JP2005519814A - 全放出分配弁 - Google Patents
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Abstract
弁アセンブリは、電力を使用したり絶えず手動で作動させたりせずに、エアロゾル容器(12)からのエアロゾル内容物を一度の噴出で自動的に及び本質的に全て放出可能である。ダイヤフラム(40)が、集積段階の際に缶(12)からエアロゾル化学物質を受け取る集積チャンバ(36)を少なくとも部分的に画定する。集積チャンバ(36)の内圧が所定の閾値に達すると、ダイヤフラム(40)は出口チャンネル(51)が開かれるようにシールと共に移動し、主要活性化学物質の噴霧が開始される。缶内の化学物質の圧力が上昇する間、及び/又はダイヤフラム(40)が分配位置に移動すると作動するラッチにより、ダイヤフラム(40)は開位置に保持される。
Description
関連出願の相互参照
本願は、米国特許出願番号10/002,664(2001年10月31日出願)、10/002,657(2001年10月31日出願)、10/002,319(2001年11月13日出願)、10/056,349(2002年1月24日出願)、及び10/056,873(2002年1月24日出願)といった係属中の特許出願の一部継続出願であり、これらの各々は、開示内容が全て本明細書中に説明されているかのように本明細書に援用される。
本願は、米国特許出願番号10/002,664(2001年10月31日出願)、10/002,657(2001年10月31日出願)、10/002,319(2001年11月13日出願)、10/056,349(2002年1月24日出願)、及び10/056,873(2002年1月24日出願)といった係属中の特許出願の一部継続出願であり、これらの各々は、開示内容が全て本明細書中に説明されているかのように本明細書に援用される。
連邦政府の後援による研究/開発に関する説明
該当なし
該当なし
本発明はエアロゾル分配装置(dispensing devices)に関し、具体的には、電力を使用せずに一度の噴出でエアロゾル内容物を自動的に放出させる弁アセンブリに関する。
エアロゾル缶は種々の成分を分配する。一般に、缶の中では少なくとも部分的に気体の状態にある噴射剤が活性剤と混合されるが、噴射剤は、活性剤を含有する液体に少なくとも部分的に溶解していてもよい。一般的な噴射剤は、プロパン/ブタンの混合物、又は二酸化炭素である。この混合物は加圧されてエアロゾル缶内に保管される。
缶の上部にあり、放出弁を制御する作動ボタンを押し下げるか又は横に押すことによって活性剤混合物が噴霧される。本願において、「活性化学物質」という用語は、(容器外の相にかかわらず)容器内では液相であり、昆虫制御剤(忌避剤、殺虫剤、又は成長調節剤)、芳香剤、殺菌剤、及び/又は消臭剤のような所望の活性剤を単独で有し、及び/又はこれを溶媒に混合したもの、及び/又はこれを噴射剤の一部に混合したものを有する、容器の内容物の部分(エマルジョン状態、単一相、又は複数相を問わず)を意味するように用いられる。
一般に、弁制御ボタンへの圧力は指圧によって供給される。しかしながら、空気中に直接噴霧される芳香剤、消臭剤、殺虫剤、及び一定の他の活性剤に関しては、エアロゾル容器の内容物を一度に空けるのが望ましいことが時々ある。これは手動で行えるが、容器が空になるまで一定の指圧を加えるのは面倒であり、実用的ではない。また、忌避剤や燻蒸剤をある場所に供給する際、一般に使用者は活性化学物質の供給中は別の場所にいるのが望ましい。
エアロゾル容器の活性内容物を一度の噴出で自動的に全て散布する先行技術システムがある。使用者は、エアロゾル内容物のトリガを押し下げてトリガを分配位置にロックする。例えば、米国特許第5,791,524号を参照のこと。しかし、トリガが押し下げられた途端にエアロゾル内容物が流出し始めるため、分配を作動させた人物が分配された化学物質のすぐ近くにいる時間が生じる。特に、分配されている化学物質が殺虫燻蒸剤である場合、このようなシステムには限界がある。
米国特許第5,791,524号明細書
よって、電力を必要とせず、活性化学物質を一度に噴出して供給品の内容物を本質的に空にし、この噴出を初期作動後一定の時間が経ってから行う、改良された安価な自動エアロゾルディスペンサが依然として必要である。
本発明の1つの態様において、エアロゾル容器からの活性化学物質の噴霧に適した弁アセンブリが提供される。このアセンブリは、容器から活性化学物質を自動的に放出できるタイプである。
エアロゾル容器に取り付け可能なハウジングがある。移動可能なダイヤフラムがハウジングに関連し、シールに連結されていて、第1の形態に向かって付勢される。ハウジング内には集積チャンバがあり、容器から化学物質を受け取ってダイヤフラムに対する可変圧力を提供する。通路は、連結したエアロゾル容器を弁アセンブリの出口に連結するのに適している。
ダイヤフラムが第1の形態にある際、シールは、弁アセンブリから通路を介する活性化学物質の流出を抑制する。集積チャンバ内の圧力が規定の閾値を越えると、ダイヤフラムは第2の形態に移動でき、弁アセンブリからの活性化学物質の噴霧が可能になる。ダイヤフラムが第1の形態から第2の形態に移動すると、ダイヤフラムは、容器内の活性化学物質の少なくとも大部分が放出されるまで自動的に第1の形態をとらない。
好適な形態において、通路を通る気体噴射剤の流量を調節するように多孔質材料が通路内に配置される。
集積チャンバの気体噴射剤の圧力が閾値の量を下回る場合、ダイヤフラムは第2の形態から元の第1の形態に移動しないが、他の好適な形態では、ラッチがダイヤフラムに連結されていて、これはダイヤフラムが第2の形態にある際に係合し、シールが通路を遮る位置に戻るのを更に防止する。
他の形態において、シールは軸方向に移動可能であり、弁アセンブリは容器を集積チャンバに連結する第2の通路を含む。第2の通路は、容器から集積チャンバに気体噴射剤を送る。また、気体噴射剤が容器から出て第2の通路に流入できるように回転するハウジングのアクチュエータ部分があってもよい。
ディスペンサは、多様な活性化学物質と共に使用するように設計されている。好適な例として、忌避剤、殺虫剤、芳香剤、殺菌剤、及び消臭剤が挙げられる。
これらの弁アセンブリをエアロゾル容器と共に使用する方法も開示される。
本発明は、弁アセンブリをエアロゾル缶にしっかりと取り付け、更に、2つのモードを有するアクチュエータを提供する。一方のモードにおいて、弁アセンブリは動作上エアロゾル容器の作動弁から接続を外されている(出荷や長期保管に適したモード)。もう一方のモードでは、弁アセンブリがエアロゾル容器の内部に動作上連結され、これにより使用者は容器からの化学物質の全放出を自動的に開始できる。重要なことに、エアロゾル内容物が分配される前に使用者がその場所から離れられるように、エアロゾル内容物の分配は弁アセンブリのエアロゾル容器内部への動作上の連結よりも遅れて行われる。
本発明の前述の利点及び他の利点は、下記の説明から明白になる。説明では、その一部を形成する添付の図面を参照する。この図面では本発明の好適な実施の形態が例として示されるが、これらに限定されない。このような実施の形態は本発明の全容を必ずしも表すものではないため、本発明の範囲を解釈するには本明細書中の請求の範囲を参照すべきである。
まず図1を参照すると、エアロゾル缶12は円筒状の壁11を含み、その上縁部はドーム13によって閉じられている。缶の壁11の上縁部は缶の出縁37で結合されている。上方向に開いたカップ17がドーム13の中央に配置されていて、リム19によってドームに結合されている。
缶12は軸方向に延びる導管23を含み、これは缶の中央に配置されていて、与圧された混合化学物質(活性剤及び気体噴射剤)に通じるように一方の端部が(好ましくは缶の底部に向かって)開いている。缶内部の活性化学物質のラインよりも上の上部領域25は、与圧された気体噴射剤を含む。下部領域は、液体ガス及び活性化学物質の混合物を含む。導管23の上端部は、ディスペンサ10の内部と連結するT字管15を受けていて、化学物質はディスペンサ10を通って放出可能である。
ディスペンサ10は缶弁アセンブリ45を含み、缶弁アセンブリ45は気体噴射剤弁アセンブリ41及び活性剤弁アセンブリ47を含む。ディスペンサ10により、エアロゾル内容物を一度の噴出で周囲に自動的に放出できる。ディスペンサ10は大抵はポリプロピレン製であるが、他の好適な材料を使用できる。
取付構造体16が、半径方向内側の端部において弁カップリム19にスナップ嵌めされ、半径方向外側の端部において缶出縁37にスナップ嵌めされている。取付構造体16の半径方向外側の壁34は軸方向に延び、その半径方向外側の表面はねじ切りされている。ディスペンサ10は半径方向外側の壁35を備え、これは、制御アセンブリ22の一部を形成する下部スカート部分20を含む。スカート20の半径方向内側の表面には、外壁34のねじ山と噛み合ってディスペンサ10をエアロゾル缶12に回転可能に接続するねじ山が配置されている。壁35の軸方向外端部は、半径方向に延びるカバーにおいて終端をなし、カバーには、活性剤を所定の間隔で噴霧可能な分配ノズル54を含む出口が中央に配置されている。動作としては、後述の説明から明らかになるように、缶12に対して部材22を回転させることによってディスペンサ10を「オン」や「オフ」に切り換えられる。
この説明の全体を通して、「軸方向外側、軸方向下流、軸方向内側、軸方向上流」といった用語は容器の長手軸を基準にして用いられることを理解されたい。「半径方向」という用語は、その軸から外側又は内側に向かった方向を指す。
また、図2を参照すると、T字管15は導管23の軸方向下流に配置された内部キャビティ14を画定する。T字管15は、カップ17の開放端の中央内にかしめられるように寸法決めされている。長尺状の環状壁27は、キャビティ14の内部から軸方向に延びてディスペンサ10の中心を貫通するように延び、缶12からの活性剤混合物を分配ノズル54に送る第1の導管28を画定する。長尺状の弁棒31が壁27の軸方向下流のディスペンサ10内に延び、これによって導管28はディスペンサ内に延在可能となる。
T字管15は、キャビティ14と気体集積部25との間に延びる通路21を更に画定する。通路は、後述の説明から更に明らかになるように、噴射剤取入チャンネル46を提供する。噴射剤供給チャンネル46が導管31を介して軸方向に延び、噴射剤を収容する集積チャンバ36にキャビティ14を接続する。ディスペンサ10が集積段階にある期間(例えば、システムが使用者により初めて作動された時)と、放出モードが開始し、このモードが続いて缶の内容物が本質的に空になるまでの期間が、集積チャンバ36の内圧によって確定される。
弁棒31は、ばね部材29を介してガスケット33に圧力をかける。壁27はプランジャを提供し、これは弁棒31の軸方向内端部の軸方向上流に延び、ガスケット33に対して付勢されるシール44において終端をなしている。ディスペンサが「オフ」の状態にある場合(図2を参照)、ばねの力によりシール44がガスケット33に対して付勢され、これにより活性剤のチャンネル28への流入を防止する。また、弁棒31は缶12の外端部付近でガスケット24に対して付勢されてこれらの間にシールが提供され、これによって缶12から通路46への噴射剤の流れを防止する。従って、このときは、気体噴射剤及び活性剤混合物のいずれも缶12からディスペンサに流入できない。よって、ディスペンサ10は保管/出荷位置にある。
ディスペンサが「オン」の形態にある際に活性剤がディスペンサ10に流入できるように、チャンネル32がシール44付近の壁27の表面を貫通して延びている。
更に図3を参照すると、弁棒31の軸方向外端部は、保持壁42に通じる中央に配置された入口において終端をなし、保持壁42は軸方向に延びる環状導管50につながっている。導管50は外方向に延びてノズル54に通じていて、活性剤を周囲に供給するように出口チャンネル51を設けている。より詳しく後述するが、プラグ52がチャンネル51の内端部に配置されていて、ディスペンサが「噴霧」段階にないときに与圧された活性剤がディスペンサ10から流れ出さないようにOリング53によってシールされている。
導管46は、導管50と導管31との間の接合部付近で半径方向外側に延び、その軸方向外端部において保持壁42の噴射剤入口38に開口している。集積チャンバ36は保持壁42によって画定され、保持壁42は可撓性の単安定ダイヤフラム40と共に集積チャンバ36を囲んでいる。ダイヤフラム40は環状プレートを含み、その半径方向外側表面は、図1に示す閉位置に向かってダイヤフラム40を付勢する環状ばね部材49によって支持されている。
ダイヤフラム40は、ディスペンサ10を「噴霧」形態で示すように第1の集積位置(図4)から第2の開位置(図5)に移動可能である。低多孔性セラミックやあらゆる他の同様の通気性材料からなることが好ましい多孔質媒体48が集積チャンバ36の入口38に配置され、流入する気体噴射剤の流量を調節し、よってディスペンサ10がオンにされる時と活性剤が噴霧される時との間の時間量を増加させる。ダイヤフラム40の半径方向外側エッジは、その軸方向外端部において、カバー39の半径方向内側表面に形成された溝内に延びている。ダイヤフラムの半径方向内側エッジは導管50に一体的に接続されている。
後により詳しく説明するように、長尺状スリーブ56が壁50と保持壁42の軸方向延出部との間に延び、その両端部において、保持壁42の内側表面と共に液密シールを形成する封止リング55が外側に対となっているのを含む。
再び図4を参照すると、制御アセンブリ22を回転させ、ディスペンサ10を矢印A方向に沿って軸方向内側に移動させることにより、ディスペンサは「オン」にされる。ばね29のコンプライアンスは、使用者の回しすぎにより生じるディスペンサ10の損傷のリスクを最小にすることを理解されたい。また、要素16にはショルダー機能が備えられていて、更なる止め具として作用する。弁棒31が下方向に移動されるとばね29が圧縮され、シール44がガスケット33から離れるように軸方向上流に移動される。弁棒31の移動によってシール24が更に取り除かれる。
これによって集積段階が開始され、与圧された気体噴射剤が缶12から矢印Bの方向に沿って下流に流れ、キャビティ14を通ってチャンネル46に入る。次いで、噴射剤は移動して集積チャンバ36の入口に入り、ここで、噴射剤は多孔質フロー制御媒体42によって調節されてから集積チャンバに流れ込む。
制御アセンブリ22が回転されてディスペンサ10が「オン」にされると、与圧された活性剤混合物も缶12から出ることが可能になる。具体的には、活性剤は導管23を通り、シール44の周りをまわってチャンネル21に流れ込み、活性剤は出口チャンネル51に向かって矢印Cの方向に沿って移動し続ける。しかし、プラグ52がチャンネル51の入口に配置されているため、活性剤はこの時点ではそれよりも下流に移動できない。
しかし、取入チャンネル46から集積チャンバ36に流れ込む気体噴射剤が常に(一定して)供給されているため、集積チャンバ36内の圧力が高まり、このような圧力はダイヤフラム40の半径方向内側表面に抗するように作用する。集積チャンバ36に気体噴射剤が十分に充填されると圧力は所定の閾値に達し、単安定ダイヤフラム40は図4に示す通常の閉位置から図5に示す開位置に変形される。
これにより噴霧段階が開始され、この間、ダイヤフラム40によって導管50が軸方向外側に移動する。導管50が外側に移動されると、プラグ52がチャンネル28から取り除かれる。従って、プラグ52が下流に移動するにつれて保持壁42の内径が増加するため、活性剤混合物は導管28から矢印Dの方向に沿ってプラグの周りをまわり、出口チャンネル51に移動可能となる。次いで、与圧された活性剤はチャンネル51から連続噴霧としてノズル54の外に移動する。スリーブ56の双方の環状リング55と保持壁42の内側表面との間のシールが集積段階及び噴霧段階の双方の間に維持され、これによって噴射剤の集積チャンバ36からの流出を防止することを理解されたい。
噴射剤は噴霧段階の際に集積チャンバ36から容易に逃げることができないため、チャンバは噴霧段階の維持に必要な閾値を上回って与圧されたままとなる傾向にある。ある量の噴射剤がたまたま漏れてスリーブ56を通過してしまった場合、缶12の上部領域25からの噴射剤は漏れた噴射剤に取って代わり、集積チャンバ36の内圧を最小閾値よりも上回るように維持する。従って、ダイヤフラム40が移動されて噴霧段階が開始されると、活性剤化学物質は、缶が本質的に空になるまで缶12から放出され続ける。
例えば、ダイヤフラム40の硬度、チャンバ36の内容積、及び/又は多孔質フロー媒体48の多孔度を調節することによって集積段階の持続時間を制御できる。
ディスペンサ10及び缶12を組立前ユニットとして最終使用者に販売できることを理解されたい。動作として、使用者はアセンブリ22を回転させて弁アセンブリ45を軸方向内側に移動させ、これによりエアロゾル内容物を缶12から流出させ、集積サイクルを開始させる。気体噴射剤は導管46を通って集積チャンバ36に流れ込む。噴霧段階が開始されると、活性剤混合物が導管51を通って流れ、ノズル54から出て、活性化学物質が缶12から全て放出されるまで周囲に噴霧される。
燻蒸剤や殺虫剤の噴射が望まれる際、使用者が集積段階を開始し、次いで、噴霧段階が始まる前に燻蒸する場所から離れることができるのは有利である。従って、使用者はノズル54を所望の場所に配置し、分配サイクルを手動で開始できる。噴霧の開始時間がずれているため、消費者は噴霧の前に部屋から出ることができる。このことは、活性化学物質が殺虫剤などの燻蒸剤である場合に特に望ましい。
また、1つの簡潔な手動の作動ステップのみが必要であることに注意する。消費者は、噴霧を続けるために指圧を連続的に加える必要がない。
図6を参照すると、ディスペンサ10を噴霧形態に維持するのを促す機械的ラッチ/ロック機構61も含むようにディスペンサ10を変更できる。これは、カバー39に対してわずかに軸方向内側の位置で導管50から半径方向外側に突出する1以上のとげを用いて達成できる。ノズル54に隣接するカバー39の半径方向内側エッジには斜角がつけられていて、これにより、ディスペンサ10が噴霧形態をとる際にカバーはとげ57の上でカムとして作用し、導管50を定位置にロックする。
その結果、集積チャンバ36内の圧力が所定の閾値に達し、導管50が外方向に移動されると、集積チャンバ内の圧力が後で閾値を下回るか否かに関わらず、とげ57とカバー39との間の境界面がディスペンサ10を噴霧形態にロックする。よって、ロック機構は、係合時にプラグ52が導管28から十分に移動され、活性化学物質がディスペンサ10から自由に流出できるように配置されている。
次に図7乃至図10を参照すると、他の実施の形態に従ったディスペンサ120が外壁144を介して缶122に取り付けられていて、外壁144は、壁136の外側表面のねじ山と噛み合うようにねじ切りされた内側表面を有する。カバー149は、壁144の軸方向外側表面からほぼ半径方向内側に延びている。壁136は、その軸方向内側表面に、缶の出縁139と係合するフランジを備える。壁136は傾斜壁147と一体的に接続されていて、傾斜壁147は壁136から半径方向内側及び軸方向下流に延びている。壁147はその半径方向内側エッジにおいて壁154と一体的に接続されていて、壁154は軸方向上流に延び、リム129と係合するフランジを備える。
制御アセンブリ120はレバー171を更に含み、これは、前述のように制御アセンブリ132を軸方向に移動させるように壁144と共に回転される。また、レバー171はディスペンサが作動可能になる前に破断される穿孔タブ(図示せず)を壁144との間に含むことができ、これによりディスペンサがいたずらされたか否かを示す手段が設けられる。
缶122は、缶122内に延びる第1の弁137及び第2の弁140を含む。弁137は導管133に接続されていて、導管133は化学物質混合物を受け取るように缶の底部に向かって軸方向に延びている。弁140は、気体噴射剤を受け取るように缶122の上部領域135で終端をなしている。弁137及び140は下方向に作動可能な導管138及び143をそれぞれ含み、これらは缶122から出て軸方向に延びている。従って、壁136に対して壁144を回転させることによって缶122に取り付け可能な個別の部品としてディスペンサ120を提供できる。
次に図9を参照すると、活性剤弁アセンブリ157は環状壁177を含み、その軸方向内端部は導管137の上方でスライドする。フランジ173が壁177から半径方向内側に延び、導管138の外端部と係合する。フランジ173は中心に配置されたチャンネル165を画定し、チャンネル165はフランジ173を貫通して軸方向に延び、導管138と心合わせされている。環状壁141は壁177内に嵌まり、フランジ173から軸方向下流に延び、チャンネル165と流体連通した軸方向に延びる導管175を画定する。チャンネル165は、周囲に出口167を提供するようにディスペンサ120の外に延びている。
プラグ164がチャンネル175とチャンネル165との間に配置されていて、噴霧段階にないときに活性化学物質がディスペンサ120から出るのを防ぐようにチャンネル165を遮っている。活性化学物質又は噴射剤が、壁141を貫通して延びる通気孔156を介してディスペンサ120から出られないことを更に確実にするように、一対のOリング163が壁177の内側表面と壁141の外側表面との間に配置されている。環状チャンネル153がプラグ164を取り囲んでいて、噴霧段階の際にチャンネル165及びチャンネル175を流体連通するように結合する。
噴射剤弁アセンブリ151は導管142を画定する環状壁179を含み、導管142は弁棒143から集積チャンバ146内へ軸方向に延びている。集積チャンバは、カバー149と壁179の軸方向外端部との間の境界面に配置された壁161から半径方向に延びるダイヤフラム150、壁161の軸方向内側部分、壁179の内側表面、及び壁141の外側表面によって画定されている。ダイヤフラム150の半径方向内端部は、更に壁141に接続されている。
壁179は、壁177のフランジ173に類似したフランジ159を含み、これは弁棒143と係合し、弁棒143を貫通して延びるチャンネル181を画定する。チャンネル181は、弁棒143及び導管142を流体連通するように結合する。噴射剤の集積チャンバ146への流入を調節するように、多孔質のフロー制御媒体158がフランジ159の軸方向下流のチャンネル142内に配置されている。
ディスペンサ120が最初に缶122に取り付けられる際、導管138及び導管143はいずれも作動されない。しかし、図8を参照すると、ディスペンサ120が「オン」位置に回転され、集積段階が開始されると、フランジ159及びフランジ173は軸方向上流に平行移動され、弁棒143及び弁棒138をそれぞれ押し下げる。よって、活性化学物質は導管133、弁137及び導管165を通って移動する。しかし、プラグ164及びOリング163によって提供されるシールにより、活性剤の導管175への流入は防止される。
噴射剤は、弁140、チャンネル181、多孔質媒体158、及び導管142を通って移動し、集積チャンバ146に入る。ダイヤフラム150の軸方向内側表面に作用する噴射剤の圧力が所定の閾値を越えると、ダイヤフラムは図7に示す通常の閉位置から図10に示す開位置に変形される。
これによって噴霧段階が開始される。その際、ダイヤフラム150によって壁141が軸方向上流に移動され、チャンネル175の入口がプラグ164から取り除かれる。従って、活性化学物質は導管138から矢印Nの方向に沿って流れ、チャンネル153を通って導管175に入り、出口167においてディスペンサ120から出る。壁141が移動される際、Oリング163と壁141の内側表面との間のシールは維持される。
その結果、集積チャンバ164から、壁177の半径方向内側表面と壁141の半径方向外側表面との間に形成された間隙を通る噴射剤の移動が妨げられる。よって、集積チャンバ146内の圧力は閾値を上回ったままになり、活性化学物質を缶122から本質的に全て放出できる。噴霧段階の際に壁141の軸方向上流への移動を機械的に防止するために、ディスペンサ120は図6に示すタイプのロック機構を含んでもよいことを理解されたい。
次に図11及び図12を参照すると、すぐ前の実施の形態と同様の構造のディスペンサ220が示されている。主な違いは、活性剤弁アセンブリ257及び噴射剤弁アセンブリ251にある。
具体的に、活性剤弁アセンブリ257は、導管233内へ軸方向上流に延びて内部キャビティ224を画定する環状リップ225を含む。リップ225の軸方向上流側端部は、活性剤を弁237に送るように導管233内に嵌まっている。
噴射剤弁アセンブリ251は、部材225から半径方向外側に延びる可撓性シール234を含み、シール234の軸方向外側表面はシート254の軸方向内側表面に抗するように位置する。座台254はカップ234内に配置されていて、内側及び外側フォーク部材259を受ける。フォーク259は、集積チャンバ246に流れ込む導管242を囲む壁279の軸方向内端部を画定する。多孔質フロー制御媒体258が導管242内に配置されている。
ディスペンサが図11に示す「オフ」位置にある際、シール234は噴射剤がチャンネル242に入るのを防ぐ。しかし、図12を参照すると、アセンブリ232が更に回転されてディスペンサが「オン」に切り換えられると、フォーク部材259がシール234に抗するように軸方向上流に移動され、シール234はシート254から離れるように外方向に湾曲する。内側フォーク部材は外側フォーク部材の軸方向下流に移動されるため、チャンネル242の入口は缶222の上部235に対して露わになり、これによって噴射剤は導管242を介して集積チャンバ246に流入可能となる。
図13及び図14を参照すると、更に他の実施の形態に従ったディスペンサ320が、先の実施の形態に従って上述したのと同じ方法で缶322に取り付けられる。しかし、カップ327に抗するようにT字管334を軸方向外側に付勢するばね339が環状部材内に配置されている。
T字管334がキャビティ324内に配置されている。環状部材325は、導管333から導管324内に延びるチャンネル385を画定する。ハウジング334は、部分的に半径方向に延び、軸方向に延びる導管355において終端をなす第1の導管353を画定している。導管355は、その軸方向外端部において導管375と流体連通していて、導管375は、活性化学物質出口364としてディスペンサの外へ通じるように軸方向に延びている。導管375は、軸方向に延びる環状壁377によって画定される。しかし、ディスペンサが「オフ」であるか又は集積段階にある際は、プラグ364が導管375の入口を遮る。また、ディスペンサ320が「オフ」位置にある際、導管385及び導管353は半径方向に心合わせされていない。
環状部材325は、環状部材を貫通するように半径方向に延び、缶322の上部領域355と流体連通する噴射剤取入チャンネル331を更に画定する。T字管334はチャンネル381を画定し、チャンネル381は部分的にT字管を貫通して半径方向に延び、軸方向に延びる導管383の軸方向上流側端部において終端をなしている。導管383は、その軸方向外端部において導管342と流体連通していて、導管342は集積チャンバ346内に開口している。集積チャンバ346への噴射剤の流入を調節するように、多孔質媒体358が導管342内に配置されている。しかし、ディスペンサが「オフ」位置にある際、導管331及び381は心合わせされていない。
環状シール328がT字管334の周囲に配置され、壁325とカップ327との間に位置している。一対のOリング363が、壁325と壁334との間の半径方向境界面で、チャンネル353及びチャンネル331の軸方向内側及び外側の位置に配置されている。ディスペンサが「オフ」位置にある際、シール328及びOリング363は、前述の噴射剤チャンネル及び活性剤チャンネルのオフセットと共同で活性剤及び噴射剤のディスペンサ320への流入を防止する。
図15乃至図18を参照すると、制御アセンブリ332を回転させることによりディスペンサ320が「オン」になると集積段階が開始し、T字管334がばね339の力に抗するように軸方向上流に移動される。従って、チャンネル353はチャンネル385と半径方向に心合わせされ、活性化学物質が矢印Pの方向に沿ってディスペンサ320内に流れ込む。しかし、プラグ364がチャンネル375の入口を遮っているため、集積段階の際に活性化学物質がディスペンサ320から出ることが防止されている。
T字管334が移動されると、チャンネル381が移動されてチャンネル331と半径方向に心合わせされるため、噴射剤は矢印Qの方向に沿って移動して導管383及び多孔質媒体358内を通り、チャンネル342を介して集積チャンバ346に流入できる。噴射剤はチャンバ346内に集積し、遂には圧力が所定の閾値に達し、ダイヤフラム350が閉位置から図20に示す開位置に変形される。
ダイヤフラム350が軸方向下流に湾曲して開位置になると、壁377及び341も軸方向下流に移動される。従って、チャンネル375の入口はプラグから移動され、活性化学物質はチャンネル355からチャンネル375に流れ込み、活性化学物質出口364を出ることができる。Oリング363と壁377との間のシールが噴霧段階の際に維持されているため、噴射剤はディスペンサ320から逃げるのを妨げられる。ディスペンサ320は、図6に示すタイプのロック機構を含んでもよいことを理解されたい。
次に図19及び図20を参照すると、エアロゾル缶422は円筒状の壁421を含み、その上縁部はドーム423によって閉じられている。缶の壁421の上縁部はドーム423と一体形成されているが、その代わりに缶の出縁(図示せず)で結合されていてもよい。上方向に開いたカップ427がドーム423の中央に配置されていて、リム429によってドームに結合されている。
缶422は軸方向に延びる導管433を含み、これは缶の中央に配置されていて、与圧された混合化学物質(活性剤及び気体噴射剤)に通じるように一方の端部が(好ましくは缶の底部に向かって)開いている。缶内部の活性化学物質のラインよりも上の上部領域435は、与圧された気体噴射剤を含む。導管433の上端部は、ディスペンサ420の内部と連結するT字管425を受けていて、化学物質はディスペンサ420を通って放出可能である。
ディスペンサ420は缶弁アセンブリ455を含み、缶弁アセンブリ455は気体噴射剤弁アセンブリ451及び活性剤弁アセンブリ457を含む。ディスペンサ420は大抵はポリプロピレン製であるが、他の好適な材料を使用できる。
ディスペンサ420は下部426を有し、これは、軸方向外端部で結合され、制御アセンブリ432の一部を形成する内壁444及び周縁スカート430を含む。
内壁444及びスカート430は、弁カップリム429及び缶の外壁421とそれぞれ係合する。具体的に、リム429は、半径方向外側にねじ切り面を有する壁436によって形成されたキャビティ内にスナップ嵌めされている。内壁444は、ねじ切りされた壁436と噛み合う、半径方向内側に延びるねじ山を有する。動作としては、缶422に対して部材432を回転させることによってディスペンサ420を「オン」や「オフ」に切り換えられる。
図20に最も良く示されるように、T字管425は導管433の軸方向下流に配置された内部キャビティ424を画定する。T字管425は、カップ427の開放端の中央内にかしめられるように寸法決めされている。長尺状の環状壁437は、キャビティ424の内部から軸方向に延びてディスペンサ420の中心を貫通するように延び、缶422からの活性剤混合物を分配ノズル464に送る第1の導管438を画定する。
T字管425は、キャビティ424と気体集積部435との間に延びる通路431を画定する。シール434が半径方向内側に配置されていて、ディスペンサ420が図20の「オフ」位置にある際に通路431と心合わせされている。従って、この位置では缶422からの気体はT字管425に流入できない。
T字管425の軸方向外端部は環状シール部材428によって封止されていて、これはT字管425の軸方向外側エッジとカップの軸方向内側エッジとの間に配置されている。シール部材428は、缶422からディスペンサに移動する気体噴射剤の経路を制限する。
第2の長尺状の環状壁441が壁437と同心で延び、その内径は壁437の外径よりもわずかに大きい。よって、軸方向に延び、気体噴射剤取入チャンネルを提供する間隙442が壁441と壁437との間に形成されている。壁441は同心の外側部分及び内側部分を含み、これらは取入チャンネル442内に延びるチャンネル443を形成するように隔てられている。ディスペンサが「オフ」の際、チャンネル443はシール428と半径方向に心合わせされている。
壁441の下部は、半径方向に貫通して延び、最初はシール434と心合わせされているチャンネル453を画定する。この部分は、壁441から軸方向上流に延びる半径方向外側脚部454を更に含む。脚部454は、半径方向に貫通して延びるチャンネル456を画定し、後述する説明から明らかになるように、ディスペンサが「オン」の際に、このチャンネル456によって気体噴射剤のディスペンサ420への流入が可能になる。
壁441の上部及び取入チャンネル442は、その軸方向の最も外側の端部、即ち缶422からの気体噴射剤を受け入れる集積チャンバ446の入口448において終端をなしている。低多孔性セラミックやあらゆる他の同様の通気性材料からなることが好ましい多孔質媒体458が入口448に配置されていて、集積チャンバ446に入る気体噴射剤の流量を調節する。チャンネル460が集積チャンバ446と多孔質媒体458との間で半径方向に保持壁を貫通して延び、集積チャンバの入口を画定する。
集積チャンバ446はその軸方向外端部でカバー449によって画定され、カバー449は、壁444の軸方向下流に延びる外壁445の軸方向の最も外側のエッジにおいて半径方向に延びている。壁445は、集積チャンバ446の半径方向外側エッジを更に画定する。集積チャンバ446の軸方向内側部分は可撓性の単安定ダイヤフラム450によって画定され、ダイヤフラム450は活性化学物質を全て放出するように第1の閉位置(図19)から第2の開位置(図24)に移動可能である。ダイヤフラム450の半径方向外側エッジは、壁445の半径方向内側表面内に形成された溝に延びている。ダイヤフラム450の半径方向内側エッジは、壁441に接続された保持壁452内に形成された溝内に位置する。
保持壁452の下端部は、壁441の上端部の半径方向外側エッジに抗するようにシールされている。保持壁452の半径方向外側表面はカバー449の表面に当接し、これに沿ってスライド可能である。保持壁452の上端部は分配ノズル464を画定する。
ばね部材439がキャビティ424内に配置され、壁441の下端部から半径方向外側に延びるフランジ440に抗するように位置し、壁437及び壁441(及びシール434)を軸方向上側に付勢する。ディスペンサが「オフ」の際、ばねの力によって壁456の上縁部がシール部材428に緊密に押しつけられる。チャンネル431及びキャビティ424もこの形態において封止されるため、気体噴射剤及び活性剤混合物はいずれも缶422からディスペンサに流出できない。よって、ディスペンサ420は保管/出荷位置にある。
特に図21乃至図23を参照すると、制御アセンブリ432が回転されてディスペンサ420が軸方向内側に移動されるにつれて、壁441がばね439の力に抗するように下方向に移動される。よって、シール434がチャンネル431との心合わせから取り除かれ、チャンネル443がシール429よりも軸方向下側になる。これにより集積段階が開始され、与圧された気体噴射剤が缶422から流出する。
特に図21を参照すると、気体噴射剤がチャンネル431を通ってキャビティ424に入った後、気体噴射剤は更にチャンネル456及びチャンネル443を通って上流に移動し、取入チャンネル442に入る。次に気体噴射剤はチャンネル442を通って軸方向下流に移動して入口448に入り、ここで多孔質フロー制御媒体452によって調節された後、集積チャンバ446の入口460に流れ込む。このとき、気体の集積段階の際はシール434がチャンネル453と心合わせされたままであるため、缶422の中の活性剤混合物はディスペンサ420に流入できない。
集積段階の際、取入チャンネル442から入口460を介して集積チャンバ446に流れ込む気体噴射剤が常に供給されるため、集積チャンバ446内の圧力が高まり、このような圧力はダイヤフラム450の上部外側表面に抗するように作用する。集積チャンバ446に気体噴射剤が十分に充填されると圧力は所定の閾値に達し、単安定ダイヤフラム450は図27に示す通常の閉位置から図24に示す開位置に変形される。
これにより噴霧段階が開始され、ダイヤフラム450によって保持壁452及び壁437が下方向に移動される。多孔質フロー制御媒体458も保持壁452と共に移動される。従って、軸方向の移動量は、多孔質フロー制御媒体458と壁441のエッジとの間の軸方向スペースの量によって制限される。壁437が下方向に移動されるとチャンネル453はシール434の軸方向上流に移動され、キャビティ424に入る。
従って、活性剤混合物は缶422からキャビティ424に流れ込み、矢印Gの方向に沿ってチャンネル453を通り、導管438に沿って軸方向に上がり、スプレーとしてノズル464から出ることができる。活性化学物質が全て缶422から出られるように、気体噴射剤は噴霧段階の際は集積チャンバ446に保管されたままになる。
ディスペンサ420及び缶422を組立前ユニットとして最終使用者に販売できることを理解されたい。動作として、使用者はアセンブリ432を回転させて弁アセンブリ455を軸方向内側に移動させ、これによりエアロゾル内容物を缶422から流出させ、集積サイクルを開始させる。気体噴射剤は導管442を通って集積チャンバ446に流れ込む。噴霧段階が開始されると、活性剤混合物が導管438を通って流れ、「スプレー」としてノズル464から周囲に出る。
例えば、ダイヤフラム450の硬度、チャンバ446の内容積、及び/又は多孔質フロー媒体458の多孔度を調節することによって集積段階の持続時間を制御できる。
次に図25乃至図28を参照すると、ディスペンサ520が他の実施の形態に従って缶522に取り付けられている。より一般的な容器出口弁537が弁カップ527の中心から上方向に延びている。弁537は、ばね569によって外側に付勢された上方向に延びる弁棒538を有し、缶522の活性剤混合物はこれを通って放出可能である。弁537は垂直作動弁として示されていて、弁棒538を下方向に直接移動させることによって弁を開くことができる。代わりに、弁棒を横方向、及びやや下方向に傾けることによって作動される側方傾動弁を用いてもよい。
制御アセンブリ532は内側表面がねじ切りされた外壁544を含み、これは缶の出縁539に接続された壁536のねじ山と噛み合う。従って、使用者は壁544を回転させてディスペンサを「オフ」位置(図25)と「オン」位置(図26)との間で切り換えることができる。
壁544は、その軸方向外端部で壁552によって支持されていて、壁552は、その下端部に配置された溝に保持壁541の上端部を収容する。Oリング563が、壁552と壁541との間の境界面に配置されている。単安定の可撓性ダイヤフラム550が、Oリング563と壁552との間の境界面から半径方向に延びている。よって、Oリング563は、集積段階の際に気体が集積チャンバ546から逃げるのを防ぐためのシールを提供する。壁541は、ダイヤフラム550に向かって軸方向下流に延びる可撓性突出部材543を更に含む。部材543は、部材543の遠位端部から半径方向内側に延びるフランジ545を含む。逆「L」字型の壁561がダイヤフラム550の内側表面に取り付けられていて、また、集積段階の際に気体噴射剤の逃げを防止するようにフランジを受ける、半径方向外側に面する溝547を含む。
特に図28を参照すると、ディスペンサ520は気体噴射剤弁アセンブリ551及び活性剤弁アセンブリ557を含む。気体噴射剤弁アセンブリ551は壁541を含み、これは多孔質媒体558によって占められる空隙を画定する。先端部559を有するプランジャ556が、多孔質媒体558の軸方向上流のシート554内に配置されている。シート554はカップ527に固定されている。プランジャ556は環状でチャンネル553を画定し、チャンネル553は先端部559から軸方向下流の位置でプランジャ556を貫通して延びている。チャンネル535は、集積チャンバ546の入口を画定する。
可撓性シール534がT字管525の半径方向外側に延び、シート554の軸方向内側表面に抗するように位置する。従って、ディスペンサが「オフ」の際、2つのシールが気体噴射剤の集積チャンバ546への流入を防止する。シール534は缶の充填の際の漏れを最小にし、重複したシールをプランジャに提供する。チャンネル553はシート554と半径方向に心合わせがされていて、よって気体噴射剤のプランジャへの流入を防ぐシールを形成する。
活性剤弁アセンブリ557(図25を参照)は、環状保持壁541の半径方向内側表面から形成されるハブ515を含む。ハブはチャンネル569を画定し、活性剤は噴霧段階の際に弁棒538からこのチャンネルを通って流れる。プラグ564がダイヤフラム550の軸方向内側表面に取り付けられてシールチャンネル569まで軸方向内側に延び、これによって活性化学物質が集積段階の際にディスペンサ520から出るのを防ぐ。後述するが、噴霧段階の際に活性化学物質がハブから流れてディスペンサ520から出ることができるように、環状開口部567がダイヤフラム550のプラグ567に隣接した位置に配置されている。
制御アセンブリ532が回転されてディスペンサ520が「オン」位置に切り換えられると、集積段階が開始する。具体的には、壁541及びプランジャ556が下方向に付勢され、先端部559がシール559をシート554から離れるように矢印Hの方向にそらせる。チャンネル553がシート554の軸方向上流の位置まで平行移動されるようにプランジャ556が押し下げられ、これにより、与圧された気体噴射剤が矢印Iの方向に沿ってチャンネル553に流入可能となる。
プラグ564はハブ565に対して付勢され、ハブ565は弁棒538を押し下げ、よって活性化学物質をプラグに抗するように与圧する。プラグ564とハブ565との間に形成されたシールは、活性化学物質が集積段階の際にディスペンサから出るのを防止する。
気体噴射剤は多孔質媒体を通って移動し、集積チャンバ546の入口560に入る。集積チャンバ546に流れ込む気体噴射剤が常に供給されるため、集積チャンバ546内の圧力が高まり、このような圧力はダイヤフラム550の内側表面に抗するように作用する。集積チャンバ546に気体噴射剤が十分に充填されると圧力は所定の閾値に達し、単安定ダイヤフラム550は図26に示す通常の閉位置から図27に示す開位置に変形される。
これにより噴霧段階が開始され、ダイヤフラム550が軸方向下流に付勢され、プラグ564及び「K」状壁561も軸方向下流に付勢される。壁561が平行移動すると、可撓性部材543が半径方向外側に屈曲し、よってフランジ545が溝547から取り除かれる。壁561が平行移動し続けると、フランジ545は壁561の遠位端部上でカムとして作用して壁561から外れ、このとき壁561は半径方向内側にはね返って弛緩位置をとる。今や壁561と軸方向に心合わせされたフランジ545は、集積チャンバ546内の圧力が閾値未満のレベルまで減少しても、プラグ564及びカバー550が閉じるのを防止する。
噴霧段階の際、出口チャンネル589がプラグ564とハブ565との間に形成され、これにより、与圧された活性物質は矢印Jの方向に沿って流れ、ディスペンサ520から周囲に流出できる。また、壁561は部材543のわずかに軸方向下流に平行移動されるため、前の集積段階の際に集積チャンバ546に蓄積された気体噴射剤が矢印Kの方向に沿って漏れ、活性化学物質と混ざってディスペンサ520から出る。壁561と部材543との間の相互作用によって設けられるロック機構は、噴霧段階が一旦開始されるとディスペンサ520によってエアロゾル内容物が缶522から全て放出可能になることを確実にする。
図30を参照すると、他の実施の形態はエアロゾル缶622を含み、これは、一般的なドーム623によって上縁部が閉じられた円筒状の壁621を有する。缶の壁621の上縁部は、缶の出縁631を介してドーム623に結合されている。上方向に開いたカップ627がドーム623の中央に配置されていて、リム629によってドームに結合されている。
弁カップ627の中心には一般的な弁633が配置されている。弁633は上方向に延びる弁棒625を有し、缶の内容物はこの弁棒を介して放出できる。弁633は垂直に作動可能な弁として示されていて、弁棒625を下方向に直接移動させることによって弁を開くことができる。代わりに、弁棒を横方向、及びやや下方向に傾けることによって作動される側方傾動弁を用いてもよい。
垂直作動式の弁633と係合するように形成された弁アセンブリ620は大抵はポリプロピレン製であるが、他の好適な材料を使用できる。弁アセンブリ620は下部626を有し、これは、軸方向外端部において結合された内壁628及び周囲スカート630を含む。内壁628及びスカート630は弁カップリム629及び缶出縁631とそれぞれ係合する。具体的に、内壁628はリム629上にスナップ嵌めされるように形成された半径方向内側に延びるフランジ635を有し、スカート630は出縁631の内側表面と係合する。動作としては、ディスペンサ620を下方向に押して出縁618及びリム629上に押しつけ、これによりディスペンサ620をエアロゾル缶622に固定できる。
内壁628の半径方向内側表面は、内壁628内で回転可能なアセンブリ632を受けるようにねじ切りされている。アセンブリ632は環状壁638を含み、その外側表面は内壁628のねじ山と係合するようにねじ切りされている。アセンブリ632がアセンブリ626に対して時計回りに回転されると、アセンブリ632がエアロゾル缶622に対して矢印Aの方向に沿って軸方向に移動され、弁633が作動して(図31)分配サイクルを開始するように、ねじ山は所定のピッチを有する。その後、アセンブリ632を反時計回りに回転させることによってディスペンサ620の缶622との係合を外し、後で使用するために保管しておいてもよい。
前述のように、分配サイクルは集積段階及び噴霧段階を含む。集積段階の際、エアロゾル内容物が缶622からディスペンサに流れ込み、その中に圧力を生じる。ディスペンサ内の圧力が所定の閾値に達すると噴霧段階が開始され、(噴霧段階の際にディスペンサとの接続が外されない限り)ディスペンサ内に配置されたエアロゾル内容物が出口64を介して全て放出される。噴霧段階の際、更なるエアロゾル内容物が缶622から流れ、出口664から流出可能になる。
アセンブリ632は壁638の半径方向内側に配置された環状壁640を更に含み、これは、弁633と軸方向に心合わせされた軸方向に延びる円筒状の第1の通路部分642を画定する。アセンブリ626が最初にエアロゾル缶622に取り付けられる際、壁640の軸方向内側エッジは弁棒625に隣接して配置され、これと半径方向に心合わせされている。しかし、これは弁棒633を押し下げていない。
弁棒633はこの位置では未だ作動されていないため、弁アセンブリ632はエアロゾル缶622とは未だ係合しておらず、アセンブリは保管/出荷位置にある。しかし、弁アセンブリ632が回転されてディスペンサ620が移動されると、壁640は弁棒625を押し下げ、これによって弁アセンブリがエアロゾル缶622と係合し、エアロゾル内容物が缶から上部の弁アセンブリ内に流入可能となる。
アセンブリ632は環状壁647を更に含み、これは壁638の軸方向下流に延び、壁638に対してわずかに半径方向外側に配置されている。外側環状シール壁644が、壁647の軸方向の最も外側のエッジの軸方向上流及び半径方向外側に延びている。取付アセンブリ626と弁アセンブリ632との間にシールを提供するように、壁644の軸方向内側部分の外側表面はスカート630のフランジの内側表面と係合し、これに対して回転可能である。前述のように、取付アセンブリ626を回転させるように壁644も使用者によって容易に係合可能である。
壁640は、その軸方向の最も外側の端部において壁650に一体的に接続されていて、壁650はそこから半径方向外側に延び、ほぼ軸方向に延びる壁683で終端をなしている。壁683は軸方向下流に延びて軸方向に延びる壁651につながっていて、壁651は壁683から半径方向外側に移動されている。壁638はその軸方向の最も外側の端部において壁652に一体的に接続されていて、壁652は壁647から半径方向内側に延びている。壁652はその半径方向内側エッジにおいて軸方向下流に更に延び、壁651にシートを提供する。壁651はその軸方向外側エッジにおいてカバー649に一体的に接続されていて、カバー649は壁647までほぼ半径方向外側に延びている。具体的に、カバー649は、その半径方向外側エッジ付近に配置された軸方向内側に延びる切欠きを有し、この切欠きはカバーを定位置に固定するように壁647の内側表面と係合している。下記の説明からより明らかになるように、カバー649は環状であり、エアロゾル内容物の出口664として機能する中央に配置された開口部を画定する。
図32乃至図35に最も良くみられるように、弁アセンブリ632は環状ベースを有し、これは、壁640と壁651との間に半径方向に延びる環状壁650によって画定されている。壁650は、導管642と心合わせされ中央に配置された障壁641を含み、障壁641には少なくとも1つの開口637が貫通するように延び、これによって流体(例えば、液体/気体)が缶622からディスペンサ620に流入できる。
可撓性の単安定ダイヤフラム658が弁アセンブリ632内に配置されていて、以下により詳しく説明するように、噴霧段階を作動させるように第1の閉位置(図32)から第2の開位置(図36)に移動可能である。ダイヤフラム658は半径方向に延びる弓状の壁であり、その凹面は壁650に面している。ダイヤフラムは、その半径方向外側エッジにおいて、軸方向に延びる壁659に一体的に接続されていて、この壁659は隣接する壁651の半径方向内側に配置されている。壁659はその軸方向外端部においてカバー661に一体的に接続されている。
ダイヤフラム658は、半径方向内側にあり軸方向に延びる環状脚部構造体662を更に含み、その半径方向外側表面はカバー661の半径方向内側表面に当接する。脚部は、その軸方向外端部にディスペンサ620の出口664を有し、これはノズル660によって画定されている。脚部662は更に、その軸方向内端部付近でダイヤフラム658に一体的に接続されていて、環状リザーバ680が壁650、壁651、ダイヤフラム658及び脚部662によって画定されている。リザーバ680は、集積段階の際に缶622から化学物質を受け取る集積チャンバを提供する。
可撓性の爪666が、ダイヤフラム658の半径方向内側エッジの軸方向下流に延びている。カバー61は、その軸方向上流に延び、爪666に対してわずかに半径方向内側に延びる爪667を含む。以下により詳しく説明するが、爪666及び667は共に、噴霧段階の際に噛み合うようにあごがついている。
脚部662は、その軸方向内端部において、そこから上流に延びる環状フォーク/足639を更に含む。サイクルの集積部分の際、フォーク639の内側突起は障壁641に当接してシールを形成する一方、外側突起は内側突起から奥まった位置にあり、半径方向に凹凸のつけられた壁650の内側表面に当接する。従って、図33及び図34に示されるように、(開口637、フォーク639の外側突起、及び壁650によって画定される)チャンネル671が導管642から延び、これによって化学物質が集積段階の際に集積チャンバ680に流入できる。フォーク639の内側突起は障壁641の半径方向外側エッジに対して封止されるため、流体は集積段階の際に集積チャンバから流出できない。
図34に最も良く示されるように、壁650の半径方向内側表面はタイミング(時間調節)シールを提供するように凹凸がつけられていて、このシールにより、化学物質は導管642からゆっくりと漏れて集積チャンバ680内に入ることができる。よって、凹凸面は流れを調節する。缶が保管されている部屋の温度の上昇によって圧力が高まると、フォーク639は外側に撓み、よって凹凸面に対して更に密接する傾向にある。これによって凹凸面を介する通路の断面積が小さくなり、室温の上昇を補償するように流れが減少される。
同一の材料(例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンなど)を用いて、凹凸面を隣接壁の一部として成形できる。あるいは、この表面を壁に接着してもよいし、壁を滑らかにして集積チャンバ680への流量を更に増やせるようにしてもよい。また、凹凸面をクラトン(Kraton)などのエラストマー材料で形成してもよく、これは壁と共に成形されるか又は壁に二段成形される。
動作としては、消費者は、好ましくは壁644を回転させることにより、弁アセンブリ632を取付アセンブリ626に対して回転させる。これによって弁アセンブリ632が軸方向内側に移動され、壁640を弁棒625に対して付勢し、エアロゾル内容物が缶622から流出し、集積段階が開始する。エアロゾル内容物は導管642を通って開口637に入り、チャンネル671を通って集積チャンバに流れ込む。壁650の凹凸の密度及び形状や、障壁641を貫通して延びる開口の数により、エアロゾル内容物がチャンネル682を通って流入可能な量を調節できる。
集積段階の際、取入チャンネル682から集積チャンバ680に流れ込むエアロゾル内容物が常に供給されるため、集積チャンバ680内の圧力が高まり、このような圧力はダイヤフラム658の下面に抗するように作用する。集積チャンバ680にエアロゾル内容物が十分に充填されると圧力は所定の閾値に達し、単安定ダイヤフラム658は図32に示す通常の閉位置から図36に示す開位置に変形される。フォーク639の内側突起がもはや障壁641に当接しないため、噴霧段階が開始する。
ダイヤフラム658の変形は、ダイヤフラムの可撓性によって抵抗される(抑えられる)。内圧は集積チャンバ680内で上昇して遂には内圧が最大閾値を越え、このとき、ダイヤフラムが第2の形態に近づくと爪666及び667のあごのついた表面が噛み合う。これにより、ダイヤフラム658は、半径方向外側エッジと壁659との間に形成されたヒンジから軸方向外側に曲がることによって開くことができる。
脚部662はダイヤフラム658の半径方向内側エッジと共に移動し、ダイヤフラムが開くと、脚部662及びフォーク639は障壁641の下流に移動され、脚部662を貫通して延びる出口チャンネル684が集積チャンバ680とディスペンサ620の出口端部664との間に生じる。従って、噴霧段階の際、蓄えられていたエアロゾル内容物が集積チャンバ680から出口チャンネル684に沿って流れ、ディスペンサ620の出口端部664から周囲に出る。
また、フォーク39の内側突起と障壁41との間のシールは噴霧段階の開始時に取り除かれるため、エアロゾル内容物は缶622から流れて出口端部664から直接出ることができる。出力スプレーは、缶の中の化学物質と共に集積チャンバに蓄えられていた化学物質を含み、最終的には全ての化学物質が放出される。
噴霧段階の際、蓄えられていたエアロゾル内容物がディスペンサ20から出ると集積チャンバ内の圧力は直ちに減少する。しかし、爪666及び爪667が噛み合っているため、ディスペンサ620は噴霧段階のままになり、エアロゾル内容物を全て放出できる。
次に図37を参照すると、ディスペンサ720が本発明の他の実施の形態に従ってエアロゾル缶722に取り付けられている。ディスペンサ720は、カバー749に一体的に接続された側壁744を含む。側壁はねじ切りされた内側表面を有し、前述の態様で壁726に取り付けられている。弁アセンブリ754は、弁棒725から外方向に延びる環状保持壁740を含む。分割壁745が、導管750及び戻り経路を画定するように保持壁740内に軸方向に延びている。集積されたエアロゾル内容物は、噴霧段階の際に缶から直接移動するエアロゾル内容物と合流してディスペンサを出、単一の出力スプレーが放出される。
保持壁740は下方向に延びるフランジ780を有し、フランジ780は、ダイヤフラム758の下面と係合するフランジ769を有するシール768を壁745の遠位端部と共同で支持し、エアロゾル内容物が集積段階の際に集積チャンバ756から逃げるのを防止する。
使用者が缶722に対して制御アセンブリ732を回転させると集積段階が開始し、保持壁740の軸方向内端部が弁棒725を押し下げ、缶722からディスペンサ720へのエアロゾル内容物の流入が開始する。プラグ770がエアロゾル内容物の出口への流入を防止するため、内容物は代わりに調節多孔質媒体772を通って移動し、集積チャンバ756に入る。ダイヤフラム758の下面に抗するように増大する圧力が所定の閾値に達すると、ダイヤフラムは図40に示すように上方向に撓む。
ダイヤフラム758が撓むにつれて、(ダイヤフラムの半径方向内側エッジを支持する)壁760も上方向に平行移動される。この平行移動によってプラグ770と出口764との間の干渉が取り除かれ、これによりエアロゾル内容物が缶722から出口チャンネル764に流入し、ディスペンサ720から出ることができる。また、壁764の平行移動によってダイヤフラム758がフランジ769から取り除かれ、これにより、集積されたエアロゾル内容物がチャンネル778を介して移動し、出口764を介してディスペンサ120から出ることができる。
壁760はその軸方向外端部付近で斜角がつけられていて、カバー749の半径方向内側表面の斜角のつけられたエッジと半径方向に心合わせされている。従って、ディスペンサ720が集積段階から噴霧段階に移行する際に壁760が軸方向下流に平行移動すると、カバーははね返るまで壁760の斜角エッジ上でカムとして作用し、これにより、斜角の半径方向に延びるエッジが噛み合い、噴霧段階の開始後は壁760の軸方向上流への平行移動を防止する。従って、集積チャンバ56内の圧力が減少して閾値を下回っても、ダイヤフラム158はカバー749及び壁760の斜角エッジ間の噛み合いによって開いたままになる。
図41を参照すると、他の実施の形態に従ったエアロゾル缶822は円筒状の壁821を含み、その上縁部は一般的なドーム823によって閉じられている。缶の壁821の上縁部は、缶の出縁831を介してドーム823に結合されている。上方向に開いたカップ827がドーム823の中央に配置されていて、リム829によりドームに結合されている。
弁カップ827の中心には一般的な弁833が配置されている。弁833は上方向に延びる弁棒825を有し、缶の内容物はこの弁棒を介して放出できる。弁833は垂直に作動可能な弁として示されていて、弁棒825を下方向に直接移動させることにより弁を開くことができる。代わりに、弁棒を横方向、及びやや下方向に傾けることによって作動される側方傾動弁を用いてもよい。
概して820で示されるディスペンサは、垂直作動式の弁833と係合するように形成されている。ディスペンサ820は大抵はポリプロピレン製であるが、他の好適な材料を使用できる。
ディスペンサ820は制御アセンブリ832を含み、制御アセンブリ832は、カバー849からほぼ軸方向上流に延び、ねじ切りされた半径方向内側表面で終端をなす側壁844を有する。この説明の全体を通して、「軸方向外側、軸方向下流、軸方向内側、軸方向上流」といった用語は容器の長手軸を基準にして用いられることを理解されたい。「半径方向」という用語は、その軸から外側又は内側に向かった方向を指す。制御アセンブリ832は、軸方向に延びる一対の壁を有する内側取付構造体828を更に含み、これらの壁はリム829及び出縁831の半径方向外側表面と係合して構造体828を定位置に固定する。構造体828の半径方向外側の壁826の外側表面は、側壁844のねじ山と係合するねじ山を有する。
図42に示すように、アセンブリ832が取付構造体828に対して時計回りに回転されると、アセンブリ832がエアロゾル缶822に対して軸方向下側に移動されるようにねじ山は所定のピッチを有する。従って、動作としては、使用者は壁844を回転させ、ディスペンサ820を壁826に沿って下方向に押し込む。ディスペンサ820を「オン」や「オフ」にするように制御アセンブリ832を更に回転させてもよい。
取付構造体828は、壁826の遠位端部から半径方向外側に延びるバー830を更に含む。バー830は穿孔タブ(図示せず)を介して壁826に結合されていて、穿孔タブは、ディスペンサ820が(小売店の棚などで)いたずらされた可能性があることを示すために、ディスペンサが缶822に取り付けられると破断され、タブ830が軸方向下方に湾曲される。
弁833から下流に延びる軸方向要素841と、カバー849の半径方向外端部付近で外方向に延びる半径方向要素843とを有する環状の保持壁840がある。壁840は、中央に配置されて軸方向に延びる空隙852を画定する。
ディスペンサが最初にエアロゾル缶822に取り付けられる際、壁840の底部エッジが弁棒825に隣接して配置され、これと半径方向に心合わせされている。しかし、これは弁棒825を押し下げていない。
弁833がまだ作動されていない際、弁アセンブリ832はエアロゾル缶822とは未だ係合しておらず、アセンブリは保管/出荷位置にある。しかし、弁アセンブリ832が回転されてディスペンサ820が下方向に移動されると(図42を参照)、弁棒825が押し下げられ、これによってエアロゾル内容物が缶822からディスペンサ820に流入可能となる。
空隙852は、弁棒825に当接する弁アクチュエータ842を底部に収容している。弁アクチュエータ842は中央に配置された第1の入口チャンネル846を画定し、これは弁棒825から軸方向上側に延び、弁棒825と心合わせされている。アクチュエータ842は第2の入口チャンネル848を更に画定し、これは弁棒825から集積導管850まで半径方向外側に延びている。第2の入口チャンネル848は、集積段階の際にエアロゾル内容物の出口を提供する。
弁棒825は、エアロゾル内容物をディスペンサ内に放出するための2つの開口(図示せず)を含む。一方の開口は弁833から第1の入口チャンネル846へ内容物を軸方向外側に送る。第2の開口は半径方向外側に延び、第2の入口チャンネル848と心合わせされている。
集積チャンバ856は可撓性の単安定ダイヤフラム858により部分的に画定され、ダイヤフラム858はディスペンサ820を作動させるように第1の閉位置(図43)から第2の開位置(図44)に移動可能である。ダイヤフラム858の半径方向外端部は固定された壁843に接続されている。ダイヤフラム858の半径方向内端部は、軸方向に延び、軸方向に移動可能な環状壁860に接続されている。壁860は、缶に連結された経路864を画定している。一対のOリング868が、壁860の外側表面と壁840の内側表面との間に配置されている。壁860の軸方向内端部は、チャンネル846を遮るように動作可能なプラグ870を画定している。
動作としては、消費者は、好ましくは壁844を回転させることにより、制御アセンブリ832を缶822に対して回転させる。これによって弁アセンブリ854が軸方向下側に移動され、壁842が弁棒825に対して付勢される。これによってエアロゾル内容物が缶822から流出し始める。図43から明らかになるように、エアロゾル内容物は弁棒825から軸方向及び半径方向の双方に流れ出す傾向にある。しかし、プラグがこの時点でチャンネル846を遮っているため、エアロゾル内容物は全て最初にチャンネル848を通って半径方向に送られ、集積導管850に入れられる。
導管850の入口は多孔質ガスケット872によって占められ、これは、エアロゾル内容物が導管を通って流入可能な量を調節する。エアロゾル内容物が常に供給されるために圧力が高まり、このような圧力はダイヤフラム858の下面に抗するように作用する。
集積チャンバ856にエアロゾル内容物が十分に充填されると圧力は所定の閾値に達し、単安定ダイヤフラム858は図43に示す通常の位置から図44に示す位置に変形される。これによって噴霧段階が開始される。
ダイヤフラム858が上方向に撓むにつれて壁860も上方向に平行移動され、チャンネル846からプラグ870が取り除かれる。従って、エアロゾル内容物は弁棒825から上方向に流れ、プラグ870の周りをまわって経路864に流入できる。エアロゾル内容物は、経路864の遠位端部においてディスペンサ820から出る。
Oリング68は、エアロゾル内容物が噴霧段階の際に集積チャンバ856からチャンネル864に流れ込むのを防止する。よって、集積チャンバ856内の圧力が閾値未満のレベルまで減少しないため、ディスペンサは噴霧形態のままになり、活性化学物質を缶822から全て放出する。
集積チャンバ856内の圧力が最小閾値を越えるとディスペンサを噴霧段階の状態に機械的にロックするように、ディスペンサ820は前述のあらゆる好適なロック機構を含んでもよいことを理解されたい。
以上、本発明の好適な実施の形態を説明した。しかし、本発明の趣意及び要旨を逸脱しない範囲で多くの変更を行えることを当業者は思い浮かぶであろう。本発明の範囲内に入りうる種々の実施の形態を公開するために、下記の請求項を設ける。
本発明は、電力を使用したり手動による作動を繰り返し又は連続的に行ったりせずに、エアロゾル缶の内容物を一度の噴出で分配する自動ディスペンサアセンブリを提供する。
Claims (11)
- エアロゾル容器からの化学物質の分配に好適であり、前記容器から活性化学物質を自動的に放出可能なタイプの弁アセンブリであって、
エアロゾル容器に取り付け可能なハウジングと、
前記ハウジングに関連し、シールに連結されていて、第1の形態に向かって付勢される移動可能なダイヤフラムと、
前記ハウジング内にあり、前記容器から化学物質を受け取り、前記ダイヤフラムに対する可変圧力を提供する集積チャンバと、
前記エアロゾル容器を前記弁アセンブリの出口に連結する通路と、
を含み、
前記ダイヤフラムが前記第1の形態にある際、前記シールは、前記弁アセンブリから通路を介する前記活性化学物質の流出を抑制し、
前記集積チャンバ内の圧力が規定の閾値を越えると、前記ダイヤフラムは第2の形態に移動でき、活性化学物質の前記弁アセンブリからの噴霧が可能になり、
前記ダイヤフラムが前記第1の形態から前記第2の形態に移動すると、前記ダイヤフラムは、前記容器内の前記活性化学物質の少なくとも大部分が放出されるまで自動的に前記第1の形態をとらない、
弁アセンブリ。 - 前記通路を通る流体の流量を調節するように多孔質材料が前記通路内に配置される、請求項1に記載の弁アセンブリ。
- 前記ダイヤフラムに連結されていて、前記ダイヤフラムが前記第2の形態にある際に係合して前記シールが前記通路を遮る位置に戻るのを防止するラッチを更に含む、請求項1に記載の弁アセンブリ。
- 前記シールが軸方向に移動可能である、請求項1に記載の弁アセンブリ。
- 前記ダイヤフラムが前記第2の形態にある際は前記集積チャンバ内の圧力の減少が阻止される、請求項1に記載の弁アセンブリ。
- 前記容器を前記集積チャンバに連結する第2の通路を更に含む、請求項1に記載の弁アセンブリ。
- 前記第2の通路が、前記容器から前記集積チャンバに気体噴射剤を送る、請求項6に記載の弁アセンブリ。
- 気体噴射剤が前記容器から出て前記第2の通路に流入できるように回転する前記ハウジングのアクチュエータ部分を更に含む、請求項6に記載の弁アセンブリ。
- 前記活性化学物質が、忌避剤、殺虫剤、芳香剤、殺菌剤、及び消臭剤からなる群から選択される、請求項1に記載の弁アセンブリ。
- 前記ダイヤフラムが前記第2の形態にある際に、化学物質が前記ディスペンサの前記集積チャンバから出るのを防止する第2のシールを更に含む、請求項1に記載の弁アセンブリ。
- 活性化学物質をエアロゾル容器から周囲に自動的に送る方法であって、
(a)エアロゾル容器からの化学物質の分配に好適であり、前記容器から活性化学物質を自動的に放出可能なタイプの弁アセンブリを提供するステップであって、
(i)エアロゾル容器に取り付け可能なハウジングと、
(ii)前記ハウジングに関連し、シールに連結されていて、第1の形態に向かって
付勢される移動可能なダイヤフラムと、
(iii)前記ハウジング内にあり、前記容器から化学物質を受け取り、前記ダイヤ
フラムに対する可変圧力を提供する集積チャンバと、
(iv)前記エアロゾル容器を前記弁アセンブリの出口に連結する通路であって、前
記ダイヤフラムが前記第1の形態にある際、前記シールは、前記弁アセンブリから前記
通路を介する前記活性化学物質の流出を抑制し、前記集積チャンバ内の圧力が規定の閾
値を越えると、前記ダイヤフラムは第2の形態に移動でき、活性化学物質の前記弁アセ
ンブリからの噴霧が可能になる、該通路と、を含み、
(v)前記ダイヤフラムが前記第1の形態から前記第2の形態に移動すると、前記ダ
イヤフラムは、前記容器内の前記活性化学物質の少なくとも大部分が放出されるまで自
動的に前記第1の形態をとらない、前記弁アセンブリを提供する該ステップと、
(b)前記弁アセンブリをこのようなエアロゾル容器に取り付けるステップと、
(c)前記弁アセンブリを作動させるステップと、
を含む、前記方法。
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