KR20050057595A - 미끄럼이동하는 혼합체임버를 갖춘 거품배출장치 - Google Patents

미끄럼이동하는 혼합체임버를 갖춘 거품배출장치 Download PDF

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KR20050057595A
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미로 카터
파브리지오 캄플로네
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엠사르, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 전체적으로 탱크(10)와 하우징(104) 및 체임버(107)를 갖춘 거품배출장치에 관한 것으로, 상기 탱크(10)는 잠김튜브(106)를 통해 하우징(104)과 체임버(107)로 유체를 전달하고, 체임버(107)는 탱크(10)에서의 유체압 또는 공기압에 반응하여 하우징내에서 이동하여, 공기와 발포성 액체가 체임버(107)로 들어가게 하며, 체임버(107)의 내부에 있는 거품생성용 패킹재료는 공기와 발포성 액체가 혼합되어 거품을 생성하게 한다.

Description

미끄럼이동하는 혼합체임버를 갖춘 거품배출장치 {FLUID DISPENSER WITH SHUTTLING MIXING CHAMBER}
본 발명은 유체배출장치에 관한 것으로, 특히 공기와 발포성 액체를 혼합하여 거품을 생산하는 거품배출장치에 관한 것이다.
거품배출장치는 2개의 범주인, 휴대용 압착병(hand-held squeeze bottle)과 거품 에어로졸(foam aerosol)로 구분된다. 휴대용 압착병은 거품 에어로졸방식을 취하지 않는 배출장치이다. 압착되면, 거품은 별도의 혼합영역에서 발포성 액체와 공기의 흐름이 혼합되어 생산된다. 거품은 흐름이 스폰지와 같은 거품생성요소에 흡수되어 생산된다. 전형적으로, 휴대용 압착병은 병 속으로 재유입되는 공기용 경로와 거품을 배출하는 경로를 달리한다. 압착병은 여러 단점을 갖는바, 휴대용으로 설계되어 있기 때문에 크기의 제한성을 갖는다. 또한, 휴대용 압착병은 병이 올바르게 직립되지 않으면 발포성 액체가 병 밖으로 누출될 수 있는 단점을 갖기도 한다. 휴대용 압착병의 또 다른 단점은 탱크에 충분한 양의 공기를 보충할 수 없다는 점이다. 결론적으로, 탱크는 공기와 발포성 액체를 불균형적으로 구비하여서 적합한 거품을 생산할 수 없다.
예컨대, 베네트(Bennett)가 출원한 미국 특허 제5,033,654호는 발포성 액체와 공기의 변형가능한 탱크와 거품필터를 갖춘 거품생성세그먼트로 이루어진 거품배출장치를 기재한다. 거품배출장치가 작동되면, 탱크내의 공기가 발포성 액체와 혼합하여 거품을 생산한다. 거품이 배출된 후에 탱크에 공기를 보충하기 위해서, 실린더 내로 이동가능한 공을 사용하는 체크밸브가 사용된다. 체크밸브는 거품의 흐름경로 외부에 배치된다. 변형가능한 탱크가 압착되면 탱크의 벽면이 실린더의 한쪽 끝으로 공을 밀어붙여 탱크의 공기로 인해 파손되어 체크밸브로 공기의 경로를 차단하게 된다. 거품을 배출한 직후, 소위 이완단계(relaxation stage) 동안에 탱크의 탄성을 갖는 벽이 원형으로 복원되고 상당한 진공상태를 창출한다. 후압이 체크밸브의 공을 원통형 하우징의 한쪽 끝에서 다른쪽 끝으로 떨어뜨려서 탱크에 충분한 공기를 보충한다. 탱크로 사용될 플라스틱 용기는 비교적 약하기 때문에, 적당한 복구력을 제공해야만 한다. 예를 들자면, 종래의 용기는 0.5 psi 정도로 원형복원될 수 있다. 일단 공이 원통형 하우징의 끝에 안착되면, 탱크내의 공기경로가 적어도 부분적으로 차단된다. 이로 인해서, 이와 유사한 구조들은 시의적절하게 탱크에 공기를 충분히 보충할 수 없다. 공기가 비교적 느리게 재공급 혹은 보충되면 병의 원형복원이 어렵게 된다. 결과적으로, 대부분의 용적은 액체로 채워지게 된다. 다음의 압착이 적절치 못한 공기와 액체의 혼합비율을 야기하여 저질의 거품을 생산하고, 최악의 경우에는 (거품 없이) 액체만을 생산한다. 탱크내에 적정량의 공기가 존재하지 않으면 거품 생산에 저해요인으로 작용한다.
공기충전방식의 다른 중요한 필수조건이 배출스트로크 중에 효과적이다. 배출스트로크 중에, 공기가 충전경로에서 빠져나와 적은 양의 거품이 생성배출된다.
에어로졸 거품배출장치는 휴대용 압착병에서 나타나는 다수의 문제점을 극복한다. 거품 에어로졸에서는, 압축된 탄화수소가스와 과거에 탄화플루오르(fluorocarbon)가스가 탱크에서 활성화물질로 사용된다. 하지만, 에어로졸은 다른 단점을 갖는다. 탄화플루오르는 환경적 요인으로 사용제한을 받고 있으며 탄화수소는 가연성 소재로 불안정하다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 안정성 추진재는 질소 또는 압축공기와 같은 압축가능한 가스이다. 한편, 안정성 추진재는 탄화수소와 같은 활성화물질인 액체에 분해되지 않는다. 활성화 물질이 소모되기 때문에 안정성 추진재는 고압상태로 유지되어 효과적인 분무상태를 유지하기 어렵다. 더욱이, 이러한 추진재는 종래의 밸브와 배출장치의 헤드부의 결합으로 사용가능한 에어로졸 거품을 만들기 힘들다.
그러므로, 거품배출장치는 저장과 이송도중에 밀폐상태를 제공하면서 시의적절하게 그리고 효과적으로 공기를 재충전할 수 있어야 한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 장치의 단면도이다.
도 2는 사용중인 도 1에 도시된 장치의 단면도이다.
도 3은 폐쇄위치에 있는 도 1에 도시된 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 단면도이다.
도 5는 사용중인 도 4에 도시된 장치의 단면도이다.
도 6은 폐쇄위치에서 캡을 구비한 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 X선에서 바라본 단면도이다.
도 8은 맞물림 위치에서 도 7의 실시예를 도시한 도면이다.
여러 단점들이 본 발명의 다양한 실시예에서 기술될 것이다. 한 실시예에서, 배출장치는 공기와 발포성 액체를 수용하는 탱크와, 탱크와 결합되어 있는 하우징, 및 하우징에 위치되어 이동가능한 체임버를 구비한다. 체임버는 탱크의 내부압력과 대기압 간의 압력차에 대응하여 하우징 안에서 제1위치와 제2위치로 이동할 수 있다. 제1위치에서, 체임버와 하우징은 대기(大氣)와 탱크 사이로 공기를 연통하는 제1입구를 구비한다. 제2위치에서, 체임버와 하우징은 제1위치를 밀봉하고 탱크로부터 공기와 발포성 액체를 체임버로 수용하는 제2입구를 구비한다. 패킹재료(packing material) 또는 필터가 체임버 내로 위치될 수 있어 공기와 발포성 액체가 혼합될 수 있는 충분한 표면적을 제공한다.
또한, 본 발명은 적어도 2개의 유체를 혼합할 수 있는 방법을 제공한다. 한 실시예에서, 본 발명은 탱크에서 체임버로 소정의 공기와 발포성 액체를 이동시키는 단계, 거품을 생성하기 위해 체임버 안에서 공기와 발포성 액체를 혼합하는 단계, 및 체임버에서 거품을 배출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 거품배출장치는 공기가 거품을 따라서 배출된 뒤에 탱크로 공기의 공급에 있어서 충분하면서 시의적절하게 보충할 수 있기 때문에 종래기술에 따른 배출장치보다 많은 장점을 갖는다.
본 발명의 다양한 특징은 첨부도면을 참조로 하여 기술된 설명으로 더욱 명백하게 이해될 수 있을 것이며, 유사한 부재는 동일한 참조부호로 표시된다.
본 발명은 도 1 및 도 2를 참조로 하여 설명하되, 본 발명에 따른 장치와 방법은 이에 국한되지 않는다.
도 1은 재충전위치에서 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 단면도이다. 한 실시예에서, 장치는 탱크(10)를 형성하는 압착가능한 병(11)에 부착된 거품배출장치를 도해한 것이다. 본 실시예의 장치는 바깥끝에 내부나사산(13)을 갖춘 중공형 실린더의 형태를 갖는 구획부(101)를 구비한다. 실린더의 상부는 환형링(17)에 실린더를 연결하는 원추대부(15)로 되어 있다. 원통부(19)는 환형링 방사상 안쪽에서 바깥으로 뻗되 축의 바깥으로 뻗는다. 가스켓(102)이 환형링(17) 내부면에 인접하게 위치한다. 실시예는 병목부(23)의 상부(21)를 밀봉하는 가스켓(102)을 갖춘 구획부(101)의 나사산(13)으로 병(11)에 탈착가능하게 장착된다. 환형부(17) 안쪽으로 뻗어 있는 하우징(104)은 원통형 측벽(29)과 바닥부(31)를 구비한다. 바닥부(31)는 축의 안쪽으로 형성된 원추대부(33)로 마감되고 원통형 스템(35;stem)을 형성한다. 원통형 스템(35)은 잠김튜브(106;dip tube)에 끼워 맞춰진다. 스템(35)의 중앙경로(37)는 하우징(104)으로 유입될 액체용 입구경로이다. 하우징(104)의 상부는 병(11)의 내부에서 탱크(10)와 연통하는 하우징에 위치한 다수의 개구부(105)를 구비한다.
본 발명의 실시예에서, 구획부(101)는 하우징(104)과 일체형으로 될 수 있다. 다른 실시예에서, 하우징(104)과 구획부(101)는 하나의 부품처럼 조립될 수 있게 2개의 탈착가능한 구성부재로 되되, 예컨대 각 구성부품들은 서로 대응하는 나사산을 형성한다. 특히, 이러한 실시예는 상이한 병목부와 조립할 수 있는 장점을 갖는다.
체임버(107)는 하우징(104) 내에서 미끄럼이동하게 수용된다. 체임버(107)는 원통형 측벽(41), 개방형 바깥끝(43(108)), 및 바닥부(45)를 구비한다. 바닥부(45)는 축의 안쪽으로 돌출한 원통부재(47)를 구비하는바, 이 원통부재는 중공형이고 내부끝에서는 경사면(49)를 구비한다. 경사면(49)는 하우징(104)용 입구밸브를 형성하는 원추대부(33)의 내부면에 안착된다. 도시된 위치에서, 입구밸브(111)는 폐쇄되고, 체임버(107)의 바닥부(45)는 하우징(104)의 바닥부(31)와 이격된다. 개구부(110)는 바닥부(45)에 형성된다.
전반적으로 환형상의 스토퍼(103)는 체임버(107)의 외부개방 끝에서 가압되어 끼워 맞춰진다. 바깥끝의 외부면은 경사부(51;tapered portion)를 구비한다. 또한, 축의 안쪽끝에서 원통형의 측벽(29)의 내부는 경사부(53)를 구비한다. 더욱 상세하게, 장치가 도시된 위치에 놓일 때면은 외부에서 탱크(10)까지 공기입구밸브(113;또는 공기흐름경로)를 형성하다. 아래에 기술되듯이, 장치가 거품을 배출하기 위해 압착하면 입구밸브(113)는 체임버(107)의 축에서 바깥으로 이동하여 폐쇄된다.
체임버(107)는 영역(109)에서 필터부재(도시되지 않음)를 수용한다. 필터부재는 입구개구부(110)를 통해 체임버(107)로 유입된 발포성 액체와 공기를 혼합할 수 있는 필요한 표면적을 제공한다. 필터부재는 발포성 액체와 공기를 혼합하기 위해 요구되는 표면적을 제공하도록 가우즈(gauze) 또는 이와 유사한 소재를 구비할 수 있다. 이와 병합되어 배경기술로서 참조할 수 있는 라이트(Wright)가 출원한 미국 특허 제3,937,364호의 3문단, 10~22줄에서, 발포성 액체와 공기가 적합하게 혼합되게 소용돌이형 경로를 제공하는 다양한 다공성 소재를 공지하고 있다. 압축되지 않는 다공성 소재는 다공성 화산유리소재, 소결유리소재 또는 다공성의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 및 레이온과 같은 비압축성 플라스틱소재들이다. 추가로, 2개의 그물망(mesh screen;도시되지 않음)이 체임버(107)의 양 끝에 위치될 수 있다. 그물망은 체임버(109)를 통과하는 흐름을 제제하고 체임버의 양 끝을 가로지르는 비교적 상당한 압력강하를 창출한다. 압력강하는 하우징(104) 내에서 체임버(107)의 미끄럼이동으로 야기된다. 하우징(104)에서 미끄럼이동하는 체임버(107)로 야기되는 압력강하는 종래기술과 비교하여 현저한 특징을 갖는다.
체임버(107)의 바닥부(31)에 입구개구부(110)는 체임버(107)의 바닥부(31)와 하우징(104)의 바닥부(45) 사이에 공간을 개방하고, 발포성 액체와 공기가 잠김튜브(106)와 탱크(10)에서 체임버로 유입된다.
캡(20)은 하우징(104) 축의 바깥끝을 둘러싼다. 하우징(104)의 원통부(19)는 캡(20)의 안쪽으로 뻗어 있는 환형부(22)를 수용한다. 환형부(22)는 축방향으로 미끄럼이동할 수 있도록 원통부(19)에 끼워 맞춰진다. 또한, 캡(20)은 오목부(24)와 연결측벽(25)을 구비하되, 연결측벽은 혼합영역(109)에서 배출되는 거품의 흐름경로를 형성한다. 또한, 캡(20)은 체임버(107) 위의 공간으로부터 상호연결되어 있는 노즐(112)을 구비한다. 캡(20)의 축 안쪽끝은 원통형상으로 구획부(101)의 축 바깥끝을 둘러싸며 축방향으로 미끄럼이동을 지지한다.
실린더에서 방사상 안쪽으로 돌출한 플랜지와 구획부(101)의 원통부의 축 바깥끝에서 바깥으로 돌출한 플랜지가 작용할 수 있도록 위치된다. 캡(20)이 축 안쪽으로 밀쳐지기 때문에, 캡은 축 바깥끝에서 구획부(101)의 원통부(19)의 내부면과 맞물리는 스토퍼(18)를 구비한다. 캡(20)은 하우징(104) 또는 구획부(101)와 선택적으로 연결될 수 있다. 또한, 캡(20)은 구획부(101)에 대해서 아래로 미끄럼이동함으로써 폐쇄될 수 있다. 선택가능하기로, 캡(20)과 하우징(104)은 나사결합으로 캡의 폐쇄를 돕도록 서로 대응되는 나사산을 구비할 수 있다.
도 2는 사용중인 장치의 단면도이다. 작동중에, 사용자는 접을 수 있는 병(11)을 압착한다. 이는 중앙경로(35)를 관통하고 입구밸브(111)를 개방하기 위해 경사면(49)에 안착되지 않도록 잠김튜브(106) 위로 액체를 강제로 끌어올린다. 동시에, 탱크(10)의 공간 위에 있는 공기는 개구부(105)를 통해 강제이송된다. 입구(105)를 관통하여 유입될 공기는 잠김튜브(106)를 관통하여 이송된 유체압력과 혼합되고 원통형 스템(35)이 하우징(104)내에서 축의 바깥으로 체임버(107)를 미끄럼이동한다. 하우징(104) 내에서 체임버(107)의 이동은 배기되는 것을 방지하기 위한 경사부(51,53) 사이로 형성된 공기입구밸브(113)를 폐쇄한다. 이 방식으로, 탱크의 공기는 강제로 화살표(301)로 도시된 바와 같이 개구부(105)를 지나 입구(110)로 끌어올려진다. 발포성 액체는 화살표(302)로 도시되되, 입구(110)를 지나 필터영역(109)으로 유입된다. 발포성 액체(302)와 공기(301)는 체임버(107)로 유입되고 공간(109)에 수용된 필터 혹은 패킹재료(도시되지 않음)에서 거품을 형성한다. 거품은 원통부(19)의 원위끝(27)과 연결측벽(25) 사이로 형성된 개구부를 지나 체임버(107)에서 배출된다. 도 1 및 도 2로 도시된 실시예에서, 거품은 노즐(112)을 통해 배출된다.
병의 압착이 해제되면, 병(11)의 접을 수 있는 벽면은 대기압과 비교하여 상대적으로 진공상태인 병 내부를 원래 형태로 복원한다. 이 경우, 탱크는 플라스틱재로 만들어지는데, 플라스틱재는 신속하게 탱크(10)를 보충할 수 있는 힘을 제공할 수 있는 충분한 형상복원력을 갖는다. 병 내부의 낮은 압력은 도 1로 도시된 위치로 체임버(107)를 인출하다. 일단 체임버(107)가 도 1로 도시된 바와 같이 미끄럼이동하여 위치복귀하면, 원통부재(47)는 폐쇄밸브(111)에 원추대부(33)에 안착된다. 액체흐름은 차단되고 잠김튜브는 충분한 발포성 액체를 수용한다. 또한, 도 1의 위치에서 체임버(107)의 복귀로 별도의 경사부(51,53)가 탱크(10)로 보충될 대기의 경로를 개방시킨다. 이는 체임버조립체 위에 비교적 커다란 경로로, 대기가 탱크에 신속하고 완전하게 보충될 수 있도록 한다. 일단 병 내부의 압력이 외부와 균형을 이루게 되면, 병(11)으로의 공기유입이 중단된다. 일단 탱크가 보충되면 공기유입이 중단되면서, 공기흐름경로는 병이 압착되거나 가압될 때까지 개방상태를 유지한다. 마지막으로, 배출경로를 채우고 있는 임의의 거품은 점차적으로 액체상태로 응축된다. 보충된 대기가 노즐(112)을 매개로 이송되므로, 경로를 채우고 있던 임의의 잔여거품은 우선 탱크 내로 뽑아낸다.
특히, 종래기술과 비교하여 본 발명의 장점은 탱크로 공기를 보충함에 있어서 신속하고 완전하게 실시할 수 있다는 점이다. 간략하게 배경기술란에서 전술하였듯이, 종래의 휴대용 압착병은 탱크 내로 공기를 적절하게 보충하지 못하였다. 이는 공기와 거품의 불완전한 비율로 연속작업을 초래한다. 결과적으로, 거품의 성질은 연속작업으로 저하된다. 본 발명은 사용 후에 거품의 성질을 유지하기 위해 신속하고 완전하게 탱크로 보충하거나 개방되어 있는 비교적 크고 차단되지 않는 공기흐름경로를 제공함으로써 이러한 결점을 극복한다.
거품의 성질은 공기와 발포성 액체의 화학양론적 비율을 변화시켜 조절할 수 있다. 예컨대, 묽은 거품은 공기보다 발포성 액체의 양을 더 늘리면 된다. 본 발명의 거품배출장치는 (액체 흐름제어용) 액체채널 가로부재의 크기와, (공기 흐름제어용) 체임버조립체와 하우징 사이의 구멍 크기로 상이한 거품 성질을 생산하도록 조절할 수 있다. 그러므로, 공기흐름경로 또는 공기입구밸브의 크기는 거품의 성질을 위해 조절될 수 있다. 다시 말하자면, 탱크에서 공기의 경로(113)는 (단위시간에 공기의 용적을 크게 차지하기 위해서) 각각의 경로(301,110)보다 비교적 크게 될 수 있다.
캡(20)을 아래로 누르면, 환형부(22)가 중공형 실린더(11)의 원통부(19) 아래로 미끄럼이동하고 연결벽면(25)과 원위끝(27)에 형성된 공기입구 또는 거품출구를 폐쇄한다. 실시예에서, 캡(20)은 면(108)에서 거품의 동요 때문에 거품병을 압착하여 폐쇄위치로부터 개방될 수 있다. 도 3은 폐쇄위치에 놓여져 있는 도 1로 도시된 장치의 단면도이다. 이 위치에서, 캡(20)이 구획부(101)의 원통부(19) 아래로 가압된다. 도 1 및 도 2와는 대조적으로, 원위끝(27)은 플랜지(28)에 안착되고, 폐쇄위치에서 플랜지(28)는 원위끝(27)과 분리된다. 이러한 분리는 캡(20)을 아래로 가압하므로 형성되거나, 선택가능하기로 캡(20)과 구획부(101) 사이로 캡의 트위스트작용을 형성하는 홈(도시되지 않음)을 구비한다. 폐쇄위치에서, 캡(20)의 환형부(22)는 하우징(104)의 원통부(19)와 맞물린다. 도 1 및 도 2의 실시예와 비교하여, 이 위치에서 환형부(22)가 원통부(19)와 맞물려지는 것이 확연하게 도시된다. 도 1로 기술하였듯이, 오목부(24)와 연결측벽(25)은 혼합영역(109)에서 빠져나가는 거품의 흐름경로를 형성한다. 도 3은 폐쇄위치를 도시한 것으로, 연결측벽(25)은 필터(109)의 바깥끝(43)에서 유체의 방출을 방지하기 위해 원통부(19)에 안착된다. 마지막으로, 폐쇄위치에서 돌출된 원통부재(47)의 경사면(49)은 원추대부(33)에 도시된 바와 같이 안착되므로 개구부(110)가 밀폐된다. 또한, 도 3은 필터용 패킹재료(도시되지 않음)를 위한 플랫폼(platform)인 홈(114;절선으로 도시됨)을 도시한다.
도 1 및 도 2의 실시예에서 보여졌듯이, 체임버(107)와 하우징(104)의 혼합은 밸브와 같은 협력작용을 행할 수 있다. 이 방식에서, 체임버(107)가 탱크의 압력변화에 따라 혹은 필터(109)의 양 끝을 가로지르는 압력차에 따라 제1위치에서 제2위치로 왕복이동한다. 제1위치에서 제2위치로의 이동으로, 체임버는 액체가 대기와 탱크와 연통할 수 있는 하나 이상의 구멍을 밀폐하고 개방한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 단면도이다. 도 4의 실시예에서, 조립체(125)는 탱크(도시되지 않음)와 맞물려져 사용된다. 조립체(125)는 인접한 끝(126), 원위끝(128), 나사산부(127), 및 플랜지(121)를 구비한 나사산이 형성된 구획부(122)를 구비한다. 나사산부(127)는 외부로 나사산이 형성된 병과 체결된다. 플랜지(121)는 하우징(104)의 플랜지(120)에 안착된다. 일단 조립체(125)가 탱크(도시되지 않음)에 견고하게 맞물리면, 플랜지(121)는 플랜지(120)를 관통하는 위치에서 하우징(104)에 고정된다. 선택 가스켓(117)은 또한 탱크에 조립체(125)를 밀봉하기 위해 제공된다.
도 4의 실시예에서, 하우징(104)은 캡(20)과 분리된다. 캡(20)이 조립체(125)에 확실하게 안착하기 위해서, 하우징(104)은 캡(20)의 환형 나사산부(22)를 수용하는 외부나사산부(118)를 구비한 외부환형상부(123)를 구비한다. 환형 나사산부(22)는 나사산부(120)와 맞물려질 나사산부(118)를 구비한다. 릿지부(129;ridge)는 하우징(104)의 본체에 환형상의 측벽(124)을 연결하다. 도 4로 도시된 바와 같이, 릿지부(129)는 대기가 탱크로 유입될 수 있도록 다수의 슬롯과 천공부(134)를 구비한다. 공기슬롯(134)은 외부와 탱크 사이로 공기를 연통할 수 있게 하다.
도 4의 실시예에서, 체임버(107)는 패킹재료 혹은 잠김튜브 없이 도시한다. 잠김튜브(도시되지 않음)는 원통형 스템(35)과 맞물린다. 도 1의 실시예와 같이, 공기는 노즐(112)을 지나, 스토퍼(103)과 환형상의 측벽(124) 사이에 형성된 구멍 사이를 통과하고, 공기슬롯(134)을 관통하여 탱크로 보충된다. 도 4는 공기충전작동 동안에 비활성위치에 있는 장치를 도시한 것이다.
도 5는 장치가 사용중(즉 압착할 수 있는 병이 압착되었을 때)인 도 4의 실시예를 도시하고 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 입구밸브(111)는 돌출한 원통부재(47)가 하우징(104)의 원추대부(33)에서 떨어지게 될 때 개방된다. 발포성 액체와 공기는 스포크(130) 사이에 형성된 공간(131)을 통해 하우징(104)으로 들어간다. 동시에, 탱크의 위쪽 공간에서 나온 공기가 인접한 끝(126)에서 체임버로 들어가고, 슬롯(134)을 통해 하우징(104)과 체임버(107) 사이로 이동하여 공간(131)을 통해 체임버(104)로 들어간다. 공기는 체임버(104)의 외주벽과 하우징(104)의 내주 사이에서 힘을 받아 잠김튜브를 매개로 동시에 위로 힘을 받게 되는 액체와 혼합된다. 개방된 입구(111)는 발포성 액체가 잠김튜브(도시되지 않음)를 통해 탱크로부터 들어갈 수 있게 한다. 도 5에서는, 경사부(51,53) 사이에 형성된 입구밸브(113:도 1 참조)가 페쇄되어 공기가 빠져나오는 것을 방지하게 된다. 대신에, 공기는 체임버(107)내에 수용된 패킹재료에 있는 발포성 액체와 강제로 혼합된다. 거품은 개방된 바깥끝(43)에서 나오게 된다. 립(26)의 형태로 된 환상구획부가 캡(20)으로부터 돌출하여 있고, 노즐(112)을 통해 흐르는 거품을 한정하게 된다. 환형상의 나사산부(22)가 환형상의 측벽(124)에 대해 밀봉하기 있기 때문에, 거품은 노즐(112)을 통해 밖으로 나아가도록 힘을 받는다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 단면도로서, 폐쇄위치에서 캡(20)을 도시하고 있다. 이 실시예에 도시된 바와 같이, 캡(20)은 립(26)의 인접한 끝이 환형상의 측벽(124)의 원위끝에 대해 밀봉되게 안착되도록 낮춰져 있다. 따라서, 탱크의 내용물이 빠져나올 수 없게 된다. 한 실시예에서, 조립체(125)는 이 조립체(125)의 안착부에 대해 캡(120)이 시계방향으로 회전하여 환형상의 측벽(124)에 립(26)을 맞물리게 하는 트위스트체결시스템을 구비한다. 이 체결기구는 조립체(125)에 대해 캡(20)이 90°또는 180°시계방향으로 회전함으로써 작용될 수 있다. 반시계방향으로 회전함으로써 캡이 조립체(125)의 안착부로부터 풀려나오게 된다.
도 7은 X선에서 바라본 도 6의 단면도로서, 도 6은 스포크(130)를 매개로 하여 체임버(107)에 방사상으로 연결된 돌출한 원통부재(47)를 도시하고 있다. 공간(131)은 유체가 체임버(107)로 들어가게 한다. 하우징(104)은 체임버(107)로부터 방사상 바깥으로 이동한다. 도 7의 실시예로부터, 구멍(134)이 체임버(107)와 하우징(104) 사이에 있을 수 있음을 알 수 있다. 구멍(134)은 공기가 탱크로부터 체임버(107)로 들어가게 할 수 있다(공기가 체임버(107)로 들어가는 것과 관련된 위의 설명을 참조한다). 도 6에 대해 설명된 트위스트체결시스템은 스토퍼(120)와 립(26)을 통해 나타나 있다. 도 7의 실시예에서는, 트위스트체결시스템이 맞물려 있지 않다. 스토퍼(120)는 하우징(104)의 환형상의 측벽(124)에 형성될 수 있다. 도 8은 스토퍼(120)가 립(26)과 맞물리도록 시계방향으로 회전된 외부환형상부(133:도 6의 캡(20))를 도시하고 잇다. 맞물린 위치에서, 캡은 적소에 체결되고, 조립체(125)로부터 쉽게 분리될 수 없다. 도 7의 캡을 분리하기 위해서는 예컨대 립(26)에서 떨어지도록 스토퍼(120)를 누름으로써 스토퍼(120)를 해제시키는 것이 필요하다. 캡은 조립체(125)에 대해 반시계방향으로 캡을 회전시킴으로써 맞물린 위치에서 분리될 수 있다.
탱크는 재형성가능하고 유연성 있는 종래의 플라스틱으로 구성될 수 있다. 마찬가지로, 체임버(107)와 하우징(104)은 적당한 플라스틱 또는 다른 재료로 만들어질 수 있다. 도 1과 도 2의 실시예에서, 하우징(104)은 병과 구획부(101) 사이에 끼워진 가스켓(102)과 함께 탱크와 잠김튜브에 나사결합된다. 가스켓(102)은 탱크(11)로부터 발포성 유체의 누출을 방지한다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 하우징(104)과 체임버(107)는 나중에 탱크와의 조립을 위한 유니트구조로 일체로 형성될 수 있다.
예시적인 실시예에서는 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 거품배출장치는 압착형 병과 다른 탱크에 사용될 수 있다. 즉, 병을 압착함으로써 압력이 발생하는 실시예로 도시되어 있지만, 전술된 구조는 다른 압력원이 사용되는 다른 실시예와 함께 사용될 수도 있다. 예컨대, 작은 손펌프 또는 벨로우즈가 병에 연결되어 필요한 내부압력을 제공할 수 있다. 따라서, 당해분야의 숙련자들은 여기에 설명된 예시적인 실시예가 본 발명의 개념으로부터 벗어남 없이 변형될 수 있고, 본 발명의 범주내에 있는 것으로 간주됨을 이해하게 될 것이다.

Claims (18)

  1. 제1입구와 제2입구 및 다수의 개구부를 갖춘 하우징과,
    입구개구부와 출구개구부를 갖추고서 상기 하우징내에 위치되며, 상기 제1입구에 대해 밀봉하고 폐쇄하면서 상기 제2입구를 개방하는 제1위치와, 상기 제1입구를 개방하면서 상기 하우징에 대해 밀봉하여 상기 제2입구를 폐쇄하는 제2위치 사이에서 미끄럼이동하는 체임버,
    상기 하우징에 있는 다수의 개구부에서 상기 체임버에 있는 개구부까지 경로를 형성하되, 상기 제1입구가 개방될 때 이 경로와 연통하게 되는 하우징과 체임버 사이의 공간,
    거품을 생성하도록 발포성 액체와 공기를 혼합하기 위한 표면적을 제공하는 상기 체임버내에 수용된 재료 및,
    상기 체임버의 출구개구부와 연통하는 하우징에서 나오는 출구를 구비한 거품배출장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발포성 액체 위에 공기공간을 갖추고서 발포성 액체를 수용하는 압축탱크와, 상기 액체가 상기 제1입구와 연통되게 하는 경로 및, 상기 공기공간이 상기 하우징의 개구부들과 제2입구와 연통되게 하는 경로를 추가로 구비하는 거품배출장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 체임버와 상기 하우징은 제1압력하에 압축탱크에서 체임버로 발포성 액체를 연통시키는 제1경로를 형성하고, 제1압력하에서 압축탱크에서 체임버까지 공기를 연통시키는 제2경로를 형성하며, 제2압력하에서 대기를 압축탱크로 연통시키는 제3경로를 형성하는 거품배출장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2입구는 대기가 압축탱크로 연통되는 것을 방해하지 않는 크기로 되는 거품배출장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제2입구는 제1경로 및 제2경로보다 상대적으로 큰 크기로 되는 거품배출장치.
  6. 체임버와,
    하우징,
    상기 체임버와 하우징으로 발포성 액체와 공기를 연통시키는 탱크,
    상기 체임버와 하우징으로 형성되고서 상기 탱크로부터 상기 발포성 액체를 유입되게 하는 제1구멍,
    상기 체임버와 하우징으로 형성되고서 상기 탱크로부터 공기를 유입되게 하는 제2구멍,
    상기 탱크에 연결되고서 상기 탱크로 대기를 유입시키는 제3구멍,
    상기 체임버내에 위치된 제1그물망 및 제2그물망 및,
    출구를 구비한 거품배출장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제3구멍은 제1구멍 및 제2구멍보다 실질적으로 큰 거품배출장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 발포성 액체와 공기를 혼합하도록 다수의 소용돌이형 경로를 갖춘 패킹재료를 추가로 구비하는 거품배출장치.
  9. 제6항에 있어서, 잠김튜브를 추가로 구비하는 거품배출장치.
  10. 제6항에 있어서, 캡을 추가로 구비하는 거품배출장치.
  11. 하우징과 체임버 사이에 제1구멍과 제2구멍을 형성하도록 제1위치로 하우징내의 체임버를 미끄럼이동시켜서, 상기 제1구멍이 탱크에서 체임버로 발포성 액체를 연통시키고, 상기 제2구멍이 탱크에서 체임버로 공기를 연통시키는 단계와,
    거품을 생성하도록 상기 발포성 액체와 공기를 혼합하는 단계,
    상기 체임버로부터 거품을 배출하는 단계 및,
    상기 하우징과 체임버 사이에 제3구멍을 형성하도록 제2위치로 하우징내의 체임버를 미끄럼이동시켜서, 대기로 탱크를 채우는 단계를 포함하는 적어도 2유체를 혼합하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 발포성 액체와 공기를 혼합하는 단계는, 거품을 생성하도록 발포성 액체와 공기를 소용돌이형 경로로 통과시키는 단계를 추가로 포함하는 적어도 2유체를 혼합하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 발포성 액체와 공기를 혼합하는 단계는, 거품을 생성하도록 발포성 액체와 공기를 제1메쉬필터 및 제2메쉬필터로 통과시키는 단계를 추가로 포함하는 적어도 2유체를 혼합하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 서로에 대해 제1구멍과 제2구멍의 크기를 각각 조정함으로써 거품의 성질을 조절하는 단계를 추가로 포함하는 적어도 2유체를 혼합하는 방법.
  15. 구획부와,
    이 구획부내에 위치되고서 입구와 출구를 갖춘 하우징,
    이 하우징내에 위치하고서, 제1입구에 대해 밀봉하면서 제2입구를 개방하는 제1위치와, 상기 제1입구를 개방하면서 상기 제2입구에 대해 밀봉하는 제2위치 사이에서 미끄럼이동하는 체임버,
    이 체임버가 제1위치에 있을 때 하우징과 구획부 사이에 있는 제1경로,
    상기 체임버가 제2위치에 있을 때 하우징과 체임버 사이에 있는 제2경로 및 제3경로를 구비한 거품배출장치.
  16. 압착할 수 있는 벽을 갖춘 탱크와,
    이 탱크에 연결된 구획부,
    이 구획부내에 위치되고서 입구와 출구를 갖춘 하우징,
    이 하우징내에 위치하고서, 제1입구에 대해 밀봉하면서 제2입구를 개방하는 제1위치와, 상기 제1입구를 개방하면서 상기 제2입구에 대해 밀봉하는 제2위치 사이에서 미끄럼이동하는 체임버,
    이 체임버가 제1위치에 있을 때 탱크와 구획부 사이에 있는 제1경로,
    상기 체임버가 제2위치에 있을 때 하우징과 체임버구획부 사이에 있는 제2경로 및 제3경로를 구비한 거품배출장치.
  17. 하우징과 체임버 사이에 제1경로와 제2경로를 형성하도록 제1위치로 하우징내의 체임버를 미끄럼이동시켜서, 상기 제1경로가 체임버로 발포성 액체를 연통시키고, 상기 제2경로가 체임버로 공기를 연통시키는 단계와,
    거품을 생성하도록 상기 발포성 액체와 공기를 혼합하는 단계,
    상기 체임버로부터 거품을 배출하는 단계 및,
    제2위치로 하우징내의 체임버를 미끄럼이동시켜서, 제2위치에서 제1경로와 제2경로를 밀봉시키고 제3경로를 형성하여, 혼합하는 동안 소비된 공기를 채우는 단계를 포함하는, 거품을 생성하도록 발포성 액체와 공기를 혼합하는 방법.
  18. 탱크에서 하우징으로 발포성 액체와 공기를 연통시키는 단계와,
    상기 하우징으로부터 발포성 액체와 공기를 받아들이는 제1입구를 형성하도록 제1위치로 탱크내에 있는 체임버를 미끄럼이동시키는 단계,
    거품을 생성하도록 상기 발포성 액체와 공기를 혼합하는 단계,
    상기 체임버로부터 거품을 배출하는 단계 및,
    제2위치로 하우징내의 체임버를 미끄럼이동시켜서, 제2위치에서 제1입구를 밀봉시키고 제2입구를 형성하여, 이 제2입구가 탱크에 대기로 채우는 단계를 포함하는, 거품을 생성하도록 발포성 액체와 공기를 혼합하는 방법.
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