专利名称：分配流体的调节器和容器的制作方法
发明的领域本发明涉及从容器中分配流体用的调节器。
发明的背景在压力下分配流体的容器在技术上已众所周知。流体可以以气溶胶喷射形式，即以小滴形式加以喷射。对本发明来说，术语“气溶胶”意指细小固体或液体颗粒的悬浮液或分散物、泡沫物质、糊膏或气体中的粉末。另一方面，流体可不以气溶胶的形式加以喷射，而可以以流体流动形式加以喷射。
在
图1中示出了一个这样的设备的实例。容器10包括一筒体或桷12，该桷一般为圆筒形的或空心的并包括一可容纳大量流体16的储料筒14。腔体储料筒14在其底端由底板18所封闭，而其上端则由顶盖板20所封闭。如图1所示，顶盖板20包括一第一顶盖板部分20a和一第二顶盖板部分20b。在顶盖板20中设有一与储料筒14相连通的、作为容器中的流体16流出的检查孔22。
一种常用的分配装置通过泵或诸如此类装置而把流体从容器中喷出，泵或此类装置可以以与储料筒内的流体保持连通(流通)的方式加以布置。在该情况下，使储料筒内贮藏的流体处于受压下是没有必需的。下面是把流体从容器中喷出的、市场上可买到的非独有的泵装置目录从伊利诺斯州，卡里的艾普塔集团的西奎斯脱分配部门(Seaquist Dispensing，Division of Aptar Group of Cary)可买到的西米斯特和尤罗米斯特(Seamist and Euromist)II牌号的泵，或从纽约，约克尔斯的精密阀门公司可买到的精密航空泵牌号的泵(Proci-sion Aeropump Brand Pump)。
但是，经常所应用的分配系统，其中，储料筒中的流体16所承受的压力须足以使加压流体经检查孔排放到筒体12的外面。因此，所有构成筒体12的容器的部件也都由一些如金属材料那样的材料所制成，在容器被待分配的流体充满后，这些部件可以以不渗透的关系加以密闭并经受得住所施加的压力。
这种流体16可以包括一如图1中以16所示的、从容器中喷射的第一流体和一如剂进剂17那样的、在压力下容纳(例如在流体16和顶盖板20之间的顶端空间)的第二流体或相的混合物。就这种类型的常规喷射容器我们在图1—3中示出并将在本文中作详细说明。
现详细参阅图1和1A，喷射头组件24安装在容器12上以控制容器中的流体16的分配。喷射头组件24包括调节器或按钮26。如图1所示，调节器26包括一以不渗透关系滑动地装配在检查孔22内的杆28和一适用于方便手动接合的顶面30。
调节器26包括从第一端34经杆28和调节器本体延伸到第二端36的通道32。至少一切槽29形成在靠近第一端34的杆内并与通道32相连通。切槽的数量、尺寸和长度可加以选择以控制流体流过调节器的流量。
第二端36包括一喷咀部分38，该喷咀部分安装在通道32的第二端36上，终止于一减径的小孔40，以便测定流过小孔的流体的流量。杆28与安装在筒体内的阀39连接。阀39可是任一适于控制储料筒14中的液体流量的结构。
一衬垫41安装在阀39和顶盖板部份20b之间。杆28滑动地容纳在开孔41a中并由衬垫41所密封。阀座42安装在阀的腔体43内并处于与杆28的一端接触。弹簧45安装在阀的腔体43中并与阀座42接触。弹簧45以方向46把阀座42推进到关闭的密封位置，在此位置中阀座42是紧贴在由上密封部分20b所支承的衬垫41密封的。切槽29位于衬垫41的下方以容纳流体。若调节器26为克服弹簧45的弹力而以方向48作移动，阀就被打开且流体能通过阀座42、经切槽29流到调节通道32。
所示的调节器的类型是“凹形”类型。一“凸形”类型的调节器(未表)将包括一阀的管状突起，该管状突起可被安放在调节器的协同操作的腔体内。但是，对本发明来说，除非另有说明，术语“调节器”应该被理解为包括凸和凹形的两种调节器。
喷头组件30还包括一管子50，该管子提供在通道32的第一端34、储料筒14的末端部以及储料筒中所贮有的流体之间的流体连通。管子50包括延伸到靠近储料筒14底部的第二端的通道54。阀39包括一从管子50的通道54延伸到腔体43的通道52。
当使阀座42移动到打开位置时，流体16借助作用在方向64上的推进剂17的汽相压力而被推动到管子56的第二端60，经过该管子，通过管子50的通道54、阀39的通道52和腔体43，再自容器向外流过调节器26的通道32。
如图2更详细地所示，通道32包括两邻接部分32a和32b。部分32a从第一端34穿过通道32延伸并且通常轴向地与通道成一直线(沿轴线66)。部分32b沿着轴线68从部分32a中伸出并确定了调节器中的流体散布的方向。部分32a和32b在它们的交界处形成肘形弯管(弯角)。
在过去，提供如液化气体那样的推进剂是常见的，推进剂是一种挥发性的有机化合物、它可与具有流体16的化合物加以溶解、扩散或者共混，而流体16是一被溶入化合物中的物质。也已众所周知在分配时，流体16的一部分在喷头组件内具有被沉积在表面上的倾向，然后通过溶剂和推进剂的蒸发而凝固。所谓“凝固”(固化)指的是沉积物为固体、半固体或粘滞层，其中，流体的物质是高度浓缩(集聚)的。这些凝固的沉积物往往会积聚在输送流体的通道中的任何阻碍物或几何形状的急剧变化(如在图3和3A中的72处)的位置。在常用喷头组件中、在通道32的肘角70上、在图3和3A中所示的所有在与阀39相配合的杆28的端部上和小孔周围的喷咀件内侧的位置上都会形成这样的积聚。另外，已发现流体还往往倾向于在如图3和3A所示的小孔40周围的调节器本体的外部后退、凝固和积聚。
虽然这种凝固物质的积聚是不希望有的，但它在过去并不造成重大的问题。当再继续(重新)分配具有以溶剂和推进剂基的挥发性有机化合物时，在新喷射的液流中所含的化合物再溶解或再分散所积聚的物质，因而可防止容器的作业或阻塞的显著干涉。
新近，由于使用挥发性有机化合物的环境影响的关系使得使用如水那样的其它溶剂成为更希望的。不过，已经发现当重新分配流体时，在通道32内或调节器上积聚的可水溶解和可分散的流体通常并不再分散或溶解。由于容器操作上的明显不利作用，图3和3A所示的积聚将连续增加到引起通道的显著阻碍、乃至完全堵塞的程度。
因此，为流体分配(器)提供一调节器是合乎需要的、该流体分配器可减少调节器的通道内的凝固物料的积累，特别是使用水基流体的积聚。
发明的概述本发明提供一种供流体分配器使用的调节器，调节器包括一调节器本体和一通道，此通道以曲线形式平滑地从进口端、经调节器本体延伸到出口端，以将流体从进口端输送到出口端，而可减少流体的凝固物质在通道内和调节器本体上的积聚。
在调节器的一个实施例中，调节器包括一分配管，该分配管具有一进口端和一出口端并限定(形成)了一在分配管的进口端和出口端之间延伸的通道。用于将分配管装配在调节器本体上的装置。为在分配管安装在调节器本体上的同时，用于使分配管一部分偏斜的装置，在分配管中，通道在进口端和出口端之间以曲线形式平滑地延伸，以便在流体的分配期间，使来自流体的凝固物质的积聚减少。
在本发明的另一实施例中，分配管和调节器本体由整体式构件所构成并包括使分配管的一部分偏斜的装置，在分配管中，通道则在进口端和出口端之间以曲线形式平滑地延伸。
本发明还提供一可操作地安装在盛装大量流体的容器上的调节器和一控制容器中的流体分配的阀，而且，在流体的分配期间，可减少流体的凝固物质的积聚。
本发明揭示了一种制造调节器的方法，该方法的步骤包括提供一具有象调节器那样形状的腔体的模具；提供一在所述模具腔体内、第一位置和第二位置之间延伸的牺牲(抛弃)部分；用模塑的材料充满模腔并使可模塑材料在模腔内围绕牺牲部分而凝固；破坏模压调节器内的抛弃部分，以便将通道和一第一开孔和一第二开孔打通；从模具中取出模压调节器本体。
附图的简要说明本发明将结合附图加以进一步说明，在附图中同一参考数字表示在各个视图中的同样的部件，其中图1是—带有常用调节器的气溶胶喷洒器的截面视图；图1A是—图1的气溶胶喷洒器的喷头组件的局部放大视图；图2是—图1的常用调节器的放大截面视图；图3是—图2分配流体的常用调节器的一部分的局部放大截面视图；图3A是—图3分配流体的常用气溶胶喷洒器的局部放大视图；图4是—根据本发明、供调节器用的分配管的截面视图5A是—根据本发明、由插入并处于第一位置上的分配管所构成的调节器的侧视图；图5B是—带有第一位置的分配管的、图5的调节器的俯视图；图5C是—带有移动(偏移)到第二位置的分配管的图5A和5B的调节器的俯视图；图5D是—带有转动到第三位置的偏斜分配管的图5A、5B和5C的调节器的侧视图；图6是—沿着图5D的调节器的平面6—6所作的局部截面视图；图7是—在顶盖处于打开位置下本发明调节器的替换实施例的截面视图；图8是—在顶盖处于关闭位置下图7的调节器的替换实施例的截面视图；图9是—在插入件安装在分配管的端部情况下，本发明的喷头组件的可替换实施例的顶盖的侧视图；图10是—图9的喷头组件的替换实施例的前视图；图10A是—图10的喷咀部分和小孔的放大视图；图11是—绞式连接的调节器本体的分叉打开部分并处在打开位置情况下本发明的替换实施例的俯视图；图12是—不设置分配管情况下，图11所示的本发明的替换实施例的俯视图；图13是—绞式连接的调节器本体的分叉打开部分处在关闭位置情况下，图11的分配管和调节器的俯视图；图14是—绞式连接调节器本体的分叉打开部分并处在打开位置情况下，本发明的替换实施例的前视图；图15是—图14所示的本发明的替换实施例的俯视图；图16是—绞式连接的调节体的分叉打开部分处于关闭位置情况下，图14的调节器和分配管的俯视图；图17是—本发明的—可替换实施例的顶盖的侧视图；图17A是—贯穿图17的调节器的通道的放大截面视图；图18是—安装在形式通道的调节器主体上的图1 7的顶盖的截面侧视图；图18A是—在分配管安装在通道中时，图18调节器的可替换实施例的截面视图；图19是—调节器由单一模压壳体及通道构成的本发明的可替换实施例的截面视图；图20是—本发明的另一可替换实施例的截面视图，在该视图中，分配管和调节器本体以整体模塑结构方式加以形成；图21A是—在调节器顶盖处于打开位置而分配管未被偏斜的情况下，图20的调节器的等角投影图；图21B是—调节器顶盖处于关闭位置而分配管偏斜情况下，图20的调节器的等角投影图。
发明的详细说明现参照图4、5A、5B、5C、5D和6，图中示出了一依照本发明的调节器100。虽然未作图解说明，但本发明也包含调节器100，例如在图5A、5B、5C、5D和6中示出了与图1所示那样的管子50连接的本发明实施例，以形成一喷头组件，此外，喷头组件可操作地与注满流体的容器12加以连通。最好，容器是一种气溶胶喷射容器，流体则可在压力下加以存放，比如先前有关图1—3A所作的说明。对本发明来说，术语“流体”包括可结合本发明在压力下喷出的随便何种液体、气体、颗粒状固体或诸如此类的可流动物质。下面是一可供本发明采用的、市场上可买到的三件一套镀锡钢皮气溶胶容器的非特有的目录211×406(6流体盎司)(f1uid ounces)；202×509(8流体盎司)；211×604(16流体盎司)和300×709(24流体盎司)，三件一套的镀锡钢皮，都可从宾夕法尼亚州、费拉德尔菲亚的皇冠管塞密封件公司(Gown Cork and Seal Company)和伊利诺斯州，埃尔金的美国桷罐公司(United States Can Company)买到的，而50mm×190mm(336毫升)、59mm×185mm(447毫升)、66mm×235mm(708毫升)，一种单件铝结合(容器)都可以从俄亥俄州、扬斯敦的埃克萨股份有限公司(Exal Corporation)和宾夕法尼亚州、赫米蒂的现代莫诺布拉克股份有限公司(Advanced Monobloc Corp.)购到。
下面是一些非特有流体的类目，其中包括水基和烃基粘合剂、烃基推进剂和烃基溶液，它们都可与本发明的调节器和气溶胶喷射容器一起使用。
提浓物1.溶剂己烷、环己烷、庚烷、甲苯、甲乙酮、乙醇、水、辛烷、1，1，1—三氯乙烷。
2.粘合剂苯乙烯、丁二烯、丙烯酸类、氯丁橡胶、腈、嵌段聚合物、嵌段共聚物。
推进剂丁烷、丁烯、异丁烷、丙烷、二甲基醚、二氟乙烷、二氧化碳、氮气、空气。
应该理解本发明的调节器可以与其它一些流体分配器，例如采用泵(未表示)的液体分配器或不以气溶胶作为小滴的而以水流分配流体的分配器。
在本发明中，调节器100适用于减弱调节器内的固化流体材料的积聚，甚至可减弱水基溶剂在调节器内的积聚。对本发明来说，术语“减弱”意指防止、减少或消除本发明的流体分配容器内被分配的流体造成的固化材料。对本发明来说，术语“固化”材料包括固体、半固体或由液体浓缩而成的粘性材料。
在图5A、5B、5C、5D和6所示的实施例中，这种减弱和固化作用是通过提供作为调节器100一部分的分配管102(在图4中更清楚地所示)来完成的。下面例举的是供本发明使用的、可制造分配管一些非特有的材质的类目聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚醛、聚苯乙烯、聚四氟乙烯和尼龙。在另一方面，光滑偏斜的分配管也可用任一合适的材质来制作，一些通道的壁均可涂布或衬之以如硅烷或聚四氟乙烯那样的所希望的物质。
分配管102在其内设有通道104并在第一端106和第二端108之间延伸。环形圈110从管的中间位置处突出。第一端106包括一个或多个轴向切槽114、它按一定尺寸制造并固定于一定位置上，如前所述，以便在操作地(被)连接到其上后，可控制从气溶胶容器腔中穿过切槽的流体流动。分配管的第二端108包括控制和引导分配管中的流体流动的喷嘴部分116。
虽然分配管102在其全长上具有不变的内径，但在本发明的最佳实施例中，喷咀部分116包括一终止于小孔120的内截头圆锥腔118。在这种布置中，截头圆锥腔118逐渐地把被喷射的流体控制成层流和粘结流，因而提供一更为可控和均匀的分散或喷射(喷雾)形状。
一种制造在喷咀部分具有截头圆锥的本发明的分配管的方法(未示出)包括在其中间位置上加热热塑性管子(未示出)，然后以相反方向拉伸管子的两端。这导致管子加热部分上的“缩颈”或变窄。于是，管子可在缩颈部分上加以隔开，从而形成在喷咀部分中具有内截头圆锥的两个分配管。当然，分配管可由任一其它适用的方法，例如注射模压或缺损模压加以制作。
在图5A—D和6中所示的本发明的实施例中，调节器100包括一本体122，本体形成有一贯穿的插孔124，用以通过第一开孔120安放分配管，而与第二端108邻接的分配管的一部分则穿过第二开孔130伸出插孔外。在本发明的较佳实施例中，本体122最适宜由聚合材料预塑一单一模压体而加以构成。下面是可用于制成图5A一5D的实施例中的调节器本体112非排它的聚合材料的清单聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚缩醛(类)和尼龙。
分配管102可以以箭头132方向通过开孔128而被插入(引过)在图5A和5B所示的插孔124。分配管102在本体122的插孔内通过在分配管上的环形圈110和在第一开孔128周围的调节器本体122上所形成的环形槽134之间的接触而定位在本体122的插孔内。分配管102是如此构成的，以致使伸出开孔130的分配管102的一部分能以图5D中所示的箭头133方向偏置入切槽136内。于是，分配管的偏斜部分可以以箭头138方向被转动入图5C中所示的切槽140，以达到在图5D和6中所示的位置。分配管可通过任一适宜方法固定在适当位置，这些方法包括机械摩擦、超声波焊接或诸如粘结剂的粘结，但不限于此。
调节器本体的插孔124的形状和构形与分配管102以平滑地使该管从第一端106偏转到第二端108那样的方式相结合，因而可以以曲线轨迹平滑地使通道变形。对本发明来说，术语“平滑”意指以提供不含有固化物质的积聚位置而以无不平整性、无粗糙度、无凹陷、无凸出物、无隆起或无任何几何形状上的急剧变化的方式加以形成的。这样，平滑的曲线形通道104消除了由常用调节器所形成的肘状弯曲(弯头)，在肘状弯曲中，固化物质往往会积聚。
在本发明的较佳实施例中，分配管伸出调节器本体外，从而使喷咀部分116和小孔120与本体隔开如图5D和6所示。通过使小孔120隔离调节器本体122，从小孔射出的流体很少能退缩和在调节器的外部上积聚，或与如图1—3A的常规调节器比较很少会阻塞小孔。另外，在本发明的较佳实施例中，包括喷咀部分的、伸出调节器本体的分配管部分相对于轴线142以a角作倾斜。这种平滑偏斜通过分配管的偏斜部分和插孔内的表面144(图6中所示)之间的配合(结合)变得更为方便。
用这种方法，任何流体部分在倾斜的喷咀部分的截头圆锥腔118内的固化(凝固)，将往往会落到截头圆锥腔的下表面并通过分配管102向后流去。这有助于减少在截头圆锥腔118内的固化物质的积聚和分配管小孔120的潜在阻塞或阻碍。
在使用中，形成通道104的分配管102的第一端106可被用作喷头组件的杆并通过检查孔22，例如经图1的常用阀门和管子组件而处于与容器的储料筒14流体流通。因此，调节器可以以上面有关图1—3A所述的方式加以操作。
图7表示一本发明的调节器100a的可替换实施例。在这个实施例中，分配管102以箭头132方向通过开孔128插入调节器本体122中的插孔124并向上伸出开孔130。调节器的插孔124包括与图6中所示的实施例中的表面相当的曲线形表面150。调节器本体122包括一盖板或顶盖152，它铰接地安装(例如通过图7中的活动铰链154)在调节器本体部分156上。“活动”铰链使调节器顶盖和主体部分能作为整体结构以技术上已知的方式加以模压(模制)。盖板可以以箭头158方向加以转动以使顶盖152与如图8所示的调节器本体部分接触。顶盖152和分配管120之间接触使分配管的一部分偏转或与曲线表面150对应(一致)。一旦分配管的一部分偏转到图8所示的位置，分配管102从第一端106遵循平滑的曲线轨迹到第二端108，从而减弱如本文所述的在通道104内的固化物质的集聚。
在图8中所示的关闭位置上，为固定顶盖而提供的机构。在所述实施例中，固定机构包括一个或多个从顶盖152突伸出的并最好与其一起整体模制的柄舌159。当使盖板转动到图8中的关闭位置时，柄舌159与在调节器的主体部分156上的凹槽或肩(示示出)相接合以把盖板固定在适当位置上。当然，在关闭位置上，为紧固(固定)顶盖可提供任一适宜布置。如在图6所示的实施例中，分配管102的伸出部分因而相对于轴线160以a角(近似于90°)作倾斜。
图9、10和10A表示本发明的另一可替换实施例100b。调节器主体122是如有关图7和8所描述的那样。然而，可代替具有截头圆锥腔的喷咀部分，分配管102b的通道104b则终止于与调节器本体隔开的第二端108。一插入式喷咀可安装在分配管102b的端部。插入式喷咀最好是如聚合材料所制成的整体模压件，聚合材料包括聚乙烯，高密度聚乙烯、聚丙烯、聚缩醛、聚苯乙烯和尼龙，但不限于此，而该模压件(插入式喷嘴)可通过诸如超声波焊接、摩擦接合那样的适宜的设施或通过使用结合剂固定在围绕通道的第二端的分配管中。
插入式喷咀166包括一与达到分配管102b整个长度的通道104b连接的导管168。在导管的扩大部分170内安放分配管102b的第二端108b，因此，在通道104b和导管168之间有着光滑的过渡段，以减弱在其内的凝固物质的积聚。如图10A清楚地所示，插入式喷咀166的小孔120b的截面通常为圆形的，并横向地分隔偏斜表面167a和167b。这种设计产生的喷射形状比由图4—8的实施例的圆形小孔所产生的喷射形状更集中和平整。
在所示实施例中，从调节器本体突出的插入式喷咀166和分配管102b的一部分相对于轴线172以离开水平线向上倾斜α角度，它们适于以离开插入式喷咀和小孔的方向排除凝固物质(如本文中所形成的)以减弱插入式喷咀166的导管168和分配管102b的突出位置的任何堵塞。
当然，一些具有任一所需尺寸和形状的小孔可作为本发明任一实施例的一部分而设置的，以便以所需要形式改变和控制被分配的流体的喷射形状。举例来说，一具有所需预定形状的小孔(例如非圆孔的)可直接在图4所示的分配管102上加以形成。
图11—13表示本发明的另一可替换实施例100C，在此实施例中，调节器本体122c在与平行于轴线177的平面附近加以分开。最好，调节器本体被分成两扇形体176a和176b。扇形体如通过活动铰链178可转动地沿着平行于轴线177的对准边缘而加以连接。如先前所述，所示的具有活动铰链的布置使含有分叉(扇形体)的调节器本体能以技术上已知方式作为一整体结构加以模制。分叉176a和176b的相对端面182a和182b(端面)可以以相反转动方向180和180，使它们分别在打开位置(如图11和12中所示)和关闭位置(如图13中所示)之间进行移动。
分叉式扇形体176a和176b的相对端面含有对准槽184a和184b，当把两分叉式扇形体组装在一起而处于关闭位置时，这些槽相结合，形成通道104c。每一槽184a和184b包括一第一端183a和183b和一第二端185a和185b。两槽以光滑曲线形式从它们的对应的第一端延伸到第二端。每个槽包括与其各自的第一端邻接的部分186a和186b，它们的直径大于其余的槽184a和184b的部分，因此，在分叉式扇形体处于闭合位置时(类似于图7和8所示的实施例中的环形槽134)，就形成环形槽184(如图11所示)。
这样，分配管104(如图4所示被定位在分叉式扇形体的槽184a和184b之一中，且借助于环形圈110与扩大部分186a和186b之一接触，因而使分配管得以平滑地偏转。然后，可把分叉式扇形体移动到图13所示的闭合位置，以包围分配管和将其固定在光滑偏转的位置上。槽184a和184b具有适合于容纳分配管102的截面形状，最好，槽和部分186a和186b截面为半圆筒形(半圆柱形)的以容纳一管状分配管。交叉扇形体可通过诸如粘结剂，或用机械方法通过诸如凸舌、卡箍、快速锁合件(未示出)超声波焊接等任一适用的装配而固定在闭合位置。
图14～16表示本发明的调节器100d的一可替换实施例，其中调节器100d以类似于图11～13的方式予以制造。也就是说，调节器本体122C环绕垂直平面按平行于轴191的方向分割成两个扇形体。较佳的是如图所示垂直平面为一中间平面，两个扇形体是调节器本体的交义，对称的对半部分。扇形体190a和190b沿着与轴191平行的对准边缘通过诸如活动铰链而旋转地连接。如前所述，活动铰链使包括交义扇形体在内的整个调节器本体得以按现有技术的已知方式加以模压成单一结构。交义扇形体190a和190b的端面192a和192b可在一打开位置(图14和15所示)和在一闭合位置(图16所示)之间按相反的旋转方向195，195′移动。
如图14～16所示的实施例。交义扇形体190a和190b的相对端面192a，192b包括对准槽194a和194b，当将1交叉扇形体组装在一起而处在闭合位置如图16所示一起时，校准槽就相结合而形成一通道104d。各槽194a和194b包括第一端196a，196b和第二端198a，198b，而各槽以光滑的曲线形式从它们的第一端分别延伸到它们各自的第二端。各槽包括靠近其第一端的相应部分200a和200b，其直径大于槽的其余部分，因此，当交义扇形体190a和190b处于闭合位置时(类似于图7和图8所示实施例的环形槽134)就形成环形槽134a。如图7和8所示的实施例，可提供适合的装置(未示出)包括诸如粘结剂，机械紧固件(例如弹压闭锁(快速锁合件)，超声波焊接或诸如此类的，但非为限制性的装置以将交义扇形体固定在闭合位置内。
然而，如图15和16所示的实施例中，不设置分配管的。相反地，当将交义对半部分190a和190b移动到如图16所示的闭合位置时，槽194a和194b的直接共同配合就形成一通道104d。槽194a，194b包括部分200a，200b，它们具有适宜于通过槽而平滑地输送流体的横截面。一分离的管形杆件201可被装配在通道的槽134d内。杆件201包括从调节器槽114的通道延伸到如前所述的与调节器连接的普通阀和流体容器。杆件201通道直径与通道104d的直径是匹配的以减弱固化物质的集积。杆件作为调节器本体扇形体的一部分最好是通过模压而得以整体的形成，从而形成本文所述的通道。
因为没有设置分配管，而提供一分离喷嘴件202，喷嘴件202包括终止于一开孔206的截头圆锥形腔204，以使流体通过开孔而分配。槽194a和194b的第二端198a，198b各自具有接近两端的放大直径部分208a，208b。当交义扇形体190a和190b处于闭合位置时就形成环形槽210。喷嘴件202包括一第一端212，第一端212具有的直径可使其插入通道104d的环形槽210内，并通过例如摩擦啮合，粘结剂，机械紧固件，超声波焊接或类似的任一适当装置而被固定。靠近第一端212的截头圆锥形腔204的内径是依照与通道104d的内径紧配合的尺寸加以制造的，从而保证从通道到截头圆锥形腔的平滑过渡，减弱在接合处的固化物料的集结。已经获悉以往为替代如图1—3A中所示的喷嘴部分38而提供一具有截头圆锥形腔喷嘴件。举例来说，从法国，雷纽堡、S，A，Valois购到的喷嘴型号215/321和215/331所提供的这样的喷嘴部分。但是，这样的具有截头圆锥形腔的常规喷嘴件通常包括一在截头圆锥形腔和开孔之间延伸的“接合区”或圆柱部分。已经发现在本发明中由于消除接合区和将截头圆锥形腔直接终止在开孔处是有益的。
当然，类似于图14～16所示的调节器可由不用铰链连接的交义扇形体加以构成的，而相反的，分离的交义扇形体是通过诸如机械紧固件，粘结剂，超声波焊接或任何其它适当装置而被固定在一起的。
如图17，17A和18所示的一调节器100e和可替换实施例，其中设有盖或罩152a，但它不直接与调节器主本体部分连接。盖152a具有一垂挂的曲线表面(62和一或较多的突出柄脚159(图17示出两个柄脚)。盖152a是通过柄脚(柄舌)与在主调节器本体部分内的对准插孔164的啮合而被固定就位的。盖152a的曲线表面162与调节器主体部分的曲线表面接触。对准槽150a和162a分别形成在表面150和162上。当表面150和162进入流体紧密接触时(如图17a)，槽150a和162a相配合以形成一通过调节器壳体从第一端延伸到第二端的通道104e(按图14～16所述)。如同在图14～16中的实施例所示，设置一杆件201以将调节器连接到阀(未示出)。杆件201被容纳和安装在环形槽134e中以便平滑地与通道104e流体连通。同样，设置有一喷嘴件202，它被安装在通道104e的第二端上的环形槽208e内。但是，较佳的是，杆件和喷嘴件可通过诸如模压而与调节器的主本体部分整体地构成。
另一可替换的实施例的调节器100f示于图18A，它与图18所示实施例基本上是类似的。但是，在图18A所示的实施例中，已被装置在通道104f内的分配管102是通过盖152a和主壳体部分形成的。
本发明另一可替换实施例的调节器100g如图19所示。在该实施例中，调节器由一整体模压壳体220制成的，较佳的由本文前述的聚合材料制成的。如同图14～16所示，一形成在调节器本体部的是通道104g而不是分配管，通道从第一端222延伸到第二端224。一种在一整体模压本体内形成通道104g的方法包括提供一置于铸型腔(如在228处)中的弧形销226。弧形销226可环绕在一第一旋转位置(图示)和一第二旋转位置(如在232处)的一中心点230旋转。销226在模制调节器壳体时是位于第一位置内的。模制后，销226按转动方向234(按现有技术已知方法进行)在铸型腔内部转动到第二位置，使调节器本体能从铸型腔(阴模)中取出，以形成通道。较佳的是弧形销226在一端有一头部236，因此，在通道的第二端224形成一环形槽238。通道的第一端222可按本文前述的任何适当方法与杆(未图示)连接。较佳的是杆和调节器本体是整体模制的。
如图14～16所示的实施例中，设置有一分离的喷嘴件240，喷嘴件240具有一在其内部形成的截头圆锥形腔242，它适宜于安装在环形槽238内，且在通道104g和截头圆锥形腔242之间有一平滑过渡。
当然可采用由一整体模压件制成调节器本体的可替换方法，例如提供一“牺牲模”(抛弃模)。也就是说，模具包括占有通道空间的曲线部分。然后，调节器本体环绕“牺牲”通道空间而模制，而将整体模压调节器本体从模具中取出。继而，破坏“牺牲”部分以将其从调节器本体中取出，并留下如本文中另一方面所述的得以自由传送流体的通道。“牺牲”部分可通过将其放置在适当溶剂中被溶化，融解，超声波粉碎或任何其它装置加以破坏。
本发明的较佳实施例结合一分离喷嘴件，安装在环形槽的喷嘴件制造成使其截头形圆锥腔相对于轴线244倾斜成小于90°的角度。按这种方法，任何固化在截头圆锥形腔内部的材料趋向于沉积在腔的“底面”，且通过通道向后排出，并通过调节器返回到容器中。传统的流体分配器具有相对于容器而倾斜的分配喷嘴。为分配器所提供的这样的构造使喷嘴朝着一适当的角度分配来自容器的流体，但是没有涉及到位于喷嘴部分或通道内部的固化物料的集积问题。
图20，21A和21B示出本发明另一可替换实施例的调节器100h。在该实施例中，分配管和调节器本体是由一整体结构形成的，较佳的是通过模压聚合材料制成的。可采用诸如喷射铸造的任何模压工艺。较佳的是，实施例中，调节器100h是用高密度聚乙烯模压的，但是任何适当材料，例如本文前述材料也可以以利用，诸如聚乙烯，聚苯乙烯，聚丙烯酸酯，高密度聚乙烯，聚四氟乙烯和尼隆。
如图所示，整体包括一调节器本体250和一例如通过活动铰链254与调节器本体连接的帽252。帽的顶部252具有一适宜于手动啮合的接触部256，它用于压低前述的调节器。在所述实施例中，接触面256包括若干平行肋258。
一分配管部分260是整体形成的，且通过环形凸缘262与调节器本体部分250连接。分配管部分260的一端形成与本文另一方面所述容器连接的杆264。杆一端的开口266与贯穿分配管部分260的通道268连通。一个或更多的轴向延伸槽或狭长切口270被形成的杆内，且与开口266连通，以便调节流过本文前述的通道268的流体速率。
分配管部分260以相反于杆264的方向通过腔272从环形凸缘262处伸出。分配管部分终止于喷嘴274，而喷嘴在所述实施例中是截头圆锥形。通道268终止于在喷嘴274顶端的小孔276，以便喷射来自分配管部分的流体流量。
如同本发明前述实施例一样，具有一分离分配管，分配管部分是如此构成的，即可从图21A的竖直，非偏转位置偏转到图21B所示的偏转位置。这种偏转是由形成在腔272内的调节器本体上的偏转表面278而得以完成的，对准的偏转表面280是形成在盖部252的端面内。当盖部环绕铰链254按方向282转动到图21B所示的闭合位置时，偏转面278，280碰到分配管部分，且平稳地将其偏转，以致分配管部分从调节器本体中伸出较佳的是，分配管部分按相对于贯穿分配管的杆的轴线“A”倾斜成-α角度。同样地盖部252可按方向284向后回转到如图20和21A所示的打开位置。
为将盖部252紧固在图21B所示的闭合位置而提供一种装置。在实施例中，这种紧固装置采取从盖部端面伸出的一对柄脚286的形成，较佳的是柄脚位于偏转面280的两侧。一对对准肩288是形成在调节器本体内的，以致当盖部转动到闭合位置时，柄脚和肩相互啮合以将盖部紧固在闭合位置内。柄脚可被强制地从肩上脱开以使盖部得以向后回转到打开位置，如属需要，任何其它适当的手段，诸如粘结剂可用于将盖部固定在闭合位置，已发现在一些特殊应用中是有效的。另一方面，已发现较好的是盖部在闭合位置上用超声波将盖脚焊接到本体部分上，一个或多个的突起部或超声波能量导向件(director)289，可形成在盖部端面和体部的任一侧或两侧，以致当盖部在闭合位置时，它们可互相接触。超声波能量导向件有助于以现有技术已知方式焊接加工。超声波焊接后，盖部不会移动到打开位置也不会损伤调节器。
所述实施例的调节器100h还包括一悬挂在调节器本体部分上的裙套(套筒)290。在调节器轴向移动时裙套有助于相对含有待分配流体的容器(未图示)引导调节器本体。一形成在调节器本体上的挡块292与容器(未图示)的一部分接触以限制调节器的轴向向下运动，从而限制调节器的横向运动，而在调节器应用期间，可使其具有稳定性和均匀的起动(Uniform Activation)。
要理解到在其它方面，实施例的调节器100h的功能如本文任何一方面所述的是一样的。
在本发明的一较佳实施例中，喷嘴件是由弹性材料(例如聚乙烯)和具有相当薄的壁所构成的。这样就使喷嘴能“喷出”具有较大直径的流体珠滴，而具有较少的堵塞倾向。
喷射宽度待测试材料的容器用一夹子离开圆筒约20厘米(8英寸)的垂直位置上被夹住，圆筒高41厘米(16英寸)，直径38厘米(15英寸)转速18KPA容器上固定有一透明薄膜。使用手压，压低容器调节器约2秒钟，使材料沉积在透明薄膜上。将薄膜从圆筒中取出取两次测量的主要尺寸确定其平均值为“喷射宽度”。较佳的结果是，平均喷射宽度为5.0—10.16厘米(2—4英寸)。
给料速度首先将待测试材料的容器称重(初始重量)，揿压喷射头约10秒钟，而排出其含量。再一次将容器称重(最终重量)。初始重量和最终重量之差乘以6给出以克/分为单位的给料速度。
颗粒/喷射的均匀性在喷射材料的同时将待测材料喷射到基片上，用肉眼观察被喷射材料的颗粒均匀性。如果90％的喷射是同样大小的，所观察到的喷射是均匀的。
喷雾性待测试材料的容器处于室温(20℃)下约24小时。在以一约45°角度，离开水平面约为15—20厘米(6—8英寸)的距离的同时按一速率约0.45米/秒(1.5英尺/秒)移动容器，使含量排出到水平面上。每天进行三(3)次喷射。每星期5天，直到容器(罐)内的含量排空或不能再喷射为止。为一次测试持续进行10秒钟。当喷射时特别是在开始喷射时，观察喷射喷嘴是否出现堵塞和有喷溅物(大的非均匀滴)。合格的结果是无喷溅物或堵塞。
在下述喷射配方中，除非另有规定，所有成分都是称重的。气溶胶配方A一水基配方一预混合料是通过将100份丁苯橡胶(SBR)聚合物分散体，49％固体(BUTOFAN NS—144，购自新泽西州帕西珀尼的(BASF)；100分树脂乳胶，55％固体(FORAL 85—55WKX，购自特拉华州威尔明顿的Hercules公司)和10份防沫剂(SILWET L—7500，购自康温狄克州丹伯里的联合碳化物(Union Carbide)公司)，掺和在一起而制成的。70份预混合料通过一个100目不锈钢筛网过滤，然后，被放置在空的溶胶罐中。插进一丁纳橡胶密封垫和阀(AR—83，可购自伊利诺斯州，卡里的艾普塔集团的西奎斯脱分配部门)和把其卷曲在适当位置上。30份1—1—二氟乙烷推进剂(DYMEL152a购自特拉华州威尔明顿E.I杜邦de Nemours公司)在约828KPa(120Psig)下被插入以达到所需重量百分比。加入调节器和摇动罐以混合配料。如此制备的气溶胶A具有按重量计的38％固体含量和压力为586Kpa(85Psig)。气溶胶配方B—烃溶剂其配方一预混合料是通过将100份具有约81％的凝胶含量的交联SBR聚合物(POLYSAR S—1018，购自加拿大安大略萨尼亚的Polysar公司)，含有约23.5％结合苯乙烯(通过双辊轧机展轧4道)；60份萜烯酚醛树脂(SCHENECADY SP一560购自新泽西州，Junction Rotterdan的Schenectady化学公司)；90份氢化树脂季戊四醇酯(FOEAL 105，购自特拉华州威尔明顿的Hercales公司)；以及465份作为溶剂的乙烷/环己烷掺和在一起而制取的。340份的预混合料是通过一个100目不锈钢筛网加以过滤的，然后被置入一空的气溶罐内。插入一丁纳橡胶密封垫(AR—83购自伊利诺斯州，卡里的艾普塔集团的西奎斯脱分配部门并将其卷曲在适当位置上。150份异丁烷/丙烷/二甲醚推进剂混合物在约828Kpa(120Psig)压力下被插入以获得所需重量百分比。加入调节器和摇动罐以拌和配料。如此制成的气溶胶B具有按重量计的24％固体含量和414Kpa的压力(60Psig)。气溶胶C—烃溶剂基配方一预混合料是通过将100份按美国专利No.3578622(Brown等人，实例1)制取的95/5丙烯酸异辛酯/丙烯酸的共聚物；75份氢化树脂季戊四醇酯(FORAL 105购自特拉华州Wilmmgton的Her-cales公司)；以及1280份作为溶剂的1，1，1—三氯乙烷掺合在一起而制成的。250份预混合料通过一个100目不锈钢筛网加以过滤，然后，被放置在空的气溶胶管中。插入一丁纳橡胶密封垫(AR—83购自伊利诺斯州，卡里的艾普塔集团的西奎斯脱分配部门)并卷曲在适当位置上。150份异丁烷/丙烯推进剂混合物在压力为828Kpa(120Psig)下被插进以达到所需重量百分比。加进调节器和将罐摇动以混合配料。由此构成的气溶胶C具有按重量计7.5％的固体含量和一压力310Kpa(45Psig)。
调节器的实例对于图7和图8所示实施例的调节器100a以及图20，21A和21B所示实施例的调节器100h是按照上述测试方法构成和测试的。
发明实例1发明实例1中，分配管具有会长3.454厘米(1.360英寸)，一切槽宽在0.030和0.033厘米(0.012—0.013英寸)之间，一切槽高为0.272厘米(0.107英寸)。分配管具有0.165厘米(0.065英寸)公称内径。喷嘴部分的截头圆锥形腔具有0.056(RAD)半径的公称锥度。小孔具有0.064厘米(0.025英寸)的直径。
发明实例2所有尺寸如实例1所示的，除了切槽宽在0.028和0.030厘米(0.011—0.012英寸)之间，切槽高为0.267厘米(0.105英寸)之外。
发明实例3对应于图20，21A和21B所示实施例的调节器100h是由高密度聚乙烯(9018型，购自得克萨斯州休斯敦的Chevron化学公司)构成的，和按照上述测试法进行测试的。
除了切槽高为0.298厘米(0.1175英寸)之外，所有尺寸如实例1所示，以及分配管内表面和喷嘴部分外表面两者都经受SPI—SPE2精加工处理。
传统实例1使用—152—20—18—10调节器具有切槽宽为0.051厘米(0.020英寸)，购自Neuman—Green，(Addison，Illinois)。
传统实例2使用—820—20—23N西奎斯脱商标调节器，具有切槽宽为0.051厘米(0.020英寸)，购自Seaquist Dispensing，Division，Ap-tar集团，(Cary，Illinois)。
传统实例3使用—120—24—18—10调节器，其切槽宽度为0.051厘米(0.020英寸)购自Lindal Valve.(Gmbh德国)。
测试的组成，所使用的调节器和测试结果按下表1所示。
表 1调节器气溶胶配方给料速率喷射宽度均匀性喷雾性(克/分) 厘米发明实例1A 869.65均匀可接受的发明实例1A 907.62均匀可接受的发明实例2A 45-50 6.35均匀可接受的发明实例1B 726.35均匀可接受的发明实例1C 527.62均匀可接受的发明实例3A 939.52均匀可接受的传统实例1A 676.35均匀不可接受的传统实例2B 775.08均匀不可接受的传统实例3c 624.83不均匀 不可接受的从上述数据可以看到，通过减少切槽宽和调节器长度，可降低给料速率。也可从上述数据看到，本发明调节器可获得具有水基粘合剂组成的合格喷射能力和颗粒均匀性，而传统调节器则不能。
针对本发明所有上述实施例，可相信在较佳运行条件下，较佳的倾斜角度(α)在0°和20°之间。
本发明目前已参考众多实例而予以说明。很明显熟悉本技术领域的专业人员可在不脱离本发明范围对所述实施例进行许多改动。例如，在本发明的精神和范围内提供一在打开和闭合位置之间转动的调节器，而不是如同本文中所述的轴向移动。此外，本发明的调节器、分配管和其它零件可用其它材料制成。例如包括铝、铜铍合金在内的金属材料，但不是限制性的，陶瓷材料和热固树脂被发现是有利的，这样的材料可以用于分配被加热到高温的流体。因此，本发明范围将不局限于该项应用中所述的结构，而仅由权利要求用语和这些结构的等同物所描述的结构。
权利要求
1.一种供流体分配器使用的调节器(100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h)，其特征在于包括a)一调节器本体(122、122a、122b、122c、220、250)，b)一以光滑曲线形式从进口端(106、106b)、穿过所述调节器主体光滑地延伸到出口端(108a、108b)的通道(104a、104b、104c、104d、104e、104f、104g、268)，以把流体从所述进口端输送到所述出口端，而减少流体中的凝固物质在所述通道内和所述调节器主体上的积聚。
2.根据权利要求1所述的调节器，其特征在于还包括a，一分配管(102、102b、260)，它具有一进口端和一出口端并形成在所述分配管的进口端和出口端之间延伸的所述通道；b)，把所述分配管安装在所述调节器主体上的机构；c)，使所述分配管的一部分弯曲而使其被接纳安装在所述调节器本体上的机构，在所述分配管中，所述通道以曲线形式光滑地在所述进口端和出口端之间延伸以在分配流体期间减弱流体中的凝固物质的积聚。
3.根据权利要求2所述的调节器，其特征在于所述调节器本体包括一轴线、邻近所述分配管的进口端的所述通道的一部分通常与所述调节器主体的轴线相平行，而邻近所述分配管的出口端的所述分配管的一部分包含一相对于所述调节器主体的轴线相倾斜的轴线，以促使来自所述分配管的倾斜部分内的流体的凝固物质向着所述通道的进口端排出。
4.根据权利要求2所述的调节器，其特征在于还包括一安装在所述分配管的出口端的喷咀部分(166、202、240)，所述喷咀部分具有一导管和一出口端，所述导管从与分配管的出口端平稳地流体连通的进口端穿过喷嘴部分延伸出去，所述出口端设有一通过其射出分配流体的小孔(206、276)。
5.根据权利要求2所述的调节器，其特征在于还包括把所述分配管的进口端连接到流体源的机构和通过调节器推动流体的机构。
6.根据权利要求2所述的调节器，其特征在于所述分配管包括一在所述出口端具有终止于小孔(120、120b)的截头圆锥腔(118)的喷咀部分(116)、用以平稳地把通过所述分配管的流体输送到调节器的外部。
7.根据权利要求2所述的调节器，其特征在于把所述分配管安装在所述调节器本体上的机构包括一在所述调节器本体中所形成的插孔(124)，所述插孔具有第一开孔(128)和一所述分配管的出口端可从所述调节器本体中伸出的第二开孔(130)。
8.根据权利要求7所述的调节器，其特征在于所述调节器本体包括一主体部分(156、250)和一铰接地与所述主体部分连接的顶盖(152)，所述顶盖可在第一打开位置和第二关闭位置之间移动的并包括把所述顶盖固定在所述第二关闭位置的机构，其中，当把所述顶盖从第一打开位置移动到其第二关闭位置时，顶盖碰撞分配管的伸出部分并偏转所述分配管的伸出部，而所述分配管的通道以曲线形式平滑地从所述进口端延伸到出口端。
9.根据权利要求8所述的调节器，其特征在于还包括一在所述调节器本体的插孔中所形成的光滑曲线表面(150、162b、278)，其中，在顶盖处在所述第二关闭位置时，可将所述分配管推进到靠在与其适应的所述插孔内的光滑曲线表面上。
10.根据权利要求2所述的调节器，其特征在于所述调节器本体规定一轴线177，并且沿着与所述轴线平行的平面把调节器本体分割成两扇形体(176a、176b)，每一扇形体具有一端面及一在各端面上形成的并从进口端(185a、185b)延伸到出口端(183a、183b)的对准槽(184a、184b)，所述槽各用来容纳所述分配管，而所述分配管的出口端伸出所述调节器本体，所述分配管以曲线形式平滑地从所述容纳槽的进口端偏转地进入出口端，而其中，两端面和所述槽组合在一起以相对齐而共同地将所述分配管固定在所光滑偏转位置，而所述分配管的通道则光滑地从所述进口端延伸到出口端。
11.根据权利要求10所述的调节器，其特征在于所述调节器本体的两分割扇形体按平行于所述轴线铰接地相连接，因此，可使所述分割扇形体在第一打开位置和第二关闭位置之间转动，在第一打开置中，将所述分配管安放在所述端面之一上的所述槽之一内，在第二关闭位置中，将分配管紧夹在所述两槽之间的光滑偏转位置，而所述分配管的通道则以曲线形式平滑地从所述进口端延伸到所述出口端。
12.根据权利要求1所述的调节器，其特征在于所述调节器本体规定一轴线(191)并沿着与所述轴线平行的平面分开所述本体，每一分割扇形体(190a、190b)具有一端面(192a、192b)，而一对准槽(194a、194b)形成在各端面上并以曲线形式从一进口端(196a、196b)延伸到一出口端(198a、198b)，其中，所述调节器本体的所述分割扇形体和所述槽组合在一起且相对齐，因而共同地形成输送液体的通道(104d)，所述通道以曲线形式光滑地从所述槽的进口端延伸到所述槽的出口端。
13.根据权利要求12所述的调节器，其特征在于进一步包括一具有截头圆锥腔(204)的喷嘴件(202)、该腔从一进口端(212)贯穿喷嘴件延伸到出口端，在出口端上设有一小孔(206)，其中，所述喷咀件可以安装在所述调节器本体上并且所述截头圆锥腔的进口端与所述通道的第二端平稳地流体连通以便从调节器中射出被喷射的流体。
14.根据权利要求13所述的调节器，其特征在于所述喷咀件的截头圆锥腔包括一相对于所述调节器本体的轴线相倾斜的轴线以促使所述截头圆锥腔内的凝固物质朝着所述通道的进口端排出。
15.根据权利要求12所述的调节器，其特征在于还包括一杆件(201)，该杆件具有一穿过其延伸出去的导管，其中，当把所述分割扇形件结合在一起时，所述杆件可安装在调节器的所述槽的进口端周围，因而可把流输送入所述通道。
16.根据权利要求1所述的调节器，其特征在于所述调节器是由整个模压壳体(220)制成的，该壳体具有一通道(104g)、通道光滑地在其内从第一开孔(222)延伸到第二开孔(224)，因而可把流体输送入通道。
17.根据权利要求1所述的调节器，其特征在于容器具有一可盛放大量流体的储料筒，调节器是于与储料筒内的流体作流体连通的，此外，包括把流体从储料筒经调节器的所述通道推动到容器外部的装置。
全文摘要
一种分配流体的调节器和容器，调节器(100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h)，包括；a，调节器本体(122、122a、122b、122c、220、250)；b，一以光滑曲线形式从进口端(106、106b)、穿过所述调节器主体光滑地延伸到出口端(108a、108b)的通道(104a、104b、104c、104d、104e、104f、104g、268)，以把流体从所述进口端输送到出口端，而减少流体中的凝固物质在通道内和所述调节器主体上的积聚。
文档编号B05B1/00GK1130894SQ94193351
公开日1996年9月11日 申请日期1994年9月2日 优先权日1993年9月14日
发明者威廉W·史蒂文森, 约翰C·鲁塔, 沃尔特B·桑迪森, 拉塞尔E·布莱特 申请人:美国3M公司