KR102632694B1 - 내용물이 충진된 튜브를 포함하는 펌핑 디스펜서 장치 - Google Patents

내용물이 충진된 튜브를 포함하는 펌핑 디스펜서 장치 Download PDF

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Abstract

재활용이 용이하여 친환경적이고 내용물의 산화를 방지하며 사용하지 못하고 폐기되는 내용물 잔량을 줄일 수 있는 친환경 펌핑 디스펜서 장치 및 그 제조 방법이 제공된다. 상기 펌핑 디스펜서 장치는 개구를 갖는 용기 케이스; 상기 케이스의 개구에 배치된 펌프 조립체; 상기 케이스 내부에 배치되고, 상기 펌프 조립체와 일단이 유체적으로 연결된 튜브; 및 상기 튜브의 타단에 배치된 역류 방지 부재를 포함한다.

Description

내용물이 충진된 튜브를 포함하는 펌핑 디스펜서 장치{PUMPING DISPENSER DEVICE INCLUDING TUBE FILLED WITH CONTENT}
본 발명은 내용물이 충진된 튜브를 포함하는 펌핑 디스펜서 장치에 관한 것이다. 상세하게는, 내용물의 산화를 방지하며 사용하지 못하고 폐기되는 내용물 잔량을 줄일 수 있는 펌핑 디스펜서 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 나아가, 겉용기의 재활용이 용이하여 친환경적인 펌핑 디스펜서 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
샴푸, 액상 비누, 화장품 등 액체 물질의 저장 및 토출을 용이하게 하기 위해 펌핑 디스펜서 장치를 이용한다. 일반적으로 펌핑 디스펜서 장치는 액상의 내용물이 충진된 용기 함체, 함체를 밀폐함과 동시에 압력 차이를 이용해 내용물을 토출하는 펌프 조립체, 및 내용물에 담궈져 펌프 조립체에 의해 내용물이 이동하는 경로를 제공하는 튜브를 포함할 수 있다.
펌핑 디스펜서 장치는 액상의 내용물의 보관을 용이하게 하고, 일정량의 내용물을 쉽게 토출하여 사용할 수 있는 효과적인 수단이다. 그러나 위와 같은 펌핑 디스펜서 장치 내지는 펌핑 용기는 최근 몇 가지 문제점이 지적되고 있다.
KR 10-2018-0000817 A1 KR 10-2019-0075829 A1 KR 10-2295465 B
우선 종래 펌핑 디스펜서 장치가 갖는 문제점 중 하나는 내용물의 변성 문제이다. 용기 함체에 충진된 내용물은 중력에 의해 하부에 위치하고 용기 함체 상부에는 공기가 채워진 상태를 유지한다. 이 때 내용물이 공기와 지속적으로 접촉하기 때문에 내용물이 산화되거나 변색되거나 굳는 등 변성이 발생할 수 있다. 이러한 내용물의 변성은 사용자에게 불쾌감을 야기하기도 하지만 굳어버린 내용물은 튜브에 의해 흡인이 되지 않아 사용하지 못하는 잔량을 유발하고 경우에 따라 튜브나 펌프 조립체를 폐색하기도 한다. 특히 고가의 기능성 화장품과 같이 내용물의 신뢰성이 중요한 제품의 경우, 공기와의 지속적 접촉으로 인해 제품 성능의 저하가 우려된다.
종래 펌핑 디스펜서 장치의 다른 문제는 용기 함체의 재활용이 곤란하다는 점이다. 펌핑 디스펜서 장치의 편리함으로 인해 샴푸, 린스, 로션, 손소독제, 세제 등 매우 다양한 분야에서 폭넓게 사용되고 있고 그로 인해 펌핑 디스펜서 장치에 쓰이는 플라스틱의 양 또한 매우 많다. 그러나 종래 펌핑 디스펜서 장치의 구조적 한계로 인해 내용물을 완전히 소진하여 사용하기 어렵고, 특히 내용물이 소정의 점성을 가지고 있을 경우 내용물이 용기 함체의 내벽에 잔존하여 용기 함체를 재사용할 수 없다.
또한 비슷한 취지로, 종래 펌핑 디스펜서 장치는 내용물을 완전히 소진하지 못하고 잔량이 존재하기 때문에 고가의 화장품과 같은 내용물을 대상으로는 활용이 적절치 않다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 내용물의 변성을 방지하거나 최소화하며, 내용물을 실질적으로 완전히 소진함으로써 재활용률을 개선할 수 있는 친환경적 펌핑 디스펜서 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 펌핑 디스펜서 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 독립 거래의 대상이 되는 물품으로서, 펌프 조립체와 튜브를 포함하는 물품을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 어느 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치는, 개구를 갖는 용기 케이스; 상기 케이스의 개구에 배치된 펌프 조립체; 상기 케이스 내부에 배치되고, 상기 펌프 조립체와 일단이 유체적으로 연결된 튜브; 및 상기 튜브의 타단에 배치된 역류 방지 부재를 포함한다.
상기 펌핑 디스펜서 장치는 내용물을 더 포함하되, 상기 내용물은 튜브 내에 배치되고, 튜브의 외측면과 비접촉할 수 있다.
또, 상기 튜브는 일단 보다 타단이 확장된 형상을 가질 수 있다.
상기 펌핑 디스펜서 장치는 상기 튜브 내에 충진된 액상의 내용물을 더 포함하되, 상기 역류 방지 부재에 의해 튜브의 타단으로부터 내용물이 유출되지 않도록 구성될 수 있다.
또한 상기 역류 방지 부재는, 튜브 내에 충진된 고점성 액체로서, 상기 내용물 보다 타단 측에 위치하는 고점성 액체를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 역류 방지 부재는, 튜브의 타단 부근에 배치된 멤브레인으로서, 상기 내용물 보다 타단 측에 위치하는 멤브레인을 포함할 수 있다.
다른 몇몇 실시예에서, 상기 역류 방지 부재는, 튜브의 타단으로부터 일단 방향의 일방적 유체 흐름을 형성하는 체크 밸브를 포함할 수 있다.
상기 튜브는 길이는 상기 케이스 내부 공간의 최대 길이의 5배 이상일 수 있다.
상기 다른 어느 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치의 제조 방법은, 양단이 개방된 튜브 내에 내용물을 충진하고, 상기 내용물이 충진된 튜브의 일단을 펌프 조립체와 결합하고, 상기 내용물이 충진된 튜브의 타단을 역류 방지 부재와 결합하고, 상기 내용물이 충진된 튜브를 비어 있는 케이스 내에 삽입한 후 상기 케이스와 펌프 조립체를 체결하는 것을 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 내용물을 오직 튜브 내에 충진하고 용기 함체, 즉 케이스 내부에는 배치하지 않아 내용물이 함체 내벽에 묻는 것을 방지함과 동시에 완전 사용을 달성할 수 있다.
특히, 내용물이 공기와 접촉하는 것을 최소화할 수 있어 내용물이 변성되는 것을 방지할 수 있다.
뿐만 아니라, 상대적으로 공간 부피의 제어가 용이한 튜브 내에 내용물을 충진함으로써, 상대적으로 공간 부피의 제어가 곤란하고 변형 가능성이 높은 용기 함체 내부에 내용물을 충진하는 경우에 비해 내용물의 정량 제어율을 높일 수 있다. 즉, 단위 중량 내지는 단위 부피당 가격이 높은 고가의 내용물의 경우 수 그람(g)의 내용물의 높은 정량 제어가 요구된다. 이 때 본 발명에 따를 경우 튜브의 길이에 따라 공간 부피를 정량화할 수 있기 때문에 내용물을 정량에 가깝게 충진할 수 있고 소비자의 신뢰성 또한 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치의 측단면도이다.
도 2는 도 1의 펌핑 디스펜서 장치의 분해도이다.
도 3은 도 2의 펌프 조립체의 분해도이다.
도 4는 도 1의 펌핑 디스펜서 장치의 펌프를 누른 상태를 나타낸 측단면도이다.
도 5는 도 1의 펌핑 디스펜서 장치의 튜브 단부를 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치의 튜브 단부를 나타낸 모식도이다.
도 7 내지 도 9는 각각 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 펌핑 디스펜서 장치의 튜브 단부를 나타낸 모식도들이다.
도 10 내지 도 13은 각각 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 펌핑 디스펜서 장치를 나타낸 도면들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.
본 명세서에서, 구성요소를 지칭함에 있어 '제1 구성요소', '제2 구성요소', '제1-1 구성요소' 등과 같이 서수적 수식어는 어느 구성요소와 다른 구성요소를 구별하기 위해 사용되는 것일 뿐이다. 따라서 이하에서 지칭되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 제2 구성요소로 바꾸어 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 어느 실시예에서 제1 구성요소로 지칭되는 것은 다른 실시예에서 제2 구성요소로 지칭될 수 있다. 또, 발명의 설명에서 제1 구성요소로 지칭되는 것은 청구항에서 제2 구성요소로 지칭될 수 있음은 물론이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치의 측단면도이다. 도 2는 도 1의 펌핑 디스펜서 장치의 분해도이다. 도 3은 도 2의 펌프 조립체의 분해도이다. 도 4는 도 1의 펌핑 디스펜서 장치의 펌프를 누른 상태를 나타낸 측단면도이다. 도 5는 도 1의 펌핑 디스펜서 장치의 튜브 단부를 나타낸 모식도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치(11)는 함체(100), 펌프 조립체(200) 및 튜브(300)를 포함하고, 적어도 튜브(300) 내에 충진된 내용물(400)을 더 포함할 수 있다.
함체(100)는 용기 케이스 내지는 용기 함체를 의미할 수 있다. 함체(100)는 소정의 강도와 강성을 가지고 외부 충격으로부터 내부에 배치된 튜브(300) 및 내용물(400)을 보호하도록 구성될 수 있다. 함체(100)는 플라스틱 등의 합성 수지 또는 금속 등으로 이루어질 수 있다.
함체(100)의 내부 공간(100s)은 챔버를 형성할 수 있다. 내부 공간(100s)은 외부 공기와 연통하도록 구성되어 후술할 바와 같이 펌프 조립체(200)의 펌프 헤드(210)를 누를 경우 외부 공기가 내부 공간(100s)으로 유입되어 내용물(400)을 밀어 올리는 압력을 제공할 수 있다. 또한 함체(100)의 내부 공간(100s) 중 튜브(300)의 외측 공간에는 내용물이 전혀 존재하지 않을 수 있다. 이에 대해서는 상세하게 후술한다.
종래의 펌핑 디스펜서 장치는 함체 내부에 내용물을 수용하고 튜브를 내용물에 담구는 것이 일반적이었다. 종래 기술에 따를 때, 함체는 내용물을 수용하기 위한 컨테이너(container)로서 기능하였다. 그리고 펌프를 누를 경우 함체 내부에 수용된 내용물의 상부 측에서 압력이 작용하고, 내용물에 담궈진 튜브의 개구된 단부를 통해 내용물이 튜브에 유입된다. 따라서 함체의 내벽에 달라붙은 잔존 내용물로 인해 함체의 재활용이 어려운 한계가 있었다.
그러나 본 실시예에 따를 경우 함체(100)는 내용물(400)을 직접 수용하는 것이 아니라, 내용물(400)이 충진된 튜브(300)를 수용하는 기능을 제공한다. 따라서 내용물(400)이 함체(100)의 내벽과 접촉하지 않아 함체(100)의 내벽에 잔여 내용물이 존재할 여지가 없다. 따라서 함체(100)의 재활용 내지는 재사용이 용이할 수 있다. 한편, 도면으로 표현하지 않았으나, 함체(100)의 외면에는 제품을 표시하는 라벨 등이 인쇄되거나 라벨 등이 인쇄된 스티커가 부착될 수 있다.
함체(100)의 상부 개구(100p) 상에는 펌프 조립체(200)가 배치될 수 있다. 펌프 조립체(200)는 함체(100)와 체결되어 함체(100) 내부 공간(100s)을 밀폐할 수 있다. 다만, 본 명세서에서 함체를 밀폐함은 외부와의 유체 연통을 완전히 차단함을 의미하는 것은 아니다. 펌프 조립체(200)는 적어도 부분적으로 함체(100)의 내부 공간(100s)에 삽입 배치될 수 있다. 펌프 조립체(200)는 펌프 헤드(210), 펌프 숄더(220) 및 실린더 조립체(230)를 포함할 수 있다.
펌프 헤드(210)는 사용자가 액상의 내용물(400)을 토출하기 위해 가압 조작하는 부분일 수 있다. 펌프 헤드(210)는 후술할 실린더 조립체(230)와 결합될 수 있다. 펌프 헤드(210)는 튜브(300)에 충진된 내용물이 빨려 올라가 토출부(210n)를 통해 토출될 수 있도록 내부 공간을 가질 수 있다.
펌프 숄더(220)는 대략 상부와 하부가 개구된 원통 형상일 수 있다. 펌프 숄더(220)는 펌프 조립체(200)와 함체(100) 간의 결합을 위한 부분일 수 있다. 예를 들어, 함체(100)의 개구(100p) 외주연에는 나사산이 형성되고 펌프 숄더(220)는 개구(100p)를 둘러싸며 그 내주연에 나사산이 형성되어, 함체(100)와 펌프 조립체(200)의 펌프 숄더(220)는 나사 조임 결합될 수 있다. 즉, 펌프 조립체(200)와 함체(100)가 체결된 상태에서, 펌프 숄더(220) 및 펌프 숄더(220) 보다 상측에 위치하는 펌프 헤드(210)는 적어도 부분적으로 함체(100)의 외부에 위치할 수 있다.
실린더 조립체(230)는 사용자가 펌프 헤드(210)를 누름에 따라 압력 차이를 이용해 튜브(300) 내부의 내용물(400)을 상측으로 이송하는 기능을 할 수 있다. 실린더 조립체(230)는 전술한 기능을 수행할 수 있으면 특별히 제한되지 않으며, 이하에서 설명하는 실린더 조립체(230)는 다양한 형상으로 변형하여 실시될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 실린더 조립체(230)는 상부 실린더(231), 하부 실린더(232) 및 스프링 탄성체(233)를 포함할 수 있다. 상부 실린더(231)와 하부 실린더(232)는 각각 비어 있는 내부 공간을 가질 수 있다. 상기 내부 공간은 튜브(300)에 충진된 내용물(400)이 펌프 헤드(210)의 내부 공간 측으로 이동하는 유로 기능을 할 수 있다.
상부 실린더(231)는 펌프 헤드(210)와 기구적으로 결합 내지는 고정되고, 하부 실린더(232)는 펌프 숄더(220)와 기구적으로 결합 내지는 고정될 수 있다. 이 때 상부 실린더(231) 및 하부 실린더(232)는 적어도 부분적으로 펌프 숄더(220) 내에 삽입된 형상일 수 있다. 또, 상부 실린더(231)는 적어도 부분적으로 하부 실린더(232)에 삽입될 수 있다. 또한 하부 실린더(232)의 내부 및 상부 실린더(231)의 하단부 상에는 탄성체(233)가 배치될 수 있다. 탄성체(233)의 상단부는 상부 실린더(231)의 하단부에 의해 지지되고, 탄성체(233)의 하단부는 하부 실린더(232)의 하단부에 의해 지지될 수 있다. 상부 실린더(231) 및 하부 실린더(232)는 각각 펌프 헤드(210), 펌프 숄더(220), 탄성체(233) 등 다른 구성요소와의 결합, 지지, 이동 범위 제한 등을 위해 외측면 또는 내측면에 단차가 형성되거나 플랜지된 형상을 가질 수 있다.
하부 실린더(232)와 상부 실린더(231)에 외력이 가해지지 않은 초기 상태에서, 상부 실린더(231)는 적어도 부분적으로 하부 실린더(232)에 삽입 배치되되, 탄성체(233)에 의해 소정 거리 이격 상태를 유지할 수 있다. 반면, 하부 실린더(232)의 위치가 고정된 상태에서 상부 실린더(231)에 하방 압력이 가해질 경우, 탄성체(233)가 압축되며 하부 실린더(232)와 상부 실린더(231) 사이의 이격 거리가 감소할 수 있다. 그리고 상부 실린더(231)에 가해지는 하방 압력이 사라질 경우 탄성체(233)의 팽창 내지는 원복으로 인해 상부 실린더(231)와 하부 실린더(232)의 이격 거리가 다시 증가할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이 함체(100)는 펌프 숄더(220)와 결합되고 펌프 숄더(220)는 하부 실린더(232)와 결합될 수 있다. 이에 따라 함체(100)를 기준으로 하부 실린더(232)는 고정된 위치를 유지할 수 있다. 반면, 펌프 헤드(210)는 상부 실린더(231)와 결합되며 펌프 헤드(210)와 상부 실린더(231)는 함께 수직 방향으로 거동할 수 있다. 그리고 상부 실린더(231)와 하부 실린더(232) 사이의 이격 거리는 탄성체(233)에 의해 조절 및/또는 유지될 수 있다. 이에 따라 함체(100)를 기준으로 펌프 헤드(210)의 위치가 가변적으로 조절 및/또는 유지될 수 있다.
전술한 것과 같이 상부 실린더(231)와 하부 실린더(232) 및 그 사이에 개재된 스프링 탄성체(233)를 이용하여 그 내뷰의 유체를 하부로부터 상부로 이송하는 것은 공지의 것을 이용할 수 있으나, 비제한적인 예를 들어 상부 실린더(231)는 상부 볼 부재(231b)를 포함하고 하부 실린더(232)는 하부 볼 부재(232b)를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 도 1과 같이 펌프 헤드(210)에 하방 압력이 가해지지 않은 초기 상태에서, 상부 볼 부재(231b)는 상부 실린더(231)의 상부 개구를 폐쇄한 상태일 수 있다. 그리고 하부 볼 부재(232b)는 하부 실린더(232)의 하부 개구를 개방한 상태일 수 있다. 반면 도 4와 같이 펌프 헤드(210)가 하방 이동할 경우 상부 볼 부재(231b)는 상부 실린더(231)의 상부 개구를 개방하고, 하부 볼 부재(232b)는 하부 실린더(232)의 하부 개구를 폐쇄할 수 있다.
이 때 함체(100)의 내부 공간(100s)의 공기는 후술할 튜브(300)의 단부 측으로 유입되어 내부의 내용물(400)을 밀어 올리고 실린더 조립체(230)의 직선 운동이 왕복되며 압력 차이로 인해 내용물(400)이 펌프 조립체(200)의 상부를 향해 점차 밀어 올려지며 펌프 헤드(210)의 토출부(210n)를 통해 배출될 수 있다.
도면으로 표현하지 않았으나, 펌프 조립체(200)는 거품 발생 모듈을 더 포함할 수 있다. 거품 발생 모듈은 복수의 슬릿 등을 구비하여 내부 유로를 따라 흐르는 내용물이 공기와 접촉하는 정도를 증가시킴으로써 토출부(210n)를 통해 토출되는 내용물이 거품상을 갖도록 할 수 있다. 거품 발생 모듈의 원리, 구조 및 배치와 배열은 공지의 것을 이용할 수 있는 바 구체적인 설명은 생략한다.
튜브(300)는 펌프 조립체(200)의 하부, 구체적으로 하부 실린더(232)의 하부 개구와 유체적으로 연결될 수 있다. 튜브(300)는 함체(100) 내에 삽입 배치될 수 있다. 튜브(300)는 일단과 타단이 모두 개구된 형상일 수 있다. 이 때 튜브(300)의 일단이 하부 실린더(232)의 하부 개구와 유체 연결될 수 있다. 이하에서, 도 1 기준 튜브(300)의 상측 개구를 일단 또는 일단 개구로 지칭하고, 도 1 기준 튜브(300)의 하측 개구를 타단 또는 타단 개구로 지칭한다.
초기 상태에서, 튜브(300)의 내부에는 내용물(400)이 충진된 상태일 수 있다. 튜브(300)의 내부 공간, 하부 실린더(232)의 내부 공간, 상부 실린더(231)의 내부 공간 및 펌프 헤드(210)의 내부 공간은 순차적으로 내용물이 이송되는 유로로 기능할 수 있다. 또, 본 실시예에서 튜브(300)는 유로의 기능을 제공함은 물론이고, 내용물(400)을 수용하는 구성요소로 기능할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 튜브(300)는 상당한 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 튜브(300)의 전체 길이는 함체(100) 내부 공간(100s)의 최대 길이, 예컨대 수직 방향으로의 길이의 약 5배 이상, 또는 약 10배 이상, 또는 약 15배 이상일 수 있다. 따라서 함체(100) 내에 삽입된 튜브(300)는 대략 또아리 형상으로 꼬이거나 말린 형상일 수 있다. 즉, 튜브(300)는 한바퀴 이상 휘감긴 형상일 수 있다. 도 1은 튜브(300)가 4회 내지 5회 꼬인 경우(휘감긴 경우)를 예시하고 있으나, 튜브(300)는 약 10회 이상, 또는 약 20회 이상, 또는 약 30회 이상 꼬여 말린 상태일 수도 있다.
종래 펌핑 디스펜서 장치에 있어서, 튜브는 중력에 의해 하부 측에 고인 내용물을 빨아 올리기 위한 유로만으로 기능하였기 때문에 튜브의 길이를 함체 내부 공간의 최대 길이 보다 길게 하기 위한 아무런 이유가 없었다. 오히려 튜브 길이가 증가할 경우 유로 경로가 증가하기 때문에 튜브의 길이는 함체의 기저면에 닿을 정도로만 구성하는 것이 일반적이었다. 그러나 본 실시예에 따른 튜브(300)는 단순한 유로 기능을 넘어서 내용물(400)의 실질적인 보관 용기로 기능하기 때문에 충분한 양의 내용물(400)을 수용할 수 있을 정도의 길이를 갖는 것이 요구될 수 있다.
내용물(400)은 액체 상의 물질일 수 있다. 예를 들어, 내용물(400)은 샴푸, 액상 비누, 화장품 등일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 예시적인 실시예에서, 내용물(400)은 튜브(300) 내에 수용되고, 몇몇 실시예에서 내용물(400)은 튜브(300) 및 실린더 조립체(230)의 내부 공간에 수용되되, 튜브(300)의 외측에는 존재하지 않을 수 있다.
구체적으로 설명하면, 내용물(400)은 함체(100)의 내부 공간에 배치된 튜브(300)의 내에 수용되되, 함체(100)의 내부 공간 중 튜브(300) 및/또는 펌프 조립체(200)의 외측 공간에는 존재하지 않을 수 있다. 더 구체적으로, 내용물(400)은 튜브(300)의 내벽과 접촉하되 튜브(300)의 외측면과는 비접촉할 수 있다. 또, 내용물(400)은 함체(100)의 내벽과 접촉하지 않음은 물론이다. 함체(100)의 내부 공간 중 튜브(300) 및/또는 펌프 조립체(200)의 외측 공간에는 오직 공기만이 존재할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이 실린더 조립체(230)의 동작에 따라 튜브(300)의 튜브(300) 내부 공간에 충진된 내용물(400)은 상측으로 이동하여 펌프 헤드(210)의 토출부(210n)로 배출될 수 있다. 구체적으로, 사용자가 펌프 헤드(210)를 가압하면 튜브(300) 보다 상부 측의 유로 경로, 즉 튜브(300)의 일측 단부 측 유로 경로에 부압이 형성되고 탄성체(233)에 의해 실린더 조립체(230)가 원복되면 튜브(300)의 타측 단부를 통해 함체(100) 내부 공간(100s)의 공기가 유입되며 내용물(400)을 밀어 올릴 수 있다.
본 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치(11)는 내용물(400)이 튜브(300)의 내부 공간에 위치하되 함체(100)의 내벽과 접촉하지 않아 함체(100)의 재활용을 용이하게 할 수 있다. 또 내용물(400)의 전량 소진을 달성할 수 있다. 뿐만 아니라 내용물(400)이 공기와 접촉하는 면적이 매우 작기 때문에 내용물(400)이 공기와의 접촉으로 인해 산화되는 등 변성되는 것을 방지할 수 있다.
나아가 종래의 경우 펌핑 디스펜서 장치 내부에 충진되는 내용물의 양을 정량화함에 있어서 무게를 이용하는 것이 일반적이었다. 따라서 펌핑 디스펜서 장치를 구성하는 여러 구성요소들의 무게가 고려되기 때문에 내용물 자체의 중량에는 다소 오차가 발생하기도 하였다. 그러나 본 실시예에 따를 경우 튜브(300) 및 튜브(300) 내부에 충진된 내용물(400)만을 대상으로 정량화가 가능하여 내용물(400)의 양을 보다 정밀하게 조절할 수 있다.
한편, 튜브(300)의 타측 단부 상에는 역류 방지 부재(500) 내지는 역류 방지를 위한 구성이 배치될 수 있다. 역류 방지 부재(500)는 튜브(300) 내부에 충진된 내용물(400)이 역류하여 튜브(300)의 타단 개구를 통해 유출되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 역류 방지 부재(500)는 적어도 튜브(300) 내의 유로 경로에 있어서, 내용물(400)과 공기를 포함하는 유체의 흐름이 타단 측에서 일단 측을 향하도록 일방적인 유체의 흐름을 형성하기 위한 부재를 총칭한다. 예시적인 실시예에서, 역류 방지 부재(500)는 튜브(300) 내에 배치되거나 충진된 고점성 액체를 포함할 수 있다. 고점성 액체는 내용물(400)과 접촉한 상태일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 고점성 액체는 내용물(400)에 비해 높은 점성을 가지고 모세관 현상 등에 의해 튜브(300)의 내벽에 부착되어 튜브(300)를 밀폐할 수 있다. 고점성 액체는 내용물(400) 보다 튜브(300)의 타측 단부 측에 위치할 수 있다. 사용자가 튜브(300) 내의 내용물(400)을 사용함에 따라, 즉 튜브(300) 내에 충진된 내용물(400)의 양이 감소함에 따라 고점성 액체 또한 튜브(300)를 따라 올라갈 수 있다.
즉, 고점성 액체는 내용물(400)이 튜브(300)의 타단 측 개구를 통해 유출되는 것을 방지하되, 튜브(300)의 타단 측 개구로부터 공기가 유입되는 경우 내용물(400)과 함께 튜브(300)의 일단 측 개구를 향해 점진적으로 이동할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 다만 전술한 실시예와 동일하거나 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면 및 발명의 상세한 설명으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치의 튜브 단부를 나타낸 모식도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치(미도시)는 함체(미도시), 함체와 결합된 펌프 조립체(미도시) 및 펌프 조립체와 유체 연결된 튜브(300) 및 튜브(300)의 타측 단부(300t)에 배치된 역류 방지 부재(500)를 포함하되, 튜브(300)의 일단 측 단부(즉, 펌핑 조립체와 연결된 단부) 보다 타단 측 단부(300t)가 확장된 형상인 점이 전술한 도 5 등의 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치와 상이한 점이다.
앞서 설명한 것과 같이 튜브(300)의 타단 측 단부(300t)를 통해 함체(미도시) 내부에 충진된 공기가 튜브(300) 내부로 유입될 수 있다. 또, 튜브(300) 내에 충진된 내용물(400)은 튜브(300)의 타측 단부(300t)로부터 유입되는 공기에 의해 밀어 올려질 수 있다.
이 때 원활한 내용물(400)의 수송을 위해 튜브(300)의 타측 단부(300t)를 통해 보다 많은 양의 공기의 유입이 요구될 수 있다. 이를 위해 튜브(300)의 타측 단부(300t)는 상대적으로 확장된 형상을 가지고 공기압이 가해지는 증가된 단면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 튜브(300)의 일측 단부의 내경 보다 타측 단부(300t)의 내경이 더 클 수 있다. 구체적인 예를 들어, 튜브(300)의 타측 단부(300t)의 내경은 일측 단부의 내경의 약 1.1배 이상, 또는 약 1.2배 이상, 또는 약 1.3배 이상, 또는 약 1.4배 이상, 또는 약 1.5배 이상, 또는 약 2.0배 이상, 또는 약 3.0배 이상, 또는 약 5.0배 이상일 수 있다.
또, 역류 방지 부재(500), 예컨대 고점성 액체는 튜브(300)의 타측 단부(300t) 중 확장된 부분(300b) 내에는 배치되지 않고, 확장되지 않은 부분(300a) 내에만 배치될 수 있다. 즉, 역류 방지 부재(500) 보다 확장된 부분(300b)이 타측에 위치할 수 있다. 만일 역류 방지 부재(500)가 확장된 부분(300b) 내에 배치될 경우 고점성 액체의 점성 및/또는 모세관 현상에도 불구하고 역류 방지 부재(500)가 유출될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치의 튜브 단부를 나타낸 모식도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치(미도시)는 함체(미도시), 함체와 결합된 펌프 조립체(미도시) 및 펌프 조립체와 유체 연결된 튜브(300) 및 튜브(300)의 타측 단부(300t)에 배치된 역류 방지 부재(510)를 포함하되, 역류 방지 부재(510)가 공극(510p)을 갖는 멤브레인(510)을 포함하는 점이 전술한 실시예와 상이한 점이다.
멤브레인(510)은 튜브(300) 내에 배치되거나, 또는 튜브(300)의 외부에서 튜브(300)의 타단에 부착된 상태일 수 있다. 멤브레인(510)이 튜브(300) 내에 배치된 경우 멤브레인(510)은 튜브(300) 내에서 그 위치가 고정된 상태일 수 있다. 따라서 사용자가 내용물(400)을 사용함에도 불구하고 멤브레인(510)의 위치는 변화하지 않을 수 있다.
멤브레인(510)은 다공성 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 멤브레인(510)은 공극(510p)을 가질 수 있다. 공극(510p)을 통해 튜브(300)의 타단(300t) 측으로부터 공기가 유입되어 멤브레인(510)을 관통하고 내용물(400)을 밀어올릴 수 있다. 반면, 멤브레인(510)의 공극(510p)은 내용물(400)이 튜브(300)의 타단(300t) 측으로 유출되지 않도록 구성될 수 있다. 즉, 공극(510p)은 액체에 대한 투과성은 실질적으로 없거나, 극히 낮은 반면 기체에 대한 투과성은 상대적으로 높을 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치의 튜브 단부를 나타낸 모식도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치(미도시)는 함체(미도시), 함체와 결합된 펌프 조립체(미도시) 및 펌프 조립체와 유체 연결된 튜브(300) 및 튜브(300)의 타측 단부(300t)에 배치된 역류 방지 부재(515)를 포함하되, 역류 방지 부재(515)가 폐색 부재를 포함하는 점이 전술한 실시예와 상이한 점이다.
폐색 부재(515)는 튜브(300) 내에 배치될 수 있다. 폐색 부재(515)는 다공, 예컨대 기체 투과성을 갖거나, 또는 실질적으로 갖지 않을 수 있다. 폐색 부재(515)는 대략 막 내지는 플레이트 형상의 부재일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 폐색 부재(515)는 볼, 비드 등 고정의 길이를 갖는 형상일 수도 있다. 폐색 부재(515)는 내용물(400)과 실질적으로 맞닿아 접촉한 상태이거나, 또는 이격된 상태일 수 있다. 폐색 부재(515)와 내용물(400)이 이격된 경우 폐색 부재(515)와 내용물(400) 사이에는 공기가 충진된 상태일 수 있다.
폐색 부재(515)는 튜브(300) 내에서 그 위치가 고정되지 않은 상태일 수 있다. 따라서 사용자가 내용물(400)을 사용함에 따라 폐색 부재(515)는 내용물(400)을 밀어 올리며 폐색 부재(515)의 위치 또한 튜브(300)를 따라 올라갈 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치의 튜브 단부를 나타낸 모식도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치(미도시)는 함체(미도시), 함체와 결합된 펌프 조립체(미도시) 및 펌프 조립체와 유체 연결된 튜브(300) 및 튜브(300)의 타측 단부에 배치된 역류 방지 부재(500)를 포함하되, 역류 방지 부재(520)가 체크 밸브를 포함하는 점이 전술한 실시예와 상이한 점이다.
체크 밸브(520)는 전술한 다양한 역류 방지 부재들과 마찬가지로 튜브(300) 내에서 일방적인 유체 흐름을 형성할 수 있다. 즉, 튜브(300) 내의 공기와 내용물(400)을 포함하는 유체가 타단에서 일단 측으로 향하도록 구성할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 체크 밸브(520)는 체결 바디(521) 및 체결 바디(521) 상에 배치된 개폐부(522)를 포함할 수 있다. 체결 바디(521)는 적어도 부분적으로 튜브(300) 내부에 삽입되어 튜브(300)의 타단과 결합 내지는 체결될 수 있다. 개폐부(522)는 튜브(300)의 내부 형상과 대략 상응하도록, 예컨대 대략 원형일 수 있다. 개폐부(522)는 튜브(300) 내에서 유로를 차단하거나 개방하도록 구성될 수 있다. 이때 개폐부(522)는 오직 일측으로만(도 9 기준 좌측으로만) 개방될 수 있다.
즉, 튜브(300)의 타단 측으로부터 공기가 유입될 경우 개폐부(522)는 유로 단면을 개방하여 공기가 내용물(400)을 밀어올릴 수 있다. 반면, 내용물(400)이 튜브(300)의 타단 측으로 흘러내리는 경우 개폐부(522)는 유로 단면을 폐쇄하여 내용물(400)이 유출되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치의 측단면도로서, 도 1과 상응하는 위치를 나타낸 측단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치(16)는 함체(100)의 저면부(또는 기저면) 부근이 적어도 부분적으로 상측, 즉 내부 공간(100s) 측으로 돌출된 점이 도 1 등의 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치와 상이한 점이다.
함체(100)의 돌출부(150)의 단면 두께는 함체(100)의 다른 부분의 단면 두께와 실질적으로 동일하거나 극히 유사할 수 있다. 즉, 함체(100)는 블로우 성형 등의 방식으로 제조될 수 있다. 돌출부(150)는 휘감긴 형상의 튜브(300)가 감기는 포스트 기능을 제공할 수 있다. 즉, 튜브(300)는 돌출부(150)를 중심으로 말린 상태일 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치의 측단면도로서, 도 10과 상응하는 위치를 나타낸 측단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치(17)의 함체(100)는 기저면으로부터 상측으로 돌출된 돌출부(150)를 포함하되, 함체(100)가 블로우 성형되어 함체(100)의 단면 두께가 대략 균일한 것이 아니라, 돌출부(150)는 다른 부분 보다 큰 두께 내지는 폭을 갖는 점이 도 10의 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치와 상이한 점이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치의 측단면도로서, 도 10과 상응하는 위치를 나타낸 측단면도이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치(18)는 튜브(300)의 배열 밀도가 높은 점이 앞서 설명한 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치와 상이한 점이다.
튜브(300)의 배열 밀도는 튜브의 꼬인 정도와 상관 관계에 있을 수 있다. 이 경우, 튜브(300)는 대략 수십회 내지는 수백회 휘감긴 상태일 수 있다. 이에 따라 튜브(300)의 내부 공간이 차지하는 공간 부피는, 함체(100)의 내부 공간(100s)의 부피의 약 50% 이상, 또는 약 60% 이상, 또는 약 70% 이상, 또는 약 80% 이상, 또는 약 90% 이상일 수 있다. 이를 통해 펌핑 디스펜서 장치(18)가 종래 펌핑 디스펜서 장치 수준의 대용량 내용물(400)을 제공하면서도, 내용물(400)의 산화 내지는 변성을 효과적으로 방지할 수 있다.
앞서 설명한 다양한 실시예들에 따른 펌핑 디스펜서 장치, 또는 펌핑 디스펜서 장치용 부속품(예컨대 펌프 조립체와 튜브의 결합체)의 제조 방법은 양단이 개방된 튜브 내에 내용물을 충진하고, 상기 내용물이 충진된 튜브의 일단을 펌프 조립체와 결합하고, 상기 내용물이 충진된 튜브의 타단을 역류 방지 부재와 결합하고, 상기 내용물이 충진된 튜브를 비어 있는 케이스 내에 삽입한 후 상기 케이스와 펌프 조립체를 체결하는 것을 포함할 수 있다.
다시 말해서, 튜브 내에 내용물을 충진한 다음, 내용물이 충진된 튜브를 펌프 조립체 및/또는 역류 방지 부재와 결합할 수 있다. 그리고 펌프 조립체, 내용물이 충진된 튜브 및 역류 방지 부재가 결합된 결합체를 함체 내부에 적어도 부분적으로 삽입한 후 펌프 조립체의 펌프 숄더와 함체의 개구를 체결하여 패키징할 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치의 분해 상태를 나타낸 측단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 펌핑 디스펜서 장치(19)는 함체(100), 펌프 조립체(200) 및 튜브(300)를 포함하되, 튜브(300)와 일체로 결합된 펌프 조립체(200)가 내부 공간(100s)의 천장을 형성하는 점이 전술한 실시예와 상이한 점이다.
앞서 설명한 것과 같이 펌프 조립체(200)는 실린더 조립체와 결합된 펌프 헤드(210) 및 펌프 숄더(220)를 포함할 수 있다. 일반적으로 펌프 숄더는 작은 크기의 용기 함체의 병목(bottle neck)과 나사 조임 결합된다. 그러나 본 실시예에 따른 펌프 숄더(220)는 함체(100)의 병목과 결합되는 것이 아니라 내부 공간(100s)의 천장을 형성할 수 있다. 다시 말해서, 함체(100)는 상단부에 위치한 병목을 갖지 않고, 개구된 형상일 수 있다. 이 때 함체(100)의 상부 개구의 평면상 크기는 함체(100)의 기저면의 크기와 실질적으로 동일할 수 있다. 또, 함체(100) 상단의 외주면 상에는 함체 체결 부재(100b)가 위치하고, 펌프 숄더(220)의 내부면 상에는 펌프 숄더 체결 부재(220b)가 위치할 수 있다. 함체 체결 부재(100b)와 펌프 숄더 체결 부재(220b)는 각각 나사산을 포함하여 서로 나사 조임 결합될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 함체(100)와 펌프 숄더(220)는 서로 억지 끼움 결합되거나, 클립 결합되는 등 다양한 기계적 체결 방식을 포함할 수 있다.
펌프 조립체(200)와 튜브(300)는 함께 일체화 및 별도 구성되어 함체(100) 없이 별도로 독립 거래되는 물품으로서 제공될 수도 있다. 앞서 설명한 것과 같이 함체(100)의 내면 상에는 내용물이 접촉하지 않기 때문에 재활용이 용이함은 물론, 폐기하지 않고 재사용하는 것도 가능하다. 따라서 내용물(400)을 소진하는 경우, 내용물(400)이 충진된 튜브(300)와 펌프 조립체(200)가 결합된 펌핑 디스펜서 장치용 부속품만을 거래하는 것도 가능할 수 있다. 즉, 함체(100) 없이 튜브(300)와 펌프 조립체(200)가 결합된 부속품 형태의 물품만을 제공하고, 사용자는 이 물품과 종전의 함체(100)를 결합시켜 이용할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 펌핑 디스펜서 장치(19) 내부에서의 튜브(300) 배열의 안정성 및 튜브(300)와 펌프 조립체(200)가 결합된 펌핑 디스펜서 장치용 부속품의 거래를 위해 튜브(300)는 튜브 고정 부재(350)에 의해 꼬인 상태(또는 휘감긴 상태, 또는 또아리 상태)가 고정될 수 있다. 튜브 고정 부재(350)는 꼬인 상태의 튜브(300) 다발을 고정하기 위한 구성요소일 수 있다. 예를 들어, 튜브 고정 부재(350)는 튜브 다발을 고정하는 신축성 밴드, 끈과 같은 스트립 또는 점착성을 갖는 스티커 등으로 구현될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
11: 펌핑 디스펜서 장치
100: 함체
200: 펌프 조립체
300: 튜브
400: 내용물
500: 역류 방지 부재

Claims (9)

  1. 개구를 갖는 용기 케이스;
    상기 케이스의 개구에 배치된 펌프 조립체;
    상기 케이스 내부에 배치되고, 상기 펌프 조립체와 일단이 유체적으로 연결된 튜브;
    상기 튜브 내에 충진된 내용물; 및
    상기 튜브 내에 충진된 충진된 고점성 액체로서, 상기 내용물 보다 타단 측에 위치하는 고점성 액체를 포함하는, 펌핑 디스펜서 장치.
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  9. 양단이 개방된 튜브 내에 내용물을 충진하고,
    상기 내용물이 충진된 튜브의 일단을 펌프 조립체와 결합하고,
    상기 내용물이 충진된 튜브의 타단에 고점성 액체를 충진하고,
    상기 내용물 및 고점성 액체가 충진된 튜브를 비어 있는 케이스 내에 삽입한 후 상기 케이스와 펌프 조립체를 체결하는 것을 포함하는 펌핑 디스펜서 장치의 제조 방법.
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