JPH08503674A - 低圧無隔壁型の弁付き放出缶 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 既存の高圧エーロゾル放出缶とは区別される低圧エーロゾル放出缶（１０）。総体的に円筒状の缶は、炭酸飲料缶の場合と同様に、指の力で変形するものの内圧により形状を維持する薄い壁厚を有する。放出すべき液体内容物（２８）および推進剤を缶内で混合する。缶の上部にある放出弁（４０）は、その液体内容物および推進剤を、缶内のガス状推進剤上部空間（３２）とその液体の噴霧化およびノズル（１０）からの排出のための付加的ガスの供給のための弁室（６４）との間の細穴蒸気タップ（９０）に放出する。缶内のガス圧力は温度が上がっても十分な変形耐性および破裂耐性を維持するように缶壁の厚さおよび底面の厚さと関連づけてある。一方、缶の側壁の厚さは空き状態では手の力で容易に潰せるように十分に小さくしてある。

Description

【発明の詳細な説明】 低圧無隔壁型の弁付き放出缶 発明の背景 この発明は流体状または液体状の材料用のエーロゾル型無隔壁スプレー缶、と くに薄壁スプレー缶に関する。 流動性材料、とくに液体材料の噴出には無隔壁型の加圧エーロゾルスプレー缶 、すなわち噴出すべき流動性材料と缶内加圧用推進剤との間に隔壁を備えていな いスプレー缶が多く使われている。この発明は主として無隔壁缶を対象とする。 隔壁にはピストンまたは拡大隔壁もしくは可撓性隔壁などの可動隔壁を備え、噴 出すべき材料をその隔壁の缶出口側に、推進剤をその隔壁の裏側にその隔壁に加 圧するようにそれぞれ配置して、その推進剤でその流動性材料を缶出口から押し 出すように構成できる。推進剤は通常その製品とともに放出されることはない。 隔壁付き缶は主として粘性製品取扱用に設計してある。すなわち、無隔壁ではそ の種製品の放出は不可能だからである。 この発明のエーロゾルスプレー缶は、缶内部とスプレー放出ボタン内の小さい 渦巻室とを連通させる小さい流れオリフィスを備えるスプレー形成噴出弁を有す る。互いに混合された流動性材料および推進剤がスプレーボタン内の渦巻室に入 り、そこからスプレー出口を通ってスプレーボタンから外に噴出される。弁を操 作すると、缶内で高められた圧力が推進剤と流動性材料との混合物を弁オリフィ ス経由で渦巻室に圧入する。互いに混合された推進剤および流動性材料が渦巻状 でボタンのオリフィスから大気中に放出されてその圧力が大気圧まで急速に低下 する際に、その圧力低下がある場合にはまだ液状のままの推進剤の気体への変換 および弁オリフィスからの放出の際の加圧推進剤の急激な膨張と結びついて、流 動性材料を噴霧化し微小滴状に細分化する。この細分化は、缶から付加の推進剤 蒸気タップ経由で弁室に流れる推進剤蒸気、すなわちスプレー混合物のボタン出 口スプレーオリフィスからの圧出に使える推進剤の量を増加させる推進剤蒸気に より補強される。流れ状または泡状が所望の場合は、渦巻室がなく大型のオリフ ィスのある変形弁を用いる。 この種の缶の目的は缶から流動性材料全部を放出できるようにすること、噴霧 、流れまたは泡の性質を缶の内容物全体を通じてできるだけ均一に保つことなど である。 これらの目的を達成する慣用の方法は、加圧ガス使用の場合は初期圧力値約９ ０−１４０psigまたは６２１−９６５kPaを用いること、液化ガス使用の場合は その液化ガスの十分な量を用いることであった。液化ガスの場合は、７０゜Ｆす なわち２１℃における圧力は約３０−５０psigまたは２０７−３４５kPa程度で あり得よう。しかし、これら圧力はより高い温度では液化ガスの温度／圧力関係 のためにずっと高くなる。缶内圧力が増加すると缶壁を比較的厚くして缶の充填 、貯蔵、輸送などの際に高圧力により缶が永久的に変形したり破損したりするこ とがないようにしなければならない。貯蔵および輸送のある段階で缶が高い周囲 温度に曝されることがあるので、缶はその高温度に伴う高いガス圧に耐えること ができなければならない。 いくつかの政府省庁はある種のエーロゾル缶について安全のための特定の強度 または耐変形性および耐破裂性を要求している。これは缶破裂および加圧エーロ ゾル缶の破裂に伴う危険を防止するためである。例えば、合衆国運輸省（ＤＯＴ ）の規則によると、容量２７.７オンスすなわち８１９.２cc以下の密封缶につい ては、流動性材料および推進剤を含む所望の内容物の１３０゜Ｆすなわち５４. ４℃における平衡圧力に等しい内圧に耐えることができ永久変形を生じないこと 、缶内の圧力が１３０゜Ｆすなわち５４.４℃で１４０psigまたは９６５kPａを 超えてはならないことが要求される。缶内の圧力が１４０psigまたは９６５kPa を超える場合は、その缶については特別の仕様が適用される。すなわち、温度１ ３０゜Ｆすなわち５４.４℃で缶に永久変形が生じず、１３０゜Ｆすなわち５４. ４℃における圧力の１乃至1.5倍の圧力でも缶が破裂しないことをＤＯＴは要求 している。例えば、１３０゜Ｆすなわち５４.４℃における平衡圧力が１４０psi gまたは９６５kPaである場合は、缶は２１０psigまたは１１４８kPaで破裂して はならない。 流動性材料のスプレー用のエーロゾルスプレー缶には種々の液状化ガス推進剤 および圧縮ガス推進剤が使われる。液状化推進剤には、一部「フレオン」という 商標で市販されておりある種の薬剤とともに用いる場合を除きスプレー缶推進剤 としての使用をすでに禁止されているクロロ炭化弗素（ＣＦＣ）や、炭化水素や 、ジメチルエーテルやその他の揮発性液体が含まれる。圧縮ガス推進剤には、二 酸化炭素、酸化窒素、窒素、空気などが含まれる。液状推進剤は、缶内のガス圧 を比較的一定に保つのにちょうど十分なだけの量が蒸発し残余の液体は推進剤の 放出に伴う補充のガスの発生のための貯蔵体として作用するので圧縮ガスよりも 有利である。対照的に、圧縮ガスでは缶内に初めから十分な気体状推進剤を充填 して缶の内容物全体を十分な圧力でスプレーなどの形で放出できるようにしなけ ればならない。 エーロゾル噴出缶が所定の内圧に耐えＤＯＴ標準を満たすようにするために、 従来の缶は十分な壁厚を有する鋼鉄やアルミニウムなど金属製のものであった。 直径２ 1/16インチすなわち５２.４mmの通常の鋼鉄製缶に加圧内容物を140psig または９６５kPaで安全に充填するには、壁厚は約０.００８−０.０１２インチ すなわち０.０２０−０.３０４mmでなければならなかった。過大内圧により外向 きに膨らんだり変形したりする缶の蓋と底は０.０１２−０.０１８インチすなわ ち０.３０４−０.４５７mmの範囲の厚さを有していた。上述の缶壁、蓋および底 の厚さにすると、高さ５ ９/16インチすなわち１４.１３cmの鋼鉄製缶の重さは ５９グラムになる。同じ寸法のアルミニウム缶が上記圧力に耐えるには、壁厚約 ０.０１２インチすなわち０.３０４mm、底厚約０.０１６インチすなわち０.４０ ６mmを要する。これら鋼鉄製およびアルミニウム製の缶の壁厚は、内容物が入っ ていて加圧状態にあるときも空き状態にあるときも約５−１０ポンドすなわち２ .２７−４.５５キログラムの指の力では剛性を保ち変形を生じないほど大きく、 水銀柱２４インチすなわち６０cm程度の真空度の下でも剛性を保ち潰れることは ない。この真空度は弁かしめの際に残留空気除去のために通常用いられる。 現在用いられている鋼鉄製およびアルミニウム製エーロゾルスプレー缶は環境 悪化に対する懸念の高まりに伴う欠点も有している。缶の製造に用いられる金属 の量は、後日のごみ処理の負担を緩和するためにも鉱石の供給が漸減しているこ とからも削減することが望ましい。また、鉱石の採鉱、金属の製造にはより大量 のエネルギーが消費され、薄壁缶の製造よりも厚壁缶の製造により大量のエネル ギー消費が伴う。初期段階の鉱石産出から缶製造および缶充填後に至る各段階に おける缶の金属の輸送費も考慮しなければならない。毎年何十億個ものエーロゾ ル缶が製造され使用されているので、エーロゾルスプレー管の壁厚の削減は環境 問題上のかなり大きい恩恵を急速にもたらすであろう。 流動状製品の容器として軽量薄壁缶を使用することは周知である。例えば、炭 酸飲料およびある種の食品については、厚壁で重い鋼鉄製缶から軽量で薄壁のア ルミニウム製または鋼鉄製缶への変換が行われてきた。発泡飲料の場合は二酸化 炭素などの溶解ガスが、またガス含有のない食品すなわち液体窒素や圧縮空気を 缶内に加えた食品の場合はその加えたガスがその内圧で缶取扱いのための剛性を 薄壁缶に与え、したがって開封前に缶が通常の指の圧力で潰れたり変形すること はない。しかし、それら柔軟壁の缶はその内容物を加圧状態で放出する目的には 使われていない。それら缶は加圧状態にある内容物を噴出する弁またはそれ以外 の出口組織を備えていないのである。缶は初めから閉じた状態で密封される。開 封されると、容器内圧は大気圧まで一気に下がり、缶はその剛性を失う。 発明の概要 この発明の主な目的は従来のエーロゾル缶よりも薄壁にできる無隔壁エーロゾ ルスプレー放出缶を提供することである。 この発明のもう一つの目的は缶製造に要する金属その他の材料の量を節減して 環境上の種々の懸念を解消できるエーロゾルスプレー放出缶を提供することであ る。 この発明のさらにもう一つの目的は、エーロゾル缶の内部で用いるのに必要な 推進剤の量を削減すること、またはその推進剤の一部または全部を環境的により 受容できる推進剤で置換することによって環境上の懸念を解消することである。 この発明のもう一つの目的は、空きの非加圧状態で剛性を示し得るレベル以下 の壁厚を有し、しかも缶の加圧状態では不注意にまたは時期尚早に潰れることが なく政府の変形耐性および破裂耐性に関する要件を満たすことができ空きの状態 で容易に潰せる程度の剛性の壁を有するエーロゾルスプレー放出缶を提供するこ とである。 この発明のさらにもう一つの目的は環境汚染を伴わないガスや不燃性ガスを使 用できるエーロゾルスプレー放出缶を提供することによって環境上の懸念を解消 することである。 この発明のもう一つの目的は、流動状の内容物全部を所望の、受容可能な程度 に均一の、選択されたスプレー状、泡状または流れ状にして放出できるに十分な 程度の圧力を保持する低圧エーロゾルスプレー缶を提供することである。 この発明は無隔壁型缶の加圧材料放出組織であって、液化ガス推進剤もしくは 圧縮ガス推進剤またはこれらの混合物を用い、その推進剤が放出されるべき流動 性材料と混合され、その推進剤がエーロゾル弁を通じて前記材料を缶外に放出す るとともに缶に剛性を与える加圧材料放出組織に関する。缶は薄壁であるが使用 中は十分な剛性を有し、政府制定の変形耐性および耐破裂強度を満たすことがで きる。缶壁は指で圧すだけで変形するほどに薄いが缶壁の形状は缶の流動性材料 の内容物が放出され尽くし残留推進剤が放出されるまで缶内のガス圧により指に よる圧力に対抗して保持できる。例えば、直径２ 1/16インチすなわち５２.４mm の缶では壁厚は０.００６５インチすなわち０.１６５mmを超えない値であり、材 料の経済性からの好適値は約０.００４−０.００５インチすなわち０.１０２− ０.１２７mmである。缶に加圧してない状態では缶壁は剛性を備えず、通常の指 の圧力で壁は変形する。より詳しく述べると、缶壁は５−10ポンドすなわち２. ２７−４.５５キログラムの力を指でかけると内側に変形し、手の力で容易に潰 れる。一方、１００psigまたは６９０kPaの圧力で約０.００３−０.００６イン チすなわち０.０７６−０.１５２mmだけ外向きに膨張するが、圧力がまた大気圧 に戻ると当初の直径２ 1/16インチすなわち５２.４mmに収縮する。 政府制定の最低耐圧力要求を満たすために、直径２ 1/16インチすなわち５２. ４mmの標準缶壁厚エーロゾル放出缶は、厚さ約０.０１２インチすなわち０.３０ ５mmの缶壁のアルミニウム製、または厚さ約０.００８−０.０１２インチすなわ ち０.２０３−０.３０５mmの缶壁の鋼鉄製のものである。この標準缶においては 、圧縮ガス推進剤の初期圧力値は通常少なくとも９０−１４０psigあるいは６２ １−９６５kPaである。一方、液化ガス推進剤については、標準缶圧力は温度７ ０゜Ｆすなわち２１℃において通常３０−５０psigまたは２０７−３４５kPaに なる。 しかし、温度１３０゜Ｆすなわち５４.４℃においては、上記缶壁厚でその温度 上昇に伴う高圧力に耐えなければならない。缶が空きの場合でも、上記標準缶は ５−１０ポンドすなわち２.２７−４.５５キログラムの例えば指などによる局部 的な力で内側に感知可能なほどに変形することはなく、一方この発明による缶は 同じ強さの力で内側に１／４インチほど変形する。標準缶を内側に約１／４イン チだけ変形させるには最低約２０ポンドすなわち９.１キログラムの力を要し、 手の力では容易に潰すことはできない。 この発明による缶は、ＤＯＴ（運輸省）規定、すなわち１３０゜Ｆすなわち５ ４.４℃において缶内圧による永久的変形が生じず、また１３０゜Ｆすなわち５ ４.４℃における内圧の１倍半の内圧でも破裂しないことを定めた規定を充足す る。この発明による缶は１３０゜Ｆすなわち５４.４℃における圧力が１２０− １３０psigまたは８２７−８９６kPaを超えないように加圧され、１２０psigま たは８２７kPaで永久変形を生じずこの圧力の１倍半すなわち１８０psigまたは １２４１kPaでも破裂しないように構成されている。しかし、この発明の缶は水 銀柱１８インチすなわち４６cm以下の真空度で潰れるのでスプレー弁への真空か しめはできない。残留空気は、必要があれば、かしめの前に推進剤の圧入により 除去しなければならない。 上記特徴を有するこの発明の缶の内部の初期ガス圧は放出すべき材料、その粘 度、噴霧化能力、推進剤の選択、および上記材料への推進剤の溶解度に左右され る。上記材料および推進剤選択により、通常圧縮空気推進剤による場合は、缶の 初期内圧は５０−１０５psigまたは３４５−７２４kPaの範囲になろう。推進剤 が液化ガス、すなわち炭化水素推進剤のように推進剤の所要量だけ蒸発するガス である場合は、缶の初期内圧は１７乃至３１psigまたは１１７−２１４kPa程度 の低い値になろう。液化ガスおよび圧縮ガスの混合物の場合は、初期内圧は２０ −８０psigまたは１３８−５５２kPaになろう。標準密封炭酸飲料缶の数値をこ れと比較すると、室温における正常ガス内圧は４５psigまたは３１０kPaであり 、その値は１３０゜Ｆすなわち５４.４℃で９５psigまたは６５５kPaに増加する 。室温ではこの発明の内容物満杯のエーロゾルスプレー放出缶内圧は５０−１０ ５psigまたは３４５−７２４kPaであるが、１３０゜Ｆすなわち５４.４℃では、 そ の内圧は７５−１２０psigまたは５１７−８２７kPaの範囲に上昇する。この発 明は、内圧を下げるよりもむしろ上げる従来慣用のエーロゾルスプレー缶の取扱 法と逆である。慣用のエーロゾル缶の圧縮ガス内圧の好適な初期値は９０−１４ ０psigまたは６２０−９６５kPaの範囲にあり、この値は１３０゜Ｆすなわち５ ４.４℃では１００−１６０psigまた６９０−１１０３kPaの範囲に上昇し、液化 ガス推進剤については１６０psigまたは１１０３kPa以上の値に上昇する。 この発明の薄壁低圧缶は厚壁高圧の標準缶よりも安全である。すなわち低圧缶 が破裂したり爆発したり事故により壊されたりしても、高圧缶におけるよりは低 い圧力のため爆発力はそれだけ弱い。また、金属破片がずっと軽いので、損傷も 少ない。 この発明の缶においては、初期内圧が低いだけでなく、内容物が噴霧状、泡状 または流れ状になって放出され尽くしたのちの圧力も圧縮ガスに見合って低い。 その値は通常約２５−５０psigまたは１７２−３４５kPaである。これは残留内 容物を缶から噴霧状、泡状または流れ状にして放出し尽くすのに十分な圧力であ る。また、この値は、通常の使用状態で指の力では変形しないだけの剛性を缶壁 に与えるのに十分である。さらに、缶内に残留するガスの圧力と量はごく小さく 、この程度の圧力および量のレベルでは処分の段階で何ら危険はない。ユーザが 低圧に加圧した空き缶を投棄した場合でも、高圧厚壁の標準エーロゾルスプレー 放出缶の場合に起こり得る破壊焼却の際の爆発の危険は小さい。また、この缶は 薄壁であるので処理場への輸送の重量を軽減し、埋立て地に埋められた場合であ ってもその缶が分解可能な鋼鉄製であれば分解する材料は少ない。 缶内の放出対象材料が所望の噴霧、泡または流れの形で完全に放出され尽くし たあとは、缶内の残留低圧ガスで缶の形状が保持される。この低圧残留ガスは短 時間のうちに容易にしかも安全に完全に放出でき、その結果手の力で容易に変形 可能な内圧なしの缶が生ずる。これは、標準壁厚の缶、すなわち高ガス圧を保っ たままでありそのガス圧を放出しても手の力では潰せない缶と対照的である。容 易に潰れるこの発明の缶は処分またはリサイクルが容易である。この発明の缶の 残留内圧をユーザが放出しなかった場合でも、残留ガスまたは推進剤の量が少な くしかも低圧であるので、缶のリサイクルのための処分は火事および爆発による 負傷の危険なく安全である。放出対象の材料とともに初めに缶内に充填すべき推 進剤はより少ない量であるので、この発明の構成により大気中に加わる揮発性有 機化合物の量は少ない。大気中に加わるその種の揮発性材料の量を合衆国内のい くつかの州が現在適用している規定値よりも大幅に低くできる場合もある。液化 ガス推進剤でなく圧縮ガス推進剤を用いた場合は、この発明の缶が大気中に加え る揮発性有機化合物は何もない。 この発明の薄壁缶から放出対象物を所望の噴霧、泡または流れの形で放出でき るようにするために、また初期内圧が低くしたがって内容物の放出終了後の最終 内圧も低い理由から、弁オリフィスおよび弁蒸気タップの組合せが、ある種の放 出対象物の場合は、エーロゾルスプレーが低内圧でも噴霧状になって十分に噴出 され標準壁厚で高圧推進剤の缶からの高圧スプレーと同等のスプレー品質を確保 するために、必要となる。液化ガス推進剤は１３０゜Ｆすなわち５４.４℃で高 圧となるので、７０゜Ｆすなわち２１℃で低圧であっても高圧と考える。 この発明の缶に用いる弁は推進剤および放出対象物と協動してその対象物を噴 霧状にし蒸発させて設計者の意図どおり細かい噴霧として放出できなければなら ない。弁はその中に機械的細断ボタンを有し、それによって放出対象物をスプレ ー進行中に小滴に細分割する。 また、弁の中には蒸気タップを設けることもできる。蒸気タップは推進剤ガス がスプレー弁からの出口の直前で弁室に入る際に通過する別個の通路である。蒸 気タップ経由で弁室に通り抜けるガスによってスプレーの形成が確実になる。推 進剤が圧縮ガスでなく液体であり、その液体推進剤がその液体の放出時において ガス圧を一定に保つ貯蔵体として作用している場合は蒸気タップは不要かもしれ ない。また、微細分散を要しない放出対象物の放出にも蒸気タップは不要である 。 蒸気タップは、スプレー用微粉、塗料および粒子弁ボタンオリフィスの詰まり の原因となり得る粒子または粘着性物質を含むそれら以外の材料の場合に従来使 われてきた。蒸気タップの断面はこの発明における好適値よりも大きかった。水 などの低コンシステンシー放出液体材料についてその液体の細分化および噴霧化 を助長するために蒸気タップは開発された。出口を通って放出対象物と揮発性推 進剤とが低圧の大気に放出される際に行われフラッシング・オフまたは即時の蒸 発にこれが加わるのである。圧力が高いほど材料の細分化は良好という動作原理 は不変であった。 蒸気タップはスプレー弁にモールド成形してあり、そのモールド成形した蒸気 タップは直径０.０２０インチすなわち０.５０８mm程度の穴を備えていた。蒸気 タップを用いた低圧エーロゾルスプレー放出缶では、この穴の直径により、放出 対象材料の放出の度ごとに失われるガスの量が多すぎて低圧缶の使用を不可能に していた。しかし、最近ではレーザによる蒸気タップ穴あけ技術が開発され、こ れにより蒸気タップ直径を０.００５−０.００８インチすなわち０.１２７−０. ２０３の細さにすることが可能になった。それによって、蒸気タップ経由の加圧 ガスの缶からの排出をずっと少量にでき、したがって、より低い初期圧力の使用 ができる。エーロゾル缶内で使われ大気中に放出される推進剤などの揮発性有機 化合物の量の削減については環境関係法規の追加の要求がある。低圧エーロゾル 放出缶の使用および小オリフィスの蒸気タップの使用により推進剤の使用量削減 が可能になり、それが環境保護へのこの発明の付加的利点をもたらす。 この発明による缶は、上述の力で変形でき上述の圧力および真空度で潰するこ とができるほどの十分な薄さの鋼鉄、アルミニウムまたはそれら以外の材料で構 成できる。缶内の圧力は、缶をプラスチック製、漏れ口密封した紙または耐内圧 材料製にできるほどの十分に低い値にできる。 この発明の環境上の重要な利点は各缶の製造に要する金属の量を削減したこと である。この発明による鋼鉄缶の鋼鉄使用量は同一寸法の高内圧標準エーロゾル 缶の使用量の１／２乃至２／３である。アルミニウムの場合は、重量削減はより 大きい。塵芥処理問題のために合衆国のある州では容器材料の削減を求めている が、この発明は現在の要求削減値を超えている。 この発明の上記以外の目的および特徴は添付図面と関連づけて検討したこの発 明の好適な実施例についての次の説明から明らかになろう。 図面の簡単な説明 図１はこの発明の弁付きエーロゾルスプレー放出缶の側面展開断面図であり、 図２は弁の特徴を示すこの缶の弁領域の拡大断面図であり、 図３は弁、ステムおよびスプレーボタンの拡大断片図であり、 図４は図３の線４におけるスプレーボタン内部の外観図である。 好適な実施例の説明 図１はこの発明による低圧エーロゾル放出缶１０を示す。その缶は、内向きド ーム状の一体化した底１４を備える慣用の炭酸飲料缶に用いられる型の薄壁鋼鉄 缶１２として示してある。 この鋼鉄製缶の壁厚は約０.００５インチすなわち約０.１２７mmであり、これ は炭酸飲料缶の標準の厚さである。この程度に薄い缶は５−１０ポンドすなわち ２.２７−４.５５キログラムの比較的弱い指の力で変形する。指の普通の加圧に よるそのような変形に抗してその缶の形状は２５−９０psigまたは１７２−６２ １kPaの内圧により維持されている。缶本体１２，１４は鋼鉄製として説明する が、所要品質が備わっている限り、アルミニウムほかの材料でも代替できる。内 部ガス圧の下でのこれら特徴を備える缶に内在する他の特徴は上述の発明の概要 の項に記載してある。 缶の上部は１６において開いている。剛性のエーロゾルスプレー弁ドーム１８ が缶１２の上部１６にはめてあり、缶の周縁端とエーロゾル弁ドームの周辺部と が封止部を形成するように折り合わされ２０でかしめられ、封止部は慣用的に溶 接などで封止される。エーロゾルドーム１８は、缶内圧によっても外からの指の 力でも変形しないように、またスプレー放出ボタン押下げの際に変形しないよう に、より厚くより剛性の大きい鋼鉄で構成してある。ドーム１８はその頂部に周 縁２２を有する中央開口を備え、その中央開口は剛性弁カップ２５により閉じら れている。弁カップはエーロゾルドームの首部仕上げを受ける成形周辺溝を備え る。代わりに、ドームには弁のはめ合せのための穴を設け、それによって弁キャ ップの使用を回避してもよい。また、頂部ドームは缶壁上部で形成することもで きる。 缶１２は、通常液状の流動性放出対象内容物２８、すなわちエーロゾルスプレ ー、泡または流れの形で放出できまたは放出すべきほとんど任意の材料の内容物 で一部を満たす。この液体は発明の概要の項で既述の型の推進剤ガスと混合され る。液状の内容物は缶の底に自然に落ち着き、ガス状推進剤で満たされた加圧上 部空間３２が液状内容物２８の上に形成される。この上部空間は液状内容物が徐 々に放出されるに伴い広がっていく。 弁キャップ２５は底部３４、すなわち全体として従来の設計で、缶１２の低圧 液状内容物２８の全部をスプレー、泡または流れの形で効率的に加圧スプレー放 出するのにとくに適合したいくつかの既知の弁の特徴を備えるスプレー弁４０を 支持する底部３４を有する。液体２８の供給源からの液体通路は、通常推進ガス の一部と混合されるが、液体ディップ管４４の入口４２から缶１２の外に向う。 上部空間３２内の圧力が液体を管４４内で押し上げる。 図２を参照すると、液体ディップ管４４は弁体４８の入口ニップル４６に強固 に固定される。弁体４８は弁カップ２５の底部３４に、その底部の弁体へのかし め結合５１において固定してある。弁体４８の上側端は開いている。弁カップ剛 性底部３４は弁体の開放上端に５２で折り合わされ、折合せ部５２の下および弁 体の開放上端の上で、環状の弁ステムガスケット５４すなわち弁室６４を閉じ後 述の弁ステム７０を封止し弁ステム７０沿いの弁室６４からの漏洩を防止するガ スケット５４を包んでいる。缶を逆さにして用いる場合はディップ管は不要であ る。 液体は管４４からニップル４６および狭断面弁体オリフィス６２を経て広断面 の弁体内部弁室６４に達する。上部空間３２からのガスは後述のとおり、蒸気タ ップ９０を経て弁体室６４に入ることができる。管４４からの液体は推進ガスの 一部とすでに混合ずみであり、これによって弁室６４の充填が助長され、液体の 噴霧化を助長する。 弁ステム７０は弁体室６４の内部に基部７２を備える。ステム７０は、弁ステ ム基部７２と弁体４８の底壁７６との間に配置した圧縮ばね７４により、弁閉鎖 ・非放出位置に常に偏倚されている。ばね７４は、弁ステム７０の基部７２の上 側７７がガスケット５４の下側で止まるまでステム７０を押しつける。 弁ステム７０はそれ以外では封止されている弁ステムガスケット５４の弁体に 密にはめ合わせた開口７８を通じて弁体から延びている。ステムガスケットは、 可撓性があり僅かに降伏可能であり弾力性がある材料、すなわち弁ステムの周縁 に常に圧接しガス漏洩を封止し一方弁ステムを指の力で下方に動かしたりばね７ ４の力により戻したりすることを可能にする材料から成る。 弁ステムは、弁体室６４と弁ステム通路８２との間を連通させる小断面弁ステ ムオリフィス入口８４を備える内部通路８２を備える。この小断面オリフィス８ ４は放出可能な液体内容物の量を制限する。オリフィス入口８４は、弁ステム７ ０が押下げにより開き図２に示したスプレー放出状態になったときオリフィス８ ４が弁体室６４の中にありその弁体室の内容物がオリフィス８４を通じて徐々に 排出されるように位置づけてある。弁ステムがばね７４の力により上側にある場 合はオリフィス８４は弁体室６４の外側になって、おそらくガスケット５４の内 側でそれに保護される位置になる。しかし、オリフィスが弁体室６４の外にある ので、弁体室６４および缶１２からの内容物の放出は阻止される。 缶１２はある種の放出対象物についてはごく低い圧力まで加圧されるにすぎな いので、液体の噴霧化を助長するには十分なガスが弁体室６４に入らなければな らない。そのために、例えば約０.００６インチすなわち０.１５２mmのごく狭い 穴のオリフィスの形の蒸気タップ９０を通常プラスチック製の弁体側壁４８に設 ける。ごく小さいオリフィスを形成するレーザ穿孔の技術が最近開発され、オリ フィス９０の断面をとくに微小に（０.００５−０.００８インチすなわち０.１ ２７ー０.２０３mm）して上部空間３２から蒸気タップ９０経由で弁体室６４に 流れるガスの流量をごく小さくすることができる。蒸気タップオリフィス９０を 従来と同程度の０.０２０インチ、０.５０８mm程度に大きくすると、上部空間３ ２の内部のガスの放出が急激すぎることになる。その結果、缶内のガス圧の低下 が急激になり缶の液状内容物の全量以下を放出できるに留まることになる。した がって、低圧エーロゾル放出缶は、ある種の放出対象物については、弁体室６４ へのエーロゾルスプレー放出ガスの全部を供給するのに加圧液体に溶解しその液 体の上側で圧縮されているガスだけに依存していない場合、および狭いオリフィ スを有する蒸気タップを用いた場合に最良の動作を示す。クロロ炭化弗素（ＣＦ Ｃ）、炭化水素、蒸発してガス状になるその他の液化ガス推進剤、および放出対 象の液状物に溶解する推進剤などある種のガス状推進剤に対しては、低圧エーロ ゾル放出缶であっても付加的な蒸気タップは不要であろう。 弁ステムの出口に移ると、弁ステム７０の出口端９２は手動スプレーボタン９ ６内の受け室９８に延びている。スプレーボタンは形成すみの液滴および残留液 体の機械的細分化をもたらす。スプレー管の上部から液滴およびガスの混合物の 出口通路が先細通路９８を通じて延び環状流れ分配室１０２、すなわちスプレー ボタン９６の前面から内向きに間隔をおいた環状溝で画された分配室１０２に達 している。環状室９８はノズル内盤挿入体１０４（図４）、すなわちガスおよび 液滴を円形渦巻室１０８内に接線方向に吹きつける複数個の接線方向流れオリフ ィス１０６を備える挿入体１０４で覆われている。液滴およびガスはそのあと弁 の諸素子および缶内圧で定まるスプレー力によりノズルオリフィス１１０から放 出される。機械的細分化ノズルには多数の変形が利用できる。円盤挿入体を不要 にするようにモールド一体成形にすることもできる。 上に述べてきたこの発明はエーロゾルスプレー、泡、流れの形状の放出のため のこれら以外の弁形状にも適合している。ただ一つの要件は液状内容物少量とガ ス少量とだけを放出するように弁を適合させて、液体およびガスの供給が急激に 枯渇しないようにしガス圧および液体量の無駄な消費を避けるようにすることで ある。弁の特徴的外形を、液体およびガスの流れの割合が上記目的を達成するの に適切な比になるように選ぶ。これら目的を達成するこれら以外のエーロゾルス プレー弁を用いることもできる。 この発明を特定の実施例に関連づけて上に述べてきたが、当業者には他の多数 の変形および改変、ならびに用途が明らかであろう。したがって、この発明はこ の明細書の特定の開示によってでなく添付の特許請求の範囲の各項によって限定 されることを意図するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流動性材料を収容し圧縮ガスや液化ガスにより放出するための低圧エーロゾ ル放出缶であって、 前記缶の非加圧状態で前記缶の壁を通常の指の力で変形させることができ通常 の手の力で圧し潰すことができる一方、前記缶の加圧状態では通常の指の力およ び手の力で容易に変形させたり圧し漬したりできないようにするに十分な剛性を 前記缶が示すような材料および厚さの壁を有する総体的に円筒状の缶を含み、 前記缶が、推進剤と放出すべき流動性材料とを、両者間を分離する缶内隔壁な しに収容するのに適合させてあり、 流動性材料および推進剤の所望の量および流速を選ばれた噴霧、泡または流れ の形状で前記缶内の放出可能な流動性材料のほぼ全量の放出に十分な推進圧力を 前記缶が保持する形で放出するように開くのに適合させた弁オリフィスを備える 前記缶に取り付けた放出弁をさらに含む 低圧エーロゾル放出缶。 ２．前記缶の側壁の厚さを、缶の内圧がその缶に剛性を与え、この内圧が通常の 指の力による前記側壁の変形と通常の手の力による前記缶の潰れとを防止するよ うな値にしてある請求項１記載の缶。 ３．前記流動性材料および推進剤を内部に含み、前記推進剤の種類と量とを、前 記流動性材料の制御された量の放出のための前記推進剤の圧力が通常の指および 手の力による前記缶の変形および潰れの防止に必要な剛性を前記缶の壁に与える 圧力と同じになるように選んである請求項２記載の缶。 ４．前記流動性材料および前記推進剤を内部に含み、前記推進剤が前記流動性材 料の制御された形の放出のための圧力を発生するとともに前記缶に所要の剛性を 与える請求項２記載の缶。 ５．前記側壁の厚さを、前記缶の１００psigまたは６８９.５kPaへの加圧時に前 記缶がその直径の少なくとも１０００分の1.5だけ直径方向に膨張するような値 にしてある請求項２記載の缶。 ６．前記弁が容易に繰返し開閉できる請求項４記載の缶。 ７．前記缶が前記側壁に接合され前記缶を閉じる蓋および底を有し、推進剤の量 および種類を、前記缶に剛性を与え、前記流動性材料のほぼ全量の放出に十分で あり、前記缶の側壁、蓋および底構造に作用して前記缶が変形および破裂に関す る規則要求値を超えることがないように選んである請求項４記載の缶。 ８．前記缶の側壁、底および蓋の厚さおよび前記推進剤の種類および量を、缶が １３０゜Ｆすなわち５４.４℃で永久的に変形することがなく、１３０゜Ｆすな わち５４.４℃における推進剤発生圧力の１倍半の圧力で破裂することがないよ うに選んである請求項７記載の缶。 ９．前記缶が直径約２ １/16インチすなわち５２.４mmにおいて前記側壁の最大 厚さ０.００６５インチすなわち０.１６５mmを有する金属缶である請求項８記載 の缶。 10．前記缶が直径約２ ５/８インチすなわち６６mmにおいて０.００７５インチ すなわち０.１９１mm以下の前記側壁の厚さを有する金属缶である請求項８記載 の缶。 11．前記缶が直径約３インチすなわち７６mmにおいて０.００８インチすなわち ０.２１６mm以下の前記側壁の厚さを有する金属缶である請求項８記載の缶。 12．直径２ １/16インチすなわち５２.４mmの缶の前記側壁の厚さが０.００３４ −０.００５５インチすなわち０.０８６−０.１３９mmである請求項９記載の缶 。 13．直径２ ５/８インチすなわち６６mmの缶の前記側壁の厚さが０.００５−０. ００７インチすなわち０.１２７−０.１７８mmである請求項１０記載の缶。 14．直径３インチすなわち７.６mmの缶の前記側壁の厚さが０.００６−０.００ ８インチすなわち０.１５２−０.２０３mmである請求項１１記載の缶。 15．前記側壁が水銀柱１８インチすなわち水銀柱４６cm以上の内部真空度に潰れ なしに耐えない請求項８記載の缶。 16．前記缶が、大気と連通する弁室を内部に備える弁体と、前記缶の内部と前記 弁室との間を連通させる弁体オリフィスとを含み、前記オリフィスが、前記流動 性材料および混合推進剤の前記弁室の通過およびエーロゾルスプレー、流れまた は泡としての大気への放出を可能にするとともにそれらの前記弁室への透過が前 記缶内の前記流動性可放出材料の全量を前記推進剤による加圧のもとにその推進 剤とともに放出し尽くすに十分な遅い流速で行われるようにするに十分な断面寸 法を有する請求項１記載の缶。 17．前記弁体が前記弁体オリフィスの断面よりも狭い断面の蒸気タップをさらに 含み、その蒸気タップが前記缶内に連通してその缶から加圧された推進剤を受け るとともに、前記弁室にも連通して大気に達しそれによって前記流動性材料の噴 霧および分散を助長する付加的推進剤を供給する請求項１６記載の缶。 18．前記蒸気タップが０.００５−０.００７インチすなわち０.１２７−０.１７ ８mmの細い穴である請求項１７記載の缶。 19．流動性材料をエーロゾルスプレーの形で放出する方法であって、ほぼ通常の 室温で最大圧力約１０５psigまたは７２４kPaになるように互いに混合した流動 性材料およびガス状推進剤を缶に充填する過程を含み、前記缶が １２０−１３０psigまたは８２７−８９６kPaを超える内圧で永久的変形を生 じ、その永久的変形対応の内圧の１倍半の内圧で破裂を生じない厚さの側壁およ び底を有する総体的に円筒状の缶であって、前記缶の非加圧時には通常の指の力 で容易に変形させることができ通常の手の力で容易に潰すことができるもののそ の缶の加圧時には通常の指の力および手の力では変形も潰しもできないような材 料および厚さを有する缶であり、 前記缶が推進剤と放出すべき流動性材料とを収容するのに適合しており、前記 推進剤および流動性材料を混合しそれら推進剤および流動性材料の間には隔壁を 備えず、 前記放出すべき流動性材料全量を噴霧、流れまたは泡の形で放出するための推 進剤を供給するのに十分な加圧を缶に与えたとき温度１３０゜Ｆすなわち５４. ４℃以下で缶が永久的変形を生じずその加圧状態では前記缶の側壁への通常の指 の力では缶に内側向きの変形を生じさせられないような量の前記推進剤を前記缶 の中に配置し てあることを特徴とし、前記方法が 前記缶を閉じるための弁を前記缶にとりつけることをさらに含み、その弁が、 前記可放出流動性材料および推進剤の混合物の放出を、前記流動性材料のほぼ全 量を受入れ可能な噴霧、流れまたは泡の形で放出するに十分な推進剤圧力を前記 缶が保持した状態で行うことができる方法。