KR20230069580A

KR20230069580A - A tank cap structure for size minimization

Info

Publication number: KR20230069580A
Application number: KR1020210155728A
Authority: KR
Inventors: 이춘원; 권우진; 손지호
Original assignee: 주식회사 이엠텍
Priority date: 2021-11-12
Filing date: 2021-11-12
Publication date: 2023-05-19

Abstract

본 발명은 크기를 최소화하기 위한 탱크 캡 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액체용기(탱크)를 구비한 전자 제품의 크기를 최소화하기 위한 탱크 캡의 구조에 관한 것이다.
본 발명은 액체 탱크와 결합하여 액체를 토출시키기 위한 탱크 캡에 있어서, 탱크 캡은 액체 토출구를 포함하고, 액체 토출구에는 액체가 토출되는 방향으로 길게 하나 혹은 다수의 리브가 형성되어 액체의 토출을 원활히 하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a tank cap structure for minimizing the size, and more particularly, to a tank cap structure for minimizing the size of an electronic product having a liquid container (tank).
The present invention relates to a tank cap coupled to a liquid tank to discharge liquid, wherein the tank cap includes a liquid discharge port, and one or more ribs are formed in the liquid discharge port in a direction in which the liquid is discharged to facilitate liquid discharge. characterized by

Description

Tank cap structure for size minimization {A TANK CAP STRUCTURE FOR SIZE MINIMIZATION}

본 발명은 크기를 최소화하기 위한 탱크 캡 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액체용기(탱크)를 구비한 전자 제품의 크기를 최소화하기 위한 탱크 캡의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a tank cap structure for minimizing the size, and more particularly, to a tank cap structure for minimizing the size of an electronic product having a liquid container (tank).

최근 기술이 발달하고 최신 기술에 대한 소비자 니즈가 증가하면서 전자제품도 다양화되고 있다. 자동차나 선박, 산업기계 등에 내장되는 전자부품의 수가 증가하고 있으며 기호품이나 미용기기, 위생용품 등도 전자제품화되고 있다.As technology develops and consumer needs for the latest technology increase, electronic products are also diversifying. The number of electronic parts embedded in automobiles, ships, and industrial machinery is increasing, and preference products, beauty devices, and sanitary products are also becoming electronic products.

전자제품이나 부품은 소형화가 중요한 이슈인데, 액체탱크를 구성요소로 포함하는 경우, 액체탱크의 크기가 전자기기의 크기 및 내부 설계 자유도에 큰 영향을 줄 수 있다. 도 1a와 1b는 전자기기 내 삽입되는 일반적인 소형 액체탱크(1)를 도시한 것으로 도 1a는 액체탱크의 정면도, 도 1b는 액체탱크의 저면도이다. 전자기기에서 쓰이는 소형 액체탱크(1)는 일반적으로 물이나 각종 용액 등 액체가 저장되는 탱크(10)와, 상기 액체를 인입 및 인출하기 위한 캡(cap)(20)을 포함한다. 액체탱크(1)는 전자기기의 일반적인 사용 양태에 있어서 캡(20)이 하단에 위치하도록 구성된다. 이러한 구성은 펌프와 같은 능동적인 요소 없이도 탱크(10) 내의 액체가 중력에 의하여 캡(20)을 통하여 도 1 (a)의 하단 방향(화살표 방향)으로 토출될 수 있도록 한다. 캡(20)에는 탱크(10)를 실링하는 요소와 스프링 요소 등이 합쳐져 전자적 또는 기계적 제어에 의해 탱크(10) 내의 액체를 토출시키거나 그 토출을 막을 수 있도록 구성된다.Miniaturization is an important issue for electronic products or parts, and when a liquid tank is included as a component, the size of the liquid tank can greatly affect the size and internal design freedom of the electronic device. 1A and 1B show a general small liquid tank 1 inserted into an electronic device, and FIG. 1A is a front view of the liquid tank, and FIG. 1B is a bottom view of the liquid tank. A small liquid tank 1 used in electronic devices generally includes a tank 10 for storing liquid such as water or various solutions, and a cap 20 for introducing and withdrawing the liquid. The liquid tank 1 is configured such that the cap 20 is located at the lower end of the electronic device in general usage. This configuration enables the liquid in the tank 10 to be discharged in the lower direction (direction of the arrow) in FIG. 1 (a) through the cap 20 by gravity without an active element such as a pump. The cap 20 is configured such that an element for sealing the tank 10 and a spring element are combined to discharge or block liquid in the tank 10 by electronic or mechanical control.

전자기기의 소형화를 위하여 액체탱크(1)의 폭(L)을 최소화하려는 경우, 캡(20)의 폭(D) 역시 최소화되어야 한다. 그러나 캡(20)의 폭(D)을 최소화하는 경우, 탱크(10) 내 액체의 토출 속도가 의도하지 않게 감소하는 결과로 이어질 수 있다. 작은 크기의 유체 시스템에서는 체적에 대한 표면적의 비가 증가하여 표면에 관련된 힘이 상대적으로 중요한 작용을 한다. 따라서 탱크(10) 내 액체 토출 속도의 감소는 단순히 토출구의 폭(D)이 감소한 것에 기인하는 것이 아니라, 폭(D)이 어느 임계점 이하로 작아지면 물이나 용액 등의 액체가 가지는 표면장력이 개입하면서 액체의 토출을 방해하기 때문이다. 이 문제는 특히 중력만을 이용하여 수동적으로 액체를 토출시킬 때 문제가 될 수 있다. 따라서 표면장력에 의한 액체의 토출력 저하를 방지하면서도 액체탱크(1)의 캡(20)을 최소화할 수 있는 구조가 요구된다.In order to minimize the width L of the liquid tank 1 for miniaturization of the electronic device, the width D of the cap 20 should also be minimized. However, when the width D of the cap 20 is minimized, the discharge speed of the liquid in the tank 10 may unintentionally decrease. In small-scale fluid systems, the ratio of surface area to volume increases, so surface-related forces play a relatively significant role. Therefore, the decrease in the liquid discharge speed in the tank 10 is not simply due to the decrease in the width D of the discharge port, but when the width D becomes smaller than a certain critical point, the surface tension of liquids such as water or solution intervenes. This is because it obstructs the discharge of liquid while doing so. This problem can be particularly problematic when liquid is discharged passively using only gravity. Therefore, a structure capable of minimizing the cap 20 of the liquid tank 1 while preventing a drop in liquid ejection power due to surface tension is required.

본 발명은 소형 액체탱크에 있어서 액체가 토출되는 토출 캡을 최소화하면서도 액체가 원활하게 토출될 수 있는 탱크 캡 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a tank cap structure through which liquid can be smoothly discharged while minimizing a discharge cap through which liquid is discharged in a small liquid tank.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실시예에 따라, 액체 탱크와 결합하여 액체를 토출시키기 위한 탱크 캡에 있어서, 탱크 캡은 액체 토출구를 포함하고, 액체 토출구에는 액체가 토출되는 방향으로 길게, 하나 혹은 다수의 리브가 형성되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, in a tank cap for discharging liquid by combining with a liquid tank, the tank cap includes a liquid outlet, and the liquid outlet is elongated in a direction in which the liquid is discharged. , characterized in that one or a plurality of ribs are formed.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 상기의 탱크 캡 구조에 있어서, 탱크 캡의 외곽지름은 25mm 이하인 것을 특징으로 한다.As another example of the present invention, in the above tank cap structure, the outer diameter of the tank cap is 25 mm or less.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 상기의 어느 탱크 캡 구조에 있어서, 리브는 액체 토출구와 한 몸으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, as another example of the present invention, in any one of the above tank cap structures, the rib is formed integrally with the liquid discharge port.

본 발명이 제공하는 크기 최소화를 위한 탱크 캡 구조는 캡의 크기를 작게 하여도 액체가 표면장력의 방해를 받지 않고 원활하게 토출될 수 있어 캡은 물론 액체탱크의 크기를 최소화할 수 있어 전자기기를 소형화할 수 있고 내부 설계의 자유도를 높일 수 있다.The tank cap structure for minimizing the size provided by the present invention can minimize the size of the cap as well as the liquid tank because the liquid can be smoothly discharged without being hindered by the surface tension even when the size of the cap is reduced. It can be miniaturized and the degree of freedom of internal design can be increased.

도 1a와 1b는 종래기술로서, 전자기기 내 삽입되는 일반적인 소형 액체탱크(1)를 도시한 것,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크 캡(100)의 단면도를 도시한 것,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크 캡(100)의 사시도를 도시한 것.1a and 1b are prior art, showing a general small liquid tank 1 inserted into an electronic device,
2 is a cross-sectional view of a tank cap 100 according to an embodiment of the present invention;
3 shows a perspective view of a tank cap 100 according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크 캡(100)의 단면도를 도시한 것, 도 3은 같은 실시예의 탱크 캡(100)에 있어서 타 구성을 제외하고 탱크 캡 구조 만을 도시한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크 캡(100) 구조는 내측으로 액체 토출구를 구성하는 내측 둘레(110)와, 내측으로 액체가 저장되는 탱크(미도시)와 체결되는 외측 둘레(120)로 구성될 수 있다. 여기서 내측 둘레(110)와 외측 둘레(120)는 한 몸(one body)으로 형성될 수 있다. 내측 둘레(110)의 내측, 즉 액체 토출구에는 액체의 표면장력에 변화를 주어 액체의 토출을 원활하게 만들어 주는 리브(rib) 구조(111)가 형성된다. 리브 구조(111)는 내측 둘레(110)에서 내측을 향하여 돌출하는 돌기와 같은 구조로서, 특히 액체 토출 방향, 즉 하단 방향으로 액체를 유도할 수 있도록 상하 방향으로 길게 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 리브 구조(111)는 내측 둘레(110) 내에 대칭으로 2 개가 형성되었지만, 4 개 혹은 6 개 등 실시예에 따라 그 갯수는 다양할 수 있다. 단면도인 도 2에서 리브 구조(111)는 다른 재질인 것으로 파단면이 도시되었으나, 이는 요소의 구분을 위한 것이며, 리브 구조(111)는 내측 둘레(110)와 같은 소재일 수 있다. 리브 구조(111)는 특히 제조의 편의성 측면에서, 내측 둘레(110) 및 외측 둘레(120)와 함께 한 몸으로 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 리브 구조(111)는 소형 탱크 구조에 적용될 수 있는 구조로서, 탱크 캡(100)의 외곽지름(P)이 25mm 이하 일 때 적용하는 것이 바람직하다. 액체 토출구가 충분히 작을 때 표면장력에 의한 토출 방해가 생기기 때문이다.2 is a cross-sectional view of a tank cap 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows only the tank cap structure except for other components in the tank cap 100 of the same embodiment. The structure of the tank cap 100 according to an embodiment of the present invention is composed of an inner circumference 110 constituting a liquid outlet to the inside and an outer circumference 120 fastened to a tank (not shown) in which liquid is stored to the inside. It can be. Here, the inner circumference 110 and the outer circumference 120 may be formed as one body. A rib structure 111 is formed on the inner side of the inner circumference 110, that is, at the liquid discharge port to smoothly discharge the liquid by changing the surface tension of the liquid. The rib structure 111 is a protrusion-like structure protruding inward from the inner circumference 110, and is preferably formed long in the vertical direction so as to guide the liquid in the liquid discharge direction, that is, in the lower direction. In this embodiment, two rib structures 111 are formed symmetrically within the inner circumference 110, but the number may vary depending on the embodiment, such as four or six. In FIG. 2 , which is a cross-sectional view, the rib structure 111 is made of a different material, but the fracture surface is shown. The rib structure 111 is preferably formed as one body together with the inner circumference 110 and the outer circumference 120, especially in terms of manufacturing convenience. The rib structure 111 of the present invention is a structure that can be applied to a small tank structure, and is preferably applied when the outer diameter P of the tank cap 100 is 25 mm or less. This is because discharge obstruction due to surface tension occurs when the liquid discharge port is sufficiently small.

본 실시예에서 탱크 캡(100)은 핀(150)을 소정 위치에 고정하기 위한 핀 고정부(130)를 포함한다. 또한 탱크 캡(100)이 탱크(미도시)와 체결될 때 탱크의 액체가 새는 것을 막기 위한 실링(140)을 포함할 수 있다. 핀(150)은 기계적 제어나 전자적 제어로 인하여 상방 또는 하방으로 이동하면서 고무마개(160)를 열거나 닫는다. 코일스프링(170)은 핀(150)에 아무런 힘이 가해지지 않을 때 핀(150)을 하단 방향으로 밀어 고무마개(160)를 닫은 위치로 유지되게 한다.In this embodiment, the tank cap 100 includes a pin fixing part 130 for fixing the pin 150 to a predetermined position. In addition, when the tank cap 100 is fastened to the tank (not shown), a seal 140 may be included to prevent liquid in the tank from leaking. The pin 150 opens or closes the rubber stopper 160 while moving upward or downward under mechanical or electronic control. The coil spring 170 maintains the rubber stopper 160 in a closed position by pushing the pin 150 downward when no force is applied to the pin 150 .

본 실시예를 토대로 본 발명의 작용에 대해 설명하면, 핀(150)에 상단 방향으로 힘이 가해지면, 고무마개(160)를 밀어 올리고 내측 둘레(110)의 내측으로 탱크(미도시)의 액체가 중력 등의 작용으로 토출되기 시작한다. 여기서 탱크 캡(100)의 외곽지름(P)이 25mm 이하로서 충분히 작은 경우, 액체는 표면장력에 의한 영향으로 서로 뭉치려하고 중력에도 불구하고 하단으로 원활히 토출되지 않는다. 본 발명의 리브 구조(111)는 이 때 액체가 원활이 하강할 수 있는 물길 역할을 하여 토출 속도를 늘려준다. 이는 액체가 공기와의 계면을 줄이고 고체인 리브 구조(111) 및 내측 둘레(110) 내벽과의 계면을 늘려 전체 표면에너지를 낮추려고 하는 성질을 갖기 때문이다. 즉 리브 구조(111)의 구성으로 액체가 접촉할 수 있는 고체의 표면적이 넓어지면서 액체와 공기와의 관계에서 발생하는 표면장력의 영향을 줄 일 수 있다. 따라서 탱크 캡(100)의 크기를 충분히 작게 설계하여도 액체의 토출이 원활해진다.Referring to the operation of the present invention based on this embodiment, when force is applied to the pin 150 in the upper direction, the rubber stopper 160 is pushed up and the liquid in the tank (not shown) is pushed inside the inner circumference 110. starts to be discharged due to the action of gravity or the like. Here, when the outer diameter P of the tank cap 100 is sufficiently small, such as 25 mm or less, liquid tends to clump together due to surface tension and is not smoothly discharged to the lower end despite gravity. The rib structure 111 of the present invention increases the discharge speed by serving as a waterway through which the liquid can smoothly descend. This is because the liquid has a property of reducing the interface with air and increasing the interface with the solid rib structure 111 and the inner wall of the inner circumference 110 to lower the total surface energy. That is, the configuration of the rib structure 111 increases the surface area of the solid that can be in contact with the liquid, thereby reducing the effect of surface tension generated in the relationship between the liquid and air. Therefore, even if the size of the tank cap 100 is designed to be sufficiently small, liquid discharge becomes smooth.

100: 탱크 캡 110: 내측 둘레
111: 리브 구조 120: 외측 둘레
130: 핀 고정부 140: 실링
150: 핀 160: 고무마개
170: 코일스프링100: tank cap 110: inner circumference
111: rib structure 120: outer circumference
130: pin fixing part 140: sealing
150: pin 160: rubber stopper
170: coil spring

Claims

In the tank cap for discharging the liquid by combining with the liquid tank,
The tank cap includes a liquid outlet,
A tank cap structure characterized in that the liquid discharge port is formed with one or a plurality of ribs long in the direction in which the liquid is discharged.

According to claim 1,
Tank cap structure, characterized in that the outer diameter of the tank cap is 25 mm or less.

According to claim 1,
Tank cap structure characterized in that the rib is formed as one body with the liquid discharge port.