JP6817231B2 - 加圧容器用の圧縮可能バルブ及びアクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、加圧容器用の圧縮可能バルブに関する。具体的には、本発明は、エアゾール製品を分配するための加圧容器とともに使用するための圧縮可能バルブに関する。

本発明は、エアゾール又は他の加圧された製品用のディスペンサに関し、より具体的には、エアゾール又は他の同等に加圧された製品を分配するための耐圧プラスチックボトルに関する。

用語「エアゾール」は、本明細書において、圧力下で圧縮、液化又は溶解された気体を収容する任意の非詰め替え容器を意味するものと理解され、唯一の目的は非毒性液体（部門６．１パッキンググループＩＩＩ材料以外）、ペースト又は粉末を放出することであり、内容物がガスによって放出されることを可能にする自己閉鎖放出装置を備えている。エアゾール製品には、発泡又はゲル製剤、又は非エアゾール流で送達される液体製品が含まれるが、これらに限定されない。

エアゾールを分配するための加圧容器は、当技術分野において周知であり、典型的には、エアゾールの固有の内部圧力に耐えるために金属で構成される。しかしながら、プラスチックは金属よりも多くの利点を有するため、エアゾールによって生成された内部圧力に耐えることができるプラスチック容器を提供することが望ましい。これらの利点の中には、製造の容易さと経済性、エンドユーザに対する審美的な魅力、耐錆性、及びリサイクル性が含まれる。

そのような加圧容器は、製品をパッケージから分配することを可能にするための分配ノズル又は分配オリフィスを有する。分配ノズル又は分配オリフィスは、パッケージの上部近くに配置され得るが、他の構成及び配置も当技術分野で公知である。分配ノズルは、典型的には、バネ、バルブカップ及びバルブステムなどの信頼性の高い部品を設けるために、金属製のバネ式アクチュエータである。そのようなバルブを含むプラスチック加圧容器は、通常リサイクル不可能である。

加圧ディスペンサは、バルブ上バッグ設計、カン上バッグ設計又はピストン設計を含む様々な構成を有することができる。一般に、ディスペンサの容器は、バリア部材によって製品と噴射剤チャンバに分割される。バリア部材は、バルブアセンブリに封止されたバッグ、容器壁に封止されたバッグ、又は容器内に摺動可能に配置されたピストン部材であってもよい。一般に、製品はバルブアセンブリを介して製品チャンバ内に充填され、一方、噴射剤は、バルブアセンブリ又は容器壁に設けられた充填オリフィスを介して噴射剤チャンバに充填される。

バルブアセンブリは、加圧されたディスペンサの充填及び分配動作中に流体通路を提供するので、両方の動作の最適効率を提供するように特別に設計されたバルブアセンブリが非常に望ましい。例えば、充填動作中のバルブアセンブリを通る製品流の増加は、加圧ディスペンサの製造プロセスを促進する。しかしながら、増加した製品流は、ディスペンサの噴霧特性に悪影響を与え得る。したがって、製品の充填中に流量を増加させ、製品の分配中に正常な流量を維持するバルブアセンブリが必要とされている。

したがって、製品の充填及び分配中の流量を調節するために、加圧ディスペンサに使用するためのバルブアセンブリが必要とされている。更に、正常な製品分配速度を維持しながら、製品の充填速度を増加させる加圧ディスペンサで使用するためのバルブアセンブリが必要とされている。更に、耐久性があって、堅牢で、製造に対して経済的であり、かつリサイクル可能な流量調整バルブ部材が必要とされている。

本発明は、一般に、エアゾール製品を分配するための加圧容器とともに使用するための圧縮可能バルブを特徴とする。加圧容器は、長手方向を画定する長手方向軸を有し、閉鎖端部を有するボトル及び閉鎖端部に長手方向に対向するネックを形成する開放端部を備える。分配構造は、ボトルの開放端部の内側に配置される。分配構造は、ボトルの開口端部と同軸の開放端部を有する。分配構造は、標準エアゾールパッケージ内にバルブハウジング及びチューブを備えるディップチューブバルブを備えることができる。あるいは、分配構造は、バルブ上バッグ設計、ボトル内バッグ設計、又はボトル内ピストン設計を含むボトル内に配置されたエアゾールバリアパッケージを備えることができる。

圧縮可能バルブは、ボトルの開放上端部の内側に配置され、分配構造と連動する。圧縮可能バルブは、メカニカルシール及びバルブステムを備える。メカニカルシールは、加圧容器の開放端部に配置され、長手方向の通路を含む。バルブステムは、開放上部及び閉鎖底部、少なくとも１つの第１半径方向開口部及び少なくとも１つの第２半径方向開口部を含む。バルブステム通路は、開放上部と少なくとも１つの半径方向開口部と少なくとも１つの第２半径方向開口部を接続する。バルブステムは、メカニカルシールの長手方向通路内に配置され、圧縮可能バルブが閉鎖位置にあるとき、メカニカルシールの長手方向通路は、少なくとも１つの第１方向開口部と少なくとも１つの第２半径方向開口部の両方を封止する。アクチュエータは、バルブステムの開放上部に配置される。アクチュエータは、バルブステムの垂直方向の移動を制限する加圧容器の開放端部と連動する止め具を含む。

圧縮可能バルブは、加圧容器の開放端部に配置されたバルブカップを含むことができる。バルブカップは、開放上部、開口部を有する底部及び開放上部と底部開口部の間の長手方向通路を有する。バルブカップの長手方向通路は、ボトルの開放上端部及び分配構造の開放端部と同軸である。前述のアクチュエータ止め具は、バルブカップの開放上部と連動するように構成され得る。

メカニカルシールは、バルブカップ内に配置されたグロメットを備えることができる。グロメットは、バネ部及びバネ部が封止部と一体である封止部を有する。グロメットバネ部は、グロメット封止部に対してバルブカップの開放上部に向かって長手方向に対向しており、内径を有するバネ部開口部を含む。バネ部は、第１フランジの底面と連動し、長手方向に変形可能であってバルブステムを付勢する。封止部は、第１封止セクション、第２封止セクション、第３封止セクション及び内径を有する封止部開口部を含む。グロメットシール部は、シール部開口部が底部開口部と同軸になるようにバルブカップ底部開口部に接合される。グロメット長手方向通路は、バネ部開口部と封止部開口部を連結し、バルブカップの長手方向通路と同軸の内径を有する。

グロメット封止部は、バルブカップの底部の外面に沿って半径方向に延び、分配構造とバルブカップの間に封止を提供する第３封止セクションを形成する。グロメットの封止部は、２つの垂直方向に対向するディスクからなるクレビスを備えることができ、周方向のＣ字形開口部を形成する。２つのディスクは、バルブカップの底部を挟んで封止部開口部から外側に半径方向に延び、その間にバルブカップ開口部を形成する。

バルブステムは、グロメット通路内に配置される。バルブステムの少なくとも１つの第２半径方向開口部は、閉鎖底部に近接して配置され、少なくとも１つの第１半径方向開口部は、少なくとも１つの第２半径方向開口部と閉鎖底部の間に配置される。バルブステムの閉鎖底部は、グロメット封止部開口部の近くのグロメット長手方向通路の内径と摺動／接触関係にあり、バルブステムが閉鎖位置にあるとき、第１及び第２の封止セクションが、第１及び第２の半径方向開口部をそれぞれ封止する。バルブステムが開放位置にあるとき、バルブステムの長手方向の並進は、少なくとも１つの第１半径方向開口部又は少なくとも１つの第１半径方向開口部及び少なくとも１つの第２半径方向開口部の両方を加圧容器に露出させる。更に、グロメット封止部開口部は、第１及び第２封止セクションの下方の封止部開口部に配置されたワイパブレードを含む。ワイパブレードは、バルブステムが開放位置から閉鎖位置に移動するとき、バルブステム内の第１及び第２半径方向開口部から残留組成物を除去する。

バルブステムは、バルブステムの開放上部と閉鎖底部の間に配置された第１フランジを更に備える。第１フランジは、上面及び底面を含む。第１フランジの底面は、バネ部開口部と圧縮可能な接触関係にある。

バルブステムは、傾斜バルブ又は垂直／一方向バルブの配向でグロメット内に配置され得る。傾斜配向では、バルブステムの上部が傾斜しており、バルブステムの底部の半径方向開口部を加圧容器内のエアゾール製品に露出させる。垂直配向では、バルブステムは、バルブステムの長手方向の並進が、グロメットバネ部の実質的に等しい長手方向の圧縮をもたらして、第１半径方向開口部、又は第１半径方向開口部及び第２半径方向開口部の両方を押し、半径方向の開口部を加圧容器内のエアゾール製品に露出させる。

バルブステム第１フランジは第１フランジ直径を有することができ、バルブカップは、バルブステム第１フランジがバルブカップ内径と摺動接触関係になるように第１フランジ直径と実質的に等しい開放上部近傍の内径を有する円筒部を含むことができる。接触関係は、バルブステムの位置を安定させる。更に、バルブカップは、バルブカップの開放上部の近傍に内縁部を含むこともできる。内縁部は、バルブステムの第１フランジの直径より小さい直径を有し、第１フランジの上面との連動によってバルブカップ開口部におけるバルブステムの垂直方向の移動を制限する。

バルブステムは、第１フランジと閉鎖底部の間に第２フランジを含むことができる。第２フランジは、グロメット長手方向通路の内径と実質的に等しい第２フランジ直径を有する。第２フランジは、バルブステムとグロメットの長手方向通路の間に第２封止部を形成する。

ディップチューブを備える分配構造は、ボトルの開放上端部の内側に配置され、バルブカップの円筒形底部にネジ込まれるか又は圧入される開放上端部を有するディップチューブハウジングを含む。グロメットの第３封止セクションは、ディップチューブハウジングの開放上部とバルブカップの間に封止を提供する。

ボトルの開放上端部の内側に配置された折り畳み可能なバッグを備える分配構造は、バルブ上バッグ設計又はボトル内バッグ設計を含むことができる。バルブ上バッグ設計は、ボトル開口部と同軸の開口部を有する折り畳み可能なバッグ、及びフランジとバルブカップの底部の間に封止を提供するグロメット第３封止セクションを有するバルブカップの円筒形底部に取り付けるフランジを含む。バッグ内ボトル設計は、ボトルの開放上端部に取り付けられかつそれと同軸の開放ネック端部を形成するネックを有する折り畳み可能なバッグを含む。バルブカップは、バッグの開放ネック端部にネジ込み、溶接、接着又は圧入され、グロメット封止部は、バッグのネックとバルブカップの間に封止を提供する。

本明細書は、本発明を形成すると見なされる主題を具体的に指摘し明確に主張する特許請求の範囲で結論づけるが、本発明は、添付の図面と併せてなされた以下の説明から、よりよく理解されると考えられる。
本発明の圧縮可能バルブアセンブリを含むボトルの概略図であり、圧縮可能なバルブに組み立てられた折り畳み可能なバッグを備える。 ディップチューブハウジングがバルブに取り付けられた、本発明の圧縮可能バルブアセンブリの概略図である。 図１ｂに示す圧縮可能バルブアセンブリのバルブカップ及びグロメットの概略図である。 図１ｂの圧縮可能バルブアセンブリのバルブステムの概略図である。 本発明の圧縮可能バルブアセンブリを含むボトル開口部の概略図であり、圧縮可能バルブに組み立てられた折りたたみ可能なバッグを備える。 本発明の圧縮可能バルブアセンブリの概略図であり、ボトル開口部内に組み立てられた折り畳み可能なバッグの開口部内に組み立てられている。 図５に示す圧縮可能バルブアセンブリのバルブカップ及びグロメットの概略図である。 図５に示す圧縮可能バルブアセンブリのバルブステムの概略図である。 図５に示す圧縮可能バルブアセンブリのバルブステムの概略図である。 閉鎖位置（図８ａ）、充填位置（図８ｂ）、及び分配位置（図８ｃ）を示す、図５に示す圧縮可能バルブアセンブリの概略図である。 閉鎖位置（図８ａ）、充填位置（図８ｂ）、及び分配位置（図８ｃ）を示す、図５に示す圧縮可能バルブアセンブリの概略図である。 閉鎖位置（図８ａ）、充填位置（図８ｂ）、及び分配位置（図８ｃ）を示す、図５に示す圧縮可能バルブアセンブリの概略図である。 閉鎖位置（図９ａ）及び開放位置（図９ｂ）を示す、アクチュエータを含む図５に示す圧縮可能バルブアセンブリの概略図である。 閉鎖位置（図９ａ）及び開放位置（図９ｂ）を示す、アクチュエータを含む図５に示す圧縮可能バルブアセンブリの概略図である。 本発明の圧縮可能バルブアセンブリの概略図である。 本発明の圧縮可能バルブアセンブリの概略図である。 本発明の圧縮可能バルブアセンブリの概略図である。 本発明の複数の圧縮可能バルブアセンブリを有するエアゾール容器の概略図である。

本発明による圧縮可能バルブは、特定の実施形態を図示する以下の図面を参照して説明される。本発明は、本明細書に付随する請求項により包含される可能性があるものなどの変形及び等価物の形態で広く適用可能であり、これらの実施形態が本発明の全範囲を代表するものではないことは、当業者にとって明らかであろう。更に、一実施形態の一部として説明又は例示される特長は、別の実施形態に使用されて、更なる実施形態を生み出してもよい。特許請求の範囲は、そのような変形及び等価物のすべてに及ぶことが意図されている。

図１ａは、バルブアセンブリ１０及び分配構造を含む容器１２の概略図である。分配構造は、バルブ上バッグ設計、ボトル上バッグ設計、又はボトル内ピストン設計を含む、ボトル内に配置されたエアゾールバリアパッケージを備えることができる。バルブ上バッグ設計及びボトル内バッグ設計の場合、製品と噴射剤はバッグを介して分離される。ボトル内ピストン設計の場合、製品と噴射剤はピストンを介して分離される。

図１ａに示すように、容器は、長手方向Ｌを画定する長手方向軸１４を有するボトル１２及びバルブ上バッグ設計を備える分配構造１５を備える。ボトル１２は、閉鎖底端部１６及び開放上端部１８を有する。あるいは、分配構造１５は、図１ｂに示すディップチューブバルブ２０を備えることができる。ディップチューブバルブ２０は、標準的なエアゾールパッケージ内にバルブハウジング２２及びチューブ２４を備え、ここで製品と噴射剤がボトル内で混合されて、溶液は、バルブが開いているときに、液体をチューブの上にバルブハウジング２２を介してノズルに押し出す蒸気相の噴射剤により、放出される。バルブハウジング２２は、分配中に蒸気を混合するための蒸気タップを含むように設計されてもよい。図１ｂに示す実施形態の場合、バルブハウジング２２は、バルブアセンブリ１０の底部に取り付けられる。バルブアセンブリ１０は、バルブカップ３０、バルブステム４０及びメカニカルシールからなる３部品アセンブリである。メカニカルシールは、図１ｂに示すように、環状Ｏリング又はガスケット又は弾性環状封止グロメット５０を備えることができる。バルブステム４０及びグロメット５０の両方は、ボトルの長手方向軸１４並びにそれぞれの垂直方向通路５８及び４６と整列した長手方向軸を有する。

図１ａ及び図１ｂに示す実施形態の場合、バルブカップ３０は、ボトル１２の開放上端部１８の内側に配置される。図２に示すように、バルブカップ３０は、開放上部３２及び凹状底部３４の中心に開口部３６を有する凹状底部３４を有する。開放終端円筒部３８は、バルブカップ３０の凹状底部３４の下に延び、図１ｂに示すディップチューブバルブ２０のバルブハウジング２２を受容する。開放終端円筒部３８は内部雌ネジ３１を含むことができ、ネジ接続のためにバルブハウジング２２上の外部雄ネジ２５と嵌合する。あるいは、円筒部３８は内部リムを含むことができ、スナップ嵌め接続のためにバルブハウジング上の外部リムと嵌合する。

グロメット５０は、バルブカップ３０の凹状底部３４の開口部３６に配置される。グロメット５０は封止部５２及びバネ部５４を有する。バネ部５４は、バルブカップ開放上部３２に向かって延び、長手方向Ｌにおいて変形可能である。バネ部５４は、内径を有するバネ部開口部５５を有する。封止部５２は、バルブカップ３０の凹状底部３４の開口部３６においてバネ部５４に対向して配置され、内径を有する封止部開口部５６を含む。グロメット長手方向通路５８は、バネ部開口部５５と封止部開口部５６を接続し、バルブカップ３０の凹状底部３４の開口部３６と同軸の内径を有する。グロメット長手方向通路５８は、封止部開口部５６近傍の封止リップ６０及びワイパブレード６２を含む。ワイパブレード６２はバルブステム４０から残留製品を除去し、バルブステム４０がその封止位置に格納されるとシールリップ６０はバルブステム４０を封止する。バルブステム４０は、以下で十分に説明される。

グロメット５０の封止部５２は、円筒クレビス６４も含み、これは、封止部開口部５６の周りに円周方向に、半径方向外方に延在するＣ字形クレビス６７を形成する上部ディスク６６及び下部ディスク６８を有する。バルブカップ３０の凹状底部３４は、クレビス６４の上部ディスク６６と下部ディスク６８の間に挿入され、封止部開口部５６は、凹状底部３４の開口部３６と同軸である。

バルブハウジング２２がバルブカップ３０に接続されると（圧入、溶接、接着又はネジ込みのいずれか）、クレビス６４の下部ディスク６８は、バルブハウジング２２とバルブカップ３０の凹状底部３４の間で圧縮され、バルブハウジング２２とバルブカップ３０の凹状底部３４の間に封止部６５を提供する。封止部６５は、バルブカップ３０とバルブハウジング２２の間の接続部において別個のガスケット又は封止の必要性を排除する。封止を用いて、バルブハウジング２２の外面上の雄ネジ２５は、ネジ接続用の全ネジとは対照的に、半ネジに制限され得る。封止部６５は、バルブカップ３０とバルブハウジング２２の間に簡単なスナップ嵌め接続も可能にし、バルブハウジング２２とバルブカップ３０の間に追加のガスケット又は封止を必要としない。

バルブカップはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から成形されるのが好ましく、グロメットは熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）から成形される。ＰＥＴは現在炭酸化ソフトドリンク容器で使用されている標準的な樹脂である。ＴＰＥ配合物は以下を含む。
１）ベースエラストマ−ポリエステル系エラストマ（Ｈｙｔｒｅｌ系樹脂由来）。
２）粘着付与剤−通常ＰＥＴ（基材）へのＴＰＥの接着を提供する小ポリマ又はオリゴマ。
３）加工助剤−材料のプロセス能力及び材料のデュロメータに対する微妙な変化を提供する。

ＴＰＥ配合物は、製品／パッケージの相溶性、ＰＥＴへの接着性、及び現在のＰＥＴリサイクルの流れとの適合性のために最適化される。更に、ＴＰＥは、圧力下の容器に関連する膨潤収縮又は機械的特性の変化に耐えることができる。好ましいＴＰＥは、Ｋｒａｉｌｂｕｒｇによって提供されるＨＣＣ８７９１−５２である。

バルブカップとグロメットの封止部の間の最終的な接着を提供するために、バルブカップとグロメットは射出成形されるのが好ましい。射出成形システムは、ＴＰＥとＰＥＴの間に必要な結合を達成するために、オーバー成形、トランスファー成形、キューブ成形、コアバック成形、スピンスタック成形、ヘリコプタ成形、回転プラテン成形を含むがこれらに限定されない様々な成形技術を使用することができる。

図１ｂ及び図３に示すバルブステム４０は、開放上部４２、閉鎖底部４４、少なくとも１つの第１半径方向開口部４１及び少なくとも１つの第２半径方向開口部３７を有する細長いバルブステムを備える。閉鎖底部４４は、ノブ４８を形成する突出部を含む。少なくとも１つの第２半径方向開口部３７は、閉鎖底部４４に近接して配置され、少なくとも１つの第１半径方向開口部４１は、少なくとも１つの第２半径方向開口部と閉鎖底部４４の間に配置される。２つ以上の第１半径方向開口部４１ａ、４１ｂは、ノブ４８の上方の底部４４内に配置されるのが好ましい。通路４６は、開放上部４２と、少なくとも１つの第１半径方向開口部４１ａ及び少なくとも１つの第２半径方向開口部３７の両方の間に延在する。上面４７及び底面４９を有する第１フランジ４５は、開放上部４２とノブ４８の間に配置される。第１フランジ４５の底面４９は、グロメット５０のバネ部５４と連動し、第１フランジ４５の底面４９から垂直方向に延在するＬ字形留め具４３を含む。Ｌ字型留め金具４３は、グロメット５０のバネ部５４を把持し、バルブステム４０の保持機構として機能する。第２フランジ７０は、第１フランジ４５とノブ４８の間に配置される。第２フランジ７０はグロメット通路５８と連動し、グロメット通路の内面とバルブステム４０の外面の間のグロメット通路５８の上部に製品が浸入するのを防止する。

バルブステム４０の下部のノブ４８は、グロメット５０の封止部開口部５６に嵌合する。バルブ１０が図１ａに示す閉鎖位置にあるとき、バルブステム４０の第１半径方向開口部４１ａ、４１ｂは、グロメット封止部開口部５６内の突出リップ６０の第１封止部６３によって封止され、ノブ４８の上部は、第１封止部６３の底面に当接する。同様に、第２半径方向開口部３７は、突出リップ６０の第２封止部６９によって封止される。これにより、ボトル内の製品は、第１半径方向開口部４１ａ、４１ｂ及び第２半径方向開口部３７のそれぞれに入ることから効果的に封止される。バルブステム４０が作動中に垂直方向に加圧されると、ノブ４８は、開口部５６の下方に移動して、第１半径方向開口部４１ａ、４１ｂ又は第１及び第２半径方向開口部３７の両方を製品に露出させる。圧力が除去されると、ステム４０は開口部５６内に格納される。ステム４０の格納中、グロメット封止部開口部５６のワイパブレード６２は、第１半径方向開口部４１ａ、４１ｂ又は第１及び第２半径方向開口部３７の両方から残留製品を除去し、突出リップ６０の第１及び第２封止部６３、６９が対応する開口部を封止する。

バルブステム４０は、グロメット５０のバネ部５４によってバルブステム４０の第１フランジ４５の底面４９に加えられる戻り力によって閉鎖された状態に保持される。グロメット５０のバネ部５４は、ユニットの寿命の間、一定の戻り力を呈することができる。

バルブ上バッグ分配構造は図４に示されている。図４に示すバルブ上バッグ分配構造１１５は、バルブカップ１３０の底部に取り付けられた開放端部にフランジ１２２を有するバッグ１２０を含む。この実施形態では、バルブカップ１３０は、ボトル１１２の開放上端部の内側に配置される。バルブカップ１３０は、開放上部１３２及び凹状底部１３４の中心に開口部１３６を有する凹状底部１３４を有する。バルブカップ１３０は円筒壁１３８を含み、これは、前述した図１ｂに示すバルブハウジング対バルブカップ接続と同様に、バルブカップ１３０の底部１３４の下に延在する。円筒壁は内部（雌）ネジ１３１を含み、これはバッグ開放上部のフランジ１２２の外面上の外部（雄）ネジ１２５と嵌合する。あるいは、円筒壁１３８は内部エッジ又はリムを含むことができ、これはスナップ嵌め構成を提供するフランジ上の外部リム又はエッジと嵌合する。

図４に示すバルブ上バッグ設計では、グロメット１５０の封止部１５２は、円筒クレビス１６４を含み、これは、封止部開口部１５６の周りに円周方向に、半径方向外方に延在するＣ字形クレビス１６７を形成する上部ディスク１６６及び下部ディスク１６８を有する。バルブカップ１３０の凹状底部１３４は、クレビス１６４の上部ディスク１６６と下部ディスク１６８の間に配置され、封止部開口部１５６は、凹状底部１３４の開口部１３６と同軸である。

バッグフランジ１２２がバルブカップ１３０に接続されると（圧入又はネジ込みのいずれか）、クレビス１６４の下部ディスク１６８は、バッグフランジ１２２とバルブカップ１３０の凹状底部１３４の間で圧縮され、バッグフランジ１２２とバルブカップ１３０の凹状底部１３４の間に封止１６５を提供する。封止部１６５は、バルブカップ１３０とバッグフランジ１２２の間の接続部において別個のガスケット又は封止部の必要性を排除する。

図４に示すように、バルブカップ１３０はボトル開口部のネックに挿入され、ネックに対して封止されて噴射剤の漏れ及び圧力損失を防止する。任意の適切な噴射剤を使用することができ、当技術分野で公知の炭化水素、窒素、空気、及びそれらの混合物を含むことができる。所望であれば、噴射剤は凝縮性であってもよい。凝縮性とは、噴射剤が、使用中に遭遇する圧力下で物質の気体状態から物質の液体状態に変換することを意味する。凝縮性噴射剤は、使用中に製品が枯渇するにつれてより平坦な減圧曲線の利点を提供する。バルブカップは、ボトルが加圧されている間にボトル開口部のネック部に封止され得る。ボトルを加圧し、バルブカップをボトル開口部に密封するプロセスは、同一出願人による米国特許出願公開第２０１２／０２９２３３８（Ａ１）号、第２０１２／０２９１９１１（Ａ１）号、及び第２０１２／０２９１９１２（Ａ１）号に開示されている。

図５に示すボトル内バッグ設計の場合、上記で参照した米国特許出願公開第２０１２／０２９２３３８（Ａ１）号、第２０１２／０２９１９１１（Ａ１）号、及び第２０１２／０２９１９１２（Ａ１）号に記載されているように、バッグ２２０はボトル２１２内に挿入され、バッグの外側フランジ２２２は、ボトル対バッグ溶接により、ボトル２１２の開放上部でフランジに保持／封止される。バッグ開口部は、バッグ外側フランジ２２２とボトル開口部の間に同軸的に介在する開放ネック部２２４を含む。この実施形態の場合、バルブカップアセンブリ２１０のバルブカップ２３０は、バッグ２２０の上部の開口部に一緒に入れられる。製品はボトル内のバッグに収容され、バルブアセンブリを介して充填される。噴射剤はバッグ２２０を取り囲み、ボトルの底部のポートを介して、又はボトル開口部フランジとバッグ外側フランジの間の隙間を介して、溶接の前に充填される。バッグに圧力が加えられ、バルブを介して溶液が押し出されるため、製品が放出されるが、これは、チューブを圧搾して製品を分配するのと同様である。

図５及び図６に示す実施形態の場合、バルブカップ２３０は、開放上部２３２及び凹状底部２３４の中心に開口部２３６を有する凹状底部２３４を有する。開放終端円筒部２３８は開放上部２３２と凹状底部２３４の間に延在する。開放終端円筒部２３８は、開放上部２３２と凹状底部２３４の間で長手方向Ｌに延在する内径を有する長手方向通路２３５を含む。内部リム又は縁部は、バルブカップの開放上部近傍の長手方向通路内に配置されている。内部リム２３３の内径は、円筒部２３８の長手方向通路２３５の内径より小さい。バルブカップ２３０は、バッグ２２０の開放上部の内側（雌）ネジ２２５にネジ込む外面上の外部（雄）ネジ２３１を含むことができる。あるいは、バルブカップ２３４は、スナップ嵌めを提供するバッグの開放上部のリムと嵌合する外面上のリムを含むことができる。

図５に示すボトル内バッグ設計では、グロメット２５０の封止部２５２は、円筒クレビス２６４も含み、これは、封止部開口部２３６の周りに円周方向に、半径方向外方に延在するＣ字形クレビス２６７を形成する上部ディスク２６６及び下部ディスク２６８を有する。バルブカップ２３０の凹状底部２３４は、クレビス２６４の上部ディスク２６６と下部ディスク２６８の間に配置され、封止部開口部２５６は、凹状底部の開口部と同軸である。

バルブカップ２３０がバッグ開口部に接続されると（圧入又はネジ込みのいずれか）、クレビス２６４の下部ディスク２６８は、バッグ開口部２２４のネックとバルブカップ２３０の凹状底部２３４の間で圧縮され、バッグ開口部２２４とバルブカップ２３０の凹状底部２３４の間に封止部２６５を提供する。封止部２６５は、バルブカップとバッグ開口部の間の接続部において別個のガスケット又は封止部の必要性を排除する。

前述の他の実施形態と同様に、図５に示すボトル内バッグ設計用バルブステム２４０は、細長いバルブステム２４０を備える。図７ａ及び図７ｂに示すように、細長いバルブステム２４０は、開放上部２４２及び閉鎖底部２４４を備え、その間にバルブステム通路２４６を有する。閉鎖底部２４４は、ノブ２４８、少なくとも１つの第１半径方向開口部２４１及び少なくとも１つの第２半径方向開口部２３７を形成する突起を含む。少なくとも１つの第２半径方向開口部２３７は、閉鎖底部２４４に近接して配置され、少なくとも１つの第１半径方向開口部２４１は、少なくとも１つの第２半径方向開口部２３７と閉鎖底部２４４の間に配置される。バルブステム通路２４６は、開放上部２４２と、少なくとも１つの第１半径方向開口部２４１及び少なくとも１つの第２半径方向開口部２３７の両方の間に延在する。第１半径方向開口部２４１及び第２半径方向開口部２３７は、バルブステム通路２４６と流体連通している。

上面２４７及び底面２４９を有する第１フランジ２４５は、バルブステム２４０の閉鎖底部２４４において、開放上部２４２とノブ２４８の間に配置される。第１フランジ２４５の底部２４９は、グロメット２５０のバネ部２５４と連動する。前述したステムと同様に、バルブステムの第１フランジ２４５は、バルブカップ内にバルブステムを保持するために、グロメットのバネ部と連動するフランジの底面から垂直方向に延在するＬ字形の留め金を含むことができる。あるいは、本実施形態では、第１フランジ２４５の外径を、バルブステム２４０を寸法的に安定化させるのを助けるために、円筒部２３８の開放上部２３２の第１フランジ２４５と長手方向通路２３５の間にスリップ嵌めを提供するようなサイズにすることができ、作動中に傾斜する任意の傾向を最小限に抑える。第１フランジ２４５の直径も、バルブカップ２３０の開放上部２３２付近の長手方向通路に配置された内部リム２３３又はエッジの内径よりも大きく、バルブカップ２３０内にバルブステム２４０が保持される。第２フランジ２７０は、第１フランジ２４５とノブ２４８の間に配置される。第２フランジ２７０はグロメット通路２５８と連動し、グロメット通路の内面とバルブステム２４０の外面の間のグロメット通路２５８の上部に製品が浸入するのを防止する。

図５及び図６に示すように、バルブステム２４０の下部閉鎖部２４４のノブ２４８は、グロメット２５０の封止部開口部２５６に嵌合する。バルブアセンブリ２１０が閉鎖位置にあるとき、バルブステム２４０の第１半径方向開口部２４１は、グロメット封止部開口部２５６の突出リップ２６０の第１封止部２６３によって封止され、ノブ２４８の上部は第１封止部２６３に当接し、それによって、ボトル２１２内の製品がバルブ開口部２４１に入るのを効果的に封止する。同様に、バルブステムが閉鎖位置にあるとき、バルブステム２４０の第２半径方向開口部２３７は、グロメット封止部開口部２５６の突出リップ２６０の第２封止部２６９によって封止され、それによってボトル２１２内の製品が第２半径方向開口部２３７に入るのを効果的に封止する。バルブステム２４０が作動中に垂直方向に加圧されると、ノブ２４８は、開口部２５６の下方に移動して、第１半径方向開口部２４１又は第１及び第２半径方向開口部２４１及び２３７の両方を製品に露出させる。圧力が除去されると、バルブステム２４０は開口部２５６内に格納される。格納中、グロメット封止部開口部２５６のワイパブレード２６２は、第１半径方向開口部２４１又は第１及び第２半径方向開口部２４１及び２３７から残留製品を除去し、突出リップ２６０における第１及び第２封止部２６３、２６９が対応する開口部を封止する。

図８ａ、図８ｂ及び図８ｃは、充填作業中及び消費者による製品分配中にバルブアセンブリ２４０が静止している間の、図５に示すバルブアセンブリ２１０のバルブステム２４０の異なる配向を示す。図８ａに示すように、静止しているとき、グロメット２５０のバネ部２５４はバルブステム２４０を格納させ、グロメット２５０の第１封止部２６３及び第２封止部２６９が第１半径方向開口部２４１及び第２半径方向開口部２３７と、それぞれ、バルブステム２４０内で整列するようにする。図８ｂに示すバルブアセンブリ２１０では、バルブステム２４０はグロメット２５０のバネ部２５４に垂直方向に圧縮され、バルブステム開口部２４２を介して製品充填中に最大の流れを提供するために、第１半径方向開口部２４１と第２半径方向開口部２３７の両方をバッグ２２０内の製品に露出させる。図８ｃに示すバルブアセンブリ２１０では、バルブステムは、消費者によって分配される製品の量を制限及び／又は制御するために、垂直方向に押し下げられて第１半径方向開口部２４１のみを露出させる。

使用中にバルブステムが長手方向Ｌに移動し得る垂直距離を制限するために、バルブアセンブリ２１０は、消費者が使用中に第２半径方向開口部の露出を防止する機構を含むことができる。例えば、グロメット２５０のバネ部２５４を十分大きなバネ定数で設計することができ、消費者がバルブステム２４０を使用中に十分すぎるほどに圧縮して、第１半径方向開口部２４１及び第２半径方向開口部２３７の両方をバッグ２２０内の製品に露出させるのを防止する。充填操作の間に、バルブステムを圧縮し、第１半径方向開口部２４１及び第２半径方向開口部２３７の両方をバッグ２２０の内部に露出させるのに必要な適切な力を加えることによって、バネ定数を克服することができる。

あるいは、充填動作は、典型的には、アクチュエータ及びノズルをバルブアセンブリに取り付ける前に行われるので、アクチュエータ及び／又はバルブは、使用中のバルブステムの垂直移動を制限するように設計され得る。例えば、図９ａ及び図９ｂに示す実施形態は、バルブカップ２３０と連動する止め具３０２を含むバルブステム２４０上に組み立てられたアクチュエータ３００を示す。静止時には、図９ａに示すように、止め具３０２とバルブカップ２３０の間に空間が存在する。しかし、使用時には、止め具３０２はバルブカップ２３０の上部と連動してバルブステム２４０の垂直方向の移動を制限し、第２半径方向開口部ではなく第１半径方向開口部２４１のみがバッグ２２０開口部２３７に露出される。

第１半径方向開口部と第２半径方向開口部を分離し、両方の露出を充填操作に限定することが好ましいが、図１０及び図１１に示す代替実施形態は、消費者が加える力の量に応じて容器内の製品に露出され得る、バルブステム２４０に沿って異なる長手方向位置に配置された複数の第１半径方向開口部２４１を含むバルブステム設計を示す。その結果、製品を分配する間に、バルブステムを異なる深さに圧縮加圧してより多くの半径方向の開口部を露出させて流量を増加させることによって、消費者がバッグからの製品の流れを制御することを可能にするバルブアセンブリを作製することができる。

図１２に示す別の実施形態では、第１及び第２半径方向開口部は、単一の半径方向開口部３１０に置き換えられている。図１２に示す実施形態では、半径方向開口部３１０は、三角形の頂点がバルブステム２４０の閉鎖底部２４４近傍に配置された三角形である。バルブステム２４０が垂直方向に圧縮されるにつれて、三角形の開口部はますます露出され、流量の増加をもたらす。この実施形態では、バルブステム２４０を垂直方向に圧縮して、充填中に三角形の開口部全体を露出させることができる。この実施形態では、充填動作中に開口部全体を露出させることができるが、バルブステム２４０の垂直方向の移動を制限するために前述の制限を適用することができ、消費者の使用中に制御された流量が制限される。

本発明によるバルブアセンブリは、図１３に示すような複数のバルブを有するエアゾール容器４１２とともに使用することができる。図示の構成は、折り畳み可能なバッグ４２０内の製品４４２及び噴射剤４４０が、ディップチューブ４２４及びバルブアセンブリ４１０を介して使用場所で混合され、不適合な材料間で相乗効果を可能にするという利点を提供する。この構成も、噴射剤４４０の供給が製品４４２に推進力を提供し、より小さな粒径分布をもたらすことが多いという利益をもたらす。より小さな粒径分布は、均一な製品分布及び過度の濡れの最少化のために有利であり得る。

この構成は、異なる材料の相対的な割合が、分配のための特定の比率に調整され得るという追加的な利益をもたらす。例えば、製品４４２が分配され、第１成分対第２成分の比率が３：５：１であってもよい。図１３は、２つのバルブアセンブリを有するエアゾール容器４１２を示すが、当業者は、本発明がこれに限定されないことを認識するであろう。エアゾールディスペンサは、使用場所まで異なる製品材料を隔離するために、同数の又はより少ない数のチャンバを有する３つ、４つ又はそれ以上のバルブアセンブリを有してもよい。

ピストンボトル設計の場合、製品と噴射剤はボトルに挿入されたピストンを介して分離される。製品はピストンの上にあり、カップの下又はバルブを介して充填される。噴射剤は、ボトル底部内の第２バルブを介してピストンの下に加えられる。製品は、製品をバルブから押し出す噴射剤によってピストンが押し上げられるとき分配される。図示されていないが、ピストンボトルの設計のためのバルブアセンブリは、図１ａ及び図１ｂに示されたディップチューブバルブアセンブリを含むことができる。

本明細書において開示されるすべての数値範囲に関し、本明細書全体を通じて与えられるすべての最大値の限定は、それよりも小さいすべての数値の限定を、そのようなより小さい数値限定が本明細書にあたかも明確に記載されているかのように理解されるべきである。更に、本明細書全体を通じて与えられるすべての最小値の限定は、それよりも大きいすべての数値の限定を、そのようなより大きい数値限定があたかも本明細書に明確に記載されているかのように含むものである。更に、本明細書の全体を通じて与えられるすべての数値範囲は、そのような、より広い数値範囲内に含まれるすべてのより狭い数値の範囲、並びにその数値範囲内のそれぞれの個々の数値を、そのような、より狭い数値範囲及び個々の数値のすべてがあたかも本明細書に明確に記載されているかのように包含するものである。

本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に指示がない限り、そのような各寸法は、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味するものとする。

あらゆる相互参照又は関連特許若しくは関連出願を含む、本明細書に引用されるすべての文献は、明確に除外ないしは別の方法で限定されない限り、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献（単数又は複数）と組み合わせたときに、そのような任意の発明を教示、示唆、又は開示するとはみなされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照することによって組み込まれた文書内の同じ用語の意味又は定義と矛盾する場合、本文書におけるその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。

本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに、他の様々な変更及び修正を行うことができることは当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内に含まれるそのようなすべての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲にて網羅することを意図したものである。

Claims (13)

1. 加圧容器用のバルブアセンブリであって、前記加圧容器は内側に前記バルブアセンブリが配置された開放端部を有し、前記バルブアセンブリは、
   ａ．その間に開口部と長手方向の通路を有するメカニカルシールであって、前記メカニカルシールの長手方向の通路は、内径を有し、前記加圧容器の前記開放端部と同軸であるメカニカルシールと、
   ｂ．前記メカニカルシールの長手方向通路に配置されたバルブステムであって、前記バルブステムは、
   ｉ．開放上部、
   ｉｉ．閉鎖底部、
   ｉｉｉ．少なくとも１つの第１半径方向開口部及び少なくとも１つの第２半径方向開口部であって、前記少なくとも１つの第２半径方向開口部は、前記閉鎖底部に近接して配置され、前記少なくとも１つの第１半径方向開口部は、前記少なくとも１つの第２半径方向開口部と前記閉鎖底部の間に配置され、前記バルブステムの前記閉鎖底部は、前記バルブステムが閉鎖位置にあるとき、前記メカニカルシールが前記少なくとも１つの第１半径方向開口部及び前記少なくとも１つの第２半径方向開口部を、それぞれ、封止するように、前記メカニカルシールの近傍で前記メカニカルシールの長手方向通路に接触している、少なくとも１つの第１半径方向開口部及び少なくとも１つの第２半径方向開口部、及び
   ｉｖ．前記開放上部と前記少なくとも１つの第１半径方向開口部及び前記少なくとも１つの第２半径方向開口部の両方の間のバルブステム通路であって、前記バルブステムの長手方向の並進は、分配中に前記バルブステムが開放位置にあるとき、前記少なくとも１つの第１半径方向開口部を加圧容器に露出させ、充填時に前記少なくとも１つの第１半径方向開口部及び前記少なくとも１つの第２半径方向開口部の両方を加圧容器に露出させるバルブステム通路、を備えるバルブステムと、
   ｃ．前記バルブステムの前記上部に組み立てられたアクチュエータであって、前記アクチュエータは、前記バルブステムの垂直方向の移動を制限して分配中に前記第２半径方向開口部が加圧容器に露出するのを防止する前記加圧容器の前記開放端部と連動する止め具を備えるアクチュエータと、を備え、
   前記メカニカルシールは、その間に封止部開口部及びグロメット長手方向通路を有する封止部を備えるグロメットを備え、前記グロメットの長手方向通路は、内径を有し、前記加圧容器の前記開放端部と同軸であり、前記グロメット封止部は、前記バルブステムが閉鎖位置にあるとき、少なくとも１つの第１半径方向開口部及び少なくとも１つの第２半径方向開口部を、それぞれ封止する第１封止部及び第２封止部を備え、
   前記グロメットは、前記封止部と一体のバネ部を備え、前記封止部開口部に長手方向に対向するバネ部開口部を備えるバルブアセンブリ。
2. 前記バルブステムは、前記バルブステムの前記開放上部と前記閉鎖底部の間に配置された上側面及び底側面を有する第１フランジを更に備え、前記第１フランジの前記底側面は前記グロメットバネ部と圧縮可能な接触関係にあり、前記バルブステムが開放位置にあるとき、前記バルブステムの第１フランジの長手方向の並進は、前記バネ部の等価な長手方向のたわみをもたらし、前記少なくとも１つの第１半径方向開口部又は前記少なくとも１つの第１半径方向開口部及び前記少なくとも１つの第２半径方向開口部の両方を、前記加圧容器に露出させる、請求項１に記載のバルブアセンブリ。
3. 前記加圧容器の前記開放端部の内側に配置されたバルブカップを更に備え、前記バルブカップは、開放上部、その中に開口部を有する底部及び前記開放上部と前記底部開口部の間の長手方向通路を有し、前記グロメットは前記バルブカップ内に配置され、前記グロメット内径は前記バルブカップの長手方向通路と同軸である、請求項１に記載のバルブアセンブリ。
4. 前記グロメット封止部は、前記バルブカップ底部に接合されている、請求項３に記載のバルブアセンブリ。
5. 前記アクチュエータ止め具は、前記バルブカップの前記開放上端部と連動する、請求項３に記載のバルブアセンブリ。
6. 前記加圧容器は分配構造を備え、前記グロメット封止部は、前記分配構造と前記バルブカップの間に封止を提供する第３封止部を備える、請求項５に記載のバルブアセンブリ。
7. 前記分配構造は、前記加圧容器の前記開放上端部の内側に配置された折り畳み可能なバッグを備え、前記折り畳み可能なバッグは、前記加圧容器の開放端部と同軸の開口ネック端部を有するネックを有する、請求項６に記載のバルブアセンブリ。
8. 前記グロメットの前記第３封止部は、前記バッグの前記ネックと前記バルブカップの間に封止を提供する、請求項７に記載のバルブアセンブリ。
9. 前記分配構造は、前記加圧容器の前記開放上端部の内側に配置されたディップチューブバルブを備え、前記ディップチューブバルブは、前記グロメットの前記底部の前記開口部と同軸の開放上端部を有するディップチューブバルブハウジングを備える、請求項６に記載のバルブアセンブリ。
10. 前記グロメットの前記封止部は、前記ディップチューブバルブハウジングの前記開放上部と前記バルブカップの間に封止を提供する、請求項９に記載のバルブアセンブリ。
11. 前記バルブステム第１フランジは、前記グロメットの長手方向通路内に前記バルブステムを保持する前記グロメットの前記バネ部を把持する前記第１フランジの前記底側面に留め金を備える、請求項２に記載のバルブアセンブリ。
12. 前記グロメットの前記封止部はクレビスを備え、前記クレビスは、前記封止部開口部から半径方向外側に配置されたＣ字形開口部を有し、前記バルブカップ底部開口部は、前記クレビスの前記Ｃ字形開口部に挟まれている、請求項４に記載のバルブアセンブリ。
13. 前記グロメット封止部開口部は、前記バルブステムが前記開放位置から前記閉鎖位置に並進するときに、前記少なくとも１つの第１半径方向開口部から残留組成物を除去するワイパブレードを備える、請求項１に記載のバルブアセンブリ。

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