KR101181953B1

KR101181953B1 - 액체 진공 충진백과 이를 이용한 액체 진공 충진 장치 및 액체 진공 충진 방법

Info

Publication number: KR101181953B1
Application number: KR1020100042023A
Authority: KR
Inventors: 맹주혁; 김민수; 이희준
Original assignee: 주식회사 아이센스
Priority date: 2010-05-04
Filing date: 2010-05-04
Publication date: 2012-09-11
Also published as: KR20110122479A

Abstract

본 발명은 액체 진공 충진백과 이를 이용한 액체 진공 충진 장치 및 액체 진공 충진 방법에 관한 것으로, 충진백 본체 내부에 미세 공기 유로를 형성할 수 있는 삽입지를 배치하여 충진백 본체 내부 공간 전체를 완전하게 진공 흡입한 후 액체를 충진함으로써, 혈액 교정 용액 등의 액체를 충진백에 충진시 충진백 내부에서 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있으며 연성의 금속 재질로 제조하여 완벽하고 용이하게 진공 상태를 만들 수 있는 액체 진공 충진백과 이를 이용한 액체 진공 충진 장치 및 액체 진공 충진 방법을 제공한다.

Description

액체 진공 충진백과 이를 이용한 액체 진공 충진 장치 및 액체 진공 충진 방법{Vacuum Bag for Filling Liquid, Vacuum Filling Apparatus Using the Same and Vacuum Filling Method Using the Same}

본 발명은 액체 진공 충진백과 이를 이용한 액체 진공 충진 장치 및 액체 진공 충진 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 충진백 본체 내부에 미세 공기 유로를 형성할 수 있는 삽입지를 배치하여 충진백 본체 내부 공간 전체를 완전하게 진공 흡입한 후 액체를 충진함으로써, 혈액 교정(calibration) 용액 등의 액체를 충진백에 충진시 충진백 내부에서 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있으며 연성의 금속 재질로 제조하여 완벽하고 용이하게 진공 상태를 만들 수 있는 액체 진공 충진백과 이를 이용한 액체 진공 충진 장치 및 액체 진공 충진 방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 연구소, 학교 실험실, 병원 등에서는 다양한 실험 또는 분석이 진행되고 있는데, 특히 생화학적인 실험 또는 분석에서는 각종 연구 자료 또는 시료에 대한 성분 분석 등을 위해 다양한 용액을 사용하여 실험 또는 분석을 수행한다.

예를 들면, 병원에서는 혈액에 포함되어 있는 전해질, 가스종 및 대사 물질의 농도 또는 적혈구 용적률 등을 측정 분석하기 위해 혈액 분석기를 사용하는데, 이러한 혈액 분석기는 정확한 혈액 분석을 위하여 혈액 분석 전 교정 용액을 이용하여 혈액 분석기의 측정값을 교정한다. 교정 용액은 혈액 분석시 혈액 분석기의 측정값을 교정하기 위한 성분과 농도를 가지고 있는 용액으로, 충진백에 오랜 시간 저장되어 있더라도 항상 일정한 기준 농도와 성분을 가지고 있어야 하며, 혈액 분석 센서에 영향이 미치지 않도록 기포 없이 충진백에 충진되어야 한다.

이와 같이 실험실, 병원 등에서 사용되는 용액은 그 실험 또는 분석 결과에 신뢰성이 유지될 수 있도록 저장 방법에도 고도의 정밀성이 요구되는데, 일반적으로 저장 용기에 의한 액체의 농도 및 특성 변화가 발생하지 않도록 특수한 재질의 저장 용기에 저장되어야 하며 또한 기포 없이 저장될 수 있도록 해야 한다.

이를 위해 진공 비닐팩을 이용하여 액체를 저장하는 방식이 사용되고 있기도 한데, 이러한 진공 비닐팩은 그 구조상 내부 공간을 진공 흡입함에 따라 발생하는 부분적인 진공 압착에 의해 진공 비닐팩 내부 공간에 진공 흡입되지 않은 일부 공기층이 남아있게 된다. 이러한 상태에서 진공 비닐팩 내부로 액체를 주입하게 되면, 진공 비닐팩 내부에는 액체와 함께 기포가 존재하게 되므로, 이를 특정 테스트 과정에 이용하는 경우 그 테스트 결과는 액체와 함께 존재하는 기포에 의해 정확성 및 신뢰성이 크게 저하되는 문제가 있었다. 또한, 일반적으로 사용되는 진공 비닐팩은 그 재질의 특성상 액체 중의 물분자와 같은 일부 물질이 투과될 수 있는 성질을 가지므로 결국 장시간 저장시 저장된 액체의 농도 및 특성이 변화하게 되어 이 또한 액체를 이용한 테스트 결과에 대해 정확성 및 신뢰성을 크게 저하시키게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 액체를 저장할 수 있는 충진백 본체의 내부 공간 전체를 완전하게 진공 흡입한 후 액체를 충진할 수 있도록 함으로써 기포 없이 액체를 저장할 수 있고, 이에 따라 액체를 이용한 테스트 결과에 대해 정확성 및 신뢰성을 확보할 수 있으며, 오랜 시간 저장하더라도 저장된 액체의 농도 또는 특성 변화를 방지할 수 있는 액체 진공 충진백을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 액체 진공 충진백에 진공 펌프 및 액체 공급 장치를 연결하여 충진백 본체 내부에 액체를 진공 상태로 주입하기 위한 액체 진공 충진 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 액체 진공 충진 장치를 이용하여 충진백 본체 내부에 기포없이 순수한 액체를 저장할 수 있으며, 오랜 시간 저장하더라도 저장된 액체의 농도 또는 특성의 변화를 방지할 수 있는 액체 진공 충진 방법을 제공하는 것이다.

내부 공간에 액체를 수용할 수 있도록 밀봉 형성되며 진공 흡입에 의해 진공 압착될 수 있도록 형성되는 충진백 본체; 상기 충진백 본체 내부에 배치되어 상기 충진백 본체의 내측면과 진공 압착된 상태에서 상기 충진백 본체 내부에 미세 공기 유로를 형성하는 삽입지; 및 상기 충진백 본체의 내부 공간에 대한 진공 흡입 및 액체 주입이 가능하도록 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되게 상기 충진백 본체에 관통 결합되는 입출관을 포함하고, 상기 충진백 본체는 상기 삽입지에 의해 형성된 미세 공기 유로를 통해 전체 내부 공간에 대한 진공 흡입이 가능한 것을 특징으로 하는 액체 진공 충진백을 제공한다.

이때, 상기 입출관은 상기 충진백 본체의 내부 공간을 진공 흡입할 수 있도록 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되게 상기 충진백 본체에 관통 결합되는 진공 흡입관과, 상기 충진백 본체의 내부 공간에 액체를 주입할 수 있도록 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되게 상기 충진백 본체에 관통 결합되는 액체 주입관으로 분리 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 삽입지는 내부에 미세 공극이 연결 형성되는 통기성 직물지로 형성될 수 있다.

또한, 상기 삽입지는 일측면 또는 양측면에 엠보싱 돌기가 형성되는 평판형으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 충진백 본체는 내부에 충진된 액체의 시간에 따른 특성 변화를 방지할 수 있도록 연성의 금속 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 충진백 본체에는 개폐 조작 가능한 별도의 밸브 조립체가 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되게 관통 결합되고, 상기 밸브 조립체에는 상기 밸브 조립체의 개폐 조작에 따라 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되거나 연통 차단되는 액체 배출관이 형성될 수 있다.

한편, 본 발명은, 내부 공간에 액체를 수용할 수 있도록 밀봉 형성되며 진공 흡입에 의해 진공 압착될 수 있도록 연성의 금속 재질로 형성되는 충진백 본체와, 상기 충진백 본체 내부에 배치되어 상기 충진백 본체의 내측면과 진공 압착된 상태에서 상기 충진백 본체 내부에 미세 공기 유로를 형성하는 삽입지와, 상기 충진백 본체의 내부 공간에 대한 진공 흡입 및 액체 주입이 가능하도록 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되게 상기 충진백 본체에 각각 관통 결합되는 입출관을 포함하고, 상기 충진백 본체는 상기 삽입지에 의해 형성된 미세 공기 유로를 통해 전체 내부 공간에 대한 진공 흡입이 가능하도록 형성된 액체 진공 충진백; 상기 충진백 본체의 내부 공간을 진공 흡입할 수 있도록 상기 입출관과 진공 연결 배관을 통해 연결되는 진공 펌프; 상기 충진백 본체의 내부 공간에 액체를 주입할 수 있도록 상기 입출관과 액체 연결 배관을 통해 연결되는 액체 공급 장치; 및 상기 진공 연결 배관 및 액체 연결 배관 상에 각각 장착되는 제 1 및 제 2 개폐 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 진공 충진 장치를 제공한다.

이때, 상기 충진백 본체에는 개폐 조작 가능한 별도의 밸브 조립체가 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되게 관통 결합되고, 상기 밸브 조립체에는 상기 밸브 조립체의 개폐 조작에 따라 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되거나 연통 차단되는 액체 배출관이 형성되며, 상기 진공 펌프는 진공 연결 배관을 통해 상기 입출관 및 액체 배출관과 각각 연결되어 충진백 본체의 내부 공간을 진공 흡입할 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명은, 제 6 항에 기재된 액체 진공 충진 장치를 준비하는 준비 단계; 상기 진공 펌프를 작동시켜 상기 충진백 본체의 내부 공간을 진공 흡입하고 상기 제 1 개폐 밸브를 잠금 조작하는 진공 흡입 단계; 상기 진공 흡입 단계 이후 상기 액체 공급 장치를 작동시켜 상기 충진백 본체의 내부 공간에 액체를 주입하고 상기 제 2 개폐 밸브를 잠금 조작하는 액체 주입 단계; 상기 입출관이 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통 차단되도록 상기 충진백 본체의 일측을 밀봉 접착하는 밀봉 단계; 및 상기 밀봉 단계를 통해 밀봉 접착된 부위를 기준으로 상기 입출관 부분을 상기 충진백 본체로부터 절단 제거하는 절단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 진공 충진 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 충진백 본체 내부에 미세 공기 유로를 형성할 수 있는 삽입지를 배치함으로써, 충진백 본체의 내부 공간 전체를 완전하게 진공 흡입한 후 액체를 충진하여 기포 없이 액체를 저장할 수 있고, 이에 따라 액체를 이용한 테스트 결과에 대해 기포의 영향을 제거하여 정확성 및 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 오랜 시간 저장하더라도 저장된 용액의 농도 또는 특성의 변화를 방지하록 금속 재질로 충진백을 형성함으로써, 실험 또는 분석 결과에 대해 더 높은 정확성 및 신뢰성을 부여할 수 있는 효과가 있다.

또한, 충진백 본체에 별도의 밸브 조립체를 밀봉 장착함으로써, 저장된 액체에 대해 진공 상태를 유지하면서 외부 기기에 액체를 공급할 수 있고, 이에 따라 저장된 액체에 대해 공급 배출되는 과정에서도 공기 유입이 차단되어 액체에 대한 특성을 더욱 정확하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진백의 형상을 개략적으로 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진백의 내부 구조를 개념적으로 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 액체 진공 충진백의 내부 구조를 개념적으로 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진백의 밸브 조립체에 대한 구조를 개략적으로 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진 방법의 동작 흐름을 단계적으로 표시한 동작 흐름도,
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진 장치를 통한 액체 충진 방법의 동작 상태를 개략적으로 도시한 동작 상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진백의 형상을 개략적으로 도시한 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진백은 액체를 진공 충진하기 위한 저장 용기로서, 액체를 진공 상태로 저장하여 실험 또는 분석 결과에 영향을 미치는 기포의 발생을 방지하며 연성 금속 재질로 제작되어 저장된 용액이 충진백으로 투과되지 못하도록 하여 저장된 용액의 농도 또는 특성 변화를 방지함으로써 시료 용액과 같은 정밀 분야에 사용되는 액체에 대한 저장 수단으로 활용될 수 있다. 이에 부가하여 단순한 구조로 그 휴대성이 간편하여 휴대용 시험기 등에 용이하게 이용될 수 있다. 이러한 액체 진공 충진백(10)은 충진백 본체(100)와, 충진백 본체(100) 내부에 배치되는 삽입지(200)와, 충진백 본체(100)에 관통 결합되는 입출관(700)을 포함하여 구성된다.

충진백 본체(100)는 내부 공간에 액체를 수용할 수 있도록 밀봉 형성되며 진공 흡입에 의해 진공 압착될 수 있도록 연성 재질로 형성된다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 동일한 형태로 형성된 2개의 얇은 필름 형태의 부재를 그 외주 둘레를 따라 상호 접착하여 내부에 액체 수용 공간이 밀봉 형성되도록 구성될 수 있다. 따라서, 충진백 본체(100)의 외주 둘레는 도 1에 도시된 바와 같이 접착부(110)가 형성되는데, 이러한 접착부(110)의 접착 방식은 내부 공간이 밀봉되는 형태로 충진백 본체(100)의 재질 및 특성에 따라 다양한 방식으로 적용될 수 있으며, 예를 들면, 열을 이용하여 열 융착의 형태로 라미네이팅 접합하는 방식으로 적용될 수 있다.

이러한 충진백 본체(100)에는 충진백 본체(100)의 내부 공간과 연통되게 입출관(700)이 충진백 본체(100)에 관통 결합된다. 이때, 입출관(700)은 도 1에 도시된 바와 같이 상호 근접하게 배치되어 충진백 본체(100)의 모서리 부분에 위치하도록 결합되는 것이 바람직하다. 이는 충진백 본체(100)에 액체를 충진 완료한 이후 제거하기 용이하도록 하기 위함인데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다. 입출관(700)은 충진백 본체(100)의 내부 공간을 진공 흡입한 후 액체를 주입하기 위해 장착되는 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 입출관(700)의 끝단은 진공 흡입을 위한 흡입관(710)과 액체 주입을 위한 주입관(720)의 2개 분기관 형태로 형성될 수 있다.

이러한 입출관(700)은 진공 흡입과 액체 주입 과정이 서로 독립적으로 수행될 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이 각각 진공 흡입관(300)과 액체 주입관(400)으로 독립되게 분리 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 입출관(700)은 충진백 본체(100)의 내부 공간을 진공 흡입할 수 있도록 충진백 본체(100)의 내부 공간과 연통되게 충진백 본체(100)에 관통 결합되는 진공 흡입관(300)과, 충진백 본체(100)의 내부 공간에 액체를 주입할 수 있도록 충진백 본체(100)의 내부 공간과 연통되게 충진백 본체(100)에 관통 결합되는 액체 주입관(400)으로 분리 형성되는 것이 바람직하다. 이하에서는 특별한 언급이 없는 한 입출관(700)에 대해 이와 같이 분리된 형태의 진공 흡입관(300) 및 액체 주입관(400)을 기준으로 설명한다. 여기서, 입출관(700), 즉 진공 흡입관(300) 및 액체 주입관(400)은 각각 후술하는 별도의 진공 펌프(20, 도 6 참조) 및 액체 공급 장치(30, 도 6 참조)를 이용하여 충진백 본체(100)에 대한 진공 흡입 및 액체 주입이 가능하도록 구성된다.

삽입지(200)는 충진백 본체(100) 내부에 배치되며 충진백 본체(100)의 내측면과 진공 압착된 상태에서 충진백 본체(100) 내부에 미세 공기 유로(R)를 형성하도록 구성된다. 즉, 종래 기술에서 설명한 바와 같이 매끄러운 내측 표면을 갖는 연성 재질의 충진백 본체(100)는 진공 흡입관(300)을 통해 진공 흡입될 때 충진백 본체(100)의 내측면이 순간적으로 서로 진공 압착되는데, 이때 충진백 본체(100)가 진공 압착되는 과정에서 충진백 본체(100)의 일부 공간에는 진공 흡입되지 못한 공기층이 진공 압착된 부분에 둘러싸인 기포 형태로 남아있게 된다. 이러한 공기층은 충진백 본체(100)의 진공 압착에 의해 진공 흡입관(300)과 연통되지 못하고 독립적인 공간을 차지하게 되므로, 계속해서 진공 흡입을 하더라도 공기가 흡입되지 못하고 계속 충진백 본체(100) 내부에 남아있게 된다. 따라서, 매끄러운 내측 표면을 갖는 충진백 본체(100)는 일반적으로 전체 공간이 완전하게 진공 흡입되지 못하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진백(10)은 충진백 본체(100)에 미세 공기 유로(R)를 형성할 수 있는 삽입지(200)가 배치된다.

이러한 삽입지(200)는 충진백 본체(100)가 진공 압착된 상태에서 충진백 본체(100)에 미세 공기 유로(R)를 형성하기 때문에, 충진백 본체(100)가 진공 압착되는 과정에서 종래 기술과 같은 기포 형태의 공기층이 남아있지 않게 된다. 즉, 충진백 본체(100)가 순각적으로 진공 압착되더라도 충진백 본체(100)에 배치된 삽입지(200)에 의해 충진백 본체(100) 내부 공간에 미세 공기 유로(R)가 형성되므로, 이를 통해 충진백 본체(100)의 전체 내부 공간에서 공기가 모두 진공 흡입된다.

이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진백(10)은 충진백 본체(100)를 진공 흡입관(300)을 통해 진공 흡입한 상태에서 충진백 본체(100)에 공기층이 전혀 남아있지 않기 때문에, 이후 액체 주입관(400)을 통해 충진백 본체(100)에 액체를 주입하게 되면, 충진백 본체(100)에는 기포 없이 순수한 액체만 저장되고, 이에 따라 충진백 본체(100)에 시료 용액 등을 저장한 경우 이를 이용한 테스트 수행시 더욱 정확한 테스트 결과를 얻을 수 있다. 아울러, 이러한 액체 진공 충진백(10)은 구조가 단순하고 소형 크기로 제작 가능하기 때문에, 제작이 용이하고 그 휴대 및 운반이 간편하여 휴대용 시험기 등에 편리하게 사용될 수 있을 것이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 다양한 삽입지를 적용한 액체 진공 충진백의 내부 구조를 개념적으로 도시한 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 삽입지(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 평판형으로 형성되어 일측면 또는 양측면에 엠보싱 돌기(210)가 형성되는 형태로 구성될 수 있다. 이 경우 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 삽입지(200)가 충진백 본체(100)의 내부에 삽입된 상태에서 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 충진백 본체(100)가 진공 흡입되면, 충진백 본체(100)의 내측면이 삽입지(200)의 양측면과 서로 진공 압착된다. 이때, 삽입지(200)의 양측면에는 엠보싱 돌기(210)가 형성되므로, 삽입지(200)의 양측면과 충진백 본체(100)의 내측면 사이에는 엠보싱 돌기(210)에 의한 미세 공기 유로(R)가 형성되게 된다. 따라서, 이러한 미세 공기 유로(R)를 통해 충진백 본체(100)의 내부 공간 전체에서 공기가 모두 진공 흡입된다. 이때, 엠보싱 돌기(210)는 삽입지(200)의 일측면에만 형성되는 경우에도 동일한 미세 공기 유로(R)를 형성하므로, 그 효과는 거의 동일하다고 할 수 있다.

한편, 이러한 삽입지(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 내부에 미세 공극(220)이 계속적으로 연결 형성되는 통기성 직물지로 형성될 수도 있다. 이러한 통기성 직물지는 부직포 등이 사용될 수도 있으며, 미세 공극(220)이 형성되는 범위에서 경사 위사가 직조된 형태의 다양한 직물지가 사용 가능하다. 이러한 삽입지(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 충진백 본체(100)가 진공 압착된 상태에서 미세 공극(200)에 의해 충진백 본체(100)에 미세 공기 유로(R)가 형성되므로, 전술한 바와 마찬가지 원리로 충진백 본체(100)의 내부 공간 전체에서 공기가 모두 진공 흡입된다.

이러한 삽입지(200)의 형태는 충진백 본체(100)가 진공 압착된 상태에서 충진백 본체(100)의 내부 공간에 미세 공기 유로(R)를 형성하는 방식으로 이외에도 다양하게 형성될 수 있으며, 예를 들면, 다수개의 직교하는 가로 세로 와이어 프레임이 결합된 형태 또는 내부에 직교하는 공기 유로가 형성되는 플레이트 형태로 형성될 수 있을 것이다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진백(10)은 충진백 본체(100)에 미세 공기 유로(R)를 형성할 수 있는 삽입지(200)를 구비하는 형태로 구성되는데, 이러한 구조는 충진백 본체(100)의 내측면에 돌기를 형성할 수 없는 경우에 더욱 유용하게 사용될 수 있다. 즉, 충진백 본체(100)의 내부 공간 전체에서 공기를 진공 흡입하기 위한 방안으로 충진백 본체(100)의 내측면에 돌기를 형성하여 충진백 본체(100)의 진공 압착시 내부에 미세 공기 유로가 형성되도록 할 수도 있으나, 액체를 저장하기 위한 충진백 본체(100)의 재질 특성상 충진백 본체(100)에 돌기를 형성하지 못하거나 돌기 형성이 제작상 매우 어려운 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 삽입지(200)를 구비한 액체 진공 충진백(10)이 특히 효과적이라 할 수 있다.

좀 더 자세히 살펴보면, 종래 기술에서 살펴본 바와 같이 액체를 저장하기 위한 충진백은 내부에 저장된 액체의 특성이 시간에 따라 변화하지 않고 동일한 특성을 유지하도록 구성되어야 하는데, 일반적인 합성 수지 형태의 진공 비닐팩의 경우 물 분자와 같은 일부 성분이 진공 비닐팩을 투과할 수 있으므로 진공 비닐팩에 저장된 액체는 시간에 따라 그 농도 및 기타 특성이 변화될 수 있다. 따라서, 이러한 특성 변화를 방지할 수 있도록 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진백(10)은 충진백 본체(100)가 액체가 투과할 수 없도록 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 알루미늄과 같은 금속 박판의 형태로 형성되어 액체의 일부 성분에 대한 투과를 방지함으로써 저장된 액체의 농도 및 기타 특성을 항상 동일하게 유지시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 충진백 본체(100)는 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 이러한 금속 재질의 충진백 본체(100)에는 내측면에 미세 공기 유로 형성을 위한 돌기 형성이 불가능하기 때문에, 전술한 바와 같이 충진백 본체(100) 내부에 삽입지(200)를 삽입하는 구조를 통해 내부 공간에 대한 진공 흡입을 더욱 완전하게 수행할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진백의 밸브 조립체에 대한 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 충진백 본체(100)에는 별도의 밸브 조립체(500)가 충진백 본체(100)의 내부 공간과 연통되게 관통 결합될 수 있다. 즉, 충진백 본체(100)에 저장된 액체는 이후 특정 테스트 과정 등에 사용될 수 있으므로, 이때 저장된 액체를 공기와 접촉 없이 특정 외부 기기에 제공할 수 있도록 밸브 조립체(500)가 장착되는 것이 바람직하다. 이러한 밸브 조립체(500)는 밸브 조립체(500)의 개폐 조작에 따라 충진백 본체(100)의 내부 공간과 연통되거나 연통 차단되는 액체 배출관(530)이 형성되고, 이를 통해 충진백 본체(100)에 저장된 액체를 공급 배출할 수 있도록 형성된다.

밸브 조립체(500)의 구성은 사용자의 필요에 따라 매우 다양하게 형성될 수 있는데, 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이 중심부에 관통홀(512)이 형성되어 충진백 본체(100)에 관통 결합되는 밸브 바디(510)와, 밸브 바디(510)의 관통홀(512)에 삽입 결합되어 직선 이동 가능하게 결합되는 밸브 로드(520)와, 밸브 바디(510)의 관통홀(512)에 연통되게 형성되는 액체 배출관(530)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 관통홀(512)의 내주면에는 충진백 본체(100)의 내부 공간과 연통되는 액체 공급 유로(513)가 형성되며, 밸브 로드(520)의 외주면에는 액체의 외부 누출을 방지하는 제 1 실링 부재(521)와, 밸브 로드(520)의 이동에 따라 액체 배출관(530)으로의 액체 유동을 차단 및 차단해제하는 제 2 실링 부재(522)가 장착된다. 따라서, 도 5의 (a) 상태에서 도 5의 (b) 상태로 밸브 로드(520)가 내측 방향으로 가압되면, 제 2 실링 부재(522)가 이동하며 액체 공급 유로(513)과 액체 배출관(530)이 상호 연통되고, 이에 따라 충진백 본체(100)의 내부 공간으로부터 액체 배출관(530)을 통해 액체가 공급 배출된다. 이후 도 5의 (a) 상태로 밸브 로드(520)가 복귀하면 액체 공급 유로(513)와 액체 배출관(530)의 상호 연통이 차단되어 액체의 공급 배출이 중지된다.

이러한 구조에 따라 충진백 본체(100) 내부에 저장된 액체를 특정 외부 기기(600, 도 8 참조)에 공급하기 위해서는 액체 배출관(530)에 특정 외부 기기(600)를 연결하고, 밸브 로드(520)를 가압하는 방식으로 밸브 조립체(500)를 개방함으로써, 외부 기기(600)에 액체를 공급할 수 있을 것이다.

한편, 본 발명은 이와 같은 액체 진공 충진백(10)을 이용하여 액체를 진공 충진하는 액체 진공 충진 장치를 제공한다.

도 6은 이러한 액체 진공 충진 장치에 대한 구성을 개념적으로 도시한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진 장치는 전술한 액체 진공 충진백(10)과, 충진백 본체(100)의 내부 공간을 진공 흡입할 수 있도록 입출관(700)과 진공 연결 배관(21)을 통해 연결되는 진공 펌프(20)와, 충진백 본체(100)의 내부 공간에 액체를 주입할 수 있도록 입출관(700)과 액체 연결 배관(31)을 통해 연결되는 액체 공급 장치(30)와, 진공 연결 배관(21) 및 액체 연결 배관(31) 상에 각각 장착되는 제 1 및 제 2 개폐 밸브(40,50)를 포함하여 구성된다. 이때, 진공 연결 배관(21) 및 액체 연결 배관(31)은 일단이 각각 진공 펌프(20) 및 액체 공급 장치(30)에 연결 장착되며, 타단에는 별도의 연결구(C)를 통해 충진백 본체(100)의 입출관(700)에 밀봉 결합되도록 구성된다. 또한, 액체 공급 장치(30)는 제 2 개폐 밸브(50)를 개방할 때 별도의 외부 액체 저장조로부터 수압에 의해 액체가 충진백 본체(100)로 주입되는 방식으로 구성되거나 또는 별도의 액체 공급 펌프를 사용하여 충진백 본체(100)로 강제 주입하는 방식으로 구성되는 등 다양한 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 입출관(700)은 도 6에 도시된 바와 같이 진공 흡입관(300) 및 액체 주입관(400)으로 분리 형성되는 것이 바람직하며, 이 경우 진공 흡입관(300)이 진공 펌프(20)와 연결되고 액체 주입관(400)이 액체 공급 장치(30)와 연결된다.

이러한 구성에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진 장치의 동작 방식을 살펴보면, 먼저 진공 연결 배관(21) 및 액체 연결 배관(31)을 각각 진공 흡입관(300) 및 액체 주입관(400)에 연결시킨다. 이후 진공 연결 배관(21)의 제 1 개폐 밸브(40)를 개방 조작하고 진공 펌프(20)를 작동시켜 충진백 본체(100)의 내부 공간을 진공 흡입한다. 이때, 충진백 본체(100)의 내부 공간에는 전술한 삽입지(200)에 의해 미세 공기 유로(R)가 형성되어 충진백 본체(100)의 내부 공간 전체에서 공기가 남아있지 않은 상태로 진공 압착된다. 이와 같이 충진백 본체(100)가 진공 압착되면, 제 1 개폐 밸브(40)를 잠금 조작하여 충진백 본체(100)의 진공 압착 상태를 유지한다. 이후 액체 연결 배관(31)의 제 2 개폐 밸브(50)를 개방 조작하고 액체 공급 장치(30)를 작동시켜 충진백 본체(100) 내부로 액체를 주입한다. 일정량의 액체가 주입되면 제 2 개폐 밸브(50)를 잠금 조작하여 액체 주입을 정지시키는 방식으로 액체 충진 작업을 완료한다.

이때, 액체 주입의 완료 상태를 파악하는 방식은 별도의 센서(미도시)를 통해 액체 공급 장치(30)로부터 공급된 액체의 양을 측정하는 방식으로 적용되거나 또는 충진백 본체(100)의 중량을 측정할 수 있도록 별도의 전자 저울(미도시)을 통해 충진백 본체(100)에 주입된 액체의 양을 측정하는 방식으로 적용될 수도 있는 등 다양한 방식으로 변경 가능하다. 특히, 제 2 개폐 밸브(50)를 전기 신호에 따라 작동하는 솔레노이드 밸브 형태로 적용하고, 전자 저울에 의해 측정된 액체 주입량에 따라 별도의 제어부(미도시)를 통해 제 2 개폐 밸브(50)가 자동으로 개폐되도록 구성될 수도 있다. 이는 제 1 개폐 밸브(40)에 대해서도 마찬가지로 솔레노이드 밸브 형태로 적용 가능하며, 제어부에 의해 자동으로 개폐되도록 구성될 수 있다.

한편, 충진백 본체(100)에는 전술한 바와 같이 액체 배출관(530)이 형성된 별도의 밸브 조립체(500)가 장착될 수 있으며, 이 경우 진공 펌프(20)는 별도의 진공 연결 배관(21)을 통해 액체 배출관(530)과 연통 결합되도록 구성되고, 이에 따라 진공 펌프(20)가 작동될 때 충진백 본체(100)는 진공 흡입관(300)을 통해 진공 흡입될 뿐만 아니라 액체 배출관(530)을 통해서도 진공 흡입된다. 이때, 밸브 조립체(500)의 밸브 로드(520)는 액체 배출관(530)이 충진백 본체(100)의 내부 공간과 연통되도록 전술한 바와 같이 내측으로 가압되는 방식으로 조작되어야 할 것이다. 이러한 구성을 통해 충진백 본체(100)는 진공 흡입관(300) 및 액체 배출관(530)을 통해 양측에서 진공 흡입되므로 더욱 원활하고 효과적으로 진공 흡입될 수 있다. 여기서 액체 배출관(530)은 진공 펌프(20)와 연결되어 충진백 본체(100)를 진공 흡입하는 용도로 사용되었으나, 충진백 본체(100)가 진공 흡입이 완료되면 액체 배출관(530)으로부터 진공 연결 배관(21)을 제거하여 밸브 조립체(500)가 밀봉 차단되도록 복귀되어야 하며, 이후 액체 배출관(530)은 전술한 원리에 따라 다른 외부 기기(600)에 액체를 공급하기 위한 용도로 사용될 수 있다.

한편, 본 발명은 이상에서 설명한 액체 진공 충진 장치를 이용하여 액체를 진공 충진하는 방법을 제공하는데, 도 7은 이러한 액체 진공 충진 방법에 대한 동작 흐름을 단계적으로 표시한 동작 흐름도이고, 도 8 및 도 9는 액체 진공 충진 방법에 대한 동작 상태를 개념적으로 도시한 동작 상태도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진 방법은 먼저 액체 진공 충진백(10)에 전술한 바와 같이 진공 펌프(20)와 액체 공급 장치(30)를 연결하는 방식으로 액체 진공 충진 장치를 준비하고(S1), 이후 진공 펌프(20)를 작동시켜 충진백 본체(100)의 내부 공간을 진공 흡입한 후 제 1 개폐 밸브(40)를 잠금 조작하고(S2), 이후 액체 공급 장치(30)를 작동시켜 충진백 본체(100)의 내부 공간에 액체를 주입한 후 제 2 개폐 밸브(50)를 잠금 조작한다(S3). 이는 전술한 액체 진공 충진 장치에 대한 동작 설명에서 설명한 방식대로 수행하는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 충진백 본체(100)의 내부 공간에 액체 주입을 완료하고 나면, 도 7에 도시된 바와 같이 입출관(700), 즉 진공 흡입관(300) 및 액체 주입관(400)이 충진백 본체(100)의 내부 공간과 연통 차단되도록 충진백 본체(100)의 일측을 밀봉 접착한다(S4). 이러한 밀봉 접착은 도 8에 도시된 바와 같이 진공 흡입관(300) 및 액체 주입관(400)이 형성된 모서리 부위에 인접한 접착 라인을 따라 새로운 접착부(111)가 형성되도록 수행된다. 이후 도 8에 도시된 바와 같이 진공 흡입관(300), 액체 주입관(400) 및 액체 배출관(530)으로부터 각각 진공 연결 배관(21) 및 액체 연결 배관(31)을 분리 제거하고, 도 9에 도시된 바와 같이 새롭게 밀봉된 충진백 본체(100)에 대해 새로운 접착부(111)를 따라 밀봉 접착된 부위를 기준으로 진공 흡입관(300) 및 액체 주입관(400) 부분을 충진백 본체(100)로부터 절단 제거한다(S5). 이러한 과정을 통해 충진백 본체(100)에 액체 진공 충진 작업이 완료된다. 이때, 새로운 접착부(111)를 형성하는 방식은 전술한 기존 접착부(110) 형성 방식과 마찬가지로 열 융착에 의한 라미네이트 접합 방식으로 수행될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액체 진공 충진 방법은 이와 같이 충진백 본체(100)에 액체를 진공 충진한 후 진공 상태가 유지되도록 충진백 본체(100)를 새롭게 밀봉하고 진공 흡입관(300) 및 액체 주입관(400) 형성 부위를 제거하는 방식으로 진행된다. 따라서, 진공 흡입관(300) 및 액체 주입관(400)은 충진백 본체(100)에 대한 제거 부분의 최소화 및 용이한 제거 작업을 위해 충진백 본체(100)의 모서리 부분에 서로 인접하게 형성되는 것이 바람직할 것이다.

이와 같이 새로운 접착부(110,111)를 갖는 충진백 본체(100)는 도 9에 도시된 바와 같이 별도의 밸브 조립체(500)의 액체 배출관(530)을 통해 외부 기기(600)와 연결구(C)를 통해 연결되어 외부 기기(600)로 액체를 공급 배출하는 방식으로 사용될 수 있다. 이 경우에도 충진백 본체(100)의 내부 공간은 진공 상태가 유지되도록 외부와 차단되며, 충진백 본체(100)의 내부 공간에 기포가 없기 때문에 액체가 외부 기기(600)에 공급되어 테스트 과정에 사용되는 경우 그 테스트 결과에 더 높은 정확성 및 신뢰성을 부여할 수 있을 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 액체 진공 충진백 20: 진공 펌프
21: 진공 연결 밸브 30: 액체 공급 장치
31: 액체 연결 밸브 40: 제 1 개폐 밸브
50: 제 2 개폐 밸브 100: 충진백 본체
200: 삽입지 300: 진공 흡입관
400: 액체 주입관 500: 밸브 조립체
530: 액체 배출관 600: 외부 기기
700: 입출관

Claims

내부 공간에 액체를 수용할 수 있도록 밀봉 형성되며 진공 흡입에 의해 진공 압착될 수 있도록 형성되는 충진백 본체;
상기 충진백 본체 내부에 배치되어 상기 충진백 본체의 내측면과 진공 압착된 상태에서 상기 충진백 본체 내부에 미세 공기 유로를 형성하는 삽입지; 및
상기 충진백 본체의 내부 공간에 대한 진공 흡입 및 액체 주입이 가능하도록 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되게 상기 충진백 본체에 관통 결합되는 입출관
을 포함하고, 상기 충진백 본체는 상기 삽입지에 의해 형성된 미세 공기 유로를 통해 전체 내부 공간에 대한 진공 흡입이 가능한 것을 특징으로 하는 액체 진공 충진백.
제 1 항에 있어서,
상기 입출관은
상기 충진백 본체의 내부 공간을 진공 흡입할 수 있도록 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되게 상기 충진백 본체에 관통 결합되는 진공 흡입관과, 상기 충진백 본체의 내부 공간에 액체를 주입할 수 있도록 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되게 상기 충진백 본체에 관통 결합되는 액체 주입관으로 분리 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 진공 충진백.
제 1 항에 있어서,
상기 삽입지는 내부에 미세 공극이 연결 형성되는 통기성 직물지로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 진공 충진백.
제 1 항에 있어서,
상기 삽입지는 일측면 또는 양측면에 엠보싱 돌기가 형성되는 평판형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 진공 충진백.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 충진백 본체는 내부에 충진된 액체의 시간에 따른 특성 변화를 방지할 수 있도록 연성의 금속 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 진공 충진백.
제 5 항에 있어서,
상기 충진백 본체에는 개폐 조작 가능한 별도의 밸브 조립체가 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되게 관통 결합되고, 상기 밸브 조립체에는 상기 밸브 조립체의 개폐 조작에 따라 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되거나 연통 차단되는 액체 배출관이 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 진공 충진백.
내부 공간에 액체를 수용할 수 있도록 밀봉 형성되며 진공 흡입에 의해 진공 압착될 수 있도록 연성의 금속 재질로 형성되는 충진백 본체와, 상기 충진백 본체 내부에 배치되어 상기 충진백 본체의 내측면과 진공 압착된 상태에서 상기 충진백 본체 내부에 미세 공기 유로를 형성하는 삽입지와, 상기 충진백 본체의 내부 공간에 대한 진공 흡입 및 액체 주입이 가능하도록 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되게 상기 충진백 본체에 각각 관통 결합되는 입출관을 포함하고, 상기 충진백 본체는 상기 삽입지에 의해 형성된 미세 공기 유로를 통해 전체 내부 공간에 대한 진공 흡입이 가능하도록 형성된 액체 진공 충진백;
상기 충진백 본체의 내부 공간을 진공 흡입할 수 있도록 상기 입출관과 진공 연결 배관을 통해 연결되는 진공 펌프;
상기 충진백 본체의 내부 공간에 액체를 주입할 수 있도록 상기 입출관과 액체 연결 배관을 통해 연결되는 액체 공급 장치; 및
상기 진공 연결 배관 및 액체 연결 배관 상에 각각 장착되는 제 1 및 제 2 개폐 밸브
를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 진공 충진 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 충진백 본체에는 개폐 조작 가능한 별도의 밸브 조립체가 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되게 관통 결합되고, 상기 밸브 조립체에는 상기 밸브 조립체의 개폐 조작에 따라 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통되거나 연통 차단되는 액체 배출관이 형성되며, 상기 진공 펌프는 진공 연결 배관을 통해 상기 입출관 및 액체 배출관과 각각 연결되어 충진백 본체의 내부 공간을 진공 흡입할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 진공 충진 장치.
제 7 항에 기재된 액체 진공 충진 장치를 준비하는 준비 단계;
상기 진공 펌프를 작동시켜 상기 충진백 본체의 내부 공간을 진공 흡입하고 상기 제 1 개폐 밸브를 잠금 조작하는 진공 흡입 단계;
상기 진공 흡입 단계 이후 상기 액체 공급 장치를 작동시켜 상기 충진백 본체의 내부 공간에 액체를 주입하고 상기 제 2 개폐 밸브를 잠금 조작하는 액체 주입 단계;
상기 입출관이 상기 충진백 본체의 내부 공간과 연통 차단되도록 상기 충진백 본체의 일측을 밀봉 접착하는 밀봉 단계; 및
상기 밀봉 단계를 통해 밀봉 접착된 부위를 기준으로 상기 입출관 부분을 상기 충진백 본체로부터 절단 제거하는 절단 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 진공 충진 방법.