KR102300155B1 - Resources-recyclable, Small Hand-operated Pump - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화장품 용기 등에 장착되어 사용될 수 있는 자원 재활용이 가능한 소형 수동식 펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 특정한 구조를 기반으로 주요 부품들이 고분자 수지로 이루어져 있어서 우수한 작동 성능뿐만 아니라 폐기시 재활용성이 가능한 소형 수동식 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a small hand-operated pump capable of recycling resources that can be installed and used in cosmetic containers, and more particularly, based on a specific structure, main parts are made of a polymer resin, so that not only excellent operational performance but also recyclability at the time of disposal It relates to possible small hand-operated pumps.
소형 수동식 펌프는 편리성으로 인하여 액체 또는 에멀션 내용물을 일정량씩 토출하는 화장품 용기에 많이 사용되고 있다. 특히, 수동식 펌프는 내용물을 용기에 보관하면서 일정량씩 손쉽게 토출하여 사용할 수 있다는 특징으로 인해 광범위하게 사용되고 있으며, 그에 대한 관련 기술도 꾸준히 개발되어 왔다.A small hand-operated pump is widely used in cosmetic containers that discharge a predetermined amount of liquid or emulsion contents due to their convenience. In particular, the manual pump is widely used due to the feature that it can be easily discharged and used by a predetermined amount while keeping the contents in a container, and related technologies have been steadily developed therefor.
종래의 소형 수동식 펌프의 주요 구성을 보면, 펌프의 외관을 구성하는 하우징, 상기 하우징을 용기에 장착하는데 사용되는 클로우져, 토출구와 연통되어 있고 하우징을 따라 상하로 움직이는 스템, 상기 스템의 상하 운동을 안내하며 스템을 작동 버튼에 연결하는 샤프트, 상기 스템에 장착된 상태로 하우징의 내벽을 따라 상하 운동을 하는 피스톤, 상기 하우징의 내면 하부에 장착되어 있는 금속 스프링, 상기 하우징 하단의 유입구를 개폐하는 볼 등을 포함하고 있다.Looking at the main configuration of the conventional small hand pump, the housing constituting the exterior of the pump, the closure used to mount the housing to the container, the stem communicating with the outlet and moving up and down along the housing, the vertical movement of the stem A shaft that guides and connects the stem to the operation button, a piston that moves up and down along the inner wall of the housing while mounted on the stem, a metal spring mounted on the lower inner surface of the housing, and a ball that opens and closes the inlet at the bottom of the housing including etc.
그러나, 이러한 구조의 수동식 펌프는 자원 재활용의 측면에서 문제를 가지고 있다.However, the manual pump of this structure has a problem in terms of resource recycling.
구체적으로, 최근, 인구 증가와 경제 발전은 자원의 사용량을 증가시키고 있고, 그로 인해 자원의 고갈 문제뿐만 아니라 폐기물의 증가로 인한 환경 오염이 큰 문제가 되고 있어서, 한정된 자원을 보다 효과적으로 사용하고 폐기물의 감소에 의한 환경 오염의 감소를 목표로 한 자원 재활용의 필요성이 매우 높다.Specifically, in recent years, population growth and economic development are increasing the use of resources, and thus environmental pollution due to the increase in waste as well as depletion of resources becomes a big problem, so that limited resources can be used more effectively and waste The need for recycling of resources aimed at reducing environmental pollution by reduction is very high.
이러한 측면에서 볼 때, 종래의 수동식 펌프는 자원 재활용성이 전반적으로 낮다. 수동식 펌프의 자원 재활용성을 저하시키는 가장 큰 요인은 작은 크기의 펌프 구조 내부에 물성이 전혀 다른 금속과 플라스틱 수지의 부품들이 함께 내장되어 있고, 작고 컴팩트한 구조 인해 이들의 분리가 용이하지 않다는 점이다. 더욱이, 수동식 펌프의 전반적으로 낮은 가격은 자원 재활용을 목적으로 한 부품들의 분리 작업을 위해 소요되는 비용을 불합리하게 만드는 경향이 있다.In view of this aspect, the conventional hand-operated pump generally has low recyclability of resources. The biggest factor that degrades the resource recyclability of a manual pump is that metal and plastic resin parts with completely different properties are embedded inside the small-sized pump structure, and it is difficult to separate them due to the small and compact structure. . Moreover, the overall low price of hand pumps tends to make the cost of separating parts for recycling purposes unreasonable.
따라서, 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다. Accordingly, there is a high need for a new technology capable of solving these problems.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
본 출원의 발명자는 심도 있는 연구와 다양한 실험들을 반복한 끝에 주요 부품들, 바람직하게는 모든 부품들이 고분자 수지로 구현이 가능한 특정한 구조로 이루어진 수동식 펌프를 개발하였고, 이러한 수동식 펌프는 그 자체로 우수한 작동 성능을 발휘할 뿐만 아니라, 폐기할 때도 부품들의 분리 작업 없이 그대로 용융하여 고분자 수지로 재활용할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.After repeated in-depth research and various experiments, the inventor of the present application developed a hand-operated pump consisting of a specific structure in which the main parts, preferably all parts, can be implemented with polymer resin, and this hand-operated pump itself operates excellently. In addition to exhibiting the performance, it was confirmed that the polymer resin can be recycled as a polymer resin by melting it as it is without separation of parts even when disposing, and completed the present invention.
따라서, 본 발명에 따른 수동식 펌프는, Therefore, the hand pump according to the present invention,
토출구가 형성되어 있고 상기 토출구가 연통된 상태로 하기 샤프트의 상단에 장착되어 있는 액츄에이터(actuator); an actuator having a discharge port formed therein and mounted on the upper end of the shaft in a state in which the discharge port is communicated;
펌프의 외관을 구성하는 하우징(housing); a housing constituting the exterior of the pump;
상기 하우징의 상단에 체결되어 있고 하우징을 용기에 장착하는 클로우져(closure);a closure coupled to the upper end of the housing and mounting the housing to the container;
상기 하우징의 내면에 고정되어 있고, 수직 중공부를 통해 하기 샤프트의 상하 운동을 안내하는 샤플릿(chaplet);a chaplet fixed to the inner surface of the housing and guiding the vertical movement of the shaft through the vertical hollow portion;
상단이 액츄에이터에 연결된 상태로 상기 샤플릿의 수직 중공부에서 상하 운동을 하는 샤프트(shaft);a shaft that moves up and down in the vertical hollow part of the shaft with the upper end connected to the actuator;
하우징 내부공간과 통하는 수평 통로와 상기 수평 통로에 연통되어 있는 수직 통로가 형성되어 있고 샤프트의 하단에 연통된 상태로 연결되어 있는 스템(stem); a stem having a horizontal passage communicating with the inner space of the housing and a vertical passage communicating with the horizontal passage and connected to the lower end of the shaft in communication with the stem;
상기 하우징의 내벽을 따라 상하 운동을 하면서 상기 스템의 수평 통로를 개폐하는 피스톤;a piston which opens and closes the horizontal passage of the stem while moving up and down along the inner wall of the housing;
하우징 내부공간의 하단에 위치하며, 펌핑시 하우징 하단 유입구를 개폐하는 고분자 수지로 이루어진 개폐부재; 및an opening and closing member made of a polymer resin located at the lower end of the inner space of the housing and opening and closing the lower inlet of the housing during pumping; and
펌핑시 상기 스템에 상향 복원력을 제공하고, 하우징 내부 공간에서 스템의 하단과 개폐부재 사이에 장착되며, 고분자 수지로 이루어진 압축형 코일 스프링;a compression-type coil spring that provides upward restoring force to the stem during pumping and is mounted between the lower end of the stem and the opening/closing member in the inner space of the housing, and made of a polymer resin;
을 포함하는 것으로 구성되어 있다.It consists of including
본 발명에 따른 수동식 펌프는, 액츄에이터, 스프링, 개폐부재 등과 같은 주요 부품들이 고분자 수지로도 형성이 가능한 특정한 구조로 이루어져 있어서, 우수한 작동 특성을 발휘하면서도, 구성 소재들의 동일성 내지 유사성으로 인해 폐기시 자원 재활용성이 매우 높은 특징을 가진다.The hand-operated pump according to the present invention has a specific structure in which major parts such as actuators, springs, opening and closing members, etc. can be formed with a polymer resin, thereby exhibiting excellent operating characteristics, and disposing of resources due to the same or similarity of constituent materials It has a very high recyclability.
하나의 구체적이 예에서, 상기 압축형 코일 스프링은 고분자 수지로 이루어진 와이어가 코일 형상을 이루고 있고, 피치(pitch)를 이루는 반복적인 권회부들 사이의 적어도 하나 이상의 부위에 압축시 스프링 탄성을 보조하는 탄성 힌지가 위치되어 있는 구조일 수 있다.In one specific example, the compression type coil spring has a wire made of a polymer resin in a coil shape, and assists spring elasticity when compressed in at least one portion between repetitive winding parts forming a pitch. It may be a structure in which an elastic hinge is located.
상기 구조에서, 피치는 와이어가 반복적으로 둥글게 말려있는 권회부들에서 권회 마루와 권회 마루 사이의 거리를 의미하며, 탄성 힌지는 피치 상에서 와이어의 일부 부위들을 연결하는 형상으로 위치되어 있다.In the above structure, the pitch means the distance between the winding crest and the winding crest in the winding parts in which the wire is repeatedly rolled round, and the elastic hinge is positioned in a shape connecting some parts of the wire on the pitch.
일반적으로, 고분자 수지로 이루어진 압축형 코일 스프링은 금속 소재로 이루어진 압축형 코일 스프링과 비교할 때, 소재의 탄성계수가 상대적으로 작아서 탄성 복원력이 작은 경향이 있다. 이로 인해, 엑츄에이터에 하향력을 인가하여 펌핑을 수행한 후에 내용물의 높은 점성 등으로 인해 엑츄에이터가 원위치로 회귀함에 어려움이 있을 수 있다.In general, a compression-type coil spring made of a polymer resin tends to have a small elastic restoring force because the elastic modulus of the material is relatively small compared to a compression-type coil spring made of a metal material. For this reason, it may be difficult for the actuator to return to its original position due to high viscosity of the contents after pumping is performed by applying a downward force to the actuator.
반면에, 상기 구조에서 탄성 힌지는 그 자체의 탄성력에 의해 이러한 고분자 수지로 이루어진 압축형 코일 스프링의 스프링 탄성을 보조함으로써, 앞서 설명한 문제점을 방지할 수 있다.On the other hand, in the above structure, the elastic hinge assists the spring elasticity of the compression-type coil spring made of such a polymer resin by its own elastic force, thereby preventing the aforementioned problems.
이러한 효과를 보다 효율적으로 발휘할 수 있도록, 상기 탄성 힌지는, 예를 들어, 중앙의 탄성 절곡부위가 압축형 코일 스프링의 중심축 방향, 또는 중심축의 외향 방향, 또는 와이어의 권취 방향으로 향하면서 양측 단부들이 와이어에 연결되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.In order to exhibit this effect more efficiently, the elastic hinge has, for example, the central elastic bent portion of the compression-type coil spring in the central axis direction, the outward direction of the central axis, or both ends while facing in the winding direction of the wire. They may be of a structure in which they are connected to a wire.
이러한 탄성 힌지는, 앞서 설명한 바와 같이, 권회부들 사이의 적어도 하나 이상의 부위에 형성되어 있는 바, 하나의 구체적인 예에서, 충분한 크기의 스프링 탄성을 제공할 수 있도록 교번 배열 방식으로 권회부들 사이에 복수 개가 위치되어 있는 구조일 수 있다.Such an elastic hinge, as described above, is formed in at least one portion between the windings, and in one specific example, between the windings in an alternating manner to provide spring elasticity of a sufficient size. It may be a structure in which a plurality are located.
고분자 수지로 이루어진 압축형 코일 스프링 역시 그 자체의 스프링 탄성을 높일 수 있도록, 예를 들어, 와이어의 수직 단면 형상을 직사각형 또는 정사각형 구조로 형성함으로써, 제한된 공간에서 원형의 수직 단면 형상보다 큰 단면적으로 제조할 수 있다.Compression coil spring made of polymer resin can also increase its own spring elasticity, for example, by forming the vertical cross-sectional shape of the wire into a rectangular or square structure, in a limited space, with a larger cross-sectional area than a circular vertical cross-sectional shape can do.
상기 탄성 힌지의 평균적인 수직 단면적 크기는 압축형 코일 스프링을 형성하는 고분자 수지의 종류, 압축형 코일 스프링의 수직 단면적 크기, 내용물의 1회 토출량 및 점성 등과 같은 여러 요인들을 고려하여 적절히 조절할 수 있는 바, 예를 들어, 와이어의 수직 단면적 크기의 2% 내지 50% 범위에서 선택할 수 있다.The average vertical cross-sectional size of the elastic hinge can be appropriately adjusted in consideration of various factors such as the type of polymer resin forming the compression-type coil spring, the size of the vertical cross-sectional area of the compression-type coil spring, one-time discharge amount and viscosity of the contents. , for example, from 2% to 50% of the size of the vertical cross-sectional area of the wire.
이러한 탄성 힌지는 와이어의 성형시 함께 성형될 수도 있고, 와이어와는 별도로 성형된 후 와이어에 부착되는 방식으로 부가될 수도 있다.Such an elastic hinge may be formed together when the wire is formed, or may be formed separately from the wire and then added in a manner that is attached to the wire.
상기 압축형 코일 스프링의 와이어와 탄성 힌지는, 예를 들어, 실리콘 수지, 폴리프로필렌(PP) 수지 및 폴리케톤(POK) 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 소재로 이루어질 수 있지만, 이들 만으로 한정되는 것은 아니다.The wire and the elastic hinge of the compression type coil spring may be made of, for example, one or more materials selected from the group consisting of a silicone resin, a polypropylene (PP) resin, and a polyketone (POK) resin, but are limited only to these it is not
하나의 구체적인 예에서, 상기 액츄에이터는, In one specific example, the actuator comprises:
토출구에 연통되어 있고 샤프트의 상단에 체결되는 제 1 하향 연장부; 및a first downwardly extending portion communicating with the discharge port and fastened to the upper end of the shaft; and
상기 제 1 하향 연장부의 외측에 위치하고 제 1 하향 연장부와의 사이에 하나 이상의 브릿지가 연결되어 있는 제 2 하향 연장부;a second downwardly extending portion positioned outside the first downwardly extending portion and having one or more bridges connected therebetween;
를 포함하고 있는 구조일 수 있다.It may be a structure containing
상기 제 1 하향 연장부와 제 2 하향 연장부는 바람직하게는 수평 단면상으로 동심원을 이루는 원통 구조들일 수 있다.The first downwardly extending portion and the second downwardly extending portion may preferably be cylindrical structures forming concentric circles in a horizontal cross-section.
액츄에이터의 이러한 구조에 대응하여, 상기 샤플릿은, 예를 들어,Corresponding to this structure of the actuator, the shaft may be, for example,
샤프트의 상하 운동을 안내하는 수직 중공부가 형성되어 있는 원통형 본체;a cylindrical body having a vertical hollow portion for guiding the vertical movement of the shaft;
상기 원통형 본체의 하부에 위치하고 하우징의 내면에 고정될 수 있도록 외향 연장된 측면 체결부; 및a side fastening portion positioned at a lower portion of the cylindrical body and extending outwardly so as to be fixed to the inner surface of the housing; and
상기 원통형 본체의 상단부에 절취된 형태로 형성되어 있는 회전 턱과, 상기 회전 턱의 일측 단부로부터 원통형 본체의 높이 방향으로 하향 절개되어 있고 액츄에이터의 브릿지가 도입될 수 있는 수직 홈으로 구성된 회전 잠금부;a rotation lock formed in a cut-out shape on the upper end of the cylindrical body, and a vertical groove cut downward from one end of the rotation jaw in the height direction of the cylindrical body and into which the bridge of the actuator can be introduced;
를 포함하고 있는 구조일 수 있다.It may be a structure containing
따라서, 펌핑 작업을 수행하지 않을 때에는 엑츄에이터의 브릿지가 회전 잠금부의 회전 턱 상에 위치하여 액츄에이터의 하향 이동을 금지하므로, 펌프 사용자의 실수로 내용물이 토출되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, when the pumping operation is not performed, the bridge of the actuator is positioned on the rotation jaw of the rotation lock to prevent downward movement of the actuator, thereby preventing the pump user from accidentally discharging the contents.
반면에, 엑츄에이터를 회전시켜 브릿지가 회전 잠금부의 수직 홈 상에 위치되면, 엑츄에이터에 하향력을 인가할 때, 브릿지가 수직 홈을 따라 하향 이동할 수 있어서, 엑츄에이터의 하향 및 그에 연동된 샤프트의 하향 이동이 가능하여 펌핑을 수행할 수 있다.On the other hand, if the bridge is positioned on the vertical groove of the rotation lock by rotating the actuator, when a downward force is applied to the actuator, the bridge can move downward along the vertical groove, so that the downward movement of the actuator and the shaft associated therewith This makes it possible to perform pumping.
바람직하게는, 상기 원통형 본체의 중심 수직축을 중심으로 한 쌍의 회전 잠금부들이 대칭적으로 형성되어 있는 구조에 의해, 잠금 상태에서 잘못 인가된 하향력을 분산시켜 브릿지가 손상될 가능성을 최소화하고 펌핑시 대칭적인 위치에서 한 쌍의 브릿지들이 한 쌍의 수직 홈들을 따라 안정적으로 하향 이동할 수 있도록 안내하여, 균형적인 펌핑을 가능하게 할 수 있다.Preferably, by a structure in which a pair of rotation locks are symmetrically formed about a central vertical axis of the cylindrical body, the possibility of damage to the bridge is minimized by dispersing the downward force erroneously applied in the locked state and pumping A pair of bridges can be guided to move stably downward along a pair of vertical grooves in a symmetrical position, thereby enabling balanced pumping.
하나의 구체적인 예에서, 상기 개폐부재는 볼의 형상으로 이루어질 수 있다.In one specific example, the opening and closing member may be formed in the shape of a ball.
또 다른 구체적인 예에서, 상기 개폐부재는 소정의 두께를 가진 원판 형태로 이루어져 있고, 상기 하우징에서 하단 유입구의 상단 내면에 밀착되는 외곽 링, 상기 하단 유입구를 개폐하는 개폐용 플레이트, 및 상기 개폐용 플레이트를 외곽 링의 내측에 탄력적으로 연결하는 둘 이상의 브릿지들로 이루어질 수 있다.In another specific example, the opening and closing member is formed in the form of a disk having a predetermined thickness, and an outer ring that is in close contact with the inner surface of the upper end of the lower inlet in the housing, an opening and closing plate for opening and closing the lower inlet, and the opening and closing plate may be formed of two or more bridges elastically connecting to the inner side of the outer ring.
바람직하게는, 상기 볼 형상의 개폐부재와 원판 형태의 개폐 부재를 포함하여, 수동식 펌프의 모든 부품들이 고분자 수지로 이루어질 수 있다.Preferably, all parts of the manual pump, including the ball-shaped opening and closing member and the disc-shaped opening and closing member, may be made of a polymer resin.
본 발명의 수동식 펌프에서 주요 부품들, 바람직하게는 모든 부품들에 사용될 수 있는 고분자 수지는, 대표적으로 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리케톤, 실리콘 수지 등을 들 수 있지만, 이들 만으로 한정되는 것은 아니다. 하나의 예에서, 액츄에이터, 클로우져, 샤플릿, 하우징 등은 폴리프로필렌으로 제조될 수 있고, 상대적으로 비교할 때 더욱 견고할 필요가 있는 샤프트, 스템, 압축형 코일 스프링 등은 폴리케톤 또는 폴리프로필렌으로 제조될 수 있으며, 밀착성을 필요로 하는 피스톤, 개폐부재 등은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 제조될 수 있다.The polymer resin that can be used for the main parts, preferably all parts, of the hand pump of the present invention may include, but is not limited to, polypropylene, polyethylene, polyketone, silicone resin, and the like. In one example, actuators, closures, shaplets, housings, etc. can be made of polypropylene, and shafts, stems, compression coil springs, etc., which need to be relatively stiffer in comparison, are made of polyketone or polypropylene. may be manufactured, and a piston, an opening/closing member, etc. requiring adhesion may be made of polyethylene or polypropylene.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 소형 수동식 펌프는 펌프를 구성하는 주요 부품들, 바람직하게는, 모든 부품들이 고분자 수지로 이루어질 수 있는 특정한 구조로 형성되어 있어서, 펌프 자체의 우수한 작동 특성을 발휘하면서도, 펌프의 폐기시 분해 작업을 통해 부품들을 별도로 분리하지 않고 그대로 용융하여 고분자 수지로 재활용할 수 있어서, 자원 재활용성이 우수하고 폐기물의 감소에 의한 환경 오염 억제 효과가 뛰어나다.As described above, the small hand-operated pump according to the present invention is formed in a specific structure in which the main parts constituting the pump, preferably, all parts can be made of a polymer resin, while exhibiting excellent operating characteristics of the pump itself. , when disposing of the pump, it can be recycled as a polymer resin by melting it as it is without separating the parts separately through decomposition work, so it has excellent recyclability of resources and the effect of suppressing environmental pollution by reducing waste.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 수동식 펌프의 수직 단면도이다;
도 2는 본 발명의 수동식 펌프를 구성하는 하나의 실시예에 따른 샤플릿의 사시도이다;
도 3은 본 발명의 수동식 펌프를 구성하는 하나의 실시예에 따른 압축형 코일 스프링의 각도 변화에 따른 사시도들이다;
도 4는 도 3의 압축형 코일 스프링의 중심축에 대한 평면도와 그것의 90도 측면에서도 평면도들이다;
도 5는 도 3의 압축형 코일 스프링의 이완 상태의 수직 단면도와 그것의 일부에 대한 압축 상태의 수직 단면도이다;
도 6은 본 발명의 수동식 펌프에 사용된 또 다른 실시예에 따른 개폐부재의 평면도이다;
도 7a 및 7b는 도 6의 개폐부재가 압축형 코일 스프링에 조합된 상태의 사시도 및 단면도이다;
도 8은 도 6의 개폐부재가 사용된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수동식 펌프의 수직 단면도이다;
도 9는 도 1의 수동식 펌프를 잠금 해제 모드로 변환시키기 위해 엑츄에이터를 회전하는 상태를 도시한 수직 단면도이다;
도 10 내지 도 12는 도 1의 수동식 펌프를 펌핑하는 일련의 과정들을 도시한 수직 단면도들이다.1 is a vertical cross-sectional view of a hand pump according to an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of a shaplette according to an embodiment constituting a hand-operated pump of the present invention;
3 is a perspective view according to the angle change of the compression type coil spring according to one embodiment constituting the hand pump of the present invention;
Fig. 4 is a plan view with respect to the central axis of the compression type coil spring of Fig. 3 and also plan views from a 90 degree side thereof;
Fig. 5 is a vertical cross-sectional view in a relaxed state of the compression type coil spring of Fig. 3 and a vertical cross-sectional view in a compressed state of a portion thereof;
6 is a plan view of an opening/closing member according to another embodiment used in the hand pump of the present invention;
7A and 7B are a perspective view and a cross-sectional view of a state in which the opening and closing member of FIG. 6 is combined with a compression type coil spring;
Fig. 8 is a vertical cross-sectional view of a hand pump according to another embodiment of the present invention in which the opening and closing member of Fig. 6 is used;
Fig. 9 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the actuator is rotated to convert the hand pump of Fig. 1 into an unlocking mode;
10 to 12 are vertical cross-sectional views illustrating a series of processes of pumping the manual pump of FIG. 1 .
이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be further described with reference to the drawings according to embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 수동식 펌프의 수직 단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 수동식 펌프를 구성하는 하나의 실시예에 따른 샤플릿의 사시도가 도시되어 있으며, 도 3 내지 5에는 본 발명의 수동식 펌프를 구성하는 하나의 실시예에 따른 압축형 코일 스프링의 다양한 사시도 및 단면도들이 도시되어 있다.1 is a vertical cross-sectional view of a hand-operated pump according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a splitter according to an embodiment constituting the hand-operated pump of the present invention, FIG. 3 5 to 5 are various perspective and cross-sectional views of the compression type coil spring according to an embodiment constituting the hand pump of the present invention.
압축형 코일 스프링의 구조에 대한 용이한 이해를 위해, 도 3의 (A)와 (B)에서는 대략 90도 회전 상태를 보여주고 있고, 도 4에서는 압축형 코일 스프링의 중심축에 대한 평면도(A)와 그것의 90도 측면들에서의 평면도들(B, C)를 보여주고 있으며, 도 5에서는 이완 상태의 수직 단면도(A)와 그것의 일부에 대한 압축 상태의 수직 단면도(B)를 보여주고 있다.For easy understanding of the structure of the compression type coil spring, FIGS. 3 (A) and (B) show a rotation state of approximately 90 degrees, and in FIG. 4, a plan view (A) of the central axis of the compression type coil spring ) and its top views (B, C) at its 90 degree sides, and in FIG. have.
도 1 내지 도 5를 함께 참조하면, 본 발명에 따른 수동식 분사 펌프(1000)는 액츄에이터(100), 하우징(200), 클로우져(300), 샤플릿(400), 샤프트(500), 스템(600), 피스톤(700), 압축형 코일 스프링(800), 및 개폐부재(900)를 포함하고 있다.1 to 5 together, the
액츄에이터(100)는 일측 방향으로 연장되어 있는 토출구(110)를 가지고 있고, 토출구(110)가 연통된 상태로 샤프트(500)의 상단에 장착되어 있다.The
또한, 액츄에이터(100)는, 토출구(110)에 연통되어 있고 샤프트(500)의 상단에 체결되는 제 1 하향 연장부(120)와, 제 1 하향 연장부(120)의 외측에 위치하고 제 1 하향 연장부(120)와의 사이에 하나 이상의 브릿지(132)가 연결되어 있는 제 2 하향 연장부(130)를 포함하고 있다.In addition, the
하우징(200)은 펌프(1000)의 외관을 구성하고 있고, 아래쪽으로 폭이 단계적으로 좁아지는 원통형 구조로 이루어져 있다.The
클로우져(300)는 하우징(200)의 상단에 체결되어 있고 하우징(200)을 용기(도시하지 않음)에 장착하는 나사선이 내측 면에 형성되어 있는 구조로 이루어져 있다.The
샤플릿(400)은 하우징(200)의 상부 내면에 고정되어 있고, 수직 중공부(410)를 통해 샤프트(500)의 상하 운동을 안내한다.The
구체적으로, 도 2를 참조하며, 샤플릿(400)은 샤프트(500)의 상하 운동을 안내하는 수직 중공부(410)가 형성되어 있는 원통형 본체(420)와, 원통형 본체(420)의 하부에 위치하고 하우징(200)의 내면에 고정될 수 있도록 외향 연장된 측면 체결부(430), 및 회전 방식으로 펌프(1000)의 작동을 제어하는 회전 잠금부(440)를 포함하고 있다.Specifically, referring to FIG. 2 , the
회전 잠금부(440)는 원통형 본체(420)의 상단부에 절취된 형태로 형성되어 있는 회전 턱(442)과, 회전 턱(442)의 일측 단부로부터 원통형 본체(420)의 높이 방향으로 하향 절개되어 있고 액츄에이터(100)의 브릿지(132)가 도입될 수 있는 수직 홈(444)으로 구성되어 있다.The
회전 잠금부(440)은 원통형 본체(420)의 중심 수직축을 중심으로 한 쌍이 대칭적으로 형성되어 있다.A pair of
다시 도 1 등을 참조하면, 샤프트(500)는 그것의 상단이 액츄에이터(100), 구체적으로는 액츄에이터(100)의 제 1 하향 연장부(120)에 연결된 상태로 샤플릿(400)의 수직 중공부(410)에서 상하 운동을 한다. 즉, 펌핑시 액츄에이터(100)에 가해지는 하향력에 따라 하향 이동을 하고, 압축형 코일 스프링(800)의 복원력에 의해 액츄에이터(100)가 상향 이동할 때 함께 움직인다.Referring back to FIG. 1 and the like, the
스템(600)은 샤프트(500)의 하단에 연통된 상태로 연결되어 있고, 하우징 내부공간(S)과 통하는 수평 통로(610)와, 수평 통로(610)에 연통되어 있는 수직 통로(620)가 형성되어 있다.The
피스톤(700)은 하우징(200)의 내벽을 따라 상하 운동을 하면서 스템(600)의 수평 통로(610)를 개폐하는 작용을 한다.The
압축형 코일 스프링(800)은 하우징 내부공간(S)에 위치하면서 스템(600)의 하단과 개폐부재(900) 사이에 장착되어 있고, 펌핑 과정에서 스템(600)에 상향 복원력을 제공한다.The compression
볼 형상의 개폐부재(900)는 하우징 내부공간(S)의 하단에 위치하며, 펌핑시 하우징 하단 유입구(210)를 개폐하는 작용을 한다.The ball-shaped opening/closing
도 3 내지 도 5를 참조하여 압축형 코일 스프링(800)의 구조를 더욱 상세히 살펴보면 하기와 같다.The structure of the compression
압축형 코일 스프링(800)은 고분자 수지로 이루어진 와이어(810)가 코일 형상을 이루고 있고, 피치(P)를 이루는 반복적인 권회부들(820, 821) 사이에 압축시 스프링 탄성을 보조하는 탄성 힌지들(830)이 위치하고 있다. 여기서, 피치(P)는 와이어(810)가 코일 형상을 이루면서 반복적으로 둥글게 말려있는 권회부들(820, 821)에서 권회 마루와 권회 마루 사이의 거리이다.The compression
도면의 탄성 힌지(830)에서는 중앙의 탄성 절곡부위가 와이어(810)의 권취 방향으로 향하면서 양측 단부들이 와이어(810)에 연결되어 있는 구조로 이루어져 있고, 충분한 크기의 스프링 탄성을 제공할 수 있도록 교번 배열 방식으로 권회부들(820, 821) 사이에 복수 개가 위치되어 있다. 다만, 이러한 탄성 힌지(830)의 개수와 배열 간격 등은 조건에 따라 다양하게 변동될 수 있음은 물론이다.In the
와이어(810)는 수직 단면 형상(812)이 직사각형 또는 정사각형 구조로 형성되어 있어서, 제한된 설정 공간에서 원형의 수직 단면 형상보다 큰 단면적에 의해 상대적으로 높은 스프링 탄성을 제공할 수 있다.Since the
탄성 힌지(830)는 보조적인 스프링 탄성을 제공하는 역할을 하므로, 그것의 수직 단면적 크기가 와이어(810)의 수직 단면적 크기보다 상대적으로 작고, 예를 들어, 50% 이하일 수 있다.Since the
도 5에서 보는 바와 같이, 압축형 코일 스프링(800)에 압축력이 인가되면, 도 5(A)의 형상에서 도 5(B)의 형상으로 변화되면서, 와이어(810)의 권취 간격인 피치가 P1에서 P2로 좁아지고, 탄성 힌지(830) 역시 중앙의 탄성 절곡부위가 더욱 절곡되면서 높은 탄성력이 축적되게 된다.As shown in FIG. 5, when a compressive force is applied to the compression
도 1의 수동식 펌프(1000)에 사용된 개폐부재(900)는 볼 형상이지만, 다양한 형상 내지 구조의 개폐부재가 사용될 수 있음은 물론이다. 그러한 예들 중의 하나가 도 6 내지 도 8에 제공되어 있다.The opening and closing
구체적으로, 도 6에는 본 발명의 수동식 펌프에 사용된 또 다른 실시예에 따른 개폐부재(901)의 평면도가 도시되어 있고, 도 7a 및 7b에는 개폐부재(901)가 압축형 코일 스프링에 조합된 상태의 사시도 및 단면도가 각각 도시되어 있으며, 도 8에는 개폐부재(901)가 사용된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수동식 펌프(1001)의 수직 단면도가 도시되어 있다. 개폐부재(901)가 압축형 코일 스프링에 조합된 상태에 대한 이해의 편의를 위해, 도 7a와 도 7b는 180도 회전된 상태에서 사시도와 단면도로 나타내었다.Specifically, FIG. 6 is a plan view of an opening/closing
도 6 내지 도 8을 함께 참조하면, 개폐부재(901)는 전체적으로 소정의 두께를 가진 원판 형태로 이루어져 있고, 하우징(200)에서 하단 유입구(210)의 상단 내면에 밀착되는 외곽 링(911), 하단 유입구(210)를 개폐하는 개폐용 플레이트(921), 및 개폐용 플레이트(921)를 외곽 링(911)의 내측에 탄력적으로 연결하는 둘 이상의 브릿지들(931)로 이루어져 있다. 따라서, 수동식 펌프(1001)의 작동 과정에서 하우징 내부공간(S)의 압력 변화에 대응하여, 개폐용 플레이트(921)가 외곽 링(911)으로부터 탄력적으로 상하 이동하면서 하단 유입구(210)를 개폐하게 된다. 도 8에서는 펌핑 과정에서 하우징 내부공간(S)의 압력이 저하될 때, 도 6에서의 개폐용 플레이트(921)가 상향 이동하면서 개폐용 플레이트(921)가 하단 유입구(210)로부터 이격되어 내용물(도시하지 않음)이 하우징 내부공간(S)으로 유입되는 상태를 볼 수 있다.6 to 8 together, the opening and closing
이러한 구조의 개폐부재(901)는 압축형 코일 스프링(800)의 단부에 고정하여 하우징(200)에 도입될 수도 있으므로, 수동식 펌프(1001)의 조립 과정이 더욱 용이할 수 있으며, 고분자 수지로 손쉽게 제조할 수 있다.The opening/closing
도 1의 수동식 펌프(1000)의 작동과 관련하여, 도 9에는 수동식 펌프(1000)를 잠금 해제 모드로 변환시키기 위해 엑츄에이터(100)를 회전하는 상태를 도시한 수직 단면도가, 도 10 내지 도 12에는 수동식 펌프(1000)를 펌핑하는 일련의 과정들을 도시한 수직 단면도들이 각각 제공되어 있다.In relation to the operation of the
수동식 펌프(1000)의 작동과 관련하여, 도 9 내지 도 12를 도 1 내지 도 5와 함께 참조하여 이하에서 설명한다.With respect to the operation of the
잠금 유지 모드에서는 액츄에이터(100)의 브릿지(132)가 샤플릿(400)의 회전 잠금부(440) 중의 회전 턱(442) 상에 위치하여 하향력을 인가하여도 하향 이동하지 않는다.In the lock holding mode, the
이러한 상태에서, 도 9에서와 같이, 액츄에이터(100)를 회전시키면, 브릿지(132)가 회전 턱(442)에서 수직 홈(444) 쪽으로 이동하면서 하향 이동이 가능하게 되어 잠금 해제 모드로 전환된다. In this state, as shown in FIG. 9 , when the
다음으로, 도 10에서와 같이 액츄에이터(100)에 하향력을 인가하면, 액츄에이터(100)와 함께 샤프트(500)가 하향 이동하게 되고, 피스톤(700)과 스템(600) 사이의 밀착 부위가 이격되면서 하우징 내부공간(S)에 있던 내용물이 수평 통로(610)를 통해 수직 통로(620)로 유입된다.Next, when a downward force is applied to the
피스톤(700)은 하우징(200)의 내면에 밀착되는 외면부(710)와 샤프트(500)의 외면에 밀착되는 내면부(720)로 구성되어 있는 바, 외면부(710)의 상대적으로 높은 밀착력으로 인해, 샤프트(500)의 하향 이동 과정에서 상기와 같이 밀착 부위의 이격이 일어나면서 내용물의 유입이 가능해진다.The
하향력이 도 11에서와 같이 계속적으로 인가되며, 그 과정에서 내용물은 샤프트(500)를 통해 액츄에이터(100)의 토출구(110)를 경유하여 외부로 토출된다. 이 과정에서, 스템(600)의 하단에 위치하는 압축형 코일 스프링(800)은 최대한으로 압축된다. The downward force is continuously applied as shown in FIG. 11 , and in the process, the contents are discharged to the outside via the
액츄에이터(100)에 인가된 하향력을 제거하면, 도 12에서와 같이, 압축형 코일 스프링(800)이 복원력에 의해 이완되면서, 액츄에이터(100) 및 샤프트(500)가 상향 이동하고, 이 과정에서 피스톤(700)과 스템(600) 사이의 경계 부위는 밀착되면서 밀폐되어, 낮아진 내부 압력을 보상하기 위해, 내용물이 개폐부재(900)의 이격 틈을 통해 실린더 내부공간(S)으로 유입된다.When the downward force applied to the
이상 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described above with reference to the embodiments of the present invention, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.
100: 액츄에이터
200: 하우징
300: 클로우져
400: 샤플릿
500: 샤프트
600: 스템
700: 피스톤
800: 압축형 코일 스프링
900, 901: 개폐부재
1000, 1001: 수동식 분사 펌프100: actuator
200: housing
300: closure
400: Shaplet
500: shaft
600: stem
700: piston
800: compression type coil spring
900, 901: opening and closing member
1000, 1001: hand-operated injection pump
Claims (13)
펌프의 외관을 구성하는 하우징(housing);
상기 하우징의 상단에 체결되어 있고 하우징을 용기에 장착하는 클로우져(closure);
상기 하우징의 내면에 고정되어 있고, 수직 중공부를 통해 하기 샤프트의 상하 운동을 안내하는 샤플릿(chaplet);
상단이 액츄에이터에 연결된 상태로 상기 샤플릿의 수직 중공부에서 상하 운동을 하는 샤프트(shaft);
하우징 내부공간과 통하는 수평 통로와 상기 수평 통로에 연통되어 있는 수직 통로가 형성되어 있고 샤프트의 하단에 연통된 상태로 연결되어 있는 스템(stem);
상기 하우징의 내벽을 따라 상하 운동을 하면서 상기 스템의 수평 통로를 개폐하는 피스톤;
하우징 내부공간의 하단에 위치하며, 펌핑시 하우징 하단 유입구를 개폐하는 고분자 수지로 이루어진 개폐부재; 및
펌핑시 상기 스템에 상향 복원력을 제공하고, 하우징 내부 공간에서 스템의 하단과 개폐부재 사이에 장착되며, 고분자 수지로 이루어진 압축형 코일 스프링;
을 포함하고 있고,
상기 압축형 코일 스프링은 고분자 수지로 이루어진 와이어가 코일 형상을 이루고 있고, 피치(pitch)를 이루는 반복적인 권회부들 사이의 적어도 하나 이상의 부위에 압축시 스프링 탄성을 보조하는 탄성 힌지가 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 수동식 펌프.an actuator having a discharge port formed therein and mounted on the upper end of the shaft in a state in which the discharge port is communicated;
a housing constituting the exterior of the pump;
a closure coupled to the upper end of the housing and mounting the housing to the container;
a chaplet fixed to the inner surface of the housing and guiding the vertical movement of the shaft through the vertical hollow portion;
a shaft that moves up and down in the vertical hollow part of the shaft with the upper end connected to the actuator;
a stem having a horizontal passage communicating with the inner space of the housing and a vertical passage communicating with the horizontal passage being formed and connected to the lower end of the shaft in communication with the stem;
a piston which opens and closes the horizontal passage of the stem while moving up and down along the inner wall of the housing;
an opening and closing member made of a polymer resin located at the lower end of the inner space of the housing and opening and closing the lower inlet of the housing during pumping; and
a compression-type coil spring that provides upward restoring force to the stem during pumping and is mounted between the lower end of the stem and the opening/closing member in the inner space of the housing, and made of a polymer resin;
contains,
In the compression type coil spring, a wire made of a polymer resin has a coil shape, and an elastic hinge that assists spring elasticity during compression is positioned at at least one portion between repetitive winding parts forming a pitch. Features a hand-operated pump.
토출구에 연통되어 있고 샤프트의 상단에 체결되는 제 1 하향 연장부; 및
상기 제 1 하향 연장부의 외측에 위치하고 제 1 하향 연장부와의 사이에 하나 이상의 브릿지가 연결되어 있는 제 2 하향 연장부;
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 수동식 펌프.According to claim 1, wherein the actuator,
a first downwardly extending portion communicating with the discharge port and fastened to the upper end of the shaft; and
a second downwardly extending portion positioned outside the first downwardly extending portion and having one or more bridges connected therebetween;
A hand-operated pump comprising a.
샤프트의 상하 운동을 안내하는 수직 중공부가 형성되어 있는 원통형 본체;
상기 원통형 본체의 하부에 위치하고 하우징의 내면에 고정될 수 있도록 외향 연장된 측면 체결부; 및
상기 원통형 본체의 상단부에 절취된 형태로 형성되어 있는 회전 턱과, 상기 회전 턱의 일측 단부로부터 원통형 본체의 높이 방향으로 하향 절개되어 있고 액츄에이터의 브릿지가 도입될 수 있는 수직 홈으로 구성된 회전 잠금부;
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 수동식 펌프.The method of claim 1, wherein the splitter comprises:
a cylindrical body having a vertical hollow portion for guiding the vertical movement of the shaft;
a side fastening portion positioned at a lower portion of the cylindrical body and extending outwardly so as to be fixed to the inner surface of the housing; and
a rotation lock formed in a cut-out shape on the upper end of the cylindrical body, and a vertical groove cut downward in a height direction of the cylindrical body from one end of the rotation jaw and into which a bridge of an actuator can be introduced;
A hand-operated pump comprising a.
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KR1020210008324A KR102300155B1 (en) | 2020-03-30 | 2021-01-20 | Resources-recyclable, Small Hand-operated Pump |
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---|---|---|---|---|
JPH1017005A (en) * | 1996-06-28 | 1998-01-20 | Yoshino Kogyosho Co Ltd | Liquid spout pump |
JP2000354803A (en) * | 1999-04-14 | 2000-12-26 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Pump |
KR20100065941A (en) * | 2008-12-09 | 2010-06-17 | 주식회사 하나 | Discharging pump of liquid instrument |
KR20150141211A (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-18 | 차정자 | Pump lid for liquid cosmetic container |
KR20180133336A (en) * | 2017-06-06 | 2018-12-14 | 알베아 서비시즈 | Use of a cosmetic packaging material and a dispenser system for a pressurised product, containing at least one part made of, or including said material |
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- 2021-03-30 WO PCT/KR2021/003888 patent/WO2021201545A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2000354803A (en) * | 1999-04-14 | 2000-12-26 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Pump |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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