KR200406686Y1

KR200406686Y1 - 액체용기용 펌프 어셈블리

Info

Publication number: KR200406686Y1
Application number: KR2020050029856U
Authority: KR
Inventors: 용 대 이
Original assignee: 주식회사 아폴로산업
Priority date: 2005-10-20
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2006-01-24

Abstract

본 고안은 액체용기용 펌프 어셈블리에 관한 것으로, 그 목적은 실린더 및 이의 흡입밸브 구조를 개선하여 조작 시 이의 응답성을 향상시키면서 압력유실을 줄이며 누액차단기능을 발휘할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해 본 고안에 따른 액체용기의 펌프 어셈블리(40)에 의하면; 실린더(42)의 하단 개방부에 흡입유로(51)가 마련된 실린더받힘(50)이 끼워져 결합되며, 실린더받힘(50)의 흡입유로(51)는 중공피스톤(44)의 승하강에 따라 상하로 약간의 유격이 가능한 플레이트 형태의 흡입밸브(70)에 의해 개폐된다. 따라서 중공피스톤(44)이 하강됨과 동시에 액체(A)의 하강압력이 흡입밸브(70)에 순간적으로 작용하며, 이로 인해 실린더(42)의 흡입유로(51)가 즉시 폐쇄된다. 결국, 푸시헤드(45)의 조작으로 인한 흡입밸브(70)의 응답성이 월등하게 향상되어 압력유실이 최소화되는 작용효과가 있다.

또한, 푸시헤드(45)와 중공피스톤(44)을 최대 하강시킨 경우에는 흡입밸브(70)의 개방동작을 방지하는 누액차단밸브(90)가 마련되어 있어서, 제품 출하 또는 유통과정에서 누액현상을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

액체용기용 펌프 어셈블리{PUMP ASSEMBLY FOR LIQUID VESSEL}

도 1은 종래 액체용기의 펌핑장치 내부구조를 보인 것이다.

도 2는 본 고안이 적용된 액체용기의 전체적인 구조를 보인 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 펌프 어셈블리를 발췌하여 보인 단면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 실린더를 일부 절결하여 보인 사시도로, 흡입밸브의 구조를 보인 것이다.

도 5는 본 고안에 따른 누액차단밸브를 발췌하여 보인 사시도이다.

도 6은 본 고안에 따른 펌프 어셈블리의 푸시헤드가 하강되면서 액체가 분출되는 상태를 보인 것이다.

도 7은 본 고안에 따른 펌프 어셈블리의 푸시헤드가 승강되면서 압력실에 액체가 흡입되는 상태를 보인 것이다.

도 8은 본 고안에 따른 펌프 어셈블리의 푸시헤드가 잠긴 상태에서 누액차단밸브의 작동상태를 보인 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

40..펌프 어셈블리 41..대캡

42..실린더 43..고정캡

44..중공피스톤 45..푸시헤드

46..탄성부재 50..실린더받힘

60..흡입호스 70..흡입밸브

80..토출밸브 90..누액차단밸브

본 고안은 액체용기용 펌프 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡입밸브의 작동이 보다 신속하게 이루어지며 누액차단기능을 발휘할 수 있는 액체용기용 펌프 어셈블리에 관한 것이다.

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

종래 액체용기의 펌프는 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 가능 하게 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 펌프에서는 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 흡입밸브 구조를 개선하여 조작 시 이의 응답성을 높여 압력유실을 최소로 할 수 있는 액체용기용 펌프 어셈블리를 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 누액차단구조를 추가하여 제품 출하 또는 사용하지 않는 경우 누액현상을 효과적으로 방지할 수 있는 액체용기용 펌프 어셈블리를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은;

액체용기의 입구에 장착되는 대캡과, 대캡내에 동축상으로 설치되며 내부에는 액체가 흡입되어 일시 저장되는 압력실이 형성된 실린더와, 하단은 실린더내에 상하 이동이 가능하게 수용되며 상단은 실린더를 관통하여 상측으로 연장된 중공피스톤과, 중공피스톤의 상단에 결합되면서 탄성부재를 통해 상측으로 탄성 지지되며 내부에는 토출유로가 형성된 푸시헤드를 갖춘 액체용기용 펌프 어셈블리에 있어서;

실린더의 하단에는 내부에 흡입유로가 마련되며 흡입호스가 연결되는 실린더받힘이 끼워져 결합되며; 실린더의 하단 내부에는 흡입유로 상단과의 당접 여부에 따라 이를 개폐하는 플레이트 형태의 흡입밸브가 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 흡입밸브는 흡입유로의 상단을 여유 있게 덮으면서 실린더 내벽과 일정한 간극을 형성하도록 원형 플레이트로 이루어지며; 흡입밸브의 가장자리는 탄성 복원력을 갖는 연결다리를 통해 실린더의 내벽과 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 푸시헤드에는 탄성부재를 압축시키면서 중공피스톤을 최대 하강시킨 상태로 유지시킬 수 있도록 대캡측에 결합되는 나사결합부가 마련되며; 중공피스톤의 저부에는 푸시헤드의 나사결합부가 대캡측에 결합되는 경우에 흡입밸브를 탄성 지지하여 개방작동을 방지하는 누액차단밸브가 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 누액차단밸브는 중공피스톤의 저부에 유로를 확보하면서 끼워져 결합되는 십자형태의 결합부와, 이 결합부의 하부에 하측으로 연장되게 마련되며 탄성 복원력을 갖는 누름부를 구비하는 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) 저장되며, 액체용기(30)의 입구(31)에는 사용자의 수동조작에 의해 저장된 액체(A)를 펌핑하여 토출시키기 위한 펌프 어셈블리(40)가 장착되어 있다.

본 고안에 따른 펌프 어셈블리(40)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 액체용기(30)의 입구(31)에 장착되는 대캡(41)과, 이 대캡(41)내에 설치되며 액체(A)가 흡입되어 일시 저장되도록 압력실(42a)이 형성된 실린더(42)와, 이 실린더(42)의 상부에 끼워져 결합되는 고정캡(43)과, 이 고정캡(43)을 관통하여 실린더(42) 내부에서 상하 이동이 가능하게 설치된 중공피스톤(44)과, 이 중공피스톤(44)의 상부에 장착되며 일측으로 토출구(45a)가 마련된 푸시헤드(45)와, 일단은 푸시헤드(45)의 하부에 지지되고 타단은 고정캡(43)에 지지되어 푸시헤드(45)를 상측으로 탄성 지지하는 탄성부재(46)와, 중공피스톤(44)의 승하강 이동에 따라 실린더(42) 하단의 흡입유로(51)를 개폐하는 흡입밸브(70)를 갖추고 있다.

대캡(41)은 원통형상으로 이루어져 액체용기(30)의 입구(31)에 나사체결방식으로 결합되는데, 이를 위해 대캡(41)의 내부에는 암나사(41a)가 가공되어 있다. 그리고 고정캡(43) 역시 원통형이며 실린더(42)의 상부에 끼워져 견실하게 고정되어 탄성부재(46)의 하단을 지지한다. 또한, 고정캡(43)에는 중공피스톤(44)의 승하강을 안내하는 통형상의 가이드벽(43a)이 일체로 마련되며, 이 가이드벽(43a)에도 암나사(43b)가 형성되어 있다. 이 고정캡(43)의 암나사(43b)는 푸시헤드(45)와 중공피스톤(44)을 하강시킨 상태로 유지시키기 위한 것이다.

한편, 실린더(42)는 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 상하부가 개방된 통 형상으로 구성되면서 상단이 고정캡(43)과 함께 대캡(41)의 내부에 장착된다. 따라서 실린더(42)는 대캡(41) 내부에 동축상으로 설치되며, 이의 내부에는 액체(A)가 흡입되어 일시 저장되는 압력실(42a)이 형성된다. 이러한 실린더(42)의 하단 개방부에는 판형태의 흡입밸브(70)가 일체로 마련되어 있다. 이 흡입밸브(70)는 소정의 직경을 갖는 원형으로 이루어져 있으며, 이의 가장자리가 실린더(42) 하단의 내벽과 일정한 간극(S)을 형성하도록 배치된다. 또한, 흡입밸브(70)는 탄성 복원력을 갖는 한 쌍의 연결다리(71)를 통해 실린더(42)의 하단 내벽에 일체로 연결되어 있어서, 상하방향으로 약간의 움직임이 가능하게 된다.

또한, 실린더(42)의 하단에는 상하부가 개방된 통형상의 실린더받힘(50)이 끼워져 결합되며, 실린더받힘(50)의 중앙에는 흡입밸브(70)에 의해 개폐되는 흡입유로(51)가 일체로 마련된다. 즉, 흡입유로(51)의 최상단에 실린더(42) 하단 내부 의 흡입밸브(70)가 당접하게 되며, 이의 당접 여부에 따라 흡입유로(51)가 즉각적으로 개폐되게 된다. 그리고 흡입유로(51)의 하단에는 액체용기(30) 저부까지 연장된 흡입호스(60)가 끼워진다. 따라서 액체용기(30)내의 액체(A)는 호스(60)를 통해 실린더(42)의 압력실(42a)내로 흡입되게 된다. 미설명부호 "42b"는 액체(A)가 압력실(42a)내로 흡입될 때 외부공기가 액체용기(30)내로 들어가도록 실린더(42) 벽면에 형성된 부압홀이다.

그리고 중공피스톤(44)은 하단이 실린더(42)내에 상하 이동이 가능하게 수용되며, 이의 상단은 푸시헤드(45)의 토출유로(45b)에 결합된다. 중공피스톤(44)의 상단 내부에는 밸브 안착부(44a)가 형성되어 있으며 여기에 토출밸브(80)가 배치된다. 그리고 중공피스톤(44)의 하단에는 실린더(42) 내벽과 밀착되는 밀착부(44b)가 형성된다.

또한, 중공피스톤(44)의 하단에는 중공피스톤(44)이 소정높이 이상 올라가는 것을 방지하기 위한 걸림턱(44c)이 마련된다. 이 걸림턱(44c)은 밀착부(44b)를 형성하면서 단차지게 이루어진 것으로, 이것이 고정캡(43)에 당접할 때까지 중공피스톤(44)이 올라갈 수 있다.

또한, 도 3과 도 5를 참조하면 중공피스톤(44)의 저부에는 누액차단밸브(90)가 끼워져 결합되어 있는데, 이것은 제품 유통 중에 흡입밸브(70)의 개방을 방지하기 위한 것이다. 이를 위해, 누액차단밸브(90)는 중공피스톤(44)의 하단에 끼워져 결합되면서 유로를 확보할 수 있는 십자형태의 결합부(91)와, 이 결합부(91)의 하부에서 상호 대향되게 이루어지며 자체 탄성 복원력을 갖는 누름부(92)로 정의된 다.

그리고 푸시헤드(45)는 중공피스톤(44)의 상부에 장착되며, 여기에는 앞서 기술한 바와 같이 토출유로(45b)와 토출구(45a)가 연계되게 형성되어 있다. 토출유로(45b)는 푸시헤드(45)의 내부에서 세로방향으로 이루어져 중공피스톤(44)의 상단과 연결되며, 토출구(45a)는 토출유로(45b)의 상단과 연계되면서 가로방향으로 천공된다. 이러한 토출구(45a)에는 토출대롱(45c)이 설치되어 있어서, 최종적으로 액체(A)는 토출대롱(45c)을 통해 토출되게 된다. 이러한 푸시헤드(45)는 탄성부재(46)를 통해 상측으로 탄성 지지된다. 즉, 코일 스프링으로 이루어진 탄성부재(46)가 푸시헤드(45)와 고정캡 (43)사이에 배치되어 있어서, 푸시헤드(45)가 상측으로 지지된다.

또한, 푸시헤드(45)의 저부에는 고정캡(43)의 암나사(43b)에 나사결합방식으로 결합되는 수나사(45d)가 형성되어 있다. 따라서 제품 출하 시에는 탄성부재(46)를 압축시키면서 푸시헤드(45)를 고정캡(43)에 결합할 수 있으며, 이때에는 누액차단밸브(90)가 흡입밸브(70)를 눌려 이의 개방작동이 이루어지지 않게 된다. 그리고 소비자가 제품을 구매하여 푸시헤드(45)를 풀면 탄성부재(46)의 탄성 복원력으로 푸시헤드(45)와 함께 중공피스톤(44)이 승강하게 된다.

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

먼저, 도 2에 도시한 바와 같이, 펌프 어셈블리(40)의 초기 상태에서는 탄성부재(46)에 의해 푸시헤드(45)가 상측으로 올라온 상태이며, 아울러 압력실(42a)에 는 흡입호스(60)를 통해 흡입된 소량의 액체(A)가 저장된 상태이다.

이러한 상태에서 도 6에 도시한 바와 같이, 사용자가 푸시헤드(45)를 최대한 누르면, 탄성부재(46)가 압축됨과 동시에 중공피스톤(44)이 하강한다. 따라서 실린더(42)의 압력실(42a)에 채워진 액체(A)는 토출밸브(80)를 개방시키면서 중공피스톤(44) → 토출유로(45b) → 토출구(45a) → 토출대롱(45c)을 통해 외부로 토출된다.(도 6의 화살표 방향 참조). 이 때, 실린더(42) 하단의 흡입밸브(70)는 압력실(42a)내의 액체(A) 하강압력에 의해 실린더받힘(50)의 흡입유로(51) 상단에 밀착되어 압력실(42a)과 액체용기(30)와의 연통을 차단한다.

이러한 흡입밸브(70)의 작동은 중공피스톤(45)의 내부에도 액체(A)가 채워진 상태이기 때문에 푸시헤드(45)를 누르는 순간에 이루어진다. 즉, 푸시헤드(45)와 함께 중공피스톤(44)이 하강하는 순간 내부에 채워진 액체(A)가 흡입밸브(70) 전역에 면압력을 가한다. 따라서 흡입유로(51)가 견실하게 차단됨으로써, 펌핑 작동 시의 압력손실이 최소화된다.

한편, 사용자가 푸시헤드(45)를 놓으면, 도 7에 도시한 바와 같이, 탄성부재(46)의 복원력에 의해 푸시헤드(45)와 중공피스톤(44)이 점차 올라가며, 압력실(42a)내에는 진공압이 걸린다. 따라서 압력실(42a)과 액체용기(30)내의 기압차에 의해 토출밸브(80)는 폐쇄되고 흡입밸브(70)는 약간 들뜨면서 흡입유로(51)가 개방됨으로써, 액체용기(30)내의 액체(A) 일부가 흡입호스(60)와 흡입유로(51)를 통해 압력실(42a)로 흡입된다(도 7의 화살표 방향 참조).

이 때, 액체(A)는 실린더(42) 내벽과 흡입밸브(70)의 간극(S)을 통해 반경방 향으로 분산되면서 용이하게 흡입된다. 아울러, 액체(A) 일부가 빠져나간 액체용기(30)내에는 부압홀(42b)을 통해 그 체적만큼의 외부공기가 들어와 채워져, 펌프 어셈블리(40)는 초기상태로 유지된다. 이러한 일련의 과정을 반복함으로써 액체용기(30)에 담겨있는 액체(A)를 펌핑 사용할 수 있다.

한편, 제품의 출하 시 또는 사용자가 제품을 장시간 사용하지 않는 경우에는 도 8과 같이, 탄성부재(46)를 압축시키면서 푸시헤드(45)를 고정캡(43)에 나사결합방식으로 결합하여 유통시키거나 보관할 수 있다. 즉, 푸시헤드(45)를 고정캡(43)에 돌려 완전하게 나사결합방식으로 이물림 결합하면, 중공피스톤(44) 저부에 배치된 누액차단밸브(90)의 누름부(92)가 탄성 변형되면서 흡입밸브(70)를 누른다. 이에 따라 흡입밸브(70)는 흡입유로(51)를 폐쇄한 상태로 유지되어 액체용기(30)내의 액체(A)가 유출되지 않게 된다.

또한, 본 고안의 실시 예와 같이 실린더(42) 하부에 흡입유로(51)가 마련된 실린더받힘(50)을 별도로 장착하고 이를 플레이트 형태의 흡입밸브(70)를 통해 개폐하면, 대용량 토출이 가능한 펌프 어셈블리(40)를 구성할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이; 본 고안에 따른 액체용기의 펌프 어셈블리에 의하면; 푸시헤드와 함께 중공피스톤이 하강됨과 동시에 액체의 하강압력이 플레이트 형태의 흡입밸브에 순간적으로 작용하며, 이로 인해 실린더받힘의 흡입유로가 즉시 폐쇄된다. 결국, 푸시헤드의 조작으로 인한 흡입밸브의 응답성이 월등하게 향상되어 압력유실이 최소화되는 작용효과가 있다.

또한, 푸시헤드와 중공피스톤을 최대 하강시킨 경우에는 흡입밸브가 누액차단밸브에 의해 눌린 상태로 유지됨으로써, 제품 출하 또는 사용하지 않는 경우 누액현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 이로 인해 제품 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.

Claims

액체용기(30)의 입구(31)에 장착되는 대캡(41)과, 상기 대캡(41)내에 동축상으로 설치되며 내부에는 액체(A)가 흡입되어 일시 저장되는 압력실(42a)이 형성된 실린더(42)와, 하단은 상기 실린더(42)내에 상하 이동이 가능하게 수용되며 상단은 실린더(42)를 관통하여 상측으로 연장된 중공피스톤(44)과, 상기 중공피스톤(44)의 상단에 결합되면서 탄성부재(46)를 통해 상측으로 탄성 지지되며 내부에는 토출유로(45b)가 형성된 푸시헤드(45)를 갖춘 액체용기용 펌프 어셈블리에 있어서;

상기 실린더(42)의 하단에는 흡입유로(51)가 마련되며 흡입호스(60)가 연결되는 실린더받힘(50)이 끼워져 결합되며;

상기 실린더(42)의 하단 내부에는 상기 흡입유로(51) 상단과의 당접 여부에 따라 이를 개폐하는 플레이트 형태의 흡입밸브(70)가 마련된 것을 특징으로 하는 액체용기용 펌프 어셈블리.
제 1항에 있어서,

상기 흡입밸브(70)는 상기 흡입유로(51)의 상단을 여유 있게 덮으면서 상기 실린더(42) 내벽과 일정한 간극(S)을 형성하도록 원형 플레이트로 이루어지며;

상기 흡입밸브(70)의 가장자리는 탄성 복원력을 갖는 연결다리(71)를 통해 상기 실린더(42)의 내벽과 연결되는 것을 특징으로 하는 액체용기용 펌프 어셈블리.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 푸시헤드(45)에는 상기 탄성부재(46)를 압축시키면서 상기 중공피스톤(44)을 최대 하강시킨 상태로 유지시킬 수 있도록 상기 대캡(41)측에 결합되는 나사결합부(43b)가 마련되며;

상기 중공피스톤(44)의 저부에는 상기 푸시헤드(45)의 나사결합부(45b)가 상기 대캡(41)측에 결합되는 경우에 상기 흡입밸브(70)를 탄성 지지하여 개방작동을 방지하는 누액차단밸브(90)가 배치된 것을 특징으로 하는 액체용기용 펌프 어셈블리.
제 3항에 있어서,

상기 누액차단밸브(90)는;

상기 중공피스톤(44)의 저부에 유로를 확보하면서 끼워져 결합되는 십자형태의 결합부(91)와,

상기 결합부(91)의 하부에 하측으로 연장되게 마련되며 탄성 복원력을 갖는 누름부(92)를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체용기용 펌프 어셈블리.