JPH0329468B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、気体、液体、粘着材料、粉末材料又
はペースト状材料を分配するための減圧膨張装置
に関する。

この種の減圧膨張装置は例えば液体スプレーヘ
ツドに適用される。

液体をエアロゾル状に霧化させるためにこの液
体と同一容器内の圧縮ガスを用いることは公知で
ある。使用されるガスはフレオンの名前で特に知
られた弗素化炭化水素である。このガスを用いる
場合には危険が伴なうため別のガスの探究が試み
られてきた。しかしながら、ある場合にはこのよ
うな別のガスが存在したとしても有効には使用さ
れ得ない。これは特に香水等の場合、圧縮ガスと
混合するとその品質が損われるため使用できない
からである。

本発明は、例えばフレオン以外にもあらゆる不
活性ガスを使用可能で霧化すべき液体を含む容器
内を所定の低圧に制御して保持できるスプレーヘ
ツドに対し適用される減圧膨張装置を提供するも
のである。

本発明に係る減圧膨張装置は、円筒状のチヤン
バを有し、該チヤンバ側面は一方で入口ノズルを
介して圧縮ガス源に連通し、他で出口ノズルを介
して容器に連通し、該チヤンバ内に圧縮ガスの流
通を制御する長手方向に移動可能なピストン部材
を配置した減圧膨張装置において、前記ピストン
部材は各々ピストンリングを備えて互いに固定連
結したほぼ等しい断面を有する第１のピストン及
び２のピストンからなり、該第１のピストンと前
記チヤンバの底部との間に圧縮スプリングを配設
し、該スプリングの付勢に対向して該第２のピス
トンに当接するように該チヤンバの上部に軸方向
に調整可能なストツパを設け、前記入口ノズルは
前記２つのピストン間に開口し、前記出口ノズル
は該第２のピストンが該ストツパに当接している
ときに該第１のピストンのピストンリングによつ
て大部分ふさがれかつわずかな部分がこれらの２
つのピストン間に開口し、該出口ノズルの開口面
積を前記ストツパで調整することにより前記容器
内の所望の減圧を可能にしことを特徴とするもの
である。

このような本発明に係る減圧膨張装置が適用さ
れる液体スプレーヘツドは例えば圧縮ガス貯蔵器
に連結され、霧化すべき液体を含む容器に固定さ
れた液体スプレーヘツドであつて、該スプレーヘ
ツドは、本体と、該本体を前記容器に固定しかつ
該スプレーヘツドを前記圧縮ガス貯蔵器に連結す
るための結合手段と、上下に重ねて連結した２つ
のバルブと、前記本体内に設けた減圧膨張装置及
び安全装置とを具備し、前記上下に重ねたバルブ
は、上端に押しボタン及びスプレーノイズを有す
る上側中空シヤンクからなる可動弁部材を具備し
た上側バルブと、該上側シヤンクと同一軸上の分
離した位置に配置した下側シヤンクからなる可動
弁部材を具備した下側バルブとを含み、前記下側
シヤンクを上側シヤンク方向に押圧するスプリン
グ手段と、前記下側バルブの下側シヤンク及び上
側バルブの上側シヤンク間に介装されたスプリン
グ手段とを具備し、前記下側バルブは前記圧縮ガ
ス貯蔵器に連通する入口と前記減圧膨張装置に連
通する出口とを有し、前記減圧膨張装置は前記下
側バルブに連通する入口と前記容器の内部に連通
する出口とを有し、前記上側バルブは前記容器内
の下部に連通する入口と該上側バルブの中空シヤ
ンクを介して前記スプレーノズルに連通する出口
とを有している。

このヘツドを用いれば10バール又はそれ以上の
圧力の圧縮ガス貯蔵器を使用して０から３バール
程度に調整制御された圧力で液体を霧化でき、こ
の低圧力は圧力調整用減圧膨張装置により正確に
調整され一定値に保たれる。本発明による減圧膨
張装置によれば、上記のように互いに固定連結し
たほぼ断面の等しい２つのピストン間を圧縮ガス
が流れるため、２つのピストンには内側から均等
な圧力が加わり平衡状態が保持される。したがつ
て圧縮ガスの圧力及び圧力変化はスプリング及び
ストツパに何ら影響を与えず、一旦ストツパによ
りピストンの位置を設定すれば、出口ノズルの開
口面積は一定に保持され、減圧値を一定に保つこ
とが可能となる。また上記事実からストツパを動
作させるに必要な力はスプリングの力によつての
み決まり、圧縮ガスの圧力には何ら影響されない
ので、常時一定の力で調整可能であると共に、ス
プリングはピストンをストツパに接触する位置に
保持するに十分なだけの強度を備えればよく、こ
れにより装置寸法の縮小が可能となる。本発明に
よる減圧膨張装置を含んだヘツド構成部材全体を
標準サイズの容器あるいはビン上に設けた小容積
の円筒本体内に収容することができる。貯蔵器は
ヘツドの下側に固定されこれとともに容器内に装
入されたりあるいは容器外側でヘツド周囲に固定
される。本体はさらに圧縮ガス貯蔵器を収容する
容器への連結手段を備えている。容器は金属製で
もよいしガラス製でもよい。

前記スプレーヘツドはいかなる液体の霧化に対
しても使用できる。

スプレーヘツドは、一組のバルブ組体２と、圧
力調整用減圧膨張装置３と、安全装置４とを装着
した円筒本体１からなる。

バルブ組体を第２図に示す。この組体は一対の
同様のバルブを重ねて配置し１つの押ボタン５で
制御するようにしたものである。これらの２つの
バルブはエアロゾル式カンに用いられる型式のバ
ルブである。上側のバルブは一対のＯリングシー
ル７，８を備えた弁本体６を有し、このＯリング
シールにより本体６はこれを装着した孔内を流体
に対し充分密封的に摺動可能である。この弁本体
６内に合成材料の密封用パツキング１１を保持す
るためのパツキング押え１０が螺着される。この
パツキングを貫通して中央通路１３を備えたバル
ブシヤンク１２が装着される。この中央通路はそ
の上部が押ボタン５に設けた散布用スプレーノズ
ル１４に連通し、また下部の横孔１５を介して弁
本体の内部空間と連通する。この横孔１５はスプ
レーの非作動時にはパツキング１１により封止さ
れる。シヤンク１２の下部には円錐状拡大部１６
が形成されこの拡大部がスプレー非作動時にシヤ
ンク１２およびパツキング押え１０の底部間に配
設した圧縮スプリング１７の力によりパツキング
１１に当接する。中空のパツキング押え１０内に
形成されたチヤンバ１８は孔１９を介して弁本体
６の内部空間と連通する。弁本体６の内部空間は
孔２０を介してＯリングシール７および８間で弁
本体６を囲む環状チヤンバ２１と連通する。この
環状チヤンバ２１はさらに入口オリフイス２３を
介して本体１の下部に開口する通路２２と連通す
る。

下側のバルブは上側のバルブと同様のものであ
り同様にして一対のＯリングシール２５，２６、
中空シヤンク２７、パツキング２８、パツキング
押え２９およびスプリング３０を備えた弁本体２
４からなる。同様に３つのオリフイス（孔）３
１，３２，３３および第１入口オリフイス３６に
連なる通路３５と連通する環状チヤンバ３４が備
わる。前記入口オリフイス２３は以下第２入口オ
リフイスという。上側のバルブのパツキング押え
１０の下面にはバルブシヤンク２７の通路３９と
連通する中央孔を有するプレート３７が固着され
る。このプレート３７はさらにその上面に半径方
向の凹所４０を有しこれが通路を構成しこれによ
つて通路３９は通路４１と連通する空洞９の内部
空間と連通する。

上記各部材は金属あるいは合成材料により作ら
れる。上記実施例では金属および公知の合成材料
が部分的に用いられる。第２図から分るように押
ボタン５上にF₁方向の力が作用するとシヤンク
１２は下降し、弁本体６に沿つてスプリング１７
を介して下側のバルブのバルブシヤンク２７をス
プリング３０を圧縮させつつ押圧する。スプリン
グ３０を圧縮するためには、即ち下側のバルブを
開くためには、従つて、スプリング１７を介して
空洞９内の弁本体６の摩擦抵抗およびパツキング
２８内の下側シヤンク２７の摩擦力に打ち勝つこ
とが必要となる。両スプリング１７および３０は
同じものなので上側バルブは下側バルブより幾分
先に開く。押ボタン５が解放されると上記の摩擦
により上側バルブは下側バルブより幾分先に閉じ
る。後で説明するようにこの幾分の差が圧縮ガス
の不要の排出を防止するという効果を奏する。

各通路は直交軸に沿つて相互に直交してドリル
で穿孔され使用しない終端オリフイスは栓４２，
４３，４４等の栓により封止される。

本発明の実施例による減圧膨張装置を第３図に
示す。圧力調整用減圧膨脹装置は３つのＯリング
シール４７，４８，４９により空洞４６内に密封
的に嵌合する弁本体４５からなる。この弁本体４
５は空洞５０を有し、前記空洞４６内に弁本体４
５を挿入することにより円筒状のチヤンバが形成
される。このチヤンバ内には、ロツド５３により
強固に連結したほぼ等しい断面を有する２つのピ
ストン５１，５２を長手方向に移動可能に配置す
る。各ピストン５１，５２はＯリング５４，５５
からなるピストンリングを備えている。これらの
Ｏリングは変形可能な弾性材料からなる公知のＯ
リングである。非作動時には２重ピストン５１／
５２は空洞４６の底部に係合するスプリング５７
により図で上方に付勢され、ストツパとして作用
するネジ５６に当接して保持される。弁本体４５
の外周面上には２つの環状チヤンバ５８，５９が
第１のチヤンバ５８はシール４７，４８間に、第
２のチヤンバ５９はシール４８，４９間に形成さ
れる。第１チヤンバ５８はノズル６０を介して空
洞５０内と連通し、また通路６１を介して前述の
バルブ組体に連なる通路４１と連通する。第２チ
ヤンバ５９はノズル６２により空洞５０内の２重
ピストンの下部と連通し、さらに出口オリフイス
６４に連なる通路６３に連通し、また第４図に示
す安全装置に連なる通路６５に連通する。この安
全装置（第４図）は軸方向の貫通孔を有するネジ
６９により押圧力調整可能なスプリング６８によ
りシート６７上に押圧されたゴムボール６６から
なる弁である。

上記のバルブ組体２、減圧膨張装置３、及び安
全装置４を備えたスプレーヘツド装置は例えば第
５図に示すようにして使用される。スプレーヘツ
ドの下側に前記下側バルブの第１入口３６を介し
てバルブ組体と連通する圧縮ガス貯蔵器７１が固
定される。スプレーヘツドはこの圧縮ガス貯蔵器
に固設される。バルブ組前の上側バルブの第２入
口２３はプラスチツクの浸液管７２に連結され
る。スプレーヘツドは金属容器７４の首部にシー
ル７５を介して折り曲げて取付けたリング７３に
より固定される。

減圧膨脹装置の出口オリフイス６４は容器内に
開口する。容器は着脱可能なキヤツプ７６を備え
る。

本発明の実施例による圧力調整用減圧膨脹装置
を例えば空気あるいは酸化窒素等の圧縮ガスを充
填した圧縮ガス貯蔵器に連結した場合、圧縮ガス
貯蔵器内圧力が少くとも５から12バールの広い圧
力範囲に亘つて容器内圧力を例えば1.1バールの
一定値に保持できる。第３図において、空洞５０
とノズル６２を連通させるのに必要なピストンス
トロークは誇張されている。一方、２重ピストン
５１／５２は完全な平衡状態に描かれているが調
整のためにわずかに移動させることができる。通
路６１が圧縮ガス貯蔵器に連結されているため２
重ピストン５１／５２の位置はネジ５６により調
整可能となり容器内を所望圧力にすることができ
る。この結果は予期せぬ驚くべきものであつた。
残念ながら、原品はすべて金属製で不透明のため
調整点でのピストン５２の位置を確かめることが
できない。おそらくこのピストンのＯリングシー
ル５５はすでにノズル６２に達しこのノズルが非
常に狭い通路を介して空洞５０と連通する。従つ
て、この狭い通路を介して通路４１および６１か
ら空洞５０に流れるガス圧力は大きく減少する。
実際、圧縮ガス貯蔵器は常に空洞５０と連結され
るものではなく各バルブが押ボタン５を押圧する
ことにより開かれたときだけであることに留意す
べきである。しかしながら、従来方法では減圧調
整装置の作動は満足できるものではなく、このよ
うな結果はピストン５１の付加によつてのみ得ら
れるものである。すなわち、ピストン５１をロツ
ド５３によりピストン５２と強固に連結して、こ
れらのピストン間を圧縮ガスが流れるようにし、
各ピストンに均等に圧力が加わることによりピス
トンを平衡状態に保持するようにしたため、ねじ
５６の微調整により出口ノズル６２の開口面積を
極めて精密かつ正確に保つことが可能になる。し
たがつて圧縮ガスの圧力がある範囲内で変化して
も、容器内圧力を一定に保つことができる。

このスプレーヘツドの作動は図面および上記説
明から明白となる。押ボタン５を押すと２つの連
結されたバルブが開く。圧縮ガス貯蔵器は通路３
５、環状チヤンバ３４、孔３３，３２，３１、シ
ヤンク２７の通路３９および通路４１を介して減
圧装置と連通するようになる。膨脹したガスは通
路６２、チヤンバ５９、通路６３およびオリフイ
ス６４を通して減圧装置から出て容器内に逃げ
る。容器内の圧力がわずかに上昇すると液体は浸
液管７２を通して通路２３に上昇する。続いてこ
の液体はオリフイス２０，１９，１５を通して流
れノズル１４から逃げる。

変更例として、減圧装置の弁本体４５を削除し
空洞４６と空洞５０により形成した円筒状のチヤ
ンバを本体１に直接形成してもよい。

第６図、第７図および第８図はスプレーヘツド
および貯蔵器を容器上部又は内部に装着する別の
例を示すものである。

第６図の装着例では容器７７はガラス製であ
る。貯蔵器７８は環状形状でありヘツド１を囲ん
でその横に連結される。このために横方向に穿孔
したオリフイスが使用され栓４４はこの場合には
オリフイス３６を閉じる。貯蔵器７８は突起７９
を有し容器の首部とスナツプ式に結合する。この
全体が貯蔵器上にスナツプ式に保持されるキヤツ
プ８１により覆われる。このような構成により外
観が美しくなる。金属製容器の場合には第５図に
示した装着例が好ましい、即ち圧縮ガス貯蔵器は
容器内部に位置しエアロゾル噴霧器内のフレオン
の占有容器に対応した容積を占有する。

第７図の装着例においては、容器８２は金属製
であり容器開口部に折り曲げ部８５により固定さ
れた円筒状カツプ８４に固定された圧縮ガス貯蔵
器８３を含む。ヘツド１はその底部に３本のスタ
ツドボルト８６，８７，８８を備えその各々は３
つの最初のオリフイスの延長でありこのヘツドを
容器上に保持する作用とともにこの装着に必要な
流体に対する気密性を与える作用をなしヘツドを
空の容器から別の容器に変えて装着可能としてい
る。

第８図に示す装着例においてはヘツド１はこの
ヘツド１の下側に中央リブ付部９０の形状の伸展
部分を有する環状圧縮ガス貯蔵器８９を備え、上
記リブ付部によりこの貯蔵器を金属容器の首部９
１又はガラス容器の首部９２に固定する。貯蔵器
８９はバルブ９３を備えこれにより貯蔵器を交換
可能としたりあるいは貯蔵器を圧縮ガス源あるい
は他の適当な装置に結合して本装置を連続的に使
用可能としてもよい。この場合には、ヘツド、貯
蔵器および容器は再使用可能となる。

別の実施例（図示しない）においては、ヘツド
は貯蔵器に永久結合されこれを通して出口オリフ
イス６４および入口オリフイス２３を貯蔵器上に
設けたオリフイスに連結しかつこれを容器に連結
する手段を備えた通路が設けられる。この場合に
はヘツドおよび貯蔵器が再使用可能となる。

ある場合には、貯蔵器を省略しヘツドを直接常
時圧力下にある圧縮空気サーキツトに連結しても
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるスプレーヘツドの
上面図、第２図は第１図の−線に沿つた断面
図で本発明の実施例による減圧膨脹装置を示す
図、第３図は第１図の−線に沿つた断面図、
第４図は第１図の−線に沿つた断面図、第５
図は本発明が適用されるスプレーヘツドの第１装
着例を示す図、第６図は本発明が適用されるスプ
レーヘツドの第２装着例を示す図、第７図は本発
明が適用されるスプレーヘツドの第３装着例を示
す図、第８図は本発明が適用されるスプレーヘツ
ドの第４装着例を示す図である。 １…円筒本体、２…バルブ組体、３…減圧膨脹
装置、４…安全装置、５…押ボタン、４５…弁本
体、４６，５０…空洞、４７，４８，４９…Ｏリ
ングシール、５１，５２…ピストン、５３…ロツ
ド、５４，５５…Ｏリング、５６…ネジ、５７…
スプリング、５８，５９…チヤンバ、６０，６２
…ノズル、６１，６３，６５…通路、６４…出口
オリフイス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒状のチヤンバを有し、該チヤンバ側面は
   一方で入口ノズルを介して圧縮ガス源に連通し、
   他方で出口ノズルを介して容器に連通し、該チヤ
   ンバ内に圧縮ガスの流通を制御する長手方向に移
   動可能なピストン部材を配置した減圧膨張装置に
   おいて、前記ピストン部材は各々ピストンリング
   を備えて互いに固定連結したほぼ等しい断面を有
   する第１のピストン及び第２のピストンからな
   り、該第１のピストンと前記チヤンバの底部との
   間に圧縮スプリングを配設し、該スプリングの付
   勢に対向して該第２のピストンに当接するように
   該チヤンバの上部に軸方向に調整可能なストツパ
   を設け、前記入口ノズルは前記２つのピストン間
   に開口し、前記出口ノズルは該第２のピストンが
   該ストツパに当接しているときに該第１のピスト
   ンのピストンリングによつて大部分ふさがれかつ
   わずかな部分がこれらの２つのピストン間に開口
   し、該出口ノズルの開口面積を前記ストツパで調
   整することにより前記容器内の所望の減圧を可能
   にしたことを特徴とする減圧膨張装置。 ２ 前記ピストンリングは変形可能な弾性材料か
   らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の減圧膨張装置。