(57)【要約】【課題】単純な構造であるにもかかわらず、流速制御により不用意な吐出を防止するとともに、吐出管内の内容物は容器本体内に引き込んでしまうので内容物が管内に滞留して固まるということのない液体容器の提供。【解決手段】内容物を排出させる排出口を備えた液体容器において、この排出経路には、常圧下では内容物の表面張力により内容物自ら封鎖してしまう程度の開口面積であるとともに排出時には流速制御機能を発揮する狭小通路を備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物を排出させる排出経路を備えた液体容器において、この排出経路には、常圧下では内容物の表面張力により内容物自ら封鎖してしまう程度の開口面積を有する流速制御通路を備え、内容物排出時にはこの流速制御通路を通過した内容物のその通路方向の流速が一旦ゼロとなり、この流速制御通路の出口側に備わる排出経路の主通路を満たした後に排出口から排出されるものであり、排出行程完了後に排出経路内の内容物を容器本体内に吸引することにより、常態において排出経路内に内容物が滞留しないことを特徴とする吐出流速制御容器。
【請求項２】
流速制御通路と容器本体の間には、この流速制御通路を容器本体内で隔離するカバー部材を備えるとともに、このカバー部材の内側には所望容量を持つ空間を備え、この空間と容器本体とは細管でのみ連通されてなり、容器内液圧が直接流速制御通路に作用しないとともに、この細管の管内抵抗によって容器本体内圧が減衰されて直接流速制御通路に及ばないようにした請求項１に記載の吐出流速制御容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、液体容器から内容物（液体）を排出させるにあたり、容器本体を手で押すなどして加圧することにより行う液体容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、洗剤等の液体容器として、ポンプ式の樹脂製ボトルが普及している。これは樹脂製のボトル容器本体の上方開口部に手押し式のポンプを備えて、必要なときにこのポンプを手で押して内容物を排出するようにしている。
【０００３】
当該ポンプはいわゆるプランジャポンプであり、手押し部を押すとポンプ内に滞留している内容物が排出口から押し出され、手を離すとリターンスプリングにより手押し部が押し返されるとともに容器本体内から内容物を吸い上げる構造である。ポンプ内には通常チェックボールが設けられており、これが逆止弁となって、一度ポンプ内に吸い上げた内容物が再び容器本体内に逆流することを防止している。また。ポンプ本体の下端には細管が設けられていて、内容物を容器本体の底部から吸い上げるようになっている。そしてこの容器は、洗剤、シャンプーなど比較的粘性の高い液体に利用されることが多く、極めてポピュラーな容器となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ポンプはリターンスプリングが金属製であるなど、単一素材での構成は技術的には可能であっても、コストの問題などから現実的ではない。おりしも環境保全の意識が社会的に高まる中で、ゴミの問題を無視できないときにきている。
【０００５】
また、ポンプ内に逆流防止のための逆止弁が設けられているために、ポンプから吐出口までの間の管内に内容物が滞留し固まってしまい、次の吐出の際に固まった内容物が飛び出すという問題があった。
【０００６】
そこでこの発明の液体容器は、上記従来の課題を解決するとともに、単一素材で構成することが可能であるとともに、単純な構造であるにもかかわらず、流速制御により不用意な吐出を防止するとともに、吐出管内の内容物は容器本体内に引き込んでしまうので内容物が管内に滞留して固まるということのない液体容器を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわちこの発明の吐出流速制御容器は、内容物を排出させる排出経路を備えた液体容器において、この排出経路には、常圧下では内容物の表面張力により内容物自ら封鎖してしまう程度の開口面積を有する流速制御通路を備え、内容物排出時にはこの流速制御通路を通過した内容物のその通路方向の流速が一旦ゼロとなるとともに、この流速制御通路の出口側に備わる排出経路の主通路を満たした後に排出口から排出されるものであり、排出行程完了後に排出経路内の内容物を容器本体内に吸引することにより、常態において排出経路内に内容物が滞留しないことを特徴とするものである。
【０００８】
また、この発明の吐出流速制御容器は、流速制御通路と容器本体の間には、この流速制御通路を容器本体内で隔離するカバー部材を備えるとともに、このカバー部材の内側には所望容量を持つ空間を備え、この空間と容器本体とは細管でのみ連通されてなり、容器内液圧が直接流速制御通路に作用しないとともに、この細管の管内抵抗によって容器本体内圧が減衰されて直接流速制御通路に及ばないようにしたことをも特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の吐出流速制御容器の実施の形態について詳述する。
【００１０】
【実施例１】
図１はこの発明の吐出流速制御容器を示す斜視図である。容器本体１の上部には排出口２を備えた排出口キャップ３及びこの排出口キャップ３が嵌め込まれている排出管５を容器本体１に固定する押さえ蓋４とで構成されている。
【００１１】
図２は排出口付近の要部拡大断面図である。ボトル状の容器本体１の上部には開口６があり、排出管５が備わっている。排出管５はつば７が容器本体１の開口部６の端面に載せられて、押さえ蓋４で容器本体１にねじで締め付けられて固定されている。この容器本体１は合成樹脂等の比較的柔軟な撓み易い素材で形成されている。より具体的にはポリプロピレン、ポリエチレンまたはラミネートチューブなどの合成樹脂素材が好適に用いられる。
【００１２】
排出管５のつば６の下部にはそれより下の部分を覆うカバー部材８がこの排出管５を容器本体内で隔離するように設けられていて、その下端には細管９が挿入されている。カバー部材８と排出管５との間には所望容量を持つ空間１０があり、この空間と容器本体内とは唯一この細管９でのみ連通している。この細管９の下端は図１に示すように容器本体の底部に到達している。底部から内容物を吸い上げるためである。
【００１３】
このように構成することにより、容器内の液圧が後述する微小通路１６に直接作用することがなく、容器内圧は細管９の管路抵抗によって減衰された上、カバー部材８の内側空間１０（常態では内容物の滞留なし）があるために万が一容器本体１を不用意に強く押して内圧が急上昇したとしても、内容物が排出口２から噴出することはない。また、容器本体１を転倒させたり倒伏させたりした場合でも、細管９の下端が液面の上に出るので内容物の圧力が微小通路１６にかかることがなく、噴出も漏れもない。
【００１４】
排出管５は、図３（ａ）に示すように容器の開口部６に適合させるため外形はつば７を備えた形状に形成され、中央に主たる通路（以下、主通路）１１を備えている管状部材である。この主通路１１は図３に示すように上端には貫通しておらず、上端は側面に吐出口１２を備えていて、排出口キャップ３が嵌め込まれる。この排出口キャップ３は回転可能に嵌め込まれており、排出通路の入口１３と上記吐出口１２が適応する位置に合わせることが可能となっているので、不使用時には排出口キャップ３を回転させて両者の適応を解除することによって内容物が出ないようにすることができる。一方、下端は底蓋１４によって塞がれている。そしてその排出管５の低部端面１５と底蓋１４との合わせ目には上記主通路１１と直行する方向に微小通路としての微小断面穴（以下、微小通路）１６が設けられている。この微小通路１６は、直径が、収納する液体の表面張力により閉鎖されてしまい、あるいは気泡が混じった場合にはいわゆるベーパーロック状態となり、常圧下では容易には通過しない程度である。望ましくはその液体の表面張力や粘性に応じて決定されるが、水様の低粘度流体ならば０．３ｍｍから１．５ｍｍが好適である。
【００１５】
そしてこの微小通路１６は、図３では、排出管５の肉厚分の長さを有するものとなっている。また、その横断面は、丸、三角、四角など自由に選択することができ、形状は限定されない。
【００１６】
この微小通路１６はドリル等で穿孔する方法も考えられるが、技術的に困難であるので、本実施例では図３（ｂ）に示すように排出管５の下端面１５に溝１７を形成し、これを底蓋１４で管状通路になるように閉じる方法を採っている。このような構成とすることにより、微小溝１７を型成形することが可能となり加工上都合が良い。
【００１７】
また、微小通路１６は図３（ｂ）に示すように、対向する位置に設けられている。これは図４に示すように微小通路１６から主通路１１内に吐出した内容物（液体）が主通路１１のほぼ中央で衝突することにより、吐出の流速が一旦０（ゼロ）となるようにするためである。こうすることで微小通路１６を通過するそのままの流速で排出口２から内容物が吐出することがない。
【００１８】
さらに微小通路１６は直径を小さくするほど、この微小通路１６を通過する内容物の量を制限することができるが、そのことは主通路１１内に内容物が充満するまでに時間を要することとなるとともに、容器本体１にかかる外圧（指で押さえる力）に対して鈍感になる。つまり、排出口２から吐出する内容物の調整は、容器本体１を押さえる力の加減よりはむしろ押さえている時間の長さに依存することとなり、吐出のコントロールが極めて容易となっている。そして吐出のスピードは外圧（容器本体１を押さえる力）の大きさによって微小通路１６の通過流速に依存するが、吐出のコントロールを容器本体１を押さえる時間と力のどちらを重視するかは微小通路１６の有効開口面積（穴径）を変えることにより変更することができる。微小通路１６の大きさは容器本体１の柔軟性の度合いによって適宜変更させてバランスさせることにより、容器に収容する内容物の性状及び吐出条件に合わせて細かい適応が可能となる。
【００１９】
このように構成した第１の実施例の液体容器の使用に際しては、図５に示すように、容器本体１を指で押さえるようにして圧力をかけると、容器本体１の変形によって容器内圧が上上昇し、内容物（液体）は図６に示すように容器本体１の底部から細管９を通ってカバー部材８の空間１０内に入りそして微小通路１６に流入し、図４に示すように微小通路１６から主通路１１の中央に向かって押し出されるとともに、同速度で吐出し衝突し合い一旦速度が０（ゼロ）となる。そして排出口２からいきなり吐出することなく、表面張力により主通路１１の内壁に着壁しながら、及び図４の破線に示すように主通路１１内を徐々に満たしながら充満した後に溢れて排出口２から吐出する。
【００２０】
排出口２の手前で一旦吐出速度（流速）が０（ゼロ）となることから、排出口２からの内容物の流出が極めて緩やかであり、不用意な外圧が容器本体１にかかっても、排出口２から噴出することはなく、吐出量の微調整をきわめて容易に行うことができる。
【００２１】
なお、微小通路１６の数は一つでも可能だが、対向する位置に複数個設けることが望ましい。これは微小通路１６から流速が０（ゼロ）となる位置までの距離が短いほど抵抗となり、より噴出の防止が図れるからである。微小通路１６が奇数個の場合は、ほぼ中央で全ての微小通路から噴出した内容物が衝突するように放射状に配置すればよい。
【００２２】
なお、微小通路１６はその他図７に示すような形態も考えられる。すなわち、微小通路１６からの流入方向の速度がなくなる（ゼロになる）場合は、微小通路１６から流入した内容物が、壁や、対向して流入する内容物と衝突する場合の他、流れの方向転換を強いられる場合も含まれる。例えば図７において、それぞれ（ａ）は側壁１８の微小通路１６から流入した内容物が対面の内壁に衝突するもの、（ｂ）は主通路１１の底部中央に衝突壁１９を立設して、この衝突壁１９を挟むような方向にある側壁１８の微小通路１６から内容物が流入してこの衝突壁１９に衝突するもの、（ｃ）は側壁１８の非対向位置に設けた微小通路１６から流入した内容物が対面の内壁に直角でない角度で衝突するもので、この場合には内容物は主通路１１の内壁に沿って方向転換して流れるので主通路１１内に渦が生ずる。（ｄ）は微小通路１６は前記（ｃ）と同様であるが、流入先の正面内壁には流入した内容物が衝突する壁２０が直行する方向に設けられているものである。図中の図番号に付されている数字の１は縦断面図を示し、２は微小通路位置における横断面図である。（ｅ）は排出管３の下端角の対向位置に切り欠きを設けて微小通路１６を形成したものである。この場合は（ｅ）−２に示すようにほぼ底面に沿って内容物が主通路１１内に流入する。（ｅ）−３は微小通路位置における横断面図である。（ｆ）は対向する位置の側壁から上下に位置をずらして微小通路１６が設けられている場合、（ｇ）は上記（ｂ）の場合において上下に位置をずらして微小通路１６が設けられている場合、（ｈ）は側壁１８から主通路１１の底面隅に向かって斜めに流入する微小通路１６を備えた場合、及び（Ｉ）は側壁１８又は底面から斜めに内壁に向かって流入する微小通路１６を備えた場合を示している。（Ｉ）の場合においては、図に示すように内容物が内壁に衝突した際に上方に向かって流れないようにする衝突壁２１を設けることが望ましい。
【００２３】
そして、吐出が完了したならば容器本体１から手を離せば容器本体１の弾性による復元力で容器本体内が負圧になる。するとその負圧によって図８に示すように排出口２から細管９までの全ての通路内の内容物が引き戻されて容器本体１内に戻る。本来この微小通路程度の直径の管であれば、液体が毛細管現象で滞留してしまうが、この実施例においては容器本体内の負圧により滞留することなく容器本体１内に引き戻される。この場合においても正確には細管９の下端には僅かながら大気圧と容器内圧の均衡状態に応じて毛細管現象により内容物が留まる。
【００２４】
その結果、排出口２から細管９の下端までの排出経路内のほとんどには常態において内容物が滞留していないので、容器本体１内の内容物は容器本体１を手で押した場合に排出口２までに至る時間は多少かかるものの、容器本体１にかかる不用意な外圧に対しても内容物が噴出することはない。
【００２５】
また、排出経路内に内容物が残留して固まることがないので、一旦使用した後に再び使用する際も、排出口２に固着した内容物が噴出するということがない。さらに、液だれも防止することができる。
【００２６】
なお、排出口２の直径は、常圧下で内容物が毛細管現象によって留まり滴下しない程度の直径であれば良く、たとえば水様の低粘度液体であれば１．５ｍｍから３ｍｍ程度が好適であるが、内容物の性状や容器の使用目的に応じて適宜変更すればよい。
【００２７】
【実施例２】
図９（ａ）はこの発明の吐出流速制御容器の第２の実施例を示す排出管５の正面縦断面図、（ｂ）は排出管５の底部端面を示している。この排出管５が容器本体１の上部開口部６に取り付けられる方法は実施例１と同様である。そして上記実施例１では微小通路１６が管状である場合を示したものであるが、この実施例は微小通路が隙間である場合を示している。
【００２８】
図９（ａ）に示すように、主通路１１は貫通しており、底部端面１５にはキャップ２２が嵌め込まれている。底部端面１５にはこの端面１５とキャップ２２の内側底面との間で微小通路となる隙間通路２３を形成するように、隙間分の高さの突起又は隆起部分（以下突起）２４が形成されている。この隙間通路２３の高さは数ミクロン程度で前実施例における微小通路１６と同等の断面積となるようにするのが望ましい。キャップ２２にはその側面において隙間通路２３に適合する位置にこの隙間通路２３の開口面積よりも大きい開口面積の横穴２５が設けられている。キャップ２２はその内部底面が排出管５の上記突起２４に密着するように嵌め込まれ、密着部分を溶着や接着して一体化する。そして内容物はキャップ２２の横穴２５から隙間通路２３に侵入してにじみ出るように主通路１１内に流入する。この場合において隙間通路２３を通過する内容物の流速が高ければ主通路１１内で対向する位置から流入した内容物が衝突するような構成とすることによって流速を制御でき、排出口２からの噴出を防止するとともに滴下の微調整を容易に行うことができる。
【００２９】
なお、この場合において、隙間通路２３を対にして複数個放射状に設けた場合においては、この隙間通路２３の対をそれぞれ異なる横断面積（又は幅）とするとともに、キャップ２２を排出管５の底部端面（突起２４）に溶着又は接着することなく回動可能に係止すると、キャップ２２を回転させることにより、横穴２５と適合する隙間通路２３を選択することが可能となる。そして隙間通路対の数だけ段階的に変更することもできる。
【００３０】
また、狭小（隙間）通路が１対の場合でも、キャップ２２を回転式として、横穴２５を隙間通路２３がない位置に移動させて横穴２５と隙間通路２３との適合を解除できるようにすることで、吐出を禁止する内栓として機能させることもできる。隙間通路２３の隙間高さを幅方向で異ならしめれば、上記横穴２５との適合状態によって開口面積が任意に変更できることとなり、無段階に吐出制御を行うことができる。
【００３１】
【実施例３】
図１０は、この発明の吐出流速制御容器の第３の実施例を示す排出管５の正面縦断面図である。この排出管５が容器本体１の上部開口部６に取り付けられる方法は実施例１と同様である。
【００３２】
図１０に示すように、排出管５の主通路１１は上下端に貫通しているとともに、主通路１１の直径は下端付近で拡大している。そしてこの拡大部２６に嵌り合う栓２７が設けられている。栓２７には図１１（ａ）に示すようにその側面に微小通路を形成する縦溝２８が設けられている。そして栓２７はその上端が上記排出管５の拡大部２６の段差に突き当たった際に若干の隙間を有するように寸法形成されている。この際縦溝２８は概ね横断面積がの前記実施例の管状の微小通路１６の横断面積とほぼ同様であることが望ましい。
【００３３】
つまり縦溝すなわち微小通路２８は、排出管５の下端から主通路１１と平行に形成されており、さらにその後は隙間を通って主通路１１に到達するようになっている。
【００３４】
なお、図１１（ｂ）は栓２７において、縦溝２８が形成されているとともに、上端にはさらに横溝２９が設けられている。この場合は横溝２９を微小通路として縦溝２８の横断面積を横溝２９よりも大きいものとしても良いし、強い管路抵抗を要求するのであれば縦溝２８及び横溝２９ともに微小通路としても良いことはもちろんである。図中３０は液体の衝突室を形成する窪みである。この窪みはあると良い。また、この発明のすべての実施例に適用可能である。
【００３５】
以上のように構成した場合の使用に際しては、図５に示すように容器本体１を押すことにより加圧された内容物（液体）は上記縦溝２８に流入するが、管路抵抗が大きいために流量が制限され、さらに縦溝２８の終点は直角に屈折しているのでさらに抵抗となり、さらにまた同地点から主通路１１までの間は隙間または微小通路となっているのでさらに抵抗が加わる。そしてそのようにして隙間または／及び微小通路を通ってきた液体はさらに主通路１１内で衝突して流速が一旦ゼロとなる。そして排出口２からいきなり吐出することなく、表面張力により主通路１１の内壁に着壁しながら、及び図４の主通路１１内の破線に示すように徐々に満たしながら充満した後に溢れて排出口２から吐出する。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように構成したこの発明の液体容器によれば、柔軟性を備えた液体容器ならば多様な容器に適用でき、内容物の吐出量調整を難なく行うことができる。
【００３７】
そして、常態において排出経路内に内容物が滞留していないので、不用意に容器本体が加圧されても内容物が吐出することはない。
【００３８】
また、吐出終了時には容器本体の復元性により生じた容器本体内の負圧により排出経路内の内容物を容器本体内に引き込むことで、排出口に内容物が滞留して固着することがなく、次回に排出させた際も固着した内容物が噴出することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の吐出流速制御容器を示す斜視図である。
【図２】その排出口付近の要部拡大断面図である。
【図３】排出管を示す（ａ）は縦断面図、及び（ｂ）は底面図である。
【図４】微小通路を示す要部拡大断面図である。
【図５】使用状態を示す斜視図である。
【図６】使用（吐出）状態を示す要部縦断面図である。
【図７】使用（吸引）状態を示す要部縦断面図である。
【図８】（ａ）乃至（Ｉ）は微小通路の構成パターンを示す断面図である。
【図９】第２の実施例の排出管を示す（ａ）は縦断面図、及び（ｂ）は底面図である。
【図１０】第３の実施例を示す排出管の縦断面図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は栓の構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    容器本体
２    排出口
３    排出口キャップ
４    押さえ蓋
５    排出管
６    開口部
７    つば
８    カバー部材
９    細管
１０    空間
１１    主通路
１２    吐出口
１３    通路入口
１４    底蓋
１５    底部端面
１６    微小通路
１７    溝
１８    側壁
１９、２０、２１  衝突壁
２２    キャップ
２３    隙間通路
２４    突起
２５    横穴
２６    拡大部
２７    栓
２８    縦溝
２９    横溝
３０    窪み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005022652.tif 000011
【図１０】
2005022652.tif 000012
【図１１】
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