Пенообразующее устройство
Изобретение относится к устройству для создания пены, наносимой на кожу человека. Головка для выдачи пены содержит корпус для генерирования пены, смесительный канал, расположенный в корпусе для генерирования пены, для смешивания жидкости и пара для генерирования пены. Смесительный канал имеет выпускное отверстие и впускное отверстие, множество отнесенных друг от друга сетчатых сит для создания зон турбулентности, расположенных в смесительном канале вблизи выпускного отверстия. Множество сит включает в себя первое сито и второе сито, расположенное после первого сита. Головка имеет завихряющий коллектор, сообщающийся по жидкости с впускным отверстием и расположенный выше по ходу потока от множества отнесенных друг от друга сетчатых сит для обеспечения контакта жидкости и пара для создания завихренной структуры потока жидкости и пара. Завихряющий коллектор имеет поверхность и определяет отверстие, сообщающееся с впускным отверстием смесительного канала и с выпускным отверстием канала для жидкости. Поверхность коллектора имеет по меньшей мере один завихряющий канал, сообщающийся с отверстием и с выпускным отверстием канала для пара. Пар проходит по завихряющему каналу и входит в отверстие по касательной, в канал для жидкости, имеющий выпускное отверстие и впускное отверстие, в канал для пара, имеющий выпускное отверстие и впускное отверстие, и воздухоприемное отверстие, причем каждый из этих элементов расположен в корпусе для генерирования пены. Изобретение предусматривает другой вариант исполнения головки. Изобретение предусматривает выполнение головки с меньшим количеством деталей, что позволяет снизить стоимость сборки и упростить ее конструкцию. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.
Настоящее изобретение относится к дозирующим пенообразующим устройствам и, более конкретно, настоящее изобретение относится к головке для выдачи пены.
Некоторые известные типы пенообразующих устройств описаны в патенте США №4147306 и патенте США №4156505, выданных на имя Bennett. В этих устройствах применен деформируемый резервуар со вспениваемой жидкостью и воздухом, выпускное средство и пенообразующее средство, которое включает пенообразующий верхний слой или фильтр и шариковый обратный клапан. Пенообразующее средство имеет гнездо с воздушными каналами, которое формирует смесительную камеру. Когда резервуар сдавливают, жидкость и воздух смешиваются в камере. Смесь проходит сквозь верхний слой, образуя пену, которая выпускается через отверстие. Обратный клапан расположен в канале для жидкости, открывается при выполнении сдавливающего действия и закрывается при падении давления. Клапан в закрытом состоянии предотвращает протекание жидкости или пены вниз, которая в противном случае могла бы засорять или забивать дозирующее средство. Однако такие устройства имеют некоторые недостатки.
Например, устройства известного уровня техники имеют большое количество деталей, которые дороги в производстве в больших количествах. Кроме того, многие из устройств известного уровня техники требуют продолжительного времени для восстановления запаса воздуха, который был выпущен из контейнера при образовании пены. Соответственно, одной задачей настоящего изобретения является создание пенообразующей головки и дозирующего устройства, по меньшей мере настолько же эффективного, как и известные устройства, но производимого с меньшим количеством деталей и, таким образом, обеспечивающего некоторое снижение стоимости сборки и упрощение конструкции. Другой задачей настоящего изобретения является создание пенообразующего дозирующего устройства, которое быстро восстанавливает запас воздуха между выдачами пены.
В настоящем изобретении недостатки пенообразующих головок и дозирующих устройств могут быть преодолены посредством использования профилированного упругого уплотнения, которое позволяет восстанавливать запас воздуха значительно более эффективным способом. Также, преимущественно, использован завихряющий коллектор для образования пены хорошего качества, и в предпочтительном варианте он отлит как элемент, составляющий единое целое с пенообразующим корпусом, соответствующим настоящему изобретению. В дозирующем пенообразующем устройстве, соответствующем настоящему изобретению, используется меньшее количество деталей, его можно легче собирать и, следовательно, производить и продавать значительно дешевле.
Согласно одному аспекту изобретения, создана головка для выдачи пены, включающая корпус для генерирования пены; смесительный канал с выпускным отверстием и впускным отверстием, расположенный в корпусе для образования пены, для смешивания жидкости и пара для генерирования пены, множество разнесенных друг от друга сетчатых сит для создания зон турбулентности, расположенных в смесительном канале вблизи выпускного отверстия; и завихряющий коллектор, сообщающийся по жидкости с впускным отверстием и расположенный выше по ходу потока от множества разнесенных друг от друга сетчатых сит для введения в контакт жидкости и пара для создания завихренной структуры потока жидкости и пара. Завихряющий коллектор имеет поверхность и определяет отверстие, сообщающееся с впускным отверстием смесительного канала и выпускным отверстием канала для жидкости. Поверхность коллектора также имеет по меньшей мере один завихряющий канал, сообщающийся с отверстием и выпускным каналом для пара, при этом пар проходит по завихряющему каналу и входит в отверстие по касательной.
Головка, согласно изобретению, предпочтительно включает канал для жидкости и канал для пара, каждый из которых имеет выпускное отверстие и впускное отверстие, и воздухоприемное отверстие, причем каждый из этих элементов расположен в корпусе для генерирования пены.
Предпочтительно множество завихряющих каналов составляет, по меньшей мере, два, и основная ось, по меньшей мере, одного завихряющего канала расположена под прямым углом к основной оси второго завихряющего канала.
Головка дополнительно содержит корпус канала для пены, канал для пены, выдающий пену, образованную в смесительном канале, причем канал для пены расположен в корпусе канала для пены и сообщается с выпускным отверстием смесительного канала, и переходный патрубок, неподвижно соединенный с корпусом канала для пены, причем переходный патрубок с возможностью скольжения соединен с внешней поверхностью корпуса для генерирования пены для перемещения между открытым и закрытым положением, причем открытое положение обеспечивает сообщение между атмосферой и жидкостью и паром в контейнере, и закрытое положение предотвращает сообщение между атмосферой и жидкостью и паром в контейнере.
Предпочтительно корпус канала для пены имеет уплотнительный выступ и, по меньшей мере, один фиксатор, расположенный для вхождения в зацепление с внешней поверхностью корпуса для генерирования пены, когда корпус канала для пены перемещается между закрытым и открытым положением.
Головка дополнительно содержит обратный клапан, расположенный в смесительном канале для предотвращения обратного потока жидкости и пены в контейнер.
Предпочтительно завихряющий коллектор выполнен как единое целое с корпусом для генерирования пены, при этом коллектор имеет центральное отверстие, а поверхность коллектора имеет множество вытравленных завихряющих каналов, по касательной сообщающихся с отверстием, причем каждый из завихряющих каналов имеет основную ось.
Предпочтительно множество завихряющих каналов, вытравленных в поверхности завихряющего коллектора, составляет от 2 до около 50.
Головка дополнительно содержит конусообразное деформируемое уплотнение воздухоприемного отверстия для обеспечения притока воздуха в контейнер через воздухоприемное отверстие, причем уплотнение расположено внутри пенообразующего корпуса и с возможностью перемещения удерживается в нем для обеспечения перемещения между открытым положением, допускающим приток воздуха, и закрытым положением, когда выпускается пена, и контейнер, имеющий горлышко для содержания вспениваемой жидкости и имеющий паровое пространство, причем контейнер соединен с пенообразующим корпусом при помощи горлышка.
Предпочтительно корпус канала для пены имеет уплотняющий выступ и, по меньшей мере, один фиксатор, расположенный с возможностью вхождения в контакт с внешней поверхностью пенообразующего корпуса, когда корпус канала для пены перемещается между закрытым и открытым положением.
Преимущественно уплотнение воздухоприемного отверстия имеет относительно широкий верхний конец, отступающий в радиальном направлении фланец, соединенный с широким концом, и относительно узкий нижний конец, ограничивающий отверстие уплотнения, при этом фланец входит в уплотняющий контакт с нижней поверхностью корпуса для генерирования пены, нижний конец уплотнения входит в уплотняющий контакт с внешней стенкой корпуса для генерирования пены под углом, образуемым уплотнением и внешней стенкой цилиндра, находящимся в диапазоне от около 35 до 55 градусов, благодаря чему отрицательное давление в контейнере вызывает отклонение уплотнения от внешней стенки для обеспечения притока воздуха в контейнер.
Предпочтительно контейнер входит в контакт с пенообразующим корпусом при помощи резьбы.
Предпочтительно пена выдается посредством повышения давления в контейнере. Причем контейнер выполнен из гибкого полимерного материала, и пена выдается посредством повышения давления в контейнере путем деформирования контейнера.
Согласно другому аспекту изобретения, создана головка для выдачи пены, содержащая корпус для генерирования пены, имеющий воздухоприемное отверстие, смесительный канал, расположенный в корпусе для генерирования пены, для смешивания жидкости и пара для генерирования пены, причем смесительный канал имеет выпускное отверстие и впускное отверстие, множество разнесенных друг от друга сетчатых сит для создания зон турбулентности, расположенных в смесительном канале вблизи выпускного отверстия, и конусообразное деформируемое уплотнение воздухоприемного отверстия для обеспечения притока воздуха в контейнер через воздухоприемное отверстие, причем уплотнение расположено внутри пенообразующего корпуса и с возможностью перемещения удерживается в нем для перемещения между открытым положением, допускающим приток воздуха, и закрытым положением, когда выпускается пена.
Предпочтительно уплотнение воздухоприемного отверстия имеет широкий верхний конец, отступающий в радиальном направлении фланец, соединенный с широким концом, и узкий нижний конец, образующий отверстие уплотнения, при этом фланец входит в уплотняющий контакт с нижней поверхностью пенообразующего корпуса, и нижний конец уплотнения входит в уплотняющий контакт с внешней цилиндрической стенкой корпуса для генерирования пены.
При этом уплотнение воздухоприемного отверстия входит в контакт с внешней стенкой цилиндра под углом, образуемым уплотнением и внешней стенкой цилиндра, находящимся в диапазоне от около 35 до около 55 градусов, благодаря чему отрицательное давление в контейнере вызывает отклонение уплотнения от внешней стенки, обеспечивающее приток воздуха в контейнер.
Предпочтительно уплотнение воздухоприемного отверстия имеет коническую форму.
Предпочтительно головка включает круглое упруго деформируемое кольцо, расположенное снаружи от смесительного канала и приспособленное для вхождения в контакт с уплотнением воздухоприемного отверстия и выполненное с возможностью перемещения между открытым положением и закрытым положением, причем открытое положение предназначено для вхождения в контакт с, по меньшей мере, частью первого упруго деформируемого уплотнения, закрытое положение предназначено для прижатия первого упруго деформируемого уплотнения к нижней поверхности пенообразующего корпуса.
При этом кольцевое упруго деформируемое уплотнение отлито как единое целое внутри корпуса для генерирования пены на его нижней поверхности.
Согласно другому аспекту изобретения, головка, согласно изобретению, соединена с контейнером для получения пенообразующего дозирующего устройства. Контейнер соединен с корпусом для генерирования пены при помощи горлышка. Контейнер в типичном случае имеет резьбу, выемки или подобные средства для вхождения в зацепление с головкой. Головка может иметь сопрягаемую резьбу, выемки или подобные средства, выполненные на внешней поверхности для вхождения в контакте с контейнером, и кольцевое упруго деформируемое уплотнение будет перемещаться в закрытое положение, когда корпус для генерирования пены с уплотнением соединен с контейнером. Предпочтительно контейнер соединен с корпусом для генерирования пены при помощи резьбы.
Согласно этому аспекту настоящего изобретения, пена выдается при повышении давления в контейнере любым пригодным средством. Предпочтительно контейнер выполнен из гибкого полимерного материала, и пена выдается при повышении давления в контейнере посредством деформирования контейнера, например, при сжатии рукой, посредством использования гофрированной мембраны или насосного средства или источника сжатого газа и т.п. Предпочтительно внешнее насосное средство, такое как насос, с рычагом, приводимым в действие указательным пальцем, обычно применяемый в распылителях с рычагом, приводимым в действие указательным пальцем, не используется. Такое внешнее насосное средство не повышает давление в контейнере. Пример такого распылителя с рычагом, приводимым в действие указательным пальцем, описан в патенте США №6116472, выданном на имя Wanbaugh и др. 12 сентября 2000 года.
При работе корпус для генерирования пены прикреплен к открытому горлышку контейнера с жидкостью, при этом впускное отверстие канала для жидкости проходит в контейнер на глубину, которая ниже уровня поверхности жидкости, а впускное отверстие канала для пара проходит паровое пространство контейнера. Когда головка находится в открытом положении и контейнер сдавливают или повышают в нем давление, уплотнение воздухоприемного отверстия принудительно удерживается в закрытом состоянии и уплотняет воздухоприемное отверстие. Пар или воздух проходит вверх по каналу для пара, а жидкость проходит вверх по каналу для жидкости. Жидкость и воздух смешиваются в завихряющем коллекторе, расположенном в смесительном канале, образуя завихренный поток жидкости, увлеченной воздухом. Смесь из жидкости и воздуха проходит через обратный клапан и множество сит и превращается в пену. Пена проходит по каналу для пены головки и выдается наружу.
Когда давление падает, уплотнение воздухоприемного отверстия открывается, и воздух подается через воздухоприемное отверстие и проходит сквозь уплотнение воздухоприемного отверстия в контейнер для замены воздуха, использованного перед этим для генерирования пены. После уравнивания давления головка может быть установлена в закрытое положение. Дозирующее устройство оказывается закупоренным, и жидкость не может протекать, даже если контейнер наклонен или перевернут.
Указанные выше признаки, преимущества и задачи настоящего изобретения теперь будут описаны более подробно, только для примера, со ссылками на чертежи, на которых:
на фиг.1 изображен вид с пространственным разделением деталей предпочтительного варианта осуществления изобретения;
на фиг.2 изображен вид в сечении варианта осуществления изобретения, показанного на фиг.1, в собранном виде с головкой в нижнем положении;
на фиг.3 изображен вид, подобный показанному на фиг.2, но с головкой в верхнем положении перед приложением давления сжатием;
на фиг.4 изображен вид, подобный показанному на фиг.3, с головкой в верхнем положении сразу после приложения давления сжатием;
на фиг.5 изображен вид снизу в плане сечения завихряющего коллектора, выполненного по линии 5-5 на фиг.3;
на фиг.5А изображен вид снизу в плане сечения завихряющего коллектора, выполненного по линии 5А-5А на фиг.4;
на фиг.6А и 6В изображают детально с пространственным разделением вид, показанный на фиг.2, иллюстрирующий держатель канала для пены и переходный патрубок на фиг.6В, установленный на корпус для генерирования пены, показанный на фиг.6А;
на фиг.7А и 7В изображены детально частичные виды в вертикальном сечении предпочтительного варианта выполнения круглого упругого или клешневидного кольца, принимающего фланец уплотнения воздухоприемного отверстия, показанного на фиг.8, 9А и 9В;
на фиг.8 изображен рабочий вид с частичным сечением предпочтительного варианта выполнения уплотнения воздухоприемного отверстия, обеспечивающего приток окружающего воздуха в контейнер непосредственно после приложения давления сжатием;
на фиг.9А изображен вид вертикального сечения уплотнения воздухоприемного отверстия, показанного на фиг.8; и
на фиг.9В изображен вид сверху в плане уплотнения воздухоприемного отверстия, показанного на фиг.8 и 9А.
Как показано на фиг.1-9, сжимаемый пластмассовый контейнер 10 содержит вспениваемую жидкость 11 и воздушное пространство 13. Пластмассовый корпус 12 для генерирования пены навинчен на открытое резьбовое горлышко 14 контейнера 10. Канал 16 для жидкости проходит вниз от корпуса 12 в контейнер до точки, расположенной ниже уровня поверхности жидкости. В корпусе 12 расположены обратный клапан 18, шарик 20 обратного клапана, первое сито 22 и второе сито 24. Корпус канала для пены или головка 26 в форме пластмассового колпачка с возможностью скольжения соединен с корпусом 12.
Корпус 12 снабжен первым вертикальным полым цилиндром 28, который имеет открытый нижний конец 30 и закрытый верхний конец 32. Цилиндр 28 имеет внутреннюю резьбу 29 и выполнен с возможностью вхождения в зацепление с открытым горлышком 14 контейнера 10. Верхний конец цилиндра 28 имеет расположенный в центре смесительный канал 34 и воздухоприемное отверстие 36, расположенное снаружи от смесительного канала 34 и отнесенное от него.
Смесительный канал 34 проходит выше верхнего конца цилиндра 28. Смесительный канал 34 имеет верхнюю секцию 38, которая сообщается с нижней секцией 40 на закрытом верхнем конце 32 первого цилиндра 28. Верхняя секция 38 содержит первое сито 22 и второе сито 24. Нижняя секция 40 приспособлена для приема обратного клапана 18 с шариком 20 обратного клапана с возможностью скольжения расположенным между точечными стопорами 42 и седлом 44 клапана. Шарик 20 в нормальном положении входит в контакт с седлом 44 клапана. Пена и воздух могут проходить через обратный клапан 18, когда шарик 20 входит в контакт с точечными стопорами 42. Пена и воздух не могут проходить через обратный клапан, когда шарик 20 входит в контакт с седлом 44 клапана.
По ходу потока от нижней секции 40 с сообщением с ней расположено отверстие 46. Выше по ходу потока от отверстия 46 расположен канал 54 для пара, приспособленный для приема канала 16 для жидкости, установленного с зазором между ним и стенкой 50 нижней секции, при этом канал 16 для жидкости входит в плотный контакт с распорными элементами 52, выполненными на стенке 50 нижней секции. Канал 54 для пара расположен по кольцу вокруг канала 16 для жидкости между ним и стенкой 50 нижней секции и сообщается его впускным отверстием 56 с воздушным пространством 13 в контейнере 10.
В нижней секции 40 расположен завихряющий коллектор 58. Завихряющий коллектор 58 имеет расположенное в центре отверстие 46 и множество вытравленных каналов 60 завихряющего коллектора, вытравленных в поверхности 62 коллектора параллельно линиям 5-5 и 5А-5А, и каждый канал 60 проходит вдоль основной оси 61. Канал 54 для пара сообщается с отверстием 46 через каналы 60 завихряющего коллектора.
Второй полый цилиндр 64 имеет открытый верхний конец 66 и прикреплен своим нижним концом 68 с верхним концом 32 первого цилиндра 28. Второй цилиндр 64 расположен концентрически снаружи от верхней секции 38 смесительного канала 34 и отделен от него кольцевым вырезом 70, при этом воздухоприемное отверстие 36 расположено так, что оно сообщается с кольцевым вырезом 70.
Как показано на фиг.6А и 6В, колпачковая насадка 26 имеет секцию 74 с горизонтальным выпускным каналом, вертикальную полую цилиндрическую секцию 76 и переходный патрубок 86. Горизонтальная секция имеет внешнее выпускное отверстие 78 и внутренний впускной конец 80. Вертикальная секция 76 имеет верхний конец, который соединен с впускным концом 80, и имеет нижнее открытое входное отверстие 82. Переходный патрубок 86 соединен с возможностью скольжения с верхней внешней поверхностью 88 смесительного канала 34 для перемещения между открытым положением (фиг.3) и закрытым положением (фиг.2). Переходный патрубок 86 имеет уплотнительное кольцо 89, которое входит в зацепление с фиксатором 90 на верхней внешней поверхности 88 в открытом положении и входит в зацепление с фиксатором 92 на нижней внешней поверхности 88 в закрытом положении. Переходный патрубок 86 также имеет запирающее кольцо 91, которое входит в зацепление с нижним концом 30 корпуса 12, когда пенообразующая головка находится в закрытом положении.
Верхняя секция 38 смесительного канала 34 в закрытом положении проходит в вертикальную цилиндрическую секцию 76. В закрытом или нижнем положении стенка 77 вертикальной секции проходит в кольцевой район 70 и закрывает смесительный канал 34 пробкой 84, при этом переходный патрубок 86 закрывает воздухоприемное отверстие 36. В открытом или верхнем положении воздухоприемное отверстие 36 открыто для доступа окружающего воздуха, который может проходить во внутреннее пространство первого цилиндра 28, и смесительный канал 34 открыт в окружающую атмосферу через горизонтальный канал 74 и вертикальную секцию 76 для обеспечения выпуска пены.
Как показано на фиг.7, 9А и 9В, в первом цилиндре 28 расположено конусообразное уплотнение 100 воздухоприемного отверстия. Уплотнение 100 имеет фланец 102, примыкающий к нижней поверхности 104 закрытого верхнего конца 32 первого цилиндра 28, и его узкий нижний конец 106 расположен концентрически снаружи от цилиндрической внешней стенки 108 нижней секции 40 и примыкает к ней. Фланец 102 захватывается кольцевым или клешневидным упругим уплотнением 110, выполненным на нижней поверхности 104. Уплотнение 110 прижимает фланец 102 к нижней поверхности 104, когда корпус 12 навинчен на горлышко 14 контейнера 10 и затянут.
При использовании первый цилиндр 28 прикреплен к открытому горлышку 14 контейнера 10, и канал 16 для жидкости находится в таком положении, что он проходит в контейнер на глубину ниже уровня поверхности жидкости 11, при этом канал 52 для пара проходит в воздушное пространство 13 контейнера 10. Когда головка 26 находится в верхнем положении и контейнер 10 сжимают, первое кольцевое уплотнение 100 принудительно закрывается. Воздух проходит по каналу 52 для пара и завихряющему каналу 60 для пара, а жидкость проходит вверх по каналу 16 для жидкости. Жидкость 11 и воздух 13 смешиваются между собой в отверстии 46 завихряющего коллектора 58, и завихренная смесь из жидкости и воздуха проходит сквозь первое и второе сита 22 и 24 соответственно и превращается в пену 120. Пена 120 проходит через вертикальную 76 и горизонтальную 74 секции насадки 26 и выпускается наружу.
Одновременно первое кольцевое упругое уплотнение 100 предотвращает утечку воздуха 13 из контейнера 10 через воздухоприемное отверстие 36 благодаря давлению воздуха, генерируемому при сжатии контейнера 10, которое плотно прижимает узкий нижний конец 106 уплотнения 100 к внешней стенке 108.
После выпуска необходимого количества пены 120 и прекращения сдавливания контейнера 10 окружающий воздух быстро поступает в контейнер 10 и уравновешивает давление в нем, проходя через кольцевой вырез 70 и воздухоприемное отверстие 36 и между уплотнением 100 воздухоприемного отверстия и внешней стенкой 108 в нижней части 106 уплотнения 100 и в воздушное пространство 13 контейнера 10 (см. фиг.8).
Пар или воздух всасывается в завихряющий коллектор, где он смешивается с жидкостью. Колебания давления в завихрении, создаваемом в завихряющем коллекторе, как представляется, влияют на растворение воздуха в жидкости, и сила вспенивания по меньшей мере частично определяется силой завихрения, создаваемого в коллекторе. Сила завихрения зависит от давления, создаваемого при сжатии контейнера, конструкции и местоположения сетчатых сит и физических характеристик выдаваемой жидкости.
Соотношение количества жидкости и воздуха также определяет количество и качество образуемой пены. Время взаимодействия воздуха и жидкости также влияет на темп растворения воздуха и, таким образом, на количество пены. Время взаимодействия можно контролировать посредством регулирования длины смесительного канала. Факторами, влияющими на выбор необходимых размеров, являются количество поступающего всасываемого воздуха и физические характеристики жидкости, например поверхностное натяжение и вязкость. Количество поступающего воздуха зависит от объема воздуха в контейнере, от того, насколько сильно сжимают контейнер пенообразующего устройства, и от размеров канала для пара. Эти размеры часто определяют эмпирическим путем. Как было обнаружено, необходимым образом выполненное пенообразующее устройство в описанном здесь предпочтительном варианте осуществления изобретения имеет контейнер объемом от около 50 до около 250 мл и смесительный канал общей длиной от около 25 мм до около 150 мм. Длина верхней секции смесительного канала находится в диапазоне приблизительно от 25 мм до около 50 мм, и ее радиус составляет от около 6,2 до около 13,0 мм. Длина нижней секции смесительного канала находится в диапазоне от около 9,5 до около 13 мм, и она имеет радиус от около 3,1 до около 9,5 мм. Кольцевой канал для пара, концентрически расположенный вокруг канала для жидкости, имеет внутренний радиус, составляющий от около 3,0 до около 7,4 мм, внешний радиус, составляющий от около 3,8 до около 7,6 мм, и длину от около 10,0 до около 15,3 мм. Цилиндрический канал для жидкости имеет длину от около 25 до около 250 мм и радиус, составляющий от около 4,0 до около 9,5 мм. Поверхность завихряющего коллектора имеет диаметр, составляющий от около 6,2 до около 13,0 мм, и диаметр его отверстия составляет от около 1,6 до около 6,2 мм. Предпочтительно в поверхности завихряющего коллектора вытравлены четыре прямоугольных завихряющих канала, и они проходят ортогонально линейной оси каждого соседнего канала. Размеры каждого завихряющего канала в типичном случае составляют от около 3,1 до около 6,2 мм в длину, от около 0,3 до около 0,8 мм в глубину и от около 0,3 до около 1,2 мм в ширину.
Пенообразующее устройство, согласно настоящему изобретению, имеет множество сетчатых сит, которые уменьшают количество выбрасываемых в атмосферу переносимых по воздуху капель и одновременно создают пену приемлемого качества, которая не стекает при нанесении на кожу и которая остается на коже в течение необходимого периода времени. Пенообразующее устройство предпочтительно имеет пару сетчатых сит, каждое из которых имеет плотность от около 2 до около 5 отверстий на линейный миллиметр, при этом сита отнесены друг от друга по меньшей мере в одном направлении на расстояние от около 6 до около 8 мм для создания пары зон турбулентности, когда направление потока частиц распыленной струи отклоняется при прохождении сквозь первое сито, и направление потока частиц распыленной струи дополнительно отклоняется при прохождении сквозь второе сито.
Корпус контейнера предпочтительно выполнен из такого материала, который обеспечивает сдавливание контейнера рукой и быстрое восстановление его первоначальной формы при возвращении в исходное состояние. Примеры подходящих материалов включают термопластические смолы, такие как полипропилен, полиэтилен, полиэтилентерефталат, поливинилхлорид, нейлон или ламинаты из этих материалов и т.п. Могут использоваться прозрачные или непрозрачные материалы, но предпочтительны прозрачные или полупрозрачные цветные или бесцветные материалы, обеспечивающие возможность контролировать уровень содержимого контейнера. Что касается материалов, составляющих головку, предпочтительно использовать термопластические смолы, такие как полипропилен и полиэтилен, поскольку между головкой и контейнером должно создаваться плотное соединение. Уплотнение воздухоприемного отверстия предпочтительно изготовлено из эластомерного материала, но может использоваться любой другой тип упругого материала, такого как каучук, мягкая пластмасса или другой материал для получения мягкого упругого уплотнения. Предпочтительно материал должен иметь твердость, составляющую 100 единиц по Шору или по шкале А дюрометра.
Хотя настоящее изобретение было описано относительно конкретных вариантов его осуществления, понятно, что для специалиста в данной области техники будут очевидны многие другие формы и модификации варианта осуществления изобретения, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения.
1. Головка для выдачи пены, содержащая корпус для генерирования пены, смесительный канал, расположенный в корпусе для генерирования пены, для смешивания жидкости и пара для генерирования пены, причем смесительный канал имеет выпускное отверстие и впускное отверстие, множество отнесенных друг от друга сетчатых сит для создания зон турбулентности, расположенных в смесительном канале вблизи выпускного отверстия, причем множество сит включает первое сито и второе сито, расположенное после первого сита, завихряющий коллектор, сообщающийся по жидкости с впускным отверстием и расположенный выше по ходу потока от множества отнесенных друг от друга сетчатых сит для обеспечения контакта жидкости и пара для создания завихренной структуры потока жидкости и пара, при этом завихряющий коллектор имеет поверхность и определяет отверстие, сообщающееся с впускным отверстием смесительного канала и с выпускным отверстием канала для жидкости, причем поверхность коллектора имеет, по меньшей мере, один завихряющий канал, сообщающийся с отверстием и с выпускным отверстием канала для пара, при этом пар проходит по завихряющему каналу и входит в отверстие по касательной, в канал для жидкости, имеющий выпускное отверстие и впускное отверстие, в канал для пара, имеющий выпускное отверстие и впускное отверстие, и воздухоприемное отверстие, причем каждый из этих элементов расположен в корпусе для генерирования пены.
2. Головка по п.1, в которой множество завихряющих каналов составляет, по меньшей мере, два и основная ось, по меньшей мере, одного завихряющего канала расположена под прямым углом к основной оси второго завихряющего канала.
3. Головка по п.1, дополнительно содержит корпус канала для пены, канал для пены, выдающий пену, образованную в смесительном канале, причем канал для пены расположен в корпусе канала для пены и сообщается с выпускным отверстием смесительного канала, и переходный патрубок, неподвижно соединенный с корпусом канала для пены, причем переходный патрубок с возможностью скольжения соединен с внешней поверхностью корпуса для генерирования пены для перемещения между открытым и закрытым положениями, причем открытое положение обеспечивает сообщение между атмосферой и жидкостью и паром в контейнере и закрытое положение предотвращает сообщение между атмосферой и жидкостью и паром в контейнере.
4. Головка по п.3, в которой корпус канала для пены имеет уплотнительный выступ и, по меньшей мере, один фиксатор, расположенный для вхождения в зацепление с внешней поверхностью корпуса для генерирования пены, когда корпус канала для пены перемещается между закрытым и открытым положениями.
5. Головка по п.1, дополнительно содержит обратный клапан, расположенный в смесительном канале для предотвращения обратного потока жидкости и пены в контейнер.
6. Головка по п.1, в которой завихряющий коллектор выполнен как единое целое с корпусом для генерирования пены, при этом коллектор имеет центральное отверстие, а поверхность коллектора имеет множество вытравленных завихряющих каналов, по касательной сообщающихся с отверстием, причем каждый из завихряющих каналов имеет основную ось.
7. Головка по п.6, в которой множество завихряющих каналов, вытравленных в поверхности завихряющего коллектора, составляет от 2 до 50.
8. Головка по п.3, дополнительно содержит конусообразное деформируемое уплотнение воздухоприемного отверстия для обеспечения притока воздуха в контейнер через воздухоприемное отверстие, причем уплотнение расположено внутри пенообразующего корпуса и с возможностью перемещения удерживается в нем для обеспечения перемещения между открытым положением, допускающим приток воздуха, и закрытым положением, когда выпускается пена, и контейнер, имеющий горлышко, для содержания вспениваемой жидкости и имеющий паровое пространство, причем контейнер соединен с пенообразующим корпусом при помощи горлышка.
9. Головка по п.8, в которой корпус канала для пены имеет уплотняющий выступ и, по меньшей мере, один фиксатор, расположенный с возможностью вхождения в контакт с внешней поверхностью пенообразующего корпуса, когда корпус канала для пены перемещается между закрытым и открытым положениями.
10. Головка по п.8, в котором уплотнение воздухоприемного отверстия имеет относительно широкий верхний конец, отступающий в радиальном направлении фланец, соединенный с широким концом, и относительно узкий нижний конец, ограничивающий отверстие уплотнения, при этом фланец входит в уплотняющий контакт с нижней поверхностью корпуса для генерирования пены, нижний конец уплотнения входит в уплотняющий контакт с внешней стенкой корпуса для генерирования пены под углом, образуемым уплотнением и внешней стенкой цилиндра, находящимся в диапазоне от около 35 до 55°C, благодаря чему отрицательное давление в контейнере вызывает отклонение уплотнения от внешней стенки для обеспечения притока воздуха в контейнер.
11. Головка по п.8, в которой контейнер при помощи резьбы входит в контакт с пенообразующим корпусом.
12. Головка по п.8, в которой пена выдается посредством повышения давления в контейнере.
13. Головка по п.8, в которой контейнер выполнен из гибкого полимерного материала и пена выдается посредством повышения давления в контейнере путем деформирования контейнера.
14. Головка для выдачи пены, содержащая корпус для генерирования пены, имеющий воздухоприемное отверстие, смесительный канал, расположенный в корпусе для генерирования пены, для смешивания жидкости и пара для генерирования пены, причем смесительный канал имеет выпускное отверстие и впускное отверстие, множество разнесенных друг от друга сетчатых сит для создания зон турбулентности, расположенных в смесительном канале вблизи выпускного отверстия, и конусообразное деформируемое уплотнение воздухоприемного отверстия для обеспечения притока воздуха в контейнер через воздухоприемное отверстие, причем уплотнение расположено внутри пенообразующего корпуса и с возможностью перемещения удерживается в нем для перемещения между открытым положением, допускающим приток воздуха, и закрытым положением, когда выпускается пена.
15. Головка по п.14, в которой уплотнение воздухоприемного отверстия имеет широкий верхний конец, отступающий в радиальном направлении фланец, соединенный с широким концом, и узкий нижний конец, образующий отверстие уплотнения, при этом фланец входит в уплотняющий контакт с нижней поверхностью пенообразующего корпуса и нижний конец уплотнения входит в уплотняющий контакт с внешней цилиндрической стенкой корпуса для генерирования пены.
16. Головка по п.15, в которой уплотнение воздухоприемного отверстия входит в контакт с внешней стенкой цилиндра под углом, образуемым уплотнением и внешней стенкой цилиндра, находящимся в диапазоне от около 35 до около 55°C, благодаря чему отрицательное давление в контейнере вызывает отклонение уплотнения от внешней стенки, обеспечивающее приток воздуха в контейнер.
17. Головка по п.14, в которой уплотнение воздухоприемного отверстия имеет коническую форму.
18. Головка по п.14, в которой снаружи от смесительного канала расположено круглое упругодеформируемое кольцо, приспособленное для вхождения в контакт с уплотнением воздухоприемного отверстия и выполненное с возможностью перемещения между открытым и закрытым положениями, причем открытое положение предназначено для вхождения в контакт с, по меньшей мере, частью первого упругодеформируемого уплотнения, закрытое положение предназначено для прижатия первого упругодеформируемого уплотнения к нижней поверхности пенообразующего корпуса.
19. Головка по п.18, в которой кольцевое упругодеформируемое уплотнение отлито как единое целое внутри корпуса для генерирования пены на его нижней поверхности.
