KR20190108787A - 오리피스 및 이를 포함하는 스프레이 용기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오리피스 및 이를 포함하는 스프레이 용기에 대한 것으로서, 스프레이 용기의 출구에 마련되는 오리피스로서, 노즐이 삽입되는 중공의 원통 형태이며 상기 노즐의 둘레를 통해 내용물이 유입되는 유입부; 상기 유입부 전면의 둘레에서 토출방향을 향해 일정 깊이만큼 함몰되는 링부; 상기 링부의 중심에 마련되고 전방으로 갈수록 단면적이 줄어드는 토출로; 상기 링부에서 상기 토출로를 향해 연장되는 날개부; 및 상기 토출로의 전단에 마련되는 토출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

오리피스 및 이를 포함하는 스프레이 용기{orifice and spray vessel having the same}
본 발명은 오리피스 및 이를 포함하는 스프레이 용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분사 거리를 충분히 확보하고 분사 입자 크기를 작게 할 수 있는 오리피스 및 이를 포함하는 스프레이 용기에 관한 것이다.
일반적으로 스프레이 용기는, 사용자가 분사버튼을 가압하게 되면 용기 내에 저장된 액체상태의 내용물을 분무 상태로 분사하는 것으로서, 액상의 화장품 또는 의약품 등에서 널리 사용되고 있다.
이러한 스프레이 용기 중에서 하기 선행문헌1은, 튜브 이외의 흡입구와 그 흡입구를 단속하는 볼을 구비한 튜브케이스와 이너케이스 및 튜브로 구성된 2중 흡입장치를 구비한다. 이를 통해 선행문헌1은 스프레이 용기가 거꾸로 된 상태에서도 분무가 가능하게 하고, 2차 밸브와 하우징의 형상을 개량하여 양 부품이 항상 접촉하는 방식을 택하여, 기존의 스프레이 장치에 있어서 분무 작동 중 발생하는 2차 밸브의 변형으로 인해 분무성능의 저하를 방지한다는 장점이 있었다.
그러나 상기 선행문헌1의 스프레이 용기는, 버튼을 가압하여 용기 내부에 저장된 액상의 내용물이 노즐을 통해 분사하는 과정에서, 배출공 부분에 별도의 구조적인 수치 및 형상이 존재하지 않는다.
따라서 선행문헌1은 스프레이 타입의 용기의 요소 중 가장 중요한 요소인 분사각도가, 사용하는 목적에 따라 최적합 상태로 형성되지 않아 사용자에게 신체부위별 최상의 분사성능을 제공하지 못한다는 문제점이 있었다.
이러한 문제를 개선하기 위해 본 출원인은, 하기 선행문헌2를 출원해 등록받은 바 있다. 선행문헌2는 사람의 얼굴 또는 머리, 상체, 하체 등에 액상의 내용물을 분사하는 스프레이 용기로서, 신체부위별로 액상의 내용물이 분사되는 분사각도를 고려하여 최적의 스프레이 오리피스를 제작함으로써, 사용자에게 신체부위별 차별화된 분사성능을 제공할 수 있다.
그러나 선행문헌2의 경우, 분사되는 입자의 크기가 종래와 마찬가지로 미세하게 형성되지 못한다는 한계로 인해 분사구에 액적이 발생할 가능성이 있다. 이 경우 액적으로 인해 사용자가 마치 내용물이 누출되는 불량 상태로 오인하게 되는 문제가 있다.
선행문헌1: 대한민국 공개특허공보 제2000-0049441호
선행문헌2: 대한민국 등록특허공보 제10-1661575호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 토출량을 증가시키면서 분사 거리를 확장시키는 동시에 분사 각도를 줄여서, 효율적인 분무가 가능하도록 한 오리피스 및 이를 포함하는 스프레이 용기를 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명은, 분사되는 물질의 입자 크기를 작게 할 수 있어서, 내용물 낭비를 막고 사용자 만족도를 높일 수 있는 오리피스 및 이를 포함하는 스프레이 용기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 오리피스는, 스프레이 용기의 출구에 마련되는 오리피스로서, 노즐이 삽입되는 중공의 원통 형태이며 상기 노즐의 둘레를 통해 내용물이 유입되는 유입부; 상기 유입부 전면의 둘레에서 토출방향을 향해 일정 깊이만큼 함몰되는 링부; 상기 링부의 중심에 마련되고 전방으로 갈수록 단면적이 줄어드는 토출로; 상기 링부에서 상기 토출로를 향해 연장되는 날개부; 및 상기 토출로의 전단에 마련되는 토출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 날개부는, 상기 링부에서 상기 토출로의 둘레에 접하도록 연장될 수 있다.
구체적으로, 상기 날개부는, 상기 링부에 연결되는 일단에서 상기 토출로에 연결되는 타단으로 갈수록 단면적이 작아지는 형태를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 토출구는, 평평한 후면을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 토출구의 단면적은, 상기 유입부의 단면적보다 작고 상기 토출로의 단면적보다 클 수 있다.
구체적으로, 상기 토출구는, 후면 대비 둘레면이 절곡된 형태를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 토출구는, 원기둥 형태로 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 토출로는, 전후방향으로 단면적이 일정하고 둘레에 상기 날개부가 연결되는 대경부; 상기 대경부에서 전단으로 연장되면서 단면적이 감소하는 축관부; 및 상기 축관부의 전단에 연결되며 전후방향으로 단면적이 일정하고 상기 토출구에 연결되는 소경부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 스프레이 용기는, 내용물을 수용하며 일측이 개방된 용기본체; 상기 용기본체의 개방된 일측에 결합되는 스크류캡; 상기 스크류캡의 내측에 마련되고 하단에 흡입구가 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부에서 승강하며 일측에 유입구가 형성되는 실린더; 상기 하우징의 내벽에 밀착된 상태로 상기 하우징의 내부에서 승강하여 상기 유입구를 개폐하는 씰캡; 및 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 상기 오리피스가 마련되는 출구를 갖고 가압에 의해 상기 실린더를 하강시키는 버튼을 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 실린더와 상기 버튼을 연결하며 상기 하우징의 내벽에 밀착된 상태로 상기 실린더와 함께 승강하는 스템; 상기 스크류캡 또는 상기 하우징에 결합되며 상기 스템의 주변을 두르는 언더캡; 상기 실린더와 상기 하우징 사이에 마련되어 상기 실린더를 상승시키는 탄성력을 갖는 제1 탄성부재; 및 상기 스템과 상기 씰캡 사이에 마련되어 상기 스템을 기준으로 상기 씰캡을 하강시키는 탄성력을 갖는 제2 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 오리피스 및 이를 포함하는 스프레이 용기는, 좁은 각도로 멀리 분사되고, 입자 크기가 매우 작아 고운 입자로 분사될 수 있는 바, 사용감을 대폭 개선할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 오리피스 및 이를 포함하는 스프레이 용기는, 액적 발생을 최소화할 수 있게 되어 마치 누수가 되는 것으로 오인되는 문제를 해소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 부분 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 부분 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 노즐의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 오리피스의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 오리피스의 사시도이다.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 오리피스의 정면도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 오리피스에 있어서 내용물 배출 경로를 양각으로 표현한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 오리피스의 배면사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 명세서에서 전후 방향은 내용물의 토출 방향을 기준으로 한 것이며, 그 외 방향은 도면을 기준으로 설명하되, 권리를 제한하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 단면도이다. 도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 부분 분해 사시도이다.
도 1 내지 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기(1)는, 용기본체(10), 스크류캡(11), 오버캡(20), 하우징(30), 실린더(40), 씰캡(50), 버튼(60), 스템(70), 언더캡(80), 오리피스(100)를 포함한다.
용기본체(10)는, 내용물을 수용하며 일측이 개방된 형태를 갖는다. 이때 용기본체(10)에 수용되는 내용물은 분무 형태로 분사될 수 있는 모든 종류의 물질을 의미하며, 일례로 액상의 화장품일 수 있다.
용기본체(10)는 재질을 특별히 한정하지 않으며, 합성수지, 금속 등의 경질로 이루어질 수 있다. 또한 용기본체(10)는 적어도 부분적으로 투명 또는 반투명으로 이루어져서, 내용물의 잔량이 외부에서 확인 가능하도록 할 수 있다.
용기본체(10)는 상측이 개방되어 있을 수 있고, 주둥이 형태로 상방 돌출되어 있을 수 있다. 이때 개방된 일측에는 후술할 스크류캡(11)이 결합되면서 용기본체(10)의 내부가 밀폐될 수 있다.
용기본체(10)의 주둥이에는 외면에 나사산(부호 도시하지 않음)이 마련될 수 있고, 스크류캡(11)의 내면에도 나사산이 마련되어, 스크류캡(11)과 용기본체(10)가 나사결합방식으로 체결 또는 분리 가능하게 마련될 수 있다.
스크류캡(11)은, 용기본체(10)의 개방된 일측에 결합된다. 스크류캡(11)은 앞서 언급한 바와 같이 나사결합방식 등으로 용기본체(10)에 체결될 수 있으며, 스크류캡(11)과 용기본체(10)의 체결 부위는 누수가 없도록 씰링될 수 있다.
스크류캡(11)은 중공 형태를 가지며, 스크류캡(11)의 관통된 중앙 부분에는 후술할 하우징(30)이 마련된다. 하우징(30)은 스크류캡(11)에 결합되거나 또는 스크류캡(11)과 일체로 마련되어 있을 수 있다.
또한 스크류캡(11)에서 관통된 중앙 부분에는 언더캡(80)이 마련될 수 있으며, 언더캡(80)은 하우징(30)의 상측에 결합되어 스템(70)의 둘레를 감싸 누출을 방지하는 구성이다. 언더캡(80)에 대해서는 이하에서 자세히 설명한다.
스크류캡(11)의 내측 상단에는 가스켓(12)이 마련될 수 있다. 가스켓(12)은 소정의 두께를 갖는 링 형태를 갖는 씰링부(120)재로서, 압축 가능한 재질로 마련되고 일례로 합성수지 등으로 제작될 수 있다.
가스켓(12)은 스크류캡(11)이 용기본체(10)의 주둥이에 체결될 경우, 스크류캡(11)과 용기본체(10) 사이에서 압착되도록 마련될 수 있다. 또한 가스켓(12)은, 스크류캡(11)의 중앙에 마련되는 하우징(30)을 두르도록 마련되면서, 상면이 하우징(30)과 맞닿도록 마련될 수 있다. 따라서 가스켓(12)에 의하여 스크류캡(11)과 용기본체(10) 사이 및 스크류캡(11)과 하우징(30) 사이의 씰링이 구현될 수 있다.
오버캡(20)은, 스크류캡(11)에 결합되며 버튼(60)을 커버한다. 오버캡(20)은 버튼(60)이 최대로 상승한 상태보다 높은 높이를 가져서 오버캡(20)의 결합 시 버튼(60)이 눌리는 것을 방지할 수 있다.
스크류캡(11)에는 외면에 돌기(부호 도시하지 않음)가 마련되어, 오버캡(20)은 스크류캡(11)에 돌기/홈 결합방식으로 체결될 수 있다. 물론 오버캡(20)과 스크류캡(11)의 결합 방식은 특별히 한정되지 않는다.
하우징(30)은, 스크류캡(11)의 내측에 마련되고 하단에 흡입구(31)가 형성된다. 하우징(30)은, 스크류캡(11)에서 관통된 중앙 부분에 마련될 수 있으며, 스크류캡(11)과 하우징(30)은 나사결합방식, 억지끼움방식, 접착 등의 다양한 방식에 의하여 서로 간 연결될 수 있다.
또한 하우징(30)과 스크류캡(11)이 연결되는 지점의 하면에는 가스켓(12)이 밀착되므로, 하우징(30) 주변에서의 씰링이 가스켓(12)에 의해 구현될 수 있다.
하우징(30)은 중공의 형태를 갖되, 상측에서 하측으로 갈수록 내경이 단계적으로 감소하는 형태를 가질 수 있다. 내경이 큰 상측 부분에는 스템(70)이 승강하도록 마련되고, 내경이 작은 하측 부분에는 실린더(40)가 승강하도록 마련될 수 있다.
하우징(30) 내에서 내경이 감소하는 하나 이상의 단차 부분은, 스템(70)이나 씰캡(50)의 하강을 저지하도록 마련되거나, 후술할 제1 탄성부재(43)의 하단이 안착되도록 할 수 있다.
하우징(30)의 하단에는 흡입구(31)가 마련되며, 흡입구(31)를 통해 하우징(30)의 내부가 용기본체(10)와 연통될 수 있다. 이때 흡입구(31)에는 하방으로 튜브(311)가 연장될 수 있고, 튜브(311)는 용기본체(10) 바닥에 저장된 내용물을 끌어올릴 수 있도록 마련된다.
흡입구(31)의 인근에는 볼(312)이 마련된다. 볼(312)은 튜브(311)의 상측에 위치할 수 있으며, 하우징(30)에서 볼(312)이 마련된 부분은 압력차에 의해 볼(312)이 상하로 움직일 수 있는 형태를 갖는다. 이 경우 볼(312)이 상승하면 하우징(30)의 내부가 용기본체(10)와 연통되고, 볼(312)이 하강하면 하우징(30)의 내부와 용기본체(10)가 격리될 수 있다.
즉 볼(312)은 밸브의 기능을 구현할 수 있으며, 물론 볼(312) 외에도 밸브 기능을 구현할 수 있는 다양한 구성이 얼마든 사용될 수 있다. 또한 튜브(311) 역시 생략 가능하며, 일례로 용기본체(10)에 내용물의 소진에 따라 상승하는 가압판이 마련되는 에어리스 타입일 경우 튜브(311)가 구비되지 않을 수 있다.
하우징(30)의 외측에는 제1 구멍(32)과 제2 구멍(33)이 형성될 수 있다. 제1 구멍(32)은 하우징(30)의 상측벽을 관통하도록 마련될 수 있으며, 내용물의 배출 시 언더캡(80)과 스템(70) 사이를 통해 유입된 공기가 용기본체(10) 내로 유입되도록 하는 구성일 수 있다.
제2 구멍(33)은 하우징(30)의 내벽에 각각 밀착된 스템(70)과 씰캡(50) 사이의 공간에 연통되도록 마련될 수 있다. 스템(70)의 하강 시 후술할 제2 탄성부재(71)에 의해 씰캡(50)이 하강하면, 하우징(30) 내부 공간(특히 씰캡(50)의 하부 공간)의 압력이 높아지게 된다. 이때 제2 구멍(33)은, 스템(70)과 씰캡(50) 사이의 공간으로부터 공기가 용기본체(10)로 빠져나갈 수 있도록 마련되어, 하우징(30) 내부 공간의 압력이 충분히 높아지면 제2 탄성부재(71)가 압축되면서 스템(70)과 씰캡(50) 사이의 공간이 압축될 수 있다.
실린더(40)는, 하우징(30)의 내부에서 승강하며 일측에 유입구(41)가 형성된다. 실린더(40)는 상측이 스템(70)과 결합되어 스템(70)과 일체로 승강하도록 마련되며, 스템(70)은 버튼(60)에 의해 하강하므로, 버튼(60)이 눌리면 실린더(40)가 하우징(30) 내에서 하강하게 된다.
실린더(40)의 외면에는 하나 이상의 유입구(41)가 마련되며, 유입구(41)는 씰캡(50)에 의하여 하우징(30) 내부 공간과 격리되도록 마련된다. 그러나 하우징(30) 내부 공간의 압력이 상승하여 제2 탄성부재(71)가 압축되면서 씰캡(50)이 실린더(40)를 기준으로 상승하게 되면, 유입구(41)가 열려서 하우징(30) 내의 내용물이 실린더(40) 내부로 빠르게 유입될 수 있다.
실린더(40)는 유입구(41)의 하측에 환테(42)가 마련되어 씰캡(50)이 지지되도록 할 수 있다. 즉 씰캡(50)은 실린더(40)의 환테(42)에 걸려 하강이 제한될 수 있으며, 씰캡(50)의 내면은 실린더(40)의 외면과 밀착된 상태를 유지할 수 있다.
실린더(40)의 환테(42)에는 제1 탄성부재(43)의 상단이 지지될 수 있으며, 제1 탄성부재(43)의 하단은 하우징(30)의 내측 단차에 지지될 수 있다. 따라서 실린더(40)는 버튼(60)의 눌림에 의해 하강하고, 실린더(40)와 하우징(30) 사이에 마련되어 실린더(40)를 상승시키는 탄성력을 갖는 제1 탄성부재(43)의 탄성력에 의하여 상승할 수 있다.
씰캡(50)은, 하우징(30)의 내벽에 밀착된 상태로 하우징(30)의 내부에서 승강하여 유입구(41)를 개폐한다. 씰캡(50)은 실린더(40)의 환테(42)에 지지되어 유입구(41)를 밀폐하다가, 하우징(30) 내부 공간의 압력에 의해 상방으로 밀리면서 실린더(40)의 환테(42)로부터 상방으로 이격되어 유입구(41)를 개방시킬 수 있다.
씰캡(50)은 둘레에 판막(부호 도시하지 않음)이 마련되어 하우징(30)의 내벽에 밀착된 상태를 유지하며, 씰캡(50)의 상측은 제2 탄성부재(71)의 하단을 지지하도록 마련된다. 씰캡(50)은 제2 탄성부재(71)에 의하여 스템(70)을 기준으로 하강하는 방향으로 탄성력을 받게 되며, 제2 탄성부재(71)의 상단은 스템(70)에 의해 지지되므로, 버튼(60)의 눌림에 의해 스템(70)이 하강하면 씰캡(50) 역시 하강하게 된다.
이때 씰캡(50)과 실린더(40)의 하강은 하우징(30) 내부 공간을 압축하게 되며, 흡입구(31)는 볼(312)에 의해 밀폐되고 유입구(41)는 씰캡(50)에 의해 밀폐된 상태이므로, 하우징(30) 내부 공간의 압력은 높아진다.
그러나 하우징(30) 내부 공간의 압력이 제2 탄성부재(71)의 탄성력을 극복할 정도로 상승하게 되면, 스템(70)과 씰캡(50) 사이의 공간에 있던 공기가 제2 구멍(33)을 통해 용기본체(10) 내부로 빠져나가는 동시에, 씰캡(50)이 실린더(40) 기준으로 상방으로 밀리면서 제2 탄성부재(71)가 압축될 수 있다.
하우징(30) 내부 공간의 내용물이 빠져나가 압력이 원상태로 복귀되면, 제2 탄성부재(71)의 탄성력에 의하여 씰캡(50)은 실린더(40)의 환테(42)에 지지되는 위치로 되돌아갈 수 있다.
버튼(60)은, 출구(611)를 갖고 가압에 의해 실린더(40)를 하강시킨다. 버튼(60)은 스템(70)과 결합되어 버튼(60)이 눌리면 스템(70)에 의하여 실린더(40)가 하강할 수 있고, 버튼(60)에 가해진 압력이 제거되면 실린더(40)가 제1 탄성부재(43)에 의해 상승하면서 스템(70) 역시 상승하게 되어 버튼(60)이 원상태로 복귀된다.
도 4를 참고하면, 버튼(60)의 내부에는 스템(70)으로부터 빠져나온 내용물이 배출될 수 있도록 하는 유로(61)가 마련되며, 유로(61)의 전단은 출구(611)로 지칭될 수 있고, 출구(611)는 노즐(62) 등의 삽입을 위하여 단면적이 확장되는 형태를 가질 수 있다. 출구(611)에는 노즐(62)과 오리피스(100)가 차례로 결합되어 유로(61)의 단면적을 축소 및 변화시켜서, 내용물이 분무 형태로 분사되도록 할 수 있다.
노즐(62)은, 출구(611)에 삽입되어 유로(61)를 축소시킨다. 노즐(62)은 도 5를 참고하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 노즐의 사시도이다.
도 5를 참고하면, 노즐(62)은 원통형의 몸체(621)와 몸체(621)의 외면에 돌출된 호 형태의 돌출부(622)를 갖는다. 이때 몸체(621)는 내용물이 관통하지 못하도록 전면과 후면이 모두 막힌 형태를 가지며, 돌출부(622)는 몸체(621)의 외면에서 서로 이격되도록 마련되어 있을 수 있다.
이 경우 돌출부(622) 사이에는 간극(623)이 형성되는데, 스템(70)으로부터 버튼(60)의 유로(61)로 유입된 내용물은 노즐(62)의 간극(623)을 통해 빠져나가서 오리피스(100)를 거쳐 외부로 분사될 수 있다.
스템(70)은, 실린더(40)와 버튼(60)을 연결하며 하우징(30)의 내벽에 밀착된 상태로 실린더(40)와 함께 승강한다. 스템(70)은 내부가 빈 중공의 형태일 수 있고, 내측에 실린더(40)가 억지끼움되어 실린더(40)와 일체로 승강할 수 있다.
스템(70)의 외면에는 씰캡(50)과 유사하게 판막이 마련되어 하우징(30)의 내벽에 밀착될 수 있다. 따라서 스템(70)과 씰캡(50) 사이의 공간은, 상방 또는 하방으로부터 격리될 수 있다.
다만 스템(70)과 씰캡(50) 사이 공간은 앞서 설명한 제2 공간을 통해 용기본체(10) 내부로 연통되어 있을 수 있고, 이를 통해 스템(70)과 씰캡(50) 사이 공간이 축소 가능할 수 있다.
스템(70)의 판막에는 제2 탄성부재(71)의 상단이 지지될 수 있고, 제2 탄성부재(71)의 하단은 씰캡(50)의 상측에 지지될 수 있다. 따라서 제2 탄성부재(71)는 스템(70)과 씰캡(50) 사이에 마련되어 스템(70)을 기준으로 씰캡(50)을 하강시키는 탄성력을 가지므로, 스템(70)의 하강 시 제2 탄성부재(71)에 의하여 씰캡(50)도 동시에 하강할 수 있다.
다만 씰캡(50)은 스템(70)과 구조적으로 일체화되어 하강하는 것이 아니므로, 하우징(30) 내부 공간의 압력이 제2 탄성부재(71)의 탄성력보다 커지면, 스템(70) 및 실린더(40)의 하강에도 불구하고 씰캡(50)은 하강하지 않고 실린더(40) 대비 올라가게 되어 내용물 배출이 이루어진다.
언더캡(80)은, 스크류캡(11) 또는 하우징(30)에 결합되며 스템(70)의 주변을 두른다. 언더캡(80)은 스템(70)과 하우징(30) 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 마련될 수 있고, 다만 스템(70)과의 사이를 통해 공기가 용기본체(10)로 유입되도록 할 수 있다.
내용물이 외부로 배출된 후, 용기본체(10)로부터 하우징(30) 내부 공간으로 내용물이 채워지면 용기본체(10) 내부 압력이 감소한다. 이때 언더캡(80)과 스템(70) 사이의 틈을 거쳐서 공기가 하우징(30)의 제1 구멍(32)을 통하여 용기본체(10)로 유입될 수 있다.
오리피스(100)는, 버튼(60)의 출구(611)에 마련되어 내용물이 분무 형태로 분사되도록 한다. 오리피스(100)에 대해서는 도 6 내지 도 10을 참고하여 자세히 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 오리피스의 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 오리피스의 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 오리피스의 정면도이다.
도 6 내지 8을 참고하면, 오리피스(100)는 버튼(60)의 출구(611) 내벽에 밀착되도록 하는 형태(일례로 주름진 형태 등)의 외면을 가지며, 유입부(110), 링부(120), 토출로(130), 날개부(140), 토출구(150)를 포함할 수 있다.
유입부(110)는, 노즐(62)이 삽입되는 중공의 원통 형태이며, 노즐(62)의 둘레를 통해 내용물이 유입된다. 구체적으로 유입부(110)는 원뿔대와 원기둥이 결합된 형태로서 전방으로 갈수록 내경이 축소되었다가 일정하게 유지되는 형태를 가질 수 있으며, 유입부(110)의 내면은 노즐(62)에 마련된 돌출부(622)의 외면과 맞닿으면서, 내용물이 노즐(62)의 간극(623)을 통해서만 흐르도록 할 수 있다.
즉, 내용물은 유입부(110)에서 간극(623)에 대응되는 둘레 부분을 통해 흐르게 되며, 이후 유입부(110)의 전면(111)에 형성된 링부(120) 등을 거쳐 외부로 분사된다.
링부(120)는, 유입부(110) 전면(111)의 둘레에서 토출방향을 향해 일정 깊이만큼 함몰된다. 링부(120)는 간극(623)을 통하여 전달되는 내용물이 유입되는 부분이며, 내용물은 링부(120)를 거쳐 날개부(140)를 통해 토출로(130)로 전달될 수 있다.
링부(120)는 후술할 소경부(133)의 직경 대비 0.7 내지 1.5배의 깊이를 가질 수 있다. 일례로 소경부(133)의 직경이 0.15 내지 0.25φ일 때, 링부(120)의 함몰 깊이는 0.1mm 내지 0.3mm(바람직하게는 0.2mm)일 수 있다.
또한 링부(120)의 깊이는 토출로(130)에서 대경부(131)의 직경 대비 0.1 내지 0.3배의 깊이를 가질 수 있다. 일례로 대경부(131)의 직경은 0.7φ이고 링부(120)의 깊이는 0.2mm일 수 있다.
또한 링부(120)의 함몰 깊이는, 후술할 토출구(150)의 깊이 대비 0.3 내지 0.7배일 수 있고, 일례로 토출구(150)의 깊이는 0.4mm이고 링부(120)의 깊이는 0.2mm일 수 있다. 또한 링부(120)의 함몰 깊이는 대경부(131)에 연통되는 날개부(140)의 폭보다 클 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
토출로(130)는, 링부(120)의 중심에 마련되고 전방으로 갈수록 단면적이 줄어드는 형태를 갖는다. 구체적으로 토출로(130)는 전후방향으로 단면적이 일정하고 둘레에 후술할 날개부(140)가 연결되는 대경부(131)와, 대경부(131)에서 전단으로 연장되면서 단면적이 감소하는 축관부(132), 그리고 축관부(132)의 전단에 연결되며 전후방향으로 단면적이 일정하고 후술할 토출구(150)에 연결되는 소경부(133)를 가질 수 있다.
대경부(131)의 직경은 소경부(133)의 직경 대비 2 내지 5배일 수 있다. 일례로 대경부(131)의 직경은 0.7φ일 수 있고, 소경부(133)의 직경은 0.15 내지 0.25φ일 수 있다. 물론 대경부(131)와 소경부(133)의 직경 수치를 상기로 한정하는 것은 아니며, 내용물의 분무가 원활하게 이루어질 수 있다면 그 수치는 다양하게 변경될 수 있다.
대경부(131)의 전후방향 깊이는 링부(120)의 깊이보다 같거나 클 수 있고, 링부(120)의 깊이는 날개부(140)의 깊이와 동일할 수 있으므로, 대경부(131)의 깊이는 날개부(140)의 깊이보다 같거나 클 수 있다.
축관부(132)와 대경부(131)의 높이는 유사할 수 있고, 다만 소경부(133)의 높이는 대경부(131)보다 일례로 0.3 내지 0.7배 작을 수 있다. 다만 토출로(130)는 축관부(132)를 기본적으로 구비하고 대경부(131)와 소경부(133) 중 적어도 어느 하나를 생략하도록 마련될 수도 있다.
날개부(140)는, 링부(120)에서 토출로(130)를 향해 연장된다. 날개부(140)는 둘 이상의 복수 개(바람직하게는 2개)로 마련될 수 있으며, 링부(120)에서 대경부(131)의 둘레에 접하도록 연장될 수 있다. 즉 날개부(140)는 토출로(130)의 중심이 아니라, 대경부(131)의 외면을 향해 연장되는 형태로 마련될 수 있다. 따라서 날개부(140)는 토출로(130)에서 링부(120)를 향하는 방사상의 방향과 일정 각도 경사지게 마련될 수 있다.
날개부(140)는, 링부(120)에 연결되는 일단에서 토출로(130)에 연결되는 타단으로 갈수록 단면적이 작아지는 형태를 가질 수 있다. 대경부(131)에 연통된 날개부(140)의 끝단 폭은, 링부(120)의 깊이보다 작고, 특히 소경부(133)의 직경보다도 작을 수 있다.
일례로 소경부(133)의 직경이 0.15φ 이상일 때, 날개부(140)의 끝단 폭은 0.14mm 내외의 수치를 가질 수 있지만, 수치를 상기로 특별히 한정하는 것은 아니다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 오리피스에 있어서 내용물 배출 경로를 양각으로 표현한 사시도이다.
도 9를 참고하면, 내용물은 노즐(62)의 간극(623)을 통해 링부(120)로 유입된 후, 날개부(140)를 따라 토출로(130)의 대경부(131)로 유입될 수 있다. 이후 내용물은 대경부(131)에서 축관부(132), 소경부(133)를 거쳐 후술할 토출구(150)를 통해 외부로 분사될 수 있다.
토출구(150)는, 토출로(130)의 전단에 마련되는 구성이다. 토출구(150)에 대해서는 도 10을 참고하여 자세히 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 오리피스의 배면사시도이다.
도 10을 참고하면, 토출구(150)는, 토출로(130)의 전단에 마련되며 평평한 후면(151)을 가질 수 있다. 토출구(150)의 형태는 다양할 수 있다. 예를 들어, 호 형태일 수 있고, 호 형태가 아닌, 후면(151)이 평평하고 후면(151) 대비 절곡된 둘레면(152)이 형성된 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 토출구(150)는, 후면(151) 대비 둘레면(152)이 수직하게 절곡된 형태로, 원기둥 형태를 가질 수 있다. 즉, 후면(151)이 후방으로 볼록한 접시 형태를 대신하여, 후면(151)이 평평한 원기둥 형태를 갖는다.
이때, 토출구(150)의 전후방향 깊이는, 링부(120)의 깊이보다 클 수 있고, 또한 대경부(131)의 깊이보다도 클 수 있다. 다만 토출구(150)의 깊이는 토출로(130)의 전체 깊이보다는 작을 수 있다.
일례로 앞서 언급한 바와 같이 토출구(150)의 깊이는 0.4mm일 수 있고, 이는 링부(120)의 깊이인 0.2mm 대비 약 2배 내외일 수 있다. 또한 토출구(150)의 깊이는 소경부(133)의 직경보다 클 수 있고, 약 1.5 내지 3배 크게 형성될 수 있다.
토출구(150)의 단면적은, 유입부(110)의 단면적보다 작고 토출로(130)의 단면적보다 클 수 있다. 또한 토출구(150)의 직경은, 대경부(131)의 직경 대비 3 내지 4배이고 소경부(133)의 직경 대비 10 내지 20배인 약 2.5φ 내외일 수 있다.
본 발명은 토출구(150)의 형상을 기존에서 찾아볼 수 없는 원기둥 형태로 하면서, 토출구(150)의 단면적을 비교적 크게 확보함으로써, 소경부(133)를 거쳐 분사되는 내용물이 토출구(150)에 액적으로 형성되지 않도록 할 수 있고, 액적으로 인해 마치 누수 불량인 것처럼 오인되는 종래의 문제를 해소할 수 있다.
본 발명은 오리피스의 형상과 수치 등의 제원을 상기와 같이 개선함으로써, 40±10°의 분사각도를 가지면서, 1회 토출 시 0.15±0.02ml의 토출량을 나타낼 수 있고, 약 80cm 이상의 분사거리를 확보할 수 있음을 실험으로 확인하였다.
이는 종래 대비 분사각도를 좁히면서 고운 입자가 멀리 분사되는 것임을 확인하였고, 이를 통해 본 실시예는, 사용자의 피부 등에 내용물을 분사할 때 부드러운 사용감을 부여해 사용자의 만족도를 극대화할 수 있다.
이하에서는 도 11 내지 도 15를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기(1)의 분사 과정에 대해 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 단면도(용기본체(10)제외)로, 버튼(60)을 누르지 않은 초기 상태를 나타낸다.
도 11을 참고하면, 버튼(60)이 눌리지 않은 상태에서 실린더(40)와 스템(70) 및 버튼(60)은 제1 탄성부재(43)에 의해 가장 높은 위치에 놓여 있게 되며, 다만 제2 탄성부재(71)에 의해 씰캡(50)은 스템(70)으로부터 하방으로 밀려서 실린더(40)의 환테(42)에 닿아 유입구(41)를 밀폐하게 된다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 단면도(용기본체(10)제외)로, 버튼(60)을 1차로 누른 상태를 나타낸다.
도 12를 참고하면, 버튼(60)을 눌러 스템(70)과 실린더(40)를 하강시키면 제1 탄성부재(43)는 압축하게 되며, 다만 씰캡(50)의 경우 하우징(30)의 내벽에 밀착되어 있다 하더라도, 상단이 스템(70)에 의해 지지된 제2 탄성부재(71)로 인해 씰캡(50) 역시 실린더(40)의 유입구(41)를 밀폐한 상태를 유지하면서 하강하게 된다.
이 경우 실린더(40) 아래쪽의 하우징(30) 내부 공간은, 실린더(40)와 씰캡(50)의 하강으로 인하여 부피가 줄어들면서 압력이 상승하게 된다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 단면도(용기본체(10)제외)로, 버튼(60)을 2차로 누른 상태를 나타낸다.
도 13을 참고하면, 버튼(60)을 더 누르게 되면 하우징(30) 내부 공간의 압력이 충분히 상승하여, 제2 탄성부재(71)의 탄성력보다 하우징(30) 내부 공간의 압력이 더 커지게 된다.
따라서 하우징(30) 내부 공간의 압력으로 인하여 제2 탄성부재(71)가 압축되면서 씰캡(50)이 실린더(40)를 기준으로 상승하게 되어, 실린더(40)가 유입구(41)로부터 상방으로 어긋나서 유입구(41)가 개방될 수 있다. 이때 스템(70)과 씰캡(50) 사이 공간의 공기는 제2 구멍(33)을 통해 용기본체(10) 내부로 유입될 수 있다.
하우징(30) 내부 공간은 이미 압축되어 있던 상태이므로, 내용물은 유입구(41)의 개방 시 빠른 속도로 실린더(40) 내부 및 스템(70) 내부를 지나 버튼(60)의 유로(61)를 거쳐 노즐(62)과 오리피스(100)를 통해 분무 형태가 되어 외부로 분사된다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 단면도(용기본체(10)제외)로, 버튼(60)을 1차로 놓은 상태를 의미한다.
도 14를 참고하면, 버튼(60)에 대한 가압을 해제하면 제1 탄성부재(43)가 실린더(40)를 밀어 올리게 되며, 또한 하우징(30) 내부 공간은 내용물 배출로 인해 압력이 저하되었기에, 제2 탄성부재(71)에 의하여 씰캡(50)은 다시 유입구(41)를 막는 방향으로 움직이게 된다.
이 경우 씰캡(50)은 실린더(40)의 환테(42)에 안착될 때까지 제2 탄성부재(71)의 탄성력을 받아 스템(70)으로부터 멀어지는 방향으로 움직이며, 스템(70)과 씰캡(50) 사이의 공간으로는 제2 구멍(33)을 통해 공기가 유입될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 용기의 단면도(용기본체(10)제외)로, 버튼(60)을 2차로 놓은 상태를 의미한다.
도 15를 참고하면, 실린더(40)의 환테(42)에 씰캡(50)이 안착된 상태에서 제1 탄성부재(43)가 실린더(40)를 더 밀어올리게 되면, 씰캡(50)과 실린더(40)가 함께 상승하면서 하우징(30) 내부 공간의 부피가 확장된다.
이때 하우징(30) 내부 공간의 압력 감소로 인하여, 자연스럽게 볼(312)이 들리게 되어 흡입구(31)를 통해 하우징(30) 내부로 내용물이 빨려들게 된다. 또한 동시에 용기본체(10) 내에서 내용물이 빠져나감에 따라 압력이 줄어드는 것을 보상하기 위해, 외부의 공기가 스템(70)의 판막보다 위쪽에 위치한 제1 구멍(32)을 통하여 유입될 수 있다.
이후 도 11에 나타난 상태로 되돌아가면, 다시 버튼(60)이 눌려 내용물 토출이 가능한 상태가 될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1: 스프레이 용기 10: 용기본체
11: 스크류캡 12: 가스켓
20: 오버캡 30: 하우징
31: 흡입구 311: 튜브
312: 볼 32: 제1 구멍
33: 제2 구멍 40: 실린더
41: 유입구 42: 환테
43: 제1 탄성부재 50: 씰캡
60: 버튼 61: 유로
611: 출구 62: 노즐
621: 몸체 622: 돌출부
623: 간극 70: 스템
71: 제2 탄성부재 80: 언더캡
100: 오리피스 110: 유입부
111: 전면 120: 링부
130: 토출로 131: 대경부
132: 축관부 133: 소경부
140: 날개부 150: 토출구
151: 후면 152: 둘레면

Claims (10)

  1. 스프레이 용기의 출구에 마련되는 오리피스로서,
    노즐이 삽입되는 중공의 원통 형태이며 상기 노즐의 둘레를 통해 내용물이 유입되는 유입부;
    상기 유입부 전면의 둘레에서 토출방향을 향해 일정 깊이만큼 함몰되는 링부;
    상기 링부의 중심에 마련되고 전방으로 갈수록 단면적이 줄어드는 토출로;
    상기 링부에서 상기 토출로를 향해 연장되는 날개부; 및
    상기 토출로의 전단에 마련되는 토출구를 포함하는 오리피스.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 날개부는,
    상기 링부에서 상기 토출로의 둘레에 접하도록 연장되는 것을 특징으로 하는 오리피스.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 날개부는,
    상기 링부에 연결되는 일단에서 상기 토출로에 연결되는 타단으로 갈수록 단면적이 작아지는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 오리피스.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 토출구는,
    평평한 후면을 포함하는 것을 특징으로 하는 오리피스.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 토출구의 단면적은,
    상기 유입부의 단면적보다 작고 상기 토출로의 단면적보다 큰 것을 특징으로 하는 오리피스.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 토출구는,
    후면 대비 둘레면이 절곡된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 오리피스.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 토출구는,
    원기둥 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 오리피스.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 토출로는,
    전후방향으로 단면적이 일정하고 둘레에 상기 날개부가 연결되는 대경부;
    상기 대경부에서 전단으로 연장되면서 단면적이 감소하는 축관부; 및
    상기 축관부의 전단에 연결되며 전후방향으로 단면적이 일정하고 상기 토출구에 연결되는 소경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오리피스.
  9. 내용물을 수용하며 일측이 개방된 용기본체;
    상기 용기본체의 개방된 일측에 결합되는 스크류캡;
    상기 스크류캡의 내측에 마련되고 하단에 흡입구가 형성되는 하우징;
    상기 하우징의 내부에서 승강하며 일측에 유입구가 형성되는 실린더;
    상기 하우징의 내벽에 밀착된 상태로 상기 하우징의 내부에서 승강하여 상기 유입구를 개폐하는 씰캡; 및
    제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 상기 오리피스가 마련되는 출구를 갖고 가압에 의해 상기 실린더를 하강시키는 버튼을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프레이 용기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 실린더와 상기 버튼을 연결하며 상기 하우징의 내벽에 밀착된 상태로 상기 실린더와 함께 승강하는 스템;
    상기 스크류캡 또는 상기 하우징에 결합되며 상기 스템의 주변을 두르는 언더캡;
    상기 실린더와 상기 하우징 사이에 마련되어 상기 실린더를 상승시키는 탄성력을 갖는 제1 탄성부재; 및
    상기 스템과 상기 씰캡 사이에 마련되어 상기 스템을 기준으로 상기 씰캡을 하강시키는 탄성력을 갖는 제2 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스프레이 용기.

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