KR100581527B1 - 자급식 액체 분무 어셈블리 - Google Patents

자급식 액체 분무 어셈블리 Download PDF

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에드워드 제이. 3세 마튼스
죠지 에이. 클라크
토마스 에이. 헬프
에릭 알. 네이빈
데이비드 제이. 스크램
데이비드 에이. 톰킨스
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에스.씨. 존슨 앤드 선, 인코포레이티드
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Abstract

중공 쉘 유형의 상부 커버와, 이 상부 커버내의 제자리에 끼워져서 이를 상부 및 하부 영역으로 나누는 단일 성형된 주 지지체로 이루어진 액체 분무 장치가 제공된다. 주 지지체는 이의 상부면에 전기 진동자를 포함하는 인쇄 회로 기판 어셈블리와 압전 작동기 및 오리피스판 펌프 어셈블리를 설치하기 위한 형성부를 포함한다. 주 지지체는 또한, 이의 하부면에 배터리 및 액체 저장고를 제거가능하게 설치하기 위한 형성부를 포함한다. 열릴 수 있는 하부 커버는 장치의 바닥을 덮고, 배터리와 액체 저장고를 교체하기 위해 이들 부재에 접근할 수 있게 한다.
액체 분무 어셈블리, 액체 분무 장치.

Description

자급식 액체 분무 어셈블리{SELF-CONTAINED LIQUID ATOMIZER ASSEMBLY}
본 발명은 액체 분무기에 관한 것으로, 구체적으로는, 액체 공급부로부터 에어로졸화된 입자를 생성 및 분출하는 진동 오리피스 판을 사용하는 자급식 배터리 동력 분무기에 관한 것이다.
자급식 배터리 동력 액체 분무 장치는 익히 공지되어 있는데, 예를 들어, 미국특허 제4,294,407호, 제4,300,546호, 제4,334,531호, 제4,479,609호, 제4,793,339호, 제4,877,989호, 제5,529,055호 및 제5,803,362호에 기술되어 있다. 이들 공지된 장치는 일반적으로 제조에 많은 비용이 들어 향수, 살충제 등을 분배하는 것 같이 가정용으로 사용하기엔 비실용적이나, 이러한 작업에 필요한 정밀도를 가진다.
본 발명은 신뢰할만 하면서도 값이 싸고 제조 및 조립이 용이한 배터리 동력 액체 분무 장치를 가능하게 하는데, 이러한 장치는 분무 메커니즘으로 액체를 적절히 공급하는데 필요한 정밀도로 장치내에 위치할 수 있는, 편리하게 교체가능한 액체 저장고를 갖는다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 상부 분무 액체 분출 개구부가 있는 중공 쉘- 유형의 외부 하우징 또는 상부 커버와, 상기 외부 하우징내에 있고 상부 커버의 내부를 상부 영역 및 하부 영역으로 나누며 일체형으로 성형된 대체로 수평인 섀시 또는 지지체를 포함하는 액체 분무 장치가 제공된다. 상기 지지체에는 상부 커버내의 상부 영역 및 하부 영역 사이를 소통하는 통로가 형성된다. 이 지지체에는 또한 이의 상부면과 하부면위에, 통로에 인접한 상향 및 하향 위치결정면이 각각 형성된다. 상향 위치결정면(upwardly facing locating surface)은 지지체의 상부면상에 진동 오리피스판을 위치시키며, 하향 위치결정면(downwardly facing locating surface)은 지지체의 하부면상에 교체가능한 액체 저장고를 위치시킨다. 지지체에는 또한 하향 위치결정면 밑에 위치하는 상향 캠면(upwardly facing camming surface)이 형성되며, 이 캠면은 상기 상향 위치결정면위에 올려진 오리피스판에 대해 액체 저장고를 정확하게 위치시키기 위해, 하향 위치결정면에 대해 액체 저장고를 고정시킨다. 상향 및 하향 위치결정면이 동일한 지지체 위에 형성되기 때문에, 상향 면 위에 위치하는 오리피스판과 하향 면 위에 위치하는 액체 저장고는 교체 액체 저장고가 디스펜서에 삽입되는 경우에도 서로에 대해 정확하게 놓여질 수 있다. 그 결과, 저장고 밖으로 연장하는 심지(wick)는 오리피스판 진동을 상당히 줄이지 않으면서 오리피스판으로 액체를 전달한다. 따라서, 액체는 오리피스판의 진동을 방해하지 않으면서 오리피스판으로 전달된다.
본 발명의 두번째 양태에 따르면, 상부 분무 액체 분출 개구부와, 상부 커버의 내부를 상부 및 하부 영역으로 나누는 대체로 수평인 섀시 또는 지지체가 구비되는 중공 쉘-유형의 외부 하우징 또는 상부 커버를 포함하는 액체 분무 장치가 제 공된다. 지지체에는 상부 및 하부 영역 사이를 소통하는 통로가 형성되고, 또한, 이의 상부면 및 하부면 상에, 통로의 상부 영역에 오리피스판을 설치하고 통로의 하부 영역에 액체 저장고를 제거가능하게 설치하기 위한 설치 형성부가 각각 제공된다. 지지체에는 또한, 오리피스판을 진동시키는 전기 구동 회로를 설치하기 위한 회로 설치 부재가 이의 상부 측면에 형성된다. 또한, 지지체에는 배터리 설치 부재가 이의 하부 측면상에 형성된다. 이러한 배열은 진동 오리피스판 또는 구동 회로를 방해하지 않으면서 배터리와 액체 저장고 중 하나 또는 이들 모두를 교체하기 위한 접근을 용이하게 만든다.
본 발명의 추가 양태로, 중심 개구부와, 환형 압전 소자에 고정되고 이의 개구부를 가로질러 연장하는 오리피스판을 갖는 환형 압전 소자를 포함하는 압전 분무 펌프용 신규한 리테이너(retainer) 어셈블리가 제공된다. 이 신규한 리테이너 어셈블리는 수직 연장하는 대체로 원통형인 벽을 포함하고, 상기 벽내에 압전 분무 펌프 어셈블리가 장착될 수 있다. 관형 지지체에는 또한 압전 펌프 어셈블리를 지지하기 위한 내향 연장하는 선반이 형성된다. 또한, 펌프 어셈블리 리테이너도 제공된다. 이 리테이너는 선반 위에 원통형 벽의 상부 말단에 올려지고 관형 지지체에 제거가능하게 고정되는, 측면으로 연장하는 환형 벽을 갖는다. 복수의 탄성 리테이너 소자는 환형 벽의 내부 가장자리로부터 관형 지지체 내부로 하향 연장하여 선반위에 올려져 있는 압전 펌프 어셈블리를 가압 고정시킨다. 이는 압전 펌프 어셈블리를 선반위에 정확하게 위치시키고, 또한 탄성 리테이너 소자 때문에, 관형 지지체, 펌프 어셈블리 리테이너 또는 압전 펌프 어셈블리 크기에 있어서의 소정의 변화가 탄성 리테이너 소자의 가요성에 의해 수용된다.
추가의 양태로, 본 발명은 용이하게 조립가능한 자급식 액체 분무 어셈블리로서, 내표면으로부터 내향 연장하는 지지 돌출부와 지지 형성부 밑에 위치하는 리테이너 형성부를 갖는 중공 성형된 외부 쉘 또는 상부 커버를 포함하는 액체 분무 어셈블리를 제공한다. 상기 상부 커버에는 또한 상부 분무 액체 분출 개구부가 형성된다. 또한, 플랜지형 표면을 갖는 단일 성형된 내부 섀시 또는 지지체가 제공되는데, 이는 상부 커버 내부의 적소에 끼워져서 상부 커버내의 지지 돌출부에 받쳐질 수 있다. 내부 지지체가 끼워지는 경우, 이 지지체는 외부 쉘의 분출 개구부와 정렬되는 통로를 갖는다. 내부 지지체의 상부면에는 상향 지지면이 형성되고, 이 상향 지지면위에 인쇄 회로 기판과, 통로 위에 위치된 압전 펌프 어셈블리가 놓여질 수 있다. 지지체의 상부면에는 인쇄 회로 기판과 펌프 어셈블리를 내부 지지체의 상부면에 끼워서 고정시키는 스냅 부재가 또한 제공된다. 내부 지지체의 하부면에는 통로 밑에 액체 저장고를 이탈가능하게 수용하고 저장고에 인접한 배터리를 이탈가능하게 수용하는 이탈가능한 리테이너 부재가 제공된다. 마지막으로, 내부 지지체에는 지지체 밑에 고정된 배터리로부터 지지체 위에 고정된 인쇄 회로 기판까지 연장하고 인쇄 회로 기판으로부터 지지체의 상부면상에 고정된 압전 펌프 어셈블리까지 연장하는 와이어를 수용하기 위한 개구부가 제공된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 분무 장치(10)는 폴리프로필렌 등의 성형 플라스틱으로 된 둥근 외부 쉘-유형의 상부 커버 또는 외부 하우징(12)을 포함한다. 상부 커버(12)는 이의 상부에 약간 내려앉은 영역(14)을 포함한다. 분무되거나 에어로졸화된 액체 배출 개구부(16)는 상기 영역(14)에 제공된다. 시간 조절 스위치 작동기(18)는 상부 커버(12)의 앞부분에 위치한다. 이 작동기(18)는 스위치(후술됨) 위치를 정하기 위해 오른쪽 및 왼쪽으로 이동되어 장치(10)의 연속 작동 사이에서 타이밍을 조절할 수 있다.
도 2는 분무 장치(10)의 바닥을 보여준다. 확인할 수 있는 바와 같이, 분무 장치(10)에는 성형 플라스틱으로 된 하부 커버(20)가 제공되고, 이는 상부 커버(12)와 동일한 재료로 될 수 있다. 하부 커버(20)는 이 하부 커버를 후술할 내부 부품과 연결하는 한쌍의 설치 부재(22; mounting element)를 한쪽 말단 근처에 갖는다. 힌지 라인(24)이 하부 커버(20)를 가로질러 연장하여 이의 후방 영역(20a)이 상부 커버(12)로부터 멀리 아랫쪽으로 구부려져 장치가 열리고 이의 내부로 접근할 수 있게 한다. 구멍(26)이 하부 커버(20)의 후방 영역(20a)에 형성되어 있어 장치를 열 필요없이 장치에 운반된 저장고 중의 액체량을 알 수 있다. 래칭 메커니즘(28)은 힌지 라인(24) 반대편에 후방 영역(20a)의 말단에 형성되고, 이는 밀폐된 후방 영역을 유지하기 위해 외부 커버(12)내의 잠금 리세스와 상호작용한다. 이 래칭 메커니즘(28)은 상부 커버(12)로부터 하부 커버(20)의 후방 영역(20a)을 이탈시키기 위해 휘어질 수 있고, 이에 의해 후방 연장부가 힌지 라인(24)을 따라 구부려지고 상부 커버(12)로부터 분리되어 용기를 개방시킨다.
분해 배열된 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 상부 커버(12) 내부에는 대체로 수평 방향으로 상부 커버(12)내에서 연장하는 성형 플라스틱으로 된 섀시 또는 주 지지체(30)가 제공된다. 이러한 주 지지체(30)는 상부 커버(12)와 하부 커버(20)에 사용된 플라스틱과 동일한 유형의 플라스틱으로 성형될 수 있다.
주 지지체(30)는 일반적으로 상부 커버(12) 내부 단면의 외형과 동일한 외형의 수평 벽 형태로 되어 있고, 상부 커버(12) 내부를 상부 챔버와 하부 챔버로 나누면서(후술함) 상부 커버(12) 내에서 연장한다. 또한, 주 지지체(30)의 외주면은 플랜지형 형상을 가져, 주 지지체를 후술하는 바와 같이 상부 커버(12)내의 제자리에 맞물려 고정시킨다.
주 지지체(30)에는 한쪽 말단 근처에 2개의 관형 지지 칼럼(32)이 형성된다. 이들 지지 칼럼은 하부 커버(20)로부터 상향 돌출하는 설치 부재(22)에 스냅 핏(snap fit), 접착제 또는 용접 등에 의해 끼워져 고정된다. 이는 캔틸레버식으로 하부 커버를 지지함으로써 주 지지체(30)에 평행하게 그리고 주 지지체 밑으로 연장하여 분무 장치(10)에 대한 하벽을 제공한다.
또한, 주 지지체(30)에는 이의 상부 표면에 상향 연장하는 원통형 저장고 설치벽(34)과 이 벽(34)의 상부로부터 내측면으로 연장하는 전이벽(transition wall)(35)이 형성된다. 이 전이벽(35)은 적은 직경의 상향 연장하는 원통형 펌프 설치벽(36)을 지지한다. 원통형 설치벽(34, 36)은 주 지지체(30)를 관통해 연장하는 연속 통로를 형성한다. 저장고 설치벽(34)에는 후술할 액체 저장고를 설치하기 위해 사용되는 베이어닛(bayonet) 형태의 슬롯이 형성된다(도 3에는 도시되지 않음). 펌프 설치벽(36)에는 내부 환형 선반(40)이 형성되고, 이 선반 위에 압전 작동기와 오리피스판 펌프 어셈블리(42)가 지지되어 있다. 상부 원통형 리테이너 지지벽(44)은 전이벽(35)으로부터 위로 연장하여 펌프 설치벽(36)을 둘러싼다. 리테이너 지지벽(44)은 이의 상부 가장자리로부터 연장해나가는 잠금 돌기(46)를 하나 이상 갖는다. 이 상부 가장자리는 리테이너(50)의 가장자리(48) 위에 있는 대응하는 형태와 서로 맞물린다. 리테이너(50)는 중심 개구부(52)와 이 개구부(52)의 가장자리로부터 하향 연장하는 다수의 탄성 리테이너 소자 또는 핑거(54)를 갖는다. 압전 작동기와 오리피스판 펌프 어셈블리(42)가 선반(40)위에 위치할 때, 리테이너(50)는 상부 원통형 지지벽(44)위로 끼워지고, 이에 의해 리테이너 핑거(54)가 압전 작동기와 오리피스판 펌프 어셈블리(42)를 이의 외부 가장자리 근처에서 가압하여 이 어셈블리를 선반(40)에 단단히 고정시킨다.
저장고와 펌프 설치벽(34,36)은 이들로부터 방사상으로 외향 연장하는 중공 와이어 체이스(chase)(56)쪽으로 개방되어 있다. 이 와이어 체이스는 인쇄 회로 기판 어셈블리(58)로부터 압전 작동기와 오리피스판 펌프 어셈블리(42)로 연장하는 와이어(도시되지 않음)를 포함함으로써, 어셈블리의 반대 측면으로 인쇄 회로 기판 어셈블리에 의해 생성된 교류 전기장 또는 전압을 공급한다.
압전 작동기와 오리피스판 펌프 어셈블리(42)는 환형 압전 소자(60)를 포함하고, 오리피스판(62)은 이 소자를 가로질러 연장한다. 고주파 교류 전기장이 소자(60)에 인가되는 경우에는 상술한 바와 같이, 이 소자는 어느 정도의 물리적 치수 변화를 겪게 되고, 이는 다시 오리피스판(62)을 위 아래로 진동시켜 오리피스판의 아래쪽으로 공급되는 액체를 분무시킨다.
주 지지체(30)에는 또한, 이의 상부면에 코너 지지물(64)이 형성된다. 코너 지지물 돌기(66)가 코너 지지물(64)에 형성되고 인쇄 회로 기판(68)이 이들 돌기위에 놓인다. 인쇄 회로 기판(68)은 고주파 교류 전기장을 생성하는 인쇄 회로 기판 어셈블리(58)의 부품을 지지한다. 주 지지체(30)의 상부면에서는 한쌍의 탄성 래칭 핑거(latching finger, 70)가 또한 형성되는데, 이 래칭 핑거들은 인쇄 회로 기판(68)의 반대쪽 가장자리를 넘어 연장하여, 코너 지지물(64) 사이에 코너 지지물 돌기(66)위에 이 기판을 고정시킨다. 알 수 있는 바와 같이, 인쇄 회로 기판(68)은 이의 가장자리가 래칭 핑거(70)를 구부리도록 코너 지지물(64) 사이에 이를 간단히 압착함으로써 제자리에 장착시킬 수 있다. 다시, 인쇄 회로 기판이 코너 지지물 돌기(66)상에 제자리에 놓여있는 경우에, 래칭 핑거(70)는 인쇄 회로 기판을 제자리에 고정시키기 위해 다시 구부려질 수 있다. 인쇄 회로 기판을 제거해야한 한다면, 래칭 핑거(70)는 다시 구부려져 기판을 분리시키고 이것이 제거되게 할 수 있다.
한쌍의 배터리 접촉 홀더(72)(도 3에는 하나만이 도시됨)는 주 지지체(30)의 하표면과 일체적으로 성형되어 이로부터 하향 연장한다. 이들 홀더들은 주 지지체(30)의 하부면에 수용되는 표준 AA 배터리의 말단에 대해 전도성 리드(lead)를 누르도록 형상화된다. 또한, 배터리 리드 개구부(74)는 접촉 홀더(72) 근처에 주 지지체(30)를 통해 연장하도록 형성된다. 이들 개구부는 복수의 배터리 리드(battery lead)(76)(이들중 하나만이 도 3에 도시됨)을 수용하고, 이들은 배터리 말단에 대해 홀더에 의해 고정되어 배터리를 인쇄 회로 기판(68)에 연결시키고 인쇄 회로 기판에 전력을 공급한다. 상술한 바와 같이, 인쇄 회로 기판은 그 위에 전기 회로와 부품이 설치되고, 이들은 배터리로부터 공급되는 전력을 리드(도시되지 않음)를 통해 압전 소자(60)로 인가되는 교류 전기장으로 변환시킨다. 다시 압전 소자는 오리피스판(62)을 진공시켜 오리피스판의 바닥에 공급되는 액체를 분무시킨다.
인쇄 회로 기판(68) 상에 놓인 회로는 스위치(78)를 포함하는데, 이 스위치는 상부 커버(12) 앞쪽에 있는 스위치 작동기(18)에 의해 맞물려지고, 상부 커버(12)의 수평 슬롯(12a)을 따라 이동한다. 스위치의 작동은 압전 소자(60)의 작동 타이밍을 변화시킨다.
이제 도 4에 대해 설명하면, 떨어져 놓인 복수의 위치결정 리브(80)들이 상부 커버(12)의 내측으로 돌출한다. 이들 리브는 밑 받침대(81)를 갖고, 주 지지체(30)의 외측 가장자리가 이들 밑 받침대에 얹힘으로써 주 지지체를 커버의 상부와 하부 사이의 약 중간 지점에 수평 위치로 고정시킨다. 즉, 상부 커버의 내부가 주 지지체(30)에 의해 내부 상부 챔버와 하부 챔버(84, 86)로 구분된다. 상부 커버(12)에는 또한 몇몇 위치결정 리브(80) 바로 밑에 잠금 리브(82)가 형성된다. 이들 잠금 리브는 위치결정 리브(80)만큼 멀리 외측으로 돌출하지 않아 주 지지체(30)의 플랜지 유형의 외주면이 이들위로 밀릴 수 있다. 그럼에도, 이들 잠금 리브(82)는 받침대(81)에 대해 주 지지체(30)를 제자리에 고정시킨다.
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 장치에는 목 부분(90)을 갖고, 그 위로 플러그 및 심지홀더(wickholder) 조합체(92)가 밀폐 및 비-회전 관계로 단단하게 부착되어 있는 제거가능한 액체 저장고(88)가 제공된다. 위로 만곡된 심지(looped over wick, 94)는 액체 저장고내에서부터 플러그 및 심지홀더 조합체(92)내의 중심 튜브(93)를 거쳐 이의 상부 표면 바로 위의 지점까지 연장한다. 심지(94)는 액체를 저장고(88)내에서부터 펌프 어셈블리(42)의 오리피스판(62) 바닥까지 운반한다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 심지(94)의 위로 만곡된 부분은 오리피스판의 진동을 상당히 감소시키지 않으면서 오리피스판으로 액체를 전달하도록 놓여진다. 심지가 상당한 힘으로 오리피스판을 가압하지 않는 것이 중요한데, 이는 오리피스판의 진동 특성을 방해하여 저장고로부터 오리피스판으로 운반된 액체를 분무하는데 있어서의 이의 효율을 감소시키거나 심지어 제거할 수 있기 때문이다. 저장고(88)와 플러그 및 심지홀더 조합체(92)의 바람직한 구조는 2000년 8월 2일에 출원되고 본 발명의 양수인에게 양도되어 함께 계류중인 미국출원 제09/630,882호에 도시 및 설명되어 있다.
본 발명의 일부 측면으로, 플러그 및 심지 홀더 조합체(92)는 액체 저장고(88)와 일체적일 수 있고 액체 저장고의 일부를 이룰 수도 있다. 어느 경우이든, 한쌍의 설치 러그(96)가 저장고 설치 형성부(36)내의 상응하는 베이어닛 형태의 슬롯(98)과 맞물리도록 플러그 및 심지홀더로부터 또는 저장고로부터 외측면으로 연장한다. 이에 의해 액체 저장고(88)가 분무 어셈블리에 용이하게 삽입된 다음, 도 4에 도시된 바와 같이 하부 챔버(86)에 제위치에 고정될 수 있으며, 이때 심지(94)는 오리피스판(62)으로 액체를 전달하도록 놓여진다. 또한, 저장고(88)를 역으로 돌림으로써 이를 슬롯(98)에서 분리시켜 새로운 저장고로 교체할 수 있다.
슬롯(98)은 상향으로 다소 경사지므로 저장고를 돌리는 경우, 슬롯(98)의 상향 하부면이 러그(96)를 캠 방식으로 작동시켜 플러그와 심지홀더(92)의 상부면(100)을 저장고와 펌프 어셈블리 벽(34, 36) 사이에 있는 전이부(35)의 하부면(104)과 지점 102에서 밀봉 접촉시킨다.
또한, 주 지지체(30)에는 내부 하부 챔버(86)로 하향 연장하는 한쌍의 배터리 수용 부재(106)가 형성된다. 이 부재(106)는 탄성적으로 구부러질 수 있으며, 이들의 하부 말단에는 배터리(108)를 제거 및 교체시키는 식으로 수용하기 위한 캐치(106a)가 제공된다.
이제 도 5에 대해 살펴보면, 배터리가 분무 장치에 탑재되는 경우, 배터리는 배터리 리드(76)를 배터리의 말단에 대해 고정시키는 접촉 홀더(72) 사이에 끼워진다. 이들 리드는 주 지지체(30)에서 개구부(77)를 통해 연장하여 인쇄 회로 기판(68)에 연결된다. 상기 리드(76)는 인쇄 회로 기판 어셈블리(58)(도 3)를 구성하는 다른 부재와 함께 인쇄 회로 기판(68)상에 설치된다. 인쇄 회로 기판 어셈블리가 주 지지체(30)에 올려지는 경우, 상기 리드(76)는 개구부(77)를 거쳐 접촉 홀더(72)에 대한 지점까지 지나간다.
장치 작동시에, 배터리(108)는 전력을 배터리 리드(76)를 통해 인쇄 회로 기판 어셈블리(58)상의 전기 회로로 공급한다. 이들 회로는 고주파 교류 전압을 생성하고 이들은 압전 작동기(60)의 상측 및 하측으로 공급된다. 교류 전압을 생성할 수 있는 어떠한 진동 회로도 본 발명의 목적에 적합하나, 2000년 3월 6일에 출원되고 본 발명의 양수인에게 양도된, 본 출원과 함께 계류중인 미국 출원 제09/519,560호에 기술된 회로가 특히 바람직하다. 교류 전압에 응답하는 작동기(60)는 팽창 및 수축하여 오리피스판(62)을 상술한 것과 같이 위 아래로 진동시킨다. 그동안, 심지(94)는 모세관 작용에 의해 액체를 저장고(88)로부터 오리피스판(62) 바닥까지 끌어올린다. 오리피스판의 상하 진동은 이 액체를 오리피스판내에 형성되어 있는 미세한 오리피스를 통해 펌프시키고, 이러한 진동은 액체를 에어로졸화된 액체 입자 형태로 판의 상부 표면으로부터 분출시킨다. 이들 액체 입자는 상부 커버(12)내의 개구부(16)를 통해 장치로부터 배출된다.
심지가 오리피스판(62)과 관련해 매우 정확하게 놓여지는 것이 중요하다. 심지는 분무될 액체를 오리피스판으로 공급할 수 있도록 오리피스판에 충분히 가까이 놓여져야 한다. 한편, 심지(94)는 오리피스판(62)을 상당히 가압해서는 안되는데, 그렇지 않으면 심지가 오리피스판의 진동을 감소시켜 액체 분무에 악영향을 미치거나 액체 분무를 막을 수 있기 때문이다. 그러나, 심지(94)는 분무 장치 자체의 일부분이 아니라, 오히려 교체 가능한 리필 용기(88)의 일부이다. 따라서, 오리피스판(62)과 관련하여 심지를 적절히 위치시키기 위해, 심지는 리필 용기(88)에 정확히 놓여져야 하고 리필 용기는 주 지지체(30)에 매우 정확하게 설치되어야 한다.
단일품으로 성형될 수 있는 본 발명의 주 지지체(30)가 선반(40)위의 상향 위치결정면과 저장고와 펌프 어셈블리 설치벽(34, 36) 사이의 전이부에 있는 하향 위치결정면(104)을 제공함을 인식할 것이다. 따라서, 위치결정면(34,36)들은 정확한 양에 의해 서로 변위되고, 만약 이들 위치결정면이 서로 별개의 부재상에 형성되었더라면 겪었을 치수 변화를 겪지 않는다. 이러한 위치결정면(34,36)들의 정확한 변위는 오리피스판을 상당히 가압함이 없이 그리고 이의 진동을 감소시키지 않으면서 심지(94)가 분무될 액체를 오리피스판으로 전달할 수 있도록 저장고(88)와 심지(94)가 위치하는 것을 보장한다.
또한, 주 지지체(30)는 이것이 펌프 어셈블리(42), 인쇄 회로 기판 어셈블리(58), 액체 저장고(88) 및 배터리(108)를 탑재함에도 단일 성형 물체로서 용이하게 제조될 수 있음이 이해될 것이다. 나아가, 이들 각 요소를 주 지지체(30)상의 제자리에 용이하게 끼우거나 이동시켜 이의 정확한 위치에 고정시킬 수 있다. 또한, 더 영구적인 부품들, 즉, 펌프 어셈블리(42)와 인쇄 회로 기판 어셈블리(58)가 상부 커버(12) 내부의 상부 영역(84)에 놓여지고, 교체가능한 부품들, 즉, 액체 저장고(88)와 배터리(08)는 상부 커버(12) 내의 하부 영역(86)에 놓여진다.
본 발명의 분무 장치는 먼저 하부 커버(20)위의 설치 부재(22)를 주 지지체(30)의 관형 지지 칼럼(32)에 끼우고, 스냅 핏, 접착제 또는 용접 등의 통상적인 수단으로 이들을 제자리에 고정시킴으로써 용이하게 조립된다. 다음에, 주 지지체(30)상에 설치될 부품이 제자리에 끼워진다. 따라서, 인쇄 회로 기판 어셈블리(58)가 지지물 돌기(66)위에 놓이고, 래칭 핑거(70) 사이에 고정된다.
펌프 어셈블리(42)는 선반(40)위에 놓이는데, 이때 인쇄 회로 기판 어셈블리(58)와 펌프 어셈블리(42) 사이로 연장하는 와이어는 와이어 체이스(56)를 통과한다. 이후, 펌프 리테이너(50)는 외측 원통형 벽(44)위로 끼워져서 탄성 핑거(54)가 펌프 어셈블리(42)를 벽(40)으로 가압하게 된다. 이들 요소들이 설치되어 있는 주 지지체(30)는 다시 주 지지체의 플랜지형 외주면을 리브(80)에 대해 가압함으로써 상부 커버(12) 내측의 제자리에 끼워지고, 이에 의해 주 지지체가 상부 커버(12)내에 하부 리브(82)에 의해 제자리에 고정된다. 스위치 작동기(18)는 인쇄 회로 기판 어셈블리(58) 상의 스위치(78)와 맞물리도록 상부 커버(12)중의 슬롯(12a)을 통해 연장할 수 있다. 배터리(108)는 주 지지체(30)위의 부재(106) 사이에 적절히 끼워질 수 있고, 액체 저장고는 돌출 러그(96)를 주 지지체의 저장고 설치벽(34)에 형성된 슬롯(98)에 끼움으로써 제자리에 설치될 수 있다. 이는 저장고에 의해 운반되는 심지(94)를 정확히 위치시키는데, 이에 의해 오리피스판을 상당히 가압하거나 이의 진동을 감소시키지 않으면서 분무될 액체를 오리피스판(62)으로 전달할 수 있다. 이후에, 하부 커버(20)는 장치가 작동하는 경우에 도 4에 도시된 바와 같이 닫히고 제자리에 래칭될 수 있다. 작동하는 동안, 액체 저장고의 내용물을 하부 커버(20)에 위치하는 홀(26)을 통해 볼 수 있다. 액체 저장고(88) 또는 배터리(108)가 교체될 필요가 있는 경우는 언제나, 상술한 바와 같이 래치(28)를 조작하고 하부 커버 연장부(20a)를 아래로 구부린 다음 배터리 또는 액체 저장고를 제거하고 새로운 배터리 또는 액체 저장고를 제자리에 삽입함으로써 이를 간단하게 행할 수 있다.
주 지지체(30)에는 두개의 벽(34, 36) 대신 하나의 원통형 벽이 형성될 수 있는데, 이러한 경우에는 내부 환형 선반(40)과 베이어닛 슬롯(98)이 이 벽의 내표면을 따라 위치할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 베이어닛 형태의 슬롯 대신, 기타의 분리가능한 구성물이 원통형 벽 또는 주 지지체의 몇몇 다른 지점에 제공되어 액체 저장고를 제자리에 고정시킬 수 있다.
도 1은 본 발명을 구체화하는 분무 어셈블리 외측면의 사시도이고;
도 2는 도 1의 분무 어셈블리의 하측면의 저면도이며;
도 3은 도 1과 도 2의 분무 어셈블리의 내부 구성을 보여주는 분해 사시도이 고;
도 4는 도 2의 선 4-4를 따라 취한 정면도이고;
도 5는 도 4의 선 5-5를 따라 취한 정면도이다.

Claims (31)

  1. 상부 분무 액체 분출 개구부(16)가 형성되어 있는 중공 쉘 유형의 상부 커버(12); 및
    상기 상부 커버(12)의 내부를 상부 영역 및 하부 영역으로 나누고 일체형으로 성형된 대체로 수평인 지지체(30)로서, 상기 지지체에는 상기 영역 사이를 소통하는 통로가 형성되고, 또한 이의 상부면 및 하부면 상에, 지지체의 상부면 상에 진동 오리피스판(62)을 위치시키고 지지체의 하부면 상에 교체가능한 액체 저장고(88)를 위치시키는, 상기 통로를 둘러싸는 상향 및 하향 위치결정면이 각각 형성되는 지지체(30)를 포함하고,
    상기 지지체에는 추가로, 상기 상향 위치결정면위에 설치된 오리피스판에 대해 액체 저장고(88)를 정확하게 위치시키기 위해, 하향 위치결정면에 대해 액체 저장고를 고정시키는 상향 캠면이 상기 하향 위치결정면 밑에 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 분무 장치(10).
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지체가 이의 상부 표면에 오리피스판 진동자를 구동시키는 전기 회로를 수용하기 위한 설치 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액체 분무 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지체가 이의 하부 표면에 상기 하부 영역내에 배터리를 수용하기 위한 수용 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액체 분무 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 캠면(camming surface)이 상기 지지체에 형성된 베이어닛 형태의 슬롯의 하부면으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 분무 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 지지체가 상향 위치결정면위에 지지된 고정 위치에 진동 오리피스판을 고정시키도록 배열된 탄성 핑거를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 분무 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 액체 분무 장치가, 환형 압전 작동기에 부착되어 이를 가로질러 연장하는 천공판을 갖는 환형 압전 작동기를 포함하고 상향 위치결정면에 의해 지지되는 펌프 어셈블리와, 상기 압전 작동기의 반대면을 가로질러 고주파 교류 전압을 공급하기 위해 연결된 전기 진동 회로를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 분무 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 지지체가 상향 위치결정면 상에 지지된 고정 위치로 진동 오리피스판을 고정시키기 위해 배열된 탄성 핑거를 추가로 포함하고, 상기 탄성 핑거가 상향 위치결정면에 대해 상기 작동기를 가압하는 것을 특징으로 하는 액체 분무 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상부 커버내의 전기 진동 회로위에 있는 작동 스위치와 맞물리도록 하기 위해 스위치 작동기가 상기 상부 커버내의 슬롯을 통해 연장하는 것을 특징으로 하는 액체 분무 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 지지체(30)가 중심 개구부와, 환형 압전 소자에 고정되고 상기 개구부를 가로질러 연장하는 오리피스판을 갖는 환형 압전 소자를 포함하는 유형의 압전 분무 펌프용 리테이너(retainer) 어셈블리를 포함하고, 상기 리테이너 어셈블리가
    압전 분무 펌프 어셈블리가 내부에 장착될 수 있고, 압전 펌프 어셈블리를 지지하기 위한 내향 연장하는 선반이 형성되어 있는 수직 연장하는 원통형 벽;
    상기 선반 위에 원통형 벽의 한 말단에 놓이는 수평 연장하는 환형 벽을 갖고, 관형 지지체에 제거가능하게 고정되는 리테이너; 및
    상기 환형 벽의 내부 가장자리로부터 상기 관형 지지체 내부로 하향 연장하여 선반위에 올려져 있는 압전 펌프 어셈블리를 가압하는 복수의 탄성 리테이너 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 분무 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 리테이너가 가요성 플라스틱 물질로 성형되고 상기 환형 벽으로부터 하향 연장하는 가장자리를 가지는데, 상기 가장자리가 리테이너를 원통형 벽에 분리가능하게 고정시키기 위해 상기 가장자리와 외측 원통형 표면에 배열된 분리가능한 상호결합 형성부와 외측 원통형 표면을 넘어 연장하는 것을 특징으로 하는 액체 분무 장치.
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