KR20160021608A

KR20160021608A - 유체 혼합장치

Info

Publication number: KR20160021608A
Application number: KR1020140107088A
Authority: KR
Inventors: 현병탁
Original assignee: 현병탁
Priority date: 2014-08-18
Filing date: 2014-08-18
Publication date: 2016-02-26
Also published as: KR101640246B1

Abstract

본 발명은 2가지 유체를 정량으로 연속 혼합할 때 사용하는 유체 혼합장치에 관한 것으로서, 콤팩트한 구성으로 이루어지면서 공급되는 유체압을 이용하여 제1,2실린더 내로 제1유체와 제2유체를 정량 공급한 후 외부로 배출할 수 있도록 함으로 해서 정량의 유체를 연속적으로 혼합 공급하는 편리성을 제공하는 유체 혼합장치를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 제1,2유체공급관과 혼합유체배출관이 결합된 지지체의 양측으로 결합된 제1,2실린더와; 지지체의 중앙에 결합된 제1피스톤로드와; 상기 제1,2실린더의 내면에 면접되도록 제1피스톤로드의 양단에 결합한 제1,2피스톤과; 상기 지지체에 설치되며 제1실린더 또는 제2실린더 쪽으로 제1유체를 공급할 때 제1유체가 공급되는 반대쪽 유체를 외부로 배출하도록 제1유체공급관 및 혼합유체공급관과 연결되도록 설치한 유체단속수단과; 상기 제1피스톤로드의 내부에 피스톤 타입으로 구성되어 제1,2실린더 중 제1유체가 공급되는 쪽으로 제2유체를 공급하도록 구성한 제2유체공급수단을 포함하도록 구성t한 것이다.

Description

유체 혼합장치{Fluid mixing device}

본 발명은 2가지 유체를 정량으로 연속 혼합할 때 사용하는 유체 혼합장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 콤팩트한 구성으로 이루어지면서 공급되는 유체압을 이용하여 제1,2실린더 내로 제1유체와 제2유체를 정량 공급한 후 외부로 배출할 수 있도록 함으로 해서 정량의 유체를 연속적으로 혼합 공급하는 편리성을 제공하는 유체 혼합장치를 제공코자 하는 것이다.

절삭공작기계에서의 절삭유 혼합, 농업에서의 액비나 농약을 혼합할 때 제1유체인 물에 제2유체인 절삭유, 액비나 농약 등을 서로 혼합하여 사용하고 있다.

종래 이들의 제1,2유체 혼합은 대형 수조에 제1,2유체를 동시에 투입하여 수작업으로 교반하는 방법에 의존하였다.

그러나 상기와 같은 유체 혼합의 경우 제1,2유체의 정확한 믹싱을 연속적으로 제공하기가 어렵고, 또한 사용 후 혼합액이 남거나 혹은 부족하게 되는 등의 폐단이 있어 근자에는 유체 혼합장치를 이용하여 제1,2유체를 혼합하고 있는 실정이다.

상기한 유체 혼합장치의 대표적인 예로는 대한민국 등록특허공보(B1)10-0387104호(2003.06.11.)의 액상 혼합 토출장치가 제공되고 있으며, 이의 구성은 제 1 및 제 2 액상의 유체가 각각 저장된 제 1 및 제 2 탱크와, 상기 제 1 및 제 2 탱크에 저장된 유체를 일정한 압력으로 흡입하고 배출시키는 펌프부와, 상기 펌프부의 작동으로 흡입 및 배출되는 유체의 흐름을 단속(斷續)하도록 상기 펌프부의 하단에 장착되는 스폴부와, 상기 펌프부와 스폴부를 공압으로 제어하는 제어기와, 상기 스폴부의 하단에 장착되어 상기 스폴부에서 각각 유입되는 유체가 서로 혼합되고 외부로 배출시키는 정태 교반기 노즐, 및 상기 펌프부의 상단에 장착되어 흡입되는 유체의 양을 조절하는 조절기로 구성되며, 상기 스폴부는 상기 펌프부의 길이방향으로 연장되어 상기 펌프부와 상기 정태교반기 노즐사이에 장착되는 실린더 블록;과 상기 실린더 블록으로 유입되는 유체의 흐름을 단속하도록 상기 실린더 블록의 측면에서 좌우 활주하는 스풀 로드부재; 및 상기 제어기에 연결되어 상기 스풀 로드부재를 작동시키는 작동부재;를 포함하는 것으로 스풀 방식을 이용한 간단한 구조이므로 저가로 제조가능하고 공간 활용도를 증대시킬 뿐만 아니라 액상의 유체를 주변환경(시간 설정, 액체의 점도, 잔존액체량, 실린더 압력 등)의 변화에 관계없이 정량배출하고 또한 배출량을 정밀하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

다른 예로는 대한민국 공개특허공보(A)10-2007-0090080호(2007.09.05.)의 유체혼합장치가 제안되고 있으며, 이의 구성은 적어도 2개의 공급라인에 흐르는 각각의 유체를 임의의 비율로 혼합시키는 유체혼합장치로서, 각각의 상기 공급라인이, 제어용 유체의 압력조작에 의해 유체의 압력을 제어하는 유체제어밸브와, 유체의 실제 유량을 계측하고 그 실제 유량의 계측값을 전기신호로 변환하여 출력하는 유량계측기와, 상기 실제 유량의 계측값과 설정유량값의 편차에 근거하여, 유체제어밸브의 개구면적을 제어하기 위한 지령신호를 유체제어밸브 또는 유체제어밸브를 조작하는 기기로 출력하는 제어부를 각각 구비하는 것 등을 제안하고 있다.

또 다른 예로는 본 발명자가 특허출원 등록한 등록특허공보(B1)10-1051795호(2011.07.28.)의 절삭유 자공 희석 및 공급장치가 있으며, 이의 구성은 절삭유와 용수를 자동으로 혼합하여 절삭유가 희석된 혼합유를 자동으로 혼합유저장탱크로 공급하기 위한 절삭유 자동 희석 및 공급장치에 있어서; 상기 절삭유와 용수를 정해진 비율로 혼합하기 위한 절삭유혼합탱크와, 상기 절삭유혼합탱크로 절삭유를 정량씩 펌핑하기 위한 절삭유펌핑수단과, 상기 용수를 절삭유혼합탱크로 정량씩 공급하기 위한 용수공급제어수단과, 상기 절삭유와 용수가 절삭유혼합탱크에서 혼합된 혼합유가 만수위가 되면 이를 혼합유저장탱크로 공기압에 의해 혼합유공급관을 통해 공급 제어하기 위한 혼합유공급제어수단과, 상기 절삭유혼합탱크 내부에 설치되어 절삭유 공급 수위 및 혼합유 최저수위, 혼합유의 만수위를 각각 감지할 수 있는 감지수단과, 상기 절삭유혼합탱크는 케이싱의 내부 바닥면에 배관 연결되며 절삭유펌핑수단과 연결되는 절삭유공급관과, 상기 용수공급제어수단은 상기 케이싱의 내부 바닥면에 원주방향으로 경사지게 설치되는 노즐에 연결배관되는 용수공급관이 설치된 구성으로 이루어진다.

그러나 상기한 선행기술들을 구동하기 위해서는 별도의 공압설비(또는 제어용 유체)를 필요로 하게 되는 단점이 있다.

KR 100387104 B1 2003.06.11. KR 1020070090080 A 2007.09.05. KR 101051795 B1 2011.07.28.

이에 본 발명자는 상기한 종래 2가지의 유체를 정량 혼합함에 따른 제반 문제점을 일소코자 본 발명을 연구 개발한 것으로서, 본 발명에서는 제1,2실린더의 내부로 제1유체와 제2유체를 일정하게 공급하여 믹싱한 상태에서 외부로 배출되게 함으로 해서 항상 동일한 비율로 혼합 구성되는 혼합유체를 연속적으로 공급할 수 있도록 하는 콤팩트한 구성의 유체 혼합장치를 제공함에 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

과제 해결수단으로 본 발명에서는 첫째 제1,2유체공급관과 혼합유체배출관이 결합된 지지체의 양측으로 결합된 제1,2실린더와; 지지체의 중앙에 결합된 제1피스톤로드와; 상기 제1,2실린더의 내면에 면접되도록 제1피스톤로드의 양단에 결합한 제1,2피스톤과; 상기 지지체에 설치되며 제1실린더 또는 제2실린더 쪽으로 제1유체를 공급할 때 제1유체가 공급되는 반대쪽 유체를 외부로 배출하도록 제1유체공급관 및 혼합유체공급관과 연결되도록 설치한 유체단속수단과; 상기 제1피스톤로드의 내부에 피스톤 타입으로 구성되어 제1,2실린더 중 제1유체가 공급되는 쪽으로 제2유체를 공급하도록 구성한 제2유체공급수단을 포함하도록 구성하였다.

둘째 상기 유체단속수단은, 상기 제1유체공급부와 혼합유체공급부를 방향을 제어하도록 지지체에 설치한 유체방향제어부와; 유체방향제어부에 설치된 제1,2가압편에 가압되면서 방향전환되도록 지지체에 설치되며 제1유체를 제1,2실린더 중 어느 한쪽으로 유도 공급하는 제1유체공급부와; 유체방향제어부에 설치된 제1,2가압편에 가압되면서 방향전환되도록 지지체에 설치되며 제1,2실린더 충 제1유체가 공급되는 반대쪽 혼합유체를 외부로 배출하는 혼합유체배출부로 구성하였다.

셋째 상기 유체방향제어부는, 지지체에 형성된 작동공과; 작동공의 내부에 내장되며 외부 중간에 걸림환테가 형성된 연결부재와; 상기 연결부재의 걸림환테 양측으로 걸림홈이 형성되도록 연결부재 양측에 형성된 나사부에 결합되는 제1,2스프링하우징과; 지지체의 외부로 노출된 제1,2스프링하우징에 각각 결합되는 제1,2가압편과; 상기 제1,2가압편의 외부로 선단이 노출되며 제1,2스프링하우징에 내장된 스프링에 탄성지지되는 제1,2푸시핀과; 상기 연결부재에 형성된 걸림환테의 양측 걸림홈에 걸림되도록 연결부재와 직각방향으로 지지체에 결합되며 스토핑용 스프링에 의해 탄성지지되는 스토퍼를 포함하도록 구성하였다.

넷째 상기 제1유체공급부는, 지지체에 결합된 제1유체공급관과 연결되도록 지지체에 형성한 제1유체공급구멍과; 제1유체공급관과 제1유체공급구멍의 교차부에 위치하도록 제1유체공급구멍 내에 설치한 체크볼과; 상기 체크볼의 양측으로 제1유체공급구멍에 끼움 결합되며 체크볼과 면접하는 패킹이 구비되는 가이드부시와; 상기 가이드부시에 패킹으로 수밀 가능하게 결합되며 중앙에 유로가 형성되며 양단에 축직각방향으로 구멍을 형성하여 체크볼 및 제1,2가압편에 양단이 밀착된 상태에서도 제1유체의 공급이 이루어지도록 한 제1,2방향전환용 푸시핀과; 제1,2방향전환용 푸시핀의 중앙으로는 유체방향제어부의 제1,2가압편과 체크볼에 양단이 접하는 유체공급용 완충스프링으로 구성하였다.

다섯째 상기 혼합유체배출부는, 지지체에 결합된 혼합유체배출관과 연결되도록 지지체에 형성한 혼합유체배출구멍과; 상기 혼합유체배출관과 혼합유체배출구멍의 교차점에 배출공간이 형성되도록 혼합유체배출구멍에 대칭으로 결합한 가이드부시와; 상기 가이드부시에 결합되어 패킹에 의해 수밀 상태로 슬라이드되는 제1,2디스크부재와; 상기 제1,2디스크부재와 유체방향제어부의 제1,2가압편 사이에 개재한 유체배출용 완충스프링을 포함하며; 상기 제1,2디스크부재는 중심에 유로가 형성하고, 유로의 양단에는 제1,2디스크부재가 가이드부시에서 인출된 상태일 때 지지체 바깥쪽에 위치되는 유입공과, 제1,2디스크부재의 인출 유무에 관계없이 배출공간에 위치하는 유출공을 형성하였다.

여섯째 상기 제2유체공급수단은, 지지체와 제1피스톤로드의 외주연 사이에 형성한 외부공급공간과; 외부공급공간으로 공급되는 제2유체가 제1피스톤에 형성된 제2유체공급공을 통해 공급하는 내부공급공간이 제1피스톤로드 내부 중앙으로 위치하고, 내부공급공간의 양 옆으로 제3,4실린더가 형성되도록 설치한 제3,4피스톤과; 제3,4피스톤에 일체로 형성되어 제1,2피스톤 중심을 통해 제1,2실린더 내부로 인출되는 제1,2실린더에 지지되는 제2,3피스톤로드와; 제2유체공급공간에서 제3,4실린더 내측으로 제2유체를 공급하도록 제2,3피스톤로드에 형성한 제2유체공급유로 및 제3,4실린더 내측으로 노출된 제2,3피스톤로드상의 제2유체공급유로를 개방 또는 차단하는 고무밴드 구성의 제1체크밸브와; 상기 제1피스톤로드에 제1,2피스톤과 근접하도록 형성한 제2유체배출유로 및 제2유체배출유로를 개방 또는 차단하는 고무밴드 구성의 제2체크밸브로 구성하였다.

일곱재 상기 제2유체공급수단의 제2,3피스톤로드의 단부에는 나사공을 형성하고; 상기 나사공에는 상기 제1,2실린더에 축방향으로 설치된 다이얼손잡이에 결합된 볼트를 결합하여 제3,4실린더 내에서 제3,4피스톤을 미세 이동시킬 수 있도록 구성하였다.

본 발명에서 제공하는 유체 혼합장치는 공급되는 제1,2유체의 공급압력에 의해 작동하면서 제1유체와, 제2유체를 정량으로 혼합토록 하는 것으로, 절삭공작기계에서의 절삭유 혼합용, 농업에서의 액비나 농약을 혼합할 때 정량 혼합이 가능하므로 혼합에 따른 편리성을 제공할 수 있는 것이다.

또한 본 발명은 콤팩트한 구성이고 외부동력 없이 구동이 이루어지는 구성이므로 저렴한 비용으로 제작이 가능하고, 고정 염려가 없이 사용이 가능한 것이다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 유체 혼합장치의 바람직한 일 실시례를 보인 외형 저면사시도
도 2는 본 발명에서 제공하는 유체 혼합장치에서 제1,2덮개를 분해한 상태 사시도
도 3은 본 발명에서 제공하는 유체 혼합장치의 정면도
도 4는 본 발명에서 제공하는 유체 혼합장치의 측면도
도 5는 본 발명에서 제공하는 유체 혼합장치의 저면도
도 6은 본 발명에서 제공하는 유체 혼합장치의 정단면도로서 제1실린더에 제1유체가 공급되는 상태도
도 7은 본 발명에서 제공하는 유체 혼합장치의 정단면도로서 제2실린더에 제1유체가 공급되는 상태도
도 8은 본 발명에서의 제1유체공급부 구성을 보인 분해 사시도
도 9는 본 발명에서의 제1유체공급부 구성을 보인 평단면도
도 10은 본 발명에서의 제2유체공급부 구성을 보인 분해 사시도

이하 본 발명에서 제공하는 유체 혼합장치의 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

도 1, 도 2는 본 발명에서 제공하는 유체 혼합장치의 바람직한 일 실시례를 보인 외형 저면사시도 및 제1,2덮개를 분해한 상태 사시도를 도시한 것이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명에서 제공하는 유체 혼합장치의 정면도, 측면도, 저면도를 각각 도시한 것이다. 그리고 도 6, 도 7은 본 발명에서 제공하는 유체 혼합장치의 정단면도로서 제1실린더에 제1유체가 공급되는 상태도 및 제2실린더에 제1유체가 공급되는 상태도를 도시한 것이고, 도 8은 본 발명에서의 제1유체공급부 구성을 보인 분해 사시도, 도 9는 본 발명에서의 제1유체공급부 구성을 보인 평단면도, 도 10은 본 발명에서의 제2유체공급부 구성을 보인 분해 사시도를 각각 도시한 것이다.

본 발명에서 제공하는 유체 혼합장치(1)는 도시된 바와 같이 지지체(2)의 양측으로 제1덮개(3)와 제2덮개(4)를 나사식으로 결합하여 내측으로 제1실린더(3a)와 제2실린더(4a)를 형성한다.

상기 지지체(2)에는 외부에서 볼 때 제2유체공급관(6)이 제1,2실린더(3a)(4a)의 중심에 직각으로 결합되며, 제2유체공급관(6)의 하측으로는 제1유체공급관(5)이 결합되고, 제1유체공급관(5)의 반대쪽으로는 혼합유체배출관(7)을 설치한다. 그리고 상기 제1유체공급관(5) 및 혼합유체배출관(7)의 직각으로 지지체(2)에는 스토핑용 스프링(132)에 의해 탄성지지되는 스토퍼(130)를 설치한다. 이때 스토퍼(130)는 지지체(2)를 받치고 있는 받침대(18)에 함께 결합된다.

상기 제1덮개(3)와 제2덮개(4)의 중심에는 축방향으로 제2유체공급수단(16)으로 공급되는 제2유체 공급량을 조절하는 다이얼손잡이(170)가 노출상태로 설치한다.

상기 지지체(2)에서 제1,2덮개(3)(4)를 분리하면, 지지체(2)의 중앙을 관통하여 설치한 제1피스톤로드(8)의 양단에 설치되는 제1,2피스톤(9)(10)이 노출되며, 이들 제1,2피스톤(9)(10)은 상기 제1,2실린더(3a)(4a)에 결합된 상태일 때 수밀성을 제공할 수 있도록 가장자리에 제1,2실린더(3a)(4a) 내면과 접하는 패킹을 결합한다.

상기 지지체(2)에는 유체단속수단(11)이 설치되며, 유체단속수단(11)은 제1실린더(3) 또는 제2실린더(4) 쪽으로 제1유체공급관(5)에서 제1유체를 공급할 때 제1유체가 공급되는 반대쪽 유체를 혼합유체배출관(7)으로 배출할 수 있도록 한다.

그리고 상기 제1피스톤로드(8)의 내부에는 피스톤 타입으로 구성되어 제1,2실린더(3a)(4a) 중 제1유체가 공급되는 쪽으로 제2유체를 공급하도록 구성한 제2유체공급수단(16)을 설치한다.

상기 지지체(2)에 설치되어 있는 유체단속수단(11)의 바람직한 예로는 유체방향제어부(12)와, 제1유체공급부(14)와, 혼합유체배출부(15)를 한 세트로 구성하여 연동작동될 수 있게 한다. 즉, 유체방향제어부(12)에 설치된 제1,2가압편(126)(127)에 가압되면서 방향전환되도록 제1유체를 제1,2실린더(3a)(4a) 중 어느 한쪽으로 유도 공급하도록 제1유체공급부(14)를 지지체(2)에 설치하고, 유체방향제어부(12)에 설치된 제1,2가압편(126)(127)에 가압되면서 방향전환되도록 제1,2실린더(3a)(4a) 중 제1유체가 공급되는 반대쪽 혼합유체를 외부로 배출하게 혼합유체배출부(15)를 지지체(2)에 설치한 구성이다.

이하에서 유체방향제어부(12)와, 제1유체공급부(14)와, 혼합유체배출부(15)의 구성을 설명한다.

유체방향제어부(12)는, 지지체(2)에 작동공(121)을 형성하고, 작동공(121)의 내부에는 연결부재(122)를 내장 설치한다. 상기 연결부재(122)는 중간 외부에 걸림환테(122a)가 형성되며, 양 옆으로는 나사부(122b)를 형성한다.

상기 연결부재(122)의 양옆으로 형성된 나사부(122b)에는 제1,2스프링하우징(123)(124)을 각각 결합하여 걸림환테(122a)의 양옆으로 대칭되게 걸림홈(125)이 형성되도록 한다. 그리고 나사체결되는 반대쪽으로는 제1,2스프링하우징(123)(124)에 각각 걸림편(123a)(124a)을 일체로 형성하며, 지지체(2) 외부에 위치하는 걸림편(123a)(124a)을 제1,2가압편(126)(127)에 끼움한다. 이때 제1,2가압편(126)(127)은 제1,2스프링하우징(123)(124)이 연결부재(122)의 나사부(122b)에 나사체결되면서 고정되는 구성이다.

상기 제1,2스프링하우징(123)(124)의 중심에는 축방향으로 스프링내입공(123b)(124b)을 형성하여 스프링(123c)(124c)을 내장하며, 제1,2가압편(126)(127)의 바깥쪽으로 노출되도록 제1,2스프링하우징(123)(124)에 결합된 제1,2푸시핀(128)(129)을 탄성지지할 수 있게 한다.

상기한 제1,2푸시핀(128)(129)은 유체방향제어부(12)가 제1실린더(3) 또는 제2실린더(4) 쪽으로 이동되면서 제1,2피스톤(9)(10)에 각각 부딪힐 때 완충력을 제공하여 유체방향제어부(12)가 손상되는 것을 방지하는 기능성을 제공하게 되는 것이다.

그리고 상기 유체방향제어부(12)는 지지체(2)에 설치된 스토퍼(130)를 더 포함하는 구성으로 이루어진다.

상기 스토퍼(130)는 연결부재(122)에 형성된 걸림환테(122a)의 양측 걸림홈(125)에 걸림되도록 연결부재(122)와 직각방향으로 지지체(2)에 결합되는 것으로, 지지체(2)에 형성된 스토퍼설치구멍(131)에 내에 스토핑용 스프링(132)에 의해 탄성지지되도록 스토퍼(130)를 설치한다. 이때 스토핑용 스프링(132)은 지지체(2) 등에 결합되는 가압볼트(133)에 의해 장력 조절 가능하도록 가압된다.

상기와 같이 구성되는 스토퍼(130)는 유체방향제어부(12)가 제1실린더(3) 또는 제2실린더(4) 쪽으로 이동될 때 걸림환테(122a)를 통과하면서 스토핑용 스프링(132) 쪽으로 상향 이동되었다가 걸림홈(125)에 위치될 때 스토핑용 스프링(132)의 탄성력으로 복원되어 유체방방향제어부(12)을 정지 상태로 세팅하게 되는 것이다.

상기 제1유체공급부(14)는, 유체방향제어부(12)에 구비되는 제1,2가압편(126)(127)에 의해 가압되면서 제1유체를 제1실린더(3) 또는 제2실린더(4) 내부로 공급하는 수단으로, 그 구성은 지지체(2)에 결합된 제1유체공급관(5)과 연결되도록 지지체(2)에 제1유체공급구멍(141)을 형성한다.

상기 제1유체공급관(5)과 제1유체공급구멍(141)의 교차부에는 제1유체공급구멍(141) 내에 위치하도록 체크볼(142)을 설치하고, 상기 체크볼(142)의 양측으로 제1유체공급구멍(141)에 끼움 결합한 가이드부시(143)를 결합한다.

상기 가이드부시(143)에는 패킹으로 수밀 가능하게 제1,2방향전환용 푸시핀(144)(145)이 결합되며, 제1,2방향전환용 푸시핀(144)(145)의 중앙으로는 유체방향제어부(12)의 제1,2가압편(126)(127)과 체크볼(142)에 양단이 접하는 유체공급용 완충스프링(146)을 개재한 구성이다. 이때 상기 체크볼(142)은 제1,2방향전환용 푸시핀(144)(145)에 의해 가압되는 반대쪽의 가이드부시(143)에 결합되어 있는 패킹과 밀착되어 제1유체 공급을 차단하며, 중앙에 유로(147)가 형성된 상기 제1,2방향전환용 푸시핀(144)(145)의 양단에는 축직각방향으로 구멍(147a)을 형성하여 체크볼(142) 및 제1,2가압편(126)(127)에 제1,2방향전환용 푸시핀(144)(145)의 양단이 밀착된 상태에서도 제1유체의 공급이 원활하게 이루어질 수 있도록 구성한다.

상기 혼합유체배출부(15)는, 유체방향제어부(12)에 구비되는 제1,2가압편(126)(127)에 의해 가압되면서 제1실린더(3) 또는 제2실린더(4) 내부의 혼합유체를 혼합유체배출관(7)으로 배출하는 기능성을 제공하는 것이다.

즉, 지지체(2)에 결합된 혼합유체배출관(7)과 연결되도록 지지체(2)에 혼합유체배출구멍(151)를 형성하고, 상기 혼합유체배출관(7)과 혼합유체배출구멍(151)의 교차점에 배출공간(152)이 형성되도록 혼합유체배출구멍(151)멍에 대칭으로 가이드부시(153)를 설치한다. 상기 가이드부시(153)에는 제1,2디스크부재(154)(155)가 패킹에 의해 수밀 상태로 슬라이드되도록 결합되며, 상기 제1,2디스크부재(154)(155)와 유체방향제어부(12)의 제1,2가압편(126)(127) 사이에는 유체배출용 완충스프링(156)을 설치한다.

그리고 상기 제1,2디스크부재(154)(155)에는 중심에 유로(157)가 형성하고, 유로(157)의 양단에는 제1,2디스크부재(154)(155)가 가이드부시(143)에서 인출된 상태일 때 지지체(2) 바깥쪽에 위치되는 유입공(157a)과, 제1,2디스크부재(154)(155)의 인출 유무에 관계없이 배출공간(152)에 위치하는 유출공(157b)을 형성한다.

상기 제2유체공급수단(16)은, 지지체(2)와 제1피스톤로드(8)의 외주연 사이에 외부공급공간(161)을 형성하여 지지체(2)에 설치되는 제2유체공급관(6)을 통해 공급되는 제2유체가 외부공급공간(161)으로 유입될 수 있게 한다.

상기 제1피스톤로드(8) 내부에는 제3피스톤(162)과 제4피스톤(163)을 설치하여 제3피스톤(162)과 제4피스톤(163) 사이에 내부공급공간(164)을 형성되고, 내부공급공간(164)의 양측으로 제3피스톤(162)과 제4피스톤(163)을 경계로 하여 제3,4실린더(165)(166)를 형성한다. 이때 제3실린더(165)는 제1실린더(3) 쪽에 제4실린더(166)는 제2실린더(4) 쪽에 위치될 수 있게 한다. 또한 상기 제1피스톤로드(8)의 중앙에는 외부공급공간(161)과 내부공급공간(164)을 상호 연결하는 제2유체공급공(167)을 복수개 형성한다.

상기 제3,4피스톤(162)(163)에 형성된 제2,3피스톤로드(168)(169)는 제1,2피스톤(9)(10) 중심을 통해 제1,2실린더(3a)(4a) 내부로 인출되며, 제2,3피스톤로드(168)(169)의 단부에는 나사공(168a)(169a)을 형성하고, 이들 나사공(168a)(169a)에는 상기 제1,2실린더(3a)(4a)에 축방향으로 설치된 다이얼손잡이(170)에 결합된 볼트(171)를 결합하여 제3,4실린더(165)(166) 내에서 제3,4피스톤(162)(163)을 미세 이동시킬 수 있도록 한다. 이때 제3,4피스톤(162)(163)은 내부에 유체공급공간(162a)(163a)이 형성되고, 제3,4피스톤(162)(163)이 면접하는 쪽으로는 내부공급공간(164)과 유체공급공간(162a)(163a)을 상호 연결하는 공급구멍(162b)(163b)을 형성한다.

제2,3피스톤로드(168)(169)에는 상기 유체공급공간(162a)(163a)과 상호 연결되는 제2유체공급유로(172)를 형성하고, 또 제3,4실린더(165)(166) 내측으로 노출된 제2,3피스톤로드(168)(169)상의 제2유체공급유로(172)를 개방 또는 차단하는 고무밴드 구성의 제1체크밸브(173)를 설치하여 제2유체공급공(167)간에서 제3,4실린더(165)(166) 내측으로 제2유체를 공급하도록 한다. 그리고 상기 제1피스톤로드(8)에 제1,2피스톤(9)(10)과 근접하도록 형성한 제2유체배출유로(174) 및 제2유체배출유로(174)를 개방 또는 차단하는 고무밴드 구성의 제2체크밸브(175)를 설치한다.

한편 본 발명에 적용되는 제1유체의 공급압력은 항상 제2유체의 공급압력 보다 높은 압력으로 제공된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 유체 혼합장치(1)는 공작기계의 절삭유 혼합, 산업현장에서의 2가지 유체를 혼합하는 용도 농사용으로 액비나 농약 등을 혼합하는 용도 등으로 다양하게 사용될 수 있는 것으로, 이하에서 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명을 사용코자 할 시에는 먼저 제1유체공급관(5)과 제2유체공급관(6) 및 혼합유체배출관(7)에 관체를 각각 연결한 상태에서 제1,2유체를 공급하기만 하면 제1,2유체의 공급압력에 의해 각 구성부재가 작동하면서 이들을 혼합하여 혼합유체배출관(7)으로 배출하게 되는 것이다. 상기 제1,2유체는 물, 약액, 화공약품, 액비 등 다양한 유체가 적용될 수 있다.

먼저 본 발명에서 제1유체의 공급과 혼합유체 배출에 다른 예를 살펴보면 유체방향제어부(12)의 제1,2가압편(126)(127) 중 제1실린더(3) 쪽에 위치하는 제1가압편(126)이 제1피스톤(9)과 함께 지지체(2) 쪽으로 이동된 상태이고, 반대로 제2실린더(4) 내에 제1유체가 공급된 상태에서 제1유체공급관(5)으로 제1유체를 공급하게 되면 제1유체공급부(14)를 통해서 유입되는 제1유체가 비어 있는 제1실린더(3) 내측으로 공급되면서 제1피스톤(9)을 밀어 팽창시키게 된다. 이때 혼합유체배출부(15)을 통해서는 제1유체공급부(14)를 통래서 제1실린더(3) 내로 제1유체가 공급되는 것과는 반대로 혼합유체를 혼합유체배출관(7)을 통해서 혼합유체를 배출하게 되는 것이다.

그리고 제제2유체의 공급 상태를 살펴보면, 상기 제1,2실린더(3a)(4a) 내에서 제1,2피스톤(9)(10)이 이동할 때 진공압에 의해 자연스럽게 제1,2실린더(3a)(4a)로 공급되어 혼합이 이루어지게 되는 것이다.

즉, 제2유체공급관(6)으로 공급되는 제2유체가 제1피스톤로드(8)와 지지체(2) 사이의 외부공급공간(161)에서 제1피스톤로드(8)에 형성된 제2유체공급공(167)을 통해 내부공급공간(164)으로 공급된다. 상기 내부공급공간(164)으로 공급된 제2유체는 제2,3피스톤로드(168)(169)에 형성되어 있는 제2유체공급유로(172)를 통해서 제3,4실린더(165)(166) 내측으로 이동되는데, 이때 제2,3피스톤로드(168)(169)에 제2유체공급유로(172)를 개방 또는 차단하는 고무밴드 구성의 제1체크밸브(173)가 설치되고, 제1피스톤로드(8)에 제1,2피스톤(9)(10)과 근접하도록 형성한 제2유체배출유로(174)를 개방 또는 차단하는 고무밴드 구성의 제2체크밸브(175)가 설치되는 구성으로 이루어져 있다.

이와 같은 구성은 제1실린더(3)에 위치하는 제1피스톤(9)이 지지체(2) 쪽으로 이동하고, 제2실린더(4)에 위치하는 제2피스톤(10)이 지지체(2)에서 멀어지는 작동시에 제3실린더(165)의 단면적이 제1실린더(3)와 같이 점차적으로 좁아지는데, 이때 제3실린더(165) 내에 위치하는 제2유체공급유로(172)에 설치되는 제1체크밸브(173)는 차단되고, 제1실린더(3) 내에 위치하는 제1피스톤로드(8)에 형성되어 있는 제2유체배출유로(174)를 막고 있는 제2체크밸브(175)를 개방하여 제1실린더(3) 내부로 제2유체를 공급하게 되는 것이다.

반대로 제4실린더(166)의 단면적이 제2실린더(4)와 같이 점차적으로 넓어지는데, 이때 제4실린더(166) 내에 위치하는 제2유체공급유로(172)에 설치되는 제1체크밸브(173)는 개방되고, 제2실린더(4) 내에 위치하는 제1피스톤로드(8)에 형성되어 있는 제2유체배출유로(174)에 결합된 제2체크밸브(175)를 차단시켜 제2실린더(4) 내부로 제2유체의 공급을 차단하게 되는 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1:유체 혼합장치 2:지지체
3,4:제1,2덮개 3a,4a:제1,2실린더
5:제1유체공급관 6:제2유체공급관
7:혼합유체배출관 8:제1피스톤로드
9:제1피스톤 10:제2피스톤
11:유체단속수단 12:유체방향제어부
121:작동공 122:연결부재
122a:걸림환테 122b:나사부
123,124:제1,2스프링하우징 123a,124a:걸림편
123b,124b:스프링내입공 123c,124c:스프링
125:걸림홈 126,127:제1,2가압판
128,129:제1,2푸시핀 130:스토퍼
131:스토퍼설치구멍 132:스토핑용 스프링
14:제1유체공급부 141:제1유체공급구멍
142:체크볼 143:가이드부시
144,145:제1,2방향전환용 푸시핀 146:유체공급용 완충스프링
147:유로 147a:구멍
15:혼합유체배출부 151:혼합유체배출구멍
152:배출공간 153:가이드부시
154,155:제1,2디스크부재 156:유체배출용 완충스프링
157:유로 157a:유입공
157b:유출공 16:제2유체공급수단
161:외부공급공간 162,163:제3,4피스톤
162a,163a:유체공급공간 162b,163b:공급구멍
164:내부공급공간 165,166:제3,4실린더
167:제2유체공급공 168,169:제2,3피스톤로드
168a,169a:나사공 170:다이얼손잡이
171:볼트 172:제2유체공급유로
173:제1체크밸브 174:제2유체배출유로
175:제2체크밸브

Claims

제1,2유체공급관과 혼합유체배출관(7)이 결합된 지지체(2)의 양측으로 결합된 제1,2실린더(3a)(4a)와; 지지체(2)의 중앙에 결합된 제1피스톤로드(8)와;
상기 제1,2실린더(3a)(4a)의 내면에 면접되도록 제1피스톤로드(8)의 양단에 결합한 제1,2피스톤(9)(10)과;
상기 지지체(2)에 설치되며 제1실린더(3) 또는 제2실린더(4) 쪽으로 제1유체를 공급할 때 제1유체가 공급되는 반대쪽 유체를 외부로 배출하도록 제1유체공급관(5) 및 혼합유체배출관(7)과 연결되도록 설치한 유체단속수단(11)과;
상기 제1피스톤로드(8)의 내부에 피스톤 타입으로 구성되어 제1,2실린더(3a)(4a) 중 제1유체가 공급되는 쪽으로 제2유체를 공급하도록 구성한 제2유체공급수단(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 혼합장치.
청구항 1에 있어서;
상기 유체단속수단(11)은,
상기 제1유체공급부(14)와 혼합유체배출부(15)를 방향을 제어하도록 지지체(2)에 설치한 유체방향제어부(12)와;
유체방향제어부(12)에 설치된 제1,2가압편(126)(127)에 가압되면서 방향전환되도록 지지체(2)에 설치되며 제1유체를 제1,2실린더(3a)(4a) 중 어느 한쪽으로 유도 공급하는 제1유체공급부(14)와;
유체방향제어부(12)에 설치된 제1,2가압편(126)(127)에 가압되면서 방향전환되도록 지지체(2)에 설치되며 제1,2실린더(3a)(4a) 충 제1유체가 공급되는 반대쪽 혼합유체를 외부로 배출하는 혼합유체배출부(15)로 구성한 것을 특징으로 하는 유체 혼합장치.
청구항 2에 있어서;
상기 유체방향제어부(12)는,
지지체(2)에 형성된 작동공(121)과;
작동공(121)의 내부에 내장되며 외부 중간에 걸림환테(122a)가 형성된 연결부재(122)와;
상기 연결부재(122)의 걸림환테(122a) 양측으로 걸림홈(125)이 형성되도록 연결부재(122) 양측에 형성된 나사부(122b)에 결합되는 제1,2스프링하우징(123)(124)과;
지지체(2)의 외부로 노출된 제1,2스프링하우징(123)(124)에 각각 결합되는 제1,2가압편(126)(127)과;
상기 제1,2가압편(126)(127)의 외부로 선단이 노출되며 제1,2스프링하우징(123)(124)에 내장된 스프링(123c)(124c)에 탄성지지되는 제1,2푸시핀(128)(129)과;
상기 연결부재(122)에 형성된 걸림환테(122a)의 양측 걸림홈(125)에 걸림되도록 연결부재(122)와 직각방향으로 지지체(2)에 결합되며 스토핑용 스프링(132)에 의해 탄성지지되는 스토퍼(130)를 포함하도록 구성한 것을 특징으로 하는 유체 혼합장치.
청구항 2에 있어서;
상기 제1유체공급부(14)는,
지지체(2)에 결합된 제1유체공급관(5)과 연결되도록 지지체(2)에 형성한 제1유체공급구멍(141)과;
제1유체공급관(5)과 제1유체공급구멍(141)의 교차부에 위치하도록 제1유체공급구멍(141) 내에 설치한 체크볼(142)과;
상기 체크볼(142)의 양측으로 제1유체공급구멍(141)에 끼움 결합되며 체크볼(142)과 면접하는 패킹이 구비되는 가이드부시(143)와;
상기 가이드부시(143)에 패킹으로 수밀 가능하게 결합되며 중앙에 유로(147)가 형성되며 양단에 축직각방향으로 구멍(147a)을 형성하여 체크볼(142) 및 제1,2가압편(126)(127)에 양단이 밀착된 상태에서도 제1유체의 공급이 이루어지도록 한 제1,2방향전환용 푸시핀(144)(145)과;
제1,2방향전환용 푸시핀(144)(145)의 중앙으로는 유체방향제어부(12)의 제1,2가압편(126)(127)과 체크볼(142)에 양단이 접하는 유체공급용 완충스프링(146)으로 구성한 것을 특징으로 하는 유체 혼합장치.
청구항 2에 있어서;
상기 혼합유체배출부(15)는,
지지체(2)에 결합된 혼합유체배출관(7)과 연결되도록 지지체(2)에 형성한 혼합유체배출구멍(151)멍과;
상기 혼합유체배출관(7)과 혼합유체배출구멍(151)멍의 교차점에 배출공간(152)이 형성되도록 혼합유체배출구멍(151)멍에 대칭으로 결합한 가이드부시(143)와;
상기 가이드부시(143)에 결합되어 패킹에 의해 수밀 상태로 슬라이드되는 제1,2디스크부재(154)(155)와;
상기 제1,2디스크부재(154)(155)와 유체방향제어부(12)의 제1,2가압편(126)(127) 사이에 개재한 유체배출용 완충스프링(156)을 포함하며;
상기 제1,2디스크부재(154)(155)는 중심에 유로(157)가 형성하고, 유로(157)의 양단에는 제1,2디스크부재(154)(155)가 가이드부시(143)에서 인출된 상태일 때 지지체(2) 바깥쪽에 위치되는 유입공(157a)과, 제1,2디스크부재(154)(155)의 인출 유무에 관계없이 배출공간(152)에 위치하는 유출공(157b)을 형성한 것을 특징으로 하는 유체 혼합장치.
청구항 1에 있어서;
상기 제2유체공급수단(16)은,
지지체(2)와 제1피스톤로드(8)의 외주연 사이에 형성한 외부공급공간(161)과;
외부공급공간(161)으로 공급되는 제2유체가 제1피스톤(9)에 형성된 제2유체공급공(167)을 통해 공급하는 내부공급공간(164)이 제1피스톤로드(8) 내부 중앙으로 위치하고, 내부공급공간(164)의 양 옆으로 제3,4실린더(165)(166)가 형성되도록 설치한 제3,4피스톤(162)(163)과;
제3,4피스톤(162)(163)에 일체로 형성되어 제1,2피스톤(9)(10) 중심을 통해 제1,2실린더(3a)(4a) 내부로 인출되는 제1,2실린더(3a)(4a)에 지지되는 제2,3피스톤로드(168)(169)와;
제2유체공급공간(167)에서 제3,4실린더(165)(166) 내측으로 제2유체를 공급하도록 제2,3피스톤로드(168)(169)에 형성한 제2유체공급유로(172) 및 제3,4실린더(165)(166) 내측으로 노출된 제2,3피스톤로드(168)(169)상의 제2유체공급유로(172)를 개방 또는 차단하는 고무밴드 구성의 제1체크밸브(173)와;
상기 제1피스톤로드(8)에 제1,2피스톤(9)(10)과 근접하도록 형성한 제2유체배출유로(174) 및 제2유체배출유로(174)를 개방 또는 차단하는 고무밴드 구성의 제2체크밸브(175)로 구성한 것을 특징으로 하는 유체 혼합장치.
청구항 6에 있어서;
상기 제2유체공급수단(16)의 제2,3피스톤로드(168)(169)의 단부에는 나사공(168a)(169a)을 형성하고;
상기 나사공(168a)(169a)에는 상기 제1,2실린더(3a)(4a)에 축방향으로 설치된 다이얼손잡이(170)에 결합된 볼트(171)를 결합하여 제3,4실린더(165)(166) 내에서 제3,4피스톤(162)(163)을 미세 이동시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 유체 혼합장치.