KR20020078891A

KR20020078891A - 에어로졸 용기의 과압 안전장치

Info

Publication number: KR20020078891A
Application number: KR1020010019164A
Authority: KR
Inventors: 박진하
Original assignee: 박진하
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2002-10-19
Also published as: KR100416469B1

Abstract

본 발명은 휴대용 가스용기, 스프레이 모기약, 헤어 스프레이, 휴대용 에어로졸 소화기 등과 같은 에어로졸 용기의 내압이 일정 압력 이상으로 높아질 때 변형 압력 이전에 가스를 분출시켜 변형 및 폭발의 위험을 예방할 수 있도록 한 에어로졸 용기의 과압 안전장치를 제공함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 내부에 지지턱이 형성된 소정의 공간부가 형성되어지되 상부는 개방되고 하부는 가스유입로가 형성되는 노즐몸체; 노즐몸체의 공간부로 유입된 가스가 유입되는 가스유입구와 가스유입구로 유입된 가스를 외기로 분사하는 가스분사구가 형성되어 상단이 지지부재의 중심을 관통하여 노출되도록 노즐몸체의 공간부에 설치되는 밸브스템; 밸브스템의 가스유입구 외주에 끼워진 상태로 지지턱에 지지되어 밸브스템의 출입작용에 의해 가스유입구를 개폐시키는 고무재의 개폐링; 밸브스템의 외주에 끼워진 상태로 개폐링의 상부로 위치되어 개폐링을 지지턱 방향으로 밀착시키는 개폐링 밀착부재; 개폐링 밀착부재와 지지부재의 내측면 사이에 탄성 가능하게 설치되는 한편 개폐링을 지지턱에 상시 밀착시키는 방향으로 그 힘이 작용하는 밀착 스프링; 노즐몸체의 공간부 하단과 밸브스템 사이에 설치되어 밸브스템을 탄성 지지하는 지지 스프링으로 이루어진 것으로, 에어로졸 용기의 내압이 일정 이상의 압력으로 높아져 밀착 스프링의 탄성력을 이기는 힘이 작용하면 개폐링이 내압에 의해 상승하여 밸브스템의 가스유입구가 열림으로써 충진된 가스가 외기로 배출되어 에어로졸 용기의 내압을 저하 시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

에어로졸 용기의 과압 안전장치{Over pressure safety apparatus of Aerosol cans}

본 발명은 에어로졸 용기의 과압 안정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대용 가스용기, 스프레이 모기약, 헤어 스프레이, 휴대용 에어로졸 소화기 등과 같은 에어로졸 용기의 내압이 일정 압력 이상으로 높아질 때 에어로졸 용기의 변형 압력 이전에 가스를 분출시켜 변형 및 폭발의 위험을 예방할 수 있도록 한 에어로졸 용기의 과압 안전장치에 관한 것이다.

일반적으로 에어로졸 용기(Aerosol cans)는 분사할 내용물(유체 또는 가스)을 용기 내부에 충진하여 분사가스(추진제 또는 추진가스)와 함께 밀봉시켜둔 상태에서 분사가스 또는 가스의 압력을 이용하여 내용물(이하 "가스"라 칭함)을 외부로 분사하는 용기를 말한다. 이때, 분사가스로는 통상 LPG, DME, 프레온, 이산화탄소, 질소 및 산소 등의 가스가 사용되며, 이러한 에어로졸 용기의 대표적인 예로는 휴대용 가스용기, 스프레이 모기약, 헤어 스프레이, 휴대용 에어로졸 소화기 등을 그 예로 들 수 있다.

한편, 전술한 바와 같은 휴대용 가스용기, 스프레이 모기약, 헤어 스프레이, 휴대용 에어로졸 소화기 등의 에어로졸 용기는 내용물을 분출시키기 위해 그 내부에 가스를 충진하여 사용하기 때문에 일정 이상의 압력이 작용하여 내압이 높아지게 되면 용기의 변형 및 폭발의 위험성이 있다.

도 1 은 종래 에어로졸 용기의 한 예를 보인 종단면도, 도 2 는 도 1 에 따른 에어로졸 용기의 사용시 작용을 보인 종단면도이다.

도 1 및 도 2 는 에어로졸 용기 한 예로 휴대용 가스용기를 보인 것으로, 도면에서와 같이 종래의 휴대용 가스용기(10)는 가스를 충전시키기 위한 원통형의 용기몸체(12), 용기몸체(12)를 밀봉하기 위해 용기몸체(12)의 상·하부에 일체로 이음 결합(Seaming)되는 스틸재의 상·하부 밀봉캡(14, 14a) 및 상부 밀봉캡(14)의 중심에 압착 결합(Climping)되는 지지부재(20)에 설치되어 용기몸체(12)의 내부에 충전된 가스를 분사시키기 위한 노즐조립체(30)로 이루어진다.

전술한 노즐조립체(30)는 내부에 소정의 공간부(32a)가 형성되어지되 상부는 개방되고 하부는 가스유입로(32b)가 형성되어 지지부재(20)의 내측 중심에 결합되어 지지되는 노즐몸체(32), 용기몸체(12) 내부에 충전된 가스가 유입되는 가스유입구(34a)와 가스유입구(34a)로 유입된 가스를 외기로 분사하는 가스분사구(34b)가 형성되어 지지부재(20)의 중심에 관통·설치된 밸브스템(34), 가스유입구(34a)가 형성된 밸브스템(34)의 외주에 끼워져 밸브스템(34)의 출입 작용에 의해 가스유입구(34a)를 개폐시키며 지지부재(20)와 밸브스템(34)과의 사이를 밀봉시키는 개폐링(36) 및 용기몸체(12) 내부의 밸브스템(34) 하부측에서 밸브스템(34)을 탄성 지지하는 탄성스프링(38)으로 이루어진다.

전술한 노즐조립체(30)의 조립구조를 살펴보면, 지지부재(20)의 내측 중심부에 결합된 노즐몸체(32)의 공간부(32a)에 밸브스템(34), 개폐링(36) 및 탄성스프링(38)이 설치되어 밸브스템(32)이 탄성스프링(38)에 의해 탄성 지지되고 있는 구조이다.

전술한 바와 같이 구성된 종래의 휴대용 가스용기(10)는 외력에 의해 밸브스템(34)이 용기몸체(12) 내부로 가압될 경우 개폐링(36)의 탄성 변형에 의해 가스유입구(34a)가 개방됨에 따라 휴대용 가스용기(10) 내의 가스는 밸브스템(34)의 가스유입구(34a)로 유입되고, 가스유입구(34a)로 유입된 가스는 가스분사구(34b)를 통해서 외기로 분사된다.

그러나, 전술한 바와 같은 종래의 휴대용 가스용기는 외부에서 충격이나 열원을 가하게 되면 내부에 충진된 액화석유가스가 쉽게 기화되어 팽창과 함께 폭발의 가능성이 있다. 따라서, 폭발에 따른 화재와 인명의 상해를 가져 올 수 있는 위험성이 항상 존재하고 있다.

따라서, 휴대용 가스용기의 폭발을 지연시키거나 방지하기 위한 수단으로 법적인 규제를 통해 상·하부 밀봉캡을 충진된 액화석유가스의 팽창시를 고려하여 여유공간을 확보할 수 있도록 절곡 및 곡면 형태로 형성하고는 있지만, 액화석유가스의 팽창시 상·하부 밀봉캡이 펴지거나 볼록하게 되어 휴대용 가스용기 내부의 체적이 최대인 상태에서도 충진된 액화석유가스의 팽창이 계속되면 결국, 용기몸체와 상·하부 밀봉캡의 이음 결합 부분이 분리되어 휴대용 가스용기는 폭발하게 된다.

전술한 바와 같이 휴대용 가스용기는 항상 폭발의 위험성이 존재함에도 불구하고 사용상의 편리함과 휴대의 용이함 때문에 야외는 물론 가정 등 어디에서나 사용하고 있는 실정이나, 폭발의 위험성을 최소화시키고자 하는 노력은 아직 미약한 실정이다.

한편, 용기의 내압이 일정 압력 이상으로 높아질 때 용기의 변형 압력 이전에 가스를 분출시켜 변형 및 폭발의 위험을 예방할 수 있도록 한 기술로써 대한민국 공개실용신안공보 제99-3911호(199.1.25)의 "잔류가스 배출장치가 구비된 압력용기"에 관한 기술에는 밸브체의 몸체에 측방향으로 통공되는 유입구를 형성하고, 하부로는 통공되는 압력작용구를 형성한 밸브실, 밸브실의 상부에 결합되며 하부로 밸브실과 통공되게 배출관로를 형성하는 노즐 및 노즐이 결합된 밸브실에 탄성 하강되어 개방되게 수납되는 판밸브로 구성되어 내용물의 배출에 부적절한 압력에 이르면 열려져 압력용기의 내부가 외부와 연통되게 함으로써 잔류가스를 배출시킬 수 있도록 한 기술이 기재되어 있다.

그러나, 전술한 바와 같은 "잔류가스 배출장치가 구비된 압력용기"의 기술은 밸브체를 다수의 부품으로 구성하기 때문에 밸브체의 구조가 매우 복잡하게 이루어져 있어 조립이 용이하지 않고, 압력용기의 생산원가면에서도 경제적이지 못하며, 또한 판밸브가 유입통로를 개폐하는 작용을 하기 때문에 판밸브의 가공이 정밀하지 않으면 가스의 누출이 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 휴대용 가스용기, 헤어 스프레이, 간이 소화기 등과 같은 에어로졸 용기의 내압이 일정 압력 이상으로 높아질 때 에어로졸 용기의 변형 압력 이전에 가스를 분출시켜 변형 및 폭발의 위험을 예방할 수 있도록 한 에어로졸 용기의 과압 안전장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 에어로졸 용기의 변형 압력 이전에 가스를 분출시켜변형 및 폭발의 위험을 예방할 수 있도록 함으로써 에어로졸 용기 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 함에 있다.

나아가, 본 발명은 에어로졸 용기의 변형 압력 이전에 가스를 분출시켜 변형 및 폭발의 위험을 예방할 수 있도록 함으로써 재산상의 피해나 인명의 손상을 미연에 예방할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

도 1 은 종래 에어로졸 용기의 한 예를 보인 종단면도.

도 2 는 도 1 에 따른 에어로졸 용기의 사용시 작용을 보인 종단면도.

도 3 은 본 발명에 따른 과압 안전장치가 내장된 에어로졸 용기를 보인 종단면도.

도 4 는 본 발명에 따른 과압 안전장치가 내장된 에어로졸 용기의 사용시 작용을 보인 종단면도.

도 5 는 본 발명에 따른 과압 안전장치가 내장된 에어로졸 용기의 과압에 따른 작용을 보인 종단면도.

도 6 은 본 발명에 따른 과압 안전장치가 내장된 에어로졸 용기의 다른 실시예를 보인 종단면도.

도 7 은 도 6 의 과압 안전장치가 내장된 에어로졸 용기의 사용시 작용을 보인 종단면도.

도 8 은 도 6 의 과압 안전장치가 내장된 에어로졸 용기의 과압에 따른 작용을 보인 종단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100, 200. 에어로졸 용기 110, 210. 용기몸체

112, 212. 상부 캡 114, 214. 하부 캡

116, 216. 지지부재 120, 220. 노즐조립체

122, 222. 노즐몸체 124, 224. 밸브스템

126, 226. 개폐링 128, 228. 개폐링 밀착부재

130, 230. 밀착 스프링 132, 232. 지지 스프링

전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명은 원통형의 용기몸체, 용기몸체의 상·하부에 이음 결합되는 상·하부 밀봉캡, 상부 밀봉캡에 압착 결합되는 지지부재 및 지지부재의 내측면 중심에 설치되어 충진된 가스를 분사시키는 노즐조립체를 구비한 에어로졸 용기에 있어서, 노즐조립체는 내부에 지지턱이 형성된 소정의 공간부가 형성되어지되 상부는 개방되고 하부는 가스유입로가 형성되어 지지부재의 내측 중심에 결합되어 지지되는 노즐몸체; 노즐몸체의 공간부로 유입된 가스가 유입되는 가스유입구와 가스유입구로 유입된 가스를 외기로 분사하는 가스분사구가 형성되어 상단이 지지부재의 중심을 관통하여 노출되도록 노즐몸체의 공간부에 설치되는 밸브스템; 밸브스템의 가스유입구 외주에 끼워진 상태로 지지턱에 지지되어 밸브스템의 출입작용에 의해 가스유입구를 개폐시키는 고무재의 개폐링; 밸브스템의 외주에 끼워진 상태로 개폐링의 상부로 위치되어 개폐링을 지지턱 방향으로 밀착시키는 개폐링 밀착부재; 밸브스템의 외주에 끼워진 상태로 개폐링 밀착부재와 지지부재의 내측면 사이에 탄성 가능하게 설치되는 한편 개폐링을 지지턱에 상시 밀착시키는 방향으로 그 힘이 작용하는 밀착 스프링; 노즐몸체의 공간부 하단과 밸브스템 사이에 설치되어 밸브스템을 탄성 지지하는 지지 스프링으로 이루어지며, 에어로졸 용기의 내압이 일정 이상의 압력으로 높아져 밀착 스프링의 탄성력을 이기는 힘이 작용하면 개폐링이 내압에 의해 상승하여 밸브스템의 가스유입구가 열림으로써 충진된 가스가 외기로 배출되어 에어로졸 용기의 내압을 저하 시킬 수 있도록 한 것이다.

그리고, 전술한 밀착 스프링의 탄성력은 에어로졸 용기의 변형 압력보다 작게 형성되어 에어로졸 용기의 내압이 일정 이상의 압력으로 높아지면 에어로졸 용기의 변형 압력 이전에 밸브스템의 가스유입구가 열릴 수 있도록 한 것이다.

한편, 노즐몸체는 상·하로 관통되어 내부에 공간이 형성된 상부몸체; 상부몸체의 하부측 내경에 관계하는 크기로 형성되어 상부몸체의 하부 내측에 결합되는 한편 상부는 상부몸체의 내측 공간과 연통되도록 개방되고, 하부에는 에어로졸 용기에 충진된 가스가 유입되는 가스유입로가 형성된 하부몸체; 및 상부몸체와 하부몸체의 연결부 사이에 끼워져 밀봉시키는 고무재의 밀봉링으로 구성할 수도 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 과압 안전장치기 구비된 에어로졸 용기는 종래 에어로졸 용기의 문제점으로 지적된 폭발 가능성과 이에 따른 화재 및 인명의 상해를 방지할 수 있도록 한 구성으로 이루어진 것이다.

즉, 에어로졸 용기의 내부에 충진된 가스의 팽창으로 인하여 에어로졸 용기의 변형 압력 이전에 밸브스템의 가스유입구가 열림으로써 에어로졸 용기 내부의 충진된 가스를 미리 분출시킬 수 있도록 하여 애어로졸 용기의 변형 후 발생할 수 있는 폭발을 방지할 수 있도록 한 것이다.

이하에서 기술될 본 발명의 과압 안전장치가 구비된 에어로졸 용기는 합성수지재나 스틸재 또는 알루미늄재로 제작된 에어로졸 용기 모두에 적용될 수 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서 기술되는 도 3 내지 도 5 의 간이용 소화기 및 도 6 내지 도 8 의 휴대용 가스용기는 단지 에어로졸 용기 중 하나의 예로, 본 발명의 과압 안전장치가 간이용 소화기 및 휴대용 가스용기에 한정되는 것은 아니다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시 예에 따른 에어로졸 용기의 과압 안전장치에 대해 상세히 설명한다.

도 3 은 본 발명에 따른 과압 안전장치가 내장된 에어로졸 용기를 보인 종단면도, 도 4 는 본 발명에 따른 과압 안전장치가 내장된 에어로졸 용기의 사용시 작용을 보인 종단면도, 도 5 는 본 발명에 따른 과압 안전장치가 내장된 에어로졸 용기의 과압에 따른 작용을 보인 종단면도이다.

도 3 내지 도 5 는 에어로졸 용기로써 간이용 소화기를 보인 것으로, 이하의 표기에서는 에어로졸 용기라 표기한다. 도 3 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 과압 안전장치가 구비된 에어로졸 용기(100) 역시 원통형의 용기몸체(110), 소정의 형상으로 절곡·형성되어 용기몸체(110)의 상부에 이음 결합되는 상부 밀봉캡(112), 용기몸체(110)의 내측으로 오목하게 곡면·형성되어 용기몸체(110)의 하부에 이음 결합되는 하부 밀봉캡(114), 상부 밀봉캡(112)의 중심부에 압착 결합되어 후술되는 노즐조립체(120)를 지지할 수 있도록 하는 지지부재(116) 및 지지부재(116)의 중심부에 설치되어 용기몸체(110) 내부의 충진된 가스를 분사시키는 노즐조립체(120)로 이루어지는 것은 종래와 마찬가지이나, 본 발명은 에어로졸 용기(100)의 내압이 일정 이상의 압력으로 높아지면 에어로졸 용기(100) 내부의 가스를 외기로 배출할 수 있도록 노즐조립체(120)의 구성을 개량시킨 것이다.

본 발명에 따른 에어로졸 용기(100)의 노즐조립체(120)는 크게 내측에 공간부(122c)가 형성되어 지지부재(116))의 내측 중심에 지지되는 노즐몸체(122), 노즐몸체(122)의 공간부(122a)에 설치되어 에어로졸 용기(100)에 충진된 가스를 분사하는 밸브스템(124), 밸브스템(124)의 출입 작용에 의해 밸브스템(124)의 가스유입구(124a)를 개폐시키는 고무재의 개폐링(126), 개폐링(126)을 노즐몸체(122)의 지지턱(122b) 방향으로 밀착시키는 개폐링 밀착부재(128), 개폐링(126)을 지지턱(122b)에 상시 밀착시키는 방향으로 그 힘이 작용하는 밀착 스프링(130), 밸브스템(124)을 탄성 지지하는 지지 스프링(132)으로 이루어진 것으로, 에어로졸 용기(100)의 내압이 일정 이상의 압력으로 높아져 밀착 스프링(130)의 탄성력을 이기는 힘이 작용하면 개폐링(126)이 내압에 의해 상승하여 밸브스템(124)의 가스유입구(124a)가 열림으로써 에어로졸 용기(100) 내부에 충진된 가스가 외기로 배출되어 에어로졸 용기(100)의 내압을 저하 시킬 수 있도록 한 것이다.

본 발명에 따른 에어로졸 용기(100)의 노즐조립체(120)를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 노즐몸체(122)는 밸브스템(124), 개폐링(126), 개폐링 밀착부재(128), 밀착 스프링(130) 및 지지스프링(132)의 요소를 그 내부에 구성하기 위한 것으로, 이 노즐몸체(122)는 내부에 지지턱(122b)이 형성된 소정의 공간부(122a)가 형성되어지되 상부는 개방되고 하부는 가스유입로(122c)가 형성되어 지지부재(116)의 내측 중심에 결합되어 지지된다.

밸브스템(124)은 유입된 가스를 외기로 분사하기 위한 수단으로, 이 밸브스템(124)은 노즐몸체(122)의 공간부(122a) 상에 길이 방향으로 설치되어 에어로졸 용기(100)를 사용하기 위한 장치의 가압수단에 의한 가압 및 가압해제 그리고 후술할 지지 스프링(132)의 작용에 의해 승강된다.

전술한 밸브스템(124)에는 노즐몸체(122)의 공간부(122a)로 유입된 가스가 유입되는 가스유입구(124a)와 가스유입구(124a)로 유입된 가스를 외기로 분사하는 가스분사구(124b)가 형성된다. 이때, 가스유입구(124a)는 밸브스템(124)의 하부측에 측방향으로 형성되고, 가스분사구(124b)는 가스유입구(124a)와 연통되어 밸브스템(124)의 길이 방향으로 형성된다.

고무재의 개폐링(126)은 앞서도 설명한 바와 같이 밸브스템(124)의 가스유입구(124a)를 개폐시키기 위한 것으로, 이 개폐링(126)은 밸브스템(124)의 가스유입구(124a) 외주에 끼워진 상태로 노즐몸체(122)의 공간부(122a)에 형성된 지지턱(122d)에 지지된다. 이때, 개폐링(126)은 지지턱(122b)에 의해 지지되고 있기 때문에 하부로는 더 이상 내려갈 수 없는 상태이고, 상향으로는 에어로졸 용기(100)의 내압이 일정 이상의 압력이 작용하게 되면 이동될 수 있는 상태이다.

전술한 바와 같이 밸브스템(124)의 가스유입구(124a) 외주에 끼워진 고무재의 개폐링(126)은 에어로졸 용기(100)를 사용하기 위한 장치의 가압수단에 의해 밸브스템(124)이 가압되어 하강하면 개폐링(126)이 그 설치 위치에 지지된 상태로 탄성 변형된다. 이에 따라, 밸브스템(124)의 가스유입구(124a)는 열리게 되어 에어로졸 용기(100) 내부에 충진된 가스가 가스유입구(124a)를 통해 유입되어 가스분사구(124b)를 통해 외기로 배출될 수 있게 된다.

전술한 바와 같이 에어로졸 용기(100) 내부에 충진된 가스가 가스유입구(124a)를 통해 유입되어 가스분사구(124b)를 통해 외기로 배출될 수 있는 상태에서 에어로졸 용기(100)를 사용하기 위한 장치의 가압수단에 의한 가압을 해제하면 밸브스템(124)이 후술할 지지 스프링(132)에 의해 원위치되고, 이에 따라 가스유입구(124a)는 개폐링(126)에 의해 폐쇄된다.

개폐링 밀착부재(128)는 개폐링(126)을 지지턱(122b) 부분으로 밀착시키기 위한 것으로, 이 개폐링 밀착부재(128)는 밸브스템(124)의 외주에 끼워진 상태로 개폐링(126)의 상부로 위치된다. 이때, 개폐링 밀착부재(128)는 개폐링(126)의 크기에 관계하여 형성된다. 즉, 개폐링 밀착부재(128)는 개폐링(126)과 같이 링의 형태로 개폐링(126)의 상부면에 관계하는 면적으로 이루어진다.

한편, 개폐링 밀착부재(128)의 외주로는 고무재의 밀봉링(140)이 끼워져 노즐몸체(122)의 공간부(122a) 내벽과의 사이를 밀봉하게 된다.

밀착 스프링(130)은 개폐링 밀착부재(128)를 통해 개폐링(126)을 지지턱(122b) 방향으로 밀착시키기 위한 것으로, 이 밀착 스프링(130)은 밸브스템(124)의 외주에 끼워진 상태로 개폐링 밀착부재(128)와 지지부재(116)의 내측면 사이에 탄성 가능하게 설치되어 개폐링(126)을 지지턱(122b)에 상시 밀착시키는 방향으로 그 힘이 작용한다. 이때, 밀착 스프링(130)의 탄성력은 에어로졸 용기(100)의 변형 압력보다 작게 형성된다. 따라서, 밀착 스프링(130)은 에어로졸 용기(100)의 변형 압력에 근접한 압력이 에어로졸 용기(100)의 내부에 작용하게 되면 탄성 변형된다는 것을 알 수 있다.

즉, 전술한 바와 같이 설치된 밀착 스프링(130)은 그 탄성력으로 개폐링 밀착부재(128)를 통해 개폐링(126)을 지지턱(122b) 방향으로 밀착시켜 밀착 스프링(130)의 탄성력을 이기는 힘이 작용하지 않는 한 개폐링(128)이 상향으로 이동되는 것을 방지한다.

더욱 상세하게 설명하면, 전술한 밀착 스프링(130)은 에어로졸 용기(100)의 내압이 일정 이상의 압력 즉, 밀착 스프링(130)의 탄성력을 이기는 힘이 작용하게 되면 밀착 스프링(130)은 압축되어진다. 이때, 밀착 스프링(130)이 압축된다는 것은 에어로졸 용기(100) 내부에 작용하는 압력에 의해 개폐링(126)이 밀려 상승했다는 것을 알 수 있다. 또한, 에어로졸 용기(100) 내부에 작용하는 압력에 의해 개폐링(126)이 밀려 상승했다는 것은 밸브스템(124)의 가스유입구(124a)가 열린 상태임을 알 수 있다.

따라서, 열린 밸브스템(124)의 가스유입구(124a)로는 에어로졸 용기 내부에 충진된 과압 가스가 외기로 배출되고, 이에 따라 에어로졸 용기(100) 내부의 압력은 저하된다. 이처럼 에어로졸 용기(100) 내부의 압력이 저하되어 에어로졸 용기(100) 내부의 압력이 밀착 스프링(130)의 탄성력보다 작게 되면 밀착 스프링(130)은 인장 복원되어 개폐링(126)을 지지턱(122b) 방향으로 원위치시켜 밸브스템(124)의 가스유입구(124a)를 폐쇄함으로써 가스의 배출을 차단하게 된다.

지지 스프링(132)은 밸브스템(124)을 탄성 지지하기 위한 것으로, 이 지지 스프링(132)은 노즐몸체(122)의 공간부(122a) 하단과 밸브스템(124) 하단 사이에 설치된다.

전술한 바와 같이 설치된 지지 스프링(132)은 에어로졸 용기(100)를 사용하기 위한 장치의 가압수단에 의해 밸브스템(124)이 가압되어 하강하면 압축되어지고, 에어로졸 용기(100)를 사용하기 위한 장치의 가압수단에 의한 가압을 해제하면 지지 스프링(132)은 인장되어 밸브스템(124)을 원위치시키게 된다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 과압 안전장치가 구비된 에어로졸 용기(100)의 작용 효과를 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 도 3 에서와 같이 밸브스템(124)을 누르는 외력이나 개폐링(126)을 밀어 올리는 힘이 없는 상태에서 도 4 와 같이 에어로졸 용기(100)를 사용하기 위한 장치의 가압수단(외력)에 의해 밸브스템(124)이 가압되어 하강하면 개폐링(126)의 탄성 변형에 의해 가스유입구(124a)가 개방됨에 따라 에어로졸 용기(100) 내의 가스는 밸브스템(124)의 가스유입구(124a)로 유입되어 가스분사구(124b)를 통해서 외기로 분사된다.

반면, 에어로졸 용기(100)를 사용하기 위한 장치의 가압수단에 의한 가압을 해제하면 도 3 과 같이 지지 스프링(132)은 복원되어 밸브스템(124)을 원위치 시키게 되고, 이에 따라 밸브스템(124)의 가스유입구(124a)는 개폐링(126)에 의해 닫히게 된다.

한편, 도 3 과 같이 밸브스템(124)을 누르는 외력이나 개폐링(126)을 밀어올리는 힘이 없는 상태에서 에어로졸 용기(100)의 내압이 일정 이상의 압력으로 높아져 에어로졸 용기(100)의 변형 압력에 근접하게 되면, 도 5 에서와 같이 에어로졸 용기(100)의 내압은 개폐링(126)을 밀어올리게 되고, 이에 따라 밸브스템(124)의 가스유입구(124a)는 열리게 되어 에어로졸 용기(100) 내부의 과압가스는 가스유입구(124a)를 통해 유입되어 가스분사구(124b)를 통해 외기로 배출된다.

반면, 과압가스의 배출을 통해 에어로졸 용기(100) 내부의 압력이 저하되어 에어로졸 용기(100) 내부의 압력이 밀착 스프링(130)의 탄성력보다 작게 되면 밀착 스프링(130)은 인장 복원되어 개폐링(126)을 지지턱(122b) 방향으로 원위치시켜 밸브스템(124)의 가스유입구(124a)를 폐쇄함으로써 가스의 배출을 차단하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 과압 안정장치가 구비된 에어로졸 용기는 다음의 도 6 내지 도 8 에 도시된 휴대용 가스용기에서와 같이 구성될 수도 있다.

도 6 은 본 발명에 따른 과압 안전장치가 내장된 에어로졸 용기의 다른 실시예를 보인 종단면도, 도 7 은 도 6 의 과압 안전장치가 내장된 에어로졸 용기의 사용시 작용을 보인 종단면도, 도 8 은 도 6 의 과압 안전장치가 내장된 에어로졸 용기의 과압에 따른 작용을 보인 종단면도이다.

도 6 내지 도 8 는 에어로졸 용기로써 휴대용 가스용기를 보인 것으로, 이하의 표기에서는 에어로졸 용기라 표기한다. 도 6 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 과압 안전장치가 구비된 에어로졸 용기(200)는 역시 도 3 내지 도 5 에 도시된 예와 유사하나 노즐조립체(220)의 노즐몸체(222)를 달리 구성한 것이다. 즉, 노즐몸체(222)는 상·하로 관통되어 내부에 공간이 형성된상부몸체(222a)와 상부몸체(222a)의 하부측 내경에 관계하는 크기로 형성되어 상부몸체(222a)의 하부 내측에 결합되는 한편 상부는 상부몸체의 내측 공간과 연통되도록 개방되고, 하부에는 에어로졸 용기(200)에 충진된 가스가 유입되는 가스유입로(222e)가 형성된 하부몸체(222b)로 구성한 것이다. 이때, 가스유입로(222c)에는 에어로졸 용기(200)의 내부에 충진된 가스가 유입되도록 하는 가스관(260)이 연결된다.

즉, 노즐몸체(222)는 상부몸체(222a)의 하부 내측으로 하부몸체(222b)의 상단 일부가 결합됨으로써 노즐몸체(222)의 내부에는 공간부(222c)가 형성되고, 하부몸체(222a)의 상단부는 공간부(222c) 상에서 지지턱(222d)으로 기능하게 된다. 이처럼 구성된 노즐몸체(222)는 상부몸체(222a)의 일부가 지지부재(116)의 내측 중심부 상에 결합되어 지지된다.

한편, 상부몸체(222a)와 하부몸체(222b)의 연결부 사이에는 고무재의 밀봉링(240)이 끼워져 상부몸체(222a)와 하부몸체(222b)의 연결부 사이를 밀봉하게 된다. 즉, 상부몸체(222a)의 하부 내측에 하부몸체(222b)를 결합할 때 하부몸체(222b)의 상부측 외주에 고무재의 밀봉링(240)이 끼워진 상태로 상부몸체(222a)의 하부 내측에 결합되어 상부몸체(222a)와 하부몸체(222b)의 연결부 사이를 밀봉하게 된다.

도 6 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 과압 안전장치가 구비된 에어로졸 용기(200)를 보다 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 에어로졸 용기(200)의 노즐조립체(220) 역시 노즐몸체(222), 밸브스템(224), 개폐링(226),개폐링 밀착부재(228), 밀착 스프링(230), 지지 스프링(232)으로 이루어진 것으로, 에어로졸 용기(200)의 내압이 일정 이상의 압력으로 높아져 밀착 스프링(230)의 탄성력을 이기는 힘이 작용하면 개폐링(226)이 내압에 의해 상승하여 밸브스템(224)의 가스유입구(224a)가 열림으로써 에어로졸 용기(200) 내부에 충진된 가스가 외기로 배출되어 에어로졸 용기(200)의 내압을 저하 시킬 수 있도록 한 것이다.

먼저, 노즐몸체(222)는 후술할 밸브스템(224), 개폐링(226), 개폐링 밀착부재(228), 밀착 스프링(230) 및 지지스프링(232)의 요소를 그 내부에 구성하여 지지부재(216)의 내측 중심에 결합되어 지지된다. 한편, 노즐몸체(222)의 구성은 앞서 설명한 바와 같다.

밸브스템(224)은 노즐몸체(222)의 공간부(222c) 상에 길이 방향으로 설치되어 에어로졸 용기(200)를 사용하기 위한 장치의 가압수단에 의한 가압 및 가압해제 그리고 후술할 지지 스프링(232)의 작용에 의해 승강된다.

전술한 밸브스템(224)에는 노즐몸체(222)의 공간부(222c)로 유입된 가스가 유입되는 가스유입구(224a)와 가스유입구(224a)로 유입된 가스를 외기로 분사하는 가스분사구(224b)가 형성된다. 이때, 가스유입구(224a)는 밸브스템(224)의 하부측에 측방향으로 형성되고, 가스분사구(224b)는 가스유입구(224a)와 연통되어 밸브스템(224)의 길이 방향으로 형성된다.

고무재의 개폐링(226)은 밸브스템(224)의 가스유입구(224a) 외주에 끼워진 상태로 노즐몸체(222)의 지지턱(222d)에 지지되어 에어로졸 용기(200)를 사용하기 위한 장치의 가압수단에 의해 밸브스템(224)이 가압되어 하강하면 개폐링(226)이그 설치 위치에 지지된 상태로 탄성 변형된다. 이에 따라, 밸브스템(224)의 가스유입구(224a)는 열리게 되어 에어로졸 용기(200) 내부에 충진된 가스가 가스유입구(224a)를 통해 유입되어 가스분사구(224b)를 통해 외기로 배출될 수 있는 상태가 되고, 에어로졸 용기(200)를 사용하기 위한 장치의 가압수단에 의한 가압을 해제하면 밸브스템(224)이 후술할 지지 스프링(232)에 의해 원위치되어 가스유입구(224a)는 개폐링(226)에 의해 폐쇄된다.

개폐링 밀착부재(228)는 밸브스템(224)의 외주에 끼워진 상태로 개폐링(226)의 상부로 위치되어 후술할 밀착 스프링(230)의 탄성력을 통해 개폐링(228)을 지지턱(222d) 방향으로 밀착시킨다.

한편, 개폐링 밀착부재(228)의 외주로는 고무재의 밀봉링(250)이 끼워져 노즐몸체(222)의 공간부(222c) 내벽과의 사이를 밀봉하게 된다.

밀착 스프링(230)은 밸브스템(224)의 외주에 끼워진 상태로 개폐링 밀착부재(228)와 지지부재(216)의 내측면 사이에 탄성 가능하게 설치되어 개폐링(226)을 지지턱(222b)에 상시 밀착시키는 방향으로 그 힘이 작용한다. 이때, 밀착 스프링(230)의 탄성력은 에어로졸 용기(200)의 변형 압력보다 작게 형성된다. 따라서, 밀착 스프링(230)은 에어로졸 용기(200)의 변형 압력에 근접한 압력이 에어로졸 용기(200)의 내부에 작용하게 되면 탄성 변형된다는 것을 알 수 있다.

즉, 전술한 바와 같이 설치된 밀착 스프링(230)은 그 탄성력으로 개폐링 밀착부재(228)를 통해 개폐링(226)을 지지턱(222b) 방향으로 밀착시켜 밀착스프링(230)의 탄성력을 이기는 힘이 작용하지 않는 한 개폐링(228)이 상향으로 이동되는 것을 방지한다.

더욱 상세하게 설명하면, 전술한 밀착 스프링(230)은 에어로졸 용기(200)의 내압이 일정 이상의 압력 즉, 밀착 스프링(230)의 탄성력을 이기는 힘이 작용하게 되면 밀착 스프링(230)은 압축되어진다. 이때, 밀착 스프링(230)이 압축된다는 것은 에어로졸 용기(200) 내부에 작용하는 압력에 의해 개폐링(226)이 밀려 상승했다는 것을 알 수 있다. 또한, 에어로졸 용기(200) 내부에 작용하는 압력에 의해 개폐링(226)이 밀려 상승했다는 것은 밸브스템(224)의 가스유입구(224a)가 열린 상태임을 알 수 있다.

따라서, 열린 밸브스템(224)의 가스유입구(224a)로는 에어로졸 용기 내부에 충진된 과압 가스가 외기로 배출되고, 이에 따라 에어로졸 용기(200) 내부의 압력은 저하된다. 이처럼 에어로졸 용기(200) 내부의 압력이 저하되어 에어로졸 용기(200) 내부의 압력이 밀착 스프링(230)의 탄성력보다 작게 되면 밀착 스프링(230)은 인장 복원되어 개폐링(226)을 지지턱(222b) 방향으로 원위치시켜 밸브스템(224)의 가스유입구(224a)를 폐쇄함으로써 가스의 배출을 차단하게 된다.

지지 스프링(232)은 노즐몸체(222)의 공간부(222c) 하단과 밸브스템(124) 하단 사이에 설치되어 밸브스템(224)을 탄성 지지한다.

전술한 바와 같이 설치된 지지 스프링(232)은 에어로졸 용기(200)를 사용하기 위한 장치의 가압수단에 의해 밸브스템(224)이 가압되어 하강하면 압축되어지고, 에어로졸 용기(200)를 사용하기 위한 장치의 가압수단에 의한 가압을 해제하면지지 스프링(232)은 인장되어 밸브스템(224)을 원위치시키게 된다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 과압 안전장치가 구비된 에어로졸 용기(200)의 작용 효과를 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 도 6 에서와 같이 밸브스템(224)을 누르는 외력이나 개폐링(226)을 밀어 올리는 힘이 없는 상태에서 도 7 와 같이 에어로졸 용기(200)를 사용하기 위한 장치의 가압수단(외력)에 의해 밸브스템(224)이 가압되어 하강하면 개폐링(226)의 탄성 변형에 의해 가스유입구(224a)가 개방됨에 따라 에어로졸 용기(200) 내의 가스는 밸브스템(224)의 가스유입구(224a)로 유입되어 가스분사구(224b)를 통해서 외기로 분사된다.

반면, 에어로졸 용기(200)를 사용하기 위한 장치의 가압수단에 의한 가압을 해제하면 도 6 과 같이 지지 스프링(232)은 복원되어 밸브스템(224)을 원위치 시키게 되고, 이에 따라 밸브스템(224)의 가스유입구(224a)는 개폐링(226)에 의해 닫히게 된다.

한편, 도 6 과 같이 밸브스템(224)을 누르는 외력이나 개폐링(226)을 밀어 올리는 힘이 없는 상태에서 에어로졸 용기(200)의 내압이 일정 이상의 압력으로 높아져 에어로졸 용기(200)의 변형 압력에 근접하게 되면, 도 8 에서와 같이 에어로졸 용기(200)의 내압은 개폐링(226)을 밀어올리게 되고, 이에 따라 밸브스템(224)의 가스유입구(224a)는 열리게 되어 에어로졸 용기(200) 내부의 과압가스는 가스유입구(224a)를 통해 유입되어 가스분사구(224b)를 통해 외기로 배출된다.

반면, 과압가스의 배출을 통해 에어로졸 용기(200) 내부의 압력이 저하되어 에어로졸 용기(200) 내부의 압력이 밀착 스프링(230)의 탄성력보다 작게 되면 밀착스프링(230)은 인장 복원되어 개폐링(226)을 지지턱(222b) 방향으로 원위치시켜 밸브스템(224)의 가스유입구(224a)를 폐쇄함으로써 가스의 배출을 차단하게 된다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 휴대용 가스용기, 헤어 스프레이, 간이 소화기 등과 같은 에어로졸 용기의 내압이 일정 압력 이상으로 높아질 때 에어로졸 용기의 변형 압력 이전에 가스를 분출시켜 변형 및 폭발의 위험을 예방할 수 있는 효과가 발휘된다.

본 발명의 다른 효과는 에어로졸 용기의 변형 압력 이전에 가스를 분출시켜 변형 및 폭발의 위험을 예방할 수 있도록 함으로써 에어로졸 용기 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

나아가, 본 발명은 에어로졸 용기의 변형 압력 이전에 가스를 분출시켜 변형 및 폭발의 위험을 예방할 수 있도록 함으로써 재산상의 피해나 인명의 손상을 미연에 예방할 수 있는 효과가 있다.

Claims

원통형의 용기몸체, 상기 용기몸체의 상·하부에 결합되는 상·하부 밀봉캡, 상기 상부 밀봉캡에 결합되는 지지부재 및 상기 지지부재의 내측면 중심에 설치되어 충진된 가스를 분사시키는 노즐조립체를 구비한 에어로졸 용기에 있어서,

상기 노즐조립체는 내부에 지지턱이 형성된 소정의 공간부가 형성되어지되 상부는 개방되고 하부는 가스유입로가 형성되어 상기 지지부재의 내측 중심에 결합되어 지지되는 노즐몸체;

상기 노즐몸체의 공간부로 유입된 가스가 유입되는 가스유입구와 상기 가스유입구로 유입된 가스를 외기로 분사하는 가스분사구가 형성되어 상단이 상기 지지부재의 중심을 관통하여 노출되도록 상기 노즐몸체의 공간부에 설치되는 밸브스템;

상기 밸브스템의 가스유입구 외주에 끼워진 상태로 상기 지지턱에 지지되어 상기 밸브스템의 출입작용에 의해 상기 가스유입구를 개폐시키는 고무재의 개폐링;

상기 밸브스템의 외주에 끼워진 상태로 상기 개폐링의 상부로 위치되어 상기 개폐링을 상기 지지턱 방향으로 밀착시키는 개폐링 밀착부재;

상기 밸브스템의 외주에 끼워진 상태로 상기 개폐링 밀착부재와 지지부재의 내측면 사이에 탄성 가능하게 설치되는 한편 상기 개폐링을 상기 지지턱에 상시 밀착시키는 방향으로 그 힘이 작용하는 밀착 스프링;

상기 노즐몸체의 공간부 하단과 상기 밸브스템 사이에 설치되어 상기 밸브스템을 탄성 지지하는 지지 스프링으로 이루어지며,

상기 에어로졸 용기의 내압이 일정 이상의 압력으로 높아져 상기 밀착 스프링의 탄성력을 이기는 힘이 작용하면 상기 개폐링이 내압에 의해 상승하여 상기 밸브스템의 가스유입구가 열림으로써 충진된 가스가 외기로 배출되어 상기 에어로졸 용기의 내압을 저하 시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에어로졸 용기의 과압 안전장치.
제 1 항에 있어서, 상기 밀착 스프링의 탄성력은 상기 에어로졸 용기의 변형 압력보다 작게 형성되어 상기 에어로졸 용기의 내압이 일정 이상의 압력으로 높아지면 상기 에어로졸 용기의 변형 압력 이전에 상기 밸브스템의 가스유입구가 열릴 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에어로졸 용기의 과압 안전장치.