NO154257B - Ventilenhet for en aerosolbeholder. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en ventilenhet for en aerosolbeholder som inneholder et væskeformet produkt under trykk, f.eks. en vanndig forbindelse og et gassformet drivmedium,

der ventilenheten omfatter et lukke-element for beholderen,

et ventilhus festet til lukke-elementet og inneholdende en tetning og et bevegelig tilbaketrekkbart ventillegeme som er forspendt oppad til lukkestilling mot tetningen, samt en ventilbetjeningsdel som har en produktutløpsåpning og er forbundet med ventilhuset ved hjelp av en ventilstamme med åpninger og kanalanordninger med faste dimensjoner, hvilket ventillegeme og betjeningsdel er montert slik at bevegelse av den ene frembringer en tilsvarende bevegelse av den annen.

De mest fordelaktige aerosolanordninger for sprøyting og forstøvning av produkter, har hittil vært systemer hvor drivmiddelet foreligger i gass-og væskefase og det væskeformede drivmiddel blandes med det væskeformede produkt når det er under trykk i beholderen, enten ved at det er blandbart med eller oppløsbart eller emulgert i væskeproduktet. Det velges et drivmiddel som fordamper hurtig ved den temperatur omgivelsene har. Det statiske trykk som drivmiddelet danner i beholderen, vil drive oppløsningen eller emulsjonen av drivmiddel og produkt gjennom en utløpsåpning når ventilen åpnes. Ved utløpsåpningen vil drivmiddelet hurtig fordampes ved utstrøm-ningen og derved bidra til å bryte opp strømmen i fine små produktdråper som i det vesentlige er frie for drivmiddel-rester.

De vanligste drivmidler ved sprøytesystemer av den art det her er tale om, er av klorfluor karbontypen (i det følgende kalt fluorkarboner). I den senere tid har disse materialer stått i fokus for miljødebatten på grunn av den skadelige virkning de nevnte materialer kan ha på atmosfærens osonlag.

På grunn av usikkerheten med hensyn til fluorkarbonenes virkning på osonlaget, må aerosolindustrien se i øynene et mulig forbud eller sterk reduksjon av bruken av slike stoffer som drivmidler. Selv om væskeformede drivmidler av andre typer enn fluorkarbonene er tilgjengelige, d.v.s. visse hydro-karboner som f.eks. propan, butan og isobutan, vil bruken av disse for produkter der drivmiddelet foreligger oppløst i produktet, føre til problemer som skyldes brennbarhet.

Slike problemer kan lettes ved bruk av vanndige systemer

der drivmiddelet foreligger som en separat væskefase eller som en emulsjon, men de kjente aerosolsystemer av denne type krever en stor drivmiddelandel og har ikke vist den ønskede tåkekarakteristikk. Problemet skyldes store og ujevne dråpestørrelser og en så langsom tørking at den ikke kan brukes. I et system der drivmiddelet og produktet i alt vesentlig

ikke er blandbare, er det derfor et stort behov for en ventilenhet for aerosolbeholdere som danner en dusj eller tåke med omtrent samme egenskaper som den dusj eller tåke man får med systemer der drivmiddelet er oppløselig.

Ved systemer med uoppløselig drivmiddel, har man tatt i bruk mekaniske hjelpemidler for produktfindeling til et forstøvet produkt. Et vanlig mekanisk hjelpemiddel er f.eks. anordning av et kammer ved eller nær utløpsåpningen,for sentrifugal-oppvirvling av produktet før det mates ut. Videre vil sprøyte-ventilermed dampporter eller lignende i forbindelse med driv-middeldampen som finnes i beholderens øvre område, bidra til den mekaniske oppbrytning ved at drivmiddeldamp innføres i produktstrømmen før inngangen til oppvirvlingskammeret.

Ved systemer med uoppløselige drivmidler er dusj-eller tåke-karakteristikken som regel slik at størrelsen av de små dråper, fordelingsjevnheten og mønsteret for en mekanisk fremkalt dusj eller tåke, langt mindre tilfredsstillende enn en dusj eller tåke man får når drivmiddelet er oppløselig.

En annen mulighet til utmatning av produkter i form av en fin dispersjon når drivmiddelet ikke er oppløselig i produktet,

er å benytte seg av venturiprinsippet, som er beskrevet i US patent nr. 3 326 469 og 3 437 272. Produktet og drivmiddelet holdes her i adskilte beholdere, der produktet

lagres ved atmosfæretrykk og drivmiddelet lagres ved et vesentlig høyere trykk. En drrvgasstrøm vil som følge av Bernoulli-virkningen danne et vakuum som trekker produktet til en venturianordning, der produktstrømmen knuses til fine dråper når den møter drivgasstrømmen. En slik venturi-sprøyteanordning kan gi gode dusj- og tåkekarakteristikker, men ulempen ved slike anordninger er at produkt og drivmiddel må oppbevares i forskjellige beholdere, noe som gjør hånd-teringen mer komplisert for produsent og forbruker. Det er ikke tidligere kjent aerosolanordninger med en ventil som fører til samtidig og adskilt frigivning av produkt og drivmiddel fra en enkelt beholder til et utløp, der produkt og drivmiddel er i kontakt i beholderen og der ventil og utløser videre er anordnet i eller støtende inntil lukkeorganet for beholderen.

Formålet med oppfinnelsen er derfor å komme frem til en ventilenhet av den i innledningen beskrevne art, der de nevnte problemer er løst, noe som er oppnådd ved at det anvendes en venturiejektoranordning som gir inngående blanding av drivmiddel og produkt i et blandekammer.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjengitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der: Fig. 1 viser et snitt gjennom en ventil utført i henhold til oppfinnelsen,

fig. 2 viser et snitt etter linjen 2-2 på fig. 1,

fig. 3 viser et snitt gjennom en modifikasjon av det ventillegeme og den fjær som er vist på fig. 1 og

fig. 4 viser, sett fra siden og delvis i snitt, en ytterligere modifikasjon av utførelsen på fig. 1-3.

På fig. 1 betegner henvisningstallet 50 betjeningsknappen. Ventilhuset 501 er festet til .sokkelpartiet 70 for en kon-vensjonell monteringsskål ved hjelp av flenser 72. Ventilhuset 501 har hul nippel 503, som begrenser en fordypning 505. Gjennom husets 501 bunnvegg forløper en åpning 507. Et verti-kalt beveget ventillegeme 509 er forspendt oppad mot lukket stilling av en trykkfjær 511. Ventillegemet 509 forløper i ett med en ventilspindel 513, som strekker seg gjennom en åpning i sokkelen 70 for monteringsskålen og på hvilken utløseren 50 er friksjonsfestet. Ventilspindelen 513 har en sentral passasje 515 som er konsentrisk omgitt av en ringformet passasje 517. Ventilspindelen 513 har tverrgående åpninger 519 og 521 som kommuniserer med den sentrale passasje 515 og den konsentriske, ringformede passasje 517.

Åpningene 519 og 521 er dekket av den ettergivende tetning 523, når ventilen er i lukket stilling og er begge åpne når ventilen er i åpen stilling.

I fordypningen 505 er et slag-blandekammer friksjonsfestet i form av en propp 525. Proppen 525 har en sentral åpning 527 som ender i en venturi-innsnevring 529, som munner i et slagblandekammer. Proppen 525 har et knapp-parti 533, som be-finner seg utenfor fordypningen 505 og er utformet slik at det opptar produktnedføringsrøret 536 i et friksjonstilpasset forhold.

Knapp-partiet 533 av proppen 525 har avstand fra enden av fordypningens 505 vegger for dannelse av et ringformet rom 535. Innerveggen av nippelen 503 har flere vertikale spor 537, som strekker seg over veggens lengde og sporene 537 kommuniserer innvendig med et ringformet spor 539 i øvre del av proppen 525 på innsiden og med åpningen 535 på utsiden av fordypningen.

Toppflaten av proppen 525 er tydeligst vist i fig. 14. Nippelen 503 har spor 537. Sporene 537 kommuniserer med det ringformede spor 539 i proppen 525. Fra det ringformede spor 539 forløper tverrgående spor eller passasjer 542, som forbinder med slag-blandekammeret 541. Åpningen 507 i bunnen av huset 501 virker som utløpsåpning fra kammeret 541.

Under drift vil nedtrykking av utløserknappen 50 føre til

at det bevegelige ventillegemet 509 beveges nedad mot fjærens

511 forspenning for åpning av åpningene 519 og 521, ved at den ettergivende tetning 523 bøyes bort fra åpningene. Ved åpning av ventilen vil drivgass etter hvert passere gjennom åpningene og passasjene 535, 537 og 542 til blandekammeret 541. Trykket i blandekammeret 541, som før utløsning var omtrent samme trykk som ved inngangen, reduseres betydelig når kammeret brin-ges i forbindelse med atmosfæren gjennom ventillegemet 501, åpningene 519 og 521, passasjene 515 og 517 og utløseren 50.

I blandekammeret 541 vil den hvirvlende drivgass treffe produktet som trer inn i kammeret gjennom nedføringsrøret 536 og venturi-innsnevringen 529 i proppen 533, og danne en fin dispersjon av gass i væske. Dispersjonen passerer gjennom åpningen 507, gjennom ventilhusets 501 indre og deretter gjennom åpningene 519 og 521 til passasjene 515 og 517 i ventilspindelen 513.

Som vist på fig. 1, passerer dispersjonen av drivgass og produkt gjennom utløseren 50 som har ytterligere et slag-blandekammer som beskrevet for proppen 533.

Det skal påpekes og er vist på fig. 2 av hvert spor 542 er anordnet slik at en forlengelse av det skjærer kammeret 541

i et eksentrisk romforhold, slik at det dannes en hvirvel-bevegelse i kammeret.

Fig. 3 svarer til fig. 1, bortsett fra at ventillegemet 543

er et hult organ med omvendt skålform. Flere åpninger 545

er anordnet i ventillegemets 543 skulder 545a for å lette strømningen av dispersjonen av drivgass og produkt til ventil-spindelens åpninger og passasjer. Fjæren 511 er fastholdt av den ringformede flens 547.

Ved en ytterligere utførelse av oppfinnelsen som er vist

på fig. 4, er et slag-blandekammer 601 anordnet i ventilhuset. Som vist på fig. 3 har huset en sentral åpning 602 med en venturi-innsnevring for produktmatning til kammeret 601. Kammeret 601 og dets forsyningspassasjer er begrenset av bunnveggen 606 av huset og et skive lignende organ 603 som støter mot husets bunnvegg . Bunnveggen 606 er skåret ut for dannelse av blandekammerets 601 tverrpassasjer 607 og en ringformet uttagning 604 i likhet med tilsvarende deler på fig. 2. Åpninger 609 for tilførsel av drivgass til den ringformede uttagning og deretter til tverrpassasjene er anordnet i bunnveggen, utenfor produktforsyningspassasjen 602. En fjær 605 er anordnet på det skivelignende organ 603 og vil under betjening tvinge skiveorganet mot indre bunnvegg av huset.

Ved anordning av slag-blandekammeret i beholderen hindres uttørring eller andre uheldige endringer av produktet i ut-løpspassasjene for enheten. Innenfor beholderens side er produktet i passasjene i beholderinnholdets omgivelse og vil således ikke tørke eller utsettes for forandringer som følge av atmosfæreinnvirkning. Når ventilen er lukket, vil enhver rest av drivmiddel-produktblanding som gjenstår på ventilportens atmosfæreside, renses fra hvirvelpassasjene som følge av den kraft som genereres av det ekspanderende drivmiddel .

Claims (5)

1. Ventilenhet for en aerosolbeholder som inneholder et væskeformig produkt under trykk, f.eks. en vandig forbindelse, og et gassformet drivmedium, der ventilenheten omfatter et lukkeelement (70) for beholderen, et ventilhus (501) festet til lukkeelementet og inneholdende en tetning

(523) og et bevegelig og tilbaketrekkbart ventillegeme (509) som er forspendt oppad til lukkestilling mot tetningen, og en ventilbetjeningsdel (50) som har en produktutløpsåpning og er forbundet med ventilhuset ved hjelp av en ventilstamme (513) med åpninger (519, 521) og kanalanordninger (515, 517) med faste dimensjoner, hvilket ventillegeme (509) og betjeningsdel (50) er montert slik at bevegelse av den ene frembringer en tilsvarende bevegelse av den annen, karakterisert ved en venturiejektoranordning (525) anbragt i bunnen av ventilhuset (501; 600) og omfattende et støtblandekammer (541; 601), samt anordninger (527, 529, 535, 537, 542; 602, 607) for tilførsel av strømmer av produkt og drivmiddel med høy hastighet til blandekammeret, slik at produktet og drivmiddelet kan blandes i kammeret før de passerer gjennom ventilhuset (501; 600) og ventilstammen (513) til utløpsåpningen.

2. Ventilenheten som angitt i krav 1, karakterisert ved at ejektoranordningen er en del (525) med en sentral passasje (527) som strekker seg over hele delens lengde, og med et øvre parti som har friksjonspasning i en fordypning (505) i bunnen av ventilhuset (501), og som i sin øvre flate har en ringformet fordypning (539), mens støtblande-kammeret (541) er tilsluttet den sentrale passasje, idet tversgående spor (542) strekker seg fra den ringformede fordypning til blandekammeret, mens vertikale passasjer (537) dannet av innerveggen av fordypningen og ytterveggen av det øvre parti av ejektoren, strekker seg til den ringformede fordypning for å danne en strømningsbane for det gassformede drivmiddel.

3. Ventilenhet som er angitt i krav 2, karakterisert ved at ejektordelen (525) har et bunnparti (533) hvortil det er festet et rør (536) for føring av væske til blandekammeret (541).

4. Ventilenhet som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at toppflaten av ejektoren (525) har flere tverrspor (542) som er beliggende like langt fra hverandre, og er slik plassert i forhold til blandekammeret (541) at en indre del av tverrsporene blir rettet inn for å skjære et ytre parti av kammeret.

5. Ventilenhet som angitt i krav 4, karakterisert ved minst to tverrspor (542) og at antallet av vertikale spor (537) som dannes av fordypningen (505) i bunnen av ventilhuset (501) og ejektoren (525) tilsvarer antallet av tverrspor.