KR20140132058A - 벨로우 포밍 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 벨로우 포밍 펌프에 관한 것으로, 더 상세하게는 용기(50)측에 결합된 캡(200)을 따라 상하 이동하는 펌프헤드(100)에 의해 작동하는 벨로우 포밍 펌프에 있어서, 평상시에는 밸브 구조체(320)의 외경부(321)가 피스톤(330)의 상면으로부터 이격되어 유체이동홀(337)을 개방한 상태로 위치하다가 펌핑헤드(100)를 가압하여 밸브 구조체(320)의 하강시에는 외경부(321)가 피스톤(330)의 상면에 맞닿으며 유체이동홀(337)을 폐쇄하여 실린더(31)내의 공기가 유체통로(322)를 통해 이동하여 내용물과 혼합되어 함께 배출되도록 구성됨으로써, 간단한 구조를 통해 효율적으로 거품 발생이 가능한 벨로우 포밍 펌프에 관한 것이다.
본 발명에 의하는 경우, 주름관, 피스톤, 실린더 등으로 이루어진 벨로우 포밍 펌프를 보다 단순한 구조로 적용함으로써 그 제조공정의 간략화를 통해 제조원가의 절감을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 내구성 및 수명에 있어서 불리한 탄성 재질 소재의 사용을 최소화하면서도 우수한 작동 효과를 가질 수 있다는 장점이 있다.

Description

벨로우 포밍 펌프{Bellow Foaming Pump}
본 발명은 벨로우 포밍 펌프에 관한 것으로, 용기(50)측에 결합된 캡(200)을 따라 상하 이동하는 펌프헤드(100)에 의해 작동하는 벨로우 포밍 펌프에 있어서,
용기(50)와 캡(200) 사이의 내부공간을 구획하도록 고정적으로 설치되고, 상기 용기의 내부에 외부의 에어를 유입시키는 에어홀(317)을 가지며, 그 하단에는 흡상관(311)이 설치되는 실린더(310);
상기 펌프헤드(100)에 결합되며, 그 하측이 피스톤(330)의 상면을 개폐하는 외경부(321)와, 내측으로 다수의 유체 통로(322)가 형성되어 있는 내경부(323)를 포함하며 상면에는 혼합 토출공(324)이 형성되어 있는 밸브 구조체(320);
상단은 상기 밸브 구조체(320) 측에 결합되고, 중단에 외측으로 단턱(371)이 형성되어 있으며, 하단은 상기 흡상관(311)과 인접하고, 상기 하단에는 상기 흡상관(311)을 통해 유입되는 액상 내용물의 흐름을 단속하는 액체밸브(313)를 포함하는 주름관(370);
상기 주름관(370)의 상단에 설치되며, 상기 주름관(370)으로무터 토출되는 상기 액상 내용물의 흐름을 단속하는 탄성 밸브판(355);
상기 실린더(310) 내에서 이동가능하게 설치되고, 상기 실린더(310)의 내부에 외부의 에어를 유입시키는 하나 이상의 유체 이동홀(337)이 형성되어 있고, 외주연을 따라 상기 에어홀(317)을 개폐하는 시일부(331)가 형성되어 있으며, 상기 밸브 구조체(320)와 상기 주름관(370)의 사이에서 소정 간격을 가지고 상측 또는 하측으로 이격된 상태에서 작동가능하도록 설치되어 상기 밸브 구조체(320)와 상기 주름관(370)의 작동에 따라 작동하는 상기 피스톤(330);을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨로우 포밍 펌프(300)에 관한 것이다.
널리 주지된 바와 같이, 거품 분출 펌핑장치는 액상 내용물에 공기를 적당히 혼합하여 액상 내용물을 거품 상태로 분출시키는 장치로서, 액상 내용물이 충전된 용기 측에 설치되면, 이러한 액상 내용물의 종류에 따라 헤어무스, 쉐이빙폼, 포밍클렌저 등과 같은 다양한 용도로 활용되고 있다.
이러한 거품 분출 펌핑장치는 액상 내용물을 펌핑하는 펌핑부, 상기 펌핑부에 의해 펌핑된 액상 내용물에 공기를 혼합시키는 공기혼합부, 거품 발생부 등을 포함한다.
하지만, 종래의 거품 분출 펌핑장치는 그 펌핑부가 복수의 코일 스프링, 복수의 볼 밸브 등에 의해 복잡하게 구성되고, 이에 의해 그 조립공정이 매우 복잡하여 그 제조원가가 높은 단점이 있었다.
또한, 종래의 거품 분출 펌핑장치는 공기혼합부 및 거품 발생부 등의 구조가 복잡할 뿐만 아니라 거품이 발생하는 도중에 에어의 공급이 원활하지 못하여 거품발생의 효율이 저하되는 단점이 있었다.
이러한 기존 발명의 문제점을 해결하기 위하여, 하기 특허문헌 1의 대한민국 등록특허 제10-0858366호("거품 분출 펌핑장치")에는, 용기측에 결합된 캡을 따라 상하 이동하는 펌프헤드 및 상기 펌프헤드에 의해 작동하는 펌핑유닛을 가진 거품분출 펌핑장치에 있어서, 상기 펌핑유닛은, 상기 캡 및 용기 사이의 내부공간을 구획하도록 고정적으로 설치되고, 상기 용기의 내부에 외부의 에어를 유입시키는 에어홀을 가지며, 그 하단에는 흡상관이 설치된 실린더; 상기 펌프헤드에 결합되어 상기 실린더 내에서 이동가능하게 설치되고, 상기 실린더의 내부에 외부의 에어를 유입시키는 하나 이상의 에어홀을 가진 관체 및 상기 실린더의 에어홀을 개폐하는 시일부를 포함하는 피스톤; 상기 피스톤의 내부에 설치되고, 상기 피스톤의 에어홀을 개폐하는 하나 이상의 에어밸브 및 상기 용기 내의 액상 내용물의 흐름을 단속하는 액체밸브를 가진 밸브유닛; 및 상단은 상기 밸브유닛측에 결합되고, 하단은 상기 흡상관과 인접하며, 상기 하단에는 상기 흡상관을 통해 유입되는 액상 내용물의 흐름을 단속하는 액체밸브를 가진 합성수지 재질의 주름관을 포함하는 것을 특징으로 하는 거품분출 펌핑장치에 관한 구성이 개시되어 있다.
그러나, 상기 특허문헌 1의 발명 역시 그 구성이 비교적 복잡한 것은 물론, 액체 밸브, 제1 및 제 2 에어 밸브 등 많은 구성요소가 탄성 재질로 구성되어야만 하기에 그 제조에 어려움이 있는 것은 물론, 내구성 및 수명에 있어서 문제점이 많다는 단점이 있었다.
특허문헌 1: 대한민국 등록특허 제10-0858366호
본 발명은 상기한 기존 발명의 문제점을 해결하여, 주름관, 피스톤, 실린더 등으로 이루어진 벨로우 포밍 펌프를 보다 단순한 구조로 적용함으로써 그 제조공정의 간략화를 통해 제조원가의 절감을 구현할 수 있도록 하는 것을 그 과제로 한다.
또한, 내구성 및 수명에 있어서 불리한 탄성 재질 소재의 사용을 최소화하면서도 우수한 작동 효과를 가질 수 있도록 하는 것을 그 과제로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 용기(50)측에 결합된 캡(200)을 따라 상하 이동하는 펌프헤드(100)에 의해 작동하는 벨로우 포밍 펌프에 있어서,
용기(50)와 캡(200) 사이의 내부공간을 구획하도록 고정적으로 설치되고, 상기 용기의 내부에 외부의 에어를 유입시키는 에어홀(317)을 가지며, 그 하단에는 흡상관(311)이 설치되는 실린더(310);
상기 펌프헤드(100)에 결합되며, 그 하측이 피스톤(330)의 상면을 개폐하는 외경부(321)와, 내측으로 다수의 유체 통로(322)가 형성되어 있는 내경부(323)를 포함하며 상면에는 혼합 토출공(324)이 형성되어 있는 밸브 구조체(320);
상단은 상기 밸브 구조체(320) 측에 결합되고, 중단에 외측으로 단턱(371)이 형성되어 있으며, 하단은 상기 흡상관(311)과 인접하고, 상기 하단에는 상기 흡상관(311)을 통해 유입되는 액상 내용물의 흐름을 단속하는 액체밸브(313)를 포함하는 주름관(370);
상기 주름관(370)의 상단에 설치되며, 상기 주름관(370)으로무터 토출되는 상기 액상 내용물의 흐름을 단속하는 탄성 밸브판(355);
상기 실린더(310) 내에서 이동가능하게 설치되고, 상기 실린더(310)의 내부에 외부의 에어를 유입시키는 하나 이상의 유체 이동홀(337)이 형성되어 있고, 외주연을 따라 상기 에어홀(317)을 개폐하는 시일부(331)가 형성되어 있으며, 상기 밸브 구조체(320)와 상기 주름관(370)의 사이에서 소정 간격을 가지고 상측 또는 하측으로 이격된 상태에서 작동가능하도록 설치되어 상기 밸브 구조체(320)와 상기 주름관(370)의 작동에 따라 작동하는 상기 피스톤(330); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄성 밸브판(355)은 상기 주름관(370)의 상단에 형성된 밸브판 고정공(373)에 설치되고, 상기 주름관(370)의 상단에는 상기 밸브판 고정공(373)의 주면을 따라 액체 토출공(372)이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브 구조체의 내경면 상측에는 상기 액상 내용물과 상기 에어의 혼합에 의한 포밍(foaming) 작동을 촉진하기 위한 포밍 리브(foaming rib)(325)가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하는 경우, 주름관, 피스톤, 실린더 등으로 이루어진 벨로우 포밍 펌프를 보다 단순한 구조로 적용함으로써 그 제조공정의 간략화를 통해 제조원가의 절감을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 내구성 및 수명에 있어서 불리한 탄성 재질 소재의 사용을 최소화하면서도 우수한 작동 효과를 가질 수 있다는 장점이 있다.
도 1: 본 발명의 일 실시예에 의한 벨로우 포밍 펌프의 단면도.
도 2: 본 발명의 일 실시예에 의한 벨로우 포밍 펌프의 압착시 작동을 나타내는 단면도.
도 3: 본 발명의 일 실시예에 의한 벨로우 포밍 펌프의 압착시 도 2에서 "A'"로 표시한 주요부의 작동을 나타내는 단면도.
도 4: 본 발명의 일 실시예에 의한 벨로우 포밍 펌프의 복귀시 작동을 나타내는 단면도.
도 5: 본 발명의 일 실시예에 의한 벨로우 포밍 펌프의 복귀시 도 4에서 "A"로 표시한 주요부의 작동을 나타내는 단면도.
이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 벨로우 포밍 펌프를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 벨로우 포밍 펌프는 도 1에 나타낸 것과 같이, 용기(50)측에 결합된 캡(200)을 따라 상하 이동하는 펌프헤드(100)에 의해 작동하며, 크게 실린더(310), 밸브 구조체(320), 주름관(370) 및 피스톤(330)을 포함하여 구성된다.
먼저, 실린더(310)에 관하여 설명한다. 상기 실린더(310)는 도 1에 나타낸 것과 같이, 용기(50)와 캡(200) 사이의 내부공간을 구획하도록 고정적으로 설치되고, 상기 용기의 내부에 외부의 에어를 유입시키는 에어홀(317)을 가지며, 그 하단에는 흡상관(311)이 설치된다. 이 경우, 상기 실린더(310)는 도 1에 나타낸 것과 같이 동심원 구조로 형성된 대경부 및 소경부를 가지고, 상기 대경부에 상기 피스톤(330)에 의해 개폐되는 상기 에어홀(317)을 가지는 것이 바람직하다.
다음으로, 밸브 구조체(320)에 관하여 설명한다. 상기 밸브 구조체(320)는 도 1에 나타낸 것과 같이, 상기 펌프헤드(100)에 결합되며, 그 하측이 상기 피스톤(330)의 상면을 개폐하는 외경부(321)와, 내측으로 다수의 유체 통로(322)가 형성되어 있는 내경부(323)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 밸브 구조체(320)는 도 1에 나타낸 것과 같이, 그 상면에 혼합 토출공(324)이 형성되어 있다. 한편, 상기 밸브 구조체의 내경면 상측에는 도 1에 나타낸 것과 같이, 상기 액상 내용물과 상기 에어의 혼합에 의한 포밍(foaming) 작동을 촉진하기 위한 포밍 리브(foaming rib)(325)가 더 형성되어 있는 것이 바람직하다.
다음으로, 주름관(370)에 관하여 설명한다. 상기 주름관(370)은 도 1에 나타낸 것과 같이, 상단은 상기 밸브 구조체(320) 측에 결합되고, 중단에 외측으로 단턱(371)이 형성되어 있으며, 하단은 상기 흡상관(311)과 인접하고, 상기 하단에는 상기 흡상관(311)을 통해 유입되는 액상 내용물의 흐름을 단속하는 액체밸브(313)를 포함한다. 상기 주름관(370)은 신축 가능하도록 탄성을 가지는 재질로 제작되며, 일반적으로 탄성 수지 재질로 제작된느 것이 바람직하다.
한편, 상기 주름관(370)의 상단에는 도 1에 나타낸 것처럼 상기 주름관(370)으로무터 토출되는 상기 액상 내용물의 흐름을 단속하는 탄성 밸브판(355)이 더 설치된다. 이 경우 상기 탄성 밸브판(355)은 상기 주름관(370) 내의 상기 액상 내용물을 상기 주름관(370)으로부터 상측으로 토출되는 방향으로만 통과시키는 기능을 가진다. 이 경우, 상기 탄성 밸브판(355)은 도 1에 나타낸 것과 같이, 상기 주름관(370)의 상단에 형성된 밸브판 고정공(373)에 설치되고, 상기 주름관(370)의 상단에는 상기 밸브판 고정공(373)의 주면을 따라 액체 토출공(372)이 더 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 피스톤(330)에 관하여 설명한다. 상기 피스톤(330)은 도 1에 나타낸 것처럼 상기 실린더(310) 내에서 이동가능하게 설치된다. 상기 피스톤(330)에는 상기 실린더(310)의 내부에 외부의 에어를 유입시키는 하나 이상의 유체 이동홀(337)이 형성되어 있고, 외주연을 따라 상기 에어홀(317)을 개폐하는 시일부(331)가 형성되어 있다. 상기 피스톤(330)은 도 2 내지 도 5에 나타낸 것과 같이 상기 밸브 구조체(320)와 상기 주름관(370)의 사이에서 소정 간격을 가지고 상측 또는 하측으로 이격된 상태에서 작동가능하도록 설치되어 상기 밸브 구조체(320)와 상기 주름관(370)의 작동에 따라 작동하게 된다.
이하에서는, 도 2 내지 도 5에 나타낸 구성을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 벨로우 포밍 펌프(300)의 작동에 관하여 설명한다.
먼저, 가압에 의한 토출작동에 관하여 설명한다. 펌핑헤드(100)를 가압하여 밸브 구조체(320)가 하강하는 경우에는 가압 토출 작동을 하는 경우에는 피스톤(330)이 밸브 구조체(320)와 주름관(370)의 사이에서 소정 간격 사이를 이동하는 것이 가능한 구성에 의해, 도 2 및 도 3에 나타낸 것과 같이 외경부(321)가 피스톤(330)의 상면에 맞닿으며 유체이동홀(337)을 폐쇄한 상태로 피스톤(330)이 하강하게 된다. 따라서, 실린더(310) 내의 공기가 서로 이격 되어 공간이 형성된 단턱(371)과 내경부(323)의 하단 사이를 통과한 후, 유체통로(322)를 통해 이동하여 탄성 밸브판(355)을 통과하여 토출된 액상 내용물과 혼합되어 포밍(foaming)되어서 혼합 토출공(324)을 통하여 분출된다.
다음으로, 도 4 및 도 5에 나타낸 것과 같이 다시 원상태로 복귀하는 복귀 작동에서는, 밸브 구조체(320)의 외경부(321)가 피스톤(330)의 상면으로부터 이격되어 유체이동홀(337)을 개방한 상태가 되면서, 내경부(323)의 하부는 단턱(371)에 접하여 유체통로(322)를 폐쇄한 상태가 된다. 따라서, 개방된 유체이동홀(337)을 통하여 외부의 공기가 실린더(310)의 내부로 유입될 수 있게 된다. 한편, 이 과정에서 용기(50)에 저장된 액체 내용물은 흡상관(311) 및 액체 밸브(313)를 순차로 통과하여 주름관(370) 내부로 유입된다.
이상, 도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
50: 용기
100: 펌프헤드
200: 캡
300: 벨로우 포밍 펌프
310: 실린더
311: 흡상관 313: 액체밸브
320: 밸브구조체
321: 외경부 322: 유체통로
323: 내경부 324: 혼합 토출공
325: 포밍 리브
330: 피스톤 331: 시일부
337: 유체 이동홀
355: 탄성 밸브판
370: 주름관 371: 단턱
372: 액체 토출공 373: 밸브판 고정공

Claims (3)

  1. 용기(50)측에 결합된 캡(200)을 따라 상하 이동하는 펌프헤드(100)에 의해 작동하는 벨로우 포밍 펌프에 있어서,
    상기 벨로우 포밍 펌프(300)는,
    용기(50)와 캡(200) 사이의 내부공간을 구획하도록 고정적으로 설치되고, 상기 용기의 내부에 외부의 에어를 유입시키는 에어홀(317)을 가지며, 그 하단에는 흡상관(311)이 설치되는 실린더(310);
    상기 펌프헤드(100)에 결합되며, 그 하측이 피스톤(330)의 상면을 개폐하는 외경부(321)와, 내측으로 다수의 유체 통로(322)가 형성되어 있는 내경부(323)를 포함하며 상면에는 혼합 토출공(324)이 형성되어 있는 밸브 구조체(320);
    상단은 상기 밸브 구조체(320) 측에 결합되고, 중단에 외측으로 단턱(371)이 형성되어 있으며, 하단은 상기 흡상관(311)과 인접하고, 상기 하단에는 상기 흡상관(311)을 통해 유입되는 액상 내용물의 흐름을 단속하는 액체밸브(313)를 포함하는 주름관(370);
    상기 주름관(370)의 상단에 설치되며, 상기 주름관(370)으로무터 토출되는 상기 액상 내용물의 흐름을 단속하는 탄성 밸브판(355);
    상기 실린더(310) 내에서 이동가능하게 설치되고, 상기 실린더(310)의 내부에 외부의 에어를 유입시키는 하나 이상의 유체 이동홀(337)이 형성되어 있고, 외주연을 따라 상기 에어홀(317)을 개폐하는 시일부(331)가 형성되어 있으며, 상기 밸브 구조체(320)와 상기 주름관(370)의 사이에서 소정 간격을 가지고 상측 또는 하측으로 이격된 상태에서 작동가능하도록 설치되어 상기 밸브 구조체(320)와 상기 주름관(370)의 작동에 따라 작동하는 상기 피스톤(330);을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨로우 포밍 펌프(300).
  2. 청구항 제 1항에 있어서,
    상기 탄성 밸브판(355)은 상기 주름관(370)의 상단에 형성된 밸브판 고정공(373)에 설치되고,
    상기 주름관(370)의 상단에는 상기 밸브판 고정공(373)의 주면을 따라 액체 토출공(372)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 벨로우 포밍 펌프(300).
  3. 청구항 제 1항 또는 청구항 제 2항에 있어서,
    상기 밸브 구조체의 내경면 상측에는 상기 액상 내용물과 상기 에어의 혼합에 의한 포밍(foaming) 작동을 촉진하기 위한 포밍 리브(foaming rib)(325)가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 벨로우 포밍 펌프(300).
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