JP5588066B2 - 非円錐台状漏斗壁部を有するディスペンサー - Google Patents

Description

本発明は、流体スプレー装置で使用されるための噴霧器に関し、特に比較的小さな粒径分布を生成するために適した噴霧器に関する。

流体噴霧器は、当該技術分野において周知である。流体噴霧器は、分配される流体の分離量を噴霧するために、噴霧器で用いられる。流体は、収容容器２２内にバルク形態で貯蔵される。マニュアルポンプ又は噴霧剤充填が、収容容器２２から噴霧器に流体を取り込む推進力を提供するために使用され得、ノズルを通じスプレーされる。一旦流体がノズルを通じスプレーされると、大気中に分散され、標的表面等に対して向けられ得る。通常の標的表面としては、カウンターの表面、布地、ヒトの皮膚等が挙げられる。

しかしながら、現行の噴霧器は、特に比較的低い噴霧剤圧力では、十分に小さな粒径分布を常にもたらすわけではない。比較的低い噴霧剤圧力は、噴霧剤材料の安全性及び保全のためには望ましい。

当該技術分野における試行としては１９１８年３月１９日に発行された米国特許第１，２５９，５８２号、１９７２年９月１９日に発行された米国特許第３，６９２，２４５号、１９９６年５月７日に発行された米国特許第５，５１３，７９８号、２００５年１月６日に公開された米国特許出願公開第２００５／０００１０６６号、２００８年３月２０日に公開された米国特許出願公開第２００８／００６７２６５号、１９８８年４月２３日に公開されたＳＵ第１３８９８６８号、並びに１９８５年９月７日に公開されたＳＵ第１１７６９６７号が挙げられる。これら試行は一直線の側壁によってもたらされる収束性の流れ経路を示している。

一直線の側壁は、より短い流れ経路をもたらすことでより小さいドラッグを得る従来の知恵に一致する。例えば、Ｌｅｆｅｂｖｒｅ著、Ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｐｒａｙｓ（１９８９年著作権所有）、Ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙを参照されたい。Ｌｅｆｅｂｖｒｅの文献の１１６頁には、３種の異なるノズルデザインが示されている。３種のノズル全てが、一直線の側壁をシェービング加工している。Ｌｅｆｅｂｖｒｅは、「摩擦損失を減らすための湿った表面の最小面積」（略記）を含むことによる霧化の品質を改善することを特に教示している。

米国特許第１，２５９，５８２号 米国特許第３，６９２，２４５号 米国特許第５，５１３，７９８号 米国特許出願公開第２００５／０００１０６６号 米国特許出願公開第２００８／００６７２６５号 ＳＵ第１３８９８６８号 ＳＵ第１１７６９６７号

Ｌｅｆｅｂｖｒｅは、比較的低い流速で望ましい流れ特性を得ようとする問題、並びに７ＭＰａ未満で流量を得るための労力を更に認識している。Ｌｅｆｅｂｖｒｅは、単式噴霧器の主な欠点は、圧力差動の平方根のみで流速が変化することを更に確認している。したがって流速の倍加には、４倍の圧力増加が必要である。（略記）１１６〜１１７頁に記載。

先行技術で認められている噴霧器での別の問題は、先行技術の一直線の側壁を有する噴霧器を用いてスプレーパターンの円錐角を増加又は減少させることは、種々の流れ区域を再均衡化させることを必要とすることである（例えば、スワールチャンバ直径、接線方向流れ区域、出口オリフィス直径又は長さ／直径比）。本発明を使用して、所望の製品送達特性を知っている当業者は、新しいスプレー特性及びらせんカップの新しいものへの簡単な交換をもたらすために、らせんカップを容易にリスケーリングすることができる。この方法は、製造柔軟性を改善し、先行技術で発生したようなキャップ全体を交換することに対するコストを削減する。

別のアプローチに対する要求、並びに比較的低い圧力での望ましいスプレー特性を可能にするための要求が存在すると見ることができる。

本発明は、圧力ディスペンサーで使用するためのらせんカップを含む。このらせんカップは、円錐台状ではない漏斗壁部を有する。この構造は、曲線状漏斗壁部を有する回転の収束性表面として定義される流れ区域をもたらす。

本発明で使用可能な例示的エアゾール容器の透視図。 図１の例示的スプレーの透視図。 図２Ａのスプレーキャップの平面図。 図２Ｂの線３−３に沿って取られた図２Ａのスプレーキャップの垂直断面図。 ハウジング内のらせんカップ及び逆回転ストッパを示している、図３の指示された区域の拡大部分図。 図３のらせんカップの拡大図。 入口を示し、並びに４つの経路を有する例示的らせんカップの透視図。 入口を示し、並びに３つの経路を有する例示的らせんカップの透視図。 入口を示し、並びに２つの経路を有する例示的らせんカップの透視図。 図３Ｂのらせんカップの拡大された部分断面図。 入口を示し、並びに図３Ｂ中の線５Ａ−５Ａの方向で取られた、図５のらせんカップのプロファイル。 図４Ａのらせんカップの環状チャンバからノズル出口に至る流れ経路の透視図。 逆回転ストッパによって形成される切断平面を示している、図４Ａのらせんカップの環状チャンバからノズル出口に至る流れ経路の透視図。 図４Ａのらせんカップの環状チャンバからノズル出口に至る流れ経路のポートの透視図。 約２度の傾斜角度を備えた溝を有する例示的らせんカップの垂直断面図。 約１１．５度の傾斜角度を備えた溝を有する例示的らせんカップの垂直断面図。 らせんカップの別の実施形態の分解垂直断面図であり、上部実施形態が単一の溝並びに凸形の、凹形の、及び一定の断面部分を備える漏斗壁部を有し、下部実施形態が溝を有さず、それらの間に凹形の部分を有する２つの凸形部分を備えた漏斗壁部を有する。 より堅い逆回転ストッパを有するキャップの別の実施形態の垂直断面図であり、らせんキャップは明確化のために省略されている。 らせんカップがハウジング内に挿入された状態での逆回転ストッパを示している、図１１Ａの指示された区域の拡大部分図。 ３種の異なるスプレーシステムで測定されたような、３種の粒径分布測定値のグラフ表現。 ３種の異なるスプレーシステムで測定されたような、パターン密度測定値のグラフ表現。 スプレーシステムで測定されたような、粒径分布に及ぼす溝の数の影響のグラフ表現。

図１を参照すると、本発明は、エアゾールディスペンサー２０のような永久的に密閉された圧力容器で使用可能である。典型的には、エアゾールディスペンサー２０は、流体製品を保持するために用いられる収容容器２２と、上面にあるか又はそれと並置されているプッシュボタン２５弁システムとを備えることができる。ディスペンサー２０は、所望によりかつ互換的に本明細書の以下に記載されている他の構成成分を収納するキャップ２４を有することができる。ユーザーは、プッシュボタン２５を手で押して、製品を収容容器２２から圧力下で放出させて、ノズル３２を通じ噴霧させる。本発明で使用可能な例示的及び非限定的製品としては、ヘアースプレー、ボディースプレー、エアフレッシュナー、布地脱臭剤、硬質面クリーナー、殺菌剤等が挙げられる。

エアゾールディスペンサー２０の収容容器２２は、流体製品、噴射剤及び／又はこれらの組み合わせを保持するために用いられ得る。この流体製品は、気体、流体、及び／又は懸濁液を包含し得る。エアゾールディスペンサー２０はまた、ユーザーによって所望されるように分配を選択的に制御するためのディップチューブ、弁上のバッグ又は他の弁構成を有してよく、これらは当業者に周知である。

収容容器２２、キャップ２４及び／又はディスペンサー２０を製造するために使用される他の材料は、プラスチック、アルミニウム鋼又はこのような用途で好適であるとして知られている他の材料を含むことができる。これに加えて又は別に、この材料は、生物再生可能な、環境に優しいものであり得、並びに竹、デンプン系ポリマー、生物由来のポリビニルアルコール、生物由来のポリマー、生物由来の繊維、非ヴァージンオイル由来の繊維、生物由来のポリオレフィン等を含んでよい。

図２Ａ及び２Ｂを参照すると、キャップ２４は、ノズル３２を更に備え、このノズルを通じ、分配される製品が小粒子に噴霧される。ノズル３２は、示されるように円形でもよく、又は当該技術分野で既知であるような他の断面を有してもよい。ノズル３２は、スプレーの円錐角を増大させるために、当該技術分野で既知のように外部を面取りされてもよい。２０〜３０度の面取りが好適であると確認されている。粒子が大気中または標的表面上に分配され得る。

図３、３Ａ及び３Ｂを参照すると、本発明はらせんカップ３０を含む。このらせんカップ３０は、示されているように、スプレーシステムのキャップ２４に挿入可能な別個の構成成分であり得る。あるいは、らせんカップ３０は、キャップ２４に一体的に成形されてもよい。このらせんカップ３０は、アセタールコポリマーから注入成形され得る。

らせんカップ３０は、キャップ２４内に挿入され得、特にハウジング３６内に挿入され得る。このハウジング３６は、逆回転ストッパ３４を有することができる。逆回転ストッパ３４は、キャップ２４のハウジング３６内へのらせんカップ３０の挿入を制限する。逆回転ストッパ３４は、らせんカップ３０と切断平面８４を更に形成する。

当該技術分野で周知のように、ボタン２５を押して分配を開始する際に、製品及び必要に応じてそれらと混合された噴霧剤が、収容容器２２から放出され、弁を通じて流れる。製品が、逆回転ストッパ３４内のチャンバ３５に入り、このチャンバ３５は切断平面８４の上流にある。チャンバ３５は、分配される製品で満たす。チャンバ３５は、環状の形状であってもよく、ノズル３２の軸に外接し得る。

図４Ａ、４Ｂ、４Ｃを参照すると、らせんカップ３０は、円筒状ハウジング３６を備えることができる。ハウジング３６は、それを通る長手方向軸Ｌ−Ｌを有する。らせんカップ３０は、２つの長手方向の対向端部と、漏斗壁部３８との第１端部と、概ね開口する第２端部とを有し得る。

図５及び５Ａを参照すると、らせんカップ３０の他の構成成分が付属的である一方で、漏斗壁部３８は、本発明の根幹を形作る。漏斗壁部３８を通じ流れ経路をもたらすためにオリフィスが配設されてもよく、これは入口及び出口４４を有する。出口４４は、ノズル３２であり得る。オリフィスは、らせんカップ３０内の中央に配置されてもよく、又は偏心的に配設されてもよい。このオリフィスは、概ね長手方向に向けられてもよく、変形の場合、長手方向軸Ｌ−Ｌと平行であってもよい。オリフィスは、一定直径のものであってもよく、又は軸方向で先細にしてもよい。本明細書に記載される実施形態について、０．１３ｍｍ〜０．１８ｍｍの一定オリフィス直径が好適であり得る。

漏斗壁部３８は、第１端部での入口半径５０と、ノズル３２出口に一致する出口４４半径とを有する。入口半径５０と出口４４との間の軸方向距離５６は、長手方向軸Ｌ−Ｌに対して平行であり、円錐長さ５４は、軸方向で取られた側壁に沿った距離である。

先行技術は、流れ経路が直円錐の円錐台状形を有することを教示している。この流れ経路は、
（１）区域＝Π×円錐長さ×（入口半径＋出口半径）によって得られる表面区域をもたらし、
式中、入口半径５０は、出口４４半径よりも大きく、円錐長さ５４は、長手方向軸Ｌ−Ｌに対して傾斜した側壁に沿って取られた入口と出口４４との間の距離であり、並びにΠは約３．１４の既知の定数である。

本発明のらせんカップ３０について、流れ経路の区域は、同一の入口半径５０、出口半径５２及び円錐長さ５４を有する直円錐の円錐台の同等の区域よりも少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、７５％又は１００％大きい。

規定された容積は、
（２）Π／３×ｈ×［入口半径＾２＋出口半径＾２＋（入口半径×出口半径）］によって得られ、
式中、ｈは、長手方向軸Ｌ−Ｌに対して平行に取られた入口と出口４４との間の軸方向距離５６である。

円錐台状の流れ経路は、仮想線で示される収束性の一直線の側壁６０をもたらし、これは、全ての可能な形状の最小のドラッグ及び流動抵抗をもたらすことを当業者は予測されるであろう。例えば、前述した文献、ＬｅｆｅｂｖｒｅによるＳｐｒａｙ ａｎｄ Ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎの１１６頁に、一直線の収束する側壁が既知であり、当該技術分野で用いられることが特に教示されている。

本発明のらせんカップ３０について、流れ経路の規定された容積は、同一の入口半径５０、出口半径５２及び円錐長さ５４を有する同等の直円錐の円錐台の規定された容積よりも少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、７５％又は１００％大きくてもよい。同様に、本発明のらせんカップ３０は、比較可能な円錐の円錐台の規定された容積の少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％又は５０％未満の規定された容積を有し得る。

特に図５を参照すると、一直線の側壁で得られるよりはむしろより長い流れ経路を有することによって改善された結果が得られることを見出したことは驚くべきことである。示されたように、より長い流れ経路は、凹形である漏斗壁部３８を有することによってもたらされ得る。図５は、本発明の漏斗壁部３８で使用可能な異なる仮定的なノズル３２直径６２を更に示している。図示したように、漏斗壁部３８の表面積は、より大きなノズル３２直径６２で増加するであろう。

言うまでもなく、漏斗壁部３８の全体が弓状である必要はない。示されたように、オリフィスと並置された漏斗壁部３８の部分６４は弓状でもよく、漏斗壁部３８の残部６６が一直線状であってもよい。本明細書で使用するとき、一直線とは、漏斗壁部３８に沿った軸方向で取られた線を指し、長手方向軸Ｌ−Ｌと完全に一致した１つの脚部を有し並びに斜辺に接続された円の半径である他の脚部を有する、漏斗壁部３８上に配設された三角形の斜辺のようなものと考えられ得る。

図５の漏斗壁部３８は、可変流れ区域を有する第１の収束部分７１と、一定流れ区域を有する第２の一直線部分７３との２つの部分に概念的に分割され得る。第２の区域７３に対する第１の区域７１の軸方向長さの比が、決定され得る。本明細書に記載された実施形態について、第２部分７３に対する第１部分７１の軸方向長さの比は、１：３〜３：１、１：２〜２：１の範囲であり得るか又は約１：１の比で、ほぼ等しい場合がある。更には、ノズル３２に対する入口区域の比は、少なくとも１：１、５：１、７：１、１０：１又は１５：１であり得る。

図４Ａ、４Ｂ、４Ｃに戻って参照すると、示されているように、漏斗壁部３８は、その中に１つ以上の溝８０を有してもよい。あるいは、漏斗壁部３８は、その上に１つ以上のフィンを有してよい。溝８０又はフィンは、流れの方向に影響を及ぼすよう作用する。この影響は、流れがオリフィスを通じ放出されると同時に、周辺方向の部分を流れに付与ことである。周辺の流れ方向が、長手方向軸の流れ方向と重なり合って、収束性らせん状のらせん形流れ経路をもたらす。

溝８０は、長手方向軸Ｌ−Ｌの周りで周囲方向に等しく又は不等に離間配置され得、等しい深さ又は不等な深さであってもよく、らせん状方向で等しい長さ又は不等な長さであってもよく、等しい幅／テーパ又は不等な幅／テーパなどであってもよい。図４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、それぞれ４つ、３つ及び２つの非対称的溝８０を示しているが、本発明はこのように限定するものではなく、対称的配置及び非対称的配置、寸法、形状で、より多くの又はより小さい数の溝８０を備えてもよい。溝８０は、ノズル３２に近づくにつれて、長手方向軸Ｌ−Ｌへ先細りになっている可変の周辺構成成分を有するノズル３２にアプローチするためには、溝８０がまた軸方向構成成分を有することを当業者は理解されるであろう。

図６〜７を参照すると、４つの等しく離間配置されかつ等しく寸法設定された溝８０を有する図４Ａの実施形態について、流体流れ経路が示されている。流れは、逆回転ストッパ３４の環状チャンバ３５に入り、４つの溝８０のそれぞれに流れ込み、切断平面８４を通過して、らせんカップ３０に入る。切断平面８４は、溝８０と流れ経路７１の収束部分との間に流れを概念的に分割させる仮想平面である。

図７を参照すると、それぞれの溝８０が第１端部９０を有し、これは溝８０の上流端部である。溝８０の上流端部は、長手方向軸Ｌ−Ｌに対して最大の半径を有する溝８０の部分であり得る。流れは、この第１の上流端部で溝８０に入ることができる。溝８０、及びその中の任意の製品／噴射剤は、長手軸方向Ｌ−Ｌへ、第１の端部９０から内側方向にらせん状となる。溝８０は第２の端部９１で終結する。第２の端部９１は、長手方向軸Ｌ−Ｌに対して最小の半径を有する溝８０の部分であり得る。

本発明の流れ区域は、２つの流れ経路に概念的に分割され得る。第１の流れ経路は、４つの別個の溝８０の間に分割され、いずれかの特定の断面で長手方向軸Ｌ−Ｌに外接しない。第２の流れ経路は、仮想平面からノズル３２に至る全ての断面で長手方向軸Ｌ−Ｌと外接するように、第１の流れと切れ目なく連続し、流れを混合する。先行技術とは対照的に、長手方向軸Ｌ−Ｌに対して平行に取られた場合、第１の流れ経路の投影長さは、第２の流れ経路の投影長さよりも短い場合がある。

図８を参照すると、ハウジング３６内の４つの溝８０とらせんカップ３０との間の境界面は、それぞれの溝８０に一致する４つのポートをもたらす。このポートは、溝８０の第２端部９１とらせんカップ３０との間の流れ区域の平面突起部である。このポートの上流で、流れが、溝８０に一致する別個の流れ経路に分けられる。このポートの下流、４つの別個の流れ経路は、相互混合し周辺の方向で収束し、連続する薄膜を形成して、ノズル３２から放出される。

らせんカップ３０の連続する薄膜内の流れは、長手方向軸と外接する。更に、ノズル３２に近づくと同時に、流れは軸方向で収束する。らせんカップ３０内の流れは、軸方向で放射状に収束する。このような放射状収束は、凹形壁６４、凸形壁６４、又はそれらの組み合わせの周りであり得る。

収束している壁は、一直線であるいくつかの部分６６を有し得るが、１つ以上の入口ポート（複数可）からノズル３２までの、壁の全体はそうではない。一直線とは、入口ポート９２からノズル３２に至る壁上の線で、三角形の斜辺を形成するものを意味する。上述したように、この三角形は、長手方向軸と完全に一致する１つの脚部と、この斜辺に接続された円の半径である他の脚部を有する。

らせんカップ３０では、流れは相互混合されかつ長手方向軸に外接することができる。流れが放出ノズル３２に近づくと同時に、流れは収束し得る。このような収束は流れの密度を増大させて、低圧ゾーンを作り出す。更に、一定半径の部分が放出ノズル３２の近位に含まれ得るが、長手方向の大部分にわたって流れの半径は減少する。

図９Ａ及び９Ｂを参照すると、溝８０は、長手方向軸に対して直角に配置された仮想平面に対して傾斜され得る。この傾斜は、一定でもよく、ノズル３２が近づけられるにつれて増加してもよい。本明細書に記載された実施形態について、切断平面８４に対して約２°〜約１１．５°の傾斜角度が好適であることが見出されている。傾斜角度が溝８０の長さ全体で変化する場合、溝８０の第２端部９１が近づくにつれて傾斜が増加し、上述の傾斜角度範囲内で終結する。傾斜角度は、切断平面８４の位置で溝８０の重心を通るベクトルの最小角度と切断平面８４との間で決定されてもよい。より緊密な粒径分布は、２°の傾斜角度よりは１１．５°の傾斜角度で発生することが確認されている。

別の実施形態における図１０を参照すると、漏斗壁部３８は、部分的に又は完全に凸形形状であり得る。この実施形態では、先の実施形態のように、漏斗壁部３８は、ノズル３２で、漏斗壁部３８入口４２と漏斗壁部３８出口４４との間で、直線性から逸脱している。この構造は、先の構造のように、上記の方程式（１）及び（２）で示された同等性とは一致しない表面区域及び規定された容積を有してよい。

ハイブリッド構造がまた実現可能であり、主張された発明の範囲内にあることを当業者は理解するであろう。ハイブリッド実施形態において、漏斗壁部３８の一部は凸形上であり得、別の部分が凹形状であり得、並びに必要に応じて、更に別の部分が線状であり得る。また、このような構造では、漏斗壁部３８は、上記の方程式（１）又は（２）と一致しない表面区域及び規定された容量を有してもよい。

図１０の実施形態は、その漏斗壁部３８の収束部分７１内に切れ目がなく連続する凹形部分及び凸形部分６４を有する漏斗壁部３８を示している。図１０の下の実施形態は、７３で収束しない凹形部分６４を更に有する。凹形とは、長手方向軸Ｌ−Ｌに対して平行に取られた漏斗壁部３８の断面が、入口４２の端部と出口４４に連結する斜辺６０に対して外側方向に弓状であることを意味する。凸形とは、長手方向軸Ｌ−Ｌに対して平行に取られた漏斗壁部３８の断面が、入口４２の端部と出口４４に連結する斜辺６０に対して内側方向に弓状であることを意味する。

より具体的には、図１０の上部では、入口４２から出口４４へ移動させることで、漏斗壁部３８の収束部分７１は、凸形部分６４、一直線部分６６及び凹形部分６４を有する。漏斗壁部はまた、一定断面の部分７３を有し、これは一直線の側壁６６を有する。

図１０の下部では、漏斗壁部３８のほぼ全体が、部分７１で指示されているように収束性である。入口４２から出口４４へ長手方向に移動させることで、第１の収束部分７１は、凸形壁部６４と切れ目がなく連続する凹形壁部６４の双方を備える。凹形漏斗壁部３８は、７３で指示されたように、収束しないように屈折している。漏斗壁部３８は、わずかに凸状部分６４で収束し、漏斗壁部３８内に一直線部分を有することなくノズル３２で終結する。

図１１Ａ〜１１Ｂを参照すると、逆回転ストッパ３４は、ディスペンサー２０からの流体の前方噴霧中に遭遇する背圧に耐えるために十分に堅くなければならない。逆回転ストッパ３４はまた、キャップ２４へのらせんカップ３０への組立中に、偏向を防止することが可能でなければならない。逆回転ストッパ３４が組立中に偏向する場合、らせんカップ３０は、キャップ２４内にあまりに深く挿入される場合があり、この場合、適切な分配がなされないことがある。この事象の発生を防止するために、より厚い及び／又はより堅い逆回転ストッパ３４が使用され得る。

特に図１１Ｂを参照すると、逆回転ストッパ３４は、円錐形状又は別の凸状の形状であり得る。この構造は、製造中にらせんカップ３０を正確に配置させる。相補的に配置さている表面が、逆回転ストッパ３４とらせんカップ３０との間に提示される限りにおいて、他の形状も同様に好適である。

別の実施形態において、らせんカップ３０は、当該技術分野で既知のようなトリガーポンプ噴霧器又はプッシュボタン２５指噴霧器で使用され得る。ポンプ噴霧器では、ポンピング作用に応答するピストン排出量から得られる水圧によって差圧が作り出される。

一旦ピストンが製品で装填されると、当該技術分野で既知であるような任意の好適な流れ経路を用いて、それが圧力下でらせんカップ３０内に最終的に配設される。らせんカップ３０からの分配の際には、上述の利点が達成され得る。

本発明は、約１．９、１．５、１．１、１．０、０．９、０．７、０．５、０．４又は０．２ＭＰａ未満のゲージ圧を有するエアゾールディスペンサー２０で使用され得る。本発明は、ゲージ圧での無用な増加をもたらすことなく、改善された粒径分布を予期せずにもたらした。

エアゾールディスペンサー２０の場合のように、比較的緊密な粒径分布からの利益を得ると同時に、先行技術のトリガー噴霧器又はプッシュボタン２５噴霧器よりは比較的低い圧力が用いられ得る。比較的低い圧力は、ピストンを押し出すためにより緊密な密閉が必要ではなく、並びに指又は手を使用してポンプを始動させるためにより小さい手動力だけが必要とされる効果をもたらす。比較的緊密な密閉を必要としないことの利点は、製造許容範囲がより容易に得られるようになることである。ポンプディスペンサーを始動させるための力が減少するので、ユーザーは、手動操作からより小さい疲労を経験することになる。疲労が減少するので、ユーザーは製品の有効量をトリガー噴霧器又はプッシュボタン２５噴霧器から手動で分配する可能性が高い。更に、ゲージ圧が減少するので、収容容器２２の壁厚さは比例的に減少し得る。このような壁厚さでの減少は、材料使用を節約し、並びに使い捨て機能を改善する。

３種の異なるスプレーシステムをテストした。第１のサンプル１００は、図３〜３Ｂ及び５〜８のらせんカップ３０を使用した。このらせんカップ３０は、４つの溝８０と、約６４度のインクルーデッドアングルと、０．１８ｍｍの直径を有する出口４０とを有した。ノズル３２の流れ区域に対する溝８０の流れ区域の比は、約７．５：１であった。

第２のサンプル２００は、０．１８ｍｍのオリフィス直径を有する、Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｖａｌｖｅ社によって販売されている市販のＫｏｓｍｏｓスプレー作動装置である。

第３のサンプル３００は、同一の溝８０構造、０．１８ｍｍの出口４０直径、約７．５：１の同一の流れ区域比、及び約６４度の同一のインクルーデッドアングルを有するらせんカップ３０である。しかし、第３のサンプルは、Ｌｅｆｅｂｖｒｅによって説明された、円錐台状の漏斗壁部３８を有した。サンプル３００の漏斗壁部３８は、サンプル１００の漏斗壁部３８の対応する区域よりも約２０％大きかった。

それぞれのサンプル１００、２００、３００を、５０ｍｌの脱臭剤スプレー製品で装填し、噴霧剤で約８５０ｋＰａに満たした。次いで、各サンプルを噴霧し、種々の測定を行った。

図１２を参照すると、当該技術分野で周知のレーザー回折解析技術を用いてＤｖ（１０）、Ｄｖ（５０）、Ｄｖ（９０）粒径分布測定を行った。図１２は、Ｄｖ（１０）及びＤｖ（５０）の粒径分布測定に関して、サンプル１００、２００、３００の間ではほとんど変化がないことを示している。しかしながら、Ｄｖ（９０）粒径分布測定値は、市販のＫｏｓｍｏｓ始動装置２００が、らせんカップ３０を用いたサンプル１００、３００のそれの少なくとも倍の粒径分布をもたらした。更には、図３〜３Ｂ及び５〜８のらせんカップ３０サンプル１００は、円錐台状らせんカップ３００よりわずかに小さいＤｖ（９０）粒径分布を有利に生じた。

図１３を参照すると、パターン分布データが粒径分布データに従うことが予測される可能性がある。しかし予想外に、図３〜３Ｂ及び５〜８のらせんカップ３０サンプル１００は、他の２つのサンプル２００、３００のいずれかよりもかなり小さいパターン直径を有利に生じた。Ｄｖ（９０）粒径分布での差が、他の２つのサンプル２００、３００の半分未満のＤｖ（９０）粒径分布を有するサンプル１００で顕著であった。

図１４を参照すると、図４Ａ、４Ｂ及び４Ｃのらせんカップ３０及び図３〜３Ｂ及び５〜８で見られる漏斗壁部３８構造を有するものがテストされた。しかしながら、図４Ａ、４Ｂ及び４Ｃに図示されたように、溝８０の数が変化された。個々の溝８０構造を変化させずに残し、溝８０の数のみを変化させた。図１４は、Ｄｖ（５０）粒径分布が、溝の数と反比例して変化することを示している。

本明細書に記述される全ての百分率は、特に指定のない限り、重量による。本明細書全体を通じて記載されているあらゆる最大数値限定には、それよりも小さいあらゆる数値限定が、そのような小さい数値限定が本明細書に明確に記載されているかのように包含されることを理解すべきである。本明細書全体を通じて記載される最小数値限定は、それより大きいあらゆる数値限定を、そのような大きい数値限定が本明細書に明確に記載されているかのように含む。本明細書全体を通じて記載される数値範囲は、そのようなより広い数値範囲内に入るそれよりも狭いあらゆる数値範囲を、そのようなより狭い数値範囲が全て本明細書に明確に記載されているかのように含む。

本明細書に開示した寸法及び値は、記述された正確な数値に厳しく限定されるものと理解すべきでない。むしろ、特に言及しない限り、そのようなそれぞれの寸法は、記述された値と、その値の周辺の機能的に同等の範囲との両方を意味することを意図する。例えば、「４０ｍｍ」として開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。

相互参照されるか又は関連する全ての特許又は特許出願を含む、本願に引用される全ての文書を、特に除外すること又は限定することを明言しない限りにおいて、その全容にわたって本願に援用するものである。いずれの文献の引用も、こうした文献が本願で開示又は特許請求される全ての発明に対する先行技術であることを容認するものではなく、また、こうした文献が、単独で、あるいは他の全ての参照文献とのあらゆる組み合わせにおいて、こうした発明のいずれかを参照、教示、示唆又は開示していることを容認するものでもない。更に、本文書において、用語の任意の意味又は定義の範囲が、参考として組み込まれた文書中の同様の用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合には、本文書中で用語に割り当てられる意味又は定義に準拠するものとする。

本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。

Claims (10)

1. 圧力ディスペンサー（２０）で使用するためのらせんカップ（３０）であり、前記らせんカップ（３０）が、
   間に一直線状の長手方向軸Ｌ−Ｌおよび収束流れ区域を画定する入口及び出口（４４）と、
   前記入口が入口区域を有し、前記出口（４４）が出口（４４）区域を有し、前記入口区域が前記出口（４４）区域よりも大きく、前記入口から前記出口（４４）へ延びている漏斗壁部（３８）と、前記入口と前記出口（４４）との間の少なくとも１つの凹形又は凸形部分（６４）とを含み、
   前記漏斗壁部（３８）が、
   容積＜π／３×ｈ×［入口半径（５０）＾２＋出口（４４）半径＾２＋（入口半径（５０）×出口（４４）半径）］の不等式によって定義される容積によって特徴付けられる容積を規定し、
   式中、ｈは、長手方向軸Ｌ−Ｌに対して平行に取られた前記入口及び出口（４４）との間の軸方向距離であり、前記入口半径（５０）が、前記出口（４４）半径よりも大きく、πが既知の定数であり、
   前記らせんカップ（３０）が、前記漏斗壁部（３８）上に配設された少なくとも１つの流量分流加減器を更に含み、前記流量分流加減器が、前記入口から前記出口（４４）へ流れる流体にらせん形の流れ成分を付与し、前記流量分流加減器が、前記漏斗壁部内に複数の溝（８０）を備え、
   前記漏斗壁部（３８）が、前記入口で、前記長手方向軸Ｌ−Ｌに対する入口角度を形成し、前記漏斗壁部（３８）が、前記出口（４４）で、前記長手方向軸Ｌ−Ｌに対して出口（４４）角度を形成し、
   前記長手方向軸Ｌ−Ｌが、軸方向長さを有し、前記漏斗壁部（３８）が、前記入口角度を規定する第１の部分と、前記出口（４４）角度を規定する第２の部分とを有し、該第１の部分および該第２の部分は該長手方向軸Ｌ−Ｌに従って配置されている、
   らせんカップ。
2. 前記漏斗壁部（３８）が、前記入口と前記出口（４４）との間で凹状である、請求項１に記載のらせんカップ（３０）。
3. 前記入口角度が、前記出口（４４）角度よりも大きい、請求項１または２に記載のらせんカップ（３０）。
4. 前記漏斗壁部（３８）の前記区域が、同一の入り口半径（５０）、出口（４４）半径及び円錐長さ（５４）を有する直円錐の円錐台の同等の区域よりも、少なくとも２０％小さい、請求項１〜３のいずれか一項に記載のらせんカップ（３０）。
5. 前記規定された容積が、同一の入口半径（５０）、出口（４４）半径及び円錐長さ（５４）を有する直円錐の円錐台の同等の区域の体積よりも、少なくとも２０％小さい、請求項１に記載のらせんカップ（３０）。
6. 前記溝（８０）が、前記入口から前記出口（４４）へ流れる流体にらせん形の流れ成分を付与する、請求項５に記載のらせんカップ（３０）。
7. 前記溝（８０）のそれぞれが、近位端部（９０）での第１の幅から遠位端部（９１）に並置された前記第１の幅より短い幅へ単調に先細りになる、請求項６に記載のらせんカップ（３０）。
8. 前記溝（８０）のそれぞれが、前記溝（８０）の前記遠位端部と前記長手方向軸Ｌ−Ｌに直角に配設された平面（８４）との間で、２度〜１１．５度の角度を形成する、請求項７に記載のらせんカップ（３０）。
9. 前記入口が、入口区域を有し、前記出口（４４）が出口（４４）区域を有し、前記入口及び前記出口（４４）の少なくとも１つが非円形である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のらせんカップ（３０）。
10. 前記入口が入口区域を有し、前記出口（４４）が出口（４４）区域を有し、前記出口（４４）区域に対する前記入口区域の比が、少なくとも１０：１である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のらせんカップ（３０）。

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