具有共用的相互作用区域的多个入口、多个喷射的射流杯喷嘴和喷射产生方法技术

一种共形的杯形射流振荡器喷嘴构件(100、200、300、400、500)配置成从流入大致开口的近端和向远侧流入大致封闭的远端壁的流体产生一个或多个振荡喷射，其中远端壁具有限定于其中的一个或多个中心定位的孔口。一种多个输入、多个输出的杯形射流振荡器(200、300、400)被配置为从多个(例如，2‑8个)流体产品入口产生选定的流体喷射，所述流体产品入口被配置成相互作用的成对的形式并且供给到流体喷嘴几何结构的共用相互作用区域内。任选地，出口“A”可以位于相互作用区域中，并且允许将空气夹带到相互作用区域中或外部振荡喷射流内，以产生流体产品的泡沫喷射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请：本申请要求于2014年8月15日提交的、且题为“具有共用的相互作用区域的多个入口、多个喷射的射流杯喷嘴和喷射产生方法(Multi-Inlet，Multi-SprayFluidicCupNozzlewithSharedInteractionRegionandSprayGenerationMethod)”的共同拥有的号为62/037,913的美国临时专利申请的优先权权益，并且其全部公开内容通过引用并入本文。本申请还涉及以下共同拥有的专利申请：(a)于2011年4月19日提交的、且题为“用于产生二维或三维喷射模式的方法和射流杯设备(MethodandFluidicCupapparatusforcreating2-Dor3-Dspraypatterns)”的号为61/476,845的美国临时申请；(b)于2012年4月19日提交的、且题为“杯形射流回路、喷嘴组件和方法(Cup-shapedFluidicCircuit，NozzleAssemblyandMethod)的号为PCT/US12/34293的PCT申请(WlPO公开WO2012/145537)”；(c)于2013年2月12日提交的、且题为“杯形射流回路、喷嘴组件和方法(Cup-shapedFluidicCircuit，NozzleAssemblyandMethod)”的号为13/816,661的美国申请；(d)于2014年3月28日提交的、且题为“具有整体过滤器结构的杯形喷嘴组件(Cup-shapedNozzleAssemblywithIntegralFilterStructure)”的号为14/229,496的美国申请；(e)于2014年3月29日提交的、且题为“具有整体过滤器和对准特征的杯形喷嘴组件(Cup-shapedNozzleAssemblywithIntegralFilterandAlignmentFeatures)”的号为PCT/US14/32286的PCT申请(WIPO公开WO/2014/160992)，其全部公开内容通过引用并入本文。
本专利技术总体上涉及适于与液体或流体产品喷雾器一起使用的可运输或一次性的液体或流体产品分配器和喷嘴组件，以及更具体地涉及具有喷嘴组件的这种喷雾器，所述喷嘴组件配置成用于从多个入口通过共用的相互作用腔室到多个出口以所需的喷射模式分配或产生所选流体或液体产品。
技术介绍
清洁流体、发胶、护肤产品和其它液体产品通常从一次性的、加压的或手动致动的喷雾器分配，该喷雾器可产生大致圆锥形的喷射模式或直线流。一些分配器或喷雾器具有带排出孔口的孔口杯，通过该排出孔口通过喷雾器致动来分配或施用产品。例如，授予Dobbs等人的美国专利6,793,156的手动致动的喷雾器示出安装在手动致动的手持式喷雾器的排出通道内的改进的孔口杯。孔口杯通过圆柱形侧壁压配合在圆形孔的壁内而保持在适当位置下。Dobbs的孔口杯包括呈自旋腔室(spinchamber)形式的“自旋机械结构”以及在孔口杯的圆形基部壁的内表面上形成的自旋流(spinningflows)或切向流。在喷雾器手动致动时，当液体产品在以传统锥形喷射的形式通过排出孔口喷出之前，在迫使液体产品通过狭窄的排出通道并通过自旋机械结构时形成压力。如果液体产品易于凝结或堵塞，则喷射是通常不一致且不令人满意的，特别是当首次喷射产品时，或在“启动”期间。如果不提供自旋机械结构或者如果自旋机械结构特征是固定的(例如，由于产品堵塞)，则液体以流的形式从排出孔口喷出。典型的孔口杯被模制成具有圆柱形裙壁，并且环形保持凸缘(bead)在杯的前端或远端附近从杯的侧面径向向外突出。孔口杯通常在杯的圆柱形侧壁和圆柱形孔壁之间以紧密摩擦接合的方式强制配合在排出通道的终端处的圆柱形孔内。环形保持凸缘被设计成突出到泵喷雾器主体的面对的圆柱形部分内，用于协助将孔口杯保持在孔内的适当位置以及用作孔口杯和排出通道的孔之间的密封件。自旋机械机构特征形成在孔口杯基部的内表面上，以提供旋流杯，该旋流被杯用于使流体或液体产品打旋并将其破碎成大致圆锥形的喷射模式。在授予Tiramani等人的号为5,114,052的美国专利中公开了手动泵送触发器喷雾器，其示出具有模制的喷射罩盖喷嘴的触发器喷雾器，该喷射罩盖喷嘴具有径向狭槽或凹槽，径向狭槽或凹槽使加压液体打旋以从喷嘴孔口产生雾化喷射。与一次性手动致动的喷雾器结合使用的其它喷头或雾化喷嘴结合到推进剂加压的包装中，其包括气溶胶分配器，诸如授予Green的美国专利4,036,439和授予Laidler等人的美国专利7,926,741中所描述的那样。所有这些喷头或喷嘴组件包括与分配孔口一起工作的旋流系统或旋流腔室，流体通过该分配孔口从分配器构件排出。限定旋流系统的凹部、凹槽或通道与喷嘴配合，以便在通过分配孔口排出之前，将待分配的液体或流体夹带到旋流运动中。旋流系统通常由一个或多个切向旋流凹槽、槽、通路或通道构成，所述切向旋流凹槽、槽、通路或通道开口到旋流腔室中，所述旋流腔室精确地居中在分配孔口上，使得加压流体打旋并通过分配孔口排出。授予Green的号为4,036,439的美国专利描述了一种具有排出孔口的杯形插入件，该排出孔口装配在突出部上，该突出部具有限定在突出部中的凹槽，使得在突出部和杯形插入件之间限定旋流腔室。然而，这种旋流腔室仅当液体产品均匀地流动时起作用，并且如果液体产品易于凝结或堵塞，则喷射通常不一致，因此是不令人满意的，尤其是在首次喷射产品时或在“启动”期间。所有这些具有旋流腔室的喷嘴组件或喷头结构被配置为在整个喷射模式上以连续流形式产生流体或液体的大致上锥形的雾化或雾状的喷射，并且液滴尺寸控制较差，通常产生“细小”或几乎雾化的液滴。其它喷射模式(例如，接近线性的窄椭圆形)是可能的，但是对喷射模式的控制是有限的。这些现有技术的旋流腔室喷嘴都不能产生液体的振荡喷射或提供精确喷射的液滴尺寸控制或喷射模式控制。存在被包装在气溶胶喷雾器和触发器喷雾器中的若干消费产品，在气溶胶喷雾器和触发器喷雾器中期望提供定制的、精确的液体产品喷射模式。振荡流体喷射具有优于常规连续喷射的许多优点，并且可以被配置成产生液体的振荡喷射，或者为所选择的液体或流体提供精确的喷射液滴尺寸控制或精确定制的喷射模式。申请人已经与希望提供这些优点的液体产品制造商进行了沟通，但是现有技术的射流喷嘴组件还未被配置成与一次性手动致动的喷雾器结合。在申请人的耐用和精确的现有技术的射流回路喷嘴配置中，通过将平面射流回路或插入件组装到具有腔室的防风雨壳体中来构造射流喷嘴，该腔室接收并瞄准射流插入件并密封流动通路。在共同拥有的号为7267290的美国专利中示出了用于汽车工业中的配备射流振荡器的喷嘴组件的良好示例(参见例如图3)，其示出了平面射流回路插入件如何被接收在壳体内并通过壳体瞄准。射流回路产生的喷射在一次性手动致动的喷雾器中可能非常有用，但是将现有技术的射流回路和射流回路喷嘴组件适配到这种装置中将需要对当前可用的一次性手动致动的喷雾器进行工程和制造过程的改变，因此使得它们太昂贵以至于不能以商业上合理的成本生产。流体产品的一次性喷雾器必须易于使用，因此触发力必须保持低，所认识到的独立本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷嘴组件或喷头，其包括内腔或管道170P，该内腔或管道用于分配或喷射来自阀、泵或致动器组件从可运输容器抽吸的泵送或加压的液体产品或流体，以产生流体液滴的喷射或产生泡沫喷射(具有泡沫喷射的选定“丰富度”)，所述喷嘴组件或喷头包括：(a)致动器主体，其具有向远侧突出的密封柱138，该密封柱具有在远侧表面或外表面处终止的柱周边壁，所述致动器主体包括与所述内腔连通的流体通路；(b)安装在所述致动器主体中的杯形多个入口孔口限定构件(例如，100、200、300、400、450、500)，所述孔口限定构件具有周边壁，所述周边壁在所述密封柱外侧径向向近侧延伸到在所述致动器主体中的孔中，并且所述孔口限定构件具有远侧径向壁，所述远侧径向壁包括与所述密封柱的远侧表面或外表面相对的内表面以限定流体通道，所述流体通道包括在所述主体的密封柱和所述杯形构件的周边壁(例如，159)和远侧壁之间的共用相互作用腔室(例如，140)，所述流体通道向远侧终止在限定于所述远侧壁中的第一排出孔口(例如，142)中；(c)所述共用相互作用腔室(140)与所述致动器主体的流体通路170P流体连通，以限定多个入口内腔(例如，150、152、154和156)，使得所述加压流体能够进入所述流体通道的共用相互作用腔室；(d)其中所述杯形构件远侧壁的内表面被配置为在所述腔室内限定多个向近侧突出的入口限定壁分段或台面，其中向近侧突出的第一入口限定台面(例如，160、260)和向近侧突出的第二入口限定台面(例如，162、262)间隔开以在其间限定第一动力喷嘴内腔(“1”)，用于加速经过的加压流体流动通过并进入所述共用相互作用腔室(例如，140)，以提供第一动力喷嘴流体流；(e)其中所述杯形构件远侧壁的内表面还配置成在所述腔室内限定向近侧突出的第三入口限定台面(164、264)，所述向近侧突出的第三入口限定台面与所述向近侧突出的第二入口限定台面(162、262)相距一定距离并间隔开以在其间限定第二动力喷嘴内腔(“2”)，用于加速经过的加压流体流动通过并进入所述共用相互作用腔室以提供第二动力喷嘴流体流；(f)其中所述杯形构件远侧壁的内表面还配置成在所述腔室内限定向近侧突出的第四入口限定台面(166、266)，所述向近侧突出的第四入口限定台面与所述向近侧突出的第一入口限定台面(160、260)相距一定距离并间隔开以在其间限定第三动力喷嘴内腔(“3”)，用于加速经过的加压流体流动通过并进入所述共用相互作用腔室(120、220)以提供第三动力喷嘴流体流；(g)其中所述向近侧突出的第四入口限定台面(166、266)也与所述向近侧突出的第三入口限定台面(164、264)相距一定距离并间隔开以在其间限定第四动力喷嘴内腔(“4”)，用于加速经过的加压流体流动通过并进入所述共用相互作用腔室以提供第四动力喷嘴流体流；(h)其中所述共用相互作用腔室与限定在所述杯形构件的远侧壁中的所述第一、第二、第三和第四动力喷嘴流体连通，并且所述第一动力喷嘴流体流与所述第二动力喷嘴流体流、所述第三动力喷嘴流体流和所述第四动力喷嘴流体流组合以在所述共用相互作用腔室内产生多个不稳定的流体涡流；以及(i)其中在所述共用相互作用腔室中的不稳定的流体涡流与所述第一、第二、第三和第四动力喷嘴流体流碰撞，以产生振荡逸出流体流，振荡逸出流体流作为：(a)以选定喷射模式的选定液滴尺寸范围(例如，在20μm和180μm之间的Dv50)的流体液滴的喷射；或(b)泡沫喷射(具有泡沫喷射选定的“丰富度”)，从所述第一出口孔口或排出孔口排出。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.15 US 62/037,9131.一种喷嘴组件或喷头，其包括内腔或管道170P，该内腔或管道用于分配或喷射来自阀、泵或致动器组件从可运输容器抽吸的泵送或加压的液体产品或流体，以产生流体液滴的喷射或产生泡沫喷射(具有泡沫喷射的选定“丰富度”)，所述喷嘴组件或喷头包括：(a)致动器主体，其具有向远侧突出的密封柱138，该密封柱具有在远侧表面或外表面处终止的柱周边壁，所述致动器主体包括与所述内腔连通的流体通路；(b)安装在所述致动器主体中的杯形多个入口孔口限定构件(例如，100、200、300、400、450、500)，所述孔口限定构件具有周边壁，所述周边壁在所述密封柱外侧径向向近侧延伸到在所述致动器主体中的孔中，并且所述孔口限定构件具有远侧径向壁，所述远侧径向壁包括与所述密封柱的远侧表面或外表面相对的内表面以限定流体通道，所述流体通道包括在所述主体的密封柱和所述杯形构件的周边壁(例如，159)和远侧壁之间的共用相互作用腔室(例如，140)，所述流体通道向远侧终止在限定于所述远侧壁中的第一排出孔口(例如，142)中；(c)所述共用相互作用腔室(140)与所述致动器主体的流体通路170P流体连通，以限定多个入口内腔(例如，150、152、154和156)，使得所述加压流体能够进入所述流体通道的共用相互作用腔室；(d)其中所述杯形构件远侧壁的内表面被配置为在所述腔室内限定多个向近侧突出的入口限定壁分段或台面，其中向近侧突出的第一入口限定台面(例如，160、260)和向近侧突出的第二入口限定台面(例如，162、262)间隔开以在其间限定第一动力喷嘴内腔(“1”)，用于加速经过的加压流体流动通过并进入所述共用相互作用腔室(例如，140)，以提供第一动力喷嘴流体流；(e)其中所述杯形构件远侧壁的内表面还配置成在所述腔室内限定向近侧突出的第三入口限定台面(164、264)，所述向近侧突出的第三入口限定台面与所述向近侧突出的第二入口限定台面(162、262)相距一定距离并间隔开以在其间限定第二动力喷嘴内腔(“2”)，用于加速经过的加压流体流动通过并进入所述共用相互作用腔室以提供第二动力喷嘴流体流；(f)其中所述杯形构件远侧壁的内表面还配置成在所述腔室内限定向近侧突出的第四入口限定台面(166、266)，所述向近侧突出的第四入口限定台面与所述向近侧突出的第一入口限定台面(160、260)相距一定距离并间隔开以在其间限定第三动力喷嘴内腔(“3”)，用于加速经过的加压流体流动通过并进入所述共用相互作用腔室(120、220)以提供第三动力喷嘴流体流；(g)其中所述向近侧突出的第四入口限定台面(166、266)也与所述向近侧突出的第三入口限定台面(164、264)相距一定距离并间隔开以在其间限定第四动力喷嘴内腔(“4”)，用于加速经过的加压流体流动通过并进入所述共用相互作用腔室以提供第四动力喷嘴流体流；(h)其中所述共用相互作用腔室与限定在所述杯形构件的远侧壁中的所述第一、第二、第三和第四动力喷嘴流体连通，并且所述第一动力喷嘴流体流与所述第二动力喷嘴流体流、所述第三动力喷嘴流体流和所述第四动力喷嘴流体流组合以在所述共用相互作用腔室内产生多个不稳定的流体涡流；以及(i)其中在所述共用相互作用腔室中的不稳定的流体涡流与所述第一、第二、第三和第四动力喷嘴流体流碰撞，以产生振荡逸出流体流，振荡逸出流体流作为：(a)以选定喷射模式的选定液滴尺寸范围(例如，在20μm和180μm之间的Dv50)的流体液滴的喷射；或(b)泡沫喷射(具有泡沫喷射选定的“丰富度”)，从所述第一出口孔口或排出孔口排出。2.根据权利要求1所述的喷嘴组件，其特征在于，所述杯形的多个入口的孔口限定构件(100、200)壁分段直接模制到所述杯的内表面中，并且所述杯形的多个入口的孔口限定构件(100、200)因此配置成经济地安装在密封柱上。3.根据权利要求2所述的喷嘴组件，其特征在于，所述密封柱的远侧表面或外表面具有基本平坦且流体不可透过的外表面，基本平坦且流体不可透过的外表面与所述杯形构件的向内突出的壁分段或台面(例如，160、162、164、166)处于平面密封接合。4.根据权利要求3所述的喷嘴组件，其特征在于，所述向远侧突出的密封柱的周边壁和所述杯形射流回路的周边壁轴向间隔开，以限定作为向远侧突出的第一和第二内腔的所述流体通道，向远侧突出的第一和第二内腔大体上与密封柱的中心轴线对准。5.根据权利要求1所述的喷嘴组件，其特征在于，所述喷嘴组件在触发器喷雾器配置中配置有手动操作的泵。6.根据权利要求1所述的喷嘴组件，其特征在于，所述喷嘴组件配置有具有阀致动器的推进剂加压气溶胶容器。7.根据权利要求1所述的喷嘴组件，其特征在于，所述杯的远端壁还包括第二出口孔口或排出出口，第二出口孔口或排出出口与所述共用相互作用区域流体连通并具有能够允许将空气夹带到所述共用相互作用区域和/或外部振荡喷射流的几何结构，以产生流体产品的泡沫喷射。8.根据权利要求1所述的喷嘴组件，其特征在于，所述杯形的多个入口的孔口限定构件(100、200)被配置为共形的、整体的、一体式射流回路，射流回路被配置为容易且经济地结合到触发器喷射喷嘴组件或气溶胶喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·高普兰，E·哈特兰夫特，R·赫斯特，
申请(专利权)人：DLH鲍尔斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US