CN102365213A - 喷射钮 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够向广泛范围喷射内容物，并能够减小喷射粒径的喷射钮。在由喷射钮以及喷嘴体构成、且具有回旋室、喷射口以及多个喷射槽的喷射钮中，在将回旋室直径设为D、喷射口直径设为Da、喷射槽与回旋室之间的连接部的宽度设为Dd、从喷嘴体的阀杆侧侧壁至所述喷射口前端的长度设为L的情况下，满足如下关系：D/Da＞1、D/Dd≥5以及D/L≥3。
Description
技术领域
本发明涉及喷射内容物的喷射钮，特别是涉及装配于空气溶胶容器来喷射空气溶胶内容物的喷射钮中的机械粉碎式(Mechanical breakup)喷射钮。
背景技术
以往，机械粉碎式钮被作为满足减小空气溶胶内容物的喷射粒径、或大范围地喷射内容物的要求的喷射钮使用。公知机械式粉碎钮为如下结构：在喷射钮附近对内容物施加回旋力并从喷射口喷出内容物，由此使喷射粒子细化、均匀化，特别是当喷射剂为压缩气体时效果明显。公知现有的机械式粉碎钮如下所述进行了各种设计，即：具有嵌合于喷射钮的凹部的尖嘴，在该尖嘴的周面形成喷射液通路，从在尖嘴前端或者喷嘴体内面侧形成的槽开始经由回旋室，一边旋转一边从喷射口进行广角喷射(例如，参照专利文献1～2)。
专利文献1：日本特开2001-180770号公报
专利文献2：日本特开2000-153188号公报
发明内容
上述的机械粉碎式的喷射钮虽然对广角喷射有效，但是，现有的喷射钮的喷射角度仅在80°以下的范围，大的也不过在90°以内的范围内实用。因此，以往例如在利用压缩气体、液化气体对发胶等的毛发用品、园艺用杀虫剂或者垃圾用消臭剂等喷射内容物时，虽然为了获得良好的涂敷效果，更加追求广角喷雾和粒子的微细化，但是，上述的机械粉碎式的喷射钮还不能满足这样的要求。
因此，本发明的目的是提供一种能大角度大范围地喷射内容物，并且能减小喷射粒径，而且结构简单的喷射钮。
本发明人为了揭示以往的机械粉碎式的喷射钮的喷射角度无法实现比80°～90°大的原因，在构成图3示意性地示出的喷射钮的各因素中，着眼于喷射口直径Da、回旋室直径D、从喷嘴体的阀杆侧侧壁至喷射口前端的长度L、喷射口的脊部长度La、回旋室厚度Lb、喷射槽宽度Dd、喷射槽深度以及喷射槽数量，特别是预测为回旋室直径D与喷射口直径Da的比D/Da、回旋室直径D与喷射槽宽度Dd的比D/Dd以及回旋室直径D与从喷嘴体的阀杆侧侧壁至喷射口前端的长度L的比D/L这3个要素，会给喷射角度和内容物的粒径带来大的影响，通过数值解析对这些值会给喷射角度带来何种影响进行了分析。
如图4所示的图表，对回旋室直径D与喷射槽宽度Dd的比D/Dd给喷射角度带来何种影响进行了数值解析，固定除回旋室直径D和喷射槽宽度Dd以外的其它尺寸，改变回旋室直径D和喷射槽宽度Dd从而使D/Dd变化，求出此时的喷射角度。通过其结果可知，D/Dd值越大越形成为广角喷射。并且，如图5所示的图表，同样地固定除回旋室直径D和从喷嘴体的阀杆侧侧壁至喷射口前端的长度L以外的尺寸，通过数值解析调查了使D/L值变化时给喷射角度带来的影响。可知在该情况下，D/L值越大越形成为广角喷射。进而，图6示出了脊部长度La以外的其他要素为固定尺寸时，对脊部长度La给喷射角度带来的影响进行数值解析的结果，根据该结果可知，脊部长度La越短越形成为广角喷射。而且脊部长度La越接近0mm，角度变化越大。进而，图7示出了喷射槽宽度Dd以外的其他要素为固定尺寸时，对喷射槽宽度Dd给喷射角度带来的影响进行数值解析的结果，可知，喷射槽宽度越窄越能获得广角喷射。
与以上的数值解析同时地反复进行实验的结果是，通过以满足某种固定的条件的方式进行组合，而获知能够以90°以上的喷射角度喷射，并且能够减小内容物质的粒子直径，从而实现了本发明。
即，解决了上述课题的技术方案1所涉及的发明的喷射钮具有回旋室、喷射口以及多个喷射槽，该喷射钮的特征在于：在将回旋室直径设为D、喷射口直径设为Da、喷射槽与回旋室之间的连接部的宽度设为Dd、从喷嘴体的阀杆侧侧壁至所述喷射口前端的长度设为L的情况下，满足如下关系：i)D/Da＞1；ii)D/Dd≥5；iii)D/L≥3。
在上述条件中，在回旋室直径与喷射口直径相等或比喷射口直径还小的情况下，即若D/Da≤1，则难以使内容物产生旋转，无法进行广角喷射，因此设定为D/Da＞1，优选设定为D/Da≥3。并且，若D/Dd＜5，则无法在回旋室对内容物施加充分的回转，从而无法进行广角喷射，并且无法进行微粒子化，因此设定为D/Dd≥5。进而，对于与D/L的关系，由于在从阀杆侧侧壁到所述喷射口前端的长度L比回旋室的直径长的情况下，内容物的流动阻力变大，从而以旋转消失的方式被喷射，因此为了达到90°以上的喷射角度，必须设定为D/L≥3。
对于本发明的喷射钮，更为优选的是：在上述条件的基础上，进一步将喷射口的脊部的长度设为0.3mm以下、从回旋室的阀杆侧侧壁至所述喷射口前端的长度设为0.6mm以下、回旋室的直径设为1.5mm～3.0mm、所述喷射槽与所述回旋室之间的连接部的宽度设为0.1mm～0.3mm。并且，优选所述喷射槽为3个以上。所述喷射钮能够优选用于利用压缩气体进行喷射的容器。
本发明通过以上述方式构成而达成了显著的效果，即，能够对内容物进行至今未能达成的90°以上的广角喷射、且能够减小喷射粒径，并且能够简化结构。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的喷射钮的主视剖视概要图。
图2是从喷嘴体的阀杆侧观察的侧视图。
图3是示出喷嘴体的尺寸关系的示意图，其中，(a)图是从阀杆侧观察的侧视示意图，(b)图是主视剖视示意图。
图4是示出基于数值解析的回旋室直径D/喷射槽宽度Dd与喷射角度的关系的图表。
图5是示出基于数值解析的回旋室直径D/从阀杆侧侧壁至上述喷射口前端的长度L与喷射角度的关系的图表。
图6是示出基于数值解析的从脊部开始的长度La与喷射角度的关系的图表。
图7是示出基于数值解析的喷射槽宽度Dd与喷射角度的关系的图表。
图8是示出由实施例及比较例得出的、基于实际测量的喷射角度与粒径的关系的图表。
图9是示出实施例及比较例中的回旋室直径D/喷射槽宽度Dd与喷射角度的关系的图表。
图10是示出实施例及比较例中的回旋室直径D/从阀杆侧侧壁到上述喷射口前端的长度L与喷射角度的关系的图表。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明所涉及的喷射钮的实施方式进行详细的说明。
图1是本发明的实施方式所涉及的喷射钮的主视剖视概要图。本实施方式所涉及的喷射钮1由喷射钮主体2和喷嘴体3两个部分组合而成，喷嘴体3嵌合组装于喷射钮主体2的突出部4。喷射钮主体2利用合成树脂一体成型，在中央部内部形成有供容器的阀杆嵌合的流入路6。并且形成有与流入路6大致正交的连通孔7。在突出部4的外周部与喷射钮主体2之间，形成有供喷嘴体3的环状壁15嵌合的环状槽8，如后所述，该环状槽成为内容物的喷射流路，与在该环状槽和喷嘴体之间形成的回旋槽连通。
喷嘴体3具备喷嘴基盘14以及向该喷嘴基盘的里面(阀杆侧)突出形成的环状壁15。如图1所示，环状壁15形成为嵌合至环状槽8的中途的长度。并且，在环状壁15的内周面，多条(在图的实施方式中为3条)通路16以相等间隔沿着突出部4的外周面形成，通路16的基端部与在喷嘴体的阀杆侧壁面23形成的喷射槽17连通。喷射槽17形成为相对于后述的回旋室20的外周部从大致切线方向连接，在本实施方式中，从3个方向沿切线方向对回旋室20供给内容物从而在回旋室形成回旋流。如图2所示，喷射槽17形成为越接近与回旋室连接的连接部18宽度越细。虽然喷射槽17在本实施方式中形成于喷嘴体的阀杆侧壁面23，但是也可以形成在喷射钮主体的突出部4的前端面。
回旋室20在喷嘴基盘里面形成为圆形凹部，并且在喷嘴基盘里面与喷射钮主体2的突出部4的前端面之间形成。虽然在本实施方式中形成为圆形凹部，但是也可以形成为圆顶状或圆锥台凹部。从回旋室20的中心部贯通喷嘴基盘14地形成有喷射口21。喷射口21在本实施方式中如图1所示那样在喷嘴基盘的表面形成圆顶状凹部22，在该圆顶状凹部22的底部中心开口，能够进行内容物的良好的广角喷射。
本实施方式的喷射钮具有以上结构，装配于未图示的容器的阀杆，通过向下按压喷射钮而按下阀杆，由此阀门打开，内容物借助加压气体、液化气体、触发式泵的压力从流入路6经由环状槽8，从自其前端起形成于环状壁内周面的液体通路16通过，在间隔120°的3个方向的位置从切线方向流入回旋室。内容物在高压下从3个切线方向流入回旋室内，由此在回旋室形成强的回旋流并保持旋转地从喷射口21向外部喷出。此时，能够在旋转过程中将内容物破碎成微细的粒子并以规定的喷射角度喷射。
在具有上述结构的喷射钮中，在本实施方式中，如前面所述，如图3示意性地所示，在将回旋室20的回旋室直径设为D、喷射口21的喷射口直径设为Da、喷射槽与回旋室之间的连接部18的宽度设为Dd、从阀杆侧侧壁面23至喷射口前端24的长度设为L的情况下，形成为满足：D/Da＞1、D/Dd≥5以及D/L≥3的关系。并且，形成为将喷射口21的脊部的长度La设为0.3mm以下、从所述回旋室20的阀杆侧侧壁面23至所述喷射口前端面24的长度L设为0.6mm以下、回旋室的直径D设为1.5mm～3.0mm、喷射槽17与回旋室20之间的连接部18的宽度设在0.1mm～0.3mm的范围内。
虽然优选脊部长度La短，以避免对在回旋室被施加旋转的内容物施加喷射时的流量阻力，但是由于在脊部的长度不足0.1mm的情况下，耐久性有所欠缺，因此优选脊部长度La为0.1mm以上至0.3mm的范围。本发明人将脊部长度La变更为0.2～0.7的范围并进行了实验和数值解析，然而，虽然在后述的实施例中能够以0.2mm实现90°以上的喷射角，但是在0.3mm～0.7mm的范围内却仅得到48°～80°的范围的喷射角。
从所述回旋室20的阀杆侧侧壁面23至所述喷射口前端面24的长度L，与脊部长度La的情况相同，为了减少对回旋流的流动阻力，尽量缩短为宜，优选为0.6mm以下，但是若考虑喷射口21的强度和形成回旋室的厚度，优选为0.3～0.6mm的范围。同样地，根据数值计算和实验，在将L设为0.65～1.15mm的范围时，无法获得良好的喷射角度。
虽然为了形成回旋流而优选回旋室的直径D大，但是由于若回旋室的直径D增大，则必须增大喷嘴体的直径，因此优选回旋室的直径D为1.5mm～3.0mm的范围。若回旋室的直径D为1.5mm以下，则难以形成强的回旋流，无法进行广角喷射。进而，优选所述喷射槽与所述回旋室的之间的连接部的宽度为0.1mm～0.3mm。为了得到良好的喷射，如前所述，存在连接部的宽度与回旋室直径之间的相对的关系，在回旋室直径形成为1.5mm～3.0mm的情况下，优选连接部的宽度为0.1mm～0.3mm的范围。进而，为了在回旋室20使内容物产生均匀的高度旋转，优选所述喷射槽为3个以上。
本实施方式的喷射钮能够适用于喷射各种内容物的容器，特别是能够适用于利用压缩气体进行喷射的空气溶胶容器，作为压缩气体，能够采用氮气、二氧化碳气体以及一氧化二氮气体等。并且，作为内容物，能够优选适用于粘度为100cp以下的空气溶胶内容物的喷射，能够喷射这些内容物而形成为90°以上的广角喷射且平均粒径为65μm以下。因此，能够获得如下喷射钮：能够在喷射发胶等的毛发用品、园艺用杀虫剂或者垃圾用消臭剂等水或者是醇基的空气溶胶内容物时采用，与以往的喷射钮相比，能够在广泛范围内且以微粒子状态进行喷雾，涂敷效果优异。
实施例
在如图1所示结构的喷射钮中，作为实施例1和实施例2，将喷射口直径Da、回旋室直径D、从阀杆侧侧壁到所述喷射口前端的长度L、脊部长度La、回旋室厚度Lb、喷射槽宽度Dd、喷射槽深度以及喷射槽数量设定为表1所示的尺寸，作为压缩气体利用压力为0.7MPa的氮气喷射作为空气溶胶内容物的粘度为1cp的水，对其喷射角度以及平均粒径进行测量。另外，根据对喷射的瞬间进行摄像所得的图像测量喷射角度。
并且，将从测量地点至喷射口的距离设为15cm，利用激光衍射式粒度分布测量装置测定了平均粒径。其结果表示于表1。
并且，作为比较例1～4，利用市场出售的机械粉碎式的喷射钮#1～4，在与实施例相同的条件下喷射，对喷射角度以及平均粒径进行了测量。另外，比较例中的各尺寸为实际测量值。其结果与实施例的结果均表示于表1。
[表1]
在表示于表1的结果中，图8的图表中示出实施例1～2和比较例1～4中的喷射角度和平均粒径。从表1和图8可知，在实施例1中喷射角度为90°，在实施例2中喷射角度为95°，无论哪个实施例都能够形成90°以上的广角喷射，与此相对，在比较例中，比较例2获得的80°的喷射角度为最高的喷射角度，仅能获得80°～40°的喷射角度。进而，对于空气溶胶内容物的平均粒径，实施例1获得的为65μm，实施例2获得的为64μm，均能得到与比较例2的63μm以及比较例4的64μm这样的良好的微粒子同等程度的微粒子。
由以上的实施例能够清楚地确认，本发明的喷射钮能够获得以往的喷射钮无法实现的广角喷射及足够小的喷雾粒径，涂敷效果高。
进一步分析上述结果，对实施例及比较例中的喷射槽直径D与喷射槽和回旋室之间的连接部的宽度Dd的比D/Dd给喷射角度带来的影响进行了调查。其结果如图9的图表所示。根据该结果可知，与数值解析的结果相同，在实施例与比较例中，均是D/Dd越大，喷射角度越大。然而，在实施例1中D/Dd为7.5，能够获得的喷射角度为90°，在实施例2中为D/Dd＝10.5，能够获得的喷射角度为95°，与此相对，在比较例2为D/Dd＝9.37，仅能获得80°的喷射角度，在比较例3中为D/Dd＝2.83，仅能获得63°的喷射角度。
并且，对回旋室直径D与从阀杆侧侧壁面至喷射口前端的长度L的比D/L给喷射角度带来的影响，进行了同样的调查。图10的图表示出了其结果。根据该图表能够清楚地得知，与数值解析的结果相同，在实施例与比较例中，均是D/L越大，喷射角度越大。通过在实施例1中设定为D/L＝3.33、在实施例2中设定为D/L＝4.6，实现了90°、95°的喷射角度。与此相对，比较例2中为D/L＝2.8、比较例3中为D/L＝1.06，以这样的条件则仅能获得80°、63°的喷射角度。由此可知，为了达到90°以上的喷射角度，必须为D/L＞3。
产业上的利用可能性
本发明的喷射钮能够适用于喷射各种内容物的喷射钮，尤其适用于利用压缩气体喷射剂，以80°～100°的广泛范围、且将喷射粒径减小地喷射内容物，作为空气溶胶容器用喷射钮具有很高的利用可能性。
符号说明
1...喷射钮；2...喷射钮主体；3...喷嘴体；4...突出部；6...流入路；7...连通孔；8...环状槽；14...喷嘴基盘；15...环状壁；16...液体通部；17...喷射槽；18...连接部；20...回旋室；21...喷射口；22...圆顶状凹部；23...阀杆侧壁面；24...喷雾口前端面。
Claims (8)
1.一种喷射钮，其具有回旋室、喷射口以及多个喷射槽，所述喷射钮的特征在于，
将回旋室直径设为D、喷射口直径设为Da、喷射槽与回旋室之间的连接部的宽度设为Dd、从喷嘴体的阀杆侧侧壁至所述喷射口的前端的长度设为L，则满足以下关系：
i)D/Da＞1；
ii)D/Dd≥5；
iii)D/L≥3。
2.根据权利要求1所述的喷射钮，其特征在于，所述喷射口的脊部的长度为0.3mm以下。
3.根据权利要求1所述的喷射钮，其特征在于，从所述回旋室的阀杆侧侧壁至所述喷射口的前端的长度L为0.6mm以下。
4.根据权利要求2所述的喷射钮，其特征在于，从所述回旋室的阀杆侧侧壁至所述喷射口的前端的长度L为0.6mm以下。
5.根据权利要求1所述的喷射钮，其特征在于，所述回旋室的直径D为1.5mm～3.0mm。
6.根据权利要求1所述的喷射钮，其特征在于，所述喷射槽与所述回旋室之间的连接部的宽度Dd为0.1mm～0.3mm。
7.根据权利要求1所述的喷射钮，其特征在于，所述喷射槽为3个以上。
8.根据权利要求1所述的喷射钮，其特征在于，所述喷射钮用于利用压缩气体进行喷射的容器。
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