JPH05231329A - 小型計量吐出ポンプ付き液体容器と当該容器のポンプ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容器内の液体を衛生的に且つ簡易に小量・定
量取り出しできる小型計量吐出ポンプ付き液体容器と当
該容器のポンプの駆動装置の提供。 【構成】 振動駆動部により駆動されるポンプ手段に関
するものであり、ポンプ振動駆動手段１０が、バッグ収
納部Ｃに収納された内容物吐出液体バッグＢ１の液体吐
出口に設けられた振動駆動計量吐出ポンプを着脱自在に
収納する。このポンプ振動駆動手段１０は、ゴム等の弾
性中空体２１とその出入口付近に設けられた一対の逆止
弁２３，２４より成る振動駆動計量吐出ポンプを、振動
することにより駆動する。本発明のバッグと当該バッグ
のポンプ駆動装置は、簡単に述べると袋Ｂ１つき振動駆
動電ポンプＰ、または振動駆動ポンプＰ付袋Ｂ１であ
る。そして、本発明の小型計量吐出ポンプ付き液体バッ
グと当該バッグのポンプ駆動装置は、この振動駆動ポン
プＰの振動駆動部（ポンプ振動駆動手段）１０とポンプ
部（振動駆動計量吐出ポンプ）２０とが分離されたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、広くは液体収納容器と
その内容物吐出手段に関するものであり、特にその内容
物の吐出に伴う自己収縮型の液体真空容器とその内容物
吐出手段に関するものである。就中、その容器内の液体
を計量しながら吐出させるポンプ付きの容器とその内容
物吐出手段に関するものであり、且つその取扱者の手を
通じてその液体を汚染することのない小型計量吐出ポン
プ付き液体容器と当該容器のポンプ駆動装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】容器はその種類が多く、そこに収納する
内容物の種類の数に近い数ほどの種類がある。その中
で、液体用、特にサニテーションを重視する食品や食材
等の内容物や、手に触れたくない化学液や薬材に使用の
容器は、軟性の可撓性合成樹脂膜等で作られて、使い捨
てに向く安価なものが使用されている。また、その容器
内の液体が容易に外部に吐出すべく、その容器にポンプ
の付いたものもある。

【０００３】また、容器内の液体を吐出させる装置とし
ては、清涼飲料販売機や各種の医療機器等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この場合、その容器内
の液体を取り出すに当たってその吐出ポンプが必要にな
るが、その吐出量を計量できないと余分に吐出させたり
逆に少なすぎたりして正確な量が取り出せない。また、
別な計量計で計量しながらその中の液体を吐出させる方
式であると、その手続きが煩雑となる。そして、そのポ
ンプ部は、前回使用の液体が付着していて、洗浄しない
と汚れていたり、また菌の付着で衛生上は内容物の汚染
につながったりして使用分野においては実用的でないこ
とが多い。そこで、この容器に吐出量の計量が可能なポ
ンプを設ける必要性が生じた。しかし、この容器に従来
の吐出ポンプを設けた場合に、そのコストが上がってし
まうのでは使い捨てには向かない。

【０００５】そこで、従来はその容器とポンプとを切り
離した装置や手段が一般に使用された。これは、例えば
清涼飲料販売機のごとくに、常に同一の液体を同一の液
体吐出装置で扱う者にとっても、毎回洗浄や殺菌処理を
しなくてはならず、手間も掛かりその上に完全なサニテ
ーションができない。また、化学液や薬材等で、小量多
品種の液体の吐出が望まれる分野に於いては、その都度
そのポンプをサニテーションのために使い捨てにするの
は従来のポンプの方式ではコスト高になってしまう。さ
らに、危険な化学剤やサニテーションが重視される液体
に於いては、そのポンプを洗浄して再使用すると言うこ
とは、一般にはそのポンプが人手に触れることとなるの
で不可能である。

【０００６】一方、その液体の吐出駆動手段である小型
計量吐出ポンプ付き液体容器のポンプ駆動装置は、清涼
飲料販売機のごとくに大量販売に使用され頻繁に使用さ
れるものに於いては、その容器に付着のポンプを駆動さ
せるポンプ駆動装置としても極端なローコスト化は望ま
れないし、逆にコスト高ではあっても過ごくな連続使用
に堪える高耐久性のものが望まれる。さらには、その駆
動装置とポンプが一体となってその装置に組み込まれた
ものとなり、容器のみが単独に取り扱われる状態になっ
たものが多い。然るに、多品種小量使用のものに於いて
は、これらとは逆の概念となる。従って、従来の装置や
手段ではその問題点を全く解決できなかった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる小型計量
吐出ポンプ付き液体容器と当該容器のポンプ駆動装置は
以上の問題点に鑑みて、まず、小型計量吐出ポンプ付き
液体容器は、そのポンプを最も単純な振動式ポンプにす
ることにより、文字どおり容器とポンプを一体化して共
に使い捨て可能にしたものである。これで、その容器内
の液体や液体通路内に人手が触れることなしで、そのポ
ンプ駆動装置にその容器の着脱を容易にしたものであ
る。

【０００８】一方、上記の小型計量吐出ポンプ付き液体
容器のポンプ駆動装置は、その駆動部をそのポンプ部か
ら分離されたものとした。特に、そのポンプ駆動部を小
型で安価の振動方式とし、その容器のポンプ部を容易に
駆動できるものとした。これにより、その駆動部を使い
捨てにすることなしにして、一方容易に各所に設置でき
るものとした。

【０００９】以下に、本発明にかかる小型計量吐出ポン
プ付き液体容器と当該容器のポンプ駆動装置の具体的な
構成を詳細に記載する。最初に、本発明の請求項１に記
載の小型計量吐出ポンプ付き液体容器の発明の構成を説
明する。これは、振動駆動部により駆動されるポンプ手
段に関するものである。まず、内容物吐出液体容器があ
る。つぎに振動駆動計量吐出ポンプがある。この振動駆
動計量吐出ポンプは、上記の内容物吐出液体容器の液体
吐出口に設けられたものである。しかして、上記の振動
駆動計量吐出ポンプは、ゴム等の弾性中空体と、その出
入口付近に設けられた一対の逆止弁より成り、ポンプ振
動駆動手段により駆動されるものである。

【００１０】つぎに、本発明にかかる小型計量吐出ポン
プ付き液体容器と当該容器のポンプ駆動装置の請求項２
の発明の小型計量吐出ポンプ付き液体容器のポンプ駆動
装置の構成を説明する。これも、振動駆動部により駆動
されるポンプ手段に関するものである。まず、内容物吐
出液体容器収納部がある。つぎに、ポンプ振動駆動手段
がある。このポンプ振動駆動手段は、上記の容器収納部
に収納された内容物吐出液体容器の液体吐出口に設けら
れた振動駆動計量吐出ポンプを着脱自在に収納するもの
である。しかして、上記のポンプ振動駆動手段は、ゴム
等の弾性中空体とその出入口付近に設けられた一対の逆
止弁より成る振動駆動計量吐出ポンプを、振動すること
により駆動するものである。

【００１１】

【作用】本発明にかかる小型計量吐出ポンプ付き液体容
器と当該容器のポンプ駆動装置は、以上のごとくに構成
したゆえに以下のごとき作用が生じた。最初に、本発明
の請求項１に記載の小型計量吐出ポンプ付き液体容器の
発明の作用を説明する。これは、振動駆動部により駆動
されるポンプ手段に関するものである。まず、上記の内
容物吐出液体容器の液体吐出口に振動駆動計量吐出ポン
プが設けられているゆえに、その対となる請求項２に記
載の発明のポンプ駆動装置と共動してその液体や液体通
路内を人手が接触することなくその液体を吐出させる。
特に、上記の振動駆動計量吐出ポンプは、ゴム等の弾性
中空体とその出入口付近に設けられた一対の逆止弁より
成り、ポンプ振動駆動手段により駆動されるものゆえ
に、このポンプは小型簡易ポンプとしての働きが大き
い。

【００１２】つぎに、本発明にかかる小型計量吐出ポン
プ付き液体容器と当該容器のポンプ駆動装置の請求項２
の発明の小型計量吐出ポンプ付き液体容器のポンプ駆動
装置の作用を説明する。これも、振動駆動部により駆動
されるポンプ手段に関するものである。まず、内容物吐
出液体容器収納部が各種容器を着脱自在に収納する。つ
ぎに、そのポンプ振動駆動手段が、上記の容器収納部に
収納された内容物吐出液体容器の液体吐出口に設けられ
た振動駆動計量吐出ポンプを着脱自在に収納するゆえ
に、各種液体入りの容器のセットリセットが容易になさ
れる。特に、上記のポンプ振動駆動手段が、ゴム等の弾
性中空体とその出入口付近に設けられた一対の逆止弁よ
り成る振動駆動計量吐出ポンプを振動することにより駆
動するゆえに、このポンプは小型簡易ポンプとしての働
きが大きい。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明にかかる小型計量吐出ポンプ
付き液体容器と当該容器のポンプ駆動装置をその一実施
例を用いて添付の図面と共に詳細に述べる。図１は、本
発明にかかる小型計量吐出ポンプ付き液体容器と当該容
器のポンプ駆動装置斜視図である。図２は、図１のもの
の振動駆動計量吐出ポンプとポンプ振動駆動部の正面断
面図を示したものである。図３は、図２のものの分解図
である。図４は、図２のものの側面断面図を示したもの
である。図５は、図２のものの嵌合部の一部拡大図であ
る。図６は、図２のものの振動駆動部の底面図である。
図７は、図２のものの平面図である。図８は、図７のも
のの断面図である。図９は、別な実施例の正面断面分解
図である。図１０は、図９のもののノズルポンプ部の底
面図である。

【００１４】まず、ドーサーについて述べる。ドーサー
とは、定量吐出が可能なタバコ１本サイズの小型ポンプ
である。これは例えば、１回の吐出量が３cc欲しいと
か、あるいいは１０cc欲しいとか言う場合、その量目に
合わせた吐出ができる計量ポンプである（１cc〜ミニマ
ム定量可能）（マキシマム１秒５ccで連続吐出可能）。
しかも、このポンプが１リットル、３リットル、５リッ
トルというバッグの底部に一体で取り付けられ、使用後
はそのバッグと一緒に捨てられる（ディスポーザブル）
程度の簡易で比較的安価なものである。

【００１５】袋の中に充填する内容物は、無菌（アセプ
ティック）でもノンアセプでも充填が可能である。本来
はアセプ用に開発されたものであるゆえに、サニテーシ
ョンを重視する食品や食材等の内容物や、手に触れたく
ない化学液や薬材に適している。ドーサーで計量吐出の
可能な内容物は、液体や粘性液体が可能である。その他
ドーサー材質の対薬品性というチェックも必要であるの
で、事前に使用の内容物の適性テストが必要である。ド
ーサーは小型ポンプであるから、当然駆動源が必要であ
る。駆動源は周波数可変によるバイモルポンプであるか
ら、モーター等と異なり、ノイズ・消費電力・故障等も
少ないシステムで、サイズもタバコの箱程度のものであ
る。

【００１６】このポンプ付バッグは、ディスペンサーと
の組み合せ使用が可能である。そして、ディスペンサー
の形は、その内容物と使用目的によって異なってくる。
用途例の一例を列記しますと次のようになる。 （ａ）店頭用飲料ディスペンサー コーヒー、紅茶、ウーロン茶、ジュース、他の濃縮シロ
ップをこのポンプ付バッグに充填して、吐出と同時に冷
水や熱湯で希釈をするディスペンサーやディスペンサー
ベンダー。 （ｂ）業務用食品へのスパイス添加 各種のタレやソース、ケチャップ、マヨネーズ等を食品
や料理に添加する際の自動吐出。 （ｃ）化学品や薬品の定量添加 例えば、自動洗浄の洗剤を定量吐出を自動化し、シャワ
リングやリンスクリーニングを行う装置や機械の洗剤部
や希釈を必要とする薬材等。

【００１７】以下に、本発明にかかる小型計量吐出ポン
プ付き液体容器をその一実施例を用いて説明する。この
小型計量吐出ポンプ付き液体バッグＢは、振動駆動部に
より駆動されるポンプ手段に関するものである。まず、
薬剤の入った内容物吐出液体バッグＢ１がある。この内
容物吐出液体バッグＢ１は、ビニール袋のごとくに自己
収縮タイプのものでもよいが、箱のように固定的なもの
でもよい。なお、この小型計量吐出ポンプ付き液体バッ
グＢと振動駆動部については、図面と共に後述する。つ
ぎに、振動駆動計量吐出ポンプ２０がある。この振動駆
動計量吐出ポンプは、上記のバッグの液体吐出口Ｂ２に
設けられたものである。しかして、上記の振動駆動計量
吐出ポンプ２０は、ゴム等の弾性中空体２１と、その出
入口付近に設けられた一対の逆止弁２３，２４より成
り、ポンプ振動駆動手段１０により駆動されるものであ
る。

【００１８】つぎに、本発明にかかる小型計量吐出ポン
プ付き液体容器のポンプ駆動装置をその一実施例をもっ
て説明する。これも、振動駆動部により駆動されるポン
プ手段に関するものである。まず、内容物吐出液体バッ
グ収納部Ｃがある。つぎにポンプ振動駆動手段１０があ
る。このポンプ振動駆動手段１０は、上記のバッグ収納
部Ｃに収納された内容物吐出液体バッグＢ１の液体吐出
口に設けられた振動駆動計量吐出ポンプを着脱自在に収
納するものである。しかして、上記のポンプ振動駆動手
段１０は、ゴム等の弾性中空体２１とその出入口付近に
設けられた一対の逆止弁２３，２４より成る振動駆動計
量吐出ポンプを、振動することにより駆動するものであ
る。なお、そのバッグＢ１内の液体は、定温保持室Ｔ内
で適度の温度に保持される。そして、図示のごとく耐熱
ガラスポットＧＰに一次的に入れられたり、医療に於い
ては直接体内に注入されたりする。

【００１９】ここで、ポンプに付いて述べる。圧電マイ
クロポンプの基本適技術は、既に発明済みである。本発
明の小型計量吐出ポンプ付き液体バッグと当該バッグの
ポンプ駆動装置は、簡単に述べると袋（内容物吐出液体
バッグ）Ｂ１つき振動駆動電ポンプＰ、または振動駆動
ポンプＰ付袋Ｂ１である。そして、本発明の小型計量吐
出ポンプ付き液体バッグと当該バッグのポンプ駆動装置
は、この振動駆動ポンプＰの振動駆動部（ポンプ振動駆
動手段）１０とポンプ部（振動駆動計量吐出ポンプ）２
０とが分離されたものである。この振動駆動ポンプＰ
は、その振動駆動部１０が圧電素子であってもまたは電
磁源やモーター等であってもよい。すなわち、従来ある
小型振動発生手段なら何でもよいのである。

【００２０】しかして、本発明にかかる小型計量吐出ポ
ンプ付き液体バッグと当該バッグのポンプ駆動装置の振
動駆動部１０とポンプ部２０の具体的な実施例を述べる
と、まず圧電素子10ａからなる振動駆動部１０がある。
つぎに、弾性中空体のポンプ部２０がある。この弾性中
空体のポンプ部２０は、上記の振動駆動部１０によって
振動駆動されるものであって、且つこの振動駆動部１０
に着脱自在のものである。

【００２１】上記のポンプ部２０は、上記の内容物吐出
液体袋Ｂ１をその本体として、この内容物吐出液体袋Ｂ
１には、弾性中空体ダイアフラム２１（図９と図１０と
を参照）を主としたポンプノズル部２２が接着されてい
る。このポンプノズル部２２は、その内容物吐出液体袋
Ｂ１の中に充填されている流体または粘性の流体物をそ
のポンプノズル部２２と分離された振動駆動部１０を接
合させ振動させることによってそのポンプ２０が働い
て、その袋Ｂ１内の物体を、一定量（計量）ノズルによ
り吐出連結継続させるものである（一定定量）。

【００２２】このポンプノズル部２２には、一対の逆止
弁２３，２４が付いていて、そのノズル部２２に流体が
流れ込み、それを逆止し、このノズル部２２の先端より
流出吐出させる。これらの逆止弁２３，２４の二つが、
駆動によりそれらの弁２３，２４が開き、また、駆動信
号によって閉じることで流体の流量も計れる（開閉によ
る連続流量）。

【００２３】この内容物吐出液体袋Ｂ１は、そのノズル
部２２付のまま、一回一回使い捨ててもよいし、あるい
は数回使ってもよい。そのポンプ部２０が駆動部１０と
分離されていることの特徴は、その内容物吐出液体袋Ｂ
１ごとノズル部２２付での使い捨てができ、内容物が手
に触れたくない物質の場合や、衛生重視の無菌充填の袋
には最適である。さらには、前回とことなる流体を容易
に取り扱えることである。

【００２４】かように、そのポンプノズル部２０とその
駆動部１０が分離可能で。これらが接合されて始めてポ
ンプとして働く。ポンプ部２０は、その袋Ｂ１からの物
体の流入、流出があり、それぞれ逆止弁がある。ポンプ
部２０の流入流出の力は、ノズル部２２の中央部のポン
プ空間部（弾性中空体ダイヤフラム方式）２１に二枚の
異なる圧電素子の振動でダイヤフラム部に圧が振動状に
かかり、ダイヤフラムを働かせる（圧電マイクロポン
プ）。

【００２５】ポンプノズル部２０の中央空間は圧電振動
を受け易い薄い膜で受けた空間（チャンバー）になって
いる。従って、ノズル部２２内の流体はノズルポンプ部
２０の外へは流出もせず、接触もしない。具体的な構造
としては、機械等の構造物の壁面に駆動部が固定され、
そこにポンプノズルを持った袋が上等部に置かれ、ノズ
ルポンプ部２０はその駆動部１０にそれぞれの嵌合部２
５，１１でカチッと嵌合・接合（セット）され使用後
は、この嵌合をカチッとはずす、という構造である。

【００２６】以上の図２以下は説明のために簡略されて
いるが、実際には図９に示す正面断面分解図と図１０に
示す図９のもののノズルポンプ部２０の底面図のごとく
になっており、ノズルポンプ部２０と駆動振動部１０
は、それぞれの膜２６，１２で接触して振動が伝わるよ
うになっている。なお、この膜２６，１２は、実際は大
変に薄くなっていてその振動が伝わり易くできている
が、図面上は分かりやすく強調して厚く描かれている。

【００２７】図１１は、図１のものの小型計量吐出ポン
プ付き液体バッグと振動駆動部付近の分解斜視図を示し
ている。この図で明瞭なように、軟性膜で出来た小型計
量吐出ポンプ付き液体バッグＢが段ボール箱Ｂ２に挿入
されていてそのポンプ部２０のみが飛び出している。そ
して、このポンプ部２０が、その振動駆動部１０に嵌合
し駆動されるものである。同様にして、図１２は、図１
のものの別の実施例の正面図を示したもので、図１３は
その分解図を示している。

【００２８】

【発明の効果】本発明にかかる小型計量吐出ポンプ付き
液体容器と当該容器のポンプ駆動装置は、以上のごとく
になしたゆえに以下のごとき多大な効果が生じた。すな
わち、振動子によるマイクロポンプは小量流体の定量継
続吐出、安価、堅牢性、正確、軽量、サイズが小さい。
そして、消費電力が小さいし騒音が少ない。その上に、
継続性が良い等々、数多くの利便を持っている。

【００２９】このマイクロポンプを使用する流体物の袋
等の容器にポンプノズル部を接合させることで、取扱の
早さ、面倒さ、非接触、衛生性等がはかれるようになっ
た。そして、用途的には食品をはじめとして、医薬品、
流体危険物、汚物、化学品等多岐にわたる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる小型計量吐出ポンプ付き液体容
器と当該容器のポンプ駆動装置の斜視図を示したもので
ある。

【図２】図１のものの振動駆動計量吐出ポンプとポンプ
振動駆動部の正面断面図を示したものである。

【図３】図２のものの分解図である。

【図４】図２のものの側面断面図を示したものである。

【図５】図２のものの嵌合部の一部拡大図である。

【図６】図２のものの振動駆動部の底面図を示したもの
である。

【図７】図２のものの平面図である。

【図８】図７のものの断面図を示している。

【図９】別な実施例の正面断面分解図である。

【図１０】図９のもののノズルポンプ部の底面図を示し
ている。

【図１１】図１のものの小型計量吐出ポンプ付き液体バ
ッグと振動駆動ポンプ付近の分解斜視図を示している。

【図１２】図１のものの別の実施例の正面図を示したも
のでる。

【図１３】図１２のものの分解正面図を示している。

【符号の説明】

Ｂ 小型計量吐出ポンプ付き液体バッグ Ｂ１ 内容物吐出液体バッグ Ｐ 振動駆動ポンプ Ｃ 内容物吐出液体バッグ収納部 １０ 振動駆動部 １１ 嵌合部 １２ 膜 ２０ ポンプ部 ２１ 弾性中空体ダイアフラム ２２ ノズル部 ２３ 逆止弁 ２４ 逆止弁 ２５ 嵌合部 ２６ 膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】振動駆動部により駆動されるポンプ手段に
   関して、内容物吐出液体容器、該容器の液体吐出口に設
   けられた振動駆動計量吐出ポンプ、より構成されること
   を特徴とした小型計量吐出ポンプ付き液体容器。上記の
   振動駆動計量吐出ポンプは、ゴム等の弾性中空体と、そ
   の出入口付近に設けられた一対の逆止弁より成り、外部
   のポンプ振動駆動手段により駆動されるものである。
2. 【請求項２】振動駆動部により駆動されるポンプ手段に
   関し、内容物吐出液体容器収納部、該容器収納部に収納
   された内容物吐出液体容器の液体吐出口に設けられた振
   動駆動計量吐出ポンプを着脱自在に収納するポンプ振動
   駆動手段、より構成されることを特徴とした小型計量吐
   出ポンプ付き液体容器のポンプ駆動装置。上記のポンプ
   振動駆動手段は、ゴム等の弾性中空体とその出入口付近
   に設けられた一対の逆止弁より成る外部の振動駆動計量
   吐出ポンプを、振動することにより駆動するものであ
   る。