JP3847346B2 - 単発式液体ディスペンサ - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は液体ディスペンサ、特に、液体を「単発」的にすなわち「一回の使用分量」ごとに配給（dispense）するディスペンサに関する。
発明の背景
液体を単発的に（individual shots）配給するためのディスペンサは非常に良く知られており、例えば個人用または公共のバスルームにあるせっけんディスペンサなどは珍しくない。同種のディスペンサで産業用洗浄剤その他を配給するためのものも知られており、それを使えば、皿洗い容器、バケツに移し換えるためのカップなどの小さな容器、またはディスペンサの底に差し込んだ瓶に一回分の使用量（dose）の関連薬剤を直接配給することができる。いずれの場合も、その趣旨は、薬剤を濃縮した形で一回分の使用量だけ提供し、次いで水で希釈しようというものである。
一回分の使用量の液体は、ディスペンサ内の貯蔵器（例えば瓶）からピストン付きシリンダ装置によって汲み出される。使用者がピストンを押し込むと、液体は単発的に配給され、引き続き単発的に配給される量の液体が貯蔵器から汲み出される。引き続き単発的に配給される量の液体を汲み出すには一定長さの時間が必要であり、この時間はある程度は液体の粘度によって決まる。液体が引き続き単発的に配給可能になるまでに、使用者が再度ピストンを押し込んでしまい、単発的に配給すべき液体量の一部だけが配給されてしまう恐れがある。このようなことが起きれば、単発的に配給される液体全量に使用される水と同量の水が使用されるので、適切な濃度の液体が得られないことになる。
さらに、攻撃性の洗剤または消毒剤を配給しているときに、液体希釈用容器に単発的に配給すべき液体を適正回数を上回って入れてしまうことによって、使用者が過剰濃度の洗剤または消毒剤を使うことがあるという問題がある。通常の場合には、当然単発的に配給される液体一回分だけが使用され、単発的に配給される液体の量はディスペンサを好適に調節することで調節可能である。かなりの時間が経過するまでディスペンサが引き続き単発的に液体を配給可能な状態にならないならば、一回分の使用量を超過するという問題は軽減されることになる。ピストン装置の標準再充填時間を引き延ばすことによって、例えば、液体貯蔵器と吐出しシリンダとの間の管路に緩速解放弁を含めることによって、ディスペンサが再度使用可能となるまでの時間を引き延ばす試みがなされてきた。しかし、このような装置にも、遅延時間の大部分が経過した後に、単発的に配給すべき液体量の一部だけが配給される可能性があるという欠点がある。
発明の概要
本発明の一態様の目的は、液体を単発的に配給する場合に引き続いて配給可能となるまでの時間をより注意深く制御するディスペンサを提供することにある。
本発明の一態様によれば、液体用貯蔵器、貯蔵器から一定量の液体を汲み出しそれを放出するためのピストン組立体、および前記量の液体を配給するためにその液体が通過しなければならない送出口を具備するディスペンサが提供され、ピストン組立体は、ピストン部材と、手動で押し込み可能でかつピストン部材に作用するプランジャ部材とを含み、ピストン部材とプランジャ部材の両者は、ディスペンサが配給可能状態である外部位置と液体配給状態である内部位置との間を移動可能であり、ここでプランジャ部材は、ピストン部材とは無関係に配給可能状態位置（ready position）へ移動して戻ることができ、また、その配給可能状態の位置においてはロック可能であって押圧不能の状態になるが、ここでピストン部材がその配給可能状態の位置へ移動して戻るとプランジャ部材は自動的にロック解除される。
本発明の一態様によれば、液体を手動で単発的に配給する間に長い遅延を組み込んだ液体を単発的に配給するための手動ディスペンサは、
ｉ）配給される液体の貯蔵器、
ｉｉ）液体の貯蔵器から単発的に配給される液体を汲み出すための手動ポンプ、
ｉｉｉ）ポンプが単発的に液体を配給するために液体が通過する送出口、
ｉｖ）引戻し位置にあるときピストンが単発的に配給される液体を送出口に配給可能な状態にある、相対的移動のための往復動ピストンとシリンダの組立体を具備するポンプ、
ｖ）ピストンとシリンダの組立体から離れて、その外部の配給可能状態位置まで移動可能である、単発的に配給される液体をシリンダから送出口へ配給するために、ピストンを延び位置に手動で位置決めするためのプランジャ、およびプランジャを外部位置へかたよらせる手段、
ｖｉ）プランジャを外部位置にロックするための手段、および
ｖｉｉ）ピストンが前記延び位置から引戻し位置へ相対的に移動することによって、液体を単発的に配給する間の長い組み込み遅延が規定される、ピストンをシリンダと相対的な引戻し位置にかたよらせそれによって、ピストンの引戻し位置への相対的移動によってロック手段をはずす手段
を具備する。
好ましい実施の形態では、ディスペンサには、プランジャエレメントが配給可能状態の位置にあるときにはプランジャエレメントとかみ合うが、その配給可能状態の位置へピストンエレメントが移動して戻ってくるとそれからはずれるような止めが少なくとも一つ備わっている。
念のため、可動ピストンエレメントはディスペンサ内の固定ピストンシリンダの内部を移動するピストンでも、また、ディスペンサ内の固定ピストンの上を移動するピストンシリンダでもよいことを確認されたい。
【図面の簡単な説明】
本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面を参照しながら、例示的なものとしてのみ以下にさらに詳しく説明する。
第１図は、ディスペンサの正面図である。
第２図は、第１図のディスペンサの側面図である。
第３図は、第１図と第２図のディスペンサの垂直断面図である。
第４Ａ図、第４Ｂ図および第４Ｃ図は、異なった作動段階にあるピストン組立体を表す、第１図と第２図のディスペンサ下部の水平断面図である。
第５図は、やはりピストン組立体を表す、第３図の図に対して９０°の位置から見たディスペンサ下部の垂直断面図である。
好ましい実施の形態の詳細な説明
第１図と第２図に示すディスペンサは従来型の壁取付け式ディスペンサである。ディスペンサケーシング１には、使用者が押し込むとパイプ３を通って単発的に液体が配給される、プランジャ２が含まれている。このパイプは、例えば産業用厨房で皿洗いをする、流しの上に配置される。
ディスペンサの内側には洗剤の貯蔵器または容器が配置されている。容器は交換可能であってよく、さらにこの容器のキャップは容器をディスペンサに取り付けるとただちに中空ペグによって穴を開けられ、液体がその中空ペグを通って汲み出されるようになっているが、この容器がゴムセプタムを含んでいてもよい。この装置については、Ｕｎｉｌｅｖｅｒ Ｎ．Ｖ．の欧州特許第０３６９７２２号に記載されているので本出願ではこれ以上説明しない。もちろん、貯蔵器から液体を汲み出す方法は他にも可能であり、本発明は前述の特許に示される特定の装置に限定されるものではない。
第３図の断面図で明らかなように、貯蔵器４はディスペンサケーシング１の内部に配置され、管路５は貯蔵器と送出口パイプ３との間に配置されている。通常の従来型の場合、ピストンシリンダ６を含むポンプは管路５に連結しており、ピストンシリンダ６の吸入／送出口７は貯蔵器４と送出口パイプ３との間にある管路５と液体連絡をしている。管路５は、ピストンシリンダ６用の吸入口と送出口が合体したものである。ピストン８はピストンシリンダ６内部に摺動可能に配置されて往復動可能であり、これには中空ピストン心棒９とピストンシリンダ６を摺動可能に取り囲む相互連結スリーブ１０とが含まれている。スリーブ１０の外部端にはプランジャ２が配置されている。相互連結心棒９が付いたスリーブ１０とプランジャ２は相互に摺動可能であり、プランジャ２は内側フランジ１１によってディスペンサの外へは移動しないようになっている。
第４Ａ図、第４Ｂ図および第４Ｃ図に示すように、ピストンスリーブ１０の両端にはロッキングアームまたはフレキシブルアーム１２がある。これらのアーム１２は小さな角度で旋回するまたは曲ることができるため、その前方内側先端部（nose portions）１３は、プランジャ２のフランジ１１の端から離れた位置からフランジの内方の位置まで移動させることができ、その結果、移動止めとして機能する。第４Ｃ図からより明らかなように、フランジ１１は、ロッキングアーム１２の傾斜先端部１３がかみ合い可能な、僅かなくぼみ１４を付けて形成されている。好ましい実施の形態によれば、ロッキングアームの旋回は、くぼみ１６を付けて形成されているその底面部１５によって達成される。くぼみ１６は、ディスペンサケーシング１の後部にあるリッジ１７にかみ合い、したがって、アーム１２はリッジ１７上で旋回することができる。
第５図から最も明らかなように、ピストンのスリーブ１０の両端には、開口部１９を有する翼の形をしたエレメント１８が配置されている。翼１８とロッキングアーム１２の底面部１５との間には、ピストン８をピストンシリンダ６の外へ突き出す働きをするばね２０（第４Ａ図）などの偏倚手段が配置されており、単発的に配給される液体を吸い込む。ピストン心棒９の前方端とプランジャ２との間には、プランジャ２をかたよらせまたは強制的にピストンから離す働きをする別のばね２１が配置されている。しかし、このばね２１はもう一方のばね２０より弱く、第４Ａ図を見れば明らかなように、ばね２１はピストン８をピストンシリンダ６の中に突き入れることはできない。ばね２０が底面部１５へ作用することによって、ロッキングアーム１２を強制的に内方に向けるまたはかたよらせる働きもしていること、その結果、アーム１２がプランジャ２のフランジ１１にかみ合う位置まで移動する傾向があることは理解されよう。
ピストンスリーブ１０の翼１８の開口部１９は、ピストンを押し込む際、ロッキングアーム１２の長さ沿いに翼が移動できる余裕がある。各開口部１９の内側には、端部２２が、ピストンが外側位置にある（第４Ａ図に示すように）ときに傾斜先端部１３に接するように、ロッキングアームに対して配置されている。端部２２は、このようにロッキングアームの先端部１３をそれがプランジャ２のフランジ１１に接触しない位置または離れている位置に移動させるように働く。ここでフランジ１１が翼１８の端部２２を越えて外方に延びることがないことは理解できよう。
ディスペンサの操作はしたがって、以下のようになる。第４Ａ図は、「一回分の使用量を配給可能」状態にあるディスペンサを示している。単発的に液体を配給するために、使用者が心棒９にかみ合っているプランジャ２を押し込むと、スリーブ１０が直ちにピストン８をピストンシリンダ６の中に突き入れる効果を及ぼす。第４Ｂ図は、プランジャ２とピストン８を完全に押し込んだ位置を示す。ピストンを押し込んだ状態で、ピストンシリンダ６から一掃された体積と同体積の液体がパイプ３を通って噴出する。
使用者がプランジャ２を離すと、ピストンとプランジャの間にあるばね２１によって、プランジャは強制的に外側位置に戻され、粘性の液体をその円筒形チャンバのなかに汲み込みながらゆっくりと外方へ移動する。しかし、ピストン８は直ちにその外側位置に戻ることはできない。第４Ｃ図は、このようなディスペンサの一時的状態を示す。
プランジャ２とピストン８が最初に押し込まれるとき、各ロッキングアーム１２の先端部１３は翼１８の端部２２の上方およびプランジャのフランジ１１の端部の上方を移動し、第４Ｂ図に示すようにその内方の位置をとる。第４Ｃ図に示すように、プランジャ２がその外部位置へ移動している状態では、プランジャのフランジ１１は先端部１３の傾斜面に沿って移動し、ロッキングアームは外方に移動して、その後フランジが先端部上方でクリックする。ここで各先端部１３はフランジ部１１のくぼみ１４にかみ合い、それによってプランジャ２が押し込まれるのを予防する。したがって、先端部１３は、フランジ１１の後方でクリックする時には移動止めレバーまたはアームとして機能する。
使用者がプランジャ２を押す力を抜き、プランジャが第４Ｃ図で示すその最外部まで飛び出すと、ばね２０は、ピストン８を外部位置に戻すよう作動し始める。この特徴によって、液体を単発的に配給する間に長い遅延が組み込まれる。ピストンがその外部位置に再度戻るのにかかる時間は、ばね２０の強度、貯蔵器内の液体の粘度、および単発的に液体を配給する量の選択を含めた多くの要因によって決まる。さらに、遅延時間または再充填時間を故意に長くするために、ピストンシリンダ６と貯蔵器４の間の液体の流れを妨げるよう管路５に緩速解放弁または「漏れ」弁２５を含めて、ディスペンサがあまりに速く一回分の使用量配給可能な状態になる（これによって使用者が何回分もの使用量を使うことが助長される）のを避けることはしばしば得策である。
第３図に示すように、弁エレメント２５は、ピストンシリンダ６の吸入／送出口７と貯蔵器４の送出口とに直接挟まれた位置にあるチャンバ２６内に配置されている。一般に、弁エレメント２５は二つのフランジ２７、２８を有する円筒である。フランジの外側の両端部は、円筒の直径が異なっている。弁２５の一方の端部は貯蔵器４からの送出口にゆるくかみ合って、流路を制限している。これは、貯蔵器からの液体の流量を減じるように機能し、したがって、ピストンシリンダ６の空胴３３の充填を遅らせる。ピストンシリンダの空胴をもっと速く充填することが望まれる場合には、弁エレメント２５の反対側の端部を送出口に挿入することができ、この場合端部の直径はもう一方の直径より小さく、そのため流量を増すことができる。ディスペンサは、弁エレメント２５の位置を逆転させるために、また極端な場合弁エレメントを別のエレメントと交換するために、チャンバ２６に上方から容易に接近できるように設計されている。当然ながら、弁エレメント２５も逆止め弁として機能し、ポンプを動かしているときに液体が上に流れて貯蔵器の中に入るのを防ぐ。同様に、逆止め弁３５は、シリンダの空洞３３がピストンをもとの場所に移動させるばね２０によって占められているとき、液体がパイプ３から汲み出されるのを妨ぐように機能する。これによって、液体が単発的に適切に配給されるようになり、液体がパイプ３内の空げきに取り残されることもなくなる。また、逆止め弁３５は、弁３５を貯蔵器４の上部圧力に対して閉じた状態に保つばね３６を備えている。しかし、ポンプのピストン８からの圧力は弁３５のばねの圧力より大きく、液体は単発的に配給可能となる。
一定時間の後、例えば３０秒後または１分後、第４Ａ図に示すようにピストン８はその元の位置に強制的に戻される。前述したように、ここでピストンの翼１８の端部２２によって、各ロッキングアーム１２の先端部１３は外側位置に移動され、プランジャ２のフランジ１１とは接触していない状態または離れた状態にある。ここで、プランジャ２を再び押し込むことができる。
ピストンシリンダ６が満杯になるまで、少なくともピストンが十分に引っ込んでフランジ１１を解放するまではプランジャを押し込むことはできないこと、したがって、使用者が単発的に配給すべき液体量の一部だけを配給するのを防止することは明らかである。また、プランジャの押し込み可能時間をともかくも遅延させると、使用者が液体量を全部不必要に配給しようとするのを思いとどまらせることになろう。
プランジャ２はキャップ２９を付けて形成してもよく、このキャップを取り外せば、ピストンシリンダ６の容積調整を考慮してピストン心棒９の中心にある、調整ねじ３４への接近が可能となる。したがって、調整ねじを回すと、心棒９と相対的にピストンエレメント８が移動して、ピストンの移動範囲がプランジャによって調整され、次いでピストンシリンダの空洞３３の容積を、したがって単発的に配給すべき液体量が調整される。ねじを前方に回すと、ピストン移動の範囲が縮小し、このため単発的に配給すべき液体の体積も縮小する。
ディスペンサのもう一つの特徴は、ディスペンサが一回分の使用量を配給可能状態にあることを使用者に示すインジケータ３０を備えていることである。インジケータは第１図の正面図に見える。ピストンの翼１８の片方に配置されているラグ３１の前方部着色した部分がインジケータとなっている。このラグは、第４Ｂ図にはっきりと見える。第４Ａ図では、ラグは最も前方位置にあって、着色部はケーシング１の前面の凹み３２に配置され、そのため使用者が見ることができる。ラグはプランジャにではなくピストンに取り付けられているため、着色部は、ピストンが前方位置にあってピストンシリンダが液体で満杯になって使用可能状態にあるときにのみ見える。典型的な例では、使用者に配給可能であることを知らせるために使用する色は緑色である。
本明細書では本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明の精神または添付の請求の範囲を逸脱することなく、本発明に様々な変更を加えることができることは、当業者であれば理解できよう。

Claims (10)

1. 液体を手動で単発的に配給する間に長い遅延を組み込んだ、液体を単発的に配給するための手動ディスペンサであって、
   ｉ）配給される液体の貯蔵器、
   ｉｉ）前記液体の貯蔵器から単発的に配給される液体を汲み出すための手動ポンプ、
   ｉｉｉ）前記ポンプが単発的に液体を配給するために液体が通過する送出口、
   ｉｖ）引戻し位置にあるときピストンが単発的に配給される液体を前記送出口に配給可能な状態になる相対的移動のために、前記ポンプが有する相補的なピストンおよびシリンダの組立体、
   ｖ）単発的に配給される液体を前記シリンダから前記送出口へ配給するために、前記ピストンを手動で延び位置に位置させると共に、前記ピストンおよびシリンダの組立体から離れて、配給可能な状態であるその外部位置まで移動可能であるプランジャ、並びに、前記プランジャを前記外部位置へ偏倚させる手段、
   ｖｉ）前記プランジャを前記外部位置にロックするためのロック手段、および
   ｖｉｉ）前記ピストンを前記シリンダに対して前記引戻し位置に偏倚させ、前記ピストンの該引戻し位置への相対移動によって前記ロック手段のロックをはずす手段を具備しており、前記延び位置から前記引戻し位置への前記ピストンの相対移動が、液体の単発的な配給の間に組み込まれる長い遅延を規定している、ディスペンサ。
2. 長い遅延を規定するために、前記貯蔵器から前記シリンダへの液体の流れを妨げる手段を備える、請求の範囲第１項に記載のディスペンサ。
3. 前記プランジャを偏倚させる手段が、前記ピストンを偏倚させる手段よりも力が弱い、請求の範囲第１項または第２項に記載のディスペンサ。
4. 前記ピストンの引戻し位置への前記ピストンおよびシリンダの相対的移動が、前記ロック手段と接触して該ロック手段のロックをはずすようにエレメントを移動させる、請求の範囲第１項から第３項のいずれか一項に記載のディスペンサ。
5. 前記プランジャによって駆動されて単発的に配給すべき液体の体積を画定するピストンおよびシリンダの間の相対的移動の範囲を調整する手段を備える、請求の範囲第１項に記載のディスペンサ。
6. 前記ロック手段が、前記プランジャをロックする位置に偏倚される移動止めレバーを含み、前記ピストンは、該ピストンが前記ピストンを偏倚させる手段によって前記引戻し位置に位置させられたとき、前記移動止めレバーによるロックをはずすエレメントを有している、請求の範囲第１項または第５項に記載のディスペンサ。
7. 前記シリンダは静止しており、前記ピストンが前記プランジャによって前記シリンダ内を進み、前記ロック手段は、互いの方向に偏倚される状態で向かいあった一対の移動止めレバー含んでおり、前記プランジャの前記外部位置への移動が、前記移動止めレバーを開いて、前記移動止めレバーが内側にカチッと閉じたとき、前記プランジャを前記移動止めレバーの後方にロックし、又、前記ピストンは、該ピストンが前記引戻し位置に移動するとき、前記移動止めレバーに係合してこれを開き、前記プランジャのロックを解除する、両側の翼エレメントを担持している、請求の範囲第６項に記載のディスペンサ。
8. 前記各移動止めレバーが、その底面部で旋回して前記互いの方向への移動を可能にし、前記ピストンを偏倚させる手段が、各移動止めレバーの周囲のばねであり、前記ピストンと前記移動止めレバーとを偏倚させるように機能する、請求の範囲第７項に記載のディスペンサ。
9. 前記シリンダが共通の吸入口および送出口を有し、逆止め弁が前記ポンプの上流および下流に設けられており、該逆止め弁は、前記ピストンが前記引戻し位置に位置させられるとき、液体を前記貯蔵器から前記共通の吸入口を通して前記ポンプ中に流し、前記ピストンが前記延び位置に位置させられるとき、液体を前記共通の送出口から外へ流す、請求の範囲第１項に記載のディスペンサ。
10. 前記ピストンが前記引戻し位置に位置しているとき、前記ポンプの下方にある前記逆止め弁が、液体を前記貯蔵器内に押しとどめておくことが可能である、請求の範囲第９項に記載のディスペンサ。

Images