KR20120004343U - 무동력 회전형 분사노즐 장치 및 그 분사노즐 장치를 구비하는 세척장비 - Google Patents

Abstract

본 고안은 무동력 회전형 분사노즐 장치 및 그 분사노즐 장치를 구비한 세척 장비에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 분사 노즐 장치에 있어서, 파이프와 연결되어 특정 수압을 갖는 세척수가 유입되는 유입구, 상단부 일측 외주면에 구비되는 돌출부, 중단부 외주면에 구비되는 홈부 및 홈부 일측에 배누로 관통되어 형성된 복수의 측면홀 및 하부 끝단에 구비되는 폐쇄부를 구비한 중공관 형태의 회전축; 상부에서 하부로 관통된 관통홀을 구비하여 회전축이 관통홀로 삽입되어 상부면이 돌출부의 하면과 맞닿고, 회전축의 측면홀이 구비된 위치에서 관통홀에서 외면을 향하여 형성되어 있는 복수의 분사홀을 구비하는 중심체; 회전축의 하단에 결합되어 상면이 중심체 하면에 맞닿게 되는 고정부재; 및 ㄱ자형 중공관 형태로 구성되고, 일단의 끝단이 분사홀 각각에 형상 맞춤되어 결합되고, 타단에서 세척수가 하부를 향해 분사되며, 타단의 길이방향은 회전축의 길이방향과 특정각도를 갖는 복수의 분사 노즐;을 포함하여 분사노즐을 통해 분사되는 세척수의 반발력에 의해 회전축을 중심으로 분사노즐이 결합된 중심체가 회전되는 것을 특징으로 하는 무동력 회전형 분사 노즐 장치.

Description

무동력 회전형 분사노즐 장치 및 그 분사노즐 장치를 구비하는 세척장비{No?Power Rotable Injecting Nozzle Apparatus and the Cleaning Equipment including Apparatus}

본 고안은 무동력 회전형 분사노즐 장치 및 그 분사노즐 장치를 구비한 세척 장비에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 회전을 위한 별도의 동력장비 없이, 분사노즐 장치에 공급되는 세척수의 수압에 의해 회전 가능한 무동력 회전형 분사노즐 장치 및 그 분사노즐 장치를 구비한 세척 장비에 관한 것이다.

현재, 벨트 프레스, 휠타 프레스, 스쿠루 프레스에 여과포를 세척하기 위해 파이프에 노즐들을 결합시켜 노즐에서 세척수를 배출시키기 위한 장비를 사용하게 된다. 통상의 세척장비는 수도 꼭지와 같이, 밸브를 오픈하게 되는 경우, 분사 노즐에서 세척수를 분사시키게 된다.

그러나, 통상의 분사노즐을 사용하는 경우, 세척수가 하부를 향해 집중 분사되고, 측면으로 방사되는 데에는 한계를 갖게 된다. 따라서, 분사노즐을 고정시키 상태에서 넓은 범위를 세척하기에는 많은 한계가 존재하게 된다. 따라서, 세척에 대상이 되는 여과조를 여러 방향으로 이동시켜주어야 하는 불편이 따르게 되고, 하부쪽으로 집중 분사가 되므로, 소비되는 물량이 많아지게 되는 문제가 존재한다.

또한, 대규모의 여과조를 세척하기 위해 많은 시간이 소요되고, 파이프에 결합되는 노즐의 갯수를 증가시켜야하기 때문에 경제적이지 않은 단점이 존재한다. 따라서, 분사, 세척범위를 넓히기 위해, 별도의 동력이 공급하여 회전수단, 각도변환수단을 분사노즐에 결합시키는 방법이 존재할 수 있으나, 제조 단가가 경제적이 지 않고, 많은 전력이 소비되고, 구성이 복잡하게 되는 문제가 존재하게 된다. 따라서, 별도의 동력제공수단이나, 회전수단을 구비하지 않고도 공급되는 수압자체로 세척범위를 넓히면서, 공급되는 세척수의 물량을 절약할 수 있는 분사노즐 장치 및 세척 장비가 요구되었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 일실시예에 따르면, 별도의 동력제공수단, 회전수단을 구비하지 않고도 분사노즐이 결합된 중심체가 회전축을 중심으로 360°회전할 수 있어 세척수의 분사 면적을 넓혀, 보다 소량의 세척수로 넓은 범위의 세척면적을 갖는 무동력 회전형 분사노즐 장치 및 세척장비를 제공하게 된다.

또한, 분사노즐 타단의 길이방향은 회전축의 길이방향과 특정각도를 이루도록 구성되여, 분사노즐에 의해 분사되는 세척수의 수압에 따른 반발력을 이용하여 중심체를 별도의 전력 소비없이 회전시킬 수 있게 된다. 따라서, 유지보수가 필요없는 무동력 회전형 분사노즐 장치 및 세척장비를 제공하게 된다. 그리고, 복수의 분사노즐이 결합된 중심체의 회전속도는 인가되는 세척수의 수압에 비례하기 때문에, 수압을 조절하여 원하는 속도로 중심체를 회전시킬 수 있는 분사노즐 장치를 제공하게 된다.

그리고, 분사노즐 일단의 길이방향은 회전축의 길이방향 수직면을 기준으로 소정각도 상부측으로 각도를 구비하고 있어, 중심체 회전시, 보다 넓은 범위의 세척 면적을 갖고, 세척 속도가 증가될 수 있는 무동력 회전형 분사노즐 장치 및 세척장비를 제공하게 된다.

본 고안의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.

본 고안의 목적은, 분사 노즐 장치에 있어서, 상부 끝단은 개방되고, 하부는 폐쇄된 중공관 형태로 구비되며, 파이프와 연결되어 특정 수압을 갖는 세척수가 유입되는 유입구, 상단부 일측 외주면에 구비되는 돌출부, 중단부 외주면에 구비되는 홈부 및 홈부 일측에서 내부로 관통되어 형성된 복수의 측면홀 및 하부 끝단에 구비되는 페쇄부를 구비한 중공관 형태의 회전축; 상부에서 하부로 관통된 관통홀을 구비하여 회전축이 관통홀로 삽입되어 상부면이 돌출부의 하면과 맞닿고, 회전축의 측면홀이 구비된 위치에서 관통홀에서 외부 측으로 개방되어 형성된 복수의 분사홀을 구비하는 중심체; 회전축의 하단에 결합되어 상면이 중심체 하면에 맞닿게 되는 고정부재; 및 ㄱ자형 중공관 형태로 구성되고, 일단의 끝단이 분사홀 각각에 형상 맞춤되어 결합되고, 타단에서 세척수가 하부를 향해 분사되며, 타단은 일단 길이방향을 중심으로 특정각도로 틸딩된 복수의 분사 노즐;을 포함하여 분사노즐을 통해 분사되는 세척수의 반발력에 의해 분사노즐이 결합된 중심체가 회전축의 길이방향을 중심으로 회전되는 것을 특징으로 하는 무동력 회전형 분사 노즐 장치로서 달성되어 질 수 있다.

특정각도는 10 ~ 20°인 것을 특징으로 할 수 있다.

분사노즐 일단의 길이방향은 회전축 길이방향의 수직면과 상부측으로 5 ~ 15° 각도를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

측면홀 각각은 서로 180°간격으로 이격되어 2개로 구성되고, 측면홀이 구성된 위치 각각에 분사홀이 구비되며, 분사노즐은 분사홀 각각에 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

측면홀 각각은 서로 120°간격으로 이격되어 3개로 구성되고, 측면홀이 구성된 위치 각각에 분사홀이 구비되며, 분사노즐은 분사홀 각각에 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 여과조 세척 장비에 있어서, 내부에 세척수가 유동되는 파이프; 연결보우에 의해 유입구가 파이프에 결합되는 상기의 무동력 회전형 분사 노즐 장치; 분사노즐 장치의 분사노즐에서 분사된 세척수에 의해 내면이 세척되는 여과조가 안치되는 지지대; 세척수가 저장된 물탱크에서 파이프를 통해 유입구로 세척수를 이동시키는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 회전형 분사노즐 장치를 포함하는 여과조 세척 장비로서 달성될 수 있다.

여과조 하부에 구비되어 여과조를 이동시키는 이동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

파이프 일측에 구비되어 세척수의 유압을 조절하는 압력조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

파이프 내의 수압을 측정하는 압력측정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

지지대에 구비되어 여과조를 이동시키는 이동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

따라서, 상기 설명한 바와 같이 본 고안의 일실시예에 의하면, 별도의 동력제공수단, 회전수단을 구비하지 않고도 분사노즐이 결합된 중심체가 회전축을 중심으로 360°회전할 수 있어 세척수의 분사 면적을 넓혀, 보다 소량의 세척수로 넓은 범위의 세척면적을 갖을 수 있는 효과가 있다.

또한, 분사노즐 타단의 길이방향은 회전축의 길이방향과 특정각도를 이루도록 구성되여, 분사노즐에 의해 분사되는 세척수의 수압에 따른 반발력을 이용하여 중심체를 별도의 전력 소비없이 회전시킬 수 있어, 유지보수가 필요 없다는 장점을 갖는다. 그리고, 복수의 분사노즐이 결합된 중심체의 회전속도는 인가되는 세척수의 수압에 비례하기 때문에, 수압을 조절하여 원하는 속도로 중심체를 회전시킬 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 분사노즐 일단의 길이방향은 회전축 길이방향의 수직면을 기준으로 상부 측으로 소정각도를 구비하고 있어, 중심체 회전시, 보다 넓은 범위의 세척 면적을 갖고, 세척 속도가 증가될 수 있다는 장점을 갖는다.그리고, 보다 적은 양의 세척수를 이용하여 보다 신속하게 세척이 가능하게 되므로 비용을 절감할 수 있는 효과를

비록 본 고안이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 실용신안 청구 범위에 속함은 자명하다.

도 1a는 본 고안의 일실시예에 따른 무동력 회전형 분사노즐 장치의 사시도,
도 1b는 본 고안의 일실시예에 따른 무동력 회전형 분사노즐 장치의 분해 사시도,
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 무동력 회전형 분사노즐 장치를 포함하는 세척장비의 사시도,
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 무동력 회전형 분사노즐 장치의 단면도,
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 무동력 회전형 분사노즐 장치의 평면도,
도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 무동력 회전형 분사노즐 장치의 측면도,
도 6은 본 고안의 일실시예에 따른 회전축의 단면도,
도 7은 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐이 결합된 중심체 부분의 단면도,
도 8a는 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐의 정면도,
도 8b는 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐의 측면도를 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 쉽게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 고안의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는 본 고안의 일실시예에 따른 무동력 회전형 분사노즐 장치(2)의 구성에 대해 설명하도록 한다. 본 고안의 일실시예에 따른 무동력 회전형 분사노즐 장치(2)는 별도의 전력을 공급받지 않고, 인가되는 세척수의 수압을 이용하여 회전이 가능한 분사노즐 장치(2)이다. 먼저, 도 1a는 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐 장치(2)의 사시도를 도시한 것이다. 도 1b는 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐 장치(2)의 분해 사시도를 도시한 것이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐 장치(2)는 파이프(20) 끝단에 결합되는 회전축(100), 회전축(100)이 삽입되는 중심체(200) 및 중심체(200) 일측에 결합되는 복수의 분사노즐(300) 등을 포함하고 있음을 알 수 있다. 특정 수압을 갖는 세척수가 이동되는 파이프(20) 끝단에 회전축(100)의 유입구(110)가 결합된다. 또한, 파이프(20)와 회전축(100) 사이에는 세척수의 이동 경로를 변경하는 ㄱ자형 연결보우(21)가 구비될 수도 있다.

회전축(100)은 길이방향 축이 지면과 거의 수직이 되도록 파이프(20)에 결합됨이 바람직하다. 회전축(100)은 후에 설명되는 바와 같이, 상부는 개방부로 구비되고, 하부 끝단은 폐쇄부(150)로 구성된 중공관 형상을 갖는다. 그리고, 상부에는 파이프(20)에서 이송된 세척수가 유입되는 유입구(110)로 구성된다. 또한, 상부측에는 중심체(200)와 결합되었을 때, 하면이 중심체(200) 상면과 맞닿게 되는 돌출부(120)를 포함하고 있다. 그리고, 도 1b에 도시된 바와 같이, 중단부 일측 외주면은 홈부(130)로 구성되어 있다. 그리고, 회전축(100)의 홈부(130)에는 2개의 측면홀(140)이 형성되어 있다.

또한, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐 장치(2)는 회전축(100)이 삽입되어 지는 중심체(200)를 포함하고 있다. 중심체(200)는 후에 설명되는 바와 같이, 상부에서 하부로 관통된 관통홀(210)을 구비하고 있고, 관통홀(210)의 직경은 앞서 설명한 회전축(100)의 외경과 일치하거나 0.2~1.5mm정도 더 크게 구성된다. 그리고, 관통홀(210)에서 외측방향으로 개방되어 형성된 복수의 분사홀(220)을 형성하고 있다. 분사홀(220) 각각에는 분사노즐(300)이 삽입되어 결합되게 된다.

분사홀(220)은 본 고안의 일실시예에서는 2개로 구성되어 있고, 서로 180°로 이격되어 구성되어 있음을 알 수 있다. 그러나, 이러한 분사홀(220)의 갯수는 실시예를 제시한 것일 뿐, 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 변경, 치환할 수 있는 범위 내에서는 모두 본 고안의 권리범위에 속함은 자명하다.

그리고, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐 장치(2)는 중심체(200)의 분사홀(220)에 삽입되어 결합되는 복수의 분사노즐(300)을 포함하고 있다. 분사 노즐은 후에 설명되는 바와 같이, 중심체(200)의 분사홀(220) 각각에 결합되어 설치되고, 중심체(200)에 결합되는 일단(310)과 세척수가 분사되는 타단(320)으로 구성된다. 또한, 일단(310)은 타단(320)보다 길게 형성된다. 그리고, 일단(310)의 길이방향은 중심체(200)에 결합되었을 때, 회전축(100) 길이방향의 수직면을 기준으로 상부 측으로 약 5 ~ 15°정도의 소정각도(φ)를 형성하고 있다.

또한, 분사노즐(300)의 타단(320)은 약 90°정도의 각도로 일단(310)과 연결되어 있어, 분사노즐(300)은 ㄱ자 형상의 중공관으로 구성된다. 따라서, 분사노즐(300)로 투입되는 세척수는 타단(320) 끝단에서 배출되어 하부로 분사되게 된다. 그리고, 타단(320)은 분사노즐(300) 일단(310)의 길이방향 축을 중심으로 특정각도(Θ)로 틸딩되어 있다. 즉, 타단(320)의 길이방향은 회전축(100)의 길이방향과 특정각도(Θ)를 형성하고 있다. 이러한 특정각도(Θ)는 약 10 ~ 20°정도로 구성되고, 바람직하게는 약 15°정도로 구성된다. 후에 설명되는 바와 같이, 타단(320)의 길이방향이 회전축(100)의 길이방향과 특정각도(Θ)를 이루게 됨으로써, 별도의 동력장치없이 수압에 의해, 분사노즐(300)이 결합된 중심체(200)가 회전축(100)을 기준으로 360°회전하게 된다.

그리고, 도 1 a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐 장치(2)는 회전축(100) 하단에 결합되는 고정부재(400)를 포함하고 있다. 고정부재(400)는 나사산이 형성된 돌출부(120)가 회전축(100)의 폐쇄부(150)로 삽입되어 고정설치된다. 고정부재(400)의 직경이 회전축(100) 하부측 외경보다 크게 구성된다. 따라서, 고정부재(400)가 회전축(100) 하단에 결합되면, 고정부재(400)와 중심체(200) 하면이 맞닿게 된다. 또한, 회전축(100) 하단에 고정부재(400)가 결합되었을 때, 고정부재(400) 상면과 회전축(100)의 돌출부(120) 하면 사이의 길이는 중심체(200)의 길이보다 약 0.5~2mm 정도 크게 구성된다. 따라서 중심체(200)가 회전축(100)에 결합되었을 때, 소정의 이격 공간을 구비하기 때문에, 중심체(200)에 소정의 원심력이 인가되면, 중심체(200)가 회전축(100)의 길이방향 축을 중심으로 회전가능하게 된다.

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 세척 장비(1)의 구성에 대해 설명하도록 한다. 본 고안의 일실시예에 따른 세척 장비(1)는 앞서 설명한 무동력 회전형 분사노즐 장치(2)와 세척수가 이송되는 파이프(20), 지지대(41), 세척의 대상이 되는 여과조(30), 펌프(10), 압력조절수단(11), 압력측정수단(12), 여과조(30)를 이동시키는 이동수단(40) 등을 포함하고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 이동수단(40)은 지지대(41)에 구비되며, 본 고안의 일실시예에서 이동수단(40)은 컨베어벨트로 구성된다. 그러나, 여과조(30)를 수평면 기준으로 X축, Y축 등으로 이동가능한 수단이라면 언급한 실시예에 한정되지 않고, 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 변경, 치환할 수 있는 범위 내에서는 모두 본 고안의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 함을 물론이다.

그리고, 본 고안의 일실시예에 따른 세척장비(1)는 세척수가 저장된 물탱크(3)에서 세척수를 파이프(20)를 통해 이동시키도록 하는 펌프(10)를 포함하고 있다. 또한, 파이프(20) 일측에 압력조절수단(11)을 구비하여 파이프(20)를 통해 이송되는 세척수의 수압을 조절하게 된다. 후에 설명되는 바와 같이, 분사노즐 장치(2)의 회전속도는 수압에 비례하여 증가하기 때문에, 원하는 회전속도는 압력조절수단(11)에 의해 조절할 수 있게 된다. 또한, 파이프(20) 일측에는 현재 파이프(20)의 수압을 측정하는 압력측정수단(12)이 구비될 수 있다. 따라서, 이러한 압력측정수단(12)에 의해 현재 파이프(20) 내의 수압을 사용자가 알 수 있게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐 장치(2)는 파이프(20) 끝단에 1개가 결합되어 있으나, 실시형태에 따라 파이프(20)에 2개 이상이 결합 설치되어 질 수 있고, 복수의 파이프(20)가 구성되어 각 파이프(20)마다 2개 이상의 분사노즐 장치(2)가 결합 설치되어 질 수도 있다.

이하에서는 분사노즐 장치(2)에 포함되는 구성 각각의 형태와 작용을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 먼저, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐 장치(2)의 단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐 장치(2)의 평면도를 도시한 것이고, 도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐 장치(2)의 측면도를 도시한 것이다.

도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 무동력 회전형 분사노즐 장치(2)는 파이프(20)와 회전축(100)을 연결하는 ㄱ자형 연결보우(21), 연결보우(21)와 결합되는 회전축(100), 회전축(100)에 결합되는 중심체(200), 중심체(200) 일측에 구비되는 복수의 분사노즐(300)을 포함하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 분사노즐(300)은 회전축(100) 길이방향의 수직면을 기준으로, 상부 쪽으로 소정각도(φ)인 약 5 ~ 15°정도로 중심체(200)와 결합되어 있음을 알 수 있다. 그리고, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 분사노즐(300)은 중심체(200)에 결합되어 있고, 서로 약 180°의 각도로 이격되어 있다.

본 고안의 일실시예에서는 2개의 분사노즐(300)이 서로 180°의 각도 이격되어 중심체(200)에 결합되어 있는 구조를 언급하고 있으나, 또 다른 실시예에서 3개 또는 그 이상의 분사노즐(300)이 결합되어 질 수도 있다. 3개의 분사노즐(300)이 중심체(200)에 결합되는 경우, 각각은 서로 120°로 이격되어 중심체(200)에 결합된다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐(300)의 타단(320)의 길이방향(즉, 세척수의 분사방향)은 회전축(100)의 길이방향과 특정각도(Θ)를 갖는다. 즉, 타단(320)은 일단(310)의 길이방향을 기준으로 특정각도 (Θ)만큼 틸딩되어져 있다. 이러한 특정각도(Θ)는 앞서 언급한 바와 같이, 약 10 ~ 20°정도의 각도로 구성되고, 바람직하게는 약 15°정도로 구성된다.

이러한 특정각도(Θ)에 의해, 분사노즐(300)에서 분사되는 세척수의 반발력 중 일부는 중심체(200)에 원심력으로 작용하여, 분사노즐(300)이 결합된 중심체(200)를 회전축(100)의 길이방향을 중심으로 회전시키게 된다. 그리고, 이러한 세척수의 반발력은 인가되는 세척수의 수압에 비례하게 된다. 따라서, 본 고안은 별도의 동력장치없이 수압에 의해 분사노즐(300)이 결합된 중심체(200)를 회전축(100)의 길이방향 중심으로 회전시키게 된다.

도 6은 본 고안의 일실시예에 따른 회전축(100)의 단면도를 도시한 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 회전축(100)의 하부 끝단이 폐쇄부(150)로 구성된 중공관 형상을 갖는다. 그리고, 폐쇄부(150)에는 고정부재(400)가 결합될 수 있는 나사산이 형성된 고정홀을 구비하고 있다. 일실시예에서 회전축(100)의 총 길이는 86cm정도로 설계하였고, 내경은 10.5cm, 외경은 18cm, 돌출부(120)의 직경은 29cm, 고정부재(400)가 삽입되는 고정홀의 길이는 20cm, 고정홀의 직경은 10.5cm정도로 설계하였다. 또한, 폐쇄부(150)의 길이는 약 23cm, 폐쇄부(150)의 외경은 약 17cm정도가 되도록 설계하였다.

이러한 구체적인 수치는 바람직한 실시예를 제공한 것일 뿐, 세척의 대상이 되는 여과조(30)의 크기 등에 따라 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 치환, 변경할 수 있는 범위라면 모두 본 고안의 권리범위에 속하는 것으로 해석하여야 할 것이다.

또한, 회전축(100)의 상단부에는, 중심체(200)와 결합되었을 때, 하면이 중심체(200) 상면과 맞닿게 되는 돌출부(120)를 포함하고 있다. 일실시예에서 돌출부(120)의 직경은 약 29cm, 길이는 18cm정도로 설계하였다. 그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 중단부 일측 외주면은 홈부(130)로 구성되어 있다. 홈부(130)의 길이는 약 11cm, 외경은 약 16cm정도로 설계하였다. 또한, 이러한 홈부(130)에는 측면방향으로 개방되고 서로 180°간격으로 이격된 측면홀(140)을 구비하고 있다. 측면홀(140)은 홈부(130)에 2개가 형성되어 있고, 유입된 세척수가 분사노즐(300)로 배출되는 통로 역할을 하게 된다. 이러한 측면홀(140)의 직경은 약 4 ~ 6cm정도가 되도록 설계하였다.

도 7은 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐(300)이 결합된 중심체(200) 부분의 단면도를 도시한 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 중심체(200)는 상부에서 하부로 관통된 관통홀(210)을 구비하고 있고, 관통홀(210)의 직경은 앞서 설명한 회전축(100)의 외경과 일치하거나 0.2~1.5mm정도 더 크게 구성된다. 그리고, 중심체(200)는 관통홀(210)에서 외측 방향으로 관통되어 형성된 복수의 분사홀(220)을 형성하고 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 이러한 분사홀(220) 각각에 분사노즐 일단(310)이 결합되어 설치된다.

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이 중심체(200)의 중단부의 직경은 상단부와 하단부보다 크게 형성되어 있음을 알 수 있다. 일실시예에서 관통홀(210)의 상부측 직경은 약 18.5cm, 하부측 직경은 약 17.5cm정도로 구성된다. 즉, 앞서 설명한 회전축(100)의 외경보다 약 0.5cm정도 크게 구성된다. 또한, 분사홀(220)의 직경은 약 17cm 정도로 구성된다. 그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 분사노즐 일단(310)의 길이방향은 중심체(200)의 길이방향과 완전히 수직을 이루고 있지는 않고, 회전축(100) 길이방향의 수직면을 기준으로 상부 측으로 약 5 ~ 15°정도의 소정각도(φ)를 형성하고 있음을 알 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 분사홀(220) 각각에는 분사노즐(300)이 삽입되게 된다. 분사홀(220)은 본 고안의 일실시예에서는 2개로 구성되어 있고 서로 180°로 이격되어 구성되어 있음을 알 수 있다. 그러나, 이러한 분사홀(220)의 갯수는 바람직한 실시예를 제시한 것일 뿐, 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 변경, 치환할 수 있는 범위 내에서는 모두 본 고안의 권리범위에 속함은 자명하다. 또한, 일실시예에서 분사홀(220)에 나사산이 형성되어 분사노즐(300)이 나사 결합방식으로 중심체(200)에 결합되어 있으나, 용접에 의해서 결합될 수도 있고, 구체적인 결합방식은 본 고안의 권리범위에 영향을 미치지 않음은 물론이다.

마지막으로, 도 8a는 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐(300)의 측면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 8b는 본 고안의 일실시예에 따른 분사노즐(300)의 정면도를 도시한 것이다. 중심체(200)의 분사홀(220) 각각에 분사노즐(300)이 결합되어 설치되고, 분사노즐(300)은 분사노즐(300)에 결합되는 일단(310)과 세척수가 분사되는 타단(320)으로 구성된다. 일단(310)은 타단(320)보다 길게 형성되고, 중심체(200)에 결합하였을 때, 회전축(100) 길이방향의 수직면과 약 5 ~ 15°정도의 소정각도(φ)를 형성함이 바람직하다.

또한, 분사노즐(300)의 타단(320)은 약 90°정도의 각도로 일단(310)과 연결되어 있어, 분사노즐(300)은 ㄱ자형상의 중공관 형태로 구성된다. 따라서, 분사노즐(300)로 투입되는 세척수는 타단(320) 끝단에서 배출되어 하부로 분사되게 된다. 그리고, 도 8b에 도시된 바와 같이, 타단(320)의 길이방향은 회전축(100)의 길이방향과 특정각도(Θ)를 형성하고 있다. 즉, 타단(320)을 일단(310)의 길이방향을 중심으로 특정각도(Θ) 만큼 틸딩되어 있다. 이러한 특정각도(Θ)는 약 10 ~ 20°정도의 각도로 구성되고, 바람직하게는 약 15°정도로 구성된다. 타단(320)의 길이방향이 회전축(100)의 길이방향과 특정각도(Θ)를 이루게 됨으로써, 별도의 동력장치없이 수압에 의해, 분사노즐(300)이 결합된 중심체(200)가 회전축(100)을 기준으로 360°회전하게 된다.

즉, 분사노즐(300)의 타단(320)의 길이방향은 회전축(100)의 길이방향과 특정각도(Θ)를 형성하고 있기 때문에, 타단(320) 끝단에서 분사되는 세척수의 반발력(F)에서 일정 부분이 중심체(200)에 원심력으로 작용하게 된다. 중심체(200)에 작용하는 원심력은 이하의 수학식 1로 나타낼 수 있다.

[수학식 1]

F` = 2 * FsinΘ

여기서, F`는 중심체(200)에 작용하는 원심력이고, F는 세척수의 반발력, Θ는 특정각도(Θ)이다. 또한, 일실시예에서 분사노즐(300) 2개로 구성되므로 수학식 1에 의해 중심체(200)에 작용하는 원심력이 정의된다.

이하에서는 앞서 설명한, 본 고안의 분사노즐 장치(2)를 갖는 세척장비(1)를 이용한 실시예를 설명하도록 한다. 먼저, 세척장비(1)의 지지대(41)에 구비된 이동수단(40) 상부에 세척의 대상이 되는 여과조(30)를 안치하게 된다. 그리고, 펌프(10)를 작동시켜 세척수가 저장되어 있는 물탱크(3)에서 세척수를 파이프(20)로 이송시키게 된다. 파이프(20)를 통해 이송되는 세척수는 연결보우(21)에 의해 파이프(20)에 결합된 회전축(100)으로 유입되게 된다.

그리고, 회전축(100)에 유입된 세척수는 회전축(100)의 측면홀(140)과 중심체(200)의 분사홀(220)을 거쳐 분사 노즐 각각으로 유입되게 된다. 분사노즐(300)로 유입된 세척수는 타단(320) 끝단에서 분사되어 하부측으로 배출되게 된다. 그리고, 분사노즐 타단(320)에서 배출되는 세척수의 수압에 따른 반발력 중 일부가 중심체(200)에 원심력으로 작용하여 분사노즐(300)이 결합된 중심체(200)가 회전축(100)의 길이방향을 기준으로 360°회전하기 시작한다.

세척중 실시간으로 파이프(20) 내에 작용하는 수압을 압력측정수단(12)에서 측정하게 되고, 필요에 따라 압력조절수단(11)에 의해 파이프(20) 내의 수압을 조절할 수 있다. 중심체(200)의 회전속도는 이러한 수압에 비례하기 때문에, 수압을 조절하여 원하는 회전속도를 얻을 수 있다. 또한, 여과조(30)의 이동이 필요한 경우, 이동수단(40)에 의해 여과조(30)를 이동시켜 원하는 위치를 세척할 수 있다.

1:세척장비
2:분사노즐 장치
3:물탱크
10:펌프
11:압력조절수단
12:압력측정수단
20:파이프
21:연결보우
30:여과조
40:이동수단
41:지지대
100:회전축
110:유입구
120:돌출부
130:홈부
140:측면홀
150:폐쇄부
200:중심체
210:관통홀
220:분사홀
300:분사노즐
310:분사노즐 일단
320:분산노즐 타단
400:고정부재
Θ:특정각도

Claims (10)

1. 분사 노즐 장치에 있어서,
   상부 끝단은 개방되고, 하부는 폐쇄된 중공관 형태로 구비되며, 파이프와 연결되어 특정 수압을 갖는 세척수가 유입되는 유입구, 상단부 일측 외주면에 구비되는 돌출부, 중단부 외주면에 구비되는 홈부 및 상기 홈부 일측에서 내부로 관통되어 형성된 복수의 측면홀 및 하부 끝단에 구비되는 폐쇄부를 구비한 중공관 형태의 회전축;
   상부에서 하부로 관통된 관통홀을 구비하여 상기 회전축이 관통홀로 삽입되어 상부면이 상기 돌출부의 하면과 맞닿고, 상기 회전축의 상기 측면홀이 구비된 위치에서 상기 관통홀에서 외부 측으로 개방되어 형성된 복수의 분사홀을 구비하는 중심체;
   상기 회전축의 하단에 결합되어 상면이 상기 중심체 하면에 맞닿게 되는 고정부재; 및
   ㄱ자형 중공관 형태로 구성되고, 일단의 끝단이 상기 분사홀 각각에 형상 맞춤되어 결합되고, 타단에서 상기 세척수가 하부를 향해 분사되며, 상기 타단은 상기 일단 길이방향을 중심으로 특정각도로 틸딩된 복수의 분사 노즐;을 포함하여 상기 분사노즐을 통해 분사되는 세척수의 반발력에 의해 상기 분사노즐이 결합된 상기 중심체가 상기 회전축의 길이방향을 중심으로 회전되는 것을 특징으로 하는 무동력 회전형 분사 노즐 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 특정각도는 10 ~ 20°인 것을 특징으로 하는 무동력 회전형 분사 노즐 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 분사노즐 일단의 길이방향은 상기 회전축 길이방향의 수직면과 상부측으로 5 ~ 15° 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 무동력 회전형 분사 노즐 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 측면홀 각각은 서로 180°간격으로 이격되어 2개로 구성되고,
   상기 측면홀이 구성된 위치 각각에 상기 분사홀이 구비되며, 상기 분사노즐은 상기 분사홀 각각에 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 하는 무동력 회전형 분사 노즐 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 측면홀 각각은 서로 120°간격으로 이격되어 3개로 구성되고,
   상기 측면홀이 구성된 위치 각각에 상기 분사홀이 구비되며, 상기 분사노즐은 상기 분사홀 각각에 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 하는 무동력 회전형 분사 노즐 장치.
6. 여과조 세척 장비에 있어서,
   내부에 세척수가 유동되는 파이프;
   연결보우에 의해 유입구가 상기 파이프에 결합되는 상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 무동력 회전형 분사 노즐 장치;
   상기 분사노즐 장치의 분사노즐에서 분사된 세척수에 의해 내면이 세척되는 여과조가 안치되는 지지대;
   세척수가 저장된 물탱크에서 상기 파이프를 통해 상기 유입구로 상기 세척수를 이동시키는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 회전형 분사노즐 장치를 포함하는 여과조 세척 장비.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 여과조 하부에 구비되어 상기 여과조를 이동시키는 이동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 회전형 분사노즐 장치를 포함하는 여과조 세척 장비.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 파이프 일측에 구비되어 상기 세척수의 유압을 조절하는 압력조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 회전형 분사노즐 장치를 포함하는 여과조 세척 장비.
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 파이프 내의 수압을 측정하는 압력측정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 회전형 분사노즐 장치를 포함하는 여과조 세척 장비.
10. 제 6 항에 있어서,
    상기 지지대에 구비되어 상기 여과조를 이동시키는 이동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 회전형 분사노즐 장치를 포함하는 여과조 세척 장비.
    

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