KR20100108830A - Liquid dispenser - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A liquid dispenser is provided to minutely control the amount of liquid by using one piezoelectric element and a variation amplifying unit. CONSTITUTION: A liquid dispenser includes a liquid inlet(111) and an outlet(144), a housing, and a nozzle. A valve(250) is movable against the housing. A variation generation unit(300) has a plurality of piezoelectric elements which are laminated therein and is extendable in longitudinal direction. A variation amplifying unit has one side combined with the variation generation unit and has the other side combined with the valve.

Description

액체 토출장치{Liquid dispenser}Liquid dispenser

본 발명은 액체 토출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘시디, 피디피 등과 같은 장치에 사용되는 피시비 기판에 본딩용 액체 등과 같은 소량의 액체를 빠르게 토출하는 데 사용되는 액체 토출장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid ejecting apparatus, and more particularly, to a liquid ejecting apparatus used for rapidly ejecting a small amount of liquid such as a bonding liquid to a PCB substrate used in an apparatus such as LCD, PD, and the like.

일반적으로, 토출장치는 액상수지를 정량(定量)으로 혼합하여 배출하는 장치로서, 이용분야는 반도체제품, 광학제품, 전자부품, 일반 가전제품, 정밀기기 등의 다양한 분야에서 몰딩, 접착, 실링 작업에 주로 응용되고 있다. 이러한 분야에 사용되는 토출장치는 보다 빨리 소량의 액체를 정량으로 토출하는 것이 요구된다. In general, the discharge device is a device for discharging the liquid resin mixed in a fixed amount, the use field is molding, bonding, sealing work in various fields such as semiconductor products, optical products, electronic components, general home appliances, precision equipment, etc. Mainly applied to. Discharge apparatus used in this field is required to discharge a small amount of liquid more quickly.

종래에 사용되는 액체 토출장치는 주로 솔레노이드 액튜에이터를 사용하여 노즐을 개폐하였으나, 이러한 액체 토출장치는 1초에 100번 정도 개폐를 할 수 있어, 위의 분야에서 요구하는 속도를 충족시켜 주지 못하고 있는 실정이며, 그 토출되는 양의 정확도도 많이 떨어지고 있다.Conventionally, the liquid discharge device used to open and close the nozzle mainly using a solenoid actuator, but the liquid discharge device can open and close about 100 times per second, the situation that does not meet the speed required in the above fields The accuracy of the discharged amount is also inferior.

따라서, 종래보다 보다 고속으로 미소량을 정확하게 제어하여 토출할 수 있는 장치의 개발이 절실히 요구된다.Therefore, there is an urgent need for the development of a device capable of precisely controlling and discharging a small amount at a higher speed than before.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 미소량의 액체를 고속으로 정확하게 토출할 수 있는 액체 토출장치를 제공함을 그 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a liquid discharge device capable of accurately discharging a small amount of liquid at high speed.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하고자, 액체 유입구 및 상기 액체 유입구에서 유입된 액체가 토출되는 토출구가 형성된 하우징; 상기 토출구에 구비된 노즐; 상기 노즐을 개폐하도록 상기 하우징에 대해 이동가능하게 설치된 밸브; 다수의 압전소자가 적층되어 길이방향으로 신장이 가능하게 형성되며, 일단이 상기 하우징에 고정된 변위 발생기; 일단은 상기 변위 발생기와 결합하며, 타단은 상기 밸브와 결합하여 상기 변위 발생기에서 발생된 변위를 증폭하여 상기 밸브를 구동하는 변위 증폭기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출장치를 제공한다.The present invention to solve the above problems, the liquid inlet and the housing formed with a discharge port for discharging the liquid introduced from the liquid inlet; A nozzle provided in the discharge port; A valve movably mounted relative to the housing to open and close the nozzle; A displacement generator in which a plurality of piezoelectric elements are stacked to extend in the longitudinal direction, and one end of which is fixed to the housing; One end is coupled to the displacement generator, and the other end is coupled to the valve to amplify the displacement generated in the displacement generator to provide a liquid discharge device comprising a; driving the valve.

여기서, 상기 변위 증폭기구는, 상기 변위 발생기 및 상기 밸브와 결합할 뿐만 아니라, 상기 하우징에 힌지 결합된 레버;를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the displacement amplifier mechanism, preferably coupled to the displacement generator and the valve, the hinge hinged to the housing; preferably includes.

또한, 상기 레버의 상기 하우징에 힌지 결합되는 부위가 상기 변위 발생기 및 상기 밸브와 결합하는 부위의 사이에 위치하며, 상기 밸브 보다 상기 변위 발생기에 인접한 위치에 형성된 것이 효과적이다.In addition, a portion hinged to the housing of the lever is located between the displacement generator and the portion engaging with the valve, it is effective to be formed at a position closer to the displacement generator than the valve.

그리고, 상기 변위 발생기는, 상기 레버와 접하는 부위가 곡면으로 형성된 것이 바람직하다.The displacement generator preferably has a portion in contact with the lever having a curved surface.

또한, 상기 레버의 상기 변위 발생기와 접하는 부위에는 홈이 요입되어 형성 된다. In addition, a groove is formed in a portion of the lever in contact with the displacement generator.

한편, 일단은 상기 하우징에 지지되고, 타단은 상기 밸브에 결합되어, 상기 밸브가 상기 노즐을 밀폐하도록 하는 안전 스프링;을 더 포함하는 것이 바람직하다.On the other hand, one end is supported by the housing, the other end is coupled to the valve, it is preferable to further include a safety spring for the valve to seal the nozzle.

그리고, 상기 변위 발생기를 상기 하우징에 고정함과 아울러, 상기 변위 발생기의 위치를 미세 조절할 수 있는 변위 발생기 위치 조절장치; 상기 밸브가 상기 노즐에 가하는 압력을 조절하도록 상기 하우징에 설치된 밸브 가압 장치; 및 상기 노즐이 상기 밸브에 가하는 압력을 조절하도록 상기 하우징에 설치된 노즐 가압장치;를 더 포함하는 것이 효과적이다.And a displacement generator position adjusting device capable of fixing the displacement generator to the housing and finely adjusting the position of the displacement generator. A valve pressurizing device installed in the housing to regulate the pressure exerted by the valve on the nozzle; And a nozzle pressurizing device installed in the housing to adjust the pressure applied by the nozzle to the valve.

여기서, 상기 변위 발생기 위치 조절장치는, 상기 변위 발생기가 고정되는 액튜에이터 베이스; 및 일단이 상기 액튜에이터 베이스에 고정되며, 상기 하우징에 스크류 결합되어, 상기 액튜에이터 베이스의 위치를 조절할 수 있는 액튜에이터 위치 조절 스크류;를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the displacement generator position adjusting device, the actuator base to which the displacement generator is fixed; And an actuator position adjusting screw having one end fixed to the actuator base and screwed to the housing to adjust the position of the actuator base.

또한, 상기 변위 발생기에 전기가 가해지지 않을 때 원래의 길이로 복원하는 액튜에이터 복원장치;를 더 포함하는 것이 효과적이다.In addition, it is effective to further include an actuator restoring device for restoring the original length when no electricity is applied to the displacement generator.

상기 액튜에이터 복원장치는, 상기 액튜에이트 베이스에 스크류 결합된 액튜에이터 커버; 및 일단은 상기 액튜에이터 커버에 고정되고, 타단은 상기 변위발생기의 상기 변위 증폭기구와 접하는 헤드부에 고정되는 액튜에이터 복원 스프링;을 포함하는 것이 바람직하다.The actuator restoring apparatus may include: an actuator cover screwed to the actuator base; And an actuator restoring spring, one end of which is fixed to the actuator cover and the other end of which is fixed to a head portion in contact with the displacement amplifier mechanism of the displacement generator.

상기 밸브 가압장치는, 상기 하우징에 스크류 결합되며, 일단이 상기 밸브를 가압하는 밸브 스크류;를 포함한다.The valve pressurizing device is screwed to the housing, one end of the valve screw for pressing the valve; includes.

여기서, 일단은 상기 밸브 스크류에 결합되며, 타단은 상기 밸브에 결합되는 안전 스프링;을 더 포함한다.Here, one end is coupled to the valve screw, the other end further comprises a safety spring coupled to the valve.

또한, 상기 밸브에 가해지는 압력을 측정하는 로드셀;을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the load cell for measuring the pressure applied to the valve; preferably further comprises.

상기 노즐 가압장치는, 상기 노즐을 상기 밸브를 향해 지지하며, 상기 하우징에 대해 스크류 결합되는 노즐캡;을 포함한다. The nozzle pressurizing apparatus includes a nozzle cap supporting the nozzle toward the valve and screwed to the housing.

또한, 상기 유입구에는 상기 유입구로 유입된 액체의 점도를 낮춰주기 위해 설치된 가열장치;를 더 포함하는 것이 효과적이다.The inlet may further include a heating device installed to lower the viscosity of the liquid introduced into the inlet.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.As described above, according to the present invention, various effects including the following can be expected. However, the present invention does not necessarily achieve the following effects.

먼저, 본 발명은 하나의 압전소자 및 변위 증폭기구를 사용하여, 액체를 미소량 고속으로 정밀하게 토출할 수 있도록 한다. First, the present invention enables the precise discharge of liquid at a small amount and high speed by using a piezoelectric element and a displacement amplifier mechanism.

또한, 변위 발생기 위치 조절장치, 밸브 가압장치, 노즐 가압장치 등을 통해서, 토출되는 액체의 양을 아주 미세하게 조절할 수 있는 장점도 있다.In addition, through the displacement generator position adjusting device, the valve pressurizing device, the nozzle pressurizing device, etc., there is an advantage in that the amount of liquid discharged can be adjusted very finely.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다. However, in describing the present invention, a detailed description of known functions or configurations will be omitted in order not to disturb the gist of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예의 액체 토출장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a liquid discharge device of one embodiment of the present invention.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 액체 토출장치는 액체 유입구(111) 및 상기 액체 유입구(111)에서 유입된 액체가 토출되는 토출구(144)가 형성된 하우징(100)과, 상기 토출구에 구비된 노즐(200)과, 상기 노즐(200)을 개폐하도록 상기 하우징(100)에 대해 이동가능하게 설치된 밸브(250)와, 다수의 압전소자가 적층되어 길이방향으로 신장이 가능하게 형성되며, 일단이 상기 하우징에 고정된 변위 발생기(300)와, 일단은 상기 변위 발생기(300)와 결합하며, 타단은 상기 밸브(250)와 결합하여 상기 변위 발생기에서 발생된 변위를 증폭하여 상기 밸브를 구동하는 변위 증폭기구(400)를 포함한다. As shown in these drawings, the liquid ejecting apparatus of the present invention includes a housing 100 having a liquid inlet 111 and a ejection opening 144 through which the liquid introduced from the liquid inlet 111 is ejected, and the ejection opening. The nozzle 200, the valve 250 movably installed with respect to the housing 100 to open and close the nozzle 200, and a plurality of piezoelectric elements are stacked to extend in the longitudinal direction. The displacement generator 300 fixed to the housing, one end is coupled to the displacement generator 300, the other end is coupled to the valve 250 to amplify the displacement generated in the displacement generator to drive the valve Displacement amplifier device 400 is included.

하우징(100)은 액체 토출장치의 뼈대를 구성하는 것으로서, 액체 유입구(111)가 형성된 유입 블록(110)과, 유입 블록(110)과 유로(112)로 연통되는 챔버가 형성되며, 밸브(250)가 설치되는 챔버 블록(140)과, 챔버 블록(140)의 상단에 설치되며 밸브 가압장치(600)를 지지하는 밸브 가압장치 블록(120)과, 상기 밸브 가압장치(600) 및 챔버 블록(140)의 측면에 결합하여 변위 발생기(300) 및 변위 발생기 위치 조절장치(500)를 수용하는 액튜에이터 블록(130)을 포함한다.The housing 100 constitutes a skeleton of the liquid discharge device, and includes an inlet block 110 having a liquid inlet 111 formed therein, a chamber communicating with the inlet block 110 and the flow path 112, and a valve 250. The chamber block 140 is installed, the valve pressurizer block 120 is installed on the top of the chamber block 140 to support the valve pressurizing device 600, the valve pressurizing device 600 and the chamber block ( Coupled to the side of the 140 includes an actuator block 130 for receiving the displacement generator 300 and the displacement generator position adjusting device 500.

유입 블록(110)에는 전술한 액체 유입구(111)가 형성되며, 액체 유입구(111)와 챔버 블록(140)을 연통하는 유로(112)가 형성되며, 가열장치(800)를 수용하기 위한 가열공(113)이 형성된다.The inlet block 110 is formed with the above-described liquid inlet 111, a flow path 112 communicating with the liquid inlet 111 and the chamber block 140 is formed, and a heating hole for accommodating the heating device 800. 113 is formed.

챔버 블록(140)에는 유로(112)와 연통되는 챔버(미소량을 토출하는 장비이므 로 챔버가 눈으로 식별할 수 있을 정도록 크지 않으며, 밸브와 챔브 블록(140) 사이의 간극이 챔버의 역할을 함)가 형성되며, 하부에 토출구(144)가 형성된 챔버 본체(141)와, 챔버 본체(141)의 상면에 설치된 실링 플레이트(142)와, 실링 플레이트(142)의 상부에 설치된 챔버 커버(141)로 구성된다. 챔버 블록에는 밸브(200)가 관통할 수 있는 밸브 관통공(145)이 관통되어 형성된다.The chamber block 140 has a chamber in communication with the flow path 112 (it is a device for discharging a small amount, so the chamber is not large enough to be visually identified, and the gap between the valve and the chamber block 140 serves as a chamber). A chamber body 141 having a discharge opening 144 formed therein, a sealing plate 142 provided on an upper surface of the chamber body 141, and a chamber cover provided on an upper portion of the sealing plate 142. 141). The chamber block is formed by passing through a valve through hole 145 through which the valve 200 can pass.

밸브 가압장치 블록(120)은 챔버 블록(140)의 상단(도 1을 기준으로)에 결합되며, 밸브 가압장치(600)를 수용하기 위한 밸브 가압장치 수용부(121)가 형성된다. 또한, 액튜에이터 블록(130)과 접하는 면에는 변위 증폭기구의 설치를 위한 제 1 변위 증폭기구 수용부(122)가 형성된다.The valve pressurizing device block 120 is coupled to the upper end (based on FIG. 1) of the chamber block 140, and a valve pressurizing device receiving part 121 for accommodating the valve pressurizing device 600 is formed. In addition, a first displacement amplifier slot accommodating part 122 is provided on the surface in contact with the actuator block 130 to install the displacement amplifier slot.

액튜에이터 블록(130)에는 변위 발생기(300) 및 변위 발생기 위치 조절장치(500)를 수용하는 액튜에이터 수용부(131) 및 밸브 가압장치 블록(120)과 접하는 면에는 제 1 변위 증폭기구 수용부(122)와 함께 변위 증폭기구를 수용할 수 있도록 제 2 변위 증폭기구 수용부(132)가 형성된다.In the actuator block 130, the actuator receiver 131 accommodating the displacement generator 300 and the displacement generator position adjusting device 500 and the first displacement amplifier port accommodating part 122 may be disposed on the surface contacting the valve pressurizer block 120. The second displacement amplifier sphere receiving portion 132 is formed to accommodate the displacement amplifier sphere.

도 2는 도 1의 밸브의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the valve of FIG. 1.

밸브(250)는 노즐(200)에 접하는 개폐부(251)가 끝단에 형성되며, 상기 밸브 관통공(145)에 끼워지는 밸브 본체(252)와, 밸브 본체(252)의 상단에 형성되어, 레버(410)와 접하는 구동돌기(253)와, 안전 스프링(620)과 결합하는 스프링 결합부(254)로 구성된다.The valve 250 has an opening and closing portion 251 in contact with the nozzle 200 is formed at the end, the valve body 252 is fitted to the valve through-hole 145 and formed on the upper end of the valve body 252, the lever The driving protrusion 253 is in contact with 410, and the spring coupling portion 254 is coupled to the safety spring 620.

변위 발생기(300)는 다수의 압전소자가 적층되어 형성된 변위 발생기 본체(310)와, 변위 발생기(310)의 변위 증폭기구(400)와 접하는 헤드부(320)를 포함 한다. 압전소자는 압력을 가하면 전기가 발생하며, 반대로 전기를 가하면 길이가 신장되는 소자를 말한다. 이러한 압전소자를 많이 적층하여 수 Cm 단위의 길이로 제작할 경우 가해지는 전기에 따라서 수십 마이크로 미터단위로 신축이 일어난다. 본 발명은 이러한 압전소자를 변위 발생기를 이용한 것으로서, 1초 1000번 이상의 밸브의 개폐 동작을 구현할 수 있어, 제조 공정의 속도를 획기적으로 개선할 수 있다. 헤드부(320)에는 라운드져 형성되어 증폭기구(400)와 접하는 접점(321)과, 복원 스프링(532)과 결합하는 스프링 결합돌기(322)가 형성된다.The displacement generator 300 includes a displacement generator body 310 formed by stacking a plurality of piezoelectric elements, and a head portion 320 in contact with the displacement amplifier mechanism 400 of the displacement generator 310. Piezoelectric elements are electricity generated when the pressure is applied, on the contrary refers to a device that length is extended by applying electricity. When a large number of such piezoelectric elements are stacked and manufactured to a length of several cm, stretching occurs in tens of micrometers depending on the electricity applied. The present invention uses the piezoelectric element as a displacement generator, and can implement the opening and closing operation of the valve more than 1000 times per second, thereby significantly improving the speed of the manufacturing process. The head portion 320 is formed with a rounder, a contact 321 contacting the amplifier port 400, and a spring coupling protrusion 322 coupled with the restoration spring 532.

변위 증폭기구(400)는, 상기 변위 발생기(300) 및 상기 밸브(250)와 결합할 뿐만 아니라, 상기 하우징에 힌지부(411)에 의해 힌지 결합된 레버(410)를 포함한다. 즉, 레버(410)의 상기 하우징(100)에 힌지 결합되는 부위인 힌지부(411)는 상기 변위 발생기(300) 및 상기 밸브(250)와 결합하는 부위의 사이에 위치하며, 상기 밸브(250) 보다 상기 변위 발생기(300)에 인접한 위치에 형성된다. 따라서, 변위 발생기(300)에 의해서 발생한 미세한 신장길이가 보다 증폭 되어 밸브(250)에 전달된다. The displacement amplifier mechanism 400 includes a lever 410 that is coupled to the displacement generator 300 and the valve 250 as well as hinged to the housing by a hinge portion 411. That is, the hinge portion 411, which is a portion hinged to the housing 100 of the lever 410, is positioned between the displacement generator 300 and the portion that is coupled to the valve 250, and the valve 250. Is formed at a position closer to the displacement generator 300 than. Therefore, the minute extension length generated by the displacement generator 300 is amplified and transmitted to the valve 250.

상기 레버(410)의 상기 변위 발생기(300)와 접하는 부위에는 홈(412)이 요입되어 형성된다. 그러므로, 신축하는 동작에도 레버(410)와 헤드부(320)가 접하는 위치가 슬라이딩 되지 않고 일정하므로, 밸브(250)의 작동거리도 일정하게 된다는 장점이 있다. 레버(410)의 타단은 밸브(250)의 구동돌기(253)에 접한다.A groove 412 is recessed in a portion of the lever 410 in contact with the displacement generator 300. Therefore, since the position where the lever 410 and the head portion 320 are in contact with each other in the stretching operation is not sliding, there is an advantage that the working distance of the valve 250 is also constant. The other end of the lever 410 is in contact with the driving protrusion 253 of the valve 250.

본 발명의 액체 토출장치는 토출되는 액체의 양을 보다 정밀하게 조절하기 위해서 다양한 미세 조절장치를 구비한다. 구비된 미세 조절장치로는 변위 발생 기(300)를 상기 하우징에 고정함과 아울러, 상기 변위 발생기의 위치를 미세 조절할 수 있는 변위 발생기 위치 조절장치(500)와, 상기 밸브가 상기 노즐에 가하는 압력을 조절하도록 상기 하우징에 설치된 밸브 가압 장치(600)와, 상기 노즐이 상기 밸브에 가하는 압력을 조절하도록 상기 하우징에 설치된 노즐 가압장치(700)를 포함한다.The liquid ejecting apparatus of the present invention includes various fine adjusting devices in order to more precisely control the amount of liquid ejected. The micro-adjustment device provided includes a displacement generator position adjusting device 500 capable of fixing the displacement generator 300 to the housing and finely adjusting the position of the displacement generator, and the pressure applied by the valve to the nozzle. And a valve pressurizing device 600 installed in the housing to adjust the pressure, and a nozzle pressurizing device 700 installed in the housing to adjust the pressure applied by the nozzle to the valve.

상기 변위 발생기 위치 조절장치(500)는, 상기 변위 발생기(300)가 고정되는 액튜에이터 베이스(510)와, 일단이 상기 액튜에이터 베이스(510)에 고정되며, 상기 하우징(100)에 스크류 결합되어, 상기 액튜에이터 베이스(510)의 위치를 조절할 수 있는 액튜에이터 위치 조절 스크류(520)를 포함한다. 따라서, 변위 발생기(300)의 위치를 레버(410)에 대해서 미세하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 온도, 습도 등에 의해서 하우징을 구성하는 금속은 길이에 변화가 발생할 수 있으며, 이러한 변화에 의해 레버(410)와 변위 발생기(300) 사이의 간극이 발생하면, 변위 발생기(300)의 신장에 의한 진폭이 그대로 전달되지 않는 문제가 발생할 수 있다. 변위 발생 위치 조절장치(500)는 간단한 구성으로 이러한 문제점을 해소하여 준다.The displacement generator position adjusting device 500 includes an actuator base 510 to which the displacement generator 300 is fixed, one end of which is fixed to the actuator base 510, and screwed to the housing 100. And an actuator positioning screw 520 that can adjust the position of the actuator base 510. Therefore, there is an advantage that the position of the displacement generator 300 can be finely adjusted with respect to the lever 410. The metal constituting the housing may vary in length due to temperature, humidity, and the like, and if a gap is generated between the lever 410 and the displacement generator 300 by such a change, the amplitude of the displacement generator 300 may increase. The problem may not occur as it is. The displacement generating position adjusting device 500 solves this problem with a simple configuration.

또한, 상기 변위 발생기에 전기가 가해지지 않을 때 원래의 길이로 복원하는 액튜에이터 복원장치(530)가 더 구비된다. 상기 액튜에이터 복원장치(530)는, 상기 액튜에이트 베이스(510)에 스크류 결합된 액튜에이터 커버(531)와, 일단은 상기 액튜에이터 커버(531)에 고정되고, 타단은 상기 변위발생기의 상기 변위 증폭기구와 접하는 헤드부(320)에 고정되는 액튜에이터 복원 스프링(532)을 포함한다. 전기가 가해지지 않을 때 복원 스프링(535)이 변위 발생기(300)를 원래의 길이로 복원시켜 주며(이는 중력에 의해 발생할 수 있는 변위 발생기의 길이 변형을 방지하여 주는 역할도 한다.), 복원스프링(535)이 변위 발생기(300)에 가하는 압력을 액튜에이터 커버(531)의 액튜에이트 베이스(510)에 대한 위치를 조절함으로서, 미세하게 조절할 수 있어, 보다 정확한 신장길이를 조절할 수 있다.In addition, an actuator restoring apparatus 530 for restoring the original length when no electricity is applied to the displacement generator is further provided. The actuator restoring apparatus 530 may include an actuator cover 531 screwed to the actuator base 510, one end of which is fixed to the actuator cover 531, and the other end of which is in contact with the displacement amplifier port of the displacement generator. The actuator restoring spring 532 is fixed to the head 320. The restoring spring 535 restores the displacement generator 300 to its original length when no electricity is applied (which also prevents the length of the displacement generator from being deformed by gravity) and the restoring spring. By adjusting the position of the actuator cover 531 with respect to the actuator base 510, the pressure applied to the displacement generator 300 can be finely adjusted to adjust the elongation length more accurately.

밸브 가압장치(600)는, 하우징에 스크류 결합되며, 일단이 상기 밸브를 가압하는 밸브 스크류(610)와, 일단은 상기 밸브 스크류(610)에 결합되며, 타단은 상기 밸브에 결합되는 안전 스프링(620)을 포함한다. 안전스프링(620)과 밸브(250) 사이에는 로드셀(미도시)이 설치된다. 이와 같이, 밸브 가압장치(600)는 밸브에 가해지는 압력을 로드셀에 측정되는 압력을 참조하여 미세하게 조절할 수 있으므로, 토출되는 양을 미세하게 조절할 수 있다. 이에 더불어, 밸브 가압장치(600)는 구동되는 전기가 끊어진 경우, 챔버에 형성된 액체의 압력에 의해 밸브가 개방된 상태로 유지되는 것을 방지하여 준다. 즉, 밸브를 향상 노즐 측으로 압력을 가함으로서, 다른 하중이 없는 경우 밸브가 닫혀진 상태로 유지하도록 하여 준다.The valve pressurizing device 600 is screwed to the housing, one end of the valve screw 610 for pressing the valve, one end is coupled to the valve screw 610, the other end is a safety spring (coupled to the valve ( 620). A load cell (not shown) is installed between the safety spring 620 and the valve 250. As such, the valve pressurizing device 600 may finely adjust the pressure applied to the valve with reference to the pressure measured in the load cell, and thus finely adjust the amount of discharge. In addition, the valve pressurizing device 600 prevents the valve from being kept open by the pressure of the liquid formed in the chamber when the driven electricity is cut off. That is, the pressure is applied to the side of the nozzle to keep the valve closed when there is no other load.

상기 노즐 가압장치(700)는, 상기 노즐을 상기 밸브를 향해 지지하며, 상기 하우징에 대해 스크류 결합되는 노즐캡으로 구현된다. 이는 밸브 가압장치(600)와 마찬가지로 밸브와 노즐 사이에 가해지는 압력을 미세하게 조절하여, 토출되는 유체의 양을 미세하게 조절할 수 있다.The nozzle pressurizing device 700 supports the nozzle toward the valve, and is implemented as a nozzle cap screwed to the housing. As in the valve pressurizing device 600, the pressure applied between the valve and the nozzle may be finely adjusted to finely adjust the amount of fluid discharged.

상기 유입구에는 상기 유입구로 유입된 액체의 점도를 낮춰주기 위해 설치된 가열장치(800)를 포함한다. 가열장치는 전기로 열을 발생하는 전열장치로 구현될 수 있다.The inlet includes a heating device 800 installed to lower the viscosity of the liquid introduced into the inlet. The heating device may be implemented as a heating device that generates heat with electricity.

상기와 같이, 본 발명은 하나의 압전소자 및 변위 증폭기구를 사용하여, 액체를 미소량 고속으로 정밀하게 토출할 수 있도록 한다. As described above, the present invention makes it possible to precisely discharge the liquid at a small amount and high speed by using one piezoelectric element and the displacement amplifier mechanism.

또한, 변위 발생기 위치 조절장치, 밸브 가압장치, 노즐 가압장치 등을 통해서, 토출되는 액체의 양을 아주 미세하게 조절할 수 있는 장점도 있다.In addition, through the displacement generator position adjusting device, the valve pressurizing device, the nozzle pressurizing device, etc., there is an advantage in that the amount of liquid discharged can be adjusted very finely.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described above by way of example, the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately changed within the scope described in the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 액체 토출장치의 단면도1 is a cross-sectional view of a liquid discharge device of one embodiment of the present invention

도 2는 도 1의 밸브가 설치된 부위의 확대 단면도2 is an enlarged cross-sectional view of a portion where the valve of FIG. 1 is installed;

도 3은 도 1의 변위 발생기가 설치된 부위의 확대 단면도3 is an enlarged cross-sectional view of a portion where the displacement generator of FIG. 1 is installed;

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS

111: 액체 유입구 144: 토출구111: liquid inlet 144: outlet

100: 하우징 200: 노즐100: housing 200: nozzle

250: 밸브 300: 변위 발생기250: valve 300: displacement generator

400: 변위 증폭기구 410: 레버400: displacement amplifier port 410: lever

412: 홈 620: 안전 스프링412: groove 620: safety spring

500: 위치 조절장치 600: 밸브 가압 장치500: position adjusting device 600: valve pressurizing device

700: 노즐 가압장치 510: 액튜에이터 베이스700: nozzle pressurizing device 510: actuator base

520: 액튜에이터 위치 조절 스크류 320: 헤드부520: actuator positioning screw 320: head portion

530: 액튜에이터 복원장치 531: 액튜에이터 커버530: actuator restoring device 531: actuator cover

535: 액튜에이터 복원 스프링 610: 밸브 스크류535: actuator restoring spring 610: valve screw

800: 가열장치800: heater

Claims (21)

액체 유입구 및 상기 액체 유입구에서 유입된 액체가 토출되는 토출구가 형성된 하우징;A housing having a liquid inlet port and a discharge port through which liquid introduced from the liquid inlet port is discharged; 상기 토출구에 구비된 노즐;A nozzle provided in the discharge port; 상기 노즐을 개폐하도록 상기 하우징에 대해 이동가능하게 설치된 밸브;A valve movably mounted relative to the housing to open and close the nozzle; 다수의 압전소자가 적층되어 길이방향으로 신장이 가능하게 형성되며, 일단이 상기 하우징에 고정된 변위 발생기;A displacement generator in which a plurality of piezoelectric elements are stacked to extend in the longitudinal direction, and one end of which is fixed to the housing; 일단은 상기 변위 발생기와 결합하며, 타단은 상기 밸브와 결합하여 상기 변위 발생기에서 발생된 변위를 증폭하여 상기 밸브를 구동하는 변위 증폭기구;A displacement amplifier unit having one end coupled to the displacement generator and the other end coupled to the valve to amplify the displacement generated by the displacement generator to drive the valve; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출장치.Liquid discharge apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 변위 증폭기구는,The displacement amplifier mechanism, 상기 변위 발생기 및 상기 밸브와 결합할 뿐만 아니라, 상기 하우징에 힌지 결합된 레버;A lever coupled to the displacement generator and the valve as well as hinged to the housing; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출장치.Liquid discharge apparatus comprising a. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 레버의 상기 하우징에 힌지 결합되는 부위가 상기 변위 발생기 및 상기 밸브와 결합하는 부위의 사이에 위치하며, 상기 밸브 보다 상기 변위 발생기에 인접한 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 액체 토출장치.And a portion hinged to the housing of the lever is located between the displacement generator and the portion engaging with the valve, and is formed at a position closer to the displacement generator than the valve. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 변위 발생기는,The displacement generator, 상기 레버와 접하는 부위가 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 액체 토출장치.Liquid discharge apparatus, characterized in that the portion in contact with the lever is formed in a curved surface. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 레버의 상기 변위 발생기와 접하는 부위에는 홈이 요입되어 형성된 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.And a groove is formed in a portion of the lever in contact with the displacement generator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 일단은 상기 하우징에 지지되고, 타단은 상기 밸브에 결합되어, 상기 밸브가 상기 노즐을 밀폐하도록 하는 안전 스프링;A safety spring, one end of which is supported by the housing and the other end of which is coupled to the valve, such that the valve seals the nozzle; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.Liquid discharge apparatus further comprises a. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,6. The method according to any one of claims 1 to 5, 일단은 상기 하우징에 지지되고, 타단은 상기 밸브에 결합되어, 상기 밸브가 상기 노즐을 밀폐하도록 하는 안전 스프링;A safety spring, one end of which is supported by the housing and the other end of which is coupled to the valve, such that the valve seals the nozzle; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.Liquid discharge apparatus further comprises a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 변위 발생기를 상기 하우징에 고정함과 아울러, 상기 변위 발생기의 위치를 미세 조절할 수 있는 변위 발생기 위치 조절장치;A displacement generator position adjusting device for fixing the displacement generator to the housing and finely adjusting the position of the displacement generator; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.Liquid discharge apparatus further comprises a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 밸브가 상기 노즐에 가하는 압력을 조절하도록 상기 하우징에 설치된 밸브 가압 장치;A valve pressurizing device installed in the housing to regulate the pressure exerted by the valve on the nozzle; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.Liquid discharge apparatus further comprises a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 노즐이 상기 밸브에 가하는 압력을 조절하도록 상기 하우징에 설치된 노즐 가압장치;A nozzle pressurizing device installed in the housing to adjust the pressure exerted by the nozzle on the valve; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.Liquid discharge apparatus further comprises a. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 밸브가 상기 노즐에 가하는 압력을 조절하도록 상기 하우징에 설치된 밸브 가압 장치; 및A valve pressurizing device installed in the housing to regulate the pressure exerted by the valve on the nozzle; And 상기 노즐이 상기 밸브에 가하는 압력을 조절하도록 상기 하우징에 설치된 노즐 가압장치;A nozzle pressurizing device installed in the housing to adjust the pressure exerted by the nozzle on the valve; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.Liquid discharge apparatus further comprises a. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 8 to 11, 상기 변위 발생기 위치 조절장치는,The displacement generator position adjusting device, 상기 변위 발생기가 고정되는 액튜에이터 베이스; 및An actuator base to which the displacement generator is fixed; And 일단이 상기 액튜에이터 베이스에 고정되며, 상기 하우징에 스크류 결합되어, 상기 액튜에이터 베이스의 위치를 조절할 수 있는 액튜에이터 위치 조절 스크 류;An actuator position adjusting screw having one end fixed to the actuator base and screwed to the housing to adjust a position of the actuator base; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.Liquid discharge apparatus comprising a. 제 12 항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 변위 발생기는,The displacement generator, 상기 변위 증폭기구와 접하는 헤드부가 라운드져 형성된 것을 특징으로 하는 액체 토출장치.And a head portion in contact with the displacement amplifier port is rounded. 제 12 항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 변위 발생기에 전기가 가해지지 않을 때 원래의 길이로 복원하는 액튜에이터 복원장치;An actuator restoring apparatus for restoring an original length when no electricity is applied to the displacement generator; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출장치.Liquid discharge apparatus further comprises a. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 액튜에이터 복원장치는,The actuator restoration device, 상기 액튜에이트 베이스에 스크류 결합된 액튜에이터 커버; 및An actuator cover screwed to the actuator base; And 일단은 상기 액튜에이터 커버에 고정되고, 타단은 상기 변위발생기의 상기 변위 증폭기구와 접하는 헤드부에 고정되는 액튜에이터 복원 스프링;An actuator restoring spring, one end of which is fixed to the actuator cover and the other end of which is fixed to a head portion in contact with the displacement amplifier mechanism of the displacement generator; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출장치.Liquid discharge apparatus comprising a. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 8 to 11, 상기 밸브 가압장치는,The valve pressurizing device, 상기 하우징에 스크류 결합되며, 일단이 상기 밸브를 가압하는 밸브 스크류;A valve screw screwed to the housing and having one end pressurizing the valve; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출장치.Liquid discharge apparatus comprising a. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 일단은 상기 밸브 스크류에 결합되며, 타단은 상기 밸브에 결합되는 안전 스프링;A safety spring having one end coupled to the valve screw and the other end coupled to the valve; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출장치.Liquid discharge apparatus further comprising a. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 밸브에 가해지는 압력을 측정하는 로드셀;A load cell measuring pressure applied to the valve; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출장치.Liquid discharge apparatus further comprising a. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 안전 스프링과 상기 밸브 사이에 설치되는 로드셀;A load cell installed between the safety spring and the valve; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출장치.Liquid discharge apparatus further comprising a. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서The method according to any one of claims 8 to 11. 상기 노즐 가압장치는,The nozzle pressurizing device, 상기 노즐을 상기 밸브를 향해 지지하며, 상기 하우징에 대해 스크류 결합되는 노즐캡;A nozzle cap supporting the nozzle toward the valve and screwed to the housing; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출장치.Liquid discharge apparatus comprising a. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,7. The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 유입구에는 상기 유입구로 유입된 액체의 점도를 낮춰주기 위해 설치된 가열장치;The inlet has a heating device installed to lower the viscosity of the liquid introduced into the inlet; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출장치.Liquid discharge apparatus further comprises a.
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