KR20040100930A - 외부 혼합 용기를 구비하는 이중 분무기 - Google Patents

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KR20040100930A
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스위톤스티브엘.
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셍-고벵 칼마 인코퍼레이티드
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Abstract

본 발명은 이중 분무기에 관한 것으로, 펌핑중에 분무되는 다른 종류의 액체들을 충분히 혼합되게 하여 이중의 액체들이 완전히 혼합된 상태로 노즐을 통해 배출되게 하는 외부에 장착되는 혼합 다기관을 포함한다.

Description

외부 혼합 용기를 구비하는 이중 분무기{DUAL SPRAYER WITH EXTERNAL MIXING CHAMBER}
본 발명은 수동 조작되는 이중 트리거(triger) 분무기에 관한 것으로, 특히 분무동작시에 분무기로부터 나오는 서로 다른 이종의 액체들을 혼합하는, 외부에 장착된 혼합 다기관(manifold)을 구비하는 분무기에 관한 것이다.
독립적으로 저장된 액체들을 동시에 인출하여 별도의 배출 통로들을 통하여 액체들을 배출하여 분무기 조립체로부터 개별적으로 분사되어 분사 목표지점에서 혼합되게 하도록 나란히 배치된 펌프 실린더들에서 작동하는 한쌍의 나란히 배치된 피스톤을 갖는 이중 트리거 분무기가 공지되어 있다. 그러한 예의 분무기들은 도 6에 도시된 미국 특허 제5,857,591호와 도 10에 도시된 미국 특허 제5,535,950호에서 볼 수 있다. 다른 경우로는, 노즐의 단일의 배출공을 통하여 혼합된 분무 상태로 배출하기 전에 회전 챔버등에서 혼합되게 분무기 노즐의 상류측의 분무기 내부에서 두종류의 액체들이 혼합되도록 구성된다. 그러한 분무기의 예로는 도 10의 미국 특허 제5,857,591호와, 도 9의 미국 특허 제5,535,950호 및 미국 특허 제6,550,694호에서 볼 수 있다.
목표 지점에서 별개의 분무들을 혼합하는 것은 각각의 분무가 폭표 중심에 도달하기전에 공기중에서 날리기 때문에 효과적이지 못하다. 이것은 각각의 분무의 외측 부분이 중심부근의 분무 입자들의 속도와 비교하여 매우 높은 속도를 갖기 때문이다. 이에 따라 이종의 분무 액체를 혼합하는 것이 불완전하게 되어 바람직하지 못하게 되고 혼합되는 분무의 화학적 특성에 따라 해로울 수도 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 고유의 회전기구 조립체가 각각 제공된 독립된 배출구들을 통해 나오는 다른 액체들의 분무 입자들을 충분히 혼합되게 하도록 외부의 혼합 다기관을 갖는 이중 분무기를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 분무기의 개략적인 분해 사시도.
도 2는 도 1과 다른 실시예의 분무기의 개략적인 분해 사시도.
도 3은 도 2의 선 3-3에 의한 단면도.
도 4는 도 2의 선 4-4에 의한 단면도.
도 5는 도 2의 선 5-5에 의한 단면도.
도 6은 분무기의 분무 노즐에 장착되는 외부 혼합용 다기관(manifold)을 보여주는 도 2와 유사한 단면도.
도 7은 본 발명에서 채용되는 한 실시예에 따른 분무 기구 조립체의 개략적인 부분정면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11, 12 : 배럴(barrel) 13,14 : 배출구
15 : 노즐캡 16 : 부착구
17 : 다기관 25, 29 : 베인
27 : 노즐
본 발명에 따른 상기 혼합 다기관(manifold)은 독립적으로 배출되는 액체들을 위한 한쌍의 배출구들을 포함하는 노즐캡의 하류측 단부에 장착되는 외부의 부착구 형태로 될 수 있다. 상기 다기관은 혼합된 액체들이 분무, 액체 흐름, 거품 상태로 배출되는 단일의 배출구를 갖는다. 상기 다기관은 배출구와 관련하여 배치된 매끈한 벽면으로 된 혼합 챔버를 형성함으로써 분무 입자들이 매끈한 벽면에 대하여 충돌하여 액체들의 분무 입자들이 어댑터의 배출구로부터 혼합된 분무 또는 액체 흐름으로 배출되기전에 충분히 혼합되게 한다. 거품 발생의 경우에, 공기 흡입구가 부착구에 형성되어 다른 액체들의 분무들과 공기가 혼합되어 부착구의 배출구를 통해 거품 상태로 배출되도록 한다. 거품 발생을 위하여 배출구에 거품 발생용 스크린이 제공될 수 있다. 분무 또는 거품이 선택된 목표 지점을 향하게 하도록 상기 부착구의 배출구측에 외부의 가이드 튜브 또는 링이 제공될 수 있다. 회전 베인이 상기 튜브 또는 링의 내측벽에 제공되어 두가지의 독립되게 배출되는 액체들의 충분한 혼합이 이루어지도록 한다. 상기 외부의 혼합 챔버는 리브, 베인, 범프,거친 표면 등과 같은 일종의 장애물 구조를 포함하여 혼합 챔버내에서의 흐름이 더욱 난류 상태로 되게 하여 부착구의 노즐을 통해 배출되기전에 이종의 액체들이 더욱 균일하게 혼합되게 한다.
본 발명의 다른 목적과, 장점 및 신규한 특징들은 첨부 도면을 참고한 이하의 상세한 설명으로 부터 더욱 분명히 이해될 수 있을 것이다.
도면들에서 동일한 부분들에 대해서는 동일한 부호를 사용하였으며, 도 1, 도 2 및 도 6에 부분적으로 도시된 본 발명에 따른 이중 피스톤 트리거 분무기는 부호 10으로 표시되었으며, 미국 특허 제 5,535,590호에 전체적으로 도시된 이중 분무기의 일부이므로, 위 미국 특허 명세서 기재를 참고로 인용한다. 상기 이중 분무기는, 펌핑장치의 펌프 챔버들에 각각 저장된 제 1 및 제 2 액체들을 흡입하고 미국 특허 제 5,535,950호의 도 10에 도시된 바와같은 독립된 회전기구 조립체로 독립된 분무로서 방출하도록 나란히 배치된 독립된 배출용 배럴(barrels)들을 통하여 다른 액체들을 배출하도록 하는 단일의 트리거 레버에 의해 동시에 작동되는 나란히 배치된 펌프 유니트를 포함한다. 본 발명의 이중 분무기는 액체들의 혼합 이전에는 상기 미국 특허에 개시된 것과 기능과 작동이 기본적으로 같다. 본 발명에서는, 이중 분배기의 하우징 또는 펌프 본체가 이중 펌프로서 나란히 배치된 한쌍의 펌프 실린더들에서 각각 왕복운동가능한 한쌍의 나란히 배치된 펌프 피스톤들을 포함하고, 피스톤들의 왕복운동으로 다른 종류의 액체들을 그 저장실들로부터 펌프 챔버로 인출하고 배출 배럴(11,12)들로 형성되는 독립된 배출 통로를 통해 액체들을 배출하도록 구성되어 있다. 상기 배출 배럴들은 도면에는 도시되어 있지 않았지만 공통의 배출 노즐 또는 별도의 노즐들에 연결된다. 회전기구 조립체들은 다른 종류의 액체들이 독립적으로 회전되고 한쌍의 배출구(13,14)들을 통해 배출되도록 본 기술 분야에서 공지된 방식으로 구성된 배럴들 각각에 연결되어 있다. 상기 액체들은 원추형상의 분무로서 방출되어 혼합되고 노즐 캡(15)의 하류에서 결합되며, 상기 노즐 캡은 각각의 회전기구 조립체의 배출구들과 부품들을 내장하고 있다.
외부에 장착되고 단일의 배출구를 구비하는 다기관이 본 발명에 따라 제공되어 이종의 액체들의 분무 입자들의 충분히 혼합되게 함으로써 전체적으로 잘 혼합된 이중(이성분)의 액체로서 목표 지점에 확실하게 전달되도록 한다. 상류측 단부가 개방된 부착구(16)가 서로 연결된 5개의 벽(18,19,21,22,23)들에 의해 혼합 챔버 혹은 다기관(17)을 구성한다(도 2 내지 도 4 참조). 상기 다기관의 내부 벽은 매끈하게 되어 있고 부호 24로 표시한 바와같이 모서리가 둥글게 되어서 매끈한 벽면에 대하여 회전하여 혼합되는 분사체들이 방출되는 동안에 내부 모서리부분에서 갇히는 것을 방지한다. 예를들어 대향된 벽(19,22)들에는 혼합실로서의 다기관(17) 내부에 원호 형상의 베인(25)이 제공되어 분사체의 흐름이 난류가 되도록 하여 각각의 배출구(13,14)들로부터 나오는 다른 종류의 액체들의 원추형의 분무가 상기 베인의 방향에 따라 같은 방향으로 또는 반대 방향으로 일체로 회전하도록 유도된다. 각각의 분무 입자들은 외측 주변부에서 중심쪽으로, 전체적으로 그리고 친밀하게 혼합되어 외부로 이종의 분무로서 방출된다. 도 6에 도시된 부착구(16)는 작동위치에서 노즐(15)의 전면(34)에 장착된다.
상기 부착구의 전측 벽(18)은 이음부와 같은 형태로 된 외부의 노즐(27)에의해 둘러싸인 (도 4의) 중앙의 배출구(26)를 갖는다. 혼합된 액체들은 혼합실로서의 다기관(17)에서 방출되어 배출구(26)와 노즐(27)을 통하여 의도하는 목표 지점으로 분무된다. 거품제(foaming agent)를 함유하는 하나 또는 두종류의 액체들과 함께 거품이 일게 하도록 하기 위하여, 배출구(26)에 걸쳐지는 미세 눈으로 된 그물망(28)이 (도 4 참조) 제공되어 배출시에 거품 형성이 증진되게 할 수 있으며, 이것은 본 기술분야에서 공지되어 있다. 공통의 방향으로 작용하는 노즐(27)의 내측벽에 회전 베인(29)을 제공하여 혼합된 액체들이 진행 방향으로의 속도와 회전 속도가 증가되게 하는 것이 바람직하다. 한편, 반대 방향으로 작용하는 베인(29)은 노즐을 통해 배출되기전에 혼합 액체의 흐름의 난류화를 증대시킨다.
노즐캡(15)에는 모서리부에 구멍(31)들이 형성되어 부착구(16)의 4곳의 모서리부로부터 상류측으로 연장되는 고정용 다리부(32)들을 수용하도록 한다. 상기 고정용 다리부들에는 턱(33)이 형성되어서 도 6의 부착구의 장착 위치에서 다리부들이 구멍(31)들속에 끼워지고 그 턱(33)들이 노즐캡의 전면(34)에 대하여 지지됨으로써 완전히 장착된 위치에서 다리부들 사이에 틈새(35)가 유지되게 한다. 상기 틈새는 공기 흡입구를 형성하게 되어 이중 분무기의 작동중에 이종의 액체들이 배출구(13,14)들로부터 혼합 다기관으로 방출될 때 주변 공기가 상기 공기 흡입구들을 통해 빨려 나가게 된다. 이렇게 빨려 나가는 공기는 혼합 액체를 폭기시켜 적어도 하나의 액체에 거품제가 함유된 경우에 다기관내의 혼합실의 내측벽에 부딪히는 과정에서 그리고 그물망(28)을 통과하면서 거품이 발생되는 것을 촉진시킨다.
도 1의 전면(34)에 혼합 다기관 부착구(16)이 장착된 작동 상태에서, 도 2에대한 조립 상태의 도 6에 도시된 바와같이, 이중 펌프가 제공된 상태에서 (도면에 도시하지 않은) 트리거 레버를 당길때마다 나란히 배치된 펌프 유니트들 각각에서 액체들을 가압하여 각각의 배출 배럴(11,12)들을 통해 독립되게 이종의 액체들이 배출되며, 이때 액체들이 노즐캡(15)의 (도시되지 않은) 회전기구 조립체를 통과하면서 두가지 액체들의 미분화가가 이루어지고 각각의 배출구(13,14)들을 통해 제 1 및 제 2의 이종의 액체들의 원추형의 분무 형태로 배출된다. 분무 입자들은 혼합을 위한 다기관(17)으로 유입되어 다기관속의 혼합실에서 난류 형태로 유동하면서 서로 혼합되며, 상기 혼합실에는 액체 입자드이 혼합실속으로 유입될 때 고속으로 이동하는 분무 입자들의 외측 가장자리 영역의 입자들을 중심부쪽으로 향하게 하여 혼합되게 하는 충돌 장애물이 제공되어 있다. 두가지 액체들의 분무 입자들은 혼합실의 내측벽을 이루도록 서로 결합되는 부착구의 5개의 내측벽에 대하여 충돌하게 된다. 두가지 액체들의 분무가 노즐(27)을 통해 배출되기전에 보다 난류 상태로 되게 하여 더욱 잘 혼합되도록 회전 베인(25)이 제공될 수 있다. 회전 베인(29)은 노즐(27)의 내측벽에 제공되어 노즐에서의 혼합된 분무의 회전속도와 힘을 증대시키고 더욱 난류 상태를 이루게 한다. 이종의 액체들중 적어도 하나에 거품제가 함유된 경우에, 혼합된 액체들의 분무의 거품화가 그물망(28)에 의해 촉진될 수 있으며, 그 그물망을 통과하는 혼합 액체의 분무가 그물망에 충돌하여 미분화되면서 거품 상태로 된다.
다기관의 혼합실에서 두가지의 액체 분무가 더욱 균일하게 혼합되도록 하기 위한 다른 수단이 채용될 수 있다. 예를들어, 도 5에 도시된 바와같이, 각각의 배출 배럴(11,12)들과 연결된 배출구(13a,14a)들은 도 5에서 화살표로 표시된 바와같이 서로를 향하여 경사지도록 노즐캡(15)의 전면(34)으로 향하게 배치되어 있어서 분무 입자들은 배출구에 있을 때 혼합실이 내부에 형성된 다기관속에서 직접적으로 충돌함과 아울러 다기관의 내측벽과 충돌하여 분무 입자들이 배출되기전에 충분히 혼합되도록 한다.
도 7에 도시된 바와같이, 노즐캡의 분무 노즐들 각각을 위한 회전기구들은 이미 알려져 있는 구조로서, 액체는 접선 방향의 면(38,39)들을 통하여 배출구(13,14)들과 연결되는 회전 챔버(36,37)들 속으로 흐르게 되어 회전 챔버들속으로 유입되는 액체의 회전을 유도하여서 배출구(13,14)들을 통해 배출되는 분무가 원추형을 이루게 한다. 선택적으로, 상기 접선방향의 면(38,39)들은 액체들이 서로 반대 방향으로 회전하게 배치되어 혼합 챔버(12)에서의 액체의 혼합이 보다 잘 이루어지게 한다.
본 발명에 따라 외부의 혼합 챔버(17)는 액체들 각각의 분무에서 외측의 미세한 입자들이 혼합물을 형성하도록 한다. 상기 혼합 챔버 없이도, 각각의 분무의 외측의 미세한 입자들은 공기에 실려 중심부쪽으로 유동하게 된다. 이것은 원추형의 분무에서 외측 가장자리 부분의 속도가 가장 크기 때문이다. 본 발명에 다라, 이종의 액체들이 독립된 분리된 회전 챔버들과 배출구로부터 분무된 다음, 그 독립된 회전 챔버와 분무 배출구의 하류측에 위치한 외부의 혼합 다기관속에서 무화 상태로 혼합된다. 외부의 혼합 챔버는 특정 분무 액체들에 따라 혼합 정도를 제어하도록 미리 설정된 형상으로 된다. 본 발명에 의한 상기 외부의 혼합 챔버는 독립적으로 무화된 액체들이 목표 지점으로 분무되기 전에 더욱 혼합시키기 위한 것이다.
상기한 기술적 사상에 기초하여 본 발명의 변경과 변형이 많이 있을 수 있음이 분명하다. 예를들어, 노즐(15)에 장착될 때 틈새를 필요로 하는 부착구(16)의 다리부들 대신에 부착구와 노즐캡중 적어도 하나에 도 1과 같은 홈(30)이 형성되어 공기 흡입구를 형성하게 할 수도 있다. 그리고, 외부의 혼합 챔버(17)는 리브, 충돌부재, 베인, 홈, 거친 표면등과 같은 장애물 구조를 가짐으로써 혼합 챔버(17)에서 분무 입자들의 난류화를 촉진시킴으로써 노즐(27)을 통해 배출되기전에 이종의 액체들이 보다 충분히 혼합되게 한다. 분무 액체들의 거품 밀도도 공기 흡입구 크기와, 그물망의 것과 눈의 크기가 다른 스크린으로 변경시킴으로써 변화되게 할 수 있다. 그러므로, 본 발명은 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상의 범위내에서 전술한 것과 다르게 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따라, 외부의 혼합 다기관을 포함하여 이종의 액체 분무가 배출구를 통해 배출되기전에 다기관의 혼합실에서 충분히 혼합된 상태로 목표 지점으로 배출할 수 있게 된다.

Claims (18)

  1. 제 1 및 제 2 격실들 각각에 저장된 제 1 및 제 2의 액체들을 동시에 분배하기 위한 트리거방식으로 제어되는 액체 분무기에 있어서,
    펌프 피스톤의 왕복운동으로 상기 격실들로부터 액체들을 펌프 챔버들로 인출하고 각각의 배출통로를 통해 액체드을 배출하도록 한쌍의 나란히 배치되는 펌프 실린더에서 각각 왕복운동하는 한쌍의 나란히 배치된 펌프 피스톤을 포함하는 펌프장치를 내장하는 디스펜서 하우징과,
    액체들이 분무되어 나오는 통로와 각각 연통된 배출구들을 구비하는 독립된 배출 노즐들을 형성하는 수단을 포함하며,
    상기 수단은 외부의 다기관의 단일의 배출구를 통한 배출을 위하여 분무기로부터 배출된 다음 액체들을 혼합하도록 배출 노즐수단의 하류측에 장착된 외부의 액체 혼합 다기관인 액체 분무기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 노즐수단은 배출 통로의 말단에서 하우징에 장착된 적어도 하나의 노즐캡을 포함하며, 상기 노즐캡은 배출구들과 각각 연통된 한쌍의 회전기구 조립체들을 포함하며, 상기 혼합 다기관수단은 상기 노즐캡에 장차된 부착구를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 부착구에는 배출구를 통해 나오는 혼합된 액체들의거품을 형성하도록 적어도 하나의 공기 흡입구가 형성된 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 외부의 혼합 다기관수단은 그의 적어도 하나의 공기 흡입구를 통해 흡입되는 공기와 혼합되도록 액체가 충돌하면서 거품이 발생되게 하는 상기 배출구들과 연통된 매끈한 벽으로 된 혼합 챔버를 갖는 부착구를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 외부의 혼합 다기관수단은 배출구와 연통되게 개방된 매끈한 벽으로 된 혼합 챔버를 갖는 부착구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 혼합 다기관수단은 단일의 배출구로부터 배출되기전에 액체들이 보다 잘 혼합되게 액체들이 충돌하여 난류 형성을 촉진하도록 배출구와 연통되어 개방된 매끄럽지 않은 벽으로 된 챔버를 갖는 부착구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 다기관수단은 배출구를 통하여 배출되기전에 혼합된 액체들에 거품을 형성하도록 배출구에 거품 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 노즐수단은 배출통로의 말단부에서 하우징에 장착된 적어도 하나의 노즐캡을 포함하며, 상기 노즐캡은 배출구들과 각각 연통된 회전기구 졸비체를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 배출구들의 중심축들은 액체들의 혼합을 증진시키도록 상기 다기관수단속에서 교차되는 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  10. 제 1 및 제 2 격실들 각각에 저장된 제 1 및 제 2의 액체들을 동시에 분배하기 위한 트리거 작동 액체 분무기에 있어서,
    펌프 본체와, 그 펌프 본체의 전방 단부에 장착된 적어도 하나의 노즐캡, 펌프 본체의 밀봉구를 구비하는 조립체를 포함하며,
    상기 밀봉구는 상기 격실들을 갖는 적어도 하나의 액체 저장 용기에 상기 조립체를 장착하도록 제공되며,
    상기 펌프 본체는 독립된 배출 통로들을 가지고, 상기 펌프수단은 왕복운동하여 상기 격실로부터 펌프 챔버들로 액체들을 인출하여 상기 조립체에 존재하는 독립된 배출통로와 노즐캡의 독립된 한쌍의 배출구들을 통하여 액체들을 배출하도록 구성된 나란히 배치된 한쌍의 펌프 실린더들에서 독립적으로 왕복운동가능한 한쌍의 나란히 배치된 펌프 피스톤들을 포함하여 구성되고,
    상기 배출구들을 통해 상기 조립체로부터 나오는 액체들을 혼합하도록 그리고 혼합된 액체들을 부착구의 배출구를 통해 배출하도록 배출구들과 연통되게 개방된 혼합 다기관을 구성하며 상기 노즐캡에 장착되는 외부의 부착구를 더 포함하여 구성되는 트리거 작동 액체 분무기.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 노즐캡은 독립된 분무들로서 조립체로부터 액체들을 배출하도록 배출구들과 각각 연통된 회전기구조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 혼합 다기관은 분무들이 배출구를 통해 배출되어 나오기전에 챔버들의 벽들에 대하여 충돌하여 보다 잘 혼합되도록 배치된 매끈한 벽으로 된 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 부착구에는 배출구로부터 나오는 혼합된 분무들에 거품을 발생시키도록 적어도 하나의 공기 흡입구가 형성된 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 혼합 다기관은 분무들이 챔버의 벽들에 대하여 충돌하면서 분무 입자들의 혼합을 더욱 증진시키도록 매끈하지 않은 벽으로 된 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  15. 제 10항에 있어서, 상기 외부의 부착구는 혼합된 액체들의 배출시 거품을 발생시키도록 배출구에 거품 발생용 스크린을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  16. 제 10항에 있어서, 상기 배출구들은 액체들을 서로 혼합시키도록 배출구들의 중심축들이 상기 혼합 다기관속에서 교차되게 서로에 대하여 배향된 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  17. 제 10항에 있어서, 상기 부착구는 배출구를 둘러싸는 외부의 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 분무기.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 회전수단은 배출구로부터 혼합된 액체들의 분무를 증진시키도록 노즐의 내부에 제공된 것을 특징으로 하는 액체분무기.
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