способ подачи и аэрозольного распылиения жидкого активного продукта и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ подачи и аэрозольного распыления жидкого активного продукта, основанный на использовании малорастворимого сжатого газа, преимущественно воздуха, отличающийся тем, что первоначально жидкий активный продукт подают на распыление выдавливания сжатым газом одновременно через заборные отверстия основного и дополнительного каналов, а в конце выработки к выдавливаемому по основному каналу жидкому активному продукту через отверстие дополнительного канала подмешивают сжатый газ до полной выработки жидкого активного продукта.

2. Устройство для подачи и аэрозольного распыления жидкого активного продукта, содержащее баллон, клапанно-распылительную головку, соединенную заборной трубкой с грузиком, отличающееся тем, что грузик выполнен в виде наконечника с основным осевым каналом, вход которого образован калиброванным отверстием и дополнительным боковым калиброванным отверстием, соединенным с основным осевым каналом, при этом наконечник соединен с головкой баллона гибкой заборной трубкой, общая длина которых в сборе больше осевого расстояния до дна баллона, но меньше длины дуги до углового донного пространства, образованного стенкой и дном баллона на 3 5 мм, обеспечивающая перемещение наконечника по кольцевой линии дна и максимальную выработку жидкого активного продукта.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что вход бокового калиброванного отверстия наконечника расположен в конце продольного паза, максимально приближенного к осевому каналу.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что наконечник имеет форму конуса с усеченной вершиной.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что удельный вес наконечника больше, равен или на 5 10% меньше удельного веса жидкого активного продукта.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что заборная трубка выполнена с уменьшающимся от концов диаметром и толщиной стенок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам и устройствам для подачи и аэрозольного распыления жидкого активного продукта (ЖАП), например, дезодорантов, освежителей, инсектицидов, антистатиков, лаков для волос и других аналогичных продуктов путем их вытеснения сжатым воздухом или другим малорастворимым газом.

Общеизвестны способы и устройства для подачи и аэрозольного распыления ЖАП с использованием растворимых сжиженных газов (фреона, пропана-бутана и др.), когда эффективное распыление смеси, состоящей из ЖАП и растворенного в нем газа, достигается за счет перепада давления насыщенных паров в газовой подушке над смесью, а также вскипанием жидкой фазы газа при выходе смеси из баллона.

Осуществляется этот способ общеизвестным устройством, когда баллон содержит клапанную головку с заборной трубкой, через которую ЖАП выдавливается и распыляется.

Эти общеизвестные способы и устройства основаны на использовании экологически вредных или взрывоопасных газов типа фреона или пропана-бутана, и в этом виде для малорастворимых сжатых газов типа воздух непригодны.

Известны способы и устройства для улучшенного распыления ЖАП (а.с. N 1544663 B 65 D 83/14, 1990; патент ФРГ N 2649997 B 65 D 83/14, 1978), обеспечивающие дополнительное, одновременное с выдавливанием подмешивание газовой фазы через дополнительные к основному каналы меньшего диаметра. Конструктивные решение этих устройств предусматривают подмешивание газовой фазы, одновременное с выдавливанием ЖАП в течение всего времени опорожнения баллона. Очевидно, что данные устройства позволяют реализовывать способы, основанные на использовании опять сжиженных растворенных газов, имеющих большое массовое содержание в баллоне и которые совершенно неприемлемы для малорастворимого воздуха, имеющего малое массовое содержание (1-3 г), и в этом случае он мгновенно утечет из баллона, а ЖАП останется неизрасходованным.

Учитывая экологическую и взрывоопасную непригодность растворимых газов типа фреон или пропан-бутан, в аэрозольных баллонах все большее применение находят сжатые газы, относящиеся к малорастворимым типа воздуха.

Известны способы и устройства для аэрозольного распыления ЖАП, но с использованием воздуха (заявка ФРГ N 3445977 B 65 D 83/14, 1985; заявка Франции N 2557860 B 65 D 83/14, 1985). Наличие обычной заборной трубки создает опасность быстрой, почти моментальной потери воздуха при горизонтальном или еще более наклоненном положении баллона и особенно в конце выработки ЖАП, когда вероятность оголения всасывающего конца жесткой заборной трубки наиболее высока.

Известен способ, обеспечивающий распыление ЖАП в любом пространственном положении баллона, включая и перевернутое. Реализуется этот способ устройством по патенту Франции N 2545793 B 65 D 83/14, 1984, в котором используется гибкая гофрированная заборная (ныряющая) трубка с грузиком (балластом), вес которого значительно больше удельного веса ЖАП и должен быть достаточным для преодоления сопротивления сгибаемой гофрированной трубки, поскольку балласт всегда должен занимать "донное" положение по отношению к поверхности ЖАП, что и позволяет производить распыление содержимого баллона при любом его положении.

При этом согласно патенту балласт может быть выполнен в виде винта с осевым каналом и прорезью ("шлицом") на головке для обеспечения всасывания ЖАП и вставлен во внутренний диаметр конца заборной трубки. Балласт может иметь и форму овального груза с отверстием для одевания на наружный диаметр заборной трубки с обеспечением прохода ЖАП, конец которой при этом имеет выемку, что равнозначно прорези на головке винта и обеспечивает забор ЖАП, исключая возможность присасывания заборного конца трубки к поверхности баллона, при котором всасывание ЖАП прекращается.

При всей привлекательности способа и устройства главный их недостаток в том, что они при использовании воздуха не могут обеспечить равномерный хороший распыл ЖАП, особенно в конце его выработки, когда свободный объем баллона увеличился, а оставшийся уже менее сжатый воздух расширился и его потенциальная энергия еще больше снизилась.

Суть предлагаемого способа, основанного, как и известных, на использовании малорастворимого сжатого газа типа воздуха, заключается в том, что в отличие от известных к выдавливаемому воздухом ЖАП первоначально через оба канала, основной и дополнительный, в конце его выработки для улучшения распыла подмешивают тот же воздух, находящийся в баллоне через оголившийся дополнительный канал, что обеспечивает не только улучшение распыла ЖАП, но и позволяет увеличить массу заполнения ЖАП в баллон и улучшает полноту выработки всего ЖАП из баллона.

Суть устройства, обеспечивающего осуществление способа, заключается в том, что баллон снабжен заборным наконечником, соединенным с клапанной головкой гибкой заборной трубкой с уменьшающимся по длине от концов к середине диаметром и толщиной стенок, образованных, например, растяжкой укороченной заготовки трубки из полимерного материала, при этом наконечник выполнен из материала, удельный вес которого больше, равен или несколько (на 5-10%) меньше удельного веса ЖАП. Материалом для наконечника может быть технологически простой и доступный, например, полиэтилен или полистирол. Форма наконечника и его выполнение определяют его суть. Он имеет, например, форму конуса с усеченной вершиной и хвостик для соединения с трубкой. Такая форма наконечника или эквивалентная ей даже при плавающем поверхностном его положении обеспечивает заглубленное положение в ЖАП конца конуса с заборным отверстием (фиг. 6,7), а усеченность которого при этом обеспечивает хороший забор ЖАП, исключая присасывание к поверхности баллона, ибо длина трубки в сборе с наконечником и ее гибкость обеспечивают свободное перемещение наконечника в угловом кольцевом пространстве дна баллона (фиг.6), исключая его осевое перемещение. Длина заборной трубки в сборе с головкой и наконечником больше расстояния по оси до дна баллона, но меньше длины дуги до углового донного пространства, образованного стенкой и дном баллона на 3-5 мм, что и обеспечивает свободное перемещение наконечника. Наконечник имеет основной осевой заборный канал с калиброванным отверстием (фиг.2,3) и соединенный с ним дополнительный боковой канал, образованный калиброванным отверстием, расположенным в продольном пазу. Оба отверстия одновременно обеспечивают забор ЖАП в период его основного расходования, а в конце забора ЖАП при оголении бокового калиброванного отверстия, через него начинает поступать воздух, улучшая распыл и выработку ЖАП. Форма наконечника, наличие продольного паза с максимально приближенным входом бокового отверстия к оси основного канала обеспечивает затопление бокового канала ЖАП при поверхностном положении наконечника и при горизонтальном положении исключает преждевременный выход воздуха из баллона. Абсолютные значения диаметров калиброванных отверстий и их соотношения рассчитываются исходя из задаваемых значений давления, соответствующих началу подмешивания воздуха и моменту полной выработки ЖАП с учетом плотностей и весовых секундных расходов ЖАП и воздуха.

На фиг. 1 показан общий вид устройства с рабочим положением наконечника при вертикальном положении баллона; на фиг.2 разрез наконечника с расположением паза, осевого и бокового каналов; на фиг.3 вид наконечника со стороны паза; на фиг.4 наконечник с ножкой; на фиг.5 положение баллона и наконечника от вертикального до горизонтального; на фиг.6 траектория перемещения наконечника при различных положениях баллона с ЖАП до горизонтального, при котором наконечник может занимать одно из показанных положений: позиция А наконечник занимает поверхностное положение, позиция В наконечник занимает донное положение; на фиг.7 положение наконечника при поверхностном положении.

Предлагаемый способ забора и аэрозольного распыления ЖАП осуществляется первоначально путем выдавливания ЖАП через основной осевой канал и боковое отверстие наконечника одновременно, а затем в конце расхода ЖАП через оголившееся боковое отверстие наконечника начинает поступать только воздух и, подмешиваясь к ЖАП, выдавливаемому через осевой основной канал, улучшает его распыл на выходе, усиливая эффект эжектирования и обеспечивая более полную выработку ЖАП из баллона.

Устройство, обеспечивающее осуществление способа, представляет собой баллон 1, заполненный ЖАП 2 и сжатым воздухом 3, снабженный клапанно-распылительной головкой 4, заборной гибкой трубкой 5, один конец которой соединен с ножкой головки 4, а другой с ножкой 7 наконечника 6.

Заборная трубка 5 имеет гибкость, обеспеченную, например, уменьшением диаметра и толщины стенок от концов к середине путем вытяжки укороченной полимерной заготовки.

Наконечник 6 имеет ножку 7 для соединения с заборной трубкой 5, осевой основной канал 8 с калиброванным на входе отверстием 9, продольный паз 10 для максимального приближения входа бокового канала, образованного калиброванным отверстием 11 в основной осевой канал 8, что обеспечивает затопляемость паза 10 ЖАП при поверхностном положении наконечника 6.

Устройство для осуществления способа работает следующим образом. Наконечник 6 благодаря гибкости и длине трубки 5 постоянно занимает одно из положений по траектории (фиг.6) углового пространства, образованного стенкой и дном баллона 1, при различных отклонениях баллона 1 от вертикального положения, включая и горизонтальное (фиг.5). Сжатый воздух 3, находящийся в баллоне 1, выдавливает ЖАП через отверстия 9 и 11 одновременно и по трубке 5 подает в клапанно-распылительную головку 4. По мере расхода ЖАП увеличивается свободный объем баллона и давление воздуха 3 падает, ухудшая распыл ЖАП 2, но в этот момент происходит оголение бокового калиброванного отверстия 11 и теперь вместо ЖАП в него поступает воздух 3, который подмешивается к ЖАП, выдавливаемому через отверстие 9 основного осевого канала 8, и восстанавливает и даже улучшает распыл ЖАП на выходе из головки 4, обеспечивая более полную выработку из баллона 1.