여성들은 화장품 업계에서 널리 사용되는 스프레이 향수와 방향제를 사용합니다. 다양한 스프레이 효과는 사용자 경험을 직접적으로 결정하며, 주요 도구인 스프레이 펌프는 중요한 역할을 합니다.
하나의 제품 정의
스프레이라고도 알려진 스프레이 펌프는 화장품 용기의 핵심 부품이자 제품 내용물을 디스펜서로 사용하는 장치입니다. 스프레이 펌프는 분무 원리에 따라 세 가지 유형으로 분류될 수 있습니다.
* **압력-제트 방식:** 액체는 고압(0.3{11}}5MPa)에서 마이크로{1}}오리피스 노즐(0.1-0.5mm 조리개)을 통해 가속되어 분사됩니다. 베르누이 효과를 활용하여 전단력이 생성되어 액체 기둥을 작은 물방울(직경 20~100μm)로 분해합니다. 이 유형은 대기 평형의 원리를 활용합니다. 누르면 병 안의 액체가 분사됩니다. 고속 액체 흐름은 또한 노즐 근처의 공기 흐름을 구동하여 공기 속도를 증가시키고 압력을 감소시켜 국부적인 부압 구역을 생성합니다. 이를 통해 주변 공기가 액체에 혼합되어 기체-액체 혼합물을 형성하고 원자화 효과를 생성할 수 있습니다.
* **가스-보조형:** 압축 공기(또는 내장된-공기 펌프)가 혼합 챔버에서 액체와 고속으로 충돌합니다(가스-액체 비율 1:1 ~ 5:1). 가스의 운동 에너지는 액체를 입자 크기 10{10}}50μm의 미세한 입자로 찢습니다. 초음파 방식: 압전 세라믹 플레이트는 고주파-주파수 진동(20kHz-1MHz)을 발생시켜 액체 표면에 모세관파가 형성되고 나노 크기의 물방울(입자 크기)로 분해됩니다.<10μm), commonly found in medical humidifiers. Spray pumps, through the combination of precision fluid mechanics and materials engineering, continuously drive the evolution of atomization technology towards high efficiency, precision, and environmental friendliness, becoming a core component for refined liquid management in multiple industries.
두 가지 제조 공정
1. 재료 선택: 내식성: 펌프 본체는 일반적으로 PP(폴리프로필렌), POM(폴리옥시메틸렌) 또는 금속(316L 스테인레스 스틸)을 사용하며 에탄올 및 에센셜 오일과 같은 용제에 내성이 있습니다. 고정밀-부품: 노즐은 세라믹 또는 텅스텐강(경도 HRC60 이상)으로 제작되며 미세 기공 가공 공차는 ±5μm입니다. 밀봉 재료: 불소고무 또는 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), 온도 범위 -20도 ~ 120도.
2. 성형 공정: 스프레이 펌프의 총검(반-총검 알루미늄, 전체 총검 알루미늄)과 나사산은 모두 플라스틱이며 일부는 알루미늄 커버와 상단에 전기 도금된 알루미늄 층이 있습니다. 스프레이 펌프의 내부 부품은 대부분 PE, PP, LDPE 등의 플라스틱 재질로 사출 성형되어 있습니다. 유리구슬, 스프링 등의 부품은 일반적으로 아웃소싱됩니다.
3. 표면 처리: 스프레이 펌프의 주요 구성 요소는 진공 전기 도금, 알루미늄 전기 도금, 스프레이 및 사출 성형에 사용할 수 있습니다.
4. 그래픽 인쇄: 핫 스탬핑, 스크린 인쇄 등의 공정을 사용하여 노즐 표면과 노즐 플레이트 표면에 그래픽을 인쇄할 수 있습니다. 그러나 깔끔한 외관을 유지하기 위해 일반적으로 노즐 자체에는 인쇄가 이루어지지 않습니다.
5. 정밀 제조 공정: 마이크로-홀 가공: 레이저 드릴링: 직경이 0.1mm 미만이고 홀 벽 거칠기가 Ra < 0.8μm인 홀을 펨토초 레이저 가공합니다. 마이크로-사출 성형: 의료용 마이크로-스프레이에 적합한 나노-레벨 노즐을 제조하는 LIGA 공정입니다. 밸브 어셈블리: 스프링 프리로드(압력 5-15N)는 즉각적인 밸브 반응을 보장합니다. 6-축 로봇은 정확한 위치 지정을 위해 사용됩니다. 용접 강도가 20MPa 이상인 씰의 초음파 용접. 자동 감지: 분무 원뿔 각도 및 입자 크기 분포에 대한 고속 카메라 분석; 기밀시험(0.5MPa 압력 1분간 유지, 누수 없음)
세 가지 기술 원리
1. 주요 구성 요소: 기존 스프레이 펌프는 주로 노즐/펌프, 디퓨저, 중앙 가이드 튜브, 잠금 캡, 밀봉 개스킷, 피스톤 코어, 피스톤, 스프링, 펌프 본체 및 흡입 튜브로 구성됩니다. 피스톤은 피스톤 시트에 연결된 개방형 피스톤으로, 압축 로드가 위쪽으로 움직일 때 펌프 본체가 바깥쪽으로 열리고 위쪽으로 움직일 때 작업 챔버가 닫히는 효과를 얻습니다. 다양한 펌프의 구조적 설계 요구 사항에 따라 관련 구성 요소가 다를 수 있지만 원칙과 궁극적인 목표는 동일합니다. 즉, 내용물을 효과적으로 흡입하는 것입니다.
2. 제품 구조 참조 노즐 최적화: 소용돌이 챔버 또는 팬- 모양의 홈 구조를 활용하여 분무 각도(15도 -90도) 및 적용 범위를 제어합니다. 압력 제어 밸브: 내장된-스프링 또는 다이어프램은 액체 유량을 조정하고 다양한 점도(1-1000cps)의 액체에 적용할 수 있습니다. 적하 방지 시스템: 이중 밀봉 밸브(입구 체크 밸브 + 출구 스프링 밸브)로 액체 역류 방지, 압착 후 잔량<0.01mL.
3. 물 배출 원리: 배기 과정: 초기 상태에서 베이스 챔버에 액체가 없는 것으로 가정합니다. 프레스 헤드를 누르면 압축 로드가 피스톤을 움직여 피스톤 시트를 아래로 밀어 스프링을 압축합니다. 챔버 내의 부피가 압축되어 공기압이 증가하고, 스톱 밸브가 취수관의 상부 포트를 밀봉합니다. 피스톤과 피스톤 시트가 완전히 밀봉되지 않았기 때문에 가스 힘으로 인해 피스톤과 피스톤 시트 사이의 틈이 벌어지고 피스톤과 피스톤 시트가 분리되어 빠져나오게 됩니다. 물 흡입 과정: 배기 후 프레스 헤드를 풀면 압축된 스프링이 풀려 피스톤 시트가 위쪽으로 밀려납니다.
피스톤 시트와 피스톤 사이의 틈이 닫혀 피스톤과 압축 로드가 함께 위쪽으로 밀려납니다. 작업실 내 부피가 증가하고 기압이 감소하면 거의-진공이 생성되어 정지 밸브가 열립니다. 용기 내 액체 표면 위의 공기 압력으로 인해 액체가 펌프 본체로 유입되어 물 흡입 과정이 완료됩니다. 물 출력 과정은 배기 과정과 동일한 원리를 따릅니다. 차이점은 이제 펌프 본체가 액체로 채워져 있다는 것입니다. 프레스 헤드를 누르면 한편으로는 스톱 밸브가 흡입 파이프의 상단을 밀봉하여 액체가 용기로 되돌아가는 것을 방지합니다. 반면에 액체(비압축성 유체)의 압축으로 인해 액체는 피스톤과 피스톤 시트 사이의 틈을 강제로 열어 압축 튜브로 흘러 들어가 노즐에서 빠져나옵니다.
4. 분무화 원리: 노즐 개구부가 매우 작기 때문에 가압이 원활하면(즉, 압축 튜브에 특정 유속이 있는 경우) 작은 구멍에서 흘러나올 때 액체 유속이 매우 높습니다. 즉, 공기는 액체에 비해 비교적 높은 유속을 가지며, 이는 물방울에 영향을 미치는 고속-공기 흐름과 동일합니다. 따라서 후속 원자화 원리 분석은 볼-형 노즐의 분석과 정확히 동일합니다. 즉, 공기가 큰 물방울을 작은 물방울로 충돌시켜 점차적으로 물방울을 미세화합니다. 동시에, 고속으로 흐르는 액체는-노즐 근처의 가스 흐름을 유도하여 가스 속도를 증가시키고 압력을 감소시켜 국부적인 음압 영역을 생성합니다. 이로 인해 주변 공기가 액체에 혼합되어 기체-액체 혼합물이 형성되어 원자화가 발생합니다.
5. 원자화 성능 매개변수 참조 입자 크기 분포: D50(중앙 입자 크기)은 향수 스프레이의 경우 30-50μm, 살충제 스프레이의 경우 80-150μm와 같은 적용 요구 사항을 충족해야 합니다. 스프레이 속도: 수동 펌프 단일 스프레이 볼륨 0.05-0.2mL, 전기 펌프 연속 스프레이 볼륨 최대 10-100mL/min; 원자화 효율: 에너지 전환율 70% 이상, 액체 폐기물 감소.
6. 기술 개발 지능형 제어: 원자화 매개변수의 실시간 조정을 위한 통합 압력 센서 및 MCU 칩-(예: 습도-연계 스프레이); 친환경 제조: 미세플라스틱 오염을 줄이기 위해 바이오{5}}기반 플라스틱(예: PBAT) 및 오일 프리 윤활 기술을 사용합니다. 나노규모 원자화: 정전기 원자화 기술로 입자 크기 구현<1μm, used for lung drug delivery or semiconductor cleaning.
