KR20190071735A - 액체의 제트를 생성하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 출원은 제트 축을 따라 전파하는 액체의 제트를 생성하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 액체의 제트는 레이저 빔을 안내한다. 상기 장치는 상기 액체를 위한 적어도 하나의 유입구 및 적어도 하나의 유출구를 갖는 분배 챔버를 포함하고, 상기 분배 챔버는 상기 제트 축을 둘러싸는 환형이다. 상기 분배 챔버는 제1 유효 액체 흐름 단면적 S1을 갖는다. 상기 장치는 상기 액체를 위한 적어도 하나의 유입구 및 하나의 유출구를 갖는 가속 챔버 및 윈도우를 통해 상기 가속 챔버로 상기 레이저 빔을 도입하기 위해 상기 레이저 빔에 대해 투명한 윈도우를 더 포함한다. 상기 윈도우는 상기 제트 축에 따라 배치되어, 상기 제트 축과 동축인 상기 레이저 빔의 도입을 가능하게 한다. 상기 가속 챔버는 상기 제트 축과 동축으로 배치되는 기하학적 실린더의 실린더 배럴의 표면적에 의해 규정되는 입구 단면적 S3을 갖고, 상기 실린더 배럴은 상기 제트 축 상기 가속 챔버의 상기 적어도 하나의 유입구 사이의 최소 거리에 대응하는 반경을 갖고, 상기 실린더 배럴(17)의 영역은 상기 가속 챔버 내에 위치된다. 상기 액체의 분사를 생성하기 위한 노즐은 상기 가속 챔버의 상기 유출구에 배치되고, 상기 제트 축의 방향을 규정한다. 적어도 하나의 연결 통로는 상기 분배 챔버의 적어도 하나의 유출구로부터 상기 가속 챔버의 상기 적어도 하나의 유입구로 연장하고, 상기 적어도 하나의 연결 통로는 제2 유효 액체 흐름 단면적 S2를 갖는다. 상기 제2 유효 액체 흐름 단면적 S2는 상기 제1 유효 액체 흐름 단면적 S1보다 작고, 바람직하게는 크기(S2/S1 << 1)의 차수이고, 상기 제2 유효 액체 흐름 단면적 S2는 입구 단면적 S3보다 작다(S2/S3 < 1). 상기 장치는 중앙 개구를 갖는 벽 엘리먼트를 포함하고, 상기 노즐을 포함하는 상기 노즐 홀더 및 상기 윈도우를 포함하는 윈도우 엘리먼트는 상기 중앙 개구 내에서 서로의 위에 배치되고, 상기 노즐 홀더 및 상기 윈도우 엘리먼트는 상기 제트 축을 따라 서로 이격되고, 상기 이격은 상기 가속 챔버를 규정하고, 상기 연결 통로 및 상기 분배 챔버는 상기 노즐 홀더 내에 형성된다.

Description

액체의 제트를 생성하기 위한 장치

본 발명은 제트 축을 따라 전파하는 액체의 제트를 발생시키는 장치에 관한 것으로, 상기 액체의 제트는 레이저 빔을 안내한다.

레이저 방사를 이용한 재료 가공은 컷팅(cutting), 드릴링(drilling), 밀링(milling), 용접(welding), 마킹(marking) 및 일반적으로 재료를 제거하는 데 매우 다양한 방법들로 사용된다. 재료의 제거를 시작할 수 있게 하기 위해, 미리 결정된 강도의 방사가 가공될 재료 표면 상에 도달해야 한다. 이러한 높은 방사 강도는 초점에서 레이저 방사를 집중 시킴으로써 달성되도록 사용된다. 하지만, 이러한 기술의 단점은 이러한 높은 강도가 도달한 초점의 작은 축 방향 범위(빔 폭)이다. 이러한 축 방향 범위는 레일리 길이와 연결된다. 깊은 컷들 또는 홀들이 만들어지려면, 초점 위치가 높은 수준의 정확도로 조정되거나 추적되어야 한다. 빔은 초점을 향하여 원추형으로 가늘어지고, 특히 깊은 컷들의 경우, 표면에서 시작할 때 그것은 항상 원추형 빔이 가공 위치에 도달할 수 있도록 충분한 양의 재료를 제거해야 한다는 것을 의미한다. 하지만, 깊은 컷들이나 홀들은 항상 경사진 측벽들로 만들어져야 한다.

초점을 추적할 필요가 없고, 대략적으로 수직인 측벽들을 갖는 좁은 컷들 및 홀들을 만들 수 없게 하기 위해서, 가공될 작업대상물로 향하는 광 도체와 같이, 액체 제트에 레이저 방사를 주입하는 것이 EP A 0 515 983, DE A 36 43 284 및 WO 95/32834에 제안되어있다.

DE A 36 43 284에서, 레이저 방사가 유리 섬유에 의해 공급되었다. 이러한 유리 섬유의 단부에는 그 주위를 흐르는 가공될 작업대상물을 향하는 워터 제트를 갖고 있다. 공지된 장치는 워터 제트의 직경이 레이저 방사를 운반하는 유리 섬유의 직경보다 결코 작지 않도록 하는 단점을 갖고 있다. 다른 단점은 유리 섬유의 끝 단부 아래 정체수(dead water)의 영역으로부터 발생하고, 무엇보다 워터 제트 흐름의 방해를 야기하여 이러한 제트가 급속하게 물방울들로 부서지게 만든다.

EP A 0 515 983은 워터 제트를 형성하는 노즐 블록을 갖는 광학 유닛을 설계함으로써 이러한 결점을 피하는 것을 시도했다. 워터 제트를 형성하는 노즐의 상류는, 레이저 방사를 집중시키기 위한, 물 유입구와 노즐 입구로부터 챔버를 폐쇄하는 집속 렌즈가있는 물 보유 챔버가 있다. 집속 렌즈의 위치 및 초점 거리는 레이저 방사의 초점이 노즐 채널 내부의 축 중심에 위치되도록 선택되었다. 가공 중 작동에서, 노즐이 레이저 방사로 인해 매우 빠르게 손상되고, 결과적으로 방사의 성형이 더 이상 완벽하지 않다는 것이 확인되었다.

레이저 빔이 액체 제트 안으로 주입되는 방식에 대한 개선이 WO 95/32834에서 이루어지고, 여기에서 주입될 레이저 방사의 초점이 노즐 개구의 평면에 배치되고, 노즐 개구의 앞의 물 보유 챔버가 제거된다. 이러한 배치에서 조차도, 재료의 가공을 위한 작동 중에 노즐이 손상되었다.

WO 99/56907은 특히 작동 중에 액체 제트를 형성하는 노즐 블록에 대한 임의의 손상을 피함으로써 연장된 가동 시간을 보장하는 재료 가공 장치를 만들기 위해 시도되었다. 이것은 액체 제트로 주입되는 방사를 액체를 형성하는 노즐 채널의 입구 평면으로 집중시키고, 고속으로(액체 보유 공간없이)흐르고 난류없이 흐르는 노즐 입구에 액체를 공급함으로써 보장된다. 날카로운-에지형 디자인을 노즐 채널 개구의 에지에 제공함으로써, 난류의 형성이 억제되어, 큰 길이의 액체 제트가 생성된다. 액체는 좁은 디스크형 내부 공간을 통해 노즐 채널로 공급되고, 여기서 20 개의 공급 라인들이 노즐의 제트 축(jet axis)에 대하여 반경 방향의 별형 배열로 디스크형 내부 공간 내로 개방된다. 디스크형 내부 공간은 액체에 높은 유속을 제공하기 위해 낮은 높이를 갖는다. 디스크 형 내부 공간의 직경은 상기 공급 라인들의 직경보다 작다.

본 발명의 목적은 초기에 언급된 기술 분야에 속하는 장치를 생성하는 것이고, 이는 액체의 제트의 작동 거리, 즉 액체가 실질적으로 일정한 직경을 갖는가 간섭성 스트림 내에 유지되는 내의 거리를 증가시키는 것을 허용한다.

본 발명의 해결책은 청구항 1의 특징들에 의해 특정된다. 본 발명에 따르면, 제트 축을 따라 전파하는(propagating) 액체의 제트(jet)를 생성하기 위한 장치에 있어서, 상기 액체의 제트는 레이저 빔을 안내하고, 상기 액체를 위한 적어도 하나의 유입구 및 적어도 하나의 유출구를 갖는 분배 챔버를 포함한다. 상기 분배 챔버는 상기 제트 축을 둘러싸는 환형이고, 제1 유효 액체 흐름 단면적 S1을 갖는다. 또한, 상기 장치는 상기 액체를 위한 적어도 하나의 유입구 및 하나의 유출구를 갖는 가속 챔버 뿐만 아니라 윈도우를 통해 상기 가속 챔버로 상기 레이저 빔을 도입하기 위해 상기 레이저 빔에 대해 투명한 윈도우를 포함한다. 상기 윈도우는 상기 제트 축에 따라(in line with) 배치되어, 상기 제트 축과 동축인 상기 레이저 빔의 도입을 가능하게 한다. 상기 가속 챔버는 상기 제트 축과 동축으로 배치되는 기하학적 실린더의 실린더 배럴의 표면적에 의해 규정되는 입구 단면적을 갖는다. 상기 배럴은 상기 제트 축과 상기 가속 챔버의 상기 적어도 하나의 유입구 사이의 최소 거리에 대응하는 반경(r)을 갖고, 상기 실린더 배럴의 영역은 상기 가속 챔버 내에 위치된다. 상기 액체의 제트를 생성하는 노즐 홀을 갖는 노즐은 상기 가속 챔버의 상기 유출구에 배치된다. 상기 노즐 홀은 상기 제트 축의 방향을 규정한다. 추가적으로, 연결 통로는 상기 분배 챔버의 상기 적어도 하나의 유출구로부터 상기 가속 챔버의 상기 적어도 하나의 유입구로 연장하고, 상기 연결 통로는 제2 유효 액체 흐름 단면적 S2를 갖는다. 상기 제2 유효 액체 흐름 단면적 S2는 상기 제1 유효 액체 흐름 단면적 S1보다 작고, 바람직하게는 크기(S2/S1 << 1)의 정도인 반면, 상기 제2 최대 액체 흐름 단면적 S2는 입구 단면적 S3보다 작다(S2/S3 < 1). 상기 장치는 중앙 개구를 갖는 벽 엘리먼트를 포함하고, 상기 노즐을 포함하는 상기 노즐 홀더 및 상기 윈도우를 포함하는 윈도우 엘리먼트는 상기 중앙 개구 내에서 서로의 위에 배치된다. 상기 노즐 홀더 및 상기 윈도우 엘리먼트는 상기 제트 축을 따라 서로 이격되고, 상기 이격은 상기 가속 챔버를 규정한다. 상기 연결 통로 및 상기 분배 챔버는 상기 노즐 홀더 내에 형성된다.

제1 유효 액체 흐름 단면적보다 작은 제2 유효 액체 흐름 단면적을 제공함으로써, 상기 분배 챔버로부터 연결 통로를 통해 흐르는 액체의 속도 벡터들은 모두 축 대칭 방식으로 향하고 동일한 절대 값을 갖는다. 이것은 특히 액체가 흐르는 제3 챔버 내에서 액체의 난류를 감소시킨다. 이것은 상기 제 3 챔버 내에서 액체의 층류 흐름을 유도하여 액체의 제트의 작동 거리를 증가시킨다. 쉽고 신속하게 조립 및 분해될 수 있는 세 부분들만으로 장치를 제공하면, 장치의 청소 및 유지 보수 작업뿐만 아니라 부품의 교체도 쉬워진다.

본 발명에 따른 장치에 있어서, 레이저 빔은 액체의 제트 내에 커플링된다. 액체의 제트는 총 내부 반사에 의해 레이저 빔을 작업대상물 상으로 안내하기 위한 광 도체로서 작용하여, 레이저 빔의 직경이 액체의 제트의 전체 작업 길이에 걸쳐 일정하게 유지된다. 이를 통해 잘-정의되고 일정한 직경의 금속, 세라믹 또는 반도체와 같은 재료들의 컷팅을 허용한다. 레이저 빔은 Nd:YAG 레이저와 같은 적절한 고전력 레이저에 의해 생성된다. 이후, 레이저 빔은 렌즈 또는 거울과 같은 광학 엘리먼트들에 의해 액체의 제트로 유도된다.

다음의 응용 예에서, 액체의 제트의 "작동 거리(working distance)"는 실질적으로 일정한 직경을 갖는 응집 스트림 내에서 액체가 유지되는 이내의 거리이다. 상기 작동 거리 후에, 액체의 제트는 방울들로 부서지는 경향이 있다.

분배 챔버는 환형을 갖고, "환형(annulus)"이라는 용어는 수학적 맥락에서 사용되고, 즉 환형은 두 개의 동심원들에 의해 경계된 영역이다. 또한, 분배 챔버는 액체가 흐를 수 있는 체적을 둘러싸는 것과 같은 3차원의 연장부를 갖는다. 분배 챔버가 제트 축과 동축이기 때문에, 환형을 규정하는 원들은 제트 축과 동일한 중심들을 갖는다. 그러므로, 분배 챔버의 3차원의 연장부는 제트 축에 평행한 방향으로 배향된다. 상기 3차원은 본 출원 전반에 걸쳐 분배 챔버의 "높이"로 언급된다.

바람직하게는, 두 개의 동심원들의 반경은 분배 챔버의 전체 높이를 따라 일정하다. 이것은 제트 축에 수직인 법선 벡터를 갖고, 상기 제트 축이 속하고 있는 평면에서 분배 챔버의 직사각형 단면을 유도한다. 3차원에서, 분배 챔버는 제2의 더 작은 직경의 회전 절단 실린더를 갖는 제1 직경의 회전 실린더의 형상을 가질 것이다.

선택적으로, 상기 분배 챔버는 상기 평면에서, 예를 들어, 원형, 타원형, 또는 다각형, 다시 말해 상기 두 개의 동심원들의 반경이 분배 챔버의 높이에 따라 변하는 다른 단면을 가질 수 있다. 원형 또는 타원형 단면의 경우, 분배 챔버의 3차원 형태는 따라서 도넛형(toroidal)이 된다.

바람직하게는 상기 액체는 물이다.

본원에서, "제1 유효 액체 흐름 단면적(first effective liquid flow cross-section area)"은 상기 분배 챔버 내에 놓이는 표면적이고, 상기 분배 챔버의 단면적 및 제트 축 주위 360°에 대해 회전되는 제1 벡터에 의해 규정되는 회전의 바디의 표면이고, 여기서 상기 제1 벡터는 다음 조건들을 충족시킨다.

제1 벡터는 상기 분배 챔버의 상기 적어도 하나의 유출구를 통과하는 액체 흐름의 흐름 방향 벡터에 수직이고;

제1 벡터는 상기 제트 축을 포함하는 평면에 놓이고;

상기 제1 벡터는 상기 제트 축을 포함하는 상기 평면 내의 제1 벡터의 방향에서 분배 챔버의 단면의 최대 크기에 대응하는 크기를 갖는다.

분배 챔버의 적어도 하나의 유출구를 통한 흐름 방향 벡터는 분배 챔버와 분배 챔버의 적어도 하나의 유출구 사이의 전이부에서 직접적으로 분배 챔버의 적어도 하나의 유출구를 통한 액체의 흐름 방향을 지시한다. 일반적으로, 상기 유출구는 상기 분배 챔버의 벽을 규정하는 표면 상에 배치될 것이다. 따라서, 흐름 방향 벡터는 상기 유출구가 상기 벽에 배치되는 위치에서 액체의 흐름 방향을 지시한다. 상기 분배 챔버의 적어도 하나의 유출구를 통과하는 액체의 흐름이 다중 액체 흐름 벡터들을 포함하고, 예를 들어 분배 챔버의 적어도 하나의 유출구가 둥근 에지들을 갖기 때문에, 흐름 방향 벡터는 모든 액체 흐름 벡터들의 합의 평균으로서 취해진다.

바람직한 실시예에서, 상기 분배 챔버의 적어도 하나의 유출구는 상기 분배 챔버로부터 축 방향으로, 즉 제트 축에 평행하게 액체를 유도한다. 흐름 방향 벡터가 제트 축에 평행하기 때문에, 상기 제1 벡터는 제트 축에 수직이다. 상기 제1 벡터의 크기는 상기 제트 축에 수직이고 상기 제트 축을 포함하는 평면 내에 놓이는 분배 챔버의 최대 크기에 대응한다. 이러한 실시예에서 분배 챔버가 제트 축과 동심인 환형 형상이기 때문에, 제1 벡터의 크기는 상기 환형 분배 챔버의 외부 반경과 내부 반경 사이의 최대 차이에 대응한다. 상기 제 1 벡터의 회전 바디는 환형이다.

분배 챔버가 중공 실린더(hollow cylinder)의 형태인 경우, 즉 환형의 반경은 분배 챔버의 높이에 대해 일정하며, 제1 유효 액체 흐름 단면적은 중공 실린더의 베이스 면적과 동일하다.

다른 실시예에서, 상기 분배 챔버의 적어도 하나의 유출구는 분배 챔버로부터 방사상으로, 즉 제트 축에 수직으로 액체를 유도한다. 흐름 방향 벡터가 제트 축에 수직이므로, 상기 제1 벡터는 상기 제트 축에 평행하다. 상기 제1 벡터의 크기는 상기 제트 축에 평행하고 상기 제트 축을 포함하는 평면 내에 놓이는 분배 챔버의 최대 크기에 대응한다. 따라서, 제1 벡터의 크기는 분배 챔버의 최대 높이에 대응한다. 상기 제1 벡터의 회전 바디는 상기 분배 챔버 내에 위치하는 실린더 배럴이다. 이러한 실시예에서, 제1 유효 액체 흐름 단면적은 실린더 배럴의 표면과 동일하다. 상기 실린더 배럴은 가능한 최소의 반경을 갖고, 그것의 반경이 제1 벡터의 반경 위치에 주어짐을 의미한다.

또 다른 실시예에서, 분배 챔버의 적어도 하나의 유출구는 상기 제트 축에 대해 소정의 각도로 배치될 수 있다. 이러한 경우, 상기 회전 바디는 상기 분배 챔버 내에 있는 원뿔(frustum)이다. 그러면 제1 유효 액체 흐름 단면적은 상기 원뿔의 표면과 동일하다.

바람직하게는, 분배 챔버의 모든 유출구들은 제트 축을 중심으로 서로 회전 대칭이다. 이러한 경우, 상기 유출구들 중 하나를 통한 액체 흐름의 흐름 방향 벡터로부터 도출되는 회전 바디는 분배 챔버의 다른 유출구들 중 임의의 다른 유출구의 흐름 방향 벡터로부터 도출되는 회전 바디와 동일하다. 따라서, 제1 유효 액체 흐름 단면적은 분배 챔버의 유출구들 중 어느 하나에 기초하여 결정될 수 있다.

여기에서 이해되는 "회전 대칭(rotation symmetric)"은 제트 축 둘레의 부분적 회전에 대한 회전 후에 상기 유출구들 중 임의의 두 개가 서로 일치하는 분배 챔버의 유출구들의 배치이다. 바람직하게는, 유출구들은 규칙적인 패턴으로 배치되고, 즉 임의의 유출구들은 제트 축 주위의 규정된 부분적 회전 후에 그것의 인접한 유출구들과 일치한다.

바람직하게는, 분배 챔버는 제1 벡터의 방향으로의 최대 크기가 분배 챔버의 적어도 하나의 유출구에 가능한 가깝도록 형성된다. 이것은 가속 챔버의 난류를 매우 효과적으로 감소시킨다.

바람직한 실시예에서, 분배 챔버의 상기 적어도 하나의 유출구는 분배 챔버의 표면에 단일 환형 슬롯으로서 구성되고, 상기 환형 슬롯은 제트 축을 중심으로 360 ° 주위로 연장된다. 부가적인 실시예에서, 분배 챔버는 원형 또는 원형 섹터, 바람직하게는 반원의 형태의 다수의 유출구들을 포함하고, 이것은 분배 챔버의 동일한 표면 상에 배치된다. 바람직하게는, 상기 분배 챔버의 상기 다수의 유출구들은 모두 바람직하게는 회전 대칭 방식으로 상기 제트 축 주위에 원형으로 배치된다. 바람직하게는, 분배 챔버의 다수의 유출구들의 각각의 유출구는 인접한 유출구들로부터 규정된 거리만큼 이격되고,　즉 분배 챔버의 각각의 유출구는 인접한 유출구들에 대하여 제트 축에 대해 규정된 각도로 배치된다. 일 실시예에서, 분배 챔버의 다수의 유출구들은 그것의 둘레가 서로 접촉하도록 함께 가깝게 배치될 수 있다.

가속 챔버는 바람직하게는 디스크 형상을 갖는다. 윈도우는 바람직하게는 디스크의 베이스들 중 하나에 배치되고, 반면에 가속 챔버의 적어도 하나의 유입구는 디스크 형상의 베이스들 중 하나 상에 또는 그것의 측면 상에 상기 디스크 형상의 방사상 위치에 배치된다. 윈도우는 사용된 레이저 빔에 투명하고 상기 가속 챔버 내의 액체 압력을 견딜 수 있는 임의의 적절한 재료로 만들어진다. 적어도 하나의 윈도우는 제트 축이 상기 윈도우를 통과하도록 배치되어, 레이저 빔은 상기 제트 축을 따라 상기 윈도우를 통해 상기 가속 챔버로 유도될 수 있다.

가속 챔버는 바람직하게는 제트 축과 동축이고, 즉 디스크 형 가속 챔버의 중심은 제트 축 상에 위치한다.

바람직하게는, 상기 가속 챔버는 상기 분배 챔버와 같이 제트 축을 따라 상이한 위치에, 예를 들어 제트 축이 수직으로 정렬되면, 상기 분배 챔버의 위 또는 아래에 위치된다.　본 출원에서, "수직(vertical)"이라는 용어는 지구 중력의 방향에 평행한 공간의 방향을 정의한다. 이러한 구성은 챔버들 모두가 서로 옆에 있는 것보다 서로의 상부에 배치되기 때문에 측면 공간을 절약할 수 있다.

선택적으로, 상기 분배 챔버 및 상기 가속 챔버는 서로 동축이고, 즉 가속 챔버는 분배 챔버의 환형 형상의 중심 내에 배치된다.

가속 챔버는 제트 축과 동축으로 배치되는 기하학적 실린더의 실린더 배럴의 표면적에 의해 형성되는 입구 단면적(S3)을 갖는다. 상기 기하학적 실린더의 반경은 상기 제트 축과 상기 제트 축을 포함하는 평면에서 상기 제트 축에 가장 가깝게 위치된 가속 챔버의 적어도 하나의 유입구 사이의 거리와 동일하다. 원칙적으로, 실린더 배럴은 2πrh에 상응하는 표면적을 갖고, 여기서　r은 제트 축과 상기 제트 축에 가장 근접한 가속 챔버의 유입구 사이의 거리이고, 여기서 h는 제트 축에 평행한 방향, 즉 디스크형 가속 챔버에 대한 디스크의 높이에서의 가속 챔버의 크기이다.

가속 챔버의 유출구는 상기 제트 축과 동축에 위치한다. 디스크 형상의 가속 챔버의 경우, 따라서 또한 상기 유출구는 디스크 형상의 베이스의 중심과 동축이다.

액체는 가속 챔버의 적어도 하나의 유입구를 통해 상기 가속 챔버로 흐르고 상기 가속 챔버의 유출구로 흐를 것이다. 액체 흐름에 이용 가능한 체적이 제트 축에 대해 감소하는 거리의 함수로서 유출구쪽으로 감소함에 따라, 상기 액체 흐름의 속도는 증가 할 것이다. 따라서, 액체는 가속 챔버 내에서 유출구를 향해 가속된다.

가속 챔버가 상이한 형상들을 가질 수 있는 반면, 디스크 형상이 가장 바람직하고, 이것은 액체 흐름의 방해를 최소화하면서 가장 높은 가속도를 내기 때문이다. 따라서, 좋은 가속 성능은 가속 챔버 내의 액체의 층류 흐름의 필요한 유지에 연결될 수 있다.

바람직하게는, 디스크 형상의 가속 챔버는 유입구로서 하나의 환형 슬롯을 포함하고, 상기 환형 슬롯은 디스크의 베이스들 중 하나 상에 또는 그 측면 상에 배치된다. 대안적으로, 상기 가속 챔버의 상기 적어도 하나의 유입구는 바람직하게는 원형 또는 원형 섹터의 형태로 다수의 개구들로서 구성될 수 있다.

노즐은 가속 챔버의 유출구 내에 배치된다. 따라서, 상기 유출구를 통해 통과하는 액체는 상기 노즐로 흐를 것이다. 노즐은 노즐 홀을 갖고, 이것은 바람직하게는 둥근 형태이다. 액체는 상기 노즐 홀을 통해 흐를 수 있고, 상기 가속 챔버를 빠져 나갈 수 있다. 상기 노즐 홀은 액체의 제트를 발생시키므로 제트 축의 방향을 규정한다. 그러므로, 상기 노즐 홀은 가속 챔버의 유출구보다 직경이 더 작다.

분배 챔버의 적어도 하나의 유출구와 가속 챔버의 적어도 하나의 유입구 사이에는 연결 통로가 배치된다. 바람직하게는, 분배 챔버의 유출구들의 수는 가속 챔버의 유입구들의 수와 일치한다. 이러한 경우, 분배 챔버의 각 유출구와 가속 챔버의 각 유입구 사이에는 연결 통로가 배치된다.

제2 유효 액체 흐름 단면적은 흐름 방향에 수직인 상기 단면이 최소인 위치에서 상기 연결 통로를 통해 액체의 흐름 방향에 수직인 방향으로 상기 연결 통로와 교차하는 평면의 표면적이다. 따라서, 제2 유효 액체 흐름 단면적은 상기 연결 통로 내의 액체의 흐름 방향에 수직인 가장 작은 영역이다. 장치가 하나 이상의 연결 통로를 포함하는 경우, 상기 제2 유효 액체 흐름 단면적은, 상기 단면적이 각각의 연결 통로에 대해 가장 작은 각각의 위치에서 각각의 연결 통로를 통과하는 액체의 흐름 방향에 수직인 모든 단면적의 합이다.

다음 응용 프로그램에서 "크기의 차수(order of magnitude)"는 10배인 것(factor of ten)으로 이해된다. 예를 들어, 바람직한 실시예에서, 제2 유효 액체 흐름 단면적은 제1 유효 액체 흐름 단면적보다 적어도 10 배 작다. 보다 바람직하게는, 상기 제2 유효 액체 흐름 단면적은 상기 제1 유효 액체 흐름 단면적보다 20 배 작다.

제1 유효 액체 흐름 단면적보다 작은 제2 유효 액체 흐름 단면적의 선택에 의해, 특히 크기 순서에 따라, 연결 통로 내의 액체의 속도 벡터는 원통 대칭을 만족시키고 가속 챔버 내에서 난류가 감소된 층류 흐름을 용이하게 하는 동일한 표준 값을 갖는다. 제2 유효 액체 흐름 단면적이 입구 단면보다 작으면, 난류가 거의 없는 층류 흐름이 상기 가속 챔버 내에서 달성된다. 그 결과, 종래 기술의 노즐 배치들과 비교하여 액체의 제트의 작동 거리가 증가하게 된다.

바람직하게는, 상기 장치는 중앙 개구를 갖는 하나의 벽 엘리먼트를 포함하고, 여기서 노즐 홀더는 노즐을 포함하고, 윈도우 엘리먼트는 상기 중앙 개구 내에 상기 제트 축을 따라 다른 하나 위에 배치되는 윈도우를 포함한다. 노즐 홀더와 윈도우 엘리먼트는 서로 이격되고, 상기 이격은 상기 가속 챔버의 높이를 규정한다. 연결 통로 및 분배 챔버는 노즐 홀더 내에 형성된다.

특히 바람직한 실시예에서, 상기 분배 챔버와 상기 가속 챔버는 제트 축을 따라 서로 이격되어 배치되고, 반면에 적어도 하나의 연결 채널은 상기 제트 축에 평행하게 배치된다. 분배 챔버의 단면은 그에따라 제트 축에 평행하고 상기 제트 축을 포함하는 평면에서 직사각형이다. 이러한 구성에서, 제1 유효 액체 흐름 단면적은 제트 축에 평행한 법선을 갖는 환형에 의해 규정된다. 바람직하게는, 적어도 하나의 연결 채널은 일정한 단면을 갖는다. 따라서, 제2 유효 액체 흐름 단면적은 상기 적어도 하나의 연결 채널을 갖는 상기 제트 축에 평행한 법선을 갖는 평면의 단면적과 동일하다.

바람직하게는, 연결 통로는 제트 축에 대해 회전 대칭이다.

바람직하게는, 연결 통로는 제트 축과 동축인 하나의 환형 배관으로 이루어진다. 이러한 경우, 분배 챔버는 환형 슬롯 형태의 단일 유출구를 포함하고, 상기 가속 챔버는 환형 슬롯 형태의 단일 유입구를 포함한다. 바람직하게는, 상기 환형 슬롯, 분배 챔버의 유출구 및 가속 챔버의 유입구는 실질적으로 동일한 반경을 갖고 상기 제트 축에 평행하게 정렬된다.

가속 챔버는 바람직하게는 실린더의 높이보다 큰 반경을 갖는 원형 실린더의 형상을 갖고, 여기서 상기 높이는 바람직하게는 <1mm이다. 가속 챔버의 이러한 구성은 상기 가속 챔버의 유출구를 향한 액체의 최대 가속을 보장하고, 따라서 노즐을 향하여 액체의 최대 가속을 보장한다.

대안적으로, 연결 통로는 실질적으로 동일한 형상 및 크기를 갖는 적어도 두 개의 배관으로 구성된다. 실질적으로 동일한 형상 및 크기를 갖는 배관을 제공함으로써, 상기 적어도 두 개의 배관을 통과하는 액체의 속도 벡터가 동일한 표준 값을 갖는 것이 보장된다. 이것은 가속 챔버 내로 흐르는 액체가 균일한 속도를 가질 것이기 때문에 가속 챔버 내에서의 난류의 발생을 감소시킨다.

바람직하게는, 분배 챔버는 하나의 유입구를 갖는다. 바람직하게는, 액체를 위한 분배 챔버의 적어도 하나의 유입구는 분배 챔버의 표면상의 접선 위치에 배치되고, 여기서 액체는 분배 챔버의 적어도 하나의 유입구를 통해 일반적으로 상기 제트 축을 향하는 방향으로 분배 챔버 내로 주입된다.

대안적으로, 분배 챔버는 분배 챔버의 두 개, 세 개, 네 개 또는 그 이상과 같이, 유입구들과 같이 분배 챔버의 하나 이상의 유입구들을 포함할 수 있다. 분배 챔버의 적어도 하나의 유입구는 바람직하게는 규정된 액체 흐름 및/또는 규정된 압력을 갖는 액체의 공급을 분배 챔버 내로의 허용하는 액체 공급 장치에 커플링된다.

하지만, 분배 챔버의 하나의 유입구 만의 제공은, 액체 공급 장치에 대한 하나의 액체 공급 장치 또는 연결 튜브가 분배 챔버와 연결될 필요가 있기 때문에 장치의 복잡성을 감소시킨다.

윈도우는 바람직하게는 가속 챔버의 벽의 적어도 일부를 형성하는 투명 엘리먼트이다. 이것은 가속 챔버의 간단한 전체 구성을 허용한다.

다른 유리한 실시예들 특징들의 조합은 이하의 상세한 설명 및 청구 범위의 전체에서 드러난다.

실시예들을 설명하기 위해 사용된 도면들은 다음을 나타낸다:
도 1은 본 발명에 따른 장치의 제1 실시예를 통한 단면도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 장치의 단면의 상세도이다.
도 3은 도 1에 따른 실시예의 제1 유효 액체 흐름 단면적의 3차원 개략도이다.
도 4는 본 발명의 장치의 다른 실시예의 단면의 상세도이다.
5는 장치의 다른 실시예의 단면도이다.
도 6은 장치의 또 다른 대체 실시예의 단면도이다.
도 7은 다수의 연결 통로를 갖는 장치의 다른 실시예의 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 장치의 단면의 상세도이다.
도 9는 도 7에 따른 실시예의 제1 유효 액체 흐름 단면적의 3 차원 개략도이다.
도 10은 가속 챔버의 입구 단면적 S3의 3 차원 개략도이다.
도 11은 단일 연결 통로를 갖는 상기 제트 축에 수직인 평면에서 도 1에 도시된 장치의 실시예의 단면 B-B이다.
도 12는 다수의 반원형 연결 통로를 갖는 상기 제트 축에 수직인 평면에서 장치의 다른 실시예의 단면이다.
도 13은 다수의 원형 연결 통로를 갖는 상기 제트 축에 수직인 평면에서 장치의 다른 실시예의 단면이다.
도면들에서, 동일한 컴포넌트들은 동일한 참조 부호들로 표시된다.

도 1은 본 발명에 따른 액체의 제트를 생성하기위한 장치(1)의 제1 실시예를 도시한 단면도이다. 장치(1)는 중앙 개구를 갖는 벽 엘리먼트(2)를 포함한다. 상기 중앙 개구 내에는 윈도우 엘리먼트(3) 및 노즐 홀더(4)가 배치되어 있다. 도시된 실시예에서, 벽 엘리먼트(2)는 더 작은 반경을 갖는 전체 실린더의 절단부를 갖는 전체 실린더의 형태이다. 따라서, 윈도우 엘리먼트(3) 및 노즐 홀더(4)는 벽 엘리먼트(2)의 중앙 개구 내에 부착될 수 있는 실린더들의 형태이다.

노즐 홀더(4)는 가속 챔버(7)의 유출구(18)를 포함한다. 노즐(8)은 상기 유출구(18) 내에 배열된다. 노즐(8)은 제트 축(A)을 따라 전파하는 액체의 제트를 생성하는 노즐 홀(19)을 포함한다. 따라서, 제트 축(A)는 액체의 제트의 중심을 표시한다. 노즐 홀(19)은 일반적으로 둥근 단면을 갖는 액체의 제트를 생성하는 원형 형상을 갖는다. 윈도우 엘리먼트(3)는 레이저 빔(도시하지 않음)이 제트 축(A)을 따라 상기 윈도우 엘리먼트(3)를 통과할 수 있도록 레이저 방사에 투명한 재료로 만들어진다. 레이저 빔은 레이저에 의해 생성되고, 상기 윈도우 엘리먼트(3)를 향해 안내되고, 당업계에 공지된 바와 같이 광학 엘리먼트들에 의해 제트 축(A)에 정렬된다.

장치(1)는 장치가 펌프, 배관 등과 같은 액체 공급 유닛에 연결될 수 있는 액체 공급 연결부(9)를 더 포함한다. 상기 액체 공급 연결부(9)에 의해, 액체는 결정된 압력 및/또는 결정된 유량(flow rate)으로 장치에 공급될 수 있다. 도시된 실시예에서, 액체 공급 연결부는 벽 엘리먼트(2)에 위치된다.

액체 공급 연결부(9)는 분배 챔버(5)와 개방 연통되어 있다. 분배 챔버(5)는 제트 축(A) 둘레로 연장되는 환형의 형태이다. 도시된 실시예에서, 분배 챔버(5)는 상기 제트 축(A)을 포함하는 평면에서 직사각형 단면을 갖는다. 도면에서, 이러한 평면은 페이퍼의 평면(plane of the paper)에 해당한다. 분배 챔버(5)는 액체 공급 연결부(9)를 통해 장치에 공급된 액체를 제트 축(A)을 중심으로 대칭적으로 분배하는 역할을 한다.

또한, 장치(1)는 상기 윈도우 엘리먼트(3)와 노즐(8)을 포함하는 상기 노즐 홀더(4) 사이에 위치되는 가속 챔버(7)를 포함한다. 가속 챔버(7)는 디스크 형상을 갖고, 상기 제트 축(A) 주위로 연장한다. 액체는 상기 분배 챔버(5)로부터, 도시된 실시예에서 상기 제트 축(A) 둘레로 연장되는 환형 슬롯으로 구성되는 연결 통로(6)를 통해 상기 가속 챔버(7)로 흐른다.

또한, 노즐 홀더(4)는 상기 액체의 제트의 전파 방향으로 상기 노즐(8) 아래에 원추형 개구(20)를 포함한다. 이러한 원추형 개구(20)는 상기 장치(1)로부터 임의의 장치 생성 방해없이 액체의 제트가 전파되도록 한다.

연결 통로(6)뿐만 아니라 분배 챔버(5)는 노즐 홀더(4) 내에 형성된다.

도 2는 도 1에 따른 장치(1)의 단면의 상세도이다. 상기 부분은 점선으로 표시된 직사각형에 의해 도 1에 표시되어있다. 이러한 상세도에서, 액체 공급 연결부(9)가 유입구(10)에 의해 분배 챔버(5)에 인접한 것을 볼 수 있다. 또한, 상기 분배 챔버(5)는 분배 챔버(5)를 연결 통로(6)에 개방적으로 연결하는 유출구(11)를 갖는다. 상기 연결 통로(6)는 유입구(12)에 의해 가속 챔버(7)에 인접한다.

분배 챔버(5)는 제1 벡터(14)에 의해 규정되는 회전 바디(15)(도 3 참조)의 표면과 동일한 제1 유효 액체 흐름 단면적(S1)을 갖는다. 상기 제1 벡터(14)는 분배 챔버(5)의 상기 유출구(11)를 통과하는 액체의 흐름 방향 벡터(13)에 수직이고, 상기 제트 축(A)를 포함하는 평면에 걸쳐있다. 제1 벡터는 제1 벡터(14)의 방향으로 분배 챔버(5)의 단면의 최대 크기에 대응하는 크기를 갖는다. 분배 챔버(5)가 상기 제1 벡터(14)의 방향을 규정하는 평면에서 직사각형 단면을 가지기 때문에, 상기 제1 벡터(14)의 크기를 규정하는데 사용되는 크기는 상기 평면 내의 임의의 위치에서 동일하다.

연결 통로(6)는, 상기 평면 내에서 상기 연결 채널(6)의 단면이 최소인 위치에서 상기 연결 통로(6) 내의 액체의 흐름 방향 벡터(13)에 평행한 법선 벡터를 갖는 평면과 상기 연결 통로 사이의 교차 표면에 대응하는 제2 유효 액체 흐름 단면적(S2)을 갖는다. 즉, 제2 유효 액체 흐름 단면적(S2)은 상기 연결 통로(6) 내의 액체의 흐름 방향에 수직인 가장 작은 영역에 대응한다.

가속 챔버(7)는 제트 축(A)에 동축으로 배치되는 기하학적 실린더의 실린더 배럴(17)의 표면적에 의해 규정되는 유효 입구 단면(S3)을 갖는다. 실린더 배럴(17)은 제트 축(A)과 가속 챔버(7)의 유입구(12) 사이의 최소 거리에 대응하는 반경(r)을 갖고, 실린더 배럴의 영역은 가속 챔버(7) 내에 위치한다. 상기 실린더 배럴(17)의 개략도가 도 10에 도시된다.

도 3은 도 1에 도시된 장치의 실시예의 제1 유효 액체 흐름 단면적(S1)의 3 차원 개략도이다. 이러한 도면에서, 분배 챔버(5)의 환형이 명확하게 보여질 수 있다. 분배 챔버의 유출구(11)는 상기 환형 분배 챔버(5)의 외부 반경 주위에 위치되는 환형 슬롯의 형태이다. 이러한 실시예에서, 분배 챔버(5)의 유출구(11)를 통한 흐름 방향 벡터(13)는 제트 축(A)에 평행하다. 제1 벡터(14)는 상기 제트 축(A)을 포함하는 평면(F) 내에서 흐름 방향 벡터(13)에 수직으로 놓여있다. 제1 벡터(14)의 크기는 상기 평면(F) 내의 분배 챔버(15)의 최대 크기에 대응한다. 제1 유효 액체 흐름 단면적(S1)은 제트 축(A) 둘레로 상기 제1 벡터(14)를 완전하게 회전시킴으로써 생성되는 회전 바디(15)의 표면적에 의해 얻어진다. 도시된 실시예에서, 회전 바디(15)는 분포 챔버(5)의 베이스 표면과 동일한 표면적을 갖는 환형이다.

도 4는 본 발명에 따른 장치(1)의 다른 실시예의 상세도이다. 도 1에 도시된 실시예와 비교하여, 분배 챔버(5)의 단면은 평면(F)에 놓인 단면에서 다각형 형상을 갖는다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 벡터(14)의 크기는 상기 평면에서 제1 벡터(14)의 방향으로 분배 챔버(5)의 최대 크기와 동일하다. 흐름 방향 벡터(13)가 제트 축(A)에 평행하기 때문에, 결과적인 회전 바디(15)는 도 3에 도시된 실시예에서와 같이 환형이 될 것이다.

도 5는 장치(1)의 다른 실시예의 단면을 도시한다. 이러한 실시예는 일반적으로 벽 엘리먼트(2) 내의 분배 챔버(5)의 배치를 제외하고, 도 1에 도시된 실시예와 동일하다. 연결 통로(6)가 상기 노즐 홀더(4) 내에 배치됨에 따라, 분배 챔버(5)도 적어도 연결 통로(6)의 직경에 대응하는 정도로 노즐 홀더 (4) 내로 연장한다.

도 6은 장치(1)의 또 다른 대안적인 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 분배 챔버(5) 및 연결 통로(6)는 모두 상기 윈도우 엘리먼트(3)에 배치된다.

도 7은 장치(1)의 또 다른 대안적인 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 다수의 연결 통로(6.1 - 6.7)(원근법을 위해 연결 통로(6.1, 6.7) 두 개만 도시됨)가 상기 분배 챔버(5)와 상기 가속 챔버(7) 사이에 배치된다. 결과적으로, 가속 챔버(7)는 다수의 유입구들(12.1-12.7)을 갖는다. 본질적으로, 상기 연결 통로(6.1 - 6.7)는 상기 분배 챔버(5)와 상기 가속 챔버(7) 사이에서 스포크형(spoke-like) 구성으로 배치된다. 분배 챔버(5), 연결 통로(6.1-6.7) 및 가속 챔버(7)는 일반적으로 모두 제트 축(A)에 대해 동일한 레벨에 배치된다. 이것은 제1 유효 액체 흐름 단면적(S1)의 방향에 영향을 미치고, 도 8 및 도 9와 관련하여 보다 상세하게 설명된다. 또한, 이러한 실시예에서, 제2 유효 단면적(S2)은 각각의 위치에서 각각의 연결 통로(6.1-6.7)를 통과하는 액체의 흐름 방향에 수직인 모든 단면적(16)의 합이고, 여기서 상기 단면적은 각각의 연결 통로(6.1 - 6.7)에 대해 가장 작다.

도 8은 도 7에 따른 장치(1)의 단면의 상세도를 도시한다. 상기 부분은 점선으로 표시된 직사각형에 의해 도 7에서 표시되어있다. 도 1에 도시된 실시예와 비교하여, 분배 챔버(5)의 유출구들(11.1-11.7)을 통한 흐름 방향 벡터(13)는 평면(F) 상에 놓이고 제트 축(A)에 수직이다.　예를 들어, 하나의 유출구(11.7)에 대한 상황이 도시된다. 흐름 방향 벡터(13)가 제트 축(A)에 수직이기 때문에, 제1 벡터(14)는 제트 축(A)에 평행하다.

도 9에 도시된 바와 같이, 생성된 회전 바디(15)는 도 1에 도시된 바와 같이 실시예에 대해 얻어진 회전 바디(15)와 같은 환형은 아니지만, 회전 바디(15)는 실린더 배럴이다. 실린더의 높이 및 그 반경은 평면(F)에서의 제1 벡터(14)의 방향으로, 그리고 제1 벡터(14)의 반경 위치에 의해 분배 챔버(5)의 단면의 최대 크기로 각각 결정된다. 도시된 실시예에서, 분배 챔버(5)는 상기 평면(F)에서 직사각형 단면을 갖고, 즉 제1 벡터(14)의 방향으로 분배 챔버(5)의 크기는 전체 평면을 따라 일정하다. 이러한 경우, 회전 바디(15)는 제트 축(A)과 제1 벡터(14) 사이의 최소 반경과 동일한 회전 반경으로 생성된다.

도 9에서, 흐름 방향 벡터(13)는 제트 축(A)을 향하는 분배 챔버(5)의 유출구(11.1-11.6) 및 이에 따라 제트 축(A)에 평행하게 배열된 제1 벡터(14)에 수직이다. 제1 유효 액체 흐름 단면적(S1)과 동일한 회전 바디(15)의 표면적은 이 도면에서 스트라이프들로 강조된다.

도 10은 실린더 배럴(17)과 동일하고 실린더 배럴(17)에 의해 정의되는 가속 챔버(7)의 입구 단면(S3)의 개략적인 3차원 표현을 도시한다. 실린더 배럴(17)은 상기 제트 축(A)과 동축인 상기 가속 챔버(7) 내에 배치된다. 상기 실린더 배럴의 반경(r)은 상기 제트 축(A)과 상기 가속 챔버(7)의 유입구(12) 사이의 최소 거리에 의해 규정된다. 도시된 실시예에서, 가속 챔버(7)의 유입구(12)는 환형 슬롯으로 구성된다. 따라서, 가속 챔버(7)의 유입구(12)와 제트 축(A) 사이의 최소 거리는 상기 환형 슬롯의 내부 반경과 동일하다. 실린더 배럴(17)의 표면적 및 그에 따른 입구 단면적(S3)은 2πrh로서 계산될 수 있고, 여기서 h는 가속 챔버의 높이, 즉 제트 축(A)에 따른 그것의 크기이다.

도 11은 도 1에 도시된 장치(1)의 일 실시예의 상기 제트 축(A)에 수직인 평면 B-B에서의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 제2 단면적(S2) 또는 연결 통로(6)는 환형 형상을 갖는다. 또한, 이러한 도면에서, 가속 챔버(7)의 노즐(8) 및 유출구(18)의 배치가 인식될 수 있다. 노즐(8)은 제트 축(A)과 동축인 노즐 홀(19)을 갖는다.

도 12 및 도 13은 다수의 연결 통로(6) 및 다중 유입구들(12)(도 12 및 도 13에 도시되지 않음)을 갖는 본 발명의 장치(1)의 다른 실시예를 도시한다. 도 12에 도시된 실시예에서, 연결 통로(6)는 반원형 형상을 갖는다. 도 13에 도시된 실시예에서, 연결 통로(6)는 원형 형상을 갖는다.

Claims (7)

1. 제트 축(A)을 따라 전파하는(propagating) 액체의 제트(jet)를 생성하기 위한 장치에 있어서, 상기 액체의 제트는 레이저 빔을 안내하고, 상기 장치는:
   a) 상기 액체를 위한 적어도 하나의 유입구(10) 및 적어도 하나의 유출구(11)를 갖는 분배 챔버(5) -상기 분배 챔버(5)는 상기 제트 축(A)을 둘러싸는 환형이고, 상기 분배 챔버(5)는 제1 유효 액체 흐름 단면적 S1(15)을 가짐-;
   b) 상기 액체를 위한 적어도 하나의 유입구(12; 12.1 - 12.7) 및 하나의 유출구(18)를 갖는 가속 챔버(7) 및 윈도우를 통해 상기 가속 챔버(7)로 상기 레이저 빔을 도입하기 위해 상기 레이저 빔에 대해 투명한 윈도우 -상기 윈도우는 상기 제트 축(A)에 따라(in line with) 배치되어, 상기 제트 축(A)과 동축인 상기 레이저 빔의 도입을 가능하게 하고, 상기 가속 챔버(7)는 상기 제트 축(A)과 동축으로 배치되는 기하학적 실린더의 실린더 배럴(17)의 표면적에 의해 규정되는 입구 단면적 S3을 갖고, 상기 실린더 배럴(17)은 상기 제트 축(A)과 상기 가속 챔버(7)의 상기 적어도 하나의 유입구(12; 12.1 - 12.7) 사이의 최소 거리에 대응하는 반경(r)을 갖고, 상기 실린더 배럴(17)의 영역은 상기 가속 챔버(7) 내에 위치됨-;
   c) 상기 액체의 제트를 생성하는 노즐 홀(19)을 갖는 노즐(8) -상기 노즐(8)은 상기 가속 챔버의 상기 유출구(18)에 배치되고, 상기 노즐 홀(19)은 상기 제트 축(A)의 방향을 규정함-;
   d) 상기 분배 챔버(5)의 상기 적어도 하나의 유출구(11)로부터 상기 가속 챔버의 상기 적어도 하나의 유입구(12.1 - 12.7)로 연장하는 연결 통로(6; 6.1 - 6.7) -상기 연결 통로(6; 6.1 - 6.7)는 제2 유효 액체 흐름 단면적 S2(16)를 가짐-; 를 포함하고,
   e) 상기 제2 유효 액체 흐름 단면적 S2(16)는 상기 제1 유효 액체 흐름 단면적 S1(15)보다 작고, 바람직한 크기의 차수(order of magnitude)는:
   S2/S1 << 1 이고,
   f) 상기 제2 유효 액체 흐름 단면적 S2(16)는 상기 입구 단면적 S3보다 작고:
   S2/S3 < 1
   이고,
   상기 장치(1)는 중앙 개구를 갖는 벽 엘리먼트(3)를 포함하고, 상기 노즐(8)을 포함하는 상기 노즐 홀더(4) 및 상기 윈도우를 포함하는 윈도우 엘리먼트(3)는 상기 중앙 개구 내에서 서로의 위에 배치되고, 상기 노즐 홀더(4) 및 상기 윈도우 엘리먼트(3)는 상기 제트 축(A)을 따라 서로 이격되고, 상기 이격은 상기 가속 챔버(7)를 규정하고, 상기 연결 통로(6; 6.1 - 6.7) 및 상기 분배 챔버(5)는 상기 노즐 홀더(4) 내에 형성되는 것을 특징으로 하는
   액체의 분사를 생성하기 위한 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연결 통로(6; 6.1 - 6.7)는 상기 제트 축(A)에 대해 회전 대칭인 것을 특징으로하는
   액체의 분사를 생성하기 위한 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 연결 통로(6.1 - 6.7)는 실질적으로 동일한 형상 및 크기를 갖는 적어도 두 개의 배관들로 구성되는 것을 특징으로 하는
   액체의 분사를 생성하기 위한 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 연결 통로(6)는 상기 제트 축(A)과 동축인 하나의 환형 배관으로 구성되는 것을 특징으로 하는
   액체의 분사를 생성하기 위한 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 하나에 있어서,
   상기 가속 챔버(7)는 상기 실린더의 높이보다 더 큰 반경을 갖는 원형 실린더의 형상을 갖고, 상기 높이는 바람직하게는 <1mm 인 것을 특징으로 하는
   액체의 분사를 생성하기 위한 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 하나에 있어서,
   상기 분배 챔버(5)는 하나의 유입구를 갖는 것을 특징으로 하는
   액체의 분사를 생성하기 위한 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 하나에 있어서,
   상기 윈도우는 상기 가속 챔버(7)의 벽의 적어도 일부를 형성하는 투명 엘리먼트인 것을 특징으로 하는
   액체의 분사를 생성하기 위한 장치.

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