KR950000006B1 - 기계적으로 압축되어서 제품을 분무시키는 장치 - Google Patents

기계적으로 압축되어서 제품을 분무시키는 장치 Download PDF

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제리 디. 허치슨
레이몬드 비. 아베돈
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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
기계적으로 압축되어서 제품을 분무시키는 장치
[도면의 간단한 설명]
제 1 도는 재사용가능한 용기 및 이 용기로부터 저장실로 제품을 끌어내도록 작동되는 작동기를 포함하고 있는 본 발명의 한 실시예에 따른 에어러솔 디스펜서의 종단면도.
제 2 도는 제품을 압력용기 안으로 충전시키는 위치로 이동된 작동기를 도시한, 제 1 도와 유사한 종단면도.
제 3 도는 본 발명의 장치에 사용된 분무밸브의 확대 종단면도.
제 4 도는 제 3 도의 화살표(4)의 방향에서 바라본 분무밸브의 배면도.
제 5 도는 용기의 하부가 일체식으로 형성되어 있고 그 상부는 별도로 제조된 상태로 부착되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어러솔 디스펜서의 종단면도.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 분야]
본 발명은 압축에 의해서 유체 물질, 특히 소비제품을 분무시키기 위한 장치에 관한 것이며, 특히 기계적으로 압축되는 에어러솔 디스펜서(aerosol dispenser)에 관한 것이다.
[선행기술의 설명]
에어러솔 디스펜서는 40년 이상 동안이나 사용되어 왔고, 그 사용의 간편함 때문에 계속 인기를 더해 갈 것이다. 대부분의 에어러솔 디스펜서는, 제품을 압축하기 위해 클로로 플루오르탄소와 같은 화학적 촉진제의 사용을 필요로 한다. 그러나, 에어러솔 디스펜서에 있어서 화학적 촉진제를 사용할 경우에 디스펜서를 충전(充塡)하고 취급하는 예비작업을 미리 수행해야 할 필요가 있으며, 이에 따라서 여러가지 문제점이 야기된다. 예를들어, 디스펜서에 사용되는 촉진제는 압력에 의해서 용기 내부에 수용되므로 디스펜서를 출하, 저장 및 배치하는데 있어서 특별한 주의를 하지 않으면 폭발하는 수가 있다. 더우기, 촉진제로서 에어로설 디스펜서에 사용되고 있는 화학적 성분을 포함한 제품의 여러가지 화학적 성분이 대기중에 방출됨으로써 대기중의 오존층이 고갈되거나 손상되는 위험에 처해 있다는 최근의 보고서는 큰 관심사가 될 것이다.
촉진제를 사용한 에어러솔 디스펜서의 이러한 문제점을 최소한 부분적으로 나마 해결하기 위해서, 기계적으로 작동되는 여러 유형의 디스펜서들이 개발되어 왔다. 대표적인 유형의 디스펜서는 손가락으로 작동되는 펌프 및 방아쇠를 사용한 것들이다. 이러한 두가지 유형의 디스펜서에서는 연속적인 분무의 형태를 제공하기 위해서 연속적으로 세차게 디스펜서를 펌핑시킬 필요가 없다. 그러나, 이들은 오랜 사용시 손가락의 피로를 수반하고, 펌핑하는 동안에 사용자의 무의식적인 행동때문에 제품을 정확하게 분무시키는 것이 어렵다. 즉, 이러한 수동식 펌핑장치는 유독하거나 위험한 화학적 성분이 없기 때문에 현재 사용되고 있지만, 사용하기가 불편하고 근본적으로 소비자의 요구를 충족시키지 못한다.
다른 선행기술의 장치에서는 수동식 압력용기를 사용하여 연장된 분무시간을 얻는 다양한 구조가 이용되고 있다. 이러한 선행기술의 장치가 미합중국 특허 제 4,105,145호, 제4,167,941호, 제4,174,052호, 제4,174,055호, 제4,176,764호, 제4,222,500호, 제4,222,501호, 제4,235,353호 및 제4,241,853호 등에 기재되어 있다. 그러나, 이들 선행기술 장치는 구조가 비교적 복잡하고, 제조비용이 많이 들거나, 조작이 어렵고, 그 사용에 익숙하기가 힘들다.
또한, 종래의 에어러솔 디스펜서는 긴 튜브를 제품내에 잡입시켜서 유지시켜야 하며, 촉진제의 손실을 피하기 위해서 대체로 수직한 상태로 작동되어야만 한다. (발명의 요약) 본 발명은 구조가 간단하고, 경제적이며, 상, 하뿐 아니라 어떤 방향으로도 작동되는 디스펜서를 제공한다. 본 발명의 디스펜서는 압력용기로부터 분무될 제품의 압력을 유지하기 위한 탄성의 압력용기와, 저장실을 충전시키기 위한 회전작동기의 비틀림 운동에 의해서 작동되는 피스톤을 포함한다. 수동으로 작동되는 밸브가 저장실에 연결되어서, 제품이 충전되면 저장실로부터 선택적으로 제품을 내보낸다.
또한, 충전 피스톤이 비틀림운동하는 회전작동기와 일체로 형성되어서 용기와 일체로 형성된 저장실내에서 왕복이동하므로 복잡한 구조를 갖는 선행기술의 장치의 문제점이 해결되며, 분무될 제품을 압축시키도록 탄성의 압력용기를 사용하므로 화학적 촉진제를 사용할 필요가 없다.
그러므로, 본 발명의 목적은 화학적 촉진제를 사용할 필요가 없도록 기계적으로 압축되는 에어러솔 디스펜서를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 구조에 있어서 간단하고 경제적인 에어러솔 디스펜서를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상, 하 뿐만 아니라 어떤 방향으로도 작동되는 에어러솔 디스펜서를 작동하는 것이다.
[바람직한 실시예의 설명]
제 1 도 및 제 2 도를 참조하면, 본 발명에 따른 에어러솔 디스펜서(10)가 도시되어 있다. 본 발명의 에어러솔 디스펜서(10)은 용기(C) 및 그 위에 끼워진 작동기(11)로 이루어져 있으며, 작동기(11)가 충전 피스톤(12)을 용기(C)내에 형성된 저장실(13)내에서 왕복운동시킨다. 제 1 도에 도시된 위치로 피스톤(12)이 상향 이동함에 따라서, 용기(C)내의 제품이 끌어올려져서 긴 튜브(14) 및 일방향 볼체크밸브(15)를 통해 저장실(13)안으로 이동된다. 피스톤(12)이 저장실(13)내에서 제 2 도의 위치로 하향 이동하면, 탄성의 압력용기(16)가 팽창하여서 저장실(13)로부터 제품을 받아 들이는데, 이 압력용기(16)는 저장실(13)에 인접하게 용기(C)와 일체로 형성되어 있다. 제 2 도의 위치에서 노즐버튼(18)을 누르면, 제 1 도에 도시된 배출밸브 조립체(17)가 압력용기(16)와 소통되어서 압축된 제품을 외부로 방출시킨다.
제 1 도 및 제 2 도에 도시된 실시예에서, 용기(C)는 나사식으로 착탈가능한 하부벽(20)에 의해서 끼워질 수 있도록 도시되어 있다. 그러나, 에어러솔 디스펜서(10)는 사용후 버릴수 있도록 일회용으로 제조될 수도 있으며, 그러한 경우에는 하부벽(20)이 용기(C)와 일체로 구성될 수 있다. 즉, 하부벽(20)은 성형된 용기(C)의 바닥에 스냅식으로 결합될 수도 있으며, 또는 하부벽이 용기(C)의 측벽과 일체로 제조될 수도 있다. 후자의 예에서는, 용기의 상부를 별도로 제조하여 그것을 용기의 측벽에 스냅식으로 결합시킬 필요가 있다(이하 설명되는 제 5 도 참조).
제 1 도에 도시된 바와 같이, 용기(C)는 바깥쪽 상단면에 나사산(21)을 갖추고 있으며, 작동기(11)에는 종속스커트(23)안으로 보족적인 나사산(22)이 형성되어 있어서, 작동기(11)가 반시계방향으로 1회전하면 피스톤(12)이 저장실(13)내에서 상향 이동되고, 이에 따라서 압력용기(16)가 압축되면서 압력용기(16)내의 제품이 저장실(13)안으로 이동된다. 반면에, 제 2 도에 도시된 바와 같이 작동기(11)를 시계방향으로 1회전시키면, 피스톤(12)이 하향 이동되고 탄성이 압력용기(16)가 팽창하여서 저장실(13)로부터 압력용기(16)안으로 제품이 이동된다. 이와 같은 피스톤의 압축행정에서는, 저장실(13)과 튜브(14) 사이로 제공된 일방향 볼체크밸브(15)가 닫혀져서 제품이 튜브(14) 아래로 흘러 내려가 용기(C)안으로 되돌아가는 것을 방지한다. 마찬가지로, 이때 제 1 도에 도시된 배출밸브 조립체(17)가 닫혀져서 외부로의 제품의 배출을 막는다. 그러나, 압력용기(16)가 분무되지 않는 제품에는 채워진 경우에는, 플래스틱 밸브 시이트(33)상에 놓여져 있는 금속제 볼체크밸브(15)는 제품이 용기(C)안으로 느리게 누설되는 것(예를 들면, 2내지 4분 정도)을 허용하도록 구성된다는 점에 주목해야 한다. 특히, 유독물질이 분무되고 있을 때에는 이와 같은 용기(C) 내부로의 누설이 더 빨리 이루어지도록, 필요에 따라서 볼체크밸브(15)의 볼상에 거친표면(도시안됨)을 제공하거나 또는 밸브 시이트(33)상에 일정한 통로(도시안됨)를 제공할 수도 있다.
이러한 특징은 안전성에 관한 특징으로서, 저장실(13)이 제품으로 채워져서 팽창된 상태에 있을때 발생될지도 모르는 압력용기(16) 안으로의 유독물질의 침투나 응고를 방지해준다.
저장실(13)은 용기(C)와 일체로 구성되는데, 용기(C)의 상단부를 가로지르며 용기(C)의 자유단부 아래로 이격되어 있는 횡벽(25)에 의해서 형성되어 있고, 개방된 수직 원통벽(26)을 가진다. 중앙구멍(27)이 횡벽(25)에 형성되어 있으며, 하단부에 플랜지(29)가 제공되어 있는 원통벽(28)이 중앙구멍(27) 아래로 뻗어있다.
볼체크밸브(15)의 하우징(30)도 횡벽(25)과 일체로 형성되어서 횡벽(25) 아래로 돌출하여 있으며, 저장실(13)의 원통벽(26)과 하우징(30)이 연결되는 부근에서 횡벽(25)을 관통하도록 형성된 저장실(13)의 유입구(31)와 볼체크밸브(15)가 서로 소통된다. 긴 튜브(14)의 상단부가 끼워지도록 밸브시이트(33) 아래로 단편(32)이 제공되어 있다.
압력용기(16)는 팽창성 벽(41)과, 바깥면에 유지밀봉턱(43)이 있는, 부착플랜지(42)를 갖춘 탄성중합체통(40)으로 구성되어있다. 플랜지(42)는 원통벽(28)으로 둘러싸인 공간에 꼭 맞게 끼워지며, 원통벽(28)의 하단부에 형성된 플랜지(29)가 유지밀봉턱(43)과 맞물려서 탄성중합체 통(40)을 횡벽(25)에 고정시킨다. 탄성중합체 통(40)이 참조부호(44)에서 저장실(13)에 개방되어 있으며, 이에 따라서 제품이 탄성중합체 통(40)의 안팍으로 자유롭게 유동될 수 있다. 탄성중합체 통(40)은, 분무될 제품이나 사용압력등에 따라서 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있으며, 제품의 바람직한 배출시간 및 배출체적등에 따라서 적합한 크기로 제조된다. 그런데 이것과 관련하여, 용기(C) 및 작동기(11)의 나사피치도 바꿔줘야 한다는 것을 주의해야 한다.
충전용 피스톤(12)은 작동기(11)와 일체로 형성되는데, 작동기(11)의 단부벽(51)에 달려있는 원통벽(50)으로 이루어져 있으며, 원통벽(50)에는 밀폐된 하단부(52)가 제공되어 있다. 유연성 밀봉가장자리(53)가 피스톤(12)의 하부가장자리 바깥쪽에 형성되어서, 저장실(13)과의 더 효율적인 미끄럼밀봉을 제공한다.
배출밸브 조립체(17)은 피스톤(12)의 하단부(52) 안에서 이동하며, 하단부(52)와 일체로 형성된 하우징(60)으로 이루어져 있고, 이 하우징(60)은 하단부(52)로부터 위로 돌출하여 있다. 제 3 도 및 제 4 도에 잘 도시된 바와 같이, 배출밸브 조립체(17)는 하단부에 홈(62)이 형성되어 있는 리테이너(61)를 포함하고 있으며, 리테이너(61)내에는 스프링(68)에 대한 시이트(63)가 제공되어 있다. 방사상 바깥방향으로 향한 플랜지(64)가 리테이너(61)의 상단부에 형성되어서 하우징(60)의 내벽에 고정되며, 플랜지(64)상에는 비교적 부드러운 시이트 개스킷(65)이 놓여진다. 밀폐밸브(66)가 리테이너(61)내에서 왕복이동하며, 밀폐밸브(66)의 하부에는 스프링(68)의 작용하에 개스킷(65)과 접촉하여 윗쪽으로 설치되도록 확장헤드(67)가 형성되어 있다. 밸브스템(69)이 확장헤드(67)와 일체로 형성되어 있으며, 제 1 도 및 제 2 도의 노즐 버튼(18)을 눌러주면 밸브스템(69)이 아랫쪽으로 눌려져서 개스킷(65)으로부터 확장 헤드(67)가 분리된다. 밸브스템(69)은 이와 같이 작동되도록 개스킷(65)의 구멍(70)을 통해서 위로 연장하여 있다. 밸브스템(69)은 중공이며, 확장헤드(67)에 인접하게 측구멍(71)이 제공되어 있어서, 확장헤드(67)가 개스킷(65)에서 분리되자마자 제품이 탄성중합체 통(40)으로부터 리테이너(61)를 통해서 위로 흘러서 측구멍(71) 안으로 흘러들어간 다음 제 1 도 및 제 2 도에 도시된 노즐(18)을 통해서 밖으로 흘러나간다.
다시 제 1 도를 참조하면, 제품의 분무에 의해서 용기(C)내에 생긴 진공을 해제시키도록, 대기상으로 용기(C)의 내부를 통풍시키기 위한 통기구(72)가 횡벽(25)를 통해서 형성되어 있다. 만일 필요하면, 통기구(72)를 통한 용기(C)로부터의 제품의 누설을 방지하도록, 통기구(72)를 적합한 밸브(예를들어, 플랩밸브등과 같은)에 의해서 폐쇄시킬 수가 있다. 또는, 공기는 통과할 수 있으나 제품은 통과할 수 없도록 가는 모세관으로 통기구(72)를 구성할 수도 있다.
제 5 도에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어러솔 디스펜서(10')에서는, 용기(C)가 일체식 하부벽(74)으로 이루어진 측벽(73)을 가지며, 용기(C)의 상부나 목부(75)는 각각 별도로 형성되어서 각각의 결합어깨부(76 및 77)를 통하여 측벽(73)에 끼워진다. 저장실(13)의 벽은 용기(C)와 일체된 부품으로서 성형시킬 수가 있다.
또한, 저장실(13)의 벽(26)을 반경 바깥쪽으로 더 넓게 위치시키고 축선방향 길이를 감소시킴으로써, 동일한 체적하에 피스톤(12)의 행정을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 디스펜서는 분모 겔(gel), 액체, 페이스트(pastes)등과 같은 것에 사용하도록 변경될 수 있으며, 용기의 어떤 방향으로도 제품을 분무시키도록 작동된다. 게다가, 본 발명의 디스펜서는 화학적 촉진제가 사용되지 않기 때문에 충전, 저장 및 출하중에 특별한 취급주의가 요구되지 않으며, 밀폐된 환경에서 사용되는 경우에도 주의를 기울여야 할 필요가 없고, 대기오존층에 잠재적으로 손상을 주는 어떠한 유독한 화학성분도 배출시키는 일이 없다.
본 발명의 디스펜서는 필요에 따라서 재충전가능하게 또는 일회용으로 제조될 수 있으며, 여러가지 종류의 제품을 수용할 수 있고, 용기 형태, 배출시간 또는 체적을 용이하게 변경 시킬 수가 있다.
본 발명의 디스펜서는 제조가 간단하고 경제적이며, 최소의 부품을 요구하므로 부품의 조립 및 제조가 용이하다. 또한, 일체식 구성요소를 사용하므로 여러 조립 부품들 사이의 잠재적인 누설을 감소시킬 수가 있다. 용기 및 작동기는 직송 인발코어를 사용한 비교적 간단한 성형장치에 의해 성형된다(나사부를 제외하고는 개개의 성형부품들에 있어서 나사작용을 필요로 하지 않는다).

Claims (10)

  1. 기계적으로 압축되어서 상부 및 하부를 가지는 용기(C)로부터 제품을 분무시키는 장치로서, 일단부가 상기 용기(C)와 일체로 형성되어 있는 피스톤(12) 및 실린더(26)을 포함하고 있는 제 1 팽창수단(13)과, 상기 용기(C)의 일단부에 결합되며 상기 제 1 팽창 챔버수단(13)의 상기 피스톤(12) 및 실린더(26)의 타단부와 일체로 형성되어 있는 회전작동기수단(11)으로서, 상기 회전작동기수단(11)이 제 1 방향으로 회전되면 상기 제 1 팽창챔버수단(13)의 체적이 증가되어서 분무될 제품이 상기 용기(C)로부터 상기 제 1 팽창챔버수단(13) 안으로 끌려들어가게 되며, 상기 회전작동기 수단(11)이 제 2 방향으로 회전되면 상기 제 1 팽창챔버수단(13)의 체적이 감소되어서 상기 제품이 압축되도록 구성된 회전작동기 수단(11)과, 상기 회전작동기수단(11)이 상기 제 2 방향으로 회전될때 상기 제 1 팽창챔버수단(13)으로부터 압축된 상기 제품을 수용하여서 분무압력하에서 상기 제품을 저장하도록 상기 제 1 팽창챔버수단(13)에 연결되어 있는 제 2 팽창 챔버수단(16)과, 그리고 상기 제품을 분무시켜서 외부로 배출시키도록 상기 제 2 팽창챔버수단(16)과 연결된 배출밸브(17)를 포함하고 있는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 팽창챔버수단(16)이 상기 용기(C)와 일체로 형성된 지지벽(28)에 의해서 지지되고 운반되며, 상기 지지벽(28)이 상기 제 1 팽창챔버수단(13)의 한쪽 벽으로 구성된 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 팽창챔버수단(16)이 개방단(44)과 밀폐단을 가지는 탄성중합체 통(40)으로 구성되어 있으며, 상기 개방단(44)이 상기 지지벽(28)을 관통한 구멍(27)안에 고정지지된 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 팽창챔버수단(13)에 의해 둘러싸인 공간내에 상기 지지벽(28)을 통해서 형성된 유입구(31) 및 일단부가 상기 유입구(31)에 연결되고 타단부는 상기 용기(C)의 상기 밀폐단에 근접하게 뻗어있는 긴 튜브(14)를 더 포함하는 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 용기(C)로부터 상기 긴 튜브(14)를 지나서 상기 제 1 팽창챔버수단(13)안으로 상기 제품이 흐르고 역으로는 흐르지 못하도록 상기 유입구(31)에 일방향 볼체크밸브(15)가 설치된 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 배출밸브(17)가 상기 피스톤(12)내에 설치되어서 상기 피스톤(12)에 의해 운반되는 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 회전작동기수단(11)이 상기 용기(C)의 일단부인 개방단에 위치되어 있으며, 탈착가능한 하부벽(20)이 상기 용기(C)의 타단부에 고정되어서, 상기 용기(C)가 분무될 제품으로 재충전될 수 있는 장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 일방향 볼체크밸브(15)가 상기 제 1 및 제 2 팽창챔버수단(13 및 16)으로부터 상기 용기(C)안으로 상기 제품이 느리게 누설되는 것을 허용하는 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 용기(C)는 재충전이 가능하며, 탈착가능한 하부벽(20)을 포함하는 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 용기는 다 쓴 후에 처분할 수 있도록 일회용으로 구성되어서, 일체식으로 된 하부벽(74)을 가지는 측벽(73)을 포함하며, 상기 용기(C)의 상기 측벽(73)에 별도로 형성된 상부가 고정되며, 상기 상부내에 상기 작동기수단(11)과 제 1 및 제 2 팽창챔버수단(13 및 16)이 설치되어 있는 장치.
KR1019900701120A 1988-09-27 1989-03-14 기계적으로 압축되어서 제품을 분무시키는 장치 KR950000006B1 (ko)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US249,956 1988-09-27
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