KR100981690B1 - 수동 펌프 분배기 - Google Patents

Abstract

왕복운동가능한 펌프 피스톤을 구비한 수동 펌프 분배기는 펌프 몸체에 스냅 끼워맞춤 장착된 배출 밸브를 구비하여 펌프 챔버로부터 액상 제품을 배출하며, 이 배출 밸브는 엘라스토머 재료로 이루어지고 일단에 배출 통로를 향해 바깥쪽으로 경사진 원추형 밸브부재를 구비하며, 상기 밸브는 그것의 대향단에 가로방향의 지지 박육부의 동축 개구를 통해 펌프 몸체 내부의 지지 박육부와 스냅 끼워맞춤 체결되는 재삽입불가능한 부재를 갖고, 이 원추형 밸브부재는 밸브부재의 형상과 상보적인 형태의 테이퍼를 갖는 원형 밸브 시트에 대해 안착된다.

펌프 분배기, 점성, 액상 제품, 밸브부재, 지지 박육부, 엘라스토머

Description

개량된 배출 밸브를 갖는 펌프 분배기{PUMP DISPENSER HAVING AN IMPROVED DISCHARGE VALVE}

도 1은 본 발명에 따른 개량된 배출 밸브부재를 포함하는 수동 구동 펌프 분사기의 종단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 배출 밸브주재를 확대하여 도시한 도 1과 유사한 도면이다.

도 3은 도 2의 3-3선에 따른 단면도이다.

도 4는 도 1의 4-4선에 따른 단면도이다.

본 발명은, 일반적으로 개량된 배출 밸브부재를 갖는 수동 구동되는 펌프 분배기에 관한 것으로, 특히, 대체로 원추형의 밸브부재와, 조립시에 배출 밸브가 제 위치에 스냅장착될 수 있도록 하는 재삽입불가능한(non-reentrant) 부재를 갖는 엘라스토머 재료로 이루어진 밸브부재에 관한 것이다.

종래의 수동 구동 펌프 분배기, 특히 핸드 로션, 바디 로션, 액체 비누 및 기타의 더 높은 점성을 갖는 제품을 분배하도록 설계된 펌프 분배기는, 보통 피스톤 흡입행정마다 펌프 챔버로의 액상 제품의 흐름을 각각 조절하고 각각의 피스톤 압축행정중에 펌프 챔버로부터 액상 제품의 유출을 조절하는 입구 및 출구 볼 체크밸브를 갖고 있다. 배출 밸브의 바로 하류측의 배출 통로는 길다란 배출구를 통해 연장되는 유출구로 가로지르고 있다. U.S. 4,286,736은 이와 같은 종래의 펌프 분배기의 예에 해당한다.

볼 체크밸브의 형태를 갖는 배출 밸브의 문제점은, 분배되는 크림과 같은 제품으로 인해 계속되는 피스톤 압축행정 다음의 피스톤 흡입행정마다 볼 체크밸브가 그것의 밸브 시트에 대해 완전하고도 적절하게 재폐쇄되는 것이 방해를 받는다는 것이다. 이것은, 연마세정제로서 속돌을 함유하는 시판되는 세정 셀 등과 같은 더욱 더 점성이 큰 액상 제품을 분배할 때 특히 문제가 된다. 배출 밸브의 하류측에 있는 통로가 배출이 종료되었을 때 분배되는 제품을 유지함으로써, 배출구 개방 상태중에 볼 체크밸브가 그것의 밸브 시트와의 밀봉 맞물림으로부터 어긋나는 동안, 밸브의 근처에 있는 점성을 갖는 액상 제품으로 인해, 피스톤 흡입행정중에 배출구를 폐쇄하기 위해 밸브가 그것의 시트에 대해 충분히 신속하고도 빈틈이 없이 밀봉되도록 재폐쇄되는 것이 방해를 받을 수 있다. 이것은 펌프에 기재되는 원활하고도 정확한 동작을 방해할 수 있다.

따라서, 배출 밸브가 지연없이 그것의 밸브 시트에 대해 빈틈이 없이 밀봉됨으로써 피스톤 흡입행정에 대해 신속하고 정확하며 밀봉되게 응답하도록, 전술한 형태의 수동 펌프 분배기의 배출 밸브에 대한 개량이 요구되고 있다. 또한, 이와 같은 밸브는 펌프의 다른 부품들과 쉽고 복잡하지 않게 서브조립될 수 있어야 하는 동시에, 경제적으로 대량생산할 수 있으면서도 매우 큰 신뢰성을 가져야만 한다.

결국, 본 발명의 목적은, 신속하게 응답하여 분배되는 제품의 점성에 무관하게 각각의 피스톤 흡입행정중에 배출 흐름 경로를 밀봉하는 동시에, 경제적으로 대량생산할 수 있으면서도 매우 큰 신뢰성을 갖고 효율적으로 작동하며 조립이 용이한 수동 펌프 분배기용의 개량된 배출 밸브부재를 제공함에 있다. 본 발명에 따른 개량된 배출 밸브부재는, 원추형태의 밸브부재와, 밸브가 펌프 몸체 내부의 제 위치에 스냅 끼워맞춤되도록 하는 재삽입불가능한 부분을 갖는 엘라스토머재의 밸브이다. 원추형 밸브는 하류측 방향으로 바깥쪽으로 경사지고, 그것의 외부 원추형 표면은 펌프 몸체 내부에 형성된 원추형 밸브 시트와 맞물려, 배출 폐쇄위치에서 빈틈이 없는 밀폐를 제공한다.

밸브의 재삽입불가능한 부분은 펌프 몸체 내부의 가로방향의 박육부(web)의 개구 내부에 스냅 끼워맞추어지며, 이와 같은 박육부는 밸브 시트로부터 축방향으로 이격되어, 원추형 밸브부재가 그것의 시트에 대해 빈틈이 없이 밀봉되도록 한다.

본 발명의 다른 목적, 이점 및 신규한 특징부는 첨부도면을 참조하여 주어지 는 본 발명의 이하의 상세한 설명으로부터 더욱 더 명백해질 것이다.

(실시예)

이하, 다수의 도면을 통해 동일하거나 대응되는 부분에는 동일한 참조번호를 붙인 첨부도면을 참조하면, 본 발명에 따른 배출 밸브부재를 포함하는 형태의 수동 구동 펌프 분배기는 도 1에 총괄적으로 10으로 표시하였으며, 도시된 것과 같이 내부에 나사산이 형성되거나 통상적인 방법으로 용기의 목부와 스냅 끼워맞춤 장착되도록 구성될 수 있는 덮개 뚜껑(12)을 사용하여 분사하고자 하는 제품의 용기 C에 부착되도록 구성된 펌프 실린더(11)를 구비한다. 실린더는 그것의 하단에 용기 내부의 액체 내부로 연장되는 침적 튜브(13)를 매달고 있으며, 용기의 하단부 근처에 있는 목부(14)가 공지된 방법으로 입구 볼 체크밸브(15)를 지지하고 있다. 펌프 실린더 내부의 분배기 밀봉재(16)는 복수의 현수 다리부(18)(도 4에 도시된 것과 같이 4개일 수 있다)를 갖는 수직 실린더(17)를 가지며, 이들 다리부의 끝에는 가로방향 플랜지들(19)이 위치한다. 4개의 다리부 사이에 형성된 중앙 영역은 입구 볼 체크밸브에 대한 볼 케이지(cage)로서의 역할을 한다.

실린더의 제 위치에 덮개 뚜껑을 지지하고, 채플릿(chaplet)의 실린더(23)의 외벽 상에 있는 잠금 나사산과 함께 환형 개구(22)를 형성하여 플런저 헤드(25)의 현수 슬리부(24) 상에 있는 잠금 나사산과 체결되도록 하기 위해, 채프릿(21)이 실린더(11)의 상단에 부착된다. 플런저 헤드는, 실린더(11)의 내벽과 활주하면서 밀봉되게 맞물려 그것의 하단에 환형 피스톤 밀봉재(27)를 갖는 피스톤의 중공형 피 스톤 스템(26)의 상단에 부착된다. 플런저 헤드는, 피스톤 스템의 상단과 마찰식으로 체결되어 빈틈이 없는 밀봉을 달성하는 내부 현수 슬리브(28)와, 피스톤 스템의 상단과 직접 연통하는 배출 통로(31)를 형성하는 길다란 가로방향의 분출구(29)를 갖는다.

펌프 실린더 내부의 피스톤 복귀 스프링(32)은, 그것의 일단이 밀봉재(16)의 플랜지들(19)에 지지되고, 그것의 타단이 피스톤의 저면에 지탱되어, 당업계에서 널리 공지된 것과 같이 펌프 실린더의 바깥쪽으로 펌프 피스톤을 그것의 상부 위치로 치우치게 한다. 피스톤은 도 1에서는 그것의 하향 잠금 위치에 있는 것으로 도시되어 있으며, 슬리브들(23, 24) 위의 잠금 리브들은 플런저의 잠금 하향 위치에 서로 맞물려, 피스톤 스템의 하단이 밀봉재(16)의 실린더(17)와 맞물림으로써, 분배기를 떨어뜨리거나 옆으로 뉘거나 적재나 보관중에 입구 밸브를 통해 누출되지 않게 분배기를 밀폐시킨다. 한편, 피스톤의 잠금해제 위치(미도시)에서는, 피스톤이 그것의 펌프 실린더의 바깥쪽으로 연장되어 통상적인 방법으로 플런저 헤드에 손으로 가압하였을 때 그것의 실린더 내부에서 왕복운동함으로써, 피스톤이 그것의 실린더와 함께 가변 용적의 펌프 챔버(33)를 형성한다.

본 발명에 따른 배출 밸브는 실리콘 또는 다양한 경도의 열가소성 엘라스토머 등의 탄성 물질로 이루어진 한 개의 배출 밸브부재(34)를 구비한다. 밸브부재는 일단에 원추형의 밸브부품(35)을 구비하며, 이 밸브부품은 도면의 도 1 및 도 2에 명확히 도시한 것과 같이 펌프 챔버로부터 바깥쪽으로 배출 통로(31)를 향해 경사져 있다. 밸브부재의 끝은 그것의 대향 단부에 재삽입불가능한 부재(36)를 더 갖는 다. 부재 36은 바람직하게는 피스톤 스템(26)과 일체화된 가로방향의 밸브 지지 박육부(36) 내부에 동심으로 형성된 개구(37)를 통해 삽입을 용이하게 하기 위해 원추형을 갖는다. 나중에 더욱 상세히 설명하는 피스톤 압축행정중에 액상 제품이 통할 수 있는 1개 이상의 배출구(39)가 박육부(38) 내부에 설치된다(도 3).

재삽입불가능한 부재(36)는 이격된 어깨부들 41 및 42를 형성하는 수축된 부분을 갖는 스템의 형태를 지닌다. 도 2에서 알 수 있는 것과 같이, 후술하는 이유로 인해 어깨부들 사이의 간격은 박육부(38)의 두께보다 약간 크다.

펌프 몸체는, 배출 밸브부재가 밀봉되게 맞물려 펌프 동작중에 분배기로부터의 액체 배출을 조절하는 배출 밸브 시트를 갖는다. 특히, 밸브 시트는 피스톤 스템(26)의 말단 근처에 형성되고, 원추형 밸브부재(36)의 경사와 일치하도록 구성된 환형의 테이퍼진 표면(43)을 구비한다. 박육부(38)와 밸브 시트(43) 사이의 축방향 간격은, 배출 밸브의 설치시에, 어깨부(41)가 박육부(38)의 내면의 뒤쪽에 스냅장착될 때, 밸브부재(43)의 외부 원추형 표면(44)이 상보적인 형태의 밸브 시트 표면(43)에 대해 빈틈없으면서 밀폐되게 지탱되도록 설정된다. 펌프 몸체에 플런저 헤드를 조립하기 전에, 펌프 피스톤과 함께 서브조립된 부품으로써 간편하면서도 방해를 받지 않고 배출 밸브의 조립이 행해질 수 있다. 조립공장에서 다른 서브조립된 부품들로 인한 밸브부재의 충격과 혹시 있을 수 있는 손상을 최소화하기 위해, 도 2에서 알 수 있는 것과 같이, 밸브 시트(43)가 피스톤 스템(26)의 자유단(45)으로부터 안쪽으로 함몰되고 이격배치된다.

동작시에, 플런저 헤드가 채플릿(21)에 대해 그것의 잠금 하향 위치로부터 간단히 나사결합이 풀림으로써, 피스톤 복귀 스프링이 피스톤과 이에 연결된 플런저 헤드를 펌프 실린더의 바깥쪽으로 치우치게 한다. 펌프가 채워진 후에, 각각의 피스톤 복귀행정중에 제품이 밸브 입구를 통해 펌프 챔버(33) 내부로 이끌어진다. 또한, 피스톤의 하향의 압축행정중에, 통상적인 방식으로 플런저 헤드의 상단에 대해 하향의 축방향으로 손의 힘이 가해질 때, 액상 제품이 배출된다. 각각의 피스톤 압축행정중에, 펌프 챔버로부터의 제품이 강제로 배출구들(39)을 통해 배출 밸브의 표면(44)에 대해 밀려, 원추형 밸브부재의 적어도 일부분이 변형되도록 하여, 표면(44)과 밸브 시트(43) 사이의 밀봉을 깨뜨림으로써, 배출 밸브를 개방하여, 제품의 흐름이 배출 통로(31)를 통과하여 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있도록 한다. 밸브의 상류측의 압력이 밸브의 하류측 압력을 초과하는 한, 배출 밸브는 개방된 상태를 유지한다. 따라서, 밸브의 대향면의 압력이 같아지거나 상류측 압력이 하류측 압력에 비해 줄어들자마자, 배출 밸브의 원추형 밸브부재가 즉각 반응하여, 그것의 밸브 시트 상에 완전하게 재안착되어 그것과 함께 빈틈이 없는 밀봉 맞물림을 형성함으로써, 배출 통로를 재폐쇄한다. 플런저 헤드에 대해 가해진 수동의 외부 힘이 완화됨에 따라 이와 같은 압력차가 변화하여, 플런저와 그것에 연결된 펌프 피스톤이 복귀 스프링의 힘을 받아 실린더의 바깥쪽으로 그것의 상향 위치로 복귀되도록 한다.

본 발명에 따른 배출 밸브는 간단하며 경제적인 구성을 가지면서도, 매우 효 율적이면서 실용적으로 분배기로부터 매우 점성이 큰 액상 제품의 배출을 제어하는데 매우 효과적이라는 것을 알 수 있다. 개량된 배출 밸브는 기존의 분배기에 사용하도록 변형될 수 있으며, 밸브를 수용하기 위해 펌프 피스톤의 상단의 약간의 변형만을 필요로 한다. 밸브 시트는 밸브 시트에 대한 간편한 위치인 피스톤 스템의 말단 근처에 배치된 것으로 도시하고 설명하였지만, 밸브 지지 박육부(38)가 밸브 시트로부터 이격됨으로써, 배출 밸브가 제 위치에 조립될 때 밸브부재의 표면(44)이 상보적인 형태의 밸브 시트에 대해 지지되어 빈틈이 없는 액체 밀봉을 제공하는 한, 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 밸브 시트가 도시된 것으로부터 상류측 또는 하류측의 위치의 펌프 몸체 내부에 배치될 수도 있다. 밸브부재의 외부 표면이 밸브 부재의 원추 형태에 대해 상보적인 형태의 테이퍼를 갖는 시트 등과 같은 별개의 밸브 시트에 지지되는 것이 중요하다. 이와 같이, 밸브 시트로부터 지지 박육부의 적절한 거리를 지니면서 밸브의 재삽입불가능한 부분과 지지 박육부(38) 사이의 스냅 끼워맞춤 장착으로 인해, 배출 밸브의 폐쇄 위치에서 원추형 표면(44)과 원추형 밸브 시트(43) 사이의 빈틈이 없는 밀봉 체결을 확보할 수 있다. 밸브부재(36)는 적절한 가요성을 갖는 한편, 변형이 없이 제 위치에 스냅 끼워맞춤되는 배출 밸브에 견딜 수 있을 정도로 충분한 강성을 갖는다. 본 발명의 한가지 이점은, 배출 밸브가 설치될 때 몰딩 불량 등으로 인한 작은 공차 변화에 무관하게 그것의 시트에 대해 빈틈이 없이 밀폐된다는 것이다. 원추형 밸브부재(35)의 각도는 그것의 중심축에 대해 대략 45°이지만, 밸브 시트(43)의 테이프가 상보적인 형태를 갖고 밸브가 밸브부재(35)의 외부 원추형 표면에서만 밸브 시트에 대해 안착 되는 한, 이 각도는 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 5°내지 60°가 될 수 있다. 또한, 어깨부들(41, 42) 사이의 간격과 박육부(38)의 두께의 차이에 의해 주어지는 간극으로 인해, 설치시에 표면(44)과 밸브 시트(43) 사이의 밀접한 밀봉 접촉을 확보할 수 있으며 제조공정중에 어떠한 공차 변화도 허용될 수 있다. 또한, 사용시에, 하향측의 압력차가 더 클 때, 이와 같은 간극은 배출 밸브가 상류측으로 이동할 수 있도록 한다. 마찬가지로, 이것은 폐쇄 위치에서도 밸브의 빈틈이 없는 밀봉 맞물림을 향상시킨다.

명백하게, 전술한 내용에 비추어 본 발명의 다양한 변화와 변형이 행해질 수 있다. 따라서, 첨부된 특허청구범위의 범주 내에서 본 발명은 전술한 것과 달리 실시될 수 있다는 것은 자명하다.

Claims (8)

1. 피스톤 복귀 스프링의 가압력에 대항하여 펌프 실린더 내부에서 압축 및 복귀행정 사이에서 왕복운동하여 상기 실린더와 함께 가변 용적의 펌프 챔버를 형성하는 펌프 피스톤을 갖는 펌프 몸체 - 상기 펌프 몸체는 피스톤 복귀행정시에 상기 챔버로 액상 제품을 유입하기 위한 입구 밸브를 갖고 - 와, 상기 펌프 몸체에 스냅 끼워맞춤 장착되어 피스톤 가압행정시에 챔버로부터 피스톤에 장착된 플런저 헤드의 배출 통로를 통해 액상 제품을 배출하는 배출 밸브 - 상기 배출 밸브는 엘라스토머 재료로 이루어지고, 일단에 배출 통로를 행해 바깥쪽으로 경사진 원추형 밸브부재를 구비하며, 또 상기 배출 밸브는 그것의 대향단에 재삽입불가능한 부재를 갖고 - 와, 상기 펌프 몸체 내부에 있는 가로 방향의 구멍이 천공된 지지 박육부를 구비하고, 상기 피스톤은 배출 밸브 폐쇄 위치에서 밸브부재의 외부 원추형 표면이 맞물리는 환형 밸브 시트를 형성하는 내부 환형의 경사진 벽을 그것의 말단 가장자리에 갖는 중공형의 원통형 스템을 포함하고, 상기 지지 박육부는 상기 외부 원추형 표면이 상기 밸브 시트와 맞물릴 때 상기 재삽입불가능한 부재가 연장되어 스냅 끼워맞춤 체결되는 개구를 갖고, 상기 외부 원추형 표면의 일부분은 배출 밸브 개방 위치에서 밸브 시트로부터 떨어져 챔버로부터 상기 지지 박육부 내부의 배출구와 배출 통로를 통해 액상 제품의 흐름을 개방시키고, 상기 배출 밸트의 재삽입불가능한 부재는 상기 지지 박육부의 내면과 맞물리는 적어도 한 개의 어깨부를 형성하는 수축된 부분을 갖는 스템을 포함한 것을 특징으로 하는 수동 펌프 분배기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 밸브 시트와 상기 지지 박육부는 소정 거리만큼 축방향으로 이격되어, 배출 밸브 폐쇄 위치에서 상기 밸브 시트와 밸브부재의 외부 원추형 표면 사이를 빈틈이 없이 밀폐하는 것을 특징으로 하는 수동 펌프 분배기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 중공형의 원통형 스템은, 입구 밸브와 대향하는 일단의 끝에 피스톤 밀봉재를 갖고, 이 피스톤 밀봉재는 실린더의 내벽과 맞물려 그것과 함께 펌프 챔버를 형성하는 것을 특징으로 하는 수동 펌프 분배기.
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,

   상기 지지 박육부 내부의 개구는 상기 스템과 동축을 이루는 것을 특징으로 하는 수동 펌프 분배기.
8. 삭제

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