KR101960785B1 - 액체 주입장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용기가 상승하면서 주입밸브를 개방하여 저장탱크에 저장된 액체성 유체를 용기에 일정량 주입하고 용기의 하강에 의해 주입밸브가 폐쇄되어 액체성 유체의 배출을 차단하는 액체 주입장치에 관한 것으로서, 상기 주입밸브는, 상기 저장탱크의 하면에 볼트 체결에 의해 고정 결합되고, 중심부에 관통삽입공을 갖는 판형구조의 체결브래킷; 상기 체결브래킷 측 관통삽입공에 상단부가 관통 삽입되어 상단면이 저장탱크의 하면에 밀착 배치되고 상단확대걸림턱에 의해 체결브래킷 상에 걸림 지지되어 고정 배치되는 관체로서, 상단면 가장자리에 제1오링고정홈이 형성되고 중공 내면에 직경축소단턱이 형성되는 하부고정체; 상기 저장탱크가 갖는 하단부 배출구 상에 하부가 관통 삽입되어 하단면이 하부고정체의 상단면에 밀착 배치됨과 더불어 하단확대걸림턱 상에 제2오링고정홈이 형성된 채로 하부고정체가 갖는 상단확대걸림턱의 내부에 끼움 결합되는 관체로서, 하부고정체의 중공과 대응하는 크기의 중공을 갖되 상단면 측 직경이 축소된 상단면홀을 가지며, 저장탱크 내에 위치된 상부 양측면으로 절삭에 의한 측면개구부를 형성시켜 저장탱크에 저장된 액체성 유체의 유입을 가능하게 하는 상부고정체; 상기 하부고정체의 중공에 상단부가 삽입 배치 및 승강 이동 가능하게 구비하되 직경축소단턱에 걸림 지지되어 하측 이동이 규제되게 상단부에 외경단턱을 형성하고 하부가 하부고정체의 외측에 노출 배치되는 관체로서, 하부에 직경이 축소되는 연장관체가 하측방향으로 연장되어 구비되는 아웃사이드파이프; 상기 상부고정체와 하우고정파이프의 중공 내부에 삽입 배치 및 아웃사이드파이프의 상면을 탄성 지지하는 완충스프링; 상기 상부고정체의 상단면홀에 삽입 끼움하여 관통 배치하되 하단걸림턱을 통해 걸림 지지되게 한 상태에 상부 측 너트 체결을 통해 상부고정체 상에 고정 결합하는 관체형 연결매개물; 상기 관체형 연결매개물에 연통되게 연결되어 상측에 위치하고 상단부가 저장탱크 내 저장된 액체성 유체 위에 노출 배치되는 연통대롱; 상기 관체형 연결매개물에 연통되게 연결되어 하측에 위치하되 하단부가 아웃사이드파이프의 연장관체 내에 위치하는 연결관체부와, 상기 연결관체부의 하측단부에 일체 형성되고 연장관체의 내경을 막아 주입밸브의 내부로 유입되는 액체성 유체의 누수를 방지하는 누수방지캡부가 구비되는 에어파이프; 상기 아웃사이드파이프의 연장관체 외측으로 삽입 배치되는 완충링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 주입밸브의 중앙부에서 완충스프링의 힘을 받아 중앙부에서 1차적으로 밀폐 기능을 갖게 하고 하부에서 누수방지 기능을 하며, 주입밸브 측 부품 상호간 마찰을 없애거나 최소화할 수 있어 주입밸브의 파손을 방지할 수 있고, 이를 통해 안심하고 액체 주입작업을 수행할 수 있고 안전한 제품 생산을 가능하게 하며 생산성을 높일 수 있다.

Description

액체 주입장치{LIQUID INJECTING APPARATUS}
본 발명은 액체 주입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 개선된 구조설계를 통해 주입밸브의 내측에 배치되는 에어파이프와 아웃사이드파이프의 마찰을 없앨 수 있도록 하고 주입밸브의 중앙부에서 완충스프링의 힘을 받게 함으로써 부품간 마찰 또한 없앨 수 있도록 하며, 중앙부에서 밀폐기능을 하고 하부에서 누수방지기능을 하며, 주입밸브의 파손을 방지함으로써 안정된 주입작업을 수행할 수 있도록 한 액체 주입장치에 관한 것이다.
일반적으로 액체 주입장치는 음료나 세제, 약제 또는 물 등을 포함하는 각종 액체성 유체를 용기에 일정량으로 주입하는 장치이다.
이러한 액체 주입장치는 종래에 있어 액체성 유체가 저장되는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 하부에 장착되는 주입밸브를 포함하는 구성으로 이루어진다.
이때, 상기 주입밸브는 저장탱크에 저장된 액체성 유체를 용기에 일정량만큼 주입하는 것으로서, 용기가 상승하면서 주입밸브 측과 접촉시 개방을 통해 저장탱크에 저장된 액체성 유체를 용기에 일정량 주입하고, 용기의 하강에 의해 주입밸브가 폐쇄되어 액체성 유체의 배출을 차단하는 기능을 하도록 구비된다.
더욱 구체적으로, 종래 주입밸브는 상부에 완충스프링을 구비되고 그 하부에 에어파이프와 아웃사이드파이프를 순차적으로 배치하여 구성하는데, 상기 완충스프링의 힘으로 에어파이프와 아웃사이드파이프를 하측방향으로 강하게 밀착시킴으로써 밀폐시킴과 더불어 액체성 유체의 누수를 방지하고 있다.
하지만, 종래 주입밸브에서는 용기가 상승 또는 하강시 주입밸브 상에 구비된 완충스프링의 힘이 너무 강하게 발생하여 순차 배치되는 에어파이프와 아웃사이드파이프에 대해 서로 강하게 부딪히게 하므로 에어파이프와 아웃사이드파이프가 자주 파손되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 문제점으로 인해 에어파이프 등 부품이 파손되는 경우, 주입밸브 상에서 떨어져 분리되고 파손된 부품이 용기 속으로 들어가는 문제점이 발생됨은 물론 용기 속으로 파손된 부품이 들어간 상태에서 그대로 뚜껑이 결합되고 이렇게 이물질이 용기 내부로 투입된 상태에 출하 및 유통되는 문제점이 있었으며, 주입밸브를 형성하는 기타 부속장치들이 바닥으로 쏟아짐에 의해 다른 부품들 사이에 끼여 기계의 가동 정지나 부품의 파손으로 이어지는 문제점이 발생되고 제품 생산에 막대한 지장을 초래하는 문제점이 있었다.
이러한 이유로 종래 액체 주입장치를 구성하는 주입밸브에 대해 개선이 요구되고 있는 실정에 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0985189호 대한민국 등록특허공보 제10-1321811호
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 개선된 구조설계를 통해 주입밸브의 내측에 배치되는 에어파이프와 아웃사이드파이프 간의 마찰을 없앨 수 있도록 하고 주입밸브의 중앙부에서 완충스프링의 힘을 받게 함으로써 부품간 마찰 또한 없앨 수 있도록 하며, 중앙부에서 밀폐기능을 하고 하부에서 누수방지기능을 하며, 주입밸브의 파손을 방지함으로써 안정된 주입작업을 수행할 수 있도록 한 액체 주입장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 주입밸브 측 부품간의 마찰을 최소화하고 개방이나 폐쇄시 충격완화기능 및 하중에 견딜 수 있도록 하는 개선 구조를 적용하여 주입밸브 측 부품 파손을 방지함으로써 안심하고 제품을 생산할 수 있도록 하며, 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 액체 주입장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액체 주입장치는, 각종 액체성 유체를 용기에 일정량만큼 주입하는 것으로서, 용기가 상승하면서 주입밸브를 개방하여 저장탱크에 저장된 액체성 유체를 용기에 일정량 주입하고, 용기의 하강에 의해 주입밸브가 폐쇄되어 액체성 유체의 배출을 차단하는 액체 주입장치에 있어서, 상기 주입밸브는, 상기 저장탱크의 하면에 볼트 체결에 의해 고정 결합되고, 중심부에 관통삽입공을 갖는 판형구조의 체결브래킷; 상기 체결브래킷 측 관통삽입공에 상단부가 관통 삽입되어 상단면이 저장탱크의 하면에 밀착 배치되고 상단확대걸림턱에 의해 체결브래킷 상에 걸림 지지되어 고정 배치되는 관체로서, 상단면 가장자리에 제1오링고정홈이 형성되고 중공 내면에 직경축소단턱이 형성되는 하부고정체; 상기 저장탱크가 갖는 하단부 배출구 상에 하부가 관통 삽입되어 하단면이 하부고정체의 상단면에 밀착 배치됨과 더불어 하단확대걸림턱 상에 제2오링고정홈이 형성된 채로 하부고정체가 갖는 상단확대걸림턱의 내부에 끼움 결합되는 관체로서, 하부고정체의 중공과 대응하는 크기의 중공을 갖되 상단면 측 직경이 축소된 상단면홀을 가지며, 저장탱크 내에 위치된 상부 양측면으로 절삭에 의한 측면개구부를 형성시켜 저장탱크에 저장된 액체성 유체의 유입을 가능하게 하는 상부고정체; 상기 하부고정체의 중공에 상단부가 삽입 배치 및 승강 이동 가능하게 구비하되 직경축소단턱에 걸림 지지되어 하측 이동이 규제되게 상단부에 외경단턱을 형성하고 하부가 하부고정체의 외측에 노출 배치되는 관체로서, 하부에 직경이 축소되는 연장관체가 하측방향으로 연장되어 구비되는 아웃사이드파이프; 상기 상부고정체와 하우고정파이프의 중공 내부에 삽입 배치 및 아웃사이드파이프의 상면을 탄성 지지하는 완충스프링; 상기 상부고정체의 상단면홀에 삽입 끼움하여 관통 배치하되 하단걸림턱을 통해 걸림 지지되게 한 상태에 상부 측 너트 체결을 통해 상부고정체 상에 고정 결합하는 관체형 연결매개물; 상기 관체형 연결매개물에 연통되게 연결되어 상측에 위치하고 상단부가 저장탱크 내 저장된 액체성 유체 위에 노출 배치되는 연통대롱; 상기 관체형 연결매개물에 연통되게 연결되어 하측에 위치하되 하단부가 아웃사이드파이프의 연장관체 내에 위치하는 연결관체부와, 상기 연결관체부의 하측단부에 일체 형성되고 연장관체의 내경을 막아 주입밸브의 내부로 유입되는 액체성 유체의 누수를 방지하는 누수방지캡부가 구비되는 에어파이프; 상기 아웃사이드파이프의 연장관체 외측으로 삽입 배치되는 완충링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 제1 및 제2 오링고정홈에 각각 제1 및 제2 오링을 삽입 배치하며; 상기 아웃사이드파이프의 상부 내경에 상하 간격 배치되게 제3오링고정홈을 형성하고 제3오링을 삽입 배치하며; 상기 에어파이프의 누수방지캡부 외면에 제4오링고정홈을 형성하고 제4오링을 삽입 배치함에 의해 액체성 유체의 누수방지기능과 더불어 주입밸브가 폐쇄될 시 에어파이프 측 충격을 방지하는 기능을 수행하도록 구성하며; 상기 아웃사이드파이프의 상단부에 형성된 외경단턱의 아래쪽으로 제5오링을 삽입 배치하여 주입밸브가 폐쇄될 시 충격완화기능 및 닫힘 하중에 견딜 수 있도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 에어파이프 측 연결관체부의 하부 외면 중심부에는 수직하게 세워진 타입의 돌출리브를 형성하되 끝단면이 아웃사이드파이프 측 연장관체의 내경에 접촉되게 구비하고, 상기 돌출리브의 끝단면은 라운드 구조의 곡면으로 형성하여 아웃사이드파이프의 상하 이동시 상호간 접촉에 의한 마찰력을 최소화 및 더욱 안정된 동작이 이루어질 수 있도록 구비하며; 상기 돌출리브는 누수방지캡부의 상측에 위치하도록 이격 배치할 수 있다.
여기에서, 상기 완충스프링은 상부고정체와 하부고정체의 중공 내부에서 아웃사이드파이프의 상면을 탄성 지지하도록 배치함에 의해 완충스프링의 힘이 주입밸브의 중앙부에서 아웃사이드파이프 측에 작용하도록 구비되고, 상기 완충스프링에 의해 탄성 지지되는 아웃사이드파이프에 대해 외경단턱을 통해 하부고정체의 직경축소단턱에 접촉되어 걸림 지지되게 배치함으로써 주입밸브의 중간부에서 액체성 유체의 주입을 차단하는 밀폐 구조를 형성함과 동시에 에어파이프의 누수방지캡부가 아웃사이드파이프의 연장관체 내에 위치되게 함에 의해 주입밸브의 하단부에서 누수방지 구조를 형성하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 주입밸브의 부품인 하부고정체, 상부고정체, 아웃사이드파이프, 관체형 연결매개물, 에어파이프 각각은, 입자 크기가 10~30㎛인 금속분말 또는 합금분말 100중량부를 기준으로 입자 크기가 30~50㎛인 금속분말 또는 합금분말 120~150중량부를 혼합한 혼합분말을 일정 형상을 갖는 성형틀에 넣고 450~600kgf/㎠의 가압조건에서 40~50분 동안 가압 성형하여 성형체를 만든 후, 성형체에 대해 불활성가스를 포함하는 10-4~10-5atm의 진공도 및 1300~1450℃의 온도조건에서 6시간~12시간 동안 소결 처리하며, 소결 완료된 성형체에 대해 도금 처리를 통해 0.3~1mm 두께로 금속막을 형성시켜 표면 평활도를 높이면서 기계적 물성을 증대 및 내식성을 갖게 하거나 또는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 실리콘 중에서 선택된 어느 1종에 의한 0.5~1mm 두께로 코팅막을 형성시켜 액체성 유체에 대해 내식성을 갖게 하면서 액체성 유체가 식품인 경우 안전성을 강화할 수 있도록 제조한 것을 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 주입밸브의 중앙부에서 완충스프링의 힘을 받도록 구조 개선함에 의해 주입밸브의 내측에 배치되는 에어파이프와 아웃사이드파이프 간 등 부품간 마찰을 없애거나 최소화할 수 있으면서 주입밸브 측 중앙부에서 밀폐 기능을 하고 하부에서 누수방지 기능을 하게 할 수 있으며, 개선 구조를 통해 종래 액체성 유체의 주입과 차단시 많이 발생되던 주입밸브의 파손을 방지할 수 있어 종래에 비해 안정된 주입작업을 수행할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있는 액체 주입장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 개선 구조를 적용함에 의해 주입밸브 측 개방이나 폐쇄 동작시 다수 곳에서 충격완화 기능을 발휘하고 하중에 견딜 수 있게 함으로써 주입밸브 측 부품 파손을 방지되게 함에 따라 종래에 비해 안심하고 액체 주입작업을 수행하는 등 안전한 제품 생산을 가능하게 하는 유용함을 달성할 수 있다.
본 발명은 내구성을 갖는 주입밸브를 제공할 수 있으며, 장치의 유지관리효율을 높일 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액체 주입장치의 설치상태를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액체 주입장치의 주입밸브 개방을 통한 액체 주입상태를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액체 주입장치에 있어 주입밸브의 폐쇄상태를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액체 주입장치에 있어 주입밸브의 개방상태를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액체 주입장치에 있어 주입밸브를 나타낸 분해도이다.
도 6은 본 발명에 있어 주입밸브를 구성하는 상부고정체를 나타낸 사시도이다.
본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 액체 주입장치(1)는 각종 액체성 유체를 용기에 일정량 만큼 주입하기 위한 장치로서, 도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 액체성 유체(L)가 저장되는 저장탱크(100)와, 상기 저장탱크(100)에 결합되어 액체성 유체(L)의 일정량 주입을 실시하는 주입밸브(200), 및 상기 저장탱크(100)에 저장된 액체성 유체(L)를 용기(B) 측에 담을 수 있게 용기를 안착 배치한 상태에서 승하강시키는 승하강수단(300)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 액체 주입장치(1)는 승하강수단(300)의 상면에 안착 배치된 용기(B)를 상승시키면 용기(B)가 상승하면서 주입밸브(200)와의 접촉에 의해 주입밸브(200)를 개방하여 저장탱크(100)에 저장된 액체성 유체(L)를 용기(B) 측에 일정량 주입하고, 승하강수단(300)의 구동에 의한 용기(B)의 하강시 주입밸브(200)가 다시 폐쇄되어 액체성 유체(L)의 배출을 차단할 수 있도록 하되, 주입밸브(200)의 중앙부에서 완충스프링(240)의 힘을 받게 함으로써 주입밸브(200)를 구성하는 부품간 마찰을 없앨 수 있도록 하여 주입밸브(200)의 파손을 방지 및 안정된 주입작업을 수행할 수 있도록 하며 중앙부에서 밀폐기능을 하고 하부에서 누수방지기능을 하도록 한 것이다.
본 발명에 있어 가장 중요한 구성요소가 되는 상기 주입밸브(200)는 상기 저장탱크(100)의 하면에 볼트(201)를 체결함에 의해 고정 결합할 수 있고 중심부에 관통삽입공을 갖는 판형구조의 체결브래킷(202)을 이용하여 저장탱크(100) 측에 고정 결합할 수 있다.
상기 주입밸브(200)는 상술한 바와 같이 중앙부에서 밀폐기능을 하고 하부에서 누수방지기능을 발휘하도록 구비되며, 주입밸브(200) 측 부품에 대한 파손을 방지하기 위한 개선된 구조배치설계를 제공한다.
이를 위해, 상기 주입밸브(200)는 하부고정체(210), 상부고정체(220), 아웃사이드파이프(230), 완충스프링(240), 관체형 연결매개물(250), 연통대롱(260), 에어파이프(270), 및 완충링(280)을 포함하는 구성을 갖게 할 수 있다.
상기 하부고정체(210)는 상기 체결브래킷(202) 측 관통삽입공에 상단부가 관통 삽입되어 상단면이 저장탱크(100)의 하면에 밀착 배치되고 상단확대걸림턱(211)에 의해 체결브래킷(202) 상에 걸림 지지되어 고정 배치되는 관체로서, 상단면 가장자리에 제1오링고정홈(212)이 형성되고 중공 내면에 직경축소단턱(213)이 형성된다.
상기 상부고정체(220)는 상기 저장탱크(100)가 갖는 하단부 배출구 상에 하부가 관통 삽입되어 하단면이 하부고정체(210)의 상단면에 밀착 배치됨과 더불어 하단확대걸림턱(221) 상에 상부 개방형의 제2오링고정홈(222)이 형성된 채로 하부고정체(210)가 갖는 상단확대걸림턱(211)의 내부에 끼움 결합되는 관체로서, 하부고정체(210)의 중공과 대응하는 크기의 중공을 갖되 상단면 측 직경이 축소된 상단면홀(223)을 가지며, 저장탱크(100) 내에 위치된 상부 양측면으로 절삭에 의한 측면개구부(224)를 형성시켜 저장탱크(100)에 저장된 액체성 유체(L)의 유입이 가능하도록 구비된다.
상기 아웃사이드파이프(230)는 상기 하부고정체(210)의 중공에 상단부가 삽입 배치 및 승강 이동 가능하게 구비하되 하부고정체(210)의 직경축소단턱(213)에 걸림 지지되어 하측 이동이 규제되게 상단부에 외경단턱(231)을 형성하고 하부가 하부고정체(210)의 외측에 노출 배치되는 관체로서, 하부에 직경이 축소되는 연장관체(232)가 하측방향으로 연장되도록 구비된다.
이때, 상기 연장관체(232)는 상기 아웃사이드파이프(230)와 일체 형성하거나 또는 끼움 결합하는 형태로 분리 형성할 수 있다.
여기에서, 상기 아웃사이드파이프(230)의 외경단턱(231)과 하부고정체(210)의 직경축소단턱(213)은 도 1 및 도 3에서 보여주는 바와 같이, 주입밸브(200)의 중간부에서 서로 접촉함에 의해 액체성 유체(L)의 주입을 차단하는 밀폐 구조를 형성하며, 에어파이프(270)의 누수방지캡부(272)가 주입밸브(200)의 하단부에서 누수방지 구조를 형성하도록 구비된다.
상기 완충스프링(240)은 상기 상부고정체(220)와 하부고정체(210)의 중공 내부에 삽입 배치되고, 아웃사이드파이프(230)의 상면을 탄성 지지하도록 구비된다.
부연하여, 상기 완충스프링(240)은 상부고정체(220)와 하부고정체(210)의 중공 내부에서 아웃사이드파이프(230)의 상면을 탄성 지지하도록 배치함에 의해 완충스프링(240)의 힘이 주입밸브(200)의 중앙부에서 아웃사이드파이프(230) 측에 작용하도록 구비되고, 상기 완충스프링(240)에 의해 탄성 지지되는 아웃사이드파이프(230)에 대해 외경단턱(231)을 통해 하부고정체(210)의 직경축소단턱(213)에 접촉되어 걸림 지지되게 배치함으로써 주입밸브(200)의 중간부에서 액체성 유체(L)의 주입을 차단하는 밀폐 구조를 형성함과 동시에 에어파이프(270)의 누수방지캡부(272)가 아웃사이드파이프(230)의 연장관체(232) 내에 위치되게 함에 의해 주입밸브(200)의 하단부에서 누수방지 구조를 형성하도록 구비된다.
상기 관체형 연결매개물(250)은 상기 상부고정체(220)의 상단면홀(223)에 삽입 끼움하여 관통 배치하되 하단걸림턱(251)을 통해 걸림 지지되게 한 상태에 상부 측 너트(206) 체결을 통해 상부고정체(220) 상에 고정 결합된다.
상기 연통대롱(260)은 상기 관체형 연결매개물(250)에 연통되게 연결되어 상측에 위치하고 상단부가 저장탱크(100) 내 저장된 액체성 유체(L) 수평면 위쪽에 노출 배치된다.
상기 에어파이프(270)는 상기 관체형 연결매개물(250)에 연통되게 연결되어 하측에 위치하되 하단부가 아웃사이드파이프(230)의 연장관체(232) 내에 위치하는 연결관체부(271)와, 상기 연결관체부(271)의 하측단부에 일체 형성되고 연장관체(232)의 내경을 막아 주입밸브(200)의 내부로 유입되는 액체성 유체(L)의 누수를 방지하는 누수방지캡부(272)가 구비된다.
상기 완충링(280)은 상기 아웃사이드파이프(230)의 연장관체(231) 외측으로 삽입 배치되며, 용기(B)의 상승에 의한 주입밸브(200) 측과의 접촉시 완충기능을 발휘하도록 구비된다,
이때, 상기 완충링(280)은 실리콘 등의 탄성재질로 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 제1 및 제2 오링고정홈(212)(222)에 각각 제1 및 제2 오링(203)(204)을 삽입 배치하며, 상기 아웃사이드파이프(230)의 상부 내경에 상하 간격 배치되게 제3오링고정홈(233)을 형성하고 제3오링(205)을 삽입 배치한다.
상기 에어파이프(270)의 누수방지캡부(272) 외면에 제4오링고정홈(273)을 형성하고 제4오링(207)을 삽입 배치함에 의해 주입밸브(200)로 유입된 액체성 유체(L)의 누수방지기능과 더불어 주입밸브(200)가 폐쇄될 시 에어파이프(270) 측 충격을 방지하는 기능을 수행하도록 구성할 수 있다.
상기 에어파이프(270)를 형성하는 연결관체부(271)의 하부 외면 중심부에는 액체성 유체(L)의 주입에 지장을 초래하지 않는 형태를 갖도록 수직하게 세워진 타입의 돌출리브(274)를 형성하여 구비하되 끝단면이 아웃사이드파이프(230)의 연장관체(232)의 내경에 접촉되게 하는 구성을 통해 아웃사이드파이프(230)가 하부고정체(210)를 타고 상하 슬라이드 이동시 흔들림을 방지하여 안정된 상하 이동을 수행할 수 있도록 구성할 수 있다.
이때, 상기 돌출리브(274)는 누수방지캡부(272)의 상측에 위치하여 이격 배치하며, 연장관체(232)의 내경과 접촉되는 끝단면은 라운드 구조의 곡면으로 형성하여 아웃사이드파이프(230)의 상하 이동시 상호간 접촉에 의한 마찰력을 최소화 및 더욱 안정된 동작이 이루어질 수 있도록 구성함이 바람직하다.
상기 아웃사이드파이프(230)의 상단부에 형성된 외경단턱(231)의 아래쪽으로 제5오링(208)을 삽입 배치 및 밀착시킴으로써 주입밸브(200)가 폐쇄될 시 충격완화기능 및 닫힘 하중에 견딜 수 있도록 구성할 수 있다.
상기 에어파이프(270) 측 연결관체부(271)의 하단부에는 상기 돌출리브(274)의 반대쪽에 위치하여 공기배출구를 형성할 수 있으며, 이를 통해 용기(B) 측에 주입밸브(200)와의 접촉을 통하여 액체성 유체(L)를 주입시 용기(B) 내 공기의 배출을 도와 액체성 유체(L)에 대한 보다 신속한 주입을 수행할 수 있도록 구성할 수 있다.
나아가, 상기 하부고정체(210), 상부고정체(220), 아웃사이드파이프(230), 관체형 연결매개물(250), 에어파이프(270)의 구성요소 각각에 대해서는 내구성 등 기계적 특성의 증대를 위해 분말야금방식으로 제조한 것을 사용할 수 있다 할 것이다.
이를 위해, 입자 크기가 10~30㎛인 금속분말 또는 합금분말 100중량부를 기준으로 입자 크기가 30~50㎛인 금속분말 또는 합금분말 120~150중량부를 혼합한 혼합분말을 일정 형상을 갖는 성형틀에 넣고 450~600kgf/㎠의 가압조건에서 40~50분 동안 가압 성형하여 성형체를 만든 후, 성형체에 대해 불활성가스를 포함하는 10-4~10-5atm의 진공도 및 1300~1450℃의 온도조건에서 6시간~12시간 동안 소결 처리하며, 소결 완료된 성형체에 대해 도금 처리를 통해 0.3~1mm 두께로 금속막을 형성시켜 표면 평활도를 높이면서 기계적 물성을 증대 및 내식성을 갖게 하거나 또는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 실리콘 중에서 선택된 어느 1종에 의한 0.5~1mm 두께로 코팅막을 형성시켜 액체성 유체에 대해 내식성을 갖게 하면서 액체성 유체가 식품인 경우 안전성을 강화할 수 있도록 제조할 수 있다.
이때, 금속분말은 티타늄, 지르코늄, 고속도강, 탄소강 등을 예로 들 수 있고, 합금분말은 초경합금, 티타늄합금, 지르코늄합금 등을 예로 들 수 있다.
이와 같은 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 액체 주입장치(1)는 초기 설치상태시 상부고정체(220)의 측면개구부(224)를 통해 저장탱크(100)에 저장된 액체성 유체(L)가 주입밸브(200)로 유입되는데, 이때에는 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 저장탱크(100)에 설치된 주입밸브(200)가 완충스프링(240)의 신축 작용력에 의해 주입밸브(200)의 중간부에서 아웃사이드파이프(230)의 상면을 하측방향으로 가압함에 의해 아웃사이드파이프(230)의 외경단턱(232)과 하부고정체(210)의 직경축소단턱(213)이 상호 접촉되게 함으로써 중간부 측에서 작용하는 1차적 닫힘에 의한 밀폐력을 갖게 하고 연장관체(232)의 하단부에서 에어파이프(270)의 누수방지캡부(272)가 아웃사이드파이프(230)의 연장관체(232) 내부를 막아 상부고정체(220)의 측면에 형성된 측면개구부(224)를 통하여 주입밸브(200)의 내부로 유입된 액체성 유체(L)가 외부로 누수되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이때, 상기 아웃사이드파이프(230)는 외경단턱(231)의 아래쪽에 제5오링을 삽입 배치함에 의해 하부고정체(210)와 접촉되어 주입밸브(200)가 폐쇄되는 경우 충격을 완화함과 더불어 닫힘 하중에 견딜 수 있게 하므로 부품간 마찰을 없애고 파손을 방지할 수 있게 한다.
이러한 주입밸브(200)는 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 승하강수단(300)에 의해 용기(B)가 상승되고, 용기(B)측 입구로 에어파이프(270)를 비롯한 연장관체(232)의 하부가 삽입됨은 물론 완충링(280)에 접촉되면서 아웃사이드파이프(230)를 상측방향으로 밀어냄과 더불어 그와 반대로 에어파이프(270)의 누수방지캡부(272)가 연장관체(232)의 외부에 위치하여 노출되므로 주입밸브(200) 측 개방이 이루어져 저장탱크(100)에 저장된 액체성 유체(L)를 용기(B)의 내부로 자동 주입하여 채우게 된다.
이때, 아웃사이드파이프(230)는 용기(B)의 상승에 의해 하부고정체(210)에 가이드되어 상승하고 완충스프링(240)은 압축상태에 있게 되며, 에어파이프(270)의 연결관체부(271)에 돌출시킨 돌출리브(274)가 상승하는 연장관체(232) 부분을 지지하여주므로 아웃사이드파이프(230)에 대해 승강시 흔들림없이 위치 이동할 수 있도록 지원한다.
또한, 용기(B)의 내부로 액체성 유체(L)가 채워지면, 승하강수단(300)의 작동에 의해 용기(B)가 하강하는데, 완충스프링(240)이 용기(B)의 하강에 따라 압축된 상태에서 신축 상태로 전환하여 아웃사이드파이프(230)를 하측방향으로 밀어내 원래의 초기 설치상태로 복귀되게 한다.
이때, 완충스프링(240)의 힘이 아웃사이드파이프(230) 측에 작용하는데, 아웃사이드파이프(230)의 외경단턱(231) 아래에 제5오링(208)을 삽입 배치함에 따라 아웃사이드파이프(230)의 하강속도를 감쇠시키는 기능을 함고 더불어 하부고정체(210)와 접촉에 의한 닫힘시 충격을 완화시키는 기능을 한다.
이에 따라, 본 발명에서는 주입밸브(200)를 구성하는 다수의 부품에 있어 에어파이프와 아웃사이드파이프를 비롯하여 부품 상호간 마찰을 없애거나 최소화할 수 있고 충격완화기능을 수행할 수 있게 되므로 주입밸브의 파손을 방지할 수 있으며, 안정된 주입작업을 수행할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 범위에 속한다 할 것이다.
1: 액체 주입장치 100: 저장탱크
200: 주입밸브 210: 하부고정체
220: 상부고정체 224: 측면개구부
230: 아웃사이드파이프 231: 외경단턱
232: 연장관체 240: 완충스프링
250: 관체형 연결매개물 260: 연통대롱
270: 에어파이프 271: 연결관체부
272: 누수방지캡부 280: 완충링

Claims (5)

  1. 액체성 유체가 저장되는 저장탱크와, 상기 저장탱크에 결합되어 액체성 유체의 일정량 주입을 실시하는 주입밸브, 및 상기 저장탱크에 저장된 액체성 유체를 용기 측에 담을 수 있게 용기를 안착 배치한 상태에서 승하강시키는 승하강수단을 포함하는 구성으로 하여 각종 액체성 유체를 용기에 일정량만큼 주입하기 위한 액체 주입장치에 있어서,
    상기 주입밸브는, 상기 저장탱크의 하면에 볼트 체결에 의해 고정 결합되고, 중심부에 관통삽입공을 갖는 판형구조의 체결브래킷; 상기 체결브래킷 측 관통삽입공에 상단부가 관통 삽입되어 상단면이 저장탱크의 하면에 밀착 배치되고 상단확대걸림턱에 의해 체결브래킷 상에 걸림 지지되어 고정 배치되는 관체로서, 상단면 가장자리에 제1오링고정홈이 형성되고 중공 내면에 직경축소단턱이 형성되는 하부고정체; 상기 저장탱크가 갖는 하단부 배출구 상에 하부가 관통 삽입되어 하단면이 하부고정체의 상단면에 밀착 배치됨과 더불어 하단확대걸림턱 상에 제2오링고정홈이 형성된 채로 하부고정체가 갖는 상단확대걸림턱의 내부에 끼움 결합되는 관체로서, 하부고정체의 중공과 대응하는 크기의 중공을 갖되 상단면 측 직경이 축소된 상단면홀을 가지며, 저장탱크 내에 위치된 상부 양측면으로 절삭에 의한 측면개구부를 형성시켜 저장탱크에 저장된 액체성 유체의 유입을 가능하게 하는 상부고정체; 상기 하부고정체의 중공에 상단부가 삽입 배치 및 승강 이동 가능하게 구비하되 직경축소단턱에 걸림 지지되어 하측 이동이 규제되게 상단부에 외경단턱을 형성하고 하부가 하부고정체의 외측에 노출 배치되는 관체로서, 하부에 직경이 축소되는 연장관체가 하측방향으로 연장되어 구비되는 아웃사이드파이프; 상기 상부고정체와 하우고정파이프의 중공 내부에 삽입 배치 및 아웃사이드파이프의 상면을 탄성 지지하는 완충스프링; 상기 상부고정체의 상단면홀에 삽입 끼움하여 관통 배치하되 하단걸림턱을 통해 걸림 지지되게 한 상태에 상부 측 너트 체결을 통해 상부고정체 상에 고정 결합하는 관체형 연결매개물; 상기 관체형 연결매개물에 연통되게 연결되어 상측에 위치하고 상단부가 저장탱크 내 저장된 액체성 유체 위에 노출 배치되는 연통대롱; 상기 관체형 연결매개물에 연통되게 연결되어 하측에 위치하되 하단부가 아웃사이드파이프의 연장관체 내에 위치하는 연결관체부와, 상기 연결관체부의 하측단부에 일체 형성되고 연장관체의 내경을 막아 주입밸브의 내부로 유입되는 액체성 유체의 누수를 방지하는 누수방지캡부가 구비되는 에어파이프; 상기 아웃사이드파이프의 연장관체 외측으로 삽입 배치되는 완충링; 을 포함하며,
    상기 완충스프링은 상부고정체와 하부고정체의 중공 내부에서 아웃사이드파이프의 상면을 탄성 지지하도록 배치함에 의해 완충스프링의 힘이 주입밸브의 중앙부에서 아웃사이드파이프 측에 작용하도록 구비되고, 상기 완충스프링에 의해 탄성 지지되는 아웃사이드파이프에 대해 외경단턱을 통해 하부고정체의 직경축소단턱에 접촉되어 걸림 지지되게 배치함으로써 주입밸브의 중간부에서 액체성 유체의 주입을 차단하는 밀폐 구조를 형성함과 동시에 에어파이프의 누수방지캡부가 아웃사이드파이프의 연장관체 내에 위치되게 함에 의해 주입밸브의 하단부에서 누수방지 구조를 형성하도록 구성하며;
    상기 주입밸브의 부품인 하부고정체, 상부고정체, 아웃사이드파이프, 관체형 연결매개물, 에어파이프 각각은, 내구성을 비롯한 기계적 특성의 증대를 위해 입자 크기가 10~30㎛인 금속분말 또는 합금분말 100중량부를 기준으로 입자 크기가 30~50㎛인 금속분말 또는 합금분말 120~150중량부를 혼합한 혼합분말을 일정 형상을 갖는 성형틀에 넣고 450~600kgf/㎠의 가압조건에서 40~50분 동안 가압 성형하여 성형체를 만든 후, 성형체에 대해 불활성가스를 포함하는 10-4~10-5atm의 진공도 및 1300~1450℃의 온도조건에서 6시간~12시간 동안 소결 처리하며, 소결 완료된 성형체에 대해 도금 처리를 통해 0.3~1mm 두께로 금속막을 형성시켜 표면 평활도를 높이면서 기계적 물성을 증대 및 내식성을 갖게 하거나 또는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 실리콘 중에서 선택된 어느 1종에 의한 0.5~1mm 두께로 코팅막을 형성시켜 액체성 유체에 대해 내식성을 갖게 하면서 액체성 유체가 식품인 경우 안전성을 강화할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 액체 주입장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 오링고정홈에 각각 제1 및 제2 오링을 삽입 배치하며;
    상기 아웃사이드파이프의 상부 내경에 상하 간격 배치되게 제3오링고정홈을 형성하고 제3오링을 삽입 배치하며;
    상기 에어파이프의 누수방지캡부 외면에 제4오링고정홈을 형성하고 제4오링을 삽입 배치함에 의해 액체성 유체의 누수방지기능과 더불어 주입밸브가 폐쇄될 시 에어파이프 측 충격을 방지하는 기능을 수행하도록 구성하며;
    상기 아웃사이드파이프의 상단부에 형성된 외경단턱의 아래쪽으로 제5오링을 삽입 배치하여 주입밸브가 폐쇄될 시 충격완화기능 및 닫힘 하중에 견딜 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 액체 주입장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 에어파이프 측 연결관체부의 하부 외면 중심부에는 수직하게 세워진 타입의 돌출리브를 형성하되 끝단면이 아웃사이드파이프 측 연장관체의 내경에 접촉되게 구비하고,
    상기 돌출리브의 끝단면은 라운드 구조의 곡면으로 형성하여 아웃사이드파이프의 상하 이동시 상호간 접촉에 의한 마찰력을 최소화 및 더욱 안정된 동작이 이루어질 수 있도록 구비하며;
    상기 돌출리브는 누수방지캡부의 상측에 위치하도록 이격 배치하는 것을 특징으로 하는 액체 주입장치.
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