KR102017318B1

KR102017318B1 - 디스펜서 펌프

Info

Publication number: KR102017318B1
Application number: KR1020170133994A
Authority: KR
Inventors: 서중일; 장욱; 김기섭
Original assignee: 주식회사 엘지생활건강
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2019-09-03
Also published as: KR20190042264A

Abstract

본 발명은 디스펜서 펌프에 관한 것으로서, 내용물을 토출하는 노즐을 갖고 승강 가능하게 마련되는 헤드; 상기 헤드와 일체로 승강하도록 마련되며 하측 둘레에 제1 유입구가 마련되는 샤프트; 상기 샤프트의 둘레에 마련되며 내용물을 수용하는 하우징; 상기 하우징의 내벽과 상기 샤프트의 외벽에 밀착되는 피스톤; 및 상기 샤프트의 하측에 마련되고 둘레의 상단이 상기 피스톤과 맞닿으며 제2 유입구가 마련되는 스템을 포함하고, 상기 스템은, 상기 샤프트에 의해 하강될 때 내압이 상승하여 내측의 내용물이 상기 피스톤을 밀어 올리도록 하여 상기 제1 유입구를 개방시키는 것을 특징으로 한다.

Description

디스펜서 펌프{Dispenser pump}

본 발명은 디스펜서 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압력을 축적하는 구조로 이루어진 디스펜서 펌프에 관한 것이다.

액상으로 이루어지는 다양한 종류의 내용물을 토출하기 위해서 펌프가 사용될 수 있다. 이러한 펌프는 용기의 주둥이에 결합되며, 헤드의 눌림에 의해 용기 내부에 저장된 내용물을 외부로 토출할 수 있다.

일례로 펌프는 내용물을 흡입하는 하우징과, 하우징 내에서 헤드의 눌림에 의해 이동하며 외측에 유입구가 형성되고 헤드와 연통된 스템과, 그리고 스템의 둘레에 마련되며 유입구를 개폐하는 피스톤으로 이루어질 수 있다.

이러한 펌프는 헤드가 1차로 눌리면 스템이 헤드와 함께 하강하며, 이때 피스톤은 하우징의 내벽에 밀착된 상태에서 하강하지 않음에 따라 스템의 유입구가 개방된다. 이후 헤드가 2차로 눌리면 유입구가 열린 상태에서 스템과 피스톤이 함께 하강함에 따라, 하우징 내압이 상승하여 내용물이 유입구를 통해 스템 내부로 유입되면서 외부로 배출될 수 있다.

반대로 사용자가 헤드의 누름을 해제하면, 헤드는 스프링에 의해 상방으로 상승하게 되며, 이때 스템은 헤드와 함께 상승하나 피스톤은 하우징의 내벽에 밀착된 상태에서 상승하지 않아 유입구를 막게 된다. 이후 스프링에 의해 헤드와 스템이 더 상승하게 되면 피스톤 역시 스템과 함께 상승하면서 하우징 내압을 낮추게 된다. 따라서 하우징 내부로는 용기에 저장된 내용물이 유입된다.

그런데 액상의 내용물을 미스트(mist) 형태로 분사하여야 하는 요구가 있는바, 종래에는 이와 같은 펌프를 이용하면서 미스트 형태로 내용물 분사를 구현하기 위해 헤드 내부에 아주 작은 구멍을 갖는 노즐을 구비할 수 있다.

노즐의 구멍이 내용물을 미스트 형태로 변화시킬 수 있을 정도로 매우 작기 때문에, 사용자는 강한 압력으로 헤드를 눌러야만 내용물을 취할 수 있다. 그런데 강한 힘으로 헤드를 누르기가 어려운 여성의 경우 불편함을 토로하게 된다는 문제가 있고, 또한 강한 힘으로 누르지 못할 경우 내용물이 미스트로 분사되지 않고 물총처럼 분사됨에 따라 품질 불만이 자주 발생하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 압력을 축적하는 구조를 구현함으로써 내용물을 미스트 형태로 편리하게 분사하여 사용할 수 있도록 한 디스펜서 펌프를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 디스펜서 펌프는, 내용물을 토출하는 노즐을 갖고 승강 가능하게 마련되는 헤드; 상기 헤드와 일체로 승강하도록 마련되며 하측 둘레에 제1 유입구가 마련되는 샤프트; 상기 샤프트의 둘레에 마련되며 내용물을 수용하는 하우징; 상기 하우징의 내벽과 상기 샤프트의 외벽에 밀착되는 피스톤; 및 상기 샤프트의 하측에 마련되고 둘레의 상단이 상기 피스톤과 맞닿으며 제2 유입구가 마련되는 스템을 포함하고, 상기 스템은, 상기 샤프트에 의해 하강될 때 내압이 상승하여 내측의 내용물이 상기 피스톤을 밀어 올리도록 하여 상기 제1 유입구를 개방시키는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 스템은, 상단이 상기 피스톤과 맞닿는 둘레벽에 의하여 둘러싸이는 압력 저장부를 가질 수 있다.

구체적으로, 상기 스템은, 중앙 부분에 상기 샤프트와 결합되는 돌출부를 가질 수 있다.

구체적으로, 상측이 상기 샤프트에 맞닿고 하측이 상기 피스톤에 맞닿아 상기 피스톤에 하방 탄성력을 제공하는 제1 탄성부재; 및 상측이 상기 스템에 맞닿고 하측이 상기 하우징에 맞닿아 상기 스템을 통해 상기 헤드에 상방 탄성력을 제공하는 제2 탄성부재를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 탄성부재는, 상기 샤프트의 하강 시 상기 피스톤을 하강시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 샤프트는, 외면에 상기 제1 탄성부재의 상측을 지지하는 환테가 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 탄성부재는, 상기 압력 저장부의 내압이 상승하여 상기 압력 저장부의 내용물이 상기 피스톤을 밀어 올리면 압축될 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 유입구는, 상기 압력 저장부의 내압이 상승하여 상기 압력 저장부의 내용물이 상기 제1 탄성부재를 압축시키면서 상기 피스톤을 밀어 올리면 개방될 수 있다.

구체적으로, 상기 하우징은, 하측에 내용물을 흡입하는 개구가 마련되고 상기 개구를 개폐하는 밸브를 가질 수 있다.

구체적으로, 내용물을 수용하는 용기본체; 및 상기 하우징을 상기 용기본체에 결합하는 용기 결합부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 디스펜서 펌프는, 내용물이 압축되는 구조를 구비함에 따라, 헤드를 약한 힘으로 천천히 누르는 경우에도 내용물이 미스트 형태로 고르고 원활하게 분사될 수 있어서 사용자의 만족도 및 편의성 등을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스펜서 펌프의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스펜서 펌프의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스펜서 펌프의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스펜서 펌프의 단면도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하에서 상방/하방, 상단/하단, 상측/하측 등은 도면을 기준으로 표현한 것일 뿐, 반드시 상/하로 한정하는 것은 아님을 알려둔다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스펜서 펌프의 사시도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스펜서 펌프의 단면도이다.

이때 도 2는 헤드(20)가 눌리지 않은 상태, 도 3은 헤드(20)가 1차로 눌린 상태, 도 4는 헤드(20)가 2차로 눌린 상태를 나타낸다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스펜서 펌프(1)는, 용기본체(10), 헤드(20), 샤프트(30), 하우징(40), 피스톤(50), 스템(60), 제1 탄성부재(70), 제2 탄성부재(80), 용기 결합부(90)를 포함한다.

용기본체(10)는, 내용물을 수용한다. 본 실시예에서 내용물은 화장품일 수 있고, 일례로 구강청정제 등일 수 있다. 다만 본 실시예는 내용물의 종류를 특별히 한정하지 않으나, 내용물은 미스트 형태로 분사되는 것이 바람직한 액상 물질일 수 있다.

용기본체(10)는 원통 등의 형태를 가질 수 있으며, 금속 또는 합성수지재 등의 재질로 이루어질 수 있고, 내용물의 잔량을 사용자에게 보여주기 위해 적어도 일부가 투명/반투명한 재질로 이루어질 수 있다.

용기본체(10)는 상방이 개방된 형태를 갖고, 상방 주변이 상측으로 돌출되어 주둥이(도시하지 않음)를 형성할 수 있다. 주둥이에는 후술할 용기 결합부(90)가 결합되면서 하우징(40) 등의 구성이 용기본체(10)에 안착될 수 있다. 주둥이의 외벽과 용기 결합부(90)의 내벽이 서로 결합될 수 있도록, 주둥이의 외벽에는 나사산(도시하지 않음) 등의 제한되지 않는 결합 구조가 마련될 수 있다.

헤드(20)는, 내용물을 토출하는 노즐(21)을 갖고 승강 가능하게 마련된다. 이때 승강은 용기본체(10)를 기준으로 하는 승강을 의미하며, 헤드(20)의 하강은 사용자의 누름에 의하여 이루어지고 헤드(20)의 상승은 후술할 제2 탄성부재(80)에 의해 이루어질 수 있다.

헤드(20)는 중공 형태로 마련되는 샤프트(30)의 내부와 연통되는 토출로(23)를 갖고 토출로(23)의 외측단에 토출구(22)를 구비하며, 토출로(23) 및 토출구(22)를 통해 내용물을 외부로 토출할 수 있다. 이때 노즐(21)은 토출로(23) 내에 마련되어 내용물이 흐르는 유로의 단면을 축소시켜서, 내용물이 미스트 형태로 분사되도록 한다.

노즐(21)은 토출로(23) 내에서 하나 이상으로 마련될 수 있고, 내용물의 흐름 방향을 기준으로 상류에서 하류로 갈수록 노즐(21)의 관통된 크기는 점차 작아질 수 있다. 물론 노즐(21)의 형태나 배치 등은 특별히 한정하지 않으며, 액상의 내용물을 미스트로 변화시키기 위해 다양한 방식으로 구비될 수 있다.

헤드(20)는 하측에 샤프트(30)와 결합되는데, 헤드(20)와 샤프트(30)는 억지끼움 등의 방식으로 조립되어 일체로 승강될 수 있다. 물론 헤드(20)와 샤프트(30)는 나사결합 등의 방식으로 조립될 수 있다.

샤프트(30)는, 헤드(20)와 일체로 승강하도록 마련된다. 헤드(20)가 사용자의 눌림에 의해 하강하면 샤프트(30) 역시 하강하며, 제2 탄성부재(80)에 의해 헤드(20)가 상승하면 샤프트(30) 역시 상승한다.

다만 샤프트(30)의 상승은 헤드(20)에 의해 이루어진다기 보다는, 제2 탄성부재(80)가 밀어올리는 스템(60)에 의해 이루어진다고 볼 수 있고, 샤프트(30)가 상승하면서 헤드(20)를 밀어 올리게 되어 헤드(20)가 상승하는 것일 수 있다.

샤프트(30)는 중공의 형태를 갖고, 내부로 내용물이 유동할 수 있다. 다만 샤프트(30)의 하단은 밀폐된 형태를 가질 수 있으며, 샤프트(30)의 하측 둘레에 샤프트(30)의 내부와 연통된 제1 유입구(31)가 마련될 수 있다.

제1 유입구(31)는 샤프트(30)의 하측 둘레를 따라 다수 개로 마련될 수 있으며, 제1 유입구(31)는 피스톤(50)에 의하여 개폐될 수 있다. 이때 개폐라 함은 하우징(40)의 내부와 연통되거나 또는 하우징(40)의 내부로부터 격리되는 것을 의미한다.

헤드(20)가 눌리지 않은 상태에서 제1 유입구(31)는 피스톤(50)에 의하여 밀폐된 상태를 유지할 수 있으며, 헤드(20)가 1차로 눌린 상태에서도 피스톤(50)에 의해 밀폐된 상태에 놓일 수 있다.

다만 헤드(20)가 2차로 눌리면서 스템(60)의 내부 압력이 높아지면, 스템(60) 내부에서 외부로 빠져나오려는 내용물에 의해 피스톤(50)이 상승하면서 제1 유입구(31)가 개방될 수 있다.

즉 제1 유입구(31)는, 헤드(20)의 눌림과 동시에 개방되는 것이 아니라, 헤드(20)의 눌림 동작 중에서 내용물의 압력이 충분히 높아질 때까지 개방이 지연될 수 있다. 이를 통해 본 실시예는, 헤드(20)를 천천히 누르더라도 구성들의 구조적인 연결관계를 통해 내용물이 높은 압력으로 토출되도록 할 수 있다.

내용물이 토출되어야 하는 바람직한 압력은 내용물의 조성 등에 따라 달라질 수 있는데, 제1 유입구(31)의 상하 위치가 변경됨에 따라 내용물의 토출 압력이 결정될 수 있다.

헤드(20)가 1차로 눌리는 깊이를 제1 행정거리라 하고 헤드(20)가 2차로 눌리는 깊이를 제2 행정거리라 하면, 제1 유입구(31)의 상하 위치에 따라 헤드(20)의 총 행정거리 대비 제1 행정거리와 제2 행정거리의 비율이 달라질 수 있다.

일례로 제1 유입구(31)의 위치에 따라 제1 행정거리는 변함이 없으며, 제2 행정거리가 달라지게 된다. 제1 유입구(31)가 하측에 위치하면 제2 행정거리는 짧아지고, 제1 유입구(31)가 상측에 위치하면 반대가 된다. 따라서 제1 유입구(31)의 상하 위치는, 내용물의 조성, 사용자의 특성 등을 고려해 최적으로 결정될 수 있다.

샤프트(30)의 외면 둘레에는 환테(32)가 마련되며, 환테(32)에는 제1 탄성부재(70)의 상측이 맞닿을 수 있다. 제1 탄성부재(70)는 샤프트(30)와 피스톤(50) 사이에 마련되는 구성으로, 샤프트(30)의 하강 시 피스톤(50)을 아래로 밀어 내릴 수 있다.

다만 스템(60) 내압 상승에 의해 빠져나오는 내용물이 피스톤(50)을 밀어올릴 경우 제1 탄성부재(70)는 샤프트(30)의 환테(32)에 맞닿은 상태에서 압축될 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.

샤프트(30)의 내부 중심에는 로드(33)가 마련된다. 로드(33)는 샤프트(30)의 내부에서 제1 유입구(31)의 내측에 마련될 수 있다. 로드(33)는 샤프트(30) 내부에서 제1 유입구(31)가 형성되는 부분의 단면적을 축소시켜서, 제1 유입구(31)를 통해 샤프트(30) 내부로 유입된 내용물에 대해 전단응력이 발생하도록 할 수 있다.

하우징(40)은, 샤프트(30)의 둘레에 마련되며 내용물을 수용한다. 하우징(40)은 용기본체(10)로부터 내용물을 흡입하여 수용할 수 있는데, 이를 위해 하우징(40)에서 용기본체(10)의 내부를 향해 돌출되는 하측에는, 내용물을 흡입하는 개구(41)가 마련된다.

개구(41)에는 용기본체(10)의 내부 바닥을 향해 연장되는 튜브(도시하지 않음)가 마련될 수 있지만 튜브는 내용물의 제원 등에 따라 생략이 가능하다.

개구(41)에는 개구(41)를 개폐하는 밸브(42)가 마련될 수 있다. 밸브(42)는 용기본체(10)의 내부에서 하우징(40)의 내부로 내용물이 흡입되는 방향으로 개구(41)를 개방하였다가, 이후 하우징(40)의 내압 상승 시 개구(41)를 밀폐시킬 수 있다.

즉 밸브(42)는 내용물의 흡입만 허용하고 하우징(40)에서 용기본체(10)를 향하는 배출은 제한하는 원웨이 밸브(42)일 수 있으며, 일례로 밸브(42)는 볼 밸브(42) 등을 사용할 수 있다. 밸브(42)가 볼 밸브(42)일 경우 밸브(42)의 상측에는 볼 밸브(42)의 이탈을 방지하기 위한 돌기(43)가 마련될 수 있다.

하우징(40)의 상단은 용기 결합부(90)를 통해 용기본체(10)에 결합될 수 있으며, 물론 용기 결합부(90)를 생략하고 하우징(40)이 직접 용기본체(10)에 결합되는 것도 가능하다. 즉 하우징(40)은 다양한 방식을 이용하여 용기본체(10)에 결합된 상태를 유지할 수 있다.

하우징(40)의 하면에는 제2 탄성부재(80)가 안착될 수 있다. 제2 탄성부재(80)는 하측이 하우징(40)에서 개구(41)의 주변에 맞닿으며, 상측이 스템(60)에 맞닿을 수 있다. 헤드(20)가 압축되면 샤프트(30)와 스템(60)이 하강하게 되는데, 이때 제2 탄성부재(80)는 압축된다. 반대로 헤드(20)에 가해진 압력이 사라지면 제2 탄성부재(80)는 스템(60)을 상방으로 밀어올리게 되므로, 샤프트(30)와 헤드(20)가 상승한다.

하우징(40)의 내벽에는 피스톤(50)이 맞닿을 수 있으며, 피스톤(50)은 하우징(40)의 내벽에 맞닿은 상태로 제1 탄성부재(70)에 의해 하강하거나, 스템(60) 내부에서 빠져나오는 내용물에 의해 상승(이하 본 명세서에서 피스톤(50)의 상승은 하우징(40) 기준이 아닌 샤프트(30) 기준의 상승으로서 하우징(40)의 내벽에서는 위치가 고정되는 것일 수 있음을 알려둔다.)할 수 있다. 후술하겠으나 피스톤(50)의 형상으로 인해, 하우징(40)의 내벽에는 피스톤(50)이 적어도 상단과 하단 등 두 지점 이상에서 맞닿아서 누액이 방지될 수 있다.

피스톤(50)은, 하우징(40)의 내벽과 샤프트(30)의 외벽에 밀착된다. 피스톤(50)은 외면이 내측으로 함몰된 형태를 가질 수 있고, 이를 통해 피스톤(50)의 외면은 상단과 하단 등 두 지점 이상에서 하우징(40)의 내벽에 밀착될 수 있다.

또한 피스톤(50)은 내면 역시 외측으로 함몰된 형태를 가질 수 있으며, 따라서 피스톤(50)의 내면은 상단과 하단 등의 다수 지점에서 샤프트(30)의 외벽에 밀착될 수 있다.

이러한 피스톤(50)의 형상을 통해 본 실시예는, 면접촉을 대신하여 선접촉을 구현함으로써 압력 유실을 방지하고 압력이 효과적으로 저장될 수 있도록 하며, 또한 보다 안정적으로 누액발생을 방지할 수 있다.

다만 피스톤(50)의 내면에서 함몰된 부분은 제1 유입구(31)와 연통되는 공간을 구성하게 되는 것이므로, 피스톤(50)의 내면은 외측으로 함몰되되 피스톤(50)의 내면 중 적어도 제1 유입구(31)를 개폐하는 일부분은 함몰되지 않거나 상대적으로 적게 함몰되도록 마련될 수 있다.

피스톤(50)은 장구형을 가질 수 있고 단면은 X자와 유사한 형태를 가질 수 있지만, 하우징(40)의 내벽 및 샤프트(30)의 외벽에서 다수의 선접촉을 구현할 수 있다면 그 형태는 제한되지 않는다.

피스톤(50)의 상면과 하면 역시 피스톤(50)의 내면과 외면과 마찬가지로 피스톤(50)의 중심을 향해 함몰된 형태를 가질 수 있는데, 이 경우 피스톤(50)의 상면에는 제1 탄성부재(70)의 하단이 안착되고, 피스톤(50)의 하면에는 스템(60)의 둘레벽(62) 상단이 안착될 수 있다.

피스톤(50)은 샤프트(30)에 상단이 맞닿은 제1 탄성부재(70)에 의하여 하방 탄성력을 받는데, 이를 통해 샤프트(30)의 하강 시 피스톤(50)은 하우징(40) 내벽에 밀착되어 하강하지 않은 상태를 유지하지 못하고, 샤프트(30)와 함께 하강하게 될 수 있다. 따라서 제1 유입구(31)는 피스톤(50)에 의해 밀폐된 상태를 유지한다.

그러나 샤프트(30)가 더 하강하게 되면 스템(60) 내부의 압력이 높아지면서 스템(60) 내부의 내용물이 둘레벽(62)을 넘도록 빠져나가는 과정에서, 내용물에 의해 피스톤(50)이 상방으로 밀리게 되어 제1 탄성부재(70)는 압축되고 제1 유입구(31)는 개방될 수 있다.

스템(60)은, 샤프트(30)의 하측에 마련되고 둘레의 상단이 피스톤(50)과 맞닿는다. 스템(60)은 내부에 내용물을 임시로 저장할 수 있는 형태를 가질 수 있고, 일례로 원통 형태이거나 접시/그릇 등의 형태를 가질 수 있다.

스템(60)은 하면에 제2 유입구(61)가 마련된다. 제2 유입구(61)는 하우징(40)의 내부와 스템(60)의 내부를 연통시킬 수 있다. 다만 비교적 빠르게 움직이는 디스펜서 펌프(1)의 행정과정 상, 스템(60)의 내부는 닫힌 계(system)와 유사한 기능을 나타낼 수 있다.

스템(60)은 상단이 피스톤(50)과 맞닿는 둘레벽(62)을 갖는데, 둘레벽(62)은 샤프트(30) 등의 형태에 따라 달라질 수 있지만 단면이 폐루프 형태를 이루고, 일례로 링 형태일 수 있다.

둘레벽(62)의 내측은 압력 저장부(63)로 지칭될 수 있다. 압력 저장부(63)는 둘레벽(62)에 의하여 둘러싸이는 스템(60)의 내측 부분으로 정의되며, 제2 유입구(61)를 통해 하우징(40)으로부터 압력 저장부(63)로 내용물이 전달된다.

헤드(20)가 하강할 때 스템(60)과 피스톤(50)도 하강하면서 하우징(40)의 내부 압력이 상승하게 되는데, 이때 하우징(40) 내부의 내용물이 조금씩 압력 저장부(63)로 유입되어 압력 저장부(63)의 내압이 상승하게 된다. 즉 압력 저장부(63)는 내용물이 토출되기 직전까지 내용물의 압력을 저장하는 구성일 수 있다.

헤드(20)가 1차로 눌릴 때, 하우징(40) 내부에는 내용물이 1차로 압축되며, 또한 제2 유입구(61)를 통해 내용물이 조금씩 압력 저장부(63)로 유입되면서 내용물이 2차로 압축된다. 다만 1차 압축 대비 2차 압축은 미세하게 이루어질 수 있다. 이는 마치 현미경의 조동나사와 미동나사의 조절과 유사할 수 있다. 즉 본 실시예는, 하우징(40)의 내부를 통해 압력을 크게 저장하고, 압력 저장부(63)를 통해 압력을 작은 단위로 저장할 수 있다.

그리고 압력 저장부(63)에 일정압력 이상으로 압력이 쌓인 후 헤드(20)가 2차로 눌리면, 피스톤(50)이 미세하게 상승하여 제1 유입구(31)가 개방되면서 내용물이 샤프트(30)의 내부로 유입되는데, 이때 로드(33) 주변의 좁은 공간을 통해 내용물이 빠르게 유입되면서 전단응력이 발생하게 되어, 미스트가 토출구(22)를 통해 고르게 토출될 수 있다.

즉 스템(60)은, 샤프트(30)에 의해 하강될 때 내압이 상승하여 내측(압력 저장부(63))의 내용물이 피스톤(50)을 밀어 올리도록 하여 제1 유입구(31)를 개방시킬 수 있으며, 압력 저장부(63)의 내용물이 피스톤(50)을 밀어 올리기 전까지 내용물의 압력을 저장해둘 수 있다.

이를 통해 본 실시예는 압력을 저장하면서 일정 압력 이상에서만 내용물 토출이 이루어지도록 하여, 헤드(20)를 빠르고 강하게 누르지 않더라도 미스트가 원활하게 분무되도록 할 수 있다.

스템(60)은 중앙 부분에 샤프트(30)와 맞닿는 돌출부(64)를 갖는다. 돌출부(64)와 대응되도록 샤프트(30)의 하단 중앙은 하방으로 돌출되는 형태를 가질 수 있으며, 스템(60)에서 돌출부(64)의 주변은 압력 저장부(63)를 형성한다. 따라서 돌출부(64)의 높이에 따라 압력 저장부(63)의 부피가 달라질 수 있다.

돌출부(64)는 스템(60)이 샤프트(30)와 결합이 가능하도록 하면서 압력 저장부(63)의 부피를 확보하기 위한 구성인데, 스템(60)의 형상이 돌출부(64)가 없더라도 샤프트(30)와 결합이 가능하고 압력 저장부(63)의 부피 확보에 문제가 없게 이루어진다면, 돌출부(64)는 생략 가능하다.

제1 탄성부재(70)는, 상측이 샤프트(30)의 환테(32)에 맞닿고 하측이 피스톤(50)에 맞닿아 피스톤(50)에 하방 탄성력을 제공한다. 제1 탄성부재(70)는 스프링 등일 수 있으며, 샤프트(30)의 하강 시 피스톤(50)을 하강시킬 수 있다.

일반적으로 펌프에서 피스톤은 마찰력에 의하여 하강이 제한되면서 유입구를 개방하도록 마련되는데, 본 실시예는 종래와 달리 피스톤(50)이 제1 탄성부재(70)에 의해 탄성력을 부여받음에 따라, 헤드(20)가 눌리면 샤프트(30)와 함께 하방으로 이동할 수 있다.

이 경우 피스톤(50)은 샤프트(30)에 마련되는 제1 유입구(31)를 밀폐시킨 상태를 유지할 수 있다. 다만 헤드(20)가 2차로 압축되면, 스템(60)의 압력 저장부(63)의 내압이 상승하여 압력 저장부(63)의 내용물이 피스톤(50)을 밀어 올리게 되므로, 이때 제1 탄성부재(70)는 압축될 수 있다.

즉 제1 탄성부재(70)의 탄성력에 따라 압력 저장부(63)에 저장되는 압력이 달라질 수 있으므로, 앞서 설명한 제1 유입구(31)의 위치 등과 마찬가지로 제1 탄성부재(70)의 제원은 내용물이 토출되어야 하는 압력에 따라 다양하게 결정될 수 있다.

제2 탄성부재(80)는, 상측이 스템(60)에 맞닿고 하측이 하우징(40)에 맞닿아 스템(60)을 통해 헤드(20)에 상방 탄성력을 제공한다. 제2 탄성부재(80)는 탄성력을 이용하여 스템(60)을 밀어 올리게 되며, 이때 스템(60)을 통해 샤프트(30) 및 헤드(20)가 상승하게 될 수 있다.

반면 헤드(20)가 눌리게 되면 샤프트(30) 및 스템(60)이 하강하면서 제2 탄성부재(80)는 압축될 수 있다. 제2 탄성부재(80)는 제1 탄성부재(70)와 마찬가지로 스프링 등일 수 있다.

용기 결합부(90)는, 하우징(40)을 용기본체(10)에 결합한다. 용기 결합부(90)는 하우징(40)의 상단 둘레와 결합하여 하우징(40)과 일체화될 수 있으며, 내벽에 마련되는 나사산(91)을 이용해 용기본체(10)의 주둥이에 결합될 수 있다.

물론 용기 결합부(90)가 용기본체(10)에 결합되는 방식은 특별히 한정되지 않으며, 하우징(40)이 직접 용기본체(10)에 결합되는 경우 용기 결합부(90)는 생략될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.

용기 결합부(90)는 상측이 헤드(20)의 주변을 두르도록 마련될 수 있으며, 이를 통해 깔끔한 외관을 형성할 수 있다. 또한 헤드(20)와 샤프트(30)의 결합 부분을 커버함으로써 내용물 누액을 추가로 방지할 수 있다.

이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 실시예의 펌핑 동작에 대해 상세히 서술하도록 한다.

먼저 헤드(20)가 눌리지 않은 상태를 나타낸 도 2를 참조하면, 스템(60) 및 피스톤(50)이 상방에 위치함에 따라 하우징(40) 내부는 압축되지 않은 상태에 놓여 있을 수 있으며, 제2 탄성부재(80)는 도 3 및 도 4 대비 상대적으로 압축되지 않은 상태에 놓인다.

이때 하우징(40) 내벽에 밀착된 피스톤(50)은 샤프트(30)에 형성된 제1 유입구(31)를 밀폐시키는 위치에 있다. 따라서 디스펜서 펌프(1) 내에서 내용물은 하우징(40) 내부, 압력 저장부(63), 샤프트(30) 내부에 서로 격리 수용되어 있을 수 있다. 물론 이는 내용물이 최초로 토출된 이후에 대한 것으로, 내용물이 최초로 토출되는 경우에는 압력 저장부(63) 등이 비어 있을 수 있다.

이후 헤드(20)가 1차로 눌린 상태를 나타낸 도 3을 참조하면, 헤드(20)는 도 2 대비 제1 행정거리만큼 하강하면서 샤프트(30) 역시 동일한 거리로 하강시키게 된다. 이때 샤프트(30)의 하단이 스템(60)의 돌출부(64)에 맞닿아 있기 때문에 스템(60) 또한 동일하게 하강한다.

헤드(20)가 눌리면 샤프트(30)가 내려가면서 제1 탄성부재(70)의 상단을 아래로 밀어 내리게 되는데, 하우징(40) 내벽과 피스톤(50)과의 마찰력보다 제1 탄성부재(70)의 탄성력이 더 크게 형성됨에 따라, 하우징(40) 내벽에 밀착된 피스톤(50)은 제 위치를 유지하지 못하고 하강하게 된다.

따라서 피스톤(50)은 제1 유입구(31)를 밀폐시킨 상태를 지속적으로 유지하게 된다. 다만 스템(60) 하강 시 피스톤(50)도 하강하게 되면 하우징(40) 내부는 닫혀 있으면서 부피가 줄어드는 공간이 되므로 내압이 상승한다.

하우징(40)의 내압이 상승하면 하우징(40) 내에 저장되어 있던 내용물은 스템(60)에 마련된 제2 유입구(61)를 통해 압력 저장부(63)로 유입될 수 있다. 즉 헤드(20)의 1차 하강 시 하우징(40) 내압의 상승 및 압력 저장부(63) 내압의 미세 상승이 이루어진다.

압력 저장부(63)는 상단이 피스톤(50)에 맞닿은 둘레벽(62)에 의해 제2 유입구(61)를 제외하고 밀폐된 상태에 놓이므로, 헤드(20)의 1차 하강 중에 압력 저장부(63)의 내압은 점차 상승하게 된다.

이후 헤드(20)가 2차로 눌린 상태를 나타낸 도 4를 참조하면, 헤드(20)는 도 3 대비 제2 행정거리만큼 더 하강하게 되며, 압력 저장부(63)의 내압이 기설정값을 넘어섬에 따라, 압력 저장부(63)의 내용물이 제1 탄성부재(70)를 압축시키면서 피스톤(50)을 밀어 올리게 된다.

이 경우 피스톤(50)은 샤프트(30)를 기준으로 상방으로 이동하게 되며(앞서 언급한 바와 같이 하우징(40) 내에서는 위치가 고정되는 것일 수 있다.), 제1 유입구(31)를 막고 있던 피스톤(50)은 제1 유입구(31)보다 상방으로 어긋나게 된다. 따라서 제1 유입구(31)는 압력 저장부(63)의 내압 상승으로 인하여 개방된다.

이때 압력 저장부(63)에 저장되었던 일정 압력의 내용물은, 제1 유입구(31)를 따라 샤프트(30)의 내부로 유입되는데, 샤프트(30) 내에는 로드(33)가 마련되므로 로드(33) 주변의 좁은 공간을 통해 내용물이 빠르게 유동한다. 이후 내용물은 헤드(20)의 토출로(23) 및 노즐(21)을 거쳐 토출구(22)를 통해 토출될 수 있다.

따라서 내용물은 피스톤(50)이 제1 유입구(31)를 개방시키기 전까지 압력 저장부(63) 내에서 압축될 수 있고, 충분히 압축된 내용물에 의해 제1 유입구(31)가 개방됨에 따라, 내용물은 일정한 압력으로 고르게 분사될 수 있다.

이와 같이 본 실시예는, 펌핑에 의해 내용물을 토출할 때 압력이 저장되면서 일정압력 이상에서만 내용물이 토출되도록 하여, 헤드(20)를 천천히 눌러도 미스트가 고르게 분사되는 장점을 갖는다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 디스펜서 펌프 10: 용기본체
20: 헤드 21: 노즐
22: 토출구 23: 토출로
30: 샤프트 31: 제1 유입구
32: 환테 33: 로드
40: 하우징 41: 개구
42: 밸브 43: 돌기
50: 피스톤 60: 스템
61: 제2 유입구 62: 둘레벽
63: 압력 저장부 64: 돌출부
70: 제1 탄성부재 80: 제2 탄성부재
90: 용기 결합부 91: 나사산

Claims

내용물을 미스트 형태로 분사하는 펌프로서,
내용물을 토출하는 노즐을 갖고 승강 가능하게 마련되는 헤드;
상기 헤드와 일체로 승강하도록 마련되며 하측 둘레에 제1 유입구가 마련되는 샤프트;
상기 샤프트의 둘레에 마련되며 내용물을 수용하는 하우징;
상기 하우징의 내벽과 상기 샤프트의 외벽에 밀착되는 피스톤; 및
상기 샤프트의 하측에 마련되고 둘레의 상단이 상기 피스톤과 맞닿으며 제2 유입구가 마련되는 스템을 포함하고,
상기 스템은, 상기 샤프트에 의해 하강될 때 내압이 상승하여 내측의 내용물이 상기 피스톤을 밀어 올리도록 하여 상기 제1 유입구를 개방시키며,
상기 노즐은, 상기 헤드에서 내용물을 토출하는 토출로 내에 마련되어 유로의 단면을 축소시켜 내용물이 미스트 형태로 분사되도록 하며,
상기 샤프트의 내부 중심에서 상기 제1 유입구의 내측에 로드가 마련되어 상기 샤프트 내부의 단면적을 축소시키는 것을 특징으로 하는 디스펜서 펌프.
제 1 항에 있어서, 상기 스템은,
상단이 상기 피스톤과 맞닿는 둘레벽에 의하여 둘러싸이는 압력 저장부를 갖는 것을 특징으로 하는 디스펜서 펌프.
제 1 항에 있어서, 상기 스템은,
중앙 부분에 상기 샤프트와 결합되는 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 디스펜서 펌프.
제 2 항에 있어서,
상측이 상기 샤프트에 맞닿고 하측이 상기 피스톤에 맞닿아 상기 피스톤에 하방 탄성력을 제공하는 제1 탄성부재; 및
상측이 상기 스템에 맞닿고 하측이 상기 하우징에 맞닿아 상기 스템을 통해 상기 헤드에 상방 탄성력을 제공하는 제2 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스펜서 펌프.
제 4 항에 있어서, 상기 제1 탄성부재는,
상기 샤프트의 하강 시 상기 피스톤을 하강시키는 것을 특징으로 하는 디스펜서 펌프.
제 4 항에 있어서, 상기 샤프트는,
외면에 상기 제1 탄성부재의 상측을 지지하는 환테가 마련되는 것을 특징으로 하는 디스펜서 펌프.
제 4 항에 있어서, 상기 제1 탄성부재는,
상기 압력 저장부의 내압이 상승하여 상기 압력 저장부의 내용물이 상기 피스톤을 밀어 올리면 압축되는 것을 특징으로 하는 디스펜서 펌프.
제 7 항에 있어서, 상기 제1 유입구는,
상기 압력 저장부의 내압이 상승하여 상기 압력 저장부의 내용물이 상기 제1 탄성부재를 압축시키면서 상기 피스톤을 밀어 올리면 개방되는 것을 특징으로 하는 디스펜서 펌프.
제 1 항에 있어서, 상기 하우징은,
하측에 내용물을 흡입하는 개구가 마련되고 상기 개구를 개폐하는 밸브를 갖는 것을 특징으로 하는 디스펜서 펌프.
제 1 항에 있어서,
내용물을 수용하는 용기본체; 및
상기 하우징을 상기 용기본체에 결합하는 용기 결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스펜서 펌프.