JP2003190848A - エアゾール用噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 離れた位置の或いは近寄り難い対象物に噴霧
することが可能なコンパクトでかつ簡単な構造のしかも
安全なエアゾール用噴射装置を提供する。 【解決手段】 エアゾール容器１１のノズルステム１２
が嵌挿される入口孔１４に連通しかつ先端部分が開放さ
れた軸方向に伸びるシリンダ孔１５とを穿設された本体
１３とシリンダ孔内で摺動可能に保持されると共に軸方
向に伸びる噴射通路を穿設されたピストンノズル１６と
から成る。シリンダ孔の先端側をピストンノズルを軸方
向に沿って摺動可能に支持するための案内部分１５ｃと
し、ピストンノズルの後端面にシリンダ孔内で摺動可能
なノズル基部１９を形成し、シリンダ孔内でノズル基部
との間にコイルばね２２を介装してピストンノズルをシ
リンダ孔の後端部１５ａに向けて偏倚している。ピスト
ンノズル休止位置において、ノズル基部とシリンダ孔の
後端部との間に入口孔が開口する円筒形の軸方向空間２
４を画成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルステムが嵌
挿される入口孔と、該入口孔に連通しかつ先端部分が開
放された軸方向に伸びるシリンダ孔とを穿設された本体
と、前記シリンダ孔内で摺動可能に保持されると共に軸
方向に伸びる噴射通路を穿設されたピストンノズルとか
ら成るエアゾール用噴射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スプレー缶内の加圧液体を押しボタンに
穿設したノズルから直接空間へ噴霧するエアゾール用噴
射装置は広く知られかつ使用されているところである
が、特に、狭くかつ人手の届かない部分、或いはあまり
近寄りたくない部分に薬液等を噴霧しようとする場合に
は、従来より、別付けの細長い中空チューブ等の延長ノ
ズルを噴口部分にその度に取着して使用するのが一般的
であった。

【０００３】しかしながら、この種のエアゾール用噴射
装置において、延長ノズルは、常にスプレー缶と何らか
の保持手段によって一体的に収納するようにしておかな
いと紛失してしまう惧れがある。また、ノズル噴口を長
くした噴射装置も従来より存在したが、キャップを被せ
る際に邪魔になるので、あまり長い寸法のノズルを備え
たものは実用的ではなくかつ従来より製作されなかっ
た。従って、かかる困難な場所に薬液等の噴霧を正確に
行なうことが可能な、上記した如き延長ノズルを一体的
に備えたエアゾール容器は殆ど存在しなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術に
見られるエアゾール用噴射装置は、使用に際して別途延
長ノズルをノズルボタンの噴口に取着すると言う煩わし
さを伴いかつ延長ノズルを紛失しないように、常時スプ
レー缶と一体化して収納しておかねばならないと言った
問題が存在していた。しかるに、本発明は、離れた位置
の或いは近寄り難い対象物に噴霧することが可能なコン
パクトでかつ簡単な構造のしかも安全なエアゾール用噴
射装置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】上記した目的は、本発明
によれば、前記シリンダ孔に半径方向段部を設けてその
先端側を前記ピストンノズルを軸方向に沿って摺動可能
に支持するための案内部分と成し、前記ピストンノズル
の後端部に半径方向に拡大しかつ前記シリンダ孔内で摺
動可能なノズル基部を形成し、前記半径方向段部と前記
基部との間に軸方向に沿って弾性手段を介装し、前記ピ
ストンノズルをシリンダ孔の後端部に向けて偏倚してお
り、前記入口孔が休止位置における前記ノズル基部とシ
リンダ孔の後端部との間によって画成される軸方向空間
内に開口しており、さらに、前記弾性手段の弾性力と前
記ピストンノズルの噴射通路の流体抵抗とで合算される
抵抗値が、エアゾールの最終噴出圧力よりも低い値に設
定されていることにより達成される。

【０００６】かかる構成により、従来技術に見られる別
付けの延長ノズルに代えて、上述した構成の本体より飛
び出し可能なピストンノズルを使用することで、本体内
に常時一体的に収納され、不使用時にも紛失する惧れが
無く同時に、本体の側方に大きく突出することが無いの
でコンパクトな外形が得られ、キャップの装着も可能と
なり、通常のスプレー缶と同様の外形をとることができ
る。

【０００７】更に、使用時には、本体上端部を押圧する
ことでエアゾール缶のノズルステムが押し下げられ、缶
内部の加圧気状液体である内容物が入口孔を介してシリ
ンダ孔の軸方向空間内に流入し、次いで、内容物の圧力
がノズル基部の後端面に作用し、その結果、ピストンノ
ズルは弾性手段の偏倚力に抗して案内部分により保持さ
れながら軸方向に沿ってシリンダ孔の先端側に摺動し本
体から軸方向に突出し、それに伴って内容物はピストン
ノズル内を貫通する延長された噴射通路を通って外部に
噴霧される。

【０００８】その際、噴霧される内容物は、一旦シリン
ダ孔の軸方向空間内で弾性手段の弾性に抗して昇圧さ
れ、その後ピストンノズルを本体から部分的に押し出
し、同時に内部の細い貫通孔を通って出てくるので、ノ
ズルの先方に向けて長い飛距離及び強い指向性を以って
霧化される。このことは、近寄り難い対象物、例えば、
蜂の巣、腐敗物、等に薬液をピンポイント状態で噴霧し
たり、周囲にエアゾール成分が付着すると困る場合、例
えばラッカー塗装、殺虫剤散布等に極めて有効である。

【０００９】また、時として誤って廃棄されたエアゾー
ル容器が焼却炉等に投入され、その結果高温に加熱され
た容器内に残ったエアゾール成分の急激な膨張により爆
発を起こし、周囲の人間或いは構造物に重大な危害を及
ぼすことが昨今問題視されており、かかる問題を回避す
るための安全上の配慮も払われなければならない。

【００１０】このような安全上の問題に対する配慮とし
て、本発明によれば、上記した如く弾性手段の弾性力と
前記ピストンノズルの噴射通路のオリフィス抵抗及び流
路抵抗とから成る流体抵抗とで合算される抵抗値が、エ
アゾールの最終噴出圧力よりも低い値に設定されてい
る。即ち、ピストンノズルの噴射通路をエアゾールが通
過する際の流体抵抗と弾性手段の圧縮方向における弾性
抵抗とを合算した値がエアゾールの噴出不能直前の最終
圧力との関係を意味しており、具体的な設定値は、設計
の都度、実験によって確認されねばならないことは勿論
であるが、エアゾール容器内に収容された気液混合体で
あるエアゾールが最後の１滴まで噴射されて、例え、廃
棄されたエアゾール容器が加熱されたとしても、大きな
爆発に至らないで済む。

【００１１】本発明の好ましい１つの実施の形態によれ
ば、前記弾性手段が、前記ピストンノズルを囲繞するコ
イルばねである。種々の弾性を有するコイルばねの入手
は容易かつ安価であり、かつかかる構成により取り付け
も、最初にコイルばねをシリンダ孔の半径方向段部に当
接させておき、次いでピストンノズルをその中央部分に
貫通するといった簡単なものであるので、組立てが極め
て容易である。

【００１２】本発明のもう 1つの実施の形態によれば、
前記ノズル基部が、その外周部分に密封リングを嵌め込
まれており、前記シリンダ孔の後端部が密封ワッシャを
介してねじ込まれたプラグで形成されており、該プラグ
の先端部が軸方向に沿ってシリンダ孔内に突出している
と共に減径されており、更に、前記該先端部がシリンダ
孔の内周面及びノズル基部の後端面と共に円筒形の軸方
向空間を画成している。かかる構成により、エアゾール
噴射装置の組立てが僅か３工程で済む。即ち、第１工程
でシリンダ孔内に弾性手段を挿入し、第２工程でピスト
ンノズルの先端部分を本体の案内部分内に挿入し、第３
工程でプラグをシリンダ孔の後端部にねじ込むことで完
了する。このような部品点数と組立て工程の少なさ故
に、自動組み立て機械による製造が極めて容易である。

【００１３】また、ノズル基部の外周部分に密封リング
が嵌め込まれた構成により、ノズル基部を摺り抜けた高
圧のエアゾールが本体の外部に漏出することが防止され
る。また、プラグに関しても同様の配慮から、シリンダ
孔の後端部に密封ワッシャを介して嵌め込まれている。
更に、シリンダ孔の後端部と休止位置のノズル基部との
間に円筒形の軸方向空間を画成したことにより、入口孔
の開口がノズル基部の外周面によって塞がれる惧れがな
くなる。従って、常に、ピストンノズルの確実かつ良好
な始動が確保される。

【００１４】更に、本発明のもう１つの好ましい実施の
形態によると、前記ピストンノズルの噴射通路が、実質
的に先端部に向かって径が小さくなる実質的にテーパ孔
である。かかる構成により、少なくともエアゾールに絞
り効果を与えることとなり、エアゾール粒子の流速及び
大きさ、直進性及び遠達性等、種々の物理的特性を考慮
して、先端部の噴口に向けて段階的或いは連続的にテー
パー状に設計することが好ましい。

【００１５】以下、本発明によるエアゾール用噴射装置
を添付図面に示された１つの実施例に沿って詳細に説明
する。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明によるエアゾール用噴射装置
の分解斜視図、図２は、図１に示したエアゾール用噴射
装置の休止時における断面図、図３は、図１に示したエ
アゾール用噴射装置の使用時における断面図、図４は、
噴射量と遠達性（噴射距離）とを比較するための実験に
使用された、ａ．本発明によるエアゾール用噴射装置の
ピストンノズル作動時と、ｂ．ピストンノズル非作動時
における本発明によるエアゾール用噴射装置及びｃ．従
来のノズルの略図、図５は、図４に示されたノズル
ａ．、ｂ．、ｃ．の比較実験結果を示す図表である。

【００１７】図１〜３を参照して本発明によるエアゾー
ル用噴射装置の代表的な実施の形態を以下に説明する。

【００１８】図１〜３に示されているように、エアゾー
ル容器１１は、内部に噴射される加圧された液体の内容
物が充填されており、このエアゾール容器の上端面中央
部から上方に伸びるチュ−ブ状のノズルステム１２とか
らなる一般的なスプレー缶である。本発明によるエアゾ
ール用噴射装置１０は、ノズルステム１２の先端に差し
込まれた細長い大径部分１３ａと小径部分１３ｂとから
成る段付き円筒状の樹脂製ブロックで形成された本体１
３から構成されている。

【００１９】本体１３の内部には軸方向に沿ってシリン
ダ孔１５が穿設されており、その小径部分１３ｂの先端
側は開放されている。この小径部分１３ａのシリンダ孔
１５内には摺動可能に保持された細長いピストンノズル
１６が嵌挿されている。ピストンノズル１６の内部には
エアゾールが流通するための噴射通路１７が軸方向に沿
って穿設されている。そして、この噴射通路も先端側に
小径部分１７ａと後端側に大径部分を有する段付き構造
に成っている。

【００２０】他方、大径部分１３ａはその後端側におい
て、シリンダ孔１５を閉塞するために、密封ワッシャ２
１を介してねじ込まれるプラグ１８により閉塞されてい
る。大径部分１３ａはまたその前端側において、本体１
３の長手方向軸線Ａと垂直に交叉する入口孔１４が半径
方向に穿設されておりかつシリンダ孔１５内に開口して
おり、更に、この入口孔１４にはエアゾール容器１１か
ら伸びるノズルステム１２が嵌め込まれている。

【００２１】シリンダ孔１５は本体の軸線Ａに沿って２
箇所の半径方向段部３０ａ及び３０ｂを先端側に向けて
順次、口径を狭めて行く形で、即ち実質的にテーパ状に
設けられており、その先端部分１５ｃはピストンノズル
１６を軸方向に沿って摺動可能に支持するための案内部
分を画成しており、中間部分１５ｂは、後述する弾性手
段を構成するコイルばね２２のためのばね受けをその先
端側段部３０ｂと共に構成している。そして、さらに中
間部分１５ｂの後方にはもう１つの段部３０ａを介して
シリンダ孔本来の口径を備えた後方部分１５ａが形成さ
れている。

【００２２】このシリンダ孔１５の後方部分１５ａ内に
はピストンノズル１６の後端部に半径方向に拡大した直
径を有するしノズル基部１９が摺動可能に収容されてお
り、半径方向段部３０ａとノズル基部１９との間に軸方
向に沿ってピストンノズル１６を囲繞するようにコイル
ばね２２が介装されており、ピストンノズル１６をシリ
ンダ孔１５の後端部に向けて偏倚している。このノズル
基部１９には、その外周部分に密封リング２０が嵌め込
まれており、図２に示したピストンノズル１６の休止位
置において後述する円筒形の軸方向空間２４の気密性を
確保している。

【００２３】さらに、図２に見られるように、入口孔１
４は休止位置におけるノズル基部１９とシリンダ孔１５
の後端部２３との間によって画成される円筒形の軸方向
空間２４内に開口している。そして、この後端部２３は
シリンダ孔１５にねじ込まれたプラグ１８の先端部２５
の先端面で形成されており、この先端部２５は、シリン
ダ孔１５の後端部内に突出すると同時にプラグ１８のね
じ込み部分１８ａの直径より減径されている。従って、
円筒形の軸方向空間２４がノズル基部１９の後端面と共
にシリンダ孔内で画成されることとなる。

【００２４】かかる円筒形の軸方向空間２４は、入口孔
１４の開口がノズル基部１９の外周面によって塞がれる
惧れがなくなり、常に、ピストンノズル１６の確実かつ
良好な始動が確保される。なお、この実施例においてプ
ラグ１８はシリンダ孔１５内にねじ込まれることで取着
される形式を採用しているが、組立て工程をより簡素化
する意味で嵌めこみ式或いはバヨネット式で取着される
形式の方が好ましい。

【００２５】次に、本発明によるエアゾール用噴射装置
の組み立て工程を説明する。第１工程として、シリンダ
孔１５内に弾性手段であるコイルばね２２を挿入し、第
２工程として、ピストンノズル１６の先端部分を本体の
案内部分を形成している先端部分１５ｃ内に挿入し、第
３工程として、プラグ１８をシリンダ孔１５の後端部１
５ａにねじ込むことで完了する。このような僅かな工程
数によって組立てられるので、簡素な機械を用いた自動
組立ても容易であり同時に部品点数も少なくて済み、従
って、製造上の効果は極めて大きい。

【００２６】使用時には、本体１０の上端部を押圧する
ことでエアゾール缶１１のノズルステム１２が押し下げ
られ、エアゾール缶内部のエアゾールが入口孔１４を介
してシリンダ孔１５の軸方向空間２４内に流入し、次い
で、エアゾールの圧力がノズル基部１９の後端面に作用
し、その結果、ピストンノズル１６は弾性手段であるコ
イルばね２２の偏倚力に抗して案内部分１５ｃにより保
持されながら軸方向に沿ってシリンダ孔１５の先端側に
摺動し、それに伴ってエアゾールはピストンノズル内を
貫通する噴射通路１７を通って外部に噴霧される。

【００２７】その際、噴霧されるエアゾールは、少なく
とも本体１０から突出したピストンノズル１６の長さ分
だけ離れた位置から勢い良く噴射される。すなわち、エ
アゾールは一旦シリンダ孔の軸方向空間２４内でコイル
ばね２２の弾性に抗して昇圧され、その後ピストンノズ
ル内部の細い噴射通路１７を通って出てくるので、ノズ
ル１６の先方に向けて強い指向性を以って霧化されると
同時に遠達性が得られることとなる。

【００２８】ここで重要なことは、誤って廃棄されたエ
アゾール容器が焼却炉等に投入されて高温に加熱され、
容器内に残ったエアゾール成分の急激な膨張により爆発
を引き起こし、周囲の人間或いは構造物に重大な危害を
及ぼすことが昨今問題視されており、このような火気危
険物としての安全上の配慮も払われなければならない。

【００２９】そこで本発明によれば、弾性手段であるコ
イルばね２２の弾性力、正確には弾性圧縮力、及びピス
トンノズル１６の噴射通路１７の開口部におけるオリフ
ィス抵抗及び流路抵抗とから成る流体抵抗を合算した圧
力抵抗値を、エアゾールの最終噴出圧力よりも低い値に
設定されねばならない。ここで言う「最終噴出圧力」と
は、エアゾールの噴出不能直前の圧力を意味しており、
具体的な設定値は、設計の都度、実験によって確認され
ねばならないことは勿論であるが、実質的にはコイルば
ね２２のばね定数を適正に選択することで達成される。

【００３０】次に、図４に示された本発明によるエアゾ
ール用噴射装置と従来形の噴射装置との、図５に示した
如く噴射されたエアゾールの噴射量及び遠達性に関する
比較実験例について説明する。

【００３１】図４において、ａ．は、ピストンノズル作
動時の本発明による噴射装置を略図で示しており、ｂ．
は、ピストンノズルを作動させないで、或いは単に従来
のピストル型の噴射ノズルを備えた噴射装置の略図を示
しており、ｃ．は、通常の噴射ノズルであって、「コス
モスタイプ」と言われる直接噴射形のものの略図であ
る。

【００３２】図５において、かかる比較実験の測定条件
は、エアゾールは、ベース溶剤を石油系溶剤とし、ガス
を圧力０．３９ＭＰa で温度２５℃の液化プロパンガス
を５０％づつ混合したものが使用された。

【００３３】その結果、本発明によるａ．ピストンノズ
ル作動時における噴射装置の５秒間の噴射量は８．９８
ｇであり、噴射距離は２６０ｃｍであった。本発明によ
る噴射装置のｂ．ピストンノズル非作動時ににおける噴
射量は８．６８ｇであり、噴射距離は２３０ｃｍであっ
た。ａ．の噴射距離を１００％とした場合、この値は
ａ．の８８．５％に相当する。更に、ｃ．通常の噴射ノ
ズルにおける噴射量は８．９５ｇであり、噴射距離は２
１０ｃｍであった。同じくこの距離は、ａ．の噴射距離
を１００％とした場合、８０．８％に相当し、明らかに
ピストンノズルを作動させた本願発明による噴射ノズル
の方が噴射距離が長く、従って優れた遠達性が得られる
という結果が得られた。

【００３４】なお、ピストンノズル１６の噴射通路１７
の断面形状を完全な先細りの無段テーパ状等、種々の形
に変形させることによって、エアゾールに絞り効果を与
える方法が考え得るが、他にも噴射距離を長くするため
に或いは所望のスポット性を得るために有効な変形例も
存在するであろうが、これらは当然、本発明の範囲に含
まれるものである。

【００３５】

【発明の効果】本発明によるエアゾール用噴射装置は、
ノズルステムが嵌挿される入口孔と、該入口孔に連通し
かつ先端部分が開放された軸方向に伸びるシリンダ孔と
を穿設された本体と、前記シリンダ孔内で摺動可能に保
持されると共に軸方向に伸びる噴射通路を穿設されたピ
ストンノズルとから成るエアゾール用噴射装置におい
て、前記シリンダ孔に半径方向段部を設けてその先端側
を前記ピストンノズルを軸方向に沿って摺動可能に支持
するための案内部分と成し、前記ピストンノズルの後端
面に半径方向に拡大しかつ前記シリンダ孔内で摺動可能
なノズル基部を形成し、前記半径方向段部と前記基部と
の間に軸方向に沿って弾性手段を介装し、前記ピストン
ノズルをシリンダ孔の後端部に向けて偏倚しており、前
記入口孔が休止位置における前記ノズル基部とシリンダ
孔の後端部との間によって画成される軸方向空間内に開
口しており、さらに、前記弾性手段の弾性力と前記ピス
トンノズルの噴射通路の流体抵抗とで合算される抵抗値
が、エアゾールの最終噴出圧力よりも低い値に設定され
ている構成を有しているので、離れた位置の或いは近寄
り難い対象物に噴霧することが可能なコンパクトでかつ
簡単な構造のしかも安全なエアゾール用噴射装置を提供
することが出来ると言った効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるエアゾール用噴射装置の分解斜視
図。

【図２】図１に示されたエアゾール用噴射装置の休止時
における断面図。

【図３】図１に示されたエアゾール用噴射装置の使用時
における断面図。

【図４】噴射距離と噴射量とを比較するための実験に使
用された、 ａ．ピストンノズル作動時における本発明によるエアゾ
ール用噴射装置の略図。 ｂ．ピストンノズル非作動時における本発明によるエア
ゾール用噴射装置の略図。 ｃ．従来のノズルの略図。

【図５】図４に示されたノズルａ．、ｂ．、ｃ．の噴射
量及び遠達性に関する比較実験結果を示す図表である。

【符号の説明】

１０ エアゾール用噴射装置 １１ エアゾール容器 １２ ノズルステム １３ 本体 １４ 入口孔 １５ シリンダ孔 １５ｃ 案内部分（先端部分） １６ ピストンノズル １７ 噴射通路 １８ プラグ １９ ノズル基部 ２０ 密封リング ２１ 密封ワッシャ ２２ 弾性手段（コイルばね） ２３ 後端部（シリンダ孔の） ２４ 軸方向空間 ２５ 先端部（プラグの） ３０ａ 半径方向段部 ３０ｂ 半径方向段部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルステムが嵌挿される入口孔と、該
   入口孔に連通しかつ先端部分が開放された軸方向に伸び
   るシリンダ孔とを穿設された本体と、前記シリンダ孔内
   で摺動可能に保持されると共に軸方向に伸びる噴射通路
   を穿設されたピストンノズルとから成るエアゾール用噴
   射装置において、 前記シリンダ孔に半径方向段部を設けてその先端側を前
   記ピストンノズルを軸方向に沿って摺動可能に支持する
   ための案内部分と成し、 前記ピストンノズルの後端面に半径方向に拡大しかつ前
   記シリンダ孔内で摺動可能なノズル基部を形成し、 前記半径方向段部と前記基部との間に軸方向に沿って弾
   性手段を介装し、前記ピストンノズルをシリンダ孔の後
   端部に向けて偏倚しており、 前記入口孔が休止位置における前記ノズル基部とシリン
   ダ孔の後端部との間によって画成される軸方向空間内に
   開口しており、 さらに、前記弾性手段の弾性力と前記ピストンノズルの
   噴射通路の流体抵抗とで合算される抵抗値が、エアゾー
   ルの最終噴出圧力よりも低い値に設定されていることを
   特徴とするエアゾール用噴射装置。
2. 【請求項２】 前記弾性手段が、前記ピストンノズルを
   囲繞するコイルばねであることを特徴とする請求項１に
   記載のエアゾール用噴射装置。
3. 【請求項３】 前記ノズル基部が、その外周部分に密封
   リングを嵌め込まれており、前記シリンダ孔の後端部が
   密封ワッシャを介してねじ込まれたプラグで形成されて
   おり、該プラグの先端部が軸方向に沿ってシリンダ孔内
   に突出していると共に減径されており、更に、前記該先
   端部がシリンダ孔の内周面及びノズル基部の後端面と共
   に円筒形の前記軸方向空間を画成していることを特徴と
   する請求項１または２に記載のエアゾール用噴射装置。
4. 【請求項４】 前記ピストンノズルの噴射通路が、先端
   部に向かって径が小さくなる実質的にテーパ孔であるこ
   とを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のエア
   ゾール用噴射装置。