KR101524205B1 - 스노우 세정기용 스노우 건 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스노우 세정기용 스노우 건(20) 및 스노우 세정기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명에 의한 스노우 건(20)의 구성은 전방에 피세정물(2) 세정 입자를 토출하기 위한 베이스 플레이트(23)가 구비된 스노우 건 바디(21); 상기 스노우 건 바디(21)에 구비되어 액상 이산화탄소가 일정 기압으로 공급되는 서플라이 챔버(25); 상기 스노우 건 바디(21)에 구비됨과 동시에 상기 서플라이 챔버(25)와 그 내부가 연통되어 상기 서플라이 챔버(25)에서 공급되는 액상 이산화탄소가 일정 기압의 압축 에어에 의해 고체 입자상의 이산화탄소 세정 입자를 추진되도록 하는 압축 에어 챔버(27)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스노우 세정기용 스노우 건{Snow cleaning machine snow gun}

본 발명은 스노우 건 및 이를 이용한 스노우 세정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이산화탄소 세정 입자가 피세정물 표면에 토출되다가 압력이 떨어지는 현상을 방지하여 피세정물 표면에 대한 균일하고 원활한 세정 작업이 가능하며, 세정 도중에는 스노우건 세정 입자 토출구 주위에 쉴드 에어를 형성하여 피세정물 표면의 이물질을 타격하고 이산화탄소 세정 입자로 그 이물질을 제거하므로, 세정 효율을 보다 확실하게 보장하는 새로운 구조의 스노우 건 및 이를 이용한 스노우 세정기에 관한 것이다.

드라이아이스 세척장치는 산업설비와 환경에 무해한 단단한 드라이아이스 입자를 고속으로 분사하여 이물질을 제거하는 것이다. 분사되는 드라이아이스의 양과 속도를 어느 정도 조절할 수 있으므로 세라믹, 합성수지, 희소금속, 화이버 글래스, 고무, 플라스틱, 철강재, 전자제품 부품 등의 다양한 소재로 만들어지는 기기, 다이캐스팅 금형 세척, 원자로 내부 세척 , 타이어 금형 세척과 같이 다양한 제품의 표면에 부착되어 있는 이물질을 제거할 수 있다. 드라이아이스 입자는 표면에 충돌하는 즉시 무해한 가스로 승화되어, 세척면에 아무런 손상을 입히지 않으면서 이물질만 제거하고 2차 오염물이나 수분 등을 남기지 않으므로, 드라이아이스 세척 방식을 많이 이용하고 있는 실정이다. 드라이아이스 세척을 채택하면 장비 수명이 연장되므로 다이, 몰드 및 성형틀 등을 새로 투입하는 투자경비를 절감하고, 세척 작업에 필요한 시간과 재래식 세척에서 발생했던 2차 오염물을 수집, 처리하는데 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있어서 전반적인 운영 경비를 절감하게 것과 같은 여러 가지 이점이 있다. 산업 현장에서 환경보호 관련 법규에서 사용을 금하고 있는 휘발성 유기용제(VOC), 오존층을 훼손하는 물질(ODS) 및 폐수를 유발하는 용제 등을 사용하지 않고도 생산설비나 재품을 완벽하게 세척할 수 있다. 드라이 아이스 세척은 식품가공, 제과, 고무, 플라스틱, 제약, 자동차 제조, 항공기 정비, 우주항공, 전기전자, 반도체 산업, 석유화학, 제철, 인쇄, 주몰 공업 등의 모든 산업현장에서 광범위하게 사용되고 있다.

일반적으로 기계 기구류, 부품, 소재, 구조물 등의 오염은 제품의 기능 및 수명의 저하를 초래하므로 이들의 외부를 세정하여야 되는데, 이러한 세정기술은 오염원을 깨끗하게 세정하여 제품의 신뢰성을 유지시키는 방법으로 모든 산업에 관련된 기초적이며 종합적인 기술로서, 산업 생산성의 중요한 요소 중 하나로 인식되고 있다.

현재에는 일반 기기 기구류 및 구조물의 세정에는 모래, 강구, 세라믹 볼 등을 고속으로 투사하여 표면의 오염 물질을 제거하는 브라스트(blast) 방식을 주로 사용하고 있는 실정이다. 이러한 방식은 오염물질의 세척력이 우수할 뿐만 아니라 제품의 수명을 연장 하는데 큰 효과가 있어 기계 기구류 및 구조물의 세정에 폭 넓게 사용되고 있다.

그러나, 이러한 브라스트방식은 세정을 완료하고 나면 매개체를 재 사용할 수 없고, 매개체에 잔류하는 오염물질에 의한 환경오염의 문제가 단점으로 지적되고 있다. 또한, 반도체, 프린터 등의 초정밀 제품에는 브라스트방식의 세정방법을 사용할 수 없는 문제점이 발생되어 환경 규제에 대처하면서도 정밀 부품의 생산에 적합한 세정 장치 및 주변 장치의 개발이 절실히 요구되고 있다.

이에 대한 방법으로 드라이 아이스를 이용한 세정방법이 제안된 바 있는데, 이러한 드라이 아이스를 이용한 세정방법은 드라이 아이스의 작은 필렛(fillet)들을 고속으로 투사하여 제품의 표면에 충돌시키는 방법으로, 페인트의 제거작업 또는 오염물질의 제거작업이 유용하게 활용되는데, 제품의 표면으로 투사된 드라이 아이스 필렛은 기화되어 사라지게 된다. 즉, 드라이 아이스 필렛을 피세정물의 표면에 충돌시킴으로써 제품의 표면에 뭍은 오염물질을 제거하는데, 오염물질을 제거하고 난 드라이 아이스 필렛은 승화가 일어나서 사라지게 된다. 따라서, 블라스터 방식의 세정 방식중의 하나로서 드라이아이스 펠릿(입자)를 이용한 세정 방식을 많이 이용하고 있는 실정이다.

드라이아이스를 이용한 세정방법으로서 압축 에어챔버를 통해 단열 팽창시켜서 드라이아이스 입자를 만들고, 그 입자를 노즐 등을 통해 가속하여 분사하게 된다. 즉, 가스 상태의 압축 에어와 액상의 이산화탄소를 혼합하여 드라이아이스 입자가 생성되도록 하고, 드라이아이스 펠릿(입자)를 노즐의 선단부측으로 통해 토출시켜 피세정물 표면의 이물질을 제거하게 되는 것이다.

그런데, 기존에는 드라이아이스 세정 입자가 피세정물 표면에 토출되다가 압력이 떨어지는 현상을 방지하여 피세정물 표면에 대한 균일하고 원활한 세정 작업이 제대로 이루어지기 어려운 경우가 많으며, 피세정물 표면의 이물질을 제거하는 효율에 있어서도 미흡한 경우가 많아서 원하는 정도만큼 피세정물을 깔끔하고 완전하게 세정하기 어려운 단점도 가지고 있다.

본 발명의 목적은 이산화탄소 세정 입자가 피세정물 표면에 토출되다가 압력이 떨어지는 현상을 방지하여 피세정물 표면에 대한 균일하고 원활한 세정 작업이 가능하며, 세정 도중에는 스노우건 세정 입자 토출구 주위에 쉴드 에어를 형성하여 피세정물 표면의 이물질을 타격하고 이산화탄소 세정 입자로 그 이물질을 제거하므로, 세정 효율을 보다 확실하게 보장하는 새로운 구조의 스노우 건 및 이를 이용한 스노우 세정기를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명에 의하면, 전방에 피세정물 세정 입자를 토출하기 위한 베이스 플레이트가 구비된 스노우 건 바디; 상기 스노우 건 바디에 구비되어 액상 이산화탄소가 일정 기압으로 공급되는 서플라이 챔버; 상기 스노우 건 바디에 구비됨과 동시에 상기 서플라이 챔버와 그 내부가 연통되어 상기 서플라이 챔버에서 공급되는 액상 이산화탄소가 일정 기압의 에어에 의해 고체 입자상의 이산화탄소 세정 입자로 형성되도록 하는 압축 에어 챔버; 상기 압축 에어 챔버와 연통되면서 상기 스노우 건 바디 전방의 상기 베이스 플레이트 전단부로 연통된 쉴드 에어홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스노우 세정기용 스노우 건이 제공된다.

상기 베이스 플레이트는 중앙부 위치에 상기 압축 에어 챔버와 연통된 세정 토출홀이 구비되고, 상기 세정 토출홀의 주위에 배치되어 세정 입자 주위에 쉴드 에어를 형성하도록 상기 쉴드 에어홀이 상기 세정 토출홀 주위에 복수개로 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 베이스 플레이트는 상기 스노우 건 바디를 기준으로 수평 방향 또는 상하 방향으로 연장된 사각 단면 패널 형상으로 구성되고, 상기 세정 토출홀은 상기 베이스 플레이트의 수평 방향 또는 상하 방향으로 연장된 사각홀 형상으로 구성되며, 상기 복수개의 쉴드 에어홀은 상기 사각홀 형상의 상기 세정 토출홀의 적어도 서로 마주하는 두 군데의 측면부 위치에 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 서플라이 챔버로 유입되는 액상 이산화탄소의 기압에 비하여 상기 압축 에어 챔버로 유입되는 압축 에어의 기압이 상대적으로 낮아서, 상기 서플라이 챔버에서 상기 액상 이산화탄소가 상기 압축 에어 챔버로 유입될 때에 상기 액상 이산화탄소의 기압이 낮아지면서 단열 팽창하여 고체형 이산화탄소 세정 입자가 생성되고, 상기 이산화탄소 세정 입자가 압축 에어와 혼합되어 피세정물 방향으로 일정 기압으로 토출되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 압축 에어 챔버는 전방으로 연장된 베이스 플레이트의 세정 토출홀과 연통되도록 수평 방향으로 연장되고, 상기 서플라이 챔버는 상기 압축 에어 챔버와 나란한 방향으로 연장되며, 상기 서플라이 챔버의 선단부측에는 상기 압축 에어 챔버와 연통되도록 상기 서플라이 챔버의 진행 방향과 교차되는 방향으로 하향 연장된 서플라이 연결 포트가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 스노우 건 바디에는 작동 레버(방아쇠 구조의 작동 레버)이 구비되어, 상기 작동 레버의 누름 동작에 따라 상기 서플라이 챔버와 상기 압축 에어 챔버로 일정 기압의 액상 이산화탄소와 압축 에어가 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 서플라이 챔버에는 조절 밸브가 설치되어, 상기 조절 밸브에 의해 상기 액상 이산화탄소의 공급 기압을 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 세정 토출홀의 선단부에는 상기 베이스 플레이트의 기단부측에서 선단부로 갈수록 직경이 점점 커지는 테이퍼홀이 더 형성된 것이 바람직하다.

상기 베이스 플레이트의 둘레부에는 커버가 더 구비된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의하면, 스노우 건 바디의 내부에 서플라이 챔버와 압축 에어 챔버가 구비되고, 상기 압축 에어 챔버는 상기 서플라이 챔버와 연통된 스노우 건; 상기 스노우 건 바디에 구비된 상기 액상 이산화탄소 공급용 서플라이 챔버에 연결된 액상 이산화탄소 서플라이 유닛; 상기 스노우 건 바디에 구비되어 상기 서플라이 챔버에 연통된 압축 에어 챔버에 압축 에어를 공급하기 위한 에어 공급 유닛; 상기 스노우 건 바디 전방에 배치되며 그 내부의 쉴드 에어홀과 세정 토출홀은 상기 압축 에어 챔버와 연통된 베이스 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스노우 세정기가 제공된다.

상기 스노우 건 바디에는 작동 레버(방아쇠 구조의 작동 레버)가 구비되고, 상기 작동 레버는 커넥터를 통하여 컨트롤부와 전기적으로 연결되며, 상기 컨트롤부는 상기 액상 이산화탄소 서플라이 유닛과 상기 에어 공급 유닛에 회로적으로 연결되어, 상기 작동 레버의 누름 동작에 따라 상기 컨트롤부에 의해 상기 액상 이산화탄소 서플라이 유닛과 상기 에어 공급 유닛으로부터 상기 서플라이 챔버와 상기 압축 에어 챔버로 각각 일정 기압의 액상 이산화탄소와 압축 에어가 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 상기 스노우 건에 구비된 작동 레버(방아쇠 당김식의 작동 레버)을 눌러주면, 스노우 건 내부에 구비된 서플라이 챔버의 내부로 액상 이산화탄소가 유입되고, 상기 압축 에어 챔버로는 압축 에어가 공급되는데, 이러한 액상 이산화탄소의 기압에 비하여 압축 에어 챔버로 유입되는 압축 에어의 기압이 상대적으로 낮아서, 상기 서플라이 챔버에서 액상 이산화탄소가 압축 에어 챔버로 유입될 때에 액상 이산화탄소의 기압이 낮아지면서 단열 팽창하여 고체형 이산화탄소 세정 입자가 생성되고, 이러한 이산화탄소 세정 입자가 압축 에어와 혼합되어 베이스 플레이트 선단부의 세정 토출홀을 통해 일정 압력(금형 등의 피세정물 표면에 붙어 있는 이물질을 충분한 힘으로 타격할 수 있는 정도의 압력)으로 토출됨과 동시에 상기 세정 토출홀 주위의 쉴드 에어홀을 통해서는 일정 압력(역시 금형 등의 피세정물 표면에 붙어 있는 이물질을 충분한 공기의 힘으로 타격할 수 있는 정도의 압력)으로 쉴드 에어가 토출되어, 상기 피세정물 표면에 붙어 있는 이물질을 쉴드 에어가 타격하고 나서 이산화탄소 세정 입자가 이물질을 타격함으로써 피세정물 표면에서 이물질을 제거하는 세정 작업을 할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 이산화탄소 세정 입자가 압축 에어 서플라이 유닛에 의해 균일한 기압(압력)으로 계속해서 피세정물 표면에 공급됨으로써, 피세정물 표면의 세정 작업 도중에 압력이 떨어지는 현상을 방지하여 피세정물 표면에 대한 균일하고 원활한 세정 작업이 제대로 이루어지는 장점을 가지게 된다.

또한, 본 발명은 스노우 건 바디 전단의 베이스 플레이트에 의해서는 안쪽 가운데 위치에서는 균일한 압력의 이산화탄소 세정 입자를 토출하고, 이산화탄소 세정 입자 둘레부 위치로는 균일한 압력의 쉴드 에어를 토출하여, 쉴드 에어에 의해 피세정물 표면의 이물질을 타격하여 먼저 피세정물 표면에서 떨어뜨리고, 이어서 이산화탄소 세정 입자에 의해 이물질을 재차 타격함으로써 피세정물 표면에서 이물질을 제거하는 효율에 있어서 충분히 만족스러운 결과를 가져올 수 있으므로, 원하는 정도만큼 피세정물을 깔끔하고 완전하게 세정할 수 있는 장점을 가진다.

도 1은 본 발명에 의한 스노우 건의 내부 구조를 보여주는 일측면도
도 2는 도 1에 도시된 주요부인 베이스 플레이트와 액상 이산화탄소 서플라이 챔버의 구조를 개략적으로 보여주는 평면도
도 3과 도 4는 도 1에 도시된 주요부인 베이스 플레이트와 압축 에어 챔버의 구조를 개략적으로 보여주는 평면도
도 5는 도 3 내지 도 4에 도시된 베이스 플레이트의 구조를 개략적으로 보여주는 평면도
도 6은 도 5에 도시된 베이스 플레이트의 내부 구조를 개략적으로 보여주는 측단면도
도 7은 도 5에 도시된 베이스 플레이트의 선단부측을 보여주는 도면
도 8은 본 발명에 의한 스노우 세정기의 구조를 개념적으로 보여주는 도면
도 9는 본 발명에 의한 스노우 건에 의한 피세정물의 세정 과정을 개략적으로 보여주는 사시도
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 스노우 건의 구조를 개략적으로 보여주는 일측면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다

또한, 본 발명에서 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

도면을 참조하면, 본 발명에 의한 스노우 건(20)은 스노우 건 바디(21)에 서플라이 챔버(25)와 압축 에어 챔버(27)가 구비되고, 스노우 건 바디(21) 전방의 베이스 플레이트(23) 전단부로 연통된 쉴드 에어홀(27SH)이 구비된 구조를 가진다.

상기 스노우 건 바디(21)는 전방에 베이스 플레이트(23)가 구비된 바디부를 구비한다. 또한, 바디부의 하부에는 작업자가 손으로 파지하는 레버 형태의 그립부가 구비되고, 그립부에는 방아쇠 구조의 작동 레버(22)이 구비된다. 즉, 스노우 건 바디(21)는 측면에서 볼 때에 바디부 전방에 베이스 플레이트(23)가 구비되고 하부에는 그립부가 구비되며 그립부에는 방아쇠 작동 방식의 작동 레버(22)을 구비한 건 형상을 이루고 있다.

상기 스노우 건 바디(21)에는 액상 이산화탄소가 일정 기압으로 공급되는 서플라이 챔버(25)가 구비된다. 서플라이 챔버(25)는 스노우 건 바디(21)의 후단부에서 전방의 베이스 플레이트(23) 방향으로 수평 연장된 챔버 구조를 이루고 있다.

상기 서플라이 챔버(25)의 후단부에는 액상 이산화탄소 서플라이 유닛(42)이 연결되어 있다. 이때, 액상 이산화탄소 서플라이 유닛(42)은 액상 이산화탄소를 내부에 저장하며 스노우 건 바디(21)의 서플라이 챔버(25)에 튜브 등의 연결수단으로 접속된 이산화탄소 저장 탱크와, 이산화탄소 저장 탱크에 연결되어 액상 이산화탄소가 일정 기압(17 기압 정도)로 공급되도록 하는 액상 이산화탄소 압력 공급 장치를 포함할 수 있다.

또한, 상기 스노우 건 바디(21)의 일측에는 서플라이 챔버(25)로 투입되는 액상 이산화탄소의 양을 조절하기 위한 조절밸브가 구비되어 있다. 이때, 조절밸브는 서플라이 챔버(25)의 일측으로 연결되어 스노우 건 바디(21)의 일측면으로 돌출된 밸브 바디에 나사 회전식으로 전후진하는 밸브체가 구비되어, 상기 밸브체를 풀고 조여줌에 따라 서플라이 챔버(25) 내부의 소통로 간격이 줄어들거나 확장됨으로써 서플라이 챔버(25)로 투입되는 액상 이산화탄소의 양을 조절할 수 있도록 구성된다. 이때, 밸브체의 선단부에는 레버가 구비되어, 이 레버를 작업자가 손으로 파지하고 돌려줌으로써 밸브체의 전후진 작동이 편리하게 이루어지도록 할 수 있다.

상기 압축 에어 챔버(27)는 스노우 건 바디(21)에 구비됨과 동시에 서플라이 챔버(25)와 그 내부가 연통된다. 구체적으로, 압축 에어 챔버(27)는 액상 이산화탄소가 투입되는 서플라이 챔버(25)의 아래에 배치되도록 스노우 건 바디(21)의 내부에 구비되며, 상기 서플라이 챔버(25)와 압축 에어 챔버(27)는 서플라이 연결 포트(25CP)를 통해 서로 연통되어 있다. 다시 말해, 상기 압축 에어 챔버(25)는 전방으로 연장된 베이스 플레이트(23)의 세정 토출홀(27CH)과 연통되도록 수평 방향으로 연장되고, 상기 서플라이 챔버(25)는 압축 에어 챔버(25)와 나란한 방향으로 연장되며, 상기 서플라이 챔버(25)의 선단부측에는 압축 에어 챔버(25)와 연통되도록 서플라이 챔버(25)의 진행 방향과 교차되는 방향으로 하향 연장된 서플라이 연결 포트(25CP)가 구비되어 있어서, 이러한 서플라이 연결 포트(25CP)(서플라이 챔버(25)에서 압축 에어 챔버(25) 방향으로 하향 연장된 단관 형태로 구성됨)를 매개로 서플라이 챔버(25)와 압축 에어 챔버(25)가 상호 연통되어 있는 것이다. 이때, 상기 압축 에어 챔버(25)는 스노우 건 바디(21)의 후단부에 연통된 압축 에어 투입 챔버(27a)와, 이러한 압축 에어 투입 챔버(27a)의 선단부에 연결되며 상기 서플라이 연결 포트(25CP)를 매개로 서플라이 챔버(25)에 연통된 믹싱 챔버(27b)(압축 에어와 서플라이 챔버(25)로부터 유입되어 고체형 입자로 생성된 이산화탄소 입자가 혼합되는 공간)를 구비한다. 상기 믹싱 챔버(27b)의 내주면 직경은 압축 에어 투입 챔버(27a)의 내주면 직경에 비하여 상대적으로 더 작게 구성되어 있다.

상기 압축 에어 챔버(27)에는 에어 공급 유닛(52)이 연결되어 있다. 본 발명에서 에어 공급 유닛(52)은 에어 콤프레서와 같은 압축 에어 공급장치가 될 수 있는데, 이러한 에어 공급 유닛(52)이 튜브 등의 연결수단을 매개로 압축 에어 챔버(25)의 후단부에 연결되어 있다. 스노우 건 바디(21)의 후단부로 연통된 압축 에어 챔버(25)의 압축 에어 투입 챔버(27a)에 핏트와 같은 커넥트 부재가 구비되고, 커넥트 부재에 튜브 등의 연결수단을 매개로 에어 공급 유닛(52)(상기 에어 콤프레서 등)이 연결되어, 상기 에어 공급 유닛(52)으로부터 압축 에어 챔버(27)에 일정 기압의 압축 에어가 공급된다. 본 발명에서는 대략 4~5 기압 정도의 압축 에어가 압축 에어 챔버(25) 내부로 공급된다. 즉, 상기 서플라이 챔버(25)로 공급되는 액상 이산화탄소의 기압에 비하여 압축 에어 챔버(25)로 투입되는 압축 에어의 기압이 상대적으로 더 낮아서 서플라이 챔버(25) 내부의 기압보다 압축 에어 챔버(25) 내부의 기압이 상대적으로 더 낮게 조성되는 것이다. 따라서, 서플라이 챔버(25)에서 공급되는 액상 이산화탄소가 일정 기압의 압축 에어에 의해 고체 입자상의 이산화탄소 세정 입자를 스노우 건 바디(21) 전방에 구비된 베이스 플레이트(23)(이산화탄소 세정 입자를 피세정물(2) 표면에 토출하기 위한 노즐이라 할 수 있음) 방향으로 추진되도록 한다.

상기 스노우 건 바디(21)의 전방에 구비된 베이스 플레이트(23)는 스노우 건 바디(21)를 기준으로 수평 방향 또는 상하 방향으로 연장된 사각 단면 패널 형상으로 구성된다. 본 발명에서는 베이스 플레이트(23)가 수평 방향으로 연장된 사각 단면 패널 형상으로 구성되어 있다. 또한, 베이스 플레이트(23)는 상면에서 볼 때에 대략 중간 부분에 길이 방향 중심선을 기준으로 그 사이의 거리가 점점 더 벌어지도록 경사진 양쪽 중간 측면부를 구비한 호온(horn) 패널 구조를 이루고 있다.

상기 베이스 플레이트(23)는 후단부측이 볼트 등의 고정수단을 매개로 스노우 건 바디(21)의 바디부 전단에 연결 장착되는데, 베이스 플레이트(23)의 후단부에는 연결홀(23h)이 구비되고, 이러한 연결홀(23h)은 스노우 건 바디(21) 내부에 구비된 상기 압축 에어 챔버(27) 전단부에 연결된다. 또한, 베이스 플레이트(23)의 내부 중앙부 위치에는 연결홀(23h)과 연통된 세정 토출홀(27CH)이 구비되어, 상기 연결홀(23h)이 스노우 건 바디(21) 내부의 압축 에어 챔버(27)에 연통됨으로써 베이스 플레이트(23) 내부의 세정 토출홀(27CH)이 상기 스노우 건 바디(21) 내부의 압축 에어 챔버(27)와 연통된 구조를 가지고 있다. 이때, 세정 토출홀(27CH)은 베이스 플레이트(23)의 내부에 내장된 부분은 그 기단부에서 선단부 방향으로 갈수록 내부 양쪽 측면벽 사이의 거리가 점점 더 커지는 홀 형태를 이루고 있으며, 상기 세정 토출홀(27CH)의 선단부는 수평 방향으로 길게 일자형으로 연장된 슬릿형 토출홀 구조를 이루고 있다. 도 2 내지 도 5에서는 세정 토출홀(27CH)의 스노우 건 바디(21)에 내장된 부분의 양쪽 내부 측면벽 사이의 거리가 기단부에서 선단부 방향으로 갈수록 나팔관 홀 형태로 점점 더 벌어지는 구조가 도시되어 있다. 한편, 상기 세정 토출홀(27CH)의 내부 상측 벽부와 하측 벽부 사이의 거리는 기단부에서 선단부 방향으로 갈수록 점점 더 작아지도록 구성되어, 상기 세정 토출홀(27CH)을 지나가서 토출되는 고체 입자형 이산화탄소 세정 입자가 토출 추진력을 더 얻을 수 있도록 한다.

또한, 상기 베이스 플레이트(23)는 세정 토출홀(27CH)의 주위에 배치되어 세정 입자 주위에 쉴드 에어를 형성하도록 복수개의 쉴드 에어홀(27SH)이 세정 토출홀(27CH) 주위에 복수개로 배치되어 있다. 즉, 베이스 플레이트(23)는 스노우 건 바디(21)를 기준으로 수평 방향 또는 상하 방향(본 발명에서는 수평 방향)으로 연장된 사각 단면 패널 형상으로 구성되고, 상기 세정 토출홀(27CH)은 베이스 플레이트(23)의 수평 방향 또는 상하 방향으로 연장된 사각홀 형상으로 구성되며, 상기 복수개의 쉴드 에어홀(27SH)은 사각홀 형상의 세정 토출홀(27CH)의 적어도 서로 마주하는 두 군데의 측면부 위치에 배치되어 있다. 본 발명에서 베이스 플레이트(23)가 수평 방향으로 길다란 단면 사각 패널 형상으로 구성되고 세정 토출홀(27CH)의 선단부도 수평 방향으로 길다란 단면 사각 슬릿홀 구조를 이루어져서, 상기 복수개의 쉴드 에어홀(27SH)이 적어도 사각 슬릿홀 구조의 세정 토출홀(27CH)의 상부 위치에 하부 위치에 일정 간격으로 배치되어 있다. 본 발명에서 각 쉴드 에어홀(27SH) 사이의 간격은 대략 5mm 정도로 구성될 수 있다.

이때, 상기 베이스 플레이트(23)의 내부에는 슬리브 수용 공간부가 형성되어, 이러한 슬리브 수용 공간부에 베이스 플레이트(23)의 외곽 형상과 대응하면서 체적은 상대적으로 더 작은 이너 베이스 슬리브(23BS)가 내장되고, 이너 베이스 슬리브(23BS)의 내부에 상기 세정 토출홀(27CH)이 구비되고, 이너 베이스 슬리브(23BS)의 선단부에 상기 세정 토출홀(27CH)의 선단 토출부홀(즉, 수평 방향으로 연장된 세정 토출홀(27CH)부)가 형성될 수 있으며, 상기 베이스 플레이트(23) 내부의 슬리브 수용 공간부 내벽면과 이너 베이스 슬리브(23BS)의 외주면 사이에 상기 쉴드 에어홀(27SH)이 연통되도록 형성된 구조를 가질 수 있다.

다시 말해, 상기 이너 베이스 슬리브(23BS) 후단부에 상기 연결홀(23h)이 구비되어 이너 베이스 슬리브(23BS)의 후단부측이 스노우 건 바디(21)를 구성하는 바디부 전단부에 볼트 등의 고정수단을 매개로 연결됨과 동시에 상기 연결홀(23h)은 스노우 건 바디(21) 내부의 압축 에어 챔버(27)와 연통되도록 구성하고, 상기 이너 베이스 슬리브(23BS) 외주면과 베이스 플레이트(23) 내부의 슬리브 수용 공간부 내벽면 사이에는 복수개의 스페이서(27SP)를 개재시킨 상태로 볼트 등의 고정수단으로 베이스 플레이트(23) 내부에 이너 베이스 슬리브(23BS)를 고정시킴으로써 상기 스페이서(27SP)에 의해 베이스 플레이트(23) 내벽면과 이너 베이스 슬리브(23BS) 외주면 사이에 확보된 쉴드 에어홀(27SH)을 베이스 플레이트(23) 선단부의 프론트 쉴드 에어홀(27SH)과 연통되도록 구성함으로써, 상기 쉴드 에어홀(27SH)과 프론트 쉴드 에어홀(27SH)을 포함하는 쉴드 에어홀(27SH)을 구현할 수 있게 된다. 이처럼 상기 베이스 플레이트(23) 내부에 이너 베이스 슬리브(23BS)를 결합하고 스페이서(27SP)에 의해 쉴드 에어홀(27SH)을 형성하고, 쉴드 에어홀(27SH)은 프론트 쉴드 에어홀(27SH)과 연통된 구조의 쉴드 에어홀(27SH)을 구현할 경우에는 보다 신속하고 손쉽게 쉴드 에어홀(27SH)을 형성할 수 있어서 보다 바람직하다.

한편, 상기 스노우 건 바디(21) 내부에는 상기 압축 에어 챔버(27)와 쉴드 에어홀(27SH)을 연통시키는 에어 서플라이 연결홀(23h)이 구비되어 있다. 본 발명에서 압축 에어 챔버(27)는 앞쪽의 믹싱 챔버(27b)와, 이러한 믹싱 챔버(27b)보다 상대적으로 직경이 더 크면서 믹싱 챔버(27b)의 후단부에 연통되어 있는 압축 에어 투입 챔버(27a)를 구비하는데, 이러한 압축 에어 챔버(27)와 상기 쉴드 에어홀(27SH)을 구성하는 쉴드 에어홀(27SH) 사이가 상기 에어 서플라이 연결홀(23h)을 통해 서로 연결되므로, 상기 압축 에어 챔버(27)로 유입된 일정 압력(대략 4~5 기압 정도)의 압축 에어가 상기 베이스 플레이트(23) 선단부로 연통된 쉴드 에어홀(27SH)을 통해 토출되면서 세정 토출홀(27CH) 주위에 쉴드 에어를 형성할 수 있게 된다.

한편, 상기 세정 토출홀(27CH)의 선단부에는 베이스 플레이트(23)의 기단부측에서 선단부로 갈수록 직경이 점점 커지는 테이퍼홀(27TH)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 세정 토출홀(27CH)을 통해 고체 입자형 이산화탄소 세정 입자가 토출될 때에 토출 부하 저항도 줄이고 소음도 저감시킬 수 있기 때문이다.

또한, 상기 스노우 건 바디(21)에는 작동 레버(22)(방아쇠 구조의 작동 레버(22))이 구비되고, 상기 작동 레버(22)는 커넥터를 통하여 컨트롤부(62)와 전기적으로 연결되며, 상기 컨트롤부(62)는 액상 이산화탄소 서플라이 유닛(42)과 에어 공급 유닛(52)에 회로적으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 작동 레버(22)의 누름 동작에 따라 컨트롤부(62)에 의해 액상 이산화탄소 서플라이 유닛(42)과 에어 공급 유닛(52)으로부터 스노우 건 바디(21) 내부의 서플라이 챔버(25)와 압축 에어 챔버(25)로 각각 일정 기압의 액상 이산화탄소와 압축 에어가 공급되도록 구성된다.

한편, 본 발명에 의하면, 상기 스노우 건(20)을 구비한 스노우 세정기가 제공될 수 있는데, 본 발명에 의한 스노우 세정기는 스노우 건 바디(21)의 내부에 서플라이 챔버(25)와 압축 에어 챔버(27)가 구비되고, 상기 압축 에어 챔버(27)는 서플라이 챔버(25)와 연통된 스노우 건(20)과, 상기 스노우 건 바디(21)에 구비된 액상 이산화탄소 공급용 서플라이 챔버(25)에 연결된 액상 이산화탄소 서플라이 유닛(42)과, 상기 스노우 건 바디(21)에 구비되어 서플라이 챔버(25)에 연통된 압축 에어 챔버(27)에 연결된 에어 공급 유닛(52)과, 상기 스노우 건 바디(21) 전방에 배치되며 그 내부의 쉴드 에어홀(27SH)은 압축 에어 챔버(27)와 연통된 베이스 플레이트(23)를 포함한다.

본 발명의 스노우 세정기에서 액상 이산화탄소 서플라이 유닛(42)은 내부에 액상 이산화탄소를 내부에 저장하며 스노우 건 바디(21)의 서플라이 챔버(25)에 튜브 등의 연결수단으로 접속된 이산화탄소 저장 탱크와, 이산화탄소 저장 탱크에 연결되어 액상 이산화탄소가 일정 기압(17 기압 정도)로 공급되도록 하는 액상 이산화탄소 압력 공급 장치를 포함할 수 있고, 상기 압축 에어 공급 유닛(52)은 전술한 에어 콤프레서 등으로 구성될 수 있음은 물론이다. 이때, 상기 압축 에어 공급 유닛(52)의 이산화탄소 압력 공급 장치와 컨트롤부(62) 사이에는 전기적으로 연결된 공기압 밸브가 구비되어, 컨트롤부(62)에 의해 공기압 밸브를 조절하여 액상 이산화탄소의 공급 기압을 조절할 수 있고, 상기 압축 에어 공급 유닛(52)과 컨트롤부(62) 사이에도 전기적으로 연결된 공기압 밸브가 구비되어, 상기 컨트롤부(62)에 의해 역시 공기압 밸브를 조절하여 압축 에어의 공급 기압을 조절하도록 구성할 수 있다.

이때, 바람직하게, 상기 액상 이산화탄소 서플라이 유닛(42)과 압축 에어 공급 유닛(52)은 스노우 세정기 바디(12)(내부에 수용 공간부가 있는 박스 형태)에 내장되는 구성을 가지도록 하며, 상기 컨트롤부(62) 역시 세정기 바디(12)에 내장되도록 하는 것이 바람직하다.

상기한 구성의 본 발명에 의하면, 상기 스노우 건(20)에 구비된 작동 레버(22)(방아쇠 당김식의 작동 레버(22))을 눌러주면, 스노우 건(20) 내부에 구비된 서플라이 챔버(25)의 내부로 액상 이산화탄소가 유입되고, 상기 압축 에어 챔버(27)로는 압축 에어가 공급되는데, 이러한 액상 이산화탄소의 기압에 비하여 압축 에어 챔버(27)로 유입되는 압축 에어의 기압이 상대적으로 낮아서, 상기 서플라이 챔버(25)에서 액상 이산화탄소가 압축 에어 챔버(25)로 유입될 때에 액상 이산화탄소의 기압이 낮아지면서 단열 팽창하여 고체형 이산화탄소 세정 입자가 생성되고, 이러한 이산화탄소 세정 입자가 압축 에어와 혼합되어 베이스 플레이트(23) 선단부의 세정 토출홀(27CH)을 통해 일정 압력(금형 등의 피세정물(2) 표면에 붙어 있는 이물질(3)을 충분한 힘으로 타격할 수 있는 정도의 압력)으로 토출됨과 동시에 상기 세정 토출홀(27CH) 주위의 쉴드 에어홀(27SH)을 통해서는 일정 압력(역시 금형 등의 피세정물(2) 표면에 붙어 있는 이물질(3)을 충분한 공기의 힘으로 타격할 수 있는 정도의 압력)으로 쉴드 에어가 토출되어, 상기 피세정물(2) 표면에 붙어 있는 이물질(3)을 쉴드 에어가 타격하고 나서 이산화탄소 세정 입자가 이물질(3)을 타격함으로써 피세정물(2) 표면에서 이물질(3)을 제거하는 세정 작업을 할 수 있게 된다. 17기압 정도의 액상 이산화탄소가 스노우 건 바디(21) 내부의 압축 에어 챔버(27)로 투입되면 기압이 급격히 낮아져서 단열 팽창하여 고체 입자형 이산화탄소 세정 입자가 혼생성되도록 한 다음, 가스 상태의 압축 에어와 고체 입자형 이산화탄소 세정 입자가 혼합되어 스노우 건(20) 선단부측의 베이스 플레이트(23)(노즐이라 할 수 있음)을 통해 일정 압력으로 토출시켜서 피세정물(2) 표면의 이물질(3)을 제거하게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 스노우 건 바디(21) 내부의 서플라이 챔버(25)로 액상 이산화탄소가 투입되었다가 압축 에어 챔버(27)로 유입되어 고체 입자형 이산화탄소 세정 입자로 생성되고, 이러한 이산화탄소 세정 입자는 압축 에어 서플라이 유닛에 의해 균일한 기압(압력)으로 계속해서 피세정물(2) 표면에 공급됨으로써, 피세정물(2) 표면의 세정 작업 도중에 압력이 떨어지는 현상을 방지하여 피세정물(2) 표면에 대한 균일하고 원활한 세정 작업이 제대로 이루어지는 장점을 가지게 된다.

또한, 본 발명은 스노우 건 바디(21) 전단의 베이스 플레이트(23)에 의해서는 안쪽 가운데 위치에서는 균일한 압력의 이산화탄소 세정 입자를 토출하고, 이산화탄소 세정 입자 둘레부 위치로는 균일한 압력의 쉴드 에어를 토출하여, 쉴드 에어에 의해 피세정물(2) 표면의 이물질(3)을 타격하여 먼저 피세정물(2) 표면에서 떨어뜨리고, 이어서 이산화탄소 세정 입자에 의해 이물질(3)을 재차 타격함으로써 피세정물(2) 표면에서 이물질(3)을 제거하는 효율에 있어서 충분히 만족스러운 결과를 가져올 수 있으므로, 원하는 정도만큼 피세정물(2)을 깔끔하고 완전하게 세정할 수 있는 장점을 가진다.

한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 스노우 건(20)의 구조를 보여주는 도면인데, 도 6에 의한 본 발명의 다른 실시예는 베이스 플레이트(23)의 둘레부에는 커버(32)가 더 구비된 구조를 가지는데, 이러한 커버(32)를 구비함으로 인하여 베이스 플레이트(23) 둘레부에 성애가 생기는 현상을 방지함으로써, 피세정물(2)에 이산화탄소 세정 입자 및 압축 쉴드 에어가 보다 원활하게 토출되는데 기여하게 된다. 스노우 건(20)으로 피세정물(2) 표면에 대한 세정 작업을 계속 수행하다 보면 온도 차이 등으로 인하여 베이스 플레이트(23) 둘레부에 성애가 생길 수 있고, 이러한 성애는 베이스 플레이트(23) 선단부의 세정 토출홀(27CH)과 쉴드 에어 토출홀을 막아서 이산화탄소 세정 입자 및 압축 쉴드 에어가 제대로 토출되지 않을 여지가 없지 않은데, 본 발명에서는 베이스 플레이트(23)의 둘레부에는 커버(32)를 구비하여 성애가 생기는 것을 미연에 방지함으로써, 성애에 의해 이산화탄소 세정 입자 및 압축 쉴드 에어가 제대로 토출되지 않을 여지를 완전히 근절한 효과를 가지게 된다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

다시 말해, 본 발명의 스노우 건 및 스노우 세정기에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이라는 점을 이해하여야 할 것이다.

2. 피세정물 20. 스노우 건
21. 스노우 건 바디 22. 작동 레버
23. 베이스 플레이트 23h. 연결홀
25. 서플라이 챔버 25CP. 서플라이 연결 포트
27. 압축 에어 챔버 27a. 압축 에어 투입 챔버
27b. 믹싱 챔버 27CH. 세정 토출홀
27SH. 쉴드 에어홀 32. 커버
42. 이산화탄소 서플라이 유닛 52. 에어 공급 유닛
62. 컨트롤부

Claims (10)

1. 전방에 피세정물(2) 세정 입자를 토출하기 위한 베이스 플레이트(23)가 구비된 스노우 건 바디(21);
   상기 스노우 건 바디(21)에 구비되어 액상 이산화탄소가 일정 기압으로 공급되는 서플라이 챔버(25);
   상기 스노우 건 바디(21)에 구비됨과 동시에 상기 서플라이 챔버(25)와 그 내부가 연통되어 상기 서플라이 챔버(25)에서 공급되는 액상 이산화탄소가 일정 기압의 압축 에어에 의해 고체 입자상의 이산화탄소 세정 입자를 추진되도록 하는 압축 에어 챔버(27);를 포함하고,
   상기 압축 에어 챔버(27)와 연통되면서 상기 스노우 건 바디(21) 전방의 상기 베이스 플레이트(23) 전단부로 연통된 쉴드 에어홀(27SH);을 포함하고,
   상기 베이스 플레이트(23)는 중앙부 위치에 상기 압축 에어 챔버(27)와 연통된 세정 토출홀(27CH)이 구비되고, 상기 세정 토출홀(27CH)의 주위에 배치되어 세정 입자 주위에 쉴드 에어를 형성하도록 상기 쉴드 에어홀(27SH)이 상기 세정 토출홀(27CH) 주위에 복수개로 배치되고,
   상기 베이스 플레이트(23)는 상면에서 볼 때에 길이 방향 중심선을 기준으로 그 사이의 거리가 점점 더 벌어지도록 경사진 양쪽 중간 측면부를 구비한 호온(horn) 패널 구조이고,
   상기 세정 토출홀(27CH)은 상기 베이스 플레이트(23)의 내부에 내장된 부분이 그 기단부에서 선단부 방향으로 갈수록 내부 양쪽 측면벽 사이의 거리가 점점 더 커지는 홀 형태를 이루고 있으며, 상기 세정 토출홀(27CH)의 선단부는 수평 방향으로 길게 일자형으로 연장된 슬릿형 토출홀 구조이고,
   상기 세정 토출홀(27CH)의 내부 상측 벽부와 하측 벽부 사이의 거리는 기단부에서 선단부 방향으로 갈수록 점점 더 작아지도록 구성되고,
   상기 베이스 플레이트(23) 내부에 이너 베이스 슬리브(23BS)를 결합하고 스페이서(27SP)에 의해 상기 쉴드 에어홀(27SH)을 형성하고, 상기 쉴드 에어홀(27SH)은 프론트 쉴드 에어홀(27SH)과 연통된 구조이고,
   상기 세정 토출홀(27CH)의 선단부에는 베이스 플레이트(23)의 기단부측에서 선단부로 갈수록 직경이 점점 커지는 테이퍼홀(TH)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 스노우 세정기용 스노우 건(20).
   
2. 삭제
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6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 스노우 건 바디(21)에는 작동 레버(22)가 구비되어, 상기 작동 레버(22)의 누름 동작에 따라 상기 서플라이 챔버(25)와 상기 압축 에어 챔버(25)로 각각 일정 기압의 액상 이산화탄소와 압축 에어가 공급되는 것을 특징으로 하는 스노우 세정기용 스노우 건(20).
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 서플라이 챔버(25)에는 조절 밸브(26)가 설치되어, 상기 조절 밸브(26)에 의해 상기 액상 이산화탄소의 공급 기압을 조절하는 것을 특징으로 하는 스노우 세정기용 스노우 건(20).
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 베이스 플레이트(23)의 둘레부에는 커버(32)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 스노우 세정기용 스노우 건(20).
   
10. 삭제

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