KR101703730B1

KR101703730B1 - 고정밀 디스펜서

Info

Publication number: KR101703730B1
Application number: KR1020150144874A
Authority: KR
Inventors: 이구환
Original assignee: 이구환
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2017-02-07

Abstract

노즐 및 태핏구조를 개선하여, 노즐과 태핏 사이의 접촉면에서 발생되는 고착물에 의해 디스펜서액의 유입이 방해받지 않도록 함으로써 상시 정량의 디스펜서액이 분사될 수 있도록 한 고정밀 디스펜서에 관한 것으로, 구동부(10)와, 상기 구동부(10)의 저면에 장착되는 결합부(20)와, 상기 결합부(20)의 하방에 설치되는 노즐부(30)와, 상기 결합부(20)의 측면에 장착되는 실린지부(40)를 포함하고, 상기 구동부(10)의 하단에는 진동 운동하는 태핏(120)이 노출되도록 설치되어 상기 결합부(20)를 통해 노즐부(30)로 삽입 장착되며, 상기 노즐부(30)의 저면에는 노즐(110)이 장착되는 고정밀 디스펜서에 적용되는 것으로, 상기 노즐(110)은, 본체(111)의 상단 중앙에는 디스펜서액이 수용되는 수용부(112)가 형성되고 상기 수용부(112)의 바닥부(113)의 중앙에는 디스펜서액이 토출되는 분사공(114)이 형성되며, 상기 분사공(114)이 위치한 바닥부(113)의 주위에는 요홈부(115)를 형성하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

고정밀 디스펜서{HIGH-PRECISION DISPENSER}

본 발명은 고정밀 디스펜서(dispenser)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노즐 및 태핏구조를 개선하여, 노즐과 태핏 사이의 접촉면에서 발생되는 고착물에 의해 디스펜서액의 유입이 방해받지 않도록 함으로써 상시 정량의 디스펜서액이 분사될 수 있도록 한 고정밀 디스펜서에 관한 것이다.

주지한 바와 같은 고정밀 디스펜서는 소정의 디스펜서액을 노즐을 통해 일정량 분사시켜 목표 대상물의 해당 위치에 정확하게 또 설정된 양 만큼 도포하는 역할을 수행하는 장치로, 반도체나 핸드폰의 제조공정 등 정밀산업 분야에서 특정부위의 코팅이나 접합을 수행하는 데에 사용된다.

첨부된 도면을 참조하여 종래의 고정밀 디스펜서의 구조를 살펴본다.

도 1에서와 같이 디스펜서는 구동부(10)와, 상기 구동부(10)의 저면에 장착되는 결합부(20)와, 상기 결합부(20)의 하방에 설치되는 노즐부(30)와, 상기 결합부(20)의 측면에 장착되는 실린지부(40)를 포함한다.

또한 상기 구동부(10)의 하단에는 진동(전후진 동작) 운동하는 태핏(50)이 노출되도록 설치되며, 센터링피스(12)와 실링부재(15)를 통해 결합부(20)의 유입공(21)에 상기 태핏(50)이 삽입 장착되도록 구성된다.

또한 상기 결합부(20)는 상기 구동부(10)의 태핏(50)이 삽입되는 유입공(21)과, 저면에 형성되어 노즐부(30)가 장착되는 체결부(23)와, 일측에 형성되어 실린지부(40)가 장착 체결되는 장착공(22)을 포함한다.

또한 상기 결합부(20)는 실린지부(40)를 통해 공급되는 디스펜서액이 유입공(21)으로 유입되는 내부 구조를 가지게 된다.

상기 노즐부(30)는 도 2에서와 같이 상기 결합부(20)의 체결부(23) 내측으로 오링(34)을 통해 삽입되는 가이던스(31)와, 상기 가이던스(31)의 저면에 삽입 장착되는 노즐(32)과, 상기 가이던스(31) 및 노즐(32)을 커버하며 상기 결합부(20)의 체결부(23)에 체결 고정되는 덮개부(33)를 포함한다.

상기 노즐(32)은 중앙에는 깔때기 형상의 수용부(32a)가 형성되고, 상기 수용부(32a)의 중앙에는 디스펜서액이 토출 분사되는 분사공(32b)이 형성된다.

이와 같이 구성된 디스펜서의 구동 동작을 살펴본다.

먼저, 구동부(10)를 동작시키기 위하여 소정의 전원(주파수를 가지는 펄스파형)이 내부의 진동수단(11)에 인가되면, 상기 진동수단(11)은 구동하고 이에 연동하여 태핏(50)이 진동하게 된다.

한편, 디스펜서액이 충전된 실린지부(40)를 결합부(20)의 장착공(22)에 장착한다. 그러면 상기 디스펜서액이 결합부(20)의 유입공(21)으로 유입되고, 또 태핏(50)이 관통되고 있는 가이던스(31)의 공간부(35)를 통해 노즐(32)의 수용부(32a)에 수용되게 된다.

이때 상기 디스펜서액은 노즐(32)의 분사공(32b)을 통해 외부로 배출되지는 않는다. 왜냐하면 상기 분사공(32b)의 직경이 매우 미세할 뿐만 아니라 상기 디스펜서액은 일정한 점탄성(viscoelasticity)을 가지고 있기 때문에 중력에 의해 외부로 유출되지 않게 된다.

이와 같은 상태에서, 전술한 진동수단(11)의 구동에 의해 도 3과 같이 상기 태핏(50)이 하방으로 순간 이동하여 그 선단부(50a)가 노즐(32) 수용부(32a)의 표면과 접촉하면, 상기 수용부(32a)에 고여 있던 디스펜서액(A)이 분사공(32b)을 통해 외부로 분사되는 것이다.

그리고 상기 태핏(50)이 상방으로 후퇴하면 분사는 중지된다. 이와 같은 진동 동작을 반복하여 디스펜서액을 토출 분사하는 것이다.

그런데, 이와 같은 디스펜서액 분사 동작에 있어서, 시간이 경과할수록 도 4의 (a)에서와 같이 태핏(50)의 선단부(50a)와 노즐(32)의 수용부(32a)가 접촉되는 접촉부(P1)(P2) 주변의 수용부(32a) 표면에는 디스펜서액 고착물(K1)(K2)이 생성되기 시작한다.

상기 태핏(50)의 선단부(50a)가 노즐의 수용부(32a)에 근접 또는 접촉되는 접촉부(P1)(P2)는 태핏(50)에 의한 강한 충격과 마찰이 발생되는 장소로, 이 접촉부(P1)(P2) 부근에는 일반적으로 고착물이 생성된다.

예를 들어, LED형광체와 같은 디스펜서액은 가루성분과 액체성분이 혼합된 액체로 구성되는 데, 상기 태핏(50)에 의해 강한 충격(진동 동작) 시에 액체 성분은 태핏 선단부(50a)와 수용부(32a) 사이를 대부분 빠져나가지만 미량의 가루성분은 남아 있게 되며, 이러한 가루성분이 쌓이고 쌓이면서 고착물(일명: 떡짐 현상)을 형성하게 되는 것이다

시간이 경과하면서 상기 고착물(K1)(K2)은 점점 더 성장하여 도 4의 (b)와 같은 형태로 발전하며, 통상 태핏과 노즐 접촉부(P1)(P2)를 기준으로 수용부의 상부측으로 고착물(K1)이 더 크게 성장한다.

즉 제1고착물(K1)이 제2고착물(K2) 보다 더 크게 성장하며, 결과적으로 상기 고착물(K1)(K2)은 일정한 막을 형성하게 되어 디스펜서액이 수용부(32a) 내부로 원활하게 공급되는 것을 방해하게 된다.

이는 정량의 디스펜서액이 수용부(32a) 내부에 제때에 충전되지 않아 분사량이 적어지고 디스펜싱 품질의 저하를 초래하게 된다.

이러한 분사량의 감소는 고정밀 디스펜서에서는 치명적인 문제점을 제공하게 되는 것이다.

특허등록공보 10-1190939, 특허등록공보 10-1165557, 특허등록공보 10-1175284, 공개특허공보 10-2013-0076581

본 발명은 상기한 배경 하에서 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 노즐 및 태핏구조를 개선하여, 노즐과 태핏 사이의 접촉면에서 발생되는 고착물에 의해 디스펜서액의 유입이 방해받지 않도록 함으로써 상시 정량의 디스펜서액이 분사될 수 있도록 한 고정밀 디스펜서를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 구동부와, 상기 구동부의 저면에 장착되는 결합부와, 상기 결합부의 하방에 설치되는 노즐부와, 상기 결합부의 측면에 장착되는 실린지부를 포함하고, 상기 구동부의 하단에는 진동 운동하는 태핏이 노출되도록 설치되어 상기 결합부를 통해 노즐부로 삽입 장착되며, 상기 노즐부의 저면에는 노즐이 장착되는 고정밀 디스펜서에 적용되는 것으로, 상기 노즐은, 본체의 상단 중앙에는 디스펜서액이 수용되는 수용부가 형성되고 상기 수용부의 바닥부의 중앙에는 디스펜서액이 토출되는 분사공이 형성되며, 상기 분사공이 위치한 바닥부의 주위에는 요홈부를 형성하여 된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르자면 상기 분사공의 상단 바닥부 부위에는 테이퍼부가 더 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르자면 상기 요홈부는 도넛 형태로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르자면 상기 태핏은 선단부가 상기 노즐의 바닥부와 접촉되도록 구성되며, 상기 선단부의 단면적이 바닥부의 단면적 보다는 크도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르자면 상기 태핏의 선단부는 태핏 본체 보다는 작은 직경을 가지도록 형성되며, 내측으로 오목부가 더 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르자면 상기 노즐의 선단부의 단부는 편평한 평면부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 노즐 및 태핏구조를 개선하여, 노즐과 태핏 사이의 접촉면에서 발생되는 고착물에 의해 디스펜서액의 유입이 방해받지 않도록 함으로써 상시 정량의 디스펜서액이 분사되도록 하여, 디스펜싱 품질을 크게 향상시킨 장점을 제공한다.

도 1은 종래의 디스펜서 장치의 구성도,
도 2 및 도 3은 상기 도 1의 노즐부 확대 단면도,
도 4는 종래 태핏과 노즐의 동작 구성도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 및 태핏의 결합 단면도,
도 6는 상기 도 5의 동작 구성도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐 및 태핏의 결합 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들은 보다 상세히 설명한다.

우선, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하였다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 및 태핏의 결합 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 고정밀 디스펜서는,

전술한 바와 같은 구동부(10)와, 상기 구동부(10)의 저면에 장착되는 결합부(20)와, 상기 결합부(20)의 하방에 설치되는 노즐부(30)와, 상기 결합부(20)의 측면에 장착되는 실린지부(40)를 포함하고, 상기 구동부(10)의 하단에는 진동 운동하는 태핏(120)이 노출되도록 설치되어 상기 결합부(20)를 통해 노즐부(30)로 삽입 장착되며, 상기 노즐부(30)의 저면에는 노즐(110)이 장착되는 고정밀 디스펜서에 적용되는 것으로,

상기 노즐(110)은,

본체(111)의 상단 중앙에는 디스펜서액이 수용되는 수용부(112)가 형성되고 상기 수용부(112)의 바닥부(113)의 중앙에는 디스펜서액이 토출되는 분사공(114)이 형성되며, 상기 분사공(114)이 위치한 바닥부(113)의 주위에는 요홈부(115)를 형성하여 된 것이다.

또한 상기 분사공(114)의 상단 바닥부(113) 부위에는 테이퍼부(116)가 더 형성된다.

상기 노즐(110)의 수용부(112)는 깔때기 형상이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 않는다.

상기 요홈부(115)는 도넛 형태로 구성되나 반드시 이에 한정되지는 않는다.

상기 요홈부(115)는 상기 태핏(120)이 노즐(110)의 바닥부(113)에 접촉될 때, 발생되는 고착물을 수용할 수 있도록 한 공간이다.

또한 본 발명에 따른 상기 태핏(120)은,

그 선단부(121)가 상기 노즐(110)의 바닥부(113)와 접촉되도록 구성되며, 상기 선단부(121)의 단면적이 바닥부(113)의 단면적 보다는 크도록 구성된다.

상기 태핏(120)의 선단부(121)는 태핏 본체 보다는 작은 직경을 가지도록 형성되며, 상기 선단부(1210의 단부는 노즐(110)의 수용부(112)와 접촉되지 않도록 구성된다.

또한 상기 태핏(120)은 선단부(121)의 내측으로 오목하게 홈을 낸 오목부(121a)가 더 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 도 6을 참조하여 설명한다.

태핏(120)의 주위(공간부(35): 도 2 참조)를 통해 디스펜서액이 노즐(110)의 수용부(112)에 충전된 후, 상기 태핏(120)이 전진 동작하여 선단부(121)가 바닥부(113)에 근접 또는 접촉되면 고여있던 디스펜서액이 분사공(114)을 통해 외부로 토출된다.

이러한 분사동작 후, 상기 태핏(120)이 후퇴하면 다시 디스펜서액이 수용부(112) 내부로 신속하게 유입 충전되고, 다시 분사동작을 수행하게 된다.

이러한 분사동작이 반복 장기화 되면, 상기 태핏(120)의 선단부(121), 도 6을 참조할 때 정확하게는 선단부(121) 내측의 오목부(121a)와 바닥부(113)의 접촉부위 양단에는 고착물(J1)(J2)이 점차 성장하게 된다.

또한 상기 고착물은 태핏의 선단부(121)와 바닥면(113) 사이의 내측에 생기는 제2고착물(J2) 보다는 외측에 생기는 제1고착물(J1)이 더욱 더 크게 성장하며 고착된다.

또한 상기 제1고착물(J1)은 노즐(110) 요홈부(115)의 일측에 모서리에 생성 고착되며, 시간이 경과하면서 상기 고착물은 상기 요홈부(115)의 타측 모서리에도 고착 생성되게 된다.

즉 상기 태핏(120)의 선단부(121)와 노즐 바닥부(113)의 접촉에 의해 생성되는 고착물은 대부분 요홈부(115) 내부에서 생성(J1,J3)되며, 그 일부가 태핏 선단부(121)와 바닥면(113) 사이의 내측에 제2고착물(J2)로 생성되는 것이다.

이와 같이 성장 및 고착되는 고착물(J1~J3)은 태핏(120)이 분사동작을 위하여 전후진 동작할 때, 디스펜서액의 흐름을 방해하지 않게 된다.

즉 디스펜서액은 상기 요홈부(115)에 갖힌 고착물(J1,J3)에 영향을 받지 않고 정량의 액을 수용부(112)에 공급하며, 분사 시에도 미량으로 고착된 고착물(J2)에 의해 영향을 받지 않게 된다.

또한 상기 제2고착물(J2)은 그 성장을 계속할 경우, 분사공(114)의 상단에 형성된 테이퍼부(116)로 성장을 하여, 분사공(114)으로 유입되는 디스펜서액의 흐름을 방해하지 않게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 디스펜서는 고착물(J1~J3)의 성장에도 불구하고 고품질의 디스펜싱이 가능하게 되는 것이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐 및 태핏의 결합 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르자면, 노즐(130)의 선단부(131)의 단부는 편평한 평면부(131a)로 구성하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성의 작용 효과는 전술한 바와 동일하다.

10: 구동부 20: 결합부
30: 노즐부 40: 실린지부
110: 노즐 111: 본체
112: 수용부 113: 바닥부
114: 분사공 115: 요홈부
116: 테이퍼부 120,130: 태핏
121,131: 선단부 121a: 오목부
131a: 평면부

Claims

구동부(10)와, 상기 구동부(10)의 저면에 장착되는 결합부(20)와, 상기 결합부(20)의 하방에 설치되는 노즐부(30)와, 상기 결합부(20)의 측면에 장착되는 실린지부(40)를 포함하고, 상기 구동부(10)의 하단에는 진동 운동하는 태핏(120)이 노출되도록 설치되어 상기 결합부(20)를 통해 노즐부(30)로 삽입 장착되며, 상기 노즐부(30)의 저면에는 노즐(110)이 장착되는 고정밀 디스펜서에 적용되는 것으로,
상기 노즐(110)은,
본체(111)의 상단 중앙에는 디스펜서액이 수용되는 수용부(112)가 형성되고 상기 수용부(112)의 바닥부(113)의 중앙에는 디스펜서액이 토출되는 분사공(114)이 형성되며, 상기 분사공(114)이 위치한 바닥부(113)의 주위에는 요홈부(115)를 형성하고,
상기 분사공(114)의 상단 바닥부(113) 부위에는 테이퍼부(116)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 고정밀 디스펜서.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 요홈부(115)는 도넛 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 고정밀 디스펜서.
청구항 1에 있어서,
상기 태핏(120)은 선단부(121)가 상기 노즐(110)의 바닥부(113)와 접촉되도록 구성되며, 상기 선단부(121)의 단면적이 바닥부(113)의 단면적 보다는 크도록 구성된 것을 특징으로 하는 고정밀 디스펜서.
청구항 1에 있어서,
상기 태핏(120)의 선단부(121)는 태핏 본체 보다는 작은 직경을 가지도록 형성되며, 내측으로 오목부(121a)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 고정밀 디스펜서.
청구항 1에 있어서,
상기 노즐의 선단부의 단부는 편평한 평면부(131a)로 구성된 것을 특징으로 하는 고정밀 디스펜서.