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KR101728896B1 - 에어나이프 - Google Patents

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KR101728896B1
KR101728896B1 KR1020160022625A KR20160022625A KR101728896B1 KR 101728896 B1 KR101728896 B1 KR 101728896B1 KR 1020160022625 A KR1020160022625 A KR 1020160022625A KR 20160022625 A KR20160022625 A KR 20160022625A KR 101728896 B1 KR101728896 B1 KR 101728896B1
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남한우
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주식회사 한빛테크놀로지
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Abstract

본 기재의 에어나이프는 일단으로 공기가 유입되고, 길이 방향을 따라 점차 직경이 증가하면서 서로 이격되게 형성되어 상기 유입된 공기를 배출하는 복수의 관통홀이 형성된 유입 부재, 내부공간에 상기 유입 부재가 위치되고, 내측면의 일부분으로부터 인입된 적어도 하나의 와류 발생부와, 상기 유입 부재의 복수의 관통홀의 반대측과 대응되는 부분에 슬릿 형상으로 관통된 슬릿홀이 형성된 버퍼 부재, 상기 슬릿홀과 연통되도록 상기 버퍼 부재에 결합된 이송 부재 및 상기 이송 부재의 끝부분에 결합되어 공기가 배출되는 노즐 부재를 포함한다.

Description

에어나이프{air knife}
본 발명은 에어나이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대상물로 공기를 분사하는데 사용될 수 있는 에어나이프에 관한 것이다.
에어나이프는 용융도금라인에서 아연 도금조를 통과 후 수직 이송되는 강판면에 고압가스를 충돌시켜서 강판 표면에 얇은 아연도금층을 도포하는데 사용될 수 있다. 또한 에어나이프는 기판이나 리드 프레임 커넥터 등과 같은 부품을 제조공정에서 공기를 분사하여 수분을 건조시키는데 사용될 수도 있다.
기판이나 리드 프레임과 같이 스트립이나 릴에 감긴 형태로 공급되는 부품의 제조 공정에 있어서, 도금 공정 등과 같이 부품의 표면에 수분이 잔류할 경우 에어나이프를 사용하여 공기를 수분이 잔류하는 면에 분사하여 건조한다.
한편, 에어나이프가 대상물에서 공기가 분사되는 면에 균일한 속도로 균일한 양의 공기가 분사되지 않을 경우, 건조 표면에 건조 속도의 차이로 인하여 얼룩이 발생될 수 있다. 이러한 얼룩은 정밀한 부품에 있어서 불량의 원인이 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 공급된 공기가 일정한 속도로 균일하게 배출될 수 있게 한 에어나이프를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 에어나이프는 일단으로 공기가 유입되고, 길이 방향을 따라 점차 직경이 증가하면서 서로 이격되게 형성되어 상기 유입된 공기를 배출하는 복수의 관통홀이 형성된 유입 부재, 내부공간에 상기 유입 부재가 위치되고, 내측면의 일부분으로부터 인입된 적어도 하나의 와류 발생부와, 상기 유입 부재의 복수의 관통홀의 반대측과 대응되는 부분에 슬릿 형상으로 관통된 슬릿홀이 형성된 버퍼 부재, 상기 슬릿홀과 연통되도록 상기 버퍼 부재에 결합된 이송 부재 및 상기 이송 부재의 끝부분에 결합되어 공기가 배출되는 노즐 부재를 포함한다.
이때, 상기 버퍼 부재의 와류 발생부는 원형 띠 형상으로 이루어져서 상기 버퍼 부재의 길이 방향을 따라 일정 간격마다 형성될 수 있다.
이때, 상기 이송 부재에는 상기 슬릿홀과 연통된 이송홀이 형성되며, 상기 이송홀은 상기 슬릿홀로부터 상기 노즐 부재로 갈수록 상기 이송 부재의 양측을 관통하는 방향의 내부폭이 점차 감소할 수 있다.
이때, 상기 슬릿홀은 상기 유입 부재에서 공기가 유입되는 일단부로부터 타단부로 갈수록 내부폭이 점차 증가할 수 있다.
이때, 상기 버퍼 부재에서 공기가 유입되지 않는 단부에 결합된 밀폐 부재를 포함할 수 있다.
이때, 중공이 형성되어 상기 유입 부재에서 공기가 유입되는 단부에 결합된 캡 부재를 포함할 수 있다.
이때, 상기 유입 부재는 파이프 형상일 수 있다.
이때, 상기 버퍼 부재는 상기 유입 부재보다 직경이 큰 파이프 형상일 수 있다.
이때, 상기 이송 부재에서 상기 버퍼 부재와 접촉되는 부분은 상기 버퍼 부재의 둘레면과 대응되도록 원호(arc) 형상으로 인입될 수 있다.
이때, 상기 복수의 관통홀은 상기 유입 부재에서 공기가 유입되는 일단으로부터 멀어질수록 직경이 점차 증가할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 에어나이프는 복수의 관통홀이 형성된 유입 부재와 와류 발생부가 형성된 버퍼 부재를 포함한다. 이러한 복수의 관통홀은 유입 부재에서 공기가 유입되는 일단으로부터 멀어질수록 직경이 점차 증가하게 형성된다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 에어나이프는 복수의 관통홀 모두가 동일한 직경으로 이루어진 구조와 비교하여 버퍼 부재의 각각 부분에 공기가 균일하게 채워질 수 있다. 다음으로, 와류 발생부가 버퍼 부재의 내부공간으로 유입된 공기를 재차 혼합함으로써, 버퍼 부재의 내부공간의 공기가 더욱 균일하게 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 에어나이프는 종래의 에어나이프보다 노즐 부재의 전구간에서 공기가 균일하게 배출될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어나이프를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 에어나이프의 내부를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 에어나이프의 분해사시도이다.
도 4는 도 3의 에어나이프에 포함된 버퍼 부재의 일부분을 절개한 도면이다.
도 5는 도 1의 에어나이프에서 V-V'라인을 따라 절단한 도면 상에서의 공기 흐름을 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 에어나이프에서 Ⅵ-Ⅵ'라인을 따라 절단한 도면 상에서의 공기 흐름을 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어나이프를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 에어나이프의 내부를 도시한 도면이며, 도 3은 도 1의 에어나이프의 분해사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 에어나이프(100)는 유입 부재(110), 버퍼 부재(120), 이송 부재(130) 및 노즐 부재(140)를 포함한다.
유입 부재(110)는 일단으로 공기가 유입된다. 유입 부재(110)에는 복수의 관통홀(111)이 형성된다. 이러한 복수의 관통홀(111)은 길이 방향을 따라 점차 직경이 증가하면서 서로 이격되게 형성되어 유입된 공기를 배출한다. 더욱 상세하게 설명하면, 복수의 관통홀(111)은 유입 부재(110)에서 공기가 유입되는 일단으로부터 멀어질수록 직경이 점차 증가할 수 있다. 즉, 도면에 표기된 방향을 기준으로 복수의 관통홀(111)은 유입 부재(110)에서 공기가 유입되는 전방으로부터 후방으로 멀어질수록 직경이 점차 증가할 수 있다.
예를 들어, 복수의 관통홀(111) 중에서 유입 부재(110)에서 공기가 유입되는 일단에 인접하게 위치한 관통홀(111a)은 타단에 인접하게 위치한 관통홀(111b)보다 직경이 50% 이하일 수 있다. 단, 관통홀(111)의 직경의 크기는 예시적인 것일 뿐 복수의 관통홀(111) 각각의 직경의 크기는 설계에 따라 변경될 수 있다.
유입 부재(110)의 일단에 공급된 공기가 타단으로 갈수록 공기압이 점차 감소될 수 있으나, 상기와 같이 공기압이 감소하는 부분으로 갈수록 복수의 관통홀(111)의 직경이 증가됨에 따라 공기압이 감소된 만큼 공기가 더욱 많이 배출될 수 있다. 즉, 공기가 유입 부재(110)의 길이 방향을 따라 전체적으로 균일하게 배출될 수 있다.
이러한 유입 부재(110)의 형상은 일례로 파이프 형상일 수 있다. 즉, 유입 부재(110)의 상하 단면의 형상이 원형으로 이루어짐으로써, 내부의 압력이 증가하더라도 유입 부재(110)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
버퍼 부재(120)에는 내부공간이 형성된다. 내부 공간에는 유입 부재(110)가 위치될 수 있다. 버퍼 부재(120)는 유입 부재(110)에 유입된 공기가 일정 시간 동안 순환하였다가 이송 부재(130)로 이동되게 한다.
이를 위한 버퍼 부재(120)는 일례로 적어도 하나의 와류 발생부(121)를 포함한다. 와류 발생부(121)는 버퍼 부재(120)의 내측면의 일부분으로부터 인입된다. 더욱 상세하게 설명하면 와류 발생부(121)의 형상은 일례로 원형 띠 형상으로 이루어져서 버퍼 부재(120)의 길이 방향을 따라 일정 간격마다 형성될 수 있다. 즉, 와류 발생부(121)는 버퍼 부재(120)의 내측면에 소정의 폭으로 인입된 형상일 수 있다.
그리고, 버퍼 부재(120)에는 슬릿홀(122)이 형성된다. 슬릿홀(122)은 유입 부재(110)의 복수의 관통홀(111)의 반대측과 대응되는 부분에 슬릿 형상으로 관통된다. 이에 따라, 복수의 관통홀(111)로부터 배출된 공기가 이송 부재(130)로 바로 이동되지 않고, 버퍼 부재(120)의 내부공간에서 일정 시간 순환하였다가 슬릿홀(122)을 지나서 이송 부재(130)로 이동될 수 있다.
슬릿홀(122)은 유입 부재(110)에서 공기가 유입되는 일단부로부터 타단부로 갈수록 내부폭(W1)이 점차 증가할 수 있다. 이에 따라, 유입 부재(110)로부터 균일하게 배출된 공기가 슬릿홀(122)을 지나서 후술할 이송 부재(130)의 길이 방향을 따라 전체적으로 균일하게 공급될 수 있다.
상기와 같은 버퍼 부재(120)는 유입 부재(110)보다 직경이 큰 파이프 형상일 수 있다. 이때, 버퍼 부재(120)와 유입 부재(110)는 서로 일정거리 이격되어 서로 접촉되지는 않을 수 있다.
이송 부재(130)는 슬릿홀(122)과 연통되도록 버퍼 부재(120)에 결합된다. 이송 부재(130)에서 버퍼 부재(120)와 접촉되는 부분은 버퍼 부재(120)의 둘레면과 대응되도록 원호(arc) 형상으로 인입될 수 있다.
이송 부재(130)에는 버퍼 부재(120)의 슬릿홀(122)과 연통된 이송홀(131)이 형성될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 이송홀(131)은 슬릿홀(122)로부터 노즐 부재(140)로 갈수록 이송 부재(130)의 양측을 관통하는 방향(도 1에서 좌우방향)의 내부폭(W2)이 점차 감소할 수 있다. 이러한 형상에 의해 공기가 노즐 부재(140)로 균일하게 공급될 수 있을 뿐만 아니라, 분출되는 공기의 속도가 증가될 수 있다.
노즐 부재(140)는 이송 부재(130)의 끝부분에 결합되어 공기가 배출된다. 노즐 부재(140)는 이송 부재(130)에서 버퍼 부재(120)와 결합되는 부분의 반대측 단부에 결합될 수 있다. 노즐 부재(140)에는 공기가 배출되는 분사 노즐(141)이 형성될 수 있다. 분사 노즐(141)은 버퍼 부재(120)의 슬릿홀(122)에 대해 직선을 이루도록 형성될 수 있다.
이와 다르게, 분사 노즐(141)은 버퍼 부재(120)의 슬릿홀(122)에 대해 경사지게 형성된 것도 가능할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 에어나이프(100)의 설계에 따라, 분사 노즐(141)의 방향을 다양하게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 에어나이프(100)의 구조를 더욱 상세하게 설명하면, 본 발명에 따른 에어나이프(100)는 밀폐 부재(150)를 포함할 수 있다. 밀폐 부재(150)는 버퍼 부재(120)에서 공기가 유입되지 않는 단부에 결합될 수 있다. 밀폐 부재(150)는 버퍼 부재(120)의 일단을 밀폐하여 공기가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 에어나이프(100)는 캡 부재(160)를 포함할 수 있다. 캡 부재(160)는 유입 부재(110)에서 공기가 유입되는 단부에 결합된다. 캡 부재(160)에는 중공이 형성될 수 있다. 공기가 공기 생성부(미도시)로부터 중공으로 공급될 수 있다.
도 5은 도 1의 에어나이프에서 V-V'라인을 따라 절단한 도면 상에서의 공기 흐름을 도시한 도면이고, 도 6은 도 1의 에어나이프에서 Ⅵ-Ⅵ'라인을 따라 절단한 도면 상에서의 공기 흐름을 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 전술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 에어나이프(100)는 복수의 관통홀(111)이 형성된 유입 부재(110)와 와류 발생부(121)가 형성된 버퍼 부재(120)를 포함한다. 이러한 복수의 관통홀(111)은 유입 부재(110)에서 공기가 유입되는 일단으로부터 멀어질수록 직경이 점차 증가하게 형성된다.
이에 따라, 유입 부재(110)의 일단에 공급된 공기가 타단으로 갈수록 공기(F1)의 압력이 점차 감소될 수 있으나, 상기와 같이 공기압이 감소하는 부분으로 갈수록 복수의 관통홀(111)의 직경이 증가됨에 따라 공기압이 감소된 만큼 공기가 더욱 많이 배출될 수 있다. 즉, 공기(F2)가 유입 부재(110)의 길이 방향을 따라 전체적으로 균일하게 배출될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 에어나이프(100)는 복수의 관통홀(111) 모두가 동일한 직경으로 이루어진 구조와 비교하여 버퍼 부재(120)의 각각 부분에 공기(F2)가 균일하게 채워질 수 있다. 다음으로, 와류 발생부(121)가 버퍼 부재(120)의 내부공간으로 유입된 공기(F2)를 재차 혼합함으로써, 버퍼 부재(120)의 내부공간의 공기(F2)가 더욱 균일하게 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 에어나이프(100)는 종래의 에어나이프보다 노즐 부재(140)의 전구간에서 공기(F3)가 균일하게 배출될 수 있다.
이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 에어나이프 110: 유입 부재
111: 관통홀 120: 버퍼 부재
121: 와류 발생부 122: 슬릿홀
130: 이송 부재 131: 이송홀
140: 노즐 부재 150: 밀폐 부재
160: 캡 부재

Claims (10)

  1. 일단으로 공기가 유입되고, 상기 공기가 유입되는 일단으로부터 멀어질수록 점차 직경이 증가하면서 서로 이격되게 형성되어 상기 유입된 공기를 배출하는 복수의 관통홀이 형성된 유입 부재;
    내부공간에 상기 유입 부재가 위치되고, 내측면의 일부분으로부터 인입된 적어도 하나의 와류 발생부와, 상기 유입 부재의 복수의 관통홀의 반대측과 대응되는 부분에 슬릿 형상으로 관통된 슬릿홀이 형성된 버퍼 부재;
    상기 슬릿홀과 연통되도록 상기 버퍼 부재에 결합된 이송 부재; 및
    상기 이송 부재의 끝부분에 결합되어 공기가 배출되는 노즐 부재;를 포함하되,
    상기 버퍼 부재의 와류 발생부는 원형 띠 형상으로 이루어져서 상기 버퍼 부재의 길이 방향을 따라 일정 간격마다 형성되고,
    상기 슬릿홀은 상기 유입 부재에서 공기가 유입되는 일단부로부터 타단부로갈수록 내부폭이 점차 증가하는 에어나이프.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이송 부재에는 상기 슬릿홀과 연통된 이송홀이 형성되며,
    상기 이송홀은 상기 슬릿홀로부터 상기 노즐 부재로 갈수록 상기 이송 부재의 양측을 관통하는 방향의 내부폭이 점차 감소하는 에어나이프.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼 부재에서 공기가 유입되지 않는 단부에 결합된 밀폐 부재를 포함하는 에어나이프.
  6. 제1항에 있어서,
    중공이 형성되어 상기 유입 부재에서 공기가 유입되는 단부에 결합된 캡 부재를 포함하는 에어나이프.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유입 부재는 파이프 형상인 에어나이프.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 버퍼 부재는 상기 유입 부재보다 직경이 큰 파이프 형상인 에어나이프.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이송 부재에서 상기 버퍼 부재와 접촉되는 부분은 상기 버퍼 부재의 둘레면과 대응되도록 원호(arc) 형상으로 인입된 에어나이프.
  10. 삭제
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