KR20220092971A - 제품 포장 및 분배를 위한 분배 디바이스 및 조립체 - Google Patents

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KR20220092971A
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렌조 에스트
캐롤린 샤타드-바티스트
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호루스 파마
산텐 에스에이
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Abstract

본 발명은 유체 제품을 분배하기 위한 분배 디바이스에 관한 것이다. 상기 디바이스는 분배 단부, 부착 단부; 및 부착 단부와 분배 단부 사이에 제공되고 가요성 부재와 강성 부재에 의해 형성되는 분배 밸브를 포함한다. 분배 밸브는 분배 채널이 가요성 부재와 강성 부재 사이에 형성되는 개방 위치와 분배 채널이 폐쇄되는 폐쇄 위치 사이에서 작동 가능하다. 분배 밸브는 제 1 밸브 부분 및 제 2 밸브 부분을 포함한다. 상기 제 2 밸브 부분은 제 1 밸브 부분보다 분배 단부에 더 가깝게 위치된다. 분배 밸브는 분배 밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 제 2 밸브 부분보다 제 1 밸브 부분의 가요성 부재에 의해 강성 부재에 더 큰 편향력을 인가하도록 구성된다.

Description

제품 포장 및 분배를 위한 분배 디바이스 및 조립체
본 발명은 액체, 반유체, 또는 현탁액인 유체 제품(fluid product)을 분배하기 위한 분배 디바이스(dispensing device), 특히 깨끗하고 멸균 상태로 유지되어야 하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 분배 디바이스를 포함하는 조립체에 관한 것이다.
유체 제품을 포장하고 분배하기 위한 다양한 디바이스가 공지되어 있다. 이러한 디바이스는 의약품, 특히 안과, 화장품, 또는 식품 분야에서 사용될 수 있다. 예를 들어, WO 2015/124844 A1호는 일반적으로 유체 제품을 포장하고 분배하기 위한 디바이스를 개시한다. 여기에 개시된 디바이스에는 디바이스의 작동 가능한 부분에 압력이 가해질 때 제품이 분배될 수 있도록 설계된 역류 방지 밸브(non-return valve)가 제공된다. 역류 방지 밸브는 압력이 해제되면 원래 위치로 돌아가므로 외부 공기가 분배 채널로 들어가는 것을 방지한다.
공지된 디바이스는 분배 개구에서 분배 채널로 박테리아가 침입하는 것을 방지하는 데 유용한 것으로 밝혀졌다. 그러나 오염이 없는 디스펜서에 대한 수요가 증가하고 있다.
본 발명의 목적은 분배 디바이스의 내용물을 오염시킬 수 있는 박테리아 또는 기타 물질이 없는 분배 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 첨부된 청구항 1 및 대응하는 종속항에 정의된 바와 같은 분배 장치에 의해 달성된다.
구체적으로, 유체 제품을 분배하기 위한 분배 디바이스가 개시되고, 상기 분배 디바이스는 제품이 분배되는 분배 단부(dispensing end); 제품을 수용하는 용기에 부착되는 부착 단부; 및 상기 부착 단부와 상기 분배 단부 사이에 제공되고 가요성 부재 및 강성 부재(rigid member)에 의해 형성되는, 분배 밸브로서, 상기 분배 밸브가 상기 가요성 부재와 상기 강성 부재 사이에 분배 채널이 형성되어 상기 제품이 분배 단부를 향해 흐르도록 하는 개방 위치와 상기 분배 채널이 폐쇄되는 폐쇄 위치 사이에서 작동 가능하도록 구성되는, 분배 밸브를 포함하고, 상기 분배 밸브는 제 1 밸브 부분 및 제 2 밸브 부분을 포함하고, 상기 제 2 밸브 부분은 상기 제 1 밸브 부분보다 상기 분배 단부에 더 가깝게 위치되고, 상기 분배 밸브가 상기 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 분배 밸브는 상기 제 2 밸브 부분에서보다 상기 제 1 밸브 부분에서 상기 가요성 부재에 의해 강성 부재에 더 큰 편향력(biasing force)이 가해지도록 구성된다.
상기 제 1 밸브 부분의 가요성 부재는 상기 제 2 밸브 부분보다 더 큰 강성을 가질 수 있다.
상기 가요성 부재 및 상기 강성 부재는 상기 제 2 밸브 부분에서보다 상기 제 1 밸브 부분에서 더 큰 간섭을 갖도록 구성될 수 있다.
상기 제 1 밸브 부분의 가요성 부재는 보강 부재를 가질 수 있다.
상기 제 1 밸브 부분의 가요성 부재는 상기 제 2 밸브 부분보다 더 큰 두께를 가질 수 있다.
상기 가요성 부재는 상기 분배 단부를 향해 테이퍼화(tapering)되는 테이퍼화된 형상(tapered shape)을 적어도 부분적으로 가질 수 있다.
상기 제 1 밸브 부분의 가요성 부재는 상기 제 2 밸브 부분 내의 가요성 부재가 제조되는 물질보다 더 단단한 물질로 제조될 수 있다.
상기 가요성 부재는 상기 제 2 밸브 부분에서보다 상기 제 1 밸브 부분에서 더 큰 주름(rugosity)을 갖는 상기 강성 부재에 대면하는 표면을 가질 수 있다.
상기 강성 부재는 상기 제 2 밸브 부분에서보다 제 1 밸브 부분에서 더 큰 주름을 갖는 가요성 부재에 대면하는 표면을 가질 수 있다.
상기 분배 밸브의 가요성 부재는 상기 강성 부재에 대면하는 표면에 형성된 하나 이상의 홈(groove)을 포함할 수 있다.
상기 분배 밸브의 가요성 부재는 강성 부재에 대면하는 표면에 하나 초과의 홈을 포함하고, 홈의 깊이는 상기 분배 단부에 더 가깝게 위치한 인접 홈보다 클 수 있다.
상기 분배 밸브의 상기 강성 부재는 상기 가요성 부재에 대면하는 표면상에 하나 이상의 돌출부(protrusion)를 포함할 수 있다.
상기 분배 밸브의 상기 강성 부재는 하나 초과의 돌출부를 포함하고, 돌출부는 상기 분배 단부에 더 가깝게 위치한 인접 돌출부보다 더 돌출될 수 있다.
싱기 분배 디바이스는 분배 밸브와 상기 부착 단부 사이에 제공되고 상기 제품의 측정된 양을 저장하도록 구성된 투여 챔버(dosing chamber)를 더 포함할 수 있고, 상기 투여 챔버는 상기 강성 부재와 상기 강성 부재로부터 외측으로 이격된 가요성 부재 사이에 정의된다.
상기 투여 챔버는 상기 분배 밸브를 향해 테이퍼화된 형상을 적어도 부분적으로 가질 수 있다.
상기 투여 챔버를 정의하는 가요성 부재는 상기 분배 밸브를 향해 테이퍼화되는 내부 테이퍼화된 부분을 포함할 수 있다.
상기 투여 챔버를 정의하는 강성 부재는 상기 분배 밸브를 향해 테이퍼화되는 외부 테이퍼화된 부분을 포함할 수 있다.
상기 분배 채널 및 상기 분배 단부는 상기 분배 채널에 대해 실질적으로 직각으로 연장되는 가이드 채널에 의해 연결될 수 있다.
상기 가이드 채널은 강성 부재 상에 또는 내부에 형성된 적어도 하나의 홈 또는 적어도 하나의 개구에 의해 정의될 수 있다.
상기 가요성 부재는 상기 강성 부재 주위에 동축으로 제공될 수 있고, 상기 가요성 부재는 상기 강성 부재를 너머 연장하는 축방향 연장부(axial extension) 및 상기 축방향 연장부로부터 반경 방향으로 내측으로 연장하는 방사상 연장부(radial extension)를 포함하여 상기 분배 단부에서 분배 개구를 정의한다.
또한, 유체 제품을 포장하고 분배하기 위한 조립체가 개시되고, 상기 조립체는 상기 제품을 포함하도록 구성된 용기(110); 및 상술된 것들 중 어느 하나의 분배 디바이스를 포함한다.
본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이며, 여기서:
도 1은 분배 디바이스를 포함하는 조립체를 도시하는 종단면도이고,
도 2는 투여 챔버가 유체 제품의 투여량을 분배하기 위해 압축될 때 도 1의 조립체를 나타내는 종단면도이고,
도 3은 분배 단부 주위의 도 1의 조립체의 일부를 보여주는 확대도이고,
도 4는 밸브 시트에 형성된 가이드 채널을 도시하고,
도 5는 보강 부재가 제공된 밸브 부재를 도시하고,
도 6은 분배 디바이스를 포함하는 다른 조립체를 나타내는 종단면도이고,
도 7은 분배 디바이스의 분배 단부 주위에 도 6의 조립체의 일부를 보여주는 확대도이고,
도 8은 분배 디바이스의 분배 단부 주위의 다른 조립체의 일부를 보여주는 확대도이고,
도 9는 환형 홈이 제공된 밸브 부재를 도시하는 개략 단면도이고,
도 10은 돌기가 구비된 밸브 시트의 개략도이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 분배 및 포장 조립체(100)를 예시적으로 도시한다. 상기 조립체(100)는 유체 제품을 포장 및 분배하기 위해 사용될 수 있다. 유체 제품은 예를 들어 액체 형태, 반액체 또는 현탁액일 수 있다.
조립체(100)는 용기(110) 및 분배 디바이스(10)를 포함할 수 있다. 용기(110)는 유체 제품을 수용하기 위한 저장 챔버(112)를 형성한다. 용기(110)는 유체 제품을 깨끗하고 살균된 상태로 유지하기 위한 임의의 적절한 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 용기(110)는 유리 또는 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 용기(10)에 사용되는 플라스틱 물질은 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 환상 올레핀 중합체, 또는 환상 올레핀 공중합체를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 용기(110)는 저장 챔버(112)와 유체 소통하는 개구(114)를 정의할 수 있다.
분배 디바이스(10)는 부착 단부(12), 분배 단부(14) 및 부착 단부(12)와 분배 단부(14) 사이에 제공된 분배 밸브(16)를 포함한다.
분배 디바이스(10)는 끼워맞춤 또는 나사 조임 또는 접착제를 포함하지만 이에 제한되지 않는 공지된 수단에 의해 부착 단부(12)에서 용기(110)에 직접적으로 또는 간접적으로 부착될 수 있다. 상기 부착 단부(12)와 상기 용기(110) 사이에는 공지의 밀봉 부재가 구비되어 상기 저장실(110)에 수용된 유체 제품의 누출 및 유체 제품의 오염을 방지할 수 있다.
분배 디바이스(10)는 용량 충전 밸브(18)를 포함할 수 있다. 용량 충전 밸브(18)는 부착 단부(12)에 의해 지지될 수 있고 상시 폐쇄 체크 밸브로서 구성될 수 있다. 용기(110)의 개구(114)는 분배 디바이스(10) 및 용량 충전 밸브(18)의 부착 단부(12)의 일부에 의해 덮여 있다. 용량 충전 밸브(18)는 유체 제품이 용기(110)로부터 분배 디바이스(10)로 흐를 수 있지만 반대 방향으로 흐르지 않도록 구성된다. 따라서, 저장 챔버(112)에 포함된 유체 제품은 용량 충전 밸브(18)가 열려 있을 때 용량 충전 밸브(18)를 통하여 분배 디바이스(10) 내로 흐를 수 있지만 유체 제품은 후방으로, 즉 분배 디바이스(10)에서 저장 챔버(112)로 흐르는 것이 금지된다.
분배 디바이스(10)는 또한 공기 충전 밸브(20) 및 필터 요소(22)를 포함할 수 있다. 공기 충전 밸브(20) 및 필터 요소(22)는 또한 분배 디바이스(10)의 부착 단부(12)에 의해 지지될 수 있다. 부착 단부(12)에는 공기 충전 통로(도시안됨)가 제공될 수 있어 필터 요소(22)와 공기 충전 밸브(20)를 통해 저장 챔버(112)와 조립체(100) 외부의 대기를 서로 연결한다. 저장실(112) 내부의 압력이 감소될 때, 공기 충전 밸브(20)는 정상적으로 닫혀 있는 밸브이다. 필터 요소(22)의 도움으로, 공기 충전 밸브(20)가 열려 있을 때, 분배되는 유체 제품의 투여량에 따라 저장 챔버(112)의 압력 강하를 보상하기 위해 깨끗하고 신선한 공기가 저장 챔버(112)로 도입될 수 있다.
분배 디바이스(10)는 또한 투여 챔버(24)를 포함할 수 있다. 투여 챔버(24)는 접합부(26) 및 변형 가능한 부분(28)에 의해 형성된다. 접합부(26)는 강성 물질로 제조되고 부착 단부(12)와 분배 밸브(16) 사이에서 연장된다. 접합부(26)에 사용되는 강성 물질은 고밀도 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 변형 가능한 부분(28)은 가요성 물질로 만들어진다. 변형 가능한 부분(28)에 사용되는 가요성 물질은 열가소성 엘라스토머 또는 실리콘을 포함할 수 있다. 변형 가능한 부분(28)은 접합부(26)의 외부 표면과 변형 가능한 부분(28)의 내부 표면 사이에 환형 갭을 형성하기 위해 접합부(26) 위로 방사상으로 이격되어 연장될 수 있다. 투여 챔버(24)는 유체 제품의 복용량에 따라 미리 결정된 용적을 정의할 수 있다.
투여 챔버(24)는 분배 단부(14)를 향해 테이퍼화된 형상을 가질 수 있다. 대안적으로, 투여 챔버(24)는 축방향으로 전체 길이에 걸쳐 테이퍼화된 형상을 가질 수 있다. 투여 챔버(24)의 테이퍼화된 형상은 분배 밸브(16)를 향해 테이퍼화되는 변형 가능한 부분(28)에 형성된 내부 테이퍼화된 부분 및/또는 분배 밸브(16)를 향해 테이퍼화되는 접합부(26) 상에 형성된 외부 테이퍼화된 부분에 의해 정의될 수 있다. 접합부(26)의 외부 테이퍼화된 부분은 변형 가능한 부분(28)의 내부 테이퍼화된 부분과 적어도 부분적으로 대면할 수 있다.
분배 밸브(16)는 밸브 부재(30) 및 밸브 시트(32)에 의해 형성된다. 밸브 부재(30)는 가요성 물질로 제조되고 밸브 시트(32)는 강성 물질로 제조된다. 밸브 시트(32)는 분배 디바이스(10)가 투여 챔버(24)를 포함하는 경우에 투여 챔버(24)와 분배 단부(14) 사이에서 연장될 수 있다. 밸브 부재(30)는 변형 가능한 부분(28)으로부터 분배 단부(14)를 향하는 방향으로 연장되는 일반적으로 관 형상을 가질 수 있다.
밸브 부재(30)의 일부는 분배 단부(14)를 향해 테이퍼화되는 테이퍼화된 형상을 가질 수 있다. 대안적으로, 밸브 부재(30)는 밸브 시트(32)를 따라 또는 축 방향으로 전체 길이에 걸쳐 테이퍼화된 형상을 가질 수 있다.
분배 밸브(16)는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 작동 가능하도록 구성된다. 개방 위치에서 분배 채널(34)이 밸브 부재(30)와 밸브 시트(32)(도 3 참조) 사이에 형성되어 유체 제품이 분배 단부(14)를 향해 흐를 수 있게 한다. 폐쇄 위치에서, 밸브 부재(30)는 밸브 시트(32)에 안착되어 분배 채널(34)을 폐쇄한다.
분배 밸브(16)는 정상적으로 닫혀있는 밸브로 구성된다. 밸브 부재(30)는 밸브 시트(32)의 직경(외면의 직경)보다 작은 내경(내면의 직경)을 갖도록 구성된다. 따라서, 밸브 부재(30)는 편향력이 밸브 시트(32)에 대해 밸브 부재(30)에 의해 가해지는 방식으로 밸브 시트(32) 상으로 압입된다. 따라서 정상적으로 닫혀있는 밸브가 형성된다. 폐쇄 위치에서 분배 밸브(16)는 박테리아가 분배 채널(34)로 침투하는 것을 확실하게 방지하거나 잔류 생성물이 분배 디바이스(10)의 내부로 흐르는 것을 방지한다.
분배 밸브(16)는 제 1 밸브 부분(36) 및 제 2 밸브 부분(38)을 포함한다. 제 1 밸브 부분(36)은 밸브 부재(30)의 일부 또는 "제 1 밸브 요소(40)", 및 밸브 시트(32)의 대응하는 부분, 또는 "제 1 밸브 시트(42)"에 의해 형성된다. 제 2 밸브 부분(38)은 밸브 부재(30)의 나머지 부분, 또는 "제 2 밸브 요소(44)"와 밸브 시트(32)의 대응하는 부분, 또는 "제 2 밸브 시트(46)"에 의해 형성된다. 제 2 밸브 부분(38)은 제 1 밸브 부분(36)보다 분배 단부(14)에 더 가깝게 위치된다.
밸브 부재(30)는 분배 밸브(16)가 폐쇄 위치에 있을 때 제 1 밸브 요소(40)에 의해 제 2 밸브 시트(46)에 가해지는 편향력보다 더 큰 편향력이 제 1 밸브 시트(42)에 가해지도록 구성될 수 있다. 결과적으로, 제 1 밸브 요소(40)는 대응하는 밸브 시트(42 또는 46)로부터 멀어지는 방향으로 작용하는 힘에 대해 제 2 밸브 요소(44)보다 더 강한 저항을 나타낸다. 즉, 제 1 밸브 요소(44)는 제 2 밸브 요소(46)보다 더 큰 강성을 갖는다.
분배 단부(14)는 조립체(100)가 작동 중일 때 유체 제품이 분배될 개구(48) 또는 채널을 정의할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 분배 디바이스(10)(도 1 참조)는 밸브 시트(32) 너머로 연장되는 밸브 부재(30)로부터 연장되는 축방향 연장부(50) 및 개구(48)를 정의하기 위해 축방향 연장부(50)로부터 반경방향 내측으로 연장하는 반경방향 연장부(52)를 포함할 수 있다.
작동시, 변형 가능한 부분(28)은 투여 챔버(24)를 압축하기 위해 도 2의 화살표 A1에 의해 도시된 바와 같이 안쪽으로 눌려진다(도 1 참조). 용량 충전 밸브(18)가 유체 제품이 저장 챔버(112)로 역류하는 것을 방지함으로써, 압력을 받고 있는 유체 제품이 분배 밸브(16)로 강제로 유동하며, 여기서 유체 제품은 편향력에 대항하여 밸브 시트(32)로부터 밸브 부재(30)를 변위시켜, 밸브 부재(30)와 밸브 시트(32) 사이에 분배 채널(34)을 형성한다. 변형 가능한 부분(28)이 완전히 눌려지거나 변형 가능한 부분(28)이 접합부(26)와 접촉할 때, 투여 챔버(24)에 포함된 유체 제품의 측정된 양은 예를 들어, 방울(D)의 형태로 개구(48)를 통해 분배 단부(14)로부터 배출된다.
분배 작업이 완료되고 변형 가능한 부분(28)에 가해진 압력이 해제되면, 분배 밸브(16)는 밸브 부재(30)가 분배 채널(34)을 폐쇄하기 위해 밸브 시트(32)에 안착되는 폐쇄 위치로 복귀한다.
제 1 밸브 부분(36)은 폐쇄 위치에서 제 2 밸브 부분(38)보다 더 큰 편향력을 받기 때문에, 제 1 밸브 부분(36)은 제 2 밸브 부분(38)보다 더 빨리 폐쇄 위치로 복귀한다. 제 1 밸브 부분(36)이 원래 위치로 돌아가면, 제 1 밸브 부분(36)은 제 1 밸브 부분(36)에서 제 2 밸브 부분(38)으로 잔류 생성물을 밀어낸다. 이어서 제 2 밸브 부분(38)이 폐쇄 위치로 복귀함에 따라, 잔류 생성물은 분배 디바이스(10) 외부로 밀려나서, 분배 밸브(16)에 잔류 생성물을 전혀 또는 매우 적게 남긴다. 동시에 분배 채널(34)에 존재했던 임의의 박테리아 또는 원하지 않는 물체도 분배 디바이스(10)로부터 배출된다.
이러한 방식으로, 분배 디바이스(10)는 분배 밸브(16)에 들어가거나 제 2 밸브 부분(38)으로부터 제 1 밸브 부분(36)으로 역류할 수 있는 임의의 원하지 않는 물체로부터 보호될 수 있다. 이는 유체 제품의 박테리아 오염이 사용자의 눈에 심각한 결과를 초래할 수 있는 안과 분야에서 특히 유리하다
도 3을 참조하면, 분배 밸브(16)는 유체 제품이 분배 채널(34)로부터 안내 채널(54)을 통해 개구(48)로 흐르도록 구성될 수 있다. 안내 채널(54)은 분배 채널(34)과 분배 단부(14)를 서로 연결하여 분배 채널(34)에 대해 실질적으로 직각으로 연장된다. 이 구성에 따르면, 유체 제품은 유동 방향을 변경하고 이에 따라 속도를 감소시켜 눈에서의 분출을 방지하고 분배 단부(14)에서 액적이 형성되는 것을 보장한다.
또한, 이러한 가이드 채널(54)이 개구(48)와 분배 채널(34) 사이에 제공되면, 개구(48)는 분배 채널(34)의 직경보다 더 작은 직경을 갖는다. 이는 분배 디바이스(10)로부터 액적의 방출을 용이하게 한다. 가이드 채널(54)은 밸브 시트(32)의 팁에 형성된 하나 이상의 홈에 의해 정의될 수 있다(도 3 및 도 4 참조). 홈(들)은 방사상으로 연장되고 개구(48)의 위치에 대응하는 중심에서 만나도록 형성될 수 있다. 대안적으로, 밸브 시트(32)는 가이드 채널(54)을 정의하기 위해 방사상 채널(도시안됨)로 형성될 수 있다. 반경방향 홈(들) 또는 반경방향 채널 없이, 가이드 채널(54)은 또한 반경방향 연장부(52)와 밸브 시트(32)의 팁 사이에 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 분배 밸브(16)가 폐쇄 위치에 있을 때, 제 2 밸브 요소(44)에 의해 제 2 밸브 시트(46)에 가해지는 편향력보다 제 1 밸브 요소(40)에 의해 제 1 밸브 시트(42)에 더 큰 편향력이 가해진다. 이 구성은 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 변형 가능한 부분(28) 및 밸브 부재(30)를 형성하는 가요성 부재는 중공 원추형 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 가요성 부재는 또한 분배 단부(14)를 향해 점진적으로 감소하거나 증가하는 두께를 가질 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 분배 밸브(16)는 제 1 밸브 요소(40)의 두께가 제 2 밸브 부재(44)의 두께보다 크도록 구성될 수 있다. 밸브 부재(30)의 두께는 밸브 부재(30)와 밸브 시트(32) 사이의 접촉 표면에 접하는 방향(또는 평평한 접촉 표면의 경우 접촉 표면에 수직한 방향)으로 측정된다.
대안적 또는 추가 구성으로서, 분배 밸브(16)는 제 1 밸브 부분(36)과 제 2 밸브 부분(38) 사이에 간섭량의 차이를 갖도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제 1 밸브 부분(36)은 제 2 밸브 부분(38)보다 큰 간섭을 갖도록 보장될 수 있다. 예를 들어, 간섭은 제 1 밸브 부분(36)에서 0.15 내지 0.30mm 범위에 있을 수 있는 반면, 간섭은 제 2 밸브 부분(38)에서 0.05 내지 0.20mm 범위에 있을 수 있다. 이 구성에 따라, 제 1 밸브 부분(36)은 제 2 밸브 부분(38)보다 더 긴밀하게 끼워지고 더 빨리 폐쇄 위치로 복귀하여 분배 디바이스(10)를 깨끗하고 살균된 상태로 유지한다.
다른 대안 또는 추가 구성으로서, 분배 밸브(16)는 제 1 밸브 요소(40)가 제 2 밸브 요소(44)가 만들어지는 물질보다 더 단단한 물질로 만들어지도록 구성될 수 있다. 이러한 구성은 또한 분배 밸브(16)에 의한 분배 채널(34)의 순차적 폐쇄에 기여한다.
도 5는 밸브 부재(30)가 제 1 밸브 부분(36)에 하나 이상의 보강 부재(56)를 구비하는 다른 가능한 구성을 도시한다. 보강 부재(56)는 각각 서로 이격되어 밸브 부재(30)로부터 반경방향 외측으로 연장된다. 이러한 보강 부재(56)는 제 2 밸브 부분(38)에 비해 제 1 밸브 부분(36)의 증가된 강성에 기여한다. 보강 부재(54)는 원하는 강성에 대응하여 서로 동일한 형상 또는 서로 상이한 형상을 가질 수 있다.
도 6 및 도 7은 유체 제품을 포장하고 분배하기 위한 다른 예시적인 조립체(200)를 도시한다. 조립체(200)는 용기(110) 및 분배 디바이스(10)를 포함한다. 조립체(200)는 분배 디바이스(10)가 투여 챔버(24)를 포함하지 않고 밸브 부재(30)를 형성하는 가요성 부재가 밸브 시트(32)를 형성하는 강성 부재 내부에서 방사상으로 배열된다는 점에서 도 1에 도시된 조립체(100)와 상이하다.
본 실시예에서, 용기(110)는 가요성 물질로 이루어지므로 용기(110)에 압축력이 가해지면 용기(110) 내부의 유체압이 변화하게 된다. 용기(110)의 저장실(112)이 압축되면 용기(110)에 포함된 유체 제품은 강제로 분배 밸브(16)로 보내져 분배 채널(34)을 개방한다.
도 7에서 화살표에 도시된 바와 같이, 유체 제품은 베이스 플레이트에 형성된 관통 구멍(60)을 통해 가이드 채널(54)로 흐른다. 증가된 압력 하에서 유체 제품은 분배 채널(34)을 형성하기 위해 밸브 시트(32)로부터 밸브 부재(30)를 변위시킨다. 유체 제품은 도 7에 화살표로 도시된 바와 같이 분배 채널(34) 내로 도입되고 분배 단부(14)에서 배출된다.
전술한 실시예와 유사한 방식으로, 이 실시예의 분배 밸브(16)는 분배 밸브(16)가 폐쇄 위치에 있을 때 제 2 밸브 부분(38)에서 보다 제 1 밸브 부분(36)에 더 큰 편향력이 가해지도록 구성될 수 있다.
따라서, 용기(110)에 가해진 압력의 해제 시, 제 1 밸브 부분(36)은 원래 위치로 다시 이동하고, 제 1 밸브 부분(36)은 잔류 생성물을 제 1 밸브 부분(36) 밖으로 밀어 제 2 밸브 부분(38)으로 밀어 넣는다. 제 2 밸브 부분(38)이 후속적으로 폐쇄 위치로 복귀함에 따라, 잔류 생성물은 분배 디바이스(10) 밖으로 밀려나서 분배 밸브(16)에 잔류 생성물이 전혀 또는 거의 남지 않게 된다. 동시에, 분배 채널(34)에 존재했던 임의의 박테리아 또는 원하지 않는 물체도 분배 디바이스(10)로부터 배출된다.
이러한 방식으로, 분배 디바이스(10)는 분배 밸브(16)로 들어가거나 제 2 밸브 부분(38)에서 제 1 밸브 부분(36)으로 역류할 수 있는 임의의 원하지 않는 물체로부터 보호될 수 있다.
도 8은 유체 제품을 포장하고 분배하기 위한 다른 예시적인 조립체(300)를 도시한다. 이 실시예에 따른 조립체(300)는 분배 채널(34)이 분배 단부(14)에서 개구(48)에 수직인 방향 또는 반경 방향으로 형성된다는 점에서 도 6 및 도 7에 도시된 조립체(200)와 상이하다.
이 실시예에 따르면, 용기(110)의 저장 챔버(112)는 압축되고 유체 제품은 밸브 부재(30)를 형성하는 가요성 부재에 형성된 관통 구멍(62)을 통해 가이드 채널(54) 내로 강제 유동된다. 가이드 채널(54)은 밸브 부재(30)와 밸브 시트(32) 사이에 형성된 분배 채널(34)에 대해 수직으로 연장된다. 위에서 설명된 실시예와 유사한 방식으로, 유체 제품의 압력은 밸브 부재(30)를 밸브 시트(32)로부터 멀리 변위시켜 분배 채널(34)을 형성한다.
전술한 실시예와 유사한 방식으로, 이 실시예의 분배 밸브(16)는 분배 밸브(16)가 폐쇄 위치에 있을 때 제 2 밸브 부분보다 제 1 밸브 부분에 더 큰 편향력이 가해지도록 구성될 수 있다.
따라서, 용기(110)에 가해진 압력의 해제 시, 제 1 밸브 부분(36)은 원래 위치로 다시 이동하고, 제 1 밸브 부분(36)은 잔류 생성물을 제 1 밸브 부분(36) 밖으로 밀어 제 2 밸브 부분(38)으로 밀어 넣는다. 제 2 밸브 부분(38)이 후속적으로 폐쇄 위치로 복귀함에 따라, 잔류 생성물은 분배 디바이스(10) 밖으로 밀려나서 분배 밸브(16)에 잔류 생성물이 전혀 또는 거의 남지 않게 된다. 동시에 분배 채널(34)에 존재했던 임의의 박테리아 또는 원하지 않는 물체도 분배 디바이스(10)로부터 배출된다.
이러한 방식으로, 분배 디바이스(10)는 분배 밸브(16)로 들어가거나 제 2 밸브 부분(38)에서 제 1 밸브 부분(36)으로 역류할 수 있는 임의의 원하지 않는 물체로부터 보호될 수 있다.
가요성 물질로 만들어진 밸브 부재의 강성이 증가함에 따라, 밸브 부재와 대응하는 밸브 시트 사이에 분배 채널을 형성하기 위해 정상적으로 닫혀 있는 밸브를 여는 데 더 많은 압력이 필요하다. 분배 디바이스의 단단한 밀봉과 쉬운 분배 작동 사이의 적절한 균형을 찾는 것은 분배 디바이스와 관련이 있다.
밸브 시트로부터 밸브 부재를 들어 올리는 데 필요한 힘을 감소시키기 위해, 밸브 부재(30)에는 예를 들어, 하나 이상의 홈, 예를 들어, 밸브 시트(32)와 대면하는 표면에 형성된 환형 홈(들)(70)이 제공될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 밸브 부재(30)가 관 형태인 경우에 복수의 환형 홈(70)이 제공될 수 있다. 밸브 부재(30)의 표면이 밸브 시트(32)와 평행하게 연장되면(예를 들어, 도 8 참조), 하나 이상의 세장형 홈이 밸브 부재(30)에 형성될 수 있다. 이러한 홈의 깊이는 최대 0.10mm일 수 있다. 최대 0.10mm 깊이의 홈(70)은 밸브 부재(30)가 밸브 시트(32)로부터 멀어지는 것을 돕고, 동시에 잔류 생성물이 홈에 축적되는 것을 방지한다.
대안적으로, 홈(70)은 40mm까지의 깊이를 가질 수 있다. 이 경우, 밸브 부재(30)는 홈(70)이 형성된 부분에서 밸브 시트(32)와 접촉하지 않을 수 있다.
한 개 초과의 홈(70)이 제공되는 경우, 홈의 깊이는 분배 단부(14)에 더 근접하게 위치하는 인접 홈보다 크게 형성될 수 있어, 제 1 밸브 부분(36)을 개방하는데 필요한 힘을 감소시킬 수 있다.
또한, 하나 이상의 홈(70) 덕분에, 유체 제품은 원주 방향, 즉 밸브 시트(32) 주위로 균일하게 분포되어 분배 밸브(16)가 개방 위치로 이동하는 것을 돕는다.
밸브 부재(30) 상의 하나 이상의 홈 대신에 또는 이에 추가하여, 밸브 부재(30)에 대면하는 밸브 시트(32)의 표면에 하나 이상의 돌출부(72)가 형성될 수 있다. 도 10은 밸브 시트(32)에 하나 초과의 돌출부(72)가 제공되는 실시예를 도시한다. 하나 초과의 돌출부(72)가 제공되는 경우, 돌출부는 분배 단부에 더 가깝게 위치한 인접 돌출부보다 더 멀리 돌출될 수 있다.
이러한 홈(들) 및/또는 돌출부(들)는 밸브 부재(30)와 밸브 시트(32) 사이의 조임을 조정하는 데 기여할 수 있다. 따라서, 밸브 부재(30)를 밸브 시트(32)로부터 멀어지게 이동시키는 데 더 적은 힘이 요구되어, 분배 채널(34)의 형성을 용이하게 한다.
도시되지는 않았지만, 일 실시예에 따르면, 밸브 부재(30)의 표면은 제 2 밸브 요소(44)에서보다 제 1 밸브 요소(40)에서 더 큰 주름(rugosity)을 갖는 밸브 시트(32)에 대면하는 표면을 갖는다. 주름은 제 1 밸브 부분(36)에서 3 내지 5 마이크론 범위에 있을 수 있다. 박테리아가 제 2 밸브 부분(38)에 달라붙는 것을 방지하기 위해 제 2 밸브 부분(38)의 주름은 0.3 내지 3 마이크론의 범위에 있을 수 있다. 대조적으로, 밸브 시트(32)는 부드러운 표면을 가질 수 있다.
대안적으로, 밸브 시트(32)는 제 1 밸브 부분(36)과 제 2 밸브 부분(38) 사이의 밸브 부재(30)에 대면하는 표면에서 상이한 수준의 주름을 가질 수 있다. 구체적으로, 밸브 시트(32)는 제 2 밸브 부준(38)에서 보다 제 1 밸브 부분(36)에서 더 큰 주름을 가질 수 있다. 이 경우, 밸브 부재(30)는 매끄러운 표면을 가질 수 있다.
밸브 시트(32)와 밸브 부재(30) 사이의 한 쌍의 거친 표면 및 매끄러운 표면 덕분에, 밸브 부재(30)를 밸브 시트(32)로부터 멀어지게 이동시키는 데 더 적은 힘이 요구되어 분배 채널(34)의 형성을 용이하게 한다.
밸브 부재(30) 및/또는 밸브 시트(32)가 그 표면에 소정의 수준의 주름을 갖는 경우, 밸브 부재(30) 및/또는 밸브 시트(32)의 거친 표면은 매끄러운 부분과 교번할 수 있다.
또한, 투여 챔버(24)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 분배 밸브(16)를 향해 테이퍼화된 형상을 가질 수 있다. 테이퍼화된 형상을 갖는 투여 챔버(24)에 의해, 투여 챔버(24) 내에 포함된 유체 제품이 분배 밸브(16)로 유동할 때, 압력 하에 있는 유체는 반경방향 외측으로 미는 힘을 가하여 밸브 부재(30)가 밸브 시트(32)로부터 멀어지는 쪽으로 더 쉽게 이동하도록 한다. 따라서, 분배 채널(34)은 신뢰성 있고 용이하게 형성될 수 있다.

Claims (21)

  1. 유체 제품(fluid product)을 분배하기 위한 분배 디바이스(dispensing device; 10)로서,
    제품이 분배되는 분배 단부(dispensing end; 14);
    제품을 수용하는 용기(110)에 부착되는 부착 단부(12); 및
    상기 부착 단부(12)와 상기 분배 단부(14) 사이에 제공되고 가요성 부재(28, 30) 및 강성 부재(rigid member; 26, 32)에 의해 형성되는 분배 밸브(16)로서, 상기 분배 밸브(16)가, 상기 가요성 부재(28, 30)와 상기 강성 부재(26, 32) 사이에 분배 채널(34)이 형성되어 상기 제품이 분배 단부(14)를 향해 흐르도록 하는 개방 위치와 상기 분배 채널(34)이 폐쇄되는 폐쇄 위치 사이에서 작동 가능하도록 구성되는, 분배 밸브(16)를 포함하는, 분배 디바이스(10)에 있어서,
    상기 분배 밸브(16)는 제 1 밸브 부분(36) 및 제 2 밸브 부분(38)을 포함하고, 상기 제 2 밸브 부분(38)은 상기 제 1 밸브 부분(36)보다 상기 분배 단부(14)에 더 가깝게 위치되고, 상기 분배 밸브(16)가 상기 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 분배 밸브(16)는 상기 제 2 밸브 부분(38)에서보다 상기 제 1 밸브 부분(36)에서 상기 가요성 부재(28, 30)에 의해 강성 부재(26, 32) 상에 더 큰 편향력(biasing force)이 가해지도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 분배 디바이스(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브 부분(36) 내의 가요성 부재(28, 30)는 상기 제 2 밸브 부분(38) 내에서보다 더 큰 강성을 갖는, 분배 디바이스(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가요성 부재(28, 30) 및 상기 강성 부재(26, 32)는 상기 제 2 밸브 부분(38) 내에서보다 상기 제 1 밸브 부분(36)에서 더 큰 간섭을 갖도록 구성되는, 분배 디바이스(10).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브 부분(36)의 가요성 부재(28, 30)는 보강 부재(56)를 갖는, 분배 디바이스(10).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브 부분(36)의 가요성 부재(28, 30)는 상기 제 2 밸브 부분(38)보다 더 큰 두께를 갖는, 분배 디바이스(10).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 부재(28, 30)는 상기 분배 단부(14)를 향해 테이퍼화(tapering)되는 테이퍼화된 형상(tapered shape)을 적어도 부분적으로 갖는, 분배 디바이스(10).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브 부분(36)의 가요성 부재(28, 30)는 상기 제 2 밸브 부분(38)의 가요성 부재(28, 30)가 제조되는 물질보다 더 단단한 물질로 제조되는, 분배 디바이스(10).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 부재(28, 30)는 상기 제 2 밸브 부분(38)에서보다 상기 제 1 밸브 부분(36)에서 더 큰 주름(rugosity)을 갖는 상기 강성 부재(26, 32)에 대면하는 표면을 갖는, 분배 디바이스(10).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강성 부재(26, 32)는 상기 제 2 밸브 부분(38)에서보다 제 1 밸브 부분(36)에서 더 큰 주름을 갖는 가요성 부재(28, 30)에 대면하는 표면을 갖는, 분배 디바이스(10).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분배 밸브(16)의 가요성 부재(28, 30)는 상기 강성 부재(26, 32)에 대면하는 표면에 형성된 하나 이상의 홈(groove; 70)을 포함하는, 분배 디바이스(10).
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 분배 밸브(16)의 가요성 부재(28, 30)는 강성 부재(26, 32)에 대면하는 표면에 하나 초과의 홈(70)을 포함하고, 홈의 깊이는 상기 분배 단부(14)에 더 가깝게 위치한 인접 홈보다 큰, 분배 디바이스(10).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분배 밸브(16)의 상기 강성 부재(26, 32)는 상기 가요성 부재(28, 30)에 대면하는 표면상에 하나 이상의 돌출부(protrusion; 72)를 포함하는, 분배 디바이스(10).
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 분배 밸브(16)의 상기 강성 부재(26, 32)는 하나 초과의 돌출부(72)를 포함하고, 돌출부는 상기 분배 단부(14)에 더 가깝게 위치한 인접 돌출부보다 더 돌출되는, 분배 디바이스(10).
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분배 밸브(16)와 상기 부착 단부(12) 사이에 제공되고 상기 제품의 측정된 양을 저장하도록 구성된 투여 챔버(dosing chamber; 24)를 더 포함하고, 상기 투여 챔버(24)는 상기 강성 부재(26)와 상기 강성 부재(26)로부터 외측으로 이격된 가요성 부재(28) 사이에 정의되는, 분배 디바이스(10).
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 투여 챔버(24)는 상기 분배 밸브(16)를 향해 테이퍼화된 형상을 적어도 부분적으로 갖는, 분배 디바이스(10).
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 투여 챔버(24)를 정의하는 가요성 부재(28, 30)는 상기 분배 밸브(16)를 향해 테이퍼화되는 내부 테이퍼화된 부분을 포함하는, 분배 디바이스(10).
  17. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 투여 챔버(24)를 정의하는 강성 부재(26)는 상기 분배 밸브(16)를 향해 테이퍼화되는 외부 테이퍼화된 부분을 포함하는, 분배 디바이스(10).
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분배 채널(34) 및 상기 분배 단부(14)는 상기 분배 채널(34)에 대해 실질적으로 직각으로 연장되는 가이드 채널(54)에 의해 연결되는, 분배 디바이스(10).
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 가이드 채널(54)은 강성 부재(26, 32) 상에 또는 내에 형성된 적어도 하나의 홈 또는 적어도 하나의 개구에 의해 정의되는, 분배 디바이스(10).
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 부재(28, 30)는 상기 강성 부재(26, 32) 주위에 동축으로 제공되고, 상기 가요성 부재(28, 30)는 상기 강성 부재(26, 32)를 너머 연장하는 축방향 연장부(axial extension; 50) 및 상기 축방향 연장부(50)로부터 반경 방향으로 내측으로 연장하는 방사상 연장부(radial extension; 52)를 포함하여 상기 분배 단부(14)에서 분배 개구(48)를 정의하는, 분배 디바이스(10).
  21. 유체 제품을 포장하고 분배하기 위한 조립체(100, 200)로서,
    상기 제품을 포함하도록 구성된 용기(110); 및
    제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항의 분배 디바이스(10)를 포함하는, 조립체(100, 200).
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