KR101672784B1 - 노즐 유닛 및 이를 이용하는 도포액 도포 장치 - Google Patents

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KR101672784B1
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이종주
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Abstract

본 발명의 일 양태는 노즐 유닛에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 일측 면이 개방된 소정의 공간부가 함몰 형성되어 있고, 상기 공간부의 바닥면에 도포액 토출부가 형성되어 있는 노즐본체; 및 상기 노즐본체의 개방된 일측 면을 덮어 상기 공간부를 밀폐시키는 노즐덮개;를 포함하여 구성되는 노즐유닛에 있어서, 상기 노즐본체의 공간부는 외부로부터 주입되는 공기로 채워지고, 상기 도포액 토출부는 노즐본체의 공간부 쪽으로 개방되고 소정의 공간이 함몰 형성된 토출 공간부와 상기 토출 공간부를 메우는 메움부재를 포함하여 구성되며, 상기 토출 공간부는 바닥면에 주입된 도포액이 일시적으로 체류하는 도포액 체류부 및 상기 도포액 체류부를 중심으로 동일 간격으로 양쪽에 이격 형성되어 공기와 도포액이 함께 토출되도록 하는 토출구가 형성되어 있고, 상기 도포액 체류부와 양쪽의 토출구 사이에는 도포액이 유동 가능하도록 하는 가이드 홈부가 형성되어 있으며, 상기 메움부재는 상기 토출 공간부의 도포액 체류부와 대응되는 지점에 도포액을 주입하는 도포액 주입관이 관통 삽입되고, 상기 토출 공간부의 토출구와 대응되는 지점에 공기 주입공이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

노즐 유닛 및 이를 이용하는 도포액 도포 장치{Nozzle unit and coating apparatus using thereof}
본 발명은 간단한 구조 및 저렴한 생산단가로 우수한 도포액 분사 성능을 구현할 수 있는 노즐 유닛 및 이를 이용하는 도포액 도포 장치에 관한 것이다.
일반적으로 공압식 도포액 분사노즐은 강력한 공기압력에 의해 고압으로 공기와 도포액을 함께 분사하는 구조를 갖는 것으로, 대개 고압의 공기가 통과하기 위한 통로가 형성된 몸체와, 상기 몸체의 중앙을 관통하고 일측으로 돌출되는 도포액 공급관이 연결된 도포액 분사관과, 상기 통기공을 통과한 고압의 공기에 의해 발생한 진공에 의해 도포액 분사관의 도포액이 빨아 올려지면서 고압의 공기와 도포액이 함께 분사되어 진다.
하지만, 종래 도포액 분사노즐은 도포액을 분사하기 위한 도포액 분사관이 고압의 공기가 통과하는 통로가 길게 형성된 몸체의 일측에 돌출된 원통체에 불과한 것이어서, 기본적으로 도포액과 공기의 공존 구간이 길어 상기 도포액 분사관으로 부터 분사되는 도포액은 순간적으로 대량 분사되어 도포액 손실량이 큰 문제가 있으며, 또한 도포액이 뭉쳐진 상태로 분사됨으로써 도포액이 고압의 공기에 의해 토출된다고 하더라도 토출되기 전까지 짧은 순간에 모두 잘게 쪼개지기 힘든 상태여서 미세 방울 형태의 도포액 분사가 곤란해지고, 이에 따라 벽면에 도포액 분사 시 쉽게 흘러내리게 되는 문제가 발생하게 된다.
또한, 도포액 분사관의 입구에는 고압의 공기에 의해 강한 와류가 발생하게 되는데 이로 인해 분사된 도포액은 직진성에 방해를 받게 되어 정밀 도포 작업이 어려운 문제가 있으며, 분사된 도포액이 다시 와류에 의해 서로 뭉치는 현상이 발생하여 굵은 도포액 방울을 형성하여 역시 미세한 도포액의 분사가 곤란해지는 문제가 발생한다.
특히, 피도포체의 표면이 평면 형상인 경우에는 평면 전체에 걸쳐 균일한 도포가 이루어지도록 하는 것이 중요한데, 이 경우 종래에는 상기와 같은 노즐 복수 개를 동일 라인에 동일 간격으로 배열하여 설치하는 것이 주를 이루었다. 하지만, 이와 같은 방법은 각각의 노즐에 대해 균일하게 세팅해야 하는 어려움과 번거로움이 있으며, 이로 인해 작업의 정밀성 및 효율성이 떨어지게 되는 문제가 있다. 또한, 상기와 같이 복수의 노즐을 동일 라인에 동일 간격으로 배열하여 설치할 경우, 각각의 노즐 마다 개별적으로 공기 탱크, 도포액 탱크를 구비하고 있어야 하므로, 장비의 규모가 지나치게 커지는 문제도 야기될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 도포액의 손실량을 최소화하고, 미세방울 형태의 도포액 분사가 고르게 이루어질 수 있는 노즐 유닛을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 도포액 분사의 직진성을 높일 수 있고, 평면 형상의 피도포체에 사용하더라도 전체적으로 균일한 도포가 가능하며, 사용자가 필요로 하는 사이즈에 따라 맞춤식으로 노즐의 사이즈를 용이하게 변경할 수 있는 노즐 유닛을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해 도출된 본 발명의 일 양태는 노즐 유닛에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 일측 면이 개방된 소정의 공간부가 함몰 형성되어 있고, 상기 공간부의 바닥면에 도포액 토출부가 형성되어 있는 노즐본체; 및 상기 노즐본체의 개방된 일측 면을 덮어 상기 공간부를 밀폐시키는 노즐덮개;를 포함하여 구성되는 노즐유닛에 있어서, 상기 노즐본체의 공간부는 외부로부터 주입되는 공기로 채워지고, 상기 도포액 토출부는 노즐본체의 공간부 쪽으로 개방되고 소정의 공간이 함몰 형성된 토출 공간부와 상기 토출 공간부를 메우는 메움부재를 포함하여 구성되며, 상기 토출 공간부는 바닥면에 주입된 도포액이 일시적으로 체류하는 도포액 체류부 및 상기 도포액 체류부를 중심으로 동일 간격으로 양쪽에 이격 형성되어 공기와 도포액이 함께 토출되도록 하는 토출구가 형성되어 있고, 상기 도포액 체류부와 양쪽의 토출구 사이에는 도포액이 유동 가능하도록 하는 가이드 홈부가 형성되어 있으며, 상기 메움부재는 상기 토출 공간부의 도포액 체류부와 대응되는 지점에 도포액을 주입하는 도포액 주입관이 관통 삽입되고, 상기 토출 공간부의 토출구와 대응되는 지점에 공기 주입공이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양태는 노즐 유닛에 관한 것으로, 보다 구체적으로 일측 면이 개방된 소정의 공간부가 함몰 형성되어 있고, 타측 면에 도포액 토출부가 형성되어 있는 노즐본체; 및 상기 노즐본체의 개방된 일측 면을 덮어 상기 공간부를 밀폐시키는 노즐덮개;를 포함하여 구성되는 노즐유닛에 있어서, 상기 노즐본체의 공간부는 외부로부터 주입되는 공기로 채워지고, 상기 도포액 토출부는 노즐본체의 외부 쪽으로 개방되고 소정의 공간이 함몰 형성된 토출 공간부와 상기 토출 공간부를 메우는 메움부재를 포함하여 구성되며, 상기 메움부재는 내측 면에 주입된 도포액이 일시적으로 체류하는 도포액 체류부 및 상기 도포액 체류부를 중심으로 동일 간격으로 양쪽에 이격 형성되어 공기와 도포액이 함께 토출되도록 하는 토출구가 형성되어 있고, 상기 도포액 체류부와 양쪽의 토출구 사이에는 도포액이 유동 가능하도록 하는 가이드 홈부가 형성되어 있으며, 상기 토출 공간부 중 상기 메움부재의 내측 면과 맞닿는 면에는 상기 메움부재의 도포액 체류부와 대응되는 지점과 상기 공간부의 바닥면 사이에 도포액을 주입하는 도포액 주입관이 관통 삽입되고, 상기 메움부재의 토출구와 대응되는 지점과 상기 공간부의 바닥면 사이에 공기 주입공이 관통 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 노즐 유닛은 도포액 체류부에 체류하는 도포액이 가이드 홈부를 통해 미량씩 토출구로 딸려가 토출구를 통해 토출 직전 짧은 순간 동안 공기와 혼합되어 외부로 토출되기 때문에, 기존 노즐과 달리 도포액의 손실량을 최소화할 수 있고, 미세방울 형태의 도포액 분사가 고르게 이루어질 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 노즐 유닛은 가이브 홈부와 토출구가 만나는 지점에 기존 노즐과 달리 구조적으로 공기 흐름의 와류 생성을 최소화할 수 있어 도포액 분사의 직진성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 노즐 유닛은 특정 규격으로 규격화하는 것이 용이하며, 복수개의 동일 규격의 노즐 유닛을 멀티로 연결할 경우 평면 형상의 피도포체에 사용하더라도 전체적으로 균일한 라인 도포가 가능하며, 사용자가 필요로 하는 사이즈에 따라 맞춤식으로 노즐의 전체 사이즈를 용이하게 변경할 수 있고, 이러한 사이즈 변경을 위한 멀티 연결에 있어 기존의 노즐 기술과는 달리 각각의 노즐 유닛 별로 개별적이 세팅 등 제어가 불필요하므로 작업 효율성을 현저히 높일 수 있으며, 기존의 노즐 기술과는 달리 각각의 노즐 마다 개별적으로 공기 탱크, 도포액 탱크를 구비할 필요가 없으므로 장비의 규모가 현저히 축소될 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 노즐 유닛은 상기와 같은 효과를 가진 노즐 유닛을 간단한 구조 및 저렴한 생산단가로 구현할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 노즐 유닛의 일예에 대한 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 노즐 유닛의 일예에 대한 분해 사시도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 노즐본체의 일예에 대한 평면도를 도시한 것으로, 메움부재를 덮기 전 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 노즐 유닛의 일예에 대한 구조 설명을 위한 측단면도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 노즐 유닛의 메움부재의 일예에 대한 구조를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 노즐 유닛의 다른 예에 대한 구조 설명을 위한 측단면도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 노즐 유닛의 멀티 연결 구조에 관한 일예를 나타낸 것이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명의 일 양태는 노즐 유닛에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 일측 면이 개방된 소정의 공간부가 함몰 형성되어 있고, 상기 공간부의 바닥면에 도포액 토출부가 형성되어 있는 노즐본체; 및 상기 노즐본체의 개방된 일측 면을 덮어 상기 공간부를 밀폐시키는 노즐덮개;를 포함하여 구성되는 노즐유닛에 있어서, 상기 노즐본체의 공간부는 외부로부터 주입되는 공기로 채워지고, 상기 도포액 토출부는 노즐본체의 공간부 쪽으로 개방되고 소정의 공간이 함몰 형성된 토출 공간부와 상기 토출 공간부를 메우는 메움부재를 포함하여 구성되며, 상기 토출 공간부는 바닥면에 주입된 도포액이 일시적으로 체류하는 도포액 체류부 및 상기 도포액 체류부를 중심으로 동일 간격으로 양쪽에 이격 형성되어 공기와 도포액이 함께 토출되도록 하는 토출구가 형성되어 있고, 상기 도포액 체류부와 양쪽의 토출구 사이에는 도포액이 유동 가능하도록 하는 가이드 홈부가 형성되어 있으며, 상기 메움부재는 상기 토출 공간부의 도포액 체류부와 대응되는 지점에 도포액을 주입하는 도포액 주입관이 관통 삽입되고, 상기 토출 공간부의 토출구와 대응되는 지점에 공기 주입공이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 노즐 유닛은 도포액을 미세한 액방울 형태로 제품의 특정 부위에 정밀하고 고르게 분사하여 도포하는 장치에 장착되는 것으로서, 본 발명의 노즐 유닛은 적용될 수 있는 도포장치에 있어 특별히 제한적인 것은 아니며, 도포액을 분사하여 제품에 도포하는 장치라면 어떠한 장치라도 적용 가능하다. 예를 들면, 본 발명의 노즐 유닛은 의류에 문양을 전사하기 전 프라이머액과 같은 도포액을 의류에 고르게 분사하여 도포하는데 사용되는 도포 장치에 장착되어 적용될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서 상기 노즐본체는 일측 면이 개방된 소정의 공간부가 함몰 형성되어 있으며, 상기 함몰 형성된 공간부의 바닥면에 도포액 토출부가 형성되어 있는 것으로서, 상기 노즐본체의 형상은 특별히 제한적인 것은 아니며 바(bar) 형태의 직육면체 형상, 원통형상 등 다양한 형상을 채택 가능하다.
본 발명의 일 양태에서 상기 노즐본체의 공간부의 바닥면에 형성되어 있는 도포액 토출부는 도포액 및 공기가 유입된 후 상기 도포액 및 공기가 혼합된 상태로 외부로 토출되는 구조를 가지고 있으며, 상기 노즐본체의 공간부에 형성되어 있는 도포액 토출부의 개수는 특별히 한정적이지 않으며, 필요에 따라 다양한 개수의 도포액 토출부를 형성하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 양태에서 상기 도포액 토출부의 구조에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 양태에서 상기 도포액 토출부는 노즐본체의 공간부 쪽으로 개방되고 소정의 공간이 함몰 형성된 토출 공간부와 상기 토출 공간부를 메우는 메움부재를 포함하여 구성되는 것이 특징이다.
본 발명의 일 양태에서 상기 도포액 토출부를 이루는 구성 중 토출 공간부는 바닥면에 주입된 도포액이 일시적으로 체류하는 도포액 체류부가 형성되어 있고, 상기 도포액 체류부를 중심으로 동일 간격으로 양쪽에 이격 형성되어 공기와 도포액이 함께 토출되도록 하는 토출구가 형성되어 있으며, 상기 도포액 체류부와 양쪽의 토출구 사이에는 도포액이 유동 가능하도록 하는 가이드 홈부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에서 상기 도포액 체류부는 주입된 도포액이 짧은 시간동안 체류할 수 있도록 하는 구조라면 어떠한 구조나 형태도 채택 가능하며, 예를 들면 홈과 같이 소정의 깊이만큼 함몰된 형태일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서 상기 토출구는 토출 공간부의 바닥면에 형성되고, 노즐본체를 관통하여 토출로를 마련함으로써 주입되는 공기와 도포액을 외부로 토출할 수 있는 구조로 되어 있다. 본 발명에서 상기 토출구는 토출 공간부의 바닥면에 형성되어 있는 도포액 체류부를 중심으로 동일 간격으로 양쪽에 이격되어 각각 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이는 상기 도포액 체류부에 체류 중인 도포액을 각각의 토출구에서 동일한 양으로 끌어와서 토출할 수 있도록 하기 위함이며, 이는 노즐 유닛에 형성되어 있는 복수의 토출구에서 전체적으로 균일한 도포액 분사를 위해 중요하다.
또한, 상기 가이드 홈부는 상기 도포액 체류부와 양쪽의 토출구를 연결하여 도포액이 유동 가능하도록 하는 것으로서, 상기 가이드 홈부는 지나치게 많은 양의 도포액 유동으로 인한 도포액 손실량을 최소화하기 위해 극미량의 도포액이 유동 가능할 정도의 깊이 및 폭으로 형성되어 있는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로 상기 가이드 홈부의 폭은 토출구의 직경보다 작은 것이 바람직하며, 깊이는 도포액 체류부의 깊이보다 얕은 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에서 상기 도포액 토출부를 이루는 구성 중 메움부재는 상기 토출 공간부의 공간 중 가이드 홈부가 차지하는 공간을 제외한 공간을 가득 채우는 것이 바람직하여, 나아가 상기 메움부재에는 상기 토출 공간부의 도포액 체류부와 대응되는 지점에 도포액을 주입하는 도포액 주입관이 관통 삽입되고, 상기 토출 공간부의 토출구와 대응되는 지점에 공기 주입공이 형성되어 있는 것이 특징이다. 상기 도포액 주입관은 노즐 유닛 외부의 도포액 탱크와 연결되어 있는 도포액 공급관과 연결 가능하여, 상기 도포액 공급관으로부터 공급되는 도포액을 메움부재에 형성되어 있는 도포액 주입관을 통해 토출 공간부의 도포액 체류부로 공급하게 된다.
본 발명의 일 양태에서 상기 노즐본체의 공간부는 외부로부터 주입되는 공기로 채워지게 되며, 상기 공간부에 채워진 공기는 상기 도포액 토출부의 메움부재에 형성되어 있는 공기 주입공을 통해 도포액 토출부로 주입되게 된다. 상기 노즐본체의 공간부는 외부로부터 주입되는 공기를 도포액 토출부에 형성되어 있는 복수의 공기 주입공에 대해 보다 균일한 압력으로 주입시키기 위해서 격벽이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 격벽의 구조 및 형태는 특별히 제한적인 것은 아니며, 상기 공간부에 형성되어 있는 도포액 토출부의 개수, 위치, 형태 등을 고려하여 상기 도포액 토출부가 형성되어 있는 공간 이외의 공간에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서 상기 노즐덮개는 상기 노즐본체의 개방된 일측 면을 덮어 상기 공간부를 밀폐시키는 역할을 하는 것으로서, 상기 노즐 덮개의 형상은 특별히 제한적인 것은 아니나, 상기 노즐 본체와 결합 시의 조화를 고려할 때 상기 노즐본체의 평면 형상과 동일한 형상을 가지는 것이 바람직할 수 있다. 상기 노즐덮개는 일 영역에 노즐본체의 공간부에 공기를 주입하기 위해 노즐 유닛 외부의 공기 공급관과 연결될 수 있는 공기 유입용 연결부가 관통 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 노즐덮개와 노즐본체 사이에는 공간부의 공기 밀폐성을 높이기 위해 오링과 같은 실링부재를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 따른 노즐 유닛은 노즐 본체의 공간부로 유입된 특정 압력의 공기가 도포액 토출부의 메움부재에 형성되어 있는 공기 주입공을 통해 토출 공간부에 주입되고, 이어 토출 공간부에 형성되어 있는 토출구를 통해 외부로 토출되게 되며, 이와 동시에 도포액 토출부의 메움부재에 형성되어 도포액 주입관을 통해 토출 공간부의 도포액 체류부에 주입된 도포액이 상기 토출구에서 공기가 외부로 토출됨에 따라 발생하는 압력 감소에 의해 가이드 홈부를 따라 양쪽의 토출구 쪽으로 딸려 유동하게 되며, 양쪽에 형성된 토출구로 딸려온 도포액은 공기와 함께 외부로 토출되어 분사되는 것이다.
본 발명의 다른 양태는 노즐 유닛에 관한 것으로, 보다 구체적으로 일측 면이 개방된 소정의 공간부가 함몰 형성되어 있고, 타측 면에 도포액 토출부가 형성되어 있는 노즐본체; 및 상기 노즐본체의 개방된 일측 면을 덮어 상기 공간부를 밀폐시키는 노즐덮개;를 포함하여 구성되는 노즐유닛에 있어서, 상기 노즐본체의 공간부는 외부로부터 주입되는 공기로 채워지고, 상기 도포액 토출부는 노즐본체의 외부 쪽으로 개방되고 소정의 공간이 함몰 형성된 토출 공간부와 상기 토출 공간부를 메우는 메움부재를 포함하여 구성되며, 상기 메움부재는 내측 면에 주입된 도포액이 일시적으로 체류하는 도포액 체류부 및 상기 도포액 체류부를 중심으로 동일 간격으로 양쪽에 이격 형성되어 공기와 도포액이 함께 토출되도록 하는 토출구가 형성되어 있고, 상기 도포액 체류부와 양쪽의 토출구 사이에는 도포액이 유동 가능하도록 하는 가이드 홈부가 형성되어 있으며, 상기 토출 공간부 중 상기 메움부재의 내측 면과 맞닿는 면에는 상기 메움부재의 도포액 체류부와 대응되는 지점과 상기 공간부의 바닥면 사이에 도포액을 주입하는 도포액 주입관이 관통 삽입되고, 상기 메움부재의 토출구와 대응되는 지점과 상기 공간부의 바닥면 사이에 공기 주입공이 관통 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양태에서 상기 노즐본체는 일측 면이 개방된 소정의 공간부가 함몰 형성되어 있으며, 상기 노즐 본체의 타측 면에는 도포액 토출부가 형성되어 있는 것으로서, 상기 노즐본체의 형상은 특별히 제한적인 것은 아니며 바(bar) 형태의 직육면체 형상, 원통형상 등 다양한 형상을 채택 가능하다.
본 발명의 다른 양태에서 상기 노즐본체의 타측 면에 형성되어 있는 도포액 토출부는 도포액 및 공기가 유입된 후 상기 도포액 및 공기가 혼합된 상태로 외부로 토출되는 구조를 가지고 있으며, 상기 노즐본체의 타측 면에 형성되어 있는 도포액 토출부의 개수는 특별히 한정적이지 않으며, 필요에 따라 다양한 개수의 도포액 토출부를 형성하는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 양태에서 상기 도포액 토출부의 구조에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 다른 양태에서 상기 도포액 토출부는 노즐본체의 외부 쪽으로 개방되고 소정의 공간이 함몰 형성된 토출 공간부와 상기 토출 공간부를 메우는 메움부재를 포함하여 구성되는 것이 특징이다.
본 발명의 다른 양태에서 상기 도포액 토출부를 이루는 구성 중 메움부재는 상기 토출 공간부의 공간을 가득 채우고, 상기 메움부재의 내측 면에는 주입된 도포액이 일시적으로 체류하는 도포액 체류부가 형성되어 있고, 상기 도포액 체류부를 중심으로 동일 간격으로 양쪽에 이격 형성되어 공기와 도포액이 함께 토출되도록 하는 토출구가 형성되어 있으며, 상기 도포액 체류부와 양쪽의 토출구 사이에는 도포액이 유동 가능하도록 하는 가이드 홈부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 양태에서 상기 도포액 체류부는 주입된 도포액이 짧은 시간동안 체류할 수 있도록 하는 구조라면 어떠한 구조나 형태도 채택 가능하며, 예를 들면 홈과 같이 소정의 깊이만큼 함몰된 형태일 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서 상기 토출구는 메움부재에 형성되고, 상기 메움부재를 관통하여 토출로를 마련함으로써 주입되는 공기와 도포액을 외부로 토출할 수 있는 구조로 되어 있다. 본 발명에서 상기 토출구는 메움부재에 형성되어 있는 도포액 체류부를 중심으로 동일 간격으로 양쪽에 이격되어 각각 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이는 상기 도포액 체류부에 체류 중인 도포액을 각각의 토출구에서 동일한 양으로 끌어와서 토출할 수 있도록 하기 위함이며, 이는 노즐 유닛에 형성되어 있는 복수의 토출구에서 전체적으로 균일한 도포액 분사를 위해 중요하다.
또한, 상기 가이드 홈부는 메움부재의 내측 면에 형성되고, 상기 도포액 체류부와 양쪽의 토출구를 연결하여 도포액이 유동 가능하도록 하는 것으로서, 상기 가이드 홈부는 지나치게 많은 양의 도포액 유동으로 인한 도포액 손실량을 최소화하기 위해 극미량의 도포액이 유동 가능할 정도의 깊이 및 폭으로 형성되어 있는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로 상기 가이드 홈부의 폭은 토출구의 직경보다 작은 것이 바람직하며, 깊이는 도포액 체류부의 깊이보다 얕은 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 양태에서 상기 토출 공간부 중 상기 메움부재의 내측 면과 맞닿는 면에는 상기 메움부재의 도포액 체류부와 대응되는 지점에 도포액을 주입하는 도포액 주입관이 관통 형성되고, 상기 메움부재의 토출구와 대응되는 지점에 공기 주입공이 형성되어 있는 것이 특징이다. 상기 도포액 주입관은 노즐 유닛 외부의 도포액 탱크와 연결되어 있는 도포액 공급관과 연결 가능하여, 상기 도포액 공급관으로부터 공급되는 도포액을 상기 토출 공간부에 형성되어 있는 도포액 주입관을 통해 메움부재의 도포액 체류부로 공급하게 된다.
본 발명의 다른 양태에서 상기 노즐본체의 공간부는 외부로부터 주입되는 공기로 채워지게 되며, 상기 공간부에 채워진 공기는 상기 도포액 토출부의 토출 공간부와 상기 공간부의 바닥 면 사이에 관통 형성되어 있는 공기 주입공을 통해 도포액 토출부 내로 주입되게 된다. 상기 노즐본체의 공간부는 외부로부터 주입되는 공기를 공간부의 바닥 면에 형성되어 있는 복수의 공기 주입공에 대해 보다 균일한 압력으로 주입시키기 위해서 격벽이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 격벽의 구조 및 형태는 특별히 제한적인 것은 아니며, 상기 공간부에 형성되어 있는 공기 주입공의 개수, 위치, 형태 등을 고려하여 상기 공기 주입공이 형성되어 있는 공간 이외의 공간에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서 상기 노즐덮개는 상기 노즐본체의 개방된 일측 면을 덮어 상기 공간부를 밀폐시키는 역할을 하는 것으로서, 상기 노즐 덮개의 형상은 특별히 제한적인 것은 아니나, 상기 노즐 본체와 결합 시의 조화를 고려할 때 상기 노즐본체의 평면 형상과 동일한 형상을 가지는 것이 바람직할 수 있다. 상기 노즐덮개는 일 영역에 노즐본체의 공간부에 공기를 주입하기 위해 노즐 유닛 외부의 공기 공급관과 연결될 수 있는 공기 유입용 연결부가 관통 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 노즐덮개와 노즐본체 사이에는 공간부의 공기 밀폐성을 높이기 위해 오링과 같은 실링부재를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 양태에 따른 노즐 유닛은 노즐 본체의 공간부로 유입된 특정 압력의 공기가 상기 공간부의 바닥면에 형성되어 있는 공기 주입공을 통해 도포액 토출부의 토출 공간부 내로 주입되고, 이어 메움부재에 형성되어 있는 토출구를 통해 외부로 토출되게 되며, 이와 동시에 도포액 토출부의 토출 공간부에 형성되어 도포액 주입관을 통해 메움부재의 도포액 체류부에 주입된 도포액이 상기 토출구에서 공기가 외부로 토출됨에 따라 발생하는 압력 감소에 의해 가이드 홈부를 따라 양쪽의 토출구 쪽으로 딸려 유동하게 되며, 양쪽에 형성된 토출구로 딸려온 도포액은 공기와 함께 외부로 토출되어 분사되는 것이다.
이와 같은 본 발명의 노즐 유닛은 도포액 체류부에 체류하는 도포액이 가이드 홈부를 통해 미량씩 토출구로 딸려가 토출구를 통해 토출 직전 짧은 순간 동안 공기와 혼합되어 외부로 토출되기 때문에, 기존 노즐과 달리 도포액의 손실량을 최소화할 수 있고, 미세방울 형태의 도포액 분사가 고르게 이루어질 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 노즐 유닛은 가이브 홈부와 토출구가 만나는 지점에 기존 노즐과 달리 구조적으로 공기 흐름의 와류 생성을 최소화할 수 있어 도포액 분사의 직진성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 노즐 유닛은 특정 규격으로 규격화하는 것이 용이하며, 복수개의 동일 규격의 노즐 유닛을 멀티로 연결할 경우 평면 형상의 피도포체에 사용하더라도 전체적으로 균일한 라인 도포가 가능하며, 사용자가 필요로 하는 사이즈에 따라 맞춤식으로 노즐의 전체 사이즈를 용이하게 변경할 수 있고, 이러한 사이즈 변경을 위한 멀티 연결에 있어 기존의 노즐 기술과는 달리 각각의 노즐 유닛 별로 개별적이 세팅 등 제어가 불필요하므로 작업 효율성을 현저히 높일 수 있으며, 기존의 노즐 기술과는 달리 각각의 노즐 마다 개별적으로 공기 탱크, 도포액 탱크를 구비할 필요가 없으므로 장비의 규모가 현저히 축소될 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 노즐 유닛은 상기와 같이 복수 개의 노즐 유닛 간 멀티 연결의 치수 정확성, 신속성, 편의성 등을 향상시키기 위하여, 노즐 유닛의 종방향 일측 단부 및 타측 단부 각각의 일영역에 서로 대응되는 암·수 체결부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 암·수 체결부의 구조 및 형태는 특별히 한정적인 것은 아니며, 다양한 공지의 체결부의 구조 및 형태들이 적용 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 노즐 유닛은 복수 개의 노즐 유닛들에 대해 멀티 연결 시 인접 토출구 간의 간격이 모두 동일하도록 하기 위하여 노즐본체의 끝단에 가장 가까운 토출구와 노즐본체의 끝단 사이의 간격은 상기 토출 공간부 또는 상기 메움부재에 형성되어 있는 양쪽 토출구 사이의 간격의 1/2인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 양태는 상기의 본 발명에 따른 노즐 유닛이 장착되고, 상기 노즐 유닛을 통해 도포액을 피도포체에 분사하여 도포하는 도포액 도포 장치에 관한 것이다. 상기 도포액 도포 장치는 도포액을 피도포체에 분사하여 도포하는 장치라면 어떠한 장치라도 가능하며, 가령 예를 들면 의류의 표면에 프라이머액을 분사하여 도포하는 프라이머액 도포 장치 등이 될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 도면에 도시된 일예를 통해 설명하도록 한다. 하기의 도면에 관한 설명은 본 발명을 설명하기 위한 일예에 지나지 않으며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 노즐 유닛의 일예에 대한 사시도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 노즐 유닛의 일예에 대한 분해 사시도를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명에 따른 노즐본체의 일예에 대한 평면도를 도시한 것으로, 메움부재를 덮기 전 상태를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 노즐 유닛의 일예에 대한 구조 설명을 위한 측단면도를 도시한 것이며, 도 5는 본 발명에 따른 노즐 유닛의 메움부재의 일예에 대한 구조를 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명에 따른 노즐 유닛의 다른 예에 대한 구조 설명을 위한 측단면도를 도시한 것이며, 도 7은 본 발명에 따른 노즐 유닛의 멀티 연결 구조에 관한 일예를 나타낸 것이다.
도 1에 의하면, 본 발명에 따른 노즐 유닛의 일예는 노즐본체(100)에 노즐덮개(200)가 결합된 형태이며, 상기 노즐덮개(200)에는 외부의 공기를 노즐 유닛 내로 공급 가능하도록 하기 위해 외부의 공기 공급관과 연결될 수 있는 공기 유입용 연결부(210)가 관통 형성되어 있으며, 도포액 주입관(323)이 관통되어 외부로 노출되어 있다.
본 발명에 따른 노즐 유닛의 내부 구조에 대한 이해를 돕기 위해 도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일예에 따른 노즐본체(100)는 바(bar) 형태의 직육면체 형상으로 되어 있으며, 상부 면이 개방된 소정의 공간부(110)가 함몰 형성되어 있으며, 상기 함몰 형성된 공간부(110)의 바닥면에는 3개의 도포액 토출부(300)가 형성되어 있고, 상기 공간부(110)의 일 영역에는 공간부(110) 내의 공기의 압력을 균일하게 조성하기 위한 격벽(111)이 형성되어 있다.
상기 도포액 토출부(300)는 공간부(110) 쪽으로 개방되고 소정의 공간이 함몰 형성된 토출 공간부(310)와 상기 토출 공간부를 메우는 메움부재(320)로 구성되어 있으며, 상기 토출 공간부(310)는 바닥면에 주입된 도포액이 일시적으로 체류하는 도포액 체류부(311)가 홈 형태로 함몰 형성되어 있고, 상기 도포액 체류부(311)를 중심으로 동일 간격으로 양쪽에 이격 형성되어 공기와 도포액이 함께 토출되도록 하는 토출구(312)가 형성되어 있으며, 상기 도포액 체류부(311)와 양쪽의 토출구(312) 사이에는 도포액이 유동 가능하도록 하는 가이드 홈부(313)가 형성되어 있다.
특히, 도 5를 참조하면 상기 도포액 토출부(300)를 이루는 구성 중 메움부재(320)는 상기 토출 공간부(310)의 공간 중 가이드 홈부(313)가 차지하는 공간을 제외한 공간을 가득 채우는 돌출부(321)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(321)에는 상기 토출 공간부(310)의 도포액 체류부(311)와 대응되는 지점에 도포액을 주입하는 도포액 주입관(323)이 관통 삽입되고, 상기 토출 공간부(310)에 형성되어 있는 한 쌍의 토출구(312)와 대응되는 지점에는 한 쌍의 공기 주입공(322)이 형성되어 있다. 상기 도포액 주입관(323)은 노즐 유닛 외부의 도포액 탱크와 연결되어 있는 도포액 공급관(미도시)과 연결 가능하여, 상기 도포액 공급관으로부터 공급되는 도포액을 메움부재(320)에 형성되어 있는 도포액 주입관(323)을 통해 토출 공간부(310)의 도포액 체류부(311)로 공급하게 된다.
도 4를 참조하여 본 발명의 작동 관계를 설명하면, 본 발명에 따른 노즐 유닛은 노즐 본체(100)의 공간부(110)로 유입된 특정 압력의 공기가 도포액 토출부(300)의 메움부재(320)에 형성되어 있는 공기 주입공(322)을 통해 토출 공간부(310)에 주입되고, 이어 토출 공간부(310)에 형성되어 있는 토출구(312)를 통해 외부로 토출되게 되며, 이와 동시에 도포액 토출부(300)의 메움부재(320)에 형성되어 도포액 주입관(323)을 통해 토출 공간부(310)의 도포액 체류부(311)에 주입된 도포액이 상기 토출구(312)에서 공기가 외부로 토출됨에 따라 발생하는 압력 감소에 의해 가이드 홈부(313)를 따라 양쪽의 토출구(312) 쪽으로 딸려 유동하게 되며, 양쪽에 형성된 토출구(312)로 딸려온 도포액은 공기와 함께 미세방울의 형태로 외부로 토출되게 된다.
도 6을 참조하여 본 발명에 따른 노즐 유닛의 다른 예에 대한 구조를 설명하면, 도 6에서 상기 도포액 토출부(300)는 노즐본체(100)의 외부 쪽으로 개방되고 소정의 공간이 함몰 형성된 토출 공간부(310)와 상기 토출 공간부를 메우는 메움부재(320)를 포함하여 구성되며, 상기 메움부재(320)의 내측 면에는 주입된 도포액이 일시적으로 체류하는 홈 구조의 도포액 체류부(311)가 형성되어 있고, 상기 도포액 체류부(311)를 중심으로 동일 간격으로 양쪽에 이격 형성되어 공기와 도포액이 함께 토출되도록 하는 토출구(312)가 형성되어 있으며, 상기 도포액 체류부(311)와 양쪽의 토출구(312) 사이에는 도포액이 유동 가능하도록 하는 가이드 홈부(313)가 형성되어 있다. 또한, 상기 토출 공간부(310) 중 상기 메움부재(320)의 내측 면과 맞닿는 면에는 상기 메움부재(320)의 도포액 체류부(311)와 대응되는 지점에 도포액을 주입하는 도포액 주입관(323)이 관통 형성되고, 상기 메움부재(320)의 토출구(312)와 대응되는 지점에 공기 주입공(322)이 관통 형성되어 있다.
도 7에 의하면, 본 발명의 일예에 따른 노즐 유닛은 사용자가 신속·정확하고 용이하게 멀티 연결을 할 수 있도록 노즐본체(100)의 양측 끝단부에 노즐 유닛 간 체결을 위한 암·수 체결부(120)가 형성되어 있다.
이상에 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술할 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
[부호의 설명]
100 : 노즐본체 110 : 공간부
111 : 격벽 120 : 암·수 체결부
200 : 노즐덮개 210 : 연결부
300 : 도포액 토출부 310 : 토출 공간부
311 : 도포액 체류부 312 : 토출구
313 : 가이드 홈부 320 : 메움부재
321 : 돌출부 322 : 공기 주입공
323 : 도포액 주입관

Claims (11)

  1. 일측 면이 개방된 소정의 공간부가 함몰 형성되어 있고, 상기 공간부의 바닥면에 도포액 토출부가 형성되어 있는 노즐본체; 및
    상기 노즐본체의 개방된 일측 면을 덮어 상기 공간부를 밀폐시키는 노즐덮개;를 포함하여 구성되는 노즐유닛에 있어서,
    상기 노즐본체의 공간부는 외부로부터 주입되는 공기로 채워지고,
    상기 도포액 토출부는 노즐본체의 공간부 쪽으로 개방되고 소정의 공간이 함몰 형성된 토출 공간부와 상기 토출 공간부를 메우는 메움부재를 포함하여 구성되며,
    상기 토출 공간부는 바닥면에 주입된 도포액이 일시적으로 체류하는 도포액 체류부 및 상기 도포액 체류부를 중심으로 동일 간격으로 양쪽에 이격 형성되어 공기와 도포액이 함께 토출되도록 하는 토출구가 형성되어 있고, 상기 도포액 체류부와 양쪽의 토출구 사이에는 도포액이 유동 가능하도록 하는 가이드 홈부가 형성되어 있으며,
    상기 메움부재는 상기 토출 공간부의 도포액 체류부와 대응되는 지점에 도포액을 주입하는 도포액 주입관이 관통 삽입되고, 상기 토출 공간부의 토출구와 대응되는 지점에 공기 주입공이 형성되어 있는 노즐 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐본체의 공간부는 격벽이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 가이드 홈부의 폭은 토출구의 직경보다 작고, 깊이는 도포액 체류부의 깊이보다 얕은 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
  4. 제 1항에 있어서,
    노즐유닛의 종방향 일측 단부 및 타측 단부 각각의 일영역에 서로 대응되는 암·수 체결부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    노즐본체의 끝단에 가장 가까운 토출구와 노즐본체의 끝단 사이의 간격은 상기 토출 공간부에 형성되어 있는 양쪽 토출구 사이의 간격의 1/2인 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.

  6. 일측 면이 개방된 소정의 공간부가 함몰 형성되어 있고, 타측 면에 도포액 토출부가 형성되어 있는 노즐본체; 및
    상기 노즐본체의 개방된 일측 면을 덮어 상기 공간부를 밀폐시키는 노즐덮개;를 포함하여 구성되는 노즐유닛에 있어서,
    상기 노즐본체의 공간부는 외부로부터 주입되는 공기로 채워지고,
    상기 도포액 토출부는 노즐본체의 외부 쪽으로 개방되고 소정의 공간이 함몰 형성된 토출 공간부와 상기 토출 공간부를 메우는 메움부재를 포함하여 구성되며,
    상기 메움부재는 내측 면에 주입된 도포액이 일시적으로 체류하는 도포액 체류부 및 상기 도포액 체류부를 중심으로 동일 간격으로 양쪽에 이격 형성되어 공기와 도포액이 함께 토출되도록 하는 토출구가 형성되어 있고, 상기 도포액 체류부와 양쪽의 토출구 사이에는 도포액이 유동 가능하도록 하는 가이드 홈부가 형성되어 있으며,
    상기 토출 공간부 중 상기 메움부재의 내측 면과 맞닿는 면에는 상기 메움부재의 도포액 체류부와 대응되는 지점과 상기 공간부의 바닥면 사이에 도포액을 주입하는 도포액 주입관이 관통 삽입되고, 상기 메움부재의 토출구와 대응되는 지점과 상기 공간부의 바닥면 사이에 공기 주입공이 관통 형성되어 있는 노즐 유닛.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 노즐본체의 공간부는 격벽이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 가이드 홈부의 폭은 토출구의 직경보다 작고, 깊이는 도포액 체류부의 깊이보다 얕은 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
  9. 제 6항에 있어서,
    노즐유닛의 종방향 일측 단부 및 타측 단부 각각의 일영역에 서로 대응되는 암·수 체결부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
  10. 제 6항에 있어서,
    노즐본체의 끝단에 가장 가까운 토출구와 노즐본체의 끝단 사이의 간격은 상기 메움부재에 형성되어 있는 양쪽 토출구 사이의 간격의 1/2인 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 노즐 유닛이 장착되고, 상기 노즐 유닛을 통해 도포액을 피도포체에 분사하여 도포하는 도포액 도포 장치.
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