スプレーポンプの動作原理と試験品質基準 - Maypak

* 噴霧ポンプの分類 *

現在、市場には多くのモデルとスタイルの手動ポンプが出回っており、各タイプのポンプには詳細な説明が添えられていることが多いが、構造設計と技術の観点から、それらは大まかに以下の6つのカテゴリーに分類できる。

1) 一般的な操作用ポンプの第一のカテゴリー。ポンプを手で押すと、力の作用により目的の製品が噴霧されます。このタイプのポンプを加圧する際、加圧の速度と力がポンプの動作状態に影響を与えます。例えば、加圧が強くて速いほど、ポンプは最適な噴霧効果（より細かい液滴、より大きな霧の円錐、より長い飛距離など）を実現できます。

2) 一般的な2段式ポンプの2番目のタイプ。このポンプには、球面シールと補助プラスチックシールの2つのシールが装備されています。2段目の予圧効果により、予圧された材料がノズルを通して液体として噴霧されます。

3) 改良型二段ポンプの3番目のタイプ。このポンプの動作原理は、上述の球面シールとプラスチックシールを備えた二段ポンプシステムと同様です。構造上、ボールシールは使用せず、軸輪圧力シールの原理を採用しており、性能は前者よりも優れています。

4）第4タイプのポンプは、第3タイプのポンプと同じ原理で動作しますが、独立した空気供給経路がなく、完全に密閉され、大気から隔離されているため、空気を注入する必要があります。このタイプのポンプは、本質的には定量ポンプです。

5) カテゴリー5 このタイプのポンプも2段式ポンプに似ています。通常は非加圧状態で使用されます。タンクに空気が充填されると、自動的に密閉されます。ピストンが作動すると、ポンプのパッシブピストンがスプリングを圧縮し、ポンプを逆止弁として機能させます。容器内の内容物は、アクティブピストンが設定距離まで押し下げられた場合にのみ所定の量まで排出され、ピストンが設定距離に達しない場合は排出されないため、排出量の精度が確保されます。このタイプのポンプも定量ポンプに分類されます。

6) カテゴリーVI これは、カテゴリー5のポンプを改良した新しいタイプのポンプシステムです。ポンプが作動しているとき、容器はバルブが押されたときのみ密閉されます。ポンプの定量室の内容物は、スリーブとポンプ本体の壁によって密閉されます。ノズルが押されると、定量室の内容物が排出され、容器内の液体が金属部品に接触するのを防ぎ、液体が金属部品に接触して汚染されることが品質や性能に影響しないことを保証します。

もちろん、メーカーごとに独自のデザインスタイルや特徴があり、独自の分類シリーズを形成していますが、それらは同じ原則から切り離すことはできず、上記の6つの側面を超えることはできません。

* スプレーポンプの仕組み *

押圧ヘッドが最初に押し下げられると、（本体とボールバルブが密閉されているため）本体内のガスが圧縮されます。ピストンが本体の下端まで押し込まれると、本体内のガスはノズルから主柱と副柱の間の隙間を通って排出されます。ヘッドが跳ね上がると、ピストンと副柱は密閉状態になり、ピストンと本体も密閉状態になり、その後、バネの力で上昇し続けるため、本体内に準真空状態が形成され、吸引力（物理的には大気圧の力）が発生し、ストローとボールバルブを通って液体が本体内に流入します。

加圧ヘッドが再び押されると、ボールバルブが本体と密閉され、ピストンが本体／サブカラムと密閉され、本体内の液体が圧縮されて圧力が発生します。ピストンにかかる液圧がスプリングの弾性力よりも大きい場合、スプリングが圧縮され、サブカラムとピストンが開いた状態になり、圧縮された液体はメインカラム、加圧ヘッド、および噴霧点のサイクロン溝を急速に通過して霧化されます。

* スプレー効果 *

以下のスプレーは、化粧品の香水ポンプと同じ原理に基づいています。いずれもスプレーの方向を変えるためのブロックが設けられていますが、このスプレーには十分なストロークと圧力が必要であり、そうでなければ望ましい効果を得ることは困難です。以下に挙げるいくつかの化粧品ポンプヘッドは、基本的に上記の原理と同じです。

① このフラットファンスプレーは、ノズルの設計変形によって制御されます。ただし、ポンプを形成するための圧力が十分でないと、噴霧された液体ミストは遠くまで届きません。

② この全円錐状の噴霧パターンは、①の噴霧パターンよりも幅広く均一な霧のテーパーを持つ。

③ このノズルに使用されている回転ブレードは液体を制御するために使用され、液体が一種の外向き拡散を形成するのを助け、噴霧されるミストのテーパーも比較的広くなります。

④ この空のテーパー型スプレーノズルから噴射される液体は、中央部の噴霧量が少ないリング状になります。ノズル内部は回転するブレードによって制御され、円形のミストが形成されます。

⑤の原理は④の原理と似ている。

⑥ この種の空気噴霧スプレーは比較的珍しい。

*実験方法*

1) 外観：標準光源下で約40cmの距離から正面視検査を行うか、自然光源下で50cmの距離から正面視検査を3秒間行う。

2) 仕様と寸法: 一般的な測定ツールまたは精度 0.02mm の専用測定ツールを使用してテストします。

3) 重量とポンプ出力：0.01gの精度を持つ電子天秤で確認します。

4) ポンプ出力: 試験内容として水を使用し、まずノズル/フォームポンプを5回以上起動して、スプレー/ポンプの出力が安定していることを確認し、次にノズル/ポンプを10回連続して押し、10回分のスプレー出力/ポンプされた水の総重量の平均値を測定します。

5) 空気圧の回数/最初の噴霧回数：試験内容物として水を使用し、1秒間に1回の押圧頻度で試験を行い、押圧開始から噴霧開始までの押圧回数（最初の噴霧を含む）を計算します。

6) 下向き圧力: 圧力ヘッドをねじ山位置まで押し込んだとき、または一定速度での通常の使用で到達する位置まで押し込んだときの最大圧力。

7) インデンターのねじり解除力：一定速度でインデンターをねじり解除するための最大トルク。

8) 電気めっき、スプレー、サンドブラスト層などの装飾堅牢度の接着性: 装飾堅牢度を刃で 1mm X 1mm の小さな正方形 25 個に切り、切り取った部分に 3M テープで貼り付け、1 分後に 45 度の方向に素早くテープを剥がし、剥がれ具合を確認します (グリッド状になっていて、塗装面が部分的に剥がれた場合は 1/2 グリッドとして記録し、グリッドの表面全体が剥がれた場合は 1 グリッドとしてカウントします)。