CN1014120B - 喷雾器的压力盒 - Google Patents

喷雾器的压力盒

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Abstract

一种用于喷雾器的压力盒，该压力盒主要包括有至少两个腔室(2、3)，第一个腔室(2)充有相当高的压力流体，第二个腔室充有其压力等于或实际上等于喷雾器(19)通常排出液体(18)所需超压力的流体，在第二个腔室(3)的壁上装有一个可控制活门(4)的膜片(5)，可脱离开元件(6)在其未脱离开状态时能保持活门(4)关闭。

Description

本发明涉及一种压力盒和使用这种压力盒的喷雾器。
到目前为止，已知的喷雾器中的压力通常是由装配带有推进剂的容器来获得的，这些推进剂对外界环境有着消极的作用。上述推进剂是由例如氯氟碳氢化合物、丁烷、丙烷或其他一些物质组成。
的确，上述推进剂不仅对健康有消极作用，而且如众所周知的那样，还以已知的和未知的后果影响到地球周围有保护作用的臭氧层。
因此，公众运动要求拒绝使用上述推进剂并提出这样的喷雾器和类似装置，其中用于从容器中排出液体所需之压力以人工操作泵产生的压缩空气为基础，而泵成为喷雾器或类似装置的一部分。
然而，很显然的是使用这种人工操作的喷雾器或类似装置是没有吸引力的，实际上它排除了均匀汽化。
美国专利3，258，163号中公开了一种喷雾器的压力盒，它主要包括两个腔室，第一个腔室充有压力相当高的流体，第二个腔室充有其压力等于或实际上等于喷雾器通常具有排出液体所需超压力的流体;位于第一个腔室壁的活门;和位于第二个腔室壁上可控制活门的膜片。这种压力盒的缺点在于，它不能被预先加压，其原因是第一腔室一旦充有加压流体，活门即开始工作，将喷雾器中的流体排出。因此这种压力盒不能在装入喷雾器前充注压力流体。
本发明的目的在于提供一种压力盒，这种压力盒可以在喷雾器或类似装置的充注过程中或之前装在喷雾器或类似装置上，这样就可以利用压缩空气或惰性气体作为喷雾器的推进剂。从而使喷雾器不再危害环境，且操作起来灵活而简便。
按照本发明的压力盒主要包括至少两个腔室，第一个腔室充有压力相当高的流体，第二个腔室充有其压力等于或实际上等于喷雾器通常具有排出液体所需超压力的流体，位于第一个腔室的活门和位于第二个腔室壁上可控制活门的膜片，这种压力盒的特征在于：它还具有一个可脱离开的元件，该元件在未脱离开状态时使活门保持关闭。因 此，这个可脱离开的元件可以直接或间接地作用于活门以便使其关闭，该元件最好由在较低温度下可熔化而在喷雾器中的流体影响下可以溶解的材料制成。在本发明的另一种实施例中也可以采用机械式可脱离开元件。
上述提到的可脱离开元件脱开之后，只要压力盒的环境压力变得比压力盒第二个腔室的压力低，或在任意情况下比压力盒第二个腔室的压力明显地低，上述的活门受膜片调节使流体从第一个腔室流出。
在本发明的最佳实施例中，压力盒主要包括有三个腔室，如上所述，第一腔室充有相当高的压力流体;第二个和第三个腔室充有一种或同一种流体，其压力达到或实际上达到喷雾器或类似装置中通常具有排出液体所需之超压力;在第一个腔室和第三个腔室之间有一个连接活门;在第二个腔室和第三个腔室之间有一个可控制活门的膜片，和使第三个腔室与外界环境密封的装置，这些装置是由上面提到过的可脱离开元件所组成。在这种情况下，可脱离开元件是用来间接关闭活门的，活门的被关闭是因为在关闭的第三腔室内能对膜片产生一种反向压力直到达到平衡为止。
本发明还涉及一种使用上面提到的压力盒的喷雾器，在该喷雾器中充入液体之后，压力盒或者安装成一个自由件，或者构成该喷雾器的一个固定件。
为了更好地论证本发明的特性，作为非限定性的实例，对本发明的压力盒的一些最佳实施例，参照下列附图予以说明。
图1为本发明的压力盒的横剖面图。
图2为使用图1所示压力盒的喷雾器示图。
图3为类似图1所示的压力盒视图，但作为第二特征位置。
图4为图2所示喷雾器的变型图。
图5种本发明的一种方案图。
图6为图5中F6部分放大图。
图7为图6的另一种方案。
图8和图9为图6的变型方案。
图10为图9中X-X线的剖面。
图11为图6的另一种变型方案图。
图12为压力盒的特别可行的方案。
图13为压力盒的一种特殊方案。
图1表示一种本发明的压力盒（1），它通过螺钉，焊接或类似方法进行适当的安装。然而为了简单，在本图上实际是看成一个整体件。根据本发明的压力盒包括有至少二个腔室，第一腔室（2）充有相当高的压力流体，第二个腔室（3）充有其压力等于或实际上等于喷雾器通常具有超压力流体;位于第一个腔室（2）壁上的活门（4）;位于第二个腔室（3）壁上的可控制活门（4）的膜片（5），和在其不脱离开状态下使活门（4）直接或间接保持关闭的可脱离开元件（6）。
在最佳实施例中，在腔室（2）和腔室（3）之间有第三个腔室（7），当膜片（5）被安装在第二个腔室（3）和第三个腔室（7）之间的壁面上时，活门（4）被固定在第一个腔室（2）和第三个腔室（7）之间的壁面上。活门（4）可以在壁面（8）和固定在活门杆（10）上的压板（11）之间装配一个弹簧（9），该弹簧（9）在这里产生一个非常小的力使活门（4）关闭。膜片（5）自由地位于活门杆（10）的上方，通过由于腔室（3）中的压力比腔室（7）大而产生的弯曲，膜片（5）可能偏离中线位置而把活门（4）打开。
在图1所示的方案中，三个腔室（2、3、7）分别具有与压力盒外界环境相通的孔（12.13.14），这些孔分别用元件15.16和17密封住。
根据本发明，例如第一腔室（2）经孔（12）充入高压流体如压缩空气或其他气体，最好充入惰性气体，虽然其压力最好为4～35kg/Cm2，但其可高达100kg/Cm2，然后用元件（15）将孔（12）密封住。
根据一种变型方案，充入第一个腔室（2）的流体是一种在大气压下为气态，而在较高压力（4～100kg/Cm2）和温度高于0℃情况下为液体的流体，如氟利昂502、氟利昂22、丙烷等，因为这些液体作为普通的喷雾器推进剂使用时也可以产生高的汽化压力。如果容器（2）充入这些液体中的一种或这些液体的混合物，压力盒（1）的压力调节系统将保证被流出的推进剂具有适当的标准的推进剂压力，并且仅在所需之时，即当元件（6）脱离开时被流出。应用这个原理，就有可能明显地减少容器（2）的体积和使用一种至今仍未作为推进剂使用的新颖气体。
第二个腔室（3）同时经孔（13）充入压缩空气或其它流体，使其压力直到喷雾器作为排出其中流体的推进剂压力相等的超压力为止，（例如0.5～4.5kg/Cm2），然后用元件（16）将孔（13）密封住。
元件15和16是固定不动的，而元件（17）是由可脱离开的元件（6）构成的。根据第一种变型方案，这种可脱离开的元件（6）可用低温熔化的材料制成，例如一种在温度为30～50℃时能熔化的材料，如蜡，热熔物或类似的材料。
显然，无论如何只要可脱离开的元件（6）存在，它就简直地确保活门（4）仍是关闭的。由于元件（6）的存在，第三个腔室（7）内的压力仍为或高于第一个腔室（2）的压力，从而仍为第三个腔室（7）或高于第三个腔室（7）的压力使活门（4）关闭，一直到该压力盒被使用，或换句话说，一直到元件（6）被离开为止。
如上所述那样，在如图2所示在充有液体（18）的喷雾器中采用压力盒（1）具有很大的优点，在这种情况下，提供的压力介质空气用来驱动液体（18）流出喷雾器，这是通过垂直导管（20）并由借助于按钮（21）装置操作的活门（22）来控制的。为了这一目的，压力盒（1）可在喷雾器（19）充入液体（18）之前，充入过程或充入之后安装在实际的喷雾器（19）中，并在密封盖（23）安装之前，用垂直导管（20）和活门（22）与它相连接。
在喷雾器（19）充入液体和密封之后，整体加热到足以使元件（6）的熔化温度，致使元件（6）熔化掉或通过第三个腔室（7）中的超压力脱离开压力盒（1），接着流体从第三个腔室（7）流到液体（18）上部的空间（24），造成第三个腔室（7）中的压力下降。只要第二个腔室（3）中的压力与第三个腔室（7）中的压力明显不同，如图3所示的膜片弯曲与活门杆（10）接触并打开活门（4）。第一个腔室（2）的流体因处于高压状态而流入到第三个腔室（7）中，并因此也流入到空间（24）。只有当第三个腔室（7）中的压力，也就是空间（24）的压力等于或实际等于第二个腔室（3）中的压力时，膜片（5）才重新位于平衡位置使活门（4）重新关闭。值得注意的是弹簧（9）力非常小，所以不会影响力的平衡。
显而易见的是，液体（18）汽化之时，空间（24）的容积增 大而压力变小，结果如前所述，压力将重新从压力盒传递。由于第一个腔室（2）中的压力和该室的容积显然是根据被汽化的液体（18）的数量进行计算的，上述的工作循环将会重复，一直到液体全部被排出为止。
按照这种方法，我们显然获得了一种压力盒，采用这种压力盒的喷雾器和借助这种喷雾器就能采用对环境无害的流体如通常的空气或惰性气体。换句话说，流体不仅对环境而且欲汽化的液体都是中性的，同时获得安全可靠的喷雾器压力，它不受温度的影响。
在某些情况下，压力盒可以带有散热片或其它类似装置（在附图中未示出），它可以把该压力盒固定到喷雾器（19）壁面和垂直导管（20）之间的一定范围内。
在如图4所示的另一种方案中，压力盒是安装在喷雾器（19）的活门（22）的下面。
当然，可以设想将压力盒（1）固定在喷雾器中的其他可能性，例如一种具有中央通道的压力盒，垂直导管（20）可以穿过该中央通道。
元件（6）不一定需要由温度升高时熔化的材料制成。为了使该元件（6）可脱离开，也可以采用这样一种材料，即在外部处理（例如辐射，磁化或类似方法）或在内部反应（例如延迟自行破坏或在喷雾器（19）的液体（18）中溶解）以后，这种材料会失去其密封性或完全消失掉。聚乙烯乙醇和类似的材料就是合适的材料，它对任何应用都是可考虑的。
元件（6）还能由这样的一种材料组成，该材料能由装置穿过，推进或推出，所述的装置做成便于在活门（22）的按钮（21）中 适用和依据其用途对元件（6）起作用。
在图5和图6中所示的本发明的一种变型，在该种方案中，可脱离开的元件（6）构成活门（4）的一种机械式闭锁装置。该元件（6）是由上面提到过的一种材料组成，该材料最好是低温熔化的，如蜡，或在液体（18）中能溶解的，如糖。
在图5所示的方案中，带活门杆（10）的活门（4）与膜片平板（25）连接，该膜片平板（25）可以与膜片（5）装在一起，也可以不连接一起。元件（6）为环形结构并安装在膜片平板（25）和上面提到过的壁面（8）之间。如图6中详细示出的那样，对活门（4）的正确密封是利用一个O型环（26）。活门（4）可以利用活门杆（10）胶粘在活门平板（25）上，通道（27）为胶的干燥配置有通风装置。
图7表示元件（6）因熔化，溶解或某种这样的方法而脱离开的情况。从脱离开之时起，图5中压力盒的工作情况就与图1的工作情况相同。
三个腔室的压力盒的优越性在于，它能以合成材料做成一种简单的结构，从而使这种压力盒的成本低。根据如图5所示那样的一种可能的方案，带有活门（4）的中间壁（8）和膜片平板（25）可以安装在容器（28）中，利用盖（29）与容器（28）焊接或胶粘一起之后，上面提到过的膜片（5）就封在容器（28）的各边缘和盖（29）之间，容器（28）自然设置有上面提到过的孔（14）。显而易见，在图5所示的方案中，还能利用元件（6）来确保孔（14）的密封，这与图1中所示的情况相类似。
在图5和图7的方案中，因为活门杆（10）的直径明显地小于 壁面（8）上的孔（30）的直径，所以流体是从第一个腔室（2）流到第三个腔室的。一方面在图8中，另一方面在图9中所示的二种方案，其活门杆（10）的直径是和孔（30）相同的，并分别在活门杆（10）和孔（30）壁上有切口（31）和（32），使流体通过。
在图9和图10所示的方案中，活门（4）和活门杆（10）是通过倒角元件（33）与膜片平板（25）相连接。
在图11表示的另一种方案中，活门（4）是固定在壁（8）中支座（34）的球形轴承（35）。该球形轴承（35）由与膜片平板（25）固定的活门推杆（36）所控制。
在最佳的实施例中，采用了如图12那样的结构。为此，压力盒（1）是由容器（37）、密封住容器（37）的且在其上端有一凹穴（39）的合壳（38）和位于顶部的盖（40）组装而成。合壳（38）和盖（40）放置在一起构成膜片（5）周界的基座（41）。合壳自然地不仅还有上面提到过的侧孔（14），而且有活门杆（10）的通道，沿着该通道流体从第一个腔室（2）流入由凹穴（39）构成的第三个腔室（7）。各个另件是由合成材料制成，这些材料或者用纤维玻璃或者用其它填充增强的合成材料加强。
膜片（5）有一个中央加厚部分（42），活门杆（10）由其接头（43）夹持其中，接头最好是倒钩的。
合壳（38）在容器（37）上的连接是采用矩形螺纹（44）结构，以防止滑动力的出现。由于这个滑动力会使整个结构在第一个腔室中的高压力影响下而变形裂开。组装时，螺纹（44）上涂敷有硅或类似物质，使合壳向下拧时起润滑作用，而后经过对这些硅或类 似物质硬化处理以得到理想的密封。而且，合壳（38）内的密封件（45和46）一方面与容器（37的边缘一起工作，另一方面又与活门（8）的锐边（48）一起工作。
盖（40）是利用硅、胶粘、焊接或熔化在一起的办法固定在合壳（38）上。
装盖（40）之前，第一个腔室（2）的流体充入是通过沿该活门压进活门（4）的方法或经图12中未示出的孔（12），接着如图1所示那样用密封件（15）将孔密封住。
第二个腔室（3）中的压力可以将盖（40）置于有所需压力的环境中予以建立，另一方面，设置一个类似于图1那样的充入孔（13）。如上面讨论过的方案那样，各个腔室最好是仍按一个接一个轴向排列，而活门（4）相对压力盒的轴线呈中心配置。
图13中表示了一种只采用两个腔室（2、3）的方案。第一个腔室（2）的活门（4）和第二个腔室（3）的膜片（5）直接与压力盒（1）的外界环境相连，活门（4）通过活门杆（10）与膜片（5）相连接。在使用该压力盒之前，膜片（5）得保持在使活门（4）处于关闭状态。这样，构成机械式闭锁装置的可脱离开的元件（6）就会限制膜片（5）的运动。根据图13，元件（6）是由置于孔（49）中的可熔物质组成的，它直接与活门杆的顶部一起工作。这里，元件（6）是由上面提到过的一种材料组成的，在压力盒装到喷雾器中之后，元件（6）能被自由推开、熔化、溶解等。
只有两个腔室的压力盒最好按图13所示的结构。换句话说，该压力盒做成圆柱体（50），活门（4）安装在第一壁（51）上，膜片（5）安装在第二壁（52）上，隔板（53）在第一个腔室 （2）和第二个腔室（3）之间隔开，该隔板（53）有一活门杆（10）通道（54）。围绕活门杆（10）的孔由密封接头（55）密封住。
本发明并非受附图中所示并在上面所说明方案的限制，这种压力盒及其使用该压力盒的喷雾器可做成不同型式和大小而不超出本发明的范围。

Claims (31)

1、一种用于喷雾器的压力盒，该压力盒主要包括有至少两个腔室(2、3)，第一个腔室(2)充有压力相当高的流体，第二个腔室(3)充有其压力等于或实际上等于喷雾器通常具有排出液体所需超压力的流体；位于第一个腔室(2)壁的活门(4)；位于第二个腔室(3)壁上可控制活门(4)的膜片(5)；其特征在于：该压力盒还具有一个可脱离开的元件(6)，该元件(6)在未脱离开状态时使活门(4)保持关闭。
2、根据权利要求1所述的压力盒，其特征是可脱离开的元件（6）构成一种活门（4）的机械式闭锁装置。
3、根据权利要求1所述的压力盒，其特征是它主要包括有三个腔室（2、3、7），第一个腔室（2）充有相当高的压力流体，第二个腔室（3）和第三个腔室（7）充有一种或同种流体，其压力等于或实际上等于喷雾器或类似装置通常具有排出液体（18）所需的超压力;位于第一个腔室（2）和第三个腔室（7）之间的连接活门（4）;位于第二个腔室（3）和第三个腔室（7）之间的可控制活门（4）的膜片（5）;和一个使第三个腔室（7）与外界环境隔开的密封件（17），该件（17）是由上面提到过的可脱离开元件（6）组成。
4、根据上述任一权利要求所述的压力盒，其特征是腔室（2、3、7）充有压缩空气。
5、根据权利要求1或2或3所述的压力盒，其特征是腔室（2、3、7）充有惰性气体。
6、根据权利要求1或2或3所述的压力盒，其特征是第一个腔室（2）充有的流体在该腔室（2）压力下为液态。
7、根据权利要求1，或2或3所述的压力盒，其特征是活门（4）通过一弹簧（9）强使其处于关闭位置。
8、根据权利要求1，或2或3所述的压力盒，其特征是当活门（4）关闭时，活门杆（10）自由端位于膜片（5）附近。
9、根据权利要求1，或2或3所述的压力盒，其特征是至少第一个腔室（2）和第二个腔室（3）具有孔（12、13），而且有确保孔密封的永久性元件（15、16）。
10、根据权利要求1，或2或3所述的压力盒，其特征是可脱离开元件（6）采用熔化温度相当低的材料制成。
11、根据权利要求10所述的压力盒，其特征是所采用材料的熔化温度为30℃～50℃。
12、根据权利要求11所述的压力盒，其特征是所采用的材料为蜡。
13、根据权利要求1所述的压力盒，其特征是可脱离开元件（6）是由能溶于装配有压力盒（1）的喷雾器（19）中的液体（18）的材料所制成。
14、根据权利要求13所述的压力盒，其特征是可脱离开元件（6）是由聚氯乙醇或类似的材料制成。
15、根据权利要求13所述的压力盒，其特征是可脱离开元件（6）是由糖制成。
16、根据权利要求1，或2或3所述的压力盒，其特征是腔室（2、3、7）前后排列在同一轴线上。
17、根据权利要求1，或2或3所述的压力盒，其特征是活门（4）相对压力盒轴线同心安装。
18、根据权利要求1，或2或3所述的压力盒，其特征是压力盒有一个轴向通道，该通道的直径大于装有使压力盒的喷雾器（19）的垂直导管（20）的直径。
19、根据权利要求1，或2或3所述的任一压力盒，其特征是压力盒（1）的壁上带有散热片或类似元件。
20、根据权利要求1，或2或3所述的压力盒，其特征是第一个腔室（2）的压力为4～35kg/cm2。
21、根据权利要求1，或2或3所述的压力盒，其特征是第二个腔室（3）中的超压力为0.5～4.5kg/cm2。
22、根据权利要求1，或2或3所述的压力盒，其特征是该压力盒主要是用合成材料制成。
23、根据权利要求22所述的压力盒，其特征是合成材料为用填充物如纤维玻璃加强的。
24、根据权利要求1所述的压力盒，其特征是主要包括有一个容器（28）;连接到容器上的隔板（8）;使容器密封的合壳（29）;安装在容器（28）和合壳（29）边缘之间的膜片（5），活门（4）安装在隔板（8）上。
25、根据权利要求1所述的压力盒，其特征是主要包括有容器（37）;位于容器（37）上的合壳（38），该合壳（38）有一个空穴（39）、一个侧孔（14）和一个活门杆（10）和使流体从容器（37）排出用的通道，所述空穴（39）位于合壳的顶侧;一个位于合壳（38）上的盖（40）;与活门杆（10）相连接的、位于合壳（38）和盖（40）之间的膜片（5）。
26、根据权利要求25所述的压力盒，其特征是合壳（38）通过矩形螺纹（44）与容器（37）相连接。
27、根据权利要求26所述的压力盒，其特征是在螺纹（44）间有硅。
28、根据权利要求1，或2或3所述的压力盒，其特征是沿着膜片（5）有一个与活门（4）的活门杆（10）相连的膜板（25）。
29、根据权利要求1，或2或3所述的压力盒，其特征是活门（4）是由位于支座（34）中的球形轴承（35）构成，该球形轴承（35）由与膜片（5）一起动作的阀按钮运动。
30、根据权利要求1或2所述的压力盒，其特征是只由二个腔室（2、3）;膜片（5）位于一端，而活门（4）位于另一端，孔向外对着压力盒（1）外界环境。
31、根据权利要求30所述的压力盒，其特征是主要包括有一个圆柱形体（50）;一个位于圆柱体（50）内的隔板（53），该隔板分别隔成第一和第二腔室（2、3）;装有活门（4）的第一端壁（51）;安置膜片（5）的第二端板（52）;穿过隔板（53）的活门杆（10）使膜片（5）在内部与活门（4）相连接可脱离开元件（6）来在支座（49）中防止膜片（5）向外弯曲。
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