KR200295748Y1

KR200295748Y1 - 액체용기의 펌핑장치

Info

Publication number: KR200295748Y1
Application number: KR2020020026404U
Authority: KR
Inventors: 용 대 이
Original assignee: 주식회사 아폴로산업
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2002-11-21

Abstract

본 고안은 액체용기의 펌핑장치에 관한 것으로, 그 목적은 실린더내의 밸브구조를 개선하여 버튼 조작 시 이의 응답성을 높여 압력유실을 최소로 할 수 있도록 하는 것이다

이를 위해 본 고안에 따른 액체용기의 펌핑장치(40)에 의하면; 중공피스톤(45)의 하단부에는 축방향으로 형성되며 압력실(42a)내의 액체(A)가 일부 채워질 수 있도록 가이드홀(45c)이 소정깊이로 마련되고; 밸브부재(46)는 실린더(42)의 하단 개방부(42b)에 안착되는 패킹밸브(46a)와, 이 패킹밸브(46a)의 중앙부에서 상측으로 연장되며 상단 일부가 중공피스톤(45)의 가이드홀(45c)에 여유 있게 삽입되는 봉 형상의 가이드로드(46b)를 구비하고 있다. 이에 따라 중공피스톤(45)이 하강됨과 동시에 액체(A)의 하강압력이 가이드로드(46b) 및 패킹밸브(46a)에 순간적으로 작용하며, 실린더(42)의 하단 개방부(42b)가 즉시 차단된다. 결국, 푸시버튼(43)의 조작으로 인한 밸브부재(46)의 응답성이 월등하게 향상되어 압력유실이 최소화되는 작용효과가 있다.

Description

액체용기의 펌핑장치{PUMPING DEVICE OF LIQUID VESSEL}

본 고안은 액체용기의 펌핑장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버튼 조작에 의한 밸브 작동이 보다 신속하게 이루어질 수 있도록 한 액체용기의 펌핑장치에 관한 것이다.

일반적으로 액상 또는 페이스트상의 화장품이나 기타 내용물을 저장하고 있는 액체용기에는 공기 압력에 의해 일정량씩 토출시켜 사용할 수 있도록 펌핑장치가 부설되어 있다.

종래 액체용기의 펌핑장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 액체용기의 입구(미도시)에 결합되며 액체가 펌핑되어 일시 저장되도록 압력실(11a)이 형성된 펌핑부(10)와, 이 펌핑부(10)의 압력실(11a)에 압력을 가하며 펌핑된 액체를 외부로 분사하기 위한 노즐(21)이 형성된 버튼부(20)로 구분된다.

펌핑부(10)는 액체용기의 입구에 장착되는 캡하우징(12)의 내부 중앙에 동축으로 마련되며 내부에 압력실(11a)이 형성된 실린더(11)와, 이 실린더(11)의 압력실(11a)에 설치된 코일스프링(13)과, 이 코일스프링(13)의 상단에서 탄성 지지되며 일측에 통공(14a)이 형성된 중공피스톤(14)과, 이 중공피스톤(14)이 슬라이딩 가능하게 관통되며 이의 상단을 폐쇄하는 실린더캡(15)과, 버튼부(20)의 노즐(21)과 중공피스톤(14)을 연결하기 위한 연결관(16)과, 실린더(11) 하단의 걸림턱(11b)에 놓이는 강구체의 볼밸브(17)를 구비하고 있다.

이에 따라 사용자가 버튼부(20)를 누르면, 코일스프링(13)의 탄성력을 이기면서 중공피스톤(14)이 하강하며, 이것에 의해 실린더(11)의 압력실(11a)에 채워진 액체는 통공(14a) → 중공피스톤(14)의 중공부 → 연결관(16) →노즐(21)을 통해 외부로 분사된다. 이 때, 볼밸브(17)는 실린더(11) 내부 액체의 하강압력에 의해 걸림턱(11b)에 맞닿아 압력실(11a)과 액체용기 내부와의 연통을 차단한다.

그리고 사용자가 버튼부(20)를 놓으면, 코일스프링(13)의 탄성 지지력에 의해 중공피스톤(14)이 상승하면서 통공(14a)이 폐쇄되어 액체 분사가 차단됨과 동시에 실린더(11)의 압력실(11a)에 진공이 형성된다. 따라서 액체용기에 저장된 액체는 볼밸브(17)를 상승시키면서 압력실(11a)에 채워진다. 이러한 버튼부(20)의 반복적인 누름 동작에 의해 액체용기내의 액체가 일정하게 분사된다.

그러나 종래 액체용기의 펌핑장치에서는 일단 상승된 볼밸브(17)의 하강속도가 느리기 때문에 실린더(11) 하단이 신속하게 차단되지 못하며, 이로 인해 펌핑 작동시의 압력손실이 커서 전반적인 응답성이 떨어지는 문제점이 있다. 특히, 액체의 점성이 높은 경우에는 볼밸브(17)의 하강 복귀속도가 더욱 늦어져 펌핑 작동시의 압력유실이 상당하다. 또한, 볼밸브(17)를 하강시키려는 액체의 흐름이 구형의 볼밸브(17) 곡률면을 따라 분산되기 때문에, 볼밸브(17) 하강속도가 더욱 늦어지는 원인이 된다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 본 고안의 목적은 실린더내의 밸브구조를 개선하여 버튼 조작 시 이의 응답성을 높여 압력유실을 최소로 할 수 있는 액체용기의 펌핑장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 액체용기의 펌핑장치 내부구조를 보인 것이다.

도 2는 본 고안에 따른 액체용기의 전체적인 구조를 보인 것이다.

도 3은 본 고안에 따른 펌핑장치의 내부구조를 발췌하여 보인 단면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 밸브부재를 발췌하여 보인 저면 사시도이다.

도 5는 본 고안에 따른 펌핑장치의 푸시버튼이 완전하게 내려온 상태를 보인 것이다.

도 6은 본 고안에 따른 펌핑장치의 푸시버튼이 승강되면서 압력실에 액체가 흡입되는 과정을 보인 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

30..액체용기 40..펌핑장치

41..캡하우징 42..실린더

42a..압력실 43..푸시버튼

44..탄성부재 45..중공피스톤

46..밸브부재 46a..패킹밸브

46b..가이드로드 46c..십자형상의 리브

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은;

액체용기의 입구에 장착되는 캡하우징과, 이 캡하우징내에 동축상으로 설치되며 내부에는 액체가 흡입되어 일시 저장되는 압력실이 형성된 실린더와, 캡하우징의 상부에 승하강 가능하게 장착되며 일측에 노즐이 형성된 푸시버튼과, 이 푸시버튼을 상측으로 탄성 지지하는 탄성부재와, 하단은 실린더내에 상하 이동이 가능하게 수용되며 상단은 푸시버튼에 결합되어 푸시버튼의 하강 시 압력실내의 액체를 푸시버튼 측으로 안내하는 중공피스톤과, 이 중공피스톤의 승하강 이동에 따라 실린더의 하단 개방부를 개폐하는 밸브부재를 갖춘 액체용기의 펌핑장치에 있어서,

중공피스톤의 하단부에는 축방향으로 형성되며 압력실내의 액체가 일부 채워질 수 있도록 가이드홀이 소정깊이로 마련되고,

밸브부재는 실린더의 하단 개방부에 안착되는 패킹밸브와, 이 패킹밸브의 중앙부에서 상측으로 연장되며 상단 일부가 중공피스톤의 가이드홀에 여유 있게 삽입되는 봉상의 가이드로드를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 패킹밸브는 원형 플레이트로 이루어지며, 이 패킹밸브의 하부에는 십자형상의 리브가 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 고안이 적용된 액체용기(30)의 내부에는 액체(A)가 저장되어 있으며, 이의 액체용기(30)의 입구(31)에는 사용자의 수동조작에 의해 저장된 액체(A)를 펌핑하여 스프레이 타입으로 분사시키기 위한 펌핑장치(40)가 장착되어 있다.

본 고안에 따른 펌핑장치(40)는 도 3에 도시한 바와 같이, 액체용기(30)의 입구(31)에 장착되는 캡하우징(41)과, 이 캡하우징(41)내에 설치되며 액체(A)가 흡입되어 일시 저장되도록 압력실(42a)이 형성된 실린더(42)와, 캡하우징(41)의 상부에 승하강 가능하게 장착되며 일측에 노즐(43a)이 형성된 푸시버튼(43)과, 이 푸시버튼(43)을 상측으로 탄성 지지하는 탄성부재(44)와, 실린더(42)에 상하 이동이 가능하게 설치되어 압력실(42a)의 액체(A)를 푸시버튼(43)측으로 안내하는 중공피스톤(45)과, 이 중공피스톤(45)의 승하강 이동에 따라 실린더(42)의 하단 개방부(42b)를 개폐하는 밸브부재(46)를 갖추고 있다.

캡하우징(41)은 원통형상으로 이루어져 액체용기(30)의 입구(31)에 나사방식으로 결합되는데, 이를 위해 캡하우징(41)의 내부에는 암나사(41a)가 가공되어 있다.

실린더(42)는 상하부가 개방된 통 형상으로 구성되면서 상단이 캡하우징(41)의 내부 중앙에 견실하게 장착된다. 따라서 실린더(42)는 캡하우징(41) 내부에 동축상으로 설치되며, 이의 내부에는 액체(A)가 흡입되어 일시 저장되는 압력실(42a)이 형성된다. 또한, 실린더(42)의 하단 개방부(42b)에는 밸브부재(46)가 안착되도록 밸브시트(42c: valve seat)가 형성되며, 이 실린더(42)의 최하단에는 액체용기(30)의 저면까지 연장된 호스(50, 도 2참조)가 끼워진다. 따라서 액체용기(30)내의 액체(A)는 호스(50)를 통해 실린더(42)의 압력실(42a)내로 흡입되는 것이다. 미설명부호 "42d"는 액체(A)가 압력실(42a)내로 흡입될 때 외부공기가 액체용기(30)내로 들어가도록 실린더(42) 벽면에 형성된 부압홀이다.

푸시버튼(43)은 캡하우징(41)의 상부에서 상하 이동이 가능하게 장착되며, 이의 내부에는 노즐(43a)과 연계되는 제1연통로(43b)가 세로방향으로 형성되어 있다. 이 푸시버튼(43)은 탄성부재(44)를 통해 항상 상측으로 탄성 지지된다. 즉, 코일 스프링으로 이루어진 탄성부재(44)가 푸시버튼(43)과 캡하우징(41) 사이에 개재되어 있어서, 푸시버튼(43)이 상측으로 지지된다.

그리고 중공피스톤(45)은 하단이 실린더(42)내에 상하 이동이 가능하게 수용되며, 이의 상단은 푸시버튼(43)의 제1연통로(43b)를 감싸도록 결합된다. 또한, 중공피스톤(45)의 하단 가장자리에는 실린더(42) 내벽과 밀착되는 밀착부(45a)가 형성되며, 이의 내부에는 압력실(42a)내의 액체를 제1연통로(43b)로 안내하기 위한 제2연통로(45b)가 형성되어 있다. 이에 따라 중공피스톤(45)이 하강하면 압력실(42a)내의 액체는 가압되면서 제2연통로(45b)와 제1연통로(43b)를 통해 상측으로 펌핑되게 된다.

한편, 밸브부재(46)는 앞에서 설명한 바와 같이, 중공피스톤(45)의 승하강 이동에 따라 실린더(42)의 하단 개방부(42b)를 개폐하기 위한 것으로, 도 3과 도 4를 참조하여 이의 상세한 구조를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 중공피스톤(45)의 하단부에는 축방향으로 형성되며 압력실(42a)내의 액체(A)가 일부 채워질 수 있도록 가이드홀(45c)이 소정깊이로 이루어져 있다.

그리고 밸브부재(46)는 실린더(42)의 하단 개방부(42b)에 형성된밸브시트(42c)에 안착되는 패킹밸브(46a)와, 이 패킹밸브(46a)의 중앙에서 상측으로 연장되게 마련된 가이드로드(46b)로 이루어져 있다. 패킹밸브(46a)는 밸브시트(42c)와 대응하도록 원형 플레이트로 이루어져 있으며, 이의 하부에는 십자형상의 리브(46c)가 돌출되게 마련된다. 이러한 십자형상의 리브(46c)에 의해 액체는 패킹밸브(46a) 가장자리 측으로 분산되면서 보다 원활하게 흡입되게 된다. 그리고 가이드로드(46b)는 패킹밸브(46a)에서 상측으로 연장된 봉상으로 이루어지며, 이의 상단 일부는 중공피스톤(42)의 가이드홀(45c)에 여유 있게 삽입된다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 액체용기 펌핑장치의 작동 및 이에 따른 효과를 설명한다.

먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 펌핑장치(40)의 초기 상태에서는 탄성부재(44)에 의해 푸시버튼(43)이 상측으로 올라온 상태이며, 아울러 압력실(42a)에는 호스(50)를 통해 흡입된 소량의 액체(A)가 저장된 상태이다.

이러한 상태에서 도 5에 도시한 바와 같이, 사용자가 푸시버튼(43)을 최대한 누르면, 탄성부재(44)가 압축됨과 동시에 중공피스톤(45)이 하강한다. 따라서 실린더(42)의 압력실(42a)에 채워진 액체(A)는 제2연통로(45b) → 제1연통로(43b) →노즐(43a)을 통해 외부로 분사된다(도 5의 화살표 방향 참조). 이 때, 밸브부재(46)는 압력실(42a)내의 액체(A) 하강압력에 의해 밸브시트(42c)에 맞닿아 압력실(42a)과 액체용기(30)와의 연통이 차단된다.

이 밸브부재(46)의 작동은 중공피스톤(45)의 가이드홀(45c)에도 액체(A)가 채워진 상태이기 때문에 푸시버튼(43)을 누르는 순간에 이루어진다. 즉,푸시버튼(43)과 함께 중공피스톤(45)이 하강하는 순간 가이드홀(45c)내에 채워진 액체(A)가 밸브부재(46)의 가이드로드(46b)에 1차적으로 압력을 가하여 이를 하강시키며, 계속하여 압력실(42a)내의 액체는 원형 플레이트상의 패킹밸브(46a)에 2차적으로 압력을 가한다. 따라서 실린더(42)의 하단 개방부(42b)가 신속하게 차단됨으로써, 펌핑 작동시의 압력손실이 최소화된다.

한편, 사용자가 푸시버튼(43)을 놓으면, 도 6에 도시한 바와 같이, 탄성부재(44)의 복원력에 의해 푸시버튼(43)과 중공피스톤(45)이 점차 올라가며, 압력실(42a)내에는 진공압이 걸린다. 따라서 압력실(42a)과 액체용기(30)내의 기압차에 의해 밸브부재(46)가 상측으로 올라가 실린더(42)의 하단 개방부(42b)가 개방되며, 액체용기(30)내의 액체(A) 일부는 호스(50)를 통해 압력실(42a)로 흡입된다.

이 때, 액체(A)는 십자형상의 리브(46c)와 부딪쳐 패킹밸브(46a)의 반경방향으로 분산되면서 용이하게 흡입된다. 아울러, 액체(A) 일부가 빠져나간 액체용기(30)내에는 부압홀(42d)을 통해 그 체적만큼의 외부공기가 들어와 채워져, 펌핑장치(40)는 초기상태로 유지된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 액체용기의 펌핑장치에 의하면; 중공피스톤의 하단부에는 축방향으로 형성되며 압력실내의 액체가 일부 채워질 수 있도록 가이드홀이 소정깊이로 마련되고; 밸브부재는 실린더의 하단 개방부에 안착되는 패킹밸브와, 이 패킹밸브의 중앙부에서 상측으로 연장되며 상단 일부가 중공피스톤의 가이드홀에 여유 있게 삽입되는 봉 형상의 가이드로드를 구비하고 있다. 이에 따라 중공피스톤이 하강됨과 동시에 액체의 하강압력이 가이드로드 및 패킹밸브에 순간적으로 작용하며, 실린더의 하단 개방부가 즉시 차단된다. 결국, 푸시버튼의 조작으로 인한 밸브부재의 응답성이 월등하게 향상되어 압력유실이 최소화되는 작용효과가 있다.

Claims

액체용기(30)의 입구(31)에 장착되는 캡하우징(41)과, 상기 캡하우징(41)내에 동축상으로 설치되며 내부에는 액체(A)가 흡입되어 일시 저장되는 압력실(42a)이 형성된 실린더(42)와, 상기 캡하우징(41)의 상부에 승하강 가능하게 장착되며 일측에 노즐(43a)이 형성된 푸시버튼(43)과, 상기 푸시버튼(43)을 상측으로 탄성 지지하는 탄성부재(44)와, 하단은 상기 실린더(42)내에 상하 이동이 가능하게 수용되며 상단은 상기 푸시버튼(43)에 결합되어 상기 푸시버튼(43)의 하강 시 상기 압력실(42a)내의 액체(A)를 상기 푸시버튼(43) 측으로 안내하는 중공피스톤(45)과, 상기 중공피스톤(45)의 승하강 이동에 따라 상기 실린더(42)의 하단 개방부(42b)를 개폐하는 밸브부재(46)를 갖춘 액체용기의 펌핑장치에 있어서,

상기 중공피스톤(45)의 하단부에는 축방향으로 형성되며 상기 압력실(42a)내의 액체(A)가 일부 채워질 수 있도록 가이드홀(45c)이 소정깊이로 마련되고,

상기 밸브부재(46)는 상기 실린더(42)의 하단 개방부(42b)에 안착되는 패킹밸브(46a)와, 상기 패킹밸브(46a)의 중앙부에서 상측으로 연장되며 상단 일부가 상기 중공피스톤(45)의 가이드홀(45c)에 여유 있게 삽입되는 봉상의 가이드로드(46b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체용기의 펌핑장치.
제 1항에 있어서,

상기 패킹밸브(46a)는 원형 플레이트로 이루어지며,

상기 패킹밸브(46a)의 하부에는 십자형상의 리브(46c)가 형성된 것을 특징으로 하는 액체용기의 펌핑장치.