CN116600902A - 喷雾分配器 - Google Patents

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S·P·霍伊因克
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G·R·汤普森
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Abstract

一种手持式喷雾分配器，其中空气和液体被朝向湍流腔加压，并且其中空气邻近湍流腔的入口孔被引入到液体中，并且混合物在通过出口孔排出之前穿过所述入口孔进入所述湍流腔。

Description

喷雾分配器
技术领域
本发明属于喷雾分配器领域，特别是在待喷雾的配方制品中不需要存在液化推进剂气体的喷雾分配器。
背景技术
为了减少全球变暖，人们希望最少化排放到大气中的碳氢化合物和其它气雾剂推进剂的量。此外，人们希望避免排放可能损害臭氧层的气体，例如某些氯氟烃。这些希望导致了对喷雾分配器的研究，所述喷雾分配器可以有效地操作，而不需要在待喷雾的配方制品中使用液化推进剂气体，无论是碳氢化合物还是其它气体。通常，使用氮气在这种分配器中影响喷雾的产生。
US 5,323,935(Procter&Gamble，1994)公开了一种用于喷雾消费品的分配器，其包括用于在待喷雾的液体中形成气泡的气泡注入装置，所述气泡大于分配器的出口孔的直径。
WO2005/016550A1(Unilever，2005)公开了一种家用喷雾分配器，其具有用于将气泡注入液体膜中的装置和连续进气泵。
EP 462,281B1(Yoshino Kogyosho Co.，1996)公开了一种液体射流鼓风机，其避免了在低压条件下使用加压空气产生液体射流的系统中产生不期望的液滴的问题。
提供能量以从家用喷雾分配器产生喷雾的装置是本发明的至少某些实施例的关键特征，优选地，这以可再生的方式完成，并且特别优选地，能量可以由分配器的使用者提供。
JP2015227197A(Yoshino Kogyosho Co.，2015)公开了一种泡沫排放器，其包括用于将旋转动作转换为柱塞的上升动作的转换机构，所述柱塞用于对待分配的组合物加压。
US 5,405,060 A(Von Schuckmann，1995)公开了一种具有空气泵的液体喷雾分配器，该空气泵可以借助于手柄通过前后运动来驱动。
总体描述
本发明的一个目的是能够产生高质量的喷雾，而不需要在待喷雾的配方制品中使用液化的推进剂气体。
本发明的另一个目的是提供一种通过手动加压空气和液体来操作的手持式喷雾分配器，空气和液体混合产生高质量的喷雾。
本发明的另一个目的是提供一种具有良好人体工程学的手持式喷雾分配器。
本发明的另一个目的是提供一种手持式喷雾分配器，其产生气雾剂而不是泡沫，特别是关于本发明的任何其他方面。
在本发明的第一方面中，提供了一种手持式喷雾分配器，其包括液体腔、空气腔和湍流腔，湍流腔包括入口孔和出口孔，由此通过一个或多个阀防止液体腔中的液体和空气腔中的空气流向湍流腔；当一个或多个阀被释放时，液体在压力下被迫以0.15至0.6g/s的流率经由液体导管从液体腔流入湍流腔，并且空气在压力下被迫以0.4至3.0L/min的流率经由空气导管从空气腔流入湍流腔。邻近湍流腔入口孔，空气被引入到液体中，并且混合物在通过出口孔排出之前穿过入口孔进入湍流腔。
在本发明的第二方面中，提供了一种局部施用化妆品组合物的方法，该方法包括使用根据本发明第一方面的喷雾分配器，这等同于使用根据本发明第一方面的喷雾分配器来局部施用化妆品组合物。在本发明的第二方面中，当将组合物施用到人体腋下区域时，由于设计的人体工程学，产生了特别的益处。
在本发明的第三方面中，提供了一种重新装载根据本发明第一方面的喷雾分配器的方法，其中液体腔完全包含在再填充单元内，该再填充单元可以可逆地附接到分配器的其他元件。
在本发明的第四方面中，提供了一种从液体产生喷雾的方法，所述方法包括以下步骤：(i)通过使用一个或多个阀将液体保持在液体腔中并将空气保持在空气腔中；(ii)释放所述阀并迫使液体在压力下以0.15至0.6g/s的流率经由液体导管从液体腔进入湍流腔，并且迫使空气在压力下以0.4至3.0L/min的流率经由空气导管从空气腔进入湍流腔；(iii)将空气邻近湍流腔的入口孔引入到液体中；(iv)使所得混合物通过入口孔进入湍流腔，然后通过湍流腔的出口孔排出。
在本发明的第四方面中，优选液体是液体化妆品组合物，并且该组合物局部施用于人体表面。
本发明良好的人体工程学涉及其易用性，特别是喷雾分配器可被灌注使用的容易性，特别是在某些优选实施例中(见下文)。本发明优选实施例的另一人体工程学的优点涉及分配器容易并入再填充单元。
本发明的喷雾分配器通常是手动操作的，在优选的实施例中，它们可用于喷雾家用护理配方制品、个人护理配方制品或药用配方制品，本发明的喷雾分配器优选与家用护理配方制品或个人护理配方制品一起使用，更优选与个人护理配方制品一起使用，特别是与施用于人体表面的那些配方制品一起使用，因为通常产生的喷雾具有良好的感官特性。
在本文中，药用喷雾分配器包括吸入器以及用于局部治疗皮肤病、用于局部消毒、用于局部伤口敷料和用于全身疾病的局部处理的分配器，该列表是非穷举的，但所列出的每个选项都是本发明的特定可能应用。
在本文中，家用护理配方制品包括硬表面清洁剂、室内清新剂、洗衣产品和植物护理产品，该列表是非穷举的，但所列出的每个选项都是本发明的特定可能应用。
在本文中，个人护理配方制品(也称为化妆品配方制品或化妆品组合物)包括除臭剂和止汗剂、香水、毛发护理配方制品、口腔护理配方制品和皮肤护理配方制品(包括防晒剂和化妆配方制品)，该列表是非穷举的，但所列出的每个选项都是本发明的特定可能应用。
在本文中，定向术语诸如“水平/竖直”和“上/下”是指当分配器以竖直方式定向时的分配器和/或其部件，其中出口孔朝向顶部定位，除非另有定义。
在本文中，分配器的“前部”是由分配器产生的喷雾的出口孔所在的位置。
在本文中，分配器的“中上部和中下部”是指分配器的轴向部分，其不延伸远到其顶部或底部，而是分别从分配器的大致轴向中间向上延伸和从分配器的大致轴向中间向下延伸。
在本文中，“顺时针”和“逆时针”方向是指当从上方观察时的分配器。
在本文中，本发明的特定方面或实施例的任何特征可用于本发明的任何其它方面。描述为“优选的”的任何特征应理解为与其它优选的一个或多个特征组合是特别优选的。在本发明的特定方面或实施例中描述为优选的任何特征应理解为本发明的其它方面或实施例中的优选特征。
在本文中，词语“包括”旨在表示“包含”，但不一定是“由......组成”或“由......构成”，即其非穷尽地使用。
除非另有说明，否则以“x至y”格式表示的数值范围应理解为包括x和y。
详细描述
根据本发明的典型的喷雾分配器是圆柱形的。在大多数实施例中，湍流腔和出口孔朝向分配器的顶部。可旋转的手动启动元件可以优选地位于分配器的中心和/或朝向分配器的底部。
在本发明的一些优选实施例中，部件的从上到下的顺序是空气腔上方的湍流腔和出口孔；在手动启动元件和储能体上方的空气腔；以及液体腔上方的手动启动元件和储能体。
在上一段落中描述的优选实施例中，空气腔优选地位于分配器的中上部；手动启动元件和一个或多个储能体位于分配器的中下部；并且液体腔位于分配器的底部。
在本发明的一些其他优选实施例中，部件的从上到下的顺序是液体腔上方的湍流腔和出口孔；在手动启动元件和储能体上方的液体腔；以及空气腔上方的手动启动元件和储能体。
在上一段落中描述的优选实施例中，湍流腔和出口孔位于分配器的顶部；液体腔位于分配器的中上部；手动启动元件和一个或多个储能体位于分配器的中下部；并且空气腔位于分配器的底部。
在本发明的每个实施例中，出口孔优选地定位成邻近分配器的圆柱形侧壁。
在优选实施例中，空气从空气腔释放，同时液体从液体腔释放。在某些特别优选的实施例中，空气从空气腔释放的时间段延长超过液体从液体腔释放的时间段，以便清空湍流腔和出口孔。
在优选实施例中，空气腔可以采用可充气波纹管的形式，当空气被吸入其中时膨胀，当空气被强迫离开其中时收缩。在这种实施例中，空气在启动或灌注步骤期间被吸入波纹管，而空气在驱动(即喷雾产生)期间被强迫离开波纹管。在这种类型的一些优选实施例中，强迫离开波纹管的空气也用于将液体腔中的液体朝向湍流腔加压。
无论是波纹管的形式还是其他形式，空气腔通常包括入口阀，在空气腔膨胀的同时允许空气进入。
优选的是，空气腔的体积为液体腔体积的50至200倍，特别优选的是，该比例为75：1至150：1。这可以有助于实现空气和液体流向湍流腔的所需流率。
在优选实施例中，空气从空气腔释放，并以0.4-3.0L/min的流率向湍流腔加压，这种流率可提高喷雾质量，并可通过常规调节来实现，特别是通过对施加到空气腔中的空气压力进行调节来实现。
在优选实施例中，空气在从空气腔中被强迫离开之前被加压到0.3-3巴。在特别优选的实施例中，空气在空气腔中被加压到0.3-3巴，这导致流向湍流腔的流率为0.4-3.0L/min。这种压力和流率可以通过常规调节来实现，特别是通过对施加到液体腔中的液体压力进行调节来实现。
在本发明的一些优选实施例中，来自空气腔的空气用于对液体腔中的液体加压，从而迫使其流向湍流腔。这些实施例优选地仅使用一个储能体，该储能体优选地是弹簧。
在优选的实施例中，液体从液体腔释放，并以0.15-0.6g/s的流率向湍流腔加压。这种流率导致喷雾质量提高，特别是当与上述优选的0.4-3.0L/min的空气流率相结合时。
在不使用来自空气腔的空气对液体腔中的液体加压的实施例中，可以使用两个储能体，一个用于对液体腔中的液体加压，一个用于对空气腔中的空气加压。储能体优选地是弹簧。
在优选的实施例中，液体腔是再填充单元的一部分。这种再填充单元可以在底部装配在分配器内，在手动启动元件的下方，或者它可以装配到中心轴向区域，通常在手动启动元件的上方。
本发明中使用的再填充单元可以作为与其内容物(即待喷雾的液体或组合物)一起出售的填充的再填充物而并入。
在一些实施例中，当排空液体腔中的液体时，可以移除再填充单元，并且重新填充液体腔，之后重新插入再填充单元。
当使用时，再填充单元通常具有密封顶部，在使用前需要将其移除或刺穿。在一些实施例中，在移除密封件的情况下，来自分配器的汲取管可以插入到再填充单元中的液体腔中。在其他实施例中，再填充单元具有需要联接到分配器内的液体导管的一体式汲取管。
在优选的实施例中，由分配器产生的喷雾是具有索特平均液滴尺寸(D[3，2])小于100微米，优选5至100微米，更优选5至70微米，最优选10至60微米的细喷雾。
根据本发明的分配器通常能够产生的细喷雾在很大程度上是实现空气流和液体流混合的方式的结果。本发明涉及将空气邻近湍流腔入口孔引入到液体中。这样，在进入湍流腔之前形成空气-液体混合物，从而产生高质量的细喷雾。
在本文中，“邻近入口孔”是指“靠近”入口孔，但在进入入口孔之前。
空气被引入到液体中的点可以被认为是空气导管的端部。
空气被引入液体的点优选地在湍流腔的入口孔的5mm内，并且更优选地在其2mm内。
在优选实施例中，从空气引入到液体中的位置到湍流腔的入口孔的距离小于湍流腔的深度。
在本文中，湍流腔的深度是腔内入口孔和出口孔的内端之间以相对于湍流腔线性轴向方式测量的距离，湍流腔在其“顶部”处具有出口孔，在其“底部”处具有入口孔。
湍流腔的优选特征是其入口孔和出口孔径向偏移，即它们不是径向对齐的，这倾向于会增加腔中的湍流并提高喷雾质量。这在入口孔和出口孔彼此平行的实施例中是特别优选的。
湍流腔的另一个优选特征是其入口孔的直径等于或大于其出口孔的直径，这可以再次增加腔中的湍流并提高喷雾质量，特别是当与上一段落中描述的特征结合时。
这里，湍流腔的入口孔和出口孔的直径是跨过这些通道的最小横截面距离。
控制液体腔中的液体和空气腔中的空气流向湍流腔的一个或多个阀是根据本发明的喷雾分配器的关键元件。一个或多个阀防止液体腔中的液体和空气腔中的空气经由它们各自的导管进入湍流腔，直到密封从每个向湍流腔的流动的一个或多个阀被释放。当通常通过触发器释放一个或多个阀时，空气和液体被允许传递到湍流腔。
在某些特别优选的实施例中，采用单个密封件(例如O形环)来密封液体腔中的液体和空气腔中的空气两者经由它们各自的导管进入湍流腔的通路。
当一个或多个阀打开时，来自空气腔的空气在压力下被强迫经由空气导管从空气腔流到湍流腔。在某些优选实施例中，来自空气腔的加压空气还用于对液体腔中的液体加压，强迫其经由液体导管从液体腔流到湍流腔。在其它实施例中，液体可以通过弹簧从液体腔加压，还可通过手动启动元件的动作来灌注，即供能。
在优选实施例中，空气导管具有限流器，该限流器有助于将空气的流率限制在其期望的范围内。这种限流器可以具有例如0.6至1.0mm的直径。
在采用多于一个阀来打开来自空气腔的空气和液体向湍流腔的流的实施例中，优选地具有两个阀，一个阀控制空气流，一个阀控制液体流。在这样的实施例中，优选地，阀被设计成同时打开，特别优选地，空气流阀被设计成比液体流阀保持打开更长时间，以便从湍流腔清除残留的液体。
本发明高度优选的附加特征是手动启动元件，该手动启动元件用于为保持在分配器内的一个或多个储能体供能，该一个或多个储能体用于将空气腔中的空气和液体腔中的液体朝向湍流腔加压。
手动启动元件优选地是可旋转元件，例如在正交于喷雾分配器的长轴线的平面中围绕分配器的套环。在这样的实施例中，套环可以独立于分配器的其他元件旋转，或者可以与附接的液体腔一起旋转，该液体腔通常作为再填充单元的一部分存在。
在一些实施例中，特别是空气腔位于分配器底部的那些实施例中，可以采用手动启动元件，其由分配器的整个下部构成，在其中包含空气腔并包封一个或多个储能体。
为了有助于分配器的人体工程学，优选的是，手动启动元件可使用单向扭转来旋转，以为一个或多个储能体供能。这可以通过单次单向扭转或在相同方向上的多次扭转来完成。在优选实施例中，可以在分配器驱动的中途对手动启动元件给予额外的扭转，以便为一个或多个储能体再次供能。
在优选实施例中，弹簧作为储能体中的至少一个存在。在特别优选的实施例中，存在的每个储能体都是弹簧。
在本发明中用作储能体的弹簧优选地是压缩弹簧。
优选的是，在分配器驱动之后，手动启动元件不需要旋转回到其原始位置。即，优选的是，分配器在驱动期间自身复位以准备进一步启动。这可以通过在分配器内设置合适的凸轮和凸轮从动件来实现(见下文)。
如本文进一步描述的，根据本发明的优选分配器具有两个操作阶段：当分配器被充注或灌注并且能量存储在储能体中时的“启动”，以及当能量从储能体释放并且液体和空气从它们各自的腔室被强迫离开并且从中产生喷雾时的“驱动”。
本发明的分配器由于其人体工程学而特别适用于局部施用的化妆品组合物，这种组合物必须是可喷雾的，在25℃和大气压下为液体，这种组合物优选包含化妆品可接受的载体流和“活性物质”。
适用于与本发明一起使用的组合物的化妆品可接受的载体流包括水和乙醇。组合物可以是溶液或乳液。
可以并入本发明所用化妆品组合物中的活性物质可以有利地是通常施用于人体腋下区域的那些活性物质，特别是除臭剂活性物质，特别是包括止汗剂活性物质。
具体实施例和进一步的详细描述
现在将参考具体实施例进一步描述本发明。以下附图图示了这些实施例。具体实施例旨在阐明本发明，而不是限制本发明。
对喷雾分配器(1)的特定元件(例如再填充单元(7、107、207、307))的描述可以在可行的范围内与本文描述的每个其他特征一起使用。
图1是根据本发明的喷雾分配器(1)的第一实施例的前视图。
图2是图1所示的喷雾分配器(1)的横截面图。
图3是图2所示的喷雾分配器(1)的横截面图，但是处于“充注”(也称为“灌注”)状态。
图4是图3所示的喷雾分配器(1)的等距视图。
图5是图1至图4所示的喷雾分配器(1)的上部的放大横截面图，其中触发器(23)关闭。
图6是图1至图4所示的喷雾分配器(1)的上部的放大横截面图，其中触发器(23)打开。
图7是具有集成汲取管(132)的再填充单元(107)的横截面图。
图8是图7所示的再填充单元(107)的分解横截面图。
图9是适用于本发明的多个实施例(包括图1至图6中所示的实施例)的喷嘴(34)和相关联部件的详细横截面图。
图10是入口底座(36)的视图，该入口底座(36)构成适于与本发明的多个实施例一起使用的喷嘴(34)的一部分。
图11是机械破碎单元(37)的视图，该机械破碎单元(37)构成适于与本发明的多个实施例一起使用的喷嘴(34)的另一部分。
图12是根据本发明的喷雾分配器(101)的第二实施例的前视图，其中套环(106)可以独立于再填充单元(107)旋转。
图13是图12所示的喷雾分配器(101)的横截面图。
图14是图13所示的喷雾分配器(101)的等距视图，但波纹管(110)略微膨胀。
图15是根据本发明的喷雾分配器(201)的另一实施例的分解图，其中，再填充单元(207)可以从中心装配到分配器(201)中，但是在该图中被示出为与分配器(201)分离。
图16是图15所示的实施例的视图，但是再填充单元(207)插入分配器(201)中。
图17是图16所示的喷雾分配器(201)的横截面图，其中空气腔(210)是处于压缩状态的波纹管(210)。
图18是图17所示的喷雾分配器(201)的横截面图，但是波纹管(210)已膨胀。
图19是图18所示的喷雾分配器(201)的中心部分的放大横截面图。
图20是另一实施例的所选特征的示意图，在该实施例中，液体在直接机械压力下被强迫离开液体腔(308)。
图21是与图20中所示的实施例类似的实施例的所选特征的示意图，但是该实施例具有对液体腔和空气腔(分别为408和409)加压的同心活塞(442、445)。
图22至图25是再次利用液体腔(509)中的液体直接加压的实施例的分配的各个阶段的示意图，该实施例具有单个手动启动元件(551)。
图1示出了从前面外侧所看到的根据本发明的喷雾分配器(1)的第一实施例的特征的相对定位。分配器(1)在其顶部包括具有孔(3)的喷雾贯穿盖(2)，通过该孔(3)可以看到出口孔(4)，由分配器(1)产生的喷雾通过该出口孔(4)喷出。紧接在喷雾贯穿盖(2)下方的是圆柱形外壳(5)，并且紧接在其下方的是可旋转套环(6)。紧接在套环(6)下方具有用于分配器(1)的再填充单元(7)。下面给出这些特征和其他特征中每一个特征的进一步细节。
图1至4所示的喷雾分配器(1)包括液体腔(8)和空气腔(9)，液体腔(8)保持待喷雾的液体组合物(LC)，空气腔(9)采用可充气波纹管(10)的形式，在图2中示出为塌陷状态，在图3中示出为充气状态。液体腔(8)是再填充单元(7)的主要部分。
波纹管(10)通过可旋转套环(6)从塌陷移动到充气，可旋转套环(6)在正交于喷雾分配器(1)长轴A的平面中围绕喷雾分配器(1)的周边坐置并且位于波纹管(10)下方。在该实施例中，套环(6)附接到包括液体腔(8)的再填充单元(7)，当套环(6)旋转时，该再填充单元(7)也旋转。再填充单元(7)通过螺纹(11)可逆地附接到套环(6)，该螺纹位于再填充单元(7)的颈部(12)和位于套环(6)内的内部圆柱形接收器(12)之间。
套环(6)具有切入其内表面的两个凹口(13)，这些凹口容纳两个球状凸轮从动件(14)。球状凸轮从动件(14)被设计成当套环(6)逆时针旋转时跟随内底座(16)外表面上的两个凸轮斜坡(15)并且沿所述凸轮斜坡(15)向上移动。球状凸轮从动件(14)通过它们所坐置的凹口(13)保持在套环(6)内表面上的固定位置；因此，当套环(6)逆时针旋转时，内底座(16)被强迫向下进入可旋转套环(6)中。
波纹管(10)在其下端处附接到内底座(16)的顶部。当内底座(16)被强迫向下时，波纹管(10)被拉开并且空气通过止回阀(17)进入波纹管(10)。当球状凸轮从动件(14)已经到达其凸轮斜坡(15)的顶部时，波纹管(10)完全膨胀，如图3和4所示。
呈倒置杯形式的内底座(16)容纳主弹簧(18)，用于为喷雾机构提供动力。当内底座(16)被强迫向下时，主弹簧(18)被压缩，当球状凸轮从动件(14)已经到达其凸轮斜坡(15)的顶部并且波纹管(10)完全膨胀时，主弹簧(18)达到其最大压缩状态，如图3和图4所示。
波纹管(10)具有圆形横截面，并且紧密围绕波纹管(10)的是圆柱形外壳(5)。当波纹管(10)塌陷时，外壳(5)还围绕内底座(16)的大部分。圆柱形外壳(5)通过卡扣配合连接元件(19，20)附接到可旋转套环(6)，卡扣配合连接元件(19，20)基本上围绕圆柱形外壳(5)的下圆周和可旋转套环(6)的上圆周延伸，并且允许可旋转套环(6)相对于圆柱形外壳(5)旋转。
围绕外壳(5)的内表面定位的是多个竖直花键(21)，这些花键(21)向内朝向分配器的中心轴线(A)伸出一短距离。这些花键(21)与径向凹入内底座(16)上部的花键从动件(22)相互作用。花键(21)和花键从动件(22)之间的相互作用防止内底座(16)相对于外壳(5)旋转。
沿逆时针方向旋转超过凸轮斜坡(15)的顶部，凸轮斜坡(15)终止于悬崖(15P)，其中一个悬崖如图2所示。当球状凸轮从动件(14)已经到达该旋转位置时，由于凸轮斜坡(15)不再被球状凸轮从动件(14)向下保持，内底座(16)被主弹簧(18)向上推到一定程度。当内底座(16)向上移动时，波纹管(10)被压缩，但仅到由止回阀(17)维持的波纹管(10)中的空气压力足以对抗来自主弹簧(18)的力为止。当到达该位置时，喷雾分配器(1)被灌注并准备驱动。通过按压喷雾分配器(1)顶部的触发器(23)实现驱动。
在一些未示出的实施例中，可以存在阻挡元件，该阻挡元件防止套环(6)的旋转明显超过上一段落中提到的旋转位置。在其它实施例(未示出)中，可以存在指示已经到达所述位置的感官指示器。
压下触发器(23)的效果如图5和6所示。触发器(23)设计成向后拉动水平导管(24)，该水平导管(24)与喷雾孔(4)径向对齐地位于喷雾贯穿盖(3)内。触发器(23)具有位于水平导管(24)下方的铰接点(25)，并且作用在位于导管(24)上方并与其刚性附连的阻挡元件(26)上。触发器(23)弯曲成直角形状，从而在触发器(23)的端部施加向下的压力引起阻挡元件(26)上的侧向压力部分从而将导管(24)拉回。当导管(24)被拉回时，阀弹簧(27)(见下文)被压缩。当触发器被释放时，压缩的阀弹簧(27)迫使水平导管(24)回到其原始位置。
水平导管(24)包括中心空气通道(28)和围绕它的环形液体通道(29)，前述阀弹簧(27)坐置于环形液体通道(29)中。
在未示出的其他实施例中，可以具有中心液体通道和围绕的环形空气通道。
中心空气通道(28)通过柔性空气导管(30)联接到波纹管(10)，并且环形液体通道(29)通过联接到柔性汲取管(32)的中心轴向液体导管(31)联接到再填充单元(7)及其内容物，该汲取管(32)进入液体腔(8)中的液体组合物(LC)。
用触发器(23)拉回水平导管(24)打开O形环密封件(33)，该密封件位于水平导管(24)和位于分配器前部并包括出口孔(4)的喷嘴(34)之间。当水平导管(24)未被拉回时，O形环密封件(33)被阀弹簧(27)牢固地保持关闭。当O形环密封件(33)打开时，允许来自空气通道(28)的空气和来自环形液体通道(29)的液体进入喷嘴(34)，如图6和图7所示。
来自空气通道(28)的空气被主弹簧(18)加压从波纹管(10)经由柔性空气导管(30)被强迫进入喷嘴(34)。当这种情况发生时，波纹管(10)被压缩，并且内底座(16)在主弹簧(18)的压力下向上上升。
来自环形液体通道(29)的液体在压力下从液体腔(8)经由中心液体导管(31)和汲取管(32)被迫进入喷嘴(34)。在该实施例中，液体腔(8)中的液体组合物(LC)由来自波纹管(10)的空气经由图2和图3所示的空气-再填充导管(35)加压。空气-再填充导管(35)将中心液体导管(31)保持在其内，并且以此方式连接到位于套环(6)内的内部圆柱形接收器(12)使得内部圆柱形接收器(12)可以相对于空气-再填充导管(35)和相关联的中心液体导管(31)旋转。内部圆柱形接收器(12)围绕在其内圆周和空气-再填充导管(35)的外圆周之间的O形环密封件(35S)旋转，如图2和图3中的横截面所示。
在其他实施例中，液体腔(8)中的液体可以以其他方式加压。
汲取管(32)可以直接从中心液体导管(31)延伸，或者如图7和图8所示，它可以集成到再填充单元(107)中。在这样的实施例中，汲取管(132)的顶部通过密封界面(141)静止地保持在再填充单元(107)的颈部(112)中。当插入再填充单元(107)时，这也有助于将汲取管(132)的顶部密封到中心液体导管(31)的底部。汲取管(132)的顶部通常由密封件(142)覆盖，在插入再填充单元(107)之前，密封件(142)需要被移除或刺穿。
图9给出了当O形环密封件(33)打开时喷嘴(34)和水平导管(24)的终端的详细视图。喷嘴(34)由紧密配合在一起的两个部件组成。首先，存在阀底座(36)，其在图10中进一步示出，其次，存在机械破碎单元(37)，其在图11中进一步示出。
当阀关闭时，O形环密封件(33)密封在阀底座(36)的内表面上。这阻挡了穿过阀底座(36)的内壁(39)的入口孔(38)。当O形环密封件(33)释放时，来自空气通道(28)的空气和来自液体通道(29)的液体在经由入口孔(38)进入湍流腔(40)或“湍流腔”(40)之前邻近入口孔(38)混合。湍流腔(40)存在于阀底座(36)和机械破碎单元(37)之间并具有环形形状。湍流腔(40)产生混沌流，通常减小液体内的气泡尺寸，这在空气-液体混合物经由居中位于机械破碎单元(37)外边缘的出口孔(4)离开湍流腔(40)时增强雾化。湍流腔(40)内的混沌流可以通过切入机械破碎单元(37)的内表面的凹陷通道(40)进一步增强。在本实施例中，存在四个切向地远离出口孔(4)延伸的这些凹陷通道(40)。
在本发明的另一个实施例中，可旋转套环(106)可以独立于相关联的再填充单元(107)旋转。这种实施例在图12至14中示出。图12示出了主要部件的定位，可旋转套环(106)围绕分配器(101)的中下部定位，并且再填充单元(107)位于其下方。套环(106)设计成围绕圆柱形分配器(101)的长轴(B)旋转。
图12至图14所示的实施例共享图1至图11所示的第一实施例的许多特征，因此这些特征将不再参考该实施例进一步详细描述。这些特征以与上述第一实施例中公开的那些特征类似的方式发挥作用。
图13和14示出了第二实施例包括波纹管(110)、主弹簧(118)和再填充单元(107)。再填充单元(107)具有液体腔(108)和颈部(112)，颈部(112)通过螺纹(111)可逆地附接到内部圆柱形接收器(112)。内部圆柱形接收器(112)由于被模制到轴向空气-再填充导管(135)而旋转不动，该轴向空气-再填充导管(135)又通过轴向可移动的内底座(116)的顶部保持旋转不动。
也存在可旋转套环(106)，其负责以类似于上述第一实施例中出现的方式向下拉动内底座(116)，从而膨胀波纹管(110)并压缩主弹簧(118)。
在该第二实施例中，保持再填充单元(107)的颈部(112)的内部圆柱形接收器(112)通过从套环(106)的内表面突出的压条(106B)和在内部圆柱形接收器(112)的外圆周中容纳压条(106B)的凹部(112R)附接到套环(106)。压条(106B)和凹部(112R)允许套环(106)相对于内部圆柱形接收器(112)旋转，方式类似于上述第一实施例中的圆柱形外壳(5)的下圆周和可旋转套环(6)的上圆周之间的卡扣配合连接元件(19，20)。上面参考第二实施例描述的压条(106B)和凹部(112R)本质上也可以是“卡扣配合”的。
在本发明的进一步实施例中，再填充单元(207)可以中心装载到喷雾分配器(201)中。这些实施例如图15至图19所示。图15是分解图，示出了与喷雾分配器(201)分离的再填充单元(207)。还示出了用于固持再填充单元(207)的内容物的密封件(246)。在再填充单元(207)侧向插入分配器(201)之前，需要将其移除。图16示出了插入有再填充单元(207)的喷雾分配器(201)。
在具有中心装载的再填充单元(207)的优选实施例中，再填充单元(207)具有集成的或模制的汲取管(232)，如图15所示。在插入再填充单元(207)之前，模制的汲取管(232)的顶部被密封件(246)覆盖。当密封件(246)已经被移除或刺穿并且再填充单元(207)被插入时，汲取管(232)的顶部联接到上方的轴向液体导管(231)，该轴向液体导管又联接到喷雾贯穿盖(203)中的水平导管(224)中的环形液体通道(233)。这些元件以类似于本文中上述第一实施例中的等同特征(32、31、33和24)的方式操作。在汲取管(232)的下端，存在允许液体组合物(LC)从液体腔(208)进入汲取管(232)的入口孔(247)。
图17至19示出了喷雾分配器(201)的另外特征具有中心装载的再填充单元(207)。围绕并保持再填充单元(207)具有圆柱形外壳(205)。外壳(205)不仅容纳再填充单元(207)，而且容纳柔性空气导管(230)的一部分，该部分从分配器(201)底部的波纹管(210)延伸到位于分配器(201)顶部的喷雾贯穿盖(203)中并与其相邻的特征(见下文)。
从外壳(205)向下延伸具有内底座(216)，其执行与如上所述的本发明第一实施例的内底座(16)相同的功能。围绕内底座(216)具有可旋转套环(206)，其与上文描述的本发明第一实施例的可旋转套环(6)共享关键特征并且执行相同的功能。在内底座(216)内的是为分配器(201)提供动力的主弹簧(218)。
附接到内底座(216)底部的是可充气波纹管(210)的上端，在图17中示出为塌陷状态，并且在图18中示出为充气状态。当内底座(216)被强迫向上时，波纹管(210)被向上拉动并且空气通过止回阀(217)进入波纹管(210)。
内底座(216)在可旋转套环(206)、凸轮斜坡(215)和球状凸轮从动件(214)的作用下被强迫向上，类似于上述第一实施例中所述的那样。正如在第一实施例中，当凸轮从动件(214)已经旋转超过它们各自的凸轮斜坡(215)的端部时，分配器被灌注并准备驱动。
除了下文中不同描述的细节之外，中心再填充分配器(201)以与第一实施例的分配器(1)相同的方式启动和操作，主要区别在于中心再填充分配器(201)的凸轮斜坡(215)与第一实施例的凸轮斜坡相比是倒置的，导致内底座(216)随着套环(206)的旋转而被向上拉动。正如在第一实施例中，这使波纹管(210)膨胀并使分配器(201)为驱动做好准备。
可旋转套环(206)延伸到分配器(201)的基部(248)。“套环”(206)的旋转实际上是分配器(201)的整个下部的旋转，包括套环(206)和附接到其上的基部(248)。
如在第一实施例中，围绕外壳(205)内表面定位的是多个竖直花键(221)，这些花键(221)向内朝向分配器的中心轴线(A)伸出一短距离。这些花键(221)与径向凹入内底座(216)中的花键从动件(222)相互作用。花键(221)和花键从动件(222)之间的相互作用防止内底座(216)相对于外壳(205)旋转。
通过按压喷雾分配器(201)顶部的触发器(223)来实现驱动。触发器(223)和喷雾产生机构的操作基本上与上述第一实施例中的相同。较小的差别在于当触发器(206)被释放时来自波纹管(210)的空气压力流。空气压力从波纹管(210)向上施加到柔性空气导管(230)，并且如第一实施例中那样朝向水平导管(224)中的中心空气通道(228)传递。在这样做时，它通过T形接头(249)，其中来自波纹管(230)的一些空气压力经由空气-再填充导管(235)转向再填充单元(207)中的液体。来自空气-再填充导管(235)的空气压力迫使再填充单元(207)的液体腔(208)中的液体组合物(LC)沿着汲取管(232)向上并进入环形液体通道(229)，如上文所述的第一实施例中那样。气雾剂喷雾的产生以与第一实施例中相同的方式进行。
在本发明的其他实施例中，液体腔(108)中的液体由手动启动元件(350)直接加压。图20至图25中示出了这些实施例的示意图，其仅示出了部件的相互关系。
图20示出了一种布置，由此通过附接到活塞(352)的第一手动启动元件(351)将空气吸入空气腔(309)中，空气穿过进气口止回阀(353)进入空气腔(309)中，并且围绕活塞(352)的压缩弹簧(318A)被压缩。附接到第二活塞(355)的第二独立驱动元件(354)通过液体止回阀(356)将液体吸入液体腔(308)中，并且围绕活塞(355)颈部的第二压缩弹簧(318L)被压缩。在该“灌注”步骤之后，由弹簧(318A、318L)产生的压力可用于对空气和液体加压通过出口阀(357、358)并朝向喷嘴(未示出)加压。在图20中，手动启动元件(351、354)由拉环表示；然而，这些元件(351，354)代表任何启动元件，特别是利用单向扭转而旋转以(在该实施例中间接地)在空气腔(309)中的空气上产生压力的启动元件。此外，液体腔手动启动元件(354)代表可用于回拉活塞(318)的任何手动启动元件，包括利用单向扭转而旋转以在液体腔(308)中的液体上产生压力的启动元件。关于手动启动元件(351、354)的上述陈述对于以下实施例描述中的类似特征也是适用的。
图21代表的实施例类似于图20所示的实施例，除了活塞(452、455)同心地布置，液体活塞(455)位于内侧。与图20的实施例一样，液体腔(408)具有入口阀(454)和出口阀(456)，空气腔(409)具有入口阀(453)和出口阀(455)。当分配器(1)被驱动时，第一弹簧(418L)迫使液体离开液体腔(408)，第二(较大的)弹簧(418A)迫使空气离开空气腔(409)。为了重新填充液体腔(408)和空气腔(409)，液体活塞(455)和空气活塞(452)都需要缩回。
图22至图25代表的实施例还包括同心活塞(552、555)(其中液体活塞(555)位于内侧)和阀(553、556、557、558)，与图20和图21代表的实施例一样。该实施例的优点在于需要单个手动启动元件(551)。图22表示分配器(501)处于灌注状态，准备驱动。通过压缩弹簧(518)的膨胀压下主(空气)活塞(552)首先仅仅引起空气腔(509)中的空气的压缩。该位置在图23中示出。当在空气腔(509)中产生足够的空气压力时，空气出口阀(557)打开并且释放的空气被输送到喷嘴(未示出)。该位置在图24中示出。当主活塞(552)被压下刚好超过图24所示的位置时，主活塞(552)内的横向构件(559)与内部液体活塞(555)的顶部接合并使其被压下，从而迫使液体通过液体出口阀(558)离开液体腔(508)。该位置在图24中示出。随着空气也同时离开空气腔(509)，空气和液体可以同时输送到喷嘴以产生喷雾。
为了重新填充图22至25所示的喷雾分配器(501)，向上拉动单个手动启动元件(551)。这立即向上拉动空气活塞(552)，并开始经由空气入口阀(553)将空气吸入空气腔(509)。当空气活塞(552)已上升到接近液体活塞(555)的顶部时，空气活塞(552)的活塞头部(560)的顶部与从液体活塞(555)的顶部侧向向外伸出的凸台(561)相互作用。这使得液体活塞(555)也被向上拉动并开始经由液体入口阀(556)将液体吸入液体腔(508)中。当空气活塞头部(560)的顶部碰到从分配器(510)的内壁(563)向内伸出的止挡件(562)时，空气活塞头部(560)的升高停止。止挡件(562)定位成当液体活塞(555)的活塞头(564)已经到达液体腔(508)的顶部并且该液体腔充满液体时停止空气活塞(552)的上升。

Claims (15)

1.一种手持式喷雾分配器(1)，包括液体腔(8)、空气腔(9、10)和湍流腔(40)，所述湍流腔(40)包括入口孔(38)和出口孔(4)，由此通过一个或多个阀(33)防止所述液体腔(8)中的液体和所述空气腔(9、10)中的空气朝向所述湍流腔(40)流动；当所述一个或多个阀(33)被释放时，液体在压力下被强迫经由液体导管(31)以0.15至0.6g/s的流率从所述液体腔(8)流至所述湍流腔(40)，并且空气在压力下被强迫经由空气导管(30)以0.4至3.0L/min的流率从所述空气腔(9、10)流至所述湍流腔(40)，所述空气邻近所述湍流腔(40)的所述入口孔(38)被引入到所述液体中，并且混合物在通过所述出口孔(4)排出之前穿过所述入口孔(38)进入所述湍流腔(40)。
2.根据权利要求1所述的喷雾分配器(1)，其中，所述湍流腔(40)的所述入口孔(38)和所述出口孔(4)平行并且径向偏移。
3.根据权利要求1或2所述的喷雾分配器(1)，其中，所述入口孔(38)具有的直径等于或大于所述湍流腔(40)的所述出口孔(4)的直径。
4.根据前述权利要求中任一项所述的喷雾分配器(1)，具有通至湍流腔(40)的单个入口孔(38)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的喷雾分配器(1)，其中，手动启动元件(6)用于为保持在所述分配器(1)内的一个或多个储能体(18)供能，所述一个或多个储能体(18)用于将所述空气腔(9、10)中的所述空气和所述液体腔(8)中的所述液体朝向所述湍流腔(40)加压。
6.根据权利要求5所述的喷雾分配器(1)，其中，所述手动启动元件(6)通过围绕所述喷雾分配器(1)的长轴(A、B)旋转而被启动。
7.根据权利要求6所述的喷雾分配器(1)，其中，所述手动启动元件(6)是套环(6)，所述套环(6)在正交于所述喷雾分配器(1)的所述长轴(A、B)的平面内围绕所述喷雾分配器(1)坐置。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的喷雾分配器(1)，其中，所述手动启动元件(6)仅沿一个方向顺时针或逆时针旋转，同时为所述一个或多个储能体(18)供能。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的喷雾分配器(1)，其中，所述储能体中的一个或多个是弹簧(18)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的喷雾分配器(1)，其中，来自所述空气腔(9、10)的加压空气用于对所述液体腔(8)中的所述液体加压，从而强迫所述液体流向所述湍流腔(40)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的喷雾分配器(1)，其中，所述液体腔(8)是再填充单元(7)的一部分。
12.根据前述权利要求中任一项所述的喷雾分配器(1)，其中，所述空气在被强迫离开所述空气腔(9、10)之前被加压至0.3至3巴。
13.根据前述权利要求中任一项所述的喷雾分配器(1)，其中，所述喷雾分配器(1)为圆柱形。
14.根据前述权利要求中任一项所述的喷雾分配器(1)，其中，启动涉及螺旋凸轮斜坡(15)，当手动启动元件(6)旋转时，凸轮从动件(14)被强迫围绕所述螺旋凸轮斜坡前进，这导致内底座(16)的轴向移动，该轴向移动又将空气吸入所述空气腔(9、10)中并同时为储能体(18)供能。
15.一种从液体产生喷雾的方法，所述方法包括以下步骤：(i)通过使用一个或多个阀将所述液体保持在液体腔中并将空气保持在空气腔中；(ii)释放所述阀并迫使所述液体在压力下经由液体导管以0.15至0.6g/s的流率从所述液体腔流至湍流腔，并且迫使空气在压力下经由空气导管以0.4至3.0L/min的流率从空气腔流至湍流腔；(iii)将所述空气邻近所述湍流腔的入口孔引入所述液体中；(iv)使所得混合物在通过所述湍流腔的出口孔排出之前穿过所述入口孔进入所述湍流腔。
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