KR20180012628A - 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치 - Google Patents

에어로졸 스프레이 분사밸브 장치 Download PDF

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Abstract

개시되는 발명은 버튼의 누름 동작에 의해 압축용기 내의 원액을 분출하는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치에 관한 것으로서, 분사 추진체가 충전(充塡)되는 압력용기가 밀봉 결합되는 마운팅 컵;과, 상기 압력용기에 수용되도록 상기 마운팅 컵에 결합되고, 원액이 충전되는 압축용기가 밀봉 결합되는 스템 하우징;과, 상기 스템 하우징의 내부 공간에 수용되어 상기 마운팅 컵에 고정되는 스템; 및 상기 마운팅 컵의 외부로 돌출된 상기 스템 상부에 결합되고, 상기 분사 추진체와 원액이 혼합 분출되는 토출구가 형성된 분사노즐을 구비하며, 상기 스템 하우징에 대해 탄력적으로 이동 가능한 버튼;을 포함하고, 상기 스템 내부에는 상기 스템 하우징에 형성된 원액 유입구 및 추진체 유입구를 통해 들어온 원액 및 분사 추진체가 각각 분리되어 흐르는 원액 통로 및 추진체 통로가 형성되어 있고, 상기 버튼의 누름 동작에 의해 상기 원액 통로 및 추진체 통로가 상기 분사노즐에 대해 개방되는 것을 특징으로 한다.

Description

에어로졸 스프레이 분사밸브 장치{Injection valve device for aerosol spray}
본 발명은 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치에 관한 것으로서, 원액과 분사 추진체를 분사노즐로 안내하는 두 개의 통로를 하나의 스템 내부에 일체로 형성함으로써 부품 수를 줄일 수 있고, 또한 분사 추진체의 유량을 손쉽게 바꿀 수 있어 다양한 분사형태를 가진 에어로졸 스프레이를 제조할 수 있는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치에 관한 것이다.
일반적으로 에어로졸 스프레이는 상부가 개방된 형상의 압력용기와, 압력용기의 개방부에 배치되는 누름버튼에 의해서 개폐되는 분사장치로 구성된다. 그리고 분사장치의 하단부에는 압력용기 내로 연장되는 딥튜브가 장착되어 내용물을 분사장치 측으로 안내하도록 되어 있다. 이러한 에어로졸 스프레이의 압력용기 내에는 사용하고자 하는 목적에 적합한 내용물이 충전되는데, 이러한 내용물을 분사장치를 통해 분출시키기 위해 압력용기 내부에 분사 추진체와 함께 내용물이 충전된다.
종래의 에어로졸 스프레이는 압력용기의 내부 공간에 원액(분출하고자 하는 내용물)과 분사 추진체인 가스가 혼합되어 충전되며, 이와 같이 원액과 분사 추진체가 충전된 압력용기의 내부는 분사 추진체의 증기압에 의하여 내부압력이 대기압 이상으로 올라간 상태를 유지하게 된다. 이때, 압력용기에 설치되어 있는 분사장치를 작동(오픈)시키면 원액과 분사 추진체의 혼합물이 동시에 분출된다.
그런데, 종래의 에어로졸 스프레이는 분사 추진체로서 액화천연가스, 부탄가스 등 환경에 유해한 영향을 미치는 가연성 가스를 사용하고 있어, 원액의 분출시 화재의 위험성이 있고, 유해가스의 대기 방출로 인하여 인체에 좋지 못한 영향을 미치게 되는 문제점이 있었다. 또한, 액화석유가스 및 부탄가스의 사용상 안전성의 확보가 필수적이기 때문에 철이나 알루미늄계의 소재로만 용기의 제작이 허용되는 등의 문제도 있다.
따라서, 분사 추진체로서 좀더 환경 친화적인 기체를 사용하는 것이 바람직하지만, 여기에도 몇몇 문제점이 있다. 즉, 종래와 같이 원액과 분사 추진체를 혼합하여 충전하는 경우 분사 추진체가 원액에 반응을 하지 않는 성질을 가져야 하기 때문에 분사 추진체의 선택에 제한이 따르며, 액화석유가스나 부탄가스에 비해 상온에서의 증기압이 낮을 경우(예를 들면, 압축 질소나 공기 등) 충분한 분사 효과를 얻기 힘들다는 문제가 있다.
이를 위해 본 출원인은 특허문헌 1의 한국등록특허 제10-1146126호에서와 같이 압력용기 내에 충전된 분사 추진체와 압력용기 내의 원액이 별도 경로를 통해 선회이동되어 분사노즐의 분사구에서 혼합 분출되도록 함으로써 원액의 분사력을 향상시킬 수 있는 에어로졸 스프레이 분사밸브장치를 개발한 바 있다.
이러한 본 출원인의 선행특허는 분사 추진체로 압축공기 또는 압축질소를 충전하여 사용할 수 있고 분사 추진체와 압력용기 내의 원액이 별도 경로를 통해 선회이동시킴으로써 원액의 분사력을 향상시킬 수 있다는 장점이 있지만, 이에 따라 부품 수가 증가한다는 문제가 있었다. 부품 수의 증가는 사출 성형과 조립 과정에서 불량이 발생할 가능성이 커진다는 단점을 내포하므로, 이에 대한 개선이 필요하다.
한국등록특허 제10-1146126호 (2012.05.16 공고)
본 발명은 상기와 같은 종래의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치를 개선하여 원액과 분사 추진체를 분사노즐로 각기 안내하는 두 개의 통로를 형성하면서도 부품 수를 줄일 수 있는 새로운 구조의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 분사 추진체의 유량을 손쉽게 바꿀 수 있어 다양한 분사형태를 가진 에어로졸 스프레이를 제조할 수 있는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치를 제공하는 것에 또 하나의 목적이 있다.
본 발명은 버튼의 누름 동작에 의해 압축용기 내의 원액을 분출하는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치에 관한 것으로서, 분사 추진체가 충전(充塡)되는 압력용기가 밀봉 결합되는 마운팅 컵;과, 상기 압력용기에 수용되도록 상기 마운팅 컵에 결합되고, 원액이 충전되는 압축용기가 밀봉 결합되는 스템 하우징;과, 상기 스템 하우징의 내부 공간에 수용되어 상기 마운팅 컵에 고정되는 스템; 및 상기 마운팅 컵의 외부로 돌출된 상기 스템 상부에 결합되고, 상기 분사 추진체와 원액이 혼합 분출되는 토출구가 형성된 분사노즐을 구비하며, 상기 스템 하우징에 대해 탄력적으로 이동 가능한 버튼;을 포함하고, 상기 스템 내부에는 상기 스템 하우징에 형성된 원액 유입구 및 추진체 유입구를 통해 들어온 원액 및 분사 추진체가 각각 분리되어 흐르는 원액 통로 및 추진체 통로가 형성되어 있고, 상기 버튼의 누름 동작에 의해 상기 원액 통로 및 추진체 통로가 상기 분사노즐에 대해 개방되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 압축용기 안으로 연장된 딥튜브가 상기 원액 유입구에 결합되어 상기 원액이 상기 스템 하우징 내부 공간으로 유입되고, 상기 스템 하우징의 내부 공간에 단턱을 이루어 형성된 공간 확장부의 경계에 밀착되는 원액 컷 오링과 상기 원액 컷 오링에 대해 이격 배치된 추진체 컷 오링 사이에 상기 원액 통로와 연통된 원액 인입구가 형성되어 있다.
그리고, 상기 스템에는 상기 마운팅 컵과 밀착되면서 상기 추진체 인입구를 폐쇄하는 스템 개스킷이 구비되고, 상기 스템 개스킷과 상기 추진체 컷 오링 사이에 상기 추진체 유입구가 위치한다.
이에 따라, 상기 버튼의 누름 동작에 의해, 상기 원액 컷 오링과 상기 공간 확장부의 경계 사이의 밀착상태가 해제되어 상기 원액 인입구가 개방되고, 또한 상기 스템 개스킷의 추진체 인입구의 폐쇄상태가 해제되어 상기 추진체 인입구가 개방된다.
그리고, 상기 추진체 통로는 상기 버튼 내부에 형성된 추진체 출구와 연결되고, 상기 추진체 출구는 상기 분사노즐에 동심을 이루도록 배치된 분사축과 연통하도록 배치될 수 있다.
그리고, 상기 원액 통로는 상기 버튼 내부에 형성된 원액 출구와 연결되고, 상기 원액 출구는 상기 분사노즐의 내주면에 형성된 원액 분출 유도로를 통해 상기 토출구와 연통할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시형태에 따라서는, 상기 추진체 유입구의 전단에 상기 분사 추진체의 유량을 제한하는 유량조절기가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 유량조절기의 내부에 형성된 통로의 직경이 각기 다른 복수 사양의 유량조절기가 제공될 수 있다.
그리고, 상기 원액 컷 오링과 추진체 컷 오링 및 스템 개스킷은 각각 상기 스템에 마련된 원액 컷 오링 고정부, 추진체 컷 오링 고정부 및 스템 개스킷 조립부에 장착될 수도 있다.
그리고, 상기 스템의 하부에 형성된 스템 스프링 조립부에 스템 스프링이 결합되고, 상기 스템 하우징의 공간 확장부에는 상기 스템의 스트로크 거리를 제한하는 스템 스토퍼가 구비될 수 있다.
이때, 상기 스템의 저면에는 상기 원액의 흐름을 상기 스템 하우징의 공간 확장부로 안내하는 원액 유도 홈이 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치는 원액이 충전된 압축용기가 분사 추진체가 충전된 압력용기 안에 들어간 이중 용기 형태의 에어로졸 스프레이를 구성하게 되고, 이에 따라 원액과 분사 추진체가 서로 분리된 공간 안에 충전되기 때문에 원액에 대한 반응 여부의 제한 없이 분사 추진체의 종류를 자유롭게 선택할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치는 원액이 충전된 압축용기가 분사 추진체가 충전된 압력용기 안에 들어간 이중 용기 형태로 에어로졸 스프레이를 구성하면서도 하나의 스템 안에 원액 통로와 추진체 통로가 일체로 형성된 구조이기 때문에 종래기술에 비해 부품 개수를 줄일 수 있다. 따라서 사출 성형과 조립 과정에서 불량이 발생할 가능성을 크게 낮출 수 있다.
그리고, 본 발명의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치는 다른 모든 구성은 동일하게 유지하면서 사양이 다른 유량조절기를 추진체 유입구 앞에 설치하는 것만으로도 분사노즐로 공급되는 분사 추진체의 유량을 조절할 수 있고, 이를 통해 원하는 분사 형태를 손쉽게 구현할 수 있게 된다. 이러한 유량조절기의 구성은 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치를 새로 설계하거나 금형을 여러 개 준비하지 않고도 다양한 분사 형태를 구현할 수 있다는 점에서 생산 비용 절감에 큰 효과를 가져온다.
도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치의 내부 구조를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치가 압축용기 및 압력용기에 결합된 상태를 도시한 단면도.
도 3은 도 2의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치가 결합되는 구조를 도시한 분해 사시도.
도 4는 도 2의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치가 결합되는 구조를 도시한 분해도.
도 5는 본 발명에 따른 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치의 구조를 상세히 도시한 분해도.
도 6은 본 발명에 따른 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치가 작동하지 않는 상태를 도시한 도면.
도 7은 도 6의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치가 작동하는 상태를 도시한 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시형태를 설명함에 있어서 당업자라면 자명하게 이해할 수 있는 공지의 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략될 것이다. 또한 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부여할 것이며, 도면을 참조할 때에는 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등이 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있음을 고려하여야 한다.
그리고, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 개재되면서 간접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고도 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치의 내부 구조를 도시한 도면, 도 2는 도 1의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치가 압축용기 및 압력용기에 결합된 상태를 도시한 단면도, 도 3은 도 2의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치가 결합되는 구조를 도시한 분해 사시도, 도 4는 도 2의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치가 결합되는 구조를 도시한 분해도로서, 이를 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
여기서, 본 발명을 설명함에 있어 상하좌우 등 상대적인 위치를 지정하는 용어는 도면에 도시된 상태, 즉 에어로졸 스프레이가 똑바로 서있는 상태를 기준으로 한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 것과 같이, 본 발명의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치는 분사 추진체(84)가 충전(充塡)되는 압력용기(81)가 밀봉 결합되는 마운팅 컵(70)과, 상기 마운팅 컵(70)에 대해 결합되는 스템 하우징(200)과 스템(100), 분사노즐(30)이 구비된 버튼(10)을 포함한다.
마운팅 컵(70)은 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치에 포함된 각종 구성이 결합되는 몸체를 구성하는 부분이다. 마운팅 컵(70)의 외주면에 오목하게 형성된 결합부 안에는 마운팅 개스킷(71)이 배치되며, 이 결합부와 마운팅 개스킷(71)에 의해 분사 추진체(84)가 충전(充塡)되는 압력용기(81)가 밀봉 결합될 수 있다.
그리고, 마운팅 컵(70)의 중앙에 형성된 구멍을 통해 스템(100)의 일부가 돌출되며, 스템 하우징(200)이 그 내부 공간에 스템(100)을 수용하면서 마운팅 컵(70)의 저면에 결합된다. 즉, 스템 하우징(200)에 의해 스템(100)이 마운팅 컵(70)에 대해 장착되며, 스템 하우징(200)의 하부에 형성된 원액 유입구(220)에는 기다란 호스 형태를 가진 딥튜브(77)가 결합된다.
그리고, 스템 하우징(200)의 외주면에 형성된 압축용기 오링 고정부(231)에는 압축용기 오링(75)에 끼워지고, 이 압축용기 오링(75)에 의해 원액(83)이 충전된 압축용기(80)가 스템 하우징(200)에 대해 밀봉 결합된다. 딥튜브(77)는 압축용기(80)의 아래까지 충분히 길게 연장되어 있으며, 이 딥튜브(77)를 통해 압축용기(80) 안의 원액(83)이 스템 하우징(200)의 내부 공간으로 공급된다.
이와 같이, 본 발명의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치는 원액(83)이 충전된 압축용기(80)가 분사 추진체(84)가 충전된 압력용기(81) 안에 들어간 이중 용기 형태의 에어로졸 스프레이를 구성하게 된다. 따라서, 원액(83)과 분사 추진체(84)가 서로 분리된 공간 안에 충전되기 때문에 원액(83)에 대한 반응 여부의 제한 없이 분사 추진체(84)의 종류를 자유롭게 선택할 수 있게 된다. 도시된 실시형태에서는 압력용기(81)의 바닥면이 분사 추진체(84)의 압력에 잘 견딜 수 있는 구면을 이루고 있는데, 에어로졸 스프레이를 세워놓을 수 있게 평평한 저면을 가진 하캡(82)이 압력용기(81)의 하부에 결합되어 있다.
그리고, 마운팅 컵(70)의 중앙에 형성된 구멍을 통해 돌출된 스템(100)의 상부는 버튼(10) 내부에 형성된 스템 고정부(15)에 끼워져 상호 결합된다. 버튼(10)은 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치를 작동시키기 위한 구성이며, 버튼(10)에는 분사 추진체(84)와 원액(83)이 혼합 분출되는 토출구(31)가 구비되어 있다. 버튼(10)은 스템 스프링(76)의 탄성에 의한 복원력의 작용을 통해 스템 하우징(200)에 대해 탄력적으로 이동하게 된다. 즉, 버튼(10)을 누르는 힘을 제거하면 다시 누르기 전의 원래 위치로 돌아와 반복하여 작동시킬 수 있게 된다.
상기 설명은 본 발명에 따른 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치의 전체적인 결합 구조를 설명한 것인데, 도 1 및 도 5의 분해도를 참조하여 원액 통로(121)와 추진체 통로(111)가 각기 독립적으로 형성된 내부 구조에 대해 상세히 설명한다.
전체적으로 보면, 스템(100) 내부에는 스템 하우징(200)에 형성된 원액 유입구(220) 및 추진체 유입구(210)를 통해 들어온 원액(83) 및 분사 추진체(84)가 각각 분리되어 흐르는 원액 통로(121) 및 추진체 통로(111)가 별개로 형성되어 있다. 그리고, 버튼(10)이 스템 하우징(200)을 향해 아래쪽으로 눌러지면 원액 통로(121) 및 추진체 통로(111)가 분사노즐(30)에 대해 개방되고, 이에 따라 분사노즐(30)의 토출구(31)에서 원액(83)과 분사 추진체(84)가 혼합되어 분출되는 구조로 이루어져 있다.
원액 통로(121)의 구조에 대해 좀더 상세히 설명하면, 딥튜브(77)가 결합된 원액 유입구(220)를 통해 압축용기(80) 내부의 원액(83)이 스템 하우징(200) 내부 공간으로 유입되며, 스템 하우징(200)의 내부 공간에 단턱을 이루어 형성된 공간 확장부(221)의 경계에 밀착되는 원액 컷 오링(74)과 상기 원액 컷 오링(74)에 대해 이격 배치된 추진체 컷 오링(73) 사이에 원액 통로(121)와 연통된 원액 인입구(120)가 형성되어 있다. 본 발명의 실시형태에서, 원액 인입구(120)는 스템(100)의 외주면을 따라 오목하게 파인 원액 유도로(122) 안에 형성되어 있다. 원액 유도로(122)는 원액 인입구(120)로 들어가는 원액(83)을 일정 부피만큼 저장하는 공간을 형성함으로써 원활한 원액(83) 흐름을 형성하기 위한 것이다.
따라서, 버튼(10)을 누르면 버튼(10)에 연결된 스템(100)이 스템 하우징(200) 안으로 들어가게 되고, 스템(100)이 내려가면 원액 컷 오링(74)이 공간 확장부(221)의 경계로부터 떨어짐으로써 원액 인입구(120)가 원액 유입구(220)에 연통된 원액 통로(121)까지 이어지게 된다.
여기서, 원액 인입구(120)가 원액 컷 오링(74)과 추진체 컷 오링(73) 사이에 배치되어 있기 때문에 원액(83)은 추진체 컷 오링(73) 위쪽으로는 들어가지 않고 원액 통로(121)로만 흐르게 된다.
그리고, 추진체 통로(111)의 구조를 살펴보면, 스템 하우징(200)의 측면에 형성된 추진체 유입구(210)는 스템 개스킷(72)과 추진체 컷 오링(73) 사이에 위치하고 있다. 스템 개스킷(72)은 마운팅 컵(70)과 스템(100) 사이에 밀착되어 밀봉하는 실링 부재인데, 특히 스템 개스킷(72)은 버튼(10)이 눌리지 않은 평상시에는 스템(100) 내부의 추진체 통로(111)와 연결된 추진체 인입구(110)를 폐쇄하고 있다.
따라서, 평상시에는 추진체 유입구(210)로 들어온 분사 추진체(84)는 스템 개스킷(72)과 추진체 컷 오링(73) 사이의 환형 공간까지만 유입되고, 스템(100) 내부의 추진체 통로(111)로는 스템 개스킷(72)에 막혀 들어갈 수 없는 상태를 유지하게 된다.
이런 상태에서 버튼(10)을 누르면, 버튼(10)에 연결된 스템(100)이 내려가면서 환형 스템 개스킷(72)의 안쪽 모서리를 눌러 내림으로써 추진체 인입구(110)가 개방된다. 즉, 스템 개스킷(72)의 외주 모서리는 마운팅 컵(70)과 스템 하우징(200) 사이에 끼어 고정되어 있는 반면 스템 개스킷(72)의 안쪽 모서리는 스템(100)에 형성된 스템 개스킷 조립부(112)에 끼워져 있어 스템(100)과 함께 움직일 수 있게 되어 있으며, 이에 따라 버튼(10)을 누르면 스템(100)에 끼워진 스템 개스킷(72)의 안쪽 모서리가 아래로 휘어져 추진체 인입구(110)가 개방된다.
이와 같이, 원액 인입구(120)와 추진체 인입구(110)가 원액 컷 오링(74)과 추진체 컷 오링(73), 그리고 스템 개스킷(72)에 의해 서로 분리되어 있기 때문에 원액(83)과 분사 추진체(84)는 스템(100) 내부에 형성된 원액 통로(121)와 추진체 통로(111)로 서로 섞이지 않고 따로따로 흐르게 된다.
본 발명의 도시된 실시형태에서, 원액 컷 오링(74)과 추진체 컷 오링(73), 그리고 스템 개스킷(72)은 각각 스템(100)에 마련된 원액 컷 오링 고정부(123), 추진체 컷 오링 고정부(113) 및 스템 개스킷 조립부(112)에 장착된다. 이러한 실링 구조는 스템(100)에 원액 컷 오링(74), 추진체 컷 오링(73), 스템 개스킷(72)을 각각 조립한 후 그 전체를 스템 하우징(200)에 끼워 넣는 방식으로 조립을 끝낼 수 있기 때문에 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치의 조립 작업성 향상에 도움을 준다.
나아가 스템 스프링(76)도 스템(100)의 저면 중앙에 돌출 형성된 스템 스프링 조립부(131)에 끼워서 고정시키는 것도 스템(100)의 조립성을 향상시키고 스템(100)이 스템 스프링(76)의 탄성에 의해 정확하게 운동하는 것을 도와준다는 측면에서 바람직할 수 있다.
더 나아가 추진체 통로(111)는 버튼(10) 내부에 형성된 추진체 출구(11)와 연결되고, 추진체 출구(11)는 분사노즐(30)에 동심을 이루도록 배치된 분사축(20)과 연통하도록 배치되어 있다. 그리고, 원액 통로(121)는 버튼(10) 내부에 별도로 형성된 원액 출구(12)와 연결되고, 원액 출구(12)는 분사노즐(30)의 내주면에 형성된 원액 분출 유도로(33)를 통해 토출구(31)와 연통되어 있다. 따라서, 스템(100) 내부의 원액 통로(121)와 추진체 통로(111)를 통해 따로따로 흐르는 원액(83)과 분사 추진체(84)는 버튼(10) 내부에서도 서로 섞이지 않고 분리되어 흐르게 되며, 분사노즐(30)의 토출구(31) 영역에 이르러서야 비로소 서로 혼합되어 외부로 방출된다.
추진체 출구(11)와 연결된 분사축 고정부(13) 안에 배치되는 분사축(20)의 외면에는 분사 추진체(84)가 흐를 수 있도록 오목하게 홈을 판 추진체 분출 유도로(21)가 형성되어 있으며, 분사축(20)의 후면(토출구와 마주보는 면)에는 추진체 사이클론 형성부(22)가 구비되어 있다. 특히 추진체 사이클론 형성부(22)는 나선형의 홈으로 형성되어 분사 추진체(84)에 선회류를 만들어 원액(83)과의 혼합을 촉진시킬 수도 있다.
그리고, 분사축(20)에 대해 동심을 이루도록 환형의 홈 형태로 버튼(10)에 형성된 분사노즐(30) 고정부(14)는 원액 출구(12)와 이어져 있고, 이에 따라 분사노즐(30) 고정부(14) 안에 결합된 분사노즐(30) 내주면의 원액 분출 유도로(33) 및 토출구(31)가 형성된 일면에 구비된 원액 사이클론 형성부(32)를 통해 원액(83)은 토출구(31)에 도착하게 된다. 원액 분출 유도로(33) 역시 추진체 분출 유도로(21)와 유사하게 원액(83)이 흐르는 홈 형태로 만들어지며, 원액 사이클론 형성부(32)도 추진체 사이클론 형성부(22)와 비슷하게 토출구(31)를 중심으로 나선 내지 곡선을 이루는 홈으로 구성된다. 이러한 원액 분출 유도로(33) 및 원액 사이클론 형성부(32)에 대한 상세한 구성은 전술한 특허문헌 1을 참조할 수 있다.
한편, 본 발명은 그 실시형태에 따라, 추진체 유입구(210)의 전단에 구비된 유량조절기 조립부(211) 안에 설치되는 유량조절기(40)를 포함할 수 있다. 유량조절기(40)는 추진체 유입구(210)로 들어가는 분사 추진체(84)의 유량을 원하는 수준으로 제한하기 위한 유량조절 통로(41)가 내부에 형성된 일종의 튜브 구조체이다.
여기서, 도 5에 도시된 것과 같이, 유량조절기(40)를 그 유량조절 통로(41)의 직경이 서로 다른 다양한 사양, 예를 들면 0.1㎜ 간격으로 0.1∼0.4㎜의 내경이 각기 형성된 다양한 유량조절기(40-1∼40-4)를 마련할 수 있다. 따라서, 다른 모든 구성은 동일하게 유지하면서 사양이 다른 유량조절기(40-1∼40-4)를 유량조절기 조립부(211)에 설치하는 것만으로도 분사노즐(30)로 공급되는 분사 추진체(84)의 유량을 조절하는 것이 가능하며, 이를 통해 원하는 분사 형태를 손쉽게 구현할 수 있게 된다.
이러한 유량조절기(40)의 구성은 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치를 새로 설계하거나 금형을 여러 개 준비하지 않고도 다양한 분사 형태를 구현할 수 있다는 점에서 생산 비용 절감에 큰 효과를 가져온다.
도 6은 본 발명에 따른 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치가 작동하지 않는 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 도 6의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치가 작동하는 상태를 도시한 도면으로서, 이 도면을 참조하여 본 발명의 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 6에 도시된 것과 같이, 버튼(10)이 눌리지 않은 평상시에는 스템(100)이 스템 스프링(76)의 탄성에 의해 마운팅 컵(70)에 밀착된 상태에 있게 된다. 이런 상태에서는 딥튜브(77)가 결합된 원액 유입구(220)를 통해 스템 하우징(200) 내부 공간으로 유입된 원액(83)은 공간 확장부(221)의 경계에 밀착된 원액 컷 오링(74)에 의해 더 이상 흐르지 못하고 원액 컷 오링(74) 아래쪽 공간에 머물러 있게 된다.
그리고, 스템 하우징(200)의 측면에 형성된 추진체 유입구(210)로 들어온 분사 추진체(84)는 스템 개스킷(72)과 추진체 컷 오링(73) 사이의 환형 공간에 머물러 있게 되는데, 이는 전술한 바와 같이 스템 개스킷(72)이 스템(100) 내부의 추진체 통로(111)와 연결된 추진체 인입구(110)를 폐쇄하고 있기 때문이다.
도 7은 도 6의 평상시 상태에서 버튼(10)을 눌렀을 때의 원액(83)과 분사 추진체(84)의 흐름을 도시하고 있다.
버튼(10)을 누르면, 버튼(10)에 연결된 스템(100)이 스템 하우징(200) 안으로 내려가게 되고, 이에 따라 원액 컷 오링(74)이 공간 확장부(221)의 경계로부터 떨어짐으로써 원액 인입구(120)가 개방된다. 원액 유입구(220)가 개방되면 이와 연통된 원액 통로(121)와 원액 출구(12)를 거쳐 분사노즐(30)의 토출구(31)까지 원액(83)이 흘러갈 수 있게 된다.
또한, 버튼(10)의 누름 동작은 추진체의 분출로도 이어진다. 즉, 버튼(10)에 연결된 스템(100)이 내려가면서 환형 스템 개스킷(72)의 안쪽 모서리를 눌러서 아래로 휘어지면 추진체 인입구(110)가 개방되고, 이에 따라 스템(100) 내부의 추진체 통로(111)와 버튼(10) 내부의 추진체 출구(11)를 거쳐 분사노즐(30)의 토출구(31)까지 분사 추진체(84)의 유로가 이어진다.
따라서, 버튼(10)의 누름 동작에 의해 원액(83)과 분사 추진체(84)는 따로따로 분사노즐(30)의 토출구(31)까지 흐르게 되고, 토출구(31)에서 서로 섞여 에어로졸 형태로 분사된다.
여기서, 추진체 출구(11)와 연결된 분사축(20)에 구비된 추진체 사이클론 형성부(22)와, 분사노즐(30)의 내면에 구비된 원액 사이클론 형성부(32)에 의해 추진체와 원액(83) 각각에 선회류를 형성함으로써 혼합 효율을 향상시킬 수도 있다.
한편, 스템 하우징(200)의 공간 확장부(221)에는 스템(100)의 스트로크 거리를 제한하기 위한 스템 스토퍼(230)가 구비될 수 있다. 이는 스템(100)의 스트로크가 너무 크면 스템(100)의 운동에 의해 스템 개스킷(72)의 안쪽 모서리가 많이 변형될 수밖에 없어 스템 개스킷(72)의 내구성에 나쁜 영향을 줄 수 있기 때문이다. 스템 개스킷(72)의 파손은 분사 추진체(84)의 누출로 이어지기 때문에 스템 개스킷(72)의 건전성을 유지시키는 것은 매우 중요하다.
여기서, 스템 스토퍼(230)가 구비되면, 도 7에 도시된 것과 같이 버튼(10)을 끝까지 눌렀을 때 스템(100)의 저면과 스템 스토퍼(230)가 접촉하게 되고, 이에 따라 원액(83)이 원액 인입구(120)까지 흐르는 데 큰 방해를 받게 된다. 따라서, 스템 하우징(200)에 스템 스토퍼(230)를 형성할 때에는 스템(100)의 저면에 원액(83)의 흐름을 스템 하우징(200)의 공간 확장부(221)로 안내하기 위한 원액 유도 홈(124)을 함께 형성하는 것이 바람직하다. 원액 유도 홈(124)은 공간 확장부(221) 안으로 고르게 원액(83)이 들어갈 수 있게 방사상으로 복수 개를 형성할 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예 및 실시형태가 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재내용과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
10: 버튼 11: 추진체 출구
12: 원액 출구 13: 분사축 고정부
14: 분사노즐 고정부 15: 스템 고정부
20: 분사축 21: 추진체 분출 유도로
22: 추진체 사이클론 형성부 30: 분사노즐
31: 토출구 32: 원액 사이클론 형성부
33: 원액 분출 유도로 40: 유량조절기
41: 유량조절 통로 70: 마운팅 컵
71: 마운팅 개스킷 72: 스템 개스킷
73: 추진체 컷 오링 74: 원액 컷 오링
75: 압축용기 오링 76: 스템 스프링
77: 딥튜브 80: 압축용기
81: 압력용기 82: 하캡
83: 원액 84: 분사 추진체
100: 스템 110: 추진체 인입구
111: 추진체 통로 112: 스템 개스킷 조립부
113: 추진체 컷 오링 고정부 120: 원액 인입구
121: 원액 통로 122: 원액 유도로
123: 원액 컷 오링 고정부 124: 원액 유도 홈
131: 스템 스프링 조립부 200: 스템 하우징
210: 추진체 유입구 211: 유량조절기 조립부
220: 원액 유입구 221: 공간 확장부
230: 스템 스토퍼 231: 압축용기 오링 고정부

Claims (11)

  1. 버튼의 누름 동작에 의해 압축용기 내의 원액을 분출하는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치에 있어서,
    분사 추진체가 충전(充塡)되는 압력용기가 밀봉 결합되는 마운팅 컵;
    상기 압력용기에 수용되도록 상기 마운팅 컵에 결합되고, 원액이 충전되는 압축용기가 밀봉 결합되는 스템 하우징;
    상기 스템 하우징의 내부 공간에 수용되어 상기 마운팅 컵에 고정되는 스템; 및
    상기 마운팅 컵의 외부로 돌출된 상기 스템 상부에 결합되고, 상기 분사 추진체와 원액이 혼합 분출되는 토출구가 형성된 분사노즐을 구비하며, 상기 스템 하우징에 대해 탄력적으로 이동 가능한 버튼;을 포함하고,
    상기 스템 내부에는 상기 스템 하우징에 형성된 원액 유입구 및 추진체 유입구를 통해 들어온 원액 및 분사 추진체가 각각 분리되어 흐르는 원액 통로 및 추진체 통로가 형성되어 있고, 상기 버튼의 누름 동작에 의해 상기 원액 통로 및 추진체 통로가 상기 분사노즐에 대해 개방되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압축용기 안으로 연장된 딥튜브가 상기 원액 유입구에 결합되어 상기 원액이 상기 스템 하우징 내부 공간으로 유입되고, 상기 스템 하우징의 내부 공간에 단턱을 이루어 형성된 공간 확장부의 경계에 밀착되는 원액 컷 오링과 상기 원액 컷 오링에 대해 이격 배치된 추진체 컷 오링 사이에 상기 원액 통로와 연통된 원액 인입구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 스템에는 상기 마운팅 컵과 밀착되면서 상기 추진체 인입구를 폐쇄하는 스템 개스킷이 구비되고, 상기 스템 개스킷과 상기 추진체 컷 오링 사이에 상기 추진체 유입구가 위치하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 버튼의 누름 동작에 의해, 상기 원액 컷 오링과 상기 공간 확장부의 경계 사이의 밀착상태가 해제되어 상기 원액 인입구가 개방되고, 또한 상기 스템 개스킷의 추진체 인입구의 폐쇄상태가 해제되어 상기 추진체 인입구가 개방되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 추진체 통로는 상기 버튼 내부에 형성된 추진체 출구와 연결되고, 상기 추진체 출구는 상기 분사노즐에 동심을 이루도록 배치된 분사축과 연통하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 원액 통로는 상기 버튼 내부에 형성된 원액 출구와 연결되고, 상기 원액 출구는 상기 분사노즐의 내주면에 형성된 원액 분출 유도로를 통해 상기 토출구와 연통하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 추진체 유입구의 전단에 상기 분사 추진체의 유량을 제한하는 유량조절기가 구비되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 유량조절기의 내부에 형성된 통로의 직경이 각기 다른 복수 사양의 유량조절기가 준비되어 있는 것을 특징으로 하는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치.
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 원액 컷 오링과 추진체 컷 오링 및 스템 개스킷은 각각 상기 스템에 마련된 원액 컷 오링 고정부, 추진체 컷 오링 고정부 및 스템 개스킷 조립부에 장착되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 스템의 하부에 형성된 스템 스프링 조립부에 스템 스프링이 결합되고, 상기 스템 하우징의 공간 확장부에는 상기 스템의 스트로크 거리를 제한하는 스템 스토퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 스템의 저면에는 상기 원액의 흐름을 상기 스템 하우징의 공간 확장부로 안내하는 원액 유도 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 에어로졸 스프레이 분사밸브 장치.
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