JP2634258B2 - 加圧分配容器から液状物を分配するための計量分配装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は精確に計量した液状物量を分配する必要のあ
る加圧分配容器から液状物を分配するための計量分配装
置に関する。

〔従来の技術〕

加圧分配容器は広範囲の液状物を計量分配するために
使用されており、過去、計量分配装置から液状物を噴射
するために通常の使用温度で高い蒸気圧を有する炭化水
素またはフルオロカーボンのような液化噴射剤が液状物
と混合して使用されるのが典型的である。しかし、この
ような液化噴射剤の使用は環境および安全障害の原因と
なることが知られている。計量ポンプのごとき他の計量
分配装置は、噴射剤の使用を避けるために採用された
が、長い分配ストロークと比較的大きい作動力をもつア
クチュエータを下降させることをユーザーに強いる傾向
があるので多くの固有の欠点を有する。計量ポンプにお
ける計量の精度は、バルブアクチュエータが一般的に小
さい作動力と短かいストロークである計量バルブを加圧
計量分配容器に使用する場合よりも低い。医薬計量分配
のごとき特定用途には精確な計量投与が非常に重要であ
る。

従って、最近では、計量バルブを加圧分配容器に使用
し、かつ通常の使用温度および圧力でガス上の圧縮ガス
噴射剤を使用する試みがなされている。かかる圧縮ガス
噴射剤は窒素を含む。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記従来技術の欠点を解決することを課題と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は凹凸変形自在の弾性スリーブを具備した計量
バルブを含む加圧分配容器から液状物を分配するための
計量分配装置に関し、上記弾性スリーブは上記計量バル
ブのバルブ本体の外面部上に重合してその間に変形自在
の計量室を画定すると共に軸方向へ摺動自在の弁棒によ
る上記計量バルブの作動により変形して上記外面部と実
質的に合致接触して上記計量室から移動する液状物量に
等しい所定量の液体を分配できるものであり、上記バル
ブ本体は上記弁棒との間に内部室を画定すると共に上記
内部室と上記計量室との間を連絡する通路手段を画定す
る。上記弁棒は上記内部室へ同軸で延在している。上記
計量分配装置は上記内部室の外端部において上記弁棒と
上記バルブ本体との間で作動して上記バルブの開放状態
において液体を分配する出口バルブ手段、上記内部室の
内端部において上記バルブ本体と上記弁棒との間で作動
して上記バルブの閉鎖状態において液体の流入を可能に
する入口バルブ手段、および上記容器が上記バルブの作
動によって所定配向で保持されたときに液状物を収容す
る上記容器の部と上記入口バルブ手段との間を使用時に
連通させる連通手段を有する。

かかる計量分配装置において、上記入口バルブ手段は
伸長した上記弁棒の内端部と共働する上記弾性スリーブ
の環状シール部から成り、上記連通手段は上記バルブ本
体が嵌め込まれたカップを含み、かつ上記弾性スリーブ
は上記カップの口と上記バルブの外端部との間で作用し
て上記入口バルブ手段と連絡する閉鎖収集室を上記バル
ブと上記カップとの間に形成することのできるシール手
段を含むことを特徴とする。

上記連通手段が上記カップから上記容器の最下部へ延
在するデップチューブから成り、上記計量バルブが最上
部になる起立配向の容器から分配することのできる。

また、上記連通手段が上記カップの口に隣接した上記
カップの壁内に１以上の孔を有し、上記計量バルブが最
下部になる倒立配向の容器から計量分配することのでき
る。

更に、上記バルブ本体はその外端部に半径方向外側へ
突出した環状フランジを含み、上記カップは上記カップ
の口に隣接して半径方向外側へ突出した環状フランジを
含み、かつ上記弾性スリーブは上記バルブフランジと上
記カップフランジとの間で圧縮されて上記シール手段を
形成する半径方向外側突出したフランジを含むのがよ
い。

本明細書において、バルブの「外端部」とは使用時の
分配容器に関して最外部になる上記バルブの端部を意味
する。

上記計量バルブと上記カップはフェルール内に受容さ
れ、かつ上記カップは上記フェルールのクリンプ成形部
により上記計量バルブと密閉関係で保持されるのがよ
い。

上記装置は上記フェルールを縮めて上記容器のリップ
と係合することにより組立ることができ、かつ上記カッ
プフランジと上記容器リップとの間で作動する他のシー
ル手段を有するのがよい。

上記弾性スリーブは上記バルブ本体の内端部に嵌め込
まれた環状肩部を有し、上記肩部および上記シール部は
それぞれ相対的に厚い材料および薄い材料で一体的に形
成されており、それにより上記肩部および上記シール部
がそれぞれ相対的に硬質および軟質であって上記弾性ス
リーブを上記バルブ本体上に確実に位置決めすると共に
上記シール部の変形を可能にするのがよい。

上記通路手段は上記バルブ本体の内端部から軸方向に
延在して上記凹凸変形自在の計量室に連通する長孔から
成り、上記長孔の少なくとも内端部は半径方向で上記内
部室へ延在して上記計量室と上記入口バルブ手段に隣接
した上記内部室内の１位置との間に流路を形成する構成
であるのがよい。

上記弾性スリーブのシール部は半径方向内側に向かう
部分円形断面の環状リブを有する管状突起から成るのが
よい。

上記容器は所定量の液状物と該液状物に実質的に不溶
性の所定量のガス噴射剤を収容する分配容器に組み合わ
せて使用できる。

上記噴射剤は窒素であるのがよい。

上記装置の利点は従来のものに比べて多量の液状物を
分配できる点である。

上記弾性スリーブは計量室を形成するのみならず上記
弁棒と共動して入口バルブ手段を形成する作用をする。
このことは本装置の構造および組立を単純化する。

上記装置の利点は上記シール手段が上記弁棒と上記シ
ール部との相対的位置に対して製造許容差により弛緩さ
せることができる程度に充分に可撓性に形成できるで点
である。

上記肩部は、上記シール部の曲げと上記計量室を形成
する上記スリーブの凹凸変化自在の側壁の曲げとの間が
高度に隔離するようにして上記スリーブを上記バブル本
体上で確実に静止位置で維持することのできる程度に充
分に硬質に形成できる。上記側壁、肩部およびシール部
は、従って、上記入口バルブ手段と上記凹凸変形自在の
計量室の相互作動を損ねることなく一体的に形成でき
る。他の利点は上記スリーブが唯一の簡単な方法で容易
に成形できる点である。

上記長孔の利点は、この長孔が形成する流通路によっ
て、上記バルブが閉鎖状態のときに上記入口バルブ手段
から上記長孔を介して変形自在の計量室へ直接流れる流
体により上記変形自在の計量室を再充填する点である。
この構成は、再充填流路が入口バルブ手段から直接的で
なく、内部室の長手に沿って入口部を通り凹凸変形自在
室へ至る従来の装置と顕著に異なる。従って、本発明の
装置は計量室への補給を一層早くすることができる。更
に、上記長孔の利点は上記バルブ本体と同様に半径方向
へ移動する成形道具を使用する必要がないので成形が容
易である点である。

上記リブの利点は、上記シール部と上記弁棒との間の
摩擦が減少するので作動が円滑であることである。

〔実施例と作用〕

以下に添付図面を参照して本発明の１実施態様を説明
する。

第１図において、計量分配装置１は硬質プラスチック
材製のカップ３内に嵌め込まれたバルブ２から成る。バ
ルブ２は弾性スリーブ４が該バルブの本体６の外面部５
と重合して環状計量室７をその間に形成している計量型
のものである。バルブ２は使用時に液24を分配するため
に第２図に示した加圧（計量）分配容器21に固定され
る。

上記バルブ２は本体６内で軸往復する弁棒８の手動下
降操作により作動し、該バルブは各弁棒８の下降作用に
より計量室７の内容量に相当する液体量を該弁棒から排
出するようになっている。該弁棒が復帰ばね９の圧力に
より休止位置へ復帰するとき、計量室７は、容器21に対
して該バルブの最内端部12の入口開口部10から該バルブ
へ入る液体の流入により補充される。

外面部５は容器21に対して軸方向内側へ徐々に小さく
なるように直径方向が段階状になっている。上記弾性ス
リーブ４はバルブ本体６と同軸方向に重なる管状側壁50
を有する。弾性スリーブ４はバルブ本体６の外端部51の
回りにぴったりと嵌合している。

環状肩部52は上記弾性スリーブの厚部により形成され
て該肩部が上記側壁50の半径方向内側へ延材してバルブ
本体６の内端部68と接触するようになっている。外面部
５の階段状傾斜により環状計量室７はスリーブ４と、バ
ルブ本体６の外端部51と内端部68との間の外面部53との
間に形成される。肩部52はバルブ本体６の内端部68を嵌
め込むことのできる形状になっているのでスリーブ４は
該バルブ本体と同軸線内に確実に位置決めされる。

それにより、上記環状計量室７は環状肩部52により容
器21に対して最内端部で閉鎖される。

上記バルブ本体６は弁棒８の外端部55が貫通する開口
部20から軸方向へ延在する内部室54、および該弁棒の内
端部57が貫通する入口孔56を形成している。出口バルブ
手段58は環状弾性シール60と共働する弁棒８の放射状に
外側へ突出する環状フランジ59により開口部20内に形成
され、環状弾性シール60はフェルール18により本体６と
密閉接触状態で保持されている。シール60はその軸に沿
って中間部に凹部40を有する。凹部40はバルブ２の円滑
な作動を妨害する摩擦力を最小限にするために弁棒８と
シール60との間の接触を減少させることを目的とする。
弁棒８の半径方向に延在するボア61は該弁棒内で軸方向
に延在する出口溝62に連通し、第１図に示されたように
バルブ２の閉鎖状態において内部室54の外側に配設され
ており、弁棒８はシール60が該ボアと重なるように位置
決めされる。シール60はバルブ２が閉鎖されたときに弁
棒８の回りの内部室54からの液体の漏れを防ぐだけでな
く該ボアが直接大気に通じるのを防ぐ。これは本計量分
配装置の不使用時の弁棒８内の液体の劣化を防止しかつ
フェルール18の外部へ該弁棒から逆流して漏れるのを防
止する。弁棒８は該弁棒のフランジ59と内部室54内に形
成された肩部63との間で圧縮保持される螺旋ばね９によ
り外方に付勢される。

入口バルブ手段64は半径方向内側へ突出したリブ65を
有する上記弾性スリーブ４の管状延長部66から成り、該
リブはバルブ２が開放されたときに（かつ入口バルブ手
段64が閉鎖されたとき）、弁棒８の回りに密閉封止でき
る寸法になっている。弁棒８の内端部57の直径は小さ
く、バルブ２が第１図の閉鎖状態になると（従って入口
バルブ手段64が開放状態になる）環状開口部10が該弁棒
と該リブ65との間に形成されるようになっている。

軸方向に延在する通路手段としての長孔67は上記本体
６の内端部68内に形成され、該長孔は環状計量室７へ連
通するように上記スリーブの環状肩部52よりも軸方向へ
広範囲に延在する。長孔67は入口バブル手段64と隣接し
た位置に内部室54と連通する半径方向へ延びる内端部69
を有する。内部室54の直径はこの位置で小さくなってい
るが、軸方向に延在するスペーサリブ70が内部室54内に
形成されていて弁棒８と該内部室壁との間の間隙を維持
するために半径方向内方へ突出している。スペーサリブ
70は、また、弁棒８をバルブ本体６と軸方向へ整列維持
する働きをする。

上記スリーブフランジ15、側壁50、肩部52およびリブ
65を含む弾性スリーブ上の延長部66は天然または合成ゴ
ム、もしくは熱可塑性プラスチックの弾性材により一体
的に形成されている。肩部52の半径厚は1.4mmであっ
て、0.5mmの延長部66上の厚さよりも厚い。その結果、
肩部52は相対的に硬質であるが延長部66は相対的に軟質
である。リブ65は延長部66から0.54mmだけ半径方向内側
へ突出する。側壁50の半径厚は0.55mmであるので該側壁
は比較的可撓性である。この可撓性により環状計量室７
は側壁50の半径方向内側への変形により凹む。リブ65は
半円断面を有し、弛緩状態で内径が弁棒８の直径よりも
僅かに小さが該弁棒の内端部57の直径よりは大きい。

上記バルブ２は弁棒８を容器21に対して内方へ動くよ
うに下降させることにより作動し、それにより上記ボア
61が内部室54と連通して出口バルブ手段58を開放する。
この状態において、下降した弁棒８は延長部66のリブ65
と密閉接触するので入口バルブ手段64は閉鎖する。弁棒
８のリブ65への進入は延長部66の弾性変形に調節され
る。

上記カップ３は概ね円筒状であり、上記スリーブ４の
外径よりも大きい内径を有していてカップ３とバルブ２
との間で環状収集室11を形成するようになっている。収
集室11はバルブ２の内端部12の回りに延在して、計量室
７が収集室11からの液体で補充されるようになってい
る。

上記バルブ本体６はその上端部で半径方向に突出した
バルブフランジ13を有し、該フランジはカップ３の半径
方向に延在するカップフランジ14上に延在する。上記弾
性スリーブ４と一体的に形成された半径方向に突出した
環状スリーブフランジ15はカップフランジ14とバルブフ
ランジ13とに挟まれバルブ本体６とカップ３との間で密
封作用をするシール手段を構成する。収集室11の上端部
はそれにより閉鎖する。

上記カップフランジ14は下面部16を有し、ガスケット
17はバルブ２とカップ３とが内設されたフェルール18に
より下面部16に対して所定位置に保持されている。上記
フェルールは上記ガスケット、カップ、弾性スリーブお
よびバルブをそれぞれの組立位置に保持する環状クリン
プ成形部19を有する。弁棒８はフェルール18内の開口部
20から突出している。

第２図のごとく、本装置１は容器21のリップ23の周囲
にフェルール18の下部22を皺寄せすることによりロール
トップ缶（roll topped can）形態で容器21上に嵌合さ
れ、該リップはガスケット17の作用によりカップフラン
ジ14に封止されるようになっている。

上記カップ３はデップチューブ25により容器21の下部
内に収容された液体24と連通し、該デップチューブは該
カップの軸方向の管状延長部26内に収容される。デップ
チューブ25は傾斜した内部リブ27により延長部26内に保
持される。このリブは第１図のごとく引っ込んでデップ
チューブ25を掴む形態になっている。

使用時に、上記計量分配装置１は第２図のように液体
24を一部満たした容器21へ組立てられる。液体24の上の
空間28は窒素ガスで加圧される。上記バルブ２は弁棒８
の下降により作動し、弁棒８は所望の噴射力をもったノ
ズルを有するアクチュエータ（図示せず）を収容してよ
い。上記バルブは上記デップチューブ、カップ３により
形成された収集室11、および計量室７を含むバルブ２の
上記内部室を満たすのに複数の初期始動ストロークを必
要とする。

始動後、弁棒８の下降によりバルブ２が作動して開放
状態になり、内部室54は大気圧で換気され、液体流は該
内部室からボア61を経て出口路62から計量分配される。
内部室54内の圧力降下は長孔67から環状計量室７へ伝達
されるので本体６の半径方向内部へ凹む側壁50上に圧力
差が生じ、それにより液体が該計量室から該長孔へ移動
して該内部室へ運ばれる。側壁50の変形が本体６との接
触により阻止されて液体流が停止すると平衡状態に達す
る。そこで、弁棒８が解放され、ねじ圧力により第１図
の通常位置へ復帰し、そのようにして出口バルブ手段58
を閉鎖しかつ入口バルブ手段64を開放する。次いで、側
壁50が弛緩して変形しない円筒形になり、そのようにし
て計量室７内の吸引作用を誘発する。同時に、補充流路
が容器21内から該弁棒の内端部57の開口部10を経て入口
バルブ手段64に隣接した位置で内部室54を通りかつ長孔
67を経て計量室へ液体を再充填するために形成される。
側壁50の両側部上で圧力が平衡になって補充流が停止す
ると平衡状態に達する。そこで、上記バルブは次の作動
状態に入る。

上記バルブ２の反復作用により液体24の容器は空にな
り、かつ上空28の窒素ガスが容器21内に充満する。ガス
圧は、従って、液体24が空になるにつれて低下する。各
作動ごとの計量分配量は第３図に示されたごとくガス圧
のこの降下によって実質的に変化しない。第３図は連続
作動回数Ａに対する各液体分配量の塊Ｍを示すグラフで
ある。分配量の突然の低下は該容器内の液体の消耗に関
係する。第３図の結果は8.5バールの圧力で33％の初期
充填により得られた。各作動ごとの平均計量分配量は略
70mgと考えらている。

第４図は本発明の装置の他の態様30を示す。参照番号
は第１および２図のものに対応する。

装置30はバルブ２が最下位になるように倒立した容器
21から液体を計量分配するためのものである。装置30は
改良カップ31を有し、該カップの管状延長部32は閉鎖端
部33を有する。

開口部34がガスケット17に密接した該カップの側壁35
内に設けられていて第４図の倒立位置で容器内のいかな
る残留液体物質も該開口部を通過してできる限り多くの
液体が該容器から分配されるようになっている。

第５図は本発明による他の装置41を示す。参照番号は
第１および２図のものに適宜対応する。装置41はバルブ
２を上向きにした直立の容器から液体を計量分配するた
めのものである。該容器41の構成は概ね第１図の装置１
のものに対応するが、該装置は瓶のごとき広幅リム付容
器（図示せず）に係合する寸法になっている。

本発明の他の態様として上記カップ内に他の態様の変
形自在の計量室の計量バルブを収容するものであってよ
い。本装置は窒素のような比較的不溶性のガス噴射剤ま
たは二酸化炭素のような比較的可溶性のガス用に使用で
きる。本装置は、また、炭化水素またはクロロフルオロ
カーボン（CFC）のような市販のエアゾール噴射剤に使
用できる。しかし、本発明の利点は窒素のような無害か
つ安価なガス噴射剤が計量分配量の一貫性を損なうこと
なく使用できることである。

本発明は精確な計量投与が必要とされる医薬、化粧品
等に使用できる。

本発明の装置は窒素以外の、例えば二酸化炭素のよう
なガス噴射剤に使用してよい。

本発明の装置は、また、液状物質の個別滴を分配する
ために比較的低圧下で使用できる。例えば、目の点滴用
として初期充填圧を45psiにして使用することによりバ
ルブの各作動ごとに非常に低い流速で分配できる。点滴
用として獣医外科にも使用できる。

本発明の装置はゲル状の薬品投与の計量分配にも使用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は起立容器に使用する本発明による計量分配装置
の断面立面図、 第２図は容器に組み合わせた第１図の装置の部分断面を
含む立面図、 第３図は第１および２図の装置の使用のより得られた作
動回数に対する計量分配量を示すグラフ、 第４図は倒立容器から分配するために使用する他の計量
分配装置の断面立面図、および 第５図は広幅リムの起立容器に使用する他の計量分配装
置の断面立面図である。 １……計量分配装置、２……計量バルブ、３……カッ
プ、 ４……弾性スリーブ、６……バルブ本体、７……計量
室、 ８……弁棒、10……入口開口部、11……収集室、 15……シール手段、21……分配容器、25……連通手段、 54……内部室、58……出口バルブ手段、64……入口バル
ブ手段。

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】凹凸変形自在の弾性スリーブ（４）を具備
   した計量バルブ（２）を含む加圧分配容器（21）から液
   状物（24）を分配するための計量分配装置であって、上
   記弾性スリーブ（４）は上記計量バルブのバルブ本体
   （６）の外面部（53）上に重合してその間に変形自在の
   計量室（７）を画定すると共に軸方向へ摺動自在の弁棒
   （８）による上記計量バルブ（２）の作動により変形し
   て上記外面部と実質的に合致接触して上記計量室から移
   動する液状物（24）量に等しい所定量の液体を分配でき
   るものであり、上記バルブ本体は上記弁棒との間に内部
   室（54）を画定すると共に上記内部室と上記計量室との
   間を連絡する通路手段（67）を画定し、かつ上記弁棒は
   上記内部室へ同軸で延在していて、上記内部室の外端部
   において上記弁棒と上記バルブ本体との間で作動して上
   記バルブの開放状態において液体を分配する出口バルブ
   手段（58）、上記内部室の内端部において上記バルブ本
   体と上記弁棒との間で作動して上記バルブの閉鎖状態に
   おいて液体の流入を可能にする入口バルブ手段（64）、
   および上記容器が上記バルブの作動によって所定配向で
   保持されたときに液状物を収容する上記容器の部と上記
   入口バルブ手段との間を使用時に連通させる連通手段
   （25）を有する計量分配装置（１）において、 上記入口バルブ手段（64）は伸長した上記弁棒の内端部
   （57）と共働する上記弾性スリーブの環状シール部（6
   5,66）から成り、上記連通手段（25）は上記バルブ本体
   が嵌め込まれたカップ（３）を含み、かつ上記弾性スリ
   ーブ（４）は上記カップの口と上記バルブの外端部との
   間で作用して上記入口バルブ手段と連絡する閉鎖収集室
   （11）を上記バルブと上記カップとの間に形成すること
   のできるシール手段（15）を含むことを特徴とする計量
   分配装置。
2. 【請求項２】上記連通手段（25）は上記カップから上記
   容器の最下部へ延在するデップチューブ（25）から成
   り、上記計量バルブが最上部になる起立配向の容器から
   液状物を分配することのできる、請求項１の計量分配装
   置。
3. 【請求項３】上記連通手段（25）は上記カップの口に隣
   接した上記カップの壁（35）内に１以上の孔（34）を有
   し、上記計量バルブが最下部になる倒立配向の容器から
   液状物を計量分配することのできる、請求項１の計量分
   配装置。
4. 【請求項４】上記バルブ本体（６）はその外端部（51）
   に半径方向外側へ突出した環状フランジ（13）を含み、
   上記カップ（３）は上記カップの口に隣接して半径方向
   外側へ突出した環状フランジ（14）を含み、かつ上記弾
   性スリーブ（４）は上記バルブのフランジと上記カップ
   のフランジとの間で圧縮されて上記シール手段を形成す
   る半径方向外側へ突出したフランジ（15）を含む、請求
   項１から３のいずれか１の計量分配装置。
5. 【請求項５】上記計量バルブ（２）と上記カップ（３）
   はフェルール（18）内に受容され、かつ上記カップは上
   記フェルールのクリンプ成形部（19）により上記計量バ
   ルブと密閉関係で保持されている、請求項４の計量分配
   装置。
6. 【請求項６】本装置は上記フェルール（18）を縮めて上
   記容器のリップ（23）と係合させることにより組立てる
   ことができ、かつ上記カップフランジ（14）と上記容器
   リップとの間で作動する他のシール手段（17）を有す
   る、請求項５の計量分配装置。
7. 【請求項７】上記弾性スリーブ（４）は上記バルブ本体
   （６）の内端部に嵌め込まれた環状肩部（52）を有し、
   上記肩部および上記シール部（65,66）はそれぞれ相対
   的に厚い材料および薄い材料で一体的に形成されてお
   り、それにより上記肩部および上記シール部がそれぞれ
   相対的に硬質および軟質であって上記弾性スリーブを上
   記バルブ本体上に確実に位置決めすると共に上記シール
   部の変形を可能にする、請求項１から６のいずれか１の
   計量分配装置。
8. 【請求項８】上記通路手段は上記バルブ本体（６）の内
   端部から軸方向に延在して上記変形自在の計量室（７）
   に連通する長孔（67）から成り、上記長孔の少なくとも
   内端部（69）は半径方向で上記内部室（54）へ延在して
   上記計量室と上記入口バルブ手段（64）に隣接した上記
   内部室内の１位置との間に流路を形成している、請求項
   １から７のいずれか１の計量分配装置。
9. 【請求項９】上記弾性スリーブのシール部は半径方向内
   側に向かう部分円形断面の環状リブ（65）を有する管状
   突起（66）から成る、請求項１から８のいずれか１の計
   量分配装置。
10. 【請求項１０】上記容器は所定量の液状物と該液状物に
    実質的に不溶性の所定量のガス噴射剤を収容する分配容
    器に組み合わされた、請求項１から９のいずれか１の計
    量分配装置。
11. 【請求項１１】上記噴射剤が窒素である、請求項10の計
    量分配装置。