KR101464221B1

KR101464221B1 - 액체 분무장치

Info

Publication number: KR101464221B1
Application number: KR1020130097970A
Authority: KR
Inventors: 유병기; 김준만; 오동현
Original assignee: 비케이전자 주식회사
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2013-08-19
Publication date: 2014-11-21
Anticipated expiration: 2033-08-19

Abstract

본 발명의 액체 분무장치는, 두께 내에 투입유로가 형성되고, 내주 면에 상기 투입유로보다 좁은 폭의 토출구가 중공의 전방으로 관통 형성되는 링 형상의 유체 분사부 및, 외부에서 각각 공급된 압축공기와 물을 혼합한 가습물을 상기 투입유로로 공급하는 유체 혼합관을 포함하며, 상기 유체 분사부는, 상기 가습물이 상기 토출구를 통해 증가된 유속으로 분무될 때 발생하는 기류를 이용해, 후방의 외부공기를 중공의 전방으로 유도 분사시킨다.

Description

액체 분무장치{LIQUID INJECTION DEVICE}

본 발명은 액체 분무장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가습물 또는 압축공기의 기류 발생에 따른 점성에 의해 후방의 외부공기가 중공을 통해 유도 분사되도록 함으로써, 가습물이 분사될 때 외부공기도 함께 분사될 수 있어 압축공기의 사용량을 줄일 수 있고, 외부 공기가 일 방향으로 확산되므로 분무 거리를 증가시킬 수 있는 액체 분무장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 시험장치나 정밀 첨단제품 등의 생산 공정에서는 엄격한 습도관리가 요구되므로, 습도를 일정 범위 이내로 유지시키기 위한 산업용 가습장치가 사용된다.

이러한 산업용 가습장치는 분사 방식에 따라 증기 분사식, 수 분무식, 기화식 등으로 분류된다.

이 중, 종래의 수 분사식 가습기는 압축공기와 물을 개별 공급하기 위한 공급라인과, 공급라인 상에 다수로 설치되어 압축공기와 물을 혼합시켜 외부로 배출시키는 노즐 등으로 구성된다.

또한, 종래의 수 분사식 가습기는 압축공기를 공급하기 위한 공압 공급부와, 물을 공급하기 위한 물 공급부 등이 구성된다.

즉, 종래의 수 분사식 가습기는 노즐의 내부 유로를 통해 압축공기와 물이 동시에 공급되며, 이때 혼합된 가습물을 노즐의 토출구를 통해 분무 상태로 배출이 이루어진다.

그런데, 종래의 수 분사식 가습기는 공압 공급부 자체의 압력으로만 가습물을 분사하고 있어, 공압 공급부에서 제공하는 압축공기의 소모량이 많았고, 가습물의 분무 거리도 짧아 가습 효율이 좋지 않았다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2010-0029164호(2010년 03월 16일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 미세 수분사 노즐 가습기가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 압축공기와 물을 혼합한 가습물 또는 압축공기가 토출구를 통해 유속이 증가된 상태로 배출되도록 함과 아울러, 유체 공급부의 내주 면을 따라 분사되는 가습물 또는 압축공기의 기류 발생에 따른 점성에 의해 후방의 외부공기가 중공을 통해 유도 분사되도록 함으로써, 가습물이 분사될 때 외부공기도 함께 분사될 수 있어 압축공기의 사용량을 줄일 수 있는 액체 분무장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 유체 혼합관의 투입유로에 압력 증가용 디퓨저부를 형성시킴으로써, 유체 분사부의 투입유로에 높은 압력을 공급할 수 있고, 이를 통해 분무 거리를 증가시킬 수 있는 액체 분무장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 실시예에 따른 액체 분무장치는, 두께 내에 투입유로가 형성되고, 내주 면에 상기 투입유로보다 좁은 폭의 토출구가 중공의 전방으로 관통 형성되는 링 형상의 유체 분사부 및, 외부에서 각각 공급된 압축공기와 물을 혼합한 가습물을 상기 투입유로로 공급하는 유체 혼합관을 포함하며, 상기 유체 분사부는, 상기 가습물이 상기 토출구를 통해 내주 면을 따라 전방으로 배출될 때 발생하는 기류를 이용해 외부공기를 중공의 후방을 통해 전방으로 유도 분사시키는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 유체 혼합관은 상기 압축공기와 상기 물을 혼합한 후 전단으로 배출시키기 위한 혼합유로가 내부에 형성되며, 외부에서 공급된 상기 압축공기와 상기 물이 상기 혼합유로 내에서 혼합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유체 혼합관에는 상기 압축공기를 공급하는 공압 공급부가 연결되도록 후단에 형성되는 공압 주입구와, 상기 물을 공급하는 물 공급부가 연결되도록 상기 공압 주입구와 직각 방향에 형성되는 물 주입구 및, 상기 가습물을 전방으로 배출시키기 위한 토출구가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 혼합유로에는 상기 압축공기와 상기 물이 유입되는 교차 부위에 직경이 점진적으로 커지는 압력 증가용 디퓨저부가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 투입유로는 상기 유체 분사부의 두께를 따라 링 형상으로 형성되며, 상기 토출구는 상기 유체 분사부의 내주 면을 따라 연속적으로 관통 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 투입유로는 후방으로 갈수록 점진적으로 공간이 넓어지며, 상기 토출구는 상기 투입유로의 후방에 형성되며, 상기 중공의 전방을 향해 곡선으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체 분사장치는 두께 내에 전방투입유로와 후방투입유로가 전후에 각각 형성되고, 내주 면에 상기 전방투입유로보다 좁은 폭의 전방토출구와 상기 후방투입유로보다 좁은 폭의 후방토출구가 중공의 전방을 향해 각각 관통 형성되는 링 형상의 유체 분사부와, 외부에서 공급된 압축공기를 상기 전방투입유로로 공급하는 공압 공급부 및, 외부에서 공급된 압축공기와 물을 혼합한 가습물을 상기 후방투입유로로 공급하는 유체 혼합관을 포함하며, 상기 유체 분사부는, 상기 압축공기와 가습물이 상기 전방토출구와 후방토출구를 통해 유속이 증가된 상태로 각각 분무될 때 발생하는 기류를 이용해, 외부공기를 중공의 후방을 통해 전방으로 유도분사시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액체 분사장치는 두께 내에 투입유로가 형성되고, 내주 면에 상기 투입유로보다 좁은 폭의 토출구가 중공의 전방을 향해 관통 형성되는 링 형상의 유체 분사부와, 외부에서 공급된 압축공기를 상기 투입유로로 공급하는 공압 공급부 및, 외부에서 공급된 물을 상기 투입유로로 공급하는 물 공급부를 포함하며, 상기 유체 분사부는, 상기 압축공기가 상기 토출구를 통해 유속이 증가된 상태로 분무될 때 발생하는 기류를 이용해, 후방의 외부공기를 중공의 전방으로 유도 분사시키는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 물 공급부에는 상기 유체 분사부(100)의 후방에 결합되어, 중공으로 물을 분사하기 위한 분사노즐이 더 설치되며, 상기 분사노즐은 내부에 중공이 형성된 원통 형상을 가질 수 있으며, 두께 내에는 별도의 투입유로가 형성되고, 전단에는 링 형상의 토출구가 전후로 관통 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 분사노즐의 중공을 통해 외부공기가 유도되어 유체 분사부의 중공을 따라 전방으로 유도 분사되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 분사노즐의 상기 토출구는 상기 유체 공급부의 중공 내에 삽입된 상태로 결합되며, 상기 유체 공급부의 내주 면을 따라 형성된 토출구의 후방에 인접하게 위치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 분사노즐의 투입유로는 링 형상을 가지며, 상기 유체 공급부의 토출구 방향을 따라 점진적으로 폭이 좁아지는 형상을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명은 압축공기와 물을 혼합한 가습물 또는 압축공기가 토출구를 통해 유속이 증가된 상태로 배출되도록 함과 아울러, 유체 공급부의 내주 면을 따라 분사되는 가습물 또는 압축공기의 기류 발생에 따른 점성에 의해 후방의 외부공기가 중공을 통해 유도 분사되도록 함으로써, 가습물이 분사될 때 외부공기도 함께 분사될 수 있어 압축공기의 사용량을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 유체 혼합관의 투입유로에 압력 증가용 디퓨저부를 형성시킴으로써, 유체 분사부의 투입유로에 높은 압력을 공급할 수 있고, 이를 통해 분무 거리를 증가시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1a은 본 발명의 실시예에 따른 액체 분무장치를 보여주기 위한 단면도이다.
도 1b는 도 1에 따른 요부 확대도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체 분무장치를 보여주기 위한 단면도이다.
도 2b는 도 2a에 따른 요부 확대도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액체 분무장치를 보여주기 위한 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에게 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1a은 본 발명의 실시 예에 따른 액체 분무장치를 보여주기 위한 단면도이고, 도 1b는 도 1에 따른 요부 확대도이다.

도 1a와 도 1b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액체 분무장치는 유체 분사부(100) 및, 유체 혼합관(200)을 포함한다.

먼저, 상기 유체 분사부(100)는 링 형상을 가지며, 두께 내에는 압축공기와 물을 혼합한 가습물이 공급되는 투입유로(120)가 형성된다.

여기서, 상기 유체 분사부(100)는 원형, 타원 등의 형상을 가질 수 있으며, 상기 유체 분사부(100)의 중심 부위에는 중공(110)이 전후로 관통 형성된다.

투입유로(120)는, 유체 분사부(100)와 대응되는 링 형상을 가질 수 있으며, 내부로 공급되는 가습물(압축공기+물)이 상기 투입유로(120)를 따라 이동하면서 전방으로 배출된다.

이를 위해, 상기 유체 분사부(100)의 내주 면에는 투입유로(120)보다 좁은 폭의 토출구(121)가 중공(110)으로 관통 형성된다.

그리고, 상기 토출구(121)는 투입유로(120)의 후방에 위치되며, 상기 토출구(121)의 토출 방향은 중공(110)의 전방을 향한다.

이와 같이, 상기 투입유로(120)로 공급된 가습물이 토출구(121)를 통해 중공(110)의 전방으로 배출되는 경우, 상기 가습물은 토출구(121)를 지나면서 유속이 증가한다.

이는, 베르누이(Bernoulli)의 법칙을 이용한 것으로, 투입유로(120)로 공급된 가습물이 폭이 좁은 토출구(121)를 지날 때 유속이 증가하는 원리를 이용한다.

이에 더하여, 상기 토출구(121)를 통해 유속이 증가된 상태로 배출되는 가습물은 유체 분사부(100)로 폭이 점진적으로 넓어지는 중공(110)의 내부에서 기류를 발생시킨다.

이는, 코안다 효과(Coanda effect)를 이용한 것으로, 가습물이 유체 분사부의내주 면에 접근하여 분사될 때, 기류가 빨려서 부착하여 흐르는 경향을 갖는 것을 말하며, 이 경우 일 방향으로 외부 공기와 가습물이 자유 분류에 비해 속도의 감쇠가 작고, 도달 거리가 길어진다.

따라서, 상기 유체 분사부(100)의 중공(110) 내에 발생한 기류의 점성에 의해, 의해 외부공기가 중공(110)의 후방을 통해 유도되어 중공(110)의 전방으로 분사된다.

또한, 토출구(121)는 유체 분사부(100)의 내주 면을 따라 연속적으로 관통 형성될 수 있다.

물론, 상기 토출구(121)는 필요에 따라 유체 분사부(100)의 내주 면을 따라 국부적으로 관통 형성시킬 수도 있다.

이와 함께, 전술한 투입유로(120)는 후방으로 갈수록 점진적으로 공간이 넓어지는 형상을 가질 수 있다.

이때, 토출구(121)는 투입유로(120)의 후방에 형성된 상태에서 중공(110)의 전방을 향해 곡선으로 형성될 수 있다.

즉, 상기 투입유로(120)의 내부로 공급된 가습물이 점진적으로 폭이 넓어지는 후방으로 이동된 후, 곡선을 이루는 토출구(121)를 통해 유속이 증가된 상태로 배출될 수 있다.

이처럼, 상기 투입유로(120)는 후방으로 갈수록 폭이 증가되는 디퓨저(Diffuser) 형상을 가지므로 가습물의 배출 압력을 더욱 증가시킬 수 있다.

따라서, 유체 분사부(100)는 가습물이 토출구(121)를 통해 유체 분사부(100)의 내주 면을 따라 증가된 유속으로 분무될 때 발생하는 기류를 이용할 수 있다.

이를 통해 상기 유체 분사부(100)의 외부에 존재하는 외부공기를 중공(110)을 통해 전방으로 분사할 수 있다.

유체 혼합관(200)은, 외부에서 각각 공급된 압축공기와 물을 혼합한 가습물을 유체 공급부(100)의 투입유로(120)로 공급한다.

여기서, 상기 유체 혼합관(200)의 내부에는 외부에서 전달된 압축공기와 물을 혼합한 후 전단으로 배출시키기 위한 혼합유로(210)가 형성된다.

상기 혼합유로(210)는, 상기 유체 혼합부(200)의 내부에 전후 방향으로 일직선을 이룰 수 있다.

즉, 상기 혼합유로(210)로 각각 공급되는 압축공기와 물은 혼합된 가습물 상태로 전방을 통해 배출된다.

그리고, 상기 유체 혼합관(200)에는 공압 주입구(220)와, 물 주입구(230) 및, 가습물 배출구(240)가 형성된다.

상기 공압 주입구(220)는, 공압 공급부(300)가 연결되도록 유체 혼합관(200)의 후단에 형성된다.

물 주입구(230)는, 물 공급부(400)가 연결되도록 공압 주입구(220)와 직각 방향에 형성된다.

가습물 배출구(240)는, 혼합유로(210)의 내부에서 혼합된 가습물을 전방으로 배출시키기 위한 것으로, 전술한 유체 혼합관(100)의 투입유로(120)와 연결배관에 의해 연결된다.

물론, 상기 공압 주입구(220)와 물 주입구(230) 및 가습물 배출구(240)의 위치는 필요에 따라 다양하게 적용이 가능하다.

특히, 상기 혼합유로(210)에는 압축공기와 물이 유입되는 교차 부위에 직경이 점진적으로 커지는 압력 증가용 디퓨저부(Diffuser, 211)가 형성된다.

상기 디퓨저부(211)는, 유체(기체, 액체)가 가진 운동 에너지를 압력 에너지로 변환하기 위해 단면적을 차츰 넓게 한 유로를 말한다.

즉, 상기 디퓨저부(211)를 통과하는 가습물은 압력이 증가된 상태로 가습물 배출구(240)로 배출이 이루어진다.

아울러, 상기 디퓨저부(211)를 혼합유로(210)의 종 방향을 따라 다 단으로 형성시킬 수도 있다.

뿐만 아니라, 전술한 공압 공급부(300)와 물 공급부(400)에는 개폐 상태 및 유량을 가변적으로 조절하기 위한 밸브(미도시)가 설치될 수 있다.

이하, 도 2a와 도 2b를 참조로 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액체 분무장치를 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 액체 분무장치는, 유체 분사부(100)와, 유체 혼합관(200) 및, 공압 공급부(300)를 포함한다.

먼저, 상기 유체 분사부(100)는 원, 타원 등의 형상을 가질 수 있으며, 상기 유체 분사부(100)의 중심 부위에는 중공(110)이 전후로 관통 형성된다.

여기서, 상기 유체 분사부(100)의 두께 내에는 전방투입유로(130)와 후방투입유로(140)가 전후에 각각 형성된다.

상기 전방투입유로(130)는, 유체 분사부(100)의 전방에 위치되고, 상기 후방 투입유로(140)는 전방투입유로(130)의 전방에 위치된다.

상기 전방투입유로(130) 내에는, 후술될 공압 공급부(300)로부터 압축공기가 공급되고, 상기 후방 투입유로(140)는 후술될 유체 혼합관(200)으로부터 가습물이 공급된다.

이와 같은 상기 전방투입유로(130)와 후방투입유로(140)는, 유체 분사부(100)와 대응되는 링 형상을 가질 수 있다.

그리고, 유체 분사부(100)의 내주 면에는 전방투입유로(130)보다 좁은 폭의 전방토출구(131)가 중공(110)으로 관통 형성된다.

이때, 상기 전방토출구(131)는 토출구(121)는 후방투입유로(140)의 후방에 위치되며, 상기 전방토출구(131)의 토출 방향은 중공(110)의 전방을 향한다.

또한, 유체 분사부(100)의 내주 면에는 전방투입유로(130)의 후방에 위치되며, 후방투입유로(140)보다 좁은 폭의 후방토출구(141)가 중공(110)으로 관통 형성된다.

이때, 상기 후방토출구(141)는 토출구(121)는 후방투입유로(140)의 후방에 위치되며, 상기 후방토출구(141)의 토출 방향은 중공(110)의 전방을 향한다.

이와 같이, 상기 전방투입유로(130)로 공급되는 압축공기는 전방토출구(131)을 통해 중공(110)의 전방으로 배출되고, 이 순간 압축공기는 좁은 폭의 전방토출구(131)를 지나면서 유속이 증가한다.

이와 함께, 상기 후방투입유로(140)로 공급되는 가습물은 후방토출구(141)을 통해 중공(110)의 전방으로 배출된다. 이 순간 가습물은 후방토출구(141)로 배출되면서 유속이 증가한다.

이는, 베르누이(Bernoulli)의 법칙을 이용한 것으로, 전방투입유로(130) 및 후방투입유로(140)로 공급된 가습물이 폭이 좁은 전방토출구(131)와 후방토출구(141)를 지날 때 유속이 증가하는 원리를 이용한다.

이에 더하여, 상기 전방토출구(131)와 후방토출구(141)를 통해 유속이 증가된 상태로 배출되는 압축공기와 가습물은 전방으로 폭이 점진적으로 넓어지는 중공(110)의 내부에 기류를 발생시킨다.

이는, 코안다 효과(Coanda effect)를 이용한 것으로, 압축공기와 가습물이 유체 분사부(100)의 내주 면에 접근하여 분사될 때, 기류가 빨려서 부착하여 흐르는 경향을 갖는 것을 말하며, 이 경우 일 방향으로 압축공기와 가습물 및 외부공기는 자유 분류에 비해 속도의 감쇠가 작고, 도달 거리가 길어진다.

이때, 상기 유체 분사부(100)의 중공(110) 내에 발생한 기류에 의해 외부공기가 중공(110)의 후방을 통해 유도되면서 중공(110)의 전방으로 분사된다.

그리고, 전방토출구(131)와 후방토출구(141) 유체 분사부(100)의 내주 면을 따라 연속적으로 관통 형성될 수 있다.

이와 함께, 전술한 전방투입유로(130)와 후방투입유로(140)는 후방으로 갈수록 점진적으로 공간이 넓어지는 형상을 가질 수 있다.

이때, 전방토출구(131)와 후방토출구(141)는 중공(110)의 전방을 향해 곡선으로 형성될 수 있다.

즉, 전방투입유로(130)와 후방투입유로(140)의 내부로 각각 공급된 압축공기와 가습물이 점진적으로 폭이 넓어지는 후방으로 이동된 후, 곡선을 이루는 토출구(121)를 통해 유속이 증가된 상태로 배출될 수 있다.

이처럼, 상기 전방투입유로(130)와 후방투입유로(140)는 후방으로 갈수록 폭이 증가되는 디퓨저(Diffuser) 형상을 가지므로, 압축공기와 가습물의 배출 압력을 더욱 증가시킬 수 있다.

유체 혼합관(200)은, 외부에서 각각 공급된 압축공기와 물을 혼합한 가습물을 유체 공급부(100)의 후방투입유로(140)로 공급한다.

공압 공급부(300)는, 도 2a에서처럼 외부에서 공급된 압축공기를 전방투입유로(130)로 공급한다.

상기 공압 공급부(300)는, 도 2a에서처럼 개별적인 장비를 사용할 수 있으나, 전술한 유체 혼합관(200)의 공압 공급부(300)를 이용할 수 있다.

즉, 상기 공압 공급부(300)를 통해 공급되는 압축공기가 전방투입유로(130)의 전방토출구(131)를 통해 분사된다.

이때, 상기 압축공기는 유체 분사부(100)의 내주 면을 따라 가습물은 전방으로 폭이 점진적으로 넓어지는 중공(110)의 전방으로 분사되면서 기류를 발생시킬 수 있다.

이와 동시에, 전술한 유체 혼합관(200)을 통해 공급되는 가습물이 후방투입유로(140)의 후방토출구(141)를 통해 중공(110)의 전방으로 분사되면서 기류를 발생시킬 수 있다.

이때, 상기 전방토출구(131)와 후방토출구(141)를 통해 전방으로 압축공기와 그습물이 동시에 분사되고, 중공(110)의 후방을 통해 유도되는 외부공기가 유체 분사부의 전방으로 함께 분사된다.

이와 같이, 본 발명의 액체 분무장치는 공압 공급부(300)의 압축공기에만 의존하지 않고 외부공기를 유도하여 사용함으로써, 압축공기 사용량을 획기적으로 감소시킬 수 있다.

이하, 도 3을 참조로 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액체 분무장치를 설명한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액체 분무장치는, 유체 분사부(100)와, 공압 공급부(300) 및, 물 공급부(400)를 포함한다.

먼저, 상기 유체 분사부(100)는 링 형상을 가지며, 상기 유체 분사부(100)의 두께 내에는 압축공기가 공급되는 투입유로(120)가 형성된다.

투입유로(120)는, 유체 분사부(100)와 대응되는 링 형상을 가질 수 있으며, 상기 투입유로(120)의 내부로 공급되는 압축공기가 투입유로(120)를 따라 이동하면서 전방으로 배출된다.

이와 같이, 상기 투입유로(120)로 공급된 압축공기가 토출구(121)를 통해 중공(110)의 전방으로 배출되는 경우, 압축공기는 토출구(121)를 지나면서 유속이 증가한다.

이는, 베르누이(Bernoulli)의 법칙을 이용한 것으로, 투입유로(120)로 공급된 압축공기가 폭이 좁은 토출구(121)를 지날 때 유속이 증가하는 원리를 이용한다.

즉, 상기 토출구(121)를 통해 유속이 증가된 상태로 배출되는 압축공기는 중공(110)의 내부에 기류를 발생시킨다.

이에 더하여, 상기 유체 분사부(100)의 중공(110) 내에 발생한 기류 발생에 의해 외부공기가 중공(110)의 후방에서 내부로 유도되면서 전방으로 분사된다.

이는, 코안다 효과(Coanda effect)를 이용한 것으로, 압축공기가 유체 분사부(100)의 내주 면에 접근하여 분사될 때, 기류가 빨려서 부착하여 흐르는 경향을 갖는 것을 말하며, 이 경우 일 방향으로 압축공기와 외부공기는 자유 분류에 비해 속도의 감쇠가 작고, 도달 거리가 길어진다.

따라서, 상기 유체 분사부(100)의 중공(110) 내에 발생한 기류 발생에 의해 외부공기가 중공(110)의 후방에서 내부로 유도되면서 전방으로 분사된다.

즉, 상기 투입유로(120)의 내부로 공급된 압축공기가 점진적으로 폭이 넓어지는 후방으로 이동된 후, 곡선을 이루는 토출구(121)를 통해 유속이 증가된 상태로 배출될 수 있다.

이처럼, 상기 투입유로(120)는 후방으로 갈수록 폭이 증가되는 디퓨저(Diffuser) 형상을 가지므로 압축공기의 배출 압력을 더욱 증가시킬 수 있다.

따라서, 유체 분사부(100)는 압축공기가 토출구(121)를 통해 증가된 유속으로 분무될 때 발생하는 기류의 점성을 이용할 수 있고, 이를 통해 상기 유체 분사부(100)의 외부에 존재하는 외부공기를 중공(110)을 통해 전방으로 분사할 수 있다.

물 공급부(400)는, 외부에서 공급된 물을 유체 분사부(100)의 후방에서 중공(110)으로 물을 분사할 수 있다.

여기서, 상기 물 공급부(400)에는 유체 분사부(100)의 후방에 결합되어, 중공(110)으로 물을 분사하기 위한 분사노즐(410)이 더 설치될 수 있다.

상기 분사노즐(410)은, 내부에 중공(411)이 형성된 원통 형상을 가질 수 있으며, 두께 내에는 별도의 투입유로(412)가 형성되고, 상기 분사노즐(250)의 전단에는 링 형상의 토출구가 전후로 관통 형성된다.

이때, 상기 분사노즐(410)의 토출구는 유체 공급부(100)의 중공(110) 내에 삽입된 상태로 결합될 수 있다.

그리고, 상기 분사노즐(410)의 토출구는 유체 공급부(100)의 내주 면을 따라 형성된 토출구의 후방에 인접하게 위치된다.

이 상태에서, 상기 분사노즐(410)의 토출구는 유체 분사부(100)의 토출구(121)를 통해 전방으로 압축공기가 분사될 때 물을 함께 분사하여, 압축공기와 물이 함께 중공(110)의 전방으로 분사되도록 할 수 있다.

이때에는, 전술한 바와 달리 분사노즐(410)의 중공(411)을 통해 외부공기가 유도되어 유체 분사부(100)의 중공(110)을 따라 전방으로 유도 분사될 수 있다.

즉, 분사노즐(410)의 토출구를 통해 분사되는 물과 유체 분사부(100)의 토출구(121)를 통해 분사되는 압축공기가 유체 공급부(100)의 내주 면에 근접한 상태로 이동하면서 중공(110)의 전방으로 함께 분사된다.

또한, 상기 분사노즐(410)의 투입유로(412)는 유체 공급부(100)의 토출구(121) 방향을 따라 점진적으로 폭이 좁아지는 형상을 가질 수 있다.

이때, 분사노즐(410)의 토출구를 통해 분사되는 물을 유체 공급부(100)의 토출구 방향으로 고압 분사시킬 수 있다.

아울러, 물 공급부(400)는 자체 수압을 사용할 수 있으며, 별도의 펌프를 이용해 물을 분사할 수 있다.

물론, 상기 물 공급부(400)는 전술한 실시예들에 사용된 유체 혼합관(200)을 사용할 수도 있다.

공압 공급부(300)는, 외부에서 공급된 압축공기를 유체 혼합관(200)의 투입유로(120)로 공급한다.

공압 공급부(300)는, 외부에서 공급된 압축공기를 투입유로(120)로 공급하기 위한 것으로, 도 2a에서처럼 개별적인 장비를 사용할 수 있으나, 전술한 유체 혼합관(200)의 공압 공급부(300)를 이용할 수 있다.

즉, 상기 공압 공급부(300)를 통해 공급되는 압축공기가 투입유로(120)의 토출구(121)를 통해 중공(110)의 전방을 따라 분사되면서 기류를 발생시킬 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 압축공기와 물을 혼합한 가습물 또는 압축공기가 토출구를 통해 유속이 증가된 상태로 배출되도록 함과 아울러, 유체 공급부의 내주 면을 따라 분사되는 가습물 또는 압축공기의 기류 발생에 따른 점성에 의해 후방의 외부공기가 중공을 통해 유도 분사되도록 함으로써, 가습물이 분사될 때 외부공기도 함께 분사될 수 있어 압축공기의 사용량을 줄일 수 있다.

또한, 유체 혼합관의 투입유로에 압력 증가용 디퓨저부를 형성시킴으로써, 유체 분사부의 투입유로에 높은 압력을 공급할 수 있고, 이를 통해 분무 거리를 증가시킬 수 있다.

지금까지 본 발명의 액체 분무장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 유체 분사부 110: 중공
120: 투입유로 121: 토출구
130: 전방투입유로 131: 전방토출구
140: 후방투입유로 141: 후방토출구
200: 유체 혼합관 210: 혼합유로
211: 디퓨저부 222: 공압 주입구
230: 물 주입구 240: 가습물 배출구
300: 공압 공급부 400: 물 공급부
410: 분사노즐 411: 중공
412: 투입유로

Claims

두께 내에 투입유로가 형성되고, 내주 면에 상기 투입유로보다 좁은 폭의 토출구가 중공의 전방으로 관통 형성되는 링 형상의 유체 분사부 및, 외부에서 각각 공급된 압축공기와 물을 혼합한 가습물을 상기 투입유로로 공급하는 유체 혼합관을 포함하며,
상기 유체 분사부는, 상기 가습물이 상기 토출구를 통해 증가된 유속으로 분무될 때 발생하는 기류를 이용해, 후방의 외부공기를 중공의 전방으로 유도 분사시키는 것을 특징으로 하는 액체 분무장치.
제1항에 있어서,
상기 유체 혼합관은,
상기 압축공기와 상기 물을 혼합한 후 전단으로 배출시키기 위한 혼합유로가 내부에 형성되며, 외부에서 공급된 상기 압축공기와 상기 물이 상기 혼합유로 내에서 혼합되는 것을 특징으로 하는 액체 분무장치.
제2항에 있어서,
상기 유체 혼합관에는,
상기 압축공기를 공급하는 공압 공급부가 연결되도록 후단에 형성되는 공압 주입구와,
상기 물을 공급하는 물 공급부가 연결되도록 상기 공압 주입구와 직각 방향에 형성되는 물 주입구 및,
상기 가습물을 전방으로 배출시키기 위한 토출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 분무장치.
제2항에 있어서,
상기 혼합유로에는,
상기 압축공기와 상기 물이 유입되는 교차 부위에 직경이 점진적으로 커지는 압력 증가용 디퓨저부가 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 분무장치.
제1항에 있어서,
상기 투입유로는,
상기 유체 분사부의 두께를 따라 링 형상으로 형성되며,
상기 토출구는,
상기 유체 분사부의 내주 면을 따라 연속적으로 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 분무장치.
제1항에 있어서,
상기 투입유로는,
후방으로 갈수록 점진적으로 공간이 넓어지며,
상기 토출구는 상기 투입유로의 후방에 형성되며, 상기 중공의 전방을 향해 곡선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 분무장치.
두께 내에 전방투입유로와 후방투입유로가 전후에 각각 형성되고, 내주 면에 상기 전방투입유로보다 좁은 폭의 전방토출구와 상기 후방투입유로보다 좁은 폭의 후방토출구가 중공의 전방을 향해 각각 관통 형성되는 링 형상의 유체 분사부와, 외부에서 공급된 압축공기를 상기 전방투입유로로 공급하는 공압 공급부 및, 외부에서 공급된 압축공기와 물을 혼합한 가습물을 상기 후방투입유로로 공급하는 유체 혼합관을 포함하며,
상기 유체 분사부는, 상기 압축공기와 가습물이 상기 전방토출구와 후방토출구를 통해 유속이 증가된 상태로 각각 분무될 때 발생하는 기류를 이용해, 후방의 외부공기를 중공의 전방으로 유도 분사시키는 것을 특징으로 하는 액체 분무장치.
제7항에 있어서,
상기 유체 혼합관은,
상기 압축공기와 상기 물을 혼합한 후 전단으로 배출시키기 위한 혼합유로가 내부에 형성되며, 외부에서 공급된 상기 압축공기와 상기 물이 상기 혼합유로 내에서 혼합되는 것을 특징으로 하는 액체 분무장치.
제8항에 있어서,
상기 혼합유로에는,
상기 압축공기와 상기 물이 유입되는 교차 부위에 직경이 점진적으로 커지는 압력 증가용 디퓨저부가 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 분무장치.
두께 내에 투입유로가 형성되고, 내주 면에 상기 투입유로보다 좁은 폭의 토출구가 중공의 전방을 향해 관통 형성되는 링 형상의 유체 분사부와, 외부에서 공급된 압축공기를 상기 투입유로로 공급하는 공압 공급부 및, 외부에서 공급된 물을 상기 투입유로로 공급하는 물 공급부를 포함하며,
상기 유체 분사부는, 상기 압축공기가 상기 토출구를 통해 유속이 증가된 상태로 분무될 때 발생하는 기류를 이용해, 후방의 외부공기를 중공의 전방으로 유도 분사시키는 것을 특징으로 하는 액체 분무장치.
제10항에 있어서,
상기 물 공급부에는,
상기 유체 분사부의 후방에 결합되어, 중공으로 물을 분사하기 위한 분사노즐이 더 설치되며,
상기 분사노즐은,
내부에 중공이 형성된 원통 형상을 가질 수 있으며, 두께 내에는 별도의 투입유로가 형성되고, 전단에는 링 형상의 토출구가 전후로 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 분무장치.
제11항에 있어서,
상기 분사노즐의 중공을 통해 외부공기가 유도되어 유체 분사부의 중공을 따라 전방으로 유도 분사되는 것을 특징으로 하는 액체 분무장치.
제11항에 있어서,
상기 분사노즐의 상기 토출구는,
상기 유체 공급부의 중공 내에 삽입된 상태로 결합되며, 상기 유체 공급부의 내주 면을 따라 형성된 토출구의 후방에 인접하게 위치되는 것을 특징으로 하는 액체 분무장치.
제13항에 있어서,
상기 분사노즐의 투입유로는,
링 형상을 가지며, 상기 유체 공급부의 토출구 방향을 따라 점진적으로 폭이 좁아지는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 액체 분무장치.