KR20160098808A

KR20160098808A - 에어커튼 형성 구조의 노즐 어셈블리

Info

Publication number: KR20160098808A
Application number: KR1020150020881A
Authority: KR
Inventors: 최장수; 이기문
Original assignee: 이노비스 주식회사
Priority date: 2015-02-11
Filing date: 2015-02-11
Publication date: 2016-08-19

Abstract

본 발명은 에어커튼 형성 구조의 노즐 어셈블리에 관한 것이고, 구체적으로 유체의 분사 방향으로 에어커튼이 형성되어 저-비산 분사가 가능하도록 하는 에어커튼 형성 구조의 노즐 어셈블리에 관한 것이다. 에어커튼 형성 구조의 노즐 어셈블리는 제1 유체가 분무되는 노즐 블록(113)이 형성된 노즐 몸체(111); 노즐 몸체(111)에 결합되어 노즐 블록(113)으로 제1 유체를 공급하는 제1 유체 공급 유닛(12); 노즐 몸체(111)의 앞쪽에 결합되는 유체 유도 유닛(15); 유체 유도 유닛(15)의 둘레 면을 따라 제2 유체를 공급하는 제2 유체 공급 유닛(13); 제2 유체 공급 유닛(13)에 결합되는 에어커튼 형성 유닛(17); 및 유체 유도 유닛(15)과 에어커튼 형성 유닛(17)이 수용되는 유도 하우징(16)을 포함하고, 상기 에어커튼 형성 유닛(17)은 제1 유체의 분무 방향에 대하여 경사지도록 연장되는 경사 유체 경로를 형성한다.

Description

에어커튼 형성 구조의 노즐 어셈블리{A Nozzle Assembly Forming a Structure of an Air Curtain}

본 발명은 에어커튼 형성 구조의 노즐 어셈블리에 관한 것이고, 구체적으로 유체의 분사 방향으로 에어커튼이 형성되어 저-비산 분사가 가능하도록 하는 에어커튼 형성 구조의 노즐 어셈블리에 관한 것이다.

액체 또는 기체를 고속으로 자유 공간에 분출되도록 유로의 끝에 형성되는 관을 노즐이라고 한다. 노즐은 고체, 액체 및 기체를 정해진 양으로 특정 부위에 도달되도록 설계가 되고 다양한 구조를 가지는 노즐이 이 분야에서 공지되어 있다. 예를 들어 반도체, 디스플레이 또는 모바일 제품의 생산 공정에서 표면 코팅을 위하여 노즐이 적용될 수 있다. 반도체, 디스플레이 또는 모바일 제품은 진화하는 소재 분야의 기술과 융합되어 비-평면, 비구면 또는 3차원 형상으로 점차적으로 변화하고 있다. 이와 같은 제품의 표면 코팅 과정에서 요구되는 수준의 코팅 면을 얻기 위하여 분출 압력 또는 분출 액량이 정확하게 제어될 필요가 있다. 코팅을 위한 분무 노즐이 가진 문제점은 노즐로부터 분무된 코팅 미립자가 분무 방향을 따라 진행되면서 단면적이 커지고 이로 인하여 코팅 면에서 번짐이 발생될 수 있다는 점이다. 코팅을 위한 분무 노즐이 가진 다른 문제점은 코팅 면에서 반사되어 비산되는 미립자로 인하여 미리 정해진 두께로 코팅이 되기 어려우면서 코팅 면이 불균일하게 될 수 있다는 점이다.

노즐과 관련된 선행기술로 공개특허번호 제2005-0117416호 ‘2유체 분사 노즐’이 있다. 상기 선행기술은 미세하고 균일한 크기의 분무를 위하여 액체가 고정 벽면과 마찰에 의한 속도 구배를 이루지 않도록 액체와 고정 벽과 접촉을 회피할 수 있도록 하는 구조를 가진 2유체 분사 노즐에 관하여 개시한다. 상기 선행기술은 2유체 분사 노즐에 있어서, 하단부에 다수의 혼합구가 형성된 몸체를 이루는 하우징; 및 상기 하우징의 중심부에 내삽되어 하우징과 사이에 스페이서를 형성하고, 상기 스페이서에 압축 기체를 공급하는 기체 주입구와 상기 혼합구와 동일 축에 있고, 상기 혼합구로 액체를 공급하는 액체 주입구를 가지는 내부 구조체를 포함하는 2유체 분사 노즐에 대하여 개시한다. 제시된 선행기술은 분사 노즐에 이격 공간(spacer)이 형성되는 것에 의하여 분무 입자의 불균일성이 해소될 수 있지만 분사 범위가 작아질 수 있고 분사 노즐의 막힘 현상이 발생될 수 있다는 단점을 가진다.

노즐과 관련된 다른 선행기술로 등록특허번호 제1363021호 ‘분사 노즐’이 있다. 상기 선행기술은 저압력에서 미립자를 생성하고 저비산 에어커튼 분사 기능을 가지는 분사 노즐을 제공하기 위한 것으로 제1 유체를 공급하는 제1 통로와 제2 유체를 공급하는 제2 통로 및 제3 유체를 공급하는 제3 통로를 가지는 매니폴드, 상기 매니폴드에 결합되어 내측으로 상기 제1 통로에 연결되어 제1 토출구를 형성하고, 상기 제1 토출구 외측으로 제1 와류 홈으로 제2 통로에 연결되는 제1 와류자, 상기 제1 와류자를 수용하여 상기 매니폴드에 결합되어 내측으로 상기 제2 통로에 연결되어 제2 토출구를 형성하고, 상기 제2 토출구 외측으로 제2 와류 홈으로 상기 제3 통로에 연결되는 제2 와류자 및 상기 제2 와류 홈에 접촉되어 상기 제2 와류자를 수용하여 상기 매니폴드에 결합되어 내측으로 상기 제3 통로에 연결되어 제3 토출구를 형성하는 토출 캡을 포함하는 분사 노즐에 대하여 개시한다.

공지된 선행기술은 위에서 제시된 코팅 노즐이 가진 문제의 해결을 위한 방법을 제시하지 않는다.

본 발명은 공지 노즐이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.

선행문헌1: 공개특허번호 제2005-0117416호(한국 에너지 기술연구원, 2005년12월14일 공개) 2유체 분사 노즐 선행문헌2: 등록특허번호 제1363021호(이노비스 주식회사, 2014년02월14일 공개) 분사 노즐

본 발명의 목적은 유체의 분무 방향을 따라 에어커튼이 형성되어 목표 지점에 대한 도착 효율이 향상되도록 하면서 분무 미립자의 직경이 균일해지도록 하는 에어커튼 형성 구조의 노즐 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 에어커튼 형성 구조의 노즐 어셈블리는 제1 유체가 분무되는 노즐 블록이 형성된 노즐 몸체; 노즐 몸체에 결합되어 노즐 블록으로 제1 유체를 공급하는 제1 유체 공급 유닛; 노즐 몸체의 앞쪽에 결합되는 유체 유도 유닛; 유체 유도 유닛의 둘레 면을 따라 제2 유체를 공급하는 제2 유체 공급 유닛; 제2 유체 공급 유닛에 결합되는 에어커튼 형성 유닛; 및 유체 유도 유닛과 에어커튼 형성 유닛이 수용되는 유도 하우징을 포함하고, 상기 에어커튼 형성 유닛은 제1 유체의 분무 방향에 대하여 경사지도록 연장되는 경사 유체 경로를 형성한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 유체 유도 유닛은 속이 빈 원통 형상의 유도 몸체 및 유도 몸체의 외부 둘레 면에 제1 유체의 분무 방향에 대하여 경사지도록 균일하게 형성된 와류 형성 경로를 포함한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 노즐 몸체에 결합되어 제3 유체를 공급하는 제3 유체 공급 유닛을 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 유도 하우징의 내부에 결합되어 분무 방향으로 형성되면서 균일한 직경으로 연장되는 균일 형성 경로를 가지는 경로 형성 유닛을 더 포함한다.

본 발명에 따른 노즐 어셈블리는 분무 방향을 따라 에어커튼이 형성되어 비산되는 미립자의 수가 감소되도록 한다. 본 발명에 따른 노즐 어셈블리는 에어 커튼을 형성하는 것에 의하여 미립자의 분무 거리가 증가되도록 함으로써 작동 압력이 감소되도록 한다. 또한 에어커튼의 안쪽 면과 분무 미립자의 상호 접촉에 의하여 분무 미립자의 평균 직경이 균일해지도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 노즐 어셈블리는 에어커튼의 분무 압력 또는 분무 방향이 조절되도록 하는 것에 의하여 분무 미립자의 평균 직경이 제어될 수 있도록 한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 노즐 어셈블리의 실시 예에 대한 분해 구조 및 조립 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 노즐 어셈블리에서 각각의 유체가 분무되는 경로의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 노즐 어셈블리의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 노즐 어셈블리에 의한 도장 패턴의 실시 예에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 도 4의 결과를 수치로 나타낸 것이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 노즐 어셈블리의 실시 예에 대한 분해 구조 및 조립 구조의 실시 예를 도시한 것이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(10)는 내부 또는 둘레 면을 따라 적어도 세 개의 유체 경로가 형성된 노즐 몸체(111); 상기 적어도 세 개의 유체 경로로 제1, 2 및 3 유체를 공급하는 제1, 2 및 3 유체 공급 유닛(12, 13, 14); 상기 유체를 정해진 경로로 분무시키는 분무 팁이 형성되고, 노즐 몸체(111)의 한쪽에 결합되는 유체 유도 유닛(15); 및 유체 유도 유닛(15)의 앞쪽에 결합되는 유도 하우징(16)을 포함하고. 상기 세 개의 유체 경로 중 하나의 경로는 다른 두 개의 유체 경로와 독립된 분무 경로를 형성하면서 공급 압력이 독립적으로 제어되어 다른 두 개의 유체에 의한 분무 경로를 따라 에어 커튼을 형성한다.

본 발명에 따른 노즐 어셈블리(10)는 도료를 분무하기 위한 장치에 적용될 수 있지만 이에 제한되지 않고 적절한 구조 변경에 의하여 다양한 목적을 가진 유체의 분무에 적용될 수 있다. 본 명세서에서 에어커튼은 분무 방향을 따라 분무 미립자의 둘레에 형성되는 기체층을 의미한다. 기체층의 두께는 특별히 제한되지 않으며 기체층은 내부의 경로를 따라 형성된 예를 들어 코팅 미립자와 혼합되지 않으면서 일정한 방향을 따라 형성될 수 있다. 에어커튼은 코팅 미립자와 함께 분무되면서 독립된 경로를 형성할 수 있고 다양한 두께 또는 다양한 경로를 가진 에어커튼이 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(10)에 의하여 형성될 수 있다.

노즐 유닛(11)은 노즐 몸체(111), 노즐 몸체(111)의 한쪽에 형성되는 유입 블록(112), 노즐 몸체(111)의 다른 쪽에 형성되는 노즐 블록(113) 및 노즐 몸체(111)의 중간 부분에 형성되는 공급 결합 홀(114)을 포함할 수 있다.

노즐 몸체(111)의 내부에 제1 유체 공급 유닛(12)이 공급될 수 있고, 제1 유체 공급 유닛(12)은 제1 공급 커넥터(12a)에 연결되어 예를 들어 코팅 용액과 같은 제1 유체를 제1 유체 공급 유닛(12)에 공급할 수 있다. 에어커튼(AC)을 형성하기 위한 기체 형태의 제2 유체를 공급하는 제2 유체 공급 유닛(13)은 노즐 몸체(111)의 둘레 면에 결합될 수 있고 제2 공급 커넥터(13a)를 통하여 공급되는 제2 유체를 유체 유도 유닛(15)으로 공급할 수 있다. 그리고 제1 유체와 함께 분사되면서 제1 유체를 미립자 형태로 만드는 기체 형태의 제3 유체가 노즐 몸체(111)에 형성된 공급 결합 홀(114)에 결합되는 제3 유체 공급 유닛(14)을 통하여 공급될 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(10)에 적어도 3개의 유체 경로가 형성될 수 있고, 하나의 유체 경로를 통하여 공급되는 기체는 에어커튼(AC)을 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(10)에 다양한 수의 유체 경로가 형성될 수 있고, 본 발명은 유체 경로의 수에 의하여 제한되지 않는다.

노즐 유닛(11)은 경로 형성 유닛(18)의 한쪽에 결합될 수 있고, 경로 형성 유닛(18)은 체결 블록(181) 및 체결 블록(181)의 한쪽 방향으로 속이 빈 실린더 형상으로 연장되는 균일 형성 경로(182)로 이루어질 수 있다. 제1 공급 유닛(12)으로 공급되는 제1 유체는 노즐 블록(113)으로 분사될 수 있고, 노즐 블록(113)은 유체의 분사에 적절한 임의의 형상을 가질 수 있다. 노즐 블록(113)으로 분사된 제1 유체는 균일 형성 경로(182)를 통하여 분무될 수 있다. 균일 형성 경로(182)는 분무 방향을 따라 균일한 직경을 가지면서 연장될 수 있고, 연장 길이는 노즐 블록(113)의 구조에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 공급 결합 홀(114)에 결합된 제3 유체 공급 유닛(14)을 통하여 공급되는 제3 유체는 노즐 몸체(111)의 내부에 삽입된 제1 공급 유닛(12)의 둘레 면을 따라 유도되어 노즐 블록(113)의 둘레 면을 따라 분무될 수 있다. 노즐 블록(113)의 둘레 면을 따라 분무되는 제3 유체는 제1 유체를 미립자 형태로 만들면서 균일 형성 경로(182)를 따라 제1 유체와 함께 이송될 수 있다.

체결 블록(181)에 제2 유체 공급 유닛(13)의 한쪽 끝이 고정될 수 있다. 체결 블록(181)은 균일 형성 경로(182)이 한쪽 끝에 형성된 플랜지 형상이 될 수 있고 필요에 따라 제2 유체의 흐름을 유도하기 위한 유도 경로를 가질 수 있다.

균일 형성 경로(182)에 유체 유도 유닛(15)이 결합되어 체결 블록(181)에 의하여 고정될 수 있다. 유체 유도 유닛(15)은 속이 빈 원통 형상의 유도 몸체(151) 및 유도 몸체(151)의 외부 둘레 면에 제1 유체의 분무 방향에 대하여 경사지도록 균일하게 형성된 와류 형성 경로(152)를 포함한다. 유도 몸체(151)에 형성된 체결 홀에 균일 형성 경로(182)가 삽입되고 유도 몸체(151)의 외부 둘레 면에 체결 블록(181)에 의하여 고정되는 방식으로 유체 유도 유닛(15)이 경로 형성 유닛(18)에 결합될 수 있다. 유체 유도 유닛(15)의 외부 둘레 면에 형성된 와류 형성 경로(152)를 따라 제2 유체 공급 유닛(13)에 의하여 공급되는 제2 유체가 유도될 수 있다. 와류 형성 경로(152)는 유도 몸체(151)의 연장 방향을 따라 경사지도록 형성될 수 있고, 유도 몸체(151)의 둘레 면을 따라 균일한 간격으로 다수 개가 배치될 수 있다. 각각의 와류 형성 경로(152)는 연장 방향을 따라 폭 또는 깊이가 변하도록 형성될 수 있다. 구체적으로 와류 형성 경로(152)는 연장 방향을 따라 폭이 넓어지면서 깊이가 유도 몸체(151)의 안쪽 방향으로 깊어지도록 형성될 수 있다. 이와 같은 와류 형성 경로(152)는 에어커튼(AC)을 형성하는 기체층이 독립적인 경로를 유지하면서 분무되도록 하는 것을 도울 수 있다.

유체 유도 유닛(15)의 앞쪽에 에어커튼 형성 유닛(17)이 배치될 수 있다. 에어커튼 형성 유닛(17)은 나팔관 형상을 가질 수 있고 중앙 부분에 체결 홀이 형성되어 균일 형성 경로(182)에 체결 홀이 삽입되는 방식으로 경로 형성 유닛(18)에 체결될 수 있다. 에어커튼 형성 유닛(17)은 분무 방향을 따라 직경이 커지는 실린더 유사 형상 또는 나팔관 형상이 될 수 있고, 에어커튼 형성 유닛(17)의 외부 둘레 면은 경사 유체 경로를 형성할 수 있다. 제2 유체 공급 유닛(13)을 통하여 공급되는 제2 유체는 체결 블록(181), 와류 형성 경로(152)를 거쳐 에어커튼 형성 유닛(17)의 둘레 면으로 유도되어 분무되면서 에어커튼(AC)을 형성할 수 있다.

유체 유도 유닛(15) 및 에어커튼 형성 유닛(17)은 유도 하우징(16)의 내부에 수용될 수 있다. 유도 하우징(16)은 전체적으로 실린더 형상이 되면서 내부에 유체 유도 유닛(15) 또는 에어커튼 형성 유닛(17)과 함께 제2 유체의 이송을 위한 적절한 유체 경로가 형성되도록 하는 구조를 가질 수 있다. 유도 하우징(16)의 한쪽 끝은 체결 블록(181)에 결합될 수 있고 그리고 다른 끝을 통하여 제1 유체, 제2 유체 및 제3 유체가 분무될 수 있다. 유도 하우징(16)의 내부 면은 유체 유도 유닛(15)에 형성된 와류 형성 경로(152) 및 에어커튼 형성 유닛(17)의 외부 둘레 면에 형성된 경사 유체 경로와 함께 제2 유체의 공급 경로를 형성하게 된다.

도 1b를 참조하면, 유도 하우징(16)의 내부에 에어 경로 유닛(161)이 배치되어 에어커튼 형성 유닛(17)의 둘레 면과 분무 방향을 따라 이송 갭이 형성되도록 한다. 에어 경로 유닛(161)의 내부 둘레 면과 에어커튼 형성 유닛(17)은 제2 유체의 분무 경로를 형성하게 된다. 적절한 에어커튼(AC)의 형성을 위하여 제2 유체의 이송 방향을 따라 이송 갭이 크기가 작아질 수 있다. 예를 들어 에어 경로 유닛(161)의 내부 면 직경의 길이 방향에 따른 변화율이 에어커튼 형성 유닛(17)의 외부 둘레 면의 직경의 길이 방향에 따른 변화율에 비하여 작을 수 있다. 그리고 이와 같은 변화율 또는 이송 갭의 크기는 실질적으로 분무 방향을 따른 단면적이 동일하도록 하는 수준이 될 수 있다.

유도 하우징(16)은 제1 유체, 제2 유체 및 제3 유체가 분무되면서 제2 유체에 의하여 에어커튼(AC)이 형성될 수 있는 적절한 구조를 가질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

아래에서 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(10)에서 각각의 유체가 이송되는 구조에 대하여 설명된다.

도 2는 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(10)에서 각각의 유체가 분무되는 경로의 실시 예를 도시한 것이다.

도 2을 참조하면, 예를 들어 코팅 액체와 같은 제1 유체(F1)는 제1 유체 공급 유닛(12)을 따라 공급되어 노즐 블록(113)을 따라 분무될 수 있다. 제3 유체(F3)는 제3 유체 공급 유닛을 통하여 공급되어 제1 유체 공급 유닛(12)의 둘레 면을 따라 이송되어 노즐 블록(113)을 통하여 분무될 수 있다. 제1 유체(F1)는 노즐 블록(113)의 중앙을 따라 형성된 관통 홀을 따라 분무되고, 제3 유체(F3)는 관통 홀의 둘레 면을 따라 분무되면서 제1 유체(F1)를 미립자 형태로 만들 수 있다. 노즐 블록(113)은 다양한 구조를 가질 수 있고, 제1 유체(F1) 및 제3 유체(F3)는 노즐 블록(113)의 형성된 적절한 분무 경로를 통하여 분무될 수 있다. 제3 유체(F3)는 기체가 될 수 있고, 제1 유체(F1)를 적절한 방법으로 미립자로 만들면서 제1 유체(F1)와 함께 혼합 유체(F13)가 되어 균일 형성 경로(182)를 따라 흐를 수 있다.

제2 유체 공급 유닛(13)을 통하여 공급되어 제2 유체(F2)는 제1 유체(F1)와 독립된 경로를 형성하면서 유체 유도 유닛(15)의 외부 둘레 면에 형성된 와류 형성 경로(152)를 따라 흐를 수 있다. 그리고 에어커튼 형성 유닛(17)의 외부 면을 따라 유도되어 유도 하우징(16)의 외부로 분무될 수 있다.

유도 하우징(16)의 외부로 분사된 혼합 유체(F13)는 미립자 흐름(P)을 형성하면서 표적 지점으로 분무될 수 있다. 그리고 에어커튼 형성 유닛(17)의 둘레 면을 따라 유도된 제2 유체(F2)는 에어커튼(AC)을 형성하면서 미립자 흐름(P)을 동일한 방향으로 분무될 수 있다.

미립자 흐름(P)과 에어커튼(AC)은 독립된 스트림을 형성할 수 있고, 원뿔 형상의 스트림을 형성하는 미립자 흐름(P)을 외부 면을 둘러싸는 형상으로 에어커튼(AC) 스트림이 형성될 수 있다. 제1 유체(F1), 제2 유체(F2) 및 제3 유체(F3)는 각각 개별적으로 제어될 수 있고, 제2 유체는 압력 또는 분사 양이 제1 유체 및 제2 유체의 그것과 별개로 설정될 수 있다.

제2 유체(F2)는 다양한 공급 경로를 통하여 공급될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(10)의 다른 실시 예를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 제2 유체 공급 유닛(331, 332)은 유도 하우징(16)에 연결될 수 있다. 구체적으로 유도 하우징(16)의 둘레 면에 서로 마주보는 두 개의 제2 공급 홀이 형성되고, 제2 공급 홀에 제2 유체 공급 유닛(331, 332)이 연결되어 제2 유체를 유체 유도 유닛(15)의 둘레 면으로 공급할 수 있다. 이후 제2 유체는 와류 형성 경로를 경유하여 에어커튼 형성 유닛(17)에 의하여 형성되는 커튼 형성 경로(171)를 통하여 유도 하우징(16)의 외부로 분무되어 에어커튼을 형성할 수 있다. 노즐 어셈블리(10)의 구조에 따라 커튼 형성 경로(171)는 나선 구조로 만들어질 수 있다. 그리고 제2 유체의 이송 방향을 따라 나선 구조는 다양한 형상으로 만들어질 수 있다.

본 발명에 따른 노즐 어셈블리에서 에어커튼은 다양한 방법으로 형성될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

도 4는 본 발명에 따른 노즐 어셈블리에 의한 도장 패턴의 실시 예에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다.

도 4의 (가)를 참조하면, 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(10)는 미립자 형태의 코팅 유체(CP)의 흐름의 둘레 면을 따라 에어 커튼(AC)을 형성하게 된다. 에어 커튼(AC)은 코팅 면(CS)까지 연장될 수 있다. 이에 비하여 도 4의 (나)를 참조하면, 공지 노즐 어셈블리(30)는 코팅 유체(CP)의 흐름만이 코팅 면(CS)에 도달하게 된다. 이로 인하여 코팅 면(CS)에서 많은 비산 미립자(SP)가 생성될 수 있다. 에어 커튼(AC)의 유속은 적절하게 설정될 수 있지만 바람직하게 코팅 유체(CP)의 흐름에 비하여 클 수 있고, 노즐 어셈블리(10)로부터 코팅 면(CS) 사이의 거리 또는 코팅 유체(CP)의 특성에 따라 적절하게 설정될 수 있다.

도 4의 (가) 및 (나)를 참조하면, 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(10)는 공지 노즐 어셈블리(30)에 비하여 분무 방향에 수직이 되는 방향으로 미립자 밀도(41, 41a)가 균일하고, 미립자 크기(PS)가 작고 비산 미립자의 비율이 낮다. 코팅 면(CS)의 경계 면의 시뮬레이션(42, 42a)을 참고하면, 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(10)는 균일한 코팅 두께를 형성하면서 비산 미립자의 비율이 낮다는 것을 알 수 있다.

도 5는 도 4의 결과를 수치로 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 노즐 어셈블리(10)는 공지 노즐 어셈블리(30)에 비하여 작동 압력이 낮고, 미립자의 크기가 작으며 미립자의 비산율이 현저하게 낮다는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따른 노즐 어셈블리는 분무 방향을 따라 에어커튼(AC)이 형성되어 비산되는 미립자의 수가 감소되도록 한다. 본 발명에 따른 노즐 어셈블리는 에어 커튼(AC)을 형성하는 것에 의하여 미립자의 분무 거리가 증가되도록 함으로써 작동 압력이 감소되도록 한다. 또한 에어커튼의 안쪽 면과 분무 미립자의 상호 접촉에 의하여 분무 미립자의 평균 직경이 균일해지도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 노즐 어셈블리는 에어커튼(AC)의 분무 압력 또는 분무 방방향이 조절되도록 하는 것에 의하여 분무 미립자의 평균 직경이 제어될 수 있도록 한다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10: 노즐 어셈블리 11: 노즐 유닛
12: 제1 유체 공급 유닛 12a: 제1 공급 커넥터
13: 제2 유체 공급 유닛 13a: 제2 공급 커넥터
14: 제3 유체 공급 유닛 15: 유체 유도 유닛
16: 유도 하우징 17: 에어커튼 형성 유닛
18: 경로 형성 유닛 41, 41a: 미립자 밀도
111: 노즐 몸체 112: 유입 블록
113: 노즐 블록 114: 공급 결합 홀
151: 유도 몸체 152: 와류 형성 경로
161: 에어 경로 유닛 171: 커튼 형성 경로
181: 체결 블록 182: 균일 형성 경로
331, 332: 제2 유체 공급 유닛
AC: 에어커튼 CP: 코팅 유체 CS: 코팅 면
F13: 혼합 유체 P: 미립자 흐름 PS: 미립자 크기

Claims

제1 유체가 분무되는 노즐 블록(113)이 형성된 노즐 몸체(111);
노즐 몸체(111)에 결합되어 노즐 블록(113)으로 제1 유체를 공급하는 제1 유체 공급 유닛(12);
노즐 몸체(111)의 앞쪽에 결합되는 유체 유도 유닛(15);
유체 유도 유닛(15)의 둘레 면을 따라 제2 유체를 공급하는 제2 유체 공급 유닛(13);
제2 유체 공급 유닛(13)에 결합되는 에어커튼 형성 유닛(17); 및
유체 유도 유닛(15)과 에어커튼 형성 유닛(17)이 수용되는 유도 하우징(16)을 포함하고,
상기 에어커튼 형성 유닛(17)은 제1 유체의 분무 방향에 대하여 경사지도록 연장되는 경사 유체 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 에어커튼 형성 구조의 노즐 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 유체 유도 유닛(15)은 속이 빈 원통 형상의 유도 몸체(151) 및 유도 몸체(151)의 외부 둘레 면에 제1 유체의 분무 방향에 대하여 경사지도록 균일하게 형성된 와류 형성 경로(152)를 포함하는 에어커튼 형성 구조의 노즐 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 노즐 몸체(111)에 결합되어 제3 유체를 공급하는 제3 유체 공급 유닛(13)을 더 포함하는 에어커튼 형성 구조의 노즐 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 유도 하우징(16)의 내부에 결합되어 분무 방향으로 형성되면서 균일한 직경으로 연장되는 균일 형성 경로(182)를 가지는 경로 형성 유닛(18)을 더 포함하는 에어커튼 형성 구조의 노즐 어셈블리.