KR102613012B1 - 드라이아이스를 이용한 렌즈 세정 장치 - Google Patents

드라이아이스를 이용한 렌즈 세정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 드라이아이스를 이용한 렌즈 세정 장치에 관한 것으로서, 프레임; 프레임과 결합되고, 적어도 드라이아이스를 포함하는 이종유체를 분사하는 세정부; 및 프레임과 결합되고 세정부로부터 분사되는 이종유체가 도달되는 위치에 하나 이상의 피세정물을 배치시키는 지지부;를 포함할 수 있다.

Description

드라이아이스를 이용한 렌즈 세정 장치{LENS CLEANING DEVICE USING DRY ICE}
본 발명은 드라이아이스를 이용한 렌즈 세정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 렌즈는 제조과정에서 표면에 이물이 남아있지 않도록 가공되어야 하며 가공 후에 점착될 수 있는 이물을 제거하기 위해 세정작업이 수행되기도 한다. 이때 사용되는 다양한 방식 중에 접촉을 통해 세정을 하거나 세정액을 통해 세정할 경우 잔상이 잔류할 수 있고, 렌즈표면에 손상이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 수단이 요구되는 것이 현실이다. 보통의 경우 화학적인 잔여물 및 유분 등의 완벽한 제거에 물리적으로 어려움이 있고, 이를 수행하기 위해 드라이아이스를 이용하기도 한다. 또한, 특정 렌즈의 재질에 따라 고압이나 온도변화에 민감할 수 있으므로, 세정과정에서 렌즈의 손상을 유발할 수도 있다. 다만, 세정작업을 위한 반복적인 메커니즘이 피로를 유발하고 장치의 정밀도를 저하시킬 수 있어 빠르게 수행될 수 있는 장치 및 방법이 요구되고 잇다.
대한민국 공개특허공보 제 10-2011-0133314 호 (2011. 12. 12)
본 발명의 일 실시예는 렌즈를 비접촉으로 세정하기 위해 고형화된 액화이산화탄소(스노우)를 분사하되, 하우징을 통해 세정시 세정공간을 격리시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 드라이아이스를 이용한 렌즈 세정 장치에 관한 것으로서, 프레임; 프레임과 결합되고, 적어도 드라이아이스를 포함하는 이종유체를 분사하는 세정부; 및 프레임과 결합되고 세정부로부터 분사되는 이종유체가 도달되는 위치에 하나 이상의 피세정물을 배치시키는 지지부;를 포함할 수 있다.
그리고, 세정부는, 제1유체가 유입되는 유체진입부, 제2유체가 유입되는 유체관 및 유체관의 내경에 접하고 내측으로 제2유체가 통과되는 미세관을 더 포함할 수 있다.
또한, 세정부는 제1유체 및 제2유체가 혼입되는 혼입공간을 형성하는 분사노즐을 더 포함할 수 있다.
또한, 세정부와 연동된 구동부를 더 포함하고, 구동부의 구동에 의해 세정부가 프레임에 마련된 슬라이드바를 따라 왕복이동하며 선택적으로 지지부에 접근 또는 이격될 수 있다.
또한, 지지부는 하나 이상의 피세정물이 안착되는 안착부 및 세정부로부터 이종유체의 분사시에 외부로부터 렌즈가 격리되도록 하는 격리부를 포함할 수 있다.
또한, 구동부는 세정부가 회전되도록 연동되고 회전중심을 기준으로 대칭되는 위치에 각각 한 쌍의 분사노즐이 마련될 수 있다.
또한, 안착부에는 피세정물이 안착가능한 안착공이 복수개 마련되되, 안착공은 세정부가 회전되는 회전중심을 중심으로 분사노즐의 회전궤적에 대응되는 위치에 배열될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 렌즈를 비접촉으로 세정하기 위해 고형화된 액화이산화탄소(스노우)를 분사하되, 하우징을 통해 세정시 세정공간을 격리시킬 수 있도록 하는 드라이아이스를 이용한 렌즈 세정 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정장치의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정장치의 분해사시도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정장치의 단면도로서, 세정부가 격리부에 진입하기 전을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정장치의 단면도로서, 세정부가 격리부에 진입한 후를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정부 측에서 압축공기와 스노우가 혼입되는 것을 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정장치의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 세정장치는 프레임(300), 세정부(100) 및 지지부(200)를 포함할 수 있다. 여기서 세정부(100)는 프레임(300)과 결합되고 적어도 드라이아이스를 포함하는 이종유체를 분사할 수 있고, 지지부(200)는 프레임(300)과 결합되고 세정부(100)로부터 분사되는 이종유체가 도달되는 위치에 하나 이상의 피세정물을 배치시키는 기능을 수행할 수 있다.
도시된 바와 같이 세정장치는 프레임(300)에 마련된 복수 개의 슬라이드바가 연장된 방향을 따라 세정부(100) 및 지지부(200)가 마련될 수 있으며, 지지부(200)에 안착된 피세정물을 세정부(100)로부터 분사되는 이종유체로 세정시킬 수 있다. 여기서 피세정물은 렌즈가 될 수 있고, 표면에 점착된 유분 및 이물을 고압으로 분사하여 제거시킬 수 있다. 상기 이종유체는 압축공기 및 적어도 드라이아이스를 포함할 수 있고, 이들간의 혼입이 된 유체일 수 있다. 즉, 제1유체(F1) 및 제2유체(F2)가 제공되고 이들이 혼입되어 고압으로 분사되어 렌즈의 표면에 도달되도록 하는 것이다.
한편, 혼입되는 제1유체(F1) 및 제2유체(F2) 중 적어도 하나는 드라이아이스를 포함하는데 이는 펠릿형태일 수 있고, 스노우 형태일 수 있다. 스노우 형태인 경우는 봄베에 저장된 액화이산화탄소가 기 결정된 양만큼 토출되어 승화에 따른 스노우 상태로 제공되는 것일 수 있다. 물론 이 때 가스의 발생도 동반되므로, 유체에 스노우 입자가 포함되어 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정장치의 분해사시도를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 세정부(100)와 연동된 구동부를 더 포함하고, 구동부의 구동에 의해 세정부(100)가 프레임(300)에 마련된 슬라이드바를 따라 왕복이동하며 선택적으로 지지부(200)에 접근 또는 이격될 수 있다. 프레임(300)은 복수 개의 슬라이드바가 평행하도록 배치되어 세정부(100)의 소정구간 왕복이동을 가이드할 수 있다. 세정부(100)는 제1유체(F1) 및 제2유체(F2)가 혼입된 유체를 분사할 수 있는데 이를 피세정물인 렌즈에 근접하여 분사할 수 있다. 이 때 세정부(100)가 지지부(200)로 근접할 수 있도록 이동될 수 있도록 가이드 하는 기능을 수행할 수 있다.
이러한 슬라이드바는 프레임(300)의 일부 구성일 수 있으며 나아가, 프레임(300)은 구동부도 마련될 수 있다. 구동부는 구동력을 발생시키는 것으로서 본 예시에서는 구동부의 적어도 일부는 모터(301)가 될 수 있으며, 유압을 통해 이동되는 실린더가 될 수도 있다. 즉, 구동부는 회전은 물론이며 직선왕복운동에 필요한 구동력을 발생시키고 이에 대응되도록 연동될 수 있다.
한편, 지지부(200)는 프레임(300)의 일단에 마련될 수 있다. 프레임(300)의 슬라이드바가 연장되는 구간 중에는 내측에 세정부(100)가 마련될 수 있다. 세정부(100)는 유체를 지지부(200)로 분사할 수 있도록 배치되고, 지지부(200)는 세정부(100)로부터 분사되는 유체에 렌즈가 배치되도록 대응되어 위치될 수 있다.
도시된 바와 같이 지지부(200)는 안착부(210), 격리부(220) 및 브라켓(230)으로 구성되며, 피세정물인 렌즈는 유체분사 전 안착부(210)에 안착될 수 있다. 세정부(100)로부터 분사되는 유체는 고압으로 분사되므로 분사되는 유체에 의해 세정이 실시되고 있는 렌즈의 인접한 렌즈들에 영향을 미칠 수 있으므로 이를 차단하기 위해 격리부(220)가 분사시 외부와 격리되는 공간을 형성할 수 있다. 여기서 격리되는 공간은 기밀이나 수밀이 유지되는 수준의 격리는 아니고 외부로부터 엄폐되는 수준의 격리로써 분사되는 유체가 인접한 렌즈에 영향을 미치지 않을 정도로 격리되는 공간을 의미한다. 이는 도 4 및 도 5를 통해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분사측 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 지지부(200)는 하나 이상의 피세정물이 안착되는 안착부(210) 및 세정부(100)로부터 이종유체의 분사시에 외부로부터 렌즈가 격리되도록 하는 격리부(220)를 포함할 수 있다. 격리부(220)는 세정부(100)로부터 유체를 분사하는 분사노즐(112)에 대응되는 위치에 삽입공(222)이 마련되어 분사노즐(112)이 삽입되도록 할 수 있다. 격리부(220)는 세정부(100)에 대응되도록 형성될 수 있으며 예를 들어 도시된 본 예시와 같이 분사노즐(112)이 한 쌍으로 마련된 경우에 각 분사노즐(112)에 대응되는 위치에 삽입공(222)이 마련될 수 있다.
또한, 분사노즐(112)이 본 예시와 같이 한 쌍 또는 그 이상의 복수 개가 마련되는 경우에는 기 결정된 간격만큼 각도이격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동부와 연결된 바디(110)가 구동부에 의해 회전될 수 있는데, 이때 회전중심을 기준으로 180도 각도이격 되어 마련되는 형태가 될 수 있다. 물론, 분사노즐(112)이 세 개가 마련되는 경우에는 120도 간격으로 이격되어 배치되는 등의 등간격으로 이격되어 마련되는 것이 바람직하다.
이는 회전을 통해 안착부(210)에 안착된 렌즈를 대상으로 세정을 실시하되, 시계방향 또는 반시계방향으로 바디(110)의 회동을 통해 세정이 미실시된 인접한 렌즈를 대상으로 세정을 실시할 수 있도록 함에 유리하기 때문이다. 물론, 상기 회동은 격리부(220)와 함께 실시될 수 있으며, 회동시에는 세정부(100)가 안착부(210)로부터 이격되고 회동 후에 안착부(210)로 접근하여 세정할 수 있다.
나아가, 도시된 바와 같이 안착부(210)에는 피세정물이 안착가능한 안착공(211)이 복수개 마련되되, 안착공(211)은 세정부(100)가 회전되는 바디(110)의 회전중심을 중심으로 분사노즐(112)의 회전궤적에 대응되는 위치에 배열될 수 있다. 분사노즐(112)은 상기 회전중심으로부터 반경방향으로 동일한 거리 이격되었으나 서로 상이한 거리만큼 이격될 수 있고, 이때에는 안착고의 형성이 상기 서로 상이한 거리에 대응되는 반경에 맞게 복수의 회전궤적을 따라 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정장치의 단면도로서, 세정부(100)가 격리부(220)에 진입하기 전을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정장치의 단면도로서, 세정부(100)가 격리부(220)에 진입한 후를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 구동부는 세정부(100)가 회전되도록 연동되고 회전중심을 기준으로 대칭되는 위치에 각각 한 쌍의 분사노즐(112)이 마련될 수 있다. 격리부(220)의 기능을 설명하기 위해 격리부(220)가 안착공(211)에 접근한 상태로 도시하였으나, 상술한 설명과 같이 격리부(220)는 세정부(100) 측에 접하여 세정부(100)와 함께 회전하고 전후진을 실시할 수 있다.
격리부(220)는 도 5와 같이 세정부(100)가 지지부(200)에 접근한 상태에서는 안착공(211)에 렌즈(미도시)가 안착된 상태이며, 렌즈는 분사노즐(112)과 기 결정된 거리 이격된 상태에서 유체의 분사가 이루어질 수 있다. 격리부(220)는 격리되는 공간을 렌즈가 안착된 공간에 대해 격리를 실시하는 것이며, 격리부(220)는 격리되는 공간을 기밀이나 수밀이 이루어지는 상태로 격리하는 것이 아니므로, 고압으로 세정목적을 가지고 분사되는 유체가 외측으로 배출될 수 있도록 한다 여기서 외측으로 배출되는 결로는 분사노즐(112)이 삽입되는 삽입공(222) 측일 수 있다.
따라서, 배출되는 유체는 인접한 렌즈에 영향을 미치지 않으며, 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하며 연속적으로 세정을 실시할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정부(100) 측에서 압축공기와 스노우가 혼입되는 것을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 피세정물의 세정을 실시하기 위해 분사되는 이종의 유체가 혼입되어 토출되는 것을 나타내었다. 전술한 바와 같이 이종의 유체는 스노우를 포함하는 유체 및 압축공기가 될 수 있다. 스노우를 포함하는 유체는 스노우의 분사량을 조절할 수 있도록 하고, 압축공기는 분사압을 조절할 수 있도록 할 수 있다. 여기서 각각을 특정하지 않고 제1유체(F1) 및 제2유체(F2)로 지칭하기로 한다. 즉, 제1유체(F1) 또는 제2유체(F2)가 스노우를 포함하는 유체일 수 있고, 나머지 하나가 압축공기일 수 있다.
상기 안내관(113)으로 유입되는 제1유체(F1) 및 유체관(101)으로 유입되는 제2유체(F2)를 포함할 수 있다. 각각의 경로로 유입된 유체는 세정부(100)의 내측에서 혼입되어 피세정물을 향해 분사될 수 있다. 구체적으로는 분사노즐(112) 내부에서 혼입되어 혼입된 유체가 피세정물로 분사될 수 있다.
상기 세정부(100)는 제1유체(F1) 및 제2유체(F2)가 혼입되는 혼입공간(M)을 형성하는 분사노즐(112)을 포함하며, 분사노즐(112)은 내부에 혼입공간(M)이 마련되어 제1유체(F1) 및 제2유체(F2)가 격리되지 않은 하나의 공간에서 만나게 되는 공간일 수 있고, 이때 압축공기의 유속에 의해 스노우는 피세정물로 분사될 수 있다. 분사된 스노우는 피세정물인 렌즈의 표면에 도달 후에 승화되어 격리부(220)와 노즐 사이의 공간을 통해 배출될 수 있다.
이는 전술한 바와 같이 격리부(220)가 인접한 피세정물인 렌즈 간에 직접적인 영향을 미치지 않게 하는 수준의 격리를 함으로써 분사되는 혼입유체가 배출되는 공간은 확보할 수 있도록 한다.
한편, 전술한 안착공(211)의 배열과 구조와 같이 상기 배열을 따라 혼입유체가 분사될 수 있고, 세정시간을 감소하기 위해 세정부(100)는 복수 개의 분사노즐(112)을 포함할 수 있다. 물론, 하나의 분사노즐(112)에는 이를 통해 분사되는 혼입유체가 형성되어야 하므로, 안내관(113) 및 유체관(101)이 각각 연결되도록 할 수 있다. 안내관(113) 및 유체관(101)은 액화이산화탄소가 저장된 봄베 및 압축기 중 하나와 연결될 수 있고 각각은 동시에 제공될 수 있으며, 제공량, 제공시점 및 제공시간 등을 포함하는 제공정보는 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있다.
한편, 제어부는 구동부도 제어할 수 있다. 구동부는 전술한 바와 갈이 일부인 모터(301)가 제어부에 의해 제어되면서 세정부(100)의 움직임이 실시될 수 잇다. 구동부의 모터(301)는 세정부(100)의 회전을 구현할 수 있고, 구동부의 다른 일부인 실린더 등의 액츄에이터는 세정부(100)가 지지부(200) 측으로 전진 및 후퇴 실시되기 위해 제어부에 의해 제어될 수 있다.
이와 같이 모터(301)에 의해 회전되며 안착된 피세정물을 효율적으로 모두 세정하기 위해서 분사노즐(112)이 복수개 마련되는 경우에는 각도이격에 있어서 등간격으로 마련될 수 있다. 즉, 2개인 경우에 180도, 3개인 경우 120도, 4개인 경우 90도 등의 등간격을 유지할 수 있다.
또한, 유체관(101) 내에는 혼입공간(M) 측 단부에 근접하여 미세관(102)이 연장되는 구간이 마련될 수 있는데 미세관(102)은 분사속도를 보다 증가시키기 위한 수단으로서 유체통과면적을 감소시켜 압력을 증가시킬 수 있다. 또한 속도의 증가에 의한 압력저하 및 온도저하에 의해 유체관(101)을 통해 스노우를 포함하는 유체가 통과될 때 스노우의 승화되는 시점을 지연시켜 스노우가 피세정물인 렌즈의 표면까지 고체상태로 유지될 수 있도록 할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 세정부
101 : 유체관
102 : 미세관
110 : 바디
112 : 분사노즐
113 : 안내관
113a : 유체진입부
114 : 안내부
120 : 플레이트
200 : 지지부
210 : 안착부
211 : 안착공
212 : 연결부
220 : 격리부
221 : 개구부
222 : 삽입공
230 : 브라켓
300 : 프레임
301 : 모터
F1 : 제1유체
F2 : 제2유체
M : 혼입공간

Claims (7)

  1. 프레임;
    상기 프레임과 결합되고, 적어도 드라이아이스를 포함하는 이종유체를 분사하는 세정부; 및
    상기 프레임과 결합되고 상기 세정부로부터 분사되는 이종유체가 도달되는 위치에 하나 이상의 피세정물을 배치시키는 지지부;를 포함하고,
    상기 지지부는 하나 이상의 상기 피세정물이 안착되는 안착부 및 상기 세정부로부터 상기 이종유체의 분사시에 외부로부터 렌즈가 기밀 또는 수밀없이 외부로부터 엄폐됨으로써 격리되도록 하는 격리부를 포함하는, 드라이아이스를 이용한 렌즈 세정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 세정부는,
    제1유체가 유입되는 유체진입부, 제2유체가 유입되는 유체관 및 상기 유체관의 내경에 접하고 내측으로 상기 제2유체가 통과되는 미세관을 더 포함하는, 드라이아이스를 이용한 렌즈 세정 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 세정부는 상기 제1유체 및 상기 제2유체가 혼입되는 혼입공간을 형성하는 분사노즐을 더 포함하는, 드라이아이스를 이용한 렌즈 세정 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 세정부와 연동된 구동부를 더 포함하고,
    상기 구동부의 구동에 의해 상기 세정부가 상기 프레임에 마련된 슬라이드바를 따라 왕복이동하며 선택적으로 상기 지지부에 접근 또는 이격될 수 있는, 드라이아이스를 이용한 렌즈 세정 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 구동부는 상기 세정부가 회전되도록 연동되고 회전중심을 기준으로 대칭되는 위치에 각각 한 쌍의 상기 분사노즐이 마련되는, 드라이아이스를 이용한 렌즈 세정 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 지지부에 형성되고 하나 이상의 상기 피세정물이 안착되는 안착부에는 상기 피세정물이 안착가능한 안착공이 복수개 마련되되,
    상기 안착공은 상기 세정부가 회전되는 회전중심을 중심으로 상기 분사노즐의 회전궤적에 대응되는 위치에 배열되는, 드라이아이스를 이용한 렌즈 세정 장치.
KR1020230066195A 2023-05-23 2023-05-23 드라이아이스를 이용한 렌즈 세정 장치 KR102613012B1 (ko)

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KR20110133314A (ko) 2010-06-04 2011-12-12 이노크린 주식회사 하이브리드 세척시스템
KR101967115B1 (ko) * 2018-11-14 2019-04-08 고현식 드라이아이스 입자 분사 세정장치
CN217141540U (zh) * 2022-02-22 2022-08-09 江苏楚汉光电科技有限公司 一种带清洁油污的激光镜片镀膜装置

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