CN107297288B - 用于分配加压流体的系统的喷嘴及包括该喷嘴的分配系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种喷雾喷嘴，该喷雾喷嘴尤其用于分配加压产品的系统，该系统设有按钮，喷嘴(12)包括分配孔(23)和出现在分配孔(23)上的旋涡室(22)，该室包括由锥形侧表面(25)限定的锥形部件(31)，所述锥形侧表面从分配孔(23)的上游端(26)朝着下游供应端(27)会聚，该喷嘴进一步包括所述旋涡室的至少一个供应通道(24)，该供应通道(24)出现在锥形部件(31)的上游端(26)，锥形侧表面(25)具有设有多个层(36)的至少一个台阶部分(33)。

Description

用于分配加压流体的系统的喷嘴及包括该喷嘴的分配系统
技术领域
发明涉及一种用于容器的喷雾喷嘴，尤其用于设有按钮的分配加压流体的系统的喷雾喷嘴。本发明还涉及一种包括这种喷嘴的分配系统。
背景技术
在一个具体应用中，分配系统意在装备用于香水、化妆品或药物治疗的瓶子。实际上，这种类型的瓶子包含由分配系统获取的产品，该分配系统包括用于所述产品的加压提取的设备，所述系统例如通过按钮致动以允许使所述产品进行喷雾。一般来说，提取设备包括手工致动的泵或阀，例如通过按钮致动的泵或阀。
传统上，这种按钮形成为至少两个部件，所述至少两个部件包括装配到彼此的致动本体和喷雾喷嘴。喷嘴通常包括设有分配孔的旋涡室以及所述室的至少一个供应通道。
提取设备通过管从瓶子中提取产品，并在压力作用下将产品推动到布置在按钮中的导管内部，按钮是提取设备的致动元件。该导管出现在所谓的旋涡室中，旋涡室意在使液体非常快地旋转，因此给予液体速度和离心力的作用。该旋涡室在其中央处由出口孔延伸，产品穿过该出口孔高速地逸到外部。以该速度运动并受到离心力，液体分裂成液滴并形成喷雾。来自旋涡室的液滴的尺寸部分地取决于用户通过他的手指按在按钮上来致动泵所用的力和速度，因为引起的压力取决于该力和速度。
为了确保所述液滴的尺寸的良好的均匀性，一种技术包含使用锥形旋涡室。因此，流在室中以池的形式旋转，在该池穿过分配孔离开之后，该池冲击到其自身。
文献FR 2,952,360示出了这种锥形旋涡室的一个示例。这里，供应通道相切地出现在旋涡室中，旋涡室是旋转圆柱形的以使产品非常快地旋转。此外，相对于所述室的直径，分配孔具有较小的直径，使得旋转产品穿过所述孔逸出，从而以足够的速度冲击到其自身，以分成液滴从而形成喷雾。
然而，对于其粘度接近水的粘度的流体，该技术具有受限制的效能。当待喷雾的产品具有较高的粘度，例如达到水的粘度的50或100倍的粘度时，冲击小，并以空心锥形喷雾或射流的形式实现获取。因此人们不会获得具有期望尺寸的液滴。
发明内容
本发明意在解决该问题并设法提供一种用于分配系统的喷雾喷嘴，该喷雾喷嘴能够使其粘度比水的粘度高的产品进行喷雾，以对于香水、化妆品或药物治疗的瓶子，获得根据期望尺寸的液滴。
为此，本发明涉及一种喷雾喷嘴，该喷雾喷嘴尤其用于分配加压产品的系统，该系统设有按钮，该喷嘴包括分配孔和出现在分配孔上的旋涡室，该室包括由锥形侧表面限定的锥形部件，所述锥形侧表面从分配孔的上游端朝着下游供应端会聚，该喷嘴进一步包括所述旋涡室的至少一个供应通道，该供应通道出现在锥形部件的上游端，该锥形侧表面具有设有一个层(level)或多个层的至少一个台阶部分。
台阶部分赋予池对其自身更大的冲击，因此形成足够细小的液滴。实际上，当流体在锥形部件的表面上以层流池的形式旋转并接近出口孔时，池从一个台阶跳到两个层之间的另一个台阶，这导致流动紊乱。因此，不管产品的粘度如何，人们都要设法产生有意义的紊流。
根据可一起考虑或单独考虑的本发明的不同实施例：
-台阶部分从锥形侧表面的上游端延伸到下游端，
-台阶部分在锥形侧表面的减小部分上延伸，
-锥形侧表面具有围绕分配轴线的锥形旋转几何结构，
-层与分配轴线正交，
-台阶部分具有楼梯-台阶的形状，台阶部分的层形成楼梯，
-台阶部分具有与锥形部件的在上游端和下游端之间的直径成比例地减小的宽度，
-侧表面包括至少一个连续部分，即没有层，
-台阶部分被连续部分分隔开，
-台阶部分位于锥形部件的基部和顶端之间，并且与基部和顶端相距一距离，
-连续部分悬在相邻的台阶部分上，
-锥形侧表面包括定位在所述侧表面上的数个台阶部分，
-台阶部分对称地布置，
-台阶部分周期性地布置在锥形侧表面上，
-锥形侧表面包括四个台阶部分，两个台阶部分彼此相反，
-供应通道在横向于锥形侧表面的平面中延伸，
-该室包括布置在锥形部件的上游端处的圆柱形部件，
-圆柱形部件由圆柱形侧表面限定，
-圆柱形部件的直径至少等于上游端的直径，
-供应通道的下游端相切地出现在该室的圆柱形部件中，
-供应通道限定在外壁和内壁之间，
-外壁与圆柱形部件的圆柱形侧表面相切，
-外壁和内壁与上游端正交，
-内壁朝着通道的下游端行进而朝着外壁会聚，
-内壁与外壁形成10°的角度，
-内壁通过圆角连接到该室的圆柱形表面，
-圆角具有小于0.1mm的半径，
-所述分配孔具有圆柱形几何结构，该圆柱形几何结构的内部尺寸等于下游端的内部尺寸，
-旋涡室的轴向尺寸至少等于上游端的内部尺寸的80％，
-旋涡室的轴向尺寸介于上游端的内部尺寸的90％和200％之间，
-锥形部件的轴向尺寸至少是旋涡室的轴向尺寸的50％，优选地是旋涡室的轴向尺寸的70％，或者甚至是旋涡室的轴向尺寸的80％，
-下游端的内部尺寸小于上游端的内部尺寸的50％，
-下游端的内部尺寸介于上游端的内部尺寸的20％和40％之间，
-下游端的内部尺寸小于或等于0.24mm，
-分配孔的轴向尺寸小于所述孔的内部尺寸的50％，
-供应通道的下游端或供应通道中的每一个的下游端的组形成旋涡室的供应区段，所述区段的表面小于上游端的内表面的10％，
-旋涡室的供应区段的表面介于0.01mm2和0.03mm2之间，
-喷嘴具有用于旋涡室的至少两个供应通道，所述通道相对于分配轴线对称地定位，
-喷嘴具有近端壁，腔由旋涡室和供应通道形成在该近端壁中。
本发明还涉及一种如前所述的喷嘴-砧座组件。
本发明还涉及一种用于为容器尤其是化妆品瓶子分配加压产品的系统，该系统包括这种喷雾喷嘴。分配器优选地包括布置为支撑喷雾喷嘴的按钮。
附图说明
根据以下仅供参考且非限制性地提供的描述连同附图，将更好地理解本发明：
-图1示意性地示出了设有根据本发明的第一实施例的分配装置的容器的顶部的截面图，
-图2示意性地示出了图1的分配系统的按钮的放大截面图，
-图3示意性地示出了根据图1的实施例的分配系统的喷嘴的内部的放大截面图，
-图4示意性地示出了图1的实施例的喷嘴的旋涡室的放大透视图，
-图5示意性地示出了图1的实施例的喷嘴的喷嘴截面图，
-图6示意性地示出了根据本发明的第二实施例的喷嘴的横截面图，
-图7是根据本发明的第四实施例的喷嘴的横截面图，
-图8是根据第四实施例的、沿着轴向平面切割的喷嘴的透视图，
-图9是根据第四实施例的、其一部分已经切除的喷嘴的透视图。
具体实施方式
图1示出了包括根据第一实施例的用于分配加压产品的系统的化妆品瓶子。分配系统设有按钮。按钮包括本体1，本体1具有环形裙部2，环形裙部2围绕井3，井3用于将按钮安装在用于加压产品的吸取管4上。此外，按钮包括上部区域5，上部区域5允许用户用手指将压力施加在所述按钮上以能够轴向地移动所述按钮。
分配系统包括提取设备6，提取设备6装备有用于加压产品的、紧紧地插入井3中的吸取管4。按照已知的方式，分配系统进一步包括用于安装在容纳产品的瓶子8上的安装装置7和用于从所述瓶子内部提取产品的提取装置9，安装装置7和提取装置9布置为给吸取管4供应加压产品。这里，提取设备6包括手工致动泵，或者在产品加压地封装在瓶子8中的情况下，提取设备6包括手工致动阀。因此，在按钮的手动运动时，泵或阀被致动以给吸取管4供应加压产品。安装装置7例如包括紧固环和装饰圈以隐藏环和吸取管4。
如图2所示，本体1还具有与井3连通的环形外壳10。在示出的实施例中，外壳10具有与安装井3的轴线垂直的轴线，以允许相对于按钮的本体1在侧面旋拧产品。在未示出的替代方案中，尤其对于形成鼻用喷雾端件的按钮，外壳10可与井3共线。
外壳10设有砧座(anvil)11，喷雾喷嘴12围绕砧座11安装以在所述外壳和旋涡室之间形成用于加压产品的分配路径。为此，砧座11从外壳10的底部延伸同时在井3和所述外壳之间留有连通通道13。
在示出的实施例中，分配路径连续地具有从上游到下游连通的：与通道13连通的上游环形导管18，所述管状导管18形成在喷嘴12的侧壁14的内部面和砧座11的侧壁的外部面之间，砧座11的侧壁的外部面与喷嘴12的侧壁14的内部面相对地布置；形成在喷嘴12的近端壁15和砧座11的远端壁17之间的下游环形导管21。在下游侧，分配路径给旋涡室22供应加压产品，旋涡室22设有所述室的至少一个供应通道24。更具体地，在示出的实施例中，供应通道24与下游环形导管21连通。在示出的实施例中，喷嘴具有旋涡室22的两个供应通道24，所述通道相对于分配轴线D对称地布置。替代地，可设置两个以上的供应通道24，尤其是相对于分配轴线D对称地布置的三个通道24，或者可设置单个通道24以供应旋涡室22。
喷嘴12在外壳10中的关联通过安装侧壁14的外部面来实现，所述外部面的后边缘进一步设有径向突起16，以用于将喷嘴12固定在所述外壳中。此外，旋涡室的腔在近端壁15中挖空地形成，端部11具有平坦远端壁17，喷嘴12的近端壁15支承在平坦远端壁17上，以在二者之间限定出旋涡组件。喷嘴12进一步设有分配孔23，通过分配孔23使产品进行喷雾。
有利地，喷嘴12和本体1尤其由不同的热塑性材料通过模制而制成。此外，形成喷嘴12的材料的刚度超过形成本体1的材料的刚度。因此，当喷嘴12安装在外壳10中时，喷嘴12的明显大的刚度能够避免变形，以保证旋涡室的几何结构。此外，本体1的较小的刚度允许改进安装井3和吸取管4之间的密封。在一个示例实施例中，本体1由聚烯烃制成，喷嘴12由环烯烃共聚物(COC)、聚乙二醇或聚对苯二甲酸丁二醇酯制成。
在图3至图5中示出的实施例中，旋涡室22包括圆柱形部件30，供应通道24的下游端相切地出现在圆柱形部件30中，该圆柱形部件由侧表面34限定，侧表面34是旋转圆柱形的、通过近端壁35朝着前部闭合。旋涡室22另外包括在圆柱形部件30下游的锥形部件31。锥形部件31由沿着分配轴线D延伸的侧表面25限定，分配通道24在相对于所述分配轴线D的横向平面中延伸。锥形部件限定为如下区域：在该区域中，在沿着与该分配轴线正交的平面的截面中，锥形部件31的第一端或基部具有其表面面积大于锥形部件31的第二端或顶端的表面面积的区段。第一端和第二端通过母线连接，母线不一定是笔直的线段，而是相反，可以是具有至少一个稳定段的曲线。因此，锥形部件的基部和/或顶端可具有各种形状，尤其是圆形、多边形、椭圆形等。在说明书中，相对于分配轴线D限定空间位置术语。在示出的实施例中，侧表面25围绕分配轴线D旋转。侧表面25从上游端26朝着用于供应分配孔23的下游端27会聚。此外，分配孔23的出口尺寸等于下游端27的内部尺寸。
因此，在加压产品的分配期间，旋涡室22的相切供应能够使产品在所述室的圆柱形部件中旋转；接下来，产品沿着所述锥形部件的侧表面25被旋转地挤压和推动穿过上游端26，同时形成产品池，产品池的旋转速度增加且与下游端27会聚；然后，所述会聚池可冲击到其自身，穿过分配孔23逸出以形成喷雾。
根据本发明，侧表面具有至少一个台阶部分33，台阶部分33设有一个层36或多个层36。层指的是横向表面，尤其是与室22的分配轴线D正交、位于锥形部件的基部和顶端之间的横向表面。因此，台阶部分33具有楼梯-台阶形状，台阶部分33的层36形成楼梯。这里，台阶部分33从锥形部件的上游端26延伸到下游端27，并具有与锥形部件的在上游端和下游端之间的直径成比例地减小的宽度。在图3至图5的实施例中，室22的锥形部件31包括周期性地且对称地布置在锥形侧表面25上的四个台阶部分33，两个台阶部分33彼此相反。台阶部分33被侧表面25的连续部分37分隔开。优选地，连续部分37悬在台阶部分33的层36上，以在每个台阶部分33的任一侧上形成凸起缘边。因此，产品池在沿着锥形表面25在室中旋转时冲击到缘边。由于这些缘边，仍然进一步增加运动产品中的紊流，以获得更细的具有均匀尺寸的产品液滴。另外，台阶部分33具有与锥形部件31的在上游端26和下游端27之间的直径成比例地减小的宽度。
此外，为了通过使产品沿着旋涡室22的侧表面25、34旋转来相切地供应旋涡室22，每个供应通道24具有限定在外壁28和内壁29之间的U形区段。外壁28和内壁29与上游端26正交。此外，外壁28与圆柱形侧表面34相切，内壁29从外壁28偏移一例如小于上游端26的内部尺寸的30％的距离，以避免在所述上游端的产品冲击。在示出的实施例中，有利地，内壁29与外壁28沿着上游-下游方向具有会聚角，然后，在通道24的位于上游端26的出现区段处测量所述壁之间的偏移。优选地，内壁29具有小于或等于10°的会聚角。内壁还通过圆角38连接到室的圆柱形表面34，圆角38优选地具有小于0.1mm的半径。
此外，供应通道24的下游端或供应通道24中的每一个的下游端的组形成旋涡室22的供应区段。为了增加在按钮的致动行进期间产品剂量的分配时间，能够规定：相对于上游端26的内表面，该供应区段是小的。具体地，供应区段的表面面积可小于上游端26的内表面的10％。优选地，供应区段的表面面积可介于0.01mm2和0.03mm2之间。在一个示例实施例中，上游端26的内部尺寸是0.5mm，即内表面是0.2mm2，每个通道24的宽度是0.12mm且深度是0.13mm，即对于供应区段，表面面积是0.016mm2。
在示出的实施例中，旋涡室的下游端27以分配孔23为顶部(topped)，分配孔23具有围绕分配轴线D的圆柱形旋转几何结构，所述孔的内部尺寸等于下游端27的内部尺寸。有利地，相对于分配孔23的内部尺寸，分配孔23的轴向尺寸是小的，以不破坏旋涡池的会聚。具体地，分配孔23的轴向尺寸可以小于其内部尺寸的50％。在未示出的替代方案中，旋涡室22的下游端27可形成分配孔23。当下游端27的内部尺寸相对于上游端26的内部尺寸是小的以使得尽可能接近分配孔23实现池的冲击时，喷雾产品尤其令人满意。具体地，下游端27的内部尺寸可小于上游端26的内部尺寸的50％，更具体地，介于所述内部尺寸的20％和40％之间。
优选地，旋涡室22的轴向尺寸相对大，尤其约为或大于上游端26的内部尺寸，以允许沿着所述旋涡室22的侧表面25、34建立旋涡池并给予逐渐的会聚。具体地，旋涡室22的轴向尺寸至少等于上游端26的内部尺寸的80％，更具体地，介于所述内部尺寸的90％和200％之间。
根据一个具体实施例，圆柱形部件的内部尺寸是0.6mm，上游端26的内部尺寸是0.5mm，下游端27的内部尺寸小于或等于0.14mm。旋涡室22的轴向尺寸至少等于0.45mm，从而知道锥形部件的轴向尺寸是0.32mm且圆柱形部件的轴向尺寸是0.13mm。分配孔23的轴向尺寸小于0.10mm且分配孔23的内部尺寸是0.14mm。
在图6中，除了室42的锥形部件41仅部分地成台阶之外，本发明的第二实施例是与第一实施例的喷嘴类似的喷嘴42。在这种情况下，锥形侧表面45包括沿着分配轴线在侧表面的较小部分上延伸的台阶部分43。优选地，台阶部分43朝着下游部分46布置。这里，台阶部分43的尺寸大致从室42的锥形部件41的中部延伸到其下游端47。在锥形部件41的上游端46和中部之间，侧表面45是连续的。该喷嘴的其他特征与第一实施例的喷嘴的特征相同。具体地，室42包括位于锥形部件41的上游端46处的圆柱形部件40，至少一个供应通道44出现在锥形部件41的上游端46。
根据第二实施例的不同替代方案，台阶部分可具有可变的尺寸，并且例如可沿着分配轴线布置在侧表面的三分之一、四分之一、三分之二或四分之三处。
根据第三实施例，分配孔23的轴线Y与分配轴线D形成一预定角度A。该角度不同于零。这能够抵消旋涡室中的压力不平衡或获得具有或多或少弯曲的或甚至平坦形状的喷雾。
根据图7至图9中示出的第四实施例，喷嘴的锥形部件31包括在整个侧表面25上延伸的台阶部分33。更具体地，台阶部分33围绕分配轴线D形成周转。
本发明还涉及一种包括喷嘴和砧座的组件。前旋涡室位于砧座的远端壁17和锥形部件的近端壁35之间，该旋涡室具有圆柱形形状。供应通道24出现在所述前旋涡室中，而前旋涡室出现在喷嘴的旋涡室22中。
因此，这些实施例能够使用用于粘性产品的旋涡室。具体地，旋涡池在台阶部分上的冲击能够产生喷雾，该喷雾由悬浮在空气中的、均匀空间分布的液滴组成，所述液滴的尺寸小而均匀。具体地，然后，喷雾可采取烟羽的外观，其中液滴尺寸介于10μm和60μm之间，平均是35μm，而不管(尤其在针式泵的情况下)用户施加在按钮上的支承力如何。

Claims (18)

1.一种喷雾喷嘴，所述喷雾喷嘴(12，42)包括分配孔(23)和出现在所述分配孔(23)上的旋涡室(22)，所述旋涡室包括由锥形侧表面(25，45)限定的锥形部件(31，41)，所述锥形侧表面从所述分配孔(23)的上游端(26，46)朝着下游供应端(27，47)会聚，所述喷雾喷嘴进一步包括所述旋涡室的至少一个供应通道(24，44)，所述供应通道(24，44)出现在所述锥形部件(31，41)的上游端(26，46)，所述锥形侧表面(25，45)具有设有一个层(36)或多个层(36)的至少一个台阶部分(33，43)，其中，所述喷雾喷嘴包括沿着所述锥形侧表面从所述上游端延展到所述下游供应端的至少一个连续部分，所述台阶部分和所述连续部分均根据所述锥形侧表面的倾斜度而倾斜，并且其中，所述至少一个连续部分沿着径向向内的方向悬在相邻的至少一个台阶部分的层(36)上，以在每个台阶部分的任一侧上形成凸起缘边。
2.根据权利要求1所述的喷雾喷嘴，其中，所述台阶部分(33)大致从所述锥形部件(31)的上游端(26)延伸到下游供应端(27)。
3.根据权利要求1或2所述的喷雾喷嘴，其中，所述台阶部分被连续部分(37)分隔开。
4.根据权利要求1或2所述的喷雾喷嘴，其中，所述锥形侧表面(25)包括对称地布置在所述锥形侧表面(25)上的数个台阶部分(33)。
5.根据权利要求1或2所述的喷雾喷嘴，其中，所述供应通道(24)在横向于所述锥形侧表面(25)的平面中延伸。
6.根据权利要求1或2所述的喷雾喷嘴，其中，所述旋涡室(22)包括布置在所述锥形部件(31)的上游端(26)处的圆柱形部件(30)，所述圆柱形部件(30)由圆柱形侧表面(34)限定。
7.根据权利要求6所述的喷雾喷嘴，其中，所述供应通道(24)的下游端与所述圆柱形部件(30)相切。
8.根据权利要求7所述的喷雾喷嘴，其中，所述供应通道(24)包括内壁(29)和外壁(28)，所述外壁(28)与所述圆柱形侧表面(34)相切。
9.根据权利要求8所述的喷雾喷嘴，其中，所述内壁(29)朝着所述供应通道的下游端行进而朝着所述外壁(28)会聚。
10.根据权利要求1或2所述的喷雾喷嘴，其中，所述旋涡室(22)的轴向尺寸至少等于所述上游端(26)的内部尺寸的80％。
11.根据权利要求1或2所述的喷雾喷嘴，其中，所述锥形部件(31)的轴向尺寸至少是所述旋涡室(22)的轴向尺寸的50％。
12.根据权利要求1或2所述的喷雾喷嘴，其中，所述锥形侧表面具有围绕分配轴线D的锥形旋转几何结构，并且其中，所述分配孔(23)的轴线与所述分配轴线D形成一预定角度。
13.根据权利要求1所述的喷雾喷嘴，其中，所述喷雾喷嘴用于分配加压产品的系统，所述系统设有按钮。
14.根据权利要求4所述的喷雾喷嘴，其中，所述锥形侧表面(25)包括对称地布置在所述锥形侧表面(25)上的四个台阶部分(33)。
15.根据权利要求11所述的喷雾喷嘴，其中，所述锥形部件(31)的轴向尺寸是所述旋涡室(22)的轴向尺寸的70％。
16.根据权利要求11所述的喷雾喷嘴，其中，所述锥形部件(31)的轴向尺寸是所述旋涡室(22)的轴向尺寸的80％。
17.一种用于分配加压产品的系统，包括根据权利要求1-16中任一项所述的喷雾喷嘴(12)。
18.根据权利要求17所述的用于分配加压产品的系统，包括按钮，所述喷雾喷嘴(12)布置在所述按钮上。
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