JP2002511044A - 圧力容器用バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、圧力容器用バルブを提供する。バルブは、容器に設けられ、供給手段（１４）をもつ内部容積を有する中空の本体（１０）と、中空の本体（１０）に保持された第１の本体（１１）とを備え、第１の本体（１１）が、中空の本体（１０）に対して移動可能であり、第１の本体（１１）が容器の所定の配向において供給手段を遮断するように、供給手段（１４）と協同しており、そして、バルブは、第２の本体（１２）を備え、第２の本体（１２）が、粘性製品及び／又は大きな流速と組み合わせて使用されるとき第１の本体（１１）の作用を強化するように、第１の本体（１１）と磁気的に相互作用する。

Description

【発明の詳細な説明】 圧力容器用バルブ 技術分野 本発明は、圧力容器用バルブに関する。 発明の背景 圧力容器は通常、製品と噴射剤を収容している。噴射剤は通常、容器内に所要 の圧力を作り出す。噴射剤は、液体でもよく気体でもよい。噴射剤が液体の場合 には、容器内の圧力は、液体噴射剤の蒸気圧によって作り出される。気体噴射剤 および液体噴射剤の蒸気相は通常、容器が直立状態にあるとき、容器の頂部空間 に位置する。容器内の圧力は、普通の外部大気圧よりも高い。容器の内部圧力は 、容器をバルブで閉鎖することによって維持される。したがって、噴射剤は、容 器のバルブが開放されると、容器の内部から出ようとする。これにより、噴射剤 は、製品を容器から押し出す。 製品の全てを容器から排出させるためには、容器内で製品の量に対して十分な 噴射剤が利用できなければならない。したがって、噴射剤は、不必要に排出して はならず、即ち、噴射剤と同時に製品を排出しなければならない。製品が噴射剤 と同時に排出されない場合には、噴射剤は徐々に圧力容器から出て、ついには噴 射剤の残量が、圧力容器内から製品を完全に排出させるには、容器内の製品の残 量に対して過少になる。すると、圧力容器内から排出されない製品の残りは、無 駄になる。 噴射剤と圧力容器の排出開口との間に製品が置かれていない場合には、製品の 排出を伴わない噴射剤の排出が起こりえる。実際には、噴射剤は製品を通過して 、 製品の少なくとも一部を圧力容器から押し出さなければならない。 これは、２つの入力供給手段を有し、これにより容器が実質的に直立し或いは 実質的に逆転しているとき供給手段の少なくとも一方が可動本体によって遮断さ れる機構である３方向バルブを使用することによって、実施することができる。 各供給手段の開口は、噴射剤が製品を通過し、容器が実質的に直立しているとき 供給手段の一方から、容器が実質的に逆転しているとき供給手段の他方から製品 の少なくとも一部を押し出すような位置に配置されている。このような型式のバ ルブは、１９８５年５月２日に公開された欧州特許ＥＰ−００５３３５０、１９ ８１年７月７日に公開された米国特許ＵＳ−４２７７００１、及び１９９３年９ 月10日に公開された出願ＦＲ−２６８８２８６に記載されている。 例えば、圧力容器が実質的に直立しているとき噴射剤は製品の上方にあり、供 給手段は、容器の頂部の排出開口を圧力容器の底部と連結する浸漬チューブであ り、そして容器の頂部の排出開口を圧力容器の底部と連結する開口であり、可動 本体は、容器が逆転しているとき、製品が噴射剤によって他の供給手段から押し 出されるように、浸漬チューブを遮断し、同じ可動本体は、容器が逆転している とき、製品が噴射剤によって浸漬チューブから押し出されるように、頂部の供給 手段を遮断する。 機構は、次のように分析することができる。機構の可動本体は、２つの力、即 ち重力による力（Ｆ₁）、製品の流れによる力（Ｆ₂）に追従する。Ｆ₁は主とし て、可動本体の質量に依存する。Ｆ₂は主として、製品の粘度、流速、及び製品 の流れにおける可動本体の横断面に依存し、ストークスの法則Ｆ₂＝３πＤνμ （ここで、Ｄは流れと直交方向の可動本体の横断面、νは流速、μは製品の粘度 ）によって近似することができる。 適当に機能するためには、Ｆ₁は、Ｆ₂に打ち勝たねばならない。システムによ って課される２つの拘束として製品の粘度と流速を考慮する場合には、２つの主 変数（即ち、可動本体の質量と製品の流れにおける可動本体の主横断面）を修正 することができる。抗力Ｆ₂に打ち勝つために、可動本体は、大きな質量を有し 、製品の流れにおける主横断面が小さくなければならない。これは、質量が大き くなると通常、容積が大きくなり、従って、横断面が大きくなるので、制限され る。この機構は、最大限度として約２グラム／秒の流速で製品を排出する場合に のみ作用することが分かっている。 本発明は、噴射剤の損失を最少にしつつ、粘性及び／又は高流速の配合物の噴 霧を可能にするために、Ｆ₂に抗してＦ₁を増加させることを目的としている。 本発明の目的は、バルブの機能を維持しつつ、噴霧される製品の粘度及び／又 は流速を補整することである。 本発明の別の目的は、粘度及び／又は高流速の配合物のためエコロジカルな噴 霧機構を提供することである。 本発明の更に別の目的は、製品コストを最少にする粘度及び／又は高流速の配 合物のための噴霧機構を提供することである。 発明の概要 本発明は、圧力容器用バルブであって、（ａ）容器に設けられ、少なくとも供 給手段１４をもつ内部容積を有する中空の本体１０と、（ｂ）中空の本体１０に 保持された第１の本体１１とを備え、第１の本体１１が、中空の本体１０に対し て移動可能であり、第１の本体１１が容器の少なくとも所定の配向において供給 手段１４を遮断するように供給手段１４と協同するバルブにおいて、（ｃ）中空 の本体１２に対して移動可能な第２の本体１２を備え、第２の本体１２が、第１ の本体１１と磁気的に相互作用することを特徴とするバルブに関する。 これらの第１および第２の本体１１、１２は、力Ｆ₁、Ｆ₂に追従する単一の機 械システムとして分析される。このシステムでは、Ｆ₁は、第１の本体１１の 質量と第２の本体１２の質量を加算したものに依存し、Ｆ₂は、第２の本体１２ を製品の流れから隔離することができるので、第１の本体１１の主横断面にのみ 依存する。したがって、使用者は、Ｆ₂の値を変えることなしに、システムの全 体質量を自由に調整することができる。これは、第２の本体１２の質量に作用す ることによって行われる。 発明の詳細な説明 第１ａ図は、直立位置にある本発明のバルブの或る実施例の概略横断面図であ る。第１ｂ図は、逆転位置にある第１ａ図のバルブの横断面図である。 第２ａ図は、直立位置にある本発明のバルブの別の実施例の概略横断面図であ る。第２ｂ図は、逆転位置にある第２ａ図のバルブの横断面図である。 第３ａ図は、直立位置にある本発明のバルブの更に別の実施例の概略横断面図 である。第３ｂ図は、逆転位置にある第３ａ図のバルブの横断面図である。 本発明の圧力容器のバルブは、容器に設けられ、少なくとも供給手段１４をも つ内部容積を有する中空の本体１０と、中空の本体１０に保持された第１の本体 １１とを備え、第１の本体１１が、中空の本体１０に対して移動可能であり、そ して第１の本体１１が少なくとも容器の所定の配向において供給手段１４を遮断 するように供給手段１４と協同し、中空の本体１０に対して移動可能な第２の本 体１２を備え、第２の本体１２が、第１の本体１１に対して磁気的に相互作用す ることを特徴としている。 バルブは、圧力容器に取付けられている。圧力容器は通常、容器に製品と噴射 剤を満たすことによって得られる。容器は、中空の本体であり、この本体は、任 意の材料、好ましくは、金属、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、配向ポ リプロピレン（ＯＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアミド、及びこれらの混 合物、ラミネート、又は他の結合体を含むプラスチックによって形成される。金 属缶は、スズメッキ鋼やアルミニウムのような他の金属で形成される。好ましく は、金属容器の内面は、プラスチック材料で積層され、或いはラッカーやワニス で被覆されている。ラッカーやワニスは、容器の内面が腐蝕しないように保護す る。腐蝕すると、容器が弱くなったり、容器の内容物が劣化したりする。好まし い積層用プラスチック、及び被覆用ラッカー又はワニスは、エポキシフェノール 、ポリアミドイミド、オルガノゾル、ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＥ、又はそれらの結合体 である。 気体、液体、又は発泡製品を含む流動性材料が、容器内に収容され、本発明の バルブを通して排出される。気体噴射剤で排出されるときは、発泡製品が好まし い。発泡剤は膨張して組成物内に多数の気泡を形成し、これにより発泡体を作り 出す。発泡製品の例として、特殊な硬面クリーナーがある。このような発泡製品 は、例えばＥＰ−Ａ−５４６８２８で開示されている。本発明による好ましい発 泡製品は、発泡洗剤である。発泡洗剤は、ＥＰ−Ａ−６７７５７７及び欧州特許 出願９５８７００８４．１で開示されている。 容器内の圧力は、噴射剤によって作り出される。圧力容器内の圧力は、バルブ を開放すると流動性材料と噴射剤が圧力容器の外部に排出されるようなものであ る。したがって、容器内の圧力は、容器の外部の大気圧よりも高い。容器内の圧 力は好ましくは、２０℃で少なくとも５バール、より好ましくは２０℃で８〜１ ０バールである。容器内に収容される噴射剤の量は、正確な圧力を有する圧力容 器の寿命を通じて流動性材料の実質的に全てを容器外に排出させることができる ようなものである。噴射剤の量は又、使用される噴射剤の種類で決まる。公知の 適当な噴射剤は、液体噴射剤又は気体噴射剤である。好ましい噴射剤は、環境に 優しい気体噴射剤である。ここで使用される語「気体」と「非液体」は、噴射剤 については交換可能に使用されている。実際には、気体噴射剤又は非液体噴射剤 は、室温（約２０℃）及び１２バール以上の圧力で気体状態にある噴射剤 である。さらに、圧縮空気、二酸化炭素、及びこれらの窒素ガス、酸化物、及び これらの混合物のような「オゾンに優しい」噴射剤を使用するのが好ましい。二 酸化炭素は、より好ましい気体噴射剤である。易燃性の要件を超過しなければ、 プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサンのような低分子量のハイドロカーボンを 少量含んでもよい。気体噴射剤を加圧する種々の方法は、公知である。例えば、 パッキングの時点で気体を加圧してもよい。引張状態にあるゴムのような膜によ って、製品を圧縮気体から物理的に分離してもよい。或いは、機械的作用に引き 続き、気体を加圧するための手段を設けてもよい（いわゆる「ポンプ・スプレー 」システム）。 第１の本体１１は、球形であるが、対応する供給手段１４と協同する他の形状 でもよい。これらの形状には、卵形、リング、シリンダ、又は疑円錐形が含まれ る。第２の本体１２は、球形であるが、任意の他の形状でもよい。これらの形状 には、卵形、リング、シリンダ、又は疑円錐形が含まれる。本発明の好ましい実 施例では、第２の本体１２は、第１の本体１１の全体を取り囲んで更に良好な磁 気的相互作用を及ぼすことができるように、環状形状を有している。同様に、第 １の本体１１も、環状形状を有している。 第１の本体１１と第２の本体１２との磁気的相互作用は、種々の方法で得るこ とができる。好ましい実施例では、第１の本体１１は、柔らかい磁気材料で形成 されており、第２の本体１２は、硬い磁気材料で形成されている。柔らかい磁気 材料は、残留分極が実質的にゼロである。このような材料は一般に、鉄やニッケ ル、コバルトを含んでいる。このような材料には、種々の等級の鋼が含まれる。 硬い磁気材料は、残留分極が実質的にゼロではない。このような材料には、結合 又は焼結フェライト、アルニコ、及びネオジウム鉄硼素やサマリウム・コバルト のような希少金属を含有する種々の材料が含まれる。本発明の別の実施例では、 第１の本体１１は硬い材料で形成され、第２の本体１２は柔らかい材料で形成さ れている。更に別の実施例では、第１の本体１１と第２の本体１２は、硬い磁気 材料で形成されている。第１の本体１１が非遮断位置から遮断位置に、或いは遮 断位置から非遮断位置に迅速に移動することができるように、そして製品の流動 時に第１の本体１１が粘性流に同伴されることなしに適所に維持されるように、 磁気相互作用の強度と第１の本体／第２の本体のシステムの重量を調整すべきで ある。磁気的相互作用の強度は、種々の方法で調整することができる。磁気相互 作用の強度を調整する第１の方法は、異なる材料を使用することである。一例と して、硬い材料と硬い材料の相互作用は一般に、硬い材料と柔らかい材料の相互 作用よりも強い。別の例として、焼結材料は一般に、結合材料よりも強い磁気的 相互作用を伴う。更に別の例として、希少金属を含有している材料は通常、アル ニコやフェライトよりも強い磁気的相互作用を有している。磁気的相互作用の強 度を調整する他の方法は、材料の磁性方向を修正することである。他の方法は、 磁石の形状又は容積並びに寸法の修正を含んでいる。何故ならば、磁気的相互作 用が、距離によって大きく変動するからである。第１の本体／第２の本体の機械 的システムの重量は、材料の選定、或いは形状や容積の修正によって、調整する ことができる。調整方法は、環境、腐蝕、又は価格のような種々の基準を考慮し て、最適なものを選択すべきである。例えば、フェライトは一般に、希少金属を 含有した材料よりも廉価である。他の例として、鉄を含有した材料は、水性環境 において腐蝕することがある。例えば、これは、第２の本体１２を他の中空本体 １３内に隔離して腐蝕環境と接触させないことによって回避することができる。 腐蝕は、ＰＨのような一定の製品及び／又は噴射剤の特性による場合がある。 第１の本体１１および第２の本体１２に許容される動きは、例えば噴射剤の損 失を阻止しなければならないとき、それらの位置が所望の配向において遮断する のに適当である限りは、制限されない。例えば、第１の本体１１と第２の本体１ ２は、平行に移動することができ（第１ａ図、第１ｂ図、第２ａ図、第２ｂ図） 、 第１の本体１１の遮断強さを増すために、第２の本体１２の移動を増幅させても よい（第３ａ図、第３ｂ図）。 本発明によるバルブの実施例が、第１ａ図及び第１ｂ図に示されている。バル ブは、中空の本体１０と、供給手段１４と、第１の本体１１と、第２の本体１２ とを備えている。 この実施例では、供給手段１４は、バルブと容器とを連通させる開口１５、並 びに、容器が直立に保持されているとき（第１ａ図）供給手段１４が第１の本体 １１によって遮断されるように第１の本体と協同する部分１９を備えている。容 器の内容物は、開放したバルブを通して容器から排出される（第１ｂ図）。噴射 剤の圧力によって噴霧される流動性材料を使用する場合には、バルブと容器との 連通部１５は好ましくは、連通部１５に接近する前に噴射剤が流動性材料を通過 するように配置される。したがって、噴射剤は、容器が傾斜しているときは（第 １ａ図）、排出されない。望ましくない傾斜は、噴射剤が、製品と同時に排出さ れずに排出されるような傾斜である。上述のように、これは、バルブの開放時に 噴射剤が製品を通過しないときに起こることがある。例えば、一方では、圧力容 器が実質的に垂直に保持されているとき噴射剤は製品の上方にあり、他方では、 供給手段が、圧力容器の頂部の排出開口１６を圧力容器の頂部と連結する開口１ ５である。第１の本体１１は、容器が直立しているとき（第１ａ図）供給手段１ ４を遮断し、容器が逆転している（第１ｂ図）ときにのみ、製品を押し出し、こ れにより、噴射剤は、連通部に接近する前に流動性材料を通過しなければならな いので、噴射剤の損失が最少になる。この場合には、容器が直立しているとき（ 第１ａ図）に所定の配向が得られる。したがって、バルブは、所定の配向に対応 した開放位置（第１ｂ図）と閉鎖位置（第１ａ図）とを有している。バルブの閉 鎖位置（第１ａ図）は、製品及び／又は噴射剤の容器からの実質的な漏洩を阻止 する。バルブの開放位置（第１ｂ図）は、製品及び／又は噴射剤の容器からの 排出を可能にする。バルブは、供給手段１４が遮断されているとき、閉鎖位置に ある（第１ｂ図）。 本発明による別の実施例が、第２ａ図及び第２ｂ図に示されている。バルブは 、中空の本体１０と、２つの供給手段１４、１７と、第１の本体１１と、第２の 本体１２とを備えている。 この実施例では、供給手段１４は、バルブと容器の頂部とを連通させる開口１ ５、並びに、容器が直立に保持されているとき第１の本体１１によって遮断され るように第１の本体と協同する部分１９を備えている。第２の供給手段１７は、 容器が首立に保持されているとき、バルブを容器の底部に連結する浸漬チューブ １８を備えている。２つの供給手段１４、１７は、容器の直立位置（第２ａ図） 並びに逆転位置（第２ｂ図）におけるバルブの使用を可能にする。この例では、 噴射剤は、圧力容器が実質的に直立に保持されているとき、製品の上方にある。 噴射剤の損失を回避し、噴射剤によって製品を他の供給手段１７から排出させる ために、第１の本体１１は、容器が直立位置にあるとき（第２ａ図）、第１の供 給手段１４を遮断する。容器が逆転しているとき（第２ｂ図）、供給手段は、遮 断されていないが、製品は、噴射剤によって、第１の供給手段１４から排出され る。何故ならば、浸漬チューブ１８を通過するよりも好都合であるからである。 この目的のため、浸漬チューブ１８の面積は、噴射剤の流れがバルブに接近する 前に噴射剤の損失が最少の状態で流動性材料を通過するように、開口１５よりも 小さいのが好ましい。 本発明のバルブの更に別の実施例が、第３ａ図及び第３ｂ図に示されている。 バルブは、中空の本体１０と、２つの供給手段１４、１７と、第１の本体１１と 、第２の本体１２とを備えている。 この実施例では、第１の供給手段１４は、バルブと容器の頂部とを連通させる 開口１５、並びに、容器が直立に保持されているとき（第３ａ図）第１の本体１ １によって遮断されるように第１の本体と協同する部分１９を備えている。第２ の供給手段１７は、容器が直立に保持されているとき、バルブを容器の底部に連 結する浸漬チューブ１８、並びに、容器が逆転した状態で保持されているとき（ 第３ｂ図）第１の本体１１によって遮断されるように第１の本体１９と協同する 部分１９’を備えている。２つの供給手段１４、１７は、容器の直立位置（第３ ａ図）並びに逆転位置（第３ｂ図）におけるバルブの使用を可能にする。この例 では、噴射剤は、圧力容器が実質的に直立に保持されているとき、製品の上方に ある。噴射剤の損失を回避し、噴射剤によって製品を第２の供給手段１７から排 出させるために、第１の本体１１は、容器が直立位置にあるとき（第３ａ図）、 第１の供給手段１４を遮断する。噴射剤の損失を回避し、噴射剤によって製品を 第１の供給手段１４から排出させるために、第１の本体１１は、容器が逆転位置 にあるとき（第３ｂ図）、第２の供給手段１７を遮断する。したがって、あらゆ る傾斜において、噴射剤は、バルブに接近する前に噴射剤の損失が最少の状態で 流動性材料を通過する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 圧力容器用バルブであって （ａ）容器に設けられ、少なくとも供給手段（１４）をもつ内部容積を有する 中空の本体（１０）と、 （ｂ）中空の本体（１０）に保持された第１の本体（１１）とを備え、第１の 本体（１１）が、中空の本体（１０）に対して移動可能であり、第１の本体（１ １）が容器の少なくとも所定の配向において供給手段（１４）を遮断するように 供給手段（１４）と協同するバルブにおいて、 （ｃ）中空の本体（１２）に対 して移動可能な第２の本体（１２）を備え、第２の本体（１２）が、第１の本体 （１１）と磁気的に相互作用することを特徴とするバルブ。 ２． 容器が、噴射剤と流動性材料とを収容していることを特徴とする請求の 範囲第１項に記載のバルブ。 ３． 内部容積が、第２の供給手段（１７）を有していることを特徴とする請 求の範囲第２項に記載のバルブ。 ４． 第１の供給手段（１４）が、容器が実質的に逆転しているとき、流動性 材料に開放しており、第２の供給手段（１７）が、容器が実質的に首立している とき、流動性材料に開放しており、第１の本体１１が、容器が実質的に直立して いるとき、第１の供給手段（１４）を遮断することを特徴とする請求の範囲第３ 項に記載のバルブ。 ５． 第１の本体（１１）が、容器の少なくとも第２の所定の配向において、 第２の供給手段（１７）を遮断することを特徴とする請求の範囲第３項に記載の バルブ。 ６． 噴射剤が気体であることを特徴とする請求の範囲第２項に記載のバルブ 。 ７． 流動性材料の粘度が、少なくとも１００ｃｐｓであることを特徴とする 請求の範囲第２項に記載のバルブ。 ８． 流動性材料が、少なくとも２グラム／秒の流速で分配されることを特徴 とする請求の範囲第２項に記載のバルブ。 ９． 流動性材料が、発泡体の配合物であることを特徴とする請求の範囲第２ 項に記載のバルブ。 １０． 流動性材料が、５〜５０％、好ましくは１０〜３０％の界面活性剤を 含んでいることを特徴とする請求の範囲第２項に記載のバルブ。 １１． 噴射剤が、容器が実質的に直立しているとき、流動性材料の上方にあ ることを特徴とする請求の範囲第２項に記載のバルブ。 １２． 第２の本体（１２）が、流動性材料と接触していないことを特徴とす る請求の範囲第２項に記載のバルブ。 １３． 第１の本体（１１）及び／又は第２の本体（１２）が磁石であること を特徴とする請求の範囲第１項に記載のバルブ。