JP2021123337A - ポンプ容器用ノズルヘッド及びポンプ容器 - Google Patents

Abstract

【課題】部材数を増やさずに、ノズルのみを改良して吐出液体の液暴れを防止できるポンプ容器用ノズルヘッドを提供する。【解決手段】低粘度液体を吐出するポンプ容器に使用されるノズルヘッドである。頂部４と、この頂部から垂下された、前記容器のポンプへ連結するための連結筒６と、連結筒６に形成された連通孔７から側外方へ突設され、先端側に吐出孔１１を有するノズル管１０と、を具備する。前記連通孔７付近から吐出孔１１へ亘って、前記ノズル管１０の内面に、その管軸Ａと並行して延びる管内流れ減勢用の整流リブ１２を形成した。また前記管軸Ａの方向から見て、ノズル管１０の内周面の全部又は一部に、複数の整流リブ１２を、隣接する整流リブ１２同士の間に減勢溝１４を存して等間隔で配置させた。【選択図】図１

Description

本発明は、ポンプ容器用ノズルヘッド、及びノズルヘッドを有するポンプ容器に関する。

一般のノズルヘッドは、頂板から垂下する連結筒と、この連結筒に形成された連通孔から側外方へ突出されたノズル管とを有しており、前記連結筒を、ポンプ容器が有するポンプのステムに連結させて使用するものである。
前記ノズルヘッドにおいては、ポンプ容器に収納する液体が低粘度液体である場合に、流体抵抗が小さいために、ポンプを作動するためにノズルヘッドを押し下げるスピードが速くなることで、ノズル管から吐出される液体の勢いが強くなり過ぎ、激しくかつ非定常的な吹き出し（以下「液暴れ」という）となることがある。
そうなると、例えば飲料物をコップ内に注ぐ際に、コップから跳ねてしまうなどの不具合を生ずるおそれがある。
これを防止するために、前記連結筒の上端部に流路絞り手段としてオリフィス付きの仕切り板を設け、ポンプを押すスピードを遅くすることができるようにする工夫が行われていた（特許文献１の図６参照）。
またノズルヘッドとは別個のパーツとして、ノズル管の先端部内に筒体を嵌挿して、流路の径を狭くすることも行われていた（特許文献２）。

特開２０１９−８１５９７ 特開２００４−８９８８６

特許文献１の構成では、オリフィスの大きさをどの程度に設定するかが問題であり、オリフィスが小さ過ぎると、下流側に渦流を生じ、流体抵抗が大きくなり過ぎる。
また特許文献２では、別パーツである筒体をノズル管に嵌合するために、部材数が増えてしまうという問題があった。

本発明の第1の目的は、部材数を増やさずに、ノズルのみを改良して吐出液体の液暴れを防止できるポンプ容器用ノズルヘッドを提供することである。
本発明の第２の目的は、前記ノズルヘッドを有するポンプ容器を提供することである。

第１の手段は、低粘度液体を吐出するポンプ容器に使用されるノズルヘッドであって、
頂部４と、
この頂部から垂下された、前記容器のポンプへ連結するための連結筒６と、
連結筒６に形成された連通孔７から側外方へ突設され、先端側に吐出孔１１を有するノズル管１０と、を具備し、
前記連通孔７付近から吐出孔１１へ亘って、前記ノズル管１０の内面に、その管軸Ａと並行して延びる管内流れ減勢用の整流リブ１２を形成した。

本手段は、低粘度液体を吐出するポンプ容器に使用されるノズルヘッドにおいて、図１に示すように、容器の液体ポンプへ連結するための連結筒６を有し、この連結筒６の連通孔７から側外方へ、先端側に吐出孔１１を有するノズル管１０を突設している。
そして、前記ノズル管１０の内面には、その管軸Ａと並行して延びる管内流れ減勢用の整流リブ１２を設けている。
この整流リブ１２は、前記連通孔７付近から吐出孔１１へ亘って（或いはノズル管の基端部から先端部に亘って）形成されており、ノズル管内の流路を絞る役割を有する。ノズル管の一部、例えばノズル管の連通孔側の端部（基端部）付近の流路を絞るだけであると、液暴れを十分に防止できないからである。
この構成によれば、前記ノズル管１０内の液体の流れを減速することができ、これにより液暴れを防止することができる。
また整流リブはノズル管の一部であるから、部材数が増えることを防止できる。

第２の手段は、第１の手段を有し、かつ前記ノズル管１０の下流側の部分である先部１０ｃでの軸線部分Ａ２と上流側の部分である基部１０ａでの軸線部分Ａ１とがなす角度θを、０〜４５°とした。

本手段では、図４に示す如く、前記ノズル管１０は、下流側の部分である先部１０ｃと、上流側の部分である基部１０ａとを有し、先部１０ｃでの軸線部分Ａ２と基部１０ａでの軸線部分Ａ１とがなす角度θを、０〜４５°としている。
この構成によれば、前記整流リブが連通孔付近から吐出孔に亘って延びる構造であって、当該整流リブを有するノズル管を含むノズルヘッドを金型成形により簡単に製造することができる。

第３の手段は、第１の手段又は第２の手段を有し、かつ前記管軸Ａの方向から見て、ノズル管１０の内周面に、複数の整流リブ１２を配置するとともに、隣接する整流リブ１２同士の間に減勢溝１４が形成されている。

本手段では、前記管軸Ａの方向から見て、図２及び図３（Ａ）に示す如く、ノズル管１０の内周面に、複数の整流リブ１２を配置するとともに、隣接する整流リブ１２同士の間に減勢溝１４が形成されている。
この構成によれば、減勢溝の底面及び両側面において流体摩擦が生ずるから、より減勢作用を高めることができる。

第４の手段は、口頸部２２を有し、低粘度液体を収納する容器体２０と、
前記口頸部２２に装着したポンプ３０と、
このポンプに連結させた第１手段から第４の手段のいずれかに記載のノズルヘッド２とからなり、
前記低粘度液体の粘度を１０Ｐａ・ｓ以下とした。

本手段では、粘度が１０Ｐａ・ｓ以下である低粘度液体が吐出状態で液暴れを生ずることを効果的に防止できる。

第１の手段に係る発明によれば、液体ポンプへの連結筒６に設けた連通孔７から側外方へ、先端側に吐出孔１１を有するノズル管１０を突設するとともに、前記連通孔７付近から吐出孔１１へ亘って、前記ノズル管１０の内面に、その管軸Ａと並行して延びる管内流れ減勢用の整流リブ１２を形成したから、吐出液体の粘度が低くても、ノズル管１０内の液体の流れを減速することができ、これにより液暴れを防止することができる。
また整流リブはノズル管の一部であるから、部材数が増えることを防止できる。
第２の手段に係る発明によれば、前記ノズル管１０の下流側の部分である先部１０ｃでの軸線部分Ａ２と上流側の部分である基部１０ａでの軸線部分Ａ１とがなす角度θを、０〜４５°としたから、ノズル管を含むノズルヘッドを金型成形により簡単に製造できる。
第３の手段に係る発明によれば、前記管軸Ａの方向から見て、ノズル管１０の内周面に、複数の整流リブ１２を配置するとともに、隣接する整流リブ１２同士の間に減勢溝１４が形成されているから、より減勢作用を高めることができる。
第４の手段に係る発明によれば、粘度が１０Ｐａ・ｓ以下である低粘度液体が吐出状態で液暴れを生ずることを効果的に防止できる。

本発明の実施形態に係るノズルヘッドの側方から見た断面図である。 図１のノズルヘッドのノズル管をＩＩ−ＩＩ方向から見た図である。 図２のノズル管の変形例を示す図であり、同図（Ａ）は３つの整流リブを設けた構成を、同図（Ｂ）は単一の整流リブを設けた構成を、それぞれ示している。 図１のノズルヘッドを装着したポンプ容器を示す図である。 ポンプ容器の作用の説明図であり、同図（Ａ）は本発明のノズルヘッドから液体を吐出した様子を、同図（Ｂ）は、比較例として、従来のノズルヘッドから液体を吐出した様子を、それぞれ示している。

図１から図３は、本発明の実施形態に係るノズルヘッド２を示している。
このノズルヘッド２は、頂部４と、頂部から垂下された連結筒６と、連結筒６から一体的に側外方へ突設するノズル管１０とを具備する。

前記頂部４は、本実施形態では、連結筒６の上端を中心部に連結させた頂板５を有し、この頂板５の外周側から内周壁８及び外周壁９を２重筒状に垂設している。

前記連結筒６は、後述のポンプ３０の適所（図示例ではステム４２）に連結させることが可能に形成された、下端開口で上端閉塞の筒体である。
前記連結筒６の上部には、連通孔７が開口されており、この連通孔７を介して、当該連結筒６の内部を後述のノズル管１０に連通させている。

前記ノズル管１０は、前記連通孔７から、前記内周壁８及び外周壁９を貫通して、側外方へ突設しており、その先端側に吐出孔１１が開口されている。
このノズル管１０の内面には、当該ノズル管１０の管軸Ａに並行させて整流リブ１２が付設されている。これに関しては、後述する。
なお、図示例のノズル管１０は、図４に示す如く、前記連通孔７からほぼ水平に延びる基部１０ａから、屈曲部１０ｂを介して、下外方へ傾斜する先部１０ｃを突設してなる。
前記先部１０ｃでの軸線部分Ａ２と基部１０ａでの軸線部分Ａ１とがなす角度θは、０〜４５°、より好ましくは３５〜４５°とすると良い。
前記角度を４５°以下としたのは、その範囲であれば、型抜きが容易だからである。従って、ノズル管を含むノズルヘッドを金型成形により簡単に製造することができる。

前記ノズル管１０は、管内流れを減勢するための整流リブ１２を有する。
この整流リブ１２は、前記連通孔７付近から吐出孔１１へ亘って、換言すれば、ノズル管１０のほぼ全長に亘って、その管軸Ａと並行して延びている。
このようにすることにより、減勢作用を高めることができる。
なお、本明細書において、“並行”とは、何かと並んで延びるという程度の意味であり、“平行”より広い概念である。
図示例では、前記整流リブ１２は、ノズル管１０の内面から、先端が丸い半長円形の突起として内方へ突設されている。もっとも、その形状は適宜変更することができる。

本実施形態では、図２に示すように、前記管軸Ａの方向から見て、ノズル管１０の内周面に、４本の整流リブ１２を等間隔で配置している。
隣接する整流リブ１２同士の間には、溝状の窪まった空間（減勢溝１４）が形成されており、ノズル管１０の中心部Ｃに比べて、前記空間内での液体の流速が低くなるように形成している。
すなわち、前記減勢溝１４内を液体が通過するときには、溝の底面及び両側面の３箇所で摩擦抵抗が生じ、液体の流れを規制するので、減勢作用がより強く作用する。
図示例の減勢溝１４は、前記中心部Ｃとの連絡部（溝口１８）での幅ｅに比べて、溝底１６での幅ｄが広いアリ溝状に形成されている。もっともこの形状は適宜変更することができる。

本実施形態では、図１及び図５（Ａ）に示すように、前記ノズル管１０の先端面（前端面）と前記整流リブ１２の先端部との間に間隙ｇをとっている。
その理由は次の通りである。前記整流リブ１２の先端部が前記ノズル管１０の先端面にあるように形成すると、ノズルヘッドを金型で成形する際に、金型の離型により整流リブの部分が先端面へ引き出される変形（マクレ）を生じる不都合が起こり得る。
本実施形態の構成では、前記整流リブ１２の先端部を前記先端面から離したから、そうした不具合を回避することができる。

図３は、整流リブ１２の配置の変形例を示している。
図３（Ａ）は、前記４本の整流リブのうちの３つの位置関係を変えずに、残りの１つを省略したものである。
図示はしないが、前記４本の整流リブのうちで隣接する２つの位置関係を変えずに、残りの２つを省略することもできる。
また図３（Ｂ）は、前記４本の整流リブの一つを残して他の３つを省略したものである。
また図示はしないが、前記４本の整流リブのうちでノズル管の直径方向両側の２つの整流リブを残して、他の２つを省略することもできる。

図４は、図１及び図２に示すノズルヘッド２と容器体２０と装着キャップ２４と抜止め部材２６とポンプ３０とからなるポンプ容器の構成を示している。
ここでノズルヘッド２以外の各部材は公知のものであり、その構造は図示例のものに限定されることなく、適宜変更することができる。
以下、これら各部材に関して簡単に説明する。
前記容器体２０は、胴部から口頸部２２を起立している。容器体２０内には、粘度を１０Ｐａ・ｓ以下とする低粘度液体（図示せず）が収納されている。
前記装着キャップ２４は、前記口頸部２２の外周面に嵌合されている。
前記抜止め部材２６は、後述のシリンダ３２の上端側に固定され、ポンプの可動部分（ステムなど）の抜け出しを防止している。
前記ポンプ３０は、
前記装着キャップ２４の上部（フランジ状頂壁）から垂下されたシリンダ３２と、
シリンダ３２の下部内に固定され、弁板３８を有する弁部材３６と、
シリンダ３２内に上方付勢状態で昇降可能に挿入されたピストンガイド４０と、
ピストンガイド４０に下部を連結したステム４２と、
ピストンガイド４０の周囲を囲み、かつシリンダ３２の内面に摺動する筒状ピストン４４と
シリンダ３２の上部に開口された通気孔ｈを閉塞することが可能に、シリンダ３２とステム４２との間に挿入されたシール筒４６と、
を具備する。
前記弁板３８とシリンダ３２の下端との間には第１逆止弁Ｖ１が、またピストンガイド４０の下端部と筒状ピストン４４の下端部との間には第２逆止弁Ｖ２が形成されている。
また前記ステム４２の上端は、前記連結筒６に連結されている。

前記構成において、前記ノズルヘッド２の上下動により、容器体２０内の液体が第１逆止弁Ｖ１を介してシリンダ３２内へ吸い上げられるとともに、シリンダ３２内から第２逆止弁Ｖ２を介して、連結筒６の連通孔７を経由してノズル管１０内に入り、前記吐出孔１１より吐出される。
前記ノズル管１０内には、連通孔７付近から吐出孔１１へ亘って整流リブ１２が形成されているため、ノズル管１０内の流体抵抗が大きくなり、故にノズルヘッド２を押し下げるスピードが規制される。
こうした整流リブ１２が設けられていないと、図５（Ｂ）に示すように、ノズル管ｎ内の液体の流れの勢いが強過ぎるために、吐出孔からの吐出液体の流れＦが不規則に変動する液暴れを生ずる可能性がある。
これに対して、整流リブ１２が設けた本発明の場合には、図５（Ａ）に示すように、ノズル管内の液体の流れが減勢されるために、液暴れの程度が低減される。
特に、液体の一部が減勢溝１４内を通る場合には、この溝内面との摩擦抵抗により減勢作用が強くなるため、より効果的に液暴れを規制することができる。

２…ノズルヘッド ４…頂部 ５…頂板
６…連結筒 ７…連通孔 ８…内周壁 ９…外周壁
１０…ノズル管 １０ａ…基部 １０ｂ…屈曲部 １０ｃ…先部 １１…吐出孔
１２…整流リブ １４…減勢溝 １６…溝底 １８…溝口
２０…容器体 ２２…口頸部 ２４…装着キャップ ２６…抜止め部材
３０…ポンプ ３２…シリンダ ３６…弁部材
３８…弁板 ４０…ピストンガイド ４２…ステム ４４…筒状ピストン
４６…シール筒
Ａ…管軸 Ａ１…上流側軸線部分 Ａ２…下流側軸線部分 ｃ…ノズル管の中心部
ｄ…溝底での幅 ｅ…溝口での幅 Ｆ…液流 ｇ…間隙 ｈ…通気孔
θ…角度 Ｖ１…第１逆止弁 Ｖ２…第２逆止弁

Claims (4)

1. 低粘度液体を吐出するポンプ容器に使用されるノズルヘッドであって、
   頂部(４)と、
   この頂部から垂下された、前記容器のポンプへ連結するための連結筒(６)と、
   連結筒(６)に形成された連通孔(７)から側外方へ突設され、先端側に吐出孔(１１)を有するノズル管(１０)と、を具備し、
   前記連通孔(７)付近から吐出孔(１１)へ亘って、前記ノズル管(１０)の内面に、その管軸(Ａ)と並行して延びる管内流れ減勢用の整流リブ(１２)を形成したことを特徴とする、ポンプ容器用ノズルヘッド。
2. 前記ノズル管(１０)の下流側の部分である先部(１０ｃ)での軸線部分(Ａ２)と上流側の部分である基部(１０ａ)での軸線部分(Ａ１)とがなす角度θを、０〜４５°としたことを特徴とする、請求項１に記載のポンプ容器用ノズルヘッド。
3. 前記管軸(Ａ)の方向から見て、ノズル管(１０)の内周面に、複数の整流リブ(１２)を配置するとともに、隣接する整流リブ(１２)同士の間に減勢溝(１４)が形成されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のポンプ容器用ノズルヘッド。
4. 口頸部(２２)を有し、低粘度液体を収納する容器体(２０)と、
   前記口頸部(２２)に装着したポンプ(３０)と、
   このポンプに連結させた請求項１から請求項３のいずれかに記載のノズルヘッド(２)と
   からなり、
   前記低粘度液体の粘度を１０Ｐａ・ｓ以下としたことを特徴とするポンプ容器。
   
   

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