JP2002510372A - 流動性物質用の汚染防止形多数回用量送り出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 繰り返し送り出しサイクル後でも、ほこり、空気または細菌などの外部汚染物質が容器に入り込むことができないようにして容器の流体内容物を送り出すための弁。弁は、プラグ形式の弁と、フラッパ弁、スリット弁またはダックビル弁等のエラストマーシース形式の弁とを有している。すべてが一方向装置である。プラグは、各送り出しサイクルの終了時にそれを閉鎖位置に戻す手段を備えており、従って、プラグも一方向装置である。その手段は、エラストマーつなぎ綱、重力、または弁部材の変形であることができる。プラグは、流体が流れやすくするために、チャネルか他のカットまたは形状構造、例えば溝を有することができる。本発明に使用される容器は容積縮小式で、従って送り出しサイクルの終了時にそれ自体の内部圧力を維持しなければならない。あるいは、本発明の弁は出口弁、すなわちフラッパ、スリットまたはダックビル弁をなくして製造することもできる。この場合、プラグが唯一の一方向弁機構である。

Description

【発明の詳細な説明】 流動性物質用の汚染防止形多数回用量送り出し装置 発明の分野 本発明の分野は、液体、溶液、分散物質、懸濁液、ゲル、ペーストまたは他の 流体等の流動性物質を送り出すための送り出しシステム及び装置に関する。特に 、本発明の分野は、流動性物質の用量を送り出すと共に、送り出し中及びその間 の外部汚染物質の進入を防止する多数回用量送り出しシステムに関する。 発明の背景 特に長期間にわたるか、繰り返し式で、例えば多数回の用量に分けて流動性物 質を汚染防止状態で送り出すことには多くの問題がある。中心的な問題は、正確 な流量制御と、逆流または環流の防止に関するものである。従来の送り出しシス テムでは、送り出しサイクルの終了時の逆流で、外部汚染物質が容器に容易に入 り込むことができる。 流動性物質用のほとんどの収縮式容器は、穴、ノズル、注出口または他の形式 の開口等の排出ポートを備えている。ペースト、液体または他の流体等の容器の 内容物は、内部圧力によって押し進められて排出ポートから出る。流動性物質を 送り出すこの方法は、不正確であることが多いと共に、容器への外部汚染物質の 進入を防止しない。従って、送り出し特性の正確な制御を望む場合、追加の注出 または送り出し装置を排出ポート上かその内部に取り付けなければならない。特 に普及した商業または家庭での使用を意図する場合、これらの装置は簡単で効果 的であると共に低コストでなければならない。 重工業用の流量制御弁及び装置に関して多くの特許が発行されている。例えば 、コルバード(Corvard)の米国特許第５，４１１，０４９号は、さく井作業に使 用されるセメンティング装置用の流量制御弁を開示している。弁は流体をいずれ の方向へも流すことができる。スェアリンゲン(Swearingen)の米国特許第５，３ ９２，８６２号は、油田での泥流掘削作業に使用される油圧工具用の流量制御サ ブ(sub)を教示している。ミューラー(Mueller)他の米国特許第５，１８１，５７ １号は、油、ガス及び他のコンプリーション(completion)用のさく井及びライナ ーの布設を行う 装置及び方法を教示している。ストレイッチ(Streich)の米国特許第４，０６７ ，３５８号及び第３，９５７，１１４号は、セメンディング作業用の追加弁を記 載している。 以上の流量制御弁はすべて、野外の大型機械に適しており、それらを使用して いるシステムの無菌性を維持できるように適応させることはできない。具体的に 言うと、そのような流量制御弁は、一方向流を確保するように適応させることが できず（一部の装置では、実際に環流が自由である）、収縮式容器にはめ付ける ことができない。さらに、これらの装置は多くの部品を含み、一般的に高コスト であり、１個当たりの値段が数百から数千米ドルである。 一般的に、送り出し装置は、正確な送り出しを確保するために弁機構を有して いる。米国特許第５，０３３，６５５号は、スリット弁を備えたシステムを用い て非圧縮式容器から流体製品を送り出す方法を教示しでいる。このシステムは、 流体をユーザに送り出す時、容器の収縮を防止するために空気を取り入れる。こ れは、空気中に含まれる外部汚染物質が容器に残っている溶液に送り込まれるこ とから、不都合である。当然ながら、そのような送り出し装置は、収縮式容器か ら多数回の用量を汚染防止状態で送り出すことには適していない。 補助シールを備えた圧搾弁の形の簡単な解決法が、米国特許第５，２６５，８ ４７号に開示されている。この装置は、内容物が重力で放出される容器に適して いる。米国特許第５，０９９，８８５号は、ポンプで粘性流体を送り出すフラッ パ弁を開示している。この解決法は、あらゆる形式の液体及び流体に適用できる わけではない。例えば、フラッパ弁は高粘度の物質には適しておらず、また懸濁 液または分散物質には使用できない。 同様に、パシンスキ(Pasinski)の米国特許第５，３４６，１０８号は、一般的 に粘性の流体の所定量を送り出すためのゲージ付き送り出し装置を開示している 。この装置は、双安定向きの凹凸を有するたわみ部分を有している。たわみ部分 が最初の位置に戻る時、空中汚染物質が装置に入り込む可能性がある。ボーヒス (Vorhis)、ニルソン(Nilsson)及びパシンスキ(Pasinski)特許の装置では、送り 出された溶液の体積に代わって空気及びそれの汚染物質が勢いよく流れ込む。こ れらの装置は汚染防止形であることを請求の範囲で要求していない。 上記の欠点に加えて、上記の従来技術の解決法は、逆流を防止するための特別 な構造を有していない。ハビブ(Haviv)の米国特許第５，０８０，１３８号は、 スリーブ弁に依存している、多くの構成部材から成る弁アセンブリを教示してい る。流動性物質を弁から流出させるが、容器内への逆流を阻止するシースによっ て逆流を回避している。残念ながら、この装置は複雑で、製造コストが高く、組 立が困難である。 簡単な排出ノズルが、ラサム(Latham)の米国特許第５，３９８，８５３号に記 載されている。このノズルは、練り歯磨き等のペーストの送り出しに適している 。ラサム特許は、排出開口とペーストを塗る二次表面どの間での細菌の移動をな くそうとしていることは確かであるが、そのノズルはバクテリアの流入を阻止し ない。例えば、ノズルが溶液に浸された時、バクテリアが入り込む。 汚染防止形送り出しのもっと効果的な方法が、それぞれデブッシュ(Debush)及 びパーデス(Pardes)の米国特許第５，３０５，７８６号及び第５，０９２，８５ ５号に開示されている。デブッシュ特許は、入口及び出口ポートを有する弁胴の 周囲に密着状にはめ付けられた伸縮式エラストマースリーブに依存した本出願人 の先行の米国再発行特許第３４，２４３号の変更形を開示している。デブッシュ の改良は、組立の簡略化を目的としている。残念ながら、この解決法では必要な 材料が増加し、弁の製造コストが相当に増加する。また、装置を収縮式容器に適 合させると同時に円盤形の弁を製造することは困難である。パーデス特許は、エ ラストマーシースを弁胴に押し付けた状態で保持し、それによってシースと弁胴 とを密着させるための剛性包囲スリーブを開示している。これは、米国再発行特 許第３４，２４３号での本出願人の教示に密接に関連している。パーデス特許の 弁は弁胴内の２組のポートを介して作動するため、装置及びその製造が不必要に 複雑になる。 上記解決法は、小さい容器用に小型化することができないという欠点を有して いる。直径に対する長さの比が大きく、従って、小さい容器の場合の流れ容積が 制限される。 従来技術の送り出し装置の中で、低コストで、構造が簡単で、低粘度から高粘 度にわたる流動性物質を多数回の用量に分けて汚染防止状態で送り出すことがで きるものは１つもない。 以上の点から、必要とされているものは、流動性物質の無菌性または純度が保 持される流動性物質用の多数回用量送り出しシステムを提供するシステムである ことは、明らかである。特に、本発明のシステムは、汚染物質が弁を通って流動 性物質のタンク内へ逆流しないようにする。 やはり必要とされるものは、適応性があり、構造が簡単で、内部圧力を維持で きる、すなわち、流動性物質が送り出された時に大きい内部真空を生じない形式 のいずれの容器にも取り付けることができる、空気汚染を伴わない簡単な流動性 物質送り出しシステムである。そのような容器の例としで、可撓チューブ、可撓 バッグまたは可撓瓶等の容積縮小形容器がある。容器は、流動性物質の可撓バッ グを含む半密閉式剛性容器にすることもできる。 やはり必要とされているものは、タルク等の粉末を有する流動性物質に空気ま たは空中汚染物質が入り込まないようにする改良型システムである。このシステ ムはまた、繊維、ほこり、花粉、細菌または同様な空中汚染物質による空中汚染 を防止することが重要である、粉末またはエアゾールとして送り出される医薬品 にも適用できなければならない。 本発明の他の目的及び利点は、本発明の詳細な説明を読めば明らかになるであ ろう。 概要 以上の目的は、プラグ弁を単独に、または出口ポートに位置するフラッパ弁、 ダックビル弁またはスリット弁等の一方向出口弁と組み合わせて使用することに よって達成される。プラグ弁において、プラグは開放位置と移動位置との間を移 動することができる。弁の入口側に加わる流体圧力が、プラグを閉鎖位置から開 放位置へ移動させる。各送り出しサイクルの終了時にプラグを閉鎖位置に戻すた めに、復原力を加える手段が設けられている。出口ポートのフラッパ弁は、接触 しているが、流体が弁を流れている時に押し開かれる可撓性のエラストマー材製 の２つの板部材を有している。各送り出しサイクル後に板部材は絞り合わされて 、出口ポートを閉鎖する。このため、プラグ弁及び出口弁は両方とも一方向装置 である。スリット弁及びダックビル弁も同様に機能する。２つの構成部材が協働 して機能することによ って、吸い戻しのない一方向流体流れを確保することができる。 プラグを閉鎖位置に戻す復原力は、ハウジングに取り付けられたエラストマー つなぎ綱で与えることができる。つなぎ綱は、流体流がプラグをそれの開放位置 へ押し付けた時に伸長する。 復原力を与えるために重力を利用することもでぎる。この実施例では、弁を垂 直向きにしなければならない。好適な方向は、流体物質内でのプラグの浮力及び 流体の粘度によって決まるであろう。 復原力を与える第３手段は、ハウジングまたはブラグの弾性変形である。弁は 、ハウジングまたはプラグが入口ポートでの流体圧力で強制的に変形されて弁が 開くように構成することができる。弁入口での流体圧力が緩和されると、ハウジ ングまたはプラグはそれの休止形状に戻り、これがブラグをそれの閉鎖位置に押 す。この実施例では、ハウジングを剛直に、プラグを変形可能に形成するか、プ ラグを剛直に、ハウジングを変形可能に形成することができる。 プラグに、ハウジングの内側の環状溝にはまる環状リングを設けることができ る。この場合、ハウジングがプラグの移動範囲を定める。プラグがエラストマー 製であり、環状リングがハウジングに付着されている場合、プラグの弾性変形が 必要な復原力を与える。あるいは、ハウジングを変形可能に、プラグを剛直に形 成しても、同じ結果を得ることができる。いずれの場合も、流体が流れる通路を 形成するために、貫通穴等のチャネルを弁プラグに設けなければならない。 好ましくは、弁は、スチレン−ブタジエン−スチレン、シリコーン、ウレタン 、ゴム、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート等の成形性プラスチック材で 製造される。 本発明と共に使用される流体タンク（容器）は、流体が出る時に大きい内部真 空を生じない形式のものでなければならない。言い換えると、容器は収縮または 縮小できるものであって、流出流体の代わりに外部空気が入ってはならない。適 当な容器の例として、バッグ、袋、注射器、ピストン、ベローズ形容器及び押し 出しチューブがある。 弁プラグは、有用な特徴を有する様々な形状であることができる。弁プラグが 開放位置にある時に流体が流れる通路を形成するために、貫通穴、溝、スロット また は凹凸構造を弁プラグに切ることができる。入口ポートでの流体圧力が高すぎる 場合、弁プラグの上部が出口ポートを塞いで流体の流れを遮断するため、これは 好都合である。弁プラグの上部のカットまたは成形構造が、そのような場合での 出口ポートの閉塞を防止するであろう。 弁プラグは、長い尾部を有することもできる。この尾部は、弁プラグがハウジ ングに対して回転方向に位置ずれを起こすことを防止する。弁プラグが流体の流 れを導く穴またはカット構造を備えている場合、回転方向の整合は重要な要件で ある。また、尾部は弁の入口ポートの締め切りも行うことができる。 本発明は、螺着、スナップ式はめ合わせ、ヒートシールまたはのり接着等の幾 つかの周知の方法を用いて流体容器に取り付けることができる。弁を流体容器に 永久的に取り付けてもよい。 本発明の１つの態様が、空気または空中汚染を防止する弁と流動性媒体の可撓 容器との一体化を含むことは理解されるであろう。従って、本発明の１つの態様 によれば、空気または空中物質による汚染を伴わない、流動性製品の計量送り出 しを行う一体形システムが提供される。これには、防腐剤、吸湿剤または酸化防 止剤を必要としないで流体物質を処方し直すことができるという利点がある。こ のため、本発明のこの態様に従ったシステムは、医薬品、飲料、または空中汚染 の防止が重要ないずれの流動性物質の送り出しにも特に適用できる。 本発明の別の態様によれば、プラグが簡単であるため、弁の形状、位置、寸法 及び硬さを最適化して、流動性物質の送り出しに最適で望ましいクラッキング圧 を得ることができる。例えば、そのような最適クラッキング圧は、炭酸飲料の送 り出しに重要である。炭酸飽和によって生じる圧力を相殺するためには、クラッ キング圧を高くすることが必要であろう。本発明の１つの態様によれば、クラッ キング圧を特定用途に合わせて最適化することができる。図面の説明 第１Ａ図ないし第１Ｃ図は、つなぎ綱及び球形弁プラグを用いた実施例の縦断 面図である。 第２Ａ図及び第２Ｂ図は、プラグ弁が閉鎖及び開放位置にある状態での変更実 施 例の縦断面図である。 第３Ａ図及び第３Ｂ図は、プラグに設けられている環状リングがハウジングの 環状溝にはまっている実施例の縦断面図である。 第４Ａ図及び第４Ｂ図は、弁プラグの弾性変形が必要な復原力をいかに与える ことができるかを説明している縦断面図である。 第５Ａ図及び第５Ｂ図は、ハウジングの弾性変形が必要な復原力をいかに与え ることができるかを説明している縦断面図である。 第６Ａ図ないし第６Ｄ図は、弁プラグが尾部を有する実施例の縦断面図である 。 第７Ａ図及び第７Ｂ図は、第６Ｃ図及び第６Ｄ図の弁プラグの特徴をさらに示 している。 第８Ａ図及び第８Ｂ図は、復原力を与えるために付属枝をいかに使用できるか を説明している縦断面図である。 第９Ａ図ないし第９Ｃ図は、様々な種類の収縮または縮小可能な容器に本発明 をいかに使用できるかを説明している縦断面図である。 第１０Ａ図ないし第１０Ｃ図は、出口ポートに一方向弁を備えていない弁実施 例の縦断面図である。 第１１Ａ図ないし第１１Ｃ図は、大量の物質、エアゾール薬剤または他の流動 性物質を送り出すための指操作式ピストン、例えば吸引ポンプを示している。 詳細な説明 第１Ａ図及び第１Ｂ図の縦断面図は、本発明の１つの態様に従った弁１の全体 的な作動原理を示している。第１Ａ図はプラグ２を閉鎖位置に示し、第１Ｂ図は プラグ２を開放位置に示している。入口ポート４が底部に位置し、出口ポート６ が上部に位置している。プラグ２は、実施例に応じてエラストマーまたは剛性の いずれかの材料で、例えば成形性プラスチックで製造することができる。ハウジ ングの上部分８はエラストマーシースから成り、スリット弁等の一方向出口弁１ ０を形成している。下側ハウジング胴部１２（陰影を付けた部分）は剛性材料製 である。第１Ｂ図の線及び矢印は、流動性物質（流体）が入口ポート４から出口 ポート６へ流れる時に通る経路を示している。 エラストマー材料製の本発明の部分はすべて弾性的であり、変形した場合には 最初の形状に戻ることに注意されたい。 スリット弁１０は、流体が流れていない時に接触しているエラストマー材料製 の２つの薄い板部分を有している。板部分は押し付け合う固有の傾向を有してお り、これがハウジングの内表面の特徴によって補足されている。流体圧力が板部 分を押し開いて、流体が流れる開口を形成する。ダックビル弁及びフラッパ弁等 の同様の装置を一方向出口弁１０として使用することもでぎる。フラッパ弁、ス リット弁及びダックビル弁は当該技術分野では周知である。 流体が弁を流れるために、プラグ２は矢印１４の方向（上向き）に変位しなけ ればならない。プラグ２の変位に必要な力は、入口ポート４における流体圧力に よって与えられる。本発明のすべての実施例において、各送り出しサイクルの終 了時にプラグ２を閉鎖位置に戻す復原力が与えられる。第１Ａ図及び第１Ｂ図の 実施例は、そのような復原力を与えるために、ハウジング胴部１２とプラグ２と の間に取り付けられたエラストマーつなぎ綱１６を用いている。エラストマーつ なぎ綱１６は、プラグ２の（紙面に直交する軸線回りの）回転を防止する好都合 な特徴を有している。貫通穴１８または溝等のチャネルを有するプラグ２の場合 、これが必要であろう。 第１Ｃ図は、流体の流れを導く貫通穴１８を有する弁プラグを示している。貫 通穴１８は、上ハウジング表面２０とプラグ２との接触によって流体の流れが阻 止されるのを防止する。矢印付きの線が、弁１を通る流路を示している。通常の 作動では、流体は、穴１８と、第１Ｂ図の場合と同様にプラグ２の周囲の両方を 流れることができる。本実施例のプラグ２（さらに具体的に言えば、穴１８）は 、ハウジング８、１２に対して適当な回転方向整合状態を維持しなければならな いことに注意されたい。これは、つなぎ綱１６によって行われでいる。あるいは 、穴１８と同じ機能を実施するために、すなわち、プラグ２と上ハウジング表面 ２０との間に流れチャネルを維持するために、プラグ２に溝または不規則なカッ ト面、または突出構造を設けてもよい。本発明に使用される貫通穴１８はすべて 流体の流れを導き、そのようなものとしてプラグ２に貫設されている。 本発明のすべての実施例では、入口ポート４における増大流体圧力による作用 を 受けなければ、プラグ２は復原力（上記実施例ではエラストマーつなぎ綱１６） によって閉鎖位置に強制的に保持されている。閉鎖位置にある時、プラグ２はハ ウジング１２の内表面に接触している。圧力が増加すると、プラグ２は出口ポー ト４に向かって移動して、流体が流れる通路を開く。プラグ２が開放位置へ移動 する時、つなぎ綱１６は伸長する。プラグ２は上ハウジング表面２０に接するで あろうが、その場合、穴１８が流体の流れを導く。弁プラグ２の周囲か、穴１８ を通って流れた後、流体はスリット弁１０を通って弁１から出る。送り出しサイ クルが完了し、入口ポート４における流体圧力が周囲圧力に戻った時、つなぎ綱 １６はプラグ２を閉鎖位置に引き戻す。プラグ２及びスリット弁１０は一方向装 置であるため、弁１は、協働して作用して汚染のない流体送り出しを確実に行う ２つに一方向機構を有している。 本発明の他の実施例では、重力またはエラストマー弁部材（弁プラグ２または ハウジング８、１２）を利用して復原力を得ることができる。弁が垂直向きであ り、流体が妥当な時間内でのプラグ２の閉鎖位置への戻りを妨害するほどの高い 粘度を有していない用例では、復原力として重力だけを利用することができる。 復原力は常に、流体の流れ方向と反対の方向でなければならないことに注意され たい。それは、すべての実施例において流体の流れが弁１を開放させるからであ る。 第２Ａ図及び第２Ｂ図は、別の実施例の閉鎖及び開放位置を示している。本実 施例では、プラグ２は、流体を流すための幾つかの穴１８を設けた不規則な形状 を有している。すべての流体が弁プラグ穴１８を通って流れ、第１Ｂ図の実施例 のように弁プラグ２の周囲を流れるものはない。線及び矢印１９が、穴１８の１ つを通る流路を示している。プラグ２の移動範囲は、ハウジング胴部１２の曲が りによって制限されていることがわかるであろう。本実施例では、復原力は弾性 つなぎ綱、重力、または後述のエラストマー機構によって与えることができる。 第３Ａ図及び第３Ｂ図は、プラグ２をハウジング胴部１２内に取り付ける変更 方法を示す断面図である。第３Ａ図は閉鎖位置を示し、第３Ｂ図は開放位置を示 している。弁プラグ２内の１つまたは複数の穴１８が流体の流れを導く。矢印付 きの線が、弁を通る流体の流路を示している。プラグ２に環状リング２２が設け られて、ハウジング胴部１２の内表面に設けられた環状溝２４に遊嵌されている 。環状リン グ２２と環状溝２４との間の機械的関係によって、弁プラグ２の移動が拘束され るが、弁プラグ２の明確な開放及び閉鎖位置が設けられている。復原力は、つな ぎ綱１６、重力または後述のエラストマー機構によっで与えることができる。本 実施例も、出口ポートにダックビル弁１０等の第２の一方向弁を使用している。 第４Ａ図及び第４Ｂ図は、第３Ａ図及び第３Ｂ図の実施例と同様な実施例の閉 鎖及び開放位置を示している。相違点は、復原力が、エラストマー材料製のプラ グ２の可逆変形によって与えられることである。プラグ２のエラストマー材料は 、反復変形後に最初の形状に戻ることができる弾性を有していなければならない 。本実施例では、ハウジング胴部１２は剛直である。プラグ２の環状リング２２ は環状溝２４によって所定位置に固定保持されている。環状リング２４は弁プラ グ２をハウジング胴部に取り付けているが、やはり弁プラグ２は変形できるよう になっている。弁プラグ２の移動は、入口ポート４を流れる流体によって加えら れる圧力のために環状リング２２が変形することによって可能になる。弁は、プ ラグ２が変形していない時、弁が閉鎖位置にあるように構成されている。弁を通 る流体の流れがプラグ２を変形させ、それを開放位置へ押す。プラグは、流体の 流れを導く穴１８を有していなければならない。 変更実施例が第５Ａ図及び第５Ｂ図に示されており、これらはそれぞれ閉鎖及 び開放位置を示している。ここでは、ハウジング胴部１２がエラストマー材料製 であり、弁プラグ２は剛性材料製である。プラグ２の環状リング２２は、環状溝 ２４にはめ合わされて固定されている。プラグ２は、環状溝２４付近のハウジン グ胴部１２の弾性変形によって、開放及び閉鎖位置間を移動できるようになって いる。プラグ２は、流体の流れを導く穴を有している。 第６Ａ図、第６Ｂ図、第６Ｃ図及び第６Ｄ図は、プラグが尾部２６を有してい る本発明の好適な実施例を示している。尾部２６はプラグ２の回転方向の位置ず れを防止する。本実施例では、つなぎ綱１６を尾部２６の底部に取り付けること ができる。ハウジングの上部分８はエラストマー製であって、ダックビルまたは フラッパ弁を形成しており、ハウジング胴部１２は剛性材料製である。弁プラグ ２の適当な回転方向整合が確実に得られるため、弁プラグ２は流体の流れを導く ために穴または溝等のチャネルを効果的に使用することができる。第６Ａ図は、 穴１８を有する プラグ２を使用した弁を閉鎖位置に示している。第６Ｂ図は、穴１８を有するプ ラグ２を使用した弁を開放位置に示している。第６Ａ図及び第６Ｂ図の線及び矢 印は流体の流路を示している。第６Ｃ図は、ウェッジ形溝２８を切ったプラグ２ を使用した弁２を閉鎖位置に示している。第６Ｄ図は、平面的なカット面３０を 有するプラグ２を使用した弁２を閉鎖位置に示している。第６Ｂ図の線及び矢印 は流体の流路を示している。第７Ａ図及び第７Ｂ図は、それぞれ第６Ｃ図及び第 ６Ｄ図のプラグをさらに示している。プラグ２がハウジングの上側内表面２０に 接触した場合、プラグ２の切り込み部分２８が開放流れチャネルを維持する。 弁プラグ２に必要な復原力を与える変更方法が、第８Ａ図（閉鎖位置）及び第 ８Ｂ図（開放位置）に示されている。この弁プラグ２は、上ハウジング表面２０ に接触した付属枝３２を有している。ハウジングの上部分８がエラストマー製で ある時、それは付属枝３２を介して弁プラグ２を常時押し下げている。プラグ２ の付属枝３２は様々な形状にすることができ、エラストマーまたは剛性の材料で 形成することができる。付属枝３２がエラストマー製である場合、それらは変形 して復原力を弁プラグ２に与えることができる。あるいは、付属枝３２を内側の 上ハウジング表面２０に取り付けて下向きにすることもできる。付属枝３２は穴 １８と同じ機能を実施して、流体が流れる開放路を維持することができる。 本発明の１つの態様によれば、付属枝３２は寸法、形状または弾性応答性を調 節して、特定の流動性媒体に対して最適または望ましいクラッキング圧を与える ことができる。例えば、炭酸飲料の場合、炭酸飽和による圧力を相殺するために 、妥当な高クラッキング圧を与えることが望ましい。この場合、所望のクラッキ ング圧を与えるように、付属枝か、つなぎ綱及びプラグの形状または弾性応答性 を変化させることは簡単なことである。 本説明では、クラッキング圧は、流動性材料製の容器を開くために必要な圧力 であると定義する。本発明の１つの態様によれば、ある流動性媒体に対して最適 クラッキング圧を与えるように、つなぎ綱や付属枝の形状か、プラグの形状及び 位置を変化させることは簡単なことである。 第８Ａ図及び第８Ｂ図に示されている付属枝３２は、環状リングを有する本発 明の実施例、すなわち、第３図、第４図及び第５図の実施例にも使用することが でき ることに注意されたい。 第９Ａ図は、注射器またはピストンの注出口の内側に取り付けられている本発 明の弁１を示している。弁ハウジング１２は、接着剤で注射器に接着するか、リ ュア(luer)ロック留め具を使用して取り付けることができる。第９Ｂ図は、ベロ ーズ形容器の注出口内に取り付けられたプラグ弁１を示している。あるいは、弁 １をチューブのネックの内側に取り付けることもできる。第９Ｃ図は、ねじ付け 連結部３６を圧縮または縮小可能なチューブ形の容器の注出口に取り付けたプラ グ弁１を示している。これらの用例は、容器の流体内容物３８を汚染防止状態で 送り出すことができる。 本発明を用いる別の変更例は、容器ネックと弁ハウジングとを組み合わせて単 一の部材にすることである。言い換えると、ハウジングは容器の一部になる。 本発明の変更形実施例は、一方向弁機構として弁プラグ２だけを用いている。 言い換えると、一方向出口弁１０（フラッパ、スリットまたはダックビル弁）が 省かれている。出口弁１０の代わりに簡単な開口になっている。上記のすべての 実施例は、出口弁１０をなくして構成することができる。エラストマーつなぎ綱 １６を有する弁プラグ２だけを用いたそのような弁の例が、第１０Ａ図に示され ている。この実施例では、ハウジング１２全体が剛性材料製であり、従って、出 口ポート６に一方向弁作用が生じない。出口室２７をできる限り小さくして弁を 構成することによって、送り出しサイクル後に弁内に残留する送り出し流体の量 を最小に抑えることが好都合である。それは、出口弁１０がないために出口室２ ７内の残留流体が汚染から保護されないからである。第１０Ｂ図は、ハウジング １２に環状溝２４が設けられ、弁プラグ２が環状リング２２を有している、本実 施例に従って構成された弁を示している。ハウジング１２は全体が剛性材料製で あり、出口室２７の容積は最小に抑えられている。第１０Ｃ図は、この実施例の さらに別の例を示している。 第１１図は、大量送り出し装置または吸引ポンプに使用される指操作式ピスト ンの例を示している。第１１Ａ図、第１１Ｂ図及び第１１Ｃ図を参照すると、一 定量の流動性物質を保持している容器６１内の内部圧力に打ち勝つために、ピス トン６０が設けられている。ピストン６０を押し付けると、弁６２が開き、一定 量の流動性物質が領域６４から出口６６に流れ込む。出口６６は図示の場所に設 けることが できるが、いずれの好都合な場所に設けてもよい。例えば、第１１Ｂ図のように 、出口６６を指操作式ピストンに連結したり、ハウジング６１に直接、連結して もよい。ピストン６０をそれの最初の位置に戻すことによって弁６２が閉鎖され 、流動性物質の送り出しが阻止される。ばね、エラストマーつなぎ綱または当該 技術の専門家には周知である復原力を与える他の手段でピストンをそれの最初の 位置に戻すことができる。 本発明のこの態様は、流動性物質への逆流による空気または空中汚染物質によ る汚染を伴わないで流動性物質を送り出す吸引ポンプを提供することは理解され るであろう。 上記弁は、大量の流動性物質を送り出すために使用することができる。大量の 流動性物質は、従来通りに出口ポートから送り出される。本発明の１つの態様に よれば、ぜん動ポンプが不必要になる。第１図ないし第１０図を参照しながら以 上に説明した本発明に従った弁は、収縮式タンクの内部に組み込むことができる 。 ノズルが開放位置にある時、弁は流動性物質をノズルから重力供給する。同時 に、タンクは送り出された流体の量に正比例して収縮する。この実施例では、収 縮式タンク内の流体の静水頭が、カートリッジから製品を送り出す圧力を与える 。弁は、前述したような逆流による空中汚染を防止する。 弁は、流体の静水頭自体が放出力を与えることができるようにする。大量の物 質を送り出す従来の方法では、物質を能動的に送り出すために、ぜん動ポンプま たは他の機械装置を設けなければならない。本発明のこの態様は、流体保持容器 が容積的に縮小すなわち収縮できることを必要とする。内容物が送り出される時 、容器は過大な内部真空を発生してはいけない。 取り付け手段、弁材料及び具体的な弁の形式は、送り出される流体、考えてい る容器形式及び他の可変要素に応じて決められる。本発明を様々な用途にいかに 合わせるかは、当該技術の専門家には明らかであろう。 多くの用例では、弁を容器に永久的に付着させて、一体形送り出しシステムを 形成することが好ましい。そのようなシステムは、家庭用、工業用、業務用の流 体の送り出しに非常に価値がある。それは、汚染を防止した状態で多数回の用量 を送り出すための、直ぐに使用できる製品を消費者に提供できるからである。 本発明の上記特徴から、液体、溶液、混合物、懸濁液及び分散物質を含む広範 な流動性媒体を送り出すためのシステムが提供されることは理解されるであろう 。これらの流体は、揮発性または不揮発性、水性または無水性のいずれでもよく 、また無機または有機流体として分類されるか、またはそれらの組み合わせでも よい。個々の具体的な用例に使用される構成部品の材料を適当に選択すれば、本 発明は、いずれの産業でも流体の送り出しシステムとしての用途を有する。 本送り出しシステムは、流体を蒸発、酸化及び加水分解の悪影響から好都合に 保護すると共に、送り出し装置内の流体への細菌、空気及びその組成ガス、ほこ り、花粉、及び他の粒子の進入を好都合に防止する。本送り出しシステムは、流 体の蒸発も防止する。従って、フィルタ、殺菌性防腐剤、酸化防止剤及び吸湿剤 が不必要であり、純度の向上、処方し易さの向上、コストの削減に大きく貢献す る。送り出し中、継続的に流体純度を維持することによって、本装置は大型容器 の流通を可能にするため、流体の単位容積当たりのコストを削減することができ る。 本発明を利用できる流体の例として、眼薬及びレンズ洗浄液等の調合薬、体内 または体外診断薬、生物学的薬剤、化粧品及び香水等の個人用手入れ剤、食品、 飲料、栄養補助食品及びビタミン剤、工業用または実験用化学薬品、写真用溶液 、洗剤、ペンキ、ワニス、接着剤及びコーキング材及びシール材がある。 本発明を使用することによって、送り出される流体に防腐剤等の薬品を添加し ないでパッケージに詰めることができる。状況によっては防腐剤が有害な副作用 を有する可能性があるため、これは好都合である。例えば、眼薬及びレンズ洗浄 液に現在使用されている防腐剤は、眼の組織に毒性反応及び／またはアレルギー 反応を引き起こす。処方目薬内の防腐剤は、眼組織の手術後治癒速度に悪影響を 与えることがわかっている。 本発明はまた、純度の向上や、実験用薬品や写真用薬品等の試薬の汚染防止を 行うことができる。 以上の実施例に対して発明の範囲から逸脱することなく多くの変更を加えるこ とができることは、当該技術の専門家には明らかであろう。従って、本発明の範 囲は、以下の請求の範囲及びそれらの法的同等物によって決定されるものとする 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流動性物質を送り出す時に内部圧力を維持する形式の容積縮小式容器から流 動性物質を送り出すと共に、外部汚染物質が該容器に入り込まないようにする一 方向弁であって、 （ａ）流動性物質の流路を形成しており、前記流動性物質を受け取るように前 記容積縮小式容器に連結された入口ポートと、流動性物質の送り出しを行うため の出口ポートとを有するハウジングと、 （ｂ）前記流路に対して閉鎖位置及び開放位置間を移動するように該ハウジン グの内部に取り付けられたプラグとを備えており、 （ｃ）前記出口ポートはエラストマー材料を有して、前記流動性物質の流出だ けを行うことができ、さらに、 （ｄ）前記プラグを前記閉鎖位置の方に押し付けるために復原力を加える手段 を備えており、前記プラグを前記閉鎖位置から離脱させることができる十分な圧 力を加えることによって、前記プラグは前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動す るようにした一方向弁。 ２．前記容積縮小式容器は、チューブ、バッグ、点滴容器、注射器、ピストン、 袋、収縮式タンク及びベローズ形容器から選択される請求の範囲第１項に記載の 弁。 ３．前記流動性物質は、前記容器に外部圧力を加えることによって前記容器から 押し出される請求の範囲第１項に記載の弁。 ４．前記プラグはさらに、前記プラグが開放位置にある時に前記流動性物質が流 路を流れやすくするための穴を有している請求の範囲第１項に記載の弁。 ５．前記プラグはさらに、前記流動性物質が流路を流れやすくする溝または不規 則なカット構造を有している請求の範囲第１項に記載の弁。 ６．前記復原力を加える手段は重力を含む請求の範囲第１項に記載の弁。 ７．前記復原力を加える手段はエラストマーつなぎ綱を含む請求の範囲第１項に 記載の弁。 ８．前記復原力を加える手段はエラストマー付属枝を含む請求の範囲第１項に記 載の弁。 ９．前記復原力を加える手段は背圧を含む請求の範囲第１項に記載の弁。 １０．前記復原力を加える手段は、前記弁プラグが前記開放位置から前記閉鎖位 置へ移動することによって生じる少なくとも１つの弁部材の弾性変形を含む請求 の範囲第１項に記載の弁。 １１．前記ハウジングは、接着シール、ねじ付けネック、圧着ネック、スナップ 式はめ合わせネック、リュアロック留め具、螺着ネック、ボンディングシール及 びヒートシールから選択された連結部によって前記容器に取り付けられている請 求の範囲第１項に記載の弁。 １２．前記ハウジングは前記容積縮小式容器に永久的に付着されている請求の範 囲第１項に記載の弁。 １３．前記外部汚染物質は、空気、空気組成物、酸素、窒素、水蒸気、大気ガス 、空中汚染物質、煙、ほこり、フィラメント、繊維、花粉及び細菌に属する請求 の範囲第１項に記載の弁。 １４．容積縮小式容器から流動性物質を送り出すと共に、外部汚染物質が該容器 に入り込まないようにする一方向弁であって、 （ａ）流動性物質の流路を形成しており、内側表面に環状溝を設けていると共 に、前記容積縮小式容器に連結された入口ポートと、流動性物質を流路に沿って 外向きの単一方向に流すように配置されたエラストマー材料を有する出口ポート とを有するハウジングと、 （ｂ）（１）環状リングと、 （２）前記流動性物質が流路に沿って流れることができるように貫設さ れた少なくとも１つの貫通穴とを有しており、 前記環状リングが前記環状溝にはまるようにして前記ハウジングの内部に設けら れて、流路に対して閉鎖位置及び開放位置間を移動するプラグと、 （ｃ）該プラグを前記閉鎖位置に戻すために復原力を加える手段とを備えてお り、前記入口ポートに十分な内部圧力を加えることによって、前記プラグは前記 閉鎖位置から前記開放位置へ移動するようにした一方向弁。 １５．前記プラグはエラストマー材料を有しており、復原力を加える前記手段は 前記プラグの弾性変形である請求の範囲第１４項に記載の弁。 １６．前記ハウジングはエラストマー材料を有しており、復原力を加える前記手 段 は前記ハウジングの弾性変形である請求の範囲第１４項に記載の弁。 １７．前記プラグは剛性材料を有して、前記ハウジング内を移動して前記流路を 開閉する請求の範囲第１４項に記載の弁。 １８．前記プラグはエラストマー材料を有しており、前記プラグは前記環状リン グによって前記ハウジングに固定的に連結されている請求の範囲第１４項に記載 の弁。 １９．前記容器は、チューブ、バッグ、点滴容器、注射器、ピストン、袋、収縮 式タンク及びベローズ形容器から選択される請求の範囲第１４項に記載の弁。 ２０．前記出口ポートは、ダックビル弁、スリット弁及びフラッパ弁から選択さ れる請求の範囲第１４項に記載の弁。 ２１．前記流動性物質は、前記容器に外部圧力を加えることによって前記容器か ら押し出される請求の範囲第１４項に記載の弁。 ２２．復原力を加える前記手段は重力を含む請求の範囲第１４項に記載の弁。 ２３．復原力を加える前記手段は、プラグに接触している１つまたは複数のエラ ストマー付属枝の変形を含む請求の範囲第１４項に記載の弁。 ２４．復原力を加える前記手段は、流路を開閉するようにプラグを保持するよう に配置されたエラストマーつなぎ綱の変形を含む請求の範囲第１４項に記載の弁 。 ２５．前記ハウジングは、接着シール、ねじ付けネック、圧着ネック、スナップ 式はめ合わせネック、リュアロック留め具、螺着ネック、ボンディングシール及 びヒートシールから選択された連結部によって前記容器に取り付けられている請 求の範囲第１４項に記載の弁。 ２６．前記ハウジングは前記容器に永久的に付着されている請求の範囲第１４項 に記載の弁。 ２７．前記弁は、空気、空気組成物、酸素、窒素、水蒸気、大気ガス、空中汚染 物質、煙、ほこり、フィラメント、繊維、花粉及び細菌等の外部汚染物質の進入 を防止する請求の範囲第１４項に記載の弁。 ２８．容積縮小式容器から流動性物質を送り出すと共に、外部汚染物質が該容器 に入り込まないようにする一方向弁であって、 （ａ）入口ポート及び出口ポートを有しており、該出口ポートは流動性物質を 出口ポートから外向きの単一方向だけに流すためのエラストマー材料を有してい るハ ウジングと、 （ｂ）閉鎖位置及び開放位置間を移動するように該ハウジングの内部に取り付 けられたプラグと、 （ｃ）該プラグを前記閉鎖位置に押し付けるために復原力を加える手段とを備 えており、前記入口ポートで流動性物質の十分な内部圧力を加えることによって 、前記プラグは前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動するようにした一方向弁。 ２９．前記容積縮小式容器は、チューブ、バッグ、点滴容器、注射器、ピストン 、袋、収縮式タンク及びベローズ形容器から選択される請求の範囲第２８項に記 載の弁。 ３０．前記流動性物質は、前記容器に外部圧力を加えることによって前記容器か ら押し出される請求の範囲第２８項に記載の弁。 ３１．前記プラグはエラストマー材料を有している請求の範囲第２８項に記載の 弁。 ３２．前記プラグはさらに、前記流動性物質が流れやすくするための少なくとも １つの穴を有している請求の範囲第２８項に記載の弁。 ３３．前記プラグはさらに、前記流動性物質が流れやすくするための１つまたは 複数の溝を有している請求の範囲第２８項に記載の弁。 ３４．復原力を加える前記手段は、前記プラグを保持するように配置されたエラ ストマーつなぎ綱を含む請求の範囲第２８項に記載の弁。 ３５．復原力を加える前記手段は、前記プラグが前記開放位置から前記閉鎖位置 へ移動することによって生じる少なくとも１つの弁部材の弾性変形を含む請求の 範囲第２８項に記載の弁。 ３６．前記外部汚染物質は、空気、空気組成物、酸素、窒素、水蒸気、大気ガス 、空中汚染物質、煙、ほこり、フィラメント、繊維、花粉及び細菌に属する請求 の範囲第２８項に記載の弁。 ３７．容積縮小式容器から流動性物質を送り出すと共に、外部汚染物質が該容器 に入り込まないようにする一方向弁であって、 （ａ）入口ポートと、出口ポートと、内側表面に設けられた環状溝とを有する ハウジングと、 （ｂ）（１）環状リングと、 （２）前記流動性物質が流れる通路を形成している少なくとも１つの貫 通穴とを有しており、 前記環状リングが前記環状溝にはまるようにして前記ハウジングの内部に設けら れて、閉鎖位置及び開放位置間を移動するプラグと、 （ｃ）該プラグを前記閉鎖位置に押し付けるために復原力を加える手段とを備 えており、前記入口ポートでの一定の閾値の内部流体圧力によって、前記弁プラ グは前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動するようにした一方向弁。 ３８．前記プラグはエラストマー材料を有しており、復原力を加える前記手段は 前記プラグの弾性変形である請求の範囲第３７項に記載の弁。 ３９．前記ハウジングはエラストマー材料を有しでおり、復原力を加える前記手 段は前記ハウジングの弾性変形である請求の範囲第３７項に記載の弁。 ４０．前記プラグは剛性材料から成り、前記ハウジングに固定的に連結されてい ない請求の範囲第３７項に記載の弁。 ４１．前記プラグはエラストマー材料を有しており、前記環状リングによって前 記ハウジングに固定的に連結されている請求の範囲第３７項に記載の弁。 ４２．前記容器は、チユーブ、バッグ、点滴容器、注射器、ピストン、袋、収縮 式タンク及びベローズ形容器から選択される請求の範囲第３７項に記載の弁。 ４３．復原力を加える前記手段は、プラグに接触している１つまたは複数のエラ ストマー付属枝の変形によって与えられる請求の範囲第３７項に記載の弁。 ４４．復原力を加える前記手段は、プラグに接触している少なくとも１つのエラ ストマーつなぎ綱の変形によって与えられる請求の範囲第３７項に記載の弁。 ４５．前記復原力を加える手段は背圧によって与えられる請求の範囲第３７項に 記載の弁。 ４６．前記外部汚染物質は、空気、空気組成物、酸素、窒素、水蒸気、大気ガス 、空中汚染物質、煙、ほこり、フィラメント、繊維、花粉及び細菌に属する請求 の範囲第３７項に記載の弁。 ４７．流動性媒体の空中汚染を伴わないで流動性媒体を送り出すシステムであっ て、 静圧水頭を特徴とする一定量の流動性媒体を保持するための、出口ポートを有 する容積縮小式容器と、 出口ポート内に設けられた弾性係留プラグとを備えており、該プラグが閉鎖位 置から開放位置へ変位すると、前記静水頭によって流動性媒体の送り出しが行わ れ、前記プラグが閉鎖位置へ戻ると、流動性媒体の流れが中断されると共に、容 器内への空気の逆流が防止されるようにしたシステム。 ４８．前記弾性係留プラグは、流動性媒体の送り出しを開始するために望ましい クラッキング圧を与えるように最適化された所定の変形閾値を備えている請求の 範囲第４７項に記載のシステム。 ４９．空中汚染を伴うことなく最適クラッキング圧で流動性媒体を送り出すシス テムであって、 一定量の流動性媒体を保持するための、所定のクラッキング圧で前記流動性物 質を送り出すように設けられた出口を有する容積縮小式容器と、 該出口ポート内に設けられて可逆的に変形可能なプラグとを備えており、前記 所定のクラッキング圧は、流動性媒体を送り出すための開放位置への前記プラグ の閾変形を与えるようにしたシステム。 ５０．流動性物質を送り出す時に内部圧力を維持ずる形式の容積縮小式容器から 流動性物質を送り出すと共に、外部汚染物質が該容積縮小式容器に入り込まない ようにする一方向弁であって、 前記容積縮小式容器に連結された入口ポートと出口ポートとの間に流路を形成 しており、該出口ポートはエラストマー材料を有しで、前記流動性物質の所定圧 力を前記エラストマー材料に加えた時、前記流動性物質の流出だけを行うことが できるようにした胴部と、 前記流路を通る前記流動性物質の流れを阻止する閉鎖位置と、前記流動性物質 が前記流路を流れることができるようにする開放位置との間を移動するように前 記流路内に配置されたプラグと、 前記プラグを閉鎖位置に戻すために復原力を加える手段とを備えた装置。