KR101129468B1

KR101129468B1 - 히팅블록이 형성된 3중 배관구조의 액체질소 분사장치

Info

Publication number: KR101129468B1
Application number: KR1020090121054A
Authority: KR
Inventors: 정수미
Original assignee: 주식회사 비스
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2029-12-08
Also published as: KR20110064440A

Abstract

본 발명은 히팅블록이 형성된 3중 배관구조의 액체질소 분사장치에 관한 것으로서, 액체질소의 단열을 위해 액체질소가 주입, 저장, 이송되는 배관을 3중 배관구조로 형성하여 1차적으로는 진공층에 의한 단열이 수행되고 2차적으로 액체질소층에 의한 단열이 수행되어 결과적으로 분사노즐로 이송되는 액체질소의 온도를 기화온도 이하로 유지시킨다. 본 발명에 따른 히팅블록이 형성된 3중 배관구조의 액체질소 분사장치는 특히 분사노즐과 기화된 질소의 배출부, 액체질소 주입부의 주변에 히팅블록을 설치하여 분사노즐 주변 등에 수분이 응결하여 얼어붙어버리는 것을 방지한다.

액체질소, 분사, 수분, 수증기, 얼음

Description

히팅블록이 형성된 3중 배관구조의 액체질소 분사장치{liqiud nitrogen dispenser with triple layers structure having heating block}

본 발명은 액체질소를 소정의 분사량으로 외부로 분사하는 장치에 관한 것으로서 분사노즐 주변에 얼음이 발생하는 것을 방지하기 위해 분사노즐의 주변에 히터를 설치한 히팅블록이 형성된 3중 배관구조의 액체질소 분사장치에 관한 것이다.

액체질소 분사장치는 질소탱크로부터 공급받은 액체질소를 초저온상태를 유지하면서 저장하였다가 소정의 분사량으로 분사하는 장치로서 예를 들면 음료캔에 뜨거운 음료를 주입한 상태에서 음료캔의 뚜껑을 덮어서 밀봉하기 이전에 음료캔의 내부로 액체질소를 투하하는데 사용된다. 음료캔에 뜨거운 음료를 주입한 상태에서 바로 음료캔의 뚜껑을 덮어서 밀봉을 하게 되면 뜨거운 음료가 식어서 음료캔 내부의 공기가 수축되어 음료캔이 찌그러지게 된다. 따라서 음료캔을 밀봉하기 이전에 액체질소를 투하하면 액체질소가 기화하여 공기의 수축량을 보상하기 때문에 음료캔의 형태를 원형대로 유지할 수 있다.

질소는 기화점이 -196℃이다. 따라서 액체질소의 온도는 -196℃이하가 되므로 액체질소가 주입, 저장, 이송 및 분사되는 부분의 배관과 액체질소가 분사되는 분사노즐의 주변은 매우 저온으로 냉각된다. 따라서 액체질소 주입구, 저장부 및 이송부의 배관과 분사노즐의 주변에 대기중의 수증기나 수분이 응결하여 얼어버려서 얼음이 계속 발생하여 적층되는 문제가 있다. 결국은 수분이 응결된 후 얼어서 생성된 얼음이 분사노즐에서의 액체질소 분사시의 분사흐름을 방해하거나 또는 분사노즐을 막아버리는 경우까지 발생한다.

본 발명은 상기한 배경기술에서 지적한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 분사노즐의 주변에 얼음이 발생하는 것을 방지하여 분사노즐에서의 액체질소의 분사흐름을 원활하게 하고 분사노즐이 막혀버리는 것을 방지하는 액체질소 분사장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적은 액체질소를 외부로 분사하는 액체질소 분사장치에 있어서, 액체질소를 외부로 분사하는 구멍이 형성된 분사노즐과, 상기 분사노즐의 측방향둘레에 접촉하도록 상기 분사노즐의 측방향둘레를 둘러싸며 액체질소의 분사를 허용하는 관통된 중공부가 형성된 히팅블록 및 상부면이 상기 분사노즐의 하단에 접촉하도록 상기 히팅블록의 관통된 중공부의 내측에 형성되며 상기 히팅블록에 연결되어 발열이 가능하고 상기 분사노즐의 구멍에 연결되는 안내공이 내측에 형성된 수분응결방지플러그을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체질소 분사장치에 의해 달성된다.

상기 목적을 달성하기 위해, 상기 분사노즐의 외측면에는 상기 히팅블록과의 접촉면적을 감소시키기 위한 홈이 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 목적을 달성하기 위해, 상기 히팅블록은 상기 분사노즐의 외측면을 둘러싸서 상기 분사노즐의 외측면을 대기로부터 차단하고 있으며, 상기 수분응결방지플러그은 외측면이 상기 히팅블록의 상기 중공부의 내측면에 밀착하고 상부 면이 상기 분사노즐의 하단에 밀착하도록 형성되어 있어서, 대기중의 수증기나 수분이 상기 히팅블록의 상기 중공부를 통해 상기 분사노즐의 하단으로 침투하는 것이 방지되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 히팅블록을 형성한 액체질소 분사장치에 의하면 분사노즐의 주변을 히팅블록과 수분응결방지플러그이 감싸고 있어서 대기중의 수증기나 수분이 분사노즐의 주변에 달라붙어 얼어버리는 현상을 방지할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 히팅블록이 형성된 3중 배관구조의 액체질소 분사장치의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 히팅블록이 형성된 3중 배관구조의 액체질소 분사장치의 단면도이고, 도 2는 도 1의 액체질소 분사부의 주변의 구성을 도시한 부분단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 히팅블록이 형성된 3중 배관구조의 액체질소 분사장치(이하 '분사장치'라고 함)는 외부케이스(1)의 내측으로 액체질소 공급부(10), 액체질소 저장부(20), 안내통로(25) 및 액체질소 분사부(30)가 형성된다.

외부케이스(1)와 외부케이스(1)의 내측에 형성되는 액체질소 공급부(10), 액체질소 저장부(20), 안내통로(25) 및 액체질소 분사부(30)의 사이의 공간은 진공층(5)이 형성되어 외부로부터 내부 구성들로의 열전달을 차단한다. 질소는 끓는점이 -196℃이다. 따라서 분사장치는 외부로부터 내부에 저장된 액체질소로 열이 전달되는 것을 차단하는 것이 매우 중요하다.

액체질소 공급부(10)는 외부로부터 공급된 액체질소가 후술할 액체질소 저장부(20)로 진입하는 공간으로서 수직하게 연장되어 형성된다. 액체질소 공급부(10)는 액체질소탱크(미도시)에 연결된 액체질소 주입관(3)에 연결된다. 액체질소 공급부(10)는 내부의 압력을 대기압으로 유지시키기 위해 외기에 연결된 통로를 갖는 대기압유지관(2)과 연결되도록 형성된다. 대기압유지관(2)은 액체질소가 저장되는 분사장치의 내부를 대기압으로 유지시키기 위한 것이며 기화된 질소를 외부로 배출시키는 기능을 동시에 수행하여 기화된 질소에 의해 분사장치 내부의 압력이 증가하는 것을 방지한다. 분사장치 내부의 압력이 증가하면 분사노즐의 액체질소 분사량이 달라져서 의도한 분사량에서 벗어나게 된다. 분사장치 상단의 액체질소 주입관(3)과 대기압유지관(2)이 노출된 부분에는 히팅블록(7)에 둘러싸고 있어서 초저온의 액체질소가 대기상의 수증기가 응결하여 액체질소 주입관(3)과 대기압유지관(2)의 둘레에 얼어붙는 것을 방지한다.

액체질소 저장부(20)는 액체질소 공급부(10)에 연결되어 있으며 액체질소 공급부(10)를 통해 유입된 액체질소가 저장된다. 액체질소 저장부(20)의 내부에는 위쪽이 개방된 구조의 대기용기(22)가 형성된다. 액체질소 저장부(20)에 채워진 액체질소는 대기용기(22)의 상부를 통해 흘러들어가서 대기용기(22)의 내부로 유입된다.

액체질소 분사부(30)는 안내통로(25)를 통해 액체질소 저장부(20)와 연결되어 있으며 동시에 액체질소 이송관(28)을 통해 대기용기(22)와 연결되어 있다. 분사노즐(70)은 액체질소 이송관(28)에 연결되어 있으며 대기용기(22)로부터 액체질소를 공급받아서 액체질소를 외부로 분사한다. 안내통로(25)에 채워진 액체질소는 직접 분사노즐(70)로 공급되지는 않으며 액체질소 이송관(28)의 외부를 냉각하는 기능을 한다.

액체질소의 분사과정은 다음과 같다. 액체질소 저장부(20)의 내부에 설치된 대기용기(22)로 유입된 액체질소가 액체질소 이송관(28)을 통해 액체질소 분사부(30)의 분사유도관(31)의 노즐인접공간(32)으로 유입된 후 분사유도관(31)의 하단에 형성된 분사노즐(70)을 통해 액체질소가 외부로 분사된다. 액체질소의 분사는 액체질소 분사부(30)의 개폐봉(40)을 상승시키면 시작된다. 개폐봉(40)이 상승하면 액체질소 저장부(20)에 저장된 액체질소가 대기용기(22), 액체질소 이송관(28), 분사유도관(31), 분사노즐(70)까지 일체로 이어진 상태가 된다. 액체질소 공급부(10)는 상부에 대기압유지통로(3)가 형성되어 있어서 내부의 압력이 대기압으로 유지되며 따라서 액체질소 공급부(10)이 연결된 액체질소 저장부(20) 또는 대기용기(22)의 액체질소의 수면의 압력도 대기압이고 분사노즐(70)의 외부가 대기압이므로 액체질소 저장부(20)의 액체질소의 수면의 높이와 분사노즐(70)의 높이의 차이에 해당하는 액체질소의 압력에 의해 액체질소가 분사노즐(70)로부터 분사된다. 즉 별도의 동력이 없이 개폐봉(40)을 상승시키는 것에 의해 액체질소의 분사가 이루어진다.

이하에서는 액체질소 분사부의 세부구성에 대하여 설명한다.

도 3은 도 1의 분사노즐 주변의 구성을 확대하여 도시한 확대도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 액체질소 분사부(30)는 분사노즐(70)과 분사노즐(70)의 주변의 구성들로 이루어진다. 분사노즐(70)의 주변의 구성들중에는 외부케이스(1)도 포함된다. 분사노즐(70)의 상부에 연결된 외부케이스(1)의 부분을 액체질소 분사부의 아래면(35)이라고 지시한다. 분사노즐(70)은 액체질소 분사부의 아래면(35)에서 아래로 돌출되어 형성된 장착부(36)에 착탈이 가능하게 결합되어 있으며, 분사노 즐(70)과 액체질소 분사부의 아래면(35)의 사이에서 열전달이 일어난다. 따라서 분사노즐(70)이 냉각되면 액체질소 분사부의 아래면(35)도 역시 냉각된다.

분사노즐(70)은 액체질소 분사부의 아래면(35)에 아래에 형성된 장착부(36)에 결합되는 것으로서, 분사노즐(70)의 하단에는 액체질소가 분사되는 구멍(72)이 형성되고, 분사노즐(70)의 하단의 구멍(72)의 주변의 저면(73)은 후술할 수분응결방지플러그(90)의 상부면과 면접촉하여 서로 밀착되도록 평면으로 형성된다.

히팅블록(80)은 중앙에 수직방향으로 관통된 중공부(81)가 형성되며 전원을 공급받아 발열을 한다. 히팅블록(80)은 분사노즐(70)의 둘레에 설치되며, 히팅블록(80)의 중공부(81)를 형성하는 내측면(82)은 장착부(36)와 분사노즐(70)의 외측둘레를 감싸고 있으며 히팅블록(80)의 상부면(85)은 분사노즐(70)의 상부에 연결된 액체질소 분사부의 아래면(35)에 밀착하고 있다.

히팅블록(80)의 중공부(81)에는 분사노즐(70)의 아래에 수분응결방지플러그(90)가 형성된다. 수분응결방지플러그(90)는 중앙에 안내공(91, 92)이 관통되어 형성되며, 안내공은 상호연결된 상부안내공(91)과 하부안내공(92)의 2단으로 형성되고, 하부안내공(92)의 내경은 상부안내공(91)의 내경보다 크게 형성되어 분사노즐(70)로부터 분사되는 액체질소가 발산하는 경우에 하부안내공(92)의 내측에 닿지 않도록 하였다. 수분응결방지플러그(90)는 둘레를 따라 수나사가 형성된 수나사부(95)가 형성되어 있고 상부면(96)은 평면으로 형성되며, 수분응결방지플러그(90)의 수나사부(95)와 히팅블록(80)의 중공부(81)의 하부의 암나사부(82)가 나사결합하여 수분응결방지플러그(90)가 히팅블록(80)에 설치되며, 수분응결방지플러그(90) 의 상부면(96)은 분사노즐(70)의 하단의 저면(73)과 밀착한다. 수분응결방지플러그(90)의 상부안내공(91)과 하부안내공(92)이 분사노즐(70)의 구멍(72)과 연결되어 액체질소의 분사를 가능하게 한다. 분사노즐(70)은 다양한 길이와 크기의 것들이 장착부(36)에 장착될 수 있으며, 이 때 분사노즐(70)의 크기 또는 길이에 따라 수분응결방지플러그(90)가 히팅블록(80)의 중공부(81)에 장착되는 위치가 달라져야 한다. 따라서 수분응결방지플러그(90)는 히팅블록(80)과 착탈 가능한 구조로 형성하였고 동시에 히팅블록(80)과 나사결합하여 상하방향으로 위치조정이 가능하게 하였다. 따라서 수분응결방지플러그(90)의 위치를 조절하여 분사노즐(70)의 하단면(73)과 수분응결방지플러그(90)의 상부면(96)을 접촉시킬 수 있다.

히팅블록(80)은 분사노즐(70)의 둘레와 분사노즐(70)의 상부에 이어진 액체질소 분사부의 아래면(35)에 밀착하고 있다. 따라서 분사노즐(70)의 둘레와 액체질소 분사부의 아래면(35)에 대기중의 수증기나 수분이 접촉하는 것을 차단된다. 또한 히팅블록(80) 자체가 발열하여 섭씨 30도 정도의 온도를 유지하므로 히팅블록(80) 주변의 대기중의 수증기나 수분이 히팅블록(80)에 응결하거나 응결한 후 얼어붙는 것이 방지된다. 히팅블록(80)의 온도를 섭씨 30도 정도로 유지하는 이유는 대기의 온도보다 높은 온도로 유지하기 위한 것이며, 대기보다 높은 온도에서는 대기중의 수증기나 수분이 히팅블록(80)에 응결하지 않게 된다.

히팅블록(80)은 분사노즐(70)의 외측면에 밀착하고 있으며 수직방향으로 중공부(81)가 형성되어 있으며, 중공부(81) 때문에 분사노즐(70)의 하단에 직접 접촉하고 있지 않아서 분사노즐(70)의 하단으로 직접 열을 전달하지는 못한다. 따라서 히팅블록(80)의 아래에서 중공부(81)를 통해 위로 침투하는 대기중에 포함된 수증기나 수분이 직접 분사노즐(70)의 하단에 접촉하게 되면 수증기나 수분이 분사노즐(70) 하단에 응결하여 얼어버리게 된다. 따라서 본 발명의 분사장치는 히팅블록(80)의 중공부(81)에 수분응결방지플러그(90)를 설치하였다.

수분응결방지플러그(90)는 수나사부(95)이 히팅블록(80)의 중공부(81)의 내측면(82)에 밀착하고 있다. 따라서 수분응결방지플러그(90)는 히팅블록(80)의 중공부(81)의 내측면(82)을 통해 히팅블록(80)으로부터 열을 전달받아서 소정의 온도를 유지한다. 수분응결방지플러그(90)는 상부안내공(91)을 제외하고는 전체가 히팅블록(80)의 중공부(81)를 수직방향으로 차단하기 때문에 히팅블록(80)의 중공부(81)를 통해서 대기중의 수분이나 수증기가 분사노즐(70)의 하단으로 침투하는 것을 막는다. 수분응결방지플러그(90)는 상부안내공(91)이 있어서 히팅블록(80)의 중공부(81)를 수직방향으로 완전히 차단하지는 못하지만, 수분응결방지플러그(90)의 상부안내공(91)은 분사노즐(70)의 하단에 밀착하고 있으므로 분사노즐(70)의 하단이 수분응결방지플러그(90)의 안내공을 막아버리는 효과가 있으며 동시에 분사노즐(70)의 구멍(72)에서는 액체질소가 분사되고 있기 때문에, 결과적으로 수분응결방지플러그(90) 때문에 대기중의 수증기나 수분이 분사노즐(70)의 하단을 통과하여 분사노즐(70)의 다른 부분으로 침투하지 못한다.

결국 분사노즐(70) 및 분사노즐(70) 주변의 액체질소 분사부의 아래면(35)은 히팅블록(80)과 수분응결방지플러그(90)에 의해 둘러싸여 있어서 외기에 포함된 수증기나 수분이 분사노즐(70)과 분사노즐(70)의 주변의 액체질소 분사부의 아래 면(35)으로 침투하여 접촉하지 못하고, 다만 대기중의 수증기나 수분은 히팅블록(80)과 수분응결방지플러그(90)에 접촉하게 되지만 히팅블록(80)과 수분응결방지플러그(90)은 섭씨 0도 이상의 온도를 유지하고 있으므로 히팅블록(80)과 수분응결방지플러그(90)에 대기중의 수증기나 수분이 달라붙더라도 얼지 않기 때문에 얼음이 형성되지 않는다. 또한 히팅블록(80)과 수분응결방지플러그(90)의 온도를 예를 들면 섭씨 30도 정도로 대기의 온도보다 높게 유지하면 대기중의 수증기나 수분이 히팅블록(80)과 수분응결방지플러그(90)에 응결하는 것조차 방지할 수 있다.

만약 분사노즐(70)의 주변에 히팅블록(80)이나 수분응결방지플러그(90)가 없다면 분사노즐(70)을 통해 분사되는 액체질소가 매우 저온이기 때문에 분사노즐(70)이나 분사노즐(70)의 주변에 대기중의 수증기나 수분이 응결하여 얼어버리게 되어 얼음이 녹고 다시 어는 현상이 반복되어 분사노즐(70)의 구멍(72)을 막아버리게 된다. 또한 분사노즐(70)의 주변에 얼어있던 얼음이 녹아서 아래로 떨어지면 작업환경이 나빠지고 주변을 더럽게 하므로 좋지 않다.

이하에서는 공압실린더 지지부에 형성된 히터의 구성 및 작용효과를 설명한다.

액체질소 분사부(30)에는 액체질소 이송관(28)과 연결되는 분사유도관(31)이 형성된다.

분사유도관(31)은 내부에 액체질소가 채워지는 노즐인접공간(32)이 상하방향으로 길게 형성되며 아래쪽으로 통로의 폭이 좁아지는 병목부(33)가 형성되고 병목부(33)의 아래에 연결된 통로의 끝에 분사노즐(70)이 형성된다. 분사유도관(31)의 상부에는 개폐봉(40)이 진입 및 후퇴할 수 있는 통로인 개폐봉안내부(34)가 형성되며, 개폐봉안내부(34)의 내측둘레에는 한 쌍의 오링(37)이 상하방향으로 서로 떨어져서 형성된다. 개폐봉안내부(34)의 오링(37)들이 개폐봉(40)의 외면과 밀착하여 노즐인접공간(32)에서 개폐봉안내부(34)의 외측으로 액체질소가 누설되는 것을 방지한다.

도 4는 도 1의 공압실린더 지지부의 주변의 구성을 확대하여 도시한 확대도이다. 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 개폐봉(40)은 분사유도관(31)의 개폐봉안내부(34)를 관통하여 설치되며, 개폐봉(40)이 노즐인접공간(32)으로 진입하거나 후퇴하면서 개폐봉(40)의 하단이 분사유도관(31)의 병목부(33)를 폐쇄 또는 개방한다. 개폐봉(40)의 상부 일측에는 개폐봉(40)의 외측으로 하부구멍(41)이 형성된다. 하부구멍(41)은 개폐봉(40)의 내측에 형성된 통로(42)에 연결되어 있으며, 개폐봉(40)의 내측의 통로(42)는 위쪽으로 연장되며 위쪽으로 연장된 단부는 확장된 공간(43)을 형성한다. 개폐봉(40)의 하부구멍(41)보다 위쪽의 상부에는 외측에 상부구멍(45)이 형성된다. 개폐봉(40)의 상부구멍(45)은 개폐봉(40)의 내측의 통로(42)의 위쪽 단부의 확장된 공간(43)에 연결된다. 개폐봉(40)의 후단은 공압실린더(50)에 연결되어 공압실린더(50)에 의해 상하방향으로 승강운동을 한다.

분사유도관(31)의 위쪽으로 공압실린더 지지부(55)가 형성된다. 공압실린더 지지부(55)는 관구조로 형성되어 공압실린더(50)의 하단을 지지하고 있으며 관구조의 내부에 형성된 내부공간(56)이 개폐봉(40)의 뒷부분을 수용하고 있다. 공압실린더 지지부(55)의 일측에는 관구조의 밀폐된 내부공간(56)을 외부로 연결하는 소통 구멍(57)이 형성된다.

공압실린더 지지부(55)의 외측둘레를 감싸도록 히터(60)가 설치된다. 히터(60)의 내측둘레에는 공압실린더 지지부(55)의 소통구멍(57)에 연결되는 원주상 홈(62)이 형성되어 있으며 히터(60)의 원주상 홈(62)의 일측에서 히터(60)의 외측면까지 외기와 소통되도록 외기연결구멍(64)이 형성된다. 기화된 질소가 매우 저온이므로 공압실린더 지지부(55)를 냉각시키고 냉각된 공압실린더 지지부(55)의 외측에 수증기 등의 수분이 얼어붙어서 공압실린더 지지부(55)의 소통구멍(57)이 막혀버릴 수 있으므로 히터(60)가 공압실린더 지지부(55)에 수분이 얼어붙지 않도록 공압실린더 지지부(55)를 선택적으로 가열한다. 히터(60)의 원주상 홈(62) 및 외기연결구멍(64)에 의해 결국 개폐봉(40)의 하부구멍(41)에서부터 히터(60)의 외측의 외기까지 연결된다.

공압실린더 지지부(55)의 외측을 둘러싼 히터는 노즐인접공간에서 기화되어 배출되는 질소에 의해 공압실린더 지지부(55)에 대기중의 수분이나 수증기가 응결하여 얼어붙는 것을 방지하기 위한 것이다. 개폐봉(40)이 위로 상승한 상태에서 노즐인접공간(32)에서 발생된 기화된 질소가 상승하여 개폐봉(40)의 하부구멍(41)으로 유입되고 개폐봉(40) 내부의 통로(42)를 통해 이동하여 확장된 공간(43)을 거쳐 개폐봉(40)의 상부구멍(45)으로 빠져나가서 공압실린더 지지부(55)의 소통구멍(57)과 히터(60)의 원주상 홈(62) 및 외기연결구멍(64)을 통해 외부로 배출된다.

기화된 질소 역시 매우 저온이기 때문에 기화된 질소가 배출되는 공압실린더 지지부(55)가 매우 저온으로 냉각되고, 공압실린더 지지부(55)의 외측의 대기중의 수분이나 수증기가 공압실린더 지지부(55)에 응결하여 얼어붙어서 얼음이 생기고 결국 공압실린더 지지부(55)의 소통구멍(57)이 얼음때문에 막힐 수 있다. 따라서 공압실린더 지지부(55)의 둘레에 히터(60)를 형성하고 히터(60)에 공압실린더 지지부(55)의 소통구멍(57)에 연결되는 원주상 홈(62) 및 외기연결구멍(64)을 형성하여 기화된 질소가 배출되는 동시에 공압실린더 지지부(55)에 얼음이 형성되는 것을 방지하였다.

분사노즐(70)의 외측면은 수증기의 응결을 차단하기 위해 가능한 많은 면적을 대기로부터 차단하는 것이 좋다. 그러나 히팅블록(80)으로부터 분사노즐(70)의 외측면으로 열이 전달되는 것은 작을수록 좋다. 분사노즐(70)로 전달되는 열은 액체질소를 기화시키기 때문이다. 액체질소가 기화되면 최초 액체질소를 기준으로 설정한 분사량이 틀려져서 바람직하지 않기 때문이다. 따라서 열전달을 최소화 하기 위해서는 분사노즐(70)의 외측면과 히팅블록(80)의 접촉면적이 작을수록 좋기 때문에 분사노즐(70)의 외측면에 홈(75)들을 형성하여 접촉면적을 감소시킨 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 히팅블록이 형성된 3중 배관구조의 액체질소 분사장치의 단면도이고,

도 2는 도 1의 액체질소 분사부의 주변의 구성을 도시한 부분단면도이고,

도 3은 도 1의 분사노즐 주변의 구성을 확대하여 도시한 확대도이고,

도 4는 도 1의 공압실린더 지지부의 주변의 구성을 확대하여 도시한 확대도이다.

Claims

액체질소를 외부로 분사하는 액체질소 분사장치에 있어서,

액체질소를 외부로 분사하는 구멍이 형성된 분사노즐;

상기 분사노즐의 측방향둘레에 접촉하도록 상기 분사노즐의 측방향둘레를 둘러싸며 액체질소의 분사를 허용하는 관통된 중공부가 형성된 히팅블록; 및

상부면이 상기 분사노즐의 하단에 접촉하도록 상기 히팅블록의 관통된 중공부의 내측에 형성되며 상기 히팅블록에 연결되어 발열이 가능하고 상기 분사노즐의 구멍에 연결되는 안내공이 내측에 형성된 수분응결방지플러그를 포함하고,

상기 히팅블록은 상기 분사노즐의 외측면을 둘러싸서 상기 분사노즐의 외측면을 대기로부터 차단하고 있으며,

상기 수분응결방지플러그는 외측이 상기 히팅블록의 상기 중공부에 밀착하고 상부면이 상기 분사노즐의 하단에 밀착하도록 형성되어 있어서, 대기중의 수증기나 수분이 상기 히팅블록의 상기 중공부를 통해 상기 분사노즐의 하단으로 침투하는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 히팅블록이 형성된 3중 배관구조의 액체질소 분사장치.
제1항에 있어서, 상기 분사노즐의 외측면에는 상기 히팅블록과의 접촉면적을 감소시키기 위한 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 히팅블록이 형성된 3중 배관구조의 액체질소 분사장치.
삭제