JP5511064B2

JP5511064B2 - 定量噴射機構および、この定量噴射機構を備えたエアゾール式製品

Info

Publication number: JP5511064B2
Application number: JP2010107036A
Authority: JP
Inventors: 保夫大島
Original assignee: Mitani Valve Co Ltd
Current assignee: Mitani Valve Co Ltd
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2010-05-07
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2030-05-07
Also published as: JP2011235914A

Description

本発明は、エアゾール容器の操作部と連動するステムの作動モード位置への移行により閉状態に設定される内容液通過用の筒状起立部の回りに、凹状の液溜まり部が形成された定量室から、その内容液が、噴射剤の作用でステム孔部を経て外部空間に噴射される定量噴射機構に関する。

特にハウジング内部の上記定量室を、凹状の液溜まり部を含む上定量空間域と、当該液溜まり部に小断面空間域を介して連通する下定量空間域とで構成した定量噴射機構に関する。

本明細書では必要に応じて、ステム孔部（＝内容液噴射用の弁作用部）が閉じて定量室画定用の弁部材が開いた状態を「静止モード」と記し、ステム孔部が開いて定量室画定用の弁部材が閉じた状態を「作動モード」と記す。

従来、エアゾール容器の作動モード設定操作と連動するステムが内容液通過用の筒状起立部を閉状態とし、これにより当該筒状起立部の回りの凹状の液溜まり部を含む形でハウジング内部に画定される定量室の内容液を、開状態のステム孔部から外部空間に噴射する定量噴射機構が用いられている（特許文献１参照）。

ここで内容液通過用の筒状起立部およびその回りの凹状液溜まり部を定量室に形成するのは、作動モード設定操作を終了して静止モードに復帰したときに、噴射剤（液化ガス，内容液に可溶な圧縮ガスなど）の作用で当該筒状起立部から定量室に流入する内容液を積極的に保持するためである。

すなわち、静止モードが長く続いたときにこの流入内容液が定量室から容器本体内部にいわば逆流する程度を、凹状液溜まり部の構成要素である筒状起立部といった「壁」によって抑えるためである。この定量室への流入内容液は次回の噴射対象内容液となる。

なお、静止モードが長く続いたときに定量室から容器本体内部へと内容液の逆流が生じるのは例えば、
(11)定量室中の噴射剤の気化により、定量室上側の噴射剤気相部と容器本体内部上側の噴射剤気相部との間に内容液が挟まれたＵ字管のような「定量室気相部−液相部−容器本体気相部」の連続空間域が形成され、
(12)定量室気相部の圧力の増加に応じて、このＵ字管中の定量室内容液が当該圧力で容器本体の方に押される、
からである。

定量室の上記筒状起立部は、その回りの凹状液溜まり部に入っている内容液が容器本体へ流れることを阻止する「壁」の作用を呈している。

特公昭５３−４１８０４号公報

本件発明者は、上述した従来の定量噴射機構における有意な凹状液溜まり部の容積を大きくした（例えば0.3cc）場合にその定量噴射の途中で内容液噴射状態が悪くなる、例えていえば「ポツポツ」といった形で噴射されることを見出した。なお、定量噴射初期段階ではこのような内容液噴射状態の悪化はみられなかった。

そして、この凹状液溜まり部を設けた場合の定量噴射に関する検討，実験，考察の結果、上述の内容液噴射状態悪化について、概略、
(21)初期段階で放出される噴射剤（凹状液溜まり部の上側空間域に収容済みの噴射剤）の気化膨張により、それに続く後部分（凹状液溜まり部の下側空間域）に入っている噴射剤，内容液が冷やされてしまい、
(22)この冷やされた噴射剤が本来の気化状態で放出されるまでに時間を要し、この要時間における内容液噴射状態が良好ではなくなる、
ことを知見するにいたった。

そこで、本発明では定量室内容液の容器本体への逆流防止の点で非常に有効な構成要素である、筒状起立部回りの凹状液溜まり部の容積を大きくするに際し、その初期噴射対象の上側空間域とその先で袋小路状の下側空間域とに大別して、当該上下の各空間域を分離した状態で連通させるようにした。

これにより、上側空間域の噴射剤が気化膨張して初期放出されるときのいわば冷却作用が下側空間域の方にできるだけ及ばないようにして、筒状起立部およびその回りの凹状液溜まり部を備えた定量噴射機構の作動モードにおける、最初から最後までの内容液噴射状態の良好化，安定化を図ることを目的とする。

本発明は、以上の課題を次のようにして解決する。
（１）エアゾール容器の操作部（例えば後述の押しボタン１）と連動するステム（例えば後述のステム２）の作動モード位置への移行により閉状態に設定される内容液通過用の筒状起立部（例えば後述の筒状起立部５ａ）の回りに、その上端部分までの凹状の液溜まり部（例えば後述の液溜まり部Ａ）が形成された定量室から、その内容液が、噴射剤の作用でステム孔部（例えば後述の横孔部２ｂ）を経て外部空間に噴射される定量噴射機構において、
前記定量室は、
前記液溜まり部を備え、かつ、作動モードの際には前記ステム孔部と直に連通する態様で形成された上定量空間域（例えば後述の上定量空間域Ｂ）と、
当該液溜まり部と連通する態様で形成された袋小路状の下定量空間域（例えば後述の下定量空間域Ｃ）と、
当該液溜まり部および当該下定量空間域を分離して連通させるために、当該液溜まり部および当該下定量空間域のそれぞれよりも小さな内容液通過用断面積からなる態様で形成された小断面空間域（例えば後述の縦凹状部４ｅ，横切欠状部４ｆ）と、を有する。
（２）上記（１）において、
前記定量室を設定するハウジングは、
前記ステムが組み込まれる単一筒状の上ハウジング部材（例えば後述の上ハウジング４）と、
前記筒状起立部としての機能を併せ備えた内筒状部（例えば後述の筒状起立部５ａ＋後述の下側内筒状部５ｂ），当該内筒状部の周りに形成された外筒状部（例えば後述の外筒状部５ｃ）および、当該内筒状部の下端側と当該外筒状部の下端側との間に形成された環状底面部（例えば後述の環状底面部５ｄ）を有して、当該上ハウジング部材に取り付けられる二重筒状の下ハウジング部材（例えば後述の下ハウジング５）と、からなり、
前記液溜まり部は、
前記下ハウジング部材の内筒状部の上側外周面部分と、前記上ハウジング部材の当該上側外周面部分と対向する第１の内周面部分との間に形成され、
前記袋小路状の下定量空間域は、
前記下ハウジング部材の外筒状部の内周面部分と、前記上ハウジング部材の下側外周面部分との間に形成され、
前記小断面空間域は、
前記下ハウジング部材の内筒状部の下側外周面部分と、前記上ハウジング部材の前記第１の内周面部分より下側の第２の内周面部分との間に形成される。

このような構成からなる定量噴射機構および、当該定量噴射機構を備えたエアゾール式製品を本発明の対象としている。

本発明は以上の課題解決手段により、筒状起立部およびその回りの凹状液溜まり部を備えた定量噴射機構の作動モードにおける、最初から最後までの内容液噴射状態の良好化，安定化を図ることができる。

定量噴射機構の静止モードを示す断面図である。定量噴射機構の作動モードを示す断面図である。

図１および図２を用いて本発明を実施するための形態を説明する。

各図で用いるアルファベット付き参照番号の構成要素（例えば通路部１ａ）は原則として、当該参照番号の数字部分の構成要素（例えば押しボタン１）の一部であることを示している。

図１および図２において、
１は外部空間への通路部が形成された上下動タイプの押しボタン，
１ａは内容液や噴射剤の通路部，
１ｂは内容液噴射用の孔部，
２は押しボタン１の通路部側と嵌合して後述のステムガスケット８とともに弁作用を呈するステム，
２ａは押しボタン１の通路部にいたる内容液や噴射剤の通路域，
２ｂは外部空間への噴射弁を構成する横孔部，
２ｃは当該横孔部の下側に形成された鞘状部，
３は鞘状部２ｃの天井面側に嵌合固定されて、作動モードにおける定量室を画定するための弁部材，
３ａはスカート状の弁作用部，
３ｂは後述のコイルスプリング６を受けるための環状段部，
４はステム２の下側部分を収容して定量室を構成する上ハウジング，
４ａは当該上ハウジングを構成して、後述の液溜まり部Ａおよび上定量空間域Ｂを画定する大径の上筒状部，
４ｂは当該上ハウジングを構成して、後述の下定量空間域Ｃを画定する小径の下筒状部，
４ｃは上筒状部４ａの内周面に周方向飛び飛びの態様で上下方向に形成されて、ステム２の外周面を案内する複数の縦リブ状部，
４ｄは上筒状部４ａと下筒状部４ｂとの境界部分に形成された環状底面，
４ｅは下筒状部４ｂの内周面に内容液通路域として形成された複数の縦凹状部，
４ｆは下筒状部４ｂの下端部分に内容液通路域として形成された複数の横切欠状部，
５は上ハウジング４（上筒状部４ａ）の外周面に嵌合固定されて定量室を構成する下ハウジング，
５ａは弁部材３（弁作用部３ａ）との間で定量室画定用の弁作用を呈して、後述の液溜まり部Ａを画定する筒状起立部（＝上側内筒状部），
５ｂは筒状起立部５ａからその下側に連続して、上ハウジング４の下筒状部４ｂの内周面と対向する下側内筒状部，
５ｃは上ハウジング４の上筒状部４ａの外周面に嵌合固定して後述の下定量空間域Ｃを画定する外筒状部，
５ｄは下側内筒状部５ｂおよび外筒状部５ｃの間に形成された環状底面部，
５ｅは筒状起立部５ａの上開口側に形成されて、作動モードのとき弁作用部３ａが密接す大径内周面部分，
５ｆは筒状起立部５ａおよび下側内筒状部５ｂの略境界外側部分に形成されて後述のコイルスプリング６を受ける複数の段片部，
６は弁部材３の環状段部３ｂと下ハウジング５の段片部５ｄとの間に配設されて当該弁部材およびステム２を上方向に付勢するコイルスプリング，
７は後述の内容液および噴射剤を収納しているエアゾール式製品の容器本体（図示省略）の開口端部側に取り付けられたマウンティングキャップ，
８は上ハウジング４の開口部分とマウンティングキャップ７の天井面との間に取り付けられて当該上ハウジングの内部空間域のシール作用を呈し、また、ステム２の横孔部２ｂとともに噴射弁として作用するステムガスケット，
９は下ハウジング５の下側内筒状部５ｂに取り付けられた内容液流入用のチューブ，
をそれぞれ示している。

また、
Ａは上ハウジング４の上筒状部４ａと下ハウジング５の筒状起立部５ａとの間に画定される液溜まり部，
Ｂは液溜まり部Ａを含んでステム２の横孔部２ｂ（ステムガスケット８）にいたるまでの上定量空間域，
Ｃは上ハウジング４の下筒状部４ｂと下ハウジング５の外筒状部５ｅとの間に画定される下定量空間域，
をそれぞれ示している。

ここで、押しボタン１，ステム２，弁部材３，上ハウジング４，下ハウジング５およびチューブ９などはポリプロピレン，ポリエチレン，ポリアセタール，ナイロン，ポリブチレンテレフタレートなどからなるプラスチック製のものである。

また、コイルスプリング６は金属製，プラスチック製のものであり、マウンティングキャップ７は金属製のものであり、ステムガスケット８はゴム製のものである。

図示の定量噴射機構の基本的特徴は、
(31)ハウジング内部に設定される内容液噴射用の定量室を、液溜まり部Ａを含む上定量空間域Ｂと、下定量空間域Ｃとで構成し、
(32)液溜まり部Ａ，上定量空間域Ｂと下定量空間域Ｃとを、これらの何れよりも内容液通過用断面積（＝図面左右方向の断面積）が小さな縦凹状部４ｅで連通させた、
ことである。

このように、液溜まり部Ａと下定量空間域Ｃとを分離した状態で小断面空間域により連通させているため、単一定量室の容積増加にともなう上記(21)，(22)の定量噴射性能の悪化は生じない。

なお、定量噴射動作そのものはこれまでの定量噴射機構のそれと同じである。
図２の作動モードでは、押しボタン１の押圧操作によりステム２が下動し、それまでの静止モードにおける横孔部２ｂとステムガスケット８とのシール状態が解除される。

また、ステム２と一体の弁部材３も下動して、弁作用部３ａが下ハウジング５の筒状起立部５ａの開口部分に入り込んでその大径内周面部分５ｅと密接する。

この密接作用により、定量室（液溜まり部Ａ，上定量空間域Ｂおよび下定量空間域Ｃ）はそれぞれステム２の横孔部２ｂを介して外部空間と連通し、かつ、チューブ９（容器本体）から離隔された状態となる。

定量室の内容液はその中の噴射剤（液化ガスなど）の作用で「横孔部２ｂ−通路域２ａ−通路部１ａ」を経て孔部１ｂから外部空間に噴射される。

このとき、先ず液溜まり部Ａ（上定量空間域Ｂ）の内容液が噴射されることになるが、当該噴射時の噴射剤の気化膨張に起因する冷却作用は小断面空間域の縦凹状部４ｅを介して液溜まり部Ａと連続している下定量空間域Ｃの内容液までは及びにくい。

作動モード設定操作の終了後は、コイルスプリング６の弾性力により弁部材３，ステム２および押しボタン１の一体部材が上方向に移動して図１の静止モードに復帰する。

すなわち、ステム２の横孔部２ｂはステムガスケット８で閉塞され、弁作用部３ａは筒状起立部５ａの大径内周面部分５ｅから離間して、定量室とチューブ９（容器本体）とが連通する。

この静止モードへの復帰にともない、先の内容液噴射により圧力が下がっている定量室に容器本体から内容液が噴射剤の作用により流入する。この流入内容液は次回の噴射対象である。

なお、図示の上下動タイプの押しボタンに代えて、回動タイプの操作ボタンを用いるようにしてもよい。

本発明が適用されるエアゾール式製品としては、消臭剤，洗浄剤，清掃剤，制汗剤，冷却剤，筋肉消炎剤，ヘアスタイリング剤，ヘアトリートメント剤，染毛剤，育毛剤，化粧品，シェービングフォーム，食品，液滴状のもの（ビタミンなど），医薬品，医薬部外品，塗料，園芸用剤，忌避剤（殺虫剤），クリーナー，洗濯のり，ウレタンフォーム，消火器，接着剤，潤滑剤などの各種用途のものがある。

容器本体に収納する内容液は、例えば、粉状物，油成分，アルコール類，界面活性剤，高分子化合物，各用途に応じた有効成分などである。

粉状物としては、金属塩類粉末，無機物粉末や樹脂粉末などを用いる。例えば、タルク，カオリン，アルミニウムヒドロキシクロライド（アルミ塩），アルギン酸カルシウム，金粉，銀粉，雲母，炭酸塩，硫酸バリウム，セルロース，これらの混合物などを用いる。

油成分としては、シリコーン油，パーム油，ユーカリ油，ツバキ油，オリーブ油，ホホバ油，パラフィン油，ミリスチン酸，パルミチン酸，ステアリン酸，リノール酸，リノレン酸などを用いる。

アルコール類としては、エタノールなどの１価の低級アルコール，ラウリルアルコールなどの１価の高級アルコール，エチレングリコールなどの多価アルコールなどを用いる。

界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウムなどのアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどの非イオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインなどの両性界面活性剤、塩化アルキルトリメチルアンモニウムなどのカチオン性界面活性剤などを用いる。

高分子化合物としては、メチルセルロース，ゼラチン，デンプン，カゼインなどを用いる。

各用途に応じた有効成分としては、サリチル酸メチル，インドメタシンなどの消炎鎮痛剤、安息香酸ナトリウム，クレゾールなどの除菌剤、ヒレスロイド，ジエチルトルアミドなどの害虫忌避剤、酸化亜鉛などの制汗剤、カンフル，メントールなどの清涼剤、エフェドリン，アドレナリンなどの抗喘息薬、スクラロース，アスパルテームなどの甘味料、エポキシ樹脂，ウレタンなどの接着剤や塗料、パラフェニレンジアミン，アミノフェノールなどの染料，リン酸二水素アンモニウム，炭酸水素ナトリウム・カリウムなどの消火剤などを用いる。

さらに、上記内容液以外の、懸濁剤，紫外線吸収剤，乳化剤，保湿剤，酸化防止剤、金属イオン封鎖剤なども用いることができる。

噴射剤としては、液化石油ガス，ジメチルエーテル，フロロカーボンなどの液化ガスや、内容液に可溶な圧縮ガス（例えば炭酸ガスなど）を用いる。

Ａ：液溜まり部
Ｂ：上定量空間域
Ｃ：下定量空間域

１：押しボタン
１ａ：通路部
１ｂ：内容液噴射用の孔部
２：ステム
２ａ：通路域
２ｂ：横孔部
２ｃ：鞘状部，
３：弁部材
３ａ：弁作用部
３ｂ：環状段部
４：上ハウジング
４ａ：上筒状部
４ｂ：下筒状部
４ｃ：縦リブ状部
４ｄ：環状底面
４ｅ：縦凹状部
４ｆ：横切欠状部
５：下ハウジング
５ａ：筒状起立部（上側内筒状部）
５ｂ：下側内筒状部
５ｃ：外筒状部
５ｄ：環状底面部
５ｅ：大径内周面部分
５ｆ：段片部
６：コイルスプリング
７：マウンティングキャップ
８：ステムガスケット
９：チューブ

Claims

エアゾール容器の操作部と連動するステムの作動モード位置への移行により閉状態に設定される内容液通過用の筒状起立部の回りに、その上端部分までの凹状の液溜まり部が形成された定量室から、その内容液が、噴射剤の作用でステム孔部を経て外部空間に噴射される定量噴射機構において、
前記定量室は、
前記液溜まり部を備え、かつ、作動モードの際には前記ステム孔部と直に連通する態様で形成された上定量空間域と、
当該液溜まり部と連通する態様で形成された袋小路状の下定量空間域と、
当該液溜まり部および当該下定量空間域を分離して連通させるために、当該液溜まり部および当該下定量空間域のそれぞれよりも小さな内容液通過用断面積からなる態様で形成された小断面空間域と、を有する、
ことを特徴とする定量噴射機構。
前記定量室を設定するハウジングは、
前記ステムが組み込まれる単一筒状の上ハウジング部材と、
前記筒状起立部としての機能を併せ備えた内筒状部，当該内筒状部の周りに形成された外筒状部および、当該内筒状部の下端側と当該外筒状部の下端側との間に形成された環状底面部を有して、当該上ハウジング部材に取り付けられる二重筒状の下ハウジング部材と、からなり、
前記液溜まり部は、
前記下ハウジング部材の内筒状部の上側外周面部分と、前記上ハウジング部材の当該上側外周面部分と対向する第１の内周面部分との間に形成され、
前記袋小路状の下定量空間域は、
前記下ハウジング部材の外筒状部の内周面部分と、前記上ハウジング部材の下側外周面部分との間に形成され、
前記小断面空間域は、
前記下ハウジング部材の内筒状部の下側外周面部分と、前記上ハウジング部材の前記第１の内周面部分より下側の第２の内周面部分との間に形成された、
ことを特徴とする請求項１記載の定量噴射機構。
請求項１または請求項２に記載の定量噴射機構を備え、かつ、噴射剤および内容液を収容した、
ことを特徴とするエアゾール式製品。