CN104321147A - 无线喷射装置 - Google Patents

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CN104321147A CN201380021566.6A CN201380021566A CN104321147A CN 104321147 A CN104321147 A CN 104321147A CN 201380021566 A CN201380021566 A CN 201380021566A CN 104321147 A CN104321147 A CN 104321147A
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保罗·R.·米其利
史蒂文·A.·迈尔斯
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Abstract

一种系统可包括便携式喷射装置，其具有电池供电驱动器，由电池供电驱动器驱动的旋转雾化器，以及构造为将液体提供至旋转雾化器的注射器，其中旋转雾化器构造为旋转以使液体雾化成喷雾。一种系统可包括便携式喷射装置，其具有筒状部分和手柄部分，该筒状部分具有与喷头流体连接的第一注射器，以及手柄部分通过折开式机构连接至筒状部分。手柄部分可包括致动器组件，该致动器组件构造为驱动在第一注射器中的第一活塞。

Description

无线喷射装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年3月6日提交的标题为“无线喷射装置”的美国非临时专利申请号13/787,658的优先权和权益，其通过引用结合与此，并且该美国非临时专利申请要求2012年3月7日提交的标题为“无线喷射装置”的美国临时专利申请号61/608,010的优先权和权益，其通过引用结合与此。
技术领域
本发明主要涉及用于喷射物质，诸如液体(如涂料)涂层的系统和方法。
背景技术
各种喷射装置可用于将喷雾喷射到目标物体。例如，喷射装置通常采用气体，诸如压缩空气，使液体(如涂料)雾化以产生喷雾，然后朝向目标物体生成涂层。遗憾的是，这些喷射装置需要压缩空气源，诸如压缩机或压缩气罐。通过另一个示例，喷射装置通常需要一个或多个与外部设备连接的连接件，诸如气体供应导管、液体供应导管(如涂料导管)和电线等。遗憾的是，这些连接件限制了使用喷射装置的便携性和容易程度。因此，所希望的是一种改进的喷射装置。
发明内容
在某些实施例中，一种系统可包括便携式的喷射装置，其具有电池供电驱动器，由电池供电驱动器驱动的旋转雾化器，以及构造为将液体提供至旋转雾化器的注射器，其中旋转雾化器构造为旋转以使液体雾化成喷雾。
在某些实施例中，一种便携式喷射装置可包括筒状部分，其具有与喷头流体连接的第一注射器，以及手柄部分，其通过折开式机构与筒状部分连接。手柄部分可包括致动器组件，其构造为驱动第一注射器中的第一活塞。
附图说明
本发明的各种特征、方面和优点将在参照附图阅读以下详细说明时得到更好的理解，其中同样的附图标记在附图中始终表示相同的部件，在附图中：
图1是无线喷射装置实施例的侧面透视图，该无线喷射装置具有注射器，以便将物质提供至由电池供电驱动器驱动的旋转雾化器；
图2是图1中无线喷射装置实施例的顶部透视图；
图3是图1中无线喷射装置实施例的底部透视图；
图4是图1中无线喷射装置实施例的局部透视图，其示出了旋转雾化器的实施例；
图5是图1-4中旋转雾化器实施例的示意性侧视图，其示出了从钟形杯突出的多个螺旋桨；
图6是图5中旋转雾化器实施例的示意性端部视图；
图7是无线喷射装置实施例的侧面透视图，该无线喷射装置具有可调式喷射防护装置；
图8是图7中无线喷射装置实施例的示意性端部视图，其示出了可调式喷射防护装置围绕旋转雾化器的钟形杯部分延伸；
图9是无线喷射装置实施例的侧面透视图，该无线喷射装置具有第一和第二注射器，以便将物质提供至由电池供电驱动器驱动的旋转雾化器；
图10是图9中无线喷射装置实施例的侧面透视图，其进一步示出了旋转雾化器的螺旋桨；
图11是图9和10中旋转雾化器的螺旋桨实施例的透视图；
图12是无线喷射装置实施例的侧面透视图，该无线喷射装置具有第一和第二注射器，以便将物质提供至具有多个相对孔口(如猫眼状孔口)的喷头；
图13是图12中无线喷射装置实施例的底部透视图，其示出了致动器组件，该致动器组件具有连接至棘轮机构的触发器组件；
图14是图12中无线喷射装置实施例的部分侧面透视图，其示出了延伸穿过套筒至喷头的多个管；
图15是图12中无线喷射装置实施例的前透视图，其示出了多个相对孔口(如围绕中心孔口设置的两个横向形状的孔口)；
图16是图12中无线喷射装置实施例的局部透视图，其示出了具有双筒状涂敷器组件的折开式机构(break-action)；以及
图17是图16中双筒状涂敷器组件实施例的局部透视图。
具体实施方式
图1是无线喷射装置10实施例的侧面透视图，该无线喷射装置10具有注射器12，以便将物质提供至由电池供电驱动器16驱动的旋转雾化器14。如图所示，注射器12可以是塑料注射器，其具有标记18以显示施加到旋转雾化器14的液体的量。此外，注射器12可通过各种装配件20(诸如带、夹具、螺钉、螺栓、卡扣连接件或其他装配件)可拆卸地安装至电池供电驱动器16。例如，装配件20可以是可调节的带，诸如金属或塑料带，该带具有多个位置用以调节将注射器12固定到电池供电驱动器16上的紧密程度。注射器12也可以是可重复使用的注射器、一次性的注射器、可循环使用的注射器、预填充式注射器(如预填充涂料或其他涂层液体)、用户自助填充式注射器或其任意组合。
应理解，电池供电驱动器16包括主体或壳体22，其支撑连接至电池26的内置驱动器24(如电动机)。在其他实施例中，电池26可以由容纳在壳体22内的另一个电源替代或补充，如一个或多个电容器。此外，电池供电驱动器16可以是可重复充电单元，并且因此可包括可重复充电连接件28，诸如扩展坞连接件。
如下进一步详细论述，旋转雾化器14可以由内置驱动器24驱动从而围绕转动轴30旋转，如箭头32所示。当旋转雾化器14旋转时，来自注射器12的液体可供给至雾化器14，从而使雾化器14飞速转动液体致使液体雾化成喷雾。例如，旋转雾化器14可包括围绕轴30飞速转动的钟形杯34从而旋转雾化液体。在某些实施例中，旋转雾化器14可包括多个螺旋桨，以便有助于液体旋转雾化，和/或包括可调式防护装置从而使喷雾在喷射方向上远离无线喷射装置10。
图2是图1中无线喷射装置10实施例的顶部透视图。如图所示，旋转雾化器14的钟形杯34具有通常为环形的内表面40，其逐渐偏离无线喷射装置10的转动轴30。例如，环形内表面40可包括圆锥形表面、抛物线形表面、圆柱形表面或这些表面几何体的一个或多个的任意组合。此外，表面40可以是平滑表面、纹理表面、棱纹表面或其任意组合。
图3是图1中无线喷射装置10实施例的底部透视图。如图所示，注射器12通过装配件20连接至电池供电驱动器16。所示的装配件20在注射器12的第一端部50处围绕注射器12和壳体22二者延伸，同时，注射器12的相对第二端部52通过延伸至旋转雾化器14的管54支撑。所示的装配件20是单一带，如塑料或金属带。在其他实施例中，注射器12可由其他紧固件或安装件支撑。
图4是图1中无线喷射装置10实施例的局部透视图，其示出了旋转雾化器14的实施例。如图所示，管54延伸至钟形杯34的第一端部60，从而使注射器12能够引导液体进入钟形杯34中用以沿表面40(图2)旋转雾化。通过轴62旋转或飞速转动钟形杯34，该轴62连接至电池供电驱动器16的驱动器24。当钟形杯34旋转时，来自管54的液体被促使沿旋转表面40流动，直至液体在钟形杯34的第二端部64处流出。此时，液体被雾化成喷雾。
图5是图1-4中旋转雾化器14实施例的示意性侧视图，其示出从钟形杯34突出的多个螺旋桨70。应理解，螺旋桨70可有助于引导喷雾朝向目标物体。例如，螺旋桨70可产生气流以引导喷雾远离无线喷射装置10而朝向目标物体，从而减少在装置10上的飞溅并且改进对于目标物体的传送效率。然而，在某些实施例中，螺旋桨70对于液体的雾化没有任何影响。换言之，螺旋桨70可用于简单地引导已雾化的液体喷雾。
图6是图5中旋转雾化器14实施例的示意性端部视图，其示出围绕钟形杯34均匀间隔开的一组四个螺旋桨70。虽然已示出的实施例包括四个螺旋桨70，但在任何适当的设置中其他实施例可包括任何数量(如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多)的螺旋桨。
图7是无线喷射装置10实施例的侧面透视图，该无线喷射装置10具有可调式喷射防护装置80。如图所示，可调式喷射防护装置80围绕旋转雾化器14，并且其构造为防止喷雾飞溅在装置10上且有助于引导喷雾朝向目标物体。相对于装置10的转动轴30，喷射防护装置80在轴向82、径向84和/或周向86上是可调节的。因此，喷射防护装置80根据各种参数，诸如液体类型、转速和环境条件(如风)等，是可调节的。
图8是图7中无线喷射装置10实施例的示意性端部视图，其示出可调式喷射防护装置80围绕旋转雾化器14的钟形杯34部分延伸。如图所示，喷射防护装置80围绕钟形杯34延伸约180度圆周86，从而使喷射防护装置80留有约180度的开口90。以这种方式，喷射防护装置80有助于引导喷雾92通过开口90且远离无线喷射装置10。在所示的实施例中，开口90以径向84定向，从而使防护装置80引导喷雾92以径向84流动。在其他实施例中，防护装置80可以用其他方向引导喷雾92。此外，防护装置80可围绕钟形杯34延伸任何周向距离，如90至270度，150至210度，或约180度。
图9是无线喷射装置100实施例的侧面透视图，该无线喷射装置100具有第一和第二注射器102和104，以便将物质提供至由电池供电驱动器108驱动的旋转雾化器106。如图所示，每个注射器102和104可以是塑料注射器，其具有标记以显示施加到旋转雾化器106中的液体的量。此外，每个注射器102和104通过各种装配件110(诸如带、夹具、螺钉、螺栓、卡扣连接件或其他装配件)可拆卸地安装至电池供电驱动器108。例如，装配件110可以是可调节的带，诸如金属或塑料带，该带具有多个位置用以调节注射器102和104固定到电池供电驱动器108上的紧密程度。每个注射器102和104也可以是可重复使用的注射器、一次性的注射器、可循环使用的注射器、预填充式注射器(如预填充涂料或其他涂层液体)、用户自助填充式注射器或其任意组合。
应理解，电池供电驱动器108包括主体或壳体112，其支撑连接至电池116的内置驱动器114(如电动机)。在其他实施例中，电池116可以由容纳在壳体112内的另一个电源替代或补充，如一个或多个电容器。此外，电池供电驱动器108可以是可重复充电单元，并且因此可包括可重复充电连接件，诸如扩展坞连接件118。
如下进一步详细论述，旋转雾化器106可以由内置驱动器114驱动从而围绕转动轴120旋转，如箭头122所示。当旋转雾化器106旋转时，来自注射器102和/或104的液体可供给至雾化器106，从而使雾化器106飞速转动液体致使液体雾化成喷雾。例如，旋转雾化器106可包括螺旋桨124，该螺旋桨124具有中心轮轴126、外部环或护罩(shroud)128以及在中心轮轴126和外部护罩128之间延伸的多个叶片130。在操作中，内置驱动器114促使螺旋桨124围绕轴120旋转，从而致使旋转雾化液体进入中心轮轴126和外部护罩128之间的叶片130。
图10是图9中无线喷射装置100实施例的侧面透视图，其进一步示出了旋转雾化器106的螺旋桨124。如图所示，注射器102和/或104可构造为通过一个或多个流体导管132，诸如流体导管134、136和138，将液体供给至螺旋桨124。例如，注射器102连接至流体导管134，注射器104连接至流体导管136，以及流体导管134和136二者连接至(或聚合在)流体导管138。进而，流体导管138进一步向下延伸至接近螺旋桨124的位置，从而当液体冲击旋转的叶片130时，使流体导管138将液体流直接注入到螺旋桨124中，以促进雾化。
在所示的实施例中，中心轮轴126和外部护罩128一般为彼此同轴或同心，并且每一个具有通常为环形的形状。例如，中心轮轴126可具有环形外部140，同时外部护罩128具有环形内部142。环形外部140和环形内部142可以是圆柱形、圆锥形、弯曲的环形(如抛物线形)，或其任意组合。此外，通常环形外部140和环形内部142沿轴120在下游轴向上相对于彼此可以为平行的、渐缩形的或者是渐扩形的。环形外部140和环形内部142也可具有平滑表面、纹理表面、棱纹表面或其任意组合。
中心轮轴126和外部护罩128之间的叶片130也可具有各种构造。例如，叶片130可具有翼型几何构造、矩形几何构造，或任意其他适合的形状。此外，螺旋桨124可具有任意数量的叶片130，诸如2至20个叶片(如3、4、5、6、7、8、9、10或更多叶片)。每个叶片130的角度或斜度相对于轴120可在10至80度、20至70度、30至60度或40至50度之间变化。在所示的实施例中，叶片130与中心轮轴126和外部护罩128一体成形，由此定义了一体式螺旋桨124，该螺旋桨124由轻质材料(诸如塑料或复合材料)制成。
图11是图9和10中旋转雾化器106的螺旋桨124实施例的透视图。如图11进一步所示，环形外部140和环形内部142通常为彼此同轴或同心的圆柱形表面。此外，螺旋桨124的所示实施例具有在中心轮轴126和外部护罩128之间均匀间隔开的一组四个叶片130。每个叶片130具有相对于轴120的角度150，在叶片130上游端部的前缘152，在叶片130下游端部的后缘154，以及在前缘152和后缘154之间的侧面(profile)156。在某些实施例中，每个叶片130的侧面156可包括线性部分、非线性部分(如曲线部分)或其任意组合。因此，每个叶片130的角度150可以是恒定的，或者也可以在前缘152和后缘154之间变化，由此有助于控制来自流体导管138的液体的雾化效率。每个叶片130的设计也可以改变螺旋桨124下游的喷雾分布。
图12是无线喷射装置160实施例的侧面透视图，该无线喷射装置160具有第一和第二注射器162和164，以便将物质提供至具有多个相对孔口168(如猫眼状孔口)的喷头166。如图所示，喷射装置160包括在折开式机构174处与手柄部分172相连接的筒状部分170，使筒状部分170以铰链式旋转远离手柄部分172，从而能够在注射器162和164中装载和卸载液体和/或装液体的筒(cartridges)。筒状部分170包括第一和第二注射器162和164、喷头166，以及在注射器162和164以及喷头166之间的液体供应部分176。手柄部分172包括手柄178和致动器组件180，该致动器组件180包括连接至棘轮机构184的触发器组件182。
图13是图12中无线喷射装置实施例的底部透视图，其示出致动器组件180，该致动器组件180具有连接至棘轮机构184的触发器组件182。如图13进一步所示，棘轮机构184包括棘轮轨道190，其具有一组脊状物192，脊状物192选择性地与棘爪194卡扣(snap fit)。例如，当操作员拉动触发器组件182时，致动器组件180构造为通过注射器162和164(如通过驱动注射器162和164中的第一和第二活塞)而驱动液体，同时棘爪194移动越过该组脊状物192。当释放触发器组件182，棘爪194保持在沿该组脊状物192的适当位置，从而保持活塞的位置，直至操作员再次拉动触发器组件182以再次驱动注射器162和164中的活塞。因此，操作员可重复地拉动并释放触发器组件182从而逐渐驱动注射器162和164中的活塞，并且因此而使液体排出注射器162和164朝向喷头166。当液体通过喷头166中的多个相对孔口168排出时，液体随后被雾化。操作员可释放注射器162和164中的压力，并且通过按压释放(诸如棘爪194自身)而使棘轮机构184后退(back off)。
图14是图12中无线喷射装置160实施例的部分侧面透视图，其示出了液体供应部分176，该液体供应部分176具有延伸穿过套筒202至喷头166的多个管200。在所示的实施例中，管200包括第一管204、第二管206和第三管208，其形成了喷头166中的多个相对孔口168。管200可以是挠性管，诸如橡胶或塑料管。此外，套筒202和管200可以是半透明或透明的，以方便观察液体流经管200至喷头166。
图15是图12中无线喷射装置160实施例的前透视图，其示出多个相对孔口168，该相对孔口168连接至液体供应部分176中的多个管200。具体而言，孔口168包括中心孔口210、第一横向孔口212和第二横向孔口214。中心孔口210夹在第一和第二横向孔口212和214之间。此外，第一和第二横向孔口212和214设置在相应的第一和第二提升部分或提升角(horns)216和218上，其从中心孔口210向下轴向延伸。参照图14和15，第一、第二和第三管204、206和208连接至相应的中心孔口210、第一孔口212和第二孔口214。因此，喷射装置160可同时向孔口210、212和214以相等或不等比例供给，从而能够控制形成喷雾的雾化状态和形状。例如，第一注射器162可流体连接至中心孔口210，同时，第二注射器164可流体连接至第一和第二孔口212和214。因此，第一注射器162可将第一液体以第一流量提供至中心孔口210，同时，第二注射器164可将第二液体以第二流量提供至第一和第二孔口212和214。在某些实施例中，孔口210、212和214可具有一个或多个等同或不同的特征，诸如孔口的形状和/或尺寸。例如，孔口210、212和214的一个或多个(如所有孔口)可具有圆形孔口、猫眼形孔口、矩形孔口、三角形孔口、椭圆形孔口或其任意组合。
图16是图12中无线喷射装置160实施例的局部透视图，其示出具有双筒状涂敷器组件220的折开式机构174。如图所示，折开式机构174具有在筒状部分170和手柄部分172之间的铰链或可旋转的铰接头222，由此使筒状部分170铰链式旋转远离手柄部分172，如图中打开位置所示。双筒状涂敷器组件200包括活塞组件224，该活塞组件224具有第一活塞226和第二活塞228，其中第一活塞226对准于第一注射器162，并且第二活塞228对准于第二注射器164。在操作中，沿注射器162和164驱动活塞226和228以促使液体流动至喷头166，并通过孔口168排出。在填充注射器162和164之后，可朝向手柄部分172铰链式旋转筒状部分170至闭合位置，然后通过锁定机构230固定。在所示的实施例中，锁定机构230包括第一和第二锁定部分232和234，其彼此闩上或卡扣以相对于手柄部分172在闭合位置保持筒状部分170。
图17是图16中双筒状涂敷器组件220的局部透视图。如图进一步所示，活塞228对准于注射器164，同时活塞226对准于注射器164。此外，活塞226包括至少一个O型环或密封件240，同时活塞228也包括至少一个O型环或密封件242。这些密封件240和240构造为在撞击活塞226和228期间有助于密封每个注射器162和164的体积，由此有助于在注射器162和164中有效地产生压力并且将液体传递至喷头166。
然而本文中仅对本发明的一些特征进行了图示和描述，对本领域技术人员来说，多种改进和变化都可以进行。因此应该理解，所附的权利要求书试图覆盖所有落入本发明实质精神之内的此类改进和变化。

Claims (17)

1.一种系统，包括：
便携式喷射装置，其包括：
电池供电驱动器；
旋转雾化器，所述旋转雾化器由所述电池供电驱动器驱动；以及
注射器，所述注射器构造为将液体提供至所述旋转雾化器，其中所述旋转雾化器构造为旋转以使所述液体雾化成喷雾。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述旋转雾化器包括钟形杯。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述旋转雾化器包括连接至所述钟形杯的多个螺旋桨。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述便携式喷射装置构造为在没有加压气流的情况下雾化所述液体。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述便携式喷射装置是手持式喷射装置。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述便携式喷射装置包括围绕所述旋转雾化器延伸的可调式防护装置。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述可调式防护装置围绕所述旋转雾化器的旋转轴部分周向延伸。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述可调式防护装置构造为引导所述喷雾在远离所述便携式喷射装置的方向上。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述方向是相对于所述旋转雾化器旋转轴的径向。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述电池供电驱动器包括电池供电的电动机。
11.一种系统，包括：
便携式喷射装置，其包括：
筒状部分，所述筒状部分具有与喷头流体连接的第一注射器；以及
手柄部分，所述手柄部分通过折开式机构连接至筒状部分，其中所述手柄部分包括致动器组件，所述致动器组件构造为驱动在所述第一注射器中的第一活塞。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述筒状部分包括与所述喷头流体连接的第二注射器，并且所述致动器组件构造为驱动在所述第二注射器中的第二活塞。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述第一注射器与所述喷头中的第一孔口流体连接，并且所述第二注射器与所述喷头中的第二孔口流体连接。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述第二注射器与所述喷头中的第三孔口流体连接。
15.根据权利要求14所述的系统，其中第二和第三孔口围绕所述第一孔口设置。
16.根据权利要求11所述的系统，其中所述折开式机构包括铰链。
17.根据权利要求11所述的系统，其中所述致动器组件包括连接至触发器组件182的棘轮机构。
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