(57)【要約】【課題】液体を添加した定量の混合ガスを間欠的に被噴射体に噴射させる液体を添加した混合ガスの噴射装置を得る。【解決手段】炭酸ガスボンベＢを取り付けたガス供給手段２と、薬液容器Ｍを取り付けた薬液供給手段３と、供給された高圧ガスと液体を混合して噴射する噴射手段５と、操作手段１とから成り、操作手段１の操作により高圧ガス及び液体を前記噴射手段５に導入し、噴射手段５から液体を含む混合ガスを得る装置であって、操作手段１は操作押釦の操作により圧縮空気を生成し、この圧縮空気によりガス供給手段２及び薬液供給手段３に対する操作部を作動して定量の高圧ガス及び液体を得て、噴射手段６であるノズルから定量の混合ガスをパルス的に噴射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス供給手段と、液体供給手段と、供給された高圧ガスと液体を混合する気液混合手段と、該気液混合手段による混合ガスを噴射する噴射手段と、前記ガス供給手段、液体供給手段を作動させる操作手段とから成り、該操作手段の操作により前記高圧ガス及び液体を前記気液混合手段に導入し、前記噴射手段から前記液体を含む前記混合ガスを得る液体を添加した混合ガスの噴射装置であって、前記操作手段は押釦の操作により前記操作手段内の操作ガス又は操作液の圧力を高め、これらの操作ガス又は操作液により前記ガス供給手段及び液体供給手段に対する操作部を作動して前記高圧ガス及び前記液体をそれぞれ得て、前記気液混合手段を経て前記噴射手段から定量の前記混合ガスとして噴射することを特徴とする液体を添加した混合ガスの噴射装置。
【請求項２】
前記ガス供給手段には高圧ガスボンベを取り付け、前記液体供給手段には液体容器を取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の液体を添加した混合ガスの噴射装置。
【請求項３】
前記ガス供給手段には計量室を設け、前記操作手段により前記計量室から前記気液混合手段への定量の高圧ガスを排出し、前記計量室に前記高圧ガスボンベから定量の高圧ガスの充填を行うことを特徴とする請求項２に記載の液体を添加した混合ガスの噴射装置。
【請求項４】
前記計量室内に可動軸部を配し、該可動軸部の上部及び下部には前記操作部としてそれぞれ閉止軸及びＯリングを設け、前記可動軸部の上下動により前記上下の閉止軸を交互に作動することを特徴とする請求項３に記載の液体を添加した混合ガスの噴射装置。
【請求項５】
前記高圧ガスは高圧炭酸ガスとした請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載の液体を添加した混合ガスの噴射装置。
【請求項６】
前記操作部により前記液体容器の弁部を作動して、ポンプ作用により前記液体供給手段から所定量の液体を供給させることを特徴とする請求項２に記載の液体を添加した混合ガスの噴射装置。
【請求項７】
前記操作ガスは空気とした請求項１に記載の液体を添加した混合ガスの噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被噴射体に作用させるための液体を添加した混合ガスの噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばオーラルケアにおいて、薬液を添加した所定量の混合ガスを歯間に間欠的に噴射し、歯間を清掃する機器が要望されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本出願人は例えば特許文献１において、定量の高圧ガスを供給するガス供給装置を提案しているが、この供給装置を用いて薬剤と混合した混合ガスを噴射する装置についてはまだ実現されていない。
【０００４】
本発明の目的は、液体を添加した定量の混合ガスを間欠的に被噴射体に噴射する液体を添加した混合ガスの噴射装置を提供することにある。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１４１４５０号公報
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る液体を添加した混合ガスの噴射装置は、ガス供給手段と、液体供給手段と、供給された高圧ガスと液体を混合する気液混合手段と、該気液混合手段による混合ガスを噴射する噴射手段と、前記ガス供給手段、液体供給手段を作動させる操作手段とから成り、該操作手段の操作により前記高圧ガス及び液体を前記気液混合手段に導入し、前記噴射手段から前記液体を含む前記混合ガスを得る液体を添加した混合ガスの噴射装置であって、前記操作手段は押釦の操作により前記操作手段内の操作ガス又は操作液の圧力を高め、これらの操作ガス又は操作液により前記ガス供給手段及び液体供給手段に対する操作部を作動して前記高圧ガス及び前記液体をそれぞれ得て、前記気液混合手段を経て前記噴射手段から定量の前記混合ガスとして噴射することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る液体を添加した混合ガスの噴射装置によれば、操作手段の操作により液体入りの所定量の混合ガスが噴射手段から噴射される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は液体を添加した混合ガスの噴射装置の正面図、図２は側面図を示し、操作手段１と、ガス供給手段２と、薬液供給手段３と、気液混合手段４、噴射手段５とから構成されている。ガス供給手段２には炭酸ガスボンベＢ、薬液供給手段３には液体、例えば清涼剤を充填した薬液容器Ｍが取り付けられている。また、ガス供給手段２と気液混合手段４との間にはガス配管６が接続され、薬液供給手段３と気液混合手段４との間には薬液配管７が接続されている。更に、気液混合手段４からはノズルから成る噴射手段５が上方に突出されている。
【０００９】
そして、これらの手段の主な材料は、特に精密度を要する金属部品、耐久性を要する金属部品、ゴム製品を除いては、合成樹脂材とされている。
【００１０】
図３は要部の縦断面図を示し、操作手段１はボディ１１内に構成されており、水平方向に設けられた大径シリンダ孔１２内に、左端に操作押釦１３を設けた第１のピストンロッド１４が、環状パッキン１５を介して左右に移動自在に配置されている。第１のピストンロッド１４は圧縮コイルばね１６により常時左方に付勢されているが、ストッパ１７により所定位置で停止するようにされている。
【００１１】
また、大径シリンダ孔１２と空気通路１８を経て小径シリンダ孔１９が設けられ、この小径シリンダ孔１９内には環状パッキン２０を介して第２のピストンロッド２１が左右方向に移動自在に配置されている。この第２のピストンロッド２１の先端は細径部２２とされてボディ１１の外部に突出され、先端には半球形のプッシュ部材２３が固定されている。第２のピストンロッド２１は圧縮コイルばね１６よりも付勢力が弱い圧縮コイルばね２４により左方に付勢されており、小径シリンダ孔１９内の左側に片寄せられている。
【００１２】
大径シリンダ孔１２及び小径シリンダ孔１９はボディ１１に設けられた空気通路１８を介して操作室２５に連通されている。また、ボディ１１には大径シリンダ孔１２に通ずる空気吸排孔２６が設けられている。
【００１３】
ガス供給手段２の下部には、液化高圧炭酸ガスを充填した金属製の炭酸ガスボンベＢが、ガス供給源としてボディ３１に設けたボンベ取付口３２に、螺合により交換可能に取り付けられている。
【００１４】
ボンベ取付口３２の奥部には、炭酸ガスボンベＢの口金をシールするための円環状のゴムパッキン３３が固定されている。ボンベ取付口３２の中央には炭酸ガスボンベＢの口金内に刺し込む穿刺部３４が設けられ、穿刺部３４の中心に導通孔３４ａが形成されている。
【００１５】
穿刺部３４の上方には、中心に異物の混入を防止するためのフィルタ３５を取り付けたフィルタ保持部３６が設けられ、その上方にボディ３１と螺合し、第１、第２の内部ホルダ３７、３８を内蔵したボディ３９が設けられ、更にボディ３９はボディ１１と螺合している。第２の内部ホルダ３８の上方には第３の内部ホルダ４０が設けられ、この第３の内部ホルダ４０の外側はボディ３９とボディ１１により覆われている。
【００１６】
第１、第２の内部ホルダ３７、３８は上下に連結され、これらの中央部に円筒形の計量室４１が設けられている。計量室４１の下部の第１の内部ホルダ３７には下部細径孔４２が形成され、この下部細径孔４２の下方にゴム製のＯリング４３が配置されている。一方、計量室４１の上部の第２の内部ホルダ３８には上下方向に中径孔４４が設けられ、この中径孔４４に連通して第３の内部ホルダ４０に上下方向に上部細径孔４５が形成され、更に第３の内部ホルダ４０内には上部細径孔４５と連通する大径のガス供給室４６が設けられている。
【００１７】
計量室４１内には上下動自在に可動軸部４７が挿入され、圧縮コイルばね４８により上方に付勢されている。可動軸部４７の上部は、計量室４１の内径よりも稍々小さな径を有するフランジ４９とされ、中部の軸５０の径は周囲に圧縮コイルばね４８を配置する大きさとされている。可動軸部４７の下部には、下部細径孔４２内を通過可能で先端を錐状とした小径の下部閉止軸５１が設けられており、Ｏリング４３が下部閉止軸５１と共働して計量室４１の下部を密閉するようにされている。
【００１８】
また、可動軸部４７の上部には、上部閉止軸５２が固定されている。この上部閉止軸５２の基部５３は中径孔４４を通過する径を有し、基部５３の上部には上方に進むにつれ径が小さくなるテーパ部５４を経て、先端に上部細径孔４５内を通過する押圧ピン５５が形成されている。第２、第３の内部ホルダ３８、４０の間には第２のＯリング５６が介在され、上部閉止軸５２のテーパ部５４との間で計量室４１の上部を密閉するようにされている。
【００１９】
また、第３の内部ホルダ４０内に設けられたガス供給室４６内には、上部閉止軸５２の押圧ピン５５の上部と当接し、圧縮コイルばね５７により上方に付勢されたダイアフラムセンタ５８が配置されている。なお、圧縮コイルばね５７は操作手段１の圧縮コイルばね２４よりも付勢力が強くされている。そして、ダイアフラムセンタ５８の上部には、操作室２５とガス供給室４６との間を気密に区画するゴム製のダイアフラム５９が設けられている。
【００２０】
更に、第３の内部ホルダ４０には、ガス供給室４６内の高圧炭酸ガスを第３の内部ホルダ４０の周囲に設けた環状溝６０に導く通孔６１が設けられており、環状溝６０の一部は、外部に高圧炭酸ガスを排出し図３の背面側に設けられた図示しないガス排出口６２に連通されている。そして、ガス排出口６２にはガス配管６が接続され、このガス配管６の他端は気液混合手段４に接続されている。
【００２１】
このガス供給手段２において、ボディ３１と穿刺部３４の間、ボディ３１とボディ３９の間、第２の内部ホルダ３８とボディ３９の間、第２の内部ホルダ３８と第３の内部ホルダ４０の間、ボディ１１と第３の内部ホルダ４０の間に、シールのためのＯリング６３が配置されている。
【００２２】
薬液供給手段３に固定される薬液容器Ｍは合成樹脂材から成る柔軟で偏平な容器であり、液体が充填されている。薬液容器Ｍの上部には定量の薬液が貯留する貯留室が設けられており、弁部をプッシュ部材２３により押圧することにより、薬液容器Ｍからポンプ作用によって貯留室内の薬液が排出管から押し出されるようになっている。
【００２３】
気液混合手段４の混合室には、ガス供給手段２からのガス配管６、薬液供給手段３からの薬液配管７が接続されており、混合室から外方に噴射手段５が突出されている。
【００２４】
使用に際しては、ガス供給手段２に炭酸ガスボンベＢを固定し、薬液供給手段３に薬液容器Ｍをそれぞれ固定する。炭酸ガスボンベＢをボンベ取付口３２に螺合すると、炭酸ガスボンベＢの口金はゴムパッキン３３により密閉され、同時に穿刺部３４が口金を覆う金属薄板を突き破る。これにより、炭酸ガスボンベＢの内部の液化高圧炭酸ガスが気化して、例えば６０ｋｇ／ｃｍ2の圧力の高圧炭酸ガスとなり、穿刺部３４の導通孔３４ａ、フィルタ３５、下部細径孔４２と下部閉止軸５１との間を経て計量室４１内に充填される。可動軸部４７は圧縮コイルばね４８により上方に移動しており、上部閉止軸５２のテーパ部５４が第２のＯリング５６に密着しているので、計量室４１内の高圧炭酸ガスが外部に漏れることはない。
【００２５】
薬液容器Ｍはその排出管を薬液供給手段３の薬液配管７に接続すると共に、上部を薬液供給手段３に固定する。この固定により定量の薬液が貯留室に押し出されることになる。
【００２６】
ここで、ガス供給手段２、炭酸ガスボンベＢを片手で握り、操作手段１の操作押釦１３、つまり第１のピストンロッド１４を親指で押し込むと、図４に示すように、それまで空気吸排孔２６を通じて大気圧であった大径シリンダ孔１２は、環状パッキン１５により密封され、第１のピストンロッド１４は圧縮コイルばね１６の付勢力に抗して図２の右方に移動し、大径シリンダ孔１２内の空気は圧縮される。この圧縮空気は空気通路１８を介して小径シリンダ孔１９に供給され、第２のピストンロッド２１も圧縮コイルばね２４の付勢力に抗して右方に押されるが、圧縮コイルばね２４の付勢力は弱いので、第２のピストンロッド２１は早めに右方に動き出す。
【００２７】
この動きによりプッシュ部材２３は、薬液供給手段３に取り付けた薬液容器Ｍの弁部を押すことにより、薬液容器Ｍの貯留室内の薬液が押し出され、薬液は薬液配管７を介して気液混合手段４の混合室に導入される。また、薬液容器Ｍにおいては、薬液は再び貯留室内に押し出されることになる。
【００２８】
ほぼ同時に、圧縮空気は操作室２５内に流入し、操作室２５内の内圧は大気圧の約２倍程度となり、第２のピストンロッド２１の動きよりも稍々遅れてダイアフラム５９を下方に押圧する。これは圧縮コイルばね５７の付勢力が、第２のピストンロッド２１を作動する圧縮コイルばね２４の付勢力よりも大きいため、若干の時間差が生ずるのである。ダイアフラム５９に対する下方への押圧力は、ダイアフラム５９の面積と操作室２５内の内圧との積である。一方、ダイアフラム５９に対する下方から上方への力は、計量室４１上の中径孔４４の面積と計量室４１に充填されたガス圧の積に、２つの圧縮コイルばね４８、５７のばね力を加算した力であり、この上方への力は可動軸部４７、上部閉止軸５２、ダイアフラムセンタ５８を介してダイアフラム５９に伝達される。
【００２９】
この場合に、操作室２５からダイアフラム５９に加わる上方からの力が、下方からの力に打ち勝つように設計されている。従って、操作押釦１３による操作力がダイアフラムセンタ５８、可動軸部４７を押し下げるように、ダイアフラム５９は下方に撓むことになる。可動軸部４７の下方への移動により、可動軸部４７の下部閉止軸５１がＯリング４３に挿入され、計量室４１の下部は密閉される。一方、可動軸部４７の上部においては、上部閉止軸５２のテーパ部５４はＯリング５６から離れるので、計量室４１内に充填されていた高圧炭酸ガスは、中径孔４４、上部細径孔４５と押圧ピン５５との間を経て、ガス供給室４６内に急速に流れ込む。
【００３０】
更に、ガス供給室４６の高圧炭酸ガスは第３の内部ホルダ４０の通孔６１を経て環状溝６０から、ガス配管６を介して気液混合手段４の混合室に放出される。混合室においては、炭酸ガスが噴射手段５から噴射する過程で薬液を混合しながら、噴射手段５の先端から薬液を含んだ混合ガスがパルス状に急速に噴射される。この混合ガスを例えば噴射手段５から歯間に噴き付けて歯間の清掃等を行う。この噴射される混合ガスは、１回当り、計量室４１に充填された炭酸ガス量に相当する。
【００３１】
操作押釦１３から指を離すと、圧縮コイルばね１６、２１の付勢力により第１、第２のピストンロッド１４、２０は元の左側位置に移行し、大径シリンダ孔１２、小径シリンダ孔１９、操作室２５内の圧力は空気吸排孔２６を通じて大気圧となる。また、圧縮コイルばね４８、５７により、可動軸部４７、ダイアフラムセンタ５８が押し上げられることから、ダイアフラム５９の形状も復元する。
【００３２】
このとき、計量室４１の上部は上部閉止軸５２のテーパ部５４とＯリング５６により密閉され、計量室４１の下部は、下部閉止軸５１が引き上げられることから、Ｏリング４３との間が開放され、炭酸ガスボンベＢからの高圧炭酸ガスが再び計量室４１内に充填される。
【００３３】
そして、操作押釦１３を押すことにより、再び前述の過程を経て噴射手段５から混合ガスが噴出される。このように、操作手段１の操作押釦１３の操作を繰り返すことにより、混合ガスを反復して噴出することができる。
【００３４】
なお、上述の実施例はオーラルケアに使用するものとして説明したが、これに限定するものではなく、各種用途に使用可能である。操作手段１の内部における操作は、操作ガスとして空気を用いたが、他の操作ガスであってもよく、或いは操作液を用いてもよい。
【００３５】
また、供給されるガスは炭酸ガスに限定されることなく、供給される液体も薬液や各種液体が使用できる。ガス炭酸ガスボンベＢ、薬液容器Ｍは外筐により覆うようにしてもよく、ガス配管６、薬液配管７は外部に露出しないようにすることもできる。
【００３６】
更に、噴射手段５は気液混合手段４の位置を変えると共に、任意の方向に向けることができ、薬液供給手段３も任意の位置に取り付け可能である。
【００３７】
噴射手段５からの混合ガスの噴射速度、ガス到達距離、噴射量、薬液の粒径などは、ノズルの径を始めとし各部材の設計値を適宜に設定することにより調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】正面図である。
【図２】側面図である。
【図３】要部の拡大縦断面図である。
【図４】作動状態の要部の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  操作手段
２  ガス供給手段
３  薬液供給手段
４  気液混合手段
５  噴射手段
６  ガス配管
７  薬液配管
１１、３１、３９  ボディ
１２  大径シリンダ孔
１３  操作押釦
１４、２１  ピストンロッド
１６、２４、４８、５７  圧縮コイルばね
１８  空気通路
１９  小径シリンダ孔
２３  プッシュ部材
２５  操作室
３２  ボンベ取付口
３７、３８、４０  内部ホルダ
４１  計量室
４２、４５  細径孔
４６  ガス供給室
４７  可動軸部
５１、５２  閉止軸
５４  テーパ部
５５  押圧ピン
５９  ダイアフラム
６０  環状溝
Ｂ  炭酸ガスボンベ
Ｍ  薬液容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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