(57)【要約】【課題】液体と空気とを混合して泡状に変化させ、吐出する手動用液体ポンプにおいて、空気用シリンダ内に液体が逆流することがしばしばあり、やがては吐出不能になる。【解決手段】液体は空気と出会う気液混合室（９ｆ）から空気の通路（９ｂ）を通って空気用シリンダ側に逆流する。この空気の通路を狭くしてこの間の滞留液量を少なくして空気用シリンダへの逆流を少なくする。また、空気用弁体（１０）にまで逆流して付着した粘性の高い吐出液はその空気用弁体の作動を著しく阻害し、ポンプとしての使用をできなくする。これに対して、本発明のポンプは空気用弁体をロート状に形成してその大径側を空気用吸入弁、小径側を円筒状吐出弁部（１０ｃ）とし、かつ、その円筒状吐出弁部に数本のスリット（１０ｓ）を刻設して細分化し、その細片は小面積であり、これに粘性の大きい液体が付着してもシリンダの空気圧によって容易に弁の開閉ができるものとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体用と空気用それぞれのシリンダを同心円上に形成してそれぞれにピストンを挿入し、該液体用シリンダには吸液パイプを挿着して吸液し、この吸液した液体を前記液体シリンダの下流にて空気用シリンダから吐出される空気と混合して該液体を泡状としてノズルより吐出する手動液体ポンプにおいて、空気用弁体（１０）がロート（漏斗）形状であってその円筒状吐出弁部を液体シリンダ外径部に形成した周溝状弁座（６ａ）に挿通嵌合せしめて空気吐出側弁とし、一方の大径側筒部に形成のフランジ状吸入弁部（１０ｂ）を空気用ピストンシャフト（９）に形成したフランジ部（９ｃ）に当接せしめて空気取り入れ側弁孔（９ｈ）を開閉する空気吸入側弁としたことを特徴とする泡ポンプ。
【請求項２】
ロート形状であってその小径側円筒状吐出弁部（１０ｃ）の外径を周溝状弁座（６ａ）に挿通嵌合させる空気用弁体（１０）において、その円筒状吐出弁部を下端縁から２〜４本の縦方向スリットを刻設して該裾部を細片化したことを特徴とする請求項１に記載の泡ポンプ。
【請求項３】
ロート形状であってその小径側円筒状吐出弁部（１０ｃ）の外径を周溝状弁座（６ａ）に挿通嵌合させる空気用弁体（１０）において、その円筒状吐出弁部（１０ｃ）の内径と、その内径に向かい合う液体用ピストンシャフト（６）の外径（６ｂ）との間隔を０．５〜１．０ｍｍ（Ｄ）としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の泡ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器中の液体を泡状体に変換して吐出する手動の泡ポンプであって、特に、蒸発によって粘度が大きくなる性質の液体に適用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、手動式泡ポンプはそれぞれ一対の液体用（小径）のシリンダとピストン、および空気用（大径）のシリンダとピストンを有し、そのピストンに係合したトリガーを引き、またはピストンの先端を指で加圧して往復動させることにより外気とボトル内の液体をシリンダに取り込み、次いで吐出する際にその液体に気体を混合させ、ノズルより泡状体として吐出する構成である。
【０００３】
このように液体を泡化して取り出すポンプは各種の液体、例えば化粧水、洗剤、抗カビ剤などを対象として有効に使用されているようであるが、欠点もあった。
【０００４】
すなわち、前記のように、泡生成用ポンプにおいては空気用シリンダと液体用シリンダとがあり、その上端出口で気体と液体が合流し、さらに均一混合室において一体化される構成である。この空気用シリンダ内に付設した弁はピストンによる圧縮時に該シリンダ内の空気を気液混合室へ送り出し、ピストンの復元時にはボトル外の空気を空気用シリンダ内に吸引することを担っているのであるが、ピストンの動きに対してその開閉が遅れると前記の気液合流点より下流に残留する液体が空気用シリンダ内に吸引されることになる。これによって液体が付着した空気用弁はさらに作動不良が進み使用不能になる。また、その間に、空気用シリンダに滞留した液体で空気の吐出量が減少して適切な泡が発生しなくなる。
【０００５】
このような手動ポンプにおいて空気用シリンダへの液体浸入を防止することは殆んど不可能であると考えるのが通例であり、ポンプ付きボトルのメーカーは１本のポンプ付きボトルに対し２パックの補充液を充填使用できれば良い、換言すれば、空気用シリンダがこの使用量までに液体で満杯にならなければ良いと考えられているのが現状である。しかし、より長期使用が可能ポンプとして、通常のポンピング作動により空気シリンダに滞留した液体を空気と共に吐出して泡とする機構が開発されている。
【０００６】
また、ボトル内に充填される液体の性質によっては空気用吐出弁としてのボールに付着した液体が乾燥してその粘度を増して弁としての作動をしなくなる。この作動を解決するものとしてディスクタイプの弁が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３４０３５号公報
【特許文献２】特開２００１−３９４６０公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ボトルに付設した液体吐出ポンプを作動させると泡が吐出されるが、空気吐出弁の下流（ノズル側）にはいくらかの泡が残留する。この泡が時間の経過と共に気体と分離して液体となり下方（主として上流側）に流れ、その一部は空気通路を経て空気用吐出弁に至り、弁に付着してその作動を困難にする。さらに、弁部に滞留した液体は弁の開閉時に空気用シリンダ内に逆流することがあり、滞留液量を少なくすことが課題の１つである。
【０００９】
ボトルに充填される液体がある種の消毒薬のように粘度が大きくて手動ポンプでの吐出が困難であり、あるいは泡状にして取り出せない。このようなとき水やアルコールなどで液体を希釈できるものは問題ないが、ある程度の高い粘度が必要な場合や希釈液が蒸発し易い場合には空気用の吐出弁に液体が付着してこれが乾燥し、弁の作動を困難にすることになる。このようなことから、弁の作動性が課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するため請求項１の発明においては、空気用弁体をロート形状とし、その小径側筒部を液体シリンダ外径部に形成した周溝状弁座の周壁面に挿通嵌合せしめて空気吐出側弁とし、一方、大径側フランジ弁部を空気用ピストンシャフトに形成したフランジ状部に当接せしめて空気取り入れ側弁孔開閉の空気吸入側弁とする構成としてシリンダ内の気圧変化に瞬時対応できる弁とし、空気用シリンダ内に逆流する液量を少なくした。
【００１１】
請求項２の発明においては、ロート形状であってその小径側筒部の外径を周溝状弁座に挿通嵌合させる空気用弁体において、その小径側筒部を下端縁から２〜４本の縦方向スリットにより該裾部を細片化することを手段としてシリンダ内の気圧変化に敏感な弁体とした。
【００１２】
請求項３の発明においては、ロート形状であってその小径側筒部の外径を周溝状弁座に嵌合させる空気用弁体において、その小径側筒部の内径と、その内径に向かい合う液体用ピストンシャフト６の外径６ｂとの間隔を０．５〜１．０ｍｍとして該小径側筒部の裾部細片の可動距離を小さく、且つ、液体用ピストンシャフト上端より逆流し滞留する液体量を小とした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る液体吐出ポンプの空気用弁体は上方が大径で下方が小径のロート形状とし、その小径側筒部の裾部にスリットを刻設して細片化したことにより、たとえ、この部分に吐出液が付着したとしても何れかの細片がシリンダ内の圧力変化に反応し、開閉するものとした。すなわち、空気用シリンダ内が負圧になると同時に弁体の小径部外周面はその周辺の弁座に密着してシリンダと空気通路との連通を遮断し、大径側のフランジ部が空気用ピストンシャフトのフランジ部との密着を解いて吸気孔を開放する。逆に、空気用シリンダ内の圧力が上昇すると大径側のフランジ部が吸気孔を閉鎖することになり、小径部外周面はその密着を解いて通気を可能とする。
【００１４】
また、空気用吐出弁すなわち小径側筒部の可動空間（Ｄ）を小としたことにより、この空間に残留する液体は次回のポンプ作動時に吐出空気と共に総てノズルから外部に吐出されることになり、空気用シリンダへの吸い込みは極めて少なくなった。
【００１５】
泡状として吐出すべき液体の粘度が大きいとき、通常は適当に希釈されて容器に入れられ使用されるが、希釈液の性質によっては蒸発、固化し易いものがある。また、粘度の大きい状態で使用するものもある。このような液体が空気用吐出弁に付着し、また、それが固化すれば弁に作動不能を生じるが、本発明吐出容器の弁体においては小径側の円筒状吐出弁部にスリットを刻設して細片化したことにより作動時、一部の細片が微動でもすればそこに圧力が集中して弁をこじ開けることになり、そこに空気の流通が生じ、内容液との空気混合が可能となり正常な泡体として噴出が行なわれることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、主として１以上の粘度を有する液体を対象とする手動式液体吐出用泡ポンプである。通常、手動式液体吐出用泡ポンプにおいて空気用シリンダへの液体の逆流は空気の吐出経路を伝って生じるものであり、逆流防止策として空気の吐出経路を小さくすることが必要である。本発明においては、空気用シリンダから気液が混合されるまでの通路を小さくすると共に高粘度の液体が付着しても作動し易い弁体の構造とした。
【実施例１】
【００１７】
本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は手動式液体吐出用ポンプに本発明の空気用弁体を装着し、そのヘッドを押込んだ（泡状液の吐出）状態を示すもので中心線より右側を断面表示した。図２は空気用シリンダから空気用弁体を経て気液混合室に至る液体と空気の経路を示した要部断面図、図３は空気用弁体の平面図とその一部断面の側面図、図４は従来例を示したものである。
【００１８】
手動式液体吐出器１のポンプ機構部を図１によって説明する。ボトル（図示していない）の口径内に挿通可能な外径である空気用シリンダ２ａとそれより小径の液体用シリンダ２ｂを同芯円上に備えたアキュムレータ２はその空気用シリンダ２ａの上端近くにフランジ２ｃを張り出し形成されており、液体用シリンダ２ｂの下端には吸液用弁座２ｄとその下部にさらに小径筒部２ｅを形成され、それぞれに玉弁３、吸液用パイプ４を装着、嵌合している。
【００１９】
前記、液体用シリンダ２ｂの内径内Ｒは液通路であり、前記玉弁３の上部にバルブシャフト５を挿通し立設している。このバルブシャフト５はその先端球部が後記液体用ピストンシャフトの内径下端部と係合して不使用時の液漏れを防止する。
【００２０】
液体用ピストンシャフト６はその先端（図では下方）外径部に液体用ピストン７を嵌合装着して前記液体用シリンダ２ｂ内にスプリング１４に抗して内挿される。その液体用ピストンシャフト６の内径内Ｒ上方にはボール弁８が、また、その外径には１．０〜２．０ｍｍの溝幅になる周溝状弁座６ａが設けられており、この周溝状弁座６ａの溝壁面に後述の空気用弁体１０の外周面が嵌合しその弾性により空気を吐出または遮断をすることになる。
【００２１】
空気用ピストンシャフト９の第１筒部９ａは前記液体用ピストンシャフト６における周溝状弁座６ａより上方部分に外嵌合しており、かつ、その嵌合部には間隙溝９ｂが設けられて空気流通が可能になっている。この第１筒部９ａからフランジ部９ｃを介してピストン９ｄが空気用シリンダ２ａの胴壁面に気密摺動するように周設されている。さらに、このフランジ部９ｃには空気吸い込み用の弁孔９ｈが１〜数個設けられると共に、このフランジ９ｃより下方に第２筒部９ｐが延設されており、後記の空気用弁体１０が嵌合される。
【００２２】
この空気用ピストンシャフト９の上半上端部、すなわち液体用ピストンシャフト６との嵌合部より上方は十字形状路９ｅと気液混合室９ｆが形成されており、その上部にある起泡用メッシュ装着の泡発生室１１ｂに連なる。この空気用ピストンシャフト９の先端外径部にはティーホルダー１２を介してヘッド１１が嵌合取着され、そのヘッドの先端にはノズル１１ａが一体に形成されている。
【００２３】
前記、ピストンシャフト６の外径に形成した周溝状弁座６ａと、その溝に裾部が嵌合している空気用弁体を示したのが図２で、その空気用弁体１０のみを拡大したのが図３である。
【００２４】
ロート形状に形成された空気用弁体１０は空気用ピストンシャフト９の第２筒部９ｐに密接嵌合する筒状胴部１０ａとその胴部上端から外周に張り出すフランジ状吸入弁部１０ｂと、該筒状胴部１０ａ下端から下垂する円筒状吐出弁部１０ｃとからなる。この円筒状吐出弁部１０ｃはその外径を前記周溝状弁座６ａの溝部外壁面に密着嵌合するものとし、且つ、その下端縁から縦に刻設した数本（実施例では四本）のスリット１０ｓによって分裂されている。スリット１０ｓの長さは周溝状弁座６ａの溝部壁面高さとほぼ同じにする。
【００２５】
上記空気用ピストンシャフト９の第２筒部９ｐに嵌合された空気用弁体１０は、そのフランジ状吸入弁部１０ｂの円周上面が空気用ピストンシャフト９のフランジ部９ｃ下面に弾性を以って密着し、空気吸い込み用弁孔９ｈを閉ざす。また、円筒状吐出弁部１０ｃは周溝状弁座６ａ内でその外周壁に密着しているが、該円筒状吐出弁部１０ｃをスリットにより分裂させたものは各片が小面積であるためにその密着は強固ではない。
【００２６】
上に説明した主要部品からなる本発明のポンプ機構部は、前記アキュムレータ２の上端周縁に形成したフランジ２ｃ上にコンテナーキャップ１５及びアッパーキャップ１６が一部重ね合わされた状態で嵌合し、このアッパーキャップでパッキン１７を介してボトル口端に取り付けられる。一方、ヘッド１１はティーホルダー１２に嵌合して一体化され、そのティーホルダー１２は空気用ピストンシャフト９の第２筒部９ｐの上部に嵌合されている。
【００２７】
不使用時、液体吐出器のヘッド１１はスプリング１４によって最上昇位置にあり、このヘッド１１に押圧を加えるとそれに係合した液体用と空気用のピストンシャフト６，９及びその先端のピストン７、９ｄはこのスプリング１４に抗しながら降下する。次いで押圧力を除くとこれらはスプリング１４の復元力によって上昇する。このピストン７の降下時には液体シリンダ内の液体がそのシャフト６の内径を通り、一方、空気用シリンダ内の空気は図２の矢印Ａ１のように周溝状弁座６ａの外周壁と空気用弁体１０の円筒状吐出弁部１０ｃとの密着を破って（弁の細片の可動距離は図３のＤである。）浸入し、液体用ピストンシャフト６と空気用ピストンシャフト９との嵌合部に設けた間隙溝９ｂを通り、液体用ピストンシャフト６の上端の出会室Ｍに吐出され前記の液体と出会うことになる。その後は十字形状路９ｅを経て気液混合室９ｆに入りメッシュまたは多孔体１３を通過して泡化され、ノズルから吐出される。
【００２８】
ヘッドへの押圧を解除すると液体用と空気用のピストンシャフト、ピストンがスプリング１４の反発力により上昇し、液体用シリンダ２ｂ内には吸液用パイプ４を介してボトル内の液体を吸い込み、一方、空気用シリンダ２ａ内は負圧になって前記のフランジ状吸入弁部１０ｂの円周上面との密着を解除しアキュムレータ外の空気を吸い込む（図２の矢印Ａ２）。かくして１回のポンピングサイクルが終了する。
【００２９】
このようなサイクルが終了後、ボール弁８より下流（図面上は上方）にある泡化した液体は時間の経過と共に気液が分離、消泡し、液化して液体用ピストンシャフト６の上部に滞留し、さらに、該液体用ピストンシャフト６の上端縁辺からその外周に形成された間隙溝９ｂを伝って空気用弁の可動空間Ｅに滴下、滞留する。しかし、この手動式液体吐出器１が対象とする液体は粘度が１以上のものであるためにこの空間Ｅに至った液体は空気用弁体１０の液密を破壊して空気用シリンダまで流出することは殆んどない。
【００３０】
また、この液体が滞留する空気用弁可動空間Ｅは、例えば液体１ｃｃ吐出用泡ポンプの実施例において（液体用ピストンシャフト６の円周１０ｍｍ×３．１４）×（円周溝状弁座６ａ内での弁可動幅０．５〜１．５ｍｍ）×（可動空間Ｅの高さ２〜５ｍｍ）＝０．０３１４〜０．２３５５ｃｍ３と極めて僅かであり、ここに液体が逆流蓄積したとしても次回ポンプ作動時に吐出空気と共に総てが吐出される。なお、従来の液体吐出ポンプにおいてはこの空気用弁可動空間Ｅが大であり、そこに滞留した液体が次回のポンプ作動によって総てを吐出することができずに残留してこれがポンプの吐出から吸引への切り替え時に生じる空気用シリンダの負圧に吸引されることになっていたのである。
【００３１】
ボトルに充填した高粘度の液体が例えば空気用吐出弁に付着した場合、又は粘度の小さい液体においてもそれが蒸発、乾燥した場合、通常の弁体においては弁口を閉ざして作動不能になるが、本発明の空気用弁体においては円筒体であるが縦スリットにより分裂させているので、それら一片、一片の固着力は小さく空気用シリンダの内圧上昇によって容易に剥離し作動することになる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
整髪料としての水溶性油脂、消毒薬としてのヨード等は希釈媒体によって使用に適した粘度に調製せられ、泡用液体吐出器に充填せられる。本発明のこのような粘度１以上の液体を対象とする液体吐出器で、空気用弁の作動が容易で、かつ、空気用シリンダへの液体の逆流をなくしたものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】手動式液体吐出用ポンプのヘッドを押し込んだ状態を示した側面図で、中心線より右側を断面表示したものである。
【図２】空気用シリンダから空気用弁体を経て気液混合室に至る液体と空気の経路部分を示した要部断面である。
【図３】空気用弁体の平面図とその一部断面の正面図である。
【図４】空気用弁体の従来例を示したものである。
【符号の説明】
【００３４】
１  手動式液体吐出器
２  アキュムレータ
２ａ  空気用シリンダ
２ｂ  液体用シリンダ
２ｃ  フランジ
２ｄ  吸液用弁座
２ｅ  小径筒部
３  玉弁
４  吸液用パイプ
５  バルブシャフト
６  液体用ピストンシャフト
６ａ周溝状弁座
７  液体用ピストン
８  ボール弁
９  空気用ピストンシャフト
９ａ  第１筒部
９ｂ  間隙溝
９ｃ  フランジ部
９ｄ  ピストン
９ｅ  十字形状路
９ｆ  気液混合室
９ｈ  弁孔
９ｐ  第２筒部
１０  空気用弁体
１０ａ  筒状胴部
１０ｂ  フランジ状吸入弁部
１０ｃ  円筒状吐出弁部
１０ｓ  スリット
１１  ヘッド
１１ａ  ノズル
１２  ティーホルダー
１３  多孔体
１４  スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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