(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
従来より、プラスチック製のボトルなどにおいて、ボトル内の液体の必要量を計量して注液する、所謂、注液ボトルと言われるものが種々考案されている。
特許文献1に記載の注液ボトルは、上部にはノズル状の注液口を有する上蓋が設けられ、底部には伸縮性のあるプラスチックフィルム又はダイアフラムを装着した底蓋が設けられ、前記底蓋には、さらに空気穴が設けられるとともに、前記プラスチックフィルム又は前記ダイアフラムにより、前記空気穴に連通した前記注液ボトル内部の空気層と前記液体とが分離されていることを特徴としている。
【0003】
特許文献1に記載の注液ボトルでは、注液ボトルの注液口を下に向けて、他の容器等に注液する際、注液ボトルから一定量の液体が排出されるとプラスチックフィルム又はダイアフラムが一定量伸び、注液ボトル内部の空気の圧力低下によるプラスチックフィルム又はダイアフラムを引っ張る力と釣り合い、注液がストップする。このため、所定量の注液が可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の注液ボトルでは、注液ボトルをほぼ逆さにして注液するので、注液ボトルの内部の液量(液の重さ)が、注液量に大きく影響し、注液ボトルの内部に残留する液体の量が少なくなるに従って、液の重さが軽くなってしまい、注液量が少なくなってしまうという問題があった。
【0006】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、計量カップ等を用いることなく、比較的簡単な構造で、一定量の液を自動的に正確に注液できる注液ボトルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
すなわち、本発明の注液ボトルは、上部に注液口を備え、下部に、伸縮性のダイアフラム、上記ダイアフラムと一部が接触した状態で上記ダイアフラムを支持する非伸縮性のダイアフラム支持部材、上記ダイアフラムの可動範囲を規制する上限板及び底蓋を備えた注液ボトルであって、上記ダイアフラムは、内部の液体が保持可能なように、上記下部の全面に設けられ、上記底蓋には、上記ダイアフラム及び上記ダイアフラム支持部材の位置を調整するための調整ネジが設けられ、上記上限板には、液体が流通可能な貫通孔が設けられていることを特徴とする。
【0008】
本発明の注液ボトルでは、上記注液ボトルにより注液するために傾けると、上記ダイアフラム支持部材を介して支持された上記ダイアフラムが液の重量により移動するが、上限板が存在するためダイアフラムは上記上限板まで移動するとストップする。このように注液の際、上記ダイアフラム支持部材を介して支持された上記ダイアフラムが上記上限板まで所定の距離移動することにより、決まった量の液体を吐出することができる。また、伸縮性の上記ダイアフラムは、非伸縮性のダイアフラム支持部材により支持されているため、上記ダイアフラムの伸縮態様が変化して液の吐出量が変わることはなく、注液の際、常に決まった量の液体を注液することができる。
【0009】
また、底蓋には、ダイアフラム及びダイアフラム支持部材の位置を調整するための調整ネジが設けられているので、上記調整ネジによりダイアフラム及びダイアフラム支持部材の位置を調整することにより、上記ダイアフラムの動く範囲が変化し、注液量を調整することができる。
【0010】
本発明の注液ボトルにおいては、上記上限板の上記ダイアフラム側には、吐出液量を調整するための円筒部材が少なくとも一つ配設され、上記ダイアフラム支持部材は、その縁部の直径が上記円筒部材の直径よりも小さいことが望ましい。
【0011】
本発明の注液ボトルにおいて、上記のように上限板に円筒部材が配設され、ダイアフラムの直径が円筒部材の直径よりも小さいと、上記ダイアフラムが上記上限板の方に移動した際、途中で上記ダイアフラムが円筒部材に接触し、それ以降は、円筒部材の内側の液体のみを押し出すので、上記ダイアフラムにより排除される液の量が少なくなる。従って、注液量をより少ない量まで調整することができる。
【0012】
本発明の注液ボトルにおいて、上記底蓋には、空気孔が設けられていることが望ましい。
本発明の注液ボトルにおいて、上記底蓋に空気孔が設けられていると、底蓋とダイアフラムとの間の空間に空気が自由に出入りすることができ、ダイアフラムがより移動し易いため、より正確に決まった量の液体を注液することができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明の注液ボトルによれば、注液ボトルの注液口を下に向けて、他の容器等に注液すると、常に一定量の液を注液することができ、計量目盛りで計測する手間が無く、また、蓋や手に液体が付着して不快になることが無いなどの顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の注液ボトルについて具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
【0016】
本発明の注液ボトルは、上部に注液口を備え、下部に、伸縮性のダイアフラム、上記ダイアフラムと一部が接触した状態で上記ダイアフラムを支持する非伸縮性のダイアフラム支持部材、上記ダイアフラムの可動範囲を規制する上限板及び底蓋を備えた注液ボトルであって、上記ダイアフラムは、内部の液体が保持可能なように、上記下部の全面に設けられ、上記底蓋には、上記ダイアフラム及び上記ダイアフラム支持部材の位置を調整するための調整ネジが設けられ、上記上限板には、液体が流通可能な貫通孔が設けられていることを特徴とする。
【0017】
以下、本発明の注液ボトルの一実施形態について説明する。
図1は、本発明の注液ボトルの一例を模式的に示す縦断面図である。
【0018】
図1に示すように、本発明の実施形態に係る注液ボトル10は、略円筒形状の注液ボトル本体11と、注液ボトル本体11の上部に設けられた注液口12と、注液ボトル本体11の下部の全面に設けられた伸縮性のダイアフラム13と、ダイアフラム13の直ぐ下に設けられ、ダイアフラム13と接触した状態でダイアフラム13を支持する非伸縮性のダイアフラム支持部材14と、ダイアフラム13の上に設けられ、ダイアフラム13の可動範囲を規制する上限板15と、注液ボトル本体11の最下部に設けられた底蓋16と、注液ボトル本体11の最上部に設けられた上蓋17とから構成されている。
【0019】
図2(a)は、底蓋を模式的に示す平面図であり、
図2(b)は、
図2(a)に示す底蓋のA−A線断面図である。
図2(a)及び(b)に示すように、底蓋16は、有底円筒形状をなす底蓋本体16aと、底蓋本体16aの上部に形成された円環形状の鍔部16bと、底蓋本体16aより少し径が大きい円筒形状で、中ほどの位置で鍔部16bと接合された外筒部16cとからなり、外筒部16cの上部内側にはネジが切られている。
図1に示すように、注液ボトル本体11の下部の外側にもネジが切られており、底蓋16を注液ボトル本体11の下部にネジ込むことにより、底蓋16を注液ボトル本体11に装着することができるように構成されている。
【0020】
また、底蓋16には、気体が流通可能な4つの貫通孔16dが設けられるとともに、その中央に、調整ネジ18を装着するための調整ネジ装着部16eが設けられ、調整ネジ18が装着されている。貫通孔16dの数は、4つに限定されず、1つ以上あればよい。また、貫通孔の大きさも限定されず、空気が自由に流通できる大きさであればよい。底蓋16に貫通孔16dが設けられているので、ダイアフラム13と底蓋16との間の空間に自由に空気が出入りでき、注液の際にも、ダイアフラム13が自由に移動可能である。
【0021】
調整ネジ18は、ボルト形状であり、調整ネジ装着部16eにもネジが切られているため、調整ネジ18を底蓋16に装着し、調整ネジ18を回転させることにより、調整ネジ18が上下に移動し、中心部分が調整ネジ18と接触するように設けられたダイアフラム支持部材14及びダイアフラム13の位置を調節することができる。
【0022】
図3(a)は、ダイアフラムを模式的に示す平面図であり、
図3(b)は、
図3(a)に示したダイアフラムのB−B線断面図である。
図3(a)及び(b)に示すように、ダイアフラム13は、注液ボトル本体11の下部とほぼ同じ径の円形であり、調整ネジ18とダイアフラム支持部材14を介して接触する中心部分(
図1参照)であって、調整ネジ18の径より少し大きい径の中心部13aと、中心部13aより外側に拡がるとともに、少し下に凸の形状に湾曲した周辺部13bと、最外周の外周部13cとから構成されており、移動が可能なように伸縮性の材料から構成されている。
【0023】
そして、底蓋16を注液ボトル本体11にねじ込む際、底蓋16の鍔部16bと注液ボトル本体11の最下部でダイアフラム13の外周部13cを挟み込むことにより、ダイアフラム13を注液ボトル本体11に装着、固定する。
【0024】
このため、注液ボトル本体11に装着されたダイアフラム13を有する注液ボトル本体11に、液体を注入しても、ダイアフラム13から下に液が漏れることはない。一方、底蓋16には貫通孔16dが形成されているので、底蓋16とダイアフラム13との間の空間は、空気が流通可能で、ダイアフラム13の移動に支障は生じない。
【0025】
図4(a)は、ダイアフラムの直下に配置されるダイアフラム支持部材を模式的に示す平面図であり、
図4(b)は、
図4(a)に示したダイアフラム支持部材のC−C線断面図である。
ダイアフラム支持部材14は、非伸縮性の部材からなり、
図4(a)及び
図4(b)に示すように、平坦な中心部14aと中心部14aから斜め下側に拡がる拡大部14bと、さらに拡大部14bの周辺に拡がる平坦な形状の縁部14cとからなる。
図1に示すように、ダイアフラム支持部材14の直径は、およそダイアフラム13の半分で、ダイアフラム13の直下に位置し、中心部14aは、ダイアフラム13の中心部13aとほぼ同じ大きさである。ダイアフラム支持部材14の中心部14aとダイアフラム13の中心部13aとは接着され、中心部同士が一体的に移動するように構成されている。
【0026】
また、ダイアフラム支持部材14は、ダイアフラム13を下から支持し、移動の際のダイアフラム13が変形しすぎるのを防止している。具体的には、ダイアフラム13の周辺部13bが、ダイアフラム支持部材14の縁部14cにより支持されている。
【0027】
図5(a)は、上限板を模式的に示す平面図であり、
図5(b)は、
図5(a)に示す上限板のD−D線断面図である。なお、
図5に示す上限板は、注液ボトルに装着された状態とは、上下が逆になっている。
図5(a)及び(b)に示すように、上限板15は、円形の中心部15aと円環形状の縁部15bとが中心から90°の角度で放射状に拡がった4つの連結部15cにより連結されており、中心部15aと縁部15bとの間には、液体を流通させるための4つの大きな貫通孔15dが形成されている。貫通孔15dの大きさや形状も特には限定されず、液体が自由に流通できる大きさや形であればよい。また、貫通孔15dの数も限定されず、1つ以上存在すればよい。上限板15に貫通孔15dが形成されているので、上限板15とダイアフラム13との間の空間に液体が自由に出入りでき、注液の際、ダイアフラム13の移動が可能になる。
【0028】
図1に示すように、上限板15は、ダイアフラム13及びダイアフラム支持部材14の上部に配置され、ダイアフラム13の可動範囲を下部に配置された調整ネジ18とともに規制する役割を有している。すなわち、注液の際には、液が注液口12を介して排出されるので、ダイアフラム13は、調整ネジ18の位置から上限板15の方向に移動するが、ダイアフラム13が上限板15まで移動するとストップする。これにより一定量の液を注液することができる。すなわち、上限板15は、ダイアフラム13のストッパとなっており、注液の際には、ダイアフラム13及びダイアフラム支持部材14が、調整ネジ18の位置から上限板15の位置まで移動することにより、注液ボトル本体11の内容量が一定量減少し、これに伴って、一定量の液が注液口12を介して外側に排出され、常に一定量の液を注液することができる。
【0029】
ダイアフラム13は、伸縮性の材料からなるので、注液ボトル本体11内部の圧力により、伸縮の程度が異なり、注液ボトル本体11の内容量の変化の程度が変動するおそれがある。そのため、ダイアフラム13のすぐ下に、非伸縮性のダイアフラム支持部材14が設けられ、ダイアフラム13の移動に追随して移動し、内容量の変化が一定になるようにしている。
【0030】
また、
図5(a)及び
図5(b)に示すように、上限板15の下側(
図5(b)では上側)、すなわちダイアフラム13側の2箇所に、注液ボトル10の吐出液量を調整するための円筒部材15e、15fが同心円状に配設されている。2つの円筒部材は、お互いに径が異なっており、内側の円筒部材15eは、外側の円筒部材15fと比べて、その高さが低い。なお、
図1に示すように、ダイアフラム支持部材14の外周部分は、外側の円筒部材15fより内側に存在している。
上限板15の下側に設けられた2つの円筒部材15e、15fにより吐出液量を調整することができるのは、以下のようなメカニズムによる。
すなわち、底蓋16に設けられた調整ネジ18を回転させ、調整ネジ18を上昇させると、ダイアフラム13が上昇して外側の円筒部材15fに近づいていき、ほぼ接触する状態となる。この状態で注液を行う際、外側の円筒部材15fより外側のダイアフラム13の位置は、変動しにくいので、ダイアフラム13の移動で、外側の円筒部材15fの内側の部分の容量のみ変化し、吐出される液量が少なくなる。ダイアフラム支持部材14の外周部分は、外側の円筒部材15fより内側に存在しているので、ダイアフラム13の移動がダイアフラム支持部材14により妨げられることもない。
内側の円筒部材15eにダイアフラム13が近づいた場合にも、同様の理由により、さらに吐出される液量が少なくなる。このように、上限板15に円筒部材15e、15fが設けられることにより、液量をより少ない量まで調整することができる。円筒部材の数は、特に限定されず、1つであっても、3つであってもよい。
【0031】
注液ボトル本体11、上蓋17、底蓋16及びダイアフラム支持部材14の材質は特に限定されるものではなく、金属製であってもよく、樹脂製であってもよいが、通常、ボトル等に用いられるポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、アクリロニトリル・スチレン(AS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスチレン(PS)、ポリメチルペンテン(TPX)等からなる樹脂製のものが好ましく、一定量の液体の注液を可能にするためには、変形しにくいものが好ましい。
【0032】
一方、ダイアフラム13は、伸縮が可能な高弾性を有するものが好ましく、その材料としては特に限定されるものでないが、エラストマー、合成ゴム等が挙げられる。合成ゴムの材料としては、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン等の耐薬品性を有するゴムが挙げられるが、その他、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム等のゴムを用いてもよい。熱可塑性エラストマーを用いてもよい。
【0033】
また、本発明の注液ボトルの形態に関し、本発明の注液ボトルの形状は、円筒型、円錐型、多角形型、三角錐、四角錐等、任意に選択することができる。また、本発明の注液ボトルのサイズについても、任意に選択することができる。
【0034】
次に、実際に注液を行う際の注液ボトルの動作について説明する。
図6は、
図1に示した注液ボトル10を使用して他の容器に注液している様子を模式的に示す説明図である。
まず、注液ボトル10を
図6に示すように傾け、注液口12より液100を吐出させる状態にし、容器120に対する注液を開始すると、ダイアフラム13及びダイアフラム支持部材14は、
図6に示すように上限板15の方向に移動する。そして、ダイアフラム13の中心部13aが上限板15に接触する位置まで移動すると、注液口12からの液100の吐出が終了し、注液が終了する。
【0035】
注液の際、ダイアフラム13の中心部13cは、ダイアフラム支持部材14の中心部14aを介して、調整ネジ18の頭に接触した状態から上限板15に接触する位置まで移動し、この移動により、注液ボトル本体11の容量が、一定の量減少するので、減少した量と同じ量の液100が吐出されることとなる。調節ネジ18の位置が同じであれば、容量の減少量も同じであるので、常に同じ量、注液することができる。また、調整ネジ18の位置を移動させることにより、注液量を調節することができる。
さらに、調整ネジ18の位置を、ダイアフラム13が円筒部材15f又は円筒部材15eとほぼ接触する位置まで上昇させると、注液量がより少なくなり、少量の注液も可能となる。