CN208263811U - 一种涂写工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及涂写工具，特别是一种设有多孔体的涂写工具，包括涂写头；储液管；与涂写头连通的多孔体，多孔体与环境大气连通；还包括连通储液管和多孔体的气液交换器，其中，气液交换器包括导液通道和导气通道；多孔体包括集液部、递减毛细部和缓冲部，各部具有不同的上升毛细压，有效地控制涂写液释放并防止涂写液泄漏；结构简单、涂写流畅、制造方便。

Description

一种涂写工具

技术领域

本实用新型涉一种涂写工具，特别涉及书写、化妆品、修正液、液体胶水等涂抹技术领域的直液式涂写工具。

背景技术

在涂写领域中，多孔材料得到了广泛的应用，如在水彩笔、记号笔、眼线笔中，使用多孔材料作为吸收和容纳液体的材料。现有技术中，最常用的多孔材料是由薄膜包覆纤维束而形成的卷包芯，使用时装入笔杆并插入涂写头，卷包芯两端与大气连通，以便注入液体时空气向两端排出、液体向两端扩散，也便于涂写时液体释放。但是卷包芯的出液量会随着使用时间的增加而逐渐降低，进而造成字迹模糊，并且卷包芯有残液量大的缺点。为此人们一直在研究新的涂写工具以克服卷包芯作为储液介质的缺点。

专利文献(日本实公昭56-7504号公报)公开了用两个不同孔隙率的多孔材料作为吸液材料的直液式涂写工具，其中第二吸液材料从储液管底部的供液口接受涂写液并向涂写头供液，连通储液管的导气管贯穿第二吸液材料并与第一吸液材料抵接，当涂写液在第二吸液材料中过剩时传导给第一吸液材料，第一吸液材料涂写液含量增加后液封导气管，从而实现自动供液的目的。该专利的缺点为只有当第一吸液材料从第二吸液材料吸收足量的涂写液时才能液封导气管，液封时吸液材料中需要的涂写液量大,即使尚未涂写，储液管中留下的涂写液量已经较少，用户会误以为涂写液少装，或者当储液管中看不到涂写液时，虽然吸液材料中仍然存有很多涂写液，但用户会误认为涂写液已经用完，这两种情况均导致较差的用户体验。

实用新型内容

为解决传统卷包芯涂写工具和过去的一些直液式涂写工具存在的问题，本实用新型提出一种涂写工具，包括涂写头；与涂写头连通的多孔体，多孔体与外界大气连通；气液交换器；以及与多孔体通过气液交换器连通的储液管；多孔体具有靠近储液管的集液部、设置在集液部下方的递减毛细部以及设置在递减毛细部下方的缓冲部；递减毛细部的上升毛细压从集液部到缓冲部递减；气液交换器具有导气通道和导液通道，导气通道前端位于集液部上端和递减毛细部下端之间。

进一步，缓冲部的上升毛细压为集液部的上升毛细压的20％到80％，集液部的涂写液容量为储液管容量的2％到25％。

进一步，导气通道的前端设置在集液部中部和递减毛细部中部之间的位置。

进一步，多孔体为由纤维制成的多孔材料。

进一步，递减毛细部与集液部接壤的横截面积为递减毛细部与缓冲部接壤的横截面积的10％-65％。

进一步，导液通道设置在导气通道内，导液通道为空心管或引水芯。

进一步，导气通道设置在导液通道内，导液通道为空心环状管或中空引水芯。

进一步，导液通道与导气通道并列设置。

进一步，导气通道的后端延伸至储液管中。

进一步，气液交换器位于多孔体的径向中心。

进一步，导液通道位于多孔体的径向中心。

进一步，涂写工具还包括多孔体容纳室，集液部由多孔体容纳室从外向内径向挤压多孔体而形成。

进一步，集液部和递减毛细部由气液交换器从内向外径向挤压多孔体形成。

进一步，导液通道的前端穿过多孔体与涂写头连通。

进一步，多孔体还具有设置在集液部上方的吸收部。根据本实用新型的技术方案，可以方便使用者观察涂写液量，提高用户体验，且可以有效地防止异常状况下漏墨。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为根据本实用新型第一实施例提供的涂写工具的结构示意图。

图2为根据本实用新型实施例的涂写工具中不同类型气液交换器的横截面(集液部上端面所在平面的横截面)的结构示意图。

图3a为根据本实用新型第二实施例提供的涂写工具的结构示意图。

图3b为根据本实用新型第二实施例提供的涂写工具中气液交换器的横截面(集液部上端面所在平面的横截面)的结构示意图。

图4a为根据本实用新型第三实施例提供的涂写工具的结构示意图。

图4b为根据本实用新型第三实施例提供的涂写工具中气液交换器的横截面(集液部上端面所在平面的横截面)的结构示意图。

图5a为根据本实用新型第四实施例提供的涂写工具的结构示意图。

图5b为根据本实用新型第四实施例提供的涂写工具中气液交换器的横截面(集液部上端面所在平面的横截面)的结构示意图。

图6a为根据本实用新型第五实施例提供的涂写工具的结构示意图。

图6b为根据本实用新型第五实施例提供的涂写工具中气液交换器的横截面(集液部上端面所在平面的横截面)的结构示意图。

图7a为根据本实用新型第六实施例提供的涂写工具的结构示意图。

图7b为根据本实用新型第六实施例提供的涂写工具中气液交换器的横截面(集液部上端面所在平面的横截面)的结构示意图。

图8a为根据本实用新型第七实施例提供的涂写工具的结构示意图。

图8b为根据本实用新型第七实施例提供的涂写工具中气液交换器的横截面(集液部上端面所在平面的横截面)的结构示意图。

图9为根据本实用新型第八实施例提供的涂写工具的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“前”、“后”，不应理解为对本实用新型的限制。本实用新型中“下”“前”是指涂写头一端，“上”“后”是指储液管一端。

本实用新型中提到的正常状况或者未特别注明的状况通常是指室温为一标准大气压的情况，异常状况是指外界温度或压力偏离正常状况的情况。本实用新型中上升毛细压P的定义为当足够长度(一般要求5-10cm)的多孔材料(集液部或缓冲部)，在正常状况下，一端刚好接触水平的涂写液液面并竖直放置30分钟后涂写液上升高度h产生的压强，

P＝ρgh,

其中ρ为涂写液的密度，g为重力加速度，h为涂写液上升高度

涂写液上升高度h的测试方法在本实用新型中定义如下：

1)将长度为H的多孔材料放入涂写液中吸液至饱和，测试其饱和吸液重量W₀，

2)用同样的多孔材料和同样的涂写液，将多孔材料的一端刚好接触涂写液液面并竖直放置30分钟，测试其吸液重量为W，

3)计算h值为：h＝(W/W₀)x H

第一实施例

图1为根据本实用新型第一实施例提供的涂写工具的结构示意图。参考图1，本实施例提供了一种涂写工具，包括涂写头1；与涂写头1连通的多孔体2，多孔体2与外界大气连通；气液交换器3；与多孔体2通过气液交换器3连通的储液管4。其中，多孔体2具有靠近储液管4的集液部22，设置在集液部22下方的递减毛细部21以及设置在递减毛细部21下方的缓冲部20；递减毛细部21的上升毛细压从集液部22到缓冲部20递减；气液交换器3具有导气通道30和导液通道31，导气通道30的前端设置在集液部上端和递减毛细部下端之间。

缓冲部20的上升毛细压为集液部22的上升毛细压的20-80％，集液部22的涂写液容量为储液管容量的2％-25％。导气通道30的前端设置在集液部上端和递减毛细部下端之间，包括集液部的上端和递减毛细部的下端。优选导气通道30的前端设置在集液部的中部和递减毛细部的中部之间的位置。这样可以确保多孔体具有充足的涂写液存储容量，进一步确保异常状况下不会因为缓冲容量不足而导致漏液。

缓冲部20的上升毛细压为集液部22的上升毛细压的20％-80％，例如，缓冲部20的上升毛细压为集液部22的上升毛细压的20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％。当缓冲部20的上升毛细压与集液部22的上升毛细压的比值越大时，富集在集液部22的涂写液越易于吸收到递减毛细部21和缓冲部20。当缓冲部20的上升毛细压与集液部22的上升毛细压的比值越小时，富集在集液部22的涂写液越难吸收到递减毛细部21和缓冲部20。

当缓冲部20的上升毛细压与集液部22的上升毛细压的比值超过80％时，大量的涂写液会吸收到递减毛细部21和缓冲部20，导致储液管中的涂写液大量减少，用户难以正确判断涂写液的使用量。并且，由于递减毛细部21和缓冲部20在正常状况下就吸收了大量涂写液，大大降低了递减毛细部21和缓冲部20的缓冲容量，在异常状况下会因为缓冲容量不足而导致漏液。当缓冲部20的上升毛细压与集液部22的上升毛细压的比值低于20％时，缓冲部20的吸液能力过小，在异常状况下，集液部22中多余的涂写液无法被缓冲部20充分吸收而导致漏液。

本实施方式的缓冲部20的上升毛细压与集液部22的上升毛细压的比值优选范围为50％到70％。

集液部22的涂写液容量为储液管的容量的2％-25％，例如，集液部22的涂写液容量为储液管4容量的2％、5％、10％、15％、20％、25％。根据本实施例的涂写工具，可以有效限制涂写工具组装后储液管4传递至集液部22的液体量，可以使未涂写前储液管4中的液体量不低于储液管的容量的75％，方便使用者观察涂写液量，提高用户体验。

涂写工具组装完成后，储液管4中的涂写液经气液交换器3的导液通道31直接或者间接导入多孔体2，被富集在上升毛细压最高的集液部22，同时储液管4中逐渐形成负压，空气经气液交换器3的导气通道30进入储液管4。随着多孔体2中的涂写液增加，涂写液逐渐占领导气通道30前端附近的毛细空隙，导气通道30被逐渐液封，空气不再进入储液管4，涂写液在储液管4和多孔体2之间达到平衡。涂写时，涂写头1上的涂写液被消耗，导液通道31、集液部22或递减毛细部21为涂写头1供液，多孔体2中的涂写液量降低，直至导气通道30前端附近的毛细空隙中的涂写液被空气取代，外界空气经笔杆内的气路、多孔体2内没有涂写液的毛细空隙进入气液交换器3的导气通道30，并进入储液管4，储液管4内的负压下降，涂写液从导液通道31导出并补充到多孔体2，直至多孔体2中的涂写液增加并重新液封导气通道30。该过程不断重复直到涂写液被用完。

根据实用新型中的涂写工具，导气通道30的前端设置在集液部22上端和递减毛细部21下端之间，缓冲部20的上升毛细压为集液部22的上升毛细压的20％到80％，集液部22的涂写液容量为储液管容量的2％-25％。因此，正常状况下多孔体2中的涂写液主要富集在集液部22中。从而使大部分涂写液，通常为75％或以上，在未涂写前留在储液管4中。

在异常状况下，如储液管4在运输或使用过程中被加热，储液管4内的空气膨胀、负压下降，此时储液管4内的涂写液导出到多孔体2，在上升毛细压的作用下，这些涂写液被集液部22、递减毛细部21和缓冲部20吸收，直至涂写液在多孔体2和储液管4之间重新平衡，这样可以有效防止涂写液从涂写工具的涂写头1泄漏。当上述异常状况消失时，储液管4内的负压增加，涂写液从多孔体2经气液交换器3返回储液管4，直至在多孔体2和储液管4之间重新平衡。

<多孔体、缓冲部、递减毛细部、集液部>

本实用新型的多孔体2，包括缓冲部20、集液部22和设置在缓冲部20和集液部22之间的递减毛细部21，递减毛细部21的上升毛细压从集液部22到缓冲部20递减，缓冲部20的上升毛细压为集液部22的上升毛细压的20％到80％。

本实用新型的多孔体2，递减毛细部21与集液部22接壤的横截面积为递减毛细部21与缓冲部20接壤的横截面积的10％-65％，优选为25％-50％。数值越小，缓冲部20和集液部22的上升毛细压差距越大。

集液部22的密度介于0.08-0.5g/cc，缓冲部20的密度介于0.03-0.25g/cc，g/cc为克/立方厘米。当缓冲部20的密度小于0.03时，缓冲部20难以成型，制造困难。当缓冲部20的密度大于0.25，缓冲部20的吸液能力过强，导致正常状态下，缓冲部20中的存墨量过多，降低了多孔体2在异常状态下的防漏能力。优选为0.06-0.16g/cc。

多孔体2还可以包括多孔体容纳室5，集液部22由多孔体容纳室5从外向内径向挤压多孔材料而形成。

多孔体2由长丝或短纤粘接制成，粘接的方法可以用粘结剂或热粘接等粘接方式。

制成多孔体2的纤维纤度介于0.2旦-30旦。旦是指9000m长的纤维在公定回潮率时的质量克数。本实用新型制成多孔体2的纤维纤度优选1.5旦-10旦，最优选2旦-6旦。

制成多孔体2的纤维成份为单组份纤维，或者为双组分纤维，或者为单组份纤维和双组份纤维的混合物。

多孔体2径向中心设有通孔。本实用新型中多孔体的下端，即缓冲部20的下端连通大气，以便流畅地进行气液交换、快速地吸收和释放涂写液。本实用新型中多孔体为由纤维制成的多孔材料，多孔体由粘接纤维或未经粘接的纤维制成，但也可以由海绵、多孔塑料或毛毡等制成。通过一定的工艺控制，可以使粘接纤维多孔体的轴向强度高于径向强度，既便于径向压缩，又便于轴向组装。也可以在纤维粘接的同时成孔，便于气液交换器3和涂写头1的插入。

多孔体2包括缓冲部20、递减毛细部21和集液部22，为一体式或分体式。一体式的结构组装方便，成本较低，分体式的结构在各部的材料选择上有更多的选择余地。

当缓冲部20和递减毛细部21为一体时，缓冲部20的上升毛细压与递减毛细部21最下端的上升毛细压相同。当集液部22和递减毛细部21为一体时，集液部22的上升毛细压与递减毛细部21最上端的上升毛细压相同。当缓冲部20、递减毛细部21和集液部22为分体式时，可根据材料的选择，缓冲部20的上升毛细压与递减毛细部21最下端的上升毛细压可以相同或不同，集液部22的上升毛细压与递减毛细部21最上端的上升毛细压可以相同或不同。

本实用新型可以采用一体式多孔材料径向压缩形成集液部22和递减毛细部21，既满足对上升毛细压的要求，又减少部件，便于制造。递减毛细部21的上升毛细压从上到下递减，在这种情况下，递减毛细部21的上半部分性能接近集液部22，而其下半部分性能接近缓冲部20。在这种结构中，往下设置导气通道30前端位置有利于增加多孔体2中的涂写液含量，提高涂写工具的出液量；往上设置导气通道30前端位置有利于减少多孔体2中的涂写液含量，提高多孔体2对涂写液的缓冲容量和防泄漏能力。

缓冲部20、递减毛细部21、或集液部22的径向中心可以形成通孔，以方便组装时将涂写头1和气液交换器3插入多孔体2。当集液部22、递减毛细部21或缓冲部20有通孔时，上述横截面积不包含孔的横截面积。

缓冲部20空隙体积为1-150％的储液管容积，优选为20-60％的储液管容积。这种设计可以合理利用笔杆内部的空间，同时确保涂写工具在运输和使用过程中温度和气压变化时涂写液不从涂写头1处泄漏。

<气液交换器>

本实用新型所述的涂写工具，气液交换器3的导气通道30前端设置在集液部22上端和递减毛细部21下端之间的位置。当导气通道30的前端位置位于递减毛细部21下端时，导气通道30的液封最难发生，多孔体2中的涂写液含量最多，适合于出液量大的涂写工具。当导气通道30的前端位于集液部22中心时，导气通道30的液封最易发生，多孔体2中的涂写液量最少，这种情况适合出液量较小的涂写工具。

当导气通道30的前端从递减毛细部21的最下端往递减毛细部21的最上端设定时，液封导气通道30前端需要的液体量在多孔体2中逐步减少，多孔体2中的涂写液量减少，以便适合不同出液量的涂写工具。由于递减毛细部21越往上端横截面积越小，这种技术带来的额外优点是：导气通道30前端越靠近递减毛细部21的最上端，气液平衡时多孔体2中的涂写液越是显著减少。

因此，在异常状况下，如果导气通道30前端越靠近递减毛细部21的最上端，若因温度上升导致储液管4中的涂写液从导液通道31导出时，多孔体2有越多增加的吸收涂写液的容量，从而显著提高防涂写液泄漏的能力。

本实用新型所述的涂写工具，导液通道31前端插入集液部22、递减毛细部21、缓冲部20或涂写头1中，导液通道31的前端设置越低，涂写液渗透到涂写头1的距离越短，涂写时供液速度越快。

本实用新型所述的涂写工具，可以将导液通道31设置在导气通道30中，在这种情况下，可以灵活设置导液通道31前端位置，如导液通道31前端抵靠笔头，缩短涂写液从导液通道31前端传输到笔头的距离。

本实用新型所述的涂写工具，也可以将导气通道30设置在导液通道31中，在这种情况下，可以灵活设置导气通道30后端位置，如导气通道30后端伸入储液管4中，在外界较高负压的情况下，当储液管4中的液面下降至露出导气通道30的后端时，储液管4中空气可以通过导气通道30导出，从而进一步减少储液管4中涂写液的导出，降低泄漏风险。

本实用新型所述的导气通道30和导液通道31还可以并列设置，两者的前端和后端位置可以分别灵活设置，以满足不同涂写工具的使用要求。

本实用新型所述的涂写工具，导液通道31可以为中空的管子，这种结构出液快，有利于增加出液量，适合于高出液量的涂写工具，也适合于含有颗粒或碎片的涂写液，如含颗粒的化妆液、液体粉笔涂写液、修正液等。

本实用新型所述的涂写工具，导液通道31可以为引水芯，引水芯导液性能可靠稳定，制造方便。

本实用新型所述的涂写工具，导液通道可以为中空的引水芯，导液通道中的孔即为导气通道，结构简单。也可以在中空的引水芯中插入管子，管子为导气通道，导气通道可以延伸至储液管中。

图2为根据本实用新型实施例提供的涂写工具中不同类型气液交换器的横截面(集液部上端面所在平面的横截面)的一些结构示意图。如图2所示，气液交换器3的结构可为双管同轴通道2a，导液通道31设置在导气通道30内，即内管形成为导液通道31，内管和外管之间的环形通道形成为导气通道30，导液通道31为空心管。

气液交换器3的结构可为单管双通道2b，即通过隔板将单管分隔成导气通道30和导液通道31。

气液交换器3的结构可为单管引水芯2c，导液通道31设置在导气通道30内，即导液通道31为引水芯，引水芯和外管之间的环形通道形成为导气通道30。

气液交换器3的结构可为单管带槽引水芯2d，即单管中的引水芯形成为导液通道31，引水芯壁面上开槽而产生的通道形成为导气通道30。

气液交换器3的结构也可为双管同轴通道2e，此种结构区别于2a的结构在于，导气通道30设置在导液通道31内,即内管形成为导气通道30，内管和外管之间的环形通道形成为导液通道31，这种情况下，导气通道30的后端可以伸入储液管4中并超过储液管中液面，导液通道31为空心环状管。

气液交换器3的结构可为中空引水芯2f，导气通道30设置在导液通道31内，即引水芯中的孔形成为导气通道30。

气液交换器3的结构可为以上列举中的任一种，也可以为其它具有类似功能的结构。

导液通道31设置在导气通道30内。这种结构在节省气液交换器3体积的同时加强气液交换器3的强度，气液交换器3在多孔体2中占用空间比例小，也有利于将其插入多孔体2并减少对多孔体2的破坏，即使在内径小的笔杆中也非常容易组装。

本实用新型所述的涂写工具，气液交换器3的导气通道30为一个或多个。导气通道30的数量、大小及导气通道和导液通道的相对位置可以根据出液量的需要和笔杆内部空间的大小灵活设置，这是本实用新型的另一优点。

本实用新型所述的涂写工具，导液通道31或导气通道30的前端可以为尖锐形状，以方便插入多孔体2。

本实用新型所述的涂写工具，气液交换器3中的导气通道30和导液通道31结合在一起，气液交换器3位于多孔体2的径向中心，或者导液通道位于多孔体2的径向中心，使涂写液传递到涂写头1的距离短，涂写更流畅，制造更容易。且有利于提高气液交换器3的强度，便于涂写工具的组装，即使制造笔杆内径细小的涂写工具也非常容易。

<涂写头>

本实用新型所述的涂写工具，涂写头1为书写或涂抹液体的部件，涂写头1后端可以插入缓冲部20、插入递减毛细部21、抵靠或插入集液部22。涂写头1后端插入集液部22时有利于涂写头1与集液部22充分接触，提高供液速度和可靠性。

本实用新型所述的涂写工具，导液通道31前端可穿过多孔体2与涂写头1后端之间抵靠，这种情况下涂写头1长度短，有利于降低涂写头成本。

本实用新型所述的涂写工具，导液通道31前端与涂写头1后端之间为多孔体2的多孔材料。当有些涂写液不稳定容易发生沉淀而涂写头容易被沉淀堵塞时，导液通道31前端和涂写头1之间的多孔材料会过滤掉这些沉淀物，防止沉淀物堵塞涂写头1。

<储液管>

本实用新型所述的涂写工具中，储液管4是灌装涂写液的部件，可以采用可更换的储液管4，有利于重复利用笔杆6等部件，减少资源浪费。替换的储液管4可采用螺接、卡接等多种方式连接到涂写工具的笔杆6的上部。

<笔杆>

本实施例中的涂写工具还包括笔杆6，笔杆6的上部可一体形成有储液管4，也可与储液管4可拆卸地连接。

笔杆6的下部可一体设置有安装涂写头1的涂写头座10，涂写头座10可以单独成型，然后可拆卸地安装在笔杆6的下部。

笔杆6的上部可一体设置有隔板61，也可以可拆卸地安装有单独成型的隔板61。气液交换器可一体设置在隔板61上，也可以单独成型，然后可拆卸地安装在隔板61上。

<多孔体容纳室>

本实施例中的涂写工具还包括多孔体容纳室5，多孔体2全部或至少集液部22安装在多孔体容纳室5中。制成一定形状的多孔体容纳室5可以让多孔体2方便地塑形，从而形成适当形状的递减毛细部21和集液部22。即集液部22和递减毛细部21可由多孔体容纳室从外向内径向挤压多孔体而形成。

当缓冲部20或集液部22与递减毛细部21为分体式结构时，多孔体容纳室5有助于各材料之间紧密接触，使液体在各部之间顺利流通。

本实用新型所述的涂写工具，多孔体2在安装到多孔体容纳室5时集液部22和递减毛细部21被塑形成要求形状。在这种情况下选择安装前上下密度一致的多孔材料，安装时利用多孔体容纳室5的形状将多孔材料塑形成要求形状的多孔体2，生产制造方便，成本低廉。

与现有技术相比，本实用新型的直液式涂写工具涂写流畅且不易漏夜、残液量少、结构简单易于制造、方便使用者观察储液管中的涂写液量，能广泛应用于不同类型涂写工具对出液量和涂写液种类的要求。

第二实施例

如图3a和3b所示，本实施例与第一实施例结构相似，与第一实施例相同的部分在本实施例的描述中不再赘述。不同在于，本实施例的集液部22由与隔板一体成型的多孔体容纳室5从外向内径向挤压一体式多孔材料形成，并顺势形成递减毛细部21。缓冲部20的上升毛细压为集液部22上升毛细压的60％；集液部22的横截面积为缓冲部20横截面积的35％，集液部22的涂写液容量为储液管的容量的10％。导气通道30前端设置在集液部22下端，导液通道31为通过加强筋32卡在导气通道30内的引水芯，其前端设置在缓冲部20的下端，并抵靠涂写头1后端。缓冲部20的毛细空隙体积为储液管容积的50％。

本实施例适合中等出液量的涂写工具，如水彩笔。涂写工具组装完成后，储液管4中的涂写液经导液通道31导入多孔体2，并富集于集液部22和递减毛细部21的上部，同时储液管4中逐渐形成负压，空气经导气通道30进入储液管4。随着多孔体2中的涂写液增加并占领导气通道30前端附近的毛细空隙，导气通道30被液封，空气不再进入储液管4，涂写液在储液管4和多孔体2之间达到平衡。涂写时涂写头1上的涂写液被消耗，集液部22、递减毛细部21和导液通道31为涂写头1供墨，当多孔体2中的液体量降低的时候，导气通道30前端附近的毛细空隙中的涂写液被空气取代，外界空气经笔杆6内的气路、多孔体2中没有涂写液的毛细空隙进入导气通道30，最终进入储液管4，储液管4内的负压下降，涂写液从导液通道31导出并补充到多孔体2，直至多孔体2中的涂写液增加并重新液封导气通道30。该过程不断重复直到涂写液被写完。

在异常状况下，如储液管4在运输过程中被加热，储液管4内的空气膨胀、负压下降，此时储液管4内的涂写液导出到集液部22并传递至递减毛细部21、缓冲部20，这些涂写液被多孔体2吸收直至涂写液在多孔体2和储液管4之间重新平衡，这样可以有效防止涂写液从涂写工具的涂写头1泄漏。当上述异常状况消失时，储液管4内的负压增加，多孔体2中的涂写液经气液交换器3返回储液管4，直至在多孔体2和储液管4之间重新平衡。

在本实施例中，向下设定导气通道的前端位置，将增加多孔体2中的涂写液含量，即可增加涂写头的出液量。

第三实施例

如图4a和4b所示，本实施例与第一实施例的结构相似，但导液通道31为空心管，其前端位于递减毛细部21中下部并抵靠笔头后端；导气通道30前端位于递减毛细部21中间。集液部22和递减毛细部21为一体，缓冲部20为分体，缓冲部20的上升毛细压为集液部22上升毛细压的80％。多孔体各部均位于多孔体容纳室5中；集液部22的横截面积为缓冲部20的横截面积的65％，集液部22的涂写液容量为储液管的容量的15％，缓冲部20的毛细空隙体积为储液管容积的60％，本实施例的设置有利于提高含颗粒液体涂写的流畅性，如液体粉笔、修正液等。

第四实施例

如图5a和5b所示，本实施例与第一实施例结构相似，但导液通道31为安装在塑料管33中带凹槽的引水芯，塑料管33与引水芯的凹槽形成导气通道30，塑料管33前端的设置位置可以确定导气通道30的前端位置，在本实施例中，导气通道30的前端位于集液部22的中间，导液通道31前端位于集液部22的下端。多孔体2为一体式多孔材料，递减毛细部21和集液部22位于多孔体容纳室5中。缓冲部20为集液部22上升毛细压的70％；集液部22的横截面积为缓冲部20横截面积的50％，集液部22的涂写液容量为储液管的容量的10％，缓冲部20的毛细空隙体积为储液管容积的70％。储液管4、隔板61和包裹引水芯的塑料管33独立一体成型，方便模块化组装。涂写头1后端靠近集液部22下端。这种结构有利于粘稠涂写液的涂写，如眼线笔，液体胶水等。

第五实施例

如图6a和6b所示，本实施例与第一实施例结构相似，不同在于，本实施例的集液部22为分体，其余各部为一体；递减毛细部21和集液部22位于多孔体容纳室5中。缓冲部20的上升毛细压为集液部22上升毛细压的20％，集液部22的横截面积为缓冲部20横截面积的10％，集液部22的涂写液容量为储液管的容量的2％,缓冲部20的毛细空隙体积为储液管容积的150％。导气通道30前端设置在递减毛细部21的下端，导液通道31为引水芯，其前端穿过多孔体2插入涂写头1中。导气通道30和导液通道31的后端与储液管4卡接设置。

本实施例适用于出墨量很大的涂写工具，如用于书法和绘画的毛笔。本实施例采用可替换式储液管，可以重复利用笔杆等部件，节省使用成本。

第六实施例

如图7a和7b所示，本实施例与第一实施例结构相似，但导气通道30和导液通道31采用并列结构，导气通道30的下端抵靠集液部22的上端，导液通道31下端位于集液部22中间，缓冲部20的上升毛细压为集液部22上升毛细压的50％，集液部22的横截面积为缓冲部20的横截面积的25％，集液部22的涂写液容量为储液管的容量的25％，缓冲部20的毛细空隙体积为储液管容积的1％，多孔体2的上方具有吸收部23，吸收部23的上升毛细压小于缓冲部20的上升毛细压。缓冲部20、递减毛细部21和集液部22为一体式多孔材料，并位于多孔体容纳室5中。

如图7a所示，可以将导气通道30后端伸入储液管4中，在外界较高负压的情况下，当储液管4中的液面下降至露出导气通道30的后端时，储液管4中空气可以通过导气通道30导出，从而减少储液管4中涂写液的导出，进一步降低泄漏风险。气液交换器3中的导气通道30和导液通道31并列在一起，气液交换器3可以位于多孔体2的径向中心，或者气液交换器3的导液通道31位于多孔体2的径向中心。本实施例的工作原理与实施例3相似，其导液通道31和导气通道30的并列设置特别适合于椭圆形的笔杆。

第七实施例

如图8所示，本实施例是第一实施例的变形例。与第一实施例相同的部分在本实施例的描述中不再赘述。不同在于，气液交换器3包括外管32和内管33，外管32和内管33前端位于集液部22下端；外管32和内管33之间通过设置中空引水芯而形成导液通道31，内管33内的通道形成导气通道30，内管33的后端延伸至储液管4内，优先延伸至储液管4的中上部，即导气通道30的后端位于储液管4的中上部。笔头后端靠近导液通道31前端，外管32与隔板61一体设置。

缓冲部20、递减毛细部21和集液部22为分体结构，各部均位于多孔体容纳室5中。缓冲部20的上升毛细压为集液部22上升毛细压的50％；集液部22的横截面积为缓冲部20横截面积的20％；集液部22的涂写液容量为储液管的容量的5％；缓冲部20的毛细空隙体积为储液管容积的20％。这种设置在外界较高负压时可以让储液管内的空气通过导气通道排出,因此可以进一步提高防泄漏的能力。

第八实施例

如图9所示，本实施例是第一实施例的变形例。与第一实施例相同的部分在本实施例的描述中不再赘述。不同在于，本实施例中笔杆6兼为多孔体容纳室，气液交换器3制成下部为圆锥形，使得从内向外径向挤压多孔材料形成集液部22和递减毛细部21。气液交换器3在集液部22或递减毛细部21中的侧壁上开槽或者孔形成导气通道30。气液交换器3中的导液通道31的前端穿过多孔体2与涂写头1连通，涂写头1与多孔体2通过导液通道31间接连通；集液部22的涂写液容量为储液管的容量的5％。缓冲部20的上升毛细压为集液部22上升毛细压的60％，集液部22的横截面积为缓冲部20横截面积的35％，缓冲部20的毛细空隙体积为储液管容积的80％。

导液通道31可以直接给涂写头供墨，提高涂写的流畅性。在异常状况下，如储液管4在运输过程中被加热，储液管4内的空气膨胀、负压下降，此时储液管4内的涂写液通过导液通道31的周表面导出到多孔体2中，直至涂写液在多孔体2和储液管4之间重新平衡，这样可以有效防止涂写液从涂写头1泄漏。当上述异常状况消失时，储液管4内的负压增加，多孔体2中的涂写液返回储液管4，直至在多孔体2和储液管4之间重新平衡。本实施例或类似的结构适合制作各种涂写工具，如白板笔、记号笔、修正笔、液体胶水涂写装置、液体粉笔、眼线笔和签字笔等。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。本实用新型的涂写工具泛指办公用品中用于书写和涂画的工具，以及用于化妆品、修正液、液体胶水等领域的各类液体涂抹工具。

Claims (15)

1.一种涂写工具，包括涂写头；与涂写头连通的多孔体，所述多孔体与外界大气连通；储液管；以及连通所述多孔体和所述储液管的气液交换器,其特征在于，

所述多孔体具有靠近所述储液管的集液部、设置在所述集液部下方的递减毛细部以及设置在所述递减毛细部下方的缓冲部；所述递减毛细部的上升毛细压从所述集液部到所述缓冲部递减；所述气液交换器具有导气通道和导液通道，所述导气通道前端位于所述集液部上端和所述递减毛细部下端之间。

2.如权利要求1所述的涂写工具，其特征在于，所述缓冲部的上升毛细压为所述集液部的上升毛细压的20％到80％，所述集液部的涂写液容量为所述储液管容量的2％到25％。

3.如权利要求1所述的涂写工具，其特征在于，所述导气通道的前端设置在所述集液部中部和所述递减毛细部中部之间的位置。

4.如权利要求1所述的涂写工具，其特征在于，所述多孔体为由纤维制成的多孔材料。

5.如权利要求1所述的涂写工具，其特征在于，所述递减毛细部与所述集液部接壤的横截面积为所述递减毛细部与所述缓冲部接壤的横截面积的10％-65％。

6.如权利要求1所述的涂写工具，其特征在于，所述导液通道设置在所述导气通道内，所述导液通道为空心管或引水芯。

7.如权利要求1所述的涂写工具，其特征在于，所述导气通道设置在所述导液通道内，所述导液通道为空心环状管或中空引水芯。

8.如权利要求1所述的涂写工具，其特征在于，所述导液通道与所述导气通道并列设置。

9.如权利要求7或8所述的涂写工具，其特征在于，所述导气通道的后端延伸至所述储液管中。

10.如权利要求1所述的涂写工具，其特征在于，所述气液交换器位于所述多孔体的径向中心。

11.如权利要求1所述的涂写工具，其特征在于，所述导液通道位于所述多孔体的径向中心。

12.如权利要求1所述的涂写工具，其特征在于，所述涂写工具还包括多孔体容纳室，所述集液部由所述多孔体容纳室从外向内径向挤压多孔材料而形成。

13.如权利要求1所述的涂写工具，其特征在于，所述集液部和递减毛细部由所述气液交换器从内向外径向挤压多孔材料形成。

14.如权利要求1所述的涂写工具，其特征在于，所述导液通道的前端穿过所述多孔体与所述涂写头连通。

15.如权利要求1所述的涂写工具，其特征在于，所述多孔体还具有设置在所述集液部上方的吸收部。