KR101686405B1 - 볼업 및 잔압 완화 기능을 갖는 유체 디스펜서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스펜서 니들홀더가 테이퍼 형상의 노즐몸체와 루어록(luer lock) 체결구조를 갖는 유체 디스펜서에 관한 것으로, 축 방향으로 유로(111)가 형성된 테이퍼 형상의 노즐몸체(110)와, 니들(121)이 구비되어 상기 노즐몸체(110)와 루어록 체결이 이루어지는 니들홀더(120)를 포함하여 액체를 정량 토출하기 위한 공압식 유체 디스펜서에 있어서, 상기 노즐몸체(110)는 선단부에 상기 니들홀더(120)의 측벽과 기밀을 이루도록 탄성체(130)를 포함한다.

Description

볼업 및 잔압 완화 기능을 갖는 유체 디스펜서{Dispenser having function of depressing ball up and remained pressure}

본 발명은 유체 디스펜서에 관한 것으로, 특히 디스펜서 니들홀더가 테이퍼 형상의 노즐몸체와 루어록(luer lock) 체결구조를 갖는 유체 디스펜서에 관한 것이다.

접착제, 봉합제, 윤활유 등의 다양한 점도를 갖는 유체를 분배하는 다양한 유체 디스펜서가 나와 있으며, 많은 분야에서 다양하게 활용되고 적용 분야에 따라서는 정확한 토출량 제어가 요구되고 있다.

유체 디스펜서는 통상적으로 액체를 가압하여 유체의 토출이 이루어지며, 예를 들어, 공개특허공보 제10-2007-0036711호(공개일자: 2007.04.03)에서는 정밀한 유체 분배량 제어를 위한 공압식 유체 디스펜서를 개시하고 있다.

이와 같이 유체 디스펜서에서 정확한 토출량 제어를 위한 다양한 연구와 개발이 이루어지고 있다.

한편, 유체 디스펜서는 활용 분야에 따라서 다양하며, 생산라인에서 필요에 따라서 니들을 교체하여 사용한다. 따라서 종래의 노즐 조립체는 노즐몸체와, 니들이 구비된 니들홀더가 루어록(luer lock) 체결로 조립이 이루어진다.

구체적인 예로써, 도 1은 종래기술에 따른 노즐 조립체의 단면 구성도로서, 종래의 노즐 조립체는 표준 테이퍼 형상을 갖는 노즐몸체(10)와, 니들(21)이 구비되어 노즐몸체(10)와 루어록(luer lock) 체결이 이루어지는 니들홀더(20)로 구성된다.

노즐몸체(10)는 축 방향으로 액체로 흐르게 되는 유로(11)가 형성된다.

니들홀더(20)는 토출 액체(1)에 따라서 니들(21)의 교환이 가능하도록 노즐몸체(10)와 탈부착이 가능하게 조립이 이루어지며, 이러한 접속구조로는 수밀 조립(fluid-tight connection)을 위하여 루어록(luer lock) 체결구조가 적용된다.

구체적으로, 노즐몸체(10)의 선단부는 일정한 표준 각도(대략 6퍼센트)의 원뿔모양의 경사도를 갖는 테이퍼면(12)이 형성되며, 또한 니들몸체(10)는 니들홀더(20)와 나사 조립이 이루어지는 니들 어댑터(30)가 구비된다.

니들홀더(20)는 니들(21)과 일체로 조립되어 니들 어댑터(30)와 나사 조립되며, 따라서 니들홀더(20)의 내주면(21)과 노즐몸체(10)의 테이퍼면(12)은 서로 다른 경사각을 갖고 접촉하여 노즐몸체(10)와 니들홀더(20) 사이의 수밀이 이루어진다.

그러나 본 발명자는 이러한 루어록 조립 구조를 갖는 노즐 조립체는 니들홀더(20)의 내주면(21)과 노즐몸체(10)의 테이퍼면(12) 사이에서 발생되는 갭(gap)(A)으로 인하여 액체의 정밀한 토출량 제어의 저해 요인으로 작용하는 것을 확인하였다. 통상 업계에서는 유체 토출 후 니들 끝단에 액이 볼(ball) 모양으로 맺히는 현상을 볼업(ball up)이라고 칭한다.

즉, 노즐몸체(10)의 유로(11)를 따라 토출된 액체(1)는 니들홀더(20)와 노즐몸체(10) 사이의 갭(A)으로 인해 발생된 버블(bubble)의 수축, 팽창으로 인하여 니들(21) 끝단에서 '볼업(ball up)' 현상이 심화되어 액체의 정확한 토출 제어를 어렵게 한다. 특히, 이러한 현상은 액체의 토출 압력이 2kgf/㎠ 이상인 경우에 두드러지게 발생함을 확인할 수 있었으며, 이는 액체 토출이 일정 간격으로 단속적으로 토출되는 경우에 정확한 타이밍에 액체 토출이 이루어지지 못하는 문제점을 야기한다.

공개특허공보 제10-2007-0036711호(공개일자: 2007.04.03)

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 개선하고자 하는 것으로, 디스펜서 니들홀더와 테이퍼 형상의 노즐몸체가 루어록 체결구조는 갖는 유체 디스펜서에 있어서, 디스펜서의 노즐 몸체가 탄성체를 형성하고 볼업(ball up) 발생을 억제하여 액체의 토출량을 보다 정밀하게 제어할 수 있는 유체 디스펜서를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유체 디스펜서는, 축 방향으로 유로가 형성된 테이퍼 형상의 노즐몸체와, 니들이 구비되어 상기 노즐몸체와 루어록 체결이 이루어지는 니들홀더를 포함하여 액체를 정량 토출하기 위한 공압식 유체 디스펜서에 있어서, 상기 노즐몸체는 선단부에 상기 니들홀더의 측벽과 기밀을 이루도록 탄성체를 포함한다.

바람직하게는, 상기 노즐몸체는 선단의 외주면을 따라서 고정돌기가 마련되며, 상기 탄성체는 상기 고정돌기를 감싸도록 마련됨을 특징으로 한다.

보다 바람직하게는, 상기 탄성체는, 상기 노즐몸체의 개구 단부와 동일 평면 상에 단부가 형성되거나, 또는 니들홀더와 접하게 모서리에 모따기가 형성됨을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 니들을 통해 배출되는 액체의 토출 압력은 2kgf/㎠ 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 유체 디스펜서는, 수밀 구조를 갖도록 니들홀더와 노즐몸체가 루어록(luer lock) 체결구조를 갖는 유체 디스펜서에 있어서, 노즐몸체의 선단부에 니들홀더의 측벽과 기밀을 이루도록 탄성체가 마련됨으로써, 종래기술에서 니들홀더와 노즐몸체 사이에서 발생되는 갭에 의해 액체 토출 시에 발생되는 버블로 인한 볼업 현상을 방지하여 정확한 액체 토출량 제어가 이루어질 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 노즐 조립체의 단면 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 유체 디스펜서에 있어서, 노즐 조립체의 단면 구성도,
도 3의 (a)(b)는 본 발명의 유체 디스펜서에 있어서, 노즐 조립체의 다른 실시예들을 보여주는 요부 단면 구성도.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 2에 예시된 것과 같이, 본 발명의 유체 디스펜서는, 축 방향으로 유로(111)가 형성된 테이퍼 형상의 노즐몸체(110)와, 니들(121)이 구비되어 노즐몸체(110)와 루어록 체결이 이루어지는 니들홀더(120)는 종래기술과 동일하며, 따라서 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 생략한다.

본 발명의 유체 디스펜서에 있어서, 노즐몸체(110)는 선단부에 니들홀더(120)의 측벽과 기밀을 이루도록 탄성체(130)가 마련됨을 특징으로 한다.

바람직하게는, 노즐몸체(110)는 선단의 외주면을 따라서 환형상의 고정돌기(112)가 돌출 형성되며, 탄성체(130)는 고정돌기(112)를 감싸도록 마련되어 노즐몸체(110) 전단에 견고히 고정이 이루어질 수 있다.

탄성체(130)는 유체의 종류에 따라서 적절히 결정될 수 있으며, 예를 들어, 실리콘, NBR, EPDM, 과불소고무 등 Rubber 재질에 국한 되지 않고 사용될 수 있으며, 인서트 사출에 의해 노즐몸체(110)와 일체로 제작될 수 있다(Plastic, 테프론, UHMWPE 등의 Plastic 등으로 제작).

본 실시예에서 탄성체(130)는 노즐몸체(110)의 개구단에 대해 안쪽으로 오목하게 형성된 오목면(131)이 형성되어 액체가 배출되는 유로를 유선형으로 노즐몸체(110)의 개구단에서 토출되는 액체의 유로 저항을 최소화할 수 있다.

이와 같이 구성된 루어록 조립 구조를 갖는 본 발명의 노즐 조립체는 니들홀더(120)와 노즐몸체(110) 사이에 갭이 형성되지 않고 탄성체(130)가 구비됨으로써 노즐몸체(110)에서 토출된 액체가 니들홀더(120)의 챔버 공간 내에서 버블이 발생되지 않으면서 큰 유로 저항 없이 니즐(121)을 통해 토출될 수 있다.

특히, 본 발명의 노즐 조립체는 액체의 토출 압력이 2kgf/㎠ 이상인 경우에 노즐 조립체 내부의 공간에 의해 발생될 수 있는 버블로 인하여 니즐 끝단에서 발생될 수 있는 볼업 현상을 방지하여 정확한 타이밍에 액체 토출이 이루어질 수가 있다.

한편, 이러한 본 발명의 노즐 조립체는 니들홀더(120)와 노즐몸체(110) 사이에 갭이 발생되지 않도록 탄성체(130)가 그 사이에 구비되는 범위 내에서 다양한 변형예가 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

구체적으로, 도 3의 (a)(b)는 본 발명의 유체 디스펜서에 있어서, 노즐 조립체의 다른 실시예들을 보여주는 요부 단면 구성도이다.

도 3의 (a)에 예시된 것과 같이, 본 실시예의 노즐 조립체는 노즐몸체(210)의 선단 외주면에 고정돌기(212)가 돌출 형성되며, 탄성체(230)는 고정돌기(212)를 감싸면서 노즐몸체(210)와 니들홀더(220) 사이의 갭을 충전하도록 마련된다.

이때, 탄성체(230)는 노즐몸체(210)의 개구 단부(211)와 동일한 평면 상에 단부(231)가 형성될 수 있다.

다른 실시예로는, 도 3의 (b)에 예시된 것과 같이, 노즐 조립체는 노즐몸체(310)의 선단 외주면에 고정돌기(312)가 돌출 형성되며, 탄성체(330)는 고정돌기(312)를 감싸면서 노즐몸체(310)와 니들홀더(320) 사이에 갭을 충전하도록 마련되되, 니들홀더(320)와 접하게 되는 모서리에 모따기(chamfering)(R)가 형성될 수 있다.

탄성체(330) 단부에 테두리를 따라서 형성된 모따기(R)는 탄성체의 사출 제작 가공을 용이하게 수행하면서도 노즐몸체와 니들홀더 사이의 갭 발생을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

110, 210, 310 : 노즐몸체 111 : 유로
112, 212, 312 : 고정돌기 120, 220, 320 : 니들홀더
121 : 니들 130, 230, 330 : 탄성체

Claims (5)

1. 축 방향으로 유로가 형성된 테이퍼 형상의 노즐몸체와, 니들이 구비되어 상기 노즐몸체와 루어록 체결이 이루어지는 니들홀더를 포함하여 2kgf/㎠ 이상의 토출 압력으로 액체를 정량 토출하기 위한 공압식 유체 디스펜서에 있어서,
   상기 노즐몸체는 선단의 외주면을 따라서 고정돌기가 마련되며, 상기 고정돌기를 감싸면서 인서트 사출에 의해 상기 노즐몸체와 일체로 구성되어 상기 니들홀더의 측벽과 기밀을 이루도록 탄성체가 마련되며,
   상기 탄성체는, 상기 노즐몸체의 개구 단부와 동일 평면 상에 단부가 형성됨을 특징으로 하는 유체 디스펜서.
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