KR20110026179A - 드라이아이스 분사장치 - Google Patents

Abstract

드라이아이스 분사장치가 개시된다. 본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치는, 드라이아이스를 채워 넣을 수 있도록 형성되고, 하단부가 상방에서 하방으로 좁아지며 경사지고, 상기 좁아진 하단이 개구되어 있는 호퍼; 상기 호퍼의 개구면 하방에 회전 가능하게 설치되며, 외주 면에 일정한 간격으로 상기 호퍼로부터 낙하하는 드라이아이스를 공급받기 위한 공급 홈이 형성된 원판형의 로터; 상기 로터에 회전력을 전달하는 모터; 상기 로터의 공급 홈으로부터 공급되는 드라이아이스를 분사하기 위한 분사 건; 및 상기 로터의 공급 홈으로부터 드라이아이스를 공급받아 고압의 압축공기에 의해 상기 분사 건으로 전달하는 에어 호스를 포함한다. 여기서, 상기 로터는 회전축의 일단이 상기 모터와의 동력전달 수단에 의해 지지되며, 타단이 베어링 지지된다.

드라이아이스, 분사장치, 호퍼, 로터, 모터, 에어 호스, 분사 건

Description

드라이아이스 분사장치{Dry ice spray equipment}

본 발명은 드라이아이스 분사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축공기를 이용하여 드라이아이스 입자를 분사하여 기기 또는 제품의 이물질을 제거하는 드라이아이스 분사장치에 관한 것이다.

여러 해에 걸친 현장 적용과 연구를 통하여 드라이아이스 분사장치에 관한 많은 기술이 개발되었다. 이와 같은 드라이아이스 분사장치에 관한 기술은 오늘날 다양한 산업분야에서 각종 설비 부품에 대해, 환경 오염을 유발하지 않으면서 고속으로 깨끗하게 세척할 수 있도록 하는 효과적인 클리닝 시스템으로 적용되고 있다.

드라이아이스 분사장치는, 산업설비와 환경에 무해한 단단한 드라이아이스 입자를 그 양과 속도를 조절하면서 고속으로 분사함으로써, 세라믹, 합성수지, 희소금속, 파이버 글라스(fiber glass), 고무, 플라스틱, 철강재 등의 다양한 소재로 만들어진 기기와 제품의 표면에 부착되어 있는 이물질을 제거할 수 있다. 이때, 분사된 드라이아이스의 입자는 표면에 충돌하는 즉시 무해한 가스로 승화되기 때문에, 세척 면에 아무런 손상을 입히지 않으면서 이물질을 제거하는 것이 가능할 뿐 만 아니라, 분사된 드라이아이스 입자에 의한 2차적인 오염물이나 수분 등을 남기지 않는다.

도 1은 종래기술에 따른 드라이아이스 분사장치를 나타낸다. 도면을 참조하면, 드라이아이스 분사장치는 드라이아이스를 채워 넣을 수 있도록 상부를 넓게 형성되고 하부는 좁게 형성되며 그 하단부에는 인출구(1)가 형성된 호퍼(2), 호퍼(2)의 인출구(1) 하부에 회전 가능하게 설치되며 그 외주 면에 일정한 간격마다 인출구(1)로부터 배출되는 드라이아이스를 공급받기 위한 공급 홈(3)들이 형성된 원판형의 로터(4), 및 로터(4)의 공급 홈(3)으로부터 드라이아이스를 공급받아 콤프레서(5)의 압축공기에 의해 분사 건(6)으로 배출시키는 에어 호스(7)를 구비한다.

여기서, 로터(4)는 그 회전축이 모터(도시하지 않음)의 회전축과 체인으로 연결되어 회전력을 전달받는 것이 일반적이다. 그런데, 이와 같은 경우에 원판형의 로터(4)는 수직으로 세워져 있기 때문에, 드라이아이스 분사장치를 장시간 사용하게 되면 로터(4)의 회전축이 로터(4)의 무게로 인해 휘어지게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 종래기술의 드라이아이스 분사장치에서는 로터(4)를 회전시킬 경우에 콤프레서(5)에 의한 고압의 압축공기가 호퍼(2)로 역류하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 드라이아이스 분사장치는 호퍼(2)에 채워진 드라이아이스가 일정량 이상이 되는 경우에 호퍼(2) 내에서 소정 시간 이상 머물러있는 드라이아이스는 서로 응결하게 되며, 응결된 드라이아이스의 크기가 일정한 크기 이상으로 커지게 되면 인출구(1)가 막히게 되는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 드라이아이스 분사장치에서는 호퍼(2) 내에 채워진 드라이아이스의 응결을 방지하기 위해서는 호퍼(2) 내에 적은 양의 드라이아이스를 조금씩 반복적으로 채워야 하는 번거로움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 로터의 회전축이 휘어지는 현상을 방지할 수 있는 드라이아이스 분사장치를 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치는 로터를 회전시킬 경우에 콤프레서에 의한 고압의 압축공기가 호퍼로 역류하는 현상을 방지하는 것을 제2 목적으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치는 호퍼 내에 채워진 드라이아이스의 응결을 방지하는 것을 제3 목적으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치는 호퍼 내에 일정량 이상의 드라이아이스를 채우면서도 그 응결을 방지하여 사용자의 편의성을 증대시키는 것을 제4 목적으로 한다.

상기의 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치는, 드라이아이스를 채워 넣을 수 있도록 형성되고, 하단부가 상방에서 하방으로 좁아지며 경사지고, 상기 좁아진 하단이 개구되어 있는 호퍼; 상기 호퍼의 개구면 하방에 회전 가능하게 설치되며, 외주 면에 일정한 간격으로 상기 호퍼로부터 낙하하는 드라이아이스를 공급받기 위한 공급 홈이 형성된 원판형의 로터; 상기 로터에 회전 력을 전달하는 모터; 상기 로터의 공급 홈으로부터 공급되는 드라이아이스를 분사하기 위한 분사 건; 및 상기 로터의 공급 홈으로부터 드라이아이스를 공급받아 고압의 압축공기에 의해 상기 분사 건으로 전달하는 에어 호스를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 로터는 회전축의 일단이 상기 모터와의 동력전달 수단에 의해 지지되며, 타단이 베어링 지지되는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 제2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치는, 상기 로터의 상방 및 하방에 외주 면에 근접하여 형성되는 복수의 연성 패드; 상기 각각의 연성 패드를 지지하는 경성 패드; 및 상기 각각의 경성 패드에 탄성을 전달하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 연성 패드, 상기 경성 패드, 및 상기 탄성 부재는 상기 로터의 상방 및 하방에, 상기 호퍼의 개구면 수직방향을 중심으로 각각 좌우 측에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 드라이아이스 분사장치는, 상기 로터의 하방에 설치되며, 상기 에어 호스를 지나는 소정의 압축공기를 상기 로터의 공급 홈을 향해 분사시키는 노즐을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기의 제3 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치는, 상기 호퍼에 부착되어 상기 호퍼를 진동시키는 바이브레이터를 더 포함한다.

또한, 상기의 제4 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치는, 상기 호퍼의 상단에 장착되어 상기 호퍼에 채워지는 드라이아이스의 용량 을 증대시키는 확장부를 더 포함한다.

여기서, 상기 확장부는 하단의 일정 길이가 상기 호퍼 상단의 내측으로 밀착하여 삽입되도록 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기의 드라이아이스 분사장치는, 상기 분사 건과 착탈이 가능하게 결합되는 분사 노즐을 더 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 분사 노즐의 일단의 외주 면에 나사 산이 형성되며, 상기 분사 건의 전방 내측 면에 상기 분사 노즐의 나사 산에 대응하는 나사 골이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치는, 로터의 회전축이 휘어지는 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치는 로터를 회전시킬 경우에 콤프레서에 의한 고압의 압축공기가 호퍼로 역류하는 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치는 호퍼 내에 채워진 드라이아이스의 응결을 방지할 수 있게 될 뿐만 아니라, 호퍼 내에 일정량 이상의 드라이아이스를 채울 수 있게 되어 사용자의 편의성을 증대시킨다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나 이하에 기재된 본 발명의 실시 형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명의 실시 범위가 기재된 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치를 나타낸 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치는 호퍼(10), 로터(20), 모터(30), 분사 건(40), 및 에어 호스(50)를 구비한다. 또한, 본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치는 확장부(15), 연성 패드(42), 경성 패드(44), 탄성부재(46), 분사 노즐(45), 노즐(60), 에어 밸브(70), 및 바이브레이터(80)를 더 포함할 수 있다.

호퍼(10)는 드라이아이스를 채워 넣을 수 있도록 통 모양으로 형성된다. 이때, 호퍼(10)는 채워 넣은 드라이아이스가 하방으로 떨어지기가 용이하도록 하단부가 상방에서 하방으로 좁아지며 경사지게 형성되며, 좁아진 하단은 개구되는 것이 바람직하다.

로터(20)는 호퍼(10)의 개구면 하방에 회전 가능하게 설치되며, 외주 면에 일정한 간격으로 공급 홈(21)이 형성된다. 이때, 로터(20)에 형성된 공급 홈(21)은 호퍼(10)의 개구면으로부터 떨어지는 드라이아이스를 공급받아 하방의 에어 호스(50)로 전달하는 역할을 한다.

모터(30)는 로터(20)를 회전시키기 위한 것으로서, 모터(30)에 의해 발생된 회전력은 도 3에 도시한 바와 같은 동력전달 수단(24)에 의해 로터(20)로 전달될 수 있다. 이때, 도면에는 두 개의 기어가 서로 수직으로 물려서 회전력이 수직방향으로 전달되는 것으로 도시하였지만, 회전력의 전달은 도시된 것에 한정되지 않는다.

한편, 로터(20)의 회전축의 일단(22)은 도시된 바와 같이, 모터(30)와의 사이에 마련된 동력전달 수단(24)에 의해 지지되며, 타단은 베어링(26)에 의해 지지되는 것이 바람직하다.

여기서, 베어링(26)은 회전하고 있는 기계의 축을 일정한 위치에 고정시키고 축의 자중과 축에 걸리는 하중을 지지하면서 축을 회전시키는 역할을 하는 기계요소로서, 그 접촉상태에 따라 미끄럼 베어링(sliding bearing)과 구름 베어링(rolling bearing)의 두 종류로 분류된다.

미끄럼 베어링은 저널부의 표면 전부 또는 표면의 일부를 둘러싼 것 같이 되어 있으며, 베어링과 저널의 접촉면 사이에는 보통 윤활유가 있다. 미끄럼 베어링은 면과 면이 접촉하기 때문에 축이 회전할 때 마찰저항이 구름 베어링보다 크지만 하중을 지지하는 능력 또한 크다는 장점이 있다.

또한, 구름 베어링은 축과 베어링의 볼 또는 롤러가 접촉하며 축이 회전하면 볼 또는 롤러도 같이 회전하기 때문에 마찰저항은 작다. 회전하는 기계 축에는 하중이 축과 수직으로 걸리는 경우와 축 방향으로 걸리는 경우가 있으며, 베어링은 이와 같은 하중에 견디면서 회전운동을 확실히 해야한다.

베어링은 이와 같은 하중 방향에 따라 그 구조가 많이 달라지며, 축과 수직으로 하중이 걸리는 경우에 사용하는 것을 레이디얼(radial) 베어링이라 하고, 축 방향으로 하중이 작용하는 경우에 쓰이는 것을 스러스트(thrust) 베어링이라 한다. 예를 들어, 볼 베어링의 경우 레이디얼 볼 베어링과 스러스트 볼 베어링이 있다. 이 외에도, 가능고 긴 침상의 롤러를 사용하는 니들 베어링이 있다.

이상과 같이 베어링의 종류를 크게 나누었으나, 실제로는 여러 가지 특징에 따라 더 많은 종류로 세분할 수 있으며, 사용목적에 따라 적합한 것을 선택할 수 있다. 이와 같은 베어링(26)은 드라이아이스 분사장치의 하우징(도시하지 않음)에 고정되어 설치되는 것이 바람직하다.

에어 호스(50)는 콤프레서(도시하지 않음)로부터 공급되는 압축공기를 분사 건(40)을 통해 배출시킨다. 이때, 에어 호스(50)는 로터(20)의 회전에 의해 공급 홈으로부터 떨어지는 드라이아이스의 입자를 압축공기와 함께 분사 건(40)을 통해 분사시킨다.

도 4는 도 2의 로터 부분을 확대한 정면도이다. 도면을 참조하면, 로터(20)의 상방 및 하방에는 연성 재질로 이루어지며 로퍼(20)의 회전하는 외주 면에 근접하여 형성된 복수의 연성 패드(42)가 설치된다. 이때, 연성 패드(42)는 밀도가 공기 입자보다 작으며 부드러운 재질일수록 좋다.

또한, 각각의 연성 패드(42)는 딱딱한 경성 재질로 이루어진 경성 패드(44)에 의해 지지되며, 각각의 경성 패드(44)는 스프링과 같은 탄성부재(46)에 의해 탄성력을 전달받는 것이 바람직하다.

또한, 연성 패드(42), 경성 패드(44), 및 탄성 부재(46)는 도시된 바와 같 이, 로터(20)의 상방 및 하방에, 호퍼(10)의 개구면 수직방향을 중심으로 각각 좌우 측에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 로터(20)의 하방에 설치된 연성 패드(42)와 연성 패드(42) 사이에는 에어 호스(50)를 지나는 소정의 압축공기를 로터(20)의 공급 홈(21)을 향해 분사시키는 노즐(60)이 설치되는 것이 바람직하다. 이로써, 로터(20)의 회전에 의해 드라이아이스가 에어 호스(50)로 떨어진 후 공급 홈에 드라이아이스의 찌꺼기가 남은 경우에 노즐(60)에 의한 압축공기의 분사에 의해 그 찌꺼기가 깨끗하게 제거될 수 있다.

도 5는 도 2의 호퍼 및 확장부의 예를 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 호퍼(10)에는 호퍼(10)를 진동시키기 위한 바이브레이터(80)가 설치될 수 있다. 이때, 바이브레이터(80)는 콤프레서(도시하지 않음) 또는 에어 호스(50)로부터 일정한 주기로 압축공기를 공급받으며 그 공급된 압축공기에 의해 진동되도록 구현될 수 있다.

또한, 호퍼(10)의 상단에는 드라이아이스의 용량을 증가시켜 채울 수 있도록, 확장부(15)가 장착될 수 있다. 이때, 호퍼(10)와 확장부(15)의 결합이 용이하면서 채워진 드라이아이스가 세는 것을 방지하기 위하여, 확장부(15)는 하단의 일정 길이가 호퍼(10) 상단의 내측으로 밀착하여 삽입되도록 형성되는 것이 바람직하다.

도 6은 도 2의 분사 건 및 분사 노즐의 결합구조를 설명하기 위해 도시된 도면이다. 도시된 바와 같이, 분사 건(40)의 전방에는 분사 노즐(45)이 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 이때, 분사 건(40)에 결합되는 분사 노즐(45)은 압축공기에 의한 압력에 의해 빠지지 않도록 결합되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 분사 노즐(45)의 일단의 외주 면에는 나사 산이 형성되며, 분사 건(40)의 전방 내측 면에는 분사 노즐(45)의 나사 산에 대응하는 나사 골이 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 분사 건(40)과 분사 노즐(45)을 착탈이 가능하도록 구현함으로써, 분사 노즐(45)이 막히는 경우에 그 수리를 용이하게 할 수 있게 된다. 또한, 분사 건(40)과 분사 노즐(45)을 나사 형상으로 결합시킴으로써, 압축공기의 압력에 의해 쉽게 빠지지 않도록 하여 안정성을 확보할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 종래의 기술에 따른 드라이아이스 분사장치를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 드라이아이스 분사장치를 나타낸 도면이다.

도 3은 도 2의 로터에 대한 회전력 전달의 예를 나타낸 도면이다.

도 4는 도 2의 로터 부분을 확대한 정면도이다.

도 5는 도 2의 호퍼 및 확장부의 예를 나타낸 도면이다.

도 6은 도 2의 분사 건 및 분사 노즐의 결합구조를 설명하기 위해 도시된 도면이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 호퍼 15: 확장부

20: 로터 30: 모터

40: 분사 건 42: 연성 패드

44: 경성 패드 45: 분사 노즐

46: 탄성 부재 50: 에어 호스

60: 노즐 70: 에어 밸브

80: 바이브레이터

Claims (9)

1. 드라이아이스를 채워 넣을 수 있도록 형성되고, 하단부가 상방에서 하방으로 좁아지며 경사지고, 상기 좁아진 하단이 개구되어 있는 호퍼;

   상기 호퍼의 개구면 하방에 회전 가능하게 설치되며, 외주 면에 일정한 간격으로 상기 호퍼로부터 낙하하는 드라이아이스를 공급받기 위한 공급 홈이 형성된 원판형의 로터;

   상기 로터에 회전력을 전달하는 모터;

   상기 로터의 공급 홈으로부터 공급되는 드라이아이스를 분사하기 위한 분사 건; 및

   상기 로터의 공급 홈으로부터 드라이아이스를 공급받아 고압의 압축공기에 의해 상기 분사 건으로 전달하는 에어 호스를 포함하며,

   상기 로터는 회전축의 일단이 상기 모터와의 동력전달 수단에 의해 지지되며, 타단이 베어링 지지되는 것을 특징으로 하는 드라이아이스 분사장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 로터의 상방 및 하방에 외주 면에 근접하여 형성되는 복수의 연성 패드;

   상기 각각의 연성 패드를 지지하는 경성 패드; 및

   상기 각각의 경성 패드에 탄성을 전달하는 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이아이스 분사장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 연성 패드, 상기 경성 패드, 및 상기 탄성 부재는 상기 로터의 상방 및 하방에, 상기 호퍼의 개구면 수직방향을 중심으로 각각 좌우 측에 형성되는 것을 특징으로 하는 드라이아이스 분사장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 로터의 하방에 설치되며, 상기 에어 호스를 지나는 소정의 압축공기를 상기 로터의 공급 홈을 향해 분사시키는 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이아이스 분사장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 호퍼에 부착되어 상기 호퍼를 진동시키는 바이브레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이아이스 분사장치.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 호퍼의 상단에 장착되어 상기 호퍼에 채워지는 드라이아이스의 용량을 증대시키는 확장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이아이스 분사장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 확장부는 하단의 일정 길이가 상기 호퍼 상단의 내측으로 밀착하여 삽입되도록 형성된 것을 특징으로 하는 드라이아이스 분사장치.
8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 분사 건과 착탈이 가능하게 결합되는 분사 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이아이스 분사장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 분사 노즐의 일단의 외주 면에 나사 산이 형성되며, 상기 분사 건의 전방 내측 면에 상기 분사 노즐의 나사 산에 대응하는 나사 골이 형성된 것을 특징으로 하는 드라이아이스 분사장치.

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