專利名稱：低壓無隔板型帶閥的噴出罐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于流體或液體物質的按鈕式噴霧器型無隔板的噴霧罐，特別是涉及一種薄壁型按鈕式噴霧罐。
許多流體物質，特別是液體物質，都可從無隔板型的加壓噴霧罐噴出，其中在要噴出的流體物質和罐的加壓助推劑之間沒有隔板。本發明主要涉及無隔板的罐。隔板可以是一種活動的隔板如一活塞或擴張的或柔韌的隔膜，其中要噴出的物質位于隔板的朝向罐出口的一側，助推劑位于隔板的另一側并且推壓隔板，把流體物質推過罐的出口。助推劑一般不隨產品一道噴出。帶有隔板的罐主要是為處理粘性產品設計的，因為無隔板罐不能噴出這些產品。
本發明的按鈕式噴霧罐有一個噴霧形成和噴出的閥，該閥帶有一個小的噴流孔，該孔將罐的內部和噴霧按鈕中的小的旋渦室溝通。混合的流體物質和助推劑一起進入旋渦室，并從這里穿過一個噴霧出口離開噴霧按鈕。當閥打開時，罐內的較高壓力即迫使助推劑與流體物質的混合物穿過閥孔進入旋渦室。當旋渦混合的助推劑和流體物質離開按鈕的孔進入周圍大氣時，其中有時還伴有某些仍舊是液體的助推劑的急驟閃蒸成氣體，和伴有被壓縮的助推劑在離開閥孔時的快速膨脹，壓力迅速降至大氣壓力，使流體物質霧化，并將流體物質碎裂成細小的液滴。從罐經附加的氣嘴流入閥室的助推蒸氣有時會增強這種破裂，這些助推的蒸汽增加了可用來迫使噴霧混合物離開按鈕出口噴霧孔的助推劑的數量。如果期望得到流束或泡沫，則要使用沒有旋渦室的改進型閥和大的孔。
這樣一些罐的目的包括能夠自罐中噴出幾乎所有的流體物質，并且對于噴霧、流束、或泡沫的特性而言，在噴出罐內所有物質的整個過程中能夠盡可能保持均勻。
實現這些目的常規方法，在壓縮空氣的情況下一直是使用約90-140磅/英寸2或621-965千帕的初始壓力，而在液化氣的情況下一直是使用足夠大量的液化氣體。對于液化氣，70°F或21℃的壓力僅為約30-50磅/英寸2或207-345千帕。但由于液化氣的溫度/壓力關系的存在，在較高溫度下這些壓力將要升到很高的數值。罐內的壓力增高，就要求罐壁相對較厚，只有這樣，才能使罐不會由罐的填充、貯存、運輸、以及使用過程中承受的高壓而永久變形或破裂。在某些存貯和運輸階段，罐的環境溫度可能升高，因此罐必須能承受由于溫度的升高所引起的氣體壓力的增高。
幾個政府部門規定，某些類型的按鈕式噴霧罐必須有保證安全的特殊的強度或抗變形或抗破裂性能。即必須能防止罐變形以及隨加壓噴霧罐的破裂而帶來的危險。例如美國運輸部(DOT)規定，對于容量小于27.7流體盎司或819.2cc的密封罐，在罐的內部壓力等于罐內盛裝物質的平衡壓力的情況下，包括130°F或54.4℃下的流體物質和助推劑在內，該罐必須能承受得住這個壓力，并且永不變形;并且還規定，罐內壓力在130°F或54.4℃溫度下不得超過140磅/英寸2或965千帕。若罐內壓力要超過140磅/英寸2或965千帕，則對這種罐有特殊的規定。DOT要求在130°F或54.4℃溫度下永不變形，并且在壓力為130°F或54.4℃溫度下的壓力的1.5倍時該罐不得發生破裂。例如若在130°F或54.4℃溫度下的罐內平衡壓力為140磅/英寸2或965千帕，則罐在210磅/英寸2或1448千帕壓力下不應破裂。
噴灑流體物質的按鈕式噴霧罐使用各種液化的和壓縮的氣體助推劑。液化的助推劑包括含氯氟烴，其中某些的銷售商標是“Freon”，其中某些不再被允許作為噴霧罐助推劑使用，但可以和某些藥物、或碳氫化合物、或二甲醚以及其它的揮發性液體一起使用。壓縮的氣體助推劑包括二氧化碳、氧化氮、氮、空氣、等。液化的助推劑優于壓縮氣體，因為剛好夠用的液體揮發到在罐內維持比較穩定的氣壓，而其余的液體隨著助推劑的噴出能提供產生更多氣體的貯氣空間。對比之下，對于壓縮氣體助推劑而言，必須一開始就在罐內放置足夠的氣體助推劑，才能以足夠大的壓力噴出或按其它方式噴撒罐中的所有物質。
為了使按鈕式噴出罐能承受期望的升高的內部壓力并滿足DOT標準，現有的罐一直是由具有足夠壁厚的金屬制成，例如鋼或鋁。對于能安全地容納處于140磅/英寸2或965千帕壓力下的加壓物質并且直徑為2 1/16 英寸或52.4mm的典型鋼罐，即不是包含超高壓力的罐，壁厚約為0.008-0.012英寸，或0.020mm-0.304mm。罐的頂部和底部的厚度范圍是0.012-0.018英寸或0.304-0.457mm，在正常情況下它們是鼓起來的，在較大壓力下它們向外變形。對于上述的罐壁及頂部和底部厚度，5 9/16 英寸或14.13cm高的鋼罐的重量為59克。對于能承受所述壓力的相同尺寸的鋁罐，其壁厚可能約為0.012英寸或0.304mm，其頂部厚度約為0.016英寸或0.406mm。這些鋼罐或鋁罐的壁足夠厚，因此當將它們裝滿并加壓時以及排空時，在約為5-10磅或2.27-4.55千克的正常壓力作用下不會變形并保持剛性，并且在約24英寸或60cm汞柱高的真空下仍舊保持剛性不會壓扁。通常在閥妨礙排除殘留空氣期間出現這一真空度。
由于對環境污染問題日益增加的關心現在使用的鋼和鋁這兩種按鈕式噴霧罐還有一些缺點。為了減輕金屬處理方面的負擔，并且因為在罐的生產中所用的礦物和材料來源日趨減少，因此期望減少生產罐所使用的金屬數量。此外，在采礦、冶煉金屬、以及制造厚壁罐方面，和薄壁罐相比，要消耗較多的能源。還要考慮，從開始的礦物生產、再運輸金屬去生產罐、到將填充好的罐運走的每個階段，罐金屬的運輸費用。因為每年都要生產和使用無數個加壓噴霧罐，因此噴霧罐壁厚的減少將會迅速獲得可觀的環境效益。
使用較輕重量的薄壁罐作為流體物質的容器是已知的。例如對于碳化飲料和某些食品，已經經歷了一個自厚壁、較重的鋼罐至較輕的、薄壁鋁罐和鋼罐的變化。對于發泡飲料，溶解的氣體如二氧化碳，對于非氣體食品，在罐中加入一種氣體，例如液氮或壓縮空氣，附加的氣體壓力使軟壁增加剛性，便于進行處理，因此罐在打開前不能由正常的手指壓力將其壓扁或變形。但不能用這種軟壁罐在壓力作用下噴出它們包含的物質。這些罐沒有能在壓力下噴出它們所包含的物質的閥或其它出口系統。當將它們打開時，容器內壓力立即降至大氣壓，罐即失去了它們的剛性。
本發明的主要目的是提供一種無隔板的按鈕式噴出罐，它的壁比現有噴出罐壁薄。
本發明的另一個目的是提供一種按鈕式噴出罐，它能通過減少制造每個罐的金屬用量或其它材料用量滿足環境方面的要求。
本發明的下一個目的是通過減少在按鈕式噴出罐中需要使用的助推劑數量，或者通過用在環境保護方面更加可以接受的助推劑，部分地或全部地代替一般在罐中使用的助推劑，來滿足環境要求。
本發明還有一個目的是提供一種按鈕式噴出罐，該罐的壁厚低于在空罐和未加壓時罐是剛性情況下的厚度，并且罐壁在罐加壓時有足夠大的剛性，使罐不會偶然地或永久地壓扁，并且該罐滿足政府的抗變形性和破裂強度要求，并且在空罐時，該罐能輕易地壓扁。
本發明的另一個目的是通過提供與無污染的和/或不可燃的氣體一道使用的按鈕式噴出罐來滿足環境要求。
本發明的下一個目的是提供一種較低壓力的按鈕式噴出罐，它能維持足夠大的壓力，以期望的、可接受的均勻性、并以所選定的噴霧、泡沫、或流束形式噴射出所有罐內的流體物質。
本發明涉及一種無隔板型罐，即加壓物質噴出系統，它使用液化氣體助推劑、或者壓縮氣體助推劑，或者它們的混合物，助推劑與要噴出的流體物質產品混合，助推劑迫使該產品穿過噴霧閥離開該罐，同時使罐產生剛性。該罐是薄壁的，但在使用時卻又足夠硬，并且該罐滿足政府的抗變形性和破裂強度的要求。罐壁足夠薄，因此易用手指壓力變形，但罐的形狀可由罐內氣體壓力維持，抵抗手指壓力引起的變形，直到罐內所含的流體物質已被噴出并且剩余助推劑都已逸出時為止。例如，在2 1/16 英寸或52.4mm直徑的鋼罐中，罐的壁厚不超過0.0065英寸或0.165mm，并且為了節約材料，優選的壁厚約為0.004-0.005英寸或0.102mm-0.127mm。當罐未加壓時，該罐不夠硬，即正常的手指壓力即可使罐壁變形。尤其是當將5-10磅或.27-4.55千克的手指壓力加到罐壁上時，罐壁可能向內偏斜 1/4 英寸左右，并且該罐易于用手的壓力壓扁。在100磅/英寸2或690千帕的壓力下，該罐向外膨脹約0.003-0.006英寸，或0.076-0.152mm，但在壓力再次回到大氣壓時，該罐收縮到它的起始的直徑，即約2 1/16 英寸或52.4mm。
為了滿足政府的有關壓力保持容器的最低要求，2 1/16 英寸或52.4mm直徑的標準壁厚噴霧罐由鋁制成或由鋼制成，鋁罐的壁厚約為0.012英寸或0.305mm，鋼罐的壁厚范圍約為0.008-0.012英寸，或0.203mm-0.305mm。在標準罐中，罐的起始壓力對于壓縮氣體助推劑而言一般至少為90-140磅/英寸2，或621-965千帕。對比之下，對于液化氣體助推劑而言，在70°F或21℃溫度下的罐的起始壓力一般在30-50磅/英寸2，或207-345千帕。但在130°F或54.4℃，要求上述罐壁厚度能承受溫度升高產生的較高的壓力。即使罐排空時，該標準罐在5-10磅或2.27-4.55千克的局部作用力(例如手指力)的作用下也不會產生明顯的向內的變形(上述的作用力是使本發明的罐本來會向內偏斜 1/4 英寸的力)。只有約20磅或9.1千克的最小作用力才能使該標準罐向內偏斜 1/4 英寸，并且該標準罐不易由手的壓力壓扁。
本發明的罐滿足DOT(運輸部)規定，即在130°F或54.4℃溫度下的罐壓力不得使罐永久變形，并且在1.5倍的上述壓力下罐不得發生破裂。在對本發明的罐加壓，使130°F或54.4℃溫度下的壓力不超過120-130磅/英寸2或827-896千帕，并且對本發明構造的罐，使它們在120磅/英寸2或827千帕壓力下不會永久變形，并且在1.5倍該壓力下(即180磅/英寸2或1241千帕)不會破裂。但本發明的罐在小于約18英寸或46cm汞柱的真空下將會壓扁，因此壓扁到噴霧閥時不可能是真空。如果必須從罐中清除殘存的空氣，則在壓扁前用助推氣體沖洗該罐。
根據要噴出的產品、它的粘度、它的霧化能力、選定的助推劑、以及該助推劑在產品中的溶解度，來選擇具有上述特征的本發明罐中的起始氣體壓力。根據產品和助推劑的選擇，典型的帶有壓縮的氣體助推劑，可以確定該罐的起始內部壓力范圍為50-105磅/英寸2或345-724千帕。在助推劑開始是液化的氣體(如碳氫化合物)情況下，液化氣體在需要較多助推劑的罐中不斷揮發，罐內的起始壓力可低到17-31磅或117-214千帕。至于混合的液化氣體和壓縮氣體，起始壓力可以在20-80磅或138-552千帕之間。為了進行比較，應該注意到，標準的密封的碳化飲料罐在室溫下的正常氣體壓力為45磅或310千帕，在130°F或54.4℃溫度下該內部壓力增加到95磅或655千帕。就本發明而論，在室溫下，充滿的噴霧罐的內部壓力為50-105磅，或375-724千帕，而在130°或54.4℃溫度下，壓力增加到75-120磅，或517-827千帕。本發明和噴霧罐的常規作法相反，常規的作法是提高起始壓力而不是減小起始壓力。對于常規的噴霧罐，推薦的壓縮氣體起始壓力范圍是90-140磅，或620-965千帕，而在130°F或54.4℃溫度下，該范圍增加到100-160磅或69-1103千帕;而對于液化的助推劑，增加到160磅或1103千帕。
本發明壁厚較薄的低壓罐比壁厚較大的較高壓力的標準罐更為安全，因為若低壓罐破裂、爆炸、或偶然破碎，產生的壓力較小，因此爆炸力也比較高壓力的罐小。此外，輕得多的碎片的危害也較小。
不僅本發明的罐的起始壓力低，而且在所有可噴出產品按噴霧、泡沫、或流束形式噴出后的壓力相對于可比較的壓縮氣體而言也是較低的。一般約為25-50磅或172-345K帕。這一壓力足以從罐中以噴霧、泡沫、或流束方式噴出剩余的可噴出產品，并且還足以使罐壁保持足夠大的剛性，使其在正常使用過程中在正常手指壓力作用中不變形。此外，這使罐中僅存有少量氣體和很小的氣壓，并且在這種很小的氣壓下處理罐時沒有危險。在用戶處理低壓罐的條件下，如果像高壓、標準壁厚噴霧罐那樣發生破裂或焚燒，也不會出現明顯的爆炸危險。另外，罐壁較薄，所以送到處理場地的重量較小;如果罐是埋置于低洼地的土層下的，并且罐是由可剝蝕的鋼制成的，則剝蝕的材料也較少。
在罐中的產品以期望的噴霧、泡沫、或流束形式完全噴出后，罐內殘留的低氣壓還能使罐保持它的形狀。低壓殘留氣體在短時間內可以很容易地并且很安全地最終被排出，產生一個易于用手壓扁的無壓力的罐。這和仍舊保持較高氣壓、并且即使在氣壓消失時仍舊不能用手壓扁的標準壁厚罐形成明顯的對照。本發明的易于壓扁的空罐是容易處理和回收重復利用的。即使用戶還設有釋放掉本發明罐中的殘留壓力，少量的殘留氣體或助推劑，而低的氣壓也將使罐的回收處理很安全，不會有因火災和爆炸引起傷害的危險。就要求開始時和可噴出的產品一道裝入罐中的較少數量的助推劑而論，本發明的系統在大多數情況下會向大氣排出少量揮發性有機化合物。在某些情況下，排至大氣的這種揮發性物質的數量比美國幾個州政府的現行強制性要求低得多。在使用壓縮氣體助推劑而不使用液化氣體助推劑的情況下，本發明的罐根本就不向大氣排出額外的揮發性的有機化合物。
為了能以期望的噴霧、泡沫、或流束的形式從本發明的薄壁罐噴出產品，并且因為起始壓力較低，因此在罐中所有可噴出物質都已噴出時的最終壓力也較低，所以對于某些產品有時需要使用閥孔和閥氣嘴的組合，以便能夠保證按鈕式噴霧的極細霧化和在低壓下的充分排出，并且噴霧的質量可以和用標準壁厚的罐以及通常的高壓助推劑獲得的高壓噴霧相比擬。由于液化的助推劑在130°F或54.4℃溫度下是高壓助推劑，因此它們即使在70°F或21℃溫度下的壓力較低，也被認為是高壓助推劑。
與本發明的罐一道使用的閥應該能和助推劑以及被噴出的物質協同動作以便霧化和揮發該物質，使該物質能夠以罐的設計者所希望的那樣細小的霧粒形式噴射出來。在閥中可以包括一個機械式的粉碎按鈕，在該物質噴出時將它粉碎成細滴。
此外，閥中還有一個氣嘴。氣嘴是一條單獨分開的路徑，助推氣體穿過氣嘴進入閥室剛好在出口之前。穿過氣嘴流入閥室的額外的氣體能夠保證噴霧的產生。在助推劑是液體而不是壓縮氣體的情況下，并且該液體助推劑在噴出液體時能提供一個維持罐中恒定氣壓的儲氣空間的情況下，就可以不用氣嘴。要噴出的物質不需要有微小的散布時，也不需要氣嘴。
氣嘴以前是和噴出粉末、涂料、以及包含顆粒或粘性物質在內的某些其它物質(它們都可能堵塞閥按鈕孔)一起使用的。這些氣嘴的橫斷面大于和本發明一道使用的氣嘴的橫斷面。對于水或其它類似的細微均勻噴出的液體物質，要對氣嘴進行開發研究，使其有助于液體的粉碎和霧化。這也有助于當要噴出的物質和揮發性的助推劑剛剛通過出口并剛剛進入較低壓力的環境大氣時的急驟閥蒸或立即揮發。工作原理一直就是，壓力越高物質的粉碎效果就越好。
氣嘴模制在噴霧閥中，模制氣嘴的孔直徑為0.020英寸或0.508mm數量級。在一個使用氣嘴的噴霧罐中，這種孔直徑會使每次噴出物質時流出的氣體太多，使應用低壓罐很困難，甚至不可能。但是最近已開發出激光鉆氣嘴孔技術，可使氣嘴的孔徑小到0.005英寸到0.008英寸，或0.127mm到0.203mm。這就使通過氣嘴流出罐的加壓氣體量小得多。有關環境保護規則的一個附加要求是減少揮發性有機化合物(例如在噴霧罐中使用的并且要排向大氣的助推劑)的數量。使用低壓噴霧罐并且使用具有小孔徑的氣嘴，就可以使用較少的助推劑，從而使本發明具有一個附加的環境方面的優點。
按本發明的罐可以由鋼、鋁、或其它材料制成，它要足夠薄以便在上述力的作用下可以變形，并且在上述的壓力和真空下可以壓扁。罐中壓力可以足夠低，因此該罐可由塑料材料、或者甚至防泄漏的紙材料、任何能保持住壓力的材料制成。
本發明的一個重要的環境保護方面的優點是減少了生產每個罐所需的金屬數量。本發明的鋼罐所用的鋼的數量是相似尺寸的較高內部壓力的標準噴霧罐的13到 2/3 。對于鋁罐，重量的減輕甚至更大。出于廢物處理的需要，美國的一些州政府規定了減少容器材料的數量，本發明超過了當前要求的減少量。
對本發明優選實施例的結合附圖的描述，將使本發明的其它目的和特征更加清楚。
圖1是根據本發明帶有閥的按鈕式噴出罐的側視剖面圖;
圖2是表示閥特征的罐的閥區局部放大圖;
圖3是閥、閥桿和噴霧按鈕的局部放大圖;以及圖4是沿圖3的線4從噴霧按鈕的內部向外的視圖。
圖1表示本發明的低壓按鈕式噴出罐10。它是用作常規的碳化飲料罐那種型式的薄壁鋼罐12，帶有一個整體式的向內突出的圓頂底部14。
該鋼罐的壁厚約為0.005英寸或0.127mm，這是碳化飲料罐的標準厚度。這樣薄壁的罐在5-10磅或2.27-4.55千克的較小手指力作用下即可發生變形。當罐內的內部氣壓為25-90磅/英寸2或172-621千帕時，就可以抗住由正常手指壓力產生的這種形變，保持它的形狀不變。雖然罐體12、14被描述成鋼制的，但只要具有需要的質量，也可以是鋁或其它材料制成的。已在上邊的本發明的概述中描述了具有這種內部氣壓特征的罐的其它固有特點。
罐的頂部在16處是開通的。在罐12頂部16上裝上剛性噴霧閥圓頂18，在20處將罐的頂部邊緣和圓頂的周邊折疊在一起并卷曲起來以便形成密封，也可通過焊接或其它的常規方法進行這種密封。圓頂18由較厚的和剛性較大的鋼制成，因此在罐內氣壓或外部指壓作用下不會變形，并且更為重要的是它可支撐噴霧閥并當朝罐方向壓下噴霧按鈕時不變形。圓頂18的上部有一個中央開口，其周邊為22，由剛性閥蓋25封閉。閥蓋25有一個已經形成的周邊槽，以便接納圓頂的頸部成品件。圓頂還可以按另一種方式具有裝配閥的孔，因此就可以不使用閥蓋。另外，上部圓頂還可由罐的上部壁形成。
在罐12中部分地充以流體的(通常為液體的)可噴出物質28，該物質可以是或希望以噴霧、泡沫或流束形式噴出的幾乎所有物料。該液體一般要與在上述本發明概述中討論的那種類型助推氣體混合。液體物質當然要置于罐的底部，并且在液體物質28的上方要產生一個充有氣體助推劑的壓力頭空間32。隨著液體物質的逐漸噴出，壓力頭空間也隨之增大。
閥蓋25有一個支撐噴霧閥40的支座34，閥40為一般的常規型式，但有少數幾個已知閥的特點，這些特點特別適合于以噴霧、泡沫或流束形式有效地加壓噴出罐12中全部低壓液體物質28。液體28通常與某些助推氣體混合，通過液體浸管44的入口42離開罐12。壓頭空間32中的壓力推動液體沿管44向上。
現在參照圖2。液體浸管44牢固地固定在閥體48的接套46上。閥體48在支座至閥體的連接部分51的卷曲處進行固定。閥體48的上端是開通的。閥蓋剛性支座34在閥體開通的上端的上方52處彎折，并在彎折部分52的下方及閥體的開通上端的上方，支座包圍一個環形的閥桿墊54，墊54封閉閥室64并圍繞下述的閥桿70進行密封，防止閥室64沿閥桿70泄漏。倘若罐是倒置使用的，則浸管就成為不必要。
液體自管44穿過接套46和較小截面的閥體孔62進入閥體的有較寬內部截面的閥室64。來自壓頭空間32的氣體可穿過下邊將要進一步描述的氣嘴90進入閥室64。穿過管44移動的氣體已和某些助推氣體混合起來，這有助于閥室64的填充，也有助于將液體霧化成小滴。
閥桿70在閥室64有一個基座72。通過在閥桿基座72和閥體48的底壁76之間伸展的壓縮彈簧74，將閥桿70向上頂到閥關閉的非噴霧位置。彈簧74迫使閥桿70向上，一直到閥桿基座72的上側77緊靠在墊54的下側時為止。
閥桿70穿過在按其它方式密封的閥桿墊54中的一個緊配合的開口78從閥體上伸出。閥桿墊由柔性的可略微彎曲的彈性材料構成，閥桿墊穩定地壓靠在閥桿的周邊上，在這里密封抗氣體泄漏，還允許閥桿通過手指壓力向下移動，并能通過彈簧74的力返回閥桿。
閥桿有一個內部通路82，并帶有一個狹窄的閥桿入口84，入口84將閥室64和閥桿通路82溝通。小橫斷面的入口84限制能夠噴出的液體物質數量。確定入口84的位置，使在按下閥桿70至如圖2所示位置的打開噴霧狀態時，入口84位于閥室64中，并且閥室64中的物質逐漸通過入口84噴出。當閥桿在彈簧74的力的作用下抬起時，入口84離開閥室64，可能會進入墊54中并受到墊54的保護。在閥室64外面的入口84阻止物料從閥室64，也就是從罐12內逸出。
特別是因為對于某些產品而言罐12內部壓力不大，必須有足夠多的氣體進入閥室64才能有助于該液體的霧化。為此，在閥體側壁48上要設置一個氣嘴90，氣嘴90例如為0.06英寸或0.152mm的一個極窄的細孔，側壁48一般由塑料構成。近來已經開發出極小的激光鉆孔技術，能使孔90有極小的橫斷面(0.005-0.08英寸或0.127-0.203mm)，從而使從壓力頭空間32穿過氣嘴90進入閥室64的氣體流速很小。如果氣嘴孔90太大或者按常規有0.02英寸、或0.508mm那樣大的直徑的話，則壓頭空間32中的氣體可能排出的太快。這將使罐內氣壓降低得太快，不能把罐內的所有液體都噴出來。因此，當不單純依靠溶解在加壓液體中并在該液體上壓縮的氣體給閥室64供應所有的噴霧氣體時，并且當使用窄孔氣嘴時，該低壓噴霧罐對某些產品來說能夠最為滿意的工作。對于某些類型的氣體助推劑，例如含氯氟烴、碳氫化合物，可揮發成氣體形式的其它液化氣體助推劑，以及易于溶解在要噴出的液體產品中的助推劑，即使用于低壓噴霧罐，也可以不要求使用附加的氣嘴。
現在回到閥桿的出口。閥桿70的出口端92伸入位于手動噴霧按鈕96中的一個接納室98中。噴霧按鈕96采用機械方式斷開了先前形成的霧滴和剩余的液體。混合在一起的液滴和氣體的出口通路是從噴管頂部開始，通過狹窄的小室98，并進入環形的流動分配室102，室102是由自噴霧按鈕96的前面向內形成的一個環。環形室96上蓋有一個噴嘴圓盤墊104(圖4)，墊104有多個切向的流孔106，可吹動氣體和液滴切向地進入圓形旋渦室108。液滴和氣體然后在由閥的各個部件和罐內壓力決定的力的作用下離開噴嘴孔110噴出。可使用機械式斷開的各種變型。其中某些部件是模制成的，因此就不需要圓盤墊了。
以上描述的本發明適合應用其它型式的用于按鈕式噴霧、泡沫或流束的閥。唯一的要求是，該閥適合于只噴出少量的液體物質和少量的氣體，使消耗的液體和氣體供應不太快，不浪費氣壓和液體物質。選擇閥的特征，使液體和氣流的比例是達到這些目的的最為適合的比例。也可以使用其它能實現這些目的的噴霧閥。
雖然本發明是針對它的優選實施例進行描述的，但許多其它變型和改進以及其它用途對熟悉本領域的技術人員來說都是顯而易見的。因此本發明最好不受這里的特定公開內容的限制，而僅由所附的權利要求限定。
權利要求
1.一種低壓無隔板型并配有閥的噴出罐，用于包含并通過壓縮氣體和/或液化氣體來噴出液體物質，該罐包括一個大體圓柱形的罐，罐壁的材料和厚度應使罐未加壓時，罐壁易于用正常的手指壓力變形并易于用正常的手壓力壓扁，但當罐內加壓時，該罐有足夠大的剛性，不易用正常的手指和手的壓力變形和壓扁；該罐適于容納助推劑和要噴出的流體物質，助推劑和流體物質未用一個位于罐中二者之間的隔板隔開；位于罐上并帶有閥孔的噴出閥，適于被打開以便以選定的噴霧、泡沫或流束形式噴出期望數量和流速的流體物質和助推劑，噴出時要使罐能保持有足夠大的助推劑壓力以便把罐中的幾乎所有的可噴出的流體物質都噴出去。
2.如權利要求1的罐，其特征是罐側壁的厚度要求是，能使罐中的內部氣壓給罐以剛性，并且該內部壓力可防止正常手指壓力造成側壁變形，以及防止正常手壓力壓扁該罐。
3.如權利要求2的罐，在罐中包括有流體物質和助推劑，其特征是要對助推劑的類型和數量進行選擇，從而使噴出控制數量的流體物質所用的助推劑壓力與給罐壁以所需剛性的壓力相同，從而即可防止正常的手指和手的壓力使罐變形和壓扁。
4.如權利要求2的罐，在罐中包括有流體物質和助推劑，其特征是該助推劑即用于產生按可控方式噴出流體物質的壓力，又用于使罐壁產生需要的剛性。
5.如權利要求2的罐，其特征是罐的厚度可使罐加壓到100磅/英寸2或689.5千帕時，罐沿直徑的膨脹至少為該直徑的千分之1.5。
6.如權利要求4的罐，其特征是其閥易于重復開啟和關閉。
7.如權利要求4的罐，其特征是此罐還有連結到罐壁并且封閉該罐的底部和頂部;選擇助推劑的數量和類型，使罐具有剛性并且足以噴出幾乎所有的流體物質，但罐的側壁、頂部和底部結構應使所選的助推劑壓力不致于使罐超出規定的對變形和斷裂的要求。
8.如權利要求7的罐，其特征是要對罐的側壁、底部和頂部的厚度、以及助推劑的類型和數量進行選擇，使該罐在130°F或54.4℃情況下不會永久變形，并且在由助推劑在130°F或54.4℃產生的壓力的1.5倍力的作用下不會爆裂。
9.如權利要求8的罐，其特征是該罐是一個金屬罐，壁厚頂多為0.0065英寸，或0.165mm，罐的直徑約為2 1/16 英寸或52.4mm。
10.如權利要求8的罐，其特征是該罐是一個金屬罐，壁厚為0.0075英寸或0.191mm，或者更小些，罐的直徑約為2 5/8 英寸或66mm。
11.如權利要求8的罐，其特征是該罐是一個金屬罐，壁厚為0.008英寸或0.216mm，或者更小些，罐的直徑約為3英寸或76mm。
12.如權利要求9的罐，其特征是對于2 1/16 英寸或52.4mm直徑的罐的厚度為0.0034-0.0055英寸，或0.086-0.139mm。
13.如權利要求10的罐，其特征是對于2 5/8 英寸或66mm直徑的罐的壁厚為0.005-0.007英寸，或0.127-0.178mm。
14.如權利要求11的罐，其特征是對3英寸或76mm直徑的罐的壁厚為0.006-0.008英寸，或0.152-0.203mm。
15.如權利要求8的罐，其特征是其側壁不能承受超過16英寸或48cm汞柱的內部真空而不壓扁。
16.如權利要求1的罐，其特征是其閥包括一個閥體，在閥體內有一個與大氣溝通的閥室，一個閥體孔將罐的內部和閥室溝通，該孔的斷面尺寸足以允許流體物質和混合的助推劑通過閥室并以噴霧、流束或泡沫形式噴向大氣，同時將它們以足夠低的速度送入閥室，該足夠低的速度就是在助推劑壓力下能夠噴出罐中所有可噴出的流體物質的速度。
17.如權利要求16的罐，其特征是該閥體進一步還包括一個氣嘴，氣嘴的斷面比閥體孔的斷面窄，該氣嘴與罐內部溝通以使從罐內部接納加壓的助推劑，該氣嘴在向大氣噴出前還與閥室內部溝通以便提供額外的助推劑，有助于流體物質的霧化和分散。
18.如權利要求17的罐，其特征是氣嘴是約0.005-0.007英寸或0.127-0.178mm的一個窄孔。
19.一種噴出按鈕式噴霧器內流體物質的方法，該方法包括將罐填充一種可噴出的流體物質和一種氣體助推劑，將它們混合起來使它們在正常室溫附近的壓力至多為105磅/英寸2或724千帕左右，其中的罐具有如下特征大體為圓桶形的罐有一個壁和一個底部，它們的厚度要能使罐的壁和底部在大于120-130磅/英寸2或827-896千帕的內部壓力下永久變形，并且使罐的壁和底部在1.5倍該永久變形的內部壓力下不會爆裂，所說大體為圓桶形的罐的材料和厚度使罐未加壓時罐壁容易用正常手指壓力變形并且容易用正常的手的壓力壓扁，但在罐內加壓時，該罐具有足夠大的剛性，不易由正常的手指壓力和手壓力變形和壓扁;該罐適于包含助推劑和要噴出的流體物質，將助推劑和流體物質混合起來，該罐在助推劑和要噴出的流體物質之間沒有隔板;將助推劑置于罐內，助推劑的數量要能使罐被充分加壓、以噴霧、流束、或泡沫形式排出所有的可噴出的流體物質時，該罐在低于130°F或54.4℃溫度時不會永久變形，并且該罐不可能由加在罐壁上的正常手指壓力向內變形;該方法進一步還包括將一個閥加到罐上以封閉該罐，該閥具有噴出一定數量混合的可噴出的流體物質和助推劑的能力，噴出過程中該罐能夠保持足夠大的助推劑壓力，以便以可接受的霧狀、流束、或泡沫形式噴出基本上所有的可噴出的流體物質。
全文摘要
一種區別于現有的高壓按鈕式噴出罐的低壓按鈕式噴出罐。大體上圓筒形的罐有一個類似于碳化飲料罐的薄壁厚度，它可用手指壓力變形，但它的形狀可由內部氣壓維持不變。要噴出的液體物質和助推氣體在罐內混合。噴出閥在罐的頂部，以可控方式噴出液體物質和助推劑。該閥在罐內的氣體助推劑壓力頭空間和閥室之間包括一個附加的窄孔氣嘴，以便提供能霧化液體并能將液體自噴嘴噴出的額外氣體。
文檔編號B05B11/04GK1080257SQ9310734
公開日1994年1月5日 申請日期1993年6月18日 優先權日1992年6月18日
發明者喬治·B·戴蒙德, 拉爾夫·赫爾姆里希 申請人:喬治·B·戴蒙德, 拉爾夫·赫爾姆里希