KR100221228B1 - 액체분사용 트리거 분무기 - Google Patents

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KR100221228B1 KR1019970051811A KR19970051811A KR100221228B1 KR 100221228 B1 KR100221228 B1 KR 100221228B1 KR 1019970051811 A KR1019970051811 A KR 1019970051811A KR 19970051811 A KR19970051811 A KR 19970051811A KR 100221228 B1 KR100221228 B1 KR 100221228B1
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Abstract

별도의 분리된 액체 격실 내에 저장된 상이한 액체들을 분사하기 위한 트리거 작동식 분무기에 대한 것으로서, 상기 분무기는 대구경 및 소구경의 실린더들 내에 위치하고 이들과 함께 대형 및 소형의 가변 체적의 펌프실을 형성하게 되는 대구경 및 소구경의 피스톤들을 포함하여, 소구경의 피스톤은 피스톤들의 매 압축행정 중에 다른 격실 내에 존재하는 액체와 혼합되어질 하나의 액체를 그 격실로 부터 배출하게된다. 혼합된 액체는 각각의 압축행정 중에 트리거 작동에 의하여 그 격실로부터 분사된다.

Description

액체분사용 트리거 분무기
본 발명은 트리거의 작동에 따라 분사될 액체를 분리하여 저장하는 펌프 본체의 내부와 내부적으로 결합되는 트리거 분무기에 대한 것이며, 특히 분사 중에 매 행정 시에 액체가 결합된 상태로 유지되는 트리거 분무기에 대한 것이다.
상이한 액체 저장부재에 분리되어 저장된 상이한 액체를 동시에 분사하기 위한 트리거 분무기는 본 출원인의 특허인 미합중국 특허 제 5,535,950 호에 기재되어 있다. 병렬로 위치한 1 조의 피스톤들은 역시 병렬로 위치한 그들 각각의 펌프 실린더 내에서 동시에 왕복운동을 하게되며, 상기 펌프 실린더들은 1 조의 분리된 가변용적의 펌프실을 형성하게된다. 2 종의 액체는 분사 오리피스를 통과하기 직전에 또는 분사 직후에 혼합되게된다.
상이한 액체들을 상이한 유체실에 저장하여 상이한 액체들을 동시에 분사하는 다른 형태의 트리거 분무기가 미합중국 특허 제 5,560,545 호에 기재되어 있으며, 상기 특허 역시 본 출원인이 특허권자로 되어있다. 상기 분무기는 상이한 액체들을 분사할 수 있도록 별도의 연속된 펌프실을 형성하는 단일의 피스톤 및 실린더 구조를 개시하고 있는데, 여기에서 상기 상이한 액체들은 분사 오리피스를 통과하기 직전에 또는 통과 직후에 펌프실의 외부에서 상호 혼합된다.
이러한 장치들이 제공되었음에도 불구하고 별도로 저장된 2 종의 액체를 펌핑 중에 주 펌프실에서 상호 혼합할 수 있도록 할 수 있는 트리거 분무기가 필요하게 되었다. 예컨대 하나의 액체는 농축된 가정용 세제이고 다른 하나의 액체는 이러한 세제의 희석제이며 양자가 혼합될 경우에는 그 수명이 단기간인 경우에는 각각의 액체를 혼합하여 희석시킨 액체에 비하여는 보다 우수한 세척효과를 나타내게 된다. 과거에는 혼합비율이 1:1 인 혼합물을 제공하기 위한 노력이 시도되어왔으나, 소비자에게는 10:1 내지 15:1 정도의 혼합비가 필요한 고도로 농축된 촉매/용매를 사용할 수 있는 트리거 분무기가 더욱 필요하게 되었다. 나아가, 별도의 액체들을 내부에서 미리 혼합하게 되면 분무기의 가격 및 복잡도가 경감되는 효과도 제공할 수 있게된다.
본 발명의 목적은 효율적이고 경제적일 뿐만 아니라 조립이 간단하고 염가인, 별도로 저장된 농축물과 용매를 펌핑 중에 내부에서 혼합할 수 있도록 하는 트리거 분무기를 제공하기 위한 것이다.
별도로 분리된 저장실에 저장된 상이한 액체들은 본 발명에 따른 수동식 펌프 분사기에 의해 매 압축 행정 시에 내부에서 혼합되어 펌핑된다.
본 발명에 따른 비교적 대구경 및 소구경인 펌프실 내에서 함께 왕복운동을 할 수 있도록 축방향으로 정렬된 비교적 대구경 및 소구경의 상호 연결된 피스톤들로 구성된다. 각각의 압축행정 중에, 소구경의 피스톤은 그 펌프실로 부터 대구경의 피스톤 및 실린더의 펌프실 내로 액체를 흐르도록 하여 그 내부의 액체와 혼합되도록 하여 혼합된 액체가 각각의 압축행정 중에 대구경의 펌프실로부터 펌핑되도록 한다.
실제로는 밸브의 역할을 하는 소경 피스톤은 대구경의 피스톤을 향한 방향으로 외측으로 경사진 환형의 원추형 밸브의 형태로 되어있으며, 상기 원추형 밸브는 매 압축행정 중에 소구경의 펌프실에 대하여 인가되는 증가된 압력에 따라 변형될 수 있도록 충분한 탄성을 갖는다.
도 1은 피스톤의 잔여부를 도시하기 위한, 본 발명에 따른 트리거 작동식 펌프 분무기의 수직 단면도.
도 2는 압축행정의 종단에서의 피스톤의 상태를 도시하는 도 1 과 유사한 수직 단면도.
도 3은 소구경 피스톤이 그 격실로부터 농축액을 송출하는 압축행정의 종결단에서의 소구경 피스톤의 상태를 나타내는 부분확대 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 분사기 12 : 용기
13 : 펌프 본체 14 : 실린더
22 : 침지 튜브 23,27 : 체크밸브
24,28 : 통로 29, 54 : 실린더
34,49 : 피스톤 36 : 환형 밀봉재
38 : 트리거 작동기 42 : 펌프실
43 : 포트 53 : 피스톤 스커트
55 : 격실
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 적합한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도면에 있어서 동일 부분에 대하여는 동일한 참조번호를 부기하였다. 본 발명에 따른 분사기(10)는 통상은 물을 사용하는 용매(도시 안됨)를 저장하는 용기(12)의 나사가 형성된 목부분(11)에 장착된다. 본 분사기는 직립 실린더(14)를 갖는 펌프 본체(13)를 갖는데, 상기 실린더(14) 내부에는 실린더형 목부분(15)이 마찰식으로 삽입된다. 상기 목부분은 병의 목의 상단 연부에 중첩되는 하부 환형 플랜지(16)를 가지며, 상부 플랜지(18)에 의하여 한정되는 중심 개구부를 갖는 나사형 뚜껑(17)이 마련되어 플랜지(18)가 환형의 탄성 밀봉재(19)의 개재 하에 플랜지(16) 상에 중첩되는 방식으로 분사기를 용기에 장착할 수 있도록 한다. 물론, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 스냅식 뚜껑을 사용할 수도 있다.
목부분(15)은 공지된 방식으로 액체 수면 이하로 연장되는 침지 튜브(22)를 지지하는 현수 슬리브(21)를 갖는다. 슬리브(21)는 유입 통로(24)의 일방향 유입구 볼 체크밸브(23)를 지지하는 밸브 시트를 갖는다.
목부분(15)은 용기로부터 공급되는 용매와 혼합될 시 예컨대 가정용의 세척제를 이루게되는 농축된 촉매와 같은 물질인 다른 액체(도시 안됨)를 저장하기 위한 분리된 저장실을 형성하는 수축성 백(26) 또는 이와 유사한 용기를 지지한다.
슬리브(25)에는 유입 통로(28)의 유입 볼 체크 밸브(27)를 지지하는 적절한 밸브시트가 형성된다.
펌프 본체(13)는 유입 통로(24)와 연통 되는 유입 포트(31)와 중공의 니플(33)의 유입구와 연통 되는 통기 포트(32)를 갖는 대구경의 펌프 실린더(29)를 또한 포함한다.
대구경의 피스톤(34)은 실린더(29) 내에 장착되어 도 1 의 위치와 도 2 의 위치사이에서 왕복운동을 하게되는데, 상기 피스톤은 갈매기형의 내향된 환형 피스톤 밀봉재(35)와 역시 갈매기형인 외향의 환형 통기구 밀봉재(36)를 갖는다. 상기 밀봉재들은 모두 실린더(29)의 벽과 활주 밀봉 계합 상태를 이루게된다.
펌프 실린더의 내벽은 펌프의 왕복운동 중에 공지된 바와 같이 통기 포트(32) 및 중공의 니플(33)을 통하여 대기와 용기 내부 사이에 통기 통로를 형성할 수 있도록, 통기구 밀봉재(36)와 펌프 실린더의 벽 사이의 밀봉 상태를 파괴하기 위하여 하나 또는 다수의 종방향 리브(37) 또는 요홈들을 갖는다.
트리거 작동기(38)는 통상의 방법으로 그 상단부에서 펌프 본체에 회동식으로 연결되며, 피스톤(34)의 대향된 외향 연부와 공지의 방식으로 계합되는 후방으로 연장된 텁(tup:39)을 갖고 있어, 피스톤(34)과 그 내부에 위치하는 실린더(29)에 의해 형성되는 가변 체적의 대구경 펌프실(42) 내부에 위치하는 피스톤 복귀 스프링(41)의 힘을 극복하고 사용자가 그 손가락으로 트리거를 당길 때 이에 의하여 인가되는 힘을 피스톤에 전달하게 된다.
포트(43)는 배출포트(43)를 통하여 혼합된 액체를 배출하게 되는 배출통로(44)와 연통된다.
배출 오리피스(46)를 갖는 회전자재한 노즐 캡(45)은 펌프 본체의 노즐 단부에 장착되어, 공지된 구조의 스피너 프루브(47)와 함께 노즐 캡의 회전된 위치에 따라 혼합된 액체를 배출 오리피스를 통하여 분무 형태로 분사할 수 있도록 스핀 장치를 구성하게 된다.
도 1 및 도 2 에 일부만이 도시된 펌프 본체 덮개(48)는 통상의 것과 마찬가지로 펌프 본체를 감싸고 있으며 상기한 특허들에 기재된 형태의 덮개의 형태로 구성할 수도 있다.
소구경 피스톤(49)은 이를 부분(52)에서 대구경 피스톤(34)에 연결시키기 위한 로드(51)를 갖는다. 피스톤(49)은 피스톤 밀봉재(35)를 향하여 외측으로 확개된 원추형 밸브 스커트의 형태로 이루어져있으며 탄성부재를 갈매기 형태로 형성하여 구성한다. 피스톤 스커트(53)는 피스톤(34)의 왕복운동 중에 실린더(54)의 벽과 밀봉 계합 상태를 이루며 상기 실린더 벽과 함께 통로(28)에 연통되어있는 가변 체적의 소구경 격실(55)을 형성한다. 따라서, 소구경 및 대구경의 피스톤들은 그들의 갈매기 형태의 밀봉재들이 대향되어있다 하더라도 상호 연결되어 함께 왕복운동을 하게된다.
이제 펌프실(42)은 용기(12)로 부터 공급된 농축 액체가 충전되어 있고 이에 결합된 격실(55) 및 통로(28)에는 백(26)로 부터 공급된 용매 액체가 충전되어 있는 것으로 가정하고 본 발명에 따른 트리거 분무기를 설명하겠다. 도 2 에 도시된 각각의 압축행정의 종결단으로 도시된, 트리거의 작동에 따른 피스톤의 매 압축행정 중에 결합된 격실 및 통로(55, 28) 내의 농축 액체들은 비압축성으로서 착좌된 볼 체크 밸브(27)에 의하여 그 내부에 포집되어 있는 상태로서, 가압된 상태의 농축 액체가 피스톤 스커트(53)를 반경 방향 내측으로 변형시켜 도 3 에 도시된 바와 같이 스커트(53)를 우회하는 통로를 형성함에 따라 펌프실(42) 내로 배출된다. 따라서, 흡입행정 중에 결합된 격실 및 통로(55, 28) 내로 흡입된 농축 액체는 펌프실(42)로 배출되고 여기에서 이미 존재하고 있던 용매와 혼합되어 포트(43)를 통하여 펌프실(42)로 부터 배출되어 통로(44)를 통하여 배출 오리피스를 통하여 외부로 분사된다.
펌프실(42) 내에 존재하는 혼합된 2 종의 액체는 피스톤들의 매 압축 행정 중에 혼합되고 이와 같이 혼합된 액체는 피스톤 압축 행정 중에 펌프실(42)로부터 배출되게 되는 것이다.
도 1 에 도시된 매 귀환 행정 시에, 펌프실(42)은 팽창되어 침지 튜브 및 착좌 상태로부터 이탈되어있는 볼 체크 밸브(23)를 통하여 용기(12)로부터 농축 액체를 흡입하여 상기 펌프실(42)로 배출한다. 마찬가지로, 각각의 흡입행정 중에는 통로(28) 및 착좌 상태로부터 이탈되어 있는 볼 체크 밸브(27)를 통하여 백(26)으로부터 격실(55)로 흡입된다.
펌프실(42) 내에 존재하는 불필요한 공기는 펌프 충전 행정 중에 오리피스(46)를 통하여 대기 중으로 방출된다. 펌프실(42)로부터 배출되는 불필요한 공기는 선행기술에서와 같이 밀봉재(35, 36)를 우회하여 피스톤 실린더(29)의 개방된 단부를 통하여 대기 중으로 방출되는 것이 아니기 때문에, 분사되어야할 혼합된 액체가 펌프실(42)로부터 통기 포트를 통하여 용기 내로 유입될 가능성이 원천적으로 배제되게 된다. 따라서 용기(12) 내의 액체와 혼합된 액체가 상호 다시 혼합되는 경우가 최소로 되게된다.
피스톤(49)은 그 특성상 피스톤의 각각의 압축행정 시에 격실(55)로부터 펌프실(42)로 농축액을 유입시키는 일방향 밸브로 볼 수 있다. 각각의 흡입행정 중에, 피스톤(49)의 피스톤 스커트 또는 갈매기형 부재(53)는 실린더(54)의 벽과 밀봉 계합 상태를 이루게되어 격실(55)을 팽창시키게되는데, 이에 의하여 백(26)으로부터 상기 팽창된 격실 내로 농축 액체가 흡입되게된다.
피스톤 스커트(53) 이외에도 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 상기한 소구경의 피스톤과 등가인 공지된 다른 일방향 밸브를 사용할 수 있다.
또한, 용기(12) 내로 연장된 침지 튜브(22) 대신에, 슬리브(21)를 용매를 저장하는 다른 수축자재한 백(도시 안됨)에 결합시킬 수도 있는데, 이 경우에 통기구 포트(32)와 통기 리브(37)는 생략할 수도 있다.
수축자재한 백(26)에 의하여 형성되는 격실은 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 수축자재한 튜브로 형성하거나 또는 고점성 농축액의 경우에 제공되는 공지된 피스톤 추종기에 의하여 형성할 수도 있다.
또한, 격실(55)은 필요할 경우 예컨대 미합중국 특허 제 4,051,983 호에 기재된 바와 같은, 실린더(54)의 벽 상에 형성되는 충전 리브 또는 요홈으로 구성할 수도 있다.
이상 본 발명의 적합한 실시예를 참조로 하여 본 발명을 설명하였으나, 다음에 첨부되는 특허청구범위에 의하여 정의되는 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 본 발명에 대하여 변형 또는 수정을 가할 수 있음은 명백하며 이러한 변형 또는 수정은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 별도로 분리된 제 1 및 제 2 격실 내에 각각 저장되어 있는 제 1 및 제 2 액체를 혼합하여 분사할 수 있도록 하는 수동으로 작동되는 액체 펌프 분사기에 있어서,
    상기 액체를 저장하는 격실들과 연통 되어 그들로부터 액체를 동시에 흡입하여 배출 전에 이들을 혼합하도록 하는 펌프 수단들 갖는 펌프 본체와,
    비교적 대구경 및 소구경의 실린더들 내에서 결합된 상태로 동시에 왕복운동을 하며 상기 실린더들과 함께 제 1 및 제 2 의 가변체적의 펌프실을 형성하는, 상기 펌프본체에 포함되는 1 조의 상호 연결되어 축상으로 정렬되어 위치하는 비교적 대구경 및 소구경의 피스톤들과,
    상기 피스톤들의 매 압축행정 중에 상기 하나의 격실 내에 위치하는 액체를 상기 다른 하나의 격실 내에 위치하는 액체와 혼합되도록 배출하는, 상기 비교적 소구경의 피스톤에 포함되는 밸브수단과,
    상기 피스톤들의 복귀 스프링의 귀환력을 극복하고 상기 피스톤들을 일체로 작동시켜 상기 매 압축 행정 중에 상기 하나의 격실로부터 혼합된 액체를 배출하도록 하는 상기 펌프 본체 상에 위치하는 작동수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동 작동식 액체 펌프 분사기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 펌프 본체가 상기 제 1 격실로부터 연장된 배출통로를 갖고있어 상기 배출 통로를 통하여 매 압축행정 중에 상기 혼합된 액체가 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 수동 작동식 액체 펌프 분사기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브 수단이 상기 대구경의 피스톤을 향한 방향으로 외측으로 경사진 상기 소구경 피스톤 상에 위치하는 환형의 원추형 밀봉재로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동 작동식 액체 펌프 분사기.
  4. 각각 제 1 및 제 2 격실 내에 분리되어 저장된 제 1 및 제 2 액체를 혼합하여 배출할 수 있도록 하는 수동 작동식 액체 펌프 분사기에 있어서,
    상호 연통 되어 있으며 축방향으로 정렬된 비교적 대구경 및 소구경의 피스톤들을 수납하여 이들과 함께 상기 격실들 내에 저장되어있는 상기 제 1 및 제 2 액체들을 위한 제 1 및 제 2 가변체적의 펌프실을 형성하는 동축상으로 배열된 실린더들과,
    상기 격실들 내로 향하는 상기 제 1 및 제 2 유체들이 유동하는 밸브에 의하여 제어되는 제 1 및 제 2 의 분리된 액체 유입구들과,
    상기 피스톤들을 함께 왕복운동 시키기 위한 수단으로 구성되고,
    상기 소구경의 피스톤은 상기 피스톤들의 압축행정 중에 상기 제 1 격실 내에 형성되는 압력에 따라 상기 제 2 격실 내에 위치하는 액체와 혼합되어질 상기 제 1 액체를 상기 제 2 격실 내로 유입시키는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 수동 작동식 액체 펌프 분사기.
  5. 제 4 항에 있어서, 그를 통하여 대구경의 피스톤이 압축행정을 할 시 혼합된 액체가 배출되도록 하는, 상기 제 2 격실로부터 연장되는 배출통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 작동식 액체 펌프 분사기.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 격실들의 액체 용량이 약 1:10 인 것을 특징으로 하는 수동 작동식 액체 펌프 분사기.
  7. 제 4 항에 있어서, 피스톤 복귀 스프링이 상기 실린더들 중의 하나의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 수동 작동식 액체 펌프 분사기.
KR1019970051811A 1996-10-10 1997-10-09 액체분사용 트리거 분무기 KR100221228B1 (ko)

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