JP3749927B2

JP3749927B2 - エアゾール装置のノズル

Info

Publication number: JP3749927B2
Application number: JP08467892A
Authority: JP
Inventors: 聡目加多
Original assignee: Daizo Corp
Current assignee: Daizo Corp
Priority date: 1992-03-05
Filing date: 1992-03-05
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2021-03-01
Also published as: JPH05246475A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はエアゾール装置のノズルに関する。さらに詳しくは、薬液などを空中に飛散させず、対象物の狭い範囲にのみ適用することができるノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にエアゾール装置は図８に示すように耐圧性の容器５１と、その容器５１の上端に取り付けられたエアゾールバルブ（以下、バルブという）５２とを有する。容器５１内には薬効成分を含有する原液と、その原液を噴出させるために容器内に圧力を与える噴射剤（たとえば液化石油ガス（ＬＰＧ）など）とを充填している。また容器５１内の上部には、噴射剤のガス成分が充満する気相部５３がある。バルブ５２は外部への放出通路と操作部材とを兼ねるステム５４を有しており、ステム５４の上端にはノズル５５を備えた押しボタン５６が嵌着されている。
このようなエアゾール装置は、通常は空気中や対象物に広く霧状に散布するいわゆる「スプレー」タイプのものである。しかし発泡状態で噴口から吐出する「フォーム」タイプのものもある。
【０００３】
スプレータイプのものは、液体が図９に示すノズル５５のオリフィス（噴口）５８を高速で通過するときに生ずる乱流および急激な減圧（静圧の減少）に基づく霧化作用、すなわち液体を微粒子に分離する作用を利用するものである。この作用は液体と液化ガスとの混合物あるいは液中に加圧ガスが溶け込んでいる場合に奏されるほか、液体のみを噴出させる場合でも奏される。たとえば可撓性の内袋に薬液を充填し、外容器と内袋の間に噴射剤を充填させておくいわゆる二重エアゾール装置の場合でも、前記噴口から出た直後に周りの空気を巻き込むので、霧化されてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで傷薬などの外用薬を塗布する場合は、周囲の大気を汚染し、使用者が薬剤を吸引する虞があるので、前記スプレータイプのエアゾール装置は好ましくない。他方、ゴキブリなどの害虫の通路に殺虫剤や忌避剤を塗布する場合も、従来のスプレータイプでは狭い範囲や細い線状に塗布できないので、薬剤が無駄になりがちとなり、好ましくない。
【０００５】
また二重エアゾール装置のようにガス成分をほとんど含まないエアゾール製品を用いて噴口の口径を大きくすれば棒状に液体を吐出させうるが、薬剤の適用には好ましくない。
本発明は、かかる従来のエアゾール装置の問題を解消し、空気中への飛散を防止することができ、狭い範囲に正確に薬液を適用しうるエアゾール装置用のノズルを提供することを目的としている。
【０００６】
本発明のエアゾール装置用のノズルは、基部の内径が０．５〜４．０ｍｍであり、先端に進むにつれて次第に細くなり、先端の内径が０．１〜０．６ｍｍであり、流れ方向の半径の勾配が１／５０〜１／３で、かつその勾配が先端に向かって次第に小さくなっており、液化ガスを含むエアゾール組成物を棒状に噴射することを特徴としている。このようなノズルでは、前記半径の勾配が１／２０〜１／５であるものが好ましい。さらにテーパー部の長さが５〜２０ｍｍであるノズルが好ましい。
【０００７】
本発明のノズルは、常温大気圧下で液体の「液成分」と、常温大気圧下では気体で容器内では液体の「ガス成分」とを、液成分／ガス成分の比が０／１００〜７０／３０の範囲となるように含む均一性の内容物と、該内容物を加圧状態で収容する容器と、該容器から内容物を放出させるためのエアゾールバルブと、該エアゾールバルブの出口に連通する放出通路とを備えたエアゾール装置における前記放出通路の末端にとりつけるのが好ましい。なお均一性の内容物としているのは、不溶解物を分散させているものを含む意味である。また液成分が０の場合を含めているのは、ガス成分自体に有用性がある場合（冷却用など）があるからである。
【０００８】
【作用】
本発明のノズルを常用される内圧(2〜 6kg/cm²(35 ℃において3 〜8kg/cm² ））のエアゾール装置に用いると、噴口から少なくとも５cmまで棒状のまま噴出させることができる。５cm以遠では、条件によりさらに遠くまで棒状のまま届く場合もあるが、流速を失って比較的大きい流体粒子に分離し、最終的に霧状になって落下する場合もある。かかる作用は、薬液と噴射剤が混合され、一部溶解している一液型エアゾール装置でも、薬液を噴射剤とは別個に収容した二重エアゾール装置でも同様に達成しうる。
【０００９】
そのような作用の流体力学的な原理は必ずしも明確でないが、ノズル内で圧力（静圧）が進行方向に沿って徐々に低減し、それによって乱流の発達が抑制されて層流が維持されるためと推測される。
かかる作用に基づき、対象物に対し、５cm以内に噴口までの距離を維持しながら噴射すれば、周囲の大気を汚染することなく、薬液ないし有用ガスを線状に適用しうる。
【００１０】
【実施例】
つぎに図面を参照しながら本発明のノズルの実施例をおよびそれを用いたエアゾール装置を説明する。
図１は本発明のノズルの一実施例を示す断面図である。図１のノズル１は、その基部２が従来のノズル（たとえば図８の５５）と実質的に同じ内径 0.5〜4.0 mm（好ましくは0.5 〜2.0mm ）の円柱状である。そしてテーパ部２ａでは先端の噴口３に向かって次第に細くなり、噴口３では内径0.1 〜0.6mm （好ましくは0.1 〜0.3mm ）となっている。またテーパ部２ａの長さは5 〜 20mm 程度である。さらに図１のノズル１は、その半径の勾配（軸方向の長さに対する半径の減少の比率：tan θ) の大きさが１／５０〜１／３の範囲（好ましくは１／２０〜１／５) で先端に向かって次第に小さくなっている。
このようなノズル１は、たとえば図２に示すように、基部２と同径のポリエチレンなどの合成樹脂製のチューブ４を部分的に加熱しながら引き伸ばし（矢印Ｐ）、もっとも細くなっている部分Ｍで切り離し、さらに適当な長さ（たとえば5 〜20mm）に切断することによりうることができる。ただし本発明のノズルを製造する方法としてはこれに限られるものではなく、量産の場合は射出成型などによって形成するのが好ましい。
【００１１】
図１のノズル１を図５に示すように通常のエアゾール装置５１の押しボタン５６に取りつけて噴射させると、約５cm以上の距離Ｌまで棒状ないし液柱状の噴射を行うことができる。また内圧、原液の粘度、原液と噴射剤の混合比率、噴射剤の種類などによってはさらに遠くまで棒状噴射の状態が維持され、その距離を超えると霧化が始まる。
【００１２】
なお図１のノズル１は内径が連続的に変化しており、先端に向かって次第に内径が細くなっており、しかも先端に向かって勾配が次第に小さくなっている。図３に示すように階段状に内径が減少しているノズル５は、本発明に含まれない。また図４に示すように、直線状に半径が減少しているノズル６や、勾配が次第に大きくなっているノズル（図４の想像線７）は、本願発明に含まれないものであり、霧化が始まる距離Ｌが短い。
【００１３】
図５は本発明のノズルを取り付けたエアゾール装置の一実施例を示しており、前述したように、通常のエアゾール装置５１のノズルを図１のノズル１に変えただけのものである。
このものに用いる薬液としては、ペルメトリン、フタルスリンなどのピレスロイド系の殺虫剤、あるいはジエチルトルアミドなどの害虫忌避剤を、灯油、水、アルコールなどで希釈したものなどがあげられる。すなわちこのような粘度の低いもの（0.1 〜100 cps ）でも棒状噴射が可能である。
【００１４】
噴射剤としては、液化石油ガス（ＬＰＧ）、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）などが用いられる。噴射剤と薬液との比率は、１００／０〜３０／７０の範囲が採用される。たとえば冷却用スプレーなどで内容物がガス成分のみ（あるいはほとんどガス成分）で構成されている場合でも、約５cmの距離までは棒状噴射が可能である。
【００１５】
このような作用が奏されるのは、ノズル１の断面積の変化が緩やかで乱流が生じにくいこと、そのため周りの空気を巻き込みにくいことが原因と考えられる。なお同じ形状のノズルを使用する場合でも、図６のＩで示すように下向きで噴射すると棒状噴射の距離Ｌが長くなり、IIで示すように上向きで噴射すると短くなる傾向がある。
【００１６】
つぎに具体的な実施例をあげて説明する。
実施例１
内径１mm、外径３mmのポリエチレンチューブを図２に示す方法で引き伸ばし、噴口３の内径が0.3mm 、テーパ部の長さ２ａが13mm（全長15mm）のノズルを製造し、これを実施例１とした。このものの内径の変化の様子を表１および図７に示す。なお図７では変化の状態をわかりやすくするため、半径ｒ（100 倍）を距離Ｓ（10倍）の１０倍にしているが、同じ倍率で表したのものも下方に示した。
【００１７】
【表１】

実施例２
噴口の内径を0.2 mmとし、内径の変化を図７に示すようにしたほかは実施例１と同じノズルを実施例２として製造した。
【００１８】
比較例１
図９の形状を有し、通路内径（ｄ0 ) 1.0mm 、噴口内径0.3mm 、噴口部の長さ0.8mm 、全体の長さ5 〜20mmの従来のノズルを比較例１とした。
【００１９】
比較例２
内径１mm、外径３mm、長さ５mmのポリエチレンチューブをそのまま比較例２のノズルとした。
【００２０】
［実験方法］
以上のようにしてえられた各ノズルを、それぞれ通路内径（図９のｄ1 ）2 mmの通路を有する押しボタンに取り付け、さらに内容量400ml のブリキ製エアゾール容器に取りつけた。
エアゾール容器の内容物は、殺虫剤を灯油に溶解してなる原液100gと液化石油ガスからなる噴射剤110gである。このときの内圧は4.0kg/cm² であった。
それぞれのノズルを用いた場合について、エアゾール装置を垂直方向に保持し、５cm離れた壁に向かって水平方向に噴射した。その結果を表２に示す。
【００２１】
【表２】

さらに実施例１および実施例２のノズルについて、壁面までの距離Ｌを変えて噴射したときの結果を表３に示す。
【００２２】
【表３】

表２および表３によれば、比較例１のノズルでは広く霧状に散布され、比較例２のノズルでは遠くまで到達しないが、実施例１のノズルでは噴口から約15cmの範囲まで棒状噴射が達成され、それを越えると大きい粒子の霧状になることがわかる。
また実施例２のノズルは、約３０cmまで棒状噴射が達成され、それを越えると霧状になることがわかる。
【００２３】
【発明の効果】
叙上のごとく本発明のノズルによれば、噴口から少なくとも５cmの距離まで棒状噴射が達成される。そのため本発明のエアゾール装置は周囲の空気を汚染せず、必要な箇所のみに薬液ないしガスを線状で適用しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエアゾール装置用ノズルの一実施例を示す断面図。
【図２】図１のノズルの製造方法の一例を示す断面図。
【図３】参考用のノズルを示す断面図。
【図４】参考用のノズルを示す断面図。
【図５】本発明のノズルを用いたエアゾール装置の一実施例を示す要部側面図。
【図６】本発明のノズルを用いたエアゾール装置の使用状態を示す説明図。
【図７】本発明のエアゾール装置用ノズルの内径の変化状態を示すグラフ。
【図８】従来のエアゾール装置の一例を示す要部断面図。
【図９】図８のエアゾール装置における押しボタンの拡大断面図。
【符号の説明】
１ノズル
２基部
３噴口
５、６、７ノズル
５１エアゾール装置

Claims

基部の内径が０．５〜４．０ｍｍであり、先端に進むにつれて次第に細くなり、先端の内径が０．１〜０．６ｍｍであり、流れ方向の半径の勾配が１／５０〜１／３で、かつその勾配が先端に向かって次第に小さくなる、液化ガスを含むエアゾール組成物を棒状に噴射するエアゾール装置のノズル。
前記半径の勾配が１／２０〜１／５である請求項１記載のノズル。
テーパー部の長さが５〜２０ｍｍである請求項１記載のノズル。