KR200354044Y1 - 액체 저장용기의 펌핑장치 - Google Patents

액체 저장용기의 펌핑장치 Download PDF

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KR200354044Y1
KR200354044Y1 KR20-2004-0008114U KR20040008114U KR200354044Y1 KR 200354044 Y1 KR200354044 Y1 KR 200354044Y1 KR 20040008114 U KR20040008114 U KR 20040008114U KR 200354044 Y1 KR200354044 Y1 KR 200354044Y1
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용 대 이
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Abstract

본 고안은 액체 저장용기의 펌핑장치(40)에 의하면; 중공피스톤(45)의 하단부에 일체로 승하강하여 압력을 발생시키기 위한 압력발생수단(50)이 마련되는데; 이것은 중공피스톤(45)의 하단 외벽에 고정형으로 끼워져 결합되면서 실린더(42) 내벽에 밀착되며 중공피스톤(45)의 하강동작에 따라 탄성 변형이 가능한 탄성 변형부(51a)(51b)가 마련된 연질의 피스톤(51)과; 중공피스톤(45)의 하단부에 축방향으로 끼워져 결합되며 하부에는 압력실(42a)과 중공피스톤(45) 내부를 연통시키되 피스톤(51)의 탄성 변형부(51b)에 의해 개폐되는 연통홀(52c)이 천공된 중공축(51a)과, 이 중공축(51a)의 하부에 반경방향으로 확장되게 이루어져 피스톤(51)의 탄성 변형부(51b)가 안착되며 저면에는 코일스프링(44)의 상단부가 당접하는 안착부(52b)가 일체로 마련된 피스톤 받침부재(52)를 갖추고 있다.
따라서 펌핑작동 시에는 중공피스톤(45)과 함께 피스톤(51)이 일체로 하강되면서 피스톤(51)의 탄성 변형부(51b)가 탄성 변형되어 액체가 펌핑 작동되며, 흡입작동 시에는 중공피스톤(45)과 피스톤(51)이 일체로 승강되면서 피스톤(51)의 탄성 변형부(51b)가 피스톤 받침부재(52)의 안착부(52b)에 신속하게 밀착되면서 진공압이 형성된다. 결국, 푸시버튼(43)의 조작으로 인한 피스톤(51)의 응답성이 월등하게 향상되어 압력손실이 최소화되는 작용효과가 있는 것은 물론이며, 흡입기능이 향상되고 아울러 압력실(42a)에 채워진 액체가 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

액체 저장용기의 펌핑장치{PUMPING DEVICE OF LIQUID VESSEL}
본 고안은 액체 저장용기의 펌핑장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버튼 조작에 의한 피스톤 작동이 보다 안정되게 이루어져 흡입기능 및 누액차단기능을 보다 향상시킬 수 있는 액체 저장용기의 펌핑장치에 관한 것이다.
일반적으로 액상 또는 페이스트상의 화장품이나 기타 내용물을 저장하고 있는 액체 저장용기에는 공기 압력에 의해 일정량씩 토출시켜 사용할 수 있도록 펌핑장치가 부설되어 있다.
이러한 종래 액체 저장용기의 펌핑장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 액체 저장용기의 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 마련된 버튼부(20)를 갖추고 있다.
펌핑부(10)는 액체 저장용기의 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 구비한다.
이에 따라 사용자가 버튼부(20)를 누르면, 코일스프링(13)의 탄성력을 이기면서 실린더캡(15) 내부를 따라 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 실린더캡(15) 내부를 따라 상승하면서 통공(14a)이 폐쇄되어 액체 분사가 차단됨과 동시에 실린더(11)의 압력실(11a)에 진공이 형성된다. 따라서 액체 저장용기에 저장된 액체는 볼밸브(17)를 상승시키면서 압력실(11a)에 채워진다. 이러한 버튼부(20)의 반복적인 누름 동작에 의해 액체 저장용기내의 액체가 일정하게 분사된다.
그러나 이러한 종래 액체 저장용기의 펌핑장치에서는 중공피스톤(14)이 직접 실린더캡(15) 내부를 관통하여 승하강 작동하기 때문에, 중공피스톤(14)이 신속하게 차단되지 못하며, 이로 인해 펌핑 작동시의 압력손실이 커서 전반적인 응답성이 떨어지는 문제점이 있다. 특히, 실린더캡(15) 하단과 중공피스톤(14)과의 사이틈이 곧바로 닫히지 않아 흡입기능이 저하되는 것은 물론이며 누액이 발생될 소지가 있다.
또한, 중공피스톤(14)이 실린더캡(15) 내부를 직접 마찰하면서 승하강 작동하기 때문에, 장기간 사용 시 작동 안정성이 저하되는 단점이 있다.
본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 본 고안의 목적은 펌핑장치의 내부구조를 개선하여 버튼 조작에 따른 응답성을 높임은 물론이며 흡입기능 및 누액차단기능을 보다 향상시킬 수 있는 액체 저장용기의 펌핑장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래 액체 저장용기의 펌핑장치 내부구조를 보인 것이다.
도 2는 본 고안에 따른 액체 저장용기의 전체적인 구조를 보인 측단면도이다.
도 3은 본 고안에 따른 펌핑장치의 내부구조를 발췌하여 보인 단면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ 부위를 확대 도시한 것이다.
도 5는 본 고안에 따른 압력발생수단을 개략적으로 보인 것이다.
도 6은 본 고안에 따른 펌핑장치의 푸시버튼 하강동작을 보인 것이다.
도 7은 본 고안에 따른 펌핑장치의 푸시버튼 승강동작을 보인 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
40..펌핑장치 41..캡하우징
42..실린더 42a..압력실
43..푸시버튼 44..코일스프링
45..중공피스톤 46..볼밸브
50..압력발생수단 51..피스톤
52..피스톤 받침부재 52a..중공축
52b..안착부
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은;
액체 저장용기의 입구에 장착되는 캡하우징내에 동축상으로 설치되되, 내부에는 액체가 흡입되어 일시 저장되는 압력실이 형성되며 저부에 볼밸브가 배치된 실린더와; 하단은 실린더내에 상하 이동이 가능하게 수용되며 상단에는 분출구가 마련된 푸시버튼이 결합된 중공피스톤과; 압력실내에서 중공피스톤을 상측으로 탄성 지하는 코일스프링과; 중공피스톤의 하단부에 마련되어 일체로 승하강하는 압력발생수단을 갖춘 액체 저장용기의 펌핑장치에 있어서;
압력발생수단은 중공피스톤의 하단 외벽에 고정형으로 끼워져 결합되면서 실린더 내벽에 밀착되며 중공피스톤의 하강동작에 따라 탄성 변형이 가능한 탄성 변형부가 마련된 연질의 피스톤과; 중공피스톤의 하단부에 축방향으로 끼워져 결합되며 하부에는 압력실과 중공피스톤 내부를 연통시키되 피스톤의 탄성 변형부에 의해 개폐되는 연통홀이 천공된 중공축과, 이 중공축의 하부에 반경방향으로 확장되게 이루어져 피스톤의 탄성 변형부가 안착되며 저면에는 코일스프링의 상단부가 당접하는 안착부가 일체로 마련된 피스톤 받침부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 피스톤 받침부재의 중공축 외주에는 결합돌기가 링 형태로 마련되며; 중공피스톤 하단부 내벽에는 결합돌기가 억지끼움방식으로 결합되는 결합홈이 띠 형태로 마련된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 고안이 적용된 액체 저장용기(30)의 내부에는 액체(A)가 저장되어 있으며, 이의 액체용기(30)의 입구(31)에는 사용자의 수동 누름조작에 의해 저장된 액체(A)를 펌핑하여 분출시키는 펌핑장치(40)가 장착되어 있다.
본 고안에 따른 펌핑장치(40)는 도 3에 도시한 바와 같이, 저장용기(30; 도 2참조)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 분출구(43a)가 형성된 푸시버튼(43)과, 이 푸시버튼(43)을 상측으로 탄성 지지하는 코일스프링(44)과, 실린더(42)에 상하 이동이 가능하게 설치되어 압력실(42a)의 액체(A;도 2참조)를 푸시버튼(43)측으로 안내하는 중공피스톤(45)과, 이 중공피스톤(45)의 승하강 이동에 따라 압력을 발생시켜 압력실(42a)내의 액체를 중공피스톤(45) 내부로 공급하기 위한 압력발생수단(50)을 갖추고 있다.
캡하우징(41)은 원통형상으로 이루어져 액체용기(30)의 입구(31)에 나사방식으로 결합되는데, 이를 위해 캡하우징(41)의 내부에는 암나사(41a)가 가공된다.
실린더(42)는 상하부가 개방된 통 형상으로 구성되면서 상단이 캡하우징(41)의 내부 중앙에 견실하게 장착된다. 따라서 실린더(42)는 캡하우징(41) 내부에 동축(同軸)으로 설치되며, 이의 내부에는 액체(A)가 흡입되어 일시 저장되며 코일스프링(44)이 배치되는 압력실(42a)이 형성된다. 또한, 실린더(42)의 하단 개방부(42b)에는 볼밸브(46)가 안착되도록 밸브시트(42c: valve seat)가 형성되며, 이 실린더(42)의 최하단에는 저장용기(30)의 저부까지 연장된 호스(47)가 끼워진다. 따라서 저장용기(30)내의 액체(A)는 호스(47)를 통해 실린더(42)의 압력실(42a)내로 흡입되는 것이다. 미설명부호 "42d"는 액체(A)가 압력실(42a)내로 흡입될 때 외부공기가 저장용기(30)내로 들어가도록 실린더(42) 벽면에 형성된 부압홀이다.
푸시버튼(43)은 캡하우징(41)의 상부에서 상하 이동이 가능하게 장착되며, 이의 내부에는 분출구(43a)와 연계되는 연통로(43b)가 세로방향으로 형성된다. 이 푸시버튼(43)은 코일스프링(44)을 통해 항상 상측으로 탄성 지지된다. 즉, 코일스프링(44)은 실린더(42)의 압력실(42a) 내부에 설치되어 있어서, 중공피스톤(45)을 매개로 푸시버튼(43)을 상측으로 지지한다.
그리고 중공피스톤(45)은 하단이 실린더(42)내에 상하 이동이 가능하게 수용되며, 이의 상단은 푸시버튼(43)의 연통로(43b) 내부에 끼워져 결합된다. 또한, 중공피스톤(45)의 하단부에는 일체로 승하강 작동하여 압력실(42a)내의 액체(A)를 중공피스톤(45) 내부로 안내하는 압력발생수단(50)이 장착되는데, 이의 상세한 구조는 다음과 같다.
도 4와 도 5를 참조하면, 압력발생수단(50)은 중공피스톤(45)의 하단 외벽에고정형으로 끼워져 결합되는 피스톤(51)과, 중공피스톤(45)의 하단부에 결합되며 피스톤(51)의 탄성 변형부(51b)가 안착되는 피스톤 받침부재(52)를 구비한다.
피스톤(51)은 중공피스톤(45)의 하단 외벽에 끼워져 결합되는데, 여기에는 실린더(42) 내벽에 밀착되도록 탄성 변형부(51a)(51b)가 상하로 대칭되게 이루어져 있다. 이에 따라 중공피스톤(45)이 하강하면 피스톤(51) 역시 일체로 하강하면서 압력실(42a)의 액체를 가압하게 되며, 이것에 의해 피스톤(51)의 탄성 변형부(51b)가 탄성 변형되면서 후술하는 피스톤 받침부재(52)의 안착부(52b)로부터 들리게 된다.
그리고 피스톤 받침부재(52)는 중공피스톤(45)의 하단부에 결합되며 하부에 연통홀(52c)이 천공된 중공축(52a)과, 이 중공축(52a)의 하단부에 반경방향으로 확장되게 이루어져 피스톤(51)의 탄성 변형부(51b) 하단이 안착되는 안착부(52b)로 정의되며, 중공축(52a)과 안착부(52b)는 일체로 이루어져 있다.
중공축(52a)은 중공피스톤(45)의 하단부에 축방향으로 끼워져 결합되어 압력실(42a)과 중공피스톤(45) 내부를 상호 연통시키기 위한 것으로, 이를 위해 중공축(52a)의 하부에는 연통홀(52c)이 천공되며, 이는 피스톤(51)의 탄성 변형부(51b)를 통해 개폐되게 된다.
또한, 중공축(52a) 외주에는 결합돌기(52d)가 링 형태로 마련되며, 중공피스톤(45) 하단부 내벽에는 결합돌기(52d)가 결합되도록 결합홈(45a)이 띠 형태로 오목하게 형성된다. 이에 따라 중공축(52a)을 중공피스톤(45) 하단부에 끼우면, 결합돌기(52d)가 결합홈(45a)에 억지끼움방식으로 결합되어 견실하게 조립된다.
그리고 안착부(52b)는 중공축(52a) 하부에서 반경방향으로 확장되게 이루어져 피스톤(51)의 하측 탄성 변형부(51b)가 안착되는 것이며, 이의 저면에는 코일스프링(44)의 상단부가 당접한다. 즉, 중공축(52a)을 중공피스톤(45)에 끼우면, 피스톤(51)이 중공피스톤(45) 하단과 피스톤 받침부재(52) 사이에 고정 배치되며, 이의 탄성 변형부(51b)는 피스톤 받침부재(52)의 안착부(52b)에 안착된 상태로 유지된다.
이와 같이, 본 고안에서는 중공피스톤(45)과 피스톤 받침부재(52)를 분할 구성한 후 결합돌기(52d)와 결합홈(45a)을 통해 원터치 방식으로 견실하게 조립됨으로써, 이의 조립이 안정되게 이루어진다.
다음에는 본 고안에 따른 액체 저장용기 펌핑장치의 작동 및 이에 따른 효과를 설명한다.
먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 펌핑장치(40)의 초기 상태에서는 코일스프링(44)에 의해 푸시버튼(43)이 상측으로 올라온 상태이며, 아울러 압력실(42a)에는 호스(47)를 통해 흡입된 소량의 액체(A)가 저장된 상태이다.
이러한 상태에서 도 6에 도시한 바와 같이, 사용자가 푸시버튼(43)을 최대한 누르면, 중공피스톤(45)이 하강하면서 코일스프링(44)이 압축된다. 이 때, 중공피스톤(45)과 함께 피스톤(51)이 하강됨으로써 압력실(42a)의 액체를 가압하며, 이로 인해 피스톤(51)의 탄성 변형부(51b)가 약간 들리면서 압력실(42a)과 중공피스톤(45) 내부가 연통홀(52c)을 통해 연통된다.
따라서 실린더(42)의 압력실(42a)에 채워진 액체(A)는 피스톤 받침부재(52)의 연통홀(52c) → 중공피스톤(45) → 연통로(43b) → 분출구(43a)를 통해 외부로 분사된다(도 6의 화살표 방향 참조). 이 때, 볼밸브(46)는 압력실(42a)내의 액체(A) 하강압력에 의해 밸브시트(42c)에 맞닿아 압력실(42a)과 저장용기(30)와의 연통이 차단된다.
또한, 실린더(42)의 압력실(42a)에는 항상 액체(A)가 채워진 상태이기 때문에, 피스톤(51) 탄성 변형부(51b)의 탄성 변형은 푸시버튼(43)을 누르는 순간에 이루어진다. 즉, 푸시버튼(43)과 함께 중공피스톤(45)이 하강하는 순간 압력실(42a)에 채워진 액체(A)가 피스톤(51)의 탄성 변형부(51b)에 1차적으로 압력을 가하여 이를 외측으로 탄성 변형시키며, 계속하여 압력실(42a)내의 액체는 연통홀(52c)과 중공피스톤(45)을 통해 펌핑된다.
한편, 사용자가 푸시버튼(43)을 놓으면, 도 7에 도시한 바와 같이, 코일스프링(44)의 복원력에 의해 푸시버튼(43)과 중공피스톤(45) 및 압력발생수단(50)이 점차 올라가며, 압력실(42a)내에는 진공압이 걸린다.
즉, 압력실(42a)과 저장용기(30) 내부와의 기압차에 의해 볼밸브(46)가 상측으로 올라가 실린더(42)의 하단 개방부(42b)가 개방되며, 저장용기(30)내의 액체(A) 일부는 호스(47)를 통해 압력실(42a)로 흡입된다. 아울러, 액체(A) 일부가 빠져나간 저장용기(30)내에는 부압홀(42d)을 통해 그 체적만큼의 외부공기가 들어와 채워져, 펌핑장치(40)는 초기상태로 유지된다.
이 때, 피스톤(51)의 탄성 변형부(51b)는 복원되면서 피스톤 받침부재(52)의 안착부(52b)에 신속하게 안착되고, 이것에 의해 중공피스톤(45)과 압력실(42a)을연통시키는 연통홀(52c)이 즉시 폐쇄된다.
이와 같이, 고정 배치된 피스톤(51)이 중공피스톤(45)과 일체로 승하강 작동하면서 연통홀(52c)을 즉각적으로 개폐작동하기 때문에, 푸시버튼(43) 조작에 따른 응답성 및 흡입기능이 향상되는 것은 물론이며 압력실(42a) 및 중공피스톤(45) 유로상에 채워진 액체(A)가 누설되는 것이 효과적으로 방지된다.
또한, 중공피스톤(45)과 함께 피스톤(51)이 실린더(42) 내부를 직접 마찰하면서 승하강하기 때문에, 구조적으로 안정되게 작동한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 액체용기의 펌핑장치에 의하면; 펌핑작동 시에는 중공피스톤과 함께 피스톤이 일체로 하강되면서 피스톤의 탄성 변형부가 탄성 변형되어 액체가 펌핑 작동되며, 흡입작동 시에는 중공피스톤과 피스톤이 일체로 승강되면서 피스톤의 탄성 변형부가 피스톤 받침부재의 안착부에 신속하게 밀착되면서 진공압이 형성된다. 결국, 푸시버튼의 조작으로 인한 피스톤의 응답성이 월등하게 향상되어 압력손실이 최소화되는 작용효과가 있는 것은 물론이며, 흡입기능이 향상되고 아울러 압력실에 채워진 액체가 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

  1. 액체 저장용기(30)의 입구(31)에 장착되는 캡하우징(41)내에 동축상으로 설치되되, 내부에는 액체(A)가 흡입되어 일시 저장되는 압력실(42a)이 형성되며 저부에 볼밸브(46)가 배치된 실린더(42)와; 하단은 상기 실린더(42)내에 상하 이동이 가능하게 수용되며 상단에는 분출구(43a)가 마련된 푸시버튼(43)이 결합된 중공피스톤(45)과; 상기 압력실(42a)내에서 상기 중공피스톤(45)을 상측으로 탄성 지지하는 코일스프링(44)과; 상기 중공피스톤(45)의 하단부에 마련되어 일체로 승하강하는 압력발생수단(50)을; 갖춘 액체 저장용기의 펌핑장치에 있어서;
    상기 압력발생수단(50)은;
    상기 중공피스톤(45)의 하단 외벽에 고정형으로 끼워져 결합되면서 상기 실린더(42) 내벽에 밀착되며, 상기 중공피스톤(45)의 하강동작에 따라 탄성 변형이 가능한 탄성 변형부(51a)(51b)가 마련된 연질의 피스톤(51)과;
    상기 중공피스톤(45)의 하단부에 축방향으로 끼워져 결합되며 하부에는 상기 압력실(42a)과 중공피스톤(45) 내부를 연통시키되 상기 피스톤(51)의 탄성 변형부(51b)에 의해 개폐되는 연통홀(52c)이 천공된 중공축(52a)과, 상기 중공축(52a)의 하부에 반경방향으로 확장되게 이루어져 상기 피스톤(45)의 탄성 변형부(51b)가 안착되며 저면에는 상기 코일스프링(44)의 상단부가 당접하는 안착부(52b)가 일체로 마련된 피스톤 받침부재(52)를; 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 저장용기의 펌핑장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 피스톤 받침부재(52)의 중공축(52a) 외주에는 결합돌기(52d)가 링 형태로 마련되며;
    상기 중공피스톤(45) 하단부 내벽에는 상기 결합돌기(52d)가 억지끼움방식으로 결합되는 결합홈(45a)이 띠 형태로 마련된 것을 특징으로 하는 액체 저장용기의 펌핑장치.
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