KR100375340B1 - 다용도 액제 디스펜서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스킨, 로션, 샴프, 린스, 헤어리퀴드(hair liquid)등 각종 화장품을 간편하게 인출할 수 있는 화장용 액제 디스펜서에 관한 것으로 특히 점도가 높고 낮음에 무관하게 사용할 수 있는 화장용 액제 디스펜서를 개시한다.

본 발명은 액제의 점도에 무관하게 정확한 량의 액제를 원활하게 배출시킬 수 있도록 한 다용도 액제 디스펜서를 제공함에 있다. 이를 위하여 본 발명은 사용자의 손이 접근하는 것을 감지하여 액제백의 액제가 하방으로 배출되도록 하는 공지의 것에 있어서, 손의 접근을 감지하여 모우터가 정역회전하고, 이를 동력으로 하여 밸브가 액제 수납함의 액제를 흡입하고 배출되도록 함으로써 점도에 무관하게 정량의 액제를 배출시킬 수 있도록 하였다. 이에 따라 본 발명은 점도에 무관하게 사용 가능하므로 여러 용도로 다양하게 널리 활용할 수 있는 다용도 액제 디스펜서를 제공할 수 있게 되며, 전력소모가 적어 배터리 교체 주기를 연장시킬 수 있게 되는 등의 효과가 있다.

Description

다용도 액제 디스펜서{Multi Purpose Liquid Dispenser}

본 발명은 스킨, 로션, 샴프, 린스, 헤어리퀴드(hair liquid)등 각종 화장품을 간편하게 인출할 수 있는 화장용 액제 디스펜서에 관한 것으로 특히 점도가 높고 낮음에 무관하게 사용할 수 있는 화장용 액제 디스펜서에 관한 것이다.

종래에도 액제 디스펜서(liquid dispenser)가 미합중국특허 4,921,131호(이하 '인용발명1'이라 함)로 제안된바 있다. 이는 위생액제가 수용된 백의 하방에 손의 접근을 감지하여 개폐되는 밸브를 구비함으로써 위생액제를 정량씩 인출하여 사용할 수 있도록 하였던 것이다. 이러한 인용발명1에 의한 액제디스펜서는 사용자가 손을 접근시키면 이를 적외선수발광소자에 의하여 감지하고 사용자가 미리 설정한 양에 해당하는 시간동안 밸브가 개방되어 백에 수용된 위생액제가 흘러내림으로써 정량씩 인출되도록 하였던 것이다. 이러한 인용발명1은 밸브가 개방되면 위생액제백에 담긴 액제가 중력으로 흘러내리도록 한 방식이다. 따라서 점도가 높은 로션, 샴프 등 액제 화장품인 경우에는 밸브가 개방되더라도 흘러내리는 속도가 매우 느리게 되어 사용이 사실상 불가능하게 되며, 더욱이 밸브 내부의 시트와 밸브로드간에 끈적임이 발생하여 정상적인 작동이 불가능하게 되는 문제점이 있으므로 점도가 높은 로션, 샴프 등 액제 화장품은 사용이 어려운 문제점이 있다.또한, 미국특허공보 제5,225,822호(이하 '인용발명2'라 함)로 개시된 바에 의하면 하방에 배출튜브가 결합된 액상저장용기가 상측에 설치되고, 상기 배출튜브에 압력을 가하는 압착구가 모터의 회전축에 링크로 연결되며, 하측에 사용자의 손이 진입됨을 감지하는 센서수단으로 구성된 것으로, 배출튜브의 개구부 하측에 손을 갖다대면 센서수단이 이를 감지하여 모터를 회전시키게 되고, 이에 따라 링크로 연결된 압착구가 고정축을 중심으로 회동되며 배출튜브에 압력을 가하게 되며, 그 결과 배출튜브에 압력이 가해질 때에는 배출튜브 내에 있는 액상의 세제가 개구부를 통하여 배출되고, 압력이 해제되면 액상저장용기 내에 수용된 액상 세제가 배출튜브로 유입되도록 한 것이다.그러나 이러한 인용참증2는 액상저장용기에 수용된 액상 세제가 자연낙하에 의하여 배출튜브로 유입되는 것이므로, 점도가 낮은 액상 세제인 경우에는 효율적으로 사용될 수 있으나, 점도가 높은 경우에는 액상 세제가 배출튜브로 유입되지 못하여 사용에 한계가 있는 등의 문제가 있다.

상술한 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 액제의 점도에 무관하게 정확한 량의 액제를 원활하게 배출시킬 수 있도록 한 다용도 액제 디스펜서를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 요부를 보인 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 다용도 액제 디스펜서의 전기적 구성을 보인 회로도.

도 3은 본 발명에 의한 작동대기중인 다용도 액제 디스펜서의 구조를 보인 종단면도.

도 4는 본 발명에 의한 흡입동작 상태의 다용도 액제 디스펜서의 구조를 보인 종단면도.

도 5는 본 발명에 의한 배출동작 상태의 다용도 액제 디스펜서의 구조를 보인 종단면도.

도 6은 본 발명에 의한 다용도 액제 디스펜서의 구체적인 전기적 구성을 예시한 회로도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 발광다이오드 2 : 수광다이오드

3 : 접근감지부 4 : 서보모우터

5 : 래크기어 6 : 주름관

7 : 관로 8 : 흡입밸브브라켓

9 : 배출밸브브라켓 10 : 신축로우프

11 : 흡입밸브 12 : 배출밸브

13 : 환턱 14 : 가변저항

15 : 제1타이머 16 : 제2타이머

20 : 제1인버터 21 : 제2인버터

22 : 제3인버터 23 : 제4인버터

24,24',24'',24''' : 콘덴서 25,25' : 다이오드

26 : 스위칭수단 27 : 제1트랜지스터

28 : 제2트랜지스터 29,30,31,32 : 보조트랜지스터

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 사용자의 손이 접근하는 것을 감지하여 액제백의 액제가 하방으로 배출되도록 하는 공지의 것에 있어서, 손의 접근을 감지하여 모우터가 정역회전하고, 이를 동력으로 하여 밸브가 액제 수납함의 액제를 흡입하고 배출되도록 함으로써 점도에 무관하게 정량의 액제를 배출시킬 수 있도록 한 다용도 액제 디스펜서를 제안한다.

상술한 구성에 의하여 본 발명은 점도에 무관하게 사용 가능하므로 여러 용도로 다양하게 널리 활용할수 있는 다용도 액제디스펜서를 제공할 수 있게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명은 도1,2, 3으로 보인 바와 같이 적외선 발광다이오드(1)와 적외선 수광다이오드(2)를 구비하여서 된 접근감지부(3)와, 접근감지부(3)의 출력으로 액제저장용기(38)내의 액제가 정량씩 배출되도록 한 공지의 것에 있어서, 정,역 작동되는 서보모우터(4)와, 서보모우터(4)의 회전력으로 일정 구간을 승강하는 래크기어(5)와, 래크기어(5)에 의하여 상방으로 당겨지고 자체의 탄력으로 복원되며, 상방이 폐쇄되고 하방이 개방된 주름관(6)과, 주름관(6) 하방을 관통하는 관로(7) 양측에 고정되고, 각기 통공(35,35')이 형성된 흡입밸브브라켓(8) 및 배출밸브브라켓(9)과, 흡입밸브브라켓(8)과 배출밸브브라켓(9)에 신축로우프(10)에 의하여 당겨져 결합되고 환턱(13)에 의하여 고정된 흡입밸브(11) 및 배출밸브(12)로 구성된 것이며, 상기 서보모우터(4)에 일정시간동안 정방향으로 전원이 공급되는 시간을 설정하기 위한 가변저항(14)을 갖는 제1타이머(15)와, 역방향으로 전원을 인가하기 위한 가변저항(14')을 갖는 제2타이머(16) 그리고 제1타이머(15)와 제2타이머(16)에 의하여 서보모우터(4)에 전원을 공급하기 위한 스위칭수단(26)으로 된 제어회로를 구비하여서된 것으로, 상기 스위칭수단(26)은 서보모우터(4)와 접속되는 보조트랜지스터(29,30,31,32)로 되고, 미설명부호 17은 배출구이며, 37은 래크기어(5)를 지지하고 승강을 안내하기 위한 가이드판체이다.

이와 같이 된 본 발명은 사용자가 손을 적외선발광다이오드(1)와 적외선수광다이오드(2) 사이에 접근시키면 외부로 확산되어 소멸되던 발광다이오드(1)의 빛이사용자의 손에 반사되어 적외선수광다이오드(2)에 입사되는 것이다. 그러므로 적외선수광다이오드(2)가 턴온 상태로 되고 이에 따라 스위칭트랜지스터가 턴온된다. 그러므로 이의 콜렉터에 연결된 콘덴서(18)에 충전되어 있던 전하가 방전되는 것이며, 제1타이머(15)의 입력이 로우레벨로 된다.

그러므로 제1타이머(15)는 가변저항(14)으로 설정된 시간동안 유지되는 신호 출력을 내게 되는 것이고, 이러한 신호 출력이 유지되는 시간 동안 스위칭수단(26)은 서보모우터(4)를 정방향으로 구동하게 되는 것이다.

이에 따라 서보모우터(4)가 피니언(19)을 회전시키게 됨에 따라 래크기어(5)를 회동시키게 되는 것이고, 그러므로 래크기어(5)의 상방에 고정된 주름관(6) 상단이 상방으로 당겨져 주름관(6)이 확장되고, 이러한 상태는 주름관(6) 내부의 압력이 종전보다 낮아지는 결과가 된다.

그러므로 신축로우프(10)가 늘어나면서 흡입밸브(11)가 내측으로 당겨져 흡입밸브브라켓(8)의 통공(35)을 통하여 관로(7)에 액제저장용기(3)의 용액이 흡입되는 것이며 이러한 상태를 도 4로 도시하였다.

이어서 제1타이머(15)의 가변저항(14)으로 설정된 시간이 경과하면 그 출력이 로우레벨이 되는 것이고, 이에 따라 스위칭수단(26)을 통하여 공급되던 서보모우터(4)의 전원이 차단된다. 이어서 제2타이머(16)는 입력이 로우레벨이 되면 그 출력을 하이레벨로 반전시키며 가변저항(14')으로 설정된 시간 동안 하이레벨의 출력을 유지하고 있는 것이다. 그러므로 스위칭수단(26)에 의하여 서보모우터(4)에 종전과는 반대의 방향으로 전원을 공급하게 되는 것이어서 서보모우터(4)는 역회전하게 되는 것이다.

이에 따라 서보모우터(4)의 피니언(19)은 종전과는 반대 방향으로 회전되어 래크기어(5)를 하방으로 강하시키도록 회전시키게 되는 것이며, 그 결과 주름관(6)의 상단은 하방으로 눌려지는 것이다. 이에 따라 주름관(6)이 압축되면서 그 내부의 압력이 상승하게 되고, 그 결과 흡입밸브(11)에 압력이 가해져 상기 흡입밸브(11)는 액제저장용기(38)측으로 이동되며 배출밸브(12)는 배출구(17) 측으로 이동된다.따라서 흡입밸브(11)는 흡입밸브브라켓(8)에 더욱 밀착되어 통공(35)이 폐쇄되므로 액제저장용기(38)에 수용된 액체가 관로(7)로 배출되지 못하게 되며, 배출밸브(12)는 신축로우프(10)의 탄력을 이기고 배출구(17)측으로 밀려나게 되어 통공(35')이 개방되므로 관로(7)에 있던 액제가 빠른 속도로 배출구(17)를 통하여 배출되는 것이며, 이러한 상태를 도 5 도 도시하였다.

이러한 동작후에는 가변저항(14)으로 설정된 시간이 경과하여 스위칭수단(26)으로의 신호공급이 소실되므로 서보모우터(4)는 더 이상 회전되지 않고 이에 따라 주름관(6)은 자체의 탄성으로 인하여 원래의 위치로 복귀하게 되는 것이며 래크기어(5) 역시 원래의 위치로 복귀하고 다음 작동을 대기하게 되는 도2로 보인 상태로 복귀된다.

아울러 본 발명에 사용되는 제어회로의 제1,2타이머는 여러 가지 형태의 것이 사용될 수 있으나, 구체적으로는 인버터와 콘덴서 가변저항을 조합하여서 된 것을 활용할 수 있다.

이러한 실시예를 도 5로 도시하였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 제1타이머(15)의 제1인버터(20) 입력측에 콘덴서(24)가 연결되어 있고, 출력측에는 콘덴서(24')를 통하여 제2인버터(21)의 입력과 접지된 가변저항(14)이 접속되어있으며, 제2인버터(21)의 출력측은 역방향으로 접속된 다이오드(25)를 통하여 제1인버터(20)의 입력측과 연결되어 있다.

또한 제1타이머(15)의 출력측에는 제2타이머(16)의 입력측과 스위칭수단(26)연결되어 있으며, 스위칭수단(26)은 제1트랜지스터(27)와 보조트랜지스터(29,30) 및 제2트랜지스터(28)와 보조트랜지스터(31,32)로 연결되어 있다.

아울러 제2타이머(16)는 제3인버터(22) 입력측에 콘덴서(24'')가 연결되어 있고, 출력측에는 콘덴서(24''')를 통하여 제4인버터(23)의 입력과 접지된 가변저항(14')이 접속되어 있으며, 제4인버터(23)의 출력측은 역방향으로 접속된 다이오드(25')를 통하여 제3인버터(22)의 입력측과 연결되어 있다.

이러한 실시예에서는 사용자가 손을 접근시켜 적외선수광다이오드(2)에 출력이 발생되면 트랜지스터(18)가 턴온되면서 콘덴서(24)가 방전되고 이에 따라 제1타이머(15)의 제1인버터(20) 입력이 로우레벨로 되고 그 출력이 하이레벨로 됨으로써 스위칭수단(26)의 제1트랜지스터(27)를 턴온시켜 보조트랜지스터(29,30)가 턴온되므로 서보모우터(4)를 정방향으로 회전시키게 되고 그러므로 전술한 바와 같이 주름관(6)이 늘어나 주름관(6) 내부의 압력이 저하되면서 액제저장용기(3)의 액제가 흡입되는 것이다.

이러한 상태에서 콘덴서(24')의 전하가 가변저항(14)을 통하여 방전되는데 이때 방전에 소요되는 시간은 가변저항(14)으로 조절한 값으로 정하여 지는 것이므로 이에 의하여 서보모우터(4)가 정방향으로 회전되는 시간이 결정된다. 이어서 가변저항(14)으로 정한 시간이 경과되면 콘덴서(24')의 충전 전압이 모두 방전되고, 이에 따라 제1타이머(15)의 출력은 로우레벨이 된다. 이러한 로우레벨 출력은 스위칭회로의 제1트랜지스터(27)를 턴오프시키며 제2타이머(16)의 콘덴서(24)를 방전상태로 한다. 그러므로 제2타이머(16)의 제3인버터(22) 입력이 로우레벨이 되며 이에따라 그 출력이 하이레벨이 된다. 그 결과 이번에는 제2트랜지스터(28)가 턴온이 되며 보조트랜지스터(31,32)가 턴온되므로 서보모우터(4)에 역방향 전류가 흐르게 되고, 서보모우터(4)는 역회전되어 주름관(6)을 눌러 압축시키게 되고 그 내부의 압력이 상승하게 됨에 따라 흡입밸브(11)에 압력이 가하여 지고 이는 흡입밸브브라켓(8)에 더욱 밀착되어 밀봉상태로 되고 반면에 배출밸브브라켓(9)의 통공(35')을 통하여 상승된 압력이 인가되어 배출밸브(12)는 신축로우프(10)의 탄력을 이기고 도면상 우측으로 밀려나면서 관로(7)의 액제가 빠른 속도로 배출밸브브라켓(9)과 배출밸브(12)와 배출구(17)를 통하여 배출되는 것이다.

이러한 상태로 시간이 경과하게 되면 큰덴서(24''')에 충전된 전하가 가변저항(14')으로 설정한 시간이 경과함에 따라 방전 완료되어 제3인버터(22)의 출력이 로우레벨이 되므로 결국 제1타이머(15)와 제2타이머(16)의 출력이 모두 로우레벨이 되어 서보모우터(4)에는 일체의 전원이 공급되지 않는 대기 상태로 되는 것이다. 이와 같이 본 발명에서는 가변저항(14,14')에 의하여 설정된 시간동안 서보모우터에 의한 흡입 및 배출동작 시간이 설정되도록 함으로써 액제가 관로(7)로 흡입되고 배출되기 위한 일련의 동작이 최적의 상태로 되도록 할 수 있다.

아울러 본 발명에서는 서보모우터가 정방향으로 회전되는 시간동안 발광다이오드(34)가 점등되도록 하였고, 서보모우터가 역방향으로 되전되는 시간동안 발광다이오드(33)가 점등되도록 함으로써 사용상의 편의를 도모하였다.

이와 같이 하여 본 발명은 액제의 점도가 낮은 경우는 물론 점도가 높은 경우에도 사용 가능한 것이어서 다용도로 널리 사용할 수 있게 되는 것이므로 효용을 확대할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 모우터를 사용하는 것이므로 솔레노이드를 사용하는 종래의 것에 비하여 전력소모가 매우 적어 배터리교체 주기를 길게 하여 유지, 보수비용을 크게 절약할 수 있게 된다.

아울러 본 발명은 그 구조가 매우 간결하여 제조비용을 낮추어 줌으로써 널리 보급이 가능하게 되며, 고장률이 매우 낮게되는 등의 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 적외선 발광다이오드(1)와 적외선 수광다이오드(2)를 구비하여서 된 접근감지부(3)와, 접근감지부(3)의 출력으로 서보모우터(4)를 작동시켜 액제저장용기(38)내의 액제가 정량씩 배출되도록 한 공지의 것에 있어서,

   서보모우터(4)의 회전력으로 일정 구간을 승강하는 래크기어(5)와, 래크기어(5)에 의하여 상방으로 당겨지고 자체의 탄력으로 복원되며, 상방이 폐쇄되고 하방이 개방된 주름관(6)과, 주름관(6) 하방을 관통하는 관로(7) 양측에 고정되고, 각기 통공(35,35')이 형성된 흡입밸브브라켓(8) 및 배출밸브브라켓(9)과, 흡입밸브브라켓(8)과 배출밸브브라켓(9)에 신축로우프(10)에 의하여 당겨져 결합되고 환턱(13)에 의하여 고정된 흡입밸브(11) 및 배출밸브(12)와, 상기 서보모우터(4)에 일정시간동안 정방향과 역방향으로 전원을 인가하기 위한 제1타이머(15)와 제2타이머(16) 및 스위칭수단(26)으로 된 제어 회로가 연결됨을 특징으로 하는 다용도 액제 디스펜서.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어회로의 입력측에 콘덴서(24)가 연결되어 있고, 출력측에는 콘덴서(24)가 접속되어 있는 제1인버터(20)와, 입력측에는 콘덴서(24') 및 접지된 가변저항(14)이 접속되어 있고, 출력측에는 제1인버터(20)의 입력과 역방향으로 접속된 다이오드(25)를 구비하여서 된 제2인버터(21)로 구성된 제1타이머(15)와,

   제1타이머(15)의 출력과 연결된 콘덴서(24'')가 입력에 접속되고 출력에는 콘덴서(24''')가 연결된 제3인버터(22)와, 입력측에 콘덴서(24''')가 연결되고 접지된 가변저항(14')이 연결되고 출력측에 제3인버터(22)의 입력과 연결된 역방향다이오드(25')가 연결된 제4인버터(23)로 구성된 제2타이머(16)와,

   제1타이머(15) 및 제2타이머(16)의 출력과 각각 연결된 제1트랜지스터(27) 및 제2트랜지스터(28)와, 서보모우터(4)와 접속된 보조트랜지스터(29,30,31,32)를 갖는 스위칭수단(26)으로 구성됨을 특징으로 하는 다용도 액제 디스펜서.