CN103459044A - 喷雾剂喷射系统以及喷嘴插件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种包括喷雾剂雾化组件或插件的系统。该喷雾剂雾化组件或插件包括流体雾化通道、用于限制流体雾化通道中的流体流的流量的沿着流体雾化通道设置的预置开口、以及沿着流体通道设置的机械击碎单元，其被配置为在流体流中产生紊流，其中预置开口和机械击碎单元被集成为单个构件。

Description

喷雾剂喷射系统以及喷嘴插件

相关申请对照参考

本发明要求了于2011年2月14日申请的专利申请系列号为NO.61/442,671、发明名称为“喷雾剂喷射喷嘴”的美国专利的优先权，为实现本发明目的，其全部内容通过引用被包含到本发明中。

技术领域

本发明总体上涉及一种喷雾剂喷射喷嘴，尤其涉及一种系统，该系统能够将从喷雾剂罐中喷出的流体进行雾化和颗粒击碎。

背景技术

喷雾剂喷射涂覆系统通常具有较低的传输效率，即，喷射涂覆材料的大部分不能实际涂覆在目标构件上。相反地，喷射涂覆材料的相当一部分扩散到了周围大气中，可能涂覆在一个并不希望涂覆的物体上，和/或可能不小心喷洒并且沉积在用户身上，例如用户的手和衣服上。作为一个例子，当使用一个喷雾剂喷射油漆罐喷射金属栅栏时，实际上仅仅只有一小部分的油漆沉积在栅栏上，由于许多喷雾剂喷嘴固有的喷射模式，大部分油漆被浪费。进一步，液体涂覆材料通常包含珠滴、颗粒物、或流线，这将导致喷射到目标构件的涂层不均匀，并且因而达不到预期效果。

发明内容

本发明公开的多个实施例都提供了一种系统，该系统具有配置安装在独立喷雾剂带电流体喷射罐上的喷射喷嘴上的雾化插件。该雾化插件包括流体雾化通道、沿着流体雾化通道设置的前置开口和沿着流体雾化通道设置的机械击碎单元。该前置开口配置为限制流体雾化通道中的流体流的流量。该机械击碎单元配置为在流体流中增加紊流，并且该雾化插件是具有流体雾化通道、前置开口和机械击碎单元的一体结构。

在一个实施例中，一种系统具有喷雾剂喷射喷嘴，其被配置为连接到独立喷雾剂带电流体喷射罐独立的该喷嘴包括流体通道、沿着流体通道设置的第一容器，其中该第一容器被配置为接收独立喷雾剂带电流体喷射罐独立的的流体出口；以及沿着流体通道设置的第二容器。该系统也包括具有前置开口和机械击碎单元的一体的雾化插件，该雾化插件被配置为插入到第二容器中。

在另一个实施例中，一种系统，其具有带有框架的喷射设备，该框架具有喷射罐容器和喷射喷嘴开口。该喷射罐容器被配置为接收独立喷雾剂带电流体喷射罐。该系统也包含喷射喷嘴，该喷射喷嘴具有相对于彼此交叉延伸的第一和第二部段，其中第一部段被配置为连接到独立喷雾剂带电流体喷射罐的流体出口，并且第二部段被配置为延伸穿过喷射喷嘴开口延伸到从框架偏置距离处。该系统进一步包括连接到框架的触发器，该触发器被配置为用于触发喷射喷嘴。

当接下来的相应的详细说明结合对照参考附图对应的部分被阅读时，本发明公开的上述和其他的特点、方面、和优点将会更好的被理解，在所有附图中，相同的字符代表相同的部分。

附图说明

图1为示出了根据本发明的第一实施例的静电喷射涂覆系统的示意图；

图2为示出了使用在图1所示的喷射涂覆系统中的喷射设备的透视图；

图3为示出了图2喷射设备的侧视图，移除侧板暴露了触发器组件；

图4为示出了图3喷射设备的虚线4-4范围内的横截面图，示出了喷嘴组件的实施例，该喷嘴组件具有直接充电电极和具有一体形成的前置开口的机械击碎单元；

图5为图4所示喷嘴组件的分解剖视图；

图6为图5虚线6-6范围内的分解侧剖视图，示出了机械击碎单元以及从另一个暴露的喷嘴的前部；以及

图7为图4虚线7-7范围内的侧剖视图，示出了在相对于喷嘴的安装位置的机械击碎单元。

具体实施方式

本发明公开的一个或多个具体实施例将被在下文描述。实际实施过程的所有特点不可能在说明书中完全描述，但将努力对这些实施例进行精确的表述说明。可以预见，在任何一个实际实施过程中，就像任何一个工程或设计项目，为了实现决策者的特定目标，许多的特定实施决策方案需要制定，例如系统相关的和业务相关的规则限制要求，而这可能在由一个实施过程转向另一实施过程中发生变化。此外，可以预见，此种改进的努力是复杂的、耗费时间的，但仍是具有本发明效果的普通技术的设计、制造和生产的常规工作。

本发明的各个实施例都提供了一种喷射设备，该喷射设备包括喷嘴组件，其被配置为产生喷雾，该喷雾能够被排出以遭遇前置开口和机械击碎单元（此处简称为“MBU”），两者可以集成为设置在喷嘴组件的最接近的出口的单个构件。在一些实施例中，前置开口和机械击碎单元包括腔室，该腔室被配置为限制流体流出喷嘴组件并且在流体流中产生紊流，这两者均可以加强雾化效率。喷嘴组件还使得排出的流体通过充电电极（如通过直接充电），或者使得排出的流体在雾化后通过离子场（如通过间接充电），这将使从喷射罐中排出的流体能够带有静电电荷。

喷嘴组件的喷射喷嘴包括至少第一部段和第二部段，至少其中一个可以突出喷嘴被设置的喷射设备的框架之外。这样的突出可以缓和排出的喷雾喷洒在周围（如喷洒到用户手上或者喷射设备上）。

现在参考图1，其展示了喷射涂覆系统10的示例性实施例。图1所示的喷射涂覆系统10包括用于将希望的涂料喷射到目标物体14的喷射设备12。在所示实施例中，喷射设备12包括独立的喷射罐16，该独立的喷射罐16配置为提供朝向目标物体14的流体的喷雾18。像将被预期希望的一样，独立的喷射罐16可以包括液体涂料，如油漆，以及压缩气体或推进剂。例如，独立的喷射罐16可以是独立的喷雾剂带电油漆喷射罐。喷雾剂大致使喷射罐16增压，并且当喷射罐16被激活时（即，阀打开），喷雾剂的一部分被释放，推动涂料。在所示实施例中，喷射罐16与喷嘴组件20接合，这具有用于充电和/或雾化从喷射罐16排出的流体的各种特征。就像上面提到的和接下来详细说明的，喷嘴组件22包括具有前置开口和MBU的一体插件。当喷嘴组件20被按压时，喷射罐16的阀打开，从而促进流体流通过喷嘴组件20产生流体的喷雾18，其包括涂料液滴的细水雾。特别地，当流体流穿过喷嘴组件20时，由推进剂（如气雾剂）施加在流体上的压力有利于流体的击碎。当液滴撞击到目标物体14时，目标物体14被液体涂覆。在某些实施例中，液体涂料是油漆，油漆变干后在目标物体14上形成涂层。

为了使用户可以选择地制造流体的喷雾18，喷射设备12包括触发器组件22。该触发器组件22通常被配置为配合喷嘴组件20以使得流体从独立的喷射罐16中排出。此外，喷射设备12包括充电设备，如充电电极24，以给流体的喷雾18静电充电。尤其是，充电电极24在雾化前后根据充电电极24的布置给予流体液滴静电电荷。作为具有静电电荷的结果，液滴可以静电粘附在电接地物体上，如目标物体14，从而增加在流体和目标物体14之间的传输效率。不幸的是，因为根据特定实施例的喷射设备12也是接地的，就像上面提到的，静电充电的流体的喷雾18的一部分也可能粘附在握住喷射设备12的用户身上，和/或粘附在设备本身上。相应地，喷嘴组件20，就像上面提到的，延伸出喷射设备12一定距离，以缓和流体的喷雾18喷洒到周围处。

在一个实施例中，喷射涂覆系统10包括直接充电系统，其中充电电极24是直接充电电极。在直接充电系统中，当从喷射罐16中排出的流体通过充电电极24时，流体直接获得电荷（如负电荷）。在通过已充电的电极24获得电荷后，流体接着在喷嘴组件20中被雾化。在其他实施例中，喷射涂覆系统10包括间接充电系统，其中充电电极24是间接充电电极。在该间接充电系统中，流体在喷嘴组件20中被雾化，然后分散的流体颗粒通过离子场，从而使得每颗流体颗粒均获得电荷。例如，本实施例可以与布莱恩特等人发明的名称为“带有接地齿的静电喷射系统”、于2010-11-24日提交的申请号为NO.12/954525的美国专利，以及赛茨等人发明的名称为“静电喷射系统”、于2010-02-26日提交的申请号为NO.12/714280的美国专利中公开的充电系统结合使用，为了实现本发明所有目的，上述两个专利申请通过引入被整体包含于此。相应地，系统10的实施方式可以采用不同的间接或直接充电设备（如，电磁换能器），以给液滴传输静电电荷。

如图所示，充电电极24被电连接到高压电源28上，其能够供应高压信号到电极24。例如，在特定实施例中，高压电源28可以提供大于大约5K，7.5K，9K，10.5K，15K，20K，25K，30K，35K伏或者更高的电压给充电电极24。当高压信号被提供时，相对小的电流可以足够传送希望的电荷到液滴上。例如，高压电源28可以配置为输出小于大约100，80，60，50，40，30，或者更少的微安电流。如图所示，电池30的正极端子与高压电源28的正极端子电连接。基于所希望的来自高压电源28的电力输出，商业上可用的电池（如9V，12V等）可以被用于提供电力到高压电源28。在其他不同实施例中，一种标准的或合适的可再充电电池可以被使用。

在所示实施例中，电池30的负极端子与接地端32电连接。例如，合适的接地端32可以通过插入导电杆到土壤中形成。在这样一个配置中，流入导电杆的电荷可以通过土壤耗散。可选择地，接地端32可以包含到具有地下部分的导电水管或构件的电连接。导电水管的地下部分以与上述导电杆同样的方式将电荷耗散到土壤中。接地端32也可以包括到地上构筑物（如电输出的地上插头）的电连接。

如图所示，电导体34在目标物体14和接地端32之间延伸。因此，目标物体14的电位和接地端32的电位大致相等。其结果，静电充电的流体液滴与目标物体14之间的电位差或电压可以大于目标物体14被连接到喷射设备12底座时的结构。例如，如果喷射设备12的底座电位比大地电位更大，在已充电的流体液滴与目标物体14之间的电位差将减小。目标物体14被电连接到接地端32，并且因此，由于增加的电位差，流体喷雾18的传输转换效率将被加强。

此外，独立的喷射罐16被电连接到接地端32。如图所示，该喷射罐16包括罐体36和颈部38。罐体36和颈部38可以由导电材料制成，如铝或钢铁。在该实施例中，电导体40在喷射罐16与接地端32之间延伸。其结果，喷射罐16被电连接到接地端32。

在与电池30的正极和负极的电连接被建立后，高压电源28可以被激活。在所示实施例中，与电池30的负极电连接的包括电导体40和独立的喷射罐16。当喷射罐16从喷射设备12中移除时，在高压电源28和电池30之间的负极电连接被切断。因此，高压电源28不可能被激活，除非喷射罐16存在于喷射设备12中且电导体40与喷射罐16连接。

在所示实施例中，电导体44连接开关46与触发器组件22。当触发器组件22被触发时，开关46配置为可以选择地激活充电电极24。例如通过在触发器组件22和充电电极24之间的电连接47来提供电荷。当处于所示的开启位置时，开关46可以阻止来自高压电源28的电流，当处于闭合位置时，开关46可以能够导通高压电源28的电流。在可选的实施例中，开关46可定位在电池30的正极端子和高压电源28的正极端子之间。在示出的实施例中，开关46定位的毗邻触发器组件22，使得触发器的按压关闭开关46。在这种方式中，在与充电电极24的激活大致相同的时候，流体18的喷射被启动。

喷射设备12也还包括连接到接地端32的导电垫板48。如接下来详细说明的，导电垫板48可以连接到喷射设备12的手柄，以便当操作者拿起喷射设备12时，操作者的手能够与垫板48接触。导电垫板48电连接到接地端32，以便当操作者拿起喷射设备12时，操作者的电位实质上与大地电位相等。

现在参考图2，示出了一种使用在图1喷射涂覆系统10中的典型喷射设备。如图所示，喷射设备12包括框架50和可移除的喷射罐壳体52，喷射罐壳体52被配置为包含并且适当地定位在喷射设备12中的独立的喷射罐16。为了将喷射罐16连接到喷射设备12，喷射罐壳体52可以从框架50分离，喷射罐16可以插入到喷射罐壳体52，并且壳体52可以再次连接到框架50。一旦喷射罐16连接到喷射设备12，流体喷雾18可以从喷嘴组件20喷出，该喷嘴组件至少部分地延伸穿过框架50的开口54，以缓和上面提到的喷雾18喷洒在周围处。例如，操作者可以按下触发器56，从而诱发触发器组件22以激活独立的喷射罐16的喷嘴组件20。如之前讨论的，触发器组件22可以连接到静电激活开关46，以便按压触发器56激活充电电极24。在这种方式下，按压触发器56诱发静电充电的流体的喷雾18通过驱动喷嘴组件20从喷嘴组件20喷出到目标物体14上。

喷射设备12还包括与框架50的手柄部分60相连接的电源块58。在一些实施例中，电源块58包含电池组30（图1）和高压电源28（图1）。电源块58是可拆卸的，以便电池30可以更换。手柄部分60也包括导电垫板48，该导电垫板48配置为在操作者操作喷射设备12时与操作者的手接触。导电垫板48定位在手柄部分60内，以便操作者握住手柄部分60时接触到导电垫板48。电导体40从喷射设备10临近手柄部分60的框架50延伸，并且在弹簧接触夹62终止，如以上描述的，该弹簧接触夹被用于将喷射设备10与接地端32接地连接。

现在参考图3，显示了图2的示例性的喷射设备12移除侧板暴露触发器组件22。图3还示出了包含在喷射设备12中的各种电气构件。电气构件包括那些用于维持喷射罐16与接地端32之间的接地，还有从高压电源28到设置在喷嘴组件20中的充电电极24（参见图4）的电路。尤其是，如在示出的实施例中，电导体40从弹簧夹62延伸，穿过喷射设备12的框架50的内部，并且到达喷射罐16（如喷射罐16的颈部）上的电接触块68。电接触块68提供导体40、弹簧夹62（，即接地端32）和喷射罐16之间的电接口，这使得当弹簧夹62被固定到地面时，喷射罐62能够保持接地状态，就如上面所述一样。相应地，电接触块68可以通过一个或多个电导构件固定到喷射罐16，如弹簧、螺栓、导电粘结剂、焊接块、铜焊块或者压缩配合块。

如上所述，触发器组件22可以激活喷嘴组件20以启动流体的喷雾18。此外，触发器组件22可以使得电路形成在高压电源28和充电电极24（参见图4）之间，以对从罐16排出的液滴静电充电。在示出的实施例中，触发器组件22包括触发器56、枢轴70和制动臂72。如示出的，枢轴70连接到框架50上，以便当触发器56在方向76上位移时，触发器组件22可以在第一方向74上旋转。触发器组件22还包括与框架50的突出部80相接触的偏压元件78，其提供阻止旋转的弹力。该阻力可以被描述为使用户能够容易地调整从喷射设备12中射出的喷雾18的速率。例如，为了启动流体的喷雾18，触发器56在方向76上被按压，从而驱动触发器组件22绕着枢轴70在第一方向74上旋转。当触发器组件22旋转时，在偏压元件78和突出部80之间的接触诱发偏压元件78弯曲从而提供阻力。此外，触发器组件22的旋转诱使制动臂72末端的接触面82在方向84上平移。接触面82被定位的邻接喷嘴组件20，以便接触面82在方向84上的移动驱动喷嘴组件20朝向喷射罐16的颈部38移动，从而启动流体的喷雾18。另外，在某些实施例中，接触面82可以电连接到高压电源28，就像下面将讨论的。如图所示，充电电极24（参见图4）部分延伸出喷嘴组件20，以便接触面82接触充电电极24并且传输电荷到充电电极24。这将允许充电电极24对从喷射罐16流出的流体静电充电。

如上所述，在所示实施例中，触发器组件22被配置为在流体的喷雾18被开启的大致同时激活充电电极24。尤其是，触发器56包含与静电激活开关46相邻的底部86。当触发器56在方向76上被按下时，触发器56的底部86接触弹性载荷突出部88，并且在方向90上驱动突出部88，从而闭合开关46。闭合开关46将使得高压电源28与接触面82之间建立电连接，这将允许充电电极24被激活。因此，按压触发器56将产生来自喷嘴组件20的静电充电的流体液滴的喷雾。另一可选择的实施例，可以将开关46定位的邻近触发器组件22的其他区域（如制动臂72，枢轴70等），以便按压触发器56驱动开关46到闭合位置。在进一步的实施例中，开关46也可以独立于触发器56操作，以便操作者可以在不需要激活静电充电的情况下启动流体的喷雾18。

如图所示，具有如图1所示的电连接44的导管92在高压电源28和充电电极24之间延伸。如所希望的，携带高压信号的电导体可以干扰周围电子设备和/或感应邻接的导体或回路中的电荷。所以，导管92配置为屏蔽周围设备、导体和/或回路防止高压信号通过充电电极供应导体。该实施例还包括指示器94，如发光二极管（LED），该指示器94可以明显的显示静电充电系统的工作状态。如下所述，指示器94电连接到电池30，并且配置为提供基于充电电极24的激活状况的用户可感知的显示（如照明）。这样的可视指示器可以使得操作者能够容易地判断流体的喷雾18是否正被喷射设备12静电充电。

现在参考图4，示出了图3喷射设备的虚线4-4范围内的横截面图。尤其是示出了喷嘴组件20、喷射罐16上部100和触发器组件22的部分的横截面图。如上所述，触发器组件22可以由触发器56在方向76上的运动触发（图3）。触发器组件22的驱动导致了接触面82在方向84上的运动。当接触面82在84方向上移动到结合充电电极24时，导管92提供电荷到接触面82，该接触面反过来提供电荷到充电电极24。根据所示实施例，已充电的电极24接着直接接触从喷射罐16排出的流体而传输静电电荷到流体中。

如上所述，接触面82朝向喷嘴组件20的向下运动（即在方向84上）引起流体从喷射罐16中排出。喷嘴组件20包括喷嘴102，该喷嘴102具有第一部段104（如垂直部段）和第二部段106（如水平部段），该第二部段106在与第一部段104的轴线108相交的方向上从第一部段104延伸。此时，部段104和106可以彼此之间形成约10-90度的夹角，如彼此形成大约10，20，30，40，50，60，70，80或90度角。在一些实施例中，第一和第二部段104，106限定了大致L形几何形状的喷嘴102。第一部段104包括一对容器，第一容器110和第二容器112设置在第一部段104的相对的纵向延伸处。

第一容器110被配置为接收充电电极24的至少一部分，并且被设置在第一部段104的接近触发器组件22的接触面82的延伸处。由此，第一容器110能够将充电电极24定位的接近接触面82，以便当触发器组件22被触发时，接触面82接触充电电极24以提供电荷。第一容器110的可以被塑形为以便适合充电电极24的形状。例如，第一容器110可以具有环形形状以便提供接收也具有环形形状的充电电极24的相对固定安装。这是可以预见的，在不同的实施例中，第一容器110根据充电电极24的形状可以具有方形、矩形、圆形、三角形或其他合适的几何形状。此外，当充电电极24定位的接近接触面82时，第一容器110也可以将充电电极24定位的接近和/或沿着从喷射罐16排出的流体的流体通道114。这允许当静电充电时，充电电极24直接传输静电电荷给排出的流体。

如上所述，第一部段104的第二容器112设置在第一部段104上与第一容器110纵向相对的延伸处。第二容器112通常被配置为接收喷射罐16的出口116，以便从罐16中排出的流体沿着流体通道114被接收进入第一部段104。第二容器112被设定尺寸为适于喷射罐16的出口116的几何形状。因而，在某些实施例中，第二容器112可以具有锥形、截头圆锥、圆柱形、或圆环形形状，这些形状被配置为接收喷射罐16的出口116。此外，第二容器112可以配置为接收各种形状和/或尺寸的出口116，以便喷嘴组件20可以被用于与各种不同的喷射罐16和/或喷射设备12连接。第二容器112还包括用作凸肩表面118的喷嘴组件20的区域。该凸肩表面118被配置为接触出口116的喇叭口形表面120。当朝向喷射罐16的罐体36按压时，喇叭口形表面120导致喷射罐16的出口阀打开以释放喷射罐16内的喷雾剂。因而，当触发器组件20被激活时，喷嘴组件20朝向喷射罐16移动，这引起凸肩表面118接合出口116的喇叭口形表面120。凸肩表面118和喇叭口形表面120之间的接触使得流体流过引导到出口116的喷射罐16的内部导管122。这将使得流体沿着轴线108被排出到第一部段104。

一旦流体从罐16排出到第一部段104且从充电电极24获得静电电荷，流体将沿着流体通道114流出并且进入喷嘴102的第二部段106。如上所述，第二部段106以相对于轴线108大致相交的方式从第一部段104延伸。第二部段106包括接近喷嘴102的出口126的第三容器124。出口126通常被配置为输出喷雾18，并且，如上面所述的，出口126处在喷嘴102的区域，该区域至少延伸出框架50的开口54的最外部范围129一个偏置距离127。该偏置距离127可以至少部分地阻止静电充电的喷雾18在周围喷洒和沉积在喷射设备12或者用户的手上。例如，当距离127增加时，喷雾18喷洒到设备12和/或用户的手上的可能性减小，随着带电喷雾和接地（即设备12）的隔离的增加，引起喷洒的静电压力可以减小。第三容器124被配置为接收并容纳雾化插件128。

雾化插件128包括前置开口130和MBU132，它们分别集成作为单个构件的雾化插件128。单个构件可以通过粘结分离的构件形成，或者模塑形成单个构件。接下来将详细说明雾化插件128的构造。

图5是喷嘴组件20的分解横截面侧视图。如图5所示，充电电极24和雾化插件128被沿着它们各自的连接轴线从喷嘴组件20分解显示。在该实施方式中，第一容器110具有大致圆柱形的内部形状，该内部形状与大致呈圆柱形的充电电极24的外部形状相匹配，并且使得导电电极24能够延伸出喷嘴102的范围。如上面所述的，沿着轴线108设置在第一部段104的相对范围的第二容器112具有截头锥形形状，当锥形表面的凸肩表面118与喷射罐16的出口116的喇叭口形表面120相接触的同时，该截头锥形形状允许喷射罐16的出口116能够被接收。如上所述，流体通道114使得从喷射罐16排出的流体流过第一部段104、流过充电电极24的至少一部分，并且流入喷嘴102的第二部段106中。第二部段106具有使得流体沿着第二部段106流动并且到雾化插件128的流体流轴线140，这被从第三容器124沿着流体流轴线140分解地示出。

如上面所述，第二部段106具有长度142，以便出口126延伸出框架50的开口56至从框架50偏离的偏置距离127。事实上，在一些实施例中，第二部段106的长度142相对于第一部段102的长度144的比例可以至少是1.1:1.例如，该比例可以大约是1.1:1，1.2:1，1.3:1，1.4:1，1.5:1，1.6:1，1.7:1，1.8:1，1.9:1，2.0:1，2.1:1，2.2:1，2.3:1，2.4:1，2.5:1，2.6:1，2.7:1，2.8:1，2.9:1，3:1或者更大。此外，每个部段的整个外部长度可以具有与以上提到的类似或者同样的比例。

第二部段106包含第三容器124，该第三容器124被配置为接收并且容纳雾化插件128。如上所述，雾化插件128包括前置开口130和MBU132。前置开口130通常配置为限制如箭头146所示的进入到雾化插件128的带电流体的流动。前置开口130包括通到第一锥形通路150的入口148。第一锥形通路150具有几何形状，该几何形状收缩到出口152，该出口152设置在与入口148相对的组件128纬度范围。限定前置开口130的第一锥形通路150通到限定MBU132第二锥形通路154。该MBU132通常被配置为在带电流体146流动中产生紊流，并且通到出口152。

图6是图5虚线6-6范围内的横截面侧视图。如图6所示，第二部段106被描述为具有毗邻一对流体膨胀区的第三容器124，如第一膨胀区160（如环形膨胀区）和第二膨胀区162（如环形膨胀区）。第一膨胀区160沿着第三容器124的流体通道114上游设置，这将使得带电流体146膨胀出第二部段106的主管体164。第一膨胀区160使得带电流体146辐射状地膨胀到一个比主体管164的直径168更大的直径166。例如，膨胀区160的直径166可以大约比主体管164的直径168大10%，20%，30%，40%，50%或者更多。在某些实施例中，发生在这样的区域膨胀可能引起/包括紊流、混合和流体击碎。

当流体通过第一膨胀区160时，流体将遇到雾化插件128，该雾化插件128包括多个沿着流体雾化通道170的减小直径的环形区域。在所示的实施例中，雾化插件128包括入口148，该入口148具有直径172，该直径172与第一膨胀区160的直径166相比大幅地减小。例如，入口148的直径172可以大约在第一膨胀区160的直径166的尺寸的1%-50%之间，如10%，20%，30%，40%，50%，60%，70%，80%或90%。入口148的直径172可以是不同的以计量从喷嘴组件20的雾化并喷出的流体量。同样，雾化插件128的前置开口130也用于计量从喷射设备12喷出的流体量。此外，上面表述的和接下来进一步说明的不连贯的直径的改变有助于导致流体的混合、紊流和击碎、稠化、膨胀等等。

沿着流体雾化通道170，雾化插件128包括前置开口130，其由入口148和第一锥形通道150限定。第一锥形通道150逐渐变细地进入第一弯曲区域174。第一弯曲区域174具有比入口148的直径172更小的直径176，并且该第一弯曲区域174也是雾化插件128的MBU132部分的入口。例如，入口148的直径172与第一弯曲区域174的直径176的比例可以在大约1.1:1和4:1之间，例如大约1.1:1，1.2:1，1.3:1，1.4:1，1.5:1，2.0:1，2.5:1，3.0:1，3.5:1，4.1:1或者更大。在某一实施例中，该比例大约是1.3:1。如所示实施例所示，第一弯曲区域174是这样一个区域，在该区域中形成第一锥形通道150并且具有第一锥度（如角度）的第一锥形表面178弯曲进入形成第二锥形通道154并且具有第二锥度（如角度）的第二锥形表面180，如接下来参考图7详细说明的。如上所述，第二锥形通道154朝向出口152收缩，该出口152具有比直径176和172更小的直径182。例如，入口148的直径172与出口152的直径182的比例可以在大约1.1:1和大约4:1之间，如1.1:1，1.2:1，1.3:1，1.4:1，1.5:1，2.0:1，2.5:1，3.0:1，3.5:1，4.0:1或者更大。在某一实施例中，直径172和直径182的比例是大约2.0:1。第一弯曲区域174的直径176与出口152的直径182的比例可以在大约1.1:1和大约3:1之间，如1.1:1，1.2:1，1.3:1，1.4:1，1.5:1，2.0:1，2.5:1，3.0:1，3.5:1，4.0:1或者更大。在某一实施例中，该比例是大约1.5:1。

如上所述，第二膨胀区域162设置在雾化插件128的与第一膨胀区域160的相对延伸处。第二膨胀区域162可以允许横穿过雾化插件128的流体膨胀并且产生静电喷雾18。例如，第二膨胀区域162可以具有比出口152的直径182更大的直径184。在实施例中，第二膨胀区域162的直径184可以比第一膨胀区域160的直径166更小、一样大或者更大。例如，第二膨胀区域162的直径184可以比第一膨胀区160的直径166大约大10%，20%，30%，40%，50%，60%或者更多。第二膨胀区域162的直径184与出口152的直径182的比例可以在大约2.0:1和大约20:1之间，如2.0:1，3.0:1，4.0:1，5.0:1，10:1，15:1，20:1或者更大，或者为它们之间的任何比例。在某一实施例中，直径184与直径182的比例是大约10:1。

现在参考图7，示出了图4中虚线7-7范围内的横截面侧视图。特别地，雾化插件128被示出为设置在喷嘴102第二部段106的第三容器124中。基于沿着流体雾化通道170的流动，带电流体146膨胀、接触、再膨胀的过程也被示出。当带电流体146沿着流体通道114流动时，带电流体146遇到流体雾化通道170的第一膨胀区域160。带电流体146可能接着经历箭头190所示的紊流、混合、膨胀或流体击碎中的任何一个过程或它们的集合。由此产生的流体接着遇到雾化插件128的入口148（即前置开口130），并且第一膨胀流体190的流量受到入口148的直径172的限制。入口148被配置为计量流体流量，同时也可以增加流体的紊流、混合和流体击碎。当流体190进入并且穿过前置开口130时，流体190加速，并且在某些实施例中变浓，这通常由箭头192表示。这个过程通常是由限定第一锥形通道150的锥形表面178产生。锥形表面178的锥度可以通过一个与流体流轴线140形成的角度194限定，如大约10到150。

当流体192移动穿过前置开口130并且遇到弯曲区域174（即MBU132）时，流体192经历增加的紊流和/或稠化过程，这通常由箭头196表示。增加的紊流是由弯曲区域174的存在引起的，并且这个增加的稠化是由限定第二锥形通道154的第二锥形表面180引起。第二锥形表面180的锥度可以通过一个与流体流轴线140形成的角度198限定，如大约10到250。在某些实施例中，角度194和角度198可以是不同的，角度198更大些，例如在0.1度至10度之间。在这种方式中，第二锥形通道154以更陡峭的角度朝向出口152收缩（即更快的速率）。

当带电流体146流过雾化插件128时，流体146获得势能，在流体196从出口152喷出时，该势能将被释放。例如，流体由于借助锥形表面178、180的发生的过程获得势能，这使得液滴具有类似或相同的静电电荷以被定位的彼此接近。通过创造更好水平的静电排斥力，稠化作用增加了稠化液体的势能。此外，通过简单的流体动力，这样的稠化作用增加了相对于出口152外的大气压力的流体压力。因而，在某些实施例中，当流体流过雾化插件128时，前置开口130的长度200与MBU132的长度202的比例至少部分地影响了流体的动力和流体的势能。例如，长度198与长度200的比例可以是在大约0.5:1和2:1之间。在某些实施例中，长度198与长度200的比例可以是大约0.5:1，0.6:1，0.7:1，0.8:1，0.9:1，1:1，1.1:1，1.2:1，1.3:1，1.4:1，1.5:1，1.6:1，1.7:1，1.8:1，1.9:1，或者2:1。当流体到达出口152，流体196遇到第二膨胀区域162，由于上述直径184，第二膨胀区域162使得紊流流体196能够释放在流体通过雾化插件128过程中储存的势能。该膨胀也可能有助于产生上述静电涂覆喷雾18。此外，第二膨胀区域162可有助于进一步雾化和/或控制喷雾18的形状。

可以理解，这里公开的不同例子可以与本发明公开的其他例子或实施例的特点结合。即，当前实施例为了简化说明但也可彼此组合。本发明公开的专利范围由权利要求限定，并且对于本领域技术人员来说可以包括其他例子。如果这样的实施例具有不区别于权利要求限定的结构元件或者包括本质上与权利要求限定的结构元件没有区别的同等结构元件，那么它落入在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种系统，包括：

配置为安装在独立喷雾剂带电流体喷射罐的喷射喷嘴中的雾化插件，所述雾化插件包括一体结构，所述一体结构具有（i）流体雾化通道；（ii）沿着所述流体雾化通道设置的前置开口，所述前置开口配置为限制沿着所述流体雾化通道的流体流；和(iii)沿着所述流体雾化通道设置的机械击碎单元，所述机械击碎单元配置为增加流体流中的紊流。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述雾化插件包括流体出口，并且所述前置开口包括朝向所述流体出口收缩的第一锥形通道。

3.如权利要求2所述的系统，其中，所述第一锥形通道包括具有第一直径的第一入口，所述第一锥形通道收缩进入具有比所述第一直径更小的第二直径的弯曲区域，并且所述第二直径限定了所述机械击碎单元的第二锥形通道的第二入口。

4.如权利要求3所述的系统，其中，所述第一直径与所述第二直径的比例至少约为1.1:1。

5.如权利要求3所述的系统，其中，所述第二锥形通道收缩进入所述流体出口，并且所述流体出口具有比第一和第二直径更小的第三直径。

6.如权利要求5所述的系统，其中，所述第一直径与所述第三直径的比例至少约为1.2：1。

7.如权利要求5所述的系统，其中，所述第二直径与所述第三直径的比例至少约为1.1:1。

8.如权利要求3所述的系统，其中，所述第一锥形通道包括第一锥形表面，所述第一锥形表面以相对于所述流体雾化通道的流体流轴线成第一角度地定向，并且所述第二锥形通道包括第二锥形表面，所述第二锥形表面以相对于所述流体雾化通道的流体流轴线成第二角度地定向，并且所述第一角度比第二角度更小。

9.如权利要求1所述的系统，包括具有流体通道的喷嘴，其中，所述喷嘴包括沿着所述流体通道设置的第一容器，并且所述第一容器配置为接收所述雾化插件。

10.如权利要求9所述的系统，其中，所述喷嘴包括第二容器，所述第二容器被配置为连接独立喷雾剂带电流体喷射罐的流体出口与流体通道；以及第三容器，所述第三容器被配置为支撑沿着所述流体通道的充电电极。

11.如权利要求10所述的系统，其中，第一部段包括具有第二和第三容器的所述流体通道的第一部分，第二部段包括具有所述第一容器的所述流体通道的第二部分，并且所述流体通道的第一和第二部分彼此交叉。

12.如权利要求11所述的系统，其中，所述第一部段具有第一轴，所述第二部段具有第二轴，第一和第二轴彼此交叉，并且所述第二部段从所述第一部段突出。

13.一种系统，包括：

喷雾剂喷射喷嘴，其被配置为连接到独立喷雾剂带电流体喷射罐，所述喷雾剂喷射喷嘴包括：

流体通道；

第一容器，其沿着所述流体通道设置，其中所述第一容器被配置为接收所述独立喷雾剂带电流体喷射罐的流体出口；和

第二容器，其沿着流体通道设置；以及

一体的雾化插件，其具有前置开口和机械击碎单元，其中所述雾化插件被配置为插入到所述第二容器中。

14.如权利要求13所述的系统，其中，所述一体的雾化插件相对于喷雾剂喷射喷嘴是可移动的，所述前置开口被配置为限制沿着所述流体通道的流体流，并且所述机械击碎单元被配置为增加流体流中的紊流。

15.如权利要求13所述的系统，其中，所述第一容器配置为沿着所述流体通道的第一部段，与独立喷雾剂带电流体喷射罐同轴对齐；所述第二容器沿着所述流体通道的第二部段设置，所述流体通道的所述第一部段具有第一流体流轴线，其与所述流体通道的所述第二部段的第二流体流轴线交叉，所述第二部段至少比所述第一部段长约10%。

16.如权利要求15所述的系统，其中，第一和第二部段限定了L形的喷雾剂喷射喷嘴。

17.如权利要求16所述的系统，其中，所述第一部段包括沿所述流体通道设置的第三容器，并且所述第三容器被配置为支撑沿着所述流体通道的充电电极。

18.一种系统，包括：

喷射设备，包括：

框架，其具有喷射罐容器和喷射喷嘴开口，其中所述喷射罐容器被配置为接收独立喷雾剂带电流体喷射罐；

喷射喷嘴，其包括相对于彼此交叉延伸的第一和第二部段，其中所述第一部段被配置为连接到独立喷雾剂带电流体喷射罐的流体出口，并且所述第二部段被配置为延伸穿过所述喷射喷嘴开口到从框架的偏置距离处；和

触发器，其连接到所述框架，其中所述触发器被配置为激活所述喷射喷嘴。

19.如权利要求18所述的系统，其中，所述喷射喷嘴包括充电电极。

20.如权利要求18所述的系统，其中，所述喷射喷嘴包括可移动的雾化插件，所述雾化插件具有一体形成的前置开口和机械击碎单元。

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