JP6342638B2 - 混合流体を吐出する吐出組立体及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、包括的には、２つの流体を混合及び吐出する吐出組立体及び方法に関する。

［関連出願の相互参照］
本願は、２０１２年１０月２３日に出願された米国仮特許出願第６１／７１７，３３５号（係属中）の優先権を主張し、その出願の開示は本明細書に引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。

吐出の分野では、２つ以上の流体成分を吐出の少し前に混合して混合流体を形成することが一般的である。例えば、第１の液体接着剤成分及び第２の液体接着剤成分等の第１の流体及び第２の流体を混合して、被加工物又は基材上に塗布される硬化性液体接着剤を生成することができる。第１の液体成分及び第２の液体成分は、二室式カートリッジ内にそれぞれ別個に収容される。カートリッジの成分出口にノズルが取り付けられ、第１の液体成分及び第２の液体成分をノズル内へ押し込むようにその第１の液体成分及び第２の液体成分に圧力が印加される。静的混合器がまたノズル内に位置決めされる。それに応じて、第１の液体成分及び第２の液体成分は、ノズル内の静的混合器を通って進み、被加工物又は基材上に塗布されるようにノズルチップから吐出される。この特定の例では、吐出される硬化性液体接着剤が生成されるが、任意の数の流体成分を同様に混合し、一般ユーザーによって使用される、任意の種類の望ましい特性を有する混合流体をつくり出すことができる。

多くの場合において、所定の比で不等量の２つ以上の流体成分が混合ノズル内へ移動させられる。したがって、流体成分をカートリッジから最初に吐出する際、所定の比の小さい方の量の流体成分が所定比の大きい方の量の流体成分に「遅れをとる」という進み遅れ状態が生じる可能性がある。この進み遅れ状態の結果、最初に吐出された流体の流体成分比が不正確となる。最初の進み遅れ状態時に吐出されたいかなる混合流体も廃棄しなければならない。

多くの場合、カートリッジ出口は、並列構成にある。並列構成により、流体成分が同様に並列に接触する流体の断面が形成される。したがって、流体成分は、比較的混合されていないままであり、このことにより混合流体の有益な特性が大幅に低下する可能性がある。例えば、不適切に混合された液体接着剤は、効果的に硬化しない可能性があり、使用の際に接着剤の部分的又は全体的な不具合が生じる。

流体成分比の精度及び流体成分の混合を向上させるように、静的混合器は、進み遅れを低減しかつ流体成分を層にして予混合流体にするようになっている予備混合器を備えることができる。その場合、予混合流体は、部分的に混合されより正確な流体成分比を有する状態で静的混合器内に移る。しかし予備混合器は、多くの場合、形成することが困難である、流体成分の流路を規定する複雑な幾何学形状を有する。さらに、これらの複雑な幾何学形状は、カートリッジとノズルとの間のかなりの絞りとなり、高い粘度の流体成分の場合に、特に、流れに関する問題を引き起こす。

上記で論じた課題及び性質等の現存の課題及び性質に対処する、混合接着剤液等の混合流体を吐出する際に使用される吐出組立体及び方法が必要とされている。

吐出組立体の１つの例示的な実施形態は、第１の流体成分及び第２の流体成分を収容する第１の筒体及び第２の筒体と、はめ込み混合器と、ノズルとを備える。はめ込み混合器は、第１の室及び第２の室とそれぞれ流体連通する第１の混合器入口及び第２の混合器入口を有する。ノズルは、ノズル本体を有し、ノズル本体は、ノズル入口と、ノズル本体及びノズル入口の双方を貫通するノズル穴とを有する。

１つの態様において、ノズル入口は、それぞれの第１の流体成分及び第２の流体成分を受け取るようになっている第１の空洞部及び第２の空洞部を有する。第１の空洞部は、第１の流体成分の第１の量をノズル穴内へ移動させるように構成される。さらに、第２の空洞部は、第２の流体成分の第２の量をノズル穴内へ移動させるように構成される。第１の量は、第２の量よりも少ない。第１の空洞部及び第２の空洞部は、第１の流体成分及び第２の流体成分を所定の比に従って穴内へ移動させるようにもなっている。

さらに、第１の空洞部及び第２の空洞部は、それぞれの第１の空洞部容積及び第２の空洞部容積を有する。第１の空洞部容積は、第２の空洞部容積よりも少ない。第１の空洞部は、第１の流体成分をノズル穴内へ移動させる傾斜溝穴を有する。さらに、第２の空洞部は、第２の流体成分をノズル穴内へ移動させる概ね円錐形の表面を有する。

別の態様において、はめ込み混合器と第１の空洞部及び第２の空洞部とはそれぞれの第１の通路及び第２の通路を一括して画定する。第１の通路は、第１の流体成分の第１の量をノズル穴内へ移動させるように構成される。同様に第２の通路は、第２の流体成分の第２の量をノズル穴内へ移動させるように構成される。第１の流体成分及び第２の流体成分は、それぞれノズル穴内へ移動させられ、所定の比の第１の流体成分及び第２の流体成分を有する予混合流体を形成する。さらに、ノズルは、予混合流体を混合して混合流体をノズルから吐出するようになっている。

使用の際、第１の流体成分及び第２の流体成分は、はめ込み混合器を通ってそれぞれの第１の通路及び第２の通路内に押し込まれる。第１の流体成分は、ノズル入口内の溝部に沿った第１の通路を通ってノズル穴内に圧入される。第２の流体成分は、第２の通路を通ってノズル穴内に進められる。第１の流体成分は、第１の成分と第２の成分との進み遅れ状態が概ね防止されるように、第１の通路中を押し通されながら第２の流体成分に対して速度が増大される。第１の流体成分及び第２の流体成分は、予混合流体を形成するように互いに隣接して位置決めされる。次に、予混合流体は、混合されて混合流体になりノズルから吐出される。

本発明の種々の更なる目的、利点及び特徴は、添付の図面と併せて例示的な実施形態の以下の詳細な説明を検討すれば明らかとなるであろう。

本発明の第１の実施形態による吐出組立体の正面斜視図である。 図１に示されている吐出組立体の分解斜視図である。 図１に示されている吐出組立体の第１の実施形態によるノズルの斜視図である。 図３Ａの断面線３Ｂ−３Ｂに沿って取った断面図である。 図１に示されている吐出組立体の第１の実施形態によるノズルの斜視図である。 図１に示されている吐出組立体の第１の実施形態によるはめ込み混合器の１つの実施形態の斜視図である。 図１の断面線６−６に沿って取った断面図である。 図６の断面線７Ａ−７Ａに沿って取った断面図である。 図７Ａに示されているノズルから放出される予混合流体の断面図である。 はめ込み混合器の代替的な実施形態の斜視図である。 図８に示されているはめ込み混合器の使用を示している図６と同様の断面図である。 図９の断面線１０Ａ−１０Ａに沿って取った断面図である。 図１０Ａに示されているノズルから放出される予混合流体の断面図である。 ノズルの第２の実施形態の斜視図である。 ノズルの入口をより良く示す、図１１Ａに示されているノズルの切欠図である。 ノズルの第３の実施形態の斜視図である。 ノズルの入口及び穴をより良く示す、図１２Ａに示されているノズルの切欠図である。

本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を例示しており、上記に記載の本発明の概説及び以下に記載の詳細な説明と併せて本発明を説明する役割を果たす。

図１及び図２は、本発明の原理に従って混合流体を吐出する吐出組立体１０の例示的な実施形態に関する。「流体」という用語は、流体のような流動特性を呈する任意の材料を包含する。一般的な流体としては、限定はされないが、エポキシ、ウレタン、メタクリレート、シリコーン、ポリエステエル、ポリビニルシロキサン、及び仮着用セメントを挙げることができる。これらの流体は、多くの使用用途を有するが、いくつかの例示的な使用用途としては、接着、ポッティング（樹脂盛り）、シーリング（密封）、修繕、又は、ケミカルアンカー（登録商標）、歯科用材料若しくは医療用材料を形成することを挙げることができる。「先端」及び「基端」という用語の使用に関して、このような方位は、例示的な実施形態の吐出組立体１０に沿った相対位置を表すように意図されることが理解されるであろう。「先端」及び「基端」という用語は、本発明を、本明細書において説明される例示的な実施形態のいずれかに限定することを意図していない。吐出組立体１０は、継ぎ手１６によってカートリッジ１４に取り付けられるノズル１２を備える。本発明の例示的な実施形態によれば、継ぎ手１６はＵ字状であり、第１の溝穴１８及び第２の溝穴２０を有する。第１の溝穴１８は、溝穴開口２２を画定するように継ぎ手１６の全体にわたって延在している。ノズル１２、カートリッジ１４、及び継ぎ手１６は、２０１２年１１月６日に出願され、本発明の出願人に譲受された、同時係属中の米国特許出願第１３／６６９，６４１号において更に詳細に記載されている。この米国特許出願の開示は、本明細書に引用することにより本明細書の一部をなす。

カートリッジ１４は、第１の筒体２８及び第２の筒体３０にそれぞれ流体連通している第１の出口２４及び第２の出口２６を有する。第１の筒体２８及び第２の筒体３０は、第１の室２８ａ及び第２の室３０ａ（図６を参照）内にそれぞれの流体成分を含み、混合の前にこれらの２つの流体を隔離しておく役割を果たす。ノズル１２をカートリッジ１４に取り付ける取付けフランジ３２が、第１の出口２４及び第２の出口２６に隣接して位置決めされる。より具体的には、ノズル１２は、第１の出口２４及び第２の出口２６に隣接して位置決めされ、継ぎ手１６は、第１の出口２４及び第２の出口２６がノズル１２と流体連通するように、ノズル１２をカートリッジ１４に連結する。概して、取付けフランジ３２は、継ぎ手１６の第１の溝穴１８内に入り溝穴開口２２を通して摺動する。継ぎ手１６が取付けフランジ３２に沿って摺動するとき、継ぎ手１６が解除可能な固定位置にスナップ嵌めされるまで、第２の溝穴２０がノズルフランジ３４上を摺動する。それに応じて、図１は、カートリッジ１４の第１の出口２４及び第２の出口２６と封止状態で流体連通を維持されているノズル１２を示している。

図２に関して、継ぎ手１６は、ノズル１２をカートリッジ１４から取り外すように固定位置から解除され、フランジ３２、３４から抜き外されている。はめ込み混合器３６は、ノズル１２内に組み付けられている。はめ込み混合器３６は、第１の筒体２８及び第２の筒体３０内にそれぞれ収容されている２つの流体成分を予混合するように、カートリッジ１４とノズル１２との間を流体連通する。したがって、はめ込み混合器３６は、ノズル１２とカートリッジ１４との間に、かつ部分的にこれらの双方の内部に概ね位置決めされる。例示的な実施形態のノズル１２、はめ込み混合器３６及びカートリッジ１４は上述のように組み付けられ連結されるが、種々の機械的構成及び方法を用いて、室２８ａ、３０ａ（図６を参照）を、これらの室の間を流体連通しているはめ込み混合器３６を有するノズル１２と流体連通させることができることが理解されるであろう。

図３Ａ及び図３Ｂは、吐出組立体１０に関して使用されるノズル１２の１つの実施形態を示している。ノズル１２は、先端部４０及び基端部４２を有するノズル本体３８を有し、先端部４０及び基端部４２は、これらの間に延在するノズル穴４４を介して流体連通している。先端部４０は、ノズル穴４４と流体連通しているノズル出口４６を有する。ノズル出口４６は、動作時の精度を向上させるように、ノズル出口４６から吐出される混合流体の量を絞るように概ねテーパー状になっている。また、静的混合器４７は、ノズル穴４４内に位置決めされる。

図４は、ノズル入口４８の更なる細部を示している。基端部４２は、内面４９と、同様にノズル穴４４と流体連通している開口５０とを有するノズル入口４８を有する。開口５０は、周縁部５２によってノズルフランジ３４の基端部に画定される。周縁部５２は、開口５０を更に画定するようにノズル入口４８内で先端方向へも延在している。開口５０は、内面４９の縁部５３まで延在する。内面４９は、内面４９に別様に一体化される第１の空洞部５４及び第２の空洞部５５を画定するように周縁部５２の先端へ更に延在する。第１の空洞部５４及び第２の空洞部５５は、それぞれの第１の空洞部容積及び第２の空洞部容積を有する。ただし、第１の空洞部容積は、第２の空洞部容積より小さい。

第１の空洞部５４は、内面４９の第１の表面部５６によって画定される。第１の表面部５６は、縁部５３と内側縁部５７との間に画定される。内側縁部５７は、ノズル入口４８内でノズル穴４４を含まないように縁部５３からノズル穴４４の回りに延在する。図４に示されている例示的な実施形態によれば、第１の表面部５６は、概ね平坦であるが、溝部５８を有する。溝部５８は、第１の表面部５６からノズル穴４４まで先端方向へ延在する。より具体的には、溝部５８は、開口５０とノズル穴４４との間に傾斜溝穴６２を有する。

第２の空洞部５５は、内面４９の第２の表面部６３によって画定される。第２の表面部６３は、ノズル入口４８内でノズル穴４４を含むように縁部５３と内側縁部５７との間に画定されている。図４に示されている例示的な実施形態によれば、第２の表面部６３は、縁部５３からノズル穴４４まで概して傾斜している概ね円錐形の表面６４を有する。第２の表面部６３は、図６に示されているように、はめ込み混合器３６がノズル入口４８内に適切に位置決めされることを確実にするようにはめ込み混合器３６と協働する切欠部６５も有する。

図４及び図６に関して、進み遅れ状態の低減は、カートリッジ１４からノズル穴４４にかけて小さい方の比の流体成分の速度を増大させることにより達成される。このように速度を増大させることは、流体成分の圧力を変化させること、及び／又は第１の空洞部５４及び第２の空洞部５５の幾何学形状を、所定の比に適合する小さい容量域及び大きい容量域をそれぞれつくり出すように適切に選択することにより達成することができる。したがって、混合流体の流体成分は、第１の空洞部５４及び第２の空洞部５５内に、またこれらの空洞部を押し通されると、概ね同時に所定の比でノズル穴４４へ入る。図４に示されているノズル入口４８の例示的な実施形態によれば、溝部５８、傾斜溝穴６２、及び概ね円錐形の表面６４は、ノズル入口４８の内面４９にそれぞれ一体化される。

図５及び図６は、流体成分をともに十分に混合するようにノズル１２及びカートリッジ１４とともに使用される第１の実施形態のはめ込み混合器３６を示している。カートリッジ１４に関して、はめ込み混合器３６は、第１の出口２４及び第２の出口２６に取外し可能に接続されるようになっている。はめ込み混合器３６は、コアフランジ６８を有し、コアフランジ６８は、第１の突出部７０及び第２の突出部７２を有し、第１の突出部７０及び第２の突出部７２は、コアフランジ６８から基端方向へ延在し、それぞれ第１の出口２４及び第２の出口２６内に封止される。穴の形態の第１の混合器入口７４及び第２の混合器入口７６は、カートリッジ１４からコアフランジ６８の先端方向へ流体成分を流体連通するように第１の突出部７０及び第２の突出部７２を貫通している。

はめ込み混合器３６は、コアフランジ６８から先端方向へ突出する混合素子７８も有する。概して、第１の空洞部５４及び第２の空洞部５５の双方の幾何学形状は混合素子７８と併せて、流体成分がカートリッジ１４からノズル出口４６まで流れる際、流体成分を作用効果的に混合する。混合素子７８は、少なくとも部分的に第１の混合器入口７４と第２の混合器入口７６との間でコアフランジ６８上に概ね位置決めされる。混合素子７８は、第１の混合器入口７４及び第２の混合器入口７６にそれぞれ相対的に隣接している第１の側壁８０及び第２の側壁８２を更に有し、第１の側壁８０及び第２の側壁８２は、それらの間に延在する一対の横壁８４、８６によりつながっている。側壁８０、８２及び横壁８４、８６はそれぞれ、混合素子７８に沿って混合器端部８８まで先端に延在する。以下に説明するように第１の混合器入口７４及び第２の混合器入口７６を通って移動する流体成分がノズル１２に流れ込むことを確実にするように、はめ込み混合器３６は、ノズル１２の第２の表面部６３の切欠部６５と協働するつめ部８９を有する。例示的な実施形態によれば、はめ込み混合器３６がノズル入口４８内で適切に位置決めされている場合、つめ部８９は切欠部６５に挿入される。しかし、はめ込み混合器３６がノズル入口４８内で不適切に位置決めされている場合、つめ部８９は、ノズル入口４８に十分に挿入される前に第１の表面部５６に接触し、それにより位置が不適切であることが示される。このようにつめ部８９は、製造工程中の不適切な組付けの可能性を低減するように、ノズル１２との組付け時のはめ込み混合器３６の適切な向きを確実にする。

混合素子７８は、一対の横壁８４、８６間を第１の側壁８０から混合器端部８８にかけて延在する混合器溝部９０を有する。より具体的には、混合器溝部９０は、混合器傾斜溝穴９１を有する。第１の混合器入口７４は、混合器溝部９０及び第１の空洞部５４と併せて、図６により詳細に示されているように第１の通路５４ａを一括して画定する。同様に、第２の混合器入口７６は、一対の横壁８４、８６、第２の側壁８２、及び第２の空洞部５５と併せて、同様に図６により詳細に示されている第２の通路５５ａを一括して画定する。

図６は、第１の実施形態のはめ込み混合器３６がノズル入口４８及びカートリッジ１４内に位置決めされている吐出組立体１０を示している。カートリッジ１４は、第１の室２８ａ内に第１の流体成分９２を含み、第２の室３０ａ内に第２の流体成分９４を含む。第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４に圧力が加えられると、第１の流体成分９２は矢印９６により示されるように第１の流路に沿って押し通され、第２の流体成分９４は矢印９８により示されるように第２の流路に沿って押し通される。上述したように、カートリッジ１４、はめ込み混合器３６及びノズル１２は、第１の流路９６及び第２の流路９８に沿って流体連通しており、第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４をこれらの通路を通して所定の比に従って放出することができるようになっている。所定の比に関して、第１の流体成分９２の第１の量及び第２の流体成分９４の第２の量がそれぞれ放出される。概して、放出される第１の量は、放出される第２の量よりも少ない。

図５及び図６の双方を参照すると、第１の混合器入口７４及び第２の混合器入口７６は、第１の出口２４及び第２の出口２６に当接して封止するように寸法決めされている。さらに、ノズル入口４８は、コアフランジ６８が開口５０内にありノズル入口４８内で第１の空洞部５４及び第２の空洞部５５に当接するように、はめ込み混合器３６上に設置される。混合素子７８は、ノズル入口４８内に延在し、第１の通路５４ａと第２の通路５５ａとを仕切るとともに上述したようにこれらの通路を更に規定する。第１の通路５４ａに関して、溝部５８は、図７Ａに示されているようにノズル１２内のノズル穴４４の内側部分１００を規定するように混合器溝部９０と位置合わせされる。第２の通路５５ａに関して、第２の側壁８２、一対の横壁８４、８６及びノズル入口４８は、図６及び図７Ａに示されているようにノズル穴４４の外側部分１０１を規定するように概ね位置合わせされる。外側部分１０１は、内側部分１００を少なくとも部分的にかつ隣接して包囲する。このように、第１の流路９６は、第２の流路９８の中へ概ね移動させられる。

一対の横壁８４、８６及び混合器溝部９０が概ね平坦であるならば、第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４は、概ね図６及び図７Ｂに示されているような断面１０２ａを有する予混合流体１０２として混合器溝部９０を通って放出される。予混合流体１０２は、概ね矩形の断面部１０３を有する第１の流体成分９２を含む。この場合、第１の流体成分９２は、予混合流体１０２の中において、それぞれが概ね半円形の断面部１０４を有する一対の第２の流体成分９４の間に挟まれる。このように、ノズル入口４８及びはめ込み混合器３６は、静的混合器４７に入れられる第１の流体成分９２と第２の流体成分９４との予混合流体１０２をつくり出す。このように第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４を下準備することにより、静的混合器４７内での第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４の効果的な拡散が促され、均質に混合された流体がより効果的に形成される。

図８及び図９は、ノズル１２及びカートリッジ１４とともに使用されて流体成分を十分に混ぜ合わせる第２の実施形態のはめ込み混合器１０５を示している。カートリッジ１４に関して、はめ込み混合器１０５は、第１の出口２４及び第２の出口２６に取外し可能に接続されるようになっている。はめ込み混合器１０５は、コアフランジ１０６を有し、コアフランジ１０６は、第１の突出部１０８及び第２の突出部１１０を有し、第１の突出部１０８及び第２の突出部１１０は、コアフランジ１０６から基端方向へ延在して第１の出口２４及び第２の出口２６にそれぞれ挿入されるようになっている。穴の形態の第１の混合器入口１１２及び第２の混合器入口１１４は、第１の突出部１０８及び第２の突出部１１０を貫通して延在し、流体成分をカートリッジ１４からコアフランジ１０６の先端方向へ流体連通する。

はめ込み混合器１０５は、また、コアフランジ１０６から先端方向へ突出する混合素子１１６を有する。概して、第１の空洞部５４及び第２の空洞部５５の双方の幾何学形状は、混合素子１１６と併せて、流体成分がカートリッジ１４からノズル出口４６に流れる際に、それらの流体成分を作用効果的に混合する。混合素子１１６は、少なくとも部分的に第１の混合器入口１１２と第２の混合器入口１１４との間に、コアフランジ１０６上に概ね位置決めされる。混合素子１１６は、第１の混合器入口１１２及び第２の混合器入口１１４にそれぞれ相対的に隣接している第１の側壁１１８及び第２の側壁１２０を更に有し、第１の側壁１１８及び第２の側壁１２０は、それらの間に延在する一対の横壁１２２、１２４によりつながっている。側壁１１８、１２０及び横壁１２２、１２４は、それぞれ、混合素子１１６に沿って混合器端部１２６まで先端方向へ延在する。以下に説明するように、第１の混合器入口１１２及び第２の混合器入口１１４を通って移動する流体成分がノズル１２へ流れ込むことを確実にするように、はめ込み混合器１０５は、ノズル１２の第２の表面部６３の切欠部６５と協働するつめ部１２７を有する。例示的な実施形態によれば、はめ込み混合器１０５がノズル入口４８内で適切に位置決めされている場合、つめ部１２７は、切欠部６５に挿入される。しかし、はめ込み混合器１０５がノズル入口４８内で不適切に位置決めされている場合、つめ部１２７は、ノズル入口４８に十分に挿入される前に第１の表面部５６に接触し、それにより位置が不適切であることが示される。このように、つめ部１２７は、製造工程中の不適切な組付けの可能性を低減するように、ノズル１２との組付け時のはめ込み混合器１０５の適切な向きを確実にする。

混合素子１１６は、一対の横壁１２２、１２４間を第１の側壁１１８から混合器端部１２６にかけて延在する混合器溝部１２８を有する。より具体的には、混合器溝部１２８は、混合器端部１２６を貫通する混合器穴１３０に流体接続している混合器傾斜溝穴１２９を有する。第１の混合器入口１１２は、混合器溝部１２８及び第１の空洞部５４と併せて、図９により詳細に示されているように別の第１の通路５４ｂを一括して画定する。同様に、第２の混合器入口１１４は、一対の横壁１２２、１２４、第２の側壁１２０、及び第２の空洞部５５と併せて、同様に図９により詳細に示されている別の実施形態の第２の通路５５ｂを一括して画定する。

図９は、第２の実施形態のはめ込み混合器１０５がノズル入口４８及びカートリッジ１４内に位置決めされている吐出組立体１０’を示している。カートリッジ１４は、第１の室２８ａ内に第１の流体成分９２を含み、第２の室３０ａ内に第２の流体成分９４を含む。第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４に圧力が加えられると、第１の流体成分９２は、矢印１３６により示されるように第１の流路に沿って押し通され、第２の流体成分９４は矢印１３８により示されるように第２の流路に沿って押し通される。概ね上述したように、カートリッジ１４、はめ込み混合器１０５及びノズル１２は、第１の流路１３６及び第２の流路１３８に沿って流体連通しており、第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４をこれらの通路を通して放出することができるようになっている。所定の比に関して、第１の流体成分９２の第１の量及び第２の流体成分９４の第２の量がそれぞれ放出される。概して、放出される第１の量は、放出される第２の量よりも少ない。

図８及び図９の双方を参照すると、第１の混合器入口１１２及び第２の混合器入口１１４は、第１の出口２４及び第２の出口２６に当接して封止するように寸法決めされている。さらに、ノズル入口４８は、コアフランジ１０６が開口５０内にありノズル入口４８内で第１の空洞部１３２及び第２の空洞部１３４に当接するように、はめ込み混合器１０５上に設置される。混合素子１１６は、ノズル入口４８内に延び、第１の通路５４ｂと第２の通路５５ｂとを仕切るとともに上述したようにこれらの通路を更に規定する。第１の通路５４ｂに関して、溝部５８は、図１０Ａに示されているようにノズル１２内のノズル穴４４の内側部分１４０を規定するように混合器溝部１２８と位置合わせされる。第２の通路５５ｂに関して、第２の側壁１２０、一対の横壁１２２、１２４、混合器端部１２６、及びノズル入口４８は、図１０Ａに示されているようにノズル穴４４の外側部分１４１を規定するように概ね位置合わせされる。外側部分１４１は、内側部分１４０を隣接して概ね包囲する。このように、第１の流路１３６は、第２の流路１３８の中へ概ね移動させられる。

混合器端部１２６が該混合器端部１２６を貫通する混合器穴１３０とともに概ね円筒形であるとすれば、第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４は、概して、図１０Ｂに示されているような断面１４２ａを有する予混合流体１４２に従うように混合器溝部１２８及び混合器穴１３０を通って流出する。予混合流体１４２は、概ね円形の断面部１４４を有する第１の流体成分９２を、環状断面部１４６を有する第２の流体成分９４の中に有する。このように、ノズル入口４８及びはめ込み混合器１０５は、ノズル穴４４に入る第１の流体成分９２と第２の流体成分９４との予混合流体１４２をつくり出す。

図１１Ａ及び図１１Ｂは、代替的な第２の実施形態のノズル２１２を示している。例えば、ノズル２１２は、Ｄ字状であり背中合わせに位置決めされる半円形の第１の出口及び第２の出口に細分割される単一の出口ポートを有する図面には示していない代替的なカートリッジとともに使用することができる。ノズル２１２は、概ね円筒形であり先端部２４０及び基端部２４２を有するノズル本体２３８を有し、先端部２４０及び基端部２４２は、これらを貫通するノズル穴２４４を介して流体連通している。ノズル穴２４４も概ね円筒形である。先端部２４０は、ノズル穴２４４と流体連通しているノズル出口２４６を有する。ノズル出口２４６は、動作時の精度を向上させるように、ノズル出口２４６から吐出される混合流体の量を絞るように概ねテーパー状になっている。基端部２４２は、内面２４９と、同様にノズル穴２４４と流体連通している開口２５０とを有するノズル入口２４８を有する。

開口２５０は、周縁部２５２によってノズルフランジ２３４の基端部に画定される。周縁部２５２は、ノズル入口２４８内で先端方向へも延在して開口２５０を更に画定する。開口２５０は、内面２４９の縁部２５３まで延在する。内面２４９は、内面２４９に別様に一体化される第１の空洞部２５４及び第２の空洞部２５５を画定するように周縁部２５２の先端方向へ更に延在する。第１の空洞部２５４及び第２の空洞部２５５は、それぞれの第１の空洞部容積及び第２の空洞部容積を有する。第１の空洞部の容積２６０は、第２の空洞部容積の容積２６６より少ない。さらに、ノズル２１２は、第１の空洞部２５４及び第２の空洞部２５５がそれぞれの半円形の第１の出口及び第２の出口に対して適切に位置合わせされることを確実にするようになっている指示機能部（不図示）を有することができる。

第１の空洞部２５４は、内面２４９の第１の表面部２５６によって画定される。第１の表面部２５６は、縁部２５３と内側縁部２５７との間に画定される。内側縁部２５７は、ノズル入口２４８内でノズル穴２４４を含まないように縁部２５３からノズル穴２４４の回りに延在する。図１１Ａ及び図１１Ｂに示されている例示的な実施形態によれば、第１の表面部２５６は、概ね平坦であるが、深い溝部２５８を有する。深い溝部２５８は、第１の表面部２５６からノズル穴２４４まで先端方向へ延在する。より具体的には、深い溝部２５８は、開口２５０とノズル穴２４４との間に深い傾斜溝穴２６２を有する。

第２の空洞部２５５は、内面２４９の第２の表面部２６３によって画定される。第２の表面部２６３は、ノズル入口２４８内でノズル穴２４４を含めるように縁部２５３と内側縁部２５７との間に画定されている。図１１Ａ及び図１１Ｂに示されている例示的な実施形態によれば、第２の表面部２６３は、縁部２５３からノズル穴２４４まで概ね傾斜している深く概ね円錐形の表面２６４を有する。

概して、進み遅れ状態の低減は、カートリッジ１４からノズル穴２４４にかけて小さい方の比の流体成分の速度を増大させること（図６及び図８）により達成される。このように速度を増大させることは、流体成分の圧力を変化させること、及び／又は第１の空洞部２５４及び第２の空洞部２５５の幾何学形状を、所定の比に適合した小さい量及び大きい量をそれぞれ生じるように適切に選択することにより達成することができる。したがって、混合流体の流体成分は、第１の空洞部２５４及び第２の空洞部２５５内に、また、これらの空洞部を通って押し通されると、概ね同時に所定の比でノズル穴２４４に入る。

図１１Ａ及び図１１Ｂに示されているノズル入口２４８の例示的な実施形態によれば、深い溝部２５８、深い傾斜溝穴２６２、及び深く概ね円錐形の表面２６４は、それぞれ、ノズル入口２４８の内面２４９に一体化される。さらに、図４、図１１Ａ、図１１Ｂを参照すると、深い傾斜溝穴２６２を有する深い溝部２５８及び深く概ね円錐形の表面２６４は、それぞれ、第１の実施形態のノズル１２の傾斜溝穴６２を有する溝部５８及び概ね円錐形の表面６４よりも、概ね円筒形のノズル穴２４４に沿って更に延在する。それにより、ノズル２１２は、そのような幾何学形状の差異を必要とする種々の流体成分を混合する種々のタイプの静的混合器４７（図３Ｂを参照）を収容することができる。

図１２Ａ及び図１２Ｂは、代替的な第３の実施形態のノズル３１２を示している。例えば、ノズル３１２は、Ｄ字状であり背中合わせに位置決めされる半円形の第１の出口及び第２の出口に細分割される単一の出口ポートを有する図面には示していない代替的なカートリッジとともに使用することができる。ノズル３１２は、概ね矩形の直方体であるとともに先端部３４０及び基端部３４２を有するノズル本体３３８を有し、先端部３４０及び基端部３４２は、これらを貫通するノズル穴３４４を介して流体連通している。ノズル穴３４４も概ね矩形の直方形である。先端部３４０は、ノズル穴３４４と流体連通しているノズル出口３４６を有する。ノズル出口３４６は、動作時の精度を向上させるように、ノズル出口３４６から吐出される混合流体の量を絞るように概ねテーパー状になっている。基端部３４２は、内面３４９と、同様にノズル穴３４４と流体連通している開口３５０とを有するノズル入口３４８を有する。

開口３５０は、周縁部３５２によってノズルフランジ３３４の基端部に画定される。周縁部３５２は、ノズル入口３４８内で先端方向へも延在して開口３５０を更に画定している。開口３５０は、内面３４９の縁部３５３まで延在する。内面３４９は、内面３４９に別様に一体化される第１の空洞部３５４及び第２の空洞部３５５を画定するように周縁部３５２の先端部へ更に延在する。第１の空洞部３５４及び第２の空洞部３５５は、それぞれの第１の空洞部容積及び第２の空洞部容積を有する。第１の空洞部３５４の容積は、第２の空洞部容積３５５の容積より少ない。さらに、ノズル３１２は、第１の空洞部３５４及び第２の空洞部３５５がそれぞれの半円形の第１の出口及び第２の出口に対して適切に位置合わせされることを確実にするようになっている指示機能部（図示せず）を有することができる。

第１の空洞部３５４は、内面３４９の第１の表面部３５６によって画定される。第１の表面部３５６は、縁部３５３と内側縁部３５７との間に画定される。内側縁部３５７は、ノズル入口３４８内でノズル穴３４４を含まないように縁部３５３からノズル穴３４４の回りに延在する。図１２Ａ及び図１２Ｂに示されている例示的な実施形態によれば、第１の表面部３５６は、概ね平坦であるが、浅い溝部３５８を有する。浅い溝部３５８は、第１の表面部３５６からノズル穴３４４まで先端方向へ延在する。より具体的には、浅い溝部３５８は、開口３５０とノズル穴３４４との間に浅い傾斜溝穴３６２を有する。

第２の空洞部３５５は、内面３４９の第２の表面部３６３によって画定される。第２の表面部３６３は、ノズル入口３４８内でノズル穴３４４を含むように縁部３５３と内側縁部３５７との間に画定される。図１２Ａ及び図１２Ｂに示されている例示的な実施形態によれば、第２の表面部３６３は、縁部３５３からノズル穴３４４まで概ね傾斜している浅く概ね円錐形の表面３６４を有する。

概して、進み遅れ状態の低減は、カートリッジ１４（図６及び図８）からノズル穴３４４へ小さい方の比の流体成分の速度を増大させることにより達成される。このように速度を増大させることは、流体成分の圧力を変化させること、及び／又は第１の空洞部３５４及び第２の空洞部３５５の幾何学形状を、所定の比になっている小さい量及び大きい量をそれぞれ生じるように適切に選択することにより達成することができる。したがって、混合流体の流体成分は、第１の空洞部３５４及び第２の空洞部３５５内へ押し込まれ、これらの空洞部を押し通されながら、概ね同時に所定の比でノズル穴３４４へ入る。

図１２Ａ及び図１２Ｂに示されているノズル入口３４８の例示的な実施形態によれば、浅い溝部３５８、浅い傾斜溝穴３６２、及び浅く概ね円錐形の表面３６４のそれぞれは、ノズル入口３４８の内面３４９に一体化される。さらに、図４、図１２Ａ、図１２Ｂを参照すると、浅い傾斜溝穴３６２を有する浅い溝部３５８及び浅く概ね円錐形の表面３６４のそれぞれは、第１の実施形態のノズル１２の傾斜溝穴６２を有する溝部５８及び概ね円錐形の表面６４よりも、概ね円筒形のノズル穴３４４に沿って更に延在する。それにより、ノズル３１２は、そのような幾何学形状の差異を必要とする種々の流体成分を混合する種々のタイプの静的混合器４７（図３Ｂを参照）を収容することができる。

動作
図１、図２、図６、図７Ａ、図７Ｂを参照すると、はめ込み混合器３６は、使用の際、第１の通路５４ａ及び第２の通路５５ａを一括して画定するようにノズル入口４８内に位置決めされる。ノズル１２は、吐出組立体１０を形成するようにノズル１２及びカートリッジ１４の双方を連結する継ぎ手１６を摺動させることによりカートリッジ１４に取り付けられる。第１の室２８ａ及び第２の室３０ａ内の第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４に圧力が加えられる。より具体的には、第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４を第１の流路１３６及び第２の流路１３８に沿ってそれぞれ押し通されるように、第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４を同時に加圧することができる。第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４は、これらの流路１３６、１３８に沿って進み、第１の混合器入口及び第２の混合器入口を通ってそれぞれの第１の通路５４ａ及び第２の通路５５ａに流入する。

第１の流体成分９２は、第１の通路５４ａから溝部５８を通ってノズル穴４４へ向かって押し通される。溝部５８に沿って押し通される際、第１の流体成分９２をノズル穴４４内へ通すために、第１の流体成分９２は、傾斜溝穴６２に沿って移動させられる。第２の流体成分９４は、概ね円錐形の表面６４に沿って第２の経路５５ａからノズル穴４４内へ移動させられる。第１の流体成分９２は、第１の通路５４ａを通過する際、第２の通路５５ａを通過する第２の流体成分９４に比べて速度が増大する。したがって、ノズル穴４４へ向かって移動させられる第１の流体成分と第２の流体成分との間の進み遅れ状態が低減されるか又は概ね完全に防止される。

ノズル入口４８内の第１の実施形態のはめ込み混合器３６に関して、第１の流体成分９２は、溝部５８から混合器溝部９０内へ混合器傾斜溝穴９１に沿って更に押し通される。第１の流体成分９２は、ノズル穴４４の内側部分１００において第１の通路５４ａの混合器傾斜溝穴９１を出る。さらに、第２の流体成分９４は、ノズル穴４４の外側部分１０１において第２の通路５５ａを出る。第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４は、第１の流体成分９２が第２の流体成分９４の層の間に概ね平坦な層として層になるように断面１０２ａを有する予混合流体１０２を形成する。より具体的には、第１の流体成分９２は、第１の流路９６に沿って押し通された概ね矩形の断面部１０３になり、それに隣接して、第２の流体成分９４は、第２の流路９８に沿って押し通されて概ね半円形の断面部１０４になる。第２の流体成分９４は、所定の比に従って第１の流体成分９２を少なくとも部分的にかつ隣接して包囲する。

図９、図１０Ａ、図１０Ｂに示されている第１の空洞部５４及び第２の空洞部５５内の第２の実施形態のはめ込み混合器１０５に関して、第１の流体成分９２は、溝部５８から混合器溝部９０内へ、そして混合器穴１３０内へ更に押し通される。第１の流体成分９２は、ノズル穴４４の内側部分１４０において第１の通路５４ｂの混合器穴１３０を出る。さらに、第２の流体成分９４は、ノズル穴４４の外側部分１４１において第２の通路５５ｂを出る。第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４は、断面１４２ａを有する予混合流体１４２を形成する。より具体的には、第１の流体成分９２は、第１の流路１３６に沿って押し通されて円形断面部１４４になり、それに隣接して、第２の流体成分９４は、第２の流路１３８に沿って押し通されて環状断面部１４６になる。第２の流体成分９４は、所定の比に従って第１の流体成分９２を隣接して概ね包囲する。

図６のはめ込み混合器３６又は図９のはめ込み混合器１０５が吐出組立体１０又は吐出組立体１０’とともに使用されるかどうかに関わらず、予混合流体は、静的混合器４７に入って、図３Ｂに示されているノズル１２の長さに沿って先端方向へ進む。そして、予混合流体は、混合されて混合流体になりノズル出口４６から吐出される。

本発明を本発明の１つ又は複数の実施形態の記載によって説明し、これらの実施形態をかなり詳細に記載したが、それらの実施形態は、添付の特許請求の範囲の範囲をそのような詳細に限定するか又はいかようにも制限することは意図しない。更なる利点及び変更形態が当業者には容易に明らかとなるであろう。例えば、第１の流体成分９２及び第２の流体成分９４は、本明細書に記載されている本発明に従って別のはめ込み混合器によって他の位置又は他の数で層にすることができることが理解されるであろう。したがって、本発明はそのより広範な態様では、図示及び記載される特定の詳細、代表的な吐出組立体及び方法、並びに例示的な例に限定されない。したがって、包括的な発明の概念の範囲又は趣旨から逸脱することなくそのような詳細から逸脱することができる。

Claims (18)

1. 進み遅れ状態を低減又は防止しながら第１の流体成分と第２の流体成分との混合体を吐出するノズルであって、
   ノズル入口とノズル穴とを有するノズル本体を備え、前記ノズル穴は、前記ノズル本体内を通して延在しており、前記ノズル入口は、前記第１の流体成分を受け取るようになっている第１の空洞部と、前記第２の流体成分を受け取るようになっている第２の空洞部とを有し、前記第１の空洞部及び前記第２の空洞部は、それぞれ前記ノズル入口から第１の内面及び第２の内面へ延在し、前記第１の内面及び前記第２の内面は、前記第１の空洞部が第１の空洞部容積を有し前記第２の空洞部が第２の空洞部容積を有するように前記ノズル入口と前記ノズル穴との間に画定され、前記第１の空洞部容積は、前記第２の空洞部容積より小さいように構成され、及び、
   前記第１の内面を通って前記ノズル穴へ延在して更に前記第１の空洞部を画定する溝部を備え、
   前記第１の空洞部は、前記第１の流体成分を前記ノズル穴内へ移動させるように構成され、前記第２の空洞部は、前記第１の流体成分と前記第２の流体成分の所定の比に従って前記第２の流体成分を前記第１の流体成分と伴に前記ノズル穴内へ移動させるように構成されているノズル。
2. 前記第２の内面は、前記第２の流体成分を前記ノズル穴内へ移動させる概ね円錐形の表面を有する請求項１に記載のノズル。
3. 前記ノズル入口は、少なくとも部分的に前記ノズル入口へ挿入されるはめ込み混合器を受けるように構成されており、前記はめ込み混合器は、前記第１の内面及び前記第２の内面と併せて、前記第１の空洞部容積を通る第１の通路及び前記第２の空洞部容積を通る第２の通路を一括して画定するように構成され、前記第１の通路及び前記第２の通路を通して前記第１の流体成分及び前記第２の流体成分をそれぞれ移動させる請求項１に記載のノズル。
4. 前記ノズル入口は、前記はめ込み混合器を取外し可能に受けるように構成されている請求項３に記載のノズル。
5. 進み遅れ状態を低減又は防止しながら第１の流体成分及び第２の流体成分の混合体を吐出する吐出組立体であって、
   前記第１の流体成分を収容するための第１の室を有する第１の筒体、及び前記第２の流体成分を収容するための第２の室を有する第２の筒体と、
   前記第１の室及び前記第２の室とそれぞれ流体連通している第１の混合器入口及び第２の混合器入口を有するはめ込み混合器と、
   ノズル入口とノズル穴を有するノズル本体を含むノズルであって、前記ノズル穴が前記ノズル本体を通して延在しており、前記ノズル入口が第１の空洞部及び第２の空洞部を有し、前記第１の空洞部及び前記第２の空洞部は、それぞれ前記ノズル入口から第１の内面及び第２の内面へ延在し、前記第１の内面及び前記第２の内面は、前記第１の空洞部が第１の空洞部容積を有し前記第２の空洞部が第２の空洞部容積を有するように前記ノズル入口と前記ノズル穴との間に画定され、前記第１の空洞部容積は、前記第２の空洞部容積より小さいように構成され、前記ノズル入口は、前記第１の空洞部と前記第２の空洞部を流体的に分離するために少なくとも部分的に前記ノズル入口へ挿入されるはめ込み混合器を受けるように構成されている前記前記ノズルと、
   前記第１の内面を通って前記ノズル穴へ延在して更に前記第１の空洞部を画定する溝部と、
   前記はめ込み混合器と前記第１の内面との間に一括して画定され、前記第１の流体成分を前記溝部に沿って前記ノズル穴内へ移動させるように構成された第１の通路と、
   前記はめ込み混合器と前記第２の内面とにより一括して画定され、前記第２の流体成分を前記ノズル穴内へ移動させるように構成される第２の通路と、
   を含み、
   前記第１の通路及び前記第２の通路は、前記第１の流体成分及び前記第２の流体成分を前記ノズル穴内へ移動させて、所定の比の第１の流体成分及び第２の流体成分を有する予混合流体を形成するように構成されており、前記ノズルは、前記予混合流体を混合して混合流体を該ノズルから吐出するように構成されている吐出組立体。
6. 前記第２の内面は、前記第２の流体成分を前記ノズル穴内へ移動させる概ね円錐形の表面を有する請求項５に記載の吐出組立体。
7. 前記ノズル入口は、前記はめ込み混合器を取外し可能に受けるように構成されている請求項５に記載の吐出組立体。
8. 前記はめ込み混合器は、混合部材を有し、前記第１の通路及び前記第２の通路は、前記第１の流体成分及び前記第２の流体成分を、それぞれ、前記第２の流体成分の一対の概ね半円形の断面部の間に挟まれた前記第１の流体成分の概ね矩形の断面部を有する断面を有する前記予混合流体に形成する請求項５に記載の吐出組立体。
9. 前記はめ込み混合器は、混合部材を有し、前記第１の通路及び前記第２の通路は、前記第１の流体成分及び前記第２の流体成分を、それぞれ、前記第２の流体成分の概ね環状の断面部により少なくとも部分的に包囲された前記第１の流体成分の概ね円形の断面部を有する断面を有する前記予混合流体に形成する請求項５に記載の吐出組立体。
10. 少なくとも部分的にノズル入口内に位置決めされるはめ込み混合器により進み遅れ状態を低減又は防止しながら第１の流体成分及び第２の流体成分の混合体をノズルのノズル穴から吐出する方法であって、前記ノズル入口は、前記ノズル入口から第１の内面及び第２の内面へ延在する第１の空洞部及び第２の空洞部を有し、前記方法は、
    前記第１の流体成分及び前記第２の流体成分を、前記はめ込み混合器を通して第１の通路及び第２の通路内へそれぞれ押し通すことと、前記第１の通路は、前記はめ込み混合器と前記第１の内面との間に画定され、前記第２の通路は、前記はめ込み混合器と前記ノズル入口の前記第２の内面との間に画定され、前記第１の内面及び前記第２の内面は、それぞれ第１の空洞部容積及び第２の空洞部容積を有するように前記ノズル入口と前記ノズル穴との間に画定され、前記第１の空洞部容積は、前記第２の空洞部容積より小さいように構成され、
    前記第１の内面を通って前記ノズル穴へ延在する溝部に沿って、前記第１の流体成分を、前記第１の通路を通して押し入れることと、
    前記第２の流体成分を、前記第２の通路を通して前記ノズル穴内へ押し入れることと、
    前記進み遅れ状態を概ね防止するように前記第１の流体成分の速度を増大させることと、
    予混合流体を形成するように、前記ノズルの前記ノズル穴内において前記第１の流体成分を前記第２の流体成分に隣接して位置決めすることと、
    前記予混合流体を混合して混合流体にすることと、
    前記混合流体を前記ノズルから吐出することと、
    含む方法。
11. 前記第２の内面は、概ね円錐形の表面を有し、前記方法は、前記第２の流体成分を前記概ね円錐形の表面に沿って前記ノズル穴内へ移動させることを更に含む請求項１０に記載の方法。
12. 前記第１の流体成分及び前記第２の流体成分を互いに対して層にして前記予混合流体を形成することを更に含む請求項１０に記載の方法。
13. 前記第１の流体成分の前記層は、前記第２の流体成分の層の間で概ね平坦になっている請求項１２に記載の方法。
14. 前記第２の流体成分の前記層は、前記第１の流体成分の前記層を概ね包囲する請求項１２に記載の方法。
15. 前記ノズル入口の一部分により画定され、前記はめ込み混合器と協働して前記はめ込み混合器を前記ノズル入口に対して所定の位置に位置決めする切欠部を更に備える請求項１に記載のノズル。
16. 前記第１の内面は、概ね平坦である請求項１に記載のノズル。
17. 前記ノズル入口の一部分により画定され、前記はめ込み混合器と協働して前記はめ込み混合器を前記ノズル入口に対して所定の位置に位置決めする切欠部を更に備える請求項５に記載の吐出組立体。
18. 前記第１の内面は、概ね平坦である請求項５に記載の吐出組立体。

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