JP5917367B2 - 蓄圧式シリンジ型空気混合液噴出器 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダにピストンを押し込んで空気を混合させた内容液を、外界に噴出させることができる蓄圧式シリンジ型空気混合液噴出器に関するものである。

従来の蓄圧式シリンジ型噴出器としては、バルブを内蔵した噴霧ノズルを内容液が充填されたシリンダに装着し、ピストンで内容液を押し出すことで内容液を噴霧できるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１３７３４４号公報

しかしながら、従来の蓄圧式シリンジ型噴出器は、使用者によって操作される操作器具に内容液を充填したものであることから、少量噴霧を目的にシリンダの小型化を図ると、使い勝手が悪くなる。このため、従来のシリンジ型噴出器は、少量の内容液を噴霧させるのには不向きであった。また、従来の蓄圧式シリンジ型噴出器は、内溶液のみを加圧して噴出させるにすぎず、内容液に空気を混合させるものではなかった。

本発明の目的とするところは、少量の内容液であっても空気を混合させた状態で取り出すことのできる、新規な蓄圧式シリンジ型空気混合液噴出器を提供することにある。

本発明の蓄圧式シリンジ型空気混合液噴出器は、使用者によって操作される操作部と、空気と内容液との混合液が噴出される噴出部とを備え、
前記操作部は、小径の先端筒部を有して空気が充填される空気充填シリンダと、空気充填シリンダ内に充填された空気を先端筒部に押し出す空気押出ピストンと、先端筒部の内側に配置されて当該先端筒部との間に環状の隙間を形成するとともに空気押出ピストンから受ける押し力によって先端筒部から突出するロッド部材とを備え、
噴出部は、噴出口を有して先端筒部に装着される外筒部と、噴出口に通じる開口部を有して外筒部の内側に配置される内筒部とを備え、
当該内筒部は、その内側に充填された内容液を押し出す液押出ピストンと、開口部に向かって拡径する円錐形の弁体を有する弾性弁と、この弾性弁と開口部との間に配置されて弾性弁からの内容液に回転力を与えて開口部に流通させる旋回溝が形成されたスピンエレメントを内蔵し、
内筒部と外筒部との間には、開口部から押し出された内容液を噴出口に流通させる液路と、当該液路に合流して環状の隙間から押し出された空気を前記液路に流通させる空気路とが形成されているものである。

本発明では、旋回溝が、開口部に向かって縮径する傾斜面に沿って形成されていることが好ましい。

本発明では、噴出口と合流部との間の液路に、少なくとも１つのメッシュを配置することができる。この場合、前記液路に、間隔を置いて複数のメッシュを配置するときには、開口部に最も近いメッシュの面積を最小にすることが好ましい。

本発明では、液路と空気路との合流部を、噴出口に向かって拡径する内周面で取り囲まれた、開口部よりも大きな断面積の空間とすることができる。

本発明では、噴出部が操作部に対して取り外し可能に装着されるものとすることができる。

本発明の蓄圧式シリンジ型空気混合液噴出器は、使用者が操作部の空気押出ピストンを押し込むことで、空気押出ピストンからの押し力を受けたロッド部材が空気充填シリンダの先端筒部から突出する。次いで、この先端筒部から突出したロッド部材は、噴出部の内筒部に内蔵された液押出ピストンとともに内容液を開口部に向かって押し込む。ここで、内筒部に内蔵された弾性弁は、開口部に向かって拡径する円錐形の弁体を有し、この弁体は、内容液が一定の圧力に達するまで開放されることがない。このため、内容液は、弾性弁が開放されるまで、弾性弁と液押出ピストンとの間で圧縮される。弁体が開放されると、内容液は一気に、スピンエレメントに押し出される。この押し出された内容液はさらに、スピンエレメント形成された旋回溝を通って回転力を得たのち、開口部から内筒部と外筒部との間に形成された液路に押し出される。

一方、使用者が操作部の空気押出ピストンを押し込むことで、空気充填シリンダからは、その先端筒部とロッド部材との間に形成された隙間を通して充填空気が噴出部に押し出される。この空気は、噴出部の内筒部と外筒部との間に形成された空気路を通して液路に合流する。

このように、本発明では、噴出部に充填した内容液を一定の圧力まで圧縮したのち、それを一気に開放するとともに、操作部から押し出された空気に混合させることで、一定の状態を保ちつつ内容液を安定的に噴出させることができる。

また、本発明では、内容液を噴出部に充填することで、内容液に空気を混合させて噴出させるための操作部を別構成とすることができる。このため、操作部を小型化させることなく、内容液が充填される噴出部のみを小型化することができる。従って、本発明は、操作性を損なうことなく、空気を混合させた内容液を少量だけ取り出したい場合に有効である。

本発明の一実施形態である、シリンジ型泡噴出器を一部断面で示す全体図である。 （ａ）は、同泡噴出器に係る噴出部の外筒部を示す断面図であり、（ｂ）は、同噴出部の内筒部を示す断面図であり、（ｃ）は、同噴出部を示す断面図である。 （ａ）は、同泡噴出器に係るスピンエレメントを示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。 図１の拡大図である。 同泡噴出器を操作して、内容液を泡状に噴出させた状態を示す拡大断面図である。 本発明の他の実施形態を示す拡大断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である、シリンジ型泡噴出器を詳細に説明する。

図１中、符号１は、本発明の一実施形態である、シリンジ型泡噴出器（以下、「泡噴出器」）である。泡噴出器１は、使用者によって操作される操作部１０と、空気を含む内容液Ｍ_o(図５参照)が噴出される噴出部２０を備える。

符号１１は、空気が充填される空気充填シリンダ（以下、「第１シリンダ」）である。第１シリンダ１１は、中空の胴部１１ａの一端に形成された環状の肩部１１ｂを介して当該胴部１１ａよりも小径の先端筒部１１ｃが一体に設けられている。先端筒部１１ｃの内側には、胴部１１ａの内側に形成された空間に通じる内部通路が形成されている。また、第１シリンダ１１には、先端筒部１１ｃを取り囲む装着筒部１１ｄが設けられている。さらに、第１シリンダ１１には、指掛け部１１ｅが設けられている。

符号１２は、空気押出ピストン（以下、「第１ピストン」）である。第１ピストン１２は、第１シリンダ１１との間に、空気の充填空間Ｓ₁を形成する。第１ピストン１２は、第１シリンダ１１の胴部１１ａの内側に摺動可能に保持されている。符号１３は、第１ピストン１２が固定されるピストンシャフトである。ピストンシャフト１３は、第１ピストン１２が固定される本体１３ａと、使用者からの押し込み力を受ける押圧部１３ｂを有する。これにより、ピストンシャフト１３を押し込むことで、充填空間Ｓ₁内の空気を先端筒部１１ｃに押し出すことができる。

符号１４は、第１シリンダ１１内に配置されるロッド部材である。ロッド部材１４は、先端筒部１１ｃの内側に配置されるロッド本体１４ａを有する。ロッド本体１４ａは、先端筒部１１ｃとの間に環状の隙間ｒ₁を形成する。隙間ｒ₁は、第１ピストン１２で押し出された空気を噴出部２０に導入するための空気導入路(以下、「空気導入路ｒ₁」）を形成する。また、ロッド本体１４ａには、第１ピストン１２を受けるフランジ部１４ｂが一体に設けられている。これにより、ロッド本体１４ａは、第１ピストン１２から受ける押し力によって先端筒部１１ｃから突出させることができる。フランジ部１４ｂは、円板等の、板状の部材としてなる。さらに、フランジ部１４ｂの外縁には、噴出器１の中心軸線（以下、「軸線」）Ｏ周り（以下、「周方向」）に間隔を置いて、複数の切り欠き１４ｃが形成されている（図中は、例示的に１箇所のみ表示）。これにより、ロッド部材１４を先端筒部１１ｃに容易に押し出すことができるとともに、第１ピストン１２とフランジ部１４ｂとの間の空気も、先端筒部１１ｃに押し出すことができる。

操作部１０は、上述のように操作器具として構成される一方、噴出部２０は、噴出ノズルとして構成される。噴出部２０は、外筒部２１と、外筒部２１の内側に配置される内筒部２２とを備える。

外筒部２１は、先端部に噴出口１ａを有する。外筒部２１の内側には、噴出口１ａに隣接（噴出口１aの下方位置)して２つのメッシュリング２３が固定されている。メッシュリング２３は、図２（ａ）に示すように、外筒部２１の内側に嵌合保持されるリング部材２３ａと、リング部材２３ａに固定されるメッシュ部材２３ｂで構成されている。外筒部２１の内側には、軸線Ｏ周りを周回する環状の凸部２１ａが設けられている。メッシュリング２３は、凸部２１ａによって抜け止め保持されている。

また、外筒部２１の後端部は、装着筒部１１ｄに装着される。後端部は、第１シリンダ１１に固定されるフランジ部２１ｅを形成する。フランジ部２１ｅは、ねじ部として機能し、装着筒部１１ｄの内側に形成されたねじ部１１ｓに取り外し可能に螺合する。これにより、噴出部２０は、図示のように、第１シリンダ１１に螺合させることで、操作部１０に装着させることができる。

内筒部２２は、その先端部に噴出口１ａに通じる開口部Ａを有する。内筒部２２の内側には、スピンエレメント２４が固定されている。スピンエレメント２４は、図２（ｂ）に示すように、開口部Ａに隣接する位置に固定される本体部２４ａと、この本体部２４ａから内筒部２２の後端に向かって突出するシャフト部２４ｂで形成されている。本体部２４ａは、内筒部２２の内側に嵌合保持されることで、内筒部２２との間を密封する。また、本体部２４ａには、図３（ａ）に示すように、２つの旋回溝２４ｃが形成されている。２つの旋回溝２４ｃは、軸線Ｏで合流して円筒形の合流部２４ｄを形成する。これにより、内筒部２２とスピンエレメント２４との間には、図４に示すように、２つの旋回流路ｒ₂とともに、これらの旋回流路ｒ₂を開口部Ａに通じさせる合流路ｒ₃が形成される。

また、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、本体部２４ａは、傾斜面２４ｆを有する。傾斜面２４ｆは、開口部Ａに向かって縮径する。旋回溝２４ｃは、図３（ａ），（ｂ）に示すように、傾斜面２４ｆに沿って形成されている。このように、傾斜面２４ｆに沿って旋回溝２４ｃを形成すれば、流路の長さ（距離）を稼ぐことができる。これにより、スピンエレメント２４が小径である場合にも、内容液Ｍを霧状にするために十分な回転力（旋回流）を得ることができる。

さらに、内筒部２２の内側には、図４に示すように、弾性材料で形成された弾性弁２５が配置されている。弾性弁２５は、その基部２５ａがスピンエレメントのシャフト部２４ｂによって固定保持されている。本実施形態では、弾性弁２５は、基部２５ａに形成された凹部にシャフト部２４ｂを嵌合させることで固定されている。これにより、弾性弁２５は、スピンエレメント２４に近接する位置に配置される。また、弾性弁２５は、基部２５ａから一体に拡径する。これにより、弾性弁２５は、スピンエレメント２４に固定されることで、開口部Ａに向かって拡径する円錐形の弁体２５ｂを形成する。なお、本実施形態では、内筒部２２の内側に、軸線Ｏ周りを周回する環状の隆起部２２ａが設けられている。

加えて、内筒部２２の内側には、液押出ピストン（以下、「第２ピストン」）２６が配置されている。第２ピストン２６は、弾性弁２５との間に、内容液Ｍの充填空間Ｓ₂を形成する。第２ピストン２６は、内筒部２２の内側に摺動可能に保持されている。第２ピストン２６の後端は、ロッド本体１４ａの先端から押し込み力を受ける押圧部として機能する。これにより、第２ピストン２６は、ロッド部材１４に押し込まれることで、充填空間Ｓ₂内の内容液Ｍを開口部Ａに向かって押し出すことができる。

また、図４に示すように、外筒部２１と内筒部２２との間には、開口部Ａから押し出された内容液Ｍを噴出口１ａに流通させる液路ｒ₄と、空気導入路ｒ₁から押し出された空気を流通させる空気路ｒ₅，ｒ₆，ｒ₇とともに、空気路ｒ₇を液路ｒ₄に合流させる合流路ｒ₈が形成されている。

本実施形態では、外筒部２１は、図２（ａ）に示すように、メッシュリング２３の内側とともに、開口部Ａを噴出口１ａに通じさせる貫通孔を形成する。これにより、液路ｒ₄は、同図に示すように、メッシュリング２３の内側とともに、開口部Ａを噴出口１ａに通じさせる貫通孔として形成される。一方、内筒部２２の先端部には、図２（ｂ）に示すように、軸線Ｏ周りに周回する環状の突起部２２ｂが設けられている。突起部２２ｂには、周方向に間隔を置いて、複数の溝２２ｃが形成されている。加えて、外筒部２１の内側には、図２（ａ）に示すように、凸部２１ａから軸線Ｏ方向に間隔を置いて、軸線Ｏ周りを周回する環状の凸部２１ｂが設けられている。これにより、外筒部２１の内側に内筒部２２を組み付けると、突起部２２ｂは、図４に示すように、外筒部の凸部２１ａと凸部２１ｂとの間に引っ掛かって抜け止め保持される。そしてこれと同時に、外筒部２１と内筒部２２との間には、開口部Ａを噴出口１ａに通じさせる液路ｒ₄とともに、空気路ｒ₆，ｒ₇及び合流路ｒ₈が形成される。特に、本実施形態では、突起部２２ｂの内面２２ｆが、図２（ｂ）に示すように、内筒部２２の先端部から離れるに従って軸線Ｏに対して外向きに傾斜する。これにより、合流路ｒ₈は、噴出口１ａに向かって拡径する内周面で取り囲まれた、開口部Ａよりも大きな断面積の空間として形成される。

さらに、内筒部２２の下端部も、軸線Ｏ周りに周回する突起部２２ｄで形成されている。突起部２２ｄには、周方向に間隔を置いて、複数の溝２２ｅが形成されている。加えて、外筒部２１の内側には、図２（ａ）に示すように、軸線Ｏ周りを周回する段差２１ｓとともに、段差２１ｅから軸線Ｏ方向に間隔を置いて、軸線Ｏ周りを周回する環状の凸部２１ｄが設けられている。これにより、外筒部２１の内側に内筒部２２を組み付けると、突起部２２ｄは、図４に示すように、外筒部の段差２１ｓと凸部２１ｄとの間に引っ掛かって抜け止め保持される。そしてこれと同時に、外筒部２１と内筒部２２との間には、空気路ｒ₅が形成される。

泡噴出器１は、図１に示す状態から使用者が、操作部１０のピストンシャフト１３を押し込むことで、第１ピストン１２からの押し力を受けたロッド本体１４ａが先端筒部１１ｃから突出する。次いで、この先端筒部１１ｃから突出したロッド本体１４ａは、噴出部２０に内蔵された第２ピストン２６とともに内容液Ｍを開口部Ａに向かって押し込む。ここで、内筒部２２に内蔵された弾性弁２５は、図４に示すように、開口部Ａに近接する位置に配置されて当該開口部Ａに向かって拡径する円錐形の弁体２５ｂを有し、この弁体２５ｂは、内容液Ｍが一定の圧力に達するまで開放されることがない。このため、内容液Ｍは、弁体２５ｂが開放されるまで、弾性弁２５と第２ピストン２６との間で圧縮される。弁体２５ｂは、内容液Ｍの圧力に対して自己の弾性力によって内筒部２２の内面を密閉する一方、内容液Ｍの圧力が弾性力を上回ると、その弾性力に抗して開放される。弁体２５ｂが内容液Ｍの圧力によって開放されると、図５に示すように、内容液Ｍは一気に、スピンエレメント２４に押し出される。この押し出された内容液Ｍはさらに、スピンエレメント２４に形成された旋回流路ｒ₂を通って回転力を得たのち、開口部Ａから外筒部２１と内筒部２２との間に形成された合流路ｒ₈に押し出される。

一方、使用者が操作部１０のピストンシャフト１３を押し込むことで、第１シリンダ１１からは、その先端筒部１１ｃとロッド本体１４ａとの間に形成された空気導入路ｒ₁を通して充填空気が噴出部２０に押し出される。この空気は、噴出部２０の外筒部２１と内筒部２２との間に形成された空気路ｒ₅〜ｒ₇を通して合流路ｒ₈に合流する。

合流路ｒ₈では、旋回流路ｒ₂を通って回転力を得た内容液Ｍと、空気路ｒ₇から押し出された空気とが混ざり合ったのち、２つのメッシュリング２３に一気に押し出される。これにより、噴出口１ａからは、空気を含んだ泡状の内容液Ｍ₀が安定した状態で噴出する。

このように、本発明に従う泡噴出器１では、噴出部２０に充填した内容液Ｍを一定の圧力まで圧縮したのち、それを一気に開放するとともに、操作部１０から押し出された空気を混合させることで、一定の状態を保ちつつ泡状の内容液Ｍ₀を安定的に噴出させることができる。

また、本発明に従う泡噴出器１では、内容液Ｍを噴出部２０に充填することで、内容液Ｍに空気を混合させて噴出させるための操作部１０を別構成とすることができる。このため、操作部１０を小型化させることなく、内容液Ｍが充填される噴出部２０のみを小型化することができる。従って、本発明に従う泡噴出器１は、操作性を損なうことなく、空気を混合させた泡状の内容液Ｍ₀を少量だけ取り出したい場合に有効である。

また、噴出部２０を操作部１０と別構成にし、内容液Ｍの充填空間Ｓ₂を弾性弁２５と第２ピストン２６で密封したことから、内筒部２２は、図２（ｂ）に示すように、交換可能なカートリッジとすることができる。このカートリッジを用いれば、そのまま外筒部２２内に挿入するだけで、図２（ｃ）に示すように、噴出部２０を形成することができる。これにより、噴出部２０は、上述のとおり、操作部１０に対して取り外し可能に装着することができる。

さらに、図６は、本発明の他の実施形態であり、液路ｒ4に、間隔を置いて２つのメッシュリング２３を配置するとともに、開口部Ａに近いメッシュリング２３のメッシュ面積Φ₁を他方のメッシュ面積Φ₂よりも小さくしている。このように、複数のメッシュリング２３を配置した場合、開口部Ａに最も近いメッシュ面積Φ₁を最小にすれば、内容液Ｍを効率よく泡にすることができる。

上述したところは、本発明の一形態を示したにすぎず、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。例えば、本発明によれば、噴出部２０は、操作部１０に対して取り外せないように構成することも可能である。また、メッシュリング２３を省略することで、内容液Ｍは霧状に噴出させることも可能である。

本発明は、空気を混合させた内容液の噴出を目的とした噴出器であれば、様々なものに適用することができる。また、内容液の種類についても、限定されない。

１ シリンジ型泡噴出器
１ａ 噴出口
１０ 操作部
１１ 第１シリンダ
１１ａ 胴部
１１ｂ 肩部
１１ｃ 先端筒部
１１ｄ 先端外筒
１１ｅ 指掛け部
１１ｓ ねじ部
１２ 第１ピストン
１３ ピストンシャフト
１３ａ 本体
１３ｂ 押圧部
１４ ロッド部材
１４ａ ロッド本体
１４ｂ フランジ部
２０ 噴出部
２１ 外筒部
２１ａ 凸部
２１ｂ 凸部
２１ｄ 凸部
２１ｅ フランジ
２１ｓ 段差
２２ 内筒部
２２ａ 隆起部
２２ｂ 突起部
２２ｃ 溝
２２ｄ 突起部
２２ｅ 溝
２３ メッシュリング
２３ａ リング部材
２３ｂ メッシュ部材
２４ スピンエレメント
２４ａ 本体部
２４ｂ シャフト部
２４ｃ 旋回溝
２４ｄ 合流部
２４ｆ 傾斜面
２５ 弾性弁
２５ａ 基部
２５ｂ 弁体
２６ 第２ピストン
Ａ 開口部
Ｍ 内容液
Ｍ_o 泡状の内容液
ｒ₁ 空気導入路（環状の隙間）
ｒ₂ 旋回流路
ｒ₃ 合流路
ｒ₄ 液路
ｒ₅ 空気路
ｒ₆ 空気路
ｒ₇ 空気路
ｒ₈ 合流路
Ｓ₁ 充填空間（空気）
Ｓ₂ 充填空間（内容液）

Claims (6)

1. 使用者によって操作される操作部と、空気と内容液との混合液が噴出される噴出部とを備え、
   前記操作部は、小径の先端筒部を有して空気が充填される空気充填シリンダと、空気充填シリンダ内に充填された空気を先端筒部に押し出す空気押出ピストンと、先端筒部との間に環状の隙間を形成するとともに空気押出ピストンから受ける押し力によって先端筒部から突出するロッド部材とを備え、
   噴出部は、噴出口を有して先端筒部に装着される外筒部と、噴出口に通じる開口部を有して外筒部の内側に配置される内筒部とを備え、
   当該内筒部は、その内側に充填された内容液を押し出す液押出ピストンと、開口部に向かって拡径する円錐形の弁体を有する弾性弁と、この弾性弁と開口部との間に配置されて弾性弁からの内容液に回転力を与えて開口部に流通させる旋回溝が形成されたスピンエレメントを内蔵し、
   内筒部と外筒部との間には、開口部から押し出された内容液を噴出口に流通させる液路と、当該液路に合流して環状の隙間から押し出された空気を前記液路に流通させる空気路とが形成されている、蓄圧式シリンジ型空気混合液噴出器。
2. 請求項１において、旋回溝が、開口部に向かって縮径する傾斜面に沿って形成されている、蓄圧式シリンジ型空気混合液噴出器。
3. 請求項１又は２において、噴出口と合流部との間の液路に、少なくとも１つのメッシュを配置した、蓄圧式シリンジ型空気混合液噴出器。
4. 請求項３において、前記液路に、間隔を置いて複数のメッシュを配置するとともに、開口部に最も近いメッシュの面積を最小にした、蓄圧式シリンジ型空気混合液噴出器。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項において、液路と空気路との合流部が、噴出口に向かって拡径する内周面で取り囲まれた、開口部よりも大きな断面積の空間である、蓄圧式シリンジ型空気混合液噴出器。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項において、噴出部が操作部に対して取り外し可能に装着されるものである、蓄圧式シリンジ型空気混合液噴出器。

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