KR102291569B1 - 페인트 스프레이 건 - Google Patents

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Abstract

페인트 스프레이 건(paint spray gun)은, 튜브형 몸체 부분(14), 밸브 연결 부분(15), 공기 통로 부분(16) 및 공급 연결 부분(17)으로 구성된 단일의 일체형 구조물로서 형성된 건 몸체(gun body)(10)를 포함한다. 스프레이 캡(12)은 튜브형 몸체 부분에 배치되며 캡 개구(cap opening)(146)를 가진다. 상기 튜브형 몸체 부분(14)은, 상기 스프레이 캡(12)에 의해 덮이고 상기 캡 개구(146)와 연통된 공기 챔버(141), 및 상기 공기 챔버(141)에 연결된 공급 통로(142)를 가진다. 상기 밸브 연결 부분(15), 상기 공기 통로 부분(16) 및 상기 공급 연결 부분(17)은 용접 조인트들 없이 상기 튜브형 몸체 부분(14)과 일체로 형성된다.

Description

페인트 스프레이 건{Paint spray gun}
본 발명은 스프레이 건에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 페인트 스프레이 건에 관한 것이다.
도 1과 2는 종래의 스프레이 건을 도시하며, 이는 건 몸체(1), 건 몸체(1)의 전단부에 부착된 노즐(2), 건 몸체(1) 내에 이동 가능하게 배치되며 노즐(2)을 통해 연장된 니들 부재(needle member)(3), 높은 공기 압력의 입력을 방지하기 위해 건 몸체(1) 내에 배치된 공기 밸브 조립체(4), 건 몸체(1)에 부착된 페인트 컵(5), 및 건 몸체(1)에 피봇 가능하게 부착된 방아쇠(6)를 포함한다. 건 몸체(1)는, 주 몸체(main body)(101), 공기 밸브 조립체 부재(4)와 관련되어 주 몸체(101)에 용접된 밸브 튜브(102), 주 몸체(101)와 밸브 튜브(102) 사이에 용접된 공기 통로 부재(103), 주 몸체(101)에 용접된 공급 튜브(feed tube)(104), 및 주 몸체(101)에 용접된 방아쇠 연결 부재(105)를 가진다. 주 몸체(101)의 바닥면은 공기 공급 구멍(106)을 가진다. 밸브 튜브(102)의 전면은 공기 밸브 구멍(107)을 가진다. 공기 통로 부재(103)는 중공형이며 공기 공급 구멍(106) 및 공기 밸브 구멍(107)과 연통되는 연통 공간(communication space)(108)을 가진다. 공기 밸브 조립체 부재(4)는 밸브 튜브(102)에 연결된다. 방아쇠(6)는 방아쇠 연결 부재(105)에 피봇 가능하게 연결된다. 페인트 컵(5)은 공급 튜브(104)에 연결된다.
노즐(2)을 개방하기 위해 방아쇠(6)에 의해 니들 부재(3)가 작동된 때, 공기 밸브 조립 부재(4)는 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환되며, 공기 밸브 조립 부재(4), 공기 밸브 구멍(107), 연통 공간(108) 및 공기 공급 구멍(106)을 통해 고압의 공기가 주 몸체(101)의 전방 내부 공간에 들어온다. 고압의 공기가 노즐(2) 밖으로 분무될 때, 노즐(2) 둘레의 부압(negative pressure)이 페인트 컵(5)으로부터 페인트를 끌어당겨 노즐(2)을 통해 페인팅 될 물체(미도시) 상으로 분무시키는 흡입력(suction force)을 생성한다.
그러나, 종래의 페인트 스프레이 건은 사용 또는 제조 중에 아래의 단점들을 접할 수 있다.
1. 주 몸체(101), 밸브 튜브(102), 공기 통로 부재(103), 공급 튜브(104) 및 방아쇠 연결 부재(105)가 건 몸체(1)를 형성하기 위해 함께 용접되기 때문에, 다수의 용접 단계들을 수행할 것이 요구되며, 이는 힘든 일이고 제조 비용을 상승시킨다. 불량 용접 작업의 경우에, 페인팅된 제품의 외관과 품질에 영향을 미칠 수 있다.
2. 밸브 튜브(102)와 주 몸체(101)가 서로 불량하게 용접된 경우에, 또는 공기 통로 부재(103), 주 몸체(101) 및 밸브(102)가 함께 불량하게 용접된 경우에, 잘못 용접된 조인트들은 누설될 수 있다. 공기 밸브 조립체 부재(4)로부터 노즐(2) 둘레로 입력된 고압의 공기는 불안정하거나 불충분할 수 있으며, 페인트는 불균일하게 또는 불충분하게 분무될 수 있다. 불균일한 분무는 페인팅된 제품들의 심미적 외관과 완전성에 영향을 미칠 수 있다. 추가적으로, 불량한 용접 조인트들에서의 누설은 공기 압축기(미도시)에 추가적인 부하를 부과할 수 있고 에너지를 낭비할 수 있다.
3. 공급 튜브(104)와 주 몸체(101)가 서로 불량하게 용접된 경우에, 페인트는 공급 튜브(104)와 주 몸체(101)의 불량 용접 조인트로부터 누설될 수 있다. 추가적으로, 불량 용접 조인트를 통해 외부 공기가 페인트와 혼합되어 페인트 내에 공기 방울을 형성할 수 있다. 페인트 분무 작업 중에, 페인트는 간헐적으로 무화될 수 있고, 이는 페인트의 거칠고 불완전한 무화(atomization)를 유발하며, 이는 페인팅된 제품들의 심미적 외관에 악영향을 미친다.
4. 일반적으로, 건 몸체(1)는 은을 사용하여 용접된다. 따라서, 건 몸체(1)는 구리로 만들어져야 한다. 건 몸체(1)를 제조하는데 알루미늄 합금을 사용할 수 없기 때문에, 건 몸체의 무게를 줄일 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점들 중 적어도 하나를 완화시킬 수 있는 페인트 스프레이 건을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 스프레이 건은 건 유닛(gun unit), 스프레이 유닛, 공기 밸브 유닛 및 작동 유닛(operation unit)을 포함한다.
상기 유닛은 건 몸체(gun body), 스프레이 캡 및 노즐을 포함한다. 상기 건 몸체는 튜브형 몸체 부분, 밸브 연결 부분, 공기 통로 부분 및 공급 연결 부분으로 구성된 단일의 일체형 구조물로서 형성된다. 상기 스프레이 캡은 상기 튜브형 몸체 부분의 튜브형 전단부에 배치되고 캡 개구(cap opening)를 가진다. 상기 튜브형 몸체 부분은, 상기 튜브형 전단부 내부에 배치되고 상기 스프레이 캡에 의해 덮이며 상기 캡 개구와 연통된 공기 챔버와, 상기 공기 챔버의 후단부에 연결된 공급 통로를 가진다. 상기 밸브 연결 부분은 상기 튜브형 몸체 부분의 하측면(bottom side)과 일체로 형성되고 상기 하측면으로부터 아래쪽으로 연장된다. 상기 밸브 연결 부분은 밸브 연결 구멍을 가진다. 상기 공기 통로 부분은 상기 튜브형 몸체 부분의 상기 하측면과 일체로 형성되고 상기 하측면으로부터 아래쪽으로 연장되어 상기 밸브 연결 부분에 연결되며, 상기 밸브 연결 구멍 및 상기 공기 챔버와 유체 연통된 공기 통로를 가진다. 상기 공급 연결 부분은 상기 튜브형 몸체 부분의 상측면과 일체로 형성되고 상기 상측면으로부터 위쪽으로 연장되며, 상기 공급 통로와 연통된 공급 유입구를 가진다. 상기 노즐은 상기 스프레이 캡 내에 수용되고, 상기 캡 개구 내부로 연장된 노즐 팁(tip)을 가진다. 상기 노즐은 상기 공급 통로와 유체적으로 연통되고 상기 공기 챔버와는 유체적으로 분리된다.
상기 스프레이 유닛은 상기 공급 통로와 상기 노즐 팁 내에 연장된 스프레이 니들(spray needle)을 포함한다. 상기 스프레이 니들은 상기 튜브형 몸체 부분 내부에서, 상기 스프레이 니들이 상기 노즐 팁을 폐쇄하는 비-전달 위치(non-delivery position)와 상기 스프레이 니들이 상기 노즐 팁을 개방하는 전달 위치(delivery position) 사이에서 축방향으로 이동 가능하다.
상기 공기 밸브 유닛은 상기 밸브 연결 부분에 연결된다. 상기 공기 밸브 유닛은, 상기 공기 밸브 유닛이 상기 밸브 연결 구멍과 연통되지 않는 폐쇄 상태와 상기 공기 밸브 유닛이 상기 밸브 연결 구멍과 연통되는 개방 상태 사이에서 전환 가능하다.
상기 작동 유닛(operation unit)은 상기 건 몸체에 배치된다. 상기 작동 유닛은 상기 스프레이 니들을 상기 비-전달 위치와 상기 전달 위치 사이에서 이동하도록 구동시키며, 상기 공기 밸브 유닛을 상기 폐쇄 상태와 상기 개방 상태 사이에서 전환되도록 작동시킨다.
본 발명의 다른 특징들과 이점들은 첨부된 도면들에 관련된 실시예의 아래의 상세한 설명에서 명확하게 될 것이다.
도 1은 종래의 페인트 스프레이 건을 도시하며;
도 2는 종래의 페인트 스프레이 건의 부분 분해 사시도이며;
도 3은 본 발명에 따른 페인트 스프레이 건의 실시예를 도시한 사시도이며;
도 4는 실시예의 분해 사시도이며;
도 5는 실시예의 건 몸체의 사시도이며;
도 6은 비-전달 위치의 스프레이 유닛, 폐쇄 상태의 공기 밸브 유닛, 및 초기 위치의 슬라이드 부재를 가진 실시예의 단면도이며;
도 7은 도 6에 도시된 단면도의 영역의 확대도이며;
도 8은 도 6에 도시된 단면도의 다른 영역의 확대도이며;
도 9는 비-전달 위치의 스프레이 유닛, 개방 상태의 공기 밸브 유닛, 제1 작동 위치의 슬라이드 부재를 도시한 실시예의 단면도이며;
도 10은 전달 위치의 스프레이 유닛, 개방 상태의 공기 밸브 유닛, 제2 작동 위치의 슬라이드 부재를 도시한 실시예의 단면도이며;
도 11은 도 10에 도시된 단면도의 부분 확대도이다.
도 3과 4는 본 발명에 따른 페인트 스프레이 건(100)의 실시예를 도시한다. 상기 페인트 스프레이 건(100)은 건 유닛(gun unit)(10), 스프레이 유닛(20), 공기 밸브 유닛(30), 작동 유닛(40) 및 페인트 컵(70)을 포함한다.
상기 건 유닛(10)은 건 몸체(11), 스프레이 캡(12), 스프링 캡(121), 정지 부재(stop member)(122), 테일 캡(tail cap)(123), 니들 캡(needle cap)(124) 및 노즐(13)을 포함한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 건 몸체(11)는, 튜브형 몸체 부분(14), 밸브 연결 부분(15), 공기 통로 부분(16), 공급 연결 부분(17) 및 방아쇠 연결 부분(18)으로 구성된 단일의 일체형 구조물로서 형성된다.
도 6 내지 8에 도시된 바와 같이, 상기 스프레이 캡(12)은 상기 튜브형 몸체 부분(14)의 튜브형 전단부에 제거 가능하게 배치되며 캡 개구(cap opening)(146)를 가진다. 상기 튜브형 몸체 부분(14)은, 튜브형 전단부 내부에 배치되며 스프레이 캡(12)에 의해 덮인 공기 챔버(141)와, 가스켓 수용 통로(144)를 가지며, 상기 공기 챔버(141)는, 캡 개구(146), 공기 챔버(141)의 후단부에 연결된 공급 통로(142), 공기 챔버(141)와 공급 통로(147) 내에 배치된 공급 튜브(147), 공급 통로(142)의 뒤쪽에 배치된 니들 작동 공간(147) 및 튜브형 몸체 부분(14)의 튜브형 후단부의 개구와 연통되고, 상기 가스켓 수용 통로(144)는 공급 통로(142)와 니들 작동 공간(143) 사이에 배치된다. 이 실시예에서, 상기 공급 튜브(147)의 후단부는 공급 통로(142)와 유체 연통된다. 상기 공급 튜브(147)는 공기 챔버(141)를 유체적으로 분리한다.
상기 밸브 연결 부분(15)은 튜브형 몸체 부분(14)의 하측면(bottom side)과 일체로 형성되며 이로부터 아래쪽으로 연장된다. 상기 밸브 연결 부분(15)은 밸브 연결 구멍(151)을 가진다. 추가적으로, 상기 튜브형 몸체 부분(14)은, 니들 작동 공간(143)과 밸브 연결 부분(15)의 밸브 연결 구멍(151) 사이에 배치된 밸브 샤프트 통로(145)와, 밸브 샤프트 통로(145)와 밸브 연결 구멍(151) 사이에 배치된 중간 구멍(148)을 더 가진다. 상기 중간 구멍(148)은 밸브 샤프트 통로(145)보다 크고 밸브 연결 구멍(151)보다 작은 단면을 가진다.
상기 공기 통로 부분(16)은 튜브형 몸체 부분(14)의 하측면과 일체로 형성되고 이로부터 아래쪽으로 연장되어 밸브 연결 부분(15)에 연결되며, 밸브 연결 구멍(151) 및 공기 챔버(141)와 유체적으로 연통되는 공기 통로(161)를 가진다.
상기 공급 연결 부분(17)은 튜브형 몸체 부분(14)의 상측면과 일체로 형성되고 이로부터 위쪽으로 연장되며, 공급 통로(142)와 연통된 공급 유입구(171)를 가진다.
상기 방아쇠 연결 부분(18)은 튜브형 몸체 부분(14)의 상측면과 일체로 형성되며 이로부터 위쪽으로 연장된다.
이 실시예에서, 상기 스프링 캡(121)은 튜브형 몸체 부분(14)의 튜브형 후단부 내에 배치되고 니들 작동 공간(143) 내부로 연장된다. 상기 정지 부재(122)는 니들 작동 공간(143) 내에서 스프링 캡(121)의 전방에 배치된다. 상기 테일 캡(123)은 튜브형 몸체 부분(14)의 튜브형 후단부에 연결되며 스프링 캡(121)을 덮는다. 상기 니들 캡(124)은 스프레이 캡(12)의 전단부에 제거 가능하게 연결된다.
상기 노즐(13)은 스프레이 캡(12)과 공급 튜브(147)의 전단부 내에 수용되며, 캡 개구(146) 내부로 연장된 노즐 팁(tip)(131)을 가진다. 상기 공기 챔버(141)와 공급 통로(142) 내에 배치된 공급 튜브(147)에 의해, 상기 노즐(13)은 공급 통로(142)와 유체적으로 연통되고 공급 챔버(14)와는 유체적으로 분리된다. 이 실시예에서, 상기 노즐(13)은 노즐 팁(131) 반대쪽의 노즐 후단부를 더 가지며, 상기 노즐 후단부는 공급 튜브(147)의 전단부와 유체적으로 연결된다.
상기 스프레이 유닛(20)은 스프레이 니들(spray needle)(21), 니들 슬리브(needle sleeve)(21) 및 제1 탄성 부재(23)를 포함한다. 상기 스프레이 니들(21)은 공급 통로(142), 공급 튜브(147) 및 노즐 팁(131) 내에 연장된다. 상기 니들 슬리브(22)는 스프레이 니들(21) 상에 끼워지며, 니들 작동 공간(143) 내에 이동 가능하게 배치되고, 후방으로 스프링 캡(121)의 외부로 연장된다. 상기 제1 탄성 부재(23)는 스프링 캡(121) 내에서 스프레이 니들(21) 둘레에 배치되며, 니들 슬리브(22)에 접한다.
상기 스프레이 니들(21)은, 튜브형 몸체 부분(14) 내에서 스프레이 니들(21)이 노즐 팁(131)을 폐쇄하는 비-전달 위치(non-delivery position)(도 6과 7 참조)와 스프레이 니들(21)이 노즐 팁(131)을 개방하는 전달 위치(delivery position)(도 10과 11 참조) 사이에서 축방향으로 이동 가능하다.
상기 제1 탄성 부재(23)는 니들 슬리브(22)를 전방으로 이동시키기 위한 미는 힘(pushing force)을 제공하며, 이는 스프레이 니들(21)을 비-전달 위치로 가져온다. 이 실시예에서, 상기 제1 탄성 부재(23)는 압축 스프링이다.
상기 공기 밸브 유닛(30)은 밸브 하우징(31), 밸브 샤프트(32), 스토퍼 밀봉 링(stopper seal ring)(33) 및 밸브 스프링(34)을 포함한다. 상기 밸브 하우징(31)은 밸브 연결 부분(15)의 밸브 연결 구멍(151)에 연결되어 그 내부로 삽입되며, 공기 공급 밸브 통로(311)를 가진다. 상기 밸브 샤프트(32)는 밸브 하우징(31)의 공기 공급 통로(311)를 통해 튜브형 몸체 부분(14)의 니들 작동 공간(143) 내부로 이동 가능하게 연장된다. 상기 스토퍼 밀봉 링(33)은 밸브 샤프트(32) 둘레에 끼워진다. 상기 밸브 스프링(34)은 공기 공급 밸브 통로(311) 내에 배치되며, 밸브 샤프트(32)를 니들 작동 공간(143) 내부로 이동시키기 위해 밸브 하우징(31)과 밸브 샤프트(32)에 접한다. 이 실시예에서, 상기 밸브 하우징(31)은 밸브 샤프트(32) 둘레에 형성된 밸브 시트(seat)(36)를 더 가진다. 상기 밸브 샤프트(32)는 밸브 시트(36)의 중심부 쪽에 전반적으로 원뿔형 스토퍼 부분(stopper portion)(320)을 가진다. 상기 스토퍼 밀봉 링(33)은 상기 스토퍼 부분(320) 상에 끼워진다.
상기 공기 밸브 유닛(30)은, 공기 밸브 유닛(30)이 밸브 연결 구멍(151)과 유체 연통되지 않는 폐쇄 상태(도 8 참조)와, 공기 밸브 유닛(30)이 밸브 연결 구멍(151)과 유체 연통되는 개방 상태(도 9 참조) 사이에서 전환될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 공기 밸브 유닛(30)이 폐쇄 상태일 때, 상기 스토퍼 밀봉 링(33)은 밸브 시트(36) 상에 안착되며, 그럼으로써 공기 공급 밸브 구멍(311)을 통과하는 공기 흐름을 차단한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 공기 밸브 유닛(30)이 개방 상태일 때, 스토퍼 밀봉 링(33)은 밸브 시트(36)로부터 이탈되며 공기 공급 밸브 구멍(311)을 통과하는 공기 흐름을 차단하지 않는다.
도 4와 8에 도시된 바와 같이, 상기 작동 유닛(40)은 건 몸체(11)에 배치된다. 상기 작동 유닛(40)은 슬라이드 부재(41), 방아쇠(42) 및 제2 탄성 부재(43)를 포함한다. 상기 슬라이드 부재(41)는 니들 슬리브(22)의 전방에서 스프레이 니들(21) 둘레에 끼워지며, 니들 작동 공간(143) 내부에서 슬라이딩 가능하다. 상기 방아쇠(42)는 방아쇠 연결 부분(18)에 피봇 가능하게 연결되며 슬라이드 부재(41)와 맞물릴 수 있다. 상기 제2 탄성 부재(43)는 슬라이드 부재(41)와 정지 부재(122) 사이에 접하도록 배치된다. 또한, 상기 슬라이드 부재(41)는 밸브-작동 푸시면(valve-actuating push surface)(411)과 후방 푸시면(rear push surface)(412)을 가진다. 상기 밸브-작동 푸시면(411)은 니들 작동 공간(143) 내부로 연장된 밸브 샤프트(32)의 단부와 접촉된다. 상기 후방 푸시면(412)은 니들 슬리브(22)와 마주본다. 상기 제2 탄성 부재(43)는 압축 스프링이다.
상기 슬라이드 부재(41)는 방아쇠(42)에 의해 작동되어 초기 위치(도 6 참조), 제1 작동 위치(도 9 참조), 또는 제2 작동 위치(도 10 참조)로 이동된다. 상기 제2 탄성 부재(43)는 슬라이드 부재(41)가 초기 위치로 복귀하도록 강제한다.
도 6과 8에 도시된 바와 같이, 상기 슬라이드 부재(41)가 초기 위치에 있을 때, 후방 푸시면(412)은 니들 슬리브(22)로부터 이격되어 있고, 밸브-작동 푸시면(411)은 밸브 샤프트(32)와 접촉하지만 밸브 샤프트(32)를 밀지는 않으며, 스프레이 니들(21)은 비-전달 위치에 있고, 공기 밸브 유닛(30)은 폐쇄 상태이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 슬라이드 부재(41)가 제1 작동 위치에 있을 때, 후방 푸시면(412)은 니들 슬리브(22)와 접촉하지만 니들 슬리브(22)를 밀지는 않으며, 스프레이 니들(21)은 비-전달 위치에 있고, 밸브-작동 푸시면(411)은 밸브 샤프트(32)를 가압하여 공기 밸브 유닛(30)이 폐쇄 상태(도 8 참조)로부터 개방 상태(도 9 참조)로 전환되도록 한다.
도 10과 11에 도시된 바와 같이, 슬라이드 부재(41)가 제2 작동 위치에 있을 때, 밸브-작동 푸시면(411)은 밸브 샤프트(32)를 가압하여 공기 밸브 유닛(30)이 완전 개방 상태가 되도록 하며, 후방 푸시면(412)은 니들 슬리브(22)를 밀어서 스프레이 니들(21)을 비-전달 위치(도 6 참조)로부터 전달 위치(도 10 참조)로 이동시킨다.
도 6과 7에 도시된 바와 같이, 상기 건 유닛(10)은 공급 통로 가스켓(51)과 제한 링(limiting ring)(52)을 더 포함한다. 상기 공급 통로 가스켓(51)은 가스켓 수용 통로(144) 내부에 배치되어 니들 작동 공간(143)으로부터 공급 통로(142)를 밀봉한다. 상기 제한 링(52)은 가스켓 수용 공간(144) 내부에 나사 체결식으로 고정되어 공급 통로 가스켓(51)을 위치결정한다. 상기 스프레이 니들(21)은 제한 링(52)과 공급 통로 가스켓(51)을 관통하여 공급 통로(142) 내부로 연장된다. 상기 공급 통로 가스켓(51)은 테플론 가스켓(Teflon gasket)이며, 외부 공기가 공급 통로(142) 내부로 끌려 들어와 공급 통로(142) 내부로 공급되는 페인트 재료와 혼합되는 것을 방지한다. 추가적으로, 상기 공급 통로 가스켓(51)은 공급 통로(142) 내의 페인트 재료가 니들 작동 공간(143) 내부로 흐르는 것을 방지한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 페인트 컵(70)은 공급 통로(142)와 연통된 페인트 연결 부분(17)의 공급 유입구(171)에 제거 가능하게 연결된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 공급 밸브 유닛(30)은 밸브 밀봉 링(61), 패킹 플레이트(packing plate)(62) 및 압축 스프링(63)을 더 포함한다. 상기 밸브 밀봉 링(61)은 중간 구멍(148) 내부에 배치된다. 상기 패킹 플레이트(62)는 밸브 연결 구멍(151) 내부에 배치되며 밸브 밀봉 링(61)에 접한다. 상기 압축 스프링(63)은 밸브 연결 구멍(151) 내에 배치되며 패킹 플레이트(62)와 밸브 하우징(151)에 접한다. 상기 밸브 샤프트(32)는 공기 공급 통로(331)로부터 압축 스프링(63), 패킹 플레이트(62), 밸브 밀봉 링(61) 및 밸브 샤프트 구멍(145)을 통과하여 니들 작동 공간(143) 내부로 연장된다. 이 실시예에서, 상기 밸브 밀봉 링(61)은 공기 밸브 유닛(30)에 의해 밸브 연결 구멍(151) 내부로 입력된 고압 공기가 밸브 샤프트 통로(145)를 통해 니들 작동 공간(143) 내부로 흐르는 것을 방지한다. 이는 캡 개구(146) 밖으로 분사되는 고압 공기가 충분한 압력을 가지는 것을 보장한다(도 7 참조).
상기 슬라이드 부재(41)가 방아쇠(42)에 의해 작동되어 초기 위치(도 6 참조)로부터 제1 작동 위치(도 9 참조)로 이동된 때, 상기 공기 밸브 유닛(30)은 밸브 샤프트(32)를 미는 밸브-작동 푸시면(411)에 의해 개방 상태로 전환된다. 따라서, 공기 압력 소스, 예컨대 압축기(미도시)로부터 공기 공급 통로(311) 내부로 입력된 고압 공기는 밸브 연결 구멍(151)과 공기 통로(161)를 통해 공기 챔버(141)로 들어가고, 노즐(13) 둘레로 외부로 흐르며, 캡 개구(146)의 밖으로 분사되어 페인팅될 물체(미도시) 상의 먼지를 제거한다. 상기 스프레이 니들(21)은 비-전달 위치에 있기 때문에, 페인트가 노즐 팁(121) 밖으로 분사되는 것은 방지된다.
상기 슬라이드 부재(41)가 방아쇠(42)에 의해 작동되어 제1 작동 위치(도 9 참조)로부터 제2 작동 위치(도 10과 11 참조)로 이동된 때, 상기 밸브-작동 푸시면(411)은 밸브 샤프트(32)를 가압하여 공기 밸브 유닛(30)이 완전 개방 상태가 되도록 하고, 후방 푸시면(412)은 니들 슬리브(22)를 밀어서 스프레이 니들(21)을 전달 위치로 이동시킴으로써 스프레이 니들(21)이 노즐 팁(131)을 개방하도록 한다. 고압 공기가 캡 개구(146) 밖으로 분사되기 때문에, 노즐(13) 둘레의 압력이 낮아지며, 페인트 컵(70) 내의 페인트가 공급 통로(142)를 통해 노즐(13) 내부로 끌어 당겨지고, 노즐팁(131)으로부터 페인팅될 물체 상으로 분무된다.
상기 페인트 스프레이 건(100)은 아래의 이점들을 가진다.
1. 상기 건 몸체(11)는 단일의 일체형 구조물로서 형성되며, 이는 단조 및 사출 성형과, 내부 공간들과 통로들을 형성하기 위한 후속 공정에 의해 만들어질 수 있다. 종래 기술과 비교하여, 건 몸체(11)는 어떠한 용접 작업도 요구하지 않기 때문에, 제조 비용을 감소하도록 쉽게 제조될 수 있으며, 양호한 외관을 가진다.
2. 종래 기술과 비교하여, 상기 밸브 연결 부분(15)이 튜브형 몸체 부분(14)과 일체로 형성되기 때문에, 그리고 상기 공기 통로 부분(16)이 튜브형 몸체 부분(14) 및 밸브 연결 부분(15)과 일체로 형성되기 때문에, 고압 공기가 밸브 연결 구멍(151)으로부터 공기 통로(161)를 통해 공기 챔버(141)로 전달될 때, 고압 공기의 누설이 방지될 수 있다. 따라서, 상기 공기 밸브 유닛(30)으로부터 입력된 고압 공기는 노즐(13) 둘레에서 안정되고 충분하게 되며, 페인트는 페인팅된 제품의 심미적 외관과 완전성을 효율적으로 향상시키도록 균일하고 충분하게 분무될 수 있다. 추가적으로, 건 몸체(11)는 공기 누설을 방지하고 공기 압축기에 추가적인 부하를 방지하여 에너지를 절감한다.
3. 상기 공급 연결 부분(17)이 튜브형 몸체 부분(14)과 일체로 형성되기 때문에, 페인트가 페인트 컵(70)으로부터 공급 통로(142)로 흐를 때, 페인트의 누설이 방지된다. 추가적으로, 공급 연결 부분(17)과 튜브형 몸체 부분(14) 사이의 조인트를 통해 외부 공기가 페인트와 혼합되는 것이 효과적으로 방지된다. 스프레이 페인트 작업 중에, 페인트는 연속적으로 분무되고 페인트의 거칠거나 불완전한 분무가 방지되며, 이에 의해 페인팅된 제품의 심미적 외관이 효율적으로 향상된다.
4. 건 몸체(11)가 용접 조인트들 없이 단일의 일체형 구조물로서 형성되기 때문에, 건 몸체(11)를 제조하기 위한 재료의 선택이 용접 작업에 제한되지 않는다. 구리 외에도, 무게를 줄이기 위해 알루미늄 합금이 건 몸체(11)를 제조하는데 사용될 수 있다.
상기한 설명에서, 설명의 목적으로, 실시예의 완전한 이해를 제공하기 위해 많은 구체적인 상세 사항들이 제시되었다. 그러나, 본 기술 분야의 기술자에게는, 하나 이상의 실시예들은 이러한 구체적인 상세 사항들 없이 실시될 수 있다는 것은 명백하다. 또한, 이 명세서 전체에서 "하나의 실시예", "실시예", 서수의 표시를 가진 실시예 등의 언급은, 구체적인 특징, 구조, 또는 특성이 본 발명의 실시에 포함될 수 있다는 것을 의미한다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 설명에서, 다양한 특징들은, 본 발명의 간소화와 다양한 발명적 측면들의 이해에 도움을 줄 목적으로, 때때로 단일의 실시예, 도면, 또는 그들의 설명 내에 함께 그룹화되며, 하나의 실시예로부터의 하나 이상의 특징들 또는 구체적인 상세 사항들은, 본 발명의 실시예 있어서 적절한 경우에, 다른 실시예로부터의 하나 이상의 특징들 또는 구체적인 상세 사항들과 함께 실시될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명은 예시적인 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시예에 제한되지 않으며, 모든 수정들 및 동등한 구성들을 포괄하도록 가장 넓은 해석의 사상과 범위 내에 포함되는 다양한 구성들을 커버하도록 의도된 것으로 이해된다.

Claims (12)

  1. 페인트 스프레이 건(paint spray gun)으로서, 상기 페인트 스프레이 건은:
    건 몸체(gun body), 스프레이 캡 및 노즐을 포함하는 건 유닛(gun unit)으로서, 상기 건 몸체는 튜브형 몸체 부분, 밸브 연결 부분, 공기 통로 부분 및 공급 연결 부분으로 구성된 단일의 일체형 구조물로서 형성되며, 상기 스프레이 캡은 상기 튜브형 몸체 부분의 튜브형 전단부에 배치되고 캡 개구(cap opening)를 가지며, 상기 튜브형 몸체 부분은, 상기 튜브형 전단부 내부에 배치되고 상기 스프레이 캡에 의해 덮이며 상기 캡 개구와 연통된 공기 챔버와, 상기 공기 챔버의 후단부에 연결된 공급 통로를 가지며, 상기 밸브 연결 부분은 상기 튜브형 몸체 부분의 하측면(bottom side)과 일체로 형성되고 상기 하측면으로부터 아래쪽으로 연장되며, 상기 밸브 연결 부분은 밸브 연결 구멍을 가지며, 상기 공기 통로 부분은 상기 튜브형 몸체 부분의 상기 하측면과 일체로 형성되고 상기 하측면으로부터 아래쪽으로 연장되어 상기 밸브 연결 부분에 연결되며, 상기 밸브 연결 구멍 및 상기 공기 챔버와 유체 연통된 공기 통로를 가지며, 상기 공급 연결 부분은 상기 튜브형 몸체 부분의 상측면과 일체로 형성되고 상기 상측면으로부터 위쪽으로 연장되며, 상기 공급 통로와 연통된 공급 유입구를 가지며, 상기 노즐은 상기 스프레이 캡 내에 수용되고, 상기 캡 개구 내부로 연장된 노즐 팁(tip)을 가지며, 상기 노즐은 상기 공급 통로와 유체적으로 연통되는, 건 유닛;
    상기 공급 통로와 상기 노즐 팁 내에 연장된 스프레이 니들(spray needle)을 포함하는 스프레이 유닛(spray unit)으로서, 상기 스프레이 니들은 상기 튜브형 몸체 부분 내부에서, 상기 스프레이 니들이 상기 노즐 팁을 폐쇄하는 비-전달 위치(non-delivery position)와 상기 스프레이 니들이 상기 노즐 팁을 개방하는 전달 위치(delivery position) 사이에서 축방향으로 이동 가능한, 스프레이 유닛;
    상기 밸브 연결 부분에 연결된 공기 밸브 유닛으로서, 상기 공기 밸브 유닛은, 상기 공기 밸브 유닛이 상기 밸브 연결 구멍과 연통되지 않는 폐쇄 상태와 상기 공기 밸브 유닛이 상기 밸브 연결 구멍과 연통되는 개방 상태 사이에서 전환 가능한, 공기 밸브 유닛; 및
    상기 건 몸체에 배치된 작동 유닛(operation unit)으로서, 상기 작동 유닛은 상기 스프레이 니들을 상기 비-전달 위치와 상기 전달 위치 사이에서 이동하도록 구동시키며, 상기 공기 밸브 유닛을 상기 폐쇄 상태와 상기 개방 상태 사이에서 전환되도록 작동시키는, 작동 유닛;을 포함하고,

    상기 건 유닛은 상기 튜브형 몸체 부분의 튜브형 후단부 내에 배치된 스프링 캡을 더 포함하며;
    상기 튜브형 몸체 부분은 상기 공급 통로의 뒤쪽에 니들 작동 공간과 상기 튜브형 후단부에 개구(opening)를 더 가지고;
    상기 스프레이 유닛은, 상기 스프레이 니들 상에 끼워지고 상기 니들 작동 공간 내에 배치된 니들 슬리브(needle sleeve)와, 상기 스프링 캡 내에서 상기 스프레이 니들 둘레에 배치되고 상기 니들 슬리브에 접하는 제1 탄성 부재를 더 포함하며,
    상기 제1 탄성 부재는, 상기 니들 슬리브를 전방으로 이동시켜 상기 스프레이 니들을 비-전달 위치로 가져오기 위한 미는 힘(pushing force)을 제공하고,
    상기 건 유닛은, 상기 니들 작동 공간 내에서 상기 스프링 캡의 전방에 배치된 정지 부재(stop member)를 더 포함하며;
    상기 건 몸체는, 상기 튜브형 몸체 부분의 상기 상측면과 일체로 형성되고 상기 상측면으로부터 위쪽으로 연장된 방아쇠 연결 부분을 더 포함하고;
    상기 작동 유닛은, 상기 니들 슬리브의 전방에서 상기 스프레이 니들 둘레에 끼워지고 상기 니들 작동 공간 내부에서 슬라이딩 가능한 슬라이드 부재, 상기 방아쇠 연결 부분에 피봇 가능하게 연결되고 상기 슬라이드 부재와 맞물릴 수 있는 방아쇠, 및 상기 슬라이드 부재와 상기 정지 부재 사이에 접하도록 배치된 제2 탄성 부재를 포함하며,
    상기 공기 밸브 유닛은: 상기 밸브 연결 구멍에 연결되며 공기 공급 밸브 통로를 가진 밸브 하우징; 상기 밸브 하우징의 상기 공기 공급 통로를 통해 상기 튜브형 몸체 부분의 상기 니들 작동 공간 내부로 연장된 밸브 샤프트; 상기 밸브 샤프트 둘레에 끼워진 스토퍼 밀봉 링(stopper seal ring); 및 상기 밸브 샤프트를 상기 니들 작동 공간 내부로 이동시키기 위해 상기 공기 공급 밸브 통로 내에 배치되어 상기 밸브 하우징과 상기 밸브 샤프트에 접하는 밸브 스프링;을 포함하고,
    상기 슬라이드 부재는 상기 니들 작동 공간 내부로 연장된 상기 밸브 샤프트의 단부와 접촉되는 밸브-작동 푸시면(push surface)을 구비하며,
    상기 튜브형 몸체 부분은, 상기 니들 작동 공간과 상기 밸브 연결 부분의 밸브 연결 구멍 사이에 배치된 밸브 샤프트 통로, 및 상기 밸브 샤프트 통로와 상기 밸브 연결 구멍 사이에 배치된 중간 구멍을 더 가지고, 상기 중간 구멍은 상기 밸브 샤프트 통로보다 크고 상기 밸브 연결 구멍의 단면보다 작은 단면을 가지며,
    상기 공기 밸브 유닛은: 상기 중간 구멍 내부에 배치된 밸브 밀봉 링; 상기 밸브 연결 구멍 내부에 배치되고 상기 밸브 밀봉 링에 접하는 패킹 플레이트(packing plate); 및 상기 패킹 플레이트와 상기 밸브 하우징에 접하는 압축 스프링;을 더 포함하며;
    상기 밸브 샤프트 통로(145)는 상기 니들 작동 공간(143)과 상기 중간 구멍(148) 사이에 배치되어 니들 작동 공간과 중간 구멍을 직접적으로 연결하고, 상기 밸브 샤프트 통로(145)와 상기 중간 구멍(148)의 이음부에는 제1 어깨부(S1)가 형성되며, 상기 중간 구멍(148)과 상기 밸브 연결 구멍(151)의 이음부에는 제2 어깨부(S2)가 형성되고,
    상기 압축 스프링(63)이 상기 밸브 연결 구멍(151) 안에서 상기 패킹 플레이트(62)와 상기 밸브 하우징(31) 사이에 배치되며, 상기 밸브 하우징(31)이 상기 압축 스프링(63)을 밀음으로 인하여 상기 패킹 플레이트(62)가 상기 제2 어깨부(S2) 및 상기 밸브 밀봉 링(61)에 대해 맞닿도록 강제되어, 상기 밸브 밀봉 링(61)이 상기 제1 어깨부(S1)에 맞닿고 상기 중간 구멍(148) 안에 위치하게 되고,
    상기 밸브 샤프트는 상기 공기 공급 통로로부터 상기 압축 스프링, 상기 패킹 플레이트, 상기 밸브 밀봉 링, 및 상기 밸브 샤프트 통로를 통과하여 상기 니들 작동 공간 내부로 연장되며,
    상기 밸브 샤프트(32)는 상기 니들 작동 공간(143) 및 상기 밸브 샤프트 통로(145)로부터 하방향으로 분리가능한, 페인트 스프레이 건.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 건 유닛은, 상기 공급 통로와 상기 니들 작동 공간 사이에 배치된 가스켓 수용 통로, 상기 니들 작동 공간으로부터 상기 공급 통로를 밀봉하기 위해 상기 가스켓 수용 통로 내부에 배치된 공급 통로 가스켓, 및 상기 공급 통로 가스켓을 위치결정하기 위해 상기 가스켓 수용 통로 내부에 고정된 제한 링(limit ring)을 더 가지며;
    상기 스프레이 니들은 상기 제한 링과 상기 공급 통로 가스켓을 관통하여 연장되는, 페인트 스프레이 건.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 하우징은 상기 밸브 샤프트 둘레에 형성된 밸브 시트(valve seat)를 더 가지며, 상기 밸브 샤프트는 상기 밸브 시트의 중심부 쪽에 스토퍼 부분(stopper portion)을 가지고, 상기 스토퍼 밀봉 링은 상기 스토퍼 부분 상에 끼워지는, 페인트 스프레이 건.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제1 탄성 부재와 상기 제2 탄성 부재 각각은 압축 스프링인, 페인트 스프레이 건.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 건 몸체의 상기 공급 연결 부분에 연결되는 페인트 컵을 더 포함하는, 페인트 스프레이 건.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 튜브형 몸체 부분은 상기 공기 챔버와 상기 공급 통로 내에 배치된 공급 튜브를 더 가지고, 상기 노즐은 상기 노즐 팁 반대쪽에서 상기 공급 튜브의 전단부와 유체적으로 연결되는 노즐 후단부를 더 가지며, 상기 공급 튜브의 후단부는 상기 공급 통로와 유체적으로 연통되고, 상기 공급 튜브는 상기 공기 챔버와는 유체적으로 분리되는, 페인트 스프레이 건.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 건 몸체는 알루미늄 합금으로 만들어지는, 페인트 스프레이 건.
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