KR20130100788A - 유체 디스펜서 헤드 및 그러한 디스펜서 헤드를 구비한 디스펜서 - Google Patents

Abstract

이동가능한 벽(P)을 가지는 가변-용적 유체 저장조(R) 위에 장착하기 위한 유체 디스펜서 헤드로서, 상기 헤드는:
- 디스펜서 오리피스(12);
- 상기 디스펜서 오리피스(12)를 폐쇄하는 실링 클로져 핀(22);
- 상기 오리피스(12)에 대해 핀(22)을 가압하는 탄성 수단(21, 27, 35, 4); 및,
- 상기 저장조(R)와 연통하는 유체 유입구(32);를 포함하며,
상기 헤드는, 각각 압력 유체에 의해 상기 멤브레인의 양측 면(2i, 2s) 위에 가해지는 대향하는 압력이 가해지는 바닥 및 상면 영역(Si, Ss)을 형성하는 신축성 차동 멤브레인(21)을 더 포함하며, 상기 바닥면 영역(Si)은 상기 상면 영역(Ss)보다 실질적으로 작으며, 상기 클로져 부재(22)는 상기 신축성 멤브레인에 의해 형성된다.

Description

유체 디스펜서 헤드 및 그러한 디스펜서 헤드를 구비한 디스펜서{DISPENSING HEAD FOR A FLUID MATERIAL, AND DISPENSER INCLUDING SUCH A DISPENSING HEAD}

본 발명은, 이동가능한 벽을 가지는 가변-용적 유체 저장조 위에 장착하기 위하여 또는, 그와 결합하기 위한 유체, 바람직하게는 점성 유체 또는 페이스트를 공급하기 위한 디스펜서 헤드에 대한 것이다.

예로서, 저장조는 튜브를 압착하는 식으로 사용자가 압력을 가하는 신축성 벽을 가지는 튜브에 의하여 구성될 수 있다. 본 발명의 디스펜서 헤드와 결합된 이러한 유형의 저장조의 결합은 본 발명의 주제를 형성하는 유체 디스펜서를 구성한다. 그러한 디스펜서 헤드, 또는 그러한 디스펜서는 화장품, 의약, 또는 식품 분야에서 효과적인 용도를 발견할 수 있다. 디스펜서 헤드의 목적은 밀봉 방식으로 유체 저장조를 폐쇄하는 것으로, 저장조 내측에 저장된 유체는 외부 공기와 접하지 않고, 또는 용기 외부에 위치되는 특정 오염 요소와 접하지 않는다.

일반적으로, 디스펜서 헤드는 사용자가 공급된 유체를 복원할 수 있는 디스펜서 오리피스를 포함한다. 헤드는 또한 헤드의 유체가 정해진 한계 이하의 압력인 경우 디스펜서 오리피스를 폐쇄하고 헤드에 존재하는 유체가 정해진 한계보다 높은 압력인 경우 오리피스를 개방하는, 예컨대, 핀 형태의 밀봉 클로져 부재를 포함한다. 이와 같이, 클로져 핀은 유체 저장조의 이동가능한 벽을 가동함으로써 헤드에서 압력하에 위치된 유체에 의해 가해진 압력에 의해 직접 제어된다. 완전히 밀봉된 폐쇄를 확인하기 위하여, 디스펜서 헤드는 또한 디스펜서 오리피스에 대해 클로져 핀을 가압하기 위한 탄성 수단을 포함한다. 탄성 수단이 디스펜서 오리피스에 밀봉 접촉하는 핀에 대해 더 강하게 가압될수록, 실링은 더욱 양호하다. 또한, 디스펜서 헤드는 또한 저장조와 연통하는 유체 유입구를 포함한다.

이와 같이, 유체 저장조의 이동가능한 벽이 압착되면, 디스펜서 헤드 내측의 유체의 압력은, 디스펜서 오리피스로부터 핀을 제거하기 위하여 탄성 수단에 의해 가해진 힘을 극복하여야 한다. 핀을 제거하기 위한 최소 압력은 정해진 한계에 대응한다. 저장조 및 헤드 내측의 유체에 의해 가해지는 압력은 같으며, 그러나 사용자에 의해 저장조의 이동가능한 벽에 가해지는 힘의 함수로 변화한다. 대조적으로, 압력은 압력이 미치는 표면 영역에 직접 비례하므로, 디스펜서 헤드의 내벽에 미치는 압력은 압력이 미치는 표면 영역의 함수로서 변한다.

압착가능한 벽들을 가진 저장조 위에 장착된 디스펜서 헤드의 잘 알려진 문제는, 디스펜서 오리피스로부터 클로져 핀을 제거하기 위해서는 저장조를 단단히 압착하는 것이 필요한 것이다. 따라서, 유체는 이어서 자주 제어할 수 없는 방식으로 매우 신속하게 분배된다. 저장조를 매우 점차적으로 압착하여도 디스펜서 오리피스는 그럼에도 불구하고 급격히 개방되며, 이와 같이 분배되는 유체는 크림이나 페이스트를 분배시에는 바람직한 결과가 아닌 분출되거나 분무되는 경향이 있다. 대조적으로, 작은 방울이나 비드 형태로 유체가 분배되는 것이 필요하다.

자연적으로, 급격하고 신속한 분배의 문제를 해소하기 위하여 예상될 수 있는 방안은 오리피스에 대해 핀을 가압하는 탄성 수단의 강성을 감소시키는 것이다. 이로써 바람직한 결과에 더욱 합치하는 분배,즉, 방울 또는 비드 형태의 분배를 달성한다. 그러나, 탄성 수단의 강성을 자연적으로 감소시키는 것은 밀봉식으로 디스펜서 오리피스를 폐쇄하기 위하여 클로져 핀이 디스펜서 오리피스에 대해 가하는 힘을 감소시킨다. 따라서, 디스펜서 오리피스는 완전 밀봉식으로 폐쇄되지 않고, 헤드 내부의 조성물은 외부 공기, 또는 용기 외측에 위치된 특정 오염 요소들로부터 침입을 받는다. 특히 부서지기 쉽거나 및/또는 보존제를 포함하지 않는 특정 유체들에 대해 이는 허용할 수 없다.

따라서 완전 밀봉 식으로 디스펜서 오리피스를 폐쇄함과 같이 바람직하게 적절히 분배할 수 있는 것은 어려운 것이 밝혀진다. 탄성 수단에 의해 가해진 힘은 실제로 밀봉 폐쇄를 달성하는 데 기여하며, 유체가 적절한 방식으로 분배되는 것을 방해한다. 그럼에도 불구하고, 손상되기 쉽거나 및/또는 보존제를 포함하지 않는 유체를 분배하는 것이 요구되는 경우, 이들 두 조건들을 결합하는 것이 점점 필요하다.

본 발명의 목적은 상기한 두 가지 명백하게 합치할 수 없는 조건들을 가능한 결합하는 것이다. 본 발명의 디스펜서 헤드는, 디스펜서 오리피스가 완전히 밀봉된 식으로 폐쇄되며, 유체가 바람직한 제어된 방식으로 분배되는 것을 모두 보장하여야 한다.

이를 위하여, 본 발명의 디스펜서 헤드는 유입구를 향하는 바닥면과 디스펜서 오리피스를 향하는 상면을 형성하는 신축성 차동 멤브레인과, 멤브레인의 두 면들을 연결하기 위한 적어도 하나의 통로를 추가로 포함하며, 바닥면 및 상면은 각각 압력하의 유체에 의해 멤브레인의 양면에 가해지는 대향하는 압력을 동시에 받는 바닥면 영역 및 상면 영역을 형성하며, 상기 바닥면 영역이 상면 영역보다 실질적으로 더 작으며, 상기 신축성 멤브레인에 의해 핀이나 클로져 부재가 형성된다. 상기 신축성 멤브레인은, 그 양면이 유체에 의해 가해지는 압력을 동시에 받으므로, "차동 멤브레인(differential membrane)"이다. 멤브레인의 양측에서의 압력이 동일하면, 헤드 내측에서의 멤브레인의 운동은 이와 같이 유체 압력이 작용하는 멤브레인의 각 면 위의 표면 영역에 의존한다. 압력이 작용하는 표면 영역들 사이의 차이에 의해, 이 실시형태에서, 탄성 수단에 의해 가해지는 힘을 극복하기 위하여 효과적으로 이용되는 차동 또는 배증 효과를 발생할 수 있다. 바람직하게는, 바닥면 영역에 대한 상면 영역의 비율은 3보다 크며, 바람직하게는 4보다 크다. 이와 같이, 상면 영역에 미치는 힘은 바닥면 영역에 미치는 힘의 3 또는 4배 크다. 이로써 사용자에게 유체를 공급하기 위하여 단지 가벼운 또는 적당한 노력으로 저장조를 압착하는 인상을 준다. 그러나, 이로써 오리피스에 대해 핀을 가압하기 위한 강력한 탄성 수단을 구성할 수 있으며, 이로써 완전한 실링을 확보할 수 있다. 탄성 수단은 3 또는 4배 증가하는 효과에 의해 상면 영역에 가해지는 압력으로부터 발생하는 힘에 의해 용이하게 극복된다. 신축성 멤브레인은 이와 같이 힘을 증가시키는 진실한 기능을 수행하여, 양측 강한 탄성 수단이 용이하게 제어된 분배를 실행하도록 할 수 있다.

실질적인 실시형태에서, 디스펜서 헤드는 신축성 멤브레인의 어느 측에나 유체 챔버, 즉, 유입구와 멤브레인 사이에 형성된 유입 챔버와, 멤브레인과 디스펜서 오리피스 사이에 형성된 유출 챔버를 형성하며, 두 개의 챔버들은 적어도 하나의 관통 구멍을 통하여 서로 연통하므로, 양측 챔버들은 동시에 같은 압력을 받는다. 그러나, 압력이 작용하는 표면 영역이 멤브레인의 양측에서 동일하지 않으면, 상기 멤브레인은 헤드 내측에서 디스펜서 오리피스를 개방하도록 이동한다.

본 발명의 다른 실질적인 양상에 따르면, 디스펜서 헤드는 유입구를 형성하는 베이스, 디스펜서 오리피스를 형성하는 커버, 및 베이스와 커버 사이에 배치되어 시일들을 형성하는 신축성 부분을 포함한다. 바람직하게는, 베이스와 커버는 단단하다. 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 베이스는 바람직하게는 오리피스에 대해 클로져 부재 또는 핀을 가압하기 위한 신축성 경사 태브의 형태인 탄성 수단을 형성할 수 있다. 변형형태에서 또는 부가적으로, 신축성 부분은 클로져 부재 또는 핀을 오리피스에 대해 가압하며 멤브레인을 베이스에 연결하기 위한 탄성 수단을 형성할 수 있다. 변형형태에서 또는 부가적으로, 디스펜서 헤드는 또한 오리피스에 대해 클로져 부재 또는 핀을 가압하기 위해 베이스와 멤브레인 사이에 작용하는 스프링을 포함할 수 있다. 이와 같이, 탄성 수단은 여러 위치들에서, 즉, 베이스로부터, 신축성 부분으로부터, 또는 별개의 스프링으로부터 형성될 수 있다. 자연적으로, 신축성 멤브레인은 본래 가역성 변형가능성으로부터 발생하는 탄성 수단을 구성한다.

실질적인 실시형태에서, 신축성 부분은, 핀(클로져 부재) 둘레 배치된 복수의 관통 구멍들이 제공된 신축성 멤브레인; 신축성 멤브레인을 에워싸고 커버와 밀봉 결합하게 되는 실링 패스너 링; 및 베이스에 멤브레인을 연결하며, 베이스에 대해 신축성 멤브레인을 이동시킬 수 있도록 축방향으로 변형가능하며, 베이스와 밀봉 결합하는 실링 고정 스터브를 형성하며, 유입구 둘레에 뻗어있는 슬리브;를 형성할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 양상에 따르면, 유입 챔버는 베이스와 신축성 부분 사이에 형성되고, 유출 챔버는 멤브레인과 커버 사이에 형성된다. 바람직하게는, 베이스는 커버에 스냅-잠금되어 수용된다. 신축성 부분은 이와 같이 베이스와 커버 사이에 밀봉 식으로 고정된다.

본 발명은 또한 위에 설명된 바와 같은 디스펜서 헤드가 위에 장착된 이동가능한 벽을 가지는 가변-용적 유체 저장조를 포함하는 유체 디스펜서를 규정한다.

본 발명의 원리는 유체 저장조용의 실링 셔터 부재와 같이 작용하는 멤브레인, 디스펜서 헤드 내측에 신축성 차동 멤브레인을 사용하는 것이다. 이와 같이 신축성 멤브레인의 차동 특성은 힘-증가 효과를 효과적으로 생성하기 위하여 사용되어, 바람직한 제어된 작동을 제공하면서 강한 탄성 수단을 극복할 수 있게 한다.

본 발명은 비제한적인 예에 의해 본 발명의 두 개의 실시예들을 도시하는 첨부 도면들을 참조하여 이하에 더욱 완전히 설명된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에서 디스펜서 헤드를 포함하는 유체 디스펜서를 관통하는 분리된 수직 단면도이며;
도 2는 그 조립 상태의 도 1의 디스펜서 헤드를 관통하는 수직 단면도이며;
도 3a및 3b는 도 2의 세부 구성의 매우 크게 확대된 도면들이며;
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스펜서 헤드를 관통하는 분리된 수직 단면도이며; 및
도 5는 그 조립 상태의 도 4의 디스펜서 헤드의 도면이다.

먼저 본 발명의 디스펜서 헤드를 포함하는 유체 디스펜서의 구조를 상세하게 설명하기 위하여 도 1 및 2를 참조한다. 디스펜서 헤드는 가변 성능의 유체 저장조(R) 위에 장착하거나, 또는 결합하기 위한 것이다. 이를 위하여, 저장조(R)는 사용자가 압력 힘을 가함으로써 그 위에 작용할 수 있는 이동가능한 벽(P)을 포함한다. 이동가능한 벽(P)은 강성일 수 있으며, 또는 반대로, 신축성일 수 있으며: 어느 경우나, 그것을 이동시켜 저장조(R)의 작용 용적을 감소시킨다. 극히 간단한 실시예에서, 저장조는 넥(N)이 제공된 신축성 튜브이다. 사용자는 튜브를 잡고 신축성 튜브를 압착하는 식으로 신축성 벽(P)에 대해 가압할 수 있다. 화장품 분야의 경우, 이러한 유형의 저장조는 자주 "바틀(bottle)"이라는 용어로서 표시된다. 이러한 유형의 저장조 대신에, 또한 스크래퍼 피스톤이 내부에 슬라이드 가능하게 장착되고 실린더 내부에서 그것을 이동시키기 위하여 사용자가 가압할 수 있는 실린더를 포함하는 저장조를 사용할 수 있다.

도 1 및 도 2의 디스펜서 헤드는 커버(1), 신축성 부분(2), 및 베이스(3)의 3개의 기본적인 부분 요소들을 포함한다. 요소들은 적절한 플라스틱 소재를 주입-몰딩에 의해 제조될 수 있다. 요소들은 모두 축(X) 둘레에서 다소간 완전한 원형 대칭을 나타낸다. 변형예에서, 커버(1), 또는 베이스(3) 조차, 금속, 세라믹, 복합체 소재, 등으로 제조될 수 있다. 커버(1)와 베이스(3)는 실질적으로 강성이며, 신축성 부분(2)은 한정에 의하여 탄성적으로 변형가능하다. 다른 실시예에서, 신축성 부분(2)은 효과적으로 이중-주입에 의해 제조될 수 있다. 커버(1)와 결합된 베이스(3)는 서로 협력하여 이하에 설명되는 바와 같이 신축성 부분(2)이 내장되는 일종의 케이싱을 형성한다. 신축성 부분(2)은 이하 설명되는 바와 같이 커버(1) 및 베이스(3)와 시일들을 형성한다. 이러한 특수 실시예에서, 커버(1)는 실질적으로 평평한 상부 벽(11)을 포함하는 리드 형태이며, 디스크의 형상에서, 그 중심에서 이 실시예의 축(x) 위에 설치된 디스펜서 오리피스(12)가 형성된다.

자연적으로, 평면 외의 구조와 디스크-형상 외의 형상이 상부 벽(11)에 대해 예상될 수 있다. 또한 축(x) 외측에 디스펜서 오리피스(12)를 설치하는 것을 예상할 수 있다. 그 바닥 면 위에서, 상부 벽(11)에는 축방향으로 아래로 돌출하는 환형 형상의 립(14)이 제공된다. 그 외주면 위에서, 이하 설명되는 기능을 가지는 내부 환형 하우징(16)을 그 바닥 단부에 인접해서 형성하는 실질적으로-원통형의 스커트(skirt)(13)에 의해 상부 벽(11)은 연장된다. 또한, 스커트(13)와 립(14) 사이에서, 커버(1)는 이하 설명되는 기능을 가지는 환형 하우징(15)을 형성한다. 이 실시예에서, 커버(1)는 원형 단면을 가지나, 또한 커버(1)에 대해 다른 특정의 단면을 상정할 수 있다.

헤드의 역동적인 부분을 형성하므로, 신축성 부분(2)은 디스펜서 헤드의 일종의 모터를 구성한다. 신축성 부분(2)은 처음에 디스크 형상의 신축성 멤브레인(membrane)(21)을 형성한다. 멤브레인(21)은 상면(2s)과 바닥면(2i)을 형성한다. 멤브레인의 두 면(2s, 2i)들을 연통시키기 위한 통로가 형성된다. 이 실시예에서, 통로는 멤브레인을 통과하고 축(X) 둘레로 원형으로 배치된 다수의 관통 구멍(23)들 형태일 수 있다. 축(X) 위의 그 중심에서 멤브레인(21)은 위로 돌출하는 실링 클로져 핀(22)의 형태인 클로져 부재를 형성한다. 핀(22)은 상면(2s)에 위치된다. 관통 구멍(23)들에 의해 상면(2s)으로부터 바닥 면(2i)으로 직접 연통할 수 있다. 상면(2s)은 실질적으로 또는 완전히 평평하며, 단지 관통 구멍(23)에서 그리고 클로져 핀(22)에서 중단됨이 관찰되어야 한다. 이 실시예에서, 바닥 면(2i)은 단턱이 형성되어, 외부 둘레에 얇은 부분을 형성한다. 관통 구멍(23)과 핀(22)은 두꺼운 부분에서 형성된다. 이와 같이, 멤브레인(21)은 외측 부분에서 더욱 용이하게 변형한다. 그 두꺼운 내측 부분은 또한 변형가능하나, 좀더 적은 정도로 변형가능하다. 이와 같이, 얇은 주위 부분은 탄성 수단을 작용하므로, 멤브레인을 그 휴지 상태로 복원시킬 수 있다. 신축성 부분(2)은 또한 바닥면(2i)으로부터 아래로 연장되는 슬리브(26)를 형성한다. 슬리브는 축(X) 둘레로 연장된다. 슬리브(26)는 벨로우즈 부분(27)을 형성하여, 슬리브(26)가 축 방향으로 수축될 수 있게 한다. 바닥 단부에서, 슬리브(26)는 이하에 설명되는 바와 같이, 실링 고정 스터브(28)를 형성한다. 외주 위에서, 신축성 멤브레인(21)은 축방향 환형 홈(24)을 형성하는 실링 패스너 링(25)에 연결된다. 링은 특정 양의 강도를 링에 부여하도록 증가된 벽 두께를 가지도록 형성된다. 다른 실시예에서, 신축성 부분(2)은 립(14)에서 커버(1) 위에 효과적으로 가열-실링되어, 외부로부터의 실링을 보장한다.

베이스(3)는 저장조(R)의 넥(N)과 결합하기 위한 패스너 실린더(31)를 포함한다. 도면들의 실시예에서, 실린더(31)는 내부에 나사가 형성되어 저장조의 나사가 형성된 넥(N)에 나사-고정될 수 있다. 변형으로서, 베이스(3)는 저장조의 넥 위에 스냅-잠금에 의해 균등하게 양호하게 고정될 수 있다. 실린더(31)는 디스펜서 헤드용 유체 유입구(32)를 형성한다. 실린더(31) 둘레에 베이스(3)는 신축성 부분(2)의 고정 스터브(28)를 수용하기 위한 실링 수용홈(33)을 형성한다. 베이스(3)는 또한 반경 방향 외측으로 연장되고, 예컨대, 저장조(R)와 접촉하기 위한 환형 디스크(34)를 형성한다. 디스크(34)로부터 축(X)을 향하여 경사지게 연장되는 복수의 경사되는 탄성 태브(35)들이 디스크(34)에 제공된다. 태브(35)들이 몰딩될 수 있도록, 디스크(34)에는 몰드 코어들이 통과할 수 있는 창(36)들이 천공 형성된다. 탄성 태브(35)의 자유 상단부들은 멤브레인(21)의 바닥면(2i)과 접촉하기 위한 것이다. 최종적으로, 그 외측 둘레에, 베이스(3)는 반경 방향 외측으로 돌출하는 스냅-패스너 비드(38)가 제공되는 부싱(37)을 형성한다.

여러 소자(1, 2, 및 3)들이 같이 조립되고 그들이 상호 작용하는 방식을 설명하기 위하여 도 2에 대해 보다 특별히 참고가 이루어진다. 알 수 있는 바와 같이, 신축성 부분(2)은, 립(14)이 신축성 부분(2)의 링(25)에 의해 형성되는 환형 홈(24) 내부로 관통하도록 커버(1)의 내측에 결합된다. 링(25)은 이와 같이 하우징(15) 내부에 결합된다. 환형 갭이 이와 같이 커버(1)의 상부 벽(11)과 멤브레인(21)의 상부 면(2S) 사이에 형성된다. 갭은 이하에 설명되는 바와 같이 유체용 상부 챔버(Cs)를 구성한다. 상부 챔버(Cs)는 전체 상면(2s)에 의해 형성되지 않으며, 그러나 여기서 상면 영역(Ss)으로 지칭되는 상면의 단지 일부에 의해 형성된다. 상면 영역(Ss)은 멤브레인(21)의 상면(2s)에서 관통 구멍(23)들과 클로져 핀(22)의 단면 영역의 결합을 제한 것으로 규정될 수 있다. 상부 챔버(Cs)는 극히 축방향으로 얇으나, 상당한 반경 방향 영역을 나타낸다. 관통 구멍(23)들과 핀(22)의 단면 영역의 결합이 무시할만하므로, 상면 영역(Ss)은 실제로 상면(2s)과 같다. 상부 챔버(Cs)는 관통 구멍(23)들을 통해 하부 챔버(Ci)와 연통한다. 하부 챔버(Ci)는 멤브레인(21)의 바닥면(2i), 즉, 슬리브(26)와, 베이스(3)의 실린더(31) 사이에 형성된다. 이러한 실시예에서, 챔버(Ci)는 상하 역전된 컵의 일반적인 형상을 가진다. 유체 유입구(32)는 하부 챔버(Ci)를 통해 관통 구멍(23)들에 직접 연통한다.

도 2에서, 슬리브(26)의 실링 고정 스터브(28)는 베이스(3)의 홈(33)에 영구 밀봉 식으로 결합된다. 또한, 경사 신축성 태브(35)들이 멤브레인(21)의 바닥면(2i)에 대해 그 자유 상단부들을 접촉시키게 된다. 부싱(37)은 스커트(13)에 결합된다. 보다 정확하게는, 부싱(37)의 스냅-패스너 비드(38)는 스커트(13)의 스냅-패스너 홈(16)에 영구 내장된다. 부싱(37)의 상단부는 패스너 링(25)을 립(14)에 대항하여 하우징(15) 내부로 민다. 이와 같이, 링(25)과 커버(1) 사이의 제1 시일 및 스터브(28)와 베이스(3) 사이의 제2 시일의 두 시일들이 유입구(32)의 외측으로부터 상부 및 바닥 챔버(Cs 및 Ci)를 격리시키기 위하여 생성된다. 변형예에서, 슬리브(26)의 고정 스터브(28)는 외부로부터의 실링을 확보하기 위하여 베이스(3)의 홈(33)에 가열-시일될 수 있다.

저장조(R)로부터의 압력을 받은 유체가 디스펜서 헤드에 도달하면, 유체는 관통 구멍(23)들을 통해 서로 용이하게 연통하는 하부 및 상부 챔버(Ci 및 Cs)들을 채운다. 하부 챔버(Ci)에서, 압력이 멤브레인(21)의 바닥면(2i)의 일부에 가해지며, 이러한 일부는 여기에서 바닥면 영역(Si)으로 칭해진다. 멤브레인(21)의 다른 측면에서, 멤브레인(21)의 상면(2s)의 일부에 압력이 가해지고, 이러한 일부는 여기에서 상면 영역(Ss)으로 불린다. 바닥면 영역(Si)은 상면 영역(Ss)보다 휠씬 작은 것이 용이하게 관찰된다. 표면 영역 비율 Ss/Si은 도면들에 도시된 실시예에서 약 3 또는 4이다. 상면 영역이 립(14)에 도달시까지 상면 영역(Ss)을 더욱 연장시킴으로써, 그리고 슬리브(26)의 직경 및 가능하면 실린더(31)의 직경을 감소시켜 바닥면 영역(Si)을 감소시킴으로써 이 비율은 증가시킬 수 있을 것이다. 모든 상황들에서, 상면 영역(Ss)은 바닥면 영역(Si)보다 더 크며, 따라서 유체 압력에 의해 표면 영역(Ss)에 가해진 힘은 유체 압력에 의해 바닥면(Si)에 가해진 힘보다 휠씬 더 크다. 압력에 반응하여, 신축성 멤브레인(21)은 디스펜서 오리피스(12)로부터 클로져 핀(22)을 제거하도록 커버(1)와 베이스(3)에 대해 이동한다. 즉, 멤브레인(21)은 상부 벽(11)으로부터 실린더(31)를 향하여 이동한다. 멤브레인(21)의 운동은 단지 유체의 압력에 의해 발생되므로, 멤브레인은 두 면들에 동시에 미치는 압력 힘들 사이의 차이에 반응하므로 차동 멤브레인으로 불릴 수 있다. 압력이 증가함에 따라 상부 챔버(Cs)의 용적은 증가하고 챔버(Ci)의 용적은 감소한다. 그러나, 신축성 멤브레인(21)이 탄성 수단에 의해 커버(1)의 상부 벽(11)을 향하여 탄성적으로 가압되면, 챔버들 내의 압력은 정해진 압력 한계에 도달하여, 탄성 수단을 극복할 수 있도록 하는 것이 필요하다. 탄성 수단은 복수의 개별 수단들을 결합한 결과, 즉, 멤브레인(21)에 적절한 탄성인 슬리브(26)의 벨로우즈 부분(27)에 의해 제공된 탄성과, 베이스(1)의 비스듬한 신축성 태브(5)들의 탄성의 결합의 결과이다. 자연적으로, 신축성 멤브레인(21)에 작용하는 여러 탄성 수단을 변경하는 것이 가능하다. 예컨대, 신축성 태브(35)들을 제거하는 것을 예상할 수 있다. 또한 탄성 수단을 증가시키기 위하여, 신축성 태브들을 더 많이 구비하는 것을 예상할 수 있다. 벨로우즈 부분(27)을 더욱 신축성있게 하거나, 또는 반대로, 강성을 증가시키는 것을 예상할 수 있다. 또한, 신축성 멤브레인(21)의 국부적인 두께를 변경할 수 있다. 더 크거나 또는 더 작은 강도의 탄성 수단을 생성하도록 이들 모든 인자들이 상호 협력하며, 밀봉 식으로 폐쇄하기 위하여 디스펜서 오리피스(12)에 대해 클로져 핀(12)을 가압한다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 휴지시, 오리피스(12)의 환형 에지는 클로져 핀(12)에 의해 형성된 역원추형 벽에 밀봉 접촉된다. 이와 같이, 상부 챔버(Cs)는 외부로부터 완전 밀봉식으로 격리된다. 이와 대조적으로, 도 3b 도시와 같이 분배 단계 동안, 핀(22)의 역원추형 벽은 개구(12)의 에지로부터 들어 올려져서, 상부 챔버(Cs)를 외부와 연통하도록 구성함으로써 유체용 유출구 통로를 개방한다.

본 발명의 신축성 차동 멤브레인(21)에 기인하여, 강한 탄성 수단이 구현될 수 있으나, 저장조(R)의 신축성 벽(P)을 매우 강하게 압착할 필요는 없다. 표면 영역의 압력 차동에 의해 발생된 효과를 증가시킨 결과, 멤브레인(21)을 이동시키기 위하여 적당한 수동 힘으로 충분하다. 상기 설명된 바와 같이, 배증 비율은 3 또는 4이므로, 상당한 강성을 나타내는 탄성 수단을 극복하기 위하여 저장조에 미치는 중간 압력으로 충분하다. 따라서, 휴지시의 완전히 밀봉된 폐쇄와 분배 동안의 바람직한 제어된 취급이 모두 결합으로 달성된다. 이들 두 명백히-반대되는 목적들은 본 발명의 디스펜서 헤드에는 효과적인 방식으로 결합된다.

도 1 내지 3b의 디스펜서 헤드의 실제 변형인 제2 실시예를 도시하는 도 4 및 5를 참조할 수 있다. 이 제2 실시예에서, 커버(1)와 신축성 부분(2)은 제1 실시예와 같거나 유사할 수 있다. 베이스(3)는 경사되는 탄성 태브(35)들이 없는 점에서만 제1 실시예와 다르다. 경사되는 탄성 태브들은 베이스(3)와 신축성 부분(2) 사이에 작용하는 종래의 코일 스프링(4)에 의해 대체된다. 스프링(4)은 홈(33) 둘레에 그리고 슬리브(26) 둘레에 신축성 멤브레인(21)의 바닥면(2i)에 접촉하여 배치된다.

본 발명에 의해, 신축성 차동 멤브레인의 힘 증가 특성은 매우 효과적으로 디스펜서 오리피스를 폐쇄할 수 있도록 하는 강한 탄성 수단의 강성을 효과적으로 극복하기 위하여 사용되나, 유체 저장조를 과도하게 압착할 필요는 없다.

Claims (12)

1. 이동가능한 벽(P)을 가지는 가변-용적 유체 저장조(R) 위에 장착하기 위한 유체 디스펜서 헤드로서, 상기 헤드는:
   - 공급된 유체를 사용자가 복원할 수 있는 디스펜서 오리피스(12);
   - 상기 헤드에 존재하는 유체의 압력이 정해진 한계 이하인 경우 상기 디스펜서 오리피스(12)를 폐쇄하고, 상기 헤드에 존재하는 유체의 압력이 정해진 한계 이상인 경우 상기 오피리스(12)를 개방하는 실링 클로져 부재(22);
   - 상기 오리피스(12)에 대해 핀(22)을 가압하는 탄성 수단(21, 27, 35, 4); 및,
   - 상기 저장조(R)와 연통하는 유체 유입구(32);를 포함하며,
   상기 헤드는, 상기 유입구(32)를 향하는 바닥면(2i)과 상기 디스펜서 오리피스(12)를 향하는 상면(2s)을 형성하는 신축성 차동 멤브레인(21), 및 상기 멤브레인(22)의 두 면(2i, 2s)을 연결하는 적어도 하나의 통로(23)를 더 포함하며, 상기 바닥면 및 상면(2i, 2s)은 각각 압력 유체에 의해 상기 멤브레인의 양면(2i, 2s) 에 가해지는 대향하는 압력을 동시에 받는 바닥면 영역 및 상면 영역(Si, Ss)을 형성하고, 상기 바닥면 영역(Si)은 상기 상면 영역(Ss)보다 실질적으로 작으며, 상기 클로져 부재(22)는 상기 신축성 멤브레인에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 디스펜서 헤드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 바닥면 영역(Ss)에 대한 상기 상면 영역(Si)의 비율은 3보다 크며, 바람직하게는 4보다 큰 것을 특징으로 하는 디스펜서 헤드.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 신축성 멤브레인(21)의 어느 하나의 측면에 유체 챔버, 즉 상기 유입구(32)와 상기 멤브레인(21) 사이에 형성된 유입 챔버(Ci), 및 상기 멤브레인(21)과 상기 디스펜서 오리피스(12) 사이에 형성된 유출 챔버(Cs)가 형성하며, 상기 유입 챔버 및 유출 챔버(Ci, Cs)는 적어도 하나의 관통 구멍(23)을 통해 서로 연통하여 동시에 같은 압력을 받는 것을 특징으로 하는 디스펜서 헤드.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유입구(32)를 형성하는 베이스(3), 상기 디스펜서 오리피스(12)를 형성하는 커버(1), 및 상기 멤브레인(21)을 형성하는 신축성 부분(2)으로서 상기 베이스(3)와 상기 커버(1) 사이에 배치되고 시일들을 형성하는 신축성 부분(2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스펜서 헤드.
5. 제4항에 있어서,
   상기 베이스(3)와 상기 커버(1)는 강성인 것을 특징으로 하는 디스펜서 헤드.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 베이스(3)는, 상기 오리피스(12)에 대하여 상기 클로져 부재(22)를 가압하기 위한 탄성 수단(35)으로서, 바람직하게는 신축성 사선 태브 형태인 탄성 수단(35)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스펜서 헤드.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 신축성 부분(2)은 상기 오리피스(12)에 대하여 상기 클로져 부재(22)를 가압하기 위하여 탄성 수단(27)을 형성하며, 상기 탄성 수단(27)은 상기 멤브레인(21)을 상기 베이스(3)에 연결하는 것을 특징으로 하는 디스펜서 헤드.
8. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 클로져 부재(22)를 상기 오리피스(12)에 대하여 가압하기 위하여, 상기 베이스(3)와 상기 멤브레인(21) 사이에 작용하는 스프링(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스펜서 헤드.
9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신축성 부분(2)은:
   - 상기 클로져 부재(22) 둘레에 배치되는 복수의 관통 구멍(23)이 제공되는 신축성 멤브레인(21);
   - 상기 신축성 멤브레인(21)을 둘러싸며 상기 커버(1)와 실링 결합하는 실링 패스너 링(25); 및
   - 상기 멤브레인(21)을 상기 베이스(3)에 연결하며, 상기 베이스(3)에 대해 상기 신축성 멤브레인(21)을 이동시킬 수 있도록 축방향으로 변형가능하고, 상기 베이스(3)와 실링 결합하는 실링 고정 스터브(28)를 형성하며, 상기 유입구(32) 둘레에 뻗어있는 슬리브(26);를 형성하는 것을 특징으로 하는 디스펜서 헤드.
10. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 유입 챔버(Ci)는 상기 베이스(3)와 상기 신축성 부분(2) 사이에 형성되며, 상기 유출 챔버(Cs)는 상기 멤브레인(21)과 상기 커버(1) 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스펜서 헤드.
11. 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스(3)는 상기 커버(1) 내에 스냅-잠금에 의해 수용되는 것을 특징으로 하는 디스펜서 헤드.
12. 이동가능한 벽(P)을 가지는 가변-용적 유체 저장조(R)를 포함하며, 그 위에 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 디스펜서 헤드가 장착되는, 유체 디스펜서.

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