JP5404114B2 - 高速泡ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、発泡可能な液体と空気とを混合して泡製品を分与する泡ポンプの技術分野に属する。より詳細には、本発明は、高速でポンプに導入された空気がポンプを作動し、空気と発泡可能な液体との混合体を少なくとも１つのスクリーンを通して押し出し、均一な高品質の泡製品を生成するように機能する泡ポンプに関する。

石鹸、殺菌剤、洗浄剤、消毒剤等の液体を、液体を保持しまた液体を吐出するためのポンプ機構を有する詰め替えユニットを有するディスペンサーハウジングから吐出することは、長年にわたり知られている。このようなディスペンサーに用いられているポンプ機構は、一般的に、アクチュエータの動きにより所定量の液体を単に放出させる液体ポンプである。近年、効率性及び経済性の理由により、液体に空気を噴射することにより生成される泡の形態で、液体を吐出することが望ましくなっている。したがって、標準型液体ポンプは泡生成ポンプに取って代わられ、そのため、望ましい泡を生成するように空気と液体とを混合するための手段が必要となっている。

典型的には、泡ディスペンサーは、空気を泡として発泡可能な液体中により良好に分配し、より均一な泡製品を生成するために、発泡可能な液体の流れと空気の流れとを混合区域に送り込み、それからスクリーンを通して混合体を押し出すことにより、泡を生成する。気泡がより微細で多数である程、泡はより濃く滑らかとなるが、空気を入れすぎると泡は乾きすぎた感触となる。望ましい泡製品への鍵は、気泡を液体中に分配するために発泡可能な液体と空気とを激しく混合することである。

以上述べたこと鑑み、本発明による泡ポンプは、液体室及び空気室を有するポンプハウジングであって、前記液体室が発泡可能な液体を充填している容器と流体的に連通していると共に、前記空気室が空気入口を通して高圧空気源と流体的に連通しているポンプハウジングを包含する。泡ポンプは、また、前記ポンプハウジングの中に部分的に配置されている分与チューブであって、前記ポンプハウジングの中に位置している閉鎖端を備えているワイパーシールポストと、前記ポンプハウジングの外に位置している開放端を備えている出口チューブと、前記開放端の近くに設けられている逆止弁とを有し、前記ワイパーシールポストが前記液体室と流体的に連通している、少なくとも１つの入口穴を有している分与チューブを包含する。泡ポンプは、更に、前記出口チューブの開放端に設けられている、少なくとも１つの泡スクリーンと、前記ワイパーシールポストのまわりに摺動自在かつ同軸に設けられて、前記ポンプハウジングの内壁と前記ワイパーシールポストとに密封接触しているワイパーシールと、前記ポンプハウジングの中に設けられて、前記ワイパーシールを非作動位置に偏倚せしめているばね偏倚手段とを包含する。前記ワイパーシールは前記液体室と前記空気室との間の可動バリヤを形成し、前記ワイパーシールは、高圧空気により駆動されたときに、前記ワイパーシールポストに沿って軸方向に、前記出口チューブから離れて前記少なくとも１つの入口穴を通過して摺動するようにされている。前記ワイパーシールの動きは、高圧空気を前記分与チューブの中に進入させて、空気と発泡可能な液体とを前記分与チューブの中で混合させ、その混合体を前記逆止弁及び前記少なくとも１つの泡スクリーンを通して排出させる。

本発明による泡ポンプ及び容器の斜視図である。 非作動状態にある、本発明の泡ポンプの断面図である。 作動状態にある、本発明の泡ポンプの断面図である。

本発明の高速泡ポンプが、図１〜図３に総括的に符号１０で示されている。泡ポンプ１０は、例えば図１に示されるような詰め替えパウチ等の容器１４の開口１２に設けることができる。容器１４は、その中に発泡可能な液体Ｓを有し、容器１４内に位置する泡ポンプ１０の部分は、発泡可能な液体Ｓ中に浸されている。容器１４は、当技術分野で知られているような柔軟性のある袋又は押し出しボトルの形態であってもよい。

泡ポンプ１０はハウジング２０を包含し、ハウジング２０はその中に液体室２２及び空気室２４を有する。ハウジング２０は、ハウジング２０の開放端３０に設けられているキャップ２８を備える。キャップ２８は、穴３２を有する頂部平面３１と、開放端３０の外周部のまわりに形成されてキャップ２８を適所に固定する機能をなす外側リップ３４と、頂部平面３１から延在して液体室２２内に入るフランジ３６とを有する。キャップ２８の穴３２は、重力の効果又は液体室２２内に形成される真空の効果により発泡可能な液体Ｓが液体室２２内に流入することができるように、液体室２２と容器１４との間の流体的な連通を可能にする。ハウジング２０は、また、空気室２４を画定するハウジング２０の一部分に空気入口４０を包含する。空気入口４０はまたシール４２を包含し、例えばフットポンプ、ベローズポンプ、又は圧縮空気ポンプ等の高圧空気源４３に接続され、これにより空気室２４と高圧空気源４３との間の流体的な連通を可能にする。当業者には既知の、使用者が作動せしめる従来のいかなる高圧空気生成方法も使用可能である。シール４２は、高圧空気源４３と空気室２４との間の圧力損失を最小限に留め、これにより泡ポンプ１０の効率を高める。

ハウジング２０は、更に、分与チューブ５０が中に配置されている穴４６を包含する。分与チューブ５０は、穴４６を通って延在して、ハウジング２０の中の分与チューブ５０の一部分としてワイパーシールポスト５２を画定すると共に、穴４６を通ってハウジング２０の外に延在する部分として出口チューブ５４を画定する。分与チューブ５０から放射状に延在する複数の間隔を置いたフランジ５６は、分与チューブ５０を穴４６に適切に固定する。より詳細には、これらのフランジ５６は、ハウジング２０の底壁５７上に載り、分与チューブ５０がハウジング２０から滑り落ちるのを防ぐ。これらのフランジ５６は、単一のフランジ、すなわち、分与チューブ５０の外周を完全に取り囲み、複数の間隔を置いたフランジ５６と同一の方法で機能する、単一のフランジで置き換えることができる。ハウジング２０内に位置するワイパーシールポスト５２は、閉鎖端を有すると共に、発泡可能な液体Ｓを液体室２２から分与チューブ５０内に流入させるための、少なくとも１つの入口穴６０を備えているが、２つ以上の入口穴６０を有することが好ましい。分与チューブ５０の出口チューブ５４は、その中に設けられて、液体の流出を制御するための逆止弁６２を有する。逆止弁６２は、入口穴６０から離れる方向からの増加した圧力により開き、圧力が低下すると閉鎖状態に戻る。出口チューブ５４は、また、その中に設けられて、分与チューブ５０の開放端の出口６６に隣接する、少なくとも１つの泡スクリーンを包含する。図示されるように、少なくとも１つの泡スクリーンは、両端にそれぞれメッシュスクリーン６８及び６９が結合されている中空チューブ６７から成る混合カートリッジ６４の形態であってもよい。

泡ポンプ１０は、更に、ハウジング２０内のワイパーシールポスト５２のまわりに摺動自在かつ同軸に配置されているワイパーシール７０を包含する。ワイパーシール７０は、ハウジング２０の側壁７４の内壁７２とワイパーシールポスト５２とに密封接触し、これにより、液体室２２を空気室２４から分離する。より詳細には、液体室２２は、ワイパーシール７０の上方及びハウジング２０の側壁７４の内方の容積として画定される。液体室２２は、キャップ２８の穴３２を通して容器１４と自由に連通しているが、泡ポンプ１０を画定する目的で、液体室２２は、側壁７４により取り囲まれるハウジング２０内の容積としてのみ考慮されるべきである。空気室２４は、ワイパーシール７０、ハウジング２０の側壁７４及び底壁５７、ならびにワイパーシールポスト５２の周囲により閉じ込められる内部容積として画定される。ワイパーシール７０はハウジング２０内で摺動することができ、したがって、液体室２２及び容器１４、ならびに空気室２４の容積は、ワイパーシール７０の位置に直接依存する。ワイパーシール７０がキャップ２８に向かう動きによって空気室２４の容積は増加し、液体室２２と容器１４とを組み合わせた容積は低下し、またその逆も成り立つ。図２に見られるように、ワイパーシール７０は、キャップ２８とワイパーシール７０との間に位置する偏倚ばね８０により非作動位置に偏倚されている。偏倚ばね８０は、フランジ３６によりハウジング２０の開放端３０の近くで適所に保持されている。

作動において、泡ポンプ１０は、使用者により行われる、高圧空気源４３から空気入口４０を通る高圧空気の導入により作動する。導入された高圧空気による空気室２４内の増加した圧力によって、泡ポンプ１０は作動を開始し、ワイパーシール７０を偏倚ばね８０の偏倚力に抗してキャップ２８に向かって摺動させる。ワイパーシール７０が少なくとも１つの入口穴６０を完全に通過して摺動すると、ここで露出した少なくとも１つの入口穴６０から高圧空気が分与チューブ５０内に進入し、すでに分与チューブ５０内に存在している発泡可能な液体Ｓと混合する。高圧空気源４３から空気を導入することにより確立される圧力は、逆止弁６２を開放位置に押し、混合体が分与チューブ５０を通り出口６６に流れることを可能にする。

空気と発泡可能な液体Ｓとの混合体は、出口６６から分与チューブ５０を出る前に、少なくとも１つの泡スクリーン６４を通して押し出される。このプロセスの結果、高品質の泡が出口６６から分与される。分与チューブ５０内での高圧混合、及び混合体の少なくとも１つの泡スクリーン６４の通過により、均一に混合された泡製品が生成される。

高圧空気を除去すると、逆止弁６２は閉鎖位置に戻り、再び、発泡可能な液体Ｓが分与チューブ５０を通って流出するのを防ぐ。また、圧力低下の結果、偏倚ばね８０の偏倚力によりワイパーシール７０が非作動位置に戻ることになる。ワイパーシール７０は、分与チューブ５０に沿って軸方向に空気入口４０に向かって移動して、少なくとも１つの入口穴６０を通過し、発泡可能な液体は、重力と、液体室２２及び容器１４内の膨張容積により生成する若干の真空による力とに起因して、分与チューブ５０内に再び流入する。このように、非作動状態に戻ると、泡ポンプ１０は後続の作動に備える。

高圧空気源４３は、センサ又は当技術分野で知られるような他の非接触型の駆動機構により始動されてもよく、又はいかなる従来の手動型の駆動機構を包含してもよい。高圧空気源４３は、ワイパーシール７０をキャップ２８に向かって押し、分与チューブ５０内の発泡可能な液体Ｓと混合して出口６６から押し出すのに十分な所定量の空気を空気室２４に供給する。空気の量は、泡ポンプ１０を作動して分与チューブ５０内の発泡可能な液体Ｓを分与するのに必要な量を超えるべきではない。これは、空気の量が必要の量を越えると、発泡可能な液体Ｓがすべて出口６６から出た後に、空気のみが泡ポンプ１０から流出するためである。しかし、所定量の空気は、残留した液体が出口６６から滴るのを防ぐために、空気と発泡可能な液体との混合体をすべて排出するのに十分であるようにすべきである。したがって、高圧空気源４３は、好ましくは、泡を排出するのに十分であるが過剰とはならない、特定の一定量の高速空気を空気室２４及び分与チューブ５０内に供給する。

以上述べたことから、本発明は、高速空気により作動される泡ポンプを提供することにより、技術を改善することは明白である。本発明を開示する目的で本発明の特定の実施例に注目しているが、本発明はここに教示する一般概念を逸脱しない範囲で、様々な方法で変形することができることが理解されるべきである。したがって、本発明は以上述べた特定の実施例に限定され、又はこの実施例によって限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載が本発明を限定するものである。

１０ 泡ポンプ
１２ 開口
１４ 容器
２０ ハウジング
２２ 液体室
２４ 空気室
２８ キャップ
３０ 開放端
３１ 頂部平面
３２ 穴
３４ 外側リップ
３６ フランジ
４０ 空気入口
４２ シール
４３ 高圧空気源
４６ 穴
５０ 分与チューブ
５２ ワイパーシールポスト
５４ 出口チューブ
５６ フランジ
５７ 底部壁
６０ 入口穴
６２ 逆止弁
６４ 混合カートリッジ（泡スクリーン）
６６ 出口
６７ 中空チューブ
６８ メッシュスクリーン
６９ メッシュスクリーン
７０ ワイパーシール
７２ 内壁
７４ 側壁
８０ 偏倚ばね
Ｓ 液体

Claims (3)

1. 泡ポンプにおいて
   （ａ）液体室及び空気室を有するポンプハウジングであって、前記液体室が発泡可能な液体を充填している容器と流体的に連通していると共に、前記空気室が空気入口を通して高圧空気源と流体的に連通しているポンプハウジングと、
   （ｂ）前記ポンプハウジングの中に部分的に配置されている分与チューブであって、前記ポンプハウジングの中に位置している閉鎖端を備えているワイパーシールポストと、前記ポンプハウジングの外に位置している開放端を備えている出口チューブと、前記開放端の近くに設けられている逆止弁とを有し、前記ワイパーシールポストが前記液体室と流体的に連通している、少なくとも１つの入口穴を有している分与チューブと、
   （ｃ）前記出口チューブの前記開放端に設けられている、少なくとも１つの泡スクリーンと、
   （ｄ）前記ワイパーシールポストのまわりに摺動自在かつ同軸に設けられているワイパーシールであって、前記ポンプハウジングの内壁と前記ワイパーシールポストとに密封接触しているワイパーシールと、
   （ｅ）前記ポンプハウジングの中に設けられて、前記ワイパーシールを非作動位置に偏倚せしめているばね偏倚手段と、
   を包含し、前記ワイパーシールが前記液体室と前記空気室との間の可動バリヤを形成し、前記ワイパーシールが、高圧空気により駆動されたときに、前記ワイパーシールポストに沿って軸方向に、前記出口チューブから離れて前記少なくとも１つの入口穴を通過して摺動するようにされ、前記ワイパーシールの動きが、高圧空気を前記分与チューブの中に進入させて、空気と発泡可能な液体とを前記分与チューブの中で混合させ、その混合体を前記逆止弁及び前記少なくとも１つの泡スクリーンを通して排出させることを特徴とする泡ポンプ。
2. 請求項１記載の泡ポンプにおいて、更に、前記ポンプハウジングの末端の外周部のまわりに前記液体室に隣接して前記ポンプハウジングに取り付けられているキャップを包含し、前記キャップが穴を有していることを特徴とする泡ポンプ。
3. 請求項１記載の泡ポンプにおいて、前記高圧空気源が、泡ポンプを作動し、前記出口チューブを通して前記空気と発泡可能な液体との混合体を排出するのに十分な所定量の高圧空気を供給することを特徴とする泡ポンプ。

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