JP2005278841A - 吐水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】密閉容器内の容積を、ガスにより加圧される液体の圧力に応じて自動的に変化できるようにし、容器内の水や薬液が外部に出て携帯具が濡れたりすることを防止できるとともに、外気温の変化等によっても容器内の圧力変動を生じることがなく、常に所定圧力で適正な吐水を行うことができる吐水装置を提供する。
【解決手段】密閉空間を形成可能な容器と、一端が密閉空間に連通可能であり、他端が前記密閉空間外に連通可能である通水路と、この通水路を開閉する開閉弁とを備え、密閉空間内に貯留されたガスにより加圧される液体を通水路の他端から吐出させる吐水装置であって、容器の内壁の一部に弾性力が付与された隔壁によって分離された移動室を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、密閉空間内に貯留されたガスにより加圧される液体を通水路の他端から吐出させる吐水装置に関するものである。

炭酸水などのガスを含有した液体は、人体に対して、血行促進や温感刺激、角質除去、静菌作用、洗浄効果などの各種の効果を与える。したがって、このような液体を、使用場所を選ばずに何処でも手軽に吐出させ使用できる小型の吐水装置があると便利である。

近年、このような吐水装置として、密閉空間を形成可能な容器と、一端が前記密閉空間に連通可能であり、他端が前記密閉空間外に連通可能である通水路と、この通水路を開閉する開閉弁とを備え、密閉空間内に貯留されたガスにより加圧される液体を前記通水路の他端から吐出させる種々の吐水装置が開発されている。

ところが、このような吐水装置においては、密閉空間内に貯留されたガスの圧力が外気温度の上昇、振動その他各種要因によって異常に上昇し、洗浄等の使用の際に加圧液体の吐出勢いが強すぎて適正な機能を発揮できなくなる場合がある。

そこで従来では、液体の吐出勢いを適正に保持するために、リリーフ弁のように、圧力が異常に上昇したときに、圧力を外部に逃す機構を備えた構成のものが提案されている（例えば特許文献１または特許文献２参照）。
特開平１０−１４９４９号公報 特開平１０−１５０２３号公報

しかしながら、特許文献１または特許文献２に記載された従来の技術では、装置の向きによっては、リリーフ弁からガスだけでなく、容器内の水や薬液が一緒に出てくるため、持ち運びの時にカバン等の携帯具が濡れるなどの問題があった。

また、一時的に外気温が上昇して内圧が高くなった場合、圧力を逃してしまうので、再びもとの気温に戻ったときに圧力が低下してしまい、吐水ができなくなる場合があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、密閉容器内の容積を、ガスにより加圧される液体の圧力に応じて自動的に変化できるようにして、容器内の水や薬液が外部に出て携帯具が濡れたりすることを防止できるとともに、外気温の変化等によっても容器内の圧力変動を生じることがなく、常に所定圧力で適正な吐水を行うことができる吐水装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、請求項１に係る発明では、密閉空間を形成可能な容器と、一端が前記密閉空間に連通可能であり、他端が前記密閉空間外に連通可能である通水路と、この通水路を開閉する開閉弁と、を備え、前記密閉空間内に貯留されたガスにより加圧される液体を前記通水路の他端から吐出させる吐水装置であって、前記容器の内壁の少なくとも一部に弾性力が付与された隔壁によって分離された移動室を有する、ことを特徴とする吐水装置を提供する。

請求項２に係る発明では、前記隔壁は、その隔壁自体が弾性材によって構成され、またはバネによって弾性力が付与され、または移動室を密閉空間として空気バネを構成することによって、弾性力が付与された吐水装置を提供する。

請求項３に係る発明では、前記隔壁は可撓性部材で構成されている吐水装置を提供する。

請求項４に係る発明では、前記弾性力を調整する調整手段を有する吐水装置を提供する。

請求項５に係る発明では、前記移動室には外気に連通した空気孔が設けられている吐水装置を提供する。

請求項６に係る発明では、前記隔壁は可撓性部材で構成された密閉容器である吐水装置を提供する。

請求項７に係る発明では、前記ガスは、二酸化炭素である吐水装置を提供する。

請求項８に係る発明では、前記ガスは、薬剤反応により発生したものである吐水装置を提供する。

本発明に係る吐水装置よれば、容器の内壁の少なくとも一部に弾性力が付与された隔壁によって分離された移動室を有する構成としたことにより、容器内の容積を、ガスにより加圧される液体の圧力に応じて、自動的に変化させることができ、容器内の水や薬液が外部に出て携帯具が濡れたりすることを確実に防止することができる。また、外気温の変化等によっても容器内の圧力変動を生じることがなく、常に所定圧力で適正な吐水を行うことができる。

また、弾性力を調整して、通常使用する圧力においても、隔壁を移動するようにすることもできる。この場合、吐出装置の使用初期においては容器内の容積を大きくし、使用後半においては容器内の容積を小さくすることができるので、容器内の容積が一定の場合に比べて、使用初期においては容器内の圧力を低下させて、使用後半においては容器内の圧力を高めることができる。従って、吐水の勢いを均一化する効果があり、吐水を人体に大して用いる際に、吐水の勢いが使用中に変わってしまうことがないので、好ましい。

本発明に係る吐水装置において、隔壁が弾性材によって弾性力を付与されている構成とした場合には、隔壁自体については通常の材料を適用し、弾性材を挿入設置するだけの簡単な構成とすることができるため、比較的容易に実施することができるとともに、容器内の内圧に対応する隔壁の移動量の設定については、使用する弾性材の弾性材定数を設定することにより、所望の隔壁移動機能を高精度で得ることができる。

また、隔壁自体を可撓性部材によって構成した場合には、隔壁自体が容器の内圧変動に対応して一定の自在度をもって変形するので、可撓性部材自体がシール材の役割を果たすので、装置の簡略化ができる。又、隔壁の移動に際して、可撓性部材自体の変形のみによるので、隔壁と容器の摺動摩擦などもなく、又固着などの心配もないので、信頼性も確保できる。

さらに、隔壁を可撓性部材で構成したうえで、バネにより、または移動室を密閉空間とした場合における移動室内空間の気圧により、もしくは移動室を大気開放空間とした場合における大気圧により、弾性力が付与されている構成とした場合には、容器内の容積を液体の圧力に応じて可変とする機能に加え、付与された弾性力によって液体の圧力を調整する機能が得られる。したがって、使用初期と使用後半において吐水の勢いを均一化する効果も保持することができる。

なお、隔壁を可撓性部材で構成し、弾性材によって弾性力が付与されている構成とした場合には、付与する弾性力を適宜設定することにより、隔壁自体の変形によって容器の内圧変動に順応して密閉容器内の容積変化を高精度で達成することができるとともに、バネ力によって内圧低下時等における復帰力が付与されるため、俊敏な復帰機能を得ることができる。

一方、隔壁を可撓性部材で構成し、気圧により弾性力が付与されている構成とした場合には、弾性材の省略等により構成を簡素化することができる。

また、移動室に外気に連通した空気孔を設ける構成とした場合には、隔壁の移動または変形等による移動室の容積変動時に移動室内の空気が外部に出入りすることにより、隔壁の移動または変形が円滑に行える。

また、隔壁を可撓性部材で構成された密閉容器として構成した場合には、この密閉容器を例えば球状部材として容器内の液体内に潜水状態で収容する等の方法で、容器内の圧力変動によって球状部材を圧縮または膨張させ、これにより容器内の容積を変化させることができるので、容器自体についての格別の部品や容器の必要性を省略することが可能となる。したがって、既存の容器をそのまま適用する等、容器構造の簡便化を容易に図ることができる。

なお、隔壁を非可撓性部材で構成した場合には、隔壁の移動量に対応する容器内の変化量を明確に設定することができるので、使用初期と使用後半において吐水の勢いを均一化する機能を高精度で行うことができる。

また、前記ガスを二酸化炭素とした場合には、水に対する溶解度が高く、かつ人体に無害であるという利点が得られる。すなわち、一般的にガスは圧力が高いほど水によく溶け、圧力が下ると、水に対する溶解度は減少する。よって吐水時に圧力が低下すると同時に、ガスの水に対する溶解度もさがるため、吐水中は容器内の水から、溶解しきれなくなったガスが放出される。この放出されたガスにより、容器内の圧力減少の緩和が起こる。溶解度が高いガスほど、水中から放出されるガスの量が多くなるため、溶解度の高いガスを用いることが好ましい。しかも、二酸化炭素は溶解度が高い上に人体に無害である。

また、前記ガスを薬剤反応により発生したものとした場合には、薬剤によりガスを発生させるので、繰り返し何度でも使用することができる。

以下、本発明に係る吐水装置の実施形態について、図面を参照して説明する。

＜第１実施形態（図１〜図３）＞
図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態による吐水装置を縦断面として示す全体構成図である。図１（Ｂ）および（Ｂ）は、それぞれ変形例を示す部分拡大図である。図２および図３は作用説明図である。

図１（Ａ）に示すように、本実施形態の吐水装置１は、液体２を上方から注入し得る上端開口の瓶型容器３と、この容器３の上端開口部にネジ部４を介して装着される着脱可能な蓋５とを有し、施蓋により容器３内に密閉空間６を形成することが可能とされている。

容器３の内部中央位置には、施蓋時における蓋５の下端部に当接する高さ位置から容器３の略中央高さ位置まで垂下する上下端開放の給水筒７が設けられ、この給水筒７の底部には貫通孔８が設けられている。

給水筒７の内側には上端が斜めに切断された爪９を有するホルダ受部１０が設けられている。このホルダ受部１０には、図３に示すように、発泡薬剤を保持する筒状の薬剤ホルダ（仮想線）１１をこのホルダ受部１０により容器３内の所定高さ位置に挿入保持できるとともに、施蓋により上方から薬剤ホルダ１１を押圧した際に、爪９に接触して薬剤ホルダ１１の下端部が破断し、内部の薬剤が容器３内の液体２と接触し得るようになっている。このとき、シール材１１ａはホルダーの内側に折り曲げられ薬剤と水が反応する。

蓋５は、上述したネジ部４を有する基蓋５ａと、この基蓋５ａに上向き付勢用のスプリング１２を介して押し下げ可能に設けられた操作蓋５ｂとを有し、蓋５の内部には、一端が容器３内の中央位置で開口し、他端が蓋５の外側方に向って開口する通水路１３が形成されている。この通水路１３の容器３内方側の端部に、操作蓋５ｂの押し下げにより開口し、通水路１３を開閉する開閉弁１４が設けられている。

容器３は、内壁の少なくとも一部に弾性力が付与された隔壁１５によって分離された移動室１６を有する構成とされている。隔壁１５は、本実施形態では容器３内の底壁３ａ上方にこの底壁３ａと平行な内部底壁として構成されている。この内部底壁としての隔壁１５は、外周面にシールリング１７有し、このシールリング１７を容器３の周壁３ｂ内面に水密に接して上下方向に摺動可能な構成とされている。これにより、容器３の周壁３ｂと、底壁３ａと、隔壁１５とにより囲まれた移動室１６が形成される。

そして、容器３の周壁３ｂ内面には、給水筒７の下方位置で、かつ底壁３ａから所定距離上方位置にストッパ１８が突出しており、隔壁１５は、このストッパ１８に当接する高さ位置を上限として、容器３内で上下方向に移動し、これにより移動室１６は上下の幅が拡縮できる室として形成されている。なお、ストッパ１８は、容器３の周壁内面の同一高さ位置に沿うリング状のもの、あるいは複数個に分割して間隔的に配置したもの等、種々の形態とすることができる。

隔壁１５は、その下方に配置した弾性材例えば圧縮コイルスプリング等のバネ１９によって、上向きの弾性力を付与されている。なお、本実施形態では大径な１つのバネ１９を隔壁の中心位置に配置して隔壁を支持する構成としているが、これは例示であり、種々のバネ構成を適用することができる。例えば複数のバネを隔壁１５の周方向に沿って均等な配置で設けてもよい。要するに、バネ１９は、隔壁１５を水平状態を保持した状態で容器３の周壁３ｂ内面に接触する機能を有するものであればよい。また、弾性材としては、例えばスポンジやゴムのブロック等を適用することもできる。

図１（Ｂ）は、隔壁１５の一変形例を示している。この変形例では、隔壁１５を水平に保つ為に、隔壁を厚くした構成とされている。また、隔壁１５の傾きを防止するように、下端周縁部にガイド１５ｄが設けられている。

また、図１（Ｃ）は、隔壁１５を支持するバネの弾性力を可変とする、他の変形例を示している。この変形例では、容器３の底壁３ａが、この容器３の本体部分と別構成されている。そじて、底壁３ａの外周縁部には、雄ねじ３２が形成されており、容器３の側壁３ｂの内面に形成された雌ねじ３３に螺合されている。また、底壁３ａの例えば中央部分の空気孔２０部分を利用して、ドライバー工具等を挿入し得る回転工具装着部３４が形成されている。これにより、底壁３ａを回転させて容器３の軸方向に沿って移動させ、隔壁１５との間の高さ間隔を調整することができるようになっている。したがって、バネ１９の弾性力を調整し、移動室１６容積が、容器３内での発生ガス圧に適正に対応させることが可能となる。

移動室１６には、外気に連通した空気孔２０が設けられている。本実施形態では、容器３の底壁３ａ中央位置に、例えば１個の所定径の空気孔２０が穿設されている。これにより、空気孔２０を通して移動室１６内と外部とが連通し、通気状態となるため、隔壁１５が容器３内で上下動する際の空気抵抗が減少する。

次に作用を説明する。

本実施形態の吐水装置１を使用する場合には、図２に示すように、容器３の蓋５を一旦外し、上端開口部から容器３内に水等の液体２を注入する。注入する液体２の量は、この液体２を加圧するためのガスを貯留すべき所要量の空間が容器３内に形成される量、例えば水面が給水筒７の上部近傍の高さとなる位置であり、吐水装置１毎に対応して設定される。液体２を注入した直後は、図２に示すように、バネ１９によって下方から支持されている隔壁１５が、例えば注入した液体２の全重量に抗して、ストッパ１８に当接する初期高さ位置に保持される。この状態では、隔壁１５と底壁３ａとの間に形成されている移動室１６の容積が最大となっている。

液体２を容器３内に注入した後、吐水を行う場合には、給水筒７内におけるホルダ受部１０に発泡薬剤を保持する筒状の薬剤ホルダ１１を挿入すし、容器３に対して蓋５を被せ、ねじ回して施蓋する。この施蓋により、容器３内を密閉空間６とするとともに、施蓋により下降する蓋５の内底部によって薬剤ホルダ１１を上方から強く圧下しこれにより、薬剤ホルダ１１の下端部を破断部９に当接させて破断により開口させる。この破断により、薬剤ホルダ１１の開口した破断部９から、薬剤ホルダ内の薬剤を液体２に接触させる。

なお、薬剤としては、例えば炭酸水素ナトリウムと有機酸例えばクエン酸などの果実酸を適用する。これらが液体２である水に溶解すると、炭酸ガスが発生する。発生した炭酸ガスは水中に気泡として含有されるとともに、容器３内の上部に充満する。

また、炭酸ガスは他のガスと比較して、水への溶解性が非常に高い。このため、減圧、または攪拌効果による、気泡の発生量が大きく、気泡を含有した吐水を行う際、加圧ガスとして非常に優れている。節水効果を求められる携帯用吐水装置のように、小型小容量の容器を用いて少量の液を吐水する場合において、特に好ましい。

ここで、ガスの水への溶解性について比較した例を示す。人体に害がなく、大気中に容易に放出可能な気体として、空気中に含まれる窒素、酸素、二酸化炭素を例にあげ比較してみると、水に対する溶解度の比率は窒素：酸素：二酸化炭素＝１：２：４０であり、二酸化炭素は他の気体より溶解度が高いことが分かる。

人体洗浄等の使用に際しては、図３に示すように、吐水装置１を逆さまにして操作蓋５ｂを押し上げる。これにより、開閉弁１４が開となり、容器３の中央に開口している通水路１３および給水穴を介して給水筒７および容器内の液体が排出される。一方、給水筒７の外側上部下部には液体が残り、図３に矢印ｃで示すように給水筒７の外側の液体２が上部の炭酸ガスによって加圧されている。そこで、操作蓋５ｂを押し続けた場合には、給水筒７の外側上部の炭酸ガスによる加圧力で液体２が給水筒７の下方に移動し、開口する開閉弁１２および通水路１３を介して吐出される。

所定温度の水に対して炭酸ガスの溶解が飽和した後、さらに発生する炭酸ガスは、容器３内上部の密閉空間６内に充満して圧縮状態となる。この密閉空間６内に貯留されたガスの圧力が上昇すると、ガス圧によって水面が加圧される。この加圧力が容器底部３ａ側の隔壁１５を下方に押下げているバネ１９の弾性よりも大きくなると、図３（Ａ）に示すように、隔壁１５が押し上げられて上方に変位し、隔壁１５の移動室１６の容積が縮小される。

図３（Ｂ）は、容器３内に存在するガス圧の作用ひいては吐出量が、移動室がある場合と無い場合について変動することを説明するためのグラフである。図３（Ｂ）に曲線（ａ）で示すように、移動室が無い場合には容器３内が定容積であるため、ガス発生時の圧力が高く、時間経過（使用）によって急激に低下する傾向となる。これに対し、図３（Ｂ）に曲線（ｂ）で示すように、移動室が有る場合には容器３内が定容変動可能であるため、ガス発生時の圧力により容積が拡大して加圧量が極端に高くならない。一方、使用により液体が減少して容器内圧力が低下すると、隔壁１５が移動室１６内側からの弾性力によって容器３内の容積が小さくなるため、使用による吐出量低下は小さくなる。

このように、隔壁１５が押し下げられ、移動室１６の容積の縮小に伴い、容器３内の液体収容部分の容積が相対的に拡大されることにより、本実施形態では容器３内の圧力が過度に上昇することを防止される。したがって、従来技術のように、過度の圧力上昇が発生しないため、容器３内から水や薬液が出てくることがなく、持ち運びの時にカバン等の携帯具が濡れることを解消できる。

また、一時的に外気温が上昇して内圧が高くなった場合において、移動室圧力を逃して過度の圧力上昇を防止できるだけでなく、再びもとの気温に戻ったときに圧力が低下した場合においては、隔壁１５が上昇して容器３内の液体収容部分の容積が縮小する。このように、容器３内の容積を、ガスにより加圧される液体２の圧力に応じて自動的に変化できるようになり、外気温の変化等によっても容器３内の圧力変動を生じることを防止することができる。したがって、常に所定圧力で適正な吐水を行うことができるようになり、また、吐水の勢いを均一化することができる。

なお、隔壁１５を非可撓性部材で構成した場合には、隔壁１５の移動量に対応する容器３内の変化量を明確に設定することができるので、使用初期と使用後半において吐水の勢いを均一化する機能を高精度で行うことができる。

以上のように、本実施形態によれば、容器３の内壁の少なくとも一部に弾性力が付与された隔壁１５によって分離された移動室１６を有する構成としたことにより、容器３内の容積を、ガスにより加圧される液体２の圧力に応じて、自動的に変化させることができ、容器３内の水２や薬液が外部に出て携帯具が濡れたりすることを確実に防止することができる。また、外気温の変化等によっても容器３内の圧力変動を生じることがなく、常に所定圧力で適正な吐水を行うことができる。

また、本実施形態では、隔壁１５がバネ１９によって弾性力を付与されている構成としたことにより、隔壁１５自体については通常の材料を適用し、バネ１９を挿入設置するだけの簡単な構成とすることができるため、比較的容易に実施することができる。また、容器３内の内圧に対応する隔壁１５の移動量の設定については、使用するバネ１９のバネ定数や予めバネを縮めることで設定したバネの初期荷重などを設定することにより、所望の隔壁移動機能を高精度で得ることができる。

さらに、移動室１６に外気に連通した空気孔２０を設ける構成としたことにより、隔壁１５の移動または変形等による移動室１６の容積変動時に移動室１６内の空気が外部に出入りすることにより、隔壁１５の移動または変形が円滑に行える。

なお、以上の実施形態では弾性力を付与する手段を弾性材とするとともに、移動室１６には外気に連通した空気孔が設けられた構成としたが、弾性力を付与する手段として密閉空間６内の充填空気圧の弾性力を利用する構成とすることも可能である。この場合には、上述したバネ１９および空気孔２０を設けることなく、移動移動室１６を密閉空間とする。これによって、空気の弾性を利用してより簡単な構造で前記同様の機能を得ることができる。

また、本実施形態においては、使用者が万一、容器３内に空気層を確保せず、満水にしてしまっても、圧力の異常上昇に応じて移動隔壁が移動する設定とすることにより、圧力上昇を防ぐことが可能である。

この場合、圧力の異常上昇の値、すなわち移動隔壁が移動する設定を、容器の耐圧性能から決定しても良い。

また、吐水圧については、初期に一定圧に設定することにより、すなわち使用初期で予めバネを縮める設定にすることにより、使用時においては、吐水の勢いが一定となり、かつ吐水時間も長くなる等の利点が得られる。

さらに、逐次使用によって最初に設定した吐出圧（例えば０．４９ＭＰａ）から水量が少なくなって吐出圧が減少（例えば０．１９ＭＰａ）しても、規定通りに動くような設定のバネを適用することにより、常に一定の吐水圧力を確保することができる。

＜第２実施形態（図４、図５）＞
本発明の第２実施形態では、隔壁が可撓性部材で構成されるとともに、バネによって弾性力が付与され、かつ移動室には外気に連通した空気孔が設けられている吐水装置１の例について説明する。

図４は、本実施形態による吐水装置１の容器底部を一部断面として示す斜視図であり、図５は、図４に示した構成の要部を一部拡大して示す断面図である。なお、図示以外の構成については、第１実施形態と同様であり、当該部分についての説明は省略する。

図４および図５に示すように、本実施形態の吐出装置では、可撓性部材からなる隔壁１５としてダイヤフラム１５ａを適用するとともに、ダイヤフラム１５ａの内側にバネとして圧縮コイルスプリング１９を配置している。

すなわち、密閉空間を形成可能な容器３の底部は、この容器３の周壁３ｂと別体として構成された円板状の底板（３ａ）として構成されており、この底板（３ａ）の中央部に空気孔２０が穿設されるとともに、底板（３ａ）の外周部には筒状枠２１が一体に立ち上がっている。この筒状枠２１が容器３の周壁３ｂより大径であり、筒状枠２１の内面がシールリング２２を介して容器３の周壁３ｂに嵌合固定されている。

ダイヤフラム１５ａは、この底板（３ａ）の上にリング状のダイヤフラム支持具２３を介して載置固定されており、ダイヤフラム１５ａの上端部分の外側にはリテーナ２４が設けられている。ダイヤフラム１５ａの上端部分の内側に、上方に向う弾性力を付与するバネとしての圧縮コイルスプリング（１９）が配置されている。そして、ダイヤフラム支持具２３の外周側からダイヤフラム１５ａの上側主部の中央部を除く略全体が、ダイヤフラム１５ａのストロークを規制するための冠状のストッパ２５によって覆われている。このストッパ２５が、底板（３ａ）および容器３の周壁３ｂ内面側に固定され、ダイヤフラム１５ａの上昇ストロークの規制および径方向移動の規制を行うようになっている。ストッパ２５の上端面部の中央には大径円形孔２６が開口するとともに、このストッパ２５の上端面部の水平なリング状部分には、周方向に沿って複数の小径円形孔２７が一定の間隔で開口している。これらの大径円形孔２６および小径円形孔２７を介して、容器３内の圧力がダイヤフラム１５ａに作用するようになっている。

このような構成の第２実施形態によると、第１実施形態における基本的な効果に加え、隔壁１５自体を可撓性部材であるダイヤフラム１５ａによって構成したたことによる効果が奏される。すなわち、隔壁自体が容器３の内圧変動に対応して一定の自在度をもって変形するので、隔壁が固着する心配がない。又、外気温度や容器内の圧力によって容器が変形・膨張してもダイヤフラム１５ａ自体や取付け部が容易に変形できるので水漏れなどの心配もない。

また、隔壁１５を撓性部材であるダイヤフラム１５ａにより構成し、バネによって弾性力が付与されている構成としたので、隔壁自体の変形によって容器３の内圧変動に順応して容器３内の容積変化を高精度で達成することができるとともに、バネ力によって内圧低下時等における復帰力が付与されるため、俊敏な復帰機能を得ることができる。

＜第３実施形態（図６〜図８）＞
本発明の第３実施形態では、隔壁１５が可撓性部材で構成された密閉型容器である場合について説明する。

図６および図７は、本実施形態による吐水装置１の容器３底部を示す断面図である。図８は、変形例を示している。

本実施形態の吐水装置１では、可撓性部材で構成された密閉容器としての隔壁１５が、例えば中空な球状部材１５ｂとして構成されている。この球状部材１５ｂとしての隔壁１５は例えばゴム製であり隔壁１５の内部には、所定圧力の気体、例えば空気が充填されている。

この密閉容器としての隔壁１５が容器３内の加圧液中に配置されている。この隔壁１５はゴム製であるため弾性的に伸縮できるとともに、密閉容器としての隔壁内に充填されている気体自体も弾性流体であり、全体が弾性素材により構成されている。そして、容器３内において、全表面が周囲から加圧力を受けるようになっている。図６は、容器３内の圧力が低い初期状態（第１実施形態における図２の状態に対応）における隔壁状態を示している。この図６に示すように、容器３内の圧力が低い場合には、球状部材１５ｂとしての隔壁１５の径Ｄ１が一定以上を保持している。これに対し、図７は容器３内の圧力が高い使用状態（第１実施形態における図３の状態に対応）における隔壁状態を示している。この図７に示すように、容器３内の圧力が高い場合には、球状部材１５ｂとしての隔壁１５の径がＤ２で示すように、縮小する。一定以上を保持している。

このように、本実施形態では、容器３内の圧力変動によって球状部材１５ｂを圧縮または膨張させ、これにより容器３内の容積を変化させることができる。したがって、第１実施形態で示した基本的効果と同様の効果が奏される。そして、これに加え、本実施形態では、隔壁１５を球状部材１５ｂとして液中に配置させるだけの簡便な構成として適用することができ、格別の部品や容器３を必要とすることがない。したがって、例えば既存の容器３をそのまま適用する等、容器構造の簡便化を容易に図れるようになる。

なお、図６および図７に示した構成の場合には、最初の水が少ない等の理由により、圧力が低い場合でも、容器内体積が増える（ゴムが縮む）ので、特に吐水初期において吐水がさらに弱くなってしまう可能性がある。

そこで、本実施形態では変形例として、図８に示すように、球状部材１５ｂとしての隔壁１５内に圧縮コイルスプリング２８等のバネを挿入し、または高圧気体を充填する等、一定荷重がかかった時だけ作用する構成とすることが望ましい。

＜第４実施形態（図９〜図１１）＞
本実施形態では、隔壁１５が可撓性部材、特に弾性体によって構成されている吐水装置１、すなわち隔壁自体がバネによって構成され、それにより弾性力が付与されている吐水装置１について説明する。

図９および図１０は、本実施形態による吐水装置１の容器底部を示す断面図である。図１１は、変形例を示している。

本実施形態の吐水装置１では、隔壁１５が例えば板バネ１５ｃとして構成されている。すなわち、図９および図１０に示すように、密閉空間を形成可能な吐水装置１の容器３の底部中央部に空気孔２０としての円形孔が形成されるとともに、この円形孔部位における底部３ａの上面に断面円弧状の凹部２９が形成されている。そして、底部３ａ上側の周辺部上に、球面状の板バネ１５ｃの周辺部がパッキン３０およびパッキン押え３１を介して装着され、これにより吐水装置１の容器３の底部３ａの空気２０孔を塞ぐ状態となっている。

板バネ１５ｃは、弾性力の向きにより一定以上の湾曲をした場合に、各湾曲方向に弾性力が変更されて戻らなくなる、いわゆるトグルバネとして構成されている。

図９は、容器３内の圧力が低い初期状態（第１実施形態における図２の状態に対応）における隔壁状態を示している。この図６に示すように、初期状態における容器３内の圧力が低い場合には、板バネ１５ｃを側面視で凸形状とし、容器３内の容積を狭い状態となるようにする。この場合、板バネ下方かつ容器３底部上方の空間が移動室となり、この移動室１６の容積は大となる。

これに対し、図１０は容器３内の圧力が高い使用状態（第１実施形態における図３の状態に対応）における隔壁状態を示している。この図１０に示すように、容器３内の圧力が高い場合には、板バネ１５ｃが容器３内の圧力高化により、側面視で凹形状となるように自動的に変化する。これにより、容器３内の容積が拡大した状態となる。この場合、板バネ下方かつ容器底部上方の空間の移動室１６の容積は小となる。

このように、本実施形態では、圧力が一定値を超えると、板バネが変形して容器３の体積が増加して圧力低下対応状態となる。ただし、初期状態への自動復帰は行われない。そこで、再び使用する際には、人為的に指等で板バネ１５ｃを押上げ、再び図９の状態に戻せばよい。

このように、板バネ１５ｃを金属や樹脂の薄板等で構成し、この薄板の取付けを別体のパッキン３０の様な弾性体で構成すれば、上述した変形を確実に起こすことが可能であり、繰り返し使用する吐水装置として適している。

図１１に示した変形例においては、図１０に対応する凹形への変形時に、板バネ１５ｃが容器底部の下方に大きく突出する構成となっている。これにより、容器３内圧力が大きくなった場合には、容器３が設置面上に直立できないように状態になり、曲率の大きい湾曲が板バネに発生し、圧力過大である場合の警告として使用者に通報する手段として利用することができる。

＜第５実施形態（図１２）＞
本実施形態では、隔壁１５が可撓性部材によって構成されている吐水装置１について説明する。

図１２は、本実施形態による吐水装置１の容器底部を示す断面図である。

本実施形態の吐水装置１では、図１２に示すように、容器３の底部が密閉されており、この容器３の内底部から所定の高さ位置に、可撓性部材で構成された隔壁１５ｅが設けられている。この隔壁１５ｅは、容器３の内底部に上部空間と区画された移動室１６を形成する。

この隔壁１５ｅは、例えばゴムや樹脂膜等により構成されており、非弾性（極めて弾性が小さい場合を含む）の材料が適用され、容器３内の圧力変動によって変形することはできるが、自己の弾性力のみによっては容器３内の圧力に対抗することはないものであり、容器３内の圧力によって形状が変化する。ただし、この隔壁１５ｅには、容器３内での変形を許容するために、例えば凸リング状、蛇腹状その他各種形状の襞等による変形許容部３５が形成されている。

そして、容器３内において、例えば上方から加圧力を受けた場合には、図１２に仮想線で示すように撓み、移動室１６を縮小させる。そこで、本実施形態では、容器３内の圧力変動によって隔壁１５ｅを変形させ、これにより容器３内の容積を変化させることができる。

なお、本実施形態では、移動室１６が密閉空間であるため、容積が縮小すると移動室１６内の気圧は高まり、この移動室１６内の弾性流体である圧縮空気により、液体圧力と釣合う位置での変形停止は可能である。

このように、本実施形態では、移動室を密閉空間とした場合における移動室内空間の気圧により、隔壁１５ｅに弾性力が付与され、これにより、第１実施形態で示した基本的効果と同様の効果が奏される。

また、隔壁１５ｅを可撓性部材で構成し、気圧により弾性力が付与されている構成としたことにより、弾性材の省略等により構成を簡素化することができる。

＜他の実施形態＞
なお、本発明では、図示しないが、隔壁を可撓性部材で構成したうえで、バネ等の弾性材により弾性力が付与されている構成とすることも可能である。この場合には、容器内の容積を液体の圧力に応じて可変とする機能に加え、バネにより付与された弾性力によって液体の圧力を調整する機能が得られる。したがって、使用初期と使用後半において吐水の勢いを均一化する効果も保持することができ、この構成のもとでも第１実施形態で示した基本的効果と同様の効果が奏される。

なお、以上の他に、圧力過大である場合の警告として使用者に通報する手段として、隔壁に意図的に構造強度の低い部分（板バネではなく、ＰＥＴボトル、あるいはそれより強度の低い材料で構成した部分）を設け、容器内圧力が異常に上昇した時に変形させて使用不可とする簡便な構成としてもよい。

また、応用例として、隔壁にガス透過膜（例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）など）を併用し、容器内が高圧（例えば０．３９〜０．４５ＭＰａ）になったとき、初めて容器３からガスが抜けるような構成とすることも可能である。

例えば、弾性力を弱めて、使用初期に隔壁が移動して容器内の容量を大きくする様に設定にすれば、使用初期の圧力を弱めて、吐水の勢いを弱めることができる。このように、使用者が好みに応じて吐水の勢いを調整できる。

（Ａ）は、本発明の第１実施形態による吐水装置の構成を示す全体断面図、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ移動室構成の変形例を示す部分拡大図。 本発明の第１実施形態の初期状態を示す作用説明図。 （Ａ）（Ｂ）は、本発明の第１実施形態の使用時の状態を示す作用説明図。 本発明の第２実施形態による吐水装置の容器底部を一部断面で示す斜視図。 図４に示した構成の要部を一部拡大して示す断面図。 本発明の第３実施形態による吐水装置の容器底部を示す断面図であり、容器内の圧力が低い場合を示す。 本発明の第３実施形態による吐水装置の容器底部を示す断面図であり、容器内の圧力が高い場合を示す。 本発明の第３実施形態による吐水装置の変形例を示す断面図。 本発明の第４実施形態による吐水装置の容器底部を示す断面図であり、容器内の圧力が低い場合を示す。 本発明の第４実施形態による吐水装置の容器底部を示す断面図であり、容器内の圧力が高い場合を示す。 本発明の第４実施形態による吐水装置の変形例を示す断面図。 本発明の第５実施形態による吐水装置の変形例を示す断面図。

符号の説明

１ 吐水装置
２ 液体
３ 容器
３ａ 底壁
３ｂ 周壁
４ ネジ部
５ 蓋
５ａ 基蓋
５ｂ 操作蓋
６ 密閉空間
７ 給水筒
８ 貫通孔
９ 爪
１０ ホルダ受部
１１ 薬剤ホルダ
１１ａ シール材
１２ スプリング
１３ 通水路
１４ 開閉弁
１５ 隔壁
１５ａ ダイヤフラム
１５ｂ 球状部材
１５ｃ 板バネ
１５ｄ ガイド
１５ｅ 可撓性の隔壁
１６ 移動室
１７ シールリング
１８ ストッパ
１９ バネ
２０ 空気孔
２１ 筒状枠
２２ シールリング
２３ ダイヤフラム支持具
２４ リテーナ
２５ ストッパ
２６ 大径円形孔
２７ 小径円形孔
２８ 圧縮コイルスプリング
２９ 凹部
３０ パッキン
３１ パッキン押え
３２ 雄ねじ
３３ 雌ねじ
３４ 回転工具装着部
３５ 変形許容部

Claims (8)

1. 密閉空間を形成可能な容器と、一端が前記密閉空間に連通可能であり、他端が前記密閉空間外に連通可能である通水路と、この通水路を開閉する開閉弁と、を備え、
   前記密閉空間内に貯留されたガスにより加圧される液体を前記通水路の他端から吐出させる吐水装置であって、
   前記容器の内壁の少なくとも一部に弾性力が付与された隔壁によって分離された移動室を有する、
   ことを特徴とする吐水装置。
2. 前記隔壁は、その隔壁自体が弾性材によって構成され、またはバネによって弾性力が付与され、または移動室を密閉空間として空気バネを構成することによって、弾性力が付与された、ことを特徴とする請求項１記載の吐水装置。
3. 前記隔壁は可撓性部材で構成されていることを特徴とする請求項１〜２記載の吐水装置。
4. 前記弾性力を調整する調整手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の吐水装置。
5. 前記移動室には外気に連通した空気孔が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の吐水装置。
6. 前記隔壁は可撓性部材で構成された密閉容器であることを特徴とする請求項１記載の吐水装置。
7. 前記ガスは、二酸化炭素であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の吐水装置。
8. 前記ガスは、薬剤反応により発生したものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の吐水装置。

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