KR20210004753A - 부동액 주입 장치 및 이를 이용한 주입 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부동액 주입 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 생산 라인에서 차종 변경에 따른 부동액 저장탱크의 적정 최대 수위의 변경시 부동액 주입용 건을 교체할 필요 없이 자동으로 그 수위를 조정할 수 있도록 할 목적으로,
스위치가 구비된 손잡이부에 탈착 가능하게 되고 일측에 관로(111)가 형성된 건 본체(110); 주입 포터(11)와 실링이 이루어지는 제1실링부재(121)가 구비된 가이드(120); 보조 주입구(12)와 실링이 이루어지는 제2실링부재(131)가 구비된 엔드 벨브(130); 상기 건 본체(110)를 부동액 저장탱크(10)에 결속 또는 해제하는 클램프 암(140); 일측이 상기 관로(111)와 연결되고 건 본체(110) 내에서 슬라이드 이동 가능하게 마련된 노즐(150); 상기 노즐(150) 외면 일측에 형성된 피스톤(161)이 내입되고 공압 또는 유압에 의해 상기 피스톤(161)이 왕복 이동 가능하게 마련된 실린더(160); 를 포함함으로써 상기 노즐 단부의 위치를 가변시키는 부동액 주입 장치 및 이를 이용한 주입 방법에 관한 것이다.

Description

부동액 주입 장치 및 이를 이용한 주입 방법{INJECTION DEVICE FOR ANTIFREEZE AND INJECTION METHOD USING THEREOF}
본 발명은 부동액 주입 장치 및 이를 이용한 주입 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 생산 공정시 라디에이터에 부동액을 자동으로 정량 주입하기 위한 부동액 주입 장치로서, 특히 노즐의 위치를 가변시켜서 부동액의 레벨을 조절 가능하게 하는 부동액 주입 장치 및 이를 이용한 주입 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 생산라인에서 엔진룸에 엔진과 라디에이터 등과 같은 연관부품의 장착이 완료된 후에는 라디에이터의 내부에 부동액을 주입하여 충진하게 되는데, 라디에이터 내부를 진공으로 유지한 상태에서 건과 같은 형태로 된 전용의 부동액 주입 장치를 이용하여 라디에이터에 구비되는 주입 포터와 결합시킨 후 부동액이 공급하면 부동액이 진공과 펌핑 작동에 의하여 라디에이터 내부로 채워지게 된다.
부동액 주입 장치의 일 예로서 대한민국 등록특허 제10-1342788호(특허문헌 1)에서는 손잡이와 부동액주입구를 가지는 어퍼바디에 로어바디를 결합하여 형성하는 건바디와, 상기 건바디의 중앙에 부동액을 라디에이터로 주입할 수 있도록 설치하는 주입관과, 상기 주입관의 하단 외측에 고정하여 라디에이터의 주입포터 내경부와 연접되는 내측기밀구와, 상기 주입관의 외측에 설치되어 주입포터의 외경부와 연접되는 외측기밀구와, 상기 로어바디의 하단부에 돌출되게 설치하여 주입포터에 형성되는 출입홈으로 진입하여 제 위치를 유지하는 가이드와, 상기 가이드와 중첩되지 않는 위치에 주입포터와 견고한 결합력을 유지하여 단속하기 위한 클램퍼를 설치하여서 된 부동액 주입용 건이 제안된 바 있고, 또한 대한민국 등록특허 제10-1382252호(특허문헌 2)에서는 주입용 건을 구성하는 클램퍼를 이용하여 라디에이터에 구비되는 주입포터와 결합하는 클램핑단계와, 주입용 건의 클램핑이 완료되면 라디에이터의 내부를 진공상태로 만드는 진공유지단계와, 라디에이터 내부가 진공상태를 유지하는지 체크하는 진공체크단계와, 진공체크를 통하여 라디에이터 내부의 진공에 이상이 없을 경우에는 주입펌프를 작동시켜 주입용 건을 통하여 부동액을 주입하는 주입단계와, 부동액이 라디에이터에 거의 충진 되었을 때 주입용 건으로 압력을 높여 부동액의 완충을 수행하는 가압단계로 이루어진 자동차용 라디에이터 부동액 주입방법에 제안된 바 있다.
이와 같은 자동차 주입 장치는, 도 1과 같이 스위치(112)가 구비된 손잡이부에 탈착 가능하게 되고 일측에 관로(111)가 형성된 건 본체(110); 부동액 저장탱크(10)의 주입 포터(11)와 실링이 이루어지는 제1실링부재(121)가 구비된 가이드(120); 부동액 저장탱크(10)의 보조 주입구(12)와 실링이 이루어지는 제2실링부재(131)가 구비된 엔드 벨브(130); 공압 또는 유압에 의해서 건 본체(110)를 부동액 저장탱크(10)에 결속시키도록 구동하는 클램프 암(140); 일측 단부가 상기 관로(111)와 연결되고 타측 단부인 노즐 단부(151)가 부동액 저장탱크(10) 내부 공간에 내입되며 상기 건 본체(110) 내에 장착된 노즐(150)로 구성되며, 이러한 부동액 주입 장치는, 건 본체(110)가 부동액 저장탱크(10)에 결속되는 클램핑 단계, 부동액 저장탱크(10) 내부 공간 및 그와 연결된 라디에이터, 엔진 내부 관로의 공기를 흡입하는 진공 형성 단계, 노즐(150)을 통해 부동액을 급액하여 부동액 저장탱크의 보조 주입부(12)까지 완충시키는 부동액 주입 단계, 마지막으로 부동액 저장탱크(10) 내의 적정 최대 수위(MAX LEVEL)를 유지하기 위해 부동액을 빨아들이는 동시에 공기를 주입하는 레벨링(탑 오프) 단계를 통해 부동액 주입이 완료된다.
여기서 레벨링 단계는 보조 주입구(12)까지 완충된 부동액을 노즐(150)로 빨아들여서 부동액의 수위를 적정 최대 수위(MAX LEVEL)까지 낮추는 공정이기 때문에 그 수위는 노즐 단부(151)의 위치에 의해 결정되는데, 부동액 저장탱크(10)의 적정 최대 수위(MAX LEVEL)는 차종에 따라 차이가 있다.
따라서 기존 자동차 생산 라인에서 차종이 바뀌면 그에 따라 손잡이부에서 건 본체(110)를 분리한 다음, 해당 차종에 맞도록 설계된 다른 건 본체(110)를 연결한 후 부동액 주입 작업을 수행해야 하기 때문에 대단히 번거로워서 작업성이 좋지 않고 시간이 지연되는 등의 문제점이 있어 생산성 향상을 저해하는 요인이 되고 있다.
1. 대한민국 등록특허 제10-1342788호 2. 대한민국 등록특허 제10-1382252호
상기의 종래 기술이 내포한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 자동차 생산 라인에서 차종 변경에 따른 부동액 저장탱크의 적정 최대 수위의 변경시 부동액 주입용 건을 교체할 필요 없이 자동으로 부동액 저장탱크의 적정 최대 수위를 변경하여 조정할 수 있는 부동액 주입 장치 및 이를 이용한 주입 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부동액 주입 장치는, 부동액 주입 장치의 제어용 스위치가 구비된 손잡이부에 탈착 가능하게 되고 일측에 관로가 형성된 건 본체; 상기 건 본체의 하부에 연결되고 부동액 저장탱크의 주입 포터와 실링이 이루어지는 제1실링부재가 구비된 가이드; 상기 가이드의 하부에 배치되어 승하강 가능하게 마련되고 부동액 저장탱크의 보조 주입구와 실링이 이루어지는 제2실링부재가 구비된 엔드 벨브; 상기 건 본체를 부동액 저장탱크에 결속시키거나 결속 해제하도록 구동하는 클램프 암; 일측이 상기 관로와 연결되고 타측 노즐 단부가 부동액 저장탱크 내부 공간에 내입 가능하게 마련되며 상기 건 본체 내에서 슬라이드 이동 가능하게 마련된 노즐; 상기 노즐의 외면 일측에 형성된 피스톤이 내입되고 공압 또는 유압에 의해서 상기 피스톤이 왕복 이동 가능하게 마련된 실린더; 를 포함함으로써 상기 노즐 단부의 위치가 가변 가능하게 된 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부동액 주입 방법은, 노즐 단부가 부동액 저장탱크에 내입된 상태에서 건 본체를 부동액 저장탱크에 결속하는 클램핑 단계; 공압 또는 유압을 이용하여 실린더 내의 피스톤을 이동시켜서 노즐 단부가 부동액 저장탱크 내의 제1레벨 또는 제2레벨에 위치하게 하는 노즐 위치 조정 단계; 부동액 저장탱크, 라디에이터 및 엔진의 각 내부 공기를 흡입하여 진공을 형성하는 진공 형성 단계; 상기 노즐을 통해 부동액을 부동액 주입탱크에 주입하여 부동액을 완충하는 급액 단계; 상기 노즐을 통해 부동액 주입탱크 내의 부동액을 흡입하는 동시에 공기를 주입하여 상기 노즐 위치 조정 단계에서 조정된 레벨로 수위를 맞추는 레벨링 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 부동액 주입 장치 및 이를 이용한 주입 방법에 따르면, 부동액 주입 장치에 노즐의 위치를 가변시킬 수 있는 실린더 및 피스톤 구조물을 부가함으로써 노즐의 위치를 조절할 수 있기 때문에 차종 변경에 따른 부동액 저장탱크의 적정 최대 수위 변경시 부동액 주입용 건을 교체할 필요가 없으므로 작업이 매우 편리할 뿐 아니라, 건 교체에 소요되는 시간을 줄일 수 있게 되어 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 부동액 주입 장치의 구성을 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 부동액 주입 장치의 구성을 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 부동액 주입 장치의 사용상태를 보인 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 부동액 주입 장치의 실물 사진이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 형태의 구조를 예시하고 이에 기하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 예시된 형태만으로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위는 예시된 형태의 통상적인 변경이나 균등물 내지 대체물까지 포함한다.
이하의 설명에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명에 따른 부동액 주입 장치의 구성을 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 부동액 주입 장치의 사용상태를 보인 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 부동액 주입 장치의 실물 사진이다.
도 2 내지 도 4를 참조하는 바와 같이 본 발명의 부동액 주입 장치(100)는 건 본체(110), 가이드(120), 엔드 밸브(130), 클램프 암(140), 노즐(150) 및 실린더(160)로 이루어진다.
상기 건 본체(110)는 부동액 주입 장치(100)를 제어하는 스위치(112)가 구비된 손잡이부에 탈착 가능하게 되고 건 본체(110) 일측에는 부동액이 유동하는 관로(111)가 형성된다.
여기서 상기 손잡이부 및 스위치(112)는 부동액 주입을 제어하는 전자 시스템(미도시)을 비롯하여 공압 또는 유압을 제어하는 각종 제어장치(미도시)와 연결되는데 이는 특허문헌들을 비롯하여 당해 분야에서 사용중인 것이므로 그에 관한 상세한 설명은 생략한다.
상기 가이드(120)는 상기 건 본체(110)의 하부에 연결되고 부동액 저장탱크(10)의 주입 포터(11)와 실링이 이루어지는 오링 형태의 제1실링부재(121)가 구비된다.
상기 엔드 밸브(end valve)(130)는 상기 가이드(120)의 하부에 배치되어 공압 또는 유압에 의해 승하강 가능하게 마련되고 부동액 저장탱크(10)의 보조 주입구(120)와 실링이 이루어지는 제2실링부재(131)가 구비된다.
상기 클램프 암(140)은 상기 건 본체(110)를 부동액 저장탱크(10)에 결속시키거나 결속 해제하도록 하기 위해 공압 또는 유압으로 구동하여 오므리거나 벌어질 수 있게 마련된다.
상기 노즐(150)은 일측이 상기 관로(111)와 연결되고 타측 노즐 단부(151)가 부동액 저장탱크(10) 내부 공간에 내입 가능하게 마련되며 상기 건 본체(110) 내의 중공부를 관통하여 슬라이드 왕복 이동 가능하게 마련된다.
이를 위해 상기 노즐(150)의 외면 일측에 피스톤(161)이 구비되고 상기 건 본체(110)의 일측에는 실린더(160)가 설치되며, 상기 피스톤(161)이 상기 실린더(160)에 내입된 상태에서 공압 또는 유압에 의해 피스톤(161)이 실린더(160) 내에서 왕복 이동 가능하며, 이에 따라 상기 노즐 단부(151)의 위치를 제1레벨(LEVEL 1) 또는 제2레벨(LEVEL 2)로 조정할 수 있다.
따라서 어느 한 차종의 부동액 적정 최대 수위가 제1레벨(LEVEL 1)인 경우 도 2와 같이 노즐(150)을 상승시켜서 노즐 단부(151)를 제1레벨(LEVEL1)로 이동시키고, 다른 차종의 부동액 적정 최대 수위가 제2레벨(LEVEL 2)인 경우 도 3과 같이 노즐(150)을 하강시켜서 노즐 단부(151)를 제2레벨(LEVEL 2)로 이동시킬 수 있으며, 그에 따라 자동차 생산 공장에서 차종이 변경되더라도 노즐(150) 위치만 변경시키면 되므로 건 본체(110) 전체를 교체해야하는 번거로운 작업을 배제할 수 있고, 그만큼 생산 지연 시간을 줄일 수 있다.
상기 노즐(150)의 위치가 가변되더라도 위치에 관계없이 노즐(150) 내부 공간이 상기 관로(111)와 연결되어야만 부동액의 공급 및 회수가 가능하다.
이를 위해 상기 노즐(150)이 관통하는 건 본체(110)의 중공 내면(114) 중 상기 관로(111)와 연결되는 부분의 일부 내경을 확장시켜서 공간(115)을 형성하고, 상기 노즐(150)의 일측에 벽면을 관통하는 관통구(152)를 형성하며, 상기 관통구(152)는 상기 공간(115) 내에 위치하게 한다. 여기서 상기 공간(115)이 형성된 구간은 상기 노즐(150)의 왕복이동 거리에 대응하는 길이를 가진다.
이 경우 노즐(150)이 왕복 이동하더라도 관로(111)와 노즐(150) 내부는 공간(114) 및 관통구(152)를 통해 연결 상태를 유지할 수 있게 되어 부동액을 주입하거나 회수하는 것이 가능하다.
한편, 부동액 주입 장치(100)를 이용한 부동액의 주입 방법은, 클램핑 단계, 노즐 위치 조정 단계, 진공 형성 단계, 급액 단계 및 레벨링(탑 오프) 단계를 포함한다.
상기 클램핑 단계는, 노즐 단부(151)가 부동액 저장탱크(10)에 내입된 상태에서 클램프 암(140)을 작동시켜서 건 본체(110)를 부동액 저장탱크(10)에 결속하는 공정이다.
상기 노즐 위치 조정 단계는, 공압 또는 유압을 이용하여 실린더(160) 내의 피스톤(161)을 이동시켜서 노즐 단부(151)가 부동액 저장탱크(10) 내의 제1레벨(LEVEL 1) 또는 제2레벨(LEVEL 2)로 선택하는 공정으로, 이 공정이 본 발명의 핵심이라 할 수 있다.
상기 진공 형성 단계는, 부동액 저장탱크(10), 라디에이터 및 엔진의 각 내부 공기를 흡입하여 진공을 형성하는 공정이다.
상기 급액 단계는, 상기 노즐(150)을 통해 부동액을 부동액 주입탱크(10)에 주입하여 부동액을 완충하는 공정이다.
상기 레벨링 공정은, 상기 노즐(150)을 통해 부동액 주입탱크(10) 내에서 완충된 부동액의 일부량을 흡입하는 동시에 흡입된 양 만큼의 공기를 주입하여 상기 노즐 위치 조정 단계에서 선택 조정된 제1레벨 또는 제2레벨로 그 수위를 맞추는 공정이다.
이상은, 본 발명의 기술 사상을 보인 한정된 실시 예에 따라 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 실시 예들의 구성요소 일부를 변경, 혼합하는 등, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능하고, 그러한 변형 실시는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
10 : 부동액 저장탱크
11 : 주입 포터 12 : 보조 주입구
100 : 주입 장치 110 : 건 본체
111 : 관로 112 : 스위치
114 : 중공 내면 115 : 공간
120 : 가이드 121 : 제1실링부재
130 : 엔드 밸브 131 : 제2실링부재
140 : 클램프 암 150 : 노즐
151 : 노즐 단부 152 : 관통구
160 : 실린더 161 : 피스톤

Claims (3)

  1. 부동액 주입 장치의 제어용 스위치가 구비된 손잡이부에 탈착 가능하게 되고 일측에 관로가 형성된 건 본체;
    상기 건 본체의 하부에 연결되고 부동액 저장탱크의 주입 포터와 실링이 이루어지는 제1실링부재가 구비된 가이드;
    상기 가이드의 하부에 배치되어 승하강 가능하게 마련되고 부동액 저장탱크의 보조 주입구와 실링이 이루어지는 제2실링부재가 구비된 엔드 벨브;
    상기 건 본체를 부동액 저장탱크에 결속시키거나 결속 해제하도록 구동하는 클램프 암;
    일측이 상기 관로와 연결되고 타측 노즐 단부가 부동액 저장탱크 내부 공간에 내입 가능하게 마련되며 상기 건 본체 내에서 슬라이드 이동 가능하게 마련된 노즐;
    상기 노즐의 외면 일측에 형성된 피스톤이 내입되고 공압 또는 유압에 의해서 상기 피스톤이 왕복 이동 가능하게 마련된 실린더;
    를 포함함으로써 상기 노즐 단부의 위치가 가변 가능하게 된 것을 특징으로 하는 부동액 주입 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐이 관통하는 건 본체의 중공 내면 중 상기 관로와 연결되는 부분에는 상기 노즐의 왕복이동 거리에 대응하는 구간의 공간이 형성되고, 상기 노즐의 일측에 벽면을 관통하는 관통구가 형성되며, 상기 관통구는 상기 공간 내에 위치하게 된 것을 특징으로 하는 부동액 주입 장치.
  3. 청구항 1 또는 2 기재의 부동액 주입 장치를 이용한 주입 방법으로서,
    노즐 단부가 부동액 저장탱크에 내입된 상태에서 건 본체를 부동액 저장탱크에 결속하는 클램핑 단계;
    공압 또는 유압을 이용하여 실린더 내의 피스톤을 이동시켜서 노즐 단부가 부동액 저장탱크 내의 제1레벨 또는 제2레벨에 위치하게 하는 노즐 위치 조정 단계;
    부동액 저장탱크, 라디에이터 및 엔진의 각 내부 공기를 흡입하여 진공을 형성하는 진공 형성 단계;
    상기 노즐을 통해 부동액을 부동액 주입탱크에 주입하여 부동액을 완충하는 급액 단계;
    상기 노즐을 통해 부동액 주입탱크 내의 부동액을 흡입하는 동시에 공기를 주입하여 상기 노즐 위치 조정 단계에서 조정된 레벨로 수위를 맞추는 레벨링 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주입 방법.
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