KR20080099280A - 압착식 거품 발생기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 거품을 배출시키는 배출기(dispensing device)에 관한 것으로서, 개구(opening)(3)를 구비하고 액체와 기체(liquid and air)를 저장하며 수조작에 의해 압착되는(manually compressible) 용기(container)(2), 상기 개구(3) 상에 또는 개구(3) 내에 고정되는 고정성 하우징(rigid housing)을 구비하고, 상기 하우징은 기체통로(11)와, 액체통로(9)와, 밸브몸체(6)을 구비하는데, 휴지 상태에서(in a rest position) 상기 밸브몸체(6)는 밀봉 방식(4a, 4c)으로 상기 액체통로의 토출구(mouth)와 기체통로의 토출구를 폐쇄하고, 배출 상태에서(during dispensing) 상기 밸브몸체(6)는 상기 액체통로의 토출구와 기체통로의 토출구를 개방함으로써, 배출통로(13)에서 액체와 기체가 혼합되는 것을 허용하게 된다. 본 발명은, 상기 하우징이 제1 하우징부(4)와 제2 하우징부(20)을 구비하고, 상기 제1, 제2 하우징부는 서로에 대하여 다양한 위치에 장착 가능하며, 상기 용기가 압착됨으로써 배출되는 액체의 양과 기체의 양의 혼합비율이 상기 제1, 제2 하우징부가 서로에 대하여 장착된 위치에 따라 결정(dependent on the position in which the first and second housing parts are mounted with respect to each other)됨을 특징으로 한다.

거품, 배출, 용기, 밸브몸체, 혼합비

Description

압착식 거품 발생기 {SQUEEZE FOAMER}

본 발명은 거품을 형성하는 거품 발생기 조립체(foam-forming assembly)와 거품을 배출(dispensing foam)시키는 배출기(dispensing device)에 관한 것으로서, 특히, 펌프를 이용하지 않은(pumpless) 압착식 거품 발생기(squeeze foamer)에 관한 것이다.

미국 특허 제5,037,006호는 거품을 배출시키는 배출기를 개시하고 있다. 이러한 알려진 배출기는 액체와 기체를 저장하며 수조작에 의해 압착되는(manually compressible) 용기(container)를 구비한다. 상기 용기는 내부에 하우징이 고정된 개구를 구비하며, 상기 하우징 내에는 액체통로와 기체통로가 배열되어, 배출 상태에서는(during dispensing) 배출용 개구에서 종단되는 (ends in a dispensing opening) 배출통로(dispensing passage)와 연통된다. 또한, 상기 배출기는 휴지 상태에서(in a rest position) 액체통로의 토출구와 기체통로의 토출구를 밀봉하는 밸브몸체를 더 구비한다. 상기 밸브몸체는 원주 주위에 부착되는(held at the circumference) 디스크 형상의 유연한 부재(disc-shaped flexible element)로서 스프링 등의 수단에 의해 액체통로 및 기체통로의 토출구에 밀착되도록 가압된다.

상기 용기를 압착함으로써, 상기 용기 내의 압력과 액체통로 및 기체통로의 압력이 증가된다. 이러한 압력의 증가로 인하여, 밸브몸체는 기체통로와 액체통로의 토출구를 개방하고, 기체통로의 기체 흐름과 액체통로의 액체 흐름은 배출통로에서 만나게 되며(come together), 배출용 개구를 통해 배출되는 거품을 형성하기 위하여 액체와 기체의 혼합물은 다수의 체(sieve)를 통과하게 된다.

상기 용기가 압착된 후, 상기 용기는 본질적으로 그 자체의 탄성력이나 초기 상태로 복원시키기 위해 제공되는 복원 수단(restoring means)에 의해 초기 상태로 복원된다.

이러한 종래의 배출기는 기체와 액체의 혼합이 적절하지 못하여 거품의 질(quality)이 만족스럽지 못할 뿐만 아니라, 그 구조가 복잡하고, 다수의 부품들로 이루어져 제작이 복잡하다는 단점이 있다. 또한, 액체통로와 기체통로가 구부러져 있기 때문에, 액체와 기체 흐름의 속도가 저하되어 거품의 질을 저하시키게 된다.

더욱이, 종래의 배출기는 용기의 압착에 의해 각각 배출되는 액체와 기체 양(quantities) 사이의 기체/액체 비(ratio air/liquid)가 고정된다는 단점이 있다. 따라서 특정한 기체/액체 혼합비율이 요구되는 배출기는 해당 혼합비율에 적합하게 다시 설계되어야만 한다.

이에, 본 발명은 상기한 하나 이상의 단점들을 해소한 거품 배출을 위한 배출기를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 배출기의 하우징은 제1 하우징부와 제2 하우징부를 구비함을 특징으로 한다. 상기 제1, 제2 하우징부는 서로에 대하여 다양한 위치에 장착 가능하며, 상기 용기가 압착됨으로써 배출되는 액체의 양과 기체의 양의 혼합비율은 상기 제1, 제2 하우징부가 서로에 대하여 장착된 위치에 따라 결정된다.

제1, 제2 하우징부를 서로에 대하여 서로 다른 위치에 장착할 수 있게 제공함으로써, 동일한 부품들을 사용하면서도 용기가 압착된 때 배출되는 기체와 액체 양의 비율을 다양하게 얻을 수 있게 된다. 별도의 부품을 사용하지 않더라도 원하는 양질의 거품, 예를 들면 균질한 거품 및/또는 미세한 거품(homogeneity and/or fineness of the foam)을 생성하는데 적합한 배출기를 제작할 수 있는 장점이 있다. 이러한 양질의 거품에 요구되는 기체/액체 혼합비는 또한 거품을 생성하기 위한 액체의 유형에 따라 결정될 수 있다.

기체/액체 혼합비, 다시 말해서 용기가 압착됨으로써 배출되는 기체의 양과 액체의 양 사이의 비율은 상기 배출기(dispenser)의 작동에 따라 배출되는 기체의 양, 액체의 양 또는 그들의 조합에 의해 영향을 받으며, 제2 하우징부에 대하여 배치되는 제1 하우징부의 위치에 따라 결정된다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 상기 제1 하우징부는 상기 액체통로의 일부분인 다수의 개구들을 구비하며, 상기 제2 하우징부는 상기 제1 하우징부에 대한 위치에 따라 상기 다수의 개구들 중 하나 이상을 차폐(blocks)시킨다. 이로써, 기체와 액체 사이에 다양한 비율을 설정할 수 있는 간단한 조립체가 제공될 수 있다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 상기 제1 하우징부는 대체로 원주 방향을 따라 등거리(equidistantly) 간격으로 배열되는 다수의 개구들을 구비하고, 상기 제2 하우징부는 하나 이상의 개구들과 하나 이상의 차폐물(blockage)들을 구비한다. 조립 후, 상기 하나 이상의 개구들과 하나 이상에 차폐물들은 상기 제1 하우징부의 다수의 개구들과 정렬된다. 이로써, 배출기의 작동에 의해 배출되는 기체와 액체 사이의 비율은 상기 제1, 제2 하우징부가 서로에 대하여 장착된 각도에 의해 설정된다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 조립 후, 상기 제1 하우징부의 다수의 개구들은 상기 제2 하우징부의 하나 이상의 개구들과 차폐물에 각각 기밀 상태로 결합(sealingly fitted)된다. 이러한 실시 예에서, 상기 제1 하우징부와 제2 하우징부 사이에는 액체가 흐를 수 없다. 이로써, 상기 용기 내의 액체를 통과하여 기체를 흐르게 하지 않으면서, 상기 제1 하우징부와 제2 하우징부 사이의 공간을 통해 상기 용기에 기체를 공급(to aerate the container)할 수 있게 된다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 상기 제1 하우징부는 다수의 개구들을 구비하되, 상기 개구들 중 적어도 두 개는 크기가 다르다. 상기 제1 하우징부의 개구들의 크기를, 예를 들면 세 개의 큰 개구들과 세 개의 작은 개구들로, 변화시킴으로써, 상기 용기의 압착에 의해 배출되는 액체의 양을 설정할 수 있다. 또한, 다수의 상기 개구들 중 하나 이상을 차폐시킴으로써 상기 용기의 압착에 의해 배출되는 액체의 양을 설정할 수 있다. 예를 들면, 세 개의 큰 개구들을 모두 차폐하거나, 세 개의 작은 개구들을 모두 차폐할 수 있으며, 큰 개구들과 작은 개구들을 조합하여 차폐하거나 개방할 수 있다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 기체통로의 상기 토출구와 액체통로의 상기 토출구는 실질적으로 환형 형상(annular)이며 서로에 대하여 실질적으로 동심원 상으로 정렬(arranged substantially concentrically)된다.

상기 기체통로와 액체통로의 토출구들을 환형 형상으로 설계함으로써, 배출되는 액체의 양과 나중에 혼합되는 기체는 가능한한 넓은 표면적(surface area)에 살포된다. 환형 형상의 상기 토출구들이 서로에 대하여 동심원 상으로 정렬됨으로써, 액체와 기체 흐름 사이에서의 혼합이 개선된다.

여기서, '환형 형상의 토출구들이 동심원 상으로 정렬된다'함은 상기 기체통로의 환형 형상의 토출구 및/또는 액체통로의 환형 형상의 토출구가 실질적으로 하나의 토출구로 형성되거나, 원형으로 배열되는 다수의 개구들로 형성될 수 있음을 의미한다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 상기 액체통로의 환형 형상의 토출구의 직경은 상기 기체통로의 환형 형상의 토출구 직경보다 크다. 이로써, 상기 기체통로의 환형 형상의 토출구로부터 흐르는 액체는, 용기가 압착된 때, 상기 기체통로의 환형 형상의 토출구를 지나 흐르고, (액체와 기체의) 양호한 혼합이 달성된다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 밸브몸체는 대체로 원뿔 형상이다. 여기서, '원뿔 형상'이라 함은, 상기 밸브몸체가 실질적으로 원형-대칭형상(circular-symmetrical design)이고, 대칭축 방향에서 상기 밸브몸체의 일단의 직경은 타단의 직경보다 더 크다는 것을 의미한다. (상기 밸브몸체의) 직경은 원뿔 형상의 전체 길이에서 점차 감소되거나, 증가될 수 있으며, 일부의 길이에서는 일정한 직경으로 유지될 수 있다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 상기 밸브몸체는 적어도 부분적으로는 실리콘과 같은 유연한(flexible), 바람직하게는 탄성을 가지는(elastic) 재질로 제작된다. 상기 밸브몸체를 유연한 재질로 제작함으로써, 상기 밸브몸체의 밸브 기능을 제공하기 위하여 상기 배출기에 별도의 이동 부재(moving component)를 추가로 설치할 필요가 없다. 탄성을 가지는 재질을 이용함으로써, 상기 용기가 압착됨에 따라 거품이 배출된 후, 상기 밸브몸체는 휴지 상태(its rest position)로 복원된다. 다만, 또 다른 적절한 방법, 예를 들면, 스프링 요소나 상기 밸브몸체의 선장력(pretension)을 이용하여 이러한 복원 동작과 동일한 작용을 얻을 수 있음에 유의한다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 상기 하우징은 실질적으로 원형이면서 중심축에 대하여 대칭 형상(circular-symmetrical about centre axis)이다. 그리고/또는(and/or) 배출 상태에서, 배출되는 상기 액체는 상기 하우징의 길이방향에 대하여 일정한 방향으로 이동한다. 이러한 실시 예에서, 배출되는 상기 액체는 흐름 방향이 2회 또는 3회 이상 반전되는 종래의 복잡한 흐름 경로를 따를 필요가 없다. 이는 상기 배출기를 간단하게 제조할 수 있게 한다.

본 발명은 또한 청구항 14항에 개시되고 있는 압착식 거품 발생기를 생산하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 거품 생성기 조립체는 액체와 기체를 저장하면서 수조작으로 압착 가능한 용기를 구비하는 압착식 거품 발생기에 적용하기 용이하며, 상기 용기의 개구 상에 또는 개구 내에 장착될 수 있다.

거품을 배출하기 위한 배출기의 또 다른 실시 예들에 따르면, 일정 압력 하에서 액체와 가스, 예를 들면 거품화 가능한 액체와 압축 불활성 가스(propellant)를 수용하는 용기 내에 또는 용기 상에 본 발명에 따른 거품 생성기 조립체가 배치된다. 또한, 상기 거품 생성기 조립체는 일정 압력 하에서 거품화 가능한 액체와 가스를 제공할 수 있는 다른 기기, 예를 들면, 액체 펌프와 기체 펌프를 가지는 기기나, 연속적으로 일정한 압력을 제공하는 액체 공급기와 기체 공급기를 가지는 기기와 결합될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시 예를 통해 하기에서 더 상세하게 설명될 것이다.

도 1a는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배출기를 나타내는 단면도,

도 1b는 도 1a에 도시된 하우징을 나타내는 단면도,

도 1c는 도 1b의 일부분을 더 상세하게 나타내는 단면도,

도 2는 도 1에 도시된 배출기의 제1 하우징부를 상부에서 바라본 모습을 나타내는 도면,

도 3은 도 1에 도시된 배출기의 제2 하우징부를 상부에서 바라본 모습을 나타내는 도면.

도 1, 구체적으로 도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 발명에 따른 배출기의 제1 실시 예를 도시하고 있으며, 상기 배출기는 전반적으로 참조번호 '1'로 지시된다. 상 기 배출기(1)는 압착식 거품 발생기의 한 유형으로서, 압착식 거품 발생기는 용기(container)가 압착됨에 따라 배출용 개구를 통해 거품을 배출한다. 압착된 이후에, 상기 용기는 그 자체의 탄성력에 의해 또는 상기 용기를 최초의 상태로 복원시키기 위해 제공되는 복원 수단(restoring means)에 의해 최초의 상태로 복원된다.

상기 배출기(1)를 사용하여 생성(배출)되는 거품은 비누, 샴푸, 면도 거품, 설거지용 세제, 선탠 로션(sun-tan lotion), 볕에 그을린 후 사용되는 로션(after-sun lotion), 세정액(washing liquid), 피부 관리 용품(skincare products) 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.

상기 배출기는 휴지 상태에서(in the rest position)의 모습이 도시되고 있다. 다시 말해서, 상기 용기는 압착되지 않은 상태이다. 이러한 압착식 거품 발생기는 손(hand)으로 작동될 수 있다. 그러나 동일한 목적으로 사용되는 기구로 상기 용기를 누르는 것 또한 가능하다.

도시된 압착식 거품 발생기는 손에 들고 운반할 수 있다. 또한, 상기 압착식 거품 발생기 또는 그와 유사한 배출기를 벽(wall)에 부착되는 홀더 또는 공중 화장실 등에서 흔히 볼 수 있는 홀더와 유사한 것에 설치할 수 있다.

상기 배출기(1)는 액체와 기체를 수용하면서 수조작으로 압착 가능한(manually compressible) 용기(2)를 구비한다. 상기 용기(2)는 거품 생성기 조립체(foam-forming assembly)가 결합되는 개구(3)를 구비한다. 상기 용기(2)는 적절한 형상, 예를 들면, 타원이나 환형 단면(elliptical or a circular cross section)을 가지는 형상일 수 있다.

상기 거품 생성기 조립체는 대칭의 중심축 A-A의 주위로 실질적으로 원형-대칭인 형상으로서, 제1 하우징부(4), 제2 하우징부(20), 제3 하우징부(5)를 포함하는 하우징을 구비한다. 상기 제3 하우징부(5)는 나사 결합(threaded connection) 등의 방법으로 상기 용기(2)에 부착되고, 상기 제1 하우징부(4)와 제2 하우징부(20)는 상기 용기(2)와 제3 하우징부(5) 사이를 밀봉시키는 상태로 결속된다. 선택적으로, 상기 제3 하우징부는 스냅 결합(snap connection), 용접(welded connection), 밀폐(airtight seal) 또는 다른 적절한 연결 구조를 통해 상기 용기(2) 상에 또는 용기(2) 내에 부착된다. 더욱이, 상기 거품 생성기 조립체는 상기 제2 하우징부(20)와 제3 하우징부(5) 사이의 결속부(clamping section)(6a)에 근접하게 결속되는 실질적으로 원뿔 형상인 밸브몸체(6)을 구비한다. 상기 밸브몸체(6)은 유연한, 바람직하게는 탄성체 재질로 제작된다. 상기 밸브몸체(6)의 재질로는 실리콘이 적합하다는 것이 입증된 바 있다.

액체와는 상대적으로, 기체는 상기 용기(2)의 상단부에 위치된다. 이러한 액체와 기체는 상기 배출기(1)에 의해 거품을 생성하게 되는데, 이 거품은 밀봉 뚜껑(7) 내의 배출용 구멍(8)을 통해 배출된다. 상기 액체와 기체의 혼합을 가능하게 하기 위하여, 상기 용기(2) 내의 액체로부터 상기 제1 하우징부(4)의 다수의 개구들(9a, 9b; 도 2에서도 도시됨)을 경유하여 환형 단부(4a, 4b) 사이의 환형 형상의 토출구(10)까지 연장되는 액체통로(liquid passage)가 제공된다.

또한, 상기 용기(2)의 상단의 기체로부터 튜브(11)를 경유하여 환형 단부(4a, 4c) 사이의 환형 형상의 토출구(12)까지 연장되는 기체통로(air passage)가 제공된다. 도시된 휴지 상태에서, 상기 환형 형상의 토출구들(10, 12)은 상기 밸브몸체(6)에 의해 밀봉된다. 상기 환형 형상의 토출구들(10, 12)이 개방된 때, 즉, 상기 밸브몸체(6)에 의해 밀봉되지 않은 때, 상기 액체통로와 기체통로는 배출통로(dispensing passage)와 연통(in communication)된다. 상기 배출통로는 두 개의 체들(sieves)(13a)을 포함하는 제1 체 부재(first sieve element)(13)가 설치된 상기 밸브몸체(6)의 중간부분, 상기 밸브몸체(6)의 중간 개구(14), 상기 제3 하우징부(5) 및 밀봉 뚜껑(7)을 통과하여 상기 배출용 개구(8)까지 연장된다.

대체로, 상기 기체통로는, 휴지 상태에서 상기 밸브몸체(6)에 의해 덮여지는 기체통로의 토출구로 상기 용기(2) 내의 기체를 유통(fluid communication)시키는 하나 이상의 기체 도관(air duct)을 포함한다. 이와 유사하게, 상기 액체통로는, 휴지 상태에서 상기 밸브몸체(6)에 의해 덮여지는 토출구로 상기 용기(2) 내의 액체를 유통(fluid communication)시키는 하나 이상의 액체 도관(liquid duct)을 포함한다.

상기 액체통로의 환형 형상의 토출구(10), 기체통로의 환형 형상의 토출구(12) 및 배출통로는 실질적으로 서로에 대하여 동심원 상으로 배열된다. 본 실시 예에서 상기 (액체통로의) 환형 형상의 토출구(10)의 직경은 상기 (기체통로의) 환형 형상의 토출구(12)의 직경보다 더 크다. 더욱이, 상기 밸브몸체(6)의 중간 개구(14)의 내경은 상기 환형 형상의 토출구들(10, 12)의 직경보다 더 작다.

이하에서, 상기 밸브몸체(6)를 더 상세하게 살펴보기로 한다. 참조번호 '6a'로 지시된 지점에서, 상기 밸브몸체(6)는 상기 제2 하우징부(20)와 제3 하우징 부(5) 사이에 밀봉 상태로 결속된다(sealingly clamped). 더욱이, 상기 밸브몸체(2)는 원뿔형 표면(5a)에 대하여 상기 환형 단부(4a, 4c)에 의해 유지( retained by the annular edge 4a and 4c against the conical surface 5a)된다. 휴지 상태에서 상기 환형 단부(4a, 4c)를 따라 더 견고하게 밀봉하기 위하여, 상기 밸브몸체(6)는 상기 제2 하우징부(20)와 제3 하우징부(5) 사이에서 축방향으로 선장력이 가해진 상태(with some axial pretension)로 결합될 수 있다.

상기 밸브몸체(6)는 적어도 부분적으로 상기 액체통로의 환형 형상의 토출구(10)에 위치되는 아치형상 부(arcuate section)(6c)를 구비한다. 휴지 상태에서 상기 용기와 액체통로 내의 액체 덩이(liquid column)가 상기 밸브몸체(6)를 누르게 되며, 상기 밸브몸체(6)에는 상기 아치형상 부(6c)가 제공됨으로써, 참조번호 '4a'로 지시되는 지점에서의 밀봉을 향상시킬 수 있다. 이는 상기 아치형상 부(6c)가 눌러지면, 아치의 측면이 측방향(sideways)으로 밀려가기 때문이다. 결과적으로, 상기 아치형상 부(6c)의 외측(outside)은 상기 결속부(6a)를 향해 밀리고, 상기 아치형상 부(6c)의 내측(inside)은 참조번호 '4c'로 지시된 상기 환형 단부뿐만 아니라 참조번호 '4a'로 지시된 상기 환형 단부에 밀착되어, 밀봉 작용을 향상시킨다.

본 실시 예에서, 상기 환형 형상의 토출구(10) 내측으로 연장되는 상기 아치형상 부(6c)의 단면 형상이 대칭형일 필요는 없으며, 상기 아치형상 부(6c)의 가장 높은 부분이 상대적으로 참조번호 '4a'로 지시되는 환형 단부에 더 근접하게, 다시 말해서, 참조번호 '4b'로 지시된 환형 단부보다는 참조번호 '4a'로 지시되는 환형 단부에 더 근접하는 형상임이 바람직하다. 이로써, 상기 액체 덩이의 압력에 의해 상기 아치형상 부(6c)는 참조번호 '4c'로 지시되는 환형 단부에도 밀착되어 완전한 밀봉을 제공하게 된다. 상기 환형 형상의 토출구(10)는 타측에서 상기 결속부(6a)에 의해 밀봉됨으로써, 큰 결속력 없이도 상기 밸브몸체(6)에 의해 효과적으로 밀봉된다.

상기 밸브몸체(6)가 상기 토출구의 일측에 결속되지 않은 다른 실시 예에 따르면, 양단에서 상기 밸브몸체의 아치형상 부의 매우 강한 결속력을 얻기 위하여, 가장 높은 부분이 상기 토출구의 양단(both edges)에 근접하게 각각 제공될 수 있다. 이 경우, 밸브몸체의 아치형상 부의 단면 형상은 두 개의 혹이 형성된 낙타 등(back of 2-humped camel)과 유사할 것이며, 상기 밸브몸체의 두 개의 높은 부분은 낙타 등의 혹과 유사할 것이다.

상기 밸브몸체(6)는 상기 결속부(6a)의 외측면에 제공되는 밀봉 립(sealing lip)(6b)을 구비한다. 상기 용기(2) 내의 액체가 배출되어 상기 용기(2) 내의 압력이 감소된 때, 상기 밀봉 립(6b)은 상기 용기(2)로 기체가 유입되는 것을 허용하는 기체 흡입 밸브(air inlet valve)로서의 기능을 제공한다. 상기 밀봉 립(6b)은 일상적으로(normally) 외부로 향하는 상기 용기의 통로를 밀봉하면서, 상기 용기(2) 내의 압력이 감소된 때 참조번호 '15'로 지시되는 개구를 통해 외부로부터 상기 용기(2)의 내부로 기체가 흐르는 것을 허용한다.

상기 배출기(1)는 (앞서 언급한 바 있는) 밀봉 뚜껑(7)을 더 구비한다. 상기 밀봉 뚜껑(7)은 적어도 도 1과 도 2에 도시된 개방 지점(open position)과 상기 하 우징에 대하여 도면 상에서 상측을 향하는 폐쇄된 지점(closed position) 사이에서 상기 제3 하우징부(5)에 대하여 이동 가능하다. 폐쇄된 지점에서, 상기 제3 하우징부(5)의 돌기부(5b)는 상기 배출용 개구(8)의 내측으로 이동되어 상기 배출용 개구(8)을 통하여 거품이 배출될 수 없다. 상기 밀봉 뚜껑(7)이 폐쇄된 지점에 위치된 때, 상기 밸브몸체의 밀봉 립(6b)과 개구(15)를 경유하여 상기 용기(2)의 내부로 연결되는 기체 흡입 경로는 밀봉된다. 상기 밀봉 뚜껑(7)은 상향 연장되는 다수의 결속 부재(finger)들을 구비하며, 상기 제3 하우징부(5)에는 상기 밀봉 뚜껑(7)의 결속 부재들과 상응하는 또 다른 결속 부재(finger)들이 형성되어 상기 밀봉 뚜껑(7)의 결속 부재들과 서로 맞물리게 된다. 이들 결속 부재들은 폐쇄된 지점에서의 밀봉을 강화하게 된다. 상기 제1 하우징부(4)는 상기 용기(2)의 방향으로 비스듬히 연장되면서 중심축 A-A를 향하게 내측을 향하는 자유 돌출 립(free projection lip)을 구비한다. 상기 (자유 돌출) 립(29)은 상기 제1 하우징부(4)와 용기(2) 사이의 연결을 밀봉하는 밀봉 부재로 이용된다. 이는 서로 맞물리는 형태로 알려진(known as a crab claw) 밀봉이지만, 지금까지 거품 배출기, 특히, 압착식 거품 발생기에는 사용된 바 없다.

상기 밀봉 뚜껑(7)의 개방 지점에서 상기 용기(2)가 압착된 때, 상기 용기(2) 내의 압력이 증가된다. 초기에(initially), 압력의 증가는 상기 밸브몸체(6)의 아치형상 부(6c)로 하여금 상기 환형 단부(4a)에 더 밀착되게 하며, 이는 결과적으로 상기 밸브몸체(6)와 환형 단부(4a) 사이의 밀봉을 강화하게 된다. 이후 더 압착되어 상기 용기(2) 내의 압력이 지속적으로 증가된 때, 상기 아치형상 부(6c) 는 하향 이동하여 결과적으로 상기 환형 단부(4a)로부터 분리된다. 이는 상기 환형 단부(4a)와 밸브몸체(6) 사이의 틈(gap)을 형성하여 이를 통해 액체의 흐름을 유발하게 된다. 상기 용기(2) 내 압력 증가의 결과로 상기 밸브몸체(6)은 상기 환형 단부(4a)로부터 분리되고, 이는 상기 환형 단부(4c)와 밸브몸체(6) 사이로 기체와 액체의 흐름을 가능하게 하는 것이다. 이로써 상기 액체는 상기 기체와 혼합되는 것이다. 액체와 기체는 모두 좁은 환형의 틈을 통과하여 흐르기 때문에, 기체와 액체가 고르게 혼합(good mixture)된다. 이러한 기체와 액체의 혼합물은 (양질의; improved) 거품을 생성하는 작은 체들(13a, 28a)을 통해 흐르게 된다. 생성된 거품은 상기 배출용 개구를 향하여 상기 배출통로를 통해 흐르게 된다.

말하자면, 배출 상태에서 상기 밸브몸체(6)는 상기 환형 단부(4a, 4c)에서 이탈(rolls over the annular edges)됨으로써, 상기 액체와 기체가 상기 배출통로를 통해 상기 배출용 개구로 흐를 수 있게 하며, 상기 배출통로 상에서 거품이 생성된다. 이로써, (상기 밸브몸체의) 이탈로 인하여 거품 생성이 용이함을 알 수 있다.

도 2는 상기 제1 하우징부(4)를 상부에서 바라본 모습을 도시하고 있다. 상기 제1 하우징부(4)는 실질적으로 디스크 형상이며, 여섯 개의 개구들로 둘러싸인 중앙 개구(central opening)(23)를 구비하는데, 상기한 여섯 개의 개구들 중 세 개의 개구(9a)들은 다른 세 개의 개구(9b)들보다 그 직경이 더 크다. 거품이 배출되거나 상기 용기(2)에 기체가 유입되는 때, 기체는 상기 중앙 개구(23)를 통해 흐르게 된다. 상기 압착식 거품 발생기가 작동하면, 설정된 기체/액체 비율(desired air/liquid ratio)에 따라 상기 개구들(9a, 9b) 중 하나 이상이 액체의 흐름을 허용하게 된다.

도 3은 상기 제2 하우징부(20)를 상부에서 바라본 모습을 도시하고 있다. 상기 제2 하우징부(20)는 세 개의 개구들(24)을 구비하는데, 상기 세 개의 개구들(24)은 상기 제1 하우징부(4) 상에서 상기 제2 하우징부(20)가 위치되는 회전 지점에 따라 상기 제1 하우징부(4)의 큰 직경의 개구들(9a) 또는 작은 직경의 개구들(9b)과 일직선 상에 이를 수 있다(brought in line). 또한, 상기 제2 하우징부(20)는 세 개의 폐쇄 홀(blind hole)(25)들을 더 구비하는데, 상기 제2 하우징부(20)에 대한 상기 제1 하우징부(4)의 위치에 따라 상기 폐쇄 홀(25)들은 상기 큰 직경의 개구들(9a) 또는 작은 직경의 개구들(9b)를 밀봉하게 된다.

도 1에서, 좌측에는 내부에 상기 (큰 직경의) 개구(9a)가 제공된 상기 제1 하우징부(4)의 슬리브(4e)는 상기 (제2 하우징부(20)의) 개구(24)가 제공된 또 다른 슬리브 내에 위치된 모습이 도시되고 있고, 우측에는 내부에 상기 (작은 직경의) 개구(9b)가 제공된 또 다른 슬리브(4f)가 상기 폐쇄 홀(25)들에 의해 밀봉된 모습이 도시되고 있다. 따라서 상기 압착식 거품 발생기가 동작하는 동안 상기 액체는 상기 큰 직경의 개구(9a)들을 통해서만 흐르게 될 것이다.

상기 제1, 제2 하우징부(4, 20)가 서로에 대하여 60도만큼 회전한다면, 상기 개구(24)들은 상기 작은 직경의 개구(9b)들과 정렬되고, 상기 큰 직경의 개구(9a)들은 상기 폐쇄 홀(25)들에 의해 밀봉될 것이다. 이로써, 상기 압착식 거품 발생기의 동작에서 상기 (작은 직경의) 개구(9b)를 통해 더 적은 양의 액체가 흐르게 되 는 반면에, 상기 용기(2)의 압착에 의해 상기 튜브 또는 기체통로(11)를 흐르는 기체의 양은 일정하게 유지된다. 따라서 상기 제2 하우징부(20)에 대한 상기 제1 하우징부(4)의 회전 위치에 따라 상기 기체/액체 비율이 변화되는 것이다.

한편, 상기 제1 하우징부의 개구들 각각의 크기를 변경하는 것 뿐만 아니라, 상기 (제2 하우징부의) 폐쇄 홀들에 의해 선택적으로 밀봉되는 상기 제1 하우징부의 개구들의 수를 변화시키는 것으로도 상기 기체/액체 비율을 변화시킬 수 있음을 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

또한, 상기 기체통로의 가장 작은 직경, 예를 들어, 상기 튜브(11)의 내경을 조절하거나, 상기 제1 하우징부(4)의 중앙 개구(23)의 직경을 조절함으로써, 기체/액체 비율에 영향을 줄 수 있다. 상기와 같이 기체/액체 비율을 조절하는데 이용되는 선택사항(option)들은 상기 용기(2)가 압착된 때 생성되는 거품의 총량을 조절하는데 이용할 수도 있을 것이다.

또한, 도 1을 통해 개시되는 실시 예에서, 상기 큰 직경의 개구(9a)들을 통해 액체가 배출되는 (도 1에 도시된) 제1의 지점과, 상기 제1 하우징부(4)가 상기 제2 하우징부(20)에 대하여 60도만큼 회전하여 상기 작은 직경의 개구(9b)들을 통해 액체가 배출되는 제2의 지점만 예시되고 있다. 상기 압착식 거품 발생기(1)의 다양한 부품들을 상기 용기(2)에 결합시킴에 있어서, 액체에 따라서 상기 제2 하우징부(20)에 대한 상기 제1 하우징부(4)가 결합되는 위치는 다양하게 선택될 수 있다.

상기 제2 하우징부(20)는 상기 밸브몸체(6)의 결속부(6a)와 제1 하우징부(4) 사이에 결속된다. 따라서 본 실시 예의 상기 밸브몸체(6)는 상기 제2 하우징부(20)와 제3 하우징부(5) 사이에 결속된다. 상기 제1 하우징부(4)는 상기 개구들(9a, 9b)이 각각 제공된 슬리브(4e, 4f)들을 구비한다. 상기 슬리브(4e, 4f)들은 상기 제2 하우징부(20)의 개구(24) 내에 밀봉 상태로 위치된다.

따라서 상기 개구(9a)를 통해 상기 토출구(10)으로 흐르는 액체는 상기 제1 하우징부(4)와 제2 하우징부(20) 사이에 개재되는 공간(21)에 이를 수 없다. 상기 공간(21)은 상기 기체 흡입 밸브(6b) 바로 상측의 공간(22)을 상기 튜브(11)의 내측으로 연결시킨다. 이로써, 일정 양의 액체를 배출한 후 상기 용기(2)로 기체가 유입되는 동안 상기 기체 흡입 밸브(6b)를 통해 유입되는 기체는 상기 공간들(22, 21)과 튜브(11)를 지나 상기 용기(2)의 상단으로 흐르게 된다. 이러한 과정을 통해, 기체가 상기 용기(2) 내부로 유입되기 전에 액체를 통과하는 것을 방지함과 아울러, 용기로 유입되는 기체가 액체를 통과하여 상기 용기(2) 내에서 거품이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제2 하우징부(20)을 이용하여 공간(21)을 형성하는 간단한 제작 방법을 통해, 기체를 공급하는 동안 상기 용기(2) 내에서 거품이 생성되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

도 3은 또한, 상기 제2 하우징부(20)의 중앙부(central section)와 외곽부(outer section)가 연결부(26)에 의해 서로 연결된 모습을 도시하고 있다. 상기 연결부(26)는 링 형상을 따라 배열되는 세 개의 개구로 형성된 토출구(12)에 연통된다. 이러한 다수의 개구들로 구성된 토출구(12)에 관한 실시 예는 본 발명의 상 세한 설명에서 언급된 바와 같이 실질적으로 환형 형상의 토출구(annular mouth)로 이해되어야 할 것이다.

도 1을 통해 개시된 실시 예에서는 또한, 작은 체(sieve)(28a)들을 구비하는 제2 체 부재(second sieve element)(28)가 제공된다. 생성하고자 하는 거품과 이를 위한 액체에 따라, 상기 제2 체 부재(28)는 배출되는 거품의 질에 영향을 주게 된다. 대체로, 추가의 체 부재를 제공함으로써, 거품이 더 정제되고 균일해 진다. 적용 예에 따라 상기 체 부재들(13, 28) 중 하나를 선택하거나 이들을 조합하여 구성할 수 있으며, 각각의 체 부재들(13, 28)에 사용되는 소형 체의 형태를 변경할 수 있다. 또한, 상기 체 부재들(13, 28)은 하나의 체 부재로 제작될 수 있으며, 하나의 체 부재만 제작된 경우 그 절반 정도는 상기 밸브몸체의 내측으로 연장될 수 있다.

또한, 작은 체들 중 하나는 하나 이상의 상대적으로 작은 홀들을 가지는 작은 판재(plate)로 대체하여, 체 부재에 확장된 공간의 기능을 제공할 수 있다.

상기 배출기(1)의 실시 예의 장점으로는, 액체통로와 기체통로의 환형 형상의 토출구는 액체와 기체를 넓은 표면적에 걸쳐 분포시킴으로써 양호하게 혼합시킬 수 있다(resulting in a relatively good mixing)는 것이다. 이는 (액체통로의 토출구와 기체통로의 토출구 중) 하나 또는 두 개의 토출구를 360도 미만으로 연장(extend over less than 360 degree)하거나, 다수의 개구들로 분할되면서도 서로 조합되어 단속된 환형의 개구를 형성함으로써 달성될 수 있다. 이러한 변형 예들 또한 본 발명에서 보호받고자 하는 범위 내에 있다.

또한, 상기 밸브몸체는 경화된(stiff) 재질로 제작하되, 스프링 요소를 이용하여 상기 제2 하우징부(20)에 밀착되도록 상기 밸브몸체를 밀거나 당기게(press or pull) 설계할 수 있다. 상기 용기 내의 압력이 증가되면, 상기 스프링이 압착되거나 확장되면서 상기 밸브몸체와 제2 하우징부 사이에 틈이 형성될 것이다. 이로써 거품을 생성하고 배출하는 것이 가능해 진다. 다만, 이러한 변형된 실시 예에서는 본 발명의 구체적인 실시 예에서 언급되고 있는 아치형상 부와 같은 효과(용기 내의 압력 증가 초기에 밸브몸체와 제2 하우징부의 밀봉이 강화되다가 압력이 더 증가되면 틈이 형성되는 효과)는 발생되지 않을 수 있다.

상기 배출기(1)의 실시 예에 따른 또 다른 장점으로는, 상기 밸브몸체에 제공되는 중간 개구(14)로 인하여, 액체 및/또는 기체가 90도 이상의 모퉁이를 돌아 흐를 필요가 없다는 것이다. 상기 개구(14)를 제공함으로써, 상기 액체와 기체의 흐름은 그 속도를 유지하여 양호한 혼합물을 생성할 수 있게 된다. 이 경우, 상기 밸브몸체(6)을 원뿔 형상으로 성형하여, 더욱 효과적으로 액체와 기체의 흐름 속도를 유지할 수 있다. 뿐만 아니라, 원뿔 형상은 거품 생성을 보조하는 체 부재를 원뿔 내부에 결합시킬 수 있는 장점을 제공한다. 체 부재를 원뿔 내부에 결합함으로써, 상기 하우징의 전체적인 높이가 감소된다. 또한, 배출 과정에서 배출될 액체는, 대체로, 대칭의 중심축 방향에 대하여 일정한 방향으로 이동하게 된다. 이는 상기 배출기의 특정한 구조에 의해 가능한 것이며, 원하는 양질의 거품을 생성하는데 기여하게 된다.

더욱이, 본 발명의 구체적인 실시 예에 따른 또 다른 장점으로는, 상기 밸브 몸체(6)의 아치형상 부(6c)가 상기 밸브몸체(6)와 제2 하우징부(20) 사이의 밀봉을 지지한다는 것이다. 이로써, 휴지 상태, 구체적으로 상기 용기(2)가 압착되지 않은 때의 밀봉이 강화되고, 이로써 상기 배출기로부터 액체가 누출되는 위험을 해소할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 아치형상 부(6c)는 상기 제2 하우징부(20)로부터 상기 밸브몸체가 분리되는 시점에서의 임계압력 값을 생성함으로써(creats a pressure threshold value), 향상된 거품의 질을 일정하게 유지할 수 있게 한다.

상술한 압착식 거품 발생기의 실시 예는 상기 뚜껑이 하측에 배치된 위치에서 설명되고 있으며, 상부 및/또는 하부라고 언급되는 설명은 모두 이러한 위치를 기준으로 부여되었다. 상기 배출기는 이러한 위치(뚜껑이 하측에 배치된 위치)에서 사용될 수 있게 설계되었다. 이때, 상기 용기(2)는 그 볼록한 상단의 형상으로 인하여, 그 상단으로는 세워지는데 적합하지않은 반면, 상기 밀봉 뚜껑(7)은 그 위에 상기 배출기를 세울 수 있게 설계된다. 다만, 거품을 배출하기 위하여, 및/또는 휴지 상태에서, 도시된 실시 예에서의 상단과 하단을 거꾸로 구성하는 것도 가능할 것이다. 이러한 변형된 실시 예들 또한 본 발명에서 보호받고자 하는 범위 내에 있다.

본 발명의 구체적인 실시 예에 관하여 언급되고 있는 모든 개별적인 구성, 특징들은 본 발명의 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 이러한 변형된 실시 예들 또한 본 발명에서 보호받고자 하는 범위 내에 있는 것임은 당업자에게 자명하다 할 것이다.

Claims (18)

1. 액체와 기체를 수용하며 수조작에 의해 압착 가능한 용기와, 거품을 생성하기 위하여 상기 용기의 개구 상에 또는 내부에 장착되는 거품 생성기 조립체를 구비하고,

   상기 거품 생성기 조립체가,

   배출용 개구에서 종단되는 배출통로와 연통되면서 토출구에서 각각 종단되는 기체통로와 액체통로를 포함하는 하우징과,

   휴지 상태에서(in a rest position) 밀봉 방식으로 상기 액체통로의 토출구와 기체통로의 토출구를 폐쇄하여 상기 액체통로와 기체통로로부터 상기 배출통로로의 흐름을 차단하고, 배출 상태에서(during dispensing) 상기 액체통로의 토출구와 기체통로의 토출구를 개방하여 배출통로에서 액체와 기체가 혼합되는 것을 허용하는 밸브몸체를 구비하는,

   거품을 배출하는 배출기에 있어서,

   상기 하우징은 제1 하우징부와 제2 하우징부를 구비하고,

   상기 제1 하우징부와 제2 하우징부는 서로에 대하여 다양한 위치에 장착 가능하며,

   상기 용기가 압착됨으로써 배출되는 액체 양과 기체 양 사이의 비율은 상기 제1 하우징부와 제2 하우징부가 서로에 대하여 장착되는 위치에 따라 결정됨을 특징으로 하는 배출기.
2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 하우징부는 상기 액체통로의 일부인 다수의 개구들을 구비하고, 상기 제1 하우징부에 대한 위치에 따라 상기 제2 하우징부는 상기 다수의 개구들 중 하나 이상의 개구들을 차폐시킴을 특징으로 하는 배출기.
3. 제1 항에 있어서, 상기 제1, 제2 하우징부는 실질적으로 디스크 형상(disc-shaped)이고, 서로에 대하여 다수의 회전 지점에 장착 가능함을 특징으로 하는 배출기.
4. 제1 항에 있어서, 상기 제1 하우징부는 대체로 원주방향을 따라 등거리(equidistantly on a circle) 간격으로 배열되는 다수의 개구들을 구비하고, 상기 제2 하우징부는 하나 이상의 개구들과 하나 이상의 차폐물(blockage)을 구비하며,

   조립 후, 상기 하나 이상의 개구들과 하나 이상의 차폐물들은 상기 제1 하우징부의 개구들과 정렬됨을 특징으로 하는 배출기.
5. 제4 항에 있어서, 조립 후, 상기 제1 하우징부의 다수의 개구들은 각각 상기 제2 하우징부의 하나 이상의 개구들과 차폐물에 기밀 상태로 결합됨(sealingly fitted)을 특징으로 하는 배출기.
6. 제2 항에 있어서, 상기 제1 하우징부는 각각의 내부에 상기 다수의 개구들 중 하나가 배열된 다수의 튜브-형상부(tube-shaped portion)를 포함하고,

   조립되는 동안(during assembly), 상기 튜브 형상부는 상기 제2 하우징부의 튜브 형상부에 결합됨을 특징으로 하는 배출기.
7. 제1 항에 있어서, 상기 제1 하우징부는 다수의 개구들을 구비하고, 상기 개구들 중 적어도 두 개는 다른 크기임을 특징으로 하는 배출기.
8. 제1 항에 있어서, 상기 제1 하우징부는 다수의 개구들을 구비하고, 조립 후, 상기 제2 하우징부에 대한 상기 제1 하우징부의 위치에 따라 상기 다수의 개구들 중 하나 이상의 개구가 차폐됨(blocked)을 특징으로 하는 배출기.
9. 제1 항에 있어서, 조립 후, 상기 제1 하우징부와 제2 하우징부 사이에 공간이 형성되고, 상기 공간은 상기 용기로 기체를 공급하기 위한 기체 흡입구(air inlet)와 상기 기체통로에 연통(in communication)됨을 특징으로 하는 배출기.
10. 제1 항에 있어서, 상기 기체통로의 토출구와 액체통로의 토출구는 실질적으로 환형 형상(substantially annular)이고, 서로에 대하여 실질적으로 동심원 상으로 정렬(arranged substantially concentrically)됨을 특징으로 하는 배출기.
11. 제10 항에 있어서, 상기 액체통로의 토출구 직경은 상기 기체통로의 토출구 직경보다 더 크게 형성됨을 특징으로 하는 배출기.
12. 제10 항에 있어서, 상기 배출통로는 상기 액체통로 및 기체통로의 환형 토출구들과 동심원 상으로 정렬됨을 특징으로 하는 배출기.
13. 제1 항에 있어서, 상기 배출기는 대칭 중심축(centre axis of symmetry)에 대하여 실질적으로 원형-대칭형상(circular-symmetrical)이고, 배출 상태에서(during dispensing) 배출될 액체는 상기 대칭 중심축 방향에 대하여 일정한 방향으로 이동함을 특징으로 하는 배출기.
14. 거품을 생성하기 위한 압착식 거품 발생기를 제공하는 방법에 있어서,

    상기 압착식 거품 발생기에 서로에 대하여 다양한 위치에 장착 가능한 제1 하우징부와 제2 하우징부를 설치하고,

    상기 압착식 거품 발생기의 작동으로부터 얻고자 하는 기체/액체 혼합비율에 따라, 상기 제1 하우징부에 대하여 상기 제2 하우징부가 장착되는 위치를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 압착식 거품 발생기를 제공하는 방법.
15. 제14 항에 있어서, 상기 압착식 거품 발생기의 용기에 사용되는 거품화 가능한 액체의 유형(type)에 따라 상기 위치를 결정하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 압착식 거품 발생기를 제공하는 방법.
16. 배출용 개구에서 종단 처리되는 배출통로와 연통되면서 토출구에서 각각 종단되는 기체통로와 액체통로를 포함하는 하우징과,

    휴지 상태에서(in a rest position) 밀봉 방식으로 상기 액체통로의 토출구와 기체통로의 토출구를 폐쇄하여 상기 액체통로와 기체통로로부터 상기 배출통로로의 흐름을 차단하고, 배출 상태에서(during dispensing) 상기 액체통로의 토출구와 기체통로의 토출구를 개방하여 배출통로(dispensing passage)에서 액체와 기체를 혼합시키는 밸브몸체를 구비하는,

    거품 생성기 조립체에 있어서,

    상기 하우징은 제1 하우징부와 제2 하우징부를 구비하고,

    상기 제1 하우징부와 제2 하우징부는 서로에 대하여 다양한 위치에 장착 가능하며,

    상기 용기가 압착됨으로써 배출되는 액체 양과 기체 양 사이(between the amounts of liquid and air)의 비율은 상기 제1 하우징부와 제2 하우징부가 서로에 대하여 장착되는 위치에 따라 결정됨을 특징으로 하는 거품 생성기 조립체.
17. 제16 항에 따른 거품 생성기 조립체를 구비하는 거품을 배출하기 위한 배출기 있어서, 상기 액체통로 및 기체통로는 압력하에 액체를 포함하는 액체공급원(liquid source) 및 압력하에 기체를 포함하는 기체공급원(gas source)과 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 배출기.
18. 제16 항에 따른 거품 생성기 조립체를 구비하는 거품을 배출하기 위한 배출기 있어서, 상기 액체통로와 기체통로는 거품화 가능한 액체와 가스(특히, 공기-air)를 함유하는 용기와 유통(in fluid communication)되고,

    상기 거품화 가능한 액체와 가스는 압력이 가해지거나 가해질 수 있음을 특징으로 하는 배출기.

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