带有硅树脂喷嘴阵列的雾化器系统

文档序号:53809 发布日期:2021-09-28 浏览:57次 >En<

阅读说明:本技术 带有硅树脂喷嘴阵列的雾化器系统 (Atomizer system with silicone nozzle array ) 是由 塞巴斯蒂安·曼戈尔德 曼纽尔·菲塞尔 简·巴塞尔姆斯 利昂·拉克 比约恩·弗赖辛格 于 2019-12-19 设计创作,主要内容包括:一种特别是用于电流体动力雾化器(1)的雾化器喷嘴系统,其中,在喷嘴盖罩(40)(nozzle cap)中包括多个喷嘴(10、11、12),并且为了形成喷嘴(10、11、12)(nozzle),包括至少一个喷嘴开口(21、22、23)(nozzle-opening)、至少一个喷嘴通道(nozzle-channel)以及至少一个喷嘴套筒(nozzle-socket),其中,所述喷嘴盖罩设置在至少一个承载体(carrier)上,其中,所述承载体对于每个喷嘴套筒都包括一个喷嘴接头(nozzle-connector),其中,所述喷嘴盖罩可松开地固定地布置在所述承载体上。(An atomizer nozzle system, in particular for an electrohydrodynamic atomizer (1), wherein a plurality of nozzles (10, 11, 12) are included in a nozzle hood (40) (nozzle cap) and, in order to form the nozzles (10, 11, 12) (nozzle), at least one nozzle opening (21, 22, 23) (nozzle-exposing), at least one nozzle channel (nozzle-channel) and at least one nozzle sleeve (nozzle-socket), wherein the nozzle hood is arranged on at least one carrier (carrier), wherein the carrier comprises one nozzle connection (nozzle-connector) for each nozzle sleeve, wherein the nozzle hood is arranged releasably and fixedly on the carrier.)

带有硅树脂喷嘴阵列的雾化器系统

背景技术

流体的电流体动力雾化在涂层工艺领域变得越来越重要。例如由PCT/EP2018/060117已知一种设备,其采用电流体动力雾化将诸如防晒剂的护理产品涂覆到人的身体上。

但很多雾化器喷嘴在应用电流体动力的雾化时已表明是不利的。此外,在系统的必需的清洁中往往产生问题,因为在对于电流体动力雾化所需的高电压情况下,无法直截了当地用水简单地清洁。

发明内容

本发明的目的因而是,改善电流体动力的雾化器的功能,特别是简化清洁。

该目的由根据权利要求1的发明主题得以实现。在从属权利要求中给出了有利的改进和有益的设计。

本发明涉及一种特别是用于电流体动力雾化器的雾化器喷嘴系统,其中,在喷嘴盖罩(nozzle cap)中包括多个喷嘴,并且为了形成喷嘴(nozzle),包括至少一个喷嘴开口(nozzle-opening)、至少一个喷嘴通道(nozzle-channel)以及至少一个喷嘴套筒(nozzle-socket),其中,喷嘴盖罩设置在至少一个承载体(carrier)上,其中,该承载体对于每个喷嘴套筒都包括喷嘴接头(nozzle-connector)。本发明的特征在于,喷嘴盖罩可松开地、固定地布置在承载体上。

通过把喷嘴盖罩可松开地固定在承载体上,可以将喷嘴盖罩取下,并且从电流体动力雾化器的设备单元移除而例如使用水或其它溶剂予以清洁。由此也可考虑在出现磨损之后由用户本人方便地更换。另外,也可以使用替代的喷嘴盖罩,其几何形状和其它特性适配于其它待雾化的流体。

一种优选的实施方式规定,喷嘴盖罩至少局部地由柔性材料、特别是由柔性的电绝缘体优选地由硅树脂制成。

柔性材料例如硅树脂的使用允许通过简单的表面变形、例如通过用手指刮过表面来去除干化的流体残渣,因为硬化的残渣由于变形而破碎,进而可去除。

此外,绝缘体的使用已令人惊奇地表明有利于电流体动力的雾化。被加载高电压的液体所产生的雾化效果,通过在电绝缘的喷嘴通道中的引导而得到改善,这在电流体动力的雾化器应用中例如在涂覆护理产品如防晒霜时带来更高的过程可靠性。

另一优选的实施方式规定,承载体由刚性材料优选由塑料例如PC、ABS、PE、PET或PP等而制成。

刚性承载体允许例如通过用于对准和固定的刚性部件精确地且工作可靠地固定柔性的喷嘴盖罩。

这种刚性的部件可以通过凸起或诸如凸缘或蘑菇头的结构构成,但也可以通过槽或榫部件构成,于是,喷嘴盖罩的相应的配合结构嵌接到、特别是弹性地卡入到所述槽或榫部件中。

一种实施方式的有利改进规定,喷嘴盖罩通过卡锁部件的弹性夹紧或柔性材料的夹紧被保持在承载体上,优选形状配合地被保持在承载体上。

柔性的、橡胶式的、优选由硅树脂(Silikon)制成的喷嘴盖罩的使用允许将该喷嘴盖罩弹性地夹紧到承载体上,因而无需工具即可松开。在非柔性的或部分柔性的喷嘴盖罩的情况下,也可以实现例如通过卡锁部件简单地无需工具地可松开地连接。

另一优选的实施方式规定,喷嘴盖罩包括基座结构(base-structure),特别是基板(base-plate)或基座框架(base-frame),在该基座结构上布置了用于构造雾化器喷嘴的喷嘴结构,其中,相比于优选由硅树脂制成的喷嘴结构,基座结构由相比之下更加刚性的材料特别是PC、ABS、PE、PET或PP等制成,且优选包括至少一个连接部件尤其是卡锁部件,用于与承载体形成优选可松开的连接。

在刚性基座结构上构造的喷嘴造型的柔性的可弯曲的层,允许提供例如硅树脂的喷嘴造型,而不必放弃用来与承载体可松开地连接的机械的卡锁部件。另外,通过这种方式改善了在拆卸和安装喷嘴盖罩时的触觉,因为实现了一定的形状稳定性。基座结构在此可以构造为一种具有用于喷嘴接头和/或喷嘴套筒的缺口的板,或者构造为一种仅在必需部位支撑和稳定的框架构造。

一种优选的改进规定,喷嘴盖罩包括至少三个喷嘴开口,这些喷嘴开口各自带有配属的喷嘴通道和配属的喷嘴套筒,其中,喷嘴区域中的这些喷嘴开口最大程度地彼此间隔开,特别是沿着“之”字形线彼此相继地布置。

已表明,设置至少三个喷嘴开口产生了过程可靠的雾化特性。也可考虑更多个喷嘴开口,其中,喷嘴开口的数量优选在个位数范围内变动。

但重要的是,在喷嘴盖罩的可供布置的区域上的这些喷嘴开口最大程度地间隔开,即保持尽量大的间距。在此,力求在一个平面上“之”字形的布置,因为这种布置使得这些喷嘴开口之间的间距最大。在测定这些喷嘴开口的间距时,也必须注意喷嘴的几何形状本身,因为开口绝不会直接位于区域的边缘,而是通常被容纳着喷嘴通道的喷嘴体所包围。

此外,一种有利的改进的特征在于,喷嘴的喷嘴开口从喷嘴盖罩的平面伸出,其中,伸出的喷嘴的边沿优选设计成连续弯曲的曲线,特别是喷嘴边沿在边沿一侧相对于喷嘴的相对的边沿侧非对称,尤其是具有至少1.5倍大的曲率。

为了限定喷嘴造型,特别是为了在喷嘴体内部容纳喷嘴通道,喷嘴体所带有的喷嘴开口从喷嘴盖罩的平面伸出。在此,喷嘴盖罩的平面是指基本上平坦的基底,在该基底上布置着喷嘴造型。在后续实施例中介绍的突起的边缘区域在此保留在外面。

喷嘴体的边沿或侧壁在此作为连续弯曲的曲线伸展。由于以尽量大的间距布置,在靠近喷嘴盖罩边缘的喷嘴体的边沿侧上提供了相比于对面侧较小的安装空间。因而在远离边缘侧的曲率可以更加平坦,这将在后续实施例中介绍。由此实现了有利于清洁的更柔性的过渡。

另一种有益的实施方式规定,喷嘴盖罩和/或基板和/或承载板一体地构造,优选采用注塑工艺制得。

相应的制造允许成本低廉地且有效地制造一个或多个组件。

此外,另一种有益的实施方式规定,喷嘴盖罩和基板和/或承载板一体地构造,优选采用多组分注塑工艺制得,或者以其它方式例如通过粘接或硫化工艺相互连接。

相应的制造允许成本低廉地且有效地制造一个或多个组件。另外,通过刚提到的两种制造方法,避免喷嘴盖罩的这些组件不经意地分开,这为用户提供了更高的防错可靠性。

此外规定,在一种实施方式中,喷嘴盖罩以喷嘴接头处的弹性区段包夹连接凸缘,并且在该连接凸缘上通过弹性变形而形成密封。

喷嘴盖罩由于其可松开性而必须在承载体的喷嘴接头上形成密封的接头。这优选按如下方式来实现:例如由硅树脂制成的弹性区段密封地包夹喷嘴接头的连接凸缘,其中,弹性区段的夹紧力必须能够承受住在电流体动力雾化器工作时待雾化的流体的所出现的输送压力。

一种相关的优选实施方式规定,喷嘴接头具有柱形的连接凸缘,该连接凸缘特别是带有环绕的密封圈,并且喷嘴套筒构成相应的柱形容纳部,以便提供相互接合的密封的形状配合。

密封圈也可以构成直接在连接凸缘上成型的凸起,特别是在注塑时直接制得的凸起结构,以便避免额外的组件或工步。

相应的柱形的连接凸缘可以采用该制造方法简单地且过程可靠地制得,并且在安装和拆卸可松开地连接的喷嘴盖罩时以可靠的密封效果给用户提供了流体系统的简单的连接。

通过固定地与连接凸缘连接的成型的密封凸起,可实现使得喷嘴盖罩的柔性的柔软材料特别是硅树脂与在连接凸缘上的密封凸起连同密封件一起形成足够的夹紧力,从而通过在密封凸起上的夹紧把喷嘴盖罩保持在承载体上。

一种替代的优选实施方式规定,喷嘴接头具有锥形的连接凸缘,并且喷嘴套筒形成相应的锥形容纳部,以便提供相互接合的密封的形状配合。

此外,锥形的连接凸缘允许在组装时的优选的定中效果,其中,连接凸缘和喷嘴套筒的相互贴靠的锥形边沿形成了密封的接触。

另一优选的实施方式规定,喷嘴通道成形为锥区段或锥帽地被构造,特别是构造成通向喷嘴开口的端部通道,其中,端部通道优选构造为柱形的或锥形的管区段。

喷嘴通道的这种构造是DE 10 2018 133 406.0的主题,其公开内容援引加入至此。在电流体动力雾化的效果基于施加的高电压而起作用之前,喷嘴通道的相应设计提供了待雾化的流体的自由射束的有利形式。

在此特别优选地规定,雾化器喷嘴的喷嘴开口介于0.1mm至0.3mm之间,优选为0.2mm,喷嘴通道的长度介于4mm至6mm之间,优选为5.5mm。

雾化器喷嘴系统的一种有益的实施方式规定,在喷嘴接头中构造电的接触部件,特别是高电压接触部,其中,该接触部伸入到流体通道中,优选该流体通道被引导穿过接触部,特别地,电的接触部件与喷嘴开口之间的距离介于5mm和20mm之间,优选介于11mm和15mm之间,尤其为14mm。

为了进行电流体动力的雾化,需要给待雾化的流体施加高电压。该高电压特别有利地在承载体的区域中施加,因为否则也会在喷嘴盖罩中设置接触部。

特别有利地,把用于高电压的接触部设计成电的接触部件,该接触部件伸入到流体通道中。流体通道在此包括穿过喷嘴套筒的通道。特别优选地,电的接触部件经过设计,使得它布置在流体的流动走向上,特别是被流体经由在电的接触部件上的开口流过。通过这种方式,确保高电压的最佳效果,进而确保流体随之被加电(Aufladung),这导致过程可靠的喷淋过程。

电流体动力雾化基于可加电流体、特别是在高电压下足够导电的流体在强不均匀电场中的不稳定性。在此对流体施加高电压。流体在这种情况下变形为锥形,从锥形的尖端喷出细细的射束,即所谓的射流,其然后立即分解成由细分散的液滴构成的喷雾。在某些条件下,在泰勒锥模式下,液滴具有窄的尺寸分布。

通过与流体流的强制液压供应(例如泵)配合作用,还可以改善雾化效果。

附图说明

本发明将借助下述实施例予以详述。但本发明在此不局限于所示的实施方式。

图1示出电流体动力雾化器的示意图;

图2示出具有喷嘴盖罩和承载体的雾化器喷嘴系统的第一实施方式的示意性横剖视图以及喷嘴接头的一种变型的局部视图;

图3a示出具有喷嘴盖罩和承载体的雾化器喷嘴系统的第二实施方式的立体示意图;

图3b示出雾化器喷嘴系统的雾化器喷嘴的放大的剖视图。

具体实施方式

具体地,图1示出了一种电流体动力的雾化器1,其包括雾化器部分2以及流体罐3。

在雾化器部分2上,在上面的前侧区域中设置了喷嘴系统4。该喷嘴系统在此包括第一喷嘴10、第二喷嘴11以及第三喷嘴12。

喷嘴10、11、12当前设计成从喷嘴系统4的平面13伸出的喷嘴体14、15、16,其中,这些喷嘴体以弯曲的侧边在其横向方向17上非对称地变形,用于延展喷嘴系统4。

每个喷嘴10、11、12都在其尖端带有喷嘴开口21、22、23。这些喷嘴开口21和22以尽量大的距离24彼此远离。喷嘴22和23以尽量大的距离25彼此远离。喷嘴21、22、23间隔开地布置成“之”字样式,从而在喷嘴系统4的平面13上充分地间隔开。

雾化器部分2在喷嘴系统4的周围具有用于顶盖(未示出)的接纳部30,该顶盖在输送状态下遮盖并保护喷嘴系统4。

另外,雾化器部分2包括至少一个操作按键31,该操作按键可以用于激活电流体动力的雾化器1以及用于让用户接触,以便在雾化时提供必需的电流。优选设置其它的接触部、特别是操作按键,它们在当前未示出,因为布置在背侧,从而可以用左手也可用右手毫无问题地操纵电流体动力的雾化器1。

此外在雾化器部分2上,在雾化器部分2与流体罐3之间的区域中,设置了导电的优选金属的或金属化的环绕的接触区域,当前为接触环32,以便作为接触部让用户操作,用于在雾化时提供必需的电流。也可考虑设备上的其它设置部,只要这些设置部实现良好的且过程可靠的接触。

图2为具有喷嘴盖罩和承载体的雾化器喷嘴系统的第一实施方式的示意性横剖视图以及喷嘴接头的一种变型的局部视图。

当前示出,喷嘴盖罩40从承载体41上取下。在此,喷嘴盖罩40包括喷嘴结构42,该喷嘴结构在当前由硅树脂制成。喷嘴结构42构成了喷嘴体43,这些喷嘴体从喷嘴盖罩的平面44伸出。

在喷嘴结构42的下方,喷嘴盖罩40在当前包括基板45,该基板由相比于喷嘴结构42的硅树脂更加刚性的材料特别是更加刚性的塑料制成。通过这种方式,把喷嘴盖罩40设置成刚性的构件组,其可以良好地被固定在承载体41上,且可以再次被松开。

为了可松开地把喷嘴盖罩40固定在承载体41上,构造了卡锁部件50,这些卡锁部件把放置到承载体41上的喷嘴盖罩40夹紧地固定。

喷嘴盖罩40的雾化器喷嘴60包括喷嘴开口61以及喷嘴通道62,该喷嘴通道通入到喷嘴套筒63中。喷嘴套筒63的配合件由承载体41上的喷嘴接头64构成。在当前所示的实施方式中,喷嘴接头64以及喷嘴套筒63锥形地被成形,从而在把喷嘴盖罩40放置到承载体41上时,两个锥形的边沿相互贴靠,进而形成密封。

在喷嘴接头64中设置了流体通道65,在该流体通道的下端布置了电的接触部66,用于将高电压引入到流体中。该电的接触部当前在流体通道65的区域中设置有孔眼,从而流体在其朝向喷嘴开口61输送期间流经电的接触部66。

在局部的视图I中示出了喷嘴接头的一种替代的变型,该喷嘴接头代替锥形形状而采用了带有设置的密封部件的柱形形状。该变型将在下面在图3B中详述,但可以应用在承载体41的所标出的位置,如下所述。

图3a为具有喷嘴盖罩100和承载体101的雾化器喷嘴系统的第二实施方式的立体示意图。

在喷嘴盖罩100上设置了三个雾化器喷嘴102、103、104。这些雾化器喷嘴在其喷嘴体上具有弯曲的边沿。示范性地参见喷嘴103。当前在前侧示出的边沿105具有连续弯曲的走势,其中,相比于在后侧示出的边沿106,产生了明显更大的曲率。喷嘴体110、111、112a的边沿的斜坡式结构允许提供易于清洁的带有隆起的喷嘴体的表面,在该表面上,间隔开的喷嘴102、103、104具有尽量大的距离。

设置在喷嘴盖罩100下面的承载体101,对于每个雾化器喷嘴102、103、104都包括连接凸缘112b、113、114。连接凸缘在当前柱形地构造,且在其上边棱处包括密封圈,该密封圈在当前设计成直接成型的密封凸起。

图3b所示为放置到承载体201上的喷嘴盖罩200的相应地放大的视图。

在此,喷嘴盖罩200也包括硅树脂的喷嘴结构202,该喷嘴结构布置在由更刚性的塑料构成的基座结构203上。

承载体201的连接凸缘204在当前柱形地设计。流体通道205在连接凸缘204的中心伸展。在流体通道205的下端设置了电的接触部件206,该接触部件具有中央的孔眼207,为了电流体动力的雾化而要被加电的流体流经该孔眼,在此,利用施加的高电压予以加电。

在连接凸缘204的上端设置了密封圈210。喷嘴体211在当前配备有柱形的喷嘴套筒212,并以其密封圈210相对于喷嘴体211的柔性的硅树脂材料形成密封,连接凸缘204伸入到该喷嘴套筒中。在连接凸缘204的上方,喷嘴通道213位于喷嘴体211中,该喷嘴通道在其上端通入到端部通道214中。喷嘴开口215又由端部通道214的上端构成。喷嘴通道213在当前设计成圆锥形,特别是锥帽区段的形式。

在此,一种实施方式的优选尺寸设计为,喷嘴开口215的直径220为0.2mm。喷嘴通道213的优选设计长度221约为5.5mm。流体通道205连同在喷嘴内部的喷嘴通道213一起的整个长度222优选直至大约14mm,其中,由此在产生雾化效果之前,在流体雾化时(未示出)在喷嘴开口前面产生自由射束长度为10mm至15mm的自由射束。

附图标记清单

I. 喷嘴接头变型

1 雾化器

2 雾化器部分

3 流体罐

3a 雾化器喷嘴系统的设计变型

3B 设计变型

3b 放大的视图

4 喷嘴系统

10 喷嘴

11 喷嘴

12 喷嘴

13 平面

14 喷嘴体

15 喷嘴体

16 喷嘴体

17 横向方向

21 喷嘴开口

22 喷嘴开口

23 喷嘴开口

24 距离

25 距离

30 接纳部

31 操作按键

32 接触环

40 喷嘴盖罩

41 承载体

42 喷嘴结构

43 喷嘴体

44 喷嘴盖罩的平面

45 基板

(50 卡锁部件

60 雾化器喷嘴

61 喷嘴开口

62 喷嘴通道

63 喷嘴套筒

64 喷嘴接头

65 流体通道

66 电的接触部

100 喷嘴盖罩

101 承载体

102 雾化器喷嘴

103 雾化器喷嘴

104 雾化器喷嘴

110 喷嘴体边沿

111 喷嘴体边沿

112a 喷嘴体边沿

112b 连接凸缘

113 连接凸缘

114 连接凸缘

200 喷嘴盖罩

201 承载体

202 喷嘴结构

203 基座结构

204 连接凸缘

205 流体通道

206 电的接触部件

207 孔眼

210 密封圈

211 喷嘴体

212 喷嘴套筒

213 喷嘴通道

214 端部通道

215 喷嘴开口

220 喷嘴开口的直径

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