(57)【要約】  温度２５℃でかつ少なくとも５０バールの圧力において気体であるガス推進剤によって装置から吐出される液体を保持する加圧容器または加圧可能な容器と、容器上に取り付けられたスプレー吐出アセンブリと、を備えるエアゾールスプレー装置が提供される。このスプレー吐出アセンブリは、装置からスプレー吐出を行うために第１の限界位置から第２の限界位置まで移動可能なバルブステムと、容器から流体が吐出される出口開口を有するスプレー出口領域と、容器からスプレー出口領域に流体を供給する流管であって、容器からの液体のための少なくとも１つの第１の入口と、流管に沿って第１の入口と同じ距離または第１の入口の下流にある、容器の頂部空間からの推進ガスのための少なくとも１つの第２の入口とを有する流管と、バルブステムがその第１の位置から第２の位置へ移動することにより第１と第２の入口を開放して流管内に多泡性流を生成し、バルブステムがその第１の限界位置に戻る動きにより第１と第２の入口を閉鎖するようになったバルブ構成体と、を備え、（ｉ）流管は、少なくとも下記（ｉｉｉ）で画定される第２の入口領域において、直径０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの円に等しい断面積を有し、（ｉｉ）第１の入口は、少なくとも１つの第１の入口が少なくとも０．１ｍｍの直径を持つ円の面積に等しい断面積を持つことを条件に、直径０．１５ｍｍ〜１．５ｍｍの円の面積に等しい合計断面積を持ち、（ｉｉｉ）第２の入口は、少なくとも１つの第２の入口が少なくとも０．１ｍｍの直径を持つ円の面積に等しい断面積を持ち、さらに第２の入口が第１の入口の合計断面積より小さい合計断面積を持つことを条件に、直径０．１ｍｍ〜０．７ｍｍの円の面積に等しい合計断面積を持ち、（ｉｖ）スプレー出口開口は、第１の入口の合計断面積よりも小さく、かつ第２の入口の合計断面積よりも大きい断面積を持つ。このエアゾールスプレー装置には任意の好適なＭＢＵ及び／または任意の適切な挿入体が組み込まれてもよい。
2013530101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度２５℃でかつ少なくとも５０バールの圧力において気体であるガス推進剤によって装置から吐出される液体を保持する加圧容器または加圧可能な容器と、
前記容器上に取り付けられたスプレー吐出アセンブリと、
を備えるエアゾールスプレー装置であって、前記スプレー吐出アセンブリは、
前記装置からスプレー吐出を行うために第１の限界位置から第２の限界位置まで移動可能なバルブステムと、
前記容器から流体が吐出される出口開口を有するスプレー出口領域と、
前記容器から前記スプレー出口領域に流体を供給する流管であって、前記容器からの液体のための少なくとも１つの第１の入口と、流管に沿って前記第１の入口と同じ距離または前記第１の入口の下流にある、前記容器の頂部空間からの推進ガスのための少なくとも１つの第２の入口とを有する流管と、
前記バルブステムがその第１の位置から第２の位置へ移動することにより前記第１と前記第２の入口を開放して前記流管内に多泡性流を生成し、前記バルブステムがその第１の限界位置に戻る動きにより前記第１と前記第２の入口を閉鎖するようになったバルブ構成体と、
を備え、ここで、
（ｉ）前記流管は、少なくとも下記（ｉｉｉ）で画定される前記第２の入口領域において、直径０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの円に等しい断面積を有し、
（ｉｉ）前記第１の入口は、少なくとも１つの第１の入口が少なくとも０．１ｍｍの直径を持つ円の面積に等しい断面積を持つことを条件に、直径０．１５ｍｍ〜１．５ｍｍの円の面積に等しい合計断面積を持ち、
（ｉｉｉ）前記第２の入口は、少なくとも１つの第２の入口が少なくとも０．１ｍｍの直径を持つ円の面積に等しい断面積を持ち、さらに前記第２の入口が前記第１の入口の合計断面積より小さい合計断面積を持つことを条件に、直径０．１ｍｍ〜０．７ｍｍの円の面積に等しい合計断面積を持ち、
（ｉｖ）前記スプレー出口開口は、前記第１の入口の合計断面積よりも小さく、かつ前記第２の入口の合計断面積よりも大きい断面積を持つ、エアゾールスプレー装置。
【請求項２】
前記流管は前記バルブステム内に備えられ、かつ前記第１と第２の入口は前記バルブステム内に備えられている、請求項１に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項３】
前記バルブステムに取り付けられ、かつ前記スプレー出口領域が組み込まれたアクチュエータアセンブリをさらに備え、前記アクチュエータアセンブリは前記流管と前記スプレー出口領域とを連通させる吐出導管をさらに組み込んでいる、請求項２に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項４】
前記流管は円形断面を有する、請求項２又は３に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項５】
前記吐出導管は円形断面を有し、且つ前記流管と同一の直径を有する、請求項３に従属する場合の請求項４に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項６】
前記アクチュエータ内の前記吐出導管の長さはその直径の３〜５０倍である、請求項５に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項７】
前記流管はその直径の３〜５０倍の長さを有する、請求項５又は６に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項８】
前記流管は０．８ｍｍ〜１．２ｍｍの直径を有する、請求項４〜７のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項９】
前記スプレー出口開口は直径０．２ｍｍ〜０．７ｍｍの円と同じ断面積を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項１０】
前記吐出導管は前記流管と同一直線状にある、請求項３〜９のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項１１】
前記吐出導管は前記流管と同一直線状にある第１の部分と、それに直交する第２の部分とを有する、請求項３〜９のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項１２】
前記バルブステムには１〜６個の前記第１の入口がある、請求項２〜１１のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項１３】
前記第１の入口は直径０．１５ｍｍ〜０．７ｍｍの円に等しい合計断面積を有する、請求項１２に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項１４】
前記第１の入口は直径０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの円に等しい合計断面積を有する、請求項１３に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項１５】
前記バルブステムには１〜６個の前記第２の入口がある、請求項２〜１４のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項１６】
前記第２の入口は直径０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍの円に等しい合計断面積を有する、請求項１５に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項１７】
前記バルブ構成体は、前記バルブステムが前記第１の位置で前記第１と前記第２の入口をそれぞれ閉鎖する第１と第２のシールを備える、請求項２〜１６のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項１８】
前記バルブ構成体は前記第１のシールを２つ備え、前記バルブステムの前記第１の位置においては１つが前記第１の入口の上流にあり、１つがその下流にある、請求項１７に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項１９】
前記バルブ構成体は単一のシールを備え、且つ前記第１と第２の入口は前記単一のシールで閉鎖されるように構成されている、請求項２〜１６のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項２０】
前記バルブステムの下部はハウジング内部にあり、前記の単数又は複数のそれぞれのシールは前記ハウジング上に取り付けられて前記バルブステムと相対的に摺動係合するようになっている、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項２１】
前記ハウジングの一部分が前記第２の入口の領域で前記バルブステムの周りに係合する、請求項１８に従属する場合の請求項２０に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項２２】
前記の単数又は複数のそれぞれのシールはＯリングである、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項２３】
前記スプレー出口領域は、前記装置から吐出される前に前記多泡性流に渦運動を与えるように適合されたノズルを備える、請求項１〜２２のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項２４】
前記ノズルはメカニカルブレークアップユニットである、請求項２３に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項２５】
前記ノズルは吐出開口と、前記吐出開口のまわりに備えられた渦巻チャンバと、前記渦巻チャンバから外方向に延伸した１つまたは複数の流路とを有し、前記流管は前記流路の外端と連通し、前記多泡性流が前記渦巻チャンバに供給されて前記開口を経由して吐出される、請求項２３又は２４に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項２６】
前記ノズルは、前記装置の前記スプレー出口領域のボス面に対向する位置にある面を持つ挿入体を備え、前記吐出開口は前記挿入体内に備えられ、且つ前記ボス面と前記挿入体は前記渦巻チャンバと前記流路とを画定するように適合された、請求項２５に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項２７】
医薬品、農薬、香料、空気清浄剤、臭気中和剤、殺菌剤、光沢剤、殺虫剤、除毛剤（チオグリコール酸カルシウムなど）、脱毛剤、化粧品、脱臭剤、制汗剤、抗菌剤、抗アレルギー化合物、及びこれらの２つ以上の混合物からなる群より選択される物質を含む、請求項１〜２６のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項２８】
薬用組成物を含む、請求項１〜２６のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項２９】
香料組成物を含む、請求項１〜２６のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項３０】
臭気中和組成物を含む、請求項１〜２６のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項３１】
除毛組成物を含む、請求項１〜２６のいずれか１項に記載のエアゾールスプレー装置。
【請求項３２】
推進剤によって装置から吐出される液体を保持する加圧されたもしくは加圧可能な容器と、前記容器からスプレー出口領域へ流体を供給する流管とを備え、前記流管は、前記容器からの液体用の少なくとも１つの第１の入口と、前記流管に沿って前記第１の入口と同じ距離にあるかもしくは前記第１の入口の下流にある、前記容器の頂部空間からの推進ガス用の少なくとも１つの第２の入口とを備える、エアゾールスプレー装置のためのバルブ構成体であって、前記バルブ構成体は、
前記装置からスプレー吐出を行うために第１の限界位置から第２の限界位置まで移動可能なバルブステムと、
前記バルブステムがその第１の限界位置にある場合に前記第１と第２の両方の入口を閉鎖するように構成された単一シールと、
を備え、
前記バルブステムがその第１の位置から第２の位置へ移動することにより前記第１と前記第２の入口を開放して前記流管内に多泡性流を生成し、前記バルブステムがその第１の限界位置に戻る動きにより前記第１と前記第２の入口を閉鎖する、バルブ構成体。
【請求項３３】
更にハウジングを備え、前記ハウジングが、前記容器内の前記液体を前記第１の入口に接続する液体流路と、前記頂部空間と前記第２の入口とを接続する別のガス流路とを少なくとも部分的に画定する、請求項３２に記載のバルブ構成体。
【請求項３４】
前記バルブステムの下部は前記ハウジング内部にあり、前記単一シールは前記ハウジング上に取り付けられて前記バルブステムと相対的に摺動係合するようになっている、請求項３３に記載のバルブ構成体。
【請求項３５】
前記ハウジング内の前記単一シールの直下に取り付けられた分配栓をさらに備え、分離した前記液体流路とガス流路とをさらに画定する、請求項３３又は３４に記載のバルブ構成体。
【請求項３６】
前記単一シールは、前記バルブステムと相対摺動係合するために前記ハウジング上に取り付けられた薄い上部ガスケットと、前記上部ガスケットの直下の前記ハウジング内に取り付けられた薄い下部ガスケットとの２つの部品を備え、更に前記分離した液体流路とガス流路を画定する、請求項３４に記載のバルブ構成体。
【請求項３７】
前記上部ガスケットと下部ガスケットは相互に一体的に形成されている、請求項３６に記載のバブル構成体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体製品（例えば空気清浄剤などの家庭用品）をスプレーの形態で吐出するエアゾールスプレー装置に関する。本発明は特に、液化ガス推進剤よりもむしろ圧縮ガス推進剤を利用したエアゾールスプレー装置へ適用するものである。
【背景技術】
【０００２】
概して言えばエアゾールスプレー装置は、一緒に吐出する液体を保持する容器とバルブ構成体に結合した出口ノズルとを備え、選択的操作により、容器内に供給された推進剤の力でノズルから液体をスプレーとして吐出することが可能である。
【０００３】
“圧縮ガス推進剤エアゾール”と”液化ガス推進剤エアゾール”の両方ともが公知である。前者には、２５℃で少なくとも５０バールの圧力で気体である推進剤（例えば空気、窒素または二酸化炭素）が組み込まれる。これらのガスはエアゾールスプレー装置内では液化しない。バルブ構成体を開放すると、圧縮ガスがスプレー装置内の液体を上記のノズルから”押し出して”噴霧化させる。実際には、２つのタイプの”圧縮ガス推進剤エアゾール”がある。１つは、容器から（圧縮ガスによって”押し出され”た）液体だけが出口ノズルに供給される。もう１つの基本的タイプは、容器からの推進剤ガスの一部がノズルに供給される液体中に抽気され、そこで２相の泡で充満された（”多泡性”の）流れが噴霧化されてスプレーを形成する。この後者の形式は前者よりもより細かなスプレーを形成できる。
【０００４】
これに対し、”液化ガス推進剤エアゾール”は、（エアゾールスプレー装置内に）気相と液相の両方で存在し、液相に混和可能な推進剤を利用する。推進剤は、例えばブタン、プロパンまたはそれらの混合物であってよい。吐出時に、気相の推進剤が容器内の液体（溶解して液相の推進剤を含む）をノズルから”押し出す”。
【０００５】
“液化ガス推進剤エアゾール”が“圧縮ガス推進剤エアゾール”よりもより微細なスプレーを形成できることは周知である。これは、前者においては、エアゾールスプレー装置から液体を吐出するときに液化ガスの大部分が“瞬間蒸発”するという事実によるものであり、この急速膨張で細かいスプレーが生じる。このような細かいスプレーは、上記の“圧縮ガス推進剤エアゾール”の２つの主要な方式のいずれにおいても通常実現することはできない。
【０００６】
“圧縮ガス推進剤エアゾール”により生成されるスプレーの“微細さ”を改良する試みはいくつか行われてきている。これまでの提案には、容器内にある圧縮ガス（例えば窒素ガス）の一部を“抽気（ｂｌｅｅｄｉｎｇ  ｏｆｆ）”させてこれを液体製品と混合させて“２流体噴霧化”を行うという方式が含まれている。この２流体噴霧化方式は例えば液体燃料燃焼などのような他のスプレー技術分野において微細スプレーを得る技術として公知である。しかし、この２流体噴霧化技術を利用してエアゾールスプレー装置で微細スプレーを形成することは極めて難しいことが分かっており、これに最も近い手法として、蒸気相タップ相当技術（蒸気相タップ（ＶＰＴ）が“液化ガス推進剤エアゾール”に利用される）を利用してバルブ内にガスを抽気することが試みられてきた。しかし、スプレーの微細化に対して十分に有益な結果を得るには至っていない。
【０００７】
国際出願公開第９０／０５５８０号パンフレット（Ｗｅｓｔｏｎら）には、窒素などの永久ガス推進剤により加圧されたエアゾールキャニスタからの液体製品の流れを制御するための吐出バルブが開示されている。この吐出バルブには、第１の限界位置から第２の限界位置まで移動可能で、装置からそのスプレー出口領域を通ってスプレー吐出を遂行するバルブステムが組み込まれている。このバルブステムは、少なくとも１つの上流の液体開口と少なくとも１つの下流のガス開口とが形成された流管（“混合チャンバ”と称す）を備えている。吐出バルブは、バルブステムが第１の限界位置から第２の限界位置に動くことにより液体用と気体用の開口を開放し、液体／気体の混合物が混合チャンバ内で形成されるようになったバルブ構成体を含んでいる。国際出願公開第９０／０５５８０号パンフレットの表１は、混合チャンバと、液体及び気体の開口の断面の例示的な寸法を示しているが、それらの相対的な大きさに関しての詳細な考察はない。
【０００８】
国際出願公開第９０／０５５８０号の装置の混合チャンバの下流には、少なくとも１つの絞りがあり、混合物がその絞りを強制的に通過させられて絞り流すなわち音波流を生成し、その結果混合物が拡大して“多泡性混合物”となる。これが、スプレー出口領域にある出口開口を通過してスプレー装置から放出される。国際出願公開第９０／０５５８０号エアゾールスプレー装置には絞りが用いられており、装置が液体内容物を放出するあいだ中、出口開口からのスプレーが本質的に一定となるようにする。これは、装置内の液体内容物が消費されて無くなろうとするときの絞りの前後での残圧がまだ十分に高くなるようにして、単数または複数のそれぞれの絞りを介して少なくとも実質的な絞り流を生成し、それによって各絞りの後方に衝撃波を確実に生成できるようにすることで実現される。より具体的には、流れは絞りの下流では超音波となり、その次に超音波から亜音速波になるときに衝撃波が生成され、その結果ガス粒子が勢いよく分解して一様な発泡体が形成される。ただし、絞りを設けなければならないことで相対的に複雑な構造及び吐出装置となり、射出成形などのような量産技術で簡単に製造することができない。
【０００９】
同時継続出願中の米国特許出願第６１／２６１，９０６号明細書には、“液化ガス推進エアゾール”への適用可能性も含まれてはいるが、“圧縮ガス推進エアゾール”における微細スプレー形成のためのエアゾールスプレー装置が開示されている。この先願の米国特許出願で開示された実施形態には、容器から装置のスプレー出口領域へ流体を供給するための流管が組み込まれたスプレー吐出アセンブリが備えられている。この流管は容器からの液体用の少なくとも１つの第１の入口と、容器の頂部空間からの推進ガス用の少なくとも１つの第２の入口とを持っている。スプレー吐出アセンブリはさらに、バルブ構成体を備え、バルブステムが第１から第２の限界位置へ移動することで第１と第２の入口を開放し、多泡性流が流管内で生成されてスプレー出口領域へ供給されるようになっている。この先願の米国出願の教示するところによれば、流管の下流に、吐出開口と連通する少なくとも１つの入口と出口を持った進入室が備えられる。進入室（これは実効的には吐出開口への入口である）の出口は鋭い端部で囲まれている。流管と進入路との間には少なくとも１つの噴出開口があり、そこを通って流管からの多泡性流が噴流となって進入路の中へ噴出し、噴出開口は噴流を鋭い端部に向けるように構成されている。この先願の米国出願において、吐出開口における多泡性流の分離および再付着現象の結果として微細スプレーが生成されることが判明した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際出願公開第９０／０５５８０号パンフレット
【特許文献２】米国特許第３６５３５５１号
【特許文献３】米国特許第３７６７０８６号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、温度２５℃で少なくとも５０バールの圧力において気体であるガス推進剤によって装置から吐出される液体を保持する加圧容器または加圧可能な容器と、その容器上に取り付けられたスプレー吐出アセンブリと、を備えるエアゾールスプレー装置が提供される。このスプレー吐出アセンブリは、
装置からスプレー吐出を行うために第１の限界位置から第２の限界位置まで移動可能なバルブステムと、
容器から流体が吐出される出口開口を有するスプレー出口領域と、
容器からスプレー出口領域に流体を供給する流管であって、容器からの液体のための少なくとも１つの第１の入口と、流管に沿って第１の入口と同じ距離または第１の入口の下流にある、容器の頂部空間からの推進ガスのための少なくとも１つの第２の入口とを有する流管と、
バルブステムがその第１の位置から第２の位置へ移動することにより第１と第２の入口を開放して流管内に多泡性流を生成し、バルブステムがその第１の限界位置に戻る動きにより第１と第２の入口を閉鎖するようになったバルブ構成体と、を含んでおり、ここで、
（ｉ）この流管は、少なくとも下記（ｉｉｉ）で画定される第２の入口領域において、直径０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの円に等しい断面積であり、
（ｉｉ）第１の入口は、少なくとも１つの第１の入口が少なくとも０．１ｍｍの直径を持つ円の面積に等しい断面積を持つことを条件に、直径０．１５ｍｍ〜１．５ｍｍの円の面積に等しい合計断面積であり、
（ｉｉｉ）第２の入口は、少なくとも１つの第２の入口が少なくとも０．１ｍｍの直径を持つ円の面積に等しい断面積を持ち、さらに第２の入口が第１の入口の合計断面積より小さい合計断面積を持つことを条件に、直径０．１ｍｍ〜０．７ｍｍの円の面積に等しい合計断面積であり、
（ｉｖ）スプレー出口開口は、第１の入口の合計断面積よりも小さく、かつ第２の入口の合計断面積よりも大きい断面積である。
【００１２】
上で述べた定義のために、第１の入口と第２の入口の断面積は流管への合流点で計測される。
【００１３】
本発明は、流管と、流管への第１の（液体）入口と第２の（ガス）入口の断面積とを適切な寸法にすることで、国際出願公開第９０／０５５８０号の構造で必要とされる絞りを組み込む必要なしに、エアゾールスプレー装置から良好なスプレーを形成することが可能である、という知見に基づいている。これは、比較的小さい寸法の第１の（液体）入口と流管とが、流管内での圧力低下と流管中の比較的高い流体速度を形成し、これにより、第２の（ガス）入口を介してガスの引き込みが支援されて泡で充満された流れが形成される結果、エアゾールスプレー装置の吐出開口から微細スプレーが吐出されることによる。
【００１４】
国際出願公開第９０／０５５８０号の構造に必要な絞りを必要とせずに、本発明の装置を利用して良好なスプレーが得られるということは、本発明の吐出アセンブリは、射出成型での製造を容易とし、部品点数も少なくて、消費者向けのエアゾール装置の通常のバルブ構築に用いられる部品の点数と同等または同じである。
【００１５】
上に概略を述べた寸法を採用することで、本発明によるエアゾールスプレー装置は、ガス／液体の体積流速比が２０より小さく、より好ましくは１５より小さく、理想的には６〜１０の範囲となる（ここで、ガスの体積流速は２０℃、１気圧の条件で計算される）。
【００１６】
本発明は、スプレー出口領域に装置から吐出される前に多泡性流に渦運動を与えるように適合されたノズルを備えた場合に、特に適用可能性が高いことが判明した。このノズルはメカニカルブレークアップユニットであってよい。この詳細な例を後で述べる。そのようなユニットがあれば、吐出される液体の良好な噴霧化が得られ、微細なスプレーとなることが判明した。本発明によるエアゾールスプレー装置は、例えば空気清浄剤、光沢剤、脱臭剤などの多くの消費者向け製品への使用に極めて好適である。
【００１７】
好ましくは、流管は多泡性流が装置のスプレー出口領域まで実質的に擾乱のない流れとなるように構成されている。
【００１８】
流管を実質的に流れの擾乱がないように構成することにより、実質的に擾乱のない多泡性流を実現することができ、それにより多泡性流が実質的に生成されたままの形でスプレー出口領域へ送達される。これに加えて、エアゾールスプレー装置内にあるバルブ構成体が同様に、生成された多泡性流に対してなんら実質的な影響を及ぼさないようになっていなければならない。従って、多泡性流の生成からエアゾールスプレー装置のスプレー出口領域の間にバルブや障害がないことが好ましい。
【００１９】
多泡性流は、同じ直径で流管の全体に亘って層構造のない理想的に均一な泡の流れとなっていることが好ましい。このような流れが得られるための流管及び第１と第２の入口の好適な寸法は以下の通りである。
【００２０】
多泡性流は、流管中の流れの滞在時間を十分に短くして、気泡の凝結や層状化が起きないような速度としなければならない。典型的には流速は０．５〜５ｍ／秒の範囲であるべきである。
【００２１】
多泡性流は圧力が１バール〜２０バールであるべきであり、消費者向けのエアゾール缶用の好適な実施形態においては、４バール〜１２バールである（缶の中身が減っていくとこの圧力は下がる）。
【００２２】
流管内における多泡性流に含まれるガス容積と液体容積の比は、この導管内の圧力で０．２〜３．０、より好ましくは０．３〜１．３の間であるべきである。
【００２３】
本発明のエアゾールスプレー装置の流管は、混合チャンバとみなしてよい。この流管の断面積は、第２の（ガス）入口の位置で計測して、直径０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、より好ましくは０．８ｍｍ〜１．２ｍｍの直径を持つ円と等価である。この断面積は例えば約１ｍｍであってよい。流管はその全長に亘って均一及び／又は円形断面となっていてよい。流管（混合チャンバ）はエアゾールスプレー装置のバルブステム中に備えられてよい。その場合には、第１と第２の入口もまたバルブステム内に備えられている。（そして混合チャンバと連通している。）
【００２４】
スプレー出口開口は直径０．２ｍｍ〜０．７ｍｍの円に相当する断面積を持っていてもよい。
【００２５】
容器からの液体が流管内へ供給される第１の入口は、好ましくは、容器の頂部空間からガスが抽気もしくは他の方法で供給される第２の入口の上流で流管内に入る。別の実施形態では、第１と第２の入口は、流管の同一横断面内にある。この第１と第２の入口は通常それぞれ１〜６個ある。第１の入口は理想的には均一（好ましくは円形）の断面であり、合計断面積が、直径０．１５ｍｍ〜１．５ｍｍ、より好ましくは０．１５ｍｍ〜０．７０ｍｍ、さらに好ましくはより粘性の低い液体に対して０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの円の面積に等しい。第１の入口が２つ以上ある場合には、その入口の少なくとも１つは、少なくとも０．１ｍｍの直径を持つ円の面積に等しい断面積であるべきである。
【００２６】
第２の入口もまた、理想的には均一（好ましくは円形）の断面であり、合計断面積が、直径０．１ｍｍ〜０．７ｍｍ、より好ましくは０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍの円の面積に等しい。第２の入口が２つ以上ある場合には、その入口の少なくとも１つは、少なくとも０．１ｍｍの直径を持つ円の面積に等しい断面積であるべきである。
【００２７】
入口を通って抽気されるガスの量は、液体の容積の４〜８倍であってよい。ここでガスの容積は１気圧、２０℃での値である。数値が高いほど缶の圧力の低下が急速であり、初期の管の充填比、すなわち初期の液体容積を缶の全容積で割った値を５０％以下に下げない限り、缶の圧力がなくなったときに管の中に液体が残る。これは消費者向けエアゾールの魅力の観点からすると購入者にとって望ましくない。
【００２８】
スプレー装置は、バルブステムに取り付けられスプレー出口領域が組み込まれるアクチュエータアセンブリを組み込んでもよい。この場合、アクチュエータアセンブリには、流管とスプレー出口領域とを連通する吐出導管が組み込まれる。流管は吐出導管と同様に円形断面であってよい。好ましくは流管と吐出導管は、理想的には０．５〜１．５ｍｍの範囲の同一の直径をしている。流管と吐出導管はそれぞれ直径の３〜５０倍の長さがあってよい。吐出導管はその全長を通じて流管と同一直線上にあってよい。もしくは、吐出導管は２つの部分から構成されて、第１の部分が流管と同一直線上にあり、第２の部分が（例えばそれに対して直角に）角度がついていてもよい。
【００２９】
流管がエアゾールスプレー装置のバルブステム内に設けられ、その第１と第２の入口もバルブステム内にある場合に、バルブ構成体が第１と第２のシールを備えて、バルブステムの第１の位置でそれぞれが第１と第２の入口を閉鎖するようになっていてもよい。任意選択でバルブ構成体はこの第１のシールを２つ備え、バルブステムの第１の位置においては１つが第１の入口の上流にあり、１つがその下流にあってもよい。
【００３０】
またそれとは別に、流管がエアゾールスプレー装置のバルブステム内に設けられ、その第１と第２の入口もバルブステム内にある場合に、バルブ構成体が単一のシールを備えていて第１と第２の入口がその単一のシールで閉鎖されるようになっていてもよい。
【００３１】
バルブステムの下部領域はハウジング内に位置して、単数または複数のそれぞれのシールはハウジング上に取り付けられてバルブステムと相対的に摺動係合してもよい。そのような構成により、ハウジングの一部は好ましくは第２の入口領域においてバルブステムの周囲に係合する。
【００３２】
単数または複数のそれぞれのシールはＯリングであってよい。
【００３３】
上記のように本発明は、スプレー出口領域に装置から吐出される前に多泡性流に渦運動を与えるように適合されたノズルを備えたスプレー装置に特に効果的である。ノズルは従来型のメカニカルブレークアップユニットであってよい。このようにノズルは、吐出開口と、吐出開口のまわりに備えられたと渦巻チャンバと、渦巻チャンバから外向きに延びる１つまたは複数の流路（“渦巻流路”または“渦巻アーム”）とを備えていてもよい。このような構成において、流管は（例えばアクチュエータアセンブリ内の吐出導管を介して）流路の外端と連通し、多泡性流を開口から吐出するために渦巻チャンバへ供給する。
【００３４】
ノズルの吐出開口は、例えば０．１５〜０．５ｍｍの直径であってよい。それぞれが０．１〜０．５ｍｍの幅、および０．１〜０．５ｍｍの深さを持つ１〜８個の渦巻流路があってもよい。渦巻チャンバは直径が０．３〜２ｍｍの円形であってよい。
【００３５】
ノズルは、装置のスプレー出口領域のボス面に対向する位置にある面を持つ挿入体を備え、吐出開口は挿入体内に備えられ、かつボス面と挿入体は渦巻チャンバと流路とを画定するように構成されている。
【００３６】
本発明の第１の態様によるエアゾール装置は、医薬品、農薬、香料、空気清浄剤、臭気中和剤、殺菌剤、光沢剤、殺虫剤、除毛剤（チオグリコール酸カルシウムなど）、脱毛剤、化粧品、脱臭剤、制汗剤、抗菌剤、抗アレルギー化合物、及びこれらの２つ以上の混合物からなる群より選択される物質を含んでよい。装置は特に、医薬品組成、香料組成、臭気中和剤組成、または除毛剤組成を含んでよい。
【００３７】
本発明のエアゾールスプレー装置に用いられる流管とバルブ構成体は、例えば上記の米国特許出願第６１／２６１，９０６号明細書の図３および８〜１０に示されているものと同様であってよい。ただし本明細書では追加的なバルブ／流管構成体についての詳細が提供されており、これは以前のこの米国出願の発明及び他のエアゾールスプレー装置に用いることも可能である。従って、本発明の第２の態様はそのようなバルブ／流管構成体にまで及んでいる。
【００３８】
本発明の第２の態様によれば、推進剤によって装置から吐出される液体を保持する加圧されたもしくは加圧可能な容器と、容器からスプレー出口領域へ流体を供給する流管とを備え、この流管は、容器からの液体用の少なくとも１つの第１の入口と、流管に沿って第１の入口と同じ距離にあるかもしくは第１の入口の下流にある、容器の頂部空間からの推進ガス用の少なくとも１つの第２の入口とを備える、エアゾールスプレー装置のためのバルブ構成体が提供される。このバルブ構成体は、
装置からスプレー吐出を行うために第１の限界位置から第２の限界位置まで移動可能なバルブステムと、
バルブステムがその第１の限界位置にある場合に第１と第２の両方の入口を閉鎖するように構成された単一シールと、を備え、
バルブステムがその第１の位置から第２の位置へ移動することによりこの第１と第２の入口を開放して流管内に多泡性流を生成し、バルブステムがその第１の限界位置に戻る動きによりこの第１と第２の入口を閉鎖する。
【００３９】
このようなバルブ構成体は、本発明の第１の態様で規定される種類のエアゾールスプレー装置に対して特段の適用性があるが、それへの適用に限定されるものではない。むしろ、本発明の第２の態様のバルブ構成体は、任意の好適なエアゾールスプレー装置へ適用可能である。
【００４０】
このバルブ構成体はさらにハウジングを備え、そのハウジングが、容器内の液体を第１の入口に接続する液体流路と、それとは別の頂部空間と第２の入口とを接続するガス流路とを少なくとも部分的に画定する。
【００４１】
本発明の第１の態様の１つの実施形態のように、バルブステムの下部領域はハウジング内に位置して、単一のシールがハウジング上に取り付けられてバルブステムと相対的に摺動係合してもよい。
【００４２】
一実施形態において、このバルブ構成体はハウジング内の単一シールの直下に取り付けられた分配栓をさらに備え、分離された液体とガスの流路をさらに画定する。分配栓は、分離された流路の画定とバルブステムの停止限界としての作用の両方の機能を果たす。
【００４３】
また、単一シールは２つの部品からなっていてもよい。すなわち、バルブステムと相対摺動係合するためにハウジング上に取り付けられた薄い上部ガスケットと、ハウジング内の上部ガスケットの直下に取り付けられた薄い下部ガスケットとの２つであり、さらに液体とガスの分離された流路を画定する。そのような構成とすることで、上部ガスケットと下部ガスケットを異なる材料で形成することが可能となる。さらに、下部ガスケット内に液体とガスの分離された流路を形成することは、ガスケットの片側にガスケットを貫通する関連のノッチへ繋がる１つの流路を形成し、かつその反対側にガスケットを貫通する分離されたノッチを形成することで簡単に行うことができる。薄いガスケットは射出成型によって作製されてもよい。分離して隣接する上部ガスケットと下部ガスケットとするよりもむしろ、上下のガスケットを一体形成して、相対的に厚いガスケットとしてもよい。そのような相対的に厚いガスケットもまた射出成型によって作製することが可能であり、それによって成形時に流路を画定することができる。
【００４４】
本発明を添付の図面を例示としてのみ参照してさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明によるエアゾールスプレー装置の第１の実施形態を模式的に示す図である。
【図２】本発明によるエアゾールスプレー装置の第２の実施形態を模式的に示す図である。
【図３】本発明によるエアゾールスプレー装置の第３の実施形態を模式的に示す図である。
【図４】本発明によるエアゾールスプレー装置の第４の実施形態を模式的に示す図である。
【図５】本発明による第１の代替のバルブ構成体を模式的に示す図である。
【図６】本発明によるエアゾールスプレー装置に使用できるノズル構成体を示す図である。
【図７】本発明による第２の代替のバルブ構成体を模式的に示す図である。
【図８】本発明による第３の代替のバルブ構成体を模式的に示す図である。
【図９ａ】本発明による第４の代替のバルブ構成体を模式的に示す図であり、それぞれに開放状態と休止状態を示している。
【図９ｂ】本発明による第４の代替のバルブ構成体を模式的に示す図であり、それぞれに開放状態と休止状態を示している。
【図１０】図９ａ、９ｂに使用されている分配栓の透視図であり、内部流管を示している。
【図１１】図９ａのＡ−Ｂを通る断面図である。
【図１２ａ】本発明による第５の代替のバルブ構成体を模式的に示す図であり、それぞれに開放状態と休止状態を示している。
【図１２ｂ】本発明による第５の代替のバルブ構成体を模式的に示す図であり、それぞれに開放状態と休止状態を示している。
【図１３】図１２ａのバルブ構成体を通る断面図である。
【図１４】図１２ａ、１２ｂのバルブ構成体に使用されている薄いガスケットの透視図である。
【図１５】本発明による第６の代替のバルブ構成体を模式的に示す図である。
【図１６】図１５の第６の代替のバルブ構成体に使用されている厚いガスケットを下から見た透視図である。
【図１７】以下の実施例の結果を示す図である。
【図１８】以下の実施例の結果を示す図である。
【図１９】以下の実施例の結果を示す図である。
【図２０】以下の実施例の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１は本発明によるエアゾールスプレー装置１の第１の実施形態を通常の“休止”位置で示したものである。装置１は加圧された容器２を備え、その上部にスプレー吐出アセンブリ３が組み込まれており、図に模式的に示すように、容器２の頂部にクリンプ（縁曲げ）されている。容器２の内部には液体５があり、これが窒素ガスや空気や二酸化炭素ガスなどの加圧ガスによって装置から吐出され、このガスは液体５には限られた溶解性しか持たず、容器２の頂部空間６内にある。頂部空間６にあるガスは、使用される容器の種類に依存するが、例えば初期圧力が９〜２０バールである。初期圧力は例えば９〜１２バールであってもよい。ただし、今ではより高圧の“標準”缶が入手可能であり（まだ少ししか使用されていないが）、これに対する初期圧力は例えば１８バールかそれ以上である。そのような缶も本発明に利用可能である。缶の初期圧力は高いほど良く、噴霧化支援に利用できるガス質量がより大きくなり、またこれも噴霧化を支援するノズル速度がより高速となる。また缶が空になる際の比例的な缶圧力の減少も小さい。このことは、缶の使用寿命期間中のスプレー品質と流速をより良い状態に維持する助けとなる。
【００４７】
バルブアセンブリ３は、ほぼ円筒形で軸方向に可動なバルブステム７を備え、そこにはバルブステム７の上端からその下端に向かう途中まで延びる軸方向の穴８がある。バルブステム７の下端は、容器２の内部に配置された円筒形ハウジング９の内部に位置し、上端は、スプレー出口領域１１を有するキャップ１０の形態をしたアクチュエータに嵌合している。このキャップ１０（これはＰｒｅｃｉｓｉｏｎＶａｌｖｅ社（英国）から“Ｋｏｓｍｏｓ”という商品名で市販されている種類のものであってよい）は、バルブステム７の上に配置できるように成形されて、バルブステム７の穴８と同一直線上の第１部分１２ａとして成形されたＬ字型の内部導管と、この部分１２ａに対して直交してスプレー出口領域１１へ至る第２の部分１２ｂとを持っている。領域１１の出口端には通常のＭＢＵ（メカニカルブレークアップユニット）挿入体１３が備えられているが、その詳細は後で述べる。
【００４８】
概略的には、エアゾールスプレー装置１は、キャップ１０を押し下げてバルブステム７を下方向へ移動させ、それによってスプレー出口領域１１からスプレーが吐出されることにより動作するが、スプレーの生成方法は、以下で詳述する。
【００４９】
図に示すように、バルブステム７は上端がバルブステム７の下部突出部１５を取り巻くコイルばね１４によって容器２の上方向に付勢されている。コイルばね１４の下端は、ハウジング９の下部壁１７内の開口１６の周りにある。壁１７からチューブ状の差込口１８が垂れ下がり、その下端壁が拡大端部１９となっていて容器２の底まで延びている浸漬チューブ２０と嵌合している。容器２の下部分は、浸漬チューブ２０、差込口１８、および開口１６（これはハウジング９への液体入口となっている）を介してハウジンング９の内部と連通していることは図面から分かるであろう。
【００５０】
この後の説明で明らかになる理由で、バルブステム７の外径がハウジング９の内径よりも少し小さくなっており、バルブステム７とハウジング９との間に環状の隙間２１が画定される。
【００５１】
ゴムまたは他のエラストマ材料でできた環状ガスケット２２、２３がハウジンング９の上部と中央部にそれぞれ備えられ、バルブステム７の外部表面を密閉する寸法になっている。以下でさらに説明する装置の理解を助けるために、上記の環状の隙間は２１ａと２１ｂの２つの部分に分割されて示されている。環状隙間の２１ａの部分は２つのガスケット２２と２３の間にあり、一方環状隙間の２１ｂの部分は下部ガスケット２３の下にある。２つのガスケット２２と２３の間のハウジング９の壁には複数のポート２４が形成されていて、頂部空間６の加圧ガスと環状空隙２１ａとの間を連通する。
【００５２】
バルブステム７の内部には、流管８（バルブステム７と同じ軸方向に伸びている）及び通路２７を介して流管８に連通する液体供給チャンバ２６が形成されている。流管８はバルブステム７の上端からその５０％以上の長さに亘って延びている。チャンバ２６は流管８の下にあって流管８より直径は大きく、長さははるかに短くなっている。
【００５３】
２つの液体供給通路２８が液体供給チャンバ２６から横方向に延びて、バルブステム７の外部表面に開口している。以下での詳細な説明で理解されるように、容器２内の液体５は（スプレー吐出時に）液体供給通路２８を半径方向内向きに通ってチャンバ２６に入り、その後通路２７を通って流管８へ入る。こうして、流路２７が流管８への液体入口となる。
【００５４】
２つのガス抽気口通路２９が流管８から横方向に延びて、バルブステム７の外部表面に開口している。液体供給通路２８とガス抽気口通路２９とは軸方向にある距離だけ相互に離れていて図１に示すエアゾールの“休止”状態では、通路２９は上部ガスケット２２で密閉され、通路２８は下部ガスケット２３で密閉されている。通路２８、２９の断面およびこれらの通路間の軸方向間隔並びに、上部ガスケット２２、下部ガスケット２３の寸法とは、バルブステム７が押し込まれるとガス抽気口通路２９が、液体供給通路２８と同時に（あるいはより好ましくはその直前に）開放されるようになっている。通路２８、２９が開放される効果については後でさらに述べる。
【００５５】
このような液体供給通路２８が１つだけ、及び／又はガス抽気口通路２９が１つだけという構造もまた実用的であることが理解されるであろう。この後者の代替構成の例として、図５に示した実施形態においては単一のガス抽気口通路２９だけとなっている。図５の実施形態においては、チャンバ２６もなくなっており、液体供給通路２８が通路２７まで直接延びている。
【００５６】
次にアクチュエータキャップ１０のスプレー出口領域１１を参照する。この領域１１の内部には、一体形成されたボス３０があり、このボスは、一方ではアクチュエータキャップ１０内に環状の隙間すなわち回廊３１を画定し、他方ではその自由端がキャップ１０の外面から短い距離の場所にあって、ＭＢＵ挿入体１３が配置される円筒形空隙を残す。この挿入体は後で詳細を説明するが、ここでは流管部分１２ｂが環状空隙３１と連通して、容器２から吐出される流体がこの空隙の周りを円周方向に通過できることがわかるであろう。
【００５７】
ＭＢＵ挿入体１３は従来構造のもので、詳細を図１の差込図に示す。通常のように、挿入体１３は円形で中心開口３２があり、この中心開口は挿入体１３の一面（上流側）では窪み３３で囲まれ、この窪み３３は外側に延びている流路３４と連通している。ＭＢＵ挿入体１３は、出口領域１１の外端内部にきっちりと押込み嵌合されるようになった外径を持ち、窪み３３と流路３４で形成された上流側の面はボス３０の自由端に当接し、流路３４の外端が流管部分１２ｂで与えられる環状空間３１と連通している。上記の位置にＭＢＵ挿入体１３があると、窪み３３がボス３０の端面とで渦巻チャンバ３５を形成し、流路３５には流路３４を経由して流れが供給されることが理解されるであろう。
【００５８】
装置１を動作させるには、アクチュエータキャップ１０を押し込んで、バルブステム７をばね１４の付勢力に逆らって下方向に移動させる。その結果、ガス抽気口通路２９がガスケット２２からずれて、圧縮ガスが頂部空間６から（ハウジング９の壁にある）ポート２４、環状空隙２１ａ、及びガス抽気口通路２９を通って流管８へ入ってくる。ガス流が生成されるのと同時に、または好ましくはそのわずか後に、１つまたは複数の液体入口通路２８が下部ガスケット２３を通り過ぎることによって開放される。こうして液体５が浸漬チューブ２０に沿って上方向に通過し、入口１６からハウジング９へ入り、環状空隙２１ｂを通り、液体入口通路２８を経由して、液体供給チャンバ２６に流入することができる。液体供給チャンバ２６へ導入された液体５は、通路２８を通って流管８へ入り、そこで通路２９から抽気された圧縮ガスと混合される。同じような直径を持ちかつ顕著な凝結や層状化のない均一な泡の多泡性流が流管８内に形成され、流管８に沿って流れて（アクチュエータキャップ１０内の）導管部分１２ａ、次いで導管部分１２ｂへ流入する。この後半の導管部分から多泡性流は環状回廊３１の内部及び周りに入り、渦巻流路３４の外端に入った後、渦巻チャンバ３５に入って吐出開口３２から出ていく。
【００５９】
スプレー装置１の構築においては、ガス抽気口通路２９の合計断面積があまり大きくならないようにして、ガスが流管８に過剰に抽気されて容器内の液体５が全部吐出されないうちに加圧ガス推進剤が容器２から無くなってしまうことのないようにすべきである。典型的には、ガス抽気口通路２９の合計断面積は、直径０．１５〜０．７ｍｍの１つの円形断面入口の面積と等価であるべきである。
【００６０】
同じような直径を持ちかつ凝結や層状化のない均一な泡の多泡性流が確実に形成されるためのスプレー装置１の構築に好適な寸法を次表に示す。
【表１】
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【００６１】
上に示した寸法であれば、スプレー装置１は、光沢剤や空気清浄剤などの消費者向けエアゾール製品に特に好適である。
【００６２】
図２の（第２の）実施形態は、図１と類似しているが、アクチュエータキャップ１０内の吐出導管の部分１２ａと１２ｂが曲線的な遷移領域１２ｃで接続されている。この曲線遷移領域１２ｃにより、生成されてからアクチュエータキャップの出口領域１１へ至る通路内における多泡性流の擾乱が確実に少なくなる。
【００６３】
次に図３を参照すると、本発明のエアゾールスプレー装置の第３の実施形態が示されている。基本的に図３の実施形態は図１のものと非常によく似ているが（そして同じ参照番号は同様の部品を指す）、アクチュエータキャップ１０内の吐出導管１２が、図１の実施形態の場合のように９０度折れ曲がった１２ａと１２ｂの部分に分かれているのではなく、直線的となっている点が異なる。アクチュエータキャップ１０内の吐出導管１２を直線的にすることは多泡性流の擾乱を低減するのに有利であり、その結果図１の実施形態の場合に比べてより安定したより微細なスプレーの生成が可能なスプレー装置となる。図３の装置は特に空気清浄剤に好適である。
【００６４】
図４に示す（第４の）実施形態は、図１の（アクチュエータキャップ１０内で吐出導管部分１２ａと１２ｂとの間で急に９０度曲がっている）実施形態に基づいているが、出口領域１１の部分の構成が違っている。図４の実施形態では、（前に述べた、回廊３１への供給が中心軸から外れている実施形態とは違って）出口部分１２ｂから回廊３１へ同じ軸上で供給される。この場合、回廊３１は支柱４１上に支持された挿入体４０の周りに備えられる。
【００６５】
以上説明したように、図１〜４に示したＭＢＵ挿入体１３は互いに同じものである。ただし、例えば図６にＭＢＵ挿入体５０として示したような、さまざまな異なるＭＢＵ挿入体を使用することができる。この実施形態では、図６にはっきり示されているように、ボス５１は面取りされた外周端を持ち、挿入体５０はその面取りされた自由端に位置する円錐面を持っている。この場合、この渦巻流路はボス５１の面取端（ここでは符号５２ａ）上に形成されているか、挿入体５０そのものの中にあるか（符号５２ｂ）、またはその２つの組合せであるかである。何れの場合にせよ、渦巻流路５２ａ、５２ｂは渦巻チャンバ５３の軸方向並びに接線方向の両成分を持っている。
【００６６】
図７と図８は、ＭＢＵインサートへ送達される多泡性流を生成するための変形バルブ構成体を示す。
【００６７】
図７の構成は、（エアゾールスプレー装置の休止状態において）通路２８の上下に各１つある２つのＯリング６０によって通路２８が液体５から隔離されていることを除けば、図１の構成と同様である。バルブステム７が押し込まれると、通路２８が下のＯリング６０を通り過ぎてバルブハウジング内の高圧液体にさらされ、その結果液体が流管内部に入る。ガス抽気口２９は上記したものと全く同様に機能する。
【００６８】
図１〜５及び図７の実施形態は、１つの液体入口通路２７が下端から共軸で流管８に入っているように示されているが、２つ以上の液体入口を流管の下部の側壁内に形成することも可能であることに注意されたい。さらには、図１〜４及び図７の実施形態は（流管８の液体入口２７へ供給する）チャンバ２６は２つの通路２８を経由して液体が供給されるように示されているが、バルブステムを変形してチャンバ２６と液体入口２７を省略して、通路２８が適切な断面となっていれば（例えば図５に示す例のように）そこを経由して流管８に直接供給することも可能である。
【００６９】
図８の構成においては、下側のシール２３が省略され、バルブステム７とハウジング９が変形されて、残りの１つのシール２３で構成が機能するようになっている。より具体的には、バルブステム７が流管８に対してガス抽気口７１と液体入口７２とを組み込んでいて、これらは原理的にそれぞれ図１の構成の通路２９及び２８と同様に機能する。図８に示すように、エアゾールスプレー装置の休止状態に対してはガス抽気口７１がシール２３で閉じられ、そこから上方向に延びている。液体入口７２は、流管８と共軸となった短い部分とシール２３に向かって上方向に延びている更なる部分とが接続された折れ曲がった構造となっており、そのシールで閉鎖することができる。あるいは、入口７２は流管８の側部に直接入ってもよい。別の実施形態においては、第２の入口７１は流管８に対して直交していてもよく、またさらなる実施形態では、第１の入口７２と第２の入口７１のいずれも流管８と同じ直交面で流管８に入ってもよい。さらには、ハウジング９の一部が変形されて、ガス抽気口７１がバルブステム７の外表面に口を開いている領域の周りでバルブステム７と密接した滑り嵌めをするようになっている。さらに、ガス供給ポート７３（図１のポート２４と等価）は、バルブステム７が押し込まれたときに、その出口端部がガス抽気口７１内に直接供給するように構成されている。これらの配置はガスが容器の頂部空間から液体入口７２へ漏れることを防ぎ、または液体がガス入口７１へ漏れることを防ぐ。このような漏れを可能な限り防止することは望ましいことではあるが、容器２の中ではガスも液体も本質的に同じ圧力であるので、これは大きな問題ではない。
【００７０】
図８の実施形態は、図１に図示して説明した実施形態に比べると様々な利点を持っている。特に、これは部品点数が少なく、その結果、材料、製造および組立のコストを低減できる。さらに、これは従来の液化ガス推進剤エアゾールバルブと同じ全体寸法での製造に好適な寸法で容易に製造することができる。
【００７１】
更なる代替実施形態が図９ａ〜１６に示されており、これらの全てにおいてガスケット２２が省略されている。
【００７２】
図９ａ、９ｂはそのような代替的な“単一ガスケット”の実施形態を、それぞれ開放状態と休止状態で示しており、ここで、変形されたハウジング９はその上端に分配栓１０１を含んでいる。分配栓は、その内表面で画定されるチャンバ１０４を持つほぼ環状の部品である。この栓は外表面から突出する位置決め耳１０２を持っており、ハウジング９の内壁にある係合用の窪み（図示せず）と協働して係合し、ハウジング９内における栓１０１の適切な配向を確保する。Ｌ字型のガス入口流路８３が頂部空間からチャンバ１０４へ延びる。逆Ｌ字型の流体入口流路８４が、ガス流路８３の反対側の位置で、流体で充填されたハウジング９の内部からチャンバ１０４へ延びる。栓１０１はアセタールまたは他の好適な硬質プラスチック材料からできていてもよい。あるいはまた、成形ゴムでできていてもよい。栓は射出成形されてもよく、この場合には、シール２３と一体成形されてもよい。一実施形態において、栓にチャンバ１０４の底端部を囲む追加的なリップ型シール（図示せず）を備えて、密閉を改良して液体がガス流路へ漏れないようにしてもよい。
【００７３】
図８の実施形態と同じように、図９ａ〜１１の実施形態においてはバルブステム７とハウジング９へ変形が行われ、残存する単一シール２３でこの構成が機能するようになっている。より具体的には、バルブステム７がガス抽気口８１と液体入口８２とを流管８に組み込んでおり、これらは原理的にそれぞれ図１の構成の通路２９及び２８と同様に機能する。エアゾールスプレー装置の休止状態において、図９ｂに示すようにバルブステム７はバネ１４の作用によってハウジング９から突き出て、ガス抽気口８１と液体入口はそれぞれシール２３に関して分配栓１０１とは反対側にあり、したがってそれぞれが頂部空間とハウジング９の内部とは連通していない。
【００７４】
ガス抽気口８１は、図８の実施形態のガス抽気口（７１）と類似のものである。液体入口８２は、図８の実施形態の液体入口（７２）と同様に、傾斜した構成になっている。ただし、この場合は、流管８と共軸の短い部分には結合していない。その代り、入口８２は流管８の側部に直接入っている。別の実施形態においては図８のように、第２の入口８１は流管８に対して直交していてもよく、またさらなる実施形態では、第１の入口８２と第２の入口８１のいずれも流管８と同じ直交面で流管８に入ってもよい。
【００７５】
チャンバ１０４は、ガス抽気口８１と液体供給入口８２がバルブステム７の外表面で開口している領域で、バルブステム７を取り囲んで密接した滑り嵌めをするような寸法となっている。密接した滑り嵌めの結果、バルブステム／チャンバの界面を通っての液体の漏れはなく、したがって、ガスの流路がチャンバからの液体で汚染されることはない。この漏れがあればスプレーエアゾールの性能が阻害される。
【００７６】
バルブステム７が押されると、ガス抽気口８１と液体供給入口８２が押されてガスケット２３を通過して、それぞれガス流路８３と液体入口流路８４に連通する。
【００７７】
バルブステム７がハウジング９の内部で回転しないようにするために、ハウジングには対応するバルブステムの窪み９２と係合する突起９１があってもよい。バルブステム７がハウジング９から飛び出しすぎないようにするために、ステムの下部が拡がっていて段差９４が画定され、これが分配栓１０１の下側と連動して停止限界として作用する（図９ｂ参照）。
【００７８】
また別の代替実施形態が図１２ａ〜１４に示されている。前の実施形態の傾斜したガス抽気口８１の代わりに横方向ガス抽気口１２１となっている。傾斜した液体供給入口１２２が同様の入口８２に置き換わっている（ただし、流管８への結合は少し高い場所となっている）。
【００７９】
部品の相対的な回転を防ぐためのバルブステムの窪みと協働するハウジングの突起の代わりに、この実施形態ではバルブステム７から耳７ａが突き出ていて、ハウジング９の内部にある溝９ａに納まり、これはバルブステムの軸に平行に延びている。液体入口の構成もまた異なっており、この実施形態では、バルブステム７の下部を貫通する軸方向の流路１０６が、ハウジング９の下部壁にある開口１６と流体連通するように延びている。流路１０６の上端に横方向の開口１０８があり、これが流路１０６をステム７とハウジング９との間の環状空隙２１に接続する。
【００８０】
ハウジングの上端では図９ａ〜１１の分配栓１０１が、環状ブッシュ１１０と、このブッシュの上端とシール２３の間に挟まれた薄いガスケット１１２とで置き換えられている。薄いガスケット１１２は詳細を図１４に示すように中央孔１１３を持つ円板で構成され、この中央孔がバルブステムと密接した滑り嵌めを行う大きさとなっている。円板の片側では半径方向の溝１２３ａが中央孔から円板端まで延び、この溝が円板端部を貫通する軸方向のノッチ１２３ｂと結合する。溝１２３ａとノッチ１２３ｂとがガス入口部を構成し、図１２ａに示すように、バルブステムが押し下げられている場合に頂部空間からガス抽気口１２１へ至るガス流路を形成する。孔１１３の溝１２３ａとは直径の反対側の端部に、円板１１２を貫通するノッチ１２４がある。バルブステムが押し下げられると、このノッチ１２４が環状空隙２１と液体供給入口１２２との間の液体流路となる。
【００８１】
図１２ｂは休止状態にあるこの実施形態のバルブステムを示し、ここではバネ１４の作用によってバルブステム７がハウジング９の外に出ており、ガス抽気口１２１と液体入口１２２はそれぞれガスケット１１２とはシール２３の反対側にあるか、あるいは少なくともシールで遮蔽されている。ブッシュ１１０はバルブステム７の拡がった部分と一緒になって停止限界として作用し、ステムがハウジング９の外へ出過ぎないようになっていてもよい。
【００８２】
図１５、１６は代替的実施形態の模式図である。シール２３と薄いガスケット１１２を別々に持つのではなく、単一の厚いガスケット１３０が使用される。これは例えば射出成型技術を利用して製造して、ガス流路１２３ａ、１２３ｂ、及び液体流路１２４をそれぞれ組み込むことができる。
【００８３】
図示した実施形態に対して様々な変形が可能であることを理解されたい。従って例えば、図１〜４と図６に示したスプレー装置は、１つのガス抽気口２９（図５参照）、及び／又は１つの液体供給入口２８を持ってもよいし、あるいはそのような入口を３つ以上持ってもよい。同様に、図７に示したスプレー装置の実施形態は、ガス抽気口２９と液体供給入口２８がそれぞれ２つ以上あってもよい。一般に、異なる種々の実施形態の態様を組み合わせることができ、例えば任意のバルブステム構成を任意のキャップ構成と組み合わせてもよいし、同様にそのいずれも任意の代替出口領域の構成と組み合わせてもよい。より一般的に言えば、本発明によるスプレー装置の実施形態は、１〜６個のガス抽気口を持っていてもよく、好ましくは断面の合計が、直径０．１５〜０．７ｍｍの１つの入口に等しい。同様に液体入口も、直径０．１５〜０．７ｍｍの１つの入口に等しい合計断面を持つ１〜６個であってよい。また、丸い形状であるためにハウジング９内部でバルブステム７が相対的に回転することを防止するために、突起／窪みまたは溝という協働的な構成を持つ代わりに、ステムとハウジングを、そのような回転が本質的に防止されるような（四角などのような）他の断面形状としてもよい。
【００８４】
さらには、すべての実施形態では４つの渦流路をもつＭＢＵ挿入体で説明したが、より一般的にその流路が１〜８個である挿入体を利用することが可能である。
【００８５】
上記の図７〜１６に図示し、それを参照して説明した流管／バルブ構成体は、上記の米国特許出願の対象でありかつそこに開示されているエアゾールスプレー装置に使用できることを理解されたい。
【００８６】
以下の非限定的な実施例で本発明を説明する。
実施例
【００８７】
この実施例は、直径１．０ｍｍでステムの長さ１５．０ｍｍの流管を持つ吐出アセンブリと、直径０．４０ｍｍの単一の液体入口と、その下流に直径０．２０ｍｍの単一のガス入口とを持った、本発明によるエアゾールスプレー装置を用いて行った。２つの直径は流管への入口地点において測定した。液体入口とガス入口とは２．４ｍｍほど離れている。このエアゾールスプレー装置には、出口開口が０．２３ｍｍの”ＡＱＵＡ”ＭＢＵ挿入体が嵌め込まれており、全体構成は図１に示すものと同様である。
【００８８】
装置のキャニスタは内容積が４８６ｍｌであり、その５０％に脱イオン水を充填した。キャニスタは、精度が（１．０ｋＰａにおいて）０．０１バールよりも良い電気変換式のマノメータを利用して、内圧１２．１３バールまで加圧した。
【００８９】
バルブステムを、容器が空になるまで、各２０秒間ずつ繰返し押下した。各吐出毎に、缶圧力を計測して記録した。さらに、吐出毎にスプレーを回収して秤量した（ただし代替法として、吐出前後で缶を秤量してもよい。吐出されたガスの質量は無視しうると仮定して差し支えないので、その差分が液体スプレーの質量を与える）。
【００９０】
質量計測を利用して、スプレー吐出時に噴霧された液体体積（ｄＶＬ）を算出した。
【００９１】
放出された噴霧化ガスの体積の値（ｄＶａｔｍｌ）は、気体の圧力、体積、質量および温度に関する理想気体の法則を利用した標準方程式によって決定し、キャニスタ内のガスの質量は２０秒のスプレー時間の前後で算出した。この点において、ガス圧力（絶対値）×ガス体積（缶内の）の積は缶内に残留するガス質量に比例する（本実験に該当する一定温度を仮定した気体法則に従って）。缶内のガスの初期体積と圧力、従ってガス密度と缶内の初期ガス質量とが既知であるので、このことを明示的に利用する必要はない。２０秒後のガス密度は、新しい缶の圧力と缶内のガス体積（これは２０秒間で噴霧された液体の計測された体積に等しい既知の体積だけ増加している）とを掛け算して、缶の中に残ったガスの質量を求めることで算出できる。２０秒の前後における缶の中のガス質量の差が、ガスから出て行ったガスの質量である。
【００９２】
その時間中の液体とガスの平均的流速（それぞれＱＬ  ｍｌ／分とＱｇ  ｍｌ／分）は、その時間内にＭＢＵを通過した液体とガスの体積を時間の長さで単純に割り算して算出した。最後にＱｇ／ＱＬの比を求めた。
【００９３】
結果を次表に示す。
【表２】
2013530101.tif 000004
この表からガス／液体の体積比（最終列）は、エアゾールキャニスタの寿命の大部分において８〜１１の間にあることが分かり、これは非常に満足のいく結果である。
【００９４】
与えられた出口開口の大きさに対して、ガスと液体の流速がガスと液体の入口直径へ依存する度合いは複雑であり、例えば、液体入口の直径を小さくすれば流管内部の圧力が低下し、それによって流管内へのガスの流入が増大する、ということが提言されている。ただしこの増加したガス流入は、ＭＢＵの渦入口と出口開口での泡を含んだ流れの閉塞を増大させ、これにより液体の流入速度が予想値よりも下がってしまう。これらの複雑な効果を考慮するために、発明者らは異なるガスと液体の入口直径と出口開口の直径を有するバルブでのテストを実行した。スプレー時にキャニスタが空になっていくときの圧力の関数としてこの実験を行った。異なる開口を利用して性能を比較するためには、異なる代表的圧力における流速を比較することが必要であることがわかった。第２表は、圧力９．５バールに関して、一連のバルブ形状と２つのＭＢＵ（出口開口が０．２３ｍｍと０．３３ｍｍ）に対してこの比較をしたものである。ここで、液体入口が２つ以上ある場合には、比較のために特定しなければならないのは“等価面積”を持つ入口直径であることに注意されたい。これは、複数の液体入口の断面積の合計と同じ断面積を有する単一開口の直径のことである。
【表３】
2013530101.tif 000005
【００９５】
第２表のような性能情報は、“等高線”の３次元表面プロット図を利用すると最もよく解釈でき、この４つの例を図１７〜２０に示す。例えば、最初の図１７は直径０．２３ｍｍのＭＢＵに対するガス／液体体積比の等高線図である。これは表のデータを取り込んで内挿アルゴリズムにより等高線を構築する、“ＤＰｌｏｔ”が提供するソフトウェアを用いて得られた。この第１の図１７において、図の下部中央部分の値“１６”の等高線で囲まれた範囲内に、所望のガス／液体体積比を与えることが可能なガスと液体の開口の値の組合せがあることが分かる。第２の図１８は９．５バールにおける同じ０．２３ｍｍ出口の場合であるが、ここでは液体の流速の等高線を示している。この２つの図から、所望の流速で可能な最高のガス／液体体積比を与えるガスと液体の開口の組合せを特定することができる。キャニスタが空に近い状態においてガス／液体の体積比と液体の流速が許容可能であることを確認するためには、さらに低い圧力、例えば４バールで同じ処理を行う必要がある。
【００９６】
さらには、出口開口の直径の２つ以上の値についてこの処理を行なうべきであり、例えば０．２３ｍｍの開口の場合のデータは、空気清浄器用の消費者製品に対しては流速が低すぎて、より大きな出口開口直径を使ってガスと液体の入口の最適化をする必要があることを示している。３番目と４番目の図、つまり図１９と図２０は、０．３３ｍｍの出口開口の場合の、ガス／液体体積比と液体流速の等高線を示しており、０．２３ｍｍの場合に比べて約７５％高い液体流速で最適化が得られることが分かる。
【００９７】
液滴を最小化するためには、ガス／液体の体積比を最大化する必要がある。ただし、小さい出口開口と高いキャニスタ圧力もまた液滴のサイズを小さくする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
2013530101.tif 000021
【図１５】
2013530101.tif 000022
【図１６】
2013530101.tif 000023
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年3月14日(2013.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2013530101.tif 000028
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2013530101.tif 000029
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2013530101.tif 000030
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2013530101.tif 000031
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
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【国際調査報告】
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