KR920009588B1 - 디스펜싱 펌프(dispensing pump) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

디스펜싱 펌프(dispensing pump)

제1도는 본 발명에 따른 수동식 디스펜싱 펌프의 실시예의 종단면도,

제2도는 본 발명에 따른 수동식 디스펜싱 펌프의 플란저 외통과 몸체 칼라와의 접합부의 부분확대 단면도,

제3도 및 제5도 내지 제7도는 본 발명의 다른 실시예를 제1도와 동일하게 나타낸 종단면도,

제4도는 제3도의 4-4선 본 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,10A,10B,10C,10D : 디스펜싱펌프 11 : 펌프몸체

12 : 밀봉캡(closure cap) 13 : 환형 슬리브

14 : 상부벽 15 : 중공형 직립 피스톤

16 : 환형벽 17 : 통기실(vent chamber)

18 : 흡입통로 19 : 흡입 튜우브(dip tube)

21 : 볼첵크 밸브 22 : 볼씨트(ball seat)

23 : 핑거(finger) 24 : 립씰(lip seal)

25 : 통기구(vent port) 26 : 플란저(plunger)

27 : 가변용적 펌프실(variable volume pump cahmber)

28 : 탄발스프링 29 : 돌턱(shoulder)

31 : 플란저 헤드(plunger head) 32 : 블라인드 소켓트(blind socket)

33 : 축력실(accumlation chamber) 34 : 유출공

35 : 노즐 36 : 헤드 상면

37 : 환상 스커트(skirt) 38 : 환형턱(retention bead)

39 : 칼라(collar) 41 : 걸림턱(retention head)

42 : 토출통로 43 : 오리휘스

44 : 플러그(plug) 45 : 요조(external axial groove)

46 : 상부끝벽(upper terminal end wall) 47 : 오목면

48 : 덮개벽(cover wall) 49 : 토출밸브

50 : 토출밸브씨트 51 : 환상통기 스커트(vent skirt)

52 : 환형통기 씰(vent seal) 53 : 환형벽(16)의 내면

54 : 플랜지(flange) 55 : 링

56 : 립씰(lip seal) 56(제3도에서) : 피스톤

57 : 직립중공포스트(upstanding hollow post)

58 : 하부 환상 플랜지 59 : 연결벽

61 : 환형립씰(lip seal) 62 : 흡입첵크 밸브

63 : 밸브스터드 64 : 유연성 스트랩(straps)

65 : 개구부 69 : 환상리브(rib)

66 : 플란저 또는 어큐뮬레이터(plunger, accumulator)

67 : 컵형상의 횡단벽(cup-shaped transverse wall)

68 : 중공하단부 69 : 환상리브(rib)

71 : 밸브씨트 72 : 개구부(ports)

73 : 하향경사 플랜지 75 : 피스톤

76 : 립씰 77 : 포핏밸브(poppet valve)

78 : 흡입구 79 : 밸브씨드

81 : 경성단부(solid end) 82 : 원추벽

83 : 돌출핀

본 발명은 일반적으로 분무기 형태의 축압식(accumulating type)으로 된 수동식 디스펜딩 펌프(dispencing pump)에 관한 것이며, 본 출원인의 미합중국 특허 제4,050,613호를 순차적으로 개량시킨 1983년 7월 8일자 미합중국 특허출원 제502,274호와 제502,273호에 대한 일부 계속출원(CIP출원)으로서 분무기의 새로운 형태를 나타낸 것이다. 특히, 본 발명에 의한 수동식 디스펜싱 펌프는 코용 분무기(nasal spray)로서 사용하기에 편리하도록 직립형의 토출노즐을 가지며 분무기의 정확한 토출량을 조절할 수 있도록 구성된 것이다.

상기한 미합중국 특허출원번호 제502,274호에 따른 수동식 디스펜싱 펌프에 있어서의 플란저(plunger)는 플란저 헤드에 가해질 수도 있는 횡력 또는 편심력으로 부터 격리되는 것이어서 토출밸브로서의 기능을 수행하는 플란저는 대향우력 또는 측압에 기인되는 상호 마찰에 의한 구속을 받지 않게 되어 유체압과, 대향되는 스프링의 탄성력 사이에서 균형이 이루워지기 때문에 의도하는 작동방식으로 연속적이며 신속하게 작동되도록 된 것이다. 상기한 펌프는 작동 중에 플란저의 격리된 상태를 유지키 위하여 플란저 헤드를 안내하는 간격을 둔 지지부재를 갖는다.

이와 같은 디스펜싱 펌프의 또 하나의 특징은 피스톤의 상단부와 대면되고 이에 상보적인 형상의 표면을 규정하는 구멍뚫린 상부벽을 갖는 플란저를 포함한다는 것이며 상기한 상부벽은 플란저로 하여금 플란저헤드의 하향행정(downstroke)이 끝나기 전에 피스톤의 상단부에 대하여 바닥에 다다르게 하고 이에 의해 플란저헤드를 더 누를 수 있도록 하여 더 누르면 토출통로를 통하여 내용물의 토출이 계속되어 지고 플란저는 토출의 마지막위치로 이동되는 것이다.

또한, 전술한 본 출원인의 미합중국 특허출원 제502,273호에 따른 수동식 디스펜싱 펌프에서의 피스톤은 펌프몸체로부터 분리되어 있고, 펌프몸체 보다 연질이고 유연한 재질로 되어 있음으로서 밀봉캡을 포함하는 내구적이고도 단단한 펌프몸체를 얻을 수 있으며 동시에 개량된 피스톤 립씰을 형성하여 피스톤의 품질을 개량시킨 것이다.

본 발명의 수동식 디스펜싱 펌프는 코용의 분무기의 형태로서 직립형상의 토출노즐을 제공함과 동시에 분무기의 토출량을 정확하게 조절할 수 있도록 구성된 것이다.

코용 분무기에 있어서 직립의 토출노즐을 갖는 형태는 토출량을 조절하도록 된 미합중국 특허 제4,245,967호에 개시된 바와 같은 것이 공지되어 있으나 이러한 분무기는 축압식이 아니고 오히려 토출통로가 개구되도록 플란저와 피스톤 사이에 공운동(움직임의 지연)이 필요한 것이며, 또한, 피스톤의 상부에 삽입체를 삽입시켜서 그 길이로서 피스톤의 행정을 조절하는 것에 의하여 분무량을 조절하도록 된 것이었다.

또 다른 것으로서, 토출량을 제어할 수 있거나 정확한 1회 투여량을 갖는 디스펜싱 펌프는 예컨대, 미합중국 특허 제3,458,090호, 제3,653,556호, 제3,990,611호에 조정가능한 행정을 갖는 펌프가 개시되어 있다.

그러나, 다시 한번 재언하면, 상기한 것들은 본 발명이 지향하는 축압형태(accumulating type)의 디스펜싱 펌프는 아닌 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 토출량을 정확하게 조절하기 위하여 플란저의 하향행정의 끝부분에서 토출밸브와 흡입밸브가 확실하게 폐쇄되는 직립형의 토출부를 구비하는 것에 의하여 일반적으로 전술한 축압형태의 수동식 디스펜싱 펌프의 선택적인 구성을 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 플란저가 플란저헤드에 가해질 수도 있는 횡력 또는 편심력으로부터 격리되는 펌프를 제공함으로써 토출밸브로서의 기능을 수행하는 플란저가 측압작용시 발생하는 대향 우력에 따른 상호마찰에 의한 구속을 받지 않게 되어서 유체압과 이와 대향되는 스프링의 탄성력 사이에 균형을 이루어 의도하는 작동방식으로 연속적이며 신속하게 작동될 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 피스톤의 상단부와 대향되는 플란저의 상부벽의 저면에 피스톤의 상단부와 대응이 되는 형상을 가진 오목면이 형성되고, 이 플란저의 상부벽에 유출공을 천설하여 펌프실과 축력실 사이를 연통시키고 또한 상기한 플란저의 상부벽이 토출통로를 조절하는 토출밸브를 포함하도록 구성된 수동식 디스펜싱 펌프를 제공하는 데에 있는 것이다. 따라서, 플란저의 상부벽은 플란저헤드가 하향과정에 도달되기 전에 플란저가 피스톤의 상단부에 접촉할 수 있도록 하고 이에 의해 플란저헤드를 더 누를 수 있도록 하여 더 누르면 플란저는 토출의 마지막위치로 이동됨에 따라 내용물이 토출통로를 통하여 배출이 계속되는 것이다.

그리고, 흡입밸브와 토출밸브는 상호 동축방향으로 서로를 직접적으로 지지하고 있어서 플란저헤드를 더 누르면 이들이 서로를 폐쇄시켜 계량된 1회 투여량의 내용물을 토출시킬 수 있는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 개선된 피스톤 품질과 개선된 피스톤 작동성을 달성하기 위하여 펌프몸체보다 유연하고, 가요성의 재질로 된 분리식의 피스톤을 구비한 펌프를 제공하는 데에 있는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 통하여 상세히 설명한다.

도면에 있어서 동일도면부호는 동일부품 또는 상응하는 부품을 나타낸다. 제1도는 토출량을 정확하게 조절할 수 있는 코용 분무기 형상의 수동식 디스펜싱 펌프(10)를 나타낸 것으로서 본 출원인의 미합중국 특허 출원 제502,274호에 나타낸 것과 유사한 구조를 갖고 있으며, 또한 본 펌프는 미합중국 특허 제4,050,613호에 따른 본 출원인의 축압식 디스펜싱 펌프와 유사한 기능을 가진 것이다.

따라서, 상기한 특허의 전체를 참조로서 본 명세서에 특정적으로 조립한 것이다.

본 발명에 따른 디스펜싱 펌프(10)는 펌프몸체(11)를 구비하며 이 몸체(11)는 일체적으로 형성된 밀봉캡(12)을 구비한다. 이 밀봉캡(12)의 내주연부에는 내나사를 형성하여 용기(도시 안됨)의 주둥이의 외측에 유사하게 형성된 외나사와 액체 밀봉식으로 나사결합시키고 이 용기에 유동성을 가진 내용물을 주입하여 이를 토출시킬 수 있도록 한다. 다른 방법으로는 밀봉캡(12)을 용기의 개구부에 스냅핑방식(착탈식)으로 결합시킬 수도 있으며, 밀봉캡(12)은 상기한 스냅핑 방식이던, 나사결합식이던 간에 펌프몸체(11)로 부터 분리되도록 구성될 수도 있다. 환형슬리브(13)는 펌프몸체(11)의 상부벽(14)에 부착되어 형성될 수 있고 이를 용기의 주둥이 내로 연장하여 펌프몸체(11)와 용기와의 사이의 유체밀봉을 증강시키게 된다.

정치식이며, 중공형 직립의 피스톤(15)은 환형벽(16)을 통하여 상부벽(14)상에 일체적으로 형성되어 있고, 상기한 환형벽(16)은 피스톤(15)의 기누를 간격이 지도록 둘러싸 여기에 용기의 통기실(17)을 형성시킨다.

피스톤(15)은 흡입통로(18)를 가지며 이 흡입통로(18)에 통상의 흡입튜우브(19)가 통상의 방식으로 삽착되며 이 흡입튜우브(19)의 하단부를 용기의 내용물 내로 연장시켜서 용기로부터 내용물을 토출할 수 있도록 한다. 볼첵크밸브(21)와 볼시트(22)는 흡입통로(18)를 조절하는 밸브 역할을 행하기 위하여 피스톤(15)의 상단부에 설치되어 있고, 수개의 볼 지지구인 핑거(23)가 볼첵크밸브(21)의 주위를 약간 이격된 상태로 감싸서 흡입행정중에 밸브면이 닿지 않도록 형성되어 있으며, 또한 피스톤(15)의 상단부는 통상의 방법으로 외측으로 약간 벌려 형성된 환형 립실(lipseal)(24)로 끝나도록 되어 있다.

최소한 한 개의 용기 통기구(25)가 통기로의 하부에 위치되어 용기로부터 도출된 내용물만큼 외부공기가 대체되므로서 통상의 방법으로 용기의 내ㆍ외부의 압력이 균등화되며 그 결과, 용기의 변형과 펌프 내의 진공록크상태를 방지하도록 한다.

또한, 상기한 통기구(25)는 피스톤(15)주위나, 또는 어큐뮬레이터 주위로부터 스며나온 내용물을 용기로 되돌려 보내는 집액공 또는 유입공의 역할도 하는 것이므로 상기한 통기실(17)은 스며나온 내용물을 용기로 되돌려 보내는 집액실의 기능도 갖는 것이다.

환형 플란저 또는 어큐뮬레이터(26)는 펌프 피스톤(15)의 립씰(24)부위를 섭동자재로 감싸며, 상하 왕복이동을 함으로써 펌프실(27)의 용적을 가변적으로 형성시킨다.

플란저(26)의 하단부와 펌프몸체(11)내에 형성된 돌턱(29)사이에 탄설된 탄발스프링(28)은 플란저(26)를 탄력으로 펌프몸체(11)상부의 최상 상승위치까지 상향으로 밀어주게 된다.

플란저 헤드(31)는 하방향으로 형성된 블라인드 소켓트(32)를 가지며 이 소켓트(32)로서 둘러 싸여서 가변용적으로 되는 축력실(33)이 형성되고 이 축력실(33)과 펌프실(27)은 하나 또는 그 이상의 유출공(34)을 통하여 연통된다. 이 출력실(33)의 직경은 펌프실(27)의 직경보다는 적절하게 크게 형성된 것이다.

직립으로 길게 연장된 토출노즐(35)은 플란저 헤드(31)로 부터 연장형성되며 노즐(35)을 손가락 사이에 끼우고, 손가락으로 플란저헤드(31)의 상면(36)을 누르는 식으로 작동시켜서 사용자에 의하여 상하로 왕복이동을 시킬 수 있게 되어 있다. 따라서, 플란저헤드(31)에 간편하게 가해진 간헐적인 손가락의 압력은 플란저(26)에 전달되어 플란저가 정치된 피스톤(15)에 대하여 상하로 왕복이동하게 되며, 플란저(26)를 누를 때마다 탄발스프링(28)에 의하여 약간의 저항을 받으면서 눌려지게 되고 플란저헤드(31)에 손가락의 압력이 해제될 때마다 플란저(26)는 이의 최상 상승위치까지 되돌아 오게 된다.

플란저(26)는 그 외측에 환상의 스커트(37)를 가지는데 상기 스커트는 그 끝단부가 바깥쪽으로 돌출한 환형의 돌출걸림턱(retention bead)(38)로 되며 이 돌출걸림턱(38)은 펌프몸체(11)에 수직으로 형성된 칼라(39)(또는 스커트의) 내면을 따라 섭동이 되는 외곽치수를 갖는다.

또한, 칼라(39)의 상단부에는 상기 걸림턱(38)와 상응하는 내향으로 연장된 환형돌출걸림턱(41)을 형성하여 소정 위치까지만 플란저헤드(31)가 상향이동되도록 한다. 그런데 상기한 걸림턱들(38, 41)사이에는 상호간에 씰링을 할 필요가 없는 바 이는 제1도에 나타낸 바와 같이 플란저(26)와 플란저헤드(31)가 상승된 위치에 있을 때에 통기구(25)를 통하여 스며나온 내용물이 용기내로 다시 유입되도록 되어 있어서 내용물이 외부로 누출되는 것을 방지하고 있기 때문인 것이다.

플란저헤드(31)는 토출통로(42)를 포함하여 이 토출통로(42)의 유입하단부 또는 유입구는 피스톤, 흡입첵크밸브 및 토출오리피스(43)로 끝나는 토출통로와 동심축으로 되어 있다.

외측표면에 축방향으로 요조(45)를 형성하고 있는 길게 형성된 플러그(44)는 토출통로의 이송통로가 되도록 노즐(35)내에 간편한 방법으로 삽입되어 있다. 플러그(44)의 상단부 끝벽(46)에는 백업 벽(back up wall)을 형성하여 백업 벽과 토출 오리휘스(43)사이에 선회실을 형성하고, 이 선회실은 선회효과를 유발하도록 접선방향으로 개구부를 통상적인 방법으로 형성하여 내용물이 오리휘스(43)를 통하여 토출하기 전에 이를 선회 및 무화시켜 주게 된다. 따라서, 토출되는 내용물은 펌프작동을 하는 동안에 축력실(33)로부터 노즐(35)에 형성된 토출통로(42)를 통하여 이송되어지며, 이는 제1도에 나타낸 바와 같이, 플란저(26)가 노즐(35)에 형성된 토출통로(42)를 통하여 이송되어지며, 이는 제1도에 나타낸 바와 같이, 플란저(26)가 탄발스프링(28)에 의하여 소켓트(32)의 막힌 단부 내로 최상의 상승위치로 도달될 시에 이 막힌 상단부가 플란저에 의해 정상적으로 덮히는 위치에서 플란저의 막힌 상단부 아래의 막힌 소케트 내로 토출통로를 열기 때문에 소켓트(32)의 내저면과 상기한 플란저(26)의 상단면이 거의 근접된 상태로 있기 때문인 것이다.

플란저(26)의 상단부에는 그 일체적 요소로서 오목면(47)이 형성되어 있다. 이 오목면(47)은 플란저헤드(31)의 저면과는 약간 이격된 상태의 덮개벽(48)을 포함하며 이 덮개벽(48)에는 하나 또는 그 이상의 유출공(34)이 천설되어 있어서 이 유출공(34)을 통하여 펌프실(27)과 축력실(33)은 연통된 상태를 유지하게 된다. 플란저(26)의 환상의 상방향으로 돌출된 플랜지(54)는 축력실(33)내에서 탄발스프링(28)의 상향으로의 탄성력과는 반대방향으로 하향되는 유체압을 저지시켜 준다.

상기한 오목면(47)은 공기를 부분적으로 배출시킬 수 있도록 펌프실(27)내에서 하향으로 연장, 형성되어 있고, 또한 이 오목면(47)의 형상은 볼첵크밸브(21), 볼지지구인 핑거(23) 및 립씰(24)등을 포함하는 피스톤(15)의 상단부의 형상과 대응되게 형성되어 있다. 따라서, 플란저헤드(31)를 누르면 오목면(47)의 저부는 플란저헤드(31)가 토출행정의 끝부분에 도달되기 전에 정치되어 있는 피스톤(15)과 볼첵크밸브(21)에 대하여 접합이 되어 진다.

플란저헤드(31)를 누르면, 축력실(33)내에 작용하는 유체압으로 인하여 상기한 헤드(31)의 하향이동 중에 플란저(26)로 부터 헤드(31)를 근소하게 이간된 상태로 유지시켜 주며 하향이동을 계속하면, 헤드(31)는 계속되는 손가락의 누르는 힘에 의하여 유체압에 대항하여 하향으로 이동되면서 통상적인 토출과정의 일부로서 상기한 플란저(26)의 상부를 통하여 내용물이 토출되는 것이다.

따라서, ＂후분무＂(After spray)는 토출과정이 끝날 때에 플란저(26)의 폐색작용에 기계적으로 조력함으로써 방지될 수 있으며, 이에 의하여 토출과정이 끝날시에 토출부를 통하여 내용물의 방울 맺힘과 같은 적하현상을 방지할 수 있게 되는 것이다. 이것이 본 출원인의 미합중국 출원번호 제502,274호의 펌프에 대해서 기술된 본질적인 작동인 것이다.

그러나, 본 발명에 의하면, 토출통로(42)의 유입구 또는 구멍은 피스톤(15)과 볼첵크밸브(21)와 동심축이며, 플란저(26)의 덮개벽(48)은 토출밸브(49)를 형성하며 이 토출밸브는 노즐(35)의 근저부에 형성된 대향의 토출밸브씨트(50)와 관련하여 토출구를 조절하도록 원추형 또는 기하학적인 형상으로 될 수 있다.

상기한 토출밸브(49)는 피스톤(15) 및 볼첵크밸브(21)와 동심축상으로 놓이게 되어서 플란저헤드(31)는 이 헤드(31)를 전술한 바와 같이 더욱 누룰시에 흡입밸브와 계합이 되는 것에 의하여 펌핑행정이 끝날 때에 상기한 토출밸브를 폐쇄시키는 작용을 한다. 환언하면, 감쇠 스트로크에 의하여 초과하는 관성에 대한 토출밸브와 흡입밸브의 확실한 폐쇄는 플란저헤드(31)가 눌림과정의 끝남으로 도달될 시에 상기한 2개의 밸브가 상호 직접적으로 작용하는 것에 의하여 확실하게 보증받게 되는 것이다. 따라서, 플란저(26)의 하향행정이 끝남으로 도달될 시에 플란저(26) 내측의 상부에 형성된 오목면이 피스톤(15)과 흡입밸브(21)에 접촉될 수 있도록 하고 이에 의해 헤드(31)를 더 누르면, 토출밸브(49)가 닫혀질 때까지 내용물의 토출이 계속되는 것이어서 펌프의 1행정당 소정의 1회 정량투약 효과를 이룰 수 있도록 분무기의 토출량을 정확하게 조절할 수 있게 되는 것이다.

플란저(26)의 왕복이동중에 통기실(17)의 개폐는 본 출원인이 이미 특허를 허여받은 미합중국 특허 제4,402,432호에 개시된 펌프에 대해서 기술된 방식과 실질적으로 동일한 방식으로 수행되어 진다.

따라서 통기실의 개폐를 조절하는 환형의 통기스카트(51)는 제1도의 중심선의 우측에 나타낸 바와 같이 플란저(26)로부터 연장, 형성되어 지거나 또는 이 도면에 나타낸 중심선의 좌측에 나타낸 바와 같이 플란저헤드(31)에서 연장, 형성되고 그 끝단부가 환형씰(52)이 되도록 형성되며 상기 환형씰은 제1도에서 이 환형씰(52)이 상향으로 이동되어 통기실(17)을 밀폐시키는 것과 같이 환형벽(169의 내면(53)에 밀봉이 되도록 접한다.

상기 내면(53)은 상부로부터 통기실(17)의 하단부로 근소하게 외측방향의 원추형으로 테이퍼를 형성하여 플란저(26)가 플란저헤드(31)의 누름에 의하여 최저위치(제1도에서 점선위치)에 있을 시에 환형씰(52)과 내면(53)사이에 형성된 환상의 간격이 점진적으로 증가하게 되어서 이 위치에 통기구(25)와 개구된 통기실(17)을 통해 용기 내부와 펌프의 외측의 외부의 대기와 연통된다.

또한, 피스톤(15)이나 축력실(33)주위로부터 스며나온 내용물은 잔량은 개구된 통기실(17)과 통기구(25)을 통하여 용기내로 유입된다.

플란저/축력기(26)의 상단부는 플란저헤드(31)의 저면과 대응되게 형성되며, 또한 외측으로 연장되는 플랜지(54)를 돌설하여 축력실(33)의 외곽을 한정시키는 출력실(33)의 대응벽에 섭동이 되도록 하며, 플란저헤드(31)의 저면으로부터 플랜지(54)측으로 하향되게 링(55)을 돌설시켜서 이에 의해 펌프의 최초 작동시에 공기를 배출시키게 된다. 제1도에서 최상의 위치에 있을 시나, 플란저(26)의 토출밸브(49)가 폐쇄위치에 있을 시에 링(55)과 접촉이 되지 않는 플랜지(54)는 출력실(33)내에서 플란저(26)를 동심축으로 안내하여 플란저(26)에 가해지는 압력을 토출밸브씨트(50)측으로 작용하게 하여 토출밸브(49)를 정확하게 밀폐시키기 때문에 용기 내의 내용물이 이송중이거나, 저장중에 누설되지 않게 한다.

또한, 플란저(26)의 하단부는 반대방향으로 절곡되어 립씰(56)을 형성하여 통기스카트(51)와 결합하는 플란저헤드(31)의 내통의 내면과 밀봉되게 접촉되어 밑봉역할을 행하도록 한다.

전술한 바와 같이 본 펌프(10)의 구조는 플란저헤드(31)의 축이 펌프몸체(11)의 축과 동심축이며, 이는 플란저헤드(31)가 왕복이동을 하는 동안에도 칼라(39), 통기실(17) 및 정치된 피스톤(15)등에 대하여 대체적으로 동심축을 유지하게 된다. 플란저헤드(31)의 왕복이동과 더불어 또한 이에 따라서 통기스카트(51)가 통기실(17)내에서 작동하는 것은 본 출원인의 선출원된 미합중국 특허출원 제502,274호에 기술된 것과 동일한 통기성능으로 작동되어 진다. 그렇지만 통기스카트(51)는 통기 기능이외에 통기실(17)의 내면(46A)을 따라 습동하기 때문에 칼라(39)의 내면에 연하여 섭동이 되는 돌출걸림턱(38)와 함께 축심을 맞추는 요소로서의 역할도 수행한다. 따라서, 플란저헤드(31)는 그 축이 특히 칼라(39), 흡입통로(18) 및 정치된 피스톤(15)을 포함하는 펌프몸체(11)의 축심과 일치되면서 플란저헤드(31)가 그 상하부의 작동한계선 사이를 축심상으로 왕복이동하게 되는 것이다. 이와같이 측방으로의 축심조정이 되므로 플라저헤드(31)에 여러 방향의 비축심력을 가하여도 축심이 흐뜨러지지 않고, 또한 축심의 불일치가 생기지 않게 되는 것이다. 따라서 플란저헤드(31)가 측방힘이나 편심력 등의 비축심력이 가해져도 플란저(26)에게 치우침이나 구속력으로 전달되는 것이 방지되게 되는 것이다. 토출밸브(49)와 압력조절요소로서 기능을 가진 플란저(26)는 탄발스프링(28)의 탄성력 이하와 유체력 이상 사이에서 자유롭게 부상이 되고 또한 전술한 비축심력이 가해져도 왕복이동에 대하여 구속을 받지 않게 된다. 플란저헤드에 가해지는 측방힘이나 편심력이 작용하는 효과의 일예는 이 측방힘이나 편심력이 플란저와 그 밸브요소들 사이에 마찰부하를 유발시켜서 플란저의 하향행정의 끝부분에서 플란저를 순간적으로 개구상태로 유지되게 하고 토출통로내에 소량의 내용물의 잔량이 남게 하는 것이다. 플란저헤드에 가해진 힘이 비록 근소할지라도 제거될 때에 마찰지지력이나 억지력도 풀리게 되고 이렇게 되면 스프링은 재빨리 플란저를 밀폐위치로 복귀시키게 되며 따라서, 플란저 토출과정의 끝부분에서 토출통로에 남아 있던 소량의 내용물은 플란저가 스프링의 탄발력에 의하여 밀폐위치로 이동됨에 따라서 이 플란저의 흡입행정이 시작될 때에 갑자기 토출된다. 이와 같이 내용물을 펌프실로 재충입 과정의 시발시에 기대하지 않았던 내용물의 토출은 적어도 불편한 것이며 또한 이는 방지되어야 하는 것이다.

본 발명의 플란저(26)는 대향되는 우력이나 측방압에 기인되는 마찰력에 의하여 부분적으로나 또는 전체적으로도 구속을 받지 않기 때문에 유체압과 이와 대향되는 스프링(28)의 탄발력 사이에 균형을 이루어 의도하는 작동방식으로 연속적으로 신속하게 작동시킬 수 있는 것이다.

플란저/어큐뮬레이터는 제1도의 중심선 좌측에서 통기스카트 없고 상호접촉되는 부위에 공기배출을 위하여 적합한 형상을 가진 것이어서 유체압과 이와 대향되는 스프링의 탄발력 및 정상적인 마찰요인에 의하여 자유로운 부유부재가 되는 것이다. 플란저헤드(31)는 통기밸브 부재로서의 통기실(17)의 내면(53)과 접촉이 되는 환형통기씰(52)이 형성된 통기스카트(51)를 구비하고 상기한 환형통기씰(52)은 플란저헤드(31)에 가해진 측방힘이나 또는 편심력을 감당할 수 있도록 하며 축심에서 이간된 지지부재인 돌출걸림턱(38)과 연동하여 축심을 유지하여 안내하는 역할도 수행하고, 플란저/어큐뮬레이터는 상기한 측방힘이나 또는 편심력이 작용하지 않도록 하는 역할을 수행한다. 따라서, 본 펌프에서 상호 접촉되는 부재사이에 섭동이 되는 각 부재는 다른 연동부재와 그 축심이 일치되게 지지되고 있기 때문에 바람직스럽지 않은 범위까지 펌프의 성능을 저하시키는 유해한 반대방향으로 발생되는 우력을 제거시키게 된다.

플란저헤드의 스커트(37)와 이것이 결합되는 칼라스커트(39)는 다른 펌프의 유형으로서 제2도에 도시되어 있으며, 이는 본 출원인의 선출원된 미합중국 특허출원 제502,274호에 도시는 안된 것이지만, 기술은 되어 있는 것이며, 이것은 플란저(26)의 왕복이동하는 동안에 돌출 걸림턱(41)이 스커트(37)의 외측표면에 연하여 접촉하면서 안내하는 것이어서 돌출걸림턱(38)보다는 오히려 돌출걸림턱(41)이 지지부재의 역할을 수행하는 것이다. 이와 같은 구성은 플란저의 이동시 플란저를 상기한 돌출걸림턱(41)과 환형씰(52)로서 분리하여 지지하는 것이 되어서 플란저헤드(31)의 안정성을 향상시켜 주게 된다.

제3도 및 제5도 내지 제7도는 본 발명의 다른 실시예를 각각 나타낸 것이며, 이들은 제1도를 참조하여 설명한 것과 본질적으로 동일한 구조를 가지며, 동일한 기능을 가진 분무기인 것이다. 따라서, 동일한 부분은 동일한 참조부호를 사용한다.

제3도에 나타낸 펌프(10A)는 그 피스톤(56)이 정치식이며, 그 중심부에 구멍을 형성하여 슬리브 형상으로 하고 이 구멍에 직립의 중공체인 포스트(57)를 삽착하고, 이의 중심부에 흡입통로(18)를 형성하여 이에 흡입튜우브(19)를 삽착시키고, 상기한 포스트(57)의 외측으로 환형벽(16)이 일체로 형성되어 있다. 또한, 상기한 피스톤(56)의 구멍에 상기한 포스트(57)를 억지끼움으로 삽착시키며, 이 피스톤(56)의 하단부에는 환형플랜지(58)를 형성하여 이를 상기한 포스트(57)와 환형벽(16)의 하단부에 형성된 연결벽(59)의 상면에 밀접시키고, 이 플랜지(58)의 상면으로 스프링(28)의 일단을 탄설하는 것에 의하여 상기한 밀접이 견고하게 유지된다. 피스톤(56)은 1상단부에 환상의 립씰(61)을 형성하고, 이의 중심부에 밸브스터드(63)를 설치하되, 마치 미로의 형상과 같은 개구부(65)를 형성한 복수의 가요성 스트랩(64)으로 상기한 립씰(61)의 내측과 상기한 밸브스터드(63)를 연결하여 흡입첵크밸브(62)(제4도)를 형성한다. 스터드(63)이 상단부는 오목면(47)과 대응되게 형성되며, 상기한 가요성 스트랩(64)의 탄성력에 의하여 흡입밸브씨트(22)에 대해 그 하단부에 탄성적으로 부세되어 있다. 펌프실(27)내의 압력의 변화에 의하여 흡입밸브가 그 밸브면으로부터 이탈될 시에 개구부(65)를 통해 내용물이 통과되어 진다.

환형의 플란저 또는 어큐뮬레이터(66)는 가변용적으로 되는 펌프실(27)을 형성할 수 있도록 피스톤(56)을 둘러사고 그 립씰(61)에서 피스톤을 꼭 들어맞게 감싸며 상하로 왕복이동이 되게 한다. 탄발스프링(28)이 플란저(66)의 저면과 피스톤(56)의 하단부에 형성된 플랜지(58)의 상면 사이에 탄설됨으로써 플란저(66)는 펌프몸체의 상부의 최상의 이동위치로 부세된다.

플란저헤드(31)는 하향되는 블라인드소켓트(32)를 가지며, 이에 밀폐된 가변용적인 축력실(33)을 형성하고, 하나 또는 그 이상의 유출공(34)을 통하여 펌프실(27)과 연통시킨다.

플란저(66)의 상단부에는 중앙에 요입부를 가진 컵형상의 횡단벽(67)을 형성하고, 상기한 요입부내로 플러그(44)의 중공하단부(68)를 삽입시키되, 상기한 횡단벽(67)은 중공하단부(68)의 외면과 약간 사이를 둠과 동시에 플란저헤드(31)의 저면에서 하향으로 연장, 형성된 환형의 리브(69)로부터 약간 하측에 배설되며, 상기한 횡단벽은 상기한 중공단부(68)의 하단의 내주연부에 형성된 밸브씨트(71)에 대해 접촉되는 토출밸브(49)를 구비하고 있다. 상기한 중공단부(68)에는 하나 또는 그 이상의 개구부(72)가 형성되며 이를 통하여 내용물이 개방된 토출밸브 토출통로를 거쳐 토출 오리휘스로 분출된다. 상기한 중공단부(68)상에 형성된 하향으로 약간 경사진 플랜지(73)는 리브(69)의 내면과 밀봉되게 접촉됨으로써 중공단부(68)의 내부와 하나 또는 그 이상의 개구부(72)로 유출통로를 형성한다. 제1도에서와 같이, 횡단벽(67)의 저면에 형성된 오목면(47)은 흡입첵크밸브를 포함하는 피스톤(56)의 상단부와 대응되는 형상으로 형성되며 그리고 플란저헤드의 저면은 플란저(66)의 상단부와 대응되는 형상으로 형성된다.

밀봉캡(12)을 포함하는 펌프몸체(11)는 경질이며, 내구성이 있는 재료(예컨대, 폴리프로필렌)로 제조하여 펌프의 조립체를 지지하여 작동하도록 하고 또한 용기의 주둥이에 밀봉이 되게 나사결합시켜서 내용물의 누설이 없도록 한다. 한편, 피스톤(56)은 분리식으로 하고 , 이의 재료는 밀봉캡(12)보다는 연질이고, 유연한 재료로 제조하여 플란저(66)의 내경에 정확하게 접촉이 되게 하고, 또한 상기한 플란저(66)의 내면이 약간 불균일하거나, 또는 진원도가 떨어져도 접촉이 잘 되도록 한다. 따라서 피스톤(56)부재는 고밀도 폴리에틸렌 등으로 제조하여 립씰(61)의 주위에서 펌프실(227)로 부터 내용물의 누출을 확실하게 방지하게 된다.

또한, 플란저헤드는 펌프작동을 하는 동안에 반복되는 조작에 견딜수 있도록 밀봉캡(12)의 재질과 동일한 경질의 폴리프로필렌으로 제조하는 것이 바람직스러운 것이다. 한편, 플란저(66)는 폴리에틸렌과 같은 상대적으로 연질이고, 유연한 재질로 제조하여 환형통기실(52)이 환형벽(16)의 내면에 정확하게 접촉이 되도록 하고, 또한 상기한 내면의 진원도가 약간 떨어지는 것과 같은 불균일에 대하여서도 접촉이 잘되도록 한다.

피스톤(56)을 밀봉캡(12)과 분리식으로 구성하고 또한 더 유연하게 제조함으로서 상기한 부품들이 의도하는 목적에 더욱 부합이 잘되고, 또한 재질을 좀더 넓은 범위내에서 선택할 수 있어서 고질의 피스톤(56)을 제조할 수 있게 되며 이는 충분히 예측할 수 있듯이 상이한 형태의 피스톤/흡입밸브를 폭넓게 선택할 수 있게 한다.

제5도로서 나타낸 펌프(10B)는 직립상의 포스트(57)에 삽착되어 정치식으로 된 피스톤(75)을 가지며, 이 피스톤(75)은 중공체인 슬리브와 같은 형상이고, 이의 상단부에 환상의 립씰(76)을 형성하며, 또한 상기한 피스톤(75)은 흡입구(78)가 천설된 가요성의 포핏밸브(77)와 일체의 형틀로서 제조된다.

상기한 포핏밸브(77)는 적절한 형상으로 되어 있고 압축과정중에는 포스트(57)의 상단부에 형성된 밸브씨트(79)와 정상적으로 접촉하여 중공의 포스트(57)의 통하는 흡입통로(18)를 밀폐시키며, 흡입과정중에만 상기한 포핏밸브(77)의 가요성으로 원상태로 상향복귀되어 밸브씨트(79)로 부터 이탈되어 흡입통로(18)가 개구된다.

또한, 제1도를 참조하여 기능 및 작동에 대해서 설명한 것과 유사하게 플란저의 상단 저면에는 피스톤(75)의 상단부 및 흡입첵크밸브의 형상에 대응되기에 적합한 형상의 오목면(47)을 형성하고, 또한 플란저의 상부벽에는 토출밸브(49)를 형성한다. 그리고, 제3도를 참조하여 설명한 목적에 부합되게 밀봉캡(12)을 포함하는 펌프몸체는 폴리프로필렌과 같은 경질이고, 내구성의 재질로 제조되는 반면 피스톤 스커트는 고밀도 폴리에틸렌과 같은 연질이고, 유연한 재질로 제조된다.

제6도로 나타낸 펌프(10C)는 토출밸브만 제외하고는 제3도의 펌프(10A)와 동일한 것이다. 따라서, 플란저의 상단에 형성된 컵형상의 횡단벽(67)에는 중앙요입부(68)를 형성하여 플러그(44)의 경성단부(solidend)(81)를 헐겁게 삽입시킨다. 또한, 상기 횡단벽(67)의 최상단부에 형성된 원추벽(82)은 토출밸브를 규정하며 이를 노즐(35)의 저면의 내측 모서리에 형성된 밸브씨트(50)와 당접시킨다. 횡단벽(67)의 저면에는 흡입첵크밸브(63)와 피스톤(56)의 상단부와 대응되는 형상으로 된 오목면(47)을 형성한다. 분리식으로 된 피스톤(56)과 플란저(66)는 제3도 및 제5도를 참조하여 기술한 목적에 부합되며 동일한 방식으로 연질이고, 유연한 재질로 제조된다.

제7도로 나타낸 펌프(10D)는 포스트(57)의 상단부에 흡입볼 첵크밸브(21)을 설치하고, 또한 흡입과정중에 볼첵크밸브(21)가 약간 이탈이 되도록 피스톤(56)의 상단부에 수개의 볼 이탈방지구인 핑거(23)를 약간 이간시켜서 형성시킨 것 이외에는 전술한 펌프와 유사한 것이다. 또한, 포스트(57)와 피스톤(56)의 상단부는 이 피스톤(56)에 형성된 립씰(61)로부터 상향으로 돌출되고, 플란저의 상부벽에는 피스톤의 상단부와 흡입첵크밸브와 대응되는 형상으로 된 오목면(47)이 형성되어 있으며, 이와 같은 형상을 가진 오목면(47)에 중심부에 약간 짧은 돌출핀(83)을 형성하여 이것이 펌핌과정의 끝부분에서 볼첵크밸브(21)를 직접적으로 누르도록 된 것이다. 인출펌프(10D)의 여러부분의 재질은 제3도 및 제5도 내지 제6도를 기술한 것과 동일한 목적을 위하여 동일한 재질을 사용한다.

전술한 것으로 부터, 소위 코용의 분무기의 형사에 있어서 선택적인 구성배열을 축압형태의 디스펜싱 펌프에 이용할 수 있고, 이 펌프는 플란저의 토출과정의 끝부분에서 토출부로부터 용기의 내용물이 방울 방울 맺히는 적하현상을 방지할 수 있게 되는 것을 알 수 있다. 본 플란저/어큐뮬레이터는 자유 부동의 것으로서 개발된 것이며, 상단부에 공기배출을 행할 수 있으며, 의도되는 작동방식으로 연속적이고 신속하게 작동시키기 위하여, 또한 플란저의 토출과정의 끝부분에서 토출밸브를 밀폐시키는 것을 기계적으로 수행하기 위하여 또한 분무기의 토출을 보다 정확하게 조절하기 위한 형상으로 된 것이다. 더욱이, 피스톤부재와 밀봉캡을 포함하는 펌프몸체는 분리식으로 구성할 수 있고, 또한 이들의 상이한 필요성을 만족시킬 수 있도록 상이한 재질로 구성시킬 수가 있기 대문에 밀봉캡을 포함하는 펌프몸체에서 요구되는 재질의 선택에 제약됨이 없이 피스톤 부재를 가요성의 재질을 사용할 수 있게 되는 것이다.

＂직립＂, ＂상부＂, ＂하부＂ 및 ＂연장 형성되는＂과 같은 방향성 용어의 사용은 도면에 관련하여 그 방향을 명확하게 하기 위하여 사용하는 것이며, 본 발명의 범위를 한정, 또는 동등한 구조를 제외하기 위한 의도로 사용한 것은 아닌 것이다.

본 발명의 다양한 유형 및 변형이 가능한 것이며, 이는 다음의 청구의 범위에 속한 것임은 물론인 것이다.

Claims (12)

1. 용기와 유체 밀봉식으로 결합하여 용기와 연통되는 펌프 몸체와, 여기서 상기 펌프몸체는 흡입통로와, 이 통로를 조절하도록 동심축의 흡입밸브로 구성된 고정시켜 놓은 직립형의 피스톤과, 용기 통기루를 가지며 ; 피스톤의 축중심으로 습동하도록 장착된 플란저 헤드와; 플란저 헤드와 피스톤에 대해 축습동하도록 플란저 헤드 내부에 동심원적으로 장착된 환상 플란저와, 여기서 플란저와 피스톤은 그들 사이에 가변용적 펌프실을 형성하고, 플란저와 플란저 헤드는 그들 사이에 상기 펌프실과 상시 연통된 가변용적 축력실을 형성하며; 플란저와 플란저 헤드를 펌프 몸체 상부 최상의 상승 위치를 부세시키는 수단과, 여기서 플란저 헤드는 피스톤과 통심축으로 되는 토출 통로를 가지며, 플란저는 피스톤 상단부의 형상과 상보적인 형상의 저면을 갖는 횡단벽을 가지며, 상기 횡단벽부분은 토출통로 입구를 조절하기 위한 동심축 밸브 부재를 지지하고, 상기 토출통로 입구는 상기 펌프실 내부의 압력변화에 대응하여 상기 밸브 부재를 이동시킴으로써 개폐되며, 상기 토출통로 입구는 플란저 헤드의 최저위치에서 피스톤이 상기 횡단벽 부위에 닿고 그 결과로서 상기 밸브부재가 토출통로 입구에 닿음으로써 확실하게 폐쇄되도록 된 것으로 구성됨을 특징으로 하는 디스펜싱 펌프.
2. 제1항에 있어서, 펌프몸체는 피스톤을 둘러싸는 직립의 환형칼라를 포함하는데, 이 칼라는 플란저 헤드로부터 연장되는 제1스카트의 저단부를 수용하되 여기서 상기 스커트와 칼라는 펌프몸체에 대하여 플란저 헤드의 상승이동을 제한하기 위해 서로 협력하는 환상의 걸림턱을 가지며, 이들 걸림턱 중의 적어도 하나가 스커트 또는 칼라의 서로 대면해 있는 원통면에 대하여 각각 습동적으로 지지하며, 또한 상기 환형 칼라는 플란저 또는 플란저헤드로부터 상기 제1스카트와 동심적으로 연장되는 통기스카트인 제2스카트를 수용하는데 이 제2스카트는 그 측면지지를 위하여 상기 펌프몸체의 짝을 이루는 환형부위와 습동적으로 결합되는 환형부위를 가지며, 상기 하나의 돌출턱과 상기 제2스카트의 환형부위와는 상기 플란저헤드에 대한 안정적인 측면지지를 제공하기 위해 동심축을 유지하되 간격을 두고 있으며 상기 통기스카트는 용기 통기구의 개폐를 조절하는 역할도 수행하는 것을 특징으로 하는 디스펜싱 펌프.
3. 제2항에 있어서, 상기 스카트들은 플란저헤드와 일체적으로 형성된 것을 특징으로 하는 디스펜싱 펌프.
4. 제2항에 있어서 제2스카트인 통기스카트는 상기 플란저와 일체적으로 형성된 것을 특징으로 하는 디스펜싱 펌프.
5. 이상의 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플란저 헤드는 상기 토출통로를 규정하는 길게 형성된 토출노즐로 형성됨을 특징으로 하는 디스펜싱 펌프.
6. 제5항에 있어서, 상기 노즐은 중심 플러그와, 상기 토출통로 입구와 연통되는 다수의 축방향 토출통로를 규정하도록 상기 플러그 둘레에 형성된 축방향 홈으로 구성됨을 특징으로 하는 디스펜싱 펌프.
7. 제1항에 있어서, 상기 횡단벽은 상기 밸브 부재를 둘러싸는 벽부로 구성되고 여기서 상기 벽부는 플란저의 토출폐쇄 위치에서 플란저 헤드의 인접 저부면으로부터 약간 떨어져 있고 펌프실과 축력실을 연결하기 위해 구멍이 뚫려 있는 것을 특징으로 하는 디스펜싱 펌프.
8. 제1항에 있어서, 플란저는 축방향이동을 위해 플란저 헤드내에서 안내되고 한정되며 따라서 오직 축방향으로 작용된 힘만이 피스톤으로부터 플란저에 전달되어 토출통로 입구를 폐쇄할 수 있도록 된 디스펜싱 펌프.
9. 제1항에 있어서, 플란저는 플란저헤드와 피스톤의 구성재료보다 부드럽고 유연한 재료로 구성됨을 특징으로 하는 디스펜싱 펌프.
10. 제1항에 있어서, 피스톤 흡입밸브는 볼 첵크 밸브로 구성됨을 특징으로 하는 디스펜싱 펌프.
11. 제1항에 있어서, 피스톤 흡입밸브는 피스톤에 대해 축방향 운동하도록 피스톤에 탄력적으로 연결된 플러그 형태의 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스펜싱 펌프.
12. 제1항에 있어서, 피스톤 흡입밸브는 피스톤에 대하여 축방향 운동하도록 피스톤에 탄력적으로 연결된 절두원추형의 환상 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스펜싱 펌프.

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