配送头装置和方法
【专利摘要】用于喷射液滴的雾化喷雾的配送头包括致动器和喷嘴插件。所述致动器包括气体管道和液体管道，并且可以附接到容纳了推进剂气体和液体产品的容器上。喷嘴插件包括至少一个模块化结构，该模块化结构能够安装到致动器上或致动器承窝中。喷嘴插件包括压力罩，限定了具有出口孔口的压力腔室。液体导管布置在压力腔室中并且限定了具有液体供给腔室出口的液体供给通道。喷嘴插件构造为在液体供给通道出口上游的液体供给通道中形成回流室，以在液体产品与气体推进剂之间实现混流交互作用。
【专利说明】配送头装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明总地涉及用于产生雾化喷雾的喷嘴设备和方法，更具体地涉及用于液体产品容器上的配送头雾化器的模块化喷嘴插件设备。
【背景技术】
[0002]用于配送液体的设备在本领域是公知的。这些常规的设备通常包括用于存储液体产品的容器和用于通过配送头或喷嘴从容器喷射出液体产品的器件。这些常规的输送器件通常包括存储在容器中的增压气体的储器。该增压气体充当用于迫使液体产品脱离容器的推进剂。
[0003]这些常规的设备通常包括配送头，配送头包括用于用户手动操纵的可压低泵或致动器。通过压低配送头，用户可以选择性地打开允许增压气体或气体推进剂迫使液体产品通过阀门且脱离配送头以施加或使用的阀门或其他机构。这些常规的设备通常用于存储和配送作为化妆产品的液体产品。化妆产品或化妆液体可以是指喷发胶、除臭剂、泡沫、凝胶、着色喷雾、防晒霜、皮肤护理剂、清洁剂等。
[0004]在一些应用中，通常需要为诸如化妆产品的液体产品提供配送设备，其在从配送设备喷射出时实现了液体产品的雾化喷雾。通常，优选的是提供尺寸相对小且均匀的微细颗粒的雾化喷雾。用于输送化妆产品的常规的配送设备是不足以满足要求的，因为这些设备不能提供具有最佳小尺寸的雾化颗粒的均匀配送。相反，常规的配送设备通常提供包括非均匀尺寸的颗粒的雾化液体配送物或喷雾。
[0005]与用于化妆产品的常规配送设备相关联的另一问题包括配送设备的通道的堵塞。例如，本领域公知的是，通过在喷雾喷嘴出口处提供较小直径的孔口，可以生成包括较小颗粒的雾化喷雾。然而，由于减小了喷雾喷嘴出口的尺寸，出口的孔口将更易于被化妆产品堵塞。对于具有黏着特性的液体产品来说，尤其如此，诸如化妆产品、喷发胶、皮肤喷雾、香水喷雾、除臭剂喷雾、油漆、浇水、杀虫剂等。
[0006]那么，需要改进用于输送呈雾化喷雾形式的液体产品的配送头和喷嘴设备和方法。
[0007]发明概述
[0008]本公开提供了用于提供气体和液体的雾化喷雾的配送头和喷嘴插件装置以及关联的方法。
[0009]本公开的另一目的是提供用于从容器中喷射出雾化喷雾的配送头装置。该配送头可以包括能够附接到存储液体产品的容器的单独的零件。配送头包括致动器，在该致动器中限定了液体管道、气体管道和致动器承窝。致动器承窝与气体管道流体连通。液体导管布置在致动器承窝中。液体导管包括液体供给通道，该液体供给通道在一端处与液体管道流体连通，在相对端处形成液体供给通道出口，以使从液体管道朝向液体供给通道出口流动的液体通过液体供给通道。压力罩布置在致动器承窝中。压力罩在压力罩和液体导管之间限定了压力腔室。压力腔室与气体管道流体连通。压力腔室出口的孔口限定在液体供给通道出口的压力罩下游，以使从气体管道朝向压力腔室出口的孔口通过压力腔室的气体在液体供给通道出口与压力罩内部端壁之间移动。
[0010]本公开的另一目的在于提供用于插入流体产品配送设备上的配送头上的致动器中的喷嘴插件装置。该喷嘴插件包括能够通过组合多个零件而组装成的模块化构造。喷嘴插件包括限定了内部压力腔室的压力罩。压力罩包括内部压力腔室端壁，该内部压力腔室端壁布置在压力罩的轴向端处且包括限定在内部压力腔室端壁中的压力腔室出口孔口，所述压力腔室出口孔口具有直径D。液体导管部件布置在压力腔室中。液体导管包括限定为贯通液体导管的轴向液体供给通道。液体供给通道终止于液体供给通道出口。在液体供给通道出口和内部压力腔室端壁之间限定了轴向间隙，以使液体供给通道出口从内部压力腔室端壁轴向偏移轴向距离H。
[0011]本发明的另一目的是提供用于将液体产品雾化的设备和关联方法。该设备包括与储器耦合的喷嘴。该喷嘴包括具有出口的液体馈送管以及围绕所述液体馈送管的出口的压力腔室。压力腔室包括位于液体馈送管出口下游的压力腔室出口孔口。在使用期间，首先迫使气体通过压力腔室且离开压力腔室出口孔口，随后允许液体产品移动通过液体馈送管而使得来自液体馈送管的液体与气体相互作用并且以雾化喷雾形式从压力腔室出口孔口喷射出，可以从喷嘴中喷射出液体产品的雾化喷雾。一旦已经配送了所需量的液体产品，液体产品通过液体馈送管的流动可以停止，同时暂时维持通过压力腔室和离开出口孔口的气体流动，以使液体馈送管与压力腔室出口孔口之间的空间没有任何残留的液体产品。然后，停止气体的流动，完成液体产品的喷射。
[0012]本公开的另一目的是提供一种从配送设备上的配送头喷射出气体推进剂和液体产品的雾化喷雾的方法。该方法包括以下步骤:(a)提供具有液体管道、气体管道和致动器承窝的致动器；(b)提供布置在轴向承窝中的压力罩，所述压力罩在所述压力罩与所述致动器之间形成压力腔室并且包括限定在所述压力罩中的压力腔室出口孔口，其中所述压力腔室与所述气体管道流体连通；(C)在所述压力腔室中提供位于压力罩和致动器之间的液体导管，所述液体导管包括限定在其中的液体供给通道，所述液体供给通道包括液体供给通道轴线并且包括与所述压力腔室出口孔口大致对准的液体供给通道出口 ；(d)朝向液体供给通道出口通过液体供给通道供给液体流；(e)朝向所述液体供给通道出口与压力腔室出口孔口之间的液体供给通道轴线通过压力腔室供给来自气体管道的气体流；其中气体截断液体流，朝向液体供给通道出口向上游移动，进入液体供给通道出口 ；(f)在液体供给通道出口上游的液体供给通道内部形成回流室，其中所述液体和气体在回流室中经过湍流混合；以及(g)通过压力腔室出口孔口从回流室喷射出液体。
[0013]通过阅览下面的附图以及本发明的优选实施方案的描述，本发明的多个其他的目的、优点和特征对于本领域技术人员将是显而易见的。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1示出了依照本公开的配送设备的实施方案的立体图。
[0015]图2示出了图1的配送设备的截面2-2的局部剖视图。
[0016]图3示出了图1的配送设备的实施方案的细节的局部剖似乎图，显示出处于闭合位置的顺序输送阀门。
[0017]图4示出了图1的配送设备的实施方案的细节的局部剖似乎图，显示出处于部分打开位置的顺序输送阀门。
[0018]图5示出了图1的配送设备的实施方案的细节的局部剖似乎图，显示出处于完全打开位置的顺序输送阀门。
[0019]图6示出了依照本公开的处于闭合位置的顺序输送阀门的实施方案的局部剖视图。
[0020]图7示出了依照本公开的配送头的实施方案的分解的立体局部剖视图。
[0021]图8A示出了图7的配送头的液体导管部件的实施方案的立体图。
[0022]图8B示出了图8A的液体导管部件的实施方案的立体图。
[0023]图9示出了图7的配送头的压力罩的实施方案的立体图。
[0024]图10示出了依照本公开的包括喷嘴插件的配送头的实施方案的局部剖视图。
[0025]图1lA示出了依照本公开的图10的截面11-11的喷嘴插件的实施方案的细节剖视图。
[0026]图1lB示出了喷嘴插件的实施方案的细节剖似乎图，喷嘴插件包括在液体供给通道中形成回流室的气体流和液体流。
[0027]发明详述
[0028]现在参考附图，图1示出了配送设备100的实施方案。配送设备100通常包括附接到配送头104的容器102。配送头104包括喷射开口 106，存储在容器102中的液体产品可以从喷射开口 106配送或喷射出。在使用期间，用户可以相对于容器102按压配送头104，以使存储在容器102中的液体产品从配送头104喷射出，更具体地从配送头104上的喷射开口 106喷射出。
[0029]虽然图中示出了包括相对于配送头的致动方向成直角取向的喷雾方向的配送设备的实施方案，但是在本发明范围内所包含的未图示的其他实施方案包括相对于致动方向成其他角度取向的喷雾方向。例如，在附加的实施方案中，设备构造为相对于配送头的致动方向成任意角度喷出雾化的液体产品或者与配送头的致动方向平行地喷出雾化的液体产品O
[0030]现在参考图2和图3，图1的截面2-2的局部剖视图示出了配送设备100的实施方案。配送头104可以经由卡圈108附接到容器102。卡圈108啮合容器边缘110以将卡圈108紧固到容器102上。卡圈108可以利用任何适当的啮合手段附接到容器102，包括螺纹配合、压配合或干涉配合，或者机械变形配合，诸如在一些实施方案中卡圈108的外边缘对着容器边缘110卷曲。卡圈108通常在配送头104与容器102之间形成气密密封。因此，容器102可以形成用于存储待通过配送头104配送的增压推进剂气体和液体产品的压力槽。
[0031]在使用期间，用户可以手动地沿着图4中的箭头所示的致动方向按压配送头104，以使得从配送头104排出存储在容器102中的液体和气体。
[0032]配送头104包括致动器118。致动器118通常形成了配送头104的一个区域，在一些实施方案中，在该区域，用户将一个或多个用户的手指与该区域手动啮合。致动器柄部116从致动器118延伸通过卡圈开口，如图2所示。在可滑动密封构造中，致动器柄部116可滑动地移动通过卡圈开口。柄部密封件114可以布置在致动器柄部116与卡圈108之间，以提供它们之间的气密密封。柄部密封件114可以包括任何适当的密封材料。在一些实施方案中，柄部密封件114为环形圈或垫圈，其包括比致动器柄部116的外径略小的内径，以使柄部密封件114在滑动干涉配合中啮合致动器柄部116。因此，即使当致动器118相对于容器102移动时，增压气体也可以保持在容器102中。
[0033]阀门12附接到致动器118。在一些实施方案中，阀门12可以称为顺序输送阀门。在一些实施方案中，阀门12可以附接到卡圈108或容器102。如图2和图3所示，在一些实施方案中，阀门12位于容器102内部且操作以便当阀门12完全打开时允许存储在容器102中的液体进入配送头104且当阀门12闭合时防止存储在容器102中的液体进入配送头104。
[0034]如图2所示，在一些实施方案中，阀门12可以位于容器102中，在存储在容器102中的液体78上方。液体78包括液体产品，诸如化妆液体，用于预期用途。液体管36在液体78与阀门12上的液体端口 86之间延伸，参见图6。在一些实施方案中，液体管36可与附接到从阀门12向下延伸的液体端口配件84上。液体端口配件84可以包括用于在干涉配合中紧固液体管36的倒钩形。液体管36允许液体78进入阀门12。
[0035]增压气体可以存储在容器102中、液体78的上方。增压气体可以形成用于迫使液体78向上通过液体管36的气体推进剂并且可以包括单种气体或气体混合物。气体管72也从阀门12向下延伸。气体管72允许存储在容器102中的气体进入阀门12。在一些实施方案中，气体管72可以在干涩配合中插入到阀门12上的气体端口 88中。在其他实施方案中，气体管72可以附接到从阀门12延伸出或者附接到阀门12的气体管配件。
[0036]在一些实施方案中，如图2所示，液体管36比气体管72长，或者在阀门12下方比气体管72延伸更长的距离。因此，当配送设备100处于竖立位置时，液体管36延伸到液体78中，而气体管72不延伸到液体78中，而是终止于位于液体78上方的气体管开口 80处，从而形成气体管开口偏移距离82，该距离定义为当容器102大致水平时在液体78的上表面与气体管开口 80之间的距离。
[0037]在一些实施方案中，液体78的深度和容器102与气体管72的尺寸使得在容器102处于任意方位时气体管开口 80都不接触液体78。
[0038]参考图6，气体端口 88通常朝向布置在阀门12中的主腔室30打开。主腔室30是油包括包围主腔室30的主壳体壁的主壳体14限定的。在一些实施方案中，主腔室30是通过将主壳体14附接到主壳体罩20而形成的。主壳体罩20包括盘形盖，盘形盖封闭主壳体14的开口端。如图6所示，在一些实施方案中，主壳体罩20可以在搭扣配合啮合配置中插入到主壳体14中的端部开口中，搭扣配合啮合配置包括一个或多个从主壳体罩O径向延伸的法兰以及啮合主壳体14中的对应凹槽。在其他实施方案中，主壳体罩20可以在诸如螺纹啮合、干涉配合和粘合剂啮合等任何适当的啮合配置中啮合主壳体14。在一些实施方案中，主壳体罩20包括罩壁21，其插入到主壳体14中并且在主壳体14与主壳体罩20之间形成密封。通过气体端口 88进入阀门12的气体填充主腔室30。
[0039]主腔室30在其下端处被主壳体罩20封闭。在相对端处，主腔室30包括主腔室开口 74。在一些实施方案中，主腔室开口 74部分地由主密封件26阻挡。在一些实施方案中，主密封件26包括大体平坦的环形密封件且大体啮合主壳体端壁18。主密封件26在主腔室端壁18与主密封件26之间形成气密密封，以使得当主密封件26啮合主腔室端壁18时，存储在主腔室30中的气体不会在主密封件26与主腔室端壁18之间自由地流通。另外，当主密封件26啮合主腔室端壁18时，气体不能自由地移动通过主腔室30而进入主壳体出口74。
[0040]进一步参照图6，液体端口 86通常朝向由辅助壳体16限定的辅助腔室32打开。辅助壳体16包括封闭辅助腔室32的辅助壳体壁。在一些实施方案中，辅助壳体16包括大致筒状形状，如图6所示。辅助腔室30在一个轴向端处朝向形成于辅助腔室壳体16中的液体端口 86打开。在相对的轴向端处，辅助腔室30包括对应于辅助腔室壳体16中的开口的开口的辅助腔室端。辅助密封件28跨过辅助壳体16中的开口。辅助密封件28可以通过辅助壳体罩24保持在适当位置上。在一些实施方案中，辅助壳体罩24包括盘形部件，该盘形部件搭扣到辅助壳体16上。在一些实施方案中，辅助壳体罩24可以将辅助密封件28紧固到适当位置上。辅助密封件28形成大体平坦的、环形的密封件。
[0041]还参考图6，推动器40布置在主腔室30中。在一些实施方案中，推动器40能够在阀门12中轴向移动。推动器40可以包括整体式、轴对称部件，其具有推动器镗孔64。在一些实施方案中，推动器镗孔64形成用于流体通过的通道。推动器40通常包括在其上端处的推动器镗孔配件65，其朝向推动器镗孔64打开。推动器镗孔配件65可以附接到配送头104。这样，当经由致动器118手动按压配送头104时，在推动器40中引起对应的向下运动。
[0042]推动器盘48在推动器镗孔配件65的下方从推动器40径向向外延伸。推动器盘48通常形成上推动器盘表面。当阀门12处于闭合位置时，主密封件26可以抵靠推动器盘48并且特别地抵靠上推动器盘表面。在一些实施方案中，主弹簧90布置在推动器40与主壳体罩20之间。在一些实施方案中，主弹簧90包括压缩盘簧。主弹簧90可以嗤合推动器盘48的底侧，如图6所示。在一些实施方案中，推动器盘凹槽限定在推动器盘48的底侧上，用于容纳主弹簧90的内径。主弹簧90朝向主壳体端壁18偏置推动器40，以使主密封件26在一侧嗤合主壳体端壁18，在另一侧嗤合推动器盘。
[0043]推动器40还包括在推动器盘48的下方延伸的推动器轴56。推动器轴56通常包括比推动器盘48小的直径。推动器轴56通常向下延伸进入辅助腔室32中。推动器轴56延伸贯通辅助密封件28中的中央孔。推动器轴凹槽60，如图5所示，形成了在辅助密封件28附近绕着推动器轴56径向向内延伸的凹槽。辅助壳体28的一部分延伸到推动器轴凹槽60中。
[0044]推动器端口 58限定在推动器40中，其在推动器轴凹槽60附近径向延伸贯通推动器轴56的一部分。推动器端口 58通常在一端处朝向推动器键孔64打开且在相对端处朝向推动器轴凹槽60打开。因此，当辅助密封件28安置在推动器轴凹槽60中时，推动器端口 58关闭。在一些实施方案中，推动器头54，如图5所示，在推动器轴凹槽60下方延伸且容纳在辅助腔室32中。
[0045]推动器轴56，连同辅助密封件28 —起，阻挡了辅助腔室32的开口端。因此，当液体经由液体端口 86进入辅助腔室32中时，液体会填充辅助腔室32，但是当推动器端口 58被辅助密封件28封闭时，不会通过辅助腔室32。
[0046]在操作期间，用户可以手动按压配送头104且使得阀门12打开。阀门12通常具有三个位置。正常情况下，当配送头104未被压下时，阀门12处于闭合位置，没有液体或气体移动通过阀门12。当阀门12处于闭合位置时，主密封件26啮合主壳体14。当阀门12处于闭合位置时，通过主弹簧90将推动器40朝向主壳体端部18向上偏置。
[0047]推动器40可以轴向位移而远离主壳体端壁18，以使主密封件26与主壳体端壁18分离，使得阀门12变成部分打开。如图6所示，在一些实施方案中，推动器镗孔配件法兰63可以布置在推动器镗孔配件65与从推动器40径向延伸的主密封件26之间。当配送头104被手动按压时，推动器镗孔配件法兰63防止主密封件26相对于推动器40轴向移动。在部分打开位置，阀门12允许气体通过阀门12进入主壳体出口 74。在一些实施方案中，阀门12可以通过手动压下配送头104而部分地打开，从而使得配送头104将推动器40相对于主壳体14轴向地平移。在图4中可以看到显示出阀门12处于部分打开位置的配送设备100的实施方案。在该实施方案中，在部分打开位置，配送头104的致动器118仅被压下其最大向下移动范围的一小部分。如图4所示，主密封件26与主壳体端壁18分离。因此，气体会通过气体端口 88进入主腔室30，朝向配送头104流过主腔室30，移动通过主密封件26与主壳体端壁18之间的空间，并且进入形成在配送头104上的致动器118中的气体管道122。在一些实施方案中，气体管道122可以一体地形成在致动器118中。气体管道122形成贯通致动器118的通道并且在一端处朝向主壳体出口 74打开。
[0048]存储在容器102中的气体通常保持在比大气压高的压力下，以使得一旦阀门12变成部分打开，则增压气体将开始朝向气体管道122流动且通过气体管道122。如果施加到配送头104上的致动器118的力被释放，则主弹簧90将朝向主壳体端壁18反向偏置推动器40并且使得主密封件26再次啮合主体壳体端壁18，从而阻止气流进入主壳体出口 74和气体管道122。
[0049]在一些应用中，存储在容器102中的气体的压力可以足够高以使得当阀门12变成部分打开时，气体在不期望的高的流速和压力下流经气体管道122。为控制通过气体管道122的气体的流速和压力，限流器126可以布置在气体管道122中。限流器126包括具有中央限制器镗孔的管状部件。中央限制器镗孔具有比气体管道内径小的直径。因此，移动通过气体管道122的气体必须通过限流器126。中央限制器镗孔的直径与气体管道内径之比将确定经过限流器的压降以及通过气体管道122的最终流速。在一些实施方案中，限流器126可以通过干涉配合紧固到气体管道122中。
[0050]如图4所示，当阀门12部分打开时，推动器端口 58被辅助密封件28阻挡。因此，当阀门12处于部分打开位置时，液体不会移动通过辅助腔室32。
[0051]通常，在一些实施方案中，当推动器40向下轴向位移时，阀门12中的其他零件在主腔室30内经过对应的位移。例如，在一些实施方案中，当推动器40轴向地移动而远离主壳体端壁18时，主腔室30内的包括辅助壳体16、辅助壳体罩24、辅助密封件28和辅助弹簧92的其他特征也在主腔室30内向下移动。
[0052]如图3所示，辅助壳体密封件38可以布置在主壳体罩20与液体端口配件84之间。在一些实施方案中，辅助壳体密封件38密封液体管36或液体端口配件84的通过主壳体罩20中的开口部分地延伸进入主腔室30的部分。辅助壳体密封件38可以包括比液体管36的外径略小的内径，以使液体管36的围绕液体端口配件84布置的部分在滑动干涉配合中啮合辅助壳体密封件38。因此，辅助壳体密封件38提供了气密密封，以便当辅助壳体16随着推动器40的运动而轴向平移时阻止气体从主腔室30泄漏。
[0053]进一步参照图3和图4，当推动器40轴向位移而远离主壳体端壁18时，阀门12达到部分打开位置。然而，推动器40，连同辅助壳体16 —起，可以在辅助壳体16啮合主壳体罩20之前在既定轴向范围内平移。更具体地，参考图4和图6，在推动器40在对应于部分打开位置的第一轴向范围内平移之后，辅助壳体肩部34朝向主壳体罩O前进，最终接触主壳体罩20。主壳体罩20紧固到主壳体14，因此当被辅助壳体肩部34啮合时不会移动。因此，当辅助壳体16接触主壳体罩20时，辅助壳体16和辅助壳体罩24的轴向移动停止。
[0054]阀门12可描述为在推动器40从主密封件26与主壳体端壁18分离的第一位置移动到辅助壳体肩部34啮合主壳体罩20时达到部分打开构造。
[0055]现在参考图5，在一些实施方案中，通过使推动器40从图4所示的位置进一步平移远离主壳体端部18而使得推动器40开始相对于辅助壳体16轴向平移，阀门12可以变得完全打开。更具体地，在一些实施方案中，推动器40的位于推动器轴56的下端的部分包括推动器头54。推动器头54容纳在辅助腔室32中。在辅助壳体肩部34啮合主壳体罩20之后，推动器40的进一步向下位移使得推动器头54在辅助腔室32内轴向平移，而使得推动器头54相对于辅助壳体16轴向移动。
[0056]推动器轴凹槽60可以包括带斜坡的上边缘。在一些实施方案中，在辅助壳体16啮合主壳体罩20且被主壳体罩O阻挡之后，辅助密封件28固定到辅助壳体16并且可以不继续向下轴向移动。因此，推动器40可以相对于辅助密封件28平移。当推动器40相对于辅助密封件28和辅助壳体16轴向向下平移时，推动器轴凹槽50的带斜坡的上边缘可以可滑动地啮合且径向地压缩辅助密封件28。因此，辅助密封件28可以变得暂时脱离推动器轴凹槽60，从而使推动器端口 58朝向辅助腔室32打开。当推动器端口 58变得朝向辅助腔室32打开时，阀门12变得完全打开，并且液体可以:(I)通过液体管36进入阀门12，(2)通过液体端口 86，(3)进入辅助腔室32，(4)围绕推动器头54移动通过辅助腔室32且进入推动器端口 58，(5)朝向液体管道124进入且移动通过推动器镗孔64，以及(6)进入配送头104的致动器118上的液体管道124以从配送设备喷射出。
[0057]在一些实施方案中，当配送头104上的结构啮合容器102上的结构时，推动器40的向下行程停止。在一些实施方案中，当阀门12处于闭合位置时，如图3所示，致动器肩部128位于卡圈108上方。致动器118被向下压，致动器肩部128朝向卡圈108前进。然而，致动器118定尺寸以使致动器肩部128不啮合卡圈108，直到阀门12达到完全打开位置，如图5所示。当致动器肩部128啮合卡圈108时，致动器118和推动器40的向下行程停止。在一些实施方案中，如图5所示，即使当推动器40的向下行程经由致动器118与卡圈108之间的啮合而停止时，液体也会继续流过阀门12上的辅助腔室32。因此，当配送头104完全被压下时，阀门12处于完全打开位置，并且液体和气体可以移动通过阀门12且进入配送头 104。
[0058]值得注意的是，在其他实施方案中，可以通过诸如阀门12内的组件的其他结构特征来阻挡推动器40的向下行程。例如，在一些实施方案中，推动器盘48可以啮合辅助壳体罩24的顶部以停止推动器40的向下移动。在其他实施方案中，推动器头54可以啮合辅助壳体16以停止推动器40的向下移动以及液体从液体端口 86流入辅助腔室32。
[0059]在各个应用中，通常期望提供一种能够在允许存储的液体产品进入配送头之前将存储的推进剂气体释放到配送头中的配送设备100 O通过在液体流动之前启动气体流动，气体流动可以操作以在液体从阀门12喷射出之前清除位于阀门12下游的配送头中的任何闭塞物或其他碎肩。
[0060]类似地，在许多应用中期望通过首次终止液体从阀门射出以及随后终止气体流从阀门射出来终止雾化喷雾的喷射。在液体流已经关闭之后允许气体从阀门通过配送头流出将清除配送头中的可能堵塞配送头的残留液体。该顺序阀门操作减小了残留液体将沉积在配送头中且堵塞设备的可能性。
[0061]为实现先气体、然后液体顺序输送到配送头，以及对应的先液体、然后气体流到配送头的对应的顺序终止，提供了顺序输送阀门。在一些实施方案中，本公开提供了顺序输送阀门12，例如在图6的实施方案中可见。在附加的实施方案中，本公开提供了包括顺序输送阀门12的配送设备100。
[0062]在使用期间，用户可以沿致动方向手动地按下配送头104，以开启液体产品从配送头的喷雾。在一些实施方案中，沿着致动方向，配送头104包括至少三个轴向位置或轴向我i遏制范围。第一轴向位置图示在图3中。在第一轴向位置上，配送头处于其距离容器的最远位置上，阀门12处于闭合位置。当配送头处于第一轴向位置时，可阻挡主腔室30和辅助腔室32两者与配送头流体连通。因此，气体不会从主腔室30进入配送头，并且液体不会从辅助腔室32进入配送头。
[0063]从第一轴向位置起，配送头可以被按压到第二轴向位置，或第二轴向位置范围，比第一轴向位置更靠近容器，如图4中的实施例所示。通过该第二轴向位置范围，阀门部分地打开且主腔室30进入与配送头流体连通，允许存储在主腔室30中的气体进入配送头104。然而，当配送头处于第二轴向位置范围的第二轴向位置时，辅助腔室32不与配送头104流体连通。如果配送头被压下甚至更进一步而超过第二轴向位置，配送头移动到第三轴向位置，或第三轴向位置范围，如图5所示，其中阀门12变成完全打开，且主腔室30和辅助腔室32进入与配送头104的流体连通，从而允许气体和液体进入配送头104。当配送头104处于第三轴向位置且阀门12完全打开时，存储在容器中的液体产品可以移动通过配送头且脱离喷嘴以便涂覆或使用。
[0064]在通过阀门12输送了期望量或剂量之后，用户可以释放施加到配送头104上的力。在主弹簧90和辅助弹簧92容纳在阀门12内的期间，配送头104将被偏置而远离容器102，并且将朝向第一轴向位置返回。随着配送头朝向第一轴向位置返回，配送头必然将通过第二轴向位置范围，此时，辅助腔室32将不再与配送头104流体连通。在这些发生时，流经辅助腔室32而进入配送头104的流体将停止，然而，通过主腔室30的气流将继续，直到配送头104到达第一轴向位置且主密封件28再次啮合主壳体14。
[0065]在一些应用中，通常期望提供一种模块化的配送头104，包括致动器118和喷嘴插件130，如图7所示。喷嘴插件130通常包括能够附接到致动器118的结构，在从配送头104喷射出之前，待配送的液体产品移动通过该结构。喷嘴插件130可以包括用于实现雾化喷雾的期望特性的特定几何结构，诸如液滴尺寸、喷雾范围等。通过提供模块化的配送头104，可以通过包括不同的喷嘴插件130来使用一个致动器118设计可互换地用于不同配送设备上的不同喷雾应用。在一些实施方案中，配送头104的一个或多个零件可以是可移除的，以便于更换或清洁。
[0066]喷嘴插件130能够构造为产生具有期望特性的喷雾。在一些实施方案中，喷嘴插件130构造为在移动通过配送头104的气体和移动通过配送头104的液体产品之间提供激烈的或湍流的相互作用。激烈的交互作用可以使得气体和液体之间在从配送头喷射出之前的湍流混合，并且会使得生成在期望尺寸范围具有均匀尺寸的颗粒的雾化喷雾。
[0067]参考图7，在一些实施方案中，喷嘴插件130包括压力罩150和液体导管152。压力罩150通常包括筒状的管，在一端处基本闭合。压力罩150限定了形成压力腔室164的内部空隙。当压力罩150安装到致动器承窝120中时，压力腔室164接收来致动器118上的气体管道122的气体。
[0068]在压力罩150的远侧上限定了压力腔室出口孔口 162。压力罩150的远侧端位于压力罩150的远离致动器118定位的端部上。如图7和图10所示，在一些实施方案中，压力罩150适配在致动器承窝120中，以使经由气体管道122进入致动器承窝120的气体将在通过压力腔室出口孔口 162从压力腔室164喷射出之前填充压力腔室164。
[0069]压力罩密封件I80围绕压力罩150的外周布置，并且当压力罩150安装到致动器承窝120中时，位于致动器118和压力罩150之间。在一些实施方案中，压力罩密封件180可以包括诸如O型圈的环形密封圈。压力罩150可以提供凹陷区域，在该区域中，压力罩密封件180被安置其中，以使得当压力罩150插入致动器承窝120中时，压力罩密封件180不会不利地沿着压力罩150轴向地滚动。
[0070]如图9所示，在一些实施方案中，压力罩150包括一个或多个罩法兰178a，178b，其从压力罩150径向延伸。每个罩法兰178a，178b可以啮合限定在致动器118中的对应的凹槽或凹部，用于将压力罩150紧固到致动器承窝120中。在一些实施方案中，可以使用其他手段来将压力罩150紧固到致动器承窝120中，诸如但不限于螺纹啮合或粘合剂。
[0071]再次参考图7和图8A和图8B，在一些实施方案中，喷嘴插件130还包括布置在压力罩150与致动器118之间的液体导管部件152。液体导管152提供了允许液体产品从液体管道124朝向压力腔室出口孔口 162移动以便从配送头104喷射出的通道。如图7所示，液体导管152包括部分地装入液体管道124中的导管内接头166。在一些实施方案中，致动器118的围绕液体管道124的朝向致动器承窝120打开的开口的一部分形成了冠状部154。在一些实施方案中，在干涉配合中，导管内接头166装入冠状部154的内部。因此，在液体导管152与致动器118之间形成了干涉密封。
[0072]液体供给通道158形成为轴向贯通液体导管152。液体供给通道158延伸通过内接头166，且在一端处朝向液体管道124开口。液体供给通道158包括在相对端部处朝向压力腔室164开口的液体供给通道出口 160。因此，移动通过液压管道124的液体将直接进入液体导管152的液体供给通道158。
[0073]同样参考图7以及图8A和图8B，在一些实施方案中，导管底部168形成了环箍围绕内接头166，其中导管凹部156成环形地限定在内接头166与导管底部168之间。在一些实施方案中，当液体导管152安装到致动器承窝120中时，冠状部154被接纳在导管凹部156中。冠状部密封件148布置在导管凹部156中，并且当液体导管154安装到致动器承窝120中时，在液体导管152与冠状部154之间形成密封。在一些实施方案中，冠状部密封件148包括O型圈。在一些实施方案中，导管底部168可以提供抵靠冠状部154的径向夹紧力，以将液体导管152紧固到致动器承窝120中。如图10所示，当液体导管152安装到致动器118上时，在致动器承窝120的气体管道122的开口与液体导管152的下边缘之间限定了导管间隙182。因此，液体导管152不会阻挡来自气体管道122的气流。如此，气体可以离开气体管道122，进入压力腔室164且朝向压力腔室出口孔口 162绕着液体导管152移动。
[0074]在一些可选的实施方案中，液体导管152—体地形成为致动器118的一部分，并且提供朝向压力罩150上的压力腔室出口孔口 162延伸的一体的液体供给通道158。
[0075]在一些实施方案中，参考图8A、图SB和图9，通常期望提供液体导管152与压力罩150之间的啮合以保持压力罩150与液体导管152之间的持续定位。在一些应用中，从压力腔室出口孔口 162喷射出的雾化喷雾的期望特性仅在维持液体导管152与压力罩150之间的精确几何结构时才能够实现。为确保精确定位，在一些实施方案中，多个导管法兰可以从液体导管152径向地延伸出。例如，第一和第二导管法兰172a，172b可以从液体导管152的大体相对侧径向延伸出。每个导管法兰172a，172b都包括大致平坦的凸起，该凸起在液体导管152的最大外部尺寸处或附近延伸一径向距离。在液体导管152变得脱离或者在压力罩150内位移的情形下，第一或第二导管法兰172a, 172b将嗤合内部压力罩壁以防止液体导管152的进一步位移，从而保持液体导管152与压力罩150之间的期望的几何结构，从而实现液体供给通道出口 160与压力腔室出口孔口 162之间的期望间距。
[0076]另外，如图9所示，在一些实施方案中，压力罩150包括突出到压力腔室164中的多个罩肋件。例如，第一和第二罩肋件174a，174b从压力罩150的内部的第一侧延伸，第三和第四罩肋件174c，174d从压力罩150的内部的第二侧与第一和第二罩肋件174a，174b相对地延伸。第一肋件间隙176a大体限定在第一和第四罩肋件174a，174b之间。当压力罩150和液体导管152安装在致动器承窝120中时，第一导管法兰172a可以向上延伸通过第一和第四罩肋件174a，174d之间的第一肋件间隙176a。类似地，第二肋件间隙176b大体限定在第二和第三罩肋件174b，174c之间。当压力罩150和液体导管152安装到致动器承窝120中时，第二导管法兰172b可以向下延伸通过第二和第三罩肋件174b, 174c之间的第二肋件间隙176b。
[0077]进一步参照图8A和图8B，在一些实施方案中，第三和第四导管法兰172c，172d还在第一和第二导管法兰172a，172b之间的液体导管152的大体相对侧上径向向外地从液体导管152延伸出。第三和第四导管法兰172c，172d朝向流体供给通道出口 160不如第一和第二导管法兰172a，172b轴向延伸得那样远。在一些实施方案中，第三和第四导管法兰172c, 172d在液体导管152的最大外部尺寸处或附近延伸出一径向距离。第三和第四导管法兰172c，172d可以啮合布置在压力罩150上的一个或多个罩肋件174，以提供压力罩150与液体导管152之间的持续对准。例如，在一些实施方案中，第三导管法兰172c装入限定于压力罩150上的第一和第二罩肋件174a，174b之间的第一肋件凹槽177a中。类似地，第四导管法兰172d装入限定于压力罩150上的第三和第四罩肋件174a，174b之间的第二肋件凹槽177b中。而且，在一些实施方案中，第三和第四导管法兰172c，172d可以包括渐缩的、或带斜坡的、向前的端部，以便于第三和第四导管法兰172c，172d插入压力罩150上的对应肋件凹槽中。
[0078]进一步参考图8A和图8B，在一些实施方案中，液体导管152包括渐缩的导管远侧端170。在一些实施方案中，渐缩的导管远侧端170包括终止于流体供给通道出口 160的截头锥形的形状。在一些应用中，期望使气体朝向压力供给通道出口 160径向地、轴向地绕着液体导管152的整个外周流动。为实现朝向压力供给通道出口 160的不受阻碍的周向轴向气体流动，第一法兰间隙184a限定在第一导管法兰172a与渐缩的导管远侧端170之间。类似地，第二法兰间隙184b限定在第二导管法兰172b与渐缩的导管远侧端170之间。第一和第二法兰间隙184a，184b允许第一和第二法兰172a，172b延伸到液体导管152的轴向端，而不阻挡气体绕着渐缩的导管远侧端170周向地流动。
[0079]在一些实施方案中，配送头104和喷嘴插件130可以构造为实现称为流混乱的流动现象。流混乱需要喷嘴插件通过单独的通道被馈送液体流和增压气体流，最终在喷嘴出口处混合且产生期望的喷雾。
[0080]流混乱式喷嘴插件限定为被构造成在喷嘴出口附近、在推进剂气体与液体产品之间产生流混乱相互作用的喷嘴插件。在流混乱期间，液体产品190在受控的液体流速和液体压力下朝向液体供给通道出口 160移动通过液体供给通道152，并且气体推进剂188以受控的气体流速和气体压力朝向压力腔室出口孔口 162移动通过压力腔室164。液体流和气体流在液体供给通道出口 160与压力腔室出口孔口 162之间相互作用，形成雾化喷雾。
[0081]如图1lA和IlB所不，在一些实施方案中，喷嘴插件130包括压力罩150，压力罩150包括大致朝向压力腔室164的内部压力罩端壁186。在一些实施方案中，压力罩端壁186大体是平坦的。内部压力罩端壁186从液体供给通道出口 160轴向偏移距离H。压力腔室出口孔口 162包括压力腔室出口孔口直径D。在一些实施方案中，包括H除以D之比小于大约0.25的喷嘴插件130形成了流混乱式喷嘴插件。在各个其他实施方案中，包括H除以D之比小于大约0.10的喷嘴插件130形成了流混乱式喷嘴插件。
[0082]参考图1IA和11B，在一些实施方案中，每个导管法兰172a，172b包括延伸超过液体供给通道出口 160的远侧端。在一些实施方案中，每个导管法兰172a，172b延伸超过液体供给通道出口 160的距离大体等于H。因此，当液体导管152和压力罩150安装到配送头上时，每个导管法兰172a，172b的远侧端可以啮合压力腔室内端壁186。当每个导管法兰172a，172b的远侧端构造为啮合压力腔室内端壁186时，可以维持液体供给出口 160与邻近压力腔室出口的压力腔室内端壁186之间的均匀距离H，从而提供用于在液体供给通道中形成回流室的期望的流交互几何结构。
[0083]在一些实施方案中，流混乱式喷嘴插件130允许从气体管道122被迫通过压力腔室164的气体的部分通过液体供给通道出口 160向上游流入液体供给通道158，并且与位于液体供给通道出口 160上游的液体供给通道158中的液体产品形成回流室。回流室192的形成的特征在于，液体产品与推进剂气体之间的流混乱相互作用。回流室192包括位于液体供给通道158内的推进剂气体流188与液体产品流190之间的环形涡旋区域。液体和气体经过湍流相互作用，在一些流体条件下形成了一个或多个推进剂气体的离散气泡。可以形成从回流室192朝向压力腔室出口孔口 162延伸的多个流体纽带194，并且可以在压力腔室出口孔口 162的下游形成多个雾化液滴196。在一些应用中，配送头104或喷嘴插件130可以在大约0.4微米和大约100微米之间的尺寸范围内形成雾化液滴196。
[0084]如图1lA所示，在一些实施方案中，液体供给通道158包括位于液体供给通道出口160上游的聚合部198。聚合部198通常提供了朝向液体供给通道出口 160的沿下游方向的直径缩减。
[0085]应当理解的是，在其他的实施方案中，配送设备100或配送头104可以包括具有不产生流混乱的几何结构的喷嘴插件130。
[0086]在一些实施方案中，配送头，包括致动器、液体导管和压力罩，是通过注塑成型来形成的。
[0087]在其他的实施方案中，本公开提供了从配送设备上的配送头喷射出气体推进剂和液体产品的雾化喷雾的方法。该方法包括以下步骤:(a)提供具有液体管道、气体管道和致动器承窝的致动器；(b)提供布置在轴向承窝中的压力罩，所述压力罩在所述压力罩与所述致动器之间形成压力腔室并且包括限定在所述压力罩中的压力腔室出口孔口，其中所述压力腔室与所述气体管道流体连通；(C)在所述压力腔室中提供位于压力罩和致动器之间的液体导管，所述液体导管包括限定在其中的液体供给通道，所述液体供给通道包括液体供给通道轴线并且包括与所述压力腔室出口孔口大致对准的液体供给通道出口 ；(d)朝向液体供给通道出口通过液体供给通道供给液体流；(e)朝向所述液体供给通道出口与压力腔室出口孔口之间的液体供给通道轴线通过压力腔室供给来自气体管道的气体流；其中气体截断液体流，朝向液体供给通道出口向上游移动，进入液体供给通道出口 ；(f)在液体供给通道出口上游的液体供给通道内部形成回流室，其中所述液体和气体在回流室中经过湍流混合；以及(g)通过压力腔室出口孔口从回流室喷射出液体。该方法还可以包括将液体分裂成多个雾化液滴的步骤。
[0088]本公开还提供了从配送设备中喷射出液体产品的方法，包括:(a)提供配送设备，该配送设备具有存储液体和气体的容器，并且包括配送头和附接到容器的顺序输送阀门；(b)朝向容器将配送头从第一轴向位置按压到第二轴向位置，从而部分地打开阀门并且允许气体从容器通过阀门进入配送头，以及阻挡液体从容器通过阀门而进入配送头；(c)进一步朝向容器将配送头从第二轴向位置按压到比第二轴向位置更靠近容器的第三轴向位置，从而完全打开阀门且允许气体和液体从容器中通过阀门而进入配送头；以及(d)从配送头喷射出液体和气体。在一些实施方案中，该方法还包括在配送头内部的回流室内湍流地混合液体和气体的步骤。
[0089]在一些另外的实施方案中，本公开提供了用于插入到液体产品配送设备上的配送头上的致动器中的喷嘴插件装置，包括:压力罩，其限定了内部压力腔室，所述压力罩包括布置在压力罩的轴向端处的内部压力腔室端壁并且包括限定在内部压力腔室端壁中的压力腔室出口孔口，所述压力腔室出口孔口具有直径D ;液体导管，其布置在压力腔室中，所述液体导管包括限定为贯通液体导管的轴向液体供给通道，所述液体供给通道终止于液体供给通道出口处；以及轴向间隙，其限定在液体供给通道出口和内部压力腔室端壁之间，以使液体供给通道出口从内部压力腔室端壁轴向偏移轴向距离H。
[0090]在一些实施方案中，本公开提供了段落
[0087]中的发明，其中H除以D的比值小于大约0.25。
[0091]在一些额外的实施方案中，本公开提供了段落
[0087]中的发明，还包括从液体导管大体径向向外延伸的多个导管法兰，其中至少一个导管法兰啮合压力罩。
[0092]在一些另外的实施方案中，本公开提供了段落
[0089]中的发明，还包括从压力罩延伸到压力腔室中的多个罩肋件，其中多个导管法兰中的至少一个啮合多个罩肋件中的至少一个。
[0093]在另外的实施方案中，本公开提供了从配送设备上的配送头喷射出液体产品和气体推进剂的雾化喷雾的方法，包括:(a)提供具有液体管道、气体管道和致动器承窝的致动器；(b)提供布置在致动器承窝中的压力罩，所述压力罩在压力罩与致动器之间形成压力腔室并且包括限定在压力罩中的压力腔室出口孔口，其中压力腔室与气体管道流体连通；(C)在所述压力腔室中提供位于压力罩和致动器之间的液体导管，所述液体导管包括限定在其中的液体供给通道，所述液体供给通道包括液体供给通道轴线并且包括与所述压力腔室出口孔口大致对准的液体供给通道出口 ；(d)朝向液体供给通道出口通过液体供给通道供给液体流；(e)朝向所述液体供给通道出口与压力腔室出口孔口之间的液体供给通道轴线通过压力腔室供给来自气体管道的气体流；其中气体截断液体流，朝向液体供给通道出口向上游移动，进入液体供给通道出口 ；(f)在液体供给通道出口上游的液体供给通道内部形成回流室，其中所述液体和气体在回流室中经过湍流混合；以及(g)通过压力腔室出口孔口从回流室喷射出液体。
[0094]在另外的实施方案中，本公开提供了段落
[0091]中的方法，进一步包括将液体分裂成多个雾化液滴。
[0095]因此，虽然已经描述了本发明的用于配送头雾化器的新颖的和有用的喷嘴插件以及相关方法的特定的实施方案，不旨在将这些提及解释为对本发明范围的限制，本发明的范围在下面的权利要求书中进行阐述。
【权利要求】
1.用于从容器中喷射出雾化喷雾的配送头装置，包括: 致动器，包括限定在所述致动器中的液体管道、气体管道和致动器承窝，所述致动器承窝与所述气体管道流体连通； 液体导管，其布置在所述执行器承窝中，所述液体导管包括液体供给通道，所述液体供给通道在一端处与所述液体管道流体连通且在相对端处形成液体供给通道出口，以使从所述液体管道朝向所述液体供给通道移动的液体通过所述液体供给通道； 喷嘴插件，其具有布置在所述致动器上的压力罩，所述压力罩在所述压力罩与所述致动器之间限定了压力腔室，所述压力腔室与所述气体管道流体连通；以及 压力腔室出口孔口，其限定在所述液体供给通道出口的所述压力罩下游，以使从所述气体管道朝向所述压力腔室出口孔口传递的气体移动经过所述液体供给通道出口。
2.如权利要求1所述的装置，进一步包括: 所述压力罩包括内部压力罩端壁， 其中所述内部压力罩端壁从所述液体供给通道出口轴向偏移距离H， 其中所述压力腔室出口孔口包括压力腔室出口孔口 D，并且 其中Η除以D的比值小于大约0.25。
3.如权利要求2所述的装置，其中: Η除以D的比值小于大约0.1。
4.如权利要求1所述的装置，其中: 所述压力罩和液体导管构造为使得从所述气体管道进入所述压力腔室的气体绕着所述液体导管的外部流动且从所述压力腔室出口孔口流出，并且 所述压力罩和液体导管构造为使得从所述液体管道进入所述液体供给通道的液体流经所述液体供给通道且离开所述液体供给出口。
5.如权利要求4所述的装置，其中: 所述压力罩和液体导管构造为使得:当迫使液体朝向所述液体供给通道出口通过所述液体供给通道且迫使气体朝向所述压力腔室出口孔口通过所述压力腔室时，液体与气体回流室形成在所述液体供给通道中。
6.如权利要求1所述的装置，还包括: 布置在所述气体管道中的限流器。
7.如权利要求1所述的装置，还包括: 多个导管法兰，它们从所述液体导管大致径向向外突出。
8.如权利要求7所述的装置，还包括: 第一和第二罩肋件，其从所述压力罩朝向所述液体导管向内延伸，所述第一和第二罩肋件在它们之间限定了第一肋件凹槽， 其中所述多个导管法兰中的第一个被接纳在所述第一肋件凹槽中。
9.如权利要求1所述的装置，还包括: 第三和第四罩肋件，它们从所述压力罩朝向所述液体导管向内延伸，所述第三和第四罩肋件在它们之间限定了第二肋件凹槽， 其中所述多个导管法兰中的第二个被接纳在所述第二肋件凹槽中。
10.如权利要求1所述的装置，还包括: 至少一个罩法兰，其从所述压力罩径向向外延伸， 其中所述至少一个罩法兰啮合所述致动器，用于将所述压力罩紧固在所述致动器承窝中。
11.如权利要求1所述的装置，还包括: 所述液体供给通道包括在所述液体供给通道出口上游的聚合部。
12.如权利要求1所述的装置，还包括: 所述液体供给通道出口包括液体供给通道出口直径；以及 所述压力腔室出口孔口包括压力腔室出口孔口直径， 其中所述液体供给通道出口直径和所述压力腔室出口孔口直径基本相等。
13.如权利要求1所述的装置，其中压力罩和所述液体导管是通过注塑成型形成的。
14.如权利要求1所述的装置，还包括布置在所述压力罩与所述致动器之间的环形罩密封件。
【文档编号】B65D83/16GK104507825SQ201380022531
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年2月28日 优先权日:2012年2月29日
【发明者】A·加南卡尔沃, M·阿森西奥卡诺, A·费托普拉纳斯, J·洛佩斯塞拉诺, J·佩雷斯巴克罗, J·巴多维克 申请人:塞维利亚大学