JP6914017B2 - 噴射ユニットおよびエアゾール製品 - Google Patents

Description

本発明は発泡性内容物を噴射する噴射ユニットおよびそれを用いたエアゾール製品に関する。さらに詳しくは付着対象面に複数の泡体を付着させ、その集合体を所定の形状にするための噴射ユニットおよびそれを用いたエアゾール製品に関する。

特許文献１には、内容物を噴射するノズル部材の噴射口の形状により噴射物の広がりを制御して、十字状のスプレーパターンを形成するものがある。

特許文献２には、内筒部と外筒部を用いて、３方向に噴射物を噴霧するようなスプレーパターンを形成するための噴射ノズル機構が開示されている。
その噴射ノズル機構は、内筒部と外筒部とからなる。そして、前記内筒部と外筒部との間に内筒部の基端から先端方向に延びる空間が形成されている。これにより内容物を、内筒部内の中心通路と空間の外部通路とに分けて噴射物同士の重なりを防止する、というものである。

特開２０１１−１７７６７７号公報 特開２０１３−２１５６６９号公報

特許文献１や特許文献２では、霧状に内容物を噴霧して所定のスプレーパターンを形成するものであり、発泡性内容物を所定の形状に付着させるものではない。また泡体の付着形状を精密に実現する試みはあまり行われていない。
他方、例えば窓ガラスやトイレの掃除の際に、噴射される内容物がハート形状や星形状のような、癒しや、遊び心を与えるような形状であるなら、一般的に退屈であったり、義務であったりするような掃除するという行為に、癒しや、遊びの要素をいくらか加味することができる。すなわち、エアゾール製品を使用する使用者に、掃除という行為以外の癒しや遊びの体験を提供することができる。このため、使用者に癒しや遊び心といった楽しさを誘発させるべく、付着した内容物を所定の形状に形成することの意義は大きい。
そこで本発明は、発泡性内容物を所定の形状で付着させる噴射ユニットおよびそれを用いたエアゾール製品を提供することを目的としている。

（１）本発明の噴射ユニットは、エアゾール容器に充填された発泡性内容物を噴射するための通路および噴射口が形成された噴射ユニットであって、前記通路が、エアゾール容器から内容物を導入する導入通路と、その導入通路から分岐され、多数の噴射口へ内容物を導く複数の分岐通路とからなり、前記分岐通路が噴射口に向かって放射状に拡がり、かつ、前記多数の噴射口が所定の形状を呈するように配列されていることを特徴としている。

（２）このような噴射ユニットは、開口端に向かって拡がる錐状の内周面を有する挿入穴が形成された本体部材と、その挿入穴に挿入され、その内周面に当接する外周面を有する挿入部材とからなり、前記挿入穴の内周面および前記挿入部材の外周面のいずれか一方または両方に複数の溝が形成されており、それらの両方の溝により、あるいは一方の溝と相手の内周面または外周面とにより、前記分岐通路が形成されているものが好ましい。

（３）前記噴射ユニットは、装着穴が形成された本体部材と、その装着穴に装着されると共に、開口端に向かって拡がる錐状の内周面を有する挿入穴が形成された本体ユニットと、その挿入穴に挿入され、その内周面に当接する外周面を有する挿入部材とからなり、前記挿入穴の内周面および前記挿入部材の外周面のいずれか一方または両方に複数の溝が形成されており、それらの両方の溝により、あるいは一方の溝と相手の内周面または外周面とにより、前記分岐通路が形成されているものがさらに好ましい。

（４）また前記分岐通路と導入通路の間にそれぞれの分岐通路と導入通路を連通する共通通路が介在されているものが好ましい。

（５）また前記挿入部材の頂点付近に円柱状の嵌合部が形成されており、その嵌合部を嵌合すべく、前記挿入穴の頂点付近に嵌合穴が形成されており、その嵌合部の外周面および前記嵌合穴の内周面のいずれか一方または両方に複数の溝が形成されており、それらの両方の溝により、あるいは一方の溝と相手の内周面または外周面とにより、直線通路が形成されるものが好ましい。

（６）本発明のエアゾール製品は、エアゾール容器と、そのエアゾール容器に充填される発泡性内容物と、そのエアゾール容器に設けられる前記いずれかの噴射ユニットとからなることを特徴とする。

（１）、（６）本発明の噴射ユニットおよびエアゾール製品は、発泡性内容物を噴射するための通路が、エアゾール容器から内容物を導入する導入通路と、その導入通路から分岐され、多数の噴射口へ内容物を導く複数の分岐通路とからなり、分岐通路が噴射口に向かって放射状に拡がり、かつ、前記多数の噴射口が所定の形状を呈するように配列されているので、付着対象面に複数の小さな泡体を付着させ、泡体で形成される集合体を所定の形状にすることができる。また、分岐通路が噴射口に向かって拡がっているので、大きい泡体の集合体を得ることができる。

（２）このような噴射ユニットは、開口端に向かって拡がる錐状の内周面を有する挿入穴が形成された本体部材と、その挿入穴に挿入され、その内周面に当接する外周面を有する挿入部材とからなり、前記挿入穴の内周面および前記挿入部材の外周面のいずれか一方または両方に複数の溝が形成されており、それらの両方の溝により、あるいは一方の溝と相手の内周面または外周面とにより前記分岐通路が形成されている場合は、多数の分岐通路を容易に形成することができる。

（３）また、前記噴射ユニットが、装着穴が形成された本体部材と、その装着穴に装着されると共に、開口端に向かって拡がる錐状の内周面を有する挿入穴が形成された本体ユニットと、その挿入穴に挿入され、その内周面に当接する外周面を有する挿入部材とからなり、前記挿入穴の内周面および前記挿入部材の外周面のいずれか一方または両方に複数の溝が形成されており、それらの両方の溝により、あるいは一方の溝と相手の内周面または外周面とにより前記分岐通路が形成されている場合は、噴射口が種々の形状に配列されていても、本体部材を共通の部材として用いることができる。

（４）また前記分岐通路と導入通路の間にそれぞれの分岐通路と導入通路を連通する共通通路が介在されている場合は、内容物が共通通路を移動した後に複数の分岐通路に分岐するから、分岐通路内の流速や流量を合わせやすく、噴射口から噴射される内容物の勢いや量にムラが生じにくい。このため、多数の噴射口から噴射されたそれぞれの内容物は放射状に均一に分散して噴射されやすい。その結果、予定付着位置に到達する内容物も均一になりやすく、付着対象面上で内容物が形成すべき所定の形状が形成されやすい。
例えば、近い分岐通路に内容物が集中して、勢いにムラがあると、勢いのない内容物は重力で下方に落下する。また、仮に量にムラがあると、量の多い内容物は空気抵抗を受けて早めに勢いが削がれ落下する。このため、予定された到達位置からずれてしまう。

（５）また前記挿入部材の頂点付近に円柱状の嵌合部が形成されており、その嵌合部を嵌合すべく、前記挿入穴の頂点付近に嵌合穴が形成されており、その嵌合部の外周面および前記嵌合穴の内周面のいずれか一方または両方に複数の溝が形成されており、それらの両方の溝により、あるいは一方の溝と相手の内周面または外周面とにより直線通路が形成される場合は、簡易な構成で、挿入部材が抜け飛ばないように被挿入部材に装着することができるとともに、直線通路により流速が速くなり離れた対象物にも泡体を付着させることができる。

図１は本発明のエアゾール製品を使用している様子を示す概略図である。 図２ａは噴射ユニット（押しボタン）の部分断面分解図、図２ｂは押しボタンの分解斜視図である。 図３ａは挿入部材の側面図、図３ｂは挿入部材の斜視図、図３ｃは挿入部材の背面図である。 図４は噴射ユニットの他の実施形態を示す分解斜視図である。 図５ａは図４ａのノズルユニットを示す斜視図、図５ｂは図５ａの部分断面図である。 図６ａは本体ユニットの変形例を示す斜視図、図６ｂは図６ａの本体ユニットの平面図、図６ｃは嵌合部を有しない挿入部材の斜視図である。

＜第１実施形態＞
「１．概略説明」
図１のエアゾール製品１０は、エアゾール容器１１と、そのエアゾール容器１１に充填される発泡性内容物Ａと、そのエアゾール容器に装着される噴射ユニット１（押しボタン）とからなる。そのエアゾール製品１０の押しボタン１を押すと、発泡性内容物Ａが付着対象面Ｂに向けて噴射され、その表面上に付着し、発泡した多数の泡体によって所定の形状（ハート形状）Ｃが形成される。

図２ａに示すように前記エアゾール容器１１は、例えば、容器本体１２と、その開口部に取り付けられたエアゾールバルブ１３とからなる従来公知のものである。ただし、エアゾール容器１１としては、従来公知である他の形態のものを用いても良い。そのエアゾールバルブ１３のマウンティングカップ１３ａは、容器本体１２の上端を覆うようにして固定されている。

「２．押しボタンなど」
前記押しボタン１は、例えば、エアゾールバルブ１３のステム１３ｂに装着されるボタン本体２と、その中央から側周面に向かって拡がるように形成された挿入穴２ａに挿入される挿入部材３とからなる。本実施形態ではボタン本体２が本体部材である。

（ボタン本体２）
前記ボタン本体２には、下部にステム１３ｂに装着されるための装着部２ｂが形成されている。その装着部２ｂの上部に、装着部よりも小径でステムと同軸方向に延びる導入通路４が形成されており、その上端付近は前記挿入穴２ａに連通している。
その挿入穴２ａの開口縁はハート形状にされており、その穴の内部に進むにつれて次第に小さなハート形状の断面形状となり、頂点付近で断面が略円形にされている、いわば底面をハート形状とした錘状の空間が形成されている。なお、断面が略円形の部位は嵌合穴２ｄである。
そして、その嵌合穴２ｄから挿入穴２ａにかけての内周面には、複数の内部溝２ｃが形成されている。前記内部溝２ｃの断面形状は半円状であり、全長に渡り同じ断面形状である。

（挿入部材３）
図３ａ、図３ｂおよび図３ｃに示すように、前記挿入部材３は、挿入穴２ａによる空所とほぼ同形であり、ハート形状の底面を有する錐状の拡散部３ａで、挿入穴の内周面に摺接する外周面を有している。そして、拡散部３ａの頂点付近に円柱状の嵌合部３ｂが設けられている。
そして、前記挿入部材３の拡散部３ａの外面の前記内部溝２ｃと対応する位置には、外部溝３ｃが形成されている。その外部溝３ｃは半円状の溝である。前記外部溝３ｃの断面形状は半円状であり、上下逆であるが内部溝２ｃとほぼ同じ形状で、同数形成されている。また、円柱状の嵌合部３ｂの外面にも外部溝３ｃが形成されている。

（導入通路４、分岐通路５）
図２ａおよび図２ｂに戻って、前記挿入部材３を挿入穴２ａに挿入し、挿入部材３の嵌合部３ｂを挿入穴２ａの嵌合穴２ｄに嵌合する。これにより挿入部材３がボタン本体２に装着される。その際、内部溝２ｃおよび外部溝３ｃは、それぞれ半円の開口部を合わせるようにして配置されるから、断面が略円形の分岐通路５（図３ａおよび図６ａ参照）が形成される。
その分岐通路５とステムの装着部２ｂの間の部位は導入通路４である。そして、前記分岐通路５は、嵌合穴２ｄの内部溝と嵌合部３ｂの外部溝で形成される直線通路５ａ（図３ａ参照）と、挿入穴２ａの内面で放射状に設けられている内部溝と拡散部の外部溝で形成される拡散通路５ｃとからなり、直線通路５ａと拡散通路５ｃはそれぞれが連通している。分岐通路５の数は、後述する噴射口と同じであり、３〜２０本、好ましくは４〜１６本である。
図１に戻って、押しボタン１の前面には、多数の分岐通路５の開口端（噴射口５ｂ）が形成されている。それらの噴射口５ｂを結ぶ軌跡はハート形状である。図では挿入穴２ａの開口縁に沿って、ほぼ等間隔で設けられている。噴射口５ｂ（図１参照）の数は３〜２０個、好ましくは４〜１６個であり、噴射口の間隔は０．５〜５ｍｍで、好ましくは０．７〜３ｍｍである。

挿入穴２ａの内部溝２ｃおよび拡散部３ａの外部溝３ｃの幅は０．１〜２ｍｍで、好ましくは０．１５〜１ｍｍであり、その深さは０．１〜２ｍｍで、好ましくは０．１５〜１ｍｍであり、その長さは２〜３０ｍｍで、好ましくは３〜２５ｍｍである。
嵌合穴２ｄの内部溝および嵌合部３ｂの外部溝の幅は０．１〜２ｍｍで、好ましくは０．１５〜１ｍｍであり、その深さは０．１〜２ｍｍで、好ましくは０．１５〜１ｍｍであり、その長さは１〜１０ｍｍで、好ましくは１．５〜５ｍｍである。なお、嵌合部３ｂの長さは嵌合穴２ｄよりも短くしてもよく、その場合、導入通路４と分岐通路の直線通路５ａとの間に共通通路が形成され、発泡性内容物が直線通路５ａに均等に流れ易くなる。
また、拡散通路５ｃが直線通路５ａの軸線から拡がる角度は５〜４５度、好ましくは１０〜４０度である。拡散通路５ｃの角度は本実施の形態のように異なっていてもよく、すべてが均等でもよい。角度が５度よりも小さい場合は隣接する噴射口から噴射された噴射物同士が重なり合いやすくなり、また、付着対象面で泡体同士が合体しやすくなり、所定の形状に付着しにくくなる。一方、角度が４５度よりも大きい場合は流速が低下して付着対象面に届きにくくなる。

（付着対象面Ｂ）
前記付着対象面Ｂとしては、窓ガラス、浴槽、浴室の壁やタイル、トイレの便器・トイレの床や壁、家のフローリングの床や壁、食器、腕・脚・毛髪などを含む身体などが挙げられる。

（発泡性内容物Ａ）
発泡性内容物Ａの具体例としては、たとえば、洗浄剤、撥水剤、くもり止め、防カビ剤、消臭剤、芳香剤、殺菌剤などの家庭用品、保湿剤、日焼け止め、制汗剤、害虫忌避剤などのスキンケア、トリートメント、スタイリング、染毛剤などのヘアケアなどの人体用品などがあげられる。
前記発泡性内容物Ａは前記用途の有効成分を含む原液と、原液を発泡させると共に加圧する噴射剤とからなる。
前記原液は、前述の有効成分や界面活性剤などを水やアルコールなどの溶媒に添加することにより調製することができる。
噴射剤としては、たとえば、プロパン、ブタン、ペンタンなどの炭素数が３〜５の脂肪族炭化水素、ハイドロフルオロオレフィン、ジメチルエーテルなどの液化ガス、炭酸ガス、窒素などの圧縮ガスなどがあげられる。
なかでも、複数の噴射口５ａから噴射された発泡性内容物Ａが付着対象面Ｂに到達して泡体となって付着しやすく、泡体の集合体により所定の形状を形成しやすい点から、噴射剤として液化ガスを用いることが好ましく、液化ガスを発泡性内容物中に５〜４０質量％、さらには、７〜３０質量％含有することが好ましい。液化ガスが５質量％より少ないと、発泡が不充分になり付着対象面Ｂで垂れ落ちやすくなり、液化ガスが４０質量％より多いと、付着対称面Ｂ上で飛び散ったり、泡体同士が合体しやすくなったりし、集合体が所定の形状になりにくくなる。

「３．使用例」
次に本発明のエアゾール製品１０を使用する様子を説明する（図１参照）。
（Ｓ１）エアゾール製品１０の噴射口５ｂを付着対象面Ｂ、例えば窓ガラスＢに近づける。近づける距離は１０〜１００ｃｍである。
（Ｓ２）次いで、押しボタン１を押して発泡性内容物Ａを窓ガラスＢに向けて噴射する。噴射される内容物Ａはエアゾール容器のステム１３ｂから導入通路４（図２参照）に供給され、複数の直線通路５ａ（図３ａ参照）に分かれる。直線通路は導入通路４よりも小径であるため流速が速くなり、さらに直線通路５ａから連続する拡散通路５ｃに流れる。拡散通路５ｃは直線通路５ａから放射状に拡がる方向に形成されているため流速が大きく低下することなく、その先端の噴射口５ｂ（図１参照）から噴射され、噴射口から離れている噴射対象物（付着対象面Ｂを有している）に到達する。それぞれの噴射口から噴射される噴射物は全体として放射状に拡がり、さらに、発泡容物は液化ガスが５〜４０質量％と少なく、さらに原液と乳化しているため、スプレーのように噴射物同士の重なりがなく、所定の形状に付着しやすい。
（Ｓ３）予定された窓ガラスの付着位置に発泡性内容物Ａが付着すると、すぐに発泡して泡体を形成するため、使用者は所定の形状（ハート形状）に形成されたことがわかる。図１では内容物が窓ガラスＢに付着した直後の様子を示している。

＜第２実施形態＞
「４．他の実施形態」
図４に噴射ユニット（押しボタン）１の他の実施形態を示す。図４に示す噴射ユニット６は、図１の押しボタン１のボタン本体２と共通する部分が多いので、共通する部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
図１の押しボタン１では挿入部材３がボタン本体２に直接挿入されるが、図４の押しボタン６では挿入部材３が筒状の本体ユニット７に挿入され、その本体ユニット７がボタン本体８の装着穴８ａに装着される。
図５ａおよび図５ｂに示すように、その本体ユニット７は、全体として円柱状であり、基端側の小径部７ａと、中ほどの拡径部７ｂと、噴射口側の大径部７ｃとからなる。前記直線通路５ａは小径部７ａ付近に配置されており、拡径部７ｂ辺りから拡散通路５ｃが拡がっている。
この本体ユニット７を用いることで、本体ユニット７と挿入部材３のセットをいわば共通の外形を有するノズルユニットとして扱うことができ、ボタン本体８を共通の部材とすることができる。

＜変形例＞
次に、図６ａ、図６ｂおよび図６ｃを用いて本体ユニット７および挿入部材３の変形例を示す。図５ａ、図５ｂの挿入部材３および本体ユニット７では嵌合部３ｂおよび嵌合穴２ｄが設けられているが、図６ａ、図６ｂおよび図６ｃに示す前記挿入部材１４には嵌合部３ｂが設けられていない。このため、本体ユニット１５の嵌合穴２ｄを共通通路４ａとしている。共通通路４ａにより、拡散通路に流れる方向が調整されるため拡散通路に均等に流れ易くなり、噴射口から均等に噴射されて噴射物が所定の形状を形成しやすい。挿入部材３に、嵌合穴２ｄの途中まで嵌合する短い嵌合部を設けてもよい。その場合は、共通通路と嵌合部を両方設けることができる。また、挿入部材３が噴射時に抜け飛ばないように、外周面の外部溝が形成されていない箇所に係合突起を設けてもよい。

＜他の実施形態＞
図示しないが、前述の実施形態では、被挿入部材（ボタン本体２、本体ユニット７、１５）の内部溝２ｃに挿入部材の外部溝３ｃを向かい合わせにして分岐通路を形成しているが、一方の部材に溝を形成せず面とし、その面で他方の溝を塞ぐようにして通路を形成してもよい。例えば、内部溝２ｃを溝のない挿入部材の外周面で塞ぐことにより分岐通路を形成するなどである。また、被挿入部材（ボタン本体２、本体ユニット７、１５）の内部溝２ｃと、挿入部材３の外部溝３ｃをずらして分岐通路を形成してもよい。

「５．変形例」
前記挿入部材３および被挿入部材の材質は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ナイロン（ＮＹ）あるいはポリアセタール（ＰＯＭ）などの合成樹脂を用いることができる。また、挿入部材はステンレスなどの金属を用いることができる。

前記エアゾールバルブ１３としては、１回の噴射操作で所定の量を噴射する定量バルブを用いることができる。これにより使用者による使用方法の違いによる噴射物の形状の差をなくすことができる。

前記溝２ｃ、３ｂの断面形状をＵ、Ｖ字状やコ字状としてもよい。
前記分岐通路５および／あるいは共通通路４ａの断面積を変化させて、噴射させる内容物（噴射物）の量を変化させてもよい。例えば、図６ａおよび図６ｂに示すように、分岐通路５の噴射口５ｂ近傍には、開口面積の小さい小径通路９が設けられている。このため噴射物の勢いを増すことができる。
例えば付着対象面Ｂ材上に表現しようとする形状に細かい部位がある場合は、その部位の内容物を噴射するための通路の断面積（あるいは噴射口）を小さくするなどである。
なお、付着形状Ｃとしては、ハート形以外にも、星形、菱形、三角、六角、円あるいは楕円などである。

１ 噴射ユニット（押しボタン）
２ 本体部材（ボタン本体）
２ａ 挿入穴
２ｂ 装着部
２ｃ 内部溝
２ｄ 嵌合穴
３ 挿入部材
３ａ 拡散部
３ｂ 嵌合部
３ｃ 外部溝
４ 導入通路
４ａ 共通通路
５ 分岐通路
５ａ 直線通路
５ｂ 噴射口
５ｃ 拡散通路
６ 噴射ユニット（押しボタン）
７ 本体ユニット
８ ボタン本体
８ａ 装着穴
９ 小径通路
１０ エアゾール製品
１１ エアゾール容器
１２ 容器本体
１３ エアゾールバルブ
１３ａ マウンティングカップ
１３ｂ ステム
１４ 挿入部材
１５ 本体ユニット
Ａ 発泡性内容物
Ｂ 付着対象面
Ｃ 所定の形状

Claims (6)

1. エアゾール容器に充填された発泡性内容物を噴射するための通路および噴射口が形成された噴射ユニットであって、
   開口端に向かって拡がる錐状の内周面を有する挿入穴が形成された本体部材と、その挿入穴に挿入され、その内周面に当接する外周面を有する挿入部材とからなり、
   前記通路が、エアゾール容器から内容物を導入する導入通路と、その導入通路から分岐され、多数の噴射口へ内容物を導く複数の分岐通路とからなり、
   前記分岐通路が噴射口に向かって放射状に拡がり、かつ、前記多数の噴射口が所定の形状を呈するように配列されており、
   前記挿入穴の内周面および前記挿入部材の外周面の両方に複数の半円状の溝が形成されており、両方の溝により、断面略円形の前記分岐通路が形成されていることで、前記多数の噴射口が前記挿入穴の開口縁に沿って間隔をあけて配列されている、噴射ユニット。
2. エアゾール容器に充填された発泡性内容物を噴射するための通路および噴射口が形成された噴射ユニットであって、
   装着穴が形成された本体部材と、その装着穴に装着されると共に、開口端に向かって拡がる錐状の内周面を有する挿入穴が形成された本体ユニットと、その挿入穴に挿入され、
   その内周面に当接する外周面を有する挿入部材とからなり、
   前記通路が、エアゾール容器から内容物を導入する導入通路と、その導入通路から分岐され、多数の噴射口へ内容物を導く複数の分岐通路とからなり、
   前記分岐通路が噴射口に向かって放射状に拡がり、かつ、前記多数の噴射口が所定の形状を呈するように配列されており、
   前記挿入穴の内周面および前記挿入部材の外周面の両方に複数の半円状の溝が形成されており、両方の溝により、断面略円形の前記分岐通路が形成されていることで、前記多数の噴射口が前記挿入穴の開口縁に沿って間隔をあけて配列されている、噴射ユニット。
3. 前記分岐通路と導入通路の間にそれぞれの分岐通路と導入通路を連通する共通通路が介在されている、請求項１または２記載の噴射ユニット。
4. 前記挿入部材の頂点付近に円柱状の嵌合部が形成されており、
   その嵌合部を嵌合すべく、前記挿入穴の頂点付近に嵌合穴が形成されており、
   その嵌合部の外周面および前記嵌合穴の内周面のいずれか一方または両方に複数の溝が形成されており、
   両方の溝により、あるいは一方の溝と相手の内周面または外周面とにより直線通路が形成される、請求項１、２または３記載の噴射ユニット。
5. 挿入部材の底面の形状が、ハート形、星形、菱形、三角形、六角形、楕円のいずれかである、請求項１、２、３または４記載の噴射ユニット。
6. エアゾール容器と、
   そのエアゾール容器に充填される発泡性内容物と、
   そのエアゾール容器に設けられる請求項１、２、３、４または５記載の噴射ユニットとからなるエアゾール製品。

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