KR20210031621A - 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 병(3)의 입구에 설치할 수 있는 추출헤드(2)에 병의 입구를 막는 마개가 달린 제거장치(1)에 관한 것으로, 추출헤드(2)를 병의 입구에 설치했을 때 병(3) 안으로 들어가는 튜브(5)를 추출헤드(2)에 설치해, 튜브(5)를 통해 병(3)에서 유체(4)를 제거할 수 있도록 하고; 작동메커니즘이 동작하면 추출헤드(2)에서의 튜브(5)의 고정이 풀린다.

Description

제거장치{Removal System}

본 발명은 병의 입구에 설치할 수 있는 추출헤드에 병의 입구를 막는 마개가 달린 제거장치에 관한 것이다.

이런 제거장치는 화학약품과 같은 유체를 담는 병과, 병 입구에 고정되는 추출헤드를 포함하고, 추출헤드에 마개가 달려있는 것이 보통이다. 이런 병들은 실험실 등에서 많이 사용된다.

이런 종류의 기존의 제거장치의 추출헤드는 단순한 덮개 형태로 디자인되고, 덮개를 통해 병의 내부공간에 튜브가 들어가며, 이 튜브는 유체를 배출하기 위해 펌프에 연결된다.

병이 비워지면, 덮개에서 튜브를 빼낸 다음 다른 병에서 유체를 제거하는데 사용된다.

이 튜브는 병을 바꾸는 동안 덮개에 끼워지고, 덮개를 새 병에 연결한다.

이런 제거장치의 가장 큰 단점은 튜브를 끼우는 덮개의 구멍이 누수방지 밀봉되지 않는데 있다. 이때문에, 병 안에 들어있던 유체의 증기가 빠져나갈 수 있는데, 유독성 화학약품을 병에 저장할 경우 심각한 문제를 일으킨다.

다른 단점은, 빈 병에서 튜브를 빼내면 다음 병에 들어갈 유체를 오염시킬 수 있다는데 있는데, 이는 첫번째 병 안의 유체 잔류물이 아직 병에 흡착되어 있기 때문이다.

또, 병에서 튜브를 당기는 유저가 흡착 유체에 노출되는 것도 문제이다.

EP2848583B1에 소개된 제거장치는 수중파이프가 달린 추출헤드를 용기의 입구에 체결하고, 유체에 잠긴 튜브를 통해 용기에서 유체를 제거한다.

수중파이프로 작업하는 이런 제거장치는 통과 같은 대영용기에만 사용할 수 있고, 병에서 유체를 제거하기에는 부적절하다. 병에 수중파이프를 사용하려면 운반저건을 해치는 커다란 구조적 변경이 필요하다.

본 발명은 이런 종래의 제거장치의 단점들을 극복하면서도 높은 기능성과 단순한 디자인 구조를 갖는 제거장치를 제공하고자 한다.

이를 위해, 제1항의 특징들이 제공된다. 본 발명의 다른 실시예들과 특징들은 종속항들에 기재된 바와 같다.

본 발명은 병의 입구에 설치할 수 있는 추출헤드를 갖춘 제거장치에 관한 것으로, 병의 입구를 막는 마개가 추출헤드에 달려있다. 추출헤드를 병의 입구에 설치했을 때 병 안으로 들어가는 튜브를 추출헤드에 설치해, 튜브를 통해 병에서 유체를 제거할 수 있다. 작동메커니즘이 제공되고, 작동메커니즘에 의해 추출헤드 내부의 튜브의 설치가 풀릴 수 있다.

본 발명의 제거장치에서, 튜브가 체결되어 있는 추출헤드는 유체가 들어있는 병의입구에 배치되고 마개로 입구에 체결된다.

본 발명의 제거장치의 첫번째 기본 장점은 튜브가 달린 추출헤드가 습기밀봉부를 형성해, 추출헤드를 마개로 병 입구에 체결한 다음 병에서 유체를 빼낼 때, 어떤 증기도 병에서 빠져나오지 못하는데 있다. 이런 특징은 독성 화학물질이 병에 들어있을 때 특히 장점으로 된다. 주변 공기에 있는 오염물이 병 안으로 들어가는 것도 방지된다.

본 발명의 제거장치의 다른 장점은 튜브가 체결되어 있는 추출헤드를 사용준비 조립체로 병 입구에 고정할 수 있다는데 있다. 병 안으로 들어간 튜브를 통해 병에서 유체를 직접 빼낼 수 있고, 추출헤드는 이를 위해 펌프에 연결되어 있으며, 펌프에 의해 병에서 유체를 빼낼 수 있다.

본 발명의 기본 특징은 튜브를 추출헤드에 착탈 가능하게 설치하여 교체가 가능한데 있다. 추출헤드에서 튜브를 풀고 체결하기 위해 추출헤드에 작동메커니즘이 제공된다.

추출헤드를 병에 설치하고 병 안의 유체를 튜브를 통해 병에서 빼내면, 추출헤드의 작동 메커니즘이 작동하여, 추출헤드의 튜브가 풀리고,튜브가 빈 병 안으로 떨어져 제거할 수 있다.

다른 병을 비우는데 추출헤드를 사용하면, 작동메커니즘의 간단한 작동으로 추출헤드에 새 튜브가 체결된다. 이런 식으로, 사용대기 조립체가 다시 형성되고,이 조립체를 다른 병의 입구에 고정한 다음 이 병에서 유체를 제거할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제거장치의 기본 장점은 착탈 가능하게 추출헤드에 체결되는 1회용으로서의 튜브로 인해, 추출헤드를 여러번 사용하는 동안 오염을 쉽게 방지할 수 있다는데 있다. 추출헤드에 체결된 튜브는 병을 비우는데 1회만 사용되고, 추출헤드에 대한 작동 메커니즘의 작동에 의해 이 병에 남게된다. 이때문에 다음에 비울 병의 유체를 튜브가 오염시키는 것이 방지되는데, 이는 다음 병을 위해 새 튜브가 추출헤드에 체결되기 때문이다. 즉, 병을 비우는데 있어 오염방지법이 이루어진다. 교환 가능한 튜브들은 극히 경제적이고 플라스틱으로 이루어진다. 따라서, 병마다 다른 튜브를 사용해도 제거장치의 제조비를 크게 증가시키지 않는다.

본 발명에 의하면, 잠금위치에서 추출헤드에 튜브를 고정하는 잠금수단이 제공된다. 작동 메커니즘에 의해, 잠금수단이 해제위치로 움직이고, 이 위치에서 튜브가 풀린다.

잠금수단은 작동 메커니즘의 동작에 의해 잠금위치에서 해제위치로 또는 그 반대로 움직일 수 있는 기계식 수단이다.

작동 메커니즘이 순수 기계식인 것이 장점인데, 특히 이런 작동 운동이 잠금수단에 직접 전달된다.

이렇게, 튜브에 대해 간단한 디자인을 갖는 잠금 메코니즘이 제공된다.

본 발명에 의하면, 잠금수단이 가이드채널의 구멍들에 움직일 수 있게 끼워지는 볼들로 형성되고, 튜브가 가이드채널 안에서 안내될 수 있다. 잠금위치에서 상기 볼들이 압착력으로 튜브를 눌러 튜브가 제자리에 고정되고, 해제위치에서 볼들이 튜브에서 떨어진다.

이런 잠금수단이 간단한 디자인으로 구형되고 튜브의 신뢰성 있는 잠금과 해제를 보장한다.

또, 원주방향으로 등간격으로 배열되고 반경방향으로 뻗는 구멍들이 가이드채널에 형성되고, 이들 구멍들 각각에서 볼이 안내될 수 있다. 이런 구멍들과 볼들은 각각 동일하게 형성되고 가이드채널의 종축선에 직각인 평면에 배향된다.

구멍들 내부에서 튜브를 잠그는 볼들이 반경방향으로 움직이면서 튜브를 향해 움직이기 때문에, 볼에서 튜브로의 힘의 전달이 양호하여, 신뢰성 있는 잠금이 이루어진다.

구멍들과 볼들이 동일한 형태이고 가이드채널에서의 이들의 배열이 회전대칭이어서, 튜브로의 힘의 전달이 전방향에서 일어나, 효율적이고 신뢰성있는 잠금이 이루어진다.

또, 구멍들 각각의 가이드채널에 있는 입구의 직경이 가이드채널에서 안내되는 볼의 직경보다 작은 것도 장점이다.

이 경우, 튜브가 가이드채널에서 풀리고 가이드채널이 비워졌을 때 볼이 구멍에서 빠져 떨어지는 것이 방지된다.

가이드채널은 잠금수단에 대해 움직일 수 있다.

또, 가이드채널이 마개에 대해 움직일 수 있는 헤드피스의 한 요소일 수 있다.

이 경우, 가이드채널에 대한 마개의 잠금위치에서 마개의 포지셔닝 수단이 구멍내 잠금수단을 튜브에 압박해 튜브를 가이드채널 내부에 고정할 수 있다. 가이드채널에 대한 마개의 해제위치에서 포지셔닝 수단이 잠금수단에서 떨어져 튜브가 가이드채널로부터 풀리도록 할 수 있다.

포지셔닝 수단은 마개에 배치되는 것이 좋다. 예를 들어, 포지셔닝 수단으로 돌출부, 걸쇠 등이 제공될 수 있는데, 이들은 마개의 요소이고 마개와 일체로 형성될 수도 있다. 이런 포지셔닝 수단은 특히 간단한 디자인을 갖는다. 또, 이런 포지셔닝 수단에 의해, 잠금수단에 대한 작동 메커니즘의 아주 간단하고 직접적인 결합이 이루어진다.

일반적으로, 포지셔닝 수단은 작동 메커니즘에 의해 제어된다. 작동 메커니즘이 유저에 의해 작동되지 않을 때 포지셔닝 수단이 마개의 잠금위치에서 튜브의 고정을 할 수 있다. 작동 메커니즘을 작동하면 포지셔닝 수단이 잠금수단과의 결합을 해제한다.

한편, 작동 메커니즘이 스프링 메커니즘일 수 있다. 이 경우, 헤드피스가 스프링의 탄성력에 의해 마개에 대한 해제위치에 고정된다. 해제위치로의 이동은 스프링의 탄성력을 거슬러 헤드피스로 마개를 눌러 이루어진다.

이런 기능 원리는 스프링의탄성력이 추출헤드에 튜브를 고정하는데 있다. 튜브를 풀려면, 유저가 마개에 대해 헤드피스를 눌러 작동 메커니즘을 작동시켜야 한다. 이런 식으로, 새 튜브를 추출헤드에 고정할 수 있다.

또, 마개가 작동 메커니즘을 형성할 수도 있다. 이 경우, 마개가 스크류탑 형태로 디자인된다. 스크류탑이 풀리면 상승하여 볼이나 잠금수단이 풀린다.

작동 메커니즘이 작동하지 않을 때 튜브가 추출헤드에 고정된다. 이 튜브는 작동 메커니즘이 유저에 의해 작동될 때에만 추출헤드에서 풀린다.

이 경우, 마개가 열리고 추출헤드가 병에서 제거될 때 튜브가 이런 개방동작에 의해 가이드채널에서 풀리도록 마개가 형성된다.

스크류탑 형태의 마개에서는, 스크류탑을 풀 때 가이드채널에 대한 상대운동을 하여 포지셔닝 수단을 잠금위치에서 해제위치로 움직이도록 스크류탑의 나선이 형성된다.

도 1은 본 발명의 제거장치의 개략도;
도 2는 도 1의 제거장치의 추출헤드에서 튜브의 잠금상태의 단면도;
도 3은 도 1의 제거장치의 추출헤드에서 튜브의 해제상태의 단면도;
도 4는 도 1의 제거장치의 추출헤드에서 튜브가 떨어진 상태의 단면도.

도 1의 제거장치(1)의 추출헤드(2)는 유체(4)가 들어있는 병(3)의 입구에 위치한다. 추출헤드(2)의 튜브(5)는 병(3)의 내부공간 안으로 뻗는다.

추출헤드(2)는 라인(6)을 통해 펌프(7)에 연결되고, 이 펌프에 의해 유체(4)가 병(3) 밖으로 펌핑된다. 유체(4)는 튜브(5)를 통해 병(3)에서 나가 라인(6)으로 들어간다.

도 2~4는 본 발명에 따른 추출헤드(2)의 일례를 보여준다. 추출헤드(2)에 스크류탑(screw-top) 형태의 마개(8)가 있고, 이런 마개를 통해 병(3) 입구에 추출헤드(2)를 고정할 수 있다. 스크류탑의 암나사(9)가 병(3) 입구의 나사에 맞물린다. 추출헤드(2)의 스크류탑 때문에 병(3) 입구의 누수가 방지된다.

추출헤드(2)의 헤드피스(10)의 상단부에 있는 연결부(11)에 라인(6)이 연결되어 펌프(7)에 연결된다. 이 연결부(11)는 체크밸브(12)에 연결된다. 체크밸브(12)는 라인(6)에서 유체가 역류하는 것을 방지한다. 또, 헤드피스(10)에 있는 볼밸브(13)에 의해 병(3) 안에 공기와 압력 평형이 이루어진다.

헤드피스(10)의 하단에 있는 가이드채널(14)은 마개(8)의 중앙 요홈부 안으로 들어가고, 가이드채널(14)의 하단부는 마개(8) 안의 체결구(15)에 고정된다. 가이드채널은 속이 빈 원통형이다.

헤드피스(10)가 마개(8)를 형성하는 스크류탑에 대해 움직이면서 작동메커니즘이 이루어진다.

헤드피스(10)와 스크류탑 사이에 스프링(16)이 위치하고, 이 스프링의 탄성력에 의해 헤드피스(10)가 마개(8)의 윗면에 간격을 두고 유지된다(도 2 참조). 유저가 이런식으로 이루어진 작동메커니즘을 움직이면, 헤드피스(10)의 상단부를 내리눌러, 결국 헤드피스의 밑면이 마개(8)의 윗면에 닿는다(도 3~4 참조).

도 2는 작동메커니즘이 정지한 상태로, 튜브(5)가 가이드채널(14)의 내부에 잠금수단으로 고정되어 있다.

도 2~4에서 알 수 있듯이, 가이드채널(14) 안에 들어갈 수 있는 튜브(5)의 상단부에 슬리브(17)가 배치되고, 이 슬리브에 원주 홈(18)이 있다.

잠금수단은 가이드채널(14) 내부의 구멍들(20)에서 안내되는 볼(19)로 이루어지는데, 여기서는 4개의 동일한 구멍들(20)이 가이드채널(14)의 종축선에 수직면에 배치되고, 이들 구멍은 원주를 따라 서로 90도 각도를 이루며 반경방향으로 뻗는다. 구멍(20) 각각에서 볼(19)이 안내되는데, 모든 볼은 동일 형상이고, 구멍과 약간의 유격을 두고 안내된다.

볼(19)이 가이드채널(14) 안으로 떨어지지 않도록 구멍(20)의 직경은 가이드채널(14) 입구에서 볼 직경보다 작게 약간 좁아진다.

도 2~4에서 보듯이, 마개(8)의 내벽면 상연부에 원주형태로 돌출부(21)가 있어 가이드채널(14)이 들어가는 홈의 폭을 좁힌다. 돌출부(21)는 포지셔닝 수단을 형성한다. 도 2의 마개(8)와 포지셔닝 수단은 잠금위치에 있고, 이런 잠금위치는 작동메커니즘이 작동하지 않고 스프링(16)에 의해 헤드피스(10)가 마개(8)에서 떨어져 있을 때 채택된다. 이때, 포지셔닝 수단을 이루는 돌출부(21)는 구멍(20) 위치에 있으면서, 볼(19)을 가이드채널(14)의 내부공간을 향해 구멍(20) 안으로 밀어주어, 잠금위치에서는 볼(19)이 튜브(5)의 슬리브(17)의 홈(18)에 맞물리고, 이런 맞물림에 의해 튜브(5)가 가이드채널(14) 안에 고정된다.

도 3과 같이 작동메커니즘이 작동하면, 헤드피스(10)가 마개(8)를 누르고 가이드채널(14)이 마개의 홈 안으로 밀려들어가면서, 마개(8)와 돌출부(21)가 잠금위치에서 해제위치로 움직인다. 해제위치에서는 돌출부(21)가 구멍(20) 위에 위치하여, 볼(19)이 더이상 튜브(5)를 누르지 않게되어, 튜브(5)가 가이드채널(14) 내부에 고정되지 않는다. 이때, 튜브(5)는 중력에 의해 가이드채널(14)에서 빠져 병(3) 안으로 떨어진다(도 4 참조).

병(3)을 비우려면, 추출헤드(2)를 병(3)에 체결한다. 작동메커니즘이 작동하지 않고 튜브(5)는 가이드채널(14) 안에 고정된다(도 2 참조). 이때 펌프(7)에 의해 병(3)이 비워진다. 병(3)이 비워지면, 작동메커니즘이 작동되고 가이드채널(14) 내부의 튜브(5)가 풀려(도 3), 튜브가 빈병(3) 안으로 떨어져버린다.

다른 병(3)에서 유체(4)를 제거하는데 추출헤드(2)를 사용하려면, 먼저 추출헤드의 가이드채널(14) 내부에 새 튜브(5)를 체결한다. 이를 위해, 유저는 작동메커니즘을 작동시킨 다음 튜브(5)를 가이드채널(14) 안으로 밀어넣는다. 이어서 유저가 헤드피스(10)를 풀면 스프링(16)의 힘에 의해 헤드피스가 마개(8)에서 솟아오른다. 이어서, 마개(8)가 돌출부(21)와 함께 잠금위치로 움직이고, 이때 튜브(5)는 가이드채널(14) 내부에 고정된다.

이런 식으로 형성된 어셈블리를 다른 병(3)에 설치해 유체(4)를 제거할 수 있다.

Claims (18)

1. 병(3)의 입구에 설치할 수 있는 추출헤드(2)에 병의 입구를 막는 마개가 달린 제거장치(1)에 있어서:
   추출헤드(2)를 병의 입구에 설치했을 때 병(3) 안으로 들어가는 튜브(5)를 추출헤드(2)에 설치해, 튜브(5)를 통해 병(3)에서 유체(4)를 제거할 수 있도록 하고;
   작동메커니즘이 동작하면 추출헤드(2)에서의 튜브(5)의 고정이 풀리는 것을 특징으로 하는 제거장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 추출헤드(2)가 잠금위치에서 추출헤드에 튜브(5)를 고정하는 잠금수단을 갖는 것을 특징으로 하는 제거장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 잠금수단이 작동메커니즘에 의해 해제위치로 움직이고, 해제위치에서 튜브(5)가 풀리는 것을 특징으로 하는 제거장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 잠금수단이 가이드채널(14)의 구멍들(20)에 움직일 수 있게 끼워지는 볼들(19)로 형성되고, 튜브(5)가 가이드채널(14) 안에서 안내될 수 있는 것을 특징으로 하는 제거장치.
5. 제4항에 있어서, 잠금위치에서 상기 볼들(19)이 압착력으로 튜브(5)를 눌러 튜브(5)가 제자리에 고정되고, 해제위치에서 볼들(19)이 튜브(5)에서 떨어지는 것을 특징으로 하는 제거장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 원주방향으로 등간격으로 배열되고 반경방향으로 뻗는 구멍들(20)이 상기 가이드채널(14)에 형성되고, 이들 구멍들 각각에서 볼(19)이 안내되는 것을 특징으로 하는 제거장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 구멍들(20) 각각의 가이드채널(14)에 있는 입구의 직경이 가이드채널(14)에서 안내되는 볼(19)의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 제거장치.
8. 제4항 내지 제7항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 구멍들(20)과 볼들(19)이 각각 동일하게 형성되고 가이드채널(14)의 종축선에 직각인 평면에 배향되는 것을 특징으로 하는 제거장치.
9. 제4항 내지 제8항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 가이드채널(14)이 마개(8)에 대해 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 제거장치.
10. 제4항 내지 제9항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 가이드채널(14)이 마개(8)에 대해 움직일 수 있는 헤드피스(10)의 한 요소인 것을 특징으로 하는 제거장치.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 가이드채널(14)에 대한 마개(8)의 잠금위치에서 마개(8)의 포지셔닝 수단이 구멍(20)내 잠금수단을 튜브(5)에 압박해 튜브를 가이드채널(14) 내부에 고정하는 것을 특징으로 하는 제거장치.
12. 제11항에 있어서, 가이드채널(14)에 대한 마개(8)의 해제위치에서 포지셔닝 수단이 잠금수단에서 떨어져 튜브(5)가 가이드채널(14)로부터 풀리는 것을 특징으로 하는 제거장치.
13. 제1항 내지 제12항 중의 어느 하나에 있어서, 작동 메커니즘이 스프링 메커니즘인 것을 특징으로 하는 제거장치.
14. 제13항에 있어서, 헤드피스(10)가 스프링(16)의 탄성력에 의해 마개(8)에 대한 해제위치에 고정되는 것을 특징으로 하는 제거장치.
15. 제14항에 있어서, 스프링(16)의 탄성력을 거슬러 헤드피스(10)로 마개(8)를 눌러 잠금위치로의 변화가 일어나는 것을 특징으로 하는 제거장치.
16. 제1항 내지 제12항 중의 어느 하나에 있어서, 마개(8)가 작동 메커니즘을 형성하는 것을 특징으로 하는 제거장치.
17. 제1항 내지 제16항 중의 어느 하나에 있어서, 마개(8)가 스크류탑 형태로구현되는 것을 특징으로 하는 제거장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 볼(19)이 스크류탑의 상승으로 풀리는 것을 특징으로 하는 제거장치.

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