HU219438B - Alacsony nyomású gát nélküli típusú aerosol palack folyékony anyagok kiadagolásához - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya alacsonynyomású aeroszoladagoló palack folyékonyanyagok tárolására és a palackba zárt, sűrített és/vagycseppfolyósított gázzal való kiadagolására, amely palacknak (10) olyananyagú és falvastagságú, lényegében hengeres fala (12) van, amely apalack (10) nyomásmentes állapotában a kéz ujjainak nyomására könnyenalakítható és kézzel könnyen összegyűrhető, azonban nyomás alatt a fal(12) elegendően merev, hogy kézzel és/vagy ujjakkal ne lehessenkönnyen deformálni vagy összegyűrni. A palackban (10) hajtóanyag és akiadagolandó folyékony anyag van, és nem tartalmaz a folyékony anyagota hajtóanyagtól elválasztó gátat; a palackon (10) adagolószelep (40)van, amely úgy van kialakítva, hogy nyitásakor a folyékony anyagot ésa hajtóanyagot kívánt mennyiségben és áramlási sebességgel kívánságnakmegfelelően permet, hab vagy sugár alakjában adagolja ki, éskiadagoláskor a palackban (10) elegendő hajtóanyagnyomás marad visszaahhoz, hogy a benne levő kiadagolható folyékony anyag lényegébenteljes mennyiségét kihajtsa. ŕ

Description

A találmány tárgya alacsonynyomású aeroszol palack folyadékok vagy folyékonnyá tett anyagok permetezéséhez.

Számos folyékony anyagot, különösen folyadékokat, nyomás alatt álló, gát nélküli típusú aeroszol palackból permetezéssel adagolják ki, amely palackban nincs egymástól elválasztva a kiadagolandó folyékony anyag és a palackot nyomás alá helyező hajtóanyag. A jelen találmány elsősorban gát nélküli palackra vonatkozik. A gáttal ellátott palackokban mozgatható gát van, például dugattyú vagy egy nagyméretű vagy rugalmas membrán, és a palackban a kiadagolandó anyag a gátnak azon az oldalán helyezkedik el, amelyik a palack kimenete irányában helyezkedik el, míg a hajtóanyag a gát másik oldalán helyezkedik el, és a nyomást a gátra fejti ki, és így nyomja át a folyékony anyagot a palack kimenetén. Általában véve ezen esetben a hajtóanyag nem távozik a termékkel együtt. A gátat tartalmazó palackokat elsősorban viszkózus termékekhez alakítják ki, mivel egy gát nélküli palack nem képes ezek kiadagolására.

A találmány szerinti alacsonynyomású aeroszoladagoló palack folyékony anyagok tárolására és a palackba zárt, sűrített és/vagy cseppfolyósított gázzal való kiadagolására van kialakítva, amely palacknak lényegében hengeres fala van, a palackban hajtóanyag és a kiadagolandó folyékony anyag van, és nem tartalmaz a folyékony anyagot a hajtóanyagtól elválasztó gátat; a palackon kiadagolószelep van, amely úgy van kialakítva, hogy nyitásakor a folyékony anyagot és a hajtóanyagot kívánt mennyiségben és áramlási sebességgel kívánságnak megfelelően permet, hab vagy sugár alakjában adagolja ki, és kiadagoláskor a palackban elegendő hajtóanyagnyomás marad vissza ahhoz, hogy a benne levő kiadagolható folyékony anyag lényegében teljes menynyiségét kihajtsa.

Az US 4,940,171 jelű szabadalmi leírás ilyen típusú ellátott aeroszol palackot ismertet. Ezen korábbról ismert palack nyomásálló fallal van kiképezve, amely önmagában véve is olyan vastag, hogy a palack kiürítése után - tehát a palackban levő túlnyomás megszűnése után nem gyűrhető, lapítható össze. Következésképpen kiürítés után ez a palack hulladékként nehezen kezelhető, jelentős mennyiségű fém- vagy egyéb hulladékot képez.

A különféle biztonsági előírások (az alakváltozás megengedett értéke, robbanással vagy felrepedéssel szembeni szilárdság) kielégítése érdekében az aeroszol palackokat megfelelően vastag fallal alakítják ki, és annak érdekében, hogy a palack tartalmát minél jobban ki tudják üríteni, a tervezés során arra törekednek, hogy minél jobban meg tudják növelni a belső nyomást. A nyomás növeléséhez azonban a palack falát egyre erősebbre és vastagabbra kell készíteni, és ezért kiürítés utáni összegyűlésük, ellapításuk még nehezebbé válik.

Az aeroszol palackoknak permetadagoló gombja, permetképző és -adagoló szelepe van, ennek kisméretű áramlási nyílása van, amely közlekedő kapcsolatban van a palack belsejével és a permetadagoló gombban levő kisméretű örvénykamrával. Az egymással keveredett folyékony anyag és hajtóanyag belép a permetezőgomb örvénykamrájába, és innen a permetezőgomb permetezőkimenetén át távozik. A szelep nyitott helyzetében a palackban levő túlnyomás a hajtóanyag és a folyékony anyag keverékét a szelep nyílásán át az örvénykamrába nyomja. Amikor az egymással keveredő hajtóanyag és folyékony anyag örvénylés közben kilép a permetezőgomb nyílásán át a környező légtérbe, akkor ezzel egyidejűleg néha a keverékben még mindig folyékony állapotban levő hajtóanyag hirtelen gáz alakban párolog el, és egyidejűleg az összenyomott hajtóanyag a szelep nyílásán kilépve igen gyorsan kiteljed, és szétporlasztja a folyékony anyagot, vagyis azokat igen pici cseppecskékre bontja fel.

Ezt a porlasztást néha elősegíti a hajtóanyag gőze is, amely a palackból egy járulékos gőzjáraton át áramlik a szelepkamrába, és ez megnöveli a permetezendő keveréket a permetezőgomb permetezőnyílásán át való kihajtására szolgáló hajtóanyag mennyiségét. Olyan esetben, mikor folyadékáramra vagy habra van szükség, akkor egy módosított szelepet alkalmaznak, amelyben nincs örvénykamra, és nagy a szájnyílása.

Az ilyen palackokkal szembeni igények közé tartozik az, hogy alkalmasak legyenek a palackban levő folyékony anyag lényegében teljes mennyiségének kiadagolására, és hogy a kijuttatott permetáram vagy hab jellege a palack teljes tartalmának kiürülése közben a lehető legegyenletesebb legyen.

Ezen célok elérésére sűrített gázt tartalmazó palackok esetében hagyományos módon 621-965 kPa kezdeti nyomást alkalmaztak, cseppfolyósított gázok esetében elegendően nagy mennyiségű cseppfolyósított gázt használtak. Cseppfolyósított gázok esetében 21 °C hőmérsékleten a nyomás csupán nagyjából 207-345 kPa értékű. Ez a nyomás azonban a cseppfolyósított gázokra jellemző hőmérséklet/nyomás összefüggésekből fakadóan jelentősen megnövekedhet. A palackban levő nyomás megnövekedése megköveteli, hogy a palack falát viszonylag vastagra készítsék annak érdekében, hogy a palack ne szenvedjen maradandó alakváltozást, vagy ne repedjen ki a nagyobb nyomásokon, amelyek felléphetnek mind a töltés, mind a tárolás, mind a szállítás, mind a felhasználás során. Tárolás és szállítás során esetenként a palackok megnövekedett környezeti hőmérsékletnek vannak kitéve, és ezért a palackoknak el kell viselniük a megnövekedett hőmérséklet miatt megemelkedő nyomást is.

Egyes állami hivatalok megkövetelik, hogy bizonyos fajtájú aeroszol palackoknak meghatározott szilárdságuk, vagy alakváltozással vagy töréssel szembeni ellenálló képességük legyen a biztonsági követelmények kielégítése érdekében. Ennek oka a palackok sérülésének megelőzése, és azon veszély elhárítása, amely a nyomás alatt álló aeroszol palack törésével, repedésével jár együtt. így például az US Közlekedési Minisztériuma (Department of Transportation) előírása szerint a 819,2 cm³ kisebb térfogatú zárt palackoknak maradandó alakváltozás nélkül el kell viselniük a tartalmuktól függő egyensúlyi állapothoz tartozó nyomást, ha a bennük levő folyékony anyag és hajtógáz 54,4 °C hőmérsékleten van, és a palackokban levő nyomásnak

HU 219 438 Β nem szabad meghaladnia ezen a hőmérsékleten a 965 kPa értéket. Ha a palackban levő nyomás meghaladja a 965 kPa értéket, akkor az ilyen palackra különleges előírások vonatkoznak. Mivel az előírás értelmében

54,4 °C hőmérsékleten a palack nem szenvedhet maradandó alakváltozást, és ugyanaz a palack nem repedhet meg az 54,4 °C hőmérséklethez tartozó nyomás másfélszeresének fellépése esetén sem. így például ha az egyensúlyi nyomás 54,4 °C-on 965 kPa, akkor a palack 1448 kPa nyomásnál sem repedhet ki.

Folyékony anyagok permetezésére szolgáló aeroszol palackokhoz különböző cseppfolyósított és sűrített gázokat használnak hajtóanyagként. A folyékony hajtóanyagok közé tartoznak a klórozott/fluorozott szénhidrogének, amelyek közül néhányat „Freon” kereskedelmi néven forgalmaznak. Néhányat már nem engedélyeznek aeroszol hajtóanyagként, kivéve néhány gyógyszert. Alkalmaznak még továbbá szénhidrogéneket vagy dimetil-étert, vagy más, illékony folyadékokat. A sűrített gáz hajtóanyagok közé tartozik a szén-dioxid, különböző nitrogén-oxidok, nitrogén, levegő stb. A folyékony hajtógázok előnye a sűrített gázokkal szemben az, hogy éppen elegendő mennyiségű folyadék párolog el a palackon belüli viszonylag állandó gáznyomás fenntartásához, és a visszamaradó folyadék tartalékot képez, amelyből az eltávozó hajtógáz helyett gázt képez. Ezzel szemben a sűrített gáz hajtóanyagok esetében már kezdetben is elegendő mennyiségű gáznemű hajtóanyagot kell bejuttatni a palackba, és ennek a mennyiségnek elegendőnek kell lennie a palack teljes tartalmának kipermetezéséhez vagy más módon való kijuttatásához, mégpedig elegendő nyomáson.

Annak érdekében, hogy az aeroszol palackok képesek legyenek elviselni a megnövekedett belső nyomást, és kielégítsék a vonatkozó előírásokat, ezért ezeket fémből, például acélból vagy alumíniumból készítik elegendő falvastagsággal. Tipikusan egy 52,4 mm átmérőjű acélból készített palackot 965 kPa nyomás alatti tartalomhoz, vagyis nem különösen nagy nyomás elviseléséhez 0,02-0,304 mm vastag fallal kell kiképezni. A palack felső és alsó része túl nagy nyomás esetén kidudorodik vagy deformálódik, és ezért itt a falvastagság 0,304-0,457 mm között van. Egy olyan palacknak, amelynek falvastagsága, valamint felső és alsó részének vastagsága a fenti értékű, és a palack magassága 14,13 cm, akkor a palack súlya 59 g. Ugyanilyen méretű és ugyanilyen nyomás elviselésére alkalmas alumíniumpalack falvastagsága 0,304 mm, alsó részének vagy fenekének vastagsága 0,406 mm. Az ilyen acélés alumíniumpalackok falvastagsága elegendő merevséget nyújt, és a kéz ujjai által kifejtett 22-46 N erő hatására nem deformálódik sem töltés közben, sem akkor, ha nyomás alatt állnak, és akkor sem, ha üresek, továbbá megtartják merevségüket, és nem vesztik el formájukat 0,79 bar értékű vákuum esetén sem. Ilyen mértékű vákuumot hoznak létre általában véve a maradék levegő eltávolításához, mikor a szelepet peremezéssel a palackra erősítik. A manapság alkalmazott acél és alumínium aeroszol palackoknak vannak hiányosságaik a környezetszennyezéssel kapcsolatos fokozódó aggodalmak miatt. Kívánatos a palackokhoz felhasznált fém mennyiségének csökkentése egyrészt a hulladékként való elhelyezésük megkönnyítése, másrészt a palackok előállításához használt fémek és ércek egyre csökkenő készletei miatt.

Ezenfelül több energiára van szükség a fémére kinyeréséhez, a fém előállításához, a vastagabb falú palackok előállításához, mintha azok fala vékonyabb lenne. Figyelembe kell venni a szállítási költségeket is, amelyek a kannához szükséges fém előállításához szükséges kezdeti ércelőállítástól a palackok előállításához szükséges fém szállításán át a töltött palackok szállításáig teljed. Mivel évente több milliárd nyomás alatti aeroszol palackot állítanak elő, ezért az aeroszol palackok falvastagságának csökkentése igen gyorsan jelentős környezetvédelmi előnyökkel jár.

Folyékony anyagok számára alkalmazott kisebb tömegű, vékony falú palackokat már használnak. így például szénsavas üdítőitalok és egyes élelmiszerek esetében a vastagabb falú, nehezebb acélpalackokat kisebb tömegű, vékony falú alumínium- vagy acélpalackokkal váltották fel. Szénsavas üdítőitalok esetében az oldott gáz, például szén-dioxid és nem gáznemű élelmiszerek esetében, mikor a gázt a palackba juttatják, és például folyékony nitrogént vagy sűrített levegőt juttatnak bele, akkor a bejuttatott gáz nyomása a vékony falú kannákat olyan mértékben merevvé teszi, hogy azok kezelhetővé válnak, és ezáltal a palackok a szokásos kézzel történő megnyomás esetén nyitás előtt nem hajlanak be és nem deformálhatok. Az ilyen lágy falú palackok azonban nem használatosak tartalmuk nyomás alatt való kiadagolásához. Az ilyen palackokon nincs szelep vagy más olyan kibocsátószerkezet, amellyel nyomás alatt álló tartalmuk kiadagolható lenne. Ezeket a palackokat kezdetben tömítetten lezárják. Amikor kinyitják őket, akkor a tartályban levő nyomás azonnal távozik a környező légtérbe, és a palackok elvesztik merevségüket.

A találmánnyal célunk egy olyan gát nélküli aeroszol permetet kiadagoló palack létrehozása, amelynek falvastagsága vékonyabb, mint az ismert aeroszol palackok falvastagsága.

A találmánnyal további célunk olyan aeroszol permetet kiadagoló palack kialakítása, amely környezetvédelmi szempontból előnyösebb azáltal, hogy a palack előállításához szükséges fém- vagy más anyag mennyisége kisebb.

A találmánnyal további célunk környezetvédelmi szempontból kedvezőbb megoldás kidolgozása, amelynek révén az aeroszol palackban felhasznált és szükséges hajtóanyag mennyisége csökkenthető, vagy teljes egészében vagy részlegesen helyettesíthető környezetvédelmi szempontból kedvező hajtóanyaggal.

A találmánnyal célunk továbbá olyan aeroszol permetet kiadagoló palack kialakítása, amelynek falvastagsága vékonyabb ahhoz képest, mint amilyen falvastagságra szükség van üres és nyomásmentes állapotban a merevség megőrzéséhez, de amely fal elegendően merev, ha a palack nyomás alatt áll, és ilyenkor véletlenül vagy idő előtt nem hajlik, gyúródik össze, és ugyanakkor kielégíti az alakváltozással és szétrepedéssel szem3

HU 219 438 Β beni szilárdsági követelmények kielégítésére, de ugyanakkor üres állapotban könnyen összegyűrhető.

A találmánnyal további célunk környezetvédelmi szempontból kedvezőbb aeroszol permetet kiadagoló palack létrehozása, amely szennyezést nem okozó és/vagy éghetetlen gázokkal alkalmazható.

A találmánnyal további célunk alacsonyabb nyomású aeroszol palack kialakítása, amelyben a nyomástartalék elegendő ahhoz, hogy a benne levő folyékony anyag teljes mennyiségét a kívánt elfogadható mértékig egyenletes jelleggel és a kívánt formában, vagyis permet, hab vagy sugár formájában adja ki.

Felismertük, hogy megfelelő arányok betartása esetén a gát nélküli palack szilárdsága és ezzel együtt falának vastagsága csökkenthető, miközben megtartható a palacknak az a tulajdonsága, hogy a beletöltött hajtóanyaggal a kiadagolandó folyékony anyagot lényegében teljes mértékben ki lehet adagolni. így tehát a szokásos meggondolásokkal ellentétben a palack fala megfelelően megválasztott hajtóanyag minőség/mennyiség arány esetén a palack falának szilárdsága, következésképpen falvastagsága olyannyira lecsökkenthető, hogy a palack kiürítése után a palackot kézzel össze lehet gyűrni vagy össze lehet lapítani. Ez a megoldás tehát azzal az előnyös következménnyel jár, hogy a felhasznált anyag a környezetet terhelő hulladék mennyisége csökken, a palack olcsóbbá válik, és mindamellett használati értékét megtartja, és alkalmas a vonatkozó biztonsági előírások kielégítésére.

A fenti célokat a találmány révén olyan gát nélküli típusú palack létrehozásával értük el, amely a fenti célok közül egynek vagy többnek az elérése mellett alkalmas folyékony anyagok tárolására és a palackba zárt sűrített és/vagy cseppfolyósított gázzal való kiadagolására.

A találmány alacsonynyomású aeroszoladagoló palack folyékony anyagok tárolására és a palackba zárt sűrített és/vagy cseppfolyósított gázzal való kiadagolására, amely palacknak lényegében hengeres fala van, a palackban hajtóanyag és a kiadagolandó folyékony anyag van, és nem tartalmaz a folyékony anyagot és a hajtóanyagtól elválasztó gátat; a palackon kiadagolószelep van, amely szórófejjel van ellátva.

A találmány jellemzője az, hogy a palacknak (10) nyomásmentes állapotában kézzel és/vagy ujjakkal könnyen alakítható és összegyűrhető, nyomás alatt könnyen sem nem deformálható, sem össze nem gyűrhető anyagú és vastagságú, lényegében hengeres fala (12) van.

A találmány szerinti palacknak tehát olyan a rendszere, hogy hajtóanyagként cseppfolyósított gázt vagy sűrített gázt, vagy ezek keverékét alkalmazza, és amely hajtóanyag a kiadagolandó folyékony anyagú termékkel össze van keverve, és a hajtóanyag a palackból a terméket aeroszol szelepen át hajtja ki, és ezzel egyidejűleg a palacknak megadja a szükséges merevséget. Az ilyen palack fala vékony, azonban használat közben elegendően merev, és alkalmas az alakváltozással szembeni ellenálló képességre és felrepedési, robbanási szilárdságra vonatkozó hatósági előírások kielégítésére. A palack fala elegendően vékony ahhoz, hogy kézzel könnyedén deformálható legyen, azonban a fal alakját a kéz által kifejtett nyomás okozta alakváltozással szemben a benne levő gáz nyomása megvédi mindaddig, amíg a palackban levő folyékony anyagot ki nem permetezik, és a benne levő hajtóanyag maradékát ki nem eresztik. így például egy 52,4 mm átmérőjű acélból készített palack falvastagsága nem haladja meg a 0,165 mm értéket, és anyagtakarékosság érdekében ez a falvastagság előnyösen 0,102-0,127 mm. Nyomásmentes állapotban a palack fala nem merev, ami azt jelenti, hogy a kéz ujjaival kifejtett nyomással a palack fala deformálható, összegyűrhető. A palack fala így jellegzetesen rá gyakorolt 25-45 N nagyságú erő hatására nagyjából 12 mm-rel befelé nyomható, és a palack kézzel könnyen összegyűrhető. A palack 690 kPa nyomás hatására mintegy 0,076-0,152 mm értékkel kitágul, és ha nyomása ismét a légköri nyomásra csökken, akkor átmérője ismételten felveszi az eredeti, mintegy 52,4 mm értéket.

Annak érdekében, hogy a nyomás alatti tartályokra vonatkozó hatósági előírásokat be lehessen tartani, egy

52.4 mm átmérőjű aeroszol palack falát szokásosan alumíniumból körülbelül 0,305 mm vastagságúra, acélból nagyjából 0,203-0,305 mm tartományba eső vastagságúra készítik. A hagyományos vagy szabványos palackok esetében a palackban levő induló nyomás tipikusan legalább 625-965 kPa, amennyiben a hajtóanyag sűrített gáz. Cseppfolyósított gázalapú hajtóanyagok esetében azonban a palackban az induló nyomás tipikusan 207-345 kPa 21 °C hőmérsékleten. A fenti falvastagságnak azonban el kell tudnia viselni a megnövekedett

54.4 °C hőmérsékleten fellépő nagyobb nyomást is. A hagyományos palackok még üres állapotban sem deformálódnak számottevő mértékig, és például a kéz ujjal által kifejtett 23-47 N nagyságú erő hatására sem nyomódnak be, azonban a találmány szerinti palack ilyen erő hatására mintegy 12 mm értékig benyomható. Egy hagyományos palack ilyen mértékű benyomásához legalább nagyjából 92 N erőre van szükség, és kézzel nem lehet könnyen összegyűrni.

A találmány szerinti palackok kielégítik a hatósági (az US Közlekedési Minisztérium által előírt) előírásokat, amelyek szerint az 54,4 °C hőmérsékleten fellépő nyomás nem okozhat maradandó alakváltozást, és az ezen hőmérséklethez tartozó nyomás másfélszeresénél sem reped fel vagy lyukad ki. A találmány szerinti palackot oly módon kell nyomás alá helyezni, hogy az 54,4 °C-on uralkodó nyomás ne haladja meg a 827-896 kPa értéket, és úgy vannak kialakítva, hogy nem szenvednek maradandó alakváltozást 827 kPa hatására, és ezen nyomás másfélszeresénél, vagyis 1241 kPa nyomáson nem repednek fel, nem lyukadnak ki. A találmány szerinti palackok azonban 61 kPa körüli vákuumnál kisebb belső nyomáson összerogynak, és ezért vákuum alatt nem peremezhetők permetezőszelepre. A maradék levegőt el kell távolítani a palackból, és ha erre szükség van, akkor ezt peremezés előtt a hajtógázzal való öblítés útján lehet megvalósítani.

A találmány szerinti és a fenti jellemzőknek megfelelően kialakított palackban létrehozott kezdeti gáznyomás a kiadagolandó terméktől függően annak viszkozi4

HU 219 438 Β tásától, porlaszthatóságától, a kiválasztott hajtóanyagtól és a hajtóanyagnak a termékben való oldhatóságától függően választandó meg. Az ilyen palackban az induló belső nyomás sűrített gáz hajtóanyag esetében tipikusan 345-724 kPa tartományban lehet, és függ a terméktől és a megválasztott hajtóanyagtól. Ha a hajtóanyag kezdetben cseppfolyósított gáz, amely a palackon belül elpárolog, ha több hajtóanyagra van szükség, amire példa valamilyen szénhidrogén hajtóanyag, akkor a palackon belül viszonylag alacsony induló nyomás állítható be, például 117-214 kPa tartományban. Ha a hajtóanyag egymással kevert cseppfolyósított és sűrített gáz, akkor az induló nyomás 138-552 kPa tartományban lehet. Az összehasonlítás kedvéért megemlítjük, hogy a szabványos tömített szénsavas üdítőitalok tárolására szolgáló palackokban szobahőmérsékleten rendesen a gáznyomás 315 kPa, amely 54,4 °C hőmérsékleten 655 kPa értékre növekszik. A jelen találmány esetében is szobahőmérsékleten az aeroszol permetet kiadagoló palack nyomása tele állapotban 345-724 kPa, míg

54,4 °C hőmérsékleten a nyomás 517-827 kPa tartományba növekszik. A találmány szerinti megoldás anynyiban ellentétes az aeroszolpermetező palackokkal kapcsolatos hagyományos gyakorlattal, amennyiben a nyomást inkább növelik, semmint csökkentik. Hagyományos aeroszol palackok esetében a sűrített gáz kezdeti ajánlott nyomása 620-965 kPa tartományban van, amely 54,4 °C hőmérsékleten 690-1103 kPa értékre növekszik, míg cseppfolyósított hajtóanyagok esetében 1103 kPa-nál nagyobb nyomásra növekszik.

A találmány szerinti vékonyabb falvastagságú, alacsonynyomású palack biztonságosabb, mint a nagyobb falvastagságú, nagyobb nyomású hagyományos palackok, mivel felrepedés, robbanás vagy véletlenszerű sérülés esetén az alacsonyabb nyomású palackban a kisebb nyomás kisebb robbanási energiát ad le, mint a nagyobb nyomású palack. Mivel a fémdarabok is könnyebbek, ezért azok kisebb kárt okoznak.

A találmány szerinti palackban nem csupán az induló nyomás kisebb, de kisebb azt követően is, ha a kiadagolandó terméket permet, hab vagy sugár formájában már kiadagolták, és ennélfogva kisebb mint a vele öszszehasonlítható sűrített gázok esetében. Ez tipikusan 172-345 kPa tartományban van. Ez a nyomás elegendő ahhoz, hogy a palackban levő kiadagolható termék visszamaradó mennyiségét permet, hab vagy sugár formájában ki lehessen adagolni. Elegendő továbbá ahhoz is, hogy a palack falai elég merevek maradjanak, és a kéz által kifejtett nyomás hatására ne nyomódjon össze a rendes használat során. A palackban visszamaradó gáz mennyisége és nyomása továbbá eléggé kicsi ahhoz, hogy a palack eldobáskor veszélytelen legyen. Ha a felhasználó az alacsony nyomás alatt álló, kiürült palackot eldobja, akkor annak sérülésekor vagy elégetésekor nem lép fel számottevő robbanásveszély, szemben a nagyobb nyomású, hagyományos falvastagságú aeroszol palackokkal. Ezenfelül a találmány szerinti palack falvastagságának vékonysága miatt a hulladékelhelyezéshez való szállításkor kisebb a súlya, és ha a palackot talajfeltöltéskor helyezik el hulladékként, és a palack lebomlásra képes acélból van készítve, akkor kisebb a lebomlandó anyagmennyiség.

Ha a palackban levő terméket a kívánt permet, hab vagy sugár formájában teljes egészében kiadagolták, akkor a palackban visszamaradó alacsony értékű gáznyomás miatt a palack megtartja alakját. A palackban visszamaradó alacsonynyomású gáz egyszerűen és biztonságosan rövid idő alatt kiereszthető, és ennek következtében a palackon belüli túlnyomás megszűnik, és ekkor a palack kézzel könnyedén összegyűrhető. Ez a jellegzetesség eltér a szokásos falvastagsággal készített palackoktól, amelyekben nagyobb nyomás marad vissza, és amelyek még akkor sem gyűrhetők össze kézzel, ha a bennük levő nyomást leeresztik. Az ily módon könnyen összegyűrt, üres, találmány szerinti palack egyszerűen eldobható és újra feldolgozható. Még ha a találmány szerinti palackban visszamaradó nyomást nem ereszti ki a felhasználó, a visszamaradó gáz vagy hajtóanyag kis mennyisége és alacsony nyomása lehetővé teszi biztonságos eldobását és újrafeldolgozását anélkül, hogy ezzel kapcsolatban égési vagy robbanási sérülés veszélye lépne fel. Azáltal, hogy a találmány szerinti rendszer esetében a kiadagolandó termékkel együtt eleve kevesebb mennyiségű hajtóanyagot kell bejuttatni a palackba, ezért a legtöbb esetben kevesebb illékony szerves vegyület jut a légkörbe. Egyes esetekben a légkörbe jutó ilyen illékony anyag mennyisége lényegesen alatta marad az US egyes államaiban előírt határértékeknek. Olyan esetekben, amikor hajtóanyagként cseppfolyósított gáz helyett sűrített gázt használunk hajtóanyagként, akkor a találmány szerinti palack nem terheli járulékosan illékony szerves vegyületekkel a légkört.

Annak érdekében, hogy a terméket a találmány szerinti palackból a kívánatos permet, hab vagy sugár alakjában ki lehessen adagolni, az alacsonyabb induló nyomás és ennélfogva alacsonyabb végső nyomás mellett, mikor már a palackban levő kiadagolható anyag teljes mennyisége kiürült, ezért egyes esetekben és bizonyos termékekhez egymással kombinált szelepszájnyílásra és gőzszelepre van szükség annak érdekében, hogy az aeroszol permet elegendően finoman porlasztott legyen, és megfelelő módon távozzon nagyobb nyomás esetén is, és a permet minősége hasonló legyen, mint a hagyományos falvastagsággal kialakított és a szokásos nagynyomású hajtóanyagokat alkalmazó palackokkal elérhető nagynyomású permettel. A cseppfolyósított hajtóanyagokat akkor is nagynyomásúnak kell tekinteni, ha 21 °C hőmérsékleten alacsonyabb is a hőmérsékletük, mivel

54,4 °C-on hőmérsékletük megnövekszik.

A találmány szerinti palackhoz használt szelepnek alkalmasnak kell lennie a hajtóanyaggal és a kiadagolt anyaggal való együtt működésre az anyag szétporlasztása és elpárologtatása érdekében, és ez teszi lehetővé a palack készítőjének kívánalmai szerinti finom permet formájában való kijuttatását. A szelep tartalmazhat a szelepben ebendezett porlasztógombot, amely az anyagot kipermetezés közben cseppekre porlasztja szét.

Ezenfelül a szelepben gőzszelep is lehet. Ez a gőzszelep egy különálló járatot képez, amelyen át a hajtógáz a permetezőszelep kimenete előtt közvetlenül lép be a sze5

HU 219 438 Β lepkamrába. Az a járulékos gázmennyiség, amely a gőzszelepen át jut be a szelepkamrába, biztosítja a permet előállítását. Amikor a hajtóanyag sűrített gáz helyett cseppfolyós, és ez a cseppfolyós hajtóanyag egyúttal tartalékot képez a palackban állandó nyomás fenntartásához a folyadék kiadagolása közben, akkor ilyen gőzszelepre nem biztosan van szükség. Olyan anyagok kiadagolásához, ahol nincs szükség finom eloszlású permetre, nem feltétlenül szükséges ilyen gőzszelep.

Korábban por alakú permet kijuttatásához, festékekhez, valamint más szemcsés anyagot vagy ragadós anyagot tartalmazó és a szelepgomb nyílását könnyen eltömő anyag kipermetezéséhez használtak ilyen gőzszelepet. A gőzszelep keresztmetszete nagyobb volt, mint amilyen előnyösen alkalmazandó a találmány szerinti megoldáshoz. Vízhez vagy ehhez hasonló más, hígfolyós kiadagolandó anyaghoz olyan gőzszelepet fejlesztettünk ki, amely elősegíti a folyadék porlasztását és szétoszlatását. Ez még hozzájárul a kiadagolt anyag és az illékony hajtóanyag hirtelen elpárolgásához és azonnali elgőzölgéséhez, mikor a kimeneten át kijutva közvetlenül az alacsonynyomású légkörbe jut. A működéssel kapcsolatban az az álláspont alakult ki, hogy minél nagyobb a nyomás, annál jobb lesz az anyag szétporlasztása, felbontása.

A gőzszelepeket beleöntötték a permetezőszelepbe, és a beöntött gőzszelepeknek 0,5 mm körüli nagyságrendű átmérővel kialakított furata volt. Olyan alacsonynyomású aeroszol permetet kiadagoló palacknál, amely gőzszelepet tartalmaz, az ilyen átmérőjű furat az adagolás során minden egyes alkalommal túl nagy mennyiségű gázt eresztene ki, és az alacsonynyomású palack használatát nehézzé vagy lehetetlenné tenné. Újabban olyan gőzszelepeket fejlesztettek ki, amelyben a furatot lézertechnikával állítják elő, és ez lehetővé teszi, hogy a gőzszelep furata 0,127-0,203 mm átmérőtartományban legyen. Ez lehetővé teszi, hogy a gőzszelepen át a palackból csak kevesebb mennyiségű nyomás alatti gáz jusson ki, és ezáltal lehetővé válik kisebb kezdő nyomás kialakítása a palack töltésekor. A környezetvédelmi előírások egy olyan további követelményt is tartalmaznak, amely szükségessé teszi az aeroszol palackokhoz használt illékony szerves vegyületek mennyiségének, például hajtóanyagnak a csökkentését, amelyek a légkörbe kerülnek. Az alacsonyabb nyomású aeroszoladagoló palack használata és a kisebb nyílású gőzszelep használata lehetővé teszi a hajtóanyag kisebb mennyiségben történő felhasználását, és ez a találmány szerinti megoldást környezetvédelmi szempontból kedvezőbbé teszi.

A találmány szerinti palack készíthető mind acél, mind alumínium, mind egyéb anyagok felhasználásával, amelyek elég vékonyak ahhoz, hogy a fent megadott erő hatására deformálhatok legyenek, és a megadott nyomáson vagy vákuum hatására össze lehessen gyűrni. A palackban levő nyomás elegendően kicsi lehet ahhoz, hogy a palackot magát műanyagból vagy szivárgásmentessé tett papírból, vagy a nyomás elviselésére alkalmas bármilyen anyagból el lehessen készíteni.

A találmány szerinti megoldás környezetvédelmi szempontból egyik igen előnyös tulajdonsága, hogy az egyes kamrák előállításához szükséges fém mennyisége kisebb. A találmány szerinti palackhoz acélból a hasonló méretű szabványos és nagyobb belső nyomású aeroszol palackokhoz viszonyítva 1/2—2/3 részre van szükség. Alumínium esetében a fémtömeg csökkenésének aránya még nagyobb. A hulladék elhelyezésével kapcsolatos problémák miatt egyes területeken előírták tartályok anyagmennyiségének csökkentését, és a találmány szerinti megoldás még az előírt csökkentésnél nagyobb csökkentést is lehetővé tesz.

A találmányt a továbbiakban a mellékelt rajzon bemutatott példakénti kiviteli alak kapcsán ismertetjük részletesebben. A rajzon:

az 1. ábra a találmány szerinti aeroszoladagoló palack szeleppel ellátva oldalmetszetben, a 2. ábra a találmány szerinti aeroszol palack szelepét részletesebben mutató kinagyított részmetszet, a 3. ábra a szelep gőz- és permetezőgomb kinagyított részmetszete, a 4. ábra a permetezőgomb belsejéből kifelé irányuló négyzet a 3. ábra 4-4 vonala mentén.

Az 1. ábra a találmány értelmében kialakított alacsonynyomású 10 aeroszolpalackot mutat. Kialakítására nézve acélból készült 12 fala van, vele egy darabból kialakított, befelé domborított 14 fenékkel, hasonlóan a hagyományos szénsavas üdítőital-palackokhoz.

Az acélból készített 10 palack falvastagsága nagyjából 0,127 mm, amilyen a szénsavas üdítőital-palackok szabványos falvastagsága. Egy ilyen vékony palack a kéz ujjai által kifejtett viszonylag kis erő, például 23-46 N hatására deformálható. Az ilyen deformáció ellenére alakját a kéz ujjainak nyomásával szemben is megtartja a benne levő belső 172-621 kPa nyomásnak köszönhetően. A 10 palack és 14 feneke nem csupán acélból, hanem alumíniumból vagy más anyagból is kialakítható, amennyiben az rendelkezik a szükséges tulajdonságokkal. Az ilyen jellegű palackoknak a belső gáznyomással együtt működve mutatott lényeges jellemzőit már korábban ismertettük.

A 10 palack 16 felső része nyitott. Ehhez aló felső részhez merev 18 boltozattal ellátott aeroszol szelep van felerősítve és a 10 palack pereme az aeroszol szelep 18 boltozatával 20 peremezésnél tömítetten össze van erősítve, és a 20 peremezés hegesztésként vagy más tömített kapcsolatként is kialakítható. Az aeroszol szelep 18 boltozata vastagabb és merevebb acélból van kialakítva, és így nem deformálódik sem a belső nyomás, sem a kéz ujjai által kifejtett külső nyomás hatására, és még lényegesebb, hogy képes a permetezőszelep hordozására, és nem változtatja alakját az adagológomb megnyomásakor, mikor azt a 10 palack irányába megnyomják. A 18 boltozat tetején központos nyílás van 22 kerülettel, amelyet merev 25 szelepsapka zár le. A 25 szelepsapka peremén horony van kialakítva, és ez fogadja be az aeroszol szelep 18 boltozatán kialakított nyakrészt. A 18 boltozat kiképezhető egy olyan nyílással, amelyen át van vezetve a szelep, és ilyenkor nincs

HU 219 438 Β szükség szelepsapka használatára. Egy további módszer szerint a felső boltozat kialakítható a 10 palack 12 falának felső részéből is.

A 10 palack részlegesen folyékony, általában véve folyadék alakú kiadagolandó 28 anyaggal van feltöltve, ami majdnem bármilyen anyag lehet, amelyet aeroszol permet, hab vagy sugár formájában kívánnak kiadagolni. A folyadékot általában véve a korábban ismertetett típusú hajtógázzal keverik össze. A folyékony tartalom természetesen a 10 palack alsó részében leülepszik, és fölötte nyomás alatti 32 gáztér alakul ki, amely a folyékony 28 anyag fölött kialakuló gáznemű hajtóanyaggal van kitöltve. Ez a nyomás alatti tér a folyékony 28 anyag fokozatos kiadagolása közben egyre növekszik.

A 25 szelepsapkának 34 fenékrésze van, amely lényegében hagyományos kialakítású 40 aeroszol szelepet hordoz, azonban ennek van néhány olyan önmagában ismert jellemzője, amelyet a 10 palackban levő folyékony 28 anyag teljes mennyiségének alacsony nyomáson való hatékony kiadagolásához - permet, hab vagy sugár formájában - megfelelő módon kell kiképezni. A 10 palackban levő 28 folyékony anyag általában a hajtógáz egy részével keveredve a folyadékba merülő 44 cső 42 bemenetén át tud eltávozni. A 32 gáztér nyomása a folyadékot felnyomja a 44 csövön át.

A 2. ábra mutatja, hogy a folyadékba merülő 44 cső szilárdan a 48 szeleptest 46 belépőcsonkjához van erősítve. A 48 szeleptest a 25 szelepsapka 34 fenékrészébe van beerősítve, nevezetesen a 48 szeleptest a 25 szelepsapka peremezett 51 csatlakozórészébe kapcsolódik. A 48 szeleptest felső része nyitott. A 25 szelepsapka merev 34 fenékrésze felül 52 borítást képez a 48 szeleptest számára, és azt felülről lezárja. A 48 szeleptestben 64 szelepkamra van kiképezve, amelybe 70 szelepszár illeszkedik, és ezt gyűrű alakú 54 tömítés tömíti, amely megakadályozza a szivárgást a 64 szelepkamrából a 70 szelepszár mentén. Amennyiben a 10 palackot is fordított helyzetben kell használni, akkor ilyen 44 merülőcsőre nincs szükség.

A folyadék a 44 csövön, a 46 belépőcsonkon és az elkeskenyedő keresztmetszetű 62 szeleptestnyíláson át a 48 szeleptest nagyobb keresztmetszetű 64 szelepkamrájába jut. A 32 gáztérből a gáz 90 gőzszelepen át tud bejutni a 64 szelepkamrába. A 44 csövön át haladó és a hajtógáz bizonyos mennyiségével elkevert folyadék a hajtógáz segítségével megtölti a 64 szelepkamrát, és ez egyúttal elősegíti a folyadéknak kicsi cseppecskékbe való szétporlasztását.

A 70 szelepszámak 72 alapja van, amely a 64 szelepkamra belsejében helyezkedik el. A 70 szelepszárat 74 nyomórugó állandóan zárás, vagyis nem adagolási irányban felfelé feszíti elő. A 74 nyomórugó a 72 alap és a 48 szeleptest 76 feneke között helyezkedik el. A 74 nyomórugó felfelé nyomja a 70 szelepszárat mindaddig, amíg a 72 alap 77 felső oldala neki nem nyomódik az 54 tömítés alsó oldalának.

A 70 szelepszár a 48 szeleptestből szorosan illesztett 78 nyíláson át van kibújtatva a szelep egyébkénti tömítését megvalósító 54 tömítésen át. Az 54 tömítés hajlékony, kismértékben nyújtható és rugalmas anyag, amely állandóan nekinyomódik a 70 szelepszár palástjának, azt gáztömören tömíti, azonban lehetővé teszi, hogy a 70 szelepszárat a kéz ujjának nyomásával le lehessen nyomni, majd a 74 nyomórugó visszatéríti a 70 szelepszárat.

A 70 szelepszáron belső 82 járat van kiképezve, és ezen kisméretű bemeneti 84 nyílás van kiképezve. A bemeneti 84 nyílás közlekedő kapcsolatot létesít a 64 szelepkamra és a 82 járat között. A kis keresztmetszetű bemeneti 84 nyílás korlátozza a kiadagolható folyékony anyag mennyiségét. A bemeneti 84 nyílás úgy van elhelyezve, hogy a 70 szelepszámyitáshoz való lenyomásakor, vagyis kiadagolóhelyzetben (a 2. ábra szerinti helyzet) a bemeneti 84 nyílás a 64 szelepkamra belsejében helyezkedik el és a 64 szelepkamra tartalma a bemeneti 84 nyíláson át fokozatosan kiáramlik. Amikor a 70 szelepszárat a 74 nyomórugó felfelé nyomja, akkor a bemeneti 84 nyílás kikerül a 64 szelepkamrából, és esetlegesen védett helyzetben az 54 tömítés belsejében helyezkedik el. Mivel azonban a bemeneti 84 nyílás a 64 szelepkamrán kívül helyezkedik el, ezért megakadályozza, hogy az anyag kiáramoljon a 64 szelepkamrából és a 10 palackból.

Különösen amiatt, hogy a 10 palack bizonyos termékekhez csupán kis nyomás alatt áll, ezért elegendő mennyiségű gáznak kell belépnie a 64 szelepkamrába ahhoz, hogy elő tudja segíteni a folyadék szétporlasztását. Ennek érdekében a 48 szeleptest oldalfalában igen kicsi méretű nyílás formájában, például 0,152 mm átmérőjű íüratként 90 gőzszelep van kiképezve, a 48 szeleptest tipikusan műanyagból van kialakítva, és az utóbbi időben kis szájnyílások kialakítására olyan lézeres technikát fejlesztettek ki, ami lehetővé teszi, hogy a 90 gőzszelepet képező förat keresztmetszete igen kicsi (0,127-0,203 mm) legyen, ami lehetővé teszi, hogy a 32 gáztérből a 90 gőzszelepen át igen kicsi mennyiség áramoljon ki a 64 szelepkamrába. Amikor a 90 gőzszelep szájnyílása túl nagy, mint amilyen például a hagyományos megoldásoknál, vagyis mintegy 0,5-0,8 mm, akkor a 32 gáztérből a gáz túl gyorsan távozik. Ez a gáznyomást a 10 palackban olyan gyorsan lecsökkentené, hogy a 10 palack folyékony tartalma nem adagolható ki teljes egészében. Ezért az alacsonynyomású aeroszoladagoló palack bizonyos termékek esetében akkor működik a legjobban, ha az aeroszol permetet kiadagoló gáznak a 64 szelepkamrába való bejuttatását nem bízzuk csupán arra a gázra, amely beleoldódik a nyomás alatt álló folyadékba, és fölötte sűrítve helyezkedik el, és kicsi szájnyílású 90 gőzszelepet alkalmazunk. Bizonyos fajtájú gáznemű hajtóanyagok, például klórozottfluorozott szénhidrogének, szénhidrogének és más cseppfolyósított gáz hajtóanyagok esetében, amelyek gáznemű állapotban elpárolognak, és olyanoknál, amelyek könnyen beleoldódnak a kiadagolandó folyékony termékbe, esetlegesen nincs szükség járulékos gőzszelep alkalmazására, még alacsonynyomású aeroszol palack esetében sem.

A 70 szelepszár 92 kilépővégződése kézzel működtetett 96 permetezőgombban kialakított 98 fogadókamrába illeszkedik. A 96 permetezőgomb mechanikai

HU 219 438 Β úton feltördeli a korábban képződött cseppeket és visszamaradó folyadékot. A permetezőcső felső részétől a folyékony cseppecskék és gáz keveréke az elkeskenyedő 98 fogadókamrán át gyűrű alakú áramláselosztó 102 kamrába jut. Az áramláselosztó 102 kamrát a 96 permetezőgomb homlokfelületétől befelé távköznyire elhelyezkedő gyűrű alakú horony alkotja. A gyűrű alakú 98 fogadókamrát tárcsa alakú 104 fúvókabetét (lásd a 4. ábrát) fedi le, amelyen tangenciális irányú 106 áramlójáratok vannak, amelyek a gázt és a folyékony cseppeket érintőirányban 108 örvénykamrába vezetik. A cseppecskék és a gáz ezután 110 fiivókanyíláson át a szelep különböző elemei és a 10 palackban levő nyomás által meghatározott erők hatására lép ki. Sokféle fajtájú mechanikai porlasztófüvóka alkalmazható. Egyes fajták beöntve is kiképezhetők, és ehhez nincs szükség fúvókabetétre.

A fentiekben ismertetett találmány alkalmazható másféle fajtájú aeroszol permetet, habot vagy sugarat kijuttató szelepekhez. Az egyetlen követelményt az jelenti, hogy a szelep legyen alkalmas a folyékony tartalom és a gáz kis mennyiségeinek kiadagolására, és ne merítse ki túl hamar a folyadék- és gázutánpótlást, és ne pocsékolja el a gáznyomást és a folyékony tartalmat. Az alkalmazott szelep jellemzőit úgy kell megválasztani, hogy megfelelő arányban állítsa be a folyékony anyag és a gáz áramlását az elérni kívánt célok eléréséhez. Ezen célok kielégítéséhez másféle aeroszol permetszelepek is alkalmazhatók.

Habár a találmány szerinti megoldást egy meghatározott kiviteli alak kapcsán ismertettük, a szakember számos változatban és módosítással, és másféle felhasználásokkal is képes alkalmazni.

Claims (4)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Alacsonynyomású aeroszoladagoló palack folyékony anyagok tárolására és a palackba zárt, sűrített és/vagy cseppfolyósított gázzal való kiadagolására, amely palacknak lényegében hengeres fala van, a palackban hajtóanyag és a kiadagolandó folyékony anyag van, és nem tartalmaz a folyékony anyagot a hajtóanyagtól elválasztó gátat; a palackon kiadagolószelep van, amely szórófejjel van ellátva, azzal jellemezve, hogy a palacknak (10) nyomásmentes állapotában kézzel és/vagy ujjakkal könnyen alakítható és összegyűrhető, nyomás alatt könnyen sem nem deformálható, sem össze nem gyűrhető anyagú és vastagságú, lényegében hengeres fala (12) van.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti palack, azzal jellemezve, hogy a palack (10) falának (12) vastagsága úgy van megválasztva, hogy 689,5 kPa nyomás hatására átmérőirányban legalább 0,15% értékkel tágul.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti palack, azzal jellemezve, hogy a palacknak (10) felső része (16) és feneke (14) van, amelyek a palack falához erősítve lezárják a palackot (10), és a palack (10) oldalsó falának (12), felső részének (16) és fenekének (14) szerkezeti szilárdsága nagyobb, mint a kiválasztott hajtóanyag nyomásához tartozó alakváltozásra és felrepedésre előírt szilárdság.
4. 4. A 3. igénypont szerinti palack, azzal jellemezve, hogy oldalsó falának (12), fenekének (14) és felső részének (16) olyan a vastagsága, és a hajtóanyag típusa és mennyisége úgy van megválasztva, hogy 54,4 °C hőmérsékleten a palack nem szenved maradandó alakváltozást, és a hajtóanyag által 54,4 °C hőmérsékleten keltett nyomás másfélszeresénél nem nyílik