KR101575001B1 - 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 패널 세정용 초음파 장치에 관한 것으로서, 수막구조형 패널 세정용 초음파 노즐 세정장치에 있어서, 상기 초음파 패널 세정 노즐은 몸체; 세정액 가이드와; 세정액 가이드 지그; 초음파 진동판; 및 커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 반도체 디바이스, LCD, OLED 패널 등의 제조 공정에서 패널의 오염물을 세정하기 위해 사용하는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에 관한 것이다.
최근 LCD 패널의 크기가 8세대 크기(2200mmㅧ2500mm)로 점점 대형화되고 좀 더 정밀한 세정이 요구됨에 따라, 기존의 샤워형 초음파 세정 방식은 세정액의 소모량이 너무 많아 경제적, 환경적 비용이 크며, 정밀 세정도 어렵다는 이유로 사용 한계에 이르고 있다.
따라서, 세정액의 유출을 최소화하여 값비싼 세정액(예를 들면, 초순수, 수소수 또는 전해 이온수, 오존수 등의 기능수)의 소모량을 줄일 수 있고, 보다 강력한 초음파 출력을 전달할 수 있으며, 진동소자의 파손이 방지될 수 있는 패널 세정 장치가 요구된다.
LCD, OLED, PDP 등의 패널을 제조하기 위한 공정은 통상 증착, 세정, 코팅, 노광, 현상, 식각, 박리, 검사의 순서로 제작을 하게 된다. 이때, 공정마다 오염물을 제거하기 위한 패널 세정 공정이 필요하며, 패널의 대형화, 공정의 미세화에 따라 종래 순수 샤워 세정 방식 또는 브러쉬 세정 방식의 한계가 도출되어 초음파 패널 세정 공정이 도입되었다.
초음파 패널 세정 공정은 패널이 수평으로 설치된 다수의 롤러에 의해 이동 할 때 패널 위나 반대쪽에 초음파 노즐을 설치하여 세정을 하는 구조로 되어 있다. 초음파 세정에 필요한 초음파 에너지는 액체나 고체 상태에만 전달되므로 기존의 샤워형 초음파 노즐은 세정액이 초음파 노즐 내부에 꽉 차서 공기가 남지 않도록 충분히 공급해야하며 이에 따라 많은 세정액이 필요하다는 구조적 단점을 가지고 있다.
종래에는 주로 작은 패널에 대해 순수로만 세정을 해왔기 때문에 과다한 세정액 소모가 공급 비용이나 폐수 처리 비용 등에 큰 문제가 되지 않았으나, 패널이 대형화되면서 다량의 세정액이 필요하고, 수소수나 전해 이온수 오존수등의 기능수를 사용하게 되면서, 세정액 제조 비용과 폐수 처리문제, 대형 세정액 공급 장치의 설치 공간 등의 필요 문제로 세정액이 적게 드는 방법이 필요하게 되었다.
따라서 대형 패널을 세정하는 과정에서 세정액을 줄이기 위해 사용하는 방법이 초음파 노즐을 대형 패널과 약 15mm~30mm내외 간격으로 비교적 멀리 설치하던 것을 약 2~7mm으로 비교적 가깝게 설치하여 종래보다 적은 양으로도 초음파 노즐과 패널 사이에 수막을 형성하게 함으로써 초음파 진동이 전달 가능하게 하는 방법이 제시되었다.
그러나 종래의 방법으로는 패널이 롤러 위에서 이동 할 때 패널이 초음파 세정장비에 가깝게 위치하여야 수막이 형성 되므로 초음파 세정 장비에 패널이 가깝게 위치하지 않는 경우(즉, 없는 경우), 이를 센서로 감지하여 초음파 세정 노즐을 정지시켜 초음파 세정 노즐 장치가 고장이 나지 않도록 제어해야 되는 문제점이 있다.
특히, 초음파 세정 장비가 복잡할 구조로 구성될 경우, 상기 센서를 설치하기 어려우며, 패널이 연속적으로 빠르게 이동하는 경우 초음파 세정 노즐 장치가 작동 및 정지를 반복하여 고장 위험이 있고 상기 센서에 의해 패널이 감지되어야 초음파 세정 노즐 장치가 동작 하므로, 패널이 다수의 수평으로 설치된 롤러에 의해 이동 할 때, 초음파 노즐이 동작하기 시작하거나 멈추는 반복 과정 때 초음파 출력이 상승하거나 하강하는 패널의 앞면과 뒷면의 일부 세정이 잘 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 롤러 위에 패널이 없는 상태에도 비교적 저유량으로 초음파 노즐의 진동판 표면에 수막 구조를 만들어 초음파 세정 장비를 동작하는 장치의 개발이 필요한 실정이다.
도 1a 는 종래의 초음파 세정장치에 대한 개략도, 도 1b는 종래의 샤워형 초음파 세정 장치 개략도이다.
도 1a 내지 도 1b에 도시된 바와 같이, 대한민국공개특허 제10-0385906호(공개일 : 2001.05.15)에서와 같이 세젱액 노즐(1)은 세정액을 도입하는 세정액 도입관(6)과 사용후의 처리액을 외부에 배출하는 세정액 배출관(7)이 설치되고 이들 각 배관의 하단에 패널을 향하여 개구하는 도입개방구(6b)와 배출개방구(7b)가 각각 설치되고 도입개방구(6b)에 패널상에 세정액을 공급하기 위한 다수의 관통공을 갖는 다공질재로 이루어진 세정액공급부재가 설치되고 배출구부(7b)에 패널상으로 부터 세정액을 외부에 배출하기 위한 다수의 관통공을 갖는 다공질재로 이루어진 세정액배출부재가 설치된다. 상기 세정액 노즐(1)의 중앙에는 초음파 진동자(8)가 설치되어 있다
그러나 종래기술은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 패널이 롤러 위에서 이동 할 때 패널이 초음파 세정장비에 가깝게 위치하여야 수막이 형성 되므로 초음파 세정 장비에 패널이 가깝게 위치하지 않는 경우(즉, 없는 경우), 이를 센서로 감지하여 초음파 세정 노즐 장치를 정지시켜 초음파 세정 장비가 고장이 나지 않도록 제어해야 되는 문제점이 있다.
둘째, 초음파 진동자와 패널 사이로 공급된 세정액이 초음파 진동자과 같은 높이에서 주입되므로 초음파 진동자과 패널 사이의 중심영역과 중심 주변영역에 균일하게 분포하기 어려워서 기포 공간이 생겨 초음파 진동자의 초음파가 초음파 진동자과 패널 사이의 모든 영역에 구석구석 전달이 되지 않는 문제점이 있다.
셋째, 종래의 샤워형 초음파 세정 노즐은 대면적의 패널을 세정하기 위해서 많은 세정액 공급이 필요하기 때문에, 세정액 소모량이 매우 많은 문제점이 있었고, 많은 세정액이 사용됨으로써 공급 장치 비용이 크고 폐수 처리에도 많은 문제점이 있으며 또한 큰 용량의 공급 장치를 설치하는 넓은 공간도 필요한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 본 발명의 제1목적은 설치 및 유지관리가 용이하게 이루어질 수 있는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 제2목적은 세정액의 주입이 용이한 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 제3목적은 세정액의 유출을 최소화하여 패널로 토출하여 세정액(예를 들면, 수소수나 전해 이온수 오존수등의 기능수 세정액)의 소모량을 줄일 수 있는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 제4목적은 진동소자의 발열을 냉각시킬 수 있는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치는 복수의 롤러에 의해 수평으로 이송되는 패널(1)의 표면에 초음파에 의해 가진된 세정액을 공급하기 위해서 이송되는 상기 패널(1)의 폭과 같거나 크도록 길이방향으로 길게 형성되어 상기 패널(1)의 이송방향과 직교되도록 상면 양측에 결합수단에 의해 각각 고정되는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에 있어서, 상기 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치는 길이방향을 따라 중앙에 형성되는 세정액 저장공간(11), 좌ㆍ우측 양쪽에 형성되어 세정액을 공급하는 세정액주입구(12)를 포함하는 몸체(10); 초음파 진동판(40)의 하방돌출부(40b)와 상기 몸체(10)와 함께 상기 세정액 저장공간(11)을 형성하기 위해 상기 몸체(10)의 길이방향을 따라 하부에 탈착가능하게 설치되고, 상기 세정액 저장공간(11) 내의 세정액을 상기 패널(1)로 토출하기 위해 하면의 중앙에 개방구(25)가 형성되는 세정액 가이드(20); 상기 몸체(10)의 상부에 결합되어 상기 세정액 가이드(20)와 상기 몸체(10)와 함께 상기 세정액 저장공간(11)을 형성하기 위해 중앙부가 아래로 돌출되는 하방돌출부(40b)를 포함하는 초음파 진동판(40); 상기 초음파 진동판(40)과 몸체(10) 사이에 설치되어 판구조로 형성되며, 둘레에 지그재그 형태의 다수의 톱날형 통로(85)가 형성되며, 중앙에 상기 세정액 저장공간(11)과 개방구(25)를 연통하며 상기 톱날형 통로(85)와 연통되는 관통부(88)가 형성되는 세정액 가이드 지그(80); 및 상기 초음파 진동판(40)을 수용하기 위해 하부면이 길이방향을 따라 직사각형 형상으로 함몰된 커버(30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 몸체(10)는 상기 세정액주입구(12)들을 서로 연통하여 상기 세정액주입구(12)에서 공급된 세정액이 유통되는 관통구(12b)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 몸체(10)는, 상기 관통구(12b)로부터 상기 세정액 저장공간(11)을 향해서 소정 각도로 세정액을 공급함과 동시에 상기 세정액 저장공간(11)에 세정액이 균일하게 저장되도록 상기 관통구(12b)와 세정액 저장공간(11)을 연통하며 상기 몸체(10) 상에 길이방향으로 배열 형성되는 다수의 미세구멍(12a)이 더 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 세정액 저장공간(11) 내의 세정액은 'U'자 형상으로 상기 초음파 진동판(40)의 하방돌출부(40b)를 둘러싸는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 세정액 가이드(20)는, 상기 몸체(10)의 좌ㅇ우 측면과 하부면의 단면형상에 대응되도록 상기 몸체(10)의 길이방향을 따라 하부에 탈착가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파 진동판(40)은, 상기 커버(30)의 하부면 내에 길이방향을 따라 끼워지는 상부고정부(40a); 상기 몸체(10)의 상부에 결합되어 상기 세정액 가이드(20)와 상기 몸체(10)와 함께 상기 세정액 저장공간(11)을 형성하기 위해 중앙부가 아래로 돌출되는 하방돌출부(40b); 및 상기 하방돌출부(40b) 내에 수용되어 초음파 발진부에서 발진되는 신호를 받아서 상기 세정액 저장공간(11)을 향해 초음파 신호를 출력하여 세정액을 진동시키는 진동소자(42);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파 진동판(40)은, 상기 진동소자(42)의 발열로 인한 파손을 방지하기 위해 상기 하방돌출부(40b) 내에 상기 진동소자(42)와 상기 하방돌출부(40b)의 하부면 사이에 설치되는 방열판(44)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진동소자(42)는, 압전(PZT)소자인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방열판(44)은, 알루미늄, 석영, 티타늄 또는 스텐인레스 스틸로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커버(30)는, 초음파 진동판(40)을 수용하기 위해 하부면에 길이방향을 따라 직사각형 형상으로 함몰된 함몰홈(34)과, 상기 몸체(10)와 결합되도록 하기 위해 상기 몸체(10)의 몸체볼트공(17)에 대응되도록 형성되어 체결볼트에 의해 체결되는 커버볼트공(35a)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커버(30)는, 상기 초음파 진동판(40) 내에 냉각용 공기를 순환시키기 위해 좌우에 일정 간격을 두고 냉각 공기를 주입하기 위한 제1관통공(37a) 및 냉각 공기를 배출하기 위한 제2관통공(37b)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 세정액 가이드 지그(80)는 연질 실리콘, 테프론, 또는 EPDM 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치는 패널의 초음파 세정시 세정액 가이드가 패널의 상측에 비교적 가깝게 설치됨으로써, 세정액 가이드의 설치가 자유로워서 설치 및 유지관리가 용이하게 이루어질 수 있고 세정액 가이드와 패널 사이에 세정액에 의한 수막이 용이하게 형성되는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치는 길이방향을 따라 중앙에 형성되는 세정액 저장공간, 좌ㆍ우측 양쪽에 형성되어 세정액을 공급하는 세정액주입구를 포함하는 몸체를 포함하여 구성됨으로써, 세정액주입구를 이용하여 세정액 저장 공간에 세정액을 용이하게 주입할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치는 세정액 가이드의 하측에 패널이 없는 상태에서도 세정액 가이드의 개방구의 상측에 설치된 초음파 진동판에서 가해진 초음파 진동에 의한 수막이 항상 형성됨으로써, 세정액 가이드의 하측에 항상 수막이 형성되어 세정액 저장공간에 항상 완전히 채워진 상태를 유지하여 초음파 진동을 항상 구동할 수 있어 세정액 가이드의 하측에 패널이 있는 여부를 감지할 필요가 없고,
패널이 다수의 수평으로 설치된 롤러에 의해 수평방향으로 이동 할 때, 초음파 노즐이 항상 동작하고 있어서 패널의 앞 부분과 끝부분도 모두 동일한 초음파 진동을 용이하게 조사할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치는 세정액이 세정액 저장공간에 항상 완전히 채워진 상태를 유지함으로써, 세정액 저장공간에 저장된 세정액이 초음파 진동판에 구성된 진동소자의 방열을 용이하게 냉각할 수 있는 장점이 있다.
도 1a 는 종래의 초음파 세정장치에 대한 개략도
도 1b는 종래의 샤워형 초음파 세정 장치 개략도
도 2 및 도 3은 각각 본 발명에 따른 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에 대한 조립단면도 및 분해단면도
도 4는 본 발명에 따른 몸체, 세정액 가이드 지그, 세정액 가이드의 평면도에서 세정액의 흐름도
도 5는 본 발명에 따른 몸체, 세정액 가이드 지그, 세정액 가이드가 겹쳐진 평면도에서 세정액의 흐름도
도 6은 본 발명에 따른 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에서 패널이 몸체 하측에 없을 경우의 작동도
도 7은 본 발명에 따른 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에서 패널이 몸체 하측에 있을 경우의 작동도
도 1b는 종래의 샤워형 초음파 세정 장치 개략도
도 2 및 도 3은 각각 본 발명에 따른 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에 대한 조립단면도 및 분해단면도
도 4는 본 발명에 따른 몸체, 세정액 가이드 지그, 세정액 가이드의 평면도에서 세정액의 흐름도
도 5는 본 발명에 따른 몸체, 세정액 가이드 지그, 세정액 가이드가 겹쳐진 평면도에서 세정액의 흐름도
도 6은 본 발명에 따른 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에서 패널이 몸체 하측에 없을 경우의 작동도
도 7은 본 발명에 따른 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에서 패널이 몸체 하측에 있을 경우의 작동도
이하, 본 발명에 따른 패널의 초음파 세정장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 반도체 디바이스, LCD, OLED 패널등의 제조 공정에서 오염물 세정에 사용하는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에 관한 것이다.
본 발명의 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치는 대형 패널을 세정 하는 용도로서 패널 세정을 위해서 롤러 위에서 연속적으로 이동되는 패널의 상부에 설치되고, 세정액을 본 발명의 초음파 샤워 노즐 장치의 세정액 주입구로 공급하도록 설치하여 사용한다. 이 때 상기 패널의 이송방향과 직교되도록 패널의 상면에 설치되는 초음파 샤워 노즐 장치의 하면과 패널 사이의 간격을 약 2~7mm정도로 근접 시켜 설치하여 패널과 초음파 샤워 노즐 장치 사이에 수막 상태를 유지할 수 있도록 함으로써 초음파 진동판에서 나온 초음파 진동 에너지가 수막 상태의 세정액을 통해 패널의 표면에 있는 오염물에 충격을 주어 세정을 이루도록 구성한다.
상기 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치는 이러한 설치 구조에 맞도록 구성된 장치이며 패널과 본 발명의 초음파 샤워 노즐 장치의 사이에 수막을 형성시키는 것은 제품을 설치하는 구성상의 결과로 얻을 수가 있다. 상기 초음파 샤워 노즐 장치는 복수의 롤러들에 의해 수평으로 이송되는 패널의 표면에 초음파 샤워 노즐 장치에 의해 공급된 세정액을 전체에 균일하게 공급하기 위해서 이송되는 상기 패널의 폭과 같거나 크게 형성되어 상기 패널의 이송방향과 직각이 되도록 패널 상부에 고정된다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명에 따른 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에 대한 조립단면도 및 분해단면도이다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치는 크게, 몸체(10), 세정액 가이드(20), 초음파 진동판(40), 세정액 가이드 지그(80), 커버(30)를 포함하여 구성된다.
상기 몸체(10)는 판구조로 구성될 수 있으며, 길이방향을 따라 중앙에 형성되는 세정액 저장공간(11), 상기 몸체(10)의 좌ㆍ우측 양쪽에 형성되어 상기 세정액 저장공간(11)으로 세정액을 공급하는 세정액주입구(12)를 포함하여 구성된다.
이 때, 상기 세정액주입구(12)에는 세정액공급호스(미도시)에서 공급된 세정액을 세정액 저장공간(11)으로 공급할 수 있다.
상기 세정액 가이드(20)는 상기 몸체(10)의 하부에 대응하는 형상으로 형성되며, 초음파 진동판(40)의 하방돌출부(40b)와 상기 몸체(10)와 함께 상기 세정액 저장공간(11)을 형성하기 위해 상기 몸체(10)의 하부에 길이방향을 따라 탈착가능하게 설치되고, 하면의 중앙에 상기 세정액 저장공간(11) 내의 세정액을 상기 패널(1)로 토출하기 위한 개방구(25)가 형성된다.
좀 더 상세하게, 상기 세정액 가이드(20)는 상기 몸체(10)의 좌우 측면에 밀착되는 수직부; 상기 몸체(10)의 하부면에 대응되는 수평부; 및 상기 수평부와 상기 수직부가 만나는 부분에 형성된 곡면부;를 포함하고 수평부 중앙에 길이 방향으로 진동소자(42)의 폭 크기로 뚫려 있는 개방구(25)를 갖는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 개방구(25)의 폭은 진동소자(42)의 폭과 같거나 약간 크게 구성되고, 개방구(25)의 길이 방향의 크기는 진동소자(42)의 길이와 패널의 폭보다 같거나 약간 크게 구성된다.
이 때, 상기 개방구(25)에는 세정액저장탱크(미도시)에 저장된 세정액이 공급될 수 있다.
또한, 상기 세정액 가이드(20)의 개방구(25)는 상기 패널(1)의 상측에 2~7mm 정도 이격되게 설치된다.
즉, 상기 패널(1)의 상측에 비교적 가깝게 설치되는 것이다.
상기 초음파 진동판(40)은 상기 몸체(10)의 상부에 결합되되, 상기 몸체(10)와의 사이에 소정의 틈을 두고 결합되며, 이 틈에 세정액이 머물게 되는 세정액 저장 공간(11)을 형성하며, 중앙부가 아래로 돌출되는 하방돌출부(40b)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 세정액 저장공간(11)은 상기 몸체(10)와 초음파 진동판(40) 사이에 형성된다.
상기 세정액 가이드 지그(80)는 상기 초음파 진동판(40)과 몸체(10) 사이에 설치되어 판구조로 형성되며, 둘레에 지그재그 형태의 다수의 톱날형 통로(85)가 형성되며, 중앙에는 상기 세정액 저장공간(11)과 개방구(25)를 연통하며 상기 톱날형 통로(85)와 연통되는 관통부(88)가 형성된다.
이 때, 상기 톱날형 통로(85)는 상기 몸체(10)의 하면과 상기 세정액 가이드(20)의 상면 사이에 설치되는 판구조로 형성되고, 상기 세정액 저장공간(11)에서 공급된 세정액을 균일하게 분할하여 상기 관통부(88)를 통해 상기 개방구(25)로 배출하도록 하는 역할을 한다.
상기 톱날형 통로(85)는 삼각형 또는 사각형 형상이 등간격으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 세정액 가이드 지그(80)는 상기 몸체(10)와 세정액 가이드(20)의 사이 간격을 유지하는 역할을 하며, 상기 세정액 저장공간(11)에서 공급된 세정액을 균일하게 상기 톱날형 통로(85)를 지나가게 하여 균일하게 분할한다.
상기 커버(30)는 상기 초음파 진동판(40)을 수용하기 위해 하부면이 길이방향을 따라 직사각형 형상으로 함몰된다.
이에 따라, 본 발명의 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치는 패널(1)의 초음파 세정시 세정액 가이드(20)가 패널(1)의 상측에 비교적 가깝게 설치됨으로써, 세정액 가이드(20)의 설치가 자유로워서 설치 및 유지관리가 용이하게 이루어질 수 있고, 세정액 가이드(20)와 패널(1) 사이에 세정액에 의한 수막이 용이하게 형성되는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치는 길이방향을 따라 중앙에 형성되는 세정액 저장공간(11), 좌ㆍ우측 양쪽에 형성되어 세정액을 공급하는 세정액주입구(12)를 포함하는 몸체(10)를 포함하여 구성됨으로써, 세정액주입구(12)를 이용하여 세정액 저장공간(11)에 세정액을 용이하게 주입할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치는 세정액 가이드(20)의 하측에 패널(1)이 없는 상태에서도 세정액 가이드(20)의 개방구(25)의 상측에 설치된 초음파 진동판(40)에서 가해진 초음파 진동에 의한 수막이 형성됨으로써, 세정액 가이드의 하측에 항상 수막이 형성되어 세정액 저장공간(11)에 항상 완전히 채워진 상태를 유지하여 항상 초음파를 구동할 수 있어 세정액 가이드(20)의 하측에 패널(1)이 있는 여부를 감지할 필요가 없고,
패널(1)이 다수의 수평으로 설치된 롤러에 의해 수평방향으로 이동 할 때, 패널을 센서로 감지하여 초음파 노즐이 동작하기 시작하거나 멈추는 반복 과정 때 초음파 출력이 상승하거나 하강하는 부분에 해당하는 각 패널의 앞면과 뒷면 일부의 세정이 불균일하지 않고 각 패널 전체가 모두 동일한 초음파 출력으로 조사할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치는 세정액이 세정액 저장공간(11)에 항상 완전히 채워진 상태를 유지함으로써, 세정액 저장공간(11)에 저장된 세정액이 초음파 진동판(40)에 구성된 진동소자의 방열을 용이하게 냉각할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 세정액 저장공간(11) 내의 세정액은 'U'자 형상으로 상기 초음파 진동판(40)의 하방돌출부(40b)를 둘러쌈으로써, 상기 세정액 가이드(20)의 개방구(25) 하측에 상기 초음파 진동판(40)에서 가해진 초음파 진동을 받아서 수막을 형성한다.
또한, 상기 세정액 가이드(20)는 상기 몸체(10)의 하측에 용이하게 탈착가능하게 끼워질 수 있도록 상기 몸체(10)의 좌,우 측면과 하부면의 단면형상에 대응되는 형상으로 상기 몸체(10)의 길이방향을 따라 하부에 탈착가능하게 설치된다.
또한, 상기 초음파 진동판(40)은 상기 커버(30)의 하부면 내에 길이방향을 따라 끼워지는 상부고정부(40a); 상기 몸체(10)의 상부에 결합되어 상기 세정액 가이드(20)와 상기 몸체(10)와 함께 상기 세정액 저장공간(11)을 형성하기 위해 중앙부가 아래로 돌출되는 하방돌출부(40b); 및 상기 하방돌출부(40b) 내에 수용되어 초음파 발진부에서 발진되는 신호를 받아서 상기 세정액 저장공간(11)을 향해 초음파 신호를 출력하여 세정액을 진동시키는 진동소자(42);를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 상기 초음파 진동판(40)은 단면이 'U'자 형태로 형성되어 세정액이 세정액 저장공간(11)에 'U'자 형태로 저장되게 하는 역할을 한다.
또한, 상기 초음파 진동판(40)은 상기 진동소자(42)의 발열로 인한 파손을 방지하기 위해 상기 하방돌출부(40b) 내에 상기 진동소자(42)와 상기 하방돌출부(40b)의 하부면 사이에 설치되는 방열판(44)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 초음파 진동판(40)은, 상기 커버(30)와 초음파 진동판(40) 사이 및 초음파 진동판(40)과 상기 몸체부(10) 사이에 고무나 테프론 등의 방수용 패킹 시트(43)를 더 포함할 수 있다.
상기 방열판(44)은 상기 진동소자(42)에서 발생하는 열을 전달받아서 외부로 방출하는 역할을 한다.
또한, 상기 진동소자(42)는 상기 세정액에 초음파 진동을 가하기 위한 압전(PZT)소자로 구성될 수 있다. 이 때, 상기 진동소자(42)는 20 kHz ~ 3 MHz의 초음파 진동이 발생하는 압전소자로 구성될 수 있다.
또한, 상기 방열판(44)은 방열효과를 극대화하기 위한 재질로서, 알루미늄, 석영, 티타늄 또는 스텐인레스 스틸로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 커버(30)는 초음파 진동판(40)을 수용하기 위해 하부면에 길이방향을 따라 직사각형 형상으로 함몰된 함몰홈(34)과, 상기 몸체(10)와 결합되도록 하기 위해 상기 몸체(10)의 몸체볼트공(17)에 대응되도록 형성되어 체결볼트에 의해 체결되는 커버볼트공(35a)을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 커버(30)는 상기 초음파 진동판(40) 내에 냉각용 공기를 순환시키기 위해 좌우에 일정 간격을 두고 냉각 공기를 주입하기 위한 제1관통공(37a) 및 냉각 공기를 배출하기 위한 제2관통공(37b)을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 세정액 가이드 지그(80)는 상기 초음파 진동에 의한 파손이 방지되도록 연질 실리콘, 테프론, 또는 EPDM 재질로 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 몸체, 세정액 가이드 지그, 세정액 가이드의 평면도에서 세정액의 흐름도이다. 이 때, 도 4(a)는 본 발명에 따른 몸체의 평면도에서 세정액의 흐름도, 도 4(b)는 본 발명에 따른 몸체의 하측에 위치하는 세정액 가이드 지그의 평면도에서 세정액의 흐름도, 도 4(c)는 본 발명에 따른 세정액 가이드 지그의 하측에 위치하는 세정액 가이드의 평면도에서 세정액의 흐름도이다.
도 4(a)에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(10)는 상기 세정액주입구(12)들을 서로 연통하여 상기 세정액주입구(12)에서 공급된 세정액이 유통되는 관통구(12b)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 몸체(10)는 상기 관통구(12b)로부터 상기 세정액 저장공간(11)을 향해서 소정 각도로 세정액을 공급함과 동시에 상기 세정액 저장공간(11)에 세정액이 균일하게 저장되도록 상기 관통구(12b)와 세정액 저장공간(11)을 연통하며 상기 몸체(10) 상에 길이방향으로 배열 형성되는 다수의 미세구멍(12a)이 더 구성될 수 있다.
이에 따라, 상기 세정액주입구(12)로 공급된 세정액은 상기 관통구(12b)로 모인 다음, 상기 미세구멍(12a)을 통해 균일하게 분할되어 상기 세정액 저장공간(11)으로 공급됨으로써, 세정액 저장공간(11)에서 세정액의 유동력이 세정액 저장공간(11) 곳곳마다 모두 균일해지는 효과가 있다.
도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 세정액 가이드 지그(80)는 상기 세정액 저장공간(11)에서 이송된 세정액이 톱날형 통로(85)를 따라 지그재그 형태로 지나나게 하여 상기 세정액을 다시 한번 분할한 다음, 상기 관통부(88)로 이송된다.
도 4(c)에 도시된 바와 같이, 상기 세정액 가이드(20)에는 상기 관통부(88)에서 이송된 세정액이 상기 개방구(25)로 모여서 방출되되, 상기 초음파 진동판(40)에서 가해진 초음파 진동을 받아서 수막을 형성된다.
도 5는 본 발명에 따른 몸체, 세정액 가이드 지그, 세정액 가이드가 겹쳐진 평면도에서 세정액의 흐름도이다
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 세정액은 상기 세정액 저장공간(11)이 상기 몸체(10), 세정액 가이드(20), 초음파 진동판(40)에 둘러싸여서 비교적 좁은 공간에 형성됨으로써, 상기 초음파 진동판(40)에서 가해진 초음파 진동을 받아서 수막이 형성된다.
도 6은 본 발명에 따른 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에서 패널이 몸체 하측에 없을 경우의 작동도, 도 7은 본 발명에 따른 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에서 패널이 몸체 하측에 있을 경우의 작동도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에서 패널(1)이 몸체(10) 하측에 없을 경우, 상기 초음파 가이드(20)의 개방구(25)를 통해 하측으로 배출되는 세정액은 상기 초음파 진동판(40)에서 가해진 초음파 진동에 의해 'U'자 형태의 수막을 항상 형성한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에서 패널이 몸체 하측에 있을 경우, 상기 초음파 가이드(20)의 개방구(25)를 통해 하측으로 배출되는 세정액은 상기 초음파 가이드(20)와 패널(1) 사이에 수막을 항상 형성하며 상기 초음파 진동판(40)에서 가해진 초음파 진동에 의해 상기 패널(1)을 세정한다.
상기 내용은 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 개념 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 명확한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형 예들은 본 발명의 기술적 개념이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 모두 본 발명의 특허청구범위에 포함되는 것이다.
1 : 패널
10 : 몸체
11 : 세정액 저장공간
12 : 세정액주입구
12a: 미세구멍
12b: 관통구
17 : 몸체볼트공
20 : 세정액 가이드
25 : 개방구
30 : 커버
34 : 함몰홈
35a: 커버볼트공
37a: 제1관통공
37b: 제2관통공
40 : 초음파 진동판
40a:상부고정부
40b:하방돌출부
42 : 진동소자
44 : 방열판
80 : 커버
85 : 톱날형 통로
88 : 관통부
10 : 몸체
11 : 세정액 저장공간
12 : 세정액주입구
12a: 미세구멍
12b: 관통구
17 : 몸체볼트공
20 : 세정액 가이드
25 : 개방구
30 : 커버
34 : 함몰홈
35a: 커버볼트공
37a: 제1관통공
37b: 제2관통공
40 : 초음파 진동판
40a:상부고정부
40b:하방돌출부
42 : 진동소자
44 : 방열판
80 : 커버
85 : 톱날형 통로
88 : 관통부
Claims (12)
- 복수의 롤러에 의해 수평으로 이송되는 패널(1)의 표면에 초음파에 의해 가진된 세정액을 공급하기 위해서 이송되는 상기 패널(1)의 폭과 같거나 크도록 길이방향으로 길게 형성되어 상기 패널(1)의 이송방향과 직교되도록 상면 양측에 결합수단에 의해 각각 고정되는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치에 있어서,
상기 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치는
길이방향을 따라 중앙에 형성되는 세정액 저장공간(11), 좌ㆍ우측 양쪽에 형성되어 세정액을 공급하는 세정액주입구(12)를 포함하는 몸체(10);
초음파 진동판(40)의 하방돌출부(40b)와 상기 몸체(10)와 함께 상기 세정액 저장공간(11)을 형성하기 위해 상기 몸체(10)의 길이방향을 따라 하부에 탈착가능하게 설치되고, 상기 세정액 저장공간(11) 내의 세정액을 상기 패널(1)로 토출하기 위해 하면의 중앙에 개방구(25)가 형성되는 세정액 가이드(20);
상기 몸체(10)의 상부에 결합되어 상기 세정액 가이드(20)와 상기 몸체(10)와 함께 상기 세정액 저장공간(11)을 형성하기 위해 중앙부가 아래로 돌출되는 하방돌출부(40b)를 포함하는 초음파 진동판(40);
상기 초음파 진동판(40)과 몸체(10) 사이에 설치되어 판구조로 형성되며, 둘레에 지그재그 형태의 다수의 톱날형 통로(85)가 형성되며, 중앙에 상기 세정액 저장공간(11)과 개방구(25)를 연통하며 상기 톱날형 통로(85)와 연통되는 관통부(88)가 형성되는 세정액 가이드 지그(80); 및
상기 초음파 진동판(40)을 수용하기 위해 하부면이 길이방향을 따라 직사각형 형상으로 함몰된 커버(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 몸체(10)는,
상기 세정액주입구(12)들을 서로 연통하여 상기 세정액주입구(12)에서 공급된 세정액이 유통되는 관통구(12b)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 몸체(10)는,
상기 관통구(12b)로부터 상기 세정액 저장공간(11)을 향해서 소정 각도로 세정액을 공급함과 동시에 상기 세정액 저장공간(11)에 세정액이 균일하게 저장되도록 상기 관통구(12b)와 세정액 저장공간(11)을 연통하며 상기 몸체(10) 상에 길이방향으로 배열 형성되는 다수의 미세구멍(12a)이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 세정액 저장공간(11) 내의 세정액은,
'U'자 형상으로 상기 초음파 진동판(40)의 하방돌출부(40b)를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 세정액 가이드(20)는,
상기 몸체(10)의 좌우 측면과 하부면의 단면형상에 대응되도록 상기 몸체(10)의 길이방향을 따라 하부에 탈착가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 초음파 진동판(40)은,
상기 커버(30)의 하부면 내에 길이방향을 따라 끼워지는 상부고정부(40a); 상기 몸체(10)의 상부에 결합되어 상기 세정액 가이드(20)와 상기 몸체(10)와 함께 상기 세정액 저장공간(11)을 형성하기 위해 중앙부가 아래로 돌출되는 하방돌출부(40b); 및 상기 하방돌출부(40b) 내에 수용되어 초음파 발진부에서 발진되는 신호를 받아서 상기 세정액 저장공간(11)을 향해 초음파 신호를 출력하여 세정액을 진동시키는 진동소자(42);를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 초음파 진동판(40)은,
상기 진동소자(42)의 발열로 인한 파손을 방지하기 위해 상기 하방돌출부(40b) 내에 상기 진동소자(42)와 상기 하방돌출부(40b)의 하부면 사이에 설치되는 방열판(44)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 진동소자(42)는,
압전(PZT)소자인 것을 특징으로 하는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 방열판(44)은,
알루미늄, 석영, 티타늄 또는 스텐인레스 스틸로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 커버(30)는,
초음파 진동판(40)을 수용하기 위해 하부면에 길이방향을 따라 직사각형 형상으로 함몰된 함몰홈(34)과, 상기 몸체(10)와 결합되도록 하기 위해 상기 몸체(10)의 몸체볼트공(17)에 대응되도록 형성되어 체결볼트에 의해 체결되는 커버볼트공(35a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 커버(30)는,
상기 초음파 진동판(40) 내에 냉각용 공기를 순환시키기 위해 좌우에 일정 간격을 두고 냉각 공기를 주입하기 위한 제1관통공(37a) 및 냉각 공기를 배출하기 위한 제2관통공(37b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 세정액 가이드 지그(80)는
연질 실리콘, 테프론, 또는 EPDM 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패널 세정용 수막 구조형 초음파 샤워 노즐 장치.
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| KR102268997B1 (ko) * | 2019-06-13 | 2021-06-24 | 한국기계연구원 | 조립형 초음파노즐 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100375184B1 (ko) | 1999-03-10 | 2003-03-08 | 가부시끼가이샤가이죠 | 초음파 세정기 및 이를 구비하는 웨트처리 노즐 |
| KR200466102Y1 (ko) | 2012-12-14 | 2013-04-03 | 최호성 | 세정수의 소모량이 적은 유리기판의 메가 초음파 세정장치 |
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2014
- 2014-04-04 KR KR1020140040405A patent/KR101575001B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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| KR100375184B1 (ko) | 1999-03-10 | 2003-03-08 | 가부시끼가이샤가이죠 | 초음파 세정기 및 이를 구비하는 웨트처리 노즐 |
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| KR20150115404A (ko) | 2015-10-14 |
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