로 액체류는 공기류에 의해 전단되고, 액체는 미립화되어, 확실히 혼합된 기액 혼합체가 얻어진다. 이류체의 혼합은 혼합체가 혼합 챔버를 내려가는 사이에 더욱 진행된다. 덧붙여서 혼합체는 혼합 챔버의 하류단에서 소직경의 1차 오리피스에 의해 방향이 바뀌어 충돌 챔버에 보내지고, 여기서 확장과 압축을 포함하는 교반 작용을 받아 그 균질화가 진행된다. 균질화되어 압축된 분무는 보다 소직경이고, 보다 다수의 2차 오리피스에서 고속화되어 최종 챔버에 진행되고, 여기서 더욱 균질화되어, 고속으로 분사 슬릿으로부터 분사된다. 최종 챔버에서는, 분무는 최소직경이고 최다수의 2차 오리피스로부터 고속으로 분출하기 때문에, 슬릿 노즐의 길이 방향에서 균질하고 고속인 막형상 분사 미스트가 확실히 얻어진다.

또 본 발명에 의한 이류체 슬릿 노즐의 제조 방법에 의하면, 이 슬릿 노즐을 구성하는 부품 중 가장 정밀한 가공을 필요로 하는 믹싱 플레이트의 다수의 공기 오리피스와 U자형의 혼합 챔버 그리고 최종 챔버를, 공기 공급 플레이트와 접합하는 믹싱 플레이트의 타면에 개구한 홈에 의해 구성했으므로, 이들 부분을 이 타면측으로부터 에칭 또는 확산 융합에 의해 용이하게 형성할 수 있게 되고, 따라서 이류체 슬릿 노즐은 저렴하게 제조 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 이류체 슬릿 노즐의 일실시예 구성의, 도 2의 I-I선 을 따르는 단면도.

도 2는 도 1의 일실시예 구성에서의 긴 믹싱 플레이트의 공기 공급 플레이트 접합면의 일부를 도시한 평면도.

<부호의 설명>

1…액체 공급 플레이트 11…액체관 접속구

12…1차 액체 챔버 13…충돌 챔버

2…믹싱 플레이트 21…공기 오리피스

22…혼합 챔버 23…액체 오리피스

24…가로홈 25…1차 오리피스

26…2차 오리피스 27…최종 챔버

3…공기 공급 플레이트 31…공기관 접속구

32…1차 공기 챔버 33…분사 슬릿

34, 35…고정 볼트

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하에 본 발명의 실시예를 첨부 도면에 기초하여 설명한다.

(실시예 1)

도 1은 본 발명에 따른 이류체 슬릿 노즐의 일실시예에서의 구성을 도 2의 I-I선을 따르는 단면도로 도시한다.

도 1에서, 이류체 슬릿 노즐은, 개략하면 각각 길고 판형상의 액체 공급 플레이트(1)와, 믹싱 플레이트(2)와, 공기 공급 플레이트(3)를 중첩시켜 구성된다. 두꺼운 액체 공급 플레이트(1)는 그 측면(1A)에서 믹싱 플레이트(2)의 일면(2A)과 접합된다. 액체 공급 플레이트(1)는 상단면에 개구하고 액체 공급관을 접속할 수 있는 액체관 접속구(11)와, 이 액체관 접속구(11)와 내부에서 연통하고, 측면(1A)에서 개구한 1차 액체 챔버(12)와, 하단면에 가까운 위치에서 측면(1A)에 개구한 오목부로 이루어지는 충돌 챔버(13)를 구비한다. 1차 액체 챔버(12)는 액체관 접속구(11)와 대향하는 단부와, 이 단부로부터 믹싱 플레이트(2)의 일면(2A)을 따라 더욱 깊어지는 오목부를 가지므로, 유입 액체는 확장과 압축을 포함하는 교반 작용을 받는다.

측면(3A)에서 믹싱 플레이트(2)의 타면(2B)에 접합되는 두꺼운 공기 공급 플레이트(3)는 반대측의 측면에 개구한 공기관 접속구(31)와, 이 공기관 접속구(31)에 연통하여 측면(3A)에 개구한 1차 공기 챔버(32)를 구비한다. 또 최종적으로 막형상 미스트가 분사되는 분사 슬릿(33)은 이 실시예에서는 공기 공급 플레이트(3)의 길이 방향을 따라 하단면으로부터 어떤 높이 위치에 걸쳐서, 길이 방향으로 연속해서 형성된 오목면과, 이 오목면에 대향하는 믹싱 플레이트(2)의 하단면(2C)에 계속되는 타면(2B)의 일부로 구성된다.

상기 액체 공급 플레이트(1)와 공기 공급 플레이트(3) 사이에 협지되는 믹싱 플레이트(2)는 실질적으로 1차 액체 챔버(12)와 1차 공기 챔버(32)를 서로 분리하는 구성이 된다. 이 믹싱 플레이트(2)에는 양 챔버(12, 32) 내의 액체와 공기를 분사 슬릿(33)의 상류단까지 운반하는 사이에 고효율로 혼합하여 균질하고 고속인 분무로 하기 위한 수단이 설치된다.

우선 1차 공기 챔버(32)의, 공기 공급 플레이트(3)의 하단면측의 바닥면을, 1차 액체 챔버(12)의 오목부의 바닥면보다 높은 위치에 설정하고, 그것에 의해 직각의 기액 혼합 분사를 가능하게 한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 믹싱 플레이트(2)는 그 타면(2B)의, 1차 공기 챔버(32)의 바닥면 부분에 연통하는 위치로부터 1차 액체 챔버(12)의 오목부 바닥면보다 위의 위치까지, 도 2의 믹싱 플레이트(2)의 타면(2B)측 평면도에 도시한 패턴으로 형성된, 다수의 가는 홈형상의 공기 오리피스(21)를 구비한다. 또한 믹싱 플레이트(2)의 타면(2B)은 공기 오리피스(21)의 하류단에 각각 연속되는 다소 굵은 다수의 세로홈형상의 혼합 챔버(22)를 구비하고, 각 혼합 챔버(22)의 하류단은 분사 슬릿(33)의 상류단으로부터 약간 이간하는 위치에서 종단되도록 설치되어 있다. 각 혼합 챔버(22)의 상류단 부분에서, 공기 오리피스(21)의 방향에 대해서 직각으로 믹싱 플레이트(2)를 관통하여 1차 액체 챔버(12)의 오목부 바닥면 가까이에 연통하는 액체 오리피스(23)가 설치되어 있다. 따라서, 액체 오리피스(23)로부터 분사된 액체는 각 혼합 챔버(22)의 상류단 내에서, 공기 오리피스(21)로부터 분출하는 공기와 직각 관계로 충돌하고, 분출 공기류에 의해 효과적으로 전단되어 미세립화되고, 공기류와 혼합되면서 혼합 챔버(22) 내를 내려간다.

혼합 챔버(22)의 하류단 부분에는 작은 직경의 1차 오리피스(25)가 믹싱 플레이트(2)를 대략 수직으로 관통하여 설치되고, 혼합 챔버(22)의 하류단부와, 액체 공급 플레이트(1)의 접합면(1A)에 설치된 상기 서술한 충돌 챔버(13)의 상류단부가 이 1차 오리피스(25)에 의해 연통된다. 충돌 챔버(13)의 상류단부에는 1차 오리피스(25)로부터의 혼합 분무의 흐름 방향으로 깊게 한 깊은 오목부(14)가 설치되어 있고, 혼합 분무는 여기서 일단 확장된 후 하류측의 얕은 오목부에서 다시 압축된다. 충돌 챔버(13)의 하류단부는 분사 슬릿(33)의 상류단부에 대향하는 위치에 배치되고, 이들 대향 단부는 믹싱 플레이트(2)를 관통하여 1차 오리피스(25)보다 더욱 소직경으로 설치한 2차 오리피스(26)에 의해 연통된다. 따라서, 충돌 챔버(13) 내에서 일단 확장되고 재압축됨으로써 확실히 균질화된 혼합 분무는, 이 계에서는 최소직경의 2차 오리피스(26)에 의해 가속되어 분사 슬릿(33)에 보내진다.

바람직하게는, 도 2에 도시한 바와 같이, 세로홈형상 혼합 챔버(22)의 하류단부는 인접하는 한 쌍마다 가로홈(24)에 의해 U자형상으로 연통되어 있다. 연접되는 한 쌍마다의 공기 오리피스(21)와 혼합 챔버(22)가 각 플레이트의 길이 방향으로 어떤 간격을 두고 설치됨으로써, 가로홈(24)은 어떤 길이를 가지고, 이 가로홈(24)에는 복수의 소직경 1차 오리피스(25)가 설치된다. 또한 1차 오리피스보다 더욱 소간격으로 최다수로 한 최소직경의 2차 오리피스(26)의 모두를 연통하는, 플레이트의 길이 방향으로 연장되는 가로홈으로 형성한 최종 챔버(27)가 믹싱 플레이트(2)의 타면(2B)에 설치되고, 이 최종 챔버(27)가 분사 슬릿(33)의 상류단부에 접 속되어 있다. 이와 같은 가로홈(24), 다수의 소직경 1차 오리피스(25), 충돌 챔버(13), 최다수 최소직경의 2차 오리피스(26) 및 전체 2차 오리피스를 연통하는 최종 챔버(27)로 이루어지는 경로에서 혼합체의 확산과 압축이 반복해서 행해진다. 그것에 의해, 적극적으로 대략 완전히 균질화된 막형상 분사 미스트를 형성하고, 분사 슬릿(33)의 전체 길이에 걸쳐 고속으로 분사하는 것이 가능해진다.

또 더욱 바람직하게는, 1차 오리피스(25)와 2차 오리피스(26)를 수직의 상하 위치에 배치하지 않고 오프셋하여 배치한다. 그것에 의해, 분무의 균질화가 더욱 촉진된다.

또한 분사 슬릿(33)은 여기서는 공기 공급 플레이트(3)의 믹싱 플레이트와의 접합면(3A)에 설치한 오목면으로서 기재했지만, 이것에 한정되지 않고, 믹싱 플레이트(2)의 타면(2B)에서 최종 챔버(27)로부터 믹싱 플레이트(2)의 하단면(2C)까지 설치한 오목면으로서도, 대략 마찬가지의 효과가 얻어진다.

그 다음에 본 발명에 따른 이류체 슬릿 노즐의 제조 방법에 대해서 서술한다. 우선 각각 긴 판형상의 믹싱 플레이트(2)와, 믹싱 플레이트(2)의 일면(2A)에 접하는 액체 공급 플레이트(1)와, 믹싱 플레이트(2)의 타면(2B)에 접하는 공기 공급 플레이트(3)의 소재를 마련한다.

액체 공급 플레이트(1)에 대해서는, 그 어느 하나의 외면, 여기서는 분사 슬릿(33)이 개구한 단면으로부터 반대측의 상단면에서 개구하고, 플레이트의 길이 방향으로 적당히 간격을 둔 복수개의 액체관 접속구(11)와, 믹싱 플레이트(2)와의 접합면(1A)에서 개구함과 아울러 내부에서 액체관 접속구(11)와 연통하는 1차 액체 챔버(12)를 형성한다. 이 1차 액체 챔버(12)는 각 액체관 접속구(11)마다 1개씩 적당한 길이로 분할하거나, 액체 공급 플레이트(1)의 대략 전체 길이에 연속되는 1개로 하거나, 어느 쪽으로도 가능하다.

또 액체 공급 플레이트(1)에 액체관 접속구(11)와 1차 액체 챔버(12)를 형성할 때에, 믹싱 플레이트와의 접합면(1A)에, 믹싱 플레이트의 1차 오리피스(25)와 2차 오리피스(26) 사이를 연통하는, 단이 있는 오목부를 가지는 충돌 챔버(13)를 형성한다.

공기 공급 플레이트(3)에 대해서는, 그 어느 하나의 외면, 여기서는 믹싱 플레이트(2)와의 접합면(3A)의 반대측의 면에서 개구하고, 플레이트의 길이 방향으로 적당히 간격을 둔 복수개의 공기관 접속구(31)와, 믹싱 플레이트와의 접합면(3A)에서 개구하고 내부에서 공기관 접속구(31)와 연통하는 1차 공기 챔버(32)를 형성한다. 1차 공기 챔버(32)는 각 공기관 접속구(31)마다 분할해서 형성해도 되고, 또는 전체 공기관 접속구에 공통되는 1개로서 형성해도 된다.

믹싱 플레이트(2)에 대해서는, 그 타면(2B)에, 공기 오리피스로서, 믹싱 플레이트의 길이 방향에 직각인 복수의 가는 홈을, 공기 공급 플레이트(3)의 1차 공기 챔버(32)의 개구에 연통하는 위치에, 에칭 또는 확산 융합에 의해 형성한다. 또 혼합 챔버(22)로서, 각각의 가는 홈의 하류단에 상류단이 연접하고, 또한 하류단은 분사 슬릿(33)의 상류단으로부터 이간하는, 다소 굵은 복수의 세로홈을 에칭 또는 확산 융합으로 형성한다. 또 믹싱 플레이트의 길이 방향을 따르는 일단면에 개구한 분사 슬릿을 형성한다. 또한 각각의 세로홈의 상류단에서 가는 홈의 방향 에 직각으로 믹싱 플레이트(2)를 관통시키고, 액체 공급 플레이트(1)의 개구에 연통하는, 복수의 액체 오리피스(23)를 형성한다. 또 각각의 세로홈의 하류단에서 믹싱 플레이트(2)를 관통하는 복수의 소직경의 1차 오리피스(25)와, 분사 슬릿(33)의 상류단에서 믹싱 플레이트(2)를 관통하는 1차 오리피스보다 소직경 또한 소간격의 복수의 2차 오리피스(26)를 형성한다. 또 믹싱 플레이트(2)의 타면(2B)측에서 전체 2차 오리피스(26)를 믹싱 플레이트의 길이 방향으로 연통하는 가로홈형상의 최종 챔버(27)를 형성한다.

또한 플레이트의 길이 방향을 따르는 일단면에 개구한 분사 슬릿은 공기 공급 플레이트(3)에 형성해도 된다.

이렇게 하여 완성된 믹싱 플레이트(2)의 일면(2A)에 액체 공급 플레이트(1)를, 타면(2B)에 공기 공급 플레이트(3)를 각각 접합하여 중첩시키고, 믹싱 플레이트(2)를 협지하여, 예를 들어 공기 공급 플레이트(3)의 측으로부터 고정 볼트(34, 35)를 액체 공급 플레이트(1)에 대해서 긴밀 체결하여, 이류체 슬릿 노즐이 제조된다.

본 발명의 이류체 슬릿 노즐은, 예를 들어 전자부품 등의, 이류체 세정이나 정밀 세정에 사용할 수 있다. 또 본 발명의 제조 방법은, 그러한 용도의 이류체 슬릿 노즐의 제조에 사용할 수 있다.

Claims

각각 길고 서로 고정 볼트로 긴밀 체결되는 믹싱 플레이트, 믹싱 플레이트의 일면에 접하는 액체 공급 플레이트 및 믹싱 플레이트의 타면에 접하는 공기 공급 플레이트를 가지고, 액체 공급 플레이트는 외면에 개구한 액체관 접속구 그리고 믹싱 플레이트에 접하는 면에 개구하고 액체관 접속구와 연통하는 1차 액체 챔버를 구비하고, 공기 공급 플레이트는 외면에 개구한 공기관 접속구 그리고 믹싱 플레이트와 접하는 면에 개구하고 공기관 접속구와 연통하는 1차 공기 챔버를 구비하고, 플레이트의 길이 방향을 따르는 일단면에 뚫린 분사 슬릿이 믹싱 플레이트와 공기 공급 플레이트 사이에 설치되고, 이 분사 슬릿과 1차 액체 챔버 및 1차 공기 챔버 사이에 위치하는 혼합 챔버를 구비하는 이류체 슬릿 노즐에서,

상기 혼합 챔버는 각 플레이트의 길이 방향에 대해서 직각으로 설치된 복수의 세로홈으로 이루어지고, 각 플레이트의 길이 방향에 대해서 직각으로 가는 홈형상으로 각각 형성된 공기 오리피스를 통하여 상류단에서 1차 공기 챔버와 연통하고, 또한 각각의 공기 오리피스의 방향에 대해서 직각으로 믹싱 플레이트를 관통하는 가는 구멍형상의 액체 오리피스를 통하여 상류단 근방에서 1차 액체 챔버와 연통하고, 혼합 챔버의 각 홈의 하류단은 분사 슬릿의 상류단으로부터 이간하여 종단되고, 혼합 챔버의 하류단과 분사 슬릿의 상류단 사이는, 혼합 챔버의 각 홈의 하류단에서 믹싱 플레이트를 관통하는 복수의 1차 오리피스와, 분사 슬릿의 상류단에서 믹싱 플레이트를 관통하는 복수의 2차 오리피스와, 액체 공급 플레이트의 믹싱 플레이트에 접하는 면에 1차 오리피스와 2차 오리피스 사이를 연통하도록 형성된 적어도 1개의 오목부로 이루어지는 충돌 챔버에서 연통되는 것을 특징으로 하는 이류체 슬릿 노즐.
각각 길고 서로 고정 볼트로 긴밀 체결되는 믹싱 플레이트, 믹싱 플레이트의 일면에 접하는 액체 공급 플레이트 및 믹싱 플레이트의 타면에 접하는 공기 공급 플레이트로 이루어지고, 액체 공급 플레이트는 외면에 개구한 액체관 접속구 그리고 믹싱 플레이트에 접하는 면에 플레이트의 길이 방향을 따라 개구하고 액체관 접속구와 연통하는 1차 액체 챔버를 구비하고, 공기 공급 플레이트는 외면에 개구한 공기관 접속구 그리고 믹싱 플레이트와 접하는 면에 플레이트의 길이 방향을 따라 개구하고 공기관 접속구와 연통하는 1차 공기 챔버를 구비하고, 믹싱 플레이트는 액체 공급 플레이트의 1차 액체 챔버 및 공기 공급 플레이트의 1차 공기 챔버와 각 플레이트의 길이 방향을 따르는 일단면에 뚫린 분사 슬릿 사이에 위치하는 혼합 챔버를 구비하는 이류체 슬릿 노즐에서,

믹싱 플레이트의 혼합 챔버는 믹싱 플레이트의 타면에 플레이트의 길이 방향에 대해서 직각으로 형성한 복수의 세로홈으로 이루어지고, 각각 플레이트의 길이 방향에 대해서 직각으로 가는 홈형상으로 믹싱 플레이트의 타면에 형성한 공기 오리피스를 통하여 상류단에서 1차 공기 챔버와 연통하고, 또한 각각 공기 오리피스의 방향에 대해서 직각으로 믹싱 플레이트를 관통하는 가는 구멍형상의 액체 오리피스를 통하여 상류단 근방에서 1차 액체 챔버와 연통하고, 혼합 챔버의 각 홈의 하류단은 분사 슬릿의 상류단으로부터 이간하여 종단되고,

혼합 챔버의 하류단과 분사 슬릿의 상류단 사이는, 혼합 챔버의 각 홈의 하류단에서 믹싱 플레이트를 관통하는 복수의 1차 오리피스와, 분사 슬릿의 상류단에서 믹싱 플레이트를 관통하는 복수의 2차 오리피스와, 액체 공급 플레이트의 믹싱 플레이트에 접하는 면에 각 1차 오리피스와 각 2차 오리피스 사이를 연통하여 형성된 오목부로 이루어지는 충돌 챔버에서 연통시키는 것을 특징으로 하는 이류체 슬릿 노즐.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 혼합 챔버를 이루는 세로홈의 하류단이 인접 한 쌍마다 가로홈에서 U자형상으로 연결되고, 각 가로홈은 복수의 1차 오리피스에 의해 충돌 챔버와 연통하고, 분사 슬릿의 상류단은 전체 2차 오리피스를 연통하여 각 플레이트의 길이 방향으로 연장되는 가로홈형상으로 형성된 최종 챔버를 통하여 2차 오리피스와 연통하는 것을 특징으로 하는 이류체 슬릿 노즐.
제 3 항에 있어서, 충돌 챔버는 1차 오리피스의 출구에 대면하는 위치에 단형상 심부를 가지고, 충돌 챔버의 단형상 심부보다 하류의 천부에 대면하는 2차 오리피스는 1차 오리피스보다 소직경 또한 소간격으로 보다 다수 설치되고, 분사 슬릿은 공기 공급 플레이트의 믹싱 플레이트와 접하는 면의 최종 챔버에 면하는 위치로부터 분사 슬릿이 뚫린 플레이트의 일단면까지 설치한 오목면부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이류체 슬릿 노즐.
각각 긴 판형상의 믹싱 플레이트, 액체 공급 플레이트 및 공기 공급 플레이트를 마련하고, 액체 공급 플레이트에 그 외면에서 개구한 액체관 접속구 그리고 믹싱 플레이트와의 접합면에서 개구하고 또한 액체관 접속구와 연통하는 1차 액체 챔버를 형성하고, 공기 공급 플레이트에 그 외면에서 개구한 공기관 접속구 그리고 믹싱 플레이트와의 접합면에서 개구하고 또한 공기관 접속구와 연통하는 1차 공기 챔버를 형성하고, 믹싱 플레이트의 타면에 공기 공급 플레이트의 1차 공기 챔버의 개구에 연통하는 공기 오리피스와, 공기 오리피스의 하류단에 상류단을 접속한 혼합 챔버와, 믹싱 플레이트의 길이 방향을 따르는 일단면에 개구한 분사 슬릿을 형성하고, 믹싱 플레이트의 일면에 액체 공급 플레이트를, 타면에 공기 공급 플레이트를 각각 접합하여 중첩시키고, 고정 볼트에 의해 긴밀 체결하는 이류체 슬릿 노즐의 제조 방법에서,

믹싱 플레이트에 공기 오리피스와 혼합 챔버를 형성하는 공정은, 믹싱 플레이트의 타면에, 공기 오리피스로서 플레이트의 길이 방향에 대해서 직각인 복수의 가는 홈을, 혼합 챔버로서 각각의 가는 홈에 상류단이 연속되고 또한 하류단이 분사 슬릿의 상류단으로부터 이간하는 복수의 세로홈을, 에칭 및 확산 융합의 일방에 의해 형성함과 아울러, 각각의 세로홈의 상류단에서 가는 홈의 방향으로 직각으로 믹싱 플레이트를 관통하여 액체 공급 플레이트의 개구에 연통하는 복수의 액체 오리피스와, 각 세로홈의 하류단에서 믹싱 플레이트를 관통하는 복수의 1차 오리피스와, 분사 슬릿의 상류단에서 믹싱 플레이트를 관통하는 1차 오리피스보다 소직경 또한 소간격의 복수의 2차 오리피스 그리고 믹싱 플레이트의 타면측에서 전체 2차 오리피스를 플레이트의 길이 방향으로 연통하는 최종 챔버를 형성하는 공정을 포함하고, 액체 공급 플레이트에 액체관 접속구와 1차 액체 챔버를 형성하는 공정은, 믹싱 플레이트와의 접합면에 믹싱 플레이트의 1차 오리피스와 2차 오리피스를 연통하는 충돌 챔버가 되는 오목부를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이류체 슬릿 노즐의 제조 방법.
제 5 항에 있어서, 믹싱 플레이트에 공기 오리피스와 혼합 챔버를 형성하는 공정은, 또한 혼합 챔버를 이루는 세로홈의 하류단을 인접 한 쌍마다 U자형상으로 연결하는 가로홈과, 각 가로홈을 복수 개소에서 충돌 챔버와 연통하는 1차 오리피스를, 믹싱 플레이트에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이류체 슬릿 노즐의 제조 방법.