JP4484705B2 - 流体投与弁、およびこうした弁を有する流体投与装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体投与弁、およびこうした弁を有する流体投与装置に関する。

従来技術では、流体投与弁は公知である。一般的に、これらの流体投与弁は弁本体を有し、当該弁本体の中で弁部材が、休止位置と流体が投与される投与位置との間をスライド移動するようになっている。流体は、一般的に、推進ガスを用いて投与され、そうした型の弁は普通は「噴霧弁」と呼ばれる。定量弁と共に、弁本体は弁チャンバを有し、この弁チャンバは、弁が駆動されるたびに投与される流体の量を正確に規定する。

従来の方法では、定量弁は一般的に５０マイクロリットル（μｌ）から１００μｌの範囲内のドーズ量を投与する。この場合、１ドーズを投与するのに必要な時間は比較的短い。しかし、それよりはるかに大きな量（たとえば、５００μｌを上回る量）を投与するための定量弁においては、噴霧流体の本質的な性質によって弁の動作に問題が生じることがある。つまり、極めて大きなドーズ量を投与する弁は、１ドーズを投与するのに必要な時間が比較的長いため、投与される噴霧流体の性質と投与方法とに起因する冷却の影響を大きく受けてしまう。特に、推進ガスの膨張が、こうした冷却を引き起こす。場合によっては、冷却が原因で弁が誤動作することがある。具体的に言えば弁部材の位置で特に出口チャネルが塞がれてしまう。

本発明は、上記の問題を有しない流体投与弁を提供することを目的とする。
さらに具体的に言えば、本発明は、駆動中に投与される流体の量に関係なく、安全かつ確実な形で機能する流体投与弁を提供することを目的とする。
また、本発明は、製造および組み立てが簡単かつ低コストである流体投与弁を提供することを目的とする。

また、本発明は、そのような弁を有する流体投与装置を提供することを目的とする。

そこで、本発明は、弁本体（１１）と、前記弁本体（１１）の中で静止位置と投与位置との間をスライド移動することが可能な弁部材（１２）とを有する流体投与弁（１０）であって、流体の投与中の弁部材（１２）の冷却を制限するための温度調節手段（１２，２０）を有し、前記温度調節手段は、少なくとも部分的に熱伝導素材で作られた弁部材（１２）から成り、前記弁部材（１２）は、弁本体（１１）の内部でスライド移動することが可能で、合成素材で作られた内側部分と、少なくとも部分的に弁本体の外側に伸び、金属で作られた外側部分とを有し、前記内側部分と外側部分とは、オーバーモールドによって相互に固定されていることを特徴とする。

また、効果的な構成として、前記温度調節手段は、前記弁部材と協働するヘッドを有し、当該ヘッドは熱伝導性素材で作られていることとする。
また、効果的な構成として、前記温度調節手段は、前記弁部材と協働する冷却プレートを有することとする。
第１の実施の形態では、前記プレートは、前記弁部材の周囲に配置されていることとする。

第２の実施の形態では、前記冷却プレートは、前記弁部材と協働するヘッドの中に配置されていることとする。
また、効果的な構成として、前記プレートは、相互にほぼ並行に、かつ前記弁部材の中心軸をほぼ横切る形で伸びていることとする。
また、効果的な構成として、前記プレートは、熱伝導性素材で作られていることとする。

また、効果的な構成として、前記金属はアルミニウムであることとする。
また、効果的な構成として、流体ディスペンサ弁は、推進ガスを用いて動作し、流体を投与することとする。
また、効果的な構成として、前記推進ガスは、HFA-１３４aまたはHFA-２２７のタイプのガスで成ることとする。

また、効果的な構成として、前記弁は定量弁であって、前記弁本体は、弁チャンバを有し、当該弁チャンバは、弁が駆動されるたびに投与される流体の量を規定することとする。
また、効果的な構成として、各駆動時に投与される前記流体の量は、５００μｌよりも大きいこととする。

また、本発明は、流体容器と上記のように規定した弁とを有する流体投与装置を提供する。
また、効果的な構成として、流体ディスペンサ装置は、前記弁の弁部材に設置された投与ヘッドを有することとする。
また、効果的な構成として、前記投与ヘッド、特に弁部材と協働する部分は、前記温度調節手段を有することとする。

本発明に関する他の特徴および効果については、添付図面を参照しながら、非限定的な例として示す以下の詳細な説明を読めば、さらに明らかになるだろう。
図を参照する。流体投与装置は容器１を有し、当該容器には弁１０がリング２（好ましい構成として、図に示すような締め付け型のリングまたはキャップ）によって設置されている。一般的に、ネックガスケット３は、容器１のネックと前記リング２との間に置かれている。容器１は流体を貯蔵しており、弁１０が駆動されるたびにその流体の一部が投与される。

好ましい構成として、弁は定量弁で、弁本体１１を有し、当該弁本体の内側には、弁チャンバ１５があり、当該弁チャンバは、弁１０の１回の駆動につき投与される流体のドーズ量を規定する。弁部材１２は、前記弁本体１１の中で、図に示す静止位置と投与位置との間をスライド移動が可能な形で設置されている。投与位置では、前記弁部材１２が前記弁本体１１の内部に動かされ、弁チャンバ１５に貯蔵された流体の１ドーズが投与される。流体は、好ましい構成として、環境に有害な影響を与えないHFA-１３４aまたはHFA-２２７のタイプの推進ガスを用いて投与される。一般的に、投与ヘッド３０は弁部材１２に組み付けられ、前記弁部材１２の出口開口部を流体投与部材の投与開口部に接続する。図に示す実施の形態では、投与ヘッド３０は弁部材１２を装置のマウスピース５に接続する。当然のことながら、本発明は図１乃至３に示す実施の形態に限定されず、装置のさまざまな構成部品（容器、弁、固定リング、投与ヘッド、装置本体など）は、適切であればいかなる方法でも製造できる。

本発明では、弁１０は温度調節手段を有し、これは、弁１０の駆動中、すなわち流体が投与されている間の弁部材１２の冷却を抑制するためのものである。先述したように、特に各駆動時に大量（たとえば、６００μｌもの量）の投与をする弁では、その弁が極端に冷却されるという問題が生じる。しかし、本発明は、大量の投与をする弁に限定されず、投与中の極度の冷却の結果として弁の動作および信頼性に関する問題が存在する、という弁であればいかなるものにでも広く適用される。

図１は、本発明の第１の実施の形態を示す。この第１の実施の形態では、弁部材は高い熱伝導率を有する素材で作られている。この素材は、金属、特にアルミニウムとすることができる。当然のことながら、高い熱伝導率を有する素材であれば他のいかなるものを使ってもよい。弁部材１２をそのような熱伝導素材から作ることで、その弁部材を冷却するためにかかる時間は長くなり、そのため冷却を制限できる。このことによって、弁、特に弁部材の出口チャネルが投与中に塞がれるのを防ぐことができる。

変形例では、アルミニウムなどの熱伝導素材で作る必要があるのは弁部材１１の一部分のみである。たとえば、弁部材のうち弁本体の外側に伸びる外側部分のみを熱伝導素材で作る、という形が可能であろう。外側部分は、好ましい構成としてオーバーモールドによって、弁本体の内部をスライド移動できる弁部材の内側部分に固定することができ、その場合、弁部材については従来の合成素材で作ることができる。オーバーモールドであれば、完全な密封を確実にすることができる。この実施の形態によれば、活性流体と金属との接触を制限することが可能になり、既存の弁部材に容易に適合させることができる。

変形例として、あるいは実施の形態を補う形で、ヘッド３０を熱伝導素材（たとえばアルミニウム）で作ることもできる。効果的な構成として、ヘッド３０を投与本体と一体化した単一部品として作る場合、その単一部材を熱伝導素材で作ったことの結果として、ユーザが投与装置を保持する際に前記ユーザの手の熱が投与装置に移ることになる。このことにより、弁部材の冷却をより制限できるようになる。

図２は、本発明の別の実施の形態を示す。同実施の形態では、温度調節手段は冷却プレート２０を有する。図２の実施の形態では、冷却プレート２０は弁部材１２を囲む形で配置され、当該弁部材１２の中心軸をほぼ横切る形で伸びている。図２には、互いにほぼ並行に伸びる４つのプレートが見られ、各プレートは、中心穴を有するディスクによって形成されており、その中心穴を弁部材１２が通っている。当然のことながら、冷却プレート１２の数は希望通りとすることができ、それらの形状も変化させることができる。枚数や形状を変更する目的は、表面積を大きくすることで冷却を制限するのに充分な大量の熱を伝え、弁が誤動作するのを防ぐことである。冷却プレート２０を弁部材１２の周囲で用いることにより、プラスチック素材で作られた弁部材を有する従来の弁の使用が可能となる。また、冷却プレート２０はプラスチック素材で作ってもよい。変形例では、熱をさらに伝えるため、冷却プレート２０は高い熱伝導率を有する素材（たとえば、金属、特にアルミニウム）で作ることもできる。必要であれば、金属製の冷却プレートをそれ自身が金属で作られた弁部材１２に連結させることで、熱伝導を最大限にすることもできる。

図３は、本発明の別の実施の形態を示す。この第３の実施の形態では、冷却プレート２０は弁部材１２ではなく、前記弁部材１２と協働する投与ヘッド３０に形成されている。温度調節手段（たとえば冷却プレート２０）を形成する位置として効果的なのは、さらに具体的に言えば、弁部材１２に組み付けられた部分３１である。当然のことながら、冷却プレート２０の数はいくつにしてもよく、図３に示すように、ヘッド３０全体に伸びる形にしてもよい。この場合も、弁部材は、ヘッド３０のプレート２０と同様にプラスチック素材で作ることができる。必要に応じて、弁部材１２および／あるいは前記プレート２０は、高い熱伝導率を有する素材（具体的に言えば、アルミニウムなどの金属）で作ることができる。

当然のことながら、上記のさまざまな実施の形態を組み合わせ、必要に応じて、少なくとも部分的に熱伝導性の弁部材と、弁部材１２の周囲および投与ヘッド３０の中の両方に配置した温度調節手段２０とを使うことも考えられる。本発明の主要な目的は、流体の投与中の冷却を制限し、それによって、上記のように弁が極めて大量の投与をする際に起こりうることだが、特に弁が塞がれることによって弁が誤作動することを防ぐ、というものである。

ここまで、本発明に関して、図に示す特定の実施の形態に関連付けて説明してきたが、当然のことながら、本発明は図示された上記の実施の形態に限定されることはない。それどころか、添付の特許請求の範囲によって規定される範囲を逸脱しない形で当業者によって施されるいかなる変形も包括する。たとえば、ヒーター手段などを弁部材の近くに設置することも考えられる。また、他の型の温度調節手段も考えられる。

本発明の第１の効果的な実施の形態を構成する投与弁を有する流体投与装置の概略断面図である。 図１と同様の図であり、本発明の第２の実施の形態となる図である。 図１および２と同様の図であり、本発明の第３の実施の形態を示す図である。

Claims (15)

1. 弁本体（１１）と、前記弁本体（１１）の中で静止位置と投与位置との間をスライド移動することが可能な弁部材（１２）とを有する流体投与弁（１０）であって、
   流体の投与中の弁部材（１２）の冷却を制限するための温度調節手段（１２，２０）を有し、
   前記温度調節手段は、少なくとも部分的に熱伝導素材で作られた弁部材（１２）から成り、
   前記弁部材（１２）は、弁本体（１１）の内部でスライド移動することが可能で、合成素材で作られた内側部分と、少なくとも部分的に弁本体の外側に伸び、金属で作られた外側部分とを有し、前記内側部分と外側部分とは、オーバーモールドによって相互に固定されていることを特徴とする流体投与弁。
2. 前記温度調節手段は、前記弁部材（１２）と協働するヘッド（３０）をさらに有し、当該ヘッド（３０）は熱伝導性素材で作られていること、
   を特徴とする請求項１に記載の流体投与弁。
3. 前記温度調節手段は、前記弁部材（１２）と協働する冷却プレート（２０）をさらに有すること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の流体投与弁。
4. 前記プレート（２０）は、前記弁部材（１２）の周囲に配置されていること、
   を特徴とする請求項３に記載の流体投与弁。
5. 前記冷却プレート（２０）は、前記弁部材（１２）と協働するヘッド（３０）の中に配置されていること、
   を特徴とする請求項３に記載の流体投与弁。
6. 前記プレート（２０）は、相互にほぼ並行に、かつ前記弁部材（１２）の中心軸をほぼ横切る形で伸びていること、
   を特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の流体投与弁。
7. 前記プレート（２０）は、熱伝導性素材で作られていること、
   を特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の流体投与弁。
8. 前記金属はアルミニウムであること、
   を特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の流体投与弁。
9. 推進ガスを用いて動作し、流体を投与すること、
   を特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の流体投与弁。
10. 前記推進ガスは、HFA-１３４aまたはHFA-２２７のタイプのガスで成ること、
    を特徴とする請求項９に記載の流体投与弁。
11. 前記流体投与弁は定量弁であって、前記弁本体（１１）は、弁チャンバ（１５）を有し、当該弁チャンバは、弁（１０）が駆動されるたびに投与される流体の量を規定すること、
    を特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の流体投与弁。
12. 各駆動時に投与される前記流体の量は、５００μｌよりも大きいこと、
    を特徴とする請求項１１に記載の流体投与弁。
13. 流体容器（１）を有する流体投与装置であって、
    請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の流体投与弁をさらに有することを特徴とする流体投与装置。
14. 前記流体投与弁（１０）の弁部材に設置された投与ヘッド（３０）を有すること、
    を特徴とする請求項１３に記載の流体投与装置。
15. 前記投与ヘッド（３０）における弁部材（１２）と協働する部分（３１）は、前記温度調整手段（２０）を有すること、
    を特徴とする請求項１４に記載の流体投与装置。

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