專利名稱:用壓縮空氣從容器中排放可流動物質(zhì)的裝置及充填該容器的方法和設(shè)備的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于在高于普通大氣壓的壓力下用經(jīng)實(shí)驗(yàn)室凈化的壓縮空氣或壓縮新鮮空氣從容器中排放可流動物質(zhì)的裝置，以及對這些容器的充填和再充填的方法和設(shè)備。
用于在高壓下排放可流動物質(zhì)的設(shè)備已以多種不同的方式廣為采用。最熟悉的是噴霧器，借助于氟利昂氣體就可從封閉的容器產(chǎn)生彌散。眾所周知，盡管這種氣體有著良好的物理性能，但由于環(huán)境和健康保護(hù)的原因，它已越來越不受歡迎。在某些國家，這種氣體已被禁止使用。
它的工作原理在于，容器中的氟利昂與欲彌散的液體混合在一起，從而使所需的推進(jìn)力大致上穩(wěn)定不變。
用于美國專利No.3240331的煙霧劑沒有內(nèi)管，但有內(nèi)箱。隨著排放內(nèi)箱中的物質(zhì)，就將兩種成分的合成樹脂混合并產(chǎn)生彌散。
美國專利No.2559091的推進(jìn)劑也是煙霧劑。這種氣體沿著用螺紋聯(lián)接在一起的兩個容器上的一個針形穿孔通入欲彌散的物質(zhì)，于是該混合物便產(chǎn)生彌散。該裝置能再充填，但其操作卻很不方便。
美國專利No.3858659安裝有一個盛有推進(jìn)劑的大筒形容器，借助于一個針形穿孔，該裝置即可工作。該裝置能再充填，但其密封卻很困難。
美國專利No.3984034不使用煙霧劑。一管狀塑料箱安裝在整體密封的容器內(nèi)。一活塞在超過大氣壓的壓力下從下面向著噴嘴的方向推動塑料箱，使箱中的物質(zhì)通過針形孔進(jìn)入噴霧裝置。
美國專利No.3619092的工作原理與美國專利No.3984034相似，只是用可產(chǎn)生超過大氣壓壓力的氣體替換了活塞。這兩種裝置的操作和再充填都很麻煩。
有人力圖使用∠P或Co2氣體使要彌散的氣體產(chǎn)生動能，但它們對健康和環(huán)境卻產(chǎn)生了非常有害的影響，其致癌作用幾乎是無疑的，而且∠P氣體極易燃燒。
此外，這些氣體并不是中性氣體，所以只有以降低質(zhì)量為代價，它們才能用于衛(wèi)生上或工業(yè)上的介屬之彌散，但絕不適用于藥物的彌散。
另一已知的解決辦法是將欲彌散的物質(zhì)放入安置在管子中的塑料(薄膜)軟管內(nèi)，管子通過螺紋擰緊在帶有噴嘴和針形穿孔的部件內(nèi)，然后此組件再用螺紋聯(lián)接在另一裝有一個活塞和一個高壓氣瓶的殼體內(nèi)。氣瓶中的空氣經(jīng)一貫穿針孔進(jìn)入活塞下部，將軟管推向另一針形穿孔，如此即可產(chǎn)生彌散。然而，使用這種裝置就會有相當(dāng)可觀的物質(zhì)被殘留下來，并且該裝置操縱非常復(fù)雜，容易發(fā)生故障，而且部件眾多。該裝置在商業(yè)意義上的再充填幾乎是不可能的。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)在于推進(jìn)劑與欲彌散的物質(zhì)不相接觸。
另一種結(jié)構(gòu)的基本特征在于用未凈化的壓縮空氣通過一個中間機(jī)構(gòu)(例如橡皮隔膜)將欲彌散的液體從密封空間經(jīng)過一個針形穿孔壓入噴嘴，盛有壓縮空氣的氣瓶放在容器下面。將氣瓶與容器用螺紋聯(lián)接，此裝置即可工作。另一可供選擇的方法是將壓縮空氣瓶安置在園柱形容器中的介質(zhì)箱內(nèi)。把這兩個部件用螺紋聯(lián)接，并借助于一個針形穿孔，該裝置即可工作。上述兩種裝置的主要缺點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜。其優(yōu)點(diǎn)是它們能再充填，盡管這樣做比較困難。每次再充填時，必須把裝置的螺紋擰松卸下，已用過的氣瓶和盛有可流動介質(zhì)的容器(軟管，燒瓶)將報廢而被替換。如果是使用煙霧劑，推進(jìn)劑箱要在最小為70bar的壓力下充填，這就需要嚴(yán)格的安全技術(shù)。而替換掉的東西則成了廢物，還會污染環(huán)境。
填充煙霧劑氣體(氟利昂，∠P，Co2，氧化二氮)的噴霧器之加料設(shè)備通常分幾個步驟工作，即排放液體，用機(jī)械方式停止排放，然后將液態(tài)推進(jìn)劑充填進(jìn)容器，與此中的液體混合。這種設(shè)備僅適用于第一次充填，而不適用于再充填。殘留在已排空的裝置中的氣體只有用儀器才能檢驗(yàn)出，因此這樣的再充填被明確禁止。
因而，本發(fā)明的目的之一是有一個用于可流動物質(zhì)彌散的噴霧器，它可免除上述裝置的不利特性。同時，其價格低廉，在健康和環(huán)境保護(hù)以及安全技術(shù)上無懈可擊。它適用于這些可流動物質(zhì)的彌散，如藥物，化妝品和嬰孩化妝品，以及食用品如食用油等等。
本發(fā)明的另一目的是排空了的噴霧器可被再充填，而不是被扔掉。將空氣用作推進(jìn)劑并采用本發(fā)明的再充填系統(tǒng)即可確保達(dá)到這一目的。該再充填系統(tǒng)保證了已排空的噴霧器可多次地和安全地再充填，它與現(xiàn)有加注設(shè)備在理論和實(shí)際結(jié)構(gòu)上均有根本的區(qū)別。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的以下述方式達(dá)到在密封筒內(nèi)排放可流動物質(zhì)的裝置上安置一個適宜容納可流動物質(zhì)和壓縮空氣的容器，將該容器用一個管接頭與該組件頭部相連，并在組件頭部中安裝有一個保險閥、一個噴嘴以及一個用彈簧支承的控制鍵。
容器與組件頭部之間的聯(lián)接可以是螺紋聯(lián)接、法蘭聯(lián)接或是焊接。
在充填或再充填該裝置時，先把可流動物質(zhì)充入容器，然后充入可確保排放可流動物質(zhì)的空氣直到達(dá)到一個特定的壓力為止。此處，空氣起著推進(jìn)劑的作用。
充填和再充填設(shè)備包括一個容納可流動物質(zhì)的容器、輸料管、加注頭、以及安裝在加注頭和輸料管之間的單向閥。根據(jù)本發(fā)明，該設(shè)備裝備有一個空氣供給箱，它通過單向閥與充料頭相連接，一個減壓器和/或壓力控制裝置安裝在空氣供給箱和加注頭之間管道的適當(dāng)位置上。
可有多個輸料管通過單向閥與空氣供給箱和加注頭之間的管道相連。
本發(fā)明最重要的特征在于將被彌散的物質(zhì)與適量壓縮的新鮮空氣或凈化空氣一起置于放可流動物質(zhì)的容器之中。這就消除了所有機(jī)械方面的空氣污染源，其結(jié)果是油類、燃燒產(chǎn)品、粉末等等都將被濾除，不含任何機(jī)械污染物的空氣將輸入容器。容器中的壓縮空氣迫使易熔物質(zhì)通過其尾端伸到易熔物質(zhì)最低點(diǎn)的一根彈性管到達(dá)噴霧器的保險閥。一旦按下控制鍵壓縮了組件頭部中的彈簧，保險閥就打開了可流動物質(zhì)的通道，任其自由流出噴嘴。壓縮空氣首先排空容器，然后是彈性管，最后是保險閥和噴嘴，這樣就把可流動物質(zhì)完全從裝置中清除了出去。而在此過程中，它對健康人或病人都無任何危害，并且其操作非常簡單。
根據(jù)本發(fā)明，該裝置可有多種可供選擇的型式，而每一型式都有其各自的優(yōu)點(diǎn)。用加工在容器和組裝頭上的螺紋便能將容器和噴霧器部件擰在一起，如此則使他們處于鎖緊的工作位置。在排空之后或是當(dāng)壓力釋放時，則可將裝置擰松卸下，再充填可流動物質(zhì)和壓縮空氣。因此，從理論上說，彌散能夠多次進(jìn)行。
另一種方法是容器用機(jī)械中的法蘭與噴霧器部件固定聯(lián)接。在此情況下，再充填就較為復(fù)雜。
容器與噴霧器部件的聯(lián)接還可以采用焊接。根據(jù)這兩個部件的具體特性可采用不同的焊接方法。
后兩種聯(lián)接方法使得接觸容器內(nèi)的物質(zhì)不那么容易，例如用手接觸。
本發(fā)明的一個主要優(yōu)點(diǎn)在于用作推進(jìn)劑的空氣適用于可流動物質(zhì)的彌散，其形式為它從壓力腔內(nèi)推出液體，或是與液體混合，一起壓出噴嘴。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于用作推進(jìn)劑的空氣決不會達(dá)到臨界壓力值，即30bar。所以它不會導(dǎo)致容器內(nèi)可流動物質(zhì)質(zhì)量的下降。在各種情況下所用的超高壓都是分壓，其最大值決達(dá)不到30bar的臨界壓力，但它總是高于正常大氣壓直至排放完畢。該超高壓僅在可流動物質(zhì)全排空后才能從容器中完全釋放出來。
本發(fā)明的又一優(yōu)點(diǎn)在于容器能再充填而毋須打開機(jī)械式安全密封，因?yàn)樵俪涮钸^程與容器的殘留壓力無關(guān)，所以這就很安全。在再充填過程中，如果噴霧閥處于與彌散時相同的狀態(tài)，那么經(jīng)過此通路，一個與特殊密封相連接的加注頭先把定量容積的液體充入噴霧器，然后同一個加注頭再將已達(dá)凈化要求的空氣在預(yù)定的壓力下充入容器。當(dāng)壓縮空氣輸入時，它就將加注頭中所存留的可流動物質(zhì)完全清洗干凈。
由于加注頭可與一個或多個容器相連，因此一個具有自清洗系統(tǒng)的單臺加注設(shè)備適用于充填相同或不同類型的可流動物質(zhì)，以及已排空的噴霧器的再充填。
參照附圖，本發(fā)明可從下述推薦實(shí)施例的詳細(xì)描述中顯得更為清晰。其中圖1為用螺紋聯(lián)接的容器和噴霧器部件構(gòu)成的整體縱向剖視圖;
圖2為表明法蘭密封特性的一個剖視圖;
圖3為表明焊接密封特性的一個剖視圖;
圖4為再充填設(shè)備的工作原理;
圖5為可供選擇的特殊加注頭5a和5c;
圖6為噴霧器中的壓力情況。
圖1所示之容器1用于容納可流動物質(zhì)8。可流動物質(zhì)受到用作推進(jìn)劑的壓縮空氣從空間V的壓力P作用。可流動物質(zhì)通過彈性管7經(jīng)由管接頭9通過保險閥2。保險閥由帶有鍵5的彈簧4操縱，使可流動物質(zhì)通過噴嘴3彌散。組件頭部6以螺紋6a與容器1聯(lián)接。容器上加工有螺紋，它可旋下和再擰緊。
在圖2所示的可選型式中，與容器1用機(jī)械法蘭6b相聯(lián)接的組件頭部6只有用機(jī)械力才能卸下。
在圖3所示的另一可選型式中，與容器1用焊縫6c相聯(lián)接的組件頭部6無法被卸下，除非將其毀壞。
圖4所示為一新型充填和/或再充填系統(tǒng)。一定體積的可流動物質(zhì)在輸料管11、11n的作用下，從其供給箱10、10n通過單向閥15b、15n，然后通過管道和一特殊加注頭15a進(jìn)入密封的空容器1或排放完了的容器1。然后，由壓力控制閥14所控制的特殊凈化了的壓縮空氣從空氣供給箱12流經(jīng)減壓器13和壓力控制閥14，流過單向閥15a和管道進(jìn)入容器1，直至容器1內(nèi)的壓差達(dá)到平衡為止。
圖5所示為一特殊加注頭，它適用于供給類型相同(圖5a)或不同(圖5b)的可流動物質(zhì)。首先，單向閥15b或15n打開。在其關(guān)閉之后，流過單向閥的空氣就將殘存的可流動物質(zhì)從管道S推向加注頭15c進(jìn)入已被清洗了的容器1。隨后，再從所容納的可流動物質(zhì)與前一種可流動物質(zhì)不同的供給箱進(jìn)行下一次充填和/或再充填。供給箱10和10n，輸料管11和11n，單向閥15b和15n的數(shù)目可以任選。因此從理論上說，借助一個加注頭和一臺充填和/或再充填設(shè)備，能充填和/或再充填無數(shù)種可流動物質(zhì)。
圖6所示主要說明在容器中的壓力狀態(tài)。由圖可見，容器有一個總是低于30bar的初始壓力Pmax，以及一個最小總為2bar的最終壓力Pmin。而在整個過程中，可流動物質(zhì)的流動速度幾乎保持不變。
實(shí)驗(yàn)表明這些與組件頭部按圖1所示用螺紋聯(lián)接的裝置，或是用法蘭聯(lián)接或是焊接的裝置，就其功能而言都是適宜的;封閉在容器內(nèi)的物質(zhì)可被完全排除干凈，并且不會造成污染;這些裝置，尤其是選取圖1所示之類型，既可用于再充填相同的物質(zhì)，又可再充填各種不同的物質(zhì)。容器的形狀可任選，如圓形，橢圓形，多邊形(四邊形、六邊形、八邊形等等)。
實(shí)驗(yàn)還進(jìn)一步表明，這種方法適用于化妝品、洗滌劑、機(jī)油和食用油的完全排放，以及某些藥物的完全排放而不會導(dǎo)致質(zhì)量改變。它還適用于這些排放完了的容器的再充填。
權(quán)利要求
1.在高于普通大氣壓的壓力下用經(jīng)實(shí)驗(yàn)室凈化的壓縮空氣或壓縮新鮮空氣從容器中排放可流動物質(zhì)的裝置，其特征在于它有一個適于容納可流動物質(zhì)(8)和壓縮空氣的普通容器(1)，該容器用管接頭(9)與組件頭部(6)相連接，組件頭部安裝有保險閥(2)、噴嘴(3)和由彈簧(4)支承的操縱鍵(5)。
2.在權(quán)項(xiàng)1中所要求保護(hù)的裝置，其特征在于螺紋接頭(6a)位于容器(1)和組件頭部(6)之間。
3.在權(quán)項(xiàng)1中所要求保護(hù)的裝置，其特征在于機(jī)械法蘭接頭(6b)位于容器(1)和組件頭部(6)之間。
4.在權(quán)項(xiàng)1中所要求保護(hù)的裝置，其特征在于焊接頭(6c)位于容器(1)和組件頭部(6)之間。
5.充填和/或再充填適于從密封空間排放可流動物質(zhì)的容器的方法，按此方法先將一定量的可流動物質(zhì)充填入容器，然后充入確?？闪鲃游镔|(zhì)排放的氣體，其特征在于把空氣用作確?？闪鲃游镔|(zhì)排放的氣體，將其充入容器內(nèi)直至獲得一個特定的壓力。
6.用于實(shí)現(xiàn)權(quán)項(xiàng)5所要求保護(hù)的方法之裝置，該裝置裝備有用于容納可流動物質(zhì)的容器、輸料管、加注頭以及要裝在加注頭和輸料管之間的單向閥，其特征在于該裝置有一個經(jīng)過單向閥(15b、15n)與加注頭(15c)相連接的空氣供給箱(12)。
7.在權(quán)項(xiàng)6中所要求保護(hù)的裝置，其特征在于一個減壓器(13)安裝在空氣供給箱(12)和加注頭(15c)之間的管道上。
8.在權(quán)項(xiàng)6或權(quán)項(xiàng)7中所要求保護(hù)的裝置，其特征在于一個壓力控制閥(14)安裝在空氣供給箱(12)和加注頭(15c)之間的管道上。
9.在權(quán)項(xiàng)8中所要求保護(hù)的裝置，其特征在于多個位于單向閥(15a)和加注頭(15c)之間的輸料管(11、11n)通過單向閥(15b，15n)而與空氣供給箱(12)和加注頭(15c)之間的管道相連接。
10.在權(quán)項(xiàng)6或權(quán)項(xiàng)7中所要求保護(hù)的裝置，其特征在于多個位于單向閥(15a)和加注頭(15c)之間的輸料管(11，11n)通過單向閥(15b，15n)而與空氣供給箱(12)和加注頭(15c)之間的管道相連接。
專利摘要
用壓縮空氣從容器中排放可流動物質(zhì)的裝置有一容納該物質(zhì)(8)和壓縮空氣的容器(1)，該容器用管接頭(9)與組件頭部(6)相連接，組件頭部安裝有保險閥(2)，噴嘴(3)和由彈簧(4)支承的操縱鍵(5)。充填和/或再充填該容器的方法為先將定量的可流動物質(zhì)充填入容器，然后將確保該物質(zhì)排放的空氣充入容器內(nèi)直至獲得一定壓。實(shí)現(xiàn)此方法的裝置裝備有用于容納可流動物質(zhì)的容器、輸料管、加注頭、安裝在加注頭和輸料管之間的單向閥以及經(jīng)過單向閥與加注頭相連接的空氣供給箱。
文檔編號F17C5/00GK85101324SQ85101324
公開日1987年1月10日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者維克托·番帕爾 申請人:杜那·埃拉米色·埃斯·維吉魯·克斯克德米導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan