KR20080058411A - 분무 장치 - Google Patents

Abstract

압력 용기 내에 유지된 방향제, 살충제 및/또는 살균제를 분무하는 분무 장치로서, 상기 분무 장치는 용기 수용 섹션(13) 및 스위칭 섹션(10)을 포함하며, 상기 스위칭 섹션은 솔레노이드 스위치를 포함한다.

분무 장치, 압력 용기, 솔레노이드 스위치, 코일 스프링, 전기자

Description

분무 장치{SPRAYING DEVICE}

본 발명은 분무 장치에 관한 것으로서, 이에 한정되지는 않지만, 특히 분무 장치용 스위치 수단에 관한 것이다.

종래의 분무장치들은 전형적으로 가동암 아래 적절한 위치에 유지되는 에어로졸 용기로 이루어진다. 가동암은 타이머 및 모터에 의해 제어될 수 있고, 이들에 의해 설정된 시간 간격에 따라, 에어로졸 용기의 토출 밸브를 움직여 눌러서, 에어로졸 용기로부터 물질이 분무되도록 한다.

에어로졸 용기의 활성화를 확보하기 위하여 암의 이동이 비교적 큰 힘으로 수행되어야 한다는 점에서 이러한 형태의 장치들은 불편함이 따른다. 그러나 공차들이 매우 엄격하게 제어되지 않는다면, 에어로졸 용기의 출력 스템(output stem)의 미세한 측면 움직임은, 가동 암이 가하는 힘으로 인해 에어로졸 용기에 손상을 초래할 수 있다. 따라서, 에어로졸 용기 스템은 분무 장치의 오작동에 의해 손상될 수 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 압력 용기 내에 유지된 방향제, 살충제 및/또는 살균제를 분무하는 분무 장치를 제공하고, 분무 장치는 용기 수용 섹션(container receiving section) 및 스위칭 섹션(switching section)을 포함하며, 스위칭 섹션은 솔레노이드 밸브를 포함한다.

바람직하게는, 앞에서 언급한 물질들의 분무 장치를 제어하기 위한 솔레노이드 스위치의 사용은 종래 장치들에 비해 뛰어난 출력 제어 능력을 제공한다.

솔레노이드 스위치는 코일 스프링, 바람직하게는 팽창된 상태(압축되지 않은 형태)에서 원뿔형상, 바람직하게는 절두원뿔 형상(frusto-conical)의 스프링일 수 있는 탄성 바이어스(bias)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 스프링은 압축된 형태일 때, 바람직하게는 압축되었을 때 스프링의 1회 권선 시의 깊이를 갖는 나선형상을 채용한다.

바람직하게는, 원뿔형상 스프링의 사용은 탄성 바이어스와 충돌하는 솔레노이드 전기자의 자체 중심 이동(self-centering)을 가능하게 한다. 또한, 원뿔형상 스프링은 바람직하게는 얇은 패키지로 압축되어 솔레노이드 자기 회로의 공극을 최소화한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 압력 용기 내에 유지된 방향제, 살충제 및/또는 살균제를 분무하는 분무 장치를 제공하고, 분무 장치는 용기 수용 섹션 및 스위칭 섹션을 포함하며, 스위칭 섹션은 팽창된 상태(압축되지 않은 형태)에서 절두원뿔 형상의 코일 스프링을 포함하는 솔레노이드 스위치를 포함하고, 코일 스프링은 스프링과 충돌하는 솔레노이드 전기자의 자체 중심 이동을 가능하게 한다.

바람직하게는, 탄성 바이어스는 전기자의 홈부에 위치되고, 상기 홈부는 대략 탄성 바이어스가 압축되었을 때의 두께만큼의 깊이를 갖는다.

바람직하게는, 홈부는 전기자의 단부에 위치된다.

솔레노이드는 보빈(bobbin) 요소를 포함하고, 보빈 요소의 위 또는 주변에 솔레노이드의 코일이 권선될 수 있다. 보빈은 솔레노이드의 자기회로가 위치될 수 있는 프레임을 제공할 수 있다.

바람직하게는, 보빈은 하나의 흡입 단부와 토출 단부로 이루어진 구멍들을 갖는, 누설에 자유로운 설계를 제공한다. 또한, 보빈은 솔레노이드의 다른 부품들을 고정할 수 있는 프레임을 형성한다.

바람직하게는, 보빈과 자기회로는 그 사이에 위치된, 바람직하게는 슬리브의 출구 주변에 위치된 실을 갖는다. 실은 바람직하게는 변형이 가능하거나 스위칭 섹션을 조립하는 동안 변형되도록 설치된다. 바람직하게는, 실은 스위칭 섹션을 조립하는 동안 변형된다. 바람직하게는, 실은 보빈의 유체 통로로부터 유체의 배출이 중지되도록 설치되고, 상기 유체 통로는 바람직하게는 솔레노이드의 전기자와 보빈의 내부 사이에 위치된다. 실은 고리 형상일 수 있다.

자기 회로는 적어도 제 1 및 제 2부분을 포함할 수 있다. 자기회로의 제 1부분은 U자 형상일 수 있고, 바람직하게는 단면이 대체로 사각형일 수 있다. 제 1부분은 스위칭 섹션의 토출구를 포함할 수 있다. 자기회로의 제 2부분은 U자 형상의 제 1부분에 인접하게 형성된 실질적으로 평평한 단면일 수 있다. 자기회로의 제 2부분은 바람직하게는 구멍, 바람직하게는 중앙 구멍을 갖는다, 바람직하게는, 전기자는 상기 구멍 안으로 돌출된다. 바람직하게는, 구멍은 보빈의 일부분을 수용한다. 바람직하게는 제 2부분은 제 1부분보다 두껍다.

바람직하게는, 제 2부분의 두께는 자기회로의 자기저항을 감소시킨다.

제 2부분은 제 1부분의 일부일 수 있는 크림프 섹션(crimp section)을 통해 제 1부분에 고정될 수 있다.

제 1부분은 토출구 부근의 유동 가이드를 포함한다. 유동 가이드는 바람직하게는 구멍을 향하는 유동을 안내하기 위하여 구멍, 바람직하게는 구멍의 양측으로부터 떨어져 연장될 수 있는 그루브(groove)일 수 있다. 제 1부분에 고정되는 유동 가이드는 맞물린 나사산에 의해 조정이 가능하다. 이 조정은, 예를 들면 장치의 분무 콘(cone)이 넓어지거나 좁아지도록 하여 분무 출력을 조정하도록 구성될 수 있다.

보빈은 보빈의 유체 통로를 향하는 흡입구멍을 포함한다. 흡입구멍은 바람직하게는 돌출 섹션에서 유체 통로로 들어간다. 돌출 섹션은 바람직하게는 실 요소를 수용하도록 형성된다. 바람직하게는, 돌출 섹션은 실 요소가 지탱되도록 형성된 감소된 단면적을 제공한다. 바람직하게는 실 요소는 부양되어 있는 실 요소이다. 바람직하게는 실 요소는 전기자와 돌출된 플랫폼 섹션 사이에 지지된다.

용기 수용 섹션은 바람직하게는 보빈에 수용되거나 보빈 위에 위치되고, 바람직하게는 용기 수용 섹션의 적어도 하나의 요소는 보빈을 둘러싼다. 바람직하게는, 용기 수용 섹션은 실질적으로 보빈과 동축을 이룬다. 용기 수용 섹션은 바람직하게는 사용자가 물질 용기를 삽입 또는 제거하는 동작으로부터 솔레노이드 스위치가 절연되도록 한다.

바람직하게는, 실 요소는 대략 10bar, 바람직하게는 대략 11bar, 바람직하게는 대략 12bar, 바람직하게는 대략 13bar의 압력으로 유동 통로를 실링하도록 형성된다.

바람직하게는, 전기자는 대략 0.1 ~ 0.6mm, 바람직하게는 0.18 ~ 0.45mm 의 이동량을 갖도록 형성된다.

바람직하게는 스위칭 장치는 대략 15cP보다 작은, 바람직하게는 대략 13cP보다 작은, 바람직하게는 대략 11cP보다 작은, 바람직하게는 대략 10cP보다 작거나 같은 점성을 갖는 유체를 작동시키도록 형성된다.

바람직하게는, 코일은 대략 100 ~ 300의 권선수를 갖고, 바람직하게는 250 ~ 500AT의 암페어 횟수 값, 바람직하게는 300 ~ 450AT의 암페어 횟수 값을 갖는다.

바람직하게는, 사용 중에, 코일을 통해 흐르는 최대 전류는 대략 3A이고, 바람직하게는 2A보다 작다.

바람직하게는, 전기자는 대략 7ms, 바람직하게는 대략 5ms, 더 바람직하게는 3ms의 응답 시간을 갖는다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 용기 수용 섹션과 스위칭 섹션을 포함하는 분무장치가 제공되고, 스위칭 섹션은 보빈 요소를 갖는 솔레노이드 스위치를 포함하며, 보빈 요소 위 또는 주변에 솔레노이드의 자기회로가 위치된다.

발명의 또 다른 측면에 따르면, 용기 수용 섹션과 스위칭 섹션을 포함하는 분무장치를 제공하고, 스위칭 섹션은 보빈 요소를 갖는 솔레노이드 스위치를 포함하고, 보빈 요소 내에는 솔레노이드의 자기 전기자가 유지되며, 실 요소는 전기자와 보빈의 흡입 부분 사이에 지지된다.

여기에 설명된 모든 특징들은 상기 측면들 중 어느 하나와 어떠한 조합으로도 결합될 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 이해를 돕고 본 발명의 실시예들이 효과적으로 실현될 수 있는 방법을 보여주기 위해, 첨부된 개략적인 도면에 예시적인 방법으로 참조부호를 부여하여 설명한다.

도 1은 분무 장치의 스위칭 섹션을 도시한 사시 횡단면도,

도 2는 도 1에 도시된 스위칭 섹션의 프레임 및 보빈 섹션을 도시한 측면도,

도 3은 도 2에 도시된 프레임 및 보빈 섹션을 도시한 정면도,

도 4는 폐쇄 위치에서 에어로졸 용기가 부착된 스위칭 섹션을 도시한 횡단면도,

도 5는 개방 위치에서 스위칭 섹션을 도시한 측면도.

분무 장치의 스위칭 섹션(10)은 이하에 설명되는 것처럼, 솔레노이드 스위치로 구성된다. 에어로졸 용기(14, 도 4참조)의 출구 스템(12)은 스위칭 섹션(10)의 하부 구멍(16)에 수용된다. 밸브 스템(12)은 오링(18)과 면 실 요소(face seal element, 20)에 의해 실링된다. 오링(18)과 면 실 요소(20)는 스페이서(22)에 의해 분리된다. 면 실 요소(20)는 에어로졸 용기(14)로부터 물질이 통과될 수 있는 구멍(24)을 갖는다. 면 실 요소(20)는 챔버(26)로 통하는 길을 내주며, 이 챔버(26)는 흡입 핀 홀(28) 측으로 점점 가늘어진다. 흡입 핀 홀(28)은 주 실 요소(primary seal element, 30)에 의해 실링되고, 주 실 요소(30)는 이동 가능한 자기 전기자(32)에 의해 흡입 핀 홀(28)과 밀봉 결합된 상태로 유지된다.

플라스틱 보빈(34)은 아래에 설명되는 것처럼 다수의 요소들이 위치되는 프레임을 제공한다. 플라스틱 보빈(34)에는 챔버(26) 및 흡입 핀 홀(28)이 형성된다. 흡입 핀 홀(28)은 이하에 설명되는 것처럼, 돌출된 플랫폼 섹션(36)을 통과하여 연장된다.

이동 가능한 자기 전기자(32)는 플라스틱 보빈(34) 내에 위치되고, 이하에 설명되는 것처럼 도 1의 화살표A 방향을 따라 위 아래로 이동할 수 있다. 플라스틱 보빈(34)은 또한 솔레노이드의 일부를 형성하는 구리 권선(38)을 위한 장소를 제공한다. 솔레노이드용 자기 회로는 플라스틱 보빈(34)의 외측에 위치한 상부 철제 프레임(40a) 및 상부 철제 프레임(40a)과 접촉하는 하부 철제 프레임(40b)으로 구성된다. 철제 크림프(40c; crimp)는 상부 철제 프레임(40a)의 일부이고, 상부 및 하부 철제 프레임(40a, 40b)과 스위칭 섹션(10)의 나머지 부품들을 모두 지지하는 역할을 한다.

일반적으로, 스위칭 섹션(10)은 유체의 분무를 조절하기 위한 배터리 구동형 솔레노이드 밸브이다. 스위칭 섹션(10)은 예를 들면, 미리 압축되고 연속 토출형 밸브가 설치된 에어로졸 용기부터 유체의 토출을 조절하도록 설계된다.

스위칭 섹션(10)은 전기 코일 권선(38)을 통해 배터리(미도시)에 의해 구동되는 자기 회로를 구비한 완전한 보빈 하우징과, 에어로졸 접속 챔버 요소(13)로 구성된다. 보빈(34)은 스위칭 섹션(10)의 뼈대를 형성하고, 또한 에어로졸 용기(14)로부터 스위칭 섹션(10)의 토출구(42)까지 유체를 전달하기 위한 통로를 제공한다. 구리 코일(38)은 자기가 발생되도록 보빈(34)에 권선된다. 상부 및 하부 철제 프레임(40a, 40b)은 자기 회로를 완성하기 위하여 플라스틱 보빈(34)에 고정 된다. 보빈(34)의 바닥에는 핀 홀(28)이 있으며, 이 핀 홀(28)은 에어로졸 접속 챔버(26)와 보빈 하우징(34) 사이에 연결 통로를 제공한다.

주 실 요소(30)는 핀 홀(28)과, 플런저(plunger)를 형성하는 이동 가능한 자기 전기자(32) 사이에 평평하게 부양되어 있는 실을 형성한다. 주 실 요소(30)는 활동적인 핀 홀의 실 요소를 제공한다. 상부 철제 프레임(40a)의 중심에는 주변의 공기 중으로 유체를 토출하기 위한 토출구(42)가 위치된다.

스위칭 장치의 몸체로 돌아가서 더 자세히 설명하면, 구멍(16)은 에어로졸 접속 챔버 요소(13)의 일부이며, 에어로졸 용기(14)의 스템(12)을 더 용이하게 수용하기 위하여 미세하게 벌어진 구멍을 구비한 원통 형상을 갖는다. 스템(12)은 구멍(16)의 단부에 면 실 요소(20)를 구비한 면 실, 및 구멍(16)의 내측 표면으로부터 미세하게 내측으로 돌출된 오링(18)을 구비한 오링 실로 스위칭 섹션(10)을 실링한다. 이 실들은 모두 에어로졸 용기(14)의 내용물이 누설되는 것을 방지하기 위해 제공된다.

접속 챔버는 보빈(34)으로부터 접속 챔버 요소(13)를 통과하여 돌출된 못들(15; 도 2 및 도 3 참조)을 이용하여 초음파 용접으로 보빈(34)에 고정되는 플라스틱 요소(13)로 형성된다. 돌출된 못은 사각형상인 접속 챔버 요소(13) 상부의 각 구석에 배치된다. 마주보고 있는 대각선 구석의 두 개의 못(15)은 다른 두 개의 못 보다 더 크며, 접속 챔버 요소(13)와 보빈(34)이 쉽게 위치를 잡을 수 있도록 제공된다. 용접은 하부 철제 프레임(40b)이 보빈(34)과 하부 접속 요소(13) 사이에 고정되도록 한다. 상부 및 하부 철제 프레임(40a, 40b)은 도 2에 도시된 것처럼, 크림프(40c)의 외측 모서리를 가압하여 앞에서 언급한 크림핑에 의해 서로 결합된다.

사용 중에, 스위칭 섹션은 앞에서 설명한 것처럼 구멍(16)에 수용되는 스템(12)을 구비한 에어로졸 용기(14)에 고정된다. 에어로졸 용기(14)는 스위칭 섹션(10)에 의해 눌려지는 스템(12)을 구비한 연속 토출형 밸브를 갖으며, 이는 에어로졸 용기(14)의 물질이 자유로이 용기로부터 챔버(26)를 거쳐 주 실 요소(30)까지 이동할 수 있다는 것을 의미한다. 오링(18)과 면 실 요소(20)에 의해 에어로졸 용기로부터의 물질의 누설과 구멍(16) 밖으로의 물질의 누설이 방지된다. 면 실 요소(20)의 구멍(24)은 물질이 용기로부터 챔버를 경유하고, 흡입 핀 홀(28)을 따라 주 실 요소(30)로 유입되도록 한다. 이는 스위칭 섹션(10)이 에어로졸 용기(14)의 밸브보다 완벽하게 토출을 제어할 수 있는 이점을 갖는다.

주 실 요소(30)는 도 4에 도시된 것처럼, 이동 가능한 자기 전기자(32)로부터의 압력에 의해 돌출된 플랫폼 섹션(36) 위에서 아래쪽으로 눌리어지며, 이어서 이동가능한 자기 전기자(32)는 스프링(44)에 의해 아래쪽으로 힘을 받게 된다. 이에 관해서는 아래에서 더 상세히 설명될 것이다. 이러한 형태는 코일 권선(38)에 아무런 힘도 작용하지 않을 때 나타난다.

에어로졸 용기(14)로부터 유체의 토출이 필요할 때, 코일(38)에 전류가 인가되고, 그 결과 자기 유도로 인해 이동 가능한 자기 전기자(32)가 도 5에 도시된 형태로 이동한다. 코일(38)에서의 전류의 방향은, 전원이 공급되었을 때, 이동 가능한 자기 전기자(32)가 토출구(42)를 향해 위로 이동하도록 선택된다. 따라서, 주 실 요소(30)가 핀 홀(28)로부터 멀어지고, 이 때문에, 챔버(26)로부터 압축된 유체는 자기 전기자(32)가 위치한 공간으로 유입되고, 자기 전기자(32)의 측면 주위를 거쳐 토출구(42)를 통해 대기중으로 토출될 수 있다. 이하에서 스위칭 섹션(10)의 다른 특징이 더욱 자세히 설명될 것이다.

앞에서 언급한 자기 회로는 U자 형상의 상부 철제 프레임(40a)으로 형성된다. 상부 철제 프레임(40a)은 크림프 섹션(40c)을 수용하기 위해 절단된 부분을 제외하고는 대체로 사각형상인 평평한 하부 철제 프레임(40b)과 짝 지어진다(도 2참조). 하부 철제 프레임은 플라스틱 보빈(34)이 수용되는 중앙 구멍을 갖는다. 이동 가능한 자기 전기자(32)는 자기 회로를 완성하기 위하여 하부 철제 프레임의 구멍으로 돌출된다. 하부 철제 프레임(40b)은 두 프레임(40a, 40b)과 자기 전기자(32) 사이의 자기 저항을 감소시키기 위하여 상부 철제 프레임(40a)보다 두껍게 설계된다. 하부 철제 프레임(40b)의 중앙 구멍은 하부 철제 프레임(40b)과 자기 전기자(32) 사이의 고른 자속 결합(flux coupling)을 고려하여 원형이다.

스위칭 섹션의 자기 물질은, 자기 전기자(32)가 토출구(42)를 향해 자기 전기자의 측면으로 유체를 통과시킬 때, 스위칭 섹션(10)을 통과하는 화학약품과 양립할 수 있도록 선택된다. 또한, 자기 물질은 기계적 강도 및 안정성뿐만 아니라 충분한 비투자율(relative permeability)을 가져야 한다. 프레임 섹션(40a, 40b, 40c)용 자기물질은 니켈을 도금한 연철을 사용하고, 전기자(32)용 자기물질은 마그네틱 그레이드 스테인리스 강(magnetic grade stainless steel)을 사용한다.

자기 전기자(32)의 상면에는 스프링(44)을 수용하기 위한 중앙 홈부(43)가 구비되어, 전기자(32)와 상부 철제 프레임(40a)의 내면 사이의 틈이 최소화된다.

코일을 권선하기 위하여 자기 물질을 선택하는데 사용되는 설계 특징들은 전기자(32)에 충분한 전자기력을 제공하고, 표준 알카라인 배터리(standard alkaline batteries)에 의해 구동되어야 하며, 충분한 배터리 수명을 갖도록 해야 한다. 또한, 권선은 충분히 빠른 응답 시간을 제공해야 하고, 크기가 작아야 한다. 설계 옵션의 범위는 150 ~ 250의 권선 횟수를 갖는 29 또는 30 게이지 와이어(gauge wire)를 사용하는 것이 고려된다. 이는 2amps보다 작은 최대 전류값 및 5ms보다 작은 응답시간을 갖는, 300 ~ 450 암페어 횟수값을 제공한다. 전형적으로, AA 타입 배터리가 사용된다.

상부 철제 프레임(40a)은 상술한 것처럼 유동 가이드 통로를 포함한다. 이 통로는 에어로졸 용기(14)로부터 전기자(32)의 상부를 지나 스프링(44)을 통과한 후 토출구(42)로 토출되는 물질의 유동을 가능하게 한다.

스프링(44)은 압축되지 않았을 때는 원뿔 형상이고, 압축되면 전기자(32)의 홈부(43)에 고정되는 나선 형상이 된다. 원뿔 형상 설계의 장점은 압축되었을 때 스프링은 단지 1회 권선 시의 깊이를 갖게 되어, 최소의 여분의 높이를 부가한다는 것이다. 이는 큰 홈부에 비해 자기 회로의 전체 자기저항에 최소한의 자기저항을 부가하는 작은 홈부의 사용을 가능하게 한다. 스프링의 직경은 전기자(32)의 직경보다 작게 형성되어, 더 바람직한 자기 회로를 제공하게 된다. 스프링(44)은 전기자(32)가 축방향으로 이동되도록 하고, 원뿔 형상은 전기자(32)의 반경 방향으로의 불특정한 이동을 최소화하는 자체 중심 이동 스프링을 제공한다. 홈부(43)의 크기는 최소화되며, 이것은 에어로졸 용기(14)로부터의 유체의 바람직하지 않은 정체가 오직 작은 공간에서만 일어나도록 돕는다. 그러나, 소량의 정체 유체는 증발되어 다음 작동 시 장치의 초기 상승 출력이 될 방향제의 포화 덩어리를 남기므로, 소량의 정체는 다소 장점을 갖는다.

스프링(44)은 100 ~ 150gm 범위의 힘을 제공하고, 스프링(44)의 시상수(time constant)를 고려할 때, 스프링(44)은 앞에서 언급한 5ms 미만의, 짧은 응답 시간 안에 스프링의 힘에 대항하여 전기자(32)를 위로 밀어 올리기 위해 대략 300 그램의 힘을 필요로 한다. 스프링의 깊이는 완전히 압축되었을 때, 대략 2mm이다.

앞에서 언급한 것처럼, 스프링(44)의 힘은 전기자(32)를 아래로 이동시켜 주 실 요소(30)를 돌출된 플랫폼 섹션(36)에 대항하여 아래로 누르며, 돌출된 플랫폼 섹션(36)은 절두원뿔 형상이다. 돌출된 플랫폼 섹션(36)의 장점은, 주 실 요소(30)가 실링해야 하는 더 작은 표면적을 제공한다는 것이다. 이는, 더 작은 면적이 효과적으로 실링되기 때문에, 스프링으로부터 더 작은 힘을 필요로 한다. 돌출된 플랫폼 섹션(36)에 대항하는 주 실의 실링 압력은 최대 13bar인 것이 유리한 것으로 밝혀졌다. 이는 다양한 형태의 에어로졸 용기(14)의 전체에 적용되는 압력 범위에 걸쳐서 효과적으로 실링할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 에어로졸이 과열될 경우, 이중 안전 장치의 메카니즘이 제공된다. 예를 들면, 주 실 요소의 압력이 15bar을 초과하는 경우, 에어로졸이 폭발할 수 있지만, 13bar 이상의 초과압력을 배출하는 본 장치에서는 폭발이 일어나지 않는다. 더욱이, 밸브 개방을 위하여 최소 대략 300 그램의 힘을 필요로 한다. 또한, 상술한 설계를 통해 얻을 수 있는 바람직하게 높은 실링 압력이 주어지면, 돌출된 플랫폼 섹션(36)은 장치가 배터리에 의해 구동되도록 한다.

주 실 요소(30)는 전기자(32)의 바닥과 플라스틱 보빈(34)의 일부를 형성하는 돌출된 플랫폼 섹션(36) 사이에 부양되어 있도록 설계된다. 부양 설계는 주 실 요소(30)가 에어로졸 용기(14)에 사용되는 화학 추진제와 접촉될 때, 주 실 요소(30)가 3차원으로 팽창된다는 점에서 장점을 갖는다. 선택적으로, 이 결과적인 변형은 주 실 요소(30)의 휨을 초래하지 않을 것이다. 그 이유는 실 요소(30)를 향하는 플라스틱 보빈의 추가적인 돌출부가 존재하기 때문이다. 돌출부의 존재 및 이들 사이의 틈은 돌출부 사이의 틈으로 주 실 요소(30)가 팽창되도록 한다.

주 실 요소(30)의 두께는 최대 변형, 실링에 요구되는 압축율, 제조 공차, 및 전기자(32)에 허용되는 이동량에 의해 한정되는 최대 허용 공극(air gap)에 기초하여 선택된다. 공극은 주 실 요소의 기저에서 취했을 때 0.18 ~ 0.45mm 사이의 크기를 갖는다. 이 공극은 전기자(32)의 이동량을 한정한다. 작은 이동량은 더 제어하기 쉬운 응답시간을 갖기 때문에, 상술한 크기들 사이의 공극을 가지는 것은 에어로졸 용기(14)로부터 충분한 양의 유체가 이동되도록 하고, 만족할만한 실의 팽창성 및 압축성을 갖도록 하고, 장치가 배터리에 의해 쉽게 구동되도록 충분히 작은 이동량을 갖도록 하며, 일정시간 동안 지속적인 분무가 가능하도록 하는 이점들을 갖는다.

흡입 핀 홀(28)은, 주 실 요소로부터의 요구 실링 힘에 대한, 전형적으로 3 ~ 10bar 사이의 에어로졸 압력; 스프링(44)에 의해 가해지는 힘에 대한 실 요소(30)의 압축율에 기초하여 고려되어야 하는 실링 경도; 또한, 고려되어야 하는 주 실 요소(30)의 두께에 대한 필수불가결한 팽창(앞에서 언급한 화학적 공격하에서)인 실링 공차; 마지막으로, 스프링 힘에 대항하여 작동되도록 하기 위한 요구 전력에 대한 스프링(44)으로부터의 스프링 힘 등의 파라미터들에 기초하여 설계된 다.

접속 챔버(13)는 스위치 섹션(10)과 에어로졸 용기(14)의 접촉 영역에 보빈(34)으로부터 분리되는 있는 요소를 제공한다. 이는 보빈(34)의 작동이 에어로졸 용기(14)의 삽입에 의해 영향을 받지 않으며, 또한 조립이 매우 간편하다는 장점을 제공한다. 따라서, 상기한 공극의 안정성이 유지된다. 또한, 초음파 용접 및 위치 지정용 핀(15)을 사용하여, 스위칭 섹션(10)의 결합을 위한 편리하고 신뢰성 있는 수단을 얻을 수 있다. 위치 지정용 핀(15)은 보빈(34)의 몸체의 네 군데 구석에 위치되고, 에어로졸 접속 챔버 요소(13)의 대응되는 구멍에 수용된다. 돌출이 필수적인 것은 아니지만, 핀(15)은 도 1에서 에어로졸 접속 챔버 요소(13)로부터 돌출되는 것으로 나타나 있다. 핀(15)이 마주보는 구석에 두 개의 핀을 갖도록 배치되면, 이 두 핀은 다른 구석에 있는 두 개의 핀 보다 약간 더 큰 직경을 갖는다. 이는 에어로졸 접속 챔버 요소(13)가 보빈(34)에 대하여 정확하게 위치될 수 있도록 한다.

물질의 출구로 예정되어 있는 상단부 또는 핀 홀(28)을 통해 물질이 지나는 하단부에 보빈으로부터의 유일한 토출구가 위치하기 때문에, 단일 부품으로 된 플라스틱 보빈(34)의 제공은 누설 방지 설계의 장점을 갖는다. 또한, 단일 부품으로 된 보빈(34)은 쉽고 저렴하게 제조할 수 있다. 플라스틱 보빈(34)의 상측에는, 보빈(34)의 상면을 둘러싸는 링 형상의 압착 실 요소가 제공된다. 압착 실 요소는 에어로졸 용기로부터의 물질이 옆으로 누설되어 코일(38)이 위치된 공간으로 유입되 는 것을 방지하기 위하여, 상부 철제 프레임(40a)의 상부 내면에 압착된다.

보빈에 사용되는 재료는 POM, (글래스 필(glass fill) 및 PPS를 구비/구비하지 않은)PA, 당업자가 쉽게 이용할 수 있는 모든 재료들이다. 이러한 재료들은 기계적으로 강하고, 에어로졸 용기에 포함되는 화학 촉진제 등의 공격하에서 이들의 변형은 수용가능한 범위에 있다. 또한, 재료들은 핀 홀(28)의 형성을 위해 부드러운 마감 및 주조성(smooth finish and mouldability) 뿐 아니라, 높은 습도 환경에서의 온도 안정성, 치수 및 강도 안정성을 포함하는 조건을 갖는다.

주 실 요소(30)에 대해, Buna(RTM), 바이트론(RTM), 실리콘 및 네오프렌 등의 재료가 사용된다. 설계 조건은 온도 안정성뿐만 아니라 주 실 요소(30)를 통과하는 화학 약품과의 융화성, 화학적 공격 하에서 경도 및 경도 변화, 힘 압축률 관계, 화학적 공격하에서 최대 치수 변화 및 반복적인 충격하에서 피로 특성을 포함한다. 재료의 경도는 쇼어 스케일에서 60 ~ 80 정도의 범위에 있는 A 등급 재료가 선택된다.

토출구(42)는 각각 공극의 크기가 감소되거나 증가되도록 스토퍼를 타이트하게 또는 느슨하게 함으로써 공극을 조절할 수 있도록, 상부 철제 프레임(40a) 안으로 나사산이 형성될 수 있는 나사 스토퍼의 형태로 제공될 수 있다.

여기에 설명되는 스위칭 섹션(10)은 화학 촉진제, 살충제, 살균제 등일 수 있는, 전형적으로 가압된 물질의 용기에 사용하기 위한 것이다.

본 출원과 연결된 명세서와 동시에 또는 그 이전에 출원되고, 이 명세서와 공중의 열람을 위해 공개된 모든 서류 및 문서들을 가리킴을 주의하며, 이러한 모든 서류 및 문서들의 내용들은 참조로서 여기에 포함된다.

첨부된 청구항, 요약서 및 도면을 포함하는 본 명세서에 설명된 모든 특징들, 및/또는 그와 같이 설명된 방법 또는 공정의 모든 단계들은 적어도 상기 특징들 및/또는 단계들 중 적어도 몇 가지가 상호 배타적인 조합인 것을 제외하고는 어떠한 조합으로도 결합될 수 있다.

첨부된 청구항, 요약서 및 도면을 포함하는 본 명세서에 설명된 각각의 특징은 특별히 다른 방법으로 설명되지 않는 한 동일하거나 대등한, 또는 유사한 목적을 제공하는 선택적인 특징에 의해 대체될 수도 있다. 따라서, 특별히 다른 방법으로 설명되지 않는 한 설명된 각각의 특징은 단지 일련의 동등한 또는 유사한 특징들 중 하나의 예일 뿐이다.

본 발명은 전술한 실시예의 상세한 설명에 한정되지 않는다. 본 발명은 첨부 된 청구항, 요약서 및 도면을 포함하는 본 명세서에서 설명된 특징들 중 신규한 것 또는 소정의 신규한 조합까지, 또는 그와 같이 설명된 소정의 방법 또는 공정의 단계들 중 신규한 것 또는 소정의 신규한 조합까지 확장한다.

Claims (5)

1. 압력 용기 내에 유지된 방향제, 살충제 및/또는 살균제를 분무하는 분무 장치로서, 상기 분무 장치는 용기 수용 섹션 및 스위칭 섹션을 포함하고, 상기 스위칭 섹션은 솔레노이드 스위치를 포함하고, 상기 솔레노이드 스위치는 팽창된 상태 즉, 압축되지 않은 형태일 때 절두원뿔 형상인 코일 스프링을 포함하며, 상기 절두원뿔 형상인 코일 스프링은 스프링과 충돌하는 솔레노이드의 전기자가 자체 중심 이동을 하도록 형성된 것을 특징으로 하는 분무 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 코일 스프링은 압축된 형태일 때 나선 형상인 것을 채용한 것을 특징으로 하는 분무 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 코일 스프링은 압축되었을 때 스프링의 1회 권선 시의 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 분무 장치.
4. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 코일 스프링은 전기자의 홈부에 위치되는 것을 특징으로 하는 분무 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 홈부는 대략 상기 코일 스프링이 압축되었을 때의 두께만큼의 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 분무 장치.

Images