KR20110081144A - 금속 발포체 삽입물을 구비한 회전식 분무장치 - Google Patents

금속 발포체 삽입물을 구비한 회전식 분무장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 로터(8)의 주위를 따라서 다수의 삽입물 홀더(20)들을 갖는 로터(8); 및 삽입물 홀더(20)들 사이에 배치되고, 회전식 분무장치의 노즐로서 작용하는 다수의 금속 발포체 삽입물(12)들을 포함하는 회전식 분무장치를 제공한다.
로터(8)는 하나의 조립체로서 특징되며, 삽입물 홀더(20)들은 금속 발포체 삽입물(12)의 위치를 고정한다. 로터(8)는 디스크 형상이다. 보호 플레이트(10)는 분무장치의 고정형 샤프트(1)에 고정되어 로터(8)와의 물리적인 접촉이 방지되며, 분무장치의 배출을 막지 않는다.

Description

금속 발포체 삽입물을 구비한 회전식 분무장치{ROTARY ATOMIZER WITH METAL FOAM INSERTS}
본 발명은 액체를 분무시키기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 노즐 삽입물을 구비한 회전식 분무장치에 관한 것이다.
회전식 분무장치는 물, 살충제, 비료 또는 페인트와 같은 액체를 분무시키는 장치이다. 전형적인 분무장치는 통상적으로 분무장치 로터(rotor)의 축 근방에서 공급되는 분무 액체를 구비한다. 상기 로터는 노즐로서 작용하는 다수의 구멍들을 갖는다. 상기 액체는 방사방향으로 분산되는데, 원심력이 로터 내의 노즐들을 통해서 액체에 힘을 가한다. 상기 분무장치 로터는 프로펠러, 터빈, 벨트 또는 전기 모터에 의해서 구동될 수 있다.
미국특허 제4,019,684호는 액체를 분산시키기 위한 회전식 분무장치를 개시하며, 이는 6 내지 8인치 직경의 망상형 금속 발포체 디스크를 분무 노즐로서 활용하고, 이러한 금속 발포체 디스크는 로터의 주위에 설치되어 있다. 금속 발포체는 구조적으로 견고하고 다공성이기 때문에 적절한 노즐을 구성한다.
미국특허 제4,927,081호는 손으로 쥐는 페인트 분무장치를 개시하며, 이는 고정식 샤프트를 활용하며, 이를 통해서 페인트가 회전하는 벨 또는 컵으로 분산되어 페인트를 분무화한다.
현재의 구조에서는 물리적인 접촉으로부터 로터를 보호하는 것이 어렵다. 분무장치의 출구를 막는 어떠한 보호구나 보호용 고정수단은 방울이 부착되고, 이것들은 상기 막이물 상에서 액상 막으로 합쳐져서 궁극적으로는 방울로서 떨어지게 된다. 이와 같은 방울 맺힘은 몇몇 적용 예에서는 불이익으로 간주된다.
회전식 분무장치는 현재 증발식 냉각 목적으로 활용되며, 액상의 물을 작은 방울들로 분무화하여 증발을 촉진한다. 몇몇의 구조는 상기 언급된 금속 발포형 디스크 구조에 기초하고 있으며, 물을 20 내지 100 미크론의 방울들로 미세화하고, 그러한 방울들을 팬 유도식 공기 흐름으로 분산시킨다. 물방울이 공기 흐름 내에서 증발하면, 공기 흐름의 온도가 저하하고 그 상대 습도는 높아진다. 증발식 냉각을 위한 회전형 분무장치를 활용하는 것은 현재의 구조들로서는 충족될 수 없는 특정 요구조건들을 갖는다.
큰 공간, 예를 들면 가축 및 가금류 농장, 산업 시설, 스타디움, 정거장, 농장 또는 테라스(terrace)과 같은 공간의 증발식 냉각은 장시간의 사용(하절기에는 하루에 8 내지 16시간)을 필요로 한다. 상기 금속 발포체 디스크 노즐 구조는 이와 같은 혹독한 사용에는 적합하지 못하며, 그 이유는 디스크가 큰 원심력과 액체 압력에 노출되기 때문에, 일정시간 후에는 파열하고 파손되는 경향을 갖기 때문에다.
뿐만 아니라, 현재의 구조에서는 상기 금속 발포체 디스크는 금속 발포체 판을 절단하여 이루어진다. 금속 발포체의 상대적인 고가 비용뿐만 아니라, 금속 발포체 판으로부터 디스크를 절단하는 것은 상당한 비용 낭비를 유도하며, 그러한 디스크의 제작방식은 비용 낭비적인 것이다.
경제적으로 제작가능하고, 견고하며, 안전한 금속 발포체 노즐 구조를 갖는 회전식 분무장치에 대한 요구가 당 업계에 존재하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 방울 크기의 분배 및 유량 측면에서 우수하고, 장시간에 걸쳐서도 하루에 8 내지 16시간의 사용에도 충분히 견딜 수 있는 회전식 분무장치를 제공한다. 분무장치가 개시되며, 사전에 성형된 금속 발포체 삽입물들이 분무장치 로터의 주위를 따라서 놓여지고, 노즐로서 작용한다. 상기 금속 발포체 삽입물들은 로터상의 삽입물 홀더들에 의해서 제자리에 견고히 고정된다.
본 발명의 다른 목적은 분무장치용 효과적인 노즐을 제공하기 위하여 필요한 금속 발포체의 량을 최소화함에 있다. 금속 발포체 블록들은 사전에 성형되고, 효과적으로 배열되어 회전식 분무장치를 생산하는데에 필요한 금속 발포체의 소요량을 줄인다.
본 발명의 또 다른 목적은 보호판을 구비한 분무 유닛을 제공하는 것이며, 그에 따라서 로터와의 물리적인 접촉을 방지하고, 분무장치의 출구를 막지 않는다. 로터보다 큰 영역을 갖는 고정식 보호 표면이 사용되어 이러한 목적을 달성하게 된다. 상기 보호표면은 고정식 샤프트에 연결되며, 이는 회전식 분무장치의 하우징에 연결된 것이다.
본 발명은 다수의 삽입물 홀더들을 갖는 로터; 및
삽입물 홀더들 사이에 배치된 다수의 금속 발포체 삽입물들을 포함하고, 상기 금속 발포체 삽입물들은 회전식 분무장치의 노즐들로서 작용하고, 그리고 삽입물 홀더들은 금속 발포체 삽입물들의 위치를 고정하는 회전식 분무장치를 제공한다.
또한 본 발명은 하우징; 고정형 샤프트; 보호 플레이트; 및 로터;를 포함하고, 하우징은 고정형으로서, 축방향 위치에서 고정형 샤프트에 연결되고, 그리고,보호 플레이트는 고정형으로서, 축방향 위치에서 고정형 샤프트에 연결되고, 그리고, 고정형 샤프트 상에서의 로터의 축방향 위치는 고정형 샤프트 상에서의 분무장치 하우징의 축방향 위치와, 고정형 샤프트 상에서의 보호 플레이트의 축방향 위치 사이이며, 그리고 로터는 고정형 샤프트 주위를 회전하는 회전식 분무장치를 제공한다.
본 발명은 그 목적한 바를 달성할 수 있는 우수한 효과를 갖는다.
이하, 본 발명을 예를 들어서 첨부된 참조도면을 이용하여 보다 상세히 설명한다:
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 분무장치에서 그 직경을 가로질러서 절단한 단면도를 도시한다;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 분무장치의 사시도를 도시한다;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 분무장치의 분해 조립도이다;
도 4는 본 발명에 따른 금속 발포체 삽입물을 구비한 로터의 사시도이다;
도 5는 본 발명에 따른 금속 발포체 삽입물의 사시도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 분무장치의 길이방향 절단 단면도를 도시한다. 상기 회전식 분무장치는 하우징 커버(11)를 구비한 고정형 하우징(2)과, 상기 하우징(2)에 너트(17)로서 고정된 고정형 샤프트(1)를 포함한다. 로터(8)는, 금속 발포체 삽입물(12)들과 로터 후방 플레이트(9)와 함께, 상기 고정형 샤프트(1) 상에 베어링(4)을 통해서 장착되어 고정형 샤프트(1) 주위를 자유롭게 회전가능하다. 보호 플레이트(10)가 상기 고정형 샤프트(1) 상에 스크류(19)를 통하여 고정되어 있다. 액체 공급구(15)가 하우징(2)에 고정되어 있다.
로터(8)가 고정형 샤프트(1) 둘레를 회전하는 속도는 분무화되는 액체, 필요한 유량 및 출구에서의 방울 특성에 달려 있다. 20,000rpm 까지의 속도는 예외적인 것이 아니다. 일단, 로터(8)가 필요 속도로 회전하면, 분무화되는 액체는 공급구(15)를 통해서 로터(8) 내로 공급된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 분무장치의 사시도를 도시한다. 본 도면은 보호 플레이트(10)가 로터(8)와의 직접적인 접촉을 방지하면서, 로터(8)의 주위와 보호 플레이트(10) 또는 그 고정 수단과의 사이에는 아무런 방사방향의 간섭물이 없음을 도시하는데, 그 이유는 보호 플레이트(10)가 고정형 샤프트(1) 상에 장착되어 직접 고정되어 있기 때문이다. 분무장치의 출구에 접촉하는 어떠한 막이물이라도 방울들을 수집하며, 이들은 막이물 상에서 액상 막으로 합쳐져서 궁극적으로 방울 맺힘(dripping)을 형성한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전식 분무장치의 분해 조립도이다. 본 도면은 액체 공급구(15) 및 고정형 샤프트(1)가 구비된 고정형 하우징(2), 금속 발포체 삽입물(12)과 로터 후방 플레이트(9)를 구비한 로터(8) 및, 보호 플레이트(10)와 고정 스크류(19)를 도시한다.
도 4는 노즐로서 작용하는 금속 발포체 삽입물(12)을 구비한 로터(8)의 실시 예를 도시한다. 로터(8)는 디스크와 같은 형태로 이루어져 있고, 다수의 삽입물 홀더(20)들이 로터(8)의 외주를 따라서 형성되어 있다. 연속적인 삽입물 홀더(20)들 사이의 공간(21)들은 금속 발포체 삽입물(12)들이 장착되도록 사전에 그 형태가 정해져 있다. 삽입물 홀더(20)들은 공간(21)에서 금속 발포체 삽입물(12)들의 위치를 고정시키도록 사전에 그 형태가 정해져 있다. 도면상에서 삽입물 홀더(20), 공간(21)들 및 금속 발포체 삽입물(12)들은 사다리꼴 형태로 형성되어 있다. 다른 형상 및 그에 일치하는 장착구조가 가능함은 물론이다. 삽입물 홀더(20)의 형상은 최적화되어 로터(8)가 고속의 회전속도로 회전되는 때에, 금속 발포체 삽입물(12)의 위치를 견고히 고정한다. 삽입물 홀더(20)들과 공간(21)들은 균일화된 크기를 갖고, 균일하게 공간이 형성되어 있다. 삽입물 홀더(20)들의 균일한 위치와 크기는 분무장치가 균일한 유량과 유속으로 액체를 방사방향으로 분무화시키도록 하여준다.
도 5는 본 발명에 따른 금속 발포체 삽입물(12)의 실시 예를 도시한다.
금속 발포체 삽입물(12)들은 바람직하게는 균일한 크기이고, 로터(8)의 외주 주위에 균일하게 간격이 형성되어 있다. 금속 발포체 삽입물(12)은 사다리꼴의 형상을 가질 수 있으며, 2개의 평행 측면을 갖는 형상 또는 다른 독특한 형상을 가질 수 있다. 사다리꼴 형상은 금속 발포체 판으로부터 최소한의 손실로서 절단될 수 있기 때문에, 삽입물에 필요한 금속 발포체 량은 축방향으로 구멍이 형성된 디스크가 발포체 판으로부터 절단되는 경우보다 현저히 적다. 금속 발포체 삽입물(12)들은 바람직하게는 니켈 합금으로 이루어진다.
본 발명은 다양한 용도, 예를 들면 일반적인 액체, 액상 비료, 살충제, 향수, 소독제, 물, 페인트, 또는 오일의 분산과 같은 용도에 적절하다. 본 발명의 중요한 적용영역은 실내 및 실외 모두에 적용되는 증발식 냉각분야이다.
본 발명은 다른 타입의 회전식 분무장치에도 특별한 장점을 제공한다.
본 발명의 한가지 장점은 간단하고 견고한 그리고 저비용 구조를 제공한다는 점이다. 로터(8)는 유리강화 엔지니어링 플라스틱(glass filled engineering plastic)을 사출성형하여 공차에 맞춰서 대량으로 제작될 수 있다.
사다리꼴 형상의 금속 발포체 삽입물(12)을 사용하여, 금속 발포체 삽입물(12)들을 금속 발포체 판으로부터 최소한의 낭비도 없이 절단할 수 있으며, 그에 따라서 분무장치 제작비용을 크게 낮추게 된다.
사다리꼴 형상의 금속 발포체 삽입물(12)을 사용하는 것은 또한, 분무장치의 사용수명을 크게 늘린다. 원심력이 금속 발포체 삽입물(12)을 삽입물 홀더(20)들 사이에서 쐐기식으로 고정하게 되어, 금속 발포체 삽입물(12)들은 실제로는 압착되고 보다 강화되어 파단되거나 또는 파손되어 헐거워지지 않게 된다.
본 발명의 또 다른 장점은 보호 플레이트(10)가 로터(8)에 물리적으로 접촉이 방지된다는 점이며, 로터(8)의 주위를 따라서 분무화된 배출물에 접촉하지 않게 되며, 그에 따라서 액체의 성장 및 방울 맺힘을 방지한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 예시되고 설명되었지만, 이러한 실시 예들이 본 발명의 모든 가능한 형태들을 예시하고 설명하고자 의도된 것은 아니다. 오히려, 본 명세서에서 사용된 용어들은 제한을 위한 것이 아니라 설명을 위한 것이며, 본 발명의 권리범위를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능한 것임은 명백한 것이다.

Claims (16)

  1. 다수의 삽입물 홀더(20)들을 갖는 로터(8); 및
    삽입물 홀더(20)들 사이에 배치된 다수의 금속 발포체 삽입물(12)들을 포함하고, 상기 금속 발포체 삽입물(12)들은 회전식 분무장치의 노즐들로서 작용하고, 그리고 삽입물 홀더(20)들은 금속 발포체 삽입물(12)들의 위치를 고정하는 것임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  2. 제1항에 있어서, 금속 발포체 삽입물(12)들은 니켈 합금으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  3. 제1항에 있어서, 삽입물 홀더(20)들은 로터(8)의 주위를 따라서 배치된 것임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  4. 제1항에 있어서, 로터(8)는 디스크 형태임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  5. 제1항에 있어서, 삽입물 홀더(20)들은 2개의 측면들을 구비하고, 만일 상기 측면들을 가상선들로서 연결한다면, 그 선들은 삽입물 홀더(20)와 로터(8)의 중심 사이에서 만나도록 구성된 것임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  6. 제1항에 있어서, 삽입물 홀더(20)들은 2개의 측면들을 구비하고, 만일 상기 측면들을 가상선들로서 연결한다면, 그 선들은 삽입물 홀더(20)와 로터(8)의 중심 사이에서, 바람직하게는 삽입물 홀더(20)들에 보다 근접하여 만나도록 구성된 것임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  7. 제1항에 있어서, 삽입물 홀더(20)들은 균일한 크기를 갖고, 균일하게 이격되어 배치된 것임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  8. 제1항에 있어서, 금속 발포체 삽입물(12)들은 균일한 크기를 갖고, 균일하게 이격되어 배치된 것임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  9. 제1항에 있어서, 금속 발포체 삽입물(12)들은 바람직하게는 2개의 평행 측면들을 갖는 형상으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  10. 제1항에 있어서, 금속 발포체 삽입물(12)들은 바람직하게는 사다리꼴 형상으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  11. 제1항에 있어서, 금속 발포체 삽입물(12)은 바람직하게는 연속하여 배치된 삽입물 홀더(20)들 사이에서 장착되는 형상으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  12. 제1항에 있어서, 추가적으로 로터(8) 상에 조립되어 금속 발포체 삽입물(12)들을 추가적으로 고정하는 로터 후방 플레이트(9)를 포함하는 것임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  13. 하우징(2);
    고정형 샤프트(1);
    보호 플레이트(10); 및
    로터(8);를 포함하고,
    하우징(2)은 고정형으로서, 축방향 위치에서 고정형 샤프트(1)에 연결되고, 그리고,
    보호 플레이트(10)는 고정형으로서, 축방향 위치에서 고정형 샤프트(1)에 연결되고, 그리고,
    고정형 샤프트(1) 상에서의 로터(8)의 축방향 위치는 고정형 샤프트(1) 상에서의 분무장치 하우징(2)의 축방향 위치와, 고정형 샤프트(1) 상에서의 보호 플레이트(10)의 축방향 위치 사이이며, 그리고
    로터(8)는 고정형 샤프트(1) 주위를 회전하는 것임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  14. 제13항에 있어서, 보호 플레이트(10)는 로터(8)보다 큰 영역을 갖는 것임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  15. 제13항에 있어서, 보호 플레이트(10)는 로터(8)의 직경보다 큰 직경을 갖는 둥근 플레이트임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
  16. 선행항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 로터리 분무장치는 증발식 냉각 목적으로 사용되는 것임을 특징으로 하는 회전식 분무장치.
KR1020117003822A 2008-09-09 2008-09-09 금속 발포체 삽입물을 구비한 회전식 분무장치 KR20110081144A (ko)

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