JP5250180B2 - 二成分を含む泡を払出す方法 - Google Patents

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Description

発明の範囲
本発明は、二成分を含む泡を払出す方法に関し、一方の成分は粒状物を含む。
発明の背景
粒子状の固形物を含む洗浄流体及び手用洗剤等の流体が知られている。これらの流体には、砂状物の入った又は顆粒状のハンドソープ又はローション等の流体が含まれる。粒状物が大きかったり重かったりする可能性があると、砂状物の入った流体は、粒子が沈殿して組成が不均一になったり保存期間が短くなったりするという欠点を有する。ゲル化剤を配合することによりある程度まで沈殿を減少させることができるが、ゲル化剤は一般的に流体の粘度を上昇させるため、不利である場合が多い。
粒子状の固形物は砂状物及び軽石を含んでよい。砂状物とは、研磨材として使用できるくらい比較的小さな(好ましくは角のある)任意の顆粒状物質である。軽石とは非常に軽い多孔質の火山ガラスであって、粒子の大きさが異なっているために洗剤中で研磨材及び吸収剤として使用できる可能性がある
上記以外の粒子状の固形物としては、特許文献1に開示されているようなプラスチック合成樹脂スクラバー粒子、特許文献2に開示されているような、木粉、細粒状海綿、細粒状コルク及びおがくず等のセルロース研磨材、並びに、特許文献3に開示されているような飛散シリカ細粒等の細粒化シリカが挙げられる。
砂状物の入った流体は、一般的に、流体中に砂状物が配合されたものであり、使用できる状態になっている。公知の払出装置は、砂状物又は他の粒状物を流体とは別々に払出したり、また、払出し後に砂状物と流体とを合わせたりできるものではない。従って、公知の払出装置は、使用前には別々にしておくことが好ましい粒状物及び流体を多量に払出すには有用でない。
泡を形成する公知の払出装置は、一般的に、小孔を有する多孔性物質である泡形成装置に気液混合物を通過させる。孔又は気孔に気液混合物を通過させることにより、この混合物が乱流状態におかれるため、泡を形成できる。泡を形成する多孔性物質は、例えば、プラスチック若しくはセラミックの多孔性物質、又は、十字に交差した金属若しくはプラスチックのワイヤーでできたメッシュ若しくはふるい、又は、布地であってよい。
払出される流体の多くは粒状物を含み、公知の泡形成装置を通過する際に、この粒状物が装置の孔又は気孔に詰まって装置を使用できなくする可能性がある。また、粘度の高い流体は、正常操作条件の範囲を超える圧力をかけないと十分に流れないため、泡形成装置の小さな孔又は気孔を通って流れるのに適切ではない。
公知の払出装置では、粒状物又は粘度の高い流体を配合した流体を払出して泡状物を得ることができない。
公知の泡形成装置は、本出願人らによるOphardtらの2002年6月25日に発行された特許文献4、Banksの1995年8月29日に発行された特許文献5、及び、Banksの2000年7月4日に発行された特許文献6に記載されているものを含む。これらの開示内容は、本明細書中に参照することによって組み込む。
公知の装置は、払出すまで別々にしておくことが好ましい二成分を払出すことができるポンプ部の構造が単純ではない。
米国特許No.3,645,904 米国特許No.4,508,634 米国特許No.4,673,526 米国特許No.6,409,050 米国特許No.5,445,288 米国特許No.6,082,586
発明の要約
従来公知の装置の欠点を克服するために、本発明は、第一の流体を押し出して第一の押出物を得、同時に、粒状物を含む第二の流動可能な物質を払出すための方法を提供する。
本発明は、
泡を払出す方法であって、
第一の貯蔵器に発泡性の第一の流体を供給すること、
第二の貯蔵器に重力で流動可能な物質を供給すること、
第一の流体が空気と共に多孔性物質を通過し、泡を含む中間生成物を得て排出口へ押し出されること、及び、
これと同時に流動可能な物質が排出口へ払出されることによって、泡を含む中間生成物及び流動可能な物質を含む最終生産物が製造されること
を含む
ことを特徴とする方法であって、
流動可能な物質が、乾燥した流動可能な粒子状の固形物を含み、かつ、
泡を含む中間生成物が垂直方向の大気中に開かれた泡払出管の下端から下方に押し出されること、及び、
流動可能な物質が、泡払出管の下端より上にある、泡払出管の周りの大気中に開かれた固形物排出口から下方に払出されることを含み、
固形物排出口は泡払出管の周りに環状になっている
ことを特徴とする方法に関する。
また、本発明は、
泡を払出す方法であって、
第一の貯蔵器に発泡性の第一の流体を供給すること、
第二の貯蔵器に重力で流動可能な物質を供給すること、
第一の流体が空気と共に多孔性物質を通過し、泡を含む中間生成物を得て排出口へ押し出されること、及び、
これと同時に流動可能な物質が排出口へ払出されることによって、泡を含む中間生成物及び流動可能な物質を含む最終生産物が製造されること
を含む
ことを特徴とする方法であって、
流動可能な物質が、乾燥した流動可能な粒子状の固形物を含み、かつ、
泡を含む中間生成物が垂直方向の泡払出管の下端から下方に押し出されること、及び、
流動可能な物質が、泡払出管の下端より上にある、泡払出管の周りの固形物排出口から下方に払出されることを含み、
固形物排出口は泡払出管の周りに環状になっており、
第一の流体が押し出され、これと同時に、ピストンチャンバー形成部中で独立したピストン部が動くことによって流動可能な物質が払出され、
ピストン部とピストンチャンバー形成部との間には、第一の貯蔵器に連結した入口と泡払出管としての排出口とを有する第一の流体チャンバー、及び、第二の貯蔵器に連結した入口と固形物排出口に連結した排出口とを有する固形物チャンバーがあり、
ピストン部がピストンチャンバー形成部の中で相互に動くことができ、ある方向に動くと、第一の流体が第一の流体チャンバーの中に引っ張られ、固形物チャンバーの入口が閉じ、また、逆方向に動くと、第一の流体が泡払出管から排出され、固形物チャンバーの入口が開く
ことを特徴とする方法に関する。
また、本発明は、
払出す方法であって、
第一の貯蔵器に第一の流体を供給すること、
第二の貯蔵器に、重力で流動できる乾燥した流動可能な粒子状の固形物を供給すること、
第一の流体が垂直方向の流体払出管の下端から下向きに払出されること、及び、
これと同時に、乾燥した流動可能な粒子状の固形物が、垂直方向の流体払出管に隣接し、流体払出管を中心とした環状に設置された固形物排出口から下向きに払出されること
を含み、
前記固形物排出口は、垂直方向の流体払出管の下端から間隔をあけて上方の高さにあり、
第一の流体が押し出され、これと同時に、ピストンチャンバー形成部中で独立したピストン部が動くことによって流動可能な粒子状の固形物が払出され、
ピストン部とピストンチャンバー形成部との間には、第一の貯蔵器に連結した入口と流体払出管としての排出口とを有する第一の流体チャンバー、及び、第二の貯蔵器に連結した入口と固形物排出口に連結した排出口とを有する固形物チャンバーがあり、
ピストン部がピストンチャンバー形成部の中で相互に動くことができ、ある方向に動くと、第一の流体が第一の流体チャンバーの中に引っ張られ、固形物チャンバーの入口が閉じ、また、逆方向に動くと、第一の流体が流体払出管から排出され、固形物チャンバーの入口が開く
ことを特徴とする方法に関する。
前記固形物排出口は、流体払出管の下端との間で、鉛直方向の間隙があることによって間隔をあけて離れており、固形物排出口から流動可能な粒子状の固形物を払い出す際、前記鉛直方向の間隙を介して流動可能な粒子状の固形物が流れ落ちることが好ましい。
前記粒子状の固形物は、砂状物、軽石、プラスチック合成樹脂スクラバー粒子、木粉、細粒状海綿、細粒状コルク及び細粒化シリカからなる群から選択されるものであることが好ましい。
第一の流体は、発泡性であって、かつ、多孔性物質を通って押し出されることにより、泡状の第一の押出物を得られるようなものである。第二の流動可能な物質は、流動可能な粒状物である。
本発明は、ある態様において、第一の貯蔵器に発泡性の第一の流体を供給し、第二の貯蔵器に第二の流動可能な物質(乾燥粒状物、又は、流体中の粒状物)を供給することを含む、泡を払出す方法を提供する。上記方法は、第一の流体を空気と共に多孔性物質を通過させ、泡を含む中間生成物を得て排出口へ押し出すことを含む。また、上記方法は、第二の流動可能な物質を、多孔性物質を通過させることなく同時に排出口へ払出し、これによって、泡を含む中間生成物及び第二の流動可能な物質を含む最終生産物を製造することも含む。第二の流動可能な物質は、乾燥した流動可能な粒状物である。
単独で又は空気と共に第一の流体を多孔性物質を通して押し出すこと、並びに、第二の流動可能な物質を払出すこと又は押し出すことは、ピストンチャンバー形成部中で独立したピストン部が動くことによって実施されることが好ましい。独立したピストン部とピストンチャンバー形成部との間には、第一の貯蔵器に連結した入口と排出口とを有する第一の流体チャンバー、及び、第二の貯蔵器に連結した入口を有する流動可能な物質のための第二のチャンバーがあることが好ましい。ピストン部がピストンチャンバー形成部の中で相互に動くと、第一の流体は第一の流体チャンバーの中に引っ張られたりそこから押し出されたりし、また、第二の流動可能な物質は第二のチャンバーから払出され、2本の流体は共に使用者へ供給される。第一の流体が発泡性である場合、独立したピストン部とピストンチャンバーとの間には、更に、空気入口及び排気口を有する空気チャンバーもある。ピストン部がピストンチャンバー形成部の中で相互に動くと、空気は空気チャンバーの中に引っ張られたりそこから押し出されたりし、第一の流体は第一の流体チャンバーの中に引っ張られたりそこから押し出されたりし、そして、第二の流動可能な物質は第二のチャンバーから払出される。空気及び第一の流体は混ざり合って泡形成装置を通過し、泡を含む中間生成物が得られる。第二の流動可能な物質は、泡を含む中間生成物と共に使用者へ送られる。
公知のポンプを様々に組み合わせて、本発明に従って払出装置を提供するために使用できる。
例えば、(粒状物を含んでいても含んでいなくてもよい)流体を払出しかつ押し出すポンプとして、(大きさの異なるシリンダーを有していても有していなくてもよい)一方向弁を組み込んだ2つ又は3つのポンプを、例えば、本出願人らによるOphardtの1994年2月1日に発行された米国特許No.5,282,552に記載されているように使用してよい。この開示内容は、本明細書中に参照によって組み込む。空気と発泡性の液体とを混合する際に使用して泡を含む中間生成物を得ることができるポンプの性質に関しては、本出願人らによるOphardtらの2002年6月25日に発行された米国特許No.6,409,050、Banksの米国特許No.5,445,288及びNo.6,082,586に開示されているようなものを採択できる。好ましい実施形態によれば、泡を含む中間生成物の払出しと同時に第二の流動可能な物質を払出すポンプ機構を得るために、泡を含む中間生成物を形成する従来公知の装置の中で使用するようなピストン部及びこれと相補的なピストンチャンバー形成部を改変する。
好ましいポンプ機構は、独立したピストン部と独立したピストンチャンバー形成部との間に、第一の流体及び第二の流動可能な物質それぞれのために、また、第一の流体が発泡性である場合には任意に空気のために、ポンプチャンバー又はポンプ機能をそれぞれ別々に有していてよい。これらの2つ又は3つのチャンバーはそれぞれ、ピストン部及びピストンチャンバーと同じ軸方向に配置されることが好ましい。従来公知の払出装置のように、ピストン部をピストンチャンバー形成部に対して相互に動かして、それぞれのチャンバーからの汲み出又は払出しを実施してよい。ピストン部の相互の運動は、公知の石鹸払出装置のようにレバーを手動で動かすことによって実施できる。
公知の石鹸払出装置は、永久使用の払出装置ハウジングの中に配置したりこの中を置き換えたりするのに適した使い捨てポンプを有する使い捨ての貯蔵器を含む。本発明によれば、既存の公知の払出装置の中を置き換えるために、使い捨てポンプを含む新規の使い捨て貯蔵器部が得られる可能性がある。しかしながらこの新規の貯蔵器は、貯蔵器チャンバーを2つ組み込んだものである(一方は発泡性である可能性がある第一の液体のため、もう一方は、例えば粒状物を含む、第二の流動可能な物質のため)。
図面の詳細な説明
本発明によるポンプ機構10の第一の実施形態を図示する図及び図について説明する。図のポンプ機構10は米国特許No.6,409,050に記載されているものと類似する泡形成ポンプを活用したものであり栓式払出装置を含んでいて、粒子状の固形物100を第二の貯蔵器44から払出す。
ピストン部18は、ピストンチャンバー形成部16の中へ及び外へ滑らせることができる。ピストン部18とピストンチャンバー形成部16との間には空気チャンバー20が定められていて、ここから空気が空気分配通路26を通って出て、多孔性物質59上部の混合チャンバー60に送られる。また、ピストン部18とピストンチャンバー形成部16との間には更に第一の流体チャンバー30が定められていて、第一の貯蔵器14から泡状液入口33を通って中間チャンバー64に送られた発泡性の第一の流体35が、その後で第一の流体チャンバー30に送られる可能性がある。この第一の流体チャンバー30から、ピストンチャンバー形成部16の円筒状内壁110の外側端とピストン部18の内側肩部との間の軸方向の間隙106を通って、泡状液が外側へ放射状に払出され、その後混合チャンバー60へ送られる可能性がある。図中の混合チャンバー60は、外側の環状のピストン胴部120の中心にあいている穴の内部に固定された中央ピストン栓114の外側に軸方向に広がっている1つ以上の溝である。従って、収縮させると、空気及び泡状液が混合チャンバー60の中に押し込まれて、多孔性物質59を通過して泡を含む中間生成物が内側の泡払出管、又は流体払出管122から押し出される。ピストン部18を引くと、空気が、泡払出管、又は流体払出管122、多孔性物質59及び混合チャンバー60を上に向かって通過することによって空気チャンバー20に入る可能性がある。
ピストンチャンバー形成部16は、中心軸128の周りに軸方向に外部円筒状壁124及び内部円筒状壁110を有し、これらは端壁130で連結していて、その中にピストン胴部120及び中央ピストン栓114を軸方向に滑らせて収納するのに適している。
環状開口部138は、図中に示すように、壁110と壁124との間で端壁130を半径方向に貫通している。ピストンチャンバー形成部16は、軸128と平行な軸136の周りに広がった、開口部132から中へ伸びる管134を含み、その中に固形物チャンバー40が定められている。管134は入口43が開いていて、乾燥した粒子状の固形物100を入れた第二の貯蔵器44と連結している。その入口43付近には管43があり、放射状に内側に向かって広がった環状の弁台104を有している。
環状のピストン胴部120は中空の分配管50を有していて、この分配管50はピストンチャンバー形成部16の管134の中へ軸方向に伸びており、この中で軸方向に滑ることができる。
分配管50の内端には、弁台104と組み合わさって機能するのに適した栓102がついている。
分配管50は、管134の内側壁58で密閉するための密閉フランジ54を有している。分配管50の内部には分配通路46があり、この内部分配通路46の中心に分配管50を通る開口部56があり、粒子状の固形物100が固形物チャンバー40から内部分配通路46の中へ流れ込めるようになっている。
分配管50の内部分配通路46は分配通路138と連結していて、この分配通路138は環状のピストン胴部120を通り、内側の泡払出管、又は流体払出管122と外側の管144との間において泡払出管、又は流体払出管122の周りに環状に広がる環状排出通路142の中へと伸びている。
外側の管144、及び、これによって定められた排出通路142の固形物排出口146は、内側の泡払出管、又は流体払出管122の下端148から間隔をあけて上方にある。重力で払出された乾燥した粒子状の固形物100は、外側の管144の固形物排出口146から、内側の泡払出管、又は流体払出管122の下端148へ重力で落ち、そこで粒子状の固形物100は泡を含む中間生成物と合わさって使用者の手の上等に受け取られて使用される可能性がある。粒子状の固形物100の排出通路142と下端148との間に150で示す垂直方向の間隔があることによって、下端148から出た液体が排出通路142へ入らず、このため粒子状の固形物100が排出通路142に詰まることは確実にない。
本発明によるポンプ機構10の第二の実施形態を図示する図及び図について説明する。
及び図の実施形態は、図及び図中のものと同一の一般的な構成及びはたらきを有するが、ピストン部18の中に軸方向に入っているポンプが流体を泡立たせずに払出すのに適したものであるため、空気チャンバーは設置されていない。むしろ、図及び図中の第一の貯蔵器14から発泡性の第一の流体35を汲み出すポンプは第二の貯蔵器44から流体を汲み出すものと同一の型である。
及び図中において、環状のピストン胴部120は、2つの環状の部分160及び162から形成されていて、その間に分配通路138が形成されていてよい。第二の貯蔵器44から粒子状の固形物100を払出すための栓−分配機構の配置及びはたらきは、図中のものと本質的に同一である。
空気チャンバーを形成できる図中で20と示すチャンバーの内容物は、ピストンチャンバー形成部16の外壁124の内側とピストン部18との間を密閉しないことによって、外気中に排出される可能性がある。
及び図は、第二の貯蔵器44から粒子状の固形物100を払出す実施形態を示す。この粒子状の固形物100は、乾燥粉末、砂及び乾燥球粒等のような、重力で流動可能な任意の物質を含んでよい。この粒子状の固形物100は、洗浄流体及び手用洗剤等の流体に添加することが望ましい可能性のある、砂状物、軽石及びシリカ等の粒子状の固形物を含む。また、上記以外の粒子状の固形物は、例えば使用するまで流体と接触しない方がよい固形物として使用してもよい。
各実施形態は、本出願人らによる1994年12月20日に発行された米国特許No.5,373,970に開示されている壁取付式石鹸払出装置等の公知の石鹸払出装置における使用に難なく適応している石鹸払出機構を提供するのに特に適している。この開示内容は、本明細書中に組み込む。第一の貯蔵器14及び第二の貯蔵器44を組み合わせて含む構造を、既存の貯蔵器と直接置き換えるのに適した形又は大きさになるように都合よく配置できる。作動機構への連結に適したポンプ部及び特にピストンの外部機構は払出装置のためのものと同一であってよく、従って、本発明のポンプを有する払出装置貯蔵器は、一体型ポンプを有する公知の石鹸貯蔵器と置き換えることによって、既存の払出装置ハウジングにおいて使用できるよう容易に適応させることができる。
当業者であれば、多くの改変及び変形形態を見出せるであろう。本発明の参照を定義するために、付随する特許請求の範囲を作製している。
本発明による払出装置の第一の実施形態を、収縮させた状態で側面から見た断面図である。 図1の切断線A−A’で切断した断面図であり、ピストンチャンバー形成部のみを示す。 本発明による払出装置の第二の実施形態を、膨張させた状態で側面から見た断面図である。 図3の実施形態の、収縮させた状態における断面図である。
0、ポンプ機構
4、第一の貯蔵器
16、ピストンチャンバー形成部
18、ピストン部
20、空気チャンバー
21、空気入口弁
6、空気分配通路
30、第一の流体チャンバー
2、泡状液排出弁
33、入口
35、発泡性の第一の流体
0、固形物チャンバー
3、入口
44、第二の貯蔵器
6、砂状物分配通路
9、空間
50、砂状物分配管
4、密閉フランジ、分配口
56、開口部
8、内部側壁
59、多孔性物質
60、混合チャンバー
4、中間チャンバー
00、粒子状の固形物
102、栓
104、弁台
106、間隙
110、円筒状内壁
114、ピストン栓
120、ピストン胴部
122、泡払出管、又は流体払出管
124、外部円筒状壁
128、中心軸
130、端壁
134、管
136、軸
138、分配通路
142、排出通路
144、管
146、固形物排出口
148、下端
150、垂直方向の間隔
160、環状の部分
162、環状の部分
A−A’、切断線

Claims (5)

  1. 泡を払出す方法であって、
    第一の貯蔵器に発泡性の第一の流体を供給すること、
    第二の貯蔵器に重力で流動可能な物質を供給すること、
    第一の流体が空気と共に多孔性物質を通過し、泡を含む中間生成物を得て排出口へ押し出されること、及び、
    これと同時に流動可能な物質が排出口へ払出されることによって、泡を含む中間生成物及び流動可能な物質を含む最終生産物が製造されること
    を含む
    ことを特徴とする方法であって、
    流動可能な物質が、乾燥した流動可能な粒子状の固形物を含み、かつ、
    泡を含む中間生成物が垂直方向の大気中に開かれた泡払出管の下端から下方に押し出されること、及び、
    流動可能な物質が、泡払出管の下端より上にある、泡払出管の周りの大気中に開かれた固形物排出口から下方に払出されることを含み、
    固形物排出口は泡払出管の周りに環状になっている
    ことを特徴とする方法。
  2. 泡を払出す方法であって、
    第一の貯蔵器に発泡性の第一の流体を供給すること、
    第二の貯蔵器に重力で流動可能な物質を供給すること、
    第一の流体が空気と共に多孔性物質を通過し、泡を含む中間生成物を得て排出口へ押し出されること、及び、
    これと同時に流動可能な物質が排出口へ払出されることによって、泡を含む中間生成物及び流動可能な物質を含む最終生産物が製造されること
    を含む
    ことを特徴とする方法であって、
    流動可能な物質が、乾燥した流動可能な粒子状の固形物を含み、かつ、
    泡を含む中間生成物が垂直方向の泡払出管の下端から下方に押し出されること、及び、
    流動可能な物質が、泡払出管の下端より上にある、泡払出管の周りの固形物排出口から下方に払出されことを含み、
    固形物排出口は泡払出管の周りに環状になっており、
    第一の流体が押し出され、これと同時に、ピストンチャンバー形成部中で独立したピストン部が動くことによって流動可能な物質が払出され、
    ピストン部とピストンチャンバー形成部との間には、第一の貯蔵器に連結した入口と泡払出管としての排出口とを有する第一の流体チャンバー、及び、第二の貯蔵器に連結した入口と固形物排出口に連結した排出口とを有する固形物チャンバーがあり、
    ピストン部がピストンチャンバー形成部の中で相互に動くことができ、ある方向に動くと、第一の流体が第一の流体チャンバーの中に引っ張られ、固形物チャンバーの入口が閉じ、また、逆方向に動くと、第一の流体が泡払出管から排出され、固形物チャンバーの入口が開く
    ことを特徴とする方法。
  3. 払出す方法であって、
    第一の貯蔵器に第一の流体を供給すること、
    第二の貯蔵器に、重力で流動できる乾燥した流動可能な粒子状の固形物を供給すること、
    第一の流体が垂直方向の流体払出管の下端から下向きに払出されること、及び、
    これと同時に、乾燥した流動可能な粒子状の固形物が、垂直方向の流体払出管に隣接し、流体払出管を中心とした環状に設置された固形物排出口から下向きに払出されること
    を含み、
    前記固形物排出口は、垂直方向の流体払出管の下端から間隔をあけて上方の高さにあり、
    第一の流体が押し出され、これと同時に、ピストンチャンバー形成部中で独立したピストン部が動くことによって流動可能な粒子状の固形物が払出され、
    ピストン部とピストンチャンバー形成部との間には、第一の貯蔵器に連結した入口と流体払出管としての排出口とを有する第一の流体チャンバー、及び、第二の貯蔵器に連結した入口と固形物排出口に連結した排出口とを有する固形物チャンバーがあり、
    ピストン部がピストンチャンバー形成部の中で相互に動くことができ、ある方向に動くと、第一の流体が第一の流体チャンバーの中に引っ張られ、固形物チャンバーの入口が閉じ、また、逆方向に動くと、第一の流体が流体払出管から排出され、固形物チャンバーの入口が開く
    ことを特徴とする方法。
  4. 前記固形物排出口は、流体払出管の下端との間で、鉛直方向の間隙があることによって間隔をあけて離れており、固形物排出口から流動可能な粒子状の固形物を払い出す際、前記鉛直方向の間隙を介して流動可能な粒子状の固形物が流れ落ちる
    請求項3に記載の方法。
  5. 前記粒子状の固形物は、砂状物、軽石、プラスチック合成樹脂スクラバー粒子、木粉、細粒状海綿、細粒状コルク及び細粒化シリカからなる群から選択されるものである
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
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