KR100482697B1 - 압전소자를 이용한 디스펜서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압전소자를 이용한 디스펜서에 관한 것으로, 도포액을 정밀하게 도포할 수 있는 압전소자를 이용한 디스펜서에 관한 것이다.

개시된 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 디스펜서(100)는, 도포액로(111)가 구비된 디스펜싱 바디(110)와, 상기 디스펜싱 바디의 도포액로의 하단 출구측에 설치되어 도포액을 분사하는 노즐(120)과, 상기 디스펜싱 바디의 내부에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 도포액로를 개폐하며 상측에서부터 차례로 설치되는 흡입밸브(131), 푸셔(133) 및 배출밸브(132)와, 상기 흡입밸브, 푸셔 및 배출밸브에 각각 연결되며 압전소자가 내장되어 상기 밸브들과 푸셔를 작동시키는 압전기(140)(141)(142)와, 상기 압전기에 각각 연결되어 흡입밸브, 푸셔 및 배출밸브를 수동으로 미세 조정하는 마이크로 미터(150)(151)(152)를 포함하여 이루어진다. 이에 의하여, 압전기에 의해 흡입/배출 밸브와 푸셔가 작동되어 도포액이 분사되도록 함으로써 도포액의 미세 조절이 가능해진다.

Description

압전소자를 이용한 디스펜서{Piezoelectric Element Dispenser}

본 발명은 압전소자를 이용한 디스펜서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도포액을 정밀하게 도포할 수 있는 압전소자를 이용한 디스펜서에 관한 것이다.

현대는 정보화 사회라고 불려지고 있는 만큼 정보처리 시스템의 발전과 보급에 따라서 영상정보의 중요성이 증대되고 아울러 그 종류의 다양화가 현저하게 이루어져 왔다.

상기 영상정보의 가장 중요한 맨 머신 인터페이스(Man-machine Interface)로써 디스플레이(Display) 수단이 점점 중요한시대가 되고 있다.

상기 디스플레이 수단은 LCD, TV나 AV 모니터 및 컴퓨터 디스플레이 등에 바로 적용할 수 있어 각종 영상 표시장치로 구현될 수 있는 플렛 비젼 패널(Flat-vision Panel), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 PDP라고 함)등 두께가 얇고 가벼우며, 대형화면의 구현이 가능하도록 다양하게 개발되고 있다.

그 중에서, 상기 PDP는 일반적으로 복수 개의 투명전극이 형성된 얇은 상판과 하판 사이에 방전가스를 주입하고, 상기 투명전극 사이에 전압을 가해 방전시킬 때 발생하는 자외선에 의해 상기 하판의 표면에 도포된 형광체가 발광하도록 한다.

상기 복수 개의 투명전극과 형광체로 이루어지는 각각의 발광소는 격벽(Barrier-Rib)으로 분리된 셀(Cell)로 형성되어 각각 독립적으로 구동되고, 전체적으로 얇고 넓은 평면을 이루는 매트릭스 구조로 되어 있다.

상기의 매트릭스 구조로 인하여 무게가 가볍고 화면의 평면화와 대형화면의 구현이 용이해짐과 아울러 색 번짐이나 포커스의 열화 등을 배제할 수 있는 장점을 가지고 있기 때문에 상기에서 상술한 PDP의 한계를 극복할 수 있는 디스플레이 수단으로 그 이용 분야가 확대되고 있다.

종래 PDP의 형광체 도포장치는, 도포액이 담긴 탱크와, 상기 탱크에 저장된 도포액을 펌핑하는 펌프와, 펌프에 의해 펌핑되는 도포액을 분사하는 디스펜서로 이루어진다.

디스펜서는, 펌프에 의해 펌핑되는 도포액의 토출을 온/오프하는 밸브 기능과 분사부의 굵기를 조절하는 니들(needle)로 이루어진다.

그러나, 종래 디스펜서에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.

종래 디스펜서는 솔레노이드에 의해 밸브가 온/오프되어 도포액을 토출하게 되는데, 솔레노이드에 의한 온/오프 연속동작을 빠르게 하는 데에는 한계가 있기 때문에 연속적인 토출이 정상적으로 이루어지지 않는 문제점이 있다.

그리고, 도포액은 그 성질상 어느 정도의 점도를 갖고 있기 때문에 종래의 디스펜서로는 연속적으로 밀려나오는 도포액의 양을 조절하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 도포액을 정밀하게 도포할 수 있는 압전소자를 이용한 디스펜서를 제공하는 데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 점도 있는 도포액을 원활하게 도포할 수 있도록 하려는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 디스펜서는, 상하로 배열되는 도포액로가 구비된 디스펜싱 바디와; 상기 디스펜싱 바디의 하측 토출구측에 설치되는 노즐과; 상기 디스펜싱 바디의 내부에 좌우로 슬라이딩 가능하게 설치되며 종방향으로 배열되는 밸브수단과, 상기 밸브수단에 연결되며 내부에 압전소자가 내장되어 상기 밸브수단을 작동하는 압전기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 밸브수단은, 적어도 하나 이상의 봉형상 밸브와 하나 이상의 푸셔의 조합에 의해 이루어질 수 있다.

상기 밸브수단은, 상기 디스펜싱 바디의 도포액 입구측에 설치되는 봉 형상의 흡입밸브와; 상기 노즐측에 설치되는 봉 형상의 배출밸브와; 상기 흡입밸브와 배출밸브의 사이에 설치되어 도포액을 흡입/배출하는 푸셔로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 푸셔는, 상기 압전기가 연결되는 푸셔봉과; 상기 푸셔봉의 선단부에 고정되어 상기 디스펜싱 바디의 도포액로를 개폐하는 푸셔판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 디스펜싱 바디의 내부에는 상기 흡입밸브, 배출밸브 및 푸셔봉의 왕복 이동을 안내하며 도포액의 누수를 막는 환형의 방액용 마개가 설치될 수 있다.

상기 압전기의 후단부에 설치되어 상기 밸브 및 푸셔를 수동으로 조정하기 위한 마이크로 미터를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 압전기의 전방에는 진동을 흡수하는 쿠션이 설치될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 디스펜서의 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 디스펜서의 커버가 분리된 상태의 조립 상태 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 디스펜서의 구조를 보인 종단면도이며, 도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명에 따른 디스펜서의 작동 상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 디스펜서의 동작 순서도이다.

도 1과 도 3에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 디스펜서(100)는, 도포액이 유입되는 디스펜싱 바디(110)와, 디스펜싱 바디(110)의 하측에 설치되어 도포액을 배출하는 노즐(120)과, 디스펜싱 바디(110)에 설치되어 유입된 도포액이 노즐(120)로 흐르도록 하는 밸브수단(130)과, 디스펜싱 바디(110)의 후방에 설치되며 압전소자(미도시)가 내장되어 밸브수단(130)을 작동시키는 압전기(piezoelectric stack)(140)(141)(142)로 이루어진다.

디스펜싱 바디(110)는 박스형태로 이루어지면서 그 전면에는 상하로 관통하는 도포액로(111)가 형성되고, 전방에는 덮개(112)가 결합된다.

밸브수단(130)은, 디스펜싱 바디(110)에 좌우로 슬라이딩 가능하게 설치되며 그 후단부가 각각의 압전기(140)(141)(142)에 연결되어 압전기(140)(141)(142) 내부의 압전소자에 의해 왕복 이동하면서 도포액로(111)를 개폐하는 것으로, 하나 이상의 봉 형상 밸브 및 원반형 푸셔의 조합으로 이루어질 수 있으며, 두 개의 봉형상 흡입/배출밸브(131)(132)와 그 사이에 배치되는 하나의 푸셔(133)로 이루어지는 것이 바람직하다. 흡입/배출밸브(131)(132)와 푸셔(133)는 도포액로(111)를 따라 상측에서부터 차례로 설치되며, 이 중 흡입밸브(131)는 도포액 입구(113)측에 설치되고, 배출밸브(132)는 노즐(120)측에 설치된다.

흡입/배출밸브(131)(132)는 봉 형상으로 이루어지며, 선단부에는 타구간에 비해 직경이 작으며 도포액로(111)를 개폐하는 개폐부(131a)(132a)가 형성되고, 후단부에는 압전기(140)(142)의 선단부가 각각 연결되어 진동을 전달받는 진동전달부(131b)(132b)로 이루어진다.

푸셔(133)는, 디스펜싱 바디(110)의 내부에 좌우로 슬라이딩 가능하게 설치되며 그 후단부의 진동전달부(134a)가 압전기(141)의 선단에 연결되는 푸셔봉(134)과, 푸셔봉(134)의 선단부에 결합되며 디스펜싱 바디(110)의 도포액로(111)를 개폐하는 푸셔판(135)으로 이루어진다.

푸셔판(135)은 그 면적을 크거나 작게함으로써 도포액의 토출양을 조절할 수 있다. 즉, 푸셔판(135)의 크기를 크게 하여 도포액의 토출량을 많게 할 수 있다.

흡입/배출밸브(131)(132)와 푸셔(133)는 각각 환형으로 이루어진 방액용 마개(136)와 지지용 마개(137)를 매개로 하여 디스펜싱 바디(110)에 설치된다.

방액용 마개(136)와 지지용 마개(137)의 사이에는 압전기(140)(141)(142)에 의한 진동을 흡수하는 하나 이상의 실리콘 재질의 쿠션(138)이 각각 설치된다.

압전기(140)(141)(142)는 그 선단부가 흡입/배출밸브(131)(132) 및 푸셔봉(134)의 후단부의 진동전달부(131b)(132b)(134a)에 각각 고정되며, 후단부는 지지부재(143)에 고정된다.

압전기(140)(141)(142)의 후단부에는 흡입/배출 밸브(131)(132)와 푸셔(133)를 수동으로 조작하기 위한 마이크로 미터(150)(151)(152)가 각각 설치된다. 마이크로 미터(150)(151)(152)는 그 선단부가 연결봉(154)에 의해 지지부재(153)에 조작 가능하게 설치된다.

디스펜싱 바디(110), 압전기(140)(141)(142) 등의 구조물은 좌우 및 상부가 개구된 커버(160)의 내부에 설치되며, 커버(160)의 상측 개구부에는 상판(161)이 결합된다.

도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 커버(160)의 내부에는 디스펜싱 바디(110)와 지지부재(143)(153)들을 연결하는 지지봉(162)이 상하측에 각각 2 개씩 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 디스펜서의 작용은 다음과 같다.

흡입밸브(131), 푸셔(133) 및 배출밸브(132)는 각각 연결되며 압전소자가 내장된 압전기(140)(141)(142)의 변위에 의해 왕복 이동하면서 도포액로(111)를 개폐한다.

즉, 도포액로(111)의 내부 압력이 적정치를 유지하면 그 상태가 유지되도록 하며, 압력이 적정치를 벗어나면 압전기(140)(141)(142)에 의해 밸브(131)(132) 및 푸셔(133)가 왕복 이동하면서 도포액로(111)를 개폐함으로써 도포액의 도포가 제어된다.

도포액이 흡입되어 토출되기 까지의 공정은 흡입대기, 흡입, 토출로 나뉘어지며, 각 공정은 다음과 같다.

도포액을 도포하지 않는 초기 상태에는 흡입밸브(131), 푸셔(133) 및 배출밸브(132)가 오프되어 도포액은 흡입밸브(131)의 상측에 유입된 상태를 유지한다. 이 도포액은 자중 또는 별도의 구동력에 의해 공급된다.

도 4a와 도 5에서 보이는 바와 같이, 흡입대기 상태에서 흡입밸브(131)는 온 되고, 푸셔(133)와 배출밸브(132)는 오프되어 도포액(F)이 푸셔(133)의 상측까지 유입된다.

이어서 도포액의 흡입 상태로 이어지며, 도 4b와 도 5에서 보이는 바와 같이, 흡입 상태는 흡입밸브(131)의 온 상태에서 푸셔(133)가 일정 시간동안 온 되어 푸셔(133)가 후방으로 이동하면서 도포액로(111)를 개방하고, 푸셔(133)의 이동에 의한 압력차에 의해 도포액(F)이 유입되어 푸셔(133) 공간에 채워지게 된다.

이어서, 도포액이 토출되며, 도 4c와 도 5에서 보이는 바와 같이, 토출 상태는, 흡입밸브(131)와 푸셔(133)가 오프됨과 동시에, 배출밸브(132)가 온 되어 푸셔(113)가 도포액로(111)에 채워진 도포액을 밀게됨으로써 압력에 의해 도포액(F)이 노즐(120)을 통해 토출되어 디스플레이 패널(P)에 도포된다.

자동화에 의한 도포액의 흡입에서 토출까지의 공정을 연속해서 수행됨으로써 디스플레이 패널(P)에 도포액이 도포된다.

따라서, 압전기(140)(141)(142)에 의해 밸브(131)(132) 및 푸셔(133)가 도포액로(111)의 개도를 조절함으로써 도포액의 미세 조절이 가능해진다.

그리고, 푸셔(133)의 작동에 의해 발생되는 압력차에 의해 도포액이 강제로 유입, 배출된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 디스펜서에 의하면, 압전소자에 의해 도포액을 정밀하게 도포할 수 있으며, 결과적으로 PDP의 신뢰성을 향상할 수 있다.

그리고, 푸셔에 의해 도포액을 도포함으로써 점도가 있는 도포액을 원활하게 도포할 수 있는 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 디스펜서의 분해 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 디스펜서의 조립 상태 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 디스펜서의 구조를 보인 종단면도.

도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명에 따른 디스펜서의 작동 상태도.

도 5는 본 발명에 따른 디스펜서의 동작 순서도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 디스펜서 110 : 디스펜싱 바디

111 : 도포액로 112 : 덮개

113 : 입구 120 : 노즐

130 : 밸브수단 131 : 흡입밸브

132 : 배출밸브 133 : 푸셔

134 : 푸셔봉 135 : 푸셔판

140,141,142 : 압전기 143,153 : 지지부재

150,151,152 : 마이크로 미터

Claims (7)

1. 상하로 배열되는 도포액로가 구비된 디스펜싱 바디와;

   상기 디스펜싱 바디의 하측 토출구측에 설치되는 노즐과;

   상기 디스펜싱 바디의 도포액 입구측에 설치되는 흡입밸브와, 상기 노즐측에 설치되는 배출밸브와, 상기 흡입밸브와 배출밸브의 사이에 설치되어 도포액을 흡입/배출하는 푸셔로 이루어짐과 아울러 각각 상기 디스펜싱 바디의 내부로 왕복 이동가능하게 설치되어 상기 디스펜싱바디의 도포액로를 개폐하는 밸브수단과;

   상기 밸브수단에 연결되며 내부에 압전소자가 내장되어 상기 밸브수단을 작동하는 압전기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 디스펜서.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브수단은 적어도 하나 이상의 봉형상 밸브와 하나 이상의 푸셔의 조합에 의해 이루어진 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 디스펜서.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 푸셔는 상기 압전기가 연결되는 푸셔봉과;

   상기 푸셔봉의 선단부에 고정되어 상기 디스펜싱 바디의 도포액로를 개폐하는 푸셔판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 디스펜서.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 디스펜싱 바디는 그 내부에 상기 흡입밸브, 배출밸브 및 푸셔봉의 왕복 이동을 안내하며 도포액의 누수를 막는 환형의 방액용 마개가 설치되는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 디스펜서.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 압전기의 일측에는 진동을 흡수하는 환형의 쿠션이 설치되는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 디스펜서.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 압전기의 타측에 설치되어 상기 밸브 및 푸셔를 수동으로 조작하기 위한 마이크로 미터를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 디스펜서.