JP2013078394A - エア混合式噴出器 - Google Patents

Abstract

【課題】少量の内容液であっても 空気を混合させた状態で取り出すことのできる、新規なエア混合式噴出器を提供する。
【解決手段】本発明は、中空の胴部1aの一端に当該胴部1aよりも小径の筒体部1cが設けられた第１シリンジ1と、第1シリンジ1内の空気を圧送する第1ピストン2を有して当該空気を筒体部1cの内側に形成された内部通路rに押し出すピストンシャフト3と、内部通路rに配置されるとともに当該通路rとの間に第1ピストン2で押し出された空気の通路r1を形成するシャフト部4aを有し当該シャフト部4aとともに第1ピストン2を受けて内部通路rからシャフト部4aを突出させる押圧部4bが設けられたロッド部材4と、ロッド部材4からの押圧力を付勢力として移動可能な第2ピストン6を有し当該第2ピストン6との間に形成された充填空間Sの内容液に第1ピストン2で押し出された空気を混合させるエア流路r2が内側に形成された第2シリンジ5を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、シリンジにピストンを押し込んで空気を混合させた内容液を、外界に噴出させることができるエア混合式噴出器に関するものである。

従来のエア混合式噴出器としては、シリンジの先端に噴霧ノズルを装着することで、ピストンを押し込んだときに、シリンジの内容液に空気を混合させることで内容液を噴霧できるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１３７３４４号公報

しかしながら、従来のエア混合式噴出器は、操作器具としてのシリンジに内容液を充填し、このシリンジ内のピストンで押し出された内容液を、当該シリンジの先端に装着した噴霧ノズルを通して霧状にするものである。このため、少量噴霧を目的にシリンジの小型化を図ると、使い勝手が悪くなることから、少量の内容液を噴霧させるのには不向きであった。

本発明の目的とするところは、少量の内容液であっても空気を混合させた状態で取り出すことのできる、新規なエア混合式噴出器を提供することにある。

本発明のエア混合式噴出器は、中空の胴部の一端に当該胴部よりも小径の筒体部が設けられた第１シリンジと、第１シリンジ内の空気を圧送する第１ピストンを有して当該空気を筒体部の内側に形成された内部通路に押し出すピストンシャフトと、筒体部の内部通路に配置されるとともに当該筒体部との間に第１ピストンで押し出された空気の通路を形成するシャフト部を有し当該シャフト部とともに第１ピストンを受けて内部通路から前記シャフト部を突出させる押圧部が設けられたロッド部材と、ロッド部材からの押圧力を付勢力として移動可能な第２ピストンを有し当該第２ピストンとの間に形成された充填空間の内容液に第１ピストンで押し出された空気を混合させるエア流路が内側に形成された第２シリンジを備えるものである。

エア流路は、第２ピストンを経て当該第２ピストンと第２シリンジとの間に形成した内容液の充填空間に、第２ピストンが移動することで押し出された空気を流通させるものであればよい。このため、エア流路は、軸線方向に全体に亘って形成しても、局所的に形成することもできる。同様に、軸線の周りに全周に亘って形成しても、周方向に一箇所又は周方向に間隔を置いて複数個所に形成することができる。エア流路としては、例えば、第２シリンジの内周面に形成された溝部とすることができる。

第２ピストン及び第２シリンジの少なくともいずれか一方に、第２シリンジに第２ピストンを係止する係止手段を設けることが好ましい。また、ロッド部材及び第２シリンジの少なくともいずれか一方に、ロッド部材のシャフト部が第２シリンジ内に入り込むのを阻止する抜け止め手段を設けることが好ましい。

また、本発明では、第２ピストン及び第２シリンジは、第１シリンジに対して着脱可能に設けることができる。また、本発明では、第２シリンジは、第１シリンジに対して取り外し不可能に設けることもできる。

本発明では、ピストンシャフトを押し込んで第１シリンジ内の第１ピストンを作動させれば、当該第１ピストンが第１シリンジ内の空気を圧縮する。次いで、ロッド部材のシャフト部を、第２シリンジに押し出すことで、当該第２シリンジ内の第２ピストンを移動させるとともに、この圧縮空気は、筒体部とロッド部材との間に形成された通路から第２シリンジに形成したエア流路を通して、当該第２シリンジと第２ピストンとの間に形成された充填空間の内容液に混合させることができる。従って、本発明によれば、ピストンシャフトを押し込むだけの簡単な操作で、空気を混合させた内容液を第２シリンジに応じた容量だけ取り出すことができる。

また、第２ピストンは、第１ピストンで押し出されたロッド部材によって作動するものであるため、内容液を充填・圧送する機構として、第２シリンジ及び第２ピストンを採用できるとともに、この第２ピストンを駆動させる機構として、第１シリンジ及び第１ピストンを採用できる。この場合、第２ピストンを駆動させる機構を小型化させることなく、内容液を充填・圧送する機構のみ、即ち、第２シリンジ及び第２ピストンのみを小型化することができる。従って、本発明は、操作性を損なうことなく、空気を混合させた内容液を少量だけ取り出したい場合に有効である。

本発明の第１の形態である、カートリッジ式噴霧注射器を、カートリッジ及び操作器具に分解した状態を一部断面で示す分解図である。 同形態に係る、カートリッジ及び操作器具を組み付けた部分を一部拡大して示す断面図である。 同形態に係るピストンシャフトを、封止栓を取り除いて押し込んだ直後の状態を示す一部断面図である。 同形態に係るピストンシャフトを押し込むことで第２ピストンの動作が開始される直前の状態を示す一部断面図である。 同形態に係るピストンシャフトを押し込むことで第２ピストンを動作させて内容液を噴霧する状態を示す一部断面図である。 図５の一部拡大断面図である。 同形態に係るピストンシャフトを更に押し込むことで第２ピストンを動作させて内容液を噴霧する状態を示す一部拡大断面図である。 (a)は、同形態に係る第２ピストンをＯリングとともに示す斜視図であり、(b)は、第２ピストンを第２シリンジに組み付ける際に、第２シリンジ内に押し込んだ状態のＯリングの状態を第１ピストンとともに示す斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明である、エア混合式噴出器を詳細に説明する。

図１は、点鼻薬の噴霧に用いられる、本発明の一形態である、カートリッジ式噴霧注射器Ｉを、カートリッジＡ及び操作器具Ｂに分解した状態で示す。

符号１は、第１シリンジである。第１シリンジ１は、中空の胴部１ａの一端に形成された環状の肩部１ｂを介して当該胴部１ａよりも小径の筒体部１ｃが一体に設けられている。筒体部１ｃの内側には、胴部１ａの内側に形成された空間に通じる内部通路ｒが形成されている。また、第１シリンジ１には、指掛け部１ｄが設けられている。

符号２は、第１ピストンである。第１ピストン２は、第１シリンジ１の胴部１ａの内側に摺動可能に保持されることで、第１シリンジ１内の空気を圧送する。符号３は、ピストンシャフトである。第１ピストン２は、ピストンシャフト３に固定されている。これにより、ピストンシャフト３に設けたフランジ３ｆを押圧することで、第１ピストン２が第１シリンジ１内の空気を筒体部１ｃの内部通路ｒに押し出すことができる。

符号４は、第１シリンジ１内に配置されるロッド部材である。ロッド部材４は、図２に示すように、内部通路ｒに配置されるシャフト部４ａを有し、筒体部１ｃとの間に環状の隙間（通路）ｒ1を形成する。これにより、ロッド部材４は、筒体部１ｃとの間に第１ピストン２で押し出された空気を通す環状の通路（以下、「環状通路」）ｒ1を形成する。

また、ロッド部材４は、シャフト部４ａとともに第１ピストン２を受けて内部通路ｒからシャフト部４ａを突出させる押圧部４ｂが一体に設けられている。押圧部４ｂは、第１ピストン２との接触面積を大きく確保することができるように、例えば、円板等の、板状の部材としてなる。押圧部４ｂは、第１シリンジ１からの抜け止め手段としても機能する。

符号ｍ1は、シャフト部４ａが第１シリンジ１内に入り込むのを阻止する抜け止め手段である。抜け止め手段ｍ1は、例えば、シャフト部４ａの外周面に、軸線Ｏ周りに全周に亘って設けられた環状凸部４ｃと、筒体部１ｃの内周面に、軸線Ｏ周りに間隔を置いて設けられた複数の凸部１ｐを有し、互いに引っ掛かってシャフト部４ａが第１シリンジ１内に入り込むのを阻止する。なお、抜け止め手段ｍ1は、ロッド部材４及び第１シリンジ１の少なくともいずれか一方に設けることができる。

また、環状通路ｒ1は、図示のように、環状凸部４ｃの高さ（厚さ）を凸部１ｐよりも低く（薄く）して、筒体部１ｃとの間に隙間を確保することにより、複数の凸部１ｐの相互間に形成された隙間とともに、空気の通路としての、環状通路ｒ1が確保される。

操作器具Ｂは、上述のように構成される一方、カートリッジＡは、以下のように構成される。

符号５は、内容液を充填する第２シリンジである。第２シリンジ５は、第１シリンジ１に固定されるフランジ部５ａを有する。第１シリンジ１には、筒体部１ｃを取り囲む先端外筒１ｅが設けられている。フランジ部５ａは、ねじ部として機能し、先端外筒１ｅの内側に形成されたねじ部１ｓに取り外し可能に螺合する。これにより、第２シリンジ５は、第１シリンジ１に螺合させることで、図示のように、操作器具Ｂに対してカートリッジＡを装着させることができる。

符号６は、第２シリンジ５内に摺動可能に配置される第２ピストンである。第２ピストン６は、図８に示すように、軸線Ｏ6周りを周回する環状凹部６ａを有する。環状凹部６ａは、第２ピストン６の胴部を上側胴部６ｂと下側胴部６ｃに区画する。また、環状凹部６ａには、Ｏリング等の環状のシール部材７が抜け止め保持されている。

第２ピストン６は、図１に示すように、第２シリンジ５との間に、内容液を充填する空間（充填空間）Ｓを形成する。充填空間Ｓは、ピストンシャフト３を押し込まない初期状態、更には、ピストンシャフト３を押し込んだ初期段階の状態（押込み初期段階）では、図２に示すように、シール部材７が第２シリンジ５の内周面との間を密封することで、内部通路ｒ（環状通路ｒ1）から遮断された状態にある。また、第２ピストン６は、一定以上の圧力（付勢力）が加わるまでは、シール部材７と第２シリンジ５の内周面との間に生じる摺動抵抗によって静止した状態にある。

一方、第１ピストン１は、ピストンシャフト３が押し込まれると、図３に示すように、第１シリンジ１内の空気を環状通路ｒ1に押し出しながら筒体部１ｃ側に向かって摺動する。このとき、第２ピストン６には、環状通路ｒ1を通して押し出された空気が付勢力として加わる。

しかしながら、第２ピストン６に加わる付勢力は、上述のように、シール部材７と第２シリンジ５との摺動抵抗によって抗されるため、第２ピストン６は、環状通路ｒ1を通して押し出された空気で押し出されることはない。これにより、環状通路ｒ1を通して押し出された空気は、逃げ場を失い圧縮された状態になる。

これに対し、ピストンシャフト３が更に押し込まれると、図４に示すように、第１ピストン２がロッド部材４の押圧部４ｂに接触することで、図５に示すように、押圧部４ｂとともにシャフト部４ａを押し出す。これにより、第２ピストン６は、内部通路ｒを通して押し出されたシャフト部４ａと接触することで、このシャフト部４ａからの押圧力を付勢力として、噴出口５ｃに向かって移動する。

なお、本形態では、第２ピストン６の動きを更に強固に規制するため、図２に示すように、第２シリンジ５に第２ピストン６を係止する係止手段ｍ2が設けられている。係止手段ｍ2は、例えば、第２シリンジ５の内周側に凸部５ｐを設け、この凸部５ｐにシール部材７を引っ掛けて係止させることで、第２ピストン６が第２シリンジ５に対して、より動き難くなるように固定する。この係止は、ロッド部材４からの押圧力により解除できるものであれば、様々に設定することができる。これにより、第２ピストン６は、環状通路ｒ1からの空気によって更に押し出され難くなることで、環状通路ｒ1を通して押し出された空気を更に圧縮させることができる。なお、係止手段ｍ2は、第２シリンジ５及び第２ピストン６の少なくとも一方に設けることができる。

ここで、第２ピストン６の下側胴部６ｃは、その外径寸法が第２シリンジ５の内径寸法よりも小さく設定されている。このため、第２ピストン６の下側胴部６ｃは、図６に示すように、第２シリンジ５の内周面に対して環状の隙間Ｃを形成する。

更に、第２シリンジ５の内側には、エア流路ｒ2が形成されている。エア流路ｒ2は、第１ピストン２と第２ピストン６との間の圧縮空気を流通させるものである。圧縮空気は、エア流路ｒ2を経て、内容液の充填空間Ｓに圧送される。このため、エア流路ｒ2は、第２シリンジ５の内周面に対して、軸線Ｏ方向に沿って全体、例えば、図２等に示す第２シリンジ５の内周面が縮径（傾斜）する部分を含むように形成しても、或いは、軸線Ｏ方向に沿った全体のうちの、局所的な位置に形成することもできる。同様に、軸線Ｏの周りに全周に亘って形成しても、周方向に一箇所又は周方向に間隔を置いて複数個所に形成することができる。本形態では、エア流路ｒ2として、軸線Ｏに沿って延在する複数の溝部５ｂが形成されている。

第２ピストン６は当初、図２に示すように、隙間Ｃと溝部７ｂとの間がシール部材７で遮断されているところ、第１ピストン２が押し込まれると、図６に示すように、内部通路ｒから飛び出したロッド部材４との接触によって噴出口７ｃに向かって移動する。この移動により、シール部材７が、同図に示すように、溝部５ｂ上に位置すると、第１ピストン２と第２ピストン６との間の圧縮空気は、隙間Ｃから溝部５ｂを通して充填空間Ｓに押し出されることで、充填空間Ｓ内の内容液と混合される。これにより、充填空間Ｓに充填された内容液は、第１ピストン２で押し出された圧縮空気を混合させた状態になるとともに、噴出口６ｃから外界に向けて一気に、霧状に噴出させることができる。

なお、第２ピストン６は、シール部材７と第２シリンジ５との摺動抵抗によってその動きを規制されるため、ロッド部材４の押し出し量を超えて移動することができないが、本発明に従えば、シャフト部４ａを延長することで第２ピストン６を更に押し出すことも可能である。第２ピストン６が更に押し出されることで、その下側胴部６ｃが、図７に示すように、溝部５ｂを通過すると、第１ピストン２から環状通路ｒ1を通して押し出された圧縮空気は、溝部５ｂのみを通して直接充填空間Ｓに押し出される。

なお、第２ピストン６は、第２シリンジ５の内側に固定された環状部材８によって、第２シリンジ５からの抜け止めがなされている。また、第２ピストン６は、図８に示すように、環状凹部６ａに縦溝６ｄが形成されているとともに、下側胴部６ｃの段差面６ｅは、縦溝６ｄの位置にて、軸線Ｏ6方向に沿って第２ピストン６の受圧面６ｆに向かう凹形状を形作る。この場合、第２ピストン６を第２シリンジ５に組み付けるとき、シール部材７が第２シリンジ５との摺動抵抗により、図８(a)の二点鎖線に示す状態から同図(b)の二点鎖線に示すように捲れても、組み付け後は、シール部材７の復元力により、同図(a)の二点鎖線に示す状態に戻ることで、縦溝６ｄがアンダーパスの役目を果たすことで、隙間Ｃからの空気の導入が可能となる。

本発明では、ピストンシャフト３を押し込んで第１シリンジ１内の第１ピストン２を作動させれば、当該第１ピストン２が第１シリンジ１内の空気を圧縮する。次いで、ロッド部材４のシャフト部４ａを、第２シリンジ５に押し出すことで、当該第２シリンジ５内の第２ピストン６を移動させるとともに、この圧縮空気は、筒体部１ｃとシャフト部材４ａとの間の内側に形成された環状通路ｒ1から第２シリンジ５に形成したエア流路ｒ2を通して、当該第２シリンジ５と第２ピストン６との間に形成された充填空間Ｓの内容液に混合させることができる。従って、本発明によれば、ピストンシャフト３を押し込むだけの簡単な操作で、空気を混合させた内容液を第２シリンジ５に応じた容量だけ取り出すことができる。

また、第２ピストン６は、第１ピストン２で押し出されたロッド部材４によって作動するものであるため、内容液を充填・圧送する機構として、第２シリンジ５及び第２ピストン６を採用できるとともに、この第２ピストン６を駆動させる機構として、第１シリンジ１及び第１ピストン２を採用できる。この場合、第２ピストン６を駆動させる機構を小型化させることなく、内容液を充填・圧送する機構のみ、即ち、第２シリンジ５及び第２ピストン６のみを小型化することができる。従って、本発明は、操作性を損なうことなく、空気を混合させた内容液を少量だけ取り出したい場合に有効である。

従って、本発明によれば、少量の内容液であっても空気を混合させた状態で取り出すことのできる、新規なエア混合式噴出器を提供することができる。

また、本形態では、図１に示すように、第２シリンジ５に密封栓９が設けられている。密封栓９は、切断可能な連結部９ａを介して繋がる。これにより、充填空間Ｓは完全に密封された状態となる。そして密封栓９は、図３に示すように、第２シリンジ５から分離することで、第２シリンジ５の先端に噴出口５ｃを形成する。なお、密封栓は、本形態のような「もぎり栓」はなく、キャップ等に置き換えることもできる。

上述したところは、本発明の一形態を示したにすぎず、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。例えば、本発明によれば、第２シリンジ５が、第１シリンジ１に対して取り外せないように構成することも可能である。また、内容液は霧状又は泡状に噴出させることが可能であるが、噴出口５ｃに、メッシュや焼結体を設けることで、空気を混合させた内容液を、更に泡状に噴出させることができる。更に、本発明に従えば、各形態の構成要素は、各形態の相互間で転用することができる。

本発明は、空気を混合させた内容液の噴出を目的とした噴出器であれば、様々なものに適用することができる。また、内容物の種類についても、限定されない。

１ 第１シリンジ
１ａ 胴部
１ｂ 肩部
１ｃ 筒体部
１ｄ 指掛け部
１ｅ 先端外筒
１ｓ ねじ部
２ 第１ピストン
３ ピストンシャフト
４ ロッド部材
４ａ シャフト部
４ｂ 押圧部
５ 第２シリンジ
５ａ フランジ部
５ｂ 溝部（エア流路）
５ｃ 噴出口
６ 第２ピストン
７ シール部材
８ 抜け止め部材
９ 封止栓
Ａ カートリッジ
Ｂ 操作器具
Ｃ 隙間
ｒ 内部通路
ｒ1 環状通路
ｒ2 エア流路
Ｓ 充填空間（内容液）

Claims (4)

1. 中空の胴部の一端に当該胴部よりも小径の筒体部が設けられた第１シリンジと、第１シリンジ内の空気を圧送する第１ピストンを有して当該空気を筒体部の内側に形成された内部通路に押し出すピストンシャフトと、筒体部の内部通路に配置されるとともに当該筒体部との間に第１ピストンで押し出された空気の通路を形成するシャフト部を有し当該シャフト部とともに第１ピストンを受けて内部通路から前記シャフト部を突出させる押圧部が設けられたロッド部材と、ロッド部材からの押圧力を付勢力として移動可能な第２ピストンを有し当該第２ピストンとの間に形成された充填空間の内容液に第１ピストンで押し出された空気を混合させるエア流路が内側に形成された第２シリンジを備えることを特徴とする、エア混合式噴出器。
2. 請求項１において、エア流路は、第２シリンジの内周面に形成された溝部であることを特徴とする、エア混合式噴出器。
3. 請求項１又は２において、第２ピストン及び第２シリンジの少なくともいずれか一方に、第２シリンジに第２ピストンを係止する係止手段を設けたことを特徴とする、エア混合式噴出器。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、ロッド部材及び第２シリンジの少なくともいずれか一方に、ロッド部材のシャフト部が第２シリンジ内に入り込むのを阻止する抜け止め手段を設けたことを特徴とする、エア混合式噴出器。

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