JP5775723B2 - 液体噴射ノズル - Google Patents

Description

この発明は、内容液を泡状にして噴射可能な液体噴射ノズルに関するものである。

従来から、液体洗剤など内溶液を泡状にして噴射可能な液体噴射ノズルが知られている。この種の液体噴射ノズルとしては、よりきめの細かい泡を作り出すために噴射口の噴射方向前方にメッシュシートを配置したものがある。この液体噴射ノズルの噴射口から噴射された霧状の内容液は、メッシュシートを通過する際に泡状に変化して、この泡が外界に噴射される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２０７１２６号公報 特開平８−２５２４９４号公報

ところで、上述した従来の液体噴射ノズルは、その内部構造とメッシュシートの形状によって噴射される泡のきめ細かさや泡高などの性状が決まる。そして、ふき取りを重視する場合や、垂れ防止を重視する場合など、各利用態様によって最適な泡の性状が異なることから、最適な泡を噴射できる液体噴射ノズルを利用態様の数だけ用意する必要があり、利用者の負担が増加してしまうという課題がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、一つの液体噴射ノズルで多様な泡を噴射可能とし、利用者の負担を軽減することが可能な液体噴射ノズルを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、液体を噴射する噴射口の噴射方向前方に液体を泡状に変化させるメッシュシートを備え、前記噴射口から噴射された液体を、前記メッシュシートを介して泡状に変化させて噴射する噴射ノズルにおいて、
複数の前記メッシュシートが噴射方向に重なって配置され、これら複数のメッシュシートのうち、少なくとも１つのメッシュシートが回動可能に設けられ、前記複数のメッシュシートは、それぞれ目の細かさが均一に形成され、前記少なくとも一つのメッシュシートの、他のメッシュシートに対する相対回転の角度に応じて、噴射方向から見たメッシュ形状を変化させることで泡の性状を変化させることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の発明において、複数の前記メッシュシートは、それぞれ異なる目の細かさのメッシュ、又は、それぞれ異なった目の形状のメッシュを有することを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記メッシュシートが２つ設けられることを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、噴射口から噴射された液体が、重なって配置された複数のメッシュシートを全て通過して外界へ噴射されることとなるが、少なくとも一つのメッシュシートを回動させることで、一つのメッシュシートのメッシュに対する、他のメッシュシートのメッシュの相対的な回動位置が変化して、複数のメッシュシートの組み合わせによる噴射方向から見たメッシュ形状や目の細かさが変化するので、このメッシュ形状や目の細かさに応じた異なる性状の泡を生成することができる。したがって、簡単な操作でメッシュの目の細かさや形状を変化させて一つの液体噴射ノズルで多様な泡が噴射可能となるため、利用者の負担を軽減することができる効果がある。

請求項２に記載した発明によれば、請求項１の効果に加え、各メッシュシートの目の細かさを変えることで、多様なメッシュ形状および目の細かさを得ることができるため、より利用目的に適した泡を生成することができる効果がある。

請求項３に記載した発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、２つのメッシュシートのうち、一方を回動させるだけで泡の性状を変化させることができるため、より容易に異なる性状の泡を噴射させることができる効果がある。

本発明の実施形態における液体噴射ノズルを側方から見た縦断面図である。 本発明の実施形態におけるノズル部周辺の拡大図である。 本発明の実施形態におけるメッシュシートの正面図であって、（ａ）は噴射口から遠い方のメッシュシート、（ｂ）は噴射口から近い方のメッシュシートを示す。 図３（ａ）に示すメッシュシートの右回転による回動状態を示す図であって、（ａ）は初期位置、（ｂ）は１０度程度、（ｃ）は２０度程度、（ｄ）は４５度程度回動させた場合である。 本発明の実施形態における第１変形例のメッシュシートの図３に相当する正面図であって、（ａ）は噴射口から遠い方のメッシュシート、（ｂ）は噴射口から近い方のメッシュシートを示す。 図５（ａ）に示すメッシュシートを左回転した回動状態を示す図であって、（ａ）は初期位置、（ｂ）は１０度程度、（ｃ）は２０度程度、（ｄ）は４５度程度、（ｅ）は９０度回動させた場合である。 本発明の実施形態における第２変形例のメッシュシートの図３に相当する正面図である。 図７に示すメッシュシートの左回転による回動状態を示す図であって、（ａ）は初期位置、（ｂ）は１０度程度、（ｃ）は２０度程度、（ｄ）は４５度程度、（ｅ）は６０度回動させた場合である。

次に、この発明の実施形態の液体噴射ノズルについて図面を参照しながら説明する。
この実施形態の液体噴射ノズル１は、いわゆるトリガー式の噴射ノズルであって、内容液が予め注入された容器２の上部開口部３に、ベースキャップ４を介して螺設される。このベースキャップ４は、液体噴射ノズル１に取り付けられたバルブベース部５の下部に形成されたフランジ部６に回動可能に支持される。容器２の内溶液としては、例えば、液体洗剤や、美容用の液体などが挙げられる。

バルブベース部５は、後述するファーストバルブとセカンドバルブとの二つのバルブを構成するベース部材であって、略円筒状の縦通路部７を備えて構成される。この縦通路部７の下部には、下方に延びる円筒状のディップチューブ８の上端が圧入され、縦通路部７とディップチューブ８とが連通される。このディップチューブ８は、容器２の内部に十分な液量の内溶液（図示せず）がある場合に、少なくともその下端部（図示せず）が内容液中に浸かるようになっている。

ディップチューブ８の上側には、ファーストバルブを構成する逆止弁１０が設けられる。この逆止弁１０は、球形状の弁体を備え、縦通路部７からディップチューブ８側への液体の流出を規制すると共に、ディップチューブ８側から縦通路部７に向かってのみ液体の流入を許容する。逆止弁１０の上側の縦通路部７の側壁１１には、ポンプ部１２に連通する貫通孔１３が形成される。

ポンプ部１２は、貫通孔１３に連通されるシリンダチューブ１４と、シリンダチューブ１４内に摺動可能に取り付けられたピストン１５とを備えて構成される。ピストン１５は、シリンダチューブ１４内の中央部に配設されたコイルスプリング１６によりシリンダ室１７が拡大される方向に常時付勢され、揺動可能に取り付けられたトリガレバー１８に連係される。ピストン１５は、トリガレバー１８が操作されることで圧縮方向に変位される。

縦通路部７の貫通孔１３の上側には、セカンドバルブを構成する弁体１９が設けられる。この弁体１９は、全周が縦通路部７の内面２０に当接するつば部２１と、このつば部２１を逆止弁１０側に付勢するバネ部２２を有している。つば部２１は、縦通路部７の延在方向に沿って摺動可能であり、縦通路部７に形成された段差７ａによって下限位置が規制されている。バネ部２２は、上下方向の略中央に括れを有する管状に形成され、つば部２１と同様に全周が縦通路部７の内面２０に当接配置されるベース部２１ｂに支持され、このベース部２１ｂによりバネ部２２の姿勢が維持される。

ここで、例えば、縦通路部７の内部の圧力がバネ部２２の弾性力を上回ると、バネ部２２が圧縮変形されて、つば部２１が上方に変位される。なお、弁体１９には、つば部２１から下方に向けて延出する突起２３が形成され、この突起２３によって上述した逆止弁１０の上限位置が規制される。

縦通路部７の上部側壁２４には、横通路部３０が貫通孔２５を介して接続される。この貫通孔２５は、縦通路部７の内部圧力がバネ部２２の弾性力を上回ってつば部２１が上方に変位した際に、横通路部３０と、つば部２１よりも貫通孔１３側の縦通路部７とが連通される所定位置に配置される。横通路部３０は、縦通路部７とノズル部３２とを接続する通路であり、トリガレバー１８の基部１８ａよりもやや前方まで延びている。

ここで、トリガレバー１８が図１に示す矢印方向に揺動されると、初めに、ピストン１５が圧縮方向に変位してシリンダ室１７が圧縮され、シリンダ室１７内の空気等が縦通路部７に押し出され、縦通路部７内が大気圧から正圧に転じる。ここで、トリガレバー１８が初動の場合には、縦通路部７やシリンダ室１７内には空気が存在する。この際、縦通路部７内の正圧が逆止弁１０を閉塞させる方向に作用して、この正圧がバネ部２２の弾性力を上回ると、弁体１９が上方に変位して縦通路部７と横通路部３０とが連通される。これにより、縦通路部７内の圧力が低下し、弁体１９のつば部２１がバネ部２２の弾性力により貫通孔２５よりも貫通孔１３側に戻り、縦通路部７と横通路部３０との連通が遮断される。

次いで、トリガレバー１８の操作が解除されると、コイルスプリング１６の弾性力により、トリガレバー１８とピストン１５とが元の位置に戻され、シリンダ室１７内に縦通路部７の空気が吸引される。これにより、縦通路部７内が負圧に転じて、逆止弁１０が開放され、この負圧によりディップチューブ８から縦通路部７内に容器２の内溶液が吸い上げられる。そして、この吸い上げられた内溶液が貫通孔１３を介してシリンダ室１７内に流入される。

そして、再度トリガレバー１８が操作されると、シリンダ室１７内の内溶液が縦通路部７内に押し出されて縦通路部７内の液圧が上昇し、この液圧がバネ部２２の弾性力を上回ると、つば部２１が上方に変位して縦通路部７と横通路部３０とが連通される。この際、縦通路部７内の内溶液は、その液圧により横通路部３０へ押し出されることとなる。そして、この横通路部３０内に流出した内溶液は、横通路部３０を通じて後述する噴射口５２に供給され、その後、トリガレバー１８が操作される度に、上述した仕組みで内溶液が横通路部３０へと送り出されることとなる。

横通路部３０の先端３１側には、ノズル部３２を支持するノズルベース部３３が取り付けられる。ノズルベース部３３は、横通路部３０の外周に嵌合される筒状の取付部３４を有しており、この筒状の取付部３４の底部３５に、横通路部３０の通路断面よりも十分に小さい貫通孔３６が設けられる。この貫通孔３６により、流路断面が急激に縮小され、横通路部３０を介して供給される内溶液の流速が増加されるようになっている。また、ノズルベース部３３には、取付部の反対側に延びる筒状の壁部３７と、この壁部３７の中心に延出される柱状部３８とを備えている。これら壁部３７と柱状部３８との間には、略円筒状の通路３９が形成される。

ノズル部３２は、ノズルベース部３３の壁部３７の外周側に係合される係合筒部４１と、ノズルベース部３３の柱状部３８が圧入される有底筒部４２とを備え、これら係合筒部４１と有底筒部４２とを介してノズルベース部３３の前方側に取り付けられる。なお、ノズル部３２には、さらに係合筒部４１の外側を覆うカバー部４３が形成される。

図２に示すように、ノズル部３２は、有底筒部４２の内周面４５に複数の溝４６が形成され。さらに、柱状部３８の先端側には、柱状部３８の外周面４７から柱状部３８の端面４８に亘る傾斜溝４９が形成される。そして、これら溝４６と傾斜溝４９とが、互いに連通されるように配置され、さらに、溝４６と上述したノズルベース部３３の筒状の通路３９とがそれぞれ連通される。

有底筒部４２の底部５１と柱状部３８の端面４８との間には隙間５０が形成され、底部５１の略中央部には、底部５１を貫通し、柱状部３８の外径よりも十分に小さい噴射口５２が形成される。さらに、底部５１の隙間５０とは反対側には、断面略円錐台状の凹部５３が形成される。

ノズル部３２には、噴射口５２よりも前方側に延びる略円筒状の支持部５９が形成される。この支持部５９の径方向内側の噴射口５２の前方側には、支持部５９よりも小径な略円筒状の枠部５６が取り付けられている。より具体的には、枠部５６の外周面には、径方向外側に向かって突出し、枠部５６の軸線に沿って形成され、枠部５６の周方向に所定間隔で形成されたリブ６１が形成される一方、支持部５９の内周面には凹部５９ｃが形成され、枠部５６が支持部５９内に押し込まれて枠部５６のリブ６１が支持部５９の凹部５９ｃに係止され、枠部５６の噴射方向前方側への変位が規制される。

さらに枠部５６の外周面には、枠部５６の軸線に沿う溝５６ｃが形成され、リブ６１が形成されていない枠部５６の外周面５６ａと支持部５９の内周面５９ａとの間に、噴射口５２の周囲に空気を導入するための空気導入通路６６が形成される。これにより、溝５６ｃと空気導入通路６６とを介して、枠部５６と噴射口５２との間に空気が導入可能となっている。なお、リブ６１は枠部５６よりも噴射口５２側に若干突出して形成され、枠部５６と噴射口５２との距離を一定に保持する位置決め機能も有している。

枠部５６の噴射方向前方側の略円形の前縁部５６ｂには、メッシュシート５５が枠部５６の略円形の開口を塞ぐように接着等で取り付けられている。また、支持部５９には、この支持部５９よりも大径な略円筒状の取付枠部６２が、支持部５９の外側で、且つ、枠部５６の径方向外側となる位置に取り付けられる。取付枠部６２の噴射方向前方側の略円形の前縁部６２ａには、取付枠部６２の略円形の開口を塞ぐようにメッシュシート６３が接着等で取り付けられている。
ここで、支持部５９の外周面５９ｂには、径方向外側にリング状に突出する突条６０が形成される、一方、取付枠部６２の内周面６２ｂには、その周方向に沿う溝５８が形成され、支持部５９の突条６０が取付枠部６２の溝５８に摺動可能に嵌合される。つまり、取付枠部６２は支持部５９に回動可能に支持されている。なお、図２中、噴射方向を矢印で示している。なお、メッシュシート５５とメッシュシート６３とは当接してもよいが、若干離して配置させるようにしてもよい。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、メッシュシート５５，６３は、それぞれ同一形状および同一の目の細かさのメッシュを有する。メッシュは、等間隔で且つ平行に配列された縦横２種類の複数の仕切り部６７，６８が、それぞれ直交して格子状を呈し、これら仕切り部６７，６８によって複数の孔部６９が画成される。これら孔部６９は、メッシュシート６３の外周縁を除き、平面視で略同一面積の略正方形状となっている。これらメッシュシート５５，６３は、図４（ａ）に示すように、メッシュ形状が同一であるため、所定の初期回転位置で各仕切り部６７，６８が重なる。

そして、図４（ａ），（ｂ）に示すように、上述した取付枠部６２を噴射方向前方から見て例えば右周りに回動させるとメッシュシート６３が回動され、二つのメッシュシート５５，６３の組み合わせにより形成されるメッシュ形状、すなわち噴射方向から見たメッシュ形状が変化して、さらに目の細かさも変化する。このメッシュ形状および目の細かさの変化は、メッシュシート５５，６３を組み合わせたメッシュ全域に亘り、メッシュシート５５，６３の中心近傍と周縁とで均一のメッシュ形状および目の細かさが得られる。

図４（ｃ），（ｄ）に示すように、さらに取付枠部６２を右回りに回動させると、順次メッシュ形状および目の細かさが変化する。なお、メッシュ形状および目の細かさの変化は、回動角度が０度〜４５度、４５度〜９０度、９０度〜１３５度、および、１３５度〜１８０度の間でそれぞれ同様な変化をたどる。上記各角度範囲において、中間位置（例えば、０度から４５度の場合、２２．５度）を基準としてそれぞれ回動方向両側に対称なメッシュ変化が現れる。

すなわち、上述した液体噴射ノズル１は、横通路部３０から通路３９に流入された内溶液が、溝４６と傾斜溝４９とを通じて隙間５０に送り込まれ、に示すように、噴射口５２から前方に向かって放射状に噴射される。この際、内溶液は、霧状に噴射されて、空気と混ざりながら、噴射口５２の前方に配置されたメッシュシート５５，６３に衝突する。このメッシュシート５５，６３への衝突により内溶液が泡状に変化されて、この泡状の内溶液がメッシュシート５５，６３の前方へ噴射されることとなる。
一方、噴射される泡の性状を変化させたいときには、取付枠部６２によりメッシュシート６３を回動させて、メッシュシート５５，６３の重なりにより生じるメッシュ形状および目の細かさを適宜変化させることで、内溶液が所望の性状の泡となって前方へ噴射されることとなる。

したがって、上述した実施形態における液体噴射ノズル１によれば、噴射口５２から噴射された液体が、二つのメッシュシート５５，６３を全て通過して外界へ噴射されることとなるが、少なくとも一つのメッシュシート６３を回動させることで、一つのメッシュシート６３のメッシュに対する、他のメッシュシート５５のメッシュの相対的な回動方向の位置が変化して、噴射口５２から見たメッシュシート５５，５６の実質的なメッシュ形状や目の細かさが変化するので、このメッシュ形状や目の細かさに応じた異なる性状の泡が生成され、この結果、簡単な操作でメッシュの目の細かさや形状を変化させて一つの液体噴射ノズルで多様な泡が噴射可能となるため、利用者の負担を軽減することができる。

なお、この発明は上述した実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
上述した実施形態では、２つのメッシュシート５５，６３がそれぞれ格子状の仕切り部６７，６８を備える場合について説明したが、この構成に限られず、例えば図５の第１変形例のように、ライン状の仕切り部７４からなるメッシュより具体的には、等間隔で且つ平行に配列された仕切り部７４を有するメッシュを備えた２つのメッシュシート７２，７３を上述したメッシュシート５５，６３と置き換えて、これら２つのメッシュシート７２，７３の組み合わせにより格子状のメッシュを形成するようにしても良い。

この第１変形例の場合、２つのメッシュシート７２，７３が、図６（ａ）に示す所定の初期位置では、噴射方向から見て完全に重なる。しかし、図６（ｂ）〜図６（ｅ）に示す一例のように、一方のメッシュシート７２を初期位置から順次回動させることで、噴射方向から見たメッシュ形状が格子状を呈し、回転の角度に応じてその形状および、目の細かさが変化することとなる。なお、このように、各メッシュシート７２，７３の目の細かさを変えることで、多様なメッシュ形状および目の細かさを得ることができるため、より利用目的に適した泡を生成することができる。なお、この第１変形例の場合、図６（ｅ）の９０度を境に、角度が増加するにつれて１８０度までの間に、左右対称な形状のメッシュが出現される。

また、図７に示す第２変形例のように、異なるメッシュ形状のメッシュシート６３，７３を組み合わせるようにしてもよい。図７（ａ），（ｂ）は、例えば、異なるメッシュ形状として、上述した第１変形例のライン状のメッシュを有するメッシュシート７３と、格子状のメッシュを有する実施形態のメッシュシート６３とを組み合わせた場合を示している。そして、図８（ａ）〜図８（ｅ）に示すように、格子状のメッシュシート６３の縦方向の仕切り部６７とライン状のメッシュシート７３の仕切り部７４とを重ならせた状態から、一方のメッシュシート７３を例えば左回転に回動させると、回動角度に応じて、メッシュシート６３，７３の組み合わせによる噴射方向から見たメッシュ形状およびメッシュの目の細かさが、上述した実施形態や第１変形例とは異なるメッシュ形状およびメッシュの目の細かさとなる。このように、各メッシュシート６３，７３を異なったメッシュ形状とすることで、噴射方向から見て多様なメッシュ形状および目の細かさを得ることができるため、利用目的に応じて泡の性状をきめ細かく変化させることができる。なお、メッシュシート７３を回動させる場合について説明したが、メッシュシート６３を回動させても同様の泡を得ることができる。

また、上述した実施形態の液体噴射ノズル１にあっては、噴射口５２から噴射された内溶液が直接的にメッシュシート５５，６３に衝突する場合について説明したが、噴射口５２とメッシュシート５５との間に、壁面に液体を衝突させることで起泡させる起泡筒（図示せず）を設けるようにしても良い。このように構成することで、一般的に造泡し難い溶液、例えば、アルコール分が比較的多く含まれている内溶液の場合であってもきめ細かい泡を造り出すことが可能となる。

さらに、上述した実施形態では、２枚のメッシュシート５５，６３を重ねて組み合わせる場合について述べたが、メッシュシートは２枚に限られるものではなく、３枚以上の複数のメッシュシートを重ねて組み合わせても良い。この場合、回動可能なメッシュシートは一枚に限られず、複数のメッシュシートが回動可能であっても良い。

５２ 噴射口
５５ メッシュシート
６３ メッシュシート
７２，７３ メッシュシート

Claims (3)

1. 液体を噴射する噴射口の噴射方向前方に、液体を泡状に変化させるメッシュシートを備え、前記噴射口から噴射された液体を、前記メッシュシートを介して泡状に変化させて噴射する噴射ノズルにおいて、
   複数の前記メッシュシートが噴射方向に重なって配置され、これら複数のメッシュシートのうち、少なくとも１つのメッシュシートが回動可能に設けられ、
   前記複数のメッシュシートは、それぞれ目の細かさが均一に形成され、
   前記少なくとも一つのメッシュシートの、他のメッシュシートに対する相対回転の角度に応じて、噴射方向から見たメッシュ形状を変化させることで泡の性状を変化させることを特徴とする液体噴射ノズル。
2. 複数の前記メッシュシートは、それぞれ異なる目の細かさのメッシュ、又は、それぞれ異なった目の形状のメッシュを有することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ノズル。
3. 前記メッシュシートが２つ設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射ノズル。

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