KR101559454B1 - 미세분말의 다중 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제어된 크기의 과립형태로 응집된 미세분말의 다중 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적어도 한 종류의 과립화된 미세분말을 서로 분기된 상태로 토출하기 위한 미세분말의 다중 공급장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 멀티정량토출기에 미세분말이 분리된 상태로 저장되어 복수의 토출구를 통해 정량배출되므로 하나의 대형노즐에 분말을 분기된 상태로 공급하거나 복수의 노즐에 분말을 동시에 정량공급할 수 있으며, 서로 다른 종류의 미세분말도 동시에 정량공급할 수 있다.

Description

미세분말의 다중 공급장치{MULTI FEEDING APPARATUS FOR MICROPOWDER}

본 발명은 제어된 크기의 과립형태로 응집된 미세분말의 다중 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적어도 한 종류의 과립화된 미세분말을 서로 다른 용량이나 서로 분기된 상태로 토출하기 위한 미세분말의 다중 공급장치에 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 분말의 정량공급 및 정량이송이 매우 중요하며, 분말의 이송상태에 따라 코팅의 균일도나 코팅의 두께가 달라진다.

본 발명의 선행기술로써 대한민국 등록특허공보 제10-1282607호에 제안된 분말 연속공급장치를 살펴보면, 선행기술은 분말이 토출되는 토출구와 분말 배출공간이 오직 하나로만 구성됨에 따라 한 종류의 분말을 하나의 노즐에만 공급하는 구성이다. 이에 따라 선행기술은 서로 다른 종류의 분말을 정량공급하거나 한 개 또는 복수의 노즐에 분말을 분기시키는 등의 분말의 다중 공급이 불가능한 문제점이 있다.

한편, 대형 노즐의 경우에는 코팅의 균일성을 위하여 한 개의 노즐에 분말 공급이 다중으로 이루어져야 하는데, 선행기술은 분말의 다중 공급이 불가능하다.

여기서, 수십 마이크로미터 이하의 크기를 갖는 미세분말들은 정량토출기의 운전시간에 따라 정전기적 인력으로 인하여 서로 붙어서 더 큰 크기의 응집체 덩어리를 형성한다.

이러한 미세분말의 응집체 덩어리는 정량토출기에서 배출되어 노즐로 공급되기 어려워진다.

이와 같은 문제점은 미세한 입자들을 의도적으로 응집시킨 수십~수백 마이크로미터의 크기를 가진 구형의 과립을 사용하게 되면 해결할 수 있다. 즉, 과립의 형태로 미세분말 입자들을 공급하면 상기의 문제를 해결할 수 있다.

그런데, 상기와 같은 과립은 정량토출기에서 배출될 때 그 일부가 이송가스에 의해 파쇄되면서 정전기를 통해 저장용기의 내벽에 부착되어 정량토출기에서 배출되지 못하게 되며, 이에 따라 분말의 손실을 초래하여 균일한 코팅을 저해하는 문제점이 있다.

선행기술에 의한 분말공급장치는 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이 분말용기의 내벽이나 용기하부의 깔대기 내벽에 분말이 부착되어 손실이 발생한다.

대한민국 등록특허공보 제10-1282607호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 적어도 한 종류의 미세분말을 제어된 크기로 응집시킨 과립들을 서로 분기된 상태로 토출함으로써 하나의 대형노즐에 다중공급하거나 복수의 노즐에 과립 형태로 응집된 미세분말을 제각기 정량공급할 수 있는 미세분말의 다중 공급장치를 제공하기 위함이 그 목적이다.

또한, 분말을 이송시키기 위한 이송가스를 분말이 저장된 정량토출기에 공급하지 않고 분말이송관에 공급함으로써 정량토출기의 저장용기에 잔여하는 분말의 손실을 최소화시킬 수 있으며, 특히 정량토출기의 반대편을 향해 분말이송관에 이송가스를 공급함으로써 미세분말을 정량토출기에서 손실을 최소화하여 배출시킬 수 있는 미세분말 공급장치를 제공하기 위함이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미세분말의 다중 공급장치는, 과립의 형태로 응집된 미세분말을 제각기 분사하는 하나 또는 복수의 노즐에 설정된 용량의 미세분말을 공급하는 공급장치에 있어서, 적어도 한 종류의 과립화된 미세분말이 투입되어 분리된 상태로 저장되고, 저장된 미세분말 과립이 서로 분기된 상태로 토출되는 복수의 토출구를 갖는 멀티정량토출기; 상기 멀티정량토출기의 토출구들에 제각기 일단부가 연결되고, 상기 하나 또는 복수의 노즐에 타단부가 각각 연결되어 미세분말의 이동경로를 제공하는 복수의 분말이송관; 및 상기 분말이송관들의 일단부에 제각기 제1 이송가스를 공급하면서 미세분말의 이송압력을 제공하는 복수의 제1 이송가스관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

예컨대, 상기 멀티정량토출기는, 과립화된 미세분말이 투입되어 저장되는 적어도 하나의 저장공간을 가지며, 상기 저장공간과 분리된 상태로 상기 저장공간의 수량에 대응하면서 상기 분말이송관과 소통하는 분말 배출공간을 갖는 분말용기; 상기 분말용기의 하단에 회전가능하게 설치되고, 상기 저장공간들의 미세분말을 설정된 용량으로 수용하는 분말수용홀을 가지며, 상기 분말수용홀을 회전시키면서 상기 분말수용홀에 수용된 미세분말을 상기 분말 배출공간들로 이동시키는 회전판; 상기 회전판을 회전시키는 회전수단; 상기 회전판의 하단부에 설치되며, 상기 분말 배출공간들에 제각기 소통하는 복수의 개구부가 형성되어 상기 분말수용홀의 미세분말을 상기 개구부를 통해 낙하시키는 고정판; 및 상기 고정판을 수용하면서 상기 분말용기의 하부에 설치되어 상기 개구부들과 제각기 연통하며, 상기 분말이송관의 일단부가 소통가능하게 연결되는 토출구가 제각기 마련되어 미세분말을 상기 토출구를 통해 상기 분말이송관에 각각 공급하는 복수의 호퍼;를 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 분말용기는, 상기 회전판이 하단부에 회전가능하게 설치된 상태로 상기 호퍼와 결합되고, 상단부가 개구된 원통형의 용기본체; 상기 용기본체의 내부에 설치되면서 상기 저장공간들과 상기 분말 배출공간들을 구획하는 복수의 분할판; 및 상기 용기본체의 상단부에 개폐가능하게 결합되고, 상기 저장공간들에 미세분말을 투입하기 위한 분말투입구를 갖는 덮개;를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 분말용기는, 상기 분할판의 하단에 구비되어 상기 회전판의 표면에 밀착되고, 상기 회전판이 회전함에 따라 상기 저장공간의 미세분말을 상기 회전판의 분말수용홀에 장입시키는 스크레이퍼;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 회전수단은, 상기 회전판의 중앙에 동일체로 구비되어 상기 회전판과 함께 회전하는 회전축; 상기 회전축과 동력전달부재를 통해 연결되어 상기 회전판에 회전력을 제공하는 회전모터; 및 상기 회전모터의 속도를 제어하는 속도제어기;를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 멀티정량토출기는, 상기 분말용기의 외부 또는 상기 호퍼들의 외부 중 적어도 하나에 설치되어 상기 분말용기나 상기 호퍼에 미세진동을 제공하는 진동기;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1 이송가스관은, 상기 분말이송관의 일단부와 예각을 이룬 상태로 상기 멀티정량토출기의 반대편을 향해 제1 이송가스를 공급할 수 있다.

예컨대, 상기 제1 이송가스관은, 상기 정량토출기의 반대편을 향해 상기 제1 이송가스를 공급하는 형태로 상기 분말이송관의 일단부에 연결되면서 상기 분말이송관의 일단부와 1 ~ 60도의 각도를 이루는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명은, 상기 분말이송관들의 타단부와 예각을 이룬 상태로 상기 노즐을 향해 제2 이송가스를 공급하면서 상기 분말이송관들에 제각기 부압을 제공하는 제2 이송가스관;을 더 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 제2 이송가스관은, 상기 노즐을 향해 상기 제2 이송가스를 공급하는 형태로 상기 분말이송관의 타단부에 연결되면서 상기 분말이송관의 타단부와 1 ~ 60도의 각도를 이루는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 미세분말의 다중 공급장치는, 멀티정량토출기에 미세분말이 분리된 상태로 저장되어 복수의 토출구를 통해 정량배출되므로 하나의 대형노즐에 분말을 분기된 상태로 공급하거나 복수의 노즐에 분말을 동시에 정량공급할 수 있으며, 서로 다른 종류의 미세분말도 동시에 정량공급할 수 있다.

구체적으로, 멀티정량토출기를 구성하는 분말용기에 복수의 저장공간들과 복수의 분말 배출공간이 구획되어 복수의 호퍼를 통해 제각기 정량의 분말을 토출함에 따라 적어도 한 종류의 미세분말이 분기된 상태로 분말공급관에 제각기 정량공급되므로 하나의 노즐에 다중공급되거나 복수의 노즐에 제각기 정량공급될 수 있다.

그리고, 제1 이송가스관이 분말이송관에 분말의 이송방향으로 이송가스를 공급하므로 이송가스에 의한 분말의 비산이 최소화되어 분말이 멀티정량토출기의 내부에 잔여함이 최소화된 상태로 노즐에 공급될 수 있으며, 이에 따라 분말의 코팅이 균일하게 이루어질 수 있다.

더욱이, 제2 이송가스관이 분말이송관의 타단부에 제2 이송가스를 공급하므로 분말이송관을 관류하는 분말이 분말이송관의 내부에 잔여함이 없이 노즐에 정량공급될 수 있다.

또한 멀티정량토출기를 구성하는 분말용기나 호퍼에 진동기가 설치될 경우에는 진동기의 미세진동에 의해 분말의 부착이 방지되므로 분말의 손실이 더욱 감소할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 미세분말의 다중 공급장치를 나타내는 전체구성도.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 전체구성도.
도 3은 본 발명의 멀티정량토출기와 분말이송관 및 제1 이송가스관을 나타내는 분해사시도.
도 4는 도 3에 도시된 구성품들이 결합된 상태의 일부 절개사시도.
도 5는 본 발명의 멀티정량토출기를 나타내는 종단면도.
도 6은 본 발명의 멀티정량토출기를 나타내는 횡단면도.
도 7은 도 6에 도시된 회전판의 다른 실시예를 나타내는 평면도.
도 8은 본 발명에 따른 분말용기 및 호퍼 내부의 분말 잔여상태를 나타내는 사진.
도 9는 선행기술에 의한 분말용기 및 호퍼의 분말 잔여상태를 나타내는 사진.

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 미세분말 공급장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 멀티정량토출기(10), 분말이송관(20) 및 제1 이송가스관(30)을 포함하여 구성된다.

멀티정량토출기(10)는 적어도 한 종류의 과립으로 응집된 미세분말이 투입되어 분리된 상태로 저장되고, 저장된 미세분말을 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 노즐(N)에 동시에 각각 정량공급하거나 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 노즐(N)에 분기된 상태로 공급하는 구성요소이다.

이러한 멀티정량토출기(10)는 예컨대, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 분말용기(110), 회전판(120), 회전수단(130), 고정판(140) 및 복수의 호퍼(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

분말용기(110)는 한 종류의 미세분말이나 서로 다른 종류의 미세분말을 분리된 상태로 저장하면서 저장된 분말 중 설정된 용량의 분말이 분기된 상태로 배출되기 위한 공간을 제공하는 구성요소이다.

이러한 분말용기(110)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 분말투입구(113a)로 투입된 분말이 분리된 상태로 저장되는 저장공간(110a) 및 설정된 용량의 분말이 분기된 상태로 배출되는 분말 배출공간(110b)을 갖는 원통형의 용기본체(111)로 구성된다.

분말용기(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 용기본체(111)의 내부에 복수의 분할판(112)이 수직상태로 고정됨에 따라 복수의 저장공간(110a)과 복수의 분말 배출공간(110b)이 구획되며, 분말투입구(113a)를 갖는 덮개(113)에 의해 상단부가 차폐된다.

분할판(112)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 용기본체(111)의 중앙에 입설되는 수직기둥(112a) 또는 덮개(113)에 고정되면서 부채꼴 형태의 분말 배출공간(110b)과 저장공간(110a)을 방사상태로 구획한다.

여기서, 저장공간(110a)들과 분말 배출공간(110b)은 도 6에 도시된 바와 같이 서로 동일한 수량으로 구획되는 것이 바람직하며, 서로 교호상태를 이루면서 분할판(112)에 의해 구획되는 것이 바람직하다.

그리고, 덮개(113)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 저장공간(110a)에 분말을 투입하기 위한 분말투입구(113a)가 제각기 구비되고, O링과 같은 기밀부재(111a)가 개재된 상태로 용기본체(111)와 결합됨에 따라 외부공기의 유입이 방지된다.

한편, 덮개(113)는 분말투입구(113a)에 과립으로 응집된 미세분말을 공급하는 미도시된 피더에 연결되어 미세분말이 연속적으로 저장공간(110a)들에 공급될 수도 있다.

회전판(120)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 분말용기(110)의 하단에 회전가능하게 설치되어 후술되는 회전수단(130)에 의해 회전하며, 복수의 분말수용홀(121)이 관통형성됨에 따라 저장공간(110a)에 투입된 분말을 분말수용홀(121)에 수용한 상태로 회전하면서 분말 배출공간(110b)으로 분말을 이동시킨다.

회전수단(130)은 회전판(120)에 동일체로 고정되어 분말용기(110)의 외측으로 연장되는 회전축(131)과, 회전축(131)에 회전력을 제공하는 회전모터(132) 및 회전모터(132)의 속도를 제어하는 속도제어기(133)를 포함하여 구성될 수 있다.

회전축(131)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 전술한 수직기둥(112a)을 관통한 상태로 일단부가 회전판(120)에 고정되며, 도 1에 도시된 바와 같이 타단부에 설치된 풀리나 스프로켓에 결합되는 벨트 또는 체인과 같은 동력전달부재(132a)를 통해 회전모터(132)에 연결되거나 회전모터(132)에 직접 연결될 수 있고, 회전모터(132)는 정속모터를 사용함으로써, 회전축(131)에 의해 회전하는 회전판(120)이 정속 회전가능하게 한다.

속도제어기(133)는 회전모터(132)의 회전속도를 고속으로 제어하여 분말 토출을 빠르게 진행할 수도 있고, 회전모터(132)의 회전속도를 저속으로 제어함으로써 분말 토출 속도를 늦출 수도 있다.

시간당 토출되는 분말의 양은 회전모터(132)의 회전속도와 회전판(120)의 분말수용홀(121)의 부피나 수량에 의해 결정될 수 있다.

한편, 전술한 회전판(120)의 분말수용홀(121)은 전술한 도 6에 도시된 바와 같이 원형의 구멍형태로 형성될 수 있으며, 이와 달리 도 7에 도시된 바와 같이 경사상태의 헬리컬형으로 형성될 수도 있고, 이외에도 삼각형, 사각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

여기서, 회전판(120)에 위치한 분말수용홀(121)의 분포는 저장공간(110a) 및 분말 배출공간(110b)의 수평 단면의 위치에 대응해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 저장공간(110a) 및 분말 배출공간(110b)의 수평 단면이 회전판(120)의 반지름 방향 기준으로 회전축(131)에 근접한 지점에서 시작하여 회전판(120)의 외주에 이르도록 형성된 경우에는 이에 대응하여 복수개의 분말수용홀(121) 각각은 회전축(131)에 근접한 지점으로부터 회전판(120)의 외주에 이르도록 형성되어 회전판(120)의 전체에 걸쳐 분포되는 반면, 저장공간(110a) 및 분말 배출공간(110b)의 수평 단면이 회전판(120)의 반지름 방향 기준으로 회전축(131)에서 다소 멀리 떨어진 지점에서 시작하여 회전판(120)의 외주에 미처 도달하기 전까지 형성된 경우에는 이에 대응하여 복수개의 분말수용홀(121) 각각은 고리 모양의 띠 모양의 분포를 가지면서 형성된다.

그리고, 회전판(120)은 복수개의 분말수용홀(121)에 분말이 효과적으로 장입되기 위하여 1mm 이상의 두께를 갖는 것이 바람직하나 경우에 따라 1mm 이하로 제작될 수도 있다.

또한, 회전판(120)은 분말수용홀(121)이 형성된 영역에 미도시된 오목부가 형성되어 분말수용홀(121)이 형성된 영역이 다른 영역보다 상대적으로 얇은 두께를 가지도록 이루어질 수 있으며, 이에 따라 분말이 분말수용홀(121)을 벗어나 회전판의 내부나 외측으로 흘러가 분말이 유실되는 것을 방지할 수 있다.

고정판(140)은 도 3에 도시된 바와 같이 회전판(120)의 하단에 설치되며, 회전판(120)의 분말수용홀(121)을 통해 분말용기(110)의 분말 배출공간(110b)들에 제각기 연통하는 복수의 개구부(141)가 형성된다.

여기서, 고정판(140)에 형성된 개구부(141)는 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 부채꼴형태로 형성될 수 있으며, 이와 달리 분말수용홀(121)에 연통하는 장공형태나 복수의 구멍형태로 형성될 수도 있다.

호퍼(150)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 복수로 구성되어 고정판(140)을 수용한 상태로 분말용기(110)의 하부에 설치되면서 개구부(141)들과 제각기 연통하며, 후술되는 분말이송관(20)들이 결합되는 토출구(151)가 각각 형성되어 정량의 분말을 분말이송관(20)으로 토출한다.

종합하면, 미세분말은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 덮개(113)의 분말투입구(113a)를 통해 저장공간(110a)들로 투입되어 분리된 상태로 회전판(120)의 분말수용홀(121)에 수용되며, 회전판(120)이 회전함에 따라 분말수용홀(121)에 수용된 상태로 이동하면서 인접된 분말 배출공간(110b)으로 각각 이동한다.

즉, 저장공간(110a)의 분말은 회전판(120)의 분말수용홀(121)에 장입된 상태로 분말 배출공간(110b)으로 이동한다.

그리고, 각각의 분말 배출공간(110b)으로 이동한 분말은 자중에 의해 고정판(140)의 개구부(141)들을 통해 각각의 호퍼(150)로 낙하하여 분말이송관(20)들에 제각기 공급된다.

상기와 같이 분말은 자중에 의해 낙하하여 분말이송관(20)에 공급됨에 따라 이송가스에 의한 심한 날림이나 분산이 일어나지 않기 때문에 분말용기(110)의 내벽이나 호퍼(150)의 내벽에 부착됨이 최소화될 수 있다.

한편, 전술한 분할판(112)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 하단에 마련된 스크레이퍼(114)를 통해 회전판(120)에 말착될 수 있다.

스크레이퍼(114)는 회전판(120)이 회전함에 따라 회전판(120)에 밀착된 상태로 회전판(120)의 회전을 허용하면서 저장공간(110a)의 분말을 분말수용홀(121)에 장입시키는 부재이다. 이러한 스크레이퍼(114)는 고분자재로 형성되어 회전판(120)의 표면을 쓸어내는 형태로 밀착되는 것이 바람직하다.

다른 한편, 분할판(112)은 전술한 바와 달리 스크레이퍼(114)가 생략된 상태로 쐐기형으로 형성되어 분말을 분말수용홀(121)에 장입시킬 수도 있다.

또한, 회전판(120)과 고정판(140) 중 어느 하나는 고분자 소재로 제조하여 회전판(120)의 회전에 의해 고정판(140)과의 접촉 마찰로 인해 마찰력을 감소시켜 마모가 발생하는 것을 감소시킬 수 있다.

분말이송관(20)은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 관체형을 이루면서 복수로 형성되어 전술한 호퍼(150)들의 토출구(151)에 제각기 일단부가 연결되고, 노즐(N)들에 타단부가 연결되어 미세분말의 분기된 이동경로를 제공하는 구성요소이다.

이러한 분말이송관(20)은 도 1에 도시된 바와 같이 노즐(N)들에 제각기 구비된 노즐연결부(Na)에 결합거나, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 노즐에 구비된 복수의 노즐연결부(Na)에 제각기 결합될 수 있다.

제1 이송가스관(30)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 미세분말을 이송하기위한 제1 이송가스를 분말이송관(20)들의 일단부에 제각기 공급함으로써 미세분말의 이송압력을 제공하는 구성요소이다.

이러한 제1 이송가스관(30)은 미도시된 가스펌프에서 공급되는 압축공기와 같은 이송가스를 분말이송관(20)에 공급한다.

여기서, 제1 이송가스관(30)은 도 5에 도시된 바와 같이 분말이송관(20)의 일단부와 예각을 이룬상태로 멀티정량토출기(10)의 반대편을 향해 제1 이송가스를 공급하는 것이 바람직하다.

즉, 제1 이송가스관(30)은 분말이송관(20)으로 낙하한 분말의 이송방향으로 제1 이송가스를 공급함으로써 호퍼(150)로 낙하한 미세분말을 분말이송관(20)으로 흡인시킨다.

이에 따라, 미세분말은 멀티정량토출기(10)에 내부에 부착되거나 잔여함이 최소화된 상태로 분말이송관(20)으로 흡인되어 노즐(N)에 정량공급된다.

도 8은 본 발명에 따른 분말용기(110)(상부사진)와 호퍼(150)(하부사진)의 내부 사진을 나타낸 것으로써, 미세분말이 분말용기(110)나 호퍼(150)의 내벽에 부착되거나 잔여함이 없이 배출된 것을 알 수 있다.

한편, 제1 이송가스관(30)은 도 5에 도시된 바와 같이 분말이송관(20)과 예각을 이루는 것이 바람직하고, 구체적으로는 1 ~ 60도의 각도(A)를 이루면서 정량토출기(10)의 반대편을 향해 제1 이송가스를 공급하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제2 이송가스관(40)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

제2 이송가스관(40)은 분말이송관(20)들의 타단부에 제2 이송가스를 제각기 공급하여 미세분말의 이송압력을 제공하는 구성요소이다.

이러한 제2 이송가스관(40)은 도 1에 도시된 바와 같이 분말이송관(20)의 타단부와 예각을 이루는 것이 바람직하고, 구체적으로는 1 ~ 60도의 각도를 이루면서 노즐(N)을 향해 제2 이송가스를 공급함으로써 분말이송관(20)의 타단부에 부압을 제공하여 미세분말을 이송시킨다.

이에 따라, 미세분말은 분말이송관(20)의 내벽에 부착되거나 잔여함이 최소화된 상태로 각각의 노즐(N)들에 정량공급될 수 있다.

여기서, 분말이송관(20)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 진공펌프(P)에 진공이 형성됨에 따라 미세분말을 노즐(N)로 원활하게 공급할 수 있다. 그리고, 노즐(N)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 진공펌프(P)에 의해 진공이 형성된 진공챔버(VC)의 내부에 수용된 상태로 미세분말을 분사하여 예컨대, 기판(ST)과 같은 대상체를 코팅할 수 있으며, 노즐연결부(Na)에 또 다른 이송가스가 추가 공급됨에 따라 이송가스의 압력을 통해 미세분말을 분사할 수도 있다.

한편, 전술한 멀티정량토출기(10)는 도 5에 도시된 바와 같이 진동기(160)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

진동기(160)는 도 5에 도시된 바와 같이 호퍼(110)의 외부나 분말용기(110)의 외부 중 적어도 한 곳에 설치되어 미세진동을 제공함으로써 분말의 부착을 방지하는 구성요소이다.

이러한 진동기(160)는 예컨대 공압식이나 자기식 또는 기계식으로 작동하면서 미세진동을 제공함으로써 미세분말이 분말용기(110)나 호퍼(150)의 내벽에 부착되는 것을 방지한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 미세분말 공급장치는, 멀티정량토출기(10)에 미세분말이 분리된 상태로 저장되어 복수의 토출구(151)를 통해 정량배출되므로 하나의 대형노즐(N)에 분말을 분기된 상태로 공급하거나 복수의 노즐(N)에 분말을 동시에 정량공급할 수 있으며, 서로 다른 종류의 미세분말도 동시에 정량공급할 수 있다.

구체적으로, 멀티정량토출기(10)를 구성하는 분말용기(110)에 복수의 저장공간(110a)들과 복수의 분말 배출공간(110b)이 구획되어 복수의 호퍼(150)를 통해 제각기 정량의 분말을 토출함에 따라 적어도 한 종류의 미세분말이 분기된 상태로 분말공급관에 제각기 정량공급되므로 하나의 노즐(N)에 다중공급되거나 복수의 노즐(N)에 제각기 정량공급될 수 있다.

또한, 제1 이송가스관(30)이 분말이송관(20)에 분말의 이송방향으로 이송가스를 공급하므로 이송가스에 의한 분말의 비산이 최소화되어 분말이 멀티정량토출기(10)에 잔여함이 최소화된 상태로 노즐(N)에 제각기 정량공급될 수 있으며, 이에 따라 분말의 코팅이 균일하게 이루어질 수 있다.

더욱이, 제2 이송가스관(40)이 분말이송관(20)의 타단부에 제2 이송가스를 공급하므로 분말이송관(20)을 관류하는 분말이 분말이송관(20)의 내부에 잔여함이 없이 노즐(N)에 정량공급될 수 있다.

또한 멀티정량토출기(10)를 구성하는 분말용기(110)나 호퍼(150)에 진동기(160)가 설치될 경우에는 진동기(160)의 미세진동에 의해 분말의 부착이 방지되므로 분말의 손실이 더욱 감소할 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 : 정량토출기 20 : 분말이송관
30 : 제1 이송가스관 40 : 제2 이송가스관
110 : 분말용기 110a :저장공간
110b : 분말 배출공간 111 : 용기본체
111a : 기밀부재 112 : 분할판
112a : 수직기둥 113 : 덮개
113a : 분말투입구
114 : 스크레이퍼 120 : 회전판
121 : 분말수용홀 130 : 회전수단
131 : 회전축 132 : 회전모터
132a : 동력전달부재 133 : 속도제어기
140 : 고정판 141 : 개구부
150 : 호퍼 151 : 토출구
160 : 진동기 N : 노즐
Na : 노즐연결부 VC : 진공챔버
P : 진공펌프 ST : 기판
A : 이송가스관의 분말이송관에 대한 연결 각도

Claims (10)

1. 과립의 형태로 응집된 미세분말을 제각기 분사하는 하나 또는 복수의 노즐에 설정된 용량의 미세분말을 공급하는 공급장치에 있어서,
   적어도 한 종류의 과립화된 미세분말이 투입되어 분리된 상태로 저장되고, 저장된 미세분말 과립이 서로 분기된 상태로 토출되는 복수의 토출구를 갖는 멀티정량토출기;
   상기 멀티정량토출기의 토출구들에 제각기 일단부가 연결되고, 상기 하나 또는 복수의 노즐에 타단부가 각각 연결되어 미세분말의 이동경로를 제공하는 복수의 분말이송관;
   상기 분말이송관들의 일단부와 예각을 이룬 상태로 미세분말의 이송방향인 상기 멀티정량토출기의 반대편을 향해 제1 이송가스를 공급하면서 미세분말의 이송압력을 제공하는 복수의 제1 이송가스관; 및
   상기 분말이송관들의 타단부와 예각을 이룬 상태로 상기 노즐을 향해 제2 이송가스를 공급하는 제2 이송가스관;을 포함하고,
   상기 멀티정량토출기는,
   과립화된 미세분말이 투입되어 저장되는 복수의 저장공간을 가지며, 상기 저장공간과 분리된 상태로 상기 저장공간의 수량에 대응하면서 상기 분말이송관과 소통하는 복수의 분말 배출공간을 갖는 분말용기;
   상기 분말용기의 하단에 회전가능하게 설치되고, 상기 저장공간들의 미세분말을 설정된 용량으로 수용하는 분말수용홀을 가지며, 상기 분말수용홀을 회전시키면서 상기 분말수용홀에 수용된 미세분말을 상기 분말 배출공간들로 이동시키는 회전판;
   상기 회전판을 회전시키는 회전수단;
   상기 회전판의 하단부에 설치되며, 상기 분말 배출공간들에 제각기 소통하는 복수의 개구부가 형성되어 상기 분말수용홀의 미세분말을 상기 개구부를 통해 낙하시키는 고정판; 및
   상기 고정판을 수용하면서 상기 분말용기의 하부에 설치되어 상기 개구부들과 제각기 연통하며, 상기 분말이송관의 일단부가 소통가능하게 연결되는 토출구가 제각기 마련되어 미세분말을 상기 토출구를 통해 상기 분말이송관에 각각 공급하는 복수의 호퍼;를 포함하며,
   상기 분말용기는,
   상기 회전판이 하단부에 회전가능하게 설치된 상태로 상기 호퍼와 결합되고, 상단부가 개구된 원통형의 용기본체;
   상기 용기본체의 내부에 설치되면서 상기 저장공간들과 상기 분말 배출공간들을 구획하는 복수의 분할판; 및
   상기 용기본체의 상단부에 개폐가능하게 결합되고, 상기 저장공간들에 미세분말을 투입하기 위한 복수의 분말투입구를 갖는 덮개;를 포함하고,
   상기 저장공간과 상기 분말 배출공간은 동일한 수량으로 서로 교호상태를 이루면서 상기 분할판에 의해 구획되는 것을 특징으로 하는 미세분말의 다중 공급장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 분말용기는,
   상기 분할판의 하단에 구비되어 상기 회전판의 표면에 밀착되고, 상기 회전판이 회전함에 따라 상기 저장공간의 미세분말을 상기 회전판의 분말수용홀에 장입시키는 스크레이퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세분말 공급장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 회전수단은,
   상기 회전판의 중앙에 동일체로 구비되어 상기 회전판과 함께 회전하는 회전축;
   상기 회전축과 동력전달부재를 통해 연결되어 상기 회전판에 회전력을 제공하는 회전모터; 및
   상기 회전모터의 속도를 제어하는 속도제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세분말 공급장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 멀티정량토출기는,
   상기 분말용기의 외부 또는 상기 호퍼들의 외부 중 적어도 하나에 설치되어 상기 분말용기나 상기 호퍼에 미세진동을 제공하는 진동기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세분말 공급장치.
   
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 이송가스관은,
   상기 정량토출기의 반대편을 향해 상기 제1 이송가스를 공급하는 형태로 상기 분말이송관의 일단부에 연결되면서 상기 분말이송관의 일단부와 1 ~ 60도의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 미세분말 공급장치.
   
9. 삭제
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 이송가스관은,
    상기 노즐을 향해 상기 제2 이송가스를 공급하는 형태로 상기 분말이송관의 타단부에 연결되면서 상기 분말이송관의 타단부와 1 ~ 60도의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 미세분말 공급장치.

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