Un conjunto dispensador de aerosol que comprende:

un recipiente (2) que contiene un producto líquido y un propulsor de gas licuado para propulsar el producto líquido desde dicho depósito,

el propulsor está presente en una cantidad de un máximo de aproximadamente el 25% en peso del contenido de dicho recipiente; y

una válvula (4) unida a dicho recipiente para dispensar de manera selectiva el producto líquido y el propulsor desde dicho recipiente, dicha válvula comprende:

(a) un cuerpo (10) de válvula que tiene i) un orificio (22) de cuerpo que tiene un diámetro de entre aproximadamente 0,254 y aproximadamente 0,635 milímetros, para el flujo del producto líquido y el propulsor durante la dispensación, y ii) una espita de vapor (24) que tiene un diámetro de entre aproximadamente 0,076 y aproximadamente 0,254 milímetros, para la introducción de gas propulsor adicional a través de dicho cuerpo (10) de válvula con el fin de facilitar la mezcla del propulsor y el producto líquido antes de la dispensación; y

(b) un vástago (12) de válvula dispuesto en dicha válvula (4) y que define al menos un orificio (26) de vástago que tiene un área total de al menos aproximadamente 0,405 milímetros cuadrados, para el flujo del producto líquido y el propulsor durante la dispensación; y

un tapón dispensador (16) acoplado a dicho vástago (12) de válvula para accionar dicha válvula (4) para dispensar el producto líquido, dicho tapón dispensador (16) define un orificio de salida (32) que tiene un diámetro de entre aproximadamente 0,330 y aproximadamente 0,635 milímetros, a través del cual se dispensan el producto líquido y el propulsor

Conjunto dispensador para aerosoles que tienen un reducido contenido de componentes orgánicos volátiles (COV).

Ámbito de la invención

Esta invención se refiere en general al campo de conjuntos dispensadores de aerosol. Más específicamente, esta invención se refiere al campo de conjuntos dispensadores de aerosol que utilizan un propulsor de gas licuado para expulsar un producto líquido desde un recipiente.

Antecedentes de la invención

Los dispensadores de aerosol han sido generalmente utilizados para dispensar productos personales, de la casa, industriales y médicos, y proporcionar un método fácil de utilizar y de coste bajo para dispensar tales productos. Típicamente, los dispensadores de aerosol incluyen un recipiente, que contiene un producto líquido para ser dispensado, tal como jabón, insecticida, pintura, desodorante, desinfectante, ambientador o algo parecido. Un propulsor se utiliza para descargar el producto líquido desde el recipiente. El propulsor está presurizado y proporciona una fuerza para expulsar el producto líquido desde el recipiente cuando un usuario acciona el dispensador de aerosol, por ejemplo, al pulsar un botón de accionamiento.

Los dos principales tipos de propulsores utilizados en la actualidad en dispensadores de aerosol son propulsores de gas licuado, tales como propulsores de hidrocarburos y hidrofluorocarbonos (HFC) y propulsores de gas comprimido, tales como gas nitrógeno o dióxido de carbono comprimido. En menor medida, también se utilizan propulsores de clorofluorocarbonos (CFC). El uso de CFC, sin embargo, se está retirando paulatinamente debido a los efectos potencialmente nocivos de los CFC en el medio ambiente.

En un dispensador de aerosol que utiliza el propulsor de tipo gas licuado, el recipiente es cargado con el producto líquido y propulsor a una presión de aproximadamente igual o ligeramente superior a la presión de vapor del propulsor. Cargado así, el recipiente aún tiene una cierta cantidad de espacio que no es ocupado por el líquido. Este espacio se denomina "espacio de cabeza" del conjunto dispensador. Como el recipiente se presuriza a aproximadamente la presión de vapor del propulsor, algunos de los propulsores se disuelven o se emulsionan en el producto líquido. El resto del propulsor se encuentra en la fase de vapor y llena el espacio de cabeza. A medida que el producto se dispensa, la presión en el recipiente permanece aproximadamente constante ya que el propulsor líquido se evapora para reponer el vapor descargado. Por el contrario, los propulsores de gas comprimido están presentes en su totalidad en la fase de vapor. Es decir, ninguna parte de un propulsor de gas comprimido se encuentra en fase líquida. Como resultado, la presión dentro de un conjunto dispensador de aerosol de gas comprimido disminuye a medida que el vapor se dispensa.

Un dispensador de aerosol convencional se ilustra en la figura 3, y generalmente comprende un recipiente (no se muestra) para contener un producto líquido y un propulsor, y un conjunto de válvula para dispensar de forma selectiva un producto líquido desde el recipiente. Como se ilustra en la figura. 3, el conjunto de válvula comprende una copa de montaje 106, una junta de montaje 108, un cuerpo 110 de válvula, un vástago 112 de válvula, una junta 114 de vástago, un tapón de accionamiento 116 y un resorte de retorno 118. El vástago 112 de válvula, la junta 114 de vástago y resorte de retorno 118 están dispuestos dentro del cuerpo 110 de válvula y son movibles respecto al cuerpo 110 de válvula para controlar de manera selectiva la dispensación del producto líquido. El cuerpo 110 de válvula se fija en la parte inferior de la copa de montaje 106, de manera que el vástago 112 de válvula se extiende a través y sobresale hacia el exterior desde la copa de montaje 106. El tapón de accionamiento 116 se fija en la parte que sobresale hacia el exterior del vástago 112 de válvula y está provisto de un orificio de salida 132. El orificio de salida 132 dirige la pulverización del producto líquido a un patrón de pulverización deseado. Un tubo de inmersión 120 se une a la parte inferior del cuerpo 110 de válvula para suministrar el producto líquido al conjunto de válvula para ser dispensado. Durante el uso, el conjunto de válvula completo se cierra en el recipiente sobre su periferia por la junta de montaje 108.

En funcionamiento, cuando la tapa de accionamiento 116 se oprime, el vástago 112 de válvula deja de apoyarse en la copa de montaje 106, lo que abre el orificio 126 de vástago de la junta 114 de vástago y permite que el propulsor fluya desde el recipiente a través del vástago 112 de válvula. El flujo se debe a que el propulsor obliga al producto líquido hacia arriba por el tubo de inmersión 120 y dentro del cuerpo 110 de válvula a través de un orificio 122 de cuerpo. En el cuerpo 110 de válvula, el producto líquido se mezcla con propulsor adicional que se suministra al cuerpo 110 de válvula a través de una espita 124 de vapor. La espita 124 de vapor introduce gas propulsor adicional en el cuerpo 110 de válvula, con el fin de ayudar a evitar la intermitencia del propulsor licuado y para aumentar la cantidad de caída de presión a través del orificio de salida, que tiene el beneficio añadido de romper aún más las partículas dispensadas. Desde el cuerpo 110 de válvula, el producto es propulsado a través de un orificio 126 de vástago, afuera por el vástago 112 de válvula y a través de un orificio de salida 132 formado en el tapón de accionamiento 116.

S.C. Johnson & Son, Inc. (S.C. Johnson) emplea una válvula de aerosol similar a la mostrada en la figura 3 en relación con su línea de ambientadores en aerosol Glade®. El propulsor utilizado para propulsar el producto líquido ambientador desde el recipiente es un propulsor de gas licuado de la serie B que tiene una presión de propulsor de 2,72 atm. a 294 K (40 psig (B-40), a 70 grados F). "La presión de propulsor" se refiere a la presión de vapor aproximada del propulsor, en lugar de "presión de bote", que se refiere a la presión manométrica inicial contenida en un recipiente de aerosol lleno. El propulsor B-40 es una composición de propano, butano normal e isobutano. Por butano normal se entiende la composición denotada por la fórmula química C4H10, que tiene una rama principal lineal de carbono. Esto está en contraste con el isobutano, que también tiene la fórmula química C4H10, pero tiene una estructura ramificada no lineal de carbono. Con el fin de dispensar de manera efectiva esta composición de ambientador, el dispensador de aerosol utilizado por S.C. Johnson en relación con su línea de ambientadores de aerosol Glade® tiene un diámetro de orificio de vástago de 0,635 mm (0,025''), un diámetro de espita de vapor de 0,508 mm (0,020''), un diámetro de orificio de cuerpo de 1,575 mm (0,062'') y un diámetro de un tubo interno de inmersión de 1,524 mm (0,060''). Este ambientador de aerosol actual de Glade® requiere que el propulsor B-40 esté presente en la cantidad de aproximadamente el 29,5% en peso del contenido del conjunto de dispensador con el fin de dispensar de manera satisfactoria el producto líquido del ambientador.

Los propulsores de Hidrocarburos, tal como el B-40, contienen compuestos orgánicos volátiles (COV). El contenido de COV en los ambientadores de aerosol está regulado por diversas agencias reguladoras federales y estatales, tales como la Agencia de Protección Ambiental (EPA) y la Junta de Recursos del Aire de California (CARB). S.C. Johnson se esfuerza continuamente por ofrecer productos respetuosos con el medio ambiente y elabora regularmente productos que exceden las normas reguladoras del gobierno. Es en este contexto que S.C. Johnson se propuso producir un conjunto dispensador de aerosol con un reducido contenido de COV.

Una forma de reducir el contenido de COV en los aerosoles es reducir la cantidad de propulsor utilizado para dispensar el producto líquido. Sin embargo, se ha descubierto que una reducción del contenido de propulsor afecta negativamente al rendimiento del producto. Específicamente, la reducción del contenido de propulsor en el ambientador de aerosol dio lugar a un exceso de producto que queda en el recipiente después de que el propulsor se agote (retención de producto), un aumento en el tamaño de las partículas del producto dispensado (aumento de tamaño de partícula) y una reducción la tasa de pulverización, particularmente cuando el contenedor se acerca a su agotamiento. Es deseable minimizar el tamaño de las partículas de un producto dispensado a fin de maximizar la dispersión de las partículas en el aire y evitar que las partículas se...

1. Un conjunto dispensador de aerosol que comprende:

un recipiente (2) que contiene un producto líquido y un propulsor de gas licuado para propulsar el producto líquido desde dicho depósito, el propulsor está presente en una cantidad de un máximo de aproximadamente el 25% en peso del contenido de dicho recipiente; y

una válvula (4) unida a dicho recipiente para dispensar de manera selectiva el producto líquido y el propulsor desde dicho recipiente, dicha válvula comprende: