KR100375238B1 - 여러가지분무형태를가질수있는분무기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 분무기는 부분적으로 회전속도를 제한하므로써 분무시 좋은 분무 형태를 만드는 제2의 유체통로를 설치하여 여러가지 변화될 수 있는 분무형태를 가질 수 있는 분무기 이다. 스피너 프로우브(spinner probe)안의 구멍은 방출구로부터 제2의 유체통로를 형성하고 중공피스톤 축에 대하여 플런저(plunger)가 회전하므로써 선택적으로 개폐될 수 있다.

Description

여러가지 분무 형태를 가질 수 있는 분무기
본 발명은 중공왕복 피스톤축(reciprocable hollow piston stem)이 있는 미세분무기(fine mist sprayer)에 관한 것으로 상기 축위에는 유체 펌핑(pumping)을 위해 손으로 작동할 수 있는 플런저(plunger)가 구비된다. 미세 분무가 분출관(discharge orifice)을 통하여 정해진 분무형태로서 방출되도록 유체에 일정속도의 회전 또는 소용돌이를 일으키기 위해 공지의 회전용 기구(spin mechanics)가 설치된다.
특히 본 발명은 회전속도의 일부를 상실케하여 분무가 더 좁은 분무원뿔(spray cone)로 방출될 수 있도록 유체의 일부를 방출통로(discharge passage)에서 회전기구로 분기시키는 제2의 유체통로를 만드는 수단에 관계되어 있다. 제2의 유체통로는 분무 원뿔의 크기를 조절하기 위하여 선택적으로 개폐될 수 있다.
종래의 펌프분무기는 유체에 일정한 회전 또는 소용돌이를 주기 위한 정형적인 일정 형태의 회전용 기구를 가지고 있어서 분무는 주어진 크기의 발산적(divergent)인 원뿔 형태로서 분출관을 통하여 공기중에 방출된다.
이를 위해 오리피스 컵(orifice cup)에는 분출관과 동축인 회전실(spin chamber)이 있고 접선채널(tangential channels)은 회전실에 연결된다. 접선채널과 연결된 세로채널(longitudinal channels)는 포스트(post) 혹은 프로우브(probe)와 주위의 오리피스 컵(orifice cup) 사이에 형성되어 중공 피스톤축 안에 형성된 방출통로부터 유체통로를 형성한다. 헤드를 손으로 압착시 축이 왕복운동하도록 오리피스 컵과 프로우브가 축에 연결된 플런저 헤드안(plunger head)에 설치되어 있다. 응용예로서 현재의 회전용 기구 구조를 이용하여 좁은 분무원뿔을 제공하거나 펌프작동시 분무할 일정크기의 목표물에 대하여 좀더 작은 범위로 분무할 필요성을 만족시키는 덜 분산적인 원뿔형의 분무를 제공하는 것이 바람직하다. 또한 구조를 복잡하게 하거나 부가적인 부품을 사용하지 않고 현존의 분무기구를 사용하여 간단하고 효율적으로 분무원뿔의 크기를 선택적으로 변화시키는 것도 유용하다.
본 발명의 목적은 분출관에서 유체의 접선속도의 일부를 상실케하여 간단하고 효율적이면서 매우 효과적으로 종래 분무기에 비하여 덜 분산적이고 좁은 분무를 방출할 수 있는 개량된 미세분무기를 제공하는 데 있다.
상기의 일반적 목적에 따라 종래 수동분무기의 스피너 프로우브(spinner probe)는 회전실에 위치한 접선로의 하류로 통하는 제2의 유로를 만들기 위해 축에 설치된 구멍을 통하여 축 방출로와 연결된 연결구멍(through opening)을 가지고 있다. 방출로부터 유체는 종래대로 제1의 유체통로를 통하여 흘러 회전실에서 일정속도로 회전된다. 그리고 유체의 일부는 방출로부터 제2의 유체통로로 방향을 바꾸어 회전실에서 회전속도의 일부가 제거됨으로써 분무가 관을 통해 더 좁고(narrow), 덜 발산적인 분무형태로 분출된다. 플런저 헤드(plunger head)는 축을 중심으로 프로우브와 축구멍이 일치하지 않아 유체가 제1의 유체통로를 통해 흘러서 일정회전속도를 가진 정상적 분무형태를 생성하는 위치와 프로우브와 축구멍이 일치하여 유체가 방출로부터 양쪽의 유체통로를 통해 흘러 감속되고 더 좁은 분무형태를 생성하는 위치 사이에서 회전한다.
상호작용수단(cooperating means)은 축과 펌프 분무기를 위한 밀페부(a closure) 사이에서 작용하며 헤드회전시 축회전에 저항한다. 피스톤측과 플런저헤드 사이에 작동하는 정지수단을 미정렬위치와 정렬위치에 대해 헤드 회전을 제한한다.
그리고 헤드(head)나/또는 용기의 제한 멈추개(limit stops)는 축의 왕복 운동을 제한하여 분무양을 제한하는 기능을 한다. 본 발명의 또 다른 목적, 이점, 신규한 형상은 도면과 함께 다음에 기술된 상세한 설명에 의하여 한층 명백해질 것이다.
여러가지 도면을 통하여 동일하고 대응되는 요소에 관하여 동일한 참조문자가 표시되어 있는데 상기 도면을 살펴보면 펌프 분무기는 일반적으로 제1도에서의 10으로 표시되고 펌핑동안 분무되어질 액상 용기 위에 분무기를 장착하기 위한 밀폐용기(a container closure)(11)를 가지고 있다. 펌프피스톤의 중공축(12)은 용기의 크라운(crown)부(13)에 있는 중앙구멍을 통하여 설치되어 있어서 통상적으로 펌프실린더안에서 왕복운동한다. 플런저 헤드(14)는 축위에 설치되어서 플런저 헤드의 핑거패드(finger pad 1, 15) 아랫 방향으로 힘이 작용할때 피스톤 후퇴 스프링(return spring)의 스프링 힘을 이기고 피스톤왕복운동을 일으키게 한다.
중공 피스톤축은 위쪽 끝부분에서 헤드(14)의 측면통로(17)와 연결되어 있는 유체방출로(16)를 가진다. 헤드는 동축의 분출관(21)을 포함하는 오리피스 컵(orifice cup)(19)에 의해 둘러싸여진 측면확장 스피너 프로우브(spinner probe)(12)를 포함한다. 오리피스 컵(orifice cup)의 내측전면에는 여러개의 접선채널(22)를 가지는 공지의 회전요소가 설치되어 있다(제1도에서는 한개만 표시).
상기 접선로는 중앙회전실(23)내하향끝에서 종결된다. 오리피스 컵(orifice cup)과 프로우브(probe)(18) 사이에 형성되는 세로채널(24)는 접선채널(22)에 연결 되어 있고, 환상구(25 annular opening)와 측면 유로(17)와 함께 제1의 유체통로를 형성한다. 상기의 유로는 통로(16)과 연결된다.
설명되지 않은 회전기구(spin mechanics)의 구조와 제1의 유체통로는 미국 특허 4,074,861에서 더 자세히 기술되어 있다. 펌핑동작동안 유체는 통로(16)과 제1유체 통로를 통하여 회전기구를 거쳐 분무형태로 방출된다. 상기 회전기구는 유체에 일정속도의 회전이나 소용돌이 운동을 전해주어 분출관을 통하여 방출되는데 회전유체입자들은 일정크기의 원뿔형(cone)이나 버섯구름(plume) 형태로서 공기중에 발산하여 나타낸다.
본 발명에 따르면 회전속도의 일부가 상실되어 더 좁은 형태의 원뿔형 분무가 나타난다. 상기 효과는 접선로(22)의 하류에서부터 피스톤축(12)까지 뻗어있는 프로우브(probe)(18)에 구멍이 설치됨으로써 실현될 수 있다. 피스톤축에는 적어도 하나의 구멍(27)이 있는데 제1도와 제5도에서 보는 바와 같이 구멍(26)과 정렬되어 통로(16)과 함께 제2의 유체통로를 형성한다.
제1도와 제5도에서 나타난 것처럼 피스톤측에 대하여 플런저(plunger)가 상대적 왕복운동을 하여 펌핑할때 유체는 통로(16)과 제1의 유체통로(17)(25)(24)를 통하여 방출되어 중앙회전실(23)에서 일정속도로 회전된다.
상기 펌프동작동안 유체의 일부가 통로(16)으로부터 제2의 유체통로(27)(26)로 빠져나감으로써 회전실(23)에서 나타나는 접선속도의 일부가 상실되고 관(21)을 통한 유체 방출이 통로(16)과 제1의 유체통로를 통하여만 펌핑될때에 만들어지는 분무형태의 크기보다 더 좁은 형태를 가진 분무를 가지게 된다. 제5도와 같이 구멍(26)과 구멍(27)이 일치하는 위치에서 부터 플런제 헤드(plunger head)가 축에 대하여 회전하여 제6도와 같이 26과 27이 어긋나 있는 위치로 되면 유체가 제2유체통로로 가는 것이 봉쇄되어 유체의 방출은 오로지 첫번째 통로를 통하여 흘러가게 되고 접선로에 의하여 유체에 부가된 완전한 회전속도에 의해 형성된 정상적인 원뿔형태를 가진 분무가 방출되게 된다.
플런저 헤드(plunger head)상에서 축(12)이 회전하는 것을 방지하기 위하여 축은 용기(11)의 크라운(crown)(13)에 매달려 있는 중앙 슬리브(30)의 길이 방향의 홈(groove, 29)과 대응하는 형상을 가진 1개 또는 그이상의 길이방향의 리브(rib, 28)(제3도에서는 3개)를 기지고 있다.
제5도와 6도 위치 사이에로 플런저 헤드의 상대회전을 제한하기 위하여 제한멈추개(limit stops)이 필요하다. 제한멈추개는 균등배치된 돌출부(lugs)(31)의 형태가 될 수 있는 데 플런저 헤드(head)의 내부 스커트(skirt, 33)의 벽으로 부터 방사상으로 안쪽을 향하여 뻗어 있다. 리브(28)의 상부끝은 제5도에서 돌출부(31)의 한쪽끝과 접촉하고 제6도 위치에서는 플런저 헤드의 돌출부(lugs)의 다른 한쪽과 접촉된다.
플런저 헤드가 회전함에 따라 실시예에서 오직 하나의 구멍(27)만이 구멍(26)과 연결되거나 차단되지만 축(12)의 위에 다른 구멍 27A와 27B가 설치되어 있다. 구멍 27, 27A, 27B는 등배치되어 있고, 27A, 27B는 플런저 헤드와 피스톤축을 표지할 필요없이 조립하기 편하도록 하는 목적에서 설치된다.
따라서 3개의 구멍(27)과 3개의 돌출부(31) 그리고 3개의 리브(28)가 설치됨으로써 플런저 헤드는 피스톤축과 조립될때 복잡한 표지를 할 필요없이 제5도, 제6도와 같은 위치로 조립될 수 있다. 제7도에서와 같이 각각의 구멍(27)은 일정한 간격을 둔 평행한 모서리를 가진 노치(notch) 형태를 가질 수 있다.
또는 제8도에서와 같이 플런저 축의 위 상부에 구멍 기울기가 있는 하부(34)를 가진 구멍(33)이 형성될 수 있는데 이것은 이 경우 구멍(26)이 헤드의 상대회전에 따라 부분적으로 차단되고 개방된다.
따라서 제8도에 나타난 실시예에서는 제2유체 통로가 완전차단된 위치와 점진적으로 개방된 위치 사이에서 작용될 수 있고 이때 제5도의 완전 일치된 위치와 제6도의 완전불일치된 위치 사이에서 상대회전운동에 의하여 이루어진 일련의 변화하는 분무형태를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 형태는 축의 왕복운동을 제한하기 위한 제한 멈추개(limit stop)은 설치하는 것인데 이 경우 관(orifice)으로부터의 분무의 양을 계량(meter)할 수 있다. 이를 위하여 아래로 쳐진 레그(leg)(35)가 스키트(skirt)(33)에 설치되고/또는 용기(11)의 크라운(crown) 부분(13)에 직립한 래그(leg)(36)를 설치한다. 레그(leg)(36)과 동일한 축상에 레그(leg)(35)가 배열되면 플런저 헤드의 하향운동시 운동의 끝에서 35와 36이 걸리게 되어 분무기로부터의 방출량을 계량할 수 있다.
만약 레그(leg)(35)만이 설치되면 크라운(crown)부분(13)에 걸려 플런저헤드와 피스톤의 아랫방향 움직임을 제한하게 된다. 또 만약 레그(leg)(36)만이 있다면 슬리브(33)의 아랫부분에 걸려 플런저 헤드와 피스톤의 움직임을 제한한다. 명백히 본 발명의 다른 많은 수정과 변화가 상기의 설명에 비추어 가능하다.
예를들면 이미 설명되고 기술된 것이 아닌 회전기계가 본 발명의 범위내에서설치될 수 있다. 그리고 플런저 회전시 축이 회전하지 않도록 리브(rib)(20)와 홈(groove)(20)이 아닌 다른 수단도 가능하다. 그러므로 본 발명이 상기에서 특정된 것과다른 형태로 실현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
제 1 도는 본 발명이 포함된 미세 분무기의 수직 단면도,
제 2 도는 제2도의 수정된 피스톤 축(stem)의 수직 단면도,
제 3 도는 제1도의 3-3에서 본 상세도,
제 4 도는 제1도의 4-4에서 본 상세도,
제 5 도는 제1도의 5-5에서 본 상세도,
제 6 도는 제5도와 유사하나 플런저 헤드(plunger head)가 피스톤축에 대하여 회전된 경우를 나타낸 상세도,
제 7 도는 피스톤의 상부끝을 나타낸 부분도로서 축에 구멍이 있는 실시예,
제 8 도는 제7도와 유사하나 피스톤축에 구멍이 있는 또 다른 실시예.

Claims (6)

  1. 펌핑하자마자 유체가 통과하는 단일한 유체방출로가 형성되어 있으며, 펌핑하는 동안 폐쇄용기 안에서 왕복운동이 가능한 중공피스톤축과,
    상기 피스톤축 상에 설치되고 상기 피스톤축으로부터 횡으로 연장되는 프로우브를 가지는 플런저 헤드와,
    상기 프로우브를 둘러싸고 있으며, 분출관과, 미리 설정된 분무원뿔 형상을 가지는 미세 분무로서 상기의 분출관을 통하여 방출될 유체에 일정속도의 회전을 주기 위하여 상기 분출관과 연결되어 있는 회전실을 포함하는 노즐 캡(nozzle cap)과,
    상기의 플런저 헤드와 노즐 캡은 상기 회전속도 부여수단을 경유하여 상기 유체방출로로부터 상기 분출관에 이르는 제1의 유체통로가 형성된 펌프분무기에 있어서,
    상기 프로우브에는, 상기 단일한 유체방출로와 상기 회전실에 직접 연결되는 제2의 유체통로로서의 연결구멍이 형성되어 있어, 상기 유체방출로로부터 연결구멍을 거쳐 상기 회전실로도 유체를 향하게 함으로써, 일정속도를 상실시켜서 미리 설정된 분무원뿔보다 더 좁은 형상의 분무원뿔을 만들 수 있는 것을 특징으로 하는 펌프분무기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기의 플런저 헤드는 중앙축을 중심으로 상기의축(stem)에 대하여 상대 회전을 할 수 있고 상기 플런저 헤드의 상대 회전위치에 따라 상기의 프로우브 구멍이 폐쇄되고 개방되도록 상기 축의 외주면에 상기의 프로우브 구멍과 일치, 불일치 될 수 있는 하나 이상의 구멍을 가진 분무기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 축구멍이 일정한 폭을 가지고 있는 노치로 된 분무기.
  4. 제 2 항에 있어서, 분무의 크기를 연속적으로 조절하기 위하여 상기 플런저 헤드 회전시 상기 프로우브 구멍이 연속적으로 개방되도록 상기 축구멍이 경사진 하부 모서리를 가지고 있는 노치로 된 분무기.
  5. 제 2 항에 있어서 상기 플런저 헤드 회전시 상기 축이 회전하지 않도록 상기의 축과 용기 사이에 상호작용하는 수단을 가진 분무기.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기의 축구멍과 프로우브 구멍을 일치 또는 불일치 시키는 위치사이로 플런저 헤드의 회전을 제한 하기 위하여 상기의 플런저 헤드와 축 사이에 설치된 상호작용하는 멈춤수단(stop means)을 구비한 분무기.
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