KR102471822B1 - 유체 혼합 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기본 유체를 각 용기에서 나오는 하나 이상의 첨가 유체들과 혼합하는 유체 혼합 장치에 관한 것인데, 상기 장치는 신속하고 용이한 사용과 사용들 사이에 찌꺼기가 남지 않는 것을 특징으로 한다. 이 장치는 적어도 하나의 기본 유체 용기(23) 내에 수용된 적어도 하나의 제1 유체를 추출하는 제1 모듈(1)과, 견인, 압출 및 배출 기구(2)와, 하나 이상의 첨가 용기(24)로부터 하나 이상의 제2 유체 또는 첨가 유체들을 추출하는 제2 모듈(3)과, 최종 혼합물을 배출하는 구멍을 가지는 혼합 탱크(4)와, 배터리 작동 전자 제어 보드(27)를 구비하는데, 단일한 스테퍼 모터가 기본 유체 용기와 첨가 유체 용기(들)에 압력을 인가하고 견인, 압출 및 배출 기구(2)를 작동시키는 데 사용된다.

Description

유체 혼합 장치

발명의 명칭에 지적한 바와 같이, 본 발명의 대상(object)은 가능한 비제한적 실시예에서 하나 이상의 추가(additive) 유체 또는 유효(active) 유체와 기본 유체(base fluid)의 혼합물을 혼합할 수 있는 유체 혼합 장치인데, 여기서 유체들 중의 하나가 기본 유체로 작용할 필요가 없어, 즉 혼합물에 포함된 유체들의 양, 비율, 성질에는 어떠한 제한도 없다. 본 발명 대상인 장치의 여러 가지 특징들 중 하나는 화장용 크림을 제조하는 것이다,

본 발명은 모든 최종 소비자 부문에서 상기 소비자에게 맞춰진 제품에 가치를 부가하는 개인화(personalisation)의 맥락에 포함된다.

이 경우, 본 발명은 개인화된 화장용 크림에 대한 수요를 포괄하여, 가정에서 즉시 얻을 수 있는 개인화된 화장품 처리(cosmetic treatment)를 가능하게 하는 장치를 생성한다. 뿐만 아니라, 적용된 기술적 해법의 결과, 사용자는 그의 요구가 변할 때마다 개인화된 크림을 변경할 수 있다.

사용자는 화장용 크림의 특성들을 별도로 선택할 수 있는데: 피부의 종류, 질감(texture) 및 처치, 처치될 징후(signs to be treated) 등에 따라 보습 수준(moisturising level)을 선택할 수 있다. 이는 습기와 질감을 제공하는 기본 크림과 처치를 위한 유효 성분(active ingredient)의 선택으로 요약되는데, 모두 기본 크림에 대한 50 ml의 에어리스 형(airless-type) 용기(container)와 5 ml의 유효 성분(에 대한 용기)에 수용된다. 이 용기(bottle)들은 본 발명 장치에 도입되어 간단히 버튼을 누름으로써 그 시기에(for that time) 개인화된 화장용 크림의 1회량(single dose)이 얻어진다.

본 발명은 가능한 실시예에서 기본 유체와 첨가 유체 또는 유체들로 지칭되지만 전술한 바와 같이 각 유체의 양, 기능 및 성질에는 전혀 제한이 없이 유체들이 독립적으로 처리될 수 있게 하는 혼합 장치의 부분인 각 부재들의 특수한 구성과 설계를 특징으로 한다. 본 발명 대상인 혼합 장치는 매우 중요한 방식으로 종래기술에 존재하던 문제였던 용기의 교체시 찌꺼기(trace)가 남지 않는 것을 특징으로 하는데, 즉 장치를 세척할 필요 없이 유체를 다른 것으로 교체할 수 있게 해준다.

이 장치의 다른 특징적 특성들은: 그 작은 크기가 배터리 작동과 조합되어 용이하게 휴대하고 사용자가 사용하기 쉬우며, 사용의 간단성과 용이하게 교체할 수 있는 병들 및 LED 표시등을 통한 직관적이고 깨끗한 정보 패널을 제공한다.

이에 따라, 본 발명은 특히 화장용 크림의 조제(preparing)를 의도한 일련의 유체들을 혼합하는 혼합 장치의 범주(scope)에 포함된다.

다음 혼합 장치들이 종래기술에 알려져 있다.

- 특허공보 US2016/0052007 A1은 https://www.nuskin.com/en_PL/ageloc-me-landing.html에서 볼 수 있는 장치를 개시하는데, 상기 장치는 독립적으로 처리 및 공급될 수 있도록 기본 유체와 첨가 유체를 구분할 수 없는 것 등 개선의 여지가 있는 특성을 가진다. 이는 이 명세서에 제안된 것과는 구조적으로도 기능적으로도 다른 실시예이다.

- http://www.romy-paris.com/에 기재된 장치에 해당하는 특허공보 WO14080093; 이 경우 혼합물은 일회용(single-use) 캡슐에서 얻어져, 그 시스템이 본 발명에 제안된 것과는 다르다.

- 특허공보 US7445372는 가정 및 개인 용도의 효율적인 디스펜서(dispenser)를 제공하는 구성요소들의 구조를 포함하는 액체 조성물을 혼합 및 배급(dispensing)하는 장치를 개시한다. 이 장치는 복수의 카트리지와 복수의 펌프들을 포함할 수 있다. 각 카트리지는 액체 첨가제를 포함하고 디스펜서에 분리 가능하게 부착될 수 있다. 각 펌프는 카트리지들 중 하나에 연결되어 카트리지로부터 원하는 양의 액체를 추출하도록 작동될 수 있다. 이 장치는 또한 액체 조성물을 혼합 및 배급하는 회전 부재(spinning element)를 포함할 수 있다. 액체는 카트리지로부터 회전 부재 표면 부근의 하나 이상의 유입구(inlet)들로 흘러들어 회전 부재의 표면 위로 흐르면서 혼합될 수 있다.

이 추출, 혼합 및 배출 시스템은 복잡하여 제작이 복잡하고 고가이며, 펌프 및 카트리지 또는 공급 장치 양자를 필요로 하여, 구성이 복잡하고 조작도 복잡한, 복잡한 장치로 결과될 뿐 아니라; 장치의 사용에 있어서 찌꺼기를 저감시키거나 남기지 않을 것을 의도한 어떤 수단이나 설계를 구비하지 않는다.

- 특허 공보 US 20060000852 A1은 유체 혼합물을 혼합 및 배급하며 메인(main) 챔버와 보조 챔버들을 포함하는 휴대용 디스펜서를 개시한다. 이는 다른 종류의 혼합물에 사용되는 경우, 찌꺼기를 남기지 않도록 특별히 설계된 수단을 구비하지 않는 단점을 가진다.

대부분의 알려진 유체 혼합들은 통(drum) 내에서 혼합을 수행하여 찌꺼기를 남기므로 다른 향후의 혼합물이 오염된다.

- 특허공보 WO 2016087468은 다양한 색의 혼합물의 전송하는 배급 시스템을 개시하는데, 이는 추출 모듈을 전혀 가지지 않고 견인 기구(drag mechanism)나 자동화된 혼합 기구도 가지지 않는다. 이는 이 명세서에 제안된 대상과 전혀 관계가 없는 실시예를 보인다.

이에 따라, 본 발명의 목적(object)은 특히, 복잡성에 더하여 혼합물의 제조에 의해 남는 찌꺼기와, 한 바람직한 실시예에서 하나 이상의 첨가 유체들이 기본 유체에 첨가될 수 있도록 몇 개의 유체들로부터 혼합물을 제조하기 어려운 것뿐 아니라 시판중(from the industry)의 표준 용기를 사용할 수 없는 전술한 단점들을 극복하여, 이하에 기재되고 청구항 1에 포함된 필수적 특징들(essential features)을 가지는 장치를 개발하는 것이다.

본 발명의 대상(object)은 유체 혼합 장치인데, 신속하고 간단한 방법을 통해 사용자가 최종 혼합물의 모든 원하는 특징들을 구성할 수 있다. 이 장치는 한 비제한적인 가능한 실시예에서 양 유체들이 독립적으로 처리 및 제어될 수 있는 기본 유체와 하나 이상의 첨가 유체가 될 수 있는 몇 개의 유체들을 독립적으로 혼합할 수 있는 것을 추구한다.

혼합될 각 유체는 한 용기가 유사한 특징들을 가지는 다른 용기와 대체될 수 있도록 대략 표준 특징들을 가지는 독립적인 용기들에 수용된다.

본 발명의 대상인 장치는 각 다른 용기들로부터 사전에 프로그래밍된(programmed) 양으로 내용물이 추출되어 기계적 밀어냄(pushing) 방법을 통해 공통 혼합 탱크에서 균일하게 혼합될 수 있게 하는데, 이들은 혼합물에 사용된 유체의 찌꺼기(trace)가 전혀 남지 않도록 압출(extrusion)에 의해 혼합되어 최종 제품(end product)이 최종적으로 배출된다.

다른 유체들의 추출은 사용자가 이를 압착시키는 것을 모사하는(simulate) 기계적 시스템에 의해 수행되고, 이어서 혼합물을 견인(drag), 혼합 및 배출하도록 기능한다. 이 기구는 고정되는 용기와, 압력 플랫폼과, 단일한 스테퍼 모터(stepper motor)로 구동되는 안내 및 운동 변환기(transformer)로 구성된다.

모든 유체 용기들은 쉽게 근접 가능하고 다른 것과 교체 가능하다.

각 배출된 유체들은 공통 혼합 탱크 내에 위치한다. 랙 피니언(rack and pinion) 방식 기구가 사용되는 기계적 견인-압축 밀어냄 방법(traction-compression pushing method)을 통해 견인과 압축 양자를 수행하여, 유체들이 압출(extrusion)에 의해 혼합됨으로써 성분 분포(element distribution)에 있어서 균일화된 혼합을 달성한다.

생성된 기계적 밀어냄(pushing)이 독립적 유체들을 공통 구멍으로 통과시키는 데 사용되는 압출 과정(extrusion process)에 의한 혼합 탱크 내에 위치한 모든 유체들의 배출 과정은 이 과정이 없으면 그 독립적인 특징들에 영향을 미친다.

동일한 압출 기구를 사용하여 배출구 구멍을 통해 최종 혼합물이 배출되는데, 이는 지지부(support)가 제공되어 사용자가 완전히 혼합 및 균일화된 제조된 혼합물에 근접할 수 있게 해준다.

이 견인 및 압출 시스템(drag and extrusion system)의 결과, 균일한 혼합물이 사용자에 의해 사용(application)되도록 최종 지지부에 제공되고, 내부 영역에는 다음 사용을 위해 찌꺼기가 남지 않는다.

이 모든 기구들은 (시스템의 전체(global) CPU로 작용하는) 배터리 작동 전자 제어 보드에 의해 관리된다. 이상의 구성에 추가하여, 시스템에는 용기 중의 하나가 비었을 때 사용자에게 통지하는 용기 수준 검출 시스템과, 휴대폰을 통해 이 데이터를 관리하는 연결(connectivity)을 구비한다.

용기 수준 검출 시스템은 (하나는 기본 용기용이고 다른 것은 유효 성분 용기용인) 두 전자 보드들을 가지는데, 여기에는 용기 수준에 따라 투명해짐에 따른 용기 수준을 나타내는 광 방출기(light emitter)와 포토레지스터(photoresistor)의 시스템이 포함된다. 이 정보는 정보의 관리를 담당하는 CPU로 전송되어 LED 표시등을 통해 사용자에게 신호를 방출한다.

이 LED 표시등들은 켜졌을 때 돌출부나 인입부가 완전히 없이 투명한 표면을 가지는 케이싱을 통해서만 보인다. 또한 용량성(capacitive)의 버튼이 외부 케이싱 밑에 위치한다. 상기 케이싱에는 사용자에게 이것이 어디에 있는가를 알게 하는 슬릿(slit)이 위치하여 표면을 투명하게 남겨둔다. 이 구성은 (장치의 작동에) 힘의 인가가 필요 없고 장치의 작동 방법의 이해에 복잡한 매뉴얼이 필요 없는 방식으로 규정되어 최종 사용자에게 적합한 인체 공학(ergonomics)에 추가하여 장치의 용이한 세척과 사용을 보장한다.

다른 크기 및 형상들로 맞춰질 수 있는 이 용기들은 정상적 사용자가 용기를 압착(pressing)하는 것을 모사하는 기계적 수단을 통해 그 내용물을 배출한다.

혼합 장치는 내부로 근접하는 앞문(front door)을 가지는 외부 케이싱을 구비하여, 첨가 용기와 기본 유체 용기 양자를 교체 및 위치시킬 수 있다.

혼합 장치는 기본 용기용의 한 모듈과 첨가 용기들들 용의 다른 모듈의 두 용기 정착 모듈(container anchoring module)들과, 완전히 동기되어: 견인 시스템(drag system)을 축퇴(retracting)시키고, 기본 용기와 첨가 용기들 양자를 압축하며, 혼합 탱크를 따라 견인하고, 첨가 및 기본 내용물을 압출하여, 최종적으로 사용자에게 배출하는 기능을 상기 순서로 수행하는 기구를 구비한다.

또한 장치는 배출을 위한 구멍을 가지며 양 모듈들 사이에 수납되는 혼합 탱크 역시 구비한다. 이에 따라, 기본 유체 용기와 첨가 용기(들)로부터 내용물(product)이 배출되면, 모든 내용물들이 견인 기구에 의해 서로 혼합되는데, 이는 혼합물의 압출과 최종적인 배출의 기능들을 수행한다.

상기 견인 기구는 랙 및 피니언 시스템으로 구성되는데, 여기서 랙은 견인 부재(drag element)로 지칭되는 부품이다. 이 부품은 피스톤 형의 기능을 수행하여 항상 혼합 탱크의 전체 부분을 포괄하며, 이에 따라 사용 사이클 동안 그 내부에 위치하는 모든 유체들을 견인한다. 이 견인 부재는 랙이 위치한 경질 부품으로 구성되고, 바람직하지만 비제한적으로 실리콘으로 구성되는 탄성 부품이 혼합 탱크 내의 조정과 혼합물의 후속적인 압출을 가능하게 할 것이다.

단일한 스테퍼 모터를 구비하는 혼합 장치는 한편으로 기본 용기를 인상시켜(lift) 혼합 모듈에 대해 압착될(pressed) 때 그 내용물이 혼합 탱크로 배출되도록 하고; 다른 편으로 혼합 용기의 인상에 의해 첨가 유체 용기들 역시 압착될 때 그 내용물을 혼합 탱크에 배출하도록 하며, 견인, 압출 및 배출 기구들 역시 상기 혼합 탱크에 연계하여 상기 스테퍼 모터로 작동된다.

본 발명 대상인 장치에 의해 다음이 달성된다:

- (시판중인 표준 용기, 특히 에어리스 형 용기인) 개별 용기들이 독립적으로 처리될 수 있다.

- 혼합 사이클이 탄성(resilience) 방식을 가지지 않으므로 용기를 교체할 때 이전 용기의 찌꺼기가 없다.

- 혼합 및 배출 과정에 대기시간(latency)이 없어, 즉 용기의 설치 후 대기시간(wait time)이 전혀 없다.

- 혼합 및 추출 시스템이 간단한 기계적 수단으로 이뤄진다.

- 용기 또는 카트리지의 교환에 찌꺼기가 남지 않아, 세척이나 다른 사전 작업 없이 원하는 대로 많은 다른 조합들에 사용될 수 있다. 보완적 또는 선택적 방식에서, 세척 또는 살균을 받아야 한다면 공통 혼합 탱크가 분리될 수 있다.

혼합 장치는 화정품의 제조로부터 페인트 염료의 조제 등에 이르기까지 다른 분야들에 적용될 수 있다.

달리 지적되지 않는 한, 이 명세서에 사용된 모든 기술적 및 과학적 요소들은 본 발명이 속한 당업계에 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가진다. 본 발명의 구현(carrying out)에 있어서는, 이 명세서에 기재된 것과 유사 또는 동등한 방법과 재질들이 사용될 수 있다.

상세한 설명과 청구항들에 걸쳐서, "구비한다(comprises)"라는 용어와 그 변형들은 다른 기술적 특징, 첨가물, 구성요소 및 단계들의 배제할 것을 의도한 것이 아니다. 당업계에 통상의 기술을 가진 자라면, 본 발명의 다른 목적과 이점 및 특징들을 일부는 상세한 설명에서 일부는 본 발명의 구현(practice)으로부터 추론할 수 있을 것이다.

그 바람직한 구현 실시예에 따라 본 발명을 더 잘 이해시키도록 이뤄진 상세한 설명을 보완하도록, 일련의 도면들이상기 상세한 설명의 일부로 포함되었는데, 다음 도면들이 예시적이고 비제한적으로 도시되었다.
도 1은 (본 발명) 장치의 등측 사시도.
도 1a는 이 장치의 기본 및 첨가 용기들에의 접근 방법을 보이는 도면.
도 1b는 이를 통해 사용자가 장치와 상호작용하는 표시 부재와 버튼을 보이는 도면.
도 2는 장치 내에 구비되는 모듈들의 도면.
도 2a는 견인 모듈과 혼합 탱크가 상호 작용하는 방법을 상세히 그린 도면.
도 3은 최종 유체의 견인, 압출 및 배출 모듈들을 보이는 도면.
도 4는 후퇴 또는 절첩 위치에 있는 견인 및 압출 기구를 보이는 도면.
도 4a는 구성요소들을 견인 기구에 고정하는 상세도.
도 5는 용기를 압착하는 기본 유체 추출 모듈의 상세도.
도 6은 기본 유체 추출 시스템의 분해도.
도 7은 첨가 (유체) 추출(시스템)을 보이는 도면.
도 8은 내부를 개방하여 접근 가능한 장치와 첨가 및 기본 용기들의 교체 방법을 보이는 도면.
도 9는 첨가 유체 용기의 평면을 보이는 도면.
도 9a는 기본 유체 용기의 평면을 보이는 도면.
도 10은 T=0 내지 T=6까지의 시퀀스에서의 기본 유체 및 첨가 (유체) 압출 과정과, 후속되는 최종 제품의 혼합 및 배출(과정)을 보이는 도면.
도 11은 혼합 탱크의 일련의 도면들과 단면도.
도 12는 (본 발명) 장치 내의 전자 부품의 배치를 보이는 도면.
도 13은 기본 용기 센서 보드 등 용기 수준 센서의 작동을 보이는 도면.
도 14는 (본 발명) 장치의 상부에 위치하여 사용자가 상호작용하는 부재들을 보이는 도면.

제안된 발명의 바람직한 실시예가 도면들을 참조하여 이하에 설명된다.

도 1에서, 본 발명 대상인 장치가 앞문(front access; 20)을 가지는 외부 케이싱 또는 하우징(18)을 구비하는 것을 볼 수 있다. 또한 최종 혼합물을 배급하는 배급 탭(dispensing tab; 35)과 함께, 장치의 작동을 표시하는 표시 LED(29)들이 구비된다. 장치는 또한 혼합 및 배급 과정을 작동시키는 버튼(22)도 구비한다.

도 1a에서, 개방 위치에 있는 그 유일한 앞문(20)과 사용자가 장치와 상호작용하기 위한 전부 영역을 가지는 완전한 시스템을 관찰할 수 있는데, 이를 통해 기본 및 첨가 용기들이 교체될 수 있다.

도 1b는 외부 케이싱(18)의 상면에 있는 배터리 및 용기 수준 표시 LED(29)들의 위치를 보인다. 이들은 켜졌을 때 돌출부나 인입부가 전혀 없는 표면을 가지는 케이싱을 통해서만 보이는 LED의 위치들이다. 또한 용량성(capacitive)인 버튼 이 외부 케이싱(18) 밑에 위치하고, 사용자가 그 위치를 알 수 있게 하는 슬릿(slit)이 구비된다.

장치의 메인(main) 모듈들과 이들이 케이싱(18)(도 1) 내에 수납되는 방식은 도 2에서 볼 수 있다. 이 모듈들은:

- 제1 유체 또는 기본 유체를 상기 제1 유체 또는 기본 유체를 수용하는 기본 유체 용기(23)(도 5)로부터 추출(extract)하는 제1 모듈(1).

- 이하 간략화를 위해 견인 기구(drag mechanism; 2)로 지칭할, 최종 혼합물의 견인, 압출 및 배출 기구(drag, extrusion and discharge mechanism; 2).

- 제2 유체 또는 첨가 유체들을 첨가 (유체) 용기(도 8)에서 추출하는 제2 모듈(3).

- 최종 혼합물을 배출하는 구멍을 구비하며 배급 탭(35)에 연결되는 혼합 탱크(4).

견인 기구(2)는 혼합 탱크(4) 내에 배치되고 혼합 탱크는 제2 모듈(3)에 고정된다.

한 보완적인 방식에 있어서, 혼합 탱크(4)는 필요하다고 간주되는 경우 세척 및 소독될 수 있도록 나머지(rest)로부터 분리 및 제거될 수 있다.

완전한 기구와 센서와 버튼의 데이터 취득은 메인 전자 보드에 의해 독립적으로 제어되어, 이는 기본 유체와 첨가 유체의 양의 조절을 가능하게 한다.

장치에 위치하는 동안 첨가 용기(24)(도 8)를 수용하는 기능도 가지면서 혼합 탱크(4)의 전체 부분을 따라 주행하는 피스톤처럼 작용하는 견인 시스템(2)의 특성은 도 2a에서 볼 수 있다.

도 3은 스핀들(spindle; 8)을 통한 전동으로 모터(5)의 메인 기어(main gear; 7)의 회전을 유발하는 스테퍼 모터(stepper motor; 5)를 구비하는 견인 기구(2)의 상세를 도시한다. 메인 기어(7)의 이 회전은 나사붙이 축(screwed shaft; 10)을 통해 제2 모듈(3)(도 2)에 고정되어 견인 부재(6)의 랙(rack)에 맞물림으로써 견인 부재의 견인, 압출 및 배출 방향으로의 미끄러짐(sliding)을 산출하는 견인 부재(drag element; 9)의 기어의 회전을 유발한다.

도 4는 모터의 메인 기어(7)의 회전을 유발하는 스테퍼 모터(5)의 작용으로 후퇴한(withdrawn) 견인 기구(2)의 상세를 도시하는데, 이때의 회전은 스핀들(8)을 통한 작동에 의해 견인 방향의 반대 방향으로 이뤄진다. 메인 기어(7)의 이 회전은 나사붙이 축(9)을 통해 제2 모듈(3)에 고정된 견인 부재(9)의 기어의 회전을 유발하여 견인 부재(6)의 랙에 맞물리도록 함으로써 견인 방향의 반대 방향으로 후퇴하도록 한다.

도 4a는 양 부품들에 형성된 천공구멍(borehole)을 관통하여 이들 간에 완전히 일체의 운동을 야기하는 무두나사(headless screw; 11)를 통한 메인 기어(7)의 스핀들(8)과의 정착(anchoring)을 도시한다.

도 5는 이를, 압축 동안 인상 플랫폼(lifting platform; 14)으로 작용하고 휴식(relaxation) 동안 대기 플랫폼(resting platform)의 양자로 작용하도록 하는 고정 시스템으로 구성되는, 기본 유체 용기(23)로부터의 기본 유체를 추출하는 제1 모듈(1)을 도시한다. 이 운동은 스테퍼 모터(5)의 회전의 결과로 발생되는데, 이는 이러한 회전을 인상 플랫폼(14)에 정착된 너트(12)로 전동하는 스핀들(8)을 회전시켜 회전을 회전의 방향에 따라 상방 또는 하방 선형 운동으로 변환한다. 이 플랫폼은 모듈(17)의 기부(base)에 고정되어 운동을 수직 운동으로 제한하는 두 가이드(guide; 13)들 상에 지지된다. 제2 모듈(3)을 정지시키는 브레이크(15)들이 구비되는데, 상기 브레이크(15)들 역시 모듈(1)의 기부(17)에 정착된다. 마지막으로 작동 사이클 동안 견인 부재와 결합 및 분리(engaging and disengaging)를 담당하는 견인 부재(6)의 푸셔(pusher)가 고정되어, 견인 부재가 완전히 후퇴되었을 때 탱크들이 압축되어 사이클의 종단에서 배출되도록 해준다.

기본 용기(23)의 압축은 그 바로 위에 위치하는 제2 모듈(2) 상에 인가되는데(exerted); 제2 모듈은 기본 유체가 배출될 혼합 탱크(4)에 맞춰져 있다.

기본 유체 용기(들)과 첨가 유체 용기(들)는 견인 부재가 통과할 때까지 압축 상태를 유지하고 통과되고 나면 더 이상 압축되지 않는다.

도 6은 다음을 구비하는 상기 제1 모듈(1)의 분해도이다:

- 기부(17).

- 기부(17)에 고정된 가이드(13)들.

- 스테퍼 모터(5)의 회전을 플랫폼(14)의 인상(lifting) 및 인하(lowering) 운동으로 변환하는 스핀들(8) 및 너트(12)의 작용으로 가이드(13)들을 따라 수직 방향으로 이동 가능한 플랫폼(14).

- 플랫폼(14)의 인상 운동을 제한하는 스톱(stop; 15)들로, 상기 스톱(15)들은 기부 플랫폼(17)에 고정되어 있다.

- 사이클 동안 견인 부재(6)를 결합 및 분리하여(couples and decouples) 완전히 전개되었을 때 탱크들이 압축되고 아직 압축 중일 때 배출될 수 있게 하는 부품(16).

소위 기본 유체는 단일한 유체로 한정되지 않고 둘 이상의(more than one) 기본 유체 용기가 배치되어 각 기본 유체들이 동시 또는 별도로 관리될 수 있다.

도 7은 첨가 유체(24)들을 배출하고 또한 첨가 용기(24)의 고정의 기능도 수행하는 혼합 탱크(4)의 인상 및 인하 플랫폼(21)과, 첨가 용기가 완전히 압착되도록 하는 외부 케이싱(18)(도 1)에 정착된 첨가(유체) 스톱 부(19)를 구비하는 제2 모듈(3)을 도시한다. 상기 압력은 양 모듈들에 공유되는 가이드(13)들 상에 지지된 제1 모듈(1)의 상향 운동 동안 인가된다. 제2 모듈(3)에 대응하는 인상 및 인하 플랫폼(21)은 혼합 탱크(4)와 일체이므로 견인 시스템(2)의 일부에 대한 지지부로도 작용한다.

도 8은 장치 내부로 근접하여 첨가 용기(24)들과 기본 유체 용기(23)를 교체하는 방법을 도시한다. 이 시스템은 앞문(20)을 구비하는데, 이는 사용자의 손을 넣어 제1 모듈(1) 및 이에 따라 기본 용기(23)에 직접 근접하고, 혼합 탱크(4)를 부분적으로 후퇴시켜 첨가 용기(24)들을 수직 방향으로 교체할 수 있게 하는 역할을 한다.

도 9는 첨가 유체 용기(24)의 전면, 평면 및 단면을 도시한다.

도 9a는 기본 유체 용기(23)의 전면, 평면 및 단면을 도시한다.

도 10은 장치(18) 상부의 누름 버튼(22)(도 1)이 눌린 때로부터 혼합 탱크(4)의 디스펜서(35) 내에 최종 혼합물이 얻어질 때까지 발생되는 작용들의 시퀀스(sequence)를 도시한다.

초기 위치(T=0)에서, 견인 기구(2)는 견인 부재(6)의 연장 상태를 유지하여 혼합 탱크(4)를 격리시켜 용기들이 대기 상태이다. 사용자가 버튼(22)을 누른 다음, 작동 사이클은 견인 부재(6)의 후퇴와 용기들의 압축의 동기화된 운동을 개시하는데(T=1), 견인 부재가 완전히 후퇴된 위치에 도달할 때 용기들의 압축은 아직 개시되지 않는다(T=2). 견인 시스템(2)은 용기들의 압축이 개시되기 전에 견인 부재를 분리(disengage)하여 모든 유체들, 즉 첨가 용기(24)들로부터의 유체들과 기본 유체 용기(23)로부터의 유체를 견인 부재(6) 전방의 혼합 탱크(4) 내에 위치시킨다(T=3). 이어서, 기구는 하방으로 이동을 개시하여 용기가 압축 해제(decompression)될 수 있게 하고, 제1 모듈(1)과 제2 모듈(3)이 서로 분리를 시작하기 전에, 견인 시스템(2)이 다시 견인 부재(6)에 맞물려 모든 유체를 혼합 탱크 밖으로 밀어낸다(T=4). 사이클의 마지막 부분으로, 제1 모듈(1) 및 제2 모듈(3)이 견인 부재(6)가 완전히 연장되어 용기들이 완전히 휴식됨으로써 시작점((T=6=0)에 도달할 때까지 하방 운동을 하는 동안 견인 부재(4)가 모든 유체들을 혼합 탱크(4)의 구멍을 통해 압출시켜 그 목적으로 구성된 디스펜서(35)로 배출한다.

도 11은 혼합 탱크(4)의 구조적 특징부들을 도시한다. 이는 일단에서 견인 부재(6)의 이동을 위해 개방되고 타단에 최종 혼합물의 배출구를 가지며 거기에 혼합물이 제조되는 내부 공간(33)이 형성되는 평행육면체(parallelepiped) 형상을 가진다. 혼합 탱크(4)의 상부에는 첨가 유체 용기들의 유입구가 되는 적어도 하나의 구멍(32)이 형성되는 한편, 기본 유체 용기(23)를 위해 적어도 하나의 기본 유체 용기(23)로부터의 적어도 하나의 기본 유체가 진입하는 적어도 하나의 구멍(34) 역시 구비한다. 마지막으로, 첨가 용기(24)가 교체되도록 혼합 탱크(4)가 추출되었을 때 지지부로 기능하는 두 연장부(extension)들을 그 후부에 구비한다.

그 유체에 대한 유입구 구멍들을 통해 혼합 탱크(4) 내부에서 혼합될 유체들의 유입구의 위치는 유입구 구멍들이 유체 용기들에 일치하게 된다.

혼합 탱크(4)의 전체 단면은 일정하고 결합 공차(fitting tolerance)를 제외하면 전술한 피스톤 형 견인력을 인가하는 견인 부재(6)의 단면과 일치한다. 탱크와 배급 탭(35)의 경계 벽은 혼합과 최종 혼합된 유체의 배출을 촉진하도록 오목한 형상을 가진다.

도 12는 데이터를 취득하여 정보를 관리하고 사용자에게 작동 및 정보 신호들을 출력하는 장치 내의 전자 부품들의 배치를 도시한다.

시스템의 네 전자 부품들을 설명한다. 하부에 있는 기본 유체 플랫폼(14) 상의 제1 모듈(1)에는 탱크 내의 사용 가능한 유체 수준을 측정하는 기본 유체 센서 보드(25)가 설치된다. 첨가(유체) 스톱 부(19)(도 7)에 설치된 첨가 유체 수준 측정 보드(26)는 각 첨가(유체)들에 대해 동일한 기능을 수행한다. 배터리 충전을 관리하는 것에 추가하여 센서 보드로부터의 모든 정보를 관리하고 표시 LED(29)를 통해 사용자에게 통보하는 것을 담당하는 시스템의 메인 보드(27)는 장치의 상부에 위치하여 유효 성분 센서 보드(=첨가 유체 센서 보드)와 동일한 부분(= 스톱 부)에 정착된다. 마지막으로 첨가(유체) 스톱 부(19)에 배터리(28) 역시 정착되는데, 이것이 바람직한 실시예지만 그 형태와 특성은 도 12에 도시된 것으로 한정되지 않는다. 배터리는 메인 보드부터 모든 전자 시스템의 전력 공급을 담당하며 메인 보드(27)에 위치한 마이크로USB 커넥터(36)(도 14)를 통해 충전될 수 있지만, 이 커넥터 역시 바람직한 것으로 이로 한정되는 것은 아니다.

도 13은 기본 유체 및 첨가 유체 용기 수준 센서 보드(25)(26) 양자의 작동을 도시한다. 상기 보드에는 사이클의 개시 전에 반대 측의 포토레지스터(30)로 포착될 광 신호를 방출하는 절곡된(bent) LED 발광기(emitter)를 구비하여, 유체 수준에 따라 상기 신호가 용기 내의 수준을 나타내는 소정 또는 다른 강도로 도달한다.

도 14는 표시 LED(29)들과, 용량성 버튼(22) 및 마이크로USB(36)가 위치하는 케이싱(18)의 상면 상의, 시스템(27)의 메인 보드 내의 구성 부품들의 배치를 도시한다.

전체적 작동과 사용자 표시의 가능한 경우들을 이하에 상세히 설명한다.

- 표시 LED(29)들: 이들은 각 에이리스 용기 내의 첨가/기본 유체들의 양을 4 단계(phase)로 표시한다(2색: 적색/백색):

- 백색 LED온(on): 모든 유체(product)들이 충분하며 모든 것이 적절히 작동한다.

- 백색 LED 점멸(blinking): 용기들이 비어간다.

- 적색 LED 온: 유체들이 떨어졌거나 또는 기본 유체의 경우 유체가 떨어졌거나 용기가 없다.

- LED 오프(off): 첨가 용기들이 투입되지 않았다. 기본 용기의 경우 이 상태는 발생되지 않으며 이 상황에서는 적색 표시 LED 역시 켜진다.

- 배터리(2색: 적색/백색):

- LED오프: 적절히 작동하도록 배터리가 충분히 충전되었다.

- 적색 LED 온: 작동에 배터리가 불충분하다.

- 적색 LED 점멸: 배터리가 떨어져 장치가 충전되어야 한다.

- 백색 LED 점멸: 전원에 연결되어 충전 중이다.

- 백색 LED 온(steady): 전원에 연결되어 100% 충전되었다.

이상에서 본 발명의 특성과 함께 이를 구현하는 방식을 설명하였는데, 그 필수적인 특징 내에서 본 발명은 예시된 것과 상세가 다른 실시예들로 구현될 수 있으며, 그 근본적 원리가 변경(altered, changed or modified)되지 않는 한 마찬가지로 보호(범위)에 포괄될 것을 이 명세서에 (명시적으로) 기술한다.

Claims (13)

1. 외부 케이싱 또는 하우징(18)을 구비하는 유체 혼합 장치로 그 내부에:
   - 적어도 하나의 용기(23)에 수용된 적어도 하나의 제1 유체를 추출하는 제1 모듈(1)과,
   - 견인, 압출 및 배출 기구(2)와,
   - 하나 이상의 첨가 용기(24)들로부터 하나 이상의 유체들을 추출하는 제2 모듈(3)과,
   - 최종 혼합물을 배출하는 구멍을 가지는 혼합 탱크(4)와,
   - 배터리 작동의 메인 보드(27)와,
   - 단일한 스테퍼 모터를 구비하며,
   상기 혼합 탱크(4)는 상기 제1 모듈(1)과 상기 제 2모듈(3)로부터 분리 및 제거 가능하고,
   상기 견인, 압출 및 배출 기구(2)가 상기 혼합 탱크(4) 내에 위치하고 상기 혼합 탱크가 상기 제1 모듈(1)과 상기 제2 모듈(3) 사이에 위치하며, 단 한번 누른 후의 장치의 제어가 사용과 유체들의 혼합물의 취득을 가능하게 하며,
   상기 단일한 스테퍼 모터는 상기 용기(23)를 인상시켜 그 내용물이 혼합 탱크(4)로 배출되도록 하고, 상기 혼합 탱크(4)의 인상에 의해 상기 첨가 용기들은 압착되어 그 내용물이 혼합 탱크(4)에 배출되도록 하고, 동시에 상기 견인, 압출 및 배출 기구(2) 역시 상기 스테퍼 모터에 의해 작동하는 것을
   특징으로 하는 유체 혼합 장치.
2. 청구항 1에서,
   상기 제1 모듈이 장치의 하부에 위치하는 한편 상기 제2 모듈이 장치의 상부에 위치하는 것을
   특징으로 하는 유체 혼합 장치.
3. 청구항 2에서,
   상기 견인, 압출 및 배출 기구(2)가 스핀들(8)을 통해 메인 기어(7)와 연계된 스테퍼 모터(5)를 구비하고, 상기 메인 기어(7)가 나사붙이 축(10)을 통해 상기 제2 모듈(3)에 고정된 견인 부재(6)의 기어(9)에 맞물려 이를 상기 견인 부재(6)의 랙에 맞물리도록 함으로써 상기 견인 부재(6)의 견인, 압출 및 배출 방향으로의 미끄러짐을 산출하는 것을
   특징으로 하는 유체 혼합 장치.
4. 청구항 3에서,
   상기 제1 모듈(1)이
   - 기부(17)와,
   - 상기 기부(17)에 고정된 가이드(13)들과,
   - 상기 스테퍼 모터(5)의 회전을 플랫폼(14)의 인상 및 인하 운동으로 변환하는 상기 스핀들(8)과 사다리꼴 너트(12)의 작용으로 상기 가이드(13)들을 따라 수직 방향으로 이동 가능한 상기 플랫폼(14)과,
   - 상기 플랫폼(14)의 인상 운동을 제한하는 스톱(15)으로, 상기 기부(17)에 고정되는 상기 스톱(15)과,
   - 사이클 동안 상기 견인 부재(6)에 결합 및 분리되어 이것이 완전히 전개되었을 때 상기 용기들이 압축되고 이들이 아직 압축 중일 때 배출되도록 하는 부품(16)을
   구비하는 것을 특징으로 하는 유체 혼합 장치.
5. 청구항 4에서,
   첨가 유체들을 배출하는 상기 제2 모듈(3)이:
   - 상기 첨가 용기(24)들을 고정시키는 기능도 수행하는, 상기 혼합 탱크(4)의 인상 및 인하 플랫폼(21)과,
   - 상기 외부 케이싱 또는 하우징(18)에 정착되어 상기 첨가 용기들이 압착되도록 하는 첨가 스톱 부(19)를 구비하고,
   상기 제2 모듈(3)에 대응하는 상기 인상 및 인하 플랫폼(21)이 상기 혼합 탱크(4)와 일체이므로 상기 견인, 압출 및 배출 기구(2)의 일부의 지지부로도 작용하는 것을
   특징으로 하는 유체 혼합 장치.
6. 청구항 3에서,
   상기 혼합 탱크(4)가 상기 견인 부재(6)의 이동을 위해 개방된 일단과 최종 혼합물의 배출구를 가지는 반대 측 타단과, 및 상기 혼합물이 제조되는 내부 공간(33)을 형성하는 평행육면체 형상을 가지고, 상기 혼합 탱크(4)의 상부에 상기 첨가 용기들의 각각을 위한 적어도 하나의 개구(32)를 가지는 한편, 상기 용기(23)를 위해 적어도 하나의 상기 용기(23)로부터의 적어도 하나의 제1 유체가 진입하는 적어도 하나의 개구(34)역시 구비하는 것을
   특징으로 하는 유체 혼합 장치.
7. 청구항 1에서,
   상기 케이싱 또는 하우징에 배터리의 상태와 함께 첨가 및 제1 유체들의 양을 나타내는 표시 LED들이 구비되고; 또한 용량성 작동 버튼(22), 및 내부에 근접하기 위한 문(20)과 함께 상기 문(20)을 통해 연장되는 최종 혼합물의 디스펜서 역시 구비하는 것을
   특징으로 하는 유체 혼합 장치.
8. 청구항 5에서,
   - 용기들 내의 사용 가능한 유체 수준을 측정하는 기본 유체 수준 센서 보드(25)와,
   - 첨가 스톱 부(19)에 설치된 보조 유체 수준 측정 보드(26)를
   구비하는 것을 특징으로 하는 유체 혼합 장치.
9. 청구항 8에서,
   상기 수준 센서 보드들이 각각 LED 발광기(31)와 상기 LED 발광기(31)를 대향하여 배치된 포토레지스터(30)를
   구비하는 것을 특징으로 하는 유체 혼합 장치.
10. 청구항 1에서,
    상기 메인 보드가 전력을 공급하는 마이크로USB 커넥터(36)를 구비하는 것을
    특징으로 하는 유체 혼합 장치.
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