KR101943968B1

KR101943968B1 - 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR101943968B1
Application number: KR1020170123806A
Authority: KR
Inventors: 서정은; 김지훈; 이성원; 박승훈; 최근식
Original assignee: (주)아모레퍼시픽; (주)링크솔루션
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2019-01-30
Also published as: CN110167388B; WO2019059748A1; US11491727B2; CN110167388A; US20200238622A1

Abstract

본 발명은 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 피부 미용 팩 성형을 위한 작업 공간을 선택적으로 개폐시키기 위한 도어를 구비하고, 피부 미용 팩 제조에 필요한 성형 온도를 유지하는 하우징; 상기 하우징의 작업 공간의 바닥판에 지지되는 베이스를 갖는 플랫폼; 상기 작업 공간 내에서 이동 가능하게 제공되고, 가열된 하이드로겔을 공급 받아 노즐을 통해 상기 플랫폼으로 토출하는 펌프와, 상기 펌프의 펌프모터를 냉각하는 냉각장치를 포함하는 노즐 모듈을 하나 이상 포함하는 성형기; 및 상기 노즐 모듈의 이동과, 상기 펌프의 작동과, 상기 냉각장치의 작동을 제어하여, 상기 노즐 모듈로부터의 하이드로겔의 토출을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치 및 그 제어 방법{APPARATUS FOR MANUFACTURING HYDROGEL PACK FOR SKIN CARE AND CONTORL METHOD THEREOF}

본 발명은 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 마스크 팩은 피부에 수분과 영양분을 공급하여, 피부 주름, 피부 탄력 및 광택 등의 피부 관리를 비교적 간편하고 효과적으로 수행할 수 있는 화장품의 한 종류이다.

이러한 마스크 팩은 일반적인 사용자의 연령대 별 얼굴 모델을 기준으로 얼굴 윤곽과 눈, 코, 입 위치를 고려하여 재단되어 있을 수 있다. 또한 입체형 마스크 팩의 경우에는 이마, 양측 볼, 코, 턱 등과 같은 얼굴의 각 부분에 기밀하게 밀착될 수 있도록 복수개의 시트 파트로 이루어져 있을 수 있다.

마스크 팩은 스킨과 같은 액상을 도포한 부직포 소재의 시트 제품과, 면 등과 같은 원단에 에센스를 함유시켜 착용감을 향상시킨 마스크 팩 제품, 혹은 하이드로겔을 이용한 마스크 팩 제품, 또는 천연소재를 이용한 바이오 셀룰로오스 마스크 팩 제품 등의 다양한 형태가 있다. 이 중 하이드로겔을 이용한 마스크 팩 제품은 피부 미용을 위한 기능성 성분을 선택적으로 함유 또는 배합시킬 수 있는 장점을 갖고 있어, 하이드로겔 마스크 팩에 대한 수요는 증가하고 있다.

한편, 제조사는 대량 생산을 위해서 보편적인 사용자의 얼굴 모델을 기초로 제품 규격을 정한 후, 빠른 시간 내에 다량의 마스크 팩을 생산할 수 있는 공장 자동화된 설비를 이용하여 마스크 팩을 대량 생산하여 시장에 공급한다.

대량 생산되어 제공되는 마스크 팩은 상대적으로 저렴한 가격에 일정 수준의 효과를 가지고 있다는 점에서 시장에서 좋은 반응을 얻고 있으나, 대량 생산 시스템의 한계 상 사용자가 자신의 피부에 딱 맞는 마스크 팩을 사용할 수 없어서, 사용자가 충분한 만족감을 느낄 수 없다는 문제가 있다.

이와 같은 배경 하에, 최근 들어 사용자별 맞춤형 마스크 팩을 제조하려는 시도가 있다. 구체적으로, 사용자의 얼굴을 3D 모델링하고, 이를 이용하여 사용자의 얼굴 형상에 맞는 마스크 팩을 제조하는 기술이 제안되고 있으며, 이러한 종래 기술은 모델링된 데이터를 기초로 부직포나 면 등의 시트를 사용자의 얼굴에 맞게 가공하거나, 사용자의 얼굴 형상을 고려하여 시트의 특정 영역에 피부 미용을 위한 물질을 도포하는 것을 특징으로 한다.

그런데, 상기와 같은 맞춤형 마스크 팩 제조 장치 및 제조 방법은 시트를 갖는 마스크 팩에 적용 가능한 것으로서 최근 수요가 증가하고 있는 하이드로겔 마스크 팩을 사용자 맞춤형으로 제조하는 것에는 적용할 수 없다. 왜냐하면, 하이드로겔은 상온에서는 반 고체 상태이므로 원하는 형상의 성형이 어렵기 때문에 성형을 위해서는 가열하는 것이 요구되는데, 하이드로겔을 가열할 경우 점성이 낮아지게 되어 하이드로겔을 토출하는 노즐에서 하이드로겔이 새어 나오는 문제가 발생되기 때문이다. 즉, 맞춤형 마스크 팩의 제조를 위해서는 하이드로겔의 토출 타이밍, 토출 위치, 토출량이 정확하게 제어되어야 하는데, 종래의 방식으로는 이와 같은 제어가 매우 어렵거나 실질적으로 불가능하다.

또한, 이러한 문제를 방지하기 위해, 하이드로겔의 가열 온도를 낮추는 경우에는 성형을 위한 충분한 점도를 확보할 수 없으므로, 마스크 팩의 생산성이 극히 낮아지거나 최종 생산품의 품질이 매우 나빠질 수밖에 없다.

관련하여, 한국 공개특허 제10-2017-0070699호(2017.06.22. 공개)가 "3D-하이드로겔 마스크의 제조방법"을 제안하고는 있으나, 이는 단순히 하이드로겔 내용물의 최적화를 도모하고 있을 뿐이어서 상술한 문제점은 그대로 갖고 있는 것인 바, 맞춤형 하이드로겔 마스크 팩의 제조를 위한 실질적인 대책이 될 수는 없다.

한편, 최근에는 피부 미용에 대한 관심이 높아짐에 따라, 얼굴뿐만 아니라 손, 팔, 발, 다리 등 신체의 각 부위에 대한 피부 미용 상품이 출시되고 있는데, 이러한 피부 미용 상품도 상술한 마스크 팩과 같은 한계를 갖고 있어, 맞춤형 상품 및 하이드로겔을 원료로 하는 상품에 대한 필요성이 증가하고 있다.

특허문헌 1: 한국 등록특허공보 제10-1687583호 (2016.12.13.등록) 특허문헌 2: 한국 공개특허공보 제10-2017-0070699호 (2017.06.22.공개)

본 발명의 실시예들은 하이드로겔을 원료로 하는 피부 미용 팩을 생산하기 위한 제조 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.

또한, 하이드로겔을 원료로 사용하면서도 빠르고 정교하게 피부 미용 팩을 생산하기 위한 제조 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.

또한, 고품질의 하이드로겔 피부 미용 팩을 생산하기 위한 제조 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.

또한, 사용자의 신체 특성에 최적화된 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 피부 미용 팩 성형을 위한 작업 공간을 선택적으로 개폐시키기 위한 도어를 구비하고, 피부 미용 팩 제조에 필요한 성형 온도를 유지하는 하우징; 상기 하우징의 작업 공간의 바닥판에 지지되는 베이스를 갖는 플랫폼; 상기 작업 공간 내에서 이동 가능하게 제공되고, 가열된 하이드로겔을 공급 받아 노즐을 통해 상기 플랫폼으로 토출하는 펌프와, 상기 펌프의 펌프모터를 냉각하는 냉각장치를 포함하는 노즐 모듈을 하나 이상 포함하는 성형기; 및 상기 노즐 모듈의 이동과, 상기 펌프의 작동과, 상기 냉각장치의 작동을 제어하여, 상기 노즐 모듈로부터의 하이드로겔의 토출을 제어하는 제어부를 포함하는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 냉각장치는, 상기 펌프의 펌프모터의 상부에 배치된 냉각팬을 포함하고, 상기 냉각팬에서 발생되는 유동으로 상기 펌프모터를 냉각시킬 수 있다.

또한, 상기 냉각장치로부터 토출되는 유동은 상기 펌프모터를 경유하여 상기 작업 공간으로 토출될 수 있다.

또한, 상기 노즐 모듈은, 하이드로겔을 저장하고 있는 실린지; 상기 실린지의 아래쪽에 이격 배치된 노즐; 및 상기 노즐과 상기 실린지의 사이에 배치되고, 상기 노즐, 상기 실린지의 지지 기반이 되고, 원료 유동 경로를 제공하고, 하이드로겔을 가열하기 위한 히터가 장착되어 있는 상기 메인 블록을 포함하고, 상기 펌프는 상기 메인 블록의 원료 유동 경로에 관통하게 연결되도록 상기 메인 블록에 설치되고, 상기 실린지의 원료를 펌핑하여 상기 노즐 쪽으로 공급하고, 상기 냉각장치는 상기 메인 블록의 일측에 배치되어 상기 펌프를 향해 유동을 발생시키는 냉각팬 및 상기 냉각팬을 회전시키는 팬모터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 노즐 모듈은, 상기 메인 블록의 상판에서 세워지게 결합되고, 상기 실린지의 일측 외주면에 접촉되는 제 1 반원형 홈부를 갖는 실린지 가열블록; 및 상기 실린지를 기준으로 상기 실린지 가열블록의 반대쪽에 배치되고, 상기 실린지의 타측 외주면에 접촉되는 제 2 반원형 홈부를 갖는 실린지 커버블록을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 실린지 커버블록은 상기 제2 반원형 홈부의 저면에서 연장되어 상기 메인 블록을 보호하는 스커트판부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉각장치는 상기 냉각팬에 의해 형성되는 유동을 가이드하는 냉각하우징을 포함하고, 상기 냉각하우징은 상기 작업 공간의 공기가 흡입되는 흡입구와, 상기 펌프모터의 열을 흡수한 공기를 상기 작업 공간으로 배출하는 배기구를 포함할 수 있다.

또한, 상기 펌프는, 상기 펌프모터를 상기 메인 블록에 장착하기 위하여 상기 펌프모터의 튜브 하우징의 지지 기반이 되고, 상기 냉각하우징이 결합되는 펌프브래킷을 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉각장치는 상기 팬모터가 설치되고 상기 냉각하우징에 고정되는 하우징 커버를 포함하고, 상기 냉각팬은 상기 냉각하우징과 상기 하우징 커버에 의해 형성되는 공간에서 유동을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 흡입구는 상방을 향해 개구되고, 상기 배기구는 측방을 향해 개구되며, 상기 냉각하우징 또는 상기 하우징 커버 중 하나에는 상기 흡입구로 흡입된 공기가 상기 냉각팬을 거쳐 상기 배기구로 배출되도록 안내하는 가이드벽을 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드벽은 상기 가이드벽의 끝단에서 상기 배기구를 향하도록 경사진 벽 형상의 플랩(flap)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드벽의 단부는 상기 펌프모터로부터 이격되게 배치되고, 상기 냉각하우징의 측면과 상기 가이드벽 및 상기 펌프모터의 사이에는 공기가 유동할 수 있는 공간이 제공될 수 있다.

또한, 상기 펌프모터는 상기 냉각하우징의 내측 공간에 수용되고, 상기 배기구는 상기 펌프모터와 인접하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 노즐 모듈은 상기 펌프를 상기 메인 블록에 고정하는 펌프브래킷을 포함하고, 상기 펌프브래킷은, 상기 펌프브래킷의 상부에 형성되고 체결구멍을 갖는 제1 장착 돌기부; 상기 펌프브래킷의 저부에 형성되고 장착구멍을 갖는 제2 장착 돌기부; 및 상기 펌프브래킷의 측부에 형성되고 상기 메인 블록에 연결되기 위하여 연결구멍을 갖는 제3 장착 돌기부를 포함하며, 상기 냉각장치는, 상기 제1 장착 돌기부에 연결되고 유동을 발생시키는 팬모터 및 냉각팬이 설치되는 하우징 커버; 및 상기 냉각팬이 수용되어 유동이 형성되는 공간을 제공하는 냉각하우징을 포함하고, 상기 하우징 커버는 상기 제1 장착 돌기부에 결합되고, 상기 메인 블록은 상기 제3 장착 돌기부와 결합되고, 상기 냉각하우징은 상기 제2 장착 돌기부에 결합될 수 있다.

또한, 상기 냉각팬은 상기 냉각하우징의 내측에 수용될 수 있다.

또한, 상기 배기구는, 상기 펌프모터를 기준으로 상기 메인 블록의 반대쪽 방향을 향하여 개방되어 있을 수 있다.

또한, 상기 하우징 커버는, 상기 팬모터, 히터, 펌프모터 및 온도센서를 제어부에 접속시키기 위해서, 상기 제어부로부터 상기 노즐 모듈 쪽으로 연장된 전선과 접속되기 위한 복수개의 접속단자부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 하우징 커버는 직각으로 절곡된 판재로서, 상기 접속단자부가 설치되는 수평판부; 및 상기 수평판부에서 일체형으로 절곡되고 상기 팬모터가 설치되는 수직판부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 제어부가 피부 미용 팩이 성형되는 플랫폼과 가열된 하이드로겔을 토출하는 성형기의 상대 운동을 제어하고, 상기 성형기에 제공되는 적어도 1개의 노즐 모듈을 통해 하이드로겔을 상기 플랫폼 쪽으로 토출하되, 상기 노즐 모듈은 히터가 설치되는 메인 블록과 상기 메인 블록에 설치되는 연동 펌프(peristaltic pump)를 포함하는 상기 피부 미용 팩을 성형하는 피부 미용 팩 제조 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 메인 블록에 장착된 히터를 작동시켜서, 피부 미용 팩 성형의 가온 조건에 대응한 온도 범위 내에서 상기 메인 블록의 온도 또는 상기 메인 블록을 경유하는 하이드로겔의 온도를 제어하는 단계; 상기 플랫폼과 상기 성형기의 상대 운동을 제어하는 단계; 상기 연동 펌프를 정회전 작동시켜 상기 히터에 의해 가열된 하이드로겔을 상기 노즐 모듈의 노즐에서 토출시키는 단계; 기 설정된 조건에 따라 상기 메인 블록의 일측에 제공된 냉각장치를 작동시켜 상기 연동 펌프의 모터를 냉각시키는 단계; 및 피부 미용 팩의 패턴부를 완성한 이후, 상기 플랫폼과 상기 성형기를 상대 운동 시켜 상기 성형기를 작동 초기 위치로 복귀시키는 단계를 수행하는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치의 제어 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 기 설정된 조건에 따른 상기 냉각장치의 구동은, 기 설정된 시간 간격으로 구동되는 것과, 상기 연동 펌프가 연속적으로 구동 되는 시간이 기 설정된 범위를 벗어나는 것과, 상기 연동 펌프의 모터의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나는 것과, 피부 미용 팩이 성형되는 작업 공간의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나는 것과, 상기 메인 블록의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나는 것 중 하나 이상에 따라 제어될 수 있다.

또한, 상기 냉각장치는 피부 미용 팩이 성형되는 작업 공간으로부터 공기를 흡입하여 상기 연동 펌프의 모터로 유동을 발생시키고, 상기 연동 펌프의 모터를 열을 흡수한 공기를 상기 작업 공간으로 토출시키는 냉각팬 및 팬모터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 냉각팬의 회전 속도를 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치 및 그 제어 방법에 따르면, 하이드로겔을 원료로 하는 피부 미용 팩을 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한, 하이드로겔을 원료로 사용하면서도 빠르고 정교하게 피부 미용 팩을 생산할 수 있는 장점이 있다.

또한, 고품질의 하이드로겔 피부 미용 팩을 생산할 수 있는 장점이 있다.

또한, 사용자의 신체 특성에 최적화된 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩을 제조할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 토출 유닛의 확대 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 토출 유닛의 노즐 모듈의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 노즐 모듈의 분해 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 노즐 모듈의 정면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 선 C-C를 따라 절단한 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 토출 유닛의 확대 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치(10)는 하우징(100), 플랫폼(200), 성형기(300), 제어부(400)를 포함한다.

본 실시예에서 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치(10)는 하이드로겔을 원료로 하여 사용자가 피부에 부착하여 사용할 수 있는 피부 미용 팩을 제조하기 위한 장치로서, 사용자의 얼굴, 손, 팔, 발, 다리 등 임의의 신체 부위에 대한 모델링 데이터를 기초로 하여 피부 미용 팩을 제조할 수 있다. 본 실시예 및 이하의 설명에서는 피부 미용 팩으로서 사용자가 얼굴에 붙이기 위한 마스크 팩을 예로 들어 설명하나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다.

하우징(100)은 마스크 팩의 성형을 위한 토출 유닛(H)의 이동 공간이 되는 작업 공간(101)과, 작업 공간(101)을 선택적으로 개폐시키기 위한 도어(110)를 구비할 수 있다. 하우징(100)은 도어(110)가 닫힌 상태에서 마스크 팩 제조에 필요한 성형 온도를 유지하도록 구성될 수 있다.

플랫폼(200)은 하우징(100)의 작업 공간(101)의 바닥판(102)에 지지되고, 수직 방향으로 이동 제어되는 베이스(210)를 갖는다.

성형기(300)는 플랫폼(200)의 위쪽 위치를 기준으로 하우징(100)의 작업 공간(101)에 배치될 수 있다. 성형기(300)는 마스크 팩 성형을 위한 원료를 플랫폼(200) 상에 토출할 수 있다. 예컨대, 성형기(300)는 플랫폼(200)의 베이스(210)에 거치 또는 분리 가능한 필름(20) 위에 원료를 토출하여서, 마스크 팩을 필름(20) 상에 성형하는 역할을 한다. 여기서, 원료는 토출 유닛(H)의 노즐 모듈(310, 350) 내에 가온 조건 상태, 일 예로 약 섭씨 90도 수준으로 가열된 상태일 수 있다. 가온 조건은 제어부(400)에 의해 설정되고, 온도 센서를 통해 제어될 수 있다. 이를 위해서 성형기(300)에는 후술되는 바와 같이 히터 및 온도 센서가 장착되어 있을 수 있다.

본 실시예에서 있어서, 원료는 고객 맞춤별 마스크 팩을 성형하기 위하여 카트리지(미표기) 또는 실린지에 저장되고 펌핑에 의해 배출 가능한 원료 또는 혼합원료로서, 상온에서는 반고체 또는 젤(gel)로서의 성질을 갖지만 가열되면 점성이 일정 수준 이하로 낮아져 액체로서의 성질을 갖는 원료일 수 있다.

예를 들어, 원료는 하이드로겔, 겔상의 합성수지, 폴리머에 기능성 화장품 원료를 함유한 소재 중 어느 하나일 수 있으며, 본 실시예에서는 하이드로겔을 예로 들어 설명한다.

제어부(400)는 입출력 디스플레이 장치(예: 터치 스크린) 및 그와 연결된 전자 회로 장치 및 전원 공급 장치를 포함할 수 있다.

제어부(400)는 성형기(300)와 플랫폼(200)의 작동을 제어하고, 마스크 팩 성형에 필요한 설정값 및 사용자별 맞춤형 모델링 캐드 데이터를 입력받고, 작동 상태를 디스플레이할 수 있으며, 하우징(100)의 측부에 배치될 수 있다. 즉, 제어부(400)는 플랫폼(200)과 성형기(300)의 상대 운동을 제어할 수 있다.

여기서 제어부(400)는 마스크 팩을 성형하기 위한 성형기(300)의 이동 경로, 하이드로겔의 토출 속도, 토출량, 토출 시점 등을 산출하거나, 설정할 수 있다. 즉, 제어부(400)는 노즐 모듈(310, 350)에서의 하이드로겔의 토출을 제어한다. 이를 위한 기본 데이터는 외부로부터 유/무선 데이터 통신을 통해 전달되거나, USB 등의 데이터 저장 수단을 통해 전달될 수 있다.

또한, 제어부(400)는 성형기(300)의 원료 성형 온도 또는 히터 작동 온도, 혹은 플랫폼(200)의 베이스(210)의 저면에 부착된 플랫폼 히터(미표기)의 작동 온도를 해당 온도 센서로부터 피드백 제어하는 온도 제어 알고리즘을 가지고 있을 수 있다.

본 실시예의 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치(10)는 가온 성형을 기반으로 하는 하이드로겔 마스크 팩을 제조하도록 최적화된 구조를 가지고 있는 카르테시안(Cartesian) 방식 3D 프린터 구동 방식을 취할 수 있다. 또한, 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치(10)는 별도의 밸브 없이 하이드로겔의 누수를 방지할 수 있는 연동 펌프(peristaltic pump)와 같은 펌프에 의한 압출 방식으로 원료를 토출할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시예의 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치(10)는 맞춤형 마스크 팩 제조를 신속하고 정확하게 구현하기 위한 하기에서 설명하는 세부적인 구성을 포함할 수 있다.

예컨대, 하우징(100)은 박스형 벽체 구조를 가질 수 있다. 하우징(100)은 화장품 제조 장치에 적합한 외장재로 감싸질 수 있고, 내장재로서 벽체 내부에 설치된 단열재(미표기)를 구비할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(100)은 작업 공간(101)의 경계 위치에 대응하게 바닥판(102)에 조립되거나 세워진 배면벽(103)을 포함한다. 배면벽(103)의 뒤쪽에는 제어부(400)의 전원단에 접속된 파워 커넥터(미표기)가 설치되어 있을 수 있다.

또한, 하우징(100)은 배면벽(103)의 양측에 연결되고 바닥판(102)에 세워진 한 쌍의 측벽(104, 105)을 포함할 수 있다. 또한, 하우징(100)은 한 쌍의 측벽(104, 105) 및 배면벽(103)의 상단에 연결된 천장벽(106)을 포함할 수 있고, 하우징(100)의 정면이 개방되어 있을 수 있다. 여기서, 하우징(100)의 바닥판(102)은 복수개의 볼트를 이용하여 배면벽(103) 및 측벽(104, 105)의 저면에 결합될 수 있다.

또한, 실린지 교체 또는 마스크 팩의 배출을 위하여, 하우징(100)의 정면 및 작업 공간(101)은 도어(110)의 개폐 작동(예: X축 방향의 회전축을 중심으로 회전)에 대응하게 선택적으로 폐쇄 또는 개방될 수 있다. 이를 위해 하우징(100)에는 천장벽(106)에 힌지 결합되어 있는 도어(110)와 측벽(104)의 전면 사이에 설치된 인장 가스스프링(120)을 포함할 수 있다. 인장 가스스프링(120)은 도어(110)의 회전 개방 시 도어(110)를 지지하여 개방 상태를 유지시키거나, 부드러운 도어(110)의 개폐를 돕는 역할을 담당한다. 또한, 인장 가스스프링(120)은 도어(110)의 폐쇄 시의 충격을 감쇄시킬 수 있다.

또한, 하우징(100)은 오른쪽의 측벽(104)의 외측에 일체형으로 연결되고, 상기 제어부(400)의 입출력 디스플레이 장치를 하우징(100)의 정면 방향으로 표출시키고 있는 제어부 케이싱(107)을 포함할 수 있다.

제어부 케이싱(107)은 전원 공급 장치, 제어용 전자 회로 장치 등을 포함하는 컨트롤 박스일 수 있다. 또한, 하우징(100)의 오른쪽의 측벽(104)에는 제어부 케이싱(107)의 내부 공간과 작업 공간(101)을 서로 공간상 연결시키는 케이블 통로부(108)가 배치되어 있을 수 있다.

또한, 하우징(100)은 플랫폼(200)의 선형 구동장치(221)의 하부 또는 성형기(300)의 선형 구동장치(321, 322, 323)의 하부를 커버링하도록, 하우징(100)의 바닥판(102)에 설치된 구동장치 보호 커버(130)를 포함할 수 있다.

구동장치 보호 커버(130)는 부분적으로 관통 영역(134, 135)을 갖는 캡 구조물일 수 있고, 원료의 일부 또는 이물질이 선형 구동장치(321, 322, 323)의 레일 또는 작동 영역에 들어가 장치 고장을 일으키는 것을 방지할 수 있다.

이를 위해서, 구동장치 보호 커버(130)의 내부 공간에는 Y축 선형 구동장치(321, 322) 및 Z축 선형 구동장치(221) 각각의 하부에 위치한 파트들이 안치될 수 있다. 반대로 Y축 선형 구동장치(321, 322) 및 Z축 선형 구동장치(221) 각각의 무빙 파트 및 그 무빙 파트에 탑재된 가반하중 물체(예: 베이스(210), X축 선형 구동장치(323), 토출 유닛(H))들은 구동장치 보호 커버(130)의 상면에 형성된 관통 영역(134, 135)들을 통해서 구동장치 보호 커버(130)의 위쪽에 배치될 수 있다.

이렇게, 2축(예: X-Y축)과 1축(예: Z축)으로 분리 구성된 선형 구동장치(221, 321, 322, 323)는 토출 유닛(H)의 반복 이동 정밀도를 상대적으로 증대시키면서 안정적으로 3D 피부 미용 팩 또는 마스크 팩을 제조할 수 있다.

또한, 구동장치 보호 커버(130)의 저면에는 바닥판(102)에 설치된 볼트와 결합되기 위한 복수개의 볼트 구멍(미표기)이 형성되어 있을 수 있다.

또한, 구동장치 보호 커버(130)는 플랫폼(200) 또는 성형기(300)의 설치 및 유지보수를 위해 분해 조립 가능한 전방 커버부(131)와 후방 커버부(132)로 이루어질 수 있다.

전방 커버부(131)와 후방 커버부(132)가 서로 대면하는 양측 커버 벽부위에는 요철 형상과 같이 상호 교합 가능한 홈부 또는 돌기부(133)가 형성되어 있을 수 있다. 그 결과, 전방 커버부(131)와 후방 커버부(132)의 결합 및 접촉은 기밀하게 이루어질 수 있다.

특히, 구동장치 보호 커버(130)의 전방 커버부(131)는 성형기(300)의 노즐의 세척 시 발생되는 잔여물을 수거하기 위해 Z축 방향으로 개방된 입구를 갖는 잔여물 수거통(137)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 전방 커버부(131)의 상면에는 설치홀(136)이 형성될 수 있다. 잔여물 수거통(137)은 설치홀(136)에 탈착 가능하게 삽입 또는 설치될 수 있다.

사용자는 잔여물 수거통(137)을 분리 및 세척할 수 있으므로, 유지 보수 및 청결 유지를 매우 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 원료의 교체에 따른 노즐 막힘이 미연에 방지될 수 있다.

도 1 또는 도 2를 참조하면, 플랫폼(200)은 하우징(100)의 바닥판(102)에 설치되고 제어부(400)에서 제공하는 제어 신호에 따라 구동되는 Z축 선형 구동장치(221)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 3D 프린팅을 위해 플랫폼(200)에 Z축 선형 구동장치(221)가 제공되는 것을 예로 들어 설명하나, 실시예에 따라서는 성형기(300)에 Z축 선형 구동장치(221)가 제공될 수도 있다.

또한, 플랫폼(200)은 Z축 선형 구동장치(221)에 의해 Z축 방향을 따라 승하강되고, 하우징(100)의 작업 공간(101)의 구동장치 보호 커버(130)의 위쪽에 배치된 베이스(210)와, 복수개의 필름 홀더(230)를 포함한다.

베이스(210)에는 복수개(예: 2개)의 필름(20)이 놓여질 수 있다. 필름(20)은 베이스(210)에 대하여 자력으로 탈부착 가능한 복수개의 필름 홀더(230)에 의해 고정 또는 분리될 수 있다.

예컨대, 마스크 팩이 사용자의 두상의 상부 및 하부에 대응하게 2개의 세그먼트로 이루어질 경우, 패턴부도 2개가 될 수 있다. 즉, 각 필름(20) 위에 패턴부가 만들어질 수 있다. 즉, 본 실시예는 사용자의 입체적인 얼굴 형상에 대응하여 복수개의 패턴부로 분할된 하이드로겔 피부 미용 팩 또는 마스크 팩을 정밀하게 제작할 수 있다는 장점이 있다.

성형기(300)는 플랫폼(200)과 연동하도록 앞서 설명한 제어부(400)에 의해 제어되는 2개의 Y축 선형 구동장치(321, 322) 및 1개의 X축 선형 구동장치(323)를 포함할 수 있다. 이들 선형 구동장치(321, 322, 323)는 리니어 모터일 수 있다.

예컨대, 성형기(300)용 2개의 Y축 선형 구동장치(321, 322)는 플랫폼(300)의 설치 영역을 제외한 하우징(100)의 바닥판(102)에 병렬 배치될 수 있다. 2개의 Y축 선형 구동장치(321, 322)가 병렬 배치되어 있어서, X축 선형 구동장치(323)의 가반하중 및 이동에 따른 관성력이 안정되게 지탱됨으로써, 마스크 팩 제조가 정밀하게 수행될 수 있다.

또한, 성형기(300)용 X축 선형 구동장치(323)는 Y축 선형 구동장치(321, 322)에 의해 이동될 수 있다.

또한, 토출 유닛(H)에 해당하는 적어도 1개의 노즐 모듈(310, 350)은 X축 선형 구동장치(323)의 이동판(미표기) 및 그 이동판에 결합된 마운트블록(327)을 기반으로 이동될 수 있다.

이들 노즐 모듈(310, 350)은 성형기(300)의 토출 유닛(H)으로서, 하이드로겔 토출장치의 조건을 만족할 수 있도록 구성되어 있다. 여기서, 하이드로겔 토출장치의 조건은, 원료의 충진 및 교체의 편의성과, 하이드로겔 용융을 위한 실린지 및 튜브 및 노즐 가열 성능과, 정량 압출 성능과 유지보수 편의성(예: 세척 및 노즐 교체)을 의미할 수 있다.

노즐 모듈(310, 350)은 대칭 배열 구조를 가질 수 있고, 마스크 팩 제조용 원료인 하이드로겔을 상기 플랫폼(200) 쪽으로 토출하는 역할을 담당할 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 토출 유닛의 노즐 모듈의 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 노즐 모듈의 분해 사시도이다. 또한, 도 6은 도 4에 도시된 노즐 모듈의 정면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 선 C-C를 따라 절단한 단면도이다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 노즐 모듈(310)의 앵글부재(328)는, 마운트블록(327)의 정면에 면 접촉하고 복수개의 설치 구멍을 갖는 부착판(328a)과, 노즐 모듈(310)의 메인 블록(330)의 측면에 면 접촉하고 복수개의 연결 구멍을 갖는 연결판(328b)과, 상기 연결 구멍의 사이를 기준으로 상기 연결판(328b)에 형성된 절개부(328c)를 포함할 수 있다.

노즐 모듈(310, 350)은 실린지(312), 노즐(311), 펌프(340)를 포함한다.

노즐 모듈(310, 350)은 좌우 대칭으로 제공될 수 있으므로 이하의 설명에서는 중복 설명을 피하기 위하여 오른쪽에 위치한 노즐 모듈(310)을 기준으로 그의 세부 구성에 대하여 설명하고자 한다.

구체적으로, 노즐 모듈(310)은 하이드로겔과 같은 원료에 대하여 압출 방식으로 초정밀 정량 토출이 수행될 수 있는 연동 펌프인 펌프(340)를 구비함으로써, 하이드로겔 등과 같은 원료의 특성에 적합한 가온 조건을 만족하면서 연속적으로 원료 토출이 가능하면서도, 점성이 낮은 원료가 노즐(311)로부터 누수되지 않도록 구성되는 바, 신속하고 정밀하게 마스크 팩 제조가 수행될 수 있다.

상세히, 노즐 모듈(310)은 원료를 저장하고 있는 실린지(312)와 메인 블록(330)을 포함할 수 있다.

먼저, 실린지(312)는 노즐 모듈(310)로부터 탈부착 가능한 교체형 카트리지로서 원료 저장 수단에 해당한다.

또한, 노즐 모듈(310)의 노즐(311)은 실린지(312)의 아래쪽에 이격 배치되어 있다. 이때, 노즐(311)은 메인 블록(330)의 원료 배출구에 탈부착 가능하게 결합되어 있다. 만일 노즐(311)의 구멍이 막히거나, 교체가 필요할 경우, 노즐(311)은 사용자 또는 유비 보수자에 의해서 메인 블록(330)의 원료 배출구로부터 탈부착 될 수 있다.

메인 블록(330)은 노즐(311)과 실린지(312)의 사이에 배치되고, 노즐(311), 실린지(312) 및 앵글부재(328)의 지지 기반이 되고, 원료 유동 경로(331)를 제공할 수 있다.

노즐 모듈(310)은, 메인 블록(330)의 원료 유동 경로(331)에 연통되도록 메인 블록(330)에 설치되고 실린지(312)의 원료를 펌핑하여 노즐(311) 쪽으로 공급하는 펌프(340)를 포함한다.

여기서, 펌프(340)는 펌프모터(346)를 메인 블록(330)에 장착하기 위하여 펌프모터(346)의 튜브 하우징(344)의 지지 기반이 되고, 냉각하우징(510)이 결합되는 펌프브래킷(349)을 포함할 수 있다.

즉, 펌프(340)는 펌프브래킷(349)을 통해서 메인 블록(330)에 연결되어 있고, 메인 블록(330)의 열 또는 히터(332)의 열을 전달 받을 수 있다.

펌프브래킷(349)은 튜브 하우징(344)의 지지 기반 또는 장착 위치가 될 수 있다. 일 예로, 튜브 하우징(344)은 복수개의 장착 볼트(미표기)를 이용하여 펌프브래킷(349)에 밀착 및 결합되어 있을 수 있다.

이를 위해서, 연동 펌프, 즉 펌프(340)는 실린지(312)와 노즐(311)의 연장방향(예: 중력방향)에 수직한 방향인 메인 블록(330)의 수평방향 일측에 배치되어 있을 수 있다.

또한, 원료 유동 경로(331)는 히터(332)에 의해 가열될 수 있다. 또한, 상기 제어부(400)는 하기의 온도 센서(333)에서 측정된 메인 블록(330)의 온도가 기 설정된 범위로 유지되도록 히터(332)를 제어할 수 있다.

또한, 1개의 히터(332)가 장착된 메인 블록(330)을 통해서, 히터(332)의 열이 펌프(340)의 튜브(341), 노즐(311), 실린지 가열블록(334)에 전달될 수 있다. 따라서, 원료인 하이드로겔의 온도는 피부 미용 팩 제조에 필요한 조건값으로 안정되게 유지될 수 있고, 열전달 효율이 극대화될 수 있다.

히터(332)에 의해 가온된 상태의 원료가 노즐(311)에서 누수되지 않거나 앞서 언급한 하이드로겔 토출장치 조건이 만족될 수 있도록, 펌프(340)는 연동 펌프(peristaltic pump)일 수 있다. 즉, 펌프(340)는 송출코자 하는 원료와 펌프(340) 상호간에 오염이 없고, 완전 자흡식(self-priming)의 펌핑 작동이 가능하며, 펌프(340)의 손상없이 공회전(safe run-dry)이 가능할 수 있다. 또한, 펌프(340)는 밸브 및 실(seal)이 불필요하고, 펌핑 작동이 부드러워서 변형에 민감한 원료인 하이드로겔의 송출에 매우 이상적일 수 있다.

또한, 펌프(340)의 작동 정지 시 펌프(340) 자체가 마스크 팩의 성형에 필요한 원료의 유동을 임시 정지시키는 역할을 수행하므로, 펌프(340)의 작동 정지시 별도의 밸브 장치 없이도 원료의 역류를 방지시킬 수 있고, 원료의 누수를 미연에 차단시킬 수 있다. 즉, 본 실시예는 하이드로겔과 같은 마스크 팩 제조용 원료가 펌프(340)로부터 누수되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 원료의 가온 조건의 열을 발생하거나, 혹은 원료에게 제공하기 위한 히터(332) 및 온도 센서(333)는 메인 블록(330)에 장착될 수 있다. 히터(332)는 기본적으로 메인 블록(330) 및 메인 블록(330)에 대하여 연결된 각종 구성 요소들을 가열시킨다. 예컨대, 히터(332)는 메인 블록(330), 노즐(311), 펌프(340)의 튜브(341), 실린지 가열블록(334) 및 실린지(312)와 같이 압출 구간 전 영역에서 하이드로겔과 같은 마스크 팩 제조용 원료의 점성을 낮추기 위한 가온 조건(예: 섭씨 온도 70~95도)의 온도로 가열 작동을 수행할 수 있다.

일 예로, 히터(332)는 실린지 가열블록(334)와, 메인블록(330)과, 실린지(312)와, 노즐(311)과, 노즐 조인트(311)에 열을 가하도록 구성될 수 있다. 이에 의해 원료가 담겨진 실린지(312)의 후면부와 원료의 이송구간에서 열이 보존될 수 있으며, 최적화된 점도가 유지될 수 있다.

만일, 히터(332)를 통해서, 원료가 가온 조건 이하의 온도로 가열되면, 상대적으로 높은 점성력에 의해 압출을 위한 이송 작용이 수행되기 어렵고, 반대로 가온 조건 이상의 온도로 가열되면, 원료의 수분의 기화로 인해 기포가 발생되어서, 압출 불량이 발생될 수 있다. 예를 들어, 원료는 섭씨 70도 내지 95도의 온도에서 120CPS 내지 2,500CPS 점도를 유지할 수 있으며, 이에 의해 노즐을 통한 토출이 가능해질 수 있다. 단, 100도 이상 가열할 경우 원료의 구성성분 중 하나인 물이 기화하는 문제가 발생될 수 있으므로 안전성을 위해 원료의 온도는 95도 이하로 설정되는 것이 바람직하다.

메인 블록(330)은 메인 블록(330)에 각각 방향별로 연결된 실린지(312), 노즐(311) 및 펌프(340)에 관련하여 3방향의 중심 위치에 배치되어 있다. 따라서, 메인 블록(330)의 열은 실린지(312), 노즐(311) 및 펌프(340)에 골고루 전달될 수 있다.

특히, 히터(332)에 의해 실린지(312)의 하측은 가장 고온 분위기가 형성되는 바, 실린지(312)에 수용되어 점도가 낮은 상태로 존재하는 하이드로겔도 실린지(312)의 하측에서 가장 고온 분위기가 형성된다. 이에 의해, 실린지(312) 내부에서 하이드로겔은 대류하게 되고, 이에 의해 실린지(312) 내부의 하이드로겔이 전체적으로 비슷한 가온 상태로 존재하게 된다. 따라서, 실린지(312)를 통해 토출되는 하이드로겔의 점성은 거의 균일하게 유지되고 그에 따라 마스크 팩의 성형 품질 및 최종 제품의 품질도 향상될 수 있다.

또한, 펌프(340) 쪽으로 전달된 열에 의해서 펌프모터(346)의 과열 방지 수단인 냉각장치(500)가 제공될 수 있다. 본 실시예에 따른 피부 미용 팩 제조 장치(10)는 매장에 설치되어 하루에 수 시간 연속적으로 구동될 수 있는데, 이 경우 펌프모터(346)가 과열될 수 있고 그에 의해 펌프(340)의 오작동 및 고장이 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해 펌프(340)의 일측에는 냉각장치(500)가 제공될 수 있으며, 냉각장치(500)는 기 설정된 알고리즘에 따라 가동되어 펌프모터(346)를 냉각할 수 있다. 메인 블록(330)과 펌프(340)을 갖는 노즐 모듈(310)은 하이드로겔을 토출하는 상황에서도 냉각장치(500)에 도움을 받아서 적절한 작동 온도로 유지될 수 있고, 특히 펌프(340)의 펌프모터(346)를 열하중으로부터 보호할 수 있다.

예컨대, 냉각장치(500)는 메인 블록(330)의 일측에 배치되어 펌프(340)를 향해 유동을 발생시키는 냉각팬(520) 및 냉각팬(520)을 회전시키는 팬모터(521)를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 제어부(400)는 팬모터(521)를 통해 냉각팬(520)의 회전 속도를 조절할 수 있다.

또한, 온도 센서(333)는 히터(332)에 근접한 위치를 기준으로 메인 블록(330)에 설치되어 있으므로, 온도 센서(333)를 통해 측정되고 제어부(400) 쪽으로 입력되는 온도값은 원료의 가온 조건을 파악하는데 비교적 정밀하게 사용될 수 있다.

한편, 메인 블록(330)의 원료 유동 경로(331)는 상방의 실린지(312)에서 토출되는 원료를 측방으로 전환시켜 펌프(340) 측으로 전달하고, 측방의 펌프(340)로부터 토출되는 원료를 하방으로 전환시켜 노즐(311)로 전환하도록 구성되며, 펌프(340)의 U자형 플랙시블 튜브(341)에 연결될 수 있다.

튜브(341)의 양측 끝단과 원료 유동 경로(331)간 연결 지점에는 튜브 배관용 퀵 커플러가 구비되어서, 튜브(341)의 교체가 용이하게 수행될 수 있다.

튜브(341)는 펌프(340)의 복수개(예: 10개)의 롤러(342, 343)에 의해 압착 변형 또는 복원될 수 있도록 펌프(340)의 롤러(342, 343)와 튜브 하우징(344) 사이의 틈을 기준으로 펌프(340)에 장착될 수 있다.

이러한 펌프(340)는 메인 블록(330)의 원료 유동 경로(331)에 연결되고, U자형 구간을 갖는 튜브(341)를 포함한다.

또한, 펌프(340)는 튜브(341)의 U자형 구간에 의해 감싸지고, 튜브(341)와 접촉하고, 복수개의 롤러(342, 343)를 구비하고, 롤러(342, 343)의 간격이 상대적으로 좁은 배치 구조를 갖는 펌프헤드(347)를 포함한다.

좁은 배치 구조의 롤러(342, 342)에 의해서 하이드로겔은 정밀하고 신속하게 노즐(311)에서 토출될 수 있고, 그 결과 마스크 팩 제조 과정에서 하이드로겔의 정량 분배가 실현될 수 있다.

또한, 펌프(340)는 펌프헤드(347)를 회전시키는 샤프트(346a)를 펌프헤드(347)에 결합하고 있는 펌프모터(346)를 포함한다. 펌프모터(346)는 일종의 서버모터 또는 스텝모터로서, 앞서 설명한 제어부(400)에 의해 펌프헤드(347)의 회전 속도 또는 회전 각도가 미세 조절될 수 있다.

또한, 펌프(340)는 펌프모터(346)를 메인 블록(330)에 장착하기 위한 펌프브래킷(349)을 포함한다.

펌프브래킷(349)의 상부에는 체결구멍을 갖는 복수개의 제1 장착 돌기부(349a)가 형성되어 있고, 이러한 제1 장착 돌기부(349a)에 의해 냉각장치(500)를 펌프모터(346)의 상부 위치에 배치시킬 수 있다. 여기서, 냉각장치(500)는 펌프모터(346)가 과열로 인하여 소손되거나 또는 작동되지 않는 것을 미연에 방지하는 역할을 담당할 수 있다.

또한, 펌프브래킷(349)의 저부에는 장착구멍을 갖는 복수개의 제2 장착 돌기부(349b)가 형성되어 있고, 이러한 제2 장착 돌기부(349b)에 의해 냉각장치(500)의 냉각하우징(510)을 탑재시킬 수 있다. 또한, 펌프브래킷(349)의 측부의 제3 장착 돌기부(349c)는 연결구멍을 구비하여 메인 블록(300) 쪽에 체결볼트(미표기)에 의해 결합될 수 있다.

이처럼 펌프브래킷(349)은 냉각장치(500) 및 펌프(340)의 탑재 및 분해를 용이하게 할 수 있고, 이를 통해 유지 보수도 용이하게 수행될 수 있다.

예컨대, 펌프(340)에 대한 정비나 유지 보수가 필요한 경우, 튜브(341)만을 교체할 수 있으므로, 정비 시간 단축 및 비용 절감의 효과가 있다.

또한, 튜브 하우징(344)은 펌프(340)에 포함되고, 튜브를 지지 또는 가이드할 수 있는 C자 블록 형상을 가질 수 있다. 튜브 하우징(344)에서 튜브(341)를 향하는 일측 부분은 개방되어 있을 수 있다. 튜브 하우징(344)은 튜브(341)의 U자형 구간을 기준으로 펌프브래킷(349)에 설치될 수 있다. 이런 경우, 튜브 하우징(344)의 내측의 가이드면은 튜브(341)의 U자형 구간의 외측에 배치될 수 있다. 따라서, 튜브 하우징(344)은 펌프헤드(347)의 회전 시 롤러(342, 343)에 의해 압착되는 튜브(341)를 지지하는 역할을 담당할 수 있다.

여기서, 튜브 하우징(344)은 테프론 소재로 형성될 수 있으며, 이에 의해 외부로의 열전달을 차단하여 히터(332)에서 발생되는 열이 펌프모터(346)에 전달되지 않도록 할 수 있다.

이런 펌프(340)의 펌프헤드(347)는 튜브 하우징(344)의 가이드면에 비접촉하도록 펌프모터(346)의 샤프트(346a)에 결합된 제1 디스크(347a)를 포함한다. 또한, 펌프헤드(347)는 제1 디스크(347a)에서 원주 방향을 따라 배열되고, 핀 연장 방향을 따라서 롤러(342, 343)를 복수개로 적층 배열하여서, 롤러(342, 343)의 회전 기반이 되는 복수개의 롤러핀(347b)과, 이런 롤러핀(347b)의 끝단부에 결합되는 복수개의 연결구멍을 갖고, 제1 디스크(347a)와 동일한 직경을 갖는 제2 디스크(347c)를 포함할 수 있다.

이때, 각 롤러(342, 343)는 롤러 내주부에 배치된 베어링(343a)을 통해 상기 롤러핀(347b)에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 따라서, 롤러(342, 343)가 튜브(341)에 접촉하여 회전되더라도, 롤러(342, 343)의 원활한 회전이 보장될 수 있고, 롤러(342, 343)에서의 회전 소음 발생이 최소화될 수 있다.

또한, 롤러(342, 343)의 개수(예: 10개)는 성형기(300)의 동작 속도를 고려하여, 하이드로겔 등과 같은 마스크 팩 제조용 원료의 이송 또는 압송시 발생 가능한 맥동을 최소화하기 위한 최적화된 값일 수 있다.

또한, 튜브(341)의 직경, 튜브(341)의 관벽의 두께 등도 마스크 팩 제조용 원료 및 롤러(342, 343)의 개수 및 배치 간격에 대응하게 정해질 수 있다.

롤러(342, 343)의 자전 및 공전은 튜브(341)의 직경 방향으로 튜브(341)를 압축하고, 그 결과 압축된 튜브(341)의 내부 표면끼리 밀착되어 튜브(341) 내에서의 원료 이동이 차단될 수 있다. 펌프(340)의 펌프모터(346)에 의한 펌프헤드(347)의 회전력은 하이드로겔 등과 같은 원료의 흡입 및 유동력으로 변환될 수 있다.

즉, 펌프헤드(347)의 회전에 대응하게 롤러(342, 343)가 펌프헤드(347)의 회전 방향을 따라 이동할 수 있다. 이런 롤러(342, 343)의 이동에 따라서, 압축된 튜브(341)가 원래의 모양으로 복원되고, 그 결과, 튜브(341) 내부에서 발생하는 부압으로 인하여 원료의 흡입 및 유동이 이루어진다.

즉, 롤러(342, 343) 사이의 공간에 대응한 유량만큼의 원료가 튜브(341) 내에서 반복적으로 포집되면서, 원료의 유동은 실린지(312)의 내부로부터 메인 블록(330)의 원료 유동 경로(331) 및 튜브(341)를 경유하여 노즐(311) 쪽으로 이루어질 수 있다.

메인 블록(330)의 원료 유동 경로(331)의 상면 구멍과 실린지(312) 사이에는 실린지 조인트(380)가 배관되어 있다. 이때, 실린지(312)의 교체의 용이성을 위하여, 실린지 조인트(380)의 상단은 실린지(312)와 분해 조립 가능하게 나사 결합되고, 실린지 조인트(380)의 하단은 메인 블록(330)의 원료 유동 경로(331)의 상면 구멍에 견고하게 나사 결합될 수 있다.

또한, 메인 블록(330)의 원료 유동 경로(331)의 저면 구멍과 노즐(311) 사이에는 노즐 조인트(381)가 설치될 수 있다. 이때, 노즐(311)의 교체의 용이성을 위하여, 노즐 조인트(381)의 상단은 메인 블록(330)의 원료 유동 경로(331)의 저면 구멍에 나사 결합되어 있고, 노즐 조인트(381)의 하단은 노즐(311)와 단순 억지 끼움 방식으로 결합될 수 있다. 따라서, 사용자는 노즐(311)의 교체가 필요한 경우, 노즐(311)을 노즐 조인트(381)로부터 잡아 당겨서, 새로운 노즐(미표기)을 노즐 조인트(381)에 끼워 교체할 수 있다.

한편, 노즐 모듈(310)은 메인 블록(330)의 상판(330a)에서 세워지게 결합되어서 상향으로 연장되어 있고, 실린지(312)의 일측 외주면에 접촉되는 제1 반원형 홈부(334a)를 갖는 실린지 가열블록(334)을 포함할 수 있다.

여기서, 상판(330a)은 U자형 판부재로서, 상판(330a)의 U자형 공간 내에 실린지 조인트(380)가 배치될 수 있다.

또한, 노즐 모듈(310)은 실린지(312)를 기준으로 실린지 가열블록(334)의 반대쪽에 배치되고, 실린지(312)의 타측 외주면에 접촉는 제2 반원형 홈부(335a)를 갖는 실린지 커버블록(335)을 포함할 수 있다.

또한, 노즐 모듈(310)은 실린지(312)를 기준으로 실린지 커버블록(335)이 상기 실린지 가열블록(334) 쪽으로 이동(예: 스프링 탄성력을 이용한 간격 조절) 가능하게 탄성력을 발생하는 탄성부재(337)와, 탄성부재(337)를 경유하여 실린지 커버블록(335)과 실린지 가열블록(334)을 상호 결합시키는 결합부재(338)를 포함할 수 있다. 탄성부재(337)의 개수 및 결합부재(338)의 개수는 실린지 가열블록(334)의 코너 위치에 형성된 가이드구멍의 개수와 동일할 수 있다.

여기서, 결합부재(338)는 볼트 또는 조임 나사 등이 될 수 있다. 또한, 탄성부재(337)는 스프링 와셔 또는 코일형 압축 스프링 등이 될 수 있다. 탄성부재(337)의 탄성력은 결합부재(338)의 조임에 의해 조절될 수 있다.

이러한 조임에 의한 탄성력 조절을 위해서, 결합부재(338)의 볼트 나사산은 탄성부재(337)의 스프링구멍과 실린지 가열블록(334)의 가이드구멍을 관통한 후, 실린지 커버블록(335)의 나사구멍에 체결된다.

여기서, 실린지 커버블록(335)의 나사구멍은 실린지 가열블록(334)과 대면하고, 가이드구멍에 각각 일치하는 코너 부위마다 형성되어 있다.

또한, 실린지 가열블록(334)의 가이드구멍은 실린지 가열블록(334)의 4개의 코너에서 실린지 가열블록(334)의 두께 방향을 기준으로 각각 형성되어 있고, 그 가이드구멍의 내부에서 원주 방향을 따라 연장된 단턱을 형성하고 있다.

따라서, 탄성부재(337)가 실린지 가열블록(334)의 가이드구멍에 삽입된 이후 가이드구멍의 내부의 단턱에 지지될 수 있다. 또한, 결합부재(338)의 볼트 헤드 및 탄성부재(337)의 직경은 실린지 가열블록(334)의 가이드구멍에 비해 상대적으로 작은 직경을 가진다. 따라서, 결합부재(338) 및 탄성부재(337)는 실린지 가열블록(334)의 가이드구멍을 따라 이동 가능하도록 가이드구멍의 내부에 배치될 수 있다. 또한, 가이드구멍 내에 배치된 탄성부재(337)의 좌측 끝단부는 결합부재(338)의 볼트 헤드에 접촉 및 지지되고, 탄성부재(337)의 좌측 끝단부는 상기 가이드구멍의 내부의 단턱에 접촉 및 지지된다.

이런 상태에서, 어떤 외력(예: 사용자의 손가락 힘 또는 실린지(312)의 경사 방향 삽입에 따른 힘의 분력)이 실린지 커버블록(335)을 실린지 가열블록(334)으로부터 멀어 지는 방향으로 작용할 경우, 실린지 커버블록(335)에 나사 결합된 결합부재(338)도 실린지 커버블록(335)과 함께 이동하게 된다. 그 결과, 결합부재(338)의 볼트 헤드가 탄성부재(337)를 압축하여 탄성 반발력을 발생시킬 수 있다.

결합부재(338) 및 탄성부재(337)가 조절하려는 간격(G)은 도 4에 도시된 바와 같이, 실린지(312)에 밀착된 상태를 기준으로 실린지 커버블록(335)과 실린지 가열블록(334) 사이의 유격 공간을 의미할 수 있다.

따라서, 사용자가 실린지(312)의 삽입 방향을 반드시 Z축에 일치시키지 않고, 경사지게 실린지(312)를 장착하더라도, 상기 간격(G)은 상기 결합부재(338) 및 탄성부재(337)에 의해 조절될 수 있다.

예컨대, 실린지(312)의 경사 방향 삽입에 따라서, 실린지(312)의 외표면이 실린지 커버블록(335)의 제2 반원형 홈부(335a)의 내주면 위쪽 테두리에 접촉하고, 그 결과 실린지 커버블록(335)이 실린지 가열블록(334)으로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다. 이때, 결합부재(338)는 실린지 커버블록(335)의 이동을 가이드하고, 동시에 탄성부재(337)에서는 앞서 설명한 바와 같이 압축되어 탄성 반발력이 발생될 수 있다.

실린지(312)는 나사 회전에 의해서, 실린지 조인트(380)에 장착될 수 있고, 이때, 실린지(312)의 하이드로겔 등의 원료가 실린지 조인트(380)를 경유하여, 원료 유동 경로(331) 쪽으로 유동될 수 있는 상태가 될 수 있다.

한편, 실린지(312)의 장착 이후, 탄성부재(337)의 탄성 반발력에 의해서 원래 형태로 복원됨에 따라서, 결합부재(338) 및 실린지 커버블록(335)가 실린지 가열블록(334) 쪽으로 가까워지는 방향으로 복귀할 수 있다. 그 결과, 실린지 커버블록(335)의 제2 반원형 홈부(335a)의 내주면이 실린지(412)의 외표면에 밀착될 수 있다.

이에 따라서, 실린지(312)는 실린지 가열블록(334)의 제1 반원형 홈부(334a)와 실린지 커버블록(335)의 제2 반원형 홈부(335a)의 사이의 공간(예: 실린지 삽입 구멍)에 용이하게 배치 또는 장착될 수 있다.

즉, 사용자가 실린지(312)를 용이하게 교체할 수 있고, 이렇게 교체된 실린지(312)도 탄성부재(337)의 탄성력 또는 탄성 반발력에 의해서 실린지 가열블록(334)의 제1 반원형 홈부(334a)의 내주면과 실린지 커버블록(335)의 제2 반원형 홈부(335a)의 내주면에 밀착되기 때문에, 실린지 가열블록(334)으로부터 실린지(312)까지의 열전달이 효과적으로 이루어질 수 있다.

즉, 실린지 커버블록(335)과 실린지 가열블록(334)은 그의 내부에 상기 제1, 제2 반원형 홈부(334a, 335a)에 의한 실린지 삽입 구멍을 형성하고, 실린지 삽입 구멍을 통해서 실린지(312)를 삽입시키거나 또는 분리시킬 수 있다. 그 결과, 실린지(312)의 교체가 용이하고 신속하게 이루어질 수 있다.

특히, 실린지 커버블록(335)은 제2 반원형 홈부(335a)의 저면에서 일체형으로 연장되어서 메인 블록(330)의 정면을 비접촉 상태로 보호하는 스커트판부(335b)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 스커트판부(335b)는 펌프(340) 또는 메인 블록(330)의 보호 수단이 될 수 있는 장점이 있다.

또한, 실린지 커버블록(335)에는 실린지 커버블록(335)의 두께 방향으로 관통되어 있는 실린지(312)의 원료 잔량 확인용 슬릿(336)이 형성되어 있다. 실린지(312)의 케이싱은 투명 또는 반투명 재질이므로, 사용자의 육안을 통해서 직관적으로 실린지(312) 내의 원료의 잔량이 확인될 수 있다. 즉, 슬릿(336)은 직관적이고도 뛰어난 시인성을 사용자에게 제공할 수 있다.

여기서, 실린지 커버블록(335)은 사용자의 안전을 위하여 열전도성이 낮은 테프론 소재로 형성될 수 있다. 이에 의해 실린지(312) 내측의 열은 더 잘 보존될 수 있다.

이하, 본 실시예에 따른 냉각장치(500)에 대한 세부 구성 및 작용에 대하여 설명하고자 한다.

앞서 설명한 노즐 모듈(310)은 하이드로겔의 토출하는 펌프(340)의 펌프모터(346)의 상부에 냉각팬(520)을 배치하고 있다. 냉각팬(520)에 의해 발생되는 유동에 의해 펌프모터(346)가 냉각될 수 있으므로, 장시간 안정적으로 피부 미용 팩 제조 장치(10)가 사용될 수 있다. 여기서, 냉각장치(500)로부터 토출되는 유동은 펌프모터(346)를 경유하여 하우징(100)의 작업 공간(101)으로 토출될 수 있다.

냉각장치(500)는 실린지 가열블록(334)의 옆에 배치되고, 제어부(400)에 전기적으로 접속되고, 냉각팬(520)을 회전시키는 팬모터(521)를 가질 수 있다. 여기서, 팬모터(521)는 내열 성능이 뛰어난 직류 전원 모터일 수 있고, 냉각팬(520)의 회전에 의해 자체 냉각될 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 팬모터(521)는 펄스폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation) 또는 모터 속도 제어용 직접회로 구동칩을 탑재한 가변 속도 모터일 수 있다. 따라서, 열교환시의 온도 변화에 따른 제어부(400)의 작동 신호에 대응하게 냉각팬(520)은 고속 또는 저속으로 회전될 수 있거나, 또는 정지될 수 있다.

또한, 냉각장치(500)는 펌프브래킷(349)의 제1 장착 돌기부(349a)에 볼트 등의 체결 수단에 의해서 탈부착 가능하게 연결될 수 있는 하우징 커버(530)를 포함한다. 이때, 팬모터(521)는 하우징 커버(530)에 설치될 수 있다. 또한, 하우징 커버(530)는 냉각하우징(510)에 고정될 수 있다. 또한, 냉각팬(520)은 냉각하우징(510)과 하우징 커버(530)에 의해 형성되는 공간에서 유동을 발생시킬 수 있다. 이때, 냉각팬(520)은 냉각하우징(510)의 내측에 수용될 수 있다.

이렇듯, 냉각장치(500)는 제1 장착 돌기부(349a)에 연결되고 유동을 발생시키는 팬모터(521) 및 냉각팬(520)이 설치되는 하우징 커버(530)와, 냉각팬(520)이 수용되어 유동이 형성되는 공간을 제공하는 냉각하우징(510)을 포함할 수 있고, 이때, 하우징 커버(530)이 제1 장착 돌기부(349a)에 결합되고, 메인 블록(330)이 제3 장착 돌기부(349c)와 결합되고, 냉각하우징(510)이 제2 장착 돌기부(349b)에 결합될 수 있다.

도 7에 보이듯이, 하우징 커버(530)는 팬 구멍(531)과 복수개의 볼트홀(532)을 갖는다. 여기서, 팬 구멍(531)은 팬모터(521)의 모터샤프트 또는 냉각팬(520)을 통과시킬 수 있는 크기를 가질 수 있다. 또한, 볼트홀(532)은 팬모터(521)를 하우징 커버(530)의 외측에 배치한 상태에서 볼트(미표기) 팬모터(521)를 장착 또는 고정하는데 사용될 수 있다.

이렇게 냉각장치(500)에 포함되는 구성인 팬모터(521)는 볼트홀(532)을 기준으로 하우징 커버(530)에 장착되고, 팬 구멍(531)의 중심에 팬모터(521)의 모터샤프트를 배치하고 있을 수 있다.

또한, 냉각장치(500)에는 팬모터(521)의 모터샤프트에 결합되고, 펌프모터(346)의 상부에 이격 배치된 냉각팬(520)이 제공될 수 있다. 일 예로, 냉각팬(520)은 모터샤프트에 수직인 방향으로 공기를 흡입, 토출하는 원심팬일 수 있다. 이 경우, 냉각장치(500)의 전체적인 크기를 줄일 수 있어 노즐 모듈(310) 및 장치 전체를 소형화할 수 있다.

냉각팬(520)이 팬모터(521)에 의해 회전될 경우, 압축공기가 발생될 수 있다. 이렇게 냉각팬(520)으로부터 발생된 압축공기는 펌프모터(346)의 외표면을 경유하면서, 펌프모터(346)의 열, 또는 그 주변의 구성품(예: 메인 블록(330), 실린지 가열블록(334) 및 실린지 커버블록(335))의 열과 열교환을 수행하여, 결과적으로 냉각 작용을 수행하게 된다.

특히, 냉각장치(500)는 압축공기에 의한 열교환을 원활하게 유도할 수 있는 냉각하우징(510)을 포함할 수 있다. 즉, 냉각하우징(510)은 냉각장치(500)의 냉각팬(520)에 의해 형성되는 유동을 가이드할 수 있다.

냉각하우징(510)은 하우징 커버(530)를 향하는 방향으로 펌프브래킷(349)의 제2 장착 돌기부(349b)에 연결될 수 있다.

예컨대, 냉각하우징(510)은 펌프모터(346), 냉각팬(520), 메인 블록(330), 실린지 가열블록(334)의 일부 영역 및 실린지 커버블록(335)의 일부 영역을 커버링하면서, 압축공기의 유동영역의 경계가 될 수 있다.

펌프모터(346)는 냉각하우징(510)의 내측 공간에 수용될 수 있다.

냉각하우징(510)은 냉각팬(520)으로부터 발생된 압축공기가 배기구(511) 쪽으로 빠져나가도록(A/OUT), 압축공기의 유동(F)을 가이드할 수 있다. 즉, 펌프모터(346)의 열을 흡수한 공기는 배기구(511)를 통하여 하우징(100)의 작업 공간(101)으로 배출될 수 있다. 여기서, 배기구(511)는 측방을 향해 개구될 수 있다. 또한, 배기구(511)는 펌프모터(346)와 인접하게 형성될 수 있다.

또한, 냉각하우징(510)은 배기구(511) 또는 흡입구(512) 혹은 미세 틈새를 제외하고, 펌프모터(346) 및 냉각팬(520)의 주변 공간을 커버링함으로써, 냉각팬(520)을 보호하면서, 냉각팬(520)으로부터 발생되는 팬 회전 소음을 저감할 수 있는 장점을 가진다.

냉각하우징(510)의 배기구(511)는 펌프모터(346)를 기준으로 메인 블록(330)의 반쪽 방향을 향하여 개방될 수 있다. 따라서, 열교환에 따라 상대적으로 가열된 압축공기는 별도의 장애물 없이 신속하고 원활하게 배기구(511)를 빠져나갈 수 있으므로, 뛰어난 열교환 효율을 가질 수 있다.

또한, 하우징 커버(530)는 팬모터(521), 히터(332), 펌프모터(346) 및 온도센서(333)를 제어부(400)에 접속시키기 위해서, 제어부(400)로부터 노즐 모듈(410) 쪽으로 연장된 전선(401)과 접속되기 위한 복수개의 접속단자부(402)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 접속단자부(402)는 커넥터, 포트, 접속핀, 전선 접속구 등을 포함하는 전기적 통전 또는 연결 장치일 수 있다.

접속단자부(402)의 하단부는 냉각팬(520)의 회전영역에서 비 접촉되도록 배치되고, 냉각팬(520)의 압축공기에 의해 냉각될 수 있다. 따라서, 접속단자부(402) 및 그에 연결된 전선(401)의 연결 부위의 과열 현상도 미연에 방지될 수 있는 효과가 있다.

하우징 커버(530)는 직각으로 절곡된 판재 또는 구조물로서, 접속단자부(402)가 설치되는 수평판부(533)와, 이런 수평판부(533)에서 일체형으로 절곡되고 팬모터(521)가 설치되는 수직판부(534)를 포함할 수 있다.

하우징 커버(530)의 수직판부(534)와 펌프브래킷(349)은 펌프헤드(347) 및 튜브(341)가 위치한 일측 영역과, 펌프모터(346) 및 냉각팬(520)이 위치한 타측 영역을 구분하는 차단벽 역할을 담당한다.

따라서, 펌프(340)의 작동에 필요한 일측 영역의 열은 과도하게 냉각팬(520) 및 펌프모터(346)의 타측 영역으로 전달되지 않을 수 있다. 그리고, 냉각팬(520)에서 발생된 압축공기는 펌프모터(346)를 냉각시키는데 효율적으로 사용될 수 있다.

하우징 커버(530)는 볼트 또는 나사를 이용하여 냉각하우징(510) 및 펌프브래킷(349)에 고정되거나, 볼트 또는 나사의 해체에 따라서 용이하게 분리될 수 있다. 이에 따라서, 접속단자부(402) 및 팬모터(521) 등에 대한 유지 보수가 용이하게 이루어질 수 있다.

도 5를 참조하면, 냉각하우징(510)은 펌프브래킷(349)의 제2 장착 돌기부(349b)에 밀착되는 지지리브(513)를 갖는 저면벽(514)을 포함한다. 지지리브(513)에는 펌프브래킷(349)의 제2 장착 돌기부(349b)의 장착구멍에 일치되는 볼트 체결 구멍이 형성되어 있다.

또한, 냉각하우징(510)은 저면벽(514)의 일측 끝단에서 수직 방향으로 연장되고, 펌프모터(346)의 수직높이에 대응하는 위치를 기준으로 배기구(511)를 형성하고 있는 일측벽(515)을 포함한다. 일측벽(515)에는 볼트 또는 나사 체결부(515a)가 더 형성될 수 있다. 여기서, 나사 체결부(515a)는 하우징 커버(530)의 수직판부(534)와 냉각하우징(510)을 상호 체결하기 위한 볼트 또는 나사가 체결될 수 있으므로, 그 결과 냉각하우징(510)과 하우징 커버(530)간 결합은 더욱 안정되고 견고해질 수 있다.

또한, 냉각하우징(510)은 저면벽(514)의 타측 끝단에서 수직 방향으로 연장되고, 상부에 흡입구(512)를 형성하고 있는 타측벽(516)을 포함한다. 예컨대, 흡입구(512)는 상방을 향해 개구되어 있을 수 있다.

냉각하우징(510)의 내부에 비하여, 냉각하우징(510)의 외부에 위치하여 상대적으로 저온의 공기는 흡입구(512)를 통해서 냉각하우징(510)의 내부로 유입(A/IN)될 수 있다. 즉, 하우징(100)의 작업 공간(101)의 공기는 흡입구(512)를 통해 냉각하우징(510)의 내부의 공간으로 흡입될 수 있다.

또한, 냉각하우징(510)은 저면벽(514)과 일측벽(515)과 타측벽(516)의 테두리에 일체형으로 연결된 마감벽(517)을 포함한다.

또한, 냉각하우징(510)은 마감벽(517)에서 하우징 커버(530)의 수직판부(534)를 향하여 일체형으로 돌출되고, 냉각팬(520)에서 발생된 압축공기의 흐름(F)(도 7 참조)을 가이드하는 가이드벽(518)을 포함할 수 있다.

가이드벽(518)은 흡입구(512)로 흡입된 공기가 냉각팬(520)을 거쳐 배기구(511)로 배출되도록 안내하는 역할을 담당할 수 있다.

가이드벽(518)은 상면벽(519)의 저부로부터 저면벽(514)을 향하여 연장되고, 가이드벽(518)의 끝단에서 배기구(511)를 향하도록 경사진 벽 형상의 플랩(518a)(flap)을 포함한다. 이러한 플랩(518a)에 의해서 압축공기의 유동(F)은 배기구(511)를 향하여 원활하게 가이드될 수 있다.

또한, 가이드벽(518)의 단부는 펌프모터(346)로부터 이격되게 배치될 수 있다. 또한, 냉각하우징(510)의 측면과 가이드벽(518) 및 펌프모터(346)의 사이에는 공기가 유동할 수 있는 공간이 제공될 수 있다.

여기서, 가이드벽(518)은 냉각하우징(510)에 형성된 것을 예로 설명하였으나, 이에 한정되지 않을 수 있다. 예컨대, 가이드벽(518)은 하우징 커버(530)에 형성될 수 있다.

또한, 냉각하우징(510)은 가이드벽(518)의 상부와 타측벽(512)의 상부를 서로 연결하면서 마감벽(517)의 상부에 일체형으로 형성된 상면벽(519)를 포함할 수 있다.

또한, 냉각하우징(510)은 상면벽(519)과 동일한 레벨을 기준으로 일측벽(515)의 상부와 가이드벽(518)의 상부 사이에 형성되어서, 하우징 커버(530)의 수평판부(533)를 배치시키기 위한 연결공간(519a)을 포함할 수 있다.

이때, 연결공간(519a)의 폭은 하우징 커버(530)의 수평판부(533)의 폭에 대응하게 형성될 수 있다. 따라서, 하우징 커버(530)의 수평판부(533)은 냉각하우징(510)의 상부에 위치한 연결공간(519a)에 정밀하게 결합될 수 있다.

개구부(519a)의 내부 공간에는 냉각팬(520)이 비접촉하도록 배치되며, 가이드벽(518)의 우측면과 타측벽(516)의 좌측면의 사이 공간은 흡입구(512)와 공간상 연결되어 있고, 흡입구(512)의 단면적에 비해 상대적으로 큰 공기 저장 공간이 될 수 있다. 따라서, 냉각하우징(510)의 외부에서 압축공기에 비해 상대적으로 낮은 온도의 공기가 흡입구(512)를 통해 원활하고 지속적으로 흡입될 수 있고, 냉각하우징(510)으로 유입된 이후, 냉각팬(520)에 의해 압축공기로 변화될 수 있다. 이런 압축공기는 앞서 언급한 바와 같이 열교환을 수행한 다음, 원활하게 배기구(511)를 통해 빠져나갈 수 있다. 그 결과, 냉각장치(500)는 뛰어난 열교환 성능을 가질 수 있다.

이처럼, 본 실시예는 노즐 모듈(310)의 냉각장치(400)에 의해 펌프(340)의 열부하를 일정 온도 범위 내에서 조절 또는 유지함으로써, 지속적으로 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩을 제조할 수 있다.

또한, 냉각장치(500)에 의해 발생되는 유동은 냉각하우징(510)의 배기구(511)를 통해 작업 공간(101)으로 토출되고, 이는 작업 공간(101) 내에서의 대류를 발생시킨다. 하이드로겔은 소정의 온도보다 낮은 온도가 되면 빠르게 굳어지는 특성을 갖기 때문에, 작업 공간(101)의 내부는 소정의 온도로 유지될 필요가 있으며, 이를 위해 특히 플랫폼(200)에는 히터가 제공될 수도 있다. 그런데, 플랫폼(200)에 제공되는 히터는 필름(20) 상에 성형되는 마스크 팩의 하면으로만 열이 전달될 뿐이어서, 마스크 팩의 상면, 특히 표면부는 살짝 굳어질 수도 있다. 그러나, 본 실시예에서와 같이 냉각장치(500)로부터 토출되는 유동에 의해 작업 공간(101) 내에 대류가 발생되면, 작업 공간(101) 전체적으로 고온 분위기가 유지될 수 있고 그에 따라 하이드로겔의 굳는 현상을 방지할 수 있다. 특히, 냉각장치(500)에서 토출되는 공기는 펌프모터(346)의 열을 흡수한 것이기 때문에, 위와 같은 효과는 더욱 우수하게 구현될 수 있다.

한편, 이와 같은 냉각장치(500)는 기 설정된 제어 알고리즘에 따라 구동될 수 있다. 예를 들어, 냉각장치(500)는 소정 시간 간격으로 구동되거나, 펌프(340)가 연속적으로 구동 시간되는 시간이 기 설정된 수준을 초과하는 경우 구동될 수 있다. 또한, 냉각장치(500)의 구동은 별도로 제공되는 펌프모터(346)의 온도를 측정하기 위한 온도 센서의 측정값, 또는 별도로 제공되는 작업 공간(101)의 온도를 측정하기 위한 온도 센서의 측정값, 또는 메인 블록(330)에 제공되는 온도 센서(333)의 측정값 등에 따라 제어될 수도 있다.

즉, 냉각장치(500)는 기 설정된 조건에 따라 구동될 수 있는데, 여기서 기 설정된 조건에 따르는 것은 기 설정된 시간 간격으로 구동되는 것과, 연동 펌프인 펌프(340)가 연속적으로 구동 되는 시간이 기 설정된 범위를 벗어나는 것과, 연동 펌프의 모터, 즉 펌프모터(346)의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나는 것과, 피부 미용 팩이 성형되는 작업 공간(101)의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나는 것과, 메인 블록(330)의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나는 것 중 하나 이상에 따라 제어되는 것으로 이해될 수 있다.

상기와 같은 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치의 제어부는 하우징 내부의 플랫폼의 베이스를 Z축 선형 구동장치로 이동 또는 정지시키고, 성형기를 X축 선형 구동장치 및 Y축 선형 구동장치를 이동시켜서, 성형기의 적어도 1개의 노즐 모듈을 통해 마스크 팩 제조용 원료인 하이드로겔을 플랫폼 쪽으로 토출하여 마스크 팩을 성형하는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 이러한 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치의 3축 이동 제어 과정은 일반적인 3D 프린터 장치의 제어 방법과 유사하게 이해될 수 있다.

예컨대, 제어부(400)는 피부 미용 팩이 성형되는 플랫폼(200)과 가열된 하이드로겔을 토출하는 성형기(300)의 상대 운동을 제어할 수 있다. 그리고, 성형기(300)에 제공되는 적어도 1개의 노즐 모듈(310, 350)을 통해 하이드로겔이 플랫폼(200) 쪽으로 토출할 수 있다.

또한, 제어부(400)는 메인 블록(330)에 장착된 히터(332)를 작동시켜서, 피부 미용 팩 성형의 가온 조건에 대응한 온도 범위 내에서 상기 메인 블록(330)의 온도 또는 상기 메인 블록(330)을 경유하는 하이드로겔의 온도를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(400)는 플랫폼(200)과 성형기(300)의 상대 운동을 제어할 수 있다. 이 과정에서, 제어부(400)는 연동 펌프인 펌프(340)를 정회전 작동시켜 히터(332)에 의해 가열된 하이드로겔을 노즐 모듈(310, 350)의 노즐(311)에서 토출시킬 수 있다.

또한, 제어부(400)는 기 설정된 조건에 따라 메인 블록(330)의 일측에 제공된 냉각장치(500)를 작동시켜 연동 펌프의 모터, 즉 펌프(340)의 펌프모터(346)를 냉각시킬 수 있다. 또한, 피부 미용 팩의 패턴부를 완성한 이후, 제어부(400)는 플랫폼(200)과 성형기(300)를 상대 운동 시켜 성형기(300)를 작동 초기 위치로 복귀시킬 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩을 생산하기 위한 제조 장치 및 그 제어 방법에 따르면, 사용자 맞춤형 피부 미용 팩의 제조에 하이드로겔을 원료로서 사용함에도 불구하고, 하이드로겔이 노즐(311)로부터 새어 나오는 문제를 방지할 수 있으므로 원활하게 피부 미용 팩을 생산할 수 있다.

또한, 메인 블록(330)의 히터(332)를 통해, 메인 블록(330) 자체, 실린지(312)와, 펌프(340)와, 노즐(311)을 함께 가열함으로써 안정적인 가온 조건의 하이드로겔이 토출될 수 있도록 함으로써 하이드로겔을 원료로 사용하면서도 빠르고 정교하게 피부 미용 팩을 생산할 수 있다.

또한, 하이드로겔의 누수가 방지되고, 펌프(340)로서 연동 펌프를 사용하여 정량 제어가 가능한 바 일정 두께를 갖고, 마감 처리가 깔끔한 고품질의 하이드로겔 피부 미용 팩을 얻을 수 있다.

또한, 제어부(400)가 사용자별 맞춤형 모델링 캐드 데이터를 입력받고, 이를 기초로 하이드로겔을 토출하여 피부 미용 팩을 생산하는 바, 사용자의 신체 특성에 최적화된 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩을 얻을 수 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치 및 그 제어 방법을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

10 : 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치
100 : 하우징 110 : 도어
200 : 플랫폼 210 : 베이스
221 : Z축 선형 구동장치 230 : 필름 홀더
300 : 성형기 310, 350 : 노즐 모듈
311 : 노즐 312 : 실린지
321, 322 : Y축 선형 구동장치 323 : X축 선형 구동장치
330 : 메인 블록 332 : 히터
333 : 온도 센서 334 : 실린지 가열블록
335 : 실린지 커버블록 340 : 펌프
346 : 펌프모터 347 : 펌프헤드
349 : 펌프브래킷 400 : 제어부
401 : 전선 500 : 냉각장치
510 : 냉각하우징 520 : 냉각팬
521 : 팬모터 530 : 하우징 커버

Claims

피부 미용 팩 성형을 위한 작업 공간을 선택적으로 개폐시키기 위한 도어를 구비하고, 피부 미용 팩 제조에 필요한 성형 온도를 유지하는 하우징;
상기 하우징의 작업 공간의 바닥판에 지지되는 베이스를 갖는 플랫폼;
상기 작업 공간 내에서 이동 가능하게 제공되고, 가열된 하이드로겔을 공급 받아 노즐을 통해 상기 플랫폼으로 토출하는 펌프와, 상기 펌프의 펌프모터를 냉각하는 냉각장치를 포함하는 노즐 모듈을 하나 이상 포함하는 성형기; 및
상기 노즐 모듈의 이동과, 상기 펌프의 작동과, 상기 냉각장치의 작동을 제어하여, 상기 노즐 모듈로부터의 하이드로겔의 토출을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 냉각장치는 상기 펌프를 향해 유동을 발생시키는 냉각팬을 포함하고, 상기 냉각팬에서 발생되는 유동으로 상기 펌프모터를 냉각시키며,
상기 냉각장치로부터 토출되는 유동은 상기 펌프모터를 경유하여 상기 작업 공간으로 토출되고,
상기 냉각장치는 상기 냉각팬에 의해 형성되는 유동을 가이드하는 냉각하우징을 포함하고,
상기 냉각하우징은 상기 작업 공간의 공기가 흡입되는 흡입구와, 상기 펌프모터의 열을 흡수한 공기를 상기 작업 공간으로 배출하는 배기구를 포함하는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 냉각팬은 상기 펌프모터의 상부에 배치되는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
삭제
피부 미용 팩 성형을 위한 작업 공간을 선택적으로 개폐시키기 위한 도어를 구비하고, 피부 미용 팩 제조에 필요한 성형 온도를 유지하는 하우징;
상기 하우징의 작업 공간의 바닥판에 지지되는 베이스를 갖는 플랫폼;
상기 작업 공간 내에서 이동 가능하게 제공되고, 가열된 하이드로겔을 공급 받아 노즐을 통해 상기 플랫폼으로 토출하는 펌프와, 상기 펌프의 펌프모터를 냉각하는 냉각장치를 포함하는 노즐 모듈을 하나 이상 포함하는 성형기; 및
상기 노즐 모듈의 이동과, 상기 펌프의 작동과, 상기 냉각장치의 작동을 제어하여, 상기 노즐 모듈로부터의 하이드로겔의 토출을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 노즐 모듈은,
하이드로겔을 저장하고 있는 실린지;
상기 실린지의 아래쪽에 이격 배치된 노즐; 및
상기 노즐과 상기 실린지의 사이에 배치되고, 상기 노즐, 상기 실린지의 지지 기반이 되고, 원료 유동 경로를 제공하고, 하이드로겔을 가열하기 위한 히터가 장착되어 있는 메인 블록을 포함하고,
상기 펌프는 상기 메인 블록의 원료 유동 경로에 관통하게 연결되도록 상기 메인 블록에 설치되고, 상기 실린지의 원료를 펌핑하여 상기 노즐 쪽으로 공급하고,
상기 냉각장치는 상기 메인 블록의 일측에 배치되어 상기 펌프를 향해 유동을 발생시키는 냉각팬 및 상기 냉각팬을 회전시키는 팬모터를 포함하는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 노즐 모듈은,
상기 메인 블록의 상판에서 세워지게 결합되고, 상기 실린지의 일측 외주면에 접촉되는 제 1 반원형 홈부를 갖는 실린지 가열블록; 및
상기 실린지를 기준으로 상기 실린지 가열블록의 반대쪽에 배치되고, 상기 실린지의 타측 외주면에 접촉되는 제 2 반원형 홈부를 갖는 실린지 커버블록을 더 포함하는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 실린지 커버블록은 상기 제 2 반원형 홈부의 저면에서 연장되어 상기 메인 블록을 보호하는 스커트판부를 더 포함하는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 냉각장치는 상기 냉각팬에 의해 형성되는 유동을 가이드하는 냉각하우징을 포함하고,
상기 냉각하우징은 상기 작업 공간의 공기가 흡입되는 흡입구와, 상기 펌프모터의 열을 흡수한 공기를 상기 작업 공간으로 배출하는 배기구를 포함하는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 펌프는,
상기 펌프모터를 상기 메인 블록에 장착하기 위하여 상기 펌프모터의 튜브 하우징의 지지 기반이 되고, 상기 냉각하우징이 결합되는 펌프브래킷을 포함하는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 냉각장치는 상기 팬모터가 설치되고 상기 냉각하우징에 고정되는 하우징 커버를 포함하고,
상기 냉각팬은 상기 냉각하우징과 상기 하우징 커버에 의해 형성되는 공간에서 유동을 발생시키는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 흡입구는 상방을 향해 개구되고, 상기 배기구는 측방을 향해 개구되며,
상기 냉각하우징 또는 상기 하우징 커버 중 하나에는 상기 흡입구로 흡입된 공기가 상기 냉각팬을 거쳐 상기 배기구로 배출되도록 안내하는 가이드벽을 포함하는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 가이드벽은 상기 가이드벽의 끝단에서 상기 배기구를 향하도록 경사진 벽 형상의 플랩(flap)을 포함하는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 가이드벽의 단부는 상기 펌프모터로부터 이격되게 배치되고,
상기 냉각하우징의 측면과 상기 가이드벽 및 상기 펌프모터의 사이에는 공기가 유동할 수 있는 공간이 제공되는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 펌프모터는 상기 냉각하우징의 내측 공간에 수용되고, 상기 배기구는 상기 펌프모터와 인접하게 형성되는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 노즐 모듈은 상기 펌프를 상기 메인 블록에 고정하는 펌프브래킷을 포함하고,
상기 펌프브래킷은,
상기 펌프브래킷의 상부에 형성되고 체결구멍을 갖는 제1 장착 돌기부;
상기 펌프브래킷의 저부에 형성되고 장착구멍을 갖는 제2 장착 돌기부; 및
상기 펌프브래킷의 측부에 형성되고 상기 메인 블록에 연결되기 위하여 연결구멍을 갖는 제3 장착 돌기부를 포함하며,
상기 냉각장치는,
상기 제1 장착 돌기부에 연결되고 유동을 발생시키는 팬모터 및 냉각팬이 설치되는 하우징 커버; 및
상기 냉각팬이 수용되어 유동이 형성되는 공간을 제공하는 냉각하우징을 포함하고,
상기 하우징 커버는 상기 제1 장착 돌기부에 결합되고,
상기 메인 블록은 상기 제3 장착 돌기부와 결합되고,
상기 냉각하우징은 상기 제2 장착 돌기부에 결합되는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 냉각팬은 상기 냉각하우징의 내측에 수용되는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 배기구는,
상기 펌프모터를 기준으로 상기 메인 블록의 반대쪽 방향을 향하여 개방되어 있는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 하우징 커버는,
상기 팬모터, 히터, 펌프모터 및 온도센서를 제어부에 접속시키기 위해서, 상기 제어부로부터 상기 노즐 모듈 쪽으로 연장된 전선과 접속되기 위한 복수개의 접속단자부를 더 포함하는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제 17 항에 있어서,
상기 하우징 커버는 직각으로 절곡된 판재로서,
상기 접속단자부가 설치되는 수평판부; 및
상기 수평판부에서 일체형으로 절곡되고 상기 팬모터가 설치되는 수직판부를 포함하는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치.
제어부가 피부 미용 팩이 성형되는 플랫폼과 가열된 하이드로겔을 토출하는 성형기의 상대 운동을 제어하고, 상기 성형기에 제공되는 적어도 1개의 노즐 모듈을 통해 하이드로겔을 상기 플랫폼 쪽으로 토출하되, 상기 노즐 모듈은 히터가 설치되는 메인 블록과 상기 메인 블록에 설치되는 연동 펌프(peristaltic pump)를 포함하는 상기 피부 미용 팩을 성형하는 피부 미용 팩 제조 장치의 제어 방법에 있어서,
상기 메인 블록에 장착된 히터를 작동시켜서, 피부 미용 팩 성형의 가온 조건에 대응한 온도 범위 내에서 상기 메인 블록의 온도 또는 상기 메인 블록을 경유하는 하이드로겔의 온도를 제어하는 단계;
상기 플랫폼과 상기 성형기의 상대 운동을 제어하는 단계;
상기 연동 펌프를 정회전 작동시켜 상기 히터에 의해 가열된 하이드로겔을 상기 노즐 모듈의 노즐에서 토출시키는 단계;
기 설정된 조건에 따라 상기 메인 블록의 일측에 제공된 냉각장치를 작동시켜 상기 연동 펌프의 모터를 냉각시키는 단계; 및
피부 미용 팩의 패턴부를 완성한 이후, 상기 플랫폼과 상기 성형기를 상대 운동 시켜 상기 성형기를 작동 초기 위치로 복귀시키는 단계를 수행하는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치의 제어 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 기 설정된 조건에 따른 상기 냉각장치의 구동은,
기 설정된 시간 간격으로 구동되는 것과, 상기 연동 펌프가 연속적으로 구동 되는 시간이 기 설정된 범위를 벗어나는 것과, 상기 연동 펌프의 모터의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나는 것과, 피부 미용 팩이 성형되는 작업 공간의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나는 것과, 상기 메인 블록의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나는 것 중 하나 이상에 따라 제어되는 것인 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치의 제어 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 냉각장치는 피부 미용 팩이 성형되는 작업 공간으로부터 공기를 흡입하여 상기 연동 펌프의 모터로 유동을 발생시키고, 상기 연동 펌프의 모터를 열을 흡수한 공기를 상기 작업 공간으로 토출시키는 냉각팬 및 팬모터를 포함하는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치의 제어 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 냉각팬의 회전 속도를 조절할 수 있는 하이드로겔을 이용한 피부 미용 팩 제조 장치의 제어 방법.