KR101985376B1 - 거품 생성기 조립체 및 압착식 거품발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토출구에서 각각 종단되고, 배출용 개구를 구비한 배출통로와 연통하는 기체통로 및 액체통로를 구비하는 하우징, 및 비동작 상태에서(in a rest position), 상기 액체통로와 기체통로로부터 상기 배출통로로의 흐름을 차단하기 위해 밀봉방식으로 상기 액체통로의 토출구와 상기 기체통로의 토출구를 폐쇄하고, 배출상태에서, 상기 배출통로 내에서 액체와 기체가 혼합되도록 하기 위해 상기 액체통로의 토출구와 상기 기체통로의 토출구를 개방하는 밸브몸체를 포함하되, 상기 기체통로의 토출구가 실질적으로 환상이고, 상기 기체통로가 실질적으로 환상인 토출구에서 거의 균등하게 기압을 나누도록 구성된 압력 균형 챔버를 포함하는 것인 거품 생성기 조립체를 제공한다.

Description

거품 생성기 조립체 및 압착식 거품발생장치{FOAM-FORMING ASSEMBLY AND SQUEEZE FOAMER}

본 발명은 거품 생성기 조립체(foam-forming assembly) 및 이를 포함하는 압착식 거품발생장치에 관한 것이다. 압착식 거품발생장치는 거품을 일으킬 수 있는 액체 및 기체로 채워지고 일정량의 거품을 생성하도록 압착되는 용기를 구비한 거품배출장치이다.

압착식 거품발생장치와 압착식 거품발생장치용 거품 조립체는 공지되어 있다. 예컨대, 국제출원공개 WO2007/086730, WO2007/086731, WO2007/086732, WO2008/072949 및 WO2009/136781는 종래의 압착식 거품발생장치와 거품 생성기 조립체들에 대해 개시하고 있다.

거품 생성기 조립체와 압착식 거품발생장치에 의해 배출되는 거품은 양호한 거품 품질을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적은 일정하고 양호한 질을 갖는 거품을 분배하도록 구성된 거품 생성기 조립체를 제공하는 것이고, 또는 적어도 대안적인 압착식 거품발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은

토출구에서 각각 종단되고, 배출용 개구를 구비한 배출통로와 연통하는 기체통로 및 액체통로를 구비하는 하우징, 및

비동작 상태에서(in a rest position), 상기 액체통로와 기체통로로부터 상기 배출통로로의 흐름을 차단하기 위해 밀봉방식으로 상기 액체통로의 토출구와 상기 기체통로의 토출구를 폐쇄하고, 배출상태에서, 상기 배출통로 내에서 액체와 기체가 혼합되도록 하기 위해 상기 액체통로의 토출구와 상기 기체통로의 토출구를 개방하는 밸브몸체를 포함하되,

상기 기체통로의 토출구가 실질적으로 환상이고, 상기 기체통로가 실질적으로 환상인 토출구에서 거의 균등하게(equally) 공기 압력을 나누도록 구성된 압력 균형 챔버(pressure balance chamber)를 포함하는 것인 거품 생성기 조립체를 제공한다.

공지된 압착식 거품발생장치용 거품 생성기 조립체에 대한 몇몇 실시예에서, 기체통로의 토출구에서의 압력은 기체통로의 토출구에서 위치마다 다를 수 있는데, 예를 들면, 기체통로의 토출구를 위한 기체 유입구가 환상 토출구와 동심원상으로 배열되지 않는 경우에 그러하다. 본 발명에서는 기체통로 토출구 둘레(circumference)에서의 압력의 분포에 따라서 거품의 질이 실질적으로 개선될 수 있으며, 이는 기체통로 토출구 둘레로 기압을 동일하게 분포시키도록 구성된 압력 균형 챔버를 사용함으로써 거품의 질이 개선됨을 밝혔다.

압력 균형 챔버는 기체통로의 토출구 둘레에 걸쳐 기체를 분포시켜서 기체통로의 토출구 둘레에서 거의 일정한 기압이 되도록 구성된 기체통로의 일부이다.

상기 압력 균형 챔버는 기체통로의 전체 부피에서 상당히 큰 부피를 차지할 수 있다. 예컨대, 이러한 압력 균형 챔버의 부피는 기체통로의 전체 부피의 적어도 25%, 바람직하게 적어도 40%일 수 있다. 나아가, 압력 균형 챔버는 실질적으로 원형대칭형상(circular-symmetrical design)이고/이거나 기체통로의 토출구와 동심원 상으로 배열될 수 있다.

상기 기체통로는 기체유입구 및 실질적으로 환상인 토출구를 포함한다. 압력 균형 챔버는 기체 유입구와 환상 토출구 사이에 제공된다. 바람직하게, 기체 유입구의 단면과 압력 균형 챔버와 기체통로 토출구 사이에 있는 기체통로의 단면은 둘 다 압력 균형 챔버의 단면보다도 더 작다.

기체통로의 기체유입구는 예컨대 압착식 거품발생장치의 용기가 압착될 때 기체공급원, 구체적으로 용기로부터 거품 생성기 조립체로 기체를 유입시켜서 거품을 생성하도록 하기 위해 제공된다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 기체유입구는 기체통로의 실질적으로 환상인 토출구와는 비-동심원 상으로(non-concentrically) 배열된다.

본 발명의 일 실시예에서, 기체 유입구의 단면은 압력 균형 챔버와 기체통로 토출구 사이에 있는 기체통로의 단면보다 더 크다.

상기 압력 균형 챔버와 기체통로의 환상 토출구는 서로 인접하게 배열되고 서로 유체연통하게 배열되는 것이 바람직하다.

바람직하게, 압력 균형 챔버와 기체통로 토출구 사이에 있는 기체통로의 단면은 기체통로의 가장 작은 단면으로서 기체 유입구의 단면, 압력 균형 챔버, 및 기체통로 토출구보다도 더 작다. 압력 균형 챔버와 기체통로 토출구 사이에 있는 기체통로의 단면을 가장 작은 단면으로서 제공함으로써 압력 균형 챔버 내의 압력 빌드-업(pressure build-up)이 양호하게 영향을 받을 수 있다. 이에 의해, 기체통로 토출구 둘레에 걸쳐 압력이 더욱 동일하게 나뉘어질 수 있다.

압력 균형 챔버와 기체통로 토출구 사이에 있는 기체통로의 단면은 예컨대 압력 균형 챔버의 단면에 비해 최소 5배, 또는 최소 10배까지 더 작을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 압력 균형 챔버와 기체통로 토출구는 환상 토출구와 압력 균형 챔버 사이의 벽에 있는 다수의 홀을 통해서 서로 유체연통할 수 있고, 상기 다수의 홀은 기체통로의 토출구의 둘레에 걸쳐 거의 등간격으로 나뉘어 위치한다. 압력 균형 챔버와 기체통로의 토출구 사이에 이러한 기체통로의 토출구 둘레에 거의 등간격으로 나뉘어진 다수 홀을 구비한 벽을 제공함으로써, 압력 균형 챔버내에 동일한 기압이 기체통로 토출구 둘레에 걸쳐 적절하게 분포될 수 있다.

바람직하게, 압력 균형 챔버와 기체통로의 토출구 사이에 있는 벽에 적어도 세 개의 홀이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에서, 기체통로의 토출구와 압력 균형 챔버 사이의 벽에 있는 다수의 홀의 단면은 압력 균형 챔버의 단면보다 더 작다. 상기 압력 균형 챔버의 단면은 기체통로의 토출구와 압력 균형 챔버 사이의 벽에 있는 다수의 홀의 단면의 최소 10배, 바람직하게 최소 25배이다.

바람직하게, 상기 다수의 홀은 기체통로의 가장 작은 단면을 갖는다.

본 발명의 일 실시예에서, 기체통로의 토출구는 환상의 개구이다. 그러나 다른 실시예로서, 기체통로의 토출구는 원형으로 배열된 다수 개의 기체통로 개구들을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 기체통로의 토출구와 압력 균형 챔버 사이의 기체통로의 단면은 압력 균형 챔버의 단면보다 더 작다. 상기 기체통로 또는 그의 일부의 단면은 거품 생성기 조립체의 길이방향 축에 수직인 평면에서 결정한다.

본 발명의 일 실시예에서, 기체통로는 기체유입튜브에 연결된 기체 유입구를 포함하며 상기 기체 유입구는 기체통로의 환상 토출구와는 비-동심원적으로 배열된다. 압력 균형 챔버가 없다면, 상기와 같은 비-동심원적으로 배열된 기체 유입구는 기체통로의 토출구 내부에 기압의 불균등한 분배를 야기할 것이다. 기체 유입구와 기체통로의 환상 토출구 사이에 압력 균형 챔버를 제공함으로써, 기체통로의 환상 토출구 둘레(circumference)에 걸쳐 기압이 보다 균등하게 제공될 수 있다.

기체 유입구의 단면은 압력 균형 챔버의 단면보다 실질적으로 더 작을 수 있다. 예를 들면, 기체 유입구의 단면은 압력 균형 챔버의 단면보다 최소한 5배, 또는 최소한 10배 작을 수 있다.

기체 유입구의 단면은 바람직하게 압력 균형 챔버와 기체통로의 환상 토출구 사이의 유체연통하는 연결부의 단면, 예컨대, 환상 토출구와 압력 균형 챔버 사이의 벽에 있는 다수의 홀의 단면보다 더 크다.

거품 생성기 조립체는 기체 유입구와 연결되는 기체유입튜브를 포함할 수 있다. 기체유입튜브는 상대적으로 아래에 배치된, 그리하여 전형적으로 용기내의 액체 레벨 아래에 있는 기체 유입구를 용기 내측의 상부 영역에 연결시키도록 배열된다. 상기 상부 영역은 상기 거품 생성기 조립체를 사용하고자 하는 위치로 용기를 잡을 때 기체를 함유할 것이다. 상기 기체유입튜브는 기체 유입구와 일체의 부품을 형성하거나 또는 별개의 부품일 수 있다. 또한 압력 균형 챔버와 기체통로의 토출구 사이의 단면은 기체유입튜브의 단면보다 더 작을 수 있다.

압착식 거품발생장치에 의해 분배되는 거품의 질은 용기를 압착하기 시작하는 때에 바로 충분한 정도여야 바람직하다. 또한 용기를 살짝 눌러 저질의 거품이나 액체만을 분배하는 것은 바람직하지 않다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 기체통로의 토출구가 환상이며 첫번째 원에 배열되고, 상기 액체통로의 토출구와 배출통로의 유입용 개구들이 두번째 원에 배열되고, 상기 첫번째 원과 두번째 원은 동심원상으로 서로 인접하게 배열된다. 바람직하게, 상기 첫번째 원의 직경은 두번째 원의 직경보다 더 크다.

본 발명의 다른 하나의 양태로서, 본 발명은

토출구에서 각각 종단되고, 배출용 개구를 구비한 배출통로와 연통하는 기체통로 및 액체통로를 구비하는 하우징, 및

비동작 상태에서(in a rest position), 상기 액체통로와 기체통로로부터 상기 배출통로로의 흐름을 차단하기 위해 밀봉방식으로 상기 액체통로의 토출구와 상기 기체통로의 토출구를 폐쇄하고, 배출상태에서, 상기 배출통로 내에서 액체와 기체가 혼합되도록 하기 위해 상기 액체통로의 토출구와 상기 기체통로의 토출구를 개방하는 밸브몸체를 포함하되,

상기 기체통로의 토출구가 환상이며 첫번째 원에 배열되고, 상기 액체통로의 토출구와 배출통로의 유입용 개구들이 두번째 원에 배열되고, 상기 첫번째 원과 두번째 원은 동심원상으로 서로 인접하게 배열되는 것인 거품 생성기 조립체를 제공한다.

바람직하게, 첫번째 원의 직경이 두번째 원의 직경보다 더 크다.

이러한 배열에서, 용기를 누르게 되면, 액체통로의 토출구와 유입용 개구 사이에 유체연통이 있기 전에 기체통로의 토출구와 유입용 개구 사이의 유체연통이 있게 된다. 따라서, 용기가 눌리면 먼저 기체가 배출되고 거품 생성기 조립체에 의해 배출된 거품이 바로 양질의 거품이 된다. 그러나, 용기를 살짝 압착하면 액체는 배출이 안되고 공기만 배출될 것이므로 이는 바람직하지 않다.

압착식 거품발생장치의 작동시, 압착식 거품발생장치의 용기가 용기로부터 액체 또는 기체를 배출하기 위해 압착된다. 일정량의 거품을 배출한 후, 상기 용기는 그 자체의 탄성력 및/또는 바이어스 수단(biasing means)에 의해 초기상태로 복원된다. 기체유입채널이 거품의 배출과정에서 배출된 기체와 액체를 대체할 기체를 용기내로 유입시키기 위해 제공된다.

기체유입채널을 통해 들어온 기체는 용기내의 액체를 통과하지 않도록 해야 하며, 그리하여 용기로부터 거품을 생성하기 위해 실제로 액체를 배출시키기 전에는 어떠한 거품도 용기 내에 생성되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 기체유입채널은 기체통로에 연결되어서 기체가 기체통로를 통해서 용기로 들어가고 용기 내측의 상부 영역까지 들어갈 수 있게 된다.

그러나, 만약 기체통로의 토출구에 있는 적은 양의 거품이라도 상기 기체유입채널로 들어가면 기체유입채널에 거품이 생기게 되어 이는 상기 기체유입채널을 통해 용기로 들어가는 기체의 속도를 실질적으로 늦출 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 거품 생성기 조립체는 용기내로 기체를 유입시키는 기체유입채널을 포함하고, 상기 기체유입채널은 기체통로의 토출구와 기체유입튜브에 연결된 기체 유입구 사이에서 기체통로와 연결되며, 기체유입채널과 기체통로의 연결 위치는 기체통로의 토출구로부터 이격된다.

본 발명의 다른 하나의 양태로서, 본 발명은

토출구에서 각각 종단되고, 배출용 개구를 구비한 배출통로와 연통하는 기체통로 및 액체통로를 구비하는 하우징, 및

비동작 상태에서(in a rest position), 상기 액체통로와 기체통로로부터 상기 배출통로로의 흐름을 차단하기 위해 밀봉방식으로 상기 액체통로의 토출구와 상기 기체통로의 토출구를 폐쇄하고, 배출상태에서, 상기 배출통로 내에서 액체와 기체가 혼합되도록 하기 위해 상기 액체통로의 토출구와 상기 기체통로의 토출구를 개방하는 밸브몸체를 포함하는 거품 생성기 조립체로서,

상기 거품 생성기 조립체는 용기내로 기체를 유입시키는 기체유입채널을 더 포함하고, 상기 기체유입채널은 기체통로의 토출구와 기체유입튜브에 연결된 기체 유입구 사이에서 기체통로에 연결되고, 기체유입채널과 기체통로의 연결 위치는 기체통로의 토출구로부터 이격된 것인 거품 생성기 조립체를 제공한다.

기체통로의 토출구로부터 기체유입채널과 기체통로간의 연결부분을 이격시킴으로써 거품이 기체유입채널로 들어갈 가능성이 낮아질 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 기체유입채널은 압력 균형 챔버의 위치에서 기체통로에 연결된다.

본 발명의 일 실시예에서, 하우징은 제1 하우징부와 상기 제1 하우징부 위에 장착된 제2 하우징부를 포함하고, 상기 제2 하우징부는 액체통로의 토출구와 기체통로의 토출구와 경계 지워지고, 상기 제1 하우징부와 제2 하우징부 사이에 압력 균형 챔버가 형성된다.

하우징이 제1 하우징부와 제2 하우징부를 포함함으로써, 상기 압력 균형 챔버는 효과적으로 상기 제1 하우징부와 제2 하우징부 사이에 형성될 수 있다. 제2 하우징부에 개구들이 제공되어 기체통로의 토출구를 상기 압력 균형 챔버와 연결시킬 수 있다. 이들 개구들은 상기 기술한 바와 같이 바람직하게 기체통로의 토출구 둘레에 걸쳐서 나누어진다.

제1 하우징부는 기체유입튜브를 상기 하우징과 연결시키도록 구성된 튜브형 부재를 포함할 수 있다. 제1 하우징부는 상기 거품 생성기 조립체의 길이방향 중심축 상에서 실질적으로 중심 액체통로를 형성하도록 제2 하우징부의 밀봉 림과 협력하는 밀봉 림을 더 포함할 수 있다. 제1 하우징부와 제2 하우징부 사이에 형성된 압력 균형 챔버는 상기 중심 액체통로를 둘러싸고 기체유입채널을 기체통로와 연결시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 액체통로의 토출구는 원형으로 배열된 다수 개의 배출용 개구들을 포함하고, 상기 다수 개의 배출용 개구들은 비동작 상태에서 밸브 몸체에 의해 폐쇄되고, 상기 밸브 몸체는 상기 다수 개의 배출용 개구들의 위치에서 적어도 튜브형 부재를 포함하고, 또한 비동작 상태에서 상기 튜브형 부재의 내부 표면은 상기 다수 개의 배출용 개구들을 폐쇄한다.

본 발명의 다른 하나의 양태로서, 본 발명은

토출구에서 각각 종단되고, 배출용 개구를 구비한 배출통로와 연통하는 기체통로 및 액체통로를 구비하는 하우징, 및

비동작 상태에서(in a rest position), 상기 액체통로와 기체통로로부터 상기 배출통로로의 흐름을 차단하기 위해 밀봉방식으로 상기 액체통로의 토출구와 상기 기체통로의 토출구를 폐쇄하고, 배출상태에서, 상기 배출통로 내에서 액체와 기체가 혼합되도록 하기 위해 상기 액체통로의 토출구와 상기 기체통로의 토출구를 개방하는 밸브몸체를 포함하되,

상기 액체통로의 토출구는 원형으로 배열된 다수 개의 배출용 개구들을 포함하고, 상기 다수 개의 배출용 개구들은 비동작 상태에서 밸브 몸체에 의해 폐쇄되고, 상기 밸브 몸체는 상기 다수 개의 배출용 개구들의 위치에서 적어도 튜브형 부재를 포함하고, 또한 비동작 상태에서 상기 튜브형 부재의 내부 표면은 상기 다수 개의 배출용 개구들을 폐쇄하는 것인 거품 생성기 조립체를 제공한다.

밸브 몸체의 튜브형 부재는 액체통로의 토출구의 배출용 개구를 폐쇄하기에 매우 적절한 형태를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 하우징은 배출통로를 위한 다수 개의 유입용 개구들을 형성하고, 상기 다수 개의 유입용 개구들은 액체통로의 토출구의 배출용 개구로서 동일한 원 상에 배열된다.

본 발명은 또한 개구를 구비한 압착가능한 용기, 및 상기 개구 위에 또는 개구 내에 장착되는 청구항 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 거품 생성기 조립체를 포함하는 압착식 거품발생장치에 관한 것이다.

거품을 배출하기 위한 배출장치의 다른 실시예에서, 본 발명에 따른 거품 생성기 조립체는 일정 압력하에서 액체와 가스(gas), 예를 들면, 거품을 일으킬 수 있는 액체 및 불활성 가스(propellant)를 수용하는 용기 내부 또는 용기 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 거품 생성기 조립체는 일정 압력하에서 거품을 일으킬 수 있는 액체 및 기체를 제공할 수 있는 다른 기기, 예를 들면, 액체 펌프와 기체 펌프를 구비하는 기기나 연속적으로 일정 압력을 제공하는 액체 공급기와 기체 공급기를 구비하는 기기와 결합될 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 압착식 거품발생장치의 일 실시예의 단면도를 나타낸다.
도 2는 거품 배출상태에서 도 1의 실시예의 아이소메트릭(isometric) 단면도를 나타낸다.
도 3은 상기 용기의 통기(aeration) 시에 도 1의 실시예의 아이소메트릭 단면도를 나타낸다.
도 4 및 도 5는 도 1의 실시예의 하우징의 제1 하우징부를 상부 및 하부에서 바라본 아이소메트릭 뷰(isometric view)를 나타낸다.
도 6 및 도 7은 도 1의 실시예의 하우징의 제2 하우징부를 상부 및 하부에서 바라본 아이소메트릭 뷰(isometric view)를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 배출장치(dispensing device)의 일 실시예를 나타낸 것이다. 상기 배출장치는 전체적으로 도면부호 '1'로 표시된다. 상기 배출장치(1)는 압착식 거품발생장치이다. 이러한 압착식 거품발생장치는 일반적으로 용기(container)가 압착됨에 따라 배출용 개구를 통해 거품을 배출한다. 압착된 후에, 상기 용기는 용기 자체의 탄성력에 의해 또는 용기를 초기상태(original state)로 복원시키기 위해 제공되는 복원 수단에 의해 초기상태로 복원된다.

상기 배출장치(1)를 사용하여 생성되는 거품은 예를 들면, 비누, 샴푸, 면도거품, 설거지용 세제(washing-up liquid), 선탠 로션(sun-tan lotion), 볕에 그을린 후 사용하는 로션(after-sun lotion), 세정액, 피부관리용품 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.

상기 배출장치는 비동작상태 즉, 용기가 압착되지 않은 상태를 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 압착식 거품발생장치는 손에 들고 운반할 수 있다. 압착식 거품발생장치 또는 유사한 배출장치를 예를 들면, 액체 비누의 배출을 위해 벽에 부착되는 홀더(holder) 또는 예를 들면, 공중 화장실 등에서 볼 수 있는 홀더와 유사한 것에 장착할 수 있다. 또는 용기를 압착하는 다른 장치가 사용될 수도 있다. 배출장치는 도 1에 도시된 위치, 즉 거의 아래쪽을 향해 배출용 개구를 갖는 위치에서 사용하도록 구성된다.

상기 배출장치(1)는 액체 및 기체를 저장하는, 수동으로 압착 가능한 용기(2)를 포함한다. 상기 용기는 거품 생성기 조립체가 장착되는 개구(2a)를 구비한다. 상기 용기(2)는 적절한 형상, 예를 들면, 타원형 또는 원형 단면형상으로 형성될 수 있다.

상기 거품 생성기 조립체는 길이방향 대칭축 A-A에 대하여 실질적으로 원형 대칭(circular-symmetrical) 을 이룬다. 상기 거품 생성기 조립체는 제1 하우징부(3), 제2 하우징부(4) 및 제3 하우징부(5)를 구비하는 하우징을 포함한다. 상기 제3 하우징부(5)는 나사결합에 의해 상기 용기(2)에 부착된다. 상기 제1 하우징부(3)와 제2 하우징부(4)는 상기 용기(2)와 제3 하우징부(5) 사이를 밀봉시키는 상태로 결속된다. 다른 방법으로, 상기 제3 하우징부(5)는 스냅 결합(snap connection), 용접(welded connection), 밀폐(airtight seal) 또는 다른 적절한 접속 방법에 의해 용기(2) 상에 또는 용기(2) 내에 부착될 수 있다.

도 4, 도 5, 도 6 및 도 7은 제1 하우징부(3)와 제2 하우징부(4)를 상부 및 하부에서 바라본 도면이다.

상기 거품 생성기 조립체는 실질적으로 원추형의 밸브몸체(6)을 포함하며, 상기 밸브몸체(6)는 상기 제2 하우징부(4)와 제3 하우징부(5) 사이의 결속부(clamping section)(6a) 근처에 결속된다. 상기 밸브몸체(6)는 요곡성이며, 바람직하게는 탄성 재료로 이루어진다. 액상 실리콘 고무(LSR)와 같은 실리콘이 상기 밸브몸체(6)에 특히 적합한 재질임이 입증되었다.

상기 배출장치의 위치에서 보듯이, 액체와는 상대적으로, 기체는 상기 용기(2)의 상단, 즉 용기(2)의 상부 영역에 위치한다. 이러한 액체 및 기체는 상기 거품 생성기 조립체에 의해 거품으로 변화될 수 있으며, 거품은 캡(8) 내의 배출용 개구(7)를 통해 배출된다. 상기 캡은 폐쇄부분(closed position)에 도시된다. 거품의 배출을 위해 상기 캡은 배출용 개구(7)를 개방하도록 거품 생성기 조립체에 대해 아래쪽 방향으로 배치될 수 있다. 또한 배출용 개구를 개폐하는 다른 적절한 수단들, 예를 들면, 플립 탑(flip top)이 적용될 수 있다.

상기 거품 생성기 조립체는 액체통로(9) 및 기체통로(12)를 포함한다. 상기 액체 통로는 용기의 내측 하부로부터 제2 하우징부(4)에 의해 형성된 세 개의 배출용 개구들(11)에 의해 형성된 액체통로의 환상 토출구(10)까지 연장된다. 제1 하우징부(3)는 제2 하우징부(4)의 원통형의 부분 내에 밀봉되게 위치한 원통형 중앙부를 포함하고, 상기 원통형 중앙부는 거품 생성기 조립체의 길이방향 축에서 실질적으로 중앙 액체통로를 형성한다. 제1 하우징부(3)는 액체통로(9)의 부분인 개구(9a)를 포함한다.

기체통로(12)는 기체 유입구(13)로부터 기체통로의 환상 토출구(14)까지 연장된다. 기체통로(12)의 환상 토출구(14)는 단일한 환상의 개구로 형성된다. 다른 대안으로서, 상기 환상 토출구는 원형으로 배열되는 복수의 개구들로 형성될 수 있다. 기체 유입구(13)는 제1 하우징부(3)에 있는 튜브형태의 부품이고, 제1 하우징부(3)에 기체유입튜브(15)가 배치되어 기체 유입구(13)와 용기 내측의 상부 영역을 연결한다.

기체통로(12)의 토출구(14)는 첫번째 원(circle)에 배열되어 있다. 액체통로(9)의 토출구(10)와 배출통로(16)의 유입포트(30)는 두번째 원에 배열되어 있다. 상기 첫번째 원과 두번째 원은 서로 동심원 상으로 인접하게 배열된다.

상기 기체통로의 환상 토출구(14) 및 액체통로의 환상 토출구(10)은 길이방향 축(A-A)을 중심으로 동심원 상에 배열되어 있다. 이러한 환상 토출구(10, 14)로 인해, 액체와 기체는 환상의 비교적 넓은 표면적에 걸쳐 분포됨으로써 양호한 혼합이 이루어진다.

도 1에 도시된 비동작상태에서, 액체통로 및 기체통로의 환상 토출구들(10, 14)은 밸브몸체(6)에 의해 밀봉된다. 밸브몸체(6)의 환상의 아치형 부분은 기체통로(12)의 토출구(14) 내로 연장한다. 액체통로의 환상 토출구의 다수 개의 배출용 개구들(11)의 위치에서 밸브 몸체(6)는 실질적으로 튜브형인 부재를 포함한다. 이러한 밸브몸체의 튜브형 부재의 내부 표면은 배출장치(1)의 비동작 상태에서 상기 다수 개의 배출용 개구들을 밀봉방식으로 폐쇄한다. 상기 아치형 부분과 튜브형 부재는 토출구(10, 14)의 적절한 밀봉을 제공한다.

배출상태에서, 즉, 배출장치(2)의 용기(2)가 눌려지면, 밸브몸체(6)는 배출통로(16)의 유입용 개구들인 세 개의 유입포트(30)들에 대하여 액체통로의 토출구(10)와 기체통로의 토출구(14)를 개방한다. 상기 배출통로(16)은 상기 배출용 개구(7) 내에서 종단된다. 용기의 누름에 따라, 액체가 액체통로(9)의 토출구(10)로부터 흘러나오고 기체는 기체통로(12)의 토출구(14)로부터 흘러나와서 배출통로의 유입포트(30) 내로 들어가서 기체와 액체를 혼합시켜서 배출통로에서 거품을 형성하고, 형성된 거품을 상기 배출용 개구(7)를 통해 배출한다. 거품을 형성하기 위한 상기 액체 및 기체 통로들을 통한 액체와 기체의 흐름은 도 2에 개략적으로 도시되어 있다.

배출통로(16)은 유입포트(30)로부터 밸브몸체(6)의 중앙부를 경유하여 배출용 개구(7)까지 연장된다. 배출통로(16)에서, 체 부재(13)는 두 개의 체(13a)들과 상기 두 개의 체(13a)들 사이의 수축부(13b)로 배열되어 있다.

일반적으로, 상기 기체통로(12)는 상기 용기 내의 기체를 기체통로(12)의 토출구(14)로 연통시키는 하나 이상의 기체 도관(air ducts)을 포함하며, 상기 기체 도관은 비동작상태에서 상기 밸브몸체(6)에 의해 덮여있다. 이와 유사하게, 액체통로는, 비동작상태에서, 상기 밸브몸체(6)에 의해 덮이는 액체통로(9)의 토출구(10)로 상기 용기 내의 액체를 연통시키는 하나 이상의 액체 도관을 포함한다.

상기 밸브몸체(6)는 상기 제2 하우징부(4)와 상기 제3 하우징부(5) 사이에 밀봉 상태로 결속된다. 비동작 상태에서, 액체통로(9)와 기체통로(12)의 토출구들(10, 14)에서의 밸브몸체(6)의 더 견고한 밀봉을 위해, 상기 밸브몸체(6)는 축방향으로 기장력(pretension)이 가해진 상태로 상기 제2 하우징부(4)와 제3 하우징부(5) 사이에 설치된다.

기체유입튜브(15)는 기체통로(12)의 환상 토출구(14)와 비-동심원적으로 배열된다. 기체통로(12)의 환상 토출구(14) 주위로 기압의 불균등한 분포를 피하기 위해, 기체통로는 기체 유입구(13)와 기체통로(12)의 토출구(14) 사이의 기체통로(12)에 압력 균형 챔버(17)를 포함한다.

압력 균형 챔버(17)는 압착식 거품발생장치의 작동시 환상 토출구(14)의 둘레 주위로 균등하게 기압이 분배되도록 구성된다.

압력 균형 챔버(17)는 제1 하우징부(3)와 제2 하우징부(4) 사이의 공간에 의해 형성된다. 기체통로(12)의 토출구(14)와 압력 균형 챔버(17)는 제2 하우징부(5)에 있는 세 개의 홀(18)을 통해 서로 연통한다. 상기 다수 홀(18)은 기체통로(12)의 토출구(14)의 둘레 주위로 균등하게 나뉘어진다. 기체 유입구(13)의 각진 위치는 두 개의 홀(18)들 사이에 배치된다. 바람직하게, 기체 유입구(13)는 홀(18)들 중 하나와 일치되게 배열되지 않는다.

기체통로(12)의 토출구(14)의 둘레 주위로 기압을 균등하게 분배하기 위하여, 홀(18)은 기체유입튜브(15)를 포함하여 전체 기체통로(12)의 단면들 중 가장 작은 단면을 함께 가진다.

기체통로(12)의 토출구(14) 주위로 기압을 균등하게 분포시키기 위해, 상기 홀(18)은 압력 균형 챔버(17)의 단면보다 실질적으로 더 작은 단면을 함께 가진다. 예를 들면, 상기 홀(18)이 배열된 평면에 실질적으로 평행한 평면에서 측정할 때 상기 홀(18)의 단면은 압력 균형 챔버의 단면보다 최소 10배, 바람직하게는 최소 25배 더 작을 수 있다. 나아가, 다른 하나의 대안으로서, 압력 균형 챔버(17)의 부피는 상대적으로 클 수 있으며, 예를 들면, 기체통로(12)의 전체 부피의 적어도 25%, 바람직하게 적어도 40%일 수 있다.

상기 압력 균형 챔버(17)의 상대적으로 큰 부피 및/또는 홀(18)의 상대적으로 작은 단면에 의해, 압력 균형 챔버의 둘레 주위의 압력은 실질적으로 균등하다. 그 결과, 환상 토출구(14)의 기체의 흐름은 홀(18)을 균일하게 통과할 것이고 이는 환상 토출구(14)에서 균일한 압력으로 귀결될 것이다.

또한 기체 유입구(13)의 단면이 압력 균형 챔버(17)의 단면보다 실질적으로 더 작다는 것에 주목해야 한다.

거품 생성기 조립체는 용기(2) 내로 기체를 유입하는 기체유입채널(20)을 포함한다. 압착식 거품발생장치의 작동시, 압착식 거품발생장치의 용기가 용기로부터 액체와 기체를 배출하기 위해 압착된다. 일정량의 거품을 배출한 후, 상기 용기는 그 자체의 탄성력 및/또는 회복 수단에 의해 초기상태로 복원된다. 기체유입채널(2)이 거품의 배출과정에서 배출된 기체와 액체를 대체하기 위해 용기(2) 내로 기체를 유입시키기 위해 제공된다. 이러한 용기 내로의 기체의 유입시 기체의 흐름은 도 3에 개략적으로 도시되어 있다.

상기 밸브몸체(6)는, 상기 용기 내의 액체와 기체가 배출되어 용기 내의 압력이 감소하는 경우에 기체유입채널(20)을 통해서 상기 용기 내로 기체가 유입되도록 하는 기체주입밸브용 밸브로서 상기 결속부(6a)의 외측면에 제공되는 밀봉 립(sealing lip)(6b)을 구비한다. 상기 밀봉 립(6b)는 보통은(normally) 외부로 향하여 있는 상기 용기(2) 통로를 밀봉하지만, 용기 내의 압력이 감소하는 경우 기체유입개구(21)와 기체유입채널(20)을 통해 외부에서 용기(2) 내로 기체가 유입되도록 한다.

기체유입채널(20)을 통해 들어온 기체는 용기(2) 내의 액체를 통과하지 않도록 해야 하며, 그리하여 용기로부터 거품을 생성하기 위해 실제로 액체를 배출시키기 전에는 어떠한 거품도 용기 내에 생성되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 기체유입채널(20)은 기체통로(12)와 연결되어서 기체가 기체통로(12)와 기체유입튜브(15)를 통해서 용기(2) 내로 들어가고 용기(2) 내측의 상부 영역으로 들어갈 수 있게 된다.

상기 기체유입채널(20) 내에 거품이 생기면 이는 기체유입채널(20)을 통해 용기(2)로 들어가는 기체의 속도를 실질적으로 늦출 수 있으며, 이로 인해 용기(2)의 원상태로 회복하는데 시간이 더 필요할 것이다. 기체통로의 토출구에 존재하는 적은 양의 거품이라도 기체유입채널(20)로 들어가는 것을 피하기 위해, 기체유입채널(20)은 압력 균형 챔버(17)의 위치에서 기체통로(12)와 연결된다. 제2 하우징부(4)의 벽이 기체통로(12)의 토출구(14)와 기체유입채널(20) 사이에 적절한 분리를 제공한다. 홀(18)들은 비교적 작은 단면을 가지며 상기 토출구(14)로부터 수직 방향에서 이격되어 있으므로 상기 토출구(14)로부터 나온 거품이 기체유입채널(20)로 들어갈 가능성은 매우 낮다.

제3 하우징부(5)에 대한 제2 하우징부(4)의 회전으로 인한 밸브 몸체(6)의 변형을 막기 위해서 회전 스톱(rotational stop)이 제1 하우징부(3)와 제3 하우징부(5) 사이에, 그리고 제1 하우징부(3)와 제2 하우징부(4) 사이에 배열된다. 만약 회전 스톱이 제공되지 않는다면 용기에 거품 생성기 조립체를 장착할 때 상기 거품 생성기 조립체에 대한 용기의 회전운동에 의해서 그러한 변형이 야기될 수 있다. 그러한 변형은 밸브 몸체(6)의 다른 개방 압력 및/또는 밸브 몸체(6)의 누수로 이어질 수 있으므로 바람직하지 않다.

제1 하우징부(3)와 용기(2) 사이에 개스킷(gasket, 29)이 제공됨으로써 제1 하우징부(3)와 용기(2) 사이에 밀봉이 제공된다. 개스킷으로 인해 거품 생성기 조립체와 용기(2) 사이에 적절한 밀봉이 확보되는 잇점이 있다. 용기(2) 또는 제1 하우징부(3)의 밀봉 표면에서의 불균일성은 예컨대 제조시 생길 수 있는데 이는 개스킷(29)의 재질을 바람직하게 탄성체로 함으로써 해결될 수 있을 것이다.

상기 용기가 압착되면, 상기 용기(2) 내의 압력은 증가한다. 당초, 압력의 증가는 상기 밸브몸체(6)의 아치형 부분이 상기 기체통로(12)의 토출구(14)의 내부 환상 에지에 보다 강하게 밀착되도록 함으로써 상기 밸브몸체(6)와 상기 기체통로(12)의 토출구(14)의 내부 환상 에지 사이의 밀봉을 강화하게 된다. 이후 압착에 의해 상기 용기(2)의 압력이 더 증가하면, 상기 아치형 부분은 아래쪽으로 이동하여 결과적으로 상기 기체통로(12)의 토출구(14)의 내부 환상 에지로부터 분리된다.

이 때, 밸브몸체(6)는 환상의 밀봉 에지로부터 분리되게 되면, 기체통로(12)의 토출구(14)와 액체통로(9)의 토출구(10) 둘 다가 동시에 서로 연통이 가능하게 되고 배출통로의 유입포트(30)와도 연통이 가능하게 될 것이다. 그 결과, 액체와 기체가 혼합되고, 용기를 압박함으로써 생긴 압력의 결과로서 상기 혼합물은 유입포트(30)를 통해서 배출통로로 유동할 것이다.

이어서 기체와 액체의 혼합물은 작은 체들(sieves)(13a)과 수축부(13b)를 통해 유동하게 되어 (개선된) 거품을 생성한다. 형성된 거품은 상기 배출통로를 통해 배출용 개구(7)를 향하여 아래쪽으로 흘러 배출용 개구에서 배출된다.

따라서, 거품 생성기 조립체가 작동하면, 상기 밸브몸체(6)는 토출구(14)의 내부 환상 에지에서 성공적으로 롤오버(roll over) 됨으로써(즉, 환상 토출구(14)를 갖는 첫번째 원과 배출용 개구(11)와 유입포트(30)를 갖는 두번째 원 사이의 밀봉 링), 토출구(10, 14)와 유입포트(30)가 서로 유체연통하게 된다.

용기(2)를 누르면 기체통로(12)의 토출구(14)가 액체통로(9)의 토출구(10)보다 먼저 개방되도록 밸브몸체(6)와 토출구들(10, 14)이 구성되어 있다는 점에 주목하여야 한다. 즉, 토출구(14)는 토출구(10)이 유입포트(30)와 유체연통하기 바로 전에 유입포트(30)와 유체연통에 들어가게 된다. 그 결과, 배출장치로부터 배출된 거품은 바로 양질의 거품이 될 것이다. 이와 반대로, 만약 토출구(10)가 토출구(14) 보다 먼저 개방된다면, 배출장치로부터 배출된 거품은 매우 젖은 상태일 것이고 용기가 약하게 눌러지는 경우 액체만이 배출용 개구로부터 흘러나오게 될 것이다.

따라서, 본 발명에서 제시한 구성으로부터 양질의 거품을 얻을 수 있다.

전술한 압착식 거품발생장치의 실시예는 배출용 개구가 하측에 배치된 위치에 대해 설명되었으며, 상부 및/또는 하부로 언급된 모든 부분은 상기 위치를 기준으로 부여된다. 상기 배출장치는 이러한 위치에서 사용되도록 설계된다. 다만, 거품을 배출하기 위해, 및/또는 비동작 상태에서 배출장치를 뒤집을 수 있는 실시예가 가능하다. 이러한 실시예도 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 간주된다.

압착식 거품발생장치의 실시예들의 보다 상세한 구성에 대하여, 국제출원공개 WO2007/086730, WO2007/086731, WO2007/086732, WO2008/072949 및 WO2009/136781의 내용이 본 발명에 참조로서 병합된다.

본 발명의 일 실시예(태양)에 대해 언급된 모든 개별적인 구성 특징들은 본 발명의 다른 실시예(태양)에도 적용가능함은 당업자에게 자명하다. 따라서 이러한 실시예들은 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 간주된다.

Claims (17)

1. 토출구에서 각각 종단되고, 배출용 개구를 구비한 배출통로와 연통하는 기체통로 및 액체통로를 구비하는 하우징, 및
   비동작 상태에서(in a rest position), 상기 액체통로와 기체통로로부터 상기 배출통로로의 흐름을 차단하기 위해 밀봉방식으로 상기 액체통로의 토출구와 상기 기체통로의 토출구를 폐쇄하고, 배출상태에서, 상기 배출통로 내에서 액체와 기체가 혼합되도록 하기 위해 상기 액체통로의 토출구와 상기 기체통로의 토출구를 개방하는 밸브몸체를 포함하되,
   상기 기체통로의 토출구는 환상이고, 상기 기체 통로는 기체유입튜브에 연결된 기체 유입구를 포함하며, 상기 기체 유입구는 기체통로의 환상 토출구와 비-동심원 상으로(non-concentrically) 배열되고, 상기 기체통로는 환상 토출구에서 균등하게 기압을 나누도록 구성된 압력 균형 챔버를 포함하는 것인 거품 생성기 조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 압력 균형 챔버와 기체통로의 토출구 사이에 기체통로의 가장 작은 단면이 제공되는 것을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 압력 균형 챔버는 기체통로의 기체 유입구와 기체통로의 환상 토출구 사이에 배열되고, 상기 기체 유입구의 단면과 상기 압력 균형 챔버와 기체통로의 토출구 사이의 기체통로의 단면은 압력 균형 챔버의 단면보다 더 작은 것을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
4. 제 3 항에 있어서, 기체 유입구의 단면은 압력 균형 챔버와 기체통로의 토출구 사이에 있는 기체통로의 단면보다 더 큰 것을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
5. 제 1 항에 있어서, 압력 균형 챔버와 기체통로의 토출구는 환상 토출구와 압력 균형 챔버 사이의 벽에 있는 다수의 홀을 통해서 서로 유체연통하고, 상기 다수의 홀은 기체통로의 토출구의 둘레에 걸쳐 등간격으로 나뉘어 위치하는 것을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 다수의 홀의 단면은 압력 균형 챔버의 단면보다 더 작은 것을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 다수의 홀은 적어도 세 개의 홀인 것을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 균형 챔버의 부피는 기체통로의 전체 부피의 적어도 25%인 것을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
9. 제 1 항에 있어서, 압력 균형 챔버와 기체통로의 토출구 사이에 있는 기체통로의 단면은 압력 균형 챔버의 단면보다도 더 작은 것을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 기체통로의 토출구가 환상이며 첫번째 원에 배열되고, 상기 액체통로의 토출구와 배출통로의 유입용 개구들이 두번째 원에 배열되고, 상기 첫번째 원과 두번째 원은 동심원상으로 서로 인접하게 배열되는 것을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 거품 생성기 조립체는 용기 내로 기체를 유입시키는 기체유입채널을 더 포함하고, 상기 기체유입채널은 기체통로의 토출구와 기체유입튜브에 연결된 기체 유입구 사이에서 기체통로에 연결되고, 기체유입채널과 기체통로의 연결 위치는 기체통로의 토출구로부터 이격된 것을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 기체유입채널은 압력 균형 챔버의 위치에서 기체통로에 연결되는 것을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은 제1 하우징부와 상기 제1 하우징부 위에 장착된 제2 하우징부를 포함하고, 상기 제2 하우징부는 액체통로의 토출구와 기체통로의 토출구를 형성하고, 상기 제1 하우징부와 제2 하우징부 사이에 압력 균형 챔버가 형성되는 것을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 액체통로의 토출구는 원형으로 배열된 다수 개의 배출용 개구들을 포함하고, 상기 다수 개의 배출용 개구들은 비동작 상태에서 밸브 몸체에 의해 폐쇄되고, 상기 밸브 몸체는 상기 다수 개의 배출용 개구들의 위치에서 적어도 튜브형 부재를 포함하고, 또한 비동작 상태에서 상기 튜브형 부재의 내부 표면은 상기 다수 개의 배출용 개구들을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 하우징은 배출통로를 위한 다수 개의 유입용 개구들을 형성하고, 상기 다수 개의 유입용 개구들은 액체통로의 토출구의 배출용 개구로서 동일한 원 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
16. 개구를 구비한 압착가능한 용기, 및 상기 개구 위에 또는 개구 내에 장착되는 제 1 항에 따른 거품 생성기 조립체를 포함하는 압착식 거품발생장치.
17. 삭제

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