KR101751941B1 - 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브 - Google Patents

공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브 Download PDF

Info

Publication number
KR101751941B1
KR101751941B1 KR1020147000766A KR20147000766A KR101751941B1 KR 101751941 B1 KR101751941 B1 KR 101751941B1 KR 1020147000766 A KR1020147000766 A KR 1020147000766A KR 20147000766 A KR20147000766 A KR 20147000766A KR 101751941 B1 KR101751941 B1 KR 101751941B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid material
injection valve
air
material injection
discharge
Prior art date
Application number
KR1020147000766A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140060275A (ko
Inventor
다카지 시마다
Original Assignee
시마다 어플리 고도 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 시마다 어플리 고도 가이샤 filed Critical 시마다 어플리 고도 가이샤
Publication of KR20140060275A publication Critical patent/KR20140060275A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101751941B1 publication Critical patent/KR101751941B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B05B1/3033—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head
    • B05B1/304—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve
    • B05B1/3046—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice
    • B05B1/3053—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice the actuating means being a solenoid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/60—Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/62—Arrangements for supporting spraying apparatus, e.g. suction cups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/002—Manually-actuated controlling means, e.g. push buttons, levers or triggers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/50—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter
    • B05B15/58—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter preventing deposits, drying-out or blockage by recirculating the fluid to be sprayed from upstream of the discharge opening back to the supplying means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/06—Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane
    • B05B7/062—Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/10—Spray pistols; Apparatus for discharge producing a swirling discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/24—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device
    • B05B7/2402—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. by hand; Apparatus comprising containers fixed to the discharge device
    • B05B7/2405—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. by hand; Apparatus comprising containers fixed to the discharge device using an atomising fluid as carrying fluid for feeding, e.g. by suction or pressure, a carried liquid from the container to the nozzle
    • B05B7/2435—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. by hand; Apparatus comprising containers fixed to the discharge device using an atomising fluid as carrying fluid for feeding, e.g. by suction or pressure, a carried liquid from the container to the nozzle the carried liquid and the main stream of atomising fluid being brought together by parallel conduits placed one inside the other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/24—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device
    • B05B7/2402—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. by hand; Apparatus comprising containers fixed to the discharge device
    • B05B7/2464—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. by hand; Apparatus comprising containers fixed to the discharge device a liquid being fed by mechanical pumping from the container to the nozzle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/24—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device
    • B05B7/2489—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device an atomising fluid, e.g. a gas, being supplied to the discharge device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

공구없이 쉽게 분해조립이 가능하며, 청소 및 세정 등의 유지보수 작업하기 쉬운 저토출량용 액체재료 분사밸브는 액체재료 분사밸브 본체와 억제부재를 포함한다. 구체적으로, 저토출량용 액체재료 분사밸브는 실린더부와, 상기 실린더부의 기단 측에 끼워져 장착되는 마이크로 어드저스트먼트기구를 가진 조정부와, 액체재료원에서 액체재료를 유입시키는 액체재료 유입부와 압축공기원에서의 압축 공기를 유입시키는 공기 유입부를 갖는 플루이드 바디부와, 상기 플루이드 바디부에 연통설치된 개구부를 갖는 토출 노즐과, 피스톤체의 축심에 끼워져서 선단이 상기 토출 노즐의 개구부까지 도달하는 니들체를을 구비한 액체재료 분사밸브 본체와, 상기 조정부와 플루이드 바디부가 실린더부에서 분리되는 것을 방지하기 위해 조정부와 플루이드 바디부를 고정시키기 위한 억제 부재를 포함하고 있다.

Description

공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브 {Valve for ejecting small amount of liquid material and capable of being assembled and disassembled without use of tool}
본 발명은 반도체 실리콘 칩, 유리 기판, 각종 수지 기판 및 금속 부재 등의 피도포물에 대해 액상 포토 레지스트 재료, 표면 보호막이나 기능성 도포제 등의 액체재료, 특히 미립자 물질이 들어간 액체재료(이하, 필러 함유 액체재료 등)을 극미세하게 분무시켜 얇은 성막(成膜)을 형성하기 위한 저토출량용 액체재료 분사밸브에 관한 것이다.
반도체 실리콘 칩과 유리 기판 및 각종 부재에 도전 페이스트 함유 용융물질 및 형광체 재료 함유 액체재료를 증착하는 경우 디스펜서에 의한 성막과 스크린 인쇄에 의한 성막 등의 도포 기술이 이미 이용되고 있다.
필러 함유 액체재료는 고점도 액체재료가 아니면 필러의 침강이나 응집이 일어나 버리기 때문에 희석 용제 등을 혼입시킨 저점도로 인하여 스프레이와 디스펜서 및 기타 도포공법으로의 박막 도포가 불가능하였다.
따라서 그것들의 재료는 침강 방지를 위해 고점도 액체재료에 함유시켜 도포하게 된다. 이 고점도 재료는 스프레이는 저토출량의 안정무화가 불가능하기 때문에 필러가 침강하지 500CPS 이상의 고점도 영역의 재료, 예를 들어 디스펜서 또는 스크린 인쇄방식으로 칩이 탑재된 5mm 각사이즈 ~ 10mm 각사이즈의 LED 장치 등의 표면 전체에 도포하는 방법이 가능하다.
이 경우, 혼합 교반은 거품 발생이 없도록 진공 탈포하면서 혼합 교반할 필요가 있다. 또한 도포할 때에도 균일하게 코팅 재료가 증착면에 균일하게 분산 적층되어 있지 않으면 안되기 때문에, 토출량 관리, 점도 관리 등에 비용이 늘어나고 또한 생산 이외에 도포 장비의 접액부의 분해 청소 등 엄청난 유지보수 비용, 작업 시간 외의 낭비가 요구되었다.
예를 들어 형광체는 GaN 또는 InGaN 반도체로 만든 2mm 각사이즈 ~ 3mm 각사이즈 상당의 LED 칩의 표면에 직접 접촉시킨 것이 발광 효율면에서는 좋기 때문에 형광체 분말을 용제 등에 혼합시켜 반도체 칩 표면에 얇게 직접 도포한 후 용매를 증발시키는 것이 바람직하다. 형광체 분말을 용제 또는 일부 절연재료도 포함한 용제 등에 혼합시킨 저점 도포재료를 침강, 응집하지 않고 교반시키면서 도포하는 토출 밸브가 고려되지만, 스프레이 건이 스스로 충분한 교반을 하면서 스프레이할 수 있는 장비로는 구조적으로 불가능하다. 따라서 교반 효과를 얻을 수 있는 방법으로 저점도 액체를 순환시키는 방법이 있지만, 스프레이를 제어하는 토출 노즐과 니들 부근에 순환 회로를 제공할 수 있다는 것은 구조면에서 불가능했다.
그래서, 초음파 분무화 및 에어 브러쉬 스프레이 방식으로 초미립자 형성하는 수준과 동등 이상의 액체 또는 용융체의 입자를 형성시켜 원하는 양의 소량 또는 미량의 액체공급 조정을 쉽고 확실하게 할 수 있고, 또한 피도포물에 효율적으로 도포부착할 수 있는 반도체 실리콘 웨이퍼나 유리 기판 및 각종 투명 부재 등의 피도포물에 액상 포토 레지스트 물질 및 표면 보호필름 및 기능성 도포제 등 액체 또는 용융체를 스프레이 도포로 균일하고 얇게 증착하는 소량 액체의 분무 장치가 제안되었다 (특허 문헌 1).
그러나, 상술한 바와 같은 소량 액체의 분무 장치 필러 함유 액체재료를 취급하는 데 막힘이 쉽고, 일단 막힘이 발생했을 경우 부품 수가 많기 때문에 분해하여 청소 및 청소 등의 유지 보수작업을 하는 것이 매우 어려웠다.
또한 상술한 바와 같은 소량 액체의 분무 장치는 산업용 로봇 팔에 장착하여 사용하는 경우가 많기 때문에, 분해하여 청소 및 세정 등의 유지보수 작업을 실시하는 것도 또한 매우 어려웠다.
따라서, 기존 2유체식 에어 스프레이 밸브와 에어 브러시형 스프레이 밸브에서 특히 용융 액체를 무화 입자로 발생시키기 위해 압축 공기를 사용하여 원격 작동시켜 간헐적인 동작의 원형 패턴 및 연속적인 동작에서 선형 패턴을 형성하는 자동 스프레이하는 자동 분사밸브(이하 자동 건이라고 칭함)는 기밀성, 기계적 강도를 유지하기 위해 몇 종류의 체결 나사를 사용하여 고정 조립하였다. 따라서 도포 액의 접액부 청소를 하기 위해서는 고정용 체결나사를 풀 시간을 요하고 또한 체결나사 등의 반복 동작에 의한 마모 열화와 부품의 다량에 의한 부품 분실도 발생하는 등으로 유지보수 비용면 등에서 단점이 있었다.
[특허문헌 1] 일본특개 2009-28701
본 발명은 상기 한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 공구없이 쉽게 분해 조립이 가능하며, 청소 및 청소 등의 유지 보수작업하기 쉬운 저토출량용 액체재료 분사밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 이러한 문제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 에어 스프레이로 하는 특수 스프레이 방식인 에어 브러시라고 하는 스프레이 방식으로 드라이버와 렌치 등의 공구없이 원터치로 분해, 조립이 가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브를 제공함으로써 상기 과제를 해결하였다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 공구없이 분해조립 가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브는 피스톤체를 상하이동 가능하게 내장하여 이루어지는 실린더부와, 상기 실린더부의 기단측에 장착되어 상기 피스톤체를 상하이동시키기 위한 마이크로 어드저스트먼트기구를 가진 조정부와, 상기 실린더부의 선단측에 끼워 장착되고 액체재료원에서 액체재료를 유입시키는 액체재료 유입부와 압축공기원에서의 압축 공기를 유입시키는 에어 유입부를 갖는 플루이드 바디부와, 상기 플루이드 바디부에 연통 설치된 개구부를 갖는 토출 노즐과, 상기 피스톤체의 축심에 끼워져서 선단이 상기 토출 노즐의 개구부까지 도달하는 니들체를 구비한 액체재료 분사밸브 본체와, 상기 조정부와 플루이드 바디부가 실린더부에서 분리되는 것을 방지하기 위한 조정부와 플루이드 바디부를 고정하기 위한 억제 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 있어서, 상기 저토출량은 분당 0.1cc ~ 5cc 정도의 토출량을 말한다.
상기와 같이 구성하여 공구없이 쉽게 분해조립을 할 수 있으므로, 청소 및 세정 등의 유지보수 작업이 쉽다는 이점이 있다.
또한, 상기 조정부와 상기 플루이드 바디부가 원환상의 외주를 갖고, 상기 원환상의 외주에 오목부를 마련하고, 상기 억제부재가 상기 오목부에 결착하는 결착부재를 가지며, 상기 결착부재를 상기 오목부에 결착시키기 위한 것으로, 상기 액체재료 분사밸브 본체가 상기 억제부재에 끼워져서 장착지지되는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 억제부재가 베이스부와, 상기 베이스부에 하단부가 회동가능하게지지되는 제 1 및 제 2 U자형 결착부재를 갖고, 상기 제 1 및 제 2 U자형 결착부재의 하단부의 틈새에 상기 액체재료 분사밸브 본체를 삽입하여 상기 제 1 및 제 2 U자형 결착부재의 하단부를 상기 플루이드 바디부의 원환상의 외주 오목부에 결착하고 상기 제 1 및 제 2 U자형 결착부재의 상단부를 상기 조정부의 원환상의 외주 오목부에 결착되도록 하기 위한 것으로, 상기 액체재료 분사밸브 본체를 억제부재에 끼워 장착지지시키는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 플루이드 바디부에 액체재료 배출부를 설치하고, 상기 액체재료 유입부와 상기 액체재료 배출부를 연통시켜, 상기 액체재료 유입부에서 유입된 액체재료의 잉여분이 상기 액체재료 배출부에서 배출되어 상기 액체재료의 원천으로 되돌아갈 경우 액체재료가 순환 공급되도록하여 이루어지는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 상기 액체재료가 필러 함유 액체재료이며, 상기 필러 함유 액체재료를 분사하는 저토출량용 액체재료 분사밸브로서, 상기 니들체가 선단이 테이퍼 형상으로 되어 상기 토출 노즐이 상기 니들체의 선단 경사에 대응하는 맞닿음면을 가지는맞닿음 환상시트체를 그 선단에 구비하고, 상기 니들체의 선단은 상기 토출노즐 선단에서 돌출가능하게 이루어지며, 상기 니들체의 인발을 조절함으로써, 상기 필러 함유 액체재료의 토출량을 조정가능하게 되도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성은 특히 필러 크기의 평균 입경이 8 ~ 10μm 정도이고 최대 입경이 30μm의 경우에 특히 적합하게 사용된다. 또한 이 경우, 상기 니들체의 선단 각도가 5 °~ 30 ° 인 것이 바람직하다. 또한, 필러의 입도 분포 내용은 동적 광산란식 입자크기 분포측정장치 등을 이용하여 동적 광산란법에 의해 측정할 수 있다.
상기 액체재료가 필러 함유 액체재료이며, 상기 필러 함유 액체재료를 분사하는 저토출량용 액체재료 분사밸브로서, 상기 니들체가 선단 테이퍼 형상으로 되어 상기 토출노즐이 상기 니들체의 선단 경사에 대응하는 맞닿음부를 갖는 맞닿음 환상 링형을 갖추어 상기 니들체의 선단이 상기 토출 노즐 선단에서 돌출 불능이 되어 이루어지며, 상기 니들체의 인발을 조절할 수 있으므로, 상기 필러 함유 액체재료의 토출량을 가변으로 하는 구성으로 할 수도 있다. 이러한 구성은 특히 필러 크기의 평균 입경이 20 ~ 30μm 정도이고 최대 입경이 80μm의 경우에 특히 적합하게 사용된다. 또한 이 경우, 상기 니들체의 선단 각도가 45 ° ~ 120 ° 인 것이 바람직하다.
상기 토출 노즐 구멍의 아래로 압축 공기의 유로를 규제하기 위한 에어 캡이 설치되고, 상기 액체재료가 토출될 때 분무 공기의 흐름이 형성되도록하는 것이 바람직하다.
상기 분무 공기의 흐름은 상기 에어 캡의 내벽면에 형성된 내벽 유로에 의해 발생되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 내벽 유로가 5개 이상 형성된 홈이고, 상기 슬롯은 상기 에어 캡의 출구 개구부를 향해 집중되도록 이루어지며, 상기 출구 개구부에는 상기 홈에 대응한 노치가 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 분무 공기의 흐름은 상기 에어 캡의 출구 개구부 주위에 형성된 주위 유로에 의해 발생될 수 있도록 하고 있다.
또한, 상기 에어 캡이 내부 캡과 외부 캡을 구비하고, 상기 내부 캡의 외주면에 외주 유로가 방사상으로 형성되고, 상기 외주 유로가 상기 출구 개구부를 향해 집중되도록 하고 있다.
상기 분무 공기가 선회하면서 상기 에어 캡의 출구 개구부에서의 액체재료와 혼합 분출되도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 저토출량용 액체재료 분사밸브를 이용하는 것으로, 반도체 실리콘 칩, 유리 기판, 각종 수지 기판 및 금속 부재 등의 피도포물에 대해 액상 포토 레지스트 재료, 표면 보호막이나 기능성 도포제 등의 액체재료, 특히 미립자 물질이 들어간 필러 함유 액체재료를 극히 미세하게 분무시켜 얇은 성막을 형성할 수 있다.
예를 들어 LED를 이용한 백색 조명 기술에 있어서도 GaN 또는 InGaN 칩을 구현한 LED 장치에 침강하기 쉬운 YAG 형광체 함유 액체재료를 액체 순환하면서 도포하여 백색 LED를 제작할 수 있다면, 조명 효율의 향상, 품질 개선 및 생산성 향상에 크게 공헌한다.
이러한 필러 함유 액체재료를 도포할 때, 액체재료 분사 스프레이 밸브의 작동 종료 후에는 유체 회로 부분을 세정액에 의한 압출 세척하는 것이 걸림을 방지하기 위해 필요하며, 또한 접액부를 분해하여 접액부의 오목 부분을 깨끗이 청소해야 한다. 본 발명의 저토출량 액체재료 분사밸브는 청소 공구없이 쉽게 단시간에 분해, 조립이 가능한 것으로, 도포작업 이외의 유지보수 감소 및 처리량 향상에 도움이 된다는 이점이 있다.
본 발명의 공구없이 분해조립 가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브에 의하면, 공구없이 쉽게 분해조립이 가능하며, 청소 및 세정 등의 유지보수 작업이 쉬운 저토출량용 액체재료 분사밸브를 제공할 수 있다는 현저한 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명의 공구없이 분해조립 가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브에 의하면, 부품 수를 적게 하여 각 부품의 조립에 필요한 고정용 나사를 최대한 없애고 인간의 수작업에 의해 원터치로 분해조립 수 있다는 효과가 있다.
또한 본 발명의 공구없이 분해조립 가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브에 의하면, 반도체 실리콘 칩과 유리 기판 및 각종 부재에 특히 전도성 페이스트 함유 용융 물질 및 LED를 형성하는 데 사용하는 형광체를 함유한 절연성 액체재료 등을 스프레이 도포하여 균일하게 얇게 직경 10mm 이하, 특히 2mm ~ 9mm 정도의 원형 패턴과 10mm 폭 이하, 특히 1mm ~ 9mm 정도의 선형 패턴의 성막을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 공구없이 분해조립 가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브의 하나의 실시 형태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 공구없이 분해조립 가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브의 하나의 실시 형태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 공구없이 분해조립 가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브의 분해조립 설명도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 공구없이 분해조립 가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브의 분해조립 설명도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 저토출량용 액체재료 분사밸브의 억제 부재를 제외한 단면도이다.
도 6은 밸브 동작을 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 공구없이 분해조립 가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브를 이용한 사용상태 개략도이다.
도 8은 액체재료를 도포한 후 측정 결과를 나타낸 그래프이며, 도포 폭과 두께의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 공구없이 분해조립 가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브의 다른 실시예를 나타내는 단면도이며, 억제 부재를 제외한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 저토출량용 액체재료 분사밸브에 사용되는 에어 캡의 하나의 실시 형태를 전면에서 본 사시도이다.
도 11은 본 발명의 저토출량용 액체재료 분사밸브에 사용되는 에어 캡의 하나의 실시 형태를 이면측에서 본 사시도이다.
도 12는 본 발명의 저토출량용 액체재료 분사밸브에 사용되는 에어 캡의 다른 실시 형태를 나타내는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 저토출량용 액체재료 분사밸브에 사용되는 에어 캡의 또 다른 실시 형태를 나타내는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 저토출량용 액체재료 분사밸브에 사용되는 에어 캡의 다른 실시 형태를 나타내는 평면도이다.
도 15은 본 발명의 저토출량용 액체재료 분사밸브에 사용되는 에어 캡의 또 다른 실시 형태를 나타내는 사시도이고, 안쪽 뚜껑을 보여준다.
도 16은 도 15에 표시된 에어 캡의 안쪽 캡에 외부 캡을 장착한 상태를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이러한 실시예는 예시적으로 나타나는 것으로, 본 발명의 기술 사상에서 벗어나지 않는 한 다양한 변형이 가능한 것은 물론이다.
도면에서 부호 10은 본 발명의 공구없이 분해조립 가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브의 여러 실시예를 나타낸다.
저토출량용 액체재료 분사밸브(10)는 도 1 및 도 2에 잘 나타나는 바와 같이, 피스톤체(12)를 상하 이동가능하게 내장하여 이루어지는 실린더부(14)와, 상기 실린더부(14)의 기단측에 끼워 장착되어 상기 피스톤체(12)를 상하 이동시키기 위한 마이크로 어드저스트먼트기구를 가진 조정기(16)와, 상기 실린더부(14)의 선단 측에 끼워 장착되고 액체재료원에서 액체재료를 유입시키도록 하는 액체재료 유입부(18)와 압축 공기원에서의 압축 공기를 유입시키는 에어 유입부(20)를 갖는 플루이드 바디부(22)와, 상기 플루이드 바디부(22)에 연통 설치된 개구부(77)를 갖는 토출 노즐(74)과, 상기 피스톤체(12)의 축심에 끼워져서 선단이 상기 토출 노즐(74)의 개구부(77)까지 도달하는 니들체(26)를 구비한 액체재료 분사밸브 본체(28)와, 상기 조정기(16)와 플루이드 바디부(22)가 실린더부(14)에서 분리하는 것을 방지하기 위해 조정부(16)와 플루이드 바디부(22)를 고정하는 억제 부재(30)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 조정기(16)는 도 2에 잘 나타나는 바와 같이, 조정링(32)에 끼워지는 조정 나사(34)와, 상기 조정 나사(34)를 O-링(36)을 통해 접수되는 상체부(38)를 구비하고 있으며, 마이크로 어드저스트먼트기구에 의해 마이크로 조정이 가능하도록 되어 있다.
상기 조정기(16)의 하단부에 있는 상기 상체부(38)는 원환상의 외주(40)을 가지고 있으며, 상기 원환상의 외주(40)에는 오목부(42)가 설치되어 있다. 또한, 부호 44는 조립을 견고하게 하기 위한 고정 링이다.
실린더부(14)는 도 2에 잘 나타나는 바와 같이, 니들체(26)를 유지하기 위한 니들 리테이너(46)와, 스프링(48)이 외부에 삽입된 피스톤체(12)와 대형 O 링(50)이 설치되어 상기 피스톤체(12)가 수용되는 실린더체(52)와, 상기 실린더체(52)에 나사결합 또는 끼움결합되어 공기를 상기 피스톤체(12)의 하부에 공급하고, 상기 피스톤체(12)를 위로 촉구하기 위한 중간 몸체부(54)를 가지고 있다.
상기 중간 몸체부(54)는 중심부에 개구부(53)를 보유하고 있으며, 니들 체(26)는 니들 리테이너(46)를 통해 피스톤체(12)의 축심으로 삽입되고 소형 O 링(56)을 통해 중간 몸체부(54)로 삽입된다.
상기 중간 몸체부(54)는 압축공기 입구 피팅(58)이 설치되고, 압축공기 공급원으로부터의 압축 공기에 의해 피스톤체(12)는 상향 가압된다. 이렇게 하여 압축 공기의 공급량을 조절하여 피스톤체(12)가 상하 이동가능하게 되어 있다.
상기 실린더부(14)의 선단측인 상기 중간 몸체부(54)의 하단부에는 플루이드 바디부(22)가 끼워 장착된다. 상기 플루이드 바디부(22)의 측면에는 액체재료의 귀환관을 연결하는 입구 피팅(60)이 설치되는 것 외에 상기 액체재료 유입부(18)에는 시일 링(62), 체결 너트(64)를 통해 액순환용 피팅(66)이 나사결합되며, 상기 액순환용 피팅(66)에 끼워 장착된 R 어댑터(68)을 통해 도포하는 액체재료를 수용하는 액체 용기(70)가 장착된다.
또한 플루이드 바디부(22)에는 액체재료 배출부(92)를 설치하여 액체재료 유입부(18)와 액체재료 배출부(92)가 유로(94)에 의해 연통되고, 액체재료 유입부(18)에서 유입된 액체재료의 잉여분이 액체재료 배출부(92)에서 배출되고 액체재료원으로 귀환된 것으로, 액체재료가 순환 공급되도록 구성되어 있다.
또한, 상기 플루이드 바디부(22)의 측면에 설치된 공기 유입부(20)에는 압축 공기용 에어 피팅(72)이 설치되고, 압축공기 공급원으로부터 압축 공기가 공급된다.
상기 플루이드 바디부(22)의 밑면 중앙에는 중앙에 니들체(26)가 삽입되며, 상기 액체재료가 공기와 함께 토출되는 토출 노즐(74) 및 니들체(26)를 커버하는 니들 커버(24), 그리고 압축 공기의 유로를 규제하기 위한 에어 캡(78)이 각각 나사결합된다.
상기 억제 부재(30)는 베이스부(80)와, 상기 베이스부(80)에 하단부가 회동 가능하게 지지되는 제1 U자형 결착부재(82) 및 제2 U자형 결착 부재(84)를 갖고, 상기 제 1 U자형 결착 부재(82) 및 제 2 U자형 결착 부재(84)의 하단부의 틈새(86)에 상기 액체재료 분사밸브 본체(28)를 삽입하여 상기 제 1 U자형 결착 부재(82) 및 제 2 U자형 결착 부재(84)의 하단부를 상기 플루이드 바디부(22)의 원환상의 외주의 오목부(88)에 결착하고 상기 제 1 U자형 결착 부재(82) 및 제 2 U자형 결착 부재(84)의 상단부를 상기 조정기(16)의 원환상의 외주의 오목부(42)에 결착시키기 위한 것으로, 상기 액체재료 분사밸브 본체(28)가 억제 부재(30)에 끼워져 장착지지 된다. 또한, 억제 부재(30)는 설치용 볼트(90)에 의해 원하는 위치에 장착된다.
다음, 상술한 본 발명의 저토출용 액체재료 분사밸브(10)의 조립예를 도 3과 도 4에 나타내었다.
토출 노즐(74) 및 니들 커버(24)와 에어 캡(78)이 결합된 플루이드 바디부(22)를 중간 몸체부(54)와 장착결합하여 억제 부재(30)의 제 1 U자형 결착 부재(82) 및 제 2 U자형 결착 부재(84)의 하단부의 틈새(86)에 삽입하여 상기 제 1 U자형 결착 부재(82) 및 제 2 U자형 결착 부재(84)의 하단부를 상기 플루이드 바디부(22)의 원환상의 외주 오목부(88)에 결착하여 고정한다 (도 3 (a)와 (b)).
그리고, 피스톤체(12)와 스프링(48)을 실린더체(52)에 삽입하여 중간 몸체부(54)와 끼워서 장착하여 조립하고, 계속하여 상체부(38)를 끼움장착하여 조립한다 (도 3 (c) ~ (e )).
다음, 억제 부재(30)의 제 1 U자형 결착 부재(82) 및 제 2 U자형 결착 부재(84)의 상단부를 조정부(16)의 원환상의 외주의 오목부(42)에 결착시킨다(도 3 (f ) 및 도 4 (g)).
니들체(26)를 니들 리테이너(46)에 의해 피스톤체(12)에 고정한 후, 피스톤체(12)를 상하 이동시켜 액체재료의 액량 조정용 조정기(16)를 실린더부(14)에 고정하여 조립한다(도 4 (h) ~ (k)).
이와 같이, 끼움장착 또는 나사결합하여 모든 부품을 장착할 수 있으며, 부품수도 적기 때문에 조립이 용이하며 일련의 조립작업이 2분 이내에 완료된다.
당연히, 분해도 조립과 역순의 과정으로 작업하는 것으로 진행된다. 분해작업 시간도 조립 시간의 반 시간(약 1분 정도)에서 선단낼 수 있게 된다.
또한, 도시한 플루이드 바디부(22)는 순환 타입을 보여 주었다. 토출 노즐(74)의 앞의 플루이드 바디부(22)에 입구 피팅(60)을 통해 가는 순환 회로를 연결시킴으로써 필러 함유 액체재료의 침강 방지효과를 도모할 수 있다. 에어 브러시는 물론 플라스틱 모형 부품 및 소형 제품을 도장할 때 사용하는 소형 스프레이 소지 밸브로서 이용되는 방식이다.
토출 노즐(74)의 개구부 직경은 0.5mm 이하로, 도료의 분출 제어에 사용되는 니들체(26)는 바늘 모양을 하고 있으며, 바늘 모양의 니들체(26)에 따라 도포액 (액체재료)이 흐르기 시작할 때 주위의 압축공기 이젝터 효과에 의해 무화한다 (도 5 (a)와 그림 5 (b) 등 참조).
액체재료의 토출량은 수작업으로 실시하여 니들체(26)의 인발 조절에 의해 가능하며, 정량적 제어 조정은 상당한 숙련을 요하고, 도포한 무화 패턴의 폭은 토출 노즐(74) 선단과 피도포면 사이의 거리가 20 ~ 40mm 전후의 경우 10mm 전후로 좁다.
그러나, 토출량으로는 분당 1cc 이하로 좁힐 수 있으며, 토출 노즐(74)의 선단을 10mm 정도까지 피도포면에 접근도 가능하고, 10μm 이하의 액체 미세 입자의 형성도 가능하며, 도착 효율은 토출 노즐(74)이 가깝기 때문에 80% 이상의 고효율로 피도포물에 도장하는 것이 가능하다.
본 발명은 상기한 수작업용 에어 브러시 방식을 자동 도포 노즐기구에 이용하고, 또한 그 토출 노즐(74)의 앞에 가늘고 작은 순환 회로를 추가하여 예컨대 침강하기 쉬운 필러 함유 액체재료를 균일하게 스프레이 코팅하는 데 성공했다.
예를 들어, 점도 50CPS 이하의 희석 용제가 함유된 수지에 체적비로 약 30 % 전후에 혼합시켜 만든 저점도 액체재료도 도착 효율을 저하시키지 않고 직경 10mm 이하의 원형 패턴이나 10mm 폭 이하의 선형 패턴의 성막도 가능해진다.
또한, 본 발명의 저토출량용 액체재료 분사밸브(10)는 직경 0.5mm 구멍 지름 이하의 토출 노즐(74)에 대해 액체재료 배출을 제어하는 기구로서의 역할을 하는 니들체(26)의 선단부가 각도 10 °이하의 예각 구조를 가지고 있으며, 토출 노즐(74)의 출구 구멍 니들 커버(24)의 구멍 중심까지 돌출시켜 액체재료를 토출시킬 때, 니들체(26)의 인발의 개도를 10μm 단위로 조정가능한 구조로 공기 무화를하도록 하고 있다.
따라서, 10μm 단위로 니들체(26) 인발이 조정가능한 조정 나사(34)를 설치하여 밸브 개폐당 토출량의 재현성이 확보되고 안정 토출이 얻어진다.
액체재료의 배출은 매우 가는 니들체(26)의 선단 부분을 따라 액체재료가 나올 때, 그 주위의 0.2MPa 이하의 압축공기류에 의해 부압 효과로 액체재료가 무화되어 내경 0 .5 mm 이하의 토출 노즐(74)로부터 분출된, 구경 2.0mm 이하의 니들 커버(24)로부터 압축압력 0.2Mpa 이하의 선회형 공기류에 의해 충돌 확산하여 새로운 액체재료의 미립화 촉진 및 무화 패턴 영역을 확산하도록 했다.
또한, 도 5의 예에서는 니들체(26)의 선단은 테이퍼 형상으로 되어 선단 각도 (θ1)가 5 °로 되어 있고 토출 노즐(74)는 니들체(26) 선단 각도(θ1)에 대응하는 맞닿음면을 가지는 맞닿음 환상시트체(75)를 그 선단에 구비하여 이루어지며, 상기 니들체(26)의 선단이 상기 토출 노즐(74)의 선단에서 돌출가능하게 이루어지며, 상기 니들체(26)의 인발을 조절함으로써 필러 함유 액체재료의 토출량을 가변으로 할 수 있다(도 5 (c)와 도 5 (d)). 이러한 구성은 액체재료가 필러 함유 액체재료가며, 필러 크기가 작은 경우, 특히 필러 크기의 평균 입경이 8 ~ 10μm 정도이고 최대 입경이 30μm의 경우에 특히 적합하게 사용된다.
도 6과 같이 저토출량용 액체재료 분사밸브(10)는 전자 교반기(96)에 의해 항상 교반 유동된 필러 함유 액체재료가 들어간 액체재료의 근원인 액체재료 탱크(98)에서 저장된 액체재료를 액체재료 정량공급펌프(100)에 의해 정량 공급되기 때문에 액체재료 공급관(102)을 가지고 항상 액체재료를 액체재료 탱크(98)로 되돌리기 위한 액체재료 반환 튜브(104)가 준비되어 저토출량용 액체재료 분사밸브(10)의 동작에 관계없이 항상 액체재료는 액체재료 탱크(98)로 리턴된다. 액체재료 공급관(102)은 액체 용기(70)에 연결되어 있으며, 액체재료 반환 튜브(104)는 입구 피팅(60)을 통해 액체재료 배출부(92)에 연결되어 있다.
저토출량용 액체재료 분사밸브(10)에서 토출할 때의 토출 압력은 액체재료 정량공급펌프(100)의 압력으로 액체재료 회수관의 저항압력도 더해진 압력으로 된다. 또한, 저토출량용 액체재료 분사밸브(10)의 중간 몸체부(54)에는 입구 피팅(58)을 통해 밸브작동용 압축공기 공급배관(106)이 연결되고, 또한 플루이드 바디부(22)에는 에어 피팅(72)을 통해 무화용 압축공기 공급배관(108)이 연결되어, 각각의 공기압력 조절기에서 압축공기 압력이 조절되고 있다.
각각의 솔레노이드 밸브의 작동 순서로는, 예를 들어 일반적 무화용 전자 밸브는 작동 시작 후 약 100ms 후에 밸브 작동용 전자 밸브가 작동 개시되어 토출을 완료할 경우는 밸브 작동용 솔레노이드 밸브를 먼저 작동 종료 약 50ms 후에 무화용 솔레노이드 밸브를 작동 종료하는 순서가 액체재료의 최적 무화에 적합하다.
저토출량용 액체재료 분사밸브(10)는 밸브 작동용 솔레노이드 밸브가 작동하여 밸브 작동용 압축공기 공급배관(106)에서 피스톤체(12)가 삽입된 실린더체(52)안에 압축공기가 흘러 피스톤체(12)를 조정 나사(34)쪽으로 작동시켜 피스톤체(12)와 연결되는 니들체(26)의 후단부가 조정 나사(34)에 부딪히게 되고 니들체(26)의 스트로크가 정위치에서 정지된다.
그리고, 니들체(26)의 선단부가, 토출 노즐(74)로부터 플루이드 바디부(22) 내의 액체재료 공급부(110)에 있는 액체재료가, 액체재료 정량공급펌프(100)의 압송 압력으로 인해 액체재료의 침강 방지를 위해 관내 액체재료 유속을 초속 3000mm ~ 6000mm로 설정가능하도록, 플루이드 바디부(22) 내의 액체재료 공급부(110)의 유로(73)는 직경 1.5mm 이하의 세관으로 되어 있어 토출 노즐(74) 내부에서 니들체(26)의 선단부 표면에 압출될 때, 밸브의 무화용 압축공기 공급배관(108)에서 흘러나오는 무화용 압축공기 이젝터 효과에 의해, 니들체(26)의 선단부 표면의 액체재료는 도 7과 같이 에어 캡(78)의 중심 출구로 무화용 압축공기 흐름(112)과 함께 분무되어 무화 패턴이 형성된다.
이렇게 하여, 도 7과 같이, LED 장치(114) 내부, 특히 LED 칩(116)에 부착된다. 도포되지 않는 액체재료는 직경 1.0mm 전후의 세관에서 만들어진 액체재료 반환 튜브(104)에 들어가서 액체재료 탱크(98)로 돌아온다.
무화된 입자는 LED 장치(114) 내부에 설치되어 있는 LED 칩(116)에 부착하는 것은 물론, 그 주위에 구성되어 있는 연결용 세선 전선 및 리플렉터라는 반사판 등에 스프레이 단부의 오버 스프레이분이 얇게 부착된다. 이 성막 범위는 무화용 압축공기 공급압력 및 분무 패턴용 압축공기 공급압력(또는 유량)에 의해 조정이 가능하다.
무화 패턴 직경을 좁게 하고 싶은 경우는 분무 패턴용 압축공기 공급압력 (또는 유량)을 줄이고, 저토출량용 액체재료 분사밸브(10)와의 피도포물 간 거리를 좁히고, 넓게 하려면 무화 패턴용 압축공기 공급압력(또는 유량)을 크게 하고 저토출량용 액체재료 분사밸브(10)와의 피도포물 사이의 거리를 넓게 한다.
성막량, 즉 토출량의 조정은 저토출량용 액체재료 분사밸브(10)의 후단부에 설치되어 있는 조정 나사(34)의 개폐량에 관계한다. 조정 나사(34)를 열면 토출량이 많아져 닫는 양에 따라 토출량은 적어진다.
도 5에 잘 도시 된 바와 같이, 도시예로 든 저토출량용 액체재료 분사밸브(10)는 액체재료를 순환시켜 사용하는 순환형이며, 상술한 바와 같이, 액체재료가 필러 함유 액체재료가고 필러 크기가 작은 경우, 특히 필러 크기의 평균 입경이 8 ~ 10μm 정도이고 최대 입경이 30μm의 경우에 특히 적합하게 사용된다.
한편, 액체재료가 필러 함유 액체재료가며, 필러 크기가 큰 경우, 특히 필러 크기의 평균 입경이 20 ~ 30μm 정도이고 최대 입경이 80μm의 경우에 적합하게 사용되는 저토출량용 액체재료 분사밸브를 도 9에 나타낸다.
도 9에서, 부호 118은 저토출량용 액체재료 분사밸브의 다른 실시예를 나타낸다. 저토출량용 액체재료 분사밸브(118)는 니들체(120)가 선단 테이퍼 형상으로되어 있지만, 상기 니들체(120) 선단 각도가 저토출량용 액체재료 분사밸브(10)의 니들체(26)보다 크게 되어 있다. 도 9의 예에서는 상기 니들체(120)의 선단 각도 (θ2)가 45 °의 예를 보여 주었다.
저토출량용 액체재료 분사밸브(118)는 개구부(123)을 갖는 토출 노즐(122)이 상기 니들체(120)의 선단의 경사에 대응하는 맞닿음부를 갖는 맞닿음 환상 링체(124)(도시예에서는 O-링)을 가지며, 상기 니들체(120)의 선단이 상기 토출 노즐 (122)의 선단에서 돌출 불능이 되도록 이루어지며, 상기 니들체(120)의 인발을 조절함으로써 필러 함유 액체재료의 토출량을 가변으로 한다 (도 9 (c)와 도 9 (d)).
상기 플루이드 바디부(22)의 밑면 중앙에는 중앙에 니들체(120)가 삽입되며, 상기 액체재료가 공기와 함께 토출되는 토출 노즐 (122)이 장착되어, 니들 커버 겸 에어 캡인 커버 부재(126)가 나선결합되어 있다.
저토출량용 액체재료 분사밸브(118)의 다른 구성은 상술한 저토출량용 액체재료 분사밸브(10)와 동일한 구성이기 때문에 다시 자세한 설명은 생략한다.
다음으로, 본 발명의 저토출량용 액체재료 분사밸브(10,118)에 이용되는 에어 캡(76) 또는 커버 부재(126)로 바람직한 실시예를 나타낸다. 또한, 커버 부재 (126)는 니들 커버 겸 에어 캡이기 때문에, 에어 캡의 작용을 수행하는 본원 명세서에서 말하는 에어 캡에 포함된다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 저토출량용 액체재료 분사밸브(10,118)에 이용되는 에어 캡의 다른 실시예를 나타낸다. 에어 캡(128)은 상기 토출 노즐(74,122) 개구부의 하부에 설치된 압축 공기의 유로를 규제하기 위한 에어 캡이며, 상기 액체재료가 토출될 때 상기 액체재료와 함께 분쇄 공기의 흐름이 형성되어지게 되어 있다.
도시예에서는 에어 캡(128)은 베이스부(130)와, 베이스부(130)에 설치된 볼록부(132)와, 상기 볼록부(132)에 개구된 출구 개구부(134)를 갖고 있다. 그리고,도 10에 잘 나타나는 바와 같이, 출구 개구부(134)는 별 모양으로 되어 있으며, 노치(136)가 5개 형성되어 있다.
그리고 그 이면측에는 도 11에 잘 나타나는 바와 같이, 내벽 유로(138)가 형성되어 있다. 이 내벽 유로(138)는 상기 노치(136)에 대응하는 홈이며, 상기 에어 캡(128)의 출구 개구부(134)을 향해 집속된다. 상기 출구 개구부(134)에는 상기 홈에 대응한 노치(136)로 되어 있다. 도 11의 예에서는 내부 유로(138)에 홈이 5개 형성되어 있다. 따라서, 상기 액체재료가 토출될 때 상기 액체재료와 함께 압축 공기원에서의 무화된 공기가 내벽 유로(138)를 타고 노치(136)에서 토출되는 것으로, 상기 액체재료와 함께 무화 공기의 흐름이 형성되어지도록 구성되어 있다. 그리고, 상기 무화 공기가 선회하면서 상기 에어 캡(128)의 출구 개구부(134)로부터 액체재료와 혼합,분출된다.
또한,도 10 및 도 11의 예에서는 노치(136) 및 내벽 유로(138)가 각각 5개 형성된 별 모양의 예를 나타냈지만, 노치 및 내벽 유로가 형성되는 한, 예를 들어, 도 12 또는 도 13과 같은 형태로도 적용가능하다.
도 12에서 에어 캡(140)은 베이스부(142)와, 베이스부(142)에 설치된 볼록 부(144)와, 상기 볼록부(144)에 개구된 출구 개구부(146)를 가지고 있다. 그리고,도 12에 잘 나타나는 바와 같이, 출구 개구부(146)는 노치(148)가 8개 형성되어 있다. 그리고 그 노치(148)에 대응하는 내벽 유로가 형성되어 있다. 이와 같이, 내벽 유로로서 홈이 5개 형성되고, 그에 대응하여 5개 이상의 노치가 형성되는 것이 바람직하다.
도 13에서 에어 캡 (150)은 베이스부(152)와, 베이스부(152)에 설치된 볼록 부(154), 상기 볼록부(154)에 개구된 출구 개구부(156)를 가지고 있다. 그리고, 도 13에 잘 나타나는 바와 같이, 출구 개구부(156)의 노치(158)가 5개 형성되어 있다. 노치(158)는 직사각형의 홈이 방사상으로 퍼진 형태를 하고 있지만, 이러한 모양의 노치로서 적용가능하다. 그리고 그 노치(158)에 대응하여 내벽 유로가 형성되어 있다. 이와 같이, 내벽 유로로서 홈이 5개 형성되고, 그에 대응하여 5개 이상의 노치가 형성되는 것이 바람직하다.
다음, 도 14는 본 발명의 저토출량용 액체재료 분사밸브(10,118)에 이용되는 에어 캡의 다른 실시예를 나타낸다.
에어 캡(160)은 베이스부(162)와, 베이스부(162)에 설치된 출구 개구부(164)와, 출구 개구부 (164)의 주위에 형성된 복수의 주위 유로(166)를 가지고 있다. 상기 분무 공기의 흐름이 에어 캡(160)의 출구 개구부(164)의 주위에 형성된 복수의 주위 유로(166)에 의해 발생된다. 이에 따라, 상기 액체재료와 함께 분무 공기 흐름이 형성되어지도록 구성되어 있다. 그리고, 상기 분무 공기가 선회하면서 상기 에어 캡(160)의 출구 개구부(164)에서 액체재료와 혼합 분출된다.
다음, 도 15와 도 16은 본 발명의 저토출량용 액체재료 분사밸브(10,118)에 이용되는 에어 캡의 다른 실시예를 나타낸다.
에어 캡(170)은 내부 캡(172)와 외부 캡(184)를 구비하고, 상기 내부 캡(172)의 외주면에 외주 유로(174)가 방사상으로 형성되고, 상기 외주 유로(174)는 안쪽 출구 개구부(176)을 향해 집속되어 있다. 내부 캡(172)은 베이스부(178)와, 베이스부(178)에 설치된 복수의 방사상 볼록부(180)와, 그 외주면에 형성된 외주 유로(174)로 구성되어 있다. 외부 캡(184)는 그 중앙에 외부 출구 개구부(182)를 포함한다. 그리고 외부 캡(184)을 연결시키고자하는 것으로, 압축 공기의 유로가 규제된다. 이에 따라, 상기 액체재료와 함께 분무의 공기 흐름이 형성되어 지도록 구성되는 것이다. 그리고, 상기 분무 공기가 선회하면서 상기 에어 캡(170)의 안쪽 출구 개구부(176) 및 외측 출구 개구부(182)에서 액체재료와 혼합 분출된다.
도포하는 액체재료는 저토출량용 액체재료 분사밸브의 니들체의 후방에서 정전기를 인가함으로써, 살포 후 과립화한 액체 입자 크기가 더 미세화된다. 위에서 설명한 본 발명에 따른 저토출량용 액체재료 분사밸브는 니들체 이외의 부품을, 체적고유저항 1013Ω·cm 이상의 절연부품으로 제작하여, 니들체의 후부에서 DC-10000V 직류 고전압을 인가시키기 위한 고전압 절연 배선을 연결시키고, 특히 필러 무함유 액체재료를 106Ω·cm 이하의 체적고유저항값 이하로 설정하도록 극성 용매를 첨가하고 전도성을 10mS/cm 이하로 하면 정전기를 가진 저토출량 도포가 가능 하다. 액체재료의 작은 액체 입자는 고형분 함량이 크게 상승하기 때문에 피도포 물에 부착하기 어려운 단점이 있었지만, 정전기력에 의해, 부착되기 쉬워, 도착 효율이 좋다. 정전인가한 경우와 하지 않는 경우의 도착 효율의 차이는 5 ~ 10 % 정도가 되었다.
또한 액체재료를 체적고유저항 값으로 10Ω·cm 이하의 수성 재료로 전도성을 5mS/cm 이하로 하여 미세 입자의 비산이 억제되었다.
(실시 예)
상기와 같이 구성된 저토출량용 액체재료 분사밸브(10)의 측정실험 결과를 아래에 설명한다.
(실시예 1) 분무 패턴의 유량 분포의 측정 (1) 액체재료의 점도를 30CPS로 설정했다. 중량비 1의 실리콘 실란트 원액(NV 값 100 % 점도 3000CPS)에 대한 중량비 4 희석 용제(메틸에틸케톤 및 톨루엔의 중량비 1:1의 혼합 용매)를 더해 중량비 1의 YAG 형광체를 첨가하여 고형분 비율 30 %(약 체적 NV 값 17 %)에서 점도 30CPS 액체재료를 얻었다.
(2) 액체재료의 비중은 1.3이었다.
(3) 액체재료 정량공급펌프(100)는 튜브 펌프에서 유압 0. 01 Mpa 토출량은 60cc/분으로 했다.
(4) 토출 노즐(74)에서 피도포물(200mm 각 크기의 평면 유리)까지의 거리는 20mm로했다.
(5) 무화용 압축공기 압력을 0.1Mpa ~ 0.2Mpa로 각각 변화시켰다.
(6) 토출 시간은 100ms로 했다.
(7) 저토출량용 액체재료 분사밸브의 조정 나사(34)에 의하여 니들체(26)의 스트로크 량을 1mm로 하여 토출량을 0.002mg로 했다.
(8) 저토출량용 액체재료 분사밸브를 고정하여 직하의 막두께 분포를 측정실시했다. 결과를 도 8에 나타낸다.
도 8의 A ~ C의 도포 조건은 다음과 같다.
번호 무화용 압축공기 압력(MPa)
A 0.1
B 0.15
C 0.2
위의 조건에 의한 실험결과는 도 8과 같이 모두 폭 10mm 이내에서 막두께 25μm 이하가 원하는 좋은 도포상태가 얻어졌다.
(실시 예 2) 전도성 기판에 도포 성능 평가
(1) 피도포재료 : 표면 전기 저항 값 106Ω·cm2 로 한 도전성 기판
(2) 도포한 액체재료 : 고형분이 26.2 % (용적비)의 수성 에멀젼인 수성 액상 방습절연제 재료(일본 닛토신코 (주) 제품)
(3) 액체재료 점도 : 10mPas
(4) 액체재료 도전율 : 2mS/cm
(5) 에멀젼 입자 크기 : 0.2 ~ 6μm 미소 구체
(6) 저토출량용 액체재료 분사밸브 토출량 : 4.6cc/min
(7) 저토출량용 액체재료 분사밸브의 이동 속도 : 200mm/s 기준
(8) 1 스트로크 시의 도포 폭 : 8 ± 0.5mm (비산 거의 없음)
(9) 저토출량용 액체재료 분사밸브 및 기판 표면과의 거리 30mm 기준
(10) 코팅 칠 거듭 피치 : 7.5mm
(11) 니들체의 후부에서 인가된 정전압 : DC-10000V 단락전류값 60μA
상기한 조건으로 액체재료를 전도성 기판에 도포한 결과, 두께 11 ~ 13μm의 평활한 코팅면이 얻어졌다. 또한 도착 효율은 95%였다.
10,118 : 공구없이 분해조립 가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브
12 : 피스톤체 14 : 실린더부
16 : 조정부 18 : 액체재료 유입부
20 : 공기 유입부 22 : 플루이드 바디부
24 : 니들 커버 26,120 : 니들체
28 : 액체재료 분사밸브 본체 30 : 억제 부재
32 : 어드저스트먼트기구 34 : 조정 나사
36 : O-링 38 : 상체부
40 : 외주 42,88 : 오목부
44 : 접속 링 46 : 니들 리테이너
48 : 스프링 50 : 대형 O 링
52 : 실린더체 53,77,123 : 개구부
54 : 중간 몸체 56 : 소형 O 링
51,61 : 입구 피팅 62 : 시일 링
64 : 체결 너트 66 : 액체 순환용 피팅
68 : R 어댑터 70 : 액체 용기
72 : 에어 피팅 73 : 유로
74,122 : 토출 노즐 75 : 맞닿음 환상 시트체
78,128,140,150,160,170 : 에어 캡 80 :베이스부
82 : 제 1 U자형 결착 부재 84 : 제 2 U자형 결착 부재
86 : 틈새 90 : 설치용 볼트
92 : 액체재료 배출부 94 : 유로
96 : 전자기 교반기 98 : 액체재료 탱크
100 : 액체재료 정량공급펌프 102 : 액체재료 공급관
104 : 액체재료 회수관 106 : 밸브 작동용 압축공기 공급배관
108 : 무화용 압축공기 공급배관 110 : 액체재료 공급부
112 : 무화용 압축공기 흐름 114 : 장치
116 : 칩 124 : 맞닿음 환상 링체
126 : 커버 부재 130,142,152,162,178 :베이스 부
130,132,144,154 : 볼록부 134,146, 156,164 : 출구 개구부
136,148,158 : 노치 138 : 내벽 유로
166 : 주위 유로 172 : 내부 캡
174 : 외주 유로 176 : 안쪽 출구 개구부
180 : 방사상 볼록부 182 : 외부 출구 개구부
184 : 외부 캡

Claims (14)

  1. 피스톤체를 상하 이동가능하게 내장하여 이루어지는 실린더부와, 상기 실린더부의 기단측에 끼워져 장착되어 상기 피스톤체를 상하 이동시키기 위한 마이크로 어드저스트먼트기구를 가진 조정부와, 상기 실린더부 선단측에 끼워져 장착되고 액체재료원에서 액체재료를 유입시키는 액체재료 유입부와 압축공기원에서의 압축 공기를 유입시키는 에어 유입부를 갖는 플루이드 바디부와, 상기 플루이드 바디부에 연통설치된 개구부를 갖는 토출 노즐과, 상기 피스톤체의 축심에 끼워져서 선단이 상기 토출 노즐의 개구부까지 도달하는 니들체를 구비한 액체재료 분사밸브 본체와 상기 조정부와 플루이드 바디부가 실린더부에서 분리되는 것을 방지하기 위해 조정부와 플루이드 바디부를 고정시키기위한 억제부재를 포함하고,
    상기 조정부와 상기 플루이드 바디부가 원환상의 외주를 갖고, 상기 원환상의 외주에 오목부를 마련하고, 상기 억제 부재가 상기 오목부에 결착하는 결착 부재를 가지며, 상기 결착 부재를 상기 오목부에 결착시키기 위한 것으로, 상기 액체재료 분사밸브 본체가 상기 억제부재에 끼워 장착지지되는 것을 특징으로 하는 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브.
  2. 청구항 1 에 있어서,
    상기 억제부재가 베이스부와, 상기베이스부에 하단부가 회동가능하게 지지되는 제 1 및 제 2 U자형 결착 부재를 갖고, 상기 제 1 및 제 2 U자형 결착부재의 하단부의 틈새에 상기 액체재료 분사밸브 본체를 삽입하여 상기 제 1 및 제 2 U자형 결착부재의 하단부를 상기 플루이드 바디부의 원환상의 외주의 오목부에 결착하고 상기 제 1 및 제 2 U자형 결착부재의 상단부를 상기 조정부의 원환상의 외주의 오목부에 결착시키기 위한 것으로, 상기 액체재료 분사밸브 본체를 억제부재에 끼워 장착지지하도록 한 것을 특징으로 하는 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브.
  3. 청구항 1 에 있어서,
    상기 플루이드 바디부에 액체재료 배출부를 설치하고, 상기 액체재료 유입부와 상기 액체재료 배출부를 연통시켜, 상기 액체재료 유입부에서 유입된 액체재료의 잉여분이 상기 액체재료 배출부로부터 배출되어 상기 액체재료원으로 되돌리게 하여 상기 액체재료가 순환공급되도록 한 것을 특징으로 하는 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브.
  4. 청구항 1 에 있어서,
    상기 액체재료가 필러 함유 액체재료이며, 상기 필러 함유 액체재료를 분사하는 저토출량용 액체재료 분사밸브로서, 상기 니들체가 선단이 테이퍼 형상으로 되어 상기 토출 노즐이 상기 니들체 선단의 경사에 대응하는 맞닿음면을 가진 맞닿음 환상 시트체를 선단에 구비해서 상기 니들체의 선단이 상기 토출 노즐 선단에서 돌출가능하도록 이루어지며, 상기 니들체의 인발을 조절하여 상기 필러 함유 액체재료의 토출량을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 기재의 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브.
  5. 청구항 4 에 있어서,
    상기 니들체의 선단 각도가 5 °~ 30 °인 것을 특징으로 하는 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브.
  6. 청구항 1 에 있어서,
    상기 액체재료가 필러 함유 액체재료이며, 상기 필러 함유 액체재료를 분사하는 저토출량용 액체재료 분사밸브로서, 상기 니들체가 선단 테이퍼 형상으로 되어 상기 토출 노즐이 상기 니들체의 선단 경사에 대응하는 맞닿음부를 갖는 맞닿음 링체를 갖추어 상기 니들체의 선단이 상기 토출 노즐 선단에서 돌출불능되도록 이루어지며, 상기 니들체의 인발을 조절함으로써 상기 필러 함유 액체재료의 토출량을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 기재의 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브.
  7. 청구항 6 에 있어서,
    상기 니들체의 선단 각도가 45 °~ 120 °인 것을 특징으로 하는 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브.
  8. 청구항 1 에 있어서,
    상기 토출 노즐의 개구부 아래에, 출구 개구부가 있고, 압축 공기의 유로를 규제하기 위한 에어 캡이 설치되고, 상기 액체재료가 토출될 때 분무 공기의 흐름이 형성 되도록 한 것을 특징으로 하는 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브.
  9. 청구항 8 에 있어서,
    상기 분무 공기의 흐름은 상기 에어 캡의 내벽면에 형성된 내벽 유로에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브.
  10. 청구항 9 에 있어서,
    상기 내벽 유로가 5개 이상 형성된 홈이고, 상기 홈은 상기 에어 캡의 출구 개구부를 향해 집중되어 이루어지며, 상기 출구 개구부에는 상기 홈에 대응한 노치가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브.
  11. 청구항 8 에 있어서,
    상기 분무 공기의 흐름은 상기 에어 캡의 출구 개구부 주위에 형성된 주위 유로에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브.
  12. 청구항 8 에 있어서,
    상기 에어 캡이 내부 캡과 외부 캡을 구비하고, 상기 내부 캡의 외주면에 외주 유로가 방사상으로 형성되고, 상기 외주 유로가 상기 출구 개구부를 향해 집중되어 있는 것을 특징으로 하는 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브.
  13. 청구항 8 에 있어서,
    상기 분무 공기가 선회하면서 상기 에어 캡의 출구 개구부에서의 액체재료와 혼합,분출되는 것을 특징으로 하는 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브.

  14. 삭제
KR1020147000766A 2011-09-02 2012-08-14 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브 KR101751941B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-191169 2011-09-02
JP2011191169 2011-09-02
PCT/JP2012/070653 WO2013031531A1 (ja) 2011-09-02 2012-08-14 工具無しで分解組立可能な低吐出量用液体材料噴射バルブ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140060275A KR20140060275A (ko) 2014-05-19
KR101751941B1 true KR101751941B1 (ko) 2017-06-28

Family

ID=47756026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147000766A KR101751941B1 (ko) 2011-09-02 2012-08-14 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5661186B2 (ko)
KR (1) KR101751941B1 (ko)
CN (1) CN103857474B (ko)
TW (1) TWI526251B (ko)
WO (1) WO2013031531A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101588017B1 (ko) 2015-08-31 2016-01-25 이구환 고압력 분사용 디스펜서노즐
JP2018103137A (ja) 2016-12-28 2018-07-05 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置、方法およびコンピュータープログラム
TWI642382B (zh) * 2017-12-18 2018-12-01 群英企業股份有限公司 Nozzle fixing unit
CN110038746A (zh) * 2019-04-28 2019-07-23 宁波市奉化弘博自动化科技有限公司 一种高精度针雾阀
CN110259750A (zh) * 2019-07-15 2019-09-20 上海善佳机械设备有限公司 一种用于液体胶水的定量气体供给装置
TWI715369B (zh) * 2019-12-24 2021-01-01 萬潤科技股份有限公司 吸液組件、液材承接方法及裝置
CN111889311A (zh) * 2020-02-13 2020-11-06 苏州特瑞特机器人有限公司 一种微量气动喷雾阀
EP4119239A4 (en) * 2020-03-11 2024-05-08 Musashi Engineering, Inc. PLANE LIQUID FILM FORMING METHOD AND PLANE LIQUID FILM FORMING APPARATUS
KR102419859B1 (ko) * 2020-12-21 2022-07-12 주식회사 프로텍 점성 용액 에어로졸 분사 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001321701A (ja) 2000-03-08 2001-11-20 Dyflex Corp スプレーガン
JP2004243318A (ja) 2003-02-13 2004-09-02 Illinois Tool Works Inc <Itw> ガンに取りつけた自動空気式マニホールド
JP2006513029A (ja) 2003-01-24 2006-04-20 スプレイング システムズ カンパニー 集合取付け可能なスプレーガン
JP2007532298A (ja) 2004-04-08 2007-11-15 ノードソン　コーポレーション 液体吐出バルブ、改良ストローク長較正方法、及び流体取付具

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001321701A (ja) 2000-03-08 2001-11-20 Dyflex Corp スプレーガン
JP2006513029A (ja) 2003-01-24 2006-04-20 スプレイング システムズ カンパニー 集合取付け可能なスプレーガン
JP2004243318A (ja) 2003-02-13 2004-09-02 Illinois Tool Works Inc <Itw> ガンに取りつけた自動空気式マニホールド
JP2007532298A (ja) 2004-04-08 2007-11-15 ノードソン　コーポレーション 液体吐出バルブ、改良ストローク長較正方法、及び流体取付具

Also Published As

Publication number Publication date
CN103857474A (zh) 2014-06-11
WO2013031531A1 (ja) 2013-03-07
TWI526251B (zh) 2016-03-21
CN103857474B (zh) 2016-04-13
KR20140060275A (ko) 2014-05-19
JPWO2013031531A1 (ja) 2015-03-23
JP5661186B2 (ja) 2015-01-28
TW201330933A (zh) 2013-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101751941B1 (ko) 공구없이 분해조립가능한 저토출량용 액체재료 분사밸브
TWI494168B (zh) 少量液體噴霧裝置
US20150076250A1 (en) Fluid through needle for applying multiple component material
US5318205A (en) Spray dispensing device having a tapered mixing chamber
KR101949915B1 (ko) 스프레이 도포 장치 및 스프레이 도포에서의 코브웨빙 방지 방법
US20060169202A1 (en) Coating system
JP6404513B2 (ja) スプレー塗布装置
TW201124206A (en) Static spray mixer
HU193858B (en) Spraying nozzle
US9987643B2 (en) System and method having multi-component container for spray device
US20140272157A1 (en) Methods of dispensing a vulcanizable material
JP2004530599A (ja) 充填ヘッド
US9700906B2 (en) Spray coating device for coating material
KR20190014646A (ko) 스프레이 노즐
CN113231216A (zh) 多组分聚合物混合螺旋射流装置
US6857581B2 (en) Spraying method and a spray system for coating liquids
US20240058827A1 (en) Two-fluid nozzle with an arcuate opening
WO2021178470A1 (en) A compact design and method to evenly distribute, equalize and efficiently atomize a fluid
JP2005028204A (ja) スプレーガンの補助装置
JPH0659429B2 (ja) 液体のスプレイパターンの形成方法とそのスプレイ装置
AU2015200692B2 (en) Fluid through needle for applying multiple component material
CN107537715A (zh) 喷涂装置和使用喷涂装置喷射雾状体的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
GRNT Written decision to grant