KR101694435B1 - 주입 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 주입 장치는 제1 유체가 수용되는 제1 수용부, 상기 제1 유체와 화학 반응하는 제2 유체가 수용되는 제2 수용부 및 상기 제1 수용부의 출력단과 상기 제2 수용부의 출력단에 연결되고, 상기 제1 유체와 상기 제2 유체가 혼합되는 혼합 노즐부를 포함하고, 상기 혼합 노즐부에는 상기 제1 유체와 상기 제2 유체가 혼합된 혼합 유체가 토출되는 주입부가 마련될 수 있다.

Description

주입 장치{POURING DEVICE}

본 발명은 서로 구분되어 보관되는 복수의 유체를 혼합시켜서 내뿜는 주입 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건축물의 벽에는 타일이나 대리석 등의 인공석이나 자연석 또는 금속패널 같은 마감재가 설치될 수 있다. 이와 같이 벽에 설치된 마감재의 사이의 틈새를 메우기 위한 밀봉제로서 실리콘액이 주입될 수 있다.

또한, 공룡 등의 동물 모형을 제작할 경우, 공룡의 투박한 피부를 표현하기 위해 모형의 외면에 피부 모의용으로서 실리콘액이 도포될 수 있다.

이와 같은 실리콘액을 주입하는 장치로서 통상 휴대용 실리콘주입장치가 사용된다.

한국공개특허공보 제2004-0013635호에는 실리콘탱크를 실린더로 가압하는 주입 장치가 개시되고 있으나, 대용량의 실리콘 공급이 필요한 경우 적용이 곤란한 문제가 있다.

한국공개특허공보 제2004-0013635호

본 발명은 서로 구분되어 보관되는 복수의 유체를 혼합시켜서 내뿜는 주입 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 주입 장치는 제1 유체가 수용되는 제1 수용부; 상기 제1 유체와 화학 반응하는 제2 유체가 수용되는 제2 수용부; 및 상기 제1 수용부의 출력단과 상기 제2 수용부의 출력단에 연결되고, 상기 제1 유체와 상기 제2 유체가 혼합되는 혼합 노즐부;를 포함하고, 상기 혼합 노즐부에는 상기 제1 유체와 상기 제2 유체가 혼합된 혼합 유체가 토출되는 주입부가 마련될 수 있다.

본 발명의 주입 장치는 제1 수용부와 제2 수용부를 포함하므로, 대량의 혼합 유체를 보관할 수 있다.

아울러, 보관 과정에서 혼합 유체가 경화되는 것을 방지하기 위해 혼합 유체를 경화가 발생되지 않는 제1 유체와 제2 유체로 분리한 후 제1 수용부와 제2 수용부에 각각 저장할 수 있다. 이를 다른 관점에서 보면 서로 혼합되었을 때 경화되는 제1 유체와 제2 유체를 서로 구분된 수용부에 수용하는 것으로 볼 수도 있다.

그리고, 본 발명에 따르면 제1 유체와 제2 유체가 혼합되는 혼합 노즐부로 각 유체를 공급하기 위해 일반적인 실린더 가압 방식 대신 공압 가압 방식을 이용할 수 있다. 실린더와 비교하여 압력의 조절이 자유로운 공압을 이용하므로, 제1 유체와 제2 유체의 혼합 비율을 정밀하게 조절할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따르면 복수의 유체가 혼합되고 대상물을 향해 토출되는 혼합 노즐부에도 각 유체의 유입을 통제하는 개폐부가 마련될 수 있다.

이때의 개폐부는 각 유체의 유입량을 동일하게 제어하는 제1 모드, 각 유체의 유입량을 독립적으로 제어하는 제2 모드로 동작할 수 있다.

제1 모드에 따르면 공압에 의해 비율이 조절된 각 유체가 혼합 노즐부에서 혼합되고 외부로 출력될 수 있다.

제2 모드에 따르면 혼합 노즐부에서 다시 한번 각 유체의 비율을 조절할 수 있다. 제2 모드는 대상물에 적합한 혼합 비율을 도출하는 테스트 단계, 대상물에 주입되거나 도포된 혼합 유체에 특정 유체를 덧뿌리는 경우에 유용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 주입 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 개폐부를 구성하는 스위치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 주입 장치를 구성하는 주입부를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 주입 장치를 개략적으로 나타낸 외형도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 주입 장치를 나타낸 개략도이다.

도 1에 도시된 주입 장치는 제1 수용부(110), 제2 수용부(120) 및 혼합 노즐부(200)를 포함할 수 있다.

본 발명의 주입 장치는 복수의 유체를 별도로 보관하고, 보관된 각 유체를 서로 혼합시켜 출력하기 위한 것이다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 제1 유체 및 제2 유체에 대해서만 언급하지만, 2개 이상의 유체를 2개 이상의 수용부에 별도로 보관하고, 서로 혼합시켜 출력하는 모든 주입 장치에 적용될 수 있음을 환기한다.

제1 수용부(110)에는 제1 유체가 수용될 수 있다. 이를 위해 제1 수용부(110)는 제1 유체의 수용 공간이 마련된 소위 저장 탱크일 수 있다.

제2 수용부(120)에는 제2 유체가 수용될 수 있다. 제1 수용부(110)와 마찬가지로 제2 수용부(120)는 제2 유체의 수용 공간이 마련된 저장 탱크일 수 있다.

제2 유체는 제1 유체와 혼합될 경우 제1 유체와 화학 반응하는 유체일 수 있다. 일예로, 제1 유체는 실리콘 용액이고, 제2 유체는 실리콘 용액을 경화시키는 경화제일 수 있다.

제1 유체와 제2 유체는 단독으로 존재할 때는 경화되지 않고 서로 혼합되었을 때 화학 반응에 의해 경화될 수 있다. 이와 같은 성질을 갖는 제1 유체와 제2 유체를 별도의 수용부에 보관하면 각 유체의 경화를 확실하게 방지할 수 있다.

아울러, 대상물에 주입될 수 있는 제1 유체 및 제2 유체의 양은 제1 수용부(110)와 제2 수용부(120)의 크기에 의해 결정될 수 있다. 그런데, 제1 수용부(110)와 제2 수용부(120)가 사용자가 손에 들고 작업하는 혼합 노즐부(200)에 마련된다면, 각 수용부의 크기가 제한될 수밖에 없다.

그러나, 본 발명에 따르면, 제1 수용부(110) 및 제2 수용부(120)가 혼합 노즐부(200)와 별개로 마련되므로, 각 수용부의 크기를 자유롭게 설정할 수 있다. 따라서, 소용량으로부터 대용량의 저장 탱크를 수용부로 적용할 수 있으며, 결과적으로 가용한 제1 유체의 양 및 제2 유체의 양을 자유롭게 설정할 수 있다.

혼합 노즐부(200)는 제1 수용부(110)의 출력단과 제2 수용부(120)의 출력단에 연결될 수 있다. 그리고, 제1 수용부(110)의 출력단으로부터 출력된 제1 유체와 제2 수용부(120)의 출력단으로부터 출력된 제2 유체는 혼합 노즐부(200)에서 서로 혼합될 수 있다.

혼합 노즐부(200)는 사용자가 손에 쥐고 작업하는 요소로, 방아쇠(미도시)가 마련된 소위 총 타입(type)의 외형을 가질 수 있다. 물론, 이때의 방아쇠는 다른 형태의 조작 버튼으로 대체될 수 있다.

혼합 노즐부(200)에는 제1 유체와 제2 유체가 혼합된 혼합 유체가 토출되는 주입부(210)가 마련될 수 있다.

제1 수용부(110)에 수용된 제1 유체 ①과 제2 수용부(120)에 수용된 제2 유체 ②는 주입부(210)에서 혼합되어 혼합 유체 ③이 되고, 혼합 유체 ③은 주입부(210)를 통해 외부로 출력될 수 있다. 이렇게 외부로 출력된 혼합 유체 ③은 건축물, 모형 등의 대상물에 주입 또는 도포되고 제1 유체 ①과 제2 유체 ②의 화학 반응에 의해 경화될 수 있다.

사용자가 원할 경우에 한해 혼합 유체가 출력되도록 혼합 노즐부(200)에는 유체의 흐름을 제어하는 밸브 등의 개폐부(250)가 마련될 수 있다. 개폐부(250)는 혼합 노즐부(200)에 마련된 방아쇠 등의 조작에 의해 구동될 수 있다.

개폐부(250)의 설치 위치는 매우 중요하다. 예를 들어, 주입부(210)에 개폐부(250)가 마련되면 개폐부(250)는 제1 유체와 제2 유체가 혼합된 상태의 혼합 유체의 흐름을 제어할 수 있다. 그런데, 개폐부(250)가 폐쇄되더라도 개폐부(250) 내의 혼합 유체는 제1 유체와 제2 유체의 화학 반응에 의해 경화될 수 있다. 따라서, 주입부(210)에서 혼합 유체가 유동되는 혼합 유로(219)가 경화된 혼합 유체에 의해 쉽게 막힐 수 있다. 이를 해소하기 위해서는 주입부(210)를 교체해야 하는데, 혼합 노즐부(200)로부터 주입부(210)를 이탈시킬 때 개폐부(250)도 함께 이탈되므로 제1 유체와 제2 유체가 외부로 유출되는 현상이 발생될 수 있다.

이를 방지하기 위해 개폐부(250)는 혼합 유로(219)가 아니라, 제1 유체의 유로와 제2 유체의 유로에 각각 마련되는 것이 좋다.

각 수용부에 대해 혼합 노즐부(200)가 자유롭게 움직일 수 있도록 제1 유체의 유로와 제2 유체의 유로는 플렉시블하게 형성될 수 있다. 이와 같은 플렉시블한 각 유로에 개폐부(250)를 설치하는 것이 어려울 수 있다.

따라서, 형상의 변화가 없는 고정된 상태의 유로가 혼합 노즐부(200)에 마련되는 것이 좋다.

일예로, 혼합 노즐부(200)에는 제1 수용부(110)의 출력단에 연결된 제1 트리거부(231), 제2 수용부(120)의 출력단에 연결된 제2 트리거부(232)가 마련될 수 있다. 그리고, 각 트리거부가 혼합 노즐부(200)의 케이스에 대해 특정 방향으로 연장될 때, 위 연장 방향은 혼합 노즐부(200)의 움직임에 상관없이 혼합 노즐부(200)에 대해 동일하게 유지될 수 있다. 즉, 각 트리거부는 혼합 노즐부(200)에 설치되는 고정물일 수 있다. 이때, 개폐부(250)는 고정물에 해당하는 각 트리거부에 설치될 수 있다. 그리고, 개폐부(250)는 제1 트리거부(231)의 통로와 제2 트리거부(232)의 통로를 개폐할 수 있다.

주입부(210)는 제1 트리거부(231) 및 제2 트리거부(232)에 연결될 수 있다. 따라서, 개폐부(250)가 개방되면 제1 트리거부(231)를 통해 출력된 제1 유체와 제2 트리거부(232)를 통해 출력된 제2 유체는 주입부(210)에서 혼합될 수 있다.

이러한 구성에 따르면 개폐부(250)를 기준으로 일측에는 제1 유체만 존재하거나, 제2 유체만 존재할 수 있다. 따라서, 제1 유체 및 제2 유체가 안전하게 보존될 수 있다. 그리고, 개폐부(250)를 기준으로 타측, 다시 말해 주입부(210) 측에는 혼합 유체가 존재할 수 있다.

이러한 경우에도 잦은 사용시 주입부(210)의 내벽면에 붙은 채로 경화되는 혼합 유체에 의해 주입부(210)를 교체할 필요가 있는데, 위 실시예에 따르면 혼합 노즐부(200)로부터 주입부(210)를 이탈시켜도 각 트리거부에 마련된 개폐부(250)에 의해 제1 유체 및 제2 유체는 외부로 유출되기 어렵다. 더욱이 고정물에 해당되는 제1 트리거부(231) 및 제2 트리거부(232)가 주입부(210)의 착탈 대상이 되므로 주입부(210)를 용이하게 착탈시킬 수 있다. 이를 위해 주입부(210)에는 제1 착탈부(미도시)가 마련되고, 제1 트리거부(231) 또는 제2 트리거부(232) 중 적어도 하나에는 제1 착탈부에 착탈되는 제2 착탈부(미도시)가 마련될 수 있다. 일예로, 제2 착탈부가 홈일 때, 제1 착탈부는 위 홈에 걸리는 걸림 돌기를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 개폐부(250)를 구성하는 스위치를 나타낸 개략도이다.

개폐부(250)는 제1 개폐부(251), 제2 개폐부(252), 스위치(270)를 포함할 수 있다.

제1 개폐부(251)는 제1 트리거부(231)에서 제1 유체가 소통하는 통로를 개폐할 수 있다.

제2 개폐부(252)는 제2 트리거부(232)에서 제2 유체가 소통하는 통로를 개폐할 수 있다.

스위치(270)는 제1 개폐부(251)와 제2 개폐부(252)의 동작 모드를 결정할 수 있다.

일예로, 각 개폐부(250)의 동작 모드는 제1 모드와 제2 모드를 포함할 수 있다.

제1 모드는 제1 개폐부(251)와 제2 개폐부(252)가 함께 움직이는 동작 모드일 수 있다.

스위치(270)는 다양한 방식으로 형성될 수 있다. 버튼식, 터치식, 조그 다이얼(jog dial)식 등이 가능하다. 도면에는 조그 다이얼로 구성된 스위치(270)가 개시된다.

스위치(270)를 통해 제1 모드(mode 1)가 선택된 경우를 가정한다.

혼합 노즐부(200)에는 방아쇠가 마련될 수 있는데, 제1 모드가 선택된 경우 방아쇠가 당겨지면 제1 개폐부(251)와 제2 개폐부(252)는 통로를 개방할 수 있다. 이때의 개방 정도, 다시 말해 제1 트리거부(231)의 통로가 개방된 면적 또는 제2 트리거부(232)의 통로가 개방된 면적은 방아쇠가 당겨짐에 따라 점진적으로 증가될 수 있다. 만약 방아쇠를 풀게 되면 제1 개폐부(251)와 제2 개폐부(252)는 각 통로를 폐쇄할 수 있다.

제1 모드시 제1 개폐부(251)와 제2 개폐부(252)는 동일하게 움직일 수 있다. 다시 말해 제1 개폐부(251)가 제1 트리거부(231)의 제1 통로를 A 단면적만큼 개방할 때, 제2 개폐부(252) 역시 제2 트리거부(232)의 제2 통로를 A 단면적만큼 개방할 수 있다.

그런데, 경우에 따라 각 통로의 개방 면적을 다르게 할 필요가 있을 수 있다. 이를 위해 마련된 것이 제2 모드(mode 2)일 수 있다.

일예로, 사용자는 작업 중에 제1 유체만을 출력하거나, 제2 유체만을 출력하기를 희망할 수 있다. 예를 들어, 제1 유체가 실리콘 용액이고 제2 유체가 경화제인 경우, 대상물에 실리콘 용액만을 주입하거나, 경화제만 주입하기를 희망할 수 있다. 또는 혼합 유체의 물성 변화 등을 고려하여 제1 유체와 제2 유체의 혼합비를 변경하기를 희망할 수도 있다.

제1 유체와 제2 유체는 각각 경화되지 않는 성질을 갖고, 혼합되었을 때 경화되는 성질을 가질 수 있다. 또한, 제1 유체와 제2 유체의 혼합비에 따라 경화된 후의 물성이 달라질 수 있다.

공룡 등 각종 동물의 모형 또는 조형물을 제작할 경우를 가정한다.

예를 들어, 동물의 모형을 제작할 경우 제1 유체는 부가형 액상 실리콘 용액일 수 있다.

부가형 액상 실리콘은 백금 촉매의 존재 하에서 불포화기에 Si-H를 함유하는 실록산의 부가 반응에 따라 가교 경화될 수 있다. 또한, 부가형 액상 실리콘은 본질적으로 접착성이 없다.

따라서, 부가형 액상 실리콘을 경화시키기 위해서는 경화 촉매로 작용하는 백금 화합물이 필요하며, 접착성을 부여하기 위해서는 프라이머(primer)나 접착 향상제가 필요하다. 이들 백금 화합물, 프라이머, 접착 향상제 중 적어도 하나가 제2 유체에 포함될 수 있다.

부가형 액상 실리콘 용액에 백금 화합물이 혼합되면 경화가 이루어지는데, 혼합 비율에 따라 경화 후 실리콘의 물성이 달라질 수 있다.

특정 동물의 피부를 묘사하는데 최적의 혼합 비율은 제1 유체와 제2 유체의 순서로 예를 들어 1:0.5일 수 있다. 그런데, 특정 동물의 피부라 하더라도 발의 피부와 배의 피부는 말랑거리는 정도가 다를 수 있다. 즉, 배의 피부는 1:0.5의 혼합 비율로 묘사가 되더라도, 발의 피부는 배의 피부보다 딱딱하도록 1:1의 혼합 비율이 요구될 수 있다.

이를 감안해서 제2 모드에는 다양한 선택 메뉴가 마련될 수 있다.

예를 들어, 제2 모드에는 ① 메뉴, ② 메뉴, ①-② 메뉴가 포함될 수 있다.

스위치(270)를 조작하여 ① 메뉴가 선택되면, 방아쇠를 당길 경우 제1 개폐부(251)가 구동되고, 제2 개폐부(252)는 제2 통로를 폐쇄한 상태를 유지할 수 있다. 위 예의 경우 오류 등에 의해 1:0.5의 혼합 비율 대신 1:1의 혼합 비율로 혼합 유체가 도포된 경우라면, 추가로 제1 유체를 도포하여 1:0.5의 혼합 비율을 만족하도록 할 수 있다.

만약, ② 메뉴가 선택되면, 방아쇠를 당길 경우 제2 개폐부(252)가 구동되고, 제1 개폐부(251)는 제1 통로를 폐쇄한 상태를 유지할 수 있다. 위 예의 경우 특정 동물의 발 모형에 1:0.5 혼합 비율의 혼합 유체가 이미 주입된 경우, 1:1의 혼합 비율을 맞추기 위해서는 적어도 0.5 비율만큼 제2 유체가 추가되어야 한다. 이때, ② 메뉴를 선택한 후 발 모형에 기도포된 혼합 유체에 제2 유체를 추가로 도포할 수 있다.

①-② 메뉴가 선택되면, 방아쇠를 당길 경우 제1 통로의 개방 면적과 제2 통로의 개방 면적의 비율이 달라지도록 제1 개폐부(251)와 제2 개폐부(252)가 구동될 수 있다.

①-② 메뉴에서 ①이 선택되면 방아쇠를 당길 경우 제1 개폐부(251)만 개방될 수 있다. 이는 앞에서 ① 메뉴가 선택된 경우와 동일할 수 있다.

①-② 메뉴에서 ②가 선택되면 방아쇠를 당길 경우 제2 개폐부(252)만 개방될 수 있다. 이는 앞에서 ② 메뉴가 선택된 경우와 동일할 수 있다.

만약, ①-② 메뉴에서 중간 지점 i가 선택되면 제1 개폐부(251)와 제2 개폐부(252)가 동일한 비율로 구동될 수 있다. 이는 제1 모드(mode 1)이 선택된 경우와 동일할 수 있다.

만약, ①-② 메뉴에서 ①과 i 사이의 j 지점(①을 기준으로 1/4지점)이 선택되면, 방아쇠를 당길 경우 제1 개폐부(251)와 제2 개폐부(252)가 서로 다른 비율로 구동될 수 있다. 일예로, 제1 개폐부(251)에 의한 제1 통로의 개방 면적이 A일 때, 제2 개폐부(252)는 제2 통로의 개방 면적이 A의 절반이 되도록 구동될 수 있다.

도 3은 본 발명의 주입 장치를 구성하는 주입부(210)를 나타낸 개략도이다.

주입부(210)에는 혼합 유로(219)가 마련될 수 있다.

혼합 유로(219)는 혼합 유체가 유동되는 유로일 수 있다. 혼합 유로(219)의 일측에는 제1 트리거부(231)와 제2 트리거부(232)가 배치될 수 있다. 그리고, 혼합 유로(219)와 제1 트리거부(231)의 사이에는 제1 입력구(211)가 개재될 수 있다. 또한, 혼합 유로(219)와 제2 트리거부(232)의 사이에는 제2 입력구(212)가 개재될 수 있다.

제1 입력구(211)는 제1 트리거부(231)와 혼합 유로(219)를 연결하는 통로가 되며, 주입부(210) 또는 제1 트리거부(231) 중 적어도 하나에 마련될 수 있다.

제2 입력구(212)는 제2 트리거부(232)와 혼합 유로(219)를 연결하는 통로가 되며, 제1 입력구(211)와 유사하게 주입부(210) 또는 제2 트리거부(232) 중 적어도 하나에 마련될 수 있다. 도 3에는 제1 입력구(211) 및 제2 입력구(212)가 주입부(210)에 형성된 경우가 개시된다.

제1 입력구(211)로부터 출력된 제1 유체와 제2 입력구(212)로부터 출력된 제2 유체가 혼합되면 경화가 시작되므로, 제1 입력구(211)에는 제2 유체가 접촉되지 않도록 하는 것이 좋다. 마찬가지로 제2 입력구(212)에는 제1 유체가 접촉되지 않는 것이 좋다.

이를 위해, 혼합 유로(219)가 제1 방향(도면에서는 ⓐ 방향)으로 연장될 때, 제1 유체 및 제2 유체 역시 제1 방향을 따라 출력되는 것이 좋다.

일예로, 제1 입력구(211)가 가상면 상에 형성될 때, 제2 입력구(212) 역시 위 가상면 상에 형성될 수 있다. 이에 따르면, 제1 입력구(211)로부터 토출된 제1 유체와 제2 입력구(212)로부터 토출된 제2 유체는 위 가상면에 직교하는 방향을 향해 출력되므로, 각 유체가 다른 입력구에 접촉되는 현상을 줄일 수 있다. 도 3에는 주입부(210)의 일측에 마련된 동일한 측벽에 제1 입력구(211)와 제2 입력구(212)가 형성된 경우가 개시된다.

위 조건을 만족하더라도, 제1 입력구(211)로 출력된 제1 유체가 흘러내려 제2 입력구(212)에 접촉될 수 있다. 물론, 그 반대의 경우도 가능하다. 각 유체가 흘러내리는 현상을 방지하기 위해 제1 유체는 제1 입력구(211)로부터 출력될 때 힘차게 출력되는 것이 좋다. 즉, 제1 입력구(211)로부터 토출되는 제1 유체와 제2 입력구(212)로부터 토출되는 제2 유체가 혼합 유로(219)로 분사되도록 하는 것이 좋다.

이에 따르면, 제1 유체와 제2 유체가 ⓐ 방향을 따라 각 입력구로부터 출력될 때, 제1 유체와 제2 유체는 ⓐ 방향 상으로 각 입력구로부터 이격된 위치에서 서로 접촉될 수 있다. 그 결과 제1 입력구(211)가 제2 유체에 접촉되는 현상 또는 제2 입력구(212)가 제1 유체에 접촉되는 현상을 최소화할 수 있다.

각 유체가 혼합 유로(219)를 향해 힘차게 분사되도록 하기 위해 제1 입력구(211)의 직경 W1은 제1 트리거부(231)의 내경보다 작고, 제2 입력구(212)의 직경 W2는 제2 트리거부(232)의 내경보다 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 각 유체는 각 입력구를 고속으로 통과하게 되며, 이때의 힘에 의해 각 입력구로부터 멀리 분사될 수 있다.

각 입력구를 고속으로 통과한 제1 유체와 제2 유체가 잘 혼합되도록 하기 위해 주입부(210)는 길수록 좋으며, 주입부(210)를 통과하는 각 유체의 이동 속도는 느린 것이 좋다.

주입부(210)를 통과하는 각 유체의 이동 속도를 느리게 하기 위해 혼합 유로(219)의 직경 W3은 제1 입력구(211)의 직경 W1 및 제2 입력구(212)의 직경 W2보다 클 수 있다. 만약, W1과 W2가 충분히 작고 각 유체가 액체라면, 제1 입력구(211)를 통과한 제1 유체 및 제2 입력구(212)를 통과한 제2 유체는 공기에 부딪혀 안개처럼 작은 액체 방울이 될 수 있다. 이에 따르면 서로 간의 접촉 면적이 증가되므로 제1 유체와 제2 유체는 용이하게 혼합될 수 있다.

제1 유체와 제2 유체는 혼합 유로(219)에서 혼합되어 혼합 유체가 되고, 혼합 유체는 주입부(210)의 토출구(213)를 통해 외부로 출력될 수 있다. 제1 유체와 제2 유체의 이동 속도를 느리게 하기 위해 설정된 혼합 유로(219)의 직경 W3는 사용자가 희망하는 혼합 유체의 굵기보다 클 수 있다. 사용자의 요구를 만족시키기 위해 토출구(213)의 직경 W4는 혼합 유로(219)의 직경 W3보다 작을 수 있다.

주입부(210) 내의 혼합 유로(219)에서 혼합 유체가 ⓐ 방향으로 이동할 때 토출구(213)는 ⓐ 방향 상에 마련되는 것이 좋으나, 사용 목적에 따라 토출구(213)는 ⓐ 방향에 수직한 방향 등 다양한 방향을 향하도록 형성될 수 있다.

다시 도 1로 돌아가서, 본 발명의 주입 장치에는 제1 케이블(131) 및 제2 케이블(132)이 마련될 수 있다.

제1 케이블(131)은 제1 수용부(110)와 혼합 노즐부(200)를 연결하고 제1 유체의 소통 경로가 될 수 있다. 구체적으로, 제1 케이블(131)은 혼합 노즐부(200)에 마련된 제1 트리거부(231)에 연결될 수 있다.

제2 케이블(132)은 제2 수용부(120)와 혼합 노즐부(200)를 연결하고 제2 유체의 소통 경로가 될 수 있다. 구체적으로, 제2 케이블(132)은 혼합 노즐부(200)에 마련된 제2 트리거부(232)에 연결될 수 있다.

제1 수용부(110) 또는 제2 수용부(120)에 대해 혼합 노즐부(200)가 움직일 수 있도록 제1 케이블(131) 및 제2 케이블(132)은 플렉시블한 재질을 포함할 수 있다. 그리고, 혼합 노즐부(200)를 들고 작업하는 사용자의 편의를 고려하여, 제1 유체와 제2 유체의 혼합 비율을 조절하는 개폐부(250)는 혼합 노즐부(200)에 마련될 수 있다. 스위치(270)에 의해 동작 모드가 선택된 상태에서 방아쇠 등의 조작 버튼이 입력되면, 개폐부(250)는 제1 트리거부(231)의 통로와 제2 트리거부(232)의 통로를 적절하게 개폐할 수 있다.

이러한 구성에 따르면 사용자는 상대적으로 무거운 각 수용부를 움직이는 대신, 혼합 노즐부(200)를 움직여 작업할 수 있다. 아울러, 각 유체의 혼합 비율 역시 혼합 노즐부(200)를 통해 조절할 수 있다.

한편, 혼합 노즐부(200)에 마련된 방아쇠 등의 조작 버튼이 조작된다 하더라도 각 수용부에 수용된 유체를 혼합 노즐부(200)를 향해 밀어주는 요소가 없다면, 정상적으로 혼합 유체가 출력될 수 없다.

각 수용부에 수용된 각 유체를 혼합 노즐부(200)를 향해 밀어주기 위해 본 발명의 주입 장치에는 압력부(170)가 마련될 수 있다.

압력부(170)는 다양한 방식으로 각 유체를 밀 수 있다. 일예로, 압력부(170)는 각 수용부에 마련되는 피스톤을 포함할 수 있다.

예를 들어 제1 수용부(110)의 내부에 피스톤이 마련되고 제1 수용부(110)의 일측에 출력단이 마련되는 경우, 피스톤은 출력단을 향해 이동하면 수용부 내부에 수용된 제1 유체는 출력단을 통해 혼합 노즐부(200)로 이동할 수 있다.

다만, 피스톤 방식을 취할 경우 각 수용부에 수용되는 유체를 재충전하기가 어렵다. 왜냐하면, 수용부 내에 배치된 피스톤을 꺼낸 후 각 유체를 충전하고, 다시 피스톤을 수용부 내에 배치해야 하기 때문이다. 아울러, 각 수용부로부터 출력되는 유체의 양을 정밀하게 제어하기 힘들다.

다른 예로, 압력부(170)는 제1 수용부(110)와 제2 수용부(120)에 공기를 주입할 수 있다. 이를 위해 압력부(170)는 공기를 압축시키는 압축기(173), 압축된 공기가 저장되는 압력 탱크(171)를 포함할 수 있다. 각 수용부의 일측에 각 유체의 출력단이 마련되는 경우, 압축기(173) 또는 압력 탱크(171)는 각 수용부의 타측에 연결될 수 있다.

이에 따르면, 압력부(170)로부터 공기가 입력되면 각 수용부에 수용된 각 유체는 밀려들어온 공기에 의해 출력단을 통해 출력될 수 있다. 이와 같이 공기를 이용해 각 유체를 혼합 노즐부(200)로 보내는 방식을 공압 방식이라 칭할 수 있다.

공압 방식에 따르면, 각 수용부로부터 출력되는 각 유체의 양을 미세하게 정밀 제어할 수 있다. 또한, 수용부 내부에 수용된 공기는 용이하게 배출될 수 있으므로, 사용자는 수용부 내부 압력을 대기압으로 맞춘 후 별다른 무리없이 수용부에 유체를 충전할 수 있다.

공압 방식의 경우 압축기(173) 또는 압력 탱크(171)로부터 출력되는 압축 공기에는 액체가 포함될 수 있다. 이때의 액체가 각 수용부로 유입되면 각 유체가 해당 액체에 의해 오염되므로 해당 액체를 걸러내는 수단이 마련되는 것이 좋다. 일예로, 주입 장치는 압력부(170)로부터 각 수용부를 향해 이동하는 액체를 제거하는 필터(180)를 포함할 수 있다. 물론, 필터(180)는 각 수용부를 향해 이동하는 공기는 자유롭게 통과시킬 수 있다. 이때의 필터(180)는 압력부(170), 각 수용부, 각 수용부와 압력부(170)의 사이 중 적어도 하나에 개재될 수 있다.

각 수용부의 출력단이 일측에 마련될 때, 최대한 많은 양의 유체를 수용하기 위해 각 유체는 각 수용부의 타측으로부터 유입될 수 있다. 예를 들어 제1 수용부(110)에서 제1 유체가 출력되는 출력단은 중력 방향 상으로 제1 수용부(110)의 하부에 위치할 수 있다. 이에 반하여, 제1 수용부(110)에서 제1 유체가 입력되는 입력단은 중력 방향 상으로 제1 수용부(110)의 상부에 위치할 수 있다. 이때, 입력단으로 입력된 제1 유체는 중력에 의해 자연스럽게 제1 수용부(110)로 유입될 수 있다. 그런데, 제1 유체의 유입 과정 또는 제1 수용부(110) 내부에서 제1 유체의 낙하 과정에서 기포가 발생될 수 있다. 이때의 기포는 제1 유체와 제2 유체가 혼합되는 기능을 저하시키거나 압력부(170)로부터 제공된 압축 공기로 제어되는 제1 유체의 출력량 제어를 훼손시킬 수 있다. 이를 방지하기 위해 각 유체에 형성된 기포는 제거되는 것이 좋다. 이는 제2 수용부(120) 및 제2 유체에 대해서도 마찬가지이다.

기포 제거를 위해 주입 장치에는 진공 펌프(150)가 마련될 수 있다. 진공 펌프(150)는 제1 유체 또는 제2 유체의 거품을 제거하기 위해 제1 수용부(110) 및 제2 수용부(120) 중 적어도 하나에 연결되고, 해당 수용부로부터 공기를 빨아들일 수 있다.

진공 펌프(150)의 흡입력은 각 수용부에 수용된 유체를 빨아들이기는 힘들고 수용부 내에 충전된 공기의 적어도 일부를 빨아들일 수 있는 정도로 결정될 수 있다.

진공 펌프(150)는 각 수용부에 각 유체가 충전된 후 그리고 압력부(170)에 의해 압축 공기가 공급되기 전에 구동되는 것이 바람직하다. 아울러 진공 펌프(150)는 수용부의 상부에 연결되는 것이 좋다.

한편, 각 수용부로부터 출력되는 각 유체의 비율을 조절하기 위해 본 발명의 주입 장치에는 제1 밸브(191)와 제2 밸브(192)가 마련될 수 있다.

제1 밸브(191)는 압력부(170)와 제1 수용부(110)의 사이에 개재되고, 압력부(170)로부터 제1 수용부(110)로 공급되는 공기의 양을 조절할 수 있다.

제2 밸브(192)는 압력부(170)와 제2 수용부(120)의 사이에 개재되고, 압력부(170)로부터 제2 수용부(120)로 공급되는 공기의 양을 조절할 수 있다.

압력부(170)로부터 주입된 공기에 의해 각 수용부에 수용된 각 유체는 혼합 노즐부(200)를 향해 출력될 수 있다. 그런데, 제1 밸브(191)와 제2 밸브(192)에 의하면 각 수용부로 주입되는 공기의 양이 변화될 수 있으며, 이를 이용해 제1 유체와 제2 유체의 혼합 비율이 조절될 수 있다.

구체적으로, 혼합 노즐부(200)를 향해 출력되는 제1 유체의 양은 제1 밸브(191)에 의해 결정될 수 있다. 그리고, 혼합 노즐부(200)를 향해 출력되는 제2 유체의 양은 제2 밸브(192)에 의해 결정될 수 있다.

앞에서 혼합 노즐부(200)에 마련된 개폐부(250)에 의해서도 각 유체의 혼합 비율이 조절될 수 있는데, 제1 밸브(191)와 제2 밸브(192)에 의하면 2단계에 걸쳐 제1 유체와 제2 유체의 혼합 비율이 조절될 수 있다.

대상물에 대해 혼합 유체를 주입하거나 도포하는 작업을 수행할 경우, 제1 유체와 제2 유체의 대표 비율이 설정될 수 있다. 일예로, 제1 유체와 제2 유체의 비율이 1:0.5인 경우가 대표 비율일 수 있다.

이때, 제1 밸브(191)와 제2 밸브(192)는 대표 비율을 만족하도록 조절될 수 있다.

그리고, 사용자는 혼합 노즐부(200)에 마련된 개폐부(250)의 동작 모드를 제1 모드로 선택함으로써, 대표 비율을 만족하는 혼합 유체를 대상물에 주입하거나 도포할 수 있다. 대표 비율의 혼합 유체로 작업하는 과정 중에 일시적으로 다른 비율의 혼합 유체를 출력할 필요가 있는 경우 사용자는 개폐부(250)를 제2 모드로 구동시킬 수 있다.

제1 밸브(191)와 제2 밸브(192)는 구체적으로 압력부(170), 각 수용부, 압력부(170)와 수용부를 연결하는 공기 튜브 중 하나에 마련될 수 있다. 다시 말해 제1 밸브(191)와 제2 밸브(192)는 혼합 노즐부(200)에 설치되지 않는다. 이 경우, 제1 밸브(191)와 제2 밸브(192)를 조절하기 위해 사용자는 혼합 노즐부(200)가 위치한 현 작업 위치에서 이탈하여 해당 밸브가 마련된 위치로 이동해야 한다. 이러한 불편은 다음의 실시예에 의해 해소될 수 있다.

일예로, 제1 밸브(191) 및 제2 밸브(192)는 수동으로 조절되는 대신 제어부(290)의 제어에 의해 자동으로 조절될 수 있다. 이때, 제어부(290)가 혼합 노즐부(200)에 마련된다면 사용자는 혼합 노즐부(200)에서 제1 밸브(191) 및 제2 밸브(192)를 조절할 수 있다.

이를 위해 제어부(290)의 제어 신호를 제1 밸브(191) 및 제2 밸브(192)로 전달하는 제3 케이블(133)이 마련될 수 있다. 이때, 제1 수용부(110) 또는 제2 수용부(120)에 대해 혼합 노즐부(200)가 자유롭게 움직일 수 있도록 제3 케이블(133)은 앞에서 언급된 제1 케이블(131) 및 제2 케이블(132)과 마찬가지로 플렉시블하게 형성될 수 있다.

혼합 노즐부(200)에 제어부(290)가 마련된 경우, 해당 제어부(290)를 조작하는 수단이 필요한데, 이 수단은 개폐부(250)의 제어를 위해 마련된 스위치(270)와 별개로 마련되거나 일체로 형성될 수 있다. 일체로 형성되는 예를 살펴보면, 도 2에서 ①-② 메뉴가 제1 밸브(191) 및 제2 밸브(192)의 조작 수단으로 활용될 수 있다. 다른 예로 ①-② 메뉴가 앞에서 설명된 바와 같이 제1 개폐부(251)와 제2 개폐부(252)의 제어 수단으로 이용되는 경우가 있을 수 있다. 이때, 사용자는 ①-② 메뉴를 변경해가며 적절한 혼합 비율을 도출할 수 있다. 만약 이때의 혼합 비율이 j 지점에서 만족되는 경우, 스위치(270)가 j 지점을 가리키게 한 후 별도로 마련된 제어 버튼(미도시)을 누르면 해당 비율에 맞춰 제1 밸브(191)와 제2 밸브(192)가 조절되도록 할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 주입 장치를 개략적으로 나타낸 외형도이다.

원기둥 형상의 제1 수용부(110)와 제2 수용부(120)가 베이스(140)에 고정될 수 있다. 그리고, 베이스(140)에서 지면에 대면하는 면에는 바퀴(160)가 마련될 수 있다. 해당 바퀴(160)에 따르면 지면에 바퀴(160)가 접촉되는 범위 내에서 수용부를 움직일 수 있다.

베이스(140)는 각 수용부의 상부를 지지하는 상판과 각 수용부의 하부를 지지하는 하판을 포함할 수 있다. 이때, 각 수용부는 상부와 하부만 베이스(140)에 지지되므로 수용부의 중간 부분은 외부로 노출된 상태가 될 수 있다. 제1 수용부(110)와 제2 수용부(120)는 각 유체의 수용 상태를 외부에서 확인할 수 있도록 투명 재질을 포함할 수 있는데, 위 베이스(140)에 따르면 적어도 각 수용부의 중간 부분을 시각적으로 확인할 수 있다.

아울러, 각 수용부에는 각 유체의 유량을 확인하는 게이지(119)가 마련될 수 있다. 이때의 게이지(119)는 각 수용부의 상부와 하부를 연결하는 투명 관일 수 있다. 투명 관 내의 유체 높이는 각 수용부 내의 유체 높이와 동일하므로, 사용자는 게이지를 통해 각 수용부에 수용된 유체의 양을 직접 확인할 수 있다.

베이스(140)의 상판에는 각 수용부의 입력단(미도시)이 마련될 수 있다. 그리고, 제1 수용부(110)의 입력단은 제1 뚜껑(141)에 의해 덮이고, 제2 수용부(120)의 입력단은 제2 뚜껑(142)에 의해 덮일 수 있다.

또한, 베이스(140)의 상판에는 제1 밸브(191) 또는 제2 밸브(192)가 마련될 수 있다. 도 4에 도시된 제1 밸브(191) 및 제2 밸브(192)는 수동 조작을 위한 것일 수 있다. 그리고 이와 함께, 각 밸브에 의해 변화되는 각 수용부의 내부 압력을 확인하기 위한 압력계(143)가 상판에 마련될 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

110...제1 수용부 120...제2 수용부
131...제1 케이블 132...제2 케이블
133...제3 케이블 140...베이스
141...제1 뚜껑 142...제2 뚜껑
143...압력계 150...진공 펌프
160...바퀴 170...압력부
171...압력 탱크 173...압축기
180...필터 191...제1 밸브
192...제2 밸브 200...혼합 노즐부
210...주입부 211...제1 입력구
212...제2 입력구 213...토출구
219...혼합 유로 231...제1 트리거부
232...제2 트리거부 250...개폐부
251...제1 개폐부 252...제2 개폐부
270...스위치 290...제어부

Claims (10)

1. 제1 유체가 수용되는 제1 수용부;
   상기 제1 유체와 화학 반응하는 제2 유체가 수용되는 제2 수용부;
   상기 제1 수용부의 출력단과 상기 제2 수용부의 출력단에 연결되고, 상기 제1 유체와 상기 제2 유체가 혼합되는 혼합 노즐부;
   상기 제1 수용부와 상기 제2 수용부에 공기를 주입하는 압력부;
   상기 압력부와 상기 제1 수용부의 사이에 개재되는 제1 밸브;
   상기 압력부와 상기 제2 수용부의 사이에 개재되는 제2 밸브;
   상기 혼합 노즐부에 마련되고 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 제어하는 제어부;
   상기 제1 수용부와 상기 혼합 노즐부를 연결하고 상기 제1 유체의 소통 경로가 되는 제1 케이블;
   상기 제2 수용부와 상기 혼합 노즐부를 연결하고 상기 제2 유체의 소통 경로가 되는 제2 케이블;
   상기 제어부의 제어 신호를 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브로 전달하는 제3 케이블;을 포함하고,
   상기 제1 수용부 또는 상기 제2 수용부에 대해 상기 혼합 노즐부가 움직일 수 있도록 상기 제1 케이블, 상기 제2 케이블 및 상기 제3 케이블은 플렉시블하며,
   상기 혼합 노즐부에는 상기 제1 케이블에 연결된 제1 트리거부, 상기 제2 케이블에 연결된 제2 트리거부, 상기 제1 트리거부의 제1 통로와 상기 제2 트리거부의 제2 통로를 개폐하는 개폐부, 상기 개폐부의 동작 모드를 결정하는 스위치, 상기 제1 트리거부로부터 출력된 상기 제1 유체와 상기 제2 트리거부로부터 출력된 상기 제2 유체가 혼합되고 상기 제1 유체와 상기 제2 유체가 혼합된 혼합 유체가 토출되는 주입부가 마련되고,
   상기 개폐부는 상기 제1 트리거부의 제1 통로를 개폐하는 제1 개폐부 및 상기 제2 트리거부의 제2 통로를 개폐하는 제2 개폐부를 포함하며,
   상기 스위치는 상기 제1 통로의 개방 면적과 상기 제2 통로의 개방 면적이 동일하도록 상기 제1 개폐부와 상기 제2 개폐부가 함께 움직이는 제1 모드 또는 상기 제1 통로의 개방 면적과 상기 제2 통로의 개방 면적이 다르도록 상기 제1 개폐부와 상기 제2 개폐부가 서로 다르게 움직이는 제2 모드를 결정하고,
   상기 압력부로부터 주입된 공기에 의해 각 수용부에 수용된 각 유체는 상기 혼합 노즐부를 향해 출력되며,
   상기 혼합 노즐부를 향해 출력되는 상기 제1 유체의 양은 상기 제1 수용부로 공급되는 공기의 양을 조절하는 상기 제1 밸브에 의해 결정되고,
   상기 혼합 노즐부를 향해 출력되는 상기 제2 유체의 양은 상기 제2 수용부로 공급되는 공기의 양을 조절하는 상기 제2 밸브에 의해 결정되며,
   상기 혼합 노즐부를 향해 출력되는 상기 제1 유체의 양과 상기 혼합 노즐부를 향해 출력되는 상기 제2 유체의 양에 의해 상기 혼합 노즐부에서 상기 제1 유체와 상기 제2 유체가 혼합되는 대표 비율이 설정되고,
   상기 스위치에 의해 상기 개폐부의 동작 모드가 상기 제1 모드로 선택되면, 상기 대표 비율을 만족하는 혼합 유체가 대상물에 주입되거나 도포되며,
   상기 스위치에 의해 상기 개폐부의 동작 모드가 상기 제2 모드로 선택되면, 상기 대표 비율과 다른 비율의 혼합 유체가 상기 혼합 노즐부로부터 출력되고,
   상기 개폐부가 상기 제2 모드로 동작되는 중에 상기 제어부를 조작하는 제어 버튼이 선택되면, 상기 제어부는 상기 제2 모드로 인한 상기 혼합 유체의 혼합 비율에 맞춰 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브를 조절하며,
   상기 혼합 노즐부로 입력되는 상기 제1 유체의 양과 상기 제2 유체의 양은 상기 제1 수용부와 상기 혼합 노즐부 사이에 마련된 상기 제1 밸브 및 상기 제2 수용부와 상기 혼합 노즐부 사이에 마련된 상기 제2 밸브에 의해 결정되고,
   상기 혼합 노즐부에서 서로 혼합되는 상기 제1 유체와 상기 제2 유체의 비율은 사용자가 손에 들고 작업하는 상기 혼합 노즐부에 설치된 상기 제1 개폐부 및 상기 제2 개폐부에 의해 결정되며,
   상기 제1 트리거부에 설치된 상기 제1 개폐부로부터 출력된 상기 제1 유체와 상기 제2 트리거부에 설치된 상기 제2 개폐부로부터 출력된 상기 제2 유체는 상기 제1 트리거부 및 상기 제2 트리거부에 직결된 상기 주입부에서 혼합되고 상기 주입부를 통해 외부로 출력되는 주입 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 주입부에는 상기 혼합 유체가 유동되는 혼합 유로가 마련되고,
   상기 혼합 유로와 상기 제1 트리거부의 사이에는 제1 입력구가 마련되며,
   상기 혼합 유로와 상기 제2 트리거부의 사이에는 제2 입력구가 마련되고,
   상기 제1 입력구로부터 토출되는 상기 제1 유체와 상기 제2 입력구로부터 토출되는 상기 제2 유체가 상기 혼합 유로로 분사되도록 상기 제1 입력구의 직경은 상기 제1 트리거부의 내경보다 작고, 상기 제2 입력구의 직경은 상기 제2 트리거부의 내경보다 작으며,
   상기 혼합 유로의 직경은 상기 제1 입력구 및 상기 제2 입력구의 직경보다 큰 주입 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 주입부는 상기 제1 트리거부 및 상기 제2 트리거부에 착탈되는 주입 장치.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체의 거품을 제거하기 위해 상기 제1 수용부 및 상기 제2 수용부 중 적어도 하나에는 공기를 빨아들이는 진공 펌프가 연결되는 주입 장치.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 압력부로부터 상기 각 수용부를 향해 이동하는 액체를 제거하는 필터;를 포함하고,
    상기 필터는 상기 압력부, 상기 각 수용부, 상기 각 수용부와 상기 압력부의 사이 중 적어도 하나에 개재되는 주입 장치.

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