KR20230128823A - 2유체 분사 노즐 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제1 유체와 제2 유체를 혼합하여 분사하는 2유체 분사 노즐에 관한 것으로서, 제1 유체와 제2 유체가 각각 유입되는 제1 분사부와, 제1 유체와 제2 유체가 혼합되어 분사되는 제2 분사부와, 제1 분사부와 제2 분사부 사이에 결합되어 제1 유체와 제2 유체가 혼합되는 혼합공간을 형성하는 소켓부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 제1 분사부와 소켓부 사이에 1차 혼합공간을 형성하고 소켓부와 제2 분사부 사이에 2차 혼합공간을 형성함으로써, 2유체의 1차 혼합과 2차 혼합에 의해 2유체의 혼합성능을 향상시키는 동시에 2유체의 분사성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 2유체 분사 노즐에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제1 유체와 제2 유체를 혼합하여 분사하는 2유체 분사 노즐에 관한 것이다.
일반적으로, 노즐은 액체를 분무하기 위하여 사용하는 것으로, 분무되는 액체가 공기와 혼합되는 위치에 따라 내부 혼합식 분무 노즐과 외부 혼합식 분무 노즐로 구분할 수 있다. 이러한 노즐은 산업 전반에 걸쳐 다양한 분야에서 사용되고 있다.
최근에는 분사 효율은 물론 분사 표면적을 보다 확장할 수 있도록 분사액을 기체와 혼합하여 분무시키는 2유체 분사 노즐의 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다. 이러한, 2유체 분사노즐은 분사액이 기체에 의해 작은 입자형태로 분사되므로, 분사액이 도포되는 영역을 보다 확장할 수 있는 것이다.
특히, 2유체 분사 노즐은 반도체 기판을 생산할 때 증착, 리소그래피, 식각, 화학적/기계적 연마, 세정, 건조 등과 같은 공정에서 더욱 많이 사용하게 된다. 그런데, 상기와 같은 종래의 2유체 분사노즐은 분사액을 분사하기 위해서는 분사액과 기체를 동시에 공급하여야 하므로, 어느 하나의 유체를 공급하는 유압이 더 크게되면 유체가 역류하거나 유체의 분사가 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 2유체 분사노즐은 유체가 유입되는 하우징이 관형태로 형성되고, 이 관형태의 하우징에 복수의 노즐헤드를 결합하기 위하여 하우징을 절삭하여 헤드 결합면을 형성하므로, 하우징의 강도가 저하되고, 하우징의 길이를 길게 형성할 수 없는 문제점도 있었다.
또한 노즐로부터 근거리의 스프레이에서의 분무의 분포는 한결같지 않고, 분무가 존재하지 않는 개소도 있기 때문에, 피세정체에 대한 스프레이 속도가 가장 높은 근거리 위치에서 이 노즐열을 사용할 수는 없고, 분포는 연속적이 되지만 스프레이 속도가 저하된 이간 위치에서 사용할 수 밖에 없다. 이 때문에, 실제로 얻어지는 스프레이 임팩트와 세정 효과는 감쇠된 것이 된다는 문제점도 있었다.
한편, 종래의 2유체 노즐에서는 유체공급관 및 에어공급관 구성시, 각각의 공급로에 유체와 에어를 공급하기 위한 배관이 복잡하였으며, 이에 따라 조립 제작이 어렵고 크기가 대형화되는 문제점이 있었다.
따라서 이러한 배관 구성의 복잡함을 해결하기 위하여 에어공급관 내부에 유체공급관을 설치하는 구성이 개시되어 있지만, 이 경우에는 유체와 에어가 혼합되는 혼합실 공간이 적고 도입구가 형성된 부재를 미리 유체 공급관에 용접하여 고정하고, 공기 공급관에 형성된 개구를 통하여 외부로 돌출시켜 에어 공급관에 고정한다는 점에서 조립 및 수선이 곤란하다는 문제점이 있었다.
그리고, 기존의 2유체 분사 노즐에서는 혼합되어 분사되는 유체 및 에어의 양 및 그 압력을 동시에 고려하고 조절하여야만 하므로 노즐 어셈블리 제작시 부속되는 공구가 많이 소요되며 분사 작업시 작업 환경의 복잡성이 따랐었다.
따라서, 유입되는 유체와 에어의 제어가 정확하게 이루어지지 못함으로써, 노즐 몸체의 분사구를 통하여 분사되는 분사 입자의 크기와 분포가 일정하지 않아 제품의 불량이 발생하게 됨과 동시에 유체의 소비가 증가되는 또 다른 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 제1 분사부와 소켓부 사이에 1차 혼합공간을 형성하고 소켓부와 제2 분사부 사이에 2차 혼합공간을 형성함으로써, 2유체의 1차 혼합과 2차 혼합에 의해 2유체의 혼합성능을 향상시키는 동시에 2유체의 분사성능을 향상시킬 수 있는 2유체 분사 노즐을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 1차 믹싱구간에서 빠른 에어의 유속과 느린 유체의 유속을 이용하여 작은 입자를 만들고 2차 믹싱구간에서 균일화하므로 종래의 노즐 방식에 비해 유체량이 동일한 기준의 에어량에 대비해 작은 분사 입자를 형성할 수 있는 2유체 분사 노즐을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 좁은 1차의 믹싱구간을 지나서 십자가 방향의 4구를 통해 유체 공급하고 후단의 에어와의 2차 믹싱구간에서의 역압으로 인한 에어와 유체간의 압력 편차를 줄이기 위한 좁은 1차 믹싱구산을 계산하여 선정하므로, 십자 방향의 4구를 통하여 고르게 믹싱구간에 공급함과 동시에 오리피스 단면적을 키워 유체의 유속을 느리게 하여 믹싱 효율을 증대할 수 있는 2유체 분사 노즐을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 6개의 타공 구간에 에어를 공급하여 고르게 믹싱구간에 에어를 공급하여 에어가 넓은 공간에서 좁은 믹싱 공간으로 지나가게 함으로서 빠른 유속에 의해 믹싱효율을 증대시킬 수 있는 2유체 분사 노즐을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 에어와 유체가 혼합되는 1차 믹싱 구간에서 에어의 유속이 빠르고 유체의 유속이 느릴수록 스프레이 되는 입자의 크기가 작아지고, 믹싱구간의 사이즈를 최적화하여, 2차 믹싱 구간에서 다양한 혼합된 입자들이 균일화 및 안정되는 공간으로 형성하여 혼합성능을 향상시킬 수 있는 2유체 분사 노즐을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1 유체와 제2 유체를 혼합하여 분사하는 2유체 분사 노즐로서, 제1 유체와 제2 유체가 각각 유입되는 제1 분사부(10); 상기 제1 분사부(10)의 일방에 결합되어, 제1 유체와 제2 유체가 혼합되어 분사되는 제2 분사부(20); 및 상기 제1 분사부(10)와 상기 제2 분사부(20) 사이에 결합되어, 제1 유체와 제2 유체가 혼합되는 혼합공간을 형성하는 소켓부(30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 분사부(10)는, 제1 유체와 제2 유체가 각각 유입되도록 연결되는 제1 분사체; 상기 제1 분사체의 중앙부위에 관통 형성된 제1 유체 유입홀; 상기 제1 분사체의 외곽둘레 부위에 복수개가 관통 형성된 제2 유체 유입홀; 상기 제1 유체 유입홀의 하류에 홀단면이 축소되도록 형성된 제1 유체 분사홀; 상기 제1 유체 분사홀의 하류단에 외곽으로 분기된 제1 혼합홀; 상기 제2 유체 유입홀의 하류에 홀단면이 확장되도록 형성된 제2 유체 분사홀; 상기 제1 분사체의 일단에 돌출 형성되어, 외부에 제2 분사부(20)가 결합되고, 내부에 상기 소켓부(30)가 결합되는 제1 결합편; 및 상기 제1 결합편의 중앙부위에 돌출 형성되어, 상기 소켓부(30)의 내부에 끼워맞춤 결합되는 제1 끼움편;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 혼합홀은, 상기 소켓부(30)와의 사이에 제1 혼합공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제2 분사부(20)는, 제1 유체와 제2 유체가 서로 혼합되어 분사되도록 연결되는 제2 분사체; 상기 제2 분사체의 일방에 형성되어, 상기 제1 분사부(10)가 내부에 결합되는 제2 결합홀; 상기 제2 분사체의 일방 내부에 형성되되 상기 제2 결합홀의 내부에 형성되어, 상기 소켓부(30)가 끼워맞춤 결합되어 지지되는 제2 지지홀; 상기 제2 지지홀의 내부에 형성되어, 상기 소켓부(30)와의 사이에 제2 혼합공간을 형성하는 제2 혼합홀; 상기 제2 혼합홀의 내부에 형성되어, 상기 제2 혼합공간에서 혼합된 제1 유체와 제2 유체를 분사하는 제2 분사홀; 및 상기 제2 분사홀에 연통되며 외부롤 확산되도록 형성된 제2 확산홀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 소켓부(30)는, 상기 제1 분사부(10)와 상기 제2 분사부(20) 사이에 결합되는 소켓; 상기 소켓의 외부둘레에 돌출 형성되어, 상기 제2 분사부(20)의 내부에 걸림결합되어 지지되는 걸림턱; 상기 소켓의 일단에 형성되어, 상기 제1 분사부(10)에 연통되는 연결홀; 및 상기 소켓의 타단에 형성되되 상기 연결홀에 연통되어, 상기 제1 분사부(10)와의 사이에 제1 혼합공간을 형성하는 제3 혼합홀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 제1 분사부와 소켓부 사이에 1차 혼합공간을 형성하고 소켓부와 제2 분사부 사이에 2차 혼합공간을 형성함으로써, 2유체의 1차 혼합과 2차 혼합에 의해 2유체의 혼합성능을 향상시키는 동시에 2유체의 분사성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 1차 믹싱구간에서 빠른 에어의 유속과 느린 유체의 유속을 이용하여 작은 입자를 만들고 2차 믹싱구간에서 균일화하므로 종래의 노즐 방식에 비해 유체량이 동일한 기준의 에어량에 대비해 작은 분사 입자를 형성할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 좁은 1차의 믹싱구간을 지나서 십자가 방향의 4구를 통해 유체 공급하고 후단의 에어와의 2차 믹싱구간에서의 역압으로 인한 에어와 유체간의 압력 편차를 줄이기 위한 좁은 1차 믹싱구산을 계산하여 선정하므로, 십자 방향의 4구를 통하여 고르게 믹싱구간에 공급함과 동시에 오리피스 단면적을 키워 유체의 유속을 느리게 하여 믹싱 효율을 증대할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 6개의 타공 구간에 에어를 공급하여 고르게 믹싱구간에 에어를 공급하여 에어가 넓은 공간에서 좁은 믹싱 공간으로 지나가게 함으로서 빠른 유속에 의해 믹싱효율을 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 에어와 유체가 혼합되는 1차 믹싱 구간에서 에어의 유속이 빠르고 유체의 유속이 느릴수록 스프레이 되는 입자의 크기가 작아지고, 믹싱구간의 사이즈를 최적화하여, 2차 믹싱 구간에서 다양한 혼합된 입자들이 균일화 및 안정되는 공간으로 형성하여 혼합성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 정면사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 후면사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 정면분해도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 후면분해도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 단면분해도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 후면사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 정면분해도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 후면분해도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 단면분해도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 단면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 정면사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 후면사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 정면분해도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 후면분해도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 단면분해도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 2유체 분사 노즐을 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 2유체 분사 노즐은, 제1 분사부(10), 제2 분사부(20) 및 소켓부(30)를 포함하여 이루어져, 액체 또는 물, 분사액 등과 같은 액체상태의 제1 유체와, 가스나 에어 등과 같은 기체상태의 제2 유체를 혼합하여 분사하는 2유체 분사 노즐이다.
제1 분사부(10)는, 제1 유체와 제2 유체가 각각 유입되는 분사부재로서, 도 6 및 도7에 나타낸 바와 같이 제1 분사체(11), 제1 유제 유입홀(12), 제2 유체 유입홀(13), 제1 유체 분사홀(14), 제1 혼합홀(15), 제2 유체 분사홀(16), 제1 결합편(17), 제1 연결편(18), 제1 끼움편(19)로 이루어져 있다.
제1 분사체(11)는, 제1 유체와 제2 유체가 각각 유입되도록 제1 유체와 제2 유체의 2유체 공급설비에 연결되는 분사체로서, 원통형상으로 형성된 노즐부재로 이루어져 전단부위에는 소켓부(30)와 결합되도록 제1 끼움편(19)이 돌출 형성되어 있고 후단부위에는 2유체 공급설비에 결합되도록 제1 결합편(17)이 돌출 형성되어 있다.
제1 유체 유입홀(12)은, 제1 분사체(11)의 중앙부위에 관통 형성된 유입홀로서, 2유체 공급설비의 제1 유체 공급부위에 연통되어 제1 유체를 제1 분사체(11)의 중앙부위로 유입시키게 된다.
제2 유체 유입홀(13)은, 제1 분사체(11)의 외곽둘레 부위에 복수개가 경사지게 관통 형성된 유입홀로서, 기체 또는 가스 등과 같은 제2 유체의 분사를 용이하게 하도록 제1 유체 유입홀(12)의 후방 외곽에서 전방 중심을 향해서 경사지게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 제2 유체 유입홀(13)은, 제1 분사체(11)의 제1 유체 유입홀(12)의 외곽둘레에 복수개의 제2 유체 유입홀(13)이 이격 설치되어 중앙부위로 유입되는 제1 유체의 둘레에서 복수개의 유입홀에서 제2 유체가 중앙부위를 향해서 경사지게 유입되어 제1 유체와 제2 유체의 혼합이 이루어지게 된다.
제1 유체 분사홀(14)은, 제1 유체 유입홀(12)의 하류에 홀단면이 축소되도록 형성된 분사홀로서, 제1 유체 유입홀(12)의 중앙부위에 관통 형성된 유로로 이루어져 제1 유체 유입홀(12)의 선단부위에는 액체 또는 물 등과 같은 제1 유체의 분사를 용이하게 하도록 전방으로 갈수록 내주의 사이즈가 작게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제1 혼합홀(15)은, 제1 유체 분사홀(14)의 하류단에서 외곽둘레로 복수개가 분기된 혼합홀로서, 이러한 제1 혼합홀(15)은 소켓부(30)와의 사이에 제1 혼합공간(M1)을 형성하여 제1 유체와 제2 유체를 1차적으로 혼합시키게 된다.
제2 유체 분사홀(16)은, 각각의 제2 유체 유입홀(13)의 하류에 합지되되 홀단면이 확장되도록 형성된 분사홀로서, 제1 유체 분사홀(14)의 외곽둘레를 따라 확장 형성된 유로로 이루어져 있다.
제1 결합편(17)은, 제1 분사체(11)의 일단에 돌출 형성되어 외부에 제2 분사부(20)가 결합되고 내부에 소켓부(30)가 결합되는 결합부재로서, 제1 결합편(17)의 외부에는 제2 분사부(20)와 체결 결합되도록 나선돌기가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제1 연결편(18)은, 제1 분사체(11)의 일단에 돌출 형성되어 제1 유체와 제2 유체의 2유체의 공급설비가 연결되는 연결부재로서, 2유체의 공급설비와 체결 결합되도록 나선이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제1 끼움편(19)은, 제1 결합편(17)의 중앙부위에 돌출 형성되어 소켓부(30)의 내부에 끼워맞춤 결합되는 끼움부재로서, 제1 끼움편(19)의 후단부위에는 제1 유체 분사홀(14)과 제1 혼합홀(15)이 형성되어 제1 분사부(10)와 소켓부(30) 사이에 제1 유체와 제2 유체가 1차로 혼합되는 제1 혼합공간(M1)을 형성하게 되고, 제1 끼움편(19)의 전단부위에는 제2 분사부(20)와 소켓부(30) 사이에 제1 유체와 제2 유체가 2차로 혼합되는 제2 혼합공간(M2)을 형성하게 된다.
제2 분사부(20)는, 제1 분사부(10)의 일방에 결합되어 제1 유체와 제2 유체가 혼합되어 분사되는 분사부재로서, 도 6 및 도7에 나타낸 바와 같이 제2 분사체(21), 제2 결합홀(22), 제2 지지홀(23), 제2 혼합홀(24), 제2 분사홀(25), 제2 확산홀(26)로 이루어져 있다.
제2 분사체(21)는, 제1 유체와 제2 유체가 서로 혼합되어 분사되도록 연결되는 분사체로서, 이러한 제2 분사체(21)의 후단부위에는 제1 분사부(10)와 소켓부(30)가 결합되어 제1 혼합공간(M1)에서 1차로 혼합된 제1 유체와 제2 유체가 함께 유입된다.
제2 결합홀(22)은, 제2 분사체(21)의 일방 내부에 형성되어 제1 분사부(10)가 결합되는 결합홀로서, 제1 분사부(10)의 제1 결합편(17)이 체결 결합되도록 내주면에 나선홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제2 지지홀(23)은, 제2 분사체(21)의 일방 내부에 형성되되 제2 결합홀(22)의 내부에 형성되어 소켓부(30)가 끼워맞춤 결합되어 지지되는 지지홀로서, 여기에 소켓부(30)의 일단이 삽입되어 결합되어 걸림턱(32)이 걸림 결합되어 지지된다.
제2 혼합홀(24)은, 제2 지지홀(23)의 내부에 형성되어 소켓부(30)와의 사이에 제2 혼합공간(M2)을 형성하는 혼합홀로서, 제2 지지홀(23)의 내측부위에 형성된 유로로 이루어져 제1 혼합공간(M1)에서 1차로 혼합된 제1 유체와 제2 유체를 2차로 혼합하면서 분사를 용이하게 하도록 전방으로 갈수록 내주의 사이즈가 작게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제2 분사홀(25)은, 제2 혼합홀(24)의 내부에 형성되어 제2 혼합공간(M2)에서 서로 혼합된 제1 유체와 제2 유체를 분사하는 분사홀로서, 제2 혼합홀(24)의 홀단면 보다 작게 형성되어 있다.
제2 확산홀(26)은, 제2 분사홀(25)에 연통되며 외부롤 확산되도록 확장 형성된 확산홀로서, 제2 혼합공간(M2)에서 2차로 혼합된 제1 유체와 제2 유체의 분사를 용이하게 하도록 전방으로 갈수록 내주의 사이즈가 크게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
소켓부(30)는, 제1 분사부(10)와 상기 제2 분사부(20) 사이에 결합되어, 제1 유체와 제2 유체가 혼합되는 혼합공간을 형성하는 소켓부재로서, 도 6 및 도7에 나타낸 바와 같이 소켓(31), 걸림턱(32), 연결홀(33), 제3 혼합홀(34)로 이루어져 있다
소켓(31)은, 제1 분사부(10)와 제2 분사부(20) 사이에 결합되는 결합부재로서, 제1 분사부(10)와 결합되어 제1 유체와 제2 유체가 1차로 혼합되는 제1 혼합공간(M1)을 형성하게 되고, 제2 분사부(20)와 결합되어 제1 유체와 제2 유체가 2차로 혼합되는 제2 혼합공간(M2)을 형성하게 된다.
걸림턱(32)은, 소켓(31)의 외부둘레에 돌출 형성되어 제2 분사부(20)의 내부에 걸림 결합되어 지지되는 턱부재로서, 제2 분사부(20)의 제2 지지홀(23)의 턱부위에 걸림 결합되어 고정지지된다.
연결홀(33)은, 소켓(31)의 일단에 형성되어 제1 분사부(10)에 연통되는 연결홀로서, 제1 분사부(10)의 제2 유체 유입홀(13) 및 제2 유체 분사홀(16)과 연통되어 제2 유체를 유입시키게 된다.
제3 혼합홀(34)은, 소켓(31)의 타단에 형성되되 연결홀(33)에 연통되어 제1 분사부(10)와의 사이에 제1 혼합공간(M1)을 형성하는 혼합홀로서, 제1 분사부(10)의 제1 끼움편(19)이 삽입되어 끼움 결합되고 제1 혼합홀(15)과 연통되어 제1 혼합공간(M1)을 형성하게 된다.
이러한 제3 혼합홀(34)의 길이 사이즈는, 제1 혼합홀(15)의 직경 사이즈의 0.6∼1.0 배의 사이즈로 형성되어 있는 것이 바람직하며, 그 이유는 제1 혼합홀(15)과 연통되는 제1 혼합공간(M1)에서 제1 유체와 제2 유체의 1차 혼합성능을 향상시킬 수 있기 때문이다.
또한, 제3 혼합홀(34)의 내경 사이즈는 제1 끼움편(19)의 외경 사이즈 보다 1.03∼1.30 배의 사이즈로 형성되어 있는 것이 바람직하며, 그 이유는 제3 혼합홀(34)의 이후에 형성된 제2 혼합공간(M2)에서 1차 혼합된 제1 유체와 제2 유체의 2차 혼합성능을 향상시킬 수 있기 때문이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 제1 분사부와 소켓부 사이에 1차 혼합공간을 형성하고 소켓부와 제2 분사부 사이에 2차 혼합공간을 형성함으로써, 2유체의 1차 혼합과 2차 혼합에 의해 2유체의 혼합성능을 향상시키는 동시에 2유체의 분사성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 1차 믹싱구간에서 빠른 에어의 유속과 느린 유체의 유속을 이용하여 작은 입자를 만들고 2차 믹싱구간에서 균일화하므로 종래의 노즐 방식에 비해 유체량이 동일한 기준의 에어량에 대비해 작은 분사 입자를 형성할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 좁은 1차의 믹싱구간을 지나서 십자가 방향의 4구를 통해 유체 공급하고 후단의 에어와의 2차 믹싱구간에서의 역압으로 인한 에어와 유체간의 압력 편차를 줄이기 위한 좁은 1차 믹싱구산을 계산하여 선정하므로, 십자 방향의 4구를 통하여 고르게 믹싱구간에 공급함과 동시에 오리피스 단면적을 키워 유체의 유속을 느리게 하여 믹싱 효율을 증대할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 6개의 타공 구간에 에어를 공급하여 고르게 믹싱구간에 에어를 공급하여 에어가 넓은 공간에서 좁은 믹싱 공간으로 지나가게 함으로서 빠른 유속에 의해 믹싱효율을 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 에어와 유체가 혼합되는 1차 믹싱 구간에서 에어의 유속이 빠르고 유체의 유속이 느릴수록 스프레이 되는 입자의 크기가 작아지고, 믹싱구간의 사이즈를 최적화하여, 2차 믹싱 구간에서 다양한 혼합된 입자들이 균일화 및 안정되는 공간으로 형성하여 혼합성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 제1 분사부
20: 제2 분사부
30: 소켓부
20: 제2 분사부
30: 소켓부
Claims (5)
- 제1 유체와 제2 유체를 혼합하여 분사하는 2유체 분사 노즐로서,
제1 유체와 제2 유체가 각각 유입되는 제1 분사부(10);
상기 제1 분사부(10)의 일방에 결합되어, 제1 유체와 제2 유체가 혼합되어 분사되는 제2 분사부(20); 및
상기 제1 분사부(10)와 상기 제2 분사부(20) 사이에 결합되어, 제1 유체와 제2 유체가 혼합되는 혼합공간을 형성하는 소켓부(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 2유체 분사 노즐. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 분사부(10)는,
제1 유체와 제2 유체가 각각 유입되도록 연결되는 제1 분사체;
상기 제1 분사체의 중앙부위에 관통 형성된 제1 유체 유입홀;
상기 제1 분사체의 외곽둘레 부위에 복수개가 관통 형성된 제2 유체 유입홀;
상기 제1 유체 유입홀의 하류에 홀단면이 축소되도록 형성된 제1 유체 분사홀;
상기 제1 유체 분사홀의 하류단에 외곽으로 분기된 제1 혼합홀;
상기 제2 유체 유입홀의 하류에 홀단면이 확장되도록 형성된 제2 유체 분사홀;
상기 제1 분사체의 일단에 돌출 형성되어, 외부에 제2 분사부(20)가 결합되고, 내부에 상기 소켓부(30)가 결합되는 제1 결합편; 및
상기 제1 결합편의 중앙부위에 돌출 형성되어, 상기 소켓부(30)의 내부에 끼워맞춤 결합되는 제1 끼움편;을 포함하는 것을 특징으로 하는 2유체 분사 노즐. - 제 2 항에 있어서,
상기 제1 혼합홀은, 상기 소켓부(30)와의 사이에 제1 혼합공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 2유체 분사 노즐. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2 분사부(20)는,
제1 유체와 제2 유체가 서로 혼합되어 분사되도록 연결되는 제2 분사체;
상기 제2 분사체의 일방에 형성되어, 상기 제1 분사부(10)가 내부에 결합되는 제2 결합홀;
상기 제2 분사체의 일방 내부에 형성되되 상기 제2 결합홀의 내부에 형성되어, 상기 소켓부(30)가 끼워맞춤 결합되어 지지되는 제2 지지홀;
상기 제2 지지홀의 내부에 형성되어, 상기 소켓부(30)와의 사이에 제2 혼합공간을 형성하는 제2 혼합홀;
상기 제2 혼합홀의 내부에 형성되어, 상기 제2 혼합공간에서 혼합된 제1 유체와 제2 유체를 분사하는 제2 분사홀; 및
상기 제2 분사홀에 연통되며 외부롤 확산되도록 형성된 제2 확산홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 2유체 분사 노즐. - 제 1 항에 있어서,
상기 소켓부(30)는,
상기 제1 분사부(10)와 상기 제2 분사부(20) 사이에 결합되는 소켓;
상기 소켓의 외부둘레에 돌출 형성되어, 상기 제2 분사부(20)의 내부에 걸림결합되어 지지되는 걸림턱;
상기 소켓의 일단에 형성되어, 상기 제1 분사부(10)에 연통되는 연결홀; 및
상기 소켓의 타단에 형성되되 상기 연결홀에 연통되어, 상기 제1 분사부(10)와의 사이에 제1 혼합공간을 형성하는 제3 혼합홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 2유체 분사 노즐.
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---|---|---|---|
KR1020220026200A KR20230128823A (ko) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 2유체 분사 노즐 |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0162154B1 (ko) | 1994-04-18 | 1999-01-15 | 외르겐 에스. 라스무쎈 | 2개의 유체관을 연결하기 위한 압입 연결기 |
KR101091088B1 (ko) | 2009-10-09 | 2011-12-09 | 세메스 주식회사 | 2 유체 노즐 |
KR20180106945A (ko) | 2017-03-16 | 2018-10-01 | 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 | 액체 연료 팁을 구비한 이중-연료 연료 노즐 |
-
2022
- 2022-02-28 KR KR1020220026200A patent/KR20230128823A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
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