KR20030010165A - 에어건 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어건에 관한 것으로, 본 발명에 따른 에어건은 몸체, 몸체 내부에 설치되어 코안다 원리로 작동하는 공기 증폭기, 공기 증폭기로 외부공기를 안내하도록 몸체의 일측에 형성된 외기 흡입구, 몸체에 설치되어 청소부위의 공기를 흡입하는 공기 흡입관, 공기 흡입관과 외기 흡입구에 입구가 선택적으로 연통되되 출구 측이 공기 증폭기의 입구에 연통된 제 1방향전환밸브, 공기 증폭기의 출구에 입구가 연결되되 일측과 타측으로 토출 공기를 선택적으로 안내하는 제 2방향전환밸브, 제 2방향전환밸브의 일측과 연통되어 외기 흡입구로부터 흡입된 공기를 청소부분에 분사하도록 하는 공기 토출관, 제 2방향전환밸브의 타측과 연통되어 흡입관으로부터 흡입된 공기를 집진하는 집진부를 구비한 것으로, 이러한 본 발명에 따른 에어건은 코안다 원리를 이용한 공기 증폭기와 두 개의 방향전환밸브로써 공기의 흡입과 토출을 선택적으로 수행하여, 공기의 흡입에 의한 청소와 공기의 토출에 의한 청소가 선택적으로 이루어지도록 하여 보다 향상된 청소효율을 발휘할 수 있도록 하며, 또한 코안다 작동의 경우 그 소음 및 진동이 아주 미세하기 때문에 에어건의 작동소음과 구동진동을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

Description

에어건{An air-gun}

본 발명은 에어건에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코안다 원리를 이용하여 공기의 흡입에 의한 청소와 공기의 토출에 의한 청소가 선택적으로 이루어질 수 있도록 한 에어건에 관한 것이다.

일반적으로 에어건은 각종 산업현장에서 미세 먼지를 청소하기 위해서 사용되는 것으로, 통상적으로 에어 콤프레셔를 이용하여 이 콤프레셔에서 제공되는 압축공기를 에어건을 사용하여 청소부위에 직접 분사함으로써 먼지의 청소가 이루어지도록 하고 있다.

그런데, 이러한 에어건을 사용하는 공간이 외부에 노출된 상태라면 에어건으로부터 분사된 공기와 함께 청소된 먼지가 외기를 따라 이동하게 됨으로써 청소가 효율적으로 이루어질 수 있을 것이다.

그러나 만약 밀폐된 공간, 특히 상당한 청결도를 요구하는 반도체 제조공장과 같은 클린룸에서 에어건을 사용하면 에어건에서 분사된 공기에 의하여 청소부위에 대한 청소는 이루어지겠지만, 이때 분사 공기에 의하여 흩어진 먼지는 다른 장소로 단지 위치 이동한 상태에 있게 될 것이므로 클린룸과 같은 곳에서는 이러한 종래 에어건의 사용으로 높은 청소효율을 발휘할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 코안다 원리를 이용하여 공기를 분사하도록 하거나 또는 선택적으로 공기를 흡입할 수 있도록 하여 공기 분사에 의한 청소와 공기 흡입에 의한 먼지의 집진이 가능하도록 한 에어건을 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 에어건을 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 에어건의 내부 구성을 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 에어건의 공기 토출 동작상태를 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 에어건의 공기 흡입 동작상태를 도시한 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 에어건에 적용된 공기 증폭기를 도시한 단면도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100...몸체

200...공기 토출관

210...공기 흡입관

230...제 1방향전환밸브

240...공기 증폭기

250...제 2방향전환밸브

270...집진부

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어건은 몸체; 상기 몸체 내부에 설치되어 코안다 원리로 작동하는 공기 증폭기; 상기 공기 증폭기로 외부공기를 안내하도록 상기 몸체의 일측에 형성된 외기 흡입구; 상기 몸체에 설치되어 청소부위의 공기를 흡입하는 공기 흡입관; 상기 공기 흡입관과 상기 외기 흡입구에 입구가 선택적으로 연통되되 출구 측이 상기 공기 증폭기의 입구에 연통된 제 1방향전환밸브; 상기 공기 증폭기의 출구에 입구가 연결되되 일측과 타측으로 토출 공기를 선택적으로 안내하는 제 2방향전환밸브; 상기 제 2방향전환밸브의 일측과 연통되어 상기 외기 흡입구로부터 흡입된 공기를 청소부분에 분사하도록 하는 공기 토출관; 상기 제 2방향전환밸브의 타측과 연통되어 상기 흡입관으로부터 흡입된 공기를 집진하는 집진부를 구비한다.

그리고 바람직하게 상기 몸체 내부에는 상기 제 2방향전환밸브에서 연장된 토출 안내관과 일측으로 상기 토출 안내관과 연통되고, 타측으로 상기 공기 토출관이 연통된 토출실을 구비한다.

또한 바람직하게 상기 공기 흡입관은 상기 몸체 내부로부터 상기 토출실을 관통하여 상기 토출관 내부를 따라 상기 몸체 외측으로 연장되어 구비된다.

또한 바람직하게 상기 공기 증폭기는 외부 압축공기가 유입되는 공기 주입구와 상기 공기 주입구로부터 주입된 압축공기의 압력저하로 입구로부터 공기를 강제 유입시켜 출구 측으로 토출시키는 노즐을 구비한 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 에어건은 도 1에 도시된 바와 같이 대략 원통형상으로 된 몸체(100)와 이 몸체(100)의 하측에 돌출 형성되어 사용자가 손으로 쥘 수 있도록 된 손잡이(110)를 구비한다.

그리고 손잡이(110)의 하단에는 도시되지 않는 공기 압축기로부터 압축되어 공급된 압축공기를 안내하는 압축공기 공급관(120)이 연결되어 있으며, 이 압축공기 공급관(120)으로부터 공급되는 압축공기를 선택적으로 몸체(100) 내부로 공급하도록 하는 스위치(130)가 장착된다.

보다 상세하게 도 2와 도 3 그리고 도 4에 도시된 바와 같이 몸체(100) 내부의 구성은 개략적으로 공기 토출관(200), 공기 흡입관(210), 토출실(220), 제 1방향전환밸브(230), 공기 증폭기(240), 제 2방향전환밸브(250), 에어스프레이(280) 및 공기 집진부(270)로 이루어진다.

먼저 공기 토출관(200)은 토출실(220)로부터 연장되어 몸체(100)의 전방으로 돌출되도록 구성되며, 공기 흡입관(210)은 공기 토출관(200)의 내부를 관통하여 연장되되 끝단이 공기 토출관(200)의 단부 외측으로 일부 돌출한 상태로 설치되며 토출실(220)을 관통하여 제 1방향전환밸브(230)에 결합되어 있다.

이 제 1방향전환밸브(230)는 흡입공기의 유로 방향을 전환시키기 위한 것으로, 상단에 설치된 노브(231)를 일측 또는 타측으로 회전시킴에 따라 전술한 공기 흡입관(210)과 연통되거나 또는 제 1방향전환밸브(230)의 측방에 형성된 외기 흡입구(232)와 연통되게 되어 있다.

그리고 제 1방향전환밸브(230)의 후면에는 이 제 1방향전환밸브(230)와 연통된 전술한 공기 증폭기(240)가 설치된다.

이 공기 증폭기(240)는 도 5에 도시된 바와 같이 코안다(coranda) 효과를 이용한 것으로, 외주에 전술한 압축공기로부터 공급되는 압축공기 공급관(120)과 연통되는 공기 주입구(241)를 구비하고, 직경이 보다 크고 각도로 경사지게 개구된 입구(242)를 구비한다.

그리고 입구(242)보다 경사각이 완만하게 형성되어 개구된 출구(243)를 형성하되, 공기 주입구(241)를 통하여 주입된 압축공기에 의한 압력강하로 입구(242)로부터 공기가 급속하게 흡입될 수 있도록 한 노즐(244)이 설치된다.

이러한 공기 증폭기(240)는 소정 량의 압축공기를 공기 주입구(241)로 공급하면, 입구(242)를 통하여 공급된 압축공기보다 대략 12 - 25배 많은 공기를 한꺼번에 흡입하여 흡입된 공기를 강력한 초고속으로 출구(244) 측으로 불어낼 수 있도록 한다.

그리고 공기 증폭기(240)의 출구(244) 측에는 제 2방향전환밸브(250)의 입구가 연결 설치된다. 이 제 2방향전환밸브(250)는 두 개의 선택적인 출구를 구비하며, 제 1방향전환밸브(230)와 마찬가지로 상단에 설치된 노브(251)에 의하여 방향 전환이 이루어지도록 되어 있다.

여기서 후방으로 연장된 출구는 후방의 에어 스프레이(280) 측으로 연장되어 최종에 집진부(270)를 향하도록 되어 있고, 측방으로 개구된 출구는 전술한 공기 토출실(220)로부터 연장된 토출 안내관(201)과 연결되어 있다.

한편, 에어 스프레이(280) 후방에 설치된 집진부(270)에는 배출되는 공기의 먼지를 집진하기 위한 필터(272)와 이 필터(272)를 거친 공기중의 나머지 이물질이 집진되는 스폰지와 같은 집진물질이 저장된 집진실(271)을 함께 구비하고 있다. 그리고 이 집진실(271)은 내부에 집진된 먼지의 제거를 위하여 내부 청소가 가능하도록 몸체(100)로부터 분리 착탈 가능하게 되어 있다.

이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 에어건의 작용상태에 대하여 설명하기로 하되, 공기의 토출 상태와 공기의 흡입 상태를 각각 나누어서 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 에어건의 공기를 토출시켜 먼지를 청소부위에서 분사할 때와 공기를 흡입하여 먼지를 집진 제거할 때 선택적으로 사용될 수 있다.

먼저 공기를 토출, 즉 분사할 때, 즉 흔히 사용되는 에어건의 용도로 사용할 때에는 도 3에 도시된 바와 같이 제 1방향전환밸브(230)를 일방향으로 회전시켜 외기 흡입구(232)와 공기 증폭기(240)의 입구(242)가 서로 연통되도록 하고, 제 2방향전환밸브9250)를 일방향으로 회전시켜 공기 증폭기(240)와 토출 안내관(201)이 서로 연통되도록 한다.

이러한 상태에서 사용자가 스위치(130)를 동작시키면 압축공기 공급관(120)으로부터 외부의 공기 압축기로부터 압축된 압축공기가 공기 증폭기(240)의 공기 주입구(241)로 주입된다.

그리고 주입된 압축공기는 노즐(244)을 통하여 내주방향으로 배출되면서 고속, 저압상태로 배출되고, 이로 인해 제 1방향전환밸브(230)에 형성된 외기흡입구(232)로부터 외부 공기가 이때의 순간 압력강하에 의한 압력 차이에 의하여 아주 짧은 시간동안 많은 양의 공기가 유입되게 된다.

그리고 공기 증폭기(240)를 통하여 유입된 공기는 토출 안내관(201)을 따라 안내된 후 공기 토출실(220) 내부로 진입하게 되고, 계속해서 토출실(220)을 거친 후 공기 토출관(200)을 통하여 외부로 배출됨으로써 청소부위에 대한 고압 공기 분사 동작을 수행하게 된다.

다음으로 흡입동작은 도 4에 도시된 바와 같이 공기 토출시와 달리 제 1방향전환밸브(230)를 타방향으로 회전시켜 공기 흡입관(210)과 공기 증폭기(240)를 연통시키고, 계속해서 제 2방향전환밸브(250)를 회전시켜 공기 증폭기(240)와 에어 스프레이(280)를 서로 연통시킨다.

이후 스위치(130)를 작동시키면, 공기 토출시와 마찬가지로 압축공기 공급관(120)을 통하여 압축공기가 공기 증폭기(240)의 공기 주입구(241)로 주입되면, 이때 노즐(244)에서는 주입된 압축공기가 노즐(244)을 통하여 내주방향으로 배출되면서 고속, 저압상태를 형성하고, 이로 인해 공기 흡입관(210)으로부터 청소부위에 위치한 주변공기를 이때의 압력 차이에 의하여 유입되도록 한다.

그리고 유입된 공기는 계속해서 제 2방향전환밸브(250)를 거쳐 에어 스프레이(280) 측으로 진행한 후 다시 필터(272)와 집진실(271)을 거치면서 공기와 함께 흡입된 먼지 등과 같은 이물질이 집진되게 되고, 집진되어 정화된 공기는 집진실(271)의 후면에 형성된 배기홀(273)을 통하여 외부로 배출되게 된다.

한편, 계속된 흡입 동작으로 집진부(270)에 많은 먼지가 집진되면, 이 집진부(270)를 몸체(100)로부터 분리하여 청소한 후 계속해서 재 사용할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 에어건은 각종 산업현장에서 하나의 장치로, 청소부위에 대한 공기 토출 분사 및 공기의 흡입으로 먼지와 같은 각종 이물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 것으로, 공기 증폭기의 작동은 공기 흡입시와 토출시에 그 동작상태는 동일하고, 단지 두 개의 방향전환밸브에 의하여 유로의 방향이 변경됨으로써 청소부위에 대한 공기의 흡입과 공기의 분사가 선택적으로 이루어지도록 한다는 것이다.

그리고 이를 위한 구성의 일부를 개량 또는 변형할 수 있는데, 그 예로써, 밸브를 전자작동밸브로 구현하거나, 공기 흡입관과 공기 토출관을 별도의 관으로 구현할 수 있다. 그리고 외기 흡입구에 별도의 필터부재를 설치할 수 도 있고, 집진부의 구성을 또 다르게 구현할 수 있을 것이다. 그러나 이와 같이 변형되거나 개량된 구성이 두 개의 방향전환밸브와 하나의 공기 증폭기로써 이루어지는 것이라면 모두 본 발명의 기술적 구성에 포함된다고 보아야 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 에어건은 코안다 원리를 이용한 공기 증폭기와 두 개의 방향전환밸브로써 공기의 흡입과 토출을 선택적으로 수행하여, 공기의 흡입에 의한 청소와 공기의 토출에 의한 청소가 선택적으로 이루어지도록 하여 보다 향상된 청소효율을 발휘할 수 있도록 하며, 또한 코안다 작동의 경우 그 작동소음 및 진동이 아주 미세하기 때문에 에어건의 작동소음과 구동진동을 최소화 할 수 있고, 또한 소량 경량화 된 복합 기능을 가진 에어건을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 몸체;

   상기 몸체 내부에 설치되어 코안다 원리로 작동하는 공기 증폭기;

   상기 공기 증폭기로 외부공기를 안내하도록 상기 몸체의 일측에 형성된 외기 흡입구;

   상기 몸체에 설치되어 청소부위의 공기를 흡입하는 공기 흡입관;

   상기 공기 흡입관과 상기 외기 흡입구에 입구가 선택적으로 연통되되 출구 측이 상기 공기 증폭기의 입구에 연통된 제 1방향전환밸브;

   상기 공기 증폭기의 출구에 입구가 연결되되 일측과 타측으로 토출 공기를 선택적으로 안내하는 제 2방향전환밸브;

   상기 제 2방향전환밸브의 일측과 연통되어 상기 외기 흡입구로부터 흡입된 공기를 청소부분에 분사하도록 하는 공기 토출관;

   상기 제 2방향전환밸브의 타측과 연통되어 상기 흡입관으로부터 흡입된 공기를 집진하는 집진부를 구비한 것을 특징으로 하는 에어건.
2. 제 1항에 있어서, 상기 몸체 내부에는 상기 제 2방향전환밸브에서 연장된 토출 안내관과 일측으로 상기 토출 안내관과 연통되고, 타측으로 상기 공기 토출관이 연통된 토출실을 구비한 것을 특징으로 하는 에어건.
3. 제 2항에 있어서, 상기 공기 흡입관은 상기 몸체 내부로부터 상기 토출실을 관통하여 상기 토출관 내부를 따라 상기 몸체 외측으로 연장된 것을 특징으로 하는 에어건.