KR102326763B1 - 디스펜서 - Google Patents

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KR102326763B1
KR102326763B1 KR1020200087172A KR20200087172A KR102326763B1 KR 102326763 B1 KR102326763 B1 KR 102326763B1 KR 1020200087172 A KR1020200087172 A KR 1020200087172A KR 20200087172 A KR20200087172 A KR 20200087172A KR 102326763 B1 KR102326763 B1 KR 102326763B1
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신창호
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주식회사 위너스에프에이
신창호
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
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Abstract

본 발명에 따르는 디스펜서는 내측에 태핏이 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입되는 씰부재에 의하여 분할된 작동공간과 유동공간이 형성된 중공체인 본체하우징을 포함하는 하우징부와, 작동공간에 길이 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 작동부재를 구비하여 태핏을 구동하는 작동부와, 상기 유동공간으로 유체가 유동하도록 본체하우징에 연결되며 실린지를 가지는 실린지부와, 상기 하우징부의 단부에 하우징캡에 의하여 고정 설치되며 노즐공이 관통 형성된 노즐과, 상기 작동공간과 유동공간에 걸쳐 구비되며 작동에 의하여 노즐공을 통하여 유체가 분사되도록 하는 태핏을 포함하고; 상기 유동공간에는 실린지로부터 유동공간으로 유입된 유체가 노즐을 향하여 유동하면서 혼합되도록 하는 혼합유동부를 더 포함하며; 상기 태핏은 혼합유동부에 삽입되어 단부가 노즐을 향하여 노출된 것을 특징으로 하는 디스펜서에 관한 것이다.

Description

디스펜서{A Dispenser}
본 발명은 디스펜서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 활발하게 혼합이 이루어져 유체의 분리와 침전이 방지되며 고속 분사와 비접촉 분사가 가능한 디스펜서에 관한 것이다.
고정밀 디스펜서는 소정의 디스펜서액(이하 '유체' 라 함)을 노즐을 통해 설정된 양만큼 정확하게 분사하여 목표물에 도포하는 장치로, 특히 반도체 제조공정 등 정밀한 접합이나 가공에 사용되어진다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 고정밀 디스펜서는 구동부(10)와, 상기 구동부(10)의 저면에 장착되는 결합부(20)와, 상기 결합부(20)의 저면에 설치되는 노즐부(30)와, 상기 결합부(20)의 측면에 장착되는 실린지부(40)로 구성된다.
상기 구동부(10)의 하단에는 진동(전후진 동작) 운동하는 태핏(50)이 노출되도록 설치되며, 센터링피스(12)와 실링부재(15)를 통해 결합부(20)의 유입공(21)에 상기 태핏(50)이 삽입되도록 장착 구성된다.
상기 결합부(20)에는 상기 구동부(10)의 태핏(50)이 삽입되는 유입공(21)과, 일측에 형성되어 실린지부(40)가 장착 체결되는 장착공(22)과, 저면에 형성되어 노즐부(30)가 장착되는 체결부(23)가 형성된다.
또한, 상기 결합부(20)는 상기 실린지부(40)를 통해 공급되는 유체물질이 유입공(21)으로 유입되는 내부 구조를 가지게 된다.
상기 노즐부(30)는 상기 결합부(20)의 체결부(23) 내측으로 오링(34)을 통해 삽입되는 가이던스(31)와, 상기 가이던스(31)의 저면에 삽입 장착되는 노즐(32)과, 상기 가이던스(31) 및 노즐(32)을 커버하며 상기 결합부(20)의 체결부(23)에 체결 고정되는 덮개부(33)를 포함한다.
상기 노즐(32)은 도 2에서와 같이 중앙에는 깔때기 형상의 수용부(32a)가 형성되고, 상기 수용부(32a)의 중앙에는 유체물질(a1)이 토출 분사되는 분사공(32b)이 형성된다. 디스펜서의 구동 동작을 보면, 먼저, 구동부(10)를 동작시키기 위하여 소정의 전원(주파수를 가지는 펄스파형)이 내부의 진동수단(11)에 인가되면, 상기 진동수단(11)은 구동하고 이에 연동하여 태핏(50)이 진동하게 된다.
한편, 유체물질(a1)이 충전된 실린지부(40)를 결합부(20)의 장착공(22)에 장착한다. 그러면 상기 유체(a1)가 결합부(20)의 유입공(21)으로 유입되고, 또 태핏(50)이 관통되고 있는 가이던스(31)의 공간을 통해 노즐(32)의 수용부(32a)에 수용되게 된다.
이때 상기 유체물질(a1)은 노즐(32)의 분사공(32b)을 통해 외부로 배출되지는 않는다. 왜냐하면, 상기 분사공(32b)의 직경이 매우 미세할 뿐만 아니라 상기 유체(a1)는 일정한 점탄성을 가지고 있기 때문에 중력에 의해 외부로 유출되지 않게 된다.
이와 같은 상태에서, 도 3에서와 같이 전술한 진동수단(11)의 구동에 의해 상기 태핏(50)이 하방으로 순간 이동하여 그 선단부가 노즐(32) 수용부(32a)의 표면과 접촉하면, 상기 수용부(32a)에 고여 있던 유체(a1)가 분사공(32b)을 통해 외부로 분사된다.
그리고 상기 태핏(50)이 상방으로 후퇴하면 분사는 중지된다. 이와 같은 진동 동작을 반복하여 물질(a1)를 액적(a2)의 형태로 토출 분사한다.
상기와 같은 종래의 고정밀 디스펜서는 유체가 혼합 유체인 경우 혼합된 유체가 분리되어 침전 현상이 발생하여 유체의 혼합이 일정하게 유지되지 않는 문제점이 있었다.
대한민국 공개번호 제10-2019-0140295호 공개특허공보
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 유체가 혼합 유체인 경우 혼합된 유체가 외부로 분사되기 전 유체를 와류 시켜 혼합 유체의 혼합이 일정하게 이루어지도록 하며, 태핏의 미세한 높낮이 조절이 가능하여 분사되는 유체의 미세한 양 조절이 가능한 디스펜서에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 내측에 태핏이 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입되는 씰부재에 의하여 분할된 작동공간과 유동공간이 형성된 중공체인 본체하우징을 포함하는 하우징부와, 작동공간에 길이 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 작동부재를 구비하여 태핏을 구동하는 작동부와, 상기 유동공간으로 유체가 유동하도록 본체하우징에 연결되며 실린지를 가지는 실린지부와, 상기 하우징부의 단부에 하우징캡에 의하여 고정 설치되며 노즐공이 관통 형성된 노즐과, 상기 작동공간과 유동공간에 걸쳐 구비되며 작동에 의하여 노즐공을 통하여 유체가 분사되도록 하는 태핏을 포함하고; 상기 유동공간에는 실린지로부터 유동공간으로 유입된 유체가 노즐을 향하여 유동하면서 혼합되도록 하는 혼합유동부를 더 포함하며; 상기 태핏은 혼합유동부에 삽입되어 단부가 노즐을 향하여 노출된 것을 특징으로 하는 디스펜서를 제공한다.
상기에서, 혼합유동부는 하나 이상의 제1유동부재와 하나 이상의 제2유동부재가 적층되어 형성되며;
상기 제1유동부재는 태핏이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 제1유동부재내경부가 형성된 링형태로서 제1유동부재내경부의 둘레를 따라 서로 이격된 복수의 제1유동홀이 형성되고;
상기 제2유동부재는 태핏이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 제2유동부재내경부가 형성된 링형태로서 제2유동부재내경부의 둘레를 따라 서로 이격된 복수의 제2유동홀이 형성되고;
상기 제1유동부재내경부로부터 제1유동홀까지의 거리는 제2유동부재내경부로부터 제2유동홀까지의 거리보다 짧아, 제1유동홀과 제2유동홀은 반경 방향으로 이격되며;
상기 제1유동부재나 제2유동부재 중 어느 하나 이상에는 제1유동홀과 제2유동홀이 연통되도록 반경 방향으로 연장된 형태의 오목한 확장부가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 제1유동부재나 제2유동부재 중 하나 이상이 복수로 구비되고, 상기 제1유동부재와 제2유동부재는 교대로 적층되어 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 확장부는 제1유동부재의 양면에 오목하게 형성된 제1확장부인것을 특징으로 한다.
상기에서, 확장부는 제2유동부재의 양면에 오목하게 형성된 제2확장부인것을 특징으로 한다.
상기에서, 확장부는 제1유동부재의 일면에 형성된 제1확장부와, 제2유동부재의 일면에 형성된 제2확장부인 것을 특징으로 한다.
상기에서, 제1유동부재와 제2유동부재가 적층되어 형성된 혼합유동부는 하부가 하우징부에 접하며; 상부에는 혼합유동부를 하향 가압하는 가압부를 더 포함하며;
상기 가압부는 상단이 씰부재에 접한 링 형태의 제1가압부재와, 상기 제1가압부재로부터 하향 이격되며 하단이 혼합유동부에 접한 링 형태의 제2가압부재와, 상단으로 제1가압부재가 삽입되고 하단으로 제2가압부재가 삽입되어 제1가압부재와 제2가압부재를 서로 멀어지는 방향으로 가압하는 제2스프링으로 이루어지며; 상기 태핏은 제1가압부재와, 제2스프링과, 제2가압부재 내로 삽입되어 연장되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 작동부는 작동공간으로 연결된 유로인 작동유체유입부와, 상기 작동유체유입부에 설치되어 작동유체의 유동을 개폐하는 솔레노이드밸브와, 작동유체에 의해 상향 가압되는 상기 작동부재와, 작동공간에 설치되어 작동부재를 하향 가압하는 제1스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 본체하우징은 상향 개구된 형태이고, 상기 작동부재의 상하 방향 이동 거리를 조절하는 조절부를 더 포함하며;
상기 조절부는 본체하우징의 상단 개구부에 설치된 중공체인 고정부재와, 상기 고정부재에 나사 체결되어 고정부재 내측에 구비되는 중공체인 안내조절부재와, 상기 안내조절부재에 나사 체결되어 안내조절부재를 지나 하단이 작동부재의 상부로 연장된 조절부재를 포함하며; 안내조절부재에 체결되어 조절부재의 높이가 조절되어 작동부재와의 간격 조정에 의해 작동부재의 상하 이동 거리가 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 디스펜서는 유체가 혼합 유체인 경우 혼합된 유체가 외부로 분사되기 전 유체를 와류 시켜 혼합 유체의 혼합이 일정하게 이루어지도록 하며, 태핏의 미세한 높낮이 조절이 가능하여 분사되는 유체의 미세한 양 조절이 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래의 디스펜서 장치의 구성도이며,
도 2는 도 1의 노즐부 확대 단면도이며,
도 3은 도 2의 동작 구성도이며,
도 4는 본 발명에 따르는 디스펜서의 개략적인 종단면도이며,
도 5는 도 4의 "A" 부를 확대 도시한 것이며,
도 6은 도 4의 "B" 부를 확대 도시한 것이며,
도 7은 도 4의 "C" 부를 확대 도시한 것이며,
도 8은 본 발명 디스펜서에 구비되는 혼합유동부의 제1유동부재를 도시한 반단면 사시도이며,
도 9는 본 발명 디스펜서에 구비되는 혼합유동부의 제2유동부재를 도시한 반단면 사시도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 디스펜서에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따르는 디스펜서의 개략적인 종단면도이며, 도 5는 도 4의 "A" 부를 확대 도시한 것이며, 도 6은 도 4의 "B" 부를 확대 도시한 것이며, 도 7은 도 4의 "C" 부를 확대 도시한 것이며, 도 8은 본 발명 디스펜서에 구비되는 혼합유동부의 제1유동부재를 도시한 반단면 사시도이며, 도 9는 본 발명 디스펜서에 구비되는 혼합유동부의 제2유동부재를 도시한 반단면 사시도이다.
도 4에서 세로 방향은 "상하 방향"으로 하고, 본체하우징(140)에서 가로 방향은 "반경 방향"으로 하여 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 디스펜서(100)는 하우징부와, 노즐(180)과, 실린지부(110)와, 혼합유동부(170)와, 가압부(160)와, 태핏(120)을 포함하여 이루어진다.
상기 하우징부는 본체하우징(140)과 작동부(130)를 포함하여 이루어진다.
상기 본체하우징(140)은 상하 방향으로 개구된 중공체로 구비된다. 상기 본체하우징(140)의 내측에는 상향 및 하향으로 턱면을 형성하며 반경 방향 내향 돌출된 내측돌출부(도시하지 않음)가 형성된다. 상기 본체하우징(140)의 내부에는 상기 내측돌출부의 상향 및 하향하는 턱면에 각각 링형상의 씰부재(134)가 삽입되고, 상기 씰부재(134)와 내측돌출부를 관통하는 막대 형상의 태핏(120)에 의하여 상하로 분할된 작동공간(140a)과 유동공간(140b)이 형성된다. 상기 작동공간(140a)은 본체하우징(140) 내측의 상부공간이고, 유동공간(140b)은 본체하우징(140) 내측의 하부공간이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 하우징부를 이루는 본체하우징(140)의 하부에는 유동부하우징(141)과, 단부하우징(143)과, 하우징캡(145)이 구비된다.
상기 유동부하우징(141)은 상하 방향으로 개구된 중공체로 구비된다. 상기 유동부하우징(141)은 본체하우징(140)의 개구된 하부에 결합되어 구비된다. 상기 유동부하우징(141)의 하단에는 반경 방향 내향 연장된 턱부가 형성되며, 상기 유동부하우징(141)의 하단 외면에는 나사산이 형성된다.
상기 단부하우징(143)은 상하 방향으로 개구된 중공체로 구비된다. 상기 단부하우징(143)은 상기 유동부하우징(141)의 하단 내측으로 삽입된다. 상기 단부하우징(143)의 외경면에는 반경 방향 외향 돌출된 돌출부가 형성되고, 돌출부의 상면에 유동부하우징(141)의 하단이 안착되어 구비된다. 상기 단부하우징(143)의 하부는 반경 방향 내향 돌출되어 노즐(180)이 안착하는 턱부가 형성된다.
상기 단부하우징(143)은 고무와 같이 탄성 재질로 이루어질 수 있다. 상기 단부하우징(143)의 재질이 탄성 재질로 이루어짐으로써 노즐(180)에 가해지는 충격이 완충되는 효과가 있다.
상기 하우징캡(145)은 상하 방향으로 개구된 중공체로 구비된다. 상기 하우징캡(145)의 하단에는 반경 방향 내향 연장된 턱부가 형성되며, 상기 하우징캡(145)의 내부로 단부하우징(143)과 유동부하우징(141)의 하단이 삽입되고, 하우징캡(145)의 턱부가 상기 단부하우징(143)의 돌출부의 하단을 지지한다. 상기 하우징캡(145)의 내경에는 나사산이 형성되어, 상기 유동부하우징(141)의 하단의 외면에 형성된 나사산과 체결되고, 상기 유동부하우징(141)과 하우징캡(145) 사이에서 단부하우징(143)이 고정된다.
상기 노즐(180)은 상기 단부하우징(143)의 내측에 구비된다. 상기 노즐(180)은 상하로 관통된 중공체로 구비된다. 상기 노즐(180)은 외경면에 하향하는 턱면을 형성하여, 턱면이 상기 단부하우징(143)의 턱부에 걸리고, 턱부의 내경으로 삽입 구비된다. 상기 노즐(180)은 상기 단부하우징(143)의 턱부에 걸리고, 하우징캡(145)에 의하여 고정 설치된다. 도 7에서와 같이, 상기 노즐(180)에는 중앙에 깔때기 형상의 노즐안착부(181)가 형성되고, 상기 노즐안착부(181)의 중앙에는 상하 방향으로 관통되어 유체물질이 토출 분사되는 노즐공(183)이 형성된다.
상기 작동부(130)는 상기 작동공간(140a)에서 작동공간(140a)의 길이 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어 태핏(120)을 구동하는 역할을 한다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 작동부(130)는 씰부재(134)와, 작동유체유입부(133)와, 솔레노이드밸브(131)와, 신호선(135)과, 작동부재(137)와, 설치부재(132)와, 제1스프링(139)을 포함하여 이루어진다. 상기 씰부재(134), 작동부재(137), 설치부재(132), 제1스프링(139)은 본체하우징(140)의 내부에 구비되고, 나머지는 본체하우징(140)의 외측에 구비된다.
상기 씰부재(134)는 링 형태로 구비된다. 상기 씰부재(134)는 상기 본체하우징(140)의 내측돌출부의 상향하는 턱면과 하향하는 턱면에 삽입되어 밀착 구비된다. 상기 씰부재(134)에는 태핏(120)이 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 상기 씰부재(130)에 의하여 상기 작동공간(140a)과 유동공간(140b)이 서로 분할되며, 작동공간(140a)으로 유입되는 유체(공기 등)가 유동공간(140b)으로 유입되거나, 유동공간(140b)으로 유입되는 유체(혼합유체 등)가 작동공간(140a)으로 유입되는 것이 방지된다. 이하에서는 상기 작동공간(140a)으로 유입되는 유체를 '작동유체'라고 한다.
상기 작동유체유입부(133)는 상기 작동공간(140a)으로 연결된 유로이다. 상기 작동공간(140a)으로 유입되는 작동유체는 상기 작동유체유입부(133)의 입구를 통하여(도 4에 도시된 화살표D 방향)유입되어 작동공간(140a)으로 유동된다.
상기 솔레노이드밸브(131)는 상기 작동유체유입부(133)에 설치되어 작동유체의 유동을 개폐한다.
상기 신호선(135)은 상기 솔레노이드밸브(131)의 코일로 전기를 공급한다. 상기 솔레노이드밸브(131)로 공급되는 전기의 단속에 의하여 솔레노이드밸브(131)가 개폐된다.
상기 솔레노이드밸브(131), 작동유체유입부(133), 신호선(135)은 종래의 공지된 기술로서 상세한 설명은 생략한다.
상기 작동부재(137)는 상기 작동공간(140a)의 내측 하부에 구비된다. 상기 작동부재(137)는 상기 씰부재(134)로부터 상향 이격되어 구비되며, 상기 공기유입부(133)의 단부는 작동부재(137)와 씰부재(134) 사이에 위치한다. 상기 작동부재(137)의 하부로 작동유체가 유입되면, 작동부재(137)는 작동유체에 의해 상향 가압된다.
상기 작동부재(137)에는 태핏(120)의 상단이 결합되어 있어 태핏(120)을 상하 방향으로 구동하는 역할을 한다. 상기 작동부재(137)는 제1작동부재(1371)와 제2작동부재(1373) 그리고 이들 사이에 구비된 씰링 기구인 작동씰부재(1375)로 이루어진다.
상기 설치부재(132)는 상기 작동공간(140a) 내측에서 작동부재(137)로부터 상향 이격되어 구비된다. 상기 설치부재(132)는 상하 방향으로 개구된 중공체이며, 설치부재(132)의 상단에는 하향하는 턱면을 형성하며 반경 방향 외향 돌출되고, 하단에는 반경 방향 외면으로부터 반경 방향 내향 이격되어 하향하는 턱면을 형성한다. 상기 본체하우징(140)의 상단에는 상향하는 턱면이 형성되며, 상기 설치부재(132)의 상단이 본체하우징(140)의 상단에 형성된 턱면에 안착되어 본체하우징(140) 내로 삽입 구비된다.
상기 제1스프링(139)은 상기 설치부재(132)와 작동부재(137) 사이에 구비된다. 상기 제1스프링(139)의 상부에는 설치부재(132)의 하단이 삽입되고, 하부는 상기 제1작동부재(1371)의 상면에 안착되어 구비된다. 상기 제1스프링(139)은 작동공간(140a)에 설치되어 작동부재(137)를 하향 가압한다.
즉, 상기 작동유체유입부(133)를 통하여 고압의 작동유체(예, 공기)가 씰부재(134)와 작동부재(137) 사이의 공간으로 공급되면 작동부재(137)는 상향 가압되어 작동공간(140a)에서 상향 이동하고, 작동유체유입부(133)를 통하여 작동유체(예, 공기)의 공급이 중단되면 제1스프링(139)의 복원력으로 작동부재(137)는 하향 이동한다.
도 4와 같이, 상기 실린지부(110)는 하우징부의 일측에서 상기 본체하우징(140)에 연결되어 구비된다. 상기 실린지부(110)는 상기 실린지부(110)에 충전된 유체가 본체하우징(140)의 유동공간(140b)으로 유동되도록 구비된다. 상기 실린지부(110)에 충전되는 유체는 점도를 갖으며, 2종 이상의 혼합 유체일 수 있다. 상기 실린지부(110)는 실린지(111)와, 실린지연결부(113)와, 실린지브라켓(115)을 포함하여 이루어진다.
상기 실린지(111)는 적어도 일측이 개구된 중공체로 구비되며, 내부에 유체가 충전되어 구비된다. 상기 실린지(111)의 개구된 단부는 하향하도록 구비된다. 상기 실린지(111)는 일측 단부가 본체하우징(140)에 고정된 실린지브라켓(115)에 결합되어 고정 구비된다.
상기 실린지연결부(113)는 유로이다. 상기 실린지연결부(113)의 일측 단부는 실린지(111)의 개구된 단부에 연결되고, 타측 단부는 본체하우징(140)에 연결된다. 상기 실린지연결부(113)는 유동공간(140b)으로 연통 구비된다. 상기 실린지연결부(113)는 실린지(111)로부터 유동공간(140b)으로 연결된 유로이다. 따라서 유체는 상기 실린지(111)로부터 실린지연결부(113)를 통하여 유동공간(140b)으로 유입된다.
상기 유동공간(140b)에는 혼합유동부(170)와, 가압부(160)와, 태핏(120)이 구비된다.
상기 혼합유동부(170)는 실린지(111)로부터 유동공간(140b)으로 유입된 유체가 노즐(180)을 향하여 유동하면서 혼합되도록 하는 역할을 한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 혼합유동부(170)는 상하 방향으로 개구된 원통형으로 구비된다. 상기 혼합유동부(170)는 상기 유동부하우징(141)의 내경면인 혼합유동부삽입공(1411)에 삽입되어 구비된다. 상기 유동부하우징(141)의 하단에는 반경 방향 내향 연장된 턱부가 형성되어, 혼합유동부(170)의 하단이 유동부하우징(141)의 턱부에 걸리어 구비된다.
상기 혼합유동부(170)는 유동부재(171)와, 제1유동부재(173)와, 제2유동부재(175)로 이루어진다. 상기 제1유동부재(173)와 제2유동부재(175)는 하나 이상 구비된다.
상기 유동부재(171)는 상기 태핏(120)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 유동부재내경부(도시하지 않음)가 형성된 링형태로 형성된다. 상기 유동부재(171)에는 상기 유동부재내경부의 둘레를 따라 서로 이격된 복수의 유동홀(1711)이 형성된다.
상기 제1유동부재(173)와 제2유동부재(175)는 상기 유동부재(171)의 하부로 적층되어 구비된다.
상기 제1유동부재(173)는 태핏(120)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 제1유동부재내경부(1735)가 형성된 링형태로 형성된다. 상기 제1유동부재(173)에는 상기 제1유동부재내경부(1735)의 둘레를 따라 서로 이격된 복수의 제1유동홀(1731)이 형성된다.
상기 제2유동부재(175)는 태핏(120)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 제2유동부재내경부(1755)가 형성된 링형태로 형성된다. 상기 제2유동부재(175)에는 상기 제2유동부재내경부(1755)의 둘레를 따라 서로 이격된 복수의 제2유동홀(1751)이 형성된다.
상기 제1유동부재내경부(1735)로부터 제1유동홀(1731)까지의 거리는 제2유동부재내경부(1755)로부터 제2유동홀(1751)까지의 거리보다 짧아, 제1유동홀(1731)과 제2유동홀(1751)은 반경 방향으로 이격되어 형성된다. 즉, 상기 제2유동홀(1751)의 피치원직경(PCD)은 제1유동홀(1731)의 피치원직경(PCD)보다 작다.
상기 유동홀(1711)은 제1유동홀(1731) 또는 제2유동홀(1751)의 피치원직경(PCD)과 동일하게 형성될 수 있으나, 상기 제1유동홀(1731)의 피치원직경(PCD)과 같도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 유동부재내경부로부터 유동홀(1711)까지의 거리는 제2유동부재내경부(1755)로부터 제2유동홀(1751)까지의 거리보다 짧게 형성되어, 유동홀(1711)과 제2유동홀(1751)은 반경 방향으로 이격되어 형성된다. 상기 유동부재(171)는 제1유동부재(173)로 대체되어 구비될 수도 있다.
상기 제1유동부재(173)와 제2유동부재(175)에는 적어도 일측면에 반경 방향으로 연장된 오목한 확장부가 형성된다. 상기 확장부는 제1유동홀(1731) 또는 제2유동홀(1751)이 형성된 위치에 형성된다.
상기 제1유동부재(173)의 적어도 일측면에는 상기 제1유동홀(1731)로부터 반경 방향 외측으로 연장된 형태의 오목한 제1확장부(1733)가 형성된다. 상기 제1확장부(1733)는 상기 제1유동부재(173)와 제2유동부재(175)가 적층될 때 제1유동홀(1731)과 제2유동홀(1751)이 연통되도록 한다.
상기 제2유동부재(175)의 적어도 일측면에는 상기 제2유동홀(1751)로부터 반경 방향 내측으로 연장된 형태의 오목한 제2확장부(1753)가 형성된다. 상기 제2확장부(1753)는 상기 제1유동부재(173)와 제2유동부재(175)가 적층될 때 제1유동홀(1731)과 제2유동홀(1751)이 연통되도록 한다.
예를 들어, 상기 제1유동부재(173)와 제2유동부재(175)가 교대로 구비되면, 상기 제1유동부재(173)와 제2유동부재(175)의 상면에만 제1확장부(1733)와 제2확장부(1753)가 각각 형성되거나, 하면에만 각각 형성될 수 있다.
다른 예로, 상기 제1유동부재(173)에만 양면에 제1확장부(1733)가 형성되어 제1유동부재(173)와 제2확장부(1753)가 없는 제2유동부재(175)가 교대로 적층되어 구비될 수 있다. 이때, 상기 제1확장부(1733)로 제1유동홀(1731)의 단부가 개구되며, 제1확장부(1733)는 반경 방향 외향 연장되어, 제1유동부재(173)와 제2유동부재(175)가 적층되면 제2유동홀(1751)의 단부도 제1확장부(1733)로 개구된다.
또한, 상기 제2유동부재(175)에만 양면에 제2확장부(1753)가 형성되어 제1확장부(1733)가 없는 제1유동부재(173)와 제2유동부재(175)가 교대로 적층되어 구비될 수도 있다. 이때, 상기 제2확장부(1753)로 제2유동홀(1751)의 단부가 개구되며, 제2확장부(1753)는 반경 방향 내향 연장되어, 제1유동부재(173)와 제2유동부재(175)가 적층되면 제1유동홀(1731)의 단부도 제2확장부(1753)로 개구된다.
상기 제1유동부재(173)와 제2유동부재(175)에 확장부가 구비됨으로써, 상기 실린지(111)에서 공급된 유체는 가압부(160)를 지나 하향 유동하여 유동부재(171)의 유동홀(1711)을 따라 하향 유동하고, 제1유동부재(173)의 제1유동홀(1731)과 제2유동부재(175)의 제2유동홀(1751)을 따라 하향 유동하며, 확장부(1733, 1753)에서 반경 방향으로 유동이 변경되고, 면적이 큰 확장부(1733, 1753)에서 와류가 발생하여 유체의 혼합이 활발한 유동이 이루어진다.
상기 제1유동부재(173)와 제2유동부재(175)가 복수로 구비되어 확장부(1733, 1753)에서 반경 방향으로 유동이 변경되는 과정이 반복됨에 따라 유체의 혼합이 더욱 활발하게 이루어져 유체의 침전 및 분리가 방지되는 효과가 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 가압부(160)는 상기 유동공간(140b)의 상부로 구비된다. 상기 가압부(160)는 상기 혼합유동부(170)의 상부에 구비되어 혼합유동부(170)를 하향 가압한다. 상기 가압부(160)는 제1가압부재(161)와, 제2가압부재(163)와, 제2스프링(165)으로 이루어진다.
상기 제1가압부재(161)는 링 형태로 형성되며, 상단이 씰부재(134)에 접하여 구비된다. 상기 제1가압부재(161)에는 태핏(120)이 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된다.
상기 제2가압부재(163)는 상기 제1가압부재(161)로부터 하향 이격되어 구비된다. 상기 제2가압부재(163)는 링 형태로 형성되며, 하단이 상기 혼합유동부(170)에 접하여 구비된다. 상기 제1가압부재(161)와 제2가압부재(163) 사이에는 상기 실린지연결부(113)가 연통되어 구비되며, 상기 제1가압부재(161)와 제2가압부재(163) 사이로 실린지(111)로부터 공급되는 유체가 유입된다.
상기 제2스프링(165)은 상기 제1가압부재(161)와 제2가압부재(163) 사이에 구비된다. 상기 제2스프링(165)은 상단으로 제1가압부재(161)가 삽입되고, 하단으로 제2가압부재(163)가 삽입되어 제1가압부재(161)와 제2가압부재(163)를 서로 멀어지는 방향으로 가압한다.
상기 태핏(120)은 상하 방향으로 연장된 막대 형태로 구비된다. 상기 태핏(120)은 상기 작동공간(140a)과 유동공간(140b)에 걸쳐 상기 씰부재(134)에 슬라이딩 가능하게 구비된다. 상기 태핏(120)의 상단은 상기 작동부재(137)에 연결되고, 제1가압부재(161)와, 제2스프링(165)과, 제2가압부재(163) 내로 삽입되어 연장되며, 상기 혼합유동부(170)에 삽입되어 단부인 태핏헤드(121)가 노즐(180)을 향하여 노출된다. 상기 태핏(120)은 상기 작동부(130)의 솔레노이드밸브(131)의 작동에 의해 상하로 구동하며 노즐공(183)을 통하여 유체가 분사되도록 한다.
본 발명을 따르는 디스펜서(100)에는 조절부(150)가 더 포함될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 조절부(150)는 상기 본체하우징(140)의 상부로 구비된다. 상기 조절부(150)는 상기 작동부재(137)의 상하 방향 이동 거리를 조절하는 역할을 한다. 상기 조절부(150)는 고정부재(151)와, 안내조절부재(153)와, 조절부재(155)를 포함하여 이루어진다.
상기 고정부재(151)는 상하로 개구된 중공체로 구비된다. 상기 고정부재(151)는 상기 본체하우징(140)의 상단 개구부에 설치된다. 상기 고정부재(151)의 내경면에는 나사산이 형성된다.
상기 안내조절부재(153)는 상하로 개구된 중공체로 구비된다. 상기 안내조절부재(153)의 외경면과 내경면에는 나사산이 형성된다. 상기 안내조절부재(153)는 고정부재(151)에 나사체결되며 고정부재(151) 내측에 구비된다.
상기 조절부재(155)는 상하로 연장된 막대 형태로 구비된다. 상기 조절부재(155)는 외경면에 나사산이 형성되어 상기 안내조절부재(153)에 나사 체결되고, 안내조절부재(153)를 지나 하단이 작동부재(137)의 상부로 연장된다. 상기 조절부재(155)의 하단은 상기 작동부재(137)의 상부에 결합되어 구비된다.
상기 조절부재(155)는 안내조절부재(153)에 나사체결되어 조절부재(155)의 높이 조절이 가능하며, 작동부재(137)와의 간격 조정에 의해 작동부재(137)의 상하 이동 거리가 조절된다. 상기 작동부재(137)는 조절부재(155)의 높이가 조절되며 작동부재(137)와의 간격 조정에 의해 작동부재(137)의 상하 이동 거리가 조절되며, 작동부재(137)에 결합되어 작동부재(137)와 일체로 상하 운동하는 태핏(120)의 상하 이동 거리도 조절된다.
예를 들어, 조절부재(155)를 상향 이동시키면, 작동공간(140a)으로 유입되는 작동유체의 양이 많아지며 노즐(180)을 통해 배출되는 유체의 양이 많아지고, 조절부재(155)를 하향 이동시키면, 작동공간(140a)으로 유입되는 작동유체의 양이 적어지며 노즐(180)을 통해 배출되는 유체의 양이 적어진다.
이하에서는 본 발명에 따르는 디스펜서(100)의 작동에 대하여 설명한다.
신호선(135)을 통하여 솔레노이드밸브(131)의 코일로 전기를 공급하며, 전기의 단속에 의하여 솔레노이드밸브(131)는 개폐된다. 솔레노이드밸브(131)의 작동으로 작동유체유입부(133)가 개방되면, 작동유체유입부(133)를 통하여 고압의 작동유체(예, 공기)가 공급되고 작동부재(137)는 상향 가압되어 작동공간(140a)에서 상향 이동한다. 상단이 작동부재(137)에 연결된 태핏(120)도 작동부재(137)와 함께 상향 이동한다.
솔레노이드밸브(131)의 작동으로 작동유체유입부(133)가 폐쇄되면, 작동유체유입부(133)를 통하여 고압의 작동유체(예, 공기)가 공급이 중단되어 제1스프링(139)의 복원력으로 작동부재(137) 및 작동부재에 결합된 태핏(120)도 하향 이동한다.
이때, 상기 실린지(111) 내에 구비된 유체는 실린지연결부(113)를 지나 제1가압부재(161)의 하부인 유동공간(140b)으로 공급되며, 태핏(120)과 제2가압부재(165) 사이로 하향 유동하여 유동홀(1711)을 지나 제1유동부재(173)의 제1유동홀(1731)과 제2유동부재(175)의 제2유동홀(1751)을 따라 하향 유동하며 태핏헤드(121)와 노즐안착부(181) 사이로 공급된다.
상기와 같은 작동에 의해 태핏(120)은 상하 왕복 운동을 하며, 태핏(120)이 하향하면서 태핏헤드(121)와 노즐안착부(181) 사이로 공급된 유체가 노즐공(183)을 통하여 분사된다.
지금까지 본 발명에 따르는 디스펜서는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 디스펜서 110: 실린지부
111: 실린지 113: 실린지연결부
120: 태핏 130: 작동부
131: 솔레노이드밸브 133: 작동유체유입부
132: 설치부재 135: 신호선
137: 작동부재 139: 제1스프링
140: 본체하우징 141: 유동부하우징
143: 단부하우징 145: 하우징캡
150: 조절부 151: 고정부재
153: 안내조절부재 155: 조절부재
160: 가압부 161: 제1가압부재
163: 제2가압부재 165: 제2스프링
170: 혼합유동부 171: 유동부재
173: 제1유동부재 175: 제2유동부재
180: 노즐 181: 노즐안착부
183: 노즐공

Claims (9)

  1. 내측에 태핏(120)이 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입되는 씰부재(134)에 의하여 분할된 작동공간(140a)과 유동공간(140b)이 형성된 중공체인 본체하우징(140)을 포함하는 하우징부와, 작동공간(140a)에 길이 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 작동부재(137)를 구비하여 태핏(120)을 구동하는 작동부(130)와, 상기 유동공간(140b)으로 유체가 유동하도록 본체하우징(140)에 연결되며 실린지(111)를 가지는 실린지부(110)와, 상기 하우징부의 단부에 하우징캡(145)에 의하여 고정 설치되며 노즐공(183)이 관통 형성된 노즐(180)과, 상기 작동공간(140a)과 유동공간(140b)에 걸쳐 구비되며 작동에 의하여 노즐공(183)을 통하여 유체가 분사되도록 하는 태핏(120)을 포함하고; 상기 유동공간(140b)에는 실린지(111)로부터 유동공간(140b)으로 유입된 유체가 노즐(180)을 향하여 유동하면서 혼합되도록 하는 혼합유동부(170)를 더 포함하며; 상기 태핏(120)은 혼합유동부(170)에 삽입되어 단부가 노즐(180)을 향하여 노출되고;
    상기 혼합유동부(170)는 하나 이상의 제1유동부재(173)와 하나 이상의 제2유동부재(175)가 적층되어 형성되며; 상기 제1유동부재(173)는 태핏(120)이 삽입되는 제1유동부재내경부(1735)가 형성된 링형태로서 제1유동부재내경부(1735)의 둘레를 따라 서로 이격된 복수의 제1유동홀(1731)이 형성되고;
    상기 제2유동부재(175)는 태핏(120)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 제2유동부재내경부(1755)가 형성된 링형태로서 제2유동부재내경부(1755)의 둘레를 따라 서로 이격된 복수의 제2유동홀(1751)이 형성되고;
    상기 제1유동부재내경부(1735)로부터 제1유동홀(1731)까지의 거리는 제2유동부재내경부(1755)로부터 제2유동홀(1751)까지의 거리보다 짧아, 제1유동홀(1731)과 제2유동홀(1751)은 반경 방향으로 이격되며; 상기 제1유동부재(173)나 제2유동부재(175) 중 어느 하나 이상에는 제1유동홀(1731)과 제2유동홀(1751)이 연통되도록 반경 방향으로 연장된 형태의 오목한 확장부가 형성된 것을 특징으로 하는 디스펜서(100).
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제1유동부재(173)나 제2유동부재(175) 중 하나 이상이 복수로 구비되고, 상기 제1유동부재(173)와 제2유동부재(175)는 교대로 적층되어 구비되는 것을 특징으로 하는 디스펜서(100).
  4. 제3 항에 있어서, 상기 확장부는 제1유동부재(173)의 양면에 오목하게 형성된 제1확장부(1733)인 것을 특징으로 하는 디스펜서(100).
  5. 제3 항에 있어서, 상기 확장부는 제2유동부재(175)의 양면에 오목하게 형성된 제2확장부(1753)인 것을 특징으로 하는 디스펜서(100).
  6. 제3 항에 있어서, 상기 확장부는 제1유동부재(173)의 일면에 형성된 제1확장부(1733)와, 제2유동부재(175)의 일면에 형성된 제2확장부(1753)인 것을 특징으로 하는 디스펜서(100).
  7. 제3 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 제1유동부재(173)와 제2유동부재(175)가 적층되어 형성된 혼합유동부(170)는 하부가 하우징부에 접하며; 상부에는 혼합유동부(170)를 하향 가압하는 가압부(160)를 더 포함하며;
    상기 가압부(160)는 상단이 씰부재(134)에 접한 링 형태의 제1가압부재(161)와, 상기 제1가압부재(161)로부터 하향 이격되며 하단이 혼합유동부(170)에 접한 링 형태의 제2가압부재(163)와, 상단으로 제1가압부재(161)가 삽입되고 하단으로 제2가압부재(163)가 삽입되어 제1가압부재(161)와 제2가압부재(163)를 서로 멀어지는 방향으로 가압하는 제2스프링(165)으로 이루어지며; 상기 태핏(120)은 제1가압부재(161)와, 제2스프링(165)과, 제2가압부재(163) 내로 삽입되어 연장되는 것을 특징으로 하는 디스펜서(100).
  8. 제3 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동부(130)는 작동공간(140a)으로 연결된 유로인 작동유체유입부(133)와, 상기 작동유체유입부(133)에 설치되어 작동유체의 유동을 개폐하는 솔레노이드밸브(131)와, 작동유체에 의해 상향 가압되는 상기 작동부재(137)와, 작동공간(140a)에 설치되어 작동부재(137)를 하향 가압하는 제1스프링(139)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스펜서(100).
  9. 제8 항에 있어서, 상기 본체하우징(140)은 상향 개구된 형태이고, 상기 작동부재(137)의 상하 방향 이동 거리를 조절하는 조절부(150)를 더 포함하며;
    상기 조절부(150)는 본체하우징(140)의 상단 개구부에 설치된 중공체인 고정부재(151)와, 상기 고정부재(151)에 나사 체결되어 고정부재(151) 내측에 구비되는 중공체인 안내조절부재(153)와, 상기 안내조절부재(153)에 나사 체결되어 안내조절부재(153)를 지나 하단이 작동부재(137)의 상부로 연장된 조절부재(155)를 포함하며; 안내조절부재(153)에 체결되어 조절부재(155)의 높이가 조절되어 작동부재(137)와의 간격 조정에 의해 작동부재(137)의 상하 이동 거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 디스펜서(100).
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