JP2011016554A - 簡易液体噴霧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気との接触を嫌う消毒液などの液体を、空気と接触させることなく繰り返し一定量噴霧することができる簡便な液体噴霧装置を提供する。
【解決手段】液体噴霧装置１は、液体を収納した収納袋２０と、収納袋２０を取り付けた噴霧機構３０とから構成される。噴霧機構３０は、レバーなどの操作部４４が初期位置から噴霧位置へ操作される間に所定量の消毒液を圧送してノズル３５から外部へ噴霧し、操作部４４が噴霧位置から初期位置へ戻る間に収納袋２０から消毒液を吸引する。収納袋２０は、吸引による液体量減少に伴う内部容量の変化を、外気導入することなく自身の容積収縮によって吸収する。収納袋２０を覆う保護カバー１０がさらに設けられることが好ましい。保護カバー１０は液体噴霧装置１を自立可能とし、収納袋２０を外部の紫外線、熱から保護する。
【選択図】図４

Description

本発明は、簡易液体噴霧装置に関するもので、より具体的には、空気との接触を嫌う消毒・漂白液などの液体を空気と接触させることなく繰り返し噴霧可能とする簡易液体噴霧装置に関する。

病院における感染症、学校や介護施設における集団感染などがしばしば話題になるなど、これらの施設における細菌・雑菌による感染要因の排除が重要な社会的ニーズとなっている。さらには、昨今の新型インフルエンザ・ウィルスなどによる差し迫った危機に対応するためにも、消毒装置がより身近な存在となり、各家庭にまで広く普及することが望まれている。液体噴霧装置として、手に入り易く、簡便に使用可能なものが従来技術においても知られている。

一般的なものとして特許文献１に開示されたような装置があり、消毒液や芳香剤などを本体容器に入れ、装置を手に保持して指を噴霧機構のレバーに当て、指を引くことによって噴霧機構内部にあるポンプの作用で本体容器内の液体をノズルから外部へ噴霧している。これらの装置では、内部の液体が消費される都度、外部の空気を本体容器内に導き、本体容器内の液体の減少量を空気で置き換えることで本体容器の内部容積を一定に保ち、あるいは本体容器内外の気圧差が生じないようにしている。

ところで、消毒・漂白液としてこれまで次亜塩素酸ナトリウムやクレゾール石鹸液、アルコールなどが広く利用されていた。これに対して近年、消毒、漂白液として二酸化塩素が注目を浴びている（例えば、特許文献２参照。）。二酸化塩素は、強い酸化作用によって消毒、漂白作用を果たし、しかも人畜には全く無害である点で好ましい薬剤であるといえる。この二酸化塩素を水溶液とした消毒、漂白液が既に市販され、普及され始めている。一般に酸化作用を有する消毒薬は、消毒のほかに漂白にも使用され得る。本明細書の説明では、主に消毒に関係して説明を行うものとするが、これによって漂白のための利用を排除するものではない。また、ここでいう「消毒」には、「殺菌」、「滅菌」、「除菌」などの広い概念を含むものとする。

上述した二酸化塩素は、消毒効果、安全性、経済性（安価である）などの点で消毒液として非常に高いポテンシャルを有しているが、反面、管理が難しいという難点を有している。特には、高い温度や紫外線に接することにより、あるいは空気に触れることによって分解し易く、分解すれば薬効を減ずるものとなる。特に医薬品としての使用に堪える消毒液であるためには、二酸化塩素の分解を防止し、その濃度を一定に維持することが求められる。たとえば、上述した特許文献１に示す液体噴霧装置が二酸化塩素を使用する消毒液噴霧装置として使用した場合、ポンプの操作により液体が圧送された後のボトル内には空気が代わりに充填されるため、これによって二酸化塩素は分解、変質され、あるいは空気中の雑菌がボトル内に入り込む。ボトルは環境内に露出して配置されているため、大気の温度上昇に伴ってボトル内は昇温し、さらには大気中の紫外線を浴びる。すなわち、従来技術における液体噴霧装置は、二酸化塩素などの消毒液の噴霧には適さないものである。

以上より、本発明は、上述した従来技術の問題を解消し、二酸化塩素などの管理が難しい液体であってもその消毒、漂白効果を維持することができ、操作も手軽にできる簡易液体噴霧装置を提供することを目的としている。ただし、本発明に係る簡易液体噴霧装置は、二酸化塩素、あるいは消毒・漂白液への使用に限定されず、特には空気との接触を嫌う他の液体に対しても同様に使用することができる。

本発明は、二酸化塩素などの液体を入れた収納袋を保護ケース内に入れて紫外線から遮蔽し、前記保護ケースに取り付けられた手動式のポンプを操作することによって一定量の液体を噴霧し、これによる収納袋の内容量の減少は空気を導入することなく、収納容器を収縮させることによって対応することにより、上述した課題を解決するもので、具体的には以下の内容を含む。

すなわち、本発明に係る一つの態様は、液体を収納した収納袋と、前記収納袋を取り付け、該収納袋内から液体を吸引して外部へ噴霧する噴霧機構とから構成される液体噴霧装置であって、前記噴霧機構は、操作部が初期位置から噴霧位置へ操作される間に所定量の消毒液を圧送して外部へ噴霧し、前記操作部が噴霧位置から初期位置へ戻る間に前記収納袋から所定量の消毒液を吸引し、前記収納袋は、吸引による液体量減少に伴う内部容量の変化を、外気導入することなく自身の容積収縮によって吸収することを特徴とする液体噴霧装置に関する。

液体の圧送・噴霧、並びに液体の吸引は、前記操作部の操作に応じて相対移動するシリンダとピストンとの間の作用で行うことができる。また、前記収納袋内からの液体の吸引は、前記収納袋内に差し込まれたチューブを介して行うことができ、前記チューブは、外周の軸方向に延びる単数又は複数の溝を備えたものであって、液体を吸引する複数の吸引孔は、前記溝の内部に設けることができる。前記収納袋は、胴部側面に蛇腹部を備えるものとし、該蛇腹部の作用で軸方向に伸縮可能に形成されてもよい。

前記液体噴霧装置はさらに、前記収納袋の外部の少なくとも一部を覆う保護ケースをさらに含むことができる。前記保護ケースは、該保護ケース内の収納袋の取替えを可能とするよう一部が開閉式であることが好ましい。前記保護ケースは、紫外線などを遮断する遮光性材料により形成することができ、また保護ケース内にはさらに、断熱材を貼り付け、またはバッテリとペルチェ素子とからなる冷却装置を取り付けることができる。以上の液体噴霧装置は、二酸化塩素水溶液を噴霧する消毒液噴霧装置として使用することができる。

本発明に係る簡易液体噴霧装置の実施により、消毒・漂白液などの液体を空気との接触により劣化させることなく、簡便な装置を用いて長時間にわたり繰り返し使用することが可能となる。これにより、例えば手軽な消毒液の噴霧ができる装置を、病院、介護施設から学校、家庭に至るまで、広く普及させることができるようになる。

本発明の実施の形態に係る簡易液体噴霧装置の外観を示す側面図である。 図１に示す簡易液体噴霧装置の噴霧機構を示す側面断面図である。 図２に示す噴霧機構のチューブの構造を示す斜視図及び断面図である。 図１に示す簡易液体噴霧装置の収納袋取替え時の状況を示す側面図である。 本発明の他の実施の形態に係る簡易液体噴霧装置を示す側面断面図である。

本発明の第１の実施の形態に係る簡易液体噴霧装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の各実施の形態では、「簡易液体噴霧装置」（単に「噴霧装置」とも呼ぶ）について、代表例として「消毒装置」、「消毒液」などと表示するが、漂白などの他の目的で使用できる液体に対しても同様に適用可能である。図１は、本実施の形態に係る噴霧装置１の外観を示している。図において、噴霧装置１は、保護ケース１０と、保護ケース１０内に収められ、二酸化塩素などの消毒液、もしくは他の液体を収納する柔軟性のある収納袋２０と、保護ケース１０に取り付けられ、収納袋２０内の消毒液を噴霧するための噴霧機構３０とから構成されている。

保護ケース１０は、消毒装置全体が自立するための強度を備え、内部に収められる収納袋２０を保護し、可能な限り紫外線を遮断すると共に断熱効果を備え、ユーザが噴霧機構３０を操作する際の保持部を提供するという多機能を果たすと共に、手持ち式に耐えられるようできるだけ軽量であることが望まれる。具体的にはプラスチック製であることが好ましく。あるいはアルミなどの金属製であってもよい。従来技術にある水や香料を噴霧する装置とは異なり、保護ケース１０自身には液体が充填されないため、上述した機能を果たすものであれば、他の形式のものであってもよい。なお、保護ケース１０は単に内部にある収納袋２０を保護するものであることから、不要であれば例えば底面などのその一部、もしくは極端にはその全てを除くことも可能である。図示の例ではプラスチック製の容器の内部に断熱材を貼り付けたものとしている。

収納袋２０は、消毒液などの液体を収納するものであり、収納する液体を保持するに十分な強度と、同時に液体の消費に合わせて自身が萎むあるいは収縮する柔軟性を備えている。この際の収縮は、ゴム状のエラストマー材料であってもよいが、例えばプラスチックのフィルムで形成してこれが皺状にしぼむように形成されてもよい。二酸化塩素が使用される場合には収納袋２０は紫外線を遮断するものであることが好ましく、例えば袋を形成しているプラスチックフィルムにアルミ箔がラミネートされるなどの対応が好ましい。これらの材料は、例えば菓子類の梱包袋などで従来技術においても知られているものである。

噴霧機構３０の構造例を図２に示している。図において、噴霧機構３０は、バルブ３２、３３を含むチューブ３１と、ノズル３５と、ポンプ機構４０とから構成されている。両バルブ３２、３３はいずれも一方向バルブで、吸引・噴霧される消毒液の流れの上流側に当る図の下方に位置するバルブ３２、同下流側に当る図の上方に位置するバルブ３３の双方とも、上流から下流へ向う流れのみを許容し、逆方向の流れを閉鎖している。チューブ３１の上流側は消毒液を吸引するよう収納袋２０内に延伸し、下流側はノズル３５につながれている。そして、チューブ３１の両バルブ３２、３３の間に、消毒液を吸引してこれを圧送するためのポンプ機構４０がつながれている。

ポンプ機構４０は、消毒液を収納可納なシリンダ４１と、シリンダ４１内部を液密状態で移動可能なピストン４２と、ピストン４２に付勢力を及ぼすリターンスプリング４３と、ピストン４２を手動により押込むためのレバー４４と、レバー４４とピストン４２とを結ぶ接合ロッド４５とから構成されている。レバー４４は、図示の例ではピン４６を中心に回動可能に構成されているが、ガイドに沿ってシリンダ４１と平行に移動する形式であってもよい。

以上のように構成された噴霧機構３０の動作は、ユーザが噴霧装置１（図１参照）を掴んで指をレバー４４に回し、初期位置にあるレバー４４を図の右方向の噴霧位置に向けて引く。レバー４４は回動し、接合ロッド４５を介してシリンダ４１内のピストン４２を図の右側に押込む結果、シリンダ４１内にある消毒液が加圧されて上流側にあるバルブ３２が閉じ、押し込められた消毒液は下流側のバルブ３３を開いてノズル３５に向って流れ、ノズル３５から外部に噴霧される。このときの消毒液の噴霧量は、シリンダ４１内で移動するピストン４２の有効ストロークによって予め設定することができる。

噴霧後、ユーザがレバー４４に加えた指の押圧力を解放すると、リターンスプリング４３の付勢力によってピストン４２が図の左側に移動して初期位置まで戻る。この際、シリンダ４１内部が負圧になるため、この負圧の作用によって下流側のバルブ３３が閉じられ、上流側のバルブ３２が開く結果、チューブ３１内に消毒液が吸引されてシリンダ４１内部に次の噴霧に向けた消毒液が充填される。以降は、上述の動作が繰り返される。従来技術による噴霧装置とは異なり、ピストン４２が戻る際に外気を導入することなく、収納袋２０から消毒液のみが吸引されるため、消毒液が空気に触れて劣化することはない。そして、消毒液が消化される都度、収納袋２０はその内部容積を収縮して萎まるものとなる。

図３（ａ）は、チューブ３１の具体的形状の一例を示している。チューブ３１は上記の負圧作用によって収納袋２０から消毒液を吸引するが、消毒液の消費に伴って収納袋２０が萎んでチューブ３１に接近し、さらには接触するに至る。この際、チューブ３１に吸引のために負圧が発生すると、収納袋２０自身が吸引され、チューブ３１の吸引孔を塞ぐ虞があり、一旦吸引孔が塞がれると負圧のために消毒液を吸引できない状態となり得る。これを防ぐための方策として、図示の例ではチューブ３１の長手方向に溝３８が掘られ、吸引孔３９を当該溝３８の底に多数設けるものとしている。溝３８の数は任意であり、長手方向に必ずしも平行である必要はなく、螺旋状に設けられていてもよい。螺旋状の場合には２条の溝が交差するように設けられていてもよい。また、長手方向に延びる場合にも、これと交差する円周方向の溝が追加して設けられていてもよい。

図３（ｂ）はチューブ３１の断面を示すもので、溝３８の底に設けられた吸引孔３９はチューブ３１の軸心を貫通する内腔３７内に通じている。溝３８の幅ｗは、収納袋２０の持つ剛性に伴う限界曲げ時の直径をｄとすると、ｗ＜ｄの関係を満たす値とされる。これにより、収納袋２０は一部の溝３８を塞ぐことがあっても吸引孔３９を塞ぐものとはならない。そして、収納袋２０の内部に消毒液が存在していれば、チューブ３１と収納袋２０との間のいずれかの部分で消毒液が吸引孔３９につながり、当該部分から消毒液の吸引が可能である。これを実現するため、チューブ３１は収納袋２０の全長に亘って延びていることが好ましく、加えて溝３８は、図３（ａ）に示すようにチューブ３１の端面にも延びていることが好ましい。

図４は収納袋２０を取替える時の状況を示している。消臭剤の噴霧装置などでは、装置全体で使い捨てされるケースもあり、本消毒装置も簡便な構造でもあるので使い捨てとすることもできなくはないが、資源有効利用の観点からはできる範囲で再利用することが好ましい。図４は、そのような再利用を図る場合の一例を示すもので、ここでは収納袋２０のみを取り替える態様を示している。これまでの噴霧装置では保護ケース（もしくはこれに相当する容器）内に直接液体が注入されているが、本実施の形態にかかる消毒装置１では収納袋２０を使用するため、保護ケース１０内から収納袋２０を取り外し、新しいものに取り替える必要がある。また、新しい収納袋２０は消毒液が満たされて膨らんでいるため、例えば収納袋２０は保護ケース１０の狭いネック部分を通過することができず、一般にあるような当該ネック部分で保護ケース１０をねじ込み式にすることができない。

図４に示す例ではこのため、保護ケース１０は噴霧機構３０に固定されたケース部分１０ａと、ヒンジ部１１を介してケース部分１０ａに開閉可能に取り付けられた蓋部分１０ｂとに２分割されている。収納袋２０内の消毒液を使い切った場合、ユーザは保護ケース１０の蓋部分１０ｂを開け、チューブ３１から空になった収納袋２０を引き抜き、新たな収納袋２０をチューブ３１にはめてチューブ３１の外周に設けられたストッパ３６まで差し込んで固定する。この際、チューブ３１は図の破線で示すように保護ケース１０から離れるよう曲がる柔軟性を備えていれば取替え作業上好都合である。収納袋２０を固定した後、蓋部分１０ｂを閉じることによって取替え作業は完了する。保護ケース１０のケース部分１０ａと蓋部分１０ｂには、ワンタッチで開閉を可能とするスナップ機構１２ａ、１２ｂなどを設けておくことが好ましい。

図４に示す取替え形式は単なる一例である。例えば蓋部分１０ｂの開閉は左右方向でなくても上下方向でもよい。あるいはスライド式などにより完全に取り外しできるようにしてもよい。また、保護ケース１０の底面を開放にして下から差し込むようにしてもよい。極端には、保護ケース１０自身を廃止し、噴霧機構３０にレバー４４が操作できる握り部を設けるだけでもよい。この場合、消毒装置１の自立性が失われるため、噴霧機構１のいずれかの部分に保持用のラックに引っ掛けられるようなフック等を設ければよい。

他の態様として、保護ケース１０と収納袋２０とをアセンブリとしてこの両者を一体として取り替えることもできる。ユーザは噴霧装置３０のネック部分で保護ケース１０と収納袋２０を一体としてねじるなどの方法で取り外し、取替え用のアセンブリをねじ込んで取り付ける。ねじ込みの際には取替え用アセンブリ側にあるチューブ３１の上流部分を噴霧機構３０側にあるチューブ３１の下流部分に同時にねじ込むよう構成されていればよい。

次に、本発明に係る第２の実施の形態の簡易液体噴霧装置について図面を参照して説明する。図５は、本実施の形態の噴霧装置２を示しており、図において、噴霧装置２は、保護ケース６０と、保護ケース６０内に収められた、消毒液を収納する収納袋７０と、収納袋７０内の消毒液を噴霧するための噴霧機構８０とから構成されている。保護ケース６０の構成と機能は、先の実施の形態にかかる保護ケース１０と基本的に同様であるが、図示の例では結合部６１でねじ込み式又はスナップ式によりケース部分（上方）と蓋部分（下方）に分離可能に形成されている。

先の実施の形態にかかる噴霧装置１との主な差異は、収納袋７０の外周が蛇腹状に形成され、消毒液の噴霧による収納袋７０の内部容量の減少を、蛇腹の作用により上方へ収縮することによって吸収するよう構成されている点にある。収納袋７０の図の上下面７０ａ、７０ｂは比較的に厚い板厚で成形されており、これによる剛性の作用で蛇腹部分が噴霧機構８０の吸引孔８９に吸着されることがない。必要であれば、上下面７０ａ、７０ｂの剛性を高めるため、当該上下面にのみプラスチックや厚紙などが貼り付けられてもよい。その他に関しては先の実施の形態にかかる収納袋２０と同様である。

噴霧機構８０は、機能的には先の実施の形態にかかる噴霧機構３０と同様であり、両者の間の互換性は維持されているが、その構造をやや異にする。図５において、噴霧機構８０は、ボールバルブ８２、８３を含むチューブ８１と、ノズル８５と、ポンプ機構９０とから構成されている。ボールバルブ８２、８３は、ボールを使用する点が相違するだけで機能的には先の実施の形態にかかるベーン式のバルブ３２、３３と同様であり、両者のいずれが使用されてもよい。

ポンプ機構９０は構成を異にしており、消毒液などの液体を収納可納なシリンダ９１と、シリンダ９１内部にあって液密状態でシリンダ９１を相対移動させるピストン９２と、ピストン９２とシリンダ９１との間に付勢力を及ぼすリターンスプリング９３と、シリンダ９１の上方に取り付けられたシリンダ９１を押込むためのボタン９４とから構成されている。先の実施の形態にあるレバー４４（図２参照）は廃止され、ピストン９２に対してシリング９１の方を押込むよう構成されている。このため、本実施の形態に示す消毒液噴霧装置２は手持ち用としてよりもむしろ載置使用向きである。なお、本明細書では、レバー４４やボタン９４などの噴霧動作をさせる差異のトリガーとして機能する部分をまとめて「操作部」とも呼ぶものとする。

噴霧機構８０の動作は、基本的に先の実施の形態にかかる噴霧機構３０と同様である。ユーザがボタン９４を矢印のように押込むことによってシリンダ９１が下降し、固定されたピストン９２のためにシリンダ９１内にある液体が加圧されピストン９２に開口する穴から図の下方へ流れる。前記加圧力の作用で上流側（図の下側）のバルブ８２が閉じ、下流側のバルブ８３が開いて消毒液はノズル８５から外部に噴霧される。このときの消毒液の噴霧量は、シリンダ４１のストロークによる有効内容積によって予め設定することができる。ユーザがボタン９４から指を離すとリターンスプリング９３の作用でシリンダ９１が上方に移動して初期位置まで戻る。この間に発生するシリンダ９１内の負圧によって下流側のバルブ８３が閉じ、上流側のバルブ８２が開いて収納袋７０から消毒液が吸引される。これによる消毒液の内容量の減少は収納袋７０の蛇腹が吸収する。

収納袋７０内の液体が消費され尽し、蛇腹が完全に収縮した状態になると収納袋７０は取り外され、液体が充填された新たな収納袋７０が取り付けられる。この取替えの際には、まず保護ケース６０が結合部６１で分離され、収納袋７０へのアクセスが可能となる。あとは先の実施の形態と同様であり、使用済みの収納袋７０をチューブ８１から抜き取り、代わりに新たな保護袋７０をチューブ８１のストッパ位置まで差し込んで固定する。その後、保護ケース６０を再度組み付けて交換が完了する。

本実施の形態では、保護ケース６０の内部にバッテリとペルチェ素子からなる冷却装置６２が取り付けられている。ペルチェ素子は従来技術で知られたものであり、僅かな電力によって温度低減効果を得ることができる。特に消毒液として二酸化塩素が使用された場合には温度上昇によって消毒効果が減退するが、ペルチェ素子の作用によって保護ケース６０内部が冷却でき、消毒液の有効性を長く維持することができるようになる。必要に応じて温度センサと簡単な制御装置を同時に取り付け、ペルチェ素子を利用して好ましい一定の温度で維持できるようにすることも可能である。なお、先の実施の形態においても同様な機構を取り付けることが可能であるが、取り付けない場合には装置の不使用の間は冷蔵庫に保管なるなどにより劣化を防ぐ措置を採ることが望ましい。

本発明に係る消毒・漂白装置、並びの当該装置の管理システムは、医療分野、介護施設、病院、家庭などに対する医療品、医療装置、家庭用品を製造、供給、販売する産業分野において広く利用することができる。

１、２．噴霧装置、 １０．保護ケース、 ２０．収納袋、 ３０．噴霧機構、 ３１．チューブ、 ３２、３３．バルブ、 ３５．ノズル、 ４０．ポンプ機構、 ４１．シリンダ、 ４２．ピストン、 ４３．リターンスプリング、 ４４．レバー、 ４５．接合ロッド、 ３８．溝、 ３９．吸引孔、 ６０．保護ケース、 ６２．冷却装置、 ７０．収納袋、 ８０．噴霧機構、 ８１．チューブ、 ８２、８３．ボールバルブ、 ８５．ノズル、 ９０．ポンプ機構、 ９１．シリンダ、 ９２．ピストン、 ９３．リターンスプリング、 ９４．ボタン。

特開平０７−１８７４３５号公報 特開平１１−２７８８０８号公報

Claims (8)

1. 液体を収納した収納袋と、前記収納袋を取り付け、該収納袋内から液体を吸引して外部へ噴霧する噴霧機構とから構成される液体噴霧装置において、
   前記噴霧機構は、操作部が初期位置から噴霧位置へ操作される間に所定量の消毒液を圧送して外部へ噴霧し、前記操作部が噴霧位置から初期位置へ戻る間に前記収納袋から所定量の消毒液を吸引し、
   前記収納袋は、吸引による液体量減少に伴う内部容量の変化を、外気導入することなく自身の容積収縮によって吸収することを特徴とする液体噴霧装置。
2. 液体の圧送・噴霧、並びに液体の吸引を、前記操作部の操作に応じて相対移動するシリンダとピストンとの作用で行う、請求項１に記載の液体噴霧装置。
3. 前記収納袋内からの液体の吸引が、前記収納袋内に差し込まれたチューブを介して行われ、前記チューブが、外周の軸方向に延びる単数又は複数の溝を備え、液体を吸引する複数の吸引孔が前記溝の内部に設けられている、請求項１に記載の液体噴霧装置。
4. 前記収納袋が、胴部側面に蛇腹部を備え、該蛇腹部の作用で軸方向に伸縮可能に形成されている、請求項１に記載の液体噴霧装置。
5. 前記収納袋の外部の少なくとも一部を覆う保護ケースをさらに含む、請求項１に記載の液体噴霧装置。
6. 前記保護ケースが、該保護ケース内の収納袋の取替えを可能とするよう一部が開閉式である、請求項５に記載の液体噴霧装置。
7. 前記保護ケース内に、バッテリとペルチェ素子とがさらに取り付けられている、請求項１に記載の液体噴霧装置。
8. 前記液体が二酸化塩素水溶液である、請求項１から請求項７のいずれか一に記載の液体噴霧装置。