Liquid spray device

申请号 JP2002513620 申请日 2001-07-24 公开(公告)号 JP2004504137A 公开(公告)日 2004-02-12
申请人 ザ、プロクター、エンド、ギャンブル、カンパニーThe Procter And Gamble Company; 发明人 グッド,ロバート ジェイムズ; スウィートン,スティーヴ リン; ストリュートカー,アラン デイヴィッド; セイント ピエール,アイリーン マリー; ディマジオ,フィリップ ジョゼフ; ホ,カ−ナム; マレイ,マイケル ジョゼフ; ランジヴィン,トラヴィス エドワード;
摘要 液体スプレー装置が備えられる。 この液体スプレー装置は、開口部を有するボトルと、ボトルに装着されるスプレー装置ハウジングとを含む。 このスプレー装置ハウジングは、電動モータ、電動モータに動 力 を供給するための電圧源、モータで駆動されるポンプと、電気回路を完成させるためのスイッチ、および液体を噴霧するためスプレー装置ハウジングに装着されるノズル機構を含む。 液体スプレー装置はまた、内面と外面を有するガス抜きハウジング、およびガス抜きハウジングに配置される移動ピストンを含むガス抜き機構を含む。 スプレー装置ハウジングはまた、スイッチを閉じてピストンを移動させるためスプレー装置ハウジングに可動式に接続されるトリガー、ボトルの開口部からガス抜きハウジングの第1開口部まで延在する第1ガス抜き管、ガス抜きハウジングの第2開口部からノズル機構の第1開口部まで延在する第2ガス抜き管、前記ボトルの開口部からポンプの入口まで延在するポンプ供給管、およびポンプの出口からノズル機構の第2開口部まで延在するポンプ吐出管を含む。
权利要求
  • 開口部を有するボトルと該ボトルに装着されるスプレー装置ハウジングとを含む液体スプレー装置であって、
    前記スプレー装置ハウジングが、電動モータ、該電動モータに動力を供給するための電圧源、前記モータで駆動されるポンプ、電気回路を完成させるためのスイッチ、第1および第2開口部を有し且つ液体をスプレーするため前記スプレー装置ハウジングに装着されるノズル機構、前記スイッチを閉じ且つ前記ボトルにおけるガス抜きを開始するため前記スプレー装置ハウジングに可動式に接続されるトリガー、前記ボトルの前記開口部から前記ポンプの入口まで延在するポンプ供給管、および前記ポンプの出口から前記ノズル機構の前記第1開口部まで延在するポンプ吐出管を備え、
    前記液体スプレー装置が、さらに、
    内面と外面とを有するガス抜きハウジング、
    該ガス抜きハウジングに配置され、前記トリガーにより移動可能な移動ピストン、
    前記ボトルの前記開口部から前記ガス抜きハウジングの第1開口部まで延在する第1ガス抜き管、および前記ガス抜きハウジングの第2開口部から前記ノズル機構の第2開口部まで延在する第2ガス抜き管、
    を備えることを特徴とする、液体スプレー装置。
  • 開口部を有するボトルと該ボトルに装着されるスプレー装置ハウジングとを含む液体スプレー装置であって、
    該スプレー装置ハウジングが、電動モータ、該電動モータに動力を供給するための電圧源、前記モータに駆動されるポンプ、電気回路を完成させるためのスイッチ、液体をスプレーするため前記スプレー装置ハウジングに装着されるノズル機構、前記スイッチを閉じ且つ前記ボトルにおけるガス抜きを開始するため前記スプレー装置ハウジングに可動式に接続されるトリガー、前記ボトルの前記開口部から前記ポンプの入口まで延在するポンプ供給管、および前記ポンプの出口から前記ノズル機構の開口部まで延在するポンプ吐出管とを含み、
    前記液体スプレー装置がさらに、
    内面と外面とを有するガス抜きハウジングと、
    該ガス抜きハウジングに配置され、前記トリガーにより移動可能な移動ピストンと、
    前記ボトルの前記開口部から前記ガス抜きハウジングの第1開口部まで延在する第1ガス抜き管、および前記ガス抜きハウジングの第2開口部から前記スプレー装置ハウジングの開口部まで延在する第2ガス抜き管、
    を含むことを特徴とする、液体スプレー装置。
  • 内面と第1開口部と第2開口部とを有するガス抜きハウジング、および該ガス抜きハウジングに配置される移動ピストンを含むガス抜き機構であって、
    前記移動ピストンが、第1および第2略環状山形部材を備え、
    前記第1略環状山形部材のエッジと前記第2略環状山形部材のエッジとが前記ガス抜きハウジングの前記内面と接触して、前記ガス抜きハウジングにおける前記移動ピストンの第1位置が前記ガス抜きハウジングの前記第1開口部と前記第2開口部との間の空気の流通を防止し、
    前記ガス抜きハウジングにおける前記移動ピストンの第2位置が前記ガス抜きハウジングの前記第1開口部と前記第2開口部との間の流通を可能にするようにしたことを特徴とする、ガス抜き機構。
  • 前記移動ピストンが第1および第2略環状山形部材を備え、
    前記第1略環状山形部材のエッジと前記第2略環状山形部材のエッジとが前記ガス抜きハウジングの前記内面と接触して、前記ガス抜きハウジングにおける前記移動ピストンの第1位置が前記ガス抜きハウジングの前記第1開口部と第2開口部との間の空気の流通を防止し、
    前記ガス抜きハウジングにおける前記移動ピストンの第2位置が前記ガス抜きハウジングの前記第1開口部と前記第2開口部との間の空気の流通を可能にするようにしたことを特徴とする、請求項1あるいは2に記載の液体スプレー装置、または請求項3に記載のガス抜き機構。
  • 前記ガス抜きハウジングは、前記ガス抜きハウジングの前記内面から突出し且つ前記ガス抜きハウジングの前記第1および第2開口部の間に位置する少なくとも一つの要素をさらに備え、
    前記要素への前記移動ピストンの移動が前記第2略環状山形部材を少なくとも部分的に変形させて、
    前記ガス抜きハウジングの前記第1および第2開口部の間の空気の流通を可能にする間隙を残すようにした請求項4に記載の液体スプレー装置またはガス抜き機構。
  • 前記ガス抜きハウジングから突出する前記要素が四つのフィンを備える請求項5に記載の液体スプレー装置またはガス抜き機構。
  • 前記ガス抜きハウジングは、圧縮ばねを備え、
    前記移動ピストンが前記圧縮ばねの付勢作用を受けるように、前記圧縮ばねが配置された請求項5または請求項6に記載の液体スプレー装置またはガス抜き機構。
  • 前記スプレー装置がさらに、前記スプレー装置ハウジングの底部付近に配置された付属品を含み、
    該付属品が第1および第2貫通路を含み、
    前記第1ガス抜き管が前記ガス抜きハウジングの前記第1開口部から前記付属品の前記第1貫通路まで延在し、
    前記ポンプ供給管が前記付属品の前記第2貫通路から前記ポンプの入口まで延在する、請求項1または2に記載の液体スプレー装置。
  • 前記付属品は、さらに、
    前記第1貫通路に接続され且つ前記液体スプレー装置が略下向き位置にある時に前記第1ガス抜き管への液体の流入を防止する第1チェックバルブと、
    前記第2貫通路に接続され且つ前記ボトルへの液体の再流入を防止する第2チェックバルブとを備える請求項8に記載の液体スプレー装置。
  • 前記ガス抜きハウジングと、前記移動ピストンと、前記スイッチとは、
    前記移動ピストンが前記第2位置となるまで前記トリガーによって前記スイッチが閉じられないように、
    前記スプレー装置ハウジングに対して配置される、請求項7に記載の液体スプレー装置。
  • 前記液体スプレー装置が略下向き位置にある時に、前記ノズル機構の液体が前記スイッチから離れた位置に、滴下するように、
    前記ノズル機構が前記スイッチから軸方向かつ上方に離間して位置する、請求項1に記載の液体スプレー装置。
  • 说明书全文

    【0001】
    (関連出願の相互参照)
    本出願は、以前我々によって出願された米国出願第09/624,061号(2000年7月24日出願)の一部継続出願である。
    【0002】
    (技術分野)
    本発明は、液体スプレー装置の分野、さらに詳しくはポンプを駆動する電動モータを有する液体スプレー装置の分野に関連する。
    【0003】
    (背景技術)
    一般的に、液体を微小な液滴で噴霧するには、スプレー装置を使用して液体を噴霧する。 液体の噴霧は、液体で表面のより良好な塗布を可能にする。 通常、スプレー装置は、液体を保管するのに使用され、スプレー装置ヘッドに接続される容器を含む。 スプレー装置ヘッドは通常、液体を噴霧するノズルに液体を送るポンプを起動するトリガーを含む。 このようなスプレー装置は手で操作され、ユーザは液体を噴霧しようとする間、トリガーを何回も押す必要がある。 ユーザがトリガーを何回も押す必要があることに加えて、このような手動スプレー装置が均一なスプレーパターンを維持できるのは、比較的短時間である。 スプレー装置に対して行われた改良の一つは、スイッチに接続された電動モータをこのモータへの携帯電圧源に組み込むことである。 このような電動スプレー装置ではユーザはトリガーを一回押すだけでよく、液体を噴霧しようとする間、トリガーは押された状態にある。 このようなスプレー装置の使用は通常、電圧源の自律性によって制限を受け、その結果、発明者が直面する問題の一つは、電圧源を前もって再充電する、または交換する必要なく、このような装置の寿命を延長させるように電圧源のエネルギーを用いる効率的な機構を備えることである。 スイッチ、モータ、電圧源などの電気部品を使用すると、このような電気スプレー装置が液体に対して壊れやすくなり、これらの部品と液体が接触した際に装置の誤作動の原因となり得ることは容易に想像がつく。 その結果、このようなスプレー装置で直面する別の問題は、スプレーされる液体が電気部品と接触して流入するという危険を制限できる装置を備えることである。 例えばスプレー装置が、カーペット、ソファ、窓などの表面に比較的大量の液体を噴霧するのに使用される際に、スプレー装置の容器が空になるまで電池を再充電する必要なく液体を供給できるならば、ユーザにとって、より好都合である。 比較的短時間で表面に塗布するには、スプレー装置が、比較的高い流量(例えば少なくとも120ml/分の流量)で大量の液体を噴射することと、均一なスプレーパターン(例えば直径が少なくとも9cmの円形スプレーパターン)をスプレー装置が描くことも重要である。
    【0004】
    上述した理由から、効率の高い電気スプレー装置、およびスプレーされる液体と電気部品との接触による誤作動の危険を制限する必要性が存在する。 1回の電池充電で、均一なスプレーパターンを描きながら最小の流量で最大量の液体を噴霧できるスプレー装置の必要性もある。
    【0005】
    (発明の概要)
    液体スプレー装置が提供される。 非限定的な一実施形態において、液体スプレー装置は、開口部を有するボトルと、ボトルに装着されるスプレーハウジングとを含む。 このスプレーハウジングは、電動モータ、電動モータに電供給する電圧源、モータで駆動されるポンプ、電気回路を完成させるスイッチ、液体を噴霧するためスプレー装置ハウジングに装着されるノズル機構、内面と外面とを有するガス抜きハウジング、およびガス抜きハウジングに配置される移動ピストンを含む。 スプレーハウジングはまた、スイッチを閉じてピストンを移動させるためスプレー装置ハウジングに可動式に接続されたトリガー、ボトルの開口部からガス抜きハウジングの第1開口部まで延在する第1ガス抜き管、ガス抜きハウジングの第2開口部からノズル機構の第1開口部まで延在する第2ガス抜き管、ボトルの開口部からポンプの入口まで延在するポンプ供給管、およびポンプの出口からノズル機構の第2開口部まで延在するポンプ吐出管とを含む。
    【0006】
    (好適な実施形態の詳細な説明)
    本発明の現時点で好適な実施形態について詳細に説明するが、その例は添付図面に図示され、添付図面において、同様の番号は図を通して同一の要素を示し、最後の2桁が同じである参照番号(例えば20と120)は、同様の要素であることを意味する。 図1を参照すると、様々な液体組成物をスプレーするのに適した、ボトル22とスプレー装置ヘッド24とを含む好適な液体スプレー装置20が図示されている。 液体スプレー装置20は、家庭用組成物に使用するのに特に適しているが、液体スプレー装置20で他の液体組成物を使用することも考えられる。 ボトル22は約1リットルの容量を有することが好ましいが、他のボトルサイズも使用できる。
    【0007】
    図2を参照すると、スプレー装置ヘッド24は、上部シェル124、およびスナップまたはねじ接続で接続可能な二つの下部ハウジング224,324とを含む。 三つの要素124,224,324によるスプレー装置ヘッドの代わりに、保護の範囲から逸脱することなく他のハウジング構造も可能である。 スプレー装置ヘッド24は、ギヤポンプ28に直接連結された電動モータ26と、ガス抜きハウジング32内に摺動自在に配置されたガス抜きピストン30とトリガー34の方向にガス抜きピストンを付勢するばね33とを含むガス抜き機構を含む、スプレー機構を収容する。 図8と9に図示されたようにに、ガス抜きピストン30がガス抜きハウジング32内で第1位置にあるとガス抜きの発生が防止され、ガス抜きピストン30がガス抜きハウジング32内で第2位置にあるとボトル内でガス抜きが可能となる。 ガス抜き機構については、後で詳細に説明する。 トリガー34は、液体スプレー装置が組み立てられる時に、左右のハウジング224,324に可動式に装着される。 トリガー34は、ガス抜きハウジング32内でガス抜きピストン30を移動させてスイッチ40を閉じる。 ガス抜きピストンとスイッチは、トリガー34がスイッチ40を閉じる前に、ガス抜きピストン30が移動を開始するよう配置されることが好ましい。 ガス抜きピストンが第2位置にあり、そのためトリガー34がスイッチ40を閉じる前にガス抜きが可能となるように、ガス抜きピストン30とスイッチ40が配置されることが最も好ましい。 スイッチ40は、トリガーにより閉じられると、複数の電池42として図示された携帯電圧源と電動モータ26との間の電気回路を完成させ、こうしてギヤポンプ28を起動する。 ポンプ28はギヤポンプの形で備えられることが好ましいが、液体を加圧してこの液体をノズル機構60へ送出するための他のポンプと構造も使用できる。 例えば、羽根、ピストン、ローブ、または膜ポンプの使用も許容可能である。 ギヤポンプ28は、ハウジング224,324の各々に位置する二つのスロットに嵌合されることにより、所定位置に維持される。
    【0008】
    本発明の一実施形態において、第1ガス抜き管52はガス抜きハウジング32の第1開口部132に接続され、ボトル22の開口部まで延在し、一方、ポンプ供給管54は、ギヤポンプ28の入口128に接続され、ボトル22の開口部まで延在している。 ポンプ吐出管56は、第1通路160aを介してポンプ出口228をノズルアダプタ160と相互接続する。 第2ガス抜き管58は、ガス抜きハウジング32の第2開口部232をスプレー装置ハウジングの開口部と相互接続し、ガス抜き孔は周囲の環境に露出されている。 本発明の別の実施形態では、第2ガス抜き管58は、ガス抜きハウジング32の第2開口部232をノズルアダプタ160に配置されたガス抜き孔160bと相互接続し、ガス抜き孔は、ハウジング224,324の各々の半円形切欠き62を介して周囲の環境に露出されている。 スプレー装置が略下向き位置となって液体がガス抜き管に浸入可能となった場合に、この液体がスイッチ40から滴下して、液体とスイッチとの間の接触の危険を概ね制限するように、ガス抜き孔160bはスイッチ40から上方かつ軸方向に離間した位置にある。 その結果、ノズルアダプタ160に配置されたガス抜き孔160bの位置は、スプレー装置の誤作動の危険を制限する。 ノズルアダプタ160は、ハウジング224,324の各々の、より大きな半円形切欠き66を通過する中空の柱を有する。 中空柱の中に配置されるのは、吐出バルブ260とスピン機構360である。 図13に図示されたように、ノズルアダプタにはノズル460が取り付けられる。
    【0009】
    本発明の一実施形態では、図3と図12に図示された付属品44が下部ハウジング224,324の底付近に配置され、ボトル22の仕上げ部品122の上にある補足形状の付属品と嵌合するための差込みピンタイプの付属品を含む。 付属品44は、ハウジング224,324の各々に位置する二つのスロットに嵌合することにより、所定位置に維持される。 付属品44は、第1および第2貫通路144,244を含む。 第1ガス抜き管52は、第1貫通路144をガス抜きハウジング32の第1開口部132と相互接続し、一方、ポンプ供給管54は、第2貫通路244をギヤポンプ28の入口128と相互接続する。 第1チェックバルブ70は、第1貫通路144に接続され、ボトルが略下向き位置にある時にボトルから液体が大量に流出するのを防止する。 第2チェックバルブ72は、第2貫通路244に接続され、ポンプ28が機能していない時に液体がボトル22に大量に再流入するのを防止する。 ディップチューブ80はボトル22と第1チェックバルブから延在して、スプレー装置に液体を供給する。 ノズルを詰まらせる粒子がノズルに到達するのを防止するため、ディップチューブ80の下端にディップチューブフィルタ82を追加することができる。 液体を有効にスプレーするには、最初にギヤポンプ28に呼びを差す必要がある。 ユーザがトリガー34を離した時に大量の液体がボトルに再度流入するのを防止することにより、第2チェックバルブ72は、スプレー装置の各使用後に、ギヤポンプに再度呼び水を差す必要を無くし、ゆえに電圧源のエネルギーを節約することによって液体スプレー装置の効率を向上させる。 その結果、チェックバルブ72は、携帯電圧源のエネルギー節約に貢献する。 ポンプ供給管54に流入する液体が、ギヤポンプ28を介して駆動されてノズル機構60により流体を微小な液滴に霧化するのに十分なエネルギーを持つように、チェックバルブ72のクラッキング圧力は十分なものであるべきである。 第1および第2チェックバルブ70,72はボールバルブであっても、膜バルブなど当該技術に共通して周知である他の種類のチェックバルブでもよい。 本発明の別の実施形態では、ボトルからの液体の漏出を防止するため、付属品44は漏出防止シールを下端に含む。
    【0010】
    電動モータ26は、直流電動モータであることが好ましい。 電動モータ26は、複数の電池42として図示された携帯電圧源が、スイッチ40と直列に存在している電線で接続されることが好ましい2本の電気結線126,226を有する。 トリガー34が操作されると、移動ピストン30が第2位置となるため、スイッチ40が閉じるかなり前にガス抜きが行われる。 スイッチ40が閉じると、電動モータ26を介して電流が流れて、ポンプ28のギヤを回転させ、チェックバルブ72を開くのに十分な圧力を発生させるため、ノズル60を通して液体が流れる。 スイッチ40が閉じるかなり前にガス抜きが行われることは、ポンプが起動する前にボトル内の圧力を周囲環境の圧力と等しくすることにより、液体スプレー装置の効率を向上させるのに貢献する。 例示的なモータは、中国のMabuchi Industry Company,Ltd. で製造された3Vから6Vの直列200または300モータである。 好ましくは、該モータは、Mabuchi Industry Company,Ltd. で製造された4.5ボルトのモデルRS360SHである。 例示的なスプレーノズルは、Calmar INC. で製造されたものであり、米国特許第4,706,888号(1987年11月17日発行、Dobbsら)にはさらに詳しく記載されており、同特許の内容全体がここに参考として取り入れられる。 スプレー装置ハウジング124,224,324、ノズル機構60、ギヤポンプ28、付属品44、ガス抜きハウジング32、およびガス抜きピストン30は、当該技術で周知のように熱可塑性材料を用いて射出成形できる。 スピン機構、付属品、ガス抜きハウジング、およびノズルアダプタとは、ポリプロピレンで形成され、ポンプハウジング、ポンプキャップ、およびポンプギヤは、アセタールポリマーで形成されることが好ましい。 スプレー装置ハウジング124,224,324とトリガーは、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンとポリカーボネートで形成されることが好ましい。 ガス抜きピストンとノズルは、ポリエチレンで形成されることが望ましい。 電圧源42は、再充電可能な電池または再充電不能な電池のいずれでもよい。 再充電不能な電池の場合には、電圧源42は、直列接続された3本のAA、1.5ボルトのパナソニックまたはサンヨーアルカリ電池であることが好ましい。
    【0011】
    本発明の一態様によるガス抜き機構について、図4から図11を参照して、以下に詳細に説明する。 ガス抜き機構は、ガス抜きハウジング32と移動ピストン30とを含む。 ガス抜きハウジングは、一端が閉じた中空円筒体で、円筒体の壁に位置された二つの開口部132,232を有することが好ましい。 二つの開口部は、図4に図示されたように、ガス抜きハウジングの軸線A−Aに沿って離間していることが好ましい。 ガス抜きハウジングの他端は、移動ピストン30がガス抜きハウジングに挿入されるように、開いたままである。 図6に図示されたように、移動ピストン30は、ガス抜きハウジング32内で摺動できるように、ガス抜きハウジングの内径より小さい径を持つ概ね円筒体である。 本発明で使用される時には、移動ピストンの一末端は閉じており、他の末端はトリガー34と接触しているため、トリガーの動きがガス抜きハウジング内でピストンを移動させる。 移動ピストンはまた、ガス抜きハウジングの内面と接触する表面を有するとともに間隙を残すように変形が可能な部分を有する第1および第2変形部品を含む。 ピストンが図8に図示された第1位置にある時と図9に図示された第2位置にある時には第2開口部232とガス抜きハウジング32の開口端との間を空気が流通しないように、第1変形部品は移動ピストン上に位置されている。 ピストンが図8に図示された第1位置にある時には第1および第2開口部132,232の間で空気が流通できず、ピストンが図9に図示された第2位置にある時にはガス抜きハウジング32の第1開口部132と第2開口部232の間を空気が流通できるように、第2変形部品は移動ピストン30に位置されている。 本発明の一実施形態では、これらの変形部品は、移動ピストンの外面に位置された第1および第2山形部材(以下、単純にするため「山形部材」と呼ぶ)130,230である。 本発明に関する定義では、山形部材は、移動ピストンの外面に一つの縁が接続された可撓性リングであることが好ましい。 山形部材は側方から見た時にはV字形である。 山形部材はまた、ピストンが成形される時にピストンの表面に形成される。 移動ピストンがガス抜きハウジング内で摺動する時に山形部材の他の縁がガス抜きハウジングの内面と概ね接触するように、山形部材の最大径はガス抜きハウジングの内径より長い。 その結果、これらの山形部材を通って空気が流通せず、ゆえに密封作用をもたらす。 本発明の一実施形態では、ガス抜きハウジングは第2山形部材230を変形させるための手段を含み、第1および第2開口部の間でガス抜きハウジングの内面に位置される。 トリガー34が操作されると、移動ピストンが第1位置から離れて変形手段の方へと移動する。 第2山形部材230が変形手段と当接すると、変形して間隙を残すため、ピストンが第2位置に達する。 山形部材の変形により発生した間隙のため、ガス抜きハウジングの第1および第2開口部の間で空気が流通して、ガス抜きが可能となる。 この変形手段は、少なくともトリガー34がスイッチ40を閉じるまでは第2山形部材を変形状態に維持するようなものである。 このような変形手段は例えば、ガス抜きハウジングの内面から突出する少なくとも一つの要素であり得る。 このような要素は、ガス抜きハウジングの第1および第2開口部の間においてガス抜きハウジングの内面に位置されたフィンまたはリブ332の形のものでよいが、他の要素を用いて同じ効果をもたらすこともできる。 この要素は、ガス抜きハウジングの内面に固着されてもよいし、直接成形されてもよい。 図4に図示されたように、ガス抜きハウジングの内面にはこのような4つの要素を有することが好ましい。 本発明の別の実施形態では、ガス抜き機構は、ガス抜きハウジングに位置され、ユーザがトリガーを緩めた時に移動ピストンが第1位置に戻るように移動ピストンを付勢する圧縮ばねも含む。 本発明の一実施形態では、ガス抜きハウジングの閉じた端部から開いた端部まで延在するフィン432により、圧縮ばねがガス抜きハウジングの中央に保持される。
    【0012】
    本発明の別の実施形態では、携帯電圧源42は、スプレー装置ハウジングに延在する電池充電ジャック86を含むプリント回路板84に電線によって接続された再充電電池で構成される。 いったん電池が放電してしまうと、ユーザは充電ジャックを充電器に接続して電池を再充電する。 本発明のこの実施形態では、携帯電圧源42は、直列接続された3本の再充電可能なAA、1.2ボルトのMoltechニッケル−カドミウム電池であることが好ましい。
    【0013】
    試験方法
    開口部を有して液体が満たされた容器、容器に装着されたスプレー装置ハウジング、電動モータを含んだ前記スプレー装置ハウジング、前記電動モータに動力を供給するための携帯電圧源、前記モータで駆動されるギヤポンプ、電気回路を完成させるためのスイッチ、液体を噴霧するため前記スプレー装置ハウジングに装着されるノズル機構、ボトル内部の圧力を大気圧と等しくするためのガス抜き機構、前記スイッチを閉じるため前記スプレー装置ハウジングに可動式に接続されたトリガー、前記ボトルの開口部から前記ポンプの入口まで延在するポンプ供給管、および前記ポンプの出口から前記ノズル機構の開口部まで延在するポンプ排出管とを含む、上述したような電動スプレー装置に対して、一連の試験が実施された。 モータの具体例は、中国のMabuchi Industry Company,Ltd. で製造された3ボルトから6ボルトの直列200または300モータである。 モータはMabuchi Industry Company,Ltd. で製造された4.5ボルトのモデルRS360SHであることが好ましい。 例示的なスプレーノズルは、Calmar,INC. にて製造されたものであり、米国特許第4,706,888号(1987年11月17日発行、Dobbsら)に、より詳しく記載されており、その内容全体が参考としてここに取り入れられている。 この実験では、ギヤポンプは、ポンプハウジング、駆動ギヤ、アイドルギヤ、ポンプ出口を有する面板、ポンプハウジングと面板との間に配置された第1シール、およびモータシャフトの周りの第2シールとを含む。 ポンプハウジングは、2本のねじにより、電動モータのモータハウジングに直接装着される。 電動モータとギヤポンプの組合せのコンパクトなサイズと形状のため、多様な用途、ゆえに多様な水溶液に使用できる。 この実験は、以下の混合物を含む液体で実施された。
    【0014】
    【表1】

    【0015】


    この実験では、携帯電圧源は、直列接続された3本の再充電可能なAA,1.2ボルトのMoltechニッケル−カドミウム電池であり、完全に充電されることが好ましい。 この電池パックはECF−800AAの表示で販売される、フロリダ州ゲインズヴィルに位置するMoltech Power Systemsの製造によるものである。 この3本電池パックは、摂氏23度で最低5時間、160mAで3.0Vの端末電圧を連続的に供給することができる。 3本の電池の各々は、1.2Vの公称電圧で800mA. hの容量、37ミリオームの一般的な有効内部抵抗、1Vの端末電圧を持ち、重量は0.07kgで、0.8W. hを流すことができ、エネルギー蓄積密度は約34W. h/kgである。 各電池は、7.8立方センチメートルの体積を有する。


    この試験の目的は、電池の寿命が消耗する際に、液体とともに使用される液体スプレー装置のスプレーパターンと流量とがどのようであるかを判断することである。


    【0016】


    この実験では、必要とされる器具は、完全に充電され番号が付けられた10個の液体スプレー装置、液体で満たされた容量が1リットルのボトル、ビーカー、はかり、タイマー、空のバケツ、スプレーパターン試験スタンド、およびスプレーパターン試験紙を含む。 各試験の開始時に、液体スプレー装置は完全に充電され、大気圧と制御された温度と湿度(73°Fまたは23℃±1℃,50%±2%RH)で実験室に運ばれる。 乾燥した空のビーカーの重量がはかりで測定されてから、試験スタンドに載置される。 液体スプレー装置は、着色された液体が満たされたボトルに装着されてから、スプレー装置のトリガーが操作されると液体がビーカーへ落下するように、ビーカーの下に配置される。 液体スプレー装置トリガーは、タイマーと同時に作動し、ビーカーへスプレーする間、30秒間保持される。 30秒後、トリガーが緩められ、次にビーカーが計量され、ビーカーに入っている流体のグラム数がデータシートに記録される。 それからビーカーの中身が空のバケツに空けられ、最後に空にされたビーカーの重量がはかりで測定され、試験スタンドのビーカーが交換され、新たな30秒のスプレーサイクルが開始される。 いったんボトルが空にされてスプレー装置が液体のスプレーを停止すると、トリガーが緩められ、時間が記録され、ボトルに液体が再度満たされる。 30秒のサイクルが終了するまで、スプレーを再開できる。 電池の完全な放電のため各液体スプレー装置が液体を送出できなくなるまで、この試験は10種類の液体スプレー装置の各々について実施される。 測定された液体の質量を液体の体積に変換して、この体積を加算することにより、1回の電池充電で各装置によりスプレーされた液体の総量をデータシートから判断することが可能となる。 また、各サイクルで測定された液体の質量を液体の体積に変換することにより、スプレーされた液体の流量を判断することも可能である。 サイクルは30秒持続するので、ml/分で測定される流量は、各サイクルについて測定された液体の量を2倍にすることによって得られる。


    【0017】


    このような条件の液体スプレー装置は、1回の電池充電により少なくとも約2.2リットルの液体を噴霧できる。 液体スプレー装置は、1回の電池充電により少なくとも約2.3リットルの液体を噴霧できることが好ましい。 最も好ましいのは、1回の電池充電により少なくとも約2.4リットルの液体を噴霧できることである。 ある場合において、3.5リットル以上をスプレーできるスプレー装置も観察される。


    液体スプレー装置はまた、1回の電池充電により少なくとも120ml/分の流量で少なくとも約1.5リットルの液体を噴霧できる。 液体スプレー装置は、1回の電池充電により少なくとも120ml/分の流量で少なくとも1.8リットルの液体を噴霧できることが好ましい。 最も好ましいのは、1回の電池の充電により少なくとも120ml/分の流量で少なくとも約2.2リットルの液体を噴霧できることである。 ある場合において、少なくとも120ml/分の流量で3リットル以上をスプレーできるスプレー装置も観察される。


    【0018】


    さらにこの実験では、ノズルから約15.2cm(つまり6インチ)の距離で、スプレーされた液体が塗布される表面として、スプレーパターンが決定される。 スプレー装置のスプレーパターンを判断するため、液体スプレー装置のノズルを挿入するのに十分大きな開口部を備える第1壁を有するボックスで構成されるスプレーパターンスタンドが製作される。 開口部が形成された第1壁に面したボックスの第2壁は、いったんノズルが開口部に挿入されて用紙が第2壁に装着されると、ノズルから約15.2cm(つまり6インチ)の距離にある。 ビーカーによる3回の測定サイクルのたびに定期的に、スプレーパターンスタンドにスプレー装置が載置され、スプレーパターンが紙上で眼に見えるように、トリガーが操作されることが好ましい。 トリガーの操作は実質的には短時間で、紙上でパターンを得るのに十分な長さがあればよい。 そのため、スプレーパターンを得るのに用いられるエネルギーの量は、試験結果には大きく影響しない。 次にスプレーパターンスタンドから紙が取り除かれ、測定される。 この実験の間、スプレーパターンは2つの概ね同心の略円形のエッジを持つことが観察される。 両エッジは非常に明確で、スプレーパターンの直径は、両エッジにより画定される円の直径を測定してこれらの直径の平均を求めることにより、計算される。


    【0019】


    液体スプレー装置は、1回の電池充電により、スプレー装置から約15.2cmの距離で直径が少なくとも9cmのスプレーパターンを描きながら、少なくとも約2.1リットルの液体を噴霧できる。 液体スプレー装置は、1回の電池充電により、スプレー装置から約15.2cmの距離で直径が少なくとも9cmのスプレーパターンを描きながら、少なくとも約2.3リットルの液体を噴霧できることが好ましい。 最も好ましいのは、液体スプレー装置が1回の電池充電により、スプレー装置から約15.2cmの距離で直径が少なくとも9cmのスプレーパターンを描きながら、少なくとも約2.5リットルの液体を噴霧できることである。 ある場合において、スプレー装置から約15.2cmの距離で直径が少なくとも約9cmのスプレーパターンを描きながら、1回の電池充電で3.1リットルの液体を噴霧できるスプレー装置も観察される。


    【0020】


    液体スプレー装置は、1回の電池充電により、少なくとも120ml/分の流量で液体を噴霧して、スプレー装置から約15.2cmの距離で直径が少なくとも9cmのスプレーパターンを描きながら、少なくとも約1.5リットルの液体を噴霧できる。 液体スプレー装置は、1回の電池充電により、少なくとも120ml/分の流量で液体を噴霧して、スプレー装置から約15.2cmの距離で直径が少なくとも9cmのスプレーパターンを描きながら、少なくとも約1.8リットルの液体を噴霧できることが好ましい。 最も好ましいのは、液体スプレー装置が、1回の電池充電により、少なくとも120ml/分の流量で液体を噴霧して、スプレー装置から約15.2cmの距離で直径が少なくとも9cmのスプレーパターンを描きながら、少なくとも約2.2リットルの液体を噴霧できることである。 ある場合において、少なくとも120ml/minの流量で液体を噴霧して、スプレー装置から約15.2cmの距離で直径が少なくとも9cmのスプレーパターンを描きながら、1回の電池充電により3リットルの液体を噴霧できるスプレー装置も観察される。


    【0021】


    この説明で明記された液体の量(例えば少なくとも約2.3リットル)は、これらの数字が明白に挙げられていなくても、これより大きな連続する液体の量(例えば少なくとも約2.4,2.5,2.6,...など)を含むことを理解すべきである。 このことは、これより前の状況にも当てはまる。


    本発明の好適な実施形態についての以上の説明は、例示と説明を目的として提示されたものである。 網羅することや、開示された形そのものに発明を限定することは意図していない。 変形や変更が可能であり、熟練者は以上の教示からこれを発想でき、議論した実施形態は、本発明の原理と実際的な用途とを最もよく説明するために選択および記載されたものである。 本発明の範囲は、ここに添付された請求項によって定められるものとする。


    【図面の簡単な説明】


    明細書の最後に、本発明を詳しく記載し明確に請求する請求項を添えるが、添付図面と関連させて以下の説明を読むことにより、本発明をより理解できることを確信する。


    【図1】ボトルに接続されたスプレー装置ヘッドを示す、液体スプレー装置の斜視図である。


    【図2】本発明により製作された好適な液体スプレー装置の展開図であるが、明瞭化のためボトルは省略されている。


    【図2A】下部ハウジングの半円形開口部を示す、図2の部分的拡大図である。


    【図3】上部シェルと下部ハウジングの片側なしで組み立てられたスプレー装置ヘッドの斜視図である。


    【図4】図2の液体スプレー装置のガス抜きハウジングを示す、図5の4−4線に沿った側方断面図である。


    【図5】図2のガス抜きハウジングの側面図である。


    【図6】図2の液体スプレー装置のガス抜きピストンの図7の線6−6に沿った側方断面図である。


    【図7】図2の液体スプレー装置のガス抜きピストンを示す側面図である。


    【図8】第1位置にある、ガス抜き機構をトリガーとスイッチとともに示す側方断面図であり、明瞭化のため圧縮ばねが取り除かれている。


    【図9】スイッチが閉じられた第2位置にある、ガス抜き機構をトリガーとともに示す側方断面図であり、明瞭化のため圧縮ばねが取り除かれている。


    【図10】ガス抜きハウジングを移動ピストンとともに示す、図9の線10−10に沿った断面図である。


    【図11】山形部材の変形を示す、図10の部分的拡大図である。


    【図12】付属品、チェックバルブ、およびディップチューブを示す断面図である。


    【図13】図2の液体スプレー装置のノズルアダプタ、吐出バルブ、スピン機構、およびノズルを備えるノズル機構を示す側方断面図である。

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