气溶胶的喷射的利记博彩app

专利名称：气溶胶的喷射的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种喷射气溶胶的方法，这种气溶胶是通过迫使液体流经一安装在一容器上的合适的喷头，由一种位于该容器内的液体组合物在喷射过程中所形成的，从容器中出来的液体以气溶胶的形式喷出。
本发明特别涉及的是一种利用家用气溶胶喷射装置形成气溶胶。这种装置可以盛装能形成气溶胶的液体混合物，这种气溶胶可用于非常广泛的用途，这些用途包括消毒剂、涂料、止汗剂、除臭剂和杀虫剂。下面将参照消毒剂应用进行说明，需要指出的是本发明可以与许多其它气溶胶用途结合起来使用。
由于从气溶胶喷射装置射出的液滴的喷射通常是通过足够的力使得液滴仅仅能或多或少地沿着一条扩散角相对较小的直线来推进，使液滴只能相对一个小的喷射角度或多或少的沿一条直线运动也许一米左右的距离，因此来自于气溶胶喷射装置的组合物的分散效果并不理想。这是由于受到包括有出口节流口的喷头的设计结构的局限造成的。在液滴运动的过程中，尽管可能会在个别液滴之间发生相互吸引而造成一个或多个液滴之间的聚集，但是，液滴还是会趋于保持一条直线的路径运动，直到它们失去动量，由此，可能减小液滴从由喷头延伸的中心喷射线的扩散。
就消毒剂产品而言，使用者的目的是从气溶胶喷射装置中喷射出一种气溶胶消毒剂，所采用的方式是使液滴与微生物，尤其是与细菌、病毒或孢子形式的微生物接触。微生物往往积聚或接近相对难到达的表面上，例如位于基座、手柄、水槽边缘、淋浴装置、马桶或水盆的后面。当操作一个传统的气溶胶喷雾装置以使得雾化剂向着这些难接近的区域的通常方向行进时，结果是液滴会碰在位于喷射装置和难接近区域之间的物体的表面。因此，液滴就会撞在这些物体上，而决不会接触到所需喷射的目标区域。而且，很难保证消毒剂组合物能够达到所有的角落、缝隙、凹坑、中空部分或其它难接近的表面区域。因此，利用现有技术，很难对手术室、医院、病房和其它公共设施的表面进行杀菌消毒。
现在，我们已经开发了一种喷射组合物的改进方法，该方法能够使组合物的液滴更有效的覆盖在目标表面上，尤其是，能够使液滴到达被遮挡住的或部分被遮挡住的目标表面上。
根据本发明，提供了一种改进的从气溶胶喷射装置将液滴喷射到一表面上的方法，该方法包括在喷射装置喷射液滴过程中，通过双层充电方式将单极电荷传递到上述液滴上，单极电荷处于使所述液滴的电荷与质量的比值至少为+/-1×10-4C/kg的等级，从而，带电的液滴相互排斥，由此而增加从由喷射装置的喷头延伸的喷射中心线的扩散，还避免了液滴的聚结。这样可以使待喷射的表面更广一些。
本发明的一个特别方面是，提供了一种由喷射装置向一个表面喷射液滴的方法，该表面被位于该表面和喷射装置之间的物体遮挡住的，从而使得以直线方式从喷射装置向该表面运行的液滴将会碰在所述物体上，该方法包括在喷射装置喷射液滴过程中，通过双层充电方式将单极电荷传递到上述液滴上，单极电荷处于使所述液滴的电荷与质量的比值至少为+/-1×10-4C/kg的等级，这样，可以使至少一些液滴沿避开物体的路径运行而与落在被遮挡的表面上。
可以想到的是，遮住待喷射表面的物体可能是包含上述待喷射表面的同一物体的一部分。因此，本发明也可应用于三维物体的处理，在该三维物体上某些表面沿某一特定视线看时会被遮住。因此，至少物体的正表面的一部分可以使用本发明的方法喷出的液滴来喷射表面。
比较好的是，传递到液体液滴上的单极电荷仅仅通过在液体从喷射装置中喷出时由喷射装置内的液体与喷射装置本身之间的相互作用而产生。特别，更好的是，向液滴充单极电荷的方式甚至部分不取决于将喷射装置连接到任何外部电荷感应装置，如相对高电压的外部电源，或内部电荷感应装置，如电池。采用这样一种结构，喷射装置就完全整装的，使其适用于工业、公用场所以及家庭环境。
比较好的是，喷射装置可以作为一种无电路的手持式家用压力喷射装置。通常，这种喷射装置的容量的范围为10-2000ml，并其或采用手动或采用自动驱动机构致动。最优选的家用装置通常是手持气溶胶罐。
更特别的是，通过对所使用的气溶胶喷射装置的以下特征中的至少一个进行选择致动器的材料、致动器的孔口的形状和尺寸、汲取管的直径、阀门的特性、以及盛装在气溶胶喷射装置内的组合物的配方，使得液滴的电荷与质量的比值至少为+/-1×10-4C/kg，从而，在液滴从气溶胶喷射装置的孔口实际喷射的过程中，通过双层充电方式将单极电荷传递给液滴而获得具有所述液滴的电荷与质量比。
由于采用了本发明的方法，其结果是，通常难以接近或不能接近气溶胶喷射装置所喷出的雾化剂的表面可以通过这种喷射接触到，所以，使很多工作程序更加易于操作。举例来说，采用本发明的方法，就很容易的消灭掉位于通常难以达到区域内的微生物，如细菌。
可以采用本发明的方法用一种如喷射消毒剂或抗微生物组合物一样的液体组合物喷射水槽、淋浴器、马桶、水盆、椅子腿、门把手、碗橱或冰箱或人身体或植物的一组部分等诸如此类的被遮住的表面。本发明的方法也可以用于改进某一产品的预定目的。例如，更高效喷射发胶、防汗剂、清洁液、上光剂、烤炉清洁剂、淀粉和织造物、鞋和皮革制品、除草剂、油漆、润滑剂、房漆喷剂、防粘组合物、杀菌剂、除草剂、杀菌剂、生物杀虫剂、消毒剂和其它各种家用的、工业用的、专用的或工业产品，减少所需使用的产品的量，以及减少没有落在目标上的产品的量。
本发明的方法的结果是由于给气溶胶的液滴赋予了单极电荷而实现的。这种电荷具有有两种效果，首先，因为液滴带有同种极性的电荷，它们互相排斥。因此，液滴的聚结就很少存在或没有。它们反而在其运行过程中扩散到一个更大的范围，因此而遵循一条曲线路径运行。另外，如果液滴内电荷的排斥力大于液滴的表面张力，那些带电液滴就会破碎成多个更小的带电液滴(超过了瑞利(Rayleigh)极限)。这个过程持续到两个力相等，或液滴完全蒸发为止。
其次，带有单极电荷的液滴通过与其镜像电荷的相互作用而被吸引到诸如木头、金属、陶瓷与地导通的表面上。对于液滴，如果非导通表面将相反极性的电荷带给液滴的表面，那么就会形成相等的吸引。那些被吸引到表面上的液滴能够比同时被吸引到该表面上的不带电荷的液滴能更均匀的覆盖表面，他们也互相排斥。
因此，那些绕过遮挡物体没有朝着目标表面运行的液滴，仍然会被吸引而朝着目标表面运行，因而它们循着一条止于该表面的曲线路径运行。
可以理解的是，这两个效果可以累加，使得至少一部分液滴从气溶胶喷射装置开始依循一条明显的曲线路径运动，绕过遮挡物而与目标表面接触。
用喷射装置中喷射到空气中的液体组合物最好是水和碳氢化合物的混合物，或者为乳化物，或者是一种在使用前或在喷射过程中通过摇动喷射装置能够被转化为乳化物的液体。
尽管现在已经明白所有的液体气溶胶都可以通过通过双层充电方式或液滴的破碎而带上净负电荷或正电荷，但是传递到普通装置喷射出的液滴的电荷量水平也仅仅为+/-1×10-8C/kg至+/-1×10-5C/kg。
本发明在于将气溶胶喷射装置的各种特征结合起来，从而增加液体从气溶胶喷射装置中喷出时液体的带电量。
一种典型的气溶胶喷射装置，它包括1．一盛装有该装置待喷的组合物和液体或气体推进剂的气溶胶罐；2．一延伸到该罐中的汲取管，该汲取管的上端连接到一阀门；3．一位于该阀门上方的致动器，该致动器可以被压下以操作该阀门；以及4．一设置在该致动器中的插入件，该插入件具有孔口，该组合物从该孔口中喷出。
本发明所用的最佳的气溶胶喷射装置是WO97/12227中所描述的那种。
通过选择气溶胶喷射装置的多个方面以便赋予液滴更高的电荷是有可能的，这些方面包括致动器的形状、材料和尺寸，致动器的插入件，阀门和汲取管，以及待喷液体的特性，从而，随着液体被分散成液滴而产生所需的电荷水平。
气溶胶系统的诸多特性增进液体制剂与气溶胶系统的表面之间的双层充电和电荷j交换。这种增进是借助于可以增加流过该系统的液流的湍流程度以及提高液体与容器、阀、致动器系统的内表面的接触频率和速度等因素来实现的。
举例来说，可以使得致动器的特性最佳化，以提高从容器喷出液体上的电荷水平。致动器插入件内尺寸为0.45mm或者更小一种较小的孔口会增加穿过致动器而喷出的液体的电荷水平。致动器的材料的选择同样会增加从装置喷出液体的电荷水平，可采用诸如尼龙、聚酯、乙缩醛、PVC、聚丙烯等增加电荷水平的材料。插入件的孔口的几何形状也可以进行优化，以增加通过致动器喷出液体的电荷水平。促进液体的机械分裂的插入件更有利于进行充电。
喷射装置的致动器插入件可以由导体、半导体或绝缘体，或静电消散材料制成。
汲取管的特性可以达到优化，以增加从容器中喷出液体的电荷水平。例如内径约为1.27mm的细长的汲取管会增加液体的电荷水平，并且改变汲取管的材料同样能够增加电荷。
阀门的特性是可以进行选择的，这会增加从容器中喷出的液体产品电荷与质量的比值。一种壳体上约为0.65mm的小的尾件孔会在喷射期间增加产品的电荷与质量的比值。减少杆中孔的数量，例如2×0.50mm，同样可以增加喷射时的电荷。一种气相龙头有助于使电荷水平最佳化，大孔口的气相阀，例如约0.50mm至1.0mm的气相阀，通常会给出较高的电荷水平。
产品配方中的变化同样可以影响到电荷水平。含有水和碳氢化合物的混合物、或是不相溶的水和碳氢化合物的乳化物的配方在其从气溶胶装置中喷出时所携带的电荷与质量的比值比单独使用水或单独使用碳氢化合物制剂所携带的电荷与质量的比值要高得多。
本发明所使用的气溶胶喷射组合物包括油相、水相、表面活性剂和推进剂。
油相首选C9-C12的碳氢化合物，其最好占组合物数量2-10％W/W。
表面活性剂优选为甘油油酸酯或聚甘油油酸酯，其最好占组合物的数量的0.1-1％W/W。
推进剂首选液化石油气(LPG)，其优选为丙烷，与丁烷以任意比例混合。推进剂占组合物的数量的10-90％W/W，其取决于是由喷出的组合物是作为“干”的还是“湿”的组合物进行喷射，作为“湿”组合物，推进剂所占的数量为20-50％W/W，最好在为30-40％W/W。
气溶胶喷射装置喷出的液滴的直径通常为5-100微米，其中约40微米的微粒最多。气溶胶喷射装置喷出的液体中含有预定量的微粒材料，如熏制氧化硅，或含有预定量的挥发性固体材料，如薄荷醇、萘。
通常气溶胶喷射装置所用的罐是由一种铝的或漆锡或不漆锡的板或者类似物制成，致动器插入件是例如由缩醛树脂制成，阀杆的侧面开口有两个直径为0.51mm的小孔。
现在，仅以举例的方式结合附图对本发明进行描述，其中

图1是按照本发明的气溶胶喷射设备的示意断面图；图2是图1所示设备的阀门组件的示意断面；图3是图2所示组件的致动器插入件的断面图；图4是图3所示喷头的孔的沿A向观察的结构视图；图5是图3所示喷头的涡旋腔室的沿B向观察的结构视图；以及图6图示出了组合物的测试和结果，以表示本发明效果。
参见图1和图2，所示的是本发明的气溶胶喷射装置。它包括一个罐1，该罐采用传统的方式由一种铝制的、或是由漆锡或不漆锡的板或者类似物制成，该罐限定了一用于储存有导电性的液体3的储液腔2，使得液体中的微粒能带上适当的静电荷。在该罐中还有一定压力的气体，该压力能够迫使液体3通过由汲取管4、阀以及致动器组件5构成的管道系统而喷出罐1之外。汲取管4的一端部6延伸到罐1的底部的周边部分为止，而其另一端部7与阀门组件的尾件8相连。尾件8由一配装在罐的顶部的一开口中的安装组件9所固定，且其包括一形成有尾管孔口11的下部部分10，汲取管4的端部7与该孔口相连。尾件包括有一孔12，此孔12具有一直径相对较小的下端部分11和直径相对较大的上端部分13。阀门组件还包括一安装在尾件的孔12内的杆管14，并且布置成在孔12内可轴向移动以克服弹簧15的作用力。阀杆14包括具有一个或多个横向开口(杆孔)17(如图2所示)的内孔16。阀门组件包括一致动器18，该致动器18具有一与阀杆14相配的中心孔19，使得杆管14的孔16与致动器上的孔19相连通。致动器中的一垂直于中心孔19延伸的通道20将中心孔19与一装有支承件21的凹陷部连通起来，在该支承件上以插入件22形式安装有一喷头，该插入件具有一与通道20连通的孔23。
一由弹性材料制成的密封环24设置在阀杆14的外部表面(和尾管的内表面)之间，在常规状态下，此密封环封住阀杆14上的横向开口17。阀门组件的结构是这样的，即，当用手按压致动器18时，如图2中所示，该致动器克服弹簧15的作用力向下推动阀杆14，使得密封环24不再封住横向开口17，在这一位置，从储液腔2到喷头的孔23就形成一个通道，使得液体在罐中气体的压力作用下，通过由汲取管4、尾件孔12、阀杆孔16、致动器中心孔19和通道20构成的管道系统被迫压到喷头。
尾件8的侧壁上设有一个孔口27(图1中未示出)，该孔口组成了一气相龙头，由此，储液腔2中的气体压力就能直接作用在流经阀门组件的液体上。这会增加液体的湍流程度。现在已经证明，若孔口27的直径至少为0.76mm，这会提供增加的电荷。
将阀杆孔16与尾件孔12连通起来的横向开口17最好是两个孔的形式，其中每一个的直径不小于0.51mm，以增强静电荷的产生。而且，汲取管4的直径最好尽可能地小，例如为1.2mm，以便提高传递给液体的电荷量。另外，如果尾件孔11的直径尽可能的小，例如不大于0.64mm，也可以增强电荷的产生。
参见图3，所示的是图1和图2中的设备的致动器插入件的放大剖视图。为简化起见，在该图中孔23表示为一个单个圆柱孔23。然而，孔23最好具有如图4所示的结构。孔23中的小孔用参考标记31表示，而该孔的限定小孔的部分用参考标记30表示。限定小孔的部分在孔出口处的总周长用L(mm)表示，而a是在孔出口处小孔的总面积(mm2)，且L和a的数值在图4中给出。L/a的值大于8，且现在已经发现这种条件特别有利于电荷的产生，因为其显著提高致动器插入件与流经此处的液体的接触面积。
在不将断面面积a减小到只能容许低的液流速率的某一值的情况下，可以采用多种不同的结构以便获得较高的L/a比值。例如，可能使用的致动器插入件的孔结构为(ⅰ)其中孔出口包括多个部段状小孔(带或不带中心孔)；(ⅱ)其中出口包括多个扇形小孔；(ⅲ)其中小孔一起形成栅格状的出口，(ⅳ)其中出口是普通的十字形，(ⅴ)其中小孔一起构成一个同心环式的出口；以及上述结构的组合。特别是，致动器插入件孔的结构最好有一舌状部件突伸入插入液体流动束的路径中并能由此而振动。这种振动特性能造成湍流现象，并能增强双层的静电荷的分离，从而使更多的电荷移动到大部分液体上。
参照图5，示出了致动器插入件2的涡旋腔室35的一种可能结构的平面图。该涡旋腔室包括四个横向的通道36，这些通道等间隔布置并且与围绕孔23的中心区域37相切线。在使用过程中，在气体压力作用下从储液腔2中排出的液体沿着通道20流动，并垂直于通道的纵轴线撞击通道36。通道的这种布置使得液体在进入中心区域37和孔23之前趋向于随之作旋转运动。结果，使得液体产生强大的湍流，这将增加液体中的静电荷。
下面例子解释了从气溶胶喷射装置射出的液滴“包绕过”遮蔽物从而到达位于该遮蔽物后的某一表面的能力。
实例1该实施例中，使用了一种(Reckit和Colman产品有限公司的)Dettox房间抗菌气溶胶喷射装置。对该装置既以其未改变的形式，且带静电荷进行测试，这种静电荷是通过在对该装置进行致动的过程中向气溶胶罐施加一高压而传递给气溶胶喷雾的。参考附图中的图6，图6A示出了使用未改变的气溶胶喷射装置的方案，而图6B示出了气溶胶喷射装置通过向气溶胶罐施加一高电压进行改变后的使用情况。
一种含有粘质沙雷氏杆菌(Serratia mareescens)细菌的溶液从一种泵作用喷射装置喷射到一层透明塑料片上(附图6C和6D的标记101)，从而在该透明塑料片上有一层生物膜。将透明塑料片置于空气中干燥几分钟。接着包裹在一个直径为5.5cm的接地的圆筒103上。在圆筒的背面用双面胶粘带将塑料层的两端固定在一起，因而使塑料片连续地围绕着目标圆筒。Dettox房间抗菌喷射器的气溶胶罐体被固定在塑料致动支架里(未示出)，该支架距离目标圆筒的前端面60cm，该目标位于由气溶胶罐体105的致动而产生的羽状气溶胶的中心。Dettox产品的一次两秒的喷射能输出大约2克左右。接着将塑料膜从目标移开，把生物膜侧面向下放在同样尺寸大小的琼脂培养基上，使得塑料片与琼脂之间没有气泡。细菌用这种方式转移，琼脂放在细菌培养器中一夜，以便于细菌群体繁殖。采用带有-1×10-4C/kg的高静电荷的Dettox房间抗菌雾化气溶胶重复该程序。这是在喷射过程中通过将罐和高电压发生器连接起来并施加-10KV的电压而获得的。
在培养基上的细菌群体经过24小时的繁殖进行拍照和评定。所得的照片显示在图6C(从图6A所示的方案获得)和6D(从图6B所示的方案获得)中。细菌群体在图1C,1D中表现为黑色区域或黑点。每个矩形的中心是位于目标的前表面的区域，且直接而易于受到气溶胶雾化剂处理。在矩形的边缘的区域位于目标的后表面，因此，不能够被以直线从气溶胶罐105向目标103运行的液滴所接触。图6C所示的是未改进的气溶胶喷射装置喷射出的液滴仅仅接触并因此而杀死直接在喷雾路径中的目标的前面的细菌，而不会杀死目标的后面上的细菌。对比之下，从改进后的气溶胶喷射装置喷射出的液滴带有静电荷，其能到达圆筒的后面，且在这个区域内几乎没有细菌能幸免，即，气溶胶能够到达目标的不直接位于喷射路径上的部位。
权利要求
1．一种改进将液滴从喷射器向一表面喷射的方法，该方法包括在喷射装置喷射液滴过程中，通过双层充电方式将单极电荷传递到上述液滴上，该单极电荷处于使所述液滴的电荷与质量的比值至少为+/-1×10-4C/kg的水平，从而，带电的液滴相互排斥，由此增加从由喷射装置的喷头延伸的喷射中心线的液滴扩散度，还避免了液滴的聚结。这样可以提供对待喷射的表面更多的覆盖。
2．一种由喷射装置向一个表面喷射液滴方法，该表面被位于该表面和喷射装置之间的物体遮挡住的，从而使得以直线方式从喷射装置向该表面运行的液滴将会碰撞在所述物体上，该方法包括在喷射装置喷射液滴过程中，通过双层充电方式将单极电荷传递到上述液滴上，单极电荷处于使所述液滴的电荷与质量的比值至少为+/-1×10-4C/kg的水平，这样，可以使至少一些液滴沿避开物体的路径运行而与碰撞在被遮挡的表面上。
3．如权利要求1或2所述的方法，其特征在于该喷射器是一种气溶胶喷射装置。
4．根据上述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于喷射装置中容纳有乳化液。
5．根据上述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于液滴的直径范围为5-100微米。
6．如上述任一权利要求所述的方法，其特征在于仅仅通过液体和喷射装置间的相互作用而赋予液滴单极电荷，而不需要从一个内部或外部的电荷感应装置向其赋予任何电荷。
7．如上述任一权利要求所述的方法，其特征在于通过对所使用的气溶胶喷射装置的以下特征中的至少一个进行选择致动器的材料、致动器的孔口的形状和尺寸、汲取管的直径、阀门的特性、以及盛装在气溶胶喷射装置内的组合物的配方，使得液滴的电荷与质量的比值至少为+/-1×10-4C/kg，从而，在液滴从气溶胶喷射装置的孔口实际喷射的过程中，通过双层充电方式将单极电荷传递给液滴而获得所述液滴的电荷与质量比。
8．根据上述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于喷射装置中容纳的组合物包括有油相、含水相、表面活性剂和推进剂。
9．根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述油相包括一种C9-C12的碳氢化合物。
10．根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述C9-C12的碳氢化合物占组合物的量为2-10％W/W。
11．根据权利要求8至10中任意一项所述的方法，其特征在于所述表面活性剂为甘油油酸酯或聚甘油油酸酯。
12．根据权利要求8至11中任意一项所述的方法，其特征在于所述表面活性剂占组合物的量为0.1-1.0W/W。
13．根据权利要求8至12中任意一项所述的方法，其特征在于上述推进剂为液化石油气。
14．根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述推进剂占组合物的量为30-40％。
15．如权利要求2所述的方法，其特征在于遮住需喷射的表面的物体是包括上述表面的同一物体的一部分。
16．如权利要求2或15所述的方法，其特征在于根据本发明，被遮住的需喷表面是一个水槽、淋浴器、马桶、水盆、椅子腿、门把手、碗橱或冰箱、人身体或植物的一部分等诸如此类上的被遮住的表面。
全文摘要
一种改进将液滴从喷射器向一表面喷射的方法，该方法包括在喷射装置喷射液滴过程中，通过双层充电方式将单极电荷传递到上述液滴上，单极电荷处于使液滴的电荷与质量的比值至少为+/－1×10
文档编号B65D83/14GK1317996SQ99810249
公开日2001年10月17日 申请日期1999年6月23日 优先权日1998年7月2日
发明者J·F·胡赫斯, R·T·福克斯, M·N·哈里森, L·F·怀特莫雷, D·R·哈佩尔 申请人:南安普敦大学, 雷基特及科尔曼产品有限公司