KR100571555B1 - 공기와류통로와베르누이효과를이용한분무장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미리 가압되지 않은 수용기와 함께 사용될 수 있는 분무장치에 관한 것으로, 이 분무장치는 공기의 흐름을 유도하는 통로들을 구비하고, 액체는 비말로 분산되어 오리피스를 통해 미세한 분무로 방출되게 되어 있다. 환형상의 공기통로는 내용물통로 주위에 동심적으로 위치되어 공기가 공기와류통로를 통해 유도되는데, 환형상의 공기의 흐름은 공기와류통로를 형성하는 와류날개에 의해 회전운동하게 되고, 내용물통로 출구오리피스를 지나는 공기의 속도도 상기 오리피스에서 압력을 감소시키는 베르누이 효과를 일으키면서 액체를 분무오리피스로 빨아들이는 작용을 하게 된다. 또한, 상기 분무장치는 볼첵크밸브를 갖춘 액체용 침액튜브를 구비하여 각각의 압착작동 후에 침액튜브 내의 액체를 높은 수준으로 유지하여서, 다음 작동을 할 때 분무가 거의 순간적으로 이루어지게 된다. 왕복운동하는 폐쇄밸브의 다양한 실시예가 오리피스를 폐쇄시키는 데에 사용되어 내용물통로 내의 건조를 방지하게 된다.

Description

공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치

본 발명은 유동하는 물질들을 분무하는 장치에 관한 것으로, 특히 압착형 수용기와 함께 사용하는 고효율 분무장치에 관한 것이다.

일반적으로, 압착병 형태의 분무장치가 수년 동안 사용되어 왔지만, 이러한 분무장치는 주로 가압캔 분무장치에 의해 오랜 기간 동안 대체되어 왔다. 한편, 가압캔의 대용품으로 사용되어 온 압착병 분무장치가 미국 특허 제5183186호와 동 제5318205호에 게재되어 있다. 이 특허들은 공기통로와 내용물(즉, 유동하는 물질)통로가 가늘어진 혼합챔버에서 만나는 압착병 분무장치를 나타내고 있다. 이들 발명의 장치에서, 상기 가늘어진 혼합챔버는 공기흐름을 액체흐름에 대해 비스듬히 유도하여 혼합챔버 내의 액체에 난류를 일으키고, 이 난류는 액체를 분산시켜 이 액체를 공기와 밀접하게 혼합시킨 다음에, 미세한 분무가 오리피스의 밖으로 분사되게 되어 있다.

압착병에 관련된 다른 특허로는 미국 특허 제5273191호가 있다. 이 특허도 공기와 액체를 혼합하는 가늘어진 혼합챔버를 사용하는 압착병을 게재하면서, 특히 다양한 밸브장치들을 나타내고 있는데, 이들은 액체흐름을 혼합챔버로 제어하면서 공기흐름을 혼합챔버와 압착병으로 제어하는 밸브로 조절되는 가스킷을 구비하고 있으며, 더불어 상기 특허는 액체통로의 압력에 응하여 액체통로를 개폐시키는 우회하는 밸브부재를 나타내고 있다.

본 발명의 목적은 압착병과 같이 미리 가압되지 않은 수용기와 함께 사용하면서 수용기 내에 저장된 유동하는 물질을 매우 효과적으로 분무하도록 된 분무장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 비말의 크기분포가 대칭이면서 종 모양의 곡선을 형성하되, 입자크기가 더욱 작게 생성되고 원형이면서 대칭인 분무형태 및 넓은 분무형태를 나타내는 분무를 발생시키는 분무장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 추가적인 목적은 압착병 분무장치의 액체분무경로를 위한 향상된 밸브기구를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 압착병 분무장치의 분무오리피스를 폐쇄시키는 향상된 폐쇄기구를 제공하여 건조와 막힘을 감소시키는 데에 있다.

본 발명에 따르면, 분무장치는 일정량의 액체를 수용하는 압착병과 같은 수용기 안으로 연장하는 침액튜브를 갖추고, 이 침액튜브의 상부는 한정된 직경의 도관의 상부에 통상적으로 놓여 있고서 볼을 갖춘 볼첵크밸브에 연결되어 있으며, 이 볼첵크밸브 위의 홈들은 분무하는 동안 볼첵크밸브의 상향운동을 억제하고 액체의 흐름이 더욱 원활하게 되도록 되어 있다. 분무장치 내의 공기통로는 병의 내부와 이 분무장치의 공기와류통로를 연결시키는 한편, 별도의 내용물통로는 상기 볼첵크밸브의 상부로부터 공기와류통로에 인접한 지점까지 이어지고, 분무오리피스 쪽을 향하고 있는데, 상기 공기통로는 공기와류통로로 이어지는 내용물통로 일부분의 주위에 동심적으로 위치되는 환형상의 통로로 된다.

상기 병이 압착될 때 발생되는 압력이 공기를 공기와류통로의 안으로 밀어 넣으면서 액체를 침액튜브로 밀어 올리고, 이 액체가 볼첵크벨브에 압력을 가하여 개방시켜서 공기와류통로 쪽으로 유도됨과 동시에, 공기가 환형상의 공기통로를 통해 밀려 나아간다. 360˚의 환형상의 공기흐름이 모아지고, 공기와류통로를 형성하는 와류날개에 의해 휘어진 후 분무오리피스에 근접한 지점에서 액체의 중심흐름에 충돌하게 되는데, 이는 특히 액체의 효과적인 분무를 일으켜서, 미세한 분무가 오리피스를 통해 분출된다. 더구나, 내용물통로로부터 출구를 가로질러 흐르는 공기의 속도는 이 출구에서 압력강하를 일으키는데, 베르누이(Bernoulli) 효과에 의한 이 압력강하는 배출하는 수용기에서부터 공기와류통로에 근접하게 액체를 빨아들이게 된다. 발생된 분무형태는 대칭이면서 원형이고, 비말은 통상적으로 종 모양의 곡선을 형성하는 대칭적인 비말크기분포를 나타내는데, 이 분무형태는 종래기술의 장치에서보다 넓고, 비말은 미세한 크기의 입자로 된다.

상기 병 내의 압력이 감소되면, 볼은 한정된 직경의 도관 위로 다시 떨어져 침액튜브 내의 내용물의 흐름을 막게 되고, 따라서 내용물은 병 안의 내용물 수준보다 높은 수준에서 침액튜브 내에 유지되어 다음 압착작동을 준비하게 되는데, 이러한 방식으로 분무 이전에 통상적으로 생기는 지연시간이 없어진다.

상기 내용물통로는 분무기 몸체에 수용된 밸브 내에 형성되는데, 이 밸브는 바람직하기로 분무오리피스를 개폐하는 푸시-풀(push-pull)밸브로 형성된다. 이 밸브의 폐쇄위치에서, 내용물의 분무오리피스가 완전히 폐쇄되어서 공기가 압착병이나 내용물통로의 내부로 들어가는 것이 방지되므로, 분무오리피스의 폐쇄는, 막힘을 일으킬 수 있는 압착병이나 내용물통로 내에서 액체로 된 내용물의 건조가능성을 감소시키게 된다.

본 발명에서, 공기오리피스의 크기는 상이한 크기로 성형되어 분무 중의 액체와 공기의 비율을 변화시킴으로써, 발생되는 분무의 습도나 건조를 제어할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 목적과 장점들은 본 발명의 한 형태를 도시한 첨부도면들을 참조로 하여 명세서와 청구항으로부터 명확하게 되는 바, 동일한 부품에는 동일한 참조부호를 부여한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 분무장치는 액체나 다른 유동성의 물질을 수용하는 압착가능한 병(1)을 구비하는데, 이 압착가능한 병(1)은 당해분야에서 공지된 적당히 탄력이 있는 임의의 플라스틱 재료로 만들어진다.

분무장치 하우징 또는 분무기 몸체(17)는 병(1)의 목 정상에 장착될 수 있도록 되어 있고, 이 분무기 봄체(17)는 분무장치가 병(1)에 장착될 때 그 바닥의 개구끝이 병(1)의 바닥 근처에 위치될 정도로 만들어진 침액튜브(3)를 구비하는데, 이 침액튜브(3)의 상부끝은 볼첵크밸브(7)의 한정된 도관(6)을 수용하고, 이 한정된 도관(6)은 침액튜브(3)와 연통하여 유체가 관통할 수 있도록 되어 있다. 상기 한정된 도관(6)의 내경은 볼첵크밸브(7)의 볼(8)의 직경보다 작아 이 볼(8)이 통상적으로 한정된 도관(6)의 정상에 놓여 있는데, 이 볼(8)이 그 위치에 있을 때 볼첵크밸브(7)는 폐쇄되어 침액튜브(3)의 상부끝도 폐쇄되는 한편, 볼첵크밸브(7)의 나머지 부분의 내경은 볼(8)의 직경보다 크게 되어 있어서, 볼(8)이 침액튜브 내의 유체의 상향운동에 응하여 위쪽으로 자유로이 움직여서 볼첵크밸브(7)를 개방시키게 된다.

상기 볼첵크밸브(7)의 상부는 유체의 경로가 상기 한정된 도관(6)에서부터 밸브(10)쪽으로 이어질 수 있도록 하는 동축으로 위치된 공급튜브(9)를 수용하는데, 이 공급튜브(9)는 볼(8)의 직경보다 작은 내경을 가져서, 위쪽으로의 볼(8)의 운동을 제한하게 된다. 상기 공급튜브(9)의 끝은 원주상으로 이격된 일련의 방사상의 홈(100)들을 구비하는데, 이 홈(100)들은 볼(8)이 유체의 상향운동에 응하여 위쪽으로 움직일 때 볼첵크밸브(7)를 통해 유체가 자유로이 공급튜브(9)로 흘러가게 하고, 이 공급튜브(9)는 볼(8)에서부터 위쪽으로 조금 떨어져 위치되어 볼(8)이 위쪽으로 자유로이 움직여서 볼첵크밸브(7)를 개방시키게 된다.

구성을 간략히 하기 위해서, 상기 공급튜브(9)는 분무기 몸체(17)의 밸브벽(11)의 연장부로 되는데, 이 밸브벽(11)의 공급튜브(9)는 밸브(10)가 개방위치에 있을 때 밸브(10) 내의 내용물통로(12)와 연통될 수 있으며, 밸브벽(11)은 환형상의 공기통로(14)와 연통되는 공기오리피스(13)도 구비한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 환형상의 공기통로(14)는 밸브(10)의 본체와 밸브벽들(11,18) 사이의 공간으로 형성되어서, 축방향으로 수평하게 공기와류통로(15)로 이어지는 내용물통로(12)의 일부분 주위에 동심적으로 위치된다. 상기 밸브(10)는 분무기 몸체(17)의 밸브벽들(11,18) 사이의 공동부 내에서 회전할 수 있게 수용되어 있다.

상기 밸브벽들(11,18)의 끝부분들(19,20)은 각각 공기와류통로(15)라 하는 통로들의 벽을 형성하는바, 내용물통로(12)의 일부는 축방향으로 공기와류통로(15)에 이어지고, 바람직하기로 이 내용물통로(12)는 공기와류통로(15)의 한쪽 끝에 위치된 내용물통로 출구오리피스(300)까지 이어져 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 환형상의 공기통로(14)는, 축방향으로 공기와류통로(15)에 이어지는 내용물통로(12)의 일부분 주위에 동심적으로 위치되고, 상기 끝부분들(19,20)은 공기와류통로(15)와 끝과 내용물통로 출구오리피스(300)의 끝에서 분무오리피스(16)를 형성하고 있다.

상기 공기와류통로(15)는 일련의 와류날개(200)들로 형성되는데, 이 와류날개(200)는 바람직하기로 분무기 몸체(17)의 반경(r)에 대해 소정의 각도(α)로 비스듬히 위치되고, 적어도 3개의 와류날개(200)가 사용되어야 하며, 이 와류날개들은 바람직하기로 끝부분들(19,20)에서 축방향으로 연장되게 형성되어 있다.

상기 분무기 몸체(17)는 예컨대 나삿니(26,22)와 같은 임의의 공지된 고정기구에 의해 병목(5)의 상부에 연결되며, 가스킷(도시되지 않음)이 분무기 몸체(17)와 병목(5) 사이에 위치되어 분무기 몸체(17)를 병목에 대해 밀봉시킨다.

상기 분무장치는 간단히 나삿니(26,22)를 돌려 병목(5)으로부터 분무기 몸체(17)를 분리시킴으로써 일체로 병(1)으로부터 편리하게 제거될 수 있는데, 이러한 특징은 병(1)에다 내용물을 다시 채울 수 있고, 그 후에 이 분무장치가 병목(5)에 쉽게 다시 연결될 수 있는 장점을 갖게 한다.

도 1의 실시예에서, 밸브(10)는 분무기 몸체(17)의 밸브벽들(11,18) 사이의 공동부 내에 수용되는바, 도 1의 밸브(10)는 완전히 폐쇄된 위치(도시되지 않음)와 완전히 개방된 위치(도 1) 사이의 그 길이방향축 주위로 회전될 수 있다. 완전히 폐쇄된 위치에서 내용물통로(12)는 공급튜브(9)와 일직선으로 정렬되지 않고, 이 위치에서 밸브(10)의 본체는 공급튜브(9)를 완전히 밀폐시키나, 이 폐쇄위치에서 공기통로(14)는 공기오리피스(13)와 연통된 채로 있게 된다.

도 1에 도시된 실시예의 밸브(10)의 구조는, 이 밸브가 완전히 개방되는 위치 쪽으로 회전할 때, 내용물통로(12)가 공급튜브(9)와 연통을 시작하기 전에 이미 공기통로(14)가 공기오리피스(13)와 일직선으로 정렬되게 되어 있다. 완전히 개방되는 위치쪽으로 밸브가 계속 회전할 때, 내용물통로는 공급튜브(9)와 연통하기 시작하여 공급튜브(9)와 분무오리피스(16) 사이가 어느 정도로 연통될 수 있어서, 액체의 가느다란 흐름이 소정의 흐름속도로 분무오리피스(16)로 나아갈 수 있는데, 여기서 상기 흐름속도는 단위시간 당 공급튜브(9)와 내용물통로(12)를 통해 분무오리피스로 흘러 나아가는 액체의 양이다. 완전히 개방되는 위치 쪽으로 밸브(10)가 더욱 회전하면, 공급튜브(9)와 내용물통로(12) 사이의 연통의 정도가 크게 되어서, 더욱 많은 양의 액체(즉, 증가된 흐름속도로)를 분무오리피스(16)로 나아갈 수 있게 한다. 하지만, 공기오리피스(13)와 공기와류통로(15) 사이의 연통의 정도는 내용물통로(12)가 공급튜브(9)와 연통을 시작하기도 전에 이미 일정한 최대점에 있게 되므로, 분무오리피스(16)로 전달되는 공기에 대한 액체의 비율은, 밸브(10)가 완전히 개방되는 위치 쪽으로 회전됨에 따라 증가하게 되어서 분무의 습도를 높이게 되는데, 이러한 특징으로 인해 분무의 습도에 대한 미세한 조절이나 조정이 이루어 질 수 있게 된다. 밸브(10)가 완전히 개방된 위치에서, 내용물통로(12)와 공급튜브(9) 사이의 연통의 정도는 최대점에 있게 되어, 분무오리피스(16)로 전달되는 공기에 대한 액체의 비율이 최대점에 있게 되고, 따라서 분무의 습도가 밸브(10)를 조정함으로써 미세하게 조절될 수 있게 된다.

분무의 습도 또는 건조를 조절하는 데에 유용한 다른 기술로는 공기오리피스(13)의 크기를 제어하는 것으로, 이러한 특징에 의해 분무오리피스(16)를 통해 나가는 분무의 습도 또는 건조에 대한 주요 조정이 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기와 같은 특징은 분무기 몸체(17)를 성형하는 동안 공기오리피스(13)를 성형하기 위해 성형공동부 내에 상이한 크기로 된 성형핀들을 사용함으로써 성취되는바, 공기오리피스(13)가 작을수록 단위시간 당 공기와류통로(15)로 나아가는 공기의 양이 적게 됨을 용이하게 이해할 수 있고, 따라서 작은 공기오리피스(13)가 분무오리피스(16) 내의 공기에 대한 액체의 비율을 크게 하여 축축한 분무로 되게함은 물론, 건조한 분무는 큰 공기오리피스(13)를 사용하면 이루어짐을 알 수 있다.

본 발명에 따른 압착병 분무장치는 베르누이 효과에 의거하여 분무의 배출과 분무특성의 조절을 보조할 수 있는데, 공지된 바와 같이 오리피스에 대략 직각인 유체의 흐름은 이 오리피스에서 압력강하를 일으킨다. 본 발명에서, 내용물통로 출구오리피스(300)에 대략 직각인 방향으로, 바람직하기로는 45°의 방향으로 흐르는 공기와류통로(15) 내의 공기는 상기 내용물통로 출구오리피스(300)에서 압력강하를 일으키는데, 이러한 압력강하는 내용물통로(12)로부터 내용물통로 출구오리피스(300) 쪽으로 액체를 빨아들이게 되고, 따라서 액체로 된 내용물은 분무오리피스(16)로 더욱 쉽게 빨려 들어가 분출될 수 있게 된다.

밸브(10)의 구조에 변환이 가능하다는 것을 당해분야의 숙련자들은 알고 있는바, 예컨대 회전가능한 벨브 대신에 미끄럼이동가능한 밸브가 적용될 수 있는데, 도 3과 도 4는 미끄럼이동가능한 밸브들을 사용한 두 실시예를 도시하고 있다.

도 3의 실시예에서, 활주하우징(310)은 분무기 몸체(17)의 밸브벽들(11,18) 사이에 바람직하기로는 걸림연결부(311)를 사용하여 고정되고, 내용물통로(12)는 활주하우징(310)의 일부를 관통하며, 활주밸브(110)는 활주하우징(310) 내에 미끄럼이동가능하게 수용되는데, 이 활주밸브(110)는 사용자가 잡고서 개방방향(O)과 폐쇄방향(C)으로 밀고 당길 수 있는 당김손잡이(111)를 구비한다. 활주밸브(110)에 있는 테(112)는 활주하우징(310)의 구속챔버(312) 내에서 미끄럼이동하여 활주밸브(110)가 안팎으로 과도하게 이동하는 것을 제한한다. 상기 활주밸브(110)는 내용물 통로로 돌출한 축(113)을 구비하여, 폐쇄위치(도 3에 도시된)에서는 이 축(113)이 분무오리피스(16)로 들어가 이를 폐쇄시키며, 이 위치로부터 당김손잡이(111)를 개방방향(O)으로 움직이면, 축(113)의 끝이 분무오리피스(16)애서 빠져나와 내용물통로 출구오리피스(300)에 놓이게 된다. 도 1에 도시된 실시예와 비교하면, 도 3의 실시예는 내용물통로(12)와 공급튜브(9) 사이의 연통의 정도를 조절하지 않도록 되어 있어 내용물통로(12)와 공급튜브(9) 사이의 연통의 정도는 항상 동일하게 되므로, 활주밸브(110)의 위치이동은 분무의 건조나 습도에 영향을 끼치지 않는다. 다만, 분무의 건조나 습도는 성형하는 동안 공기오리피스(13)의 크기를 조정하여 성형함으로써 조절될 수 있다. 한편, 도 3의 실시예는 도 1의 실시예와 동일한 방식으로 작동되는데, 공기와류통로(15)를 형성하는 와류날개(200)들을 구비함과 더불어, 공기가 내용물통로 출구오리피스(300)에 대략 직각으로, 바람직하기로는 45°의 방향으로 나아가게 되어서, 베르누이 효과가 액체로 된 내용물을 내용물통로(12)로부터 분무오리피스(16) 내로 빨아들이는 데에 도움이 된다.

도 4는 본 발명에 따른 활주밸브(410)의 다른 실시예를 도시하는바, 도 4의 실시예에서 활주밸브(410)는 사용자가 잡고서 개방방향(O)과 폐쇄방향(C)으로 밀고 당길 수 있는 당김손잡이(111)를 구비한다. 활주밸브(410)에 있는 테(112)는 분무기 몸체(17)의 밸브벽들(11,18)에 위치된 구속챔버(512) 내에서 미끄럼이동하여 활주밸브(410)가 안팎으로 과도하게 이동하는 것을 제한한다. 내용물통로(12)는 활주밸브(410) 내에 성형되어 있고, 삽입부(210)가 활주밸브(410) 안에 장착되어 있는 한편, 축(113)이 상기 내용물통로(12)로 돌출하고 있는데, 이 축(113)은 방사상의 리브(411)들을 매개로 하여 활주밸브(410)와 함께 일체로 성형되며, 이 리브(411)들은 유체를 위한 통로를 형성하여 유체가 활주밸브(410)와 방사상의 리브(411)들 사이로 흐를 수 있게 되어 있다. 폐쇄위치에서 상기 축(113)은 분무오리피스(16)로 들어가 이를 폐쇄시키며, 이 위치에서 당김손잡이(111)를 개방방향(O)으로 움직이면, 도 4에 도시된 바와 같이 축(113)의 끝이 분무오리피스(16)에서 빠져나오게 된다. 폐쇄위치에서 활주밸브(410)의 끝표면(116)은 끝부분(20)에 대해 놓이게 되어서, 공기오리피스(13)와 공기통로(14)를 밀봉시키게 된다. 도 3의 실시예에서와 같이 도 4의 실시예는 내용물통로(12)와 공급튜브(9) 사이의 연통의 정도를 조절하지 않도록 되어 있어, 활주밸브(410)의 위치이동은 분무의 건조나 습도에 영향을 끼치지 않지만, 분무의 건조나 습도는 성형하는 동안 공기오리피스(13)의 크기를 조정하여 성형함으로써 조절될 수 있다.

이제, 압착병과 함께 사용될 때 본 발명에 따른 분무장치의 작동을 유체와 공기의 경로를 기술함으로써 설명한다. 병(1)을 압착하면 병 내부의 압력이 증가하여 유체를 침액튜브(3)의 위로 밀어 올림과 동시에, 공기는 공기오리피스(13)와 공기통로(14)를 통해 공기와류통로(15)로 밀어 넣어져 내용물통로 출구오리피스(300)에 대해 대략 직각으로 나아가서, 내용물통로 출구오리피스(300)에서 압력강하를 일으키게 된다. 유체가 병(1)의 증가된 압력에 의해 밀어 넣어짐과 더불어, 내용물통로 출구오리피스(300)에서 감소된 압력에 의해 침액튜브(3)의 위로 빨아올려져 볼(8)을 위쪽으로 밀어 올리면서 볼첵크밸브(7)를 개방시킨 후 유체는 내용물통로(12) 쪽의 공급튜브(9)로 자유로이 흘러가게 된다. 상기 생성물통로(12)에서부터 유체흐름은 축방향의 분무오리피스(16) 쪽으로 들어가는데, 이 내용물통로(12)는 분무오리피스(16)의 근처에서 공기와류통로(15)와 만나게 된다.

전술한 바와 같이, 병을 압착할 때 증가된 압력은 병의 유체수준의 위에 위치된 공기도 공기오리피스(13)를 통해 환형상의 공기통로(14)로 밀어 넣는다. 공기가 공기와류통로(15)에 도달하기 위해 이동해야 하는 거리는 액체가 내용물통로 출구오리피스(300)에 도달하기 위해 이동해야 하는 거리보다 짧아서, 액체가 공기보다 먼저 분무오리피스(16)에 도달하지 않는다는 것을 알 수 있고, 이러한 방식으로 유체는 분무오리피스(16)로부터 방출되기 전에 공기와 혼합되고, 베르누이 효과도 항상 내용물통로 출구오리피스(300)에서 발생하여 유체를 분무오리피스(16)로 빨아들이는 데에 도움이 되게 한다.

상기 환형상의 공기통로(14)는 공기와류통로(15)로 이어지고, 와류날개(200)들은 공기와류통로(15)의 공기에다 회전운동을 일으킨다. 액체에는 이를 분산시키면서 공기와 밀접하게 혼합시키는 상당한 난류가 발생하게 되고, 공기의 회전운동도 발생된 분무형태를 넓히는 데에 도움이 되어서, 비말이 더욱 미세한 입자크기와 더욱 일정한 입자크기 분포 및 더욱 넓은 입자분포를 나타내면서 넓고 대칭인 분무형태를 일으키는 분무오리피스(16)의 밖으로 미세한 분무가 분출된다. 상기 와류날개(200)들을 갖춘 공기와류통로(15)를 사용함으로써 공기가 액체경로와 접촉하기 전에 관통하는 통로가 크기면에서 가늘어진 혼합챔버를 사용하는 종래기술의 압착병 구조(예컨대, 미국 특허 제5183186호와 동 제5318205호)에 비해 상당히 줄어들게 되어서, 내용물통로 출구오리피스(300)를 가로질러 지나가는 공기의 속도를 증대시키고, 베르누이 효과를 발생시켜 액체를 내용물통로(12)를 통해 빨아들이게 된다.

압력이 병(10)에서 해체될 때, 병은 탄력 있는 재료로 제조되기 때문에 원래의 형상으로 회복되고, 외부공기가 분무오리피스(16)와 공기통로(14) 및 공기오리피스(13)를 통해 수용기 내로 빨려 들어오게 되는데, 분무오리피스(16)를 통한 공기의 흡입은 각각의 압착작동 후에 오리피스와 공기와류통로(15)를 청소하게 되어서, 오리피스의 막힘을 방지하게 되고, 본 발명의 이러한 자기청소의 특징은 막힘이 아주 종종 일어나는 점성의 내용물인 경우에 특히 바람직하다. 도 3과 도 4의 실시예에서, 축(113)에 의한 분무오리피스(16)의 폐쇄도 공기가 내용물통로(12)로 침입하는 것을 방지하는데, 이는 내용물이 내용물통로(12) 내에서 건조되어 내용물통로(12)를 막히게 할 위험을 감소시키게 된다.

또한, 상기 압축의 해제는, 액체가 공급튜브(9)의 아래로 떨어지게 하여 볼(8)을 떨어뜨려서 볼첵크밸브(7)를 폐쇄시키는데, 볼(8)에 의한 볼첵크밸브(7)의 폐쇄는 침액튜브(3) 내의 액체의 흐름을 막아서, 다음 압착작동까지 내용물은 이미 침액튜브(3) 내에서 아주 높은 수준으로 있게 되어, 분무가 방출되기 전에 요구되었던 시간을 줄이게 됨으로써, 본 발명은 미리 가압된 수용기를 필요로 하지 않고서도 거의 순간분무를 성취할 수 있게 된다.

전술한 명세서에서 본 발명은 이의 특정한 실시예를 참조로 하여 설명되었지만, 다양한 응용과 변환이 아래의 청구항들에 기술된 바와 같이 본 발명의 광범위한 정신과 범주에서 벗어남 없이 이루어질 수 있다. 따라서, 이 명세서와 도면들은 제한적 의미보다는 오히려 예시로서 고려되어야 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 내용물이 병 안의 내용물 수준보가 높은 수준에서 침액튜브 내에 유지되고 다음 압착작동을 준비하게 되어 분무 이전에 통상적으로 생기는 지연시간이 없게 되고, 밸브의 폐쇄위치에서 내용물의 분무오리피스가 완전히 폐쇄되어 공기가 압착병이나 내용물통로의 내부로 들어가는 것을 방지하여서 막힘을 일으킬 수 있는 병이나 내용물통로 내의 액체로 된 내용물의 건조를 감소시켜 수용기 내에 저장된 유동하는 물질을 매우 효과적으로 분무하게 된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 압착병용 분무장치의 단면도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선도로서, 도 1에 도시된 공기와류통로의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 압착병용 분무장치의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 압착병용 분무장치의 단면도이다.

도 4a는 도 4의 A-A선 단면도이다.

1 : 병 3 : 침액튜브

5 : 병목 6 : 도관

7 : 볼첵크밸브 8 : 볼

9 : 공급튜브 10 : 밸브

11,18 : 밸브벽 12 : 내용물통로

13 : 공기오리피스 14 : 공기통로

15 : 공기와류통로 16 : 분무오리피스

17 : 분무기 몸체 19,20 : 끝부분

22,26 : 나삿니 100 : 홈

110,410 : 활주밸브 111 : 당김손잡이

112 : 테 113 : 축

116 : 끝표면 200 : 와류날개

210 : 삽입부 300 : 내용물통로 출구오리피스

310 : 활주하우징 311 : 걸림연결부

312,512 : 구속챔버 411 : 리브

Claims (26)

1. 액체와 이 액체 위의 공기를 수용하는 압착가능한 병과; 액체로 뻗어 있는 침액튜브; 분무오리피스를 구비한 분무기 몸체; 상기 침액튜브 및 분무오리피스와 연통하는 내용물통로; 공기를 수용하는 병의 내부와 연통하면서 분무오리피스와도 연통하는 공기통로 및; 그들 사이에 공기통로를 형성하고 내용물통로 출구오리피스에서 공기통로를 최소로 줄여서, 내용물통로 출구오리피스에서 유효압력을 낮추고 공기의 속도를 증대시키도록 된 다수의 날개;를 구비하는 액체-공기의 분무를 방출하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 날개는 분무기 몸체의 반경방향에 대해 비스듬히 있어서 공기에 회전운동을 전달하도록 된 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 내용물통로는 내용물통로 출구오리피스까지 이어지되, 내용물통로 출구오리피스를 지나는 공기의 흐름은 이 내용물통로 출구오리피스에 대해 45°로 되어서, 내용물통로 출구오리피스에서 압력강하를 일으키는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 내용물통로의 일부를 형성하면서 그 폐쇄된 위치에서 분무오리피스를 폐쇄시키는 밸브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 밸브는 미끄럼이동가능한 밸브인 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 밸브는 그 폐쇄된 위치에서 분무오리피스 내로 돌출한 축을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
7. 제 5항에 있어서, 상기 밸브는 이 밸브가 미끄럼이동하는 활주하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 침액튜브와 내용물통로 사이에 첵크밸브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 첵크밸브는 볼을 갖춘 볼첵크밸브인 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
10. 제 9항에 있어서, 상기 볼첵크밸브는 볼 위에 홈들을 구비한 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
11. 제 1항에 있어서, 상기 공기통로는 공기오리피스를 구비하되, 이 공기오리피스의 크기에 따라 분무오리피스로부터 나오는 분무의 습도를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
12. 액체와 이 액체 위의 공기를 수용하는 압착가능한 병과; 액체로 뻗어 있는 침액튜브; 분무오리피스를 구비한 분무기 몸체; 상기 침액튜브 및 분무오리피스와 연통하면서 내용물통로 출구오리피스까지 이어지는 내용물통로 및; 공기를 수용하는 병의 내부와 연통하면서 분무오리피스와도 연통하고, 공기통로에서 내용물통로쪽으로 흐르는 공기가 내용물통로 출구오리피스에 대해 45°로 되는 공기통로;를 구비한 액체-공기의 분무를 방출하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
13. 제 12항에 있어서, 상기 공기통로에 다수의 날개를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
14. 제 13항에 있어서, 상기 다수의 날개는 분무기 몸체의 반경방향에 대해 비스듬히 있는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
15. 제 12항에 있어서, 상기 내용물통로의 일부를 형성하면서 그 폐쇄된 위치에서 분무오리피스를 폐쇄시키는 밸브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
16. 제 15항에 있어서, 상기 밸브는 미끄럼이동가능한 밸브인 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
17. 제 16항에 있어서, 상기 밸브는 그 폐쇄된 위치에서 분무오리피스 내로 돌출한 축을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
18. 제 16항에 있어서, 상기 밸브는 이 밸브가 미끄럼이동하는 활주하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
19. 제 12항에 있어서, 상기 침액튜브와 내용물통로 사이에 첵크밸브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
20. 제 19항에 있어서, 상기 첵크밸브는 볼을 갖춘 볼첵크밸브인 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
21. 제 20항에 있어서, 상기 볼첵크밸브는 볼 위에 홈들을 구비한 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
22. 제 12항에 있어서, 상기 공기통로는 공기오리피스를 구비하되, 이 공기오리피스의 크기에 따라 분무오리피스로부터 나오는 분무의 습도를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
23. 제 4항에 있어서, 상기 밸브는 회전가능한 밸브인 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베느루이 효과를 이용한 분무장치.
24. 제 23항에 있어서, 상기 밸브는 이 밸브가 회전하는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
25. 제 15항에 있어서, 상기 밸브는 회전가능한 밸브인 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.
26. 제 25항에 있어서, 상기 밸브는 이 밸브가 회전하는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기와류통로와 베르누이 효과를 이용한 분무장치.