JP5829009B2

JP5829009B2 - 噴霧ノズル

Info

Publication number: JP5829009B2
Application number: JP2010105919A
Authority: JP
Inventors: 辰春井田; 光治横山
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2030-04-30
Also published as: JP2011235199A

Description

本発明は、容器の上方に内容液を本体と隔壁との間に形成された複数のスピン流路の合流部から当該隔壁に形成された貫通孔を通して霧状に噴射する噴霧ノズルに関するものである。

従来の噴霧ノズルとしては、例えば、容器からの内容液が導入される内部通路を有し、当該内部通路に通じる環状溝が側面から開口して、当該環状溝の内側に円筒部が設けられた本体と、この本体に設けられた円筒部の外周面に嵌合する周壁を有し、当該周壁と円周部との間を通る内容液を、円筒部の端面に被さる隔壁との間に形成された複数のスピン流路の合流部となる合流空間から当該隔壁に形成された貫通孔を通して霧状に噴射するものがある（例えば、特許文献１参照）。

実公平２−１５７９６号公報

しかしながら、こうした噴霧ノズルは、エアゾールタイプのように、ガス等の噴射剤を用いて内容液を一定の圧力をもって圧送する場合には、好適な噴霧が可能となる一方で、ポンプタイプのように、手動操作で動作するピストン等を用いて内容液を断続的に圧送する場合には、噴霧粒子が粗くなると、噴霧対象物で液状化しやすくなって液垂れしてしまうことがあった。

本発明の目的とするところは、圧送手段の如何によらず、細かな噴霧粒子での噴射を実現することができる、新規な噴霧ノズルを提供することにある。

本発明は、容器からの内容液が導入される内部通路を有し、当該内部通路に通じる環状溝が側面から開口して、当該環状溝の内側領域に円筒部が設けられた本体と、
当該本体に設けられた円筒部の外周面に嵌合する周壁を有し、当該周壁と円筒部との間を通る内容液を、円筒部の端面に被さる隔壁との間に形成された複数のスピン流路の合流部となる合流空間から当該隔壁に形成された貫通孔を通して霧状に噴射するノズルチップと、を有する噴霧ノズルであって、
前記合流空間を、前記円筒部の端面に形成された合流凹部と、前記ノズルチップの隔壁の内面に形成された背面凹部とで形作られたものとし、
周壁と円筒部との間に円筒部に沿って延在する軸線流路を形成し、該軸線流路を環状流路を介して複数のスピン流路に連通させるとともに、
貫通孔の直径Ｄａを、合流空間の外縁形状を形作る直径Ｄｃに対して、
０．１０×Ｄｃ≦Ｄa＜０．２０×Ｄｃ
の条件を満たすように構成したことを特徴とするものである。

本発明によれば、スピン流路は、円筒部の端面に形成された凹部により形作られたものとすることができる。

また、本発明によれば、スピン流路は、隔壁の内面に形成された凹部により形作られたものとすることができる。

本発明によれば、貫通孔の直径Ｄａを、合流空間の外縁形状を形作る直径Ｄｃに対して、
０．１０×Ｄｃ≦Ｄａ＜０．２０×Ｄｃ
の条件を満たすように構成したことで、一定の圧力をもって内容液を圧送する場合は勿論、内容液を断続的に圧送する場合も、細かい粒子での噴霧が可能となる。これにより、本発明によれば、霧状に噴射された内容液が液垂れすることがない。また、本発明によれば、噴霧粒子が細かくなるため、例えば、内容液として化粧水を噴霧するときの肌触りや肌のりがよくなるという効果がある。

本発明によれば、スピン流路及び合流空間を、円筒部の端面に形成された凹部により形作られたものとすれば、好適な噴霧状態を、例えば、隔壁を有するノズルチップの交換だけで実現することができる。

本発明によれば、スピン流路及び合流空間を、隔壁の内面に形成された凹部により形作られたものとすることができる。

本発明の第１の形態である、噴霧ノズルを、容器用ポンプに装着した状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図１の要部拡大図である。 (a),(b)はそれぞれ、本形態に係る噴霧ヘッドに形成した環状溝を模式的に示す要部正面図及び、同環状溝にノズルチップを装着した状態を一点鎖線で示す要部正面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一形態を詳細に説明する。

図１において、１は、本発明の一形態である、噴霧ヘッドである。噴霧ヘッド１は、ステムＳを備える既存のポンプＰに繋がり、このポンプＰが固定されるカバーＣを介して図示せぬ容器の口部に装着される。ポンプＰとしては、例えば、ステムＳの内側に摺動可能に保持されるピストンと、このピストンの内側を摺動可能に嵌合するプランジャＰpとを備えるプランジャ式ポンプが挙げられる。

２は、ステムＳの上端側が内部嵌合する内部通路ｒ₁が形成された、本体としての操作ヘッドである。操作ヘッド２は、ステムＳを介してポンプＰ（容器）の上方に配置される。また、内部通路ｒ₁は、ステムＳの内部通路ｒ₀に通じることで、上述のプランジャＰpの開閉に応じてポンプＰからの内溶液が圧送される。

操作ヘッド２の側壁３には、この側面３ｆから環状に開口する環状溝４が形成されている。環状溝４は、開口部Ａを介して内部通路ｒ₁に通じる。環状溝４の内径側周面は、その内側領域に、円筒部５を形作る。

円筒部５は、開口部Ａに近い上流側の内径側周面ｆ₁よりも下流側の内径側周面ｆ₂を小径とすることで、環状の段差ｆ₃を挟んで、大径部５ａと小径部５ｂとに形作られている。環状の段差ｆ₃は、図２に示すように、下流側の小径部５ｂに向かうに従って円筒部５の中心軸線Ｏxに向かって傾斜することで、大径部５ａの外周面（環状溝４の内径側周面）ｆ₁は、下流側の小径部５ｂに向かって先細るように形成されている。

加えて、大径部５ａの外周面ｆ₁には、図３に示すように、３つの長溝５ｃが、開口部Ａに近い上流側から下流側に向かって環状の段差ｆ₃を切り欠くように、周方向に間隔を空けて形成されている。

６は、図２に示すように、円筒部５（小径部５ｂ）の端面５ｅを覆う隔壁６ａを有し、この隔壁６ａの内面（背面）から後方に向かって延在する周壁６ｂが一体に設けられたノズルチップである。

ノズルチップ６は、その周壁６ｂを、図２に示すように、環状溝４のうちの、大径部５ａの外周面ｆ1に内部嵌合させると共に、環状溝４の外径側周面ｆ4に外部嵌合させることで、操作ヘッド２に装着される。これにより、ノズルチップ６を環状溝４に嵌合させると、図２に示すように、円筒部（大径部５ａ）５に沿って延在する３つの内部通路（以下、「軸線流路」）ｒ2が中心軸線Ｏx周りに間隔を空けて形成される。

また、操作ヘッド２の円筒部５には、図３(a)に示すように、小径部５ｂの端面５ｅに、中心軸線Ｏxに向かって延在する３つのスピン溝７が、中心軸線Ｏ周りに間隔を空けて形成されている。更に、小径部５ｂの端面５ｅのうち、中心軸線Ｏxを含む領域には、図３(a)に示すように、３つのスピン溝７の合流部となる合流凹部８が形成されている。合流凹部８は、同図に示すように、中心軸線Ｏxを取り囲む、直径Ｄcの環状の外縁８ｅで形作られた円形状としてなる。

これにより、図３(b)の一点鎖線に示すように、ノズルチップ６を環状溝４に嵌合させると、大径部５ａと小径部５ｂとを繋ぐ環状の段差ｆ₃との間に、環状の内部通路（以下、「環状流路」）ｒ₃が形成されると共に、小径部５ｂの端面５ｅとの間には、スピン溝７との間に、環状流路ｒ₃を介して軸線流路ｒ₂に通じる螺旋状の内部通路（以下、「スピン流路」）ｒ₄が形成され、更に、合流凹部８との間に、３つのスピン流路ｒ₄を貫通孔６ｃに通じさせる円形状の合流空間（以下、「合流室」）ｒ₅が形成される。

なお、本形態に係る、ノズルチップ６は、隔壁６ａの背面（内面）に、貫通孔６ｃを通して外界に通じる背面凹部６ｄが形成されているため、本形態に係る、合流室ｒ₅は、操作ヘッド２の端面５ｅに形成された合流凹部８と、ノズルチップ６の隔壁６ａに形成された背面凹部６ｄとで形作られている。但し、本発明に従えば、隔壁６ａに形成された背面凹部６ｄについては任意の構成である。

また、スピン流路ｒ₄は、図３(b)に示すように、貫通孔６ｃ側の溝幅Ｗ₁が環状流路ｒ₃側の溝幅Ｗ₂よりも小さく構成されている。例えば、本形態では、図３(a)に示すように、合流凹部８（合流空間ｒ₄）における外縁８ｅの接線に沿って外向きに延在する外周側壁７ａと、この外周側壁７ａよりも大きな傾角で外向きに延在する内周側壁７ｂとで仕切られた領域がスピン溝７として構成されている。これにより、スピン流路ｒ₄は、図３(b)に示すように、貫通孔６ｃ側の流路面積Ｓ₁が環状流路ｒ₃側の流路面積Ｓ₂よりも小さく構成されている。

本形態では、ノズルチップ６に形成された貫通孔６ｃの直径（以下、「噴孔径」）Ｄａを、噴霧ヘッド２の合流凹部８（合流室ｒ５）の直径（以下、「合流室直径」）Ｄｃに対して１０〜２０％未満の範囲に設定する。

本形態によれば、上述のとおり、噴孔径Ｄaを、合流室直径Ｄcに対して、
０．１０×Ｄc≦Ｄa＜０．２０×Ｄc
の条件を満たすように構成したことで、一定の圧力をもって内容液を圧送する場合は勿論、内容液を断続的に圧送する場合も、細かい粒子での噴霧が可能となる。これにより、本形態によれば、霧状に噴射された内容液が液垂れすることがない。また、本形態によれば、噴霧粒子が細かくなるため、例えば、内容液として化粧水を噴霧するときの肌触りや肌のりがよくなるという効果がある。

これに対し、以下の表１は、アルコール１０％水溶液を内容液として用い、合流室直径Ｄｃを１(mm)として、噴孔径Ｄaを変更することで、貫通孔６ｃから１５０(mm)離れた位置で５回にわたり噴霧し、その測定値から求めたザウター平均粒子径（ＳＭＤ）(μm)を使用して算出した平均測定値を示す。

更に、以下の式（１）は、
上記平均測定値を基に算出された近似式である。
ｙ＝５９２９．５ｘ³−４８６６．７ｘ²＋１３０５．６ｘ−３３．６３１・・・（１）
近似式（１）において、ｘは、噴孔径Ｄａであり、ｙは、噴孔径Ｄａから求まるザウター平均粒子径（ＳＭＤ）(μm)の理論値（近似値）である。

例えば、ハンドスプレーの噴霧粒子、特に、顔などに化粧水を噴霧する際の噴霧粒子は、噴霧粒子が粗くなると濡れ易くなること、霧が顔にあたったときの使用感が悪くない等の理由から、その平均粒子径が８０〜１００(μm)、好適には、８０(μm)未満、更に好適には、７０(μm)未満とするのが理想である。

これに対し、上記表１の平均測定値及び近似値を参照すれば、噴孔径Ｄａを合流室直径Ｄｃに対して１０〜２０％未満の範囲に設定すれば、平均粒子径が８０（μｍ）未満、更に、噴孔径Ｄａを合流室直径Ｄｃに対して１４％未満に設定すれば、平均粒子径が７０（μｍ）未満となって更に好適であることが明らかである。

また、本形態の如く、スピン流路ｒ₄及び合流空間ｒ₅を、円筒部５の端面５ｅに形成された合流凹部８により形作られたものとすれば、好適な噴霧状態を、例えば、隔壁６ａを有するノズルチップ６の交換だけで実現することができる。

更に、本発明によれば、スピン流路ｒ₄及び合流空間ｒ₅を、隔壁６の内面に形成された凹部により形作られたものとすることができる。

上述したところは、本発明の一形態を示したに過ぎず、特許請求の範囲内において、種々の変更を加えることができる。例えば、本発明に従う噴霧ノズルは、上述した形態のように、ポンプ動作を惹起させるための部材に限定されることなく、例えば、エアゾール容器の噴霧ノズルとしても適用することができ、その適用範囲は、噴霧ノズルに内容液を圧送する手段を問わない。

本発明は、上述のような、香水や保湿剤等の化粧料以外にも、例えば、虫除け剤等の薬剤等を内容液とする容器の上方に配置されることで、内容液を噴射するものであれば、様々な吐出器等に適用することができる。

１噴霧ノズル
２操作ヘッド
３操作ヘッド側壁
３ｆ操作ヘッド側面
４環状溝
５円筒部
５ｃ長溝
５ｅ円筒部端面
６ノズルチップ
６ａ隔壁
６ｂ周壁
６ｃ噴射孔（貫通孔）
７スピン溝
８合流凹部
８ｅ合流凹部外縁
Ｃポンプカバー
ｒ₁ 内部流路（導入路）
ｒ₂ 内部流路（軸線流路）
ｒ₃ 内部流路（環状流路）
ｒ₄ 内部流路（スピン流路）
ｒ₅ 合流室
Ｐポンプ
Ｓステム

Claims

容器からの内容液が導入される内部通路を有し、当該内部通路に通じる環状溝が側面から開口して、当該環状溝の内側領域に円筒部が設けられた本体と、
当該本体に設けられた円筒部の外周面に嵌合する周壁を有し、当該周壁と円筒部との間を通る内容液を、円筒部の端面に被さる隔壁との間に形成された複数のスピン流路の合流部となる合流空間から当該隔壁に形成された貫通孔を通して霧状に噴射するノズルチップと、を有する噴霧ノズルであって、
前記合流空間を、前記円筒部の端面に形成された合流凹部と、前記ノズルチップの隔壁の内面に形成された背面凹部とで形作られたものとし、
周壁と円筒部との間に円筒部に沿って延在する軸線流路を形成し、該軸線流路を環状流路を介して複数のスピン流路に連通させるとともに、
貫通孔の直径Ｄａを、合流空間の外縁形状を形作る直径Ｄｃに対して、
０．１０×Ｄｃ≦Ｄａ＜０．２０×Ｄｃ
の条件を満たすように構成したことを特徴とする噴霧ノズル。
請求項１において、スピン流路は、円筒部の端面に形成された凹部により形作られたものであることを特徴とする噴霧ノズル。
請求項１において、スピン流路は、隔壁の内面に形成された凹部により形作られたものであることを特徴とする噴霧ノズル。