JP5532266B2 - 流体ディスペンサー - Google Patents

Description

スプレーディスペンサーは、台所用製品、香水、デオドラント製品、および制汗剤、スプレー式塗料、アトマイザー、吸入器、整髪製品、液体／泡状／ジェル状製品、農薬、除草剤、および殺虫剤を含む数多くの異なる用途に利用されている。もちろん他の用途も数多くある。

従来のスプレーディスペンサーは、標準的な「ディップチューブ」により流体を抽出することに関して２つの不便な設計上の欠点がある。つまり、概してディスペンサー本体の向きに関らない作動ができないこと、そして、内容物全体を出すことが実質的に不可能であることである。これら２つの基本的な問題は、スプレーディスペンサーが発明された当初から存在していた。

本発明では、流体ディスペンサーの標準的なディップチューブを、液体を気体よりも優先して通過させる中空の繊維メンブレンに置き換える。圧力差の影響を受けて、中空の繊維メンブレンの全部分に接触している全液体が、メンブレンの壁沿いにメンブレンの長さ方向に内部を伝いディスペンサーヘッドまで到達する。

流体ディスペンサーは必要な圧力差を生じさせる目的に、自己加圧式であっても、あるいは、ディスペンサーヘッドを利用しても、あるいは、ディスペンサーの本体に加えられる外部圧力を利用してもよい。

当技術分野で知られている通常のディスペンサーヘッドは、トリガースプレー、アトマイザー、エアロゾルスプレー、香水スプレー、ローションポンプ、吸入器、泡ポンプ、およびマイクロスクリューポンプを含む。

流体ディスペンサーヘッドは、流体をスプレー、ストリーム、泡、細かい霧、またはジェル形状で放出することができる。

本発明の数例を、添付図面を参照しながら以下で詳述する。

トリガースプレーの一例を示す。 エアロゾルスプレーキャニスターの一例を示す。 香水ディスペンサーの一例を示す。 様々な構成の１つを有する中空メンブレンからなるディップチューブの側面図を示す。 様々な構成の１つを有する中空メンブレンからなるディップチューブの側面図を示す。 様々な構成の１つを有する中空メンブレンからなるディップチューブの側面図を示す。 様々な構成の１つを有する中空メンブレンからなるディップチューブの側面図を示す。 様々な構成の１つを有する中空メンブレンからなるディップチューブの側面図を示す。 折り畳み式のコンテナを示す。 折り畳み式のコンテナを示す。

図１は、本発明における流体ディスペンサー１０の一例を示す。流体ディスペンサー１０は、従来のトリガースプレー式のディスペンサーヘッド１２に嵌合された中空のプラスチックボトル１１を有する。流体ディスペンサー１０は、一定の長さの中空のメンブレンから形成されたディップチューブ１３を含み、この中空のメンブレンは、トリガースプレーヘッド１２の流体ポート１５に連結されてトリガースプレーヘッド１２の出口１６と連通可能な開口端１４と、ボトル１１の本体内の閉端１７とを有する。

トリガースプレー１２が手動で駆動されると、ディップチューブ１３の壁１８に沿って圧力差が生じ、ディップチューブの面の全部分と接触しているボトル内の全液体がディップチューブ１３の壁１８を透過して、内部ボア１９沿いに出口１６へ向かう。この流体ディスペンサーは、このようにして実質的にどの向きでも作動することができ、ボトルの内容物全体を実質的に放出することができるという効果を奏する。

製造業者に対して、従来のコンテナで見られるコンテナの寿命が尽きたときに製品がコンテナ内に残ってしまうことの埋め合わせのためにコンテナ内により多くの製品および推進剤を導入するよう法律で課している国においては、内容物全体を実質的に放出することができるようになることで利点が生じるであろう。例えば、３３０ｍｌの量の製品が入っていると記載されているコンテナは実際には３５０ｍｌを含みうるので、従来のディップチューブでは通常２０ｍｌ程度がコンテナ内に残ることとなる。

本発明によるディップチューブ１３としての利用に適した中空の繊維メンブレンは市場で入手可能であり、Ｎｏｒｉｔ（www.norit.com）のＸ−ｆｌｏｗ（登録商標））などを利用することができる。

好適なディップチューブの細孔径は、０．０１ミクロンから２５０ミクロンの範囲である。ディップチューブの正確な細孔径、壁厚、長さ、形状および構成、内部ボア、色、および透明度は、放出対象の流体、および／または、利用される推進剤、放出された後の流体の性質（つまり、泡の堅さ、生成される霧の細かさ、噴霧化される度合い、製品への推進剤の混合、コンテナ本体の性質（例えばサイズ、形状、および色））に従って選択することができる。

ディップチューブの外径は、ディスペンサーヘッドの流体ポートおよびその他の接続部の内径および外径に従って選択されてよい。

ディップチューブを形成する際に利用される中空の繊維メンブレンは、一端を熱封止／溶接、圧着、接着、化学的封止、および超音波または高周波溶接により閉じることができる。

ディップチューブの中空の繊維メンブレンは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリ窒化ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、セルロース、酢酸セルロース、およびその混合物、混成物、および共重合体からなる群から選択された材料を含むと好適である。

ディップチューブの中空繊維メンブレンの好適な材料は、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルピロリデン、ポリアクリロニトリル、セルロース、酢酸セルロース、およびその混合物、混成物、および共重合体からなる群から選択される。

特に好適な中空の繊維メンブレン材料は、ポリエーテルスルフォンおよびポリビニルピロリドンの混成物からなる。ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）およびポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）の混成物は、酸化剤に対する耐性が高く（塩素に対して＞２５０，０００ｐｐｍ時間の耐性を有し、過マンガンおよびオゾンにも耐性を有する）、幅広いｐＨ範囲に耐えることができ、親水性が高い。

ディップチューブは好適には、少なくとも５００Ｐａの最小作動圧力差で作動する。高圧システムでは、作動圧力差が１０００ｋＰａになる場合もある。

図２は、本発明による流体ディスペンサー２０の別の例を示す。本例では、コンテナは、従来のエアロゾルプッシュボタンスプレーヘッド２２を有する従来のエアロゾルスプレーキャニスター２１であるが、エアロゾルディスペンサーヘッドの流体ポート２４に連結されて出口２５と連通可能な開口端と、スプレーキャニスターの本体内の閉端とを有し、中空の繊維メンブレンから形成されるディップチューブ２３を有する。

スプレーキャニスター２１は、自己加圧式であり、放出する流体に加えて適切な推進剤を含む。推進剤は、圧力差を生じ、プッシュボタンが手動で駆動されると、ディップチューブ２３の面の全部分と接触しているボトル内の全液体がディップチューブの壁を透過して、内部ボア沿いに出口２５へ向かう。このスプレーキャニスターは、実質的にどの向きでも作動することができ、キャニスターの内容物全体を実質的に放出することができるという効果を奏する。利用する推進剤が液化ガスである場合には、推進剤は液体の状態で放出される。

図３は、本発明の流体ディスペンサー３０のまた別の例を示す。本例では、コンテナ３１は、従来のプッシュボタンアトマイザーヘッド３２を有する従来の香水ボトルであるが、アトマイザーヘッドの流体ポート３４に連結されて出口３５と連通可能な開口端と、ボトルの本体内の閉端とを有し、中空の繊維メンブレンから形成されるディップチューブ３３を有する。

プッシュボタンが手動で駆動されると、ディップチューブ３３の壁に沿って圧力差が生じる。ディップチューブ３３の面の全部分と接触しているボトル３１内の全液体がディップチューブ３３の壁を透過して、内部ボア沿いに出口３５へ向かう。この香水ボトルは、実質的にどの向きでも作動することができ、ボトルの内容物全体を実質的に放出することができるという効果を奏する。

図１から図３の例に示すディップチューブは、各コンテナの対向する双側壁および基部に接触して、なるべくコンテナ内の液体が、コンテナの向きに関らずディップチューブに実質的に常に接触するよう配置されている。しかしながら他の構成もまた可能である。コンテナ内のディップチューブの構成もまた、コンテナの形状および放出対象の内容物に応じて選択可能である。図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄ、図４Ｅは、利用可能であることが予想される様々なディップチューブの構成の数例を示している。

図５Ａおよび図５Ｂは、本発明における流体ディスペンサー５０のさらなる例を示す。コンテナ５１の側壁は、折り畳み式で折り畳まれている。図５Ａは流体ディスペンサーが直立しているときの構成を示し、図５Ｂは、流体ディスペンサーが折り畳まれているときの構成を示す。折り畳み式の設計は、コンテナが通常、ある国あるいは場所で製造され、配送された後で内容物を充填されることが多いことから、コンテナの格納および発送時の体積を減少させる目的に特に好適である。

この例のコンテナ５１は、従来のプッシュボタンスプレーヘッド５２を有するが、中空の繊維メンブレンから形成された折り畳み式の螺旋形状のディップチューブ５３を有する。中空の繊維メンブレンからなるディップチューブ５３は、出口５５と連通可能なようにエアロゾルディスペンサーヘッドの流体ポート５４に連結された開口端５６と、コンテナ５１の本体内の閉端５７とを有する。本例では、ディップチューブ５３の閉端５７は、コンテナ５１の床部に取り付けられて、コンテナの側壁が伸ばされる際にコイル状態から伸ばされる。

コンテナおよびディップチューブは、コンテナの形状および側壁の形成に利用される材料に応じて、折り畳まれた際の体積を最小化させることのできる他の折り畳み可能な構成とすることもできる。

本発明の流体ディスペンサーは、多くの異なる流体（ジェルおよび泡を含む）を放出する用途に幅広く利用可能である。

流体ディスペンサーの幅広い用途としては、台所用製品、香水、デオドラント製品、および制汗剤、スプレー式塗料、整髪製品、液体／泡状／ジェル状製品、および殺虫剤が挙げられる。もちろん他にも数多くある。

当技術分野で知られている通常のディスペンサーヘッドは、トリガースプレー、アトマイザー、エアロゾルスプレー、香水スプレー、ローションポンプ、泡ポンプ、吸入器、およびマイクロスクリューポンプを含む。これらのうち任意のものが上述した中空の繊維メンブレンからなるディップチューブとともに利用されることで、本発明の効果を奏することが可能である。ディスペンサーヘッドは、流体をスプレー、ストリーム、泡、細かい霧、またはジェル形状で放出することができる。

適切なコンテナには、プラスチック、ガラス、金属、セラミックス、紙、または合成物からなるものが含まれる。好適な実施形態の一部におけるコンテナには、可撓性の壁が設けられており、従って手で握った際に、流体を中空のメンブレンからなるディップチューブの壁を強制的に透過させて、対応するディスペンサーヘッドの出口へと流すのに足る圧力差が生じさせることができるようなものもある。

上述した例においては、１つのディップチューブのみが提供されていたが、好適な実施形態の一部では、２以上の数のディップチューブを提供してもよい。これらディップチューブは、同じ材料特性および性能を有するものであってよい。またこれらディップチューブは、細孔のサイズ、壁厚、剛性、形状、材料、結合位置および長さ等を異ならせることにより、それぞれ異なる性能を有するよう製造することもできる。

ディップチューブは、ディスペンサーヘッドに直接結合させることも（例示してきたように）、あるいは、別のチューブ（another length of tubing）を介することでディスペンサーヘッドに間接的に連結することもできる。

Claims (14)

1. 流体ディスペンサーであって、
   液体用のコンテナと、
   前記コンテナに嵌合され、流体出口を有するディスペンサーヘッドと、
   一定の長さの中空のメンブレンから形成されたディップチューブと
   を備え、
   前記中空のメンブレンは、前記流体出口と連通するよう前記ディスペンサーヘッドと連結された開口端と、前記コンテナ内の閉端とを有し、
   前記中空のメンブレンは、液体を気体よりも優先して通過させ、前記ディスペンサーヘッドが駆動されたときに、前記メンブレンの壁に沿って生じる圧力差のもとで、液体が前記液体コンテナから前記ディップチューブの壁を透過して前記流体出口へと向かう
   流体ディスペンサー。
2. 前記ディスペンサーヘッドは、前記コンテナから液体を引き出すことのできる前記圧力差を生じさせるよう作動可能である請求項１に記載の流体ディスペンサー。
3. 前記液体コンテナは自己加圧式である請求項１に記載の流体ディスペンサー。
4. 推進剤を含んだ請求項１に記載の流体ディスペンサー。
5. 前記推進剤は液化ガス推進剤である請求項４に記載の流体ディスペンサー。
6. 前記ディスペンサーヘッドは、トリガースプレー、アトマイザー、エアロゾルスプレー、香水スプレー、ローションポンプ、泡ポンプ、およびマイクロスクリューポンプのうちいずれか１つである請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の流体ディスペンサー。
7. 前記ディップチューブは、前記ディスペンサーヘッドに直接連結されている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の流体ディスペンサー。
8. 前記ディップチューブは、前記ディスペンサーヘッドに間接的に連結されている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の流体ディスペンサー。
9. 前記中空のメンブレンは、前記コンテナの向きに関らず液体と連通するよう前記液体コンテナ内に配置される請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の流体ディスペンサー。
10. 前記ディスペンサーヘッドに連結された複数の中空のメンブレンを備える請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の流体ディスペンサー。
11. 前記中空のメンブレンは可撓性である請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の流体ディスペンサー。
12. 前記中空のメンブレンは、実質的に前記液体を容れる容器の全長にわたり延びる請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の流体ディスペンサー。
13. 前記中空のメンブレンは親水性である請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の流体ディスペンサー。
14. 前記コンテナおよび前記ディップチューブは共に、伸ばされた構成と折り畳まれた構成との間で、折り畳み可能である請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の流体ディスペンサー。

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