Способ и устройство для смешивания и дозирования жидкого активного ингредиента со сжиженным газообразным распыляющим агентом, эжектор устройства и контейнер для жидкого концентрата активного ингредиента

 

Использование: изобретение относится к способу и устройству для дозировки и распыления активного ингредиента со сжиженным газообразным агентом и может быть применимо к распылению автоматизированных струй и особенно эффективно для распыления инсектицидов, в частности, когда требуется обрабатывать большие пространства, такие как, складские помещения и супермаркеты. Сущность изобретения: в способе перепад давлений поддерживают достаточным для извлечения по существу всего активного ингредиента из контейнера, таким чтобы охлаждающий эффект в смесительной камере составлял не более 15^oC и меньшим, чем тот перепад давления, который создавал бы хаотическое распыление активного ингредиента из дозирующего выходного отверстия. В качестве распыляющего агента используют жидкую двуокись углерода. В устройстве первый трубопровод 3 посредством одного из клапанов соединен с источников 1 и посредством другого клапана соединен с разветвлением на два отдельных трубопровода. Первый из отдельных трубопроводов направлен к смесительной камере 4 и закончен соплом 4а, а второй - 5 направлен к контейнеру 6 для концентрата. Третий трубопровод 9 сообщен с выпускным отверстием смесительной камеры и направлен к дозирующему выходному отверстию. Второй трубопровод 7 выведен из контейнера насквозь в смесительную камеру. В эжекторе входное отверстие сообщено с выполненной в эжекторе отводной камерой для разделения потока распыляющего агента между трубопроводом подачи распыляющего агента в контейнеры и расположенным перед смесительной камерой трубопроводом подачи распыляющего агента в смесительную камеру, выполнен с главным соплом на конце, сообщающимся со смесительной камерой. Трубопровод подачи распыляющего агента в контейнер выполнен с остроконечным выходом для прохождения через уплотнение входного трубопровода контейнера. Трубопровод подачи ингредиента в смесительную камеру на входном конце выполнен с дозирующим соплом, имеющим остроконечный выход для прохождения через уплотнение выходного трубопровода контейнера, сообщающийся со смесительной камерой посредством окружающей трубопровод подачи распыляющего агента в смесительную камеру кольцевой области. Смесительная камера состоит из примыкающей к главному соплу цилиндрической части, переходящей в воронкообразную часть, соосную с выходным отверстием, и выполнена с сообщающейся с выходным отверстием расширяющейся восстановительной зоной, заканчивающейся соединительной розеткой. Контейнер имеет соединяющую верхнюю часть, содержащую первый канал, второй канал, поперечный канал, проходящий между первым и вторым каналами и сообщающийся с ними, скользящую пробку, расположенную в поперечном канале между первым и вторым каналами. Скользящая пробка установлена с возможностью перемещения в направлении одного канала, но блокирована от проникновения в этот канал при помощи блокирующей пробки, первый герметически изолированный трубопровод, входящий в контейнер, примыкающий к его верхней части и второй герметически изолированный трубопровод, входящий в трубопровод, примыкающий к его нижней части. Их расположение таково, что в канал, в котором расположена блокирующая пробка, может быть вставлен штифт с тем, чтобы сместить блокирующую пробку так, что при последующем удалении штифта у скользящей пробки имеется возможность войти в канал и, тем самым, предотвратить повторное введение штифта. 3 с. и 12 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для дозировки и распыления активного ингредиента со сжиженным газообразным распыляющим агентом. Настоящее изобретение применимо к распылению автоматизированных струй и может быть особенно эффективно использовано для распыления инсектицидов, в частности, когда требуется обработать большие пространства такие, как складские помещения и супермаркеты. Однако настоящее изобретение может быть также применено к дозированному распылению комнатных освежителей воздуха, удобрений и любых других активных ингредиентов, которые способны принимать форму автоматизированного тумана. Настоящее изобретение может быть также использовано для зарядки портативных цилиндров с находящимся под давлением "окуривающим" агентом и т.д. для ручного дозированного применения.

Известно устройство и способ смешивания и распыления активного ингредиента (см. патент США N 3.804.018). При известном способе активный ингредиент соединяют с распыляющим агентом, направляя одну часть распыляющего агента с активным ингредиентом, а вторую в смесительную камеру и соединяя выходное отверстие смесительной камеры с основным выходным отверстием, при этом на основном сопле создают перепад давлений. Однако в известном способе в качестве распыляющего агента используется газ, а активный ингредиент и газ высвобождаются попеременно и находятся при одинаковом давлении, что ограничивает абсорбцию активного ингредиента в потоке распыляющего агента и эффективность дисперсии.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение абсорбции активного ингредиента в потоке распыляющего агента и эффективности дисперсии.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе смешивания и дозирования жидкого активного ингредиента с сжиженным газообразным распыляющим агентом, заключающемся в том, что соединяют порцию активного ингредиента контейнера с распыляющим агентом источника, причем осуществляют разделение потока распыляющего агента до контейнера с активным ингредиентом, направляя одну часть распыляющего агента в контейнер с активным ингредиентом, а вторую часть распыляющего агента в смесительную камеру через основное сопло в обход контейнера с активным ингредиентом, при этом выходное отверстие смесительной камеры соединяют с соответствующим трубопроводом для сообщения с основным выходным отверстием, а на основном сопле создают перепад давления, согласно изобретению поддерживают перепад давлений достаточным для извлечения всего активного ингредиента из контейнера таким, чтобы охлаждающий эффект в смесительной камере составлял не более 15^oC, и меньшим, чем тот перепад давления, который создавал бы хаотическое распыление активного ингредиента из дозирующего выходного отверстия. В качестве распыляющего агента можно использовать жидкую двуокись углерода.

В устройстве для смешивания и дозирования жидкого активного ингредиента и сжиженного газообразного распыляющего агента, содержащем герметизированный источник распыляющего агента, контейнер для концентрата активного ингредиента, смесительную камеру, дозирующее выходное отверстие, два клапана, первый, второй, третий и четвертый трубопроводы, согласно изобретению первый трубопровод посредством одного из клапанов соединен с источником и посредством другого клапана соединен с разветвлением на два отдельных трубопровода, причем первый из отдельных трубопроводов направлен к смесительной камере и закончен соплом, а второй направлен к контейнеру для концентрата, третий трубопровод сообщен с выпускным отверстием смесительной камеры и направлен к дозирующему выходному отверстию, при этом второй трубопровод выведен из контейнера насквозь в смесительную камеру.

В устройство выходное отверстие может быть выполнено из серии групп насадок, причем каждая группа имеет четыре индивидуальные форсунки или выходное отверстие может быть выполнено в виде подвесной разбрызгивающей системы, содержащей от 32 до 64 форсунок, устройство может быть снабжено размещенным во втором трубопроводе дозирующим средством, а смесительная камера и примыкающие к ней участки первого, второго, третьего и четвертого трубопроводов могут быть расположены в отдельной сборке, образующей эжектор.

При этом в эжекторе, включающем смесительную камеру, входное отверстие для распыляющего агента, трубопровод для подачи распыляющего агента в контейнер для концентрата активного ингредиента и трубопровод подачи концентрата активного ингредиента в смесительную камеру, имеющую выходное отверстие, входное отверстие сообщено с выполненной в эжекторе отводной камерой для разделения потока распыляющего агента между трубопроводом подачи распыляющего агента в контейнер и расположенным перед смесительной камерой трубопроводом подачи распыляющего агента в смесительную камеру, при этом трубопровод подачи распыляющего агента в смесительную камеру выполнен с главным соплом на конце, сообщающимся со смесительной камерой, трубопровод подачи распыляющего агента в контейнер выполнен с остроконечным выходом для прохождения через уплотнение входного трубопровода контейнера, трубопровод подачи ингредиента в смесительную камеру на входном конце выполнен с дозирующим соплом, имеющим остроконечный выход для прохождения через уплотнение выходного трубопровода контейнера, сообщающийся со смесительной камерой посредством окружающей трубопровод подачи распыляющего агента в смесительную камеру кольцевой области, причем смесительная камера состоит из примыкающей к главному соплу цилиндрической части, переходящей в воронкообразную часть, соосную с выходным отверстием, и выполнена с сообщающейся с выходным отверстием расширяющейся восстановительной зоной, заканчивающееся соединительной розеткой.

В эжекторе расширяющаяся восстановительная зона может иметь угол наклона не более 10^o или составлять от 3 до 5^o.

Кроме того, технический результат достигается за счет того, что контейнер для жидкого концентрата активного ингредиента имеет соединяющую верхнюю часть, содержащую первый канал, второй канал, поперечный канал, проходящий между первым и вторым каналами и сообщающийся с ними, скользящую пробку, расположенную в поперечном канале между первым и вторым каналами, причем скользящая пробка установлена с возможностью перемещения в направлении одного канала, но блокируется от проникновения в этот канал при помощи блокирующей пробки, первый герметически изолированный трубопровод, входящий в контейнер, примыкающий к его верхней части, и второй герметически изолированный трубопровод, входящий в трубопровод, примыкающий к его нижней части, причем их расположение таково, что в канал, в котором расположена блокирующая пробка, может быть вставлен штифт с тем, чтобы сместить блокирующую пробку так, что при последующем удалении штифта у скользящей пробки имеется возможность войти в канал и тем самым предотвратить повторное введение штифта.

Распыляющим агентом является ожиженный газообразный распыляющий агент. В предпочтительном варианте распыляющим агентом является жидкая двуокись углерода, но можно использовать также другие распыляющие агенты такие, как бутан или смеси пропан/бутан, в частности, на открытых пространствах, где нет риска воспламенения таких газов. По крайней мере в том случае, когда распыляющим агентом является жидкая CO₂. Установлено, что эффективность является оптимальной, если жидкая CO₂ подается в основное сопло при давлении примерно 500-1500 фунтов на кв. дюйм /3450-10340 кНм^-2/ в зависимости от температуры/ в общем случае 0-40^oC/, и если давление на сопле или на каждом выходном сопле близко, насколько это возможно к давлению подачи CO₂. Однако при практической реализации приемлемым является, если падение давления между CO₂ источником и выходным соплом /соплами/ составляет примерно 40-70 фунтов на кв. дюйм /275-480 кНм^-2/, например, примерно 50-60 фунтов на кв. дюйм /345-415 кНм^-2/. Падение давления в области 0,5-5,0 бар /50-500 кНмм^-2/, в предпочтительном варианте от 1,0 до 3,0 а в самом предпочтительном варианте примерно 2,0 бара /200 кНм^-2/ является оптимальным для основного сопла и, таким образом, оставшееся падение давления имеет место на третьем трубопроводе. Третий трубопровод в общем случае состоит из серии трубопроводов, которые ветвятся на последовательных Т-соединениях на последовательно более узкие трубопроводы. Для расчета падения давления в каждом трубопроводе можно использовать формулу Пуазейля: ΔP = 896ηGL/22ρb⁴ в котором ΔP это падение давления в барах, η вязкость в Нсм^-2, G массовый поток в кг.с^-1, L длина трубы в метрах, r плотность в кгм^-3, а в диаметр канала в метрах. В приведенной выше формуле произведение h G, L и 896 делится на произведение 22, r /ро/ и в четвертной степени. При помощи подбора соответствующих длин и диаметров трубопроводов можно обеспечить необходимый общий перепад давления между смесительной камерой и выходными форсунками и можно также избежать избыточного перепада давления вдоль каждого отдельного трубопровода, так как в противном случае может иметь место нежелательная степень охлаждения, что приводило бы к обледенению внешней поверхности трубопровода. Падение давления на каждой форсунке примерно 500-1000 фунтов на кв. дюйм 93450-6900 кНм^-2/, в предпочтительном варианте 700-900 фунтов на кв. дюйм /4830-6200 кНм^-2/, а в более предпочтительном варианте примерно 800 фунтов на кв.дюйм /5 500 кНм^-2/ является оптимальным.

Активный ингредиент находится в жидкой форме. Выбор активного ингредиента будет зависеть от функции, осуществляемой этим ингредиентом, и, таким образом, можно использовать несколько соединений, включая /но ими не исчерпывается полный список/ распыляющие агенты, антибактериальные агенты, фунгициды, бактерициды, дезодоранты, противовирусные агенты, биологические агенты, агенты, ускоряющие созревание, регуляторы роста такие, как метопрен, гидропрен, димилин и феноксикарб, и соединения, препятствующие прорастанию. Предпочтительными химическими активными ингредиентами в соответствии с настоящим изобретением являются натуральный пиретрум и синтетические пиретроиды. Пиретрум содержит пиретрины, ботанические инсектициды, активными составляющими которых являются пиретрины 1 и 11, и джасмолин 1 и 11, которые вместе известны под наименованием "пиретрины". Синтетические пиретроиды включают аллетрин, бифентрин, биоресметрин, цифлутрин, цигалотрин, циперметрин, фенотрин, дельтаметрин, эсбиотрин, энотрин, фенвалерат, флувалират, лямбда цигалотрин, перметрин, ресметрин, тетраметрин и тралометрин.

Можно использовать самые различные концентрации активного ингредиента в финальной смеси и их наилучшим образом находят при помощи изменения концентрации активного ингредиента в концентрате, а не при помощи изменения отношения концентрата к распыляющему агенту. Заявитель установил, что пригодной является доля в примерно 9,0-15,0% концентрата /особенно, если их получают на основе продукта предварительной разгонки нефти/ в распыляющем агенте /особенно, если речь идет о CO₂/, в предпочтительном варианте примерно 12% Например, может быть высвобождена смесь 0,5% пиретринов, 4,0% бутилата пиперонила, 7,9 продукта грубой разгонки нефти и 87,6 жидкой двуокиси углерода. Эта смесь рекомендуется для применения в следующих дозах: 1. Летающие насекомые 8 г на 1 000 кубических футов /28,32 м³/ 2. Ползающие насекомые 16 г на 1 000 кубических футов /28,32 м³/ 3. Мукоед Суринамский 24 г на 1 000 кубических футов и жук табачный /28,32 м³/ с обработкой в течение 2 ч В пересчете на высвобождение активного ингредиента эти дозы выглядят следующим образом: 1. Летающие насекомые 0,04 г АИ /1000 футов³ /28,32 м³/
2. Ползающие насекомые 0,08 г АИ /1 000 футов ³ /28,32 м³/
3. Мукоед суринамский 0,12 г АИ /1 000 футов³ /28,32 м³/ и жук табачный
Давления, вязкости и другие параметры, которые уже обсуждались выше, приводят к высвобождению мельчайших капелек тумана диаметром примерно 7 mм
При высвобождении через систему форсунок из 32-64 штук /через каждую форсунку высвобождается 6 г/с/ можно использовать объем концентрата в примерно 5,0-10,0 л /4,0-8,0 кг/ и для высвобождения такого объема достаточно примерно 30,0-80,0 кг жидкой CO₂.

Было установлено, что в предпочтительном варианте, особенно при размерах эжектора и параметрах давления, которые были указаны выше, вязкость концентрата активного ингредиента изменяется в области от 0,1 до 20 мПас, которую определяли при помощи процедуры испытания AS ТМ Д445, в предпочтительном варианте 0,5-10,0 мПас, а в более предпочтительном варианте примерно 1,5-3,0 мПас. В общем случае вязкость равна примерно 2,17 мПас.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается контейнер для жидкого концентрата активного ингредиента, причем этот контейнер имеет соединяющую верхнюю часть, содержащую первый канал, второй канал, поперечный канал, простирающийся между первым и вторым каналами, и соединяющий их, скользящую пробку, расположенную в поперечном канале между первым и вторым каналами, причем вышеупомянутая скользящая пробка идет в направлении одного из вышеупомянутых каналов, но ее проскок в вышеупомянутый канал предотвращается блокирующей пробкой, первый герметически изолированный трубопровод 20, соединенный с контейнером, примыкающий к его верхней части, и второй герметически изолированный трубопровод, соединенный с трубопроводом, примыкающим к его нижней части, причем их расположение таково, что в канал можно вставить штырь, который позволяет смещать блокирующую пробку таким образом, что при последующем удалении штыря скользящая пробка может входить в вышеупомянутый канал и при этом предотвращать повторный ввод штыря.

На фиг.1 изображено схематическое представление упрощенной системы, реализующей принципы настоящего изобретения; на фиг.2 более подробный вид продольного сечения эжектора и части контейнера для концентрата, пригодные для использования в системе, представленной на фиг.1; на фиг.3 увеличенный вид в разрезе смесительной камеры и восстановительной зоны эжектора с фиг.2; на фиг. 4 вертикальный разрез верхней части контейнера для концентрата для соединения с эжектором с фиг.2.

ПРИМЕР 1. На фиг.1 приведено простое расположение, включающее герметизированный источник распыляющего агента 1, который в наиболее предпочтительном варианте подается из цилиндра, но, если требуются большие объемы, можно использовать серию цилиндрических емкостей, соединенных между собой системой трубопроводов. Источник распыляющего агента 1 соединен через клапаны 2а и 2в в первом трубопроводе 3 с основным соплом 4а, входящим в смесительную камеру 4в эжектора 4, а источник распыляющего агента соединен с контейнером 6 для концентрата при помощи четвертого трубопровода 5.

Распыляющим агентом является, например, жидкая двуокись углерода, а активным ингредиентом в концентрате является целевая композиция, например, одна из тех, что перечислены в описании. Этот пример будет описан в связи с целевым дозированным распылением активного ингредиента в количестве, необходимом для фумигации или для обработки с использованием известного измеренного объема. На основании известного объема, подлежащего фумигации, в контейнер 6 для активного ингредиента помещали рассчитанное количество активного ингредиента.

Для того, чтобы начать дозированное распыление, клапаны 2а и 2в ставятся в положении, при котором источник распыляющего агента 1 соединен с контейнером 6 для концентрата. Распыляющий агент, в данном случае жидкая двуокись углерода, находится под давлением /приблизительно 840 фунтов на кв.дюйм, 5782 кПа/ и течет через первый трубопровод 3, при этом часть потока проходит через сопло 4а в эжектор 4, а часть потока поступает в цилиндр 6 для концентрата через первый 3 и четвертый 7 трубопроводы. После поступления в контейнер для концентрата жидкая двуокись углерода может действовать как растворитель, чтобы абсорбировать активный ингредиент в цилиндре 6 для концентрата.

Давление жидкой двуокиси углерода из источника распыляющего агента 1 должно быть достаточным для того, чтобы предотвратить переток абсорбированного активного ингредиента из контейнера 6 для концентрата в источник распыляющего агента 1, и таким образом, нет необходимости манипулировать дополнительно клапанами 2а и 2в. Давление в контейнере для концентрата вынуждает комбинацию распыляющего агента и активного ингредиента поступать через второй трубопровод 7 в смесительную камеру.

Смесительная камера 4 находится в связи с дозирующим выходным отверстием 8 при помощи третьего трубопровода 9, и таким образом, смесительная камера /и камера для активного ингредиента/ эффективно соединены с атмосферой через дозирующее выходное отверстие 8, которое в описываемом варианте осуществления состоит из серии насадок с форсунками 8а-8h. Каждая насадка имеет четыре отдельных форсунки. При выходе через дозирующее выходное отверстие 8 жидкая двуокись углерода расширяется с образованием воздушной дисперсии частиц активного ингредиента.

Такое состояние будет продолжаться до тех пор, пока весь активный ингредиент, который предварительно был помещен в контейнер 6 для активного ингредиента, не будет извлечен. В этот момент система может быть отключена при помощи изоляции источника распыляющего агента 1 с использованием клапана 2а, при этом контейнер для активного ингредиента может быть заменен или снова может быть заполнен активным ингредиентом, если в системе давление падает до атмосферного.

Из приведенного описания варианта осуществления настоящего изобретения, представленного на фиг.1 очевидно, что может быть распылено отмеренное количество активного ингредиента, и таким образом, нет необходимости распылять большее или меньшее количество активного ингредиента, чем это необходимо для поставленной задачи. Эта система в высшей степени проста по своей природе в том смысле, что клапаны являются единственными подвижными частями и системе требуется только источник жидкой двуокиси углерода, которая действует в качестве распыляющего агента, контейнер, чтобы загрузить рассчитанное количество активного ингредиента, и трубопроводы, соединяющие между собой различные части и ведущие к дозирующему выходному отверстию. Эти трубопроводы являются в предпочтительном варианте эластичными шлангами с приспособлениями для быстрого отсоединения на концах, которые не только позволяют удобно и быстро собирать и разбирать систему, но, кроме того, упростить процедуру замены отработанных цилиндров и контейнеров. Более тщательный контроль за высвобождением содержимого цилиндра с активным ингредиентом может быть обеспечен при помощи введения дозирующего средства 10 во второй трубопровод 7.

В предыдущем варианте осуществления настоящего изобретения смесительная камера и соединяющие участки трубопроводов, подходящих к ней, представлены расположенными вне контейнера с активным ингредиентом. При альтернативном расположении /таком, например, как приведено на фиг.2/; смесительная камера и примыкающие участки первого, второго, третьего и четвертого трубопроводов расположены в одном агрегате "смешивающей" головки.

В предыдущих вариантах осуществления настоящего изобретения абсорбированный активный ингредиент был описан как выгружаемый через дозирующее выходное отверстие. Ясно, что, если необходимо подвергнуть фумигации складское помещение или завод, то форсунка для распыления должна в большей части случаев напоминать по форме подвесную дождевальную установку, из которой активный ингредиент может быть равномерно диспергирован по всему содержащемуся объему. Таким образом, дозирующее выходное отверстие 8 может состоять из 2 или 4 отдельных форсунок.

Эта система может быть снабжена дозирующим контейнером, соединенным с первым трубопроводом 3 при помощи соединительного тройника так, что можно использовать измеренное количество распыляющего агента, которое поступает из большой емкости для распыляющего агента, способного подавать несколько таких доз. Если необходимо, то в трубопровод для распыляющего агента можно ввести невозвратные клапаны и последовательность фильтров.

ПРИМЕР 2. На фиг.2 представлен подробно эжектор простой системы с фиг.1. Эжектор в общем случае приведен под номером 11 и содержит входное отверстие 12 для жидкой CO₂, распыляющего агента, соединенное с отводной камерой 13, которая расщепляет поток CO₂ между CO₂ трубопроводом 14 в концентрат и CO₂ трубопроводом 15 к соплу, который заканчивается в основном сопле 16, входящем в смесительную камеру 17. CO₂ трубопровод 26 в концентрат эквивалентен части "четвертого трубопровода" в варианте осуществления на фиг.1. CO₂ трубопровод 14 для концентрата заканчивается остроконечным выходом 18, приспособленным для того, чтобы проникать через уплотнение 19 на входном трубопроводе 20 контейнера 21 для концентрата, только верхняя часть которого представлена на фиг. 2. Вышеупомянутый входной трубопровод 20 образует оставшуюся часть "четвертого трубопровода" с фиг.1. Контейнер для концентрата 21 снабжен также выходным трубопроводом 22, точно так же снабженным уплотнением 23, предназначенным для проникновения острого конца 27 трубопровода 25 для смеси, который выводит через дозирующее сопло 26 и кольцевую область 27, окружающую CO₂ трубопровод 15 сопла, к смесительной камере 17. Выходной трубопровод 22 и трубопровод для смеси 25 образует "второй трубопровод" с фиг.1. Вышеупомянутые CO₂-вход 12, отводная камера 13, трубопроводы 14, 15 и 25 и смесительная камера все образуют части так называемой смешивающей головки, которая может быть герметично накручена при помощи завинчивающегося кольца 28 на контейнер 21 с концентратом так, чтобы остроконечные выходы 18, 24 прошли через соответствующие уплотнения 29, 23.

Смесительная камера 17 образована в общем случае цилиндрической частью 30, примыкающей к соплу 16, и имеющей форму воронки частью 31, имеющей ось симметрии, проходящую через выходное отверстие 32. Выходное отверстие 32 ведет в расширяющуюся восстановительную зону 33, которая завершается в охватывающей соединительной части 34, приспособленной для введения соответствующей охватываемой соединительной части /не показана/ на конце трубопровода, ведущего к выходным форсункам, т.е. играет роль "третьего трубопровода" с фиг.1.

На фиг.3 представлена смесительная камера и восстановительная зона более подробно. Полная длина показанного изделия составляет 95 мм. Кольцевая область 27 трубопровода 25 для смеси 2 и цилиндрическая часть 30 смесительной камеры вместе имеют длину 36 мм и каждая имеет диаметр 13 мм. Кольцевая область 27 трубопровода 25 для смеси включена только с целью удобства и она служит только для высвобождения смеси исходный концентрат /CO₂ в смесительную камеру. Это в точности так же эффективно, хотя труднее сделать для вышеупомянутой смеси, если ее необходимо непосредственно доставить в смесительную камеру через простой /некольцевой/ трубопровод. Часть, напоминающая по форме воронку, имеет аксиальную длину примерно 10 мм и имеет угол наклона примерно 45^oС к оси изделия, причем часть в форме воронки 31 гладко переходит в цилиндрическую часть 30 и гладко переходит /сливается/ в выходной канал 32, который имеет диаметр 4,2 мм. Размер выходного канала не играет решающей роли и может быть увеличен до 5,0 мм, если требуется большой поток /например, для системы с 64 форсунками/. Восстановительная зона 33 простирается в аксиальном направлении на 33 мм, первые 3,0 мм которых имеют параллельные стенки, а следующие 30 мм которых расширяется под углом 5^o /т.е. под углом 2,5^o к центральной линии или оси/ таким образом, что она заканчивается диаметром 7,0 мм. Длина параллельного канала восстановительной зоны должна быть столь короткой, насколько это возможно, и в предпочтительном варианте не превышает 5,0 мм. Длина не более 3,0 мм. 2,0 мм или 1,0 мм предпочтительна, выраженная в терминах долей, длина параллельного канала в предпочтительном варианте не превышает 15% от общей длины восстановительной зоны, а в более предпочтительном варианте она составляет не более 10, 5, 2% или 1% ее. Все они рассматриваются как составляющие расширяющуюся восстановительную зону, непосредственно примыкающую к каналу выходного отверстия.

Когда охватываемое соединительное средство выходного трубопровода находится в охватывающей соединительной части 34, внутренний канал трубопровода имеет ту же ось, что и внутренний канал восстановительной зоны 33 так, что крутые выступы отсутствуют. Важно, чтобы течение потока было спокойным /ламинарным/. Пространство между соплом 16 и выходным отверстием 32 в предпочтительном варианте составляет 5-10 мм, так как форма сопла тогда играет менее важную роль. Пространство протяженностью менее 5 мм можно использовать для сопла меньшего размера. Пространство протяженностью более 10 мм не обеспечивает эффективную загрузку смеси при помощи CO₂.

При использовании смешивающую головку 35 накручивают на контейнер 21 для концентрата, как уже указывалось и источник жидкого CO₂ соединяют с входным отверстием 12 для CO₂. Некоторая часть CO₂ проходит в контейнер 21 для концентрата и смешивается с концентратом в нем. Остальная часть проходит через сопло 16 в смесительную камеру 17, чтобы создать перепад давления между источником CO₂ и камерой. Такой перепад давления "вытягивает" смесь CO₂ и концентрата из контейнера 21 для концентрата через трубопровод 25 в смесительную камеру 17, при этом он смешивается с CO₂ в ней и покидает ее через выходное отверстие 32.

Относительно большая длина CO₂ трубопровода 15 к соплу помогает исключить турбулентность и вихри в нем, что в свою очередь позволяет лучше контролировать и поддерживать аксиально симметричный поток смеси в смесительной камере 17. Длина в 36 мм вполне пригодна. Можно также использовать большие длины, хотя в общем случае это не нужно. Длина меньше 25 мм может оказаться менее удовлетворительной.

Скорость высвобождения активного ингредиента можно регулировать при помощи дозирующего сопла 26. При этом можно использовать любое подходящее дозирующее средство и его выбирают на основании данных об объемной скорости и вязкости смеси, проходящей через него. Было установлено, что функционирование системы в терминах эффективного расходования концентрата из контейнера 21 и доставки к выходным форсункам нарушается выбором дозирующего сопла 26, если только скорость высвобождения через форсунки низка, например, примерно 1,0-30,0 г/с /всего/. Конечно, при высвобождении порций выше примерно 180 г/с выбор дозирующего сопла 26 не является решающим для эффективности. Суживающийся конец 26 трубопровода для смеси 25 может быть сделан съемным со смесительной головки 35 вместе с дозирующим соплом 26 так, что дозирующее сопло 26 может быть заменено пригодным для других систем высвобождения.

Для поднятия на 0,3-0,5 м/ от уровня концентрата в контейнере для концентрата до смесительной камеры/ и вязкости в общем случае характерной для парафинового или дизельного масла, отверстие диаметром в примерно 2 мм/ в общем случае, 1,5-2,5 мм/ является удовлетворительным. Для концентрата с меньшей вязкостью можно использовать диаметр 1,0-1,5 мм, а для более вязкого концентрата может оказаться лучше диаметр 2,5-3,0 мм.

Ввиду того, что имеется перепад давления на сопле 16, некоторая часть CO₂, выпаривается и образует пар или газ. Расширяющаяся восстановительная зона 33 дает возможность такому пару или газу конденсироваться и снова растворяться в смеси CO₂ /концентрат так, что за время, в течение которого поток входит в трубопровод, ведущий к выходным форсункам, в этом потоке уже по существу нет ни газа и ни пара. В высшей степени важно для потока в конце восстановительной зоны быть по существу полностью жидким, так как это позволяет высвобождать смесь через выходные форсунки в виде ровной непрерывной струи. Дополнительное преимущество реконденсации и повторного растворения газообразной CO₂ в жидком потоке в восстановительной зоне заключается в том, что небольшое количество производимого тепла позволяет нейтрализовать охлаждающий эффект в смесительной камере, содействуя при этом предотвращению обледенения.

На фиг.4 представлено сечение верхней части контейнера 21 для концентрата, которая изображена на фиг.2 только схематически. Верхняя часть 36 имеет первый канал 37, приспособленный для введения первого шрифта /не показан/ на смешивающей головке и второй канал 38, приспособленный для введения второго шрифта /также не показан/ на смешивающей головке. Первый и второй шрифты расположены взаимно ортогонально относительно острых концов 18, 19 CO₂ трубопровода 16 для концентрата и трубопровода 25 для смеси. Поперечный канал 39 проходит через одну сторону верхней части 36 и через первый и второй каналы 37, 38 и заканчивается в "слепом" канале. Скользящая пробка 40 расположена в центральной части поперечного канала 39, другими словами между первым и вторым каналами 37, 38. Пробка 40 снабжена каналом, который приспособлен для свернутой сжатой пружины 41, которая удерживается на месте в сжатом состоянии полой втулкой 42, которая центрирована по первому каналу 37. Скользящая пробка 40 предотвращается от проникновения во второй канал 38 при помощи блокирующей пробки 43, которая содержит суженную часть, в которую входит примыкающий конец скользящей пробки 40.

Контейнер с концентратом поступает к пользователю уже с соответствующим заполнением активным ингредиентом, при этом уплотнения 44, 23 /показанные на фиг. 2 и обсуждаемые выше/ являются целыми. Уплотнения могут быть окрашены в соответствующие цвета, чтобы помочь пользователю отождествить соответствующие каналы. Кроме того, как можно видеть из фиг.2 и 3, один канал 38 являются более узким, чем другой канал 37, и шрифты на смесительной головке имеют аналогичные размеры так, что смешивающая головка и контейнер с концентратом не могут быть неправильно соединены.

Чтобы воспользоваться устройством, пользователь соединяет смешивающую головку с контейнером для концентрата, чтобы разорвать уплотнения. После того, как это сделано, блокирующая пробка продвигается во второй канал 38 верхней части контейнера для концентрата при помощи второго шрифта на смешивающей головке, а скользящая пробка 40 сохраняется на месте только при помощи суженного конца 24 трубопровода 25 для смеси. Когда смесительную головку снимают после использования, скользящая пробка 40 проходит во второй канал 38 под действием пружины 41 и будет после этого действовать так, чтобы предотвратить повторное введение смешивающей головки. Это позволяет пользователю избежать повторного применения контейнера для концентрата. Вместо этого, его возвращают на предприятие-изготовитель для повторного контролируемого заполнения, которое включает удаление втулки 42 и вставку пружины и пробки, как это уже было описано выше.

Формула изобретения

1. Способ смешивания и дозирования жидкого активного ингредиента с сжиженным газообразным распыляющим агентом, зключающийся в том, что соединяют порцию активного ингредиента контейнера с распыляющим агентом источника, причем осуществляют разделение потока распыляемого агента до контейнера с активным ингредиентом, направляя одну часть распыляющего агента в контейнер с активным ингредиентом, а вторую часть распыляющего агента в смесительную камеру через основное сопло в обход контейнера с активным ингредиентом, при этом выходное отверстие смесительной камеры соединяют с соответствующим трубопроводом для сообщения с основным выходным отверстием, а на основном сопле создают перепад давлений, отличающийся тем, что перепад давлений поддерживают достаточным для извлечения, по существу, всего активного ингредиента из контейнера таким, чтобы охлаждающий эффект в смесительной камере составил не более 15^oС, и меньшим, чем тот перепад давления, который создавал бы хаотическое распыление активного ингредиента из дозирующего выходного отверстия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве распыляющего агента используют жидкую двуокись углерода.

3. Устройство для смешивания и дозирования жидкого активного ингредиента и сжиженного газообразного распыляющего агента, содержащее герметизированный источник распыляющего агента, контейнер для концентрата активного ингредиента, смесительную камеру, дозирующее выходное отверстие, два клапана, первый
четвертый трубопроводы, отличающееся тем, что первый трубопровод посредством одного из клапанов соединен с источником и посредством другого клапана соединен с разветвлением на два отдельных трубопровода, причем первый из отдельных трубопроводов направлен к смесительной камере и закончен соплом, а второй направлен к контейнеру для концентрата, третий трубопровод сообщен с выпускным отверстием смесительной камеры и направлен к дозирующему выходному отверстию, при этом второй трубопровод выведен из контейнера насквозь в смесительную камеру.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что выходное отверстие выполнено из серии групп насадок, причем каждая группа имеет четыре индивидуальные форсунки.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что выходное отверстие выполнено в виде подвесной разбрызгивающей системы, содержащей 32 64 форсунок.

6. Устройство по любому из пп.3 5, отличающееся тем, что оно снабжено размещенным во втором трубопроводе дозирующим средством.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что смесительная камера и примыкающие к ней участки первого, второго, третьего и четвертого трубопроводов расположены в отдельной сборке, образующей эжектор.

8. Эжектор, включающий смесительную камеру, входное отверстие для распыляющего агента, трубопровод для подачи распыляющего агента в контейнер для концентратора активного ингредиента и трубопровод подачи концентрата активного игредиента в смесительную камеру, имеющую выходное отверстие, отличающийся тем, что входное отверстие сообщено с выполненной в эжекторе отводной камерой для разделения потока распыляющего агента между трубопроводом подачи распыляющего агента в контейнер и расположенным перед смесительной камерой трубопроводом подачи распыляющего агента в смесительную камеру, при этом трубопровод подачи распыляющего агента в смесительную камеру выполнен с главным соплом на конце, сообщающимся со смесительной камерой, трубопровод подачи распыляющего агента в контейнер выполнен с остроконечным выходом для прохождения через уплотнение входного трубопровода контейнера, трубопровод подачи ингредиента в смесительную камеру на входном конце выполнен с дозирующим соплом, имеющим остроконечный вывод для прохождения через уплотнение выходного трубопровода контейнера, сообщающийся со смесительной камерой посредством окружающей трубопровод подачи распыляющего агента в смесительную камеру кольцевой области, причем смесительная камера состоит из примыкающей к главному соплу цилиндрической части, переходящей в воронкообразную часть, соосную с выходным отверстием, и выполнена с сообщающейся с выходным отверстием расширяющейся восстановительной зоной, заканчивающейся соединительной розеткой.

9. Эжектор по п.8, отличающийся тем, что расширяющаяся восстановительная зона имеет угол наклона не более 10^o.

10. Эжектор по п.9, отличающийся тем, что угол наклона составляет 3 - 5^o.

11. Контейнер для жидкого концентрата активного ингредиента, отличающийся тем, что он имеет соединяющую верхнюю часть, содержащую первый и второй каналы, поперечный канал, проходящий между первым и вторым каналами и сообщающийся с ними, скользящую пробку, расположенную в поперечном канале между первым и вторым каналами, причем скользящая пробка установлена с возможностью перемещения в направлении одного канала, но блокирована от проникновения в этот канал при помощи блокирующей пробки, первый герметически изолированный трубопровод, входящий в контейнер, примыкающий к его верхней части, и второй герметически изолированный трубопровод, входящий в трубопровод, примыкающий к его нижней части, причем их расположение таково, что в канал, в котором расположена блокирующая пробка, может быть вставлен штифт с тем, чтобы сместить блокирующую пробку так, что при последующем удалении штифта у скользящей пробки имеется возможность войти в канал и тем самым предотвратить повторное введение штифта.

12. Устройство по п.7, в котором отдельной сборкой является эжектор по пп. 8 10, а контейнером является контейнер по п.11.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4