KR102569657B1 - 배출 헤드 및 이러한 배출 헤드를 포함하는 액체 디스펜서 - Google Patents

Abstract

액체 디스펜서(100)용 배출 헤드(10)는 하우징(20)을 가지며, 액체 저장소(90)에 부착하기 위한 결합 장치(24)를 가지며, 배출 개구(38)를 가지며 상기 배출 개구를 통해 액체가 주변 대기 내로 분배될 수 있고, 배출 헤드(10)는 배출 개구(38)까지 액체 저장소(90)의 방향으로 향하여 입구 영역(32)으로부터 연장되는 출구 채널(30)을 가지며 상기 배출 개구(38)를 통하여 액체가 공급될 수 있다.
배출 헤드에 따라서 출구 채널(30) 내에 스로틀 장치(34)를 통하여 흐르는 액체의 액체 흐름 및/또는 액체 압력의 감소를 위해 스로틀 채널(50, 60)을 갖는 스로틀 장치(34)를 배열하는 것이 제안된다. 상기 스로틀 장치(34)는 동적 스로틀 장치(34)의 형태로 설계되고, 상기 동적 스로틀 장치 내에서 스로틀 채널(50, 60, 70)의 자유 단면이 스로틀 장치(34)를 통하여 흐르는 더 많은 액체 흐름에 따라 또는 스로틀 장치(34)에서의 압력 중단에 따라 크기가 감소한다.

Description

배출 헤드 및 이러한 배출 헤드를 포함하는 액체 디스펜서

본 발명은 액체 디스펜서용 배출 헤드 및 이러한 배출 헤드를 갖는 액체 디스펜서에 관한 것이다.

당해 유형의 배출 헤드는 하우징 및 액체 저장소에 부착하기 위한 결합 장치를 갖는다. 또한, 배출 헤드는 액체가 주변 대기로 분배될 수 있는 배출 개구 및 액체 저장소의 방향에서 배출 개구까지 입구 영역으로부터 연장되는 출구 채널을 가지며, 배출 개구를 통하여 액체가 공급될 수 있다. 당해 유형의 디스펜서 및 당해 유형의 배출 헤드에 있어서, 액체 저장소 내의 액체 또는 그로부터 분리된 압력 챔버는 배출 개구의 방향으로 출구 채널을 통하여 압력에 의해 이송되도록 압력에 노출된다. 그러나 압력 인가의 방식에 따라, 사용자가 압력에 직접 영향을 미칠 수 있고 이에 따라서 인가 목적에 비추어 액체에 과도한 압력을 가하는 것도 가능하며 예를 들어, 이러한 힘에 따라 액체 저장소로서 제공하는 압착 병이 압축된다.

이 사용자 의존적인 압력 적용(user-dependent pressure application)의 효과에 따라 예를 들어 액적을 형성하기 위하여 소량의 액체만이 분배되는 경우에도, 액체 제트가 배출 개구에서 배출될 수 있다.

액체 압력 및/또는 액체 흐름을 제한하기 위해, 출구 채널에 스로틀로서 작용하는 기하학적 구조, 예를 들어 매우 작은 단면 및/또는 비교적 긴 길이를 갖는 채널 섹션을 제공하는 것이 가능하다. 여기에 설정된 마찰로 인해 액체 압력/액체 흐름을 감소시킬 수 있다. 그러나 이러한 스로틀의 효과는 작동이 항상 상당히 큰 힘에 의해 구현되어야 하는데 있다. 일부 응용 목적으로 이는 문제가 되지 않을 수 있다. 그러나, 구체적으로, 예를 들어 점안제의 도포 또는 메이크업의 정밀한 정밀도의 도포를 하는 동안, 액체의 위치적으로 정확한 배출이 요구되는 적용 목적의 경우, 비교적 원활한 작동이 원하는 배출 공정을 구현할 수 있기에 충분하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 액체를 저압에 노출 시에 의도된 바와 같이 배출 개구를 통하여 액체를 배출하지만 동시에 작동이 너무 격렬한 경우 액체 배출의 의도된 형태가 가능하게 유지되도록 액체 및/또는 액체 압력을 제한하는 액체 디스펜서 및 배출 헤드를 제공하는 데 있다.

이 목적을 위해, 배출 헤드는 출구 채널에서, 스로틀 장치를 통해 유동하는 액체 압력 및/또는 액체 흐름을 감소시키기 위한 스로틀 채널을 구비한 스로틀 장치를 갖는다.

본 발명에 따르면, 상기 스로틀 장치는 동적 스로틀 장치의 형태로 설계되며, 상기 스로틀 장치의 단면은 상기 스로틀 장치에 작용하는 압력이 증가함에 따라 크기가 감소되거나, 스로틀 장치를 통해 흐르는 액체가 많아질수록 크기가 감소된다.

당해 유형의 배출 헤드와 마찬가지로, 본 발명에 따른 배출 헤드는 출구 개구가 제공되는 출구 채널을 갖는다. 상기 출구 채널은 액체 저장소 내의 액체가 전체적으로 압력에 노출되거나 또는 액체의 부분 량이 압력에 노출될 때 배출 개구의 방향으로 이송 및 배출되도록 액체 디스펜서의 액체 저장소를 배출 개구에 연결한다. 배출 개구에서 과도하게 높은 압력 및/또는 과도한 액체 흐름을 방지하기 위해, 언급된 동적 스로틀 장치가 제공된다. 상기 동적 스로틀 장치는 작동 파라미터에 따라 유동 저항을 조정하는 특정 특징을 갖는다. 이는 고압 또는 더 큰 액체 유동으로 인해 스로틀 채널의 단면이 크기가 감소된다는 점에서 구현된다. 이러한 감소는, 예를 들어, 제1 스로틀 위치를 넘어 스로틀 표면을 변위시킴으로써 출구 채널 내에 추가 스로틀 위치가 형성되는 것으로 구성될 수 있고, 추가 스로틀 위치의 단면은 제1 스로틀 위치의 단면보다 작다. 그러나, 특히, 스로틀 채널의 벽은 이러한 방식으로 스로틀 채널의 단면을 감소시키는 변위를 겪을 수 있다.

가장 단순한 경우에, 동적 스로틀 장치는 통상적으로 두 가지의 가능한 상태, 비-스로틀 링 또는 빈약한 스로틀링 상태(barely throttling state) 및 보다 높은 스로틀링 상태 중 하나를 취하도록 설계될 수 있다. 스로틀링 효과에 따라 아날로그 방식으로 이루어지면서 압력의 증가 또는 액체 흐름의 증가에 따라 지속적으로 증가하는 스로틀링 효과가 얻어지는 설계가 구현된다. 과도한 고압으로 완전히 밀폐되는 동적 스로틀링 장치의 구성이 배제되지는 않지만, 동적 스로틀 장치가 스로틀 채널을 완전히 밀폐하지 않도록 설계되는 것이 선호된다.

동적 스로틀 장치는 각각의 경우에, 특히 지배적인 압력 또는 액체 유동에 의존하여 작동 파라미터에 따라 의도된 바와 같이 적응되며, 구성에 따라, 2개의 언급된 변수는 서로 결합되거나 또는 각각의 경우에 동적 스로틀 장치에 대해 적용된다. 스로틀 채널의 단면의 크기의 감소를 야기하는 스로틀 장치의 구성은, 예를 들어, 스로틀 채널의 변위가능 벽 상의 상이한 크기의 압력 인가 표면이 압력의 증가를 보장하는 경우 상기 벽은 편향된다. 베르누이의 원리에 따라 스로틀 채널에서 액체 속도를 증가시키면, 동일한 총 압력이 상기 벽의 양 측면에 가해질 경우, 액체 유동은 또한 스로틀 채널의 채널 벽의 변위를 야기할 수 있고, 이에 따라 여기서 정압이 낮아지고 이는 재차 스로틀 채널을 좁히는 데 사용될 수 있다.

스로틀 채널은 변위 또는 변형에 의해 위치가 가변될 수 있는 채널 벽의 내부 측면에 의해 적어도 일부가 구획된다.

채널 벽의 변위에 의해 변화하는 스로틀 채널의 경우, 바람직하게는 채널 벽이 전체로서 변위되는 스로틀 구성요소의 일부 및 원래 강성이다. 이에 대해서는 아래에서 자세히 언급된다. 스로틀 채널이 변형 가능한 채널 벽에 의해 구획되는 경우, 가변적인, 바람직하게는 초기 위치로 복귀할 수 있는 탄성 구성요소가 사용되어, 스로틀 채널의 가변 단면을 제공한다.

액체가 배출의 목적으로 압력에 노출될 때 동일한 압력 증가가 채널 벽의 외부 측면 및 스로틀 채널의 입구에서 구현되도록 내부 측면으로부터 이격되는 방향을 향하는 채널 벽의 외부 측면이 스로틀 채널의 입구에 연통 방식으로 연결될 수 있다.

동일한 전체 압력이 채널 벽의 양 측면에 제공되는 구성은 스로틀 채널의 단면이 액체의 가압 적용에 의한 것이 아니라 동적 압력의 증가 및 스로틀 채널에서 정압의 강하에 의해 변화하기 때문에 선호된다. 동적 압력은 스로틀 채널 내의 액체 유동의 속도로 인해 발생된다. 통상적으로 배출 헤드의 본 발명에 따른 구성에서 액체 흐름을 제한하는 것이 목적이기 때문에, 액체 유동 및 그 속도가 직접 구성하는 해결 방법은 액체 흐름의 감소 및 액체 내에서 및 벽에 대해 마찰의 증가가 선호되는데 있다. 어느 정도까지, 액체 흐름 그 자체는 직접적으로 제한된다. 위치 가변가능 채널 벽은 평면형이고 바람직하게는 변형가능 벽 플레이트의 일부일 수 있다. 위치 고정된 채널 벽은 상기 채널 벽에 대향하게 제공될 수 있으며, 상기 채널 벽은 하우징에 대해 적어도 부분적으로 위치 가변적이며, 위치 가변가능 채널 벽과 위치 고정 채널 벽은 이들 사이에 스로틀 채널을 형성한다.

삭제

이 설계는 매우 단순하고 내구성이 있는 것으로 밝혀졌다. 이 경우, 스로틀 채널은 비-변형 평면 벽 플레이트와 하우징에 대해 위치 고정된 채널 벽 사이의 간격에 의해 형성된다. 평면이고 바람직하게는 변형가능한 벽 플레이트는 고정 영역에서 위치 고정된 채널 벽에 대해 위치 고정된 방식으로 고정되고, 간격을 형성하도록 상기 위치 고정된 채널 벽 위로 돌출된다. 특히, 위치 고정된 채널 벽이 스로틀 채널의 단부를 구성하고 스로틀 채널을 통과한 액체가 유입되는 적어도 하나의 구멍을 갖는 것이 선호된다. 평면이고 바람직하게는 변형가능 벽 플레이트를 고정하기 위한 특히 단순한 가능성은 하우징 측 고정 핀 상으로 가압되고 여기에서 고정 예를 들어 스냅 끼워맞춤(snap-fitted)되는 구멍이 제공되는 것이다. 배출 헤드는 서로에 대해 평행하게 연결된 다수의 스로틀 채널을 가질 수 있다. 벽 플레이트는 적어도 2개의 스로틀 채널을 구획하는 공통 벽 플레이트로서 제공될 수 있다. 하나의 스로틀 채널이 자연적으로 원하는 목적을 달성하기에 충분하지만, 유리하게도, 그리고 구성 측면에서, 병렬로 연결된 다수의 스로틀 채널을 제공하는 것이 매우 용이할 수 있다. 병렬 연결은 액체가 병렬로 연결된 이들 스로틀 채널 중 하나를 통과해야 함을 의미한다. 공통 벽 플레이트가 2개의 스로틀 채널을 구획하는 구성은 구성요소의 감소를 야기하고 점 또는 선 대칭 구성에 의해 달성하기가 매우 용이하다.

삭제

이와 관련하여, 벽 플레이트는 웹의 영역에서 스로틀 채널들 사이에 고정될 수 있고, 웹의 양 측면에서 의도된 바와 같이 변형되어 이에 제공된 2개의 스로틀 채널을 좁힐 수 있다. 스로틀 링 거동을 조정하기 위해 특정 적용 목적에 따라 2개 초과의 스로틀 채널, 특히 4개의 스로틀 채널을 제공하는 것이 선호될 수 있다. 적어도 하나의 상승부가 하우징 벽 또는 벽 플레이트 상에 제공될 수 있으며, 하우징 벽과 벽 플레이트가 서로 대항하는 영역에 위치할 수 있다.

스로틀 채널을 구성하는 간격은 전술된 방식으로 하우징 벽과 벽 플레이트에 의해 구획된다. 상기 간격은 언급된 상승부 또는 이의 에지에 의해 추가로 구획된다. 하우징 벽 및 벽 플레이트는 상승부의 영역에서 서로에 대해 지지되고, 특히, 상승부가 하우징 벽의 측면 상에 제공되는 경우 변형가능 벽 플레이트가 제조하기에 저렴한 상승부가 없는 평면형 형상의 벽 플레이트와 같이 설계될 수 있다.

상승부, 특히, 스로틀 채널의 에지를 형성하는 이들 상승부의 에지는 스로틀 변형에 대한 벽 플레이트의 경향에 영향을 미치기 위해 단순한 방식으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 직선형 웹형 상승부가 제공되는 경우, 이 높이의 영역에서 체결되는 벽 플레이트를 변형시키기 위해, 웹 형상의 상승부에 따라 벽 플레이트가 구부러질 필요가 있다. 그러나, 스로틀 채널의 방향을 지시하는 에지가 180°보다 작은 각도, 예를 들어 대략 90°의 각도를 포함하는 상승부가 제공되는 경우, 벽 플레이트가 변형의 목적으로 2개의 비-평행 선을 따라 만곡될 필요가 있고, 이에 따라 이는 더 큰 힘의 적용을 필요로 한다. 특히 구조적으로 동일한 배출 헤드를 상이한 액체 및 그 특정 특성에 적응시키거나 또는 배출 헤드의 최대 배출 압력/배출 액체 유동에 영향을 미칠 수 있는 상승부의 형상이 사용될 수 있다.

스로틀 채널이 위치 고정된, 바람직하게는 강성인 벽 및 위치 가변가능 벽에 의해 구획되는 설계에 대한 대안으로서, 배출 헤드가 스로틀 장치의 일부로서 탄성 변형가능 재료로 구성된 스로틀 구성요소를 갖는다. 상기 스로틀 구성요소는 변형 영역에 의해 둘러싸이고 스로틀 채널을 형성하는 구멍을 갖는다. 상기 스로틀 구성요소는 추가로 적어도 하나의 압력 인가 표면을 가지며, 작동 중에 상기 액체가 상기 스로틀 채널의 상류에 놓이고 그 압력 적용에 의해 상기 변형 영역이 변형되고 상기 스로틀 채널의 단면의 크기가 감소될 수 있다.

이러한 대안적인 설계에 따르면, 스로틀 채널은 전체적으로 변형가능한 스로틀 구성요소에서 둘러싸이는 방식으로 둘러싸인 구멍의 형태로 제공되며, 이 구멍을 둘러싸고 있는 영역, 즉 스로틀 채널은 변형 영역을 형성하며, 스로틀 채널의 단면이 변형되도록 압력인가 또는 액체 흐름에 의해 변형될 수 있다.

이러한 설계로 인해 스로틀 채널은 하나의 구성요소만으로 형성되기 때문에 구조적으로 동일한 배출 헤드의 특성에 매우 낮은 변형이 달성될 수 있다. 스로틀 채널이 여러 구성요소로 구성된 설계와 달리 이 설계에서는 특정 조립 정확도에 거의 의존하지 않는다.

이는 추가적으로 하나의 구성요소로부터의 스로틀 채널 구성 때문에 조립이 매우 단순하다. 스로틀 구성요소는 상류 방향으로 팽창되고 스로틀 채널이 제공되는 상승부를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 액체 압력이 상이한 측면으로부터의 상승부에 적용되는 경우, 스로틀 채널이 신뢰성 있게 좁아질 수 있다. 상기 스로틀 채널은 바람직하게는 그 상승부 지점에서 상승부를 관통한다. 스로틀 구성요소는 외부에 원주형 애지 영역을 가질 수 있으며, 이는 변형 영역에 일체로 연결된다. 상기 에지의 영역에서, 탄성 스로틀 구성요소는 스냅 작용 연결 또는 특히 일체형 형성부에 의해 하우징의 강성의 하우징 섹션에 고정될 수 있다.

스로틀 구성요소를 배출 헤드의 하우징의 하우징 섹션에 고정하는 것은 유리한데, 이는 이 방식으로, 벌크 상품(bulk good)으로 취급될 때조차도 탄성 스로틀 구성요소에 대한 변형의 위험성을 미치지 않는 사전조립체 유닛이 제공된다. 상기 스로틀 구성요소는 벌크 상품으로서 취급되는 하우징의 벽에 대해 후퇴되며, 이는 벌트 상품의 다른 배출 헤드에 의해 손상되지 않는다. 이는 실제로 스로틀 구성요소가 벌크 상품으로서 손상된 후에 원하는 스로틀 방식으로 응답하지 않을 위험이 있기 때문에 실제적으로 유리한 것으로 밝혀졌다.

특히, 2개의 구성요소 사출 성형에 의해, 언급된 강성의 하우징 섹션과 탄성 스로틀 구성요소가 상이한 재료로부터 일체로 제조되는 일체화 형성이 특히 바람직하다. 조립 과정에서 접합되는 구성요소의 개수는 이러한 방식으로 감소될 수 있다. 또한, 하우징에 대한 스로틀 구성요소의 매우 정확하고 영구적인 위치설정이 보장된다.

에지 영역은 액체 저장소가 결합될 때 하우징에 대해 액체 저장소를 밀봉하도록 배열될 수 있다. 배출 헤드와 액체 저장소 사이의 밀봉부로서 스로틀 구성요소의 에지 영역의 이러한 사용의 결과로서, 분리된 구성요소를 필요로 하지 않게 될 수 있다. 따라서, 배출 헤드는 매우 적은 구성요소로 제조될 수 있으며, 이에 따라 조립 측면에서 약간의 노력이 필요하다.

하나의 특정 구성에서, 스로틀 채널은 적어도 하나의 밀폐 영역 및 적어도 하나의 자유 영역을 가질 수 있으며, 상기 영역은 스로틀 채널의 단면을 공동으로 그리고 서로 병합되도록 형성할 수 있다. 밀폐 영역에서, 압력 인가 표면에 힘이 인가됨에 따라 스로틀 채널의 마주보는 에지가 서로 지지된다. 자유 영역은 압력 인가 표면이 힘에 노출될 때에도 자유 영역의 밀폐를 야기하지 않는 에지 배열에 의해 구획된다. 따라서, 언급된 설계는 스로틀 채널이 고압 또는 큰 액체 흐름으로 밀폐되는 밀폐 영역인 압력 또는 액체 흐름 종속 영역을 갖는 단면 영역을 갖는 것을 제공한다. 그러나 또한 실제 작동 중에 최대 압력 및 액체 흐름이 가정되는 경우에도 개방된 상태로 유지되는 자유 영역이 제공된다. 따라서 고압의 경우에도 스로틀 채널의 완전한 밀폐가 일어나지 않도록 보장된다. 이는 과도하게 격렬한 힘의 인가되는 경우에 방지되어야 하는 것이 아니라 원하는 배출 패턴이 구현될 정도로 감소되는 경우의 배출에 대한 요구에 상응한다.

동일한 스로틀 채널의 단면의 일부로서 밀폐 영역과 자유 영역의 공동 구현의 결과로서, 밀폐 영역의 밀폐에 의한 스로틀 채널이 좁아진 후에, 밀폐 압력이 저하된 후에 다시 개방되는 밀폐 영역의 경향이 촉진된다. 이는 특히 점착성 재료가 본 발명에 따른 배출 헤드에 의해 배출되는 것이 가능하도록 의도되어 있다는 점에서 특히 유리하다.

밀폐 영역 또는 자유 영역으로서의 스로틀 채널의 섹션에서의 설계는 기하학적 형상의 선택에 의해 결정될 수 있다. 이와 관련하여, 스로틀 채널의 단면의 슬롯 형상 섹션은 완전 밀폐에 적합하여 밀폐 영역을 구성한다. 그러나, 스로틀 채널의 원형 또는 다각형 부분은 고압 상태에서도 완전히 밀폐되지 않으므로 자유 영역을 구성한다. 이러한 밀폐 영역과 자유 영역을 갖는 조합된 스로틀 채널을 설계하는 것이 선호되는 것으로 고려되지만, 병렬로 연결된 2개의 채널이 공동으로 스로틀 채널 배열을 형성하는 설계도 고려할 수 있으며, 이들 채널 중 하나는 자유 영역을 가지며 다른 채널은 압력 또는 액체 흐름 종속 방식으로 밀폐된다. 이러한 설계는 특히 스로틀 채널의 대향하는 에지 또는 벽의 지속적인 부착을 촉진시키지 않는 액체의 경우에도 바람직할 수 있다.

기술된 설계에 대한 대안으로서, 스로틀 채널은 바람직하게는 형상이 변화하는 적어도 하나의 벽에 의해 구획되며, 스로틀 채널은 2개의 강성 채널 벽에 의해 구획되는 또 다른 변형예가 제공되며, 채널 벽들 중 하나는 위치 가변가능 스로틀 구성요소 상의 위치 가변 채널 벽으로서 제공된다.

이 설계에 따라서, 서로에 대해 전체적으로 이동할 수 있는 강성 벽에 의해 스로틀 채널이 구획된다. 이들 벽들 중 적어도 하나는 편향될 수 있고, 바람직하게는 복원 스프링의 힘에 대항하여 스로틀 채널의 자유 단면이 상기 편향에 의해 크기가 감소할 수 있다.

상기 위치 가변가능 스로틀 구성요소는 바람직하게는 가이드에 의해 하우징에 대해 안내되며, 상기 가이드는 특히 하나가 다른 하나의 내부에서 텔레스코픽 방식으로 슬라이딩하는 2 개의 슬리브에 의해 형성될 수 있다. 보조 스프링 력은 바람직하게는 특히 선호되는 설계로 슬리브에 의해 형성된 자유 공간에 배치되는 스프링 장치에 의해 발생된다.

스로틀 구성요소는 변위를 위해 작동하는 스로틀 구성요소 상의 압력 적용 표면이 모든 압력 인가 표면에 동일한 압력으로 스로틀을 스로틀 채널의 단면의 크기가 감소하는 방향으로 힘에 노출되도록 하우징에 부착되게 설계된다. 이는 배출 목적으로 적용되는 정압만이 스로틀 채널을 좁히는 측면에서 스로틀 구성요소를 변위시킬 수 있음을 의미한다.

바람직하게는, 배출 헤드는 스로틀 장치의 하류의 출구 채널에, 상류의 양압에 따라 개방되는 출구 밸브를 갖는다. 이러한 밸브는 디스펜서의 배출 위험성을 감소시킨다. 그러나, 본 발명에 따른 배출 헤드에 기초한 액적 디스펜서가 구현가능하도록 의도되었기 때문에, 밸브가 예를 들어 0.3 바의 낮은 양압에서 개방되어있는 것이 특히 선호된다.

출구 밸브는 입구-측 음압과 입구-측 양압 사이의 압력 간격에서 자동으로 밀폐되고 정해진 음압이 초과하고 정해진 양압이 초과할 때 개방된다. 결과적으로, 이러한 밸브는 음압과 양압 모두로 개방된다. 이는 액체 저장소의 폭기 채널로서 출구 채널을 동시에 사용하기 위한 전제 조건이다. 이는 간단한 구조의 관점에서 선호된다. 또한, 폭기 채널로서 공동으로 출구 채널을 사용하는 경우의 특별한 이점은 배출 공정이 종료된 후에 스로틀 채널이 유입 공기에 의해 재차 넓어질 수 있다는 것이다.

이에 따라, 이러한 양방향 거동으로 인해 배출 이후에 액체 저장소 내의 음압은 배출 채널로부터 액체를 상당히 흡입하여 밸브를 넘어 배출 채널의 영역에서의 건조가 방지된다.

출구 밸브는 바람직하게는 탄성 재료로 형성되고 상류 방향으로 지향된 볼록부를 가지며, 입구-측 양압이 증가됨에 따라 밸브 립이 양압에 대해 입구-측 제한 압력이 획득될 때까지 양압에 의해 서로에 대해 증가적으로 압축되도록 밸브 립에 의해 밀폐될 수 있는 밸브 개구 내에 제공된다.

배출 헤드는 바람직하게는 액적을 형성하도록 설계되며 스로틀 장치는 액체 흐름의 제한을 위해 설계되어 배출 개구에서 단일의 액적 형성을 야기하고 액체 제트의 형성을 야기하지 않는다.

특히 이러한 액적 디스펜서의 경우, 과도한 액체 흐름 및/또는 과도한 배출 압력의 방지는 액적 형성을 방해하여 배출 개구에서 의도하지 않은 제트를 유발할 수 있다. 스로틀 장치는 바람직하게는 배출 개구에서의 액체 흐름이 액체 유동, 즉 제트의 연속적인 분리를 허용하기에 충분하지 않도록 배출 개구를 넘어서 배치된 액 적 형성 표면의 구성에 적합하다.

바람직하게, 배출 헤드의 하우징은 액체 저장소에 부착하기 위해 결합 장치를 포함하는 제1 통합 기저 구성요소 및 기저 구성요소에 체결되고 출구 채널에 의해 관통되며 배출 개구를 갖는 제2 통합 어플리케이터 구성요소를 포함하고, 출구 밸브는 어플리케이터 구성요소와 기저 구성요소 사이에 고정된다.

하우징에 단지 2개의 구성요소를 갖는 언급된 설계는 그 단순함으로 인해 매우 저렴하다. 더욱이, 2개의 하우징 구성요소, 기저 구성요소 및 어플리케이터 구성요소는 언급된 출구 값이 간단한 방식으로 위치 고정될 수 있도록 한다. 스로틀 구성요소가 하우징 섹션, 특히 베이스 구성요소와 일체로 형성되는 탄성 구성요소의 형태로 설계된 전술한 방식으로, 전체 배출 헤드가 단순히 3개의 구성요소로부터 조립될 수 있다.

액체를 분배하기 위한, 특히 코스메틱 또는 제약 액체를 분배하기 위한 액체 디스펜서가 제공되며, 액체 디스펜서는 주변 대기 내로 액체의 분배를 위한 배출 개구를 갖는 배출 헤드를 가지며, 액체 디스펜서는 통합 형성부 또는 분리가능 결합 장치에 의해 배출 헤드의 하우징에 연결되는 액체 저장소를 갖는다. 이 경우에, 배출 헤드는 전술된 바와 같이 설계된다.

이 경우, 액체 디스펜서는 바람직하게는 액적 디스펜서의 형태로 설계된다. 따라서, 액체가 액적 형태로 분리되기 전에 수집되는 구형 캡의 형태인 액적 형성표면이 배출 채널을 넘어서 제공된다. 상기 액적 형성 표면, 스로틀 장치 및 디스펜서 내의 액체는 바람직하게는 100 뉴톤의 압착 병에 인가되는 높은 작동력으로 인해 액체 제트가 배출 개구에서 형성되지 않도록 서로 매칭된다. 액체 저장소는 바람직하게는 압착 병 또는 튜브의 형태로 설계된다. 특히 압착 병 또는 튜브의 형태의 액체 저장소의 이러한 설계에 따라, 과도하게 격렬한 작동이 사용자에 의해 구현될 위험이 있으므로, 여기에 기술된 동적 스로틀 장치는 특히 배출 패턴에 악영향을 미치지 않도록 과도하게 격렬한 작동을 방지하는데 도움이 된다. 액체 디스펜서의 내부 부피는 바람직하게는 300 ml 미만, 100 ml 미만, 또는 심지어 50 ml 미만이다. 이들은 전형적인 크기의 약제 또는 코스메틱 액체를 보관하기 위한 액체 저장소가 제공된다.

액체 저장소는 바람직하게는 코스메틱 또는 약제 액체로 충전된다. 약제 액체로서, 본 발명에 따른 배출 헤드를 사용하여, 배출 채널을 통해 폭기가 구현되면 공기 여과가 곤란해지며, 방부제를 함유하는 액체가 특히 가능하다. 코스메틱 액체, 메이크업 제품 및 크림(예를 들어, 주름살 방지 크림 및 오일)과 같은 영역에서 특히 배출되도록 구성된다. 특히, 비교적 작은 주름을 충전하거나 또는 이를 덮도록 제공하는, 소위 충전제 또는 컨실러 액체(concealer liquid)는 본 발명에 따른 배출 헤드로 양호하게 분배될 수 있다.

본 발명의 추가 이점 및 양태는 본 발명의 선호되는 실시예의 하기 설명 및 청구항으로부터 도출될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 배출 헤드를 갖는 액체 디스펜서를 외측으로부터 본 도면.
도 2는 본 발명에 따른 액체 디스펜서의 제1 예시적인 실시예의 단면도.
도 3은 제1 예시적인 실시예의 배출 헤드의 하위 구성요소의 분해도.
도 4a 및 도 4b는 분리되고 부착된 가요성 벽 플레이트를 갖는 도 3에 따른 배출 헤드의 내부 측면을 도시하는 도면.
도 5a 및 도 5b는 스로틀 채널의 영역에서 다소 상이한 기하학적 형상을 갖는 배출 헤드의 대안의 설계를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 액체 디스펜서의 제2 예시적인 실시예의 단면도.
도 7은 제2 예시적인 실시예의 배출 헤드의 하위 구성요소의 분해도.
도 8은 제2 예시적인 실시예의 스로틀 구성요소의 개별 도면.
도 9는 도 6 내지 도 8의 예시적인 실시예에 대한 스로틀 구성요소의 변형예의 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 액체 디스펜서의 제3 예시적인 실시예의 단면도.
도 11a 및 도 11b는 스로틀 채널의 상이한 상태에 따른 도 10의 예시적인 실시예의 스로틀 장치를 도시하는 도면.

도 1은 액적 디스펜서의 형태로 설계된 본 발명에 따른 액체 디스펜서(100)를 도시한다.

액체 디스펜서(100)는 배출 개구(38)가 제공되는 상부에 배출 헤드(10) 및 압착 병(squeeze bottle)의 형태로 설계된 액체 저장소(90)를 갖는다. 액체 디스펜서를 밀폐하기 위해 캡(100)이 제공된다.

액체 디스펜서는 액적의 형태로 예컨대 오일, 메이크-업, 충전재 등과 같은 코스메틱 액체를 배출하기 위해 제공된다. 이 경우에, 의도된 바와 같은 작동을 위하여, 전체 디스펜서는 배출 개구(38)가 하측을 향하여 배열되고, 이 위치에서 액체 저장소(90)는 구동 표면(92)의 영역에서 상반된 측면에서 힘에 노출되고 가압되어 액체 저장소 내에 수용된 액체가 압력에 노출되며 배출 개구(38)에 이송된다. 여기서, 액체는 의도된 바와 같이 개별 액적의 형태로 분리되고 배출 개구(38)를 둘러싸는 액적 형성 표면(26A)에 수집된다.

후술된 배출 헤드(10)의 기술 설계는 압착 병을 가볍게 누르는 것만으로 액적 낙하 배출에 충분하고, 또한 액체 저장고(90)를 강하게 작동시키거나 또는 누름으로써 액체 제트의 형태로 액체가 배출되지 않는다.

이 목적으로, 하기 예시적인 실시예가 예시로서 기재된다.

제1 예시적인 실시예에 따라 도 2에서 단면도로 도시된 구성을 언급하면, 출구 채널(30)은 액체 저장소(90)의 내부에 인접한 입구 영역(32)으로부터 스로틀 장치(34)의 2개의 스로틀 채널(50) 및 하우징(20)의 구멍(25A)을 통하여 출구 밸브(36)의 영역 및 추가로 배출 개구(38)로 연장된다.
여기서, 배출 밸브(36)는 각각 액체 저장소에서 양압 및 음압에 따라 입구 방향과 배출 방향으로 개방되도록 설계되며, 이에 따라 배출 이후에 출구 채널(30)은 또한 역방향으로 폭기 채널(aeration channel)로서 제공될 수 있다. 출구 밸브(36)는 주위에 대해 액체 저장소(90) 내의 양압 또는 음압이 우세하지 않거나 또는 양압 또는 음압이 한계 값을 초과하지 않는 경우 밀폐된다. 이러한 방법으로, 액체 디스펜서(100)를 취급할 때 부주의한 이탈의 위험이 낮은 것이 보장된다.
배출 헤드(10)는 매우 단순한 구조를 갖는다. 하기에서 더 상세히 언급된 스로틀 장치(34)의 설계에 따라, 배출 헤드(10)는 3개의 구성 부분으로 구성되는데, 상기 3개의 구성 부분은 기저 구성요소(22) 및 어플리케이터 구성요소(26)를 갖는 2-부분 하우징(20) 및 배출 밸브(36)의 체결 링을 포함하고, 상기 배출 밸브는 하나의 탄성 구성요소의 형태로 설계된다. 예시적인 실시예에서, 액체 저장소(90)에 대해 배출 헤드(10)를 밀봉하기 위한 밀봉 링(80)이 추가로 제공된다.

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디스펜서의 실제 특정 특징은 스로틀 장치(34)에 있다. 전술된 바와 같이 압착 병의 형태로 설계된 액체 저장소(90)가 상당히 격렬하게 작동하는 경우 상기 스로틀 밸브는 액체 제트가 배출 개구(38)를 통하여 배출되는 것을 방지한다. 이를 위해, 제1 예시적인 실시예에서 제공되는 스로틀 장치(34)는 스로틀 채널(50)의 위치 고정된 채널 벽(56)을 포함하고 기저 구성요소(22)에 속한 분리 벽(25)을 포함한다. 채널 벽은 탄성 변형가능 벽 플레이트(54)의 내부 측면(52A)에 의해 형성되고, 이는 체결 핀(25C)의 영역에서 기저 구성요소(22)에 클립고정된다.

도 4a 및 도 4b는 체결된 벽 플레이트(54)가 있거나 또는 없는 기저 구성요소(22)를 도시한다. 도 4a를 기초로, 하우징 벽(25)은 2개의 구멍(25A)에 의해 천공된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 체결 핀(25C)의 영역에서 바-형 신장 상승부가 체결 핀(25C)의 양 측면에서 분리 벽(25) 상에 제공된다. 상기 상승부는 도 4b에 도시된 방식으로 체결 핀(25C)에 벽 플레이트(54)를 체결함으로써 2개의 스로틀 채널(50)을 분리한다.

재차 도 2를 참조하면, 다음과 같다:

도 2의 위치로부터 시작하여, 배출 개구(38)는 상부를 향하고, 액체 디스펜서(100)는 뒤집힌다. 출구 밸브(36)가 액체 저장소에 수용된 액체의 중량에 의해 개방되지 않도록 설계되었기 때문에, 이에 따라 액체 배출의 위험성은 배제된다. 압착 병의 형태로 설계된 액체 저장소(90)가 압축될 때에만 액체가 입구 영역(32)으로부터 각각의 경우 대략 반원형 스로틀 채널(50) 내로 구멍(25A)의 흐르고, 상기 구멍을 통하여 액체는 출구 밸브(36)의 영역으로 및 배출 개구(38)로 추가로 전달된다.

그 뒤, 사용자가 액체 저장소(90)를 강하게 누르면, 그 뒤에 벽 플레이트(54)에 작용하는 압력은 증가한다. 그러나, 상기 압력이 벽 플레이트의 양 측면에서 증가되고, 따라서 압력 증가는 스로틀 채널(50)을 변형시키지 않는다. 그러나, 상기 압력의 영향 하에서 액체가 스로틀 채널(50)을 통해 더 신속히 유동하면, 베르누이 원리에 따라 동적 압력이 생성된다. 이는 벽 플레이트(54)에 작용하는 힘을 유도하여, 도 4b를 참조하면 벽 플레이트가 웹 영역에서 약간 구부러지며, 대응하는 굽힘 선이 도면에서 점선으로 표시된다. 도 2의 사시도와 관련하여, 이 굽힘은 상향으로 구현되고, 결과적으로 스로틀 채널(50)이 좁아진다. 이는 차례로 액체의 증가된 마찰 및 에너지 손실을 야기하며, 이는 결국 액체 유동을 감소시킨다. 증가된 압력 대신에 제트-형 배출을 야기하는 대신에, 그 자체가 방해하며, 증가된 작동력에도 불구하고, 이전과 같이 액적 형태의 배출을 가능하게 된다.

도 5a 및 5b의 구성은 도 4a 및 도 4b의 구성과 대체로 유사하다. 유일한 차이점은, 도 5a 및 도 5b의 설계의 경우, 상승부(25B)는 상이한 형상을 가지며, 도 4a에 도시된 바와 같이, 신장된 바-형태가 아니라는 데 있다. 대신에, 융기는 대략 사분면 형상을 가지며, 그 결과 벽 플레이트(54)가 의도된 대로 변형되는 도 5B에 도시된 선들은 서로 정렬되지 않는다. 이 효과는 스로틀 채널의 좁아짐(narrowing)이 도 4a 및 도 4b의 구성보다 다른 경계 조건에서 수행된다는 것이다. 이러한 방식으로, 액체 디스펜서(100)는 상대적으로 작은 적응성의 상이한 액체에 적용될 수 있다.

도 6 내지 도 8의 구성에서, 스로틀 장치(34)는 상이하게 설계된다.

이 실시예의 스로틀 장치(34)는 전체적으로 탄성이고 스로틀 채널(60)에 의해 관통된 스로틀 구성요소(62)를 갖는다. 스로틀 구성요소를 도시하는 도 8을 참조하면, 스로틀 구성요소(62)는 액체 저장소의 방향을 향하는 상승부(63)가 그 위로 중심으로 상승되는 평면 에지 영역(68)을 갖는다. 상기 스로틀 채널(60)은 상기 상승부(63)를 관통하고 의도된 바와 같이 변형하는 변형 영역(64)에 의해 둘러싸인다. 상승부에는 액체가 배출될 때 압력에 노출되는 2개의 압력 인가 표면(65)이 제공되며 이 방식으로 스로틀 채널(60)이 변형된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 스로틀 채널(60)은 원형 자유 영역(60B) 및 슬롯형 밀폐 영역(60A)을 갖는다.

이 설계는 압력이 인가될 때 스로틀 채널(60)이 완벽히 밀폐되지 않도록 선택된다.

도 9a를 참조하면, 압력 인가 표면(65)에 작용하는 양압이 제공되는 경우에도, 밀폐 영역(64A)만이 완전히 밀폐되는 반면에, 에지의 형상으로 인해, 중앙 원형 자유 영역(60B) 및 슬롯의 단부에 제공된 자유 영역은 개방된 상태로 유지된다. 이는 액체 디스펜서(100)를 작동시킬 때 과도하게 큰 압력이 배출을 완전히 중단시키는 것을 방지한다.

도 9b 내지 도 9d는 이와 관련하여 대안의 설계를 도시한다.

이들 구성에서, 스로틀 채널(60)의 슬롯형 하위 영역은 이들이 완전한 밀폐를 허용하도록 성형된다.

도 9c의 구성의 경우, 단면 슬롯 형성부가 제공되고, 이들 슬롯은 또한 압력이 인가될 때 완전히 밀폐된다.

도 9d에서의 구성의 경우, 원형 자유 영역은 슬롯의 단부를 형성한다.

이들 구성 모두에서, 자유 영역(60B) 및 밀폐 영역(60A)은 동일한 스로틀 채널(60)의 일부이다. 이는 특히 접착을 촉진시키는 경향이 있는 액체의 경우에 선호되며, 이는 자유 영역이 영구적으로 개방되어있기 때문에 배출 공정이 종료된 후에도 다시 밀폐 영역이 해제되는 경향이 있기 때문이다.

그러나 도 9e의 구성에 도시된 바와 같이 이는 유일한 옵션이 아니다. 탄성 스로틀 구성요소의 최종 설계에 따라, 자유 영역(60B) 및 밀폐 영역(60A)은 서로 분리된 방식으로 스로틀 구성요소(62)에 제공된다.

도 10 및 도 11a 및 도 11b는 제3 구성을 도시한다.

도 11a 및 11b를 참조하면, 여기서, 스로틀 채널(70)은 슬리브 구조물(76, 72A) 내의 스프링(74)을 통하여 도 11a에서의 단부 위치의 방향으로 힘에 노출되는 변위가능 밀폐 몸체(72)에 인접하다. 그 뒤에, 액체 저장소(90)에 양압이 축적되는 경우, 상기 양압은 모든 측면에서 스로틀 몸체(72)에 작용한다. 상향 방향으로 압력을 인가하기 위해 더 큰 유효 압력 인가 표면으로 인해, 모든 측면에서 가해지는 압력은 스로틀 몸체(72)에 작용하는 힘이 즉, 도 11a 및 도 11b에서 상기 몸체를 상향 변위시킨다.

이 방식으로, 스로틀 채널(70)은 그 단면의 크기가 감소되고 완전히 밀폐된다. 그러나, 그럼에도 불구하고 액체는 여전히 스로틀 몸체(72)를 지나 부분적으로 흐를 수 있으며, 그 결과 액적이 형성될 수 있다.

Claims (28)

1. 액체 디스펜서(100)용 배출 헤드(10)로서,
   a. 배출 헤드(10)는 하우징(20)을 가지며,
   b. 배출 헤드(10)는 액체 저장소(90)에 부착하기 위한 결합 장치(24)를 가지며,
   c. 배출 헤드(10)는 배출 개구(38)를 가지며 상기 배출 개구를 통해 액체가 주변 대기 내로 분배될 수 있고,
   d. 배출 헤드(10)는 입구 영역(32)으로부터 배출 개구(38)로 연장되는 출구 채널(30)을 가지며 상기 배출 개구(38)를 통하여 액체가 공급될 수 있고,
   e. 배출 헤드(10)는 출구 채널(30) 내에 스로틀 장치(34)를 가지며, 상기 스로틀 장치는 스로틀 장치(34)를 통하여 유동하는 액체의 액체 유동 또는 액체 압력의 감소를 위한 스로틀 채널(60)을 포함하고,
   f. 배출 헤드(10)는 스로틀 장치(34)의 일부인 탄성 변형가능 재료로 구성된 스로틀 구성요소(62)를 가지며, 스로틀 구성요소(62)는 스로틀 채널(60)을 형성하고 변형 영역(64)에 의해 둘러싸인 구멍을 가지며, 스로틀 구성요소(62)는 하나 이상의 압력 인가 표면(65)을 가지며, 상기 압력 인가 표면에 대해 작동 중에 액체가 스로틀 채널(60)의 상류에서 지지되고 상기 압력 인가에 의해 변형 영역(64)이 변형되고 스로틀 채널(60)의 단면이 크기가 감소될 수 있는 배출 헤드(10).
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13. 제1항에 있어서, 스로틀 채널(60)은 하나 이상의 밀폐 영역(60A)을 가지며, 압력 인가 표면(65)에 힘이 인가됨에 따라 상기 밀폐 영역에서 스로틀 채널(60)의 마주보는 단부들이 서로에 대해 지지되고, 상기 스로틀 채널(60)은 압력 인가 표면(65)에 힘이 인가될 때에도 가요 영역(60B)의 밀폐를 야기하지 않는 에지 장치에 의해 구획된 하나 이상의 자유 영역(60B)을 갖는 배출 헤드(10).
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18. 제1항에 있어서, 배출 헤드(10)는 스로틀 장치(34)의 하류의 출구 채널(30) 내에서 상류의 양압에 따라 개방되는 출구 밸브(36)를 갖는 배출 헤드(10).
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24. 액체를 분배하기 위한 액체 디스펜서(100)로서,
    a. 액체 디스펜서(100)는 주변 대기 내로 액체의 분배를 위한 배출 개구(38)를 갖는 배출 헤드(10)를 가지며,
    b. 액체 디스펜서(100)는 통합 형성부 또는 분리가능 결합 장치(24)에 의해 배출 헤드(10)의 하우징(20)에 연결되는 액체 저장소(90)를 가지며,
    c. 배출 헤드(10)는 제1항에 따라 설계되는 액체 디스펜서(100).
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