KR100768312B1 - Spray direction change type spray nozzle apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분사방향 가변형 분사노즐장치에 관한 것으로, 원호형 경로를 갖는 안내홈(112)이 구비된 베이스(110); 상기 안내홈(112)의 곡률 반경에 대한 중심점을 중심으로 하여 상기 안내홈(112)을 따라 선회되도록 상기 베이스(110)의 상부에 장착된 몸체(130); 신축성 연결구(122)를 매개로 유체공급용 배관에 연결되어 상기 몸체(130)에 장착된 분사노즐(120); 구동모터(150)에 의해 축방향으로 회전 구동되도록 상기 몸체(130)에 장착된 회전축(149); 상기 회전축(149)과 함께 거동하여 회전축(149)을 중심으로 일정반경의 경로를 따라 회전왕복 운동토록 된 연결핀(148a)에 일단이 회전 가능하도록 연결되고 타단은 상기 베이스(110)에 회전 가능하도록 장착된 링크막대(146)로 구성됨으로써, 분사노즐의 분사 방향이 변화됨과 동시에 사인파 형상의 경로를 따라 요동되게 하여 유체 분사영역을 종래에 비하여 증가시킴으로써 분사노즐의 설치 수량을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.The present invention relates to a variable injection nozzle apparatus for jetting direction, comprising: a base (110) having a guide groove (112) having an arc-shaped path; A body 130 mounted on an upper portion of the base 110 to pivot along the guide groove 112 about a center point of a radius of curvature of the guide groove 112; An injection nozzle 120 connected to the fluid supply pipe through the elastic connector 122 and mounted to the body 130; A rotating shaft 149 mounted to the body 130 to be driven to rotate in an axial direction by a driving motor 150; One end is rotatably connected to the connecting pin 148a which is rotated and reciprocates along a path of a predetermined radius about the axis of rotation 149 and moves along with the axis of rotation 149 and the other end is rotatable to the base 110. It is composed of a link bar 146 mounted so as to change the injection direction of the injection nozzle and to swing along the sinusoidal path to increase the fluid injection area compared with the conventional, thereby reducing the number of installation of the injection nozzle Have
분사노즐, 선회, 링크, 분사방향, 가변Injection nozzle, turning, link, injection direction, variable
Description
도1은 종래 기술에 따른 분사노즐장치의 사용 상태도;1 is a state diagram of use of the jet nozzle apparatus according to the prior art;
도2는 도1의 요부에 대한 상세도;Figure 2 is a detailed view of the main part of Figure 1;
도3은 본 발명에 따른 분사방향 가변형 분사노즐장치의 사용 상태도;Figure 3 is a state diagram used in the injection direction variable injection nozzle apparatus according to the present invention;
도4는 본 발명에 따른 분사방향 가변형 분사노즐장치가 상세하게 도시된 사시도;Figure 4 is a perspective view showing in detail the spray direction variable jet nozzle apparatus according to the present invention;
도5는 본 발명에 따른 분사방향 가변형 분사노즐장치가 상세하게 도시된 단면도;5 is a cross-sectional view showing in detail the spray direction variable jet nozzle apparatus according to the present invention;
도6은 본 발명의 안내홈이 길이방향에 대하여 사인파형으로 형성된 것을 나타낸 설명도;6 is an explanatory view showing that the guide groove of the present invention is formed in a sinusoidal waveform with respect to the longitudinal direction;
도7은 본 발명의 작용 설명도이다.7 is an explanatory view of the operation of the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
110 : 베이스 110a : 볼수용홈110:
112 : 안내홈 112a : 요철면112:
120 : 분사노즐 122 : 신축성 연결구120: injection nozzle 122: elastic connector
124 : 분지배관 130 : 몸체 124: branch pipe 130: body
130a : 볼수용홈 132 : 지지대130a: ball receiving groove 132: support
133 : 로울러 141 : 몸체선회지지축133: roller 141: body pivot support shaft
142 : 삽입볼 144 : 링크막대선회지지축142: insertion ball 144: link bar pivot support shaft
145 : 삽입볼 146 : 링크막대145: Insertion Ball 146: Link Bar
148 : 회전판 148a : 연결핀148:
149 : 회전축 149 : 회전축149: axis of rotation 149: axis of rotation
150 : 구동모터 152 : 워엄기어150: drive motor 152: worm gear
본 발명은 분사노즐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분사방향이 변화 가능하여 분사영역을 넓게 형성시킬 수 있게 된 분사방향 가변형 분사노즐장치에 관한 것이다.The present invention relates to a spray nozzle apparatus, and more particularly, to a spray direction variable spray nozzle apparatus which can change the spray direction to form a wide spray region.
일반적으로 유체를 분사하여 소기의 목적을 달성하도록 구성된 분사노즐장치는, 유체에 소정 압력을 부여하기 위한 펌프, 상기 펌프를 구동시키도록 연결된 구동모터, 상기 펌프에 의해 가압된 유체를 소요 개소로 이송시키도록 구비된 배관, 상기 배관에 연결되어 유체를 공급받는 헤더 및, 상기 헤더의 다수 개소에 설치되어 유체를 소요 개소에 분사시키도록 된 분사노즐로 구성된다.In general, an injection nozzle apparatus configured to inject a fluid to achieve a desired purpose includes a pump for imparting a predetermined pressure to the fluid, a drive motor connected to drive the pump, and a fluid pressurized by the pump to a desired location. It consists of a pipe provided to make, a header connected to the pipe receives the fluid, and the injection nozzle is installed in a plurality of places of the header to inject the fluid to the required location.
도1은 제철소의 강판 세척 설비에 종래 기술에 따른 분사노즐장치가 사용되는 모습이 개략적으로 도시되며, 헤더(1)가 강판(S)의 상부에 폭 방향으로 길게 배 치되고, 이 헤더(1)에 다수개 설치된 분사노즐(2)의 각각에서 알칼리 용액이 분사되어 강판(S)의 표면을 세척하도록 구성된다.1 is a view schematically showing the use of a spray nozzle apparatus according to the prior art in the steel sheet cleaning equipment of the steel mill, the header (1) is arranged long in the width direction on top of the steel sheet (S), this header (1) In each of the plurality of injection nozzles (2) installed in the) alkali solution is injected to clean the surface of the steel sheet (S).
물론, 상기 헤더(1)는 배관(3)을 통해 유체를 공급받고, 상기 배관(3)은 구동모터(4)에 의해 구동되는 펌프(5)가 구비되어 유체에 소정 압력을 부여하게 구성된다.Of course, the header 1 is supplied with a fluid through the
도2는 상기 분사노즐장치의 요부에 대한 상세도로서, 도1의 측면 구성에 해당된다. 이에 의하면, 강판(S)의 양측 끝단에서 소정 거리 떨어진 위치까지 배관(3)이 연장 형성되어 그 배관(3)이 강판(S)과 평행하도록 절곡된 다음 알칼리 탱크라 불리우는 설비 프레임(6)을 관통하여 고정 설치되고, 상기 배관(3)의 끝단에 헤더(1)의 양단이 체결부재(7)에 의해 분해 가능하도록 고정 설치된다.FIG. 2 is a detailed view of the main portion of the injection nozzle apparatus, which corresponds to the side configuration of FIG. According to this, the
그러나, 이러한 종래의 분사노즐장치에 있어서는, 소정 분사폭을 갖는 분사노즐(2)이 강판(S)의 폭 방향에 대하여 여러 개소에 설치된 것이기 때문에 분사노즐(2)의 막힘에 따른 설비 휴지가 잦아 생산성을 저하시키는 문제점을 갖는 것이었다.However, in such a conventional injection nozzle apparatus, since the
특히, 헤더(1)가 강판(S)의 상부 폭 방향으로 연속되게 설치된 것이기 때문에 강판(S)이 파단되는 등 설비의 유지 및 보수가 필요할 때 헤더(1)를 함께 해체하여야 할 경우가 종종 발생되고, 이는 분사노즐장치의 수명이 잦은 분해 및 결합에 의해 저하되는 문제점을 갖는 것이었다.In particular, since the header 1 is continuously installed in the upper width direction of the steel sheet S, it is often necessary to dismantle the header 1 together when maintenance and repair of equipment is required, such as breaking the steel sheet S. This is a problem that the life of the injection nozzle device is degraded by frequent decomposition and coupling.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 분사방향을 변 화시켜 분사영역을 넓힘에 의해 하나의 분사노즐로 여러 개의 분사노즐 역할을 수행할 수 있도록 된 분사방향 가변형 분사노즐장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the conventional problems, to provide a spraying direction variable injection nozzle apparatus which can serve as a plurality of injection nozzles with a single injection nozzle by changing the injection direction to widen the injection area. Its purpose is.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 원호형 경로를 갖는 안내홈이 구비된 베이스; 상기 안내홈의 곡률 반경에 대한 중심점을 중심으로 하여 상기 안내홈을 따라 선회되도록 상기 베이스의 상부에 장착된 몸체; 신축성 연결구를 매개로 유체공급용 배관에 연결되어 상기 몸체에 장착된 분사노즐; 구동모터에 의해 축방향으로 회전 구동되도록 상기 몸체에 장착된 회전축; 상기 회전축과 함께 거동하여 회전축을 중심으로 일정반경의 경로를 따라 회전왕복 운동토록 된 연결핀에 일단이 회전 가능하도록 연결되고 타단은 상기 베이스에 회전 가능하도록 장착된 링크막대로 구성된 분사방향 가변형 분사노즐장치를 마련함에 의한다.As a technical configuration for achieving the above object, the present invention, the base provided with a guide groove having an arc-shaped path; A body mounted on an upper portion of the base to pivot along the guide groove about a center point of a radius of curvature of the guide groove; An injection nozzle connected to the fluid supply pipe via an elastic connector and mounted to the body; A rotating shaft mounted to the body to be driven to rotate in an axial direction by a driving motor; The spraying direction variable injection nozzle is composed of a link rod which is connected to the connecting pin rotatably reciprocating along a path of a predetermined radius around the rotating shaft and rotates on the base and the other end is rotatable on the base. By providing a device.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도3은 본 발명에 따른 분사방향 가변형 분사노즐장치가 제철소의 강판 세척 설비에 구비된 상태를 전체적으로 도시한 것이고, 도4는 본 발명에 따른 분사방향 가변형 분사노즐장치의 상세도로서, 본 발명의 분사노즐장치(100)가 강판(S)의 양측 길이방향을 따라 다수 개소에 설치된 것이 보인다.Figure 3 is a general view showing a state in which the spraying direction variable injection nozzle apparatus according to the present invention is provided in the steel sheet cleaning equipment of the steel mill, Figure 4 is a detailed view of the spraying direction variable injection nozzle apparatus according to the present invention, It is shown that the
강판(S) 주변의 설비 프레임(F), 예컨대 제철소의 강판 세척 설비에 갖춰진 알칼리 탱크에 베이스(110)가 고정 설치되고, 이 베이스(110)의 상부에 본 발명의 분사노즐장치(100)가 장착된다.The
본 발명의 분사노즐장치(100)는 도5에 보다 상세하게 도시된 바와 같이 긴 파이프 형상의 분사노즐(120)이 설치된 몸체(130)를 가지는바, 상기 분사노즐(120)은 몸체(130)의 전방 쪽으로 알칼리 용액 등의 유체를 분사시키도록 장착되어 신축성 연결구(122)를 매개로 분지배관(124)에 연결되고, 상기 분지배관(124)들은 주배관(126)을 통해 미도시된 유체저장탱크로부터 유체를 공급받는다.The
상기 몸체(130)는 상기 분사노즐(120)의 유체분사방향에 대한 반대쪽(이하에서는, 유체분사방향을 '전방', 유체분사방향에 대한 반대쪽 방향을 '후방'으로 한다), 즉 후방측 하부가 몸체선회지지축(141)을 매개로 베이스(110)의 상부에 연결 설치되는바, 상기 몸체선회지지축(141)의 양 끝단에 구형으로 된 삽입볼(142)이 일체로 형성되고, 이 삽입볼(142)은 상기 베이스(110)와 몸체(130)에 각각 반구형으로 형성된 볼수용홈(110a)(130a)에 유동 가능하게 끼워 장착된다.The
그리고, 상기 베이스(110)의 상부면에는 상기 몸체선회지지축(141)의 삽입볼(142)이 끼워 삽입된 볼수용홈(110a)을 중심으로 하여 소정 반경을 갖도록 된 호형 안내홈(112)이 형성되는바, 상기 안내홈(112)은 상기 베이스(110)의 상부면보다 하부로 오목하게 들어간 형상이며, 이 안내홈(112)의 내측 바닥 상부면에는 도6에 도시된 것처럼 길이방향을 따라 상, 하로 울퉁불퉁한 사인파형(Sine wave)을 갖는 요철면(112a)이 형성된다.In addition, an arc-
상기 안내홈(112)에는 로울러(133)가 상기 요철면(112a)을 따라 구름 운동하도록 설치되며, 이 로울러(133)는 상기 몸체(130)에 고정 설치된 지지대(132)의 하 단에 공회전 가능하도록 장착된다.The
상기 몸체(130)는 상기한 몸체선회지지축(141)과 지지대(132)에 의해 상기 베이스(110)의 상부에 소정 거리 떨어져 유지될 수 있고, 또한 이 몸체(130)는 상기 몸체선회지지축(141)을 중심으로 하여 안내홈(112)을 따라 선회 거동된다.The
상기 몸체(130)의 전방측 하부에는 소정 길이를 갖는 회전축(149)이 상, 하로 길게 세워진 상태로 축방향 회전이 가능하도록 장착되고, 이 회전축(149)의 상측 끝단에는 피니언기어(147)가 고정 설치되며, 상기 피니언기어(147)에는 워엄기어(152)가 맞물려 장착되고, 상기 워엄기어(152)는 몸체(130)에 장착된 구동모터(150)에 의해 회전 구동되도록 연결된다. 그리고, 상기 회전축(149)의 하측 끝단에는 회전판(148)이 고정 설치된다.The lower portion of the front side of the
또한, 상기 베이스(110)의 상부면에는 상기 안내홈(112)의 대략의 중앙부와, 상기 몸체선회지지축(141)의 삽입볼(142)이 끼워 삽입된 볼수용홈(110a)과의 사이에 위치되도록 형성된 또 다른 볼수용홈(110b)이 구비되는바, 이 볼수용홈(110b)도 상기 볼수용홈(110a)(130a)들과 마찬가지로 반구형으로 형성되고, 이러한 볼수용홈(110b)에는 링크막대선회지지축(144)의 하단에 일체로 형성된 구형 삽입볼(145)이 유동 가능하게 끼워 장착된다.In addition, the upper surface of the
상기 링크막대선회지지축(144)의 상단부에는 소정 길이를 갖는 링크막대(146)의 일단이 선회 가능하게 장착됨으로써 상기 링크막대(146)가 상기 링크막대선회지지축(144)을 중심으로 선회 거동되고, 상기 링크막대(146)의 타단은 상기 회전판(148)에 회전 중심으로부터 소정 거리 떨어져 편심된 위치에 고정 설치 되는 연결핀(148a)에 회전 가능하게 장착된다.One end of the
상기한 구성으로 된 본 발명의 작용을 설명한다.The operation of the present invention having the above configuration will be described.
강판(S)에 알칼리 용액 등의 유체를 분사시키기 위하여는, 주배관(126)과 분지배관(124)을 통해 분사노즐(120)로 유체가 공급되고, 이렇게 공급된 유체가 상기 분사노즐(120)에서 강판(S)에 분사된다.In order to inject a fluid such as an alkaline solution into the steel sheet (S), the fluid is supplied to the
이와 동시에, 구동모터(150)가 회전 구동되어 몸체(130)가 몸체선회지지축(141)을 중심으로 하여 선회되게 함과 동시에 요철면(112a)을 따라 사인파 형태로 요동되게 함으로써 분사노즐(120)의 유체 분사범위가 매우 크게 형성된다.At the same time, the driving
이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 구동모터(150)가 회전 구동되면, 그에 장착된 워엄기어(152)가 동시에 회전 구동되고, 또한 상기 워엄기어(12)에 맞물린 피니언기어(147)가 회전 구동되며, 이 피니언기어(147)의 회전축(149)에 일체로 형성된 회전판(148)이 회전 구동된다.In more detail, when the
상기 회전판(148)이 회전 구동되면, 그 회전판(148)에 일체로 형성된 연결핀(148a)도 상기 회전축(149)을 중심으로 하여 일정 반경을 따라 회전된다.When the rotating
이때, 상기 연결핀(148a)에 일단이 연결된 링크막대(146)는 베이스(110)의 볼수용홈(110b)을 기준으로 선회 가능하게 장착되어 있으므로 상기 회전판(148)의 회전력은 상기 링크막대(146)가 볼수용홈(110b)을 중심으로 선회되도록 제공되며, 또한 상기 링크막대(146)의 회전 중심축에 해당되는 링크막대선회지지축(144)과 상기 회전판(148)의 회전 중심축에 해당되는 회전축(149)의 거리가 항상 일정하기 때 문에 상기 회전판(148)의 회전과 상기 링크막대(146)의 선회에 의해 상기 몸체(130)가 몸체선회지지축(141)을 중심으로 한 소정 각도의 범위 내에서 왕복 선회 운동되는 것이다.At this time, since the
즉, 도7에 도시된 것처럼, 몸체선회지지축(141)에 대응되는 점을 'C1', 링크막대선회지지축(144)에 대응되는 점을 'C2', 회전축(149)에 대응되는 점을 'C3', 연결핀(148a)에 대응되는 점을 'C4', 지지대(132)에 대응되는 점을 'C5'라 하면, 몸체선회지지축(141)에 대응되는 'C1'과 링크막대선회지지축(144)에 대응되는 'C2'는 항상 고정된 위치에서 유지되는 반면에, 회전축(149)에 대응되는 'C3'는 'C1'을 중심으로 하여 일정한 반경을 그리는 경로(P1)를 따라 이동되고, 연결핀(148a)에 대응되는 'C4'는 'C3'에 대하여 일정한 반경을 그리는 경로(P2)를 따라 이동되며, 지지대(132)에 대응되는 'C5'는 안내홈(112)을 따라 이동된다.That is, as shown in Figure 7, the point corresponding to the body pivot support shaft 141 'C1', the point corresponding to the link bar pivot support shaft 144 'C2', the point corresponding to the
이는 몸체(130)에 장착된 분사노즐(120)이 C1을 중심으로 하여 소정 각도의 범위에서 선회 거동됨과 동시에 요철면(112a)을 따라 사인파 형태로 요동됨을 의미하고, 따라서 본 발명의 분사노즐(120)이 1개 구비된 경우의 유체 분사 영역이 종래기술에 따른 분사노즐이 다수개 구비된 경우의 유체 분사 영역을 담담할 수 있는 것이다.This means that the
즉, 동일한 영역에 유체를 분사시키는 경우, 본 발명에 따른 분사노즐(120)의 설치 개수가 종래기술에 따른 분사노즐의 설치 개수에 비하여 매우 적어 분사노즐의 막힘이 발생되는 빈도수가 적어짐으로써 분사노즐의 보수 및 유지가 용이한 것이다.That is, when the fluid is injected in the same area, the number of installation of the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 분사방향 가변형 분사노즐장치에 의하면, 분사노즐의 분사 방향이 변화됨과 동시에 사인파 형상의 경로를 따라 요동되게 하여 유체 분사영역을 종래에 비하여 증가시킴으로써 분사노즐의 설치 수량을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.As described above, according to the jetting direction variable injection nozzle apparatus according to the present invention, the jetting direction of the jetting nozzle is changed and the fluid jetting area is increased along the sinusoidal path to increase the fluid jetting area. It has an effect that can be reduced.
또한, 분사노즐의 설치 수량이 감소됨으로써, 분사노즐의 막힘 발생 빈도가 종래에 비하여 현저하게 감소되고, 이에 의하여 분사노즐의 보수 및 유지에 소요되는 시간 및 경비가 감소되는 효과를 갖는다.In addition, since the number of installation of the spray nozzles is reduced, the occurrence frequency of clogging of the spray nozzles is remarkably reduced as compared with the prior art, thereby reducing the time and cost required to repair and maintain the spray nozzles.
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