JP2018015685A - バネ蓄圧式噴霧ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】バネ蓄圧式噴霧ポンプで１回の噴霧量をより大きなものとすること。【解決手段】下端部にディップチューブ11が連結された蓄圧ポンプと、この蓄圧ポンプ内に上方から嵌入するプランジャー14の上端に連結された噴霧ヘッド25から成る。蓄圧ポンプ内には内容液の蓄圧室13を有し、噴霧ヘッド25とプランジャー14を上方に付勢する復動スプリング17と蓄圧室13内の内容液をピストン16を介して圧縮する蓄圧スプリング18を有し、噴霧ヘッド25とプランジャー14を押下すると復動スプリング17が収縮し、蓄圧室13内の内容液が圧縮され、蓄圧スプリング18の反発力によって前記ピストン16が押下されて噴霧ヘッド25の噴口26から内容液が噴霧される。蓄圧スプリング18を蓄圧ポンプのハウジング10内に設け、前記復動スプリング17を蓄圧ポンプの外部で当該蓄圧ポンプのハウジング10と前記噴霧ヘッド25の間に介装した。【選択図】図１

Description

本発明は、各種容器の上端開口部に設けられ、その内溶液を外部に噴霧できるバネ蓄圧式噴霧ポンプの改良に関するものである。

従来のこの種のバネ蓄圧式噴霧ポンプとしては、以下の特許文献に記載のものを挙げることができる。
下記特許文献１に記載の発明においては、蓄圧ポンプの貯留室（蓄圧室）内に空気が滞留しないように、空気の浮上力を利用して貯留室内の上部に開閉弁を設け、空気が完全に排出できるようにすることを目的としている。

その構成は、容器内の真空発生を防止する空気進入孔を備え且つ縦方向に開口した弁筐と、液を加圧し該液をノズルまで導入する液通路を設けたプランジャーと、該プランジャーの外周部と前記弁筐の内壁とを機密状に摺動するピストンと、前記プランジャー及びピストンを付勢する圧縮ばねと、一方向には液の逆流を防止するが他方向には許容する逆止弁と、蓄圧室内からノズルに通じる通路を開閉する弁と、前記弁筐に固着され且つ容器上に係合されるキャップと、蓄圧液を外部に放出するに適した噴霧ヘッドとを包含する蓄圧噴霧ポンプにおいて、前記弁を蓄圧室内の上部に設け、蓄圧室内へ空気が残留することを防止したものである。

下記特許文献２に記載の発明においては、蓄圧室内に発生する残留空気を排除すること、及び、ピストンで蓄圧室とノズルとを連通させている液通路を開閉させ、構造を簡素化することを目的としている。

その構成は、容器と、内容液を外部に放出する噴霧ヘッドと、ポンプ本体を前記容器上に係合するキャップと、容器内の真空発生を防止する空気進入孔を備えた弁筐と、内容液を加圧し、この内容液をノズルまで導入する通路を設けたプランジャーと、該プランジャーの外周部と前記弁筐の内壁とを機密状に摺動するピストンと、前記プランジャーとピストンを付勢する圧縮ばねと、一方向には内容液を許容するが逆方向には不通となる逆止弁とを包含するばね蓄圧式噴霧ポンプにおいて、前記プランジャーは通常ピストンで閉鎖される横孔を設け、前記プランジャーが可動したとき、前記横孔は前記ピストンより開口して蓄圧室とノズルとを連通させて蓄圧物（内容液）を噴霧するものである。

特公昭６０−３１５５１号公報 特公昭６０−３１５５２号公報

本発明においては、上記の従来例と同様のバネ蓄圧式噴霧ポンプに関するものであるが、その構造又は構成を改良して、内容液が貯留され圧縮され（蓄圧され）、その後噴口から噴霧される噴霧ポンプにおいて、この蓄圧室の内容積をより大きく形成し、１回の噴霧量又は噴射量をより多くすることをその課題としている。

同時に、この蓄圧室内に貯留している内容液のほぼ全量を排出することができるようにして、内容液のロスを少なくすることもその課題となる。
因みに、上記の１回の噴射量は、約０．４ｍｌ乃至２．０ｍｌ程度とすることを目標としている。

そこで、本願出願人は、上記課題を解決すべく、図３に示した構造の噴霧ポンプを創案した。
図３は、出願人が上記課題を解決するために開発したバネ蓄圧式噴霧ポンプの断面説明図であり、その左半分が非作動状態を、その右半分が作動状態を図示するものである。

その構成は、ハウジング１０の下端部にはディップチューブ１１が連結し、このディップチューブ１１から連続する通路のハウジング１０下端部には逆止弁１２が配設され、この逆止弁１２の上方に蓄圧室１３が配置され、ハウジング１０の上端部からはプランジャー１４が嵌入し、このプランジャー１４の軸芯部には隙間ピン１５が配設され、この隙間ピン１５とプランジャー１４との間が内容液の通路を形成し、前記プランジャー１４の外周壁とハウジング１０の内壁との間にピストン１６を配設し、このピストン１６とプランジャー１４との間にプランジャー１４を上方に付勢する復動スプリング１７を配設し、更に、前記ピストン１６とハウジング１０との間には蓄圧スプリング１８を配設したものである。

前記ハウジング１０の外周の略中央部にはキャップ２０を設け、このキャップ２０の内周面には雌ネジを刻設して、容器Ｃの上端開口部の外周に設けられた雄ネジと相互に螺合し、この蓄圧ポンプを取り付けることができる。
前記プランジャー１４の上端部には、噴霧ヘッドとなる押下ボタンが装着され、この押下ボタンを押下することにより、前記蓄圧室１３内に貯留する一定量の内容液が押下ボタン２５の噴口２６から外部に噴霧されるのである。

前記蓄圧室１３内に貯留した内容液は、前記蓄圧スプリング１８により適切に外部に噴霧された後は、押下ボタン２５の押下が解除されて上方位置に復帰するが、その際に蓄圧室１３内は負圧となり、ディップチューブ１１から内容液が蓄圧室１３内に補充される。
容器内の内容液がディップチューブ１１から蓄圧室１３内に補充されると、容器Ｃ内の内圧が負圧となるために、外気を導入するための外気導入口１０ｈを介して外気が容器内に導入される構造である。

この開発例においても、１回の噴霧量を大きくするためには、ハウジング１０の蓄圧室１３の上下方向長さを大きくすれば可能なのであるが、プランジャー１４のストロークは所定範囲に制限されるために、単にその上下方向長さを長くすることができない。
この点は、上記の従来例でも同じことである。

そこで、この蓄圧室の上下方向長さを長くするという考え方では、その内容積を大きくすることができない。
この点が本発明の出発点であり、上記図３に示したバネ蓄圧式噴霧ポンプを更に改良し、本発明に至ったものである。

上記課題を解決するために、本発明の第１のものは、下端部にディップチューブが連結された蓄圧ポンプと、この蓄圧ポンプ内に上方から嵌入するプランジャーの上端に連結された噴霧ヘッドとから成り、前記蓄圧ポンプ内には内容液の蓄圧室が設けられ、前記噴霧ヘッド及びプランジャーを上方に付勢する復動スプリングと前記蓄圧室内の内容液をピストンを介して圧縮する蓄圧スプリングを有し、前記噴霧ヘッド及びプランジャーを押下すると、復動スプリングが収縮し、前記蓄圧室内の内容液が圧縮され、前記蓄圧スプリングの反発力によって前記ピストンが押下されて前記噴霧ヘッドの噴口から前記蓄圧室内の内容液が噴霧されるバネ蓄圧式噴霧ポンプにおいて、前記蓄圧スプリングを蓄圧ポンプのハウジング内に設け、他方、前記復動スプリングを蓄圧ポンプの外部で当該蓄圧ポンプのハウジングと前記噴霧ヘッドの間に介装したことを特徴とするバネ蓄圧式噴霧ポンプである。

本発明の第２のものは、上記第１の発明において、前記蓄圧ポンプのハウジングの外周に、容器の上端開口部を封止するキャップ部を形成したことを特徴とするバネ蓄圧式噴霧ポンプである。

本発明の第３のものは、上記第１又は第２の発明において、前記噴霧ヘッドの下端外周縁部から下方に延長する下向き筒状延長壁を設け、前記蓄圧ポンプの外周部の略中央部又は前記キャップ部の上端部から上方に延長する上向き環状壁を設け、これら下向き筒状延長壁と上向き環状壁の内側に前記復動スプリングが位置して、外部から見えないようにしたことを特徴とするバネ蓄圧式噴霧ポンプである。

本発明の第４のものは、上記何れかの発明において、前記プランジャーの軸芯部に隙間ピンを別体として配設し、この隙間ピンの外壁と前記プランジャーの内壁との隙間が内容液の流通路となっていることを特徴とするバネ蓄圧式噴霧ポンプである。

本発明の第１のものにおいては、下端部にディップチューブが連結された蓄圧ポンプと、この蓄圧ポンプの上端に連結された噴霧ヘッドとから成り、前記蓄圧ポンプ内には内容液の蓄圧室が設けられ、前記噴霧ヘッドを上方に付勢する復動スプリングと前記蓄圧室内の内容液を圧縮する蓄圧スプリングを有し、前記噴霧ヘッドを押下すると、復動スプリングが収縮し、前記蓄圧室内の内容液が圧縮され、前記蓄圧スプリングの反発力によって前記噴霧ヘッドの噴口から前記蓄圧室内の内容液が噴霧されるバネ蓄圧式噴霧ポンプにおいて、前記蓄圧スプリングを蓄圧ポンプのハウジング内に設け、他方、前記復動スプリングを蓄圧ポンプの外部で当該蓄圧ポンプのハウジングと前記噴霧ヘッドの間に介装したことにより、換言すると、前記復動スプリングをハウジングの外部に配置したため、蓄圧室の内径をより大きくすることができる。

即ち、容器の上端開口部の直径が同じで、ポンプの構成、サイズが同じであれば、通常は復動スプリングと蓄圧スプリングとをハウジングの内部に並列に設けることとなるために、この一方の復動スプリングをハウジングの外部に配設することにより、ハウジング内には蓄圧スプリングのみが存在することにより、プランジャーの外径をより大きくすることが可能となり、これにより蓄圧室の内径も大きく設計することができることとなり、その結果、蓄圧室の内容積をより大きなものとすることができるのである。

尚、上記の復動スプリングと蓄圧スプリングを直列に並べればよいと考えることもできるが、噴霧ヘッドの上下のストロークをより大きく、最大のものとするには、やはり、復動スプリングと蓄圧スプリングを並列に設ける必要がある。
そのために、本発明においては、復動スプリングをハウジングの外部に装備させ、その課題を解決したものである。

本発明の第２のものにおいては、蓄圧ポンプを容器の上端開口部に取り付けるためのキャップ部を特定したものである。
即ち、当該蓄圧ポンプのハウジングの外周に、容器の上端開口部を封止するキャップ部を形成したことを特徴とするものである。
通常、容器の上端開口部の外側には雄ネジ部が存在し、その雄ネジ部に螺合する雌ネジを内壁面に設けたキャップ等により相互に螺合して容易に装着固定することができる。

本発明の第３のものにおいては、上記ハウジングの外部に設けた復動スプリングが外部から視認することができないようにするための構成を特定したものである。
即ち、前記押下ボタンの下端外周縁部から下方に延長する下向き筒状延長壁を設け、前記蓄圧ポンプの外周部の略中央部又は前記キャップ部の上端部から上方に延長する上向き環状壁を設け、これら下向き筒状延長壁と上向き環状壁の内側に前記復動スプリングが位置するように構成したものである。
これにより、この復動スプリングは外部から視認することができず、スマートな外観を呈することとなるのである。

本発明の第４のものにおいては、前記プランジャーの構成をより限定したものであり、即ち、前記プランジャーの軸芯部に隙間ピンを別体として配設し、この隙間ピンの外壁と前記プランジャーの内壁との隙間を内容液の流通路としたことを特徴とする。
これにより、プランジャー内の流通路の容積を最小のものとし、蓄圧室内に貯留する内容液のほぼ全量が外部に噴霧され、残留する内容液を可能な限り少なくすることができ、内容液のロスを減少させることができる。

本発明の一実施形態に係るバネ蓄圧式噴霧ポンプを図示する中央縦断面図であり、その非作動状態を図示している。 上記実施形態の中央縦断面図であって、噴霧ヘッドを押下した噴霧状態を図示している。 出願人が本発明の開発前に創案したバネ蓄圧式噴霧ポンプの断面説明図であり、その左半分が非作動状態を、その右半分が作動状態を図示するものである。

以下、添付の図面と共に本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るバネ蓄圧式噴霧ポンプを図示する中央縦断面図であり、その非作動状態を図示している。
図２は、同じく上記実施形態の中央縦断面図であって、噴霧ヘッドを押下した噴霧状態を図示している。

本発明に係るバネ蓄圧式噴霧ポンプは、各種内容液が収容された容器Ｃの上端開口部に取り付けられ固定される。
そのハウジング１０は、略筒形状を有し、その下端部にはディップチューブ１１に接続する管状の接続部１０ｄが設けられ、この管状の接続部１０ｄの上端部、即ち、ハウジング１０の底面部に鋼球からなる逆止弁１２が配備されている。

ハウジング１０の上端開口部からはプランジャー１４が上方から嵌入する。
このプランジャー１４の上端部には噴霧ヘッド２５が連結している。
このプランジャー１４の下端部の下方部分に蓄圧室１３が形成される。
このプランジャー１４の外壁とハウジング１０の内壁との間にはピストン１６が気密状に配設され、その間で上下往復摺動する。

このピストン１６を常に下方に押圧するのが蓄圧スプリング１８である。
ハウジング１０の外周面略中央部にはキャップ２０が設けられており、このキャップ２０は容器Ｃの上端開口部に螺合される。
つまり、キャップ２０の内周面には雌ネジが刻設され、容器Ｃの上端開口部の外周面には雄ネジが刻設され、相互に螺合され、キャップ２０は容器Ｃの上端開口部に固定される。

キャップ２０が設けられた少し下方には、内容液の噴霧後に容器Ｃ内の負圧を補うための外気導入口１０ｈが設けられている。
更に、上記プランジャー１４の軸芯部には隙間ピン１５が配設され、この隙間ピン１５の外壁とプランジャー１４の内壁との小さな隙間が内容液の流通路を形成する。

プランジャー１４の適宜位置には横穴からなるオリフィス１４ｈが設けられており、図１の非作動状態においては、このオリフィス１４ｈは、ピストン１６により閉鎖された状態にある。
このプランジャー１４は、噴霧ヘッド２５が押下されることにより、押下され、蓄圧室１３内の内容液が圧縮され、図２の状態（この図２では噴霧完了状態を示している。）となって噴霧が完了される。

以下、この蓄圧ポンプの動作について詳説する。
先ず図１の状態において、プランジャー１４は最上位に位置して、容器Ｃ内の内容液は、蓄圧室１３内に貯留している。
このとき、プランジャー１４のオリフィス１４ｈはピストン１６により閉鎖されている。

この状態から噴霧ヘッド２５を手指等で押下すると、プランジャー１４及び隙間ピン１５が押下される。
すると蓄圧室１３内の内容液は圧縮され加圧される。
するとプランジャー１４及び隙間ピン１５の底面の外周から内容液は上方に流動してピストン１６を蓄圧スプリング１８の下向き付勢力に抗して上方に押し上げる。

ピストン１６が上方に押し上げられると、ピストン１６の下方部に内容液が進入してそのピストン１６の下方部の空間とプランジャー１４のオリフィス１４ｈが連通する。
その後に圧縮された内容液は、プランジャー１４と隙間ピン１５との間の隙間から噴霧ヘッド２５に流動して噴口２６から内容液が噴霧されることとなる。

図２では、この内容液の噴霧が完了した状態を示しており、つまり、ピストン１６が蓄圧スプリング１８の作用によりその一番下の位置に押し下げられ、内容液が噴霧完了された状態を示している。

この図２の状態から、噴霧ヘッド２５への押下力を解除すると、噴霧ヘッド２５とキャップ２０の上端面との間に介装されている復動スプリング１７の作用により噴霧ヘッド２５及びプランジャー１４とが上方に移行して元の非作動状態に復帰する。

このとき、つまりプランジャー１４が上方に移行する際には、ハウジング１０の下端部に位置する逆止弁１２の作用により、蓄圧室内は真空状態となるため容器Ｃ内部の内容液が蓄圧室１３内に流入することとなる。
この状態が図１の非作動状態である。
上記のような一連の動作を繰り返すことにより１回の噴霧が行われるのである。

ここで、良く解る通り、ハウジング１０内にはピストン１６を常に下方向に付勢する蓄圧スプリング１８のみが配設されていることとなる。
噴霧ヘッド２５及びプランジャー１４を上方向に常に付勢する復動スプリング１７はハウジング１０の外に配設されているのである。

既に説明したが図３の蓄圧ポンプにあっては、そのハウジング１０内に復動スプリング１７及び蓄圧スプリング１８が共に配設されているため、容器の上端開口部が同一の大きさ（同一の直径）の場合には、蓄圧室の外径が図３の形態の方が小さくなるのである。
つまり、上記本発明の実施形態の方がその蓄圧室の外径をより大きなものとすることができるのである。
その結果、１回の噴霧量を適宜大きくすることができることとなるのである。

ここで、上記実施形態において、復動スプリング１７は、噴霧ヘッド２５とハウジング１０のキャップ２０の上端面との間に介在させているが、この復動スプリング１７を外部から視認することができないようにするために、噴霧ヘッド２５の下端外周縁部から下方に延長する下向き筒状延長壁２７を設け、他方、キャップ２０の上端面からは上向き環状壁２８を設けた。
この実施形態では、下向き筒状延長壁２７が内側に上向き環状壁２８が外側に配設させたが、この内側と外側の配置はその逆であってもよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明においては以下の通り種々設計変更が可能である。
まず、本発明に係る蓄圧ポンプのサイズ及び材質等は、適宜必要に応じて設計することができる。

プランジャーの上下ストロークの範囲も適宜自由に設計することができる。
上記実施形態ではプランジャー部分は、その軸芯部の隙間ピンとの組合せ体として実施したが、これを一体的なものとして製作することもできる。
即ち、棒状体からなるプランジャーであって、その軸方向に隘路を形成すればよい。

ピストンは、プランジャー外壁とハウジング内壁との間に気密に配設されているが、適宜Ｏリング等のシーリング部材を介在させることも自由である。
復動スプリング及び蓄圧スプリングとしては金属製のコイルスプリングを利用しているが、その他の材質のものであってもよい。

キャップは、上記実施形態では、スクリュー式のものを採用したが、このキャップの固定手段は、このスクリュー式でなく、単なる嵌合式のものを利用することもでき、適宜必要に応じて選択し、適用すればよい。

その他のこの種のバネ蓄圧式噴霧ポンプの構成については、従来のものを採用することができる。
以上、本発明においては、プランジャー及び噴霧ヘッドを常に上方に、つまり、常に元の不使用状態の位置に付勢する復動スプリングをポンプのハウジングの外部に取り出し、配設することにより蓄圧室の大型化に成功したものである。

１０ ハウジング
１１ ディップチューブ
１２ 逆止弁
１３ 蓄圧室
１４ プランジャー
１４ｈ オリフィス
１５ 隙間ピン
１６ ピストン
１７ 復動スプリング
１８ 蓄圧スプリング
２０ キャップ
２５ 噴霧ヘッド
２６ 噴口
２７ 下向き筒状延長壁
２８ 上向き環状壁
Ｃ 容器

Claims (4)

1. 下端部にディップチューブが連結された蓄圧ポンプと、この蓄圧ポンプ内に上方から嵌入するプランジャーの上端に連結された噴霧ヘッドとから成り、前記蓄圧ポンプ内には内容液の蓄圧室が設けられ、前記噴霧ヘッド及びプランジャーを上方に付勢する復動スプリングと前記蓄圧室内の内容液をピストンを介して圧縮する蓄圧スプリングを有し、前記噴霧ヘッド及びプランジャーを押下すると、復動スプリングが収縮し、前記蓄圧室内の内容液が圧縮され、前記蓄圧スプリングの反発力によって前記ピストンが押下されて前記噴霧ヘッドの噴口から前記蓄圧室内の内容液が噴霧されるバネ蓄圧式噴霧ポンプにおいて、
   前記蓄圧スプリングを蓄圧ポンプのハウジング内に設け、他方、前記復動スプリングを蓄圧ポンプの外部で当該蓄圧ポンプのハウジングと前記噴霧ヘッドの間に介装したことを特徴とするバネ蓄圧式噴霧ポンプ。
2. 前記蓄圧ポンプのハウジングの外周に、容器の上端開口部を封止するキャップ部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のバネ蓄圧式噴霧ポンプ。
3. 前記噴霧ヘッドの下端外周縁部から下方に延長する下向き筒状延長壁を設け、前記蓄圧ポンプの外周部の略中央部又は前記キャップ部の上端部から上方に延長する上向き環状壁を設け、これら下向き筒状延長壁と上向き環状壁の内側に前記復動スプリングが位置して、外部から見えないようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のバネ蓄圧式噴霧ポンプ。
4. 前記プランジャーの軸芯部に隙間ピンを別体として配設し、この隙間ピンの外壁と前記プランジャーの内壁との隙間が内容液の流通路となっていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のバネ蓄圧式噴霧ポンプ。