JP2004018118A - 調量弁アセンブリ及びそれを介して製品を調量供給する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】バルブステムが十分に押し下げられたときに、製品流路が確立され、調量チャンバからのみ製品が提供されるようにする。
【解決手段】バルブハウジング22は、内部キャビティ24を閉じるバルブガスケット30と共に、環状フランジ66と圧縮ばね28とを内部に収容する。バルブハウジング22は、バルブステム26のステム部34がバルブガスケット30及びフェルール8の両方に設けられた孔を通して突出するようにフェルール8に取り付けられている。ステム部34は、バルブガスケット30により通常は閉じられている排出路を有する。環状フランジ66の下面、又は、バルブハウジング22の合わせ面のどちらか一方が、圧縮性シール部材68を備え、他方は、環状エッジ70を備える。
【選択図】 図1
【解決手段】バルブハウジング22は、内部キャビティ24を閉じるバルブガスケット30と共に、環状フランジ66と圧縮ばね28とを内部に収容する。バルブハウジング22は、バルブステム26のステム部34がバルブガスケット30及びフェルール8の両方に設けられた孔を通して突出するようにフェルール8に取り付けられている。ステム部34は、バルブガスケット30により通常は閉じられている排出路を有する。環状フランジ66の下面、又は、バルブハウジング22の合わせ面のどちらか一方が、圧縮性シール部材68を備え、他方は、環状エッジ70を備える。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアゾールバルブのステムを十分に押下げたとき、加圧容器から一定量の製品が分配される調量弁アセンブリ及びそのような調量弁アセンブリを介して製品を供給する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
今日、多くの調量弁が市場で入手できる。これらの今日入手可能な調量弁のほとんどは、ステムの十分な作動又は押下げの際、バルブアセンブリからエアゾール製品の所望量の正確な調量を保証するためのバルブハウジングの中に独立して設置されなければならないボール又は他のいくつかの付加的な部品を利用している。エアゾールバルブの製造の際のこうした付加的な部品の設置は、通常、エアゾールバルブの製造に関連する検査費と共に製造コストを増大させる。さらに、付加的な部品が、適切に設置されず、又は、何らかの理由でバルブアセンブリから省かれた場合、エアゾールバルブはうまく機能しない。その結果、付加的な部品を設置した後、付加的な部品がエアゾールバルブ内に実際に適切に設置されているかを確認するために、検査段階が通常必要とされる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
調量弁の先行技術に関する他の欠点は、こうしたバルブが“スロットル”する傾向を有することである。すなわち、貧弱な又は不適切なバルブ設計のせいで、操作者が、バルブステムを不十分に押下げ、バルブステムがバルブハウジングへの入口を封鎖する以前に、エアゾール容器の内部キャビティから調量弁を経てエアゾールバルブのステムに取り付けられたスプレーボタン又はアクチュエータを通って外に出る製品流路を形成することが可能になる。これにより、製品はエアゾールバルブを通って連続的に放出されうる。こうした“スロットル”の結果、操作者は、所望の量を調量するよりもむしろ、調量弁を経てエアゾール容器から連続的に製品を放出させる。これによって、無駄でかつ通常回避すべき、エアゾール容器からの過剰な製品の不用意な放出が生じる。
【0004】
他の先行技術の設計では、調量チャンバと容器から内容物を分離するために2つのプラスチックバルブ部品の間に摩擦性密閉ばめを利用する。こうした装置は、バルブに収容されたバルブばねが、バルブを閉じるときこうした密閉装置の締りばめを克服するほど十分に強力であるべきことを、必要とする。製品に浸されるためサイズ又は硬さが変化しやすいことはともかく、こうした設計は、合せ部品の極度の精密許容差、及び、バルブアセンブリ操作の際の成形部品の厳格な位置合せが必要となる。こうした製造許容差及び位置合せ基準を見逃すことによって、“止まら”ない精密でない定量スプレー又はバルブが発生し、その結果、製品内容物全体が全放出される。
【0005】
本発明の目的は、先行技術のエアゾール調量弁に関する上述の欠点を克服することにある。
本発明の他の目的は、バルブアセンブリ製造の際に、調量弁アセンブリの組み立てを容易にするために、個別に組み立てなければならない別容器の個数を最小化することにある。
【0006】
さらに、本発明の他の目的は、調量弁アセンブリから製品の内容物の所望の量を、確実に、連続して、及び正確に分配する調量弁アセンブリを提供することにある。
本発明の更なる目的は、調量弁アセンブリの製造に必要な検査の頻度を最小化する一方で、高い信頼性で製造された調量弁アセンブリを提供することにある。
【0007】
本発明の更なる目的は、操作者による、調量弁アセンブリの不注意な“スロットリング”を防ぐ調量弁アセンブリを提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、バルブハウジングにしっかりと取り付けられた調量弁アセンブリを提供することにある。
【0008】
該調量弁アセンブリは、バルブハウジングを容器の上に差し込んだ後、製造過程中分配されるべき製品の入った容器に圧力をかけることを容易にするために、容器の内部キャビティとの流路を確立する。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内部に孔が形成されたフェルールと、ベース壁に設けられた入口を有し、かつ、内部にバルブステムの環状フランジ及び圧縮ばねを収容する内部キャビティを規定するバルブハウジングと、内部キャビティを閉じるバルブガスケットとを備える調量弁アセンブリに関する。バルブステムのステム部がバルブガスケット内に設けられた孔とフェルール内に設けられた孔から突き出すように、バルブハウジングがフェルールに取り付けられている。ステム部が分配出口に通じる内部に形成された通路とを有し、通路の反対側は少なくとも1つの半径方向通路に通じている。少なくとも1つの半径方向通路が常閉位置にバルブステムを付勢するばねによりバルブガスケットによって通常閉じられている。前記調量弁アセンブリにおいては、バルブステムの環状フランジの下面及びバルブハウジングの合わせ面のうちの一方は圧縮性シール部材を備え、かつ、バルブステムの環状フランジの下面及びバルブハウジングの合わせ面のうちの他方は環状シールエッジを備える。バルブステムが十分に押下げられると、圧縮性シール部材及び環状シールエッジはその間にシールを形成し、内部キャビティを調量チェンバと別の充填チャンバに分割することにより、調量チェンバとバルブステムの分配出口との間に製品の流路ができると、調量チェンバからのみ製品が分配されうる。
【0010】
本発明はまた、調量弁アセンブリを通して製品を調量分配する方法に関するものであって、該方法は、フェルールに孔を形成し、バルブハウジングの壁に入口を設け、かつ、バルブハウジングを経てバルブステムの環状フランジ及び圧縮ばねを収容する内部キャビティを規定し、かつ、バルブガスケットによって内部キャビティを閉じ、バルブハウジングをフェルールに取り付け、それによりバルブステムのステム部はバルブガスケットに設けられた孔及びフェルールに設けられた孔から突き出て、かつ、調量弁アセンブリの分配出口と通じるステム部に通路を形成する一方で、通路の反対側が少なくとも1つの半径方向通路に通じ、かつ、常閉位置にバルブステムを通常付勢するばねによりバルブガスケットによって少なくとも1つの半径方向通路を閉じ、バルブステムの環状フランジの下面及びバルブハウジングの合わせ面のうちの一方に圧縮性シール部材を備え、バルブステムの環状フランジの下面及びバルブハウジングの合わせ面のうちの他方に環状シールエッジを備え、バルブステムが十分に押下げられると、圧縮性シール部材及び環状シールエッジの間にシールが形成され、調量チャンバとそれとは別の充填チェンバとに内部キャビティを分割することにより、調量チャンバとバルブステムの分配出口の間に流路が作られたとき、製品はバルブステムの調量チャンバからのみ分配される、ということを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、例示により、本発明を説明する。
次の説明及び添付図面において、“トップ”及び“上”は各々の図面の上部分に向かっていることを意味する一方で、“内側”及び“下”という用語は各々の図面の下底部分に向かっていることを意味する。
【0012】
図1に、エアゾール容器又は加圧密閉容器としての容器2を示す。容器2は、内部に製品/高圧ガスを収容する内部キャビティ6を規定し、マウンティングカップ又は従来のフェルール8(簡素化のため、フェルールという用語が明細書の終始に使われるが、本発明はマウンティングカップでの使用にも適用されうる)を支えるために最上部に開口部を持つベース容器4を備える。フェルール8がベース容器4に取り付けられるに先立って、通常垂直方向に押下げ可能なバルブを備える調量弁アセンブリ10は、従来の方法で、フェルール8の台部分12にクリンプされる。ひとたびこうしたことが起こると、フェルールガスケット13は、調量弁アセンブリ10の外面によって支えられ、フェルールガスケット13の端面がフェルール8の内向きに面した表面と当接する。次に、従来技術と同様に、加圧容器2の内部キャビティ6は、そこから分配されるべき所望の製品の所望の分配を容易にするために、所望の高圧ガス20に加えて、分配されるべき所望の製品18が充填されている。その後、取り付けられた調量弁アセンブリ10及びフェルールガスケット13と共にフェルール8は、ベース容器4の最上部の開口部に設置され、かつ、フェルール8の外周は、加圧容器2を形成するために、従来の方法でベース容器4にクリンプ、又は固定されている。加圧容器2において、フェルールガスケット13の表面は流体密封を提供するためにベース容器4の最上部の周辺開口部に当接している。あるいは、取り付けられた調量弁アセンブリ10と共にフェルール8とそこに取り付けられたフェルールガスケット13とは、充填に先立って、ベース容器4の最上部の開口部に最初に設置されてもよい。その後、加圧容器2の内部キャビティ6は、所望の高圧ガス20に加えて、分配されるべき所望の製品18で充填される。上述の両方の技術は一般的で、技術的に既知のため、これに関する更なる詳細な説明は提供されない。
【0013】
次に、図2−5を参照して、本発明に基づいた調量弁アセンブリの第1実施例について説明する。図に示すように、フェルール8は調量弁アセンブリ10を支持している。調量弁アセンブリ10は、直立のバルブステム26の下部、圧縮ばね28及びバルブガスケット30を収容する内部キャビティ24を有するバルブハウジング26を備える。バルブステム26及び圧縮ばね28は、バルブハウジング22の内部キャビティ24内で組み立てられる。バルブガスケット30は、バルブハウジング22の開口部を覆い、かつ、こうした組み立て部は、その後、複数の圧入又はクリンプを経て、フェルール8に取り付けられ又クリンプされる。例えば、複数の圧入又はクリンプは、恒久的に調量弁アセンブリをフェルール8に取り付けるための台部分12の側壁外部から内向きに形成されている。こうしたクリンピング操作によって、フェルール8に対してわずかに上のバルブハウジング22は、フェルール8の内向きに面した表面に対してバルブガスケット30を付勢し、加圧的に密封し、かつ、その間の流体密封を形成するよう強いる。バルブステム26のステム部34は、バルブガスケット30に設けられた中央の孔(番号がついていない)に加えて、フェルール8の台部分12に設けられた中央の孔36を通して突き出ており、かつ、ステム部34は、アクチュエータ38(図1参照)を支持する。アクチュエータ38は、ステム部34の外面を受容し又は嵌合する中央の製品入口又は孔を有する。当技術分野で周知のように、分配されるべき製品をステム部34からアクチュエータ38の分配出口を通って周辺環境に移すことを容易にするために、製品の入口はアクチュエータ通路を通ってアクチュエータ38の分配出口に順に通じている。
【0014】
ステム部34は、アクチュエータ38の製品の入口と通じている分配出口を備える中央通路42を有する。中央通路42の反対側は少なくとも1つの半径方向通路50に通じ、かつ、通常等間隔の2つ、3つ、4つ又はもっと多くの半径方向通路50は、バルブステム26のステム部34の下部外周にほぼ等間隔で設けられている。調量弁アセンブリが図2のように通常の閉じた位置(常閉位置)にいる場合と図3のように一部閉じた位置にいる場合の両方の場合、バルブガスケット30の内向きに面している表面と密閉係合しているため、半径方向通路50の各々は製品の放出が通常一時的に妨害される。バルブステム26が操作者によって(図4参照)実質的に完全に押下げられると、バルブガスケット30と少なくとも1つの半径方向通路50の間の封鎖は解除され、かつ、製品の流路は、バルブハウジング22内に形成された調量チャンバ58から、少なくとも1つの半径方向通路50を通って、中央通路42及びアクチュエータ38を経て、周辺環境に到達する。
【0015】
バルブハウジング22は、通常、厚みのある開口部56を備えている。バルブハウジング22はまた、円筒型の側壁60と、ハウジング入口64が設けられたほぼ平坦なベース壁62を有する。台座部分12との圧接操作時に、複数の窪みまたはしわが厚みのある開口部56の下部(テーパー部分)と係合し、バルブハウジング22を上方に押し付け、バルブガスケット30を通常の方法でフェルール8の内側に向いた面に押し付け密封する。フェルールガスケット65は、フェルール8の内部に収納されており、バルブハウジング22を受け入れる中央部の開口を備えている。フェルールガスケット65は、フェルール8がベース容器4に固定され加圧容器2(図1)を形成するとき、フェルール8とベース容器4との間の流体密封シールを形成する。フェルールの代わりにマウンティングカップが用いられるならば、マウンティングカップは通常内側に向いた面に設けられたポリプロピレン層を有し、それによりマウンティングカップがクリンプされるとき、ベース容器4の開口部と係合し流体密封シールを形成して加圧容器2を形成する。このようにすると、さらにフェルールガスケットを設けることは不必要となる。
【0016】
バルブステム26は、バルブステム26の中間部分と一体成形された環状フランジ66を備えている。必要ならば、環状窪み(符号なし)が圧縮性シール部材68に変位を行わせる空間を供給するために環状フランジ66の下面に形成されてもよい。それにより、バルブを開位置(例えば図4)に押し下げるのに必要な力が減少する。環状フランジ66の下面に形成された窪み(符号なし)は矩形断面を有し、圧縮性シール部材68の上面は上記窪みに嵌合する突起部を有する。例えば、矩形断面の補完的な突起部が環状窪み(符号なし)にぴったり嵌合する。
【0017】
環状フランジ66の上面に環状リブが形成され、バルブガスケット30の下面と流体密封シールを形成する。環状フランジ66の下側に向いた面には、圧縮性シール部材68が設けられており、一方、ベース壁62の上側に向いた係合面は一体成形された環状シールエッジ70を支持する。圧縮性シール部材68は、環状フランジ66の下側に向いた面に永久的な取り付けを確実にするために、接着または他の方法で永久的に固定してもよい。代わりに、圧縮性シール部材68は環状フランジ66の下側に向いた面に一体成形されたバルブステム26(図13)の下部と摩擦力によって固定してもよい。圧縮性シール部材68の先端面と環状シールエッジ70の先端エッジとは、通常互いに小さい距離、例えば約0.051cm〜約0.102cm離れているので、バルブステム26が少なくとも部分的に押し下げられるとき、圧縮性シール部材68は環状シールエッジ70と係合しこれら二つの部品間に流体密封シールを形成し始める。バネ28がベース壁62と環状フランジ66との間に圧縮ばねとして配置され、バルブステム26をベース壁62から離して通常閉位置にしている。圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70(図3)との間の最初の係合で、少なくとも一つの半径方向通路50はバルブステム26のバルブ部34の側壁とバルブガスケット30の内側に向いた面との間の当接係合によってなお通常閉じられている(図3(b))。圧縮性シール部材68は、少なくとも一つの半径方向通路50が調量チャンバ58と流体的に繋がりステム部34を介して製品の分配を始める前に、通常約0.013cm、好ましくは約0.025cm、さらにより好ましくは約0.051cm圧縮されねばならない。
【0018】
バルブハウジング22のベース壁に形成されたハウジング入口64は、製品汲み上げチューブ74の先端に連結されている。製品汲み上げチューブ74の遠い方の端部は加圧容器2の底部76と連通するように配置され、分配されるべき製品の分配を容易にしている。ハウジング入口64は、汲み上げチューブ74の先端を受け入れる大きさに作られ、少なくとも汲み上げチューブ74の先端はハウジング入口64と締まりばめになるようにされており、これら二つの部品の間の堅固な永久結合を確実にしている。ハウジング入口64は、ハウジング入口64内の汲み上げチューブ74の先端の永久的な保持を助長するために環状の突起(符号なし)を備えてもよい。
【0019】
環状シールエッジ70と圧縮性シール部材68は、バルブステム26を押し下げると、バルブハウジング22の内部キャビティ24を二つの別々の室即ち中央部に配置された充填チャンバ78と半径方向で外側に配置された調量チャンバ58に分割し、分離しまたは仕切る。この配列のために、バルブステム26が矢印Dの方向へ充分押し下げられると、バルブステム26はバネ28を部分的に圧縮し環状フランジ66と圧縮性シール部材68を動かしてその下面を支える環状シールエッジ70と当接するように係合する(図3)。圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70とが互いに充分係合すると、そのような係合は内部キャビティ24を充填チャンバ78と半径方向で外側に配置された調量チャンバ58に分割する。そのような係合は分配されるべき製品が充填チャンバ78から調量チャンバ58にさらに流入することを妨げる。バルブガスケット30が、少なくとも一つの半径方向通路50および中央通路42を介して製品の分配が行われないように、バルブステム26(図3(b))のバルブ部34の外側表面となお密封係合を維持していることは明らかである。
【0020】
バルブステム26を矢印Dの方向にさらに押し下げると、圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70との係合の度合いが増加し、少なくとも一つの半径方向通路50がバルブガスケット30によってシールされなくなるので、少なくとも一つの半径方向通路50が調量チャンバ58と流体的に繋がる(図4(b))。一旦こうなると、調量チャンバ58に収納されている製品の全ては、実質的に少なくとも一つの半径方向通路50を介して半径方向で内側へ流れ、バルブステム26の中央通路42に沿って軸方向にアクチュエータ38に流れ、アクチュエータ38によって周囲環境に分配される。圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70との係合のために、オペレータによりバルブステム26が如何に長時間または如何に深く押し下げられても、調量チャンバ58に収納されている製品の一部、例えば、30〜300マイクロリットルが調量バルブアセンブリ10によって分配される。調量チャンバ58内の圧力が実質上大気圧に等しくなると、それ以上の製品が調量チャンバ58から分配されることは不可能である。
【0021】
押し下げ力がバルブステム26から取り除かれると、バルブステム26は圧縮バネ28の作用によって矢印U方向である閉位置に付勢される。これが起きると、調量チャンバ58と少なくとも一つの半径方向通路50との間の流体の連通が先ず妨げられる。この後、バルブステム26がさらに矢印U方向に動くと、充填チャンバ78と調量チャンバ58との間の流体の連通が再開されるので、分配されるべき製品は再び汲み上げチューブ74を介してバルブハウジング22の内部キャビティ24に流れ込み、調量チャンバ58を分配する製品で再び一杯にする。調量チャンバ58をそのように再び一杯にすると、オペレータがバルブステム26を充分押し下げる度に製品をさらに分配することが可能となる。バネ28の付勢力によって、バルブステム26は通常その閉位置にあり、製品は調量バルブアセンブリ10からさらに分配されることはない。その後、バルブステム26が充填チャンバ78を調量チャンバ58から分割あるいは分離している最初の仕切りまで矢印Dの方向に再び充分押し下げられると、調量チャンバ58から少なくとも一つの半径方向通路50と中央通路42を介してアクチュエータ38に製品の流れが確立される。
【0022】
環状フランジ66には、必要ならば、下方に向いたあるいは延出するシュラウド、ケージ、スリーブ、複数の間隔をあけた脚部または同様の部材67(図5)を設けてもよい。それは圧縮性シール部材68がバルブステム26の圧縮中、バルブハウジング22の側壁の内側に向いた面に対してそれ自身形状変更したり、半径方向に膨張したり、運動したりしないことを確実にしている。もしそのような半径方向の形状変更即ちシール部材68の膨張あるいは運動が生じると、圧縮性シール部材68もまた調量チャンバ58を上部域と下部域とに仕切り分割することができ、それにより調量チャンバ58の下部域にある製品ではなく調量チャンバ58の上部域にある製品だけがバルブステム26を完全に押し下げることで分配されることとなる。この結果は、製品の所要の計測量より少ない量が調量バルブによって分配されるので望ましいことではなく、避けられるべきである。シュラウド、ケージ、スリーブ、複数の間隔をあけた脚部または他の部材67は、環状フランジ66の下面によって支持されバリアとして作用し、バルブステム26の圧縮中に起こりうる圧縮性シール部材68の半径方向の形状変更、膨張及び/あるいは運動の量を完全に阻止するか制限する。シュラウド、ケージ、スリーブ、複数の間隔をあけた脚部または他の部材67は、環状フランジ66から下方に約0.114cm〜約0.178cm延出していることが好ましい。
【0023】
図6に、圧縮性シール部材が調量チャンバ58を上部域と下部域とに仕切りまたは分割することのないような第2実施形態を示し、以下それについて説明する。この実施形態では、シュラウド、ケージ、スリーブ、複数の間隔をあけた脚部または同様の部材は用いられていない。むしろ、圧縮性シール部材68に隣接して配置された内側に向いた面に少なくとも一対の近接したリブまたは同様の突起部材71が設けられる。このリブまたは同様の突起部材71は、バルブステム26の圧縮中に圧縮性シール部材68の側面73と係合し、圧縮性シール部材68がそれ自身形状変更したり、半径方向に膨張したり、運動したりすることを防止しバルブハウジング22の側壁75の内側に向いた面に対して完全に密封するようにする。少なくとも一対の近接したリブまたは同様の突起部材71は、通常圧縮性シール部材68の側面73と当接し、該側面73がバルブハウジング22の内側に向いた側壁75と流体密封シールを形成することを防止し、それにより調量チャンバ58が上部域と下部域とに仕切りまたは分割されて、それにより調量チャンバ58の下部域にある製品ではなく調量チャンバ58の上部域にある製品だけがバルブステム26を完全に押し下げることで分配されるようなことが防止できるようにする。即ち、少なくとも一対の近接したリブまたは同様の突起部材71は、上部域と下部域との間の連続的な連通を容易にする通路をそれらの間に形成する。近接したリブまたは同様の突起部材71が等間隔で複数バルブハウジング22の内側に向いた面に設けられ、例えば3または4対の近接したリブまたは突起部材において各リブまたは突起部材71は側壁から半径方向で内側へ約0.013cm〜約0.064cm延出していることが好ましい。
【0024】
次に、図7を参照して、圧縮性シール部材が調量チャンバ58を上部領域と下部領域とに仕切ったり分割したりしないように構成された他の実施例について説明する。この実施例においては、圧縮性シール部材68の外形、すなわち形状、が調量チャンバ58を上下の領域に仕切ったり分割したりしないように変更されている。すなわち、該圧縮性シール部材の外形は、例えば、図7に示すような略三角形の形状等の非円形、すなわち非円柱形の形状とされることで、当該圧縮性シール部材が最大寸法XDと最小寸法MDの両方を有するようにされる。このように圧縮性シール部材68を構成すれば、圧縮性シール部材68がバルブステム26によって圧縮された際においても、圧縮性シール部材68の特定の部分、すなわち、最大寸法の部分だけがバルブハウジング22の内壁面に当接でき、他の部分、すなわち、最小寸法の部分は、半径方向における形状変動、拡張、及び/或いは移動により該部分がバルブハウジング22の内壁面75に当接して密閉するようにさせることはできない。したがって、圧縮性シール部材68が、バルブハウジング22の内壁面75に対して流体密封の状態を形成して、調量チャンバ58を上部領域と下部領域とに仕切ったり分割したりすることはなくなり、調量チャンバ58の下部領域に位置する製品ではなく、調量チャンバ58の上部領域に位置する製品だけが、バルブステム26が完全に押し下げられた際に調量チャンバ58から排出されるようなことがなくなる。ガスケット最大寸法XDは、好ましくは、約0.546cm〜約0.572cmであり、ガスケット最小寸法MDは、好ましくは、約0.508cm〜約0.533cmである。ガスケット最大寸法XDとガスケット最小寸法MDとの差は、好ましくは、約0.038cm〜約0.064cmである。
【0025】
次に、図8〜10を参照して、第2実施例の調量弁アセンブリ10について説明する。第2実施例の装置は第1実施例の装置と非常に似た構成を有しているので、第2実施例については、第1実施例との相違点についてのみ詳細に説明する。
【0026】
第1実施例と第2実施例と間の主要な相違点は、圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70の位置が異なる点である。第2実施例においては、環状フランジ66の下方に向いた面に、当該フランジに一体化された環状シールエッジ70が設けられている一方、ベース壁62の上方に向いた合わせ面には圧縮性シール部材68が設けられている。圧縮性シール部材68は、永久的な付着を実現すべく、バルブハウジング22のベース壁62に粘着していてもよいし、貼り付けられていてもよい。あるいは、圧縮性シール部材68は、バルブハウジング22の内部キャビティ24に若干締まりばめの状態で、環状フランジ66の下方に向いた面にだけ固定されていてもよい。バルブステム26が少なくとも部分的に押し下げられた際に、圧縮性シール部材68が環状シールエッジ70に係合して、これら2つの部材の間が流体密封の状態となるよう、圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70との間には、通常、例えば、約0.051cm〜約0.102cmといった、短い距離が置かれている。ばね28は、バルブステム26を上方の通常閉位置に位置させるよう、バルブステム26をベース壁62から離れる方向に押す。第1実施例の場合と同様に、圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70との係合の最初の段階においては、バルブステム26のバルブ部34とバルブガスケット30との当接係合により、少なくとも1つの半径方向通路50は通常閉じたままである。
【0027】
環状シールエッジ70と圧縮性シール部材68とは協働して、バルブハウジング22の内部キャビティ24を、中央に位置する充填チャンバ78と半径方向外側に位置する調量チャンバ58とに分割し、離し、或いは仕切る。従って、第1実施例の場合と同様に、バルブステム26が矢印Dで示された方向に十分に押し下げられると、バルブステム26はばね28を部分的に収縮させ、環状フランジ66と該フランジの下面に保持された環状シールエッジ70とを移動させ、該エッジが圧縮性シール部材68と当接係合した状態になる。圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70とが相互に十分に係合すると、該係合により内部キャビティ24が充填チャンバ78と半径方向外側に位置する調量チャンバ58とに分割される。そして、この係合により、充填チャンバ78から調量チャンバ58への製品の更なる流入が阻止される。このとき、バルブガスケット30がバルブステム26におけるバルブ部34の外面と密閉係合している状態に維持され(図9参照)、その結果、少なくとも1つの半径方向通路50や中央通路42を介しての製品の排出が許容されていない点が重要である。
【0028】
バルブステム26が矢印Dで示された方向に更に押し下げられると、圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70との係合の度合いが増す。そして、遂には少なくとも1つの半径方向通路50へのバルブガスケット30による密閉は次第に解除されていく。その結果、少なくとも1つの半径方向通路50は調量チャンバ58と流体連通した状態となる(図10参照)。この状態になると、調量チャンバ58の内部に位置する製品の部分が少なくとも1つの半径方向通路50を介して半径方向内側に流れることが許容され、更に、バルブステム26の中央通路42の軸方向に沿ってアクチュエータ38に向かって流れることや、該アクチュエータ38から外気に排出されることも許容される。圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70との係合により、操作者によってどれ位長くあるいはどの程度バルブステム26が押し下げられたかに関係なく、調量チャンバ58内に含まれるほんの一部分(例えば、30〜300マイクロリットル)の製品だけが調量弁アセンブリ10から排出されることが許容される。調量チャンバ58内の圧力が外気圧と実質的に同じになると、調量チャンバ58から更に製品が排出されることはなくなる。
【0029】
バルブステム26に掛けられていた押し下げ力が排除されると、バルブステム26はばね28の付勢力により矢印Uの方向に移動され、閉位置に至る。この状態になると、調量チャンバ58と少なくとも1つの半径方向通路50との間の流体連通がまず阻止される。この状態になってから、バルブステム26が更に矢印Uの方向に移動されると、今度は、充填チャンバ78と調量チャンバ58との連通状態が復活し、その結果、バルブハウジング22の内部キャビティ24への汲み上げチューブ74を介した製品の流入が再び許容され、調量チャンバ58内に製品の補充がなされる。このような調量チャンバ58への補充は、操作者によりバルブステム26が十分に押し下げられる度に、更に製品が排出されるようにする。ばね28の付勢力により、バルブステム26は、通常、閉位置に維持される。従って、まず、充填チャンバ78と調量チャンバ58とが仕切られ、或いは分割されるまでバルブステム26が再び矢印Dで示される方向に十分に押し下げられ、その後、少なくとも1つの半径方向通路50と中央通路42を介した調量チャンバ58からアクチュエータ38への製品流路が確保されることがない限り、更に製品が調量弁アセンブリ10から排出されることはない。
【0030】
次に、図11及び図12を参照して、本発明に基づき改良されたフェルールガスケット65について詳しく説明する。これらの図に示されるように、フェルールガスケット65は、実質的に円筒状の形状を有している。そして、フェルールガスケット65の外面80は、当該フェルールガスケット65を挿入させるフェルール8の内径よりも若干小さめとされている。すなわち、例えば、該フェルールガスケット65の直径は1.27cm〜2.54cmであり、典型的に、約1.956cm〜約1.930cmとされる。更に、例えば、該フェルールガスケットの厚みは、0.025cm〜1.778cmとされ、典型的に、約0.089cmとされる。
【0031】
本発明に基づいたフェルールガスケット65の新規な特徴は、当該フェルールガスケット65を貫通した貫通孔82の形状にある。一般的な円柱状の貫通孔とは異なり、本発明に基づいたフェルールガスケット65の貫通孔82は、複雑な形状を有している。すなわち、フェルールガスケット65を貫通する貫通孔82の部分は、正三角形における3つの全体的に平坦な面(すなわち、辺)84を有し、当該三角形の各面(すなわち、辺)の交点である頂点部分は、図11(a)や図12に示されるように、鋭角部86とされている。正三角形の各辺の両端部と各鋭角部86との間には、滑らかな移行部88が形成されている。このように貫通孔が構成されることにより、フェルールガスケット65がバルブハウジング22に係合した際には、フェルールガスケット65の貫通孔82における3箇所のほぼ平坦な面が、バルブハウジング22の外面に沿って圧接し、その結果、フェルールガスケット65は該外面に安定的に保持されることになる。しかしながら、該貫通孔82の3つの鋭角部86は、バルブハウジング22から離れた状態に保持され、その結果、フェルールガスケット65とバルブハウジング22の外面との間に、間隔を空けられた3つの製品流路90が形成される。これらの3つの製品流路90によって、従来より良く知られている充填プロセスの間に、加圧可能なキャニスタあるいは容器2に所望の排出用の高圧製品を充填することが可能となる。すなわち、例えば、典型的なボタンオフ充填プロセス等の従来からの充填プロセスの間に、製品は、ガスケット30の上面とフェルール8の下面との間におけるバルブステム26の外面に沿って、ベース容器4の内部キャビティ6に向かって流れる。製品は、最終的には、下方に流れて、フェルールガスケット65を通過する。該製品が下方に流れてフェルールガスケット65の上面に達すると、製品を比較的容易にベース容器4の内部キャビティ6に運搬させることを許容するべく、フェルールガスケット65とバルブハウジング22との間に形成された3つの同様な流路90を介して製品が流れていく。
【0032】
フェルールガスケット65の3つの平坦な面84は、当該フェルールガスケット65が実質的に永久に取り付けられるよう、バルブハウジング22の外面にしっかりと係合する点が重要である。従って、調量弁アセンブリ10を取り扱ったり移動させたりする際に、フェルールガスケット65が当該調量弁アセンブリ10の他の部品から外れて分離してしまうことが好適に防止されることになる。フェルールガスケット65をしっかりと調量弁アセンブリ10に取り付けることにより、加圧可能な容器2の製造時に調量弁アセンブリ10の検査を省略化できる。
【0033】
調量チャンバに排出用として保持される製品の量は、例えば、30〜300マイクロリットルとされるが、この保持量は好ましくは40〜100マイクロリットルとされ、更に好ましくは略50マイクロリットルとされる。環状シールエッジ70は、好ましくは、約0.457cm〜約0.635cmの直径、約0.079cm〜約0.159cmの高さを有する。圧縮性シール部材68は、好ましくは、約0.508cm〜約0.762cmの直径、約0.114cm〜約0.178cmの厚さを有する。圧縮性シール部材は、好ましくは、ゴム等のエラストマー材料、あるいは、その他のガスケットや密閉(シーリング)に適した材料にて形成される。このように形成すれば、バルブステム26が十分に押し下げられた際には、圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70との間が十分な流体密封の状態となる。
【0034】
加圧容器2を所望の高圧ガス及び製品で充填するために、図示しない充填ヘッドが比較的高圧たとえば900psig(6.2MPa)の下で製品及び/又は図示しない高圧ガスのソースに接続される。チャージヘッドは、加圧された成分の充填が容易にできるよう、マウンティングカップ又はフェルール8の上面を囲み且つ密封係合するように設計されている。充填、つまり典型的なボタンオフ充填プロセスでは、チャージヘッドは最初下げられて、加圧容器2と密封係合し、高圧ガス及び/又は製品の不用意な散逸が防止される。製品充填通路が、チャージヘッドによりバルブステム26の外部表面と、フェルール8における開口36と、次にガスケット30の上面とに沿って確立され、少なくとも部分的にフェルール8の内部表面から例えば数千分の1センチだけ離れていて、それらの間に高圧ガスと製品が流れる路を形成する。高圧ガス及び/又は製品はフェルール8とガスケット30との間で、フェルール8の内部表面に沿って半径方向に流れ、次にフェルール8とバルブハウジング22の外部表面との間で、高圧ガス及び/又は製品が加圧容器2の内部キャビティ6に到達するまで、フェルール8の内部表面に沿って軸方向に下がる。充填プロセスが完了するとチャージヘッドは外される。
【0035】
図13を参照して、図2の変形例を説明する。この実施例は、第1の実施例に極めて似ているので、この実施例と第1の実施例との相違点だけについて説明する。
環状フランジ66の下方を向く面には、入口からベース94に向かって傾斜した環状溝92が形成されている。つまり、環状溝92は、入口で少し狭く少し広いベース94に向かって徐々に広くなっている。一方、圧縮性シール部材68の嵌合表面には、相補型のヘッド96が設けられている。相補型のヘッド96は、基部で少し狭く、少し広い自由端部に向かって傾斜している。この配置によって圧縮性シール部材68の相補型ヘッド96は、環状溝92に堅固に受容され、圧縮性シール部材68を環状フランジ66の下面に保持し、圧縮性のシール部材68を環状フランジ66に永久的に保持する。この実施例において、好ましくは、圧縮性シール部材68は約0.127cmの厚みを有し、エラストマ材料から製造される。
【0036】
図13の実施例は、好ましくは、2つのステップの形成プロセスで作られる。入口からベースに向かって傾斜した環状溝92を有する環状フランジ66がはじめに金型内に形成される。その後、形成プロセスの第2ステップで所望のエラストマ材料、たとえば、オレフィンベースのサーモエラストマ又はその他の均等物が、金型に射出され、このエラストマ材料は環状フランジ66の環状溝92に流入し、圧縮性シール部材68を形成する。結合された環状フランジと圧縮性シール部材のアセンブリは通常の方法で十分に硬化され、金型から取り出される。結合された環状フランジ及び圧縮性シール部材のアセンブリを形成するのに続いて、圧縮性シール部材68は、環状フランジ66の下面に永久的に固定される。エアーゾルバルブの組み立て工程において、圧縮性シール部材68が環状フランジ66から分離したり、外れることがないので、このような永久的な固定によりエアーゾルバルブの製造は簡単化されている。
【0037】
次に本発明の第4の実施例について図14を参照して説明する。本実施例は上述した実施例と近似しているので、相違する部分についてのみ説明する。
上述した実施例と同様に、バルブステム26は、バルブステム26の中間領域に一体的に設けられた環状バルブフランジ66を有する。環状バルブフランジ66の下面以外の場所に圧縮性シール部材68又はシールエッジ70のいずれかが設けられ、環状フランジ66の最下端には、圧縮性シール部材を収容し支持するためのキャビティ98又は他の溝が設けられている。圧縮性シール部材68は、キャビティ98又は環状フランジ66の下端に接着されるか、永久的に固定され、永久的な取り付けが行なわれる。あるいは、圧縮性のシール部材68は、摩擦による結合、二段階成形プロセス又は慣用の方法により、バルブステム26に固定されてもよい。圧縮性シール部材68の外表面及びバルブハウジングの環状のシールシート100は、通常小さい距離、例えば約0.0508cm〜0.102cmの距離だけ離れており、それで、バルブステム26が、少なくとも部分的に押されるとき、圧縮性シール部材68の前面がシールシート100と係合し、これらの部材間の堅固なシールを形成し、流体が流れないように防止する。
【0038】
環状のシールシート100及び圧縮性シール部材68は共に、バルブハウジング22の内部キャビティ24を2つのチャンバ、つまりバルブアセンブリに位置する調量チャンバ58と充填チャンバ78を構成するハウジング入り口64とに、分割し、分離し又は区切ることを容易にする。このような配置により、バルブステム26が矢印D方向に十分に押されたとき、バルブステム26は、ばね28を部分的に圧縮し、環状フランジ66と、その前端で支持されている圧縮性のシール部材68とを環状シールシート100に当接係合されるようにする。一旦、圧縮性シール部材68と環状シールシート100とが互いに十分係合するようになると、そのような係合は、内部キャビティ24を調量チャンバ58と圧力容器2の残りの部分とに分割する。そのような係合は、圧力容器2の残りの部分から調量チャンバ58に分配されるべき製品の更なる流れを防止する。
【0039】
バルブガスケット30が最初、バルブステム26のバルブ部分34の外表面と密閉係合状態に維持されることが好ましく、バルブステム26が十分に押されるまで、少なくとも半径方向通路50及び中心通路42を介して製品が分配されることが禁止される。
【0040】
図15は、圧縮性シール部材68の変形例を示す図である。圧縮性のシール部材68が、環状シールシートに係合したとき、圧縮性シール部材68に形成された環状凹部102がその圧縮を容易にする。
図16を参照して、図1の実施例の更なる変形例について説明する。この変形例は、第1実施例と極めて似ているので、同一の構成には同じ参照符号を付し、相違する部分についてのみ説明する。
【0041】
第1実施例と同様に、調量弁アセンブリ10は、直立したバルブステム26の下部、圧縮ばね28、圧縮シール部材68及び環状シールエッジ70を収容する内部キャビティ24を有するバルブハウジング22を備える。しかしながら、バルブステム26の下部の配置、圧縮ばね28、圧縮シール部材68及び環状シールエッジ70が変更されている。この変形例によれば、バルブステム26の下方に延在した先端部分104が円筒形状であり、圧縮性シール部材68に形成された中心開口と、バルブステム26の下方に延在する先端部分の円筒状外面との間で、例えば締まりばめを介して、圧縮シール部材68を支持する。好ましくは、バルブステム26の先端部104の前端は、半球状であり、バルブハウジング22の入り口64内に受容されるよう配置されている。この配置により、バルブステム26は、バルブハウジング22の入口64と協働し、バルブ操作の間、圧縮性シール部材68がバルブステム26から何らかの事情で脱落したり分離したりすることを防止している。
【0042】
入口64の開口部は、より小さい開口に向かって傾斜しており、この傾斜は弁座106を形成している。環状のシールエッジ70は、入口64の弁座106を取り囲んだ形状で弁座106と一体化して形成されている。この実施例では、環状シールエッジ70は、図2に示すほどベース壁62から大きく突き出してはいない。上方を向いたスリーブ108がバルブハウジング22のベース壁62と一体的に形成されていて、環状シールエッジ70と入口64の弁座106を取り囲んでいる。上方を向いたスリーブ108は、バルブステム26によって圧縮される間、圧縮性シール部材68の変形、拡張及び/又は半径方向の移動を制限する。圧縮ばね28の第一端はこのスリーブ、環状シールエッジ70及び弁座106を完全に囲んでおり、圧縮ばね28の第二端はバルブステム26の環状フランジの下面中心部に係合している。
【0043】
上述の実施例と同様に、環状シールエッジ70は、シール部材68と係合する。バルブステム26が十分に押下げられると、バルブハウジング22を2つの分離したチャンバ、つまり調量チャンバ58と充填チャンバ78に分離、分割あるいは区切る。しかしながら、この実施例では、内部キャビティ24全体が調量チャンバ58を形成するよう区分され、バルブハウジング22の入口64が充填チャンバ78を含む。このような配置によれば、バルブステム26が矢印D方向に十分押下げられたとき、バルブステム26は部分的にばね28を圧縮し、圧縮性シール部材68を移動させて環状シールエッジ70と当接させる。圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70とが互いに十分に係合すると、製品の調量チャンバ58への更なる流入が防止される。
【0044】
バルブステム26を矢印D方向に更に押し下げると、圧縮性シール部材68と環状のシールエッジ70との間の係合の程度が増大し、圧縮性シール部材68は弁座106をシールし、少なくとも1つの半径方向通路50はバルブガスケット30によってシールすることが最終的に中断され、調量チャンバ58内に収容された製品のほとんどが少なくとも1つの半径方向経路50を介して、及びバルブステム26の中心通路42に沿ってアクチュエータ(図示せず)に半径方向・内部方向に流れることができるようになり、アクチュエータによって周囲の環境に分配される。調量チャンバ58内の圧力が、実質的に大気圧と同じになると、調量チャンバ58からのそれ以上の製品の供給はできなくなる。
【0045】
押す力を取り除くと、圧縮ばね28の作用により矢印U方向に、閉じる方向へとバルブステム26は付勢される。これが起こると、調量チャンバ58と少なくとも1つの半径方向通路50との間の流体の流れが最初に妨げられる。バルブステム26が矢印U方向に更に移動すると、充填チャンバ78と調量チャンバ58との間の連通が再度確立し分配されるべき製品が再度汲み上げチューブ(図示せず)を介してバルブハウジング22の内部キャビティ24に流れることができるようになり、調量チャンバ58に分配されるべき製品を補給する。
【0046】
バルブステム26は、例えばナイロンから作られ、圧縮性シール部材68は、例えばオレフィンベースのサーモエラストマーから作られる。材料の選択によって、圧縮性シール部材68は、バルブステム26と化学的に結合することができ、圧縮性シール部材68をバルブステム26に機械的に結合する必要をなくすることができる。
【0047】
この明細書を通じて用いられた「フェルール」という用語は、「マウンティングカップ」と言い換えることができ、そのような意味に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づいた調量弁アセンブリを含む加圧容器の概略図である。
【図2】ばね付勢されて通常の閉じた位置をとった、本発明に基づいた、調量弁アセンブリの概略図であり、(a)は断面図であり、(b)はA部分の拡大概略図である。
【図3】図2の調量弁アセンブリの概略断面図で、(a)はバルブステムが少し押下げられて、バルブステムがバルブハウジングの環状シールエッジでシールをした位置の調量弁アセンブリを示し、(b)はB部分の拡大概略図である。
【図4】図4は、図2の調量弁アセンブリの概略断面図で、(a)は調量弁が十分に押下げられた位置を示し、(b)は、C部分の拡大概略図である。
【図5】バルブステムの概略断面図で、内部圧縮の際、圧縮性シール部材の半径方向の再編成、拡張、又は/及び移動を制限するための他の実施例を示す。
【図6】バルブハウジングの概略水平断面図で、内部圧縮の際、圧縮性シール部材の半径方向の再編成、拡張、又は/及び移動を制限するための更なる他の実施例を示している。
【図7】圧縮性シール部材の概略平面図で、内部圧縮の際、圧縮性シール部材の半径方向の再編成、拡張、又は/及び移動を制限するための他の実施例を示している。
【図8】本発明に基づいて、ばね付勢されて通常の閉じた位置をとった調量弁アセンブリの第2実施例の概略断面図である。
【図9】図8の調量弁の概略断面図で、バルブステムが少し押下げられてバルブハウジングの環状シールエッジでシールをしたときの調量弁アセンブリを示す。
【図10】図8の調量弁アセンブリの概略断面図で、バルブステムが十分に押下げられた状態を示す。
【図11】本発明に基づいた、改良されたフェルールガスケットの概略図であり、(a)は平面図であり、(b)は正面図である。
【図12】バルブハウジングを通した概略正面図で、図11のフェルールガスケットを組み込み、改良されたガスケットとバルブハウジングの間に構築された3本の通路を示している。
【図13】図2の調量弁アセンブリの変形を示す概略断面図である。
【図14】本発明に基づいて、ばね付勢されて通常の閉位置をとった調量弁アセンブリの第4実施例の概略断面図である。
【図15】内部の圧力を容易にするための環状のくぼみを有する圧縮密封部材のための代替設計を示す。
【図16】図2の調量弁アセンブリの更なる変形を示す概略断面図である。
【符号の説明】
2…加圧容器
8…フェルール
10…調量弁アセンブリ
13…フェルールガスケット
18…製品
20…高圧ガス
22…バルブハウジング
24…内部キャビティ
26…バルブステム
28…圧縮ばね
30…バルブガスケット
34…ステム部
38…アクチュエータ
42…中央通路
50…半径方向通路
58…調量チャンバ
62…ベース壁
64…ハウジング入口
66…環状フランジ
68…圧縮性シール部材
70…環状シールエッジ
74…汲み上げチューブ
78…充填チャンバ
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアゾールバルブのステムを十分に押下げたとき、加圧容器から一定量の製品が分配される調量弁アセンブリ及びそのような調量弁アセンブリを介して製品を供給する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
今日、多くの調量弁が市場で入手できる。これらの今日入手可能な調量弁のほとんどは、ステムの十分な作動又は押下げの際、バルブアセンブリからエアゾール製品の所望量の正確な調量を保証するためのバルブハウジングの中に独立して設置されなければならないボール又は他のいくつかの付加的な部品を利用している。エアゾールバルブの製造の際のこうした付加的な部品の設置は、通常、エアゾールバルブの製造に関連する検査費と共に製造コストを増大させる。さらに、付加的な部品が、適切に設置されず、又は、何らかの理由でバルブアセンブリから省かれた場合、エアゾールバルブはうまく機能しない。その結果、付加的な部品を設置した後、付加的な部品がエアゾールバルブ内に実際に適切に設置されているかを確認するために、検査段階が通常必要とされる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
調量弁の先行技術に関する他の欠点は、こうしたバルブが“スロットル”する傾向を有することである。すなわち、貧弱な又は不適切なバルブ設計のせいで、操作者が、バルブステムを不十分に押下げ、バルブステムがバルブハウジングへの入口を封鎖する以前に、エアゾール容器の内部キャビティから調量弁を経てエアゾールバルブのステムに取り付けられたスプレーボタン又はアクチュエータを通って外に出る製品流路を形成することが可能になる。これにより、製品はエアゾールバルブを通って連続的に放出されうる。こうした“スロットル”の結果、操作者は、所望の量を調量するよりもむしろ、調量弁を経てエアゾール容器から連続的に製品を放出させる。これによって、無駄でかつ通常回避すべき、エアゾール容器からの過剰な製品の不用意な放出が生じる。
【0004】
他の先行技術の設計では、調量チャンバと容器から内容物を分離するために2つのプラスチックバルブ部品の間に摩擦性密閉ばめを利用する。こうした装置は、バルブに収容されたバルブばねが、バルブを閉じるときこうした密閉装置の締りばめを克服するほど十分に強力であるべきことを、必要とする。製品に浸されるためサイズ又は硬さが変化しやすいことはともかく、こうした設計は、合せ部品の極度の精密許容差、及び、バルブアセンブリ操作の際の成形部品の厳格な位置合せが必要となる。こうした製造許容差及び位置合せ基準を見逃すことによって、“止まら”ない精密でない定量スプレー又はバルブが発生し、その結果、製品内容物全体が全放出される。
【0005】
本発明の目的は、先行技術のエアゾール調量弁に関する上述の欠点を克服することにある。
本発明の他の目的は、バルブアセンブリ製造の際に、調量弁アセンブリの組み立てを容易にするために、個別に組み立てなければならない別容器の個数を最小化することにある。
【0006】
さらに、本発明の他の目的は、調量弁アセンブリから製品の内容物の所望の量を、確実に、連続して、及び正確に分配する調量弁アセンブリを提供することにある。
本発明の更なる目的は、調量弁アセンブリの製造に必要な検査の頻度を最小化する一方で、高い信頼性で製造された調量弁アセンブリを提供することにある。
【0007】
本発明の更なる目的は、操作者による、調量弁アセンブリの不注意な“スロットリング”を防ぐ調量弁アセンブリを提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、バルブハウジングにしっかりと取り付けられた調量弁アセンブリを提供することにある。
【0008】
該調量弁アセンブリは、バルブハウジングを容器の上に差し込んだ後、製造過程中分配されるべき製品の入った容器に圧力をかけることを容易にするために、容器の内部キャビティとの流路を確立する。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内部に孔が形成されたフェルールと、ベース壁に設けられた入口を有し、かつ、内部にバルブステムの環状フランジ及び圧縮ばねを収容する内部キャビティを規定するバルブハウジングと、内部キャビティを閉じるバルブガスケットとを備える調量弁アセンブリに関する。バルブステムのステム部がバルブガスケット内に設けられた孔とフェルール内に設けられた孔から突き出すように、バルブハウジングがフェルールに取り付けられている。ステム部が分配出口に通じる内部に形成された通路とを有し、通路の反対側は少なくとも1つの半径方向通路に通じている。少なくとも1つの半径方向通路が常閉位置にバルブステムを付勢するばねによりバルブガスケットによって通常閉じられている。前記調量弁アセンブリにおいては、バルブステムの環状フランジの下面及びバルブハウジングの合わせ面のうちの一方は圧縮性シール部材を備え、かつ、バルブステムの環状フランジの下面及びバルブハウジングの合わせ面のうちの他方は環状シールエッジを備える。バルブステムが十分に押下げられると、圧縮性シール部材及び環状シールエッジはその間にシールを形成し、内部キャビティを調量チェンバと別の充填チャンバに分割することにより、調量チェンバとバルブステムの分配出口との間に製品の流路ができると、調量チェンバからのみ製品が分配されうる。
【0010】
本発明はまた、調量弁アセンブリを通して製品を調量分配する方法に関するものであって、該方法は、フェルールに孔を形成し、バルブハウジングの壁に入口を設け、かつ、バルブハウジングを経てバルブステムの環状フランジ及び圧縮ばねを収容する内部キャビティを規定し、かつ、バルブガスケットによって内部キャビティを閉じ、バルブハウジングをフェルールに取り付け、それによりバルブステムのステム部はバルブガスケットに設けられた孔及びフェルールに設けられた孔から突き出て、かつ、調量弁アセンブリの分配出口と通じるステム部に通路を形成する一方で、通路の反対側が少なくとも1つの半径方向通路に通じ、かつ、常閉位置にバルブステムを通常付勢するばねによりバルブガスケットによって少なくとも1つの半径方向通路を閉じ、バルブステムの環状フランジの下面及びバルブハウジングの合わせ面のうちの一方に圧縮性シール部材を備え、バルブステムの環状フランジの下面及びバルブハウジングの合わせ面のうちの他方に環状シールエッジを備え、バルブステムが十分に押下げられると、圧縮性シール部材及び環状シールエッジの間にシールが形成され、調量チャンバとそれとは別の充填チェンバとに内部キャビティを分割することにより、調量チャンバとバルブステムの分配出口の間に流路が作られたとき、製品はバルブステムの調量チャンバからのみ分配される、ということを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、例示により、本発明を説明する。
次の説明及び添付図面において、“トップ”及び“上”は各々の図面の上部分に向かっていることを意味する一方で、“内側”及び“下”という用語は各々の図面の下底部分に向かっていることを意味する。
【0012】
図1に、エアゾール容器又は加圧密閉容器としての容器2を示す。容器2は、内部に製品/高圧ガスを収容する内部キャビティ6を規定し、マウンティングカップ又は従来のフェルール8(簡素化のため、フェルールという用語が明細書の終始に使われるが、本発明はマウンティングカップでの使用にも適用されうる)を支えるために最上部に開口部を持つベース容器4を備える。フェルール8がベース容器4に取り付けられるに先立って、通常垂直方向に押下げ可能なバルブを備える調量弁アセンブリ10は、従来の方法で、フェルール8の台部分12にクリンプされる。ひとたびこうしたことが起こると、フェルールガスケット13は、調量弁アセンブリ10の外面によって支えられ、フェルールガスケット13の端面がフェルール8の内向きに面した表面と当接する。次に、従来技術と同様に、加圧容器2の内部キャビティ6は、そこから分配されるべき所望の製品の所望の分配を容易にするために、所望の高圧ガス20に加えて、分配されるべき所望の製品18が充填されている。その後、取り付けられた調量弁アセンブリ10及びフェルールガスケット13と共にフェルール8は、ベース容器4の最上部の開口部に設置され、かつ、フェルール8の外周は、加圧容器2を形成するために、従来の方法でベース容器4にクリンプ、又は固定されている。加圧容器2において、フェルールガスケット13の表面は流体密封を提供するためにベース容器4の最上部の周辺開口部に当接している。あるいは、取り付けられた調量弁アセンブリ10と共にフェルール8とそこに取り付けられたフェルールガスケット13とは、充填に先立って、ベース容器4の最上部の開口部に最初に設置されてもよい。その後、加圧容器2の内部キャビティ6は、所望の高圧ガス20に加えて、分配されるべき所望の製品18で充填される。上述の両方の技術は一般的で、技術的に既知のため、これに関する更なる詳細な説明は提供されない。
【0013】
次に、図2−5を参照して、本発明に基づいた調量弁アセンブリの第1実施例について説明する。図に示すように、フェルール8は調量弁アセンブリ10を支持している。調量弁アセンブリ10は、直立のバルブステム26の下部、圧縮ばね28及びバルブガスケット30を収容する内部キャビティ24を有するバルブハウジング26を備える。バルブステム26及び圧縮ばね28は、バルブハウジング22の内部キャビティ24内で組み立てられる。バルブガスケット30は、バルブハウジング22の開口部を覆い、かつ、こうした組み立て部は、その後、複数の圧入又はクリンプを経て、フェルール8に取り付けられ又クリンプされる。例えば、複数の圧入又はクリンプは、恒久的に調量弁アセンブリをフェルール8に取り付けるための台部分12の側壁外部から内向きに形成されている。こうしたクリンピング操作によって、フェルール8に対してわずかに上のバルブハウジング22は、フェルール8の内向きに面した表面に対してバルブガスケット30を付勢し、加圧的に密封し、かつ、その間の流体密封を形成するよう強いる。バルブステム26のステム部34は、バルブガスケット30に設けられた中央の孔(番号がついていない)に加えて、フェルール8の台部分12に設けられた中央の孔36を通して突き出ており、かつ、ステム部34は、アクチュエータ38(図1参照)を支持する。アクチュエータ38は、ステム部34の外面を受容し又は嵌合する中央の製品入口又は孔を有する。当技術分野で周知のように、分配されるべき製品をステム部34からアクチュエータ38の分配出口を通って周辺環境に移すことを容易にするために、製品の入口はアクチュエータ通路を通ってアクチュエータ38の分配出口に順に通じている。
【0014】
ステム部34は、アクチュエータ38の製品の入口と通じている分配出口を備える中央通路42を有する。中央通路42の反対側は少なくとも1つの半径方向通路50に通じ、かつ、通常等間隔の2つ、3つ、4つ又はもっと多くの半径方向通路50は、バルブステム26のステム部34の下部外周にほぼ等間隔で設けられている。調量弁アセンブリが図2のように通常の閉じた位置(常閉位置)にいる場合と図3のように一部閉じた位置にいる場合の両方の場合、バルブガスケット30の内向きに面している表面と密閉係合しているため、半径方向通路50の各々は製品の放出が通常一時的に妨害される。バルブステム26が操作者によって(図4参照)実質的に完全に押下げられると、バルブガスケット30と少なくとも1つの半径方向通路50の間の封鎖は解除され、かつ、製品の流路は、バルブハウジング22内に形成された調量チャンバ58から、少なくとも1つの半径方向通路50を通って、中央通路42及びアクチュエータ38を経て、周辺環境に到達する。
【0015】
バルブハウジング22は、通常、厚みのある開口部56を備えている。バルブハウジング22はまた、円筒型の側壁60と、ハウジング入口64が設けられたほぼ平坦なベース壁62を有する。台座部分12との圧接操作時に、複数の窪みまたはしわが厚みのある開口部56の下部(テーパー部分)と係合し、バルブハウジング22を上方に押し付け、バルブガスケット30を通常の方法でフェルール8の内側に向いた面に押し付け密封する。フェルールガスケット65は、フェルール8の内部に収納されており、バルブハウジング22を受け入れる中央部の開口を備えている。フェルールガスケット65は、フェルール8がベース容器4に固定され加圧容器2(図1)を形成するとき、フェルール8とベース容器4との間の流体密封シールを形成する。フェルールの代わりにマウンティングカップが用いられるならば、マウンティングカップは通常内側に向いた面に設けられたポリプロピレン層を有し、それによりマウンティングカップがクリンプされるとき、ベース容器4の開口部と係合し流体密封シールを形成して加圧容器2を形成する。このようにすると、さらにフェルールガスケットを設けることは不必要となる。
【0016】
バルブステム26は、バルブステム26の中間部分と一体成形された環状フランジ66を備えている。必要ならば、環状窪み(符号なし)が圧縮性シール部材68に変位を行わせる空間を供給するために環状フランジ66の下面に形成されてもよい。それにより、バルブを開位置(例えば図4)に押し下げるのに必要な力が減少する。環状フランジ66の下面に形成された窪み(符号なし)は矩形断面を有し、圧縮性シール部材68の上面は上記窪みに嵌合する突起部を有する。例えば、矩形断面の補完的な突起部が環状窪み(符号なし)にぴったり嵌合する。
【0017】
環状フランジ66の上面に環状リブが形成され、バルブガスケット30の下面と流体密封シールを形成する。環状フランジ66の下側に向いた面には、圧縮性シール部材68が設けられており、一方、ベース壁62の上側に向いた係合面は一体成形された環状シールエッジ70を支持する。圧縮性シール部材68は、環状フランジ66の下側に向いた面に永久的な取り付けを確実にするために、接着または他の方法で永久的に固定してもよい。代わりに、圧縮性シール部材68は環状フランジ66の下側に向いた面に一体成形されたバルブステム26(図13)の下部と摩擦力によって固定してもよい。圧縮性シール部材68の先端面と環状シールエッジ70の先端エッジとは、通常互いに小さい距離、例えば約0.051cm〜約0.102cm離れているので、バルブステム26が少なくとも部分的に押し下げられるとき、圧縮性シール部材68は環状シールエッジ70と係合しこれら二つの部品間に流体密封シールを形成し始める。バネ28がベース壁62と環状フランジ66との間に圧縮ばねとして配置され、バルブステム26をベース壁62から離して通常閉位置にしている。圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70(図3)との間の最初の係合で、少なくとも一つの半径方向通路50はバルブステム26のバルブ部34の側壁とバルブガスケット30の内側に向いた面との間の当接係合によってなお通常閉じられている(図3(b))。圧縮性シール部材68は、少なくとも一つの半径方向通路50が調量チャンバ58と流体的に繋がりステム部34を介して製品の分配を始める前に、通常約0.013cm、好ましくは約0.025cm、さらにより好ましくは約0.051cm圧縮されねばならない。
【0018】
バルブハウジング22のベース壁に形成されたハウジング入口64は、製品汲み上げチューブ74の先端に連結されている。製品汲み上げチューブ74の遠い方の端部は加圧容器2の底部76と連通するように配置され、分配されるべき製品の分配を容易にしている。ハウジング入口64は、汲み上げチューブ74の先端を受け入れる大きさに作られ、少なくとも汲み上げチューブ74の先端はハウジング入口64と締まりばめになるようにされており、これら二つの部品の間の堅固な永久結合を確実にしている。ハウジング入口64は、ハウジング入口64内の汲み上げチューブ74の先端の永久的な保持を助長するために環状の突起(符号なし)を備えてもよい。
【0019】
環状シールエッジ70と圧縮性シール部材68は、バルブステム26を押し下げると、バルブハウジング22の内部キャビティ24を二つの別々の室即ち中央部に配置された充填チャンバ78と半径方向で外側に配置された調量チャンバ58に分割し、分離しまたは仕切る。この配列のために、バルブステム26が矢印Dの方向へ充分押し下げられると、バルブステム26はバネ28を部分的に圧縮し環状フランジ66と圧縮性シール部材68を動かしてその下面を支える環状シールエッジ70と当接するように係合する(図3)。圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70とが互いに充分係合すると、そのような係合は内部キャビティ24を充填チャンバ78と半径方向で外側に配置された調量チャンバ58に分割する。そのような係合は分配されるべき製品が充填チャンバ78から調量チャンバ58にさらに流入することを妨げる。バルブガスケット30が、少なくとも一つの半径方向通路50および中央通路42を介して製品の分配が行われないように、バルブステム26(図3(b))のバルブ部34の外側表面となお密封係合を維持していることは明らかである。
【0020】
バルブステム26を矢印Dの方向にさらに押し下げると、圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70との係合の度合いが増加し、少なくとも一つの半径方向通路50がバルブガスケット30によってシールされなくなるので、少なくとも一つの半径方向通路50が調量チャンバ58と流体的に繋がる(図4(b))。一旦こうなると、調量チャンバ58に収納されている製品の全ては、実質的に少なくとも一つの半径方向通路50を介して半径方向で内側へ流れ、バルブステム26の中央通路42に沿って軸方向にアクチュエータ38に流れ、アクチュエータ38によって周囲環境に分配される。圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70との係合のために、オペレータによりバルブステム26が如何に長時間または如何に深く押し下げられても、調量チャンバ58に収納されている製品の一部、例えば、30〜300マイクロリットルが調量バルブアセンブリ10によって分配される。調量チャンバ58内の圧力が実質上大気圧に等しくなると、それ以上の製品が調量チャンバ58から分配されることは不可能である。
【0021】
押し下げ力がバルブステム26から取り除かれると、バルブステム26は圧縮バネ28の作用によって矢印U方向である閉位置に付勢される。これが起きると、調量チャンバ58と少なくとも一つの半径方向通路50との間の流体の連通が先ず妨げられる。この後、バルブステム26がさらに矢印U方向に動くと、充填チャンバ78と調量チャンバ58との間の流体の連通が再開されるので、分配されるべき製品は再び汲み上げチューブ74を介してバルブハウジング22の内部キャビティ24に流れ込み、調量チャンバ58を分配する製品で再び一杯にする。調量チャンバ58をそのように再び一杯にすると、オペレータがバルブステム26を充分押し下げる度に製品をさらに分配することが可能となる。バネ28の付勢力によって、バルブステム26は通常その閉位置にあり、製品は調量バルブアセンブリ10からさらに分配されることはない。その後、バルブステム26が充填チャンバ78を調量チャンバ58から分割あるいは分離している最初の仕切りまで矢印Dの方向に再び充分押し下げられると、調量チャンバ58から少なくとも一つの半径方向通路50と中央通路42を介してアクチュエータ38に製品の流れが確立される。
【0022】
環状フランジ66には、必要ならば、下方に向いたあるいは延出するシュラウド、ケージ、スリーブ、複数の間隔をあけた脚部または同様の部材67(図5)を設けてもよい。それは圧縮性シール部材68がバルブステム26の圧縮中、バルブハウジング22の側壁の内側に向いた面に対してそれ自身形状変更したり、半径方向に膨張したり、運動したりしないことを確実にしている。もしそのような半径方向の形状変更即ちシール部材68の膨張あるいは運動が生じると、圧縮性シール部材68もまた調量チャンバ58を上部域と下部域とに仕切り分割することができ、それにより調量チャンバ58の下部域にある製品ではなく調量チャンバ58の上部域にある製品だけがバルブステム26を完全に押し下げることで分配されることとなる。この結果は、製品の所要の計測量より少ない量が調量バルブによって分配されるので望ましいことではなく、避けられるべきである。シュラウド、ケージ、スリーブ、複数の間隔をあけた脚部または他の部材67は、環状フランジ66の下面によって支持されバリアとして作用し、バルブステム26の圧縮中に起こりうる圧縮性シール部材68の半径方向の形状変更、膨張及び/あるいは運動の量を完全に阻止するか制限する。シュラウド、ケージ、スリーブ、複数の間隔をあけた脚部または他の部材67は、環状フランジ66から下方に約0.114cm〜約0.178cm延出していることが好ましい。
【0023】
図6に、圧縮性シール部材が調量チャンバ58を上部域と下部域とに仕切りまたは分割することのないような第2実施形態を示し、以下それについて説明する。この実施形態では、シュラウド、ケージ、スリーブ、複数の間隔をあけた脚部または同様の部材は用いられていない。むしろ、圧縮性シール部材68に隣接して配置された内側に向いた面に少なくとも一対の近接したリブまたは同様の突起部材71が設けられる。このリブまたは同様の突起部材71は、バルブステム26の圧縮中に圧縮性シール部材68の側面73と係合し、圧縮性シール部材68がそれ自身形状変更したり、半径方向に膨張したり、運動したりすることを防止しバルブハウジング22の側壁75の内側に向いた面に対して完全に密封するようにする。少なくとも一対の近接したリブまたは同様の突起部材71は、通常圧縮性シール部材68の側面73と当接し、該側面73がバルブハウジング22の内側に向いた側壁75と流体密封シールを形成することを防止し、それにより調量チャンバ58が上部域と下部域とに仕切りまたは分割されて、それにより調量チャンバ58の下部域にある製品ではなく調量チャンバ58の上部域にある製品だけがバルブステム26を完全に押し下げることで分配されるようなことが防止できるようにする。即ち、少なくとも一対の近接したリブまたは同様の突起部材71は、上部域と下部域との間の連続的な連通を容易にする通路をそれらの間に形成する。近接したリブまたは同様の突起部材71が等間隔で複数バルブハウジング22の内側に向いた面に設けられ、例えば3または4対の近接したリブまたは突起部材において各リブまたは突起部材71は側壁から半径方向で内側へ約0.013cm〜約0.064cm延出していることが好ましい。
【0024】
次に、図7を参照して、圧縮性シール部材が調量チャンバ58を上部領域と下部領域とに仕切ったり分割したりしないように構成された他の実施例について説明する。この実施例においては、圧縮性シール部材68の外形、すなわち形状、が調量チャンバ58を上下の領域に仕切ったり分割したりしないように変更されている。すなわち、該圧縮性シール部材の外形は、例えば、図7に示すような略三角形の形状等の非円形、すなわち非円柱形の形状とされることで、当該圧縮性シール部材が最大寸法XDと最小寸法MDの両方を有するようにされる。このように圧縮性シール部材68を構成すれば、圧縮性シール部材68がバルブステム26によって圧縮された際においても、圧縮性シール部材68の特定の部分、すなわち、最大寸法の部分だけがバルブハウジング22の内壁面に当接でき、他の部分、すなわち、最小寸法の部分は、半径方向における形状変動、拡張、及び/或いは移動により該部分がバルブハウジング22の内壁面75に当接して密閉するようにさせることはできない。したがって、圧縮性シール部材68が、バルブハウジング22の内壁面75に対して流体密封の状態を形成して、調量チャンバ58を上部領域と下部領域とに仕切ったり分割したりすることはなくなり、調量チャンバ58の下部領域に位置する製品ではなく、調量チャンバ58の上部領域に位置する製品だけが、バルブステム26が完全に押し下げられた際に調量チャンバ58から排出されるようなことがなくなる。ガスケット最大寸法XDは、好ましくは、約0.546cm〜約0.572cmであり、ガスケット最小寸法MDは、好ましくは、約0.508cm〜約0.533cmである。ガスケット最大寸法XDとガスケット最小寸法MDとの差は、好ましくは、約0.038cm〜約0.064cmである。
【0025】
次に、図8〜10を参照して、第2実施例の調量弁アセンブリ10について説明する。第2実施例の装置は第1実施例の装置と非常に似た構成を有しているので、第2実施例については、第1実施例との相違点についてのみ詳細に説明する。
【0026】
第1実施例と第2実施例と間の主要な相違点は、圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70の位置が異なる点である。第2実施例においては、環状フランジ66の下方に向いた面に、当該フランジに一体化された環状シールエッジ70が設けられている一方、ベース壁62の上方に向いた合わせ面には圧縮性シール部材68が設けられている。圧縮性シール部材68は、永久的な付着を実現すべく、バルブハウジング22のベース壁62に粘着していてもよいし、貼り付けられていてもよい。あるいは、圧縮性シール部材68は、バルブハウジング22の内部キャビティ24に若干締まりばめの状態で、環状フランジ66の下方に向いた面にだけ固定されていてもよい。バルブステム26が少なくとも部分的に押し下げられた際に、圧縮性シール部材68が環状シールエッジ70に係合して、これら2つの部材の間が流体密封の状態となるよう、圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70との間には、通常、例えば、約0.051cm〜約0.102cmといった、短い距離が置かれている。ばね28は、バルブステム26を上方の通常閉位置に位置させるよう、バルブステム26をベース壁62から離れる方向に押す。第1実施例の場合と同様に、圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70との係合の最初の段階においては、バルブステム26のバルブ部34とバルブガスケット30との当接係合により、少なくとも1つの半径方向通路50は通常閉じたままである。
【0027】
環状シールエッジ70と圧縮性シール部材68とは協働して、バルブハウジング22の内部キャビティ24を、中央に位置する充填チャンバ78と半径方向外側に位置する調量チャンバ58とに分割し、離し、或いは仕切る。従って、第1実施例の場合と同様に、バルブステム26が矢印Dで示された方向に十分に押し下げられると、バルブステム26はばね28を部分的に収縮させ、環状フランジ66と該フランジの下面に保持された環状シールエッジ70とを移動させ、該エッジが圧縮性シール部材68と当接係合した状態になる。圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70とが相互に十分に係合すると、該係合により内部キャビティ24が充填チャンバ78と半径方向外側に位置する調量チャンバ58とに分割される。そして、この係合により、充填チャンバ78から調量チャンバ58への製品の更なる流入が阻止される。このとき、バルブガスケット30がバルブステム26におけるバルブ部34の外面と密閉係合している状態に維持され(図9参照)、その結果、少なくとも1つの半径方向通路50や中央通路42を介しての製品の排出が許容されていない点が重要である。
【0028】
バルブステム26が矢印Dで示された方向に更に押し下げられると、圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70との係合の度合いが増す。そして、遂には少なくとも1つの半径方向通路50へのバルブガスケット30による密閉は次第に解除されていく。その結果、少なくとも1つの半径方向通路50は調量チャンバ58と流体連通した状態となる(図10参照)。この状態になると、調量チャンバ58の内部に位置する製品の部分が少なくとも1つの半径方向通路50を介して半径方向内側に流れることが許容され、更に、バルブステム26の中央通路42の軸方向に沿ってアクチュエータ38に向かって流れることや、該アクチュエータ38から外気に排出されることも許容される。圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70との係合により、操作者によってどれ位長くあるいはどの程度バルブステム26が押し下げられたかに関係なく、調量チャンバ58内に含まれるほんの一部分(例えば、30〜300マイクロリットル)の製品だけが調量弁アセンブリ10から排出されることが許容される。調量チャンバ58内の圧力が外気圧と実質的に同じになると、調量チャンバ58から更に製品が排出されることはなくなる。
【0029】
バルブステム26に掛けられていた押し下げ力が排除されると、バルブステム26はばね28の付勢力により矢印Uの方向に移動され、閉位置に至る。この状態になると、調量チャンバ58と少なくとも1つの半径方向通路50との間の流体連通がまず阻止される。この状態になってから、バルブステム26が更に矢印Uの方向に移動されると、今度は、充填チャンバ78と調量チャンバ58との連通状態が復活し、その結果、バルブハウジング22の内部キャビティ24への汲み上げチューブ74を介した製品の流入が再び許容され、調量チャンバ58内に製品の補充がなされる。このような調量チャンバ58への補充は、操作者によりバルブステム26が十分に押し下げられる度に、更に製品が排出されるようにする。ばね28の付勢力により、バルブステム26は、通常、閉位置に維持される。従って、まず、充填チャンバ78と調量チャンバ58とが仕切られ、或いは分割されるまでバルブステム26が再び矢印Dで示される方向に十分に押し下げられ、その後、少なくとも1つの半径方向通路50と中央通路42を介した調量チャンバ58からアクチュエータ38への製品流路が確保されることがない限り、更に製品が調量弁アセンブリ10から排出されることはない。
【0030】
次に、図11及び図12を参照して、本発明に基づき改良されたフェルールガスケット65について詳しく説明する。これらの図に示されるように、フェルールガスケット65は、実質的に円筒状の形状を有している。そして、フェルールガスケット65の外面80は、当該フェルールガスケット65を挿入させるフェルール8の内径よりも若干小さめとされている。すなわち、例えば、該フェルールガスケット65の直径は1.27cm〜2.54cmであり、典型的に、約1.956cm〜約1.930cmとされる。更に、例えば、該フェルールガスケットの厚みは、0.025cm〜1.778cmとされ、典型的に、約0.089cmとされる。
【0031】
本発明に基づいたフェルールガスケット65の新規な特徴は、当該フェルールガスケット65を貫通した貫通孔82の形状にある。一般的な円柱状の貫通孔とは異なり、本発明に基づいたフェルールガスケット65の貫通孔82は、複雑な形状を有している。すなわち、フェルールガスケット65を貫通する貫通孔82の部分は、正三角形における3つの全体的に平坦な面(すなわち、辺)84を有し、当該三角形の各面(すなわち、辺)の交点である頂点部分は、図11(a)や図12に示されるように、鋭角部86とされている。正三角形の各辺の両端部と各鋭角部86との間には、滑らかな移行部88が形成されている。このように貫通孔が構成されることにより、フェルールガスケット65がバルブハウジング22に係合した際には、フェルールガスケット65の貫通孔82における3箇所のほぼ平坦な面が、バルブハウジング22の外面に沿って圧接し、その結果、フェルールガスケット65は該外面に安定的に保持されることになる。しかしながら、該貫通孔82の3つの鋭角部86は、バルブハウジング22から離れた状態に保持され、その結果、フェルールガスケット65とバルブハウジング22の外面との間に、間隔を空けられた3つの製品流路90が形成される。これらの3つの製品流路90によって、従来より良く知られている充填プロセスの間に、加圧可能なキャニスタあるいは容器2に所望の排出用の高圧製品を充填することが可能となる。すなわち、例えば、典型的なボタンオフ充填プロセス等の従来からの充填プロセスの間に、製品は、ガスケット30の上面とフェルール8の下面との間におけるバルブステム26の外面に沿って、ベース容器4の内部キャビティ6に向かって流れる。製品は、最終的には、下方に流れて、フェルールガスケット65を通過する。該製品が下方に流れてフェルールガスケット65の上面に達すると、製品を比較的容易にベース容器4の内部キャビティ6に運搬させることを許容するべく、フェルールガスケット65とバルブハウジング22との間に形成された3つの同様な流路90を介して製品が流れていく。
【0032】
フェルールガスケット65の3つの平坦な面84は、当該フェルールガスケット65が実質的に永久に取り付けられるよう、バルブハウジング22の外面にしっかりと係合する点が重要である。従って、調量弁アセンブリ10を取り扱ったり移動させたりする際に、フェルールガスケット65が当該調量弁アセンブリ10の他の部品から外れて分離してしまうことが好適に防止されることになる。フェルールガスケット65をしっかりと調量弁アセンブリ10に取り付けることにより、加圧可能な容器2の製造時に調量弁アセンブリ10の検査を省略化できる。
【0033】
調量チャンバに排出用として保持される製品の量は、例えば、30〜300マイクロリットルとされるが、この保持量は好ましくは40〜100マイクロリットルとされ、更に好ましくは略50マイクロリットルとされる。環状シールエッジ70は、好ましくは、約0.457cm〜約0.635cmの直径、約0.079cm〜約0.159cmの高さを有する。圧縮性シール部材68は、好ましくは、約0.508cm〜約0.762cmの直径、約0.114cm〜約0.178cmの厚さを有する。圧縮性シール部材は、好ましくは、ゴム等のエラストマー材料、あるいは、その他のガスケットや密閉(シーリング)に適した材料にて形成される。このように形成すれば、バルブステム26が十分に押し下げられた際には、圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70との間が十分な流体密封の状態となる。
【0034】
加圧容器2を所望の高圧ガス及び製品で充填するために、図示しない充填ヘッドが比較的高圧たとえば900psig(6.2MPa)の下で製品及び/又は図示しない高圧ガスのソースに接続される。チャージヘッドは、加圧された成分の充填が容易にできるよう、マウンティングカップ又はフェルール8の上面を囲み且つ密封係合するように設計されている。充填、つまり典型的なボタンオフ充填プロセスでは、チャージヘッドは最初下げられて、加圧容器2と密封係合し、高圧ガス及び/又は製品の不用意な散逸が防止される。製品充填通路が、チャージヘッドによりバルブステム26の外部表面と、フェルール8における開口36と、次にガスケット30の上面とに沿って確立され、少なくとも部分的にフェルール8の内部表面から例えば数千分の1センチだけ離れていて、それらの間に高圧ガスと製品が流れる路を形成する。高圧ガス及び/又は製品はフェルール8とガスケット30との間で、フェルール8の内部表面に沿って半径方向に流れ、次にフェルール8とバルブハウジング22の外部表面との間で、高圧ガス及び/又は製品が加圧容器2の内部キャビティ6に到達するまで、フェルール8の内部表面に沿って軸方向に下がる。充填プロセスが完了するとチャージヘッドは外される。
【0035】
図13を参照して、図2の変形例を説明する。この実施例は、第1の実施例に極めて似ているので、この実施例と第1の実施例との相違点だけについて説明する。
環状フランジ66の下方を向く面には、入口からベース94に向かって傾斜した環状溝92が形成されている。つまり、環状溝92は、入口で少し狭く少し広いベース94に向かって徐々に広くなっている。一方、圧縮性シール部材68の嵌合表面には、相補型のヘッド96が設けられている。相補型のヘッド96は、基部で少し狭く、少し広い自由端部に向かって傾斜している。この配置によって圧縮性シール部材68の相補型ヘッド96は、環状溝92に堅固に受容され、圧縮性シール部材68を環状フランジ66の下面に保持し、圧縮性のシール部材68を環状フランジ66に永久的に保持する。この実施例において、好ましくは、圧縮性シール部材68は約0.127cmの厚みを有し、エラストマ材料から製造される。
【0036】
図13の実施例は、好ましくは、2つのステップの形成プロセスで作られる。入口からベースに向かって傾斜した環状溝92を有する環状フランジ66がはじめに金型内に形成される。その後、形成プロセスの第2ステップで所望のエラストマ材料、たとえば、オレフィンベースのサーモエラストマ又はその他の均等物が、金型に射出され、このエラストマ材料は環状フランジ66の環状溝92に流入し、圧縮性シール部材68を形成する。結合された環状フランジと圧縮性シール部材のアセンブリは通常の方法で十分に硬化され、金型から取り出される。結合された環状フランジ及び圧縮性シール部材のアセンブリを形成するのに続いて、圧縮性シール部材68は、環状フランジ66の下面に永久的に固定される。エアーゾルバルブの組み立て工程において、圧縮性シール部材68が環状フランジ66から分離したり、外れることがないので、このような永久的な固定によりエアーゾルバルブの製造は簡単化されている。
【0037】
次に本発明の第4の実施例について図14を参照して説明する。本実施例は上述した実施例と近似しているので、相違する部分についてのみ説明する。
上述した実施例と同様に、バルブステム26は、バルブステム26の中間領域に一体的に設けられた環状バルブフランジ66を有する。環状バルブフランジ66の下面以外の場所に圧縮性シール部材68又はシールエッジ70のいずれかが設けられ、環状フランジ66の最下端には、圧縮性シール部材を収容し支持するためのキャビティ98又は他の溝が設けられている。圧縮性シール部材68は、キャビティ98又は環状フランジ66の下端に接着されるか、永久的に固定され、永久的な取り付けが行なわれる。あるいは、圧縮性のシール部材68は、摩擦による結合、二段階成形プロセス又は慣用の方法により、バルブステム26に固定されてもよい。圧縮性シール部材68の外表面及びバルブハウジングの環状のシールシート100は、通常小さい距離、例えば約0.0508cm〜0.102cmの距離だけ離れており、それで、バルブステム26が、少なくとも部分的に押されるとき、圧縮性シール部材68の前面がシールシート100と係合し、これらの部材間の堅固なシールを形成し、流体が流れないように防止する。
【0038】
環状のシールシート100及び圧縮性シール部材68は共に、バルブハウジング22の内部キャビティ24を2つのチャンバ、つまりバルブアセンブリに位置する調量チャンバ58と充填チャンバ78を構成するハウジング入り口64とに、分割し、分離し又は区切ることを容易にする。このような配置により、バルブステム26が矢印D方向に十分に押されたとき、バルブステム26は、ばね28を部分的に圧縮し、環状フランジ66と、その前端で支持されている圧縮性のシール部材68とを環状シールシート100に当接係合されるようにする。一旦、圧縮性シール部材68と環状シールシート100とが互いに十分係合するようになると、そのような係合は、内部キャビティ24を調量チャンバ58と圧力容器2の残りの部分とに分割する。そのような係合は、圧力容器2の残りの部分から調量チャンバ58に分配されるべき製品の更なる流れを防止する。
【0039】
バルブガスケット30が最初、バルブステム26のバルブ部分34の外表面と密閉係合状態に維持されることが好ましく、バルブステム26が十分に押されるまで、少なくとも半径方向通路50及び中心通路42を介して製品が分配されることが禁止される。
【0040】
図15は、圧縮性シール部材68の変形例を示す図である。圧縮性のシール部材68が、環状シールシートに係合したとき、圧縮性シール部材68に形成された環状凹部102がその圧縮を容易にする。
図16を参照して、図1の実施例の更なる変形例について説明する。この変形例は、第1実施例と極めて似ているので、同一の構成には同じ参照符号を付し、相違する部分についてのみ説明する。
【0041】
第1実施例と同様に、調量弁アセンブリ10は、直立したバルブステム26の下部、圧縮ばね28、圧縮シール部材68及び環状シールエッジ70を収容する内部キャビティ24を有するバルブハウジング22を備える。しかしながら、バルブステム26の下部の配置、圧縮ばね28、圧縮シール部材68及び環状シールエッジ70が変更されている。この変形例によれば、バルブステム26の下方に延在した先端部分104が円筒形状であり、圧縮性シール部材68に形成された中心開口と、バルブステム26の下方に延在する先端部分の円筒状外面との間で、例えば締まりばめを介して、圧縮シール部材68を支持する。好ましくは、バルブステム26の先端部104の前端は、半球状であり、バルブハウジング22の入り口64内に受容されるよう配置されている。この配置により、バルブステム26は、バルブハウジング22の入口64と協働し、バルブ操作の間、圧縮性シール部材68がバルブステム26から何らかの事情で脱落したり分離したりすることを防止している。
【0042】
入口64の開口部は、より小さい開口に向かって傾斜しており、この傾斜は弁座106を形成している。環状のシールエッジ70は、入口64の弁座106を取り囲んだ形状で弁座106と一体化して形成されている。この実施例では、環状シールエッジ70は、図2に示すほどベース壁62から大きく突き出してはいない。上方を向いたスリーブ108がバルブハウジング22のベース壁62と一体的に形成されていて、環状シールエッジ70と入口64の弁座106を取り囲んでいる。上方を向いたスリーブ108は、バルブステム26によって圧縮される間、圧縮性シール部材68の変形、拡張及び/又は半径方向の移動を制限する。圧縮ばね28の第一端はこのスリーブ、環状シールエッジ70及び弁座106を完全に囲んでおり、圧縮ばね28の第二端はバルブステム26の環状フランジの下面中心部に係合している。
【0043】
上述の実施例と同様に、環状シールエッジ70は、シール部材68と係合する。バルブステム26が十分に押下げられると、バルブハウジング22を2つの分離したチャンバ、つまり調量チャンバ58と充填チャンバ78に分離、分割あるいは区切る。しかしながら、この実施例では、内部キャビティ24全体が調量チャンバ58を形成するよう区分され、バルブハウジング22の入口64が充填チャンバ78を含む。このような配置によれば、バルブステム26が矢印D方向に十分押下げられたとき、バルブステム26は部分的にばね28を圧縮し、圧縮性シール部材68を移動させて環状シールエッジ70と当接させる。圧縮性シール部材68と環状シールエッジ70とが互いに十分に係合すると、製品の調量チャンバ58への更なる流入が防止される。
【0044】
バルブステム26を矢印D方向に更に押し下げると、圧縮性シール部材68と環状のシールエッジ70との間の係合の程度が増大し、圧縮性シール部材68は弁座106をシールし、少なくとも1つの半径方向通路50はバルブガスケット30によってシールすることが最終的に中断され、調量チャンバ58内に収容された製品のほとんどが少なくとも1つの半径方向経路50を介して、及びバルブステム26の中心通路42に沿ってアクチュエータ(図示せず)に半径方向・内部方向に流れることができるようになり、アクチュエータによって周囲の環境に分配される。調量チャンバ58内の圧力が、実質的に大気圧と同じになると、調量チャンバ58からのそれ以上の製品の供給はできなくなる。
【0045】
押す力を取り除くと、圧縮ばね28の作用により矢印U方向に、閉じる方向へとバルブステム26は付勢される。これが起こると、調量チャンバ58と少なくとも1つの半径方向通路50との間の流体の流れが最初に妨げられる。バルブステム26が矢印U方向に更に移動すると、充填チャンバ78と調量チャンバ58との間の連通が再度確立し分配されるべき製品が再度汲み上げチューブ(図示せず)を介してバルブハウジング22の内部キャビティ24に流れることができるようになり、調量チャンバ58に分配されるべき製品を補給する。
【0046】
バルブステム26は、例えばナイロンから作られ、圧縮性シール部材68は、例えばオレフィンベースのサーモエラストマーから作られる。材料の選択によって、圧縮性シール部材68は、バルブステム26と化学的に結合することができ、圧縮性シール部材68をバルブステム26に機械的に結合する必要をなくすることができる。
【0047】
この明細書を通じて用いられた「フェルール」という用語は、「マウンティングカップ」と言い換えることができ、そのような意味に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づいた調量弁アセンブリを含む加圧容器の概略図である。
【図2】ばね付勢されて通常の閉じた位置をとった、本発明に基づいた、調量弁アセンブリの概略図であり、(a)は断面図であり、(b)はA部分の拡大概略図である。
【図3】図2の調量弁アセンブリの概略断面図で、(a)はバルブステムが少し押下げられて、バルブステムがバルブハウジングの環状シールエッジでシールをした位置の調量弁アセンブリを示し、(b)はB部分の拡大概略図である。
【図4】図4は、図2の調量弁アセンブリの概略断面図で、(a)は調量弁が十分に押下げられた位置を示し、(b)は、C部分の拡大概略図である。
【図5】バルブステムの概略断面図で、内部圧縮の際、圧縮性シール部材の半径方向の再編成、拡張、又は/及び移動を制限するための他の実施例を示す。
【図6】バルブハウジングの概略水平断面図で、内部圧縮の際、圧縮性シール部材の半径方向の再編成、拡張、又は/及び移動を制限するための更なる他の実施例を示している。
【図7】圧縮性シール部材の概略平面図で、内部圧縮の際、圧縮性シール部材の半径方向の再編成、拡張、又は/及び移動を制限するための他の実施例を示している。
【図8】本発明に基づいて、ばね付勢されて通常の閉じた位置をとった調量弁アセンブリの第2実施例の概略断面図である。
【図9】図8の調量弁の概略断面図で、バルブステムが少し押下げられてバルブハウジングの環状シールエッジでシールをしたときの調量弁アセンブリを示す。
【図10】図8の調量弁アセンブリの概略断面図で、バルブステムが十分に押下げられた状態を示す。
【図11】本発明に基づいた、改良されたフェルールガスケットの概略図であり、(a)は平面図であり、(b)は正面図である。
【図12】バルブハウジングを通した概略正面図で、図11のフェルールガスケットを組み込み、改良されたガスケットとバルブハウジングの間に構築された3本の通路を示している。
【図13】図2の調量弁アセンブリの変形を示す概略断面図である。
【図14】本発明に基づいて、ばね付勢されて通常の閉位置をとった調量弁アセンブリの第4実施例の概略断面図である。
【図15】内部の圧力を容易にするための環状のくぼみを有する圧縮密封部材のための代替設計を示す。
【図16】図2の調量弁アセンブリの更なる変形を示す概略断面図である。
【符号の説明】
2…加圧容器
8…フェルール
10…調量弁アセンブリ
13…フェルールガスケット
18…製品
20…高圧ガス
22…バルブハウジング
24…内部キャビティ
26…バルブステム
28…圧縮ばね
30…バルブガスケット
34…ステム部
38…アクチュエータ
42…中央通路
50…半径方向通路
58…調量チャンバ
62…ベース壁
64…ハウジング入口
66…環状フランジ
68…圧縮性シール部材
70…環状シールエッジ
74…汲み上げチューブ
78…充填チャンバ
Claims (20)
- 調量弁アセンブリであって、
内部に孔が形成されたフェルールと、
壁に入口が設けられ、バルブステムの環状フランジと、圧縮ばねとを内部に収容する内部キャビティを規定すると共に、該内部キャビティを閉じるバルブガスケットを有するバルブハウジングとを備え、
バルブステムのステム部が、該バルブガスケットに設けられた孔と該フェルールに設けられた孔とを通して突出するように、該バルブハウジングが該フェルールに取り付けられ、
該ステム部が、調量弁アセンブリの排出口に連通する通路を内部に備えると共に、該通路の反対の端部が、少なくとも1つの半径方向通路に連通し、該ばねが該バルブステムを常閉位置に付勢するために、該少なくとも1つの半径方向通路が該バルブガスケットにより通常閉じられていて、
該バルブステムの環状フランジの下面及び該バルブハウジングの合わせ面のうちの一方が、圧縮性シール部材を備えると共に、該バルブステムの環状フランジの下面及び該バルブハウジングの合わせ面のうちの他方が、環状エッジを備えていて、該バルブステムが十分に押し下げられると、該圧縮性シール部材及び該環状エッジ間が密封されて該内部キャビティを調量チャンバと別個の充填チャンバとに分割することにより、製品流路が該調量チャンバと該バルブステムの排出口との間に確立される際、製品は該調量チャンバからのみ供給されることを特徴とする調量弁アセンブリ。 - 汲み上げチューブの第一端部が、該バルブハウジングの入口に接続されることにより、エアゾール容器から前記バルブハウジングの内部キャビティへの製品の搬送が容易であることを特徴とする請求項1に記載の調量弁アセンブリ。
- 前記バルブステムの遠位端にアクチュエータが取り付けられることにより、前記調量弁アセンブリの排出口からの製品の供給が容易であることを特徴とする請求項1に記載の調量弁アセンブリ。
- 前記圧縮性シール部材の直径が、約0.508cmから約0.762cmの間であり、厚さが、0.114cmから0.178cmの間であることを特徴とする請求項1に記載の調量弁アセンブリ。
- 前記環状エッジの直径が、約0.457cmから約0.635cmの間であり、高さが、約0.079cmから約0.159cmの間であることを特徴とする請求項1に記載の調量弁アセンブリ。
- 前記調量チャンバが、30マイクロリットルから300マイクロリットルの容量を規定することを特徴とする請求項1に記載の調量弁アセンブリ。
- 前記バルブステムが中央通路を備え、前記調量弁アセンブリのバルブステムが開位置になるまで前記少なくとも1つの半径方向通路が前記バルブガスケットにより密封されることにより、前記圧縮シール部材及び環状エッジが前記内部キャビティを前記調量チャンバ及び充填チャンバに分割するとき、製品が該少なくとも1つの半径方向通路にのみ流れることを前記バルブガスケットが可能にすることを特徴とする請求項1に記載の調量弁アセンブリ。
- 前記少なくとも1つの半径方向通路を通って前記調量弁アセンブリの排出口に製品が排出される前に、前記圧縮性シール部材が密封圧縮されて、該調量弁アセンブリの不用意なスロットリングを妨げることを特徴とする請求項1に記載の調量弁アセンブリ。
- 開口部を備えた容器と組み合わせて使用する調量弁アセンブリであって、前記フェルールが、該フェルールと該容器の開口部との間を流体密封するように、該容器の開口部に密封嵌合するフェルールガスケットを備えることを特徴とする請求項1に記載の調量弁アセンブリ。
- 前記バルブハウジングのベース壁に入口が形成され、汲み上げチューブの第一端部が入口に受容され、該汲み上げチューブにより該バルブハウジングの内部キャビティに供給される製品の搬送が容易であることを特徴とする請求項1に記載のバルブアセンブリセット。
- 前記ばねが、前記バルブステムの環状フランジを通常は前記バルブガスケットに密封嵌合するように付勢してその間を流体密封すると共に、前記調量弁アセンブリを常閉位置に保つことを特徴とする請求項1に記載のバルブアセンブリセット。
- 前記バルブアセンブリセットが、前記バルブステムのステム部の外部表面を受け止めると共にそれに嵌合する製品入口を備えたアクチュエータボタンをさらに備え、該製品入口が、前記少なくとも1つの半径方向通路を介して前記排出口に連通していることを特徴とする請求項1に記載のバルブアセンブリセット。
- 前記少なくとも1つの半径方向通路の断面直径が、約0.028cmから0.102cmであることを特徴とする請求項1に記載のバルブアセンブリセット。
- 前記バルブステムの環状フランジの下面が、前記圧縮性シール部材を支持し、該圧縮性シール部材が、成形工程の第2段階で、該環状フランジに一体成形されることを特徴とする請求項1に記載の調量弁アセンブリ。
- 前記圧縮性シール部材が、ゴム、エラストマー材、ガスケット材、シール材のうちの1つから製造されることを特徴とする請求項1に記載の調量弁アセンブリ。
- 前記フェルールが、前記容器の開口部に密封嵌合してその間を流体密封するためのフェルールガスケットを備え、該フェルールガスケットが前記バルブハウジングの外部表面に嵌合する際、該フェルールガスケットが、該フェルールガスケットと該バルブハウジングとの間に少なくとも1つの製品流路を形成するような形状の貫通口を備えることにより、充填工程の間に供給される所望の高圧ガス及び製品の搬送が容易であることを特徴とする、請求項1に記載の調量弁アセンブリ。
- 前記フェルールが、前記容器の開口部に密封嵌合してその間を流体密封するためのフェルールガスケットを備え、該フェルールガスケットが、3つのほぼ平らな表面と3つの区画とを備えた貫通口を備え、該フェルールガスケットの3つのほぼ平らな表面が、前記バルブハウジングの外部表面に圧縮嵌合して該フェルールガスケットを固定する一方で、該貫通口の3つの区画が、該バルブハウジングから離れた位置に残されて該フェルールガスケットと該バルブハウジングとの間に3つの間隔のあいた製品流路を形成することにより、充填工程の間に供給される所望の高圧ガス及び製品の搬送が容易であることを特徴とする請求項1に記載の調量弁アセンブリ。
- 前記環状フランジ及び前記バルブハウジングの側壁のうちの一方が、前記圧縮性シール部材が前記バルブステムにより圧縮される間、該圧縮性シール部材が、該バルブステムが押し下げられた状態の該バルブハウジングを完全に密封しないようにする構成要素を備えることを特徴とする請求項1に記載の調量弁アセンブリ。
- フェルールに孔を形成するステップと、
バルブハウジングの壁に入口を設けると共に、該バルブハウジングを介してバルブステムの環状フランジと圧縮ばねとを内部に収容する内部キャビティを規定し、バルブガスケットにより該内部キャビティを閉じるステップと、
該バルブステムのステム部が該バルブガスケットに設けられた孔と該フェルールに設けられた孔とを介して突出するように、バルブハウジングを該フェルールに取り付けるステップと、
該調量弁アセンブリの排出口に連通する通路をステム部に形成する一方で、該通路の反対の端部が少なくとも1つの半径方向通路に連通し、該ばねが該バルブステムを常閉位置に付勢することにより該少なくとも1つの半径方向通路を該バルブガスケットで通常閉じておくステップと、
該バルブステムの環状フランジの下面及び該バルブハウジングの合わせ面のうちの一方に圧縮性シール部材を設け、該バルブステムの環状フランジの下面及び該バルブハウジングの合わせ面のうちの他方に環状エッジを設けるステップと、該バルブステムが十分に押し下げられる際に、該圧縮性シール部材と該環状エッジとの間を密封して該内部キャビティを調量チャンバと別個の充填チャンバとに分割することにより、該調量チャンバと該バルブステムの排出口との間に製品流路が確立される際、製品が該調量チャンバからのみ供給されるようにするステップと
を備えたことを特徴とする調量弁アセンブリを介して製品を調量供給する方法。 - 成形工程の第二段階で、前記圧縮性シール部材を前記バルブステムの環状フランジの下面に一体成形するステップと、
前記フェルールガスケットが前記バルブハウジングの外部表面に嵌合する際に該フェルールガスケットと該バルブハウジングとの間に少なくとも1つの製品流路を形成するような形状に該フェルールガスケットに貫通口を形成し、充填工程の間、所望の高圧ガス及び供給される製品の通過が容易であるステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項19に記載の方法。
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