KR100939006B1

KR100939006B1 - 액체 토출 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100939006B1
Application number: KR1020077017579A
Authority: KR
Inventors: 가즈마사 이쿠시마
Original assignee: 무사시 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2010-01-28
Also published as: TW200630538A; US20090071974A1; HK1108177A1; TWI477695B; SG158850A1; EP1840373B1; MY143710A; JP4711328B2; CN101107443A; JP2006198470A; KR20070107686A; WO2006085433A1; US9441617B2; EP1840373A4; EP1840373A1; CN100580245C

Abstract

본 발명은, 난류(亂流)나 기포가 쉽게 발생하지 않고, 흡입 포트로부터 배출 포트로 액체가 멋대로 흐르거나 하지 않고, 칩(chip)이 발생하지 않고, 쉽게 파손되지 않고, 양호한 토출을 얻을 수 있는 액체 토출 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명은, 밸브실(30) 내에서 전환 밸브(10)를 이동시킴으로써, 실린더(13)와 밸브실과 액체 저류 용기(28)로의 통로 또는 실린더와 밸브실과 토출구(17)로의 통로의 연통(連通)을 전환하면서 실린더 내의 플런저를 왕복시켜 토출을 행하는 액체 토출 방법으로서, 플런저(14)가 후퇴할 때, 실린더와 밸브실과 액체 저류 용기로의 통로를 연통시키고, 또한 상기 통로와 액체 저류 용기 사이에 설치된 개폐 밸브(26)를 열고, 플런저가 전진할 때, 실린더 밸브실과 토출구로의 통로를 연통시키고, 또한 개폐 밸브를 닫는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

액체 토출 방법, 액체 토출 장치, 실린더, 밸브실, 토출구

Description

액체 토출 방법 및 장치 {LIQUID DISCHARGE METHOD AND DEVICE}

실린더 내의 플런저(plunger)를 왕복시켜 토출을 행하는 액체 토출 방법 및 장치에 있어서, 기포의 발생과 칩(chip)의 발생을 억제하고, 액체가 크린인 채 원하는 양의 액체를 양호하게 토출하는 것이며, 특히 저점도 액체를 토출하는 것이다.

종래의 액체 토출 장치로서, 왕복이동 가능한 플런저가 삽입된 실린더가, 흡입 밸브와 배출 밸브에 연통된 것이 있다. 이 종류의 장치에서는, 플런저를 왕복이동시키면, 플런저의 후퇴시에, 흡입 밸브가 열려 액체가 실린더에 공급되고, 플런저가 전진시에, 배출 밸브가 열려, 액체가 실린더로부터 배출되고, 배출 밸브에 연통되는 노즐로부터 토출이 행해진다(하기 특허 문헌 1).

또, 종래의 액체 토출 장치로서, 흡입 포트와, 배출 포트와, 플런저가 삽입된 실린더가, 밸브실 내에서 밸브체가 회전하는 전환 밸브에 의해, 흡입 포트와 실린더의 연통과, 배출 포트와 실린더의 연통을 전환하는 것이 있었다(하기 특허 문헌 2).

특허 문헌 1: 일본국 특개 소 58-178888호 공보

특허 문헌 2: 일본국 특개 소 60-19970호 공보

상기 특허 문헌 1의 장치에서는, 배출 밸브 내의 복잡한 유로를 액체가 통과할 때, 난류가 발생하여 토출이 흐트러지거나 캐비테이션(cavitation) 등에 의한 기포가 발생하여 대량으로 노즐로부터 토출되어 버리는 문제가 생기는 경우가 있었다.

상기 특허 문헌 2의 장치에서는, 전환 밸브의 밸브체와 밸브실의 간극이 꼭 끼면 전환 밸브가 양호하게 슬라이드 이동하지 않는 경우가 있고, 심할 때는 전환 밸브가 틀어져 파손되거나, 전환 밸브 또는 밸브실이 마모되고, 그 칩(chip)이 액체 내에 섞여 토출되거나, 밸브체와 밸브실의 간극에 들어가 전환 밸브의 슬라이드 이동을 방해하거나 하는 문제가 생기는 경우가 있었다.

또, 밸브체와 밸브실의 슬라이드 이동을 완만하게 설정하면, 이번에는, 플런저의 왕복이동의 유무와는 관계없이, 흡입 포트의 액체가 밸브체와 밸브실의 간극에 흘러들어, 노즐로부터 토출되어 버리는 문제가 생기는 경우가 있다. 이와 같은 현상은, 저점도의 액체를 사용한 경우에 일어나기 쉽고, 특히, 액체를 실린더 내에 용이하게 공급되도록 하기 위해, 흡입 포트 측의 액체를 가압하는 경우에 일어나기 쉽다.

상기 과제를 감안하여, 본 발명은 실린더의 왕복이동의 작용에 의해 액체를 토출하는 액체 토출 장치에 있어서, 난류나 기포가 쉽게 발생하지 않고, 흡입 포트로부터 배출 포트에 액체가 멋대로 흐르거나 하지 않고, 칩이 발생하지 않고, 쉽게 파손되지 않으며, 양호한 토출을 얻을 수 있는 액체 토출 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 방법 및 장치는, 다음의 해결 수단의 사상에 따른 것이다.

제1 해결 수단은, 제1 포트, 제2 포트, 제3 포트를 가지고, 밸브실 내에서 밸브체가 이동함으로써, 제1 포트와 제2 포트의 연통과, 제1 포트와 제3 포트의 연통을 전환하는 전환 밸브와, 상기 제1 포트에 연통되는 내부에 플런저가 삽입된 실린더와, 상기 제2 포트에 연통되는 개폐 밸브와, 상기 제3 포트에 연통되는 액체 토출구를 가지는 액체 토출 장치이다.

상기 구조를 가지는 것에 의해, 개폐 밸브를 액체 저장 수단이나 액체 공급 수단에 접속하고, 전환 밸브를 제1 포트와 제2 포트가 연통되도록 밸브체를 이동하여 전환하고, 그 후, 개폐 밸브를 열어 액체 저장 수단 등과 제2 포트를 연통시키고, 토출하는 양에 대응하는 거리분만큼 플런저를 밸브실로부터 멀어지는 방향으로 당기면, 액체가 개폐 밸브, 제2 포트, 전환 밸브를 통하여 실린더에 충전된다. 다음에, 개폐 밸브를 닫고, 전환 밸브를 제1 포트와 제3 포트가 연통하도록 밸브체를 이동하여 전환하고, 그 후, 밸브실에 가까워지는 방향으로 플런저를 누르면, 실린더 내부의 액체가 전환 밸브, 제3 포트, 액체 토출구를 통하여 토출된다. 이 때 토출구 측에 개폐 밸브가 없기 때문에, 기포의 발생이 억제되어 양호한 토출이 가능하다.

또, 실린더 내에 액체를 충전할 때 이외는, 개폐 밸브가 닫혀 있으므로, 전환 밸브의 밸브실과 밸브체의 슬라이드 이동을 완만하게 설정해도, 액체가 이 밸브실과 밸브체 사이에 흘러들어, 액체 토출구로부터 토출되는 경우는 없기 때문에, 전환 밸브의 밸브실과 밸브체의 슬라이드 이동을 완만하게 취할 수 있다.

또, 액체 토출 방법에 있어서는, 밸브실 내에서 전환 밸브를 이동시킴으로써, 실린더와 밸브실과 액체 저류 용기로의 통로 또는 실린더와 밸브실과 토출구로의 통로와의 연통을 전환하면서 실린더 내의 플런저를 왕복시켜 토출을 행하는 액체 토출 방법으로서, 플런저가 후퇴할 때, 실린더와 밸브실과 액체 저류 용기로의 통로를 연통시키고, 또한 상기 통로와 액체 저류 용기 사이에 설치된 개폐 밸브를 열고, 플런저가 전진할 때, 실린더와 밸브실과 토출구의 통로를 연통시키고, 또한 개폐 밸브를 닫는 것을 특징으로 한다.

즉, 밸브실 내에서 전환 밸브를 이동시킴으로써, 실린더와 밸브실과 액체 저류 용기로의 통로 또는 실린더와 밸브실과 토출구로의 통로를 전환하고, 그 때, 플런저가 후퇴할 때, 실린더와 밸브실과 액체 저류 용기로의 통로를 연통시켜 상기 연통하는 통로와 액체 저류 용기 사이에 설치된 개폐 밸브를 개방하는 동시에 밸브실과 실린더와 토출구로의 통로는 폐쇄하고, 플런저가 전진할 때, 밸브실과 실린더 토출구로의 통로를 연통시키는 동시에 실린더와 밸브실과 액체 저류 용기로의 통로를 폐쇄하여 상기 개폐 밸브를 닫는 것을 특징으로 한다.

제2 해결 수단은, 또한 상기 개폐 밸브가, 외부로부터 상기 제2 포트로 액체가 흐르게 하고, 반대 방향의 액체의 흐름을 막는 방향으로 설치된 체크 밸브인 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치이다.

상기 구조를 가지는 것에 의해, 전환 밸브에 의해 제1 포트와 제2 포트를 연통시키고, 플런저를 후퇴시키면 실린더 내부의 압력이 저하되므로, 체크 밸브가 열려 액체가 실린더 내에 충전된다. 이와 같이 개폐 밸브를 체크 밸브로 함으로써, 특별한 개폐 제어를 필요로 하지 않고, 플런저 후퇴에 의해 개폐 밸브를 연동하여 열린 상태로 할 수 있다.

또, 액체 토출 방법에 있어서는, 개폐 밸브의 개폐는, 액체 저류 용기로부터 밸브실로 액체가 흐르게 하고, 밸브실로부터 액체 저류 용기로의 액체의 흐름을 막는 방향으로 설치된 체크 밸브에 의해 자동으로 행하는 것을 특징으로 한다.

제3 해결 수단은, 전환 밸브가 밸브실의 내벽면과 근접 내지 과도한 마찰이 생기지 않을 정도로 밸브실의 내벽면과 슬라이드 접촉하면서 이동하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치이다.

상기 구조를 가지는 것에 의해, 밸브실 또는 밸브체에 무리한 힘이 걸려 파손되는 경우가 없어, 밸브실과 밸브체의 마찰에 의해 칩이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또, 액체 토출 방법에 있어서는, 전환 밸브의 이동은, 전환 밸브가 밸브실의 내벽면과 근접 내지 과도한 마찰이 생기지 않을 정도로 밸브실의 내벽면과 슬라이드 접촉하면서 행하는 것을 특징으로 한다.

제4 해결 수단은, 또한 전환 밸브가, 밸브체가 회전하는 것에 의해 전환을 행하는 전환 밸브이며, 제1 포트가 밸브체의 회전축 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치이다.

상기 구조를 가지는 것에 의해, 밸브실 내의 액체량을 최소한으로 할 수 있고, 액체의 반력(反力)의 영향을 최소한으로 할 수 있으므로, 유로(流路)의 전환을 원활하게 고속으로 행할 수 있다.

또, 액체 토출 방법에 있어서는, 전환 밸브의 이동은, 회전축 상의 제1 개구와, 제1 개구와 연통되는 제2 개구를 가지는 전환 밸브를 밸브실 내에서 회전시켜 행하는 것을 특징으로 한다.

제5 해결 수단은, 실린더가 제1 포트보다 낮은 위치에서, 플런저의 선단이 윗쪽을 향하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치이다.

토출구 측(제3 포트 측)에 개폐 밸브가 없는 것에 의해, 기포의 발생은 억제할 수 있지만, 그래도 본의 아니게, 미소한 기포가 발생하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에 있어서도, 플런저 선단이 윗쪽을 향하고 있으므로, 액체보다 가벼운 기포는 위쪽으로 흘러 제1 포트를 통과한 후 제3 포트로부터 토출구 쪽으로 흘러 배출된다. 이로써, 실린더 내에 기포가 축적되지 않기 때문에, 항상 원하는 양의 계량이 행해진다. 또한, 기포가 미소 상태에서 즉시 배출되므로, 장치를 멈추어 기포를 배출하는 것과 같은 작업을 필요로 하지 않는다.

또, 액체 토출 방법에 있어서는, 실린더를 플런저의 선단이 상방향으로 되도록 배치하여 행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 배출 밸브와 같은 복잡한 구성을 액체가 통과하지 않으므로, 난류가 발생하여 토출이 흐트러지거나 캐비테이션 등에 의해 기포가 발생하여 대량으로 노즐로부터 토출되어 버리는 경우가 없으므로, 양호한 토출이 행해진다.

전환 밸브의 밸브실과 밸브체의 슬라이드 이동을 완만하게 행할 수 있으므로, 밸브실 또는 밸브체에 무리한 힘이 걸려 파손되는 경우가 없고, 밸브실과 밸브체의 마찰에 의해 칩이 발생하여 액체에 혼입되는 것을 방지할 수 있다.

또, 개폐 밸브를 체크 밸브로 함으로써, 특별한 개폐 제어를 필요로 하지 않고, 플런저의 후퇴에 의해 개폐 밸브를 연동하여 열린 상태로 할 수 있다.

또한, 실린더 내에 기포가 축적되지 않기 때문에, 항상 원하는 양의 계량이 행해진다. 또한, 기포가 미소한 상태에서 즉시 배출되므로, 장치를 멈추어 기포를 배출하는 것과 같은 작업이 불필요해진다.

도 1은 본 발명의 장치의 초기시의 평면 단면도(a) 및 측면 단면도(b)이다.

도 2는 피스톤 후퇴시의 평면 단면도(a) 및 측면 단면도(b)이다.

도 3은 피스톤 후퇴 후, 밸브체 회전시의 평면 단면도(a) 및 측면 단면도(b)이다.

도 4는 전환 밸브 회전 후, 피스톤 전진시의 평면 단면도(a) 및 측면 단면도(b)이다.

도 5는 밸브실을 설명하기 위한 투과 사시도이다.

도 6은 실시예 1에 관한 장치의 측면 단면도이다.

[부호의 설명]

(10) 전환 밸브 (11) 제1 개구 (12) 제2 개구

(13) 실린더 (14) 플런저 (15) 피스톤

(16) 스트로크 조정 나사 (17) 토출구

(18) 피스톤 실린더실 (19) 밸브 시트

(20) 본체 (21) 제1 포트 (22) 제2 포트

(23) 제3 포트 (24) 볼 밸브체 (25) 스프링

(26) 체크 밸브 (27) 액이송 튜브 (28) 액체 저류 용기

(29) 회전 액츄에이터 (30) 밸브실 (31) 제1 에어 개구

(32) 제2 에어 개구 (51) 슬라이드 밸브 (52) 볼나사

(53) 모터 A, B, C 시일(seal)

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 액체 토출 장치는, 본체(20)와 본체(20) 내에 형성된 원기둥형의 구멍인 밸브실(30)과, 밸브실(30) 내에서 회전 가능하게 삽입된 전환 밸브(10)를 주된 요소로 한다.

전환 밸브(10)는, 한쪽의 저면의 축 상에 제1 개구(11)가, 측면부에 제2 개구(12)가 형성되고, 제1 개구(11)와 제2 개구(12)가 L자 형상으로 연통되어 있다. 밸브실(30)의 개구부 부근에는 주위둘레형으로 시일 A가 있고, 밸브실(30)과 전환 밸브 (10)의 간극에 들어간 액체가 밖으로 누출되지 않도록 밀봉되어 있다. 밸브실(30)의 저면 중심에 제1 포트(21)가 형성되고, 원기둥형의 구멍에 의해 형성된 실린더(13)에 연통되어 있다. 전환 밸브(10)는, 회전 액츄에이터(29)의 회전축과 연결되어 회전 가능하게 되어 있고, 원하는 각도로 회전시키는 것이 가능하다.

밸브실(30)의 측면부에는 제2 포트와 제3 포트가 형성되고, 삽입된 전환 밸 브(10)가 회전할 때마다, 제2 개구(12)와 제2 포트(22)의 연통과, 제2 개구(12)와 제3 포트(23)의 연통이 전환되도록 되어 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 점선α보다 위쪽의 원통 상의 공간이 밸브실이며, 점선 α보다 아래쪽의 부분이 실린더(13)이다.

제2 포트에는, 볼 밸브체(24)와 스프링(25)으로 구성된 체크 밸브(26)가 설치되고, 또한 체크 밸브(26)는 액이송 튜브(27)를 통하여 액체 저류 용기(28)에 연통된다. 체크 밸브(26)는 볼 밸브체가 액체 저류 용기 측의 밸브 시트를 가압하도록 배치되고, 액체 저류 용기로부터 제2 포트에 액체를 흐르게 하고, 그 반대로는 액체를 흐르지 않게 하도록 되어 있다.

제3 포트는, 액이송 튜브(27)를 통하여 액체 토출구에 연통되어 있다.

실린더(13) 내에는, 플런저(14)가 그 선단이 밸브실(30)을 향하도록 하여 삽입되어 있다. 이 플런저(14)의 후단부는, 실린더(13)의 안쪽에 형성된 피스톤 실린더실(18) 내를 왕복 슬라이드 이동하는 피스톤(15)과 연결되어 있다. 피스톤 실린더실(18)의 측면의 각 단부 부근에 제1 에어 개구(31), 제2 에어 개구(32)가 있고, 각각의 에어 개구로부터 공급되는 에어압을 조정함으로써, 플런저(14)를 왕복이동시킨다. 실린더(13)와 피스톤 실린더실(18) 사이에는, 주위둘레형으로 시일 B가 있고, 플런저(14)에 대하여 슬라이드 이동 가능하게 하는 것에 의해 밀봉하여, 실린더(13)와 피스톤 실린더실(18)이 이격되어 있다.

피스톤(15) 외주의 피스톤 실린더실(18)의 내벽과 슬라이드 이동하는 부분에는 시일 C가 있고, 제1 에어 개구(31) 측의 에어나 제2 에어 개구(32) 측의 에어가 반대측으로 누출되지 않도록 되어 있다. 또, 피스톤 실린더실(18)의 후단에 스트로크 조정 나사(16)가 설치되어 있다. 피스톤(15)은 이 나사(16)의 선단에 맞닿는 곳까지 밖에 후퇴 이동할 수 없기 때문에, 스트로크 조정 나사(16)의 진출량을 설정함으로써 피스톤(15)과 이것에 연결되어 있는 플런저(14)의 이동량이 결정되고, 이로써 토출량을 설정할 수 있다.

이와 같은 장치는 다음과 같이 동작한다.

먼저, 도 1에 나타낸 바와 같이, 원하는 토출량에 맞추어, 스트로크 조정 나사(16)의 진퇴 위치를 설정한다. 회전 액츄에이터(29)에 의해 전환 밸브(10)를 회전시켜, 전환 밸브(10)의 제2 개구(12)가 제2 포트(22)와 연통되도록, 즉 제2 개구(12)가 제2 포트(22)에 대향하도록 위치시킨다. 제1 에어 개구(31)를 개방하고, 제2 에어 개구(32)로부터 피스톤 실린더실(18)에 에어를 흡입함으로써, 플런저(14)를 전진시킨 상태로 한다.

이와 같은 상태에 있어서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제2 에어 개구(32)로부터 피스톤 실린더실(18)의 에어를 배출하고, 제1 에어 개구(31)로부터 피스톤 실린더실(18)에 에어를 흡입하면, 피스톤(15)이 스트로크 조정 나사(16)의 선단부에 닿기까지 후퇴한다. 피스톤(15)에 연결된 플런저(14)도 후퇴하고, 실린더(13) 내의 플런저(14)가 차지하는 체적이 줄어들어, 그만큼 실린더(13)의 내용적이 증가한다. 이 때, 전환 밸브(10)는 제2 개구(12)와 제2 포트(22)가 서로 마주하는 위치, 즉 실린더(13)와 제2 포트(22)가 연통된 상태에 있으므로, 실린더(13) 내의 용적이 증가하여 압력이 저하되어 있으므로, 제2 포트(22)의 상류에 있는 체크 밸브(26) 내 의 볼 밸브체(24)가 스프링(25)을 조이므로 밸브 시트(19)로부터 멀어지고, 액체 저류 용기(28)로부터 액체가 체크 밸브(26) 내를 통하여 제2 포트(22) 측으로 흐르고, 전환 밸브(10)의 제2 개구(12)를 통하여 제1 개구(11), 그리고, 제1 포트(21)를 통하여 실린더(13) 내에 충전된다.

실린더(13) 내에 액체가 충전되면 도 3에 나타낸 바와 같이, 실린더(13) 내 저하된 압력이 원래대로 복귀하고, 체크 밸브(26)의 전후에 있어서의 액체의 압력차가 적어지므로, 스프링에 의해 볼 밸브체(24)가 밸브 시트(19)에 가압되어, 체크 밸브(26)가 폐쇄된다. 회전 액츄에이터(29)에 의해 전환 밸브(10)를 회전시켜, 전환 밸브(10)의 제2 개구(12)가 제3 포트(23)와 연통되도록, 제2 개구(12)가 제2 포트(22)에 대향하도록 위치시킨다.

이와 같은 상태에 있어서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 에어 개구(31)로부터 피스톤 실린더실(18)의 에어를 배출하고, 제2 에어 개구(32)로부터 피스톤 실린더실(18)에 에어를 흡입하면 피스톤(15)이 피스톤 실린더실(18)의 단부에 닿기까지 전진한다. 피스톤(15)에 연결된 플런저(14)도 전진하고, 실린더(13) 내의 플런져(14)가 닫히는 체적이 증가하고, 그만큼 실린더(13) 내의 용적이 감소한다. 이 때, 전환 밸브(10)는 제2 개구(12)와 제3 포트(23)가 서로 마주하는 위치, 즉 실린더(13)와 제3 포트(23)가 연통된 상태에 있어, 실린더(13) 내의 용적이 감소하므로, 실린더(13) 내의 액체가 압출되고, 제1 개구(11)로부터 제2 개구(12), 그리고, 제3 포트(23)를 통하여, 토출구(17)로부터 액체가 토출된다.

이상과 같이 하여 1회의 토출 작업이 완료된다.

본 발명의 장치에서는, 액체 공급 측, 즉 제2 포트(22) 측에 체크 밸브(26)를 설치하고 있으므로, 전환 밸브(10)와 밸브실(30)의 슬라이드 이동을 완만하게 해도, 액체 저류 용기(28) 측의 액체가 체크 밸브(26)에서 막혀지므로, 액체 저류 용기(28) 측의 액체가 전환 밸브(10)와 밸브실(30)의 간극을 흘러 토출구(17)로부터 토출되는 일은 없다. 특히, 액체 공급을 쉽게 행하기 위해 액체 저류 용기(28) 측의 액체를 가압하는 경우가 있지만, 이와 같은 경우에 효과가 크다.

또, 플런저(14) 전진시에는 체크 밸브(26)에서 액체 공급 측은 채워져 있으므로, 실린더(13) 내의 액체가 전환 밸브(10)와 밸브실(30) 사이를 흘러, 액체 저류 용기(28) 측으로 역류하지 않는다.

이와 같이, 본 발명의 장치에 의하면, 전환 밸브(10)와 밸브실(30)의 슬라이드 이동을 완만하게 설정할 수 있어, 전환 밸브(10)와 밸브실(30)이 마찰되어 칩이 발생하여, 그 칩이 액체에 섞여 토출구(17)로부터 토출되거나, 칩이 전환 밸브(10)와 밸브실(30) 사이에 끼여 슬라이드 이동을 방해하거나 하지 않는다.

전환 밸브(10)과 밸브실(30)의 슬라이드 이동을 완만하게 설정한 것에 의해, 회전이 원활하게 되므로, 전환 밸브(10)에 비틀림 등의 무리한 힘이 걸려 파손되는 것 등을 방지할 수 있다.

제3 포트(23) 측, 즉 토출구(17) 측의 포트에는 체크 밸브(26)가 없기 때문에, 액체의 흐름의 흐트러짐, 캐비테이션 등에 의한 기포의 발생을 방지할 수 있다.

이 장치는 상하 좌우 어느 방향으로 배치해도 사용은 가능하지만, 플런 저(14)의 선단이 윗쪽을 향하도록 배치하여 사용함으로써, 본의가 아니게 기포가 발생한 경우라도, 그 기포가 실린더(13) 내에 계속 남아 있지 않는다. 그러므로, 실린더(13) 내에 기포가 남아 액체가 실린더(13) 내에 충전되는 양이 줄어들어, 토출량이 변화되어 버리지 않으므로, 항상 안정된 토출량을 유지할 수 있다. 또, 그 때마다 배출되므로, 일부러 기포를 배출시키지 않아도 되므로, 작업의 효율화가 도모된다.

회전 액츄에이터(29)는, 전환 밸브(10)의 제2 개구가 제2 포트(22)와 대향하는 위치와, 제2 개구(12)가 제2 포트(22)와 대향하는 위치를, 전환하도록 소정 각도 회전시킬 수 있으면 어떠한 기구라도 되고, 에어식이라도, 모터와 같은 것이라도 된다.

플런저(14)와 실린더(13)의 내벽은 밀착되어 있어도, 간극이 있어도 된다. 간극이 있는 경우에는, 슬라이드 이동이 원활하게 되어, 마찰에 의해 칩이 발생하는 것 등을 방지할 수 있다.

도면에 있어서는, 제2 포트(22)와 제3 포트(23)의 각도는, 180도로 되어 있지만, 90도 등 다른 각도라도 된다. 각 부품의 접속부나, 슬라이드 이동부 등에 O링 등의 시일제를 사용하여 실링할 때마다, 액체나 에어의 누출을 더욱 방지할 수 있다. 액체 저류 용기(28) 내의 액체를 가압함으로써, 액체의 공급을 촉진하여, 플런저(14)의 후퇴에 의해 실린더(13) 내에 액체가 용이하게 충전되게 된다.

토출구(17)의 형상은 특히 한정되지 않고, 토출구(17)는 복수개라도 되고, 단수개라도 되고, 작업의 목적에 맞추어 적당히 선택할 수 있다.

도면에 있어서는, 플런저(14)를 왕복이동시키기 위해, 에어 실린더와 피스톤에 의한 기구를 사용하고 있지만, 왕복이동할 수 있는 것이면, 다른 기구를 이용해도 된다. 예를 들면, 캠을 사용거나, 볼나사 등의 기구를 사용할 수 있다. 볼나사를 사용한 기구에서는 볼나사의 회전수에 따라 이동량을 설정할 수 있어, 조정 나사 등의 설정을 필요하지 않게 할 수 있다.

체크 밸브(26)는, 플런저(14)의 후퇴시에 열린 상태로 되고, 그와 같은 기능을 가지는 다른 개폐 밸브를 사용해도 된다. 플런저(14)의 후퇴시에 연동하여 열리게 되는 제어 기구를 사용한 밸브라도 된다.

본 발명의 상세를 실시예에 따라서 설명하지만, 본 발명은 본 발명의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

본 실시예의 장치는, 기본적인 구성은 도 1 ~ 도 4와 같지만, 도 6에 나타낸 바와 같이, 전환 밸브(10)의 대신에 밸브(51)를 사용하고, 플런저(14)의 왕복이동을 위한 구동 수단을 피스톤에 의한 기구 대신에, 볼나사(52)에 의한 기구로 변경하고 있다. 본 실시예에 있어서도, 제2 포트(22) 측의 체크 밸브(26)가 닫혀 있으므로, 슬라이드 밸브(51)와 밸브실(30)의 내벽의 슬라이드 이동을 완만하게 형성할 수 있어, 도 1 ~ 도 4의 구성과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또, 플런저(14)를 모터(53)에 의해 회전하는 볼나사(52)에 의한 기구로 왕복이동시킬 수 있고, 모터(53)의 회전수에 따라, 플런저(14)의 스트로크량을 설정할 수 있다. 이로써, 토출마다 모터(53)의 회전수를 변화시킴으로써, 토출마다 플런 저(14)의 스트로크량을 변화시킬 수 있다.

본 발명은, 토출·도포에 한하지 않고, 액이송을 목적으로 하는 것 등에 전반적으로 응용할 수 있다.

Claims

플런저와; 상기 플런저를 원하는 스트로크로 왕복 이동시키는 구동기구와; 상기 플런저가 삽입된 실린더와; 토출구를 구비하는 노즐과; 액체 저류 용기와; 상기 실린더, 액체 저류 용기 및 토출구와 연통하는 밸브실과; 상기 밸브실의 내벽면과 근접 내지 과도한 마찰이 생기지 않을 정도로 상기 밸브실의 내벽면과 슬라이드 접촉하면서 이동하도록 상기 밸브실에 배치된 전환 밸브와; 상기 밸브실과 상기 전환 밸브의 간격에 들어간 액체가 밖으로 누출되지 않도록 하는 시일과; 상기 밸브실과 액체 저류 용기를 연통하는 통로에 설치된 개폐 밸브를 포함하여 구성되고, 상기 밸브실과 토출구의 사이에 개폐 밸브가 없는 액체 토출 장치를 제공하고, 상기 밸브실 내에서 전환 밸브를 이동시킴으로써, 상기 실린더와 밸브실과 액체 저류 용기로의 통로 또는 상기 실린더와 밸브실과 토출구로의 통로의 연통(連通)을 전환하면서 상기 실린더 내의 플런저(plunger)를 왕복시켜 토출을 행하는 액체 토출 방법으로서,

상기 실린더로의 액체 충전시에는, 상기 전환 밸브를 상기 실린더와 밸브실과 액체 저류 용기로의 통로를 연통시키는 위치로 이동시키고, 또한 상기 개폐 밸브를 열고,

상기 토출구로부터의 액체 토출시에는, 상기 전환 밸브를 상기 실린더와 밸브실과 토출구로의 통로를 연통시키는 위치로 이동시키고, 또한 상기 개폐 밸브를 닫는,

액체 토출 방법.
제1항에 있어서,

상기 개폐 밸브의 개폐는, 상기 액체 저류 용기로부터 밸브실로 액체를 흐르게 하고, 상기 밸브실로부터 액체 저류 용기로의 액체의 흐름을 막는 방향으로 설치된 체크 밸브에 의해 자동으로 행하는, 액체 토출 방법.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 전환 밸브의 이동은, 회전축 상의 제1 개구와, 상기 제1 개구와 연통되는 제2 개구를 가지는 전환 밸브를 밸브실 내에서 회전시켜 행하는, 액체 토출 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 실린더를 상기 플런저의 선단이 상방향으로 되도록 배치하여 행하는, 액체 토출 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 플런저의 후단부는 상기 실린더의 안쪽에 형성된 피스톤 실린더실 내를 왕복 슬라이드 이동하는 피스톤에 접속되고, 상기 피스톤이 피스톤 실린더실의 단부에 맞닿을 때까지 상기 플런저가 전진할 수 있는, 액체 토출 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 플런저가 상기 실린더의 내벽과 간격이 생길수 있는 두께인, 액체 토출 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 전환 밸브가 상기 밸브실 내에 배치된 슬라이드 밸브인, 액체 토출 방법.
플런저와; 상기 플런저를 원하는 스트로크로 왕복 이동시키는 구동기구와; 상기 플런저가 삽입된 실린더와; 토출구를 구비하는 노즐과; 액체 저류 용기와; 실린더와 연통되는 제1 포트, 액체 저류 용기와 연통되는 제2 포트 및 토출구와 연통되는 제3 포트를 구비한 밸브실과; 상기 밸브실의 내벽면과 근접 내지 과도한 마찰이 생기지 않을 정도로 상기 밸브실의 내벽면과 슬라이드 접촉하면서 이동하도록 상기 밸브실에 배치된 전환 밸브와; 상기 밸브실과 상기 전환 밸브의 간격에 들어간 액체가 밖으로 누출되지 않도록 하는 시일과; 상기 밸브실과 액체 저류 용기를 연통하는 통로에 설치된 개폐 밸브를 포함하여 구성되고, 상기 밸브실과 토출구의 사이에 개폐 밸브가 없는 액체 토출 장치로서,

상기 실린더로의 액체 충전시에는, 상기 전환 밸브를 상기 실린더와 밸브실과 액체 저류 용기로의 통로를 연통시키는 위치로 이동시키고, 또한 상기 개폐 밸브를 열고,

상기 토출구로부터의 액체 토출시에는, 상기 전환 밸브를 상기 실린더와 밸브실과 토출구로의 통로를 연통시키는 위치로 이동시키고, 또한 상기 개폐 밸브를 닫는,

액체 토출 장치.
제9항에 있어서,

상기 개폐 밸브는, 상기 액체 저류 용기로부터 제2 포트로 액체를 흐르게 하고, 상기 제2 포트로부터 액체 저류 용기로의 액체의 흐름을 막는 방향으로 설치된 체크 밸브인, 액체 토출 장치.
삭제
제9항 또는 제10항에 있어서,

상기 전환 밸브는, 회전축 상의 제1 개구와, 상기 제1 개구와 연통되는 제2 개구를 가지고,

상기 전환 밸브가 회전함으로써 밸브실 내에서 제1 포트와 제2 포트 또는 제1 포트와 제3 포트를 연통시키는, 액체 토출 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서,

상기 실린더는, 상기 플런저의 선단이 상(上)방향으로 되도록 구성되는, 액체 토출 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서,

상기 플런저의 후단부는 상기 실린더의 안쪽에 형성된 피스톤 실린더실 내를 왕복 슬라이드 이동하는 피스톤에 접속되고, 상기 피스톤이 피스톤 실린더실의 단부에 맞닿을 때까지 상기 플런저가 전진할 수 있는, 액체 토출 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서,

상기 플런저가 상기 실린더의 내벽과 간격이 생길수 있는 두께인, 액체 토출 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서,

상기 전환 밸브가 밸브실 내에 배치된 슬라이드 밸브인, 액체 토출 장치.