CN1245470A - 气体发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气体发生装置。本发明的另一方面涉及具有气体发生装置的烟雾剂容器,所述气体发生装置在烟雾剂容器中被密封,其中气体发生装置产生气体,保持或增加烟雾剂容器内的压力。气体发生装置包括至少两个腔体,第一腔体(1)和第二腔体(2)通过可密封的连通装置(3)相连接;第一腔体(1)内容纳有液体,其中当可密封的连通装置(3)开启时,至少有部分液体从第一腔体(1)流入和第二腔体(2),以便液体接触至少一种化学反应物(20),引起化学反应,产生气体;其中,气体发生装置基本上是刚性体,在气体发生装置的壁上至少有一个孔(6),以便产生的气体可以通过扎(6)释放。

Description

气体发生装置

本发明涉及一种气体发生装置。本发明的另一方面涉及具有气体发生装置的烟雾剂容器，所述气体发生装置在烟雾剂容器中被密封，其中气体发生装置产生气体，保持或增加烟雾剂容器内的压力。

在罐装啤酒工业领域中，已经出现了释放气体的这种类型的装置。在1991年5月30日公开的WO91/07326号专利文件中，公开了一种包含压力气体的中空的腔体。将此腔体安装在啤酒罐的内侧，以便当啤酒罐开启时，中空的腔体释放其内装物，所述内装物以喷射气体的形式进入啤酒。

虽然，工作原理不同，气体发生装置也可以用于烟雾剂容器。在烟雾剂工业领域中，众所周知，在使用中，必然要使从容器中排出的一定量的氢氟碳化合物(HFC)推进剂进入其周围环境。可以选择的替代物中的大部分是低分子量的碳氢化合物，例如，丙烷、丁烷、戊烷、己烷等等，但是，这些气体是可燃气体，其通常不适用于具有潜在的点火源的、被限制的场所。根据上述原因，工业领域一直在寻找更加有益于环境的化学产品。

采用非液化推进剂的气体代替上述有机推进剂，存在着新的问题。不象常规的液化有机推进剂气体，例如二氧化碳和一氧化二氮气体，在烟雾剂容器中获得的压力条件下，一般最大为10～12bar，这种气体不能液化。由于烟雾剂容器中的内装物成分逐渐排空，不象液化推进剂那样，二氧化碳或一氧化二氮气体不能充满罐的顶部空间，其结果是在容器顶部空间内的压力下降。如果顶部空间的压力下降的数值太低，容器不能继续从烟雾剂容器中分配内装物。

实际和规定的烟雾剂罐内的压力极限值规定了装入烟雾剂罐内的气体量的最高限度。容器内比较高的气体容量，将导致容器内部压力值过高，并且存在着安全隐患。

在烟雾剂容器内的气体发生装置也存在着上述问题。

在1982年2月3日公开的EP-A-0044887号专利文件中，提供了解决上述问题和其他问题的一种方法。在此申请中公开的内容是，在柔性袋内，装有酸和碱成分的化合物。酸和碱成分的化合物在一起产生化学反应，释放出气体，使柔性袋膨胀。但是，在自动包装生产线上，将柔性袋装入烟雾剂罐内非常困难，而且，需要很高的安装费用。

本发明的一个目的是提供一种气体发生装置，其便于安装，而且制造成本低廉。本发明的另一个目的是提供一种气体发生装置，可以在包装生产线上，甚至在高速包装生产线上，将其安装在烟雾剂容器中，这只需要对生产线稍微进行修改。本发明的另一个目的是将气体发生装置设置在烟雾剂罐内，气体发生装置产生的气体压力不超过允许的、规定的罐内压力。特别是，最好，在50℃条件下，气体发生装置产生的气体压力不超过12bar。

本发明的气体发生装置包括至少两个腔体，第一腔体和第二腔体通过可密封的连通装置相连接；第一腔体内容纳有液体，其中当可密封的连通装置开启时，至少有部分液体从第一腔体流入和第二腔体，以便液体接触至少一种化学反应物，引起化学反应，产生气体。

通过提供一种基本上是刚性体的气体发生装置，可以达到本发明的目的，其中气体发生装置的壁设有至少一个孔，以便产生的气体可以被释放。

在本发明的第一实施例中，第一腔体内容纳有酸溶液，在第二腔体内容纳有固体碳酸盐或碳酸氢盐。在本发明的第二实施例中，第一腔体内容纳有水，在第二腔体内容纳有至少两种固体形式的化学反应物的混合物，两种化学反应物是a.酸；b.碳酸盐或碳酸氢盐。

附图表示本发明的气体发生装置的一个实施例的剖视图。

通过气体发生装置产生的气体依赖于对第二腔体，或者第一和第二腔体内化学反应物的选择。最好，碱成分是碳酸盐或碳酸氢盐，因此，获得的气体是二氢化碳。在本文中使用的术语“碳酸盐”表示包括碳酸盐和碳酸氢盐。使用的碳酸盐可以有任何一盐的形式，但是，最好是钠盐、钙盐和镁盐。使用的酸可以是任何合适的酸，但是，最好是从以下一组酸中选择，它们是：柠檬酸、羟基丁二酸、丙二酸、反式丁烯二酸、乙醇酸、酒石酸、天冬氨酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、阿康酸、抗坏血酸、盐酸、硫酸或它们的混合物。比较好是有机酸，最好是马来酸。

在本发明的第一实施例中，在第一腔体内容纳有酸溶液，在第二腔体内容纳有固体碳酸盐或碳酸氢盐。在本发明的第二实施例中，在第一腔体内容纳有水，在第二腔体内容纳有至少两种固体形式的化学反应物的混合物，这两种化学反应物是a.酸，b.碳酸盐或碳酸氢盐。

当化学反应物以固体方式使用时，碳酸盐和酸的固体形式可以是粉剂或片剂。在本发明的第二实施例中，将碳酸盐和酸，以分离方式，最好是预先混合的粉状物，放入第二腔体内。另外，碳酸盐和酸之一或两者可以是分开的片剂，或者是混合的碳酸盐/酸片剂。

当液体从第一腔体中，通过连通装置，流入第二腔体时，化学反应开始。在首次释放气体之前，连通装置封闭，随后开启一次或多次。为了获得连通装置，最好设置阀门或可断裂薄膜。在本发明的一个实施例中，设计的阀门结构仅仅开启一次，在此之后，释放基本上所有的、可使用的、发生气体。最好，在本发明的另一个实施例中，当外界压力低于预定的最小值时，阀门设有开启阀门的装置，以及当外界压力超过预定的最大压力时，阀门设有关闭阀门的装置。在本发明的实施例中，可以重复多次释放气体，直到所有的化学反应物消耗完毕。

最好，至少第一腔体的部分壁由可以渗透气体的材料制造。优选地至少第二腔体的部分壁也由可以使气体渗透的材料制造。最好，所述的壁至少可以使二氧化碳渗透。

参照附图，气体分配装置包括第一腔体1和第二腔体2。上述腔体由连通装置3连接，连通装置由密封阀门4封闭。阀门连接阀杆5。通过在第二腔体的壁上的孔6，第二腔体2直接连通气体发生装置的外侧。在附图中，孔6由封闭装置7堵塞，其可以防止气体发生装置外侧的产品进入第二腔体2，防止其污染反应物。但是，由第二腔体2中产生的气体压力可以使封闭装置7开启，使第二腔体2内的气体排出。

在本发明的优选实施例中，第一腔体中包括水，与此同时，在第二腔体中包括片剂20，所述片剂20由碳酸钠和马来酸的干粉制造。但是，如上所述，各种溶液、粉状物和不同的酸与盐的结合都是可以的。

第一和第二腔体1和2的壁具有可渗透性，在初始压力，例如，10bar条件下，整个装置处于平衡状态。当外压力低于预定的压力值时，柔性壁21向外膨胀，减小第二腔体内的压力。柔性壁21连接阀杆5，所述阀杆5连接阀门4。柔性壁21向外膨胀，使第一腔体中的压力超过第二腔体内4的压力，引起阀门4移动，使阀门4开启第一和第二腔体之间的连通装置3。因此，使第一腔体1中的水进入第二腔体2，开始在碳酸盐和酸之间的化学反应，释放出二氧化碳。产生的二氧化碳气体迫使封闭装置7打开，使二氧化碳气体通过位于第二腔体2的壁上的孔6，从气体发生装置中排出。

在本发明的另一方面，将气体发生装置放置在具有分配装置的密封容器内，尤其是烟雾剂容器内。最好，烟雾剂容器内装有初始填充的气态推进剂，以便在容器内产生压力。特别合适的推进剂包括二氧化碳、氮气、一氧化二氮、氧气、空气和它们的混合物。液化气，例如碳氟化合物(例如氯氟碳化合物(CFC)，氢氯氟碳化合物(HCFC)，氢氟碳化合物(HFC))，烷烃(例如丙烷、丁烷、戊烷、己烷)也是可以使用的，但是，最好使用小剂量液化气，以便减小对环境的污染，降低引起火灾的危险性。在烟雾剂容器使用了多次之后，容器内部的压力下降。在一定的最小压力条件下，气体发生装置按照上述方式工作，释放出附加的气体，进入烟雾剂容器，使烟雾剂容器内的压力增加。

一般，在密封容器内装有液体产品，所述液体产品由分配装置分配，所述分配装置可以是阀门或阀门喷嘴组件。

在本发明的优选实施例中，当驱动分配装置时，液体产品以泡沫形式分配。使用气体发生装置，使泡沫的密度，在容器的整个使用过程中，都保持基本稳定的数值。当容器内的泡沫产品按照20次剂量分配时，每次分配的泡沫剂量的重量相等，最后一次分配的泡沫剂量不高于第一次分配泡沫剂量的10％。

为了测量泡沫的密度，采用一个大玻璃杯，其内部高度62mm，内径111mm，采用肥皂溶液进行除油清洗，然后用蒸馏水进行漂洗。采用泡沫填充大玻璃杯，直到泡沫向外溢出，使用具有直边缘的擦拭工具，越过大玻璃杯的顶部边缘，擦去多余的泡沫。充满的大玻璃杯的重量W2减去空大玻璃杯的重量W1，获得其重量差。大玻璃杯的体积V是已知的。泡沫的密度的计算方式是：(W2-W1)/V。

Claims (10)

1.一种气体发生装置，其包括至少两个腔体，第一腔体(1)和第二腔体(2)通过可密封的连通装置(3)相连接；

第一腔体(1)内容纳有液体，其中当可密封的连通装置(3)开启时，至少有部分液体从第一腔体(1)流入和第二腔体(2)，以便液体接触至少一种化学反应物(20)，引起化学反应，产生气体；

其特征是：气体发生装置基本上是刚性体，在气体发生装置的壁上至少有一个孔(6)，以便气体可以通过孔(6)释放。

2.按照权利要求1所述的气体发生装置，其特征是：第一腔体(1)中容纳有酸溶液，在第二腔体(2)中容纳有碳酸盐或碳酸氢盐。

3.按照权利要求1所述的气体发生装置，其特征是：第一腔体(1)容纳水，第二腔体(2)容纳至少两种固体形式的化学反应物的混合物，两种化学反应物是a.酸；b.碳酸盐或碳酸氢盐。

4.按照权利要求1～3之一所述的气体发生装置，其特征是：可密封的连通装置(3)包括阀门机构(4)和开启或关闭阀门(4)的装置(5)，以便，当外界压力低于预定的最小压力值时，开启阀门(4)，当外界压力超过预定的最大压力值时，关闭阀门(4)。

5.按照权利要求1所述的气体发生装置，其特征是：第二腔体(2)具有壁，所述的壁上设有孔(6)，所述的孔(6)由封闭装置(7)封闭，封闭装置(7)可以使气体从第二腔体(2)中排出，但是不允许气体发生装置外侧的产品进入第二腔体(2)。

6.按照权利要求1所述的气体发生装置，其特征是：第一和第二腔体(1，2)具有壁，至少有部分壁不能使液体渗透，但是可以使气体渗透。

7.按照权利要求6所述的气体发生装置，其特征是：可以使气体渗透的壁部分可以允许二氧化碳渗透。

8.一种具有分配装置的可密封容器，特别是烟雾剂容器，这种容器中具有上述权利要求之一所述的气体发生装置。

9.按照权利要求8所述的可密封容器，其特征是：其包括液体产品，其中当分配装置驱动时，液体产品以泡沫形式向外排出。

10.按照权利要求9所述的可密封容器，其特征是：当被分配的液体以20次的剂量分配时，每次分配的泡沫剂量的重量相等，最后一次分配的泡沫剂量的密度不超过第一次分配的泡沫剂量的10％。