JP2017113733A - ノズルヘッド機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルチップの内側でスピン用通路に至るまでの箇所に複数の分岐通路を設けることで各通路内の圧力のばらつきを小さくし、ノズル先端やスピン部などの詰まりを生じにくくしたノズルヘッド機構を提供する。【解決手段】下面側から液体導入管２２が垂下され、かつ外周面１８の一側に環状溝２４を有し、上記液体導入管２２から環状溝２４の上流側端部２４ａ側の切欠き２２へ至る連通路Ｃを含むヘッド本体１２と、上記環状溝２４内に嵌挿された嵌合筒部３６に、ノズル孔３４を有する隔壁部３２の周端部を連結したノズルチップ３０とを具備する。上記環状溝２４内のヘッド本体部分で形成される棒状突部２６と隔壁部３２との間に、複数のスピン用通路Ｓを形成している。上記切欠き２２から棒状突部２６と嵌合筒部３６との間の空隙部Ａを通過して各スピン用通路Ｓの流入口ｅへ至る複数の分岐通路Ｄが形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、ノズルヘッド機構、特に液体や泡状物などのスプレー装置に適用されるノズルヘッド機構に関する。

従来、この種のノズルヘッドとして、液体導入管を有するヘッド本体の外周面の一側に環状溝を形成し、この環状溝内にノズルチップの嵌合筒部を挿入し、嵌合筒部と連続する隔壁部の中心部にノズル孔を、隔壁部の裏側に複数のスピン用通路をそれぞれ形成するとともに、これらスピン用通路と液体導入管とを連通させる一本の液体通路が嵌合筒部の内側に形成されたものが知られている（特許文献１）。

特開２０１２−１５２７２６

特許文献１において、上述の複数のスピン用通路はノズルチップの隔壁部の内側全体に等間隔に離して配置されているため、これらスピン用通路と液体導入管とを一本の液体流路で連通させると、この液体通路に近いスピン用通路の内部と遠いスピン用通路の内部との間で液圧の差を生ずる。
このため、例えばのり成分・パウダー成分を含有する内容物の粘度が高い場合には、圧力の低い箇所に内容物の流れのよどみや停滞などが発生し、乾燥などの条件が加わることで、ノズル先端やスピン部などに詰まりが発生するおそれがあった。

本発明の目的は、ノズルチップの内側でスピン用通路に至るまでの箇所に複数の分岐通路を設けることで各通路内の圧力のばらつきを小さくし、内容物の流れのよどみや停滞の発生を解消し、ノズル先端やスピン部などの詰まりを生じにくくしたノズルヘッド機構を提供することである。

第１の手段は、
下面側から液体導入管Ｐが垂下されたヘッド本体１２と、
ヘッド本体１２の一側に取り付けられ、ノズル孔３４を有するノズルチップ３０と、
を具備し、
上記液体導入管Ｐから略縦方向へ延びる連通路Ｃと、ノズル孔３４の周囲に形成されたスピン用通路Ｓとの間に、横方向へ延びる複数の分岐通路Ｄが形成されており、
各分岐通路Ｄは、それぞれ連通路Ｃを囲成する壁部を貫通する切欠き２２を含む。

本手段では、図２に示す如く、上記液体導入管Ｐから略縦方向へ延びる連通路Ｃと、ノズル孔３４の周囲に形成されたスピン用通路Ｓとの間に、横方向へ延びる複数の分岐通路Ｄを形成することを提案する。各分岐通路は、連通路への貫通口である切欠きを含む。これにより液体導入管Ｐから各スピン用通路Ｓに至る道筋の自由度が増すので、液体導入管Ｐと各スピン用通路との間の圧力損失のばらつきが小さくなる。従って各スピン用通路Ｓの内圧の相違も少なくなり、内容物の流れのよどみや停滞の発生を解消し、ノズル先端やスピン部などの詰まりを生じにくくしている。更に、各スピン用通路Ｓの内圧の相違が少なくなることにより、内容物の霧をより安定した状態で吐出することが可能になる。

本明細書においては、「ノズルヘッド機構」は、ノズルヘッドそのものには限らず、スプレー装置の構造の一部（図示例ではステムの上端部）を含むものを除外しない。
「分岐通路」とは、連通路Ｃから複数に分岐されてしていれば足り、分岐点の下流側で部分的に相互に連通していても構わない。

第２の手段は、第１の手段を有し、かつ
上記ヘッド本体１２のノズルチップ取付け箇所には環状溝２４が形成されており、
ノズルチップ３０は、上記環状溝２４内に嵌挿された嵌合筒部３６と、この嵌合筒部３６に周端部が連結されるとともに中心部にノズル孔３４が開口された隔壁部３２とを有し、
嵌合筒部３６の内周面と、この内周面と向かい合う環状溝２４の小径周面２６ｂとの一方から突出して他方へ当接する複数の当接リブ２８が形成され、
分岐通路Ｄは、上記切欠き２２で形成する上流通路部分ＤＵと、切欠き２２に対して上記横方向外側に位置し、かつ隣り合う当接リブ２８同士の間に形成される下流通路部分ＤＬとを含む。

本手段では、図３に示す如く、分岐通路Ｄが、切欠き２２で形成される上流通路部分ＤＵと、切欠き２２に対して横方向外側に位置し、嵌合筒部３６の内周面と環状溝２４の小径周面と同士の間に形成される下流通路部分ＤＬとを含むことを提案する。これにより、切欠き２２だけでなく、その下流側の環状溝２４の内部でも、圧力損失のバラツキが減少するので、各スピン用通路Ｓ内の圧力をより均一化することができる。

第３の手段は、第１の手段又は第２の手段を有し、かつ
上記各当接リブ２８は、上記横方向から見て、隣り合う切欠き２２同士の間に位置している。

本手段では、図３に示すように、当接リブ２８を、上記横方向から見て、隣り合う切欠き２２同士の間に位置させることを提案している。これにより、分岐通路Ｄの上流通路部分ＤＵから下流通路部分ＤＬに亘って流れがよりスムーズとなる。

第１の手段に係る発明によれば、上記液体導入管Ｐから略縦方向へ延びる連通路Ｃと、ノズル孔３４の周囲に形成されたスピン用通路Ｓとの間に、横方向へ延びる複数の分岐通路Ｄを形成するから、単一の通路を介して各スピン用通路Ｓに連通する場合と比較して、各スピン用通路Ｓ内の圧力のバラツキを小さくすることができる。
第２の手段に係る発明によれば、分岐通路Ｄは、切欠き２２で形成される上流通路部分ＤＵと、切欠き２２に対して横方向外側に位置し、嵌合筒部３６の内周面と環状溝２４の小径周面との間に形成される下流通路部分ＤＬとを含むから、各スピン用通路Ｓ内の圧力をより均一化することができる。
第３の手段に係る発明によれば、当接リブ２８を、上記横方向から見て隣り合う切欠き２２同士の間に位置させることを提案しているから、分岐通路Ｄの上流通路部分ＤＵから下流通路部分ＤＬに亘って流れがよりスムーズとなる。

本発明の第１実施形態に係るノズルヘッド機構を、スプレー装置に組み込んだ状態で示す全体図である。 図１のノズルヘッド機構の半断面図である 図２のノズルヘッド機構のＩＩＩ−ＩＩＩ方向から見た断面図である。 図２のノズルヘッド機構の作用説明図である。 本発明の第２実施形態に係るノズルヘッド機構の部分縦断面図である。 図５のノズルヘッド機構のＶＩ−ＶＩ方向から見た断面図である。 図５のノズルヘッド機構の変形例の縦断面図である。 図７のノズルヘッド機構のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向から見た断面図である。

図１から図４は、本発明の第１実施形態に係るノズルヘッド機構を、スプレー装置とともに示している。
図１において、２は、スプレー装置であり、容器体口頸部への装着キャップ３からシリンダ４を垂下するとともに、シリンダ内に下半部を挿入した作動部材５を有する。作動部材は、図示しないピストンからステム６を上方へ起立するとともに、このステムの上端に本発明のノズルヘッド１０を付設してなり、作動部材５の昇降により、容器体内の液体をシリンダ内へ吸い上げるとともに、ノズルヘッド１０から噴出するように構成されている。

ノズルヘッド１０は、ヘッド本体１２と、ノズルチップ３０とで構成される。これら各部材は例えば合成樹脂で形成することができる。

ヘッド本体１２は、ヘッド頂壁１４の外周部からヘッド周壁１６を垂設させるとともに、本体の下面側から液体導入管Ｐが垂下されている。本実施形態では、ヘッド本体１２の底壁部から下方へ突出するシール筒部２０を、ステム６の上端部外面に液密に嵌合しており、これらシール筒部２０とステムの上端部とで液体導入管Ｐが形成されている。
この液体導入管Ｐの内部から上方（略縦方向）へ向かって連通路Ｃが延びている。ヘッド周壁１６の外周面１８の一部には環状溝２４が形成されている。図示例では、環状溝の上流側端部２４ａの数箇所に切欠き２２を形成し、連通路Ｃとの連通口としている。図３では、同図に本来表れない切欠き２２の位置を想像線で描いている。好適な図示例では、後述の分岐通路Ｄの下流通路部分ＤＬと同数の切欠き２２を、図３の方向（後述の棒状突部２６の突出方向）から見て、切欠き２２が下流通路部分ＤＬと重なる位置に配置している。図示例では、図３に示す上下・左右に４つの切欠き２２を形成している。ヘッド本体１２内部へのステム６の挿入深さは、各切欠き２２がステム６の上部で閉塞することがないように、設定されている。

上記環状溝２４で囲まれるヘッド本体部分は、好ましくは丸棒又は円筒の形状を有する棒状突部２６に形成される。ここで“突部”という言葉は、環状溝２４の上流側端部２４ａに対して水平方向外方へ突出しているという程度の意味である。その突出長は環状溝２４の深さより短い。棒状突部２６の先端面２６ａは、図２に示すようにヘッド周壁１６の外周面１８より内方にある。なお、棒状突部の先端面２６ａは、垂直なフラット面に形成されている。

上記環状溝２４の小径周面（換言すれば棒状突部２６の側周面２６ｂ）には、その突出方向に延びる複数の当接リブ２８が形成されている。図示例では、棒状突部２６の先端側を除く側周面部分にそれら当接リブ２８が形成されている。

ノズルチップ３０は、好ましくは円板状の隔壁部３２と、この隔壁部３２の周縁部に前端部を連結された嵌合筒部３６とを有する。

上記隔壁部３２は、中心部にノズル孔３４を有する。また隔壁部３２と上記棒状突部２６の先端面２６ａとの間には、周縁部側からノズル孔３４に向かって複数のスピン用通路Ｓが形成されている。本実施形態では、隔壁部の裏面にスピン溝が設けられ、これらスピン溝と棒状突部２６の先端面２６ａとでスピン用通路Ｓを形成している。しかしながら、棒状突部２６の先端面２６ａにスピン溝を形成し、これらスピン溝と隔壁部３２の後面とでスピン用通路を形成してもよい。

上記嵌合筒部３６は、上記環状溝２４内に嵌挿されている。嵌合筒部３６の内径は、棒状突部２６の外径より大径であり、上記棒状突部２６の側周面２６ｂから外方突出した当接リブ２８を嵌合筒部３６の内面に突き当て、流路形成用の空隙部Ａを確保するとともに、環状溝２４の大径周面との間で嵌合筒部３６を挟持させている。しかしながら、この構成は適宜変更することができ、例えば上記当接リブ２８は、嵌合筒部３６の内面から内方突出し、棒状突部２６の側周面２６ｂに突き当てるようにしてもよい。
本実施形態において、上記嵌合筒部３６は、環状溝２４の上流側端部２４ａまで到達しておらず、上流側端部２４ａとの間に隙間が形成されている。この隙間は後述の中流通路部分ＤＭとして形成されている。

本発明のノズルヘッド１０は、環状溝２４の上流側端部２４ａに開口した切欠き２２から上記空隙部Ａを通ってスピン用通路Ｓの流入口ｅへ向かう複数の分岐通路Ｄを有している。本実施形態の分岐通路Ｄは、上流通路部分ＤＵと中流通路部分ＤＭと下流通路部分ＤＬとで形成される。
上流通路部分ＤＵは、上記環状溝２４の上流側端部２４ａに穿設された切欠き２２として形成される。各切欠き２２は、図２に示すように、中流通路部分ＤＭを挟んで、下流通路部分ＤＬと向かい合う位置に配置されている。
下流通路部分ＤＬは、上述の如く、隣接する分岐通路Ｄの間には上記当接リブ２８を配置することにより、隣り合う当接リブ２８同士の間に形成される。換言すれば、当接リブ２８が仕切り手段の役割を果たしている。
中流通路部分ＤＭは、嵌合筒部３６より内方の環状溝２４部分であって、上流通路部分ＤＵと下流通路部分ＤＬとの間に位置する部分をいう。隣り合う分岐通路Ｄは、中流通路部分ＤＭで相互に連通している。このことは、各分岐通路Ｄの内圧をさらに平均化することに寄与する。
しかしながら、これらの構造は適宜変更することができ、例えば嵌合筒部３６が環状溝２４の上流側端部２４ａに到達する長さとすることで、中流通路部分ＤＭを省略することもできる。

各下流通路部分ＤＬは、図３に示す如く、少なくとも嵌合筒部３６の内面と棒状突部２６の外面とのギャップ長さｇよりも周方向の通路巾ｗ１が大きい幅広の流路となっている。幅広の形状とすると、各分岐通路内での圧力損失のばらつきが少なくなり、その下流側での各スピン用流路の流れを十分に確保できるので、ノズルの詰まりを生じにくい。
また好適な図示例では、分岐通路Ｄの通路巾ｗ１を当接リブ２８の巾ｗ２より大としている。このようにすると、全体としての通路面積が大きくなるので、内容物の粘性が大きいときでも、所要量の内容物をスムーズに吐出することができる。もっともこれらの構成は適宜変更することができる。

本実施形態では、図３の上下左右に位置する４つの分岐通路Ｄが設けられている。しかしながら、分岐通路Ｄの個数は適宜変更することができ、スピン用通路Ｓと同数でなくても構わない。
各分岐通路Ｄは、当該通路を流体が通過するときの圧力損失が同じとなるように設計することが望ましい。図示例では、各分岐通路Ｄの上流通路部分（切欠き２２）の断面形状、下流通路部分の断面形状をそれぞれ略同一にしている。

上記構成によれば、スプレー装置２を容器体の口頸部へ装着し、ノズルヘッド１０を押し下げたときに、スプレー装置２のシリンダ４内から押し出された液体は、例えば図４に符号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３に示す流線に沿って、連通路Ｃから各分岐通路Ｄを通ってスピン用通路Ｓの流入口ｅへ入る。
仮に環状溝２４内の通路が一つだけであるとすれば、その単一通路から遠い位置にあるスピン用通路Ｓへ流体が入るためには、図４に想像線Ｆ０で描くような経路を辿らなければならない。
これと比較すると、本発明の構成では、各分岐通路Ｄを通っていずれかのスピン用通路に入るまでの道のりには大きな差異がないので、圧力損失のばらつきが小さくなる。その結果として、各スピン用通路Ｓ内の圧力も平均化され、局部的な流れのよどみや停滞によるノズルの詰まりを回避できる。そのため、特にのり成分・パウダー成分などを含有する内容物の吐出に適したスプレー装置などに当該ノズルヘッド機構を用いることが有効となる。

以下、本発明の他の実施形態を説明する。これらの説明において、第１実施形態と同じ構造に関しては解説を省略する。

図５及び図６は、本発明の第２実施形態に係るノズルヘッドの一例を示している。本実施形態では、分岐通路Ｄの個数及び形状を変更したものである。
すなわち、図６に示すように３つの分岐通路Ｄが設けられており、各分岐通路Ｄの切欠き２２は、環状溝２４の上流側端部２４ａの上側及び左右両側にある。また分岐通路Ｄの下流通路部分ＤＬの通路巾は、上側の下流通路部分ＤＬに比べて右下側の下流通路部分ＤＬ及び左下側の下流通路部分ＤＬが大きい。また切欠き２２のサイズも上側のものに比べて左右のものの方が大きい。
本実施形態では、図２に示す構成に比べて、ステム６がヘッド本体１２のより内部まで挿入されている。これにより連通路Ｃの出口（図示例の場合にはステム上方の部分）の位置が環状溝２４の中心よりも上側に偏っているため、連通路Ｃの出口から近い位置にある分岐通路Ｄよりも当該出口から遠い位置にある分岐通路Ｄの流路面積を大きく設定している。これにより、各分岐通路Ｄ内での圧力損失のばらつきを低減するようにしている。

図７及び図８は、本実施形態の変形例である。図５及び図６では、右側及び左側の切欠き２２は矩形であったが、本変形例では、右側及び左側の切欠き２２は、環状溝２４の上流側端部２４ａに沿って弯曲した、周方向に長い形状としている。これにより、切欠き２２のサイズをさらに大きくとることができる。

２…スプレー装置 ３…装着キャップ ４…シリンダ ５…作動部材 ６…ステム
１０…ノズルヘッド １２…ヘッド本体 １４…ヘッド頂壁 １６…ヘッド周壁
１８…外周面 ２０…シール筒部 ２２…切欠き ２４…環状溝 ２４ａ…上流側端部
２６…棒状突部 ２６ａ…先端面 ２６ｂ…側周面 ２８…当接リブ
３０…ノズルチップ ３２…隔壁部 ３４…ノズル孔 ３６…嵌合筒部
Ａ…空隙部 Ｃ…連通路
Ｄ…分岐通路 ＤＵ…上流通路部分 ＤＭ…中流通路部分 ＤＬ…下流通路部分
ｅ…流入口 Ｆ０、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３…流線 ｇ…ギャップ長さ
Ｐ…液体導入管
Ｓ…スピン用通路 ｗ１…下流通路部分の通路巾 ｗ２…当接リブの巾

Claims (3)

1. 下面側から液体導入管(Ｐ)が垂下されたヘッド本体(１２)と、
   ヘッド本体(１２)の一側に取り付けられ、ノズル孔(３４)を有するノズルチップ(３０)と、
   を具備し、
   上記液体導入管(Ｐ)から略縦方向へ延びる連通路(Ｃ)と、ノズル孔(３４)の周囲に形成されたスピン用通路(Ｓ)との間に、横方向へ延びる複数の分岐通路(Ｄ)が形成されており、
   各分岐通路(Ｄ)は、それぞれ連通路(Ｃ)を囲成する壁部を貫通する切欠き(２２)を含むことを特徴とする、ノズルヘッド機構。
2. 上記ヘッド本体(１２)のノズルチップ取付け箇所には環状溝(２４)が形成されており、
   ノズルチップ(３０)は、上記環状溝(２４)内に嵌挿された嵌合筒部(３６)と、この嵌合筒部(３６)に周端部が連結されるとともに中心部にノズル孔(３４)が開口された隔壁部(３２)とを有し、
   嵌合筒部(３６)の内周面と、この内周面と向かい合う環状溝(２４)の小径周面との一方から突出して他方へ当接する複数の当接リブ(２８)が形成され、
   分岐通路(Ｄ)は、上記切欠き(２２)で形成する上流通路部分(ＤＵ)と、切欠き(２２)に対して上記横方向外側に位置し、かつ隣り合う当接リブ(２８)同士の間に形成される下流通路部分(ＤＬ)とを含むことを特徴とする、請求項１記載のノズルヘッド機構。
3. 上記各当接リブ(２８)は、上記横方向から見て、隣り合う切欠き(２２)同士の間に位置していることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のノズルヘッド機構。