KR200459842Y1 - 압전 소자를 구비하는 펌프 용기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 압전 소자를 구비하는 펌프 용기에 관한 것으로, 내용물이 저장된 용기의 상부에 장착된 펌프 본체 상에 마련되어 상기 펌프 본체 내측의 안내 유로를 따라 이동하는 상기 내용물을 외부로 방출하도록 토출구를 구비하는 누름 버튼에 압력을 가함으로써 내용물 유로를 선택적으로 개폐시켜 실린더의 내부에 유입된 상기 내용물을 상기 용기의 외부로 배출할 수 있는 개폐 수단을 구비하는 펌프 용기에 있어서, 상기 토출구와 연통하도록 상기 누름 버튼의 하부에 장착되고, 상기 펌프 본체 내측에 위치하는 상기 실린더의 내부에서 수직 방향으로 이동하는 안내관, 상기 실린더의 내부에서 상기 안내관과 연결되어 상기 누름 버튼에 가해지는 압력에 의해 상기 실린더의 하부 내측에 위치하는 개폐 수단을 동작시키는 제1탄성 수단을 제어하는 안내 피스톤 및 상기 누름 버튼 및 상기 안내관 사이에 개재되어 상기 누름 버튼에 가해지는 압력에 의해 생성된 전자기장으로 상기 안내 유로를 이동하는 상기 내용물을 살균하는 압전 소자를 포함하는 구성을 마련한다.

Description

압전 소자를 구비하는 펌프 용기 {Pump receptacle having piezoelectric element}

본 고안은 압전 소자를 구비하는 펌프 용기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펌프에 가해지는 압력에 의해 압전 소자로부터 형성되는 전자기장을 이용하여 용기의 외부로 방출되는 내용물을 살균할 수 있는 압전 소자를 구비하는 펌프 용기에 관한 것이다.

일반적으로, 용기에 수용된 액상 또는 겔 타입의 내용물을 정량씩 토출시키기 위한 장치로서 에어리스 펌핑 장치가 많이 사용된다. 상기 에어리스 펌핑 장치는 화장품이나 의약품의 사용시 소량의 내용물을 배출하면서 용기의 내부에 외부 공기가 주입되는 것을 방지하기 위한 수단으로 사용된다.

상기 에어리스 펌핑 장치를 구비한 용기는 내용물을 저장하는 주저장부와 배출을 위한 내용물을 저장하는 임시 저장부를 포함한다. 상기 에어리스 펌핑 장치를 구비한 용기의 작동 원리는 다음과 같다. 상기 에어리스 펌핑장치의 누름 버튼을 누르면 임시 저장부에 저장된 내용물이 외부로 펌핑된다. 그 후 압력을 제거하면 스프링과 같은 탄성 부재에 의해 누름 버튼이 위쪽으로 이동하면서 임시 저장부의 압력이 하강함에 따라 주저장부의 내용물이 임시 저장부로 이동한다. 주저장부의 내용물이 임시 저장부로 이동하게 되면, 주저장부의 압력이 하강하여 용기의 내부에 장착된 피스톤이 위쪽으로 이동하게 된다.

이러한 에어리스 펌핑 장치에 대한 기술의 일례가 한국등록특허 제0780902호에 개시되어 있다. 상기 에어리스 펌핑 장치는 노즐이 구비된 누름 버튼, 상기 누름 버튼을 탄지하는 스프링, 상기 누름 버튼과 스프링이 장착되며 용기 케이스에 결합하는 상단 커버, 상기 누름 버튼의 안내 도관에 결합되어 상기 누름 버튼과 함께 상하 작동하는 하우징 피스톤 및 상기 하우징 피스톤이 삽입되는 하우징을 포함하고, 하부에 상기 용기 케이스의 내용물이 유입되는 주입공의 외측으로 상부로 돌출 형성된 밸브 고정돌기를 구비하며, 상기 하우징의 하부에 장착되는 밸브 장착캡 및 유연한 판 형상으로 이루어지며, 상기 밸브 고정 돌기에 결합하여 상기 밸브 장착캡의 상부에 장착되는 밸브를 제공한다.

그러나, 이러한 에어리스 펌핑 장치는 방부처리하지 않은 내용물을 사용하는 동안 각종 균들에 의해 오염될 수 있고, 내용물의 사용시에 균을 제거하고 사용할 수 없다는 문제점을 갖는다.

본 고안의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 펌프 용기의 내용물을 외부로 배출하는 동안 압전 소자로부터 생성되는 전자기장으로 내용물에 포함된 각종 균들을 제거할 수 있는 압전 소자를 구비하는 펌프 용기를 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 목적은 압전 소자의 상면과 하면 모두에 압력을 가함으로써 강한 전자기장을 생성시킬 수 있는 압전 소자를 구비하는 펌프 용기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안의 실시 예에 따른 압전 소자를 구비하는 펌프 용기는 내용물이 저장된 용기의 상부에 장착된 펌프 본체 상에 마련되어 상기 펌프 본체 내측의 안내 유로를 따라 이동하는 상기 내용물을 외부로 방출하도록 토출구를 구비하는 누름 버튼에 압력을 가함으로써 내용물 유로를 선택적으로 개폐시켜 실린더의 내부에 유입된 상기 내용물을 상기 용기의 외부로 배출할 수 있는 개폐 수단을 구비하는 펌프 용기에 있어서, 상기 토출구와 연통하도록 상기 누름 버튼의 하부에 장착되고, 상기 펌프 본체 내측에 위치하는 상기 실린더의 내부에서 수직 방향으로 이동하는 안내관, 상기 실린더의 내부에서 상기 안내관과 연결되어 상기 누름 버튼에 가해지는 압력에 의해 상기 실린더의 하부 내측에 위치하는 개폐 수단을 동작시키는 제1탄성 수단을 제어하는 안내 피스톤 및 상기 누름 버튼 및 상기 안내관 사이에 개재되어 상기 누름 버튼에 가해지는 압력에 의해 생성된 전자기장으로 상기 안내 유로를 이동하는 상기 내용물을 살균하는 압전 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 실시 예에 따른 압전 소자를 구비하는 펌프 용기에 의하면, 상기 누름 버튼의 하면으로부터 돌출하여 상기 안내 유로를 감싸도록 형성된 돌출부 및 상기 돌출부의 내측 상기 누름 버튼의 하면 및 상기 압전 소자를 연결하는 압력 전달수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 실시 예에 따른 압전 소자를 구비하는 펌프 용기에 의하면, 상기 압전 소자는 상기 펌프 본체의 내벽에 장착되어 상기 안내관의 이동을 제어하고, 상기 실린더가 고정되는 고정 가이드부의 상면에 접촉함으로써 전자기장을 인가하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 실시 예에 따른 압전 소자를 구비하는 펌프 용기에 의하면, 상기 압전 소자는 수정, 전기석, 로셀염(Rachelle salt), 타이타늄산 바륨(BaTiO₃) 결정, 인산이수소암모늄 결정, 타타르산에틸렌다이아민 결정 또는 PZT로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 실시 예에 따른 압전 소자를 구비하는 펌프 용기에 의하면, 상기 안내관이 동작하는 동안 상기 압전 소자의 측벽은 상기 돌출부의 내벽과 접촉하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 실시 예에 따른 압전 소자를 구비하는 펌프 용기에 의하면, 상기 압력 전달수단은 스프링 또는 탄성력을 구비하는 고무 재질을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 압전 소자를 구비하는 펌프 용기에 의하면, 펌프 용기의 내용물을 외부로 배출하는 동안 압전 소자로부터 생성되는 전자기장으로 내용물에 포함된 각종 균들을 제거할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 고안에 따른 압전 소자를 구비하는 펌프 용기에 의하면, 압전 소자의 상면과 하면 모두에 압력을 가함으로써 강한 전자기장을 생성시킬 수 있다는 효과도 얻어진다.

도 1은 본 고안의 실시 예에 따른 펌프 용기의 단면을 보여주는 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 고안의 실시 예에 따른 펌프 용기의 동작을 설명하기 위한 단면도들이다.

본 고안의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 고안의 실시 예에 따른 압전 소자를 구비하는 펌프 용기를 상세하게 설명하기로 한다. 도 1은 본 고안의 실시 예에 따른 펌프 용기의 단면을 보여주는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 고안의 실시 예에 따른 펌프 용기(100)는 내용물이 저장된 용기(도시하지 않음)의 상부에 장착되는 펌프 본체(11) 및 상기 펌프 본체(11) 상에 위치하는 누름 버튼(13)을 포함하여 구성된다. 상기 펌프 용기(100)는 에어리스 용기를 포함하고, 상기 내용물은 액체, 기체 또는 점성이 있는 물질을 포함한다. 상기 펌프 본체(11)의 내벽에는 고정 가이드부(15)가 위치한다. 상기 고정 가이드부(15)는 펌프 본체(11)와 일체로 형성된 것이 바람직하다.

상기 누름 버튼(13)은 펌프 본체(11) 내측에 위치하는 안내관(17)의 안내 유로(19)를 따라 이동하는 내용물을 외부로 방출하는 토출구(21)를 구비한다. 또한, 상기 누름 버튼(13)은 누름 버튼(13)의 바닥면으로부터 돌출하여 안내 유로(19)의 일부분을 감싸는 돌출부(23)를 구비한다. 따라서, 상기 펌프 용기(100)는 누름 버튼(13)에 압력을 가함으로써 토출구(21)를 통해 내용물을 방출할 수 있다.

상기 안내관(17)은 안내 유로(19) 및 토출구(21)를 연통시키도록 누름 버튼(13)의 하부에 연결된다. 상기 안내관(17)은 압전 소자(25)를 통하여 누름 버튼(13)에 연결되는 것이 바람직하다. 상기 안내관(17)은 펌프 본체(11) 내측에 위치하는 실린더(27)의 내부에서 수직 방향으로 이동한다. 상기 안내관(17)은 누름 버튼(13)에 가해지는 압력에 따라 그 일부가 실린더(27)의 내부에서 수직 방향으로 움직하는 것이 바람직하다. 상기 누름 버튼(13)에 압력이 가해지는 경우에는 실린더(27) 내부에 저장된 내용물이 토출구(21)를 통해 방출된다.

상기 압전 소자(25)는 돌출부(23) 내부의 누름 버튼(13) 바닥면에 장착된 압력 전달수단(29)을 통하여 누름 버튼(13)과 연결된다. 상기 압전 소자(25)는 외부에서 가해지는 압력에 의한 압전 소자(25)의 기계적 변형으로 생성되는 유전 분극(dielectric polarzation)을 이용하여 내용물이 안내되는 안내관(17)의 안내 유로(19)에 전자기장을 형성하기 위한 것이다. 상기 압전 소자(25)는 고정 가이드부(15)의 상부면과 접촉함으로써 고정 가이드부(15)와 누름 버튼(13)으로부터 가해지는 압력에 의해 전자기장을 생성한다.

따라서, 상기 압전 소자(25)는 안내관(17)의 폭보다 넓은 폭을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 압전 소자(25)의 측벽은 압전 소자(25)에 가해지는 압력에 무관하게 돌출부(23)의 내벽과 접촉하는 것이 바람직하다. 상기 압전 소자(25)가 고정 가이드부(15)의 상면과 접촉하는 경우, 상기 돌출부(23)의 끝단은 압전 소자(25)의 바닥면보다 높은 레벨에 위치한다.

다시 말해, 상기 압전 소자(25)의 하부 일영역은 돌출부(23)의 외측으로 항상 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 상기 압전 소자(25)는 수정, 전기석, 로셀염(Rachelle salt), 타이타늄산 바륨(BaTiO₃) 결정, 인산이수소암모늄 결정, 타타르산에틸렌다이아민 결정 또는 PZT로 형성될 수 있다. 상기 압력 전달수단(29)은 스프링 또는 고무와 같이 탄성력을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 상기 압력 전달수단(29)은 압전 소자(25)의 상부면에 압력을 가함으로써 전자기장을 극대화시켜 안내 유로(19)를 관통하는 내용물을 살균시킬 수 있다.

한편, 상기 실린더(27)는 펌프 본체(11)의 내측에 위치하도록 고정 가이드부(15)에 장착된다. 상기 실린더(27)는 고정 가이드부(15)에 끼워 맞춰져 고정되는 것이 바람직하다. 상기 실린더(27)는 용기 내측에 위치하는 실린더(27)의 끝단으로 갈수록 좁아지는 것이 바람직하다. 상기 실린더(27)의 내측에는 안내 피스톤(31), 제1탄성 수단(33) 및 개폐 수단(35)이 위치하고 있다.

상기 안내 피스톤(31)은 실린더(27)의 내측에서 그 일부분이 안내관(17)의 내부에 위치하고 있다. 상기 안내 피스톤(31)은 안내관(17)의 움직임과 동일하게 움직이는 것이 바람직하다. 상기 안내 피스톤(31)은 누름 버튼(13)에 가해지는 압력에 의해 실린더(27)의 하부 내측에 위치하는 개폐 수단(35)을 동작시키는 제1탄성 수단(33)을 제어한다. 상기 제1탄성 수단(33)은 안내 피스톤(31) 및 실린더(27)의 끝단 내측에 위치하는 개폐 수단(35) 사이에 개재된다. 상기 제1탄성 수단(33)은 스프링인 것이 바람직하다. 상기 개폐 수단(35)은 볼 타입으로 형성된 것이 바람직하다.

상기 안내 피스톤(31)의 다른 부분, 즉 상기 안내관(17)의 외부에 위치된 안내 피스톤(31)은 밀폐 피스톤(37)으로 감싸 진다. 상기 밀폐 피스톤(37)은 용기의 내용물이 실린더(27)의 외부로 누출되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 상기 밀폐 피스톤(37)의 외측에는 제2탄성 수단(39)이 감싸고 있다. 상기 누름 버튼(13)에 압력이 가해지는 경우, 상기 제2탄성 수단(39)은 실린더(27)의 내측에 위치하는 안내관(17)의 끝단에 의해 압축된다. 상기 제2탄성 수단(39)은 제1탄성 수단(33)과는 다른 탄성력을 갖는 스프링으로 형성하는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 고안의 실시 예에 따른 펌프 용기의 동작에 대하여 설명하기로 한다. 도 2 및 도 3은 본 고안의 실시 예에 따른 펌프 용기의 동작을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 2를 참조하면, 본 고안의 실시 예에 따른 펌프 용기(100)의 누름 버튼(13)에 압력을 가하면 밀폐 피스톤(37) 및 안내 피스톤(31) 사이에 공극이 발생하고, 상기 공극을 통해 실린더 내부에 미리 저장되어 있던 내용물이 안내 유로(19)로 안내된다. 또한, 상기 밀폐 피스톤(37) 및 안내 피스톤(31)은 누름 버튼(13)에 가해진 압력에 대응하여 하부로 이동하여 제1탄성 수단(33)을 압축한다.

도 3을 참조하면, 누름 버튼(13)에 압력을 계속 가하는 경우, 개폐 수단(35)은 제1탄성 수단(33)에 가해지는 압력에 의해 용기로부터 실린더(27)의 내부로 내용물이 유입하는 것을 차단한다. 또한, 상기 압전 소자(25)의 바닥면은 고정 가이드부(15)의 상부면에 접촉하고, 상기 압력 전달수단(29)은 압축되어 누름 버튼(13)에 가해지는 압력을 압전 소자(25)의 상부면으로 전달한다. 이 경우, 상기 압전 소자(25)는 압력 전달수단(29)이 최대로 압축되더라도 돌출부(23)보다 낮은 레벨에 위치한다. 따라서, 상기 압전 소자(25)는 안내관(17)의 안내 유로(19)를 가로질러 전자기장을 생성함으로써 안내 유로(19)를 따라 이동하는 내용물을 살균처리한다. 결과적으로, 상기 펌프 용기(100)는 내용물을 살균처리하여 토출구(21)를 통해 외부로 배출할 수 있다.

한편, 상기 누름 버튼(13)에 가해진 압력이 해제된 경우, 상기 펌프 용기(100)는 상술한 동작순서와 역순으로 작동한다. 다시 말해, 상기 누름 버튼(13)에 가해진 압력이 해제된 경우, 상기 안내 피스톤(31)은 상승하여 밀폐 피스톤(37)과 접촉함으로써 공극을 닫는다. 또한, 상기 제1탄성 수단(33)의 복원력에 의해 안내 피스톤(31) 및 밀폐 피스톤(37)은 상승함으로써 실린더(27) 내부에 진공압이 발생하고, 상기 개폐 수단(35)이 상부로 이동한다. 따라서, 상기 펌프 용기(100)의 내용물은 도 1에서 도시한 바와 같이 실린더(27)의 내부로 이동함으로써 실린더(27)를 채운다.

이상 본 고안자에 의해서 이루어진 고안을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 고안은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

11: 펌프 본체 13: 누름 버튼
15: 고정 가이드부 17: 안내관
19: 안내 유로 25: 압전 소자
27: 실린더 29: 압력 전달수단
31: 안내 피스톤 33: 제1탄성 수단
35: 개폐 수단 제2탄성 수단
100: 펌프 용기

Claims (6)

1. 내용물이 저장된 용기의 상부에 장착된 펌프 본체 상에 마련되어 상기 펌프 본체 내측의 안내 유로를 따라 이동하는 상기 내용물을 외부로 방출하도록 토출구를 구비하는 누름 버튼에 압력을 가함으로써 내용물 유로를 선택적으로 개폐시켜 실린더의 내부에 유입된 상기 내용물을 상기 용기의 외부로 배출할 수 있는 개폐 수단을 구비하는 펌프 용기에 있어서,
   상기 토출구와 연통하도록 상기 누름 버튼의 하부에 장착되고, 상기 펌프 본체 내측에 위치하는 상기 실린더의 내부에서 수직 방향으로 이동하는 안내관;
   상기 실린더의 내부에서 상기 안내관과 연결되어 상기 누름 버튼에 가해지는 압력에 의해 상기 실린더의 하부 내측에 위치하는 개폐 수단을 동작시키는 제1탄성 수단을 제어하는 안내 피스톤; 및
   상기 누름 버튼 및 상기 안내관 사이에 개재되어 상기 누름 버튼에 가해지는 압력에 의해 생성된 전자기장으로 상기 안내 유로를 이동하는 상기 내용물을 살균하는 압전 소자를 포함하는 펌프 용기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 누름 버튼의 하면으로부터 돌출하여 상기 안내 유로를 감싸도록 형성된 돌출부; 및
   상기 돌출부의 내측에서 상기 누름 버튼의 하면 및 상기 압전 소자를 연결하는 압력 전달수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 용기.
3. 제2항에 있어서, 상기 압전 소자는
   상기 펌프 본체의 내벽에 장착되어 상기 안내관의 이동을 제어하고, 상기 실린더가 고정되는 고정 가이드부의 상면에 접촉함으로써 전자기장을 인가하는 것을 특징으로 하는 펌프 용기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 압전 소자는 수정, 전기석, 로셀염(Rachelle salt), 타이타늄산 바륨(BaTiO₃) 결정, 인산이수소암모늄 결정, 타타르산에틸렌다이아민 결정 또는 PZT로 형성된 것을 특징으로 하는 펌프 용기.
5. 제3항에 있어서,
   상기 안내관이 동작하는 동안 상기 압전 소자의 측벽은 상기 돌출부의 내벽과 접촉하는 것을 특징으로 하는 펌프 용기.
6. 제2항에 있어서,
   상기 압력 전달수단은 스프링 또는 탄성력을 구비하는 고무 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 용기.

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