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KR100928691B1 - 슬릿형 초음속 노즐 및 이를 구비한 표면처리장치 - Google Patents

슬릿형 초음속 노즐 및 이를 구비한 표면처리장치 Download PDF

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KR100928691B1
KR100928691B1 KR1020090024958A KR20090024958A KR100928691B1 KR 100928691 B1 KR100928691 B1 KR 100928691B1 KR 1020090024958 A KR1020090024958 A KR 1020090024958A KR 20090024958 A KR20090024958 A KR 20090024958A KR 100928691 B1 KR100928691 B1 KR 100928691B1
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KR
South Korea
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slit
nozzle
gas
supersonic
nozzle body
Prior art date
Application number
KR1020090024958A
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Inventor
김상현
Original Assignee
주식회사 지디머신즈
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Publication date
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Abstract

본 발명은 슬릿형 초음속 노즐 및 이를 구비한 표면처리장치에 관한 것으로, 처리대상물(10)의 표면으로부터 이물질을 탈리(脫離)가능한 고속의 가스를 분사하는 노즐에 있어서, 상기 처리대상물(10)의 너비방향을 따라 연장 형성되는 노즐본체(111); 상기 노즐본체(111)로 공급된 고압의 가스가 상기 노즐본체(111)의 길이방향을 따라 균일하게 분포가능하도록 상기 처리대상물(10)의 너비방향으로 연속되는 유로를 구비하여 상기 노즐본체(111) 내부에 형성되는 압력균배로(112); 및 상기 노즐본체(111) 및 압력균배로(112)의 일단부에 상기 처리대상물(10)의 너비방향으로 연속되게 개방형성되며, 상기 압력균배로(112)를 통해 고압의 가스를 공급받아 충격파를 발생시키는 초음속 가스제트를 생성하며 상기 처리대상물(10)측으로 분사하는 슬릿(113);을 포함하여 구성되는 것을 기술적 요지로 하여, 처리대상물의 표면에 손상을 입히지 않으면서도 처리대상물의 표면에 견고하게 부착된 미세오염물을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 슬릿형 초음속 노즐 및 이를 구비한 표면처리장치에 관한 것이다.
초음속, 수퍼소닉, 충격파, 슬릿, 노즐

Description

슬릿형 초음속 노즐 및 이를 구비한 표면처리장치{slit type supersonic nozzle and surface-cleaning apparatus having the same}
본 발명은 슬릿형 초음속 노즐 및 이를 구비한 표면처리장치에 관한 것으로, 반도체웨이퍼, 액정표시소자와 같은 처리대상물의 표면에 손상을 입히지 않으면서도 초음속 가스제트(supersonic gas jet)를 이용하여 처리대상물의 표면에 견고하게 부착된 미세오염물을 제거할 수 있도록 하는 슬릿형 초음속 노즐 및 이를 구비한 표면처리장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼(semiconductor wafer), 액정표시소자(LCD, Liquid Crystal Display), 태양전지 등은 그 표면에 미립자에 해당되는 미세한 오염물이 부착되는 것에 의해서도, 해당 부품의 사용 자체가 불가능하거나 해당 부품의 작동효율이 현저하게 저하됨에 따라, 정밀한 표면처리가 요구되며, 종래에는 이러한 처리대상물의 표면으로부터 미립자를 제거하기 위한 다수의 표면처리방법이 개시되어 있다.
일반적으로 액정표시소자의 경우, 생산 비용을 절감하기 위해, 도 1에 도시 된 바와 같이, 대형 사이즈의 유리기판(이하 '원판 유리(1)'라 한다)을 제작한 후, 이를 지정 사이즈로 분할 절단하여 다수의 패널(10)을 제작하고 있으며, 액정표시소자의 제조 초기 시에는 원판 유리(1)를 1세대(370×470mm) 크기로 제작하였으나, 점차 대형화되어 근래에는 7세대(1870~1950mm×2200~2250mm), 8세대(2200mm×2500mm) 크기로 제작한 후, 다양한 사이즈(2~10인치,10~32인치,30~42인치,50인치이상 등)의 패널(10)로 절단, 제작하고 있다.
원판 유리를 절단함에 있어서는, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 다이아몬드나 초경 휠(20)에 의한 기계적인 마찰에 의해 원판 유리(1)의 표면에 V자형(또는 U자형) 홈을 형성하여 방향성을 부여한 후, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 기계적인 충격을 주어 절단과정에서 파편의 발생을 최소화하도록 하고 있으나, 절단부에서 미세 사이즈의 파편이 발생되는 것을 완전하게 차단하기 어려우며, 이는 고 청정도를 요구하는 평판 디스플레이(Flat Panel Display) 장치의 제조 공정에 고질적인 문제가 되어왔다.
유리기판을 절단하는 과정에서 절단부에서 발생된 파편이 패널의 표면에 부착되는 경우, 패널과 파편간의 표면장력(表面張力, surface tension), 반데르발스힘(van der waals forces), 정전기력(靜電氣力, static electricity forces), 패널과 파편의 밀착에 의한 진공압 등으로 인해, 그 부착정도가 특히 견고하여 파편(미립자)의 제거에 곤란함을 겪고 있는 실정이다.
도 3에 도시된 바와 같이 노즐이나 에어나이프(30) 등을 이용하여 고압의 유체나 가스를 패널의 표면에 분사하거나, 도 4에 도시된 바와 같이 브러시 부재(40) 를 이용하여 패널(10)의 표면을 쓸어내더라도, 패널(10)에 부착된 상태를 유지할 정도의 견고한 강도로 미립자가 부착되어 있어, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, #1000~#3000 등의 방수(#, 1in.²내 연마입자의 갯수)를 가지는 세륨(Cerium) 소재 등의 연마롤(50)을 작은 방수를 가지는 것부터 순차적으로 적용하면서 패널(10)의 표면을 연마하는 번거로운 과정을 거치고 있다.
그러나, 연마롤(50)를 이용하여 표면을 연마하는 경우에도, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 미립자가 부착된 상태로 패널(10)의 표면을 가압하여 스크래치를 발생시키거나, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 미립자에 의해 연마롤(50)이 손상되거나, 연마롤(50)의 손상부에 여러 미립자가 삽입되며 연마가 제대로 이루어지지 못하는 경우가 발생하게 된다는 문제점이 있고, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이 동일한 크기의 패널에 대해 연마롤(50)을 장시간 사용하게 되면 연마롤이 패널과 접촉하는 부분만 마모하게 되어 다양한 크기의 패널에 대응하기 어려운 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 처리대상물의 표면에 손상을 입히지 않으면서도 처리대상물의 표면에 견고하게 부착된 미세오염물을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 슬릿형 초음속 노즐 및 이를 구비한 표면처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 처리대상물(10)의 표면으로부터 이물질을 탈리가능한 고속의 가스를 분사하는 노즐에 있어서, 상기 처리대상물(10)의 너비방향을 따라 연장 형성되는 노즐본체(111); 상기 노즐본체(111)로 공급된 고압의 가스가 상기 노즐본체(111)의 길이방향을 따라 균일하게 분포가능하도록 상기 처리대상물(10)의 너비방향으로 연속되는 유로를 구비하여 상기 노즐본체(111) 내부에 형성되는 압력균배로(112); 및 상기 노즐본체(111) 및 압력균배로(112)의 일단부에 상기 처리대상물(10)의 너비방향으로 연속되게 개방형성되며, 상기 압력균배로(112)를 통해 고압의 가스를 공급받아 충격파를 발생시키는 초음속 가스제트를 생성하며 상기 처리대상물(10)측으로 분사하는 슬릿(113);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬릿형 초음속 노즐(110)을 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 노즐본체(111)는, 상기 압력균배로(112)에서 상기 슬릿(113)으로 가스가 공급되는 방향과 다른 방향으로 고압의 가스가 상기 노즐본체(111) 내부 로 유입가능한 경로를 제공하며, 상기 노즐본체(111)의 길이방향을 따라 다수가 이격설치되는 가스유입공(111a);을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 압력균배로(112)는, 고압의 가스를 공급받아 상기 슬릿(113)측으로 유동방향을 전환가능한 대향면을 제공하는 제1측벽(112a-1)과, 상기 노즐본체(111)의 길이방향을 따라 압력을 균일하게 분배하면서 상기 슬릿(113)측으로 고압의 가스를 전달하도록 상기 제1측벽(112a-1)과 일정한 이격거리를 두고 형성되는 제2측벽(112a-2)이 구비되는 가스유입균배부(112a); 및 상기 가스유입균배부(112a)에서 1차로 균배된 가스를 2차로 균배하며 상기 슬릿(113)측으로 전달가능하도록 상기 가스유입균배부(112a)와 슬릿(113)에 연통형성되며, 가스의 압력 강화와 원활한 유동이 가능하도록 상기 가스유입균배부(112a)와의 연결부에서 상기 슬릿(113)과의 연결부측으로 갈수록 단면이 연속적으로 축소형성되는 가스전달균배부(112b);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 슬릿(113)은, 상기 슬릿(113)의 분사단부측으로 갈수록 15~52°의 경사도로 슬릿의 폭이 축소형성되는 경사축소부(113a); 상기 경사축소부(113a)의 단부에 연결형성되고, 상기 슬릿(113)의 분사방향에 대해 0.02~5.00mm의 길이만큼 연속형성되며 0.01~1.25mm에 해당되는 슬릿의 폭을 형성하는 곡면연결부(113b); 및 상기 곡면연결부(113b)의 단부에 연결형성되며, 상기 슬릿(113)의 분사단부측으로 갈수록 0.1~48°의 경사도로 단면이 확장형성되고, 상기 슬릿(113)의 분사방향에 대해 0.02~6.25mm의 길이만큼 연속형성되는 경사확장부(113c);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 슬릿(113)의 분사단부는, 상기 처리대상물(10)의 표면으로부터, 상기 슬릿(113)의 분사단부에서 생성된 충격파의 5파장 도달거리 이내에 해당되는 이격거리를 가지도록 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 처리대상물(10)의 이송방향에 대해 상기 압력균배로(112)와 슬릿(113)의 전방부가 배면에 개방형성된 상기 노즐본체(111)의 전방부에 해당되는 일체형 구조를 가지는 노즐전방부(110a); 상기 처리대상물(10)의 이송방향에 대해 상기 압력균배로(112)와 슬릿(113)의 후방부가 전면에 개방형성된 상기 노즐본체(111)의 후방부에 해당되는 일체형 구조를 가지고 상기 노즐전방부(110a)에 결합되는 노즐후방부(110b); 및 상기 노즐전방부(110a)의 후면과 노즐후방부(110b)에 전면에 기밀하게 밀착가능한 연질소재로 구성되며, 상기 노즐전방부(110a)와 노즐후방부(110b) 사이에 상기 압력균배로(112)와 슬릿(113)의 둘레를 따라 연속되게 설치되는 기밀링(110c);을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 처리대상물(10)의 상면에 하향경사지게 초음속 가스제트를 분사하는 제1노즐부(110A); 및 상기 처리대상물(10)의 하면에 상향경사지게 초음속 가스제트를 분사하는 제2노즐부(110B);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 처리대상물(10)의 너비방향의 일측부가 타측부에 비해 상기 처리대상물(10)의 이송방향의 보다 전방 또는 후방측에 위치하도록 설치되며, 상기 처리대상물(10)의 이송방향에 반대되는 후방측으로 경사지게 초음속 가스제트를 분사하는 것이 바람직하다.
그리고, 처리대상물(10)의 표면을 처리하는 표면처리장치에 있어서, 상기 처 리대상물(10)의 너비방향으로 연속되게 개방형성된 슬릿(113)을 통해, 충격파를 발생시키는 초음속 가스제트를 상기 처리대상물(10)의 너비 전반에 걸쳐 균일하게 생성, 분사하는 슬릿형 초음속 노즐(110)이 구비되는 초음속 처리기(100);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 표면처리장치를 다른 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)은, 상기 처리대상물(10)의 너비방향의 일측부가 타측부에 비해 상기 처리대상물(10)의 이송방향의 보다 전방측에 위치되고, 상기 처리대상물(10)의 이송방향에 반대되는 후방측으로 경사지게 초음속 가스제트를 분사하도록 설치되며, 공중에 비산된 이물질을 외부로 배출, 제거가능한 유로를 구비하여 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 후방측에 설치되며, 보다 전방에 위치되는 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 일측부측에 인접하게 설치되는 배기구(150);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)은, 상기 처리대상물(10)의 이송방향에 반대되는 후방측으로 경사지게 초음속 가스제트를 분사하도록 설치되며, 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 후방측의 이물질이 상기 처리대상물(10)의 기처리부에 재고착되는 것을 방지하도록 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 전, 후방측 공간부간의 공기 유동을 차단시키는 격벽을 제공하는 차폐커튼(160);을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 3~10bar의 공기압을 100~200bar로 승압하여 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)로 공급하는 에어부스터(121)를 구비한 고압공급장치(120);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 초음속 처리기(100)을 통과한 상기 처리대상물(10)에 물을 분사하고 롤러브러시(251)로 닦아내며 상기 처리대상물(10) 표면에 부착된 이물질을 제거하는 린스 처리기(250); 및 상기 린스 처리기(250)를 통과하며 상기 처리대상물(10)의 표면에 잔재된 물을 에어나이프(271)로 건조시키는 에어나이프 처리기(270);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명은, 처리대상물의 너비방향으로 연속되게 개방형성된 슬릿을 통해, 충격파를 발생시키는 초음속 가스제트를 처리대상물의 너비 전반에 걸쳐 균일하게 생성, 분사하며, 처리대상물의 손상없이, 처리대상물의 표면에 견고하게 부착된 미세오염물을 안전하고 효율적으로 이탈시킬 수 있다는 효과가 있다.
슬릿의 너비에 수직되는 방향으로 처리대상물을 이송시키면서 초음속 가스제트를 1~2회 분사하는 것에 의해 대면적의 처리대상물 전반에 걸쳐 미세오염물을 신속하게 제거할 수 있음에 따라, 기존에 콘(corn)형 노즐을 이용함에 있어서 요구되던 다수의 노즐장비, 작업횟수 등에 따른 비용, 시간, 인력의 소모를 현저히 감소시킬 수 있으며, 미처리부의 발생에 따른 불량율을 최소화하면서 처리의 신뢰성을 확보할 수 있다는 효과가 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐 및 이를 구비한 표면처리장치를 다음의 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 6은 초음속 노즐의 기하학적 형상 및 위치에 따른 압력비를 도시한 그래프이고, 도 7은 과소팽창비가 1.2, 1.5, 1.7인 자유제트의 실러른(Schlieren) 사진이며, 도 8은 노즐로부터 이격거리에 따른 충격파의 압력감소를 도시한 그래프이고, 도 9는 본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐을 이용하여 처리대상물의 표면을 처리하는 일예를 도시한 측면개략도이다.
도 10은 본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐의 제1실시예를 도시한 요부정면투시도이고, 도 11, 12는 각각 도 10의 요부평면투시도, 요부측면투시도이며, 도 13은 도 12의 A부 확대도이고, 도 14는 본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐의 설치 및 사용상태의 일예를 설명하고자 도시한 초음속 처리기의 요부평면투시도이며, 도 15는 도 14의 요부정면투시도이다.
도 16은 본 발명에 따른 표면처리장치의 제1실시예를 도시한 평면개략도이고, 도 17은 도 16의 측면개략도이며, 도 18은 가스, 액체의 공급 및 배출을 위한 배관구조의 일예를 설명하고자 도시한 도 16의 측면개략도이고, 도 19는 도 16의 유공압회로도이다.
유체 속으로 전파되는 파동의 일종으로 음속보다도 빨리 전파되어 압력, 밀도, 온도 등이 급격히 변화하는 파를 충격파(shock wave)라고 하며, 본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐은, 이러한 충격파를 이용하여 반도체 웨이퍼(semiconductor wafer), 액정표시소자(LCD, Liquid Crystal Display), 태양전지와 같은 처리대상물(10)의 표면에 손상을 입히지 않으면서, 상기 처리대상물(10)의 표면에 견고하게 부착된 미세오염물을 처리대상물(10)의 표면으로부터 탈리(脫離)가능한 구성을 가지는 노즐장치에 관한 것이다.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 입구(entrance)측에서 출구(exit)측으로 갈수록 경로가 점차 축소되다가 목부(throat)(Pt)를 기점으로 경로가 확장되는 형상을 가지는 슬롯(slot)으로 고압의 기체를 통과시키면, 출구측 압력(Pe)이 출구 외측의 압력(P₂)과 다른 경우, 충격파를 생성하는 과대팽창 제트(over-expanded supersonic jet)(도 6의 (b)의 A, B, C의 경우), 또는 과소팽창 제트(under-expanded supersonic jet)(도 6의 (b)의 D의 경우)에 해당되는 초음속 제트유동을 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐은, 상기 처리대상물(10)의 표면에 부착된 미세오염물을 신뢰성있게 이탈시킬 수 있는 물리력으로서의 충격파를 생성하기 위해, 도 6의 (b)의 A, B, C, D와 같은 형태의 초음속 제트유동을 유도가능한 구조를 가지며, 상기 출구의 단면적과 목부의 단면적의 비에 따라 노즐의 출구측 압력(Pe)을 선택 적용할 수 있다.
노즐의 출구 외측에서 형성되는 초음속 제트유동의 분포는, 파의 강도가 강하여 난류 혼합과정이 얇은 층으로 나타나는 비점성 유동영역과, 난류혼합층이 주위 유동과 상호 작용하여 난류 소산이 발생하고 파의 강도가 작아지는 천이영역과, 파의 강도가 완전히 소멸하여 압력분포가 일정하게 나타나고 난류 혼합층이 사라지 는 점성 유동영역에 해당되는 3가지 영역으로 구분할 수 있다.
도 7의 (a)는 과소팽창비가 1.2인 자유제트의 쉴러른(Schlieren) 사진으로, 노즐 출구로부터 2번째 충격파 셀까지는 파의 형상이 선명하게 나타나는 비점성 유동영역에 해당되고, 3번째 충격파 셀부터 5번째 충격파 셀까지는 난류 혼합층이 주위 유동과 산호작용하여 난류 소산이 발생해 점차 희미해지는 천이영역에 해당되며, 도 7의 (b), (c)는 과소팽창비가 각각 1.5, 1.7인 자유제트의 쉴러른 사진으로, 도 7의 (a)에 나타난 충격파에 비해 셀의 크기가 보다 성장하는 것을 확인할 수 있다.
도 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 5번째 충격파 셀 영역(5파장)을 초과하는 이격거리를 가지는 지점에서는 상기 처리대상물(10)의 표면에 고착된 미립자를 안정적으로 탈리시킬 수 없을 정도로 충격력이 감소하게 되므로, 본 발명에 따른 슬릿형 초음파 노즐의 분사단부는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 처리대상물(10)의 표면으로부터 충격파의 5파장(λ) 도달거리 이내에 해당되는 이격간격을 가지도록 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 도 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 초음파 노즐의 분사단부로부터 이격될수록 충격파의 압력이 순차적으로 연속되게 감소되는 것이 아니라, 압력이 급격히 상승하거나 하강하는 것을 반복하며 위치에 따라 상이한 압력구배를 가지므로, 상기 처리대상물(10)의 표면으로부터 5파장(λ) 도달거리 이내에 해당되는 이격간격을 가지도록 설치됨에 있어서도, 도 8에 진홍색 선으로 표시된 위치, 즉 근접한 주변에 비해 압력이 급격히 상승되게 나타나는 지점 내지 거리(x)에 해당되는 이격간격을 가지도록 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐(110)은, 크게 노즐본체(111), 압력균배로(112), 슬릿(113)으로 이루어지며, 상기 노즐본체(111)는 상기 처리대상물(10)의 너비방향을 따라 연장길이를 가지도록 형성되고, 상기 압력균배로(112)는 상기 노즐본체(111) 내부에 상기 노즐본체(111)의 길이방향을 따라 연속되게 연통형성되며, 상기 슬릿(113)은 충격파를 발생가능한 구조로 상기 노즐본체(111) 및 압력균배로(112)의 일단부에 연속형성된 구조를 가진다.
도 10 내지 도 12에 도시된 본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐의 제1실시예에서, 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)은, 상기 처리대상물(10)의 이송방향에 대해 상기 압력균배로(112)와 슬릿(113)의 전방부가 배면에 개방형성된 상기 노즐본체(111)의 전방부에 해당되는 일체형 구조를 가지는 노즐전방부(110a)와, 상기 처리대상물(10)의 이송방향에 대해 상기 압력균배로(112)와 슬릿(113)의 후방부가 전면에 개방형성된 상기 노즐본체(111)의 후방부에 해당되는 일체형 구조를 가지고 노즐후방부(110b)를 다수의 볼트부재로 상호 결합, 조립한 구조를 가진다.
상기 노즐전방부(110a)와 노즐후방부(110b) 각각을 일체형으로 형성함으로써, 상기 노즐전방부(110a)와 노즐후방부(110b)간의 접속부를 제외하고, 상기 슬릿(113) 이외에 고압의 공기가 외부로 유동될 수 있는 소지를 완전하게 차단할 수 있어, 초음속 가스제트(supersonic gas jet)를 생성하기 위한 고압을 상기 노즐본체(111) 내부에 안전하게 유지, 조성할 수 있다.
상기 노즐전방부(110a)와 노즐후방부(110b)를 상호결합하여 상기 압력균배 로(112)와 슬릿(113)을 일체로 연통형성함에 있어서는, 상기 노즐전방부(110a)의 후면과 노즐후방부(110b)에 전면 각각에 일측부와 타측부가 기밀하게 가압밀착가능한 연질소재로 구성된 기밀링(110c)을 상기 노즐전방부(110a)와 노즐후방부(110b) 사이에 상기 압력균배로(112)와 슬릿(113)의 둘레를 따라 연속되게 설치함으로써, 상기 노즐전방부(110a)와 노즐후방부(110b)간의 접속부를 명확하게 기밀시킬 수 있다.
상기 슬릿(113)의 전 길이에 걸쳐 균일한 강도의 충격파를 생성하기 위해서는 상기 슬릿(113)측으로 공급되는 고압가스의 균배가 상기 압력균배로(112)상에서 충분하게 이루어질 수 있어야 하는데, 상기 노즐본체(111) 내측으로의 고압가스 유입 경로를 제공하는 가스유입공(111a)을 상기 슬릿(113)의 분사방향, 즉, 상기 압력균배로(112)측에서 상기 슬릿(113)측으로 가스가 공급되는 방향과, 다른 방향으로 형성하면, 상기 압력균배로(112)의 사이즈 및 형상을 그대로 유지하면서도 가스의 방향전환 등을 거쳐면서 압력의 균배가 보다 효율적으로 이루어지도록 할 수 있다.
상기 가스유입공(111a)은, 고압가스 공급배관이 볼트체결 등에 의해 기밀하게 조립가능한 조립부 구조를 구비하여 상기 노즐본체(111)의 길이방향을 따라 다수가 이격설치함으로써, 상기 노즐본체(111)의 중앙부 또는 길이방향의 일측부에 하나 또는 소수를 형성시킨 경우에 비해, 상기 노즐본체(111)로 공급된 고압의 가스를 상기 노즐본체(111)의 길이방향을 따라 보다 균일하고 안정적으로 분포시킬 수 있다.
상기 압력균배로(112)는, 상기 노즐본체(111) 내부로 유입된 고압가스를 상기 노즐본체(111)의 길이방향을 따라 1차적으로 균일하게 분배시키며 상기 슬릿(113)측으로 공급하도록 균일한 횡단면을 가지는 가스유입균배부(112a)와, 상기 가스유입균배부(112a)의 고압 가스를 2차적으로 균일하게 분배시키면서 상기 슬릿측(113)으로 원활하게 공급가능하도록 축소가변되는 횡단면을 가지는 가스전달균배부(112b)로 이루어진다.
상기 가스유입균배부(112a)는, 상기 슬릿(113)측으로 가스 유동방향과 다른 방향으로 유로가 형성된 상기 가스유입공(111a)을 통해 고압의 가스를 공급받아 상기 슬릿(113)측으로 유동방향을 전환가능한 대향면을 제공하는 제1측벽(112a-1)과, 상기 노즐본체(111)의 길이방향을 따라 압력을 균일하게 분배하면서 상기 슬릿(113)측으로 고압의 가스를 전달하도록 상기 제1측벽(112a-1)과 일정한 이격거리를 두고 형성되는 제2측벽(112a-2)을 구비한 구조를 가진다.
상기 가스전달균배부(112b)는, 일단부와 타단부가 상기 가스유입균배부(112a)와 슬릿(113)에 각각 연통형성되고, 상기 가스유입균배부(112a)를 통해 유입된 고압 가스의 압력을 보다 강화시키면서 상기 슬릿(113)측으로 원활한 유동, 전달가능하도록 상기 가스유입균배부(112a)와의 연결부에서 상기 슬릿(113)과의 연결부측으로 갈수록 단면이 연속적으로 축소형성된다.
상기 슬릿(113)은, 상기 노즐본체(111) 및 압력균배로(112)의 일단부에 상기 처리대상물(10)의 너비방향으로 연속되게 개방형성되며, 상기 압력균배로(112)를 통해 고압의 가스를 공급받아 상기 처리대상물(10)의 표면에 충격력을 효과적으로 부여할 수 있는 충격파를 발생시키는 초음속 가스제트를 생성가능한 구조를 가진다.
본 출원인은 상기 슬릿(113)의 분사단부의 형상, 각도, 곡률을 반복적으로 변형적용하는 연구를 통해, 상기 슬릿(113)의 분사단부를 도 13에 도시된 바와 같이 경사축소부(113a), 곡면연결부(113b), 경사확장부(113c)로 구분형성하고, 도 13에 도시된 바와 같은 경사도나 곡률, 길이를 각각에 적용하면 평판형 처리대상물(10)의 표면에 고착된 미립자를 효과적으로 탈리시킬 수 있을 정도의 충격파를 안정적으로 생성할 수 있음을 확인할 수 있었다.
그러나, 노즐장치의 적용환경, 관련 장비의 사양, 작업조건 등에 따라 보다 적절한 구조와 형상을 적용하는 것이 바람직하므로, 본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐은, 상기 슬릿(113)의 길이방향을 따라 균일한 압력과 속도로 초음속 가스제트를 안정되게 생성가능하다면 상기의 공지기술등을 포함하여 특정한 구조와 형상으로 한정되어 적용되지 않는다.
상기 경사축소부(113a)는 상기 슬릿(113)의 분사단부측으로 갈수록 15~52°의 경사도로 슬릿의 폭이 축소형성되며, 상기 곡면연결부(113b)는 상기 경사축소부(113a)의 단부에 상기 슬릿(113)의 분사방향에 대해 0.02~5.00mm의 길이만큼 연결형성되고, 단부에 0.01~1.25mm에 해당되는 슬릿의 폭을 형성하며, 상기 경사확장부(113c)는 상기 슬릿(113)의 분사단부측으로 갈수록 0.1~48°의 경사도로 단면이 확장형성되고, 상기 슬릿(113)의 분사방향에 대해 0.02~6.25mm의 길이만큼 연속형성된다.
상기 슬릿(113)에서는 상기 노즐본체(111)의 길이방향을 따라 연속되는 다수의 지점에서 0.01~1.25mm에 해당되는 마이크로 단위의 미세사이즈 폭을 통해 동시에 고속의 가스 유동이 이루어지게 됨에 따라, 표면조도(표면거칠기)에 따라 가스의 유동성과, 표면과의 마찰, 충돌, 이에 따른 방향전환 등으로 인해 에너지 손실정도가 크게 좌우되게 된다.
도 4, 5는 본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐(110)의 설치 및 사용상태의 일예를 설명하고자 도시한 초음속 처리기(100)로, 상기 처리대상물(10)의 너비방향의 일측부가 타측부에 비해 상기 처리대상물(10)의 이송방향의 보다 전방 또는 후방측에 위치하도록 설치되고, 상기 처리대상물(10)의 이송방향에 반대되는 후방측으로 경사각(α)를 가지도록 설치된 구조를 가진다.
상기 슬릿형 초음속 노즐(110)을 상기 처리대상물(10)의 이송방향에 대해 직각되는 방향으로 설치하고 상기 처리대상물(10)의 표면에 수직되는 방향으로 가스를 분사하면, 상기 처리대상물(10)이 그 이송방향에 대해 직각되는 라인형상에 해당되는 협소한 폭에만 충격력이 집중하여 작용하게 되고, 상기 처리대상물(10)의 표면에 수직되는 방향으로 부여되는 충격력에 의해 상기 처리대상물(10)에 무리한 가압력이 전달될 뿐 아니라, 상기 처리대상물(10)로부터 탈리된 이물질이 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 전방측으로도 비산되며 재고착될 수도 있다.
상기와 같이 상기 처리대상물(10)의 너비방향의 일측부가 타측부에 비해 상기 처리대상물(10)의 이송방향의 보다 전방측에 위치하도록 설치되고, 상기 처리대상물(10)의 이송방향에 반대되는 후방측으로 경사지게 설치함으로써, 상기 슬 릿(113)의 일측부와 타측부까지의 해당되는 확장된 폭에 걸쳐 충격력이 순차적, 분산적으로 작용하게 되며, 상기 처리대상물(10)로부터 탈리된 이물질이 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 전방측으로 비산되는 것을 방지할 수 있다.
상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 후방측에서 상기 처리대상물(10)로부터 탈리 처리되어 공중에 비산된 이물질은 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)이 설치된 초음속 처리기(100) 외부로 강제 흡기하여 신속하게 제거하는 것이 바람직하며, 상기 초음속 처리기(110)의 중앙부 및 전, 후방부에는 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)과 그 부설장비, 기판가이드부(130)(이하 설명)를 포함한 다수의 장비가 설치, 운용됨에 따라, 이러한 장비들의 운용을 저해하지 않으면서 한정된 공간을 효율적으로 활용하기 위해 공중에 비산된 이물질을 강제 배출, 제거가능한 유로를 제공하는 배기구(150)는 상기 초음속 처리기(110)의 좌측부 또는 우측부상에 설치하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)을 상기와 같이 기울기를 가지는 평면형상 및 측면형상을 가지도록 설치한 경우, 상기 배기구(150)를 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 후방측에 설치하되, 보다 전방에 위치하는 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 일측부측에 인접하게 설치하는 것이 바람직하다.
상기 배기구(150)를 상기와 같이 설치하면, 상기 배기구(150)는 상기 초음속 처리기(110) 내부 및 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 후방측에서 상대적으로 확장된 공간을 가지는 지점에 위치하게 되어, 보다 확장된 공간을 가지는 지점의 공기 및 이물질을 명확하게 배출, 제거할 수 있음은 물론, 상대적으로 협소한 공간을 가 지는 지점의 공기 및 이물질이 상대적으로 보다 확장된 공간을 순차적으로 원활하게 통과하면서 상기 배기구(150)를 통한 흡기 처리가 상기 슬릿형 토음속 노즐(110)의 후방측 공간부 전반에 걸쳐 효율적으로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 전, 후방측 공간부간의 공기 유동을 차단시키는 격벽을 제공하는 차폐커튼(160)을 설치하면, 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 후방측에서 상기 처리대상물(10)로부터 탈리 처리되어 공중에 비산된 이물질이, 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 전방측 공간부상에 위치하게 되는 상기 처리대상물(10)의 기처리부에 재고착되는 것을 방지할 수 있다.
상기 처리대상물(10)의 하단과 상단을 접속 지지하는 다수의 가이드롤러(131)와, 상기 가이드롤러(131)를 정위치에서 회전가능하게 지지하는 다수의 지지바를 상기 처리대상물(10)의 이송방향을 따라 연속적으로 배치시킨 기판가이드부(130)에 의해, 평판형의 상기 처리대상물(10)을 안정되게 이송시킬 수 있다.
상기 기판가이드부(130)로 상기 처리대상물(10)을 다수의 개소에서 접속지지하더라도 상기 처리대상물(10)에 미세 진동이 작용할 수 있으므로, 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 전방부와 후방부에 인접한 위치에서 상기 가이드롤러(131)가 접속되지 않은 지점에 추가로 보조하여 상기 처리대상물(10)에 접속 및 가이드가능한 롤러부재를 구비한 기판보조접속부(140)를 적용하면, 상기 처리대상물(10)의 미세 진동에 의한 충격력의 작용효과 저감을 명확하게 방지시킬 수 있다.
본 발명에 따른 표면처리장치는, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐(110) 내지 초음속 처리기(110)를 적용하여, 상기 처리대상물(10)의 표면을 처리가능한 구성을 가지는 표면처리장치에 관한 것으로, 도 6, 7에 도시된 바와 같이, 상기 처리대상물(10)의 너비방향으로 연속되게 개방형성된 슬릿(113)을 통해, 충격파를 발생시키는 초음속 가스제트를 상기 처리대상물(10)의 너비 전반에 걸쳐 균일하게 생성, 분사하는 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)을 구비한 상기 초음속 처리기(100)를 상기 처리대상물(10)의 이송경로상에 설치한 구조를 가진다.
본 발명에 따른 표면처리장치의 제1실시예에서, 상기 초음속 처리기(100)는, 상기 처리대상물(10)의 상면에 하향경사지게 초음속 가스제트를 분사하는 제1노즐부(110A)와, 상기 처리대상물(10)의 하면에 상향경사지게 초음속 가스제트를 분사하는 제2노즐부(110B)에 해당되는 한쌍의 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)을 구비하여, 상기 처리대상물(10)의 상, 하면을 동시에 처리하게 된다.
그리고, 상기 초음속 처리기(100)을 통과한 상기 처리대상물(10)에 물을 분사하고 롤러브러시(251)로 닦아내며 상기 처리대상물(10) 표면에 부착된 이물질을 제거하는 린스 처리기(250)와, 상기 린스 처리기(250)를 통과하며 상기 처리대상물(10)의 표면에 잔재된 물을 에어나이프(271)로 건조시키는 에어나이프 처리기(270)를 추가로 구비한 구조를 가진다.
상기와 같은 구조에 의하면, 상기 처리대상물(10)은 초음속 처리기(100), 린스 처리기(250), 에어나이프 처리기(270)를 순차적으로 거치면서, 초음속 충격파를 이용한 건식처리에 의한 고강도의 강제 탈리와, 상기 처리대상물(10) 표면에 가볍 게 잔재된 이물질의 헹굼 및 건조과정을 순차적으로 거치게 된다.
상기 초음속 처리기(100), 린스 처리기(250), 에어나이프 처리기(270)에 고압 가스와, 처리액 내지 물을 공급하고, 처리 후 배출함에 있어서는, 도 8, 9에 도시된 바와 같은 유압라인을 통해 승압, 가열, 공급, 분사, 포집, 배수, 순환, 폐수처리하여 에너지를 효율적으로 운용할 수 있다.
상기 슬릿형 초음속 노즐(110)로, 상기 슬릿(113)을 통해 충격파를 발생시키는 초음속 가스제트를 상기 처리대상물(10)의 너비 전반에 걸쳐 균일하게 생성, 분사할 수 있을 정도의 고압의 공기압을 공급함에 있어서는, 통상의 컴프레서를 사용하여 3~10bar의 공기압으로도 구현가능하나, 충격파의 발생조건에 따라서는 100~200bar로 승압가능한 성능을 가지는 에어부스터(121)를 적용한 고압공급장치(120)를 이용하여, 컴프레서를 적용하여 압축, 승압시키는 경우에 비해 보다 에너지 효율적으로 운용할 수 있다.
본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐 및 이를 구비한 표면처리장치는, 상기 처리대상물(10)의 너비방향으로 연속되게 개방형성된 상기 슬릿(113)을 통해, 충격파를 발생시키는 초음속 가스제트를 상기 처리대상물(10)의 너비 전반에 걸쳐 균일하게 생성, 분사하며, 상기 처리대상물(10)의 손상없이, 상기 처리대상물(10)의 표면에 견고하게 부착된 미세오염물을 안전하고 효율적으로 이탈시킬 수 있다.
상기 슬릿(113)의 너비에 수직되는 방향으로 상기 처리대상물(10)을 이송시키면서 초음속 가스제트를 1~2회 분사하는 것에 의해 대면적의 처리대상물(10) 전 반에 걸쳐 미세오염물을 신속하게 제거할 수 있음에 따라, 기존에 콘(corn)형 노즐을 이용함에 있어서 요구되던 다수의 노즐장비, 작업횟수 등에 따른 비용, 시간, 인력의 소모를 현저히 감소시킬 수 있으며, 미처리부의 발생에 따른 불량율을 최소화하면서 처리의 신뢰성을 확보할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.
도 1 - 원판유리를 절단하는 일예를 도시한 평면개략도
도 2 - 원판유리의 절단과정을 설명하고자 도시한 요부측면개략도
도 3 - 에어나이프를 사용하여 처리대상물의 표면을 처리하는 일예를 도시한 측면개략도
도 4 - 브러시부재를 사용하여 처리대상물의 표면을 처리하는 일예를 도시한 측면개략도
도 5 - 연마롤을 사용하여 처리대상물의 표면을 처리하는 일예를 도시한 측면개략도
도 6 - 초음속 노즐의 기하학적 형상 및 위치에 따른 압력비를 도시한 그래프
도 7 - 과소팽창비가 1.2, 1.5, 1.7인 자유제트의 쉴러른(Schlieren) 사진
도 8 - 노즐로부터 이격거리에 따른 충격파의 압력감소를 도시한 그래프
도 9 - 본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐을 이용하여 처리대상물의 표면을 처리하는 일예를 도시한 측면개략도
도 10 - 본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐의 제1실시예를 도시한 요부정면투시도
도 11 - 도 10의 요부평면투시도
도 12 - 도 10의 요부측면투시도
도 13 - 도 12의 A부 확대도
도 14 - 본 발명에 따른 슬릿형 초음속 노즐의 설치 및 사용상태의 일예를 설명하고자 도시한 초음속 처리기의 요부평면투시도
도 15 - 도 14의 요부정면투시도
도 16 - 본 발명에 따른 표면처리장치의 제1실시예를 도시한 평면개략도
도 17 - 도 16의 측면개략도
도 18 - 가스, 액체의 공급 및 배출을 위한 배관구조의 일예를 설명하고자 도시한 도 16의 측면개략도
도 19 - 도 16의 유공압회로도
<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>
10 : 처리대상물 100 : 초음속 처리기
110 : 초음속 노즐 110A : 제1노즐부
110B : 제2노즐부 110a : 노즐전방부
110b : 노즐후방부 110c : 기밀링
111 : 노즐본체 111a : 가스유입공
112 : 압력균배로 112a : 가스유입균배부
112a-1 : 제1측벽 112a-2 : 제2측벽
112b : 가스전달균배부 113 : 슬릿
113a : 경사축소부 113b : 곡면연결부
113c : 경사확장부 120 : 고압공급장치
121 : 에어부스터 130 : 기판가이드부
131 : 가이드롤러 140 : 기판보조접속부
150 : 배기구 160 : 차폐커튼
250 : 린스 처리기 251 : 롤러브러시
270 : 에어나이프 처리기 271 : 에어나이프

Claims (13)

  1. 처리대상물(10)의 표면으로부터 이물질을 탈리(脫離)가능한 고속의 가스를 분사하는 노즐에 있어서,
    상기 처리대상물(10)의 너비방향을 따라 연장 형성되는 노즐본체(111);
    상기 노즐본체(111)로 공급된 고압의 가스가 상기 노즐본체(111)의 길이방향을 따라 균일하게 분포가능하도록 상기 처리대상물(10)의 너비방향으로 연속되는 유로를 구비하여 상기 노즐본체(111) 내부에 형성되는 압력균배로(112); 및
    상기 노즐본체(111) 및 압력균배로(112)의 일단부에 상기 처리대상물(10)의 너비방향으로 연속되게 개방형성되며, 상기 압력균배로(112)를 통해 고압의 가스를 공급받아 충격파를 발생시키는 초음속 가스제트를 생성하며 상기 처리대상물(10)측으로 분사하는 슬릿(113);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬릿형 초음속 노즐(110).
  2. 제1항에 있어서, 상기 노즐본체(111)는,
    상기 압력균배로(112)에서 상기 슬릿(113)으로 가스가 공급되는 방향과 다른 방향으로 고압의 가스가 상기 노즐본체(111) 내부로 유입가능한 경로를 제공하며, 상기 노즐본체(111)의 길이방향을 따라 다수가 이격설치되는 가스유입공(111a);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬릿형 초음속 노즐(110).
  3. 제1항에 있어서, 상기 압력균배로(112)는,
    고압의 가스를 공급받아 상기 슬릿(113)측으로 유동방향을 전환가능한 대향면을 제공하는 제1측벽(112a-1)과, 상기 노즐본체(111)의 길이방향을 따라 압력을 균일하게 분배하면서 상기 슬릿(113)측으로 고압의 가스를 전달하도록 상기 제1측벽(112a-1)과 일정한 이격거리를 두고 형성되는 제2측벽(112a-2)이 구비되는 가스유입균배부(112a); 및
    상기 가스유입균배부(112a)에서 1차로 균배된 가스를 2차로 균배하며 상기 슬릿(113)측으로 전달가능하도록 상기 가스유입균배부(112a)와 슬릿(113)에 연통형성되며, 가스의 압력 강화와 원활한 유동이 가능하도록 상기 가스유입균배부(112a)와의 연결부에서 상기 슬릿(113)과의 연결부측으로 갈수록 단면이 연속적으로 축소형성되는 가스전달균배부(112b);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬릿형 초음속 노즐(110).
  4. 제1항에 있어서, 상기 슬릿(113)은,
    상기 슬릿(113)의 분사단부측으로 갈수록 15~52°의 경사도로 슬릿의 폭이 축소형성되는 경사축소부(113a);
    상기 경사축소부(113a)의 단부에 연결형성되고, 상기 슬릿(113)의 분사방향 에 대해 0.02~5.00mm의 길이만큼 연속형성되며 0.01~1.25mm에 해당되는 슬릿의 폭을 형성하는 곡면연결부(113b); 및
    상기 곡면연결부(113b)의 단부에 연결형성되며, 상기 슬릿(113)의 분사단부측으로 갈수록 0.1~48°의 경사도로 단면이 확장형성되고, 상기 슬릿(113)의 분사방향에 대해 0.02~6.25mm의 길이만큼 연속형성되는 경사확장부(113c);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬릿형 초음속 노즐(110).
  5. 제1항에 있어서, 상기 슬릿(113)의 분사단부는,
    상기 처리대상물(10)의 표면으로부터, 상기 슬릿(113)의 분사단부에서 생성된 충격파의 5파장 도달거리 이내에 해당되는 이격거리를 가지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 슬릿형 초음속 노즐(110).
  6. 제1항에 있어서,
    상기 처리대상물(10)의 이송방향에 대해 상기 압력균배로(112)와 슬릿(113)의 전방부가 배면에 개방형성된 상기 노즐본체(111)의 전방부에 해당되는 일체형 구조를 가지는 노즐전방부(110a);
    상기 처리대상물(10)의 이송방향에 대해 상기 압력균배로(112)와 슬릿(113)의 후방부가 전면에 개방형성된 상기 노즐본체(111)의 후방부에 해당되는 일체형 구조를 가지고 상기 노즐전방부(110a)에 결합되는 노즐후방부(110b); 및
    상기 노즐전방부(110a)의 후면과 노즐후방부(110b)에 전면에 기밀하게 밀착가능한 연질소재로 구성되며, 상기 노즐전방부(110a)와 노즐후방부(110b) 사이에 상기 압력균배로(112)와 슬릿(113)의 둘레를 따라 연속되게 설치되는 기밀링(110c);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬릿형 초음속 노즐(110).
  7. 제1항에 있어서,
    상기 처리대상물(10)의 상면에 하향경사지게 초음속 가스제트를 분사하는 제1노즐부(110A); 및
    상기 처리대상물(10)의 하면에 상향경사지게 초음속 가스제트를 분사하는 제2노즐부(110B);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬릿형 초음속 노즐(110).
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 처리대상물(10)의 너비방향의 일측부가 타측부에 비해 상기 처리대상물(10)의 이송방향의 보다 전방에 위치하도록 설치되며, 상기 처리대상물(10)의 이송방향에 반대되는 후방측으로 경사지게 초음속 가스제트를 분사하는 것을 특징으 로 하는 슬릿형 초음속 노즐(110).
  9. 처리대상물(10)의 표면을 처리하는 표면처리장치에 있어서,
    상기 처리대상물(10)의 너비방향을 따라 연장 형성되는 노즐본체(111);
    상기 노즐본체(111)로 공급된 고압의 가스가 상기 노즐본체(111)의 길이방향을 따라 균일하게 분포가능하도록 상기 처리대상물(10)의 너비방향으로 연속되는 유로를 구비하여 상기 노즐본체(111) 내부에 형성되는 압력균배로(112); 및
    상기 노즐본체(111) 및 압력균배로(112)의 일단부에 상기 처리대상물(10)의 너비방향으로 연속되게 개방형성되며, 상기 압력균배로(112)를 통해 고압의 가스를 공급받아 충격파를 발생시키는 초음속 가스제트를 생성하며 상기 처리대상물(10)측으로 분사하는 슬릿(113);을 포함하는 슬릿형 초음속 노즐(110)이 구비되는 초음속 처리기(100);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 표면처리장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)은,
    상기 처리대상물(10)의 너비방향의 일측부가 타측부에 비해 상기 처리대상물(10)의 이송방향의 보다 전방측에 위치되고, 상기 처리대상물(10)의 이송방향에 반대되는 후방측으로 경사지게 초음속 가스제트를 분사하도록 설치되며,
    공중에 비산된 이물질을 외부로 배출, 제거가능한 유로를 구비하여 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 후방측에 설치되며, 보다 전방에 위치되는 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 일측부측에 인접하게 설치되는 배기구(150);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 표면처리장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)은,
    상기 처리대상물(10)의 이송방향에 반대되는 후방측으로 경사지게 초음속 가스제트를 분사하도록 설치되며,
    상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 후방측의 이물질이 상기 처리대상물(10)의 기처리부에 재고착되는 것을 방지하도록 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)의 전, 후방측 공간부간의 공기 유동을 차단시키는 격벽을 제공하는 차폐커튼(160);
    을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 표면처리장치.
  12. 제9항에 있어서,
    3~10bar의 공기압을 100~200bar로 승압하여 상기 슬릿형 초음속 노즐(110)로 공급하는 에어부스터(121)를 구비한 고압공급장치(120);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 표면처리장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 초음속 처리기(100)을 통과한 상기 처리대상물(10)에 물을 분사하고 롤러브러시(251)로 닦아내며 상기 처리대상물(10) 표면에 부착된 이물질을 제거하는 린스 처리기(250); 및
    상기 린스 처리기(250)를 통과하며 상기 처리대상물(10)의 표면에 잔재된 물을 에어나이프(271)로 건조시키는 에어나이프 처리기(270);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 표면처리장치.
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