JP2009174540A - 改良したピストン構造を有する泡ポンプ - Google Patents

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Abstract

【課題】泡製品を生成するために、種々の弁を使用しており、構造が複雑である。
【解決手段】泡ポンプ１０は、ピストンハウジング１２と、発泡可能な液体を収容する拡縮可能な液体室３２と空気を収容する拡縮可能な空気室３６とを画定するピストン装置１４とを包含する。ピストン装置は予混合室壁４１により拡縮可能な液体室及び拡縮可能な空気室の両方から分離されている予混合室４０を包含し、この予混合室は予混合室壁に形成した混合穴４３を通して拡縮可能な液体室及び拡縮可能な空気室の両方と流体的に連通する。ピストン装置を偏倚部材３８に抗して作動位置に付勢することにより泡ポンプが作動され、前記作動位置では拡縮可能な液体室及び拡縮可能な空気室がそれぞれの容積を減少させられ、これにより空気及び発泡可能な液体がそれぞれの拡縮可能な空気室及び拡縮可能な液体室から混合穴を通して放出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、発泡可能な液体と空気とを混合して泡製品を生成する泡ポンプの技術に関する。より詳細には、本発明は、液体ピストンと空気ピストンとがピストン装置の一部分として構成され、ピストン装置がピストンハウジング内に収容されてこのピストンハウジング内を往復動するピストポンプに関する。
長年の間、例えば石鹸、殺菌剤、洗浄剤、消毒剤等の液体は使用者作動型ポンプを使用して分与されている。このようなディスペンサーに用いられているポンプ機構は、一般的に、アクチュエータの動きにより所定量の液体を単に放出させる液体ポンプである。近年、効率性及び経済性の理由により、液体に空気を噴射することにより生成される泡の形態で、液体を分与することが望ましくなっている。したがって、標準型液体ポンプは泡生成ポンプに取って代わられ、そのため、望ましい泡を生成するように空気と液体とを混合するための手段が必要となっている。
一般的に、泡ポンプは、空気ポンプ部分と液体ポンプ部分とを包含し、最終的に泡を生成するためにこれらの２つのポンプ部分を連通することを必要とする。例えば米国特許第５，２７１，５３０号明細書及び第５，４４５，２８８号明細書に示されているような型式の泡ポンプは、それぞれの空気ピストンハウジング及び液体ピストンハウジングの中を動く空気ピストン及び液体ピストンを使用し、また空気及び液体を別々の供給源から取り出し、これらの空気及び液体を共通の室内に向けて、及び／又はスクリーン部材を通過させて泡製品を生成するために種々の弁を使用している。本発明は、このようなピストンベースの泡ディスペンサー又は泡ポンプを改良するものである。
本発明は、ピストンハウジングと、このピストンハウジング内に収容され、これにより発泡可能な液体を収容する拡縮可能な液体室と空気を収容する拡縮可能な空気室とを画定するピストン装置とを包含する泡ポンプを提供する。前記ピストン装置は予混合室壁により前記拡縮可能な液体室及び前記拡縮可能な空気室の両方から分離されている予混合室を包含し、この予混合室は前記予混合壁に形成した混合穴を通して前記拡縮可能な液体室及び前記拡縮可能な空気室の両方と流体的に連通する。偏倚部材がピストン装置を非作動位置に付勢している。前記ピストン装置を前記偏倚部材に抗して作動位置に付勢することにより泡ポンプが作動され、前記作動位置では前記拡縮可能な液体室及び前記拡縮可能な空気室がそれぞれの容積を減少させられ、これにより空気が前記拡縮可能な空気室から前記混合穴を通して放出されると同時に、発泡可能な液体が前記拡縮可能な液体室から前記混合穴を通して放出され、前記空気及び前記発泡可能な液体が同時に前記混合穴を通して動くことにより、その乱流混合が前記予混合室内に生じる。
特定の実施例によれば、前記ピストンハウジングが、基壁と、この基壁から延びている、少なくともひとつの側壁と、この少なくともひとつの側壁の内側において前記基壁から延びている液体チューブと、この液体チューブに前記少なくともひとつの側壁を通して連通している入口とを包含する。液体入口弁が、前記入口を通過する流れを調節する。前記ピストン装置は、前記ピストンハウジングの前記液体チューブに対して密封されて前記拡縮可能な液体室を画定している液体ピストンと、前記拡縮可能な空気室の前記側壁に対して密封されて前記拡縮可能な空気室を画定している空気ピストンとを包含する。前記液体ピストンは、前記拡縮可能な空気室内に配置されていると共に、前記空気ピストンに取り付けられて前記空気ピストンと一緒に動く。
本発明の泡ポンプの一実施例の断面図であって、泡ポンプが非作動位置である状態を示す。 図１と同様な断面図であるが、液体ピストンを取り付けるのを助けるリブを示すために図１とは異なる面を通しての断面図であり、泡ポンプが作動位置である状態を示す。
図１を参照するに、本発明による泡ポンプは符号１０により示されている。泡ポンプ１０は、ピストンハウジング１２と、ピストン装置１４とを包含する。ピストンハウジング１２は、基壁１６と、この基壁から開口端２０にまで延びている、少なくともひとつの側壁１８とを包含する。液体チューブ２２が少なくともひとつの側壁１８の内側において基壁１６から開口端２４にまで延びていると共に、入口２６が基壁１６を貫通して液体チューブ２２に連通している。液体入口弁２８が入口２６を通過する液体の流れを調節し、液体が入口２６を通して液体チューブ２２内に流れることを可能にすると共に、液体が液体チューブ２２の中から入口２６を通して流れるのを防止する。発泡可能な液体の源（図示せず）が入口２６に流体的に連通し、これにより発泡可能な液体を泡ポンプ１０内に吸い込むことができると共に、泡ポンプ１０から放出して分与することができる。
ピストン装置１４は、液体ピストン３０と、空気ピストン３４とを包含する。液体ピストン３０はピストンハウジング１２の液体チューブ２２に対して密封されて、コラプシブルで拡縮可能な液体室３２を画定すると共に、空気ピストン３４はピストンハウジング１２の少なくともひとつの側壁１８に対して密封されて、コラプシブルで拡縮可能な空気室３６を画定する。図１に見られるように、液体ピストン３０は、拡縮可能な空気室３６内に配置されていると共に、空気ピストン３４に固定されてこの空気ピストンと一緒に動く。偏倚部材３８が、液体ピストン３０を図１に示されている非作動位置に付勢している。偏倚部材３８は、どこかほかの場所に配置することもでき、図１に示されているように拡縮可能な空気室３６内に配置されているばねの形である必要はない。予混合室４０が、予混合室壁４１により拡縮可能な液体室３２及び拡縮可能な空気室３６の両方から分離されていると共に、予混合室壁４１に形成した混合穴４３を通して拡縮可能な液体室３２及び拡縮可能な空気室３６の両方と流体的に連通している。液体出口弁４２が、後述するように、拡縮可能な液体室３２から出る発泡可能な液体の流れを調節する。
ブラケット４４が、液体ピストン３０から延びて、液体ピストン３０を空気ピストン３４の内壁に溝４６のところで固定する。複数のリブ４５が、予混合室壁４１から半径方向及び上向きに延びて、溝４６を形成する。図１及び図２に示されている、異なる面の断面図を比較して見られるように、これらのリブ４５は互いに間隔を置いて空気通路４８を画定し、これらの空気通路４８はブラケット４４を過ぎた空気が混合穴４３に向かい、この混合穴４３を通して予混合室４０内に流れるのを可能にする。混合カートリッジ５０が、予混合室４０とポンプ出口５２との間に配置されている。この混合カートリッジ５０は、入口メッシュ５６及び出口メッシュ５８により境界が定められているチューブ５４を包含する。入口メッシュ５６は、混合穴４３から間隔を置き、これにより予混合室４０の大きさを定める。出口メッシュ５８は、ポンプ出口５２の近くに配置されている。上述の混合カートリッジは２つの対向したメッシュを包含し、高品質の泡製品を生成するが、これに代えて、単一のメッシュを入口メッシュ５６の位置に用いることができることを認識すべきである。したがって、この場合には、単一のメッシュと混合穴４３との間に所望した予混合室４０を画定する。
ピストン装置１４を偏倚部材３８に抗して図２に示されている作動位置に付勢することにより、泡ポンプ１０は作動される。図２に見られるように、これは拡縮可能な空気室３６及び拡縮可能な液体室３２の両方の容積を減少せしめ、その結果、空気が拡縮可能な空気室３６から混合穴４３を通して放出され、また同時に、発泡可能な液体が拡縮可能な液体室３２から混合穴４３を通して放出される。それから、空気は各１対の隣接するリブ４５間に画定されている複数の空気通路４８を通して進む。液体出口弁４２は液体ピストン３０の出口５９を覆っているカップ状の弾性片であり、この弾性片は拡縮可能な液体室３２からの力である液体の圧力の下で変形して、液体が液体出口弁４２と液体ピストン３０との間を通過することができるようにする。液体は、最終的に、液体出口弁４２を通して進む。したがって、発泡可能な液体と空気とは混合穴４３の上方で接触し、同時に混合穴４３を通して付勢される。混合穴４３により形成した小さな通路を通しての空気と発泡可能な液体との十分な同時動きは、空気と発泡可能な液体との乱流混合を生じせしめ、粗い泡混合物を生成せしめる。この粗い混合物は、それから、混合カートリッジ５０を通して進められ、ポンプ出口５２から分与される高品質の泡製品を生成せしめる。偏倚部材３８は、ピストン装置１４を図１の非作動位置に戻し、拡縮可能な液体室３２が拡大して、液体弁２８を通して液体を引き込む。同様に、空気室３６が拡大して、ポンプ出口５２、混合カートリッジ５０、予混合室４０及び混合穴４３を通して、それからブラケット４４を通り越して空気を引き戻し上げる。これは、発泡可能な液体をポンプに引き戻すバックサクションを生じせしめ、これにより、特に本ポンプ１０が図示されているような逆さまな姿勢で用いられているときにおける液体のしたたりを防止又は減少せしめる。拡縮可能な空気室３６は、空気通路４８を通して引き上げられた多少の発泡可能な液体を受け入れることができる。液体出口弁４２は、空気が拡縮可能な液体室３２に入るのを防止する。
この特定の実施例においては、一般に知られているように、キャップ部材７０が泡ポンプ１０を容器の首部（図示せず）に取り付けるために設けられている。開口端７４を通して接近可能なねじ部７０が、容器の首部のねじ部と組み合う。また、半径方向フランジ７６がポンプハウジング１２の開口端２０から延びて、キャップ部材７０のフランジマウント７８に固定される。開口端８０において、半径方向フランジ８２が内向きに延びて、拡縮可能な空気室３６の外部から延びている半径方向フランジ８４と相互に作用する。ピストン装置１４はポンプハウジング１２に関して動くことができ、この動きは半径方向フランジ８２により制限される。ディスペンサーの要素が係合してピストン装置１４を偏倚部材３８に抗して押すために、作動フランジ８６をピストン装置１４に設けることができる。
混合カートリッジ５０へ供給される空気対液体の割合は、拡縮可能な空気室３６及び拡縮可能な液体室３２の大きさを変えることにより変えることができる。特定の実施例において、拡縮可能な空気室３６及び拡縮可能な液体室３２は、混合室へ供給される空気の量対液体の量が約１０：１であるように設計されている。
以上述べたことから、本発明が泡ポンプの技術の改良を提供することは明らかである。特に好ましい実施例のみが開示要件にしたがって本明細書において述べたけれども、本発明の構造的態様は本発明の範囲内において変更することができ又は考えられるものであり、本発明の範囲は特許請求の範囲の記載により限定されるものであることを認識すべきである。
１０ 泡ポンプ
１２ ピストンハウジング
１４ ピストン装置
１６ 基壁
１８ 側壁
２０ 開口端
２２ 液体チューブ
２４ 開口端
２６ 入口
２８ 液体入口弁
３０ 液体ピストン
３２ 拡縮可能な液体室
３４ 空気ピストン
３６ 拡縮可能な空気室
３８ 偏倚部材
４０ 予混合室
４１ 予混合室壁
４２ 液体出口弁
４３ 混合穴
４４ ブラケット
４５ リブ
４６ 溝
４８ 空気通路
５０ 混合カートリッジ
５２ ポンプ出口
５４ チューブ
５６ 入口メッシュ
５８ 出口メッシュ
７０ キャップ部材
７２ ねじ部
７４ 開口端
７６ 半径方向フランジ
７８ フランジマウント
８０ 開口端
８２ 半径方向フランジ
８４ 半径方向フランジ
８６ 作動フランジ

Claims (8)

  1. 泡ポンプにおいて、ピストンハウジングと、このピストンハウジング内に収容され、これにより発泡可能な液体を収容する拡縮可能な液体室と空気を収容する拡縮可能な空気室とを画定するピストン装置と、このピストン装置を非作動位置に付勢している偏倚部材とを包含し、
    前記ピストン装置が予混合室壁により前記拡縮可能な液体室及び前記拡縮可能な空気室の両方から分離されている予混合室を包含し、この予混合室が前記予混合室壁に形成した混合穴を通して前記拡縮可能な液体室及び前記拡縮可能な空気室の両方と流体的に連通し、
    前記ピストン装置を前記偏倚部材に抗して作動位置に付勢することにより泡ポンプが作動され、前記作動位置では前記拡縮可能な液体室及び前記拡縮可能な空気室がそれぞれの容積を減少させられ、これにより空気が前記拡縮可能な空気室から前記混合穴を通して放出されると同時に、発泡可能な液体が前記拡縮可能な液体室から前記混合穴を通して放出され、前記空気及び前記発泡可能な液体が同時に前記混合穴を通して動くことにより、その乱流混合が前記予混合室内に生じることを特徴とする泡ポンプ。
  2. 請求項１記載の泡ポンプにおいて、前記ピストンハウジングが、基壁と、この基壁から延びている、少なくともひとつの側壁と、この少なくともひとつの側壁の内側において前記基壁から延びている液体チューブと、この液体チューブに前記少なくともひとつの側壁を通して連通している入口と、この入口を通過する液体の流れを調節する液体入口弁とを包含することを特徴とする泡ポンプ。
  3. 請求項２記載の泡ポンプにおいて、前記ピストン装置が、前記ピストンハウジングの前記液体チューブに対して密封されて前記拡縮可能な液体室を画定している液体ピストンと、前記拡縮可能な空気室の前記側壁に対して密封されて前記拡縮可能な空気室を画定している空気ピストンとを包含し、前記液体ピストンが前記拡縮可能な空気室内に配置されていると共に前記空気ピストンに取り付けられて前記空気ピストンと一緒に動くことを特徴とする泡ポンプ。
  4. 請求項３記載の泡ポンプにおいて、更に、前記拡縮可能な液体室から出る液体の流れを調節する液体出口弁を包含することを特徴とする泡ポンプ。
  5. 請求項１記載の泡ポンプにおいて、更に、前記予混合室の下流に配置されている混合メッシュを包含し、これにより泡ポンプの作動の間中前記予混合室内で混合された前記空気と前記発泡可能な液体とが前記混合メッシュを通して付勢されること特徴とする泡ポンプ。
  6. 請求項５記載の泡ポンプにおいて、前記混合メッシュが中空チューブを有する混合カートリッジの一部分であり、前記中空チューブはその入口端が前記混合メッシュにより境界を定められていると共にその出口端が出口混合メッシュにより境界が定められていることを特徴とする泡ポンプ。
  7. 請求項１記載の泡ポンプにおいて、前記偏倚部材が前記拡縮可能な空気室内に配置されていることを特徴とする泡ポンプ。
  8. 請求項７記載の泡ポンプにおいて、前記偏倚部材がばねであること特徴とする泡ポンプ。
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