KR101948095B1 - 유체 디스펜서 - Google Patents

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프레데릭 뒤께
산드라 마르땡-헤이스
프랑시스 모로
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아프타르 프랑스 사
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Abstract

본 발명은 유체 저장조(1); 펌프 본체(30)와, 펌프 챔버(33)의 용적을 변경하기 위하여 본체(30) 내에서 축방향으로 이동가능한 액튜에이터 로드(34)를 포함하며, 일정한 최대 용적을 가지는 펌프 챔버(33)를 그들 사이에 형성하는 펌프(3)를 구비하는 유체 디스펜서에 관한 것이다. 이 유체 디스펜서는, 액튜에이터 로드(34) 위에 장착되며 중력에 의해 캐뉼러(5)로부터 분리되는 유체 드롭을 형성하기 위한 디스펜서 출구(52)를 가지는 디스펜서 캐뉼러(5)를 더 포함하며, 상기 펌프 챔버(33)의 일정한 최대 용적은 상기 디스펜서 출구(52)에서 공급되는 유체 드롭의 용적과 실질적으로 같은 것을 특징으로 한다.

Description

유체 디스펜서{FLUID-PRODUCT DISPENSER}
본 발명은 펌프 본체와 액튜에이터 로드 사이의 가변-용적 펌프 챔버를 규정하는 종래의 수동 펌프와 유체 저장조를 구비한 유체 디스펜서에 대한 것이다. 액튜에이터 로드를 이동시키는 목적은 정지 위치에서 정해진 최대 용적을 형성하는 펌프 챔버의 용적을 변경하기 위함이다. 이러한 유형의 디스펜서는 다양한 점성을 가지는 유체를 공급하기 위한 향수, 화장품, 또는 약품 분야에 매우 자주 사용된다.
종래 기술에서, 디스펜서들은 또한 중력에 의해 캐뉼러(cannula)로부터 분리된 유체 드롭을 형성하기에 적합한 디스펜서 출구를 형성하는 디스펜서 캐뉼러를 포함하는 피펫(pipette) 형태로 존재하였다. 일반적으로, 캐뉼러는 디스펜서 출구를 통해 캐뉼러로 유체를 흡입할 수 있도록 하는 일종의 흡입 벌브(bulb)와 결합된다. 이어서, 캐뉼러와 그와 결합된 벌브는 유체 저장조에서 분리되고, 이와 같이 공급은 디스펜서 출구를 통해 유체를 한 방울씩 공급하도록 벌브를 압착함으로써 실행된다. 즉, 유체는 디스펜서 출구를 통해 캐뉼러에 유입하고 배출된다. 한번 캐뉼러가 비워지면, 후속의 작동을 위하여 다시 유체 저장조에 침지된다. 이러한 디자인은 향수와 화장품 분야에서 장액(serum)을 공급하기 위하여 자주 사용되는 피펫의 형태로서의 디스펜서에 대해 전적으로 종래적이다. 사용자들은 장액이 측정된 방식으로, 즉, 한 방울씩 공급될 수 있도록 하는 이러한 형태의 디스펜서/피펫을 인식하고 있었다.
그러나 이러한 형태의 디스펜서/피펫에는 캐뉼러가 저장종 저장된 유체 속에 침적되는 사실과 연관된 결점이 있다. 따라서, 이 위치에서 부분적인 또는 완전한 드롭이 형성할 수 있도록, 유체가 캐뉼러의 외벽에 고착되고 디스펜서 출구에서 중력에 의해 수집된다. 부분적인 또는 완전한 드롭은 캐뉼러의 취급 중에 손실될 수 있으며, 또는 용량을 속이는 방식으로 공급되는 드롭의 양을 증가시킬 수도 있다. 어느 경우에나, 캐뉼러의 외벽에 위치되는 유체는 단지 디스펜서/피펫의 적절한 작동에 해로울 수 있다. 또한, 개방된 채로 있는 저장조 위에 부딪힐 위험이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래의 디스펜서/피펫을 교체함으로써 새로운 형태의 디스펜서를 제조할 수 있으며, 이에 특히 적합한 새로운 형태의 디스펜서를 제조함으로써 종래기술의 상기 설명한 결점을 해결하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 캐뉼러로부터의 유체의 일정한 손실을 피하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 디스펜서 출구에서 분무되지 않는 잘 형성된 드롭을 공급하는 것이다.
본 발명의 여전히 다른 목적은 증가된 정확성으로 드롭들이 곱급될 수 있도록 디스펜서의 작동을 향상시키는 것이다.
본 발명의 여전히 또 다른 목적은 디스펜서의 저장조에 보관된 유체의 양호한 보관을 보장하는 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 유체 저장조; 및 펌프 본체와, 펌프 챔버의 용적을 변경하기 위하여 본체 내에서 축방향으로 이동가능한 액튜에이터 로드를 포함하며, 일정한 최대 용적을 가지는 펌프 챔버를 그들 사이에 형성하는 펌프를 구비하는 유체 디스펜서를 제공하며, 이 디스펜서는 액튜에이터 로드 위에 장착되며 중력에 의해 캐뉼러로부터 분리되는 유체 드롭을 형성하기에 적합한 디스펜서 출구를 가지는 디스펜서 캐뉼러를 더 포함하며, 상기 펌프 챔버의 일정한 최대 용적은 상기 디스펜서 출구에서 공급되는 유체 드롭의 용적과 실질적으로 같은 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 상기 설명한 종래기술의 디스펜서/피펫과 달리, 유체는 단지 단일 방향으로 캐뉼러를 통해 흐른다.
저장조로부터의 유체는 디스펜서 출구에서 드롭의 형태로 최종적으로 분배되도록 펌프, 액튜에이터 로드를 지나 통과하며, 이어서 캐뉼러를 지난다. 펌프를 사용함으로써 종래기술에서 종래의 디스펜서/피펫에서 필요한 취급, 즉, 유체 저장조에 피펫을 침지시키는 것이 피해진다. 이와 같이, 저장조로부터 직접 유체가 손실될 위험 또는 캐뉼러 둘레에 집적되는 위험이 피해진다.
게다가, 펌프 챔버의 용적이 디스펜서 출구에서 공급된 드롭의 용적에 거의 대응하는 결과, 펌프가 작동할 때마다 유체 드롭은 매번 공급된다. 이와 같이, 매 작동에서 하나의 드롭 이상 공급될 위험이 없다.
본 발명의 또 다른 효과적인 측면은, 디스펜서 캐뉼러가 펌프 챔버 최대 용적의 약 3 내지 7배, 그리고 바람직하게는 4 내지 6배에 대응하는 정해진 내용적을 형성한다. 이와 같이, 펌프의 액튜에이터 로드로부터의 유체는 더 큰 비율의 용적에 도달하고, 따라서 캐뉼러 내측에서 증가된 선단 손실이 발생하므로, 스프레이 형태의 어떠한 분배도 피할 수 있다. 달리 말하면, 액튜에이터 로드를 통해 펌프에 의해 압력 하에 구동된 유체 양은 캐뉼러 내측에서 댐핑되므로 디스펜서 출구에서 유체는 중력에 의해 캐뉼러로부터 분리되기에 충분한 용적의 드롭 형태로 공급된다. 디스펜서 캐뉼러의 큰 내용적 의해 펌프에 의해 발생된 증가된 압력을 흡수할 수 있는 것으로 생각될 수 있다.
일 실시예에서, 디스펜서 캐뉼러는 유리와 같은 투명 소재로 제조될 수 있다. 이와 같이, 디스펜서는 종래기술의 디스펜서/피펫의 구조와 실질적으로 유사하거나 또는 비교가능한 일반적인 구조를 제공한다.
효과적인 일 실시예에서, 디스펜서는 저장조에 고정된 펌프를 작동시키기 위한 푸셔(pusher)를 포함한다. 따라서, 푸셔는 저장조와 펌프 본체를 이동시킨다. 효과적으로, 디스펜서는 저장조가 내부에 슬라이드가능하게 장착된 케이싱을 포함하며, 캐뉼러가 이 케이싱에 고정된다. 사용자는 이와 같이 케이싱을 거쳐 디스펜서를 홀딩할 수 있으며, 엄지로 푸셔를 작동시킬 수 있다. 이와 같이 사용자의 행위는 종래의 피펫에서 필요하였던 행위와 실질적으로 유사하거나 또는 같다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 저장조로부터 유체가 추출됨에 따라 이동하는 종동 피스톤을 저장조는 포함한다. 이와 같이, 유체는 외부 공기와 결코 접촉하지 못한다.
본 발명의 또 다른 특성에 따르면, 펌프 챔버의 최대 용적은 약50mL 내지 약70mL 범위이다. 본 발명에서, 이 용적은 디스펜서 출구에서 분배되는 유체 드롭의 용적에 대응한다.
실제적인 실시예에서, 케이싱은 푸셔가 축방향으로 이동가능한 개방 말단부와, 고정되게 캐뉼러가 내부에 장착되어 디스펜서 출구에 의해 축방향으로 돌출하는 선단부를 포함하며, 푸셔의 작동 동안 푸셔는 케이싱의 펌프 본체와 저장조를 이동시키며 복원 스프링을 가압한다. 이와 같이 디스펜서는 네 손가락에 의해 사용자의 손바닥에 유지된 케이싱을 가지며, 및 엄지에 의해 작동되는 푸셔를 가지는 종래의 피펫에 유사하다.
본 발명의 하나의 원리는 종래기술의 디스펜서/피펫에 유사한 디스펜서를 형성하기 위하여 드롭 디스펜싱 캐뉼러와 연관된 종래의 펌프를 사용하는 것이다. 본 발명의 또 다른 원리는 캐뉼러의 디스펜서 출구에서 드롭이 완전히 형성되도록 보장하기 위하여 유체 댐핑 공간으로서 디스펜서 캐뉼러를 사용하는 것이다. 여전히 다른 원리는 저장조, 펌프 및 캐뉼러를 수용하기 위하여 케이싱을 사용하는 것이다.
본 발명은 비제한적인 예로서 본 발명의 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조하여 이하에 보다 상세하게 설명된다.
도면들에서,
도 1은 본 발명의 유체 디스펜서를 관통하는 수직 단면도이며; 및
도 2는 도 1의 바닥 부분의 확대 도면이다.
도면에 도시된 디스펜서는 6개의 부품 요소들, 즉, 저장조(1), 푸셔(2), 펌프(3), 패스너 링(4), 디스펜서 캐뉼러(5), 및 케이싱(6)을 포함한다. 모든 부품 요소들은 길이방향 축(X)으로 배치되며, 일부 부품 요소들은 축(X) 둘레에 원형으로 대칭일 수 있다.
유체 저장조(1)는 내부에 종동 피스톤(12)이 슬라이드가능하게 장착된 원통형 슬라이드 실린더(11)를 포함한다. 저장조가 충진되면, 피스톤(12)은 목(13)을 형성하는 다른 단부로부터 멀리 있는 실린더(11)의 일 단부에 위치된다. 이와 같이 종동 피스톤(12)이 슬라이드 실린더(11) 내부에서 이동함에 따라 변하는 양으로 용적이 구성된다. 이러한 유형의 저장조에 의해, 저장조에 함유된 유체는 항상 외부 공기로부터 보호되고, 따라서 열화할 수 없다.
저장조가 가득 찰 때, 푸셔(2)는 목(13)으로부터 멀리 있는, 즉, 종동 피스톤(12) 바로 위의 슬라이드 실린더(11)의 단부에 배치된다. 푸셔(2)는 실린더(11)에 고정된다. 변형예에서,푸셔(2)는 실린더(11) 또는 저장조(1)의 일체형 부분을 형성할 수도 있다. 이와 같이, 푸셔(2) 위를 가압함으로써, 이하 설명되는 바와 같이, 저장조(1)에 압력이 가해진다.
펌프(3)는 패스너 링(4)에 의해 저장조의 개구(13)에 고정된다. 펌프(3)는 가변 성능의 펌프 챔버(33)를 내부적으로 형성하나, 정지 위치에서 정해진 최대 용적을 형성하는 펌프 본체(30)를 포함한다. 펌프는 펌프 본체(30)에 의해 형성되나, 또한 펌프 본체 내에서 축방향으로 이동가능한 액튜에이터 로드(34)에 의해 형성된다. 예로서, 액튜에이터 로드(34)에는 펌프 본체(30) 내측에서 기밀식으로 미끄럼 운동하는 피스톤이 제공될 수 있다. 펌프(3)에는 유입밸브(31)와, 액튜에이터 로드(34)에 합체되거나 또는 고정된 배출밸브가 구비된다. 이와 같이, 액튜에이터 로드(34) 위에 가압함으로써 펌프 챔버(33)의 용적은 50mL 내지 70mL 범위일 수 있는 최대 용적으로부터 변한다. 액튜에이터 로드(34)는 펌프 챔버(33) 외측에 위치되는 복원 스프링(35)에 대항하여, 정지위치로부터 이동가능하다. 분배되는 유체의 양은 펌프 챔버의 정해진 최대 용적에 실질적으로 대응한다.
달리 말하면, 각각의 작동에서, 펌프는 펌프 챔버에 있는 실질적으로 모든 유체를 분배한다. 이와 같이 스프링(35)은 펌프 챔버(33)를 정해진 최대 용적 구조로 복귀시킨다. 이러한 디자인은 펌프 챔버의 외측에 위치되는 스프링(35)을 제외하고, 향료, 화장품, 또는 약품 분야에서의 수동 펌프를 위해 전적으로 종래 방식이다.
디스펜서 캐뉼러(5)는 예컨대, 유리나 플라스틱 소재와 같은 투명 소재로 제조될 수 있다. 캐뉼러(5)는 축(X) 둘레로 원형의 대칭을 구성할 수 있다. 캐뉼러(5)는 펌프(3)의 액튜에이터 로드(34)의 자유 단부 둘레에 결합되는 연결 슬리브(53)를 포함한다. 이어서 캐뉼러(5)는 일정한 내부 용적을 형성하는 길다란 주요 원통형 섹션(51)을 형성한다. 단부에서, 캐뉼러(5)는 중력에 의해 캐뉼러로부터 분리되는 유체 드롭을 형성하기에 적합한 디스펜서 출구(52)를 형성한다. 분배되는 드롭의 용적은 펌프 챔버(33)의 정해진 최대 용적과 바로 같이, 약 50mL 내지 약 70mL 범위이다.
디스펜서 캐뉼러(5)는 종래의 피펫과 유사하게, 일반적으로 길다란 구조를 제공한다. 캐뉼러(5)의 내부 용적은 약 50mL 내지 약 70mL 범위인 펌프 챔버(33)의 최대 용적의 약 3 내지 7배, 그리고 바람직하게는 4 내지 6배에 해당한다. 달리 말하면, 캐뉼러의 내부 용적은 약 150mL 내지 약 500mL 범위이다. 바람직하게는 내부 용적은 약 200mL 내지 약 400mL 범위이며, 바람직하게는 300mL이다. 이와 같이, 액튜에이터 로드(34)를 통해 압력 하에 구동되는 펌프 챔버(33)의 용량은 이미 유체를 충만한 캐뉼러에 도달한다.
분배된 양에 대한 캐뉼러의 상당히 더 큰 용적에 의해 캐뉼러의 상당한 선단 손실이 발생할 수 있으므로, 스프레이 형태로 유체가 분배되는 것을 피할 수 있다. 이와 같이 유체는 약 50mL 내지 약 70mL 범위인 용량을 가지는 드롭의 형태로 중력에 의해 캐뉼러로부터 분리되기 전에 캐뉼러에서 댐핑된다.
케이싱(6)은 내부에 저장조(1), 펌프(3), 및 캐뉼러(5)의 일부가 내장되는 중공 셸을 구성한다. 케이싱(6)은 내부에 푸셔(2)가 위치되는 개방된 상단부와, 케이싱(6)의 헤드 부분(65) 내측에 고정식으로 장착된 캐뉼러(5)에 의해 연장되는 바닥 단부를 포함하며; 케이싱과 캐뉼러는, 예컨대, 양방향-주입(bi-injection)에 의해 단일 부품으로 제조될 수 있다. 저장조(1), 펌프 본체(30), 및 패스너 링(4)은 푸셔(2)를 가압함으로써 케이싱(6) 내측에서 상하로 축방향으로 이동가능하며, 이로써 스프링(35)을 압축시킨다. 이와 같이, 사용자는 케이싱(6)을 거쳐 하나의 손바닥에 디스펜서를 유지할 수 있으며 엄지에 의해 푸셔(2)를 가압할 수 있다. 이와 같이 작동이 종래 피펫의 작동에 유사하다. 케이싱(6)이 저장조(1)와 펌프(3)를 완전히 차단하면, 사용자는 푸셔(2)를 가압함으로써 펌프를 작동시키는 것을 인식하지도 못한다. 사용자는 단지 푸셔(2)를 가압함으로써 잘-형성된 유체 드롭이 중력에 의해 캐뉼러(5)의 단부로부터 낙하하는 것을 관찰할 수 있다.
디스펜서의 정확한 작동은 펌프 챔버와 분배되는 유체 드롭 사이의 용량의 합치로부터, 그리고 유체 드롭이 형성되기 전의 유체 댐핑 챔버로서 작용하는 캐뉼러의 큰 내부 용적으로부터 달성된다.

Claims (9)

  1. 유체 저장조(1);
    펌프 본체(30)와 액튜에이터 로드(34)를 포함하는 펌프(3)로서, 상기 펌프 본체(30)와 액튜에이터 로드(34) 사이에 미리 설정된 최대 용적을 가지는 펌프 챔버(33)를 형성하고, 상기 로드(34)는 본체(30) 내에서 축방향으로 이동하여 상기 펌프 챔버(33)의 용적을 변경하는, 펌프(3);를 포함하고,
    상기 액튜에이터 로드(34) 위에 장착되는 디스펜서 캐뉼러(5)로서, 중력에 의해 상기 캐뉼러(5)로부터 분리되는 유체 드롭을 형성하기 위한 디스펜서 출구(52)를 가지는 디스펜서 캐뉼러(5)를 더 포함하며, 상기 펌프 챔버(33)의 미리설정된 최대 용적은 상기 디스펜서 출구(52)에서 공급되는 유체 드롭의 용적과 실질적으로 같은, 유체 디스펜서에 있어서,
    상기 디스펜서 캐뉼러(5)는, 상기 펌프 챔버(33)의 최대 용적의 3 내지 7배에 대응하는 미리 설정된 내부 용적을 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 디스펜서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스펜서 캐뉼러(5)는, 상기 펌프 챔버(33)의 최대 용적의 4 내지 6배에 대응하는 미리 설정된 내부 용적을 형성하는, 유체 디스펜서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디스펜서 캐뉼러(5)는 유리와 같은 투명 소재로 제조되는, 유체 디스펜서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 캐뉼러(5)는 길다란, 일반적으로 피펫의 구조를 나타내는, 유체 디스펜서.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 저장조(1)에 고정되어, 상기 펌프(3)를 작동시키기 위한 푸셔(2)를 포함하는, 유체 디스펜서.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장조(1)가 슬라이드가능하게 내부에 장착된 케이싱(6)을 포함하며, 상기 캐뉼러(5)는 상기 케이싱(6)에 고정되는, 유체 디스펜서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 케이싱(6)은, 상기 푸셔(2)가 내부에서 축방향으로 이동가능한 개방 말단부(62) 및 상기 캐뉼러(5)가 내부에 고정식으로 장착되는 선단부(65)를 포함하며, 상기 선단부(65)에는 상기 캐뉼러(5)의 디스펜서 출구(52)가 축방향으로 돌출되며, 상기 푸셔(2)는 작동중 상기 케이싱(6)의 저장조(1)와 펌프 본체(30)를 이동시키며, 복귀 스프링(35)을 압축시키는, 유체 디스펜서.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장조(1)는, 상기 저장조로부터 유체가 추출됨에 따라 이동하는 종동 피스톤(12)을 포함하는, 유체 디스펜서.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펌프 챔버(33)의 최대 용적은 50mL 내지 70mL 범위인, 유체 디스펜서.
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