KR20140109742A - 교반기능을 가지는 디스펜서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교반기능을 가지는 디스펜서에 관한 것으로서, 디스펜서 몸체의 하측 고정부에 탈착되며, 서로 다른 성분의 액제가 저장되는 내부에는 디스펜서 몸체로부터 연결된 공이가 설치되면서 공이의 작동에 따라 저장된 액제가 하단의 노즐을 통해 외부로 배출되는 시린지;와 시린지 내부에 설치되는 자석 교반체;와 시린지와 근접되도록 고정부로부터 연장되어 구비되는 설치부;와 설치부에 구비되어 시린지 내부의 자석 교반체를 인력과 척력으로 회전시키는 자력 구동수단;을 포함하여 구성된 것이다.
이러한 본 발명은 디스펜서 몸체의 고정부 일측에 설치부를 통해 설치되는 자력 구동수단과 그러한 자력 구동수단의 구동에 따라 자력에 의해 시린지 내부에서 회전되는 자석 교반체를 통해 시린지에 담겨진 서로 다른 성분의 액제가 교반되면서 시린지로부터 토출되는 액제의 성분이 균일하게 토출될 수 있고, 액제의 사용주기가 연장되어 액제의 낭비가 방지되며, 작업성의 향상은 물론 제품의 불량요소를 줄여 생산성을 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

교반기능을 가지는 디스펜서{Dispenser with a stirring function}

본 발명은 교반기능을 가지는 디스펜서에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 디스펜서의 시린지에 담겨진 서로 다른 성분의 액제가 지속적으로 교반될 수 있도록 구성함에 따라 디스펜서를 통해 토출되는 액제의 성분이 균일하게 유지될 수 있도록 한 교반기능을 가지는 디스펜서와 관련된 것이다.

일반적으로 디스펜서는 전기, 전자, 자동차, 반도체, 통신기기 등에 사용되는 인쇄회로기판상에 칩이나 IC 와 같은 부품의 고정과 IC 패키징에서 여러 층의 레이어를 쌓는 적층 방식으로 이루어지는 CSP(Chip-Scale Package)형태의 반도체 공정 중 에폭시나 실리콘, 우레탄, 열전도성 접착제, 도전성 에폭시 및 접착제와 같이 일정한 점도를 가지는 페이스트 상태의 물질을 노즐을 통해 공급하는 장치이다.

이러한 디스펜서는 니들(Needle)을 사용하는 도트(Dot) 방식의 접촉식 디스펜서와 제트(Jet) 분사 방식인 비접촉식 디스펜서로 구분할 수 있으며, 특히 전자부품의 소형화로 인해 부품 간극과 크기가 줄어들고 있기 때문에 도트(Dot)방식에 비해 제트 분사 방식은 빠른 반응속도와 고정밀, 비접촉식이라는 장점을 제공한다.

한편, 디스펜서의 선행기술로서, 국내 등록특허공보 10-0802234호 "액제 토출 디스펜서" 와 같이 일단부에 노즐부가 구비된 시린지와, 시린지의 타단부로부터 시린지에 끼워 맞추어진 플런저와, 시린지의 일단부와 타단부 사이의 부분에 접속된 관과, 그 관의 타단부에 접속된 액제 탱크를 구비하고, 액제 탱크의 액면이 시린지보다 위가 되도록 배치된 구성이 제안된 바 있다.

또한 다른 선행기술로서, 일본국 특개평05-42304호와 같이 디스펜서 본체 내부의 액 토출실 하부가 액체 저류부, 또 그 상부가 가압 기체부인 것과, 토출실에 내부를 상하로 관통하는 밸브스템이 설치되고, 또한 이 밸브스템의 하단에는 액체 토출 개폐용 밸브가, 또 그 상단에는 솔레노이드용 전기자가 설치되어 있는 것과, 액체 토출실의 상부에는 가압기체의 흡기구가 설치되어 있는 것과, 전기자는 액체 토출실 상부를 돌출하여 그 내부와 통기하는 밀봉통내에 수납되고, 또한 그 통의 바깥쪽에는 솔레노이드가 설치된 구성 또한 제안된 바 있다.

그러나 이와 같은 종래의 디스펜서는 다음과 같은 문제점이 가지고 있다.

즉, 디스펜서는 다양한 액제가 수용되어 의료용 시트, 접착용 본드 등 다양한 용도로 사용되며, 이러한 액제의 내부에는 각각의 목적에 따라 유기성 세포 또는 화학물질 등과 같은 콜로이드 입자가 존재하게 된다.

여기서 콜로이드 입자는 분자나 이온보다 크고 지름이 1nm~1000nm 정도의 미립자로서 기체 또는 액체 중에 분산된 상태를 콜로이드 상태라 하고, 콜로이드 상태로 되어 있는 전체를 콜로이드(Colloid)라고 한다.

그리고 액제는 콜로이드 입자가 분산하고 유동성을 가지는 계(系) 인 졸(Sol) 상태로 존재하며, 외부의 자극이 사라지면 서로가 결합하여 일정한 농도 이상으로 진해지면서 튼튼한 그물조직이 형성되어 굳어지는 젤(Gel) 상태가 되는데, 이와 같이 액제는 교반작용과 같은 전단력이 작용할 때 점성도가 감소하게 되고, 전단력이 작용하지 않을 때에는 점성도가 증가하게 되며, 이와 같이 점성도가 증가하는 현상을 요변성(Thixotropy)이라고 한다.

따라서 액제의 점도가 변하거나 요변성 현상이 진행되어 액제가 졸 상태에서 젤 상태가 되면 디스펜서로부터의 토출이 어려워지는 문제점이 발생하게 된다.

또한 액제 안에는 여러 형태의 콜로이드 입자(기체, 액체, 고체 상태)가 분산되어 있으며, 자체적으로 질량을 가지기 때문에 시간의 경과에 따라 액제가 담겨진 시린지 아래쪽으로 무거운 질량을 가진 성분이 가라앉게 되면서 액제 내부의 콜로이드 분포도에 영향을 미치게 되고, 이는 시린지로부터 토출된 액제 내에 존재하는 콜로이드의 양에 차이를 가져오게 되면서 액제 성분의 균일성이 유지되지 못하고, 점도가 변하게 되며, 상 변화를 일으켜 불량품을 생산하게 되는 가장 큰 요인이 된다.

그러한 예로 LED를 생산하는 업체의 경우 프레임에 액제를 토출하고자 할 때 두 가지 다른 성질의 화학 성분인 에폭시(Epoxy)와 빛을 발산하는 주원료인 광물 형광 물질을 섞어 사용하고 있으며, 이때 디스펜서의 시린지에 에폭시와 광물 형광 물질을 골고루 섞인 액제를 넣고 4시간을 연속 사용하게 되는데, 2시간이 지나게 되면 상이한 성질과 점도를 가진 두 성분이 졸 형태의 젤 형태로 분리되는 현상이 일어나게 되며, 이와 함께 광물 형광 물질은 그 차체 무게로 인하여 침전되는 현상도 함께 일어나게 된다.

따라서 토출되는 액제 성분의 균일성이 떨어지게 되며, 시린지의 위쪽으로 갈수록 광물 형광 물질이 함유가 점차 감소 되어 시린지에 담겨진 액제를 모두 사용하지 못하고, 어느 정도 사용 후 제거하고 두 가지 성분이 골고루 섞여 있는 새로운 액제가 담겨진 시린지로 교체해야 함에 따라 디스펜서의 액제 사용주기가 짧아지고, 액제의 낭비가 심해지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 디스펜서의 시린지에 담겨진 액제가 지속적으로 교반될 수 있도록 구성하여 디스펜서로부터 토출된 액제의 성분 균일성을 보장하고, 액제의 사용주기를 연장시키며, 액제의 낭비를 방지하여 생산성을 향상시키고, 불량의 요소를 줄일 수 있도록 한 교반기능을 가지는 디스펜서와 관련된 것이다.

바람직한 일 실시 예에 의한 본 발명은,

디스펜서 몸체의 하측 고정부에 탈착되며, 서로 다른 성분의 액제가 저장되는 내부에는 디스펜서 몸체로부터 연결된 공이가 설치되면서 공이의 작동에 따라 저장된 액제가 하단의 노즐을 통해 외부로 배출되는 시린지;와 시린지 내부에 설치되는 자석 교반체;와 시린지와 근접되도록 고정부로부터 연장되어 구비되는 설치부;와 설치부에 구비되어 시린지 내부의 자석 교반체를 인력과 척력으로 회전시키는 자력 구동수단;을 포함하는 것과 관련된다.

더 바람직하게 본 발명은,

자력 구동수단은 설치부의 상측에 설치되는 구동모터와, 구동모터의 구동력에 의해 회전되는 축과, 축의 하단에 연결되는 자력 회전체로 구성된 것과 관련된다.

더 바람직하게 본 발명은,

자석 교반체는 표면에 다수개의 블레이드가 형성된 것과 관련된다.

더욱 바람직하게 본 발명은,

자력 회전체는 영구자석 또는 일시자석으로 구성된 것과 관련된다.

더 바람직하게 본 발명은,

자석 교반체는 중심에 구멍이 형성되고, 그 구멍으로는 공이가 관통되어 설치되는 것과 관련된다.

더욱 바람직하게 본 발명은,

자석 교반체의 구멍은 장방형 구멍으로 형성된 것과 관련된다.

더 바람직하게 본 발명은,

자석 교반체의 표면은 방수기능을 가지도록 코팅 처리된 것과 관련된다.

더 바람직하게 본 발명은,

설치부는 고정부로부터 상하방향으로 승강될 수 있도록 구성한 것과 관련된다.

본 발명은 디스펜서 몸체의 고정부 일측에 설치부를 통해 설치되는 자력 구동수단과 그러한 자력 구동수단의 구동에 따라 자력에 의해 시린지 내부에서 회전되는 자석 교반체의 구성으로 인하여 시린지에 담겨진 서로 다른 성분의 액제가 효과적으로 교반되면서 시린지로부터 토출되는 액제의 성분 균일성이 향상되고, 액제의 사용주기가 연장되어 액제의 낭비가 방지되며, 작업성의 향상은 물론 제품의 불량요소를 줄여 생산성을 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 의해 교반기능을 가지는 디스펜서를 예시한 정면도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의해 디스펜서의 자석 교반체와 자력 회전체의 작동상태를 예시한 작동도이다.
도 3 은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자석 교반체를 예시한 요부 사시도이다.
도 4 은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자석 교반체를 예시한 요부 사시도이다.
도 5 는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자력 구동수단을 예시한 정면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

우선, 본 발명은 교반기능을 가지는 디스펜서에 관한 것으로서, 본 발명의 구성은 크게 디스펜서 몸체(100) 하부의 고정부(110)에 탈착되며, 내부에는 액제가 저장되는 시린지(200)와, 그러한 시린지(200)의 내부에 설치되는 자석 교반체(210)와, 디스펜서 몸체(100)의 고정부(110) 일측에 연장 설치되는 설치부(130)와, 그러한 설치부(130)에 구비되어 시린지(200)의 자석 교반체(210)를 자력으로 회전시켜주는 자력 구동수단(140)으로 구분할 수 있으며, 이하 각 구성에 대하여 도 1 을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.

시린지(200)는,

디스펜서 몸체(100)의 하부에 형성된 고정부(110)에 탈착되며, 그 내부에는 서로 다른 성분의 액제가 저장되는 것으로서, 이때 시린지(200) 내부에는 상하방향으로 공이(120)가 설치되며, 그러한 공이(120)는 디스펜서 몸체(100) 내부의 공압제어부(도면중 미도시)와 연결되어 공압제어부의 제어를 통해 시린지(200) 내부에서 상하방향으로 승강 되면서 시린지(200)의 액제를 시린지(200) 외부로 토출시킨다.

설치부(130)는,

디스펜서 몸체(100)의 고정부(110) 일측에 외측을 향해 연장 형성되며, 이때 고정부(110)로부터 연장 설치되는 설치부(130)의 연장방향 및 연장범위는 디스펜서 몸체(100)의 작동범위와 적하 대상물과의 간섭을 감안하여 그 연장방향 및 연장범위를 정하는 것이 바람직하며, 이러한 설치부(130)는 고정부(110)에 일체 형태로 형성될 수도 있지만 조립형태로 탈착 가능하게 구성될 수도 있고, 바람직하게는 시린지(200)에 근접되도록 설치된 것이다.

자력 구동수단(140)은,

전술한 설치부(130)에 설치되며, 그 구성은 설치부(130)의 상단에 위치하는 구동모터(141)와, 그러한 구동모터(141)에 수직 하방으로 연장 형성되는 축(142)과, 그러한 축(142) 끝단에 중심이 연결되는 자력 회전체(143)로 구성된다.

구동모터(141)에 전원이 인가되어 구동모터(141)가 작동되면 구동모터(141)에 연결된 축(142)이 회전되고, 그 회전력은 자력 회전체(143)에 전달되어 축(142)을 중심으로 자력 회전체(143)가 회전하게 된다.

구동모터(141)는 정회전 또는 정,역회전 모터가 사용될 수 있으며, 이때 구동모터(141)의 전원 공급은 디스펜서 몸체(100)에 공급되는 전원부(도면중 미도시)와 연결시켜 디스펜서와 함께 연동되도록 구성할 수 있는 것이며, 별도의 제어부(도면중 미도시)를 통해 디스펜서의 작동과 별개로 개별 작동되도록 구성할 수도 있다.

구동모터(141)의 회전속도 및 회전시간은 자력 구동수단(140)에 설치되는 구동모터(141)의 성능에 따라 정해질 수 있지만 구동모터(141)는 전술한 별도의 제어부를 통해 구동모터(141)의 회전속도 및 회전시간이 제어될 수도 있는 것이다.

자석 교반체(210)는,

전술한 시린지(200) 내부에 액제와 함께 설치되며, 시린지(200) 일측에 설치된 자력 구동수단(140)의 자력 회전체(143)의 회전에 따라 자력 회전체(143)의 극성이 변하게 되면 자석 교반체(210)가 회전에 의해 극성이 바뀌는 자력 회전체(143)와 인력 및 척력에 의해 시린지(200) 내측 둘레를 따라 회전을 하게 되는 것이다.

자석 교반체(210)는 시린지(200) 내부에 공이(120)와 별개로 설치되어 자력 회전체(143)의 회전에 따라 시린지(200) 내부의 액제 속에서 자유롭게 회전되면서 액제를 교반시킬 수도 있지만 바람직하게는 자석 교반체(210)의 중심에 구멍(211)을 형성하고, 그러한 구멍에 공이(120)가 관통되도록 하여 자석 교반체(210)가 공이(120)에 고정된 상태에서 회전되도록 구성한 것이다.

자석 교반체(210)의 중심에 형성되는 구멍(211)은 공이(120)의 직경 보다 크게 형성하여 자석 교반체(210)가 회전될 때 구멍(211)의 내면과 공이(120)의 외측둘레가 최대한 접촉되지 않도록 구성함이 바람직하다.

자석 교반체(210)의 중심에 형성되는 구멍(211)은 단순한 원형 또는 다각형 등으로 구성될 수도 있지만 바람직하게는 도 4 과 같이 장방형 구멍으로 구성될 수도 있는 것이다.

자석 교반체(210)의 중심에 형성되는 구멍(211)이 장방형 구멍으로 구성될 경우 공이(120)에 끼워진 자석 교반체(210)가 회전될 때 수평방향 회전은 물론 경사방향으로 회전될 수 있으며, 수평방향 회전과 경사방향 회전이 연속 또는 불연속적으로 반복되면서 회전되는 경우 액제의 교반을 더욱 효과적으로 할 수 있는 것이다.

자석 교반체(210)는 측면을 따라 N극과 S극이 교대로 형성되는 원형 또는 다각형상의 판형이나 입체형으로 구성될 수 있고, 교반의 효율성을 향상시키기 위해 자석 교반체(210)의 표면에 도 3 과 같이 다수개의 돌출형 블레이드(212)를 설치할 수 있으며, 이때 자석 교반체(210)의 표면에 형성되는 블레이드의 개수나 모양이나 크기 및 배열 등은 액제가 필요로 하는 교반 정도에 따라 다양하게 변형 실시할 수 있는 것이다.

자석 교반체(210)는 주조자석인 알리코자석, 소결자석인 훼라이트자석, 희토류자석인 네오디움자석과 사마리움코발트자석과 같은 영구자석으로 구성될 수 있으며, 자력 회전체(143) 또한 영구자석 및 전자석과 같은 일시자석으로 구성될 수도 있는 것이다.

자석 교반체(210)는 액제 내부에 수용됨에 따라 산화를 방지하기 위하여 도 3 과 같이 자석 교반체(210)의 표면이 방수기능을 가지도록 코팅 처리하여 코팅부(213)가 형성되도록 구성하는 것이 바람직한 것이다.

자력 회전체(143)의 형상은 전술한 자석 교반체(210)와 같이 측면을 따라 N극과 S극이 교대로 형성되는 원형 또는 다각형상의 판형이나 입체형 등 다양하게 구성될 수 있으며, 이때 자력 회전체(143)와 자석 교반체(210)의 형상은 동일한 형상으로 구성할 수도 있지만 서로 다르게 구성할 수도 있는 것이다.

즉, 자력 회전체(143)와 자석 교반체(210)가 동일한 극수를 가지면서 직경을 다르게 구성되어 자력 회전체(143)의 회전에 따라 자석 교반체(210)의 회전속도가 가속 또는 감속되도록 구성할 수도 있으며, 자력 회전체(143)와 자석 교반체(210)의 직경을 동일하게 하고 극수를 서로 다르게 하여 자력 회전체(143)의 회전에 따라 자석 교반체(210)의 회전속도가 가속 또는 감속되도록 구성할 수도 있는 것이다.

도 5 는 본 발명에 따른 자력 구동수단의 다른 실시 예로서, 자력 구동수단은(140)이 구비된 설치부(130)가 디스펜서 몸체(100)의 고정부(110)의 측면을 따라 상하방향으로 승강될 수 있도록 구성하여 설치부(130)의 승강에 따라 자력 회전체(143)와 자력 교반체(210)간의 이격 거리에 따른 자력범위를 조절하여 자력 교반체(210)의 회전속도를 조절할 수 있도록 구성할 수도 있는 것이다.

이는 점도가 서로 다른 액제의 성분에 따라 자력 교반체(210)의 회전속도를 감속 또는 가속하여 교반의 효율성을 높일 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명에 따라 디스펜서 몸체(100)의 설치부(130)에 구비된 자력 구동수단(140)에 의해 시린지(200) 내부에 설치된 자석 교반체(210)가 회전되면서 시린지(200)의 액제가 교반되는 과정을 도 2 를 통해 살펴보면 다음과 같다.

즉, 서로 다른 성분의 액제가 담겨진 시린지(200)가 디스펜서 몸체(100)의 고정부(110)에 장착된 후 디스펜서의 작동에 의한 공이(120)의 상하 움직임에 따라 시린지(200)의 노즐(220)을 통해 액제가 적하 대상물에 토출되는데, 이때 자력 구동수단(140)의 구동모터(141)를 회전시켜주게 되면 구동모터(141)와 축(142)으로 연결된 자력 회전체(143)가 회전을 하게 된다.

그리고 이와 같은 자력 회전체(143)와 자력범위 내에 위치한 시린지(200) 내부의 자석 교반체(210)는 자력 회전체(143)의 회전에 따른 극성 변화에 따라 인력과 척력이 교대로 작용되어 시린지(200) 내부에서 함께 회전하게 된다.

따라서 자석 교반체(210)의 회전에 의해 시린지(200)에 담겨진 서로 다른 성분의 액제가 계속적으로 교반될 수 있어 시린지(200)에 저장된 액제의 성분이 시간의 경과에 따라 분리되면서 액제가 불균일한 성분으로 토출되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

아울러 이와 같은 자력 회전체(143)와 자석 교반체(210)의 구성은 본 발명의 실시 예에서와 같이 비접촉식 디스펜서 뿐만 아니라 접촉식 디스펜서 및 압력식이나 피스톤식 디스펜서에도 적용은 가능한 것이다.

이와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관한 방법을 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 디스펜서 몸체 110 : 고정부
120 : 공이 130 : 설치부
140 : 자력 구동수단 141 : 구동모터
142 : 축 143 : 자력 회전체
200 : 시린지 210 : 자석 교반체
211 : 구멍 212 : 블레이드
213 : 코팅부 220 : 노즐

Claims (8)

1. 액상 또는 점도를 가지는 페이스트 상태 물질인 액제를 수용한 후 적하 대상물 표면에 적하하여 공급하는 디스펜서에 있어서,
   상기 디스펜서 몸체의 하측 고정부에 탈착되며, 서로 다른 성분의 액제가 저장되는 내부에는 상기 디스펜서 몸체로부터 연결된 공이가 설치되면서 상기 공이의 작동에 따라 저장된 액제가 하단의 노즐을 통해 외부로 배출되는 시린지;
   상기 시린지 내부에 설치되는 자석 교반체;
   상기 시린지와 근접되도록 고정부로부터 연장되어 구비되는 설치부;
   상기 설치부에 구비되어 시린지 내부의 자석 교반체를 인력과 척력으로 회전시키는 자력 구동수단;
   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 교반기능을 가지는 디스펜서.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 자력 구동수단은 설치부의 상측에 설치되는 구동모터와, 상기 구동모터의 구동력에 의해 회전되는 축과, 상기 축의 하단에 연결되는 자력 회전체로 구성된 것을 특징으로 하는 교반기능을 가지는 디스펜서.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 자석 교반체는 표면에 다수개의 블레이드가 형성된 것을 특징으로 하는 교반기능을 가지는 디스펜서.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 자력 회전체는 영구자석 또는 일시자석으로 구성된 것을 특징으로 하는 교반기능을 가지는 디스펜서.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 자석 교반체는 중심에 구멍이 형성되고, 상기 구멍으로는 공이가 관통되어 설치되는 것을 특징으로 하는 교반기능을 가지는 디스펜서.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 자석 교반체의 구멍은 장방형 구멍으로 형성된 것을 특징으로 하는 교반기능을 가지는 디스펜
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 자석 교반체의 표면은 방수기능을 가지도록 코팅 처리된 것을 특징으로 하는 교반기능을 가지는 디스펜서.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 설치부는 고정부로부터 상하방향으로 승강될 수 있도록 구성한 것을 구성한 것을 특징으로 하는 교반기능을 가지는 디스펜서.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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