JP2015227197A - 泡吐出器 - Google Patents

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阿部 孝之
Takayuki Abe
孝之 阿部
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Abstract

【課題】内容液を泡状にして吐出することができる泡吐出器を提供する。
【解決手段】容器本体10に固定されたシリンダ20と、シリンダ20に回動可能に取り付けられた回動環40と、シリンダ20内に配置され下方に付勢されたプランジャ60と、回動環40の回転動作をプランジャ60の上昇動作に変換する変換機構75と、押し下げ動作により吐出弁51を開弁させて吐出口56aから内容液を吐出させる吐出ヘッド56と、シリンダ20、吸込弁29、吐出管50及びプランジャ60によって囲まれる加圧室93と、を備え、吐出ヘッド56のノズル58の周壁の内側には、吐出管50からの内容液と外部から供給された空気とを混合して気液混合体を生成する造泡部が配設され、造泡部は気液混合体を通過させる発泡部材を備え、ノズル58の周壁には、外部と、発泡部材よりノズル軸方向の内側に位置する部分と、を連通する外気導入口が形成される。
【選択図】図1

Description

本発明は、泡吐出器に関するものである。
従来、例えば下記特許文献1に示されるような、液体吐出容器が知られている。
この液体吐出容器は、口部を有する容器本体と、下端の吸込み口が前記口部から容器本体内に挿入されて容器本体に固定されたシリンダと、シリンダに回動可能に取り付けられた回動環と、回動環に取り付けられ上部に吐出弁が設けられ下部開口がシリンダ内に位置する吐出管と、シリンダ内に配置されると共に吐出管に液密に外嵌して上下摺動可能に設けられ付勢機構により下方に付勢された筒状のプランジャと、回動環とプランジャとの間に設けられ回動環のシリンダに対する回転動作をプランジャのシリンダに対する上昇動作に変換する変換機構と、吐出弁に連結され下方に押し下げ可能になっていて押し下げ動作により吐出弁を開弁させて吐出ノズルから内容液を吐出可能な吐出ヘッドと、シリンダの内周面とプランジャの外周面との間に設けられ、プランジャが最下限位置に位置した時にはプランジャ内側の加圧室に連通し、プランジャが最下限位置から外れて位置した時には加圧室から遮断される液圧逃がし通路と、シリンダの内周面とプランジャの外周面との間に設けられ外気導入可能な空気流入通路と、シリンダの周壁に形成され容器本体の内部と液圧逃がし通路とを連通する等圧孔と、液圧逃がし通路と空気流入通路との間に設けられ、等圧孔を開閉すると共に、プランジャの外周面に圧接摺動して液圧逃がし通路と空気流入通路との間を開閉する等圧弁と、を備えている。
上記液体吐出容器によれば、回動環を回転操作することで、プランジャが最下限位置から最上限位置まで上昇し、その間に内容液が加圧室内にポンプアップされる(吸い上げられる)。そして、ポンプアップ後、吐出ヘッドを押し下げ操作することで、プランジャが下降し、内容液が吐出ノズルから吐出される。つまり、回動環の回転操作に伴ってプランジャが上昇し、吐出ヘッドの押し下げ操作に伴ってプランジャが下降する動きをすることで、内容液の吐出がなされる。
このように構成された液体吐出容器では、例えばエアゾール等のように加圧ガスを用いることなく、所定量の内容液を加圧して吐出することができる。
特開平8−266961号公報
しかしながら、上記従来の液体吐出容器では、内容液を泡状にして吐出することへの要望があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、内容液を泡状にして吐出することができる泡吐出器を提供することを目的としている。
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明の泡吐出器は、内容液が収容された容器本体と、下端の吸込み口が前記容器本体の口部から容器本体内に挿入されて、該容器本体に固定されたシリンダと、前記シリンダに回動可能に取り付けられた回動環と、前記回動環に取り付けられると共に、上部に吐出弁が設けられ且つ下部開口が前記シリンダ内に位置する吐出管と、前記シリンダ内に配置されると共に、前記吐出管に液密且つ上下摺動可能に外嵌され、付勢機構により下方に付勢された筒状のプランジャと、前記回動環と前記プランジャとの間に設けられ、前記回動環の前記シリンダに対する回転動作を前記プランジャの前記シリンダに対する上昇動作に変換する変換機構と、前記吐出弁に下方に押し下げ可能に連結され、押し下げ動作により吐出弁を開弁させて吐出口から前記内容液を吐出させる吐出ヘッドと、前記吸込み口に配設され、前記シリンダ内への前記内容液の流入を許容し、且つ前記シリンダ外への前記内容液の流出を阻止する吸込弁と、前記シリンダ、前記吸込弁、前記吐出管及び前記プランジャによって囲まれ、前記吸込弁を通して前記シリンダ内に流入した前記内容液が溜められる加圧室と、を備え、前記吐出ヘッドには、筒状のノズルが備えられ、前記ノズルのノズル軸方向の外端に、前記吐出口が形成され、前記ノズルの周壁の内側には、前記吐出管からの内容液と外部から供給された空気とを混合して気液混合体を生成する造泡部が配設され、前記造泡部は、前記ノズルの周壁の内側に挿入された本体筒と、この本体筒に張設され、且つ気液混合体を通過させる発泡部材と、を備え、前記ノズルの周壁には、外部と、前記本体筒の内側において前記発泡部材よりノズル軸方向の内側に位置する部分と、を連通する外気導入口が形成されていることを特徴とする。
この泡吐出器では、回動環を回転操作することで、シリンダに対する回動環の回転動作が、シリンダに対するプランジャの上昇動作に変換され、プランジャが最下限位置から最上限位置まで上昇し、これにより内容液が加圧室内にポンプアップされる(吸い上げられる)。
そして、ポンプアップ後、吐出ヘッドを押し下げ操作することで、プランジャが下降し、加圧室の内容液がノズルに送られ、泡状となって吐出口から吐出される。詳しくは、吐出ヘッドを押し下げることで吐出弁が開弁し、加圧室の内容液が該吐出弁を通ってノズル内を流れる。このとき、内容液の流れによりノズル外部から外気導入口を通して空気がノズル内に吸引されるとともに、内容液と空気とが攪拌混合されて、気液混合体となる。この気液混合体が発泡部材を通過することにより発泡して泡状となり、吐出口から吐出される。
本発明の泡吐出器によれば、例えばエアゾール等のように加圧ガスを用いることなく、所定量の内容液を加圧して、泡状に吐出することができる。
また、加圧室にポンプアップされる内容液は所定量とされており、かつ前記所定量については、比較的量を多く設定することが可能である。つまり、多量の内容液を所期する量(所定量)だけ、泡状にして継続的に吐出することができる。
さらに、内容液を高圧で吐出することが可能になり、内容液をきめ細かい泡状にして吐出することができる。
本発明の泡吐出器によれば、内容液を泡状にして吐出することができる。
本発明に係る一実施形態を示す図であって、非加圧時における泡吐出器の半縦断面図である。 図1に示す泡吐出器の吐出ヘッド近傍を拡大して示す図である。 図1に示す泡吐出器の状態(非加圧状態)から、回動環を回動し始めた状態を示す図である。 図3に示す状態から回動環をさらに回して、該回動環の回動が終了した状態を示す図である。 図4に示す状態から吐出ヘッドを押し下げて、内容液を吐出している状態を示す図である。
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
(泡吐出器の構成)
図1及び図2に示すように、本実施形態の泡吐出器1は、容器本体10に収容された内容液を、ノズル58内で泡状にして当該ノズル58先端から吐出する吐出器である。具体的には、回動環40を回転操作して加圧室93内に内容液をポンプアップした後、ノズル58を有する吐出ヘッド56を押し下げることで、ノズル58前端の吐出口56aから泡状の内容液が吐出される、押し下げ式の吐出ポンプであり、ノンガスタイプとされた加圧ポンプ式の泡吐出容器である。
図1に示すように、泡吐出器1は、有底筒状に形成された容器本体10を備えている。容器本体10は、胴部11及び底部と、外周面に雄ねじが設けられた口部12と、で有底筒状に形成されており、内部に内容液が充填されている。
なお、以下では、容器本体10の中心軸を容器軸Oと称し、この容器軸O方向に沿って口部12側を上側、底部側を下側と称し、この容器軸O方向に沿った方向を上下方向と称する。また、容器軸O方向から見た平面視において、容器軸Oに直交する方向を径方向と称し、容器軸O回りに周回する方向を周方向と称する。
容器本体10の口部12には、下端の吸込み口21aがこの口部12から容器本体10内に挿入されたシリンダ20が固定されている。図示の例では、シリンダ20は、容器軸Oと同軸に配置された多段の筒状に形成され、下から順に第1筒部21、第2筒部22、第3筒部23、第4筒部24が連設されており、これら各筒部は上位に位置するものに従って内径及び外径がそれぞれ大きくなっている。
第4筒部24の上下方向における略中央からは、ネジ筒部25が径方向外側に向けて突設されているとともに、下方に向けて延びている。このネジ筒部25の内周面には雌ねじが設けられており、シリンダ20は、ネジ筒部25を容器本体10の口部12に螺合して容器本体10に固定されている。なお、口部12の上端面とネジ筒部25との間にはパッキン13が挟装されている。
第1筒部21と第2筒部22との間には、環状の弁座部26が設けられており、第3筒部(シリンダの周壁)23の下端には複数の等圧孔27が開口している。
第1筒部21の径方向内側は、前記吸込み口21aとなっていて、第1筒部21内には、下端を容器本体10の底部近傍に延ばした吸込管28が嵌着されている。
また、第1筒部21の上端、即ち第2筒部22の下端には吸込弁29が取り付けられている。吸込弁29は、弁座部26に当接離間可能な弁体29aを有し、弁体29aが弁座部26に着座して閉弁となり、弁座部26から上方に離間して開弁となる。具体的に吸込弁29は、吸込み口21aに配設され、シリンダ20内への内容液の流入を許容し、且つシリンダ20外への内容液の流出を阻止するように構成されている。
第2筒部22の径方向内側には、筒状のスリーブ30が固定されている。スリーブ30は、下部を大径筒部30aとすると共に、上部を小径筒部30bとしており、小径筒部30bは、大径筒部30aよりも内径が小さい。小径筒部30bの上端からは、シール筒部30cが上方に起立している。また、小径筒部30bの上端は、第2筒部22の上縁に掛止されており、シール筒部30cは、等圧孔27から離間して配されている。
図示の例では、シール筒部30cの上端の位置は、第3筒部23の上端の位置と一致している。更に、シール筒部30cの上端部には、複数の溝部30dが周方向に間隔をあけて形成されている。なお、スリーブ30はシリンダ20の一部をなしている。
第4筒部24のほぼ上半分の内周面には、周方向に等しい間隔をあけて断面半円形の縦溝31が複数設けられており、第4筒部24の外周面には、係合突起24aが外方に突出して設けられている。第4筒部24の径方向外側には、容器軸Oと同軸に配置された回動環40が周方向に回動可能で上下方向に移動不能に取り付けられている。つまり回動環40は、シリンダ20に対して容器軸O回りに回動可能に配設されている。
上記回動環40は上端にネック筒部41を有し、ネック筒部41の下部に、上部に吐出弁51が設けられ且つ下部開口がシリンダ20内に位置する吐出管50が固定されている。
上記吐出弁51は、吐出管50の上部開口を塞ぐように取り付けられている。また、吐出弁51は、入口管52と、出口管53と、弁体54と、スプリング55と、を主要構成とし、入口管52が吐出管50に連通している。
出口管53の上端には、吐出弁51に連結され下方に押し下げ可能になっていて、押し下げ動作により吐出弁51を開弁させて吐出口56aから内容液を吐出可能な吐出ヘッド56が固定されている。
図示の例では、吐出ヘッド56は、ネック筒部41に、このネック筒部41の外周面に沿って下降可能に外嵌されている。また、吐出ヘッド56の外周面に設けられた前記吐出口56aは、吐出ヘッド56内に設けられた流路99を介して出口管53内に連通している。
スプリング55は、出口管53を上方に付勢して弁体54を閉弁位置に位置させている。この吐出弁51においては、吐出ヘッド56を下方に押して出口管53をスプリング55の弾性に抗して押し下げると、弁体54が開弁して入口管52と出口管53とが連通し、その結果、吐出口56aが吐出管50に連通するようになっている。そして、吐出ヘッド56から手を離すとスプリングバックして弁体54が閉弁位置に復帰するようになっている。
吐出管50は、容器軸Oと同軸に配置されていると共に先部(下端部)がシリンダ20内に挿入されており、その先端(下端)がシリンダ20の第3筒部23の内側に配されている。
シリンダ20内(シリンダ20と吐出管50との間)には、容器軸Oと同軸に配置された筒状のプランジャ60が、吐出管50に液密に外嵌して上下摺動可能に取り付けられている。プランジャ60は、駆動筒部61とスカート部62とを備えている。
駆動筒部61は、下筒部63と、上筒部64と、これらを連結する環板部65とを有し、環板部65は下筒部63よりも若干径方向内方に延びて、その内端縁が上下両方向に突出している。
下筒部63の外径は、スリーブ30の小径筒部30bの内径よりも若干小径となっている。下筒部63の外周面には、下方に向けて開口すると共に上下方向に延在する連通溝63aが形成されている。
なお、連通溝63aは、下筒部63の外周面に1つのみ形成されていても良く、また、周方向に互いに間隔をあけて複数形成されていてもよい。また以下では、下筒部63において上下方向に沿って連通溝63aが形成されている部分を下筒部63の下側部分と称し、下筒部63において前記下側部分よりも上側の部分を上側部分と称する。
下筒部63の径方向内側には、スカート部62が固定されている。スカート部62は、下筒部63に内嵌固定された支持筒部66と、支持筒部66から径方向外方に向けて突出するとともに、下方に向けて延びるシール脚筒部67と、支持筒部66の下方延長上に延びる複数の押さえ脚部68と、を備えている。
支持筒部66の内径は、環板部65の内径と同径に形成されていて、吐出管50の外径よりも僅かに大径にされている。支持筒部66の上部内縁端と環板部65の下向き内縁端との間にはゴム製のシールリング69が挟装されており、シールリング69は、駆動筒部61とスカート部62と吐出管50との間を液密にシールしつつ、吐出管50の外周面を圧接摺動するようにされている。
シール脚筒部67は、駆動筒部61の下筒部63の下方に配されていて外径が該下筒部63の外径とほぼ同径に形成されている。シール脚筒部67の下端部は、下方に向かって拡径するテーパー筒部67aとされている。テーパー筒部67aの下端外径は、スリーブ30の大径筒部30aの内径よりも小径で、テーパー筒部67aと大径筒部30aとの間には隙間があいている。また、前記下端外径は、小径筒部30bの内径とほぼ同径か若干大径とされ、テーパー筒部67aは、小径筒部30bの外周面を圧接摺動するようにされている。
押さえ脚部68は、隣り合う押さえ脚部68との間に隙間を有して形成されており、各押さえ脚部68は、プランジャ60が最下限位置に位置した時に吸込弁29の弁体29aを上から押圧し、弁座部26と協働して弁体29aの開弁を阻止するようにされている。
また、シリンダ20と吸込弁29と吐出管50とプランジャ60とによって囲まれた空間は加圧室93とされている。加圧室93には、吸込弁29を通してシリンダ20内に流入した内容液が溜められる。
回動環40とプランジャ60との間には、回動環40のシリンダ20に対する回転動作をプランジャ60のシリンダ20に対する上昇動作に変換する変換機構75が設けられている。以下、この変換機構75について説明する。
プランジャ60の上筒部64の外周面には、周方向に互いに間隔をあけて形成された垂直溝70bと、周方向に隣接する垂直溝70bの上端と下端とを連結する傾斜溝70aとからなる断面半円形のカム溝70が、容器軸O回りの全周に亘って設けられている。
このカム溝70及びシリンダ20の縦溝31それぞれには、ボール71が回動可能に係合している。即ち、ボール71の半分はカム溝70に挿入され、残りの半分が縦溝31に挿入されている。
また、プランジャ60は、中継部材42によって回動環40に相対回転不能で上下方向に相対移動可能に連結されている。
この中継部材42は、外側下延筒部43と内側下延筒部44と上延筒部45とが頂板部46によって連結されて構成されており、外側下延筒部43の内周面に設けられた突起43aをシリンダ20の第4筒部24の係合突起24aに掛止させてシリンダ20に対して相対回転可能に取り付けられている。更に中継部材42は、上延筒部45の係合突条45aを回動環40の係合溝40aに係合することによって、回動環40と同期回転(供回り)するようにされている。
一方、中継部材42は、内側下延筒部44の外周面に設けた縦突条44aを駆動筒部61の上筒部64の内周面に設けた縦溝64aに係合することによって、プランジャ60に対して相対回転不能で上下方向に相対移動可能に連結されている。
プランジャ60は、中継部材42との間に介装されたスプリング(付勢機構)47によって下方に付勢されている。従って、前記ボール71は、回動環40を回動操作する間において常にシリンダ20の縦溝31の下端に係合し、カム溝70の上壁面に係合している。
以上に示した構成においては、ボール71が傾斜溝70aの上端に係合している状態で回動環40を容器本体10に対して回転させると、図3に示すように、ボール71がそのままの高さ位置で傾斜溝70aに沿って該傾斜溝70aを相対的に下っていく状態となるので、プランジャ60が上昇する。この際、プランジャ60がスプリング47を弾性圧縮する。
そして、図4に示すように、回動環40のさらなる回転に伴って、ボール71がそのままの高さ位置でカム溝70の傾斜溝70aの下端から垂直溝70bの下端に移行すると、スプリング47の弾性復元力によってプランジャ60は下降可能となる。プランジャ60が下降すると、ボール71は垂直溝70bを相対的に上昇することとなり、最終的に隣接する傾斜溝70aの上端に達する。
このようにプランジャ60が回動環40に対して相対回転不能で上下方向に相対移動可能に連繋され、シリンダ20とプランジャ60とが、縦溝31とカム溝70とボール71で構成されたカム機構によって連繋されているので、回動環40を容器本体10に対して回転させることによってプランジャ60をスプリング47の弾性に抗して上昇させることができ、その後、スプリング47の弾性復元力によってプランジャ60を下降させることができる。
なお、上述したように、ボール71は同じ高さ位置を維持したまま、回動環40の回転操作に伴って傾斜溝70a及び垂直溝70bからなるカム溝70を相対的に走行(移動)する状態となり、これによりプランジャ60が上下動することとなる。
なお、図示の例では、中継部材42の頂板部46には、この頂板部46を貫通する複数の空気孔46aが、容器軸O回りに沿って互いに間隔をあけて形成されている。また、頂板部46の内縁部には、吐出管50の上部が掛止されている。
図1に示すように、シリンダ20の第3筒部23の上端には、等圧弁80が配置されている。
この等圧弁80は、容器軸Oと同軸の円環状に形成されると共に下面が第3筒部23及びシール筒部30cそれぞれの上端縁に当接されて支持された弁本体84と、シール筒部30cに対して当接離間する第1弁部81と、下筒部63の外周面上を摺動する第2弁部82と、プランジャ60に対して当接離間する第3弁部83と、を備えている。
なお、この等圧弁80は例えば軟質樹脂やゴム等の弾性部材(弾性体)で形成されている。
シリンダ20とプランジャ60との間には、等圧弁80を間に挟んで下側に液圧逃がし通路91が形成され、上側に空気流入通路92が形成されている。
液圧逃がし通路91は、プランジャ60のテーパー筒部67aがスリーブ30の大径筒部30aの側方に位置している時に加圧室93に連通し、図3及び図4に示すように、テーパー筒部67aが小径筒部30bに圧接している時に加圧室93から遮断される。即ち、液圧逃がし通路91は、シリンダ20の内周面とプランジャ60の外周面との間に設けられ、プランジャ60が最下限位置に位置した時にはプランジャ60の径方向内側の加圧室93に連通し、プランジャ60が最下限位置から外れて位置した時には加圧室93から遮断される。また、液圧逃がし通路91は、第3筒部23に形成された等圧孔27を通して容器本体10の内部と連通可能とされている。
図1に示すように、空気流入通路92は、シリンダ20の内周面とプランジャ60の外周面との間に設けられ、プランジャ60の駆動筒部61とシリンダ20の第4筒部24との間の隙間、カム溝70、シリンダ20の縦溝31、中継部材42の空気孔46a等を介して外部に連通して外気導入可能となっている。
第1弁部81は、弁本体84から下方に延びると共に容器軸Oと同軸の筒状をなし、下端部がスリーブ30のシール筒部30cの外周面に当接離間可能になっていて、シール筒部30cに着座して等圧孔27を閉塞し、シール筒部30cから離間して等圧孔27を開放するように動作する。等圧孔27は、容器本体10の内部と液圧逃がし通路91とを連通可能に、シリンダ20の周壁に形成される。
なお、図示の例では、第1弁部81の下端部は、シール筒部30cの外周面において、溝部30dよりも下側に位置する部分に当接離間可能となっている。そして、第1弁部81は、液圧逃がし通路91内の圧力と容器本体10内の圧力との圧力差によって動作して容器本体10内から液圧逃がし通路91への流通を阻止し、液圧逃がし通路91から容器本体10内への流通のみを許容する逆止弁として機能する。
第2弁部82は、弁本体84の内周面から径方向の内側に向けて突出する環状突部に形成されていて、例えば上下方向に間隔をあけて2つ形成されている。また、図1及び図3に示すように、第2弁部82は、駆動筒部61の下筒部63の上側部分の外周面に液密に圧接摺動するように形成されており、図4に示すように、下筒部63の下側部分を摺動する時には、前記連通溝63aを介して第2弁部82の上方と下方とが連通される。即ち、第2弁部82は、下筒部63の上側部分を摺動する時は閉弁状態であり、下筒部63の下側部分を摺動する時は開弁状態となる。
第3弁部83は、弁本体84において第1弁部81よりも径方向の内側から下方に延びると共に容器軸Oと同軸の筒状をなし、その先端部分が先端シール部となっている。第3弁部83の先端シール部は、図1及び図4に示すように、駆動筒部61の下筒部63の上側部分の外周面及びスカート部62におけるシール脚筒部67の外周面に液密に圧接摺動するように形成されている。また、図3に示すように、第3弁部83の先端シール部が下筒部63の下側部分を摺動する時には、前記連通溝63aを介して第3弁部83の上方と下方とが連通される。
即ち、第3弁部83は、下筒部63の上側部分及びシール脚筒部67を摺動する時は閉弁状態であり、下筒部63の下側部分を摺動する時は開弁状態となる。
また、閉弁状態にある第3弁部83は、液圧逃がし通路91内の圧力と空気流入通路92内の圧力との圧力差によって開閉するようになっていて、液圧逃がし通路91から空気流入通路92への流通を阻止し、空気流入通路92から液圧逃がし通路91への流通のみを許容する逆止弁として機能する。
このように等圧弁80は、液圧逃がし通路91と空気流入通路92との間に設けられ、等圧孔27を開閉すると共に、プランジャ60の外周面に圧接摺動して液圧逃がし通路91と空気流入通路92との間を開閉する。
また、本実施形態では、シリンダ20との間で等圧弁80を上下方向に挟み等圧弁80をシリンダ20に固定する固定具86が備えられている。図示の例では、固定具86は、容器軸Oと同軸に配置された円環状に形成され、シリンダ20の内周面との間で等圧弁80を挟んでいる。
図2に示すように、吐出ヘッド56は、指等で押し下げ操作するための操作部であり、その概略構成としては、吐出弁51の出口管53に取り付けられたヘッド本体57と、ヘッド本体57に設けられたノズル58と、を備えている。
ヘッド本体57は、上面に押圧面が形成された天壁部95と、天壁部95の外縁から垂下された周壁部96と、天壁部95の下面から垂下されて周壁部96の内側に配設された連通筒部97と、天壁部95の下面から垂下されて周壁部96と連通筒部97との間に配設された抜け止め筒部98と、を備えている。
周壁部96は、容器軸Oを中心軸線にして容器軸O方向に沿って延設された円筒形状の筒部である。また、連通筒部97及び抜け止め筒部98も、容器軸Oを共通軸にして周壁部96と同軸上に配設された円筒形状の筒部である。
連通筒部97は、上記した回動環40のネック筒部41の内側に配設されており、連通筒部97の内側には、上記した吐出弁51の出口管53が嵌合されている。この連通筒部97の内部は、吐出弁51を介して吐出管50の内側(つまり加圧室93)に連通されており、容器本体10内から供給された内容液が流通する流路99となっている。
また、抜け止め筒部98の内周面における下端部には、環状突起が形成されている。この環状突起は、ネック筒部41の外周面において上端部に突設された突起(爪部)に、その下方から対向配置される。そして、抜け止め筒部98の環状突起が、ネック筒部41の突起を弾性的に乗り越えて係合した状態で、吐出ヘッド56のネック筒部41からの離脱が規制される。なお、抜け止め筒部98の環状突起と、ネック筒部41の突起との係合及び解除により、吐出ヘッド56を交換することも可能である。
また、抜け止め筒部98の内周面がネック筒部41の前記突起に摺接することで、吐出ヘッド56の上下動がガイドされる。
ノズル58は、筒状をなし、上記した流路99から供給された内容液を泡状にして吐出する泡吐出ノズルであり、ヘッド本体57に対して横向き(容器軸Oに交差する向き)に延設されている。なお、本実施形態の例では、ノズル58の中心軸が容器軸Oに直交する向き(つまり径方向)に延びている。
以下では、ノズル58の中心軸をノズル軸Lと称し、このノズル軸Lに沿った方向を前後方向と称する。具体的には、ノズル58の吐出口56aから内容液が吐出される向き、つまり図2における右側をノズル軸L方向に沿う前方(ノズル軸L方向の外側)と称し、図2における左側をノズル軸L方向に沿う後方(ノズル軸L方向の内側)と称する。図2に示すように吐出口56aは、ノズル58の前端(ノズル軸L方向の外端)に形成されている。
また、ノズル軸L方向から見た側面視(ノズル58の正面視)において、ノズル軸Lに直交する方向をノズル径方向と称し、ノズル軸L回りに周回する方向をノズル周方向と称する。またこの側面視(ノズル58の正面視)で、容器軸Oに直交する方向を左右方向と称する。
このノズル58には、ノズル軸L方向に沿って延設された筒状の周壁部(ノズルの周壁)100と、周壁部100における後端部(後端周壁部101)内に配設された噴霧部103と、周壁部100における前端部(前端周壁部102)内に配設された造泡部104と、が備えられている。
周壁部100は、後端(基端)が流路99の上端に連通され、前端(先端)がヘッド本体57の外部に向けて開放された筒状の壁部であり、ヘッド本体57と一体に形成されている。この周壁部100は、ヘッド本体57内に配設された後端周壁部101と、ヘッド本体57の外部に配設された前端周壁部102と、を備えている。
後端周壁部101は、ヘッド本体57の周壁部96と連通筒部97との間にわたってノズル軸L方向に延びており、その上部はヘッド本体57の天壁部95によって形成されている。前端周壁部102は、後端周壁部101よりも大径の筒部であり、ヘッド本体57の周壁部96の外周面から前方(径方向外側)に向けて突出している。この前端周壁部102の後端部(後端周壁部101側の端部)には、造泡部104内と外部(ノズル58の外部)とを連通する外気導入口105が形成されている。
外気導入口105は、この泡吐出器1の製造時において、周壁部100の内周面を形成する図示せぬコア金型に、図示せぬキャビティ金型の一部を接触させて周壁部100を形成することにより、その接触部分に形成された喰い切り開口(喰い切り工法で形成された開口部)である。この外気導入口105は、前端周壁部102の後端部における上部から側部にかけてノズル周方向に沿って延在する長孔状の開口であり、ノズル軸Lに垂直な断面視(不図示)において左右対称に一対形成されている。ノズル軸Lに垂直な断面視において、外気導入口105は、それぞれ略C字状をなしている。また、前端周壁部102の後端部におけるこれらの外気導入口105同士の間には、前記後端部の上部中央部分に位置するとともに、前端周壁部102と後端周壁部101とを繋ぐようにブリッジ106が架設されている。
ここで、外気導入口105を形成する方法について詳しく説明する。まず、ヘッド本体57及びノズル58の周壁部100を形成する図示せぬキャビティ金型のうち、上記した周壁部100を形成する部分の内面(キャビティ面)に喰い切り凸部を突設しておく。この喰い切り凸部は、ノズル周方向に相当する方向に延在する略C字状の凸部であり、その中央部分に凹部が形成されている。そして、図示せぬキャビティ金型の内側に、周壁部100の内周面を形成するコア金型を配置する。このとき、喰い切り凸部の先端面とコア金型の外周面とを当接させる。その後、キャビティ内に樹脂を射出することでヘッド本体57及びノズル58の周壁部100が一体に形成される。このとき、上記した喰い切り凸部によって周壁部100に外気導入口105が一対形成される。また、上記した喰い切り凸部の中央部分の凹部によって、一対の外気導入口105同士の間にブリッジ106が形成される。
噴霧部103は、内容液をスピン流路107で渦状に流通させて当該内容液を噴霧孔108から造泡部104内に向けて噴霧する部分である。具体的に説明すると、噴霧部103には、後端周壁部101の内側に配設されてノズル軸Lを共通軸にして後端周壁部101と同軸上に延設された円柱状の中心部109と、該中心部109にノズル前端側(前端周壁部102側)から被着された噴霧キャップ110と、が備えられている。
中心部109の後端部(流路99側の端部)は、後端周壁部101の後端部(流路99側の端部)に連結されており、中心部109は、周壁部100及びヘッド本体57と一体に形成されている。中心部109の外周面には、ノズル軸L方向に沿って延在する凹溝111が形成されている。
噴霧キャップ110は、中心部109の外周に周設された円筒形状の筒部112と、この筒部112の前端部に設けられた端壁部113と、を備えている。筒部112は、ノズル軸Lを共通軸にして中心部109と同軸上に配設されており、後端周壁部101の内周面にアンダーカット嵌合されている。端壁部113は、ノズル軸Lに対して垂直に配設された壁部であり、後端周壁部101の前端部内であって中心部109のノズル前端側(前端周壁部102側)に配設されている。この端壁部113のノズル後端側(中心部109側)の表面は、中心部109の前端面に当接されており、その表面には、上記した凹溝111に連通するスピン流路107が形成されている。また、端壁部113の中央部分には、スピン流路107に連通する貫通孔状の噴霧孔108が形成されている。
造泡部104は、周壁部100の内側に配設され、吐出管50からの内容液と外部から供給された空気とを混合して気液混合体を生成する。具体的にこの造泡部104は、噴霧孔108から噴霧された内容液と上記した外気導入口105を通して外部から供給された空気とを混合すると共に、それら内容液と空気とからなる気液混合体を発泡させる部分である。造泡部104には、前端周壁部102の内側に嵌合されたメッシュリング114と、メッシュリング114の内側に収納された内筒体115と、が備えられている。
メッシュリング114は、ノズル軸Lを共通軸にして前端周壁部102の内側に挿入された横向きの本体筒116と、この本体筒116に張設され、且つ気液混合体を通過させるメッシュ体(発泡部材)117と、を備えている。本実施形態においては、メッシュ体117が、本体筒116の前端部において、ノズル軸Lに対して垂直となるように張設されている。そして外気導入口105は、本体筒116の内側においてメッシュ体117より後方(ノズル軸L方向の内側)に位置する部分と、外部と、を連通する。
内筒体115は、ノズル軸Lを共通軸にしてメッシュリング114と同軸上に配設された円筒形状の部材であり、内筒体115のノズル後端側の端部には、本体筒116の後端面に掛止される爪部118が複数配設されている。複数の爪部118は、ノズル周方向に沿って互いに間隔をあけて配設されており、上記した外気導入口105は、ノズル周方向に隣り合う爪部118同士の間から造泡部104内に向けて開放されている。
(泡吐出器の作用)
次に、上記のように構成された泡吐出器1の作用を説明する。
<非加圧状態>
図1に示すように、泡吐出器1の非使用時の状態である非加圧状態においては、吸込弁29及び吐出弁51が閉弁状態になっており、プランジャ60が最下限位置に位置していると共に、押さえ脚部68が吸込弁29の弁体29aを上から押圧している。また、液圧逃がし通路91は加圧室93に連通している。
等圧弁80の第1弁部81は、シリンダ20におけるスリーブ30のシール筒部30cに圧接して液圧逃がし通路91と容器本体10とを遮断している。第2弁部82及び第3弁部83は、いずれもプランジャ60における下筒部63の上側部分に圧接して液圧逃がし通路91と空気流入通路92とを遮断している。
なお、吐出弁51については、この後、吐出ヘッド56を押し下げない限り、閉弁状態に維持される。
<ポンプアップ操作 − 前半>
前記非加圧状態から回動環40を容器本体10に対して周方向に回転させると、プランジャ60がスプリング47を圧縮しながら上昇する。すると、プランジャ60の上昇により押さえ脚部68は吸込弁29の弁体29aから離間し、弁体29aは開弁可能になる。
なお、最下限位置からプランジャ60のテーパー筒部67aがスリーブ30の小径筒部30bに圧接する直前までのプランジャ60の移動範囲を下部移動域と称する。この下部移動域においては、等圧弁80の第2弁部82及び第3弁部83は両方ともプランジャ60の下筒部63の上側部分に液密に圧接しており、液圧逃がし通路91と空気流入通路92との間を遮断し続ける。
そして、図3に示すように、プランジャ60が下部移動域を脱して、プランジャ60のテーパー筒部67aがスリーブ30の小径筒部30bに圧接すると、それ以後のプランジャ60の上昇によって加圧室93が負圧となり、この負圧によって吸込弁29の弁体29aが弁座部26から離間して開弁する。
その結果、容器本体10内の内容液が吸込管28の下端より吸い上げられ、この吸込管28を通った後、吸込み口21aから加圧室93内にポンプアップされる。
なお、テーパー筒部67aはプランジャ60が最上限位置に至るまで、即ちポンプアップが完了するまで、スリーブ30の小径筒部30bを液密に圧接し続ける。また、プランジャ60の下筒部63の上側部分は、等圧弁80の第2弁部82に液密に圧接されながら摺動し、その結果、液圧逃がし通路91と空気流入通路92とは第2弁部82によって遮断された状態に保持される。
なお、テーパー筒部67aがスリーブ30の小径筒部30bに圧接し始めるのとほぼ同時に、等圧弁80の第3弁部83の先端シール部が下筒部63の下側部分を摺動し、第3弁部83が開弁状態になる。
そして、内容液のポンプアップに伴い、容器本体10内は減圧されて負圧になり、この負圧によって等圧弁80の第1弁部81がスリーブ30のシール筒部30cから離間して開弁し、液圧逃がし通路91内の内容液は等圧孔27から容器本体10内に流れる。
<ポンプアップ操作 − 後半>
回動環40の回転によりボール71がカム溝70における傾斜溝70aの下端近傍に達すると、プランジャ60の下筒部63の上側部分が等圧弁80の第2弁部82から離脱して下筒部63の下側部分を第2弁部82が摺動すると共に、プランジャ60のスカート部62のシール脚筒部67が第3弁部83の先端シール部に圧接し始める。なお、この位置から最上限位置までのプランジャ60の移動範囲を上部移動域と称する。
この上部移動域においては、等圧弁80の第2弁部82は開弁状態となり、第3弁部83は空気流入通路92から液圧逃がし通路91への流通を許容しその逆方向の流通を阻止する逆止弁として機能する。
ところで、前述したように液圧逃がし通路91は容器本体10内に連通しており負圧になっているので、この負圧により第3弁部83はシール脚筒部67から離間して開弁状態となる。その結果、空気流入通路92が液圧逃がし通路91及び等圧孔27を介して容器本体10内に連通し、大気がこれら通路を通って容器本体10内に流入し、容器本体10内が大気圧になる。この状態はプランジャ60が最上限位置に至るまで継続する。
そして、図4に示すように、ボール71が傾斜溝70aの下端、即ち垂直溝70bの下端に達すると、回動環40の回転は停止され、プランジャ60が最上限位置に位置することとなる。これにより、内容液のポンプアップは終了し、吸込弁29の弁体29aが弁座部26に着座して吸込弁29は閉弁する。
また、ポンプアップ終了と同時に、等圧弁80の第1弁部81がシール筒部30cに圧接して閉弁し、第3弁部83がシール脚筒部67に圧接して閉弁する。従って、この状態で万が一に泡吐出器1を横転させたとしても内容液が泡吐出器1の外へ漏洩することはない。
なお、吐出弁51が閉弁されている限り加圧室93は内容液で充填されているため密閉空間となるので、スプリング47の弾性復元力がプランジャ60に作用していても、このままではプランジャ60が下降することはない。
<吐出操作>
前述のように内容液をポンプアップした後、図5に示すように、吐出ヘッド56を押し下げると、吐出弁51が開弁し、加圧室93が吐出口56aに連通して、加圧室93の密閉が破られる。
その結果、スプリング47の弾性復元力によりプランジャ60が下降し、加圧室93内の内容液が吐出口56aから吐出される。なお、プランジャ60の下降時、ボール71はカム溝70の垂直溝70bをプランジャ60に対して相対的に上昇することとなる。
プランジャ60の最下限位置への下降に伴い、液圧逃がし通路91内は負圧になるが、この負圧により等圧弁80の第3弁部83はシール脚筒部67から離間し開弁状態となるので、空気流入通路92から液圧逃がし通路91に大気が流入する。
プランジャ60が下降してその下筒部63の上側部分が等圧弁80の第2弁部82に圧接し始めると、即ちプランジャ60が上部移動域を脱すると液圧逃がし通路91は密閉されるので、それ以降はプランジャ60のテーパー筒部67aがスリーブ30の小径筒部30bから離脱するまでの間、即ち下部移動域に達するまでの間、プランジャ60の下降に伴い液圧逃がし通路91は減圧されて若干負圧化する。
なお、本実施形態の泡吐出器1においては、上記した吐出ヘッド56の押し下げ操作により、加圧室93から送られた内容液が泡状となって、吐出口56aから吐出される。以下では、吐出ヘッド56の作用(機能)について説明する。
吐出ヘッド56の天壁部95の押圧面(上面)を指等で押圧して吐出ヘッド56を押し下げると、加圧室93内の内容液が吐出管50から吐出弁51を通って、ヘッド本体57の流路99内に流入する。そして、流路99内の内容液は、噴霧部103の凹溝111内を通ってスピン流路107内に流入し、スピン流路107で渦状に流通した後、噴霧孔108から造泡部104内に向けて噴霧される。この内容液は、造泡部104内において内筒体115の内周面に衝突しながら攪拌される。
一方、泡吐出器1の外部の空気が、周壁部100内を流れる内容液の作用等により、外気導入口105を通って造泡部104内に流入する。これにより、造泡部104内において内容液と空気とが攪拌混合され、これら空気と内容液とからなる気液混合体が生成(発泡)される。そして、この気液混合体はノズル58前端(先端)の吐出口56aから泡状となり吐出される。具体的に、このとき気液混合体は、メッシュリング114のメッシュ体117を通過して吐出されるので、メッシュ体117によって更に発泡又は整泡される。
なお、本実施形態では、周壁部100の下部に外気導入口105が形成されていないので、外部に吐出されずに造泡部104内に残留した内容液が、外気導入口105から漏出しにくく、周壁部100(造泡部104)の下部の内側に溜められる。
<吐出終了>
吐出ヘッド56の押し下げ操作によりプランジャ60が下降し、図1に示すように、プランジャ60のテーパー筒部67aがスリーブ30の小径筒部30bから離脱して大径筒部30aの側方に位置するようになると、即ちプランジャ60が下部移動域に入ると、液圧逃がし通路91が加圧室93に連通するため液圧逃がし通路91内に加圧室93内の正圧が伝達される。
その結果、液圧逃がし通路91内の圧力が容器本体10内の圧力よりも大きくなり、等圧弁80の第1弁部81がスリーブ30のシール筒部30cから離間し第1弁部81は開弁状態となって、加圧室93内の内容液(内圧)が液圧逃がし通路91及び等圧孔27を通って容器本体10内に流れ、これに伴い加圧室93内の圧力が急速に減圧されて、吐出口56aからの内容液の吐出が止まる。
以上により、泡吐出器1からの内容液の吐出が終了する。
このように構成された本実施形態の泡吐出器1では、回動環40を回転操作することで、シリンダ20に対する回動環40の回転動作が、シリンダ20に対するプランジャ60の上昇動作に変換され、プランジャ60が最下限位置から最上限位置まで上昇し、これにより内容液が加圧室93内にポンプアップされる(吸い上げられる)。
そして、ポンプアップ後、吐出ヘッド56を押し下げ操作することで、プランジャ60が下降し、加圧室93の内容液がノズル58に送られ、泡状となって吐出口56aから吐出される。詳しくは、吐出ヘッド56を押し下げることで吐出弁51が開弁し、加圧室93の内容液が該吐出弁51を通ってノズル58内を流れる。このとき、内容液の流れによりノズル58外部から外気導入口105を通して空気がノズル58内に吸引されるとともに、内容液と空気とが攪拌混合されて、気液混合体となる。この気液混合体がメッシュ体(発泡部材)117を通過することにより発泡して泡状となり、吐出口56aから吐出される。
本実施形態の泡吐出器1によれば、例えばエアゾール等のように加圧ガスを用いることなく、所定量の内容液を加圧して、泡状に吐出することができる。
また、加圧室93にポンプアップされる内容液は所定量とされており、かつ前記所定量については、比較的量を多く設定することが可能である。つまり、多量の内容液を所期する量(所定量)だけ、泡状にして継続的に吐出することができる。
さらに、内容液を高圧で吐出することが可能になり、内容液をきめ細かい泡状にして吐出することができる。
なお、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、固定具86及び押さえ脚部68をそれぞれ備えるものとしたが、これらは無くてもよい。また、変換機構75は、回動環40とプランジャ60との間に設けられ回動環40の回転動作をプランジャ60の上昇動作に変換するものであればよく、上記実施形態で示したものに限られない。
また、上記実施形態では、等圧弁80が第1弁部81、第2弁部82及び第3弁部83を備えるものとしたが、等圧孔27を開閉すると共に、プランジャ60の外周面に圧接摺動して液圧逃がし通路91と空気流入通路92との間を開閉するものであればよく、よって上記実施形態で説明したものに限られない。
また、上記実施形態では、吐出ヘッド56のノズル軸Lが、泡吐出器1の容器軸Oに直交する方向に延在しており、ノズル58が水平方向に延設されているが、これに限定されるものではない。すなわち、ノズル58のノズル軸Lは、例えば容器軸Oに交差する斜め上方又は斜め下方に向けて延在していてもよい。
また、上記実施形態では、ノズル58に噴霧部103が備えられており、造泡部104内に霧状の内容液が供給されるようになっているが、本発明は、噴霧部103を省略することも可能である。すなわち、内容液が液状のまま造泡部104内に供給されてもよい。この場合、造泡部104において、内容液と空気とが混合され気液混合体とされ、該気液混合体がメッシュ体117を通過しつつ発泡されて、吐出される。
また、上記実施形態では、メッシュリング114における本体筒116の前端に、メッシュ体117が張設された構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、メッシュ体117は、本体筒116の前端以外の部位(後端や、前端と後端の間の中間部等)に張設されていてもよい。また発泡部材として、メッシュ体の代わりに、例えば多孔質状のシート体を用いてもよい。
また、上記実施形態では、造泡部104が、メッシュ体117を有するメッシュリング114の内側に、内筒体115が嵌合された構成となっているが、本発明は、他の構成の造泡部であってもよい。例えば、内筒体115及びメッシュリング114の何れか一方を省略して他方のみで気液混合体を発泡させることも可能であり、具体的にメッシュリング114を省略する場合には、内筒体(本体筒に相当)115にメッシュ体117が張設される。また、上記したメッシュリング114と内筒体115とを一体に形成することも可能である。
また、上記実施形態では、前端周壁部102の後端部に、ノズル周方向に沿って延在する長孔状の外気導入口105が一対形成され、これら外気導入口105同士の間にブリッジ106が架設されている例を示したが、本発明において、外気導入口の位置や形状は適宜変更可能である。すなわち外気導入口は、メッシュ体117が張設された本体筒116の内側において、該メッシュ体117より後方(ノズル軸Lの内側)に位置する部分と、外部と、を連通してノズル58の周壁(周壁部100)に形成されていればよい。
例えば、前端周壁部102の上部のみ、或いは、前端周壁部102の側部のみに外気導入口が形成されていてもよい。さらに、前端周壁部102のノズル軸L方向の中間部分に外気導入口を形成することも可能であり、また、上記したブリッジ106を省略して例えば前端周壁部102の上半分(ノズル軸Lを中心とした180度の範囲)の全体に外気導入口を形成することも可能である。さらに、本発明の外気導入口の形状は、長孔状以外であってもよく、例えば、図示せぬキャビティ金型のキャビティ面に、円柱状や角柱状の喰い切り凸部を突設させることで、丸孔状或いは矩形孔状の外気導入口を形成することも可能である。
また、上記実施形態では、吐出ヘッド56のノズル58が、容器軸Oに対して交差する向きに延設されているとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、吐出ヘッド56のノズル58が、容器軸O方向に沿って延設されていてもよい(つまりノズル軸Lが容器軸Oに平行であってもよい)。この場合、上述の実施形態のノズル58の説明中において、「前方」が「上方」となり、「後方」が「下方」となる。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。
1 泡吐出器
10 容器本体
12 口部
20 シリンダ
21a 吸込み口
29 吸込弁
40 回動環
47 スプリング(付勢機構)
50 吐出管
51 吐出弁
56 吐出ヘッド
56a 吐出口
58 ノズル
60 プランジャ
75 変換機構
93 加圧室
100 周壁部(ノズルの周壁)
104 造泡部
105 外気導入口
116 本体筒
117 メッシュ体(発泡部材)
L ノズル軸

Claims (1)

  1. 内容液が収容された容器本体と、
    下端の吸込み口が前記容器本体の口部から容器本体内に挿入されて、該容器本体に固定されたシリンダと、
    前記シリンダに回動可能に取り付けられた回動環と、
    前記回動環に取り付けられると共に、上部に吐出弁が設けられ且つ下部開口が前記シリンダ内に位置する吐出管と、
    前記シリンダ内に配置されると共に、前記吐出管に液密且つ上下摺動可能に外嵌され、付勢機構により下方に付勢された筒状のプランジャと、
    前記回動環と前記プランジャとの間に設けられ、前記回動環の前記シリンダに対する回転動作を前記プランジャの前記シリンダに対する上昇動作に変換する変換機構と、
    前記吐出弁に下方に押し下げ可能に連結され、押し下げ動作により吐出弁を開弁させて吐出口から前記内容液を吐出させる吐出ヘッドと、
    前記吸込み口に配設され、前記シリンダ内への前記内容液の流入を許容し、且つ前記シリンダ外への前記内容液の流出を阻止する吸込弁と、
    前記シリンダ、前記吸込弁、前記吐出管及び前記プランジャによって囲まれ、前記吸込弁を通して前記シリンダ内に流入した前記内容液が溜められる加圧室と、を備え、
    前記吐出ヘッドには、筒状のノズルが備えられ、前記ノズルのノズル軸方向の外端に、前記吐出口が形成され、
    前記ノズルの周壁の内側には、前記吐出管からの内容液と外部から供給された空気とを混合して気液混合体を生成する造泡部が配設され、
    前記造泡部は、前記ノズルの周壁の内側に挿入された本体筒と、この本体筒に張設され、且つ気液混合体を通過させる発泡部材と、を備え、
    前記ノズルの周壁には、外部と、前記本体筒の内側において前記発泡部材よりノズル軸方向の内側に位置する部分と、を連通する外気導入口が形成されていることを特徴とする泡吐出器。
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