KR20160004559A - 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분말 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정량공급기에서 분사노즐로 이송되는 과립이나 미세분말의 손실을 최소화시킬 수 있는 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 가스공급관이 분말이송관에 복수로 연통되어 이송가스를 릴레이식으로 공급함에 따라 과립이나 미세분말의 손실을 최소화시킴으로써 효율적인 공급을 도모할 수 있다.

Description

과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치{TRANSFER APPARATUS FOR FEEDER OF GRANULE OR MICROPOWDER}

본 발명은 분말 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정량공급기에서 분사노즐로 이송되는 과립이나 미세분말의 손실을 최소화시킬 수 있는 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치에 관한 것이다.

통상적으로 노즐을 통해 미세분말을 성막하는 데포지션, 플라즈마, 콜드 스프레이 등의 방법은 균일하고 효율적인 성막이 이루어지도록 정량의 미세분말을 노즐로 공급하는 것이 바람직하다.

특히, 에어로졸 데포지션 코팅에서와 같이 미세분말을 사용하거나 상온진공과립분사 코팅에서와 같이 과립을 사용하여야 하는 경우에 있어서 과립이나 미세분말의 정량공급 및 정량이송이 매우 중요하며, 과립이나 미세분말의 이송상태에 따라 코팅의 균일도나 코팅의 두께가 달라진다.

예컨대, 과립이나 미세분말이 이송라인을 통해 이송되면서 이송라인의 벽면에 쌓이는 등의 손실이 발생할 경우에는 과립이나 미세분말의 정량분사의 효율이 떨어지는 문제점이 발생한다.

본 발명의 선행기술로서 대한민국 등록특허공보 제10-1048097호에 제안된 미세분말의 연속공급장치를 살펴보면, 선행기술은 분말용기에 수용된 과립이나 미세분말이 회전축의 회전에 따라 분말용기 하단의 분말토출구로 토출되고, 연결부 및 분말이송관을 통해 진공장치로 공급되어 노즐에서 분사되는 구성이다.

한편, 선행기술의 분말이송관은 이송가스주입구가 구비되어 이송가스가 공급됨에 따라 과립이나 미세분말이 이송가스의 압력을 통해 진공장치로 이송된다.

여기서, 분말이송관은 이송가스의 공기유동성이 원활하도록 부드러운 곡선형태로 휘어질 수 있는 상당한 길이의 테프론관이 사용되고 있다.

그런데, 이러한 기존의 분말이송관은 분말용기와 진공장치를 곡선형태로 연결함에 따라 길이가 길어지게 되므로 과립이나 미세분말이 관내에 잔여하는 문제점이 있다. 특히, 기존의 분말이송관은 곡선부의 하부에 과립이나 미세분말이 쌓이면서 손실이 발생한다.

한편, 선행기술은 분말이송관에 이송가스가 공급되어 이송압력을 제공하고 있으나 분말이송관의 일측단부에서만 공급되는 이송가스로는 이송압력이 미흡하기 때문에 과립이나 미세분말의 손실을 방지할 수 없다.

대한민국 등록특허공보 제10-1048097호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 과립이나 미세분말을 이송하는 분말이송관의 여러지점에서 이송가스를 릴레이식으로 공급함으로써 과립이나 미세분말을 손실없이 노즐에 공급할 수 있는 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치를 제공하는 것이 그 목적이다.

또한, 본 발명은 분말이송관의 곡선형태 구성을 최소화하고 다단으로 절곡시킴으로써 분말이송관의 배관길이를 단축시킬 수 있는 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치를 제공하는 것이 그 목적이다.

또한, 본 발명은 분말이송관을 통해 이송되면서 분사노즐로 공급되지 못하고 분말이송관의 하부로 낙하하는 과립이나 미세분말을 포집하여 저장할 수 있는 과립이나 정량공급기용 분말 이송장치를 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치는, 정량공급기에서 설정된 용량으로 배출되는 과립이나 미세분말을 분사노즐로 이송시키는 정량공급기용 분말 이송장치로서, 상기 정량공급기의 토출구에 일단부가 연결된 상태로 상기 노즐에 타단부가 연결되어 과립이나 미세분말의 이동경로를 제공하는 관체형의 분말이송관; 및 상기 분말이송관에 이송가스를 공급하여 과립이나 미세분말의 이송압력을 제공하는 가스공급관;을 포함하며, 상기 가스공급관은, 복수로 구성되어 상기 분말이송관에 각각 연통되면서 상기 이송가스를 제각기 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분말이송관은, 상기 정량공급기에 연결된 일단부에서 상기 노즐에 연결된 타단부로 연장되면서 다단으로 절곡형성되어 복수의 절곡부를 가지며, 상기 가스공급관은, 상기 분말이송관의 절곡부에 제각기 연통될 수 있다.

여기서, 상기 가스공급관은, 상기 절곡부를 이루는 입구측 및 출구측 중 상기 출구측과 일직선 상태를 이루면서 연통될 수 있다.

또한, 상기 분말이송관은, 상기 절곡부들이 등각을 이루면서 다단으로 절곡될 수 있다.

예컨대, 상기 절곡부는, 입구측 및 출구측의 각도가 90 ~ 179도의 각도를 이루어질 수 있다.

또, 상기 분말이송관은, 상기 절곡부들이 등각을 이루면서 다단으로 절곡되고, 상기 가스공급관은, 상기 절곡부를 이루는 입구측 및 출구측 중 상기 출구측과 일직선 상태를 이루면서 연통될 수 있다.

또한, 상기 분말이송관은, 상기 정량공급기에 연결되면서 직선형태로 연장되는 제1 관; 상기 노즐에 연결되면서 호형태로 만곡되는 제2 관; 및 상기 제1 관과 상기 제2 관을 절곡상태로 연결하는 연결관;을 포함하며, 상기 가스공급관은, 상기 제1 관, 상기 제2 관 및 상기 연결관 중 적어도 2곳에 연통될 수 있다.

그리고, 본 발명은, 상기 가스공급관과 분리된 상태를 이루면서 상기 분말이송관의 타단부에 연결되고, 상기 분말이송관의 타단부에서 낙하하는 과립이나 미세분말이 공급되는 드레인관; 및 상기 드레인관에 착탈가능하게 결합되어 상기 드레인관으로 낙하하는 과립이나 미세분말을 저장하는 포집통;을 더 포함하여 구성될 수도 있다.

본 발명에 따른 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치는, 가스공급관이 분말이송관에 복수로 연통되어 이송가스를 릴레이식으로 공급함에 따라 과립이나 미세분말의 손실을 최소화시킴으로써 효율적인 공급을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 분말이송관이 다단으로 절곡형성되면서 각각의 절곡부에 가스공급관이 제각기 연통됨에 따라 분말이송관의 전체를 곡선형태로 연장시키지 않고도 과립이나 미세분말을 이송시킬 수 있으므로 분말이송관의 배관길이를 단축시킬 수 있다.

또, 본 발명은 가스공급관이 절곡부를 이루는 출구측과 일직선으로 연통된 상태로 이송가스를 공급하므로 이송가스에 의한 과립이나 미세분말의 비산이 최소화될 수 있다.

추가적으로, 분사노즐에 연결된 분말이송관의 타단부에서 낙하하는 과립이나 미세분말이 드레인관을 통해 포집통에 저장됨에 따라 분사노즐로 공급되지 못한 과립이나 미세분말이 분말이송관에 잔여하는 것이 방지되므로 잔여분말에 의한 균일성 저하가 해소될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치를 나타내는 전체구성도.
도 2는 본 발명에 따른 분말이송관의 실시예를 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 분말이송관의 다른 실시예를 나타내는 정면도.
도 4는 본 발명의 드레인관 및 포집통을 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 분말이송관의 또 다른 실시예를 나타내는 정면도.

이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치는 도 1에 도시된 바와 같이 정량공급기(10)에서 설정된 용량으로 토출되는 과립이나 미세분말(이하에서 "분말"이라 한다)을 예컨대, 진공챔버(VC)의 내부에서 기판에 분말을 코팅하는 코팅장치의 분사노즐(20)로 이송시키기 위한 것으로, 분말이송관(100) 및 가스공급관(200)을 포함하여 구성될 수 있다.

분말이송관(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 일단부가 정량공급기(10)의 토출구(11)에 연결되면서 타단부가 분사노즐(20)의 연결구(21)에 연결되어 분말의 이동경로를 이루는 구성요소이다.

여기서, 정량공급기(10) 및 분사노즐(20)은 본 발명이 속하는 분야에 알려진 임의의 구성이 적용될 수 있으므로 상세한 구성설명을 생략한다.

분말이송관(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 정량공급기(10)의 토출구(11)에 수직상태로 결합되어 정량공급기(10)에서 토출되는 분말이 낙하하면서 공급되며, 분사노즐(20)의 연결구(21)에 수직상태로 결합되어 후술되는 이송가스의 압력을 통해 분말을 분사노즐(20)로 공급한다.

즉, 분말이송관(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 반원형태를 이루면서 정량공급기(10)와 분사노즐(20)을 연결할 수 있다.

이러한 분말이송관(100)은 합성수지관이나 금속관과 같이 경질성을 갖는 소재로 구성될 수 있다.

한편, 분말이송관(100)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 절곡부(110)에 의해 다단으로 절곡형성되어 정량공급기(10)와 분사노즐(20)을 연결할 수 있다.

여기서, 분말이송관(100)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 등각을 이루면서 절곡되어 복수의 절곡부(110)들이 형성될 수 있으며, 도시된 바와 달리 절곡부(110)들이 서로 다른 각도로 절곡형성될 수 있다.

이러한 분말이송관(100)은 정량공급기(10)와 분사노즐(20)의 거리나 현장의 상황에 따라 절곡부(110)들의 수량이 가변될 수 있다.

예컨대, 절곡부(110)들은 도 2에 도시된 바와 같이 등각을 이루면서 4개가 형성될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 3개, 5개 또는 6개가 등각으로 형성될 수 있다.

여기서, 절곡부(110)들의 구체적인 수량은 분말이송관(100)의 길이에 따라 가변될 수 있으므로 한정하지 않는다.

또한, 절곡부(110)의 각도(A)는 90 ~ 179도의 범위에서 결정될 수 있다.

예컨대, 절곡부(110)가 2개 형성될 경우에는 절곡부(110)의 각도가 90도를 이루며, 도 2에 도시된 바와 같이 절곡부(110)가 4개일 경우에는 135도, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 절곡부(110)가 3개일 경우에는 120도, (b)에 도시된 바와 같이 절곡부(110)가 5개일 경우에는 144도, (c)에 도시된 바와 같이 절곡부(110)가 6개일 경우에는 150도의 각도를 이룰 수 있다.

즉, 절곡부(110)의 각도는 절곡부(110)의 수량에 비례한다.

가스공급관(200)은 분말이송관(100)에 이송가스를 공급하여 분말의 이송압력을 제공하는 구성요소이다.

이러한 가스공급관(200)은 미도시된 가스펌프에서 공급되는 압축공기와 같은 이송가스를 분말이송관(100)에 공급한다.

가스공급관(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 복수로 구성되어 분말이송관(100)에 방사상태로 연통되어 이송가스를 제각기 공급할 수 있다.

예컨대, 복수의 가스공급관(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 분말이송관(100)이 반원형태로 형성될 경우, 분말이송관(100)과 접선형태를 이루면서 방사형태로 연통될 수 있으며, 정량공급기(10)의 반대방향 즉 분말의 이송방향으로 이송가스를 제각기 공급할 수 있다.

이에 따라, 분말은 분말이송관(100)으로 이송되면서 가스공급관(200)들에서 이송가스가 공급됨에 따라 이송압력이 릴레이식으로 연속 제공되므로 분말이송관(100)에 잔류되지 않고 분사노즐(20)까지 이송될 수 있다.

그리고, 복수의 가스공급관(200)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 분말이송관(100)이 절곡형성될 경우, 절곡부(110)와 동일한 수량을 이루면서 절곡부(110)에 제각기 연통되어 분말의 이송방향으로 이송가스를 제각기 공급할 수 있다.

여기서, 가스공급관(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 절곡부(110)를 이루는 분말의 입구측(110a)과 분말의 출구측(110b) 중에서 출구측(110b)과 일직선를 이루면서 연통되는 것이 바람직하다.

즉, 가스공급관(200)은 절곡부(110)의 출구측(110b)과 일직선상태를 이루면서 분말의 이송방향으로 이송가스를 공급하므로 분말을 좀 더 원활하게 분사노즐(20)로 이송시킬 수 있다.

여기서, 절곡부(110)의 각도(A)는 도 4에 도시된 바와 같이 가스공급관(200)이 절곡부(110)의 출구측(110b)과 일직선상태를 이룸에 따라 가스공급관(200)과 절곡부(110)의 입구측(110a)의 각도(B)와 함께 180도를 이루게 된다.

또한, 본 발명의 분말 이송장치는 도 4에 도시된 바와 같이 드레인관(300) 및 포집통(400)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

드레인관(300) 및 포집통(400)은 도 4에 도시된 바와 같이 분사노즐(20)의 연결구(21)에 연결되는 분말이송관(100)의 타단부에서 낙하하는 분말을 포잡하여 저장하는 구성요소이다.

여기서, 분사노즐(20)로 이송되지 못한 분말이 분말이송관(100)의 타단부에 잔여할 경우에는, 정량공급기(10)에서 공급되는 또 다른 정량의 분말과 함께 이송가스에 의해 분사노즐(20)로 공급되기 때문에 분말의 과다공급을 초래하게 된다.

드레인관(300)은 도 4에 도시된 바와 같이 분말이송관(100)의 타단부에 연결되어 분말이송관(100)의 타단부에서 낙하하는 분말이 공급된다.

한편, 전술한 가스공급관(200)은 분말이송관(100)의 타단부에 드레인관(300)이 구비될 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 드레인관(300)과 분기된 상태를 이루면서 분말이송관(100)의 절곡부(110)에 연통될 수 있다.

포집통(400)은 도 4에 도시된 바와 같이 용기형태를 이루면서 드레인관(300)에 착탈가능하게 결합되어 드레인관(300)으로 낙하하는 분말을 저장한다.

이러한 포집통(400)은 예컨대, 드레인관(300)과 나사결합에 의해 분리가능한 상태로 결합될 수 있으며, 드레인관(300)에서 분리됨에 따라 분말을 회수하게 된다.

여기서, 포집통(400) 및 드레인관(300)은 도 4에 점선으로 도시된 바와 같이 분말이송관(100)의 오르막 경사진 부분이라면 절곡부(110)의 이하 지점에 설치될 수 있으며, 복수를 이루면서 각각의 절곡부(110) 이하 지점에 제각기 설치될 수도 있다.

한편, 전술한 분말이송관(100)은 도 5에 도시된 바와 같이 제1 관(140), 제2 관(150) 및 연결관(160)을 포함하여 구성될 수도 있다.

제1 관(140)은 직선형태를 이루면서 정량공급기(10)에 연결된다.

제2 관(150)은 원호형태로 만곡형성되어 노즐(20)에 연결된다.

연결관(160)은 제1 관(140)과 제2 관(150)을 절곡상태로 연결한다. 이러한 연결관(160)은 도 5에 도시된 바와 같이 'T'자 형태로 형성되어 제1 관(140)과 제2 관(150)을 연결할 수 있다.

이와 같이 분말이송관(100)이 직선형태의 제1 관(140)과, 호형태의 제2 관(150) 및 T형태의 연결관(160)으로 구성될 경우에는 배관의 전체 길이를 줄일 수 있는 동시에 배관의 절곡부의 수를 줄일 수 있다.

여기서, 가스공급관(200)은 도 5에 도시된 바와 같이 제1 관(140) 및 연결관(160)에 연통될 수 있으며, 이와 달리 제2 관(150)에도 연통될 수 있다.

또한, 연결관(160)에는 도 5에 도시된 바와 같이 전술한 드레인관(300) 및 포집통(400)이 설치될 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치는, 가스공급관(200)이 분말이송관(100)에 연통되어 이송가스를 릴레이식으로 공급함에 따라 분말의 손실을 최소화시킴으로써 효율적인 공급을 도모할 수 있다.

또한, 분말이송관(100)이 다단으로 절곡형성되면서 각각의 절곡부(110)에 가스공급관(200)이 제각기 연통됨에 따라 분말이송관(100)의 전체를 곡선형태로 연장시키지 않고도 분말을 이송시킬 수 있으므로 분말이송관(100)의 배관길이를 단축시킬 수 있다.

또, 가스공급관(200)이 절곡부(110)를 이루는 출구측(110b)과 일직선으로 연통된 상태로 이송가스를 공급하므로 이송가스에 의한 분말의 비산이 최소화될 수 있다.

추가적으로, 분사노즐(20)에 연결된 분말이송관(100)의 타단부에서 낙하하는 분말이 드레인관(300)을 통해 포집통(400)에 저장됨에 따라 분사노즐(20)로 공급되지 못한 분말이 분말이송관(100)에 잔여하는 것이 방지되므로 잔여분말에 의한 균일성 저하가 해소될 수 있다.

또한, 분말이송관(100)이 직선형태의 제1 관(140)과, 호형태의 제2 관(150) 및 T형태의 연결관(160)으로 구성될 경우에는 배관의 전체 길이를 줄일 수 있는 동시에 배관의 연결부나 절곡부의 수를 줄일 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

10 : 정량공급기 11 : 토출구
20 : 분사노즐 21 : 연결구
100 : 분말이송관 110 : 절곡부
110a : 입구측 110b : 출구측
140 : 제1 관 150 : 제2 관
160 : 연결관
200 : 가스공급관 300 : 드레인관
400 : 포집통 A : 절곡부의 각도
B : 절곡부와 가스공급관의 각도 VC : 진공챔버

Claims (8)

1. 정량공급기에서 설정된 용량으로 배출되는 과립이나 미세분말을 분사노즐로 이송시키는 정량공급기용 분말 이송장치로서,
   상기 정량공급기의 토출구에 일단부가 연결된 상태로 상기 노즐에 타단부가 연결되어 과립이나 미세분말의 이동경로를 제공하는 관체형의 분말이송관; 및
   상기 분말이송관에 이송가스를 공급하여 과립이나 미세분말의 이송압력을 제공하는 가스공급관;을 포함하며,
   상기 가스공급관은,
   복수로 구성되어 상기 분말이송관에 각각 연통되면서 상기 이송가스를 제각기 공급하는 것을 특징으로 하는 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 분말이송관은,
   상기 정량공급기에 연결된 일단부에서 상기 노즐에 연결된 타단부로 연장되면서 다단으로 절곡형성되어 복수의 절곡부를 가지며,
   상기 가스공급관은,
   상기 분말이송관의 절곡부에 제각기 연통되는 것을 특징으로 하는 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 가스공급관은,
   상기 절곡부를 이루는 입구측 및 출구측 중 상기 출구측과 일직선 상태를 이루면서 연통되는 것을 특징으로 하는 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 분말이송관은,
   상기 절곡부들이 등각을 이루면서 다단으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 절곡부는,
   입구측 및 출구측의 각도가 90 ~ 179도의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치.
   
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 분말이송관은,
   상기 절곡부들이 등각을 이루면서 다단으로 절곡되고,
   상기 가스공급관은,
   상기 절곡부를 이루는 입구측 및 출구측 중 상기 출구측과 일직선 상태를 이루면서 연통되는 것을 특징으로 하는 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 분말이송관은,
   상기 정량공급기에 연결되면서 직선형태로 연장되는 제1 관;
   상기 노즐에 연결되면서 호형태로 만곡되는 제2 관; 및
   상기 제1 관과 상기 제2 관을 절곡상태로 연결하는 연결관;을 포함하며,
   상기 가스공급관은,
   상기 제1 관, 상기 제2 관 및 상기 연결관 중 적어도 2곳에 연통되는 것을 특징으로 하는 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 이송장치는,
   상기 가스공급관과 분리된 상태를 이루면서 상기 분말이송관의 타단부에 연결되고, 상기 분말이송관의 타단부에서 낙하하는 과립이나 미세분말이 공급되는 드레인관; 및
   상기 드레인관에 착탈가능하게 결합되어 상기 드레인관으로 낙하하는 과립이나 미세분말을 저장하는 포집통;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과립이나 미세분말의 정량공급기용 분말 이송장치.
   

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