(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴口が開口した噴口チップと噴口チップを装着するハウジングを有し、ハウジング内に流入した流体を噴口から噴射する噴射装置であって、
噴口チップの内壁に、外周より噴口に向う旋回流を形成する複数の溝と、それらの溝が合流して噴口に至る合流部が設けられ、
溝底面が、溝深さが噴口チップの外周部に対して合流部側が深くなるように傾斜し、
溝幅が噴口チップの外周部から合流部に向かって狭くなり、溝の流路断面積が噴口チップの外周部から合流部に向かって同一又は小さくなっており、
溝の形成面が噴口の中心線に対して垂直な平面であり、
ハウジングが、前記溝の形成面に当接するセンターポストを有するとともに前記溝の外周側に連なる流路を有する噴射装置。
【請求項２】
合流部近傍において溝幅の中心線が噴口の中心からずれている請求項１記載の噴射装置。
【請求項３】
合流部が、噴口を頂部とする円錐台形状である請求項１又は２記載の噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器本体の口部に装着され、内容液を噴霧させるために有用な噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エアゾール容器やポンプ容器から内容液を噴霧させる場合、それらの容器本体の口部に、噴口チップを備えた噴射装置が装着されており、噴口チップの形状は、目的とする噴霧パターンに応じて変えられている。
【０００３】
例えば、噴霧される流体の拡散角を広げる場合に、有底筒状で底部に噴口が開口した噴口チップの当該底部内壁に複数の溝を放射状に形成することが知られている。この噴口チップの底部内壁に、柱状部材の先端面を当接させることにより、柱状部材の外周を流れて噴口チップの外周部に達した流体が、柱状部材の先端面と噴口チップの底部との間に形成される放射状の流路を通り、噴口から噴射されるようにすると、噴射した流体は旋回流により拡散するので、噴霧パターンを広げることが可能となる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１５２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、噴口チップに複数の溝を放射状に形成して、噴口チップの外周部から噴口に至る流体の流路を放射状にしても、噴霧パターンの広さが不十分であったり、広げた噴霧パターン内では噴霧粒子の密度に偏りがあったり、噴霧粒子も大きく、マイルドな噴霧を得にくいという問題があった。
【０００６】
これに対し、本発明は、噴霧パターンが大きく、かつ噴霧パターン内での噴射密度が均一で小さく、噴霧粒子も小さく、噴射をマイルドにする噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、噴口チップに、噴口に向かう旋回流が形成されるように複数の溝を形成する場合に、溝底面を傾斜させることにより溝深さを溝の合流部に向かって深くすると、噴霧パターンが広がると共に噴射密度が小さく均一で噴射がマイルドになること、また、この場合に溝の形成面を、噴口の中心軸に対して垂直な平面とすると、この平面と、ハウジングに形成されているセンターポストの先端面とを容易に密着させることができるので、噴口に至る流体の流路を確実に放射状に形成することができ、上述の効果を得やすくなることを見出した。
【０００８】
即ち、本発明は、噴口が開口した噴口チップと噴口チップを装着するハウジングを有し、ハウジング内に流入した流体を噴口から噴射する噴射装置であって、
噴口チップの内壁に、外周より噴口に向う旋回流を形成する複数の溝と、それらの溝が合流して噴口に至る合流部が設けられ、
溝底面が、溝深さが噴口チップの外周部に対して合流部側が深くなるように傾斜し、
溝の形成面が噴口の中心線に対して垂直な平面であり、
ハウジングが、前記溝の形成面に当接するセンターポストを有するとともに前記溝の外周側に連なる流路を有する噴射装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の噴射装置によれば、複数の溝により噴口チップの噴口に向かう旋回流が形成され、かつ、溝底面が傾斜して溝が合流部側で深くなっているので、流体の旋回流の損失を抑えて噴口から噴射できるため、噴射流体に大きな遠心力を与えることができ、これにより、噴霧パターンが広く、かつ噴射密度が均一で小さく、更に噴霧粒子が小さいマイルドな噴霧を得ることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の噴射装置によれば、噴口チップにおける溝の形成面が、噴口の中心線に対して垂直な平面となっているため、この平面に、噴射装置のセンターポストの先端面を容易に密着させることができる。したがって、噴口チップの外周部から噴口に至る流体の流路を確実に放射状に形成することができる。
【００１１】
さらに、噴口チップを備えた既存の噴射装置のハウジングの多くは、先端面が平坦なセンターポストを有するので、本発明の噴射装置は、既存の噴射装置のハウジングを利用して、簡便に低コストに得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施例の噴射装置を備えたエアゾール容器の斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の噴射装置の断面図（Ａ−Ａ図）である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの噴口チップ部分の拡大図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図２Ａの噴射装置の噴口チップの断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図２Ａの噴射装置の噴口チップの背面図（Ａ−Ａ図）である。
【図４Ａ】図４Ａは、比較例の噴口チップの断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの噴口チップの背面図（Ａ−Ａ図）である。
【図５Ａ】図５Ａは、比較例の噴口チップの断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａの噴口チップの背面図（Ａ−Ａ図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ本発明の噴射装置を詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は、同一又は同等の構成要素を表している。
【００１４】
図１は、本発明の一実施例の噴射装置１０を備えたエアゾール容器１の斜視図であり、図２Ａは、その噴射装置１０の断面図（Ａ−Ａ図）であり、図２Ｂは、その噴口チップ部分の拡大図であって、流体の流れを示した図である。
【００１５】
この噴射装置１０は、エアゾール容器１の容器本体２の口部に装着され、容器本体２内に収容されている流体を噴射するものであって、そのハウジング１１には、エアゾール容器１のステム３が挿入されるステム挿入部１２が形成されている。また、ステム挿入部１２の長手方向に対して略垂直に円筒状凹部１３が形成され、その中に円柱状のセンターポスト１４が形成され、センターポスト１４の外周と円筒状凹部１３との間の間隙が流路１５となっている。この流路１５は、ステム挿入部１２に連通している。
【００１６】
センターポスト１４の先端部には噴口チップ２０が装着されている。噴口チップ２０は、概略有底筒状で底部に噴口２２が開口している。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、この噴口チップ２０の内壁には、その外周部２１から噴口２２に向かう旋回流を形成する複数の溝２３が形成され、さらにそれらの溝２３が噴口２２の手前で合流する合流部２４が形成されている。なお、符号２５は、噴口チップ２０の側面内壁に突出するように形成された突起であって、突起２５はセンターポスト１４に当接して、噴口チップ２０を位置決めし、固定する。
【００１７】
ここで、複数の溝２３は略放射状に形成されているが、各溝２３は、噴口２２から噴射される流体が旋回流となるように、溝幅の中心線Ｌａが噴口２２の中心からずれるように形成されている。なお、複数の溝２３の平面形状としては、噴口２２から流体が旋回流として射出されるように、少なくとも合流部２４近傍では、溝幅の中心線Ｌａが噴口２２の中心からずれるように形成されていればよく、その余の領域では、例えば、複数の溝が渦巻きに形成されていてもよい。また、溝２３の個数としては、好ましくは２〜６個、より好ましくは３〜４個である。
【００１８】
本発明においては、溝２３が流体が送り込まれる流路１５のある噴口チップ２０の外周部２１に対して合流部２４側で深くなるように溝底面２３ｂが傾斜し、かつ溝２３の形成領域における溝２３の形成面（即ち、溝２３の上縁の包絡面）が、噴口２２の中心線Ｌｂに対して垂直な平面とすることを特徴としている。このため、本実施例では、図３Ａに示すように、噴口チップ２０における噴口２２の形成壁を平板状とすることにより溝２３の上縁２３ａは噴口２２の中心線Ｌｂに対して垂直となるようにし、かつ溝の底面２３ｂには傾きを持たせ、噴口２２側で溝２３を深くしている。このように、溝の底面２３ｂに傾きをもたせ、溝２３の深さを噴口チップ２０の外周部２１に対して合流部２４側で深くすると、図２Ｂに示すように、センターポスト１４の外側の流路１５を通って噴口チップ２０の外周部２１に達した流体が、さらに溝２３に沿って旋回して流れ、噴口２２から拡散噴射される場合に、流体の旋回流の損失を抑えて噴口２２から噴射できるため、噴射流体に大きな遠心力を与えることができるので、噴口２２から噴射する流体の噴霧パターンを広げ、かつ噴射密度を均一で小さくし、噴霧粒子を微細化させてマイルドな噴霧を得ることが可能となる。また、溝２３の形成領域における溝２３の形成面を噴口２２の中心線Ｌｂに対して垂直とすることにより、溝２３の形成面とセンターポスト１４の先端面との密着性が向上するので、溝２３により、確実に放射状の流路を形成することができる。さらに、既存の噴射装置のハウジングの多くは、先端面が、噴口の中心線Ｌｂに対して垂直に形成されているので、既存の噴射装置のハウジングを用いて本発明の噴射装置を低コストに得ることが可能となる。
【００１９】
溝２３の深さを合流部２４側で深くするにあたり、溝２３を噴口チップ２０の外周から合流部２４にかけて直線的に深くしてもよいが、噴口チップ２０の外周からセンターポスト１４の当接領域あたりまでは一定とし、センターポスト１４の当接領域あたりから溝の底面２３ｂに傾きをもたせてもよい。
【００２０】
また、溝２３の深さを合流部２４側で深くする態様としては、溝の底面２３ｂを階段状に形成することも考えられるが、溝の底面２３ｂを階段状にすると、その段に付着物が溜まり、吐出不良が生じる場合があるので、溝の底面２３ｂを傾斜させることが好ましい。
【００２１】
溝２３を合流部２４側で深くする程度は、噴口チップ２０、合流部２４、噴口２２のそれぞれの径にもよるが、例えば、噴口チップ２０の内径Ｌ１が２．０〜８．０ｍｍ、合流部２４の直径Ｌ２が０．２〜４．０ｍｍ、噴口２２の直径Ｌ３が０．２〜１．５ｍｍの場合に、溝２３の最も浅い部分の深さＬ４を０．１〜１．０ｍｍとし、溝２３の最も深い部分の深さＬ５を０．２〜１．５ｍｍとすることが好ましい。また底面２３ｂの傾斜角度θは５°〜４５°が好ましい。
【００２２】
なお、溝の合流部２４の深さは、図３Ａに示したように、噴口２２に向かって深くなるようにしてもよく、一定としてもよいが、流体の圧力損失を小さくする点から、噴口２２に向かって深くし、合流部２４を、噴口２２を頂部とする円錐台形状とすることが好ましい。
【００２３】
一方、溝２３の流路断面積は噴口チップ２０外周部２１から合流部２４に向かって同一あるいは、小さくすることが好ましいので、溝２３の幅を、噴口チップ２０の外周部２１から合流部２４に向かって狭くすることが好ましい。これにより、上述のように溝２３を合流部２４側で深くしても、流体の線流速の低下を防止でき、噴霧パターンをより広くすることができる。
【００２４】
本発明の噴射装置１０は、容器本体２の口部にハウジング１１を装着させるためのハウジング１１の構成を常法により適宜変更することにより、エアゾール容器、ポンプ容器、トリガー容器等の液体吐出容器の口部に取り付けることが可能となる。
【００２５】
本発明の噴射装置１０においては、噴口チップ２０がセンターポスト１４と当接する面に溝２３を形成するのに加えて、センターポスト１４に溝加工しても良い。
【実施例】
【００２６】
以下、実験例に基づいて本発明の実施例を具体的に説明する。
【００２７】
実施例１
図３Ａ及び図３Ｂに示したように４本の溝２３が略放射状に形状され、各溝の深さが合流部２４に向かって深くなるように溝底面２３ｂが傾斜し、溝幅が合流部２４に向かって狭くなるように変化している噴口チップ２０であって、噴口２２の直径Ｌ３、ランド長Ｌ６、溝幅（最大Ｌ７／最小Ｌ８）、溝深さ（最小Ｌ４／最大Ｌ５）が表１に示すものを製造し、この噴口チップ２０を用いて、図２Ａの構造の噴射装置１０を製造した。
【００２８】
比較例１
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、噴口チップ２０Ｘとして、４本の溝２３が略放射状に形成されているが、溝底面が傾斜しておらず、溝深さが噴口チップ２０Ｘの外周部２１から合流部２４まで一定であり、溝幅が合流部２４に向かって狭くなるように変化している噴口チップであって、表１の寸法を有するものを製造し、この噴口チップを用いて実施例１と同様に噴射装置を製造した。
【００２９】
比較例２
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、噴口チップ２０Ｙとして、４本の溝２３が略放射状に形成されているが、溝底面が傾斜しておらず、溝深さが噴口チップ２０Ｙの外周部２１から合流部２４まで一定であり、溝幅も一定であり、表１の寸法を有するものを製造し、この噴口チップを用いて実施例１と同様に噴射装置を製造した。
【００３０】
評価
実施例１、比較例１及び比較例２の各噴射装置を、それぞれエアゾール容器（内容液：原液／ガス（重量比）：45／55、ガス比（重量比）：LPG(0.2MPa)／DME=30／70、原液：ヘアスプレー剤、粘度10ｍPa・ｓ（20℃）、ガス圧：0.35Mpa（20℃））の口部に取り付け、（ａ）スプレーパターン、（ｂ）噴射量、（ｃ）粒子径、（ｄ）噴射密度を次のように測定した。これらの結果を表１に示す。
【００３１】
（ａ）スプレーパターン（縦ｍｍ×横ｍｍ）
噴口から１５０ｍｍの距離に平板を置き、１秒間噴射させた場合に平板に形成されたスプレーパターンの縦、横の長さ（ｍｍ）を測定した。
（ｂ）噴射量（ｇ／１０ｓ）
１０秒間噴射させた場合の噴射液量（ｇ）を測定した。
（ｃ）粒子径（μｍ）
Partikel-technik社のレーザー回折式粒子径分布測定装置により測定した。
（ｄ）噴射密度（ｇ／ｃｍ2）
噴口から１５０ｍｍの距離に平板を置き、１秒間噴射させた場合の噴射量（ｇ）を直径１５０ｍｍの円の面積で割ることにより求めた。
【００３２】
【表１】
0005614043.tif 000002
【００３３】
表１の結果から、実施例１の噴射装置は比較例１、２の噴射装置に比してスプレーパターンが広いこと、また、噴射量が維持され、粒子径も小さな状態を維持したままで噴射密度が小さく、マイルドな噴霧を形成していることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の噴射装置は、化粧用スプレー、ヘアケアスプレー、衣料用スプレー、洗浄剤スプレーなど種々のスプレー容器の噴射装置として有用である。
【符号の説明】
【００３５】
１    エアゾール容器
２    容器本体
３    ステム
１０    噴射装置
１１    ハウジング
１２    ステム挿入部
１３    円筒状凹部
１４    センターポスト
１５    流路
２０、２０Ｘ、２０Ｙ    噴口チップ
２１    噴口チップの外周部
２２    噴口
２３    溝
２３ａ  溝の上縁
２３ｂ  溝の底面
２４    合流部
２５    突起
Ｌａ    溝の中心線
Ｌｂ    噴口の中心線
Ｌ１    噴口チップの内径
Ｌ２    合流部の直径
Ｌ３    噴口の直径
Ｌ４    溝の最も浅い部分の深さ
Ｌ５    溝の最も深い部分の深さ
Ｌ６    ランド長
【図１】
0005614043.tif 000003
【図２Ａ】
0005614043.tif 000004
【図２Ｂ】
0005614043.tif 000005
【図３Ａ】
0005614043.tif 000006
【図３Ｂ】
0005614043.tif 000007
【図４Ａ】
0005614043.tif 000008
【図４Ｂ】
0005614043.tif 000009
【図５Ａ】
0005614043.tif 000010
【図５Ｂ】
0005614043.tif 000011