KR101454799B1 - 액체 방울 방출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소정의 계측된 량의 액체를 방출할 수 있는 장치에 관한 것이다. 이 장치는, 액체가 흘러나오는 액체 방출 위치와 액체가 장치 쪽으로 역류하는 것을 방지하는 복귀-방지 위치를 가질 수 있는 밀봉 부재(14)를 포함한다. 상기 밀봉 부재(14)에는 방출되는 액체를 계측하기 위한 계측 수단(44, 46)이 제공된다.

Description

액체 방울 방출 장치{DEVICE FOR DISPENSING A LIQUID IN THE FORM OF DROPS}

본 발명은 소정의 계측된 양 즉, 투여량(dose)을 방출하는 기술 분야와 관련된다. 더 상세하게는, 본 발명은 세안액이나 안약과 같은 안과용 액체를 방울 형태로 방출하는 것에 관한 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다.

종래의 장치는 이미 방울 형태로 방출하는 실행이 가능한 것이 알려져 있다. 일반적으로, 방출 방울을 형성하기 위해 장치의 방출 헤드의 상단부에는 방울을 형성할 수 있는 체적 형태가 제공된다.

본 발명의 목적은 소정의 계측된 양의 액체를 방출하면서 방출된 액체의 위생(sterility)을 개선하는 것이다.

이러한 목적을 위하여, 본 발명은 소정의 계측된 양의 액체를 방출하는 장치로서, 액체가 흘러나오는 액체 방출 위치와 액체가 장치 쪽으로 역류하는 것을 방지하는 복귀-방지 위치를 가질 수 있는 밀봉 부재를 포함하고, 상기 밀봉 부재에는 방출되는 액체를 계측하기 위한 계측 수단이 제공되는 액체 방출 장치를 제공한다.

일반적으로, 소정의 계측된 양의 액체는 액체 방울이다. 복귀 방지 위치는 액체 차단 위치와 동일하다.

본 발명에 따르면, 액체를 계측하는 계측 수단이 밀봉 부재에 직접 제공되고, 따라서 방출 위치에서 밀봉 부재에 의해 방출되고 장치의 밀봉 영역에 보존되는 액체는 다른 부분을 통하여 흐르지 않고 계측 수단으로 직접 수용된다. 따라서, 액체가 밀봉 부재에서 방출된 후 장치의 다른 부분으로 침투할 위험은 감소 된다. 또한, 계측 수단이 밀봉 부재가 아닌 다른 부분, 예를 들면 장치의 방출 말단부의 외부 케이스에 제공된다면, 액체는 밀봉 부재와 계측 수단 사이를 흐르는 동안 장치의 다른 부분으로 침투할 수 있다. 바라지 않은 영역으로 액체가 침투하는 것은 특히 박테리아 증식을 통한 오염의 원인이 된다. 그렇지 않으면, 그러한 위험을 피하기 위해 밀봉을 확보하기 위한 특정 수단이 제공되어야 한다.

또한, 밀봉 부재에 계측 수단을 통합하는 것은 오염된 액체를 포함할 수 있는 임의의 "죽은 체적"을 감소시킨다. 이러한 죽은 체적은 밀봉 영역(특히 용기나 밀봉 부재에 의해 한정됨)과 방울을 계측하기 위한 계측 수단 사이의 체적에 대응한다. 계측 수단은 밀봉 부재 상에 있기 때문에, 밀봉 영역에 보다 가깝고 따라서 죽은 체적을 작게 유지할 수 있다. 또한, 밀봉 부재는 죽은 체적을 더 감소시키기 위하여 그 부분들에 대해 가능한 한 꽉 끼워지는 방식으로 만들어질 수 있다. 또한, 일반적으로 밀봉 부재는 부분적으로 또는 전체적으로 연성 재료로 만들어지므로, 경성 부품들에 의해 죽은 체적이 한정되는 경우보다 부품들에 꼭 맞게 안착되어 공간을 줄이기가 쉽다.

본 발명은 다음의 특성들 중의 하나 이상을 가질 수 있다.

- 상기 장치는 상기 밀봉 부재에 대한 지지를 위한 지지 수단을 포함하며, 상기 지지 수단은, 홈 영역을 갖는 레지스터에서, 벤딩 변형에 의해 상기 밀봉 부재를 변형하여 상기 밀봉 부재가 복귀-방지 위치를 갖도록 한다.

- 상기 밀봉 부재는 적어도 부분적으로 연성이고, 상기 장치는 압축 변형에 의해 상기 밀봉 부재의 연성 부분을 변형시켜 복귀-방지 위치를 갖도록 하는, 상기 밀봉 부재에 대한 지지를 위한 지지 수단을 포함한다. 연성 부분은 탄성중합체(elastomer) 물질 또는 밀봉을 확보하도록 충분히 연성인 재료로 만들어질 수 있다.

- 상기 계측 수단은 액체 방울을 형성하는 수단이다.

- 상기 장치는 방울 형성 수단 쪽으로 열리는 액체-통과 채널을 포함하고, 상기 방울 형성 수단은 상기 채널로부터 뻗어나가는 나팔 형상부를 포함한다. 이러한 나팔 형상부는 방출되는 액체가 분사되는 것을 피하게 한다.

- 상기 나팔 형상부는 거의 원통 형상부 쪽으로 열린다. 이러한 원통 형상부는 형성되는 방울의 계측을 가능하게 한다.

- 상기 밀봉 부재는 완전히 탄성중합체로 만들어진 탄성중합체 요소이다. 그러나, 상기 부재는 또한 다르게 형성될 수도 있으며, 특히 충분히 연성인 플라스틱 물질로 만들어질 수 있다.

- 상기 밀봉 부재는 탄성중합체 부분과 강체 부분을 포함하고, 상기 부분들은 서로에 대해 움직임을 구속한다. 강체 부분의 존재는 상기 강체 부분이 밀봉 부재 위에 가해지는 응력(stress)을 수용하는 것을 가능하게 하나, 탄성중합체 부분의 변형을 피하게 하여 밀봉이 보다 오랜 시간동안 지속되게 한다.

- 계측 수단은 강체 부분에 형성된다.

- 상기 밀봉 부재에서 상기 계측 수단이 제공된 부분은 액체가 방출되는 오리피스에 인접하여 배치된다.

이하, 첨부된 도면을 참조한 실시예를 통하여 본 발명을 더 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 밀봉 부재가 작동하는 방법을 도시한 개략도;
도 2는 도 1에 개략적으로 도시된 장치의 일 실시예를 도시한 종단면도;
도 3은 도 2의 변형된 실시예를 도시한 종단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 실시예는, 방출되는 액체를 수용하는 플라스틱 용기에 장착되는 액체 방출장치로서, 말단부(10)를 포함한다. 상기 장치는 소정의 계측된 양의 액체, 특히 눈, 코 또는 입에 사용되는 액체 방울, 예컨대 눈에 사용되는 세안액이나 안약 방울을 방출하는 것을 가능하게 한다. 말단부(10)는 용기(12), 더 정확하게는 용기의 목 부위에 장착되며, 상기 용기는 액체가 흘러나오도록 사용자가 짤 수 있도록 형성된다. 본 실시예에서, 용기(12)는 플라스틱으로 만들어지고, 액체가 흘러나오도록 사용자가 짤 수 있도록 형성된다. 용기는 다른 형태를 사용하는 것도 가능한데, 특히 유리나 금속으로 만들어질 수 있고, 액체를 방출하기 위해 사용자는 짜는 것이 아닌 다른 작동, 즉 펌프를 작동하는 요소에 압력을 가하는 것이 가능하다.

말단부(10)는 제 1 부분(16)과 제 2 부분(18) 사이에 배치되는 밀봉 부재(14)를 포함한다. 상기 밀봉 부재(14), 또는 밀봉 밸브는 도 2 및 도 3에 도시된 액체-차단 위치 또는 복귀-방지 또는 "체크" 위치에 놓일 수 있으며, 이 위치에서 밀봉 부재는 액체가 복귀하는 것을 막고 액체가 밀봉 영역에 남아있도록 한다. 밀봉 부재는 또한 액체 방출 위치(도시되지 않음)에 놓일 수 있다. 바람직하게는, 밀봉 부재(14)는 말단부(10)의 최단부 근처에, 액체 방출 오리피스(64)(도 3 참조) 근처에 배치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 밀봉 부재(14)에는 방출되는 액체를 계측하기 위한 계측 수단(44)이 제공된다.

말단부(10)는 폐쇄 캡(도시되지 않음)으로 닫힌다.

특정 실시예에서 말단부(10)의 구성은 이하에서 도 2 및 도 3을 참조하여 더 상세히 기술될 것이다. 도 3의 실시예는 도 2의 약간의 변형예이다. 도 2에서, 밀봉 부재(14)는 두 부분(34, 36)에 놓이고, 복귀 스프링(15)에 의해 차단 위치에 놓인다. 반면에 도 3에서, 밀봉 부재(14)는 완전히 탄성중합체로 만들어지고, 아래에 기술되는 것처럼 변형에 의해 차단 위치에 놓인다.

도 2에 도시된 바와 같이, 말단부(10)의 제 1 부분(16)은 거의 원통 형상의 돌출부(19)가 제공된 내부 코어(16)이고, 상기 돌출부(19)는 상기 코어(16)의 최단부로부터 돌출된다. 이 돌출부(19)는 최단부에 밀봉 부재(14)를 지지하는 지지 수단(20)을 가진다. 본 실시예에서, 상기 지지 수단(20)는 상기 밀봉 부재(14)를 지지하도록 형성된 환형 비드(bead)를 형성하는 돌기로 구성된다. 달리, 지지 수단(20)은 말단에 돌기를 포함하지 않고, 단지 돌출부(19)의 말단으로 구성될 수도 있다. 내부 코어(16)에는 또한 액체가 용기 외부로 통과하도록 하는 채널(22)과 내부 코어(16)를 용기(12)에 연결하기 위한 연결부가 제공된다. 말단부(10)에는 또한 흘러나간 액체의 체적을 보충하기 위하여 용기 내부로 공기가 통과하도록 고안된 통풍 수단이 제공된다. 본 실시예에서, 통풍 수단은 내부 코어(16)에 있으며, 공기가 흐를 수 있고 소수성(hydrophobic) 필터(26)가 배치된 채널(24)을 포함한다. 소수성 필터(26)는 내부로 흐르는 공기를 필터링하나 액체가 채널(24)을 통해 빠져나갈 수 없도록 형성된다. 더 상세하게는, 본 실시예에서 상기 필터(26)는 필터 수용 하우징(28)에 배치되고, 이 하우징(28)은 코어(16)의 내부면의 중심에 배치되는 환형 홈 형상으로, 이 홈안에 필터(26)가 설치된다.

본 실시예에서, 말단부(10)의 제 2 부분(18)은 말단부(10)의 외부 상단 케이스에 대응된다. 이 외부 케이스(18)는 내부 코어(16), 밀봉 부재(14)(적어도 부분적으로) 및 스프링(15)을 덮도록 형성된다. 더 상세하게는, 외부 케이스에는 오리피스(64) 쪽으로 열린 중심 고리형 홈으로 형성되고, 액체가 흘러나오게 할 수 있도록 돌출부(19)의 최단부와 밀봉 부재(14)의 최단부를 둘러싸도록 형성된다. 외부 케이스(18)에는 또한 복귀 요소(15)를 위한 지지 시트(32)가 제공되고, 이 시트(32)는 돌출부(30) 둘레에 배치된다. 본 실시예에서, 말단을 통해 액체가 전달되는 부재(14)의 최단부는 오리피스(64)로부터 약간 돌출된다. 이 말단을 오리피스(64)의 표면과 평평하도록 또는 말단부(10)로 물러나도록 형성될 수 있다. 달리, 말단이 케이스(18)의 표면으로부터 더 돌기되도록 형성될 수도 있으며, 이에 따라 액체 방울이 케이스(18)의 표면에서 더 쉽게 떨어지도록 하는 것이 가능하다.

본 실시예에서, 밀봉 부재는 탄성중합체 부분(34)과 강체 부분(36)으로 구성되고, 양 부분(34, 36)는 서로의 움직임을 구속한다. 즉 탄성중합체 부분(34)이 움직이면 강체 부분(36)이 함께 움직이고, 그 역도 동일하다. 본 실시예에서, 양 부분(34, 36)는 오버 몰딩에 의해 함께 조립되나, 다른 유형의 조립도 고려될 수 있다. 탄성중합체 부분(34)은 실리콘이나 열가소성 탄성중합체와 같은 탄성중합체 물질로 만들어진다. 강체 부분(36)은 폴리프로필렌과 같은 플라스틱 물질로 만들어진다. 강체 부분(36)는 복귀 요소(15)를 위한 지지 표면(38)이 제공된다. 도시된 바와 같이, 강체 부분(36)은 탄성중합체 부분(34)의 거의 전체 표면을 덮지만, 탄성중합체 부분의 영역(40)은 탄성중합체 부분의 말단에 자유롭게 남겨져 탄성중합체 부분(34)의 길이가 늘어날 수 있다. 더 정확하게는, 각 부분, 즉 탄성중합체 부분(34)과 강체 부분(36)은 중심 원통형 형상이 제공된 모자 형상, 코어(16)의 돌출부(19)의 형상을 실질적으로 보완하는 형상을 가지며, 이러한 원통형 형상은 말단에서 테두리에 의해 연장된다. 따라서, 강체 부분(36)은 탄성중합체 부분(34)의 주변(40)을 제외한 표면 대부분을 덮는다. 도면에 도시된 것처럼, 양 부분(34, 36) 각각은 원통형 중심 형상의 말단 벽에 제공되고 액체가 흘러나오는 것을 가능하게 하는 채널(42)를 한정한다. 또한, 밀봉 부재(14)는 방출되는 액체를 계측하기 위한 계측 수단(44, 46)이 제공되고, 이러한 부재는 액체 방울을 형성한다. 더 정확하게는, 상기 수단은 상기 부재(14)의 강체 부분(36)에 형성된다. 상기 계측 수단(44)은 채널(42)에서 시작되는 콘 형상으로 장치의 말단을 향하여 나팔 형상을 가진다. 이에 따라 액체 방울을 형성하고 액체가 분사되는 것을 방지하며, 원통형 부분(46) 쪽으로 열린 콘(44)은 액체 방울을 계측하는 것을 가능하게 한다.

본 실시예에서, 복귀 요소(15)는 나선형 금속 스프링이다. 복귀 요소(15)는 강체 부분(36)의 표면(38)을 지지하여 밀봉 부재(14)에 복귀력을 가한다. 이에 따라 밀봉 부재(14)를 압박하여 액체 차단 위치로 돌아오게 한다.

도면에 도시된 것처럼, 밀봉 부재(14)는 누출방지 방식으로 양 부분(16, 18) 사이에 고정되는데, 이는 채널(22)을 통해 흐르는 액체가 케이스(18) 쪽으로 새나가는 것을 방지하기 위한 것이다.

도 2의 방출장치의 동작은 아래에 기술된다.

사용자가 장치를 사용할 때, 사용자는 우선 장치로부터 뚜껑을 제거한다. 액체 방울을 방출하기 위해, 사용자는 장치를 작동시키고, 그에 따라 용기 내부의 압력이 상승하여 액체가 채널(22) 쪽으로 흐르게 하며, 그에 따라 탄성중합체 부분(34)에 압력이 가해진다. 이러한 압력에 의해, 밀봉 부재는 화살표(48)로 표시된 대로 위쪽으로 이동하여 액체 차단 위치에서 액체 방출 위치로 이동한다. 더 상세하게는, 탄성중합체 부분(34)의 영역(40)은 변형되어 길어지며, 이에 따라 탄성중합체 부분이 위쪽으로 움직이도록 한다. 이러한 이동이 끝나면, 지지 수단(20)이 밀봉 부재(14)와의 상호 작용하여 제공되는 밀봉이 깨져, 액체가 채널(42)을 통해 양 부분(44, 46) 쪽으로 흐를 수 있고. 액체 방울을 형성한다. 액체의 이동경로는 화살표(50)에 의해 표시된다. 일단 방울이 방출되면, 사용자는 용기에 압력을 가하는 것을 중단할 수 있고, 채널(24)를 통해 공기가 채워진다. 또한, 밖으로 향하는 액체로부터의 압력이 중단되면, 밀봉 부재(14)는 상기 요소(15)의 복귀력의 영향으로 액체 차단 위치로 되돌아간다. 따라서, 지지 수단(20)과 상기 부재(14)의 탄성중합체 부분은 액체가 흘러나가는 것을 방지하도록 다시 상호 작용한다. 이 차단 위치에서 상기 부재(14)는 강체 부분(36)에 대한 상기 부분(34)의 압축에 의해 액체를 차단하고, 이러한 압축은 상기 수단(20)에 의해 이루어진다.

기술된 실시예는 변형예를 가질 수 있다. 특히, 복귀 요소(15)는 나선형 스프링이나, 탄성 블레이드 또는 탄성중합체 요소와 같은 금속이나 다른 물질로 만들어진 다른 유형의 복귀 스프링을 제공하는 것도 가능하다. 특히, 상기 복귀 요소(15)는 탄성중합체 부분(34)이나 강체 부분(36)에 통합됨에 의해 밀봉 부재(14)에 직접 통합될 수 있다. 달리 케이스(18)에 통합될 수도 있다.

도 2의 장치의 장점은, 계측 수단(44, 46)이 상기 부재(14)에 제공되기 때문에, 계측 수단들은 상기 수단(20)의 지지에 의해 한정된 밀봉 영역에 더 이상 근접하지 않다는 것이다. 또한, 상기 계측 수단이 상기 부재(14)에 직접 배치되기 때문에, 액체가 "불결한" 부분을 통과하여 오염될 위험이, 계측 부재가 상기 부재(14)에 고정되거나 통합되지 않는 부분, 예컨대 케이스(18)에 배치되는 것보다 훨씬 낮아진다. 도 2의 실시예에서, 계측 수단은 강체 부분(36)에 제공되고, 이는 탄성중합체 부분(34)에 제공되는 것보다 실행하기 더 쉽고, 더 일정한 계측을 얻을 수 있다. 그러나, 탄성중합체 부분(34)에 제공하는 것도 가능하다.

본 실시예에서 방출장치의 다른 장점은, 특히 강체 부분(36)이 탄성중합체 부분(34)을 위한 일 종의 외피(shell)를 구성하고, 이 외피는 임의의 변형 위험 없이 밀봉 부재(14)에 더 쉽게 응력을 가할 수 있다.

도 3의 변형예에서, 밀봉 부재는 충분히 탄력적인 탄성중합체나 플라스틱 물질로 만들어질 수 있는 요소이고, 그것은 완전히 동일한 물질로 만들어지고, 말단부는 스프링을 포함하지 않을 수 있다. 본 실시예에서, 상기 부재(14)는 장치에 변형된 채 장착됨으로써 액체-차단을 달성할 수 있다. 상기 부재(14)는 원통형 형상(65)이 제공되고, 테두리(66)를 갖는 모자-형상이다. 테두리의 가장자리(68)는 정적 밀봉을 제공하기 위해 양 부분(16, 18) 사이에 영구 고정된다. 이 고정은 상기 부재(14)를 변형함에 의해 이루어진다. 상기 부재(14)는 돌출부(19)에 끼워 맞춰지고, 상기 부재(14)는 돌출부(19)에 대해, 더 상세하게는 수단(20)에 대해 가압하도록 구속되는 방식으로 변형된다. 도 3에 도시된 상기 부재(14)의 형상은 조립되기 전의 부재(14)의 형상과 다르다. 상기 부재(14)에 압력을 가하여 차단 위치에서 밀봉을 얻을 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 실시예에서, 상기 부재(14)는 홈이진 영역을 가지는 레지스터 안에 배치된 지지 수단(20)에 의해 얻어진 상기 부재(14)의 벤딩 변형에 의해 액체를 차단한다.

도 3에 도시된 실시예에서, 계측 수단(44, 46)은 완전히 탄성중합체 부분에 제공된다. 이 수단(44, 46)은 도 2의 수단과 유사하다.

도 3의 장치는 도 2의 장치와 유사하게 동작한다.

본 발명은 위에서 기술된 실시예들에 한정되는 것이 아님에 유의해야 한다.

Claims (10)

1. 소정의 계측된 양의 액체를 방출하는 장치로서,
   상기 장치는 용기 상에 장착되며 제1 부분(16) 및 제2 부분(18)으로 구성되는 말단부(10)를 포함하고, 또한 액체가 흘러나오는 액체 방출 위치와 액체가 장치 쪽으로 역류하는 것을 방지하는 복귀-방지 위치를 가질 수 있는 밀봉 부재(14)를 포함하고,
   상기 밀봉 부재(14)는 상기 제1 부분(16)과 제2 부분(18) 사이에 배치되며 방출되는 액체를 계측하기 위한 계측 수단(44, 46)이 제공되며,
   상기 계측 수단(44, 46)은 액체 방울을 형성하는 수단이고,
   상기 장치는 방울 형성 수단(44, 46) 쪽으로 열리는 액체-통과 채널(42)을 포함하고,
   상기 방울 형성 수단(44, 46)은 상기 채널(42)로부터 뻗어나가는 나팔 형상부(44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 방출 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 밀봉 부재에 대한 지지를 위한 지지 수단(20)을 포함하는데, 상기 지지 수단은 밀봉 부재에서 홈이 형성된 영역에 끼워져 있으며, 밀봉 부재가 복귀-방지 위치에 놓이도록 벤딩 변형에 의해 밀봉 부재(14)가 변형되는 것을 특징으로 하는 액체 방출 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 밀봉 부재는 적어도 부분적으로 연성이고, 상기 장치는 압축 변형에 의해 상기 밀봉 부재의 연성 부분(34)을 변형시켜 복귀-방지 위치를 갖도록 하는, 상기 밀봉 부재에 대한 지지를 위한 지지 수단(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 방출 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 나팔 형상부(44)는 원통 형상부(46) 쪽으로 열린 것을 특징으로 하는 액체 방출 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 밀봉 부재(14)는 완전히 탄성중합체로 만들어진 탄성중합체 요소인 것을 특징으로 하는 액체 방출 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 밀봉 부재(14)는 탄성중합체 부분(34)과 강체 부분(36)을 포함하고, 상기 부분들은 서로에 대해 움직임을 구속하는 것을 특징으로 하는 액체 방출 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 계측 수단(44, 46)은 강체 부분(36)에 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 방출 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 계측 수단(44, 46)이 구비된 밀봉부재는 액체가 방출되는 오리피스(64)에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 액체 방출 장치.
9. 삭제
10. 삭제

Images