JP2023513514A - 計量チャンバを有する計量バルブ - Google Patents

Abstract

流体製品を吐出するための計量バルブであって、計量チャンバ（２０）を含むバルブ本体（１０）と、バルブ部材（３０）と、を備え、前記計量チャンバ（２０）は、チャンバインサート（４０）と、２つの環状シールであるバルブシール（２１）およびチャンバシール（２２）とによって画定され、前記チャンバインサート（４０）は、円筒壁（４９）と、前記バルブシール（２１）と協働する上縁部（４１）と、前記チャンバシール（２２）と協働する下縁部（４３）とを含み、前記バルブ部材（３０）は、前記バルブ本体（１０）の内部で静止位置と吐出位置との間を軸方向に摺動して、前記計量チャンバ（２０）の流体製品を選択的に吐出し、前記バルブ本体（１０）および前記バルブ部材（３０）それぞれと協働するバネ（８）により、前記バルブ部材（３０）が前記静止位置に向けて付勢され、前記チャンバインサート（４０）の前記上縁部（４１）は、半径方向内側に形成された環状の切り欠き部（４５）を有し、前記バルブシール（２１）と接触する前記上縁部（４１）の幅の大きさが、前記円筒壁（４９）の幅の大きさに関係なく、常に同じである。【選択図】図１

Description

本発明は、流体製品吐出装置に用いられる計量バルブに関する。

作動のたびに特定の用量の流体製品を吐出する、いわゆる計量バルブは、従来から知られている。流体製品とこれを吐出するための推進剤とが入れられた容器の上に、計量バルブが組み立てられるのが一般的である。

計量バルブは、主に２種類のものが知られている。いわゆる保持型バルブでは、バルブ部材が静止位置にあるときには計量チャンバを部分的に塞いでいる。具体的には、バルブ部材の外側が計量チャンバのチャンバシールに密閉されているので、静止位置では、計量チャンバはバルブ部材の内部流路を介してのみ容器に連通されている。いわゆるプライムレスバルブ（non-priming valve）では、静止時に容器上で開かれている計量チャンバが備えられ、ユーザーがその装置を使用時に逆さまの反転位置に戻す作動時にその計量チャンバに流体製品が充填される。

吐出される製品および／または患者に応じて、各作動時に吐出される用量は、例えば２５μｌから７５μｌまで変化し得る。これの解決策として、計量チャンバ内に、その目的の容量にしたがって幅を大きくまたは小さくしたインサートを用いることがある。このインサートを用いる方法は、特にシールの変形と膨潤の観点から、インサート上にあるバルブシールの挙動を変えてしまうという欠点を有する。

さらに、約１５年前、環境上の理由から、以前に使用されていた一般的にフロン（ＣＦＣ）系の推進剤は、他の推進剤、主に推進剤ＨＦＡ－１３４ａおよび／またはＨＦＡ－２２７に取り代えられている。推進剤のこの変更は、シール部分のシール性、特にその膨張、または動作性に関係なく、シールがこれらの新しい推進剤と接触したときに、各シールに異なる制約を引き起こすことが判明した。

このため、エアロゾルバルブで通常、ＣＦＣガスと組み合わせて使用されるシールの材料は、新しい推進剤ＨＦＡ－１３４ａおよび/またはＨＦＡ－２２７に単純に適用することができなかった。このように移行には、特に新しいシール材料の開発とともに何年も要してきた。

今日、ガスＨＦＡ－１３４ａおよび／またはＨＦＡ－２２７も環境に有害であることが証明されており、ＨＦＡ－１５２ａまたはＨＦＯ１２３４ｚｅなどの環境に害の少ないガスに置き換える必要が生じている。

しかし、この置き換えによって、現在、計量バルブに使用されているシール材料の挙動が変化し、特にシールの膨張が増加することが生じている。これは、計量バルブの確実な作動に問題をもたらす可能性があり、計量バルブのこう着が生じ、より大きな作動力を必要とすることになりかねない。この解決策としては、新しい推進剤に特に適合した新しいシール材料を開発することであるが、ＣＦＣガスを置き換えた過去の経験からすると、これには数年かかる可能性がある。

本発明は、新しいシール材料ではなく、シール材料を変えずに同じに維持することを目指し、従って、計量バルブの製造および組み立てラインでの変更を可能な限り制限しながら、シールの膨張を補償することを可能にする計量バルブの構造変更を提案する。

特許文献１～３には、従来の装置が記載されている。

国際公開第２０１４／０９６６５７号 仏国特許出願公開第３０４２７８５号明細書 仏国特許出願公開第２８６０５０２号明細書

本発明の目的は、上述の欠点を持たない計量バルブを提供することである。

すなわち本発明の目的は、計量チャンバの容積に関係なく、バルブシールの挙動が変更されることのない計量バルブを提供することである。

本発明の別の目的は、ＨＦＡ－１５２ａまたはＨＦＯ１２３４ｚｅなどの害の少ないガスで、シール材料を変更せずに確実な動作を保証する計量バルブを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、製造および組み立てが容易かつ安価であり、動作の信頼性が高い計量バルブを提供することである。

本発明に係る計量バルブは、流体製品を吐出するための計量バルブであって、計量チャンバを含むバルブ本体と、バルブ部材と、を備え、前記計量チャンバは、チャンバインサートと、２つの環状シールであるバルブシールおよびチャンバシールとによって画定され、前記チャンバインサートは、円筒壁と、前記バルブシールと協働する上縁部と、前記チャンバシールと協働する下縁部とを含み、前記バルブ部材は、前記バルブ本体の内部で静止位置と吐出位置との間を軸方向に摺動して、前記計量チャンバの流体製品を選択的に吐出し、前記バルブ本体および前記バルブ部材それぞれと協働するバネにより、前記バルブ部材が前記静止位置に向けて付勢され、前記チャンバインサートの前記上縁部は、半径方向内側に形成された環状の切り欠き部を有し、前記バルブシールと接触する前記上縁部の幅の大きさが、前記円筒壁の幅の大きさに関係なく、常に同じであることを特徴とする。

有利には、前記環状の切り欠き部は、断面が直角である。

有利には、前記チャンバインサートの前記下縁部は、前記チャンバシールとの接触面を増加させるフランジによって半径方向内側に延出されており、前記円筒壁の幅の大きさに関係なく、前記チャンバシールとの前記接触面の大きさが常に同じである。

有利には、前記計量チャンバは、前記円筒壁の半径方向の幅の大きさによって規定される可変容積、具体的には２５μｌから７５μｌまでの間の容積を有する。

有利には、前記計量チャンバは、５０μｌの容積を有する。

有利には、前記計量チャンバは、２８μｌの容積を有する。

有利には、前記環状の切り欠き部の軸方向寸法は、前記円筒壁の軸方向寸法の１５％未満、有利には１０％未満である。

有利には、前記環状の切り欠き部の軸方向寸法は、前記バルブ部材の静止位置において、前記バルブシールの下に位置する前記バルブ部材の半径方向肩部の軸方向寸法よりも小さい。

本発明は、流体製品を吐出するための装置であって、上記の計量バルブを含み、前記計量バルブは、流体製品と推進剤を収容する容器上に取り付けられることを特徴とする。

有利には、前記推進剤がＨＦＡ－１５２ａおよび／またはＨＦＯ１２３４ｚｅを含む。

本発明の特徴、利点および他の事項は、非限定的な例として以下に示す詳細な説明および添付の図面を参照することにより、さらに明らかになる。
保管のために起立した姿勢における、実施形態１に係る計量バルブの概略断面図であり、静止位置にある状態を示す。 図１に類似する図であって、実施形態２に係る計量バルブの概略断面図であり、作動位置にある状態を示す。 図１に示す計量バルブの計量チャンバを詳細に示す垂直断面図である。 図２に示す計量バルブの計量チャンバを詳細に示す垂直断面図である。 図３に示す計量チャンバを詳細に示す一部切り欠き斜視図である。 図４に示す計量チャンバを詳細に示す一部切り欠き斜視図である。

以下の説明では、用語「上」、「下」、「下側」、「上側」および「縦」は、図１に示す装置が起立した姿勢をとるときの位置を表す。また、「軸方向」および「半径方向」は、図１に示す計量バルブの長手方向の縦中心軸に対する方向を表す。

図１は、計量バルブが保管のための起立した姿勢、つまり計量バルブが容器の上に配置されている位置にある様子を示す。図２は、作動位置にある計量バルブを示している。なお、このような計量バルブの通常の使用姿勢では、計量バルブが容器の下になる逆さまの反転位置になるが、図２では、図１に示す静止位置との比較を簡単にするために、作動位置にある計量バルブを図１と同じ起立した姿勢で示していることに留意する必要がある。

図１に示される計量バルブは、縦中心軸に沿って延在するバルブ本体１０を備え、バルブ本体１０は、計量チャンバ２０を含む。この計量チャンバ２０は、周知の方法で２つの環状シールであるバルブシール２１とチャンバシール２２の間に画定される。計量チャンバ２０は、各作動の前または後に、容器からの流体製品の用量で満たされる。

バルブ本体１０の内部で、バルブ部材３０は、図１に示される静止位置と、バルブ部材３０がバルブ本体１０に押し込まれた図２に示される吐出位置との間を摺動する。

この計量バルブは、流体製品と推進剤とを収容する容器上に組み立てられるものである。この組み立ては、好ましくは固定具５により、有利には固定具５と容器間にネックシール６を挿入して行われる。なお、固定具５には、クリンプ、ネジ留めまたはスナップ留めが可能なキャップを用いることができる。

場合によって、バルブ本体１０の周囲にリング４を装着することができる。このリング４に装着により、特に、反転位置でのデッドボリュームが減少したり、流体製品とネックシール６との接触が制限されたりする。このリング４は任意の形状とすることができ、図１に示す例に限定されない。

容器には、流体製品が推進剤とともに入れられていることが一般的である。具体的には、１以上の有効成分を懸濁液および／または溶液に含めた製剤が添加剤のような液化推進剤とともに入れられている。推進剤は、ＨＦＡ－１５２ａからなることが好ましい。変形例として、ＨＦＯ１２３４ｚｅなどの他の非有害ガスを使用することができる。

バルブ本体１０は、円筒形部分１５を備える。円筒形部分１５の内部には、バネ８が配置されており、つば３２０が静止位置と吐出位置との間を摺動する。この円筒形部分１５は、図１に示す位置ではバルブ本体の下部にあたる。この円筒形部分１５の側面には、バルブ本体１０の軸方向長さの一部に亘って縦中心軸に沿って延在する、溝穴のような長尺状の開口部１１が１以上ある。開口部１１が設けられているので、上下逆さまの反転位置（計量バルブが容器の下方に来る使用時の位置）において作動が終了する度に、バルブ部材３０が吐出位置から静止位置に戻るときに計量チャンバ２０を充填できる。

バルブ部材３０は、バルブ本体１０内に配置されているバネ８により静止位置に向けて付勢される。バネ８は、一方端がバルブ本体１０と協働し、他方端がバルブ部材３０と、好ましくはバルブ部材３０の半径方向に延在するつば３２０と協働する。バルブ本体１０の内部には、計量チャンバ２０が画定されている。計量バルブが作動すると、バルブ部材３０が計量チャンバ２０の内部を摺動して、流体製品が吐出される。

従来通り、バルブ部材３０は、上側部分３１（上部弁とも呼ばれる）と下側部分３２（下部弁とも呼ばれる）の２つの部分から構成できる。

上側部分３１は、軸方向吐出口３０１と径方向流入路３０２とを有する中心軸管３５を含む。径方向流入路３０２は、バルブ部材３０が吐出位置にあるときには、計量チャンバ２０の内部に位置する。上側部分３１はまた、図１に示される静止位置において、既知の方法でバルブシール２１をその下から支える半径方向肩部を備える。

この実施形態では、下側部分３２が上側部分３１の内部に組み付けられている。

バルブ部材３０の、具体的には下側部分３２には、内部流路３３が設けられており、内部流路３３によって計量チャンバ２０を容器に連通させることができる。これにより、計量バルブの作動が終了する度に、バルブ部材３０がバネ８の作用で静止位置に戻るときに計量チャンバ２０が充填される。計量チャンバ２０の充填は、装置が未だ上下逆さまの使用時の反転位置、つまり計量バルブが容器の下に位置している間に行われる。

図１の例では、バルブ部材３０が静止位置にあるとき、バルブ部材３０の下側部分３２とチャンバシール２２との協働により、計量チャンバ２０は、バルブ部材３０の外側では、容器１から実質的に隔離されている。この静止位置では、計量チャンバ２０は、内部流路３３のみを介して容器１に連通した状態を保つ。図１と図２に示す計量バルブは保持型バルブである。しかしながら、本発明は、他のタイプのバルブ、具体的にはプライムレス型（non-priming type）のバルブにも適用可能である。

有利には、本体１０は、その軸方向下縁部に、上向きに突出する軸方向プロファイル１６を備え、バルブ部材３０の下縁部と協働することによって、計量バルブの作動位置を規定する。この軸方向プロファイル１６を設けることにより、バネ８の圧縮とは無関係に、作動の度に正確かつ同一の作動位置になることが保証される。また、バネ８の負担を減らすことができ、寿命を延ばすことができる。

軸方向プロファイル１６は、有利には、図１に示すように円筒形部分１５に対して半径方向内側にオフセットされたスリーブ形状に形成することができる。このスリーブ形状の形成は、スリーブ形状の軸方向プロファイル１６と円筒形部分１５との間にバネ８を受け入れるための空間を形成することを可能にし、バネ８を繰り返し伸縮が可能な位置に保持しつつその伸縮するバネ８をガイドすることを可能にする。これにより、バルブ部材３０が傾斜するリスクが制限される。図１に示されているこの軸方向プロファイル１６は、計量バルブの動作にとって必須ではなく、計量チャンバの構造とは独立して実施できることに留意されたい。

計量チャンバ２０の容積は、実質的に円筒形状のチャンバインサート４０によって規定される。チャンバインサート４０は、計量チャンバ２０の所望の容積の大きさにしたがって、半径方向の厚みを大きくまたは小さくした円筒壁４９を含む。このため、計量チャンバ２０の容積は、主にこの円筒壁４９によって規定されることになる。この容積は、有利には、２５μｌ～７５μｌの間で変動し得る。したがって、円筒壁４９の半径方向の幅は、容積が５０μｌである計量チャンバ２０を示す図３と図５の例の方が、容積が２８μｌである計量チャンバ２０を示す図４と図６の例よりも小さくなっている。

バルブシール２１は、チャンバインサート４０の上縁部４１上に載置され、チャンバシール２２は、チャンバインサート４０の下縁部４３と接触している。上縁部４１は、有利には、バルブシール２１の中に突き刺さる突出プロファイル４２を備え、下縁部４３は、有利には、チャンバシール２２の中に突き刺さる突出プロファイル４４を備える。有利には、下縁部４３は、フランジ４６によって半径方向内側に延出されており、フランジ４６は、チャンバシール２２との接触面を増加させる。

本発明によれば、チャンバインサート４０の上縁部４１は、その上縁部４１の半径方向内側に形成された環状の切り欠き部４５を備える。切り欠き部４５は、好ましくは断面が直角である。この切り欠き部４５により、バルブシール２１と接触する上縁部４１の幅の大きさは、円筒壁４９の幅の大きさに関係なく、常に同じ大きさになる。円筒壁４９の幅の大きさにかかわらず上縁部４１が常に同じ大きさの幅を有することにより、チャンバインサート４０に接するバルブシール２１の位置が、円筒壁４９の幅の大きさ、したがって計量チャンバ２０の容積に関係なく、常に同一になる。円筒壁４９の幅の大きさに応じて切り欠き部４５の幅が大きくなったり小さくなったりする。これにより、計量チャンバ２０の容積に関係なく、バルブシール２１の挙動が常に同じになる。

各図から分かるように、環状の切り欠き部４５の軸方向寸法は小さい。このように環状の切り欠き部４５は、計量チャンバ内で軸方向に大きく延在することなく、上縁部４１にのみ形成されている。したがって、この環状の切り欠き部４５は、円筒壁４９の半径方向寸法によって規定される計量チャンバ２０の容積にほとんど影響を及ぼさない。

特に、環状の切り欠き部４５の軸方向寸法は、円筒壁４９の軸方向寸法の１５％未満、有利には１０％未満である。同様に、環状の切り欠き部４５の軸方向寸法は、図１、図３および図４に示されるように、バルブ部材３０の上側部分３１の半径方向肩部の軸方向寸法よりも小さい。

さらに、切り欠き部４５の存在は、バルブシール２１の変形、特に従来のガスＨＦＡ－１３４ａおよび／またはＨＦＡ－２２７と比較してガスＨＦＡ－１５２ａまたはＨＦＯ１２３４ｚｅと接触する際のより大きな膨張を吸収し補償することを可能にする。

有利には、フランジ４６を有する変形例では、円筒壁４９の幅の大きさに関係なく、下縁部４３とフランジ４６とが一緒になって、常にチャンバシール２２との同一の大きさの接触面を形成する。したがって、円筒壁４９の幅の大きさ、つまり計量チャンバ２０の容積に関係なく、チャンバインサート４０に接するチャンバシール２２の位置が常に同一になる。これにより、計量チャンバ２０の容積に関係なく、チャンバシール２２の挙動が常に同じになる。

本発明について、上記の２つの実施形態に基づいて説明してきたが、その示された例によって限定されないことが理解される。それどころか、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者によって任意の有用な変形を適用可能である。

Claims (10)

1. 流体製品を吐出するための計量バルブであって、
   計量チャンバ（２０）を含むバルブ本体（１０）と、
   バルブ部材（３０）と、
   を備え、
   前記計量チャンバ（２０）は、チャンバインサート（４０）と、２つの環状シールであるバルブシール（２１）およびチャンバシール（２２）とによって画定され、
   前記チャンバインサート（４０）は、円筒壁（４９）と、前記バルブシール（２１）と協働する上縁部（４１）と、前記チャンバシール（２２）と協働する下縁部（４３）とを含み、
   前記バルブ部材（３０）は、前記バルブ本体（１０）の内部で静止位置と吐出位置との間を軸方向に摺動して、前記計量チャンバ（２０）の流体製品を選択的に吐出し、
   前記バルブ本体（１０）および前記バルブ部材（３０）それぞれと協働するバネ（８）により、前記バルブ部材（３０）が前記静止位置に向けて付勢され、
   前記チャンバインサート（４０）の前記上縁部（４１）は、半径方向内側に形成された環状の切り欠き部（４５）を有し、前記バルブシール（２１）と接触する前記上縁部（４１）の幅の大きさが、前記円筒壁（４９）の幅の大きさに関係なく、常に同じである
   ことを特徴とする計量バルブ。
2. 前記環状の切り欠き部（４５）は、断面が直角であることを特徴とする請求項１に記載の計量バルブ。
3. 前記チャンバインサート（４０）の前記下縁部（４３）は、前記チャンバシール（２２）との接触面を増加させるフランジ（４６）によって半径方向内側に延出されており、
   前記円筒壁（４９）の幅の大きさに関係なく、前記チャンバシール（２２）との前記接触面の大きさが常に同じである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の計量バルブ。
4. 前記計量チャンバ（２０）は、前記円筒壁（４９）の半径方向の幅の大きさによって規定される可変容積、具体的には２５μｌから７５μｌまでの間の容積を有する
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の計量バルブ。
5. 前記計量チャンバは、５０μｌの容積を有する
   ことを特徴とする請求項４に記載の計量バルブ。
6. 前記計量チャンバは、２８μｌの容積を有する
   ことを特徴とする請求項４に記載の計量バルブ。
7. 前記環状の切り欠き部（４５）の軸方向寸法は、前記円筒壁（４９）の軸方向寸法の１５％未満、有利には１０％未満である
   ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の計量バルブ。
8. 前記環状の切り欠き部（４５）の軸方向寸法は、前記バルブ部材（３０）の静止位置において、前記バルブシール（２１）の下に位置する前記バルブ部材（３０）の半径方向肩部の軸方向寸法よりも小さい
   ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の計量バルブ。
9. 流体製品を吐出するための装置であって、
   請求項１～８のいずれか１項に記載の計量バルブを含み、
   前記計量バルブは、流体製品と推進剤を収容する容器上に取り付けられる
   ことを特徴とする装置。
10. 前記推進剤がＨＦＡ－１５２ａおよび／またはＨＦＯ１２３４ｚｅを含む
    ことを特徴とする請求項９に記載の装置。

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