KR102141387B1 - 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치에 관한 것이다. 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치는 내부에 유도 경로가 형성된 흡입 챔버; 흡입 챔버에 형성된 뿔 형상의 유도 홀; 및 유도 홀의 아래쪽 끝 부분에 형성된 유로 입구를 포함하고, 유도 경로는 유로 입구로부터 유도 홀의 주위를 따라 나선형상(spiral shape)이 된다.

Description

나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치{A Spiral Suction Type of an Apparatus for Removing a Dust and a Hume}

본 발명은 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치에 관한 것이고, 구체적으로 먼지 또는 흄을 포함하는 가공 과정에서 발생하는 이물질이 나선 경로를 따라 유도되어 배출되도록 하는 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치에 관한 것이다.

생산 공정 또는 제조 공정에서 먼지 형태의 미립자 또는 제조 과정에서 발생하는 칩 형태에 잔여물은 제품 불량의 원인이 될 수 있으므로 적절한 제거 수단에 의하여 적정한 수준으로 제거될 필요가 있다. 이를 위하여 생산 라인 또는 가공 장치에 다양한 형태의 집진기가 설치될 수 있고, 이와 같은 집진기는 적절한 수준의 흡입 능력을 가지면서 생산 라인 또는 가공 장치와 간섭이 발생되지 않는 구조로 만들어질 필요가 있다. 특허공개번호 10-2018-0002958은 레이저 가공용 파티클 석션 장치에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 10-2018-0021968은 디스플레이 기판에 레이저의 조사 동안 레이저에 의해 디스플레이 기판으로부터 생성되는 비산물과 연기를 디스플레이 기판 상에서 집진하는 공기 집진 장치에 대하여 개시한다. 레이저 가공 장치에 설치되는 집진기 또는 다른 가공 장치에 설치되는 집진기는 구조적으로 간단하면서 간섭이 회피될 수 있는 형상을 가질 필요가 있다. 이와 함께 가공 장치에 따른 미세 입자 또는 주변 공기의 흡입 성능을 가져야 한다. 그러나 선행기술은 이와 같은 먼지 또는 흄과 같은 이물질의 제거를 위한 장치에 대하여 개시하지 않는다.

본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.

선행기술 1: 특허공개번호 10-2018-0002958(주식회사 필옵틱스, 2018.01.09. 공개) 레이저 가공용 파티클 석션 장치 선행기술 2: 특허공개번호 10-2018-0021968(주식회사 에이피시스템 주식회사, 2018.03.06. 공개) 공기 집진 장치

본 발명의 목적은 나선 흡입 경로를 통하여 미립자 또는 흄을 포함하는 주변 공기의 흡입을 유도하여 포집 또는 제거 성능이 향상되면서 구조적으로 간단한 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치는 내부에 유도 경로가 형성된 흡입 챔버; 흡입 챔버에 형성된 뿔 형상의 유도 홀; 및 유도 홀의 아래쪽 끝 부분에 형성된 유로 입구를 포함하고, 유도 경로는 유로 입구로부터 유도 홀의 주위를 따라 나선 형상(spiral shape)이 된다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 유로 입구의 바깥쪽에 형성된 와류 유도 탭을 포함한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 와류 유도 탭은 유도 입구의 양쪽에 배치되어 유도 입구의 주위를 따라 와류가 형성되도록 기체를 분무시킨다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 유도 경로는 체류 공간을 통하여 배출 통로와 연결된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 유도 경로는 연장 방향을 따라 서로 다른 단면적을 가지거나, 다수 개의 서브 경로로 이루어진다.

본 발명에 따른 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치는 레이저 가공 장치 또는 이와 유사한 장치에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 제거 장치는 와류를 발생시키면서 나선 경로를 통하여 주변 공기를 유도하는 것에 의하여 집진 효율이 향상되도록 한다. 이와 같은 와류 발생 및 나선 경로를 통한 유도로 인하여 구조적으로 간단해지면서 소형으로 만들어지고 이에 의하여 가공 장치와 간섭이 발생되지 않도록 한다. 본 발명에 따른 제거 장치는 다양한 생산라인 또는 가공 장치에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 제거 장치의 내부 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 제거 장치에 적용되는 공기 유입 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 제거 장치의 다른 실시 예를 도시한 것이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치의 실시 예를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치는 내부에 유도 경로가 형성된 흡입 챔버(11); 흡입 챔버(11)에 형성된 뿔 형상의 유도 홀(13); 및 유도 홀(13)의 아래쪽 끝 부분에 형성된 유로 입구(16)를 포함하고, 유도 경로는 유로 입구(16)로부터 유도 홀(13)의 주위를 따라 나선 형상(spiral shape)이 된다.

흡입 챔버(11)는 전체적으로 사각 박스 형상, 실린더 형상 또는 이와 유사한 형상이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 흡입 챔버(11)의 내부에 유도 경로가 형성될 수 있고, 유도 경로를 통하여 예를 들어 레이저 가공 과정에서 발생되는 칩 또는 연기가 유도되어 배출 통로(19)를 통하여 배출될 수 있다. 흡입 챔버(11)를 관통하는 형상으로 유도 홀(13)이 형성될 수 있고, 예를 들어 흡입 챔버(11)의 위쪽 면으로부터 아래쪽 면에 이르도록 유도 홀(13)이 형성될 수 있다. 유도 홀(13)은 전체적으로 뿔 형상, 원뿔 형상 또는 이와 유사한 형상이 될 수 있다. 유도 홀(13)은 위쪽으로부터 아래쪽으로 갈수록 단면적이 점차로 작아지는 형상이 될 수 있다. 흡입 챔버(11)의 위쪽 면에 원형 홈 형상의 입구(12)가 형성되고, 입구(12)의 중심 부분을 기준으로 유도 홀(13)이 형성될 수 있다. 유도 홀(13)은 입구(12)로부터 유도 챔버(11)의 내부를 경유하여 유로 입구(16)가 형성된 부분으로 연결될 수 있다. 유도 홀(13)은 예를 들어 레이저를 가공 면으로 유도하는 기능을 가질 수 있고, 이와 같이 뿔 형상으로 만들어지는 것에 의하여 가공 고정에서 발생되는 칩, 흄 또는 연기의 비산이 방지되도록 한다. 유도 홀(13)의 바깥쪽 둘레 면을 따라 유도 경로가 형성될 수 있고, 유도 경로는 유도 홀(16)의 아래쪽 끝 부분으로부터 유도 홀(13)의 바깥쪽 둘레 면 또는 흡입 챔버(11)의 내부를 따라 위쪽 방향으로 나선 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 유도 경로의 위쪽 부분은 흡입 챔버(11)의 내부와 외부를 연결하여 흡입된 미립자, 이물질 또는 연기를 외부로 배출시키는 배출 통로(19)와 연결될 수 있다. 이와 같이 유도 경로가 유도 홀(13)의 주위를 따라 나선 형상으로 만들어지는 것에 의하여 유로 입구(16)에서 강한 흡입력이 발생될 수 있고, 이에 의하여 집진 효율이 향상되면서 제거 장치의 전체 구조가 간단해지도록 한다. 흡입 챔버(11)의 아래쪽 면에 원형의 흡입 유도 면(14)이 형성될 수 있고, 흡입 유도 면(14)의 내부에 유로 형성 면(15)이 형성될 수 있다. 그리고 유로 형성 면(15)은 유도 홀의 아래쪽 끝 부분에 해당하는 홀 끝(131)을 둘러싸는 형상이 될 수 있다. 유로 입구(16)은 홀 끝(131)과 유로 형성 면(15)에 의하여 형성되는 분리 부분에 형성될 수 있다. 유로 입구(16)를 통하여 유입된 미립자, 가공 칩, 흄 또는 연기는 유도 경로를 따라 유도되어 배출 통로(19)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.

본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 유로 입구(16)의 바깥쪽에 형성된 와류 유도 탭(17a, 17b)을 포함한다. 유도 탭(17a, 17b)은 유로 입구(16)의 양쪽에 서로 마주보도록 배치될 수 있고, 기체 주입 유닛(18)을 통하여 주입된 기체를 흡입 유도 면(14)으로 분무시키는 기능을 가질 수 있다. 한 쌍의 와류 유도 탭(17a, 17b)은 유로 입구(16)를 기준으로 서로 마주보도록 배치되면서 서로 다른 영역을 기체를 분무하도록 형성될 수 있다,. 예를 들어 도 1의 오른쪽에 도시된 것처럼, 제1 와류 유도 탭(17a)과 제2 유도 탭(17b)은 각각 서로 다른 영역에 서로 반대 방향(AD1, AD2)으로 기체를 분무하여 와류 형성을 유도할 수 있다, 와류 유도 탭(17a, 17b)은 선택적으로 설치될 수 있고, 적어도 하나의 와류 유도 탭(17a, 17b)에 의하여 유로 입구(16)의 주위 공간에 와류가 형성될 수 있다. 이에 의하여 유로 입구(16)로 와류 형태의 기체가 유입되어 유도 경로를 따라 유도될 수 있다.

유도 경로는 유도 홀(13)의 외부 둘레 면을 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 제거 장치의 내부 구조의 실시 예를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 유도 홀(13)의 외부 둘레 면을 따라 나선 형상의 유도 경로(21)가 형성될 수 있다. 유도 경로(22)는 유로 입구(16)로부터 연장될 수 있고, 유로 입구(16)로부터 연장되면서 연장 방향을 따라 동일하거나, 서로 다른 단면적을 가질 수 있다. 예를 들어 유로 입구(16)로부터 연장 방향을 따라 점차로 단면적이 커질 수 있다. 또한 적어도 하나의 서브 경로에 의하여 유도 경로(21)가 형성될 수 있고, 예를 들어 두 개의 서브 경로가 나란하게 나선 경로를 형성하면서 연장될 수 있다. 추가로 나선의 감김 회수는 다양하게 설정될 수 있다. 각각의 와류 유도 탭(17a, 17b)은 뒤쪽 부분이 높고, 기체가 분무되는 앞쪽 부분이 낮은 구조로 가질 수 있고, 이와 같은 구조에 의하여 기체가 아래쪽 방향으로 유도될 수 있다. 위에서 설명이 된 것처럼 와류 유도 탭(17a, 17b)은 와류 형성을 유도하도록 기체를 분무할 수 있다. 흡입 챔버(11)의 한쪽 측면에 형성된 유입 부분(181)에 기체 주입 유닛이 결합되어 예를 들어 압축 공기와 같은 기체가 주입될 수 있다. 주입된 기체는 흡입 챔버(11)의 내부에 배치된 조절 유닛(22)을 통하여 와류 유도 탭(17a, 17b)으로 유도될 수 있다.

외부 기체의 유도는 다양한 방식으로 이루어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

도 3은 본 발명에 따른 제거 장치에 적용되는 공기 유입 구조의 실시 예를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 유도 경로는 체류 공간(32)을 통하여 배출 통로(19)와 연결된다. 흡입 챔버(11)의 한쪽 측면에 기체 주입 유닛(18)이 형성되고, 다른 측면에 배출 통로가 형성될 수 있다(19). 유도 홀(13)은 주입 챔버(11)의 위쪽 면으로 아래쪽 면에 이르도록 형성될 수 있고, 아래쪽 면에 홀 끝(131)이 형성될 수 있다. 홀 끝(131)의 둘레에 유로 입구(16)가 형성될 수 있고, 유로 입구(16)는 유도 홀(13)의 외부 둘레 면을 따라 형성된 나선 형태의 유도 경로와 연결될 수 있다. 유도 경로의 끝 부분은 체류 공간(32)과 연결될 수 있고, 체류 공간(32)은 유도 경로와 연결되는 연결 부분 및 상대적으로 큰 부피를 가지도록 형성되는 체류 부분으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 상대적으로 큰 부피를 가지는 체류 부분을 형성하는 것에 의하여 유로 입구(16) 및 유도 경로로 유동되는 기체의 흡입력이 증가될 수 있다. 체류 부분(32)은 흡입 챔버(11)의 외부로 연장되는 배출 통로(19)와 연결될 수 있고, 배출 통로(19)는 예를 들어 배출 펌프 또는 배출 팬과 같은 배출 수단과 연결될 수 있다. 유로 입구(16)는 체류 챔버(11)의 바닥 면으로부터 위쪽으로 분리된 구조로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않고 다양한 구조로 만들어질 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 제거 장치의 다른 실시 예를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 제거 장치의 내부는 유로 형성 모듈(41) 및 베이스 모듈(42)로 이루어질 수 있다. 유로 형성 모듈(41)에 뿔 형상의 유도 홀(13)이 형성되고, 유도 홀(13)의 외부 둘레 면에 나선 경로(411)가 형성될 수 있다. 그리고 나선 경로(411)의 끝 부분에 유로 입구 형성 부분(412)이 만들어질 수 있다. 유로 형성 모듈(41)이 베이스 모듈(42)에 결합되어 제거 장치의 내부 구조가 만들어질 수 있다. 베이스 모듈(42)은 뿔대 형상의 베이스 부분(421) 및 베이스 부분(421)의 아래쪽에 실린더 형상으로 결합되는 고정 부분(422)으로 이루어질 수 있다. 유로 형성 부분(41)의 아래쪽 부분이 베이스 부분(421)에 형성된 결합 홀에 삽입되고, 유로 입구 형성 부분(412)가 고정 부분(422)의 아래쪽 부분에 위치할 수 있다. 뿔대 형상의 베이스 부분(421)의 바깥쪽 부분은 위에서 설명된 체류 공간이 될 수 있다. 유로 형성 모듈(41) 및 베이스 모듈(42)이 결합되어 흡입 챔버의 내부에 배치되면 제거 장치가 만들어질 수 있다.

유로 형성 모듈(41) 또는 베이스 모듈(42)은 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 나선 흡입 방식의 제거 장치는 레이저 가공 장치 또는 이와 유사한 장치에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 제거 장치는 와류를 발생시키면서 나선 경로를 통하여 주변 공기를 유도하는 것에 의하여 집진 효율이 향상되도록 한다. 이와 같은 와류 발생 및 나선 경로를 통한 유도로 인하여 구조적으로 간단해지면서 소형으로 만들어지고 이에 의하여 가공 장치와 간섭이 발생되지 않도록 한다. 본 발명에 따른 제거 장치는 다양한 생산라인 또는 가공 장치에 적용될 수 있다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

11: 흡입 챔버 12: 입구
13: 유도 홀 14: 흡입 유도 면
15: 유로 형성 면 16: 유로 입구
17a, 17b: 와류 유도 탭 18: 기체 주입 유닛
19: 배출 통로 21: 유도 경로
32: 체류 공간 41: 유로 형성 모듈
42: 베이스 모듈
131: 홀 끝 181: 유입 부분
411: 나선 경로 412: 유로 입구 형성 부분

Claims (5)

1. 내부에 유도 경로가 형성된 흡입 챔버(11);
   흡입 챔버(11)에 형성된 뿔 형상의 유도 홀(13); 및
   유도 홀(13)의 아래쪽 끝 부분에 형성된 유로 입구(16)를 포함하고,
   유도 경로는 유로 입구(16)로부터 유도 홀(13)의 주위를 따라 나선 형상(spiral shape)이 되며, 연장 방향을 따라 서로 다른 단면적을 가지거나, 다수 개의 서브 경로로 이루어진 것을 특징으로 하는 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 유로 입구(16)의 바깥쪽에 형성된 와류 유도 탭(17a, 17b)을 더 포함하는 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 와류 유도 탭(17a, 17b)은 유로 입구(16)의 양쪽에 배치되어 유로 입구(16)의 주위를 따라 와류가 형성되도록 기체를 분무시키는 것을 특징으로 하는 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 유도 경로는 체류 공간(32)을 통하여 배출 통로(19)와 연결되는 것을 특징으로 하는 나선 흡입 방식의 먼지 및 흄 제거 장치.
5. 삭제

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