專利名稱：用于粘性或加有固體的液體的泵噴霧器的制作方法
本申請是1996年2月21日提出的申請?zhí)枮?8/604,556的繼續(xù)申請，該申請是1995年7月7日提出的申請?zhí)枮?8/499,753的部分申請。
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及一些用于分配液體產(chǎn)品的密封裝置，更具體地說，涉及一種手動(dòng)操作的噴霧輸送系統(tǒng)，用于以一種分散的噴霧形式分配難以噴霧的(如粘性的和/或加有固體的)液體。
發(fā)明的背景所要分配的液體產(chǎn)品的數(shù)量和分配中噴霧的質(zhì)量都是重要的參數(shù)，而這些參數(shù)對要通過霧化噴霧的液體產(chǎn)品的性能具有顯著的影響。當(dāng)利用一種比較粘的或加有固體的液體產(chǎn)品在一個(gè)表面上形成一種薄的均勻涂層，并且所施加的液體產(chǎn)品的總量和該分散的噴霧的質(zhì)量直接影響到產(chǎn)品涂層的厚度和均勻性時(shí)，情況尤其如此。
氣溶膠噴霧型分配器已經(jīng)用于霧化比較粘的液體，但是，由于環(huán)境的原因，最近已有遠(yuǎn)離氣溶膠型分散系統(tǒng)的趨向。因此，使用一種不管什么類型的推進(jìn)劑，都使得一種氣溶膠容器比手泵型噴霧分配器的希望要小。
許多手動(dòng)式手泵型噴霧分配器也已用于霧化液體。但是，當(dāng)分配比較粘的產(chǎn)品如烹飪油或植物油基鍋涂層時(shí)，這些裝置已基本上求助于一種雙流沖擊式噴嘴。對沖擊式噴嘴來說，當(dāng)用于分散這類產(chǎn)品時(shí)，有一些問題和缺點(diǎn)。這些沖擊式噴嘴更難以制造，因?yàn)闉榱耸挂后w產(chǎn)品的霧化作用發(fā)生，噴嘴的各個(gè)通道必須按所要求的精度準(zhǔn)確對齊，以便在一個(gè)特定點(diǎn)處重復(fù)產(chǎn)生相交或碰撞的排放液流。此外，為了增加液體的速度，在一個(gè)沖擊噴嘴中所要求的多個(gè)出口孔的小直徑在分配一種加有固體的液體產(chǎn)品時(shí)容易堵塞。
當(dāng)使用一種手動(dòng)式泵噴霧器來分配一種比較粘的液體產(chǎn)品時(shí)，特別是當(dāng)試圖以一種分散式噴霧分配該液體時(shí)，就存在某些問題。例如，作為本文使用的一種分散式噴霧是一種分配的液體，該液體粉碎并形成許多小滴或分散成霧化了的噴霧。這種分散式的噴霧可以包括許多微細(xì)分散的液滴如一種霧化的噴霧，或甚至更粗糙地分散的顯示較大液滴的噴霧。比較粘的液體通常有耐破碎的傾向，而不是容易以一種分散式噴霧分配。作為一種普遍情況，霧化噴霧的微細(xì)分散越少，在一個(gè)表面上實(shí)現(xiàn)一種比較薄而均勻的產(chǎn)品涂層的困難就越多。
在用一種手動(dòng)式泵噴霧器分配時(shí)還有問題的是加有固體的液體產(chǎn)品，也就是說，液體具有懸浮在其中的明顯量固體材料。典型地，含有固體粒子的液體產(chǎn)品具有一種堵塞和阻塞噴嘴小通道的傾向。因此，當(dāng)比較粘的液體還含有顯著量的固體材料時(shí)，以一種分散式噴霧分配液體產(chǎn)品就會(huì)出現(xiàn)問題。
由于產(chǎn)品比較粘并且一般加有固體的性質(zhì)，用一種手動(dòng)操作的泵噴霧器分配的一種易產(chǎn)生問題的產(chǎn)品是一種在食品制備中使用的植物油基液體產(chǎn)品，例如象鍋涂層和液體香味增強(qiáng)劑。這些液體產(chǎn)品通常包括一種植物油，并且可以任意地包括大量的用于穩(wěn)定性、性能和增加香味的添加劑。為了在鍋中提供不粘的焙烤特性并防止過多應(yīng)用香味增強(qiáng)劑，一種薄的均勻的油基產(chǎn)品涂層是所希望的。這些產(chǎn)品一般具有比較高的粘度，并且這些比較粘的產(chǎn)品也可能包括相當(dāng)大量的懸浮在其中的固體或粒子。
發(fā)明的提要本發(fā)明的一個(gè)方面是，提供一種手持式噴霧輸送系統(tǒng)，用于分配一種液體。這種噴霧輸送系統(tǒng)包括一個(gè)適合裝液體的容器。該液體是一種具有大約從80到300厘泊粘度的植物油基的烹飪噴霧液，并且是一種加有固體的液體。這種比較粘的和加有固體的液體可以含有最高達(dá)約10％的固體粒子材料，其中包括鹽粒。一個(gè)手動(dòng)式泵裝置安裝在容器上。此泵裝置包括一個(gè)入口通路，一個(gè)泵室和一個(gè)具有遠(yuǎn)端的排放通路。所有這些都以液體連通形式連接，以便當(dāng)手工開動(dòng)泵裝置時(shí)，可以將液體從容器中抽吸出來，經(jīng)過入口通路，進(jìn)入泵室并經(jīng)過出口通路。還包括一個(gè)噴嘴，它包括一個(gè)具有入口側(cè)和出口側(cè)的外罩。出口側(cè)可用一種高彈性材料制造，并且該高彈性材料具有約40肖氏硬度A到約60肖氏硬度D之間的硬度。該高彈性材料還具有約在1000-25000磅/英寸2(psi)之間的撓性模量。另外，整個(gè)噴嘴都可以用一種高彈性材料制造。外罩具有一個(gè)經(jīng)過入口側(cè)的內(nèi)部凹槽，它終止于出口側(cè)處的一個(gè)細(xì)長的孔中。該內(nèi)部凹槽其中具有一個(gè)圓頂狀的內(nèi)表面，而出口側(cè)其中具有一個(gè)V形溝槽，它與內(nèi)表面相交以形成一個(gè)細(xì)長的孔。內(nèi)部凹槽以液體連通形式連接到排放通路的遠(yuǎn)端，以便通過排放通路的液體流經(jīng)噴嘴并朝著細(xì)長的孔方向會(huì)聚。高彈性材料使細(xì)長的孔能彈性變形，因而當(dāng)液體以一種分散式噴霧從中分配時(shí)顯著降低了堵塞的可能。還可以設(shè)置一個(gè)可手動(dòng)伸縮的支柱?？墒謩?dòng)伸縮的支柱固定在排放通路的末端并可在一個(gè)打開位置和一個(gè)關(guān)閉位置之間活動(dòng)。打開位置使液體能圍繞可手動(dòng)伸縮的支柱流經(jīng)排放通路。
在一個(gè)可選擇的實(shí)施例中，噴嘴還包括一個(gè)插入件。該插入件安裝在外罩內(nèi)，并且該插入件具有在其中形成的細(xì)長的孔。內(nèi)部凹槽還包括一個(gè)內(nèi)表面和一個(gè)嚙合凸緣。嚙合凸緣位于外罩的出口側(cè)處。該嚙合凸緣從內(nèi)表面向里徑向延伸并終結(jié)在與細(xì)長的孔的外部徑向隔開的一個(gè)位置處，其中插入件通過嚙合凸緣保持在內(nèi)部凹槽之中。插入件可以用一種高彈性材料制造，這種高彈性材料能使細(xì)長的孔彈性變形，因而明顯降低了在使用期間堵塞的可能。
在另一個(gè)可選擇的實(shí)施例中，外罩還包括一個(gè)第一段，它固定在一個(gè)第二段上。第一段位于入口側(cè)處，該入口側(cè)具有一個(gè)經(jīng)過其延伸的內(nèi)部凹槽，而第二段位于出口側(cè)處，它具有細(xì)長的孔。第二段由一種高彈性材料如一種熱塑性共聚多酯制造。該高彈性材料能使細(xì)長的孔彈性變形，因而在使用期間顯著地降低了堵塞的可能。
泵裝置還包括一個(gè)扳機(jī)操作式噴霧器，該噴霧器包括一個(gè)扳機(jī)和一個(gè)活塞。扳機(jī)作為一個(gè)往復(fù)式嚙合活塞的開關(guān)用。另外，泵裝置可以包括一個(gè)往復(fù)的指狀泵，它具有一個(gè)指形按鈕和一個(gè)具有噴嘴的活塞，噴嘴連接到指形按鈕上，以便與排放通路成液體連通。此指形按鈕往復(fù)式嚙合活塞。在兩個(gè)實(shí)施例中，活塞滑動(dòng)式裝配在泵室內(nèi)，以便完成開動(dòng)噴霧輸送系統(tǒng)。
附圖的簡要說明雖然本專利說明書以特別指出并清楚地對本發(fā)明提出權(quán)利要求的權(quán)利要求書結(jié)束，但相信從下面結(jié)合所附的權(quán)利要求和附圖所作的說明將更好地理解本發(fā)明，其中同樣的標(biāo)號表示相同的元件，其中

圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)噴霧輸送系統(tǒng)的透視圖，容器用虛線示出；圖2是在圖1中看到的按照本發(fā)明的噴霧輸送系統(tǒng)的部分剖面圖；圖3是圖1中噴嘴的放大透視圖；圖4是圖3中噴嘴的放大平面圖；圖5A是沿圖4中線5A-5A所取的噴嘴的剖面圖；圖5B是沿圖4中線5B-5B所取的噴嘴的剖面圖并示出一部分排放通路；圖6是一個(gè)第一可選擇的噴嘴的類似于圖5A的剖面圖；圖7是一個(gè)第二可選擇的噴嘴的類似于圖5A的剖面圖；圖8是一個(gè)適合本發(fā)明使用的第三可選擇的噴嘴的類似于圖5B的放大剖面圖；圖9是示出V型溝槽的圖3中噴嘴的放大立視圖；圖10A是適合本發(fā)明使用的一個(gè)第四可選擇的噴嘴的類似于圖5B的放大剖面圖；圖10B是適合本發(fā)明使用的具有兩個(gè)細(xì)長孔的一個(gè)第五可選擇噴嘴的類似于圖5B的放大剖面圖；圖10C是適合本發(fā)明使用的具有兩個(gè)定向的細(xì)長孔的一個(gè)第六可選擇的噴嘴的類似于圖5B的放大剖面圖；圖11A是一個(gè)具有一個(gè)可手動(dòng)收縮的支柱的第七可選擇的噴嘴示出處于收縮位置時(shí)類似于圖5B的剖面圖；圖11B是圖11A中第七可選擇的噴嘴示出處于關(guān)閉位置時(shí)的一個(gè)視圖；和圖12是一個(gè)按照本發(fā)明的可選擇的噴霧輸送系統(tǒng)構(gòu)型的類似于圖2的部分剖面圖。
發(fā)明的詳細(xì)說明在圖1中看到的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于分配液體的手持式噴霧輸送系統(tǒng)，用10表示。這種噴霧輸送系統(tǒng)10在使用期間顯著地降低堵塞的可能。噴霧輸送系統(tǒng)10包括一個(gè)開槽的噴嘴40，噴嘴40連接到一個(gè)手動(dòng)式泵裝置20和一個(gè)容器30(只以輪廓示出)上。容器30適宜于裝一種液體。如本文中使用的，單獨(dú)一個(gè)消費(fèi)者攜帶和使用這種手持式噴霧輸送系統(tǒng)10的能力，最好是用一只手簡單地握緊手動(dòng)式泵裝置20。
現(xiàn)在參看圖2，一個(gè)入口管22具有一個(gè)入口通路23，穿過通路23從泵裝置20向下延伸到容器30中。開槽的噴嘴40連接到泵裝置20的一個(gè)排放管26上。排放管26具有一個(gè)通過其延伸的排放通路27，排放通路27具有一個(gè)遠(yuǎn)端和一個(gè)近端。排放通路27的近端連接到泵室28上。開槽的噴嘴40以液體連通形式連接到排放通路27的遠(yuǎn)端上，以便通過排放通路27的液體流過開槽的噴嘴40并由其以一種分散的噴霧分配。
各種各樣的手動(dòng)操作式泵噴霧器型機(jī)構(gòu)都適合本發(fā)明使用。泵裝置20的特點(diǎn)和部件的更詳細(xì)說明可以在由塔達(dá)(Tada)提出在1972年10月31日公布的美國專利US3,701,478的中找到，這里合在一起供參考。這種通用型的泵裝置20是由大陸制造公司(ContinentalManufacturing Co.)出售的各種商用型號，商品名稱是“922工業(yè)噴霧器”。雖然上述泵裝置20目前是優(yōu)選的，但許多其它的標(biāo)準(zhǔn)手動(dòng)操作式泵噴霧器機(jī)構(gòu)也能以這種能力起作用。在圖2中見到的特別的扳機(jī)操作的噴霧器型泵裝置20是代表這類手動(dòng)操作式泵操作特點(diǎn)的例證，并且是一種目前用于商業(yè)用途的優(yōu)選構(gòu)型。
正如在圖2中所看到的，泵裝置20被用于從容器30輸送液體，以使液體增壓，并使這種增壓的液體通過開槽的噴嘴40。在這個(gè)目前優(yōu)選的實(shí)施例中，扳機(jī)24作為一個(gè)開關(guān)用，該開關(guān)往復(fù)式嚙合一個(gè)活塞29，活塞29滑動(dòng)式裝配在泵室28內(nèi)，以便完成開動(dòng)噴霧輸送系統(tǒng)10。對泵裝置20來說，在每個(gè)起動(dòng)沖程或分配周期中最好分配從約1cc到3cc的液體量。分配液體所要求的力相當(dāng)于操作者為了開動(dòng)泵裝置20必須施加到扳機(jī)24上的力。這個(gè)分配用的力應(yīng)當(dāng)是使操作者的手和手指感到舒適而不疲勞?？扇〉氖?，分配用的力在從約每秒3英寸到約每秒4英寸的開動(dòng)速率下小于10磅左右；而更可取的是分配用的力是從約5磅到約8磅。
泵裝置20的某些構(gòu)形方面與被分配的液體性質(zhì)有關(guān)。用這種噴霧系統(tǒng)10所分配的液體可以是比較粘的液體。在牛頓液體(這里粘度與切變速率無關(guān))的情況下，用例如一種哈克(Haake)RV 20儒托維斯克(Rotovisco)旋轉(zhuǎn)流變儀測量液體的絕對粘度。供比較粘的液體用的這種流變儀的一種構(gòu)形是PK 45/4°錐板系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的從板到錐截尾的間隙約為0.175mm。樣品的溫度保持在21℃-25℃左右，該溫度范圍代表室溫條件。板的旋轉(zhuǎn)引起了在板和錐之間的樣品中的切變。用軟件從錐上由最終切變引起的力矩計(jì)算出粘度。利用哈克Rotovisco 2.1版軟件得到這種粘度數(shù)據(jù)，這里切變速率由使用者編好程序，并保證數(shù)據(jù)獲得和后處理都是自動(dòng)化的過程。切變速率用十進(jìn)制(如0.1，1，10，100)編程序，以便在對數(shù)坐標(biāo)紙上數(shù)據(jù)分布比較均勻。對每個(gè)十進(jìn)制的開始和結(jié)束的切變速率都這樣和時(shí)間間隔一起編程序，以使旋轉(zhuǎn)板的加速大體上是均勻的。流變學(xué)測量在大約5分鐘內(nèi)能達(dá)到從約0.1～300倒數(shù)秒的切變速率間隔。將所得到的數(shù)據(jù)繪圖，以便通過將軟件對準(zhǔn)在對數(shù)坐標(biāo)紙上繪制粘度-切變速率圖求出不同切變速率下的粘度。尤其是，供在這種噴霧輸送系統(tǒng)10中使用的比較粘的牛頓液體可取的是具有粘度大于約60厘泊的液體；更可取的是粘度從約80厘泊到約300厘泊的液體；而最可取的是粘度從約80厘泊到約170厘泊的液體。
在非牛頓液體情況下(此處粘度隨切變速率而變)，術(shù)語高切變速率涉及開槽的噴嘴40和出口區(qū)域中發(fā)現(xiàn)的切變速率，并且是從約100,000到200,000倒數(shù)秒。這些高切變速率在細(xì)長孔42處產(chǎn)生，并且特別對應(yīng)于采用細(xì)長孔42的最可取尺寸的1cc劑量。一種非牛頓液體的流變學(xué)采用例如一臺3211型因斯特朗(Instron)毛細(xì)管流變儀系統(tǒng)和制造廠家說明的試驗(yàn)程序來描述其特征。用該系統(tǒng)測量高切變速率的粘度的程序包括在室溫條件下采用內(nèi)徑約0.010英寸長約1.5英寸的模具，一個(gè)具有約50磅力范圍的負(fù)載池，一個(gè)每分鐘約3-10英寸的柱塞進(jìn)給速率。柱塞穿過儀器外套的運(yùn)動(dòng)使材料以一個(gè)固定的切變速率流經(jīng)模具。經(jīng)過模具的壓降通過測量驅(qū)動(dòng)柱塞所要求的力推導(dǎo)出來。輸出數(shù)據(jù)是力的數(shù)據(jù)形式，將力的數(shù)據(jù)后處理，以便用廠家供給的公式得到粘度-切變速率曲線。尤其是，供在這種噴霧輸送系統(tǒng)10中使用的比較粘的非牛頓液體可取的是具有大于約60厘泊的高切變速率粘度的液體；更可取的是具有從約80厘泊到約300厘泊的高切變速率粘度的液體；而最可取的是具有從約80厘泊到約170厘泊的高切變速率粘度的液體。
當(dāng)分配這些比較粘的液體時(shí)，泵裝置20應(yīng)具有液體路徑或通路，它們最好是大到足以避免不合需要的壓降。液體路徑如入口通路23，泵室28和排放通路27最好全都基本上是圓筒形或管形，并具有最好是等于或大于約0.125英寸的內(nèi)徑。這些液體路線的阻塞可能造成泵裝置20在開動(dòng)之后一個(gè)緩慢的再裝料速率。
因?yàn)楸醚b置20本身的工作原理通常是眾所周知的，所以提供了與按照本發(fā)明的噴霧輸送系統(tǒng)10有關(guān)的它們工作的簡要概述。為了開動(dòng)噴霧輸送系統(tǒng)10并開始一個(gè)分配周期，扳機(jī)24利用手指壓力手動(dòng)式開動(dòng)，同時(shí)增加泵室28內(nèi)的液體壓力，使液體變成一種增壓的液體。增壓的液體進(jìn)入排放通路27。增壓的液體經(jīng)過排放通路27輸送到開槽的噴嘴40(在后面的圖中將更詳細(xì)地說明)，并繼續(xù)經(jīng)過細(xì)長的孔42，在這里增壓的液體以一種分配的噴霧形式被分配。一旦泵裝置20到達(dá)它的輸送終點(diǎn)(或者扳機(jī)24在一個(gè)未完成的分配周期期間松開)，泵室28內(nèi)的壓力就降低，并且液體停止流出細(xì)長的孔42。如果然后松開扳機(jī)24，則來自彈簧15的彈簧力就使扳機(jī)24重新回到它的開始位置(因而將液體經(jīng)過入口通路23抽出并進(jìn)入泵裝置20的泵室28)，在此處它準(zhǔn)備下一個(gè)分配周期。
在本發(fā)明中所用的手動(dòng)操作式泵裝置20可以具有一個(gè)瞬時(shí)的液壓分配周期。這種瞬時(shí)液壓是在開動(dòng)期間產(chǎn)生的，因?yàn)橥ㄟ^操作人員的手指施加分配的力時(shí)，在扳機(jī)24開動(dòng)運(yùn)動(dòng)期間，壓力往往是逐漸形成的。這個(gè)壓力在分配周期開始期間，在扳機(jī)24向著起動(dòng)沖程終點(diǎn)移動(dòng)過程中的某一處達(dá)到最大，并且一旦到達(dá)開動(dòng)沖程的終點(diǎn)之后，壓力就迅速下降。該最大液壓達(dá)到一個(gè)大于約30磅/英寸2的量級；可取的是，最大液壓可以達(dá)到約30磅/英寸2-約200磅/英寸2的范圍；更可取的是，最大液壓是從約60磅/英寸2到約120磅/英寸2；最可取的是最大液壓約為100磅/英寸2。當(dāng)以每秒約3～4英寸的起動(dòng)速率施加該優(yōu)選的分配用的力時(shí)，達(dá)到這種最大液壓所需的時(shí)間可取的是從約0.4到約1秒；更可取的是，在約0.5秒到約0.8秒時(shí)達(dá)到這個(gè)最大液壓。在這個(gè)瞬時(shí)壓力分配周期期間，從噴嘴40排出的液層分別隨這些壓力變化而在寬度上膨脹和收縮。一般說來，在穩(wěn)態(tài)(恒定的壓力/恒定的流速)壓力條件下，由剛性材料制成的典型風(fēng)扇隙縫式噴嘴中分配的液體具有在噴霧圖形外緣處形成的變厚的液層邊緣。但是，由這種噴霧輸送系統(tǒng)10的瞬時(shí)壓力性質(zhì)所產(chǎn)生的膨脹和收縮的噴霧圖形保證該變厚的液層邊緣在整個(gè)分配周期中不會(huì)在同一地點(diǎn)落到被涂覆的表面上。因此，當(dāng)利用這種噴霧輸送系統(tǒng)10時(shí)，減少或消除了在被涂覆的表面上高產(chǎn)品濃度區(qū)域的存在。這有助于減少用均勻而平穩(wěn)分布的液體產(chǎn)品層適當(dāng)?shù)赝扛惨粋€(gè)表面所需要的液體總量。
因?yàn)楸景l(fā)明的噴霧輸送系統(tǒng)10可以用各種各樣的液體，所以最好是該噴霧輸送系統(tǒng)10是可再裝滿液體的。因此，最好是設(shè)置一個(gè)蓋25(如圖2中看到的)，用于活動(dòng)式將泵裝置20連接到容器30上。為了使泵裝置20能從容器30中取出，在蓋25和容器30上可以都設(shè)置相互適合的螺紋。各種其它的將泵裝置20和蓋25連接到容器30上的方法都可以利用，例如卡扣配合、扭轉(zhuǎn)鎖緊等。當(dāng)從容器30中取出泵裝置20時(shí)，容器30可以再裝滿液體產(chǎn)品。另外，在再裝滿容器30期間，為了使用方便和減少凌亂操作，容器30可以具有一個(gè)放大的開口或頸部制成品，它們能使液體產(chǎn)品很容易從一個(gè)貯存桶中注入容器30。這也能使容器30在較短的時(shí)間內(nèi)被再裝滿，因?yàn)橛懈嗟囊后w可以通過該放大的開口。最好該放大的開口具有從約28mm到約53mm之間的直徑。當(dāng)容器30利用一個(gè)放大的開口時(shí)，蓋25將成為一種過渡裝置(圖中未示出)形式，該過渡裝置適合裝配容器30的放大了的開口及泵裝置20。最好是，容器30可以用許多眾所周知的材料如高密度聚乙烯(HDPE)、聚對苯二甲酸乙酯(PET)或等同物中任一種吹塑制成。
圖3示出供這種噴霧輸送系統(tǒng)10用的開槽的噴嘴40的放大透視圖。開槽的噴嘴40包括一個(gè)外罩55，它最好基本上是圓筒形，同時(shí)具有入口側(cè)46和出口側(cè)44。外罩55具有一個(gè)帶倒角59的噴嘴面58，倒角59位于出口側(cè)44處噴嘴面58的周邊上。
參看圖4，可以看開槽的噴嘴40在中心定位的位置中具有一個(gè)細(xì)長的孔42并且最好基本上是橢圓形。該細(xì)長的孔42也可以是例如一個(gè)狹槽、隙縫、切口、或類似的形式，以便開口基本上是細(xì)長的。如圖4中看到的，細(xì)長孔42的較大尺寸是細(xì)長孔42尺寸中最大的。細(xì)長孔的較小尺寸是垂直于并平分該較大尺寸的一條線的長度。細(xì)長的孔42可取的是具有一個(gè)從約0.03英寸到約0.05英寸的較大尺寸；而最可取的較大尺寸是從約0.035英寸到約0.041英寸。細(xì)長的孔42可取的是具有從約0.008英寸到約0.017英寸的較小尺寸；而最可取的較小尺寸為從約0.010英寸到約0.012英寸。一件物品的較大尺寸與較小尺寸之比通稱為縱橫比。細(xì)長孔42的縱橫比可取的是大約從3到4；而最可取的是大約從3.4到3.8。
參看圖5A和5B，可以看到開槽的噴嘴的一個(gè)剖面。外罩55具有一個(gè)內(nèi)部凹槽45，它經(jīng)過入口側(cè)46延伸，終止在出口側(cè)44處一個(gè)細(xì)長的孔42中。內(nèi)部凹槽45最好有一個(gè)圓頂形的內(nèi)表面47，并且出口側(cè)44也有一個(gè)溝槽48，它與內(nèi)部凹槽45和內(nèi)表面47相交而形成細(xì)長的孔42。此溝槽48被切成或加工形成外罩55的噴嘴面58。具有內(nèi)部凹槽45的開槽的噴嘴40以液體連通形式連接到排放通路27的遠(yuǎn)端，以使通過排放通路27的液體流經(jīng)開槽的噴嘴40和朝著細(xì)長的孔42會(huì)聚，并由開槽的噴嘴40以一種分散噴霧的形式分配。開槽的噴嘴40包括內(nèi)部凹槽45，它最好具有一個(gè)肩65，設(shè)置在出口側(cè)44和入口側(cè)46之間。當(dāng)開槽的噴嘴40適宜地連接到泵裝置20上以便細(xì)長的孔42與泵裝置20或液體連通形式時(shí)，排放管26鄰近該肩65。內(nèi)部凹槽45用于將來自排放通路27的液體引導(dǎo)到細(xì)長的孔42。最好是，從入口側(cè)46延伸的內(nèi)部凹槽45的這部分是圓筒形并具有一個(gè)在肩65處向里間隔開的內(nèi)徑，此后內(nèi)部凹槽45在出口側(cè)44處過渡到圓頂形內(nèi)表面47上。在肩65和圓頂形內(nèi)表面47之間延伸的這部分內(nèi)部凹槽45具有一個(gè)內(nèi)徑，該內(nèi)徑可取的是從約0.02英寸到約0.1英寸；更可取的是從約0.03英寸到約0.06英寸；而最可取的是長度約為0.04英寸。任選地，(如在圖11A和11B中所看到的)可以利用多個(gè)肩165a、165b和165c來以一種步進(jìn)方式減小內(nèi)部表面445的內(nèi)徑。
在圖5A和5B所看到的構(gòu)形中，在開槽的噴嘴40的入口側(cè)46處的內(nèi)部凹槽45包含內(nèi)螺紋52。這些內(nèi)螺紋52與位于排放管遠(yuǎn)端上的外螺紋53嚙合，以便開槽的噴嘴40螺紋式連接到排放管26上?？梢圆捎酶鞣N各樣的螺紋尺寸和其它的將開槽的噴嘴40連接到排放管26上的機(jī)械方法。例如，一種將排放管26連接到開槽的噴嘴40的一個(gè)替代的方法可以是一種卡扣配合連接。
內(nèi)表面47最好是圓頂形的，也就是說，類似于圓頂形或加工成像一個(gè)基本上是半球形的拱形圓頂或成一部分基本上是球形形狀。內(nèi)表面47最可取的是具有一個(gè)半球形的直徑，該直徑基本上等于內(nèi)部凹槽45的內(nèi)徑。出口側(cè)44具有一個(gè)穿過它切開的溝槽48，溝槽48與內(nèi)表面47相交，形成細(xì)長的孔42。在這個(gè)噴霧輸送系統(tǒng)10的一個(gè)分配周期中，它是內(nèi)部凹槽45到圓頂形內(nèi)表面47的過渡，因此當(dāng)液體被迫進(jìn)入開槽的噴嘴40時(shí)，造成液體流線以高的流速向著細(xì)長的孔42會(huì)聚。細(xì)長孔42的形狀迫使液體流線在排出或是從開縫的噴嘴40中分散時(shí)形成一個(gè)平的液層，該液層平行于細(xì)長孔42的較大尺寸取向。到達(dá)開槽的噴嘴40外面的液層形成許多細(xì)的液線，并在其后形成許多液滴，這些液滴分散或粉碎成一種霧化的或分散的噴霧。分散的液滴可以被分散得很細(xì)，如一種霧化的噴霧，或者甚至更粗糙地分散形成較大的液滴。當(dāng)這種分散的噴霧接觸打算用液體涂覆的表面時(shí)，產(chǎn)生一種薄而均勻的液體涂層。
雖然各種各樣的開槽的噴嘴40都能適合在本發(fā)明的噴霧輸送系統(tǒng)10中使用，但開槽的噴嘴40類似于通常在工業(yè)噴霧器用途中使用的那一類噴嘴構(gòu)形。這種通用類開槽的噴嘴構(gòu)形具有與勒希來爾(Lechler)有限公司出售的市售產(chǎn)品形式相同的孔構(gòu)形，該產(chǎn)品型號為No.652,276，商品名稱是“微型風(fēng)扇”。開槽的噴嘴40的一個(gè)可以選擇的實(shí)施例可以通過機(jī)械加工型號為No.652,276的“微型風(fēng)扇”噴嘴上的螺紋，然后將一個(gè)外罩或套筒連接到該噴嘴上裝配成一個(gè)組件而制造，因此它以液體連通形式連接到泵裝置20的排放通路27上。雖然開槽的噴嘴40可以制成一個(gè)組件，但優(yōu)選實(shí)施例是產(chǎn)生一件開槽的噴嘴40的一種整體結(jié)構(gòu)或制造。
尤其是，按照本發(fā)明的噴霧輸送系統(tǒng)10和開槽的噴嘴40能夠以任何合適的方式裝配或制造。形成開槽的噴嘴40的目前優(yōu)選方法是注模法。在一個(gè)實(shí)施例中，這種開槽的噴嘴40可以由許多眾所共知的剛性材料中任一種模制或機(jī)械加工，這些硬質(zhì)材料如聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、鋁、黃銅、鋼或其它金屬、或類似物。
在一個(gè)甚至更可取的實(shí)施例中，開槽的噴嘴40可以由一種高彈性材料或似橡膠的材料制成，這種材料彈性變形或撓性膨脹，同時(shí)使具有粒徑大于細(xì)長孔42較小尺寸的固體粒子能通過開槽的噴嘴40，因而減少了堵塞的可能?，F(xiàn)在參看圖6，該圖示出一個(gè)第一可選擇的開槽的噴嘴540，它包括一個(gè)外罩555，外罩555在入口端546處具有一個(gè)內(nèi)層或第一段530，并且在出口端544處具有一個(gè)外層或第二段525。內(nèi)層530雖然可以用一種高彈性材料制造，但最好是用一種剛性材料制造。外層525最好用一種高彈性材料制造，外層525包括細(xì)長的孔542并且最好包括噴嘴面558。內(nèi)層530包括具有內(nèi)螺紋552的內(nèi)部凹槽545，內(nèi)螺紋552與排放管26遠(yuǎn)端上的外螺紋53配套。內(nèi)層530最好用卡扣配合嚙合連接到外層525上。該卡扣配合嚙合由從內(nèi)層530向外徑向延伸的圓形肋531產(chǎn)生或形成，內(nèi)層530嚙合在外層525中形成的圓形通道526。因?yàn)橥鈱?25是由一種高彈性材料制造的，它可以彈性變形，使通道526和肋531能以卡扣配合方式嚙合。
現(xiàn)在參看一種第二可供選擇的開槽的噴嘴640，正如在圖7中所看到的，前面層或第二段625最好由一種高彈性材料制造，它在開槽的噴嘴640的出口側(cè)644處成一個(gè)噴嘴尖頭600的形式，而后面層或第一段630從噴嘴尖頭600延伸到入口側(cè)646。第二段625包括細(xì)長孔642并且最好包括具有圓頂形內(nèi)表面647的內(nèi)部凹槽645這部分。因此，出口側(cè)644具有在其中形成的細(xì)長孔642，出口側(cè)644由一種高彈性材料制造，在使用期間這種材料顯著減少了堵塞的可能。前面層625最好是和后面層630整體式制造，固定到或結(jié)合到該后面層630上。最好是，將這兩層通過例如共注模成一件或共注模成兩個(gè)分開的層或甚至通過雙組份注模法制成整體。另外，開槽的噴嘴540和640可以用各種無損于此處公開的本發(fā)明的其它方法，由固定或緊固在一起的分開的部件制造。前面層625和后面層630可以用例如一種粘結(jié)劑、螺紋嚙合、機(jī)械緊固或同等方法緊固在一起。
現(xiàn)在參看圖8，圖中示出一種第三可供選擇的開槽的噴嘴740，它包括一個(gè)外罩755和一個(gè)插入件756。插入件756具有一個(gè)在其中形成的細(xì)長孔742，并且插入件756在細(xì)長孔742對面的一邊起一個(gè)肩765的作用。內(nèi)部凹槽745還包括一個(gè)內(nèi)表面750，該內(nèi)表面750具有一個(gè)位于外罩755出口側(cè)744處的第一嚙合凸緣754。第一嚙合凸緣754以內(nèi)表面750向內(nèi)徑向延伸并終止在與細(xì)長孔742的外部徑向間隔開的一個(gè)位置處。插入件756通過這個(gè)第一嚙合凸緣754保持在內(nèi)部凹槽745之內(nèi)。插入件756由一種高彈性材料制造，這種高彈性材料能使細(xì)長的孔742彈性變形，因而在使用期間顯著減少了堵塞的可能。另外，第二嚙合凸緣753可以設(shè)置在朝著入口端746軸向間隔開并與第一嚙合凸緣754分開的一個(gè)位置處，最好間隔的距離約等于插入件756的軸向厚度。該第二嚙合凸緣753從內(nèi)表面750向內(nèi)徑向延伸并終止在與圓頂形表面747的外部徑向間隔開的一個(gè)位置處。第一和第二嚙合凸緣754和753形成一個(gè)圓形狹槽，此狹槽可以和插入件756的高彈性材料的彈性性質(zhì)一起協(xié)同工作，以在插入件756和外罩755之間形成一種卡扣配合嚙合。
作為在這里使用的高彈性材料可以作為例子并且不受限制屬于下列種類材料的其中一種熱塑性彈性體(TPEs)類，熱固性彈性體類，乙烯/辛烯(或丁烯或己烯等)共聚物類，乙烯/乙烯基乙酸酯(EVA)共聚物類，和/或這些種類材料的混合物。下面是這些種類彈性材料的更簡要的說明和例子。
尤其是，TPEs被ASTM D1556定義為“一個(gè)似橡膠材料的家族，這些材料不象常規(guī)的硫化橡膠，可以作為熱塑性材料被加工和再生利用”，并且可以分成三大類1)嵌段共聚物；2)橡膠/熱塑塑料混合物；和3)高彈性混合物類(EAS)。更準(zhǔn)確地說，嵌段共聚物是例如苯乙烯橡膠(如來自殼牌化學(xué)品公司的Kraton)，共聚多酯(如來自杜邦公司的Hytrel)，聚氨酯(如來自拜爾公司的Texin)，和聚酰胺(如來自阿托開姆公司的Pebax)。橡膠/熱塑塑料混合物也可以被認(rèn)為是高彈性聚烯烴或TEOS，它們是例如乙烯-丙烯-二烯單體(EPDM)橡膠和聚烯烴的混合物(如來自現(xiàn)代彈性體系統(tǒng)公司，L.P.的Vistaflex)，和乙腈橡膠和聚氯乙烯(PVC)的混合物(如來自得克斯特爾公司的Vynite)。高彈性混合物(EAS)是在熱塑塑料基體(最好是聚丙烯(PP)基體存在下具有動(dòng)力學(xué)硫化橡膠彈性體類(EPTM、乙腈、天然橡膠，和丁基橡膠)的系統(tǒng)，例如來自現(xiàn)代彈性體系統(tǒng)公司，L.P的Santoprene。關(guān)于TPES的更詳細(xì)資料可以在一些科學(xué)文獻(xiàn)中找到，例如見M.T.派耶恩和C.P.拉德爾在“彈性體工藝學(xué)手冊”中所撰寫的“熱塑性彈性體一顆正在升起的星”，該手冊由N.P.切列米辛諾夫主編，CRC出版社出版，Boca Ratou，F(xiàn)l(1993)；和N.R.萊吉等人編著的“熱塑性彈性體，Hanser出版社出版，紐約(1987)。
熱固性彈性體中的某些典型例子是例如來自道、康寧公司的Silastic硅酮彈性體，來自杜邦公司的Viton含氟彈性體，和來自美國墊圈和橡膠公司的Buna橡膠。除此之外，乙烯共聚物的某些例子是例如來自道公司的樹脂Engage(這些樹脂是采用金屬茂工藝制備的乙烯和辛烯的共聚物)和來自聯(lián)合碳化物公司的Flexomer(用丁烯和/或己烯)。而且，EVA共聚物的某些例子是例如來自量子公司的樹脂Uitrathene和來自杜邦公司的ELVAX。
其它的高彈性材料的分類是基于材料的性質(zhì)而不是物理或化學(xué)的組成。其中一些相關(guān)的材料性質(zhì)是硬度、楊氏(抗張)模量和撓曲模量、及抗張強(qiáng)度和撓曲強(qiáng)度。材料硬度按照ASTM D2240或ISO 868標(biāo)準(zhǔn)方法測量。對這些彈性材料采用肖氏硬度標(biāo)A和D，用標(biāo)度D表示較硬的材料。用于張力試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)是ASTM D412(ISO 37)或ASTM D638(ISO R527)，而用于撓曲試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)是ASTM D790(ISO 178)。
可取的是，在制造開槽的噴嘴40時(shí)所用的高彈性材料的硬度是在約40肖氏硬度A到約60肖氏硬度D之間，更可取的是在約65肖氏硬度A和約50肖氏硬度D之間，而最可取的是在約80肖氏硬度A和約40肖氏硬度D之間。在制造開槽的噴嘴40時(shí)所用的彈性材料的撓曲模量可取的是在約1000psi(磅/英寸2)(6.9兆帕(MPa))到約25,000psi(124.1MPa)之間，而更可取的是在約2000psi(13.8Mpa)到15000psi(69.0Mpa)之間，并且最可取的是在約3000psi(20.7MPa)和約9000psi(41.4MPa)之間。作為在這里使用的一種剛性材料最好是一種具有硬度超過約60肖氏硬度D的材料。
這些或各種其它的彈性材料或類似的彈性材料混合物中的任何一種都可以生產(chǎn)一種開槽的噴嘴40，甚至在所分配的液體含有粒徑稍大于細(xì)長孔42的較小尺寸的懸浮固體粒子時(shí)，這種噴嘴40也能噴霧加有固體的液體，而沒有任何顯著或永久堵塞的事件。粒徑稍大于較小尺寸的固體粒子最好是粒徑在細(xì)長的孔42較小范圍的尺寸附近和內(nèi)部凹槽45內(nèi)徑的尺寸附近之間的粒子。細(xì)長的孔42的較小尺寸范圍是在靜止條件下測量的，而不是在液體通過細(xì)長的孔42時(shí)一次測量的。例如，當(dāng)用一種具有硬度在從約30肖氏硬度D到約40肖氏硬度D之間的彈性材料分配一種加有固體的液體時(shí)，開槽的噴嘴40經(jīng)歷大約每10000周期中1次的瞬時(shí)堵塞。正如這里所使用的，一種瞬時(shí)堵塞是在當(dāng)開槽的噴嘴40在少于后面約15周時(shí)本身恢復(fù)或未堵塞時(shí)發(fā)生的。
用一種高彈性材料制造的開槽的噴嘴40噴霧具有固體懸浮粒子或無論是在開槽噴嘴40后面或在懸浮的液體中形成的固體粒子聚集物的液體的能力，被歸因于開槽的噴嘴40的彈性性質(zhì)，并且更具體地說，歸因于細(xì)長孔42或噴嘴面58的彈性性質(zhì)，噴嘴面58是圍繞細(xì)長孔42的噴嘴40的一部分。這被認(rèn)為是，在一個(gè)分配周期中(亦即在動(dòng)態(tài)條件下)，一個(gè)在靜止時(shí)(亦即在靜態(tài)條件下)測量的最大尺寸大于細(xì)長孔42較小尺寸的固體粒子可能在開始瞬時(shí)堵塞細(xì)長孔42，因此造成阻塞物后面壓力增加，壓力增加反過來造成細(xì)長孔42瞬時(shí)變形和/或膨脹，從而細(xì)長孔42的較小尺寸被瞬時(shí)增加到足以讓固體粒子通過并和以一種分散的噴霧一起被分配。在由一種剛性材料制造的開槽的噴嘴40中的細(xì)長孔42不能象彈性材料那樣瞬時(shí)變形，并因此當(dāng)使用一種具有大量懸浮的固體粒子或固體粒子聚集物的液體時(shí)，開槽的噴嘴40可能會(huì)變成堵塞。然而，當(dāng)和現(xiàn)今使用的雙沖擊式系統(tǒng)相比時(shí)及在分配相同或類似的加有固體的液體時(shí)，這種堵可能性顯著降低。
當(dāng)從用一種彈性材料制造的開槽的噴嘴40中分配液體時(shí)，由于在動(dòng)態(tài)條件下細(xì)長孔42變形的結(jié)果，得到一種基本上是圓形的噴霧圖形。這種基本上是圓形的噴霧圖形可取的是具有一個(gè)小于約1.6的縱橫比，而更可取的是具有約1.2到約1.6之間的縱橫比。當(dāng)用一種剛性材料來制造開槽的噴嘴40時(shí)，液體從這種噴霧輸送系統(tǒng)10分配時(shí)產(chǎn)生一種不對稱的或扇形的噴霧圖形。一般地說，這種扇形噴霧圖形由這樣安排的分散液滴組成，以使扇形噴霧圖形的橫截面是細(xì)長的、橢圓的，或長方形形狀。當(dāng)液體從由一種剛性材料制造的開槽的噴嘴40中分配時(shí)，產(chǎn)生的扇形噴霧圖形可取的是具有一個(gè)大于約1.6的縱橫比，而更可取的是縱橫比在約1.6到約3之間。這些縱橫比對應(yīng)于由具有兩種尺寸基本相同的彈性材料和剛性材料制造的開槽的噴嘴40所產(chǎn)生的噴霧圖形，并且這兩種噴霧圖形的縱橫比是通過測量距細(xì)長孔42約8英寸處噴霧流型的直徑來確定。
此外，在選擇一種用于開槽的噴嘴40的材料時(shí)，特別是當(dāng)被分配的液體可能化學(xué)上腐蝕該材料(如溶解此材料或強(qiáng)烈吸附到材料中)或可能與該材料起化學(xué)反應(yīng)(如由于從材料中提取出組份而沾污液體)時(shí)，必須考慮材料的化學(xué)和物理組成及其材料性質(zhì)。如果材料和液體之間沒有這種強(qiáng)烈的化學(xué)相互作用，那么在選擇一種適合用于開槽的噴嘴40的材料時(shí)，只需要考慮該材料的物理性質(zhì)。一種液體和一種高彈性材料的組合可能具有很強(qiáng)的相互作用的一個(gè)例子是烹飪油與無論哪一種苯乙烯類合成橡膠，EAS和/或TEOS。這些高彈性材料含有能被提取到烹飪油中的增塑劑，因而沾污烹飪油。由于這個(gè)原因，這些特定的高彈性材料不符合適當(dāng)?shù)拿绹称放c藥品管理局(U.S.FDA)法規(guī)21聯(lián)邦法規(guī)(CFR)§177.2600(用于“供重復(fù)使用的橡膠制品”)并且不應(yīng)該在用于霧化烹飪油的一個(gè)開槽的噴嘴40中使用。其它相關(guān)的U.S.FDA法規(guī)是例如用于“用密封墊片封閉食品容器”的21CFR§177.1210；用于“乙烯/醋酸乙烯酯共聚物”的21 CFR§177.1350；用于“烯烴類聚合物”的21 CFR§177.1520；用于“聚酯類彈性體”的21 CFR§177.1590；和用于“苯乙烯嵌段共聚物類”的21 CFR§177.1810。
因?yàn)楫?dāng)液體從一種由剛性材料制造的開槽的噴嘴40中分配時(shí)產(chǎn)生一種扇形噴霧圖形，所以通過指示扇形噴霧圖形的定位和定向可以方便地幫助操作人員。這可以通過在開槽的噴嘴40上任意地加一個(gè)或多個(gè)可視或可視/功能部件，如在圖4中所看到的可視定位調(diào)整片50、51來完成。正如在圖1、3和4中所看到的，可視定位調(diào)整片50、51最好這樣定向，以使它們與細(xì)長孔42的主軸對齊。當(dāng)可視定位調(diào)整片50、51處于垂直定向時(shí)，同樣細(xì)長孔42的主軸也將處于垂直定向，因此，液體將這樣從開槽的噴嘴40中被分配，以致該扇形噴霧圖形以一種可預(yù)定的方向被輸送。同樣地，當(dāng)開槽的噴嘴40旋轉(zhuǎn)時(shí)，操作人員仍然能夠預(yù)定噴出扇形噴霧圖形的方向。因此操作人員能夠方便而有效地將一種薄而均勻的液體涂層施加到被涂覆的表面上。
圖9示出開槽的噴嘴40上一個(gè)“V”型溝槽48。此“V”型溝槽48具有一個(gè)角度θ，它表示沿著細(xì)長孔42較大尺寸測得的溝槽48的平均傾斜角。正如這里所定義的，角度θ將必然是大約從0°到180°之間的某一個(gè)值，因?yàn)?°表示溝槽48具有平行的兩側(cè)，而180°表示在出口側(cè)44處沒有溝槽48。當(dāng)用烹飪油時(shí)，在本發(fā)明的開槽的噴嘴40中所用的角度θ可取的是在約20°到約90°之間；更可取的是在約30°到約50°之間；而最可取的是具有約41°到約44°的范圍。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一個(gè)三角棱柱形成“V”形溝槽48和一個(gè)半圓形內(nèi)表面47與一個(gè)圓柱形液體入口如內(nèi)部凹槽45成液體連通形式一起工作良好地產(chǎn)生粉碎成一種分散的噴霧的液體層。
在圖10A中所看到的開槽的噴嘴140的一個(gè)第四可供選擇的實(shí)施例中，一個(gè)空腔161位于出口側(cè)144處。該空腔161從噴嘴面158延伸到與內(nèi)表面147軸向間隔開的空腔底163上。穿過空腔底163切開的或在其中形成的溝槽148與內(nèi)表面147相交而形成細(xì)長孔142。此溝槽148可以是例如成一個(gè)狹槽的形式或甚至是一種顯著伸長的平截頭圓錐形狀。該空腔161是杯形并圍繞細(xì)長孔142提供一個(gè)凹進(jìn)的區(qū)域。此空腔161可以是各種各樣的幾何形狀，例如凹面形，平截頭圓錐形、圓柱形、矩形，及類似形狀?？涨?61起一個(gè)盆的作用，并有助于在完成一次分配周期之后防止從開槽的噴嘴140過多滴落液體。圖10A還示出用于內(nèi)表面147的一種可供選擇的構(gòu)型，該內(nèi)表面147以基本上是平的構(gòu)形示出，并且可以例如由一種撓性薄膜或一種彈性材料如一種高彈性材料制造。雖然內(nèi)表面147的優(yōu)選構(gòu)形基本上是圓頂形狀，但也可以用其它的內(nèi)表面147構(gòu)形，這些構(gòu)形提供用于液體朝細(xì)長的孔142方向會(huì)聚。例如，內(nèi)表面147也可以是基本上是圓錐形、凹面形、弧形、平截頭錐形、錐形，和類似形狀，或任何這些構(gòu)形的組合。
在圖10B中所看到的開槽的噴嘴240的第五可供選擇的實(shí)施例具有一個(gè)帶雙圓頂形內(nèi)表面247a和247b的內(nèi)部凹槽245。還設(shè)置了兩個(gè)溝槽248a和248b，它們與內(nèi)表面247a和247b排列在一起，以形成兩個(gè)細(xì)長的孔242a和242b。這兩個(gè)細(xì)長的孔242a和242b能將液體分配成一種雙噴射圖形。溝槽248a和248b位于圖10B中實(shí)施例的圓頂形內(nèi)表面247a和247b的中心。在圖10C中，溝槽348a和348b偏離圓頂形內(nèi)表面347a和347b上的中心位置。溝槽348a和348b隨著角度θ的改變而定位或放置，可以將噴霧圖形如此被設(shè)計(jì)，以便可以得到較寬的覆蓋區(qū)域。此外，從各個(gè)細(xì)長孔342a和342b噴出的噴霧圖形可以重疊或?qū)χ煌扛脖砻嫔系牟煌恢茫瑫r(shí)在表面上提供了一個(gè)改善了的分散噴霧的分布。雖然在圖10C中只看到兩個(gè)細(xì)長的孔342a和342b，但可以設(shè)置額外的細(xì)長孔342a和342b。
本發(fā)明的噴霧輸送系統(tǒng)10能夠以一種更受控制和更一致的方式分配實(shí)際中的任何液體產(chǎn)品。但是，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，利用噴霧輸送系統(tǒng)10來分配粘性的和/或加有固體的液體特別有利。這類液體的例子包括但不限于烹飪油類、鍋涂層類、加香味的油類、液體增香劑類、漱口劑類、染料類、毛發(fā)定形劑類、潤滑油類、液體皂類、洗滌液類、洗衣用洗滌劑類、洗碟用洗滌劑類、預(yù)處理劑類、硬質(zhì)表面清潔劑類、油漆類、擦亮劑類、窗清潔劑類、化妝品類、防銹劑類、表面涂層類，及類似物品。
適合本發(fā)明用的加有固體的液體可以具有顯著量的固體材料懸浮在液體中，可取的是高達(dá)約3％(按重量計(jì))的固體粒子；范圍更寬的是高達(dá)約6％(按重量計(jì))的固體粒子；而范圍最寬的是高達(dá)約10％(按重量計(jì))的固體粒子。當(dāng)開槽的噴嘴40由一種剛性材料制造時(shí)，粒子尺寸最好略小于細(xì)長孔42的較小尺寸。當(dāng)開槽的噴嘴40由一種高彈性材料制造時(shí)，粒子的尺寸最好略小于圓頂形內(nèi)表面47處內(nèi)部凹槽45的內(nèi)徑。在加有固體的液體中可以包含或懸浮的固體粒子的含量和大小在不同液體之間可能有變化，因此，為了降低開槽的噴嘴和堵塞的可能，控制液體中所含的固體粒子的量和尺寸很重要。
供在噴霧輸送系統(tǒng)10中使用的優(yōu)選液體是植物油基烹飪用噴霧液。這些產(chǎn)品常常用大百分比(按重量計(jì)從約80％到100％)植物油配方，并且是比較粘的和可能加有固體。典型的是，這些產(chǎn)品包括小百分比的卵磷脂、乳化劑類和增香劑類，以及其它的成分和固體例如香料固體類、脂肪晶體類、鹽類、或其它可用來增加液體產(chǎn)品性能的固體粒子材料，例如見1983年5月24日所公布的克羅斯拜的美國專利US4,385,076和1983年5月17日所公布的邁利斯奧爾的美國專利US4,384,008。
已經(jīng)用本發(fā)明的噴霧輸送裝置10很好完成的一種特別優(yōu)選的烹飪油包括植物油、鹽粒、卵磷脂、固體香料粒子、胡蘿卜素和其它液體香料；其中約有95％到約100％處于未團(tuán)聚狀態(tài)的香料粒子具有小于約425微米(過40目美國標(biāo)準(zhǔn)篩)的最大粒子尺寸；約有15％到40％的粒子具有大于約75微米的最大粒子尺寸(在200目美國標(biāo)準(zhǔn)篩上面)；約有30％到50％的粒子具有大于約53微米的最大粒子尺寸(在270目美國標(biāo)準(zhǔn)篩上面)；和約35％到約60％的粒子具有小于約38微米的最大粒子尺寸(過400目美國標(biāo)準(zhǔn)篩)，并且其中約99.9％的未團(tuán)聚的鹽粒具有小于約25微米的最大粒子尺寸而加權(quán)平均粒子尺寸小于約10微米。正如這里所用的，術(shù)語粒子尺寸涉及粒子的總寬度或直徑。
開槽的噴嘴40可以任選地具有在圖11A和11B中所看到的手動(dòng)關(guān)閉或清潔的特點(diǎn)。在這個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)可手動(dòng)縮回的支柱60固定到排放通路27的遠(yuǎn)端上，以便讓液體流經(jīng)一個(gè)打開或縮回位置(見圖11A)中的排放通路27。該可手動(dòng)縮回的支柱60通過幾個(gè)短柱67連接到排放管26上，這些短柱67從支柱60徑向向外延伸。當(dāng)開槽的噴嘴40處于未操作或關(guān)閉位置(見圖11B)時(shí)，利用這個(gè)可手動(dòng)縮回的支柱60來幫助切斷細(xì)長的孔42。為了切斷或關(guān)閉細(xì)長孔42，可手動(dòng)縮回的支柱60與內(nèi)表面47這樣協(xié)同操作，以便它在一個(gè)打開位置和一個(gè)關(guān)閉位置之間活動(dòng)。最好可手動(dòng)縮回的支柱60具有與內(nèi)表面47基本相同的外形和尺寸。當(dāng)關(guān)閉時(shí)，這個(gè)可手動(dòng)縮回的支柱60可以幫助保護(hù)液體不暴露在周圍空氣中，并且還可以通過從內(nèi)部凹槽445中并經(jīng)過細(xì)長孔42擠出或推出任何障礙物(如粒子、固體、團(tuán)聚物)擦去或清除開槽的噴嘴40中任何障礙物。
在這個(gè)實(shí)施例中，可手動(dòng)縮回的支柱60可以縮回，或者通過在排放管26的外螺紋53上旋轉(zhuǎn)開槽的噴嘴40打開或關(guān)閉細(xì)長孔42。開槽的噴嘴40上的內(nèi)螺紋52和排放管26上的外螺紋53之間的螺紋式嚙合便于可手動(dòng)縮回的支柱60和細(xì)長孔42之間的平移運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)在螺紋上的開槽的噴嘴40將使可手動(dòng)縮回的支柱60朝細(xì)長孔42方向移動(dòng)，或使其移動(dòng)離開細(xì)長孔42。任選地，這種平移運(yùn)動(dòng)可以用許多其它的機(jī)械方法例如象滑動(dòng)嚙合或類似方法完成。最可取的是，可手動(dòng)縮回的支柱60可以從細(xì)長孔42中充分地縮回，以便使一個(gè)開口在面積上基本上等于或大于可手動(dòng)縮回的支柱60和內(nèi)部凹槽445之間的排放通道27的面積，因此可手動(dòng)縮回的支柱60不會(huì)阻礙液體流經(jīng)開槽的噴嘴40。
雖然本優(yōu)選的噴霧輸送系統(tǒng)10的方案應(yīng)用了如圖1所示的一種扳機(jī)操作的噴霧器型泵裝置20，但在圖12所示的噴霧輸送系統(tǒng)410中也可以應(yīng)用一種往復(fù)式手指泵型泵裝置420。在這種構(gòu)形中，指形按鈕424代替扳機(jī)(見圖1)作為開關(guān)。所示的其它元件包括一個(gè)具有細(xì)長孔442的開槽的噴咀440，其中開槽的噴嘴440安裝在手指泵420中；一個(gè)裝液體的容器430(只示出輪廓)；一個(gè)泵室428；和一個(gè)入口管422，該入口管中具有一個(gè)入口通路423，它從泵室428向下延伸到容器430內(nèi)。在這種往復(fù)式手指泵型泵裝置420中，開槽的噴嘴440連接到指形按鈕424上，以便與排放管426的排放通路427成液體連通形式，并且指形銨鈕424往復(fù)式嚙合一個(gè)活塞429，活塞429滑動(dòng)式裝配在泵室428內(nèi)，以便完成開動(dòng)噴霧輸送系統(tǒng)410。對于這種往復(fù)式手指泵的典型操作見例如1991年1月22日公布的李納等人的美國專利USNo.4,986,453。
盡管已經(jīng)示出并說明了本發(fā)明的特定方案和實(shí)施例，但可以不脫離本發(fā)明的技術(shù)對噴霧輸送系統(tǒng)10及其組裝或操作的方法進(jìn)行各種修改。在說明本發(fā)明時(shí)所用的術(shù)語在它們的說明性意義上使用而不作為限制性術(shù)語，并要將其所有的等效物都包括在所附的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種手持式噴霧輸送系統(tǒng)，用于分配一種液體，該噴霧輸送系統(tǒng)包括一個(gè)適合裝液體的容器，液體最好具有一種從80到300厘泊的粘度；一個(gè)安裝在容器上的手動(dòng)式的泵裝置，該泵裝置包括一個(gè)入口通路，一個(gè)泵室，和一個(gè)具有一個(gè)遠(yuǎn)端的排放通路，它們?nèi)家砸后w連通形式連接，以便當(dāng)手工開動(dòng)泵裝置時(shí)，可以將液體從容器內(nèi)抽吸出來，經(jīng)過入口通路進(jìn)入泵室并經(jīng)過出口通路；該噴霧輸送系統(tǒng)其特征在于噴嘴包括一個(gè)具有入口側(cè)和出口側(cè)的外罩，該外罩具有一個(gè)內(nèi)部凹槽，它通過入口側(cè)終止在出口側(cè)處的一個(gè)細(xì)長孔中，內(nèi)部凹槽以液體連通形式連接到排放通路的遠(yuǎn)端，因此通過排放通路的液體流經(jīng)噴嘴和向著細(xì)長孔方向會(huì)聚并從其中以一種分散的噴霧分配。
2.按照權(quán)利要求1所述的手持式噴霧輸送系統(tǒng)，其中液體是一種加有固體的液體，更可取的是加有固體的液體含有高達(dá)10％的固體粒子構(gòu)料。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的手持式噴霧輸送系統(tǒng)，其中液體其特征還在于一種植物油基烹飪噴霧液，最好是該植物油基烹飪噴霧液包括鹽粒。
4.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手持式噴霧輸送系統(tǒng)，其中噴嘴其特征在于一個(gè)插入件，該插入件安裝在外罩內(nèi)，并且該插入件具有在其中形成的細(xì)長孔，內(nèi)部凹槽還包括一個(gè)內(nèi)表面和一個(gè)嚙合凸緣，該嚙合凸緣位于外罩的出口側(cè)處，嚙合凸緣從內(nèi)表面向內(nèi)徑向延伸并終止在與細(xì)長孔的外部徑向間隔開的一個(gè)位置處，最好該插入件由一種能使細(xì)長孔在使用期間彈性變形的高彈性材料制造，并且通過嚙合凸緣將插入件保持在內(nèi)部凹槽內(nèi)。
5.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手持式噴霧輸送系統(tǒng)，其中出口側(cè)包括一個(gè)溝槽，該溝槽與內(nèi)部凹槽相交，以形成一個(gè)細(xì)長孔，最好溝槽是一種V形溝槽。
6.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手持式噴霧輸送系統(tǒng)，其中噴嘴由一種能使細(xì)長孔在使用期間彈性變形的高彈性材料制造。
7.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手持式噴霧輸送系統(tǒng)，其中外罩其特征還在于一個(gè)第一段固定在一個(gè)第二段上，該第一段位于入口側(cè)處，該入口側(cè)具有穿過其延伸的內(nèi)部凹槽，而第二段位于出口側(cè)處，該出口側(cè)其中具有一個(gè)細(xì)長孔，第二段由一種高彈性材料制造，該高彈性材料可取的是具有一個(gè)在40肖氏硬度A和60肖氏硬度D之間的硬度，該高彈性材料更可取的是具有一個(gè)在1,000psi到25,000psi之間的撓曲模量，并且該高彈性材料最可取的是一種熱塑性共聚多酯，該高彈性材料能使細(xì)長孔彈性變形，因而顯著降低了在使用期間堵塞的可能。
8.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手持式噴霧輸送系統(tǒng)，其中泵裝置其特征還在于，一個(gè)扳機(jī)操作的噴霧器包括一個(gè)扳機(jī)和一個(gè)活塞，扳機(jī)當(dāng)作一個(gè)往復(fù)式嚙合活塞的開關(guān)用，活塞滑動(dòng)式裝配在泵室內(nèi)，以便完成開動(dòng)噴霧輸送系統(tǒng)。
9.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的手持式噴霧輸送系統(tǒng)，其中泵裝置其特征還在于一個(gè)往復(fù)的手指泵具有一個(gè)指形銨鈕和一個(gè)活塞，噴嘴連接到指形按鈕上，以便與排放通路成液體連通形式，指形按鈕往復(fù)式嚙合活塞，活塞滑動(dòng)式裝配在泵室內(nèi)，以便完成開動(dòng)噴霧輸送系統(tǒng)。
全文摘要
提供了一種手持式噴霧輸送系統(tǒng)(10),用于分配一種比較粘的和/或加有固化的液體。該噴霧輸送系統(tǒng)(10)包括一個(gè)適合裝這種液體的容器(30),一個(gè)手動(dòng)式泵裝置(20)安裝在該容器(30)上。泵裝置(20)包括一個(gè)入口通路(23)、一個(gè)泵室(28),和一個(gè)排放通路(27),該排放通路(27)具有一個(gè)以液體連通形式連接的遠(yuǎn)端,以便在手工開動(dòng)泵裝置(20)時(shí),將液體從容器(30)內(nèi)抽吸出來,經(jīng)過入口通路(23),進(jìn)入泵室(28)并經(jīng)過出口通路(27)。還包括一個(gè)開槽的噴嘴(40),該噴嘴(40)包括一個(gè)外罩(55),該外罩(55)具有一個(gè)入口側(cè)(46)和一個(gè)出口側(cè)(44)。該外罩(55)具有一個(gè)內(nèi)部凹槽(45),它穿過入口側(cè)(46)終止在出口側(cè)(48)的一個(gè)細(xì)長孔(42)中。內(nèi)部凹槽(45)以液體連通形式連接到排放通路(27)的遠(yuǎn)端,以便通過排放通路(27)的液體流經(jīng)開槽的噴嘴(40)并朝著細(xì)長孔(42)的方向會(huì)聚。液體以一種分散的噴霧從其中分配。開槽的噴嘴(40)可以由一種剛性材料或一種高彈性材料制造。當(dāng)噴嘴(40)用一種剛性材料制造時(shí),產(chǎn)生一種扇形噴霧圖形,然而,當(dāng)用一種高彈性材料時(shí),噴嘴(40)能夠噴射比細(xì)長孔(42)最小尺寸大的粒子,因而顯著降低了堵塞的可能。舉例說明了噴霧輸送系統(tǒng)(10)的幾種方案,其中包括一種扳機(jī)操作式噴霧器和一種往復(fù)式指形泵(20)。
文檔編號B05B15/02GK1187150SQ96194477
公開日1998年7月8日 申請日期1996年5月3日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月7日
發(fā)明者斯蒂芬·加里·布什, 季米特里斯·約安尼斯·科里亞斯, 斯蒂芬·弗朗西斯·埃文斯 申請人:普羅克特和甘保爾公司