JP5175638B2 - Gas injection device with added liquid - Google Patents
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Description
本発明は、被噴射体に作用させるための液体を添加した混合ガスの噴射装置に関するものである。 The present invention relates to a mixed gas injection apparatus to which a liquid to be applied to an injection target is added.
近年、例えばオーラルケアにおいて、薬液を添加した所定量の混合ガスを歯間に間欠的に噴射し、歯間を清掃する機器が要望されている。 In recent years, for example, in oral care, there is a demand for a device that intermittently injects a predetermined amount of a mixed gas added with a chemical solution between teeth to clean the space between teeth.
本出願人は例えば特許文献1において、定量の高圧ガスを供給するガス供給装置を提案しているが、この供給装置を用いて薬剤と混合した混合ガスを噴射する装置についてはまだ実現されていない。
For example,
本発明の目的は、液体を添加した定量の混合ガスを間欠的に被噴射体に噴射する液体を添加した混合ガスの噴射装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the injection apparatus of the mixed gas which added the liquid which injects the fixed quantity mixed gas which added the liquid intermittently to the to-be-injected body.
上記目的を達成するための本発明に係る液体を添加した混合ガスの噴射装置は、ガス供給手段と、液体供給手段と、供給された高圧ガスと液体を混合する気液混合手段と、該気液混合手段による混合ガスを噴射する噴射手段と、前記ガス供給手段、液体供給手段を作動させる操作手段とから成り、該操作手段の操作により前記高圧ガス及び液体を前記気液混合手段に導入し、前記噴射手段から前記液体を含む前記混合ガスを得る液体を添加した混合ガスの噴射装置であって、前記操作手段は押釦の操作により前記操作手段内の操作ガス又は操作液の圧力を高め、これらの操作ガス又は操作液により前記ガス供給手段及び液体供給手段に対する操作部を作動して前記高圧ガス及び前記液体をそれぞれ得て、前記気液混合手段を経て前記噴射手段から定量の前記混合ガスとして噴射することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a jet apparatus for a mixed gas to which a liquid according to the present invention is added comprises a gas supply means, a liquid supply means, a gas-liquid mixing means for mixing the supplied high-pressure gas and liquid, and the gas The injection means for injecting the mixed gas by the liquid mixing means, and the operation means for operating the gas supply means and the liquid supply means. The high pressure gas and the liquid are introduced into the gas-liquid mixing means by the operation of the operation means. A mixed gas injection device to which a liquid for obtaining the mixed gas containing the liquid from the injection means is added, wherein the operation means increases the pressure of the operation gas or the operation liquid in the operation means by operating a push button, The operation unit for the gas supply unit and the liquid supply unit is operated by these operation gas or operation liquid to obtain the high-pressure gas and the liquid, respectively, and the injection unit through the gas-liquid mixing unit Characterized by injecting the said gas mixture Luo quantification.
本発明に係る液体を添加した混合ガスの噴射装置によれば、操作手段の操作により液体入りの所定量の混合ガスが噴射手段から噴射される。 According to the mixed gas injection apparatus to which the liquid according to the present invention is added, a predetermined amount of mixed gas containing liquid is injected from the injection means by operation of the operation means.
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図1は液体を添加した混合ガスの噴射装置の正面図、図2は側面図を示し、操作手段1と、ガス供給手段2と、薬液供給手段3と、気液混合手段4、噴射手段5とから構成されている。ガス供給手段2には炭酸ガスボンベB、薬液供給手段3には液体、例えば清涼剤を充填した薬液容器Mが取り付けられている。また、ガス供給手段2と気液混合手段4との間にはガス配管6が接続され、薬液供給手段3と気液混合手段4との間には薬液配管7が接続されている。更に、気液混合手段4からはノズルから成る噴射手段5が上方に突出されている。
The present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a front view of a mixed gas injection apparatus to which a liquid is added, and FIG. 2 is a side view of the operation means 1, gas supply means 2, chemical supply means 3, gas-liquid mixing means 4, and injection means 5. It consists of and. A carbon dioxide gas cylinder B is attached to the gas supply means 2, and a chemical liquid container M filled with a liquid, for example, a refreshing agent, is attached to the chemical liquid supply means 3. A
そして、これらの手段の主な材料は、特に精密度を要する金属部品、耐久性を要する金属部品、ゴム製品を除いては、合成樹脂材とされている。 The main materials of these means are synthetic resin materials except for metal parts that require precision, metal parts that require durability, and rubber products.
図3は要部の縦断面図を示し、操作手段1はボディ11内に構成されており、水平方向に設けられた大径シリンダ孔12内に、左端に操作押釦13を設けた第1のピストンロッド14が、環状パッキン15を介して左右に移動自在に配置されている。第1のピストンロッド14は圧縮コイルばね16により常時左方に付勢されているが、ストッパ17により所定位置で停止するようにされている。
FIG. 3 shows a longitudinal sectional view of the main part. The
また、大径シリンダ孔12と空気通路18を経て小径シリンダ孔19が設けられ、この小径シリンダ孔19内には環状パッキン20を介して第2のピストンロッド21が左右方向に移動自在に配置されている。この第2のピストンロッド21の先端は細径部22とされてボディ11の外部に突出され、先端には半球形のプッシュ部材23が固定されている。第2のピストンロッド21は圧縮コイルばね16よりも付勢力が弱い圧縮コイルばね24により左方に付勢されており、小径シリンダ孔19内の左側に片寄せられている。
A small-
大径シリンダ孔12及び小径シリンダ孔19はボディ11に設けられた空気通路18を介して操作室25に連通されている。また、ボディ11には大径シリンダ孔12に通ずる空気吸排孔26が設けられている。
The large-
ガス供給手段2の下部には、液化高圧炭酸ガスを充填した金属製の炭酸ガスボンベBが、ガス供給源としてボディ31に設けたボンベ取付口32に、螺合により交換可能に取り付けられている。
A metal carbon dioxide gas cylinder B filled with liquefied high-pressure carbon dioxide gas is attached to a lower part of the gas supply means 2 so as to be replaceable by screwing into a
ボンベ取付口32の奥部には、炭酸ガスボンベBの口金をシールするための円環状のゴムパッキン33が固定されている。ボンベ取付口32の中央には炭酸ガスボンベBの口金内に刺し込む穿刺部34が設けられ、穿刺部34の中心に導通孔34aが形成されている。
An
穿刺部34の上方には、中心に異物の混入を防止するためのフィルタ35を取り付けたフィルタ保持部36が設けられ、その上方にボディ31と螺合し、第1、第2の内部ホルダ37、38を内蔵したボディ39が設けられ、更にボディ39はボディ11と螺合している。第2の内部ホルダ38の上方には第3の内部ホルダ40が設けられ、この第3の内部ホルダ40の外側はボディ39とボディ11により覆われている。
Above the
第1、第2の内部ホルダ37、38は上下に連結され、これらの中央部に円筒形の計量室41が設けられている。計量室41の下部の第1の内部ホルダ37には下部細径孔42が形成され、この下部細径孔42の下方にゴム製のOリング43が配置されている。一方、計量室41の上部の第2の内部ホルダ38には上下方向に中径孔44が設けられ、この中径孔44に連通して第3の内部ホルダ40に上下方向に上部細径孔45が形成され、更に第3の内部ホルダ40内には上部細径孔45と連通する大径のガス供給室46が設けられている。
The first and second
計量室41内には上下動自在に可動軸部47が挿入され、圧縮コイルばね48により上方に付勢されている。可動軸部47の上部は、計量室41の内径よりも稍々小さな径を有するフランジ49とされ、中部の軸50の径は周囲に圧縮コイルばね48を配置する大きさとされている。可動軸部47の下部には、下部細径孔42内を通過可能で先端を錐状とした小径の下部閉止軸51が設けられており、Oリング43が下部閉止軸51と共働して計量室41の下部を密閉するようにされている。
A
また、可動軸部47の上部には、上部閉止軸52が固定されている。この上部閉止軸52の基部53は中径孔44を通過する径を有し、基部53の上部には上方に進むにつれ径が小さくなるテーパ部54を経て、先端に上部細径孔45内を通過する押圧ピン55が形成されている。第2、第3の内部ホルダ38、40の間には第2のOリング56が介在され、上部閉止軸52のテーパ部54との間で計量室41の上部を密閉するようにされている。
An
また、第3の内部ホルダ40内に設けられたガス供給室46内には、上部閉止軸52の押圧ピン55の上部と当接し、圧縮コイルばね57により上方に付勢されたダイアフラムセンタ58が配置されている。なお、圧縮コイルばね57は操作手段1の圧縮コイルばね24よりも付勢力が強くされている。そして、ダイアフラムセンタ58の上部には、操作室25とガス供給室46との間を気密に区画するゴム製のダイアフラム59が設けられている。
Further, in the
更に、第3の内部ホルダ40には、ガス供給室46内の高圧炭酸ガスを第3の内部ホルダ40の周囲に設けた環状溝60に導く通孔61が設けられており、環状溝60の一部は、外部に高圧炭酸ガスを排出し図3の背面側に設けられた図示しないガス排出口62に連通されている。そして、ガス排出口62にはガス配管6が接続され、このガス配管6の他端は気液混合手段4に接続されている。
Further, the third
このガス供給手段2において、ボディ31と穿刺部34の間、ボディ31とボディ39の間、第2の内部ホルダ38とボディ39の間、第2の内部ホルダ38と第3の内部ホルダ40の間、ボディ11と第3の内部ホルダ40の間に、シールのためのOリング63が配置されている。
In this gas supply means 2, between the
薬液供給手段3に固定される薬液容器Mは合成樹脂材から成る柔軟で偏平な容器であり、液体が充填されている。薬液容器Mの上部には定量の薬液が貯留する貯留室が設けられており、弁部をプッシュ部材23により押圧することにより、薬液容器Mからポンプ作用によって貯留室内の薬液が排出管から押し出されるようになっている。
The chemical liquid container M fixed to the chemical liquid supply means 3 is a flexible and flat container made of a synthetic resin material and filled with liquid. The upper part of the chemical solution container M is provided with a storage chamber for storing a fixed amount of chemical solution. When the valve portion is pressed by the
気液混合手段4の混合室には、ガス供給手段2からのガス配管6、薬液供給手段3からの薬液配管7が接続されており、混合室から外方に噴射手段5が突出されている。
A
使用に際しては、ガス供給手段2に炭酸ガスボンベBを固定し、薬液供給手段3に薬液容器Mをそれぞれ固定する。炭酸ガスボンベBをボンベ取付口32に螺合すると、炭酸ガスボンベBの口金はゴムパッキン33により密閉され、同時に穿刺部34が口金を覆う金属薄板を突き破る。これにより、炭酸ガスボンベBの内部の液化高圧炭酸ガスが気化して、例えば60kg/cm2の圧力の高圧炭酸ガスとなり、穿刺部34の導通孔34a、フィルタ35、下部細径孔42と下部閉止軸51との間を経て計量室41内に充填される。可動軸部47は圧縮コイルばね48により上方に移動しており、上部閉止軸52のテーパ部54が第2のOリング56に密着しているので、計量室41内の高圧炭酸ガスが外部に漏れることはない。
In use, the carbon dioxide gas cylinder B is fixed to the gas supply means 2, and the chemical liquid container M is fixed to the chemical liquid supply means 3. When the carbon dioxide cylinder B is screwed into the
薬液容器Mはその排出管を薬液供給手段3の薬液配管7に接続すると共に、上部を薬液供給手段3に固定する。この固定により定量の薬液が貯留室に押し出されることになる。
The chemical liquid container M connects its discharge pipe to the chemical
ここで、ガス供給手段2、炭酸ガスボンベBを片手で握り、操作手段1の操作押釦13、つまり第1のピストンロッド14を親指で押し込むと、図4に示すように、それまで空気吸排孔26を通じて大気圧であった大径シリンダ孔12は、環状パッキン15により密封され、第1のピストンロッド14は圧縮コイルばね16の付勢力に抗して図2の右方に移動し、大径シリンダ孔12内の空気は圧縮される。この圧縮空気は空気通路18を介して小径シリンダ孔19に供給され、第2のピストンロッド21も圧縮コイルばね24の付勢力に抗して右方に押されるが、圧縮コイルばね24の付勢力は弱いので、第2のピストンロッド21は早めに右方に動き出す。
Here, when the gas supply means 2 and the carbon dioxide cylinder B are grasped with one hand and the
この動きによりプッシュ部材23は、薬液供給手段3に取り付けた薬液容器Mの弁部を押すことにより、薬液容器Mの貯留室内の薬液が押し出され、薬液は薬液配管7を介して気液混合手段4の混合室に導入される。また、薬液容器Mにおいては、薬液は再び貯留室内に押し出されることになる。
By this movement, the
ほぼ同時に、圧縮空気は操作室25内に流入し、操作室25内の内圧は大気圧の約2倍程度となり、第2のピストンロッド21の動きよりも稍々遅れてダイアフラム59を下方に押圧する。これは圧縮コイルばね57の付勢力が、第2のピストンロッド21を作動する圧縮コイルばね24の付勢力よりも大きいため、若干の時間差が生ずるのである。ダイアフラム59に対する下方への押圧力は、ダイアフラム59の面積と操作室25内の内圧との積である。一方、ダイアフラム59に対する下方から上方への力は、計量室41上の中径孔44の面積と計量室41に充填されたガス圧の積に、2つの圧縮コイルばね48、57のばね力を加算した力であり、この上方への力は可動軸部47、上部閉止軸52、ダイアフラムセンタ58を介してダイアフラム59に伝達される。
At almost the same time, the compressed air flows into the
この場合に、操作室25からダイアフラム59に加わる上方からの力が、下方からの力に打ち勝つように設計されている。従って、操作押釦13による操作力がダイアフラムセンタ58、可動軸部47を押し下げるように、ダイアフラム59は下方に撓むことになる。可動軸部47の下方への移動により、可動軸部47の下部閉止軸51がOリング43に挿入され、計量室41の下部は密閉される。一方、可動軸部47の上部においては、上部閉止軸52のテーパ部54はOリング56から離れるので、計量室41内に充填されていた高圧炭酸ガスは、中径孔44、上部細径孔45と押圧ピン55との間を経て、ガス供給室46内に急速に流れ込む。
In this case, the force from above applied to the
更に、ガス供給室46の高圧炭酸ガスは第3の内部ホルダ40の通孔61を経て環状溝60から、ガス配管6を介して気液混合手段4の混合室に放出される。混合室においては、炭酸ガスが噴射手段5から噴射する過程で薬液を混合しながら、噴射手段5の先端から薬液を含んだ混合ガスがパルス状に急速に噴射される。この混合ガスを例えば噴射手段5から歯間に噴き付けて歯間の清掃等を行う。この噴射される混合ガスは、1回当り、計量室41に充填された炭酸ガス量に相当する。
Further, the high-pressure carbon dioxide gas in the
操作押釦13から指を離すと、圧縮コイルばね16、21の付勢力により第1、第2のピストンロッド14、20は元の左側位置に移行し、大径シリンダ孔12、小径シリンダ孔19、操作室25内の圧力は空気吸排孔26を通じて大気圧となる。また、圧縮コイルばね48、57により、可動軸部47、ダイアフラムセンタ58が押し上げられることから、ダイアフラム59の形状も復元する。
When the finger is released from the
このとき、計量室41の上部は上部閉止軸52のテーパ部54とOリング56により密閉され、計量室41の下部は、下部閉止軸51が引き上げられることから、Oリング43との間が開放され、炭酸ガスボンベBからの高圧炭酸ガスが再び計量室41内に充填される。
At this time, the upper portion of the measuring
そして、操作押釦13を押すことにより、再び前述の過程を経て噴射手段5から混合ガスが噴出される。このように、操作手段1の操作押釦13の操作を繰り返すことにより、混合ガスを反復して噴出することができる。
Then, when the
なお、上述の実施例はオーラルケアに使用するものとして説明したが、これに限定するものではなく、各種用途に使用可能である。操作手段1の内部における操作は、操作ガスとして空気を用いたが、他の操作ガスであってもよく、或いは操作液を用いてもよい。 In addition, although the above-mentioned Example demonstrated as what is used for oral care, it is not limited to this, It can be used for various uses. The operation inside the operation means 1 uses air as the operation gas, but may be another operation gas or an operation liquid.
また、供給されるガスは炭酸ガスに限定されることなく、供給される液体も薬液や各種液体が使用できる。ガス炭酸ガスボンベB、薬液容器Mは外筐により覆うようにしてもよく、ガス配管6、薬液配管7は外部に露出しないようにすることもできる。
Further, the supplied gas is not limited to carbon dioxide gas, and a chemical liquid or various liquids can be used as the supplied liquid. The gas carbon dioxide cylinder B and the chemical liquid container M may be covered with an outer casing, and the
更に、噴射手段5は気液混合手段4の位置を変えると共に、任意の方向に向けることができ、薬液供給手段3も任意の位置に取り付け可能である。 Further, the injection means 5 can change the position of the gas-liquid mixing means 4 and can be directed in any direction, and the chemical liquid supply means 3 can be attached to any position.
噴射手段5からの混合ガスの噴射速度、ガス到達距離、噴射量、薬液の粒径などは、ノズルの径を始めとし各部材の設計値を適宜に設定することにより調整することができる。 The injection speed of the mixed gas from the injection means 5, the gas arrival distance, the injection amount, the particle size of the chemical solution, and the like can be adjusted by appropriately setting the design values of the respective members including the nozzle diameter.
1 操作手段
2 ガス供給手段
3 薬液供給手段
4 気液混合手段
5 噴射手段
6 ガス配管
7 薬液配管
11、31、39 ボディ
12 大径シリンダ孔
13 操作押釦
14、21 ピストンロッド
16、24、48、57 圧縮コイルばね
18 空気通路
19 小径シリンダ孔
23 プッシュ部材
25 操作室
32 ボンベ取付口
37、38、40 内部ホルダ
41 計量室
42、45 細径孔
46 ガス供給室
47 可動軸部
51、52 閉止軸
54 テーパ部
55 押圧ピン
59 ダイアフラム
60 環状溝
B 炭酸ガスボンベ
M 薬液容器
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