(57)【要約】【課題】流路抵抗に影響を与えずに、ステム式バルブへのゴミの流入を阻止することのできるアゾール容器のゴミ除去機能付バルブを提供する。【解決手段】バルブのハウジング３に付設される液体サイクロン２０は、ハウジング３の入口部に連通する内筒部２２と、その周囲に内容液の旋回流路２７を形成するように内筒部２２に対して同心状に隙間を置き、下端が内筒部２２の下端よりも下方位置を占める外筒部２１と、先端部が外筒部２１の内周面に開口して、その接線方向へ内容液を導入させるオリフィス２５ａを形成し、かつ基端部にディップチューブ８が接続する導入パイプ２５とを備える。オリフィス２５ａが、外筒部２１の上端よりも下方で、かつ内筒部２２の下端よりも上方の位置を占めることにより、オリフィス２５ａから導入された内容液は旋回流路２７で旋回しつつ下降し、内筒部２２の下端からハウジング３に流入する。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアゾール容器の頭部に設けられて、基端部の入口部から内容液を導入するハウジングに、先方へ弾性で付勢されて押下げ操作により内容液の吐出を行うステムが収納されると共に、ハウジングに流入するゴミを除去するようになったエアゾール容器のゴミ除去機能付バルブにおいて、
ハウジングに、その入口部に連通する内筒部と、その周囲に内容液の旋回流路を形成するように前記内筒部に対して同心状に隙間を置き、また上端及び下端がそれぞれ閉鎖され、さらに前記下端が前記内筒部の下端よりも下方位置を占める外筒部と、先端部が前記外筒部の内周面に開口して、この内周面の接線方向へ内容液を導入させるオリフィスを形成し、かつ基端部にディップチューブが接続する導入部とを備えた液体サイクロンが付設され、
前記オリフィスが、前記外筒部の前記上端よりも下方で、かつ前記内筒部の前記下端よりも上方の位置を占めることにより、前記オリフィスから導入された内容液は前記旋回流路で旋回しつつ下降し、前記内筒部の前記下端から前記ハウジングに流入することを特徴とするエアゾール容器のゴミ除去機能付バルブ。
【請求項２】
外筒部が、その下側領域に、下方へ向けて内径が徐々に小さくなる円錐部を備えたことを特徴とする請求項１記載のエアゾール容器のゴミ除去機能付バルブ。
【請求項３】
液体サイクロンの上端部が、ハウジングの基端部に嵌合することを特徴とする請求項１記載のエアゾール容器のゴミ除去機能付バルブ。
【請求項４】
液体サイクロンが、その内筒部及びハウジングの入口部間に介在するパイプを介して付設されることを特徴とする請求項１記載のエアゾール容器のゴミ除去機能付バルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアゾール容器の頭部に設けられて、基端部の入口部から内容液を導入するハウジングに、先方へ弾性で付勢されて押下げ操作により内容液の吐出を行うステムが収納されると共に、ハウジングに流入するゴミを除去するようになったエアゾール容器のゴミ除去機能付バルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のゴミ除去機能付バルブとしては、特開２０００−３２７０５４号公報によりハウジングの基端部の入口部に複数の小さな口径の孔部を設けることが提案されている。その外、ステムの目詰まりを阻止するために、口径０．１〜０．２５ｍｍ程度の複数の小孔をハウジングに構成する種々のフィルタが周知となっている。また、特開２００１−２２７４７５号公報により、ステムに装着される噴射ボタンの噴口中心部の周囲に形成される複数個のスクリュー流路に対して、その口径を絞ってゴミの流入を阻止するバルブ外のフィルタも提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これにより、例えば複数の小孔のいずれかでゴミの侵入を阻止すると共に、残りの小孔から内容液を流入させることができる。しかしながら、この種の小孔によるフィルタの場合、流路抵抗を相応に大きくすることになり、また混入したゴミが多いことにより正常に動作する小孔の数が減少すると、急激に流路抵抗が増大し、ステムからの吐出或いは後続する噴射ボタンの噴射口からの噴射を不可能にする問題がある。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて、流路抵抗に影響を与えずに、ステム式バルブへのゴミの流入を阻止することのできるアゾール容器のゴミ除去機能付バルブを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、この目的を達成するために、ゴミの流入を流路の口径で規定することなく、流体力学作用により液体に含まれる異物をその比重の差により旋回方向の内側又は外側に分離する液体サイクロンを利用するもので、請求項１により、エアゾール容器の頭部に設けられて、基端部の入口部から内容液を導入するハウジングに、先方へ弾性で付勢されて押下げ操作により内容液の吐出を行うステムが収納されると共に、ハウジングに流入するゴミを除去するようになったエアゾール容器のゴミ除去機能付バルブにおいて、ハウジングに、その入口部に連通する内筒部と、その周囲に内容液の旋回流路を形成するように内筒部に対して同心状に隙間を置き、また上端及び下端がそれぞれ閉鎖され、さらに下端が内筒部の下端よりも下方位置を占める外筒部と、先端部が外筒部の内周面に開口して、この内周面の接線方向へ内容液を導入させるオリフィスを形成し、かつ基端部にディップチューブが接続する導入部とを備えた液体サイクロンが付設され、オリフィスが、外筒部の上端よりも下方で、かつ内筒部の下端よりも上方の位置を占めることにより、オリフィスから導入された内容液は旋回流路で旋回しつつ下降し、内筒部の下端からハウジングに流入することを特徴とする。
【０００６】
エアゾール容器の内容液は、ディップチューブからオリフィスを経由して旋回流路に導入される。外筒部の内周面に沿って接線方向へ導入されて発生した旋回流が、外筒部の上端は閉鎖され、かつ内筒部の開口下端が下方へ位置することにより、旋回しつつ下降する過程で、内容液に対して比重の大きなゴミは旋回流に対して接線方向へ相対的に大きな遠心力を発生し、比重の小さなゴミは相対的に小さな遠心力を発生する。したがって、比重の大きなゴミは旋回流に対して外側へ移動し、比重の小さなゴミは内側へ移動して旋回流から離脱する。これにより、ステムの押下げ操作が解除された状態で、比重の大きなゴミは外筒部の底部に溜り、比重の小さなゴミは外筒部のオリフィスよりも上方部分に溜まる。旋回流の互いに干渉しない中心領域には、内筒部の基端開口が位置することにより、旋回流から上昇流となってハウジングに向けて流入する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２を基に本発明の実施の形態の一例によるエアゾール容器のゴミ除去機能付バルブを説明する。このバルブは、エアゾール容器に装着されるマウンティングカップ１のステム挿通口１ｃに同軸状に保持されたハウジング３に構成されている。ステム挿通口１ｃの周辺のマウンティングカップ内面１ａ及びハウジング３の上端面間は、ゴム製の環状ステムガスケット５の基端部が挟持されてシールされている。ステム挿通口１ｃに挿入されたステム１０の周壁に形成されたステム孔１２は、その周囲の環状着座溝１５にステムガスケット５の先端部を侵入させてシールされる。ステム１０が押下げ操作されると、ステムガスケット５の先端部が連動して着座溝１５内で下方へ撓むことにより非着座状態となって開放され、押下げ操作が解除されるとばね６で通常位置に復帰させられる。
【０００８】
このような押下げ操作によりステムから内容液の吐出を行わせるエアゾール容器のバルブの構成自体は周知のものであるが、本発明によりハウジング３の基端部分に、このハウジングと同程度の大きさの液体サイクロン２０が付設されている。この液体サイクロンは、ハウジング３の基端部に形成された凹部３ａに先端部が嵌入する外筒部２１と、ハウジング基端部の入口部３ｂに下方へ向けて一体に同軸状に連通するように形成された内筒部２２と、外筒部２１の上部に、その内周面の接線方向へ内容物を導入させるように側方へ突設され、かつ基端部にディップチューブ８が接続する導入部としての導入パイプ２５とを備えている。　外筒部２１は、その下側に同軸状に連続して、下方へ向けて内径が徐々に小さくなる円錐部２１ａ及び閉鎖された下端面を有する筒部２１ｂを備えている。ハウジング３の基端面は、外筒部２１の閉鎖されている上端面３ｃを形成している。
【０００９】
外筒部２１は、内筒部２２間の隙間に旋回流路２７を形成するように同心状に形成されている。導入パイプ２５の先端部には、速度を上昇させるように開口寸法を小さくされ、かつ接線方向へ向けて旋回流路２７に開口するオリフィス２５ａが形成されている。また、その高さ位置は、液体サイクロン２０の上端面３ｃよりも下方で、かつ内筒部２２の下端よりも上方へ位置設定されている。外筒部２１の内径Ｄは、オリフィス２５ａの開口寸法と同程度の隙間を内筒部２２の外周面間に形成するように設定され、通常の噴射流量に対して遠心分離を行わせ得る程度の流速を旋回流路２７で確保するようになっている。また、円錐部２１ａの縦幅Ｈは、内径Ｄの２倍程度であり、その最小内径はＤ／４よりも大きく設定されている。特に、内容液に対して比重の小さなゴミの混入が懸念される場合には、内筒部２２を円錐部２１ａの上端近辺までさらに下方へ延ばして、内方へ向かうゴミを確実に付着させるようにすることが考えられる。
【００１０】
このように構成されたエアゾール容器のゴミ除去機能付バルブの動作は次の通りである。ステム１０に装着された噴射ボタンの押下げ操作により、エアゾール容器からディップチューブ８を介して導入パイプ２５に導入された内容液は、オリフィス２５ａから外筒部２１の内周面に接線方向へ放出され、この内周面に沿った旋回流に変換される。この旋回流に対して、外筒部２１の上部は、内筒部２２の下端開口２２ａに遠いことにより相対的な大きな流体抵抗を呈し、したがって旋回流は外筒部２１の管壁内周面を旋回しつつ下方へ向かい、回転エネルギーを失うのに伴って円錐部２１ａの上方部分でその補償が行われる。その過程で、図示の矢印のように、旋回流間の干渉の無い中心領域では、内筒部２２の基端開口２２ａへ向かう上昇流が生じ、ハウジング３に向けて流入し、通常の作用によりステム１０から吐出される。
【００１１】
このような旋回過程で、内容液に対して相対的に比重の大きなゴミは、対応して相対的に大きな遠心力を発生して外筒部２１の管壁側へ向かい、逆に小さな比重のゴミは内方へ向かう。外筒部２１又は内筒部２２の近辺に達したゴミは、液流から外れて重力により徐々に沈降又は浮上する。押下げ操作が停止された状態で、重いゴミは外筒部２１の底部２９に沈殿し、軽いゴミはその上部２８に滞留する。
【００１２】
このように構成された合成樹脂製の液体サイクロン２０の全長３０ｍｍ、外筒部２１の内径６ｍｍ、正方形状のオリフィス２５ａの辺長２ｍｍのバルブ付きのエアゾール容器を１０本使用した場合の試験例を説明する。ステム１０の孔径は０．３ｍｍである。それぞれに比重１．０３の水性の農薬を充填し、予め比重１．１と０．９５の直径約０．５ｍｍの略円形状のゴミ各５個程を混入した。噴射剤として液化プロパンガスを充填して内圧を０．４メガパスカルに保持した。全て噴出量０．７ｍｌ／秒で連続噴射を行わせた。噴出終了後に液体サイクロン２０を解体したところ軽いゴミ及び重いゴミが各２〜３個が確認され、残りはエアゾール容器に留まっていた。
【００１３】
別の試験例として前述のものと同一構造のバルブ付きエアゾール容器５本について、エタノールと水を主成分とした比重約０．９２のヘアスプレー液を充填し、噴射剤を炭酸ガスとした。さらに、比重０．９５及び１．０の０．３〜０．５ｍｍのゴミを各５個混入させた。連続噴射させたところ炭酸ガスのため噴射速度は時間的に漸減したが、ゴミを混入させないものと殆ど同じ所要噴射時間であり、詰まりは生じなかった。解体した液体サイクロン２０からゴミの過半数が確認された。
【００１４】
このようにステム孔程度の異物の粒径が、比重略１の内容液に対して比重差が０．０３程度であれば、ハウジングに旋回流路を付設することにより、遠心力の差により完全に内容液流から分離除去できることが確認された。
【００１５】
尚、別の実施の形態として、内筒部もハウジングと独立に形成した完全に別体の液体サイクロンをハウジングに直接内嵌合或いは外嵌合させることもできる。図３は、噴射ヘッド３４が装着されたステム１０を突設させて、エアゾール容器９のマウンティングカップ１に装着されたバルブのハウジング３ｄの基端部に、チューブ３２を介して液体サイクロン３０が支持されている。同様に、その外筒部の上端部の導入部３５には錘付きディップチューブ８が接続されている。さらに、図４は倒立状態で使用されるエアゾール容器９ａに液体サイクロン３０を採用した構成を示すもので、バルブのハウジング３ｅに突設された剛性のパイプ３２ａに液体サイクロン３０が支持されている。この倒立式の場合、滞留したゴミをパイプ３２ａ内へ流出させないように、保管時にも倒立状態にしておくのが好ましい。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、バルブに液体サイクロンを付設することにより、内容液と比重が異なり、かつ通常のステム孔と同程度より大きなゴミは除去することができ、したがって複数個の小孔によるフィルタにおいて懸念される目詰まりに起因する流速の低減或いは噴射不能の問題が回避可能となる。請求項２の発明によれば旋回流速が補償可能となる。請求項３又は請求項４の発明によれば、液体サイクロンがハウジングに嵌合により又はパイプを介して簡単に付設される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるエアゾール容器のゴミ除去機能付バルブの断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】別の実施の形態によるエアゾール容器のゴミ除去機能付バルブの側面図である。
【図４】さらに別の実施の形態によるエアゾール容器のゴミ除去機能付バルブの側面図である
【符号の説明】
１　マウンティングカップ
３、３ｄ、３ｅ　ハウジング
１０　ステム
２０、３０　液体サイクロン
２１　外筒部
２２　内筒部
２５　導入パイプ
２５ａ　オリフィス
２７　旋回流路
３５　導入部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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