KR102271529B1 - 액체 디스펜서 - Google Patents

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KR102271529B1
KR102271529B1 KR1020210028920A KR20210028920A KR102271529B1 KR 102271529 B1 KR102271529 B1 KR 102271529B1 KR 1020210028920 A KR1020210028920 A KR 1020210028920A KR 20210028920 A KR20210028920 A KR 20210028920A KR 102271529 B1 KR102271529 B1 KR 102271529B1
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박민태
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태광화학공업 주식회사
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Abstract

보관통, 토출봉, 실린더모듈을 포함하는 액체 디스펜서가 개시된다. 실린더모듈은 제1실린더와 체크밸브가 설치된 제2실린더를 포함한다. 따라서 본 발명은 체크밸브를 이용하여 제1실린더와 제2실린더의 압력을 다르게 하여, 가압 시 원상 회복성을 갖도록 하며 토출봉으로 정량의 액체를 토출할 수 있다.

Description

액체 디스펜서{LIQUID DISPENSER}
본 발명은 액체 디스펜서에 관한 것이다.
특히 체크밸브를 활용하여 공기의 이동을 제어하여 정량의 액체를 토출하고 원래의 형태로 복원될 수 있는 액체 디스펜서에 관한 것이다.
샴푸, 액상 화장품, 액상 세제, 액상 비누 또는 액상 화공약품 등과 같은 액체 내용물은 용기에 보관되어 판매되고, 사용된다. 이러한 액상 내용물은 저장되어 있는 용기에서 일정량 배출되어 상용된다.
일반적으로 일정한 양의 액상 내용물을 배출하기 위하여는 일반적으로 자유 낙하 방식을 활용하나, 최근에는 마개 겸용 누름-버튼식 배출 펌프인 디스펜서가 주로 활용된다. 이러한 디스펜서의 세부적인 구조는 상이하나, 금속 구조물과, 철제 코일의 탄성력을 활용한 구조가 대부분 이었다.
그러나 최근 순환이용성 평가제도의 시행에 따라 제품 폐기 시 재활용을 저해하는 요소가 있는지가 평가되고 있으며, 재활용 저해 요소가 있을 시 개선을 권고하고, 개선 사항이 이행되지 않을 시 이를 공개하여 평가하는 기업의 불이익을 주고 있다.
이에 따라 재활용 개선을 위하여, 디스펜서에도 제품의 부속품을 단일화하기 위한 기술개발이 진행되고 있으나, 아직은 도입 단계에 있는 실정이다.
국내 특허문헌 공개번호 제10-2020-0021010호
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플라스틱 재질로만 구성되되, 자원 재활용을 용이하게 할 뿐만 아니라 부식성 액체를 다루는데 활용될 수 있으며, 정량의 액체를 토출할 수 있는 액체 디스펜서를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명인 액체 디스펜서는 내부에 액체를 보관할 수 있는 공간이 형성되며, 일측에는 개방홀이 형성된 보관통, 상기 개방홀을 통해 일측은 상기 보관통 내부에, 타측은 보관통 외부에 위치되며 타측을 가압 시 내부의 압력 변화가 발생되어 상기 보관통 내부의 액체를 토출하는 토출봉 및 상기 토출봉의 이동에 따라 가압 가능하도록 형성되며, 내부에는 배치홀이 형성된 구획벽이 위치되어 공간부와 외부공간이 연통되면서 구획 형성되고, 상기 배치홀에는 제1실린더와 체크밸브가 배치된 제2실린더가 배치되며 상기 토출봉에 의해 가압력을 받으면 상기 제2실린더 내의 공기는 공간부로 이동되며 부피가 작아지고, 상기 가압력이 해제되면, 상기 외부공간의 공기가 상기 제2실린더로 내로 이동되며 복원되는 실린더모듈을 포함한다.
상기 실린더모듈은, 일면이 개방되고, 상기 토출봉이 관통하며 위치될 수 있는 중공부와, 내부는 상기 배치홀이 형성된 구획벽으로 구획된 공간부와 외부의 공간인 외부공간로 구성된 캡부와, 상기 캡부의 개방된 일면에 위치되어 상기 캡부의 개방된 일면을 폐쇄하는 형태로 위치되는 지지부를 포함하며, 상기 제1실린더와 상기 제2실린더의 일측은 상기 지지부에 의해 지지되고, 타측은 상기 배치홀을 관통하며 상기 공간부 내에 위치되는 것을 특징으로 한다.
상기 캡부는 측면이 아닌 측면과 교차되는 방향의 면 중 어느 하나가 개방되어 있으며, 상기 구획벽은 상기 복수개의 배치홀이 대칭되는 위치에 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부는 상기 캡부의 내측에 인입되어 고정되며, 상기 지지부의 일면에는 상기 제1실린더 또는 제2실린더가 인입 고정될 수 있는 설치부가 둘레 방향을 따라서 복수개 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1실린더는, 상기 지지부에 고정되며, 일면이 방사방향으로 확장된 형태의 플런저와, 내부에 공간이 형성되어 상기 플런저가 삽입되는 형태로 상기 플런저와 결합되고, 일측에는 상기 공간부와 내부의 공간을 연통하는 연통부가 형성된 몸체부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2실린더는 상기 지지부에 고정되고 중앙에는 상기 외부공간과 연통되는 유로가 형성되며 상기 유로를 개폐하는 제1체크밸브가 설치된 체크플런저와, 내부에는 공간이 형성되어 상기 체크플런저가 삽입되는 형태로 상기 체크플런저와 결합되고, 일측에는 상기 공간부의 내부의 공간과 연통되되, 연통되는 공기의 흐름이 일방향이 되도록 제2체크밸브가 설치된 체크연통부를 포함하는 체크몸체부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 토출봉은 제1토출봉과, 상기 제1토출봉과 이격되어 배치되는 제2토출봉과 상기 제1토출봉과 상기 제2토출봉 사이를 연결하는 연결바를 포함하며, 상기 연결바에는 액체의 일방향 이동을 허여하는 제3체크밸브와 상기 제3체크밸브와 이격되어 있으며, 상기 연결바의 내부에서 상기 연결바의 길이방향을 따라 이동될 수 있는 제4체크밸브하우징과, 상기 제4체크밸브하우징에 설치되는 제4체크밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2토출봉의 외주에는 방사방향을 따라 돌출된 위치돌기가 대칭되는 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제2토출봉에는 방사방향으로 돌출된 누름부를 포함하며, 상기 제2토출봉이 가압되어 이동되면 상기 실린더모듈을 가압하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부에 배치되며, 상기 토출봉이 가압 시 맞닿게 되는 설정된 길이를 가지는 가이드벽을 포함하는 위치가이드체를 더 포함하며, 상기 위치가이드체는, 제1가이드벽과 상기 제1가이드벽에 인접하여 상기 제1가이드벽보다 짧은 길이를 가지는 제2가이드벽 및 제2가이드벽과 인접한 위치에 가이드홈을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 액체 디스펜서는 플라스틱 재질로만 구성되고, 위치가이드체에 의해 결정되는 이동길이에 따라 토출봉 가압 시 정량의 액체를 토출할 수 있으며, 실린더모듈을 이용하여 제어되는 유로에 의하여 발생되는 실린더간 압력차를 이용하여 토출봉이 복원될 수 있다.
또한, 본 발명은 부식성 액체를 다룰 때에도 활용될 수 있다.
또한, 본 발명은 플라스틱 재질만으로 제조되어 재활용이 용이하다.
도 1은 일 실시예에 의한 본 발명인 액체 디스펜서의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 의한 본 발명인 액체 디스펜서의 분해도이다.
도 3은 일 실시예에 의한 본 발명인 액체 디스펜서의 지지부의 확대도이다.
도 4는 일 실시예에 의한 본 발명인 액체 디스펜서의 위치가이드체의 확대도이다.
도 5은 일 실시예에 의한 본 발명인 액체 디스펜서의 캡부의 일부 절개도이다.
도 6에서 (a)는 일 실시예에 의한 지지부의 단면이며, (b)는 일 실시예에 의한 지지부에 제4체크밸브하우징이 설치된 상태의 단면도이고, 도 (c)는 일 실시예에 의한 도 6의 (b)에서 연결바가 지지부에 설치된 상태의 단면도이며, (d)는 도 6의 (c)에 제3체크밸브 및 제2토출봉이 설치된 상태의 단면도이다.
도 7a는 일 실시예에 의한 본 발명인 액체 디스펜서가 가압된 상태의 단면도를 도 7b는 일 실시예에 의한 본 발명인 액체 디스펜서가 복원된 상태의 단면도이다.
도 8에서 (a)는 실린더모듈이 가압 되기 전 제1실린더와 제2실린더의 상태를 개념적으로 도시한 것이며, (b)는 실린더모듈이 가압될 때, 제1실린더와 제2실린더의 상태를 개념적으로 도시한 것이며, (c)는 실린더모듈이 원상 회복될 때 제1실린더와 제2실린더의 상태를 개념적으로 도시한 것이며, (d)는 실린더모듈이 원상 회복되었을 때 제1실린더와 제2실린더의 상태를 개념적으로 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
아울러 후술할 본 발명의 구성들은 플라스틱을 재료로 하여 형성되는 것이 원칙이나, 통상의 기술자가 용이한 범위 내에서 변경한 재료로 형성되는 구성 역시 본 발명의 기술적 범위에 속함은 당연할 것이다.
도 1은 일 실시예에 의한 본 발명인 액체 디스펜서의 사시도이다.
본 발명인 액체 디스펜서는 보관통(100), 토출봉(200), 실리더모듈(300)을 포함한다.
보관통(100)은 내부에 토출 대상이 되는 액체가 보관될 수 있다. 보관통(100)은 도 1의 사시도에서 관찰되지 않으나, 개방홀이 보관통(100)의 일측에 형성된다. 따라서 토출봉(200)은 개방홀을 통하여 일부 영역은 보관통(100) 내에 위치될 수 있다.
토출봉(200)은 설정된 길이를 가지며, 일측은 보관통(100) 내에 위치되고, 중간 부분은 실린더모듈(300)에 둘러싸이며, 타측은 외부에 노출된다. 토출봉(200)은 사용자의 가압에 의하여 설정된 간격만큼 눌려질 수 있다.
사용자가 토출봉(200)에 압력을 가하면 토출봉(200)은 설정된 깊이로 눌려지고, 그에 따라 실린더모듈(300)도 눌려질 수 있다. 그러면서 토출봉(200)의 내부를 통과한 보관통(100)의 액체의 일부가 외부로 토출될 수 있다. 눌려진 토출봉(200)은 실린더모듈(300)에 의하여 원래의 위치로 복원될 수 있다.
실린더모듈(300)은 도 1인 사시도에서 관찰되지 않은 제1실린더(340), 제2실린더(350)를 포함한다. 제2실린더(350)는 제1실린더(340)와 다르게 체크밸브를 포함한다. 따라서 전술한 사용자의 동작에 의하여 가압된 실린더모듈(300)은 압착되고, 내부에 설정된 유로를 통하여 공기가 순차적으로 이동되며, 원래의 형태로 복원될 수 있다. 실린더모듈(300)의 형태가 압착 전으로 복원되면, 토출봉(200) 역시 원래의 형태로 복원될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 의한 본 발명인 액체 디스펜서의 분해도이다.
본 발명인 액체 디스펜서의 보관통(100)은 액체가 보관될 수 있는 내부의 공간이 형성되며, 일측에는 개방홀이 형성된다. 보관통(100)의 일측은 돌출된 형상으로 형성되며, 개방홀은 보관통(100)의 돌출된 부분에 형성된다. 보관통(100)의 돌출된 형태의 일측에는 둘레를 따라서 나사산이 형성될 수 있다. 나사산은 후술할 지지부(320)의 나사산과 결합될 수 있다.
토출봉(200)은 제1토출봉(210), 제2토출봉(220) 및 연결바(230)로 구성된다. 제1토출봉(210), 제2토출봉(220) 및 연결바(230)의 내부는 공간이 형성되며 각각의 공간은 연통된다.
제1토출봉(210)과 제2토출봉(220)은 연결바(230)를 기준으로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 제1토출봉(210)과 제2토출봉(220)은 각각 연결바(230)에 인입되는 형태로 연결바(230)와 연결되되 상호 단부가 맞닿지 않은 형태로 연결될 수 있다.
제2토출봉(220)은 사용자의 동작에 따라 가압 시 연결바(230)의 내부에서 설정된 깊이만큼 하측으로 이동될 수 있다. 한편, 제1토출봉(210)은 그 위치가 변경되지 않을 수 있다. 그리고 제2토출봉(220)은 공기의 이동량의 변화 및 실린더모듈(300)의 동작에 따라 다시 원래의 위치로 복원될 수 있다. 이때 제1토출봉(210), 연결바(230), 그리고 제2토출봉(220)의 내부의 공간을 통하여 액체가 이동되어 외부로 토출될 수 있다.
제2토출봉(220)은 일측에 누름부(221)와 위치돌기(222)가 형성되어 있다. 누름부(221)는 제2토출봉(220)의 둘레를 따라서 형성되며, 위치돌기(222)는 누름부(221)와 이격되어 제2토출봉(220)의 외면에서 둘레 방향을 따라 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 위치돌기(222)는 누름부(221)와 이격된 위치에서 두 개가 대칭되어 형성될 수 있다.
누름부(221)는 후술할 캡부(310)와 맞닿는다. 따라서 사용자가 제2토출봉(220)을 가압 시 제2토출봉(220)의 하측 이동에 따라 캡부(310) 역시 가압되어 하측으로 이동될 수 있다.
위치돌기(222)는 후술할 캡부(310)의 중공홀에 위치되며, 후술하여 설명할 위치가이드체(330)와 맞닿아, 제2토출봉(220)이 가압되어 하측으로 이동 시 이동되는 거리를 가이드할 수 있다.
한편, 액체의 이동이 제어되기 위하여 연결바(230)와 제2토출봉(220) 각각에는 제3체크밸브(30), 제4체크밸브(40)가 설치된다. 연결바(230)의 하측을 일측, 상측을 타측이라고 명명하면, 제3체크밸브(30)는 연결바(230)의 일측에 위치되고, 제4체크밸브(40)는 제2토출봉(220)의 일측 단부에 위치된다. (보다 정확하게는 제4체크밸브하우징(360)에 제4체크밸브(40)가 배치되는 자세한 설명은 후술하여 설명하도록 함) 제3체크밸브(30), 제4체크밸브(40)는 제1토출봉(210)에서 제2토출봉(220) 방향으로만 액체 이동을 허여하며, 반대 방향의 이동은 허여하지 않는다.
한편, 연결바(230)의 타측 단부에는 연결바(230)의 둘레를 따라 유지돌기(231)가 형성되는데 이는 지지부(320)의 내측에 형성된 잠금부(323) 부분에 고정될 수 있다. 즉, 연결바(230)의 방사방향으로 지지부(320)의 하측에는 연결바(230)의 고정을 위한 하측의 특이한 구조가 형성되는데, 연결바(230)의 유지돌기(231)는 지지부(320)의 내측의 구조에 고정된다. 이 부분에 대한 설명은 후술하여 자세하게 설명하도록 하겠다.
실린더모듈(300)은 캡부(310), 지지부(320), 위치가이드체(330) 그리고 제1실린더(340)와 제2실린더(350)를 포함한다.
캡부(310)는 원통형 형상으로 중심을 관통하는 중공홀이 형성된다. 캡부(310)의 내부공간은 공간부(311), 외부공간(312)으로 구성된다. 도 2에서는 확인되지 않지만 캡부(310)는 구획벽(313)을 통하여 각각의 공간이 구획될 수 있다. (공간부와 구획벽은 도 3에 확인 가능) 구획벽(313)은 캡부(310) 내부의 공간을 구획하되, 배치홀이 형성되어 있다. 공간부(311)와 외부공간(312)은 배치홀을 통하여 연통될 수 있지만, 각각의 배치홀에는 제1실린더(340)와 제2실린더(350)가 배치되어, 공간부(311)와 외부공간(312)은 구획되는 것과 같은 효과를 가질 수 있다.
캡부(310)는 일면이 개방되어 형성된다. 즉, 캡부(310)는 측면, 그리고 상면만을 포함하며, 하면은 개방되어 있다. 중공홀은 전술한 토출봉(200)이 위치되는 공간으로 토출봉(200)의 움직임을 방해하지 않는다.
캡부(310)는 제2토출봉(220)의 누름부(221)와 맞닿는다. 즉, 중공홀의 직경은 누름부(221)의 직경보다 작게 형성되므르, 제2토출봉(220)의 아래쪽으로 이동함에 따라 누름부(221)를 통해 맞닿은 캡부(310) 역시 제2토출봉(220)의 아래쪽으로 이동될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 의한 본 발명인 액체 디스펜서의 지지부의 확대도이다.
도 4는 일 실시예에 의한 본 발명인 액체 디스펜서의 위치가이드체의 확대도이다.
지지부(320)는 캡부(310)의 개방된 부분을 통하여 캡부(310)의 내부에 위치된다. 지지부(320)도 중공홀이 형성된다. 따라서 지지부(320)가 정렬되어 위치되면, 캡부(310)의 중공홀과 지지부(320)의 중공홀은 대응하는 위치에 위치된다. 지지부(320)의 중공홀은 제2토출봉(220)의 이동을 가이드할 수 있다.
지지부(320)도 캡부(310)와 마찬가지로 일측이 개방된 형태로 위치된다. 즉, 지지부(320) 역시 하면이 개방되어 있다. 지지부(320)의 내부면은 나사산이 형성되어 있다. 지지부(320)의 내부면은 보관통(100)의 돌출된 일측의 나사산과 결합될 수 있다.
지지부(320)의 내부 공간에는 연결바(230)와 제1토출봉(210)이 위치될 수 있다. 연결바(230)의 유지돌기(231)는 지지부(320)와 맞닿는다.
지지부(320)의 일면에는 설치부(321)가 이격되어 지지부(320)의 둘레를 따라서 형성된다. 설치부(321)는 지지부(320)의 둘레를 따라서 대칭되는 형태로 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 일례로 도 2에서 도시된 바와 같이 설치부(321)는 4개가 형성될 수 있다. 각각의 설치부(321)에는 제1실린더(340), 제2실린더(350)가 위치되어 고정될 수 있다. 지지부(320)의 중심에는 위치가이드체(330)가 위치될 수 있다.
위치가이드체(330)는 지지부(320)의 일면의 중심에 위치된다. 위치가이드체(330)는 중공홀이 형성된다. 따라서 위치가이드체(330)가 정렬되어 위치되면 위치가이드체(330)에 의하여 지지부(320)의 중공홀이 폐쇄되지 않는다.
위치가이드체(330)는 지지부(320)의 돌출된 설치부(321)를 회피하며 설치되어야 하므로, 설치부(321)의 형상에 대응되는 형상을 둘레에 가지며 형성된다. 따라서 위치가이드체(330)는 지지부(320)의 중심에 위치될 수 있다.
한편, 위치가이드체(330)를 지지부(320)에 고정하기 위하여, 지지부(320)의 설치부(321)에는 고정홈(322)이 형성되어 있다. 고정홈(322)은 설치부(321)가 대항하는 위치에 내측으로 함몰되어 형성되어 있다. 위치가이드체(330)의 하부면의 형상을 확인하면, 위치가이드체(330)의 하부면은 설치부(321)의 형상과 대응되도록 라운드한 호를 그리는 부분과 그렇지 않은 이 라운드한 호 부분보다 돌출된 부분이 관찰될 수 있다. 위치가이드체(330)가 지지부(320)에 정렬되어 배치된 후, 일방향으로 회전되면 위치가이드체(330)의 하부면 중 돌출된 부분은 설치부(321)의 고정홈(322)에 인입될 수 있고, 그럼으로 인하여 위치가이드체(330)는 지지부(320)에 고정될 수 있다.
위치가이드체(330)의 이러한 형상은 위치가이드체(330)가 지지부(320)의 중심에 위치시 설치부(321)에 의하여 그 위치가 고정될 수 있는 효과가 있다. 위치가이드체(330)는 설정된 높이를 가지는 제1가이드벽(331)과 제1가이드벽(331)보다 낮은 높이를 가지는 제2가이드벽(332), 제2가이드벽(332)에 인접한 부분에 형성된 가이드홈(333)을 포함한다.
제1가이드벽(331), 제2가이드벽(332) 및 가이드홈(333)은 제2토출봉(220)이 가압되는 깊이를 제어할 수 있다. 제2토출봉(220)은 가압 시 위치가이드체(330)의 제1가이드벽(331), 제2가이드벽(332), 가이드홈(333)이 위치된 깊이까지 인입될 수 있다. 일례로 사용자가 제2토출봉을(220)을 가압 시 제2토출봉(220)의 위치돌기(222)와 맞닿을 때까지 제2토출봉(220)은 가압될 수 있다. 이를 통하여 제2토출봉(220)을 통하여 배출되는 액체의 양을 조절할 수 있다.
사용자는 제2토출봉(220)을 일방향으로 설정된 각도만큼 회전시키면 액체의 토출량을 조절할 수 있다. 즉, 사용자는 제2가이드벽(332)가 제2토출봉(220)의 위치돌기(222)가 맞닿아 액체가 토출되는 경우, 액체량이 적다고 생각되면 제2토출봉(220)을 설정된 각도로 회전시켜, 제2토출봉(220)의 위치돌기(222)가 가이드홈(333)으로 위치되도록 할 수 있다. 따라서 이 높이 차만큼 제2토출봉(220)은 더 깊게 인입될 수 있고, 그로 인하여 토출되는 액체량이 증가될 수 있다.
그리고 제2토출봉(220)이 가압됨에 따라 제1실린더(340)의 몸체부(341)도 가압되며 하측으로 이동될 수 있는데, 이때 역시 몸체부(341)는 제2토출봉(220)이 이동한 거리까지 이동될 수 있다. 제2토출봉(220)이 제2가이드벽(332)까지 가압하여 이동되는 경우는 몸체부(341)도 같은 거리까지 이동된다.
한편, 위치가이드체(330)에는 잠금홈(334)가 형성될 수 있다. 잠금홈(334)은 가이드홈(333)과 연통되며, 제1가이드벽(331)을 연통하는 형태로 배치된다. 잠금홈(334)은 제2토출봉(220)의 초기 위치를 조절할 수 있다. 즉, 제2토출봉(220)의 위치돌기(222)가 잠금홈(334)에 위치되면 제2토출봉(220)은 그 위치를 유지하며 고정될 수 있다. 여기서 사용자는 제2토출봉을(220)을 이용하려면, 단순하게 제2토출봉(220)을 일방향으로 회전시켜 위치돌기(222)가 가이드홈(333)으로 위치되도록 하면된다. 한편, 잠금홈(334)는 제1가이드벽(331)과 연통되는 것으로 설명하였으나, 제2가이드벽(332)과 연통되어도 문제되지 않음은 당연할 것이다.
제1실린더(340)와 제2실린더(350)는 일측은 지지부(320)의 설치부(321)에 인입되어 고정되고, 타측은 캡부(310)의 구획벽(313)의 배치홀을 관통하며 제1공간부(311)에 위치된다. 제1실린더(340)와 제2실린더(350)는 체크밸브 설치 유무로 나눠질 수 있으며(제2실린더(350)에 체크밸브가 설치), 각각은 복수개로 구성되고, 대칭되는 위치에 위치된다. 일례로 제1실린더(340), 제2실린더(350)가 각각 두 개로 구성되면 제1실린더(340)는 대칭되게 위치되고, 제1실린더(340)에 인접하여 제2실린더(350)가 대칭되게 위치된다.
제1실린더(340)는 플런저(342)와 몸체부(341)를 포함한다.
플런저(342)는 지지부(320)의 설치부(321)에 고정된다. 여기서 지지부(320)의 설치부(321)는 홀이 형성되고, 홀에 나사산이 형성될 수 있다. 플런저(342)의 일측은 돌출된 형태로 나사산이 형성될 수 있다. 따라서 플런저(342)는 지지부(320)의 설치부(321)에 안정적으로 고정될 수 있다.
몸체부(341)는 일면이 개방된 형태로 형성된다. 즉, 몸체부(341)의 하면은 개방될 수 있다. 따라서 몸체부(341)의 개방된 부분을 통하여 플런저(342)가 내부로 위치될 수 있다. 플런저(342)는 공기의 인입 인출을 차단할 수 있다. 몸체부(341)에는 연통부가 상면에 형성될 수 있다. 연통부는 몸체부(341) 내, 외로 자유로운 공기의 유입을 허여한다. 몸체부(341)의 일측 둘레에는 나사산이 형성될 수 있다. 몸체부(341)는 나사산을 통하여 전술한 구획벽(313)과 연결될 수 있다. 구획벽(313)의 배치홀이 형성된 부분의 내부면에는 내부면의 둘레를 따라 나사산이 형성된다. 몸체부(341)는 구획벽(313)에 형성된 나사산을 통하여 구획벽(313)에 결합될 수 있다.
제2실린더(350)는 체크플런저(352), 체크몸체부(351), 제1체크밸브(10), 제2체크밸브(20)를 포함한다. 체크플런저(352)는 플런저(342)와 형상이 유사하다. 체크몸체부(351)의 내부에는 공기가 이동될 수 있는 유로가 형성되어 있고, 유로에는 제1체크밸브(10)가 설치되어 있다.
체크플런저(352)에 형성된 유로는 외부공간(312)의 공기가 체크플런저(352)를 통과하여 이동될 수 있도록 형성되어 있으며(일례로 유로의 단면은 'ㄴ', 'ㅗ'의 형태임), 체크플런저(352)의 유로에는 제1체크밸브(10)가 설치된다.
체크몸체부(351)는 몸체부(341)와 형상이 유사하다. 다만, 체크몸체부(351)와 몸체부(341)의 차이는 체크몸체부(351)의 타측에는 체크몸체부(351)에서 공간부(311)로만 공기가 이동되도록 제2체크밸브(20)가 설치되어 있는 것에서 차이가 있다. 즉, 체크몸체부(351)에는 몸체부(341)의 연통부와 대응되는 체크연통부가 있는데, 제2체크밸브(20)가 체크연통부를 개폐할 수 있다.
이처럼 제2실린더(350)는 외부공간(312)에서 체크몸체부(351)로, 체크몸체부(351)에서 공간부(311)로 공기의 일방향 이동을 허여한다.
위와 같은 구성으로 일 실시예에 의한 본 발명은 구성된다.
정리하자면, 보관통(100)을 중심으로, 지지부(320)가 보관통(100)의 일측에 체결되고, 지지부(320)와 보관통(100) 내부에는 제1토출봉(210)이 연결바(230)와 결합된 채 연결바(230)의 유지돌기(231)가 지지부(320)에 맞닿으며 위치되며, 제2토출봉(220)은 지지부(320)의 외부로 돌출되며 위치되고, 지지부(320)의 중앙에는 위치가이드체(330)가 정렬되어 위치되고, 제1실린더(340)의 플런저(342)가 지지부(320)의 설치부(321)에 인입 결합되고, 제2실린더(350)의 체크플런저(352)도 마찬가지이며, 몸체부(341)와 체크몸체부(351)는 캡부(310) 내부에 연결되며, 캡부(310)의 내부에 지지부(320)가 위치되며, 제1실린더(340)의 몸체부(341)와 체크몸체부(351) 내부에 플런저(342)와 체크플런저(352)가 위치되는 형태로 각 구성은 연결될 수 있다.
도 5은 일 실시예에 의한 본 발명인 액체 디스펜서의 캡부의 일부 절개도이다.
캡부(310)의 내부에는 구획벽(313)이 형성된다. 구획벽(313)은 캡부(310)를 수평으로 구획하는 역할을 한다. 따라서 캡부(310)는 구획벽(313)을 기준으로 공간부(311), 외부공간(312)으로 구획될 수 있다. 구획벽(313)의 위치는 캡부(310)의 중심에서 일측으로 편중된 위치에 위치된다. 구획벽(313)에는 설정된 개수의 배치홀이 형성된다. 배치홀에는 제1실린더(340)의 몸체부(341) 또는 제2실린더(350)의 체크몸체부(351)들이 연결된다. 따라서 공간부(311)는 제1실린더(340)의 몸체부(341)의 내부 또는 제2실린더(350)의 체크몸체부(351)의 내부와는 연통되지만 외부공간(312)과는 연통되지 않는다.
도 6에서 (a)는 일 실시예에 의한 지지부의 단면이며, (b)는 일 실시예에 의한 지지부에 제4체크밸브하우징이 설치된 상태의 단면도이고, 도 (c)는 일 실시예에 의한 도 6의 (b)에서 연결바가 지지부에 설치된 상태의 단면도이며, (d)는 도 6의 (c)에 제3체크밸브 및 제2토출봉이 설치된 상태의 단면도이다.
지지부(320)는 상부 내측에 지지부(320)의 둘레를 따라 잠금부(323)를 포함한다.
잠금부(323)는 지지부(320)의 상측에서 하측으로 연장되며 단부는 절곡된 방향으로 연장된 형태로 배치된다. 잠금부(323)는 그 형상이 'ㄴ'의 형상으로 형성될 수 있다. 잠금부(323)에는 연결바(230)가 지지부(320)에 연결되어 고정되도록 한다. 즉, 연결바(230)의 유지돌기(231)가 잠금부(323)에 배치되도록 하고, 그로 인하여 연결바(230)는 지지부(320)에 연결되어 위치가 고정될 수 있다.
또한, 본 발명은 제4체크밸브하우징(360)을 포함한다.
제4체크밸브하우징(360)은 내부가 단차진 형상으로 형성되며 내부에 나사산이 형성된다. 따라서 제4체크밸브은 제4체크밸브하우징(360)의 내부로 나사산 결합되며 인입될 수 있다. 제4체크밸브하우징(360)의 상측에는 나사산이 형성되며, 제4체크밸브하우징(360)의 나사산에는 제2토출봉(220)의 하측이 나사산 결합되어 연결될 수 있다.
제4체크밸브하우징(360)은 지지부(320)의 홀에 정렬되어 위치되고, 상측에는 제2토출봉(220)이 연결되고, 하측에는 제4체크밸브(40)가 위치된 채, 지지부(320)의 잠금부(323)에 연결된 연결바(230)의 내부에 배치될 수 있다.
따라서 제2토출봉(220)의 움직임에 따라 제4체크밸브하우징(360)는 연결바(230)의 길이방향을 따라 슬라이드 이동될 수 있다.
한편, 연결바(230)의 하측에는 추가적으로 단턱부가 형성될 수 있다. 단턱부는 연결바(230)의 내측의 직경을 좁히는 방향으로 형성될 수 있으며, 하측에는 나사산이 형성될 수 있다. 따라서 단턱부에는 제3체크밸브(30)가 고정될 수 있다.
도 7a는 일 실시예에 의한 본 발명인 액체 디스펜서가 가압된 상태의 단면도를 도 7b는 일 실시예에 의한 본 발명인 액체 디스펜서가 복원된 상태의 단면도이다.
도 7a, 도 7b에서는 설명의 편의를 위하여 복수개의 제1실린더(340)와 제2실린더(350)가 각각 대칭되어 위치된 상태의 단면도가 아니라, 제1실린더(340)와 제2실린더(350)가 인접하여 위치된 경우를 가정하여 도면을 그린 것이다. 이는 설명의 편의를 위한 것이며 실시예에서는 그러하지 않음에 유의하여야 한다.
일례로 제2토출봉(220)이 가압되어 도 7a, 7b를 비교(30과 40 사이를 확인)하면 확인되는 크기만큼 설정된 크기로 가압 되었다고 가정하겠다. 그러면 연결바(230)의 제3체크밸브(30)는 연결바(230)의 일측 단부를 밀폐한다. 그러면서 제3체크밸브(30)와 제4체크밸브(40) 사이의 압력은 높아지게 되고, 그 압력으로 인해 제4체크밸브(40)는 도 7a를 기준으로 상측으로 이동하여 개방된다. 그러면서 제2토출봉(220)을 통해 액체가 분출될 수 있다.
한편, 이 경우 제2토출봉(220)이 가압된 깊이가 설정된 깊이라면 제2토출봉(220)의 위치돌기(222)는 위치가이드체(330)의 제1가이드벽(331)과 맞닿게 될 것이다.
또한, 이 경우 캡부(310)가 가압되고, 그에 따라 제1실린더(340)와 제2실린더(350) 역시 가압 될 수 있다. 제2토출봉(220)의 누름부(221)는 제2토출봉(220)의 이동에 따라 캡부(310)를 가압하고, 그에 따라 캡부(310)가 가압되며, 그에 따라 제1실린더(340), 제2실린더(350)도 역시 가압된다.
그러면 제2실린더(350)의 체크몸체부(351)의 내부는 가압이 진행됨에 따라 고압이 되고, 제1체크밸브(10)는 체크플런저(352)의 유로를 폐쇄한다. 제2체크밸브(20)는 개방되고, 체크몸체부(351)와 체크플런저(352) 사이에 위치된 공기를 공간부(311)로 이동시킨다. 제1실린더(340) 역시 가압되며 압력이 높아지지만, 몸체부(341)와 플런저(342) 사이의 공기가 공간부(311)로 이동할 수 있어 체크몸체부(351), 몸체부(341) 그리고 공간부(311) 세 부분 모두 연통되어 동일한 고압이 된다. 즉, 공간부(311)와 제1실린더(340), 제2실린더(350) 모두 고압이 된다.
제2토출봉(220)을 가압하는 외력이 해제되면, 연통되어있는 공간부(311)와 제1실린더(340) 부분이 (대기압보다 높은) 고압이므로 제2체크밸브(20)가 압력에 의해 닫히고 내부가 팽창하면서 캡부(310)를 밀어 올린다. 이에 따라 제2실린더 내부가 확장되면서 제1체크밸브의 유로가 열리고 외부공간(312)의 공기가 체크몸체부(351) 속으로 유입된다.
캡부(310)는 제4체크밸브하우징(360)이 지지부(320)와 맞닿을 때까지 상승할 수 있다. 캡부(310)의 상승이 멈추면 즉 제1체크밸브(10)과 제2체크밸브(20) 사이의 부피의 팽창이 멈춰지면 제1체크밸브(10)과 제2체크밸브(20) 사이 공간의 압력이 외부공간과 같은 대기압이 된다. 이렇게 되면 제1체크밸브(10)는 중력에 의해 아래로 내려와 유로를 차단한 상태가 된다.
그러나 제1실린더(340) 내부와 공간부(311)의 내부 압력은 대기압 보다 높은 상태가 유지된다.
도 8에서 (a)는 실린더모듈이 가압 되기 전 제1실린더와 제2실린더의 상태를 개념적으로 도시한 것이며, (b)는 실린더모듈이 가압될 때, 제1실린더와 제2실린더의 상태를 개념적으로 도시한 것이며, (c)는 실린더모듈이 원상 회복될 때 제1실린더와 제2실린더의 상태를 개념적으로 도시한 것이며, (d)는 실린더모듈이 원상 회복되었을 때 제1실린더와 제2실린더의 상태를 개념적으로 도시한 것이다.
도 8의 (a)와 같이 실린더모듈(300)은 가압되기 전 공간부(311), 제1실린더(340), 제2실린더(350) 및 외부공간(312)은 압력 평형 상태이다.
여기서 공간부(311), 제1실린더(340), 제2실린더(350) 및 외부공간(312)이 압력 평형이라는 것은 최초 본 발명을 동작하기 전으로 한정된다. 만약 본 발명을 1회 실시한 경우, 공간부(311)와 제1실린더(340)는 공기의 유입과 갇힘으로 인하여 높은 압력을 가짐은 당연할 것이다.
만약 도 8의 (b)와 같이 실린더모듈(300)이 가압되면, 제1실린더(340), 제2실린더(350)는 당연하게 부피가 작아질 것이다. 이때 제1실린더(340)의 몸체부(341)와 플런저(342) 사이, 제2실린더(350)의 체크몸체부(351)와 체크플런저(352) 사이의 공기는 모두 공간부(311)로 이동될 수 있다. 이때 제2실린더(350)의 제2체크밸브(20)의 볼은 체크연통부를 폐쇄하지 않는 방향으로 힘을 받으므로 체크연통부를 개방한다. 그러나 제1체크밸브(10)의 볼은 유로를 폐쇄하는 방향으로 힘을 받는다.
도 8의 (c)와 같이, 실린더모듈(300)의 가압이 해제되면, 실린더모듈(300)은 복원된다. 제1체크밸브(10)는 체크플런저(352)에 형성된 유로를 더 이상 막지 않는다. 따라서 외부공간(312)의 공기는 체크몸체부(351) 내로 인입된다. 따라서 제2실린더(350)의 부피는 팽창될 수 있다.
한편 제1실린더(340)은 상기 가압 동작의 결과로 제1실린더(340) 내부와 연통된 공간부(311)의 압력이 대기압보다 높아져 있으므로 팽창되어 복원된다. 제2체크밸브(20)은 폐쇄된 상태를 유지한다.
이 후 도 8의 (d)와 같이 실린더모듈(300)은 원래의 가압 전 형태로 복원될 수 있다.
이처럼 본 발명은 각 구성들의 연결을 통하여 각 구성 사이의 압력차를 만들어 스프링이 없어도 동작될 수 있는 액체 디스펜션을 형성할 수 있다. 아울러, 위 설명들에서 공기의 이동은 어느 한 방향으로 이동되는 것으로 설명되었지만, 당연하게도 공기는 방향성 없이 이동될 수 있다.
또한, 나사산 간의 결합을 모두 설명하지는 않았으나, 설명되지 않은 각 구성들 사이도 연결되는 부분에 나사산이 형성되어 각각이 연결될 수 있음은 당연할 것이다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 제1체크밸브
20 : 제2체크밸브
30 : 제3체크밸브
40 : 제4체크밸브
100 : 보관통
200 : 토출봉
210 : 제1토출봉
220 : 제2토출봉
221 : 누름부
222 : 위치돌기
230 : 연결바
231 : 유지돌기
300 : 실린더모듈
310 : 캡부
311 : 공간부
312 : 외부공간
313 : 구획벽
320 : 지지부
321 : 설치부
322 : 고정홈
323 : 잠금부
330 : 위치가이드체
331 : 제1가이드벽
332 : 제2가이드벽
333 : 가이드홈
334 : 잠금홈
340 : 제1실린더
341 : 몸체부
342 : 플런저
350 : 제2실린더
351 : 체크몸체부
352 : 체크플런저
360 : 제4체크밸브하우징

Claims (10)

  1. 내부에 액체를 보관할 수 있는 공간이 형성되며, 일측에는 개방홀이 형성된 보관통;
    상기 개방홀을 통해 일측은 상기 보관통 내부에, 타측은 보관통 외부에 위치되며 타측을 가압 시 내부의 부피의 변화가 발생되어 상기 보관통 내부의 액체를 토출하는 토출봉; 및
    상기 토출봉의 이동에 따라 가압 가능하도록 형성되며, 내부에는 배치홀이 형성된 구획벽이 위치되어 공간부와 외부공간이 연통되면서 구획 형성되고, 상기 배치홀에는 제1실린더와 체크밸브가 배치된 제2실린더가 배치되며 상기 토출봉에 의해 가압력을 받으면 상기 제2실린더 내의 공기는 공간부로 이동되며 부피가 작아지고, 상기 가압력이 해제되면, 상기 외부공간의 공기가 상기 제2실린더로 내로 이동되며 복원되는 실린더모듈
    을 포함하는 액체 디스펜서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실린더모듈은,
    일면이 개방되고, 상기 토출봉이 관통하며 위치될 수 있는 중공부와, 내부는 상기 배치홀이 형성된 구획벽으로 구획된 공간부와 외부의 공간인 외부공간으로 구성된 캡부와, 상기 캡부의 개방된 일면에 위치되어 상기 캡부의 개방된 일면에 배치되는 지지부를 포함하며,
    상기 제1실린더와 상기 제2실린더의 일측은 상기 지지부에 의해 지지되고, 타측은 상기 배치홀을 관통하며 상기 공간부 내에 위치되는 것
    을 특징으로 하는 액체 디스펜서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캡부는 측면이 아닌 측면과 교차되는 방향의 면 중 어느 하나가 개방되어 있으며,
    상기 구획벽은 상기 복수개의 배치홀이 대칭되는 위치에 이격되어 형성되는 것
    을 특징으로 하는 액체 디스펜서.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 캡부의 내측에 인입되며,
    상기 지지부의 일면에는 상기 제1실린더 또는 제2실린더가 인입 고정될 수 있는 설치부가 둘레 방향을 따라서 형성된 것
    을 특징으로 하는 액체 디스펜서.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1실린더는,
    상기 지지부에 고정되며, 일면이 방사방향으로 확장된 형태의 플런저와,
    내부에 공간이 형성되어 상기 플런저가 삽입되는 형태로 상기 플런저와 결합되고, 일측에는 상기 공간부와 내부의 공간을 연통하는 연통부가 형성된 몸체부를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 액체 디스펜서.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제2실린더는
    상기 지지부에 고정되고 중앙에는 상기 외부공간과 연통되는 유로가 형성되며 상기 유로를 개폐하는 제1체크밸브가 설치된 체크플런저와,
    내부에는 공간이 형성되어 상기 체크플런저가 삽입되는 형태로 상기 체크플런저와 결합되고, 일측에는 상기 공간부의 내부의 공간과 연통되되, 연통되는 공기의 흐름이 일방향이 되도록 제2체크밸브가 설치된 체크연통부를 포함하는 체크몸체부를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 액체 디스펜서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 토출봉은
    제1토출봉과, 상기 제1토출봉과 이격되어 배치되는 제2토출봉과 상기 제1토출봉과 상기 제2토출봉 사이를 연결하는 연결바를 포함하며,
    상기 연결바에는
    액체의 일방향 이동을 허여하는 제3체크밸브와 상기 제3체크밸브와 이격되어 있으며, 상기 연결바의 내부에서 상기 연결바의 길이방향을 따라 이동될 수 있는 제4체크밸브하우징과, 상기 제4체크밸브하우징에 설치되는 제4체크밸브가 설치되는 것
    을 특징으로 하는 액체 디스펜서.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2토출봉의 외주에는 방사방향을 따라 돌출된 위치돌기가 대칭되는 형태로 형성된 것
    을 특징으로 하는 액체 디스펜서.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2토출봉에는
    방사방향으로 돌출된 누름부를 포함하며,
    상기 제2토출봉이 가압되어 이동되면 상기 실린더모듈을 가압하는 것
    을 특징으로 하는 액체 디스펜서.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 지지부에 배치되며, 상기 토출봉이 가압 시 맞닿게 되는 설정된 길이를 가지는 가이드벽을 포함하는 위치가이드체를 더 포함하며,
    상기 위치가이드체는,
    제1가이드벽과 상기 제1가이드벽에 인접하여 상기 제1가이드벽보다 짧은 길이를 가지는 제2가이드벽 및 제2가이드벽과 인접한 위치에 가이드홈을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 액체 디스펜서.
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