JPH06505191A - 繰返し駆動されるポンプにより流体を噴霧するための装置 - Google Patents

繰返し駆動されるポンプにより流体を噴霧するための装置

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JPH06505191A JP4505009A JP50500992A JPH06505191A JP H06505191 A JPH06505191 A JP H06505191A JP 4505009 A JP4505009 A JP 4505009A JP 50500992 A JP50500992 A JP 50500992A JP H06505191 A JPH06505191 A JP H06505191A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 繰返し駆動されるポンプにより流体を 噴霧するための装置 本発明は、液体又はクリームのような流体を微細液滴の形状で吹き出させたり、 連続的に又は略連続した状態で噴霧することなく前記流体を分与できるようにす る、分与し噴霧し且つ気化するシステムに関する。
発明の背景 ごく最近まで、フレオン(クロロフルオロカーボン)タイプの推進ガスを収容す る“ニアゾル缶”として知られている装置を用いることが一般的であった。この 推進剤の使用は生態学者には反対されており、この推進剤を用いない試みがなさ れている。適正な特性を有する唯一の代りの推進ガスは炭化水素であるが、これ は使用者にとって危険となってしまう。
ヨーロッパ特許出願公開第0 401 060号には、推進ガスを含まないよう にし、且つ、戻しスプリングを持った一般的に手動式のものであって、機械的手 段によって例えば1秒間に50回以上のように急速に繰返し駆動されて、推進ガ スを用いた場合と同様の状態で吹き出される噴霧を得る単動ポンプを使用するよ うにしたシステムを用いることが提案されている。ポンプ室は戻しスプリングの 作用のもとで戻り行程中の吸込みにより充填される。適宜のポンプの一例がフラ ンス国特許第2 305 241号及び第2 314 772号に、また米国特 許第4 025 046号に記載されている。適宜のポンプの他の例がヨーロッ パ特許出願公開第0 330 530号及び米国特許第4936492号に記載 されている。これらのポンプは、一般に成形プラスチックで作られていて、香水 、化粧品及び調合薬の包装産業において大量生産されるので、非常に安価である という利点がある。
これらの出願において用いられているポンプは、通常40〜300マイクロリツ トル(μl)の範囲、より一般的には10〜500 mlの範囲内にある容量を 持ったポンプ室を有する。このようなポンプはフラスコのような容器の頚部にね じ止め、クリンプ等によって装着され、その中心から垂直方向及び軸線方向に突 出する管状ロッドによって駆動される。ブツシャがロッドに装着され、適用に応 じて適宜の噴霧ノズルを備えてよく、このブツシャは、駆動ロッドをノズルに連 通させる内部通路を包含している。ブツシャは、室を空にするようにポンプにス ラスト力を加えるとともに、流体を逃がすことができる。また、ブツシャは、ノ ズルを備えている場合には、噴霧に適した状態でノズルを保持しなければならな い。ポンプ及びブツシャを急速に繰返し駆動する必要のある本発明に係る装置で は、機械的又は電気機械的手段によってブツシャに相当のスラスト力を周期的に 加える必要があり、これをポンプ駆動ロッドの軸線上で行うことが好ましいため 、ブツシャのノズル又は出口は一般にポンプの軸線上には位置していない。一般 的に、ブツシャはポンプの軸線に対して直角である。ブツシャ駆動手段は、ソレ ノイドのような固定巻線と、ソレノイドの励磁時にポンプを駆動するようにブツ シャに対して当接する可動電機子又はプランジャとを包含する電磁装置であるこ とが望ましい。電機子には、戻しスプリングを用いても用いなくてもよいが、ク ランク、カム、偏心体又は同等の手段を取付けた回転手段によって往復運動が与 えられる。流体を排出するためにピストンが室内で流体を圧縮する下降中、電機 子は戻しスプリングに抗してブツシャに駆動力を発揮することによりブツシャと 一緒に動き、その後電機子はそれ自身の戻し手段の作用で戻るのに対し、ブツシ ャはポンプの戻しスプリングの作用で独立して上昇する。
発明者は、上述した種の装置は騒々しく、振動を受け、しかも噴霧流体の流量の 望ましくない変動を生じることを見い出した。これらの欠点は消費者市場を目的 とする装置にとっては厳しいハンディキャップであり、これは、特にこのような 装置が推進ガスを用いた装置及びこのような欠点のない装置と競合しているから である。
従って、本発明の目的はこの技術的問題を解決することにある。
発明者は、この問題がブツシャと電機子との戻り速度の相違のためにそれらの間 での同期不完全に関係していることを見い出した。この同期不完全のため、ブツ シャがいまだ上昇している間に電機子がブツシャに当たり、騒音及び振動を発生 させる激しい衝撃を生じさせるとともに、ポンプのピストンが一回分の完全な量 の流体を室に吸い込むようにその休止位置まで全行程を上昇するための時間を有 していなかったため、不十分な量の流体が排出されてしまうのである。また、電 機子とブツシャとの間での激しい衝撃のため、電機子がブツシャから飛び離れて 、騒音及び振動の問題並びに同期不完全の現象を著しくさせることとなる。
発明の概要 本発明は、500マイクロリツトルよりも小さい容量を有し、且つ、流体を流通 できる中空のブツシュロッドによって駆動されるとともに、噴霧又は分与される 流体を通常収容するポンプ室内を摺動して前記流体を排出できるようにするピス トン手段を設けている単動ポンプ; ポンプの前記ブツシュロッドに装着され、前記ブツシュロッドに連通して流体を 逃がすことができるブツシャ;及び ブツシュロッドを繰返し駆動するための可動部分を有する急速繰返し駆動手段; を備えた、流体を噴霧し又は分与する装置において、ブツシャが、ブツシュロッ ドの軸線方向に遊隙のない連結部によって駆動手段の前記可動部分に連結されて いる、流体を噴霧し又は分与する装置を提供している。
ブツシャ及び駆動手段はヒンジ、有益的にはボール・ソケット型ヒンジによって 互いに連結されていてよ(、この結果、駆動手段とブツシャとの間の整合におけ る遊隙を吸収したり、部品の変形を吸収することが可能シャに連結される駆動手 段の部分は金属で作られていてよく、これにより良好な摩擦係数が得られる。
本発明はまた、500マイクロリツトルよりも小さい容量を有し、且つ、流体を 流通できる中空のブツシュロッドによって駆動されるとともに、噴霧又は分与さ れる流体を通常収容するポンプ室内を摺動して前記流体を排出できるようにする ピストン手段を設けている単動ポンプ; ポンプの前記ブツシュロッドに装着され、前記ブツシュロッドに連通して流体を 逃がすことができるブツシャ;及び ブツシュロッドを繰返し駆動するための可動部分を有する急速繰返し駆動手段; を備えた、流体を噴霧し又は分与する装置において、ブツシュロッドが、該ブツ シュロッドの軸線方向に遊隙のない連結部によって駆動手段の前記可動部分に連 結されている、流体を噴霧し又は分与する装置を提供している。本発明のこの実 施例では、ブツシャは省いてもよい。
本発明の他の実施例では、前記駆動手段はソレノイドにより駆動される電機子を 包含し、前記電機子は、電機子とブツシャとに連結される駆動ロッドによってポ ンプのブツシャに向かって延びている。
有益的には、ポンプはピストン手段のための弾性戻し装置を包含し、前記弾性戻 し装置はまた駆動手段を戻すように働(。
本発明の変形例では、装置は、ブツシャがブツシュロッドから離れるのを防止す る保持手段を包含する。
前記保持手段は、ブツシャの両側に配設した弾性腕で構成されてよく、多腕は、 ポンプに固着される一端部と、ポンプから離れる方向へのブツシャの動きを制限 する捕捉部を設けた自由端部とを包含する。前記保持手段はブツシャをブツシュ ロッド上に固着する手段であってよく、有益的にはスナップ嵌合手段である。本 発明の特に有益な実施例では、ポンプはピストン手段のための弾性戻し手段を包 含しておらず、駆動手段は、ポンプのピストン手段を戻すようにも働く弾性戻し 手段を包含する。従って、ポンプ室内にスプリングを設けないようにすることが 可能となり、噴霧又は分与される流体と金属との接触を回避することができる。
前記駆動手段は、可動部分がポンプから離隔する際に可動部品の行程を制限する ための当接手段を包含する。
前記駆動手段はまた、行程端位置での可動部品の行程を制限するための行程端当 接手段を包含していてよく、前記当接手段は調整可能である。
他の実施例では、装置はソレノイドによって駆動される電機子を包含し、ポンプ は、一方が他方の内部で摺動する2つの部分の相対変位によって閉じられる吸込 弁を包含し、前記部分の一方はピストン手段と共に変位可能であり、ピストン手 段が成る量の空動きを行った後にだけ吸込弁が閉じるようになっている。
他の実施例では、装置はソレノイドによって駆動される電機子を包含し、電機子 は外方に指向したフランジを包含し、位置を調整できる同軸のリング内を摺動し 、前記リングは、ポンプに向かう電機子のフランジの行程を制限する内方に指向 したフランジを有するとともに、ポンプから離れて面する電機子フランジの側面 に載る内方に指向したリムを有し、リングは、第1端部をリングの内方に指向し たリムに対して保持されるとともに第2端部を電機子のフランジに固定された可 撓性緩衝スリーブを収容している。有益的には、可撓性スリーブの前記第2端部 は、電機子のフランジとリングの内方に指向したフランジとの間に配置される内 方に指向したリブを包含する。
本発明のブツシャの特定の実施例では、ブツシャはその空所内に係合される噴霧 ノズルを包含し、前記噴霧ノズルは2つの径の異なるシリンダで形成され、各シ リンダはブツシャの空所の対向する面における結合手段と協働するのに適した結 合手段、すなわちねじ又は捕捉部を設けている。
また、噴霧ノズルは、一方が他方の内部に係合する2つの径の異なる部分で形成 されてよく、外方部分はブツシャから突出し、内方部分はブツシャの空所の端部 に係合して、噴霧ノズルの2つの部分間の圧力が内方部分をブツシャの空所の底 部に向けて押圧する。
本発明の特定の実施例では、ポンプは空気を取入れることなく作動し、装置は、 ポンプを受容するための開口を形成した上方部分を有する変形可能なタンクを包 含し、タンクは、タンクを最大内部容積に限定する第1位置と、タンクを実質的 に零の内部容積に限定する第2位置との間で動(ことができる少なくとも1つの 変形可能な壁を包含し、装置はさらに、前記変形可能な壁をその第2位置に向け て十分な力で押圧して、前記変形可能な壁の位置にかかわりなく、周囲温度での 前記流体の気化圧力よりも大きい圧力をポンプ付近に発生させる弾性手段を包含 する。前記圧力は少なくとも大気圧に等しくてもよいし、あるいは大気圧よりも 大きい少なくとも2QkPaであってもよい。この実施例の特定の例では、変形 可能な壁は剛性底部と可撓性側壁とを包含し、前記弾性手段は剛性底部をポンプ に向けて押圧していて、タンク内に収容されている流体の容積が減少すると、変 形可能な壁の底部が前記可撓性側壁を漸次折り重ねなからポンプに向かって動く ようになっている。変形可能なタンクは、該タンクの側壁と略補完的である形状 の剛性被覆内に配置されてよい。
図面の簡単な説明 本発明の実施例を一例として添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明の装置の第1実施例の概略全体図で、噴霧ポンプを駆動するソレ ノイドの電機子に連結されたブツシャを示す図である。
図2は、本発明による噴霧ノズルを部分的に断面で示す正面図である。
図3は、噴霧ポンプと共に用いるのに適した本発明のブツシャ本体の一実施例の 断面図である。
図4は、図2に示す噴霧ノズルを設けた変形例を示す図3と同様の断面図である 。
図5は、本発明の装置に使用し得るポンプの縦断面図である。
図6は、本発明の装置に使用し得る他のポンプの縦断面図である。
図7は、図6の■−■線に沿う図6のポンプの横断面図である。
図8は、本発明の変形例をなすタンクに装着されたブツシャとポンプの断片的な 断面図である。
図8aは、図8の矢印A方向の詳細を示す正面図である。
図9は、本発明の他の変形例を示す図8と同様の断面図である。
図10は、本発明の他の実施例を示す図1と同様の概略全体図である。
図11は、本発明の装置の他の実施例を、ポンプを省き且つ行程端位置で示す断 片的な縦断面図である。
図12は、駆動装置の電機子の行程を調整できる本発明の装置の他の実施例の概 略全体図である。
図13は、図12の詳細図である。
図14は、ブツシャの一部をピストンと一体的に形成した図5と同様のポンプの 縦断面図である。
図15は、本発明の装置の他の実施例の概略全体図である。
図15aは、図15の詳細を示す断面図である。
図16は、電機子の行程を調整できる本発明の実施例を示す図11と同様の縦断 面図である。
図17及び図18は、図16の詳細を示す図である。
図19は、本発明の装置に用いるのに適したタンクの断面図で、図の右側と左側 を2つの異なる位置で示した図である。
多数の図において、同一符号が同−又は類似の部材を示している。
詳細な説明 図1は、噴霧又は分与される流体のタンク(図示しない)を備え且つタンク上に 装着したポンプ22を有する本発明の装置の第1実施例を示している。慣例的に 、ポンプ22は、ポンプ22を駆動するとともに汲み上げられた流体のための出 口を形成するように働く摺動自在な中空ブツシュロッド21を備えている。ブツ シャ31がブツシュロッド21に単に嵌め込むことにより、あるいは他の適宜の 手段によりブツシュロッド上に装着される。ブツシャ31は、駆動ロッド21に 連通して流体を逃がすことができる横方向のノズル2を包含する。装置は更に、 この場合にはソレノイド26と軟鉄のような磁性材料製の電機子25とによって 構成された急速繰返し駆動手段30を包含する。駆動手段30はブツシュロッド 21と心合せされ、例えば青銅又はステンレス鋼のような非磁性材料で好ましく は作られている駆動ロッド24によってブツシャ31に連結されており、駆動ロ ッドはポンプのブツシャ21と整合し、電機子25に固着されている。駆動手段 30はここでは詳細に記載されていないが、その詳細についてはヨーロッパ特許 出願公開第0 401 060号を参照することにより得ることができ、本発明 はこの特許出願に記載されている特定の実施例に制限されるものではないことを 理解すべきである。
ポンプ22は、香水スプレー、調合薬スプレーあるいは化粧品スプレーに一般に 用いられているような如何なる形式のピストンポンプでよく、一般的にはピスト ン戻しスプリングを包含する。試験中、本発明者は、本発明の装置では少なくと も2つの形式のポンプ、すなわち、(1)フランス国特許第2 305 241 号及び第2 314 772号並びに米国特許第4025046号に記載した形 式のポンプと、(2)ヨーロッパ特許出願公開第0 330 530号及び米国 特許第4 936 492号に記載した形式のポンプとが特に具合良く作動する ことを見い出した。
図5は上記形式(1)のポンプの一例を示す。ポンプ22は成形プラスチックで 作られてよく、中空ピストン41を内部に摺動自在に収容した中空円筒状ポンプ 本体41を備えており、ピストン42も中空で、上記中空ブツシュロッド21を 介してポンプの外部へ延びている。ポンプ本体41は、中空ロッド21を通過さ せる開口端部と、底部45によって閉鎖される端部とを包含する。底部45は流 体のタンク(図示しない)に連通ずる吸込オリフィス44を穿設されている。オ リフィス44は浸漬管を付設されてもよい。ポンプ22は更に、吸込オリフィス 44の周りに形成された管状端部片48に流体密封的に嵌合するスカート47を 設けている弁部材46を包含しており、この弁部材はまた、ピストン42の内部 に形成された弁座50に対して流体密封的に当接するポンチ49を設けている。
戻しスプリング51が弁部材46と底部45との間に配置され、ポンチを弁座5 0に対して押圧してピストン42をポンプ本体41の開口端部に向けて押圧する 。
スリーブ52がポンプ本体の前記開口端部内に固定されてピストン42のための 当接部として働き、ピストン42の休止位置を限定する。ブツシュロッド21が 駆動されると、成る量の空動きmの後、スカート47が端部片48に嵌合して、 ポンプ本体41とピストン42により画成されたポンプ室43を隔離する。それ から、ポンプ室43内に収容された非圧縮性流体の圧力は、スプリング51の力 に抗してポンチ49を弁座後、流体がロッド21を介して排出され、そしてピス トン42が作動行程Uだけポンプ室内へ下降する。ピストンの下降が終端に至る と直ちに、ポンチ49がスプリング51によって弁座50に対して押し戻されて 、ポンプ室を再び隔離する。ブツシュロッド21に加えられたスラスト力が終止 すると、スプリング51がピストン42とロッド21をそれらの休止位置に向け て戻して、ポンプ室43の吸込みを設定し、この動きの終端では、スカート47 が端部片48から外れ、新たな量の流体がポンプ室48内へ吸い込まれる。従っ て、スカート47が吸込弁として作用するのに対し、ポンチ49が吐出弁として 作用する。
図6及び図7は上記形式(2)のポンプの一例を駆動位置で示している。図6及 び図7のポンプ22は一般に成形合成材料で作られ、非円形断面のポンプ室72 を画成する中空ポンプ本体61を備えており、このポンプ室はエラストマー材料 で作られ、半径方向に弾性的に変形し得る。ポンプ本体61は、クリンプされた 金属キャップ64により定置された円形ワッシャ63によって部分的に閉鎖され た開口端部と流体のタンク74に連通ずる細い端部62との間で延びている。
ポンプ22はまたブツシュロッド21を包含する。ブツシュロッド21は、ワッ シャ63を通して流体密封的に摺動してピストンとして作用する拡大部66を有 し、その駆動時にポンプ本体の前記細い端部62に流体密封的に嵌合する小断面 積のロッド67の形状でポンプ本体の細い端部62に向かって延びている。ブツ シュロッド21はまた、拡大部分66を貫通して形成された少なくとも1つのオ リフィス69を介して横方向に開口する軸線方向の出口通路68を包含する。最 後に、戻しスプリング70がブツシュロッド21を外方へ押圧し、該ブツシュロ ッドは、休止位置においてワッシャ63に対して当接する拡大部分66の底部の 外方に指向した肩部71を包含する。
ポンプ22が休止位置にある時、細いロッド67がポンプ本体の細い端部62と の係合から外れ、出口オリフィス69がワッシャ63によってポンプ室がら分離 される(図6において、オリフィス69がワッシャ63の上方となる)。ブツシ ュロッド21が成る量の空動きの後にポンプ本体61内へ押しこまれると、ロッ ド67が細いロッド62の内部に係合してポンプ室72を隔離し、ロッド67の 更なる下降により、拡大部66がピストンとして働くためにポンプ室72内に収 容された流体の圧力を増大させることとなる。この圧力の増大は矢印73方向へ のポンプ本体61の半径方向弾性変形を生じさせる(図7参照)。ロッド65が 図6に示すようにオリフィス69をポンプ室内に進入させるに十分な程押し下げ られると、ポンプ本体61がその原形状に戻るにつれて、流体がオリフィス69 を介して排出され始める。ブツシュロッド21が解放されると、戻しスプリング 7oからの駆動力で該ブツシュロッドは上昇する。オリフィス69が最初にポン プ室72を離れて該室を隔離し、その後ブツシュロッドの下降がポンプ室72の 吸込みを設定し、最後に細いロッド67か細い端部62から離隔して成る量の流 体をポンプ室72内に吸い込ませる。従って、細いロッド67が吸込弁として作 用するのに対し、ブツシュロッドの拡大部66がピストンと吐出弁との両方の働 きをする。
一例として上述した2つのポンプは限定的なものではなく、本発明に関連してポ ンプがどのように用いられるかを理解し易くするためのものである。いずれにせ よ、このポンプは、ポンプ室を画成する中空本体と、ブツシュロッドによって駆 動され、“上死点”又は休止位置と“下死点”又は行程端位置との間で変位でき 且つポンプ室を圧縮できるピストン手段と、流体をポンプ室に進入させる吸込弁 手段と、流体をポンプ室から排出させる吐出弁手段とを包含する。このようなポ ンプを手で駆動する従来の適用では、ポンプはピストンを戻すための弾性手段を 包含する。しかしながら、本発明では、ポンプはピストンのブツシュロッドに往 復運動を与える手段によって駆動されてよく、この場合、例えば図6及び図7に 示すポンプのような多種のポンプにおいてピストンのための弾性戻し手段を省( ことができる。このことは、前記弾性手段(一般には金属スプリング)がポンプ 室内の流体と接触するのを回避でき、スプリングの酸化やスプリングの組成に含 まれ得る重金属を吸い取ることにより流体が汚染されるのを防止できるという点 で特に有益である。それにもかかわらず、このような弾性戻し手段の機能がピス トン手段にスラスト力を加えるだけであるようなポンプにおいてのみ前記弾性手 段を省くことができることに気づくべきである。例えば、図5のポンプは、それ 自身の戻しスプリングがピストンの上昇行程中吐出弁を閉じるとともに吸込弁を 開くように働いているため、このスプリングなしでは作動できない。
図1に示す実施例では、本発明の装置に用いられるポンプ22は、以下に説明す るように、ピストンを戻すだめの弾性手段を有していなければならない。
図2ないし図4は本発明のブツシャ31の特定の実施例を示している。
ブツシャ31は、細長いノズル2を持った頭部又は本体1を備えており、このノ ズルは噴霧ノズルとして作用し、共に細長い形状の外方部分又は端部片と内方部 分とから成る2つの部分2A及び2B間で延びる。
内方部分は開口3を介し端部片に形成された空所内を成る長さにわたって係合さ れ、この開口は外方部分の! 一方の端部に形成されている。噴霧出口が、開口 3から離れた端部における端部片のオリフィス4によって構成される。空所の壁 及び又は空所に係合する内方部分の壁は、噴霧オリフィス4と空所への入口3と の間の通路を構成するように、突起、溝又は平坦部のような起伏を包含する。端 部片が捕捉部5を包含するとともに、内方部分が捕捉部6を包含していて、噴霧 ノズルをブツシャの適宜の空所内に固着することができる。
内方部分は小径部分20Aを通過するように端部片内へ圧入される。2つの部分 は例えば超音波溶接によって互いに固定されていてよい。
ブツシャ本体1は、固定目的のため下方に延びてポンプ22の駆動ロッド(図1 )に係合する垂直方向円筒状スカート7を有する。スカートの内部8は細長い水 平方向空所9に連通し、この空所は、ポンプのブツシュロッド21から噴霧ノズ ルへの流体流路を形成するような態様で噴霧ノズルを収容するようになっている 。この空所は噴霧ノズルの2つの径に一致する2つの異なる径で形成される。こ れら2つの部分は噴霧ノズルの捕捉部5及び6に一致する捕捉部10及び11を 設けている。図3に示されているように、噴霧ノズル内の液体の圧力が増大する と、噴霧ノズルの内方部分が空所9の端部に向けて押圧されて、空所からの噴霧 ノズルの放出に抵抗する。
図4は組立てられたブツシャ31を示す。上述したブツシャは本発明を実施する のに適しているが、本発明は他の形式のブツシャ及び噴霧ノズルにも適用できる 。特に、流体を噴霧することなく分与することが望ましい場合、ブツシャ31は 噴霧ノズルを包含する必要がな(、十分大きい出口部分を有するノズルを包含す るだけでよい。
本体1への端部片2Aと内方部分2Bのスナップ嵌合は、装置を急速に駆動した 時に発生され得る100バール以上の′高圧に耐え得るブツシャを提供すること を可能にしている。
本発明によると、ブツシャは、(好ましくはスカート7の軸線すなわちポンプ制 御ロッドの軸線上に)駆動手段30の電機子25に連結される駆動ロッド24の 底部に係合するボール・ソケット型の結合手段を設けている。この形式のブツシ ャは、異なるノズルや噴霧ノズル、特にヘアスプレー、香水等の排出される多種 の流体に適応した異なる長さのノズルを設置するのに共通の本体1を用いること を可能にしている。
図3において、ブツシャはボール13を包含する突出部12を設けており、この ボールは、成る程度の可撓性をボールに与えるため、特に駆動ロッド24の端部 のソケット13aにボールを係合できるようにするために少なくとも1つのスロ ット13bを包含していてよい。スロット13bは溝に代えることができる。
図4及び図1において、突出部12は駆動ロッド24の端部のボール23を受容 するためのソケット14を包含する。ソケット14の壁は、ソケットを撓み可能 にし、端部23へのスナップ嵌合を容夙にし且つボール13とソケット14との 相対運動を容易にする溝又はスロット14aを包含していてよい。
図2ないし図4に示すようにブツシャ31を構成する3つの部品1,2A及び2 Bのすべては射出成形により作られ得る。
これら3つの部品1,2A及び2Bを作るのに用いる材料は、例えば、頭部には ポリプロピレン又はポリエチレンテレフタレート、また噴霧ノズルの端部片2人 と内方部分2Bにはポリブチレンテレフタレート又はアセタール樹脂であり、放 射線による滅菌に適している。
図1の装置は次のように作動する。ソレノイド26が付勢されると、電機子25 が駆動ロッド24とブツシャ31を介してポンプのブツシュロッド21に対し当 接しながらポンプ22に向かって急速に動かされる。
従って、ポンプ22のピストン手段が駆動されて、ブツシャのノズル2を経て成 る量の流体を放出する。この中で“下死点”として参照された当接位置までこの 動きが続く。有益的には、下死点位置は、ポンプ22から離れた端部において電 機子25の外周に形成されたフランジ80によって限定され、前記フランジ80 は緩衝材料のワッシャ81に当接して電機子25の振動及びはね返りを防止する 。ソレノイドの効率を高めるため、金属ワッシャ92が通常ソレノイド26とワ ッシャ81との間に介装されている。
ソレノイド26が付勢されなくなると直ちに、ポンプ22内のピストン手段の弾 性戻し手段がポンプ22のピストン手段をその休止位置へ押し戻して、ブツシュ ロッド21、ブツシャ31、ロッド24及び電機子25を初期位置へ押し戻す。
ロッド24とブツシャ31との間の連結のため、ポンプ22の動きが電機子25 の動きに正確に同期されて、騒音、振動、及び同期不完全による流体計量の不正 確さを排除することができる。また、この連結は電機子のはね返りを排除し、同 期不完全による振動を減少させる。従って、駆動手段3oは例えば1秒毎に1〜 50回の往復サイクル又はそれ以上の非常に速い速度で作動することができる。
特に、ボール・ソケットによる連結を用いることにより、装置をスナップ嵌合で きるため特に組立てが容易となり、またこの連結は整合性の欠点を補償するとと もに、例えばブツシャの振動による変形を吸収するように働く。
本発明の装置は、例えば手の中で保持するのに適し且つ駆動手段30とロッド2 4を補強するキャップを包含するハウジング100(図11参照)内に収容され てよい。装置は、ポンプ22を取付けたタンクをハウジングのキャップ上のブツ シャ31にスナップ嵌合することにより組立られてよい。有益的には、ロッド2 4はタンクにスナップ嵌合する間に同時にブツシャ31にスナップ嵌合される。
図1の装置は、電機子25のための戻しスプリングを必要とせず、コストを低減 できるという点で有益である。しかしながら、本発明の範囲を逸脱することなく 電機子25のために戻しスプリングを設けてもよい。
図8及び図8aは図1の装置の変形例を示しており、流体のタンク74は、タン クと一体的に形成されてよく、あるいは例えばねじによってタンクに固定される 特殊の頚部78を包含する。頚部78は、駆動手段30と駆動ロッド24を収容 するハウジング100(図11参照)内に固定されるようになっている。例えば 、頚部78の形状と補完的であるハウジングの凹部に係合することにより、また 頚部78を回転してロックし頚部の突出部79をハウジングの補完形状部にスナ ップ嵌合することにより、前記固定が行われてよい。頚部78がハウジングに係 合されると、ブツシャ31がスナップ嵌合により駆動ロッド24に連結される。
タンク74が空の時、ポンプ22、タンク74及びブツシャ31で構成される組 立体が交換される。この交換の間ブツシャ31がポンプ22のブツシュロッド2 1から離脱するのを防止するため、タンク74とポンプ22に固着される2つの ブツシャ保持腕76が設けられている。例えば、ブツシャ31は矩形断面の後方 部分82を有していてよく、両腕76は、タンク74とポンプ22に固着された 端部からブツシュロッド21に対して平行に延びた弾性腕であり、その端部には 、ブツシャに起こり得るポンプ22から離れる方向への動きを制限することによ りブツシャ31を両腕76間に保持するのに適した捕捉部77が設けられている 。従って、腕はポンプ22の駆動中ブツシャ31の往復変位を妨げることはない 。
頚部78は、ポンプを固定するため例えば圧入によりプラスチック材料のカプセ ル75を受容する中央凹所83を包含していてよい。この場合、腕76をカプセ ル75に固着することが有益であり、例えば腕76はカプセル75と一体的に成 形されてよい。
図9は図1の装置の他の変形例を示しており、ブツシャ31がポンプのブツシュ ロッド21に固着され、例えばブツシャのスカート7が環状内方溝7aを包含し 、ブツシュロッド21が溝7aにスナップ嵌合する補完的な環状リブ21aを包 含していてよい。有益的には、リブ21aはポンプ22から離れて面するテーパ 面と、ポンプ22に面する半径方向面とを有する。
他の同等のスナップ嵌合手段を用いることもでき、あるいは、ブツシャ31は他 の手段によってブツシュロッド21に固着できる。従って、前記タンクを交換す る場合、ブツシャが駆動ロッド24に取付けたままである危険性なしに、ブツシ ャ31はポンプ22及びタンク74と一緒にハウジングから取り外される。
図10は本発明の他の実施例を示しており、ソレノイドの電機子25が戻しスプ リング84あるいは他の同等の弾性手段を包含するのに対し、ポンプ22は戻し スプリングを包含していない。また、ブツシャ31は例えば図9を参照して説明 したと同様のスナップ嵌合によりブツシュロッド21に固着される。従つて、ソ レノイド26の消勢後、スプリング84が電機子25を引張り、電機子が駆動ロ ッド24、ブツシャ31及びブツシュロッド21を駆動して、ポンプ22のピス トン手段をその休止位置に戻す。本発明のこの実施例は、ポンプ22が戻しスプ リングを包含しておらず、上述した利点を生じるという点で、特に有益である。
可動要素の休止位置はポンプ22によって、特にポンプの他の部分に対してピス トンが当接することにより課せられてよ(、あるいは代りとして、休止位置は、 緩衝材料で作られたワッシャ85のような固定部分に対して駆動ロッド24のフ ランジ又はカラー86が当接することにより課せられてよい。これにより、装置 が休止位置にある間、第1にブツシャとロッド24とを相互連結するとともに第 2にブツシャとブツシュロッド21とを相互連結するスナップ嵌合部に常時引張 力を加えることを防止できる。
フランジ又はカラー86が当接する固定部分は、如何なる形状でもよい。例えば 、図11に示すように、この部分はブツシャ31から離れるにつれて先細りとな る固定円錐壁94でありでよく、そして有益的には、01Jング93のような緩 衝手段が円錐壁94とロッド24のフランジ又はカラー86との間に設けられて いる。緩衝手段は固定円錐壁に固着されても、フランジ86に固着されても、あ るいはカラー86と円錐壁との間で自由状態であってもよい。
電機子25、ロッド24、ブツシャ31、ブツシュロッド及びピストンで構成さ れた可動組立体は、構造により予め定められた上死点と下死点との間を変位でき 、これら上死点と下死点は、ピストンの固定部品に対してピストン又はポンプの 可動部品が当接することにより、あるいは、固定部品に対してポンプの外部の可 動部品(電機子25、ロッド24等)が当接することにより設定される。このよ うに、次の点、すなわち、ピストンと一緒に動く部品の固定部品に対する相対変 位により閉じられる吸込弁をポンプが有する場合であって、ポンプ室内に収容さ れた流体を圧縮する以前において電機子25が加速し運動エネルギを蓄えること ができる距離を決定するピストンの空動き、及びポンプ室内に収容された流体を 圧縮する行程であって、所望のポンプによりて吐出される物質の量を決定するピ ストンの作動行程、 が構造によって決定される。
また、図12及び図13に示すように、電機子25、ロッド24、ブツシャ31 、ブツシュロッド21及びピストンで構成された可動組立体の下死点位置は、使 用者によって調整されてよい。これにより、電機子25が駆動される周波数、例 えば38Hzに設定され得る周波数を変えることなしに、装置の吐出速度を変え ることが可能となる。
図12において、ソレノイドは、電機子25のフランジ80を受容する上方凹所 96を設けたエンクロージャー95内に封入されている。凹所96は内ねじを設 けた側壁97を有し、外ねじを設けた調整リング98が側壁97にねじ込まれる 。リング98は、ソレノイドに接近し内方フランジ98bを設けた端部と、ソレ ノイドから離れ内方リム98cを設けた端部との間で延びている側壁98aを有 する。電機子のフランジ80はリング98の側1!98aの内部を軸線方向に摺 動し、フランジ98bはフランジ80のための当接部として働いて、ポンプのピ ストンの下死点位置を設定し、ポンプが駆動される度にポンプによって排出され る流体の量を設定する。
有益的には、リング98が割出しマーク99を包含するのに対し、壁97あるい は他の固定壁が割出しマーク99に一致して流体計量マークを包含していてよい 。
リングは、この場合フランジ80及び98b間に介装される上述した可撓性材料 のワッシャ81のような緩衝手段を包含していてよい。変形例として、図12に 示すように、調整リング98は、該リングの内部でフランジ80のまわりに配置 された例えばネオプレンのような可撓性プラスチック材料のスリーブ101で構 成される特殊の緩衝手段を包含する。スリーブ101はソレノイド26から離れ るにつれて拡開してよく、この場合、調整リング98はそのリム98cに近接し て拡大部98bを包含していてよい。スリーブ101はリングのリム98cの内 径よりも大きい径の第1端部101aから延び、その第2端部101bが電機子 25のフランジ80に固定される。スリーブの端部101bは、フランジ98b に面するフランジ80の面80aに対して半径方向内方に突出する第1の環状リ ブ102を包含する。スリーブ101は例えば図12及び図13に示すような通 常の手段によってフランジ80に固定されてよく、フランジ80の対応する溝に 係合しあるいはフランジ80の上面80bに載る第2の内方に指向した環状リブ 103を包含していてよい。
従って、電機子25が下降した時、リブ102がフランジ80及び98b間の衝 撃を吸収し、また電機子25が上昇した時、スリーブ101がリム98cに対し て圧縮されて、可動組立体がその上方当接位置に達した時に振動を減衰させるこ ととなる。スリーブ101はその可撓性のためリング98の異なった調整に適応 する。
図16ないし図18は本発明の装置の他の変形例を示しており、電機子25の死 点位置が調整可能である。
この変形例において、図11の変形例のように、電機子の上死点位置は、ソレノ イド26に固着された円錐壁94に対して当接するロッド24の肩部86によっ て設定される。緩衝材料のワッシャ93が肩部86と壁94との間に介装される が、この場合ワッシャはロッド24の起伏105によって肩部86に固着される 。
起伏105はロッド24にスナップ嵌合された弾性リングであってよい。
下死点位置は、電機子の外方に指向したフランジ80に対して当接する調整リン グ106によって設定される。緩衝材料のワッシャ81が調整リング106とフ ランジ80との間に介装される。リング106は、例えば上方に突出して使用者 に接することができるロッド107によって、電機子25のまわりで回転して変 位できる。
ソレノイドに固着された環状部品108が電機子25を囲繞する。部品108は 、ソレノイドに対して上端面110まで軸線方向に延びる管状部分109を包含 する。端面110は互いに120°の間隔で3つの同一の切欠き部111を有す る。各切欠き部111は一連の離間した小さい凹み112から成る階段形状であ る。
調整リング106は、管状部分109に係合してリング106をその回転の間室 内するように働く管113を包含する。リング106は、管113の内部に配設 され120°の間隔で離間した3つの突出部114を包含し、これら突出部は凹 み112に対して当接することによって管109の切欠き部111に係合する。
調整リング106の角方向位置により、突出部114は異なる軸線方向位置に配 置された凹みに対して当接して、調整リング106の高さを調整する。
本発明の装置の他の変形例が可能である。図14に示すように、ブツシャの本体 1はピストンと一体的に成形されていてよい。スリーブ52は図5に示すような ポンプとで、ポンプが設置される以前にブツシュロッド21のまわりに組付けら れる2つの部品を形成する。図14に示すように、スリーブ52は図8及び図9 のカプセル75と一緒に形成されてよく、このカプセルもブツシュロッド21の まわりに組付けられる2つの部品を形成する。これら2つの部品は、例えば2つ の部品の対応する位置に配設された補完的な穴91内にロッド90を締りばめ又 はスナップ嵌合することによって互いに組付けられてよい。
図15及び図15aは装置の他の変形例を示しており、ロッド24はブツシャ3 1に固定されるのではなく、ポンプのブツシュロッド21に直接固定される。
このため、ブツシュロッドは半径方向外方に延びたフランジ104を有し、ロッ ド24に固着された弾性腕115がこのフランジにスナップ嵌合される。腕11 5は例えばフランジ104の周辺のまわりに分配された4つの腕であってよい。
図19は、特に空気を取入れることなく、すなわち空気をタンク内へ進入させる ことなしにポンプが作動する場合における、本発明の装置に用いられ得る変形可 能なタンクを示している。図8及び図9のタンク74はポリエチレンのような十 分に撓み易い材料で作られている。タンクは実質的に剛性である頚部205を有 する。比較的厚肉で剛性の壁260が頚部205から半径方向外方に延びている 。壁260は円筒状側壁261の形状で軸線方向下方に延び、この側壁は薄肉で 可撓性である。側壁261は、比較的厚肉で剛性である底部263に接続する。
有益的には、底部263は後述する目的のため外面に環状リブ264を包含する 。底部263の幅は側壁261の中央での空間よりも僅かに小さい。
図19に示すように、変形可能なタンク74は、頚部78と頚部205とを互い に螺合する以前に剛性被覆270の内部に摺動させるのに適しており、平らなシ ールワッシャ281が頚部78及び205間に介装されてよい。被覆270は、 頚部205を通過させる中央開口271aを穿設された上方環状壁271を包含 する。上方壁271は側壁272まで半径方向外方に延びている。側壁272は 底端部272aまで軸線方向下方に延びている。底端部272aは開口し、定位 置に螺着され又は周知の方法(例えば直角回し式固定)で離脱可能に固定される 底部273を受けることができる。被覆の底部273とタンクの底部263との 間には、タンクの底部263を上方へ押圧するスプリング236がある。図示の 例ではスプリング236は底部273の中央突出部274上に圧入され、環状リ ブ264によってタンクの底部263上に心出しされているが、スプリング23 6を異なる形状とし、また異なる方法で設置することができる。スプリング23 6は他の同等の弾性手段に代えることができる。
流体が消費されるにつれて、図19の右側に示すように、側壁263が折り重な りながら(すなわち内側に折り返しながら)、底部263が側壁の内側を上昇し 、底部263が上方壁260に接触するまでこの動きが続く。タンク74内のス プリング236が流体の一部の気化を防止するに十分な圧力を与えており、この 気化は、ポンプを呼び水入れできなくし得る気体のポケットを生じさせるもので ある。スプリング236によって課せられる圧力は、タンク全体の圧力が例えば 大気圧よりも小さくないか、あるいは大気圧よりも大きい少なくとも20kPa であって、アルコール溶液を用いている場合でも、タンク内に収容された流体の 気化によって気体のポケットが形成されないことを保証するものであってよい。
従って、ポンプ22は、気体のポケットの形成により作動においてポンプの呼び 水入れができな(なる危険性がない。
IF−1 FIG、5 FIG、6 FIG、8a FIG、9 F l[l 、10 Fil FIG、12 FIG 15 FIG 19 補正書の写しく翻訳文)提出書 (特許法第184条の8) 平成5年7月29日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 500マイクロリットルよりも小さい容量を有し、且つ、流体を流通できる 中空のプッシュロッドによって駆動されるとともに、噴霧又は分与される流体を 通常収容するポンプ室内を摺動して前記流体を排出できるようにするピストン手 段を設けている単動ポンプ;ポンプの前記プッシュロッドに装着され、前記プッ シュロッドに連通して流体を逃がすことができるプッシャ;及び プッシュロッドを繰返し駆動するための可動部分を有する急速繰返し駆動手段; を備えた、流体を噴霧し又は分与する装置において、プッシャが、プッシュロッ ドの軸線方向に遊隙のない連結部によって駆動手段の前記可動部分に連結されて いる、流体を噴霧し又は分与する装置。 2 請求項1記載の装置において、プッシャ及び駆動手段がヒンジによって互い に連結されている、装置。 3 請求項2記載の装置において、前記ヒンジがボール・ソケット型ヒンジであ る、装置。 4 請求項3記載の装置において、プッシャがボールを設け、駆動手段の可動部 分が、前記プッシャのボールをスナップ嵌合で受けるのに適した球状キャップを 形成されている、装置。 5 請求項3記載の装置において、ブッシャが球状ソケットを設け、駆動手段の 可動部分が、前記プッシャのソケットにスナップ嵌合で係合し得るボールを形成 されている、装置。 6 請求項4記載の装置において、前記ボールが、前記ソケット内へのボールの スナップ嵌合を容易にするスロットを形成されている、装置。 7 請求項4記載の装置において、前記ボールが、前記ソケット内へのボールの スナップ嵌合を容易にする溝を形成されている、装置。 8 請求項4記載の装置において、前記ソケットが、前記ボールヘのソケットの スナップ嵌合を容易にするスロットを形成されている、装置。 9 請求項4記載の装置において、前記ソケットが、前記ボールヘのソケットの スナップ嵌合を容易にする溝を形成されている、装置。 10 請求項1記載の装置において、プッシャがプラスチックで作られ、駆動手 段の前記可動部分が金属で作られている、装置。 11 500マイクロリットルよりも小さい容量を有し、且つ、流体を流通でき る中空のプッシュロッドによって駆動されるとともに、噴霧又は分与される流体 を通常収容するポンプ室内を摺動して前記流体を排出できるようにするピストン 手段を設けている単動ポンプ;ポンプの前記プッシュロッドに装着され、前記プ ッシュロッドに連通して流体を逃がすことができるプッシヤ;及び プッシュロッドを繰返し駆動するための可動部分を有する急速繰返し駆動手段; を備えた、流体を噴霧し又は分与する装置において、プッシュロッドが、該プッ シュロッドの軸線方向に遊隙のない連結部によって駆動手段の前記可動部分に連 結されている、流体を噴霧し又は分与する装置。 12 請求項1記載の装置において、プッシャがその空所内に係合される噴霧ノ ズルを包含し、前記噴霧ノズルが2つの径の異なるシリンダで形成され、各シリ ンダがプッシャの空所の対向する面における結合手段と協働するのに適した結合 手段を設けている、装置。 13 請求項12記載の装置において、噴霧ノズルは、一方が他方の内部に係合 する2つの径の異なる部分で形成され、外方部分がプッシャを越えて延び、内方 部分がプッシャの空所の底部に係合して、噴霧ノズルの2つの部分間の圧力が内 方部分をプッシャの空所の底部に向けて押圧する、装置。 14 請求項1記載の装置において、前記駆動手段がソレノイドにより駆動され る電機子を包含し、前記電機子が、電機子とプッシャとに連結される駆動ロッド によってポンプのプッシャに向かって延びている、装置。 15 請求項1記載の装置において、ポンプがピストン手段を戻すための弾性戻 し手段を包含し、前記弾性戻し手段が駆動手段のための戻し手段としても働く、 装置。 16 請求項1記載の装置において、プッシャがプッシュロッドから離れるのを 防止する保持手段を設けた、装置。 17 請求項16記載の装置において、保持手段が、プッシャの両側に配設した 弾性腕で構成され、各腕がポンプに固着される一端部と、ポンプから離れる方向 へのプッシャの動きを制限する捕捉部を設けた自由端部とを包含する、装置。 18 請求項16記載の装置において、前記保持手段がプッシャをプッシュロッ ド上に固着する手段である、装置。 19 請求項1記載の装置において、ポンプがピストン手段のための内部弾性戻 し手段を包含しておらず、プッシャがポンプのプッシュロッドに固着され、駆動 手段が、ポンプのピストン手段を戻すようにも働く弾性戻し手段を包含する、装 置。 20 請求項18記載の装置において、プッシャがスナップ嵌合によりポンプの プッシュロッドに固着される、装置。 21 請求項11記載の装置において、ポンプがピストン手段のための内部弾性 戻し手段を包含しておらず、駆動手段が、ポンプのピストン手段を戻すようにも 働く弾性戻し手段を包含する、装置。 22 請求項1記載の装置において、前記駆動手段が、ポンプから離隔する方向 への可動部品の行程を制限するための休止当接手段を包含する、装置。 23 請求項1記載の装置において、前記駆動手段が、行程端位置での可動部品 の行程を制限するための行程端当接手段を包含する、装置。 24 請求項23記載の装置において、前記行程端当接手段が前記可動部品の行 程端を変更するように調整可能である、装置。 25 請求項14記載の装置において、ポンプは、一方が他方の内部で摺動する 2つの部分の相対変位によって閉じられる吸込弁を包含し、これら部分の一方が ピストン手段と共に変位可能であり、ピストン手段が或る量の空動きを動いた後 にだけ吸込弁が閉じる、装置。 26 請求項14記載の装置において、電機子が外方に指向したフランジを包含 し、位置を調整できる同軸のリング内を摺動し、前記リングが、ポンプに向かう 電機子のフランジの行程を制限する内方に指向したフランジを有するとともに、 ポンプから離れて面する電機子フランジの側面に載る内方に指向したリムを有し 、リングが、第1端部をリングの内方に指向したリムに対して保持されるととも に第2端部を電機子のフランジに固定された可撓性緩衝スリーブを収容している 、装置。 27 請求項25記載の装置において、可撓性スリーブの前記第2端部が、電機 子のフランジとリングの内方に指向したフランジとの間に配置される内方に指向 したリブを包含する、装置。 28 請求項1記載の装置において、ポンプが空気を取入れることなく作動し、 装置が、ポンプを受容するための開口を形成した上方部分を有する変形可能なタ ンクを包含し、タンクが、タンクを最大内部容積に限定する第1位置と、タンク を実質的に零の内部容積に限定する第2位置との間で動くことができる少なくと も1つの変形可能な壁を包含し、装置がさらに、前記変形可能な壁をその第2位 置に向けて十分な力で押圧して、前記変形可能な壁の位置にかかわりなく、周囲 温度での前記流体の気化圧力よりも大きい圧力をポンプ付近に発生させる弾性手 段を包含する、装置。 29 請求項28記載の装置において、前記圧力が大気圧よりも小さくない、装 置。 30 請求項28記載の装置において、前記圧力が大気圧よりも大きい少なくと も20kPaである、装置。 31 請求項28記載の装置において、変形可能な壁が剛性底部と可撓性側壁と を包含し、前記弾性手段が剛性底部をポンプに向けて押圧していて、タンク内に 収容されている流体の容積が減少すると、変形可能な壁の底部が前記可撓性側壁 を漸次折り重ねながらポンプに向かって動くようにした、装置。 32 請求項30記載の装置において、タンクが、該タンクの側壁と略補完的で ある形状の剛性被覆内に配置されている、装置。 33 500マイクロリットルよりも小さい容量を有し、且つ、流体を流通でき る中空のプッシュロッドによって駆動されるとともに、噴霧又は分与される流体 を通常収容するポンプ室内を摺動して前記流体を排出できるようにするピストン 手段を設けている単動ポンプ;及び ポンプの前記プッシュロッドに装着され、前記プッシュロッドに連通して流体を 逃がすことができるプッシャ; を備えた、流体を噴霧し又は分与する装置において、プッシュロッドが、該プッ シュロッドの軸線方向に遊隙のない連結部によって駆動手段の前記可動部分に連 結されている、流体を噴霧し又は分与する装置。
JP4505009A 1991-01-29 1992-01-22 繰返し駆動されるポンプにより流体を噴霧するための装置 Pending JPH06505191A (ja)

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