KR102089095B1 - 액체 주입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지 용기나 파우치 용기 등에 액상의 내용물을 주입하기 위한 주입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브봉이 하강하여 토출구를 폐쇄하는 과정에서 순간적으로 밸브봉의 개폐밸브로 압축공기를 토출 및 잔여 내용물을 용기로 완전이 주입되게 함으로써, 내용물이 개폐밸브에 묻어나는 것을 방지 및 그 묻어나는 내용물이 불규칙하게 낙하되어 용기와 장치를 오염시키는 것을 방지하며, 또한 내용물의 완전하게 용기로 주입시켜 줌으로써, 내용물이 불필요하게 버려지는 것을 예방하는 등 원료의 절감이 가능하게 하기 위한 액체 주입장치에 관한 것이다.

Description

액체 주입장치{LIQUID INJECTING APPARATUS}

본 발명은 합성수지 용기나 파우치 용기 등에 액상의 내용물을 주입하기 위한 주입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브가 닫혀 내용물의 배출을 중지시키는 과정에서 밸브에 묻어나는 잔여 내용물이 흘러 용기를 오염시키는 것을 방지하기 위한 액체 주입장치에 관한 것이다.

일반적으로 샴프나 세제류 등 소정의 점성을 가지는 액상의 내용물은 별도의 플라스틱 용기에 수용되어 유통 및 사용되고 있다.

또한, 최근에는 환경보호 차원에서 샴푸 내지는 세제류와 같은 액상 내용물 이 담겨진 합성수지 용기는 그 안에 충전된 내용물을 다 사용하고 난 후에 폐기하지 않고 새로운 내용물이 충전된 리필용 파우치 용기를 구입하여 최초 사용한 용기에 이 리필용 파우치 용기에 채워진 내용물을 다시 채워 재사용하고 있는 실정이며, 이러한 추세에 맞추어 내용물이 담겨진 리필용 파우치 용기의 판매량은 꾸준히 증가되고 있다.

한편, 상기와 같이 용기에 내용물을 주입하기 위한 장치는 통상 노즐을 통해 주입하게 되는 것으로, 이러한 노즐 구조는 하단에 토출구를 갖는 노즐몸체에 내용물의 공급이 가능한 내용물 주입관이 연결되고, 또한 노즐몸체의 내부에는 상기 토출구의 개폐를 단속하는 개폐봉이 승강 작동하게 구성되어, 개폐봉이 상승시 토출구를 개방하여 내용물을 주입하고, 하강시 토출구를 폐쇄하여 내용물의 주입을 차단하게 된다.

또한, 상기와 같이 주입되는 내용물의 중량은 로드셀을 통해 계량되게 된다.

그러나 상기와 같은 종래 주입장치의 노줄구조는 상기 개폐봉이 항시 내용물에 침지된 상태를 이루는 것인바, 개폐봉이 하강하여 토출구를 폐쇄하는 과정에서 그 개폐봉의 단부에는 내용물이 묻어나게 되는 것으로, 그 개폐봉에 묻어 있는 내용물이 용기의 이송 교체 과정에서 용기 외부나 장치에 낙하되어 용기와 장치를 오염시키는 심각한 문제점이 있었다.

대한민국실용신안등록 제20-0307697호.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 밸브봉이 하강하여 토출구를 폐쇄하는 과정에서 순간적으로 밸브봉의 개폐밸브로 압축공기를 토출 및 잔여 내용물을 용기로 완전이 주입되게 함으로써, 내용물이 개폐밸브에 묻어나는 것을 방지 및 그 묻어나는 내용물이 불규칙하게 낙하되어 용기와 장치를 오염시키는 것을 방지하기 위한 액체 주입장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

또한, 내용물의 완전하게 용기로 주입시켜 줌으로써, 내용물이 불필요하게 버려지는 것을 예방하는 등 원료의 절감이 가능하게 하기 위한 액체 주입장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 내부에는 내용물 수용공간이 형성되고, 하단에는 상기 내용물 수용공간과 연장되는 토출를 갖는 토출부가 형성되며, 공급장치로부터 내용물 수용공간으로 액상의 내용물을 공급받기 위한 내용물 주입관이 연결된 밸브 바디;

상기 밸브 바의 하부 둘레에 형성되어 바디의 하단 둘레로 압축 공기를 토출시키는 에어 분사부; 및

상기 밸브 바디 상단을 수직으로 관통되며, 상단의 실린더 작동에 의해 상하 승강되며, 하단에는 상기 토출구의 개폐를 단속하는 개폐밸브를 갖는 밸브봉을 포함하여 구성하되,

상기 토출부는,

내주면과 외주면에 각각 토출구로 갈수록 좁아지는 직경을 이루도록 내, 외측 경사면를 구성하며,

에어 분사부는,

밸브 바디의 둘레로 이격 형성되어 에어의 수용이 가능한 에어 공급실; 및

상기 에어 공급실로 압축 공기를 공급하기 위한 에어 분사노즐을 포함하여 구성하며,

상기 개폐밸브는,

상부로부터 하단으로 갈수록 점차 좁아지는 경사면을 이루게 구성하며,

상기 에어 공급실은,

에어 분사노즐을 통해 에어가 유입되어 순환되는 상부의 에어 순환실; 및

상기 에어 순환실의 하부로 연결되어 토출구의 외측 경사면의 경사를 따라 토출구의 하단과 연결되는 에어 토출실로 구성하되,

개폐밸브가 토출구를 차단시 에어 분사부에서 순간적으로 개폐밸브를 향하게 에어를 토출하게 구성함으로 달성할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명 액체 주입장치는, 개폐밸브가 토출구를 폐쇄하는 과정에서 그 개폐밸브에 내용물이 묻어 낙하되는 것을 방지하게 구성된 것인바, 잔존 내용물의 불규칙한 낙하로 용기의 외부 또는 액체 주입장치가 오염되는 것이 방지되는 등 항시 청결한 사용이 가능한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 내용물이 불규칙하게 낙하되어 버려지는 것을 방지하는 것인바, 원료의 절감 및 나아가 원가가 절감되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 액체 주입장치의 전체도.
도 2는 본 발명 액체 주입장치의 밸브 바디부 요부도.
도 3은 본 발명 액체 주입장치의 에어 공급실 요부도.
도 4는 본 발명 액체 주입장치의 사용상태도.
도 5는 본 발명 액체 주입장치의 내용물 주입상태도.
도 6은 본 발명 액체 주입장치의 토출구 폐쇄상태도.
도 7은 본 발명 액체 주입장치의 에어 분사 작동상태도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 액체 주입장치의 전체도이고, 도 2는 본 발명 액체 주입장치의 밸브 바디부 요부도이며, 도 3은 본 발명 액체 주입장치의 에어 공급실 요부도이다.

도 1 내지 도 3의 도시와 같이 본 발명 액체 주입장치(1)는 밸브 바디(100)와, 에어 분사부(200)와, 밸브봉(300)으로 구성된다.

먼저, 상기 밸브 바디(100)는 본 발명 액체 주입장치(1)를 구성함에 있어, 그 기초를 이루게 구성된 것으로, 통상의 액상 내용물이 수용되는 저장탱크 등의 공급장치(도면중 미도시함)로부터 내용물을 공급받아 배출 가능하게 한다.

이를 위해, 밸브 바디(100)는 수직 길이를 이루게 구성된 것으로, 먼저, 내부에는 공급장치로부터 공급되는 내용물이 수용 저장되는 내용물 수용공간(110)이 구성된다.

또한, 밸브 바디(100)에는 그 하단에 상기 내용물 수용공간(110)에 저장된 내용물의 배출을 단속하는 토출부(120)가 구성된 것으로, 토출부(120)는 그 하단에 내용물 수용공간(110)과 연장되는 토출구(121)이 관통 구성된다.

이때, 상기 토출부(120)에는 내주면과 외주면에 각각 토출구(121)로 갈수록 좁아지는 직경을 이루도록 내,외측 경사면(122)(122')이 더 구성된다.

또한, 밸브 바디(100)에는 내용물을 공급받기 위한 내용물 주입관(130)이 구성된 것으로, 내용물 주입관(130)은 공급장치와 내용물 수용공간(110)을 연결하되, 밸브 바디(100)의 측면을 관통하여 내용물 수용공간(110)과 연통되게 구성된다.

상기 에어 분사부(200)는 본 발명 액체 주입장치(1)를 구성함에 있어, 후술하는 밸브봉(300)의 개폐밸브(310)로 압축 공기를 분사하되, 개폐밸브(310)가 토출구(121)를 폐쇄시 순간적으로 에어를 분사하게 구성된다.

이를 위해, 에어 분사부(200)는 상기 밸브 바디(100)의 하부 둘레를 감싸게 구성된 것으로, 바람직하게는 토출부(120)를 감싸게 구성된다.

이때, 에어 분사부(200)의 내부에는 밸브 바디(100)의 둘레와 이격 형성 및 토출구(121)의 하단으로 개방되어 그 토출구(121)의 하단으로 압축 공기를 토출시키기 위한 상부는 막히고 하부가 토출구(121)의 하단으로 개방되는 에어 공급실(210)이 구성된다.

또한, 에어 분사부(200)에는 통상의 콤프레셔(도면중 미도시함) 등을 통해 압축 공기를 공급 및 고압의 분사가 가능하게 하는 에어 분사노즐(220)이 구성된 것으로, 에어 분사노즐(220)은 에어 공급실(210)과 연결되게 구성된다.

한편, 본 발명에서 상기 에어 공급실(210)은 먼저, 에어 순환실(211)을 이루게 구성된 것으로, 에어 순환실(211)은 밸브 바디(100)의 둘레를 따라 환형 형태를 이루며, 상기 에어 분사노즐(220)이 연결 및 에어를 공급받아 밸브 바디(100) 둘레로 고르게 순환시키게 된다.

또한, 에어 순환실(211)의 하부에는 실질적으로 에어가 토출되는 에어 토출실(212)을 이루게 구성된 것으로, 에어 토출실(212)은 상기 토출부(120)의 외측 경사면(122')와 대응되는 경사 구성된다.

상기 밸브봉(300)은 본 발명 액체 주입장치(1)를 구성함에 있어, 상기 밸브 바디(100)의 토출구(121) 개폐를 단속하여 내용물의 배출 및 용기에 주입을 제어하게 구성된다.

이를 위해, 밸브봉(300)은 수직봉 형태를 이루게 구성된 것으로, 상기 밸브 바디(100)의 상단을 수직으로 관통 및 하단이 내용물 수용공간(110)에 위치되게 구성된 것으로, 이때 밸브봉(300)은 상단이 실린더(301)에 연결되어 그 실린더(301) 작동에 의해 상하 승강 작동하게 구성된다.

또한, 밸브봉(300)의 하단에는 상기 토출구(121)의 개폐를 단속하기 위한 개폐밸브(310)가 구성된다.

이때, 본 발명에서 상기 개폐밸브(310)는 상부로부터 하단으로 갈수록 점차 좁아지는 경사면(311)을 이루게 구성된 것으로, 개폐밸브(310)는 밸브봉(300)이 상승시 내용물 수용공간(110)에 위치되어 토출구(121)를 개방하고, 하강시 상기 경사면(311)이 토출구(121)의 하단과 접하여 그 토출구(121)를 폐쇄하게 구성된다.

한편, 본 발명에서 상기 경사면(311)은 바람직하게는 상기 토출부(120)의 내측 경사면(122)과 대응되게 구성함이 바람직한 것으로, 이는 개폐밸브(310)가 하강시 경사면(311)이 토출부(120)의 내측 경사면(122)에 접하여 토출구(121)의 폐쇄력을 증대시키기 위함이다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 액체 주입장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명 액체 주입장치(1)는 점도를 가지는 액상의 내용물을 합성수지 용기 또는 파우치 용기 등에 주입함에 있어, 정량을 주입후 주입장치로부터 잔량의 내용물이 흘러내려 용기 또는 장치를 오염시키는 것을 방지하게 된다.

이를 위해, 본 발명 액체 주입장치(1)는 도 4를 참조하여 통상의 액체 주입장치와 같이 별도의 공급장치(10)로부터 액상의 내용물을 공급받게 되며, 내용물이 주입되는 용기는 통상의 로드셀(20) 등에 거치되어 정량 계량되게 되는 것으로, 이때 밸브봉(300)은 로드셀(20)에 계량되는 용량에 대하여 상하 승강 작동하여 밸브 바디(100)로부터 내용물의 배출 주입을 단속하게 된다.

상세히 설명하면,

먼저, 도 4를 참조하여 최초 내용물의 공급시에는 밸브봉(300)은 실린더(301) 작동에 의해 하강한 상태를 이루어 그 하단의 개폐밸브(310)가 밸브 바디(100)의 토출구(121)를 폐쇄한 상태를 이루는 것인바, 이에 공급장치(10)에서는 내용물 주입관(130)을 통해 내용물을 배출 및 밸브 바디(100)의 내부 내용물 수용공간(110)으로 충전되게 된다.

이에, 용기(30)에 내용물을 주입시에는 도 5를 참조하여 밸브봉(300)을 작동시키되, 실린더(301) 작동에 의해 밸브봉(300)을 상승 작동시키게 되면, 그 하단의 개폐밸브(310)가 내용물 수용공간(110)으로 인입됨과 동시에 토출구(121)를 개방하여 내용물의 배출 및 용기(30)에 주입이 가능하게 된다.

이후, 내용물이 적정량 주입되게 되면 도 6을 참조하여 다시 토출구(121)를 폐쇄 및 내용물의 배출을 중지시키게 되는 것으로, 이는 밸브봉(300)을 작동시키되, 실린더(301) 작동에 의해 밸브봉(300)을 하강 작동시키게 되면, 개폐밸브(310)의 경사면(311)가 토출구(121)를 막아 폐쇄하게 된다.

이때, 토출구(121)를 폐쇄하는 개폐밸브(310)는 그 경사면(311)의 상부 위치가 토출구(121)의 내측 경사면(122)에 접함으로 내용물의 배출을 중시키고 하부는 토출구(121)의 하방으로 돌출되게 된다.

한편, 상기와 같이 개폐밸브(310)가 토출구(121)를 폐쇄하는 과정에서 그 개폐밸브(310)는 내용물 수용공간(110)에서 액상의 내용물에 침지되어 주면에 내용물이 묻어 있게 되는 것인바, 개폐밸브(310)의 하부가 토출구(121)의 하부로 돌출되는 과정에서 경사면(311)에 묻어있는 잔존 내용물이 용기(30)를 이송시키는 과정에서 불규칙하게 흘러내려 용기(30)의 주변 또는 장치를 오염시키게 된다.

이때, 본 발명에서는 상기와 같이 잔존 내용물을 주입의 완료와 동시에 신속하게 경사면(311)으로부터 분리 및 용기(30)로 주입시키게 된다.

이는, 상기와 같이 개폐밸브(310)가 토출구(121)를 차단시, 도 7을 참조하여 에어 분사부(200)에서는 순간적으로 에어를 분사하여 개폐밸브(310)의 경사면(311)에 묻어있는 잔존 내용물을 분리 및 용기(30)로 주입시키게 된다.

즉, 에어 분사노즐(220)을 통해 에어 공급실(210)로 공급되는 에어는 에어 순환실(211)을 통해 밸브 바디(100)의 둘레로 고르게 순환 공급되게 된다.

이후, 순환 공급된 에어는 에어 토출실(212)로 유입되게 되며, 그 유입된 에어는 하단으로 이동 및 토출부(120)의 외측 경사면(122) 토출 시키게 된다.

이에, 토출되는 에어는 개폐밸브(310)의 경사면(311) 둘레로 고르게 분사되는 것인바, 토출부(120)의 하부로 돌출된 개폐밸브(310)의 경사면(311) 주면에 묻어있는 잔존 내용물을 경사면(311)을 따라 하단으로 이동 및 낙하시켜 용기(30)로 주입되게 되는 것으로, 그 개폐밸브(310)에는 내용물이 묻어있지 않아 용기(30)가 이송되는 과정에서 불규칙하게 낙하되는 것을 방지하게 된다.

이상과 같이 본 발명 액체 주입장치는 용기에 액상의 내용물을 주입 및 중지 시키는 작업을 반복하는 과정에서 개폐밸브에 묻어있는 잔존 내용물이 외부로 흘러 용기나 장치를 오염시키는 것을 방지하는 등 항시 청결한 장치의 운영이 가능하게 되며, 특히 버려지는 내용물을 최소화 하여 원료를 절감시키게 된다.

100 : 밸브 바디 110 : 내용물 수용공간
120 : 토출부 121 : 토출구
122,122' : 내,외측 경사면 130 : 내용물 주입관
200 : 에어 분사부 210 : 에어 공급실
211 : 에어 순환실 212 : 에어 토출실
220 : 에어 분사노즐
300 : 밸브봉 301 : 실린더
310 : 개폐밸브 311 : 경사면

Claims (3)

1. 내부에는 내용물 수용공간(110)이 형성되고, 하단에는 상기 내용물 수용공간(110)과 연장되는 토출구(121)를 갖는 토출부(120)가 형성되며, 공급장치로부터 내용물 수용공간(110)으로 액상의 내용물을 공급받기 위한 내용물 주입관(130)이 연결된 밸브 바디(100);
   상기 밸브 바디(100)의 하부 둘레에 형성되어 바디(100)의 하단 둘레로 압축 공기를 토출시키는 에어 분사부(200); 및
   상기 밸브 바디(100) 상단을 수직으로 관통되며, 상단의 실린더(301) 작동에 의해 상하 승강되며, 하단에는 상기 토출구(121)의 개폐를 단속하는 개폐밸브(310)를 갖는 밸브봉(300)을 포함하여 구성하되,
   상기 토출부(120)는,
   내주면과 외주면에 각각 토출구(121)로 갈수록 좁아지는 직경을 이루도록 내,외측 경사면(122)(122')를 구성하며,
   에어 분사부(200)는,
   밸브 바디(100)의 둘레로 이격 형성되어 에어의 수용이 가능한 에어 공급실(210); 및
   상기 에어 공급실(210)로 압축 공기를 공급하기 위한 에어 분사노즐(220)을 포함하며,
   상기 에어 공급실(210)은,
   에어 분사노즐(220)을 통해 에어가 유입되어 순환되는 상부의 에어 순환실(211); 및
   상기 에어 순환실(211)의 하부로 연결되어 토출구(121)의 외측 경사면(122')의 경사를 따라 토출구(121)의 하단과 연결되는 에어 토출실(212)로 구성하되,
   개폐밸브(310)가 토출구(121)를 차단시 에어 분사부(200)에서 순간적으로 개폐밸브(310)를 향하게 에어를 토출하게 구성함을 특징으로 하는 액체 주입장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 개폐밸브(310)는,
   상부로부터 하단으로 갈수록 점차 좁아지는 경사면(311)을 이루게 구성함을 특징으로 하는 액체 주입장치.
   
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