圧力制御デバイス
本発明は、流体小出し容器（５０，６０）内に配置された一定の所定の過剰圧力を維持するための圧力制御デバイス（１）を有する圧力制御装置に関する。圧力制御デバイスは、第１シリンダ（１５）と、前記所定の過剰圧力を加えるガスで満たされた前記第１シリンダ内で移動可能なピストン（１３）と、第２チャンバ（７）と、第２チャンバ（７）から容器（５０，６０）に至るデバイスの外側までの通路と、前記通路を開放し、又は閉鎖するための弁（１８）と、を有する。第２チャンバは、実質的に、閉鎖端（３４）と、リム部分（４）を設けた開放端とを有する第２シリンダ（２）であり、クロージャー（５）が第２チャンバを閉鎖するために取り付けられ、第２チャンバは第１チャンバを取り囲み、第１チャンバはクロージャーの一部である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段部分による、流体小出し容器内で、一定の所定の過剰圧力を維持するための圧力制御デバイスに関する。本発明は、請求項１８の前段による、圧力制御デバイスを製造するための方法に更に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる圧力制御デバイス付き容器は、例えば、ＰＣＴ特許出願ＷＯ−Ａ−９９／６２７９１号により、既知である。それに記載された装置は、流体を小出しにするように構成された容器内の一定の所定の圧力を維持するために設けられる。圧力制御デバイスは、第１チャンバ及び第２チャンバ、並びに、閉鎖部材を有し、閉鎖部材は、第２チャンバに対する閉鎖部材の位置に依存して、第１チャンバと容器との間の流体連通の開放及び閉鎖のために、第２チャンバに対して移動可能である。第１チャンバはガスで満たされ、使用中、そのガスは、容器内の圧力より高い圧力を有する。第２チャンバは、所定圧力又は基準圧力のガスを有して閉鎖され、且つ、第１チャンバの外側に設置される。図２による第１実施形態では、第１チャンバは、容器内で逆さまに配置され、かつ、容器の底と一緒に接合された長手方向のエッジと、垂直な側壁とを有するカップ形状ホルダとして設けられる。図３では、第２実施液体が示され、カップ状の第１チャンバの直径は、容器の内径よりもかなり小さい。チャンバは、容器内の中心に配置され、長手方向の端が容器の底と接続される。図４に、第３実施形態が示され、図４と同様の第１チャンバが、容器に対し偏心して配置される。図５では、ディスクが容器の高さの中央よりわずかに下に設けられ、気密連結された密封リングにより、容器の内壁と気密に連結される。このディスクは、容器を（固定配列された）二つの部分に分割する。同様の構成が、図６ａ及び図６ｂに示される。さらに、図７では、圧力制御デバイスの第１チャンバは、容器の内壁に対して密封され、且つ、容器内で軸線方向に移動することができるプランジャーとして設計される。かくして、プランジャーは、容器を二つの部分に分割し、上部分は、小出しされるべき液体で満たされる。第１チャンバからの流体の連通は、下部分で終わる。流体が容器の頂部の押しボタンによって小出しされたために、容器内の圧力が落ちると、プランジャーは、下部分と上部分の圧力差のために、下部分と上部分と間の圧力平衡が再び得られるまで移動する。したがって、下部分の圧力が減少し、その結果、第２チャンバ内の圧力が高くなり、閉鎖部材が第１チャンバと下部分との間の流体連通を開き、その結果、下部分の圧力が上昇する。次いで、プランジャーは、第２チャンバ内の所定圧力又は基準圧力と一致して、圧力平衡が達成されるまで、再び上方へ移動する。最後に、図８による実施形態では、第１チャンバは、円筒状のデザインのものであり、容器の内径に一致する外径を有し、かくして、容器内にきつく嵌められる。
【０００３】
図７の圧力デバイスだけが、軸線方向に移動可能である。他のあらゆる例では、圧力デバイスは、容器の内部に固定されて配置される。図７の完全な圧力制御デバイスは、小出しする液体を放出する可動ピストンとして機能するプランジャーとして設計される。しかしながら、圧力制御デバイスの設計は、その大きな寸法形状のために不利であり、その結果、より少ない容器しか、小出しする液体のために使用することができない。
【０００４】
セパレートモジュールとしての上述の圧力制御デバイスのより重要な問題は、第１チャンバと第２チャンバを、容器内に取り付ける前に、加圧しなければならいことである。これは、実際には、例えば、構造がワンピースであり、且つ、生産ラインが大変速く流れるアルミニウムエアゾール缶では、達成するのが大変困難であり、高くつくであろう。更に主要な欠点は、容器に後で取り付けられるセパレート圧力制御デバイス内の圧力が、商業上の供給連鎖の貯蔵及び分配のために必要な数ヶ月の期間中に、大いに落ちることが示されたことである。加えて、圧力制御デバイスの加圧を、規定量の圧力を得るために、流体の連通を閉鎖して実行しなければならない。かくして、既知の圧力制御デバイスは、大きな工業規模での適用に適当でない。
【発明の開示】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、構造が簡単であり、製造工程に関して容易であり、容器の容積をより広く使用することができる圧力制御デバイスを有する容器を提供することにある。本発明のもう一つの目的は、容器に取り付けられた後で、容易に加圧することができる、容器のための圧力制御デバイスを提供することにある。本発明のこの目的及び他の目的は、請求項１に記載された圧力制御装置によって、及び、請求項１８に記載された製造方法によって達成される。
【０００６】
本発明の主要な利点は、圧力制御デバイスを、完成後、及び液体小出しボトルの充填後に加圧することができることである。第２チャンバが第１チャンバを取り囲んでいるから、大変小型の圧力制御デバイスが得られ、その結果、ボトル内の全体の使用可能な空間が、既知の具体例のものより遙かに大きい。圧力制御デバイスを、前もって製造することができ、且つ、既存のプラスチック容器に容易に実装することができるので、例えば、化粧品用の既存の製造及び充填処理を、生産ラインのわずかな追加設備だけで維持することができる。
【０００７】
本発明の更なる利点は、独立請求項に、及び、本発明の例示された実施形態が添付の図面に関して説明される以下の説明に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
特定の図に関して定義された要素に付された特定の番号は、他に言及されなければ、全ての図で一致して使用される。
【０００９】
図１及び図２も、容器内に一定の所定の過剰圧力を維持するための圧力制御デバイス１が、断面斜視図で示される。圧力制御デバイス１は、テーバー付き首部分３及びフランジ４を有する実質的に円筒形の容器２からなり、段付き漏斗６を有するリング形インサート、又はクロージャー５がフランジ４に取り付けられる。シリンダ２は、請求項では「第２シリンダ」と指示される圧力制御デバイス１の第２チャンバ７を形成する。インサート５の外側リム８は、下向きの外側リング部分９Ａ及び下向きの内側リング部分９Ｂを有し、そのリング部分は、溝１０を有する。インサート５は、超音波溶接によって、シリンダ２のフランジ４に取り付けられる。その理由のため、インサート５の溝１０の内面は、大変強い密封接合のために、溶接工程中、エネルギー誘導子として使用される鋸歯又は溝付き構造を有する。漏斗６の下端１１は、小さい中央開口１２で狭められる。外側シーリング又はＯ−リング１４付きのカップ状ピストン１３がカップ状シリンダ１５に挿入される。ピストン１３とカップ状シリンダ１５（請求項では、「第１シリンダ」と表された）との間の空間が、第１チャンバ１６を構成する。ピストン１３は、より広い円柱端部分１８をもった突出ステム１７を下向きに有する。中央開口１２の直径は、円柱端部分１８の直径よりわずかに大きく、その結果、この部分１８は、開口１２の中をスライドすることができる。漏斗６は、リング−シリンダ２１を締め付けるリング形あご２０付きの円筒形の締付け部分１９を下方に有する。リング−シリンダ２１の上端２２は、シーリング又はＯ−リング２３を挟む。図１では、円柱端部分１８の上側リム２４は、弁２４の閉位置である、Ｏ−リング２３に当たって位置し、弁２４は、ステム１７及び円柱端部分１８付きのピストン１３と、挟まれたシーリング又はＯ−リング２３によって形成される。
【００１０】
カップ状シリンダ１５は、円筒形締め付け手段２６によって包囲され、円筒形締め付け手段２６は、カップ状シリンダ１５を完全に取り囲み、窪み３０の間に開口２９を有する上側クラウン２８を有する円筒形カップ２７からなる。円筒形カップ２７は、その上側閉鎖部に、三つの通気孔３１を有し、そのうちの一つだけが図１及び図２で見える。さらに、多数のＬ字形状の小さい突起又はリブ（図示せず）が、漏斗６の内側に設けられ、それらは、互いに等間隔をなしている。その突起又はリブは、漏斗６の側面又は底面に設けられる。したがって、円筒形カップ２７と漏斗６との間に空間があり、その空間は、開口１２から、インサート５の上側までの通路を構成する。
【００１１】
シリンダ２は、その端へ向かって徐々に拡げられ、内方に突出したリム３３を有する広い端部分を有し、リム３３の上には、容器の端部分が載る（図５及び図６参照）。シリンダの底部３４は、シリンダ２の内側で補強され、かつ、中央開口３６を有するリング形窪み３５を有し、この開口に、ゴム製のいわゆるニコルソンプラグ３７が押し込まれている。底部３４は、高温の貯蔵条件の間、高い圧力によって引き起こされる変形に耐えるために、放射状の支持リブによって補強してもよい。ニコルソンプラグの代わりに、例えば、別の種類のゴム栓、又は、マッシュルーム形グロメット、又は、いわゆるラバーロープシール（rubber rope seals）、ヒートステーキング（heat staking）、又は、シガレットライター内のようなボールベアリングの使用のような、他の種類のシーリング要素を使用することができる。
【００１２】
図２は、開位置での圧力制御デバイス１の弁２５を示す。図３は、図２に示すような、圧力制御デバイス１の断面である。
【００１３】
図４には、圧力制御デバイス１の要素の分解図が示されている。特に、クラウン２８付きカップ２７の構造をより正確に見ることができる。ステム１７が、該ステム１７の両側に設けられた二つの溝４０及び４１を有することが更に分かる。溝４０及び４１に続いて、ピストン１３の下側に、二つの溝４２及び４３が反対方向に設けられている。かくして、ピストン１３が、漏斗６の底面に位置する弁２５の開位置では、開弁２５から、漏斗６の内底面、及び側面に沿って、クラウン２８の開口２９を越えて、インサート５の頂まで通路がある。
【００１４】
図５では、圧力制御デバイス１は、容器５０内に取り付けられ、容器５０は、それ自体が既知の圧力弁５１と、容器５０内で移動できる、高密度ポリエチレンのような、適当な熱可塑性材料で作られた可撓性ピストン５２とを有する。可撓性ピストン５２は、インサート５の上側の輪郭に多少従うカップ状シリンダ又はドームのとして形成される。ピストン５２は、更に、上側シーリングリップ５３及び下側シーリングリップ５４で、容器５０の内壁と接触している広いリングシリンダ形状のシーリング５３を有する。上側シーリングリップ５３は、容器５０内に満たされた液体が容器５０の内壁から掻き取られるように、鋭いリムを有するスクレーパー（scraper）として設けられ、その結果、内壁には、材料が残らないか、せいぜい大変薄い液体膜だけが残る。気密シールを必要とする場合には、ピストン５２の周囲に配置された別個のゴムＯ−リングも考えられる。シーリングリップ５４は、くさび形状をなし、上側シーリングリップ５３よりも、幾分広い接触面積を有する。分かるように、容器５０は、円筒形のボトルとして形成される。ボトル５０の内側と、シリンダ２の外側との間に、締まり圧力嵌めの連結があるように、圧力制御デバイス１のシリンダ２は、その端に至るまで拡げられる。さらに、端部分５５の近くで、ボトル５０は、シリンダ２にレーザー溶接されて、大変強い密封を作る。リング円筒ボトル５０が、ここでは示されているが、楕円又は四分円のような他のベースを円筒形ボトルに使用することができる。ボトルはまた、卵形でもよい。そして、圧力制御デバイス１のシリンダ２の形状は、それに応じて適合されるべきである。
【００１５】
（作用）
上述の圧力制御デバイスの機能は、以下の通りであり、要求されたように過圧で、しかし、好ましくは、約８バールの過剰で、不活性ガス、特に、通常の空気が、第２チャンバ７内に充填されている。弁２４は、その閉位置にある（図１）。１．５乃至２．０バール、好ましくは、２．０バールの一定の所定の過剰圧力で、ガス、特に、通常の空気が第１チャンバ１６内に充填されている。容器５０内の液体が弁５１によって小出しされるならば起こることであるが、容器５０内の圧力が所定の過剰圧力以下に下がると、通路内の圧力も低下する。かくして、第１チャンバ１６と通路との間に圧力平衡は最早なく、ピストン１３は、弁２５の閉位置（図１）から開位置（図２）まで、下方に移動する。シリンダ２の第２チャンバ７内には過圧があるため、容器５０、すなわち、可撓性ピストン５２の下まで通路に亘って空気流があり、可撓性ピストン５２は、第１チャンバ１６と通路（又は、容器５０）との間に再び圧力平衡になるまで上方に移動される。平衡状態では、弁２５は再び閉じられ、可撓性ピストン５２の下側圧力と上側圧力とは同じになる。ピストン１３は、平衡状態に達するまで、往復する仕方で又は振動する仕方で移動されて、弁２５を開閉する。ピストン１３及びステム１７は軽量であるため、弁２５の開位置と閉位置との間の往復運動は大変速く、平衡状態に、ほとんど即座に到達する。
【００１６】
全ての液体を一定圧力で又は連続的な流速で容器から完全に小出しするために、過剰圧力は、最後まで容器内で維持されなければならない。液体の最後の一滴を小出しすべきであるような終わりに、第２チャンバ７内の過圧が、第１チャンバ１６内の所定の過剰圧力と少なくとも等しい場合にのみこれを提供することができる。これは、次の式が満たされるべきであることを意味する。
Ｐ2≧Ｐ1＊（１＋Ｖ1／Ｖ2）
ここで、Ｐ1＝所定の過剰圧力
Ｐ2＝第２チャンバ内の初期圧力
Ｖ1＝容器の容積
Ｖ2＝第２チャンバの容積
【００１７】
これは、容積Ｖ1に関して容積Ｖ2が小さければ小さいほど、過剰圧力Ｐ2が高いことを意味する。かくして、シリンダ２の設計は、より高い圧力でより重要であるから、材料特性、製造方法等に依存するシリンダの最小寸法について事実上の制限がある。
【００１８】
実際の例では、容器Ｖ1の容積は、１５０ｍｌであり、小出しされるべき液体の体積は、容器の容積の９０％の最大量、すなわち、１３５ｍｌまでである。第２チャンバ７の過圧Ｐ2は、最初は８．０バールであり、作用圧力又は所定の過剰圧力Ｐ1は、２．０バールである。第２チャンバ７の容積Ｖ2は、５０ｍｌである。
【００１９】
必要な作用圧力Ｐ1は、小出しされるべき液体の粘度及び又は他の物理的性質に依存する。低粘度又は中粘度ゲル又はクリーム（例えば、化粧品）に必要とされる典型的な作用圧力は、１．５乃至２．０バールであり、加圧配合物の後発泡については、３．０バールであり、高粘度中点在（例えば、アクリル樹脂）については、２．１乃至２．５バールであり、ウエット液体スプレーについては、３．０バールであり、微細液体スプレーについては、４．０乃至５．０バールであり、そして、乾性乃至非常に乾性の液体スプレーについては、６．０バールである。
【００２０】
最後の場合では、容器の容積Ｖ1が１４０ｍｌであり、且つ、第２チャンバ７の容積Ｖ2が５０ｍｌであれば、過剰圧力Ｐ2は、２４．０バールである。したがって、圧力制御デバイス１のシリンダ２の構造は、かかる高い過剰圧力に耐えるために、大変安定でなければならない。また、シリンダ２に使用される材料の安定性及び選択に関する、加圧容器についての政府の規制を満たされなければならない。したがって、以下に説明される、上述の圧力制御デバイス１を生産するための工程も、大変重要である。
【００２１】
図７に、流体小出し容器６０が断面で示され、圧力制御デバイス１は、図５及び図６の容器５０におけると同様の仕方で、流体小出し容器６０内に取り付けられる。スプレーノズル６４を有する押しボタンアクチュエータ６３付きの在来の小出し弁６２が、上端６１にクリンプされた円周のリング形状のリム６５によって、容器６０の上端に取り付けられる。弁６２の下端６７は、ポリプロピレン又はポリエチレンのような、プラスチック材料の中空のディップチューブ（dip-tube）６８を備える。ディップチューブ６８の長さは、下端６９が、圧力制御デバイス１の円筒形カップ２７に単に接触する程の長さである（図１参照）。ディップチューブはまた、シリンダの外側と容器の壁の内側との間に位置決めされる。円筒形カップ２７の表面とのあまりにも厳密な接触によるチューブの下端６９の閉塞を回避するために、チューブの下端６９は、斜めに切断されるのがよい。容器６０の作用は、図５及び図６の容器５０のものと同様である。
【００２２】
容器５０又は６０内の圧力が、充填速度に関係なく一定のままであり、すなわち、全ての流体が小出しされるまで、流体製品を小出ししている間、所定の過剰圧力が一定のままであることが、一連の実際の試験で証明されている。
【００２３】
明らかに、可撓性ピストン５２を有する容器５０は、クリーム又はゲルのような高い粘度の流体により適合し、これに対して、スプレーノズル６４を有する容器６０は、エアフレッシュナー、脱臭剤、スプレー塗料のような低い粘度の流体により適合する。
【００２４】
（製造工程）
圧力制御デバイス１のシリンダ２は、好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で射出吹込成形される。シリンダ２を生産するための射出吹込成形工程の主な利点は、異なる寸法を同じ成形型で、若しくは、最小限の変更で生産することができ、且つ、吹き込み工程中、延伸されたＰＥＴ材料の配向が、高い強度及び良好なガス遮断特性を与えるより高い結晶構造をもたらすことである。典型的には、１．５乃至２．０ｍｍの肉厚を有する、首部分３、フランジ４及び拡げられた又はより広い端部分３２を有するシリンダ２の構造が大変強く、高圧ガスを収容するのに最も適していることが、証明された。
【００２５】
首部分３はシリンダ２の全サイズについて同じままであり、構成部品、及び製造工程、及び組み立て機器の効率的な標準化を可能にする。中央開口又は孔３５は、シリンダ２の底に作られる。これは、穴あけによって、又は、成形型の外形が底に、中央開口又は孔３５を形成するためのピンを有する点で、射出吹込成形工程中、より有利である。上述したレーザー溶接工程の間に、シリンダの外径のテーバー付きの領域が、容器又はボトル５０との最適な干渉プレス嵌めを得るために設けられる。
【００２６】
インサート５の他の部分、即ち、漏斗６、カップ状ピストン１３、リングシリンダ２１、及び円筒形締め付け手段２６は、ＰＥＴ等のような好適な任意の合成材料の射出成形によって作られる。アルミニウムで作られたカップ状シリンダ１５は、取り囲むＯ−リング１４付きのピストン１３を覆う正しい位置に、空気圧の下で位置決めされ、シリンダ１５の開口端には、ピストンの離脱を防ぐために、三つ四つの内向きのくぼみが作られる。このようにして、第１チャンバ１６は、所定の過剰圧力に維持される。以下に、円筒形締め付け手段２６は、シリンダ１５の上に置かれ、これに対して、シリンダ１５と円筒カップ２７との間の空気は、ベント３１を通って逃げ、円筒形締め付け手段２６は、漏斗６内の適所にスナップ嵌めされる。図１及び図２で分かるように、この理由のため、クラウンの窪み３０の外リング部分６１がスナップ嵌めされる小さいリング溝６０が設けられている。 変形例として、カップ状シリンダ１５をも、ＰＥＴで、又は、他の任意の硬質の合成材料で作ることができる。
【００２７】
容器又はボトル５０は、ＰＥＴ等の任意の適当な合成材料で作られた好適なプリフォームから射出延伸吹込成形（injection stretch blow-moulded）（ＩＳＢＭ）される。ＰＥＴプリフォームは、より小さい大きさで、ボトルの形状を既に有する。プリフォームは、初めに、大変高い生産規模で別々に作られ、したがって、大変経済的である。ＩＳＢＭ工程は、シリンダ２を生産するのに使用された上述の射出吹込成形工程と同じ利点を有するが、ＰＥＴ材料が、容器のデザインに依存して、典型的には、０．３乃至０．６ｍｍの薄い肉厚でも、均一なよい延伸とガス遮断特性を生じさせる、二軸に、即ち、半径方向と縦の両方に延伸されると点で、更なる重要な利益を有する。延伸吹込成形後、容器ボトル５０の端部分を切断して、ピストン５２及びシリンダを受け入れるための開口端を作るのがよい。
【００２８】
可撓性ピストン５２を、ボトル５０に組み込み、開口端部分５０を有するボトル５０を、圧力制御デバイス１のシリンダ２の上に置く。ボトル５０とシリンダ２との間の密封を得るために、ボトル５０をシリンダ２にレーザー溶接する。この理由のため、ボトル５０は、ＰＥＴのような透明なプラスチック材料で作られ、シリンダ２には、リング円筒円周で、ボトルの端部分５３から短い距離に、「カーボンブラック」として知られる赤外又はレーザーエネルギー吸収物質が少なくとも注入される。シリンダ２を有するボトル５０を、レーザービームが、ボトル５０の外面に対して垂直に向けられる間、ボトル５０の長手軸線の周りに回わす。使用した半導体レーザー装置は、８２０ｎｍの波長を有する、スイス国ザーネン（Sarnen）のレーザープロセステクノロジー社（Leiser Process Technologies）のＮＯＶＡＬＡＳ−Ｃ装置である。使用したレーザービームのパワーは、２５ワット（連続）であり、回転速度は、３．５回転／秒であり、レーザービームは、約１０回転の間、当てられる。
【００２９】
レーザー溶接は、圧力制御デバイスをボトル５０に接合するのにもっとも良い結果を与えるものとして証明されたけれども、超音波溶接、又は適当なプラスチック接着剤による接着のような、他の適当な接合方法をも使用することができる。
【００３０】
説明した製造方法の主要な利点は、圧力制御デバイスを生産することができ、その第１チャンバを加圧して、容器の製造業者に引き渡すことができ、製造業者は、標準の既知の工程である射出延伸吹込成形によって、容器又はボトルを生産することができ、容器又はボトルの底を切断し、圧力制御デバイスとボトルとを、例えば、レーザー溶接によって接合し、圧力弁５１を挿入し、圧力弁５１に亘って液体を充填し、最後に、在来の方法で、ゴムプラグ３７を通して、第２シリンダを加圧する。追加の生産段階を、化粧品等に用いられるエアゾール容器のために、例えば、液体製品が容器の開口首を通して、或いは小出し弁５１を通して充填される、既知の生産及び充填工程に容易に導入することができる。
【００３１】
本発明の更なる利点は、普通の空気だけ、又は、他の適当な挿入ガスが、圧力充填に使用されるから、工程施設、設備、及び製造環境、及び作業手順は、危険な引火性噴射剤に普通に必要とされる特別の安全要件を考慮する必要がないことである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】容器が閉じられている圧力制御デバイスの断面斜視図である。
【図２】弁が開いている同じ圧力制御デバイスである。
【図３】断面だけでの図１と同じ圧力制御デバイスである。
【図４】図１の圧力制御デバイスの分解図である。
【図５】弁が閉じられている、圧力制御デバイス及び可動ピストンを有する流体小出し容器である。
【図６】弁が開いいている、図５と同じ容器である。
【図７】圧力制御デバイス及びディップチューブ（dip-tube）装置付きスプレー弁を有する流体小出し容器である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 圧力制御デバイス
２ 円筒容器
３ テーパー付き首部分
４ フランジ
５ リング形状インサート
６ 段付き漏斗
７ 第２チャンバ
８ 外リム
９Ａ 外リング部分
９Ｂ 内リング部分
１０ 溝
１１ 漏斗の下端
１２ 中央開口
１３ カップ状ピストン
１４ シーリング又はＯ−リング
１５ カップ状シリンダ
１６ 第１チャンバ
１７ 突出ステム
１８ 円筒端部分
１９ 円筒形締め付け部分
２０ リング形あご
２１ リングシリンダ
２２ 上端
２３ シーリング又はＯ−リング
２４ 弁
２６ 円筒形締め付け部分
２７ 円筒形カップ
２８ 上クラウン
２９ 開口
３０ 窪み
３１ 通気孔
３２ 広い端部分
３３ 内方に突出したリム
３４ 底部分
３５ リング形窪み
３６ 中央開口
３７ ニコルソンプラグ
４０ 溝
４１ 溝
４２ 溝
４３ 溝
５０ 容器、ボトル
５１ 既知の圧力弁
５２ 可撓性ピストン
５３ 上側シーリングリップ
５４ 下側シーリングリップ
５５ 端部分
６０ 小出し容器、ボトル
６１ 上端
６２ 圧力弁
６３ 押しボタン
６４ スプレーノズル
６５ リング形リム
６７ 弁下端
６８ ディップチューブ
６９ チューブ下端
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段部分による、流体小出し容器内で、一定の所定の過剰圧力を維持するための圧力制御デバイスに関する。本発明は、請求項１８の前段による、圧力制御デバイスを製造するための方法に更に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる圧力制御デバイス付き容器は、例えば、ＰＣＴ特許出願ＷＯ−Ａ−９９／６２７９１号により、既知である。それに記載された装置は、流体を小出しにするように構成された容器内の一定の所定の圧力を維持するために設けられる。圧力制御デバイスは、第１チャンバ及び第２チャンバ、並びに、閉鎖部材を有し、閉鎖部材は、第２チャンバに対する閉鎖部材の位置に依存して、第１チャンバと容器との間の流体連通の開放及び閉鎖のために、第２チャンバに対して移動可能である。第１チャンバはガスで満たされ、使用中、そのガスは、容器内の圧力より高い圧力を有する。第２チャンバは、所定圧力又は基準圧力のガスを有して閉鎖され、且つ、第１チャンバの外側に設置される。図２による第１実施形態では、第１チャンバは、容器内で逆さまに配置され、かつ、容器の底と一緒に接合された長手方向のエッジと、垂直な側壁とを有するカップ形状ホルダとして設けられる。図３では、第２実施液体が示され、カップ状の第１チャンバの直径は、容器の内径よりもかなり小さい。チャンバは、容器内の中心に配置され、長手方向の端が容器の底と接続される。図４に、第３実施形態が示され、図４と同様の第１チャンバが、容器に対し偏心して配置される。図５では、ディスクが容器の高さの中央よりわずかに下に設けられ、気密連結された密封リングにより、容器の内壁と気密に連結される。このディスクは、容器を（固定配列された）二つの部分に分割する。同様の構成が、図６ａ及び図６ｂに示される。さらに、図７では、圧力制御デバイスの第１チャンバは、容器の内壁に対して密封され、且つ、容器内で軸線方向に移動することができるプランジャーとして設計される。かくして、プランジャーは、容器を二つの部分に分割し、上部分は、小出しされるべき液体で満たされる。第１チャンバからの流体の連通は、下部分で終わる。流体が容器の頂部の押しボタンによって小出しされたために、容器内の圧力が落ちると、プランジャーは、下部分と上部分の圧力差のために、下部分と上部分と間の圧力平衡が再び得られるまで移動する。したがって、下部分の圧力が減少し、その結果、第２チャンバ内の圧力が高くなり、閉鎖部材が第１チャンバと下部分との間の流体連通を開き、その結果、下部分の圧力が上昇する。次いで、プランジャーは、第２チャンバ内の所定圧力又は基準圧力と一致して、圧力平衡が達成されるまで、再び上方へ移動する。最後に、図８による実施形態では、第１チャンバは、円筒状のデザインのものであり、容器の内径に一致する外径を有し、かくして、容器内にきつく嵌められる。
【０００３】
図７の圧力デバイスだけが、軸線方向に移動可能である。他のあらゆる例では、圧力デバイスは、容器の内部に固定されて配置される。図７の完全な圧力制御デバイスは、小出しする液体を放出する可動ピストンとして機能するプランジャーとして設計される。しかしながら、圧力制御デバイスの設計は、その大きな寸法形状のために不利であり、その結果、より少ない容器しか、小出しする液体のために使用することができない。
【０００４】
セパレートモジュールとしての上述の圧力制御デバイスのより重要な問題は、第１チャンバと第２チャンバを、容器内に取り付ける前に、加圧しなければならいことである。これは、実際には、例えば、構造がワンピースであり、且つ、生産ラインが大変速く流れるアルミニウムエアゾール缶では、達成するのが大変困難であり、高くつくであろう。更に主要な欠点は、容器に後で取り付けられるセパレート圧力制御デバイス内の圧力が、商業上の供給連鎖の貯蔵及び分配のために必要な数ヶ月の期間中に、大いに落ちることが示されたことである。加えて、圧力制御デバイスの加圧を、規定量の圧力を得るために、流体の連通を閉鎖して実行しなければならない。かくして、既知の圧力制御デバイスは、大きな工業規模での適用に適当でない。
【発明の開示】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、構造が簡単であり、製造工程に関して容易であり、容器の容積をより広く使用することができる圧力制御デバイスを有する容器を提供することにある。本発明のもう一つの目的は、容器に取り付けられた後で、容易に加圧することができる、容器のための圧力制御デバイスを提供することにある。本発明のこの目的及び他の目的は、請求項１に記載された圧力制御装置によって、及び、請求項１８に記載された製造方法によって達成される。
【０００６】
本発明の主要な利点は、圧力制御デバイスを、完成後、及び液体小出しボトルの充填後に加圧することができることである。第２チャンバが第１チャンバを取り囲んでいるから、大変小型の圧力制御デバイスが得られ、その結果、ボトル内の全体の使用可能な空間が、既知の具体例のものより遙かに大きい。圧力制御デバイスを、前もって製造することができ、且つ、既存のプラスチック容器に容易に実装することができるので、例えば、化粧品用の既存の製造及び充填処理を、生産ラインのわずかな追加設備だけで維持することができる。
【０００７】
本発明の更なる利点は、独立請求項に、及び、本発明の例示された実施形態が添付の図面に関して説明される以下の説明に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
特定の図に関して定義された要素に付された特定の番号は、他に言及されなければ、全ての図で一致して使用される。
【０００９】
図１及び図２も、容器内に一定の所定の過剰圧力を維持するための圧力制御デバイス１が、断面斜視図で示される。圧力制御デバイス１は、テーバー付き首部分３及びフランジ４を有する実質的に円筒形の容器２からなり、段付き漏斗６を有するリング形インサート、又はクロージャー５がフランジ４に取り付けられる。シリンダ２は、請求項では「第２シリンダ」と指示される圧力制御デバイス１の第２チャンバ７を形成する。インサート５の外側リム８は、下向きの外側リング部分９Ａ及び下向きの内側リング部分９Ｂを有し、そのリング部分は、溝１０を有する。インサート５は、超音波溶接によって、シリンダ２のフランジ４に取り付けられる。その理由のため、インサート５の溝１０の内面は、大変強い密封接合のために、溶接工程中、エネルギー誘導子として使用される鋸歯又は溝付き構造を有する。漏斗６の下端１１は、小さい中央開口１２で狭められる。外側シーリング又はＯ−リング１４付きのカップ状ピストン１３がカップ状シリンダ１５に挿入される。ピストン１３とカップ状シリンダ１５（請求項では、「第１シリンダ」と表された）との間の空間が、第１チャンバ１６を構成する。ピストン１３は、より広い円柱端部分１８をもった突出ステム１７を下向きに有する。中央開口１２の直径は、円柱端部分１８の直径よりわずかに大きく、その結果、この部分１８は、開口１２の中をスライドすることができる。漏斗６は、リング−シリンダ２１を締め付けるリング形あご２０付きの円筒形の締付け部分１９を下方に有する。リング−シリンダ２１の上端２２は、シーリング又はＯ−リング２３を挟む。図１では、円柱端部分１８の上側リム２４は、弁２４の閉位置である、Ｏ−リング２３に当たって位置し、弁２４は、ステム１７及び円柱端部分１８付きのピストン１３と、挟まれたシーリング又はＯ−リング２３によって形成される。
【００１０】
カップ状シリンダ１５は、円筒形締め付け手段２６によって包囲され、円筒形締め付け手段２６は、カップ状シリンダ１５を完全に取り囲み、窪み３０の間に開口２９を有する上側クラウン２８を有する円筒形カップ２７からなる。円筒形カップ２７は、その上側閉鎖部に、三つの通気孔３１を有し、そのうちの一つだけが図１及び図２で見える。さらに、多数のＬ字形状の小さい突起又はリブ（図示せず）が、漏斗６の内側に設けられ、それらは、互いに等間隔をなしている。その突起又はリブは、漏斗６の側面又は底面に設けられる。したがって、円筒形カップ２７と漏斗６との間に空間があり、その空間は、開口１２から、インサート５の上側までの通路を構成する。
【００１１】
シリンダ２は、その端へ向かって徐々に拡げられ、内方に突出したリム３３を有する広い端部分を有し、リム３３の上には、容器の端部分が載る（図５及び図６参照）。シリンダの底部３４は、シリンダ２の内側で補強され、かつ、中央開口３６を有するリング形窪み３５を有し、この開口に、ゴム製のいわゆるニコルソンプラグ３７が押し込まれている。底部３４は、高温の貯蔵条件の間、高い圧力によって引き起こされる変形に耐えるために、放射状の支持リブによって補強してもよい。ニコルソンプラグの代わりに、例えば、別の種類のゴム栓、又は、マッシュルーム形グロメット、又は、いわゆるラバーロープシール（rubber rope seals）、ヒートステーキング（heat staking）、又は、シガレットライター内のようなボールベアリングの使用のような、他の種類のシーリング要素を使用することができる。
【００１２】
図２は、開位置での圧力制御デバイス１の弁２５を示す。図３は、図２に示すような、圧力制御デバイス１の断面である。
【００１３】
図４には、圧力制御デバイス１の要素の分解図が示されている。特に、クラウン２８付きカップ２７の構造をより正確に見ることができる。ステム１７が、該ステム１７の両側に設けられた二つの溝４０及び４１を有することが更に分かる。溝４０及び４１に続いて、ピストン１３の下側に、二つの溝４２及び４３が反対方向に設けられている。かくして、ピストン１３が、漏斗６の底面に位置する弁２５の開位置では、開弁２５から、漏斗６の内底面、及び側面に沿って、クラウン２８の開口２９を越えて、インサート５の頂まで通路がある。
【００１４】
図５では、圧力制御デバイス１は、容器５０内に取り付けられ、容器５０は、それ自体が既知の圧力弁５１と、容器５０内で移動できる、高密度ポリエチレンのような、適当な熱可塑性材料で作られた可撓性ピストン５２とを有する。可撓性ピストン５２は、インサート５の上側の輪郭に多少従うカップ状シリンダ又はドームのとして形成される。ピストン５２は、更に、上側シーリングリップ５３及び下側シーリングリップ５４で、容器５０の内壁と接触している広いリングシリンダ形状のシーリング５３を有する。上側シーリングリップ５３は、容器５０内に満たされた液体が容器５０の内壁から掻き取られるように、鋭いリムを有するスクレーパー（scraper）として設けられ、その結果、内壁には、材料が残らないか、せいぜい大変薄い液体膜だけが残る。気密シールを必要とする場合には、ピストン５２の周囲に配置された別個のゴムＯ−リングも考えられる。シーリングリップ５４は、くさび形状をなし、上側シーリングリップ５３よりも、幾分広い接触面積を有する。分かるように、容器５０は、円筒形のボトルとして形成される。ボトル５０の内側と、シリンダ２の外側との間に、締まり圧力嵌めの連結があるように、圧力制御デバイス１のシリンダ２は、その端に至るまで拡げられる。さらに、端部分５５の近くで、ボトル５０は、シリンダ２にレーザー溶接されて、大変強い密封を作る。リング円筒ボトル５０が、ここでは示されているが、楕円又は四分円のような他のベースを円筒形ボトルに使用することができる。ボトルはまた、卵形でもよい。そして、圧力制御デバイス１のシリンダ２の形状は、それに応じて適合されるべきである。
【００１５】
（作用）
上述の圧力制御デバイスの機能は、以下の通りであり、要求されたように過圧で、しかし、好ましくは、約８バールの過剰で、不活性ガス、特に、通常の空気が、第２チャンバ７内に充填されている。弁２４は、その閉位置にある（図１）。１．５乃至２．０バール、好ましくは、２．０バールの一定の所定の過剰圧力で、ガス、特に、通常の空気が第１チャンバ１６内に充填されている。容器５０内の液体が弁５１によって小出しされるならば起こることであるが、容器５０内の圧力が所定の過剰圧力以下に下がると、通路内の圧力も低下する。かくして、第１チャンバ１６と通路との間に圧力平衡は最早なく、ピストン１３は、弁２５の閉位置（図１）から開位置（図２）まで、下方に移動する。シリンダ２の第２チャンバ７内には過圧があるため、容器５０、すなわち、可撓性ピストン５２の下まで通路に亘って空気流があり、可撓性ピストン５２は、第１チャンバ１６と通路（又は、容器５０）との間に再び圧力平衡になるまで上方に移動される。平衡状態では、弁２５は再び閉じられ、可撓性ピストン５２の下側圧力と上側圧力とは同じになる。ピストン１３は、平衡状態に達するまで、往復する仕方で又は振動する仕方で移動されて、弁２５を開閉する。ピストン１３及びステム１７は軽量であるため、弁２５の開位置と閉位置との間の往復運動は大変速く、平衡状態に、ほとんど即座に到達する。
【００１６】
全ての液体を一定圧力で又は連続的な流速で容器から完全に小出しするために、過剰圧力は、最後まで容器内で維持されなければならない。液体の最後の一滴を小出しすべきであるような終わりに、第２チャンバ７内の過圧が、第１チャンバ１６内の所定の過剰圧力と少なくとも等しい場合にのみこれを提供することができる。これは、次の式が満たされるべきであることを意味する。
Ｐ2≧Ｐ1＊（１＋Ｖ1／Ｖ2）
ここで、Ｐ1＝所定の過剰圧力
Ｐ2＝第２チャンバ内の初期圧力
Ｖ1＝容器の容積
Ｖ2＝第２チャンバの容積
【００１７】
これは、容積Ｖ1に関して容積Ｖ2が小さければ小さいほど、過剰圧力Ｐ2が高いことを意味する。かくして、シリンダ２の設計は、より高い圧力でより重要であるから、材料特性、製造方法等に依存するシリンダの最小寸法について事実上の制限がある。
【００１８】
実際の例では、容器Ｖ1の容積は、１５０ｍｌであり、小出しされるべき液体の体積は、容器の容積の９０％の最大量、すなわち、１３５ｍｌまでである。第２チャンバ７の過圧Ｐ2は、最初は８．０バールであり、作用圧力又は所定の過剰圧力Ｐ1は、２．０バールである。第２チャンバ７の容積Ｖ2は、５０ｍｌである。
【００１９】
必要な作用圧力Ｐ1は、小出しされるべき液体の粘度及び又は他の物理的性質に依存する。低粘度又は中粘度ゲル又はクリーム（例えば、化粧品）に必要とされる典型的な作用圧力は、１．５乃至２．０バールであり、加圧配合物の後発泡については、３．０バールであり、高粘度中点在（例えば、アクリル樹脂）については、２．１乃至２．５バールであり、ウエット液体スプレーについては、３．０バールであり、微細液体スプレーについては、４．０乃至５．０バールであり、そして、乾性乃至非常に乾性の液体スプレーについては、６．０バールである。
【００２０】
最後の場合では、容器の容積Ｖ1が１４０ｍｌであり、且つ、第２チャンバ７の容積Ｖ2が５０ｍｌであれば、過剰圧力Ｐ2は、２４．０バールである。したがって、圧力制御デバイス１のシリンダ２の構造は、かかる高い過剰圧力に耐えるために、大変安定でなければならない。また、シリンダ２に使用される材料の安定性及び選択に関する、加圧容器についての政府の規制を満たされなければならない。したがって、以下に説明される、上述の圧力制御デバイス１を生産するための工程も、大変重要である。
【００２１】
図７に、流体小出し容器６０が断面で示され、圧力制御デバイス１は、図５及び図６の容器５０におけると同様の仕方で、流体小出し容器６０内に取り付けられる。スプレーノズル６４を有する押しボタンアクチュエータ６３付きの在来の小出し弁６２が、上端６１にクリンプされた円周のリング形状のリム６５によって、容器６０の上端に取り付けられる。弁６２の下端６７は、ポリプロピレン又はポリエチレンのような、プラスチック材料の中空のディップチューブ（dip-tube）６８を備える。ディップチューブ６８の長さは、下端６９が、圧力制御デバイス１の円筒形カップ２７に単に接触する程の長さである（図１参照）。ディップチューブはまた、シリンダの外側と容器の壁の内側との間に位置決めされる。円筒形カップ２７の表面とのあまりにも厳密な接触によるチューブの下端６９の閉塞を回避するために、チューブの下端６９は、斜めに切断されるのがよい。容器６０の作用は、図５及び図６の容器５０のものと同様である。
【００２２】
容器５０又は６０内の圧力が、充填速度に関係なく一定のままであり、すなわち、全ての流体が小出しされるまで、流体製品を小出ししている間、所定の過剰圧力が一定のままであることが、一連の実際の試験で証明されている。
【００２３】
明らかに、可撓性ピストン５２を有する容器５０は、クリーム又はゲルのような高い粘度の流体により適合し、これに対して、スプレーノズル６４を有する容器６０は、エアフレッシュナー、脱臭剤、スプレー塗料のような低い粘度の流体により適合する。
【００２４】
（製造工程）
圧力制御デバイス１のシリンダ２は、好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で射出吹込成形される。シリンダ２を生産するための射出吹込成形工程の主な利点は、異なる寸法を同じ成形型で、若しくは、最小限の変更で生産することができ、且つ、吹き込み工程中、延伸されたＰＥＴ材料の配向が、高い強度及び良好なガス遮断特性を与えるより高い結晶構造をもたらすことである。典型的には、１．５乃至２．０ｍｍの肉厚を有する、首部分３、フランジ４及び拡げられた又はより広い端部分３２を有するシリンダ２の構造が大変強く、高圧ガスを収容するのに最も適していることが、証明された。
【００２５】
首部分３はシリンダ２の全サイズについて同じままであり、構成部品、及び製造工程、及び組み立て機器の効率的な標準化を可能にする。中央開口又は孔３５は、シリンダ２の底に作られる。これは、穴あけによって、又は、成形型の外形が底に、中央開口又は孔３５を形成するためのピンを有する点で、射出吹込成形工程中、より有利である。上述したレーザー溶接工程の間に、シリンダの外径のテーバー付きの領域が、容器又はボトル５０との最適な干渉プレス嵌めを得るために設けられる。
【００２６】
インサート５の他の部分、即ち、漏斗６、カップ状ピストン１３、リングシリンダ２１、及び円筒形締め付け手段２６は、ＰＥＴ等のような好適な任意の合成材料の射出成形によって作られる。アルミニウムで作られたカップ状シリンダ１５は、取り囲むＯ−リング１４付きのピストン１３を覆う正しい位置に、空気圧の下で位置決めされ、シリンダ１５の開口端には、ピストンの離脱を防ぐために、三つ四つの内向きのくぼみが作られる。このようにして、第１チャンバ１６は、所定の過剰圧力に維持される。以下に、円筒形締め付け手段２６は、シリンダ１５の上に置かれ、これに対して、シリンダ１５と円筒カップ２７との間の空気は、ベント３１を通って逃げ、円筒形締め付け手段２６は、漏斗６内の適所にスナップ嵌めされる。図１及び図２で分かるように、この理由のため、クラウンの窪み３０の外リング部分６１がスナップ嵌めされる小さいリング溝６０が設けられている。 変形例として、カップ状シリンダ１５をも、ＰＥＴで、又は、他の任意の硬質の合成材料で作ることができる。
【００２７】
容器又はボトル５０は、ＰＥＴ等の任意の適当な合成材料で作られた好適なプリフォームから射出延伸吹込成形（injection stretch blow-moulded）（ＩＳＢＭ）される。ＰＥＴプリフォームは、より小さい大きさで、ボトルの形状を既に有する。プリフォームは、初めに、大変高い生産規模で別々に作られ、したがって、大変経済的である。ＩＳＢＭ工程は、シリンダ２を生産するのに使用された上述の射出吹込成形工程と同じ利点を有するが、ＰＥＴ材料が、容器のデザインに依存して、典型的には、０．３乃至０．６ｍｍの薄い肉厚でも、均一なよい延伸とガス遮断特性を生じさせる、二軸に、即ち、半径方向と縦の両方に延伸されると点で、更なる重要な利益を有する。延伸吹込成形後、容器ボトル５０の端部分を切断して、ピストン５２及びシリンダを受け入れるための開口端を作るのがよい。
【００２８】
可撓性ピストン５２を、ボトル５０に組み込み、開口端部分５０を有するボトル５０を、圧力制御デバイス１のシリンダ２の上に置く。ボトル５０とシリンダ２との間の密封を得るために、ボトル５０をシリンダ２にレーザー溶接する。この理由のため、ボトル５０は、ＰＥＴのような透明なプラスチック材料で作られ、シリンダ２には、リング円筒円周で、ボトルの端部分５３から短い距離に、「カーボンブラック」として知られる赤外又はレーザーエネルギー吸収物質が少なくとも注入される。シリンダ２を有するボトル５０を、レーザービームが、ボトル５０の外面に対して垂直に向けられる間、ボトル５０の長手軸線の周りに回わす。使用した半導体レーザー装置は、８２０ｎｍの波長を有する、スイス国ザーネン（Sarnen）のレーザープロセステクノロジー社（Leiser Process Technologies）のＮＯＶＡＬＡＳ−Ｃ装置である。使用したレーザービームのパワーは、２５ワット（連続）であり、回転速度は、３．５回転／秒であり、レーザービームは、約１０回転の間、当てられる。
【００２９】
レーザー溶接は、圧力制御デバイスをボトル５０に接合するのにもっとも良い結果を与えるものとして証明されたけれども、超音波溶接、又は適当なプラスチック接着剤による接着のような、他の適当な接合方法をも使用することができる。
【００３０】
説明した製造方法の主要な利点は、圧力制御デバイスを生産することができ、その第１チャンバを加圧して、容器の製造業者に引き渡すことができ、製造業者は、標準の既知の工程である射出延伸吹込成形によって、容器又はボトルを生産することができ、容器又はボトルの底を切断し、圧力制御デバイスとボトルとを、例えば、レーザー溶接によって接合し、圧力弁５１を挿入し、圧力弁５１に亘って液体を充填し、最後に、在来の方法で、ゴムプラグ３７を通して、第２シリンダを加圧する。追加の生産段階を、化粧品等に用いられるエアゾール容器のために、例えば、液体製品が容器の開口首を通して、或いは小出し弁５１を通して充填される、既知の生産及び充填工程に容易に導入することができる。
【００３１】
本発明の更なる利点は、普通の空気だけ、又は、他の適当な挿入ガスが、圧力充填に使用されるから、工程施設、設備、及び製造環境、及び作業手順は、危険な引火性噴射剤に普通に必要とされる特別の安全要件を考慮する必要がないことである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】容器が閉じられている圧力制御デバイスの断面斜視図である。
【図２】弁が開いている同じ圧力制御デバイスである。
【図３】断面だけでの図１と同じ圧力制御デバイスである。
【図４】図１の圧力制御デバイスの分解図である。
【図５】弁が閉じられている、圧力制御デバイス及び可動ピストンを有する流体小出し容器である。
【図６】弁が開いいている、図５と同じ容器である。
【図７】圧力制御デバイス及びディップチューブ（dip-tube）装置付きスプレー弁を有する流体小出し容器である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 圧力制御デバイス
２ 円筒容器
３ テーパー付き首部分
４ フランジ
５ リング形状インサート
６ 段付き漏斗
７ 第２チャンバ
８ 外リム
９Ａ 外リング部分
９Ｂ 内リング部分
１０ 溝
１１ 漏斗の下端
１２ 中央開口
１３ カップ状ピストン
１４ シーリング又はＯ−リング
１５ カップ状シリンダ
１６ 第１チャンバ
１７ 突出ステム
１８ 円筒端部分
１９ 円筒形締め付け部分
２０ リング形あご
２１ リングシリンダ
２２ 上端
２３ シーリング又はＯ−リング
２４ 弁
２６ 円筒形締め付け部分
２７ 円筒形カップ
２８ 上クラウン
２９ 開口
３０ 窪み
３１ 通気孔
３２ 広い端部分
３３ 内方に突出したリム
３４ 底部分
３５ リング形窪み
３６ 中央開口
３７ ニコルソンプラグ
４０ 溝
４１ 溝
４２ 溝
４３ 溝
５０ 容器、ボトル
５１ 既知の圧力弁
５２ 可撓性ピストン
５３ 上側シーリングリップ
５４ 下側シーリングリップ
５５ 端部分
６０ 小出し容器、ボトル
６１ 上端
６２ 圧力弁
６３ 押しボタン
６４ スプレーノズル
６５ リング形リム
６７ 弁下端
６８ ディップチューブ
６９ チューブ下端
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体小出し容器（５０，６０）に配置された圧力制御装置の圧力制御デバイス（１）であって、
前記圧力制御デバイスは、
開口端と閉鎖端とを有するシリンダ（１５）と、
前記シリンダ内部で移動でき、前記所定の過剰圧力を働かせるガスで満たされる第１チャンバ（１６）を構成するピストン（１３）と、
第２チャンバ（７）と、
流体小出し容器（５０，６０）に至る、第２チャンバ（７）からデバイスの外側までの通路と、
前記通路を開放し、又は閉鎖する弁（１８、２３）と、
を有し、
前記第２チャンバ（７）は、閉鎖端（３４）とリム部分（４）に設けた開口端を有する高圧容器（２）によって形成され、
前記容器（２）は、前記所定の過剰圧力より高い圧力のガスで満たされ、
前記ピストン（１３）は、第１チャンバ（１６）と流体小出し容器（５０、６０）との間の圧力差に応じて、前記弁を作動するための手段を有し、
容器内の流体圧力が、所定の過剰圧力以下に下がれば、容器圧力が前記所定の圧力とほぼ等しくなるまで、第２チャンバ（７）から容器に流れる、圧力制御デバイスにおいて、
クロージャー（５）が、第２チャンバ（７）を閉鎖するために、高圧容器（２）のリム部分（４）に取り付けられ、高圧容器（２）が第１チャンバ（１６）のシリンダ（１５）を取り囲んでいるように、第１チャンバ（１６）はクロージャーの一部である、
ことを特徴とする圧力制御デバイス。
【請求項２】
前記第１チャンバ（１６）の容積は、前記第２チャンバ（７）の容積よりも実質的に小さい、請求項１記載の圧力制御デバイス。
【請求項３】
前記高圧容器（２）は、第２シリンダである、請求項１又は２記載の圧力制御デバイス。
【請求項４】
第２チャンバ（７）内のガスの初期圧力は、下記の式によって定義される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の圧力制御デバイス。
Ｐ2≧Ｐ1＊（１＋Ｖ1／Ｖ2）
ここで、 Ｐ1＝所定の過剰圧力
Ｐ2＝第２チャンバ内の初期圧力
Ｖ1＝流体小出し容器の容積
Ｖ2＝第２チャンバの容積
【請求項５】
前記クロージャー（５）は、
高圧容器（２）のリム部分（４）と相応する閉鎖要素（９Ａ、９Ｂ）と、
第１チャンバの第１シリンダ（１５）をクロージャー（５）内に取り付けるための手段（２６）と、
を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の圧力制御デバイス。
【請求項６】
前記高圧容器（２）の上端は、テーパー付き首部分（３）を有する、請求項５記載の圧力制御デバイス。
【請求項７】
前記クロージャー（５）は、前記首部分（３）に対して内方に向けられた段付き漏斗（６）を有する、請求項６記載の圧力制御デバイス。
【請求項８】
前記閉鎖要素は、振動又は超音波溶接の手段によって、前記高圧容器の前記リム部分（４）に取り付けられる、前記クロージャー（５）の内円形溝（１０）である、請求項５又は６記載の圧力制御デバイス。
【請求項９】
前記高圧容器（２）は、前記第２チャンバ（７）をガスで加圧するために、プラグ（３７）によって閉じられた中央底開口（３６）を有する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の圧力制御デバイス。
【請求項１０】
前記高圧容器（２）は、射出吹込成形によってプラスチック材料で作られる、請求項１記載の圧力制御デバイス。
【請求項１１】
前記高圧容器（２）は、ＰＥＴで作られる、請求項１０記載の圧力制御デバイス。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の圧力制御デバイス（１）と、流体小出し容器（５０，６０）と、を有する圧力制御装置であって、
前記流体小出し容器は、ボトルとしてプラスチック材料で形成され、前記高圧容器（２）は、前記容器の内壁に溶接され、前記ボトルの内側と前記高圧容器（２）の外側とは、干渉圧力嵌め連結を形成するようになっている、圧力制御装置。
【請求項１３】
前記高圧容器（２）は、前記流体小出し容器（５０，６０）の内壁にレーザー溶接される、請求項１２記載の圧力制御装置。
【請求項１４】
前記流体小出し容器（５０、６０）は、小出し弁（５１）付きの小出し開口を有し、
可動ピストン（５２）が、前記圧力制御デバイスと前記小出し開口の間で前記容器内に設けられ、ピストンは、流体とガスとを分離し、且つ、前記容器内の過剰圧力によって、前記小出し開口に向かって移動可能である、請求項１２又は１３記載の圧力制御装置。
【請求項１５】
前記可動ピストン（５２）は、環状密封リブ付きのドームとして設計される、請求項１４記載の圧力制御装置。
【請求項１６】
前記可動ピストン（５２）は、弾力的なプラスチック材料で作られる、請求項１５記載の圧力制御装置。
【請求項１７】
前記容器（６０）は、小出し弁（６２）付きの小出し開口（６１）を有し、
ディップチューブ（６８）が、前記容器内の過剰圧力によって前記ディップチューブの中を通して液体を小出しするために、前記小出し弁（６２）の入口から前記圧力制御デバイス（１）の上端まで設けられる、請求項１２又は１３記載の圧力制御装置。
【請求項１８】
前記小出し弁（６２）は、スプレーノズル（６４）を有する、請求項１７記載の圧力制御装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の圧力制御デバイス（１）を製造するための方法であって、
第１シリンダ（１５）が形成され、
ピストン（１３）、弁要素（１８、２３）、及び、閉鎖端と開口端にリム部分（４）を有する高圧容器（２）が、安定性の高い合成材料で形成され、
中央開口（３６）が、容器（２）の底に形成され、
ピストン（１３）が、第１シリンダ（１５）内に、密封リング（１４）と共に組み立てられ、ガスが、所定の圧力で第１チャンバ（１６）内に充填され、
ピストン（１３）の作動手段が、弁に対して正しく位置決めされるように、第１シリンダ（１５）は、弁（１８，２３）に対して取り付けられ、
クロージャー（５）は、高圧容器（２）に取り付けられる、
製造方法。
【請求項２０】
前記クロージャー（５）は、振動又は超音波溶接によって、前記高圧容器（２）に取り付けられる、請求項１９記載の製造方法。
【請求項２１】
前記高圧容器（２）は、射出吹込成形によって、合成材料から形成される、請求項２０又は２１記載の製造方法。
【請求項２２】
前記合成材料はＰＥＴである、請求項２１記載の製造方法。
【請求項２３】
請求項１２乃至１８のいずれか一項に記載の圧力制御装の製造方法、及び、請求項１９乃至２２のいずれか一項に記載の方法による製造方法であって、
流体小出し容器（５０、６０）が形成され、
流体小出し容器の底が切断され、
高圧容器（２）と流体小出し容器（５０，６０）が、それぞれの底領域で接合される、製造方法。
【請求項２４】
前記流体小出し容器（５０，６０）は、射出延伸吹込成形によって、合成材料から形成される、請求項２３記載の製造方法。
【請求項２５】
前記高圧容器（２）と前記流体小出し容器（５０、６０）は、レーザー溶接によって接合される、請求項２３又は２４記載の圧力制御装置。
【請求項２６】
前記流体小出し容器（５０，６０）は、透明なプラスチック材料で作られ、前記高圧容器（２）は、レーザーエネルギー吸収プラスチック材料で作られる、請求項２５記載の製造方法。
【請求項２７】
前記高圧容器（２）は、流体小出し容器（５０，６０）に流体を充填した直後に、不活性ガスで加圧される、請求項２３乃至２６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１】
流体小出し容器（５０，６０）に配置された圧力制御装置の圧力制御デバイス（１）であって、
前記圧力制御デバイスは、
開口端と閉鎖端とを有するシリンダ（１５）と、
前記シリンダ内部で移動でき、前記所定の過剰圧力を働かせるガスで満たされる第１チャンバ（１６）を構成するピストン（１３）と、
第２チャンバ（７）と、
流体小出し容器（５０，６０）に至る、第２チャンバ（７）からデバイスの外側までの通路と、
前記通路を開放し、又は閉鎖する弁（１８、２３）と、
を有し、
前記第２チャンバ（７）は、閉鎖端（３４）とリム部分（４）に設けた開口端を有する高圧容器（２）によって形成され、
前記容器（２）は、前記所定の過剰圧力より高い圧力のガスで満たされ、
前記ピストン（１３）は、第１チャンバ（１６）と流体小出し容器（５０、６０）との間の圧力差に応じて、前記弁を作動するための手段を有し、
容器内の流体圧力が、所定の過剰圧力以下に下がれば、容器圧力が前記所定の圧力とほぼ等しくなるまで、第２チャンバ（７）から容器に流れる、圧力制御デバイスにおいて、
クロージャー（５）が、第２チャンバ（７）を閉鎖するために、高圧容器（２）のリム部分（４）に取り付けられ、高圧容器（２）が第１チャンバ（１６）のシリンダ（１５）を取り囲んでいるように、第１チャンバ（１６）はクロージャーの一部である、
ことを特徴とする圧力制御デバイス。
【請求項２】
前記第１チャンバ（１６）の容積は、前記第２チャンバ（７）の容積よりも実質的に小さい、請求項１記載の圧力制御デバイス。
【請求項３】
前記高圧容器（２）は、第２シリンダである、請求項１又は２記載の圧力制御デバイス。
【請求項４】
第２チャンバ（７）内のガスの初期圧力は、下記の式によって定義される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の圧力制御デバイス。
Ｐ2≧Ｐ1＊（１＋Ｖ1／Ｖ2）
ここで、 Ｐ1＝所定の過剰圧力
Ｐ2＝第２チャンバ内の初期圧力
Ｖ1＝流体小出し容器の容積
Ｖ2＝第２チャンバの容積
【請求項５】
前記クロージャー（５）は、
高圧容器（２）のリム部分（４）と相応する閉鎖要素（９Ａ、９Ｂ）と、
第１チャンバの第１シリンダ（１５）をクロージャー（５）内に取り付けるための手段（２６）と、
を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の圧力制御デバイス。
【請求項６】
前記高圧容器（２）の上端は、テーパー付き首部分（３）を有する、請求項５記載の圧力制御デバイス。
【請求項７】
前記クロージャー（５）は、前記首部分（３）に対して内方に向けられた段付き漏斗（６）を有する、請求項６記載の圧力制御デバイス。
【請求項８】
前記閉鎖要素は、振動又は超音波溶接の手段によって、前記高圧容器の前記リム部分（４）に取り付けられる、前記クロージャー（５）の内円形溝（１０）である、請求項５又は６記載の圧力制御デバイス。
【請求項９】
前記高圧容器（２）は、前記第２チャンバ（７）をガスで加圧するために、プラグ（３７）によって閉じられた中央底開口（３６）を有する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の圧力制御デバイス。
【請求項１０】
前記高圧容器（２）は、射出吹込成形によってプラスチック材料で作られる、請求項１記載の圧力制御デバイス。
【請求項１１】
前記高圧容器（２）は、ＰＥＴで作られる、請求項１０記載の圧力制御デバイス。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の圧力制御デバイス（１）と、流体小出し容器（５０，６０）と、を有する圧力制御装置であって、
前記流体小出し容器は、ボトルとしてプラスチック材料で形成され、前記高圧容器（２）は、前記容器の内壁に溶接され、前記ボトルの内側と前記高圧容器（２）の外側とは、干渉圧力嵌め連結を形成するようになっている、圧力制御装置。
【請求項１３】
前記高圧容器（２）は、前記流体小出し容器（５０，６０）の内壁にレーザー溶接される、請求項１２記載の圧力制御装置。
【請求項１４】
前記流体小出し容器（５０、６０）は、小出し弁（５１）付きの小出し開口を有し、
可動ピストン（５２）が、前記圧力制御デバイスと前記小出し開口の間で前記容器内に設けられ、ピストンは、流体とガスとを分離し、且つ、前記容器内の過剰圧力によって、前記小出し開口に向かって移動可能である、請求項１２又は１３記載の圧力制御装置。
【請求項１５】
前記可動ピストン（５２）は、環状密封リブ付きのドームとして設計される、請求項１４記載の圧力制御装置。
【請求項１６】
前記可動ピストン（５２）は、弾力的なプラスチック材料で作られる、請求項１５記載の圧力制御装置。
【請求項１７】
前記容器（６０）は、小出し弁（６２）付きの小出し開口（６１）を有し、
ディップチューブ（６８）が、前記容器内の過剰圧力によって前記ディップチューブの中を通して液体を小出しするために、前記小出し弁（６２）の入口から前記圧力制御デバイス（１）の上端まで設けられる、請求項１２又は１３記載の圧力制御装置。
【請求項１８】
前記小出し弁（６２）は、スプレーノズル（６４）を有する、請求項１７記載の圧力制御装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の圧力制御デバイス（１）を製造するための方法であって、
第１シリンダ（１５）が形成され、
ピストン（１３）、弁要素（１８、２３）、及び、閉鎖端と開口端にリム部分（４）を有する高圧容器（２）が、安定性の高い合成材料で形成され、
中央開口（３６）が、容器（２）の底に形成され、
ピストン（１３）が、第１シリンダ（１５）内に、密封リング（１４）と共に組み立てられ、ガスが、所定の圧力で第１チャンバ（１６）内に充填され、
ピストン（１３）の作動手段が、弁に対して正しく位置決めされるように、第１シリンダ（１５）は、弁（１８，２３）に対して取り付けられ、
クロージャー（５）は、高圧容器（２）に取り付けられる、
製造方法。
【請求項２０】
前記クロージャー（５）は、振動又は超音波溶接によって、前記高圧容器（２）に取り付けられる、請求項１９記載の製造方法。
【請求項２１】
前記高圧容器（２）は、射出吹込成形によって、合成材料から形成される、請求項２０又は２１記載の製造方法。
【請求項２２】
前記合成材料はＰＥＴである、請求項２１記載の製造方法。
【請求項２３】
請求項１２乃至１８のいずれか一項に記載の圧力制御装の製造方法、及び、請求項１９乃至２２のいずれか一項に記載の方法による製造方法であって、
流体小出し容器（５０、６０）が形成され、
流体小出し容器の底が切断され、
高圧容器（２）と流体小出し容器（５０，６０）が、それぞれの底領域で接合される、製造方法。
【請求項２４】
前記流体小出し容器（５０，６０）は、射出延伸吹込成形によって、合成材料から形成される、請求項２３記載の製造方法。
【請求項２５】
前記高圧容器（２）と前記流体小出し容器（５０、６０）は、レーザー溶接によって接合される、請求項２３又は２４記載の圧力制御装置。
【請求項２６】
前記流体小出し容器（５０，６０）は、透明なプラスチック材料で作られ、前記高圧容器（２）は、レーザーエネルギー吸収プラスチック材料で作られる、請求項２５記載の製造方法。
【請求項２７】
前記高圧容器（２）は、流体小出し容器（５０，６０）に流体を充填した直後に、不活性ガスで加圧される、請求項２３乃至２６のいずれか一項に記載の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００７−５１９５７８（Ｐ２００７−５１９５７８Ａ）
【公表日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５５０３１８（Ｐ２００６−５５０３１８）
【出願日】平成１６年８月５日（２００４．８．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００４／００２５２２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０８２７４４
【国際公開日】平成１７年９月９日（２００５．９．９）
【出願人】（５０６２５９５３１）インテリジェント パッケイジング システムズ グループ ソシエテ アノニム (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月５日（２００４．８．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００４／００２５２２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０８２７４４
【国際公開日】平成１７年９月９日（２００５．９．９）
【出願人】（５０６２５９５３１）インテリジェント パッケイジング システムズ グループ ソシエテ アノニム (2)
【Ｆターム（参考）】
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