KR20150083191A - 간섭 회피 구조를 가진 에어나이프 - Google Patents

간섭 회피 구조를 가진 에어나이프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에어나이프에 관한 것이고, 구체적으로 가공물로부터 발생될 수 있는 미세 입자의 제거를 위한 간섭 회피 구조를 가진 에어나이프에 관한 것이다. 간섭 회피 구조를 가진 에어나이프는 압축 공기가 유입되는 몸체(11); 및 몸체(11)에 결합되면서 나이프(16)를 형성하는 커버(12)를 포함하고, 상기 몸체(11)는 상기 나이프(16)로부터 적어도 하나의 경사면을 형성하면서 연장되는 제1 유도면(113)과 제1 유도면(113)의 경사 방향과 다른 방향으로 경사면을 형성하면서 연장되는 제2 유도면(111)으로 이루어지고 그리고 상기 커버(12)는 상기 나이프(16)로부터 연장되는 제1 조절 면(121)과 제1 조절 면(121)으로부터 경사지게 연장되는 제2 조절 면(122)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

간섭 회피 구조를 가진 에어나이프{Air Knife Having Structure of Interference Evasion}
본 발명은 에어나이프에 관한 것이고, 구체적으로 가공물로부터 발생될 수 있는 미세 입자의 제거를 위한 간섭 회피 구조를 가진 에어나이프에 관한 것이다.
다양한 형태의 미세 입자가 생산 현장에서 발생될 수 있고 미세 입자는 제품 품질에 직접 또는 간접적으로 영향을 미치게 된다. 그러므로 미세 입자는 적절한 수단으로 수집이 되어 제거될 필요가 있다. 예를 들어 디스플레이 제조 공정 또는 레이저 마킹 공정에서 발생되는 미세 입자가 발생 현장에서 바로 제거되지 않으면 생산품의 품질에 직접적으로 영향을 미칠 수 있다.
에어나이프와 관련된 선행기술로 특허등록번호 제0756522호 ‘기판 건조용 에어나이프 장치’가 있다. 상기 선행기술은 LCD 패널과 같은 기판 상측에 기판에 수직인 축을 기준으로 경사지게 배치되는 제1 블록과, 상기 제1 블록과 함께 공기 유동 통로를 형성하도록 상기 제1 블록에 결합되고, 상기 기판에 수직인 축을 기준으로 경사지게 배치되는 제2 블록을 구비하여 상기 공기 유동 통로로 유입된 공기를 상기 기판에 분사시켜 기판에 잔류된 세척 물질을 제거하는 기판 건조용 에어나이프 장치에 있어서, 상기 제2 블록은 상기 기판이 상기 제1 블록 측으로 이송되어 올 때 상기 제1 블록보다 상기 기판으로부터 멀리 배치되어 있으며, 상기 제1 블록의 하단부보다 상기 기판 방향으로 연장되는 연장 부분을 구비하여 상기 공기 유동 통로를 통해 외부로 배출되는 공기가 상기 연장 부분을 타고 상기 기판에 분사되도록 구성된 기판 건조용 에어나이프 장치에 대하여 개시한다.
에어나이프와 관련된 다른 선행기술로 특허공개번호 제2010-0019156호 ‘에어나이프 장치’가 있다. 상기 선행기술은 내부에 공기 유입구를 구비한 본체와, 상기 본체 내측에 형성되어 상기 공기 유입구로부터 건조용 공기를 공급받는 제1 챔버부와, 상기 제1 챔버부와 이격 형성되는 제2 챔버부와, 복수 개의 토출용 블레이드로 구성되며 상기 제1 챔버부 및 제2 챔버부의 건조용 공기를 외부로 분사하기 위한 통로를 제공하는 토출부 그리고 상기 토출부 내측에서 상기 제1 챔버부의 건조용 공기를 어느 한 방향으로 분사할 수 있는 제1 토출 팁을 갖도록 형성되는 제1 토출 슬릿과, 상기 제2 챔버부의 건조용 공기를 상기 제1 토출 슬릿과 서로 다른 방향으로 분사할 수 있는 제2 토출 팁을 가지도록 상기 토출부 내측에 형성되는 제2 토출 슬릿을 포함하는 에어나이프 장치에 대하여 개시한다.
상기 선행기술은 에어나이프에서 분사되는 공기의 유동 경로의 형성 방법 또는 에어나이프의 설치에 따라 다른 장치와 관계에서 발생될 수 있는 간섭 회피 구조에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행문헌1: 한국특허등록번호 제10-0766522호 ‘기판 건조용 에어나이프 장치’, 2007년09월10일 공개 선행문헌2: 한국특허공개번호 제2008-0078046호 ‘에어나이프 장치’, 2010년08월08일 공개
본 발명이 목적은 공기 유도 면이 형성되면서 간섭 회피 구조를 가진 미세 입자 제거를 위한 에어나이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 간섭 회피 구조를 갖는 에어나이프는 압축 공기가 유입되는 몸체; 및 몸체에 결합되면서 나이프를 형성하는 커버를 포함하고, 상기 몸체는 상기 나이프로부터 적어도 하나의 경사면을 형성하면서 연장되는 제1 유도면과 제1 유도면의 경사 방향과 다른 방향으로 경사면을 형성하면서 연장되는 제2 유도면으로 이루어지고 그리고 상기 커버는 상기 나이프로부터 연장되는 제1 조절 면과 제1 조절 면으로부터 경사지게 연장되는 제2 조절 면으로 이루어진다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 압축 공기의 주입을 위한 공급 입구는 상기 나이프의 연장 면에 대하여 적어도 하나의 계단 면을 형성하는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 구조가 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 제1 유도면과 상기 제2 유도면 사이에 조절 면이 형성된다.
본 발명에 따른 에어나이프는 공기가 에어나이프의 면을 따라 흐르도록 유도하는 것에 의하여 미세 입자 제거 효과를 높일 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 에어나이프는 다른 설치 장치에 의하여 발생될 수 있는 간섭이 방지되도록 한다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 에어나이프는 레이저 마킹을 비롯하여 다양한 가공 과정에서 발생될 수 있는 미세 입자의 제거에 적용될 수 있도록 한다는 이점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 에어나이프의 실시 예에 대한 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 정면도, 측면도, 배면도 및 단면도를 각각 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 에어나이프에서 공기 유동 방향을 예시한 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 에어나이프의 실시 예에 대한 사시도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 에어나이프(10)는 압축 공기가 유입되는 몸체(11); 및 몸체(11)에 결합되면서 나이프(16)를 형성하는 커버(12)를 포함하고, 상기 몸체(11)는 상기 나이프(16)로부터 적어도 하나의 경사면을 형성하면서 연장되는 제1 유도면(113)과 제1 유도면(113)의 경사 방향과 다른 방향으로 경사면을 형성하면서 연장되는 제2 유도면(111)으로 이루어지고 그리고 상기 커버(12)는 상기 나이프(16)로부터 연장되는 조절 면(121)과 제1 조절 면(121)으로부터 경사지게 연장되는 제2 조절 면(122)으로 이루어진다.
본 발명에 따른 에어나이프(10)는 공정 과정에서 발생되거나 발생되어 제품에 부착된 미세 입자의 제거에 적용될 수 있다. 예를 들어 본 발명에 따른 에어나이프(10)는 레이저 마킹 과정에서 발생되는 미세 먼지를 가공 과정에서 제거하기 위하여 사용될 수 있다. 다양한 가공 공정에 본 발명에 따른 에어나이프(10)가 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 1의 (가) 및 (나)는 각각 에어나이프(10)를 다른 방향에서 본 사시도를 도시한 것으로 에어나이프(10)는 외부로부터 압축 공기가 유입되는 몸체(11), 몸체(11)의 한쪽 면에 결합되면서 유입된 압축 공기가 일정한 속력으로 배출이 될 수 있는 슬릿 또는 나이프(16)를 형성하는 커버(12), 몸체(11)의 뒤쪽에 결합되는 배면 커버(13) 및 몸체(11)의 측면에 결합되는 측면 커버(14a, 14b)로 이루어질 수 있다. 아래에서 설명되는 것처럼, 커버(12), 배면 커버(13) 또는 측면 커버(14a, 14b)는 일체로 제조될 수 있고 그리고 별도로 제조된 몸체(11)가 커버 모듈에 결합되는 구조로 에어나이프(10)가 형성될 수 있다. 몸체(11), 커버(12), 배면 커버(13) 또는 측면 커버(14a, 14b)는 다양한 구조로 형성될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 에어나이프(10)는 다면체 구조로 형성될 수 있고 몸체(11)와 커버(12)가 만나는 면에 의하여 나이프(16)가 형성되고 몸체(11)와 커버(12)는 각각 나이프(16)로부터 분사되는 공기의 유도 방향이 결정되도록 하는 유도면(111, 112) 및 조절 면(121, 122)을 포함한다. 구체적으로 몸체(11)와 커버(12)의 경계 면에 직선 형태로 연장되는 나이프(16)가 형성될 수 있고 나이프(16)는 예를 들어 0.005 내지 1.0 mm, 바람직하게 0.03 내지 0.5 mm 그리고 가장 바람직하게 0.05 내지 0.25 mm의 틈을 형성할 수 있다. 나이프(16)의 간격은 예를 들어 압축 공기의 압력, 제거되어야 할 미세 입자의 크기 또는 가공 공정에 따라 적절하게 조절될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
몸체(11)는 나이프(16)가 형성되는 면으로부터 연장되는 제1 유도면(113), 제1 유도면(113)으로부터 연장되는 평행 유도면(112) 및 평행 유도면(112)으로부터 연장되는 제2 유도면(111)으로 이루어질 수 있다. 제1 유도면(113)은 경사진 방향으로 연장될 수 있고 평행 유도면(112)은 평행으로 연장될 수 있고 그리고 제2 유도면(111)은 제1 유도면(113)과 다른 방향으로 경사진 방향으로 연장될 수 있다. 본 명세서에서 경사 또는 평행은 설치되는 평면 또는 배면 커버(13)을 기준으로 의미하고 경사는 평면 또는 배면 커버(13)에 대하여 직각 또는 180도가 아닌 각으로 연장되는 면을 의미한다. 제1 유도면(113)은 나이프(16)로부터 분사되는 공기의 유도가 가능하도록 경사진 형상으로 연장될 수 있다. 그리고 평행 유도면(112)은 제1 유도면(113)을 따라 유도된 공기가 일시적으로 평면과 평행하게 흐르도록 한다. 그리고 제2 유도면(111)은 제1 유도면(113)과 다른 방향 또는 반대 방향으로 경사지는 형상으로 연장되고 이로 인하여 공기가 위쪽 부분에서 빠르게 흐르도록 한다. 위쪽 부분의 공기의 빠른 흐름으로 인하여 위쪽 부분의 압력이 낮아지고 아래쪽 부분의 공기가 상승하면서 미세 입자가 위쪽으로 함께 상승될 수 있다.
커버(12)에 형성되는 제1 조절 면(121)은 평행하게 연장될 수 있고 이로 인하여 제1 조절 면(121)과 제1 유도 면(113)은 둔각을 형성하게 된다. 제1 조절 면(121)과 제1 유도 면(133)의 상대적인 관계는 평면 또는 배면 커버(13)에 대하여 수직이 되는 방향으로 분사되는 공기가 쉽게 제1 유도 면(133)을 따라 흐르도록 할 수 있다. 그리고 제2 조절 면(122)은 제1 조절 면(121)의 연장 길이를 조절하면서 이와 동시에 다른 장치에 대한 간섭이 회피되도록 하는 기능을 가진다. 제2 조절 면(122)의 경사각은 에어나이프(10)가 설치되는 환경에 따라 적절하게 결정될 수 있다.
배면 커버(13)에 압축 공기의 유입을 위한 공급 탱크가 연결될 수 있는 공급 유닛(15)이 형성될 수 있고 배면 커버(13) 및 측면 커버(14a, 14b)는 적절한 체결 유닛(131, 141)에 의하여 몸체(111)에 고정될 수 있다. 공급 유닛(15) 또는 체결 유닛(131, 141)은 이 분야에서 공지된 임의의 형상이 될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
위에서 설명이 된 것처럼, 몸체(11)의 외부 면 및 커버(12)의 외부 면은 나이프(16)로부터 분사되는 공기를 정해진 면을 따라 흐르도록 하면서 이와 동시에 주변 장치에 대한 간섭을 회피할 수 있는 구조를 가질 필요가 있다.
아래에서 이와 같은 구조의 실시 예에 대하여 구체적으로 설명된다.
도 2는 도 1의 정면도, 측면도, 배면도 및 단면도를 각각 도시한 것이다.
도 2의 (가)는 본 발명에 따른 에어나이프(10)의 실시 예에 대한 정면도, 측면도 및 배면도를 각각 도시한 것이고, 그리고 도 2의 (나)는 단면도를 각각 도시한 것이다.
몸체(11)에 형성된 제1 유도면(113)은 적어도 하나의 경사면으로 이루어지고 필요에 따라 전체적으로 곡면 형상을 가질 수 있지만 바람직하게 2 내지 3개의 연속된 경사면으로 이루어질 수 있다. 다수 개의 경사면은 점차적으로 연장면의 길이가 길어지는 형태가 될 수 있다. 또한 제1 유도면(113)은 배면 커버(13)에 대하여 30 내지 75도의 각으로 연장될 수 있고 이에 비하여 제1 조절 면(121)은 배면 커버(13)와 평행하도록 연장된다. 이로 인하여 몸체(11)의 아래쪽 면은 상대적으로 커버(12)에 대하여 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 이와 같이 경사지면서 돌출된 형상을 가지는 것은 나이프(16)를 통하여 분사되는 공기가 직접적으로 가공 면 또는 미세 입자 발생 면에 분사되지 않으면서 제1 유도 면(113)을 따라 흐르도록 한다는 이점을 가진다.
도 2를 참조하면, 몸체(11)가 하나의 유닛으로 형성되고 그리고 커버(12), 측면 커버(14a, 14b) 및 배면 커버(13)가 다른 하나의 유닛으로 형성될 수 있다. 그리고 적절한 체결 유닛(141, 131)에 의하여 몸체(11)가 다른 하나의 유닛에 결합될 수 있다. 그리고 이와 같은 결합 과정에서 공급 유닛(15)이 형성되는 부분에 몸체 유입 공간(21)과 커버 유입 공간(22)이 형성될 수 있다. 그리고 몸체(11)와 커버(12)가 만나는 면에 나이프(16)가 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 몸체 유입 공간(21)과 커버 유입 공간(22)은 어긋난 형상으로 연결되고 이로 인하여 몸체 유입 공간(21)의 둘레 면이 일부 및 커버 유입 공간(22)의 둘레 면의 일부에 여유 공간(SV)이 발생하게 된다. 이와 같은 여유 공간의 내부의 전체 압력이 균일하도록 하는 기능을 가질 수 있다. 다른 한편으로 나이프(16)는 몸체 유입 공간(21)으로부터 일정 거리만큼 연장된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 나이프(16)는 몸체 유입 공간(21)의 측면 연장 거리에 비하여 큰 길이로 연장될 수 있다. 이와 같은 어긋난 형상 및 연장된 구조의 나이프(16)는 압축 공기가 나이프(16)의 연장 방향에 대하여 수직이 되는 방향으로 균일한 압력으로 분사가 되도록 하는 기능을 가질 수 있다.
여유 공간(SV)의 크기 또는 나이프(16)의 연장 길이는 나이프(16)의 수직 방향의 길이, 압축 공기의 압력 또는 몸체 유입 공간(21)의 부피에 따라 적절하게 결정될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
아래에서 이와 같은 에어나이프(10)의 구조에서 압축 공기가 흐르는 실시 예에 대하여 설명된다.
도 3은 본 발명에 따른 에어나이프(10)에서 공기 유동 방향을 예시한 것이다.
도 3을 참조하면, 공급 유닛(15)에 연결된 공급 탱크로부터 유입된 압축 공기가 몸체(11)의 내부로 유입이 될 수 있다. 유입된 공기는 나이프(16)를 통하여 분사가 되어 아래쪽에 위치하여 예를 들어 레이저 마킹 공정에서 발생되는 미세 입자를 부유시켜 배출시킬 수 있다. 에어 나이프(16)를 통하여 아래쪽으로 분사되는 압축 공기는 제1 조절 면(121) 및 제1 유도면(113)의 구조로 인하여 제1 유도면(113)을 따라 흐르게 된다. 그리고 일부의 공기는 가공 표면에 접촉하게 되어 미세 입자를 부유시키게 된다. 제1 유도면(113)은 다수 개의 경사면으로 이루어질 수 있고 점차적으로 평행하도록 형성될 수 있다. 다른 한편으로 제1 유도 면(113)이 가공 표면에 대하여 제1 조절 면(121)에 비하여 돌출된 구조로 인하여 빠르게 공기가 제1 유도면(113)을 통과하도록 한다. 그리고 평행 유도면(112)을 통하여 빠르게 공기가 흐르게 되면서 제2 유도면(111)에서 상대적으로 넓어지는 배출 공간으로 유입된다. 배출 공간에서 공기는 제2 유도면(111)을 따라 빠르게 흐르게 되고 이로 인하여 아래쪽 부분에 비하여 위쪽 부분의 압력이 낮아지게 된다. 그러므로 위쪽으로 향하는 공기 흐름이 형성될 수 있다. 그리고 이와 같은 공기 흐름은 아래쪽 부분의 미세 먼지가 위쪽으로 흐르면서 배출이 될 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 에어나이프(10)는 제1 조절 면(121) 및 제2 조절 면(122)의 형성에 의하여 다른 장치에 대한 간섭이 회피도록 한다. 이와 동시에 제1 경사 유도면(113), 평행 유도면(112) 및 제2 경사 유도면(111)에 의하여 정해진 방향으로 공기 흐름을 유도하여 미세 입자가 공기 흐름과 함께 배출되도록 하면서 제2 경사 유도면(111)의 구조를 적절하게 결정하는 것에 의하여 다른 장치에 대한 간섭이 회피되도록 한다.
본 발명에 따른 에어나이프(10)는 가공 과정에서 발생될 수 있는 임의의 공정에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 에어나이프는 공기가 에어나이프의 면을 따라 흐르도록 유도하는 것에 의하여 미세 입자 제거 효과를 높일 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 에어나이프는 다른 설치 장치에 의하여 발생될 수 있는 간섭이 방지되도록 한다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 에어나이프는 레이저 마킹을 비롯하여 다양한 가공 과정에서 발생될 수 있는 미세 입자의 제거에 적용될 수 있도록 한다는 이점을 가진다.
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.
10: 에어나이프 11: 몸체
12: 커버 13: 배면 커버
14a, 14b: 측면 커버 15: 공급 유닛
16: 나이프 21: 몸체 유입 공간
22: 커버 유입 공간 111: 제2 유도면
112: 평행 유도면 113: 제1 유도면
121: 제1 조절 면 122: 제2 조절 면
131, 141: 체결 유닛

Claims (3)

  1. 압축 공기가 유입되는 몸체(11); 및
    몸체(11)에 결합되면서 나이프(16)를 형성하는 커버(12)를 포함하고,
    상기 몸체(11)는 상기 나이프(16)로부터 적어도 하나의 경사면을 형성하면서 연장되는 제1 유도면(113)과 제1 유도면(113)의 경사 방향과 다른 방향으로 경사면을 형성하면서 연장되는 제2 유도면(111)으로 이루어지고 그리고 상기 커버(12)는 상기 나이프(16)로부터 연장되는 제1 조절 면(121)과 제1 조절 면(121)으로부터 경사지게 연장되는 제2 조절 면(122)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 구조를 가진 에어나이프.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 압축 공기의 주입을 위한 공급 입구(15)는 상기 나이프(16)의 연장 면에 대하여 적어도 하나의 계단 면을 형성하는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 구조를 가진 에어나이프.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 유도면(113)과 상기 제2 유도면(111) 사이에 조절 면(112)이 형성된 것을 특징으로 하는 에어나이프.
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