KR100228660B1 - 피스턴 주출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스턴주출장치에 관한 것으로, 밸브조립체(13)가 액체의 가압용기(11)측으로 연장된 가압형 축부재(17)를 갖는다. 밸브조립체(13)는 축부재(17)를 통하여 계량챔버(31)에 이르는 제1통로(39)와, 계량챔버(31)로 부터 용기(11)측으로 연장된 제2통로(43)를 갖는다. 챔버(31)는 활동형 피스턴(19)을 가지며 그 일측부가 챔버(31)의 일측단부를 구성하며 타측부에 용기내의 압력이 가하여진다. 축부재(17)가 가압되지 않았을 때에 제1통로(39)가 폐쇄되고 챔버(31)에는 제2통로(43)틀 통하여 유입되는 액체로 채워진다.

축부재가 가압될 때에 제1통로(39)가 개방되고 제2통로(43)가 패쇄되며, 용기내의 압력이 피스턴(19)을 이동시켜 액체를 배출한다. 축부재(17)은 나선부(53)를 가지므로 이를 회전시킬 때에 챔버(331)의 크기를 증감시킬 수 있다.

Description

피스턴 주출장치

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 정지상태 또는 비작동상태에 놓여 있는 본 발명 피스턴 주출장치의 제1실시형태를 보인 부분단면도.

제2도는 주출상태 또는 작동상태에 있는 주출장치를 보인 제1도와 유사한 부분단면도.

제3도는 주출량이 조절되는 본 발명 주출장치의 다른 실시형태를 보인 부분단면도.

제4도는 주출량이 조절되는 본 발명 주출장치의 또 다른 실시형태를 보인 부분단면도.

제1도와 제2도에서는 압력하의 유체가 주출되는 용기의 일부를 보이고 있다. 이 용기(11)는 예를들어 액상 약제주출용으로서 미국 특허 제4 892 232호에 보인 장치와 같은 적당한 형태의 주출장치일 수 있다.

밸브조립체(13)가 용기(11)의 단부(14)에 착설된다.

밸브조립체(13)는 동체(15)와 축부재(17)를 포함한다.

축부재(17)는 동체(15)내에 왕복운동가능하게 착설된다.

피스턴(19)은 축부재(17)의 소경부(21)둘레에 착설된다.

피스턴(19)은 축부재(17)의 소경부(21)와 함께 왕복운동토록 착설된다. 피스턴(19)은 하우징(15)의 체장부(25)의 단부에서 내향플랜지(23)에 의하여 축부재(17)의 단부로부터 이탈되는 것이 방지된다. 피스턴(19)의 면(27)과 동체(15)의 대향면(25)이 챔버(31)를 구성한다. 챔버(31)는 주출될 적어도 사전에 결정된 양의 가압액체가 수용될 수 있는 용적을 갖는 크기를 갖는다.

스프링(33)이 면(27)(29)사이에 배치된다. 이 스프링(33)은 가압액체의 작용에 의하여 피스턴(18)의 면(35)에 가하여지는 힘보다 작은 압축력을 가한다.

축부재(17)의 대경부에는 통로(35)가 형성되어 있다.

이 통로(39)는 용기(11)의 외부 주출위치로부터 축부재(17)의 양단중간지점까지 연장되어 있다. 축부재(17)의 직경방향으로 개방된 상태로 도시되어 있는 유출구(41)가 축부재(17)의 축부로 연장되어 있다.

다른 통로(43)가 축부재(17)의 타측단부에 형성되어 있다.

통로(43)는 축부재(17)의 제2단부로부터 유출구(45)측으로 연장되며, 이 유출고는 직경방향으로 개방되게 도시되어 있다.

따라서 양 통로(39)(43)는 "T"자 형태로 되어 있다.

다른 스프링(47)이 축부재(17)의 턱(45)과 동체(15)의 턱(51)사이에 배치된다. 이 스프링(47)은 축부재(17)가 스프링(47)에 대하여 수동으로 가압되지 않는 한 축부재(17)가 항시 제1도의 비작동위치에 놓이도록 한다. 스프링(33)(47)은 축부재(17)와 피스턴(19)사이의 단일 스프링으로 대체될 수 있다.

제1도의 정지, 특 비작동 위치에서 가압액체는 통로(43)를 통하여 챔버(31)로 이동된다. 통로(35)의 유출구(41)는 챔버(31)와 접속되지 않았으므로 챔버(31)는 대기로부터 밀폐된다.

축부재(17)를 제2도에서 보인 주출위치로 수동가압시 통로(35)의 유출구(41)는 챔버(31)와 접속하게 된다.

이 상태에서 챔버(31)는 통로(39)를 통하여 대기압에 연결된다.

동시에 통로(43)의 유출구(43)는 챔버(31)와의 접속상태로부터 벗어나 챔버(31)내의 액체량은 작동전의 분량으로 유지된다.

또한 이제 챔버(31)가 대기압하에 놓이고 피스턴의 면(36)에 작용하는 액체의 상대압력이 피스턴(33)의 압출력보다 크므로 피스턴(19)이 제2도에서 보인 위치로 이동된다.

이로써 요구된 양의 액채가 강제로 주출된다. 매번 작동시마다 주출되는 액체의 양은 매우 정확히 동일하다.

수동으로 가압하던 힘이 제거될 때에 스프링(47)은 축부재(17)를 제1도의 위치로 복귀시키고 다음 주출을 준비한다.

제3도는 제1도 및 제2도와 유사하나 액체추출량을 변화시킬 수 있는 구성을 갖는 주출장치를 보인 것이다. 이러한 액체 주출량의 변화는 동체(15')의 고정부(55)와 축부재(17')에 결합된 가동부(57)의 각 나선부(53)가 결합된 것을 이용하여 이루어질 수 있다. 축부재(17')의 연장부(59)가 가동부(57)의 개방부에 결합되어 축부재(17')가 회전될 때에 가동부가 회전될 것이다.

피스턴(19')에는 요입부(59)(61)에 O-링이 구비되어 있다.

피스턴(19')의 저면에 인접하여 하부밀폐부재(53)가 배치되어 있다. 단일 스프링(55)이 제1실시형태에 사용된 한쌍의 스프링을 대신하여 사용된다.

주출량의 조절을 위하여 축부재(17')를 회전시키면 나선부(53)가 가동부(57)틀 상하로 이동시킨다. 이로써 면(29')은 면(27')에 대하여 멀리 또는 가까이 이동되어 챔버(31')의 크기를 변화시켜 액체 주출량을 변화시킨다.

제3도의 비작동위치에 축부재가 놓이면 가압액체가 유출구(45')를 통하여 피스턴(17')을 지나 챔버(31')로 보내어진다. 축부재가 작동시 유출구(45')가 점선으로 보인 위치로 이동되고 액체가 상기 언급된 바와같이 주출된다.

주출량을 변화시킬수 있는 방법이 제4도의 실시형태에서 설명된다. 이 실시형태에서는 피스턴(19")의 평면부에 결합토록 축부재(17")의 하측단부에 평면부(67)가 형성되어 있다. 또한 동체(15")의 부분(69)이 피스턴(19")에 대향되게 배치된다 대향면(27")(29")은 나선형 구조로 구성되어 있다. 피스턴(19")이 부분(69)에 대하여 회전될 때에 면(27")(29")사이의 챔버(31")는 그 크기가 증감되어 주출량이 변화될 수 있다.

이와 같은 본 발명은 그 기술사상이나 범위를 벗어나지 아니하고 본문에 기술된 요소의 구성, 작동등에 수정, 변경 및 변화가 가하여질 수 있을 것이다.

본 발명은 압력하에 유체를 주출하는 주출장치에 관한 것으로, 특히 사전에 결정된 분량의 액체를 주출하기 위하여 피스턴을 이용하는 피스턴 주출장치에 관한 것이다.

본원 출원인의 미국특허 제4 892 232호에서 언급된 바와 같이 용기로 부터 소량의 액체를 주출하기 위한 종래기술의 핑거작동형 펌프(finger operated pump)에는 몇가지의 결점이 있다. 특히 작동기의 스트로크속도와 범위가 주출되는 액체의 양에 영향을 주므로 매번 동일한 양의 액체를 주출해 얻을 수 없다.

미국 특허 제4 892 232호에는 주출장치의 작동시 마다 사전에 결정된 양의 액체가 주출될 수 있도록 하는 구성이 소개되어 있다.

이 장치에 있어서는 탄성 및 수축형 계량 유체조가 압력하의 액체내에 배치된다. 이러한 구조로서 주출장치의 매번 작동시 마다 일정량의 액체를 주출해 낼 수 있다. 이러한 장치가 요구된 양의 액체를 주출해내는데 매우 성공적이라 할수 있으나 탄성중합체의 계량유체조를 이용치 아니하고 기계적인 요소만을 사용하여 사전에 결정된 양의 액체를 주출해낼수 있다면 더욱 바람직할 것이다.

본 발명에 있어서는 탄성중합체 부재를 필요로 하지 아니하고 사전에 결정된 양의 유제를 주출해내기 위하여 피스턴을 이용하는 구조를 채택하였다. 이러한 구조에 있어서, 밸브조립체는 압력하의 액체가 용입되어 있는 용기의 일측단부에 배치된다. 이 밸브 조립체는 용기의 일측단부로부터 상기 특허문헌에 언급된 바와같은 액상 약제와 같은 가압유체내로 연장된 동체를 갖는다. 동체내에 축부재가 배치되어 왕복운동토록 수동으로 조작될수 있게 되어 있다.

피스턴이 축부재와 함께 왕복운동토록 착설되며, 이 피스턴을 용기의 단부로부터 멀리 떨어진 축부재의 단부에 인접하여 배치된다. 용기의 단부를 향하는 피스턴의 면과 이에 대향된 동체의 면사이에 챔버가 형성된다. 이 챔버는 적어도 사전에 결정된 양이 주출되는 액체가 수용될수 있는 용적을 갖는다. 피스턴과 동체 사이에는 스프링이 배치된다. 이 스프링은 피스턴의 대향면에서 가압액체의 작용으로 발생된 힘보다 작은 압축하의 힘을 제공한다.

제1통로가 주출이 이루어지는 단부에서 배출위치로부터 상기 단부와 축부재의 타측단부의 중간까지 축부재에 형성되어 있다. 주출위치, 즉 배출위치로부터 멀리 떨어진 통로의 단부에는 유출구가 형성되어 있다. 이 유출구는 평상시 동체에 접속되어 있으나 축부재가 수동으로 작동될 때에는 챔버와 접속되어 이 챔버를 배출위치에 연결되도록 한다.

제2스프링이 축부재와 동체의 적당한 턱 사이에 배치되어 수동의 작동력이 가하여지기전까지 축부재가 비작동위치에 그대로 유지되도록 한다. 다른 실시형태에서 제1 및 제2스프링은 피스턴과 축부재사이의 단일스프링으로 대체될 수 있다.

제2통로가 축부재의 타측단부로부터 축부재의 단부와 제1통로의 유출구 위치사이의 지점까지 형성되어 있다.

제2통로의 유출구는 정상시 챔버와 접속되어 있어 이 챔버를 가압유체에 연결하나 축부재의 수동작동시 이 유출구는 챔버와의 접속상태로부터 벗어나게 된다.

피스턴은 주출 또는 배출위치로부터 멀리 떨어진 단부에 인접하여 축부재에 대하여 배치되고 그 크기는 제2통로의 길이보다 작은 축부재 정도의 크기이다.

정지상태, 즉 비작동상태에서 압력하의 액체는 제2통로를 통하여 챔버로 보내어진다. 피스턴에 작용하는 챔버내의 가압액체는 피스턴의 타측면에 작용하는 가압액체의 작용에 의하여 발생된 힘과 거의 동일하므로 제1스프링은 피스턴이 주출위치로부터 멀리 떨어진 축부재의 단부에 인접하여 놓이도록 한다.

축부재의 수동작동시 제1통로의 유출구는 챔버와 접속되게 놓이는 반면에 제2통로의 유출구는 챔버와의 접속상태로부터 벗어난다. 따라서 제1통로는 챔버를 대기압에 연결하고 챔버로부터 멀리 떨어진 피스턴의 면에 작용하는 압력하의 액체의 힘은 제1스프링에 의하여 가하여지는 힘보다 크게 된다. 따라서 피스턴이 챔버내로 이동되어 이에 수용되어 있는 액체를 제1통로를 통해 주출위치로 밀어낸다.

피스턴이 이동되는 거리는 제1스프링이 압출되었을때 이 스프링에 의하여 점유되는 공간과 같은 적극적인 정지위치에 의하여 결정되며 이로써 피스턴에 의하여 강제로 밀려나는 액상약제의 양은 요구된 투여량에 항시 일치한다.

일부의 경우에 있어서 상기 언급된 바와같은 일정투여량의 주출이 항시 요구된다. 그러나 다른 경우에 있어서 이러한 투여량은 변화되는 것이 바람직할때가 있다.

이와같은 경우에서는 챔버의 크기, 또는 피스턴에 의하여 이동되는 적어도 그 일부의 크기를 변화시켜 이루어질 수 있다.

이러한 과정이 이루어지는 한가지 방법으로는 피스턴과, 챔버를 형성하는 밸브조립체의 동체에서 그 대향면 사이의 거리를 조절하는 방법이 있다. 이러한 과정은 축부제와 밸브조립체 동체의 가동부분 사이를 나선으로 결합하는 구조를 제공하므로서 달성될 수 있다. 축부재가 회전될 때에 가동부분은 피스턴에 접근하거나 이로부터 후퇴하며 챔버의 크기(피스턴의 스트로크)를 변화시키므로서 주출되는 액체의 양이 변화될 수 있다.

다른 방법으로서는 피스턴과 동체에 나선결합면을 이용하는 것이 있다. 축부재와 피스턴(또는 동체의 결합부)사이의 연결은 두 면 사이의 상대회전운동을 허용하므로서 이들 사이의 공간을 조절하여 주출되는 액체의 양을 변화시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 사전에 결정된 양의 가압유체를 주출할수 있도록한 주출 장치에 있어서, 이 장치가 압력유체를 수용하기 위한 용기, 상기 용기에 연결될수 있게 되어 있고 적어도 상기 사전에 결정된 양의 가압유체를 충분히 수용할 수 있는 크기를 갖는 계량 챔버와, 상기 용기로부터 상기 계량 챔버를 분리시킬 수 있게 되어 있고 상기 계량 챔버로부터 상기 사전에 결정된 양의 가압 유체를 주출하기 위하여 상기 계량챔버를 배출위치에 연결토록되어 있는 작동배출수단의 조합으로 구성되되, 상기 작동배출수단은 양단부로부터 연장되고 각각 상기 배출위치와 상기 가압유체공급원으로 개방된 제1 및 제2축공을 갖는 종방향 가동축부재와, 상기 축공을 상기 축부재의 외부로 연결하는 제1및 제2횡방향 통로로 구성되며, 상기 축부재는 상기 제2통로가 상기 챔버축으로 개방되고 상기 제1통로가 상기 배출위치로부터 분리되는 충전상태와, 상기 제2통로가 상기 챔버로 부터 분리되고 상기 제1통로가 상기 배출위치에 연결되는 배출상태로 종방향 이동가능하게 되어 있고, 상기 계량챔버의 일측단부벽을 형성하고 상기 축부재를 상기 배출상태의 위치로 종방향 이동시킬 때 상기 쳄버로부터 상기 사전에 결정된 양의 가압유체를 상기 제1횡방향 통로와 상기 제1축공을 통하여 상기 배출위치로 강제로 보내도록 제1방향으로 이동되게 상기 가압유체에 의하여 이동되는 피스턴수단으로 구성되어 있음을 특징으로 하는 피스턴주출장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 계량챔버의 크기를 조절하는 수단이 구성되어 있음을 특징으로 하는 주출장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 조절수단이 상기 축부재의 회전에 응답함을 특징으로 하는 주출장치.
4. 제1항에 있어서, 가압유체가 일정투여량으로 주출되는 액상약제임을 특징으로 하는 주출장치.
5. 제1항에 있어서, 가압유체가 액상약제이고, 주출될 약제의 투여량을 조절하는 선택수단이 구성되어 있음을 특징으로 하는 주출장치.