(57)【要約】      （修正有）【課題】液体の分配されたポーションの大きさに必要な精度を得る。【解決手段】計量機構は、容器１の下部出口通路８を経由して、容器１から定量された分量の液体を分配するために用いられる。計量機構は、出口通路８に配置されて、容器１内の過剰圧に応答して開放され、容器１内の負圧に応答して閉鎖される第１バルブ９を備えている。計量機構は、さらに、出口通路８の第１バルブ９より高い位置に配置されて、第１バルブ９の開放に応答して閉鎖され、負の圧力に応答して開放される第２バルブ１６、１７を備え、液体を、分配動作が行われるたびに正確に同じ大きさのポーションで分配する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器（１）の出口通路（８）を介して、容器（１）から計量された分量の液体を分配するための計量機構であって、出口通路（８）に配置されて、容器（１）内の過剰圧に応答して開放され、容器（１）内の負圧に応答して閉鎖される第１バルブ（９）を備え、さらに、第１バルブ（９）の前の出口通路（８）に配置されて、第１バルブ（９）が開くことに応答して閉鎖され、容器（１）内の負圧に応答して開放される第２バルブ（１６、１７）を備えていることを特徴とする計量機構。
【請求項２】
第２バルブ（１６、１７）が、下部のバルブシート（１６）と上部のバルブ本体（１７）とからなり、前記バルブ本体（１７）が、第２バルブ（１６、１７）の全開状態においてバルブシート（１６）から一定の距離に位置することを特徴とする、請求項１に記載の計量機構。
【請求項３】
第２バルブ（１６、１７）の全開状態においてバルブ本体（１７）が位置するバルブシート（１６）からの距離が、第２バルブ（１６、１７）の全開状態から完全に閉じた状態までバルブ本体（１７）が移動する間に所望の分量の液体が第１バルブ（９）を通して放出されるような大きさに選択されていることを特徴とする、請求項２に記載の計量機構。
【請求項４】
第２バルブ（１６、１７）のバルブ本体（１７）の重さが、バルブ本体（１７）が移動させる液体の分量の重さより小さいことを特徴とする、請求項２または３に記載の計量機構。
【請求項５】
第２バルブ（１６、１７）のバルブ本体（１７）がボール（１７）であることを特徴とする、請求項４に記載の計量機構。
【請求項６】
第２バルブ（１６、１７）のボール（１７）が中空であることを特徴とする、請求項５に記載の計量機構。
【請求項７】
バルブ本体（１７）が、バルブシート（１６）の上面に適合する下面を有する中空の円筒形の箱であることを特徴とする、請求項２、３または４に記載の計量機構。
【請求項８】
第２バルブ（１６、１７）のバルブ本体（１７）にバルブ本体（１７）の下部位置から上部位置の方向に作用する弾性力を有するスプリングを備えていることを特徴とする、請求項２−７のいずれか一項に記載の計量機構。
【請求項９】
分配動作中にバルブ本体（１７）の移動を案内する案内路（３）を備えることを特徴とする、請求項２−７のいずれか一項に記載の計量機構。
【請求項１０】
前記案内路（３）の内部が容器（１）内の液体と連通していることを特徴とする、請求項９または１０に記載の計量機構。
【請求項１１】
前記案内路（３）が、バルブ本体（１７）の上部位置を決める停止面を備えて形成されていることを特徴とする、請求項９または１０に記載の計量機構。
【請求項１２】
バルブ本体（１７）の停止面が案内路（３）上部底面（６）の下面であることを特徴とする、請求項１１に記載の計量機構。
【請求項１３】
案内路（３）が主として管状であること、および管状案内路（３）の壁部（４）には少なくとも一つの貫通穴（７）が形成されていることを特徴とする、請求項９−１２のいずれか一項に記載の計量機構。
【請求項１４】
貫通穴（７）が管状案内路（３）の上部底面（６）に形成されていることを特徴とする、請求項９−１３のいずれか一項に記載の計量機構。
【請求項１５】
石鹸液、シャンプー、およびその他の種類の洗剤といった粘性の液体を容器から分配するための、請求項１−１４のいずれか一項に記載の計量機構の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の出口通路を経由して、容器から定量された分量の液体を分配するための計量機構に関する。ここで、計量機構は、出口通路に配置されて、容器内の過剰圧に応答して開放され、容器内の負圧に応答して閉鎖される第１バルブを有する。
【０００２】
本発明は、さらに、容器から定量された分量の液体を分配するための計量機構の使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
「過剰圧」という用語は、大気圧より高い圧力を記述するために用いられ、「負圧」という用語は、大気圧と等しい、大気圧に近い、あるいは大気圧より小さい圧力を記述するために用いられる。
【０００４】
分配される液体は、例えば、石鹸液や洗髪剤といった粘性の洗剤とすることができるが、本発明の範囲は、例えばクリームといったその他の液体も含むことができる。
【０００５】
分配装置は、例えば洗面所や浴室といった公共の場所で、液体の特定の量あるいはポーションを直接利用者の手に分配するためによく用いられる。
【０００６】
分配装置は、基本的に、分配される液体を含む容器と、前記容器を保管するハウジングからなる。容器は、空になったときに再充填できるか、あるいは、空になったときに捨てられる使い捨て容器でもよい。
【０００７】
ハウジングは、壁に取り付けることができるか、あるいは、例えばテーブルといった支持体上に配置できる。典型的には、ハウジングはある種のポンプ装置を含み、このポンプが作動すると容器内に過剰圧を発生させ、それによって容器から一のポーションの液体を放出する。
【０００８】
特許文献１に記載された分配装置は、壁部に取り付けられるハウジングと、前面開口部からハウジング内に挿入可能な使い捨て容器とから構成される。容器は部分的に開口部から突き出し、開口部はハウジング上に旋回可能に設けられた板によって覆われている。板が容器に対して旋回すると、容器は僅かに変形し、この変形によって容器に対して過剰圧が発生する構成となっている。前記過剰圧に応答して、容器の逆止め弁を通して液体の一のポーションが放出される。
【０００９】
特許文献１は、参照することにより本願に組み込まれる。
【００１０】
液体の使用結果に問題を発生させずに、何回も分配される液体のコストを最小に保つため、分配が適切なポーションで行われることが重要であり、すなわち、ポーションは、多すぎず、少なすぎないポーションでなければならない。
【００１１】
しかしながら、既知の分配装置は、必要な精度で分配することができず、さらに、必要なポーションの液体が供給されたときに分配動作が直ちに終了しないので、液体の漏れや周囲の汚染が不幸にも起きることになる。
したがって、何年にもわたって、既存の分配装置の改良が続けられてきた。
【００１２】
特許文献２により、例えば、石鹸液を複数のポーションに分けて分配する分配装置が知られている。この分配装置はポンプと液体チャンバとを備えており、液体チャンバは、ボール弁を有する上部導管を通して分配装置の容器と液体を連通させ、逆止め弁を有する下部導管を経由して空気中に開放されている。
【００１３】
液体チャンバは弾性の壁部を有し、例えば指でこの壁部上を押すことによって液体チャンバ内に過剰圧が発生し、これにより、上部導管がボール弁によって閉鎖されると同時に、逆止め弁が前記過剰圧に応答して下部導管から液体室の液体の一ポーションを放出する。
【００１４】
各回に分配される液体のポーションの大きさは、液体チャンバへの個々の負荷の大きさに依存する。したがって、分配に必要な正確さは得られず、常に同じ量が分配されるとは限らない。ポンプ自体の構造およびポンプと容器との結合は、さらに複雑でコストが高い。
【００１５】
特許文献３に記載の発明は、導管の上端に設けられて容器と結合されているボール弁と、導管の下端に設けられたディスク弁であって、このディスク弁を逆止め弁として機能させる十字形のスロッとを備えたディスク弁とを備えた弾性の柔軟な導管からなるポンプによって、液体の分配が不正確であるという問題を解決しようとしている。
【００１６】
ポンプが用いられる場合、柔軟な導管の外部に圧力が加えられ、柔軟な導管内部の圧力が増加すると、ポンプのボール弁のボールが持ち上げられて、ボール弁のチャンバ中の液体が導管に流れ、同時にディスク弁が開くので、導管内部の液体が開いたばかりのディスクバルブを経由して導管から流出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】ヨーロッパ特許出願公開第１３１７３８３号
【特許文献２】ヨーロッパ特許出願公開第１０８４６６９号
【特許文献３】国際公開第２００６／１２３６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、液体の分配されたポーションの大きさに必要な精度は得られていない。なぜなら、この場合の放出は、柔軟な導管に印加された個々の圧力の大きさに依存しているからである。
【００１９】
また、液体の漏出および周囲の汚染は十分に防止できていない。なぜなら、分配動作中に導管内を下方への流れる液体の慣性のため、分配動作を直ちに中断できないからである。
【００２０】
既知の分配装置のポンプの構造は、さらに複雑で高価であり、ポンプとして作用する導管の長さのために、壁部やテーブルに大きなスペースを占める。ポンプはまた、利用者にとって操作が困難である。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
容器から所与の分量の液体を分配するための先行技術による装置の上述の問題点は、本発明によって以下のように改善される。
−本発明の第１の態様は、最初のパラグラフに述べた種類の液体の定量された分量を分配する計量機構であって、単純で安価な構造を有する計量機構を提供する。
−本発明の第２の態様は、最初のパラグラフに述べた種類の液体の定量された分量を分配する計量機構であって、常に正確に同じ大きさの液体ポーションを放出する計量機構を提供する。
−本発明の第３の態様は、最初のパラグラフに述べた種類の液体の定量された分量を分配する計量機構であって、操作が容易な計量機構を提供する。
−本発明の第４の態様は、最初のパラグラフに述べた種類の液体の定量された分量を分配する計量機構であって、液体の漏洩なく動作できる計量機構を提供する。
−本発明の第５の態様は、最初のパラグラフに述べた種類の液体の定量された分量を分配する計量機構であって、周囲を汚染することなく動作できる計量機構を提供する。
−本発明の第６の態様は、最初のパラグラフに述べた種類の液体の定量された分量を分配する計量機構であって、小型の構造を有する計量機構を提供する。
−本発明の第７の態様は、石鹸液やシャンプーといった粘性の洗剤の定量された分量を分配する計量機構を提供する。
【００２２】
本発明のその他の態様は、以下の記述の中で明かとなろう。
【００２３】
上記の態様およびその他の態様を実現する新規で独特の特徴は、本願の計量機構が、第１バルブの前に出口通路に配置された第２のバルブも含み、この第２のバルブが第１のバルブの開放に応答して閉じ、容器中の負圧に応答して開放されることに基づいている。
【００２４】
分配器に圧力を与えると、容器中の液体に過剰圧が発生し、前記過剰圧に応答して容器の第１バルブが開き、液体の一部が開いたばかりの第１バルブを通って容器から流れ出す。このとき、第１バルブは逆止め弁として機能する。
【００２５】
この動作は、上述の特許文献１によって行われる分配動作に相当するが、本発明の分配装置と異なり、前記既知の分配装置は、用いられる液体のポーションを正確に放出するための計量機構を備えていない。
【００２６】
前記計量機構は、有利には、容器の出口に第１バルブの前に第２バルブを配置することによって達成される。前記第２バルブは、第１バルブの開放に応答して閉鎖され、容器内の負圧に応答して開放されるので、本発明によって、簡単で信頼性の高い液体の計量が達成されている。
本発明の計量機構は、したがって、何より作業しやすい単純で安価な構造を有するという利点を有する。
【００２７】
常に正確に同じ大きさのポーションで液体を放出可能に既知の分配装置を改良するために、本願発明の第２バルブは、下部バルブシートと、第２バルブの全開状態においてバルブシートから所定の距離に配置された上部バルブ本体とを有することができる。
【００２８】
本明細書において「全開状態」という用語は、バルブシートとバルブ本体の間の距離が可能な限り大きい第２バルブの位置を示すために用いられている。
【００２９】
第２バルブは、容器内の負圧に応答して閉じないように設計されている。しかし、第１バルブが開く時、容器内で下方に移動する液体の流れはバルブ本体を一緒に移動させ、バルブシートに到達して第２バルブを閉じるまでバルブシートに向かってバルブ本体を動かし、それによって容器を閉じる。
【００３０】
液体の一のポーションは、第２バルブのバルブ本体が全開の状態から完全に閉じた状態に移行する間に、開いた第１バルブを通して分配される。
液体の流出の条件、即ち、バルブ本体が全開状態から完全に閉じた状態に移動する速度は常に同じであるので、分配動作のたびに放出されるポーションは正確に同じである。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態によれば、第２バルブの全開状態のときにバルブ本体が配置されるバルブシートからの距離は、所望の用量に従って特別に選択することができる。即ち、距離は、第２バルブのバルブ本体が全開状態から完全に閉じた状態に移行する間に所望の分量の液体が第１バルブを通じて放出されるように定めることができる。
【００３２】
容器中の液体への過剰圧力は、本発明によれば、容器に加えられる圧力が停止されると直ちに負圧に転換する。そうすると、瞬間的に第２バルブが開き、第１バルブが閉じるので、液体の漏れや環境の汚染が避けられるので有利である。
【００３３】
しかし、新たな分配動作を成功裏に行うことができるようにするために、第２バルブを全開状態まで戻す必要がある。このことは、第２バルブが再び全開状態となる位置に達するまで、第２バルブを閉じる方向とは反対方向へバルブ本体を移動させる必要があることを意味している。
【００３４】
本発明の好ましい実施形態によれば、バルブ本体が移動させる液体の分量の重量より小さい重量をバルブ本体が有することによって、液体の分配が終了した時に、バルブ本体が容器中の液体内を自動的に上方に移動するという利点を得ることができる。
【００３５】
本発明によれば、極めて単純で安価なボール形状のバルブ本体を形成することができ、さらに有利には、ボールを中空とすることができる。
【００３６】
本願発明による別の実施形態において、バルブ本体は、中空の円筒形の箱とすることができ、その下面はバルブシートの上面に適合する。この構成によって、バルブ本体は、液体の分配されたポーションすべてが正確に所望の大きさを有することが保証されるような長さおよび／または面積を有する。
【００３７】
本計量機構が、第２バルブのバルブ本体に対し、下から上の方向に弾性力を付与するスプリングを有する場合、即ち、バルブ本体が加圧スプリングの上面に配置されて、分配動作の間にスプリングがバルブ本体の移動を案内するとすれば、本発明により、極めて単純な構造が得られる。
【００３８】
計量機構は、分配動作の間にバルブ本体の移動を案内する案内路を含むことが好ましく、案内路の内部が容器内の液体と連通していれば、これにより第２バルブに極めて単純で信頼性が高く、かつ安価なデザインが得られるという利点がある。
【００３９】
本願発明によれば、安全で信頼性の高い案内路は、壁に貫通穴を有する管形状を有し、これらの貫通穴を経由して、案内路内の液体が容器中に残る液体と連通する。
【００４０】
本発明によれば、さらに、管状の案内路はバルブ本体の上部停止面として作用し、それによってバルブ本体がバルブシートに収まるまで案内路中を移動する距離を画定する上部底面を備えることができる。
【００４１】
更なる利点、特徴、および技術的効果を提示し、添付図面を参照して実施例について記載しながら、本発明を以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による液体を分配するための計量機構を有する容器の非活性状態の部分側面を示す断面図である。
【図２】図１と同様であるが、活性状態の計量機構を示している。
【図３】図１と同様であるが、分配動作が行われた後の閉鎖状態にある計量機構を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
液体を分配するための容器は、通常、「図示しない」ハウジングと接続されて使用される。このハウジングは上述の特許文献１に記載された種類のものでよい。しかし、ハウジングは、本願発明の範囲内で、その他の適切な種類のものであってよい。
【００４４】
本発明は、本発明による計量機構を用いて利用者の手の中に石鹸液を分配することを想定して以下に記載する。しかし、この想定は本発明の内容を限定するものではなく、他の液体、例えばクリームも、本発明の装置を用いて投与または分配することができる。
【００４５】
図１−３は、容器１の下部のみを示している。容器は、石鹸液を内容物として含むことを意図している。しかし、そのことは図示されていない。
【００４６】
容器１は、弾性の壁部２を有し、外部から「図示しない」力が作用すると変形し、それにより容器内の石鹸液に過剰圧が発生する。
外部からの力を除くと、容器の弾性壁部は元の状態に戻り、容器内には負圧が発生する。
【００４７】
容器は、第１の貫通穴５が設けられた垂直壁部４を有する管状のケーシング３から形成されている。ケーシングの頂上には、第２の貫通穴７を有する水平壁部６が形成されている。
ケーシング３の内部８は、壁部４および壁部６にそれぞれ設けられた貫通穴５および７を経由して、容器の残りの部分と連通している。
【００４８】
第１バルブ９はケーシングの底部に配置されている。前記第１バルブは、液体を容器に逆流させないことにより本発明の計量機構の機能に障害を与えないで液体が分配できることが保証される限り、本願の請求の範囲内でいかなる適切なバルブでもよい。
【００４９】
現在の実施形態において、第１バルブは、壁部１０を有する伏せたカップ９の形状の逆止め弁９である。伏せたカップ９の壁部１０は弾性材で作られ、その頂上は、二つの反対方向のリップ１２によって区切られた貫通切り込み１１を備えている。
この場合、伏せたカップは貫通切り込み１１を一つしか持たないが、本願発明の範囲では、貫通切り込み１１は、さらに、例えば互いに交差しうる複数の貫通切り込みを有してもよい。
【００５０】
ネジまたは圧接用カップ１４によって伏せたカップをケーシング３に堅く連結するために、伏せたカップ９はこの場合フランジ１３を有する。
分配動作中に石鹸液が石鹸液容器から放出されるように、貫通穴１５がカップ１４に形成されている。
【００５１】
別の構成では、逆止め弁は弾性材料で作られた上述のカップそのものであり、上述のような、二つの対向するリップによって区切られた貫通切り込みを備えた伏せたカップでよい。この実施形態の貫通切り込みは、分配される石鹸液の直接的な出口開口として機能し、貫通切り込みを区切るリップは、分配が実施された後、閉じて出口開口を効率的に閉鎖する。
逆止め弁の第３の構成例として、逆止め弁は、ケーシング３に取り付けられ、少なくとも一つの貫通切り込みを有する弾性体ディスクとすることができる。
【００５２】
第２バルブ１６、１７は、石鹸液容器１の管状ケーシング３の逆止め弁の上に配置される。
このバルブ１６、１７は、ケーシング３の壁部４の内側に形成されたバルブシート１６と、移動可能にケーシング内に置かれたバルブ本体１７とからなる。
この場合のバルブ本体は中空のボール１７であり、このボールは、ボール１７が移動させる石鹸液よりも軽いので、他の力が働かない場合、ボールは自動的に石鹸液中を上昇する。
【００５３】
しかしながら、本発明の範囲内で第２バルブのバルブ本体には他の形状が考慮可能である。
第２バルブ１６、１７の中空ボール１７は、分配動作中にケーシング３内でそれぞれ上部位置と下部位置との間を移動し、ここでケーシングはボールの案内路として機能する。ボール１７の上部位置はケーシング３の水平壁部６によって決定され、下部位置はバルブシート１６によって決定される。
【００５４】
図１は、ボール１７が上部位置にある、第２バルブ１６、１７が全開状態を示している。図１はまた、点線で、ボールが下部位置にある、第２バルブ１６、１７が完全に閉じた状態を示している。分配動作中、ボール１７はこのように画定された一定の距離dを移動する。
【００５５】
分配装置が使用されていないとき、逆止め弁９は閉鎖されており、一方第２弁１６、１７は全開である。ボールの密度が石鹸液の密度より小さいので、図１に示すように、中空ボール１７は上部位置にあり、この位置でボールはケーシング３の水平壁部６に接して第２バルブを閉鎖している。分配は行われない。
【００５６】
利用者は、１回分の石けん液を取り出したい時、例えば指を使って、石鹸液の容器１の弾性壁部２に外部から圧力を加える。
これによって過剰圧力が容器内の石鹸液に発生し、これにより、逆止め弁９が前記過剰圧力に応答して開き、開いたばかりの逆止め弁を通して石鹸液が放出される。
【００５７】
このことは、ケーシング３の壁部４、６にそれぞれ形成された開口部５、７を経由して容器１内の石鹸液が管状ケーシング３に流入すること、およびケーシング中の石鹸液が逆止め弁９に向かって下方に流れて逆止め弁から流出することを意味する。
【００５８】
しかし、ケーシング３内の中空ボール１７は石鹸液の流動抵抗として働き、石鹸液の流れは前記流動抵抗に相当する反力をボールに加える。前記反力は、中空ボール１７を、第２バルブ１６、１７のバルブシート１６の方向に動かす。
図２では、中空ボール１７は、上部と下部の間の位置に移動しており、石鹸液が開放された逆止め弁から流出している。
【００５９】
図３では、中空ボール１７は、下部位置まで移動しており、第２バルブが完全に閉じて、逆止め弁からの石鹸液の流出は終了している。
こうして、石鹸液の分配は完了する。
【００６０】
中空ボール１７の上部位置から下部位置までの移動には特定の時間を要し、その間に石鹸液の一のポーションが逆止め弁から放出される。
分配動作の間に中空ボール１７がその上部位置から下部位置まで移動する距離dは一定の距離であるので、前記中空ボール１７の移動時間は石鹸液の一のポーションが分配されるたびに正確に同じである。
したがって、分配される石鹸液のポーションは、分配動作が行われるたびに正確に等しい大きさを有する。
【００６１】
石鹸液の各ポーションの大きさは、中空ボール１７の上部位置と下部位置との間の距離dに依存する。距離dが大きいと得られる石鹸液ポーションは大きくなり、距離dが小さいと小さくなる。
このように、分配される石鹸液のポーションの望ましい大きさは、単純に、中空ボール１７の上部位置と下部位置との間の距離ｄに、対応する長さを付与することによって得られる。
【００６２】
４mlの大きさの石鹸液のポーションが従来から用いられており、例えば、上述の特許文献１に既知の種類の分配器によって、このようなポーションは約１秒で分配される。
【００６３】
分配器は、例えば指によって石鹸液容器を押すことによって起動され、それにより石鹸液容器内に過剰圧が蓄積される。
石鹸液の一のポーションが分配される間、例えば約１秒間、通常利用者は容器上への圧力を維持し、これ以上分配器から石鹸液が放出されないと理解すると石鹸液容器への圧力を止める。
分配動作中のこの段階で、石鹸液容器中の石鹸液の下降流れが停止され、石鹸液容器内の過剰圧が負圧に変わる。
【００６４】
中空ボール１７の密度が石鹸液の密度より小さいという事実によって、ボールは、ここで第２バルブ１６、１７のバルブシート１６上の下部位置を離れる。第２バルブはこうして開放され、一方、逆止め弁９は同時に閉じられるので、石鹸液の容器からの放出は依然として防止され、したがって、石鹸液の漏れおよび環境の汚染が有効に防止される。
中空ボール１７は、下部位置から離れた後、ケーシング３の水平壁部６に達するまで上方へ移動し続ける。
【００６５】
こうして、分配器は元の位置に戻り、新たな分配動作の準備ができる。
本発明の装置は比較的小さく、片手で使用されこと想定しているので、本装備は、家庭および外出先の両方で等しく上手く使用することができる。
【００６６】
上記の原理およびデザインの改良あるいは組み合わせは、本願請求の範囲内で予見することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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