JP4580223B2 - 発泡吐出器 - Google Patents

Description

本発明は、発泡吐出器に関する。

特許文献１に記載の如く、発泡吐出器として、噴孔から円錐状に噴出された液体が、噴孔の前方に備える先細り筒状体の内壁の一部に衝突し、噴孔から直進する液体とともに吐出口から吐出するものがある。

また、特許文献２〜４に記載の発泡吐出器の如く、噴孔から円錐状に噴出された液体が、吐出口にて噴出方向と垂直に配置した穴のあいた板状体やメッシュ状の衝壁に衝突し、噴孔から直進する液体とともに吐出口から吐出するものがある。
特開昭52-116919 （先細りの筒） 実開平7-9415 （棒状衝壁） 特開平7-256162 （衝壁／テーパーつき） 特開平8-229463 （メッシュの多層衝壁）

特許文献１の発泡吐出器では、噴孔から円錐状に噴出された液体が先細り筒状体の内壁の一部に衝突して噴孔から直進してきた液体と衝突し、空気と混合することによって発泡するため、起泡性の低い液体では、先細り筒状体の内壁との衝突が不充分なため、十分に泡立たない問題がある。

特許文献２〜４の発泡吐出器では、噴孔から円錐状に噴出された液体が、吐出口にて噴出方向と垂直に配置された衝壁に衝突して空気と混合して発泡するため、衝壁である板状体の孔のパターン、又はメッシュの形状、枚数等によって発泡状態や泡の広がりが異なり、液体の物性や用途に応じた泡質を実現する発泡吐出器の提供が容易ではなかった。

そこで、本発明の課題は、起泡性の低い液体でも十分に発泡可能であって、用途に応じた泡質を容易に実現する発泡吐出器を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、泡生成可能な液体をノズルから吐出する発泡吐出器であって、前記ノズルは、液体を噴出する噴孔とその噴出方向前方に発泡筒を備えてなり、該発泡筒は、噴孔近傍の太筒状部と噴孔遠方の細筒状部を備えるとともに、太筒状部と細筒状部との間で発泡筒の軸方向に対して略垂直をなす段差部を少なくとも１つ備え、噴孔から円錐状に霧状となって噴出された液体の多くが前記段差部の全域に当たるように構成され、前記ノズルの噴孔と発泡筒の間に空気取り込み口を設けてなり、前記ノズルの噴孔から円錐状に霧状となって噴出された液体が前記段差部に衝突し、又はその衝突した液体と衝突し、前記空気取り込み口から流入する空気と混合して泡状となり、該ノズルの噴孔から直進する液体とともに、細筒状部を介して吐出口から吐出するようにしたものである。

以下に図面を用いて本発明の実施形態について説明をする。
発泡吐出器の一例としてトリガー式の発泡吐出器１０を図１に示す。発泡吐出器１０は、容器１１の開口部に接続される通液体１２を、容器１１に螺着されるキャップ１３により容器１１に固定する。発泡吐出器１０は、通液体１２にボディ１４を嵌合して一体化し（通液体１２とボディ１４は一体成形されることも可能である）、ボディ１４の主筒部１４Ａをキャップ１３の側から起立し、主筒部１４Ａの中間部から前方にシリンダ筒１４Ｂを突設し、シリンダ筒１４Ｂより上部から前方に向けて射出筒１４Ｃを突設している。尚、ここでいう前方とは、発泡吐出器１０から液体を噴出する方向をいう。

発泡吐出器１０は、レバー１５の上端部をボディ１４の射出筒１４Ｃにおける前方側に枢支させ、レバー１５の中間部後面をシリンダ筒１４Ｂに挿入されるプランジャ１６の前端部に係合させ、シリンダ筒１４Ｂに内蔵の弾性体によりプランジャ１６を介してレバー１５を前方に弾発させる。

発泡吐出器１０は、ボディ１４の射出筒１４Ｃの前端にスピンエレメント２１を介してノズル２０を設け、ボディ１４の射出筒１４Ｃに液流路ａを設けるとともに、液流路ａと連通しうる液流路ｂをスピンエレメント２１とノズル２０によって形成し、液流路ｂに連通しうる旋回流路ｃ、及び、噴孔ｄをノズル２０に備える。

発泡吐出器１０は、容器１１の内部に延びるディップチューブ３１をボディ１４の主筒部１４Ａの下端部、又は通液体１２の下端部に挿着して備え、通液体１２の内部であって、ディップチューブ３１の上部に、入側逆止弁３２、出側逆止弁３３を備える。

これにより、発泡吐出器１０は、レバー１５の引き操作に基づくプランジャ１６の加圧動作により、シリンダ筒１４Ｂの内容液を出側逆止弁３３経由で射出筒１４Ｃの液流路ａ、スピンエレメント２１の液流路ｂ、ノズル２０の旋回流路ｃを介して噴孔ｄから噴出する。一方、レバー１５の引き操作に基づくプランジャ１６の加圧動作による、ディップチューブ３１側への液流出が入側逆止弁３２によって防止される。そして、レバー１５の引き操作解除に基づくプランジャ１６の戻り動作により、容器１１内の液体を入側逆止弁３２を経由してシリンダ筒１４Ｂに吸いこむ。

発泡吐出器１０は、旋回流路Ｃを形成するとともに、噴孔ｄを備えるノズル２０をボディ１４に回動自在に取着している。ノズル２０をボディ１４に対して回動することにより、噴孔ｄの後部でノズル２０の内周、又は／及びスピンエレメント２１の外周に設けられた溝による流路ｂ、ノズル２０の噴孔ｄから周方向に旋回状で延在する溝による旋回流路ｃによって、該噴孔ｄに連通しうる流路を形成する。

発泡吐出器１０は、ボディ１４の射出筒１４Ｃの液流路に圧送された液体を、流路ｂによって流路面積を絞って流速を高めた状態で、ノズル２０の旋回流路ｃに圧送し、旋回流路ｃで旋回動と遠心力を付与されて噴孔ｄから広がる円錐状に霧状となって噴出し、発泡筒２２の内壁に当たり、又は反射し、空気取り入れ通路２６から流入する空気と混合して泡化され、ノズル２０の吐出口ｅから泡状になって吐出する。

発泡吐出器１０は、ノズル２０の発泡筒２２と空気取り入れ通路２６を以下の如くに構成する。

ノズル２０は図１に示す如く、ボディ１４の射出筒１４Ｃの前端に備える嵌合部、及びスピンエレメント２１の外周に取着される。ノズル２０は、合成樹脂（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等）で成形され、スピンレメント２１の前方に位置する噴孔ｄと、ノズル２０の前方先端部に位置する吐出口ｅとの間に発泡筒２２を備える。

発泡筒２２は、図２に示す如く、噴孔ｄから吐出口ｅに連通する孔を備え、噴孔ｄの近傍の太筒状部２２Ａ、及び、その前方の太筒状部２２Ａより孔の内径が小さな細筒状部２２Ｂを備え、太筒状部２２Ａと細筒状部２２Ｂとを連設する段差部２２Ｃを備える。図２に示す発泡筒２２の太筒状部２２Ａ、細筒状部２２Ｂの内径は概ね一定である。尚、太筒状部２２Ａと細筒状部２２Ｂの内径は必ずしも一定である必要はないが、太筒状部２２Ａと細筒状部２２Ｂの連設部において細筒状部２２Ｂより太筒状部２２Ａの内径を大きくして、段差部２２Ｃを形成する。尚、太筒状部２２Ａ、細筒状部２２Ｂは、中空の略円柱をなすことが好ましいが、円柱に限らず、多角柱の形状とすることも可能である。即ち、太筒状部２２Ａと細筒丈部２２Ｂの軸方向に垂直な断面形状は、概ね円形状を成すことが好ましいが、楕円形状又は多角形状を成すことも可能である。

空気取り入れ通路２６は、図２（Ａ）に示す如く、ノズル２０の外周から連通する孔状の空気取り入れ通路２６により、噴孔ｄと発泡筒２２の間に空気取り込み口ｆを形成する。また、他の空気取り入れ通路２６として、発泡筒２２の外周に沿ってノズルの先端面まで連通する孔により形成することもできる（図２（Ｂ））。尚、空気取り込み口ｆは、噴孔ｄと発泡筒２２の間に設ける他、発泡筒２２の太筒状部２２Ａであって内容液が当る領域より後部の噴孔ｄの近傍に備えることもできる。

図２に示す発泡筒２２は、太筒状部２２Ａと細筒状部２２Ｂとを連設する段差部２２Ｃを、筒２２の軸方向に対して（又は、噴孔ｄから吐出口ｅの噴出軸に対して）略垂直に形成し、段差部２２Ｃは、噴孔ｄから吐出口ｅに向けて広がる円錐状に噴出された内容液の多くを概ね全域で衝突させる。発泡筒２２は、噴孔ｄから噴出された内容液の少なくとも一部を段差部２２Ｃの概ね全域に衝突させ、さらに、太筒状部２２Ａの内壁の先端域（段差部２２Ｃの側）に衝突させるものであっても良い。

噴孔ｄから噴出された内容液の発泡は、噴出された内容液の多くが段差部２２Ｃに衝突し、又は、その衝突した内容液と衝突し、空気取り込み口ｆから流入する空気と混合して泡化した泡状となって、噴孔ｄから直進する内容液とともに、細筒状部２２Ｂを介して吐出口ｅから吐出するものとなる。

噴孔ｄから噴出した内容液が発泡筒２２の少なくとも段差部２２Ｃに衝突する如く、噴孔ｄから噴出する内容液の円錐状の広がり角度（噴出角度）に対して、太筒状部２２Ａの軸方向の長さ、太筒状部２２Ａの内径及び／又は細筒状部２２Ｂの内径を調整する。例えば、本実施例では、噴孔ｄと発泡筒２２との間隔（空気取り込み口ｆの開口巾）を1mm、発泡筒２２の全長を6.0mmとした場合に、太筒状部２２Ａと細筒状部２２Ｂの長さの比を変えることにより、噴孔ｄから段差部２２Ｃまでの軸方向の距離を調整し、太筒状部２２Ａの長さを2.0mm〜5.0mm、発泡筒２２の内径は、太筒状部Ａの内径を3.5〜5.0mm、細筒状部２２Ｂの内径を1.8〜3.5mmで調整した。尚、太筒状部２２Ａの軸方向の長さが短すぎると発泡が少なくなり、太筒状部２２Ａが長すぎる、及び／又は細筒状部２２Ｂが短すぎると発泡は多いが吐出口ｅ方向の噴出の勢いが減少し、吐出口ｅから吐出した泡状の内容液が下方に曲がるため、例えば、太筒状部２２Ａの内径を4.1mm、細筒状部２２Ｂの内径を3.1mm、発泡筒２２の軸方向の長さが6.0mmの場合には、太筒状部の長さを3.3mm〜3.7mmに調整することが好ましい。

内容液としては、泡生成可能な液体、例えば、界面活性剤を含有する洗浄剤を採用する。尚、噴孔ｄから噴出する内容液の噴出角度は、内容液の物性、特に、粘度や表面張力によって異なってくる。

発泡吐出器１０にあっては、起泡性の低い液体であっても十分に発泡可能であって、発砲性を向上させることができる。例えば、起泡性を阻害するノニオン活性剤、特に低モル数のポリオキシエチレンラウリルエーテル（ＥＯ平均付加モル数6〜12）を含有する内容液等であっても、用途に応じた泡質を実現することができる。

本発明の発泡吐出器１０と、従来の発砲吐出器３０、４０との泡体積の比較実験の結果を表１に示す。発砲吐出器３０は、本願の段差部２２Ｃを備えず、内径が略一定の発砲筒を備えるものであり（他の構成においては共通する）、発砲吐出器４０は、発砲吐出器３０の発砲筒の先端に中心に向かって突出するが中心まで達しない複数個の棒状障壁を設けたものである（実開平7-9451）。泡体積の比較実験は、各発砲吐出器を用いて同一の液体（Ｘ）を、メスシリンダー内に10回吐出し、その泡体積を測定したものである。この測定により、発砲吐出器１０を用いて噴出された泡は、表１に示す如く、従来の発砲吐出器３０、４０の２倍以上の泡体積を得ている。

比較実験に用いた液体（Ｘ）は、アルキルポリグリコシド（アルキル基の炭素数12、グリコシド平均縮合度1.3）3.0質量％、ポリオキシエチレンラウリルエーテル（ＥＯ平均付加モル数8）8.0質量％、過酸化水素4.0質量％、ラウロイルオキシ−ｐ−ベンゼンスルホン酸ナトリウム0.8質量％、Ｎ−ドデシル−Ｎ,Ｎ,Ｎ−トリメチルアンモニウムメチル硫酸エステル塩0.5質量％、ディクエスト２０１０（商品名）（１−ヒドロキシエチリデン−１,１−ジホスホン酸、モンサント社製）0.2質量％、残部イオン交換水を含有する。

発泡吐出器１０の第２実施形態として、太筒状部２２Ａを図３（Ａ）に示す如く、噴孔ｄ近傍で内径を小さくするテーパー形状にしたり、図３（Ｂ）に示す如く、噴孔ｄ近傍で内径を大きくするテーパー形状にすることも可能である。発泡吐出器１０の起泡性は、段差部２２Ｃの位置、面積が同じ場合では、噴孔ｄ近傍で内径を小さくするテーパー形状にすると、噴孔ｄから噴出した内容液が太筒状部２２Ａの内壁に衝突する割合、及び、段差部２２Ｃに衝突する割合が増すため発泡がより大となり、泡質が更に嵩高くなる。

発泡吐出器１０の第３実施形態として、細筒状部２２Ｂを図４（Ａ）に示す如く、吐出口ｅ近傍で内径を大きくするテーパー形状にしたり、図４（Ｂ）に示す如く、吐出口ｅ近傍で内径を小さくするテーパー形状にすることも可能である。細筒状部２２Ｂの内径を吐出口ｅ近傍で大きくするテーパー形状にすると、吐出口ｅから吐出する泡状の内容液の吐出範囲が大となり、吐出口ｅ近傍で小さくするテーパー形状にすると、吐出口ｅから吐出する泡状の内容液の吐出範囲が小さいものとなる。

発泡吐出器１０の第４実施形態として、段差部２２Ｃの発泡筒２２の軸方向に対する角度θを図５（Ａ）に示す如く鋭角としたり、図５（Ｂ）に示す如く鈍角とすることも可能である。角度θは、過度に鋭角にすると噴孔ｄから噴出された内容液と段差部２２Ｃとの衝突の割合が減少して起泡性が低くなる観点から約45°〜135°程度が好ましく、より高い起泡性を確保するためには70°〜110°が好ましい。

発泡吐出器１０の第５実施形態として、発泡筒２２の段差部２２Ｃを図６に示す如く複数備えることも可能である。即ち、細筒状部２２Ｂの吐出口ｅ側に細筒状部２２Ｂより小径の細筒状部２２Ｂ’をつなげて段差部２２Ｃを形成する。段差部２２Ｃを複数形成することにより、噴孔ｄから噴出された内容液が噴孔ｄから異なる距離にある段差部２２Ｃに衝突して、空気と混合するため、異なる泡質がブレンドされた発泡を得る。尚、複数の段差部２２Ｃの相互の距離、径の大きさ、軸方向に対する角度を変えることも可能である。

発泡吐出器１０の第６実施形態として、図７に示す如く細筒状部２２Ｂの内周であって、軸方向に延在する少なくとも１つの溝又は、突部２２Ｄを備えることによって段差部２２Ｃの面積を変えることも可能である。段差部２２Ｃの面積が増加することによって、噴孔ｄから噴出した内容液が段差部２２Ｃに衝突する割合が増加して発泡が大となる。

(a)発砲吐出器１０にあっては、発泡筒２２が噴孔ｄ近傍の太筒状部２２Ａと噴孔ｄ遠方の細筒状部とで形成する段差部２２Ｃを備え、噴孔ｄから円錐状に噴出された液体が少なくとも段差部２２Ｃの概ね全域に衝突する。従って、泡生成可能な液体を段差部２２Ｃに衝突させて空気と混合し、発泡筒２２の特に太筒状部２２Ａの内部で発泡した泡状の液体を細筒状部２２Ｂを介して吐出口ｅから吐出する。

(b)上記(a)より、発泡筒２２における太筒状部２２Ａと細筒状部２２Ｂの長さ、内径、段差部２２Ｃの面積、角度、噴孔からの距離によって発泡状態を調整することができる。即ち、段差部２２Ｃの面積を大きしたり、段差部２２Ｃの発泡筒２２の軸方向に対する角度を変えたり、噴孔ｄからの距離を長くすることによって起泡性の低い液体を多量に発泡させることが可能となり、発泡状態の調整が容易である。

(c)太筒状部２２Ａの内径を吐出方向に向けて徐々に変化するものとすることにより、変化の方向、角度によって発泡状態を調整することを可能とし、細筒状部２２Ｂの内径を吐出方向に向けて徐々に変化するものとすることにより、吐出範囲を調整することができる。

(d)発泡筒２２における段差部２２Ｃを発泡筒２２の軸方向に対して略垂直をなすものとしたから、噴孔ｄから噴出した液体を段差部２２Ｃに効果的に衝突させて十分な発泡を得ることができる。

(e)発泡筒２２が複数の段差部を備えることによって、異なる泡質を混合して泡状とした液体を吐出することができる。

(f)細筒状部２２Ｂの内周であって、軸方向に延在する少なくとも１つの溝又は突部を備えることによって、段差部２２Ｃの面積を変更して段差部２２Ｃに衝突する液体の割合を調整することで、発泡状態を容易に調整することができる。

上述(a)〜(f)より、ノズル２０が備える発泡筒２２として適宜の形状のものを採用し、又は取り替えることにより、液体の物性によらず、泡質、泡量を調整する等、任意の発泡状態を生成できる。

図１は第１実施形態の発泡吐出器の断面図である。 図２は第１実施形態の発泡筒の断面図である。 図３は第２実施形態の発泡筒の断面図である。 図４は第３実施形態の発泡筒の断面図である。 図５は第４実施形態の発泡筒の断面図である。 図６は第５実施形態の発泡筒の断面図である。 図７は第６実施形態の発泡筒の段差部を示す正面図である。

符号の説明

１０ 発泡吐出器
１１ 容器
２０ ノズル
２１ スピンエレメント
２２ 発泡筒
２２Ａ 太筒状部
２２Ｂ 細筒状部
２２Ｃ 段差部
２６ 空気取り入れ通路
ｄ 噴孔
ｅ 吐出孔
ｆ 空気取り込み口

Claims (5)

1. 泡生成可能な液体をノズルから吐出する発泡吐出器であって、
   前記ノズルは、液体を噴出する噴孔とその噴出方向前方に発泡筒を備えてなり、該発泡筒は、噴孔近傍の太筒状部と噴孔遠方の細筒状部を備えるとともに、太筒状部と細筒状部との間で発泡筒の軸方向に対して略垂直をなす段差部を少なくとも１つ備え、噴孔から円錐状に霧状となって噴出された液体の多くが前記段差部の全域に当たるように構成され、
   前記ノズルの噴孔と発泡筒の間に空気取り込み口を設けてなり、
   前記ノズルの噴孔から円錐状に霧状となって噴出された液体が前記段差部に衝突し、又はその衝突した液体と衝突し、前記空気取り込み口から流入する空気と混合して泡状となり、該ノズルの噴孔から直進する液体とともに、細筒状部を介して吐出口から吐出する発泡吐出器。
2. 前記太筒状部と細筒状部が中空の円柱をなす請求項１に記載の発泡吐出器。
3. 前記太筒状部は、吐出方向に向けて内径が徐々に変化する請求項１又は２に記載の発泡吐出器。
4. 前記発泡筒の軸方向の複数位置のそれぞれに前記段差部を備える請求項１〜３のいずれかに記載の発泡吐出器。
5. 前記細筒状部の内周であって、軸方向に沿う溝及び／又は突部を備える請求項１〜４のいずれかに記載の発泡吐出器。

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