WO2020067796A1 - 용기 내 이물 제거 장치 - Google Patents

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foreign matter
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김준수
송영수
박천홍
임예훈
황성태
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주식회사 엘지화학
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    • B65G2201/0235Containers

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for removing foreign substances in a container, and specifically, to an apparatus for removing foreign substances by introducing a gas into the container while transporting the container to remove foreign substances in the container.
  • a method of removing foreign substances by injecting gas through a blower nozzle into a can is used to remove foreign substances inside the cylindrical container.
  • a cylindrical container is transported through a conveying device, and a blower nozzle is installed along the conveying path, and when an opening of the container passes over the blower nozzle, strong air gas is injected into the can and foreign matter attached to the inner wall of the container is discharged to the outside.
  • the apparatus for removing foreign matter in a container according to the present invention is intended to solve the above-described problem, and it is intended to effectively remove foreign matter in the container by reducing the phenomenon of air stagnation in the container by varying the arrangement of the nozzles.
  • An apparatus for removing foreign substances in a container includes a transport device for transporting a container having an opening; And a first nozzle for injecting gas into the opening of the container, the first nozzle being bounded by a virtual vertical surface extending in a transport direction in which the container is transported while passing through the center of the container, by a first separation distance to one side. It is intended to provide a device for removing foreign substances in a container, which is spaced apart.
  • the apparatus for removing foreign substances in a container according to the present invention is intended to effectively remove the foreign substances in the container by reducing the phenomenon of air stagnating into the container by arranging the nozzles spaced a predetermined distance from the center line of the container to be transported.
  • FIG. 1 is a view showing a foreign matter removal device in a container according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing the arrangement of the container and the nozzle of the foreign matter removal device in a container according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a view showing the average flow rate and the average shear stress analysis results of the vessel inner wall and the vessel of the comparative example of the present invention and an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a view showing the results of the analysis of the air flow inside the container of the comparative example and the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a nozzle arrangement of a foreign matter removal device in a container according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a plurality of nozzle sets according to another embodiment of the present invention.
  • An apparatus for removing foreign substances in a container includes a transport device for transporting a container having an opening; And a first nozzle for injecting gas into the opening of the container, the first nozzle being bounded by a virtual vertical surface extending in a transport direction in which the container is transported while passing through the center of the container, by a first separation distance to one side. It is intended to provide a device for removing foreign substances in a container, which is spaced apart.
  • the container is spaced apart from the first nozzle along the transport direction to be transported, and includes a second nozzle that sprays gas into the opening of the container, and the second nozzle is bounded by a virtual vertical surface, A second separation distance may be arranged on the other side.
  • the opening of the container is disposed downward, and the first nozzle is disposed below the container to inject gas into the opening of the container.
  • the container is cylindrical, and at least one of the first separation distance and the second separation distance may have a distance of 4/5 of the radius of the container.
  • the first separation distance and the second separation distance may be the same.
  • the diameter of the first nozzle may be smaller than the first separation distance, and the diameter of the second nozzle may be smaller than the second separation distance.
  • the transfer device may include a support member that assists the combination of the transfer device and the container to prevent the container from falling off due to the pressure of the gas injected from the first nozzle on the transfer device.
  • the first nozzle and the second nozzle are provided as one nozzle set, and may be arranged in a plurality along the transport direction.
  • the nozzle set includes a first set and a second set, the first separation distance of the first nozzle of the first set and the second separation distance of the second nozzle are different, and the second set
  • the first separation distance of the first nozzle is the same as the second separation distance of the second nozzle of the first set, and the second separation distance of the second nozzle of the second set is the first separation distance of the first nozzle of the first set. It can be the same.
  • FIG. 1 is a view showing a foreign matter removal device 1 in a container according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a view showing the arrangement of the container and the nozzle of the foreign matter removal device 1 in a container according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention is to remove the foreign matter in the container to remove the foreign matter with the pressure of the gas by introducing a gas into the container while transporting the container, to remove the foreign matter inside the container (c) ( 1).
  • the container has a cylindrical shape having an outer diameter of 17.7 mm, an inner diameter (2 * r) of 17 mm, and a height of 68.4 mm, and will be described assuming that an opening having one end opened is formed. .
  • the apparatus for removing foreign substances in a container 1 may include a transfer device 10, a first nozzle 21, and a second nozzle 22.
  • the transport device 10 may be a device that transports containers.
  • the conveying device 10 may convey the opening of the container facing downward.
  • the transfer device 10 is a support member (not shown) that assists the combination of the transport device 10 and the container to prevent the container from falling off due to the pressure of the gas injected from the first nozzle 21. It may include.
  • the container is picked up by a clamp (not shown) and coupled to the transport device, and a support member having a frame shape corresponding to the outer diameter of the container is provided around the engaging portion to prevent the container from shaking or falling off.
  • the first nozzle 21 may be a nozzle that injects gas into the opening of the container.
  • the first nozzle 21 may have a gas flow rate measured at its end of 50 m / s.
  • the first nozzle 21 may be disposed below the container to inject gas into the inside of the container where the opening is conveyed in a downward direction.
  • the first nozzle 21 extends in the conveying direction, and may be disposed to be spaced apart by the first separation distance d1 from one side, with the virtual vertical surface A passing through the center of the container as a boundary.
  • the first separation distance d1 may be a distance from the virtual vertical surface A to the center of the nozzle having a circular end.
  • the first separation distance d1 may be 6.8 mm.
  • the center of the nozzle (not shown) is on the movement path of the center of the container, a section in which the air flow in the container is stagnant during the movement of the container may not be removed.
  • the time that the container passes over the section where the nozzle is located may be approximately 2.77 seconds.
  • the time for airflow in the container to stagnate may be approximately 1 second.
  • the first nozzle 21 is spaced 6.8 mm apart on one side with respect to the virtual vertical surface A provided on the movement path of the container center, so that the time that the container passes on the nozzle can be configured to be 1.77 seconds. .
  • the second nozzle 22 may be a nozzle that injects gas into the opening of the container.
  • the second nozzle 22 is spaced apart from the first nozzle 21 along the conveying direction in which the container is conveyed, and spaced apart by the second separation distance d2 from the other side with the virtual vertical surface A as a boundary.
  • the second separation distance may be 6.8 mm.
  • the second nozzle 22 may be disposed below the container to inject gas into the inside of the container where the opening is conveyed in the downward direction.
  • At least one of the first separation distance d1 and the second separation distance d2 may have a distance of 4/5 of the radius r of the container. As a result, airflow may be formed so that the paths of the gas introduced into the container and the gas discharged do not overlap. Also, the first separation distance d1 and the second separation distance d2 may be the same.
  • the diameter of the first nozzle 21 may be smaller than the first separation distance d1, and the diameter of the second nozzle 22 may be smaller than the second separation distance d2.
  • the diameters of the first nozzle 21 and the second nozzle 22 may be 3.2 mm.
  • the first nozzle 21 and the second nozzle 22 are provided as one nozzle set 20, and may be arranged in a plurality along the transport direction. For example, three nozzle sets 20 may be provided. In this embodiment, when the nozzle set 20 is one, it was found that there was a foreign matter removal effect of 60.0%, and when the nozzle set 20 was three, there was a 91.3% foreign matter removal effect.
  • Figure 3 is a view showing the average flow rate and the average shear stress analysis results of the vessel inner wall and the vessel of the comparative example of the present invention and an embodiment of the present invention.
  • the transfer device 10 may be a drawing showing the results of the experiment by transporting the container at the same speed and introducing airflow into the interior through the nozzle.
  • the comparative example of the present invention is a plurality of nozzles disposed on the same line as the virtual vertical surface (A) passing through the center of the container to be transported.
  • the volume-average flow rate of the debris removal device 1 in the container according to this comparative example is 0.2 sec to 0.3 when the container rises to approximately 7 m / s as it enters the nozzle placement section, and the nozzle passes the section adjacent to the center of the container. It can be seen that it decreases in sec time and descends to approximately 3 m / s. It can be understood that this is because the air stream of the gas injected into the container and the air stream of the discharged gas collide and stagnate.
  • the debris removal device 1 in a container according to an embodiment of the present invention maintains a volume-average flow rate of 7 m / s even in a time period of 0.2 sec to 0.3 sec.
  • a volume-average flow rate of 7 m / s even in a time period of 0.2 sec to 0.3 sec.
  • the inner wall shear stress is maintained at 1 Pa or more.
  • the removal of foreign substances attached to the inner wall of the container is easily performed.
  • Figure 4 is a view showing the results of the analysis of the air flow inside the container of the comparative example and the embodiment of the present invention.
  • Figure 4 (a) is a change in the airflow shape (e ') having a constant speed according to the relative position of the container and the nozzle by injecting gas from a nozzle disposed on a transport path passing through the center of the container to be transported in the comparative example Is to show
  • Figure 4 (b) is a gas flow shape having a constant speed according to the relative position of the container and the nozzle by injecting gas from a nozzle spaced from one side of the transport path passing through its center to the container to be transported in one embodiment of the present invention It shows (e).
  • the airflow shape e 'extending from the end of the nozzle 21' and being introduced into the container c may indicate a portion corresponding to a flow rate of 15 m / s, and the larger the size, the airflow within the container It can be seen that the circulation is good and the flow rate is fast.
  • the size of the airflow shape decreases when the nozzle 21 'passes through the inner central section of the container, it can be seen that airflow circulation is not performed well at this time, and the flow velocity inside the container decreases.
  • the size of the airflow shape (e) is maintained without being reduced, and the shear stress does not show a significant difference even in a section where the nozzles are spaced apart from the center of the container and a section adjacent to the center. You can see
  • 5 is a view showing the arrangement of the nozzle of the foreign matter removal device 1 in a container according to another embodiment of the present invention.
  • 6 is a view showing a plurality of nozzle sets 20 according to another embodiment of the present invention.
  • the foreign matter removal apparatus 1 in a container may include a plurality of nozzle sets 20.
  • the nozzle set 20 may include a first set and a second set.
  • the first separation distance d1 'of the first nozzle 21 of the first set and the second separation distance d2' of the second nozzle 22 are different, and the first separation distance d2 'of the second set 21 is different.
  • the first separation distance d1 ' is the same as the second separation distance d1' of the first set of second nozzles 22, and the second separation distance d2 'of the second set of second nozzles 22 ) May be the same as the first separation distance d2 ′ of the first set of first nozzles 21.
  • the position of the nozzle is diversified, the inflow path of the gas input into the container is varied, and the airflow of the gas is supplied to all the positions inside the container, so that the effect of removing foreign substances can be increased.
  • the apparatus for removing foreign substances in a container reduces the phenomenon in which airflow input into the container C is stagnated by arranging the nozzles at predetermined intervals from an imaginary vertical surface A passing through the center line of the container to be transported. It can effectively remove foreign substances in the container.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 용기 내 이물 제거 장치는 개구부가 형성된 용기를 이송하는 이송기기; 및 용기의 개구부로 가스를 분사하는 제1노즐을 포함하며, 제1노즐은 용기의 중심을 지나면서 용기가 이송되는 이송방향으로 연장되는 가상의 수직면을 경계로 하여, 일측으로 제1이격거리 만큼 이격 배치되는, 용기 내 이물 제거 장치를 제공하고자 한다.

Description

용기 내 이물 제거 장치
본 발명은 용기 내 이물 제거 장치에 관한 것으로서, 구체적으로 용기 내부에 있는 이물을 제거하기 위해 용기를 이송하면서 그 내부에 가스를 투입하여 이물을 제거하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 원통형 용기의 내부 이물을 제거하기 위해 캔 내부로 블로워 노즐을 통해 가스를 투입하여 이물을 제거하는 방법이 사용되고 있다.
이송기기를 통해 원통형 용기를 이송시키고 이송 경로를 따라서 블로워 노즐을 설치하며, 용기의 개구부가 블로워 노즐 위를 지나갈 때 캔 내부에 강한 기류의 가스가 투입되어 용기의 내벽에 부착된 이물이 외부로 배출될 수 있다.
그러나, 블로워 노즐의 위치가 이송되는 용기의 중심 라인에 맞추어 배치된 경우, 용기의 내부로 투입되는 가스의 기류와 배출되는 기류가 부딪쳐서 정체되어 이물 제거 성능이 감소하는 문제가 있었다.
본 발명에 따른 용기 내 이물 제거 장치는 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로써, 노즐의 배치를 달리하여 용기 내 기류가 정체되는 현상을 감소시켜, 용기 내의 이물을 효과적으로 제거하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용기 내 이물 제거 장치는 개구부가 형성된 용기를 이송하는 이송기기; 및 용기의 개구부로 가스를 분사하는 제1노즐을 포함하며, 제1노즐은 용기의 중심을 지나면서 용기가 이송되는 이송방향으로 연장되는 가상의 수직면을 경계로 하여, 일측으로 제1이격거리 만큼 이격 배치되는, 용기 내 이물 제거 장치를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 용기 내 이물 제거 장치는, 노즐을 이송되는 용기의 중심 라인으로부터 소정 간격 이격 배치하여 용기 내로 투입되는 기류가 정체되는 현상을 감소시켜, 용기 내의 이물을 효과적으로 제거하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용기 내 이물 제거 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용기 내 이물 제거 장치의 용기 및 노즐의 배치를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 비교예와 일 실시예의 용기 내 평균 유속 및 용기 내벽의 평균 전단 응력 해석 결과를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 비교예와 일 실시예의 용기 내부의 기류 해석 결과를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용기 내 이물 제거 장치의 노즐 배치를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 노즐 세트를 보여주는 도면이다.
* 부호의 설명
1: 용기 내 이물 제거 장치
10: 이송기기
20: 노즐 세트
21: 제1노즐
22: 제2노즐
본 발명의 일 실시예에 따른 용기 내 이물 제거 장치는 개구부가 형성된 용기를 이송하는 이송기기; 및 용기의 개구부로 가스를 분사하는 제1노즐을 포함하며, 제1노즐은 용기의 중심을 지나면서 용기가 이송되는 이송방향으로 연장되는 가상의 수직면을 경계로 하여, 일측으로 제1이격거리 만큼 이격 배치되는, 용기 내 이물 제거 장치를 제공하고자 한다.
본 실시예에 있어서, 용기가 이송되는 이송방향을 따라 제1노즐로부터 이격 배치되고, 용기의 개구부로 가스를 분사하는 제2노즐을 포함하며, 제2노즐은, 가상의 수직면을 경계로 하여, 타측으로 제2이격거리 만큼 이격 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 용기의 개구부는 하방을 향하게 배치되며, 제1노즐은 용기의 하방에 배치되어 용기의 개구부로 가스를 분사할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 용기는 원통형상이며, 제1이격거리 및 제2이격거리 중 적어도 하나는, 용기 반경의 4/5의 거리를 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1이격거리와 제2이격거리는 동일할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1노즐의 직경은 제1이격거리보다 작고, 제2노즐의 직경은 제2이격거리보다 작을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 이송기기는, 이송기기 상에서 용기가 제1노즐에서 분사되는 가스의 압력에 의해 탈락되는 것을 방지하기 위해, 이송기기와 용기의 결합을 보조 지지하는 지지부재를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1노즐 및 제2노즐은 하나의 노즐 세트로 구비되어, 이송방향을 따라 복수 개 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 노즐 세트는 제1세트 및 제2세트를 포함하며, 제1세트의 제1노즐의 제1이격거리와 제2노즐의 제2이격거리는 상이하며, 제2세트의 제1노즐의 제1이격거리는 제1세트의 제2노즐의 제2이격거리와 동일하고, 제2세트의 제2노즐의 제2이격거리는 제1세트의 제1노즐의 제1이격거리와 동일할 수 있다.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용기 내 이물 제거 장치(1)를 보여주는 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용기 내 이물 제거 장치(1)의 용기와 노즐의 배치를 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 용기(c) 내부의 이물을 제거하기 위하여, 용기를 이송하면서 용기의 내부로 가스를 투입하여 가스의 압력으로 이물을 제거하는 용기 내 이물 제거 장치(1)에 관한 것이다. 설명의 편의를 위해, 이하에서 용기는 외경이 17.7mm, 내경(2*r)이 17mm, 높이가 68.4mm인 원통형의 형상을 가지며, 그의 일단부가 개구된 개구부가 형성된 것으로 간주하여 설명하기로 한다.
용기 내 이물 제거 장치(1)는 이송기기(10), 제1노즐(21), 제2노즐(22)을 포함할 수 있다.
이송기기(10)는 용기를 이송하는 기기일 수 있다. 이송기기(10)는 용기의 개구부가 하방을 향하게 하여 이송할 수 있다. 이송기기(10)는 그에 대하여 용기가 제1노즐(21)에서 분사되는 가스의 압력에 의해 탈락되는 것을 방지하기 위해, 이송기기(10)와 용기의 결합을 보조 지지하는 지지부재(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어 용기는 클램프(미도시)로 집어져서 이송기기에 결합되어 있고, 결합 부분 주위에 용기의 외경에 대응하는 틀 형상의 지지부재가 마련되어 용기가 흔들리거나 탈락되는 것을 방지할 수 있다.
제1노즐(21)은 용기의 개구부로 가스를 분사하는 노즐일 수 있다. 제1노즐(21)은 그 단부에서 측정되는 가스의 유속이 50m/s일 수 있다. 제1노즐(21)은 개구부가 하방을 항한 상태로 이송되는 용기의 내부로 가스를 분사하기 위해 용기의 하방에 배치될 수 있다.
제1노즐(21)은 이송방향으로 연장되되, 용기의 중심을 지나는 가상의 수직면(A)을 경계로 하여, 일측으로 제1이격거리(d1) 만큼 이격 배치될 수 있다. 제1이격거리(d1)는 가상의 수직면(A)으로부터 원형의 단부를 가지는 노즐의 중심까지의 거리일 수 있다. 일 예로 제1이격거리(d1)는 6.8mm일 수 있다.
노즐(미도시)의 중심이 용기의 중심의 이동경로 상에 있을 때에는, 용기의 이동 중에 용기 내의 기류가 정체되어 이물이 제거되지 않는 구간이 발생할 수 있다. 예를 들어 용기가 노즐이 위치된 구간 상을 지나가는 시간은 대략 2.77초일 수 있다. 이러한 경우에 용기 내의 기류가 정체되는 시간은 대략 1초일 수 있다. 본 발명에서는 용기 중심의 이동경로 상에 마련되는 가상의 수직면(A)에 대하여 제1노즐(21)을 일측으로 6.8mm 이격 배치하여, 용기가 노즐 상에 지나가는 시간은 1.77초가 되도록 구성할 수 있다.
제2노즐(22)은 용기의 개구부로 가스를 분사하는 노즐일 수 있다. 제2노즐(22)은 용기가 이송되는 이송방향을 따라 제1노즐(21)로부터 이격 배치되고, 상기 가상의 수직면(A)을 경계로 하여, 타측으로 제2이격거리(d2) 만큼 이격 배치될 수 있다. 일 예로 제2이격거리는 6.8mm일 수 있다. 제2노즐(22)은 개구부가 하방을 항한 상태로 이송되는 용기의 내부로 가스를 분사하기 위해 용기의 하방에 배치될 수 있다.
제1이격거리(d1) 및 제2이격거리(d2) 중 적어도 하나는 용기의 반경(r)의 4/5의 거리를 가질 수 있다. 이로써, 용기의 내부로 투입되는 가스와 배출되는 가스의 경로가 중첩되지 않도록 기류가 형성될 수 있다. 또한, 제1이격거리(d1)와 제2이격거리(d2)는 동일할 수 있다.
제1노즐(21)의 직경은 제1이격거리(d1)보다 작고, 제2노즐(22)의 직경은 제2이격거리(d2)보다 작을 수 있다. 일 예로, 제1이격거리(d1) 및 제2이격거리(d2)가 6.8mm인 경우에, 제1노즐(21) 및 제2노즐(22)의 직경은 3.2mm일 수 있다.
제1노즐(21) 및 제2노즐(22)은 하나의 노즐 세트(20)로 구비되어, 이송방향을 따라 복수 개 배치될 수 있다. 일 예로, 노즐 세트(20)는 3개가 구비될 수 있다. 본 실시예에서, 노즐 세트(20)가 하나인 경우 60.0%의 이물 제거 효과가 있었으며, 노즐 세트(20)가 3개인 경우에는 91.3%의 이물 제거 효과가 있는 것을 알 수 있었다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 용기 내 이물 제거 장치(1)에 대한 수치해석 실험 결과에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 비교예와 일 실시예의 용기 내 평균 유속 및 용기 내벽의 평균 전단 응력 해석 결과를 보여주는 도면이다. 구체적으로, 이송기기(10)는 용기를 동일한 속도로 이송시키고, 노즐을 통해 그 내부로 기류를 투입시켜서 실험한 결과를 보여주는 도면일 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 비교예는 이송되는 용기의 중심을 지나는 가상의 수직면(A)과 동일선 상에 복수 개의 노즐이 배치된 것을 대상으로 한다. 본 비교예에 따른 용기 내 이물 제거 장치(1)의 체적-평균 유속은, 용기가 노즐 배치 구간에 진입하면서 대략 7m/s까지 상승하다가, 노즐이 용기의 중심에 인접한 구간을 지나가는 0.2sec에서 0.3sec 시간대에서 감소하여 대략 3m/s까지 하강하는 것을 볼 수 있다. 이는 용기 내로 투입되는 가스의 기류와 배출되는 기류가 맞부딪쳐 정체되기 때문인 것으로 파악할 수 있다.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용기 내 이물 제거 장치(1)는 0.2sec에서 0.3sec 시간대에도 체적-평균 유속이 7m/s로 유지되는 것을 볼 수 있다. 이로써, 본 실시예에서는, 용기 내에서 가스의 기류가 정체되는 현상이 줄어드는 것을 알 수 있다(도 3의 (a) 참조).
아울러 도 3의 (b)를 참조하면, 비교예에서 용기 내벽 평균 전단 응력은 0.2sec 내지 0.3sec 시간대에서 0.4Pa로 감소하는 구간이 발생하는 것을 볼 수 있다. 이러한 현상은 용기 내부의 기류 정체에 의한 것이며, 용기 내벽에 가해지는 전단 응력의 감소로 인하여 용기 내벽에 부착된 이물질의 제거 효과가 감소하는 것을 알 수 있다.
반면, 일 실시예에서는 용기 내벽 전단 응력이 1Pa 이상으로 유지되는 것을 볼 수 있다. 이로써, 용기 내벽에 부착된 이물질 제거가 용이하게 수행되는 것을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 비교예와 일 실시예의 용기 내부의 기류 해석 결과를 보여주는 도면이다.
도 4의 (a)는 비교예에서 이송되는 용기에 그의 중심을 지나는 이송경로 상에 배치된 노즐에서 가스를 투입하여 용기와 노즐의 상대 위치에 따른 일정 속도를 가지는 기류 형상(e')의 변화를 보여주는 것이다. 도 4의 (b)는 본 발명의 일 실시예에서 이송되는 용기에 그의 중심을 지나는 이송경로에서 일측으로 이격 배치된 노즐에서 가스를 투입하여 용기와 노즐의 상대 위치에 따른 일정 속도를 가지는 기류 형상(e)을 보여주는 것이다.
비교예에서 노즐(21')의 단부로부터 연장되어 용기(c) 내로 투입되는 기류 형상(e')은 유속이 15m/s에 해당하는 부분을 나타낸 것일 수 있고, 그 크기가 클수록 용기 내에서 기류의 순환이 잘 되고, 유속이 빠른 것이라고 볼 수 있다. 노즐(21')이 용기의 내부 중심 구간을 통과할 때 기류 형상의 크기가 작아지는 것을 보면, 이 때에 기류 순환이 잘 되지 않고, 용기 내부의 유속이 줄어드는 것을 알 수 있다. 반면, 일 실시예에서는 기류 형상(e)의 크기가 감소되지 않고 유지되는 것을 볼 수 있고, 전단 응력도 노즐이 용기의 중심에서 이격 배치되는 구간과 중심에 인접하게 배치되는 구간에서도 큰 차이가 나지 않는 것을 볼 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 용기 내 이물 제거 장치(1)에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용기 내 이물 제거 장치(1)의 노즐 배치를 보여주는 도면이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 노즐 세트(20)를 보여주는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 용기 내 이물 제거 장치(1)는 복수 개의 노즐 세트(20)를 포함할 수 있다. 일 예로, 노즐 세트(20)는 제1세트 및 제2세트를 포함할 수 있다.
제1세트의 제1노즐(21)의 제1이격거리(d1')와 제2노즐(22)의 제2이격거리(d2')는 상이하며, 제2세트의 제1노즐(21)의 제1이격거리(d1')는 제1세트의 제2노즐(22)의 제2이격거리(d1')와 동일하고, 제2세트의 제2노즐(22)의 제2이격거리(d2')는 제1세트의 제1노즐(21)의 제1이격거리(d2')와 동일할 수 있다.
이로써, 노즐의 위치가 다양화되어, 용기 내부로 투입되는 가스의 유입경로가 다양해지고, 용기 내부의 모든 위치에 가스의 기류가 공급되어 이물 제거의 효과가 상승할 수 있다.
본 발명에 따른 용기 내 이물 제거 장치(1)는, 노즐을 이송되는 용기의 중심 라인을 지나는 가상의 수직면(A)으로부터 소정 간격 이격 배치하여 용기(C) 내로 투입되는 기류가 정체되는 현상을 감소시켜, 용기 내의 이물을 효과적으로 제거할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 개구부가 형성된 용기를 이송하는 이송기기; 및
    상기 용기의 개구부로 가스를 분사하는 제1노즐을 포함하며,
    상기 제1노즐은, 상기 용기의 중심을 지나면서 상기 용기가 이송되는 이송방향으로 연장되는 가상의 수직면을 경계로 하여, 일측으로 제1이격거리 만큼 이격 배치되는, 용기 내 이물 제거 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용기가 이송되는 이송방향을 따라 상기 제1노즐로부터 이격 배치되고, 상기 용기의 개구부로 가스를 분사하는 제2노즐을 포함하며,
    상기 제2노즐은, 상기 가상의 수직면을 경계로 하여, 타측으로 제2이격거리 만큼 이격 배치되는, 용기 내 이물 제거 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용기의 개구부는 하방을 향하게 배치되며, 상기 제1노즐은 상기 용기의 하방에 배치되어 상기 용기의 개구부로 가스를 분사하는, 용기 내 이물 제거 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 용기는 원통형상이며, 상기 제1이격거리 및 상기 제2이격거리 중 적어도 하나는, 상기 용기 반경의 4/5의 거리를 가지는, 용기 내 이물 제거 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1이격거리와 상기 제2이격거리는 동일한, 용기 내 이물 제거 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1노즐의 직경은 상기 제1이격거리보다 작고,
    상기 제2노즐의 직경은 상기 제2이격거리보다 작은, 용기 내 이물 제거 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이송기기는,
    상기 이송기기 상에서 상기 용기가 상기 제1노즐에서 분사되는 가스의 압력에 의해 탈락되는 것을 방지하기 위해, 상기 이송기기와 상기 용기의 결합을 보조 지지하는 지지부재를 포함하는, 용기 내 이물 제거 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1노즐 및 상기 제2노즐은 하나의 노즐 세트로 구비되어, 상기 이송방향을 따라 복수 개 배치되는, 용기 내 이물 제거 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 노즐 세트는 제1세트 및 제2세트를 포함하며,
    상기 제1세트의 상기 제1노즐의 제1이격거리와 상기 제2노즐의 제2이격거리는 상이하며, 상기 제2세트의 제1노즐의 제1이격거리는 상기 제1세트의 제2노즐의 제2이격거리와 동일하고, 상기 제2세트의 제2노즐의 제2이격거리는 상기 제1세트의 제1노즐의 제1이격거리와 동일한, 용기 내 이물 제거 장치.
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