WO2020059946A1 - 스프레이 펌프 - Google Patents

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WO2020059946A1
WO2020059946A1 PCT/KR2018/012629 KR2018012629W WO2020059946A1 WO 2020059946 A1 WO2020059946 A1 WO 2020059946A1 KR 2018012629 W KR2018012629 W KR 2018012629W WO 2020059946 A1 WO2020059946 A1 WO 2020059946A1
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WO
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valve
passage
guide
nozzle
housing
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PCT/KR2018/012629
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English (en)
French (fr)
Inventor
이경창
이준홍
Original Assignee
(주)삼화피앤티
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a spray pump capable of evenly spraying the contents.
  • a spray pump is coupled to an upper inlet of a container for storing liquid contents such as perfume, and functions to discharge and discharge the contents in a quantitative manner to the outside.
  • the nozzle corresponding to the button downward to spray the liquid content
  • the content flowing into the spray pump is pressurized and rises along the discharge passage to be sprayed through the nozzle.
  • the discharge passage is mechanically closed by the rise of the nozzle, and the pressure inside the pump decreases, and the contents are introduced from the container to replenish it.
  • Such spray pumps are used for spraying various contents such as fragrances and pesticides, as well as perfumes and cosmetics.
  • contents such as fragrances and pesticides, as well as perfumes and cosmetics.
  • the contents can be discharged by a single press of the nozzle button, and the contents are not exposed to the outside, it is convenient to use and its use is increasing.
  • Conventional spray pumps form a very small diameter of an orifice through which the contents are sprayed, in order to spray the contents in the form of fine particles. Therefore, the pumped liquid content may not easily pass through the orifice having a small diameter, which may cause a problem that the content is not uniformly discharged.
  • a conventional spray pump is formed with a large length of a flow path exposed to outside air. Due to this, the contents may evaporate or deteriorate into the air, or a problem that foreign substances can be easily introduced may occur.
  • the present invention is to solve the above-mentioned problems, to provide a spray pump capable of uniformly discharging the contents.
  • the present invention is to provide a spray pump capable of preventing evaporation or contamination of contents by minimizing the length of a flow path exposed to external air.
  • a spray pump includes a housing having an inlet space and coupled to a container inlet, a housing cover coupled to an upper portion of the housing, a disc opening or closing the housing according to the pressure of the inlet space, and a housing It is movably inserted inside the cover, a valve head, a valve passage formed on the valve head, a valve having a valve body, a part is inserted into the valve body and the rest is located outside the valve body, and the contents are discharged.
  • a guide having a guide passage corresponding to the flow path, a pump spring providing an elastic force for urging the valve upward, and a piston movably inserted into the outer circumferential surface of the guide and opening or closing the guide passage by vertical movement of the valve, ,
  • a nozzle having a coupling protrusion coupled to the valve head and communicating with the valve passage, and the valve while being located inside the nozzle. It includes a valve ball capable of closing the upper end of the V-path, and a pump spring that pressurizes the valve ball downward.
  • the spray pump according to the present invention may include one or more of the following embodiments.
  • an insert having an orifice is inserted into the nozzle, and the upper end of the valve passage may be positioned lower than the orifice.
  • the pump spring is inserted around the valve, one end of which can be supported by a housing cover.
  • the guide passage includes a first guide passage formed around the guide, a second guide passage communicating with the first guide passage and formed in the longitudinal direction of the guide to directly communicate with the valve passage, and the piston opens the first guide passage Or it can be closed.
  • a protrusion is formed on the outer peripheral surface of the guide, and a groove into which the protrusion is inserted may be formed on the inner peripheral surface of the nozzle body.
  • a gap through which air can be introduced into the container may be formed in the coupling portion of the valve and the housing head and the coupling portion of the housing head and the housing.
  • the nozzle has a nozzle passage through which the fluid discharged from the valve passage moves, and an insert protrusion into which the insert can be inserted, and the nozzle passage may be located below the insert protrusion.
  • the insert protrusion may be formed to extend downward and horizontally from the upper surface of the nozzle.
  • the present invention can provide a spray pump capable of uniformly discharging the contents.
  • the present invention can provide a spray pump capable of preventing evaporation or contamination of the contents by minimizing the length of the flow path exposed to external air.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a spray pump according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the spray pump illustrated in FIG. 1.
  • FIG 3 is a perspective view illustrating a disk in a spray pump according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which the nozzle moves downward in FIG. 1.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of part A in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the inflow of air in FIG. 4.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a spray pump 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the spray pump 100 illustrated in FIG. 1.
  • Figure 3 is a perspective view illustrating a disk 190 in the spray pump 100 according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which the nozzle 110 moves downward in FIG. 1, and
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of part A in FIG. 4.
  • the spray pump 100 in FIG. 1 illustrates a state in which the nozzle 110 is raised to the maximum because no external force is applied.
  • the arrow in FIG. 1 illustrates the flow of contents flowing into the interior of the housing 200.
  • the spray pump 100 is coupled to the upper end of a container (not shown) to allow the liquid content injected into the container to be injected in the form of particulates.
  • the spray pump 100 according to the present embodiment is not limited by the type and material of the container to be combined and the shape, property and type of the content to be sprayed.
  • the cap 130 is coupled to the inlet of the container, and the cap cover 132 is coupled to the upper part of the cap 130.
  • a packing 210 is provided between the container and the cap 130 to prevent the contents from flowing out.
  • a cover flange 162 of the housing cover 160 is positioned between the packing 210 and the inner protrusion 134 of the cap 130. Due to this, the housing cover 160 is not moved relative to the cap 130.
  • the cap cover 132 is coupled to the upper portion of the cap 130 so that the outer surface of the cap 130 is not exposed to the outside.
  • a top hole of the cap cover 132 is formed with a through-hole (without reference numeral) through which the nozzle 110 and the nozzle cap 118 can be inserted and moved up and down.
  • a gap is formed between the nozzle cap 118 and the cap cover 132 to allow air to flow into the housing 200 and into the container.
  • the housing 200 is located at the bottom of the spray pump 100 and provides an inflow space 202 through which contents can be introduced while being located inside the container.
  • the housing 200 has a structure in which both the upper and lower ends are open, and an inflow space 202 through which contents can be introduced is formed.
  • the housing cover 160 is coupled to the upper portion of the housing 200.
  • the inflow space 202 of the housing 200 corresponds to a space where contents can be introduced through the disc 190. 1, when the nozzle 110, the piston 180, the valve 140, and the guide 170 rise and the internal pressure of the inflow space 202 is formed near vacuum or vacuum, the pressure inside the container flows in. Since it is higher than the space 202, the contents are introduced into the inflow space 202 (see arrow in FIG. 1). Since the upper portion of the inflow space 202 is closed by the piston 180 and the guide 170, the contents do not flow out while the nozzle 110 is not pressurized and only stays in the inflow space 202.
  • a housing flange 203 protruding outward is formed at an upper end of the housing 200.
  • the lower surface of the housing flange 203 comes into contact with the packing 210.
  • the cover flange 162 of the housing cover 160 is located on the upper portion of the housing flange 203.
  • the cover flange 162 is pressurized downward by the inner protrusion 134 of the cap 130, whereby the housing 200 is also coupled so as not to move up and down with respect to the container.
  • a short jaw may not be formed on the inner circumferential surface of the housing 200 and may be formed in a straight line. And the inner circumferential surface of the housing 200 is in close contact with the outer piston 188 of the piston 180. Due to this, the outflow of the contents is prevented, and the inside of the inflow space 202 can be maintained in a vacuum.
  • the housing cover 160 is coupled to the upper portion of the housing 200 and a valve 140 penetrates therein.
  • the housing cover 160 includes a cover upper portion 164 protruding upwardly and a lower cover portion 166 protruding downward around the cover flange 162.
  • the lower cover 166 is inserted into the upper portion of the housing 200. And the valve 140 is inserted into the inside of the lower cover 166 of the hollow. Referring to FIG. 6, a gap for the air passage 168 is formed between the outer circumferential surface of the lower cover 166 and the inner circumferential surface of the housing 200. In addition, a gap for an air passage is formed between the inner circumferential surface of the lower cover 166 and the outer circumferential surface of the valve 140. Outside air is introduced into the housing 200 through the air passage and then into the container.
  • the cover flange 162 has a predetermined length on the outer circumferential surface of the housing cover 160 and protrudes outward.
  • the diameter of the cover flange 162 may be the same as or nearly the same as the diameter of the housing flange 203 of the housing 200.
  • the cover flange 162 is seated on top of the housing flange 203.
  • the cover flange 162 is pressed downward by the inner protrusion 134 of the cap 130. Due to this, the housing cover 160 does not move up and down. And the upper surface of the cover flange 162 is in contact with the lower end of the pump spring 158.
  • the cover upper part 164 is a hollow tube protruding upward from the cover flange 162, and a valve 140 penetrates therein.
  • a pump spring 158 is positioned around the cover upper portion 164. When the nozzle 110 is pressed downward, the end of the cover upper portion 164 comes into contact with the valve 140, which causes the valve 140 to no longer move downward (see FIG. 4).
  • the valve 140 is inserted into the housing cover 160 and moves up and down with respect to the housing cover 160 to open or close a flow path through which contents are ejected.
  • the valve 140 has a structure in which the upper and lower ends are open in a hollow tube shape, and includes a valve head 142, a valve passage 144, and a valve body 150.
  • the valve head 142 has a slightly larger diameter than the valve body 150 and is located outside the housing cover 160. In the center of the valve head 142, a valve passage 144 penetrated through the entire length direction is provided. The valve passage 144 is a portion through which the contents transferred through the guide 170 pass, and the contents passing through the valve passage 144 are sprayed out through the nozzle 110 and the insert 120.
  • valve passage 144 may be closed by the valve ball 220.
  • the valve ball 220 moves upward by the pressure increase to open the valve passage 144 (see FIG. 4 match FIG. 5).
  • the valve ball 220 is pressed downward by the valve spring 230 to close the valve passage 144.
  • the upper end of the valve passage 144 may be formed lower than the orifice 124 corresponding to the passage through which the fluid is injected. This is to reduce the pressure loss of the contents by shortening the path through which the fluid as the contents moves.
  • the content may be uniformly sprayed through the orifice 124 by reducing the pressure loss of the content.
  • a valve groove 143 is formed in the outer circumference of the valve passage 144.
  • the valve groove 143 has an open top and a constant depth.
  • a valve insertion protrusion 116 of the nozzle 110 is inserted into the valve groove 143. Due to this, the valve 140 and the nozzle 110 move integrally.
  • valve flange 148 protrudes outward from the upper end of the valve head 142.
  • the lower surface of the valve flange 148 is in contact with the pump spring 158. Therefore, the valve 140 receives an elastic force that is pressed upward by the pump spring 158.
  • the valve body 150 is separated from the valve head 142 by a step (no drawing symbol).
  • the valve body 150 is movably inserted in the center of the housing cover 160.
  • the guide 170 is inserted through the entire longitudinal direction is screwed.
  • the guide 170 does not move up and down with respect to the valve body 150. For this reason, the valve 140 and the guide 170 are integrally moved up and down.
  • a gap for an air passage is formed between the outer circumferential surface of the valve body 150 and the inner circumferential surface of the housing cover 160.
  • the pump spring 158 is interposed between the housing cover 160 and the valve 140 to provide elastic force to move the valve 140 upward. Since the housing cover 160 and the housing 200 do not move up and down with respect to the container, only the valve 140 and the guide 170 move up and down. That is, when the external force is applied, the valve 140 and the guide 170 move downward (see FIG. 4), and when removed from the external force, the valve 140 and the guide 170 are raised by the elastic restoring force of the pump spring 158. Move to return to the original position (see Fig. 1).
  • the pump spring 158 is located around the valve 140 and the housing cover 160 and does not contact the contents. For this reason, it is possible to prevent the contents from being contaminated by the pump spring 158 made of a metal material, and to prevent the problem that the durability of the pump spring 158 is deteriorated by the contents.
  • the guide 170 moves up and down integrally with the valve 140 and provides guide passages 172 and 174 through which contents can move.
  • the guide 170 has a hollow cylindrical shape and a guide head 176 having a large diameter is formed at a lower end thereof.
  • a portion of the guide 170 is inserted into the valve 140 and the remaining portion is exposed to the outside of the valve 140.
  • a piston 180 is positioned around the guide 170 exposed to the outside of the valve 140.
  • the guide passage includes a first guide passage 172 and a second guide passage 174.
  • the first guide passage 172 is formed perpendicular to the longitudinal direction of the guide 170 and its entrance is formed on the outer circumferential surface of the guide 170. Two or more first guide passages 172 may be formed, and all other ends thereof communicate with the second guide passages 174. In addition, the first guide passage 172 may be formed adjacent to the guide head 176 formed at the lower end of the guide 170.
  • the first guide passage 172 may be opened or closed by the piston 180. That is, when the nozzle 110 is raised, the first guide passage 172 is closed by the piston 180 (see FIG. 1), thereby preventing the contents in the inflow space 202 from being injected. In addition, when the nozzle 110 descends, the first guide passage 172 is opened from the piston 180 (see FIG. 4), whereby the contents may move through the first guide passage 172.
  • the second guide passage 174 is perpendicular to the first guide passage 172 and is formed in the longitudinal direction of the guide 170.
  • the upper end of the second guide passage 174 is in direct communication with the valve passage 144.
  • the guide head 176 has a somewhat larger diameter than the diameter of the guide 170 and is formed at the lower end.
  • the guide head 176 has a larger outer diameter than the inner diameter of the inner piston 182. Therefore, when the nozzle 110 is raised, the guide head 176 is caught by the inner piston 182, thereby limiting the rise of the guide 170.
  • the movement of the guide 170 is stopped, the movement of the valve 140, the nozzle 110 and the nozzle cap 118 integrally moving is also stopped.
  • the diameter of the guide head 176 may be formed somewhat smaller than the inner diameter of the inflow space 202 of the housing 200. Referring to FIG. 4, through the gap formed between the guide head 176 and the inner circumferential surface of the housing 200, the contents introduced into the inflow space 202 flow into the first guide passage 172 of the guide 170. .
  • the piston 180 is inserted around the guide 170 and moves up and down in the longitudinal direction of the guide 170 to open or close the first guide passage 172.
  • the piston 180 includes an inner piston 182 and an outer piston 188 formed integrally.
  • the inner piston 182 has a hollow tube shape, and a guide 170 is movably inserted therein.
  • the inner circumferential surface of the inner piston 182 is in close contact with the outer circumferential surface of the guide 170 so that the contents do not leak.
  • the piston 180 may be formed of a flexible material such as rubber.
  • the lower portion of the inner piston 182 may open or close the first guide passage 172, that is, the first guide passage 172 is the inner piston 182 according to the relative positions of the guide 170 and the piston 180. ) Can be opened or closed.
  • the outer piston 188 is provided around the inner piston 182.
  • the upper end of the inner piston 182 may be caught on a stepped step (without a reference sign) formed inside the valve 140.
  • a stepped step (without a reference sign) formed inside the valve 140.
  • the outer piston 188 is caught in the housing cover 160 and stops rising, and the inner piston 182 is not inserted into the valve 140. It is located outside.
  • the outer peripheral surface of the outer piston 188 is in close contact with the inner peripheral surface of the housing 200. Due to this, it is possible to prevent the contents flowing into the housing 200 from flowing out, and the downward movement of the piston 180 is limited. However, the guide 170 movably inserted in the interior of the piston 180 can be further moved downward, whereby the first guide passage 172 deviates from the inner piston 182 and is exposed to the outside (see FIG. 4). ).
  • the disk 190 is positioned on the seating step 206 inside the housing 200, and opens or closes the inlet hole 208 according to the pressure inside the inlet space 202.
  • the disk 190 may be formed of a material having elasticity, such as rubber or soft plastic.
  • the disk 190 includes a connecting member 192, an operating plate 194, and a disk body 196.
  • the disc body 196 is a portion that is seated on the seating step 206, and forms the outer body of the disc 190.
  • the upper end portion of the disc body 196 is caught by the engaging step 205, which causes the disc 190 to not depart from the seating step 206.
  • the connecting member 192 corresponds to a portion connecting the disk body 196 and the operation plate 194.
  • the connecting member 192 is formed of a material having elastic force, and its length can be changed. Due to this, the operation plate 194 can be moved upward from the original position (see Fig. 4) (see Fig. 1).
  • the operation plate 194 is connected to the connecting member 192 to open or close the inlet hole 208.
  • the diameter of the operation plate 194 may be formed somewhat larger than the diameter of the inlet hole 208.
  • the nozzle 110 is coupled to the upper end of the valve 140 and communicates with the valve 140 to provide a passage through which contents are discharged.
  • the nozzle 110 is positioned to protrude to the outside of the cap 130 to be pressed by the user.
  • a space in which the nozzle 110 can move up and down is formed on the upper portion of the cap 130.
  • a valve insertion protrusion 116 that can be inserted into the valve groove 143 is formed in the inner center of the nozzle 110.
  • the valve insertion protrusion 116 is inserted into the valve groove 143 by screwing or press fitting. For this reason, the nozzle 110 moves integrally without rotating with respect to the valve 140.
  • a nozzle passage 117 is provided inside the nozzle 110.
  • the nozzle passage 117 is located under the insert projection 114.
  • the nozzle passage 117 is located adjacent to the valve passage (144). That is, the upper end of the valve passage 144 is located at the lower portion of the insert protrusion 114, and is formed slightly lower than the upper end of the nozzle passage 117. Due to this, a path from the upper end corresponding to the end of the valve passage 144 to the orifice 124 can be formed to a minimum.
  • the pressure loss caused by the frictional force in the moving process can be minimized, and thereby the contents can be uniformly discharged.
  • the nozzle 110 may have an open cylindrical shape only on the lower surface.
  • an insert insertion portion 112 may be formed on the outer circumferential surface of the nozzle 110.
  • the insert 120 is inserted into the insert insertion portion 112.
  • An insert groove 113 is formed on the inner circumferential surface of the insert insertion portion 112. In the insert groove 113, the detachment preventing protrusion 122 formed on the outer circumferential surface of the insert 120 is inserted. Due to this, the insert 120 does not deviate from the insert insertion portion 112 despite the injection of the contents.
  • the insert protrusion 114 is formed inside the insert insertion portion 112.
  • the insert protrusion 114 is a protrusion formed vertically downward from the upper surface of the nozzle 110 and formed in a horizontal direction, and may have a cylindrical shape.
  • the insert 120 is inserted around the insert protrusion 114. There is a gap between the outer circumferential surface of the insert projection 114 and the inner circumferential surface of the insert 120, through which the contents are injected to the outside of the nozzle 110.
  • a nozzle cap 118 may be coupled to the outside of the nozzle 110.
  • the insert 120 has a hollow cylindrical shape with only one end open, and is inserted into the insert insertion portion 112.
  • An orifice 124 is formed on the other end surface of the insert 120. Through the orifice 124, the contents are sprayed in the form of particulates. Between the other end face of the insert with the orifice 124 formed and the end of the insert protrusion 114, a constant gap through which the contents can move is formed.
  • a departure preventing protrusion 122 is formed on the outer circumferential surface of the insert 120.
  • the detachment preventing protrusion 122 is inserted into the insert groove 113 to prevent detachment of the insert 120.
  • the center groove 119 is formed in the inner center of the nozzle 110.
  • the center groove 119 is formed to have a certain depth, the valve spring 230 is inserted therein.
  • valve ball 220 is inserted into the space formed under the center groove 119.
  • the valve ball 220 is pressed downward by the valve spring 230 to close the valve passage 144. Due to this, the contents are not discharged to the outside through the valve passage 144.
  • the distance of the portion in contact with external air ie, from the orifice 124 to the upper end of the valve passage 144) in the movement path of the contents Can be minimized.
  • the valve ball 220 has a spherical shape and the material may be formed of metal or plastic resin.
  • valve ball 220 when the nozzle 110 is raised, the valve ball 220 is pressed downward by the elastic force of the valve spring 230 to close the valve passage 144.
  • the valve ball 220 opens the valve passage 144 while rising due to an increase in the pressure of the contents.
  • the valve ball 220 is pressed downward by the elastic force of the valve spring 230 to close the valve passage 144 again.
  • valve ball 220 according to the present embodiment is illustrated as having a spherical shape, the present invention is not limited by the shape of the valve ball 220. Accordingly, the valve ball according to another embodiment of the present invention may have various shapes, such as a part having a spherical shape and a rest having a cylindrical shape. In addition, the valve ball 220 according to another embodiment of the present invention may have various shapes such as a cone or truncated cone, not a sphere.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which the nozzle 110 moves downward in FIG. 1.
  • the arrow in FIG. 4 illustrates the discharge path of the contents.
  • 5 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 4.
  • the nozzle 110, the valve 140, and the guide 170 are positioned at the maximum by the pump spring 158.
  • the piston 180 is also raised by the rise of the guide 170 is located in the state of the maximum rise while catching the lower end of the housing cover 160. At this time, the piston 180 closes the first guide flow path 172 of the guide 170.
  • the inflow space 202 inside the housing 200 expands in a closed state and the pressure decreases to form a vacuum or a state close to vacuum. And the atmospheric pressure state is maintained inside the container by the external air inflow described later. Therefore, since the pressure inside the container is higher than the pressure inside the inflow space 202, the disc body 196 rises due to the pressure difference, and the inflow hole 208 is opened. As the inlet hole 208 is opened, the contents located in the container are sucked into the inlet space 202 (see arrow in FIG. 1).
  • the inner piston 182 is in close contact with the outer circumferential surface of the guide 170 to prevent the outflow of contents and maintain the vacuum state of the inflow space 202.
  • the outer piston 188 is in close contact with the inner circumferential surface of the housing 200 It prevents the contents from leaking and maintains the vacuum state of the inflow space 202.
  • the valve 140 and the guide 170 move downward with the nozzle 110.
  • the valve 140 is caught by the piston 180 while moving at a predetermined distance, thereby causing the valve 140 and the piston 180 to move downward.
  • the guide 170 moves faster than the piston 180, whereby the guide head 176 of the piston 180 The gap between the two is enlarged while passing through the inside, and the first guide passage 172 is opened.
  • the pressure increases by reducing the volume inside the inflow space 202.
  • the valve ball 220 may rise above a certain value.
  • the valve ball 220 rises while deforming the valve spring 230 to open the valve passage 144 (see FIG. 5). Due to this, the orifice 124 while the contents flowing into the inflow space 202 sequentially pass through the first guide passage 172, the second guide passage 174, the valve passage 144, and the nozzle passage 117 in sequence. It is sprayed out through.
  • the distance from the valve passage 144 to the orifice 124 is short, the pressure loss of the contents generated during the moving process can be reduced, and thereby the contents can be uniformly sprayed.
  • the distance from the orifice 124 corresponding to the portion in contact with the external air to the valve ball 220 is short, it is possible to solve problems such as evaporation and deterioration of contents and inflow of foreign substances.
  • the nozzle 110, the valve 140, the guide 170, and the piston 180 are generally raised by the elastic restoring force of the pump spring 158.
  • the pressure inside the inflow space 202 is lowered by the rise of the piston 180 and the guide 170, thereby causing the valve ball 220 to be pressed downward by the valve spring 230, thereby allowing the valve passage 144 to be lowered. Should be closed.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a flow in which external air flows into the pump 100 and the container from the spray pump 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the arrow in FIG. 6 illustrates the flow of air.
  • the outside air is introduced into the container. That is, the air introduced through the gap formed between the nozzle cap 118 and the cap 130 flows into the interior of the nozzle 110, and then the gap between the valve 140 and the housing cover 160, the housing cover ( 160) and the space between the housing 200 and the space between the housing 200 and the inlet of the container is introduced into the container. If the outside air does not flow into the container, a vacuum is formed inside the container, so that the contents cannot be sucked into the housing 200 with a weak vacuum generated in the inflow space 202. Therefore, the air passage is formed to prevent the vacuum from being generated inside the container.
  • the introduction of external air into the container and the injection of the contents introduced into the inflow space 202 may proceed simultaneously.

Landscapes

  • Closures For Containers (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)

Abstract

스프레이 펌프가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 스프레이 펌프는, 유입공간을 구비하고 용기 입구에 결합하는 하우징과, 하우징의 상단부에 결합되는 하우징커버와, 유입공간의 압력에 따라서 하우징을 개방 또는 폐쇄하는 디스크와, 하우징커버의 내부에 이동 가능하게 삽입되고, 밸브헤드와, 밸브헤드에 형성된 밸브통로와, 밸브바디를 구비하는 밸브와, 밸브바디에 일부가 삽입되고 나머지는 밸브바디의 외부에 위치하며, 내용물이 배출되는 유로에 해당하는 가이드통로를 구비하는 가이드와, 밸브를 상향 가압하는 탄성력을 제공하는 펌프스프링과, 가이드의 외주면에 이동 가능하게 삽입되고 밸브의 상하 이동에 의해서 가이드통로를 개방 또는 폐쇄하는 피스톤과, 밸브헤드에 결합되는 결합돌기를 구비하고 밸브통로와 연통되는 노즐과, 노즐의 내부에 위치하면서 밸브통로의 상단부를 폐쇄할 수 있는 밸브볼과, 밸브볼을 하향 가압하는 펌프스프링을 포함한다.

Description

스프레이 펌프
본 발명은 내용물을 고르게 분사할 수 있는 스프레이 펌프에 관한 것이다.
화장품 용기 등에 있어서 스프레이 펌프는 향수 등과 같은 액체 상태의 내용물을 보관하는 용기의 상부 입구에 결합되어 내용물을 정량씩 외부로 토출 분사하는 기능을 한다. 사용자는 액상의 내용물을 분사하기 위해서 버튼에 해당하는 노즐을 하향 가압하면, 스프레이 펌프의 내부에 유입되어 있는 내용물이 가압되어 배출 통로를 따라서 상승하여 노즐을 통해서 분사된다. 그리고 노즐에 대한 가압을 해제하면 배출 통로는 노즐의 상승에 의해서 기구적으로 폐쇄되고 펌프 내부의 압력이 저하되면서 이를 보충하기 위해서 용기 로부터 내용물이 유입된다.
이와 같은 스프레이 펌프는 향수 및 화장품은 물론 방향제, 살충제 등과 같이 다양한 내용물을 분사하기 위한 용도로 사용되고 있다. 특히, 한 번의 노즐 버튼 가압에 의해서 내용물을 정량 토출할 수 있고, 내용물이 외부로 노출되지 않기 때문에 사용이 편리해서 그 사용이 증가하고 있다.
종래의 스프레이 펌프는 내용물을 미세한 입자 형태로 분사하기 위해서, 내용물이 분사되는 오리피스(orifice)의 직경을 매우 작게 형성한다. 따라서 펌핑된 액체 내용물이 직경이 작은 오리피스를 쉽게 통과하지 못할 수 있는데, 이로 인해 내용물이 균일하게 토출되지 않는 문제점이 유발될 수 있다. 또한, 종래의 스프레이 펌프는 외부의 공기에 노출되는 유로의 길이가 크게 형성된다. 이로 인해, 내용물이 공기 중으로 증발 또는 변질되거나 이물질이 쉽게 유입될 수 있는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 내용물을 균일하게 토출할 수 있는 스프레이 펌프를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 외부 공기에 노출되는 유로의 길이를 최소로 해서 내용물이 증발하거나 오염되는 것을 방지할 수 있는 스프레이 펌프를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 스프레이 펌프는, 유입공간을 구비하고 용기 입구에 결합하는 하우징과, 하우징의 상단부에 결합되는 하우징커버와, 유입공간의 압력에 따라서 하우징을 개방 또는 폐쇄하는 디스크와, 하우징커버의 내부에 이동 가능하게 삽입되고, 밸브헤드와, 밸브헤드에 형성된 밸브통로와, 밸브바디를 구비하는 밸브와, 밸브바디에 일부가 삽입되고 나머지는 밸브바디의 외부에 위치하며, 내용물이 배출되는 유로에 해당하는 가이드통로를 구비하는 가이드와, 밸브를 상향 가압하는 탄성력을 제공하는 펌프스프링과, 가이드의 외주면에 이동 가능하게 삽입되고 밸브의 상하 이동에 의해서 가이드통로를 개방 또는 폐쇄하는 피스톤과, 밸브헤드에 결합되는 결합돌기를 구비하고 밸브통로와 연통되는 노즐과, 노즐의 내부에 위치하면서 밸브통로의 상단부를 폐쇄할 수 있는 밸브볼과, 밸브볼을 하향 가압하는 펌프스프링을 포함한다.
본 발명에 따른 스프레이 펌프는 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 노즐에는 오리피스를 구비하는 인서트가 삽입되고, 밸브통로의 상단부는 오리피스에 비해서 낮게 위치할 수 있다.
펌프스프링은 밸브의 둘레에 삽입되고, 그 일단은 하우징커버에 의해서 지지될 수 있다.
가이드통로는 가이드의 둘레에 형성된 제1 가이드통로와, 제1 가이드통로와 연통하고 가이드의 길이 방향으로 형성되어 밸브통로와 직접 연통되는 제2 가이드통로를 포함하고, 피스톤은 제1 가이드통로를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.
가이드의 외주면에는 돌기가 형성되어 있고, 노즐바디의 내주면에는 돌기가 삽입되는 홈이 형성될 수 있다.
밸브와 하우징헤드의 결합부분 그리고 하우징헤드와 하우징의 결합부분에는 용기 내부로 공기가 유입될 수 있는 간격이 형성될 수 있다.
노즐은 밸브통로에서 배출된 유체가 이동하는 노즐통로와, 인서트가 삽입될 수 있는 인서트돌기를 구비하고, 노즐통로는 인서트돌기의 하부에 위치할 수 있다.
인서트돌기는 노즐의 상면에서 하향 연장 및 수평으로 연장되어 형성될 수 있다.
본 발명은 내용물을 균일하게 토출할 수 있는 스프레이 펌프를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 외부 공기에 노출되는 유로의 길이를 최소로 해서 내용물이 증발하거나 오염되는 것을 방지할 수 있는 스프레이 펌프를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 펌프를 예시하는 단면도이다.
도 2는 도 1에 예시된 스프레이 펌프의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 펌프에서 디스크를 예시하는 사시도이다.
도 4는 도 1에서 노즐이 하향 이동한 상태를 예시하는 단면도이다.
도 5는 도 4에서 A부분의 확대 단면도이다.
도 6은 도 4에서 공기의 유입을 예시하는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 펌프(100)를 예시하는 단면도이고, 도 2는 도 1에 예시된 스프레이 펌프(100)의 분해 사시도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 펌프(100)에서 디스크(190)를 예시하는 사시도이다. 도 4는 도 1에서 노즐(110)이 하향 이동한 상태를 예시하는 단면도이고, 도 5는 도 4에서 A부분의 확대 단면도이다.
참고로, 도 1에서 스프레이 펌프(100)는 외력이 가해지지 않아서 노즐(110)이 최대로 상승한 상태를 예시한다. 또한, 도 1에서 화살표는 하우징(200)의 내부로 유입되는 내용물의 흐름을 예시한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 스프레이 펌프(100)는 용기(도시하지 않음)의 상단부에 결합되어 용기의 내부에 주입된 액체 내용물을 미립자 형태 등으로 분사할 수 있게 한다. 본 실시예에 따른 스프레이 펌프(100)는 결합되는 용기의 종류 및 재질 그리고 분사되는 내용물의 형태, 성질 및 종류에 의해서 제한되지 않는다.
용기의 입구에는 캡(130)이 결합하고, 캡(130)의 상부에는 캡커버(132)가 결합한다. 용기와 캡(130) 사이에는 패킹(210)이 구비되어, 내용물이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 패킹(210)과 캡(130)의 내부돌기(134) 사이에는 하우징커버(160)의 커버플랜지(162)가 위치한다. 이로 인해, 하우징커버(160)가 캡(130)에 대해 위치 이동하지 않게 된다.
캡커버(132)는 캡(130)의 상부에 결합되어 캡(130)의 외면이 외부로 노출되지 않게 한다. 캡커버(132)의 상단부에는 노즐(110) 및 노즐캡(118)이 삽입되어 상하 이동할 수 있는 관통홀(도면부호 없음)이 형성되어 있다. 그리고 노즐캡(118)과 캡커버(132) 사이에는 공기가 하우징(200) 내부 및 용기 내부로 유입될 수 있는 간격이 형성되어 있다.
하우징(200)은 스프레이 펌프(100)의 가장 하부에 위치하는 것으로, 용기 내부에 위치하면서 내용물이 유입될 수 있는 유입공간(202)을 제공한다. 하우징(200)은 상단 및 하단이 모두 개방된 구조를 갖고 그 내부에는 내용물이 유입될 수 있는 유입공간(202)이 형성되어 있다. 그리고 하우징(200)의 상부에는 하우징커버(160)가 결합된다.
하우징(200)의 유입공간(202)은 디스크(190)를 통해서 내용물이 유입될 수 있는 공간에 해당한다. 도 1과 같이 노즐(110), 피스톤(180), 밸브(140) 및 가이드(170)가 상승해서 유입공간(202)의 내부 압력이 진공 또는 진공에 가깝게 형성되는 경우, 용기 내부의 압력이 유입공간(202)에 비해서 높기 때문에 유입공간(202)으로 내용물이 유입된다(도 1의 화살표 참조). 유입공간(202)은 피스톤(180) 및 가이드(170)에 의해서 상부가 폐쇄되어 있기 때문에, 노즐(110)이 가압되지 않은 상태에서 내용물이 외부로 유출되지 않고 유입공간(202)에만 머무르게 된다.
하우징(200)의 상단부에는 외향 돌출된 하우징플랜지(203)가 형성되어 있다. 하우징플랜지(203)의 하면은 패킹(210)과 접한다. 그리고 하우징플랜지(203)의 상부에는 하우징커버(160)의 커버플랜지(162)가 위치한다. 커버플랜지(162)는 캡(130)의 내부돌기(134)에 의해서 하향 가압되는데, 이로 인해 하우징(200)도 용기에 대해서 상하로 이동하지 않게 결합된다.
하우징(200)의 내주면에는 단턱이 형성되지 않고 직선으로 형성될 수 있다. 그리고 하우징(200)의 내주면은 피스톤(180)의 외부피스톤(188)과 밀착된다. 이로 인해, 내용물의 유출이 방지되고, 유입공간(202) 내부가 진공으로 유지될 수 있다.
하우징커버(160)는 하우징(200)의 상부에 결합되고 그 내부에는 밸브(140)가 관통한다. 하우징커버(160)는 커버플랜지(162)를 중심으로 상향 돌출된 커버상부(164)와 하향 돌출된 커버하부(166)를 구비한다.
커버하부(166)는 하우징(200)의 상부에 삽입된다. 그리고 중공(中空)의 커버하부(166)의 내부에는 밸브(140)가 삽입된다. 도 6을 참고하면, 커버하부(166)의 외주면과 하우징(200)의 내주면 사이에는 공기통로(168)를 위한 간격이 형성되어 있다. 또한, 커버하부(166)의 내주면과 밸브(140)의 외주면 사이에도 공기통로를 위한 간격이 형성되어 있다. 이와 같은 공기통로를 통해서 외부의 공기가 하우징(200)으로 유입된 후 용기 내부로 유입된다.
커버플랜지(162)는 하우징커버(160)의 외주면에서 일정 길이를 갖고 외향 돌출된 부분이다. 커버플랜지(162)의 직경은 하우징(200)의 하우징플랜지(203)의 직경과 동일하거나 또는 거의 동일하게 형성될 수 있다. 그리고 커버플랜지(162)는 하우징플랜지(203)의 상부에 안착된다. 또한, 커버플랜지(162)는 캡(130)의 내부돌기(134)에 의해서 하향 가압된다. 이로 인해, 하우징커버(160)는 상하로 이동하지 않는다. 그리고 커버플랜지(162)의 상면은 펌프스프링(158)의 하단부와 접한다.
커버상부(164)는 커버플랜지(162)에서 상향 돌출된 중공의 관으로, 그 내부에는 밸브(140)가 관통한다. 그리고 커버상부(164)의 둘레에는 펌프스프링(158)이 위치한다. 노즐(110)이 하향 가압된 경우, 커버상부(164)의 단부는 밸브(140)와 접하게 되는데, 이로 인해 밸브(140)가 더 이상 하향 이동을 할 수 없게 된다(도 4 참조).
밸브(140)는 하우징커버(160)의 내부에 삽입되고 하우징커버(160)에 대해서 상하로 이동하면서 내용물이 분출되는 유로를 개방 또는 폐쇄되도록 한다. 밸브(140)는 중공의 관 형상으로 상단 및 하단이 모두 개방된 구조로서, 밸브헤드(142), 밸브통로(144) 및 밸브바디(150)를 구비한다.
밸브헤드(142)는 밸브바디(150)에 비해서 직경이 다소 크게 형성되고 하우징커버(160)의 외부에 위치한다. 밸브헤드(142)의 중앙에는 그 길이 방향 전체를 통해서 관통된 밸브통로(144)를 구비한다. 밸브통로(144)는 가이드(170)를 통해서 이송된 내용물이 통과하는 부분으로서, 밸브통로(144)를 통과한 내용물은 노즐(110) 및 인서트(120)를 통해서 외부로 분사된다.
밸브통로(144)의 상단부는 밸브볼(220)에 의해서 폐쇄될 수 있다. 밸브볼(220)은, 노즐(110)이 하향 가압되어 유입공간(202)의 압력이 상승한 경우, 그 압력 상승에 의해서 상향 이동해서 밸브통로(144)를 개방한다(도 4 매치 도 5 참조). 외력이 가해지지 않은 경우, 밸브볼(220)은 밸브스프링(230)에 의해서 하향 가압되어 밸브통로(144)를 폐쇄한다.
밸브통로(144)의 상단부는 유체가 분사되는 통로에 해당하는 오리피스(124)에 비해서 낮게 형성될 수 있다. 이는, 내용물인 유체가 이동하는 경로를 짧게 해서 내용물의 압력 손실을 줄이기 위한 것이다. 내용물의 압력 손실 감소에 의해서 내용물이 오리피스(124)를 통해서 균일하게 분사될 수 있다.
밸브통로(144)의 외부 둘레에는 밸브홈(143)이 형성되어 있다. 밸브홈(143)은 그 상부가 개방되어 있고 일정한 깊이를 갖는다. 밸브홈(143)에는 노즐(110)의 밸브삽입돌기(116)가 삽입된다. 이로 인해, 밸브(140)와 노즐(110)이 일체로 이동한다.
밸브플랜지(148)는 밸브헤드(142)의 상단부에서 외향 돌출된다. 밸브플랜지(148)의 하면은 펌프스프링(158)과 접한다. 따라서 밸브(140)는 펌프스프링(158)에 의해서 상향 가압되는 탄성력을 받는다.
밸브바디(150)는 단턱(도면부호 없음)에 의해서 밸브헤드(142)와 구분된다. 밸브바디(150)는 하우징커버(160)의 중앙에 이동 가능하게 삽입된다. 그리고 밸브바디(150)의 내부에는 길이 방향 전체를 통해서 가이드(170)가 삽입되어 나사 결합된다. 가이드(170)는 밸브바디(150)에 대해서 상하로 이동하지 않는다. 이로 인해, 밸브(140)와 가이드(170)는 일체로 상하 이동한다. 또한, 밸브바디(150)의 외주면과 하우징커버(160)의 내주면 사이에는 공기통로를 위한 간격이 형성된다.
펌프스프링(158)은 하우징커버(160)와 밸브(140) 사이에 개재되어 밸브(140)를 상향 이동하게 하는 탄성력을 제공한다. 하우징커버(160) 및 하우징(200)은 용기에 대해서 상하 이동하지 않기 때문에, 밸브(140) 및 가이드만(170) 상하 이동 한다. 즉, 외력이 가해지면 밸브(140) 및 가이드(170)는 하향 이동하고(도 4 참조), 외력에 제거되면 펌프스프링(158)의 탄성 복원력에 의해서 밸브(140) 및 가이드(170)가 상향 이동해서 원래의 위치로 복귀한다(도 1 참조).
펌프스프링(158)은 밸브(140) 및 하우징커버(160)의 둘레에 위치하면서 내용물과 접촉하지 않는다. 이로 인해, 내용물이 금속 재질의 펌프스프링(158)에 의해서 오염되는 것을 방지할 수 있고, 펌프스프링(158)이 내용물에 의해서 내구성이 저하되는 문제를 방지할 수 있다.
가이드(170)는 밸브(140)와 일체로 상하 이동하고, 내용물이 이동할 수 있는 가이드통로(172, 174)를 제공한다. 가이드(170)는 중공의 원기둥 형상을 갖고 그 하단부에는 직경이 큰 가이드헤드(176)가 형성되어 있다. 또한, 가이드(170)의 일부는 밸브(140)에 삽입되고 나머지 부분은 밸브(140)의 외부로 노출된다. 밸브(140)의 외부로 노출된 가이드(170)의 둘레에는 피스톤(180)이 위치한다.
가이드통로는 제1 가이드통로(172) 및 제2 가이드통로(174)를 포함한다.
제1 가이드통로(172)는 가이드(170)의 길이 방향에 대해 수직으로 형성되어 있으며 그 입구는 가이드(170)의 외주면에 형성된다. 제1 가이드통로(172)는 2개 이상이 형성될 수 있고, 그 타단부는 모두 제2 가이드통로(174)와 연통된다. 그리고 제1 가이드통로(172)는 가이드(170)의 하단부에 형성된 가이드헤드(176)에 인접하게 형성될 수 있다.
제1 가이드통로(172)는 피스톤(180)에 의해서 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 즉, 노즐(110)이 상승한 경우 제1 가이드통로(172)는 피스톤(180)에 의해 폐쇄되는데(도 1 참조), 이로 인해 유입공간(202)에 있는 내용물이 분사되지 않는다. 그리고 노즐(110)이 하강한 경우 제1 가이드통로(172)는 피스톤(180)에서 벗어나서 개방되는데(도 4 참조), 이로 인해 내용물이 제1 가이드통로(172)를 통해서 이동할 수 있다.
제2 가이드통로(174)는 제1 가이드통로(172)에 대해 수직 방향이고, 가이드(170)의 길이 방향으로 형성된다. 제2 가이드통로(174)의 상단부는 밸브통로(144)와 직접 연통된다.
가이드헤드(176)는 가이드(170)의 직경에 비해서 다소 큰 직경을 갖고 하단부에 형성된다. 가이드헤드(176)는 내부피스톤(182)의 내경에 비해 큰 외경을 갖는다. 따라서 노즐(110)이 상승한 경우, 가이드헤드(176)는 내부피스톤(182)에 걸리게 되는데, 이로 인해 가이드(170)의 상승이 제한된다. 또한, 가이드(170)의 이동이 중단되면 일체로 이동하는 밸브(140), 노즐(110) 및 노즐캡(118)의 이동도 중단된다.
가이드헤드(176)의 직경은 하우징(200)의 유입공간(202)의 내경에 비해서 다소 작게 형성될 수 있다. 도 4를 참고하면, 가이드헤드(176)과 하우징(200) 내주면 사이에 형성된 간격을 통해서, 유입공간(202)에 유입되어 있던 내용물이 가이드(170)의 제1 가이드통로(172)로 유입된다.
피스톤(180)은 가이드(170)의 둘레에 삽입되어 가이드(170)의 길이 방향으로 상하 이동하면서 제1 가이드통로(172)를 개방 또는 폐쇄한다. 피스톤(180)은 일체로 형성된 내부피스톤(182) 및 외부피스톤(188)을 구비한다.
내부피스톤(182)은 중공의 관 형상을 갖고, 그 내부에는 가이드(170)가 이동 가능하게 삽입된다. 내부피스톤(182)의 내주면은 가이드(170)의 외주면에 밀착되어 내용물이 유출되지 않게 된다. 이와 같은 실링(sealing) 기능을 위해서 피스톤(180)은 고무 등과 같은 유연한 재질에 의해서 형성될 수 있다.
내부피스톤(182)의 하부는 제1 가이드통로(172)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다 즉, 가이드(170)와 피스톤(180)의 상대적인 위치에 따라서 제1 가이드통로(172)는 내부피스톤(182)에 의해서 개방되거나 또는 폐쇄될 수 있다. 내부피스톤(182)의 둘레에는 외부피스톤(188)이 구비되어 있다.
내부피스톤(182)의 상단부는 밸브(140)의 내부에 형성된 단턱(도면부호 없음)에 걸릴 수 있다. 즉. 도 4를 참고하면, 노즐(110)이 하향하는 경우, 내부피스톤(182)의 상단부는 밸브(140)의 내부에 형성된 단턱에 걸리면서, 밸브(140)와 함께 하강한다. 또한, 도 1을 참고하면, 노즐(110)이 상승한 경우, 외부피스톤(188)은 하우징커버(160)에 걸려서 상승이 중단되고, 내부피스톤(182)은 밸브(140)의 내부에 삽입되지 않고 외부에 위치한다.
외부피스톤(188)의 외주면은 하우징(200)의 내주면에 밀착된다. 이로 인해, 하우징(200)의 내부로 유입된 내용물이 유출되는 것을 방지할 수 있고, 피스톤(180)의 하향 이동이 제한된다. 그러나 피스톤(180)의 내부에 이동 가능하게 삽입된 가이드(170)는 추가로 하향 이동할 수 있고, 이로 인해 제1 가이드통로(172)가 내부피스톤(182)에서 벗어나서 외부로 노출된다(도 4 참조).
디스크(190)는 하우징(200) 내부의 안착단턱(206)에 위치하면서, 유입공간(202) 내부의 압력에 따라서 유입홀(208)을 개방 또는 폐쇄한다. 디스크(190)는 고무 또는 연질 플라스틱 등과 같은 탄성력을 갖는 재질에 의해서 형성될 수 있다. 디스크(190)는 연결부재(192), 작동플레이트(194) 및 디스크바디(196)를 구비한다.
디스크바디(196)는 안착단턱(206)에 안착하는 부분으로, 디스크(190)의 외체를 형성한다. 디스크바디(196)의 상단부는 걸림단턱(205)에 걸리는데, 이로 인해 디스크(190)가 안착단턱(206)에서 이탈하지 않는다.
연결부재(192)는 디스크바디(196)와 작동플레이트(194)를 연결하는 부분에 해당한다. 연결부재(192)는 탄성력을 갖는 재질에 의해 형성되어 그 길이가 변경될 수 있다. 이로 인해, 작동플레이트(194)가 원래의 위치(도 4 참조)에서 상향 이동할 수 있게 된다(도 1 참조).
작동플레이트(194)는 연결부재(192)에 연결되어 유입홀(208)를 개방 또는 폐쇄한다. 작동플레이트(194)의 직경은 유입홀(208)의 직경에 비해 다소 크게 형성될 수 있다.
도 1과 같이, 유입공간(202) 내부의 압력이 용기 내부에 비해서 낮은 경우, 압력차에 의해서 작동플레이트(194)가 상승하면서 유입홀(208)이 개방된다. 이로 인해, 용기에 있는 내용물이 유입공간(202)으로 이동한다. 또한, 도 4와 같이, 유입공간(202) 내부의 압력이 용기 내부에 비해서 높은 경우, 작동플레이트(194)는 원래의 위치에서 유입홀(208)을 폐쇄한다. 이로 인해, 용기에 있는 내용물이 유입공간(202)으로 이동할 수 없고 유입공간(202)에 이미 유입된 내용물이 노즐(110)을 통해서 외부로 분사된다.
노즐(110)은 밸브(140)의 상단부에 결합되고, 밸브(140)와 연통되어서 내용물이 배출되는 통로를 제공한다. 또한, 노즐(110)은 캡(130)의 외부로 돌출되어 사용자에 의해 가압될 수 있게 위치한다. 캡(130)의 상부에는 노즐(110)이 상하 이동할 수 있는 공간이 형성되어 있다.
노즐(110)의 내부 중앙에는 밸브홈(143)에 삽입될 수 있는 밸브삽입돌기(116)가 형성되어 있다. 밸브삽입돌기(116)는 밸브홈(143)에 나사 결합 또는 억지끼워맞춤(press fitting)에 의해서 삽입된다. 이로 인해, 노즐(110)은 밸브(140)에 대해서 회전하지 않고 일체로 이동한다.
노즐(110)의 내부에는 노즐통로(117)가 구비되어 있다. 노즐통로(117)는 인서트돌기(114)의 하부에 위치하고 있다. 그리고 도 5를 참고하면, 노즐통로(117)는 밸브통로(144)와 인접하게 위치한다. 즉, 밸브통로(144)의 상단부는 인서트돌기(114)의 하부에 위치하고, 노즐통로(117)의 상단부에 비해 약간 낮게 형성된다. 이로 인해, 밸브통로(144)의 말단에 해당하는 상단부에서 오리피스(124)까지의 경로가 최소로 형성될 수 있다.
내용물이 이동하는 경로의 거리를 짧게 형성함으로써, 이동 과정에서 마찰력에 의해서 발생하는 압력 손실을 최소로 할 수 있고, 이로 인해 내용물을 균일하게 배출할 수 있다.
노즐(110)은 하면만 개방된 원기둥 형상을 가질 수 있다. 또한, 노즐(110)의 외주면에는 인서트삽입부(112)가 형성될 수 있다. 인서트삽입부(112)에는 인서트(120)가 삽입된다. 인서트삽입부(112)의 내주면에는 인서트홈(113)이 형성되어 있다. 인서트홈(113)에는 인서트(120)의 외주면에 형성된 이탈방지돌기(122)가 삽입된다. 이로 인해, 인서트(120)는 내용물의 분사에도 불구하고 인서트삽입부(112)에서 이탈하지 않는다.
인서트삽입부(112)의 내부에는 인서트돌기(114)가 형성되어 있다. 인서트돌기(114)는 노즐(110)의 상면에서 수직으로 하향 돌출되고 수평 방향으로 형성된 돌기로서 원기둥 형상을 가질 수 있다. 인서트돌기(114)의 둘레에는 인서트(120)가 삽입된다. 인서트돌기(114)의 외주면과 인서트(120)의 내주면 사이에는 간격이 존재하는데, 상기 간격을 통해서 내용물이 노즐(110)의 외부로 분사된다.
노즐(110)의 외부에는 노즐캡(118)이 결합될 수 있다.
인서트(120)는 일 단만 개방된 중공의 원기둥 형상을 갖고, 인서트삽입부(112)에 삽입된다. 인서트(120)의 타 단면에는 오리피스(124)가 형성된다. 오리피스(124)를 통해서 내용물이 미립자 형태로 분사된다. 오리피스(124)가 형성된 인서트의 타 단면과 인서트돌기(114)의 단부 사이에는 내용물이 이동할 수 있는 일정한 간격이 형성되어 있다.
인서트(120)의 외주면에는 이탈방지돌기(122)가 형성되어 있다. 이탈방지돌기(122)는 인서트홈(113)에 삽입되어 인서트(120)의 이탈을 방지한다.
노즐(110)의 내부 중앙에는 센터홈(119)이 형성되어 있다. 센터홈(119)은 일정한 깊이를 갖고 형성된 것으로, 그 내부에는 밸브스프링(230)이 삽입된다.
센터홈(119)의 하부에 형성된 공간에는 밸브볼(220)이 삽입된다. 밸브볼(220)은 밸브스프링(230)에 의해서 하향 가압되어 밸브통로(144)를 폐쇄한다. 이로 인해, 내용물은 밸브통로(144)를 통해서 외부로 배출되지 않는다. 또한, 밸브통로(144)의 상단부가 밸브볼(220)에 의해서 폐쇄되기 때문에, 내용물의 이동 경로 중에서 외부 공기와 접하는 부분(즉, 오리피스(124)에서 밸브통로(144)의 상단부까지)의 거리를 최소로 할 수 있다.
밸브볼(220)은 구 형상을 갖고 재질은 금속 또는 플라스틱 수지 등에 의해서 형성될 수 있다.
도 1과 같이 노즐(110)이 상승한 경우 밸브볼(220)은 밸브스프링(230)의 탄성력에 의해서 하향 가압되어 밸브통로(144)를 폐쇄한다. 또한, 도 4 및 도 5와 같이 노즐(110)이 하향한 경우, 밸브볼(220)은 내용물의 압력 상승에 의해서 상승하면서 밸브통로(144)를 개방한다. 일정량의 내용물이 밸브통로(144)를 통해서 배출되어 내용물의 압력이 저하된 경우, 밸브스프링(230)의 탄성력에 의해서 밸브볼(220)은 하향 가압되어 밸브통로(144)를 다시 폐쇄한다.
본 실시예에 따른 밸브볼(220)은 구 형상을 갖는 것으로 예시하였지만, 본 발명은 밸브볼(220)의 형상에 의해서 제한되지 않는다. 따라서 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸브볼은 일부는 구 형상을 갖고 나머지는 원기둥 등과 같은 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸브볼(220)은 구가 아닌 원뿔 또는 절두 원추형 등과 같은 다양한 형상을 가질 수 있다.
이하에서는 도 1 및 도 4 내지 도 5를 참고하면서, 본 실시예에 따른 스프레이 펌프(100)의 작동에 대해서 설명하기로 한다.
도 4는 도 1에서 노즐(110)이 하향 이동한 상태를 예시하는 단면도이다. 참고로, 도 4에서 화살표는 내용물의 배출 경로를 예시한다. 그리고 도 5는 도 4의 A부분에 대한 확대 단면도이다.
도 1과 같이, 노즐(110)에 외력이 가해지지 않은 경우, 펌프스프링(158)에 의해서 노즐(110), 밸브(140) 및 가이드(170)가 최대로 상승한 상태에 위치한다. 또한, 가이드(170)의 상승에 의해서 피스톤(180)도 상승해서 하우징커버(160)의 하단부에 걸리면서 최대로 상승한 상태에 위치한다. 이때, 피스톤(180)은 가이드(170)의 제1 가이드유로(172)를 폐쇄하고 있다.
밸브(140) 및 가이드(170)의 상승에 의해서 하우징(200) 내부의 유입공간(202)은 밀폐된 상태에서 팽창하면서 압력이 저하되어 진공 또는 진공에 가까운 상태가 형성된다. 그리고 용기 내부에는 추후에 설명하는 외부 공기 유입에 의해서 대기압 상태가 유지된다. 따라서 용기 내부의 압력이 유입공간(202) 내부의 압력에 비해서 높기 때문에, 압력차에 의해서 디스크바디(196)가 상승해서 유입홀(208)이 개방된다. 유입홀(208)이 개방되면서 용기에 위치한 내용물이 유입공간(202)으로 흡입된다(도 1의 화살표 참조). 이때, 내부피스톤(182)은 가이드(170)의 외주면에 밀착되어 내용물의 유출을 방지하고 유입공간(202)의 진공 상태를 유지한다 또한, 외부피스톤(188)은 하우징(200)의 내주면에 밀착되어 내용물의 유출을 방지하고 유입공간(202)의 진공 상태를 유지한다.
도 1의 상태에서 내용물을 분사시키기 위해서 노즐(110)을 하향 가압하면, 노즐(110)과 함께 밸브(140) 및 가이드(170)가 하향 이동한다. 밸브(140)가 일정 거리 이동하면서 피스톤(180)에 걸리게 되고, 이로 인해 밸브(140)와 피스톤(180)이 함께 하향 이동한다. 또한, 피스톤(180)의 외주면은 하우징(200)의 내주면에 밀착되어 있기 때문에, 피스톤(180)에 비해서 가이드(170)가 더 빠르게 이동하고, 이로 인해 가이드헤드(176)가 피스톤(180)의 내부를 통과하면서 양자 사이의 간격이 확대되어 제1 가이드통로(172)가 개방된다.
피스톤(180) 및 가이드(170)가 하강하면서 유입공간(202) 내부의 부피 축소에 의해서 압력이 증가한다. 특히, 유입공간(202) 내부의 압력은, 밸브볼(220)이 밸브통로(144)의 상단부를 폐쇄하고 있기 때문에, 일정치 이상 상승할 수 있다. 그리고 유입공간(202) 내부의 압력이 일정치 이상 상승한 경우, 밸브볼(220)이 밸브스프링(230)을 변형시키면서 상승해서 밸브통로(144)를 개방한다(도 5 참조). 이로 인해, 유입공간(202)에 유입되어 있던 내용물이 제1 가이드통로(172), 제2 가이드통로(174), 밸브통로(144) 및 노즐통로(117)를 순차적으로 통과하면서 오리피스(124)를 통해서 외부로 분사된다.
밸브통로(144)에서 오리피스(124)까지의 거리가 짧기 때문에 이동 과정에서 발생하는 내용물의 압력 손실을 줄일 수 있고, 이로 인해 내용물이 균일하게 분사될 수 있다. 또한, 외부 공기와 접촉하는 부분에 해당하는 오리피스(124)에서 밸브볼(220)까지의 거리가 짧기 때문에, 내용물의 증발 및 변질 그리고 이물질 유입 등의 문제를 해결할 수 있다. 유입공간(202) 내부의 압력이 상승한 경우, 디스크(190)의 작동플레이트(194)는 압력에 의해서 하강해서 유입홀(208)을 폐쇄한다.
도 4의 상태에서 외력을 제거하면, 펌프스프링(158)의 탄성 복원력에 의해서 노즐(110), 밸브(140), 가이드(170) 및 피스톤(180)이 전체적으로 상승한다. 이때, 피스톤(180) 및 가이드(170)의 상승에 의해서 유입공간(202) 내부의 압력이 저하되고, 이로 인해 밸브볼(220)은 밸브스프링(230)에 의해서 하향 가압되어 밸브통로(144)를 폐쇄한다.
이하에서는 도 6을 참고하면서, 본 실시예에 따른 스프레이 펌프(100)에서 외부 공기가 용기 내부로의 유입에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 펌프(100)에서 외부 공기가 펌프(100) 및 용기 내부로 유입되는 흐름을 예시하는 단면도이다. 참고로, 도 6에서 화살표는 공기의 흐름을 예시한다.
도 6을 참고하면, 외부의 공기는 용기 내부로 유입된다. 즉, 노즐캡(118)과 캡(130) 사이에 형성된 간격을 통해서 유입된 공기는, 노즐(110)의 내부로 유입된 후 밸브(140)와 하우징커버(160) 사이의 간격, 하우징커버(160)와 하우징(200) 사이의 간격 그리고 하우징(200)과 용기의 입구 사이의 간격을 통해서 용기의 내부로 유입된다. 외부의 공기가 용기 내부로 유입되지 않으면 용기 내부에 진공이 형성되어 유입공간(202)에서 발생하는 약한 진공으로 내용물을 하우징(200) 내부로 흡입할 수 없게 된다. 따라서 공기의 이동 통로는 용기 내부에 진공이 발생하는 것을 방지하기 위해서 형성된다.
용기 내부로 외부 공기가 유입되는 것과 유입공간(202) 내부에 유입된 내용물이 분사되는 것은 동시에 진행될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 유입공간을 구비하고 용기 입구에 결합하는 하우징;
    상기 하우징의 상단부에 결합되는 하우징커버;
    상기 유입공간의 압력에 따라서 상기 하우징을 개방 또는 폐쇄하는 디스크;
    상기 하우징커버의 내부에 이동 가능하게 삽입되고, 밸브헤드와, 상기 밸브헤드에 형성된 밸브통로와, 밸브바디를 구비하는 밸브;
    상기 밸브바디에 일부가 삽입되고 나머지는 상기 밸브바디의 외부에 위치하며, 내용물이 배출되는 유로에 해당하는 가이드통로를 구비하는 가이드;
    상기 밸브를 상향 가압하는 탄성력을 제공하는 펌프스프링;
    상기 가이드의 외주면에 이동 가능하게 삽입되고 상기 밸브의 상하 이동에 의해서 상기 가이드통로를 개방 또는 폐쇄하는 피스톤;
    상기 밸브헤드에 결합되는 결합돌기를 구비하고 상기 밸브통로와 연통되는 노즐;
    상기 노즐의 내부에 위치하면서 상기 밸브통로의 상단부를 폐쇄할 수 있는 밸브볼; 및
    상기 밸브볼을 하향 가압하는 펌프스프링을 포함하는 스프레이 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노즐에는 오리피스를 구비하는 인서트가 삽입되고,
    상기 밸브통로의 상단부는 상기 오리피스에 비해서 낮게 위치하는 것을 특징으로 하는 스프레이 펌프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 펌프스프링은 상기 밸브의 둘레에 삽입되고, 그 일단은 상기 하우징커버에 의해서 지지되는 것을 특징으로 하는 스프레이 펌프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가이드통로는 상기 가이드의 둘레에 형성된 제1 가이드통로와, 상기 제1 가이드통로와 연통하고 상기 가이드의 길이 방향으로 형성되어 상기 밸브통로와 직접 연통되는 제2 가이드통로를 포함하고,
    상기 피스톤은 상기 제1 가이드통로를 개방 또는 폐쇄할 수 있는 것을 특징으로 하는 스프레이 펌프.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가이드의 외주면에는 돌기가 형성되어 있고, 상기 노즐바디의 내주면에는 상기 돌기가 삽입되는 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스프레이 펌프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밸브와 상기 하우징헤드의 결합부분 그리고 상기 하우징헤드와 상기 하우징의 결합부분에는 용기 내부로 공기가 유입될 수 있는 간격이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스프레이 펌프.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 노즐은 상기 밸브통로에서 배출된 유체가 이동하는 노즐통로와, 인서트가 삽입될 수 있는 인서트돌기를 구비하고,
    상기 노즐통로는 상기 인서트돌기의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 스프레이 펌프.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 인서트돌기는 상기 노즐의 상면에서 하향 연장 및 수평으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 스프레이 펌프.
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