JP6546947B2

JP6546947B2 - 正立時でも倒立時でも円滑に噴射可能な手動式スプレー装置

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Publication number: JP6546947B2
Application number: JP2017044727A
Authority: JP
Inventors: 峰男高橋; 智恵子高橋
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Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2019-07-17
Anticipated expiration: 2037-03-09
Also published as: JP2018144876A

Description

本発明は、正立時でも倒立時でも円滑に噴射可能な手動式スプレー装置に関する。

手動式スプレー装置は、一般的に液体を噴射ポンプへ供給する送液管端部が容器底部に備わり、容器内の液体が減少した状態で容器を逆さにして使用すると、液体が容器頭部へ移動する。その結果、送液管は気体を吸い込み液体噴射作業ができない場合がある。そのため、正立時でも倒立時でも使用可能な手動式スプレー装置が従来技術として種々検討されている。

特許文献１は、送液管端部に錘体を取り付け、倒立時に錘体の重みで軟らかい送液管を容器頭部へ移動させるため、液体が入った容器を上下逆さにしても噴射ができる。

特開２００１−１５８４８８

しかしながら、使い勝手を考慮して容器頭部を細く括れた構造にすると（図５）、容器内の液体が減少したときに錘体が括れ部に係止し、送液管端部が気体に露出して液体を噴射できない場合がある。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、容器の構造を複雑化しても、正立時でも倒立時でも傾斜時でも円滑に噴射可能な手動式スプレー装置を構成することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、手動式スプレー装置であって、第１のピストン（１７）、前記第１のピストンと嵌合する第１のシリンダー（１６）、第１のバネ部材（１９−１）、前記第１のバネ部材により付勢されるロッド形状の第１の排出弁（１９）、およびボール形状の第１の吸入弁（２０）を備え、容器底部（３）から第１の送液管端部（２４）、第１の送液管（２３）、第１の通路（２２）を通り液体を吸引するように構成される第１の噴射経路（５１）と、および第２のピストン（２７）、前記第２のピストンと嵌合する第２のシリンダー（２６）、第２のバネ部材（３０−１）、前記第２のバネ部材により付勢されるロッド形状の第２の排出弁（３０）、およびボール形状の第２の吸入弁（３１）を備え、容器頭部（４）から第２の送液管端部（３５）、第２の送液管（３４）、第２の通路（３３）を通り液体を吸引するように構成される第２の噴射経路（５２）を備え、前記第１のシリンダー（１６）および前記第２のシリンダー（２６）は、二重の円筒状の部材により構成され、かつ前記第１のピストン（１７）および前記第２のピストン（２７）がこれらのシリンダー（１６，２６）と嵌合するように形成されて、噴射孔の軸方向に対して、並行な、二重の円筒状のポンプ構造（１２、１３）を構成し、前記二重の円筒形状のポンプ構造（１２、１３）のうち、外輪のポンプ構造（１２）は前記第１のシリンダー（１６）および前記第１のピストン（１７）から構成され、内輪のポンプ構造（１３）は、前記第２のシリンダー（２６）および前記第２のピストン（２７）から構成され、前記第１の噴射経路（５１）の前記第１のバネ部材（１９−１）、前記第１の排出弁（１９）、および前記第１の吸入弁（２０）が、前記第２の噴射経路（５２）の前記第２のバネ部材（３０−１）、前記第２の排出弁（３０）、および前記第２の吸入弁（３１）よりも、前記噴射孔の軸方向に対して、先端側に配置され、前記第２の噴射経路（５２）は、前記第１の吸入弁（２０）および前記第１の排出弁（１９）が配置される流路の外側であり、かつ前記第２の噴射経路（５２）の開口部（２８）と当接する位置において、前記第２の噴射経路（５２）の第２送液管（３４）と前記開口部（２８）が流体的に連通するように、前記第１の排出弁（１９）と第１の吸入弁（２０）を配置される前記流路の外側に、前記第２の噴射経路（５２）のための、円周上に構成した溝部である円周溝部（２９）を有し、前記二重の円筒状のポンプ構造が、前記噴射孔の軸方向に対して、前記第１の噴射経路（５１）の前記第１の排出弁（１９）および前記第１の吸入弁（２０）よりも先端側に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、送液管の移動を考慮する必要がないため、容器の構造を複雑化しても、正立時でも倒立時でも傾斜時でも円滑に噴射可能な手動式スプレー装置を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る断面図である。本発明の実施形態１に係る左側面図である。本発明の実施形態１の倒立時の断面図である。本発明の実施形態１の経路図である。従来技術の一例を示す断面図である。実施形態２に係る断面図である。実施形態３に係る断面図である。実施形態５に係る左側面図である。

はじめに従来技術の問題点について図面などを参照して説明する。

（従来技術）
図５を参照して、従来技術の一例を説明する。手動式スプレー装置１００において、正立時の容器１０１内の液体１０２は外部の動力により、容器１０１内の送液管１２３を介して容器底部１０３からポンプ部１１２に供給、加圧され、噴射孔１１１から容器１０１外部に噴射される。容器１０１内の液体１０２は重力により、容器底部１０３に位置するが、容器１０１を逆さにした場合、液体１０２は容器底部１０３から噴射孔方向の容器頭部１０４に移動するため、容器底部１０３の気体１０６を吸い込み液体噴射作業ができない場合がある。

このため、従来技術では液体１０２の吸入口である送液管端部１２４に錘体１０７を備え、重力により、容器１０１内の送液管１２３を湾曲させ、送液管端部１２４を液体内に浸漬させ液体１０２を吸引している。しかし、この技術では、使い勝手を良くするため容器頭部１０４を細く括れた構造に設計した場合、容器内の液体１０２が減少すると、倒立時に錘体１０７が括れ部１０５に係止して液体１０２に到達できない。そのため、送液管端部１２４が気体１０６に露出し、液体１０２を噴射できない場合がある。

次に本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。

（実施形態１）
図１は、正立時の手動式スプレー装置１０の断面図である。また、図２は図１の左側面図である。手動式スプレー装置１０は、容器底部３から液体２を吸引するための正立用噴射経路５１及び容器頭部から液体２を吸引するための倒立用噴射経路５２の二経路（図４にて詳細を説明する）を備え、これらの二経路へ送液するための正立用噴噴射ポンプ１２及び倒立用噴射ポンプ１３を更に備える。また、正立用噴射経路５１及び倒立用噴射経路５２は、送液端部ａ２４を有する送液管a２３、送液端部ｂ３５を有する送液管b３４、吸入弁a２０、吸入弁ｂ３１、排出弁a１９、排出弁b３０、握りレバー１４及び噴射孔１１を備える。

正立用噴噴射ポンプ１２及び倒立用噴射ポンプ１３はピストンポンプである。正立用噴噴射ポンプ１２は、シリンダーａ１６及びピストンａ１７から構成される。倒立用噴射ポンプ１３は、シリンダーｂ２６及びピストンｂ２７から構成される。これらのピストンポンプは、図２に示す様に二重の円筒状の部材から構成され、正立用噴噴射ポンプ１２は外輪から構成されるポンプ機構であり、倒立用噴射ポンプ１３は内輪から構成されるポンプ機構である。正立用噴噴射ポンプ１２及び倒立用噴射ポンプ１３の軸心は同軸に配置される。これらをスプレー作業に支障の無い限られた空間内に組込むことにより、従来の倒立時又は傾斜時作業に噴射困難となる問題点を解決することができる。

正立時、手動式スプレー装置１０の容器１内の液体２は容器底部３に溜っている。手動式スプレー装置１０は、人力等により外部エネルギーを与えられて握りレバー１４を図１において右方向に移動加圧され、ピストンポンプ用バネ１５（以下バネ１５と称する）が圧縮されてエネルギーを蓄積する。この動作によりシリンダーａ１６に緩やかに嵌合するピストンａ１７が移動し、シリンダーａ１６内の空間を減少させ、残留液体２及び気体６を押出し開孔部ａ１８及び排出弁ａ１９を経て噴射孔１１から外部に排出する。

その後、握りレバー１４を解放することにより、バネ１５は伸延し、噴射孔１１から逆流する液体２又は気体６をロッド形状の排出弁ａ１９で阻止し、シリンダーａ１６内に負圧を生じさせて開孔部ａ１８より液体２または気体６を吸入する。

この吸引力により吸入弁ａ２０のボールａ２１を吸引し、吸入弁ａ２０の通路ａ２２を開放し、容器１内の送液管ａ２３内の圧力を負圧にする。当該負圧力により容器底部３に位置する送液管端部ａ２４から、大気圧に加圧された容器１内の液体２を吸引する。この吸引力により、シリンダーａ１６内に液体２が充噴される。再び握りレバー１４を図１の右方向に移動加圧するとシリンダーａ１６内に充噴された液体２が加圧され開孔部ａ１８を通り、吸入弁a２０の通路a２２から僅かに遊離したボールa２１を、ラビリンス効果及び液体圧力によって加圧し、吸入弁a２０の通路a２２方向に移動させる。その結果、吸入弁ａ２０の通路ａ２２を密閉し容器１側に逆流することを阻止する。加圧された液体２はバネ付勢されたロッド形状の排出弁ａ１９を押し上げ噴射液誘導管２５に送り出され、噴射孔１１から外部に噴射される。

図３は、倒立時の手動式スプレー装置１０の断面図である。手動式スプレー装置１０の容器内の液体２は容器頭部４に溜っている。手動式スプレー装置１０は、人力等により外部エネルギーを与えられ、握りレバー１４を図示左方向に移動加圧され、バネ１５が圧縮されてエネルギーを蓄積する。この動作によりシリンダーｂ２６に緩やかに嵌合するピストンｂ２７が移動し、シリンダーｂ２６内の空間を減少させ、残留液体２及び気体６を押出し開孔部ｂ２８及び円周溝部２９及び排出弁ｂ３０を経て、噴射孔１１から外部に排出する。

その後、握りレバー１４を解放することにより、バネ１５は伸延し、噴射孔１１から逆流する液体２または気体６をロッド形状の排出弁ｂ３０で阻止し、シリンダーｂ２６内に負圧を生じさせ、開孔部ｂ２８より液体２または気体６を吸引する。この吸引力により吸入弁ｂ３１のボールｂ３２を吸引し、吸入弁ｂ３１の通路ｂ３３を開放し、容器１内の送液管ｂ３４内の圧力を負圧にする。

当該負圧力により容器頭部４に位置する送液管端部ｂ３５から、大気圧に加圧された容器１内の液体２を吸引する。この吸引力により、シリンダーｂ２６内に液体が充噴される。再び握りレバー１４を図示上左方向に移動加圧するとシリンダーｂ２６内に充噴された液体２が加圧され開孔部ｂ２８を通り、吸入弁ｂ３１の通路ｂ３３から僅かに遊離したボールｂ３２を、ラビリンス効果及び液体圧力にて加圧し、吸入弁ｂ３１の通路ｂ３３方向に移動させる。その結果、吸入弁ｂ３１の通路ｂ３３を密閉し容器１側に逆流することを阻止する。そのため、加圧された液体２はバネ付勢されたロッド形状の排出弁ｂ３０を押下げ噴射液誘導管２５に送り出され、噴射孔１１から外部に噴射される。大気圧取り入れ口（図示せず）は微孔のため、容器１を倒立させても漏れ出ることはない。

図４は、手動式スプレー装置１０が正立用噴射経路５１及び倒立用噴射経路５２の２経路を具備することを示す説明図である。容器が正立状態、倒立状態及び傾斜状態の何れの状態でも容器内の液体を噴射することが出来る、また倒立状態にする事により液体が残っている限り無駄なく噴射出来る。

以上の構成要素からなる本手動式スプレー装置によれば、容器の構造を複雑化しても、正立時でも倒立時でも傾斜時でも円滑に噴射可能である。また、正立用噴噴射ポンプ１２及び倒立用噴射ポンプ１３の軸心は同軸に配置される構成のため、握りレバー１４や噴射孔１１を正立用噴射経路５１及び倒立用噴射経路５２の二経路で共有できる。そのため構造が簡素化されスプレー作業に支障の無い空間内でスプレー装置を作成することが可能となる。また、両ポンプの軸心を同軸に配置する構成は、生産段階での一体成型にも有利である。

（実施形態２）
図６は、図１に示す手動式スプレー装置１０のポンプ機構のうち、外輪の正立用噴射ポンプ１２及び内輪の倒立用噴射ポンプ１３を、正立用ジャバラポンプ２５１及び倒立用ジャバラポンプ２５２にそれぞれ代替した場合の断面図である。２つのジャバラポンプのうち、内側のジャバラポンプは正立用噴射ポンプ２５１を示し、外側のジャバラポンプは倒立用噴射ポンプ２５２を示す。当該ジャバラポンプ構造において、正立用噴射ポンプ２５１及び倒立用噴射ポンプ２５２の軸心は同軸に配置される。

（実施形態３）
図７は、図１に示す手動式スプレー装置１０のポンプ機構のうち、外輪の正立用噴射ポンプ１２及び内輪の倒立用噴射ポンプ１３を代替し、正立用噴射ポンプ３５１を前方に、倒立用噴射ポンプ３５２を別部品として後方に配置したものである。ポンプの軸心軸を同一線上に配備する直列配列の組合せとすることができる。

（実施形態４）
また、図１に示す手動式スプレー装置１０のポンプ機構において、円周溝部２９を開口部ｂ２８から開口部a１８に付け替えることにより、外輪の正立用噴射ポンプ１２及び内輪の倒立用噴射ポンプ１３を、内輪の正立用噴射ポンプ１２及び外輪の倒立用ポンプ１３と代替することができる。

（実施形態５）
また、実施形態１では図２に示す様に手動式スプレー装置１０において、真円形の外輪の正立用噴射ポンプ１２及び内輪の倒立用噴射ポンプ１３とする構成としたが、図８に示すように楕円形の外輪の正立用噴射ポンプ１２及び内輪の倒立用ポンプ１３と代替することができる。また楕円形を多角形に代替することも可能である。この点については、実施形態２〜４についても同様の設計変更が可能である。

１容器
２液体
３容器底部
４容器頭部
５括れ部
６気体
１０手動式スプレー装置
１１噴射孔
１２正立用噴射ポンプ
１３倒立用噴射ポンプ
１４握りレバー
１５ピストンポンプ用バネ
１６シリンダーａ
１７ピストンａ
１８開孔部ａ
１９排出弁ａ
１９−１バネａ
２０吸入弁ａ
２１ボールａ
２２通路ａ
２３送液管ａ
２４送液管端部ａ
２５噴射液誘導管
２６シリンダーｂ
２７ピストンｂ
２８開孔部ｂ
２９円周溝部
３０排出弁ｂ
３０−１バネｂ
３１吸入弁ｂ
３２ボールｂ
３３通路ｂ
３４送液管ｂ
３５送液管端部ｂ
５１正立用噴射経路
５２倒立用噴射経路
１００従来の手動式スプレー装置
１０１容器
１０２液体
１０３容器底部
１０４容器頭部
１０５括れ部
１０６気体
１０７錘体
１１１噴射孔
１１２ピストンポンプ部
１２３送液管
１２４送液管端部
２００ジャバラ式ポンプを用いたスプレー装置
２５１正立用ジャバラポンプ
２５２倒立用ジャバラポンプ
３００直列配列ポンプを用いたスプレー装置
３５１正立用噴射ポンプ
３５２倒立用噴射ポンプ

Claims

正立、倒立および傾斜時に使用可能な手動式スプレー装置であって、
第１のピストン（１７）、前記第１のピストンと嵌合する第１のシリンダー（１６）、第１のバネ部材（１９−１）、前記第１のバネ部材により付勢されるロッド形状の第１の排出弁（１９）、およびボール形状の第１の吸入弁（２０）を備え、容器底部（３）から第１の送液管端部（２４）、第１の送液管（２３）、第１の通路（２２）を通り液体を吸引するように構成される第１の噴射経路（５１）と、および
第２のピストン（２７）、前記第２のピストンと嵌合する第２のシリンダー（２６）、第２のバネ部材（３０−１）、前記第２のバネ部材により付勢されるロッド形状の第２の排出弁（３０）、およびボール形状の第２の吸入弁（３１）を備え、容器頭部（４）から第２の送液管端部（３５）、第２の送液管（３４）、第２の通路（３３）を通り液体を吸引するように構成される第２の噴射経路（５２）を備え、
前記第１のシリンダー（１６）および前記第２のシリンダー（２６）は、二重の円筒状の部材により構成され、かつ前記第１のピストン（１７）および前記第２のピストン（２７）がこれらのシリンダー（１６，２６）と嵌合するように形成されて、噴射孔の軸方向に対して、並行な、二重の円筒状のポンプ構造（１２、１３）を構成し、前記二重の円筒形状のポンプ構造（１２、１３）のうち、外輪のポンプ構造（１２）は前記第１のシリンダー（１６）および前記第１のピストン（１７）から構成され、内輪のポンプ構造（１３）は、前記第２のシリンダー（２６）および前記第２のピストン（２７）から構成され、
前記第１の噴射経路（５１）の前記第１のバネ部材（１９−１）、前記第１の排出弁（１９）、および前記第１の吸入弁（２０）が、前記第２の噴射経路（５２）の前記第２のバネ部材（３０−１）、前記第２の排出弁（３０）、および前記第２の吸入弁（３１）よりも、前記噴射孔の軸方向に対して、先端側に配置され、
前記第２の噴射経路（５２）は、前記第１の吸入弁（２０）および前記第１の排出弁（１９）が配置される流路の外側であり、かつ前記第２の噴射経路（５２）の開口部（２８）と当接する位置において、前記第２の噴射経路（５２）の第２送液管（３４）と前記開口部（２８）が流体的に連通するように、前記第１の排出弁（１９）と第１の吸入弁（２０）を配置される前記流路の外側に、前記第２の噴射経路（５２）のための、円周上に構成した溝部である円周溝部（２９）を有し、
前記二重の円筒状のポンプ構造が、前記噴射孔の軸方向に対して、前記第１の噴射経路（５１）の前記第１の排出弁（１９）および前記第１の吸入弁（２０）よりも先端側に配置されることを特徴とする、
手動式スプレー装置。