JPH0726720B2 - ガス加圧分配容器及びその分配装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガス加圧分配容器に関し、特にこの容器に用い
るための分配装置に関するものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕

加圧された分配容器は広範な種々の製品を可動物から粘
性の液体製品に分配するために用いられてきたが、典型
的には、通常の作動温度において十分に高い蒸気圧力を
有する炭化水素又は過フツ化炭化水素のような液体推進
剤を用い製品を分配装置を通って推進させるようにして
いる。しかしこのような推進剤の使用は環境上及び安全
上の危険を生じまた蒸発により凍結作用をもたらすよう
な液体推進剤を用いることに固有の欠点が存在すること
が知られている。

そのため最近、通常の作動温度及び圧力のもとでガス状
である推進剤を用いる試みがある。例えば二酸化炭素が
用いられ、そしてこれが製品中に一般に高度に溶解しそ
のため溶解したガスが容器を振ることにより解放され製
品が一部分配された時ガス圧力の減少作用を阻止すると
いう利点がある。しかし推進剤としての二酸化炭素の欠
点は、その溶解度が製品の異なった定式化の間で変わ
り、また温度と共に変化しその結果過剰の初期ガス圧力
を避けるため容器への充填について注意がはらわれなけ
ればならないということである。

普通には、窒素のような比較的不溶解性の推進剤ガスの
使用は、分配される製品の流量が、製品分配の進行中に
ガス圧力が低下するにしたがって減少するようになると
いう欠点を有している。

〔問題点を解決するための手段とその効果〕

本発明によれば、弁と弁アクチエータと流量調整器を具
備するガス加圧分配容器のための装置において、流量調
整器が、ハウジングと、流路を区画形成する開口を有す
るハウジング内に配置されたダイヤフラムとを具備し、
開口が流れに抵抗を与える挾さく部を形成し、ダイヤフ
ラムが、これを横切る圧力差の変化に応じて挾さく部に
よって与えられる抵抗を変化させるよう弾性的に変形可
能であり、それにより使用時有限の加圧ガス源を有する
容器から製品を分配するため、ガス圧力の低下に伴う流
量の減少傾向が、流量調整器の抵抗の減少による流量の
増加傾向により、少なくともその一部が補償されるよう
な、ガス加圧分配容器のための装置が開示される。

この装置の利点は、したがって、分配される流量が、容
器からの製品の分配過程を通じて許容できる水準に制御
されるようになるということである。

好ましくは調整器の最小抵抗はこの装置の残部の総合し
た抵抗よりも大きい。この調整器はしたがってこの装置
の流量特性を左右するものである。ここでいう最小抵抗
とは、全製品が加圧分配容器から推進される時点に対応
する、使用時に受ける最小の抵抗を意味すると理解され
るべきである。

好ましくはダイヤフラムの下流側の面はハウジングの環
状シートと共働し、これらの面とシートのうちの一方に
凹所が作られ他方が平らであり、またダイヤフラムはこ
れらの面とシートとの間に相応した接触がなされるよう
十分な圧力差のもとで変形可能である。

好ましくはシートは平面でありダイヤフラムの下流側の
面は凹んでいる。

好ましくはこの装置はダイヤフラムの直ぐ上流側に室を
含みそれにより流路はその断面が部分的に拡大されダイ
ヤフラムの上流側の面の実質的な部分が流体圧力にさら
されるようにする。室の形状は円錐形、円筒形その他と
することができる。

ハウジングは有利には一体に又はアクチエータと一体に
形成される。

これに代えて、ハウジングは製品の中に没入される浸漬
チューブの下端に配置される。

またこれに代えて、ハウジングは、弁から垂下しかつ調
整器ハウジングから垂下する浸漬チューブの第２の部分
を有する、浸漬チューブの第１の部分の下端に配置され
る。

本発明のもう１つの形態によれば、上記の装置を含む加
圧分配容器が開示される。

本発明の他の形態によれば、上記の装置を含む加圧分配
容器において、この容器が仕切られた又は多数に仕切ら
れた型の容器であって加圧ガスが分配されるべき１つ又
は複数の製品から隔離されそれにより全ての製品がこの
ガスの圧力にまで加圧されしかもこれと混合されないよ
うにしている加圧分配容器が開示される。

本発明のさらに他の形態によれば、弁と弁アクチエータ
と流量調整器とを具備するガス加圧分配容器のための分
配装置において、流量調整器が流路を区画形成する開口
を有するダイヤフラムを具備し、この開口が流れに抵抗
を与える挾さく部を形成し、前記ダイヤフラムがこのダ
イヤフラムを横切る圧力差の変化に応じて調整器の抵抗
を変えるよう弾性的に変形することができ、そりにより
使用時30ポンド平方インチから150ポンド平方インチに
わたって分配ガス圧力の10％以下で流量が変化するよう
にしている分配装置が開示される。

本発明の他の形態によれば、この装置は流路の軸線に対
して半径方向に延在するその上流側の面に近接した環状
フランジを含むダイヤフラムを含んでいる。

このフランジを含んでいることの利点は、圧力の関数と
しての改良された流量特性が得られるということであ
る。本発明の装置を用いる圧力の関数としての流量特性
は、典型的には、流量が実質的に一定となる圧力以上に
出口圧力が達するまで圧力の増加に伴ってゼロの流量か
らの増加を示す。ダイヤフラムのフランジを設けること
によって得られた改良点は、このようなフランジを含ま
ない同じダイヤフラムを用いて得られるよりも上記のよ
うなより低い出口圧力が得られるということである。分
配される製品が排出される時点における残りの容器圧力
が、放出中に所要の流量の水準を保つのに十分でありそ
れにより実質的に製品の全量が分配されるようにすると
いうことが、このような加圧分配容器の技術における目
的であるので、この装置は実用的な弁を有している。し
たがって理想的には、この残りの圧力は少なくとも出口
圧力と等しくし、それにより流量が分配サイクルを通じ
て実質的に一定に保たれるようにすべきである。容器が
充填される初期圧力は、残りの圧力が少なくとも出口圧
力の水準に保持されそれによりフランジ付きのダイヤフ
ラムの使用により初期充填圧力が実施上の損失なしに減
少できるという結果が得られるのを保証するよう選択さ
れる。

フランジの存在のもう１つの利点は、シエーカーボート
組立体に用いられる装置のような自動的な成分処理装置
や半自動装置のためのダイヤフラムとして、ダイヤフラ
ムの上流側又は下流側の向きを識別するのが容易にでき
るような外側の形状を与えることにより、適合できるこ
とである。

好ましくは上記の容器は窒素の加圧ガスを含んでいる。

〔実施例〕

本発明の特定の実施態様が実例を示しかつ添付図面を参
照することにより以下に説明される。

第１図の装置１は、弁部材３が復帰スプリング５によっ
てシール４に完全に接触して保持されている閉鎖位置で
示された、弁２を有している。弁ハウジング６が、分配
されるべき製品が弁入口８を通って流入される弁室７を
区画形成する。

弁出口９は、弁部材３と一体に形成されかつアクチエー
タ（図示しない）に連結された弁軸10を通る円筒状の穴
を具備している。

弁ハウジング６は浸漬チューブ12を受け入れる減縮され
た直径の管状延長部11aを持つ管状下方部分11を含んで
いる。

ワツシヤ13の形成のダイヤフラムを具備する流量調整器
が弁ハウジングの下方部分11の中に配置されそして弁入
口８に整列された開口14を含んでいる。

弁ハウジング６の環状シート15が入口８の周りに形成さ
れ、ワツシヤ13の凹んだ面16が、弁がその開放位置にあ
るとき図に示すようにシートとの周辺の接触状態を維持
する。

この装置１は、分配されるべき製品がこの例においては
窒素によって加圧される容器（図示しない）に公知の方
法で折り曲げ加工して取付けられている弁キャップ17に
取付けられる。シール４はハウジング６の上方環状縁と
弁キャップ17との間に止められる。

使用時に容器から製品を分配するため、弁軸10が復帰ス
プリング５の付勢力に抗して下降されそれにより弁部材
３が下方に動きシール４との接触が解かれる。弁軸中の
半径方向通路18が弁室７と連通できるようになりそれに
より容器から開口14、弁入口８、室７、半径方向入口18
及び最後に弁出口９を通って流路が形成され、その後製
品は弁軸10を通って分配される。

ワツシヤ13は、ハウジングの管状下方部分11の中で軸線
方向に限定された範囲内で動くよう自由であり、そして
弁２が開いたときワツシヤは流れによってシート15と密
封状に接触するよう動かされそれにより全流量が開口14
を通過しなければならなくなる。

この流路は、この装置の残部の総合された抵抗より大き
い抵抗を流れに与えるような開口14によって構成され
る。圧力差が、弾性的に変形されるダイヤフラムを横切
って形成されそれにより凹面16がシート15に接触するよ
うに動かされそしてこの変形が調整器の抵抗を増加させ
るよう開口14を減少させることにより流量をさらに制限
するようになる。

製品が容器から漸次分配されるにつれて残りの製品の容
積は減少し、これに対応して窒素の容積が増加しそれに
より容器内の圧力が減少するようになる。仕切りのない
容器にとっては製品と共に分配される窒素の若干の損失
があるかも知れないが、これは溶液中に溶解している窒
素である。

圧力が低下すると流量は減少するようになるが、この傾
向は、ダイヤフラム13を横切る減少した圧力差に応じて
ダイヤフラム13が少ししか変形しないようになりそれに
より流量調整器の抵抗が減少するようになるので、流量
調整器によって、少なくともその一部が補償される。

流量調整ダイヤフラム特性を適当に選択することによっ
てガス圧力の範囲を通じて流量が実質的に一定水準に又
は少なくとも許容できる誤差の範囲に制限されることが
わかった。

上記の装置の実験は、30〜150ポンド平方インチ（2.1〜
10.5kg/cm²）を通じて分配ガス圧力の10％より少ない流
量の変化をもたらした。

第２図は他の変形装置を示し、この装置では調整器が弁
21と浸漬チューブ12との間に連結されたハウジング20の
中に配置されるワツシヤ13の形式のダイヤフラムを具備
している。ハウジング20は相互に嵌まり合う上方部分22
と下方部分23とをそれぞれ具備し、上方部分は弁21と連
結するための押し嵌め接合具24を有している。ハウジン
グの下方部分23は浸漬チューブと連結するためのもう１
つの押し嵌め接合具25を有する。

ワツシヤ13は相互に嵌まり合うハウジング部分22と23の
中に収容されその下流側の面16の周縁が中央出口27を有
する平面シート26に係合し得るようになっている。ワツ
シヤは出口27と一直線上の中央開口14を有し、下流側の
面16は凹んでいる。

下方ハウジング部分23は流れの方向に拡大される漏斗部
分28を含んでいる。

上方ハウジング部分22は６つの軸方向に延在するリブ70
を含みこれらリブはワツシヤ13とゆるく接触するよう半
径方向内側に向って突出しそれにより軸方向に延在する
バイパス通路がこれらリブの間に形成される。半径方向
に突出するリブ71が下方ハウジング部分23から内側に突
出しこれらの間に半径方向に延在する通路を区画形成し
これら通路は漏斗部分28と軸方向に延在するリブ70によ
って区画形成される通路との間を連通させる。

使用時に弁が開かれると、浸漬チューブ12、接合具25、
漏斗部分28、開口14、出口27を通り弁21に達する流れが
形成される。ワツシヤ13は限られた範囲でハウジングの
中にゆるく嵌合しているが、流れが始まるとワツシヤを
軸方向に動かしシート26と密封状に接触しそれにより全
ての流れが開口14を通過しなければならなくなる。ワツ
シヤ13の開口14により形成された挾さく部により流れに
抵抗を与えワツシヤを横切る圧力差を生じ、それにより
分配ガス圧力によってある範囲で流れの方向に変形する
ようになる。十分な変形のもとで、ワツシヤ13の下流側
の面16はシート26と同一平面となりそしてこの状態で開
口14は、流れに増加した抵抗を与えるよう収縮されるよ
うになる。より少ないガス圧のもとではワツシヤはより
少ない範囲で変形しそのため流れに減少された抵抗を与
えるようになる。

第２図の装置はさらに容器を弁21、調整器20及び浸漬チ
ューブ12を介して加圧ガスで充填することができるよう
になっている。ワツシヤ13をシート26から離し半径方向
リブ71に接触させる充填ガスにより、逆方向の流路が形
成される。このガス充填工程の間逆方向の流れに対する
調整器の抵抗はリブ70と71との間に形成された通路が存
在することにより減少され、開口14によって与えられる
流路に加えてワツシヤ13の外側の周りにガスが流れるこ
とができるようになる。ガスの逆方向の流れのためのこ
のバイパス手段を設けることによりガス充填に必要な時
間を最小にすることができる。

第３図の他の変形装置は、浸漬チューブの中に押し嵌め
される径の減少された管状延長部31aを持つ管状上方部
分31を有しているハウジング30の中で、浸漬チューブ12
の下端に収容されたワツシヤ13を具備している流量調整
器を含んでいる。このハウジングの管状下方部分32は上
方部分31に締め嵌めされ入口33を含んでいる。

上方部分31は出口34を含み、ワツシヤ13はハウジング内
に同軸に配設されそれにより開口14が出口及び入口33に
整列するようにしている。

軸方向に延在するリブ70がワツシヤ13と上方部分31との
間に軸方向に延在する通路を区画形成するよう設けら
れ、多数のスタッド（脚柱）72が入口33の周りに下方部
分32から内方に突出しワツシヤ13と下方部分との間に空
隙を保持している。ワツシヤ13は第３図に（また同様に
第２図に）その許される運動の軸方向末端の間の中間位
置で示されている。

正常な流れの間、弁が開かれるとワツシヤ13はシート26
と周縁が密封接触するように流れにより上方に動きそれ
により全ての流れは開口14を通過するよう制限される。
容器にガスを充填している間、ガスの逆方向の流れはワ
ツシヤがスタッド72に接触するようこれを下方に押し、
調整器の抵抗は、ワツシヤの周縁周りとリブ70とスタッ
ド72との間のバイパス通路により減少される。

第４図は、本発明の装置に用いるための、円筒弁軸（図
示しない）を受け入れる穴41を有するアクチエータ40を
示し、この弁軸はアクチエータの下降時にバルブを作動
するように設けられている。

このアクチエータ40は出口43を有するノズル42を含み、
このノズルは、分配される製品の霧を生じさせるために
製品の流れに剪断力を受けさせるように設けられてい
る。製品の噴流が必要とされるならば、このノズルはこ
れが得られるように設けられる。

ワツシヤ13はアクチエータ内に垂直に延在しそれにより
開口14が、穴41と開口14からノズル42に連通している導
管44との間を水平に連通させる。

第５図は、ワツシヤ13が水平に配置された同様のアクチ
エータ50を示している。このアクチエータ50は穴41から
ワツシヤの開口14に連通している漏斗部分51を含みそれ
によりワツシヤ52の上流側の面が流れに十分にさらされ
るようにしている。

第６図において、明瞭にするため開口14が拡大されたワ
ツシヤが示されている。入口開口60は区画された縁61を
有し開口14は入口から出口62に向って次第に拡がってい
る。下流側の面16は凹んでいる。

本発明の装置を用いることにより得られる流量特性を決
定するための実験結果が第７図から第11図に示されてい
る。

第７図は、ガス加圧分配容器が第１図に示す装置により
放出された実験の結果を示すものである。弁は15秒の連
続期間の間作動され各期間の流量が測定された。このグ
ラフは一連の作動Ｎの番号に対する15秒当りのグラムで
流量Ｆを示している。流量Ｆが、最初の14回の作動を通
じてほぼ一定を保つことがわかりそして製品が排出され
ると急速に減少する。

第８図は第２図に示す装置を用いて得られた実験結果を
示す。このグラフは平方インチ当りのポンドのガス圧力
Ｐに対する、30秒当りのグラムで流量Ｆを示しており、
この結果は周囲の温度で分配された製品として水の流れ
を用いて得られるものである。３つの曲線が示されその
各々は異なった弁を用いて得られた一組の実験室データ
に一致している。各場合において流量は、30ポンド平方
インチの圧力に達しその後流量が140ポンドの測定され
た圧力範囲の部分を通じてほぼ一定を保つようになるま
でガス圧力と共に増加する。

第９図はガス圧力Ｐポンド平方インチに対する30秒当り
のグラムの流量Ｆのグラフを示す。結果Ｉは第３図に示
される装置を用いて得られたもので、この装置では調整
器は浸漬チューブの下端に収容されており、結果IIは調
整器が取外された同じ装置を用いて得られたものであ
る。

調整器なしで得られた結果はガス圧力と共に増加する流
量を示しているのに対し、調整器を設けて得られた結果
は30ポンド平方インチより高いガス圧力で流量がほぼ一
定に保たれガス圧力の30ポンド平方インチから140ポン
ド平方インチの範囲において流量の上方限界と下方限界
がそれぞれ30秒当り31.87グラムと28.27グラムであるこ
とを示している。

流量はしたがって、圧力範囲30ポンド平方インチから14
0ポンド平方インチを通じて30秒当り30グラムの10％以
内にとどまる。

これらの結果は分配される製品として水を用いても同様
に得られる。

第10図は、調整器がアクチエータと一体に収容されてい
る第４図に示される装置を用いて得られた実験結果を示
す。３つの組の結果は、水が３つの異なった型のアクチ
エータノズルを通って分配された、平方インチ当りポン
ドのガス圧力に対する30秒当りのグラムの流量を与える
ものとして示されている。40ポンド平方インチを超える
ガス圧力に対して、流量は30秒当り33グラムの上限Ｕと
27グラムの下限Ｌの範囲内にそれぞれとどまる。流量は
したがって圧力範囲40ポンド平方インチから140ポンド
平方インチを通じて30秒当り30グラムの10％以内に保た
れる。

第11図は調整器を備えまたこれを備えずして得られた典
型的な結果を示している。曲線Ｉは調整器とアクチエー
タを共に備えない弁を用いて得られた流量を示し、この
曲線は増加する圧力と共に急こう配に上昇するのが見ら
れる。曲線IIは弁にアクチエータが取付けられた時の対
応する流量を示し、この場合この曲線はアクチエータの
存在によって流れに与えられた増加抵抗に応じて少ない
こう配で上昇する。曲線IIIは調整器が取付けられた弁
とアクチエータを用いて得られた流量を示し、流量は30
ポンド平方インチを超えるガス圧力に対して上限Ｕと下
限Ｌの範囲に保たれる。

これらの結果から、本発明の装置が、分配ガス圧力の有
効な作動範囲を通じてほぼ一定の水準で、加圧ガス分配
容器から流量が得られるように用いられることが明らか
である。

この分配流量特性はしかし、以下に説明するようなその
上流側の面に近接して環状フランジを有するワツシヤを
用いることにより、さらに高めることができる。

第12図において、流量調整器101は分解図で示されワツ
シヤ102の外形に形成されたダイヤフラムを含んでい
る。このワツシヤ102は、上流側の面104と下流側の面10
5との間を連通する中央開口103を含んでいる。凹所106
が下流側の面105の中央に形成されそして環状表面部分1
07によって取り囲まれている。この装置103は上流側の
面104に没入する拡張されたのど部108を有しその後に開
口が形成され下流側に次第に拡張するようにしている。

矩形断面の環状フランジ109が上流側の面104に近接して
ワツシヤと一体に形成されワツシヤ102の半径方向拡大
部を形成している。

ワツシヤ102は２つの部分ハウジング110の中に配置され
このハウジング110は、ワツシヤ102をほぼ円筒形の室11
3の中に収容するよう押し嵌め係合可能な出口部分111と
入口部分112とを具備している。

入口部分112はその断面が開口103より数倍大きい入口オ
リフィス120を有し、出口部分111は開口103の断面より
辛うじて大きくかつその上流側端部に円錐状の拡大部12
2を含む出口オリフィス121を有している。

出口部分111は、半径方向内側に突出し室113の内側に軸
方向に延在しかつ円周上に等間隔で配された６つのリブ
123を有している。これらのリブ123はその上流側端部に
傾斜面124を有する。入口部分112は同様に６つの軸方向
に延在するリブ125を有し、これらリブはその下流側端
部に傾斜面126を有し、しかもさらにその上流側端部が
室113の端壁128に合体する半径方向に延在する部分127
を含んでいる。

出口部分111は、ガス加圧分配容器のための分配装置の
浸漬チューブ（図示しない）の下端に挿入する管状延長
部130を有しそれにより使用時にハウジング110が分配さ
れるべき製品の中に浸されるようにしている。

第13図において、第12図の流量調整器が、入口部分112
の中に出口部分111が係合されて組立てられた状態で示
されている。入口部分と出口部分111及び112の間の内径
の相違は室113が段付きの形状を有する結果をもたらし
それにより半径方向の拡大部131が入口部分112によって
形成され出口部分111の中に一部だけが軸方向に延在し
ている。ワツシヤ102は室113の中に配置されそれにより
フランジ109が拡大部131により収容されワツシヤの軸方
向の範囲を通じてワツシヤとハウジング110との間にほ
ぼゆるい嵌合がもたらされる。ワツシヤ102は開口103を
通る流路軸線129の周りに対称であり、ハウジング110は
ワツシヤと共に組立てられこの流路軸線に沿って流量調
整器を通る直線状の流路を提供するようにしている。流
路軸線129はそのため入口オリフィス120、開口103及び
出口オリフィス121の中心を通って延びる。

第13図の装置の流量調整器101は製品の分配中が示さ
れ、矢印は、調整器の下流側に配置された弁（図示しな
い）が大気に通じた状態のもとで調整器を通る製品の流
れを略図的に示している。流量調整器が加圧分配容器の
中に配置されそれによりワツシヤ102を横切って圧力差
が生じ製品の流れが起きるようにしている。第13図では
水平に示されているが、この装置は使用に際し上向き方
向に流れが得られるような垂直の流路軸線129を持つよ
うに配置される。この状態でワツシヤ102は室113の下流
側端部を形成する平らなシート132に対し流れにより押
しつけられ、シート132とワツシヤの環状表面部分107と
の間に密封部（シール）が形成される。製品の流れはそ
のため開口103の中を通るように制限される。第13図に
示されている状態は比較的低い圧力差のものでありここ
ではワツシヤ102は識別できる程には変形されないが、
圧力が増加した状態においてはワツシヤ102はシート132
に接触するよう弾性的に変形されるようになりそれによ
り凹部106がもはや現われなくなる。

リブ123と125は室113の壁の隙間をあけるようワツシヤ1
02を間隔をおいて配する働きをし、ワツシヤは逆方向の
流れの状態のもとではシート132との接触が解かれて軸
方向に動き得るよう十分にゆるい嵌め合せとなってい
る。

第14図においては第12図及び第13図の流量調整器が、
弁、浸漬チューブから出口部分の管状延長部130に加圧
ガスを供給することにより分配容器が充填される場合の
ように正常の流れが逆になった状態のもとで示されてい
る。この状態においてはワツシヤ102は室113の上流側端
部とリブ125の半径方向に延在する部分127とに接触する
ように軸方向に動かされる。矢印は、開口103を通るの
みでなく近接リブ125,123の間に形成された軸方向及び
半径方向に延在する通路を通ってワツシヤ102の周縁を
巡り、入口オリフィスに、したがってまた流量調整器が
配置されている容器に形成される充填流路を示してい
る。

傾斜面126と124はハウジング110の組立て中ワツシヤ102
の姿勢を保ちまた挿入中にワツシヤを中心に位置させる
のを助ける働きをする。

第15図において、他の形式のワツシヤ135が示され、こ
のワツシヤにおいては上流側の面136が扇形断面の軸方
向に延在する環状フランジ137を具備する突起を含んで
いる。上流側の面136が平らな支持表面と接触する状態
となったとき、この面136はフランジ137により前記支持
表面から間隔が離される。これは、シエーカーボードに
接触する表面が、好ましくはワツシヤの両配置方向すな
わち上流側の面136又は下流側に面する下流側の面105に
とって同じであるシエーカーボード組立て中に特に有益
である。第12図ないし第14図に示すようにハウジング11
0に用いられたとき、この変形ワツシヤ135は、逆流充填
状態においてリブ125の半径方向に延在する部分127に接
触して軸方向に延在する環状フランジ137の存在によっ
てワツシヤ135は室の壁からさらに間隔をおいて配置さ
れる点を除き、第12,13及び14図のワツシヤ102と同じ様
に作用する。

第12,13及び14図の上記実施態様におけるワツシヤ102は
ニトリルゴム材料である。ワツシヤ102の直径は、フラ
ンジ109があることにより8.25mmに段付けした7.25mmで
あり、それによりフランジは0.5mmの半径方向の厚さを
有するようにしている。ワツシヤ102の軸方向の全寸法
は3.45mmでフランジ109が軸方向の長さ1.0mmを有してい
る。下流側の面105の中央に形成された凹部106は深さ0.
35mm、外径6.35mmで、平らな中央部分は直径3.25mmであ
る。開口103は0.275mmの最小直径を有しその下流側で２
度の広がりを形成している。

第12,13及び14図に示すような流量調整器を用いて得ら
れる流量特性を決定する実験室試験の結果が第16図にグ
ラフで示されている。水の分当りC.Cの流量Ｆが平方イ
ンチ当りポンドの試験圧力の関数として示される。この
流量は20ポンド平方インチから140ポンド平方インチの
試験圧力範囲にわたって実質的に一定であることがわか
る。この流量調整器が加圧分配容器に用いられたとき20
ポンド平方インチより多くない入口圧力を推測すること
ができる。容器が最初に推進剤の容量で３分の１充填さ
れ製品の容量により３分の２が充填され、そして製品が
排出されると仮定すると、推進剤圧力はその最初の容量
の３分の１に低下すると予想される。この初期充填圧力
は予想される残りの圧力の３倍であることが必要であり
それによりこの例では60ポンド平方インチの初期充填圧
力が必要とされることになる。

比較によれば、ダイヤフラムが軸方向に延在する環状フ
ランジを含まない流量調整器を用いて得られた対応結果
は、30ポンド平方インチの出口圧力は90ポンド平方イン
チの対応初期充填圧力を必要とすることを示した。平均
の流量はもちろん開口103として適当な最小直径を選択
することにより予め選択される。

初期充填圧力の著しい減少はフランジを有する流量調整
器を用いることにより得られることが上記のことから明
らかである。

他の実施態様（図示しない）において、フランジは、加
圧分配容器を充填するのに用いるため１つ又はそれ以上
のバイパス流路が得られる１つ又はそれ以上の周縁の刻
み目又は開口を含んでいる。これはまたハウジングの内
側リブの必要をなくする。

フランジ付きワツシヤを有する流量調整器は、第12,13
及び14図と一致する流量調整器部品が同一の番号で示さ
れている第17,18及び19図に示されるような多数の異な
る方法で加圧分配容器に用いるための分配装置に結合す
ることができる。

第17図において、流量調整器101は、流量調整器の上流
側に連結された浸漬チューブ140と流量調整器の下流側
にある弁141とに一直線上に収容されている。弁141は、
分配容器上に曲げ加工して取付けるに適した弁キャップ
142の中に取付けられ、弁軸143が弁キャップを通って延
在し、この装置は、弁軸の下降により弁が作動して浸漬
チューブ140、流量調整器101、弁141及び推進剤で付勢
された加圧容器からの製品が分配される中空弁軸143を
通る、流路を形成するようになっている。

第17図のハウジング110は、弁141の導入部分144に押し
嵌めにより係合される減少された直径の管状延長部130
を有する出口部分111を含んでいる。ハウジング110の入
口部分112は浸漬チューブ140がその上に押し嵌めされる
第２の管状延長部145を含んでいる。第17図の流量調整
器101は軸方向に延在する環状フランジ137を含む第15図
に示される型のワツシヤ135を含んでいる。ハウジング1
10はリブ123と125を含み、これらリブはその間に通路を
提供し加圧ガスの逆方向の流れにより容器を充填するの
に利用するようにしている。

第18図は、他の弁146が弁と一体に収容された流量調整
器101を含む、他の装置を示している。ハウジングの入
口部分112は、弁146の下方部分として形成された出口部
分111上に押し嵌めされる。入口部分112は、浸漬チュー
ブ140がその中に押し嵌めされる管状延長部147が設けら
れる。管状延長部147は内側に向けられた把持リブ148を
含み浸漬チューブを正しい位置に保持するようにしてい
る。

第19図は他の実施態様を示し、この実施態様では、製品
がそれを通って分配される弁軸の下降により作動される
弁を有する型の加圧分配容器のためのアクチエータと一
体に、流量調整器101が収容されている。弁アクチエー
タ149は弁軸を収容しかつ流量調整器の入口オリフィス1
20と連通するための穴150を有している。ワツシヤ135
は、アクチエータ149と一体に形成された出口部分111の
中に押し嵌めされる入口部分112によって形成された室1
13の中に収容されている。

アクチエータ149は、通路152を介してハウジング110の
出口オリフィス121に連通しているノズル151を含んでい
る。加圧分配容器（図示しない）と共に用いるに際し、
アクチエータ149は、弁軸を下降し弁を作動させるよう
押し下げられる。流れはしたがって、入口オリフィス12
0、室113、ワツシヤ135の開口103、出口オリフィス121
を通る流通軸線129に沿い弁軸を通るよう形成されそし
て通路152を通って向きが変えられノズル151から噴霧と
して放出される。

第17,18及び19図において、ワツシヤ135は、ワツシヤが
ハウジング110のシート132と接触状態に保持されている
製品の放出に相当する位置で示されている。アクチエー
タの中に収容されている第19図の流量調整器は、容器の
充填後にアクチエータがほぼ弁軸に嵌合されるので逆方
向の流れの充填をするには適合しない。しかし第19図の
流量調整器101は軸方向に延在するリブ160を含んでおり
これらリブ160はフランジ109の下流側の室113の中で軸
方向に延在し、そしてこれらのリブはワツシヤ102をそ
の正しい軸方向の向きに保持するだけの働きをし、ワツ
シヤは室の内部にゆるく嵌められている。

本発明の流量調整器は、推進剤が、空気、窒素、二酸化
炭素、亜酸化窒素のような通常の温度及び圧力のもとで
完全なガス状である加圧分配容器において、特に有用で
ある。上記のような通常の温度及び圧力は、約150ポン
ド平方インチの最大圧力がかけられ温度が通常の室温で
あるようなエアゾール型加圧分配容器において通常見ら
れる温度及び圧力に合致するものである。本明細書を通
じて述べられた圧力はポンド平方インチゲージ単位、す
なわち大気圧より高い圧力で表示されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は調整器が弁と一体に収容されている装置の断面
図、 第２図は弁とは別に収容された調整器を有しかつ弁と浸
漬チューブとの間に連結されたハウジングを有している
他の装置の同様な図、 第３図は浸漬チューブの下端に分離して収容された調整
器の断面図、 第４図はアクチエータと一体に収容された調整器の断面
図、 第５図は調整器を収容する他のアクチエータの断面図、 第６図は流量調整器ダイヤフラムの断面図、 第７図は、製品を加圧容器から分配するため第１図に示
す装置を用い連続作動数Ｎに対する流量Ｆの実験結果を
示すグラフ、 第８図は第２図に示す装置を用いた、ガス圧力に対する
流量Ｆの実験結果を示すグラフ、 第９図は結果Ｉが第３図に示す装置を用いて得られ結果
IIが調整器なしで得られた、同様のグラフ、 第10図は第４図の装置を用いた結果と３つの他の型のア
クチエータを用いた結果の同様なグラフ、 第11図は調整器なしの弁を用いたＩ、アクチエータを備
えた同様な弁を用いたII、及び弁と調整器を備えたアク
チエータとを用いたIIIの、それぞれの典型的な結果を
示す同様なグラフ、 第12図はダイヤフラムが環状フランジを含む他の流量調
整器の分解断面図、 第13図は製品放出中の第12図の流量調整器の組立て断面
図、 第14図は容器の充填中の第13図の流量調整器の同様の
図、 第15図は流量調整器に用いるための、その上流側の面に
軸方向の突出部を含んでいるさらに他のダイヤフラムの
断面図、 第16図は第12,13及び14図に示す流量調整器を有する加
圧分配容器からの製品の流れのための圧力に対する流量
のグラフ、 第17図はフランジ付きダイヤフラムと、弁と浸漬チュー
ブとの間に連結されたハウジングとを有するさらに他の
流量調整器の断面図、 第18図は、流量調整器がフランジ付きダイヤフラムを含
みかつ弁と一体に収容されているさらに他の装置の同様
な図、 第19図は流量調整器がフランジ付きダイヤフラムを含み
かつ弁アクチエータと一体に収容されている、さらに他
の装置を示す図である。 １……装置、２……弁、３……弁部材、６……弁ハウジ
ング、10……弁軸、12……浸漬チューブ、13……ワツシ
ヤ、14……開口、15……シート、20……ハウジング、21
……弁、30……ハウジング、40……アクチエータ、44…
…導管、50……アクチエータ、101……流量調整器、102
……ワツシヤ、103……開口、110……ハウジング、113
……室、135……ワツシヤ、140……浸漬チューブ、141
……弁、149……アクチエータ。

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁（２）と弁アクチェータと流量調整器
   （11,13）とを具備するガス加圧分配容器のための分配
   装置（１）であって、前記流量調整器が入口と出口とを
   有するハウジング（11）と、この出口を取巻く前記ハウ
   ジング内部のシート（15）と、前記容器内のガス圧力の
   減少に応じて前記流量調整器の抵抗を減少させ、使用中
   有限の加圧ガス源を有する１つの容器から製品を分配す
   るため、ガス圧力の下降に伴い流量の減少する傾向が前
   記流量調整器の抵抗の減少による流量の増加する傾向に
   よって少なくとも部分的に補償されるようにする補償手
   段とを具備してなる分配装置において、前記補償手段
   が、中心軸線を有し前記ハウジング内に位置し、少なく
   とも下流側の面（16）と、この下流側の面から上流側に
   延在する周囲表面部分と、軸方向に貫通して延在しかつ
   １つの流路を区画形成する開口（14）とを有するダイヤ
   フラム（13）を含み、この開口が前記流量調整器を通る
   流れに対する抵抗を与える構造を形成し、前記ハウジン
   グが軸方向上流側にまた前記流路に対して半径方向に前
   記ダイヤフラムから離間して配設された内壁を有しそれ
   により前記ダイヤフラムが前記ハウジング内にゆるく嵌
   合するようにし、前記ダイヤフラムが、これを横切る圧
   力差に依存する範囲に前記開口の幾何学的形状を変える
   よう弾性変形可能であり、前記開口の幾何学的形状の変
   化が、前記ダイヤフラムを横切る圧力差の変動に応じて
   その構造によって与えられる抵抗を変化させるよう作動
   し、前記ダイヤフラムの下流側の面が使用時前記シート
   と共働し、前記面と前記シートとの一方が凹面とされて
   前記ダイヤフラムの下流側の面と前記周囲表面部分に近
   接する前記シートとの間にシール線が形成されるように
   し、前記ダイヤフラムが、十分な圧力差のもとで前記面
   と前記シートとの間に等角の接触が得られるよう変形可
   能であることを特徴とする分配装置。
2. 【請求項２】流量調整器の最小抵抗が開口の残部の総合
   された抵抗よりも大きいことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の装置。
3. 【請求項３】ダイヤフラム（13）がさらにほぼ平面状の
   上流側の面（52）を具備し、周囲表面部分が円筒形であ
   りかつ上流側の面と下流側の面との間に延在しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   装置。
4. 【請求項４】シートが平坦でありまたダイヤフラムの下
   流側の面が凹面となっていることを特徴とする前記特許
   請求の範囲各項中の１項に記載の装置。
5. 【請求項５】ダイヤフラムの直ぐ上流側に室を含み流路
   の断面が局部的に拡大されてダイヤフラムの上流側の面
   の実質的部分を流れの圧力を受けるようにしていること
   を特徴とする前記特許請求の範囲各項中の１項に記載の
   装置。
6. 【請求項６】ハウジングがアクチェータと一体に形成さ
   れている前記特許請求の範囲各項中の１項に記載の装
   置。
7. 【請求項７】ハウジングが弁と一体に形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項中の１
   項に記載の装置。
8. 【請求項８】浸漬チューブ（12）を含み、このチューブ
   の下端が使用時分配されるべき製品の中に没入され、ハ
   ウジングがこの浸漬チューブの下端に配置されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項中の１
   項に記載の装置。
9. 【請求項９】弁から垂下しハウジングがその下端に配置
   されている第１の部分（22）と、使用時その一部が分配
   されるべき製品の中に浸漬されるハウジングから垂下し
   ている第２の部分（23）とを含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項から第５項中の１項に記載の装置。
10. 【請求項１０】ダイヤフラム（102）が、流路の軸線（1
    29）に対して半径方向に延在するその上流側の面（10
    4）に近接した環状フランジ（109）を含むことを特徴と
    する前記特許請求の範囲各項中の１項に記載の装置。
11. 【請求項１１】ダイヤフラムが平面部分（136）を有す
    る上流側の面を有し、かつ軸方向に延在する突起（13
    7）を含みそれによりダイヤフラムの上流側の面が平ら
    な支持表面に接触するに至った時前記平面部分が該支持
    表面から離間するようにしていることを特徴とする特許
    請求の範囲第10項に記載の装置。
12. 【請求項１２】突起が環状フランジ（137）であること
    を特徴とする特許請求の範囲第11項記載の装置。
13. 【請求項１３】変形していないダイヤフラムの下流側の
    面（105）が凹部（106）を有しそれによりダイヤフラム
    の下流側の面が平らな支持表面に接触するに至った時下
    流側の面の環状表面部分が前記支持表面と接触するよう
    にし、またダイヤフラムと前記支持表面との間の接触面
    積が、上流側の面又は下流側の面のいずれが接触するか
    にかかわらず実質的に同じであることを特徴とする特許
    請求の範囲第12項記載の装置。
14. 【請求項１４】ハウジングがダイヤフラムの環状フラン
    ジを収容するための半径方向に延在する環状凹所（13
    1）を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第10
    項から第13項中の１項に記載の装置。
15. 【請求項１５】ダイヤフラムが環状表面部分（107）を
    有する下流側の面を含み、ハウジングが共働環状シート
    （132）を含み、流路の軸線が前記環状表面と前記シー
    トの双方を通って延在し、それにより流れがダイヤフラ
    ムの開口を通ってのみ通過するよう流路が形成された時
    ダイヤフラムがハウジングのシートと密封状に係合する
    よう押しつけられるようにしていることを特徴とする特
    許請求の範囲第10項から第14項中の１項に記載の装置。
16. 【請求項１６】ハウジングがバイパス手段（123,125）
    を含み、容器の充填中流れの方向が逆になった時流れが
    ダイヤフラムをバイパスすることができるようにしてい
    ることを特徴とする前記特許請求の範囲各項中の１項に
    記載の装置。
17. 【請求項１７】バイパス手段がダイヤフラムの半径方向
    外側表面とハウジングとの間に軸方向に延在する通路を
    具備していることを特徴とする特許請求の範囲第16項記
    載の装置。
18. 【請求項１８】複数の通路又はその少なくとも１つが、
    ハウジングから内側に突出し軸方向に延在するリブ（12
    3）の間に形成されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第17項記載の装置。
19. 【請求項１９】ダイヤフラム（102）がその上流側の面
    （104）に近接して流路の軸線（129）に対し半径方向に
    延在する環状フランジ（109）を含み、複数の通路又は
    その少なくとも１つがダイヤフラムのフランジの刻み目
    によって与えられていることを特徴とする特許請求の範
    囲第17項記載の装置。
20. 【請求項２０】使用時流量が、30ポンド平方インチから
    140平方インチ（0.207〜0.965Mpa）の範囲にわたってガ
    ス圧力を分配するよう10％以下で変化するようにしてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第19項中
    の１項に記載の装置。
21. 【請求項２１】分配装置を含む加圧分配容器であって、
    この分配装置が弁（２）と弁アクチェータと流量調整器
    （11,13）とを具備し、前記流量調整器が、入口と出口
    とを有するハウジング（11）と、この出口を取巻く前記
    ハウジング内部のシート（15）と、前記容器内のガス圧
    力の減少に応じて前記流量調整器の抵抗を減少させ、使
    用中有限の加圧ガス源を有する１つの容器から製品を分
    配するためガス圧力の下降に伴い流量の減少する傾向が
    前記流量調整器の抵抗の減少による流量の増加する傾向
    によって少なくとも部分的に補償されるようにする補償
    手段を具備し、この補償手段が、中心軸線を有し前記ハ
    ウジング内に位置し、少なくとも下流側の面（16）と、
    この下流側の面から上流側に延在する周囲表面部分と、
    軸方向に貫通して延在しかつ１つの流路を区画形成する
    開口（14）とを有するダイヤフラム（13）を含み、この
    開口が前記流量調整器を通る流れに対する抵抗を与える
    構造を形成し、前記ハウジングが軸方向上流側にまた前
    記流路に対して半径方向に前記ダイヤフラムから離間し
    て配設された内壁を有しそれにより前記ダイヤフラムが
    前記ハウジング内にゆるく嵌合するようにし、前記ダイ
    ヤフラムがこれを横切る圧力差に依存する範囲に前記開
    口の幾何学的形状を変えるよう弾性変形可能であり、前
    記開口の幾何学的形状の変化が前記ダイヤフラムを横切
    る圧力差の変動に応じてその構造によって与えられる抵
    抗を変化させるよう作動し、前記ダイヤフラムの下流側
    の面が使用時前記シートと共働し、前記面と前記シート
    との一方が凹面とされて前記ダイヤフラムの下流側の面
    と前記周囲表面部分に近接する前記シートとの間にシー
    ル線が形成されるようにし、前記ダイヤフラムが、十分
    な圧力差のもとで前記面と前記シートとの間に等角の接
    触が得られるよう変形可能であることを特徴とする加圧
    分配容器。
22. 【請求項２２】容器が仕切られ又は多数に仕切られた型
    の容器であって、加圧されたガスが分配されるべき１つ
    又は複数の製品から隔離されそれにより全ての製品がガ
    ス圧力に加圧されしかもこのガスとは混合されないよう
    にしていることを特徴とする特許請求の範囲第21項記載
    の加圧分配容器。
23. 【請求項２３】ガスが窒素であることを特徴とする特許
    請求の範囲第21項又は第22項記載の加圧分配容器。