KR20210136797A

KR20210136797A - 정량 토출을 위한 실린지 펌프, 코팅액 공급 방법 및 실린지 펌프 세척 방법

Info

Publication number: KR20210136797A
Application number: KR1020200103000A
Authority: KR
Inventors: 김기만
Original assignee: (주)우원티씨에스
Priority date: 2020-05-07
Filing date: 2020-08-18
Publication date: 2021-11-17
Also published as: KR102362969B1

Abstract

본 발명은 기 설정된 정량만큼의 액체를 토출할 수 있는 실린지 펌프와 실린지 펌프에 액체를 공급하는 방법과 단시간 또는 장시간 사용 정지 후 실린지 펌프를 세척하는 방법에 관한 것이다. 이를 위한 실린지 펌프는 구동력을 제공하는 모터; 상기 모터로부터 구동력을 전달받아 상하로 수직 이동하는 샤프트; 상기 샤프트에 결합되고, 상기 샤프트의 수직 이동에 따라 상하로 수직 이동하는 피스톤; 및 상기 피스톤의 수직 이동에 대응하여 액체를 충진 또는 토출하는 실린지를 포함하고, 상기 실린지의 하부에는 토출구가 형성되어 있으며, 상기 토출구를 통해서 상기 실린지에 충진된 액체가 배출된다.

Description

정량 토출을 위한 실린지 펌프, 코팅액 공급 방법 및 실린지 펌프 세척 방법{SYRINGE PUMP FOR QUANTITATIVE DISPENSING, COATING SOLUTION SUPPLY METHOD AND SYRINGE PUMP CLEANING METHOD}

본 발명은 정량 토출을 위한 실린지 펌프, 코팅액 공급 방법 및 실린지 펌프 세척 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기 설정된 정량만큼의 액체를 토출할 수 있는 실린지 펌프와 실린지 펌프에 액체를 공급하는 방법과 단시간 또는 장시간 사용 정지 후 실린지 펌프를 세척하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액체를 일정량으로 토출 또는 충진시키는 정량 펌프는 낮은 속도에서 높은 압력을 낼 수 있고, 캠 샤프트 등을 통해 피스톤, 다이아프램을 왕복 운동시켜 단위 시간당 유량을 토출하거나 충진할 수 있다. 정량 펌프는 구동 모터의 구동력에 의해 작동하는 플런저의 왕복 운동으로 피스톤을 왕복 운동시켜 액체를 토출하거나 충진하게 된다.

종래 정량 펌프는 아래에서 위로 피스톤을 밀어 올려 상방으로 액체를 토출하는 구조로 형성되었으나, 이러한 구조는 액체의 충진 과정에서 발생하는 기포와 같은 기체가 실린지 내부에서 액체의 상부에 위치하게 되어 정량 토출을 위해 일정 길이만큼 피스톤을 밀어 올리면 기체가 배출되어 정량의 액체 토출이 불가능한 문제점이 있다

한국등록특허 제10-2032065호는 압축 기체원으로부터 공급된 기체를 통해 시린지 내의 액체를 토출시키는 토출 장치로서, 시린지 내의 액체 잔량에 따라 시린지로 공급되는 유량을 조절하며, 정량 토출 장치가 구성하는 배관에 설치되는 유량조절제어 장치로 마련되는 유량조절수단, 압축 기체원, 압축 기체원과 연결되며 시린지로 조정된 압력의 기체의 공급 여부를 결정하는 전자밸브, 압축 기체원과 전자밸브를 연통하는 토출용 제1배관 상에 배치되는 제1비례제어밸브, 압축 기체원과 전자밸브를 연통하는 진공용 제2배관 상에 배치되는 제2비례제어밸브, 전자밸브의 기체 공급을 통해 내부에 충진된 액체를 토출시키는 시린지, 및 압축 기체원, 전자밸브, 제1비례제어밸브, 제2비례제어밸브를 제어하는 제어부를 포함하여, 다양한 점도의 액체재료(수지, 도전성접착제, UV 레진, 각종 페이스트)를 정밀하게 정량 토출할 수 있는 정량 토출 장치를 개시하고 있다.

한국등록특허 제10-2032065호(2019.10.07, 등록)

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 실린지 내부에 충진된 액체를 하방으로 토출하여 실린지의 상하 수직이동 거리에 비례하는 액체를 정량으로 제공할 수 있는 실린지 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 단시간 구동 정지 후 또는 장시간 구동 정지 후 실린지 펌프를 세척하여 실린지 펌프를 사용함에 따라 실린지 펌프에 잔류하는 이물질을 제거하고 액체의 품질을 향상시킬 수 있는 코팅 공급 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 제1 측면에 따른 정량 토출을 위한 실린지 펌프는 구동력을 제공하는 모터; 상기 모터로부터 구동력을 전달받아 상하로 수직 이동하는 샤프트; 상기 샤프트에 결합되고, 상기 샤프트의 수직 이동에 따라 상하로 수직 이동하는 피스톤; 및 상기 피스톤의 수직 이동에 대응하여 액체를 충진 또는 토출하는 실린지를 포함하고, 상기 실린지의 하부에는 토출구가 형성되어 있으며, 상기 토출구를 통해서 상기 실린지에 충진된 액체가 배출된다.

본 발명에 따른 정량 토출을 위한 실린지 펌프는 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다.

예를 들면, 상기 실린지의 하부에 결합되고, 중앙에 상기 토출구가 형성되어 상기 실린지에 충진된 액체를 기 설정된 정량만큼 하방으로 토출하는 실린지 캡을 더 포함할 수 있다.

상기 실린지에 설치되고, 상기 실린지에 잔존하는 액체량을 측정하는 레벨 센서를 더 포함할 수 있다.

액체를 저장하는 저장 탱크와 상기 실린지 사이에 배치되어 상기 액체에 포함된 이물질을 걸려주는 서지 필터를 더 포함할 수 있다.

상기 실린지와 연결되고, 상기 실린지의 상부에 잔존하는 기체의 압력에 따라 개폐하여 상기 실린지의 내부 압력을 일정하게 유지하는 압력 밸브를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제2 측면에 따른 정량 토출을 위한 실린지 펌프의 코팅액 공급 방법은 코팅액 공급을 제어하는 코팅액 공급 시스템에서 수행되는 코팅액 공급 방법에 있어서, (a) 액체를 저장하는 저장 탱크에서 액체가 토출되는 후단에 배치되는 제1 솔레노이드 밸브를 개방하는 단계; (b) 상기 제1 솔레노이드 밸브의 개방에 따라 공급 펌프(supply pump)를 통해 상기 저장 탱크에 저장된 액체를 이송하는 단계; (c) 상기 공급 펌프를 통해 이송되는 액체를 서지 필터(surge filter)로 통과시켜 이물질을 제거하는 단계; 및 (d) 상기 서지 필터의 후단에 배치되고 상기 저장 탱크의 전단에 배치되는 제2 솔레노이드 밸브의 개폐를 제어하여 상기 이물질이 제거된 액체를 상기 저장 탱크로 리턴시키는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 정량 토출을 위한 실린지 펌프의 코팅액 공급 방법은 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다.

(e-1) 상기 (c) 단계 이후에 상기 제2 솔레노이드 밸브의 개폐를 제어하고 실린지 펌프의 전단에 배치되는 제3 솔레노이드 밸브를 개방하는 단계; 및 (e-2) 상기 실린지 펌프의 후단에 배치되는 제4 솔레노이드 밸브와 상기 실린지 펌프에서 액체가 토출되는 제5 솔레노이드 밸브를 폐쇄하여 상기 저장 탱크로부터 이송되는 액체를 상기 실린지 펌프에 충진하는 단계를 더 포함할 수 있다.

(e-3) 상기 제2 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 상기 제5 솔레노이드 밸브를 개방하여 기 설정된 정량만큼 상기 실린지 펌프로부터 액체를 토출하는 단계; (e-4) 상기 제5 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 상기 제4 솔레노이드 밸브를 개방하여 초음파 노즐로부터 분사되는 초음파를 상기 실린지 펌프로 공급하는 단계; 및 (e-5) 상기 제4 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 상기 제5 솔레노이드 밸브를 개방하여 상기 실린지 펌프에 기 설정된 액체량만 잔존하도록 액체를 상기 저장 탱크로 리턴시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제3 측면에 따른 정량 토출을 위한 실린지 펌프의 세척 방법은 코팅액 공급을 제어하는 코팅액 공급 시스템에서 수행되는 실린지 펌프의 세척 방법에 있어서, (a') 세척액을 저장하는 세척액 탱크에서 세척액이 토출되는 후단에 배치되는 제7 솔레노이드 밸브를 개방하고, 상기 실린지 펌프의 전단에 배치되는 제3 솔레노이드 밸브를 개방하여 세척액을 상기 실린지 펌프로 이송시키는 단계; (b') 상기 실린지 펌프에서 액체가 토출되는 제5 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 상기 실린지 펌프의 후단에 배치되는 제4 솔레노이드 밸브를 개방하여 세척액을 이송시키는 단계; (c') 초음파가 꺼진 상태에서 세척액을 초음파 노즐로 토출하는 단계; (d') 기 설정된 시간 후에 압축 에어를 분사하여 압축 에어를 제7 솔레노이드 밸브와 제3 솔레노이드 밸브로 통과시키고 상기 실린지 펌프를 거쳐 제4 솔레노이드 밸브로 통과시키며 초음파 노즐로 토출하는 단계; (e') 기 설정된 시간 후에 제3 솔레노이드 밸브와 제4 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 제5 솔레노이드 밸브를 개방하며 드레인과 연결되는 제8 솔레노이드 밸브를 개방하는 단계; 및 (f') 제5 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 드레인과 연결되는 제8 솔레노이드 밸브를 폐쇄하며 저장 탱크와 연결되는 제8 솔레노이드 밸브를 개방하여 실린지 펌프를 충진하기 위한 모드로 변경하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제4 측면에 따른 정량 토출을 위한 실린지 펌프의 세척 방법은 코팅액 공급을 제어하는 코팅액 공급 시스템에서 수행되는 실린지 펌프의 세척 방법에 있어서, (a'') 세척액을 저장하는 세척액 탱크에서 세척액이 토출되는 후단에 배치되는 제9 솔레노이드 밸브를 개방하고, 액체를 저장하는 저장 탱크에서 액체가 토출되는 후단에 배치되는 제1 솔레노이드 밸브를 개방하여 세척액을 이송시키는 단계; (b'') 상기 세척액을 공급 펌프와 서지 필터로 통과시키고, 상기 저장 탱크의 전단에 배치되는 제2 솔레노이드 밸브와 실린지 펌프의 전단에 배치되는 제3 솔레노이드 밸브를 개방하고 상기 실린지 펌프에서 액체가 토출되는 제5 솔레노이드 밸브를 폐쇄하며 상기 실린지 펌프의 후단에 배치되는 제4 솔레노이드 밸브를 개방하여 세척액을 이송시키는 단계; (c'') 초음파가 꺼진 상태에서 세척액을 초음파 노즐로 토출하는 단계; (d'') 기 설정된 시간 후에 압축 에어를 분사하여 압축 에어를 제9 솔레노이드 밸브와 제1 솔레노이드 밸브와 공급 펌프와 서지 필터와 제2 솔레노이드 밸브와 제3 솔레노이드 밸브와 실린지 펌프를 거쳐 제4 솔레노이드 밸브로 통과시키며 초음파 노즐로 토출하는 단계; (e'') 기 설정된 시간 후에 제3 솔레노이드 밸브와 제4 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 제5 솔레노이드 밸브를 개방하며 드레인과 연결되는 제8 솔레노이드 밸브를 개방하는 단계; 및 (f'') 제5 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 드레인과 연결되는 제8 솔레노이드 밸브를 폐쇄하며 저장 탱크와 연결되는 제8 솔레노이드 밸브를 개방하여 실린지 펌프를 충진하기 위한 모드로 변경하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 실린지 펌프는 실린지 내부에 충진된 액체를 하방으로 토출하여 실린지의 상하 수직이동 거리에 비례하는 액체를 정량으로 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 코팅 공급 시스템은 단시간 구동 정지 후 또는 장시간 구동 정지 후 실린지 펌프를 세척하여 실린지 펌프를 사용함에 따라 실린지 펌프에 잔류하는 이물질을 제거하고 액체의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 실린지 펌프를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 코팅액 공급 시스템에서 수행되는 기본 코팅액 흐름을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 코팅액 공급 시스템에서 수행되는 실린지 펌프에 액체를 충진하는 흐름을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 코팅액 공급 시스템에서 수행되는 단시간 사용 정지후 실린지 펌프를 세척하는 과정의 흐름을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 코팅액 공급 시스템에서 수행되는 장시간 사용 정지후 실린지 펌프를 세척하는 과정의 흐름을 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하 본 발명의 실시예들에 따른 정량 토출을 위한 실린지 펌프, 실린지 펌프의 코팅액 공급 방법, 실린지 펌프의 세척 방법에 대하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 실린지 펌프를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실린지 펌프(100)는 지지 플레이트(110), 모터(120), 샤프트(130), 피스톤(140) 및 실린지(150)를 포함한다. 본 발명에 따른 실린지 펌프(100)는 실린지 캡(160), 레벨 센서(170), 서지 필터(180), 압력 밸브(190)를 더 포함할 수 있다.

지지 플레이트(110)는 복수의 수직 프레임과 복수의 수평 프레임으로 이루어져 모터(120), 샤프트(130), 실린지(150)를 지지하는 역할을 한다. 지지 플레이트(110)는 용접 또는 볼트-너트와 같은 별도의 체결 부재를 통해 복수의 수직 프레임과 복수의 수평 프레임이 상호 연결될 수 있다.

모터(120)는 지지 플레이트(110)에 의해 지지되고, 정량 토출을 위해 공지된 서보 모터를 사용하여 피스톤(130)의 상하 수직 이동을 위한 구동력을 제공한다. 모터(120)는 기 설정된 동작 시간에 따라 일정 간격으로 정회전 또는 역회전하여 액체의 충진 및 토출이 가능하도록 할 수 있다.

샤프트(130)는 지지 플레이트(110)에 의해 지지되고, 모터(120)와 연결되어 모터(120)로부터 전달되는 회전 구동력을 상하 수직 구동력으로 변환시킨다. 샤프트(130)는 모터(120)의 회전 구동력을 수직 구동력으로 변환시켜 피스톤(140)의 상하 방향 이동이 가능하도록 할 수 있다.

샤프트(130)는 피스톤(140)의 상하 방향 이동 거리를 제어함에 따라 실린지(150) 내에 충진되는 액체의 양 및 실린지(150)를 통해 토출되는 액체의 양을 일정하게 조절할 수 있다.

일 실시예에서, 샤프트(130)는 볼스크류를 적용하여 모터(120)의 회전력을 피스톤(140)의 상하 수직 운동으로 변환시킬 수 있으며, 모터(120)의 정방향 또는 역방향의 회전각을 적절히 제어함으로써 실린지(150)에 충진 또는 실린지(150)로부터 토출되는 액체의 양을 조절할 수 있다.

피스톤(140)은 샤프트(130)에 결합되고, 샤프트(130)의 상하 수직 이동에 따라 실린지(150) 내에서 상하로 수직 이동한다. 피스톤(140)은 실린지(150) 내에서 상하로 수직 이동하여 액체의 충진 및 토출이 이루어지도록 한다.

피스톤(140)은 샤프트(130)의 수직 이동에 따라 기 설정된 구간만 반복 이동하여 실린지(150) 내에 충진된 액체가 정량만큼 토출되도록 할 수 있다. 일 실시예에서, 피스톤(140)은 실린지(150)의 최상단을 기준으로 상하 수직 이동 전 높이와 상하 수직 이동 후 높이가 기록되어, 기 설정된 거리만큼 이동하는 샤프트(130)의 상하 수직 이동뿐만 아니라 수직 이동 전 후의 높이가 각각 체크되어 액체의 정량 토출 여부를 이중으로 체크하는데 사용될 수 있다.

실린지(150)는 지지 플레이트(110)에 고정 결합되고, 피스톤(140)의 수직 이동에 대응하여 액체를 충진 또는 토출한다. 실린지(150)는 다양한 형태의 크기 및 재질로 형성될 수 있다.

실린지(150)는 하부에 토출구(161)가 형성되어 있으며, 토출구(161)를 통해서 내부에 충진된 액체가 배출될 수 있다.

실린지(150)는 실린지 캡(160)이 하부에서 결합되는 경우, 실린지 캡(160)에 형성된 토출구(161)를 통해 내부에 충진된 액체를 정량만큼 토출하고, 이하에서 설명할 액체의 공급 흐름에 따라 저장 탱크(10)로부터 액체를 공급받아 내부에 액체를 충진할 수 있다.

종래의 실린지는 상방으로 액체를 토출하는 구조로 형성되어 내부에 충진되는 액체의 상부에 기체가 잔존하게 되고, 이에 기 설정된 구간에서 피스톤이 상하 수직 이동하더라도 기체가 일부 토출됨에 따라 정량의 액체 토출이 불가능했으나, 본 발명에 따른 실린지(150)는 하방으로 액체를 토출하는 구조로 형성되어 기 설정된 구간에서 피스톤(140)이 상하 수직 이동하면 액체가 먼저 토출되므로 정량의 액체 토출이 가능하도록 설계된다. 즉, 액체를 실린지(150) 내부에 충진하는 과정에서 기체는 충진된 액체의 상부로 이동(밀도 차이)한다. 이로 인해, 본 실시예에 따른 실린지 펌프(100)는 충진된 액체만을 우선적으로 정량 토출할 수 있게 된다.

실린지 캡(160)은 실린지(150)의 하부에 결합되고, 중앙에 토출구(161)가 형성되어 피스톤(140)의 상하 수직 이동에 따라 발생하는 압력에 의해 실린지(150) 내에 충진된 액체가 토출구(161)를 통해 배출된다. 일 실시예에서, 토출구(161)는 평상시에 폐쇄되어 있다가 일정 압력이 가해질 때 개방되어 액체를 토출함에 따라 외부 충격 또는 환경에 따라 발생할 수 있는 실린더(150) 내에 충진된 액체의 누유에 대비할 수 있도록 형성될 수 있다.

레벨 센서(170)는 실린지(150)의 측면에 피스톤(140)의 수직 이동 방향으로 설치되고, 실린지(150)에 잔존하는 액체량을 측정한다. 레벨 센서(170)는 실린지(150)의 내부 측면에 배치되어 실린지(150)에 채워진 액체의 양을 센싱하고, 센싱된 액체의 양과 기 설정된 기준 액체 양을 비교하여 액체의 부족 알림을 제공할 수 있다. 액체의 부족 알림은 사용자가 별도의 모니터 또는 모바일 단말을 통해 시각적으로 확인할 수 있도록 제공되거나, 청각적으로 확인할 수 있는 경보 알람으로 제공될 수 있다.

예를 들어, 레벨 센서(170)는 실린지(150)의 내벽 일측면에 소정 간격으로 설치되는 다수 개의 센서로 구성될 수 있다. 레벨 센서(170)는 실린지(150)의 높이 방향으로 일렬로 배치되는 센서 다발(array)로 이루어질 수 있으며, 온도의 증가에 따라 출력 전압이 감소하는 형태의 센서를 사용할 수 있다. 이러한 레벨 센서(170)는 액체가 있는 부분에서 액체의 온도에 따라 일정한 출력 전압을 발생시키는 현상과 액체가 없는 부분에서 현저히 낮은 출력 전압을 발생시키는 현상에 따라, 그 경계부분에서 발생하는 과도 전압을 측정하여 액체의 현재 높이, 즉 액체의 양을 측정할 수 있다.

서지 필터(180)는 액체를 저장하는 저장 탱크(10)와 실린지(150) 사이에 배치되어 저장 탱크(10)로부터 공급되는 액체에 포함된 이물질을 걸려주는 역할을 한다. 서지 필터(180)는 복수로 이루어질 수 있고, 각각의 필터에서 서로 다른 기공을 가지도록 형성되어 액체에 포함된 이물질을 최대한 걸러주는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 서지 필터(180)는 액체의 이물질을 걸러주는 섬유 필터와 손상된 섬유 필터의 조각을 걸러주는 메쉬 필터로 이루어질 수 있다.

압력 밸브(190)는 실린지(150)와 연결되고, 실린지(150)의 내부에 설치되는 압력 센서(미도시)로부터 측정되는 실린지(150)의 내부 압력에 따라 개폐하여 실린지(150)의 내부 압력을 일정하게 유지시킬 수 있다. 즉, 압력 밸브(190)는 실린지(150)의 상부에 잔존하는 기체의 압력에 따라 개폐하여 기체를 외부로 배출할 수 있고, 이에 과도하게 실린지(150) 내부의 압력이 증가하여 피스톤(10)의 수직 이동시 압력이 가해지는 현상을 최소화할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 코팅액 공급 시스템에서 수행되는 기본 코팅액 흐름을 도시한 도면이다.

도 2를 참고하면, 코팅액 공급은 코팅액 공급을 제어하는 코팅액 공급 시스템(미도시)에서 수행되고, 아래 설명할 단계들은 모두 코팅액 공급 시스템에서 제어 및 관리한다.

코팅액 공급 시스템은 액체를 저장하는 저장 탱크(10)에서 액체가 토출되는 후단에 배치되는 제1 솔레노이드 밸브(S1)를 개방한다(a). 제1 솔레노이드 밸브(S1)는 저장 탱크(10)와 연결되는 배관, 공급 펌프(SP)와 연결되는 배관, 이후에 설명할 제9 솔레노이드 밸브(S9)를 통해 전달되는 세척액과 압축 에어의 공급을 위해 연결되는 배관에 설치되는 3방 밸브(three-way valve)로 형성된다.

코팅액 공급 시스템은 제1 솔레노이드 밸브(S1)의 개방에 따라 공급 펌프(supply pump)(SP)를 통해 저장 탱크(10)에 저장된 액체를 이송한다(b).

코팅액 공급 시스템은 공급 펌프(SP)를 통해 이송되는 액체를 서지 필터(surge filter)(SF)로 통과시켜 이물질을 제거한다(c).

코팅액 공급 시스템은 서지 필터(SF)의 후단에 배치되고 저장 탱크(10)의 전단에 배치되는 제2 솔레노이드 밸브(S2)의 개폐를 제어하여 이물질이 제거된 액체를 저장 탱크(10)로 리턴시킨다(d). 제2 솔레노이드 밸브(S2)는 서지 필터(SF)와 연결되는 배관, 저장 탱크(10)와 연결되는 배관, 제3 솔레노이드 밸브(S3)와 연결되는 배관에 설치되는 3방 밸브(three-way valve)로 형성된다.

코팅액 공급 시스템은 단계 (a) 내지 (d)의 과정을 거쳐 저장 탱크(10) 내의 액체를 순환시킬 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 코팅액 공급 시스템에서 수행되는 실린지 펌프에 액체를 충진하는 흐름을 도시한 도면이다.

도 3을 참고하면, 코팅액 충진은 코팅액 공급을 제어하는 코팅액 공급 시스템(미도시)에서 수행되고, 아래 설명할 단계들은 모두 코팅액 공급 시스템에서 제어 및 관리한다.

코팅액 공급 시스템은 제1 솔레노이드 밸브(S1)를 개방하고(a), 제1 솔레노이드 밸브(S1)의 개방에 따라 공급 펌프(SP)를 통해 저장 탱크(10)에 저장된 액체를 이송하며(b), 공급 펌프(SP)를 통해 이송되는 액체를 서지 필터(SF)로 통과시켜 이물질을 제거한다(c).

이후 코팅액 공급 시스템은 제2 솔레노이드 밸브(S2)에서 서지 필터(SF)와 연결되는 배관과 제3 솔레노이드 밸브(S3)와 연결되는 배관의 밸브를 개방하고 저장 탱크(10)와 연결되는 배관의 밸브를 폐쇄하며, 실린지 펌프(100)의 전단에 배치되는 제3 솔레노이드 밸브(S3)를 개방한다(e-1). 제3 솔레노이드 밸브(S3)는 제2 솔레노이드 밸브(S2)와 연결되는 배관, 이후에 설명할 제7 솔레노이드 밸브(S7)를 통해 전달되는 세척액과 압축 에어의 공급을 위해 연결되는 배관, 실린지 펌프(100)와 연결되는 배관에 설치되는 3방 밸브(three-way valve)로 형성된다.

코팅액 공급 시스템은 실린지 펌프(100)의 후단에 배치되는 제4 솔레노이드 밸브(S4)와 실린지 펌프(100)에서 액체가 토출되는 제5 솔레노이드 밸브(S5)를 폐쇄하여 저장 탱크(10)로부터 이송되는 액체를 실린지 펌프(100)에 충진한다(e-2). 이에 따라 실린지 펌프(100)는 A에 해당하는 높이에 피스톤(140)이 위치한다.

한편, 제4 솔레노이드 밸브(S4)는 실린지 펌프(100)와 연결되는 배관, 초음파 노즐(UN)과 연결되는 배관에 설치되는 2방 밸브(two-way valve)로 형성된다. 제5 솔레노이드 밸브(S5)는 제4 솔레노이드 밸브(S4)와 연결되는 배관, 제8 솔레노이드 밸브(S8)와 연결되는 배관에 설치되는 2방 밸브(two-way valve)로 형성된다.

실린지 펌프(100)의 충진이 완료되면 코팅액 공급 시스템은 제4 솔레노이드 밸브(S4)의 폐쇄 상태를 유지하고 제2 솔레노이드 밸브(S2)를 폐쇄하며 제5 솔레노이드 밸브(S5)를 개방하여 기 설정된 정량만큼 실린지 펌프(100)로부터 액체가 토출되도록 제어한다(e-3). 이에 따라 실린지 펌프(100)는 B에 해당하는 높이에 피스톤(140)이 위치한다.

코팅액 공급 시스템은 제5 솔레노이드 밸브(S5)를 폐쇄하고 제4 솔레노이드 밸브(S4)를 개방하여 초음파 노즐(UN)로부터 분사되는 초음파를 실린지 펌프(100)로 공급한다(e-4). 이때 초음파 노즐(UN)과 연결되는 제6 솔레노이드 밸브(S6)가 개방되어 초음파를 전달할 수 있다. 제6 솔레노이드 밸브(S6)는 초음파 노즐(UN)과 연결되는 배관, 초음파 공급관과 연결되는 배관에 설치되는 2방 밸브(two-way valve)로 형성된다.

코팅액 공급 시스템은 제4 솔레노이드 밸브(S4)를 폐쇄하고 제5 솔레노이드 밸브(S5)를 개방하여 실린지 펌프(100)에 기 설정된 액체량만 잔존하도록 액체를 저장 탱크(10)로 리턴시킨다(e-5). 이에 따라 실린지 펌프(100)는 D에 해당하는 높이에 피스톤(140)이 위치한다.

코팅액 공급 시스템은 단계 (a) 내지 (c), (e-1) 내지 (e-5)의 과정을 거쳐 저장 탱크(10) 내의 액체를 실린지 펌프(100)로 충진하고, 실린지 펌프(100)로부터 액체를 토출하며, 실린지 펌프(100) 내에 잔존하는 액체를 다시 저장 탱크(10)로 리턴시킬 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 코팅액 공급 시스템에서 수행되는 단시간 사용 정지후 실린지 펌프를 세척하는 과정의 흐름을 도시한 도면이다.

도 4를 참고하면, 실린지 펌프의 세척은 코팅액 공급을 제어하는 코팅액 공급 시스템(미도시)에서 수행되고, 아래 설명할 단계들은 모두 코팅액 공급 시스템에서 제어 및 관리한다.

도 4의 경우에는 코팅액 공급 시스템의 구동을 단시간 정지한 후 다시 구동하고자 할 때 사용되는 세척 과정이며, 단시간의 기준은 사용자 또는 코팅액 공급 시스템에서 사용되는 장비의 상태에 따라 상이하게 적용될 수 있다.

코팅액 공급 시스템은 세척액을 저장하는 세척액 탱크(20)에서 세척액이 토출되는 후단에 배치되는 제7 솔레노이드 밸브(S7)를 개방하고, 실린지 펌프(100)의 전단에 배치되는 제3 솔레노이드 밸브(S3)를 개방하여 세척액을 실린지 펌프(100)로 이송시킨다(a'). 제7 솔레노이드 밸브(S7)는 세척액 탱크(20)와 연결되는 배관, 제3 솔레노이드 밸브(S3)와 연결되는 배관, 압축 에어관(PA)과 연결되는 배관에 설치되는 3방 밸브(three-way valve)로 형성된다.

코팅액 공급 시스템은 실린지 펌프(100)에서 액체가 토출되는 제5 솔레노이드 밸브(S5)를 폐쇄하고 실린지 펌프(100)의 후단에 배치되는 제4 솔레노이드 밸브(S4)를 개방하여 세척액을 이송시킨다(b'). 이에 따라 실린지 펌프(100)는 C에 해당하는 높이에 피스톤(140)이 위치한다.

코팅액 공급 시스템은 제6 솔레노이드 밸브(S6)가 폐쇄되고 초음파가 꺼진 상태에서 세척액을 초음파 노즐로 토출한다(c').

코팅액 공급 시스템은 기 설정된 시간 후에 압축 에어관(PA)로부터 압축 에어를 분사하여 제7 솔레노이드 밸브(S7)와 제3 솔레노이드 밸브(S3)로 통과시키고, 실린지 펌프(100)를 거쳐 제4 솔레노이드 밸브(S4)로 압축 에어를 통과시키며 제6 솔레노이드 밸브(S6)가 폐쇄되고 초음파가 꺼진 상태에서 초음파 노즐로 토출한다(d').

코팅액 공급 시스템은 기 설정된 시간 후에 제3 솔레노이드 밸브(S3)와 제4 솔레노이드 밸브(S4)를 폐쇄하고 제5 솔레노이드 밸브(S5)를 개방하며 드레인과 연결되는 제8 솔레노이드 밸브(S8)를 개방한다(e'). 이에 따라 실린지 펌프(100)는 D에 해당하는 높이에 피스톤(140)이 위치한다.

한편, 제8 솔레노이드 밸브(S8)는 제5 솔레노이드 밸브(S5)와 연결되는 배관, 드레인과 연결되는 배관, 저장 탱크(10)와 연결되는 배관에 설치되는 3방 밸브(three-way valve)로 형성된다.

이후 코팅액 공급 시스템은 제5 솔레노이드 밸브(S5)를 폐쇄하고 드레인과 연결되는 제8 솔레노이드 밸브(S8)를 폐쇄하며 저장 탱크(10)와 연결되는 제8 솔레노이드 밸브(S8)를 개방하여 실린지 펌프(100)를 충진하기 위한 모드로 변경한다(f').

코팅액 공급 시스템은 단계 (a') 내지 (f')의 과정을 거쳐 세척액 탱크(20) 내의 세척액을 실린지 펌프(100)로 이송시켜 실린지 펌프(100)를 세척할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 코팅액 공급 시스템에서 수행되는 장시간 사용 정지후 실린지 펌프를 세척하는 과정의 흐름을 도시한 도면이다.

도 5를 참고하면, 실린지 펌프의 세척은 코팅액 공급을 제어하는 코팅액 공급 시스템(미도시)에서 수행되고, 아래 설명할 단계들은 모두 코팅액 공급 시스템에서 제어 및 관리한다.

도 5의 경우에는 코팅액 공급 시스템의 구동을 장시간 정지한 후 다시 구동하고자 할 때 사용되는 세척 과정이며, 장시간의 기준은 도 4에서 설명한 단시간보다 긴 시간에 해당하고, 사용자 또는 코팅액 공급 시스템에서 사용되는 장비의 상태에 따라 상이하게 적용될 수 있다.

코팅액 공급 시스템은 세척액을 저장하는 세척액 탱크(10)에서 세척액이 토출되는 후단에 배치되는 제9 솔레노이드 밸브(S9)를 개방하고, 제1 솔레노이드 밸브(S1)를 개방하여 세척액을 이송시킨다(a''). 제9 솔레노이드 밸브(S9)는 세척액 탱크(20)와 연결되는 배관, 제1 솔레노이드 밸브(S1)와 연결되는 배관, 압축 에어관(PA)과 연결되는 배관에 설치되는 3방 밸브(three-way valve)로 형성된다.

코팅액 공급 시스템은 제1 솔레노이드 밸브(S1)를 통과한 세척액을 공급 펌프(SP)와 서지 필터(SF)로 통과시키고, 제2 솔레노이드 밸브(S2)와 제3 솔레노이드 밸브(S3)를 개방한다. 코팅액 공급 시스템은 동시에 실린지 펌프(100)에서 액체가 토출되는 제5 솔레노이드 밸브(S5)를 폐쇄하고 실린지 펌프(100)의 후단에 배치되는 제4 솔레노이드 밸브(S4)를 개방하여 세척액을 이송시킨다(b''). 이에 따라 실린지 펌프(100)는 C에 해당하는 높이에 피스톤(140)이 위치한다.

코팅액 공급 시스템은 제6 솔레노이드 밸브(S6)가 폐쇄되고 초음파가 꺼진 상태에서 세척액을 초음파 노즐로 토출한다(c'').

코팅액 공급 시스템은 기 설정된 시간 후에 압축 에어관(PA)로부터 압축 에어를 분사하여 제9 솔레노이드 밸브(S9), 제1 솔레노이드 밸브(S1), 공급 펌프(SP), 서지 필터(SF), 제2 솔레노이드 밸브(S2), 제3 솔레노이드 밸브(S3), 실린지 펌프(100)를 거쳐 제4 솔레노이드 밸브(S4)로 통과시키며 제6 솔레노이드 밸브(S6)가 폐쇄되고 초음파가 꺼진 상태에서 초음파 노즐로 토출한다(d'').

코팅액 공급 시스템은 기 설정된 시간 후에 제3 솔레노이드 밸브(S3)와 제4 솔레노이드 밸브(S4)를 폐쇄하고 제5 솔레노이드 밸브(S5)를 개방하며 드레인과 연결되는 제8 솔레노이드 밸브(S8)를 개방한다(e''). 이에 따라 실린지 펌프(100)는 D에 해당하는 높이에 피스톤(140)이 위치한다.

코팅액 공급 시스템은 제5 솔레노이드 밸브(S5)를 폐쇄하고 드레인과 연결되는 제8 솔레노이드 밸브(S8)를 폐쇄하며 저장 탱크(10)와 연결되는 제8 솔레노이드 밸브(S8)를 개방하여 실린지 펌프(100)를 충진하기 위한 모드로 변경한다(f'').

코팅액 공급 시스템은 단계 (a'') 내지 (f'')의 과정을 거쳐 세척액 탱크(20) 내의 세척액을 실린지 펌프(100)로 이송시켜 실린지 펌프(100)를 세척할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 실린지 펌프
110: 지지 플레이트
120: 모터
130: 샤프트
140: 피스톤
150: 실린지
160: 실린지 캡
170: 레벨 센서
180: 서지 필터
190: 압력 밸브
10: 저장 탱크
20: 세척액 탱크

Claims

구동력을 제공하는 모터;
상기 모터로부터 구동력을 전달받아 상하로 수직 이동하는 샤프트;
상기 샤프트에 결합되고, 상기 샤프트의 수직 이동에 따라 상하로 수직 이동하는 피스톤; 및
상기 피스톤의 수직 이동에 대응하여 액체를 충진 또는 토출하는 실린지를 포함하고,
상기 실린지의 하부에는 토출구가 형성되어 있으며, 상기 토출구를 통해서 상기 실린지에 충진된 액체가 배출되는
정량 토출을 위한 실린지 펌프.
제1항에 있어서,
상기 실린지의 하부에 결합되고, 중앙에 상기 토출구가 형성되어 상기 실린지에 충진된 액체를 기 설정된 정량만큼 하방으로 토출하는 실린지 캡을 더 포함하는
정량 토출을 위한 실린지 펌프.
제1항에 있어서,
상기 실린지에 설치되고, 상기 실린지에 잔존하는 액체량을 측정하는 레벨 센서를 더 포함하는
정량 토출을 위한 실린지 펌프.
제1항에 있어서,
액체를 저장하는 저장 탱크와 상기 실린지 사이에 배치되어 상기 액체에 포함된 이물질을 걸려주는 서지 필터를 더 포함하는
정량 토출을 위한 실린지 펌프.
제1항에 있어서,
상기 실린지와 연결되고, 상기 실린지의 상부에 잔존하는 기체의 압력에 따라 개폐하여 상기 실린지의 내부 압력을 일정하게 유지하는 압력 밸브를 더 포함하는
정량 토출을 위한 실린지 펌프.
코팅액 공급을 제어하는 코팅액 공급 시스템에서 수행되는 코팅액 공급 방법에 있어서,
(a) 액체를 저장하는 저장 탱크에서 액체가 토출되는 후단에 배치되는 제1 솔레노이드 밸브를 개방하는 단계;
(b) 상기 제1 솔레노이드 밸브의 개방에 따라 공급 펌프(supply pump)를 통해 상기 저장 탱크에 저장된 액체를 이송하는 단계;
(c) 상기 공급 펌프를 통해 이송되는 액체를 서지 필터(surge filter)로 통과시켜 이물질을 제거하는 단계; 및
(d) 상기 서지 필터의 후단에 배치되고 상기 저장 탱크의 전단에 배치되는 제2 솔레노이드 밸브의 개폐를 제어하여 상기 이물질이 제거된 액체를 상기 저장 탱크로 리턴시키는 단계를 포함하는
정량 토출을 위한 실린지 펌프의 코팅액 공급 방법.
제6항에 있어서,
(e-1) 상기 (c) 단계 이후에 상기 제2 솔레노이드 밸브의 개폐를 제어하고 실린지 펌프의 전단에 배치되는 제3 솔레노이드 밸브를 개방하는 단계; 및
(e-2) 상기 실린지 펌프의 후단에 배치되는 제4 솔레노이드 밸브와 상기 실린지 펌프에서 액체가 토출되는 제5 솔레노이드 밸브를 폐쇄하여 상기 저장 탱크로부터 이송되는 액체를 상기 실린지 펌프에 충진하는 단계를 더 포함하는
정량 토출을 위한 실린지 펌프의 코팅액 공급 방법.
제7항에 있어서,
(e-3) 상기 제2 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 상기 제5 솔레노이드 밸브를 개방하여 기 설정된 정량만큼 상기 실린지 펌프로부터 액체를 토출하는 단계;
(e-4) 상기 제5 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 상기 제4 솔레노이드 밸브를 개방하여 초음파 노즐로부터 분사되는 초음파를 상기 실린지 펌프로 공급하는 단계; 및
(e-5) 상기 제4 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 상기 제5 솔레노이드 밸브를 개방하여 상기 실린지 펌프에 기 설정된 액체량만 잔존하도록 액체를 상기 저장 탱크로 리턴시키는 단계를 더 포함하는
정량 토출을 위한 실린지 펌프의 코팅액 공급 방법.
코팅액 공급을 제어하는 코팅액 공급 시스템에서 수행되는 실린지 펌프의 세척 방법에 있어서,
(a') 세척액을 저장하는 세척액 탱크에서 세척액이 토출되는 후단에 배치되는 제7 솔레노이드 밸브를 개방하고, 상기 실린지 펌프의 전단에 배치되는 제3 솔레노이드 밸브를 개방하여 세척액을 상기 실린지 펌프로 이송시키는 단계;
(b') 상기 실린지 펌프에서 액체가 토출되는 제5 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 상기 실린지 펌프의 후단에 배치되는 제4 솔레노이드 밸브를 개방하여 세척액을 이송시키는 단계;
(c') 초음파가 꺼진 상태에서 세척액을 초음파 노즐로 토출하는 단계;
(d') 기 설정된 시간 후에 압축 에어를 분사하여 압축 에어를 제7 솔레노이드 밸브와 제3 솔레노이드 밸브로 통과시키고 상기 실린지 펌프를 거쳐 제4 솔레노이드 밸브로 통과시키며 초음파 노즐로 토출하는 단계;
(e') 기 설정된 시간 후에 제3 솔레노이드 밸브와 제4 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 제5 솔레노이드 밸브를 개방하며 드레인과 연결되는 제8 솔레노이드 밸브를 개방하는 단계; 및
(f') 제5 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 드레인과 연결되는 제8 솔레노이드 밸브를 폐쇄하며 저장 탱크와 연결되는 제8 솔레노이드 밸브를 개방하여 실린지 펌프를 충진하기 위한 모드로 변경하는 단계를 포함하는
정량 토출을 위한 실린지 펌프의 세척 방법.
코팅액 공급을 제어하는 코팅액 공급 시스템에서 수행되는 실린지 펌프의 세척 방법에 있어서,
(a'') 세척액을 저장하는 세척액 탱크에서 세척액이 토출되는 후단에 배치되는 제9 솔레노이드 밸브를 개방하고, 액체를 저장하는 저장 탱크에서 액체가 토출되는 후단에 배치되는 제1 솔레노이드 밸브를 개방하여 세척액을 이송시키는 단계;
(b'') 상기 세척액을 공급 펌프와 서지 필터로 통과시키고, 상기 저장 탱크의 전단에 배치되는 제2 솔레노이드 밸브와 실린지 펌프의 전단에 배치되는 제3 솔레노이드 밸브를 개방하고 상기 실린지 펌프에서 액체가 토출되는 제5 솔레노이드 밸브를 폐쇄하며 상기 실린지 펌프의 후단에 배치되는 제4 솔레노이드 밸브를 개방하여 세척액을 이송시키는 단계;
(c'') 초음파가 꺼진 상태에서 세척액을 초음파 노즐로 토출하는 단계;
(d'') 기 설정된 시간 후에 압축 에어를 분사하여 압축 에어를 제9 솔레노이드 밸브와 제1 솔레노이드 밸브와 공급 펌프와 서지 필터와 제2 솔레노이드 밸브와 제3 솔레노이드 밸브와 실린지 펌프를 거쳐 제4 솔레노이드 밸브로 통과시키며 초음파 노즐로 토출하는 단계;
(e'') 기 설정된 시간 후에 제3 솔레노이드 밸브와 제4 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 제5 솔레노이드 밸브를 개방하며 드레인과 연결되는 제8 솔레노이드 밸브를 개방하는 단계; 및
(f'') 제5 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 드레인과 연결되는 제8 솔레노이드 밸브를 폐쇄하며 저장 탱크와 연결되는 제8 솔레노이드 밸브를 개방하여 실린지 펌프를 충진하기 위한 모드로 변경하는 단계를 포함하는
정량 토출을 위한 실린지 펌프의 세척 방법.