KR20170109713A - 확산방지유로를 포함하는 분사유닛을 포함하는 유체분사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 확산방지유로를 포함하는 분사유닛을 포함하는 유체분사장치는, 극저온유체가 저장되는 수용탱크 및 상기 수용탱크에 수용된 극저온유체가 분사되는 분사유로와, 상기 분사유로에 인접하여 상기 분사유로를 통해 분사되는 극저온유체의 확산을 방지하도록 공기를 분사하는 확산방지유로를 포함하여, 상기 절삭공구에 의해 가공되는 영역에 극저온유체를 분사하는 분사유닛을 포함한다.

Description

확산방지유로를 포함하는 분사유닛을 포함하는 유체분사장치{Fluid Jet Apparatus Having Jet Unit Having Spread-Preventing Flowpath}

본 발명은 유체를 분사하는 유체분사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 확산방지유로에 의해 분사되는 극저온유체의 확산을 방지할 수 있는 유체분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속 등 대상물을 가공하는 과정에서는 고온의 열이 발생되며, 이는 가공물을 변형 및 손상시킬 위험을 초래한다. 따라서 이를 방지하기 위해 대상물 가공 작업을 수행할 경우에는 냉각을 위한 절삭유 등을 가공영역에 분사하게 된다.

다만, 상기와 같은 유체 분사는 고압으로 이루어지므로, 분사 범위가 실제 예측되는 범위보다 확산되는 현상이 자주 발생하였으며, 이는 가공 품질을 크게 저하시키는 원인이 된다.

따라서 종래에는 분사 대상에 유체의 확산을 방지하는 별도의 부재를 장착한 상태에서 작업하는 경우도 많았으나, 이는 번거로울 뿐만 아니라 차후 장착했던 부재가 절삭유에 의해 냉각되므로, 작업자의 상해를 유발할 가능성이 있다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 냉각유체의 분사 과정에서 상기 냉각유체의 확산을 효과적으로 방지할 수 있도록 하는 유체분사장치를 제공하기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 확산방지유로를 포함하는 분사유닛을 포함하는 유체분사장치는, 극저온유체가 저장되는 수용탱크 및 상기 수용탱크에 수용된 극저온유체가 분사되는 분사유로와, 상기 분사유로에 인접하여 상기 분사유로를 통해 분사되는 극저온유체의 확산을 방지하도록 공기를 분사하는 확산방지유로를 포함하여, 상기 절삭공구에 의해 가공되는 영역에 극저온유체를 분사하는 분사유닛을 포함한다.

그리고 상기 확산방지유로는 상기 분사유로의 둘레를 감싸는 형태로 형성될 수 있다.

또한 상기 분사유닛은, 내부에 상기 분사유로가 형성된 내관 및 상기 내관을 감싸는 형태로 형성되어, 상기 내관과의 사이에 상기 확산방지유로를 형성하는 외관을 포함할 수 있다.

그리고 상기 외관은 상기 내관의 길이보다 전방으로 길게 연장된 연장부를 포함할 수 있다.

또한 상기 외관의 내면에는 나선 형태의 돌출부가 형성되어, 공기를 나선 방향으로 분사하도록 형성될 수 있다.

그리고 상기 분사유닛의 끝단에 탈착 가능하게 구비되며, 상기 분사유로를 연장하는 제1연장유로 및 상기 확산방지유로를 연장하는 제2연장유로를 포함할 수 있다.

또한 상기 제1연장유로는 후방에서 전방으로 갈수록 단면적이 점차 증가하는 형태로 형성될 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 확산방지유로를 포함하는 분사유닛을 포함하는 유체분사장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 확산방지유로로부터 분사되는 공기압에 의해 극저온유체의 확산을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 원하는 범위에 극저온유체를 정밀하게 분사할 수 있어 작업 품질을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유체분사장치의 모습을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 유체분사장치의 분사유닛을 통해 극저온유체를 절삭공구 측에 분사하는 모습을 나타낸 도면;
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 유체분사장치에 있어서, 분사유닛의 모습을 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 유체분사장치에 있어서, 분사유닛의 모습을 나타낸 도면;
도 6 및 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 유체분사장치에 있어서, 분사유닛의 모습을 나타낸 도면; 및
도 8 및 도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 유체분사장치에 있어서, 분사유닛의 모습을 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유체분사장치의 모습을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유체분사장치는 제1수용탱크(10)와, 제2수용탱크(40)와, 분사호스(50) 및 분사유닛(100)을 포함한다. 특히 본 실시예의 경우, 혼합부(30) 및 냉각부(20)를 더 포함할 수 있다.

제1수용탱크(10) 및 상기 제2수용탱크(40)에는 각각 소정의 유체가 수용된다. 본 실시예의 경우, 상기 제1수용탱크에는 제1극저온유체가 수용되며, 상기 제2수용탱크에는 제2극저온유체가 수용되는 것으로 하였다.

상기 냉각부(20)는 상기 제1극저온유체 및 상기 제2극저온유체를 극저온으로 냉각시킬 수 있도록 하는 구성요소이며, 상기 혼합부(30)는 상기 제1극저온유체 및 상기 제2극저온유체를 혼합하는 구성요소이다.

이에 따라 혼합된 상기 제1극저온유체 및 상기 제2극저온유체는 분사호스(50)를 통해 유동되어, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 분사유닛(100)을 통해 절삭공구(M)에 의해 가공되는 가공영역(T)에 분사될 수 있다.

이하에서는, 상기 분사유닛(100)에 대해 자세히 설명하도록 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 유체분사장치에 있어서, 분사유닛(100)의 모습을 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 분사유닛(100)은 분사유로(112)와, 확산방지유로(122)를 포함한다.

상기 분사유로(112)는 극저온유체가 분사되는 경로를 형성하며, 상기 확산방지유로(122)는 상기 분사유로(112)에 인접하여 상기 분사유로(112)를 통해 분사되는 극저온유체의 확산을 방지하도록 공기를 분사하는 역할을 수행한다.

즉 상기 확산방지유로(122)는 분사되는 고압의 공기를 통해 상기 분사유로(112)로부터 분사되어 이탈된 극저온유체가 측 방향으로 확산되는 것을 방지하게 된다.

특히 본 실시예의 경우 상기 분사유닛(100)은 내부에 상기 분사유로(112)가 형성된 내관(110)과, 상기 내관(110)을 감싸는 형태로 형성되어, 상기 내관(110)과의 사이에 상기 확산방지유로(122)를 형성하는 외관(120)을 포함한다.

이에 따라 상기 확산방지유로(122)는 상기 분사유로(112)의 둘레를 감싸는 형태로 형성되어, 극저온유체의 확산을 효과적으로 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 확산방지유로(122)로부터 분사되는 공기압에 의해 극저온유체의 확산을 효과적으로 방지할 수 있으며, 원하는 범위에 극저온유체를 정밀하게 분사할 수 있어 작업 품질을 크게 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 유체분사장치에 있어서, 분사유닛(100)의 모습을 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 본 발명의 제2실시예는 전술한 제1실시예와 전체적으로 동일한 구성요소를 가지며, 그 역할 역시 동일하다. 다만, 본 실시예의 경우 외관(120)은 내관(110)의 길이보다 전방으로 소정 길이(l)만큼 길게 연장된 연장부(123)를 더 포함한다는 점이 다르다.

이와 같이 연장부(123)가 형성됨으로 인해, 확산방지유로(122)를 통해 분사되는 공기는 분사유로(112)를 통해 분사되는 극저온유체에 비해 보다 긴 거리를 외관(120)을 따라 가이드될 수 있으며, 보다 효과적으로 극저온유체의 확산을 방지할 수 있다.

특히 이와 같은 경우, 상기 확산방지유로(122)를 통해 분사되는 공기의 압력이 다소 낮더라도 충분한 확산 방지 효과를 얻을 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 유체분사장치에 있어서, 분사유닛(100) 나타낸 도면이다.

도 6 및 도 7에 도시된 본 발명의 제3실시예 역시 전술한 각 실시예들과 전체적으로 동일한 구성요소를 가진다. 다만, 본 실시예의 경우 외관(120)의 내면에 나선 형태의 돌출부(124)가 형성되어, 공기를 나선 방향으로 분사하도록 형성된다.

이와 같은 경우 공기가 돌출부(124) 사이에 형성된 함몰부를 따라 유동되어 나선 형태로 분사되므로, 보다 효과적으로 극저온유체의 확산을 방지할 수 있게 된다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 유체분사장치에 있어서, 분사유닛(100) 나타낸 도면이다.

도 8및 도 9 도시된 본 발명의 제3실시예 역시 전술한 각 실시예들과 전체적으로 동일한 구성요소를 가진다. 다만, 본 실시예의 경우 연장부재(130)가 더 구비된다는 점이 다르다.

상기 연장부재(130)는 상기 분사유닛(100)의 끝단에 탈착 가능하게 구비되며, 상기 분사유로(112)를 연장하는 제1연장유로(132a)와, 상기 확산방지유로(122)를 연장하는 제2연장유로(132b)를 포함한다. 즉 상기 연장부재(130)는 상기 내관(110)을 연장하는 연장내관(131a)과 상기 외관(120)을 연장하는 연장외관(131b)을 포함하는 형태를 가진다.

이때 상기 연장부재(130)는 제1연장유로(132a)와 제2연장유로(132b)의 형태를 다양하게 형성함으로 인해 다양한 효과를 얻을 수 있다.

본 실시예의 경우, 상기 연장내관(131a)은 소정 각도(θ) 경사지게 형성되어 상기 제1연장유로(132a)가 후방에서 전방으로 갈수록 단면적이 점차 증가하는 형태로 형성되며, 이로 인해 상기 제2연장유로(132b)는 후방에서 전방으로 갈수록 단면적이 점차 감소하는 형태로 형성된다. 이와 같은 연장부재(130)는 분사 범위를 보다 넓게 하고자 할 경우 사용될 수 있다.

즉 본 실시예는 상기 연장부재(130)의 내부 형상에 따라 분사 범위를 다양한게 조절할 수 있으며, 다양한 형태의 연장부재(130)를 분사유닛(100)에 결합하여 해당 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 분사유닛 110: 내관
112: 분사유로 120: 외관
122: 확산방지유로 123: 연장부
124: 돌출부 130: 연장부재
131a: 연장내관 131b: 연장외관
132a: 제1연장유로 132b: 제2연장유로

Claims (7)

1. 극저온유체가 저장되는 수용탱크; 및
   상기 수용탱크에 수용된 극저온유체가 분사되는 분사유로와, 상기 분사유로에 인접하여 상기 분사유로를 통해 분사되는 극저온유체의 확산을 방지하도록 공기를 분사하는 확산방지유로를 포함하여, 상기 절삭공구에 의해 가공되는 영역에 극저온유체를 분사하는 분사유닛;
   을 포함하는 유체분사장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 확산방지유로는 상기 분사유로의 둘레를 감싸는 형태로 형성된 유체분사장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 분사유닛은,
   내부에 상기 분사유로가 형성된 내관; 및
   상기 내관을 감싸는 형태로 형성되어, 상기 내관과의 사이에 상기 확산방지유로를 형성하는 외관;
   을 포함하는 유체분사장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 외관은 상기 내관의 길이보다 전방으로 길게 연장된 연장부를 포함하는 유체분사장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 외관의 내면에는 나선 형태의 돌출부가 형성되어, 공기를 나선 방향으로 분사하도록 형성된 유체분사장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 분사유닛의 끝단에 탈착 가능하게 구비되며,
   상기 분사유로를 연장하는 제1연장유로; 및
   상기 확산방지유로를 연장하는 제2연장유로;
   를 포함하는 연장부재를 더 포함하는 유체분사장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1연장유로는 후방에서 전방으로 갈수록 단면적이 점차 증가하는 형태로 형성된 유체분사장치.

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