KR20220135019A - 내용물 충진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 내용물 충진 장치는 외부 용기에 결합되는 파우치 유닛에 내용물을 충진하기 위한 내용물 충진 장치로서, 상기 외부 용기의 상부에서 상기 외부 용기와 탈부착가능하도록 결합하고, 상기 외부 용기의 수용공간의 공기를 배출하는 배기 유닛, 상기 배기 유닛을 관통하고 일단부가 상기 파우치 유닛을 향하여 연장된 노즐 유닛 및 상기 노즐 유닛을 승강시키는 노즐 승강유닛을 포함하고, 상기 노즐 유닛은, 상기 파우치 유닛의 충진공간으로 상기 내용물을 공급하는 토출구, 및 상기 충진공간 내의 공기를 흡입하는 흡입구를 포함하고, 상기 토출구는 상기 노즐 유닛의 일단부 및 상기 노즐 유닛의 일단부로부터 연장된 위치 중 적어도 어느 하나에 배치되고, 상기 흡입구는 상기 노즐 유닛의 일단부로부터 미리 결정된 거리만큼 이격된 위치에 배치된다.

Description

내용물 충진장치{Apparatus of filling content}

본 발명은 병 안에 들어있는 파우치유닛에 내용물을 충진하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 탄력소재로 만든 파우치유닛에 내용물을 충진할 때 발생하는 압력을 보상하며 충진하는 내용물 충진장치에 관한 것이다.

도 1의 (a)는 종래기술에 따른 점성을 가진 액상 내용물의 저장용기를 도시한 것이다.

샴푸, 로션 등의 액체는 상대적으로 점성이 크다는 특징이 있다. 이러한 점성이 큰 내용물(20)은 용기(10)에 담기는 경우 내용물이 가지는 점성에 의해 용기의 내벽에 달라붙는 성질을 가진다. 그러나 이러한 제품류는 미관, 사용편리성 등의 이유에 따라 일반적으로 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 상대적으로 작은 개구부를 가지는 경질의 용기(10)에 담겨 판매된다. 즉, 소비자 감성이나 사용의 편리성 등을 이유로 대부분 도 1의 (a)에 도시된 형태의 경질 용기에 담겨 생산되는데, 내용물을 토출하는 방법에 있어서는 일반적으로 사용의 편리성을 위하여 토출부(30)에 펌프가 부착되어 공기압에 의한 펌프작용으로 토출관(31)으로 내용물을 흡입하여 토출하는 방식이 사용된다. 그러나 용기(10)의 저장공간 내에 내용물(20)이 충분하여 토출관(31)을 통해 내용물이 토출될 수 있는 경우에는 문제가 되지 않으나, 용기(10) 내에 내용물이 얼마 남지 않은 경우에는 잔존 내용물이 용기 내벽에 달라붙어 잘 떨어지지 않아 잔존 내용물을 토출시키기 어려운 문제점을 야기하며, 이는 샴푸, 로션 등의 내용물을 깔끔하게 사용하는 것에 큰 장애요소로 작용한다.

도 1의 (b)는 종래기술에 따른 점성을 가진 액상 내용물의 저장용기에 있어 잔존 내용물이 얼마 남지 않았을 때 용기 내 상태를 도시한 것이다.

도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 잔존 내용물(21)의 양이 적은 경우에는 잔존 내용물(21)이 용기(10)의 내벽에 부착되어 용기(10)로부터 잘 떨어지지 않을 뿐더러 펌프에 부착된 토출관(31)이 흡입할 수 있는 영역이 한정되어 있다 보니 용기 내 잔존 내용물(21)을 효과적으로 토출시키지 못한다는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 용기 내벽에 붙어있는 상당량의 내용물을 제대로 토출시키지 못해 사용하기 어렵게 함으로써 다음과 같은 중대한 문제점을 야기한다.

첫째, 경질 용기 내 손이 닿지 않는 부분에 내용물이 남아 있게 되어 내용물을 완전하게 사용하지 못하고 버리게 됨으로써 과소비를 조장하게 된다.

둘째, 로션, 샴푸, 세제 등 내용물이 남아있는 상태에서 용기가 버려지는 경우 환경오염을 야기할 수 있다.

셋째, 토출기로 토출되지 않는 용기 내 잔존 내용물을 사용하기 위해 펌프 등 토출기를 용기와 분리하여 토출구를 개방하는 경우 이물질의 유입 등으로 인해 내용물이 오염될 수 있다.

넷째, 용기 내에 잔존하는 내용물을 토출하기 위하여 용기와 토출기를 분리하고 뒤집어 털어내어 토출을 시도하는 경우 사용하고자 하는 양을 정확히 토출시키는 것이 어려운 문제점이 있다.

다섯째, 잔량 내용물이 외부 용기 내에 묻어 있어 용기의 재활용 또는 재사용이 매우 곤란하다.

한편, 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 내용물의 사용에 따라 용기의 밑판이 상승하여 체적을 줄여주는 에어리스 용기가 소개된 바 있으나 이와 같은 용기의 경우 내용물의 압력감소를 통해 용기 밑판을 끌어올리다 보니 대용량 용기에 부적합하고, 무엇보다 실린더 형태의 용기 구현만이 가능하여 용기 디자인 자유도 큰 제약으로 작용하며, 용기 제조에 있어 비용이 증가한다는 문제점이 있었다.

따라서, 경질의 용기를 사용하여 미관 및 편의성을 유지하면서도 저렴한 비용으로 생산이 가능하고, 점성이 있는 내용물을 효과적으로 주입하고, 토출 시킬 수 있는 용기 및 방법에 대한 소개가 요구된다.

본 발명의 발명자는 개구부가 좁은 경질의 용기 내에 액체, 특히 점성이 높은 액체가 담기는 경우 액체 내용물이 가지는 점성과 표면 장력에 의해 액체 내용물이 용기의 내벽에 붙어 잔존 내용물이 얼마되지 않는 경우 펌프 등을 사용하여 토출이 어려워 실용적이지 않다는 문제점을 인식하였다. 그럼에도 불구하고 경질 용기는 미관 상 제품을 고급스럽게 보이게 만든다는 이유와, 사용의 편의성을 위해 펌프 등을 토출부에 부착하는 것이 필요하다는 이유 등에 따라 경질 용기가 사용될 수밖에 없다는 관련 산업분야의 목소리를 충분히 인식하고 있었다.

이에 본 발명의 발명자는 경질의 용기 내에 탄성의 파우치유닛을 넣고 액체 내용물을 파우치유닛에 저장함으로써 경질 용기를 사용하면서도 내부에 저장된 내용물을 새롭고 혁신적인 방법을 통해, 안전하고 완벽하게 사용할 수 있는 용기 및 장치를 고안하게 되었다.

관련하여, 상기 소개한 바와 같이, 경질의 용기 내에 파우치유닛을 구비하여 내용물의 잔량이 얼마 남지 않은 경우에도 손쉽게 내용물을 토출하기 위해서는 제품의 제조 단계에서 파우치유닛에 내용물을 충진하는 과정이 수반되어야 한다.

도 2의 (a)와 (b)는 샴푸, 로션 등의 일반적인 제조공정에 있어 액체류를 경질용기에 충진하는 과정을 도시한 것이다.

도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 샴푸나 로션과 같이 액체류를 경질의 용기에 담아 판매되는 제품의 경우 이송장치(50) 상에 경질용기가 일렬로 배치되어 내용물 충진장비로 이송된다(51). 내용물 충진장비는 설계에 따라 한 개에서 다수의 노즐(60)을 가질 수 있다.

다만, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 충진 설비(50)를 이용해야 하는 경우, 충진을 위해 미리 파우치유닛을 확장해야 했기 때문에 외부 용기 내의 공기를 미리 제거해야 하는 문제점이 있어 파우치유닛과 내용물의 충진 사이에 확장된 파우치유닛 내로 이물질이 유입될 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 외부 용기 내의 공기를 제거하기 위해 외부 용기에 타공을 해야 하는 문제점이 있었으며, 탄성 파우치유닛을 확장한 후 충진을 위해 파우치유닛의 확장된 상태를 유지하기 위해 공기유출방지 씰링을 하거나 감압을 유지시켜야 하는 문제가 있었다.

1. 한국 실용신안등록 제 0289892 호 (고안의 명칭 : 고무풍선을 이용한 용기)

이를 해결하기 위하여 본 발명의 발명자는 도 3에 도시된 바와 같이, 액체를 저장하고 토출할 수 있는 외부 용기(31)에 점성이 있는 액체를 담을 수 있도록 하여 내용물을 남김없이 전부 사용할 수 있는 장치, 용기 및 이에 대한 제조방법을 개발하였다. 즉 경질의 외부 용기(31) 내에 삽입될 수 있는 탄성부재로 형성된 파우치유닛(33)을 구비함으로써 파우치유닛(33)의 수축에 따른 표면적 감소효과 및 파우치유닛(33)이 가지는 탄성(복원력)에 의해 파우치유닛(33)이 개구부를 향해 내용물을 밀어내는 압력과 토출장치의 토출압력을 활용하여 잔존 내용물을 효과적으로 사용할 수 있도록 하고, 파우치유닛(33)이 가지는 탄성에 기인하여 파우치유닛(33)이 부풀었을 때, 경질의 외부 용기(31)가 가질 수 있는 다양한 형태로 변형가능함으로써 외부 용기(31)의 형태에 구애받지 않고 용기를 디자인할 수 있는 장치, 용기 및 이에 대한 제조방법을 제공한 것이다.

기존의 충진방법은 노즐유닛(38)이 충진구를 가진 선택적 실링 유닛(35)을 관통하여 파우치유닛(33) 내부로 삽입되고, 노즐유닛(38)의 일단에 구비된 토출구(39)로 내용물을 토출하는 것이다. 이때, 특히 파우치유닛(33)과 외부 용기(31) 사이의 공간(32) 및 내용물 주입 전 충진공간(34, 파우치 내부)에 존재하는 공기를 내용물로 체계적으로 교체하는 방법 및 수단이 필요하다. 파우치유닛(33)과 외부 용기(31) 사이의 공간(32)은 유로부(36)를 이용하여 배출할 수 있었으나, 충진공간(34)에 존재하는 공기를 충분히 제거하지 못하였다.

이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 하나의 노즐유닛을 통해 외부 용기에 결합된 파우치유닛 내부의 공기를 제거하고 내용물을 충진할 수 있는, 내용물 충진장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 내용물 충진장치는 외부 용기에 결합되는 파우치유닛에 내용물을 충진하기 위한 내용물 충진 장치로서, 외부 용기의 상부에서 외부 용기와 탈부착가능하도록 결합하고, 외부 용기의 수용공간의 공기를 배출하는 배기유닛, 배기유닛을 관통하고 일단부가 파우치유닛을 향하여 연장된 노즐유닛 및 노즐유닛을 승강시키는 노즐 승강유닛을 포함하고, 노즐유닛은, 파우치유닛의 충진공간으로 내용물을 공급하는 토출구, 및 충진공간 내의 공기를 흡입하는 흡입구를 포함하고, 토출구는 노즐유닛의 일단부 및 노즐유닛의 일단부로부터 연장된 위치 중 적어도 어느 하나에 배치되고, 흡입구는 노즐유닛의 일단부로부터 미리 결정된 거리만큼 이격된 위치에 배치된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 토출구와 유체 연통되고, 토출구로 내용물을 공급하는 내용물 공급유닛 및 흡입구와 유체 연통되고, 충진공간의 공기를 흡입하기 위한 흡기유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 흡입구는 노즐유닛에 의해 신장된 파우치유닛에서, 노즐유닛과 신장된 파우치유닛이 접촉하는 파우치유닛의 일단부와 파우치유닛의 개구부 사이에 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 노즐 승강유닛은, 충진공간으로 내용물을 공급하기 전에, 흡입구가 충진공간으로부터 인출될 때까지 노즐유닛을 상승시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 노즐유닛은, 내용물을 파우치유닛으로 전달하는 제1 노즐, 및 충진공간의 공기를 흡입하는 제2 노즐을 포함하고, 제2 노즐은 제1 노즐의 외측면으로부터 이격되어 제1 노즐의 외측면의 적어도 일부를 감싸도록 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 노즐은 토출구를 포함하고, 흡입구는 제1 노즐의 외측면과 제2 노즐의 내측면 사이의 공간에 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 노즐과 유체 연통되고, 제1 노즐로 내용물을 공급하는 내용물 공급유닛, 및 제2 노즐과 유체 연통되고, 충진공간의 공기를 흡입하기 위한 흡기유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 노즐 승강유닛은 제2 노즐만을 승강시키는 제2 노즐 승강부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제2 노즐 승강부는, 충진공간으로 내용물을 공급하기 전에, 흡입구를 충진공간으로부터 인출하기 위해 제2 노즐을 상승시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 배기유닛을 통해 수용공간으로부터 배출된 공기를 내용물 충진 장치 외부로 배출하는 배기 펌프, 및 배기유닛을 승강시키는 배기 승강유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 내용물 충진 전 외부 용기와 파우치유닛 사이의 공간에 음압을 인가하여도 파우치유닛이 팽창하는 현상을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 단일한 승강 구조를 가진 노즐 승강유닛 만으로, 파우치유닛 내부의 공기를 흡입하고, 내용물을 토출하는 공정을 수행할 수 있으며, 해당 공정 중 내용물이 흡입구에 들어가는 문제를 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 흡입구를 충진공간으로부터 인출한 후에도 파우치유닛의 신장 정도가 유지되므로, 내용물 충진시 손쉽게 팽창될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 흡입구가 인출방향과 반대에 위치해 있으므로, 흡입구에 파우치유닛이 삽입되어 찢어지는 현상을 방지할 수 있다.

도 1의 (a)는 종래기술에 따른 점성을 가진 액상 내용물의 저장용기를 도시한 것이고, (b)는 점성을 가진 액상 내용물의 저장용기에 있어 잔존 내용물이 얼마 남지 않았을 때 용기 내 상태를 도시한 것이다.
도 2의 (a)와 (b)는 종래기술에 따른 샴푸, 로션 등의 일반적인 제조공정에 있어 액체류를 경질용기에 충진하는 과정을 도시한 것이다.
도 3은 파우치유닛을 구비한 경질용기에 내용물을 충진하는 과정의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 용기와 결합된 배기유닛과, 노즐유닛을 나타낸 사시도이고, (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐유닛의 단면도 및 노즐유닛과 연결된 주변기기의 개략적인 블록 다이어그램이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치유닛이 신장된 상태에서 흡입구의 위치를 나타내기 위한 노즐유닛, 파우치유닛 및 외부 용기의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내용물이 공급되기 직전 흡입구의 위치를 나타내기 위한 노즐유닛, 파우치유닛 및 외부 용기의 단면도이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부 용기와 결합된 배기유닛과, 노즐유닛을 나타낸 사시도이고, (b)는 발명의 다른 실시예에 따른 노즐유닛의 단면도 및 노즐유닛과 연결된 주변 기기의 개략적인 블록 다이어그램이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치유닛이 신장된 상태에서 흡입구의 위치를 나타내기 위한 노즐유닛, 파우치유닛 및 외부 용기의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내용물이 공급되기 직전 흡입구의 위치를 나타내기 위한 노즐유닛, 파우치유닛 및 외부 용기의 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

별도로 명시하지 않는 한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

한편, 본 발명의 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대될 수 있는 잠정적인 효과는 본 명세서에 기재된 것과 같이 취급되며, 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공된 것인 바, 도면에 도시된 내용은 실제 발명의 구현모습에 비해 과장되어 표현될 수 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성의 상세한 설명은 생략하거나 간략하게 기재한다.

본 명세서에서 액체란, 고체 또는 기체의 상태가 아닌 광범위한 액상의 상태를 총칭한다. 즉, 분자간 거리가 짧고 운동에너지가 낮지만 고체 상태의 분자들처럼 강하게 붙어있지는 않은 모든 상태를 의미하며, 물과 같이 점성이 없는 액체부터 젤과 같은 점성이 강한 액체를 모두 포함하는 의미로 사용된다.

본 명세서에서 탄성 파우치란, 연질의 주머니로서 고정된 외관을 가지거나 고정된 외관을 가지지 않을 수 있으며, 외력에 의해 모양이 변하면서 탄성을 가져 늘어나거나 팽창하는 경우 본래 모양으로 되돌아가기 위한 복원력을 가지는 주머니와 단순 연질주머니로서 고정된 외관을 가지지 않아 외력에 의해 모양이 변하는 주머니를 통칭한다. 본 명세서에서는 파우치와 혼용하여 사용될 수 있다.

본 명세서에서 외부 용기란, 플라스틱, 유리, 금속, 종이 등 일정한 외형을 가지는 모든 종류의 용기를 의미하며, 이러한 외부 용기는 다양한 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 외부 용기는 용기를 구성하는 재질의 특성에 따라 경질 용기 및 연질 용기를 포함할 수 있으며, ‘용기’와 혼용하여 사용될 수 있다.

본 명세서에서 파우치 유닛이란, 파우치가 외부 용기에 결합할 수 있는 구조를 포함하도록 구성된 유닛을 의미한다. 이러한 파우치 유닛은, 내용물을 담을 수 있는 충진공간을 둘러싸는 파우치 유닛 몸체, 내용물이나 공기의 유출입을 선택적으로 억제하도록 구성된 선택적 실링 유닛, 및 외부 용기와 파우치 사이의 공간에 존재하는 공기가 외부와 연통하도록 구성된 유로부 등을 포함한다. 본 명세서에서는 파우치 유닛 몸체를 제외한 파우치 유닛의 나머지 부분은 파우치 유닛과 동일한 재질로 일체로 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라, 파우치 유닛에서 파우치 유닛 몸체를 제외한 나머지 부분은 파우치 유닛보다 높은 강도의 재질로 형성될 수도 있으며, 별개의 구조체로 구성될 수도 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 용기와 결합된 배기유닛과, 노즐유닛을 나타낸 사시도이고, (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐유닛의 단면도 및 노즐유닛과 연결된 주변기기의 개략적인 블록 다이어그램이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 내용물 충진장치는 배기유닛(200), 노즐유닛(300) 및 노즐유닛(300)을 승강시키는 노즐 승강유닛(400)을 포함한다. 외부 용기(100)와 결합된 배기유닛(200)은 파우치유닛이 삽입된 외부 용기(100)와 파우치유닛 및 외부 용기의 상단에 결합된다. 노즐유닛(300)은 배기유닛(200) 상부에서 배기유닛(200)을 향하여 배치되고, 노즐유닛(300)은 노즐 승강유닛(400)과 연결된다.

외부 용기(100)는 내부에 내용물을 담을 수 있는 외부 용기 몸체와 외부로부터 내용물을 주입받을 수 있는 통로가 되는 개구부인 넥부로 구성된다. 넥부에는 배기유닛(200) 및 파우치유닛이 체결되고 이탈될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 외부 용기 몸체와 넥부는 명확히 구분되지 않을 수 있다. 넥부는 파우치유닛이 외부 용기(100)에 체결되는 영역을 개념적으로 구분한 영역일 수 있다.

외부 용기(100)는 일정한 강도를 갖는 재질로 형성된다. 예를 들어, 외부 용기(100)는 플라스틱, 금속, 종이 또는 유리 등과 같이 외형을 유지할 수 있는 일정한 강도를 갖는 재질로 형성될 수 있다. 외부 용기(100)는 파우치유닛의 강도보다는 큰 강도의 재질로 형성될 수 있다.

외부 용기(100)의 내부에는 파우치유닛이 삽입될 수 있다. 파우치유닛은 외부 용기(100)의 상부로부터 외부 용기(100)로 삽입되어 외부 용기(100)의 넥부에서 결합된다. 파우치유닛은 외부 용기(100)의 수용공간에서 팽창되어 내용물을 수용할 수 있다. 또한, 파우치유닛 내부에 남아있는 내용물의 양이 감소함에 따라 파우치유닛도 수축하여 내용물을 보다 수월하게 토출할 수 있게 한다.

이를 위해, 파우치유닛은 탄성재질로 형성될 수 있다. 특히, 파우치유닛은 신장 가능한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 파우치유닛은 실리콘, 천연 라텍스 고무, 합성 라텍스 고무, 고분자 물질, 또는 이들 중 적어도 어느 하나로 이루어진 합성물로 형성될 수 있다. 이에, 파우치유닛은 외부 용기(100)에 결합하여, 노즐유닛(300)에 의해 신장되고 신장된 상태의 파우치유닛으로 내용물이 충진될 수 있다.

파우치유닛은 선택적 실링 유닛으로 입구가 외력에 의해서 열릴 수 있으나, 외력이 사라지면 막히는 탄성부재로 형성된 구조일 수 있다. 선택적 실링 유닛은 파우치유닛 내부에 내용물을 충진하는 동안 내용물이 밖으로 새거나 외부 공기가 파우치유닛 내부로 들어오는 것을 억제하는 역할을 수행한다.

배기유닛(200)은 외부 용기(100)의 상부에서 외부 용기(100)와 탈부착가능하도록 결합하고, 외부 용기(100)의 수용공간의 공기를 배출한다. 배기유닛(200)은 외부 용기(100)내부의 공기를 배출하는 유로구(210), 노즐유닛(300)이 통과하는 충진구(220) 및 외부 용기(100) 중 넥부의 외측면과 탈부착되는 체결부를 구비한다.

유로구(210)는 파우치유닛과 외부 용기(100) 사이의 공간의 공기를 외부로 제거하기 위한 통로이며 파우치유닛의 유로부와 연결될 수 있다. 유로구(210)는 외부의 배기 펌프(미도시)와 연결되어 음압을 인가할 수 있고, 이를 통해 외부 용기(100) 내부의 공기가 외부의 배기 펌프로 배출된다. 음압이 인가된 경우 파우치유닛의 내부 기압이 외부 기압보다 낮아지므로 내용물이 파우치유닛에 토출될 때 파우치유닛의 팽창이 원활해지는 효과가 있다.

충진구(220)는 노즐유닛(300)이 파우치유닛으로 삽입될 수 있는 통로이며, 파우치유닛에 노즐유닛(300)이 쉽게 삽입될 수 있도록 파우치유닛의 선택적 실링 유닛 상부에 정렬된다.

배기유닛(200)의 체결부는 탄성부재로 구성되어 외부 용기(100)에 용이하게 탈부착될 수 있다. 체결부는 외부 용기(100)의 넥부에서 견고하게 결합되고 탈착이 용이하도록 다양한 구조나 형상을 갖도록 구성될 수 있다.

또한, 배기유닛(200)은 배기 승강유닛(미도시)과 결합할 수 있다. 배기 승강유닛은, 충진이 완료된 외부 용기(100)와 배기유닛(200)이 분리될 수 있도록 배기유닛(200)을 상하로 이동시킬 수 있다. 이로 인해, 충진이 완료된 외부 용기(100)는 내용물 충진장치로부터 배출되고, 새로운 외부 용기(100)로 교체될 수 있다.

노즐유닛(300)은 배기유닛(200)을 관통하고 노즐유닛(300)의 일단부가 파우치유닛을 향하여 연장된다. 노즐유닛(300)은 노즐 승강유닛(400)의 동작을 통해 배기유닛(200)의 충진구(220)에 삽입 및 이탈될 수 있다.

도 4(b)를 참조하면, 노즐유닛(300)은 메인노즐(320) 및 메인노즐(320)을 잡아주는 노즐홀더(340)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 노즐유닛(300)이 메인노즐(320)과 노즐홀더(340)로 구성된 구조를 예시하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 도 4에는 노즐홀더(340)를 구비하여 노즐홀더(340)를 통해 공기 유로가 흡기유닛(500)과 통하도록 연결한 형태를 도시하였으나, 노즐유닛(300) 상단을 통해 공기유로가 연결되어도 무방하며 도 4에 도시된 예시로 한정되지 않는다. 또한, 노즐유닛(300)은 파우치유닛의 충진공간으로 내용물을 공급하는 토출구(330) 및 충진공간 내의 공기를 흡입하는 흡입구(350)를 포함한다. 노즐유닛(300)은 흡입구(350)를 통해 파우치유닛 내부의 공기를 흡입하고, 토출구(330)를 통해 파우치유닛 내부로 내용물을 토출할 수 있다.

토출구(330)는 노즐유닛(300)의 일단부 및 노즐유닛(300)의 일단부로부터 연장된 위치 중 적어도 어느 하나에 배치되고, 흡입구(350)는 노즐유닛(300)의 일단부로부터 일정한 거리만큼 이격된 위치에 배치될 수 있다. 여기서 노즐유닛(300)의 일단부란, 노즐유닛(300)이 파우치유닛에 삽입되었을 때, 가장 깊이 들어간 하단부를 의미한다.

토출구(330)는 메인노즐(320)의 일단부 및 메인노즐(320)의 일단부로부터 연장된 위치 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다. 구체적으로, 토출구(330)는 메인노즐(320)의 일단부에만 형성될 수도 있고, 메인노즐(320)의 일단부로부터 일부분이 메인노즐(320)을 따라 연장되어 확장된 개구부를 포함할 수 있다. 토출구(330)의 위치는 흡입구(350)의 위치보다 노즐유닛(300)의 일단부에 가깝다면 어느 위치도 무방하다. 그러나, 내용물을 파우치유닛(330)의 하단부터 채우기 위하여 토출구(330)는 노즐유닛(300)의 일단부에 가까운 영역에 배치되는 것이 바람직하다. 도 4(b)에는 직접적으로 도시되지는 않았으나, 흡입구(350)는 노즐유닛(300)에서 복수 개 존재할 수 있으며, 흡입구(350)의 개수나 형태는 도면에 도시된 바로 제한되지 않는다.

노즐 승강유닛(400)은 노즐홀더(340)와 연결되어 메인노즐(320)의 경로를 가이드하고, 메인노즐(320)의 상부에서 메인노즐(320)을 상하로 이동시킬 수 있다. 노즐유닛(300)의 노즐홀더(340)는 노즐 승강유닛(400)의 일부로 구성되거나, 노즐유닛(300)에서 노즐홀더(340)를 생략하고 노즐 승강유닛(400)이 노즐유닛(300)과 직접 연결되어 노즐유닛(300)을 승강하도록 구성될 수 있다.

노즐 승강유닛(400)은 충진공간으로 내용물을 공급하기 전에, 흡입구가 충진공간으로부터 인출될 때까지 노즐유닛(300)을 상승시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 내용물 충진장치에 의해 충진공간의 공기를 흡입하는 단계는 충진공간에 내용물을 충진하는 단계보다 선행하여 수행된다. 공기를 흡입하는 단계가 끝나고 내용물을 충진하는 단계에서, 흡입구(350)가 충진공간 내에 머물고 있는 경우에는 토출구(330)에서 토출된 내용물이 흡입구(350)로 유입될 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 토출구(330)에서 내용물을 토출하기 전에 흡입구(350)를 충진영역에서 인출하여 내용물이 흡입구(350)로 들어가는 현상을 회피하는 것이 바람직하다. 다시 말해서, 흡입구(350)가 충진영역에서 인출될 때까지 노즐유닛(300)을 상승시켰을 때, 토출구(330)는 여전히 충진영역에 위치하는 것이 바람직하다. 내용물이 충진공간으로 공급되기 전에 노즐 승강유닛(400)에 의해 노즐유닛(300)이 상승한 상태에 대해서는 도 6을 참조하여 후술한다.

흡기유닛(500)은 흡입구(350)와 유체 연통되고, 충진공간의 공기를 흡입한다. 이에, 흡기유닛(500)은 내용물 유로와 구분되는 공기 유로를 통해 흡입구(350)와 연결되어 파우치유닛의 충진공간의 공기를 흡입함으로써 충진공간에 음압을 제공할 수 있다.

내용물 공급유닛(600)은 토출구(330)와 유체 연통되고, 토출구(330)로 내용물을 공급한다. 이에, 내용물 공급유닛(600)으로부터 공급되는 내용물은 노즐유닛(300) 내부의 내용물 유로를 통해 토출구(330)와 연결되고, 내용물은 토출구(330)를 통해 파우치유닛의 충진공간으로 토출된다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 내용물 충진 장치는 파우치유닛이 결합된 외부 용기에 내용물을 충진하면서도, 파우치유닛 내의 충진공간에 내용물을 효율적으로 충진하기 위해 충진공간의 공기를 흡입하는 과정을 수행한다. 이와 같이, 내용물 충진 장치는 파우치유닛 내의 충진공간의 공기를 흡입하면서도 내용물도 효율적으로 충진할 수 있는 노즐유닛을 포함한다. 이에, 본 발명의 실시예에 따른 내용물 충진 장치의 노즐유닛은 흡입구를 통해 충진공간의 공기를 최대한 제거할 수 있고, 충진공간이 진공상태에 가까워짐에 따라 토출구를 통해 내용물을 충진공간에 공급하여 외부 용기의 형태에 맞게 내용물을 최대한 채울 수 있다.

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치유닛이 신장된 상태에서 흡입구의 위치를 나타내기 위한 노즐유닛, 파우치유닛 및 외부 용기의 단면도이다.

노즐유닛(300)은 노즐 승강유닛(400)에 의해 상하로 움직일 수 있다. 구체적으로 노즐유닛(300)은, 노즐 승강유닛(400)에 의해 메인노즐(320)이 배기유닛(200)을 관통하여 외부 용기(100) 내 파우치유닛(110)의 내부에 들어가서 파우치유닛(110)이 신장되도록 움직일 수 있다. 이 경우, 토출구(330)에 인접한 메인노즐(320)의 일단부가 파우치유닛(110)의 하단부에 압력을 가하여 파우치유닛(110)이 외부 용기(100)의 길이방향으로 신장될 수 있다.

도 5를 참조하면, 흡입구(350)는 메인노즐(320)에 의해 신장된 파우치유닛(110)에서 메인노즐(320)과 신장된 파우치유닛(110)이 접촉하는 파우치유닛(110)의 일단부와 파우치유닛(110)의 선택적 실링 유닛(115) 사이에 배치된다. 다시 말해서, 파우치유닛(110)의 충진공간에는 메인노즐(320)의 토출구(330)와 흡입구(350)가 동시에 위치될 수 있고, 메인노즐(320)의 일단부에서 흡입구(350)까지의 거리는 신장된 파우치유닛(110)의 길이보다 짧을 수 있다. 이러한 상태에서 흡입구(350)는 파우치유닛(110) 내부의 충진공간의 공기를 흡입하여 파우치유닛(110) 내부의 공기를 제거한다.

본 발명에서는 배기유닛(200)은 외부 용기(100)와 파우치유닛(110) 사이의 수용공간에서 공기를 빼는 배기 펌프(700)와 연결될 수 있다. 배기유닛(200)을 통해 수용공간의 공기가 외부로 배출되는 경우 외부 용기(100)와 파우치유닛(110) 사이에 음압이 인가됨에 따라, 충진공간의 기압이 수용공간의 기압보다 상대적으로 높아져 파우치유닛(110)은 충진공간에 내용물이 충진되기 전에 부풀어오를 수 있다. 이에, 본 발명의 실시예에 따르면, 흡입구(350)를 통해 파우치유닛(110) 내부 충진공간의 공기를 배출함으로써, 파우치유닛(110)이 노즐유닛(300)에 최대한 밀착될 수 있고 충진공간의 기압이 수용공간의 기압과 비슷하거나 더 낮아져 충진공간이 내용물로 충진되기 이전에 부풀어오르는 현상을 억제할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내용물이 공급되기 직전 흡입구의 위치를 나타내기 위한 노즐유닛, 파우치유닛 및 외부 용기의 단면도이다.

흡입구(350)에서 파우치유닛(110) 내부의 공기 흡입이 완료되면, 파우치유닛(110)의 충진공간에 내용물을 공급하는 과정 중에서 흡입구(350)로 내용물이 빨려들어가는 현상을 방지하기 위해 충진공간에서 흡입구(350)를 이탈시킬 필요가 있다. 이에, 충진공간에서 흡입구(350)를 이탈시키기 위하여 노즐 승강유닛(400)은 흡입구(350)가 충진공간으로부터 인출될 때까지 노즐유닛(300)의 메인노즐(320)을 상승시킨다. 이 경우 메인노즐(320)을 상승시킨 거리는 최소한 파우치유닛(110)의 상단에서 흡입구(350)까지의 거리보다 크다.

도 6을 참조하면, 흡입구(350)가 파우치유닛(110)의 충진공간에서 벗어났으므로, 이후 토출구(330)에서 내용물을 충진할 때, 흡입구(350)에 연통된 흡기유닛(500)과 충진공간 사이의 압력차이로 인해, 충진되는 내용물이 흡입구(350) 내부로 역류하는 현상을 막을 수 있다. 이에, 흡입구(350)가 충진공간으로부터 인출된 이후 토출구(330)는 내용물을 토출하여, 충진공간에 공기가 거의 없는 상태에서 내용물로 충진공간을 효율적으로 채울 수 있다.

이상과 같이 하나의 메인노즐(320)은 각각의 개구를 가지는 두 유로를 포함하고, 노즐 승강유닛(400)으로 메인노즐(320)의 위치를 변경하는 방법으로, 상부에 개구가 있는 유로를 개폐하는 실시예를 구성하여 충진공간의 공기를 흡입하는 과정과 충진공간에 내용물을 충진하는 과정을 분리할 수 있다. 이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 노즐유닛(300)의 구성에 의해 파우치유닛(110)의 충진공간에 내용물을 충진하기 이전에 먼저 충진공간의 공기를 제거함으로써, 외부 용기(100)의 용량 범위 안에서 파우치유닛(110)의 충진공간에 최대한으로 내용물을 충진할 수 있다.

이하에서는 흡입구의 구조를 별개의 노즐로 구성한 제2 실시예의 구조 및 동작원리를 설명한다.

도 7의 (a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부 용기와 결합된 배기유닛과, 노즐유닛을 나타낸 사시도이고, (b)는 발명의 다른 실시예에 따른 노즐유닛의 단면도 및 노즐유닛과 연결된 주변 기기의 개략적인 블록 다이어그램이다.

도 7을 참조하면, 내용물 충진장치는 배기유닛(200), 노즐유닛(800) 및 노즐유닛(800)을 승강시키는 노즐 승강유닛(900)을 포함한다. 배기유닛(200)과 노즐유닛(800)의 연결구조는 도 4에서 설명한 실시예와 유사하다. 도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서 노즐유닛(800)은 2중으로 노즐을 구성하며, 두 노즐을 각각 움직일 수 있는 노즐 승강유닛(900)을 구비하는 등 노즐유닛(800)을 제외한 나머지 구성은 실질적으로 동일하므로, 도 4와 동일한 구성에 대한 중복설명은 생략한다. 이하 상이한 점을 중심으로 노즐유닛(800) 및 노즐 승강유닛(900)에 대하여 구체적으로 설명한다.

노즐유닛(800)은 제1 노즐(820) 및 제2 노즐(830)을 포함하며, 노즐홀더(340)를 더 포함할 수 있다. 제1 노즐(820)은 노즐유닛(800) 내에서 내용물을 토출하는 내용물 토출유로를 형성하며, 내용물을 토출하는 토출구(825)를 구비한다. 제1 노즐(820)은 노즐 승강유닛(900)과 연결되어 제2 노즐(830)과 함께 또는 독립적으로 이동할 수 있다. 구체적으로 제1 노즐(820)은 최초 제2 노즐(830)과 함께 파우치유닛 내부로 들어가야 하므로 노즐 승강유닛(900)에 의해 함께 하강하고, 제2 노즐(830)이 파우치유닛의 충진공간의 공기를 흡입한 후 상승할 때, 제1 노즐(820)은 제2 노즐(830)과 함께 상승하지 않고 고정될 수 있다. 내용물의 충진을 마친 후 제1 노즐(820)은 제2 노즐(830)과 함께 상승할 수 있다. 제1 노즐(820) 및 제2 노즐(830)의 하강과 상승에 따른 파우치유닛의 상태 변화에 대해서는 도 8 및 도 9를 참조하여 후술한다.

도 7을 참조하면, 제2 노즐(830)은 제1 노즐(820)의 주변 중 적어도 일부를 감싸는 형태로 구비된다. 예를 들어, 제2 노즐(830)은 제1 노즐(820)의 외주면을 완전히 둘러싸거나, 제1 노즐(820)의 외주면의 대부분을 둘러싸고 제1 노즐(820)의 외주면의 일부는 노출되도록 구성될 수 있다. 이에, 제1 노즐(820)은 제2 노즐(830)에 의해 일부가 노출되거나 제1 노즐(820)의 외주면이 제2 노즐(820)에 의해 완전히 둘러싸일 수 있다. 이와 같이, 제2 노즐(830)이 제1 노즐(820)의 외주면 중 적어도 일부를 제1 노즐(820)의 외주면으로부터 이격된 채 감싸는 형태로 구비된다. 이에 따라, 제1 노즐(820)과 제2 노즐(830) 사이에는 공간이 형성되며, 제1 노즐(820)의 하단부와 제2 노즐(830)의 하단부 사이에 흡입구(835)가 형성되어 제1 노즐(820)과 제2 노즐(830)사이의 공간으로 공기가 흐를 수 있다.

몇몇 실시예에서 제2 노즐(830)은 제1 노즐(820)의 주변을 대칭적으로 감싸는 형태로 구비될 수 있다. 제2 노즐(830)이 제1 노즐(820)의 주변을 대칭적으로 감싸는 경우 제1 노즐(820)과 제2 노즐(830)사이의 공간이 대칭적으로 형성되어 공기의 흐름이 더 원활하게 유지될 수 있다.

특히, 제1 노즐(820)은 원기둥 형태로 구비될 수 있으며 제2 노즐(830)은 제1 노즐(820)의 단면과 동심원을 이루며 제1 노즐(820)의 외주면을 감싸는 원기둥 형태로 구비될 수 있다. 이 경우 충진공간에 내용물을 충진하기 위해 흡입구(835)를 포함하는 제2 노즐(830)이 상승하여 파우치유닛을 빠져나올 때, 파우치유닛의 선택적 실링 유닛이 대칭적으로 좁아져서 파우치유닛 내부의 충진공간이 쉽게 실링될 수 있다.

노즐유닛(800)은 노즐홀더(340)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 노즐유닛(800)이 제1 노즐(820), 제2 노즐(830) 및 노즐홀더(340)로 구성된 구조를 예시하였으나, 이에 한정되지는 않는다.

노즐홀더(340)는 제1 노즐(820) 및 제2 노즐(830)을 지지하는 역할을 한다. 노즐홀더(340)는 도 7에 도시된 바와 같이 제1 노즐(820) 및 제2 노즐(830) 모두를 감싼 형태로 구비될 수 있고, 단순히 제1 노즐(820)과 제2 노즐(830)을 지지하는 지지대의 형태로 구비될 수도 있다. 노즐 승강유닛(900)이 노즐홀더(340)없이 제1 노즐(820) 및 제2 노즐(830)을 견고히 제어할 수 있다면 노즐홀더(340)는 생략될 수 있다.

노즐 승강유닛(900)은 노즐유닛(800) 전체를 승강시킬 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 노즐 승강유닛(900)은 제2 노즐(830)만을 승강시키는 제2 노즐 승강부(미도시)를 포함하여, 파우치유닛을 신장시킨 상태에서 제2 노즐(830)만을 상승시켜 충진공간으로부터 인출할 수 있다. 이에, 제2 노즐(830)하단에 구비된 흡입구(835)만이 충진공간으로부터 인출할 수 있으며, 이러한 제2 노즐 승강부는 제2 노즐(830)만의 승강 동작을 독립적으로 제어할 수 있다.

흡기유닛(500)은 제1 노즐(820)의 외측면과 제2 노즐(830)의 내측면 사이에 형성된 유로를 통해 흡입구(835)와 유체 연통된다. 즉, 흡입구(835)는 제1 노즐(820)의 외측면과 제2 노즐(830)의 내측면 사이의 공간에 형성된다. 흡기유닛(500)은 제2 노즐(830)과 연결된 공기 유로를 통해 파우치유닛에 음압을 제공하여, 흡입구(835)를 통해 파우치유닛(110) 내부 충진공간의 공기를 흡입할 수 있다.

내용물 공급유닛(600)은 토출구(825)와 유체 연통되고, 토출구(825)로 내용물을 공급한다. 이에, 내용물 공급유닛(600)으로부터 공급되는 내용물은 제1 노즐(820)에 의해 형성된 내용물 유로를 통해 토출구(825)와 연결되고, 내용물은 토출구(825)를 통해 파우치유닛의 충진공간으로 토출된다.

본 발명의 실시예에 따른 내용물 충진장치는 내용물 유로를 제공하는 제1 노즐(820)과 공기 유로를 제공하는 제2 노즐(830)을 포함하는 노즐유닛(800)을 구비한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 노즐(820)과 제2 노즐(830)은 서로 독립적으로 승강할 수 있으므로, 제1 노즐(820)의 토출구(825)와 제2 노즐(830)의 흡입구(835)의 위치도 서로 독립적으로 배치될 수 있다. 이에, 하나의 노즐유닛(800)에서 토출구(825)에 의해 내용물이 충진되기 시작하는 위치는 파우치유닛이 신장된 상태에서 일정하게 유지될 수 있고, 흡입구(835)에 의해 파우치유닛의 충진공간의 공기가 흡입된 이후에는 흡입구(835)만 이동하여 충진공간으로부터 인출될 수 있다. 본 발명은, 상술한 제1 노즐(820) 및 제2 노즐(830)의 구성을 통해 내용물이 토출되는 위치를 일정하게 유지시키면서도 흡입구(835)만을 충진공간으로부터 독립적으로 인출하여 충진공간에 내용물을 최대한으로 충진할 수 있게 한다. 이하 도 8 및 9를 참조하여 본 발명의 다른 실시예의 충진 과정에서 노즐유닛의 움직임을 설명한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치유닛이 신장된 상태에서 흡입구의 위치를 나타내기 위한 노즐유닛, 파우치유닛 및 외부 용기의 단면도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 노즐(820)과 제2 노즐(830)은 노즐 승강유닛(900)에 의해 상하로 움직일 수 있다. 구체적으로 제1 노즐(820)과 제2 노즐(830)은 배기유닛(200)을 관통하여 외부 용기(100) 내 파우치유닛(110)의 내부로 삽입되고 제1 노즐(820)의 토출구(825)에 인접한 일단부는 파우치유닛(110)이 외부 용기(100)의 하단부를 향하여 신장되도록 움직일 수 있다.

외부 용기(100)의 수용공간으로부터 공기가 배출되면, 수용공간의 기압이 파우치유닛(110)의 충진공간의 기압보다 낮아져 파우치유닛(110)이 팽창할 수 있다. 파우치유닛(110)이 팽창하여 충진공간에 내용물을 효율적으로 충진하지 못하는 경우를 방지하기 위해, 흡입구(835)를 통해 충진공간의 공기를 외부로 배출하고 파우치유닛(110)의 내면을 노즐유닛(800)에 최대한 밀착하는 것이 필요하다.

도 8을 참조하면, 신장된 파우치유닛(110)의 내면이 노즐유닛(800)에 밀착하여 파우치유닛(110)이 외부 용기(100)의 수용공간을 향하여 팽창되지 않도록 흡입구(835)가 파우치유닛(110) 내부에 위치한다. 바람직하게, 흡입구(835)는 충진공간의 공기를 흡입하여 신장된 파우치유닛(110)의 중간부근을 고정할 수 있다. 실시예에 따라 흡입구(835)가 충진공간의 공기를 흡입하는 위치는 다양하게 설정될 수 있으며, 외부 용기(100)의 수용공간의 기압에 따라, 또는 시간의 흐름에 따라 흡입구(835)가 충진공간에서 배치되는 위치는 다양하게 설정될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 파우치유닛(110) 내에서 제2 노즐(830)의 흡입구(835)와 토출구(825) 사이의 거리가 자유롭게 설정될 수 있다. 이로 인해, 흡입구(835)가 충진공간에서 공기를 흡입하는 위치가 자유롭게 설정되어 충진공간 내의 공기를 가장 효율적으로 흡입할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내용물이 공급되기 직전 흡입구의 위치를 나타내기 위한 노즐유닛, 파우치유닛 및 외부 용기의 단면도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 내용물 충진장치는, 제1 노즐(820)이 파우치유닛(110)을 신장시킨 상태를 유지하면서, 제2 노즐(830)만을 상승시켜서 흡입구(835)를 충진공간으로부터 인출할 수 있다. 제2 노즐(830)이 충진공간으로부터 인출되면, 선택적 실링 유닛(115)이 탄성에 의해 좁아져서 제1 노즐(820)에 밀착하므로 충진공간으로의 공기 유출입이 억제되어 충진공간의 실링이 유지된다. 이와 같이 충진공간의 실링이 유지되므로 이후 토출구(825)로 내용물을 충진하는 과정에서 흡입구(835)를 향하여 내용물이 빨려나갈 가능성이 크게 낮아진다.

본 발명의 실시예에 따르면 제2 노즐(830)이 제1 노즐(820)과 독립적으로 승강됨에 따라, 제1 노즐(820)은 파우치유닛(110)을 신장된 상태로 유지시키면서 제2 노즐(830)은 파우치유닛(110) 외부로 인출될 수 있다. 이에, 파우치유닛(110)의 충진공간의 기압은 매우 낮아져 파우치유닛(110)은 제1 노즐(820)에 밀착될 수 있다. 또한, 제1 노즐(820)은 파우치유닛(110)의 하단부에서 내용물을 토출하게 되어, 외부 용기(100)의 수용공간 하부에서부터 파우치유닛(110)에 내용물이 충진될 수 있다. 이로 인해, 충진공간의 기압이 낮아져 내용물이 수용공간의 하부에서부터 보다 용이하고 효율적으로 충진될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 내용물 충진 전 외부 용기와 파우치유닛 사이의 공간에 음압을 인가하여도 파우치유닛이 팽창하는 현상을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 단일한 승강 구조를 가진 승강유닛 만으로, 파우치유닛 내부의 공기를 흡입하고, 내용물을 토출하는 공정을 수행할 수 있으며, 해당 공정 중 내용물이 흡입구에 들어가는 문제를 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 흡입구를 충진공간으로부터 인출한 후에도 파우치유닛의 신장 정도가 유지되므로, 내용물 충진시 손쉽게 팽창될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 흡입구가 인출방향과 반대에 위치해 있으므로, 흡입구에 파우치유닛이 삽입되어 찢어지는 현상을 방지할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

1. 외부 용기에 결합되는 파우치유닛에 내용물을 충진하기 위한 내용물 충진 장치로서,
   상기 외부 용기의 상부에서 상기 외부 용기와 탈부착가능하도록 결합하고, 상기 외부 용기의 수용공간의 공기를 배출하는 배기유닛;
   상기 배기유닛을 관통하고 일단부가 상기 파우치유닛을 향하여 연장된 노즐유닛; 및
   상기 노즐유닛을 승강시키는 노즐 승강유닛을 포함하고,
   상기 노즐유닛은,
   상기 파우치유닛의 충진공간으로 상기 내용물을 공급하는 토출구, 및 상기 충진공간 내의 공기를 흡입하는 흡입구를 포함하고,
   상기 토출구는 상기 노즐유닛의 일단부 및 상기 노즐유닛의 일단부로부터 연장된 위치 중 적어도 어느 하나에 배치되고,
   상기 흡입구는 상기 노즐유닛의 일단부로부터 미리 결정된 거리만큼 이격된 위치에 배치된,
   내용물 충진 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 토출구와 유체 연통되고, 상기 토출구로 상기 내용물을 공급하는 내용물 공급유닛; 및
   상기 흡입구와 유체 연통되고, 상기 충진공간의 공기를 흡입하기 위한 흡기유닛을 더 포함하는,
   내용물 충진 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 흡입구는 상기 노즐유닛에 의해 신장된 상기 파우치유닛에서, 상기 노즐유닛과 상기 신장된 파우치유닛이 접촉하는 상기 파우치유닛의 일단부와 상기 파우치유닛의 개구부 사이에 배치되는,
   내용물 충진 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 노즐 승강유닛은,
   상기 충진공간으로 상기 내용물을 공급하기 전에, 상기 흡입구가 상기 충진공간으로부터 인출될 때까지 상기 노즐유닛을 상승시키는,
   내용물 충진 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 노즐유닛은,
   상기 내용물을 상기 파우치유닛으로 전달하는 제1 노즐, 및 상기 충진공간의 공기를 흡입하는 제2 노즐을 포함하고,
   상기 제2 노즐은 상기 제1 노즐의 외측면으로부터 이격되어 상기 제1 노즐의 외측면의 적어도 일부를 감싸도록 구성된,
   내용물 충진 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 노즐은 상기 토출구를 포함하고, 상기 흡입구는 상기 제1 노즐의 외측면과 상기 제2 노즐의 내측면 사이의 공간에 형성된,
   내용물 충진 장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 제1 노즐과 유체 연통되고, 상기 제1 노즐로 상기 내용물을 공급하는 내용물 공급유닛; 및
   상기 제2 노즐과 유체 연통되고, 상기 충진공간의 공기를 흡입하기 위한 흡기유닛을 더 포함하는,
   내용물 충진 장치.
8. 제5항에 있어서,
   상기 노즐 승강유닛은 상기 제2 노즐만을 승강시키는 제2 노즐 승강부를 포함하는,
   내용물 충진 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제2 노즐 승강부는,
   상기 충진공간으로 상기 내용물을 공급하기 전에, 상기 흡입구를 상기 충진공간으로부터 인출하기 위해 상기 제2 노즐을 상승시키는,
   내용물 충진 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 배기유닛을 통해 상기 수용공간으로부터 배출된 공기를 상기 내용물 충진 장치 외부로 배출하는 배기 펌프; 및
    상기 배기유닛을 승강시키는 배기 승강유닛을 더 포함하는,
    내용물 충진 장치.

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