JP4460920B2

JP4460920B2 - スプレー缶充填装置

Info

Publication number: JP4460920B2
Application number: JP2004056043A
Authority: JP
Inventors: 享大山; 昭男長澤
Original assignee: ミヤコ自動車工業株式会社
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2004-03-01
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2024-03-01
Also published as: JP2005247328A

Description

本発明は、スプレー缶に噴射媒体である液体と噴射力を発生させる圧力気体とを充填するスプレー缶充填装置に関するものである。

スプレー缶は使い捨てタイプのものが主流であったが、環境問題もあり、再充填して再び使用できるタイプのものが提案されている（特許文献１及び２）。また、充填される圧力気体としてフロンなどが使用されていたが、再充填タイプのものでは圧縮空気が使用されることにより身近なコンプレッサーなどが使用できるようになった。

従来のスプレー缶再充填装置は、缶上部のキャップ（ノズル）が外され、液体が定量入れられてキャップ（ノズル）が締められた後、缶下部の逆止弁から圧縮空気を充填するようにしたものであるが、キャップを外すことなく、定量の液体と圧縮空気を充填するものもあった。
特開平７−２０６０５７号公報特開平８−１５９３９２号公報

従来のスプレー缶再充填装置は、エアシリンダ、逆止弁、切換弁を組み合わせ、配管や継ぎ手を多数使用するものであった。

また、缶下部の充填弁（逆止弁）から液体などを充填するものであるので、スプレー缶自体が缶下部の充填弁を備えたものでなければならなかった。

（発明の目的）
本発明の目的は、シンプルかつ低価格にすることができ、缶下部に充填弁を有しない通常のスプレー缶に液体及び圧力気体を充填することができるスプレー缶充填装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、シリンダ部と開閉弁とスプレー缶ノズル接続部とから構成され、前記シリンダ部が、ピストンと、該ピストンの前後に形成された第１及び第２の室と、前記ピストンを復帰位置に戻すスプリングと、前記ピストンに連動するピンとを有すると共に、前記ピストンの後退時に前記第１の室に発生する負圧によりスプレー缶に充填すべき液体を外部から吸入する第１の逆止弁と、前記ピストンの前進時に前記第１の室内の液体を排出する第２の逆止弁と、開弁状態の前記開閉弁より送られてくる圧力気体を前記スプレー缶ノズル接続部へ送り、前記第２の逆止弁を閉じる第３の逆止弁とを内蔵し、前記開閉弁が、常態では閉弁状態にあり、前記ピンが当たることにより開弁状態に切り換わるものであり、前記スプレー缶ノズル接続部が、スプレー缶のノズルが接続された際に、該ノズルの押圧力により開いて前記第２の逆止弁から送られる液体及び前記第３の逆止弁から送られる圧力気体を前記ノズルを通して前記スプレー缶に充填する第１の弁と、前記ノズルの接続の際の押圧力により開いて圧力気体源からの圧力気体を前記シリンダ部の第２の室及び前記開閉弁に送る第２の弁とを有するスプレー缶充填装置とするものである。

本発明によれば、シンプルかつ低価格にすることができ、缶下部に充填弁を有しない通常のスプレー缶に液体及び圧力気体を充填することができる。

本発明を実施するための最良の形態は、後述する実施例に記載の通りである。

図１及び図２を用いて本発明の一実施例を説明する。図１は装置全体をスプレー缶を含めて示す全体系統図、図２は図１中のスプレー缶ノズル接続部を示す断面図である。

１は充填すべき液体を吸入、送出するシリンダ部、２は充填する液体を貯めている容器、３は容器２から液体をシリンダ部1に吸入する際に液体が通る第１逆止弁、４は液体をシリンダ部1より送出する際に液体が通る第２逆止弁、５は圧縮空気が通る第３逆止弁、６は第３逆止弁５への圧縮空気の供給を入、切する開閉弁、７は開閉弁６を切り換えるための入力ピンを押すピン、８はシリンダ部1の内部を第１室９と第２室１０とに区分するピストン、１１は逆止弁３，４，５が設けられたシリンダ部1の前端部、１２は通路１３が設けられたシリンダ部１の終端部、１４は終端部１２を摺動可能に貫通し、先端がピストン８に取り付けられ、後端がピン７に取り付けられたピストンロッド、１５は終端部１２とピン７の間に取り付けられ、ピストン８を終端部１２に接する復帰位置に戻すスプリングである。

１６はスプレー缶、１７はスプレー缶１６のキャップ、１８はスプレー缶１６のノズル、１９はスプレー缶設置台、２１はスプレー缶１６を押す押動部材、２２は押動部材２１を移動させるハンドル、２３は押動部材２１及びハンドル２２を支持する支持部材、２４はスプレー缶１６の移動をガイドするガイド部材、２５はスプレー缶設置台１９に設けられたスプレー缶ノズル接続部である。

スプレー缶ノズル接続部２５の詳細を図２により説明する。２６はブロック、２７はブロック２６の中心位置に設けられたシリンダ孔、２８はシリンダ孔２７に移動可能に配置された第１ピストン、２９は第１ピストン２８との間に室３０を隔ててシリンダ孔２７に移動可能に配置された第２ピストン、３１はスプレー缶１６のノズル１８が挿入されるノズル挿入穴３２を有し、ブロック２６にねじ込まれることにより固定される接続部材、３３は第１ピストン２８の基端部に形成され、ノズル挿入穴３２に連通する通路、３４は第１ピストン２８に設けられた第１の弁、３５は接続部材３１に形成された第１の弁３４のシート面、３６は第１の弁３４がシート面３５に接触することにより閉じられる、第１ピストン２８の周囲に形成された通路、３７は第１の弁３４が開いたときに通路３３と連通する通路、３８は第１の弁３４を閉じる方向に付勢するバルブスプリング、３９は第１ピストン２８と第２ピストン２９の間の室３０に連通する排気通路、４０は第２ピストン２９の基端部に形成され、室３０に連通する通路、４１はブロック２６に形成され，通路４０に連通する通路、４２はブロック２６にねじ込まれることにより固定され、第２ピストン２９の先端部の周囲に室４３を形成する閉鎖部材、４４は室４３に連通し、不図示のエア源に接続される通路、４５は第２ピストン２９に設けられた第２の弁、４６はブロック２６内に形成された第２の弁４５のシート面、４７は第２の弁４５がシート面４６に接触することにより閉じられる、第２ピストン２９の周囲に形成された通路、４８は第２の弁４５を閉じる方向に付勢するバルブスプリングである。

まず、準備工程である充填すべき液体の第１室９への吸入について説明する。スプレー缶１６をスプレー缶設置台１９の上に載せ、ハンドル２２を実線の位置から２点鎖線の位置に倒すと、押動部材２１がスプレー缶１６を図１の左方に押し、スプレー缶１６はガイド部材２４上を滑って、図１の左方に移動させられる。これにより、スプレー缶１６のノズル１８がスプレー缶ノズル接続部２５のノズル挿入穴３２に挿入され、第１ピストン２８を押す。そのため、バルブスプリング３８に抗して第１ピストン２８が前進し、第１の弁３４がシート面３５から離れて、通路３６が開く。さらに第１ピストン２８が前進すると、第１ピストン２８が第２ピストン２９にテーパ面で当たり、バルブスプリング４８に抗して第２ピストン２９を押して、排気通路３９と通路４０との連通を閉じる。第２ピストン２９の前進によって、第２の弁４５がシート面４６から離れ、通路４７が開く。これにより、エア源からの圧縮空気が通路４４、室４３、通路４７及び通路４１を通り、配管４９（図１）を経て図１の開閉弁６ヘ、及び配管５０を経て通路１３へ、それぞれ送られる。このとき、開閉弁６は閉弁状態であるので、第３逆止弁５へは送られない。圧縮空気は配管５０を経て通路１３及び第２室１０へ送られるので、第２室１０の容積が増加し、ピストン８が前進する。ピストン８の前進により第１室９の容積が減少し、第１室９の圧力が上昇して、第２逆止弁４を開き、第２室９の圧縮空気は配管５１及び通路３７を経て通路３６，３３を通り、スプレー缶１６のノズル１８に至る。そして、圧縮空気はノズル１８の逆止弁（不図示）を開いてスプレー缶１６の中へと注入される。

ピストン８が前進すると、ピン７も同時に移動し、開閉弁６の入力ピンに当たって開弁状態に切り換える。すると、配管５２が配管４９と連通し、第３逆止弁５を開き、第２逆止弁４を閉じる。これにより、エア源からの圧縮空気そのものがスプレー缶１６の中に送り込まれ、エア源と同じ圧力がスプレー缶１６内に発生する。

ハンドル２２を図２の実線位置に戻し、スプレー缶１６をスプレー缶設置台１９から取り外すと、ノズル１８がノズル挿入穴３２から抜けるので、バルブスプリング３８，４８の力により第１ピストン２８及び第２ピストン２９が復帰位置に戻り、通路３６，４７が閉じ、室３０により通路４０，４１と排気通路３９が連通する。通路４０，４１と排気通路３９との連通により第２室１０内の圧縮空気が通路１３及び配管５０，４９などを経て大気中に排気される。第２室１０の圧力が大気圧に減少するとスプリング１５の力によりピストン８は復帰位置に戻され、第１室９内の圧力は負圧となる。これにより、第２逆止弁４は閉じ、第１逆止弁３は開いて、容器２内の充填すべき液体が第１室９へ第１逆止弁３を通って吸入される。これで、液体のスプレー缶１６への充填準備が完了となる。そして、ピストン８の戻りによりピン７も戻り、開閉弁６は閉弁状態に切り換わる。なお、１回目の充填動作では圧縮空気が注入されるのみの準備工程であるので、スプレー缶１６のキャップ１７を緩め、圧縮空気を抜いてから次の充填工程に使用される。この準備工程は初回のみで、次回以降は不要である。

次に充填すべき液体及び圧縮空気の連続充填について説明する。スプレー缶１６を前述したようにスプレー缶設置台１９に取り付けると、エア源からの圧縮空気が通路４４，４１、配管４９，５０及び通路１３を経て第２室１０に送り込まれるので、ピストン８が前進し、第１室９内の液体が第２逆止弁４を開いて配管５１により通路３７へ送られ、通路３６，３３を通ってスプレー缶１６のノズル１８に至り、スプレー缶１６に充填される。

シリンダ部１の第１室９内の液体が所定量スプレー缶１６に充填されたときに（ピストン８が最大ストローク前進したときに）、ピン７が開閉弁６の入力ピンに当たって開弁状態に切り換える。すると、配管５２が配管４９と連通し、第３逆止弁５を開き、第２逆止弁４を閉じる。これにより、液体の充填後、連続して、エア源からの圧縮空気がスプレー缶１６の中に送り込まれ、エア源と同じ圧力がスプレー缶１６内に発生する。

その後、ハンドル２２を図２の実線位置に戻し、スプレー缶１６をスプレー缶設置台１９から取り外すと、前述した通り、ノズル１８がノズル挿入穴３２から抜けるので、バルブスプリング３８，４８の力により第１ピストン２８及び第２ピストン２９が復帰位置に戻り、通路３６，４７が閉じ、室３０により通路４０，４１と排気通路３９が連通する。通路４０，４１と排気通路３９との連通により第２室１０内の圧縮空気が通路１３及び配管５０，４９などを経て大気中に排気され、ピストン８は復帰位置に戻され、第１室９内の負圧により第２逆止弁４は閉じ、第１逆止弁３は開いて、容器２内の充填すべき液体が第１室９へ第１逆止弁３を通って吸入される。以上の工程が繰り返されることにより、充填すべき液体及び圧縮空気のスプレー缶１６への充填が連続して行われる。

液体のスプレー缶１６への充填量は、ピン７が開閉弁６の入力ピンに当たるまでのストロークで決まる。すなわち、充填量は、（シリンダ部１の第１室９の断面積）×（ピン７が当たるまでのストローク）となり、このストロークを変えることにより充填量を調整することができる。

本実施例では、３つの逆止弁３，４，５がシリンダ部１に内蔵されているので、配管や部品点数を減らすことができる。そして、スプレー缶ノズル接続部２５に、充填すべき液体及び圧縮空気の充填のための第１の弁３４と、圧縮空気送出のための第２の弁４５とを組み込んだので、さらに配管や部品点数を減らすことができる。

上記実施例は、缶軸上の上向きにノズルが有るタイプのスプレー缶に充填する場合を示しているが、ノズルが横向きであるタイプのスプレー缶に対しては、接続部材３１の構造を横向きノズルに適応したものにすればよい。

また、本発明は、液体及び圧力気体の再充填のみならず、新規スプレー缶への充填にも使用できるものである。

本発明の一実施例の全体をスプレー缶を含めて示す全体系統図である。図１中のスプレー缶ノズル接続部を示すである。

符号の説明

１シリンダ部
２充填すべき液体の容器
３第１逆止弁
４第２逆止弁
５第３逆止弁
６開閉弁
７ピン
８ピストン
９第１室
１０第２室
１５スプリング
１６スプレー缶
１８ノズル
２５スプレー缶ノズル接続部
２８第１ピストン
２９第２ピストン
３０室
３２ノズル挿入穴
３４第１の弁
３５シート面
３６通路
４５第２の弁
４６シート面
４７通路

Claims

シリンダ部と開閉弁とスプレー缶ノズル接続部とから構成され、
前記シリンダ部は、ピストンと、該ピストンの前後に形成された第１及び第２の室と、前記ピストンを復帰位置に戻すスプリングと、前記ピストンに連動するピンとを有すると共に、前記ピストンの後退時に前記第１の室に発生する負圧によりスプレー缶に充填すべき液体を外部から吸入する第１の逆止弁と、前記ピストンの前進時に前記第１の室内の液体を排出する第２の逆止弁と、開弁状態の前記開閉弁より送られてくる圧力気体を前記スプレー缶ノズル接続部へ送り、前記第２の逆止弁を閉じる第３の逆止弁とを内蔵し、
前記開閉弁は、常態では閉弁状態にあり、前記ピンが当たることにより開弁状態に切り換わるものであり、
前記スプレー缶ノズル接続部は、スプレー缶のノズルが接続された際に、該ノズルの押圧力により開いて前記第２の逆止弁から送られる液体及び前記第３の逆止弁から送られる圧力気体を前記ノズルを通して前記スプレー缶に充填する第１の弁と、前記ノズルの接続の際の押圧力により開いて圧力気体源からの圧力気体を前記シリンダ部の第２の室及び前記開閉弁に送る第２の弁とを有することを特徴とするスプレー缶充填装置。