KR102252093B1 - 드립핑 방지형 액상물질 주입노즐 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드립핑 방지형 액상물질 주입노즐에 관한 것으로서, 일정 점도를 갖는 액상물질의 내용물 주입과정에서 주입 완료 후 노즐팁에서 내용물이 드립되는 현상을 방지하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 일정길이를 이루는 가운데 내부에는 액상물질의 내용물 안내를 위한 안내공(11)이 형성된 노즐본체(10)와; 상기 노즐본체(10)의 일단부에 개폐 가능하게 구성된 노즐팁(20)과; 상기 노즐본체(10)의 일측에 구비되어 내용물의 주입이 이루어지는 내용물 주입부(30)와; 상기 노즐본체(10)의 타단부에 구비되어 진공수단과 연결이 이루어지는 진공연결부(40);를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

드립핑 방지형 액상물질 주입노즐{Drip-prevention type liquid material injection nozzle}
본 발명은 액상물질 주입노즐에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정 점도를 갖는 액상물질의 용기 주입과정에서 주입이 완료된 후에도 노즐 단부에 남아있던 액상물질이 떨어지는 드립현상을 방지하기 위한 개선된 구조를 갖는 드립핑 방지형 액상물질 주입노즐에 관한 것이다.
통상적으로 샴푸, 바디로션이나 오일류 등 일정 점도를 갖는 액상물질들은 자동화시설에 의해 연속적으로 용기에 충진되는바, 즉 이송레일 또는 컨베어벨트를 타고 용기가 연속 투입되면, 노즐이 용기 입구를 통하여 액상물질을 충진하는 방식으로 이루어지고, 순차적으로 액상물질을 충진하기 위해 용기가 교체되는 시점에는 액상물질 공급이 잠시 중단되었다가 다시 재개되는 과정을 반복하게 된다.
예컨대, 용기가 교체되는 사이클 타임과 연계되어 밸브가 잠금/해제되거나 펌프가 on/off 작동되어 액상물질의 공급이 제어되지만, 노즐에 잔류하는 액상물질이 용기가 교체되는 중에 낙하되는 드립현상이 발생되어 용기 및 주변장치들을 오염시키는 문제점이 따랐다.
또한, 이러한 드립현상으로 인해 용기의 신속한 다음공정 이송에 제약이 있기 때문에 제품의 생산량을 저해하는 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록 제1599211호(2016.02.25.등록) 대한민국 특허등록 제1441181호(2014.09.05.등록)
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 액상물질 주입이 완료되면 노즐에 남아있는 내용물이 흡입될 수 있는 개선된 구조를 제공함으로써 제품 생산 공정에서 드립핑 현상을 방지토록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명 액상물질 주입노즐은, 일정길이를 이루는 가운데 내부에는 액상물질의 내용물 안내를 위한 안내공이 형성된 노즐본체와; 상기 노즐본체의 일단부에 개폐 가능하게 구성된 노즐팁과; 상기 노즐본체의 일측에 구비되어 내용물의 주입이 이루어지는 내용물 주입부와; 상기 노즐본체의 타단부에 구비되어 내용물 회수를 위한 진공수단과 연결이 이루어지는 진공연결부;를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노즐팁은 배출되는 내용물이 퍼지면서 배출되어 거품 발생이 감소될 수 있도록 일정 각도의 노즐 경사면이 형성되고, 이와 대응되는 노즐본체의 선단 입구부에는 상호 면접촉을 위한 입구 경사면이 동일한 각도로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진공연결부는 안내공 내부에 남아있는 내용물을 흡입하여 내용물 주입부측으로 공급 재사용이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은, 일정 점도를 갖는 액상물질의 주입과정에서 주입 완료 후 노즐팁에서 내용물이 드립 현상을 방지하여 작업효율 및 작업속도를 향상시키는 효과를 나타낸다.
특히, 노즐팁에 남아있는 내용물을 신속하게 진공 흡입 후 재사용이 이루어질 수 있도록 회수함으로써 비용을 절감시키는 이점을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 내용물 주입노즐 외관 사시도.
도 2는 본 발명 내용물 주입노즐 측면 구조도.
도 3은 본 발명 내용물 주입노즐 단면 구조도.
도 4는 본 발명 주입노즐의 노즐팁 개방상태 사시도.
도 5는 본 발명 주입노즐의 노즐팁 개방상태 측면 구조도.
도 6은 본 발명 주입노즐의 노즐팁 개방상태 단면 구조도.
도 7은 본 발명에서 노즐팁 구성부 폐쇄상태 단면 상세도.
도 8은 본 발명에서 노즐팁 구성부 개방상태 단면 상세도.
도 9는 본 발명에서 노즐팁 동작상태 확대도.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 노즐팁 상세 단면도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 드립핑 방지형 액상물질 주입노즐의 구성을 도 1 내지 도 9를 통해 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예에서의 주입노즐은, 일정길이를 이루는 가운데 내부에는 액상물질의 내용물 안내를 위한 안내공(11)이 형성된 노즐본체(10)와, 상기 노즐본체(10)의 선단측에 형성된 배출부에 개폐 가능하게 구성되어 내용물의 배출을 단속하는 노즐팁(20)과, 상기 노즐본체(10)의 중단부에 구비되어 내용물의 주입이 이루어지는 내용물 주입부(30)와, 상기 노즐본체(10)의 타단부에 구비되어 진공펌프 등과 같은 진공수단과 연결이 이루어지는 진공연결부(40)로 구성된다.
특히, 본 발명에서의 노즐팁(20)은 배출되는 내용물이 퍼지면서 배출되어 거품 발생이 감소될 수 있도록 일정 각도의 노즐 경사면(21)이 형성되고, 이와 대응되는 노즐본체(10)의 선단 입구부에는 상호 면접촉을 위한 입구 경사면(12)이 동일한 각도로 형성된다.
이에 따라 노즐팁(20)이 닫혀진 상태에서는 노즐 경사면(21)과 입구 경사면(12)이 상호 면 접촉된 상태를 이루게 되어 안정적인 폐쇄상태가 유지될 수 있게 된다.
한편, 노즐본체(10)의 후단부에는 노즐팁(20)의 개폐 구동을 위한 에어실린더(50)가 연결 구성된다.
또한, 상기 진공연결부(40)는 안내공(11) 내부에 남아있는 내용물을 흡입하여 내용물 주입부(30)측으로 공급 재사용이 이루어지도록 함이 바람직하다.
도면 중 미설명 부호 22는 에어실린더(50) 동작에 의해 노즐팁(20)의 개폐 구동을 위해 연결된 연결로드를 나타낸다.
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 액상물질 주입노즐의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.
본 발명의 주입노즐은 도 1 내지 도 3에서와 같이 평상시에는 노즐팁(20)이 닫혀진 상태를 이루게 되며, 내용물의 주입 동작시에는 외부 탱크 등으로 부터 액상물질인 내용물이 내용물 주입부(30)를 통해 주입이 이루어지면 도 4 내지 도 6에서와 같이 노즐본체(10)의 선단에 구비된 노즐팁(20)의 개방 동작에 따른 외부 주입 동작이 이루어지게 된다.
즉, 외부로부터 일정한 압력으로 내용물 주입부(30)를 통해 주입된 내용물은 노즐본체(10) 내부의 안내공(11)에 충진된 상태를 이루게 되며, 에어실린더(50) 동작에 의해 노즐팁(20)의 개방이 이루어지면 내용물의 외부 배출이 이루어지게 된다.
이때, 배출되는 내용물은 노즐팁(20)에 형성된 노즐 경사부(21)에 의해 퍼지면서 배출되어질 수 있게 되어 기존 직하방향으로 배출되는 구조에 비해 거품발생을 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 주입 동작이 완료되어 에어실린더(50) 작동에 의해 노즐팁(20)이 닫히는 폐쇄동작이 이루어지는 경우, 진공연결부(40)를 통해 연결된 진공펌프 동작에 의해 내용물의 흡입작용이 이루어지게 되어 안내공(11) 내부에 남아있는 내용물이 드롭되는 현상을 방지할 수 있게 되며, 이때 흡입된 내용물은 다시 내용물 보관탱크 측으로 회수가 이루어져 재사용될 수 있게 된다.
따라서 본 발명의 내용물 주입노즐은, 일정 점도를 갖는 액상물질의 주입과정에서 주입 완료 후 노즐팁에서 내용물이 드립 현상을 방지하여 작업효율 및 작업속도를 향상시키는 효과를 나타낸다.
특히, 노즐팁에 남아있는 내용물을 신속하게 진공 흡입 후 재사용이 이루어질 수 있도록 회수함으로써 비용을 절감시키는 이점을 나타낸다.
한편, 도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 노즐 경사면(21)에는 내용물의 안정적인 분사가 이루어질 수 있도록 노즐 코팅층(21a)이 코팅 형성된다. 이때, 상기 노즐 코팅층(21a)은 윤활성 재료인 테프론수지, 표면 마찰력 저감을 위한 산화티탄, 카본블랙, 미분말 실리카, 벤조디아제핀, 트리에탄올 아민의 혼합 조성을 이루게 되며, 필요에 따라서는 콜로이드 실리카, 폴리다이메틸실록산, 포름산 마그네슘이 추가로 첨가될 수 있다.
즉 이때에는 테프론수지 20~40중량%, 산화티탄 10~30중량%, 카본블랙 10~30중량%, 미분말 실리카 10~20중량%, 벤조디아제핀 1~10중량%, 트리에탄올 아민 1~10중량%, 콜로이드 실리카 1~10중량%, 폴리다이메틸실록산 1~5중량%, 포름산 마그네슘 1~5중량%의 비율로 혼합이 이루어짐이 바람직하다.
이와 같은 혼합 조성을 이루는 노즐 코팅층(21a)이 형성되어지게 되면, 분사되는 내용물과의 마찰력이 감소될 수 있게 되어 분출압에 의한 퍼지는 현상을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
특히, 노즐 코팅층(21a)에는 마찰력 저감재료인 산화티탄 외에도 카본블랙이 혼합되어 있기 때문에 코팅층의 내열성을 향상시키게 되고, 미분말 실리카 및 벤조디아제핀은은 코팅층의 내구성을 향상시켜서 화학 작용으로 인한 크랙 발생을 방지하며, 트리에탄올 아민은 테프론수지를 활성화하여 윤활성을 안정적으로 유지시키는 기능을 수행하게 된다.
또한, 추가 첨가된 콜로이드 실리카는 산화티탄과의 접촉에 따른 화학적 안정성을 향상시키고, 폴리다이메틸실록산은 노즐 코팅층(21a)의 변색 및 산화 발생을 방지하며, 포름산 마그네슘은 코팅층이 전체적으로 평탄면을 유지하는데 도움을 줄 수 있게 된다.
그리고 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 주입노즐 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
예를 들면, 상기 실시 예에서는 노즐팁의 개폐 구동이 에어실린더 동작에 의해 이루어지는 것으로 설명 및 도시되었으나, 이러한 노즐팁 개폐 구동수단으로 유압실린더 또는 모터 등의 수단이 적용될 수 있게 된다.
또한, 노즐팁에 형성된 노즐 경사부의 경사각도는 5~30도 범위 내에서 가변되어질 수 있게 된다.
따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
10 : 노즐본체 11 : 안내공
20 : 노즐팁 21 : 노즐 경사부
22 : 연결로드 30 : 내용물 주입부
40 : 진공연결부 50 : 에어실린더

Claims (6)

  1. 일정길이를 이루는 가운데 내부에는 액상물질의 내용물 안내를 위한 안내공(11)이 형성된 노즐본체(10)와;
    상기 노즐본체(10)의 일단부에 개폐 가능하게 구성되어 내용물의 배출을 단속하는 노즐팁(20)과;
    상기 노즐본체(10)의 일측에 구비되어 내용물의 주입이 이루어지는 내용물 주입부(30)와;
    상기 노즐본체(10)의 타단부에 구비되어 내용물 회수를 위한 진공수단과 연결이 이루어지는 진공연결부(40);를 포함하며,
    상기 노즐팁(20)은 배출되는 내용물이 퍼지면서 배출되어 거품 발생이 감소될 수 있도록 일정 각도의 노즐 경사면(21)이 형성되고, 이와 대응되는 노즐본체(10)의 선단 입구부에는 상호 면접촉을 위한 입구 경사면(12)이 동일한 각도로 형성되며,
    상기 노즐 경사면(21)에는 내용물의 안정적인 분사가 이루어질 수 있도록 노즐 코팅층(21a)이 코팅 형성되되, 상기 노즐 코팅층(21a)은 테프론수지, 산화티탄, 카본블랙, 미분말 실리카, 벤조디아제핀, 트리에탄올 아민의 혼합 조성을 이루는 것을 특징으로 하는 드립핑 방지형 액상물질 주입노즐.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐본체(10)의 후단부에는 노즐팁(20)의 개폐 구동을 위한 에어실린더(50)가 연결 구성된 것을 특징으로 하는 드립핑 방지형 액상물질 주입노즐.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공연결부(40)는 안내공(11) 내부에 남아있는 내용물을 흡입하여 내용물 주입부(30)측으로 공급 재사용이 이루어지는 것을 특징으로 하는 드립핑 방지형 액상물질 주입노즐.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐 코팅층(21a)에는 콜로이드 실리카, 폴리다이메틸실록산, 포름산 마그네슘이 추가로 첨가된 것을 특징으로 하는 드립핑 방지형 액상물질 주입노즐.
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