JP2004503366A - 圧搾噴射器用可変排出噴射ヘッド - Google Patents

Abstract

圧搾ボトル噴射器（６）のための噴射ヘッド（２）は、回転可能な弁（２６）を有している。回転可能な弁（２６）は、空気制御切り欠き（６８）と、流体制御切り欠き（６６）とを有している。弁（２６）が回転すると、切り欠き（６６、６８）は、協働して、噴射器から吐出される空気や液体の量を変化させる。したがって、噴射流の密度を変えることができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、容器の側面を圧搾することによって加圧される噴射器のための噴射ヘッドに関する。特に、本発明は、空気および液体を混合して細かいスプレーを生成するとともに、スプレーの密度を変化させることができる噴射ヘッドに関する。
【０００２】
（発明の背景）
圧搾ボトルタイプの噴射器は、長年の間使用されてきたが、そのような噴射器は、長い年月の間に、大部分が加圧噴射装置に取って代えられた。加圧缶の代わりとして使用されるようになった圧搾ボトル噴射器は、米国特許第５，１８３，１８６号および米国特許第５，３１８，２０５号に開示されている。これらの特許は、空気通路と被噴射物（すなわち、流体材料）通路とがテーパ状の混合室で合流する圧搾ボトル噴射器を示している。本発明の装置において、混合室のテーパ形状は、空気流を液体流に対して所定の角度で方向付け、その結果、混合室内の液体に乱流が生じる。この乱流によって、液体が離散され、液体と空気とが密に混合される。これにより、噴射口から細かいスプレーが噴射される。
【０００３】
米国特許第５，１８３，１８６号および米国特許第５，３１８，２０５号に開示されているような現在の噴射器の１つの特徴は、スプレーの量および密度が一定しているという点である。すなわち、現在の噴射器は、密度が一定のスプレーを生成する開位置あるいはスプレーが生じない閉位置しか与えない。
【０００４】
（発明の概要）
したがって、本発明の目的は、圧搾ボトル等の非加圧容器と共に使用でき、スプレーの密度を変えることができるスプレー噴射装置を提供することである。
【０００５】
本発明の更なる目的は、噴射器の内部通路内への空気の侵入を防止する弁を提供することである。
【０００６】
本発明によれば、スプレー噴射器は、所定量の液体が入った圧搾ボトル等の容器内に延びることができるディップチューブを有して設けられる。ディップチューブの上端は、ボール逆止弁アッセンブリに接続されている。このボール逆止弁アッセンブリは、直径が狭い管路の上端に常時当接するボールを有している。回転可能な弁は、空気通路および被噴射物通路とを有している。スプレー噴射器の空気通路は、ボトルの内部を噴射器の混合室に接続することができる。別個の被噴射物通路は、ボール逆止弁の上端から混合室へと通じており、混合室の噴射口へと方向付けられている。空気通路は、混合室に通じる被噴射物通路の部位の周囲に同軸的に配置された環状の通路である。弁が回転すると、空気通路および被噴射物通路と容器の内部との間の連通度合いが変化する。
【０００７】
回転可能な弁が開かれた状態でボトルが圧搾されると、これにより圧力が増大し、空気が混合室に向けて圧送されるとともに、液体がディップチューブ内に押し上げられる。この液体によってボール逆止弁が開かれ、液体が混合室へと方向付けられる。同時に、空気が環状の空気通路を通じて圧送される。空気流は、混合室のテーパ壁によって偏向されると、中心の液体流と合流して衝突する。これにより、液体が霧状化され、噴射口を通じて細かいスプレーが噴射される。
【０００８】
ボトル内の圧力が解放されると、ボールが落下して狭い直径の管路上に戻る。これにより、ディップチューブ内に被噴射物が捕捉される。したがって、被噴射物は、ボトル内の液面よりも高い位置で、ディップチューブ内に保持され、次の圧搾サイクルに備えることができる。このようにすれば、噴射前に一般に生じる遅延時間が排除される。
【０００９】
被噴射物通路は、スプレー噴射器の本体内に収容された弁内に形成されている。弁は、空気通路および被噴射物通路を開閉する回転可能な弁として形成されていることが好ましい。弁の閉位置では、被噴射物通路および空気通路の両方が圧搾ボトルの内部に対して完全に閉じられる。これにより、圧搾ボトルの内部に空気が侵入することが防止される。したがって、通路を閉じると、圧搾ボトル内の液体の被噴射物が乾燥してしまう可能性が減る。
【００１０】
弁は、弁が閉位置から完全開放位置へと回転する時に、容器の内部と通路との間の連通度合いが変化するように形成されている。このようにすれば、スプレーの密度を変化させることができる。
【００１１】
本発明の更なる目的および利点は、開示された本発明の詳細な説明から、当業者にとって明らかとなる。
【００１２】
（好ましい実施例の詳細な説明）
図１は、本発明のスプレー噴射ヘッドの断面図である。スプレー噴射装置ハウジング２は、当業者に知られた任意の方法で、ボトル６の首部４の上端に装着できるようになっている。スプレー噴射装置ハウジングは、ディップチューブ１０を受けるための管路８を有している。
【００１３】
ボール逆止弁１４の狭い管路１２は、ディップチューブ１０の上端を受ける。狭い管路１２は、流体を流通させることができるようにディップチューブ１０と連通している。狭い管路１２の内径は、ボール逆止弁１４のボール１６の直径よりも小さく、これによって、ボール１６は、通常、狭い管路１２の上端に当接している。ボール１６がこの位置にあると、ボール逆止弁１４が閉じられ、ディップチューブ１０の上端も閉じられる。ボール逆止弁１４の残りの部分の内径は、ボール１６の直径よりも大きい。このように、ボール１６は、ディップチューブ内の流体の上方への移動に伴って上方に自由に移動され、ボール逆止弁１４を開く。
【００１４】
ボール逆止弁１４の上端は、同軸的に配置された供給管１８を受ける。
【００１５】
この供給管１８は、狭い管路１２からの流体をハウジング２を通じて流通させることができる。供給管１８は、ボール逆止弁１４の残りの部分とほぼ同じ直径を有している。供給管１８の上端を横切ってバー７０が形成されている。このバー７０は任意の方向に方向付けることができる。したがって、ボール１６は、上方に自由に移動して、ボール逆止弁１４を開く。供給管１８の直径はボールの直径よりも大きいため、被噴射物はボールを自由に通り過ぎて流れることができる。
【００１６】
構造を簡単にするため、供給管１８は、ハウジング２の壁２２の延在部である。壁２２から成る供給管１８は、弁２６が開位置にある時に、被噴射物オリフィス２８を通じて弁２６内の被噴射物通路２４と連通することができる。また、壁２２には、環状の空気通路３２と連通する空気穴３０が設けられている。図１に示されるように、環状の空気通路３２は、弁２６の外壁６０の内面と、弁２６の内壁６２の外面との間の空間として規定されており、これによって、空気通路３２は、水平軸方向で空気渦巻通路３４に通じる被噴射物通路２４の部位の周囲に同軸的に配置される。弁２６は、スプレー噴射器ハウジング２の壁２２、３６間の腔内に、回転可能に受けられている。
【００１７】
ダイアル４２のテーパ部３８、４０は、それらの間に、混合室４４と称される腔を形成している。テーパ部３８、４０は、円錐を形成しても良い。被噴射物通路２４の一部は、ほぼ水平方向で、混合室４４に通じている。環状の空気通路３２は、水平方向で混合室４４に通じる被噴射物通路２４の部位の周囲に同軸的に配置されている。テーパ部３８、４０は、互いに交わる前に終端しており、これによって、混合室４４の噴射口４６を形成している。
【００１８】
ダイアル４２および弁２６は、ハウジング２の弁壁２２、３６間の腔内に収容されている。ダイアルおよび弁は、ダイアル４２の延出部４８が弁内に嵌合するように寸法付けられている。弁の外壁６０によって固定タブ５０が形成されている。この固定タブ５０は、ダイアルの回転時に弁も回転するように、ダイアル４２の凹部５２と協働する。スプレーハウジングのリム５４は、ダイアル４２および弁２６が弁ハウジングから脱落することを防止する。リム５４は、ダイアルおよび弁がリムを越えて押し込まれることにより組み立てられるように寸法付けられている。ダイアルの周側部５６には、ユーザが容易に把持できるように、溝が付けられている。
【００１９】
弁２６は、その長手軸を中心に、強噴射位置と完全閉塞位置との間で回転することができる。中間の位置では、弱噴射が行なわれる。図４〜図７に示されるように、弁２６は、リブ６４によって内壁６２に結合された外壁６０を有している。弁の外壁６０は、切り出された被噴射物制御切り欠き６６を有している。弁の内壁６２は、切り出された空気制御切り欠き６８を有している。弁２６が回転すると、弁２６の壁６０、６２は、多かれ少なかれ、空気穴３０および被噴射物オリフィス２８を塞ぐ。完全閉塞位置では、内壁および外壁に切り欠きが形成されていない。その結果、被噴射物通路２４が供給管１８から完全にシールされ、空気通路３２が空気穴３０から完全にシールされる。弁が回転すると、弁壁６０、６２の切り欠き６６、６８によって、供給管１８と被噴射物通路２４との間を連通させることができるとともに、空気穴３０と空気通路３２との間を連通させることができる。更に回転させると、弁２６の外壁６０の被噴射物制御切り欠き６６は、被噴射物オリフィス２８を更に大きく開き、これにより、被噴射物通路２４とディップチューブ１０との間を更に大きく連通させることができる。同時に、空気制御切り欠き６８は、内壁６２が空気穴３０をより多く覆って圧搾ボトル６の内部と空気通路３２との間の連通を規制するように形成されている。したがって、この位置で、スプレーは濃密である。弁２６が強噴射位置と完全閉塞位置との間のほぼ中間まで回転されると、空気穴および被噴射物オリフィスは、図７の破線で示される状態となる。この状態では、噴射が更に弱くなる。弁壁の切り欠きは、用途に応じて、弁の回転に伴って弱くなり或は強くなるように変更されても良い。弁は、流体の流れが噴射されるように、すなわち、被噴射物が空気流無しに流れるように、切り欠きが形成されていても良い。
【００２０】
以下、圧搾ボトルと共に使用される本発明のスプレー噴射装置の作用を、流体および空気の流れを述べることによって説明する。ボトル６を圧搾すると、ボトルの内部の圧力が増大し、流体４がディップチューブ１０を通じて押し上げられる。流体は、狭い管路１２を通じて流され、ボール１６を管路８の上端から離間させるように押し上げる。これにより、ボ−ル逆止弁１４が開かれる。その後、流体は、供給管１８内へと自由に流れて、被噴射物通路２４へと達する。流体の流れは、この通路２４から水平方向で混合室４４へと注入され、噴射口４６へと達する。図１から分かるように、被噴射物通路２４は、噴射口４６と直接に対向する位置で、混合室４４と連通している。
【００２１】
また、ボトルを圧搾すると、圧力の増大により、ボトルの液面よりも上側にある空気が、空気穴３０を通じて、環状の通路３２内へと押し出される。混合室４４に達するまでの空気の移動距離は、液体が移動する距離よりも短く、そのため、液体が空気の前に混合室に到達しないことが分かる。このようにして、噴射口４６から噴射される前に、流体と空気とが確実に混合される。
【００２２】
環状の空気通路３２は、水平方向で混合室４４に通じているとともに、混合室のテーパ部または円錐部３８、４０と直接に対向する位置で混合室４４と連通している。テーパ部３８、４０は、通路３２からの環状の空気流を、中心を流れる通路２４からの液体の水平な流れに対して鋭角に方向付ける。したがって、環状の空気流は、噴射口４６に近接する位置で、液体の中心流と合流して衝突する。液体は、かなりの乱流に晒されて離散され、空気と密に混合される。その結果、円形で且つ左右対称の噴射パターンを呈する細かいスプレーが噴射口４６から噴射される。この場合、液滴は、対称な粒径分布を呈する。
【００２３】
容器に対する圧力が解除されると、外部の空気が噴射口４６を通じて容器内に引き込まれるため、容器はその初期の形状に戻る。噴射口４６を通じて空気が引き込まれることにより、各圧搾サイクル後に噴射口および混合室が洗浄され、これにより、噴射口の詰まりが防止される。この本発明の自己洗浄機能は、詰まりが頻繁に生じる粘性噴射物の場合に特に有益である。
【００２４】
また、圧力を解除すると、液体が供給管１８内を流れ落ちてボール１６の落下を促進する。これにより、狭い管路１２の上端が閉じる。ボール１６によって管路１２が閉じると、供給管１８内に液体が捕捉される。したがって、次の圧搾サイクル中において、被噴射物は、既にディップチューブ内の非常に高い位置に存在しているため、スプレーが噴射されるまでの時間を短くできる。このように、本発明は、加圧容器を必要とすることなく、殆ど瞬時に噴射することができる。
【００２５】
以上の説明では、特定の典型的な実施形態に関して本発明を説明してきたが、添付のクレームに記載された本発明の広義の思想および範囲から逸脱することなく、改良や変更を施すことができることは言うまでもない。したがって、明細書および図面は、制限的なものではなく、例示的なものとして見なされなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスプレー噴射ヘッドの断面図である。
【図２】本発明のスプレー噴射ヘッドの側面図である。
【図３】本発明のスプレー噴射ヘッドの上面図である。
【図４】本発明の弁の斜視図である。
【図５】弁の正面図である。
【図６】弁の側面図である。
【図７】入口弁の切り欠かれた面の配置図である。

Claims (10)

1. ボトルの圧搾時に、液体をディップチューブ内に押し上げ、噴射口を通じて液体・空気スプレーを噴射するように作動する圧搾ボトル噴射器において、
   液体を収容するとともに、液体の上側に空気を含む圧搾ボトルと、
   前記液体中に延びるディップチューブと、
   その内側に弁受容体を形成するとともに、弁と、その内部に混合室を形成するテーパ部とを有するスプレー本体であって、テーパ部は、テーパ部の終端部で弁を貫通して形成される噴射口に向かって先細り、弁はこれを貫通する液体通路を形成し、この液体通路は弁の開位置でディップチューブを混合室に接続し、液体通路の少なくとも一部は、噴射口に向かう方向に配置されるとともに、液体通路の前記一部と前記噴射口とにわたって一直線に延びる長手軸を有し、弁は、流体制御切り欠きおよび空気制御切り欠きを形成し、流体制御切り欠きは、ディップチューブと被噴射物の前記液体通路との間の連通の度合いを制御し、空気制御切り欠きは、ボトルの内部と空気通路との間の連通の度合いを制御し、弁および液体通路は、混合室とディップチューブとの接続が断たれる閉位置と、混合室がディップチューブに接続される開位置との間で、前記長手軸を中心に選択的に回転可能である、スプレー本体と、
   液体通路の前記一部の周囲に同軸的に配置された前記空気通路であって、前記所定量の空気を含むボトルの内部と混合室とを接続するとともに、スプレー本体のテーパ部と直接に対向する位置で混合室と連通する空気通路とを備え、
   弁の閉位置で、混合室とボトルの内部との接続が断たれ、空気制御切り欠きは、ボトルの内部と空気通路との間の連通の度合いを制御し、
   これによって、圧搾ボトル噴射器の作動時に、空気通路からの空気流は、スプレー本体のテーパ部によって偏向されて、液体通路から中心の液体流と混合室内で合流して衝突し、液体流を霧状にする、圧搾ボトル噴射器。
2. 弁に接続され、弁と一緒に回転するダイアルを更に備えている、請求項１に記載の圧搾ボトル噴射器。
3. ボトルは、保持リムを備えた首部を有し、スプレー本体は、スプレー本体をボトルに固定するために保持リムと協働するようになっている、請求項１に記載の圧搾ボトル噴射器。
4. ディップチューブおよび液体通路と流体連通するボール逆止弁を更に備え、ボール逆止弁は、容器の作動時に、ディップチューブ内の液体を、ボトル内の液体の液面よりも高い位置に保持する、請求項１に記載の圧搾ボトル噴射器。
5. 弁が完全閉塞位置から完全開放位置へと回転すると、流体制御切り欠きは、ディップチューブと被噴射物通路との間の更なる連通を許容するようになっている、請求項１に記載の圧搾ボトル噴射器。
6. 圧搾ボトル用噴射ヘッドであって、
   その内側に腔を形成するとともに、空気穴および液体穴が貫通して形成されるスプレーハウジングと、
   腔内に収容される弁であって、空気通路と、液体通路と、混合室と、出口穴とを形成するとともに、開位置と閉位置との間で回転可能であり、また、切り欠き部を有し、スプレーノズルの開位置で液体通路が混合室と液体穴とに連通し、スプレーノズルの開位置で空気通路が混合室と空気穴とに連通する弁とを備え、
   弁の切り欠き部は、空気穴と空気通路との間の連通度合いを制御するとともに、液体穴と液体通路との間の連通度合いを制御する噴射ヘッド。
7. ディップチューブ内の液体を、容器の非作動時における容器内の液体の液面よりも高い位置に保持するための手段を更に備えている、請求項６に記載の噴射ヘッド。
8. ディップチューブ内の液体を保持するための手段がボール逆止弁である、請求項６に記載の噴射ヘッド。
9. 切り欠きは、流体制御切り欠き及び空気制御切り欠きを含んでいる、請求項６に記載の噴射ヘッド。
10. 流体制御切り欠きは、弁が閉位置から強噴射位置へと回転する時に、液体穴と液体通路との間の連通度合いを更に大きくするように形成されている、請求項９に記載の噴射ヘッド。