WO2019017580A1 - 물체 이송용 워터젯 이젝터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물체 이송용 워터젯 이젝터는, 일측으로 흡입 압력을 발생시키는 흡입부와 상기 흡입부에서 흡입된 임의의 대상체를 타측으로 토출시키는 토출부가 연통되도록 마련되고, 상기 흡입부와 토출부가 마련된 몸체의 임의의 위치에서 펌프의 구동을 통해 외부에서 임의의 유입수를 공급받는 가압부가 구성된 워터젯 이젝터 몸체를 구성하며, 상기 이젝터 몸체는, 상기 흡입부가 구성된 일측에서 토출부가 마련된 타측 방향에 대하여 순차적으로 직경이 작아지는 제 1벤츄리부가 구성되고, 그 다음으로 상기 가압부에서 공급되는 유입수를 토출구 방향으로 토출되도록 상기 가압부와 연통하는 복수의 가압홀이 상기 이젝터 몸체의 내주면을 따라 각각 구성되며, 상기 토출홀 다음으로 직경이 작아지는 형상의 제2벤츄리부가 구성되고, 상기 제2벤츄리부 다음으로 직경이 확장되는 확장부가 구성된다.

Description

물체 이송용 워터젯 이젝터

본 발명은 물체 이송용 워터젯 이젝터에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 이송 물체의 물리적 손상 없이 고압의 워터 압력으로 다양한 대상체를 흡입 토출시킬 수 있는 물체 이송용 워터젯 이젝터에 관한 것이다.

일반적으로 수압이나 공기 압력 등을 이용하여 흡입ㅇ토출시키는 물리적 기구들은 펌프를 통한 압력을 제공받아 그 기능을 수행하는 진공 발생장치에 해당하는 이젝터(ejector)가 많이 사용되고 있다.

진공을 발생하는 장치로서의 이젝터는 노즐과 디퓨저로 불리는 기본파트로 구성된 것으로, 노즐로부터 분사되는 고속의 공기가 디퓨저를 향하여 배출되도록 함에 있어, 노즐과 디퓨저 사이의 극간은 베르누이의 정리에서 설명된 부압이 발생하며, 이것이 진공이 된다. 이 부압에 의해 주위의 공기가 흡입되며 디퓨저를 함께 통과하면서 배출되는 구조이다.

이젝터는 움직이는 부분이 없으므로 고장 요소가 전혀 없고, 구조가 간단하며, 운전이 쉽고 유지 보수가 용이하며, 운전 성능이 일정하며 수명이 길고, 운전 및 유지 보수비가 저렴하다는 장점이 있다.

기존의 이젝터는 일반적으로 흡인실이 마련되고 이 흡인실에서 발생되는 진공을 통해 디퓨저로 토출시키는 구조가 일반적이였다.

하지만, 이런 이젝터의 일반적인 구조는 흡인실의 구조적 특성상 다양한 대상체를 이송시키기에 한계가 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 기존의 펌프 구조에 따른 임펠러 등의 구조 장치에 의해 이송되는 물체에 큰 손상을 입히는 문제를 해결하기 위하여 온전한 워터 압력에 의해 다양한 대상체를 흡입 토출 시킬 수 있는 워터젯 장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 흡입ㅇ토출 전체 구간에서 간섭이 발생되지 않고 비교적 확장된 관통 구조의 워터젯 이젝터를 구성하여 다양한 대상체를 고압으로 손상시키지 않고 이송시키기 위한 구조를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일측으로 흡입 압력을 발생시키는 흡입부와 상기 흡입부에서 흡입된 임의의 대상체를 타측으로 토출시키는 토출부가 연통되도록 마련되고, 상기 흡입부와 토출부가 마련된 몸체의 임의의 위치에서 펌프의 구동을 통해 외부에서 임의의 유입수를 공급받는 가압부가 구성된 워터젯 이젝터 몸체를 구성하며, 상기 이젝터 몸체는, 상기 흡입부가 구성된 일측에서 토출부가 마련된 타측 방향에 대하여 순차적으로 직경이 작아지는 제 1벤츄리부가 구성되고, 그 다음으로 상기 가압부에서 공급되는 유입수를 토출구 방향으로 토출되도록 상기 가압부와 연통하는 복수의 가압홀이 상기 이젝터 몸체의 내주면을 따라 각각 구성되며, 상기 토출홀 다음으로 직경이 작아지는 형상의 제2벤츄리부가 구성되고, 상기 제2벤츄리부 다음으로 직경이 확장되는 확장부가 구성된다.

또한, 상기 가압홀은, 상기 제1벤츄리부의 선단에 마련되며, 상기 가압홀은 상기 이젝터 몸체의 단면상 임의의 회전 각도를 가지고 구성된다.

또한, 상기 제1벤츄리부와 상기 가압부를 통해 압력을 발생시키는 가압홀은 하나의 몸체로 구성된다.

또한, 상기 이젝터 몸체는, 상기 제1벤츄리부, 가압홀, 제2벤츄리부, 확장부를 구성하는 내측 몸체부와 상기 내측 몸체 전체를 감싸는 외측 몸체로 구성된다.

또한, 상기 제 2벤츄리부와 확장부는 하나의 몸체로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가압홀은, 서로 다른 각도를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 펌프 압력에 의해 공급되는 임의의 수량에 의해 유입구측으로 고압의 흡입 압력을 발생시켜 토출구측으로 토출시킬 수 있는 워터젯 이젝터를 제공함에 따라 임펠러와 같은 물리적 장치 없이도 흡입 압력을 발생시켜 어류 이송이나 특정 대상체 이송 시 대상체의 손상 없이 고압으로 빠르게 이송시킬 수 있어 산업상 매우 효율적인 이점이 있다.

특히, 본 발명에 따른 워터젯 이젝터는 압력 발생을 위한 물리적 디바이스(device)를 사용하지 않기 때문에 어선에서 포획한 어류를 육상으로 운반하는 과정에서 고압의 흡입력을 발생시켜 어류를 빠르게 이송시킬 수 있고, 이때 어류의 표면에 손상을 일으키지 않기 때문에 상품 가치를 그대로 보존할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 물체 이송용 워터젯 이젝터의 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 물체 이송용 워터젯 이젝터에서 가압부를 나타낸 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 물체 이송용 워터젯 이젝터의 가압부를 나타낸 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 물체 이송용 워터젯 이젝터의 실물을 나타낸 사시도,

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 물체 이송용 워터젯 이젝터를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 물체 이송용 워터젯 이젝터는, 일측으로 흡입 압력을 발생시키는 흡입부와 상기 흡입부에서 흡입된 임의의 대상체를 타측으로 토출시키는 토출부가 연통되도록 마련되고, 상기 흡입부와 토출부가 마련된 몸체의 임의의 위치에서 펌프의 구동을 통해 외부에서 임의의 유입수를 공급받는 가압부가 구성된 워터젯 이젝터 몸체를 구성하며, 상기 이젝터 몸체는, 상기 흡입부가 구성된 일측에서 토출부가 마련된 타측 방향에 대하여 순차적으로 직경이 작아지는 제 1벤츄리부가 구성되고, 그 다음으로 상기 가압부에서 공급되는 유입수를 토출구 방향으로 토출되도록 상기 가압부와 연통하는 복수의 가압홀이 상기 이젝터 몸체의 내주면을 따라 각각 구성되며, 상기 토출홀 다음으로 직경이 작아지는 형상의 제2벤츄리부가 구성되고, 상기 제2벤츄리부 다음으로 직경이 확장되는 확장부가 구성된다.

본 발명에 따른 물체 이송용 워터젯 이젝터는 복합적인 벤츄리 원리와 더불어 회전각을 가지는 다수의 가압홀을 이용하여 흡입부에 높은 압력을 발생시키고 토출부로 토출시킬 수 있는 워터젯 방식의 이젝터를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 물체 이송용 워터젯 이젝터의 단면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 워터젯 이젝터는 중고의 원통을 가지는 이젝터 몸체의 양단으로 각각 흡입부(200)와 토출부(300)가 마련되고, 상기 이젝터 몸체의 중앙 일측으로 흡입 압력을 발생시키기 위한 가압부(400)가 몸체의 중앙 일측에 마련된다.

우선, 상기 이젝터 몸체(100)는 그 재질이 금속재질로 바람직하게는 사용 용도에 따라 다양하게 구성할 수 있기만 기계적 강도와 내식성을 고려하여 스테인리스 재질로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 이젝터 몸체의 내측으로는 제 1몸체(101)와 제 2몸체(102)가 구성되는데, 상기 제 1몸체는 외형을 구성하는 커버체로 역할을 하며 상기 제 2몸체(102)는 워터젯 기능을 구현하기 위한 물리적 구조를 갖기 위한 몸체에 해당하게 된다.

앞서 설명한 바와 같이 상기 제 1몸체(101)는 커버체 역할을 구성하는 것이며, 물리적 기능을 발생시키는 제 2몸체(102)의 구조를 상세히 설명하기로 한다.

상기 제 2몸체(102)는 바람직하게 가공성을 확보하기 위하여 고강도의 합성수지재를 적용하기로 한다. 도 1의 단면 구조를 통해 상세히 살펴보자면, 흡입부(200)에서 흡입된 대상체는 제 2몸체(101)의 하나를 구성하는 제1벤츄리부(110)를 통과한다. 상기 제1벤츄리부는 그 직경이 앞으로 갈수록 점점 작아지는 구조를 가지는 것으로 이것은 압력을 낮게 유도하여 빠른 유속을 가지도록 한다.

이때, 상기 제1벤츄리부(110)는 직경이 연속적으로 작아지는 일정의 길이를 가지게 되고 그 전방으로는 다시 상기 제1벤츄리부(110)의 마지막 직경과 동일한 직경을 가지는 구조가 일정 길이 연속적으로 구성되어 있다.

여기서 상기 제1벤츄리부(110)를 구성하는 제 2몸체(102)는 가압홀(120)을 구성하는 것과 하나의 몸체로 이루어진다. 이것은 도 2를 통해 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 물체 이송용 워터젯 이젝터에서 가압부를 나타낸 측면도이다. 도시된 바와 같이 제1벤츄리부와 가압홀(120)은 하나의 몸체로 구성하는 구조를 가진다. 즉 별도의 합성수지를 도 2와 같이 형상화하여 가공한 후 조립되는 것이다.

상기 가압홀(120)은 가압부(400)를 통해 공급되는 압력에 의해 유속 압력을 더욱 더 증가하여 흡입부의 흡입 압력을 고출력으로 향상시킨다. 상기 가압부(400)는 외부의 펌프(미도시)와 연결되어 펌프 압력을 전달받게 되는데 이때 공급수를 동시에 공급하면서 압력을 증폭시키는 구조를 가진다. 상기 가압홀(120)은 몸체 전방 외주면을 따라 일정간격을 두고 연속적으로 구성되며 바깥쪽에 마련된 공간부는 가압부(400)와 연통되도록 구성되어 있다.

또한, 상기 가압홀(120)은 서로 다른 각도를 가지도록 구성되며, 진공게이지 측정 시 ??0.1Mpa로 축정된다.(98% 절대진공기준) 따라서, 상기 가압홀을 통해 가압되는 압력에 의해 높은 흡입 이젝터의 높은 흡입력을 발생시킬 수 있고 이를 통해 다양한 분야에 적용된다.

도 3은 본 발명에 따른 물체 이송용 워터젯 이젝터의 가압부를 나타낸 정면도이다. 도 3의 도시된 소정의 경사각을 가지고 마련되는데, 이것은 가압부를 통해 공급되는 가압수가 그 경사각을 통해 회오리 구조로 회전 압력을 발생시킴에 따라 결과적으로 흡입 압력을 더욱 더 증폭시키게 되는 것이다.

이처럼 제1벤츄리부와 가압홀은 하나의 몸체로 구성되어 있어 벤츄리 원리에 의한 증폭과 가압홀을 통해 2차적인 증폭을 통해 워터젯 이젝터의 압력을 크게 증폭시킬 수 있는 기능을 가지게 된다.

상기 가압홀(120)에서 가압하여 2차적으로 증폭된 압력은 다시 제2벤츄리부(130)를 통과하게 된다. 상기 제2벤츄리부도 마찬가지로 직경이 작아지는 구조로 일정 길이가 마련되어 있으며 상기 제2벤츄리부에 의해 3차적 압력을 증폭시킨다.

본 발명에서는 바람직하게 2개의 벤츄리부(110, 130)와 가압홀을 통해 워터젯 이젝터의 압력을 크게 증폭시키게 되며, 이를 통해 흡입된 대상체는 확장부(140)를 통과하여 최종적으로 토출부(300)를 통해 통과하게 된다. 본 발명에 따른 워터젯 이젝터는 가압부의 가압수 공급과 복수의 벤츄리부를 통해 고압의 흡입 압력을 발생시키고 이것으로 흡입부에서 흡입되는 대상체를 토출부를 통해 빠르게 토출시킬 수 있기 때문에 별도의 물리적 기구가 적용되지 않고도 몸체의 관통 구조를 이용하여 고압으로 토출시킬 수 있어 수산분야나 해상분야 등 다양한 기능적으로 적용할 수 있는 장점이 있다.

도 4는 본 발명에 따른 물체 이송용 워터젯 이젝터의 전체 개념도 있다. 가압부는 고출력 펌프나 유압 펌프 등 해당 워터젯 용량에 맞는 적정 출력 조건을 만족하는 펌프를 이용하여 고압의 고압수를 공급하게 되면서 발생되는 흡입 압력을 통해 흡입부에서 흡입하여 토출부로 빠르게 출력하는 워터젯 이젝터를 제공할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 벤츄리 원리와 가압부의 가압 구조에 따른 압력 발생으로 통해 고압으로 흡입/배출 원리를 가지는 이젝터를 제공함에 따라 물리적 기구를 이용하지 않고 흡입과 배출을 실시할 수 있어 이송 대상체의 훼손 없이 이송시킬 수 있는 이점이 있다.

특히, 본 발명에 따른 워터 이젝터는 선박에서 포획한 어류를 육상으로 이송할 때 각종 어류의 손상 없이 고속으로 이송시킬 수 있어 상품 가치를 보존할 수 있는 장점이 있는 것이다. 이것으로 바다에서 많은 양의 어류를 그물로 포획했을 때 수백명의 인원이 투입되는 이송 작업에서 생산성과 인건비를 크게 줄여 작업의 큰 효과를 볼 수 있다.

또한, 활어이송 뿐만 아니라, 진공증발, 진공농축, 준석작업, 슬러리 이송 등 다양한 분야에 사용 가능한 이점이 있다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

[부호의 설명]

100 : 이젝터 몸체

101 : 제1몸체

102 : 제2몸체

110 : 제1벤츄리부

120 : 가압홀

130 : 제2벤츄리부

140 : 확장부

200 : 흡입부

300 : 토출부

400 : 가압부

Claims (6)

1. 일측으로 흡입 압력을 발생시키는 흡입부와 상기 흡입부에서 흡입된 임의의 대상체를 타측으로 토출시키는 토출부가 연통되도록 마련되고, 상기 흡입부와 토출부가 마련된 몸체의 임의의 위치에서 펌프의 구동을 통해 외부에서 임의의 유입수를 공급받는 가압부가 구성된 워터젯 이젝터 몸체를 구성하며,

   상기 이젝터 몸체는,

   상기 흡입부가 구성된 일측에서 토출부가 마련된 타측 방향에 대하여 순차적으로 직경이 작아지는 제 1벤츄리부가 구성되고,

   그 다음으로 상기 가압부에서 공급되는 유입수를 토출구 방향으로 토출되도록 상기 가압부와 연통하는 복수의 가압홀이 상기 이젝터 몸체의 내주면을 따라 각각 구성되며,

   상기 토출홀 다음으로 직경이 작아지는 형상의 제2벤츄리부가 구성되고,

   상기 제2벤츄리부 다음으로 직경이 확장되는 확장부가 구성되는 물체 이송용 워터젯 이젝터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 가압홀은,

   상기 제1벤츄리부의 선단에 마련되며,

   상기 가압홀은 상기 이젝터 몸체의 단면상 임의의 회전 각도를 가지고 구성되는 물체 이송용 워터젯 이젝터.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제1벤츄리부와 상기 가압부를 통해 압력을 발생시키는 가압홀은 하나의 몸체로 구성되는 물체 이송용 워터젯 이젝터.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 이젝터 몸체는,

   상기 제1벤츄리부, 가압홀, 제2벤츄리부, 확장부를 구성하는 내측 몸체부와 상기 내측 몸체 전체를 감싸는 외측 몸체로 구성되는 물체 이송용 워터젯 이젝터.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2벤츄리부와 확장부는 하나의 몸체로 구성되는 것을 특징으로 하는 물체 이송용 워터젯 이젝터.
6. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 가압홀은,

   서로 다른 각도를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 물체 이송용 워터젯 이젝터.

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