(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルアセンブリであって、可搬型容器から引き出される圧送または加圧液体製品または流体をバルブ、ポンプ、またはアクチュエータアセンブリから分配または噴霧して、流体滴の噴霧または発泡噴霧を生成する内腔または導管を含み、
（ａ）遠位面または外面（２４２）を終端とするポスト周壁を有する遠位方向に突出する封止ポスト（１３８）を備えるアクチュエータ本体（１３６）であって、前記内腔と連通する流体通路を含むアクチュエータ本体と、
（ｂ）前記アクチュエータ本体に搭載されるカップ状多入口孔画定部材（１３０、２００、３００、４００、４５０、５００）であって、前記封止ポストの放射方向外側の前記アクチュエータ本体の孔まで近位方向に延在する周壁と、前記封止ポストの遠位面または外面に対向する内面を含む遠位放射壁（１３４、２３０、４６４）とを有して、前記本体の封止ポストと前記カップ状部材の周壁（１５９）および遠位壁との間に共用相互作用チャンバ（１４０、２０４、３０４、４２０、４５８）を含む流体通路を画定し、前記流体通路が、遠位側で前記遠位壁に画定される第１の放出孔（１４２）を終端とするカップ状部材と、を備え、
（ｃ）前記共用相互作用チャンバは、前記アクチュエータ本体の流体通路と流体連通して複数の入口内腔（１５０、１５２、１５４、１５６）を画定するので、前記加圧流体が前記流体通路の共用相互作用チャンバに進入することができ、
（ｄ）前記カップ状部材遠位壁の内面は、前記チャンバ内に複数の近位方向に突出する入口画定壁部またはメサを画定するように構成され、前記共用相互作用チャンバに流れ込む加圧流体を加速させて第１のパワーノズル流体流を提供するため、第１の近位方向に突出する入口画定メサ（１６０、２６０）と第２の近位方向に突出する入口画定メサ（１６２、２６２）が相互に間隔をおいて配置されて第１のパワーノズル内腔を両壁部間に画定し、
（ｅ）また、前記カップ状部材遠位壁の内面は、前記チャンバ内に相互に間隔をおいて第３の近位方向に突出する入口画定メサ（１６４、２６４）と前記第２の近位方向に突出する入口画定メサ（１６２、２６２）とを画定するように配置され、前記共用相互作用チャンバに流れ込む加圧流体を加速させて第２のパワーノズル流体流を提供するため、両メサ間に第２のパワーノズル内腔を画定し、
（ｆ）また、前記カップ状部材遠位壁の内面は、前記チャンバ内に相互に間隔をおいて第４の近位方向に突出する入口画定メサ（１６６、２６６）と前記第１の近位方向に突出する入口画定メサ（１６０、２６０）とを画定するように構成され、前記共用相互作用チャンバ（１２０、２２０）に流れ込む加圧流体を加速させて第３のパワーノズル流体流を提供するため、両メサ間に第３のパワーノズル内腔を画定し、
（ｇ）また、前記第４の近位方向に突出する入口画定メサ（１６６、２６６）は、前記第３の近位方向に突出する入口画定メサ（１６４、２６４）から間隔をおいて配置されて、前記共用相互作用チャンバに流れ込む加圧流体を加速させて第４のパワーノズル流体流を提供するため、両メサ間に第４のパワーノズル内腔を画定し、
（ｈ）前記共用相互作用チャンバは、前記カップ状部材の遠位壁に画定される前記第１、第２、第３、第４のパワーノズルと流体連通し、前記第１のパワーノズル流体流は前記第２のパワーノズル流体流、前記第３のパワーノズル流体流、前記第４のパワーノズル流体流と結合して、前記共用相互作用チャンバ内に複数の不安定な流体渦を生成し、
（ｉ）前記共用相互作用チャンバ内の不安定な流体渦が前記第１、第２、第３、第４のパワーノズル流体流と衝突して、（ａ）選択された噴霧パターンでの選択された滴径範囲の流体滴の噴霧、あるいは（ｂ）発泡噴霧として、前記第１の出口孔または放出孔から排出される振動脱出流体流を生成し、
振動渦流は対向する噴流によって前記流体通路の相互作用領域内に生成される、
ノズルアセンブリ。
【請求項２】
前記カップ状多入口孔画定部材（１００、２００）壁部が前記カップの内面に直接成型され、カップ状多入口孔画定部材（１００、２００）が封止ポストに経済的に装着されるように構成される、請求項１に記載のノズルアセンブリ。
【請求項３】
前記封止ポストの遠位面または外面が、カップ状部材の内方に突出する壁部またはメサ（１６０、１６２、１６４、１６６）と平坦面封止係合する略平坦な流体不浸透性外面を有する、請求項２に記載のノズルアセンブリ。
【請求項４】
前記遠位方向に突出する封止ポストの周壁と前記カップ状流体循環路の周壁とが軸方向に間隔をおいて配置されて、封止ポストの中心軸と略整合する第１および第２の遠位方向に突出する内腔として前記流体通路を画定する、請求項３に記載のノズルアセンブリ。
【請求項５】
トリガー噴霧器構造において手動ポンプを備えて構成される、請求項１に記載のノズルアセンブリ。
【請求項６】
バルブアクチュエータを有する噴射剤加圧エアゾール容器を備えて構成される、請求項１に記載のノズルアセンブリ。
【請求項７】
前記カップの遠位端壁が、共用相互作用領域と流体連通する第２の出口孔または放出口をさらに備え、共用相互作用領域および／または外部振動噴霧流に空気を捕捉して、流体製品の発泡噴霧を生成する形状を有する、請求項１に記載のノズルアセンブリ。
【請求項８】
遠位方向に突出する封止ポスト（１３８）と、可搬型容器から加圧液体製品または流体を分配または噴霧して、流体滴の振動噴霧状の排出流を生成する内腔（１７０Ｐ）と、を含むトリガースプレーノズルアセンブリまたはエアゾールスプレーヘッドアクチュエータ本体に容易かつ経済的に組み込むように構成される単体一体型流体循環路であって、
（ａ）近位方向に延在する周壁と、機能を画定した内面および、アクチュエータの封止ポストを収容するように構成される開放近位端を備える遠位放射壁と、を有するカップ状流体循環路部材を備え、
（ｂ）前記カップ状部材の周壁と遠位放射壁は、前記カップ状部材が本体の封止ポストに装着されるとき、チャンバを含む流体通路を形成する内面を有し、
（ｃ）前記チャンバが、相互作用領域を画定する共用相互作用チャンバと流体連通する流体循環路振動子入口を画定するように構成されるので、前記カップ状部材が本体の封止ポストに装着され、加圧流体が前記アクチュエータ本体を介して導入されると、加圧流体は、前記流体通路のチャンバおよび相互作用領域に進入して、前記流体通路の相互作用領域内で少なくとも１つの振動渦流を生成することができ、
（ｄ）前記カップ状部材の遠位壁が、前記チャンバの相互作用領域と流体連通する前記第１の放出孔を含み、
前記振動渦流は対向する噴流によって前記流体通路の相互作用領域内に生成される、
単体一体型流体循環路。
【請求項９】
前記チャンバが、前記カップ状部材が前記本体の封止ポストに装着され、加圧流体が前記アクチュエータ本体を介して導入されると、前記チャンバの流体振動子入口が前記第１のパワーノズルと第２のパワーノズルを備える第１のパワーノズル対と流体連通するように構成され、前記第１のパワーノズルが、前記第１のノズルに加圧流体を通過させる運動を加速させて、前記チャンバの相互作用領域に流れ込む流体の第１の噴流を形成するように構成され、前記第２のパワーノズルが、前記第２のノズルに加圧流体を通過させる運動を加速させて、前記チャンバの相互作用領域に流れ込む流体の第２の噴流を形成するように構成され、前記第１の噴流と第２の噴流が、選択された噴流衝突角で相互に衝突し、前記流体通路の相互作用領域内に振動渦流を生成する、請求項８に記載の単体一体型流体循環路。
【請求項１０】
前記カップ状部材が前記本体の封止ポストに装着され、加圧流体が前記アクチュエータ本体を介して導入されると、前記チャンバの相互作用領域が前記流体循環路の遠位壁に画定される前記放出孔と流体連通し、前記振動渦流が、選択された噴霧幅および噴霧厚の選択された噴霧パターンで略均一な流体滴の振動噴霧として前記放出孔から排出されるように前記チャンバが構成される、請求項９に記載の単体一体型流体循環路。
【請求項１１】
前記第１および第２のパワーノズルが、前記遠位壁の内面にベンチュリ状または先細路または溝を備える、請求項１０に記載の単体一体型流体循環路。
【請求項１２】
前記第１および第２のパワーノズルが、前記遠位壁の内面に画定される略矩形または箱状の相互作用領域を終端とする、請求項１１に記載の単体一体型流体循環路。
【請求項１３】
前記第１および第２のパワーノズルが、前記遠位壁の内面に画定される略砂時計状の相互作用領域を終端とする、請求項１２に記載の単体一体型流体循環路。
【請求項１４】
前記選択された噴流衝突角が１８０度であり、前記チャンバが、前記カップ状部材が前記本体の封止ポストに装着され、加圧流体が前記アクチュエータ本体を介して導入される、請求項１０に記載の単体一体型流体循環路。
【請求項１５】
前記ノズルアセンブリが、トリガー噴霧器構造において手動ポンプを備えて構成される、請求項１０に記載の単体一体型流体循環路。
【請求項１６】
前記ノズルアセンブリが、バルブアクチュエータを有する噴射剤加圧エアゾール容器を備えて構成される、請求項１０に記載の単体一体型流体循環路。
【請求項１７】
略円筒状側壁を有する一体型カップ状ノズル振動噴霧生成部材（１３０、２００、３００、４００、４５０、５００）であって、遠位側で略円形閉鎖端壁（１３４）を終端とし、少なくとも振動噴霧（１７４）または発泡放出物を遠位方向に放射するように方向付けられた第１の放出孔（１４２）と流体連通する共用相互作用チャンバ（１４０）を画定する流体循環路形状を内面に画定し、 
前記共用相互作用チャンバは流体連通し、第１のパワーノズル内腔、第２のパワーノズル内腔、第３のパワーノズル内腔、第４のパワーノズル内腔から移動渦を生成し、
前記パワーノズル内腔がそれぞれ、対向パワーノズル流軸に沿って対向するパワーノズル内腔に照準を合わせられて、前記共用相互作用チャンバ内に移動渦を生成する相互作用対のパワーノズル流を提供するように構成される、一体型カップ状ノズル振動噴霧生成部材。
【請求項１８】
前記共用相互作用チャンバ（１４０又は２０４）が、振動噴霧（１７４）または発泡放出物を遠位方向に放射するように照準を合わせられた第２の放出孔と流体連通し、
前記共用相互作用チャンバが流体連通し、前記第１のパワーノズル内腔、前記第２のパワーノズル内腔、前記第３のパワーノズル内腔、前記第４のパワーノズル内腔から移動する渦を生成して、（ａ）第１および第２の別々の再結合されない振動噴霧（１７４）、または（ｂ）発泡放出物を生成するように構成される、請求項１７に記載の一体型カップ状ノズル振動噴霧生成部材。
【請求項１９】
第１の相互作用対のパワーノズルが、前記第１の放出孔に照準を合わせられる対向パワーノズル流軸を有して構成される、請求項１７に記載の一体型カップ状ノズル振動噴霧生成部材。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、２０１４年８月１５日に提出された共同所有同時係属米国仮特許出願第６２／０３７，９１３号の「共用相互作用領域を備えた多入口多噴霧流体カップノズルおよび噴霧生成方法」の優先権を主張し、開示全文を引用により本明細書に援用する。また、本願は、以下の共同所有特許出願に関連する。
（ａ）２０１１年４月１９日に提出された米国仮出願第６１／４７６，８４５号の２Ｄまたは３Ｄ噴霧パターンを生成する方法および流体カップ装置、
（ｂ）２０１２年４月１９日に提出されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ１２／３４２９３号の「カップ状流体循環路、ノズルアセンブリおよび方法」（国際公開第２０１２／１４５５３７号）、
（ｃ）２０１３年２月１２日に提出された米国出願第１３／８１６，６６１号の「カップ状流体循環路、ノズルアセンブリおよび方法」、
（ｄ）２０１４年３月２８日に提出された米国出願第１４／２２９，４９６号の「一体型フィルタ構造を備えたカップ状ノズルアセンブリ」、
（ｅ）２０１４年３月２９日に提出されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ１４／３２２８６号の「一体型フィルタ構造および位置合わせ機能を備えたカップ状ノズルアセンブリ」（国際公開第２０１４／１６０９９２号）。開示全文を引用により本明細書に援用する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、液体または流体製品噴霧器と共に使用されるように適合される可搬型または使い捨て液体または流体製品ディスペンサおよびノズルアセンブリに関し、特に、共用相互作用チャンバを通って複数の入口から複数の出口まで選択された流体または液体製品を所望の噴霧パターンで噴射する噴霧を分配または生成するように構成されるノズルアセンブリを備えた噴霧器に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの場合、洗浄流体、ヘアスプレー、スキンケア製品およびその他の液体製品は、略円錐状噴霧パターンまたは直線流を生成することができる使い捨ての加圧または手動噴霧器から分配される。一部のディスペンサまたは噴霧器は、噴霧器の始動によって製品を分配または塗布する放出孔を備えた孔付きカップを有する。たとえば、Ｄｏｂｂｓ，  ｅｔ  ａｌの米国特許６，７９３、１５６号の手動噴霧器は、手動携帯噴霧器の放出路内に搭載される改良孔付きカップを示す。カップは、円形孔の壁に圧入される円筒状側壁の適所に保持される。Ｄｏｂｂｓの孔付きカップは、回転または接線流が流れる回転チャンバ状の「回転機構」を含み、回転機構は孔付きカップの円形ベース壁の内面に形成される。噴霧器を手動で始動させると、液体製品は従来の円錐噴霧状で放出孔を通過する前に、収縮した放出路と回転機構を通過する際に圧力が増大する。液体製品が凝結や詰まりを起こしやすい場合、特に最初に製品を噴霧するとき、あるいは「始動」時、噴霧は一定ではなく不十分である場合が多い。
【０００４】
回転機構が設けられない場合、あるいは（たとえば、製品詰まりのために）回転機構の機能が不能となる場合、液体は流れの形状で放出孔から発射される。典型的な孔付きカップは円筒状のスカート型壁で成型され、環状保持球が、前端または遠位端の近傍でカップの側面から放射方向に突出する。通常、孔付きカップは、カップの円筒状側壁と円筒状孔壁との緊密な摩擦係合により、放出路の後端で円筒状孔に圧入される。環状保持球は、ポンプ噴霧器本体の対向円筒状部内へ突出するように設計されて、孔付きカップを孔内の適所に保持するだけでなく、孔付きカップと放出路の孔間を封止する役目を果たす。回転機構機能は、孔付きカップの底部の内面に形成されて、流体または液体製品を渦状に回転させ、略円錐状噴霧パターンに分解する機能を果たす渦流カップを提供する。
【０００５】
手動ポンプ式トリガー噴霧器は、Ｔｉｒａｍａｎｉ，ｅｔ  ａｌの米国特許第５，１１４，０５２号明細書に開示され、該特許は、加圧液体を渦状に回転させて、ノズル孔から噴霧を生成する放射スロットまたは溝を形成した成型スプレーキャップノズル付きのトリガー噴霧器を開示する。
【０００６】
使い捨て手動噴霧器と関連して使用されるその他のスプレーヘッドまたは噴霧ノズルは、Ｇｒｅｅｎの米国特許第４，０３６，４３９号明細書やＬａｉｄｌｅｒ，ｅｔ  ａｌの米国特許第７，９２６，７４１号明細書に記載されるようなエアゾールディスペンサを含む噴射剤加圧パッケージに組み込まれる。これらのスプレーヘッドまたはノズルアセンブリはすべて、流体をディスペンサ部材から排出する分配孔と共に機能する渦流システムまたは渦流チャンバを含む。渦流システムを画定する凹部、溝、または路は、ノズルと協働し、分配孔を通じて排出される前に渦流として分配される液体または流体を捕捉する。概して、渦流システムは、分配孔のまさに中心の渦流チャンバに開口する１以上の接線渦流溝、窪み、通路または路から成り、加圧流体が渦状に回転して分配孔を通じて排出される。Ｇｒｅｅｎの米国特許第４，０３６，４３９号明細書は、溝を形成した突起全体に嵌合する放出孔付きのカップ状インサートを記載しており、渦流空隙が突起とカップ状インサート間に画定される。このような渦流空隙は、液体製品が均一に流れるときだけ作用するが、液体製品が凝結または詰まりを起こしやすい場合、特に製品を最初に噴霧するとき、あるいは「始動」時に噴霧が一定ではなく不十分となることが多い。
【０００７】
渦流チャンバを備えたこれらのノズルアセンブリまたはスプレーヘッド構造は、流体または液体の略円錐状の霧状噴霧を、全噴霧パターンにわたって連続的に生成するように構成され、滴径は不十分にしか制御されず、大抵は「精細な」または略霧状の滴を生成する。他の噴霧パターン（たとえば、略線形の細い楕円）も可能であるが，噴霧パターン全体の制御が制限される。これらの従来技術の渦流チャンバノズルのいずれも、液体の振動噴霧を生成することができない、あるいは精密な噴霧滴径制御または噴霧パターン制御を提供することができない。エアゾール噴霧器およびトリガー噴霧器にパッケージ化されるいくつかの消費者製品では、カスタマイズされる精密な液体製品噴霧パターンを提供することが望ましい。
【０００８】
流体噴霧を振動させることは、従来の連続噴霧を超える多くの利点を有し、液体の振動噴霧を生成するように構成することができ、選択された液体または流体に対して精密な噴霧滴径または精密にカスタマイズされた噴霧パターンを制御することができる。出願人は、これらの利点を提供したいと考える液体製品メーカーのアプローチを受けてきたが、従来技術の流体ノズルアセンブリは、使い捨ての手動噴霧器に組み込むように構成されていない。
【０００９】
耐久性が高く正確な出願人の従来技術の流体循環路ノズル構造では、流体インサートを収容し方向付けて、流路を封止する空隙を有する耐水性ハウジングに平面状流体循環路またはインサートを組み込むことによって、流体ノズルが構成される。自動車業界で使用されるような流体振動子を装備したノズルアセンブリの良い例が共同所有米国特許第７２６７２９０号明細書（たとえば、図３を参照）に開示されており、どのように平面状流体循環路インサートがハウジングに収容され、方向付けられるかを示す。
【００１０】
噴霧を生成する流体循環路は、使い捨て手動噴霧器において非常に有効とすることができるが、従来技術の流体循環路および流体循環路ノズルアセンブリを上記装置に適合させるには、現在市販されている使い捨て手動噴霧器の設計および製造工程を変更する必要があるため、費用がかかりすぎて商業上妥当なコストで製造することができない。流体製品の使い捨て噴霧器は使用が容易でなくてはならず、起動の手間が常に小さくなければならない。それとは別の課題として、製品ベンダーは、（ａ）選択された滴径範囲（たとえば、２０ｐｍ〜１８０ｐｍのＤｖ５０）で噴霧を制御し、（ｂ）コンパクトなパッケージ空間を維持するという需要を認知している。また、流体製品ベンダーは、空気を直接ノズル出口スロートに捕捉させることで、外部の発泡「エンジン」またはベンチュリ機能を追加せずに（選択された泡の「濃密さ」で）発泡噴霧を生成する手段を提供したいと考えている。外部発泡エンジンの追加は、消費者用製品の噴霧を発泡させる一般的方法であるが、外部発泡エンジンはコストがかかり、部品を追加することでアセンブリの複雑度も高まる。
【００１１】
したがって、従来技術の課題を克服する、商業上妥当に安価な使い捨て手動噴霧器またはノズルアセンブリおよび噴霧生成方法が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５，１１４，０５２号明細書
【特許文献２】米国特許第４，０３６，４３９号明細書
【特許文献３】米国特許第７，９２６，７４１号明細書
【特許文献４】米国特許第７，２６７，２９０号明細書
【特許文献５】米国特許第７，４７８，７６４号明細書
【発明の概要】
【００１３】
したがって、本発明の目的は、所与の液体または流体製品に対して選択される噴霧パターンの利点を提供する随意による流体循環路構造と共に使用されるように適合された、商業上妥当に安価な使い捨て手動カップ状ノズルアセンブリ、および対応する噴霧生成方法を提供することによって、上記の問題を克服することである。本発明のノズルアセンブリおよび方法は、同一のパッケージ空間内で２つの流体振動子の流量を分割することによって、選択された滴径範囲（たとえば、２０ｐｍ〜１８０ｐｍのＤｖ５０）を維持しつつ、噴霧を始動する設計者／製造業者の手間を低減させることができる。よって、本発明では、複数の入口が複数のまたは大きな出口と組み合わされて、粘性の高い１〜８０ｃｐｓの粘度の流体（料理油、ローション、または塗料など）を、小さな噴霧始動の手間または低いＢＯＶおよびエアゾール供給圧で噴射させることができる。また、本発明の特徴は、高い流量で小さな滴を生成することで、エアゾールまたはバルブ（ＢＯＶ）配送システムのバッグによって配給することができる製品に恩恵をもたらすことができる。また、本発明は、ノズル出口スロートに直接空気を捕捉して、外部発泡「エンジン」またはベンチュリ機能を追加せずに（選択された泡の「濃密さ」で）発泡噴霧を生成する機構を提供する。このような外部発泡エンジンは、現時点で消費者製品の噴霧を発泡させる一般的な方法であるが、コストと部品が追加される。
【００１４】
本発明によると、等角カップ状流体振動子スプレーノズルは、１以上の振動噴霧を生成するように設計され、略開放近位端と、１以上の中心孔を画定した略閉鎖遠位端壁とを有する円筒状カップとして構成される。多入口多出口カップ状流体振動子の実施形態は、相互作用対として構成される複数の（たとえば、２〜８個の）流体製品入口から選択された流体噴霧を生成し、共通相互作用チャンバまたは領域に流体噴霧を送り込むように構成され、流体ノズル形状内に画定される。ノズルは、随意により噴霧の有効範囲パターンおよび分布を定める選択された数（たとえば、１〜４個）の出口を備えて構成され、出口形状は、各出口からの噴霧が個々の振動噴霧流の外部との相互作用を回避し、滴の衝突を防止し、各出口の振動噴霧によって生成される選択滴径を維持するように方向付けられるべく選択される。随意により、出口は相互作用領域に配置され、相互作用領域および／または外部振動噴霧流に空気を捕捉させ、流体製品の発泡噴霧を生成するような特定の形状を有することができる。
【００１５】
ノズルカップ機能または流体通路画定形状は好ましくは、カップ状部材に直接成型された後、流体製品分配パッケージのアクチュエータに装着される。このため、ハウジング空隙内に収容される流体循環路画定インサートからアセンブリを作製する必要がない。本発明は、平面状流体循環路のように機能するが、随意によりカップ状部材内に構成される流体循環路の振動誘導機能を有する多入口多出口流体循環路を備えた新規なカップを提供する。多入口多出口カップは手動圧送トリガー噴霧器と噴射剤充填エアゾール噴霧器の両方に有効であり、異なる液体または流体製品に応じて異なる噴霧を生成するように構成することができる。多入口多出口カップは、複数の所望の噴霧パターン（たとえば、均一滴の３Ｄ矩形振動パターン）を放射するように構成することができる。多入口多出口カップ状ノズルは、操作しにくい液体製品の噴霧問題を確実に克服する。随意により、振動を生成する流体振動子構造の流体動的機構は、平面状のマッシュルーム型流体循環路の動作を記載する共同所有の米国特許第７２６７２９０号明細書および第７４７８７６４号明細書（Ｇｏｐａｌａｎ，ｅｔ  ａｌ）に図示および記載される機構とコンセプトが類似しており、これらの特許はいずれも引用により全文を本明細書に援用する。
【００１６】
本明細書で例示する例示的実施形態では、多入口多出口流体カップ振動子は、放出路の終端でアクチュエータの円筒状孔に圧入されて、カップの円筒状側壁とアクチュエータの円筒状孔壁との間で緊密に摩擦係合されるように構成される。随意によるカップ上の環状保持球は、アクチュエータまたはポンプ噴霧器本体の対向円筒状溝または窪み保持部内に突出して、流体カップを孔内の適所に保持するだけでなく、流体カップと放出路の孔との間を封止する役目を果たす。流体振動子機能または形状が多入口多出口流体カップの内面に形成されて、選択された噴霧パターンで均一な選択された寸法の滴の１以上の振動噴霧を生成するように機能する流体振動子を提供する。
【００１７】
本発明の多入口多出口流体循環路は好ましくは、等角一体型カップ状部材として成型される。エアゾール噴霧器やトリガー噴霧器など、噴霧をカスタマイズするのに望ましい消費者用途がいくつかある。流体噴霧はこれらのケースで非常に有効であるが、典型的な市販エアゾール噴霧器およびトリガー噴霧器を標準的な流体振動子構造に適合させることは、現行のエアゾール噴霧器およびトリガー噴霧器の製品製造工程を過剰に変更させて、該噴霧器を一層高額なものにする。本発明の多入口多出口流体カップ構造は、典型的なエアゾール噴霧器およびトリガー噴霧器において使用されるアクチュエータステムに合致するので、従来技術のアクチュエータステム上の「渦流カップ」と置き換えられることによって、他の部品に対する変更をほとんど行わずに、多入口多出口流体振動子ノズルアセンブリを使用する利点が得られる。本発明の多入口多出口流体カップおよび方法によると、市販のエアゾール噴霧器およびトリガー噴霧器内で販売される液体製品および流体のベンダーは、極めて特別に調整またはカスタマイズされた噴霧を提供することができる。
【００１８】
典型的ノズルアセンブリまたはスプレーヘッドは、使い捨てまたは可搬型容器から流体を引き出すバルブ、ポンプ、またはアクチュエータアセンブリから加圧液体製品または流体を分配または噴霧して出口噴霧を生成する内腔または導管を含む。スプレーヘッドは、アクチュエータ本体と、遠位面または外面を終端とするポスト周壁を備えた遠位方向に突出する封止ポストとを含む。アクチュエータ本体は、内腔と連通する流体通路を含む。
【００１９】
本発明によると、カップ状多入口多出口流体循環路はアクチュエータ本体部材に搭載され、封止ポストの放射方向外側のアクチュエータ本体の孔まで近位方向に延在する周壁を組み込む。周壁は、封止ポスト遠位面または外面に対向する内面を備える遠位放射壁を保持して、本体封止ポストとカップ状流体循環路の周壁および遠位壁間に相互作用領域を有するチャンバを含む流体通路を画定する。チャンバは流体循環路振動子入口を画定するアクチュエータ本体の流体通路と流体連通するので、アクチュエータアセンブリからの加圧流体は、流体通路のチャンバおよび相互作用領域に進入することができる。流体カップ構造はカップの近位方向に突出する円筒状側壁の内側に流体入口を有し、１例では、流体入口は略環状であり、一定の断面を有する。しかしながら、流体カップの流体入口は先細であってもよい、あるいは、不連続の段部を含み（たとえば、内径が急激にまたは段階的に減少する）加圧流体の不安定さを増大させてもよい。
【００２０】
流体循環路の遠位壁のカップ状内面は、多入口多出口流体形状を有する、あるいは担持するインサートを支持するので、チャンバ内に多入口多出口流体振動子の動作機能または形状を画定するように構成される。相互作用領域を画定して流体滴の振動噴霧を生成する任意の流体振動子形状を使用することができることを強調しておくべきであるが、例示目的で、選択された例示的形状を有する等角カップ状流体振動子を詳細に説明する。
【００２１】
本発明の等角カップ状多入口多出口流体振動子の実施形態によると、等角流体カップのチャンバは、第１のパワーノズル（入口）対と第２のパワーノズル（入口）対を含み、各パワーノズルは、加圧入口流体をパワーノズル形状に通過させる運動を加速させて、チャンバの相互作用領域に流れ込む流体の噴流を形成するように構成される。流体噴流は相互作用領域において選択された噴流衝突角（たとえば１８０度、つまり、噴流が対向側から衝突する）で相互に衝突し、相互作用領域で振動渦流を生成する。流体通路の相互作用領域は、流体循環路の遠位壁に画定される１以上の放出孔または出口と流体連通し、振動渦流は、選択されたスプレー幅とスプレー厚を有する選択された噴霧パターンで、略均一な流体滴径の振動噴霧状の滴を放出孔から噴出または噴射する。
【００２２】
好ましくは、パワーノズルは、カップ状流体循環路の遠位壁の内面のベンチュリ状または先細路または溝であり、内面に画定される共通の略矩形または箱状の相互作用領域を終端とする。相互作用領域の構造は噴霧パターンに影響を及ぼす。
【００２３】
カップ状流体循環路パワーノズル、相互作用領域、放出口は、カップ内に嵌合されるディスクまたはパンケーキ状インサートを装着することができるが、好ましくはカップの内壁部に直接成成型される。一体型カップ状多入口多出口流体循環路としてプラスチックから成型される際、流体カップはアクチュエータの封止ポストに容易かつ経済的に装着され、封止ポストは通常、略平坦で流体不浸透性である遠位面または外面を有する。その後、封止ポストが、カップ状流体循環路の遠位壁内面と平坦面で封止係合される。封止ポストの周壁とカップ状流体循環路の周壁は共軸であり、放射方向に間隔をおいて配置されて、両周壁間に環状流体通路を画定する。これらの周壁は相互に略平行であるが、環状空間は先細に形成することで、流速を次第に増大させ、流体流の不安定性と振動を生成することができる。
【００２４】
販売または配送用の多入口多出口流体循環路アイテムとして、等角単体一体型流体循環路は、遠位方向に突出する封止ポストと内腔とを有し、使い捨てまたは可搬型容器から加圧液体製品または流体を分配または噴霧して、流体滴の振動噴霧を生成するノズルアセンブリまたはエアゾールスプレーヘッドアクチュエータ本体に容易かつ経済的に組み込むように構成される。上述したように、この流体循環路アイテムは、遠位方向または軸方向に延在する周壁と、放射方向に延在する遠位壁とを有するカップ状多入口多出口流体循環路部材を含み、該遠位壁は、流体循環路機能を画定した内面と、アクチュエータの封止ポストを収容するように構成される開放近位端とを有する。カップ状部材の周壁と遠位放射壁は、カップ状部材がアクチュエータ本体の封止ポストに装着されるとき、少なくとも１つの流体通路およびチャンバを形成する内面を有する。チャンバは、入口端で流体通路と流体連通し、出口端で共通の相互作用領域と流体連通する複数の流体循環路振動子路またはパワーノズルを画定するように構成されるので、カップ状部材がアクチュエータ本体の封止ポストに装着され、（たとえば、エアゾールスプレーボタンを押して、噴射剤を解放することによって）加圧流体が導入されると、加圧流体が流体通路のチャンバおよび相互作用領域に進入し、相互作用領域内に少なくとも１つの振動渦流を生成することができる。
【００２５】
カップ状部材の遠位壁は少なくとも１つの放出孔を含み、本発明の例示的な形状では、複数の放出孔はチャンバの相互作用領域と流体連通して、複数の流体噴霧出力を提供する。内側チャンバは、多入口多出口カップ状部材がアクチュエータ本体封止ポストに装着され、加圧流体がアクチュエータ本体を介して導入されると、チャンバの流体振動子入口が複数のパワーノズルと流体連通するように構成され、該パワーノズルは、加圧流体を通過させる運動を加速させて、チャンバの相互作用領域に流れ込む流体の噴流を形成するように構成され、噴流は選択された噴流衝突角で相互に衝突して、相互作用領域内で振動渦流を生成する。上述したように、チャンバの相互作用領域は、流体循環路の遠位壁に画定される１以上の放出孔と流体連通し、振動渦流は略均一の流体滴の振動噴霧として放出孔から流れ出し、各噴霧は選択された噴霧幅と噴霧厚を有する。
【００２６】
本発明の方法によると、液体製品、材料、または流体を噴霧または配給する可搬型または使い捨て加圧パッケージを製造する、あるいは組み立てる液体製品製造業者は、まず、遠位方向に突出する標準的な封止ポストを通常含むエアゾールスプレーヘッドアクチュエータ本体に組み込むための等角多入口多出口流体カップ循環路を取得または製造する。アクチュエータ本体は、使い捨てまたは可搬型容器から加圧液体製品または流体を分配または噴霧して、流体滴の噴霧を生成する内腔を有する。等角多入口多出口流体循環路は、遠位方向または軸方向に延在する周壁と、内面に流体循環路機能を組み込む遠位放射壁または端壁とを有する上述のカップ状流体循環路部材を含む。カップ状部材は、アクチュエータ封止ポストを収容するように構成される開放近位端を有する。カップ状部材の周壁と遠位放射壁は、相互作用領域と流体連通する複数の流体循環路入口を備えたチャンバを含む流体通路を画定する内面を有する。
【００２７】
組立方法の好適な実施形態によると、次に、製品の製造業者または組立業者は、本体部内の中心で遠位方向に突出する封止ポストを備えて、多入口多出口カップ状部材を弾性的に収容し保持するアクチュエータ本体を提供または取得する。次のステップは、封止ポストをカップ状部材の開放近位端に挿入することと、アクチュエータ本体と封止ポストを係合して、チャンバ、多入口多出口流体循環路振動子、相互作用領域に流体連通する入口またはパワーノズルを含む流体通路を包囲および封止することである。テスト噴霧を実行することで、加圧流体が流体通路に導入されるとき、加圧流体がチャンバおよび相互作用領域に進入し、流体通路の相互作用領域内で少なくとも１つの振動流渦を生成することを実証できる。
【００２８】
アセンブリ方法の好適な実施形態では、製造ステップは、プラスチック材のカップ状部材を成型して等角多入口多出口流体循環路を形成することによって、内面機能を成型した遠位放射壁を有する等角単体一体型カップ状流体循環路部材を提供する結果、カップ状部材の内面がカップの内壁部に直接成型される振動誘導形状を提供することを備える。
【００２９】
本発明の上記およびその他の目的、特徴、利点は、添付図面と併せて、特定の実施形態の以下の詳細な説明を考慮すれば自明になるであろう。各種図面中の類似の参照符号は類似の構成要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】図１Ａは、従来技術に係る典型的バルブアクチュエータおよび渦流カップノズルアセンブリを有するエアゾール噴霧器の立断面図である。
【００３１】
【図１Ｂ】図１Ｂは、従来技術に係る、エアゾール噴霧器およびトリガー噴霧器と共に使用される標準的な渦流カップの平面図である。
【００３２】
【図１Ｃ】図１Ｃは、従来技術に係る、エアゾール噴霧器と共に使用される図１Ａおよび１Ｂに示す標準的な渦流カップを含む典型的アクチュエータおよびノズルアセンブリを示す概略図である。
【００３３】
【図１Ｄ】図１Ｄは、従来技術に係る、アクチュエータキャップを有するディスペンサ用スプレーノズルインサートの断面図である。
【００３４】
【図１Ｅ】図１Ｅは、本発明のカップ状流体振動子ノズルアセンブリによってエミュレートすることができる動作特徴を備えた従来技術の流体形状の透視平面図である。
【図１Ｆ】図１Ｆは、本発明のカップ状流体振動子ノズルアセンブリによってエミュレートすることができる動作特徴を備えた従来技術の流体形状の透視平面図である。
【図１Ｇ】図１Ｇは、本発明のカップ状流体振動子ノズルアセンブリによってエミュレートすることができる動作特徴を備えた従来技術の流体形状の透視平面図である。
【００３５】
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る、多入口単出口流体カップ振動子スプレーノズル部材の内面を示す透視図であり、選択された流体振動子の振動誘導形状または特徴を示す。
【００３６】
【図３】図３は、図２の実施形態の平面図であり、多入口単出口流体カップの遠位壁の内面と内側流体形状とを示す。
【図４】図４は、図２の実施形態の平面図であり、多入口単出口流体カップの遠位壁の内面と内側流体形状とを示す。
【００３７】
【図５Ａ】図５Ａは、本発明に係る、図３および４に示す等角一体型カップ状部材実施形態の相互に直交する断面図であり、ディスペンサアクチュエータにおいてアクチュエータ本体の封止ポスト部材に装着または搭載される流体カップを示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明に係る、図３および４に示す等角一体型カップ状部材実施形態の相互に直交する断面図であり、ディスペンサアクチュエータにおいてアクチュエータ本体の封止ポスト部材に装着または搭載される流体カップを示す。
【００３８】
【図６】図６は、本発明のカップ状部材の第２の実施形態の平面図であり、本発明に係る多入口多出口カップ状流体振動子ディスペンサまたはノズルアセンブリ部材を提供する内面および内側流体形状を示す。
【図７】図７は、本発明のカップ状部材の第２の実施形態の平面図であり、本発明に係る多入口多出口カップ状流体振動子ディスペンサまたはノズルアセンブリ部材を提供する内面および内側流体形状を示す。
【００３９】
【図８】図８は、図６および７の等角一体型カップ状部材の実施形態の平面図であり、同実施形態の流体形状における流体流パターンを示す。
【図９】図９は、図６および７の等角一体型カップ状部材の実施形態の平面図であり、同実施形態の流体形状における流体流パターンを示す。
【図１０】図１０は、図６および７の等角一体型カップ状部材の実施形態の平面図であり、同実施形態の流体形状における流体流パターンを示す。
【００４０】
【図１１】図１１は、本発明の第３の実施形態の平面図であり、本発明に係る多入口多出口流体カップディスペンサ部材の内面および内側流体形状を示す。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施形態の平面図であり、本発明に係る多入口多出口流体カップディスペンサ部材の内面および内側流体形状を示す。
【００４１】
【図１３】図１３は、本発明の第４の実施形態の平面図であり、本発明に係る多入口多出口流体カップディスペンサ部材の内面および内側流体形状を示す。
【図１４】図１４は、本発明の第４の実施形態の平面図であり、本発明に係る多入口多出口流体カップディスペンサ部材の内面および内側流体形状を示す。
【００４２】
【図１５】図１５は、本発明に係る、発泡噴霧の生成に使用されるように構成される等角一体型カップ状部材の別の実施形態の平面図である。
【図１６】図１６は、本発明に係る、発泡噴霧の生成に使用されるように構成される等角一体型カップ状部材の別の実施形態の平面図である。
【図１７】図１７は、本発明に係る、発泡噴霧の生成に使用されるように構成される等角一体型カップ状部材の別の実施形態の平面図である。
【００４３】
【図１８】図１８は、本発明の第５の実施形態の平面図であり、本発明に係る、一対の入口パワーノズルを利用する多入口多出口流体カップディスペンサ部材の内面および内側流体形状を示す。
【００４４】
【図１９】図１９は、本発明の第６の実施形態の平面図であり、本発明に係る、一対の入口パワーノズルを利用する多入口多出口流体カップディスペンサ部材の内面および内側流体形状を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄは、従来技術によるエアゾールスプレーアクチュエータおよび渦流カップノズルの典型的特徴を示し、これらの図面は本明細書において背景およびコンテキストを追加するために提供する。特に図１Ａを参照すると、典型的な可搬型の使い捨て噴射剤加圧エアゾールパッケージ２０は、液体製品２４を封入する容器２２と、バルブ３２を制御するアクチュエータ３０とを有し、バルブは、容器の首部３６内に装着され容器フランジ３８によって支持されるバルブカップ３４内に搭載される。アクチュエータ３０はバルブを開放するように押圧されて、ノズル４０を装備した回転カップに加圧液体を通過させてエアゾール噴霧４２を生成する。図１Ｂは、典型的ノズル４０と共に使用される回転カップ４４の内部の仕組みを示し、４つの内腔４６、４８、５０、５２は、内腔内の矢印によって示されるように、４つの接線方向流を生成するように照準を合わせられ、これらの流は回転チャンバ６０に入り、連続的に回転する液体流が結合し、様々な寸法の滴を含む略連続的噴霧４２として中央放出路６２から放出されるが、これらの滴は、多くのユーザが無用とみなす「精細」または微小な流体滴を含む。
【００４６】
図１Ｃは、図１Ａおよび１Ｂに示す典型的アクチュエータおよびノズルアセンブリの概略透視図であり、該アセンブリはエアゾール噴霧器と共に使用される標準的な渦流カップ４４を備え、アクチュエータの外面と、内面などの隠れた特徴とが示されている。上記渦流カップ４４は、ノズルまたはアクチュエータ（たとえば、４０）に装着され、図示されるようにエアゾール噴霧器（たとえば、２０）だけでなく手動圧送トリガー噴霧器と共に使用することができる。これは、インサートと別個のハウジングとを必要としない簡易な構造である。
【００４７】
図１Ｄは、別の流体ディスペンサノズルアセンブリ７０を示し、ノズルインサート７２が、ポスト７６を囲む管状流体ディスペンサアクチュエータ７４と共に使用される。インサート７２は軸方向に延在する壁７８を含み、この壁は、アクチュエータ７４の内面に摩擦係合し、中央ポスト７６を囲み、中央ポスト７６から放射方向に間隔をおいて配置されて、環状出口通路８０を画定する。流体は、矢印８６によって示されるように、ディスペンサ容器から通路８０内と中央突起８２およびタブ８４の周囲を流れ、肩部９０を有する遷移領域８８へと流れ込み、ノズル出口９２から外へ放出される。
【００４８】
本発明の流体カップ振動子は、図１Ａ〜１Ｄに示す上記のコンセプトを向上させるが、渦流カップ４４の「回転」形状を流体形状と置き換え、渦流噴霧の代わりに振動流体噴霧を可能にするための構造および方法を提供する。上述したように、通常、渦状噴霧は通常円形であり、様々な寸法および速度の滴から成るが、流体噴霧は平面、矩形、または正方形断面を有し、一定の径および速度を特徴とする。よって、本発明によって作製されるノズルアセンブリからの噴霧は、様々な用途に合わせて改良あるいはカスタマイズされる一方で、従来の「渦流」カップの簡易で経済的な構成上の特徴の利点を保持する。
【００４９】
出願人の分割スロート設計に類似し、本発明での改良に適した流体循環路の形状は図１Ｅ〜１Ｇでは１００で示し、機能上の特徴は出願人の米国特許第８，１７２，１６２号明細書にさらに示され、上記特許は引用により本明細書に援用する。出願人は、アクチュエータを介して容器から流体１０４を受け入れる入口１０２に類似する構造を組み込むように構成された流体カップを開発しており、流体はパワーノズル１０６、１０８、１１０に類似する構造を通って共通作動領域１１２まで流れて、出口を出る。しかしながら、各種流体循環路形状は、本発明のカップ状部材で使用されるように適合することができると理解され、本明細書に例示する流体循環路形状は例であり、適切な用語を説明する目的で提供される。
【００５０】
次に参照する図２〜１９は、本発明の等角多入口単入口または（好ましくは）多出口流体カップ振動子の例示的実施形態において出願人が新たに開発した構造上の特徴と、本発明に係る多入口多出口流体振動子ディスペンサの構成要素を組み立てて使用する方法とを示す。多入口多出口等角カップ状流体循環路の形状は、出願人の広く認識される平面状流体形状構造を模倣しているが、流体カップなどの等角構造から１以上の所望の振動噴霧を生成するように設計され、本明細書に記載されている。本発明によると、流体噴霧を生成する流体振動子カップノズルは、流体ノズル形状の共通相互作用領域への供給用の複数の入口（たとえば、２〜６個の入口）を含む。複数の入口および共用相互作用領域を備える流体カップノズルは、ソースからの加圧流体供給源（たとえば、分配バルブ／トリガー噴霧器容器２２）と流体連通する流体製品供給路を有し、供給路はそれぞれ、流体循環路ディスペンサアセンブリ内の複数の入口ノズルまたはパワーノズルと流体連通する。入口（またはパワーノズル）はすべて、共通相互作用領域と流体連通し、流体を共通相互作用領域に供給して流体製品の双安定振動噴流を生成する内腔を画定し、少なくとも１つの、好ましくは複数の出口から分配噴霧として該噴流を放出する。
【００５１】
図２、３、４、５Ａ、５Ｂは、多入口単出口等角カップ状ディスペンサノズル部材または流体カップ１３０を示し、図２は流体カップの内部の透視図であり、図３および４はアクチュエータから流体カップを覗き込む方向の平面図であり、流体振動子形状はおおまかに１３２として示され、流体カップの一部として横断遠位壁１３４の内部に成型される。図５Ａおよび５Ｂは、図４の線５Ａ−５Ａおよび５Ｂ−５Ｂに沿った流体カップ１３０の変形版の相互に直交する断面図であり、各図は、インサートを搭載したディスペンサアクチュエータの一部を含む。図５Ａは図４の線５Ａ−５Ａに沿った断面図であり、図５Ｂは図４の線ＳＢ−ＳＢに沿った断面図であり、線５Ａ−５Ａに沿った面は線５Ｂ−５Ｂに沿った面を横切る、あるいは直交する。流体カップ１３０は好ましくは、多構成インサートおよびハウジングアセンブリを必要としない一体型の射出成型プラスチック流体カップ状等角ノズル部材として構成される。流体振動子の動作機能１３２は好ましくは、カップの内面に直接成型され、カップは図５Ａおよび５Ｂに示すように、遠位方向に突出する円筒状ポスト１３８を通常備えるタイプのアクチュエータ本体１３６に容易に装着されるように構成される。
【００５２】
新規な流体循環路１３２は、共用相互作用領域１４０を有する多入口単出口流体カップの実施形態を提供し、共用相互作用領域１４０は、カップ状部材内の適所に成型される流体循環路の振動誘導形状の一部を成す。アクチュエータ１３６の封止ポスト１３８にいったん搭載されることによって、完全で効果的な流体振動子ノズルが提供される。一体型多入口単出口流体カップ振動子インサート１３０の相互作用領域１４０は、共用相互作用領域１４０に近接する細長の出口または放出口１４２を有する。流体循環路１３２は、図５Ａおよび５Ｂの矢印１４４で示されるように、アクチュエータ１３６から、遠位方向に突出する内腔を画定する第１および第２のカップ側壁路１４６を通るように流体流を方向付け、このカップ側壁路は、対向先細ベンチュリ状パワーノズル１５０、１５２、１５４、１５６と流体連通するポスト１３８を囲む（図２〜４および５Ｂを参照）。遠位流体流１４４は、パワーノズル１５０、１５２、１５４、１５６から共用相互作用領域１４０へと流れ込み、各パワーノズル１５０、１５２、１５４、１５６から流れる流体は、遠位端壁１３４の内面に画定される共用相互作用領域１４０内の他のパワーノズルから流れる流体流と連通し、相互作用する。端壁１３４は円形、平面、またはディスク状とすることができ、振動誘導形状１３２の４つの入口またはパワーノズル１５０、１５２、１５４、１５６を画定する成型溝または窪みを内面に含む。
【００５３】
流体循環路１３２は好ましくは遠位端壁１３４に画定され、略円筒状側壁部１６０、１６２の下流で側壁部１６０、１６２に包囲され、カップ部材１３０が挿入されると、環状アクチュエータ１３６の内面と摩擦係合して、等角一体型カップ状部材１３０をディスペンサ出口に固定する。等角一体型カップ状部材１３０は一対の対向側壁部を組み込むように図２〜５Ｂに示されるが、図２、５Ａ、５Ｂに示すように、単独の略円筒状側壁１５９を使用することができる、あるいは３つ以上の側壁部を設けることができると理解される。側壁または側壁部は、ディスペンサアクチュエータの流体供給源から流体を受け取るカップ部材の開放近位端１７０（図２および３）を画定し、カップ部材の円筒状側壁５９は遠位側で、細長スロット状の遠位放出口、出口孔またはスロート１４２を略中心に配置した閉鎖遠位端または遠位壁１３４を終端とするので、出口孔または放出口１４２は遠位に照準を合わせられて、流体噴霧１７４を口から遠位方向に方向付ける。一体型流体カップ振動子部材１３０は、随意により遠位方向に突出する円筒状側壁部１６０、１６２に画定される第１および第２の平行に対向する略平面状「レンチフラット」部（図示せず）を含めて構成される。
【００５４】
上述したように、図２〜５Ｂに示す実施形態の共用相互作用チャンバ１４０は、複数の（たとえば、４つの）先細入口通路、またはパワーノズル（たとえば、１５０、１５２、１５４、１５６）と流体連通する複数の（たとえば、２つの遠位方向に突出する内腔１４６を通じてアクチュエータ本体の流体通路１７０Ｐと流体連通するため、噴霧される加圧流体１４４は、遠位方向へ封止ポスト１３８の流体浸透性外側側壁および遠位端面（２４２）全体に向けられて、強制的に共用相互作用チャンバ１４０へと流入される。パワーノズルは、複数の近位方向に突出する入口画定壁部またはメサ１６４、１６６、１６８、１７０（図３）によって部材１３０内の遠位壁１３４に画定される。より具体的には、内方に突出する部分またはメサ１７０および１６４が相互に間隔をおいて配置されて第１のパワーノズル１５０を画定し、部分１６４および１６６がパワーノズル１５２を画定し、部分またはメサ１６６および１６８がパワーノズル１５４を画定し、部分またはメサ１６８および１７０がパワーノズル１５６を画定する。部分またはメサは相互に間隔をおいて配置されて、断面積が漸減する（内方へ先細になる）内腔を画定する先細ノズル側壁を画定し、ノズルを通じて共用相互作用チャンバ１４０へ流れ込む加圧流体を加速させ、方向付けるベンチュリ作用を提供する。
【００５５】
よって、共用多入口相互作用チャンバ１４０は、間隔をおいて配置されたメサ間の内腔としてカップ状部材の遠位壁に画定される複数の入口またはパワーノズル１５０、１５２、１５４、１５６と流体連通するので、流体製品で加圧されると、第１のパワーノズル流体流は第２のパワーノズル流体流、第３のパワーノズル流体流、第４のパワーノズル流体流と結合されて、前記共用相互作用チャンバ１４０内に複数の不安定な流体渦を生成する。共用相互作用チャンバ１４０内の不安定な流体渦は、パワーノズル流体流から流入する流体噴流と衝突し、選択された噴霧パターン１７４で流体滴の噴霧として放出孔１４２から排出される振動脱出流体流を生成する。
【００５６】
図２〜５Ｂの流体カップ実施形態１３０で、出願人は、上述し図示したように、典型的な４路渦流カップスプレー装置４４を驚くほど有効に改良した。上述しこれらの図面に示した後継の等角一体型カップ状部材１３０は４路共用相互作用領域流体振動子であり、相互作用チャンバ１４０に移動渦を生成し、出願人の他の流体循環路形状の動作原理と同様に動作するように構成される。この結果、選択された滴径範囲（たとえば、２０μｍ〜１８０μｍのＤｖ５０）で力強く、容易に可変な噴霧パターン１７４が提供される。
【００５７】
図６および７は、等角一体型カップ状部材２００の別の好適な実施形態を示す。本実施形態は多入口多出口カップ状ノズルインサートまたは部材２００を提供し、好ましくは、多構成インサートおよびハウジングアセンブリを必要としない一体型射出成型プラスチック流体カップ状等角ノズルとして構成される。本実施形態の機能上の特徴は、好ましくは部材の内面に直接成型される流体振動子形状２０２を含み、等角一体型カップ状部材２００は、図２〜５Ｂを参照して説明したように、封止ポスト１３８を有するアクチュエータ本体１３６に容易に装着されるように構成される。図６および７に示す多入口多出口流体カップの実施形態２００は、カップ状部材２００内の適所に成型される流体循環路の振動誘導形状２０２の一部として、共用相互作用領域２０４を有する新規な流体循環路構造を提供するので、いったんアクチュエータ封止ポスト１３８に搭載されると、完全で有効な流体振動子ノズルが提供される。一体型多入口多出口流体カップ振動子２００は、共用相互作用領域２０４と流体連通し隣接する第１および第２の出口孔または放出口２１０、２１２を有する。先細ベンチュリ状パワーノズル２１４、２１６、２１８、２２０は、ディスペンサアクチュエータ（図５Ｂを参照）から供給される流体１４４、および共用相互作用領域２０４と流体連通し、遠位端壁部２３０の内面と相互に流体連通する。端壁２３０は円形、平面、またはディスク状であり、近位方向に延在する部分またはメサ間に画定される溝または窪みを含む成型内面を有し、略円筒状側壁部２３２および２３４内に位置する成型流体循環路形状２１０の４つの入口振動誘導パワーノズル２１４、２１６、２１８、２２０を形成する。
【００５８】
図２〜５Ｂの実施形態に関して上述したように、側壁は単独の連続的な略円筒状または環状壁であってもよい、あるいは、いくつかの部分を有し、開放近位端と、図面に示すように遠位端壁２３０によって閉鎖される遠位端とを画定してもよい。図６および７の実施形態では、遠位端壁２３０は、第１および第２の長手方向に間隔をおいて配置され、位置合わせされた出口孔放出口またはスロート２１０および２１２を組み込む。これらの口はパワーノズル入口からオフセットされるように画定され、口２１０はノズル２１４および２２０の放射方向外側に間隔をおき、口２１２はノズル２１６および２１８の放射方向外側に間隔をおき、これらの口は、ノズルおよび相互作用チャンバ２０４に対して寸法と位置を設定されて、第１および第２の相互に間隔をおいて配置された振動噴霧状で流体製品を遠位方向に排出する。
【００５９】
パワーノズル２１４、２１６、２１８、２２０は、端壁に形成される、近位方向に延在するまたは内方に突出する成型メサ２４０、２４２、２４４、２４６によって画定され、メサ２４６および２４０は協働してパワーノズル２１４を形成し、メサ２４０および２４２はパワーノズル２１６を形成し、メサ２４２および２４４はパワーノズル２１８を形成し、メサ２４４および２４６はパワーノズル２２０を形成する。
【００６０】
当業者が認識するように、図２〜７に示す発明、特に、図６および７の好適な多出口実施形態ならびに本発明の噴霧生成方法は、図５Ａおよび５Ｂに示すチャンバ１４０と断面が類似する共用相互作用チャンバ２４０への内腔を含むスプレーヘッドノズル構造部材２００を提供し、該ノズル構造部材は、可搬型容器からバルブ、ポンプ、またはその他のアクチュエータアセンブリを介して引き出す圧送または加圧液体製品または流体を分配または噴霧して、流体滴の噴霧を生成する。アクチュエータ本体は、遠位面または外面（図５Ａでは２４２）を終端とするポスト周壁を備えた遠位方向に突出する封止ポスト１３８（図５Ａおよび５Ｂに示す）を有し、ポスト周壁においてアクチュエータ本体はインサートと協働して内腔と連通する流体通路２４６を提供する。１３０または２００で示すようなカップ状多入口孔画定部材はアクチュエータ本体１３６に搭載され、周壁１５９または壁部１６０、１６２または２３２、２３４を有し、この周壁または壁部は、封止ポストの放射方向外側のアクチュエータ本体の孔まで近位方向に延在して、通路１４６を形成する。等角一体型カップ状部材２００は遠位側で、封止ポストの遠位面または外面２４２に対向する内面２４４を有して、流体通路２４０を画定する横断円形端壁を終端とする。この流体通路は複数の入口パワーノズルにより共用相互作用チャンバ（２０４）と連通し、相互作用チャンバは遠位側で、遠位壁または端壁に画定される少なくとも１つの、好ましくは複数の放出孔（たとえば、２１０、２１２）を終端とする。
【００６１】
次に図６および７の多出口実施形態、さらにそれに対応する、実施形態の動作を可能にする移動流体渦を示す図８、９、１０を参照すると、等角一体型カップ状部材２００は複数の近位方向に突出する入口画定壁、部分、またはメサを有し、共用相互作用チャンバ２０４に流れ込む加圧流体を加速させて図８の流体流図に２５０で示す第１のパワーノズル流体流を提供するために、第１の近位方向に突出する入口画定壁部２４６と第２の近位方向に突出する入口画定壁部２４４が相互に間隔をおいて配置されて、第１の先細パワーノズル内腔２２０（図７の矢印「１」）を画定する。また、カップ状部材２００の遠位壁の内面は、チャンバ内に相互に間隔をおいて第３の近位方向に突出する入口画定壁部またはメサ２４２と第２の近位方向に突出する入口画定壁部２４４とを画定するように構成され、共用相互作用チャンバ２０４に流れ込む加圧流体を加速させて図８の流体流図に２５２で示す第２のパワーノズル流体流を提供するため、第２の先細パワーノズル内腔２１８（図７の矢印「２」）を両壁部間に画定する。
【００６２】
図６〜１０の好適な多出口実施形態のカップ状部材遠位壁の内面は好ましくは、チャンバ内に相互に間隔をおいて第４の近位方向に突出する入口画定壁部またはメサ２４０と第１の近位方向に突出する入口画定壁部２４６とを画定するように構成され、共用相互作用チャンバ２０４に流れ込む加圧流体を加速させて図８の流体流図に２５４で示す第３のパワーノズル流体流を提供するため、第３の先細パワーノズル内腔２１４（図７の矢印「３」）を両壁部間に画定する。また、第４の近位方向に突出する入口画定壁部またはメサ２４０は、第３の近位方向に突出する入口画定壁部２４２から間隔をおいて配置され、共用相互作用チャンバ２０４に流れ込む加圧流体を加速させて第４のパワーノズル流体流２５６（図８）を提供するため、第４のパワーノズル内腔２１６（図７の矢印「４」）を両壁部間に画定する。共用相互作用チャンバ２０４はカップ状部材の遠位壁に画定される第１、第２、第３、第４のパワーノズル２１４、２１６、２１８、２２０と流体連通するので、ノズルアセンブリ内腔が加圧流体製品を収容すると、第１のパワーノズル流体流２５０は第２のパワーノズル流体流２５２、第３のパワーノズル流体流２５４、第４のパワーノズル流体流２５６と結合して、図８、９、１９の巻き矢印２６０によって示される複数の不安定な流体渦を共用相互作用チャンバ内に生成する。共用相互作用チャンバ２０４内の不安定流体渦は、前記第１、第２、第３、第４のパワーノズル流体流と衝突し、孔の形状および数、流体の特性、流体技術において既知なその他の要因によって決定される噴霧パターンで流体滴の噴霧として流体放出孔２１０および２１２から排出される振動脱出流体流を生成する。
【００６３】
図８〜１０に示すように、複数のパワーノズルから相互作用チャンバに流れ込む流体流は相互作用して、流体流パターンを不安定化させる渦２６０を生成して移動させることで、進入する流体噴流を相互作用チャンバ２０４で左右に押して、振動流を生成する。よって、たとえば、まず流体２５０はチャンバ２０４に流れ込んで渦を生成する一方、対向して進入する流体噴流２５４は流２５０に衝突して、オフセット出口２１０へ偏向される。図８、９、１０は、振動サイクル中の渦の変化を示し、侵入する流体噴流はパワーノズル２１４、２１６、２１８、２２０から共用相互作用領域内に流れ込み続け、図９に示すように渦が生じ、図１０に示すように、進入する噴流２５０を出口２１０に押し戻し始める寸法に達し、次いでサイクルが自身で繰り返されて最終的に、再び出口２１０に達する流体流２５４を生成する。対向する入口噴流２５２、２５６は同じように相互作用して、最初に一方の噴流、次に他方の噴流を対応するオフセット出口２１２まで移動させる。各対の噴流が共通相互作用領域で他方の対と瞬間的に相互作用する間、振動が保持される。
【００６４】
図８〜１０は、流入する噴流の渦が、どのように単独のスプレー流体カップで観察される状況と類似の状況下で動作するかを示す。しかしながら、渦が共用相互作用領域の外壁で生じると、渦は噴流（あるいは）を相互作用領域の中央部または共用部に押し込んで、そこで噴流は隣接対の噴流と相互作用し始める。この時点で、噴流は、共用相互作用領域内でさらに大きい内部渦を生成し始める。図９は、大きな中心渦が内部の噴流を相互に離れさせ、対の対応噴流へ押し戻す瞬間の流を示す。次いで、双安定振動が継続するにつれ、渦は定期的に増進および衰退して、確実に双安定流体振動子機能を提供する。流れは内部で振動するにつれ、周期的にノズル出口または出口孔２１０、２１２を通って遠位方向に大気中に脱出する、選択された寸法の滴流を生成する。
【００６５】
カップ状多入口孔画定壁部またはメサ２４０、２４２、２４４、２４６は好ましくはカップの内面に直接成型され、典型的ディスペンサの封止ポスト１３８に経済的に装着されるように構成される単体一体型のカップ状多入口部材２００を提供する。封止ポストの遠位面または外面２４２は、カップ状部材の内方に突出する壁部またはメサ２４０、２４２、２４４、２４６と封止係合する略平坦な流体非浸透性外面を有し、いったん組み込まれると、略液密の閉鎖された内腔または流体通路を提供する。遠位方向に突出する封止ポストの周壁とカップ状流体循環路の周壁は、軸方向に間隔をおいて配置され、封止ポスト１３８の遠位方向突出中心軸に略位置合わせされる、遠位方向に突出する内腔または通路を備えた少なくとも１つの流体通路２３２、２３４を画定する。結果として生じるノズルアセンブリは随意によりトリガー噴霧器構造（図示せず）において手動ポンプと共に使用されるように構成される、あるいは、図１Ａに示すようなバルブアクチュエータ付きの噴射剤加圧エアゾール容器と共に構成される。ノズルアセンブリは好ましくは、共用相互作用領域および形状と流体連通する複数の放出口を有し、共用相互作用領域および／または外部振動噴霧流に空気を捕捉させて（選択された泡の「濃密さ」で）流体製品の発泡噴霧を生成する。
【００６６】
本発明による等角一体型カップ状部材の３放出口実施形態は図１１および１２に示され、多入口多出口カップ状ノズル部材またはインサート３００を提供する。また、本実施形態は好ましくは、一体型射出成型プラスチック製の流体カップ状等角ノズル部材として構成され、多構成インサートおよびハウジングアセンブリを必要としない。流体振動子の動作機能または形状３０２は好ましくは、直接カップの内面に成型され、本発明の上述の実施形態のように、カップがアクチュエータ本体１３６に容易に装着されるように構成される。多入口単出口流体カップの実施形態３００は、図６および７に示すものと類似する流体循環路を提供し、カップ状部材内の適所に成型される流体循環路の振動誘導形状３０２の一部として共用相互作用領域３０４を有するので、いったんアクチュエータの封止ポスト１３８に搭載されると、上述したように完全で有効な流体振動子ノズルが提供される。
【００６７】
一体型多入口多出口流体カップ振動子３００は、共用相互作用領域３０４の遠位端と流体連通する第１、第２、第３の出口孔または放出口３０６、３０８、３１０を有する。
対向先細ベンチュリ状パワーノズル３１２、３１４、３１６、３１８と、共用相互作用領域３０４とは、等角一体型カップ状部材３００の円形、平面、またはディスク状遠位端壁３２２の成型内面３２０内で相互に流体連通する。内面は、略円筒状側壁部３３０および３３２内に配置される振動誘導形状３０２の４つのパワーノズル入口または通路間に溝または窪み画定メサを含む。従来の実施形態と同様、これらの側壁部は、ディスペンサアクチュエータと係合する開放近位端を画定して、インサート３００の遠位端で流体循環路形状３０４を通って放出口を出るように流体を方向付ける。例示の実施形態では、３つの出口孔または口３０６、３０８、３１０は相互作用領域３０４の長に沿って長手方向に並べられ、端口３０６および３１０は対応する対向ノズル対３１２、３１８および３１４、３１６からそれぞれ外方にオフセットされ、中央口３０８はノズル対間の中央でノズル対からオフセットされるので、流体が相互作用領域から第１、第２、第３の相互に間隔をおいた振動噴霧状で遠位方向に噴霧される。
【００６８】
図１１および１２に示すように、カップ状インサートの遠位内面３２０は、複数の近位方向に突出するノズル入口画定メサまたは壁部３４０、３４２、３４４、３４６を有する流体チャンバを画定するように構成され、共用相互作用チャンバ３０４に流れ込む加圧流体を加速させて第１のパワーノズル流体流を提供するため、第１の近位方向に突出する入口画定壁部３４０と第２の近位方向に突出する入口画定壁部３４６とは相互に間隔をおいて配置されて、第１のパワーノズル内腔３１８（図１２の矢印「１」）を両壁部間に画定する。また、カップ状部材遠位壁の内面は、チャンバ内に相互に間隔をおいて第３の近位方向に突出する入口画定壁部３４４と第２の近位方向に突出する入口画定壁部３４６とを画定するように構成され、共用相互作用チャンバ３０４に流れ込む加圧流体を加速させて第２のパワーノズル流体流を提供する第２のパワーノズル内腔３１６（図１２の矢印「２」）を両壁部間に画定する。
【００６９】
さらに、カップ状部材遠位壁の内面は好ましくは、流体チャンバ内に間隔をおいて第４の近位方向に突出する入口画定メサまたは壁部分３４２と第１の近位方向に突出する入口画定メサまたは壁部３４０とを画定するように構成され、共用相互作用チャンバ３０４に流れ込む加圧流体を加速させて第３のパワーノズル流体流を提供するため、第３のパワーノズル内腔３１２（図１２の矢印「３」）を両壁部間に画定する。また、第４の近位方向に突出する入口画定メサまたは壁部３４２は、第３の近位方向に突出する入口画定メサまたは壁部３４４から間隔をおいて配置され、共用相互作用チャンバ３０４に流れ込む加圧流体を加速させて第３のパワーノズル流体流を提供するため、第４のパワーノズル内腔３１４（図１２の矢印「４」）を両壁部間に画定する。
【００７０】
よって、共用相互作用チャンバは、カップ状部材の遠位壁に画定されるパワーノズルと流体連通するので、流体製品で加圧されると、図８〜１０に示すように、第１のパワーノズル流体流は第２のパワーノズル流体流、第３のパワーノズル流体流、第４のパワーノズル流体流と結合して、共用相互作用チャンバ内に複数の不安定な流体渦を生成する。これらの図面に関して上述したように、共用相互作用チャンバ内の不安定な流体渦は，流入するパワーノズル流体流と衝突し、選択された噴霧パターンで流体滴の噴霧としてオフセット放出孔３０６、３０８、３１０から排出される振動脱出流体流を生成する。
【００７１】
図１３および１４で４００として示す他の３放出口の実施形態は、好ましくは、多構成インサートおよびハウジングアセンブリを必要としない一体型射出成型プラスチック流体カップ状等角ノズルまたはインサート部材として構成される多入口多出口カップ状ノズル部材を提供する。流体振動子の動作機能または形状４１０は好ましくは、直接カップの内面に成型され、本発明の上述の実施形態のように、カップがアクチュエータ本体に容易に装着されるように構成される。多入口多出口流体カップの実施形態４００は従来の実施形態と同じ新規な流体循環路を提供し、カップ状部材内の適所に成型される流体循環路の振動誘導形状４１０の一部として共用相互作用領域４２０を含み、いったんアクチュエータの封止ポストに搭載されると、完全で有効な流体振動子ノズルが提供される。
【００７２】
本実施形態では、一体型多入口多出口流体カップ振動子インサート４００は、共用相互作用領域４２０に通じる第１、第２、第３、第４の対向先細ベンチュリ状パワーノズル４２１、４２２、４２３、４２４を有する。第１、第２、第３の出口孔または放出口４３０、４３２、４３４は遠位端壁を通って延在し、インサートの外面と共用相互作用領域４２０間で流体連通し、領域４２０に沿って長手方向に間隔をおいて配置される。出口孔または放出口は異なる振動噴霧パターンを生成するため、図１１および１２の実施形態と異なる形状を有し、相互作用領域に対する放出口の数、形状、間隔、位置は、所望の出口噴霧パターンを提供するように選択することができると理解される。
【００７３】
この場合、最外口４３０および４３４は、対応する対向ノズル４２１、４２４および４２２、４２３と略位置合わせされる。すなわち、口の中心は対応するノズルの軸と位置合わせされ、中央口４３２は最外口間を延在する細長状であり、入口パワーノズルのすべてからオフセットされる。円形、平面、またはディスク状の端壁４４０の成型内面は、路振動誘導形状４１０の４つの入口パワーノズル４２１〜４２４を提供するように間隔をおいて配置される溝または窪み画定形状メサを含み、略円筒状側壁部４４２および４４４内に配置されて、上述したようにディスペンサから流体を受け入れる開放近位端を画定する。
【００７４】
複数の近位方向に突出する入口画定メサまたは壁部は相互に間隔をおいて形成され配置されて、図１１および１２を参照して上述したように、共用相互作用チャンバ４２０に流れ込む加圧流体を加速させてパワーノズル流体流を提供するため、パワーノズル内腔４２４、４２３、４２１、４２２（それぞれ、図１４の矢印「１」、「２」、「３」、「４」）を両壁部間に画定する。上述したように、共用相互作用チャンバは、カップ状部材の遠位壁に画定されるパワーノズルと流体連通するので、流体製品で加圧されると、第１のパワーノズル流体流は第２のパワーノズル流体流、第３のパワーノズル流体流、第４のパワーノズル流体流と結合して、共用相互作用チャンバ内に複数の不安定な流体渦を生成する。共用相互作用チャンバ内の不安定な流体渦は第１、第２、第３、第４のパワーノズル流体流と衝突し、図８〜１０に関して説明したように、選択された噴霧パターンで流体滴の噴霧として放出孔４３０、４３２、４３４から排出される振動脱出流体流を生成する。
【００７５】
空気を捕捉させた発泡噴霧を生成する上記実施形態の変形例を図１５に示す（図３、４、５Ａ、５Ｂの実施形態に対応）。図１５の実施形態では、ノズル部材１３０は、開口位置「Ａ」で粘着性発泡放出物を生成するように構成される。次に図１５を参照すると、出口１４２は共用相互作用領域を画定するカップ端壁に配置し、相互作用領域１４０に空気を捕捉させるように選択された特定の形状を有し、振動噴霧流を出口１４２から排出することで発泡噴霧（図示せず）を生成することができる。
次に図１６および１７（図１１、１２および図１３、１４にそれぞれ対応する）を参照すると、これらの実施形態でも、ノズルは、開口または位置「Ａ」で粘着性発泡放出物を生成するように構成される。次に図１６および１７を参照すると、複数の出口または放出孔のうちの１つは、共用相互作用領域を画定するカップ端壁に配置して、内側流体形状は相互作用領域（たとえば、３０４、４２０）に空気を捕捉させるように構成し、振動噴霧流を出口（たとえば、３０６、３０８、３１０または４３０、４３２、４３４）から排出することで発泡噴霧を生成することができる。
【００７６】
大気は位置「Ａ」（図１６および１７に示す）で捕捉することができ、これは、専用放出孔または出口を通って、あるいは図１５に示すように、相互作用チャンバ内の局地的低圧領域に空気を引き込む大きな出口領域内で実行することができる。大気捕捉開口は、噴霧パターンを制御し、特定の流体製品のために振動噴霧流に捕捉される空気の量を制御するような寸法と構成にすることができる。当業者が理解するように、流体流に空気を捕捉させることで、その流体の有効粘度を低下させることができる。したがって、図１５〜１７に示す空気捕捉機能を追加することで、ノズルおよび分配システム（エアゾール、ＢＯＶ、またはトリガー噴霧器）は所望の流量および流分布を維持しつつ、より粘度の高い流体（たとえば、１〜８０ｃｐｓの範囲）を噴霧することができる。開口または領域「Ａ」の正確な形状は必須ではないが、内腔の開放面積が重要である。開口「Ａ」が大きくなるほど泡が大きくなり、開口断面積が小さいほど泡が小さくなる。開口Ａは、円形、矩形、楕円形などとすることができる。図１５、１６、１７に示す例示的実施形態では、大型のスロット状開口１４２が、図１７および１６に示す実施形態によって最大の泡を生成する。
【００７７】
図１５、１６、１７に示すノズルの典型的な実施形態に関しては、泡は石鹸の泡よりも小さい。表面発泡は、流体の相互作用領域の真空状低圧領域内で移動する流体渦を、低圧または真空状領域に最も近い放出孔内腔部で、相互作用領域に近位方向に引き込まれる外気または大気に露出させることによって達成される。大気を近位方向に流体渦に引き込むことで、大気を相互作用領域に吸引して、流出する振動噴霧流／噴流と混合させることができる。開口「Ａ」の寸法および形状は、発泡の量と分布の両方を定める。開口「Ａ」が大きいほど泡が大きくなり、開口「Ａ」の形状は噴霧分布内の発泡形状も伝える。噴霧の発泡はおそらくメーカーにとって有益であるだけでなく、「密着性」を高めるのを助け、噴霧流体が、ユーザによって噴霧される遠位目標対象の垂直面を流れ落ちるのを防止する。通常、ユーザが望まず、あるいは煩わしく思うことに、流体製品が（噴霧される目標面に付着する代わりに）流れ落ちる。この問題は従来の渦流ノズルの典型的な問題である（たとえば、図１Ａ〜１Ｃに示す。しかしながら、製品が本発明の流体ノズルから噴霧されるときには、このような問題は観察されない（図１５〜１７に示す）。液体製品の特性は発泡性能に影響を及ぼす。表面活性剤（追加）を伴う液体は泡を生成する。発泡生成性能は液体の表面張力に関係し（低い数値が泡を生成する）、水は高い表面張力を有すると考えられる。図１５〜１７に示すような発泡ノズルを用いて噴霧するのに適する液体製品はたとえば、石鹸や洗浄液であり、空気を追加および混合すると、所望の泡が生成される。
【００７８】
出願人は、これらの実施形態に記載し図示する共用相互作用領域機能のための流体形状は、流体ノズル機能の関係に関する従来の理解に必ずしも従う必要がなく、関連の形状比は最適化された場合、予測するようには現れないことを発見した。たとえば、図６〜１０に示す実施形態では、２つの放出口または噴霧出口は対向パワーノズルの中心線から外方にオフセットされるように図示されており、図１１、１２、１３、１４の実施形態では、３つの出口が設けられ、オフセットされるのは中心口である。従来の単出口放出口（一対のパワーノズル入口を有する）の場合、このオフセットは好ましくは回避される。しかしながら、出願人は、オフセット出口が多入口多出口共用相互作用領域流体振動子カップノズルにとって非常に良好に機能し、オフセット出口が、追加の噴霧最適化機会を提供することを発見した。オフセット出口の利点は、任意数の入口ノズルにとっても同等に自明である。
【００７９】
次に図１８は本発明の別の実施形態を示しており、多入口多出口カップ状ノズル部材またはインサート４５０は、２つの放出口４６０および４６２を含む共通相互作用チャンバ４５８への圧力下で流体を供給する２つの対向先細ベンチュリ状パワー入口ノズル４５４および４５６を有する流体形状４５２を組み込む。また、本実施形態は好ましくは、多構成インサートおよびハウジングアセンブリを必要としない一体型射出成型プラスチック流体カップ状等角ノズル部材として構成される。流体振動子の動作機能または形状４５８は好ましくは、従来の実施形態と同様に、カップの内面に直接成型され、上述したようにカップは封止ポスト１３８全体にわたってアクチュエータ本体に容易に装着されるように構成される。多入口多出口流体カップの実施形態４５０は、共用相互作用領域４５８が流体循環路の振動誘導形状４５２の一部を成す新規な流体循環路を提供し、カップ状部材内の適所に成型されるので、いったんアクチュエータ封止ポスト１３８に装着されると、完全で有効な流体振動子ノズルが提供される。
【００８０】
一体型多入口多出口流体カップ振動子４５０の第１の放出口４６０および第２の放出口４６２は、流体入口パワーノズル４５４、４５６の共通軸に沿って並べられ、共用相互作用領域４５８に隣接して流体連通する。第１および第２の対向する先細ベンチュリ状入口またはパワーノズル４５４および４５６と共用相互作用領域４５８とは、インサートの遠位端壁４６４の内面で相互に流体連通する。円形、平面、またはディスク状の端壁４６４の成型内面は、相互に間隔をおいて配置され、振動誘導形状４５２の２つの入口パワーノズルを生成するように成形される溝または窪み画定メサ４７０および４７２を含み、略円筒状側壁部４７４および４７６に位置する。側壁部は、噴霧される流体を収容する開放近位端を画定する。インサートの閉鎖遠位端は、横方向に間隔をおいて配置され位置合わせされる遠位放出口またはスロート４６０および４６４を含む。従来の実施形態と同様、これらの放出口は、第１および第２の相互に間隔をおいた振動噴霧の形状で流体製品を遠位に噴霧するような寸法、形状、位置に設定される。
【００８１】
カップ状部材遠位壁の内面は、複数の近位方向に突出する入口画定メサまたは壁部を画定するように構成され、（図１８に示すように左から）共用相互作用チャンバ４５８に流れ込む加圧流体を加速させて第１のパワーノズル流体流を提供するため、第１の近位方向に突出する入口画定壁部分４７０と第２の近位方向に突出する入口画定壁部４７２は相互に間隔をおいて配置されて、第１のパワーノズル内腔４５６を両壁部間に画定する。また、共用相互作用チャンバ４５８に流れ込む加圧流体を加速させて第２のパワーノズル流体流を提供するため、第１および第２の近位方向に突出する入口画定壁部４７０、４７２は第２のパワーノズル内腔４５４を両壁部間に画定する。共用相互作用チャンバはカップ状部材の遠位壁に画定される第１および第２のパワーノズルと流体連通するため、流体製品で加圧されると、第１のパワーノズル流体流が第２のパワーノズル流体流と結合し、共用相互作用チャンバ４５８内に複数の不安定な流体渦を生成する。共用相互作用チャンバ内の不安定な流体渦は、第１および第２のパワーノズル流体流と衝突し、選択された噴霧パターンで流体滴の噴霧として放出孔４６０、４６２から遠位方向に排出される振動脱出流体流を生成する。
【００８２】
２放出口２パワーノズルの別の実施形態が図１９に示され、好ましくは多構成インサートおよびハウジングアセンブリを必要としない一体型射出成型プラスチック流体カップ状等角ノズル部材として構成される多入口多出口カップ状ノズル部材またはインサート５００を提供する。インサートは、好ましくはカップの内面に直接成形される流体振動子の動作機能または形状５０２を組み込み、カップはアクチュエータ本体に容易に装着されるように構成される。図１９に示す多入口多出口流体カップの実施形態の５００は、カップ状ノズル部材またはインサート内の適所に成形される流体循環路振動誘導形状５０２の一部として共用相互作用領域５０４を有する新規な流体循環路を提供するので、いったんアクチュエータの封止ポストに搭載されると、完全で有効な流体振動子ノズルが提供される。一体型多入口多出口流体カップ振動子５００は、第１および第２の相互に間隔をおいた放出口５０６および５０８を有し、該出口は、相互作用領域５０４と一対の対向パワーノズル流体入口５２２および５２４の縦軸５２０とを横断する横軸５１０に沿って並べられる。出口は軸５２０の両側に間隔をおいて配置されるので、パワーノズルからオフセットされ、隣接する共用相互作用領域５０４と流体連通する。
【００８３】
第１および第２の対向先細ベンチュリ状パワーノズル５２２、５２４と共用相互作用領域５０４とは、インサート５００の遠位端壁５３０の内面内で相互に流体連通する。円形、平面、またはディスク状の端壁５３０の成型内面は、路振動誘導形状５０２に２つのパワーノズル入口を形成するような形状の溝または窪み画定メサ５３２および５３４を含み、略円筒状の側壁部５４０および５４２内に配置されて、噴霧される流体を受け入れる開放近位端を画定する。インサート５００の閉鎖遠位端壁は、横方向に間隔をおいて配置され並べられた放出口５０６、５０８を含み、放出口は第１および第２の相互に間隔をおいた振動噴霧状で遠位方向に流体製品を噴霧するような寸法、形状、位置に設定される。
【００８４】
従来の実施形態に関して上述したように、カップ状部材またはインサート５００の内壁は、複数の近位方向に突出する入口画定メサまたは壁部５３２、５３４を画定するように構成され、（図１９に示すように左から）共用相互作用チャンバ５０４に流れ込む加圧流体を加速させて第１のパワーノズル流体流を提供するため、これらのメサまた壁部は相互に間隔をおいて配置されて、第１のパワーノズル内腔５２４を両壁部間に画定する。
また、第１および第２の近位方向に突出する入口画定壁部５３２、５３４は、（図１９に示すように左から）共用相互作用チャンバ５０４に流れ込む加圧流体を加速させて第２のパワーノズル流体流を提供するため、第２のパワーノズル内腔５２２を両壁部間に画定する。共用相互作用チャンバ５０４は、カップ状部材の遠位壁に画定される第１および第２のパワーノズルと流体連通するので、流体製品で加圧されると、第１のパワーノズル流体流が第２のパワーノズル流体流と結合して、共用相互作用チャンバ５０４内に複数の不安定な流体渦を生成する。共用相互作用チャンバ内の不安定な流体渦は、第１および第２のパワーノズル流体流と衝突し、選択された噴霧パターンで流体滴の噴霧として放出孔５０６、５０８から遠位方向に排出される振動脱出流体流を生成する。
【００８５】
概して、図１８および１９に示す実施形態が示すように、複数（たとえば、２〜４個）の出口を備えた本発明に係る多入口多出口スプレーノズルインサートは、一対のパワーノズル入口と併せて使用することができる。出口の数、位置、形状は、出口噴霧有効範囲パターン、滴径、噴霧分布を定める。各放出孔または出口の形状は、振動噴霧流の外部との相互作用を防止して、流体ノズルの振動によって生成される滴径を保持するように選択される。図１９に示す流体カップ部材５００は、図１Ｅ〜１Ｇに示され、米国特許第８，１７２，１６２号明細書に記載される出願人の多噴霧設計といくつかの点で類似する動作原理を有し、上記出願は引用により本明細書に援用する。
【００８６】
新規で高度なノズルアセンブリおよび方法の好適な実施形態を説明したが、本明細書に記載する教示に鑑み、他の変更や変形が当業者に示唆されると考えられる。したがって、このような変更や変形はすべて、本発明の説明の一部を構成する請求項の範囲に属するものと考えるように理解すべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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