JP4931057B2 - 泡噴出容器 - Google Patents

Description

本発明は、押下げヘッドの押下げで泡を噴出可能な泡噴出容器に関する。

押下げヘッドを押下げることにより、容器体内液体と空気とを混合させて泡を噴出させる泡噴出容器が知られている(特許文献１参照)。
特開平８−２３０９１９号公報

しかしながら特許文献１記載の泡噴出容器では、容器体内に収容された液体の粘度が高い場合には、空気と混ざりにくく、このため粗い泡が発生するという問題点があった。

本発明の目的は、液体の粘度が高い場合でも、液体と空気が混ざり易い泡噴出容器を提供することにある。

本発明の他の目的は、成形コストの低減化が可能な泡噴出容器を提供することにある。

本発明は、容器体内に収納された液体加圧用の第１シリンダと空気圧縮用の第２シリンダとを備える泡噴出ポンプを有し、第１および第２シリンダ内へ挿入された上下動部材の押下げで、第１シリンダ内の第１ピストンが下降して、該第１シリンダ内の液体を加圧することにより該第１シリンダ内の液吸入弁を第１シリンダ底部の弁座に着座させると共に、第２シリンダ内の第２ピストンが下降して空気を圧縮することにより、第１シリンダ内の加圧液体と第２シリンダ内の圧縮空気とを気液混合室内へ送り出すことで泡を形成して噴出させる泡噴出容器において、
前記液吸入弁が着座した第１シリンダ内加圧時に、該第１シリンダ内と容器体内とを連通させて、第１シリンダ内の液体の一部を容器体内へ逆流させる液逆流手段を設けたことを特徴とする。

また、本発明は、前記液吸入弁は、下端部が下面開口の筒状体から形成された棒状弁体からなり、前記液逆流手段は該筒状体に形成された連通部からなることを特徴とする。

さらに、本発明は、前記連通部は前記筒状体３１に形成された透孔３０１からなることを特徴とする
さらに、本発明は、前記液逆流手段は、第１ピストンの下降下限と液吸入弁用の弁座との間における第１シリンダ部分に設けられた連通部から構成されていることを特徴とする。

さらに、本発明は、前記連通部は前記第１シリンダの周壁に形成された透孔からなることを特徴とする。

前記連通部は前記弁座２４ａに形成された溝部３０２からなることを特徴とする。

本発明は、液体を加圧して気液混合室に送る際に、液体の一部を容器体内へ逆流させることが可能であるから、液体と空気との混合比率を任意に設定することができ、これによって粗い泡の発生を抑制することができ、したがって、きめの細かい泡を得ることができる。

また、本発明は、液逆流手段としての透孔を液吸入弁に設けることにより、金型の透孔形成用治具を変更するだけで、透孔の形状や大小を変更することができ、したがって、成形コストの低減を図ることができると共に、透孔の形状等の変更が容易に行える。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

まず、本発明が適用される泡噴出容器について説明する。

泡噴出容器は、容器体１の口頸部２に泡噴出ポンプ１０を備えている。容器体１には、例えば、洗顔液のように発泡性を有する液体が収容される。

泡噴出ポンプ１０は、シリンダ部材２０と、液吸入弁３０と、ステム４０と、第１ピストン５０と、第２ピストン６０と、液吐出弁７０と、ポンプヘッド１００と、発泡ユニット１３０と、装着筒１５０とを備えている。

シリンダ部材２０は上端に環状のフランジ部２１を有し、内部を空気室とする円筒状の大径シリンダ部（空気用シリンダ）２２がフランジ部２１から下方に延び、内部を液室とする円筒状の小径シリンダ部（液用シリンダ）２４が大径シリンダ部２２の底板部２３から同心状に下方へ垂設している。

このシリンダ部材２０は、口頸部２から大径シリンダ部２２と小径シリンダ部２４とを容器体１内に挿入させ、口頸部２の上面に配したパッキンの上にフランジ部２１を載置して、口頸部２に螺合する装着筒１５０によって容器体１に固定されている。

シリンダ部材２０の下端には吸い上げパイプ２０１が連結されており、この吸い上げパイプ２０１の下端は容器体１の底部まで延びている。

装着筒１５０上面の内向きフランジ状頂壁内周には中央筒部１５１が立設されていて、この中央筒部１５１からポンプヘッド１００が上下動可能に突出している。ポンプヘッド１００の内部には発泡ユニット１３０が装着されており、ポンプヘッド１００の下部にはシリンダ部材２０内を上下動するステム４０が連結固定されている。

ステム４０の内部には液吐出弁７０が設けられており、ステム４０の外周部には大径シリンダ部２２の内周面を気密に摺動する第２ピストン６０が取り付けられている。第２ピストン６０には空気吸入弁９０が取り付けられている。

ステム４０の下部には小径シリンダ部２４の内周面を液密に摺動する第１ピストン５０が連結されており、第１ピストン５０の下方には、ステム４０及び第１ピストン５０に連繋して動作してシリンダ部材２０下端を開閉する液吸入弁３０が配されている。

以下、これらについてさらに詳述する。シリンダ部材２０の小径シリンダ部２４内には、棒状の液吸入弁３０とコイルスプリング３９と第１ピストン５０とが収納されている。液吸入弁３０の下端部は、小径シリンダ部２４の下端に形成された下方小径のテーパ面からなる弁座２４ａに着座及び離反可能な下部弁体３１に形成されている。

液吸入弁３０において下部弁体３１より上方部分には外方に突出する複数の係合ピン３２が設けられており、この係合ピン３２は、小径シリンダ部２４の下端に設けられた複数の縦リブ２６の間に上下動可能に嵌合されている。

また、液吸入弁３０において係合ピン３２よりも上方部は大径部３３になっていて、大径部３３の上部に小径部３４が連なっている。大径部３３の外周面及び小径部３４の外周面にはそれぞれ上下方向に延びる縦溝３３ａ，３４ａが形成されている。小径部３４の上端部は上方へ向け拡径するテーパ筒状の上部弁体３５に形成されている。

第１ピストン５０は上下を開口させた中空筒状をなし、その下部は小径シリンダ部２４の内周面を液密に摺動するシール部５１になっており、また、その上部開口周縁は弁座５２を形成している。

液吸入弁３０の上部弁体３５は第１ピストン５０の上部開口から上方に突出し、第１ピストン５０の弁座５２に着座及び離反可能になっていて、第１ピストン５０の上部開口を開閉する。

第１ピストン５０内には、液吸入弁３０の小径部３４が第１ピストン５０の内周面との間に十分な隙間を有して挿入されており、ポンプヘッド１００の押し下げによるステム４０の下降時には、液吸入弁３０の大径部３３が第１ピストン５０の内周面との間に僅かな隙間を有して進入可能になっていて、その際には縦溝３３ａが液流路を確保する。

コイルスプリング３９は、シリンダ部材２０における縦リブ２６の上端と第１ピストン５０との間に設けられ、第１ピストン５０を上方に付勢している。液吸入弁３０の係合ピン３２はコイルスプリング３９の下端に下方から掛止可能になっていて、これにより液吸入弁３０の上方移動時の上限が規制されている。

ステム４０は上下を開口させた筒状をなし、大径シリンダ部２２及び小径シリンダ部２４に対し上下動可能になっている。ステム４０の下部には第１ピストン５０の上部が嵌着されている。

ステム４０の内側上部には環状の弁座４１が形成されている。ステム４０の内部であって弁座４１の上方部分は気液混合室４６に形成されており、該室内に弁座41に着座及び離反可能な球形の液吐出弁７０が設けられている。

ステム４０の内面であって、上部弁体３５上面と弁座４１下端との間には上下方向に延びる複数の縦リブ４２が周方向に所定間隔をおいて設けられている。この縦リブ４２内面には、ポンプヘッド１００の押し下げによるステム４０の下降時に、液吸入弁３０の上部弁体３５及び小径部３４が進入可能になっており、その際、縦リブ４２間と、液吸入弁３０の小径部３４における縦溝３４ａは液通路となる。

ステム４０の上部に連結されるポンプヘッド１００は外側筒部材１１０と内側筒部材１２０とを備えている。内側筒部材１２０は上下を開口させた中空筒状をなし、かつ、内側筒部材１２０の上端部には噴出孔１２１ｂが形成されている。内側筒部材１２０の下部内面にはステム４０上部が嵌着されている。

また、内側筒部材１２０の下部内周面には上下方向に延びる複数の縦溝１２３ａが周方向に所定間隔をおいて設けられている。この縦溝１２３ａの上端はステム４０上端よりも若干上方まで延びており、該縦溝１２３ａは空気流路として機能する。

内側筒部材１２０の上下方向中間部内面には発泡ユニット１３０が収納固定されている。発泡ユニット１３０は、筒１３１とその内部に装着された上下一対の発泡エレメント１３２から構成されている。該筒は大径筒部とこれより下方の小径筒部とから形成され、小径筒部はステム４０内に径方向に隙間を有して挿入されている。また、大径筒部下面とステム４０上端との間にも隙間が設けられており、これら隙間は空気流路として機能する。

小径筒部の下部内周面には、その下端面から上方に延びる複数の縦溝が形成されており、液吐出弁７０が小径筒部下端に当接した際にも液及び空気の流路を確保できるようになっている。

ポンプヘッド１００の外側筒部材１１０は有頂円筒状の周壁部１１１を有し、周壁部１１１の上部一側には側方に突出する突出部１１２が設けられている。該突出部１１２は先端が略矩形の噴出口１１３として開口する筒状をなし、噴出口１１３は外側筒部材１１０の上方内部に連通している。なお、噴出口１１３の形状は矩形に限るものではなく、円形や楕円形等であってもよい。

ステム４０外面の上下方向中間部には外向きフランジ部４３が形成されており、該フランジ部４３の上面には環状の起立壁４４が上向きに突設されている。起立壁４４の内周面は上方へ向け拡径するテーパ面に形成されている。

ステム４０には、フランジ部４３とポンプヘッド１００との間に第２ピストン６０が小さい範囲内で上下動可能に外嵌されている。第２ピストン６０は上下を開口させた中空筒状をなし、最外部はシリンダ部材２０の大径シリンダ部２２の内周面を気密に摺動するシール筒部６１に形成されており、最内部はステム４０を外嵌する基筒部６２に形成されていて、シール筒部６１と基筒部６２は断面が階段状に屈曲してなる段付き筒部６３によって接続されている。なお、下降前の第２ピストン６０と対応する位置の大径シリンダ部２２部分には通気孔２２ａが形成されている。

基筒部６２の上部はポンプヘッド１００の内側筒部材１２０の内周面に気密に摺動可能に圧接している。基筒部６２と段付き筒部６３との連結部分には空気孔６４が周方向に所定間隔をおいて設けられており、この空気孔６４はポンプヘッド１００と第２ピストン６０との相対上下動によって開閉する。即ち、ポンプヘッド１００と第２ピストン６０が相対的に上下動して、ポンプヘッド１００の内側筒部材１２０が基筒部６２と段付き筒部６３との連結部分に当接すると空気孔６４は閉塞され、筒状弁体１２５が前記連結部分から離間すると空気孔６４は開放される。

基筒部６２の下端は、ステム４０と第２ピストン６０との相対上下動によってステム４０の起立壁４４の内周面に当接離反する。ステム４０の外周面であって基筒部６２が外嵌する部位には、上下方向に延びる複数の縦溝４５が周方向に所定間隔をおいて設けられている。この縦溝４５は基筒部６２の下端がステム４０の起立壁４４から離間した時に大径シリンダ部２２の内部に連通し、基筒部６２の下端が起立壁４４に当接した時に大径シリンダ部２２の内部から遮断される。

基筒部６２の下部には第２空気吸入弁９０が固定されている。第２空気吸入弁９０はその下端から径方向外方に広がる上向きテーパ状の環状のダイアフラム９１を備えている。このダイアフラム９１は弾性を有していて、通常はダイアフラム９１の外周縁部が第２ピストン６０の段付き筒部６３の下面に圧接してシールし、大径シリンダ部２２内の負圧化によりダイアフラム９１の外周縁は下方に引っ張られて段付き筒部６３から離間するように動作する。

次に作用について説明する。図１はポンプヘッド１００を押し下げる前の状態であり、ポンプヘッド１００は上限に位置している。ポンプヘッド１００を押し下げる前の状態では、液吸入弁３０は第１ピストン５０を介してコイルスプリング３９により押し上げられており、下部弁体３１はシリンダ部材２０の弁座２４ａから離間しており、小径シリンダ部２４内は吸い上げパイプ２０１を介して容器体１内と連通した状態にある。

液吸入弁３０の上部弁体３５は第１ピストン５０の弁座５２に着座し第１ピストン５０の上部開口を閉塞している。第２ピストン６０の基筒部６２の下端はステム４０の起立壁４４に当接し、ポンプヘッド１００の内側筒部材１２０の下端は第２ピストン６０の段付き筒部６３から離間し、空気孔６４を開放している。

この状態からポンプヘッド１００を押し下げていくと、ステム４０と第１ピストン５０がポンプヘッド１００と一体となって下降し、その結果、第１ピストン５０の弁座５２から液吸入弁３０の上部弁体３５が離間し、第１ピストン５０の上部開口を開放する。これとほぼ同時に第１ピストン５０の下降により小径シリンダ部２４内が加圧され、小径シリンダ部２４内の液圧によって液吸入弁３０が下降させられ、下部弁体３１が弁座２４ａに着座して、小径シリンダ部２４の下端開口を閉塞する。

一方、第２ピストン６０は、ポンプヘッド１００の押し下げ開始直後はシール筒部６１と大径シリンダ部２２との摩擦力によって停止しており、その状態でステム４０が下降する結果、第２ピストン６０の基筒部６２の下端はステム４０の起立突起４４から離間し、ポンプヘッド１００の内側筒部材１２０の下端が第２ピストン６０の段付き筒部６３に当接して空気孔６４を閉塞する。

ポンプヘッド１００の内側筒部材１２０下端が第２ピストン６０の段付き筒部６３に当接した以後は、第２ピストン６０もポンプヘッド１００、ステム４０、第１ピストン５０と一体となって下降する。

これ以降においてポンプヘッド１００が下降すると、第１ピストン５０によって加圧された小径シリンダ部２４内の液体は、第１ピストン５０の上部開口及び液吸入弁３０の縦溝３３ａ，３４ａを通り、ステム４０の縦リブ４２の間を通って、上部弁体３５の上方に押し出され、更に液圧で液吐出弁７０を押し上げて気液混合室４６内に流入する。

一方、大径シリンダ部２２内の空気は、ステム４０のフランジ部４３及び起立突起４４と第２ピストン６０における基筒部６２の下端との間を通って、ステム４０の縦溝４５を通り、ポンプヘッド１００における内側筒部材１２０の縦溝１２３ａを通り、更に発泡ユニット１３０の大径筒部とステム４０との間の通路を通って、気液混合室４６内に流入する。

こうして気液混合室４６内で液体と空気は合流し混合されて、発泡ユニット１３０内に送られる。発泡ユニット１３０を通過する際に液体は発泡し、泡の状態でポンプヘッド１００の筒部１１５内に押し出される。この泡は、筒部１１５の開口１１５ａ及び小径部１２１における噴出孔１２１ｂを通って、ポンプヘッド１００の噴出口１１３から噴出する。

ポンプヘッド１００から手を離すと、小径シリンダ部２４内の液圧、及び、大径シリンダ部２２内の空気圧は下がり、液吐出弁７０が弁座４１に着座し、コイルスプリング３９の弾性によって第１ピストン５０、ステム４０、ポンプヘッド１００が上方に押し上げられる。

ここで、第２ピストン６０は、ステム４０の押し上げ開始直後はシール筒部６１と大径シリンダ部２２との摩擦力によって停止しており、その状態でステム４０が上昇する結果、ステム４０の起立突起４４の内周面が第２ピストン６０の基筒部６２の下端に圧接し、大径シリンダ部２２内とステム４０の縦溝４５との間を遮断する。これと同時に、ポンプヘッド１００の内側筒部材１２０の下端が第２ピストン６０の段付き筒部６３から離間し、空気孔６４を開放する。

起立突起４４の内周面が基筒部６２の下端に突き当たった以降は、第１ピストン５０とステム４０と第２ピストン６０とポンプヘッド１００は一体となって上昇する。

第１ピストン５０が上昇すると小径シリンダ部２４内が負圧化し、これによって液吸入弁３０が引き上げられ、下部弁体３１が弁座２４ａから離間して、小径シリンダ部２４内が容器体１内に連通する。その結果、容器体１内の液体が第１ピストン５０の上昇に伴って小径シリンダ部２４内に吸い上げられる。

液体が小径シリンダ部２４内にポンプアップされると容器体１内が負圧化し、また、第２ピストン６０の上昇に伴って大径シリンダ部２２内も負圧化し、これに起因して第２空気吸入弁９０のダイアフラム９１が下方に引き付けられ、第２ピストン６０の段付き筒部６３から離間し隙間が生じる。

第２空気吸入弁９０がこのように動作する結果、口頸部外面を介して外気が通気孔２２ａを通って大径シリンダ部２２内および容器体１内に入る。これによって大径シリンダ部２２内及び容器体１内は大気圧と等圧になり、第１ピストン５０及び第２ピストン６０の上昇がスムーズに行われ、液体の小径シリンダ部２４内へのポンプアップがスムーズに行われる。

次に、液逆流手段３００について説明するが、その前に液吸入弁３０についてさらに説明すると、液吸入弁３０が大径部３３、小径部３４、上部弁体３５および下部弁体３１からなることは上記の通りであり、ここでは下部弁体３１について詳述する。

下部弁体３１は下面開口の筒状体から形成されており、この筒状体下部はテーパ状の下向き段部３６を介して小外径部３７に形成され、さらに、該小外径部３７の下端部外面は下方に向かうにつれて先細となるテーパ面３８に形成されており、該テーパ面３８が小径シリンダ部２４の下端に形成されたテーパ面からなる弁座２４ａに着座可能となっている。なお、３８ａは大径部３３の下面中央から垂下する補助棒である。

液逆流手段３００は、液吸入弁３０が着座した小径シリンダ部２４内加圧時に、該小径シリンダ部内と容器体内とを連通させて、小径シリンダ部内の液体の一部を容器体内へ逆流させるためのもので、本実施形態では、下部弁体３１を形成する筒状体の周面に形成された透孔３０１から構成されている。

しかし、液逆流手段３００としてはこれに限定されることなく、例えば、小径シリンダ部２４の周面に透孔３０１を形成することによっても同様の作用効果を得ることができる。ただし、該透孔は、第１ピストン５０の下降下限と小径シリンダ部２４の弁座２４ａ下端との間に位置させる。あるいは下部弁体３１の下面または弁座２４ａに上下方向の溝３０２を設けることによっても同様の作用効果を奏することが可能であるが、成形上の理由から下部弁体３１に透孔３０１を設けることが好ましい。

すなわち、液吸入弁３０の下部弁体３１に透孔３０１を形成する場合には、金型に治具挿通孔を形成して、この挿通孔から透孔形成用の治具の先端部を金型内に挿入した後、樹脂を金型に充填すればよく、透孔の形状や大小を変更したい場合には、金型を変更することなく、治具のみを代えることで対応できるからである。

このように透孔３０１を設けることにより、ポンプヘッド１００を押し下げていくと、第１ピストン５０の下降により小径シリンダ部２４内が加圧され、小径シリンダ部２４内の液圧によって液吸入弁３０が下降させられ、下部弁体３１が弁座２４ａに着座して、小径シリンダ部２４の下端開口を閉塞するため、小径シリンダ部２４内の液体の大部分は気液混合室４６内に送り出されるが、一部は透孔３０１を介して容器体１内へ逆流させられる。

このように加圧液体の一部を逆流させることにより、気液混合室４６内での通常の気液混合比率と異なる比率を得ることができ、これにより粘度の高い液体でも空気と混ざりやすくすることができる。加圧液体の逆流量は透孔３０１の大小や形状を適当に選択することにより調節可能である。

上記では液吸入弁３０として棒状体を用いたが、これに限定されることなく、例えば、玉弁を使用することも可能である。この場合には、透孔３０１は小径シリンダ部２４の周面に形成する
なお、４００は案内筒で、中央筒部１５１外面に嵌合されており、該案内筒４００は外側筒部材１１０の下端に設けられた案内爪４０１が上下動自在な案内溝を備えている。

本発明に係る泡噴出器の側断面図である。 押下げヘッドの平面図である。 要部断面図である。 変形例の図３相当図である。 さらなる変形例の図３相当図である。

符号の説明

１ 容器体
１０ 泡噴出ポンプ
２２ 第２シリンダ
２４ａ 弁座
３０ 液吸入弁
３１ 筒状体
４０ 上下動部材
４６ 気液混合室
５０第１ピストン
６０ 第２ピストン
３０１ 透孔
３０２ 溝部

Claims (6)

1. 容器体１内に収納された液体加圧用の第１シリンダ２４と空気圧縮用の第２シリンダ２２とを備える泡噴出ポンプ１０を有し、第１および第２シリンダ内へ挿入された上下動部材４０の押下げで、第１シリンダ内の第１ピストン５０が下降して、該第１シリンダ２４内の液体を加圧することにより該第１シリンダ内の液吸入弁３０を第１シリンダ２４底部の弁座２４ａに着座させると共に、第２シリンダ２２内の第２ピストン６０が下降して空気を圧縮することにより、第１シリンダ２４内の加圧液体と第２シリンダ２２内の圧縮空気とを気液混合室４６内へ送り出すことで泡を形成して噴出させる泡噴出容器において、
   前記液吸入弁３０が着座した第１シリンダ２４内加圧時に、該第１シリンダ内と容器体内とを連通させて、第１シリンダ内の液体の一部を容器体１内へ逆流させる液逆流手段を設けたことを特徴とする泡噴出容器。
2. 前記液吸入弁３０は、下端部が下面開口の筒状体３１から形成された棒状弁体からなり、前記液逆流手段は該筒状体に形成された連通部からなることを特徴とする請求項１記載の泡噴出容器。
3. 前記連通部は前記筒状体３１に形成された透孔３０１からなることを特徴とする請求項２記載の泡噴出容器。
4. 前記液逆流手段は、第１ピストン５０の下降下限と液吸入弁３０用の弁座２４ａとの間における第１シリンダ２４部分に設けられた連通部から構成されていることを特徴とする請求項１記載の泡噴出容器。
5. 前記連通部は前記第１シリンダ２４の周壁に形成された透孔３０１からなることを特徴とする請求項４記載の泡噴出容器。
6. 前記連通部は前記弁座２４ａに形成された溝部３０２からなることを特徴とする請求項４記載の泡噴出容器。

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