JPH07100410A - 液剤噴射ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 封入された加圧用噴射剤の消費に伴う液剤の
噴射量変動を抑制し、長期間に渡って安定した噴射圧を
維持し得るように改良された液剤噴射ノズルを提供す
る。また、簡略な構造で運動抵抗の少ない調圧用弁体を
有する液剤噴射ノズルを提供する。 【構成】 加圧用噴射剤と共に容器内に封入された液剤
を、ノズル釦３を押し下げることによってノズル釦に設
けられた噴射口１３から噴射するべく、容器に設けられ
たバルブ付きの吐出口２に取り付けて用いられる液剤噴
射ノズルの構成を、ダイヤフラム７と、該ダイヤフラム
の一方の面に大気圧を導入する低圧通路１６と、吐出口
と噴射口との間を連通すると共にダイヤフラムの他方の
面に容器内の内圧を導入する高圧通路１２と、ダイヤフ
ラムの中心部に結合されて容器内の内圧がダイヤフラム
に加わると一方へ変位して高圧通路の連通を断つ弁体５
と、高圧通路を連通させる向きに弁体を付勢するばね手
段８とを有するものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器内に加圧封入され
た塗料や殺虫剤などの液剤を噴射あるいは噴霧するため
の液剤噴射ノズルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】塗料、整髪料、殺虫剤、その他の液剤を
加圧用噴射剤と共に缶内に封入し、噴射剤がもたらす圧
力を利用して缶内の液剤をスプレーノズルから噴射ある
いは噴霧するようにしたスプレー缶が普及している。こ
のようなスプレー缶にあっては、噴射圧を発生させるた
めの噴射剤として、従来、フロンやＬＰＧなどの液化ガ
スが用いられていたが、近年、環境汚染防止の見地か
ら、無害な噴射剤に代替しようとする機運が高まりつつ
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】さて、無害な噴射剤と
しては、窒素のような不活性でかつ大気中に多く混在す
る気体を利用することが理想的であるが、窒素は、通常
のスプレー缶に液化封入することは実質的に不可能なた
め、圧縮状態で封入せざるを得ない。

【０００４】しかるに、圧縮窒素による加圧は、フロン
やＬＰＧなどのような液化ガスが発生する比較的安定し
た蒸発圧とは異なり、缶内の液剤を消費するに従って残
圧が低下するため、噴射液剤の微粒化のみを考慮した従
来のノズル構造であると、使用時間の経過と共に噴射量
が減少するといった不都合を伴う。また、よしんば無害
な液化ガスが開発されたとしても、現行のノズル構造の
場合、気温の変化による蒸発圧変化には対応し得ないた
め、特に低温下に於ける安定噴霧を確保することが困難
である。

【０００５】このような問題点に対処するために、例え
ば、液圧作動するアクチュエータの動力源としての油圧
発生装置に用いられるような、吐出圧とばね力との吊り
合いに応じて移動する弁体にて吐出口の開閉を行う減圧
弁を応用することも考えられる。しかしながら、このよ
うな減圧弁は、弁体の吐出圧が作用する側の反対側の面
には背圧がかからないようにする必要があることから、
同部分に大気圧を導入せねばならないため、液圧が作用
する側と大気圧が作用する側との間をシールする必要が
ある。このシール材としては、一般に弁体に嵌装するＯ
リングなどが用いられているが、上記のような家庭用の
スプレーで用いられる流量や圧力の場合、弁体の運動に
対するシール材の抵抗による影響が大きくなりがちなた
め、特に小型であり、かつ安価であることが望まれる家
庭用スプレーには必ずしも適用し得るものではない。

【０００６】本発明は、このような従来技術の不都合を
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
封入された加圧用噴射剤の消費に伴う液剤の噴射量変動
を抑制し、長期間に渡って安定した噴射圧を維持し得る
ように改良された液剤噴射ノズルを提供することにあ
る。また本発明の第２の目的は、簡略な構造で運動抵抗
の少ない調圧用弁体を有する液剤噴射ノズルを提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、加圧用噴射剤と共に容器内に封入された液
剤を、ノズル釦を押し下げることによって該ノズル釦に
設けられた噴射口から噴射するべく、前記容器に設けら
れたバルブ付きの吐出口に取り付けて用いられる液剤噴
射ノズルであって、ダイヤフラムと、該ダイヤフラムの
一方の面に大気圧を導入する低圧通路と、前記吐出口と
前記噴射口との間を連通すると共に前記ダイヤフラムの
他方の面に前記容器内の内圧を導入する高圧通路と、前
記ダイヤフラムの中心部に結合されて前記容器内の内圧
が前記ダイヤフラムに加わると一方へ変位して前記高圧
通路の連通を断つ弁体と、前記高圧通路を連通させる向
きに前記弁体を付勢するばね手段とを有することを特徴
とする液剤噴射ノズルを提供することによって達成され
る。

【０００８】

【作用】このような構成によれば、通常は、ばね手段の
付勢力によって高圧通路を開く位置に弁体があるので、
噴射ノズルから容器内の液剤を噴射しようとしてノズル
釦を押し下げると、高圧通路に液剤が流出し、噴射口か
ら噴出すると共に、ダイヤフラムの他方の面にも高圧を
及ぼす。するとばね手段の付勢力に抗してダイヤフラム
が変位するが、これに伴って弁体も変位して高圧通路が
閉じられる。そして高圧通路が閉じられると、ダイヤフ
ラムに作用していた圧力が低下するので、ばね手段の付
勢力によって弁体が移動して再び高圧通路が開く。する
とダイヤフラムの他方の面に高圧が再び作用し、弁体を
閉じる向きにダイヤフラムが変位する。このサイクルを
高速で繰り返すことにより、ばね手段で規定された所定
の圧力に液剤の噴射圧が制限されることとなる。また、
液圧側と大気圧側とがダイヤフラムをもって液密に隔て
られているので、弁体自体のシールは不要になり、弁体
の摺動抵抗が低減される。

【０００９】

【実施例】以下に添付の図面に示された具体的な実施例
に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。

【００１０】図１及び図２は、本発明に基づき構成され
たスプレーノズルの第１の実施例を示す縦断面図であ
る。このスプレーノズル１は、加圧用噴射剤（圧縮窒素
など）と共に液剤を貯容した缶（図示せず）に設けられ
たバルブ付き吐出パイプ２に取付けて使用される。

【００１１】図１に於て、スプレーノズル１は、吐出パ
イプ２の先端に嵌着されるノズル釦３と、吐出パイプ２
の軸線に直交する向きにノズル釦３の中心軸上に形成さ
れた弁室４に摺合した弁体５と、弁室４と隣接して形成
された弁室４よりも大径のダイヤフラム室６に装着され
たダイヤフラム７と、ダイヤフラム室６内にてダイヤフ
ラム７の外周部を保持すると共に、ダイヤフラム７の中
心部を弁室４側へ押圧する円錐コイルばね８を保持する
ためのリテーナ９とからなっている。

【００１２】弁体５は、ダイヤフラム７の弁室４側の面
に一体的に連結されており，ダイヤフラム７との接続部
およびその中間部に周方向溝１０・１１が凹設されてい
る。そして両周方向溝１０・１１同士間と弁体５の先端
部とを互いに連通する通路孔１２が弁体５の中心軸上に
設けられている。

【００１３】弁体５の先端部は，テーパ状に先細りにさ
れており、弁室４端に外部に連通するように開設された
噴射口１３にその先端を臨ませている。また弁体５の先
端側の外周部には、複数条のラビリンス溝１４が凹設さ
れており、これによって弁室４と弁体５との隙間から液
剤が漏出することを防止している。

【００１４】ノズル釦３に於ける自然状態にある時の弁
体中央側の周方向溝１０に整合する位置には、吐出パイ
プ２の先端を受容すると共に、液剤が流入する通路孔１
５が設けられている。

【００１５】リテーナ９には通孔１６が開けられてお
り、ダイヤフラム室６内に大気圧を導入するようになっ
ている。

【００１６】上記した各部材は、合成樹脂材にて形成さ
れており、ダイヤフラム室６側から弁体５および弁体５
と一体形成されたダイヤフラム７を挿入し、かつ円錐コ
イルばね８を装着したうえでダイヤフラム室６の開口に
リテーナ９を圧入することで、アッセンブリ化されてい
る。

【００１７】次に本発明によるスプレーノズル１の作動
要領について説明する。

【００１８】先ず、外力が作用しない状態では、円錐コ
イルばね８の弾発力により、ダイヤフラム７と共に弁体
５が弁室４内へ一杯に押圧された状態にある（図１の状
態）。この状態からノズル釦３を押し下げると、吐出パ
イプ２が押し下げられて図示されていないバルブが開
き、圧縮窒素の加圧力によって缶内の液剤が吐出パイプ
２の先端から押し出される。液剤は、ノズル釦３に内設
された通路孔１５、弁体５の中央部の周溝１０、および
弁体５の中心に設けられた通路孔１２を経て弁体５の先
端から噴射されると共に、弁体５とダイヤフラム７との
接続部の周溝１１からも押し出され、ダイヤフラム室６
の底面とダイヤフラム７との間に流入する。この時の液
剤の圧力が円錐コイルばね８の弾発力と大気圧との和に
打ち勝つと、ダイヤフラム室６の容積を減じる側へダイ
ヤフラム７が撓み、これに連れて弁体５が図１に於ける
右方へ移動する。

【００１９】ダイヤフラム７に作用する液剤の圧力が所
定値を超えると、図２に示すように、ノズル釦３に内設
された通路孔１５が、移動した弁体５によって閉じられ
る。ここで噴射口１３からの液剤の噴射は継続している
ので、通路孔１５が閉じられると、ダイヤフラム７に作
用していた液剤の圧力が低下する。すると円錐コイルば
ね８のばね荷重と大気圧とで定まるダイヤフラム７に対
する図２に於ける左方への押圧力が相対的に高くなり、
ダイヤフラム７と共に弁体５が噴射口１３側へと押し出
され、通路孔１５が再び開く。これにより、ダイヤフラ
ム７とダイヤフラム室６の底面との間に液剤が流入し、
その圧力によって弁体５が再び右方へと移動して図２に
示す状態となる。

【００２０】以上の動作が、概ね弁体５の慣性抵抗およ
び摩擦抵抗で定まる周波数で繰り返されることにより、
円錐コイルばね８のばね荷重で定まる吐出圧に制限され
た状態での液剤噴射が継続されることとなる。

【００２１】図３及び図４は、本発明の第２の実施例を
示しており、図１に対応する開弁状態を図３に示し、図
２に対応する閉弁状態を図４に示す。また上記第１の実
施例に対応する部分には同一の符号を付す。

【００２２】本実施例に於ては、弁体５が、吐出パイプ
２の軸線と同一軸上で上下に移動することによって吐出
パイプ２の嵌着孔２１に形成された弁座２２に接離して
吐出パイプ２から噴射口１３に至る通路孔２３の断続を
行うポペット弁形式であることと、噴射口１３が、通路
孔２３の出口に設けられた微粒化用のノズル部材２４に
開口していること以外は、上記第１の実施例と実質的に
同一の作用を有するものである。本実施例の場合も、図
３に示した状態と図４に示した状態とが交互に繰り返さ
れて液剤の噴射圧が一定に制限される。

【００２３】

【発明の効果】このように本発明によれば、ノズルから
の吐出圧が制限され、缶内に封入された加圧用噴射剤の
消費に伴う液剤の噴射量変動が抑制されるため、使用時
間の経過と共に噴射量が減少するといった従来の不都合
を解消する上に多大な効果を奏することができる。これ
に加えて、弁体の運動に対するシール材の抵抗による影
響を皆無にし得るため、作動安定性に優れた小型かつ安
価なスプレーノズルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスプレーノズルの第１の実施例の
開弁状態を示す縦断面図。

【図２】本発明によるスプレーノズルの第１の実施例の
閉弁状態を示す縦断面図。

【図３】本発明によるスプレーノズルの第２の実施例の
開弁状態を示す縦断面図。

【図４】本発明によるスプレーノズルの第２の実施例の
閉弁状態を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ スプレーノズル ２ 吐出パイプ ３ ノズル釦 ４ 弁室 ５ 弁体 ６ ダイヤフラム室 ７ ダイヤフラム ８ 円錐コイルばね ９ リテーナ １０・１１ 周方向溝 １２ 通路孔 １３ 噴射口 １４ ラビリンス溝 １５ 通路孔 １６ 通孔 ２１ 嵌着孔 ２２ 弁座 ２３ 通路孔 ２４ ノズル部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧用噴射剤と共に容器内に封入された
   液剤を、ノズル釦を押し下げることによって該ノズル釦
   に設けられた噴射口から噴射するべく、前記容器に設け
   られたバルブ付きの吐出口に取り付けて用いられる液剤
   噴射ノズルであって、 ダイヤフラムと、 該ダイヤフラムの一方の面に大気圧を導入する低圧通路
   と、 前記吐出口と前記噴射口との間を連通すると共に前記ダ
   イヤフラムの他方の面に前記容器内の内圧を導入する高
   圧通路と、 前記ダイヤフラムの中心部に結合されて前記容器内の内
   圧が前記ダイヤフラムに加わると一方へ変位して前記高
   圧通路の連通を断つ弁体と、 前記高圧通路を連通させる向きに前記弁体を付勢するば
   ね手段とを有することを特徴とする液剤噴射ノズル。