用于泡沫空气混合的系统、方法和设备与流程

背景技术：

1、本公开总体上涉及多组分分配系统，更具体地，涉及用于将空气引入多组分混合物以分配多组分材料的系统、方法和设备。

2、多组分材料通过使两种或更多种组分材料组合形成多组分材料而形成。组分材料被单独泵送，并在施加之前被进行组合。所得到的多组分材料可以是绝缘体(诸如泡沫)，或可以是油漆、密封剂、涂料、粘合剂等。

技术实现思路

1、根据本公开的一方面，喷嘴组件的示例包括限定内部室的喷嘴壳体和设置在所述内部室内的混合器。所述混合器限定流动路径并包括空气通道，所述空气通道部分延伸穿过所述混合器。所述空气通道被配置为沿着所述流动路径将空气输送到混合点。

2、根据本公开的附加或替代方面，喷嘴组件的示例包括限定内部室的喷嘴壳体和设置在所述内部室内的混合器。所述喷嘴壳体包括喷嘴接收器和喷嘴孔。所述喷嘴接收器被配置为连接到喷射器壳体并接收第一材料、第二材料和空气。所述喷嘴孔被配置为喷射由所述第一材料和所述第二材料的混合物形成的多组分材料。所述混合器包括轴、延伸部、空气通道、入口孔和出口孔。所述轴沿着轴的轴线取向并具有第一端和第二端。所述第二端朝向所述喷嘴壳体的所述喷嘴孔取向。所述延伸部从所述轴的外表面到所述壳体的内表面延伸，并沿着所述轴延伸，使得延伸部限定在所述轴和所述壳体的内表面之间延伸的通道。所述空气通道由所述轴的内表面限定，并部分轴向地延伸穿过所述轴。所述入口孔形成在所述轴的所述第一端中，以及所述出口孔被形成为在所述第一端和所述第二端之间的位置处，在所述空气通道与所述轴的外表面之间穿过所述轴。

3、根据本公开的附加或替代方面，喷嘴组件的示例包括形成混合室的喷嘴壳体，所述喷嘴壳体被构造为一个开口端用于与路径壳体连接，相对端具有用于喷射泡沫的喷嘴孔。路径壳体被配置为接收压缩空气、第一流体组分和第二流体组分，并且被构造为连接到喷嘴壳体。所述喷嘴组件还包括混合器，所述混合器被构造为至少部分地装配在所述喷嘴壳体内，并从所述路径壳体接收压缩空气。所述混合器还包括中心轴、螺旋延伸部和空气孔，所述中心轴具有用于压缩空气的内部通道，所述螺旋延伸部被布置为围绕中心轴的至少一部分，所述空气孔被布置在所述中心轴上。所述螺旋延伸部形成围绕所述中心轴的至少两个螺旋匝圈，从而形成螺旋通道。所述空气孔被构造为以一角度从所述中心轴释放压缩空气，而不是以所述内部通道的方向释放压缩空气。

4、根据本公开的附加或替代方面，喷射器的示例包括喷射器壳体、根据本公开的另一方面的喷嘴组件、以及触发器。触发器连接到喷射器壳体并且可操作地连接到阀，以用于选择性地允许第一材料、第二材料和空气中的至少一种流到所述喷嘴组件。

5、根据本公开的附加或替代方面，用于喷射多组分材料的方法的示例包括：使第一材料流过螺旋流动路径，并在使所述第一材料流过所述流动路径的同时，使第二材料流过所述流动路径。所述流动路径由喷嘴壳体的内壁和设置在所述喷嘴壳体内的混合器限定。所述方法还包括：使成核空气流过延伸穿过所述混合器的通道，以流到设置在混合点处的空气孔，并将所述第一材料和所述第二材料与所述成核空气混合以产生多组分材料。所述方法还包括从由所述喷嘴壳体的第一端限定的喷嘴孔喷射所述多组分材料。

6、根据本公开的附加或替代方面，用于喷射由第一材料和第二材料组成的流体混合物的混合喷嘴的实施例包括：用于喷射所述流体混合物的喷嘴孔、限定混合室的外管、第一材料出口、第二材料出口、位于所述混合室内的静态混合器、以及在所述混合室内沿轴线延伸并至少部分地被所述静态混合器围绕的内管。所述外管与轴线同轴，所述混合室位于所述出口孔的上游，并且所述轴线延伸穿过所述出口孔。所述第一材料出口被配置为使待混合的所述第一材料流入所述混合室，所述第二材料出口被配置为使待与所述第一材料混合的所述第二材料流入所述混合室。所述内管包括气体出口孔，以用于在混合点处沿着所述静态混合器将压缩气体引入所述第一材料和所述第二材料的混合物中。所述气体出口孔沿着所述轴线位于上游末端和下游末端之间，并且所述第一材料出口和所述第二材料出口都位于所述气体出口孔的上游。

技术特征：

1.一种喷嘴组件，包括：

2.根据权利要求1所述的喷嘴组件，其中，所述混合器包括：

3.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述空气通道形成在所述轴中。

4.根据权利要求2-3中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述轴包括：

5.根据权利要求4所述的喷嘴组件，其中，所述出口孔位于所述轴的中点与所述轴的第二端之间。

6.根据权利要求4或5所述的喷嘴组件，其中，所述出口孔与所述轴的第一端间隔开介于所述轴的长度的50％和75％之间的距离。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述延伸部形成围绕所述轴缠绕的螺旋结构，使得所述流动路径是螺旋流动路径。

8.根据权利要求7所述的喷嘴组件，其中，所述出口孔设置在沿着所述轴的从所述螺旋流动通道的上游端开始的所述流动路径的2.5螺旋匝圈和3.5螺旋匝圈之间的位置处。

9.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述空气通道被配置为在不是所述混合器下游的位置处输送空气。

10.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述空气通道被配置为在不是所述混合器上游的位置处输送空气。

11.根据权利要求4-11中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述混合器仅包括一个出口孔。

12.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述空气通道被配置为在单个位置处喷出空气，所述单个位置设置在所述混合点处。

13.根据权利要求4-12中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述喷嘴组件被配置为仅在所述入口孔处接收空气流，并且在除了所述入口孔之外的位置处对空气进行流体密封。

14.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴组件，其中：

15.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述第一材料和所述第二材料在所述混合点的上游不被充气。

16.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述第一材料和所述第二材料在所述混合器的上游不被充气。

17.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴组件，其中，不将空气输送到在所述混合器上游的所述第一材料或所述第二材料。

18.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴组件，其中：

19.一种喷嘴组件，所述喷嘴组件包括：

20.根据权利要求19所述的喷嘴组件，其中，所述出口孔的位置限定所述混合通道中的混合点。

21.根据权利要求20所述的喷嘴组件，其中，所述混合通道被定位成接收来自第一材料路径的第一材料和来自第二材料路径的第二材料。

22.根据权利要求19-21中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述入口孔被定位成接收来自空气路径的空气。

23.根据权利要求19-22中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述出口孔沿着出口轴线延伸穿过所述轴，并且所述出口轴线以相对于所述轴的轴线成一角度被取向。

24.根据权利要求19-23中任一项所述的喷嘴组件，还包括路径壳体，所述路径壳体附接到所述喷嘴接收器，并被配置为接收所述第一材料、所述第二材料和空气，其中所述流体路径壳体包括被配置为连接到所述喷射器壳体的连接件。

25.根据权利要求24所述的喷嘴组件，其中，所述路径壳体限定所述第一材料路径和所述第二材料路径。

26.根据权利要求19-25中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述出口孔位于所述轴的中点和所述轴的第二端之间。

27.根据权利要求19-26中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述出口孔与所述轴的第一端间隔开介于所述轴的长度的50％和75％之间的距离。

28.根据权利要求19-27中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述延伸部形成围绕所述轴缠绕的螺旋结构，使得所述混合通道是螺旋混合通道。

29.根据权利要求28所述的喷嘴组件，其中，所述出口孔的位置在从所述混合通道的上游端开始的所述混合通道的2.5螺旋匝圈和3.5螺旋匝圈之间。

30.根据权利要求28-29中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述混合通道的在所述混合通道的上游端和所述轴的第一端与所述混合点之间的螺旋长度为至少4英寸。

31.根据权利要求19-30中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述混合通道的上游端邻近所述轴的第一端。

32.根据权利要求19-31中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述出口轴线平行于与所述轴线正交的平面。

33.根据权利要求19-31中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述出口轴线垂直于所述轴的轴线。

34.根据权利要求19-33中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述出口轴线与所述轴的轴线相交。

35.根据权利要求19-34中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述出口孔是圆筒形的并且具有出口直径。

36.根据权利要求35所述的喷嘴组件，其中，所述出口直径介于约0.03英寸和约0.086英寸之间，包括0.03英寸和0.086英寸。

37.根据权利要求35或36所述的喷嘴组件，其中，所述出口直径为0.06英寸。

38.根据权利要求19-37中任一项所述的喷嘴组件，还包括形成在所述喷嘴壳体的所述喷嘴接收器中的肩部，其中所述喷嘴壳体在下游方向上在所述肩部处变窄，并且所述肩部被配置为接收密封件，所述下游方向由通过所述内部室从所述喷嘴接收器到所述喷嘴孔的流动方向限定。

39.根据权利要求19-38中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述喷嘴壳体的内表面渐缩，以使所述内部室的接收所述混合器的部分的宽度随着所述内部室从所述喷嘴接收器朝向所述喷嘴孔延伸而变窄。

40.根据权利要求39所述的喷嘴组件，其中，所述延伸部以过盈配合的方式与所述喷嘴壳体的内表面接合。

41.根据权利要求19-40中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述延伸部附接到所述壳体的内表面。

42.根据权利要求19-41中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述轴的第二端是封闭的。

43.根据权利要求19-42中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述空气通道被配置为在不是所述混合器下游的位置处输送空气。

44.根据权利要求19-43中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述空气通道被配置为在不是所述混合器上游的位置处输送空气。

45.根据权利要求19-44中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述喷嘴壳体在所述混合器下游被流体密封。

46.根据权利要求19-45中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述喷嘴壳体在所述混合器上游被流体密封。

47.根据权利要求19-46中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述混合器在所述混合点下游被流体密封。

48.根据权利要求19-47中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述混合器在所述混合点上游被流体密封。

49.根据权利要求19-48中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述混合器仅包括一个出口孔。

50.根据权利要求19-49中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述混合器在所述混合点下游不包括其他出口孔。

51.根据权利要求19-50中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述混合器在所述混合点上游不包括其他出口孔。

52.根据权利要求19-51中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述空气通道被配置为在单个位置处喷出空气，所述单个位置设置在所述混合点处。

53.一种喷嘴组件，所述喷嘴组件包括：

54.根据权利要求53所述的喷嘴组件，其中，所述空气孔设置在所述螺旋通道中。

55.根据权利要求53-54中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述第一材料和所述第二材料在所述混合点的上游不被充气。

56.根据权利要求53-55中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述第一材料和所述第二材料在所述混合器的上游不被充气。

57.根据权利要求53-56中任一项所述的喷嘴组件，其中，不将空气输送到在所述混合器上游的所述第一材料或所述第二材料。

58.根据权利要求53-57中任一项所述的喷嘴组件，其中：

59.一种喷射器，所述喷射器包括：

60.根据权利要求59所述的喷射器，其中，所述喷射器壳体包括从所述喷射器壳体延伸的把手部。

61.一种喷射多组分材料的方法，所述方法包括：

62.根据权利要求61所述的方法，其中，所述流动路径以螺旋状延伸。

63.根据权利要求61-62中任一项所述的方法，其中，使成核空气流过延伸穿过所述混合器的通道以流到设置在混合点处的空气孔包括：使空气流过延伸穿过所述混合器的轴的通道。

64.根据权利要求61-63中任一项所述的方法，其中，使所述第一材料和所述第二材料流过所述流动路径包括：使所述第一材料和所述第二材料流过由从所述轴延伸的延伸部和所述喷嘴壳体的内壁限定的混合通道。

65.根据权利要求61-64中任一项所述的方法，其中，所述延伸部形成围绕所述轴缠绕的螺旋结构。

66.根据权利要求65所述的方法，其中，使所述第一材料和所述第二材料流过所述混合通道包括：在将所述第一材料和所述第二材料与所述成核空气混合之前，使所述第一材料和所述第二材料流过所述混合通道的2.5螺旋匝圈和3.5螺旋匝圈之间。

67.根据权利要求61-66中任一项所述的方法，其中，使所述第一材料和所述第二材料流过所述混合通道包括：在将所述第一材料和所述第二材料与所述成核空气混合之前，使所述第一材料和所述第二材料流过沿着所述混合通道的4英寸的线性行程。

68.根据权利要求61-67中任一项所述的方法，其中，使所述成核空气流到所述空气孔包括：使所述成核空气在40磅/平方英寸的压强下流动。

69.根据权利要求61-68中任一项所述的方法，其中：

70.根据权利要求61-69中任一项所述的方法，其中，使成核空气通过所述空气通道流到所述空气孔包括：使成核空气流到设置在所述混合点处的单个空气孔。

71.根据权利要求61-70中任一项所述的方法，其中，将所述第一材料和所述第二材料与所述成核空气混合以产生多组分材料包括：将所述第一材料和所述第二材料仅与来自所述空气孔的成核空气混合。

72.一种用于喷射由第一材料和第二材料组成的流体混合物的混合喷嘴，所述混合喷嘴包括：

73.根据权利要求72所述的混合喷嘴，其中，所述第一材料出口和所述第二材料出口都位于所述静态混合器的上游。

74.根据权利要求72-73中任一项所述的混合喷嘴，其中，所述静态混合器作为连续结构而沿着所述轴线延伸。

75.根据权利要求72-73中任一项所述的混合喷嘴，其中，所述静态混合器包括沿着所述轴线设置的多个分段结构。

76.根据权利要求72-75中任一项所述的混合喷嘴，其中，所述外管限定所述喷嘴孔。

77.根据权利要求21-76中任一项所述的混合喷嘴，其中，所述内管与所述轴线同轴。

78.根据权利要求72-77中任一项所述的混合喷嘴，其中，所述静态混合器与所述轴线同轴。

79.根据权利要求72-78中任一项所述的混合喷嘴，其中，所述内管被配置为在所述静态混合器的上游不引入压缩气体。

80.根据权利要求72-79中任一项所述的混合喷嘴，其中，所述内管被配置为在所述静态混合器的下游不引入压缩气体。

81.根据权利要求72-80中任一项所述的混合喷嘴，其中，所述静态混合器与所述内管一体形成。

82.根据权利要求72-81中任一项所述的混合喷嘴，其中，所述静态混合器连接到所述内管的内表面。

83.根据权利要求72-82中任一项所述的混合喷嘴，其中，当在稳定状态下喷射时，在所述静态混合器的上游不将压缩气体引入到所述第一材料或所述第二材料中的任一种。

84.根据权利要求72-83中任一项所述的混合喷嘴，其中，当在稳定状态下喷射时，在所述静态混合器的下游不将压缩气体引入到所述第一材料或所述第二材料中的任一种。

技术总结
喷嘴组件包括限定内部室(91)的喷嘴壳体(86)和设置在内部室内的混合器(90)。喷嘴壳体包括喷嘴壳体和喷嘴孔。喷嘴接收器被配置为连接到喷射器壳体并接收第一材料、第二材料和空气。喷嘴孔被配置为喷射由第一材料和第二材料的混合物形成的多组分材料。混合器包括轴(92)、延伸部(94)、空气通道、形成在轴的第一端中的入口孔、和形成在空气通道与轴的表面之间的出口孔。延伸部限定在所述轴和所述壳体的内表面之间延伸的混合通道，以及空气通道由轴的内表面限定并部分轴向地延伸穿过轴。

技术研发人员：丹尼尔·P·罗斯,约瑟夫·E·提克斯,安德鲁·M·斯皮斯
受保护的技术使用者：固瑞克明尼苏达有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/15