JP2007533920A - 流体投与のための定量弁 - Google Patents

Abstract

流体を投与するための定量弁であって、前記定量弁は、弁本体（１０）と前記弁本体（１０）に対し休止位置と投与位置との間をスライド移動するよう設置された弁部材（２０）とを有し、前記弁は弁の１回の駆動につき放出される定量または‘ドーズ分’の流体を格納する働きをする定量チャンバ（１１）をさらに有し、特徴となるのは、前記定量チャンバ（１１）は、弁が休止位置にある際、常圧であることである、という前記定量弁。

Description

本発明は、定量弁とそうした定量弁を有する流体ディスペンサ装置とに関する。

定量弁は、特に液体状または粉末状の流体投与のための定量弁は、従来技術により公知である。一般的に、流体は推進ガスと組み合わされており、弁を駆動すると、定量または１ドーズ分の流体を前記推進ガスによって投与することができる。一般的に、定量弁は、定量チャンバが形作られた弁本体を有し、弁部材は前記定量チャンバの中で休止位置と投与位置との間をスライド移動する。弁部材が休止位置にある際、前記弁部材は定量チャンバの内部に連絡しておらず、定量チャンバは容器に連絡され、その結果、当該定量チャンバは、一般的に重力によって流体と推進ガスとで満たすことができ、弁の次回駆動時に投与される１ドーズ分の流体が形作られる。弁の駆動時には、弁部材は弁本体の中に押し入れられ、定量チャンバと容器との間の通路は閉じられる。さらに、弁部材がその投与位置の近くまで達した際には、定量チャンバは弁部材の投与開口部に連絡され、それによって定量チャンバの中に格納された流体の１ドーズ分が弁部材の投与開口部を通って放出される、ということが可能となる。弁が上下逆さまの位置で用いられるものである場合（すなわち容器の下に定量弁がある場合）、ユーザが弁部材を押さえるのを止めると、前記弁部材は戻しスプリングによって自動的にその休止位置に戻され、この移行中にもまた定量チャンバは一般的に重力によって流体と推進ガスとで満たされる。したがって、公知の定量弁において、弁が休止位置にある際、前記チャンバは前記容器に直結されているため、定量チャンバは容器と同じ圧力となる。このことは、定量チャンバに設けられたガスケットに強い圧力がかかることを意味し、弁が上向きになった状態で保管された場合には、保管中、流体は容器の方へ戻されてしまう危険がある。弁が上向きになった状態で保管されている間、このように流体が定量チャンバから容器に戻されてしまうのを防ぐため、そしてまた、次の１ドーズ分の減量を防ぐため、一般的に弁部材には入り組んだ形状（たとえばサイフォン形）の内部チャネルが設けられている。しかし、定量チャンバの中に存在する圧力が原因となって、完全なドーズ分量の維持、すなわち定量精度の維持は絶対的に保証されるわけではない。

さらに、公知の定量弁においては、弁部材の戻しスプリングは、弁本体の中であって一般的には定量チャンバを容器に連絡させる通路の位置に配置されている。したがって、スプリングは流体および推進ガスと接触している。スプリングの素材（一般的には金属）と流体の種類とによっては、それによって前記流体の品質が低下させられる可能性がある。

本発明は、上記の問題が生じることがない、という定量弁を提供することを目的とする。
さらに詳しく言えば、本発明は、弁の１回の駆動につき１ドーズ分が完全に再現できることを保証するだけでなく、弁の１回の駆動ごとの絶対的な定量精度を保証する、という定量弁を提供することを目的とする。

また、本発明は、弁が駆動の合間に保管される期間によって定量精度およびドーズ分量の再現性が影響を受けることはない、という定量弁を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、弁が長期にわたって保管される場合でさえ流体の品質低下の危険を排除する、という弁を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、製造および組み立てが簡単かつ低コストであり、使用に際して信頼性がある、という定量弁を提供することを目的とする。

したがって、本発明は、流体を投与するための定量弁であって、前記定量弁は、弁本体と前記弁本体に対し休止位置と投与位置との間をスライド移動するよう設置された弁部材とを有し、前記弁は弁の１回の駆動につき放出される定量または‘ドーズ分’の流体を格納する働きをする定量チャンバをさらに有し、特徴となるのは、前記定量チャンバは、弁が休止位置にある際、常圧であることである、という前記定量弁を提供する。

効果的な構成として、弁は、第１に流体容器に、第２に前記定量チャンバに連絡された充填チャンバをさらに有し、定量チャンバと充填チャンバとの間の通路は、弁が休止位置および投与位置にある際には閉じられており、弁が休止位置と投与位置との間を移動する際には開けられていることとする。
効果的な構成として、前記充填チャンバは、弁が休止位置にある際、前記流体容器に連絡しており、充填チャンバと容器との間の通路は、弁が休止位置にある際以外は閉じられていることとする。

効果的な構成として、定量チャンバは、弁部材がその休止位置から投与位置に移動する際に満たされることとする。
効果的な構成として、前記弁部材には連結チャネルが設けられており、当該連結チャネルは、入り口と前記入り口に対して軸方向にずれた出口とを有し、前記連結チャネルは弁部材が休止位置にある際は全体的に定量チャンバの内部に、投与位置にある際には全体的に充填チャンバの内部にあり、弁部材が休止位置と投与位置との間を移動する際は、当該チャネルによって前記定量チャンバは前記充填チャンバに連絡され、その際、前記入り口は充填チャンバの中に配置され、前記出口は前記定量チャンバの中に配置されていることとする。

効果的な構成として、定量チャンバの中に格納された流体は、弁部材が投与位置に達した時点で放出されることとする。
効果的な構成として、スプリングは、弁部材をその休止位置の方へ押しやり、前記スプリングは前記流体と全く接触しない形で配置されていることとする。
効果的な構成として、弁本体は、流体との接触から隔絶されたスプリングチャンバをさらに有し、弁部材は前記スプリングチャンバを通り抜け、スプリングは前記スプリングチャンバの中で前記弁部材を囲む形で配置されていることとする。

効果的な構成として、弁部材には、弁部材の投与開口部を穴に連絡させる中央放出チャネルが設けられており、当該穴は、弁部材が投与位置にある際は定量チャンバに開いており、弁部材が休止位置にある際以外は前記定量チャンバから隔離されていることとする。
効果的な構成として、弁本体はスプリングチャンバ、定量チャンバ、そして充填チャンバを有し、スプリングチャンバは第１の横方向の壁によって定量チャンバから隔てられ、定量チャンバは第２の横方向の壁によって充填チャンバから隔てられ、充填チャンバは第３の横方効の壁によって容器から隔てられており、前記弁部材は、前記スプリングチャンバ、前期定量チャンバ、そして前記充填チャンバを通る形でその休止位置と充填位置との間をスライド移動し、その際、前記第１、第２、そして第３の横方向の壁を耐漏洩様態で通過することとする。

さらに、本発明は、上記の定量弁を有する流体投与装置を提供する。

本発明の他の特徴と効果とに関しては、非限定的な例として示す添付図面を参照しながら、以下の本発明の具体的な実施の形態についての詳細な説明を読めば、さらに明らかになるだろう。
図は、弁本体１０を有する定量弁を示している。弁は、容器（図示せず）に組み付けられており、当該容器には、一般的に液体または粉末といった流体が推進ガスと組み合わされて格納されており、この推進ガスの働きとは、流体が前記弁を通って投与されるのを可能にする、というものである。弁本体１０は、固定リングまたは固定キャップ、特に圧着式キャップを用いて前記容器（図示せず）に組み付けられている、という形にしてもよい。好ましい構成としては、弁部材ガスケット６が弁本体１０と前記圧着式キャップ５との間に挿入されており、さらに、ネックガスケット（図示せず）が容器（図示せず）のネックと前記圧着式キャップ５との間に挿入された形とすることができる。図に示す例において、弁本体１０は厚みのより大きな端部エッジ７を有し、当該端部エッジは前記圧着式キャップ５内部への固定に役立つ。必須ではないが、特に弁が図に示す例におけるように上下逆さまの状態で使用されるよう設計されている場合、弁本体１０にパッキングリング（図示せず）を組み合わせてもよい。このパッキングリングの役割とは、容器のネックと圧着式キャップ５との間のデッドボリュームを少なくとも部分的にパッキングすること、および／あるいは流体と弁部材ガスケット６との間の接触を制限することである。

本発明において、弁本体１０は定量チャンバ１１を有し、当該定量チャンバは、１ドーズ分の流体を格納する形で働き、この１ドーズ分の流体は、弁が駆動されるたびに投与される。本発明において、前記定量チャンバ１１は、弁が休止位置にある際、常圧にある。言い換えれば、弁が休止位置にある際には前記定量チャンバ１１は流体容器から隔絶されており、その結果、前記定量チャンバ１１を形作るガスケットには、保管中、余分な圧力が全く加えられず、また、長期間におよぶ保管により流体のドーズ分量が減ってしまう危険もなくなる。これは、保管中の定量チャンバ１１が空になっており、流体が全く格納されてないからである。本発明において、定量チャンバ１１が満たされるのは、弁本体１０の中でスライド移動する弁部材２０がその休止位置（図１に示す）から投与位置（図３に示す）に移動する際だけである。定量チャンバ１１は、その休止位置と充填位置との間の中間位置（図２に示す）において満たされる。このために、弁部材２０は連結チャネル１５を有し、当該連結チャネルは、弁本体１０に設けられた定量チャンバ１１と充填用チャンバ１２との間の通路を形成する。この連結チャネルは、弁が休止位置にある際は、当該チャネル全体が定量チャンバ１１の内部に配置される形となり、閉じられている。同様に、弁が投与位置にある際は、前記チャネル１５全体が充填チャンバ１２の内部に配置される形となり、閉じられている。連結チャネル１５によって充填チャンバ１２が定量チャンバ１１に連絡される形になるのは、図２に示す中間位置においてのみである。図に示すように、連結チャネル１５は入り口１５aと出口１５bとを有し、弁が中間位置にある際、前記入り口１５aは充填チャンバ１２の中に、前記出口１５bは定量チャンバ１１の中に配置されている、という形にすることができる。弁部材２０が中間位置に達し、連結チャネル１５により定量チャンバ１１が充填チャンバ１２に連絡されると、定量チャンバと充填チャンバとの間の差圧により、定量チャンバ１１は急速に満たされる。効果的な構成として、この差圧によって充填チャンバ１２の壁にくっついていた有効流体はそこから離され、それにより、弁の１回の駆動につき完全な１ドーズ分の有効流体が投与されることが保証される。

好ましい構成として、弁が休止位置にある際、充填チャンバ１２は容器（図示せず）に連絡している。これとは逆に、弁部材２０が駆動され弁本体の中を軸方向に移動する際はいつも、充填チャンバ１２と容器との通路は閉じられ、それによって前記充填チャンバ１２は前記容器から隔絶されている。効果的な構成として、充填チャンバ１２の容積は定量チャンバ１１の容積に対応しているため、弁部材が中間位置に至ると、充填チャンバ１２の中身全部が連結チャネル１５を通って、定量チャンバ１１に残らず流れ込む。

公知の様態では、弁部材２０には投与開口部２２に開いた軸方向の放出チャネル２１が設けられており、前記放出チャネル２１は入り口開口部２３を有する。この入り口開口部２３は一般的に径方向となっており、弁部材が投与位置にある際に定量チャンバ１１に開かれる、という形に作られている。つまり、定量チャンバ１１の中に格納された１ドーズ分の流体は、前記弁部材２０が、弁本体１０の中に押し込まれた状態での弁部材２０の位置に当たる投与位置（図３に示す）に達した時点で前記弁部材２０を通って放出される。投与部材２０がその投与位置から休止位置に戻る際、連結チャネル１５は中間位置を通る形で戻り、当該中間位置において充填チャンバ１２を定量チャンバ１１に連絡させる。しかし、この戻り行程中、充填チャンバ１２は、定量チャンバ１１と同様に空になっていると共に容器から遮断されているため、前記通路によってこれらのチャンバの状態に変化が生じることはなく、特に定量チャンバ１１が満たされるということはない。したがって、弁部材２０が再びその休止位置の近くまで来た時点では、定量チャンバ１１は、前回の弁駆動時に１ドーズ分が投与された後にそうだったように、やはり常圧となっている。このように、定量チャンバ１１は、弁が休止位置にある際は常圧となっている。これとは逆に、充填チャンバ１２の方は、弁部材２０がその休止位置に来た時点で、通路１６を介して再び容器（図示せず）に連絡される形となり、これによって前記充填チャンバ１２は、弁が上下逆さまの状態で使用された場合には、特に重力によって満たされる。

効果的な構成として、弁本体１０はスプリングチャンバ１３をさらに有し、当該スプリングチャンバの中には、弁部材２０を休止位置に押しやるスプリング２５が配置されている。効果的な構成として、前記スプリング２５は、図に示すように流体製品と全く接触しない形で配置されている。これが実現できるのは、スプリングチャンバ１３は定量チャンバ１１から耐漏洩様態で隔てられた状態で弁本体１０の中に配置され、弁部材は前記スプリングチャンバ１３の中を耐漏洩様態でスライド移動し、また、スプリング２５は前記スプリングチャンバ１３の中で前記弁部材２０を囲む形で配置されているからである。効果的な構成として、スプリングチャンバ１３は第１の横方向の壁３１によって定量チャンバ１１から隔てられており、好ましい構成として、当該壁３１は密封ガスケットに組み合わされており、前記弁部材２０は当該密封ガスケットに接触しながら耐漏洩様態でスライド移動する。同様に、前記定量チャンバ１１は第２の横方向の壁３２によって充填チャンバ１２から耐漏洩様態で隔てられており、好ましい構成として、当該壁３２もまたガスケットと組み合わされており、前記弁部材２０は当該ガスケットに接触しながら耐漏洩様態でスライド移動する。最後に、効果的な構成として、充填チャンバ１２もまた第３の壁３３によって容器（図示せず）から隔てることができ、好ましい構成として、当該壁３３もガスケットと組み合わされており、前記弁部材２０は当該ガスケットと接触しながら耐漏洩様態でスライド移動する。したがって、容器と充填チャンバ１２との間の接続は唯一通路１６によってのみ実現され、当該通路は、もはや弁部材２０が休止位置にある状態でなくなるとすぐに閉じられる。充填チャンバ１２と定量チャンバ１１との接続は唯一連結チャネル１５によってのみ実現され、当該連結チャネルは、弁部材２０が休止位置と投与位置との間に位置する中間位置にある時点にのみ開けられる。最後に、スプリングチャンバ１３は、定量チャンバ１１や充填チャンバ１２、あるいは容器に連絡することはあり得ず、そのため、スプリング２５は絶対に接触しないよう流体から完全に隔てられる。

この実施の形態は、以下の２点において特に効果的である。第１に、弁が休止位置にある際の、定量チャンバ１１は常圧である、ということを保証する点であり、これは、とりわけ弁の駆動時から次の駆動時までの期間が比較的長い場合には特に効果的である。第２に、スプリング２５は流体と絶対に接触せず、そのため、一般的に金属で作られているスプリングとの接触によって流体の品質が悪化する危険を完全に排除する、ということを保証する点である。

留意すべき点として、スプリングをさらに弁本体の底部（たとえば充填チャンバ１２の中）に配置し、ガスケットの数を限定する、という形にすることもできる。しかし、この場合、スプリングは流体と接触することになる。
本発明により、特に信頼性があり、弁の１回の駆動につき１ドーズ分を正確かつ完全に再現できることを保証すると共に、組み立てが簡単で操作に信頼性がある、という定量弁を実現することができる。

ここでは、本発明について１つの特定の実施の形態を参照しながら説明しているが、当然のことながら、本発明は図に示す実施の形態に限定されない。それどころか、当業技術者であれば、本特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲を逸脱しない形で、必要とされるさまざまな変更を施すことも可能であろう。

本発明の定量弁を、弁が休止位置にある状態において示す概略断面図である。 図１と同様の図であり、弁が休止位置と投与位置との間の中間位置にある状態における図である。 図１および２と同様の図であり、弁が投与位置にある状態における図である。

Claims (11)

1. 流体を投与するための定量弁であって、前記定量弁は、弁本体（１０）と前記弁本体（１０）に対し休止位置と投与位置との間をスライド移動するよう設置された弁部材（２０）とを有し、前記弁は弁の１回の駆動につき放出される定量または‘ドーズ分’の流体を格納する働きをする定量チャンバ（１１）をさらに有し、
   特徴となるのは、
   前記定量チャンバ（１１）は、弁が休止位置にある際、常圧であることである、
   という前記定量弁。
2. 弁は、第１に流体容器に、第２に前記定量チャンバ（１１）に連絡された充填チャンバ（１２）をさらに有し、定量チャンバ（１１）と充填チャンバ（１２）との間の通路（１５）は、弁が休止位置および投与位置にある際には閉じられており、弁（２０）が休止位置と投与位置との間を移動する際には開けられていること、
   を特徴とする請求項１に記載の弁。
3. 前記充填チャンバ（１２）は、弁が休止位置にある際、前記流体容器に連絡しており、充填チャンバ（１２）と容器との間の通路（１６）は、弁が休止位置にある際以外は閉じられていること、
   を特徴とする請求項２に記載の弁。
4. 定量チャンバ（１１）は、弁部材（２０）がその休止位置から投与位置に移動する際に満たされること、
   を特徴とする請求項２または３に記載の弁。
5. 前記弁部材（２０）には連結チャネル（１５）が設けられており、当該連結チャネルは、入り口（１５a）と前記入り口（１５a）に対して軸方向にずれた出口（１５b）とを有し、前記連結チャネル（１５）は弁部材が休止位置にある際は全体的に定量チャンバ（１１）の内部に、投与位置にある際には全体的に充填チャンバ（１２）の内部にあり、弁部材（２０）が休止位置と投与位置との間を移動する際は、当該チャネルによって前記定量チャンバ（１１）は前記充填チャンバ（１２）に連絡され、その際、前記入り口（１５a）は充填チャンバ（１２）の中に配置され、前記出口（１５b）は前記定量チャンバ（１１）の中に配置されていること、
   を特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の弁。
6. 定量チャンバ（１１）の中に格納された流体は、弁部材（２０）が投与位置に達した時点で放出されること、
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の弁。
7. スプリング（２５）は、弁部材（２０）をその休止位置の方へ押しやり、前記スプリング（２５）は前記流体と全く接触しない形で配置されていること、
   を特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の弁。
8. 弁本体（１０）は、流体との接触から隔絶されたスプリングチャンバ（１３）をさらに有し、弁部材（２０）は前記スプリングチャンバ（１３）を通り抜け、スプリング（２５）は前記スプリングチャンバ（１３）の中で前記弁部材（２０）を囲む形で配置されていること、
   を特徴とする請求項７に記載の弁。
9. 弁部材（２０）には、弁部材（２０）の投与開口部（２２）を穴（２３）に連絡させる中央放出チャネル（２１）が設けられており、当該穴（２３）は、弁部材（２０）が投与位置にある際は定量チャンバ（１１）に開いており、弁部材（２０）が休止位置にある際以外は前記定量チャンバ（１１）から隔離されていること、
   を特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の弁。
10. 弁本体（１０）はスプリングチャンバ（１３）、定量チャンバ（１１）、そして充填チャンバ（１２）を有し、スプリングチャンバ（１３）は第１の横方向の壁（３１）によって定量チャンバ（１１）から隔てられ、定量チャンバ（１１）は第２の横方向の壁（３２）によって充填チャンバ（１２）から隔てられ、充填チャンバ（１２）は第３の横方効の壁（３３）によって容器から隔てられており、前記弁部材（２０）は、前記スプリングチャンバ（１３）、前期定量チャンバ（１１）、そして前記充填チャンバ（１２）を通る形でその休止位置と充填位置との間をスライド移動し、その際、前記第１、第２、そして第３の横方向の壁（３１、３２、３３）を耐漏洩様態で通過すること、
    を特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の弁。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の定量弁を有すること、
    を特徴とする流体ディスペンサ装置。

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