JP6309611B2 - 画定された流路を備えるエアロゾルバルブ - Google Patents

Description

本開示は、固形物を有する製品配合物の配送のためのエアロゾルバルブの分野に関する。より具体的には、本開示は、バルブステムと、圧縮スプリングと、固形物を有する製品配合物を放出するために、バルブステムが使用者によって押されたときに、圧縮スプリングの完全圧縮を防止して、画定された流路を生成する、ハードストップ（hard stop）とを有する、エアロゾルバルブに関する。

固形物を含有する製品配合物用のエアロゾルバルブ構造は、バルブステムハウジングの内部空間内の流路における固形物の塊状化（agglomeration）（凝集（clumping））が理由で故障する可能性がある。エアロゾルバルブの従来の設計では、長く、狭いチャンネルと、流動方向における急な変化と、再循環の部位と−これらのいずれか、またはすべてが製品配合物中の固形物を凝集させて流路を詰まらせる可能性がある−を有する、流路を使用することが多い。

また、従来型エアロゾルバルブは、製品を放出またはスプレーするためにバルブステムが使用者によって完全に押されるときに、完全に圧縮される（すなわち、個々のスプリングコイルが互いに緊密に圧縮される）、圧縮スプリングを有する。しかしながら、圧縮されたスプリングコイルは、上方に流れている製品配合物に対してバリアを形成し、スプリングコイル間には、製品配合物および推進剤が、スプリングコイル間を流れるか、または圧縮スプリングの中心の体積に接近することを可能にする空間がほとんど、またはまったくないため、そのために、製品および推進剤を、完全に圧縮されたスプリングコイルの外側にほとんど完全に沿った流路に追従させる。したがって、従来型エアロゾルバルブにおける完全に圧縮された（すなわち、コイル限界の（coil-bound））圧縮スプリングは、製品混合をほとんど、またはまったくもたらさないか、あるいは蓄積して流路を詰まらせる可能性のある固形物の凝集物を破壊する表面をほとんど提供しない。

また、コイル限界の圧縮スプリングコイルは、製品流の大部分を外側に保持するバリアを形成するので、開口（蒸気タップ）は、製品流路のわずかな部分に侵入する（impinges）だけであり、したがって製品または推進剤の最大可能量を取り込まない。

本開示は、製品配合物の混合を改善する、製品および推進剤のための追加の流路を提供する、エアロゾルバルブを提供する。
本開示は、製品配合物の混合を改善し、そうでなければエアロゾルバルブにおいて流路を詰まらせる可能性のある、製品における固形物の塊状化を低減し、エアロゾルバルブを通過して製品配合物が流れるときに、その乱流を増大させ、製品をより良好に放出するために製品のより多くを直接的に開口に送給する、製品および推進剤のための追加の流路を提供するようなエアロゾルバルブも提供する。

本開示は、バルブステムと、ハウジングと、圧縮スプリングと、バルブステムとハウジングとの間のハードストップとを有する、エアロゾルバルブをさらに提供する。このハードストップは、使用者が、製品を放出するためにバルブステムを押圧するときに、圧縮スプリングが、完全に圧縮される（コイル限界となる）のを防止して、その結果として、圧縮スプリングの隣接するコイル間に開放空間が存在する。

本開示は、結果として得られる圧縮スプリングのコイル間の開放空間が、製品および推進剤に対して、圧縮スプリングによって囲まれた中心空間中への進入を可能にする、製品配合物および推進剤のための追加の流路を生成することを、さらに提供する。
本開示は、圧縮スプリングが、製品配合物に対するバッフルおよび静的ミキサとして機能して、製品配合物内の固形物がエアロゾルバルブを通過して流れるときに、それらの混合を改善することのできる、これらの開放空間を有することも提供する。
本開示は、圧縮スプリングのコイル間の空間が、流路における乱流も増大させて、そうでなければ流路を詰まらせることのある製品配合物における固形物の集塊を破壊することができることをさらに提供する。
本開示は、エアロゾルバルブ構造が、製品の進入が、優先的にスプリング直径の中心を通過して流れるとともに、圧縮スプリングの上端を超えて開放コイルを通過して段階式（as a cascade）に流出するように導くことをさらに提供する。

本開示は、開口（蒸気タップ）が、開放スプリングコイルに隣接して配置されて、圧縮スプリングによって形成される内部空間における、流体流の中心への製品および推進剤の侵入を最大化することをさらに提供する。
本開示はまた、エアロゾルバルブが、製品配合物が圧縮スプリングの中心を通過して、浸漬管から直接、流れることを可能にする、大きな断面積通路を備えるバルブステムを有することを提供する。この構成は、製品流がバルブステムのまわりにゆるやかにそらされることを可能にし、これは、背圧（抵抗）を減少させる。

完全に圧縮された（コイル限界にある）圧縮スプリングの外側のまわりの流路を示す、フルストロークにおける従来技術型エアロゾルバルブの図。 切欠き部が、エアロゾルバルブにおける内部構造の一部を示す、本開示のエアロゾルバルブの例示的な実施形態の側面図。 図２におけるエアロゾルバルブのバルブステム部分の外部の側面図。 図２におけるエアロゾルバルブのバルブステムハウジング部分の側面図。 エアロゾルバルブステムハウジングにおける内部構造の一部を示す、図４Ａの部分の切欠き図。 閉止位置（停止モード）にあり、エアロゾル容器の上に載置された、本開示のエアロゾルバルブの例示的な実施形態の横断面図。 開放（完全作動）位置での図５における、エアロゾルバルブの横断面図。 バルブステムと圧縮スプリングとの間の接触、およびバルブステムとバルブステムハウジングとの間のハードストップを示す、図６におけるエアロゾルバルブの部分の分解図。 エアロゾルバルブにおいて気体と液体とが混合する方法を示す説明図。 エアロゾルバルブステムの閉止位置（停止モード）における、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブの例示的な実施形態の横断面斜視図。 バルブが開放位置に対してわずかに開かれているときの、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブの別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 エアロゾルバルブステムの部分開放位置（中間ストローク）における、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブの別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 エアロゾルバルブステムの完全開放位置（完全ストローク）における、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブの別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 閉止位置（停止モード）における、本開示のエアロゾルバルブの例示的な実施形態のさらなる横断面側面図。 部分開放位置（中間ストローク）における、本開示のエアロゾルバルブの例示的な実施形態のさらなる横断面側面図。 完全開放位置（完全作動モード）における、本開示のエアロゾルバルブの例示的な実施形態のさらなる横断面側面図。 エアロゾルバルブの閉止位置（停止モード）における、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブの別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 エアロゾルバルブが開放位置に対してわずかに開かれているときの、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブの別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 エアロゾルバルブの部分開放位置（中間ストローク）における、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブの別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 エアロゾルバルブの完全開放位置（完全ストローク）における、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブの別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 閉止位置（停止モード）における、本開示のエアロゾルバルブの別の例示的な実施形態の横断面側面図。 部分開放位置（中間ストローク）における、本開示のエアロゾルバルブの別の例示的な実施形態の横断面側面図。 完全開放位置（完全作動モード）における、本開示のエアロゾルバルブの別の例示的な実施形態の横断面側面図。 エアロゾルバルブの閉止位置（停止モード）における、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブのさらに別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 エアロゾルバルブが開放位置に対してわずかに開かれているときの、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブのさらに別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 エアロゾルバルブの部分開放位置（中間ストローク）における、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブのさらに別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 エアロゾルバルブの完全開放位置（完全ストローク）における、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブのさらに別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 閉止位置（停止モード）における本開示のエアロゾルバルブのさらに別の例示的な実施形態の横断面図。 エアロゾルバルブが閉止位置（停止モード）にあるときの、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブのさらに別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 エアロゾルバルブが完全に傾斜されている（完全ストローク）ときの、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブのさらに別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 エアロゾルバルブの閉止位置（停止モード）における、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブの別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 エアロゾルバルブが完全に傾斜されている（完全ストローク）ときの、１次流路と２次流路とを示す、本開示のエアロゾルバルブの別の例示的な実施形態の横断面斜視図。 本開示のエアロゾルバルブの実施形態のバルブステムハウジングの内側の圧縮スプリングを通過する、およびそれを越える製品および推進剤のフローストリームを示す、ＣＦＤ試験の説明図。 周囲のエアロゾルバルブ構造がなく、そのためにフローストリームが明確に示されている、図１７Ａにおけるフローストリームの別の説明図。 充填されたスプリング座を有する、本開示のエアロゾルバルブの別の実施形態のバルブステムハウジング内側の圧縮スプリングコイルを通過する、製品および推進剤のフローストリームを示す、ＣＦＤ試験の説明図。 周囲のエアロゾルバルブ構造がなく、そのためにフローストリームが明確に示されている、図１８Ａにおけるフローストリームの別の図。

図面、特に、図１を参照すると、全体を通して参照番号１０で表わされる従来型または従来技術エアロゾルバルブである。完全なストロークで図１に示されるバルブ１０は、配合物がバルブステムの中心穴（開口）に入ることのできる前の、圧縮スプリングの外側のまわりの、製品配合物の流路を示す。
エアロゾルバルブ１０は、浸漬管１２と、圧縮スプリング１４と、バルブステム１６と、バルブステムハウジング１８と、装着カップ２０と、シール２２とを含む。バルブステム１６は、バルブステムハウジング１８内に封入されている。バルブステム１６は、バルブステム１６の中心穴２４に入るために、加圧された高固形製品配合物がそこを通過する、一対の開口（図１には示されていない）を有する。装着カップ２０は、エアロゾルバルブ１０を、製品上の正しい位置に方向づけして安定化させる。バルブステム１６は、接触点２６において圧縮スプリング１４と接触する。

圧縮スプリング１４は、バルブステムハウジング１８に対して上向き圧力を発揮して、バルブシステムハウジング１８は、装着カップ２０の内側に位置する、シール２２に押し付けられる。バルブステム１６は、シール２２と装着カップ２０とを貫通して突出するとともに、製品配合物をスプレーするために使用者によって押圧される、上方部分を有する。
バルブステム１６が製品をスプレーするために使用者によって押下されると、製品配合物は、流路３０内のバルブステムハウジング１８の内部空間を通過して上方に流れる。

図１に示されるように、圧縮スプリング１４は完全に圧縮されて（すなわち、完全作動）、圧縮スプリング１４の個別のコイルを互いに押圧して、そのためにいずれの個々のコイルの間にも、ほとんど、またはまったく空間がない。この構成において、圧縮スプリング１４のコイルは、圧縮スプリングの内側にある空間に対するバリアとして作用し、それによって、製品配合物が、圧縮スプリング１４の外側にほとんど完全に沿った、バルブステムハウジング１８を通過する長い通路によって上方に流れることが必要となる。この長い、曲がりくねった１次流路３０は、製品配合物内の固形物が塊状化して流路を詰まらせる可能性を増大させ、流路における製品配合物の通過を遅くさせるか、またはまったく閉塞させて、故障へと導く。

図２から１０は、本開示のエアロゾルバルブ４０のいくつかの例示的な実施形態を示す。
図２から４は、浸漬管４２と、圧縮スプリング４４と、バルブステム４６と、バルブステムハウジング４８と、装着カップ５０と、シール５２とを含む、エアロゾルバルブ４０の第１の実施形態を示す。バルブステム４６は、バルブステムハウジング４８内に封入されている。バルブステム４６は、加圧された高固形物製品配合物が、バルブステム４６の中心穴５４に入るためにそこを通過する、バルブステム開口５８を有する。

図５および６は、エアロゾルバルブ４０をエアロゾル容器上の正しい位置に方向づけして安定化させる、装着カップ５０を示す。圧縮スプリング４４は、バルブステムハウジング４８に対して上向きの圧力を発揮して、このバルブステムハウジング４８は、装着カップ５０の内側上に配置されたシール５２に押し付けられる。バルブステム４６は、シール５２と装着カップ５０とを貫通して突出する、上方部分を有し、この上方部分が、製品配合物を放出（スプレー）するために使用者によって押される。

図７は、エアロゾルバルブ４０は、バルブステム４６とバルブステムハウジング４８との間にハードストップ４９を有することを示している。バルブステム４６は、接触点５６において圧縮スプリング４４と接触している。ハードストップ４９は、バルブステム４６が、圧縮スプリング４４を完全に圧縮することを防止し、それによって、使用者が製品配合物を放出（スプレー）するためにバルブステム４６を完全に押下したときでも、圧縮スプリング４４の個々のコイルは、その間にいくらかの空間を保持する、すなわち、バルブステム４６が完全に作動されるときでも、圧縮スプリング４４は「コイル限界」（すなわち、スプリングの隣接するコイル間にわずかしか、またはまったく空間がない）状態にはならない。

エアロゾルバルブ４０は、従来技術におけるエアロゾルバルブの流路と比較して、流れ方向における急な変化が少ない。このことは、粒子がそこで蓄積し得る、場所（loci）を少なくすることによって、流路内で塊状化しようとする製品配合物における固形物の傾向を低減し、それによって製品欠陥を低減する。
バルブステム４６の一実施形態は、抵抗を最小化して、それによって、製品が通過するときの製品配合物内の固形物の塊状化を低減し、製品故障の発生を低減するために、断面積の大きい４つの通路（図示せず）を有する。

これらの通路によって、製品配合物が、浸漬管４２から直接、圧縮スプリング４４内側の中心空間を通過して流れるとともに、バルブステム４６のまわりでわずかにそらされることが簡単に可能になる。バルブステム４６は、好ましくは、薄肉化されたバルブステム本体である。これらの構造および構成によって、製品配合物がバルブステム開口（複数を含む）５８に到達する前に、製品配合物の流れに対する背圧（抵抗）が減少する。このことは、流れ方向における急激な変化と、バルブステム開口に到達する前に、長く、狭いチャンネルを通過することを必要とする、従来型バルブ流路に対する利点である。

図５および６に示されるように、完全に圧縮されていないときに、圧縮スプリング４４は、圧縮スプリングの隣接するコイルの間に形成される開放空間４５を有する。このことは、圧縮スプリング４４のコイルが、製品配合物の成分に対する、「バッフル（baffle）」として、および／または「静的ミキサ」として機能することを可能にする。

圧縮スプリング４４内の個々のコイル間の空間４５は、製品および推進剤の流路に沿った乱流を増大させる。この乱流は、製品配合物が流路に沿って移動するときに、製品配合物内の固形物の集塊を破壊し、それによって固形物が塊状化して、流路のいずれかを詰まらせる可能性を低減することができる。このようにして、圧縮スプリング４４のコイルは、製品配合物内の固形物を霧化することができる；すなわち、固形物をそれらの最小の個別粒子寸法において、平均して、固形物の「凝集物」をわずか、またはゼロに、維持することができる。

圧縮スプリング４４のコイル間の空間４５も、固形物がエアロゾルバルブ４０を通過して流れるときに、製品配合物の混合を改善する。
（スプレーするために開放されているときに）圧縮スプリング４４のコイル間の空間４５も、製品配合物の進入を、優先的に圧縮スプリング４４の中心を通過して流れて、開放されたコイルを通過して、圧縮スプリング４４の上端を超えて、段階式に流出するように誘導する。
圧縮スプリング４４のコイル間の空間４５は、製品配合物の混合を改善し、そうでなければ流路を閉塞することのある固形物の塊状化を低減し、エアロゾルバルブを通過して流れるときの、製品配合物の乱流を増大させ、製品のより良好な放出のために、より多くの製品を開口に直接的に送給する、製品および推進剤のための追加の画定された流路を生成する。

シール５２は、装着カップ５０とバルブステムハウジング４８との間の空間をシールする可撓性材料である。シール５２は、好ましくは、ゴムまたは類似の可撓性材料で製作される。シール５２は、好ましくはガスケットとして成形される。シール５２と、バルブステムハウジング４８と、装着カップ５０との間のシールは、カップ５０の圧着中の圧縮によって発生する。バルブステム４６を押圧することは、シール５２とバルブステムハウジング４８との間、ならびにシール５２と装着カップ５０との間のガスケット状シールをいくぶん変形させる可能性がある。

浸漬管４２は、容器（図示せず）内に格納された製品配合物のエアロゾルバルブ４０へのアクセスポイントである。
エアロゾルバルブ４０は、バルブステムハウジング、圧縮スプリング幾何学形状、および（強度および成形性に対する）バルブステム成形性を想定すると、実行可能である、最大の流路横断面を優先的に形成する。

図８は、（参照のためにラベル付けされた、バルブステムハウジング４８と中心穴５４とを備える、エアロゾルバルブ４０として示されている）本開示のエアロゾルバルブにおいて、流体流と気体が互いにどのように混合するかを示す。

図９Ａ、９Ｂ、９Ｃおよび９Ｄは、バルブステム４６の様々な位置における、エアロゾルバルブ４０を通過する１次流路と２次流路とを示す。図９Ａは、流れがないときの、閉止位置（停止モード）におけるエアロゾルバルブ４０を示す。図９Ｂは、わずかに開かれた位置における、エアロゾルバルブ４０を示し、ここにおいて、バルブステム４６は、圧縮スプリング４４をわずかに押圧し、圧縮スプリング４４における個々コイルの間に１次流路６０と２次流路６２とを生成する。図９Ｃは、部分的開放位置（中間ストローク）におけるエアロゾルバルブ４０を示し、バルブステム４６が圧縮スプリング４４をいくぶんより完全に押圧するときの、１次流路６０と２次流路６２とを示す。図９Ｄは、エアロゾルバルブ４０が完全開放位置（完全ストローク）にあるときの、１次流路６０と２次流路６２とを示す。バルブステム４６は完全に作動されて、ハードストップ（図示せず）に到達して、部分的であって、完全にではなく、圧縮スプリング４４を圧縮する。ハードストップは、その必要はないが、バルブステム４６と相互作用（例えば、接触）する、バルブステムハウジング４８の内部表面の一部とすることができる。圧縮スプリング４４は、コイル限界になることはなく、いくぶんの空間が、圧縮スプリングの個々のコイル間に維持されて、製品および推進剤のための流路を形成する。

図１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃは、バルブステムが使用者によって押圧されるときに、その様々な段階における、エアロゾルバルブ４０の実施形態の横断面を示す。図１０Ａは、非作動の、閉止位置（停止モード）におけるエアロゾルバルブ４０を示す。図１０Ｂは、部分的開放位置（中間ストローク）におけるエアロゾルバルブ４０を示す。図１０Ｃは、完全開放位置（完全作動モード）におけるエアロゾルバルブ４０を示す。

図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃおよび１１Ｄは、バルブステム４６の様々な位置における、エアロゾルバルブ４０の別の実施形態を通過する、１次および２次の流路を示す。図１１Ａは、流れがないときの、閉止位置（停止モード）にあるエアロゾルバルブ４０を示す。図１１Ｂは、わずかに開いた位置にあるエアロゾルバルブ４０を示し、ここにおいてバルブステム４６は、圧縮スプリング４４をわずかに押圧し、１次流路６０を生成する。図１１Ｃは、部分的開放位置（中間ストローク）にあるエアロゾルバルブ４０を示し、バルブステム４６が、圧縮スプリング４４をいくぶんより完全に押圧するときの、１次流路６０を示す。図１１Ｄは、エアロゾルバルブ４０が完全開放位置（完全ストローク）にあるときの、１次流路６０を示す。この位置において、バルブステム４６は、完全に作動されて、圧縮スプリング４４を部分的に圧縮するように、ハードストップ（図示せず）に到達する。上述のように、ハードストップは、その必要はないが、バルブステム４６と接触するバルブステムハウジング４８の内部の一部とすることができる。

図１２Ａ、１２Ｂおよび１２Ｃは、全体を通してエアロゾルバルブ７０として表わされた、本開示のエアロゾルバルブのさらに別の実施形態の横断面を示す。エアロゾルバルブ７０は、バルブステムが使用者によって押圧されるときの、その様々な段階において示されている。図１２Ａは、非作動の、閉止位置（停止モード）におけるエアロゾルバルブ７０を示す。図１２Ｂは、部分開放位置（中間ストローク）におけるエアロゾルバルブ７０を示す。図１２Ｃは、完全開放位置（完全作動モード）におけるエアロゾルバルブ７０を示す。

図１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃおよび１３Ｄは、バルブステム７６の様々な位置において、エアロゾルバルブ７０を通過する１次流路と２次流路とを示す。図１３Ａは、流れがないときの、閉止位置（停止モード）におけるエアロゾルバルブ７０を示す。図１３Ｂは、わずかに開かれた位置におけるエアロゾルバルブ７０を示し、ここにおいて、バルブステム７６は、圧縮スプリング７４をわずかに押圧し、圧縮スプリング７４の個々のコイルの間に１次流路８０と２次流路８２とを生成する。図１３Ｃは、部分開放位置（中間ストローク）におけるエアロゾルバルブ７０を示し、バルブステム７６が、圧縮スプリング７４をいくぶんより完全に押圧するときの、１次流路８０と２次流路８２とを示す。図１３Ｄは、エアロゾルバルブ７０が完全開放位置（完全ストローク）にあるときの、１次流路８０と２次流路８２とを示す。以前と同様に、この位置において、バルブステム７６は、完全に作動されて、ハードストップ（図示せず）に到達し、部分的に圧縮スプリング７４を圧縮する。しかしながら、圧縮スプリング７４は、コイル限界とはならず、スプリングの個々のコイル間にはいくぶんの空間が維持されて、製品および推進剤のための流路を形成する。

図１４は、全体を通してエアロゾルバルブ９０で表される、本開示のエアロゾルバルブのさらに別の実施形態を示す。エアロゾルバルブ９０は、非作動の、閉止位置（停止モード）において示されている。

図１５Ａおよび１５Ｂは、エアロゾルバルブ９０が、それぞれ閉止位置および完全開放位置にある（傾斜されている）ときの、エアロゾルバルブの別の実施形態を通過する１次流路と２次流路とを示す。この実施形態において、エアロゾルバルブ９０は、バルブステムを傾斜させることによって作動される。本願において使用されるときには、「傾斜された（tilted）」は、バルブステムが、停止時のその垂直位置から離れる方向に傾いていることを意味し、「傾斜している（tilting）」は、停止時のその垂直位置から離れる方向にバルブステムが傾くように、バルブステムの頂部を押し付けることを意味する。例えば、バルブステムは、エアロゾルバルブを作動させるために、垂直位置から約５％から約１０％の間で傾斜され得る。図１５Ａは、閉止位置（停止モード）にあるバルブステム９６を示し、流路は存在しない。図１５Ｂは、バルブステム９６が完全に傾斜している（すなわち、完全ストロークの）ときのエアロゾルバルブ、および結果として生じる１次流路１００と２次流路１０２とを示している。

同様に、図１６Ａおよび図１６Ｂは、エアロゾルバルブが、それぞれ閉止位置および完全開放位置（バルブステムが傾斜されている）にあるときの、エアロゾルバルブ９０の別の実施形態を示す。図１６Ａは、閉止位置（停止モード）にあるエアロゾルバルブとバルブステム９６とを示しており、流路は存在しない。図１６Ｂは、バルブステム９６が完全に傾斜している（すなわち完全ストローク）のときのエアロゾルバルブと、結果として生じる１次流路１００および２次流路１０２とを示す。
別の実施形態において、本開示の製品配合物は、粉末（固形物）と推進剤との混合物などの、２つのタイプの媒体の混合物である。

製品配合物の配給のための上記のエアロゾルバルブの使用方法も提供される。この方法は、製品を放出するためにバルブステムが使用者によって押圧されるときに、圧縮スプリングの完全圧縮を防止する、ハードストップを有するエアロゾルバルブを使用する。結果として生じる圧縮スプリングのコイル間の空間は、製品および推進剤に対する追加の流路を生成して、バッフルおよび／または静的ミキサとして作用することができる。この方法は、製品配合物の混合を改善し、そうでなければ流路を閉塞することのある固形物の塊状化を低減し、製品配合物がエアロゾルバルブを通過して流れるときにその乱流を増大させ、製品のより良好な放出のために、製品のより多くを、直接、開口へと送給する。このエアロゾルバルブ構造はまた、単一の生産ラインにおいて製品と推進剤とをエアロゾル容器中に装填することを可能にし、製造速度を増大させて、材料使用を低減する。

実験
高固形物製品配合物を用いて提案されたエアロゾルバルブを試験した結果として、全寿命試験を通して、放出する製品の、記録可能な故障事象は生じなかった。このことは、塊状化の傾向を示した高固形物配合物を有して、塊状化により故障した、既知、既存のエアロゾルバルブ設計を用いた実験室試験と対照的である。

図１７Ａおよび１７Ｂは、本開示のエアロゾルバルブの実施形態のバルブステムハウジングの内側の、圧縮スプリングコイルを通過する、およびそれを越える製品と推進剤とのフローストリームを示す、ＣＦＤ試験の結果を提示する。１次流路６０は、バルブステム４６が試験のために押圧されている（開放されている）ときに、圧縮スプリング４４とバルブステムハウジング４８の中を通過する、製品と推進剤との流れを示す。図１７Ｂは、周囲のエアロゾルバルブ構造がなく、そのためにフローストリームが明確に示される、図１７Ａにおけるフローストリームの別の図である。

図１８Ａおよび１８Ｂは、スプリングシートが充填された本開示のエアロゾルバルブの別の実施形態のバルブステムハウジング内側の、圧縮スプリングコイルを通過する、製品と推進剤とのフローストリームを示す、別のＣＦＤ試験の結果を提示する。１次流路６０は、バルブステム４６が試験のために押圧されている（開放されている）ときに、圧縮スプリング４４およびバルブステムハウジング４８の中を、そこを通過して流れるときの製品と推進剤との流れを示す。図１８Ｂは、周囲のエアロゾルバルブ構造がなく、そのためにフローストリームが明確に示される、図１８Ａにおけるフローストリームの別の図である。

本願において使用されるときには、寸法、重量、およびその他の尺度に対する「約（about）」という用語は、表明された値の±１０％、より好ましくは表明された値の±５％、最も好ましくは表明された値の±１％であって、それらの間のすべての小範囲を含む、範囲を意味する。

前述の説明は、本開示の説明にすぎないことが理解されるべきである。様々な代替形態および修正形態が、本開示から逸脱することなく、当業者によって考案され得る。したがって、本開示は、本開示の範囲に含まれる、すべてのそのような代替形態、修正形態、および変形形態を包含することを意図するものである。

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 容器上でエアロゾルバルブを方向づけするための、前記容器上の装着カップと、
前記装着カップ上に配置されたシールと、
前記装着カップの下方で、前記シールに隣接して配置され、内部表面を有するバルブステムハウジングと、
前記バルブステムハウジングの下方に配置され、前記容器内の前記製品配合物の貯留器に接続されている浸漬管と、
前記バルブステムハウジング内のバルブステムであって、前記シールを貫通して上方に突出する頂部と、前記バルブステムハウジング内の底部とを有し、さらにバルブステム開口と中心穴とを備えるバルブステムと、
前記バルブステムと接触する前記バルブステムハウジング内に配置された圧縮スプリングであって、第１の位置において、それぞれが隣接するスプリングコイル間にある、複数の空間を形成するスプリングコイルと、中心空間直径を有する前記スプリングコイルによって包囲される中心空間とを備える圧縮スプリングと、
を備え、
ここで、前記バルブステムは、前記エアロゾルバルブが非作動の、閉止位置にあるときの頂部位置から、前記エアロゾルバルブが完全に作動されたときの底部位置まで移動可能であり、
ここで、前記内部表面は、前記バルブステムと相互作用して、前記下方に移動するバルブステムが、前記エアロゾルバルブが完全に作動されるときに、前記スプリングコイルを完全に圧縮するのを防止する、ハードストップを形成し、
ここで、前記エアロゾルバルブが作動されると、前記貯留器内の前記製品配合物が、圧力下で前記浸漬管を通過して上方に流れ、前記製品配合物の第１の部分は、前記バルブステム本体の外側のまわりで、前記圧縮スプリングの前記中心空間に流入し、それを通過して、前記バルブステム開口と、中心穴中に入り、前記容器から前記製品配合物を放出して、第１の流路を形成し、前記製品配合物の第２の部分が、前記スプリングコイルと、それらの間の空間に流入し、それを通過して、第２の流路を形成する、
容器から製品配合物を放出するためのエアロゾルバルブ。
［２］ 前記第２の流路内での前記製品配合物と、前記スプリングコイルとの相互作用は、前記製品配合物の混合を増大させるとともに、前記製品配合物における固形物の集塊を破壊する、［１］に記載のエアロゾルバルブ。
［３］ 前記第２の流路内での前記製品配合物の混合の増大と、固形物の集塊の破壊とは、閉塞の発生を低減し、それによって前記エアロゾルバルブの製品故障率を減少させる、［１］に記載のエアロゾルバルブ。
［４］ 前記バルブステムハウジングが、
内側方向に傾いて、前記バルブステムのさらなる下方移動に対する物理的障壁である、前記ハードストップを形成する部位を有する、内部表面をさらに備える、［１］に記載のエアロゾルバルブ。
［５］ 前記ハードストップの位置は、前記バルブステムが、部分的にであって、完全にではなく前記圧縮スプリングの前記スプリングコイルを圧縮する、底部位置を達成することを可能にする、［４］に記載のエアロゾルバルブ。
［６］ 前記第１の流路が、前記製品配合物が前記エアロゾルバルブ中を流れるときにその抵抗と背圧とを減少させる、流れ方向における急激な変化がほとんどない、短い経路である、［１］に記載のエアロゾルバルブ。
［７］ 前記第１の流路に、前記製品配合物がそこで塊状化して前記製品配合物の流れを妨害する可能性のある場所がほとんどない、［１］に記載のエアロゾルバルブ。
［８］ 前記スプリングコイルと、前記それらの間の空間内を通過する前記製品配合物の流れが、その中の固形物の小さい平均粒子寸法を維持するために、製品配合物の乱流を増大させる、［１］に記載のエアロゾルバルブ。
［９］ 前記製品配合物が、そこで前記バルブステム開口に入り、前記中心穴の中に流れ込む前記圧縮スプリングの上端を通過して、段階式に流出するように、前記スプリングコイルと前記それらの間の空間とが、前記製品配合物を、前記圧縮スプリングの前記中心空間中に入り、それを上方に通過して流れるように誘導し、
それによって前記バルブステム開口と前記中心穴の中に入る前記製品配合物の量を増大させる、［１］に記載のエアロゾルバルブ。
［１０］ 前記第１の流路と前記第２の流路とが、前記バルブステム開口に入る前に単一の流路を形成する、［１］に記載のエアロゾルバルブ。
［１１］ 前記製品配合物の全部、または実質的に全部が、前記バルブステム開口に入る前に、前記圧縮スプリングの前記スプリングコイルの間の前記空間の中を、そこを通過して流れる、［１］に記載のエアロゾルバルブ。
［１２］ 前記バルブステムの底部が、前記エアロゾルバルブが作動されるときに、前記製品配合物がそこを通過して流れる流通路を形成するように成形されている、［１］に記載のエアロゾルバルブ。
［１３］ 前記製品配合物が、化学組成物と推進剤との混合物を含む、［１］に記載のエアロゾルバルブ。
［１４］ 前記化学組成物が、粉末を含む、［１３］に記載のエアロゾルバルブ。
［１５］ 前記製品配合物が、高固形物製品配合物である、［１４］に記載のエアロゾルバルブ。
［１６］ 装着カップに垂直な位置においてエアロゾルバルブを方向づけする、容器の頂部の上の装着カップと、
前記装着カップ上に配置されたシールと、
前記装着カップの下方で、前記シールに隣接して配置され、内部表面を有するバルブステムハウジングと、
前記バルブステムハウジングの下方に配置され、前記容器内の前記製品配合物の貯留器に接続されている浸漬管と、
前記バルブステムハウジング内にあるバルブステムであって、前記シールを貫通してその上方に突出する頂部と、前記バルブステムハウジング内の底部とを有し、さらに、バルブステム開口と中心穴とを備えるバルブステムと、
前記バルブステムハウジング内に配置され、前記バルブステムと接触する圧縮スプリングであって、第１の位置において、それぞれが隣接するスプリングコイル間にある、複数の空間を形成するスプリングコイルと、中心空間直径を有する前記スプリングコイルによって包囲された、中心空間とを備える圧縮スプリングと、
を備え、
ここで、前記バルブステムは、作動前には垂直位置にあって、前記バルブステムを横向きに押圧することによって、前記エアロゾルバルブを作動させることのできる傾斜されたバルブステムを形成するように、前記垂直位置から離れる方向に傾斜され、
ここで、前記内部表面は、前記エアロゾルバルブが作動されるときに前記傾斜されたバルブステムが、部分的であって、完全にではなく、前記スプリングコイルを圧縮するように、ハードストップを形成するように、内向きに傾いて、前記傾斜されたバルブステムと相互作用する部位を有し、
ここで、前記エアロゾルバルブが作動されるとき、前記貯留器内の前記製品配合物は、圧力下で前記浸漬管を通過して上方に流れ、
ここで、前記製品配合物は、前記圧縮スプリングの中心空間に流入し、そこを通過して、前記バルブステム本体の外側のまわりでそらされて、前記バルブステム開口に入り、前記中心穴に流入し、前記容器から前記製品配合物を放出する、第１の流路を形成する、第１の部分を有し、
ここで、前記製品配合物は、前記スプリングコイルとそれらの間の空間とに流入し、そこを通過して第２の流路を形成する、第２の部分を有し、
ここで、前記製品配合物と前記第２の流路の前記スプリングコイルとの相互作用が、前記製品配合物の混合を増大させるとともに、前記製品配合物内の固形物の集塊を破壊する、
容器から製品配合物を放出するためのエアロゾルバルブ。
［１７］ 前記第２の流路内での前記製品配合物の混合の増大と、固形物の集塊の破壊とは、閉塞の発生を低減し、前記エアロゾルバルブの製品故障率を減少させる、［１６］に記載のエアロゾルバルブ。
［１８］ 前記バルブステムは、前記エアロゾルバルブを作動させるために、垂直位置から約５％から約１０％の間で傾斜されている、［１６］に記載のエアロゾルバルブ。
［１９］ 製品配合物を放出するためにエアロゾルバルブを作動させることと、ここにおいて、前記エアロゾルバルブは：
容器上の前記エアロゾルバルブを方向づける、前記容器上の装着カップと、
前記装着カップ上に配置されたシールと、
前記装着カップの下方で、前記シールに隣接して配置され、内部表面を有するバルブステムハウジングと、
前記バルブステムハウジングの下方に配置され、前記容器内の前記製品配合物の貯留器に接続されている浸漬管と、
前記バルブステムハウジング内に配置されたバルブステムであって、前記シールを通過してその上方に突出する頂部と、前記バルブステムハウジング内の底部とを有し、さらに、バルブステム開口と中心穴とを有するバルブステムと、
前記バルブステムハウジング内に配置されて、前記バルブステムと接触する、圧縮スプリングであって、第１の位置において、それぞれが隣接するスプリングコイル間にある、複数の空間を形成するスプリングコイルと、中心空間直径を有する前記スプリングコイルによって包囲された、中心空間とを備える圧縮スプリングと、
を備え、
ここで、前記バルブステムは、前記エアロゾルバルブが非作動の、閉止位置にあるときの頂部位置から、前記エアロゾルバルブが作動されたときの底部位置まで移動可能であり、
ここで、前記内部表面は、前記バルブステムと相互作用して、前記バルブステムが、前記エアロゾルバルブが作動されるときに、前記スプリングコイルを完全に圧縮するのを防止する、ハードストップを形成する部位を有し、
ここで、前記エアロゾルバルブが作動されるときに、前記貯留器内の前記製品配合物は、圧力下で前記浸漬管を通過して上方に流れ、
ここで、前記製品配合物は、前記圧縮スプリングの前記中心空間に流入して、そこを通過して、前記バルブステム本体の外側のまわりでそらされて、前記バルブステム開口に入り、前記中心穴に流入して、前記容器から前記製品配合物を放出する、第１の流路を形成する、第１の部分を有し、
ここで、前記製品配合物は、前記スプリングコイルとそれらの間の空間とに流入し、そこを通過して第２の流路を形成する、第２の部分を有し、
ここで、前記製品配合物と前記第２の流路の前記スプリングコイルとの相互作用が、前記製品配合物の混合を増大させるとともに、前記製品配合物内の固形物の集塊を破壊し、
前記製品配合物の放出を停止するために、前記バルブステムを解除することと、
を備える、製品配合物を容器から放出するためのエアロゾルバルブを使用する方法。
［２０］ 前記第２の流路における、前記製品配合物の混合の増大と、固形物の集隗の破壊とが、閉塞の発生を低減し、それによって前記エアロゾルバルブの製品故障率を低減する、［１９］に記載の方法。

Claims (20)

1. 容器から製品配合物を放出するためのエアロゾルバルブであって、前記エアロゾルバルブは、
   容器上でエアロゾルバルブを方向づけするための、前記容器上の装着カップと、
   前記装着カップ上に配置されたシールと、
   基部と第１の直径で画定される上方部分と前記第１の直径より小さい第２の直径で画定される下方部分と前記上方部分と前記下方部分の間で直径が減少する中間部分を有する内部空間によって画定されるバルブステムハウジングであって、前記バルブステムハウジングは前記装着カップの下方で、前記バルブステムハウジングの中間部分は前記バルブステムハウジングの内部外周全体に沿う表面を有し、環状のハードストップ表面を形成するために、前記表面は前記上方部分と前記下方部分につながるように傾斜する、バルブステムハウジングと、
   前記バルブステムハウジングの下方に配置され、前記容器内の前記製品配合物の貯留器に接続されている浸漬管と、
   前記シールを貫通して上方に突出する頂部と、前記バルブステムハウジング内の底部とを有するバルブステムであって、前記バルブステムはさらにバルブステム開口と中心穴とを備え、前記バルブステムは前記エアロゾルバルブが非差動の、閉止位置にあるときの頂部位置から、前記エアロゾルバルブが完全に作動されたときの底部位置まで移動可能である、バルブステムと、
   前記バルブステムハウジング内に配置され、前記バルブステムと接触する圧縮スプリングであって、前記圧縮スプリングは、第１の位置において、隣接するコイル間の各空間からなる複数の空間を形成する前記基部に位置したスプリングコイルと、中心空間直径を有する前記スプリングコイルによって包囲された中心空間とを備える圧縮スプリングと、
   を備え、
   ここで、前記環状のハードストップ表面は、前記スプリングコイルのコイルの完全圧縮を妨げるハードストップを形成するために前記バルブステムと相互作用し、前記スプリングコイルと前記バルブステムハウジングは、前記貯留器内の前記製品配合物が圧力下で上方に流れるときに、第１の流路および第２の流路を画定する、
   ここで、前記第１の流路は、前記圧縮スプリングの前記中心空間に流入し、それを通過し、前記バルブステムの外側をまわり、前記バルブステム開口に入り、
   前記第２の流路は前記スプリングコイルのコイルと、それらの間の空間に流入し、それを通過する、
   エアロゾルバルブ。
2. 前記第２の流路は、前記製品配合物と、前記圧縮スプリングとの相互作用によって、前記製品配合物の混合を増大させるとともに、前記製品配合物における固形物の集塊を破壊する、請求項１に記載のエアロゾルバルブ。
3. 前記第２の流路は、前記製品配合物の混合の増大と、前記スプリングコイルでの固形物の集塊の破壊によって、閉塞の発生を低減し、それによって前記エアロゾルバルブの製品故障率を減少させる、請求項１に記載のエアロゾルバルブ。
4. 前記バルブステムハウジングの前記環状のハードストップ表面が、前記ハードストップを形成するための内側方向に傾く部位を有し、前記ハードストップは前記バルブステムのさらなる下方移動に対する物理的障壁である、請求項１に記載のエアロゾルバルブ。
5. 前記ハードストップは、前記バルブステムが底部位置を達成することを可能にする位置であり、前記底部位置は、部分的であって、完全にではなく、前記スプリングコイルの前記コイルを圧縮する、請求項４に記載のエアロゾルバルブ。
6. 前記第１の流路が、それらを流れる前記製品配合物の流れの抵抗と背圧とを減少させる、流れ方向における急激な変化をほとんど有さない、請求項１に記載のエアロゾルバルブ。
7. 前記第１の流路に、前記製品配合物がそこで塊状化して前記製品配合物の流れを妨害する可能性のある場所がほとんどない、請求項１に記載のエアロゾルバルブ。
8. 前記第２の流路は、乱流である、請求項１に記載のエアロゾルバルブ。
9. 前記製品配合物が、そこで前記バルブステム開口に入り、前記中心穴の中に流れ込む前記圧縮スプリングの上端を通過して、段階式に流出するように、前記スプリングコイルの前記コイルと前記それらの間の空間とが、前記製品配合物を、前記圧縮スプリングの前記中心空間の中に入り、それを上方に通過して流れるように誘導し、
   それによって前記バルブステム開口と前記中心穴の中に入る前記製品配合物の量を増大させる、請求項１に記載のエアロゾルバルブ。
10. 前記第１の流路と前記第２の流路とが、前記バルブステム開口に入る前に単一の流路を形成する、請求項１に記載のエアロゾルバルブ。
11. 前記製品配合物の全部、または実質的に全部が、前記バルブステム開口に入る前に、前記スプリングコイルの前記コイルの間の前記空間の中を、そこを通過して流れる、請求項１に記載のエアロゾルバルブ。
12. 前記バルブステムの前記底部が、前記エアロゾルバルブが作動されるときに、前記製品配合物がそこを通過して流れる流通路を形成するように成形されている、請求項１に記載のエアロゾルバルブ。
13. 前記製品配合物が、化学組成物と推進剤との混合物を含む、請求項１に記載のエアロゾルバルブ。
14. 前記化学組成物が、粉末を含む、請求項１３に記載のエアロゾルバルブ。
15. 前記製品配合物が、粉末と推進剤との混合物である、請求項１４に記載のエアロゾルバルブ。
16. 容器から製品配合物を放出するためのエアロゾルバルブであって、前記エアロゾルバルブは、
    容器の頂部の上の装着カップと、
    前記装着カップ上に配置されたシールと、
    前記装着カップの下方で、前記シールに隣接して配置されるバルブステムハウジングであって、基部と前記バルブステムハウジングの内部外周全体に沿う内部表面を有し、前記内部表面は内側に傾斜する、バルブステムハウジングと、
    前記バルブステムハウジングの下方に配置され、前記容器内の前記製品配合物の貯留器に接続されている浸漬管と、
    前記バルブステムハウジング内にあるバルブステムであって、前記シールを貫通してその上方に突出する頂部と、前記バルブステムハウジング内の底部とを有し、さらに、バルブステム開口と中心穴とを備えるバルブステムと、
    前記バルブステムハウジング内に配置され、前記バルブステムと接触する圧縮スプリングであって、前記圧縮スプリングは、前記基部に位置し、第１の位置において、隣接するコイル間の各空間からなる複数の空間を形成するスプリングコイルと、中心空間直径を有する前記スプリングコイルによって包囲された、中心空間とを備える圧縮スプリングと、
    を備え、
    ここで、前記バルブステムは、作動前には垂直位置にあって、前記バルブステムを横向きに押圧することによって、前記エアロゾルバルブを作動させることのできる傾斜されたバルブステムを形成するように、前記垂直位置から離れる方向に傾斜され、
    ここで、前記内部表面は、前記エアロゾルバルブが作動されるときに前記傾斜されたバルブステムが、部分的であって、完全にではなく、前記スプリングコイルを圧縮するように、ハードストップを形成するように、内向きに傾いて、前記傾斜されたバルブステムと相互作用する部位を有し、
    ここで、前記エアロゾルバルブが作動されるとき、前記貯留器内の前記製品配合物は、圧力下で前記浸漬管を通過して上方に流れ、
    ここで、前記製品配合物は、前記圧縮スプリングの中心空間に流入し、そこを通過して、バルブステム本体の外側をまわり、前記バルブステム開口に入り、前記中心穴に流入し、前記容器から前記製品配合物を放出する、第１の流路を形成する、第１の部分を有し、
    ここで、前記製品配合物は、前記スプリングコイルのコイルとそれらの間の空間とに流入し、そこを通過して第２の流路を形成する、第２の部分を有し、
    ここで、前記製品配合物と前記第２の流路の前記スプリングコイルの前記コイルとの相互作用が、前記製品配合物の混合を増大させるとともに、前記製品配合物内の固形物の集塊を破壊する、
    エアロゾルバルブ。
17. 前記第２の流路内での前記製品配合物の混合の増大と、固形物の集塊の破壊とは、閉塞の発生を低減し、前記エアロゾルバルブの製品故障率を減少させる、請求項１６に記載のエアロゾルバルブ。
18. 前記バルブステムは、前記エアロゾルバルブを作動させるために、前記装着カップの垂直位置から約５％から約１０％の間で傾斜されている、請求項１６に記載のエアロゾルバルブ。
19. 製品配合物を容器から放出するためのエアロゾルバルブを使用する方法であって、前記方法は、
    製品配合物を放出するためにエアロゾルバルブを作動させるように、前記エアロゾルバルブのバルブステムを押すことと、ここにおいて、前記エアロゾルバルブは、
    容器上の前記エアロゾルバルブを方向づける、前記容器上の装着カップと、
    前記装着カップ上に配置されたシールと、
    基部と内部空間によって画定されるバルブステムハウジングであって、第１の直径によって画定される上方部分と前記第１の直径より小さい第２の直径によって画定される下方部分と前記上方部分と前記下方部分の間で直径が減少する中間部分を有する内部空間によって画定され、前記バルブステムハウジングは前記装着カップの下方で、前記バルブステムハウジングの中間部分は前記バルブステムハウジングの内部外周全体に沿う表面を有し、前記表面は前記上方部分と前記下方部分につながるように傾斜する、バルブステムハウジングと、
    前記バルブステムハウジングの下方に配置され、前記容器内の前記製品配合物の貯留器に接続されている浸漬管と、
    前記バルブステムハウジング内に配置されたバルブステムであって、前記シールを通過してその上方に突出する頂部と、前記バルブステムハウジング内の底部とを有し、前記バルブステムはバルブステム開口と中心穴とを備え、前記バルブステムは前記エアロゾルバルブが非差動の、閉止位置にあるときの頂部位置から、前記エアロゾルバルブが完全に作動されたときの底部位置まで移動可能である、バルブステムと、
    前記バルブステムハウジング内の基部に配置されて、前記バルブステムと接触する、圧縮スプリングであって、第１の位置において、隣接するコイル間の各空間からなる複数の空間を形成するスプリングコイルと、中心空間直径を有する前記スプリングコイルによって包囲された中心空間と、を備える圧縮スプリングと、
    を備え、
    ここで、前記バルブステムハウジングの内部表面は、前記スプリングコイルの完全な圧縮を防止するハードトップを形成するために前記バルブステムと相互作用し、
    ここで、前記エアロゾルバルブが作動されるときに、前記貯留器内の前記製品配合物は、圧力下で前記浸漬管を通過して上方に流れ、
    ここで、前記スプリングコイルのコイルと前記バルブステムハウジングは、前記貯留器内の前記製品配合物が圧力下で上方に流れるときに、第１の流路と第２の流路を画定し、
    ここで、前記第１の流路は前記圧縮スプリングの前記中心空間に流入し、それを通過し、前記バルブステムの外側をまわり、前記バルブステム開口に入り、そして前記中心穴に入る、そして、前記第２の流路は前記コイルと、それらの間の空間に流入し、それを通過する、
    前記製品配合物の放出を停止するために、前記バルブステムを解除することと、
    を備える、方法。
20. 前記第２の流路は、前記製品配合物の混合の増大と、前記スプリングコイルでの固形物の集塊の破壊によって、閉塞の発生を低減し、それによって前記エアロゾルバルブの製品故障率を減少させる、請求項１９に記載の方法。

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