JP4331530B2 - 指操作式スプレーポンプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アトマイザ装置によってエアロゾル製品を噴霧するための指操作式ポンプに関する。詳細には、本発明は、請求項１の上位概念部による指操作式スプレーポンプを出発点とする。
【０００２】
【従来の技術】
慣用のエアロゾル指操作式スプレーポンプは、シリンダ／ピストン装置によって通常４ｂａｒの圧力を発生する。これらのポンプは、とにかく１０ｂａｒよりも小さな圧力を操作し、これよりも高い圧力には向いていない。なぜならば、シリンダ／ピストン弁装置が薄いプラスチックにおいて成形されているからである。しかしながら、従来の技術においては、より高い圧力はとにかく達成することができないと理解されている。なぜならば、オペレータの手の指によって提供される平均的な操作力は、通常約１０Ｎであり、極端な場合にも３０Ｎを越えることはないからである。
【０００３】
従来の指操作式スプレーポンプのシリンダ／ピストン装置において生ぜしめられる圧力は低いので、霧化される液体は低速でなければならない。これは、アルコール及び水のような大量の溶剤が、液体の粘度を低下させるために液体の配合において必要とされることを意味する。慣用のエアロゾル指操作式スプレーポンプにおいて使用される液体の高レベル溶剤配合は、使用者によって“湿っている”と認識されるスプレーにつながる。溶剤の量を減じることは、液体がより粘性となり、噴霧されるのがより困難になることを意味する。スプレーポンプにおける圧力を高めるために、利用できる指の力がより高い圧力に変換されることができるように、機械的なアドバンテージリンケージが必要とされる。しかしながら、このことは、指自体の行程長さと比較して、ピストン行程を減じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、液体の“乾燥した”噴霧、すなわち従来のエアロゾル指操作式スプレーポンプよりも著しく少ない溶剤を使用して液体の噴霧を生ぜしめるための、少量の液体を霧化することができる指操作式スプレーポンプシステムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、上位概念部の特徴を備えかつ付加的に請求項１の特徴部の特徴を有する指操作式スプレーポンプによって達成された。本発明によれば、指の力を増大させるための機械的なアドバンテージリンケージは、シリンダ／ピストンシステムの直径が減じられるならば排除されることができることが分かった。ピストンの直径が小さくなると、スプレーポンプによって得られる圧力が高くなる。しかしながら、アトマイザのノズル直径は、主たる請求項の相応の特徴に従って構成されるピストン直径に適応させられなければならない。最後に、スプレーポンプの部材が１０ｂａｒよりも高い作動圧力に耐えるような材料から製造されていさえすれば、このようなより高い作動圧力を得ることができる。
【０００６】
指操作式スプレーポンプの有利な特徴は従属請求項から得ることができる。請求項２に記載されたピストン行程は、指操作式スプレーポンプの使用者の元来の指行程の通常かつ快適な行程長さに適応させられる。
【０００７】
請求項３に記載された噴霧行程ごとの液体供給量は、香水用途のような多くの種類の用途にとって有利である。
【０００８】
ピストンが中空ピストンとして形成されていて、ひいては中空ピストン内に形成された通路手段を有していると特に有利である。このことは、液体容器に定置に取り付けられたピストン（請求項４）又はアクチュエータに定置に取り付けられたピストン（請求項５）を備えた両変化実施例にとって有利である。有利なピストン内径が請求項６に記載されており、金属毛管としての中空ピストンの有利な実施形態は請求項７の主題である。同時に通路手段を形成している中空ピストンとしての金属毛管の使用は、このような指操作式スプレーポンプのための有利な液体としての高粘性香水油に完全に適している。
【０００９】
スプレーポンプにおいて実現される多数の選択的な特徴は、例えば、アトマイザを保護するためのフィルタ（請求項１１）、シリンダ内への空気進入を妨げるための第２の一方向弁手段（請求項１２）、液体容器における圧力平衡を可能にするために剛性の液体容器に設けられた通気手段（請求項１４）である。
【００１０】
剛性の液体容器に代わる興味深い選択肢は、より剛性の外部保護手段内に設けられた、通路手段に直接に接続された収縮可能バッグ（請求項１５）であってよい。
【００１１】
本発明は、比較的な粒子の小さな少量のエアロゾル噴霧を生ぜしめる指操作式スプレーポンプに関する。本発明は、著しく減じられた量の溶剤を含む液体の配合に適していると理想的である。生ぜしめられた噴霧は“乾燥した”感覚を与える。スプレーは、香水、ボディースプレー、ヘアスプレー及びその他の表面又は空間スプレー等の用途によく適している。
【００１２】
本発明の有利な実施形態を以下に図面を参照に説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、指操作式スプレーポンプである、本発明の第１実施例を示している。この指操作式スプレーポンプは、ここでは剛性の容器として形成されている液体容器１を有しており、この液体容器１は、液体２の供給部を含むものとする。シリンダ３は液体のポンプ容積４を含む。シリンダ３は、一端においてアトマイザ５に接続されており、容器１から液体の所定の分量を含有し、この分量は噴霧行程においてアトマイザ５を介して噴出される。
【００１４】
アトマイザ５は、ノズル出口の前方にスワール室を備えたスワール室タイプであってよい。しかしながら、ダブルジェットインペンダタイプ、又は機械的なブレーキアップノズル特性を実現するあらゆるその他のタイプであってよい。このようなアトマイザ５の概念は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１５４２３７号明細書に記載されている。しかしながら、アトマイザは、特定の要求が満たされなければならない場合には、液体のジェットを生ぜしめてもよい。
【００１５】
図１は、ピストン６がシリンダ３内にシールされながら取り付けられておりかつ噴霧行程においてシリンダ３内でこのシリンダ３に対して可動であることを示している。シリンダ３内の容積は減じられており、シリンダ３のポンプ容積４における液体の相応の量がアトマイザ５を介して噴射される。戻り行程において、ピストン６はシリンダ３内でこのシリンダに対して可動であり、シリンダ３内の容積が増大され、相応の量の液体が液体容器１からシリンダ３内へ引き込まれる。図１は、戻り行程の終了時、すなわち噴霧行程の開始時における、この実施例の部分のピストンを示している。
【００１６】
通路手段７は、シリンダ３を、液体容器１内の液体２の供給部に接続させている。通路手段７に設けられた一方向弁手段８は、液体供給部２からシリンダ３へのみ液体の流れを許容し、その反対方向には流れを許容しない。アクチュエータ９は、シリンダ３に対して直角に取り付けられかつ短い接続ダクト３′によってシリンダ３と接続されたアトマイザ５を有している。
【００１７】
指操作式アクチュエータ９が、図１に示されており、指先も図１に概略的に示されている。指先の力によって、アクチュエータ９は噴霧行程において液体容器１に対して、すなわち図１においては下方へ可動であり、戻り行程において反対方向に液体容器１に対して（図１においては上方へ、図１は戻り行程の最後を示している）可動である。アクチュエータ９の移動は、シリンダ３に対してピストンを移動させ、噴霧行程において、アトマイザ５を介してポンプ容積４内の液体を噴出する。戻り行程は戻りばね力によって生ぜしめられる。図１の実施形態においては、戻しばね力は、ここではコイルばねとして示された戻しばね１０によって提供される。
【００１８】
噴霧行程においてシリンダ３内に圧力上昇が生じることができるように、ピストン６はシリンダ３内にシールされながら取り付けられている。図１においてシールはリングシール６′として概略的に示されている。しかしながら、ピストン６とシリンダ３との間のシールは、ピストン５に取り付けられた中実シールであるか又は、十分な粘性の液体２のためのシール特性を有する、ピストン６とシリンダ３との間の極めて小さな間隙によって実現された単なる間隙シールであってもよい。
【００１９】
本発明によれば、ピストン６の外径と、対応するシリンダ３の内径とは、０．５ｍｍ〜約４．０ｍｍ、有利には約１．０ｍｍ〜約３．０ｍｍ、最も有利には約１．５ｍｍ〜約２．５ｍｍである。アトマイザ５のノズル直径は、１５μｍ〜１５０μｍ、有利には約３０μｍ〜約１００μｍである。平均的な指の力による噴霧行程中のシリンダ３内の作動圧力は、１０ｂａｒ〜４００ｂａｒ、有利には約４０ｂａｒ〜約２００ｂａｒ、最も有利には約５０ｂａｒ〜約１００ｂａｒである。アトマイザ５と、シリンダ３と、ピストン６と、一方向弁手段８とは、より高い作動圧力に耐えられるような材料から製造されている。
【００２０】
有利なこの実施例においては、ピストン行程は２〜３０ｍｍ、有利には約１５ｍｍ〜２０ｍｍであり、このピストン行程は、スプレーポンプの使用者の指の通常行程に快適に適応させられている。
【００２１】
上に説明したように、指操作式スプレーポンプは、少量の溶剤を含有する少量の高粘度液体が噴霧されることができるという利点を有する。有利には、噴霧行程毎の液体用量は、５μｌ〜３００μｌ、有利には約１０μｌ〜約１００μｌ、最も有利には約２０μｌ〜５０μｌである。
【００２２】
図１は、実質的に有利な実施例を示しており、この場合、ピストン６が液体容器１に定置に取り付けられておりかつ、同時に通路手段７を形成した中空ピストンとして形成されており、通路手段が一端において直接に又は浸漬チューブ１１を介して液体２の供給部に接続されておりかつ他端においてシリンダ３に接続されている。実際には、ピストン６は液体容器１に定置に取り付けられているのに対して、シリンダ３及びアトマイザ５はアクチュエータ９内に配置されている。シリンダ３及びアトマイザ５を備えたアクチュエータ９全体は、戻しばね１０の戻しばね力に抗して、噴霧行程において、図１に示された位置から下方へ液体容器１に向かって移動させられる。通路手段７は、ピストン６自体に一体的に形成されており、ピストン６は中空ピストンである。
【００２３】
有利な実施例においては、中空ピストン６の内径は約０．２ｍｍ〜約３．０ｍｍ、有利には約０．５ｍｍ〜約１．０ｍｍである。特に有利な実施例では、中空ピストン６は金属毛管として形成されている。
【００２４】
有利な実施例においてより高い作動圧力に耐えるために、アクチュエータ９の本体は金属、有利にはアルミニウムから、又は高耐圧性プラスチックから形成されている。毛管さえも、特別に選択されたプラスチックから形成されていてよい。
【００２５】
図１の実施例における一方向弁手段８は、通路手段７の入口端部、すなわちこの実施例においては中空ピストン６の入口端部に取り付けられている。しかしながら、択一的な位置は、出口端部又は、入口端部と出口端部との間の位置であってよい。高圧スプレーポンプのための一方向弁手段８の特定の位置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５３６９０２号明細書に記載されている。しかしながら、慣用的な解決手段として、通路手段７には、入口端部に付加的な逆止め弁（ボール弁）が装着されていることができる。
【００２６】
図６は、極めて類似した指操作式スプレーポンプの択一的な実施例を示している。図１に示されたものと同じスプレーポンプの部材は、同じ参照符号で示されており、付加的な説明は必要としない。しかしながら、この場合ピストン６はアクチュエータ９に定置に取り付けられておりかつ中空ピストンとして形成されており、この中空ピストンは同時にシリンダ３とアトマイザ５と接続させる接続手段１３を形成している。この場合、シリンダ３は、液体容器１に定置に取り付けられており、ピストン６はアクチュエータ９に定置に取り付けられている。
【００２７】
第３の構造は図示されていない。この場合、シリンダ３は、通路手段７及び弁手段８を介して容器１に定置に接続されている。シリンダ３は３つのアームを備えたＴ字形であってよく、アームはそれぞれ容器１と、アトマイザ５と、シールされながら取り付けられたピストン６とに接続されている。アクチュエータ９は、戻しばね１０に加えて中実ピストン６を有している。これは、このようなシリンダ・ピストンアセンブリのより伝統的な構造である。
【００２８】
図２は、図１と同様のスプレーポンプを示しているが、付加的に、アトマイザ５を保護するためにシリンダ３とアトマイザ５との間にフィルタ１４が設けられていることを示している。
【００２９】
図３は、図２と同様のスプレーポンプを示しているが、付加的に、戻し行程中にアトマイザ５を介してシリンダ３内に空気が進入するのを妨げる第２の一方向弁手段１５が、アトマイザ５とシリンダ３との間に設けられていることを示している。
【００３０】
図１、図２、図３は全て、剛性のボトルとしての液体容器１を示しており、この液体容器は、この液体容器、特に図１、図２、図３に概略的に示された容器１の閉鎖部材１２に定置に結合された通路手段７／ピストン６を備えている。
【００３１】
図１、図２、図３に示された剛性の容器１を備えた実施例のために、フレキシブルなリップ手段を備えた弁としての通気手段１６が配置されている。容器１の閉鎖部材１２も、液体容器１内の圧力平衡のために空気を進入させる幾つかの手段を組み込まれていることができる。通気手段１６は、機械的に操作される一方向弁であってよく、噴霧行程の最後の区間の間に、アクチュエータ９における対応する操作配列によって開放される。
【００３２】
図４は、図３と同様の別の実施例を示しているが、液体容器１は剛性のボトルではなく、通路手段７に直接に結合された収縮可能なバッグである。この液体容器１としての収縮可能なバッグ自体は、外部保護ハウジング１７内に取り付けられており、この外部保護ハウジング１７自体は閉鎖部材１２によって閉鎖されており、閉鎖部材１２はやはり通路手段７／ピストン６を支持している。
【００３３】
外部保護ハウジング１７は通気手段１６を有しており、この通気手段１６は、行程に応じて収縮可能なバッグが空になるのに応じて、外部保護ハウジング１７内に空気を進入させる。
【００３４】
収縮可能なバッグの形式の液体容器１は、空気（酸素）の望ましくない進入を防止するために、ラミネートされたタイプであってよい。剛性の容器１は、液体に気泡が形成されるのを妨げるように直径の十分に小さな長いチューブであってよい。
【００３５】
図５は、図１と同様の指操作式スプレーポンプを示しているが、アトマイザ５はシリンダ３及びシリンダのポンプ容積４と直列に配置されている。フィンガパッド１８が、アトマイザ５の側方に示されている。
【００３６】
指操作式スプレーポンプは、剛性の容器１を備えていても上下逆さに使用されてよく、その場合、浸漬チューブ１１は必要なく、短い通路手段７のみが必要である。
【００３７】
図１に関連して説明した、本発明による指操作式スプレーポンプを操作するために、アクチュエータ９の上面に指押圧力が加えられる。シリンダ３のポンプ容積４内の液体は、圧力下で、接続ダクト３′及びアトマイザ５を通過させられ、アトマイザ５の外側に噴霧を形成する。このように生ぜしめられた噴霧の質量平均粒子直径は、５〜１００μｍである。
【００３８】
一方向弁手段８は、噴霧中に液体が容器１へ戻るのを防止する。指押圧力がアクチュエータ９から排除されると、戻しばね１０がアクチュエータ９を通常位置へ戻す（これは戻り行程である）。このようにする時に、液体２は浸漬チューブ１１及び通路手段７を介してシリンダ３内のポンプ容積４内に吸い上げられる。次の噴霧行程が準備され、直ぐに開始されることができる。
【００３９】
噴霧行程が、シリンダ３内の液体の新鮮な容積のみを用いて行いたいならば、アクチュエータ９を容器１において最も下方の位置（噴霧行程の終端）に固定する固定手段１９が設けられていてよい。指操作式スプレーポンプを作動させる前に、第１の戻り行程のために固定手段は解放されなければならない。図６は、保持クリップとしてのこのような固定手段１９を示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】剛性液体容器及び浸漬チューブを備えた指操作式スプレーポンプの第１実施例を概略的に示す図である。
【図２】アトマイザの背後に一方向弁を備えた、図１の変化実施例を示す図である。
【図３】アトマイザの背後に一方向弁及びフィルタを備えた、図１と同様のスプレーポンプを示す図である。
【図４】外部保護ハウジング内に収容された収縮バッグの形式の液体容器を備えた第２実施例を示す図である。
【図５】図１の実施例と同様の第３実施例を示す図であるが、アトマイザがアクチュエータ内のシリンダと直列に配置されている。
【図６】アクチュエータに取り付けられた中空ピストンと液体容器に定置に取り付けられたシリンダとを備えた第４実施例を示す図である。
【符号の説明】
１ 液体容器、 ２ 液体、 ３ シリンダ、 ４ ポンプ容積、 ５ アトマイザ、 ６ ピストン、 ６′ リングシール、 ７ 通路手段、 ８ 一方向弁手段、 ９ 指操作式アクチュエータ、 １０ 戻しばね、 １１ 浸漬チューブ、 １４ フィルタ、 １６ 通気手段、 １７ 外部保護ハウジング、１９ 固定手段

Claims (12)

1. 指操作式スプレーポンプであって、
   液体（２）の供給部を含むための液体容器（１）と、シリンダ（３）とが設けられており、該シリンダが、一端においてアトマイザ（５）に接続されていてかつ容器（１）からの液体の一部を含むようになっており、液体の一部がアトマイザ（５）を介して噴射されるようになっており、
   ピストン（６）が設けられており、該ピストンが、シリンダ（３）内にシールされながら取り付けられておりかつ、噴霧行程においては、シリンダ（３）内の容積が減じられてこれに対応するシリンダ（３）内の液体量がアトマイザ（５）を介して噴射されるように、また、戻り行程においては、シリンダ（３）内の容積が増大されてこれに対応する液体量が液体（２）の供給部からシリンダ（３）内に引き込まれるように、シリンダ（３）内で該シリンダに対して可動であり、
   シリンダ（３）を液体容器（１）内の液体供給部（２）と接続させた通路手段（７）が設けられており、
   液体（２）の供給部からシリンダ（３）へのみ液体を流過させる、通路手段（７）における一方向弁手段（８）が設けられており、
   指押圧力によって液体容器（１）に対して移動可能な指操作式アクチュエータ（９）が設けられており、該アクチュエータ（９）の移動がシリンダ（３）に対するピストン（６）の移動を生ぜしめるようになっており、
   ピストン（６）の外径と、シリンダ（３）の対応する内径とが、約０．５ｍｍ〜約４．０ｍｍであり、
   アトマイザ（５）のノズル直径が、１５μｍ〜１５０μｍであり、
   噴霧行程中のシリンダ（３）内の作動圧力が、１０ｂａｒ〜４００ｂａｒである形式のものにおいて、
   前記アクチュエータ（９）が、噴霧行程において指押圧力によって液体容器（１）に対して移動可能であり、また、戻り行程において反対方向へ液体容器（１）に対して移動可能であることを特徴とする、指操作式スプレーポンプ。
2. 前記ピストン行程が、２〜３０ｍｍ、有利には約１５ｍｍ〜約２０ｍｍである、請求項１記載の指操作式スプレーポンプ。
3. 噴霧行程毎の液体用量が、５μｍ〜３００μｍ、有利には約１０μｍ〜約１００μｍ、最も有利には約２０μｍ〜約５０μｍである、請求項１又は２記載の指操作式スプレーポンプ。
4. 前記ピストン（６）が、液体容器（１）に定置に取り付けられておりかつ、同時に通路手段（７）を形成した中空ピストンとして形成されており、前記通路手段が、一端において直接に又は浸漬チューブ（１１）を介して液体供給部（２）に、他端においてシリンダ（３）に接続されており、好適には、前記中空ピストン（６）の内径が、約０．２ｍｍ〜約３．０ｍｍ、有利には約０．５ｍｍ〜約１．０ｍｍであり、前記中空ピストン（６）が、金属の毛管として形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の指操作式スプレーポンプ。
5. 前記ピストン（６）が、アクチュエータ（９）に定置に取り付けられておりかつ、同時に接続手段（１３）を形成した中空ピストンとして形成されており、前記接続手段がシリンダ（３）をアトマイザ（５）に接続させている、請求項１から３までのいずれか１項記載の指操作式スプレーポンプ。
6. 前記アクチュエータ（９）の本体が、金属、有利にはアルミニウムから又は高耐圧性プラスチックから形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の指操作式スプレーポンプ。
7. 前記ピストン（６）が、液体容器（１）に定置に取り付けられており、シリンダ（３）及びアトマイザ（５）がアクチュエータ（９）内に又はアクチュエータ（９）の一部として配置されている、請求項５を除く請求項１から６までのいずれか１項記載の指操作式スプレーポンプ。
8. 前記シリンダ（３）が液体容器（１）に定置に取り付けられており、ピストン（６）がアクチュエータ（９）に定置に取り付けられている、請求項４を除く請求項１から７までのいずれか１項記載の記載の指操作式スプレーポンプ。
9. 前記アトマイザ（５）を保護するためのシリンダ（３）とアトマイザ（５）との間にフィルタ（１４）が設けられており、及び／又は、戻り行程中にアトマイザ（５）を介してシリンダ（３）内に空気が進入するのを妨げる第２の一方向弁手段（１５）が、アトマイザ（５）とシリンダ（３）との間に設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の指操作式スプレーポンプ。
10. 前記液体容器（１）が剛性のボトルであり、該ボトルが、該ボトルに定置に結合された通路手段（７）を備えており、好適には、前記剛性の液体容器（１）に、液体容器（１）内の圧力平衡を提供するための通気手段（１６）が設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載の指操作式スプレーポンプ。
11. 前記液体容器（１）が、通路手段（７）に直接に結合された収縮可能なバッグである、請求項１から９までのいずれか１項記載の指操作式スプレーポンプ。
12. 前記アクチュエータ（９）を最も下方に位置において容器（１）に固定する固定手段（１９）が設けられており、該固定手段が、スプレーポンプを作動させる前に第１の戻り行程のために解放可能である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の指操作式スプレーポンプ。

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