JP2015096423A - スプレー用ピストンシリンダ装置及びそれを用いたスプレー - Google Patents

スプレー用ピストンシリンダ装置及びそれを用いたスプレー Download PDF

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1001Piston pumps

Abstract

【課題】摺動性が優れ、液漏れも極力防止することができるスプレー用ピストンシリンダ装置及びそれを用いたスプレーを提供すること。
【解決手段】本発明は、円筒状のシリンダ部1と、該シリンダ部1内を摺動可能なピストン部2と、からなるスプレー用ピストンシリンダ装置10において、ピストン部1が円筒状の本体部2aと、該本体部2aの末端に外側に広がるように形成された鍔部2bとからなり、鍔部2bがシリンダ部1の内壁に圧接されており、鍔部2bの厚みが0.2〜0.8mmであるスプレー用ピストンシリンダ装置10である。
【選択図】図1

Description

本発明は、スプレー用ピストンシリンダ装置及びそれを用いたスプレーに関し、更に詳しくは、摺動性が優れ、液漏れも極力防止することができるスプレー用ピストンシリンダ装置及びそれを用いたスプレーに関する。
容器内の液を吐出する装置としてスプレーが知られている。
かかるスプレーにおいては、一般にピストンシリンダ装置が内蔵されており、シリンダ内の液体を、ピストンをスライドさせて押し出すことにより、液体が噴霧される構造となっている。
例えば、シリンダと、シリンダ内周に摺動可能に嵌合させた環状ピストンとを備え、シール筒部及び/又は環状ピストン部分に、シリンダ内の過加圧状態で外方へ膨出変形する易変形部を設けたポンプ(ピストンシリンダ装置)が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2011−11756号公報
しかしながら、上記特許文献1記載のピストンシリンダユニットを含む従来のピストンシリンダ装置においては、摺動性が不十分であり、液漏れも十分に防止できるとはいえない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、摺動性が優れ、液漏れも極力防止することができるスプレー用ピストンシリンダ装置及びそれを用いたスプレーを提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、厚みを所定の範囲内とした鍔部をシリンダ部の内壁に圧接させることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、(1)円筒状のシリンダ部と、該シリンダ部内を摺動可能なピストン部と、からなるスプレー用ピストンシリンダ装置において、ピストン部が円筒状の本体部と、該本体部の末端に外側に広がるように形成された鍔部とからなり、鍔部がシリンダ部の内壁に圧接されており、鍔部の厚みが0.2〜0.8mmであるスプレー用ピストンシリンダ装置に存する。
本発明は、(2)シリンダ部の直径が5.0〜20mmである上記(1)記載のスプレー用ピストンシリンダ装置に存する。
本発明は、(3)鍔部の厚みが本体部の厚みよりも薄くなっている上記(1)又は(2)に記載のスプレー用ピストンシリンダ装置に存する。
本発明は、(4)鍔部の先端の外側がエッジになっている上記(1)〜(3)のいずれか1つに記載のスプレー用ピストンシリンダ装置に存する。
本発明は、(5)シリンダ部及びピストン部が、ポリプロピレンからなるものである上記(1)〜(4)のいずれか1つに記載のスプレー用ピストンシリンダ装置に存する。
本発明は、(6)上記(1)〜(5)のいずれか1つに記載のスプレー用ピストンシリンダ装置と、シリンダ部の外側に取り付けられ、液体を収容する容器の口部に取り付け可能なキャップ部と、シリンダ部の下端部に連結された導入部と、シリンダ部の下端部と導入部との間に配置されシリンダ部内への液体の流路を開閉するFバルブと、ピストン部をスライドさせるトリガー部と、ピストン部に連続し屈曲可能な液体流通部と、該液体流通部の先端に設けられたスピンナー部と、該スピンナー部が嵌合されたノズル部と、ピストン部と液体流通部との間に配置され液体流通部内への液体の流路を開閉するSバルブと、を備えるスプレーに存する。
本発明は、(7)上記(1)〜(5)のいずれか1つに記載のスプレー用ピストンシリンダ装置と、シリンダ部の外側に取り付けられ、液体を収容する容器の口部に取り付け可能なキャップ部と、シリンダ部の下端部に連結された導入部と、シリンダ部の下端部と導入部との間に配置されシリンダ部内への液体の流路を開閉するFバルブと、ピストン部に連続するノズル部と、ピストン部に内挿されノズル部を上方に付勢するバネ部と、ノズル部とバネ部との間に配置されノズル部内への液体の流路を開閉するSバルブと、を備えるスプレーに存する。
本発明のスプレー用ピストンシリンダ装置によれば、厚みを所定の範囲内とした鍔部をシリンダ部の内壁に圧接させることにより、摺動性が優れると共に、軸心振れも少なくなる。
また、ピストン部をスライドさせた場合の液漏れも極力防止することができる。特に、鍔部の先端の外側がエッジになっている場合、液漏れをより防止することができる。
さらに、鍔部が本体部の末端に外側に広がるように形成されているので、鍔部をシリンダ部の内壁に圧接させれば、ピストン部をシリンダ部に装着できる。このため、組み付けが容易となる。
本発明のスプレー用ピストンシリンダ装置において、シリンダ部の直径が5.0〜20mmである場合、取り扱い易く、汎用性にも優れる。
本発明のスプレー用ピストンシリンダ装置においては、鍔部の厚みが本体部の厚みよりも薄くなっている場合、組み付けがより容易となる。
本発明のスプレー用ピストンシリンダ装置において、シリンダ部及びピストン部が、ポリプロピレンからなるものである場合、柔軟性及び耐久性が優れる。
また、リサイクルもしやすい。
本発明のスプレーは、上述したスプレー用ピストンシリンダ装置を備えるので、摺動性が優れ、液漏れも極力防止することができる。
図1は、本実施形態に係るスプレー用ピストンシリンダ装置を示す断面図である。 図2は、本実施形態に係るスプレー用ピストンシリンダ装置において、ピストン部が装着されたシリンダ部の内壁に鍔部が圧接された状態を示す拡大断面図である。 図3は、本発明に係るスプレーの第1実施形態を示す断面図である。 図4は、本発明に係るスプレーの第2実施形態を示す断面図である。 図5の(a)〜(c)は、本発明に係るスプレー用ピストンシリンダ装置における鍔部の他の実施形態を示す部分断面図である。 図6の(a)及び(b)は、本発明に係るスプレー用ピストンシリンダ装置における鍔部の他の実施形態を示す部分断面図である。
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
図1は、本実施形態に係るスプレー用ピストンシリンダ装置を示す断面図である。
図1に示すように、本実施形態に係るスプレー用ピストンシリンダ装置10は、シリンダ部1と、該シリンダ部1内を摺動可能なピストン部2と、からなる。
スプレー用ピストンシリンダ装置10において、シリンダ部1及びピストン部2は、それぞれ独立に、ポリエチレン又はポリプロピレンからなる。
これらの中でも、シリンダ部1及びピストン部2が共に、ポリプロピレンであることが好ましい。この場合、柔軟性及び耐久性が優れると共に、シリンダ部1及びピストン部2が同じ素材であるので、リサイクルもし易くなる。
上記シリンダ部1は、円筒状の中腹部1bと、該中腹部1bよりも径が小さく、後述するFバルブ5aを収容する円筒状の下端部1aとからなる。
シリンダ部1においては、中腹部1bにピストン部2が装着されている。
ここで、シリンダ部1は、中腹部1bの直径が5.0〜20mmであることが好ましい。直径が5.0mm未満であると、直径が上記範囲内にある場合と比較して、組み付けがしにくい欠点があり、直径が20mmを超えると、直径が上記範囲内にある場合と比較して、汎用性が劣る欠点がある。
シリンダ部1において、下端部1a内には、液体の流路を開閉するFバルブ5aを配置可能な第1弁座4aが設けられている。
また、下端部1aには、容器内の液体を導入するチューブ(図示しない)等が取り付け可能となっている。
上記ピストン部2は、液体が流通する液体流通部3が設けられた肩部2cを有する円筒状の本体部2aと、該本体部2aの末端に外側に広がるように形成された鍔部2bとからなる。
また、ピストン部2において、肩部2cには、液体の流路を開閉するSバルブ5bを配置可能な第2弁座4bが設けられている。
ピストン部2において、本体部2aは、内部に液体が充填するようになっており、ピストン部2をスライドさせることにより、該液体は、圧を受け、肩部2cに取り付けられた液体流通部3に流れ込むようになっている。
図2は、本実施形態に係るスプレー用ピストンシリンダ装置において、ピストン部が装着されたシリンダ部の内壁に鍔部が圧接された状態を示す拡大断面図である。
図2に示すように、スプレー用ピストンシリンダ装置10においては、鍔部2bが本体部2aの末端に外側に広がるように形成されているので、シリンダ部1にピストン部2が装着されると、鍔部2bがシリンダ部1の内壁に圧接された状態となる。
ピストン部2において、鍔部2bは、シリンダ部1の内壁に対して均等に圧接されている。これにより、ピストン部2をスライドさせた場合の液漏れを極力防止することができる。
また、上述したように、鍔部2bが外側に広がっているので、本体部2aと、シリンダ部1の内壁との間に隙間ができ、ピストン部2の軸心の振れを吸収することができる。
鍔部2bは、先端の外側がエッジになっている。すなわち、シリンダ部1内壁との当接している側の鍔部2bの先端がエッジになっている。これにより、液漏れを防止することができる。なお、ここでは、鍔部2bの先端の内側もエッジになっているものを示した。
ピストン部2において、鍔部2bの厚みは、本体部2aの厚みよりも薄くなっている。これにより、ピストン部2の柔軟性が向上する。その結果、ピストン部2をシリンダ部1に装着し易くなり、組み付けが容易となる。
また、ピストン部2がシリンダ部1内をよりスムーズに摺動することが可能となる。
ここで、鍔部2bの厚み(詳しくは、シリンダ部1内壁に圧接している部分の厚み)は、0.2〜0.8mmである。厚みが0.2mm未満であると、厚みが上記範囲内にある場合と比較して、液漏れを十分に抑制できず、軸心も振れ易い。また、厚みが0.8mmを超えると、厚みが上記範囲内にある場合と比較して、摺動性が低下する欠点がある。
特に、シリンダ部1の中腹部1bの直径を5.0〜20mmとし、且つ鍔部2bの厚みを0.2〜0.8mmとすることで、摺動性がより優れると共に、軸心振れもより少ない。
本実施形態に係るスプレー用ピストンシリンダ装置10は、一般に用いられるスプレーに内蔵される。そして、スプレー用ピストンシリンダ装置10が内蔵されたスプレーにおいては、シリンダ部1内の液体を、ピストン部2をスライドさせて押し出すことにより、液体流通部3を介して液体が噴霧されることになる。
次に、スプレー用ピストンシリンダ装置10を用いたスプレーの第1実施形態について説明する。
(スプレーの第1実施形態)
図3は、本発明に係るスプレーの第1実施形態を示す断面図である。
図3に示すように、第1実施形態に係るスプレー100は、スプレー用ピストンシリンダ装置20と、シリンダ部11の外側に取り付けられ、液体を収容する容器の口部に取り付け可能なキャップ部14と、シリンダ部11の下端部11aに連結された導入部15と、シリンダ部11の下端部11aと導入部15との間に配置されシリンダ部11内への液体の流路を開閉するFバルブ16aと、ピストン部12をスライドさせるトリガー部17と、ピストン部12に連続し屈曲可能な液体流通部13と、該液体流通部13の先端に設けられたスピンナー部18aと、該スピンナー部18aが嵌合されたノズル部18bと、ピストン部12と液体流通部13との間に配置され液体流通部13内への液体の流路を開閉するSバルブ16bと、を備える。すなわち、第1実施形態に係るスプレー100は、トリガー部17を回動することにより、液体が噴霧されるトリガー式スプレーとなっている。
第1本実施形態に係るスプレー100においては、トリガー部17を手前に引くことにより、ピストン部12が下降し、シリンダ部11内の液体が加圧される。
そうすると、液体は、ピストン部12内を流通すると共に、Sバルブ16bが開かれる。
そして、液体は、液体流通部13の内部を流通し、スピンナー部18aからノズル部18bから外部に噴霧されるようになっている。
液体の噴霧後、トリガー部17を手前に引いた状態から開放すると、トリガー部17に屈曲された状態で当接された板バネ部19の復帰力によって、トリガー部17が元の位置に戻ると共に、ピストン部12が上昇する。
ピストン部12が上昇すると、Sバルブ16bが閉じることで、シリンダ部11内の空間が負圧となり、その負圧を解消するためにFバルブ16aが流路を開き、容器内の液体が吸上げられ、シリンダ部11内に液体が充填されることになる。
第1実施形態に係るスプレー100においては、上述した操作が繰り返されることにより、一定量の液体を繰り返して噴霧することができる。
また、スプレー100は、スプレー用ピストンシリンダ装置20を備えるので、摺動性が優れ、液漏れも極力防止することができる。
(スプレーの第2実施形態)
図4は、本発明に係るスプレーの第2実施形態を示す断面図である。
図4に示すように、第2実施形態に係るスプレー101は、スプレー用ピストンシリンダ装置30と、シリンダ部21の外側に取り付けられ、液体を収容する容器の口部に取り付け可能なキャップ部24と、シリンダ部21の下端部21aに連結された導入部25と、シリンダ部21の下端部21aと導入部25との間に配置されシリンダ部21内への液体の流路を開閉するFバルブ26aと、ピストン部22に連続するノズル部28bと、ピストン部22に内挿されノズル部28bを上方に付勢するスプリング部29と、ノズル部28bとスプリング部29との間に配置されノズル部28b内への液体の流路を開閉するSバルブ26bと、を備える。すなわち、第2実施形態に係るスプレー101は、ノズル部28bを押圧することにより、液体が噴霧される押圧式スプレーとなっている。
第2本実施形態に係るスプレー101においては、ノズル部28bを下方に押圧することにより、ピストン部22が下降し、シリンダ部21内の液体が加圧される。
そうすると、液体は、ピストン部22内を流通すると共に、Sバルブ26bが開かれ、ノズル部28bから外部に噴霧されるようになっている。
液体の噴霧後、ノズル部28bを押圧した状態から開放すると、ピストン部22に内挿されたスプリング部29の復帰力によって、ノズル部28bが元の位置に戻ると共に、ピストン部22が上昇する。
ピストン部22が上昇すると、Sバルブ26bが閉じることで、シリンダ部21内の空間が負圧となるので、負圧を解消するためにFバルブ26aが流路を開き、容器内の液体が吸上げられ、シリンダ部21内に液体が充填されることになる。
第2実施形態に係るスプレー101においては、上述した操作が繰り返されることにより、一定量の液体を繰り返して噴霧することができる。
また、スプレー101は、スプレー用ピストンシリンダ装置30を備えるので、摺動性が優れ、液漏れも極力防止することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、本実施形態に係るスプレー用ピストンシリンダ装置10においては、シリンダ部1の下端部1a内に、液体の流路を開閉するFバルブ5aを配置可能な第1弁座4aが設けられているが、必ずしもこの位置でなくてもよく、またこのような構造のものでなくてもよい。
また、ピストン部2において、肩部2cには、液体の流路を開閉するSバルブ5bを配置可能な第2弁座4bが設けられているが、必ずしもこの位置でなくてもよく、またこのような構造のものでなくてもよい。
本実施形態に係るスプレー用ピストンシリンダ装置10においては、鍔部2bの先端の内側及び外側がエッジになっているが、これに限定されない。
図5の(a)〜(c)は、本発明に係るスプレー用ピストンシリンダ装置における鍔部の他の実施形態を示す部分断面図である。
例えば、図5の(a)に示すように、シリンダ部1の内壁に圧接される鍔部6aは、鍔部6aの先端の内側がR状となっており、外側がエッジになっていてもよい。
また、図5の(b)に示すように、シリンダ部1の内壁に圧接される鍔部6bは、鍔部6bの先端の内側及び外側がR状となっていてもよい。
さらに、図5の(c)に示すように、シリンダ部1の内壁に圧接される鍔部6cは、鍔部6cの先端の内側がエッジになっており、外側がR状となっていてもよい。
これらの中でも、鍔部の外側(すなわち、シリンダ部1の内壁に接する側)がエッジになっていることが好ましい。この場合、液漏れをより防止することができる。
図6の(a)及び(b)は、本発明に係るスプレー用ピストンシリンダ装置における鍔部の他の実施形態を示す部分断面図である。
本実施形態に係るスプレー用ピストンシリンダ装置10においては、鍔部2bの厚みが、本体部2aの厚みよりも薄くなっているが、これに限定されない。
例えば、図6の(a)に示すように、鍔部7bの厚みが、本体部7aの厚みと同じであっていてもよい。
また、図6の(b)に示すように、鍔部8bの厚みが、本体部8aの厚みよりも厚くなっていてもよい。
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
ピストン部の鍔部の厚みについて検証した。
(サンプル作製)
ポリプロピレンからなるシリンダ部と、ポリプロピレンからなるピストン部とを準備し、図1に示すようなスプレー用ピストンシリンダ装置のサンプル1〜6を作製した。
このとき、サンプル1〜6は、シリンダ部の中腹部の直径を10mmとし、ピストン部の鍔部の厚みを下記表1に示す値とした。なお、サンプル1〜6は、ピストン部の形状は、鍔部の厚みが、本体部の厚みよりも薄くなっており、鍔部の先端の内側及び外側がエッジになっているものを採用した(図2参照)。
(実施例2)
ピストン部の本体部及び鍔部の形状について検証した。
(サンプル作製)
ポリプロピレンからなるシリンダ部と、ポリプロピレンからなるピストン部とを準備し、図1に示すようなスプレー用ピストンシリンダ装置のサンプル7〜11を作製した。
このとき、サンプル7〜11のピストン部は、下記表2に示す形状とした。なお、サンプル7〜11は、シリンダ部の中腹部の直径を10mmとし、ピストン部の鍔部の厚みを0.3mmとした。
なお、サンプル3は図2に示す形状であり、サンプル7は図5の(a)に示す形状であり、サンプル8は図5の(b)に示す形状であり、サンプル9は図5の(c)に示す形状であり、サンプル10は図6の(a)に示す形状であり、サンプル11は図6の(b)に示す形状である。
(評価方法)
以下に示す方法で評価した。なお、評価が「○」又は「△」であれば、スプレー用ピストンシリンダ装置として好適に用いることができる。
1.摺動性
得られたサンプルのうち、摺動性が優れるものを「○」、摺動性が劣るものを「×」とし、その中間を「△」として評価した。得られた結果を表1に示す。
2.液漏れ
得られたサンプルのうち、液漏れが極めて少ないものを「○」、液漏れが少ないものを「△」、液漏れするものを「×」として評価した。得られた結果を表1に示す。
3.鍔部の柔軟性
得られたサンプルのうち、柔軟性が優れるものを「○」、柔軟性が劣るものを「×」とし、その中間を「△」として評価した。得られた結果を表1に示す。
4.弾性変形度
得られたサンプルのうち、弾性変形が極めて少ないものを「○」、弾性変形が認められるものを「×」として評価した。得られた結果を表1に示す。
(表1)
Figure 2015096423
表1に示す評価結果より、本発明のスプレー用ピストンシリンダ装置によれば、鍔部の厚みを0.2〜0.8とすることにより、摺動性が優れ、液漏れも極力防止することができることが確認された。
(表2)
Figure 2015096423
表2に示す評価結果より、本発明のスプレー用ピストンシリンダ装置によれば、鍔部の先端の外側の形状をエッジとすると、液漏れがより防止できることがわかった。
また、鍔部の厚みを本体部の厚みよりも薄くすることにより、摺動性がより向上し、液漏れもより防止できることが確認された。
本発明のスプレー用ピストンシリンダ装置は、容器内の液を吐出するスプレーに好適に用いられる。スプレー用ピストンシリンダ装置が内蔵されたスプレーにおいては、シリンダ部内の液体を、ピストン部をスライドさせて押し出すことにより、液体が噴霧される。
本発明のスプレー用ピストンシリンダ装置によれば、摺動性が優れ、液漏れも極力防止することができる
1,11,21・・・シリンダ部
1a・・・下端部
1b・・・中腹部
2,12,22・・・ピストン部
2a,7a,8a・・・本体部
2b,6a,6b,6c,7b,8b・・・鍔部
2c・・・肩部
3・・・液体流通部
4a・・・第1弁座
4b・・・第2弁座
5a,16a,26a・・・Fバルブ
5b,16b,26b・・・Sバルブ
10,20,30・・・スプレー用ピストンシリンダ装置
11a,21a・・・下端部
13・・・液体流通部
14,24・・・キャップ部
15,25・・・導入部
17・・・トリガー部
18a・・・スピンナー部
18b,28b・・・ノズル部
19・・・板バネ部
29・・・スプリング部
100,101・・・スプレー

Claims (7)

  1. 円筒状のシリンダ部と、該シリンダ部内を摺動可能なピストン部と、からなるスプレー用ピストンシリンダ装置において、
    前記ピストン部が円筒状の本体部と、該本体部の末端に外側に広がるように形成された鍔部とからなり、
    前記鍔部が前記シリンダ部の内壁に圧接されており、
    前記鍔部の厚みが0.2〜0.8mmであるスプレー用ピストンシリンダ装置。
  2. 前記シリンダ部の直径が5.0〜20mmである請求項1記載のスプレー用ピストンシリンダ装置。
  3. 前記鍔部の厚みが前記本体部の厚みよりも薄くなっている請求項1又は2に記載のスプレー用ピストンシリンダ装置。
  4. 前記鍔部の先端の外側がエッジになっている請求項1〜3のいずれか1項に記載のスプレー用ピストンシリンダ装置。
  5. 前記シリンダ部及び前記ピストン部が、ポリプロピレンからなるものである請求項1〜4のいずれか1項に記載のスプレー用ピストンシリンダ装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のスプレー用ピストンシリンダ装置と、
    前記シリンダ部の外側に取り付けられ、液体を収容する容器の口部に取り付け可能なキャップ部と、
    前記シリンダ部の下端部に連結された導入部と、
    前記シリンダ部の下端部と導入部との間に配置され前記シリンダ部内への液体の流路を開閉するFバルブと、
    前記ピストン部をスライドさせるトリガー部と、
    前記ピストン部に連続し屈曲可能な液体流通部と、
    該液体流通部の先端に設けられたスピンナー部と、
    該スピンナー部が嵌合されたノズル部と、
    前記ピストン部と前記液体流通部との間に配置され前記液体流通部内への液体の流路を開閉するSバルブと、を備えるスプレー。
  7. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のスプレー用ピストンシリンダ装置と、
    前記シリンダ部の外側に取り付けられ、液体を収容する容器の口部に取り付け可能なキャップ部と、
    前記シリンダ部の下端部に連結された導入部と、
    前記シリンダ部の下端部と導入部との間に配置され前記シリンダ部内への液体の流路を開閉するFバルブと、
    前記ピストン部に連続するノズル部と、
    前記ピストン部に内挿され前記ノズル部を上方に付勢するバネ部と、
    前記ノズル部と前記バネ部との間に配置され前記ノズル部内への液体の流路を開閉するSバルブと、を備えるスプレー。
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