CN116419892A - 排出装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具备能够提升安装作业性并且稳定工作的工作阀的排出装置。排出装置(1)具备:外部空气导入孔(21),形成为在板厚方向贯通缸(18)的筒状部,将容器(B)的外部和内部连通;和工作阀(22),安装于缸(18)的外周面将外部空气导入孔(21)关闭,并且在容器(B)的内压比外部压力低的情况下从缸(18)的外周面离开而使外部空气经由外部空气导入孔(21)向容器(B)内流入,其中,缸(18)的上端部(20)形成为直径比上端部(20)下侧的下端部大,工作阀(22)具有:环形的环状部(49);和阀芯部(50),形成为在半径方向上从环状部(49)的内端部向轴线方向延伸,并且在缸(18)的半径方向上在与外部空气导入孔(21)之间空出间隙(54)地覆盖外部空气导入孔(21)并相对于容器(B)遮挡外部空气导入孔(21)。

Description

排出装置
技术领域
本发明涉及下压与活塞一体的喷嘴体来减少缸的内部容积从而使被从缸挤出的内容物从喷嘴体的排出孔排出的排出装置。
背景技术
日本专利第3078012号公报、日本专利第3213249号公报中记载有泡喷出泵容器,其构成为将已填充至容器内的具有发泡性的液体和空气混合形成泡并排出该泡。在这些容器中,空气缸通过盖体安装于容器主体的开口部,在该空气缸的半径方向上液体缸在内侧一体地构成于同心圆上。另外,与空气缸的内表面滑动接触的空气活塞和与液体缸的内表面滑动接触的液体活塞配置于同心圆上,并且被一体化。在日本专利第3078012号公报所记载的空气缸的轴线方向上,空气缸的上端部形成为直径比供空气活塞滑动的部分(以下记载为滑动部)大,在该上端部在板厚方向贯通地形成有外部空气导入孔,上述外部空气导入孔在容器的内压为负压的情况下使外部空气向容器内流入。该外部空气导入孔由安装于上端部的外周面的圆筒状的工作阀关闭。该工作阀在容器的内压和外部压力几乎相等时,与上端部的外周面接触而将外部空气导入孔关闭,与此相对地,在容器内成为负压时,以从上端部的外周面离开的方式弹性变形而将外部空气导入孔打开,使外部空气经由外部空气导入孔向容器内流入。
日本专利第3213249号公报所记载的空气缸遍及轴线方向上全长地形成为几乎相同的直径,在该空气缸的上端部在板厚方向贯通地形成有吸气孔,上述吸气孔在容器的内压为负压的情况下使外部空气向容器内流入。以覆盖该吸气孔的方式在上端部的外周面安装有弹性阀。该弹性阀呈在半径方向上向外侧鼓起的筒状,在弹性阀的轴线方向上的上下两处与空气缸的外周面相接。即,吸气孔由弹性阀覆盖,未与弹性阀接触。该弹性阀与日本专利第3078012号公报的工作阀同样地,在容器的内压和容器的外部压力几乎相等时,与空气缸的外周面接触而将吸气孔关闭。与此相对地,在容器内成为负压时,以从空气缸的外周面离开的方式弹性变形而将吸气孔打开,使外部空气经由该吸气孔向容器内流入。
上述的工作阀、弹性阀用于仅在容器内为负压的情况下使外部空气向容器内流入,因此,在除此以外的情况下,为了使填充至容器内的液体不向空气缸的内部浸入,工作阀、弹性阀紧贴于空气缸将外部空气导入孔、吸气孔密封。为了可靠地产生这样的功能,例如相对于空气缸的外径将工作阀、弹性阀的内径形成得较小,通过这样,工作阀、弹性阀紧贴于空气缸的外周面。然而,在这样的结构中,在将工作阀、弹性阀向空气缸的外周面安装的情况下,不得不使工作阀、弹性阀弹性变形来嵌合于空气缸,并且一边使工作阀、弹性阀弹性变形一边使其移动到空气缸中的规定安装位置。因此,工作阀、弹性阀的安装作业性有可能较差。另外,工作阀、弹性阀强力地紧贴于空气缸的外周面,因此若容器内的负压不大到某种程度,则工作阀、弹性阀不从空气缸的外周面离开,其结果是,有可能无法使外部空气经由外部空气导入孔、吸气孔向容器的内部流入。另一方面,若变更构成工作阀、弹性阀的弹性体的材质来使弹性变形容易,虽能够提升上述的安装作业性,但紧贴性、密封性下降,有可能工作阀、弹性阀由于输送时的振动等而从空气缸的外周面离开,从而将外部空气导入孔、吸气孔打开。该情况下,有可能容器内的液体经由外部空气导入孔、吸气孔向空气室内浸入而泡质发生变化,另外空气缸内的空气的容积减少而对泡的排出造成妨碍。
发明内容
本发明是以上述情况为背景而完成的,其目的在于提供一种具备安装作业性良好并且稳定工作的工作阀的排出装置。
为了实现上述目的,本发明是排出装置,具备:罩,安装于容器的口部;缸,安装于上述罩的内侧并且形成为与上述容器的内部连通;活塞,与上述缸的内表面接触并在上述缸的内部沿上述缸的轴线方向往复运动;喷嘴体,上下可动地安装于上述罩,在上述轴线方向上被向上述缸侧推压而推压上述活塞;复原机构,向返回初始位置的方向推压上述活塞;流路,形成为在上述轴线方向贯通上述活塞;喷嘴孔,与上述流路的一开口端连通;上述缸的由上述活塞划分出的内部中的空气室,上述流路的另一开口端在上述空气室开口;阀机构,根据上述喷嘴体的下压使上述容器的内部与上述空气室连通,并且使上述流路与上述空气室连通;外部空气导入孔,形成为在板厚方向贯通上述缸的筒状部,将上述容器的外部和上述容器的内部连通;以及工作阀,安装于上述缸的外周面将上述外部空气导入孔关闭,并且在上述容器的内压比外部压力低的情况下从上述缸的外周面离开而使外部空气经由上述外部空气导入孔向上述容器内流入,上述排出装置的特征在于,上述缸具有:上述轴线方向上的上端部;和直径比上述上端部大的下端部,上述工作阀具有:环形的环状部,形成为内径至少比上述下端部的外径大;和阀芯部,形成为从上述环状部向上述轴线方向延伸,并且在上述缸的半径方向上在与上述外部空气导入孔之间空出间隙地覆盖上述外部空气导入孔并相对于上述容器的内部遮挡上述外部空气导入孔。
优选为在本发明中,上述工作阀还具有鼓出部,上述鼓出部形成为在上述阀芯部的在上述轴线方向上与上述环状部相反的一侧的端部在上述半径方向上朝向内侧突出,并且与上述缸的外周面遍及整周地以气密状态接触,上述间隙通过上述鼓出部与上述缸的外周面接触而形成于上述阀芯部与上述缸的外周面之间。
优选为在本发明中,上述环状部是在上述轴线方向上夹在上述罩与上述口部之间的衬垫。
优选为在本发明中,上述上端部是在上述轴线方向上比上述缸的形成有上述外部空气导入孔的部分靠上侧的部分,上述上端部包括供上述环状部配置的嵌合部。
优选为在本发明中,上述阀芯部形成为在上述轴线方向上从上述环状部朝向与该环状部相反的一侧的端部而内径逐渐变小的锥状。
优选为在本发明中,上述工作阀的按照JIS K-6253(ISO7619)的A型测量出的硬度计硬度为60以上且90以下。
优选为在本发明中,上述阀芯部的厚度为0.3mm以上且2.0mm以下。
优选为在本发明中,遍及上述上端部的外周面整周地形成有在上述半径方向上朝向外侧突出的凸条部,遍及上述阀芯部中的上述环状部侧的内周面整周地形成有与上述凸条部以气密状态嵌合的凹槽部。
根据本发明,在轴线方向上缸的上端部形成为直径比该上端部的下侧的下端部大。另外,工作阀的环状部的内径形成为至少比缸的下端部的外径大。因此在相对于缸安装工作阀时,例如首先利用缸的下端部将工作阀的环状部嵌合于缸。然后使该工作阀朝向缸的上端部移动。环状部的内径相对于缸的下端部的外径大,所以能够容易地使工作阀在轴线方向上从缸的下端部移动到上端部。即,工作阀相对于缸的组装性良好。另外,工作阀的阀芯部在半径方向上在与缸之间空出间隙地覆盖外部空气导入孔并相对于容器的内部遮挡外部空气导入孔。外部空气经由外部空气导入孔向该间隙流入,因此阀芯部与外部空气接触的面积、即受压面积变大。因此,在容器的内压成为所谓的负压的情况下,使阀芯部在半径方向上朝向外侧变形的载荷能够变大。即,即使是负压较小的情况,也能够使阀芯部以从缸的外周面离开的方式弹性变形而可靠地打开外部空气导入孔,使外部空气经由外部空气导入孔向容器内流入。与此相对地,在容器的内部压力和外部压力几乎相等的情况下,阀芯部与缸的外周面接触相对于容器的内部遮挡外部空气导入孔。这样,根据本发明,能够根据上述的容器的内部压力的变化使工作阀可靠地工作,即使由于输送时的振动等而施加使工作阀从缸的外周面离开的不希望的载荷,也能够防止或抑制如下情况:弹性变形而外部空气导入孔打开,从而容器内的内容物经由该外部空气导入孔向缸内浸入。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的排出装置的一个例子的剖视图。
图2是本发明的实施方式中的工作阀的立体图。
图3是本发明的实施方式中的工作阀的侧视图。
图4是本发明的实施方式中的工作阀的俯视图。
图5是表示本发明的实施方式中的工作阀的一部分的剖视图。
图6是表示在空气缸的外周面安装了工作阀的状态的剖视图。
图7是表示向空气缸安装工作阀的过渡状态的剖视图。
图8是表示工作阀的鼓出部从空气缸的外周面离开了的状态的剖视图。
具体实施方式
本发明的实施方式所涉及的排出装置构成为:安装于容器的口部,在通过由下压喷嘴体带来的泵作用将填充至该容器的内部的具有发泡性的液体挤出时,将空气一并挤出并将两者混合,从而使其发泡从喷嘴体排出。因此,上述装置具备挤出空气的空气缸和空气活塞。在该空气缸中,为了抑制或消除容器的内部成为负压的情况,而形成有使外部空气向容器内流入的外部空气导入孔。如上所述,该外部空气导入孔抑制或消除容器的内部成为负压的情况,因此在除使外部空气向容器内流入的情况以外的情况下,通过工作阀相对于外部遮挡容器的内部。本发明的实施方式所涉及的排出装置构成为:容易将工作阀安装于上述的空气缸,另外在除使外部空气向容器内流入的情况以外的情况下,通过工作阀可靠地关闭外部空气导入孔来防止或抑制液体向空气缸内浸入。
图1是表示本发明的实施方式所涉及的排出装置的一个例子的剖视图。图1所示的排出装置1有时被称为泵发泡器(pump foamer)或泵分配器(pump dispenser),构成为:通过将已填充至容器B的内部的具有发泡性(或起泡性)的液体和空气混合而形成泡,并将该泡排出。即,图1所示的排出装置1具备可装卸地装配于容器B的未图示的口部的底罩(以下简记为罩)2。作为一个例子,容器B是塑料瓶并一体地形成有筒状的瓶身部和将瓶身部的下端部关闭的底部。口部是形成于容器B的瓶身部的上端侧的圆筒状的开口部,在口部的外周面形成有外螺纹。在罩2形成有与该外螺纹嵌合的内螺纹。即,将口部旋入于罩2。此外,上述的具有发泡性(或起泡性)的液体相当于本发明的实施方式中的内容物。
另外,图1所示的排出装置1具备装卸自如地嵌合于罩2的顶罩3。顶罩3覆盖后述的排出孔,在使用排出装置1时、即从排出孔排出内容物时,从罩2取下顶罩3使排出孔露出。与此相对地,在不使用排出装置1时、即不从排出孔排出内容物时,将顶罩3安装于罩2来覆盖排出孔。这是为了保护排出装置1不受误操作、尘埃等的影响。
如图1所示,罩2具备:外圆筒部4,外径比口部的外径大;和内圆筒部5,在外圆筒部4的内侧和外圆筒部4设置于同心圆上。内圆筒部5是所谓的突起部,设定为:其外径比口部的内径小,并且轴线方向上的长度比外圆筒部4短。上述外圆筒部4的上端部和内圆筒部5的上端部由在排出装置1的高度方向上朝向上侧(图1中的上方)突出的穹顶状的上表面部6连结。即,一体地形成外圆筒部4、内圆筒部5以及上表面部6。另外,在外圆筒部4的内周面形成有上述的内螺纹。在上表面部6的中心部形成有内径比内圆筒部5的内径小的开口部7。在该开口部7内以可在轴线方向(图1中为上下方向)动作的方式配置有对排出装置1进行泵作用的喷嘴体8。该喷嘴体8的轮廓形状、即与开口部7嵌合的部分的轮廓形状和开口部7的形状几乎相同,喷嘴体8构成为能够以开口部7的内周缘为引导在轴线方向移动。此外,在半径方向上在开口部7与喷嘴体8之间设置有微小的间隙以使空气能够流通。经由该间隙向后述的空气缸的活塞头的上部空间导入空气。
喷嘴体8具有:顶面部9,作为所谓的喷嘴头被施加下压力;排出口10,排出泡状的内容物;圆筒状的内筒部11,形成有与该排出口10连通的流路P;以及圆筒状的外筒部12,直径比内筒部11大并且和内筒部11形成于同心圆上。此外,排出口10相当于本发明的实施方式中的喷嘴孔。顶面部9的一部分是以喷嘴体8的轴心为中心的在半径方向上向外侧且向上方延伸突出的筒状,该部分成为排出口10。内筒部11及外筒部12在轴线方向上从喷嘴体8的顶面部9向图1中的下方延伸,轴线方向上的内筒部11的长度设定为比外筒部12短。
在图1所示的例子中,在内筒部11的内周面***嵌合有形成均匀的泡的网架13。具体而言,内筒部11的内径在轴线方向上在顶面部9侧的部分与除此以外的部分相比稍微变小。以将网架13的上端部抵接于该内筒部11中的内径较小的部分的方式,在内筒部11的内径变大的部分配置网架13。网架13是筒状的部件,在轴线方向上的两端部分别安装有未图示的网等多孔质体。于是构成为:由于与空气混合而起泡了液体通过网架13,从而成为极细且均匀的泡。
在罩2的内侧配置有缸14。如图1所示,缸14嵌合于内圆筒部5的外周侧而与罩2一体化。在缸14中的与内圆筒部5嵌合的部分、即缸14的上端部形成有在半径方向上向外侧延伸的凸缘15。凸缘15的外径是口部的前端部的外径(口部的开口部的外径)程度或比其稍微大的程度的外径。而且,为了在口部的前端部(开口端)与凸缘15的下表面(图1中凸缘15的下表面)之间确保气密性及液密性,夹住后述的工作阀的环状部作为密封件、衬垫。另外,可以在凸缘15与工作阀的环状部之间设置使气密性及液密性提升的接触环。
如上所述,缸14中的凸缘15的下侧部分是供工作阀的环状部配置的嵌合部16,该嵌合部16的内径和外径设定为比在轴线方向上缸14中的嵌合部16的下侧的后述的空气缸的内径和外径大。即,在轴线方向上在缸14中的嵌合部16的下侧形成有缸14的内径及外径发生变化的台阶部17。该台阶部17的外径设定为比嵌合部16的外径稍小,比后述的空气缸的外径稍大。台阶部17的内径构成为从嵌合部16朝向空气缸逐渐变小。此外,上述的嵌合部16、台阶部17等相当于本发明的实施方式中的上端部。
对缸14的结构具体进行说明,在此处所示的缸14一体地形成有:空气泵的空气缸18,朝向喷嘴体8挤出空气;和液体泵的液体缸19,朝向喷嘴体8挤出上述的液体。空气缸18是缸14中在轴线方向上一体地形成于嵌合部16的下侧的部分,在该空气缸18的上端部20在空气缸18的板厚方向贯通地形成有第一吸气孔21,上述第一吸气孔21相当于本发明的实施方式中的外部空气导入孔,向容器B的内部引入空气。此外,在此处所示的例子中,空气缸18的上端部20是在轴线方向(图1的上下方向)上比缸14、空气缸18的中央部靠上侧的部分。在该上端部20形成有上述的台阶部17,上端部20中的比形成有台阶部17的部分靠上侧的部分成为嵌合部16。
空气缸18中在轴线方向上比台阶部17靠下侧的部分是实质上作为空气缸18发挥功能的部分,是遍及轴线方向全长地几乎相同的内径的筒状。该筒状的部分相当于本发明的实施方式中的缸的筒状部。另外,比台阶部17靠下侧的部分的外径比台阶部17小,并且形成为遍及轴线方向全长地设定为几乎相同的外径。另外,在本发明的实施方式所涉及的排出装置1中,在空气缸18的上端部20安装有工作阀22,在输送已填充了液体并安装了该排出装置1的容器B时,上述工作阀22抑制液体经由第一吸气孔21向后述的空气室内浸入。关于该工作阀22的结构,后文叙述。
液体缸19形成为直径比空气缸18小的筒状,并且和空气缸18形成于同心圆上。另外,如图1所示,液体缸19的一部分以在半径方向上从下侧挤入空气缸18的内侧的状态形成。即,液体缸19和空气缸18在轴线方向上稍微错开地形成,它们的至少一部分在半径方向相互重叠。此外,在此处所示的例子中,液体缸19与空气缸18形成为连续。如图1所示,这些缸18、19的边界部分是将空气缸18的底部以向图1中的上方突出的方式弯曲而形成的凸曲面状的部分,通过后述的液体活塞的凸缘与该边界部分接触,阻止喷嘴体8及各活塞的进一步移动(推动)。该位置是向容器B侧推动各活塞的情况下的喷嘴体8及各活塞的行程末端即下止点。
在空气缸18的内周面嵌合有空气活塞23,上述空气活塞23维持气密状态并在轴线方向(图1中的上下方向)滑动。由上述空气缸18和空气活塞23构成空气泵。该空气活塞23具有:活塞头24,在图1中的上下对空气缸18的内部进行划分;和滑动部25,与活塞头24一体地形成并与空气缸18的内周面接触。由空气缸18和活塞头24划分出的两个内部中在图1中的上下方向上处于活塞头24的下侧的内部成为空气室26。在图1所示的例子中,滑动部25形成为圆筒状,构成为在该圆筒状部分的上下两处维持气密性并可滑动地与空气缸18的内周面接触。于是,滑动部25通过在轴线方向往复运动而从空气缸18的内侧开闭第一吸气孔21。此外,如上所述,空气缸18的嵌合部16是与内圆筒部5嵌合的部分,所以供滑动部25维持气密性并可滑动地接触的部分是空气缸18的内周面中除嵌合部16以外的部分、即空气缸18的内周面中比台阶部17靠下侧的部分。
在半径方向上在活塞头24中的规定的半径位置形成有第二吸气孔27,上述第二吸气孔27形成为在板厚方向上贯通活塞头24,使空气向空气室26的内部流入。另外,在半径方向上在比活塞头24的第二吸气孔27靠内侧部分安装有成形阀28,上述成形阀28根据空气室26的内压将空气室26和容器B的外部连通,另外将空气室26和后述的混合室连通。
上述成形阀28具备:圆筒状的轴部,嵌入于被形成在活塞头24的凹部;环状的外侧阀部29,在半径方向上由从凹部露出的轴部的端部向外侧延伸;以及环状的内侧阀部30,在半径方向上由从凹部露出的轴部的端部向内侧延伸。外侧阀部29以如下方式从空气室26的内侧覆盖第二吸气孔27,即:在空气室26的内压比容器B的外部压力即大气压大的情况下将第二吸气孔27关闭,在空气室26的内压比容器B的外部压力低的情况下将第二吸气孔27打开。即,由该外侧阀部29构成相对于空气室26导入、截断外部空气的空气吸入阀。在以下的说明中,将外侧阀部29记载为空气吸入阀29。另外,内侧阀部30以如下方式与后述的液体活塞的凸缘接触,即:在空气室26的内压比容器B的外部压力高的情况下将空气室26和混合室连通,在空气室26的内压比容器B的外部压力低的情况下将空气室26与混合室的连通状态截断。即,由该内侧阀部构成向混合室供给或挤出空气室26的空气的空气排出阀。在以下的说明中,将内侧阀部30记载为空气排出阀30。
另外,在半径方向上在活塞头24的中心部一体地形成有向与容器B相反的一侧(图1中的上侧)延伸的圆筒部31。圆筒部31的一端部(图1中的上端部)与形成于上述的喷嘴体8的内筒部11嵌合,并且与网架13的下端部嵌合。在图1所示的例子中,在圆筒部31的一端部的外周面形成有凸条部,并且在内筒部11的内周面形成有与凸条部嵌合的凹槽部。通过这些凸条部与凹槽部的嵌合,而圆筒部31和内筒部11稳固连结。此外,圆筒部31和内筒部11也可以通过螺纹嵌合、过盈配合(过渡配合)等方法连结。另外,网架13的上端部设定为比其下端部大,因此,网架13的上端部钩挂于圆筒部31的前端部而无法在轴线方向上向下方拔出网架13。
在圆筒部31的另一端部(图1中的下端部)一体地形成有混合室32。该混合室32是将从空气室26挤出的空气和从后述的液体室挤出的液体混合来产生泡的部分。在图1所示的例子中,设置从混合室32侧朝向圆筒部31的下端部突出的中空部,在该中空部的前端部形成有贯通孔且该贯通孔成为节流孔,将混合室32中产生的泡从该节流孔强势挤出。另外,在混合室32的内部形成有在半径方向上向内侧突出的板片状的突起部33。在空气活塞23向容器B侧推动了规定长度的情况下,该突起部33与形成于后述的轴状部件的一端部的阀芯的上端部接触向容器B侧推动轴状部件。因此,在空气活塞23处于所谓的上止点的情况下,在突起部33与轴状部件的阀芯的上端部之间设定有规定的间隙。此外,图1所示的例子示出空气活塞23处于上止点的状态。
在圆筒部31的另一端部中的混合室32的下侧嵌合有液体泵的液体活塞34。如图1所示,液体活塞34形成为在轴线方向延伸的筒状,其一端部(图1中的上端部)嵌合于圆筒部31的另一端部。具体而言,在圆筒部31的另一端部形成有供液体活塞34的一端部嵌合的向轴线方向凹陷的凹部。该凹部的内径设定为供液体活塞34的一端部嵌合的程度的内径。另外,在这些凹部与液体活塞34的一端部之间形成有未图示的空气流路。该空气流路的一端部与上述的混合室32连通,另一端部与由液体活塞34和空气活塞23划分出的空间连通。此外,若向容器B侧推压喷嘴体8中的顶面部9而下压喷嘴体8,则空气活塞23向容器B侧移动,空气室26的容积或空气室26的内部容积减少。通过这样空气室26的内部被加压,空气室26的内部空气被从空气室26挤出。即打开空气排出阀30从空气室26挤出空气,该空气向由液体活塞34和空气活塞23划分出的空间流入。然后,经由上述的空气流路向混合室32流入。
在液体活塞34的一端部侧的外周面形成有在半径方向上向外侧突出的凸缘35。如上所述,该凸缘35限制空气活塞23及液体活塞34的下限位置。另外,如图1所示,在喷嘴体8处于上止点的状态下,空气排出阀30与凸缘35的上表面接触。液体活塞34的另一端部以维持液密状态并在轴线方向(图1中的上下方向)滑动的方式嵌合于液体缸19的内周面。因此,由液体缸19和液体活塞34构成上述的液体泵,由液体缸19和液体活塞34形成的筒状的空间成为液体室36。若向容器B侧推压喷嘴体8中的顶面部9而下压喷嘴体8,则液体活塞34与空气活塞23一起向容器B侧移动,上述液体室36的容积或液体室36的实质性的内部容积减少。通过这样,液体室36的内部被加压,液体室36的内部的液体被从液体室36挤出。已被挤出的液体向混合室32流入。
此外,上述空气室26和液体室36构成为:被挤出的空气与发泡性(起泡性)的液体(内容物)的容积比为16以上且30以下。这是用于使排出的泡的发泡倍率处于16至30的范围内的构造,并且是用于使泡密度为0.03g/cm3以上0.06g/cm3以下的构造,若用空气缸18的内径DA和液体缸19的内径DL表示,则
16≤(DA2-DL2)/DL2≤30。
这里,空气缸18的内径DA是供空气活塞23滑动的部位的平均内径(直径),同样地,液体缸19的内径DL是供液体活塞34滑动的部位的平均内径(直径)。此外,下限值“16”及上限值“30”是考虑到测量误差等而将小数点以下的数值四舍五入了的值,因此,并不排除超过这些上下限值不足“1”的值。
另外,在液体室36的内部配置有:复原机构,在解除了将喷嘴体8以及各活塞23、34向容器B侧下压的力的情况下,使这些喷嘴体8以及各活塞23、34向初始位置复原移动;和阀机构,根据喷嘴体8的下压而将液体室36与容器B的内部连通,另外将液体室36与混合室32及流路P连通。首先对复原机构进行说明。在此处所示的实施方式中,复原机构构成为通过螺旋弹簧(以下简记为弹簧)37使喷嘴体8以及各活塞23、34复原移动。在液体活塞34的另一端部形成有使弹簧37的一端部嵌合的弹簧承受部,在液体缸19的底部内周部设置有与此同样的的弹簧承受部。弹簧37以压缩了的状态配置于这些弹簧承受部之间。因此,在液体活塞34始终作用有向与容器B侧相反的一侧(图1的上侧)上推的弹力。
对阀机构进行说明,沿着液体缸19的中心轴线配置有轴状部件38。轴状部件38的一端部(图1中的上端部)从液体活塞34的一端部突出。在该轴状部件38的一端部一体地形成有阀芯39。该阀芯39是外径朝向轴状部件38的一端部侧逐渐增大的锥状的部分。与此相对地,在液体活塞34的一端部(图1中为液体活塞34的上端部)形成有在半径方向上朝向内侧即朝向流路P的中心侧变凸的环状凸部。该环状凸部位于比阀芯39靠容器B侧的位置,设定为通过其最小内径比阀芯39的外径小而卡合于阀芯39的锥面。另外,环状凸部的上表面(朝向阀芯39的锥面的面)形成为内径在上侧逐渐变大的锥状或漏斗状。因此,该环状凸部构成为从图1的下侧与阀芯39接触而将流路P及液体室36关闭为液密状态。即,该环状凸部成为阀座部40。
在图1所示的例子中,轴状部件38的与阀芯39相反的一侧的另一端部(图1中的下侧的端部)是向下的箭头形状或剖面三角形状。该另一端部***于被设置在液体缸19的底部的筒状的卡止体41的内部,且与卡止体41的内周面接触,并且以该状态在卡止体41的内周面滑动。更具体而言,轴状部件38的下端部的外径设定为比卡止体41的内周面的内径稍大,以使其外径变小的方式使其弹性变形而***于卡止体41的内部。即,在轴状部件38的另一端部以使其外周面与卡止体41的内周面接触的方式产生弹力,在使轴状部件38在轴线方向移动的载荷未特别作用于轴状部件38的状态下,通过该弹力、卡止体41的内周面与轴状部件38的另一端部之间的摩擦力来阻止向轴线方向的移动。即,轴状部件38的另一端部成为与卡止体41匹配的卡合部42。
卡止体41的一端部(图1中的上端部)的内周部形成为上述的箭头形状或剖面三角形状,成为钩挂于在轴状部件38的卡合部42产生的颚的部分的钩部43。由此,防止轴状部件38相对于卡止体41脱落,阻止喷嘴体8以及各活塞23、34进一步的移动。该位置是使各活塞23、34向初始位置复原移动的情况下的喷嘴体8以及各活塞23、34的行程末端即上止点。在轴线方向上在卡止体41的下侧的侧面,在周向上以恒定的间隔形成有多个成为液状的内容物的流路的狭缝44。卡止体41的内侧如以下说明那样与容器B的内部连通,所以内容物从卡止体41的内侧经由狭缝44向其外侧的液体室36流动。
在液体缸19的底部设置有止回阀,上述止回阀在从容器B的内部向液体室36的内部吸起内容物进行填充的情况下成为“开”,在从液体室36挤出内容物的情况下成为“闭”。在此处所示的例子中,上述止回阀由球阀45构成,在液体缸19的底部形成有内径在上侧逐渐变大的锥状的阀座部46。以相对于该阀座部46的锥面在轴线方向上从阀座部46的上侧接触的方式配置有球47。并且,在液体缸19的底部连结有用于将填充至容器B的内部的内容物向液体室36的内部导入的管48。该管48的前端部延伸到容器B的未图示的底部附近。
这里,对上述的工作阀22的结构进行说明。图2是本发明的实施方式中的工作阀22的立体图,图3是本发明的实施方式中的工作阀22的侧视图,图4是本发明的实施方式中的工作阀22的俯视图,图5是表示本发明的实施方式中的工作阀22的一部分的剖视图,图6是表示在空气缸18的外周面安装了工作阀22的状态的剖视图。工作阀22安装为以气密状态紧贴于空气缸18的外周面,构成为根据与喷嘴体8的上下运动相应的容器B的内压的变化而弹性变形来将第一吸气孔21开闭。在此处所示的例子中,工作阀22具有:环形的环状部49;和圆筒状的阀芯部50,以在轴线方向上向环状部49的下侧延伸的方式一体地形成于环状部49。环状部49的内径设定为在无负荷的状态即向空气缸18安装前的状态下至少比空气缸18的下端部的外径大,另外设定为比空气缸18的嵌合部16的外径稍大。这是为了提升工作阀22向空气缸18的安装作业性。
环状部49的外径设定为在无负荷的状态下是未图示的容器B的口部的前端部的外径程度或比该外径稍大。另外,如图1、图6所示,环状部49的外径设定为缸14的凸缘15的外径程度或比该外径稍小。这是为了在口部的前端部(开口端)与空气缸18的凸缘15之间夹持环状部49作为密封件或衬垫来确保容器B的气密性及液密性。
如图2、图3以及图5所示,阀芯部50形成为内径及外径在轴线方向上朝向与环状部49相反的一侧的端部逐渐减少的锥状。轴线方向上的阀芯部50的长度设定为比空气缸18的上端部的长度短。
如图5、图6所示,在轴线方向上在阀芯部50的上端侧形成有在半径方向上向外侧稍微凹陷的凹槽部51,在空气缸18的嵌合部16的外周面形成有与该凹槽部51嵌合的凸条部52。在半径方向上凸条部52的前端部的外径设定为在无负荷的状态下在半径方向上比凹槽部51的底部的内径大。因此,若将凸条部52和凹槽部51嵌合,则阀芯部50弹性变形而两者以气密状态紧贴。另外,相对于空气缸18定位工作阀22,阻止工作阀22向轴线方向的移动。
在轴线方向上在阀芯部50的下端部形成有在半径方向上朝向内侧突出的鼓出部53。鼓出部53是与空气缸18的上端部20的外周面接触的部分。在此处所示的例子中,在半径方向上鼓出部53的内侧面呈在半径方向上朝向内侧突出的几乎恒定曲率的圆弧状,如图5、图6所示,鼓出部53的剖面形状为突圆弧状。在半径方向上鼓出部53的内侧面的内径设定为在无负荷的状态下比空气缸18的上端部的外径稍小。这是为了使鼓出部53相对于空气缸18的上端部遍及其整周地以气密状态紧贴。另外,阀芯部50中的除鼓出部53以外的部分的内径设定为在无负荷的状态下至少比空气缸18的外径大。因此,若将工作阀22安装于空气缸18的规定位置,则与上述的凹槽部51同样地,鼓出部53弹性变形,被遍及空气缸18的上端部的外周面整周地强力按压,两者以气密状态紧贴。即,如图1、图6所示,工作阀22相对于空气缸18的外周面在凹槽部51和鼓出部53这上下两处接触。通过这样在与空气缸18的外周面之间形成微小的间隙54,另外相对于容器B的内部遮挡第一吸气孔21。此外,对于鼓出部53的内径与空气缸18的上端部的外径之差亦即重叠量,在对上述的工作阀22与空气缸18的外周面之间的气密性或紧贴性、与工作阀22相对于空气缸18的安装作业性等的平衡进行考虑设计的基础上来确定。
在向容器B侧推动空气活塞23而滑动部25向第一吸气孔21的下方移动了的情况下,上述的工作阀22的阀芯部50与空气缸18的外周面之间的间隙54经由第一吸气孔21而与容器B的外部连通。因此,容器B的外部压力即大气压作用于上述间隙54。在半径方向上隔着阀芯部50与上述间隙54相反的一侧是容器B的内部,因此容器B的内部压力和外部压力作用于阀芯部50,上述间隙54作为空气腔室发挥功能,上述空气腔室利用容器B的内部压力与大气压的差压使工作阀22的阀芯部50在半径方向弹性变形。在以下的说明中将间隙54记载为空气腔室54。
此外,对将工作阀22安装于空气缸18前的状态下的空气缸18与工作阀22的尺寸关系进行说明,在此处所示的例子中,上述的嵌合部16的外径设定为24.6mm,台阶部17的外径设定为24.3mm,工作阀22的鼓出部53所接触的空气缸18的外周面的外径设定为24.1mm。另外,工作阀22的鼓出部53的内径设定为23.8mm。因此,鼓出部53的内径与空气缸18的上端部的外径之差亦即重叠量为0.15mm。阀芯部50的内径至少设定为24.3mm,因此,在此处所示的例子中,空气缸18的外周面与同该外周面对置的阀芯部50的内侧面的间隔即空气腔室54在半径方向上的宽度或高度设定为0.2mm左右。并且,环状部49的内径设定为24.7mm,空气缸的内径设定为22.4mm。阀芯部50的厚度设定为0.3mm。
上述工作阀22例如由合成树脂材料构成,通过根据上述的差压进行弹性变形而从空气缸18的外周面离开,打开第一吸气孔21,使空气向容器B的内部流入。另外,在没有上述的差压或差压较小的情况下,维持相对于空气缸18的外周面以气密状态接触的状态遮挡第一吸气孔21。因此,工作阀22只要能够利用上述的差压而弹性变形从而将第一吸气孔21开闭即可,其材料并不特别限定。
对工作阀22的弹性变形的容易度、即构成工作阀22的合成树脂材料的硬度、厚度等进行说明。在本发明的实施方式中,工作阀22由按照JIS K6253(ISO7619)中规定的A型测量出的硬度计硬度为60以上且90以下的弹性体构成。这是因为在弹性体的硬度计硬度不足60的情况下,阀芯部50过度柔软,例如有可能即使由于输送时的振动等也容易弹性变形而鼓出部53从空气缸18的外周面离开,第一吸气孔21的密封性受损。因此,为了避免这样,由硬度计硬度为60以上的弹性体构成工作阀22。
与此相对地,在弹性体的硬度计硬度比90大的情况下,阀芯部50过度***,例如有可能即使容器B的内部压力比外部压力低而成为了负压,阀芯部50也不易由于它们的差压而弹性变形,无法使鼓出部53从空气缸18的外周面离开。即,有可能即使容器B内变为负压,也无法使外部空气经由第一吸气孔21向容器B内流入。因此,为了避免这样,由硬度计硬度为90以下的弹性体构成工作阀22。并且,在弹性体的硬度计硬度比90大的情况下,环状部49也***,变得不易弹性变形。因此,当在口部的前端部与空气缸18的凸缘15之间夹持了环状部49的情况下,有可能在口部的前端部与环状部49之间、空气缸18的凸缘15与环状部49之间产生间隙而无法确保容器B的气密性及液密性。因此,也为了避免这样,将硬度计硬度设为90以下。此外,为了提升工作阀22对第一吸气孔21的密封性,另外通过上述的差压使工作阀22可靠地工作,优选为弹性体的硬度计硬度为70以上且85以下。
另外,本发明的实施方式中的工作阀22的阀芯部50的厚度设定为0.3mm以上且2.0mm以下。这是因为在阀芯部50的厚度不足0.3mm的情况下,截面二次轴矩(日文:断面二次モーメント)变小,与硬度计硬度较小的情况同样地,例如有可能即使由于输送时的振动等也容易弹性变形而鼓出部53从空气缸18的外周面离开,第一吸气孔21的密封性受损。因此,为了避免这样,将阀芯部50的厚度设为0.3mm以上。
与此相对地,在阀芯部50的厚度比2.0mm大的情况下,截面二次轴矩变大,例如有可能即使容器B的内部压力比外部压力低而成为了负压,阀芯部50也不易由于它们的差压而弹性变形,无法使鼓出部53从空气缸18的外周面离开。即,与硬度计硬度较大的情况同样地,有可能即使容器B内变为负压,也无法使外部空气经由第一吸气孔21向容器B内流入。因此,为了避免这样,将阀芯部50的厚度设为2.0mm以下。
接下来,对工作阀22相对于空气缸18的安装作业性进行说明。图7是表示向空气缸18安装工作阀22的过渡状态的剖视图。首先在空气缸18的下端部嵌合工作阀22的环状部49。或者将空气缸18的下端部向环状部49***。在该状态下,使工作阀22朝向嵌合部16移动。如上所述,环状部49的内径设定为比空气缸18的嵌合部16及下端部的外径大,所以能够容易地使工作阀22沿着空气缸18的外周面在轴线方向移动。工作阀22的鼓出部53的内径设定为比空气缸18的外径小,因此它们相互接触,在它们之间产生卡合力。该卡合力以阻碍工作阀22移动的方式发挥作用,但在本发明的实施方式的工作阀22中,除鼓出部53以外的部分并未特别紧贴于空气缸18的外周面,因此与工作阀22的内周面整面紧贴于空气缸18的外周面的情况相比,能够容易地使工作阀22移动到嵌合部16。
另外,环状部49的内径设定为比台阶部17的外径大,因此能够使环状部49容易地越过台阶部17移动到嵌合部16。如上所述,在该嵌合部16形成有凸条部52,因此例如用手指捏住环状部49使环状部49在半径方向上朝向外侧弹性变形,将凸条部52嵌合于被形成在工作阀22的阀芯部50的凹槽部51。凸条部52的外径设定为比凹槽部51的内径大,所以凹槽部51和凸条部52以维持气密性或液密性的方式紧贴。另外,由此,相对于空气缸18定位工作阀22。与此同样地,鼓出部53以维持气密性或液密性的方式紧贴于空气缸18的外周面。通过这样,工作阀22与空气缸18的外周面在轴线方向的上下两处以遍及该外周面整周地维持气密性或液密性的方式紧贴,在工作阀22与空气缸18之间形成空气腔室54。另外,第一吸气孔21相对于容器B的内部被工作阀22遮挡。
对本发明所涉及的排出装置1的作用进行说明。首先,在将喷嘴体8下压的力未特别作用于该喷嘴体8的情况下,如图1所示,喷嘴体8处于上止点。即,在图1所示的状态下,各活塞23、34由弹簧37的弹力向各缸18、19内的上方(图1中的上方)上推。因此,形成于液体活塞34的一端部的阀座部40被按压于轴状部件38的阀芯39,液体室36与混合室32及流路P的连通被截断。另外,轴状部件38的卡合部42钩挂于卡止体41的钩部43来防止相对于卡止体41脱落。球阀45的球47由于液体室36内的内容物或者由于自重而与阀座部46接触,液体室36与容器B内部的连通被截断。并且,形成于空气缸18的第一吸气孔21由空气活塞23的滑动部25从空气室26的内侧关闭。另外,第二吸气孔27由空气吸入阀29维持为覆盖的状态,空气排出阀30维持为与液体活塞34的凸缘35接触的状态。即,空气吸入阀29及空气排出阀30一起关闭。工作阀22的阀芯部50相对于空气缸18的外侧空出微小的间隙地覆盖第一吸气孔21,工作阀22的鼓出部53的内侧面紧贴于空气缸18的上端部的外周面。即,第一吸气孔21由工作阀22从空气缸18的外侧遮挡。
另外,在本发明的实施方式中,构成工作阀22的弹性体的硬度计硬度、阀芯部50的厚度等最佳化为即使输送时的振动作用于工作阀22也维持第一吸气孔21的密封性。因此,在图1所示的状态下,即使伴随输送的振动作用于工作阀22,工作阀22也不易由于该振动而弹性变形。因此,第一吸气孔21能够维持相对于容器B内部由工作阀22遮挡的状态。即,能够防止或抑制工作阀22由于输送时的振动以从空气缸18的外周面离开的方式弹性变形而第一吸气孔21打开,从而内容物经由该第一吸气孔21向空气缸18、空气室26内浸入的情况。
若从图1所示的状态稍微下压喷嘴体8,则各活塞23、34受到该下压力被向容器B侧下压。另一方面,轴状部件38的卡合部42由上述弹力、摩擦力等按压于卡止体41的内周面。即,在该时间点,除上述弹力、摩擦力以外的力未特别作用于轴状部件38。因此,在从图1所示的状态稍微下压了喷嘴体8的状态下,轴状部件38固定于卡止体41,维持相对于各缸18、19停止的状态。另外,轴状部件38相对于液体活塞34相对移动。在液体活塞34向容器B侧移动直到空气活塞23被进一步下压而形成于圆筒部31的内周面的突起部33与轴状部件38的阀芯39接触为止之前,产生这样产生轴状部件38和液体活塞34相对移动的状态。
另外,如上所述若液体活塞34被下压,则液体活塞34的阀座部40从轴状部件38的阀芯39离开。由此,在轴状部件38与阀座部40之间产生间隙而液体室36和混合室32连通。弹簧37收缩液体活塞34被下压了的量,并且液体室36的内部容积减少而液体室36的内压增大。然后,球47被进一步向球阀45的阀座部46按压,液体室36与容器B的内部的连通维持被截断的状态,填充至液体室36的内部的内容物在轴状部件38与阀座部40之间的间隙流动,被向混合室32挤出。
若空气活塞23被向容器B侧下压,则滑动部25向第一吸气孔21的下侧移动。由此,形成于空气缸18的外周面与工作阀22之间的空气腔室54经由第一吸气孔21而与容器B的外部连通,空气腔室54的压力变得和大气压相等。容器B的内部压力变得和外部压力几乎相等,因此未特别产生使工作阀22以从空气缸18的外周面离开的方式弹性变形的载荷。另外,空气室26的内部容积减少空气活塞23被下压了的量。由此,空气室26的内压增大,所以空气吸入阀29被按压于第二吸气孔27。另一方面,空气排出阀30从液体活塞34的凸缘35离开。其结果是,空气室26的内部空气从空气排出阀30流出,并且在形成于圆筒部31与液体活塞34的嵌合部的空气流路流动,被向混合室32挤出。
液体活塞34与空气活塞23一体化,因此与空气活塞23成为一体地被下压。液体室36的内部容积减少液体活塞34被下压了的量。由此,液体室36的内压增大,球阀45的球47由该压力按压于阀座部46,球47维持关闭的状态。液体室36内的液体由于上述压力在阀座部40与阀芯39之间的间隙流动,被向混合室32挤出。
另外,液体室36内的内容物由于轴状部件38的轴状部分与阀座部40的间隙、以及圆筒部31与阀芯39之间的间隙较窄而以流速被增大了的状态向混合室32供给。从空气室26挤出的空气由于上述的空气流路较窄而以流速被增大了的状态向混合室32供给。因此,在混合室32中,空气和液状的内容物成为激烈混合并被搅拌的状态而形成泡。
若进一步下压喷嘴体8,则突起部33与轴状部件38的阀芯39接触。然后,若在突起部33与阀芯39接触的状态下进一步下压喷嘴体8,则轴状部件38由各活塞23、34向容器B侧下压。即,轴状部件38与各活塞23、34成为一体地移动。在该状态下,轴状部件38相对于各缸18、19相对移动。轴状部件38的卡合部42在被按压于卡止体41的内周面的状态下向容器B侧滑动。通过这样,空气室26的内部容积进一步减少,已填充至其内部的空气被从空气室26向混合室32挤出。与此同样地,液体室36的内部的内容物被从液体室36向混合室32挤出。在混合室32中,如上所述,空气和内容物混合并被搅拌而形成泡,该泡由从空气室26及液体室36挤出的空气及内容物从混合室32的节流孔朝向网架13挤出。然后,上述的泡通过网架13而被极细地均匀化,以该状态在流路P流动,被从排出口10向外部排出。
若如上所述各活塞23、34向容器B侧移动而液体活塞34的凸缘35同空气缸18与液体缸19的边界部分接触,则阻止喷嘴体8以及各活塞23、34进一步的移动(推动)。若从空气室26排出其内部的空气并且从液体室36排出内容物而空气室26及液体室36的内部压力下降,变为与外部压力平衡,则空气室26内的空气和液体室36内的液体的排出停止。
若解除对喷嘴体8的下压力,则喷嘴体8以及各活塞23、34由于弹簧37的弹力开始向容器B的口部侧复原移动。另外,在各活塞23、34由于弹簧37的弹力开始复原移动的时间点,除上述弹力、摩擦力以外的力并未特别作用于轴状部件38。因此,轴状部件38成为保持于卡止体41并固定的状态、即相对于各缸18、19停止的状态。各活塞23、34相对于轴状部件38相对移动,其结果是,形成于液体活塞34的一端部的阀座部40接近被形成于轴状部件38的一端部的阀芯39。
若通过这样,液体活塞34向容器B的口部侧复原移动,则液体室36的内部容积增大,伴随其内部容积的增大而液体室36的内部压力成为比大气压低的负压。在液体活塞34的阀座部40尚未与轴状部件38的阀芯39接触的状态下,在阀芯39与阀座部40之间产生间隙,液体室36经由该间隙而与混合室32及流路P连通,并且与排出口10连通。因此,通过由上述的负压引起的吸力而将残留于从排出口10到液体室36的流路P内的泡状的内容物的至少一部分向液体室36的内部吸回。这样的向液体室36的内部吸回流路P内的泡状的内容物的动作状态持续产生直到在喷嘴体8以及各活塞23、34由于弹簧37的弹力而复原移动的情况下阀芯39和阀座部40相互接触而液体室36与流路P的连通状态被截断为止。另外,由于液体室36的负压而球47从球阀45的阀座部46离开,填充至容器B的内部的液体经由管48被向液体室36的内部吸起。此外,泡状的内容物与液状的内容物相比较轻,所以容易由上述的负压向液体室36的内部吸回,向液体室36的内部吸回的泡状的内容物的量与液状的内容物相比较多。
另外,若空气活塞23由于弹簧37的弹力向容器B的口部侧复原移动,则伴随与此,空气室26的内部容积增大,其内部压力下降而成为比大气压低的负压。空气排出阀30由该空气室26的负压按压于液体活塞34的凸缘35,空气排出阀30维持为关闭的状态。另一方面,空气吸入阀29向空气室26侧弹性变形而从活塞头24离开,从而第二吸气孔27被打开。通过这样,活塞头24的上部空间和空气室26经由第二吸气孔27连通。活塞头24的上部空间经由罩2的开口部7与喷嘴体8之间的间隙而与容器B的外部连通,所以外部空气经由该间隙向活塞头24的上部空间流入,该外部空气由于上述负压而经由第二吸气孔27向空气室26流入。
在空气活塞23开始复原移动的时间点,空气活塞23仍是被推至容器B侧的状态。因此,滑动部25在轴线方向上位于第一吸气孔21的下方,第一吸气孔21未被滑动部25覆盖。因此,经由第一吸气孔21而活塞头24的上部空间和空气腔室54连通,空气腔室54的压力变为和大气压相等。与此相对地,容器B内的压力由于液体被向液体室36内吸起而下降,成为负压。
容器B的外部的压力与容器B的内部的压力的差压和面向上述的空气腔室54的阀芯部50的面积的乘积所相应的载荷作用于工作阀22的阀芯部50。于是,阀芯部50由于该载荷而以在半径方向上朝向外侧从空气缸18的外周面离开的方式弹性变形。另外,在本发明的实施方式中,工作阀22的硬度计硬度、阀芯部50的厚度被最佳化以使在产生了上述的差压的情况下工作阀22可靠地工作。另外,通过在空气缸18与工作阀22之间形成空气腔室54,与未形成空气腔室54的情况相比,阀芯部50中的受压面积变大。因此,若由于排出液体而容器B内负压化,则工作阀22通过以往没有的较小的差压而弹性变形。即,工作阀22的鼓出部53从空气缸18的外周面离开而将第一吸气孔21打开,向容器B的内部流入外部空气。图8示出了该状态。
并且,在本发明的实施方式中,构成工作阀22的弹性体的硬度计硬度、阀芯部50的厚度设定为工作阀22的鼓出部53不会由于输送时的振动等而从空气缸18的外周面离开。因此,能够防止或抑制下述情况:在输送时鼓出部53从空气缸18的外周面离开而将第一吸气孔21打开,从而内容物向空气缸18、空气室26内浸入。此外,产生如上所述的工作阀22的工作状态即外部空气经由第一吸气孔21向容器B的内部的流入,直到第一吸气孔21被空气活塞23的滑动部25覆盖或者容器B的内部压力和外部压力平衡为止。
若喷嘴体8以及各活塞23、34通过弹簧37的弹力向容器B的口部侧进一步复原移动,则液体活塞34的阀座部40被按压于轴状部件38的阀芯39而液体室36与流路P的连通被截断。即,各活塞23、34和轴状部件38成为一体。因此,借助液体室36的负压进行的自排出口10侧的泡状的内容物的吸引停止。另一方面,液体室36与容器B的内部经由球阀45的连通状态未被截断,所以填充至容器B的内部的液体由于上述负压而经由管48向液体室36的内部吸起。另外,空气室26与外部的连通状态未被截断,因此伴随空气活塞23的复原移动而空气室26的内部容积增大,由于伴随该内部容积增大而形成的负压,外部空气经由第二吸气孔27向空气室26内流入。并且,在第一吸气孔21未被空气活塞23的滑动部25覆盖的状态下,通过上述的原理,工作阀22的鼓出部53维持为从空气缸18的外周面离开的状态,外部空气向容器B内流入。
若各活塞23、34进一步复原移动,最终轴状部件38的卡合部42钩挂于钩部43,喷嘴体8以及各活塞23、34的复原移动停止。然后,若液体室36的内部压力和容器B的内部压力平衡,则内容物向液体室36的吸起停止。同样地,若活塞头24的上部空间的压力和空气室26的内部压力平衡即空气室26内成为大气压,则外部空气经由空气吸入阀29向空气室26内的流入停止。另外,第一吸气孔21被滑动部25堵塞,由此,容器B的内部与外部经由第一吸气孔21的连通被截断。若空气腔室54内的压力和容器B内的压力平衡,则工作阀22的鼓出部53与空气缸18的外周面接触而第一吸气孔21相对于容器B的内部被遮挡。通过这样,排出装置1成为图1所示的状态。
在本发明的实施方式中,关于借助工作阀22实现的第一吸气孔21相对于容器B的内部的密封性或遮挡性,进行了以下说明的实验来进行评价。即,分别准备硬度计硬度为60、80、90、95的合成树脂材料,由这些合成树脂材料分别构成工作阀22。除由硬度计硬度相互不同的合成树脂材料构成工作阀22以外,各工作阀22的形状、阀芯部50的厚度等几乎相同地构成。然后,准备安装了这些工作阀22的排出装置1和未安装工作阀22的排出装置1,将这些排出装置1分别安装至填充了已着色的水300ml作为内容物的容器B。另外,将各容器B在被减压为-70kPa的真空室内静置约10分钟。10分钟后从真空室取出各容器B,通过目视观察对各排出装置1的空气室26内有无漏出或浸入的水进行评价。同样地,通过目视观察对各容器B的外部有无漏出的水进行评价。此外,在以下的说明中,将安装了由硬度计硬度为60的弹性体构成的工作阀22的排出装置1记载为实验例1,将安装了由硬度计硬度为80的弹性体构成的工作阀22的排出装置1记载为实验例2,将安装了由硬度计硬度为90的弹性体构成的工作阀22的排出装置1记载为实验例3,将安装了由硬度计硬度为95的弹性体构成的工作阀22的排出装置1记载为实验例4,将未安装工作阀22的排出装置1记载为比较例。
(评价)
在安装了比较例的排出装置1的容器B中,在该排出装置1的空气室26内存在有水,能够确认到水向空气室26内的浸入。另外,在安装了实验例4的排出装置1的容器B中,能够确认到水向容器B的外部漏出。这被认为是因为由于硬度计硬度较大而在容器B的口部的前端部与环状部49之间、空气缸18的凸缘15与环状部49之间产生间隙等环状部49的作为密封件、衬垫的密封性较低。相对于此。在安装了实验例1至实验例3的排出装置1的容器B中,在空气室26内以及容器B的外部未发现水,未能确认到水向空气室26内的浸入以及水向各容器B的外部的漏出。即,能够通过工作阀22维持第一吸气孔21相对于容器B的内部的密封性、遮挡性,另外,能够使环状部49作为密封件、衬垫有效地发挥功能。
基于上述的实验例1至4以及比较例的结果,在本发明的实施方式的排出装置1中,将构成工作阀22的弹性体的硬度计硬度设为60以上且90以下。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述的实施方式,在本发明的实施方式中,在空气缸18的外周面与工作阀22的阀芯部50之间形成了空气腔室54,但也可以取而代之,不形成空气腔室54,而是使工作阀22的阀芯部50或鼓出部53紧贴于第一吸气孔21来直接堵塞第一吸气孔21。另外,也可以取代将鼓出部53的内周面形成为恒定曲率的圆弧状,而形成为在轴线方向空出预先决定的间隔地凹凸变化的波状。要点是构成为相对于容器B的内部维持气密性或液密性地遮挡第一吸气孔21即可,应用时可以适当变更。

Claims (8)

1.一种排出装置,具备:罩,安装于容器的口部;缸,安装于所述罩的内侧并且形成为与所述容器的内部连通;活塞,与所述缸的内表面接触并在所述缸的内部沿所述缸的轴线方向往复运动;喷嘴体,上下可动地安装于所述罩,在所述轴线方向上被向所述缸侧推压而推压所述活塞;复原机构,向返回初始位置的方向推压所述活塞;流路,形成为在所述轴线方向贯通所述活塞;喷嘴孔,与所述流路的一开口端连通;所述缸的由所述活塞划分出的内部中的空气室,所述流路的另一开口端在所述空气室开口;阀机构,根据所述喷嘴体的下压使所述容器的内部与所述空气室连通,并且使所述流路与所述空气室连通;外部空气导入孔,形成为在板厚方向贯通所述缸的筒状部,将所述容器的外部和所述容器的内部连通;以及工作阀,安装于所述缸的外周面将所述外部空气导入孔关闭,并且在所述容器的内压比外部的压力低的情况下从所述缸的外周面离开而使外部空气经由所述外部空气导入孔向所述容器内流入,
所述排出装置的特征在于,
所述缸具有:所述轴线方向上的上端部;和直径比所述上端部大的下端部,
所述工作阀具有:环形的环状部,形成为内径至少比所述下端部的外径大;和阀芯部,形成为从所述环状部向所述轴线方向延伸,并且在所述缸的半径方向上在与所述外部空气导入孔之间空出间隙地覆盖所述外部空气导入孔并相对于所述容器的内部遮挡所述外部空气导入孔。
2.根据权利要求1所述的排出装置,其特征在于,
所述工作阀还具有鼓出部,所述鼓出部形成为在所述阀芯部的在所述轴线方向上与所述环状部相反的一侧的端部在所述半径方向上朝向内侧突出,并且与所述缸的外周面遍及整周地以气密状态接触,
所述间隙通过所述鼓出部与所述缸的外周面接触而形成于所述阀芯部与所述缸的外周面之间。
3.根据权利要求1或2所述的排出装置,其特征在于,
所述环状部是在所述轴线方向上夹在所述罩与所述口部之间的衬垫。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的排出装置,其特征在于,
所述上端部是在所述轴线方向上比所述缸的形成有所述外部空气导入孔的部分靠上侧的部分,所述上端部包括供所述环状部配置的嵌合部。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的排出装置,其特征在于,
所述阀芯部形成为在所述轴线方向上从所述环状部朝向与该环状部相反的一侧的端部而内径逐渐变小的锥状。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的排出装置,其特征在于,
所述工作阀的按照JIS K-6253(ISO7619)的A型测量出的硬度计硬度为60以上且90以下。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的排出装置,其特征在于,
所述阀芯部的厚度为0.3mm以上且2.0mm以下。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的排出装置,其特征在于,
遍及所述上端部的外周面整周地形成有在所述半径方向上朝向外侧突出的凸条部,
遍及所述阀芯部中的所述环状部侧的内周面整周地形成有与所述凸条部以气密状态嵌合的凹槽部。
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