JP3380875B2 - エアゾール装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエアゾール装置に関す
る。さらに詳しくは、霧状の噴出と泡状の噴出とを切り
換えることができるエアゾール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エアゾール装置はもともと液体を細かい
霧状にして対象物に対してできるだけ均等に、かつ広い
範囲で適用するための装置である。しかし近時、整髪料
やヒゲそり用クリームなどについては、一旦手のひらな
どで受けてから頭髪などに適用できるようにするため、
発泡状態で噴出させるようにしたものが多く使用されて
いる。前記霧状に噴出させる場合も、発泡状態で噴出さ
せる場合も、圧縮ガスや液化ガスで加圧した液体をバル
ブで開閉しながら噴出させる点で同じである。しかし前
者では噴口を備えたノズルを用い、後者では比較的断面
形状の大きい筒状のスパウトを採用している。また霧状
にするときはノズルにはブレークアップ通路（中心部で
渦を巻くように、少し偏心させて放射状にした通路）を
設けて液体粒子を細かくしたり、バルブにベーパータッ
プを設けてガスを混入させたりしている。逆に泡状で吐
出させるときは、噴出させる液の粘性を上げたり、また
原液とガスを乳化したりしている。上記のように従来は
霧状に噴出させる場合と泡状に噴出させる場合とは明確
に用途が異なっており、意図に反した噴出状態にならな
いように工夫している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】同じ整髪料や化粧品な
どであっても、適用する箇所によっては霧状または泡状
がより便利なことがある。また初めは霧状にして広く適
用し、さらにその後に泡状のもので部分的に濃く適用し
たいこともある。しかし前述のように従来のエアゾール
装置は霧状噴出または泡状噴出のいずれか一方しかでき
ないので、両方を利用しようとすれば２本のエアゾール
装置を用いる必要がある。また１本のエアゾール装置に
２本のバルブを設け、一方のバルブにノズルを設けて他
方のバルブにスパウトを設けることも考えられるが、押
しボタンの選択が煩雑など、使用に当たってきわめて不
便である。本発明はかかる近時の需要者の要望に応じ、
１本のエアゾール装置で同じ内容物を「霧状」または
「泡状」のいずれかを任意に選択しながら適用できるよ
うにすること、およびその選択の切り換えを簡単にでき
るようにすることを技術課題としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のエアゾール装置
は、（ａ）容器と、該容器の内部と外部との連通／遮断
を操作するバルブと、該バルブの外部への連通端に設け
られるノズルとを有し、（ｂ）前記バルブが容器の向き
に応じて噴出量を切り換える流量切換機構を有してお
り、（ｃ）前記ノズルが噴出量の多少に応じて霧状また
は泡状のいずれかのパターンで噴出させるパターン切換
構造を備えていることを特徴としている。前記流量切換
機構は、たとえばディップチューブを介して容器内の底
部と連通する通路面積が大きいバルブケーシングの大孔
と、容器内の上部と連通する通路面積が小さい小孔とか
ら構成することができ、それにより容器の正立状態にお
ける噴出量を倒立ないし横転状態における噴出量よりも
多くすることができる。

【０００５】さらに前記流量切換機構は、ディップチュ
ーブを介して容器内の底部と連通する通路面積が小さい
バルブケーシングの小孔と、容器内の上部と連通する通
路面積が大きい大孔と、容器の正立状態で大孔を塞ぐと
共に倒立ないし横転状態のときに大孔を開く切換弁とか
ら構成することができる。前記パターン切換構造は、ノ
ズルの噴口を囲む短い壁体から構成しうる。さらにブレ
ークアップ通路と、その前面がブレークアップ通路の背
面を構成する可動ピストンと、流出量に応じて変動する
内圧により前記可動ピストンを前進または後退させる圧
力機構とから構成することもできる。

【０００６】

【作用】エアゾール装置をある向きにしたうえでバルブ
を操作すると、流量切換機構によりその向きに応じた流
量で内容物が噴出する。そしてパターン切換構造によ
り、その流量の多少に応じて霧状または泡状で内容物が
ノズルから噴出される。逆に前記の向きと異なる向きに
したうえでバルブを操作すると、その向きに応じた流量
に切り換わり、さらにその流量に応じて異なるパターン
でノズルから噴出される。請求項２のエアゾール装置に
おいては、容器を正立状態にしておくと内容物が底部側
にある。その状態でバルブを操作するとディップチュー
ブおよび大孔を介して、多量の内容物がバルブケーシン
グ内に導かれる。逆に容器を倒立ないし横転させた状態
でバルブを操作すると、内容物が上部側にくる。そのた
め、大孔からは圧力差に応じてガスが流入し、小孔から
は少量の内容物がバルブケーシング内に導かれる。した
がってそれぞれの向きに応じた流量で内容物がノズルか
ら噴出され、そのときの流量に応じた霧状または泡状の
パターンで噴射される。

【０００７】請求項３のエアゾール装置においては、前
述とは逆に、正立状態では少量の内容物がディップチュ
ーブおよび小孔を通じてバルブケーシングに流れ込む。
逆に倒立または横転状態においては切換弁の作用で大孔
が開くので、多量の内容物がバルブケーシングに流れ込
む。そのためそれぞれの流出量に応じたパターンでノズ
ルから噴出される。請求項４のエアゾール装置では、流
出量が多い場合は液の粒子が大きい角度に拡がる。その
ため液の粒子が噴口を囲む壁体にぶつかり、それにより
発泡状態に変化する。さらにその発泡した内容物につぎ
の液の粒子がぶつかり、全体的に泡状態で吐出されるこ
とになる。

【０００８】他方、流出量が少ない場合は、液の粒子は
小さい拡がり角度で前方に噴出される。したがって液の
粒子は壁体にぶつからず、微粒子のままで、すなわち霧
の状態で噴出される。請求項５のエアゾール装置におい
ては、可動ピストンが圧力機構により流出量に応じて前
進または後退する。そして可動ピストンが前方に移動し
てブレークアップ通路の背面側を閉じているときは内容
物がブレークアップ通路を通るので噴口から霧状に噴出
する。逆に可動ピストンが後退してブレークアップ通路
の後方に空洞を形成しているときは、内容物はブレーク
アップ通路を通らずに、すなわち渦を形成せずにそのま
ま噴口から噴出される。そのため霧状にならずに泡状で
噴出される。

【０００９】

【実施例】つぎに図面を参照しながら本発明のエアゾー
ル装置の実施例を説明する。図１は本発明のエアゾール
装置の一実施例を示す断面図、図２ａおよび図２ｂはそ
れぞれ図１のエアゾール装置の使用方法を示す側面図、
図３ａ〜３ｃは図１のエアゾール装置における発泡噴出
状態の形成過程を示す断面図、図４は本発明にかかわる
流量切換機構の他の実施例を示す断面図、図５は本発明
にかかわるパターン切換構造の他の実施例を示す断面
図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図、図７〜９はそれ
ぞれ本発明にかかわるパターン切換構造のさらに他の実
施例を示す断面図、図１０は本発明にかかわる流量切換
機構のさらに他の実施例を示す断面図である。

【００１０】図１のエアゾール装置Ａは有底筒状の容器
本体１と、その本体１の上端に取りつけられるドーム２
と、そのドーム２に取りつけられるバルブユニット３
と、そのバルブユニット３のステム４に嵌着される押し
ボタン５と、バルブユニット３のハウジング６の下端に
取りつけられるディップチューブ７とから構成されてい
る。バルブユニット３は筒状のハウジング６と、ハウジ
ング６内に摺動自在に挿入されるステム４と、ステム４
を上方に付勢するバネ８と、ハウジング６をドーム２に
取りつけるためのマウンティングカップ９と、ハウジン
グ６の上端とマウンティングカップ９との間をシールし
てステム４の上下によりステムの横の孔１０を開閉する
ガスケット１１とを有する。

【００１１】さらに前記ハウジング６の側面には小孔１
２が形成されており、底面には大径の孔（以下、大孔と
いう）１３が形成され、その大孔１３にディップチュー
ブ７が接続されている。この小孔１２と大孔１３とは流
量切換機構を構成している。前記押しボタン５にはステ
ム４と連通するＬ字状の通路１５が形成されており、そ
の開口端にはノズル１６が取りつけられている。ノズル
１６は噴霧用の噴口１７を有する従来公知の部品であ
る。さらに本実施例においては、押しボタン５の前面側
にノズル１６を同心状に取り囲む短い筒状の壁体１８が
設けられている。この壁体１８はパターン切換構造を構
成している。なお前記本体１、ドーム２およびマウティ
ングカップ９から構成される容器内には噴射しようとす
る原液と液化ガスなどの噴射剤とが混合して充填されて
いる。混合液の粘度は、たとえば０．５〜１０，０００
ｃｐｓ程度が好ましい。また本発明のエアゾール装置に
用いる原液としては、ヘアームースなどの化粧品、サラ
ダ油などの食品、クリーナーなどがあげられる。

【００１２】つぎに以上のごとく構成されるエアゾール
装置Ａの作用を説明する。まず図２ａに示すように容器
を正立させた状態では、原液と噴射剤の混合液２０は下
方に位置している。この状態で押しボタン５を押すと、
ステム４が下降し、ガスケット１１の内縁が下がるので
ステム４の孔１０が開く。そしてハウジング６内とステ
ム４とが連通する。このとき原液と噴射剤の混合液２０
中にディップチューブ７の先端の開口１４が漬ってお
り、大孔１３がディップチューブ７を介して混合液２０
と連通している。一方、小孔１２は噴射剤の気相（気化
ガス）２１中に開口している。そのため気相２１の圧力
により多量の原液および噴射剤がディップチューブ７お
よび大孔１３を通って、ハウジング６内に入ってくる。
同時に小孔１２から噴射ガスの気相２１が洩れてくる。
なお、この量は多くはない。したがって多量の原液と噴
射剤の混合液２０がステム４を通り、ノズル１６の噴口
１７から外部に霧状になって噴出される。

【００１３】このとき噴出される原液と噴射剤の流量が
多いので、噴口１７からは図３ａの想像線Ｐ₁ で示すよ
うに、大きい角度θ₁ で拡がるように噴出し、その一部
は壁体１８の内面に衝突する。なお中心部（想像線Ｐ
₂ ）はそのまま前方に噴射される。そして壁体１８の内
面と衝突した原液の微粒子同士が集まって液滴に戻り、
さらにそれまで高圧で圧縮されていた噴射剤が急激に大
気圧で減圧されるので、膨張する。そのため原液は壁体
１８の内面側で泡２２になって付着する。その状態でさ
らに後方から霧化した原液と噴射剤とが衝突してくる
と、さらに泡２２が増加してくる（図３ｂ参照）。なお
霧状に噴射された原液のうち壁体１８と衝突せず、その
まま前方に出る部分については、霧状のままであるが、
泡２２の層が発達して厚くなってくると、その泡に邪魔
されて、前方に通過せず、これらも泡状になる。そのた
め最終的には壁体１８の内部空間を泡２２で満たしなが
ら前方に流出していくことになる（図３ｃ参照）。した
がってそれ以後は、壁体１８は発泡エアゾール装置にお
けるスパウトの役割を果たす。

【００１４】つぎに図２ｂに示すように容器をほぼ倒立
させると、原液と噴射剤の混合液２０が容器の上部側、
すなわちバルブユニット３側にくる。それによりハウジ
ング６の小孔１２がその混合液２０に漬かることにな
り、ディップチューブ７の開口１４およびこれと連通す
る大孔１３は噴射剤の気相２１中に開口する。この状態
で押しボタン５を押すと、噴口１７から混合液と噴射剤
の気体とが霧状になって噴出するが、液体の流量はきわ
めて少ない。また気相部２１の圧力も急激に下がる。そ
のため図１の想像線Ｐ₃ で示すように霧２３は小さい角
度θ₂ で噴射され、壁体１８の内面に衝突せずにそのま
ま前方の開口から出ていく。したがって霧の状態を維持
したまま噴霧を続けることができる。なお一旦泡状で噴
出させた後、霧状の噴出をさせたい場合は、壁体１８内
部の泡が消えてから、あるいは取り除いてから倒立状態
で押しボタン５を押せばよい。

【００１５】本実施例においてはハウジング６の大孔１
３（およびディップチューブ７）と小孔１２とが流量切
換機構を構成しているので、容器の姿勢ないし向き（正
立状態か倒立状態か）を変えるだけで噴出量を変化させ
ることができる。さらにノズル１６を取り囲む壁体１８
により、噴出量の変化に応じて泡状噴出か霧状噴出かの
パターンが自動的に切り換わる。そのため使用者は単に
容器の向きを変えるだけで簡単に噴出のパターンを切り
換えることができる。

【００１６】つぎに図４を参照して流量切換機構の他の
実施例を説明する。図４の流量切換機構はディップチュ
ーブ７を通じてその下端の開口１４と連通するハウジン
グ６の下端に設けた小孔１２ａと、そのハウジング６の
下部に取りつけた切換弁２４とから構成される。切換弁
２４は容器上部およびハウジング６内にそれぞれ連通す
る大径の孔（大孔）２５、２６を備えたケース２７と、
そのケース内に上下移動可能に収容されたボール２８
と、ケース２７を閉じる蓋２９とから構成される。さら
にディップチューブ７の先端には重錐３０が取りつけら
れている。

【００１７】この切換弁２４は、容器が正立状態のとき
はボール２８がハウジング６の内部と連通する大孔２５
を塞ぐ。さらにディップチューブ７の下端が下側に垂れ
ているので、ハウジング６はディップチューブ７によっ
て混合液２０と連通する。そのため小孔１２ａおよびデ
ィップチューブ７内の流路抵抗により少ない流量で噴出
される。逆に容器が倒立状態のときは、ボール２８が図
４における上方に移動し、さらにディップチューブ７の
下端側が想像線７ａで示すように上向きに灣曲する。ま
たこのとき混合液２０は容器の上部、すなわちバルブユ
ニット３側に移動する。そのため混合液２０はケース２
７の大孔２５、２６およびディップチューブ７を通じて
ハウジング６内に導かれ、混合液の流量がきわめて多く
なる。

【００１８】なお本実施例において重錐３０は必ずしも
必要でない。すなわち倒立状態のときにディップチュー
ブ７の下端の開口１４が気相中にあっても、小孔１２ａ
の抵抗およびディップチューブ７内の残液により、ほと
んど気化ガスは流出しない。上記のように図４の流量切
換機構は、図１の場合とは逆に、正立状態で流量が少な
く、倒立状態で流量が多くなる。このため図４の流量切
換機構をたとえば図１のパターン切換構造と組み合わせ
れば、正立状態で噴霧作用を行ない、倒立状態で発泡吐
出作用を行なう。

【００１９】つぎに図５〜６を参照してパターン切換構
造の他の実施例を説明する。図５はノズルの拡大図であ
り、このノズルは有底筒状で内底部にブレークアップ通
路３２を備えたノズル本体３３と、そのノズル本体３３
内に軸方向移動自在に設けられるピストン３４と、その
ピストン３４を先端方向に付勢するためのバネ３５とを
備えている。なおピストン３４の周囲にはその前後を連
通する溝３６がそれぞれ中心軸と平行に複数本設けられ
ている。前記ブレークアップ通路３２は図６に示すよう
に中心から同じ方向に偏心して放射状に設けられる複数
（図６では４本）の溝３２ａから構成される。さらに４
本の溝３２ａが集まる中心部には、ノズル本体３３の底
部を貫通する噴口３７が形成されている。

【００２０】このものは原液と噴射剤の混合液の流量が
少ないときは、バネ３５の付勢力でピストン３４が図５
の左側方向に当接され、ピストン３４の前面がブレーク
アップ通路３２の背面を構成する。したがって図５およ
び図６の実線で示すように、混合液がブレークアップ通
路３２に沿って中心部に集まり、渦を形成しながら噴口
３７から噴出される。それにより噴出される混合液は霧
状に拡がっていく。逆に混合液の流量が多い場合は、ピ
ストン３４の前面とノズル本体３３の内底面との間の空
間の圧力が増加し、ピストン３４が図５の右側に後退す
る。それによってピストン３４の周囲の溝３６を通って
流れてくる混合液はブレークアップ通路３２によらず、
まっすぐ中心に向かい、噴口３７から噴出される。した
がって混合液は渦を形成しないので、霧状にならずに吐
出される。その結果、噴口３７から出た混合液は泡にな
って押し出されていく。

【００２１】上記のごとく図５〜６に示すパターン切換
構造は、図１の壁体１８からなるパターン切換構造と同
じく、流量が多いときは泡を噴出し、流量が少ない場合
は霧状に噴出する。そのため図１のパターン切換構造、
すなわち壁体１８と併用することもできる。図７に示す
パターン切換構造は従来のノズル１６の前方に網３８を
配置したものである。このものは噴出される混合液の流
量が多く、拡がり角度θ₁ が大きいときは、網３８に付
着する液の量が多い。そのため噴霧される微細な液粒が
すでに付着している液に邪魔されるので、網３８の部分
で泡状になる。逆に噴出される流量が少ない場合は、小
さい角度θ₂ で拡がるためほとんど網３１に付着せず、
そのまま網３８を通過する。したがって霧状噴射が達成
される。

【００２２】図８に示すパターン切換構造は、ノズルの
軸心方向の前方に邪魔部材３９を設けたものである。こ
のものは混合液の流量が多いときは、拡がり角度θ₁ が
大きいので、中心部の一部を除いてかなりの部分が霧状
に散布される。逆に混合液の流量が少ない場合は拡がり
角度θ₂ が小さいため、大部分が邪魔部材３９に遮られ
る。したがってほとんどが発泡状態になる。

【００２３】図９に示すパターン切換構造は、図７のピ
ストン３４をさらに確実に押し引き駆動させるために、
ピストン３４の後方に流量に応じて移動するテーパーロ
ッド４０を設けたものである。テーパーロッド４０は押
しボタン５内部の空洞４１の出口部４２に臨むテーパ面
４３を備えており、さらにバネ４４、４５でテーパ面４
３と出口部４２との距離を一定に保持すべく付勢されて
いる。このものは流量が多い場合はテーパーロッド４０
が図９の右側にシフトし、ピストン３４を右側に後退さ
せる。逆に流量が少ない場合はバネ４４、４５の付勢力
でテーパーロッド４０を左側にシフトし、ピストン３４
を左側に前進させる。したがって図７の構造で説明した
ように、霧状噴出（流量小のとき）と泡状噴出（流量大
のとき）とを切り換えることができる。

【００２４】図１０は図４の流量切換機構の切換弁２４
を２連設けたものである。左側の弁室４６は小孔４７、
４８によりそれぞれハウジング６および容器の上部と連
通しており、右側の弁室４９は大孔５０、５１によりそ
れぞれハウジング６および容器の上部と連通している。
さらに図１０の場合は右側の弁室４９の容器上部と連通
している大孔５１にディップチューブ７が連結され、容
器の底部に導かれている。このものは正立状態では左側
の弁室４６内のボール５２が小孔４８を塞いでおり、右
側の弁室４９では大孔５０、５１が塞がれていない。そ
のため右側の弁室４９の大孔５０、５１およびディップ
チューブ７を介してハウジング６内部と容器底部とが連
通する。そのため流量が多い。逆に倒立状態では右側の
弁室４９の大孔５０がボール５３で塞がれ、左側の弁室
４６は連通する。そのためハウジング６内部と容器上部
（混合液が集まっている）とが小孔４７、４８により連
通し、少ない流量で噴出される。

【００２５】なお図１０の切換弁において、左右の弁室
４６、４９の小孔および大孔を互いに逆にすれば、容器
の姿勢に応じた流量切り換えを逆に、すなわち正立で少
量、倒立で多量にそれぞれすることができる。以上、容
器の向きに応じて噴出流量を切り換える流量切換機構
と、流量の変動に応じて噴射パターンを切り換えるパタ
ーン切換構造の代表的な実施例をそれぞれいくつか説明
したが、本発明の特徴はそれらの機構および構造の具体
的な構成ではなく、両者を結合して容器の噴射させる向
きによって自然に噴射パターンを切り換えるようにした
点にある。したがってこの結合を有し、同じ作用効果を
奏する限り、切り換え作用の原理や仕組みに拘らず、本
発明の範囲に含まれる。

【００２６】

【発明の効果】本発明のエヤゾール装置は、容器の向き
に応じて流量を切り換える流量切換機構と、流量の変動
に応じて泡状吐出または霧状噴出の噴出パターンを切り
換えるパターン切換構造を有するから、容器の噴射させ
る向きに応じて自然に噴射パターンを切り換えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエアゾール装置の一実施例を示す断面
図である。

【図２】図２ａおよび図２ｂはそれぞれ図１のエアゾー
ル装置の使用方法を示す側面図である。

【図３】図３ａ、図３ｂおよび図３ｃは図１のエアゾー
ル装置における発泡噴出の形成過程をその順に示す断面
図である。

【図４】本発明にかかわる流量切換機構の他の実施例を
示す断面図である。

【図５】本発明にかかわるパターン切換構造の他の実施
例を示す断面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【図７】本発明にかかわるパターン切換構造のさらに他
の実施例を示す断面図である。

【図８】本発明にかかわるパターン切換構造のさらに他
の実施例を示す断面図である。

【図９】本発明にかかわるパターン切換構造のさらに他
の実施例を示す断面図である。

【図１０】本発明にかかわる流量切換機構のさらに他の
実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ エアゾール装置 １ 本体 ３ バブルユニット ６ ハウジング ７ ディップチューブ １２ 小孔 １３ 大孔 １４ 開口 １６ ノズル １８ 壁体 ２０ 混合液 ２２ 泡 ２３ 霧 ２４ 切換弁

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）容器と、該容器の内部と外部との
   連通／遮断を操作するバルブと、該バルブの外部への連
   通端に設けられるノズルとを有し、 （ｂ）前記バルブが容器の向きに応じて噴出量を切り換
   える流量切換機構を有しており、 （ｃ）前記ノズルが噴出量の多少に応じて霧状または泡
   状のいずれかのパターンで噴出させるパターン切換構造
   を備えているエアゾール装置。
2. 【請求項２】 前記流量切換機構が、ディップチューブ
   を介して容器内の底部と連通する通路面積が大きいバル
   ブケーシングの大孔と、容器内の上部と連通する通路面
   積が小さい小孔とから構成されており、それにより容器
   の正立状態における噴出量を倒立ないし横転状態におけ
   る噴出量よりも多くした請求項１記載のエアゾール装
   置。
3. 【請求項３】 前記流量切換機構が、ディップチューブ
   を介して容器内の底部と連通する通路面積が小さいバル
   ブケーシングの小孔と、容器内の上部と連通する通路面
   積が大きい大孔と、容器の正立状態で大孔を塞ぐと共に
   倒立ないし横転状態のときに大孔を開く切換弁とからな
   る請求項１記載のエアゾール装置。
4. 【請求項４】 前記パターン切換構造が、ノズルの噴口
   を囲む短い壁体から構成されている請求項１記載のエア
   ゾール装置。
5. 【請求項５】 前記パターン切換構造が、ブレークアッ
   プ通路と、その前面がブレークアップ通路の背面を構成
   する可動ピストンと、流出量に応じて変動する内圧によ
   り前記可動ピストンを前進または後退させる圧力機構と
   から構成されている請求項１記載のエアゾール装置。