BG62246B1 - Аерозолен дозаторен метален съд - Google Patents

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до клапанен дозаторен съд без преграда от аерозолен вид за вещества в газообразно или течно състояние, по-специално се отнася до тънкостенен аерозолен пулверизиращ съд.

Съществуващо състояние на техниката

Много течни материали и особено течности са дозирани в херметизирани аерозолни пулверизиращи съдове без преграда ,където няма разделяне между течния материал и херметизиращия пропелант. Изобретението се отнася преди всичко до съд без преграда. Съдът с преграда има подвижна преграда, подобна на подвижна клапа, разширяваща се или гъвкава диафрагма, като в съда материалът се дозира от страна на преградата по посока на изпускателния отвор на съда, а пропелантът, който е от другата страна на преградата, оказва натиск върху нея и избутва течния материал през изпускателния отвор. Пропелантът обикновено не се изхвърля заедно с течния материал. Съдовете с преграда са преди всичко предназначени за дозиране на вискозни продукти, защото съд без преграда не може да дозира тези продукти.

Известно е от US-A-4940171 аерозолен пулверизиращ съд, включващ пулверизиращ и дозиращ клапан с малка пропускаща дюза, която свързва вътрешността на съда с малка завихряща камера, оформена в пулверизиращ дозаторен бутон. Сместа от течен материал и пропелант влиза в завихрящата камера на пулверизиращия бутон и оттам излиза през пулверизиращия изпускателен отвор на пулверизиращия бутон. Когато клапанът е отворен, силата на високото налягане в съда смесва пропеланта и течния материал през клапанната дюза в завихрящата камера. Много бързо се понижава налягането, тъй като завихрената смес от пропелант и течен материал излиза през дюзата на бутона в околната атмосфера, понякога свързана със струята в газова форма на някои непенлив течен пропелант, и заедно с много бързото разширяване на сгъстения пропелант излиза през дюзата на клапана, като пулверизира течния материал и го разпръсква в малки капчици. Това разпръскване понякога се подпомага от двигателна пара ,която изтича от съда през допълнителна пробка за пара в камерата на клапана и която повишава количествата на наличния пропелант, за да засили пулверизиращото смесване вън от изхода на пулверизиращата дюза на бутона. Ако са необходими струя или пяна, не трябва да се променя клапанът на завихрящата камера и да се използва голяма дюза.

За такива съдове действително има възможност да се изхвърля по същество целият течен материал от съда и количеството на пулверизираните струя или пяна е възможно да остане през цялото време постоянно при използване на цялото съдържание на съда.

Традиционни пътища за осъществяване на това има в случай на сгъстени газове, използвани при първоначални налягания около 621-965 kPa, и в случай на газове в течно състояние, използващи достатъчно голямо количество от газа в течно състояние. В случай на газ в течно състояние налягането при 21 °C може да бъде само около 207-345 kPa. Стойностите на тези налягания обаче нарастват много от по-високите температури, съответно от зависимостта температура/налягане при газовете в течно състояние. Увеличеното налягане в съда изисква стената на съда да бъде толкова дебела, че високото налягане при пълнене, съхранение, транспортиране и използване да не причинява изкривяване или разкъсване на съда. През някои от етапите на съхранение и транспортиране съдовете са изложени на повишена околна температура, така че съдът трябва да може да издържа на натоварването на повишеното налягане на газа, причинено от повишената температура.

Няколко държавни агенции са оторизирани да изпитват различни видове аерозолин съдове, които имат стандартни съпротивления и устойчивост за осигуряване на безопасност срещу изкривяване и спукване. Това е необходимо, за да се предотврати изкривяването на съда и опасността ,която съпътства спукването на херметизирания аерозолен съд. Например има изискване за херметично затваряне на съдове с обем, по-малък от 819,2 cm³, като съдът трябва да може да издържа на натоварването и променливото изкривяване при еднаквото вътрешно налягане към балансираното наля2 гане в неговата желана вместимост, включително течния материал и пропеланта, при 54,4°С и налягането в съда не трябва да превишава 965 kPa при 54,4°С. Ако налягането в съда превишава 965 kPa, тогава има специална спецификация за тези съдове. Съществува стандартно изискване да не се получава изкривяване на съда при 54,4°С и съдовете да не могат да се спукат при налягане, което 1,5 пъти по-голямо, отколкото налягането при 54,4°С. Например, ако равновесното налягане в съда при 54,4°С е 965 kPa, тогава съдът не трябва да се спука при налягане 1448 kPa.

В аерозолните пулверизиращи съдове за течен материал се използват различни газове в течно състояние и сгъстен газ пропелант. Пропелантите в течно състояние включват фреони, произвеждани под търговската марка “Фреон”, някои от които не са разрешени за използване като пропелант за пулверизиращ съд, с изключение за използване с известни фармацевтични или въглеводородни, или диметилетер и други летливи течности. Сгъстеният пропелант трябва да включва въглероден двуокис, азотен окис, азот, въздух и т.н. Течните пропеланти имат предимство пред сгъстените газове, защото достатъчно точно сгъстяват течността за поддържане на относително постоянно налягане на газа в съда и в оставащата течност, като осигуряват източник за произвеждане на още газ, когато пропелантът е изхвърлен от съда. При използване на сгъстен газ като пропелант трябва значително количество газообразен пропелант да се постави в съда, за да може да пулверизира целия обем течен материал в съда при достатъчно налягане.

Изправните за аерозолно дозиране съдове, за да издържат на предполагаемото натоварване от вътрешното налягане и за да удовлетворят посочените стандарти, трябва да са направени от метал, т.е. стомана или алуминий с достатъчна дебелина на стената. За типичния стоманен съд с диаметър 52,4 mm, за да се осигури херметизиране на съдържанието му при налягане 965 kPa, дебелината на стената е в интервала около 0,020 - 0,304 mm. Дъното и върхът на съда, които обикновено се деформират и изкривяват външно под действието на много голямо налягане, трябва да имат дебелина в границите 0,304- 0,457 mm. С посочените дебелини на стената, дъното и върха стоманеният съд с височина 14,13 cm може да тежи 59 g. За да може да издържи натоварването на изискваното налягане, алуминиевият съд трябва да има дебелина на стената около 0,304 mm и дебелина на дъното от около 0,406 mm. Тези стоманени и алуминиеви съдове са с достатъчна дебелина на стената, за да бъдат твърди и недеформируеми под въздействието на нормалната сила на пръстите на ръката от около 2,27 4,55 kg, когато са пълни и херметизирани, а когато са изпразнени, те ще останат твърди и няма да се деформират под вакуум от около 60 cm Hg. Този вакуум обикновено се използва да се отстрани остатъчния въздух чрез натискане на клапана.

Стоманените и алуминиеви аерозолни пулеризиращи съдове трябва да се използват с известни ограничения за икономичност на производството им. Поради това е необходимо да се намали количеството на използвания метал в съда, за да се намали по-късно изхвърленият метал, и защото рудата и минералите, използвани в производството на съдове, са с намален приток. В допълнение трябва да се отбележи, че повече енергия се изразходва в добавянето на металната руда, в произвеждането на метала и в изработването на по-дебелостенни съдове, отколкото на по-тънкостенните съдове. Цената на транспортирането на метала за съдовете за всеки етап от първоначалното производство на рудата, през транспортирането на метала за направата на съдовете до транспортирането на пълните съдове също така трябва да се вземе под внимание. За милиардите херметизирани аеорозолни съдове, произвеждани и използвани всяка година, намаляването дебелината на стената на аеорозолния пулверизиращ съд ще доведе много бързо до доста значителни предимства относно състоянието на околната среда.

Използването на съдове с по-малко тегло, с тънки стени, като съдове за течен материал е известно. Например за газирани напитки и някои храни е осъществена замяна на по-добелите стени на по-тежките стоманени съдове с по-леки съдове с тънки стени от алуминий и стомана. При шумящи напитки разтворимият газ, подобен на въглероден двуокис, и при негазирани продукти, където газът е прибавен към съда като течен азот или сгъстен въздух, намаляването на добавения газ определя гъвкавите стени на съда, които са твърди за пипане така, че съдът не може да се смачка или деформира от нормалното налягане на пръстите на ръката, преди да се отвори. Тези гъвкави стени на съдовете обаче не трябва да се използват за дозиране на съдържанието им под налягане. Съдовете нямат клапан или друга изпускаща система за дозиране на тяхното съдържание, когато са под налягане. Съдовете първоначално са затворени херметически. Когато те се отварят, вътрешното налягане незабавно отива в атмосферата и съдовете губят твърдостта си.

Техническа същност на изобретението

Основна задача на изобретението е да се създаде аерозолен дозаторен метален съд без преграда, който да бъде с по-тънки стени, отколкото съществуващите аерозолни дозаторни съдове.

Друга задача на изобретението е да се създаде аерозолен метален дозаторен съд, който да отговаря на стандартните изисквания към околната среда, отнасящи се до намаляване количеството на метал или друг материал, необходим за изработване на всеки съд.

Друга задача е да се задоволят изискванията към околната среда, отнасящи се до намаляване количеството на използвания в аеорзолния съд пропелант и до изпускане в околната среда на допустими количества пропелант.

Друга задача на изобретението е да се създаде аерозолен метален дозаторен съд, който да има такава дебелина на стената, че съдът да бъде твърд, когато е напълнен и херметизиран, като също така стените му са достатъчно твърди, когато съдът е херметизиран, за да не може да се смачка от невнимание или прибързаност, при което съдът да задоволи главно изискванията за устойчивост срещу изкривяване или спукване, като лесно се смачква, когато е празен.

Друга задача на изобретението е да се задоволят стандартните изисквания към околната среда ,при което да се създаде такъв аерозолен пулверизиращ дозаторен съд, че съдът да се използва с незамърсяващи и негорящи газове.

Следваща задача на изобретението е да се създаде аерозолен метален съд, работещ при ниско налягане, което да се поддържа достатъчно, за да дозира цялото съдържание на течен материал и да задоволи допустимите изисквания за постоянно висококачествено пулверизиране в пяна или струя.

Изобретението се отнася до аерозолен дозаторен метален съд за съхранение и дозиране на течни материали чрез сгъстен и/или втечнен газ пропелант. Съдът включва цилиндрична околна стена за съхранение на неразделени чрез преграда пропелант и течен материал, които трябва да бъдат дозирани. Съдът е снабден с аерозолен дозиращ клапан, имащ клапанна дюза, пригодена да бъде отворена за дозиране на желаното количество и на скоростта на потока от течен материал и пропелант под формата на предварително избран спрей или пяна, по такъв начин, че съдът да поддържа достатъчно пропелантно налягане за изхвърляне на всичкия течен материал, който трябва да се дозира, и където пропелантът създава силата за изхвърляне на материала във от съда през аерозолен клапан и същевременно придава твърдост на съда.Съгласно изобретението съдът е оформен от тънка стена с достатъчна твърдост и отговаряща на стандартните изисквания за устойчивост при изкривяване и спукване. Стената на съда е достатъчно гънка, за да може да бъде лесно изкривена от налягането на пръстите на ръката, когато той е празен и разхерметизиран, обаче формата на стената може да се поддържа от налягането на газа в съда против изкривяване от налягането на пръстите на ръката, докато течният материал в обема на съда се пулвелизира навън от него и останалият пропелант се изпуска. Например в стоманен съд с диаметър 52,4 mm съдът има такава дебелина на стената, която не превишава 0,165 mm, и има предпочитана дебелина на стената за икономия на материали от около 0,102 - 0,127 mm. Когато съдът не е херметизиран, стената на съда не е твърда, така че нормалното налягане на пръстите на ръката може да изкриви стената. В особен случай стената на съда може да се огъва навътре, когато силата на пръстите на ръката от 2,27 - 4,55 kg е приложена на стената на съда и съдът е лесно смачкваем от налягането на ръката. Съдът се разширява външно с около 0,076 - 0,152 mm под налягане 690 kPa, обаче се свива обратно към първоначалния си диаметър от около 52,4 mm, когато налягането е отново атмосферно.

За да се задоволи изискваното мини мално регулирано налягане за нормална дебелина на стената, аерозолният дозаторен съд с 52,4 mm диаметър е направена от алуминий със стени, които са с дебелина около 0,305 mm, или от стомана със стени, които са с дебелина 0,203 - 0,305 mm. В стандартния съд началното налягане на съда е обикновено най-малко 621 965 kPa за сгъстения газ пропелант. За течно състояние на газ пропелант за сравнение началното налягане на съда може обикновено да бъде в диапазона от 207 - 345 kPa при или 21 °C. Обаче при 54,4°С това изискване за дебелината на стената на съда да съдържа повисоко налягане създава повишена температура. Даже когато е празен, стандартният съд не прави значителни деформации навътре под действие на пръстите на ръката при сила от 2,27 до 4,55 kg, която е силата, над която съдът от изобретението ще се огъне навътре. Стандартният съд ще се деформира навътре само от минимална сила от 9,1 kg и не е лесен за смачкване от налягането на ръката.

При съда съгласно изобретението е спазено изискването налягането на съда при 54,4°С да не изкривява трайно съда и съдът да не се спуква от 1,5 пъти по-високо налягане при 54,4°С. Съдовете съгласно изобретението са херметизирани по такъв начин, че налягането при 54,4°С не превишава 827 - 896 kPa и са конструирани така, че не се изкривяват от 827 kPa и не се спукват при 1,5 пъти по-високо налягане, което е 1241 kPa. Съдът съгласно изобретението обаче ще се разруши при помалко от около 46 cmHg вакуум и затова не може да се нагъне от вакуума до пулверизиращия клапан. Остатъчният въздух трябва да се отстрани от съда, ако това е необходимо, от струя с газ пропелант преди нагъването.

Установеното първоначално налягане на газа в съда съгласно изобретението, притежаващо по-горе отбелязаната характеристика, е подбрано в зависимост от вида на продукта, който трябва да се дозира, неговия вискозитет, способността му да пулверизира, избора на пропеланта и разтворимостта на пропеланта в продукта. Този съд може да има начално вътрешно налягане в диапазона 345 - 724 kPa в зависимост от течния материал и избрания пропелант. Обикновено когато се работи със сгъстен газ пропелант, където пропелантът първоначално е газ в течно състояние, е необходимо да изпарява повече пропелант в съда.

Когато пропелантът е въглеводород, началното налягане в съда трябва да бъде ниско, от порядъка не 117 - 214 kPa. За размесените течности и сгъстени газове първоначалното налягане може да бъде между 138 и 552 kPa. За сравнение стандартно затворен съд с газирана напитка има нормално налягане на газа при стайна температура от 310 kPa и вътрешното налягане нараства до 655 kPa при 54,4°С. Съгласно изобретението също при стайна температура пълният аерозолен метален дозаторен съд има налягане от 345 до 724 kPa, а при температура от 54,4°С налягането нараства в диапазона от 517 - 827 kPa. С изобретението се опровергава обичайната практика за аерозолни пулверизиращи съдове, склонна по-скоро да се увеличава налягането, отколко да се намалява.

Препоръчителното първоначално налягане на сгъстения газ за стандартния аерозолен съд е в диапазона от 620 - 965 kPa, което може да се увеличава при 54,4°С до диапазона от 690- 1103 kPa и около 1103 kPa за пропеланти в течно състояние.

Съдът, работещ с ниско налягане и помалка дебелина на стената, съгласно изобретението е по-безопасен, отколкото съдът с поголямата стандартна дебелина на стената и повисоко налягане, защото при по-ниското налягане случайното спукване, избухване или счупване са намалени и по този начин ще има по-малка експлозивна сила, отколкото при съда с по-високо налягане. Освен това, металните части, които са по-леки, ще причинят помалки повреди.

Не само началното налягане в съда съгласно изобретението е по-ниско, но и налягането при изразходване на дозирания течен материал, който се дозира в пулверизираща пяна или струя, следователно също е по-ниско за подобни сгъстени газове. То обикновено е около 172 - 345 kPa. Това е достатъчното налягане, за да има дозиране на останалия дозиран течен материал за съда в пувлеризиране на пяна или струя. Това също е достатъчно да се поддържат стените на съда достатъчно твърди, за да не могат да се деформират под нормалното налягане на пръстите на ръката при нормалното използване. По-нататък тази малка стойност от налягане на газа и количество в съда са на такива нива, че съдът не е опасен за изхвърляне. Ако изхвърлим използвания празен съд с ниското налягане, който е херметизиран, няма голяма опасност от експлозия в случай, че съдът се счупи или изгори, което може да се случи със съд с по-високо налягане, дозиран за аерозолно пулверизиране и със стандартна дебелина на стената. Освен това тъй като съдът е с по-тънки стени, той има помалко тегло, което е важно за транспортиране до мястото за съхранение, а тъй като съдът е с понижено съдържание на стомана, има намалено количество материал за изхвърляне.

След като течният материал в съда е изцяло дозиран в желаната пулверизираща пяна или струя, остатъчното ниско налягане на газа в съда е причина съдът да запази формата си. Остатъчният газ с ниско налягане може лесно и безопасно да се освободи за късо време, получавайки се по този начин нехерметизиран съд, който лесно се смачква от налягането на ръката. Това е предимство на изобретението при сравнението му със съд със стандартна дебелина на стената, който поддържа повишено налягане и не може да се смачка от налягането на ръката дори когато налягането на газа в него е изпуснато. Лесното смачкване на изпразнения съд съгласно изобретението улеснява неговото отстраняване и преработване. Дори ако остатъчното налягане в съда от изобретението не е изпуснато при употреба, малкото количество на остатъчния газ или пропелант и ниското налягане го правят безопасен за отстраняване от съда и за преработка без опасност от злополука от огън или експлозия. С изискването съдът да бъде първоначално зареден с малко количество от пропелант покрай дозаторния продукт, системата съгласно изобретението изхвърля в повечето случай по-малко летливи органични смеси в атмосферата. В някои случаи количеството на тези летливи вещества, изхвърляни в атмосферата, е значително пониско от стандартното изискване. В случаите, когато се използва втечнен газ като пропелант, по-точно газ пропелант в течно състояние, съдът от изобретението не изхвърля допълнителни летливи органични смеси в атмосферата.

Аерозолният дозаторен метален съд съгласно изобретението позволява дозиране на течния материал от съд с тънки стени в желания вид пулверизиране - пяна или струя. Тъй като намаленото налягане в съда е по-ниско, и крайното налягане е по-ниско в сравнение с дебелостенните аерозолни съдове. Поради това, ко гато всичкият течен материал, зареден в съда, е дозиран, комбинацията от клапанната дюза и клапанна пробка за пара е понякога необходима при някои видове течни материали, за да е сигурно, че аерозолното пулверизиране е с отлично качество, както в началото, така и в края на дозирането, когато е останал помалко течен материал в съда и налягането е значително по-ниско. Така се получава пулверизиране, равностойно на пулверизирането, получавано при съдове с високо налягане със стандартни дебелини на стените на съда и обикновено високо налягане на пропеланта. Пропелантите в течно състояние се отнасят към пропелантите с високо налягане даже ако са с ниско налягане при 21°С, тъй като те са с високо налягане при 54,4°С.

Клапанът, включен в конструкцията на съда, съгласно изобретението, добре взаимодейства с пропеланта и дозирания течен материал, като позволява пулверизиране и изпаряване навън от съда с финост на пулверизирането, проектирана съгласно желанието на клиента. Клапанът може да включва механичен прекъсвателен бутон, който разбива материала в капчици, докато се осъществява пулверизирането.

Като допълнение в клапана може също така да има пробка за пара. Пробката за пара е път за отделяне, през който газът пропелант навлиза в клапанната камера точно в момента, предшестващ изпускането на пулверизацията на клапана. Допълнителният газ, който изтича през пробката за пара, в камерата на клапана осигурява произвеждането на пулверизация. Когато пропелантът е по-скоро течност, отколкото сгъстен газ, и течният пропелант се използва като източник за поддържане постоянно налягане на газа в съда, докато течността се дозира, пробката за пара може да не е необходима. Когато за дозиране се използва вещество, за което не се изисква фино разпръскване, пробката за пара също не е необходима.

Пробките за пара по-рано са използвани за пулверизиране на прах, боядисване и при някои други продукти, съдържащи капчици или лепливи вещества, които могат да полепват по бутона на дюзата на клапана. Напречното сечение на пробката за пара е по-голямо, отколкото се предпочита при използване съгласно изобретението. За дозира не на вода или друг дозиран течен материал с подобна плътност пробката за пара е предназначена да подпомага разбиването и пулверизирането на течността. Това се прави в допълнение за мигновено или незабавно изпаряване, докато дозираният материал и летлив пропелант изтичат в атмосферата при по-ниско налягане.Действагцата теория поддържа тезата, че при по-високо налягане материалът се разпръсква по-добре.

Пробката за пара е оформена в пулверизиращия клапан и има отвор от порядъка на 0,508 mm в диаметър. В аерозолния пулверизиращ дозаторен съд с ниско налягане, където пробката за пара се използва, този диаметър на отвора би позволил голяма част от газа да излиза всеки път с дозирания материал и би направил използването на съда с ниско налягане трудно или невъзможно. Обаче напоследък с развитието на техниката на лазерното пробиване на отвори стана възможно пробката за пара да бъде достатъчно малка, например от порядъка от 0,127 до 0,203 mm в диаметър. Това позволява от съда да излизат много по-малки количества от херметизирания газ през пробката за пара, което дава възможност по-ниското първоначално налягане да може да се използва. Едно допълнително условие се отнася до изискването да се осъществява регулиране за намаляване количеството на летливи органични вещества, такива като пропелантите, така че те да се използват в аерозолни съдове и да се изпускат в атмосферата. Използването на аерозолен дозаторен съд с по-ниско налягане съгласно изобретението и използването на пробка за пара с малък отвор позволява изразходване на по-малко количество пропелант, което е едно допълнително предимство, свързано със стандартното изискване за регулиране и намаляване на количеството летливи вещества каквито са пропелантите, изпускани от аерозолните съдове в атмосферата. Съдът съгласно изобретението може да се изработи от стомана, алуминии или друг материал, достатъчно тънък, за да се деформира под силата, упражнявана от пръстите на ръката на потребителя, и да се смачка след изразходване на съдържанието му. Налягането в съда, когато напълнен и херметизиран, може да бъде толкова ниско, че е възможно съдът да се направи и от пластичен материал или дори просмукван уплътнен книжен материал, даващ възможност за поддържане на налягането.

Важно предимство на изобретението е намаляването на количеството метал, което е необходимо за произвеждане на всеки съл. Стоманеният със съгласно изобретението използва 1/2 до 2/3 от количеството стомана, използвано сега за аерозолен съд с подобни размери, стандарт и по-високо вътрешно налягане. В случай на изработване на съда от алуминий теглото му намалява значително, тъй като отпадъкът, който остава след изразходване на съдържимото в съда, намалява, с аерозолния съд съгласно изобретението се удовлетворява стандартното изискване за намаляване количеството на съдържащия се материал.

Други задачи и предимства на изобретението се изясняват със следващото описание на предпочитаното изпълнение на изобретението, разгледано във връзка с приложените фигури.

Описание на приложените фигури

Фигура 1 представлява надлъжен разрез на аерозолния дозаторен метален съд съгласно изобретението;

фигура 2 - увеличен частичен разрез на клапанната част на съда, показвайки по-специално клапана;

фигура 3 - увеличен частичен разрез на пулверизиращия бутон на клапана;

фигура 4 - разрез на вътрешността на пулверизиращия бутон по линията 4-4 от фиг.З.

Описание на предпочитаното изпълнение

На фигура 1 е показан работещ под ниско налягане аерозолен дозаторен съд 10 съгласно изобретението. Аерозолният съд включва тънкостенен метален съд 12 с интегрирано вътрешно сводесто дъно 14, като този вид съд 12 се използва за конвенционалните газирани напитки.

Дебелината на стената на металния съд 12, около 0,127 mm, която е стандартна дебелина за съдове за газирани напитки. Съд с такава дебелина на стената се деформира под относително малка сила на пръстите на ръката от 2,27-4,55 kg. Тази форма на съда издържа всяка деформация от нормалното налягане на пръстите, когато съдът 12 е под вътрешно газово налягане от 172-621 kPa. Въпреки че тялото на съда 12 с дъно 14 е описано като стоманено, то може алтернативно да бъде от алуминий или друг материал с подходящи качества. Други присъщи особености на металния съд с това характерно налягане на вътрешния газ са описани в раздела “Техническа същност на изобретението”.

Най-горната част 16 на съда 12 е отворена. Твърд аерозолен пулверизиращ клапанен купол 18 е монтиран към най-горната част 16 на съда 12 и контактува с периферен горен режещ ръб на съда 12, като по периферията на аерозолния купол 18 е оформена огъвка 20 за формиране на уплътнение, което може да бъде заварено или захванато по друг познат начин. Аерозолният купол 18 е удебелен и е от твърда стомана, така че той да не може да се деформира под действие на вътрешното налягане на съда или външното налягане от пръстите на ръката и което е по-важно - може да поддържа пулверизиращ клапан 40 и да не се изкривява, когато пулверизиращият дозаторен бутон се натисне към съда. Куполът 18 има централен отвор във върха си с периферия 22 и е закрит от твърда капачка 25 на клапана. Капачката 25 на клапана има оформен периферен канал за приемане на околовръстен канал за покриване на аерозолния купол 18. Куполът 18 може алтернативно да има отвор, през който клапанът е пригоден да анулира използването на клапанната капачка 25. Алтернативно куполът 18 може да се оформи от горната стена на съда 12.

Дозиращият обем 28 на съда 12 е частично запълнен са течност, т.е. течното състояние на някакъв материал, който ще бъде дозиран в пулверизиращ аерозол във вид на пяна или струя. Течността обикновено е смесена с газ пропелант от вида, споменат в раздела “Техническа същност на изобретението”. Течността е разположена на дъното на съда и херметизира напора на пространство 32, запълнено с газ пропелант над течния обем 28. Така горното пространство се разширява, като течностните обеми постепенно се дозират.

Капачката 25 на клапана има плоча 34, която поддържа клапана 40 с конвенционална конструкция. Съществуват няколко известни клапана, по-специално клапани, които са специално пригодени за ефективно пулверизиращо дозиране на херметизирани течни материали във вид на пяна или струя, на целия теч ностен обем 28 на съда 12 при ниско налягане. Преминаването на течността, обикновено смесена с част от газа пропелант, вън от съда 12 става през входящ отвор 42 на потопена в течността тръба 44. Налягането в горното пространство 32 изтласква течността нагоре в тръбата 44 през отвор 62 в клапана 40.

Както е показано на фиг.2, потопената в течността тръба 44 е здраво закрепена към друг входящ отвор, изработен в тяло 48 на клапана 40 чрез щуцер 46. Тялото 48 на клапана 40 е закрепено в отвор на плочата 34 на капачката 25 на фланеца на клапана чрез връзка 51. Горният край на тялото 48 на клапана 40 е отворен. Твърдата плоча 34 на капачката на клапана е разположена около отворения горен край на тялото 48 на клапана 40 и под огъната част 52, покриваща отворения горен край на тялото 48 на клапана 40. Пръстеновидно уплътнения 54 на стебло 70 затваря камера 64 на клапана 40, уплътнява около стеблото 70 на клапана 40 и предпазва изтичането на аерозол извън камерата 64 по протежение на стеблото 70. Ако съдът 12 има обърнат купол, потопена тръба не е необходима.

Течността преминава от тръбата 44 през щуцера 46 със стеснено напречно сечение 62 и отива във вътрешността на камерата 64 на тялото 48 на клапана 40. Газта от горното пространство 32 може да влезе в камерата 64 на тялото 48 на клапана 40 през пробка 90 за пара, описана по-нататък. Течността се придвижва през тръбата 44, смесена с част от газа пропелант, който подпомага пълненето на камерата 64 на клапана и също помага за диспергирането на течността във вид на малки капчици.

Клапанът 40 има стебло 70 с основа 72, разположена във вътрешността на камерата 64 на тлото 48 на клапана 40. Стеблото 70 е насочено праволинейно нагоре. При недозиращо положение, когато клапанът 40 е затворен, стеблото 70 се поддържа от притискаща пружина 74, работеща на натиск, разположена между основата 72 на стеблото 70 на клапана 40 и установена върху дъното 76 на тялото 48 на клапана. Пружината 74 изтласква стеблото 70 нагоре до упор на горната страна 77 на основата 72 на опората на стеблото на клапана в долната страна на уплътнението 54.

Стеблото 70 на клапана излиза извън тялото 48 на клапана 40 през плътно напасван отвор 78, оформен в пръстеновидното уплътнение 54. Уплътнението 54 на стеблото е изработено от гъвкав тънък пластичен и устойчив материал, който непрекъснато се притиска към периферията на стеблото 70 на клапана 40, затваряйки плътно камерата 64 срещу изтичане на газ, но позволявайки все пак на стеблото 70 да се движи надолу под действие на натиска на пръста на ръката и да се връща в изходно положение от силата на пружината 74.

Стеблото 70 на клапана 40 има вътрешен канал 82 с тесен входящ дюзов отвор 84, свързващ камерата 64 на тялото 48 на клапана 40 и канала 82 на стеблото 70. Малкото напречно сечение на входящия дюзов отвор 84 ограничава количеството на течността, което може да се дозира. Входящият дюзов отвор 84 е разположен така, че когато стеблото 70 на клапана е натиснато за отваряне, условие за пулверизиращо дозиране, което е положението, показано на фигура 2, дюзата 84 се намира в камерата 64 на тялото на клапана и съдържанието на камерата 64 излиза постепенно през отвора 84. Когато стеблото 70 на клапана е в горно положение под действие на силата на пружина 74, отворът 84 е извън камерата 64 и вътрешно е защитен от уплътнението 54. Когато отворът 84 е извън камерата 64, се възпрепятства излизането на материал от камерата 64 на тялото на клапана и от съда 12.

Тъй като съдът 12 е херметизиран само с ниско налягане, за сигурното му действие е необходимо достатъчно газ да влезе в камерата 64 на тялото на клапана, за да се осъществи пулверизиране на течността. За тази цел е предвидена пробка 90 за пара, оформена като много тясно пробита дюза с размер например около 0,152 mm в диаметър, разположена в страничната стена на тялото 48 на клапана, която обикновено е пластична. Технологията на лазерно пробиване на дюзи с много малки диаметри има напоследък развитие, позволяващо пробката 90 да бъде с особено малко напречно сечение (0,127-0,203 mm), за да позволява минимално протичане на газ от горното пространство 32 през пробката за пара 90 и в камерата 64 на тялото на клапана. Пробката 90 за пара е обикновено около 0,508 mm и газът в горното пространство 32 се дозира достатъчно бързо. Това понижава налягането на газа в '6 съда така бързо, че много малко от целия течностен обем в съда се дозира. По тази причина аерозолният дозаторен съд с ниско налягане действа сигурно, когато няма причина газът да се разтваря в херметизираната течност и да се сгъстява над нея и да захранва всичко от аерозолния пулверизиращ дозаторен газ до камерата 64 на клапана и когато използваната пробка 90 за пара има минимална по размер дюза. При използване на определени видове пропелантни газове, като фреони, въглеводороди и други пропелантни газове в течно състояние, които се изпаряват в газообразна форма и лесно се смесват постепенно с течния материал, за да се изхвърля от съда, допълнителна пробка за пара не е нужна, дори за аерозолен дозаторен съд с ниско налягане.

Стеблото 70 на клапана 40 има изпускателен отвор 92, през който течен материал, смесен с пропелант, преминава в приемна камера 98 на ръчно действащ пулверизиращ бутон 96. Пулверизиращият бутон 96 позволява механично разрушаване на предварително оформени капки от течния материал. От изпускателния отвор 92 на върха на стеблото 70 изходящият път за смесените течни капчици и газ е през стеснената камера 98 в пръстеновидна разпределителна камера 102, която е оформена от вътрешен пръстеновиден канал в пространството на предното чело на пулверизиращия бутон 96. Пръстеновидната камера 102 е затворена от дюзова дискова втулка 104 /фигура 4/, имаща множество тангенциални изтичащи дюзи 106, през които изтича газ и течни капчици тангенциално в кръгла завихряща камера 108. Капчиците и газът преминават навън през дюза 110 под действието на пулверизираща сила, определена от елементите на клапана 40 и налягането в съда. Много варианти на механични разпръскващи дюзи могат да се използват. И тук конструкциите са няколко, така че понякога дискова втулка не е необходима.

Изобретението може да се използва и с други конструкции на клапани за аерозолно пулверизиране във вид на пяна или течно дозиране. Единственото изискване е клапанът 40 да бъде приспособен да разпределя само малки количества от течностното съдържание и малки количества газ, като по този начин няма да се изпуска бързо течността и захранването с газ, за да не се губи газовото налягане и съдър жанието на течност. Важно е при избор на клапана 40 да бъде правилно подбрано съотношението на протичащите течности и газ, за да се изпълнят тези изисквания. Други аеорзолни пулверизиращи клапани, които отговарят на тези изисквания, също могат да се използват.

Въпреки че изобретението е описано доста подробно, много други варианти, модификации и други приложения могат да се включат към него, тъй като изобретението не се ограничава от описаните примери, а само от приложените претенции.

Claims (17)

1. Аерозолен дозаторен метален съд /10/ за съхранение и дозиране на течни материали чрез сгъстен и/или втечнен газ, като съдът /10/ включва обикновено цилиндрична странична стена /12/ и съхранява неразделени чрез преграда пропелант и течен материал, които трябва да се дозират с помощта на аерозолен дозиращ клапан /40/, имащ клапанна дюза /84/, пригодена да бъде отворена за дозиране на желаното количество и на скоростта на потока от течен материал и пропелант под формата на предварително избран спрей или пяна по такъв начин, че съдът /10/ да поддържа достатъчно пропелантно налягане за изхвърляне на всичкия течен материал, който трябва да се разпредели от съда /10/, характеризиращ се с това, че страничната стена /12/ на съда /10/ е изработена от материал с дебелина, позволяваща лесното й деформиране и смачкване под действие на нормално налягане на пръстите на ръката, но когато съдът /10/ е под налягане, той да е достатъчно устойчив на деформации и смачкване при нормално налягане на пръстите и ръката, за задействане на дозиращия клапан /40/.

2. Съд съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че дебелината на страничната стена /12/ на съда /10/ е такава, че когато съдът /10/ е херметизиран до 689,5 kPa, диаметърът на съда /10/ се увеличава до една и половина хилядна от диаметъра.

3. Съд съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че съдът /10/ има горна част /16/ и дъно /14/, свързани към страничната стена /12/ на съда /10/, затварящи съда /10/, при което съдът /10/ има такава конструкция на страничната стена /12/, горната част /16/ и дъното /14/, че при поставяне то им под действието на налягането на избрания проп>елант регулируемата му деформация остава непроменена, отговаряща на стандартните изисквания за осигуряване срещу експлозия.

4. Съд съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че страничната стена /12/ насвда/10/, дьното/14/ и горната му част/16/ имат дебелина, съобразена с вида и количеството на пропеланта и определена така, че съдът /10/ да не се изкривява постоянно при 54,4°С и да не експлодира при 1,5 пъти поголямо налягане, причинено от пропеланта при 54,4°С.

5. Съд съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че съдът /10/ е метален с дебелина на страничната стена /12/ най-много 0,165 mm и с диаметър, приблизително 52,4 mm.

6. Съд съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че съдът /10/ е с дебелина на страничната стена /12/ 0,191 mm или помалко и с диаметър, приблизително 66 mm.

7. Съд съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че съдът /10/ има дебелина на страничната стена /12/ 0,216 mm или по-малко и с диаметър, приблизително 76 mm.

8. Съд съгласно претенция 5, характеризиращ се с това ,че при дебелина на страничната стена /12/ на съда /10/ 52,4 mm диаметърът на съда /10/ е 0,86 - 0,139 mm.

9. Съд съгласно претенция 6, характеризиращ се с това, че при дебелина на страничната стена /12/66 mm диаметърът на съда /10/ е 0,127-0,178 mm.

10. Съд съгласно претенция 7, характеризиращ се с това, че при дебелина на страничната стена /12/ 76 mm диаметърът на съда /10/ е 0,152- 0,203 mm.

11. Съд съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че страничната му стена /12/ е стабилна и неразрушима при вътрешен вакуум до 46 cm Hg.

12. Съд съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че дозиращият клапан /40/ включва тяло /48/ с разположена във вътрешността му камера /64/, свързана с атмосферата чрез входящ дюзов отвор /84/ и отвор /62/, свързващ вътрешността на съда /10/ и камерата /64/, който отвор /62/ е така оразмерен, че да позволи на течния материал и смесения с него пропелант да преминат през камерата /64/ и да бъдат изхвърлени към атмосферата във вид на аерозолна струя или пяна, при което те се отправят към камерата /64/ достатъчно бавно, така че целият течен, подлежащ на дозиране, материал в съда /10/ да бъде разпределен под налягане.

13. Съд съгласно претенция 12, характеризиращ се с това, че тялото /48/ на клапана /40/ е снабдено с пробка /90/ за пара с напречно сечение, по-малко от напречното сечение на отвора /62/ на тялото /48/ на клапана /40/, като пробката /90/ за пара е свързана с вътрешния обем на съда /10/ за херметизиране на пропеланта и към камерата /64/ преди изхода към атмосферата за осигуряване на допълнително количество пропелант, за да се подпомогне пулверизирането и разпръскването на течния материал.

14. Съд съгласно претенция 13, характеризиращ се с това, че пробката /90/ за пара е с диаметър на отвора около 0,127 - 0,1788 mm.

15. Метод за използване на аерозолен съд /10/, пълен с течен материал, за да бъде дозиран, като методът включва пълнене на съд /10/ с течен материал за дозиране и газообразен пропелант, поставяне на пропелант в съда /10/ в такова количество, че когато съдът /10/ е достатъчно херметизиран, количеството пропелант осигурява да се изхвърли цялото количество течен материал, предназначен за дозиране във вид на спрей или пяна чрез използване на аерозолен дозиращ клапан /40/, затварящ съда /10/, като клапанът /40/ има възможност за дозиране на смес от количество течен материал и пропелант, което се дозира така, че съдът /10/ да поддържа достатъчно пропелантно налягане, за да се изхвърли всичкият течен материал, който трябва да бъде разпределен под формата на спрей или пяна, характеризиращ се с това, че течният матери- ал за дозиране и пропелантьт са смесени заедно под налягане до около 724 kPa при нормална стайна температура, при което съдът /10/ има странична стена /12/ и дъно /14/, израбо5 тени с дебелина, осигуряваща на съда /10/, деформационна устойчивост и взривобезопасност при вътрешно налягане над 827-896 kPa, което е 1-1,5 пъти по-голямо от налягането на постоянната деформация, а когато съдът /10/ е нехерметизиран, стената /12/ на съда /10/ е лесно деформируема от нормалното налягане на пръстите на ръката и е лесно смачкваема от нормалното налягане на ръката, обаче когато съдът /10/ е херметизиран е достатъчно устойчив на деформации и смачкване от нормалното налягане на пръстите на ръката при неразделно съхранение на пропелант и на течен материал, които трябва да се дозират, при температури, по-ниски от 54,4°С.

16. Приложение на аерозолен дозиращ съд /10/ съгласно претенции от 1 до 14, характеризиращо се с това, че съдът /10/ има горна част /16/ и дъно /14/, които са свързани към страничната стена /12/ на съда /10/ и го затварят, като горната част /16/ е пригодена да поддържа аерозолен дозиращ клапан /40/, при което съдът /10/ има такава странична стена /12/, горна част /16/ и дъно /14/, че да е недеформируем от налягането на избрания пропелант при температура 54,4°С и взривобезопасен при налягане 1,5 пъти по-голямо от налягането, създадено от пропеланта при 54,4°С.

17. Съд съгласно претенция 16, характеризиращ се с това, че има размери и дебелина на стената /12/, посочени в която и да е претенция от 5 до 10.