JP2020028893A - ペットボトル圧縮装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ペットボトルや空き缶等の空容器を握力を利用し、圧縮して潰し、再利用に供することができる容器圧縮装置を提供する。【解決手段】先端にペットボトルの口部に連通できるノズルを設けたシリンダの内部におけるピストン２１の作動により、前記ペットボトル内の空気を吸引して前記ペットボトルを圧縮するペットボトル圧縮装置であり、前記ピストンを作動するピストンロッド１２を握力により退去作動させ、復帰スプリングにより前記ピストンロッドを進出作動する握力手動ポンプ機構を設けると共に、前記シリンダ内に流入させられる空気が前記ペットボトルへの逆流を阻止するために前記シリンダ及び前記ピストンの吸引排出経路に空気逆止弁機構１６を備えて構成される。【選択図】図２

Description

本発明は、ペットボトルの圧縮装置に関するものである。

従来の圧縮の方法は、ペットボトルを両手でまたは足で押し潰す、足踏みペダルの間に置いて踏み潰す他、最近では、シリンダに内装したピストンを手動で往復動させ、ペットボトル容器内の空気を吸引する手動ポンプ式のペットボトル圧縮装置がある。

上記容器圧縮装置は、ペット容器内の空気をシリンダの先端のノズルからシリンダ内のピストンを手動による往復動させて空気を吸引し、シリンダ室内に流入した空気をペットボトルに逆流するのを阻止する逆止弁を備えた構造を備えていて手動によるピストンの往復動を繰り返すことでペットボトル内の空気を吸入することができる。

上記のような手動式で空気を吸引し容器を圧縮する方法は自転車の手動式の空気入れの逆構造を利用したものとして周知されている。

しかしながら、ピストンの動力源を手動によらず他の動力を用いて、より一層楽しくペットボトルを潰すという発想がなかった。

そこで、より楽しくペットボトルを圧縮する方法は、ピストンを往復動させる動力を手動に替え、握力を利用した機構を備えた圧縮装置でペットボトルを圧縮することができる。

ところで、上記手動によってピストンを往復動させる容器圧縮装置は、現在、市販されていている(例えば、特許文献1参照)。

特開2016-104493

ペットボトルを圧縮して潰すには、足踏みペダルによる潰器、手動によってペットボトル内の空気を吸引して潰すポンプ式潰器他、器具を使わずに両手で、足で踏みつけて潰すなどの様々な方法がある。しかし、ペットボトルを圧縮、潰してゴミとして出すことはあまり普及していない。使用後のペットボトルの資源ゴミとして回収される状況は、圧縮して潰されている確率は低くゴミとしての運送コストを非常に高くしていて、費用対効果が非常に悪い。また、消費者から見ても、ゴミ袋に入るペットボトルの数はペットボトルを圧縮して潰すときと比較するとゴミ袋に収容する数は歴然として効率が悪い。

そこで、本発明の目的とするところは、ペットボトル潰しの普及率の向上に着眼したものである。例えば、カロリーの高い炭酸飲料を飲んだ後、そのペットボトルを自らの握力によって潰すことによって、握力の強化と多少のカロリーを消費するという健康志向グッズとして一般消費者に浸透させようとするものであり、結果としてペットボトルの圧縮、潰しの普及に貢献するものである。

この発明は、ペットボトルの口部に連通するノズルを設けたシリンダの内部にピストンの作動により前記ペットボトル内の空気を吸引し、前記ペットボトルを圧縮する装置であって、握力により前記ピストンロッドを退去作動させ、復帰手段により前記ピストンロッドを進出作動する握力手動ポンプ機構を設け、前記シリンダ内に流入した空気がペットボトル内の空気が前記ペットボトルに逆流することを阻止する空気逆止弁を備えたペットボトル圧縮装置である。

前記復帰手段を復帰スプリング等の復帰可能な構造、素材で代替できるペットボトル圧縮装置。

前記握力手動ポンプ機構の上部に、手掌部を受接する手掌フレームと、指部を受接してグリップ可能にした握力作動フレームと前記復帰スプリングを係止する復帰スプリング係止フレームによって構成される連結スライドフレームと、前記復帰スプリング係止フレームに連動連設した前記ピストンロッドと、
前記ピストンロッドの下端に連設した前記ピストンと、前記ピストンを収納した前記シリンダと、退去作動した前記握力作動フレームを進出作動する前記復帰スプリングと、より構成し、しかも、前記握力作動フレームの退去作動により前記ピストンに退去作動を行うことによって、前記シリンダの内部に負圧を生み出して前記シリンダと連通して、前記ペットボトル内の空気を吸引し、前記ペットボトルを圧縮変形するように構成したペットボトル圧縮装置である。

前記ノズルの先端に前記ペットボトルの口径に嵌合する蓋を備えたペットボトル圧縮装置である。

前記復帰スプリングの強度を調整し、握力による前記ピストンロッドの退去作動に係る負荷の調整構造を備えたペットボトル圧縮装置である。

本発明に係るペットボトル圧縮装置は、従来のペットボトル圧縮装置と比較して、握力によってペットボトルを圧縮するため、例えば高カロリーの炭酸飲料を飲んだ後、握力の強化とカロリーの消費を行うことができる健康志向グッズとして一般消費者に浸透し、その結果としてペットボトルの圧縮、潰しが進むという効果を奏する。

本発明に係るペットボトル圧縮装置は、ペットボトルの口径に連通するノズルを設けたシリンダ内部にピストンの作動によってペットボトル内の空気を吸収してペットボトルを圧縮する装置であり、ピストンを作動するピストンロッドを握力によって退去作動させ、復帰手段により再度ピストンロッドを進出作動する握力手動ポンプ機構を備えて、シリンダ室に流入した空気がペットボトル内に逆流するのを阻止する空気逆止弁を備えている。

また、復帰手段には、スプリング、ゴム等の復帰可能な構造、素材でできている。

また、握力手動ポンプ機構の上部に、手掌部を受接する手掌フレームと、指部を受接してグリップ可能にした握力作動フレームと復帰スプリングを係止する復帰スプリング係止フレームによって構成される連結スライドフレームと、前記復帰スプリング係止フレームに連動連設した前記ピストンロッドと、前記ピストンロッドの下端に連設した前記ピストンと、前記ピストンを収納した前記シリンダと、退去作動した前記握力作動フレームを進出作動する前記復帰スプリングとより構成し、しかも、前記握力作動フレームの退去作動により前記ピストンに退去作動を行うことによって、前記シリンダの内部に負圧を生み出して前記シリンダと連通して、前記ペットボトル内の空気を吸引し、前記ペットボトルを圧縮変形するように構成している。

また、ノズルの先端にペットボトルに嵌合する嵌合蓋を備えている。

また、復帰スプリングの強度を調整し、握力による握りフレームの退去作動に係る負荷の調整機構を備えている。

ペットボトル圧縮装置の要部作動状態を概念的に示す正面図である。 ペットボトル圧縮装置の要部作動状態を概念的に示す透過正面図である。 ペットボトル圧縮装置の要部作動状態を概念的に示す透過正面図である。 ペットボトル圧縮装置の要部作動状態を概念的に示す透過正面図である。 ペットボトル圧縮装置の要部作動状態を概念的に示す透過正面図である。 ペットボトル圧縮装置の要部を示す透過正面図である。 ペットボトル圧縮装置の要部を示す正面図である。 ペットボトル圧縮装置の要部を示す透過正面図である。 ペットボトル圧縮装置の要部を示す透過正面図である。

この発明のポイントは、手掌フレーム、握力作動フレームと復帰スプリング係止フレームとを連結する連結スライドフレームが略方形状に構成され、連結スライドフレームの復帰スプリング係止フレームに連設するピストンロッドに復帰スプリングを介設して備えられ、握力作動フレームを握力によって退去作動させ、復帰スプリング係止フレームに連設するピストンロッド及びシリンダ内のピストンを退去作動させて、ペットボトル内の空気をシリンダの先の備えられたノズルによって吸引し、ピストンロッド内の空気排出道を通りピストンロッド基部の空気排出口から排出し、一方、復帰スプリングの進出作動によってピストンロッド及びシリンダ内のピストンを進出作動させる。この退去、進出作動を繰り返すことでペットボトル内の空気を吸引し、排出することができる。

以下、図面に沿ってペットボトル圧縮装置100の各部材の一連の作動によって、ペットボトル内の空気を吸引する効果を説明する。復帰スプリング4を係止された握力作動フレーム1を握力によって退去作動させて、握力作動フレーム1が手掌フレーム23に最接近した時、復帰スプリング4は最大限に伸びた状態であり、握力の負荷は最大になり、ペットボトル内の空気を最大限に吸引する。次に、握力作動フレーム1に係る握力を全面解除すると復帰スプリング4は、縮小し始めて握力作動フレーム1は進出作動し、復帰スプリング4が最小限になると握力作動フレーム1は手掌フレーム23から最大に離れる。この一連の作動を繰り返してペットボトル内の空気を吸引する。
図1は、ペットボトル圧縮装置100の握形状に形成した略方形枠状の機構フレーム6とピストンロッド12に介設した復帰スプリング4、ペットボトルから空気9を吸引するノズル7及び吸引した空気を排出処理するシリンダ5の正面図である。

略方形枠状の機構フレーム6は、手掌フレーム23、握力作動フレーム1、復帰スプリング係止フレーム3、底フレーム24の各フレームによってなり、復帰スプリング4の両端は、復帰スプリング係止フレーム3と底フレーム24にそれぞれ係止している。ピストンロッド12の端にピストン21の設置されている反対側の端は、連結フレーム10を構成する復帰スプリング係止フレーム3に固定されているため、ピストン21、ピストンロッド12、復帰スプリング係止フレーム3、復帰スプリング4は、握力作動フレーム1の退去作動に連動する。シリンダ5内のピストン21によって区分された各室の空気は、ピストン21の進退によってピストンロッド12の空気排出道22を通じてピストンロッド基部2の空気排出口20から排出される。

図2は、握力作動フレーム1に連結したピストンロッド12及びピストン21を握力によってシリンダ5の中途まで退去させたときの透過正面図である。

ピストン21の退去作動によってペットボトル内の空気9をノズル7から逆止弁16を通して、シリンダ5内のA部に吸引する。このとき、ピストン21を構成する上部弁13と下部弁14とその中間に備えられて上下動可能なＯリングは、下部弁14に密着して上部弁13とシリンダ5の内壁面との間に隙間13ａをつくる。その結果、シリンダ5内のＢ部の空気は隙間13ａからピストンロッド12の空気排出道22を通じてピストンロッド基部2の空気排出口20から排出される。

このとき、握力により握力作動フレーム1の退去作動する距離は連結フレームスライド溝11をスライドする連結フレーム10に連動する復帰スプリング係止フレーム3とピストンロッド12、シリンダ5内のピストン21、そして、復帰スプリング4の退去距離は同じである。

また、復帰スプリング4には、握力作動フレーム1の退去作動と同じ負荷が逆方向に反作用の復元しようとする復元力が働く。

図3は、握力により握力作動フレーム1に連結したピストンロッド12、ピストン21を握力によってシリンダ5の最上部まで退去させたときの透過正面図である。

このとき、握力作動フレーム1、復帰スプリング係止フレーム3、ピストン5及びピストンロッド12は、最大に退去作動し、退去距離も最大であり、復帰スプリングも最大に退去(＝伸びた)した状態である。

ノズル7からシリンダ5の容量と同様の量のペットボトルの空気を吸引するように設計することができる。例えば、円柱シリンダの内寸が半径6センチ、高さ3センチ、であれば、6×6×3.14×3≒340ｍｌとなり、握力作動フレーム1を1回の握力による退去作動させるとペットボトル350ｍｌの空気をほぼ吸引することができる。よって、多くても2〜3回の退去作動によって吸引を完了することができる。換言すると、シリンダ5の内寸の変更によって1回の退去作動による空気の吸引量は自在に変更できる。

図4は、復帰スプリング4がピストンロッド12の周りに備えられ、復帰スプリング4の一方の端が復帰スプリング係止フレーム3に係止し、他方の端は、底フレーム24に係止し、復帰スプリング4による進出作動によってシリンダの中途までピストンが進出したときの透過正面図である。

復帰スプリング4の復元力によって連結フレーム10は、進出作動し、連結フレームスライド溝11をスライドし、ピストン21、ピストンロッド12も同じ距離を進出する。復帰スプリング4の進出力(＝復元力)が強いほど進出するスピードが速い。ほぼ、進出の終わりには進出力が弱くなり、進出スピードは落ちる。そのため復帰スプリング4は、最大の距離を進出したときにも復元力を備えた状態、つまり多少の復元力を残した状態にしておくことが重要である。

また、このときシリンダ5のＢ部の空気は、逆止弁によってペットボトルへの逆流を阻止し、ピストン21のＯリングが上部弁13に密着して下部弁14とシリンダ5の内壁面との間に隙間14ａをつくる。その結果、シリンダ5内のＢ部の空気は隙間14ａからピストンロッド12の空気排出道22を通じてピストンロッド基部2の空気排出口20から排出される。

図5は、握力作動フレーム1に係る握力を解除し、復帰スプリング4が最大限に進出作動したときの透過正面図である。

このとき、握力作動フレーム1、復帰スプリング係止フレーム3、ピストンロッド12及びピストン21は最大に進出作動し進出距離も最大であり、復帰スプリング4は、最小に縮小した状態である。ピストン21は、シリンダ5の底面の逆止弁に到着している。しかし、復帰スプリングは復元力を残し完全に縮小していない。

このように、握力によって握力作動フレーム1を退去作動8させ、シリンダ5に備えたピストン21をシリンダ5の天井部まで移動させ、シリンダ5の内寸と同容量の空気をノズル7を通してペットボトル内の空気9を吸引することができる。握力を解除すると、復帰スプリング4の復元力によってシリンダ5の天井位置にあるピストン21がシリンダ5の底面に進出作動17して到達する。一連の作動を反復することによってペットボトルの空気9を吸引排出することができる。また、ピストン21は、シリンダの天井、底面に到着しないように設計されていても空気の吸引量はシリンダ5の内寸の半径×半径×ピストンの上下移動距離×円周率で求められる。

図6は、ノズル7に替えてペットボトルの口径に嵌合する嵌合蓋18の透過正面図である。

通常ペットボトルの口部の口径、形状はＪＩＳ規格によってきめられているため、ペットボトルのネジの形状と合致する嵌合蓋で密着状態をつくりだすことができる。嵌合蓋は、内側にペットボトルの口径に密着するネジを備えているため、ペットボトルの口を挿入し、回転させてペットボトルの口径を密着固定することができる。

また、ノズルの部分をホース式にすることでペットボトル内の空気の吸引するときの角度を自由に変えることができる。

図7は、復帰スプリングの本数を変更したときの正面図である。

復帰スプリング4の本数を変更することで握力作動フレーム4を退去させるときの負荷を調整することができる。例えば、復帰スプリング1本の負荷が5キログラム、本数が4本であれば、5キログラム×4本+吸引力（ペットボトル内の空気を吸引する力）となる。このように、復帰スプリング4自体の負荷または本数を変更することで調整できる。

復帰スプリング4を引きバネで説明したが、板バネ、ゴム等の復帰機能を有した素材、構造で代替ができる。

また、ピストンロッド12の往復作動における空気の吸引、排出の機構を以下に述べる。

図8で示すように、ピストン部21の上部弁13と下部弁14の間のＯリング15は軸方向に所定量変位することができるように支持されている。Ｏリング15は、一方の弁との間を封止することができる一方、他方の弁との間に隙間を形成されるように構成されている。図8で示すように、ピストン21が、ノズル7から握力によって、離間する方向へ移動する工程では、Ｏリング15は、ノズル7を設けた側の下部弁14とシリンダ5内面との間を封止する。このため、ピストン21の下部のシリンダ5内に負圧が発生し、空気逆止弁16が開き、ペットボトル内の空気がシリンダ5に吸引される。また、上部弁13とシリンダ内面との間に隙間13aが形成される。ピストン21の上部Bの空気は、隙間13a、空気排出道22、空気排出口20へ流動させられて排出される。

一方、図9で示すように、ピストン21が、ノズル7方向へ移動する工程では、Ｏリング15は、上部弁13とシリンダ5内面との間を封止する一方、下部弁14とシリンダ5内面との間に隙間14aが形成される。このとき、ノズル7に設けた空気逆止弁16はペットボトルへの空気の逆流を阻止しするため、ピストン21の下部Ａのシリンダ5内の空気は、下部弁14とシリンダ5内面との間の隙間14a、空気排出道22、空気排出口20へ流動させられて排出される。

このように、Ｏリングは空気逆止弁の効果を構成する。
(付記)
(付記1)
先端にペットボトルの口部に連通できるノズルを設けたシリンダの内部におけるピストンの作動により、
前記ペットボトル内の空気を吸引して前記ペットボトルを圧縮するペットボトル圧縮装置であり、
前記ピストンを作動するピストンロッドに、握力により前記ピストンロッドを退去作動し、復帰スプリングにより前記ピストンロッドを進出作動する握力手動ポンプ機構を設けると共に、
前記シリンダ内に流入させられた空気が前記ペットボトルへの逆流を阻止する逆止弁を備えたペットボトル圧縮装置。
(付記2)
前記握力手動ポンプ機構の上部に、手掌部を受接する手掌枠と、
指部を受接してグリップ可能にした握力作動フレームと復帰スプリングを係止する復帰スプリング係止フレームによって構成される連結スライドフレームと、
前記復帰スプリング係止フレームに連動連設した前記ピストンロッドと、
前記ピストンロッドの下端に連設した前記ピストンと、
前記ピストンを収納した前記シリンダと、
退去作動した前記握力作動フレームを進出作動する前記復帰スプリングと、
より構成し、
しかも、前記握力作動フレームの退去作動により前記ピストンに退去作動を行うことによって、前記シリンダの内部に負圧を生み出して前記シリンダと連通して、
前記ペットボトル内の空気を吸引し、前記ペットボトルを圧縮変形するように構成した付記1のペットボトル圧縮装置。
(付記3)
前記の握力手動ポンプ機構は、握形状に形成した略方形枠状の機構フレームと、
前記機構フレームの中途に握力により進退変位する握りフレームと、
前記握りフレームに連結する復帰スプリング係止フレームに、
前記ピストンロッド基部を連設すると共に、
復帰させるために前記機構フレームと前記復帰スプリング係止フレームとの間のピストンロッドに介設した前記復帰スプリングとより構成したことを特徴とする付記１のペットボトル圧縮装置。
(付記4)
前記ノズルの先端に前記ペットボトルの口径に嵌合する蓋を備えたことを特徴とする付記1のペットボトル圧縮装置。
(付記5)
前記復帰スプリングの強度を調整し握力による前記ピストンロッドの退去作動に係る負荷の調整構造を備えた付記1のペットボトル圧縮装置。
(付記6)
前記復帰スプリングを復帰可能な構造、素材で代替できる付記1のペットボトル圧縮装置。

使用済みペットボトルを効率よく、楽しく圧縮できるペットボトル圧縮装置を提供できる。

100 ペットボトル圧縮装置
1 握力作動フレーム
2 ピストンロッド基部
3 復帰スプリング係止フレーム
4 復帰スプリング
5 シリンダ
6 略方形枠状の機構フレーム
7 ノズル
8 握力による退去作動（退去作動）
9 空気
10 連結フレーム
11 連結フレームスライド溝
12 ピストンロッド
13 上部弁 13a 隙間
14 下部弁 14a 隙間
15 Ｏリング
16 逆止弁
17 復帰スプリングによる進出作動（進出作動）
18 嵌合蓋
19 補強スプリング
20 空気排出口
21 ピストン
22 空気排出道 23 手掌フレーム 24 底フレーム

Claims (5)

1. 先端にペットボトルの口部に連通できるノズルを設けたシリンダの内部におけるピストンの作動により、
   前記ペットボトル内の空気を吸引して前記ペットボトルを圧縮するペットボトル圧縮装置であり、
   前記ピストンを作動するピストンロッドに、握力により前記ピストンロッドを退去作動し、復帰手段により前記ピストンロッドを進出作動する握力手動ポンプ機構を設けると共に、
   前記シリンダ内に流入させられた空気が前記ペットボトルへの逆流を阻止する逆止弁を備えたことを特徴とするペットボトル圧縮装置。
2. 前記復帰手段をスプリング等の復帰可能な構造、素材で代替できることを特徴とする請求項1に記載のペットボトル圧縮装置。
3. 前記握力手動ポンプ機構の上部に、手掌部を受接する手掌フレームと、
   指部を受接してグリップ可能にした握力作動フレームと前記復帰スプリングを係止する復帰スプリング係止フレームによって構成される連結スライドフレームと、
   前記復帰スプリング係止フレームに連動連設した前記ピストンロッドと、
   前記ピストンロッドの下端に連設した前記ピストンと、
   前記ピストンを収納した前記シリンダと、
   退去作動した前記握力作動フレームを進出作動する前記復帰スプリングと、
   より構成し、
   しかも、前記握力作動フレームの退去作動により前記ピストンに退去作動を行うことによって、前記シリンダの内部に負圧を生み出して前記シリンダと連通して、
   前記ペットボトル内の空気を吸引し、前記ペットボトルを圧縮変形するように構成したことを特徴とする請求項1に記載のペットボトル圧縮装置。
4. 前記ノズルの先端に前記ペットボトルの口径に嵌合する蓋を備えたことを特徴とする請求項1に記載のペットボトル圧縮装置。
5. 前記復帰スプリングの強度を調整し握力による前記ピストンロッドの退去作動に係る負荷の調整構造を備えたことを特徴とする請求項1に記載のペットボトル圧縮装置。