KR940009093B1 - 용기에서의 액체 분사 방법과 용기에 압축공기를 충전하는 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

용기에서의 액체 분사 방법과 용기에 압축공기를 충전하는 장치

제1도는 본 발명에 따른 방법에 적용할 수 있는 종래의 분사용기의 단면도.

제2도는 본 발명에 따라 추진제(propellant)를 제거하거나 충전하는 공정 기구를 나타내는 개략도.

제3도는 예비필터(prefilter)의 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 분무기 헤드 2 : 밸브 칼러

3 : 밀봉부 4 : 스프링

5 : 밸브 6 : 분사용기

7 : 호스 8 : 분사노즐

9 : 밸브관 10 : 공기 압축기

11 : 예비 필터 12 : 밸브

13 : 공급탱크 14 : 마노미터

15 : 콕 16 : 조정밸브

17,18,19,20 : 필터 21 : 2식 콕

22 : 체크밸브 23 : 충전 실린더

24 : 주입 헤드

본 발명은 액체 및 압력발생 물질이 충전되어 있는 용기, 특히 분사용기로 부터 액체를 분사시키는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 분사될 물질 및 압축공기를 밀폐된 공간, 특히 분사용기 내에 충전시켜주는 장치에 관한 것이다.

광범위하게 사용되는 액체 분사용 용기는 화장품, 약품 등과 같은 물질로 채워져서 추진제용 가스, 예를들면, 에어로졸 향수병(flacons)에 광범위하게 사용하는 프레온과 같은 물질의 압력을 받게 되도록 되어 있다.

분산되는 물질과 혼합되거나 거기에 용해된 압축가스는 밸브를 열어줄때 분사되는 혼합물로 구성되어 있다. 이러한 방법으로 분산되는 물질과 함께 상기 추진용 가스는 피부 및 상처 또는 대기중으로 뿌려지게 되는 것이다. 프레온, CO₂, N₂O, Lp 가스가 공지의 용제내에 추진제로서 사용되므로, 환경보전 및 건강보호 측면에서 해롭다. 이러한 이유때문에 비록 이러한 가스들이 양호한 특성을 가지고 있지만, 그 사용이 제한되거나 허용되지 않는 것이다.

묽은 에칠 알코올의 경우, HCl는 프레온 11에서 전개된다. 공지된 CO₂가스는 산성제이고, LP같은 다른 가스들은 가연성이 있다. 그래서 이러한 가스들은 사용할때는 특별한 저장과 주의하여 취급할 필요가 있다. 이러한 용기들은 예컨데, 진동, 냉각, 진공, 압축 및 초음파 충전방법과 같은 특수한 기술로 준비한 다음 보관된다. 사용한 분무기는 약간의 추진가스가 남아 있어도 다시 사용할 수 없다.

프레온과 같은 이 추진가스들의 또다른 결함은 온도변화에 민감하다는 것이다. 이것은 프레온의 압력이 저온상태에서 약간만 올라가도 상당히 격렬해진다는 것을 의미한다. 여러가지 용제들이 분사용기에 사용될 목적으로 개발되어 그중 하나의 장치가 미국특허 제3,984,034호에 설정되어 있다. 그 장치는 플라스틱벽 튜브형 용기가 밀봉된 고체 용기 내에 있으며, 이때 필요한 압력은 분산에 필요한 에너지를 공급하는 피스톤에 의하여 그 아래에서 부터 발생되도록 구성되어 있다. 이 장치는 조작하기가 어렵고 어떤 양의 분사 가능한 물질은 항상 플라스틱 용기 내에 남아 있게되어 실제로 낭비가 된다. 또 다른 용제는 미국특허 제3,619,092호에 기술되어 있으며, 여기서의 피스톤은 추진가스에 의해 작동된다. 이 용제도 상기 용제와 동일한 결함을 가지고 있다. 또 다른 분무기가 공지되었는데 여기서의 분산되는 물질은 얇은 호스 내에 들어있으며 압력발생 피스톤은 나사 결합식으로 조립된 공기 카스트리지로 부터 유출하는 압축 공기에 의해 작동된다. 이 용제의 장점은 추진제가 분사되는 물질과 접촉하지 않는다는 것이지만, 호스에 남아있는 물질의 일부분이 결점을 나타낸다. 그리고 이용제의 또다른 결함은 그 장치가 복잡하고 그 취급이 어려우며 사고 나기가 쉬울뿐 아니라 그 장치에 재 충전하는 것은 불가능하다는 것이다. 상기 피스톤 작동용 카트리지는 취급에 매우 엄격한 안전기술을 요하는 압력인 약 70바아(bar)의 공기로 충전된다.

또 다른 용기에서는 액체는 정제되지 않은 압축공기를 가압하여 이송시켜주는 기구에 의해 밀봉 공간으로 부터 분산된다. 여기서 공기는 카트리지내에 존재하고 장치내에 이 카트리지를 삽입함으로써 작동할 수 있는 조건으로 된다. 그것은 복잡하고 재 충전이 어렵다. 분사용기는 일반적으로 몇 단계를 걸쳐 통상의 에어로졸 가스(프레온, Lp, N₂O등)로 충전된다. 먼저 분산시킬 액체를 용기내에 넣고 그 다음 액체상태로 추진가스를 충전시킨 다음 기계적으로 밀봉한다. 추진가스들은 그 액체 속에 흡수된다. 그러나 이 과정은 재 주입용으로는 부적당하고 빈 용기에 남아있는 가스는 오로지 장치에 의해서 점검될 수 있으므로 재 충전은 사실상 불가능하게 된다.

요컨데, 공지된 방법의 결함들은 복잡한 충전과 거의 충전이 불가능할 뿐만 아니라, 건강과 환경에 해로운 추진가스들의 영향이 부분적으로는 최고도에 달한다.

본 발명의 목적은 상기 결점을 제거하기 위한 것이며, 식료품, 화장품과 같은 물질이 해로운 성분이 없이 목적하는 장소에 분산시켜 주는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 추진제로서 공기가 적당한 충전 기술에 의해 분무기에 주입 된다면 상기 목적이 얻어질 수 있다는 인식에 근거를 두고 있다. 압축공기는 공기로 부터 분산시킬 물질을 압출 제거한 다음 용기를 청결히 한다.

따라서, 본 발명은 액체와 압력발생 물질이 채워져있는 용기, 특히 분사용기에서 그 액체를 방출시켜 주는 방법에 관한 것으로, 그 요점은 공기 즉 바람직하게는 정제한 공기가 압축된 가스로 사용되며 추진제로서 밀봉공기와 더불어 그 물질이 분무기와 용기에 인접한 노즐을 통해서 분산 된다는 것이다.

본 발명은 또한 밀봉용기, 특히 분사용기내로 물질이나 물질들과 압축공기를 주입하여 그것을 압력하에 두는 장치에 관한 것이며, 여기서 그 장치는 공기 공급 탱크, 충전 실린더와 충전헤드를 포함하며 필터들이 충전 실린더와 공기공급탱크 사이에 배치된다. 본 발명에 따른 공정 즉, 정제된 공기의 사용으로 가장 완전한 건강과 환경을 보호하는 조건들을 만족시킬 수 있다. 지금까지 사용한 가스들과는 대조적으로 공기는 또다른 장점을 가지며, 그것은 온도변화에 기인한 압력변화가 무시될 수 있다는 것이다. 물질을 분산시킨 후 유출되는 공기는 그 장치의 구조부의 분무기 : 자동기나 노즐까지의 어떤 범위까지 청결히 하게된다. 이러한 방법은 아마도 다른 물질로 그 용기를 재 충전할 수도 있을 것이다.

본 발명에 따른 장치는 매우 단순하며 분사용기를 충전 및 재 충전한다. 냉각, 진동, 진공, 초음파적 충전방법과 같은 비싼 가스 충전방법은 사용할 필요가 없다.

본 발명에 따른 장치는 단일 충전관을 통해서 임의의 수의 물질과 공기를 충전할 수 있다. 공기를 사용함으로써 묽은 에칠 알코올에서 HCl가 전개 되거나 추진가스인 CO₂를 산성화시켜 주는 프레온 11의 결점을 제거할 수 있다. LP와 다른 가스들과는 달리 공기는 비가연성이고 폭발성도 없다. 결론적으로 투자를 위축시키는 요인인 누출, 실질적인 화재 및 사고의 위험에도 불구하고 충전과 저장에서 보장된다.

동시에 정제된 공기는 어떤 발암물질을 포함하지 않으며 추진제로서 공기를 사용하면 이러한 목적으로 다른 가스를 사용하는 것에 비해 비용이 적게 된다. 이하, 본 발명을 도면을 참조하여 실예를 들어 더욱 상세히 설명하겠다.

제1도의 분사헤드(1)에는 분사노즐(8)이 구비되어 있고, 이 분사헤드(1)는 분사밸브체(5)의 스프링(4)과 접촉하는 밸브관(9)에 긴밀하게 결합되어 있다. 스프링(4)은 통상의 밸브칼러(collar)(2)에 기계적으로 고정되어 있다. 이 밸브칼라(2)는 가스-및 압축-고정 상태로 밀봉부(3)를 가진 용기(6)에 고정되어 있다. 그것은 용접과 나사조임에 의해 고정시킬 수 있다. 용적 V₁은 분사 액체 용적 V₂에 압력 P를 작용하는 살균 또는 압축공기의 용적이다. 이 압력은 분사헤드(1)를 용기(6)의 방향으로 누르면 물질V₂를 분사헤드(1)의 하향된 파이프(7)와 밸브(5), 밸브관(9), 분사노즐(8)을 지나 분사시킴으로써 대기속으로 유출 시킨다. 분무형성물질 V₂가 배출되면 공기 V₁는 동일한 경로를 통과하면서 액체의 도관을 청소해 준다. 그래서 충전용량비율은 분무형성 액체 V₂의 전체 분산 순간에 분무용기의 전체용량에 가득 채운 정제되거나 살균공기의 압력 P가 2.2바아보다 낮은 조건에 있으면 안된다. 이것은 본 실시예에 따라 충전비를 유지해야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 분무기의 내부 용적은 100ml이다. 이것은 공지의 국제 실시에 따라 액체부피의 70%까지 채워진다. 이런 경우에 용량비는 V₁: V₂=30 : 70%이다. 방출 후 남은 압력이 2.2바아로 되기 위해서는 부피 V₁의 충전압력 P는 7.4바아보다 낮아서는 안된다.

제2도는 공지의 모터 구동 공기 압축기(10)를 나타낸 것으로, 여기서 예비필터(11)와 체크밸브(12)를 통과하는 공기는 마노미터(moanometer)(14)가 달린 압축공급탱크(13)에서 압축된다. 이것으로 부터 압축공기는 코크(15)를 지나 미세필터(17)(18)를 통해서 조절밸브(16)로 들어가고, 투-웨이식 코크(21)의 도움으로 살균필터(19)(20)들이나 아니면 직접 코너 체크밸브(22)를 통해서 충전 실린더(23)로 들어간 후 충전헤드(24)를 통해서 분사용기(6)로 들어간다.

예비필터(11)는 제3도에 나타나 있다. 공기가 작은 직경구멍 A₁를 통하여 들어가서 큰 직경구멍 A₂를 통하여 나간다. 여기서 A₂직경은 A₁직경보다 수배 더 크다.

공기가 공기 압축기에 의해 예비필터(11)로 들어간다. 여기서-온도, 용량크기와 유동공기의 계획된 양에 따라- 온도는 필요에 따라 0℃보다 훨씬 낮다. 횡단면 A₁은 A₂보다 몇배 작다. 그래서 필터 안에서의 공기의 이동은 상당히 느려서 공기안에 존재하는 물과 기름이 고화된다. 이때 이런 효과로 필터 밑바닥에 침착하여 반면에 그을음 같은 다른 기계적 불순물의 대부분이 삽입된다.

공기는 공급 탱크로 부터 코크와 압력 조정밸브를 통해서 가는 필터내로 통과한다. 여기서 내화학성인 100℃까지의 내열성의 제2필터의 구성은 세로축에 평행한 튜브형 섬유질 구조이며, 유동 공기의 압력은 3바아 이하이다. 0.05-0.2mm의 오염물질은 이 필터로 부터 완전히 제거될 수 있다. 이 필터는 체와 같은 효과를 발휘한다.

다음 필터는 유사한 내화학성과 내열성이고, 그 물질은 성글고 적층된 것이다. 그래서 그 셀(cell)벽은 서로 마주보며 개방되어 있다. 셀과 층의 불규칙한 배열과 공기의 유동방향의 다변화의 결과로서 이러한 배치뿐만 아니라 부분적인 막 효과 때문에 여기서 0.02-0.01mm의 물질들이 여과될 수 있다.

제3필터부는 흡수성 고체물질로 제조된다. 그것은 무정형의 물질이며, 주로 필터부의 계면활성 성질의 결과로서 클로이드 같은 오염물질과 통과하는 공기로 부터 용해되거나 용해되지 않은 또다른 가수화 및 휘발성 물질 모두를 그 표면에 결합시킬 수 있는 활성 탄소이다.

제4필터 장치의 역할은 살균여과와 유사한 내화학성 및 100℃까지의 내열성이다. 그 필터는 개방된 세포형 구조이며 게다가 기계적 여과작용과 또한 정적 충전조건도 있어서 남은 유동물질들이 결합된다. 여기서 여과는 0.0002mm까지 연장 가능하여 축적된 바실루스와 박테리아도 여과된다.

이러한 구조에 의해 분사물질의 특성에 상응하는 기계적 여과 작용이 발생하거나 설치된 코크의 도움으로 사균 촉진제로서 공기가 전체 필터라인을 통과해서 밀봉용기 안으로 들어간다.

Claims (4)

1. 압력을 발생시키는 액체 및 물질이 가압되어 충전된 용기로 부터 액체를 방출하는 방법에 있어서, 필터를 통과하면서 정제되어 깨끗하거나 살균된 공기를 압력 발생물질로서 사용하여, 전체 액체량이 방출된 후 분사용기에는 최저 2.2바아가 남아 있는 방법으로 밸브와 노즐을 통해서 추진매체로서 공기와 함께 그 액체를 분산시키는 것을 특징으로 하는 액체분사방법.
2. 압축공기를 밀봉된 분사용기안에 충전시키기 위한 장치에 있어서, 공기 공급탱크(13), 충전실린더(23) 및 충전헤드(24)를 포함하여 이루어지고 상기 공기 공급탱크(13)와 충전 실린더(23) 및 충전헤드(24)들은 도관으로써 직렬로 연결되어 있으며, 공기 공급탱크(13)와 충전 실린더(23)사이에는 다수개의 필터(17)(18)(19)(20)들이 상호 직렬로 배치 연결된 것을 특징으로 하는 압축공기 충전 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 공기 공급탱크(13)와 필터(17)(18)(19)(20) 사이에는 코크(15)와 압력조정밸브(16)가 직렬로 배치되어 도관으로써 연결된 것을 특징으로 하는 압축공기 충전 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 필터(17)(18)(19)(20)와 충전실린더(23) 사이에 코크(21)와 코너 밸브(22)가 직렬로 배치되어 도관으로써 연결된 것을 특징으로 하는 압축공기 충전 장치.

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