KR20040017789A

KR20040017789A - 튜브형 유체용기용 밸브 메커니즘

Info

Publication number: KR20040017789A
Application number: KR1020030057673A
Authority: KR
Inventors: 마사토시 마스다
Original assignee: 마사토시 마스다
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2004-02-27
Also published as: EP1391392A2; US7140517B2; CN100391805C; KR100575250B1; CN1485249A; EP1772392A2; US20040069815A1; EP1772392A3; EP1391392A3

Abstract

본 발명에 따른 튜브형 유체용기용 밸브 메커니즘은 상부 및 하부 개구부를 갖는 밸브시트부와; 상부개구부와 동축적으로 배치된 밸브부를 포함한다. 밸브부는 하부개구부에 또는 그 아래에 부착된 지지부와, 상부개구부를 밀폐하는 밀폐부와, 밀폐부와 지지부를 연결하는 연결부를 포함한다. 밀폐부와 연결부의 적어도 어느 하나는 탄성이 있고, 용기 내의 유체에 압력이 가해질 때 상부개구부를 개방하도록 변형될 수 있다.

Description

튜브형 유체용기용 밸브 메커니즘 {Valve Mechanism For Tube-Type Fluid Container}

본 발명은 밸브 메커니즘에 관한 것으로서, 더 상세하게는 튜브형 유체용기에 사용될 수 있는 밸브 메커니즘에 관한 것이다.

이러한 유형의 튜브형 용기에 있어서, 최근에는 종래의 금속이나 알루미늄 박막을 입힌 재질로 이루어진 튜브 대신에 합성수지만으로 이루어지거나 합성수지와 알루미늄의 층으로 이루어진 (이하 이를 합쳐서 "합성수지제" 재질이라 칭함) 튜브가 사용되고 있다.

합성수지제 튜브를 사용하는 튜브형 유체용기의 경우에, 이러한 합성수지제 튜브는 탄성 복원력을 갖기 때문에 다음과 같은 문제가 발생한다: 튜브를 누름으로써 유체가 배출된 다음 압력이 해제될 때 튜브의 탄성 복원력으로 인하여 공기가 유체 배출을 위한 개구부로부터 유체저장부로 역류하게 되고, 이에 따라 저장된 유체의 품질을 저하시킨다.

이러한 이유로, 판상의 밸브본체가 유체 배출을 위한 개구부에 마련되고 튜브의 형상이 탄성적으로 복원될 때 개구부가 밸브본체에 의해 밀폐되는 튜브형 용기가 제안된 바 있다. (예컨대, 일본 특허공개 제1995-112749호, 일본 특허공개 제1998-157751호, 일본 실용신안출원 제1984-26748호 등 참조.)

이에 따라 상기한 판상의 밸브본체가 마련된 종래의 튜브형 용기에 있어서, 만일 튜브가 탄성력에 의하여 그 원래의 형상을 느리게 회복하는 경우에는, 밸브본체가 튜브형 용기의 개구부를 밀폐하지 못하게 되고, 이에 따라 공기가 유체저장부로 역류하게 된다. 더욱이, 상기한 판상의 밸브본체가 마련된 종래의 튜브형 용기는 낮은 내구성을 갖는다는 문제점을 안고 있다.

또한, 일본 특허공개 제2001-179138호에 기재된 상기 유형의 종래 밸브 메커니즘에서는, 구형의 밸브본체와, 밸브본체에 밸브시트 쪽으로 운동량을 가하는 스프링을 구비한 밸브 메커니즘이 개시되어 있다. 그러나 구형본체와 스프링을 사용하는 밸브 메커니즘은 제조비가 매우 비싸지는 경향이 있다.

따라서, 밸브시트와 밸브본체를 구비하고, 밸브본체가 밸브시트와 접촉하는 밀폐위치와 밸브시트에서 이격되는 개방위치 사이에서 이동하는 밸브 메커니즘이 보통 사용된다.

이러한 밸브 메커니즘은 그 구성이 간단하면서도 유체를 신뢰성 있게 밀폐할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 유체에 가해지는 압력에 따라 임의로 유량을 조절할 수 있는 구성을 제공하는 것이 바람직하다. 그러나, 현재로서 이러한 조건을 충족시키는 밸브 메커니즘은 보고된 바 없다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구성이 간단하면서도 유체를 신뢰성 있게 밀폐할 수 있고, 유체에 가해지는 압력에 따라 임의로 유량을 조절할 수 있는 밸브 메커니즘을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 튜브형 튜브형 용기의 단면도,

도 2는 압력이 가해지지 않았을 때의 밸브 메커니즘(2)을 나타낸 단면도,

도 3은 압력이 가해졌을 때의 밸브 메커니즘(2)을 나타낸 단면도,

도 4A 및 도 4B는 밸브 메커니즘(2)의 밸브부(3)를 예시한 평면도 및 측면도,

도 5는 밸브 메커니즘(2')를 나타낸 예시도,

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 튜브형 유체용기를 나타낸 분해단면도,

도 7A 및 도 7B는 밸브 메커니즘(2")에 사용되는 밸브부(3')를 나타낸 평면도 및 단면도,

도 8A 및 도 8B는 밸브 메커니즘(2")에 사용되는 밸브시트부(4")를 나타낸 예시도,

도 9A 및 도 9B는 본 발명의 제2실시예에 따른 밸브 메커니즘(2")에 의한 유체배출동작을 나타내는 예시도로서, 도 9A는 압력이 가해지지 않았을 때의 구조를 나타내고, 도 9B는 압력이 가해졌을 때의 구조를 나타내고,

도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 밸브 메커니즘이 적용되는 튜브형 유체용기의 분해예시도,

도 11은 압력이 가해지지 않았을 때의 튜브형 유체용기의 관련부분을 나타낸 확대도,

도 12는 압력이 가해졌을 때의 튜브형 유체용기의 관련부분을 나타낸 확대도,

도 13A 내지 도 13C는 밸브 메커니즘에 사용되는 밸브부(20)를 예시한 평면도, 단면도 및 측면도,

도 14A 내지 도 14C는 밸브 메커니즘에 사용되는 지지부재(30)를 예시한 단면도, 측면도 및 저면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 용기본체 2: 밸브 메커니즘 3: 밸브부

4: 밸브시트부 5: 뚜껑부재 11: 유체저장부

12: 배출부 13: 플랜지부 14: 수나사부

32: 밸브본체 33: 커플링부 34: 베이스부

35: 홈부 36: 커플링부 37: 베이스부

38: 밸브본체 41: 밸브시트부 42: 유체구멍

43: 물림부 44: 개구부 45: 암나사부

46: 밸브시트부 47: 튜브부 48: 물림부

49: 개구부 50: 오목부 51: 베이스부

52: 상부뚜껑 53: 암나사부 54: 배출부

55: 밀폐부 10: 밸브 메커니즘 20: 밸브부

21: 밸브본체 22: 커플링부 23: 베이스부

30: 지지부재 131: 유체구멍 132: 내주면

133: 물림부 134: 바닥 135: 물림홈

110: 뚜껑부재 111: 뚜껑본체 112: 암나사부

140: 용기본체 141: 개구부 142: 유체저장부

143: 플랜지부 144: 수나사부

본 발명은 후술하는 실시예들을 포함하지만, 그에 한정되지는 않는다. 도면에서 사용된 참조번호들은 오로지 본 발명의 실시예들을 이해하기 위한 편의로만 참조되어야 한다. 본 발명은 참조번호에 의하여 한정된 구조들에 제한되지 않으며, 참조번호들에 의해 지시된 구성요소들의 어떠한 적절한 결합이라도 본 발명에 포함될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 튜브형 유체용기(예:1,140)의 주둥이부(예:12,141)에 적용되는 밸브 메커니즘(예:2,2',2",10)은, (a) 유체가 통과하는 상부개구부(예:41,46,132) 및 하부개구부(예:44,49,131)를 갖고, 상기 용기의 주둥이부에 부착되도록 구성된 밸브시트부(4,4',4",30)와; 상기 상부개구부와 동축적으로 배치되고, (i) 상기 하부개구부를 밀폐하지 않으면서 상기 하부개구부에 또는 그 아래에 부착되는 지지부재(예:34,37,23)와, (ii) 상기 상부개구부의 내경(예:D2,D2',D2")보다 큰 외경(예:D1,D1',D1")을 갖고 상기 상부개구부를 밀폐하는 밀폐부(예:32,38,21)와, (iii) 상기 밀폐부와 상기 지지부를 연결하는 연결부(예:33,36,22)를 갖는 밸브부(예:3,3',20)를 포함하고, 상기 밀폐부와 상기연결부의 적어도 어느 하나는 탄성이 있고, 상기 용기 내에 저장된 유체에 압력이 가해질 때 상기 상부개구부를 개방하도록 변형될 수 있는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 상부개구부는 상기 밀폐부와 접촉하여 유로 또는 개구부(42,42')를 밀폐할 수 있는 밸브시트(예:41,46) 또는 내벽(예:132)일 수 있다.

본 발명은 다른 실시예들에서 다음과 같은 구성을 포함하며, 다만 그에 한정되지는 않는다. 상기 지지부와 상기 밀폐부와 상기 연결부는 일체로 형성될 수 있다. 상기 연결부(예:33,36)는 탄성이 있고, 유체의 유동 방향으로 신장될 수 있다. 상기 밀폐부(예:21)는 유체의 유동 방향으로 변형될 수 있는 탄성의 고리형 에지부를 가질 수 있다. 상기 밸브시트부(예:4',4",30)는 상기 용기의 주둥이부의 내주(예:13,143)에 끼워질 수 있는 형상을 가질 수 있다. 선택적으로, 상기 밸브시트부(예:4)는 상기 용기의 주둥이부의 외주(예:14)에 끼워질 수 있다.

일 실시예에서, 상기 연결부(예:22,36)는 유체의 유동 방향으로 외측으로 테이퍼진 외주면을 가질 수 있다. 상기 밸브시트부의 상기 하부개구부는 각각 반경 방향으로 형성된 복수의 슬릿(예:131)을 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 밸브시트부(예:30)는 컵 형상으로 될 수 있고, 상기 상부개구부는 상기 컵 형상의 밸브시트부의 내주면(예:132)에 의해 형성될 수 있으며, 상기 탄성의 고리형 에지부(예:21)는 상기 컵 형상의 밸브시트부의 내주면과 접촉하여 상기 용기 내의 유체에 압력이 가해지지 않을 때 상기 상부 개구부를 밀폐할 수 있다. 상기 탄성의 고리형 에지부는 중공형일 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 밸브시트부(예:4)는 노즐을 구성하고, 상기 밸브부의상기 밀폐부(예:32)는 구형으로 되어 있고, 상기 상부개구부는 상기 구형의 밀폐부에 끼워지도록 구성된다. 상기 구형 밸브부는 그 상부에 홈(예:35)을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 튜브형 유체용기(예:1)는 주둥이부(예:12,141)를 가지며, 유체를 저장하는 용기본체(예:11)와; 상기 주둥이부에 부착된 전술한 밸브 메커니즘을 포함할 수 있다. 상기 밸브 메커니즘의 상기 밸브시트부는 상기 주둥이부에 끼워질 수 있고, 상기 주둥이부는 고리형 플랜지부(예:13)를 가질 수 있고, 상기 밸브시트부는 상기 플랜지부에 끼워지는 고리형 홈(예:50,50',135)이 형성된 외주면을 갖는다. 여기서, 상기 용기는 배출공(예:54)이 형성된 뚜껑부재(예:5)를 더 포함할 수 있고, 상기 주둥이부는 수나사(예:14)가 마련된 외주면을 갖고, 상기 뚜껑부재는 상기 배출공과 연결되고, 상기 수나사와 끼워지는 암나사(예:53)가 마련된 내주면을 갖는다.

선택적으로, 상기 밸브 메커니즘의 상기 밸브시트부는 상기 주둥이부의 외주면에 끼워질 수 있고, 상기 외주면에는 수나사부(예:14)가 마련되어 있으며, 상기 밸브시트부는 상기 수나사와 끼워지는 암나사(예:45)가 마련된 내주면을 갖는다.

본 발명에 있어서는, 상술한 구성요소들의 어떠한 조합도 이루어질 수 있으며, 따라서 본 발명은 상술한 실시예들에 한정되어서는 아니 된다.

본 발명에 따른 실시예(들)에 따르면, 구성이 간단하면서도 유체가 신뢰성 있게 밀폐될 수 있고; 출구를 통한 공기의 역류 없이, 가해지는 압력에 따라 개구부를 통과하는 유체의 유량을 임의로 조절하는 것이 가능하다.

여기서, 용기를 누름으로써 유체는 밸브 메커니즘을 통하여 용기의 주둥이부로부터 배출될 수 있고, 이때 연결부와 용기가 변형된다. 압력이 해제될 때, 변형된 밸브부와 용기는 모두 원래의 형상을 회복하기 시작한다. 용기의 복원력은 내부의 압력을 감소시키고, 이에 따라 밸브시트부의 개구부를 밀폐하도록 연결부의 복원을 촉진하는 역방향의 흐름을 발생시킨다. 이에 따라 주둥이부의 출구를 통하여 용기 내로 공기가 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 따라서, 연결부 자체의 복원력이 밸브시트부의 개구부를 밀폐하기에 충분하지 않은 경우에도, 주둥이부의 출구가 용기의 복원력과의 조합에 의해 효과적으로 밀폐될 수 있다. 이에 따라 유체가 매우 점성이 높은 경우에도, 용기와 조합된 밸브 메커니즘은 유체를 배출할 수 있고, 이어서 용기를 밀폐할 수 있다.

본 발명과 종래기술을 넘는 장점들을 요약하기 위한 목적으로 특정 목적들과 장점들이 상술되었고, 또한 후술될 것이다. 물론, 이러한 목적들과 장점들은 본 발명의 특정한 실시예에 의해서만 달성되는 것은 아님을 알 수 있을 것이다. 따라서, 예컨대, 당업자라면 본 발명이 본 명세서에서 개시되거나 암시될 수 있는 바와 같은 다른 목적들이나 장점들을 반드시 달성하지는 않더라도 본 명세서에서 개시된 하나의 장점이나 장점들의 그룹을 달성하거나 최적화하는 방식으로 구현되거나 실시될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

본 발명의 다른 측면들, 특징들, 장점들은 후술하는 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 자명해질 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 이 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 튜브형 유체용기는 일단에 유체배출부(주둥이부)가 형성된 튜브형 용기본체와, 배출부에 마련된 밸브 메커니즘을 포함하고, 이 밸브 메커니즘이 베이스부(지지부)와, 밸브본체(밀폐부)와, 베이스부 및 밀폐부를 연결하는 커플링부(연결부)를 갖고, 탄성 재질로 만들어진 밸브부와; 밸브부와 물리는 물림부(하부개구부)와, 커플링부의 크기에 대응하는 거리만큼 물림부에서 이격된 위치에 배치되어 밸브본체와 접촉할 수 있는 밸브시트본체(상부물림부)를 갖는 밸브시트부;를 포함하고, 압력이 튜브형 용기본체 내의 유체에 가해질 때 밸브본체가 커플링부의 탄성에 의해 밸브시트본체로부터 이격되는 것을 특징으로 한다.

상기한 실시예에 따르면, 밸브 메커니즘이 튜브형 용기본체 내의 유체에 압력이 가해질 때 밸브본체가 밸브부에 있는 커플링부의 탄성에 의해 밸브시트본체로부터 이격되는 구성을 갖고 있기 때문에, 단순한 구성에도 불구하고 공기의 역류를 신뢰성 있게 방지할 수 있고, 뛰어난 내구성을 확보할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 튜브형 용기본체의 개구부 외주에 수나사부가 형성되어 있고, 이 수나사부와 나사 결합할 수 있는 암나사부가 밸브시트부의 내주에 형성되어 있다.

이 실시예에 따르면, 튜브형 용기본체의 개구부 외주에 수나사부가 형성되어 있고, 이 수나사부와 나사 결합할 수 있는 암나사부가 밸브시트부의 내주에 형성되어 있으므로, 밸브 메커니즘을 튜브형 용기로/로부터 용이하게 삽입/제거할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 플랜지부가 튜브형 용기본체의 개구부에 형성되어 있고, 플랜지부와 물릴 수 있는 오목부가 밸브시트부의 외주에 형성되어 있다.

이 실시예에 따르면, 플랜지부가 튜브형 용기본체의 개구부에 형성되어 있고, 플랜지부와 물릴 수 있는 오목부가 밸브시트부의 외주에 형성되어 있으므로, 밸브 메커니즘을 튜브형 용기로/로부터 용이하게 삽입/제거할 수 있다.

도 1 내지 도 8B는 상기 실시예들의 특정한 예들을 나타낸다.

본 발명은 다른 실시예들을 포함한다. 즉, 일 실시예에 따르면, 탄성의 본체 재질로 이루어진 밸브부가 거의 원추형으로 된 신축성 있는 중공의 밸브본체(밀폐부)와, 베이스부(지지부)와, 밸브본체와 베이스부를 연결하는 커플링부(연결부)를 포함하고; 지지부재(밸브시트부)가 바닥을 갖는 (상부 개구부를 구성하는) 튜브 형상을 갖고, 그 내경이 밸브부의 밸브본체의 최대 외경보다 작고, 그 바닥이 밸브부의 베이스부와 맞물리고, 그 내주면이 밸브부의 밸브본체와 접촉하도록 구성되고; 유체가 통과하는 유체구멍이 지지부재의 내주면과 밸브부의 밸브본체가 서로 접촉하는 영역보다 바닥 측(하부 개구부)에 가까운 영역에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 여기서, 압력이 가해진 유체가 유체구멍으로부터 유입될 때 밸브본체의 최대 외경은 밸브부의 밸브본체의 신축성에 의하여 지지부재의 내경보다 작아지고, 밸브본체는 지지부재로부터 이격되며, 이에 따라 유로가 형성된다.

상기한 실시예에 따르면, 압력이 가해진 유체가 유체구멍으로부터 유입될 때, 밸브본체가 지지부재로부터 이격되고 밸브본체의 최대 외경이 밸브부의 밸브본체의 신축성에 의하여 지지부재의 내경보다 작아짐에 따라 유체의 유로가 형성된다. 이에 따라, 구성이 간단하면서도 유체가 신뢰성 있게 밀폐될 수 있다. 또한, 통과하는 유체의 유량이 가해지는 압력에 따라 임의로 조절될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 지지부재의 내주면이 테이퍼 형상을 가지며, 그 내경이 바닥으로부터 이격될수록 커지는 것을 특징으로 한다.

상기한 실시예에 따르면, 지지부재의 내주면이 테이퍼 형상을 가지며 그 내경이 바닥으로부터 이격될수록 커지므로, 밸브본체의 변형량이 작은 경우에도 유체를 배출하기 위한 갭을 효과적으로 확보할 수 있다.

도 9 내지 도 13은 이들 실시예의 특정한 예를 나타낸다.

본 발명은 상기한 실시예들에 한정되지 않으며, 후술하는 예들과 어느 실시예의 각 구성요소들의 어떠한 조합도 상술한 적어도 하나의 장점을 구현하는 한 본 발명에 따라 이루어질 수 있을 것이다.

예(EXAMPLES)

본 발명의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 튜브형 유체용기의 단면도이다.

이 튜브형 용기는 화장품 분야에서 사용되는, 헤어젤이나 클렌징젤 등의 젤이나 영양크림이나 콜드크림 등의 크림을 저장하는 화장품 용기로서 사용될 수 있다. 또한, 이 용기는 의약이나 솔벤트나 음식물 등의 용기로서 사용될 수 있다. 본 명세서에서, 통상의 액체, 고점성 액체, 반유체, 젤리로 고화될 수 있는 젤, 크림 등을 통틀어 유체라고 지칭된다.

본 튜브형 유체용기는 용기본체(1)와 밸브 메커니즘(2)을 포함한다.

용기본체(1)는 유체를 저장하기 위한 튜브형 유체저장부(11)와, 유체저장부(11)의 일단에 형성된 유체배출부(12)와, 유체배출부(12)의 상단 근처에 형성된 플랜지부(13)와, 배출부(11)의 외주에 형성된 수나사부(14)를 포함한다. 용기본체(1)는 합성수지만으로 이루어지거나 합성수지와 알루미늄의 층으로 이루어지고, 가해진 압력이 제거될 때 그 원래의 형상을 회복하려는 탄성 복원력을 갖는다.

밸브 메커니즘(2)의 구성은 아래와 같다. 도 2 및 도 3은 밸브 메커니즘(2)의 단면도이다. 도 4A 및 도 4B는 밸브 메커니즘(2)의 밸브부(3)를 예시한 것으로서, 각각 밸브부(3)의 평면도 및 측면도를 나타낸다.

밸브 메커니즘(2)은 밸브부(3)와 밸브시트부(4)를 포함한다.

밸브부(3)는 베이스부(34)와, 밸브본체(32)와, 베이스부(34) 및 밸브부(32)를 연결하는 커플링부(33)를 포함한다. 밸브부(3)의 밸브본체(32)에는, 거의 십자형의 홈부(35)가 형성되어 있다. 밸브부(3)는 탄성의 몸체를 갖는다. 밸브부(3)에 사용되는 재질로는 예컨대 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 수지나 실리콘 고무와 같은 합성고무 또는 이들 재질의 혼합물이 사용될 수 있다.

밸브시트부(4)는 밸브부(3)의 베이스부(34)와 맞물리는 물림부(43)와, 밸브부(3)의 커플링부(33)의 크기에 대응하는 거리만큼 물림부(43)에서 이격된 위치에 배치되고 밸브부(3)의 밸브본체(32)와 접촉할 수 있는 밸브시트본체(41)를 포함한다. 물림부(43) 근처에는, 유체가 통하는 개구부(44)가 형성되어 있다. 이 개구부(44)와 밸브시트본체(41)에 의해 형성되는 유체배출구는 유체구멍(42)을 경유하여 서로 연결된다.

밸브시트부(4)의 내주에는, 용기본체(1)의 배출부(12)의 외주에 형성된 수나사부(14)와 나사 결합할 수 있는 암나사부(45)가 형성되어 있다. 이에 따라, 밸브시트부(4)는 수나사부(14) 및 암나사부(45)의 작용에 의하여 용기본체(1)의 배출부(12)로/로부터 삽입/분리되도록 적용된다.

상술한 바와 같이, 밸브시트부(4)의 물림부(43)와 밸브부(41)는 밸브부(3)의 커플링부(33)의 크기에 대응하는 거리만큼 이격된 각각의 위치에 배치된다. 즉, 밸브시트부(4)의 유체구멍(42)은 밸브부(3)의 커플링부(33)의 크기에 대응하는 크기를 갖는다. 이에 따라, 튜브형 용기본체(1)의 유체저장부(11) 내에 있는 유체에 압력이 가해지지 않은 위치에서, 밸브시트부(4)의 밸브시트본체(41)와 밸브부(3)의 밸브본체(32)가 도 2에 도시된 바와 같이 서로 접촉한다.

이 위치에서, 밸브부(3)의 커플링부(33)의 탄성력에 의해 밸브시트부(4)의 밸브시트본체(41)와 밸브부(3)의 밸브본체(32)는 소정의 접촉압력이 가해진 상태에서 서로 접촉한다. 이에 따라, 밸브시트본체(41)가 마련된, 밸브부(3)의 유체배출부가 신뢰성 있게 밀폐된다.

이 위치에서, 튜브형 용기본체(1)의 유체저장부(11) 내의 유체에 압력이 가해질 때, 밸브부(3)의 밸브본체(32)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 밸브부(3)의 커플링부(33)의 탄성력에 의하여 밸브시트부(4)의 밸브시트본체(41)로부터 이격된다. 이에 따라, 밸브시트본체(41)가 마련된, 밸브부93)의 유체배출부가 개방되고, 압력이 가해진 유체가 배출부로부터 배출된다.

이때, 밸브부(3)의 밸브본체(32)와 밸브시트부(4)의 밸브시트본체(41) 사이의 거리는 용기본체(1)의 유체저장부(11) 내의 유체에 가해지는 압력에 비례한다. 이에 따라, 밸브본체(32)의 이동거리가 유체저장부(11)에 가해지는 압력, 즉 밸브 메커니즘(2)에 가해지는 압력에 따라 변화하기 때문에 유체의 배출유량의 조절이 가능하다. 결국, 일반적인 액체가 유체로서 사용될 때, 유체저장부(11) 내의 액체에 미소한 압력을 가함으로써 액체를 방울지게 배출하는 것이 가능해진다.

필요한 양의 유체가 배출된 후에 유체저장부(11)에 가해진 압력이 제거되면, 유체저장부(11) 내의 유체는 용기본체(1)의 탄성 복원력에 의해 압력이 해제되고, 공기가 개구부(12)로부터 유체저장부(11) 쪽으로 역류하려고 한다.

그러나, 본 용기에서는, 용기본체(1)의 유체저장부(11) 내의 유체에 가해진 압력이 제거될 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브시트부(4)의 밸브시트본체(41)와 밸브부(3)의 밸브본체(32)가 밸브부(3)의 커플링부(33)의 탄성력에 의해 다시 서로 접촉하고, 밸브시트본체(41)가 마련된, 밸브부(3)의 유체배출부가 다시 밀폐된다.

도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에서는, 밸브시트부(4)가 용기본체(1)에 형성된 수나사부(14)와 밸브시트부(4)에 형성된 암나사부(45)의 작용에 의하여 용기본체의 배출부(12)의 외부에 설치되어 있으나, 밸브시트부(4)는 용기본체(1)의 배출부(12) 내측에 설치될 수도 있다.

도 5는 상기한 변형예에 따른 튜브형 유체용기의 관련부분을 나타낸 단면도이다.

이 용기에서는, 용기본체(1)의 플랜지부(13)와 맞물릴 수 있는 오목부가 밸브시트부(4')의 외주부에 형성되어 있다. 이에 따라, 밸브시트부(4')를 용기본체(1)의 배출부(12) 내측에 설치하는 것이 가능하다. 이러한 구성을 채택하면, 또 다른 뚜껑부재가 용기본체(1)에 형성된 수나사부(14)를 이용하여 설치될 수 있다. 또한 이러한 구성을 채택하면, 공통의 용기본체(1)에 밸브 메커니즘(2')을 설치하는 것이 가능해진다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 튜브형 유체용기의 구성은 아래와 같다. 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 튜브형 유체용기의 분해단면도이다.

이 튜브형 유체용기는 상술한 제1실시예의 것과 유사한 용기본체(1)와, 밸브 메커니즘(2")과, 뚜껑부재(5)를 포함한다.

뚜껑부재(5)는 중앙에 유체배출공(54)을 갖는 베이스부(51)와, 배출부를 밀폐하는 밀폐부(55)가 형성되어 있고 베이스부(51)와 힌지 결합될 수 있는 상부뚜껑(52)을 포함한다. 이 뚜껑부재(5)는, 그 암나사부(53)가 용기본체(1)의 수나사부(14)와 맞물린 상태에서, 용기본체(1)의 배출부(12)와 뚜껑부재(5)의 배출공(54)이 서로 연통하도록 구성된다. 상부뚜껑(52)을 베이스부(51)에 힌지 결합시킴으로써 뚜껑부재(5)의 배출공(54)의 개폐가 가능하다.

제2실시예에 따른 밸브 메커니즘(2")의 구성은 다음과 같다. 도 7A 및 도 7B는 밸브 메커니즘(2")에 사용되는 밸브부(3')를 예시한 것으로서, 각각 밸브부(3')의 평면도 및 측면도이다. 도 8A 및 도 8B는 밸브 메커니즘(2")에 사용되는 밸브시트부(4")를 예시한 것으로서, 각각 밸브시트부(4")의 단면도 및 저면도이다. 도 9A 및 도 9B는 밸브 메커니즘(2")에 의한 유체배출동작을 나타낸 것이다.

도 7A 및 도 7B에 도시된 밸브부(3')는 베이스부(37)와, 밸브본체(38)와, 베이스부(37)와 밸브본체(38)를 연결하는 테이퍼진 커플링부(36)를 포함한다. 밸브부(3')는 제1실시예의 밸브부와 마찬가지로 탄성 몸체를 갖는다. 밸브부(3')에 사용되는 재질로는, 예컨대 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 수지나 실리콘 고무와 같은 합성고무 또는 이들 재질의 혼합물이 사용될 수 있다.

도 8A 및 도 8B에 도시된 밸브시트부(4")는 튜브부(47)와, 밸브부(3')의 베이스부(37)와 맞물리는 물림부(48)와, 밸브부(3')의 커플링부(36)의 크기에 대응하는 거리만큼 물림부(48)와 이격된 위치에 배치되어 밸브부(3')의 밸브본체(38)와 접촉할 수 있는 밸브시트본체(46)를 포함한다. 물림부(48)와 튜브부(47) 사이에는 유체가 통과하는 개구부(49)가 형성되어 있다. 이 개구부(49)는 튜브부(47)의 상단에 형성된 유체배출공과 연결된다.

튜브부(47)의 외주에는 용기본체(1)의 플랜지부(13)와 맞물릴 수 있는 오목부(50)가 형성되어 있다. 이러한 구성에 따라, 밸브시트부(4")를 용기본체(1)의 배출부(12) 내측에 설치하는 것이 가능하다.

상술한 바와 같이, 밸브시트부(4")의 물림부(48)와 밸브시트본체(46)는 밸브부(3')의 커플링부(36)의 크기에 대응하는 거리만큼 서로 이격된 위치에 배치된다. 이에 따라, 용기본체(1)의 유체저장부(11) 내의 유체에 압력이 가해지지 않은 위치에서, 밸브시트부(4")의 밸브시트본체(46)와 밸브부(3')의 밸브부(38)가 도 9A에 도시된 바와 같이 서로 접촉한다.

이 위치에서, 밸브부(3')의 커플링부(36)의 탄성력에 의하여,밸브시트부(4")의 밸브시트본체(46)와 밸브부(3')의 밸브본체(38)가 소정의 접촉압력이 가해진 상태에서 서로 접촉한다. 이에 따라 밸브부(3')의 개구부(49)가 신뢰성 있게 밀폐된다.

이 위치에서, 도 9B에 도시된 바와 같이, 용기본체(1)의 유체저장부(11) 내의 유체에 압력이 가해지면, 밸브부(3')의 밸브본체(38)가 밸브부(3')의 커플링부(36)의 탄성력에 의하여 밸브시트부(4")의 밸브시트본체(46)로부터 이격된다. 이에 따라 밸브부(3')의 개구부(49)가 개방되고, 압력이 가해진 유체가 개구부(49)로부터 배출된다.

이때, 밸브부(3')의 밸브본체(38)와 밸브시트부(4")의 밸브시트본체(46) 사이의 거리는 용기본체(1)의 유체저장부(11) 내의 유체에 가해지는 압력에 비례한다. 이에 따라, 밸브본체(38)의 이동거리가 유체저장부(11)에 가해지는 압력, 즉 밸브 메커니즘(2")에 가해지는 압력에 따라 변화하므로, 유체의 배출유량을 임의로 조절하는 것이 가능하다. 결국, 일반적인 액체가 유체로서 사용될 경우, 유체저장부(11) 내의 액체에 미소한 압력을 가함으로써 액체를 방울지게 배출하는 것이 가능해진다.

필요한 양의 유체가 배출된 후에 유체저장부(11)에 가해지는 압력이 제거되면, 유체저장부(11) 내의 유체는 용기본체(1)의 탄성 복원력에 의하여 압력이 해제되고, 개구부(12)로부터 유체저장부(11) 쪽으로 공기가 역류하려고 한다.

그러나, 본 유체용기에서는 용기본체(1)의 유체저장부(11) 내의 유체에 가해진 압력이 제거될 때, 도 9A에 도시된 바와 같이, 밸브시트부(4)의밸브시트본체(46)와 밸브부(3')의 밸브본체(38)가 밸브부(3')의 커플링부(33)의 탄성력에 의하여 다시 서로 접촉하여, 밸브부(3')의 개구부(49)가 다시 밀폐된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 밸브 메커니즘이 적용된 튜브형 유체용기를 나타낸 분해도이고; 도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 밸브 메커니즘이 적용된 튜브형 유체용기의 관련부분의 확대도이다.

이 튜브형 유체용기는 화장품 분야에서 사용되는, 헤어젤이나 클렌징젤 등의 젤이나 영양크림이나 콜드크림 등의 크림을 저장하는 화장품 용기로서 사용될 수 있다. 또한, 이 용기는 의약이나 솔벤트나 음식물 등의 용기로서 사용될 수 있다. 본 명세서에서, 통상의 액체, 고점성 액체, 반유체, 젤리로 고화될 수 있는 젤, 크림 등을 통틀어 유체라고 지칭된다. 그러나, 본 발명은 상기한 유체용 밸브 메커니즘에 한정되지 않으며 기체를 포함하는 모든 유체용으로 사용될 수 있다.

이 유체용기는 용기본체(140)와, 용기본체(140)의 상부에 설치된 뚜껑부재(110)와, 밸브 메커니즘(10)을 포함한다.

용기본체(140)는 유체를 저장하는 유체저장부(142)와, 유체저장부(142)의 일단에 형성되어 유체를 배출하는 개구부(141)와, 개구부(141) 근처에 형성된 플랜지부(143)와(도 11 및 도 12 참조), 개구부(141) 외주에 형성된 수나사부(143)를 포함한다. 플랜지부(143)는 후술하는 커플링부재(30)의 물림홈(135)과 맞물릴 수 있도록 구성된다. 이에 따라, 밸브 메커니즘(10)은 물림홈(135)을 통해 용기본체(140)의 개구부(141) 내측에 설치되는 구성을 갖는다. 용기본체(140)는 합성수지만으로 이루어지거나 합성수지와 알루미늄의 층으로 이루어지며, 가해진 압력이 제거될 때 원래의 형상을 회복하려는 탄성 복원력을 갖는다.

뚜껑부재(110)는 뚜껑본체(111)와, 뚜껑본체(111)의 중앙에 형성된 암나사부(112)를 갖는다. 뚜껑본체(111)의 암나사부(112)는 용기본체(140)의 수나사부(144)와 나사 결합할 수 있도록 구성된다.

상술한 구성을 갖는 용기본체에 있어서, 유체가 용기로부터 배출될 때, 용기본체(140)의 유체저장부(142)를 가압함에 의하여 유체저장부(142) 내의 유체에 압력이 가해진다. 이 위치에서, 밸브부(20)와 지지부재(30)로 사용된 밸브 메커니즘(10)이 개방되고, 유체저장부(142) 내의 유체가 도 12에 도시된 바와 같이 밸브 메커니즘(10)을 통하여 외부로 배출된다.

유체저장부(142)에 가해진 압력이 필요한 양의 유체가 배출된 후에 제거되면, 유체저장부(142) 내의 유체는 용기본체(140)의 탄성 복원력에 의하여 압력이 해제되고, 유체 배출을 위한 개구부(141)로부터 공기가 유체저장부(142) 쪽으로 역류하려고 한다.

그러나, 본 유체용기에서는 유체의 유로가 밸브부(20)와 지지부(30)를 포함하는 밸브 메커니즘(10)의 작용에 의하여 밀폐되고, 이에 따라 공기의 역류가 효과적으로 방지될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 밸브 메커니즘(10)의 구성은 다음과 같다. 밸브 메커니즘(10)은 밸브부(20)와 밸브시트부(30)를 포함한다.

도 13A 내지 도 13C는 본 발명의 실시예에 따른 밸브 메커니즘(10)에 사용된밸브부(20)를 예시한 것으로서, 각각 밸브부(20)의 평면도, 단면도 및 측면도이다.

밸브부(20)는 거의 원추형으로 되어 있고 신축성 있는 탄성 몸체를 갖는 중공의 밸브본체(21)와, 베이스부(23)와, 밸브본체(21)와 베이스부(23)를 연결하는 커플링부(22)를 포함한다.

도 14A 내지 도 14C는 본 발명의 실시예에 따른 밸브 메커니즘(10)에 사용된 지지부재(30)를 예시한 것으로서, 각각 지지부재(30)의 단면도, 측면도 및 저면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 지지부재(30)는 바닥을 갖는 튜브형으로 되어 있고, 그 내경은 밸브부(20)의 밸브본체(21)의 최대 외경보다 작게 되어 있다. 지지부재(30)는 밸브부(20)의 밸브본체(21)와 접촉하며 그 바닥(134)에 물림부(133)를 갖는 내주면(132)을 갖는다. 물림부(133)는 밸브부(20)의 베이스부(23)와 맞물린다. 지지부재(30)의 내주면(132)은 테이퍼 형상으로 되어 있고, 바닥에서 멀어질수록 내경이 커진다. 또한, 지지부재(30)의 내주면(132)과 밸브부(20)의 밸브본체(21)가 서로 접촉하는 영역에서보다 바닥(134)에 가까운 영역에서, 유체구멍(131)이 형성된다. 지지부재(30)의 물림부(134)를 밸브부(20)의 베이스부(23)와 맞물리게 함으로써, 밸브부(20)가 지지부재(30)에 고정된다.

밸브부(20)에 사용되는 재질로는, 예컨대, 실리콘 고무와 같은 고무나 신축성 있는 폴리에틸렌과 같은 신축성 있는 수지가 사용될 수 있다. 지지부재(30)용 재질로는 경성 폴리에틸렌과 같은 경성 수지가 사용될 수 있다. 밸브부(20)와 지지부재(30)는 사출성형에 의하여 제조된다.

이러한 구성을 갖는 밸브 메커니즘(10)에 있어서, 용기본체(140)의 유체저장부(142)를 누름으로써 유체저장부(142) 내의 유체에 압력이 가해지면, 도 10에 도시된 바와 같이, 압력이 가해진 유체가 유체구멍(131)으로부터 지지부재(30)로 유입된다. 이에 따라 밸브부(20)가 유체에 의하여 압력을 받고, 밸브본체(21)의 최대 외경이 밸브부(20)의 밸브본체(21)의 신축성에 의하여 지지부재(30)의 내경보다 작아진다. 이에 따라, 밸브본체(21)가 지지부재(30)의 내주면(132)과 이격된 상태에서, 유로가 형성된다. 유체저장부(142)에 압력이 가해지면, 밸브본체(21)의 탄성 복원력에 의하여 지지부재(30)의 내주면(132)이 밸브부(20)의 밸브본체(21)와 다시 접촉한다. 이에 따라 공기가 유체저장부(142)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

이 밸브 메커니즘에서는, 밸브본체(21)의 최대 외형이 유체저장부(142)에 가해지는 압력, 즉 밸브 메커니즘(10)에 가해지는 압력에 따라 변화하므로, 밸브 메커니즘(10)을 통과하는 유체의 유량이 임의로 조절될 수 있다. 이에 따라, 일반적인 액체가 유체로서 사용될 때, 유체저장부(142) 내의 유체에 미소한 압력을 가함으로써 액체를 방울지게 배출하는 것이 가능해진다.

또한, 밸브본체(21)의 두께 또는 최대 외형이나 지지부재(30)의 내경이나 이들 부재들의 재질(경도)을 변화시킴으로써, 유체저장부(142) 내의 유체에 가해지는 압력과 유체의 배출량을 조절할 수 있다.

바닥에서 멀어질수록 내경이 커지는 테이퍼 형상의, 지지부재(30)의 내주면(132)을 채택하는 이유는 다음과 같다: 밸브본체(21)의 변형량이 작은 경우에도, 상기와 같은 테이퍼 형상의 지지부재(30)가 사용되면 유체를 배출하기 위한갭을 확보하는 것이 테이퍼가 없는 경우와 비교할 때 탄성의 밸브본체(21) 자체의 신장에 의하여 가능해지기 때문이다.

상술한 각 실시예들에 있어서 본 발명은 유체용 밸브 메커니즘에 적용되었지만 본 발명은 기체용 밸브 메커니즘에도 적용될 수 있다. 이 경우에는 밸브부를 위해 고 강성의 재질을 사용함으로써, 밀폐부에 더 강한 운동량을 밸브시트 쪽으로 가할 수 있다.

본 발명에 있어서, 실리콘 고무와 같은 고무나 연성 폴리에틸렌과 같은 연성 수지를 포함하는 어떠한 적절한 플라스틱 재질도 사용될 수 있다. (밸브부 등의) 다른 부재들이 압착에 의해 끼워 맞춰지는 (밸브시트부 등의) 지지부를 위해서는 경성 폴리에틸렌과 같은 경성수지가 사용되는 것이 바람직하다. 이러한 부재들은 사출성형을 비롯한 적절한 방법에 의하여 형성될 수 있다. 수지재질은 용기에 저장된 유체의 종류에 따라 선택될 수 있다. 만일 젤과 같은 고 점성 유체가 용기 내에 저장된다면 경성 수지가 밸브 메커니즘을 위해 사용될 수 있다. 만일 묽은 액체나 거품 액체와 같은 저 점성 유체가 용기 내에 저장된다면, 보다 탄력성 있는 수지가 밸브 메커니즘을 위하여 사용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 구조가 간단하면서도 유체를 신뢰성 있게 밀폐할 수 있고, 유체에 가해지는 압력에 따라 밸브 메커니즘을 통과하는 유체의 유량을 임의로 조절할 수 있는 밸브 메커니즘이 제공된다.

다양한 변형예들이 본 발명의 정신을 벗어나지 않으면서 가능하다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명의 예들은 오로지 예시적일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 이해되어서는 아니 된다.

Claims

튜브형 유체용기의 주둥이부에 적용되는 밸브 메커니즘에 있어서,

유체가 통과하는 상부개구부 및 하부개구부를 갖고 상기 용기의 주둥이부에 부착되도록 구성된 밸브시트부와;

상기 상부개구부와 동축적으로 배치되고, (i) 상기 하부개구부를 밀폐하지 않으면서 상기 하부개구부에 또는 그 아래에 부착되는 지지부재와, (ii) 상기 상부개구부의 내경보다 큰 외경을 갖고 상기 상부개구부를 밀폐하는 밀폐부와, (iii) 상기 밀폐부와 상기 지지부를 연결하는 연결부를 갖는 밸브부를 포함하고,

상기 밀폐부와 상기 연결부의 적어도 어느 하나는 탄성이 있고, 상기 용기 내에 저장된 유체에 압력이 가해질 때 상기 상부개구부를 개방하도록 변형될 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브 메커니즘.
제1항에 있어서,

상기 지지부와 상기 밀폐부와 상기 연결부는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 밸브 메커니즘.
제1항에 있어서,

상기 연결부는 탄성이 있고, 유체의 유동 방향으로 신장될 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브 메커니즘.
제1항에 있어서,

상기 밀폐부는 유체의 유동 방향으로 변형될 수 있는 탄성의 고리형 에지부를 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 메커니즘.
제1항에 있어서,

상기 밸브시트부는 상기 용기의 주둥이부의 내주에 끼워질 수 있는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 메커니즘.
제1항에 있어서,

상기 밸브시트부는 상기 용기의 주둥이부의 외주에 끼워질 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브 메커니즘.
제4항에 있어서,

상기 연결부는 유체의 유동 방향으로 외측으로 테이퍼진 외주면을 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 메커니즘.
제4항에 있어서,

상기 밸브시트부의 상기 하부개구부는 각각 반경 방향으로 형성된 복수의 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 메커니즘.
제4항에 있어서,

상기 밸브시트부는 컵 형상으로 되어 있고, 상기 상부개구부는 상기 컵 형상의 밸브시트부의 내주면에 의해 형성되어 있으며, 상기 탄성의 고리형 에지부는 상기 컵 형상의 밸브시트부의 내주면과 접촉하여 상기 용기 내의 유체에 압력이 가해지지 않을 때 상기 상부 개구부를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 밸브 메커니즘.
제4항에 있어서,

상기 탄성의 고리형 에지부는 중공형인 것을 특징으로 하는 밸브 메커니즘.
제3항에 있어서,

상기 밸브시트부는 노즐을 구성하고, 상기 밸브부의 상기 밀폐부는 구형으로 되어 있고, 상기 상부개구부는 상기 구형의 밀폐부에 끼워지도록 구성된 것을 특징으로 하는 밸브 메커니즘.
제11항에 있어서,

상기 구형 밸브부는 그 상부에 홈을 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 메커니즘.
주둥이부를 가지며, 유체를 저장하는 용기본체와;

상기 주둥이부에 부착된 제1항에 따른 밸브 메커니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브형 유체용기.
제13항에 있어서,

상기 밸브 메커니즘의 상기 밸브시트부는 상기 주둥이부에 끼워지고,

상기 주둥이부는 고리형 플랜지부를 갖고,

상기 밸브시트부는 상기 플랜지부에 끼워지는 고리형 홈이 형성된 외주면을 갖는 것을 특징으로 하는 유체용기.
제14항에 있어서,

배출공이 형성된 뚜껑부재를 더 포함하고,

상기 주둥이부는 수나사가 마련된 외주면을 갖고,

상기 뚜껑부재는 상기 배출공과 연결되고, 상기 수나사와 끼워지는 암나사가 마련된 내주면을 갖는 것을 특징으로 하는 유체용기.
제13항에 있어서,

상기 밸브 메커니즘의 상기 밸브시트부는 상기 주둥이부의 외주면에 끼워지고,

상기 외주면에는 수나사부가 마련되어 있으며,

상기 밸브시트부는 상기 수나사와 끼워지는 암나사가 마련된 내주면을 갖는것을 특징으로 하는 유체용기.