KR950009536B1 - 기체 또는 액체성분을 혼합하기 위한 혼합장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

기체 또는 액체성분을 혼합하기 위한 혼합장치

제1도는 본 발명에 따른 혼합장치의 일시예의 측면도.

제2a도 및 제2b도는 제1도의 혼합장치의 일부분에 대한 확대도, 및

제3도는 변형된 형태로 제2a도의 Ⅲ-Ⅲ선에 의한 단면도를 나타낸다.

본 발명은 기체 및 액체성분을 혼합하기 위한 혼합장치에 관한 것으로, 상기 혼합장치에 형성될 혼합물의 가압된 성분을 유입하기 위한 분리된 입구연결부와 낮은 압력의 공간에 상기 형성된 혼합물이 연결되도록 하는 출구연결구를 갖는 혼합장치에 관한 것이다.

분무기노즐(Spray nozzle) 부분에서 형성된 미세한 작은 물방울들이 홀러 분출되어 보다 큰 물방울을 형성할 때, 미세한 연무를 형성하기 위하여 기체 및 액체성분을 혼합한다는 것은 어려울 수도 있다. 이것은 분무된 표면 상에 액체의 분포가 고르지 못하게 한다. 액체에 용해되고 상기 액체로부터 용이하게 증발되는 추진가스를 사용함으로써 이러한 분출 흐름은 예방될 수 있다. 그러나 환경에 대한 추진가스의 해로운 영향과 추진가스 자체의 가연성 대문에 그러한 추진가스의 사용에 대한 염려가 증가하고 있다.

공기가 분출가스로 사용될 시, 형성된 작은 물방울들의 분출흐름은 혼합장치 내의 난류(亂流)에 의해 공기를 액체에 혼합함으로써 예방될 수 있다. 그러나 혼합장치가 작을 경우에는 만족스러운 혼합상태를 얻을수 없다. 이는 특히 에어러솔(aerosol ; 이하 "에어로솔"이라 칭함) 용기의 경우에 적용되는데, 여기서 혼합장치는 상기 에어러솔 용기상에 위치될 제한된 크기의 단위로 분배밸브와 분무기노즐로 통합될 필요가 있다. 이는 공기를 추진가스로 이용하는 에어러솔의 광범위한 사용을 방해하므로, 현재는 해로운 추진가스를 사용하는 에어러솔이 일반적으로 사용된다. 가까운 미래에 후자의 에어러솔에 관한 상용성이 금지될 것이라는 관점에서, 이 문제에 대한 해결책이 상당히 요구된다. 그러나, 이 혼합문제는 에어러솔 용기로 한정되지 않으며, 그러한 에어러솔 용기에 관한 해결책을 찾는 것은 다른 분야에 응용할 수 있다.

이 문제의 해결책은, 형성될 혼합물의 가압된 성분을 유입하기 위한 분리된 다수의 입구연결부와 낮은 압력의 공간에 상기 형성된 혼합물이 유입되도록 연결시키는 출구연결부가 제공된, 기체 및 액체성분을 혼합하기 위한 혼합장치에 있어서 입구연결부의 적어도 하나가 혼합장치의 내벽에 형성된 협채널을 구비하며, 상기 협채널이 약 1㎜보다 크지않으며 바람직하게는 0.25㎜ 이하의 폭을 갖도록 함에 의해 달성된다.

협채널을 사용하여 기술한 목적에 적합한 혼합이 실현될 수 있는데, 상기 협채널의 치수와 갯수는 액체의 점도, 및 혼합장치 및 상기 혼합장치에 연결된 출구수다네 의해 형성된 조립부품의 크기 및 구조에 의존한다.

이러한 협채널을 형성하는 것은 매우 불확실한 문제이며, 특히 에어러솔에서 사용되는 것 같은 사출성형에 의해 형성된 혼합장치의 경우에 더욱 불확실하다. 레이저빔의 사용은 비용이 많이 들 뿐만아니라 플라스틱 위에서 사용된다면 협채널의 형성이 부정확하게 될 수 있다. 본 발명에 따라서, 이 결점은, 상기 혼합장치가 내벽에서 만나는 연결면(16, 17)을 가지는 두 개의 요소(2, 3)로 이루어지며, 상기 연결면의 적어도 하나(16, 17)에, 서로 다른 요소의 상기 연결면(16, 17)과 함께 협채널(19)을 형성하는 그루브(18)가 제공되고, 상기 협채널(19)이 약 1㎜보다 크지않으며 바람직하게는 0.25㎜ 보다 작은 폭을 갖도록 구성함에 의해 제거될 수 있다. 이러한 그루브는 완전 재생가능한 방법으로 특히 플라스틱 부분을 형성하기 위한 몰드로 형성될 수 있다.

이하에서 본 발명을 첨부한 도면을 참고로하여 더 상세히 설명한다.

제1도에 도시된 혼합장치는 에어러솔 용기의 일부분으로, 상기 에어러솔 용기에 관하여는 더 이상 설명되지 않는다. 이 혼합장치(1)는 컵 모양의 하부요소(2)과 고리모양의 캡요소(3)으로 구성된다.

컵 모양의 요소(2)는 바닥 위에서 에어러솔 용기 내에 포함된 액체로 침전되는 침전관(5)을 위한 연결관을 가진다.

캡(3)의 칼라(7)는 컵(2)의 상부 모서리(6)에 고정되고, 칼라(7)의 내부 지름은 모서리(6)의 외부 지름에 해당하고 캡(3)의 일부분의 내부 지름은 적어도 컵(2)의 상부 모서리(6)의 내부 지름과 같은 칼라(7)와 상호 연결된다.

에어러솔 용기의 분배밸브 조립부품의 일부분인 캡(3)의 상부 모서리(8)는 봉합되어 링봉합부(9)에 접촉된다. 빈 심봉(11)의 하단부는 링봉합부(9)의 중심구(10)로 돌출하여 상기 심봉이 에어러솔 용기의 분무기 헤드에 연결된다. 심봉(11)의 하단부는, 컵(2)의 바닥에 저하는 스프링(13)에 의해 상부로 비스듬하게 배치된 압력체(12) 위에 위치하며, 상기 심봉의 최상부의 위치는 접촉면에 의해 한정된다. 상기 접촉면은 더 이상 설명되지 않을 것이다.

심봉(11)의 세로방향의 구멍(14)은 본 발명에서 가로방향의 구멍(15)을 통해 일측면과 접하는 외부에 연결되며, 이는 링봉합부(9)에 의해 위치한다. 나타나는 가로방향의 구멍(15)의 수는 많거나 적을 수 있다. 심봉(11)이 압력을 받으면, 상기 심봉은 중심구(10)내에서 움직이며 가로방향의 구멍(15)은 링봉합(9)의 타측면 상에 위치하게 되어 세로방향의 구멍이 혼합장치의 내부에 연결된다.

캡(3)은, 칼라(7)로 이동하는 위치 근처에서 컵(2)의 단면(17) 위에 놓여지며 제2도에서 명확히 묘사된다. 다수 그루브(18)를 가지는 가로방향의 루트면(16)을 가진다. 단면(17)과 그루브(18)는 추진가스가 존재하는 혼합장치의 외부를 혼합장치의 내부에 연결하는 채널(19)을 형성하도록 그 경계를 정한다. 이를 위해 컵(2)의 상부 모서러(6)의 외부벽에 칼라(7)과 함께 통로(21)의 경계를 정의하는 그루브(20)가 설치된다.

그루브(18)가 선택적으로 단면(17)에 형성될 수 있으며 또한 다른 그루브(20)가 칼라(7)에 형성될 수도 있음은 자명할 것이다. 통로(21)와 채널(19) 사이의 만족할 만한 상호연결을 확실히 하기위해, 컵(2)의 상부 모서리(16)는 참조번호 22로 지시된 것과 같이 상부 모서리(16)의 외부에 경사지도록 형성한다.

심봉(11)이 압력을 받은 후, 액체는 튜브(5)를 통해 에어러솔 용기로부터 혼합장치(1)의 봉합(12) 주위의 환상의 공간으로 이송될 것이며, 추진가수도 또한 채널(19)을 통해 상기 공간으로 유입된다. 이때 난류(trubulence)가 발생하며, 이것에 의해 액체와 추진가스 만족스러운 혼합이 실행되며, 이는 결과적으로 혼합물이 에어러솔의 노즐에서 분무될때 미세한 연무의 형성을 도모할 것이다.

이것은 공기가 추진가스로 사용될 때 특히 더 중요한데, 그 이유는 공기는 분출될 액체로 매우 불량하게 용해되어 작은 물방울의 분출흐름이 이에 의해 정지되기 때문이다. 이러한 문제는 혼합장치 내에서 공기와의 혼합에 의해서 예방될 수 있다. 그리고 이것은 혼합없이 연무를 형성하는 것이 바람직하지 못한 다른 추진가스를 사용시에도 또한 해당된다.

상기한 채널은 만족스러운 혼합이 일어나도록 충분한 직경을 가져야만 한다. 물론 이는 혼합장치(1)의 형태 및 분출된 액체의 특성에 관계된다. 만약 공기가 추진가스로 이용된다면, 채널(19)의 전체 면적은 0.3㎟이 적합할 것이며, 이는 7개의 채널로 나뉘어지면 약 0.2㎜의 폭을 갖는 채널에 상당한다.

채널(19)의 수는 혼합장치에서 실현될 난류에 의존한다. 채널(19)로부터 가로방향의 구멍(15)으로의 가능한 직접적 유입을 피하기 위해 심봉의 단부에 있는 가로방향의 구멍(15)의 수가 우수라면 이와 반대로 채널의 수는 기수로 선택하는 것이 바람직하다. 난류를 향상시키도록 경사진 그루브(17)를 구비하는 것도 가능하다.

제3도는 변형된 ＞이다. 여기서 채널(19)은 혼합장치의 내벽에 있는 원주 그루브(23)로 이어진다. 이는 효율적으로 혼합을 향상시킨다. 또한 그루브가 제3도의 23'에서 점선으로 표시된 것과 같이 컵의 하부 요송 배치될 수 있다.

혼합장치가 두 개의 요소(2, 3)로 형성되기 때문에, 각종 그루브(18, 20)는 상기 두 요소의 사출성형 동안에 용이하게 형성될 수 있어, 대규모의 생산품을 값 싸게 만들 수 있다. 전술한 제한된 크기의 채널은 사출몰드 필터, 레이저빔 및 이와 유사한 것과 같은 기존의 방법으로는 적절하게 제어가능한 크기로 제조할 수가 없으며, 에어러솔 용기를 위한 혼합실(장치)을 갖는 경우와 같이 제한된 크기의 혼합장치가 필요한 곳에서는 특히 그러하다.

본 발명에 따로면, 채널의 크기가 침전관(5) 및/또는 환상의 통로(13)의 크기와 관련되어 적절하게 선택된다면, 그러한 혼합장치(1)가 갖추어진 에어러솔 용기는 설사 거꾸로 들려지더라도 만족스럽게 동작하여서 채널(19)은 액체공간, 및 추진가스 공간을 갖는 튜브(5)와 양호히 상호 작용한다는 것이 인식되었다.

본 발명이 본 명세서에서 설명된 ＞에 한정되지 않으며, 작은 크기의 채널이 요구되거나 필요한 모든 경우에 적용될 수 있음은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

본 발명의 방법을 사용하는 협채널의 생산의 다른 이점은, 몰드가 점차 낡게됨에 따라 형성될 수 있는 멤브레인들(membranes)이 채널 또는 통로의 단부에 형성되지 않게되어 이들이 막힐 염려가 없다는 것이다.

Claims (8)

1. 기체 및 액체성분을 혼합하기 위한 혼합장치로서, 형성될 혼합물의 가압된 성분을 유입하기 위한 분리된 입구연결부들과 상기 혼합물을 낮은 압력 공간에 연결시키는 출구연결부(11)를 갖는 혼합장치(11)에 있어서, 상기 혼합장치는, 내벽에서 만나는 연결면(16, 17)을 가지는 두개의 요소(2, 3)로 이루어지며, 상기 연결면의 적어도 하나(16, 17)에 서로 다른 요소의 상기 연결면(16, 17)과 함께 협채널(19)을 형성하는 그루브(18)가 제공되고, 상기 협채널(19)의 가로폭이 약 1㎜보다 크지 않으며 바람직하게는 0.25㎜ 보다 작은 치수를 갖도록 구성됨을 특징으로 하는 혼합장치.
2. 제1항에 있어시, 상기 혼합장치(1)의 제1요소(2)는 컵 모양이며 제1성분을 위한 연결불(5)가 제공되는 반면 상기 혼합장치의 제2요소(3)는 상기 제1요소(2)의 컵 모양의 개구부와 맞물리는 캡 모양이고 쇼울더(16)가 제공되며, 상기 그루브(18)가 상기 그루브(18)와 접촉하는 상기 컵 모양의 제1요소(2)의 단부(17) 또는 상기 쇼울더(16)에 형성됨과 아울러 제2성분을 위한 입구와 외부적으로 연결되도록 구성됨을특징으로 하는 혼합장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 캡(3)의 플랜지(16)가 상기 컵 모양의 제1요소(2)의 외벽(16) 주위에 꼭 맞는 칼라(7)를 구비하고, 상기 외벽(6) 또는 칼라(7)에, 각각 상기 외벽(6) 또는 칼라(7)와 함께 상기 제2성분을 위한 상기 입구를 형성하는 그루브(20)가 제공되도록 구성됨을 특징으로 하는 혼합장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 컵 모양의 제1요소(2)의 상기 단면에 그루브(18)와 상기 제1요소의 측면에 위치하는 그루브(20) 사이의 상호연결을 확실히 하기 위해, 상기 컵 모양의 제1요소(2)의 상기 외벽의 모서리가 경사(22)지도록 구성됨을 특징으로 하는 혼합장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 혼합장치(1)의 상기 내벽이 상기 채널(19)의 입구에서 리세스(23, 23')를 구비함을 특징으로 하는 혼합장치.
6. 제1항에 있어서, 혼합장치의 출구는 에어러솔 헤드의 빈 심봉(11)으로 이루어지며, 상기 헤드의 구멍(15)이 분배밸브(9)에 의해 상기 혼합장치에 연결되어 위치되며, 액체성분 표면 위에 제공된 분출될 액체와 혼합되는 추진가스 특히 압축공기를 가지는 상기 액체를 분출시키기 위한 에어러솔 용기에 있어 상기 협채널(19)이 통상적으로 상기 에어러솔 용기의 추진가스공간에 연결되도록 구성됨을 특징으로 하는 혼합장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 심봉(11)의 구멍(14)을 상기 분배밸브(9)에 의해 닫힐 수 있는 가로구멍(15)을 경유해 상기 혼합장지(1)에 연결하는 것이 가능하도록 상기 가로구멍(15)의 수가 우수 또는 기수일 때 상기 협채널(19)의 수가 각각 그에 대응되게 기수 또는 우수임을 특징으로 하는 혼합장치.
8. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 혼합장치(1)의 모든 요소가 사출성형에 의해 형성됨을 특징으로 하는 혼합장치.