KR20200139328A - 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치 - Google Patents

이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치 Download PDF

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Abstract

개시되는 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치가 노즐 몸체 부재와, 컴프레셔 부재와, 노즐 관 부재와, 분무 대상액 수용 탱크 부재와, 분무 대상액 공급 관 부재와, 외부 공기 유입 관 부재를 포함함에 따라, 상기 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치의 구동에 요구되는 에너지 비용 및 구동부 도입 비용이 절감될 수 있고, 안개 분무 노즐 장치의 최대 문제점 중 하나인 이물질에 의해 노즐이 막히는 현상이 방지될 수 있으며, 분무량 조절이 간편하게 이루어질 수 있고, 내부식성이 우수해지고, 노즐 1개당 분무량이 종래 방식들에 비해 증대되어, 노즐 1개당 영향을 미치는 면적이 증대될 수 있고, 유지 보수 비용이 저렴하고, 현장 설치가 간편해지게 되는 장점이 있다.

Description

이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치{Low power supply and high efficiency mist spray nozzle apparatus for preventing clogging phenomenon by debris and corrosion phenomenon, and controlling sprayed capacity}
본 발명은 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치에 관한 것이다.
안개 분무 노즐은 물 등의 액상을 입력 받아 안개 분무 형태로 분사해줄 수 있는 것이다.
이러한 안개 분무 노즐의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌의 그 것들이다.
종래의 안개 분무 노즐의 방식으로는, 고압 펌프를 이용하는 고압 펌프형, 컴프레셔를 이용하는 컴프레셔형 및 중고압 펌프와 컴프레셔를 결합한 결합형이 제시되고 있다.
종래의 방식들 중 상기 고압 펌프형은 150 바아(bar) 정도의 고압 펌프가 요구되고, 상기 컴프레셔형은 15 마력 정도의 컴프레셔가 요구되고, 상기 결합형은 50 바아의 중고압 펌프 및 10 마력의 컴프레셔가 요구되기 때문에, 각각 그 구동에 요구되는 에너지 비용 및 구동부 도입 비용이 큰 단점이 있었다.
또한, 종래의 방식들 중 상기 고압 펌프형에서 안개 분무를 형성하기 위한 미세 노즐의 직경이 0.1 내지 0.2 mm 정도이고, 상기 컴프레셔형에서 안개 분무를 형성하기 위한 미세 노즐의 직경이 0.1 내지 0.2 mm 정도이고, 상기 결합형에서 안개 분무를 형성하기 위한 미세 노즐의 직경이 0.5 mm 정도이기 때문에, 이물질에 의해 노즐이 막히는 현상이 빈번하게 발생되는 문제가 있었다.
또한, 종래의 방식들 모두 분무량 조절이 어렵고, 대부분 스테인리스 스틸로 이루어져서 오존, 황산, 염산 등의 화학약품에 의한 부식 문제가 발생되는 문제가 있었다.
등록특허 제 10-1589284호, 등록일자: 2016.01.21., 발명의 명칭: 초미세 무화 액적 형성 노즐 어셈블리의 증발 냉각 방식 분무 장치 등록실용신안 제 20-0358746호, 등록일자: 2004.08.03., 고안의 명칭: 자동 미세 분무노즐
본 발명은 그 구동에 요구되는 에너지 비용 및 구동부 도입 비용이 절감될 수 있고, 이물질에 의해 노즐이 막히는 현상이 방지될 수 있으며, 분무량 조절이 간편하게 이루어질 수 있고, 내부식성이 우수한 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치는 노즐 몸체 부재; 상기 노즐 몸체 부재 쪽으로 압축 공기를 공급해주는 컴프레셔 부재; 상기 노즐 몸체 부재를 관통하여 형성된 형태로 이루어져서, 상기 컴프레셔 부재로부터 공급된 상기 압축 공기가 유동된 다음 외부로 토출되는 노즐 관 부재; 상기 노즐 몸체 부재 쪽으로 공급될 분무 대상액을 수용하는 분무 대상액 수용 탱크 부재; 상기 분무 대상액 수용 탱크 부재와 상기 노즐 관 부재를 연통시켜, 상기 분무 대상액 수용 탱크 부재에 수용된 상기 분무 대상액이 상기 압축 공기가 유동되는 상기 노즐 관 부재로 공급되도록 하는 분무 대상액 공급 관 부재; 및 상기 노즐 관 부재 중 상기 분무 대상액 공급 관 부재가 연결된 지점과 상기 노즐 관 부재의 토출부 사이 부분과 외부를 연통시키도록 상기 노즐 몸체 부재를 관통하여, 외부 공기가 상기 노즐 관 부재 중 상기 분무 대상액 공급 관 부재가 연결된 지점과 상기 노즐 관 부재의 토출부 사이 부분으로 유입되도록 하는 외부 공기 유입 관 부재;를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치에 의하면, 상기 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치가 노즐 몸체 부재와, 컴프레셔 부재와, 노즐 관 부재와, 분무 대상액 수용 탱크 부재와, 분무 대상액 공급 관 부재와, 외부 공기 유입 관 부재를 포함함에 따라, 상기 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치의 구동에 요구되는 에너지 비용 및 구동부 도입 비용이 절감될 수 있고, 안개 분무 노즐 장치의 최대 문제점 중 하나인 이물질에 의해 노즐이 막히는 현상이 방지될 수 있으며, 분무량 조절이 간편하게 이루어질 수 있고, 내부식성이 우수해지고, 노즐 1개당 분무량이 종래 방식들에 비해 증대되어, 노즐 1개당 영향을 미치는 면적이 증대될 수 있고, 유지 보수 비용이 저렴하고, 현장 설치가 간편해지게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치(100)는 노즐 몸체 부재(110)와, 컴프레셔 부재(140)와, 노즐 관 부재(130)와, 분무 대상액 수용 탱크 부재(150)와, 분무 대상액 공급 관 부재(121)와, 외부 공기 유입 관 부재(115)를 포함한다.
상기 노즐 몸체 부재(110)는 상기 컴프레셔 부재(140) 및 상기 분무 대상액 수용 탱크 부재(150)가 연결되고, 상기 노즐 몸체 부재(110)의 내부에 상기 노즐 관 부재(130), 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121) 및 상기 외부 공기 유입 관 부재(115)가 형성되는 것이다.
상기 컴프레셔 부재(140)는 상기 노즐 몸체 부재(110) 쪽으로 압축 공기를 공급해주는 것이다.
본 실시예에서는, 상기 컴프레셔 부재(140)는 3 마력 이하의 컴프레셔로 이루어진다.
상기 노즐 관 부재(130)는 상기 노즐 몸체 부재(110)를 관통하여 형성된 형태로 이루어져서, 상기 컴프레셔 부재(140)로부터 공급된 상기 압축 공기가 유동된 다음 외부로 토출되는 것이다.
본 실시예에서는, 상기 노즐 관 부재(130)는 공기 유입부(131)와, 적어도 하나의 수축부(132, 134)와, 적어도 하나의 확장부(136, 138)와, 토출부(140)를 포함한다.
상기 공기 유입부(131)는 상기 노즐 몸체 부재(110)의 일 측 말단부에서 외부와 연통되도록 형성되어, 상기 컴프레셔 부재(140)와 연결되는 것으로, 상기 공기 유입부(131)에서 상기 컴프레셔 부재(140)와 연결되는 일 측 말단의 직경은 10 mm 이하로 형성되고, 상기 컴프레셔 부재(140)와 나사 피팅 등 원터치 피팅으로 연결된다.
적어도 하나의 상기 수축부(132, 134)는 상기 공기 유입부(131)의 초입에 비해 상대적으로 그 직경이 작아지게 형성된 것이다.
상기 수축부(132, 134)는 상기 노즐 관 부재(130)를 따라 유동되는 상기 압축 공기의 유동 방향의 가상의 수직선에 대해 15 내지 20° 경사로 이루어지되, 상기 압축 공기의 유동 방향을 따라 갈수록 점진적으로 상기 압축 공기의 유동 방향의 가상의 중심선을 향해 수렴되도록 테이퍼진 형태로 형성될 수 있다.
상세히, 상기 수축부(132, 134)는 상기 공기 유입부(131)의 타 측 말단과 연결되고 상기 공기 유입부(131)에 비해 상대적으로 직경이 점진적으로 감소되는 부분인 제 1 수축부(132)와, 상기 제 1 수축부(132)에 비해 상대적으로 더 직경이 점진적으로 감소되는 부분인 제 2 수축부(134)를 포함한다.
상기 제 1 수축부(132)와 상기 제 2 수축부(134) 사이에는 제 1 공기 가속부(133)가 형성된다.
상기 제 1 공기 가속부(133)는 상기 제 1 수축부(132)에 의해 그 직경이 5 mm 이하로 감소되어, 그 감소된 직경대로 상기 노즐 몸체 부재(110)의 내부를 따라 일정 직경으로 형성된 것이다.
상기 제 1 수축부(132)에 의해 상기와 같이 상기 노즐 관 부재(130)의 직경이 1차적으로 감소되고, 그에 따라 베르누이 정리에 따라, 상기 공기 유입부(131)에 비해 상기 제 1 공기 가속부(133)에서 그 속도가 4배 이상으로 가속되어, 상기 노즐 관 부재(130)를 따라 유동되는 상기 압축 공기에 대해 진공 형성을 위한 1차적인 가속이 이루어진다.
상기 제 2 수축부(134)와 상기 확장부(136, 138) 사이에는 제 2 공기 가속부(135)가 형성된다.
상기 제 2 공기 가속부(135)는 상기 제 2 수축부(134)에 의해 그 직경이 1.4 mm 이하로 감소되어, 그 감소된 직경대로 상기 노즐 몸체 부재(110)의 내부를 따라 일정 직경으로 형성된 것이다.
상기 제 2 수축부(134)에 의해 상기와 같이 상기 노즐 관 부재(130)의 직경이 2차적으로 감소되고, 그에 따라 베르누이 정리에 따라, 상기 공기 유입부(131)에 비해 상기 제 2 공기 가속부(135)에서 그 속도가 12배 이상으로 가속되어, 상기 노즐 관 부재(130)를 따라 유동되는 상기 압축 공기에 대해 상대적으로 더욱 강한 진공 형성을 위한 2차적인 가속이 이루어진다.
적어도 하나의 상기 확장부(136, 138)는 상기 수축부(132, 134)에 비해 상대적으로 그 직경이 커지되, 상기 노즐 관 부재(130)의 상기 토출부(140)의 말단에 비해 상대적으로 그 직경이 작게 형성되는 것이다.
상기 확장부(136, 138)는 상기 노즐 관 부재(130)를 따라 유동되는 상기 압축 공기의 유동 방향의 가상의 수직선에 대해 55 내지 60° 경사로 이루어지되, 상기 압축 공기의 유동 방향을 따라 갈수록 점진적으로 상기 압축 공기의 유동 방향의 가상의 중심선으로부터 이격되도록 테이퍼진 형태로 형성될 수 있다.
상세히, 상기 확장부(136, 138)는 상기 제 2 공기 가속부(135)의 말단과 연결되고 상기 제 2 공기 가속부(135)에 비해 상대적으로 직경이 점진적으로 증가되는 부분인 제 1 확장부(136)와, 상기 제 1 확장부(136)에 비해 상대적으로 더 직경이 점진적으로 증가되는 부분인 제 2 확장부(138)를 포함한다.
상기 제 1 확장부(136)와 상기 제 2 확장부(138) 사이에는 제 1 확관 공기 유동부(137)가 형성된다.
상기 제 1 확관 공기 유동부(137)는 상기 제 1 확장부(136)에 의해 그 직경이 2 내지 3 mm 범위로 증대되어, 그 증가된 직경대로 상기 노즐 몸체 부재(110)의 내부를 따라 일정 직경으로 형성된 것이다.
상기 압축 공기의 최고 속도 지점이어서 최대 진공이 걸리는 상기 제 1 확관 공기 유동부(137)의 초입부에 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)이 연결됨으로써, 상기 분무 대상액 수용 탱크 부재(150)로부터 공급된 분무 대상액이 상기 제 1 확관 공기 유동부(137)의 초입부의 최대 진공에 의해 원활하게 상기 제 1 확관 공기 유동부(137)로 유입될 수 있고, 상기 제 1 확관 공기 유동부(137)의 초입부의 확관 형태에 의해 상기 압축 공기와 상기 분무 대상액의 병목 현상이 제거되어, 상기 압축 공기와 상기 분무 대상액이 그 유체 속도를 유지하면서 서로 혼합될 수 있게 된다.
상기 제 2 확장부(138)와 상기 토출부(140) 사이에는 제 2 확관 공기 유동부(139)가 형성된다.
상기 제 2 확관 공기 유동부(139)는 상기 제 2 확장부(138)에 의해 그 직경이 3 내지 5 mm 이하로 증대되어, 그 증가된 직경대로 상기 노즐 몸체 부재(110)의 내부를 따라 일정 직경으로 형성된 것이다.
상기 제 2 확관 공기 유동부(139)에서는, 상기 압축 공기의 속도가 상기 제 1 확관 공기 유동부(137)에 비해 상대적으로 급감되고, 상기 분무 대상액은 상기 제 2 확관 공기 유동부(139)의 내면과 마찰되면서(경계면 효과) 와류(vortex)를 형성하면서 상기 제 2 확관 공기 유동부(139)를 따라 유동되고, 그 과정에서 상기 압축 공기와 상기 분무 대상액이 상기 제 2 확관 공기 유동부(139)에서 서로 혼합될 수 있게 되고, 그러한 혼합에 의해 공기 혼합 분무액이 형성된다.
또한, 경계면 효과에 의해 상기 분무 대상액은 마찰 에너지를 극대화하게 되고, 상기 제 2 확관 공기 유동부(139)에서 상기 분무 대상액과 상기 압축 공기는 최대의 충격량(충격량 = 힘 × 시간)으로 충돌하게 되어, 그 충격량에 의해 미세한 초미세 액적으로 변하게 된다.
상기 토출부(140)는 상기 제 2 확관 공기 유동부(139)의 말단에서 점진적으로 그 직경이 확장되도록 형성되고, 상기 노즐 관 부재(130)를 따라 유동되면서 형성된 상기 공기 혼합 분무액이 안개 분무 형태로 외부로 분사되는 것이다.
본 실시예에서는, 상기 노즐 관 부재(130)의 최소 직경은 1 내지 2.5 mm 범위에 있고, 상기 노즐 관 부재(130)는 화학 약품에 대한 내부식성이 있는 재질, 여기서는 폴리염화 비닐(PVC)로 이루어지고, 상기 노즐 관 부재(130)를 통해 분사되는 안개 분무의 직경은 3 ㎛ 이하로 된다.
상기 분무 대상액 수용 탱크 부재(150)는 상기 노즐 몸체 부재(110) 쪽으로 공급될 상기 분무 대상액을 수용하는 것이다.
상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)는 상기 분무 대상액 수용 탱크 부재(150)와 상기 노즐 관 부재(130)를 연통시켜, 상기 분무 대상액 수용 탱크 부재(150)에 수용된 상기 분무 대상액이 상기 압축 공기가 유동되는 상기 노즐 관 부재(130)로 공급되도록 하는 것이다.
상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)가 상기 분무 대상액 수용 탱크 부재(150)와 상기 제 1 확장부(136)를 연결하여, 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)를 통해 유동된 상기 분무 대상액과 상기 노즐 관 부재(130)를 통해 유동된 상기 압축 공기가 상기 제 1 확관 공기 유동부(137) 및 상기 제 2 확관 공기 유동부(139)의 내면과 마찰되면서 와류를 형성하면서 서로 혼합되어 상기 공기 혼합 분무액이 형성되도록 하는 것이다.
상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)에서 상대적으로 상기 제 1 확장부(136)에 근접된 부분에는, 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)에 비해 상대적으로 더 큰 직경으로 형성되는 부압 형성 홀(120)이 형성되고, 상기 부압 형성 홀(120)에 부압이 걸림으로써, 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)를 통해 유동되던 상기 분무 대상액의 유동이 더욱 원활하게 이루어질 수 있게 된다.
한편, 상기 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치(100)는 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)의 개도(open rate)를 조절할 수 있는 개도 조절 밸브 부재(125)를 포함한다.
상기 개도 조절 밸브 부재(125)는 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121) 상에 설치되어, 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)의 개도를 조절함으로써, 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)를 따라 유동되는 상기 분무 대상액의 유동량을 제어할 수 있게 되고, 그에 따라 상기 토출부(140)를 통해 토출되는 안개 분무의 분무량도 조절될 수 있게 된다.
상기 외부 공기 유입 관 부재(115)는 상기 노즐 관 부재(130) 중 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)가 연결된 지점 및 상기 노즐 관 부재(130)의 상기 토출부(140) 사이 부분과 외부를 연통시키도록 상기 노즐 몸체 부재(110)를 관통하여, 외부 공기가 상기 노즐 관 부재(130) 중 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)가 연결된 지점 및 상기 노즐 관 부재(130)의 상기 토출부(140) 사이 부분으로 유입되도록 하는 것이다.
상세히, 상기 외부 공기 유입 관 부재(115)는 제 1 외부 공기 유입 관(116)과, 제 2 외부 공기 유입 관(117)을 포함한다.
상기 제 1 외부 공기 유입 관(116)은 상기 노즐 관 부재(130) 중 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)가 연결된 지점 및 상기 노즐 관 부재(130)의 상기 토출부(140) 사이 부분, 여기서는 상기 제 2 확관 공기 유동부(139)의 초입부와 외부를 연통시켜서, 상기 외부 공기가 상기 제 2 확관 공기 유동부(139)로 공급되도록 하는 것이다.
상기 제 2 외부 공기 유입 관(117)은 상기 노즐 관 부재(130) 중 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)가 연결된 지점 및 상기 노즐 관 부재(130)의 상기 토출부(140) 사이 부분, 여기서는 상기 토출부(140)의 초입부와 외부를 연통시키되, 상기 제 1 외부 공기 유입 관(116)과 독립적으로 형성되고, 상기 제 1 외부 공기 유입 관(116)에 비해 상대적으로 상기 노즐 관 부재(130)의 상기 토출부(140) 쪽으로 편심되어 형성됨으로써, 상기 외부 공기가 상기 토출부(140)로 공급되도록 하는 것이다.
상기 제 1 외부 공기 유입 관(116) 및 상기 제 2 외부 공기 유입 관(117)의 각 직경은 2 mm 이하로 형성된다.
상기와 같이, 상기 외부 공기 유입 관 부재(115)가 형성됨에 따라, 상기 압축 공기 이외에 별도로 상기 외부 공기가 상기 노즐 관 부재(130)로 주입되어, 상기 노즐 관 부재(130)를 따라 유동되는 기체량이 증대될 수 있게 되고, 그에 따라 상기 공기 혼합 분무액이 더욱 원활하게 형성될 수 있고, 상기 공기 혼합 분무액의 분무 입자가 더 곱게 형성될 수 있으며, 상기 토출부(140)를 통한 분무량이 증대될 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치(100)의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 상기 개도 조절 밸브 부재(125)가 열린 상태에서, 상기 컴프레셔 부재(140)가 작동되면, 상기 컴프레셔 부재(140)에서 형성된 상기 압축 공기가 상기 노즐 관 부재(130)를 따라 유동된다.
상기 노즐 관 부재(130)를 따라 유동되던 상기 압축 공기는 상기 수축부(132, 134)를 경유하면서 가속된 다음, 상기 확장부(136, 138)에 이르러 급격히 확장되면서 진공을 형성한다. 그러면, 그러한 진공에 의해, 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)에 부압이 걸리면서, 사기 분무 대상액 수용 탱크 부재(150)에 수용되어 있던 상기 분무 대상액이 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)를 통해 상기 노즐 관 부재(130)로 유입되어, 상기 압축 공기와 혼합된다.
상기 분무 대상액과 상기 압축 공기가 상기 노즐 관 부재(130)를 따라 유동되면서 혼합되어, 상기 공기 혼합 분무액이 형성되고, 상기와 같이 형성된 상기 공기 혼합 분무액에 상기 외부 공기 유입 관 부재(115)를 통해 유입된 상기 외부 공기가 공급되어, 기체량이 늘어난 상태에서 상기 공기 혼합 분무액이 상기 토출부(140)를 통해 안개 분무 형태로 분사될 수 있게 된다.
상기 외부 공기 유입 관 부재(115)의 각 유입부는 4개 내지 8개까지 구성될 수 있고, 상기 각 유입부에는 각각 개폐 밸브가 구비되어, 상기 각 유입부에 대해 각각 개폐가 가능하여, 그 개폐 개수를 조절함으로써, 상기 공기 혼합 분무액의 분사 거리 및 분사 형상을 조절할 수 있게 된다.
상기와 같이, 상기 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치(100)가 상기 노즐 몸체 부재(110)와, 상기 컴프레셔 부재(140)와, 상기 노즐 관 부재(130)와, 상기 분무 대상액 수용 탱크 부재(150)와, 상기 분무 대상액 공급 관 부재(121)와, 상기 외부 공기 유입 관 부재(115)를 포함함에 따라, 상기 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치(100)의 구동에 요구되는 에너지 비용 및 구동부 도입 비용이 절감될 수 있고, 안개 분무 노즐 장치의 최대 문제점 중 하나인 이물질에 의해 노즐이 막히는 현상이 방지될 수 있으며, 분무량 조절이 간편하게 이루어질 수 있고, 내부식성이 우수해지고, 노즐 1개당 분무량이 종래 방식들에 비해 증대되어, 노즐 1개당 영향을 미치는 면적이 증대될 수 있고, 유지 보수 비용이 저렴하고, 현장 설치가 간편해지게 된다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치에 의하면, 그 구동에 요구되는 에너지 비용 및 구동부 도입 비용이 절감될 수 있고, 이물질에 의해 노즐이 막히는 현상이 방지될 수 있으며, 분무량 조절이 간편하게 이루어질 수 있고, 내부식성이 우수해질 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.
100 : 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치
110 : 노즐 몸체 부재
115 : 외부 공기 유입 관 부재
121 : 분무 대상액 공급 관 부재
130 : 노즐 관 부재
140 : 컴프레셔 부재
150 : 분무 대상액 수용 탱크 부재

Claims (5)

  1. 노즐 몸체 부재;
    상기 노즐 몸체 부재 쪽으로 압축 공기를 공급해주는 컴프레셔 부재;
    상기 노즐 몸체 부재를 관통하여 형성된 형태로 이루어져서, 상기 컴프레셔 부재로부터 공급된 상기 압축 공기가 유동된 다음 외부로 토출되는 노즐 관 부재;
    상기 노즐 몸체 부재 쪽으로 공급될 분무 대상액을 수용하는 분무 대상액 수용 탱크 부재;
    상기 분무 대상액 수용 탱크 부재와 상기 노즐 관 부재를 연통시켜, 상기 분무 대상액 수용 탱크 부재에 수용된 상기 분무 대상액이 상기 압축 공기가 유동되는 상기 노즐 관 부재로 공급되도록 하는 분무 대상액 공급 관 부재; 및
    상기 노즐 관 부재 중 상기 분무 대상액 공급 관 부재가 연결된 지점과 상기 노즐 관 부재의 토출부 사이 부분과 외부를 연통시키도록 상기 노즐 몸체 부재를 관통하여, 외부 공기가 상기 노즐 관 부재 중 상기 분무 대상액 공급 관 부재가 연결된 지점과 상기 노즐 관 부재의 토출부 사이 부분으로 유입되도록 하는 외부 공기 유입 관 부재;를 포함하는 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 공기 유입 관 부재는
    상기 노즐 관 부재 중 상기 분무 대상액 공급 관 부재가 연결된 지점과 상기 노즐 관 부재의 토출부 사이 부분과 외부를 연통시키는 제 1 외부 공기 유입 관과,
    상기 노즐 관 부재 중 상기 분무 대상액 공급 관 부재가 연결된 지점과 상기 노즐 관 부재의 토출부 사이 부분과 외부를 연통시키되, 상기 제 1 외부 공기 유입 관과 독립적으로 형성되고, 상기 제 1 외부 공기 유입 관에 비해 상대적으로 상기 노즐 관 부재의 토출부 쪽으로 편심되어 형성되는 제 2 외부 공기 유입 관을 포함하고,
    상기 제 1 외부 공기 유입 관 및 상기 제 2 외부 공기 유입 관의 각 직경은 2 mm 이하이고,
    상기 외부 공기 유입 관 부재의 각 유입부는 4개 내지 8개까지 구성될 수 있고, 상기 각 유입부에는 각각 개폐 밸브가 구비되어, 상기 각 유입부에 대해 각각 개폐가 가능하여, 그 개폐 개수를 조절함으로써, 상기 공기 혼합 분무액의 분사 거리 및 분사 형상을 조절할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 관 부재는
    상기 컴프레셔 부재와 연결되는 공기 유입부의 초입에 비해 상대적으로 그 직경이 작아지는 적어도 하나의 수축부와,
    상기 수축부에 비해 상대적으로 그 직경이 커지되, 상기 노즐 관 부재의 상기 토출부의 말단에 비해 상대적으로 그 직경이 작게 형성되는 적어도 하나의 확장부를 포함하고,
    상기 분무 대상액 공급 관 부재는 상기 확장부에 연결되어, 상기 분무 대상액 공급 관 부재를 통해 유동된 상기 분무 대상액과 상기 노즐 관 부재를 통해 유동된 상기 압축 공기가 상기 확장부의 내면과 마찰되면서(경계면 효과) 와류(vortex)를 형성하면서 서로 혼합되어 공기 혼합 분무액이 형성되고,
    상기 경계면 효과에 의해 축적된 마찰 에너지에 의해, 상기 압축 공기와 상기 분무 대상액의 충돌 시 상대적으로 최대의 충격량으로 충돌하게 되어, 초미세 액적을 만들게 되는 것을 특징으로 하는 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴프레셔 부재는 3 마력 이하로 이루어지고,
    상기 노즐 관 부재의 최소 직경은 1 내지 2.5 mm 범위에 있고,
    상기 노즐 관 부재는 내부식성이 있는 재질로 이루어지고,
    상기 노즐 관 부재를 통해 분사되는 안개 분무의 직경은 3 ㎛ 이하로 되는 것을 특징으로 하는 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치는 상기 분무 대상액 공급 관 부재의 개도(open rate)를 조절할 수 있는 개도 조절 밸브 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 막힘 현상 및 부식 현상 방지, 분무량 조절이 가능한 저동력 고효율 안개 분무 노즐 장치.
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