用于分配可喷射可发泡产品的系统的制作方法

本发明总体涉及用于分配诸如聚氨酯泡沫等化学浓缩物的便携系统，并且尤其涉及包括计量开口以提供泡沫产品的均匀扇形分布的喷嘴。

背景技术：

本发明尤其适用于作为可喷射泡沫(sprayablefoams)而分配的加压液体化学品的现场应用，并且尤其适用于聚氨酯泡沫的现场应用。近年来，聚氨酯泡沫的现场应用大大增加，使聚氨酯泡沫的应用超出了其在包装和隔热领域的传统用途。例如，除作为隔热材料的更传统的用途之外，聚氨酯泡沫越来越多地用作住宅和商业建筑结构中的密封剂，用于密封门框和窗框之间的间隙。在寒冷气候下，现在通常使用聚氨酯泡沫作为隔热体，以基本填充结构的壁框之间的任意空隙。向这种隔热建筑物供暖比非隔热建筑物所需要的能量要少得多。

用于现场应用的聚氨酯泡沫通常作为“单组分”泡沫或“双组分”泡沫供应。对于这两种类型的泡沫，产生泡沫的化学品通常装载在便携式容器，即加压缸中，并由操作者通过施加枪施加。对于常规的双组分泡沫，主要可发泡组分通常在一个加压容器中供应，并且硬化剂，通常是聚合异氰酸酯，在第二加压容器中供应。在施加双组分泡沫期间，含有发泡剂和硬化剂的各加压缸连接至某一类型的喷枪，在该喷枪处组分通过包含在喷枪中的计量机构(meteringmechanisms)以适当比例混合并随后喷射。

双组分聚氨酯泡沫系统存在两个主要问题。一个问题是枪通常由不锈钢和/或黄铜制成，并且包括必须在使用后立即清洁的精密的计量机构。枪必须在使用后立即清洁，因为在双组分系统中，泡沫通过与异氰酸酯硬化剂的化学反应在相对较短的时间内硬化。如果允许泡沫在枪内硬化，则相对昂贵的枪将变得不可用并且通常需要拆卸并更换计量机构中的许多部件以使枪恢复至可用状态。

双组分聚氨酯泡沫系统的另一个主要问题在于，异氰酸酯基硬化剂对人体神经系统具有极高的毒性。异氰酸酯容易通过吸入蒸气和皮肤接触被吸收。因此，应用双组分聚氨酯泡沫产品的工人需要使用防护服和专用呼吸器。

为了克服双组分聚氨酯泡沫系统的一些问题，已经开发出单组分泡沫产品。在单组分泡沫产品中，通常地，树脂或可发泡组分以及异氰酸酯组分在单个加压容器中供应，并通过配备有阀门的枪分配通过容器，该枪配备有附接至加压容器的喷嘴。对于单组分聚氨酯泡沫系统，当可发泡化学品离开喷嘴时，与空气中的水分反应导致泡沫硬化。单组分聚氨酯泡沫产品的典型特征在于过喷较少，并且引入工作地点周围大气中的通过空气传播的异氰酸酯更少，并且另一方面，一般比双组分泡沫系统毒性更低、使用更安全。

随着单组分聚氨酯泡沫系统的发展，本领域出现了对下述新泡沫施加硬件设备的需求：其利用单组份系统无需以精确比例混合来自两个加压源的化学组分的事实。理想地，新单组分泡沫施加系统将利用低成本、易于运输且易于清洁的硬件设备，从而允许在更广泛的应用中使用单组分聚氨酯泡沫。

技术实现要素：

本发明的泡沫施加系统包括：单组分可发泡产品加压源，诸如单组分聚氨酯泡沫等；人体工学手柄，其可移除地附接至可发泡产品加压源，手柄具有入口和出口孔口或开口以用于可发泡产品从加压源流动；喷嘴，其具有入口和出口孔口，以用于分配可发泡产品；以及管状连接部件，其将手柄的出口孔口与喷嘴的入口孔口相互连接。

本发明的喷嘴包括这样的设计特征：产生可发泡产品的扇形喷射图案，并且还设计为减少喷嘴出口处水分或泡沫产品的泄漏或滴落的发生。喷嘴进一步设计为可以容易地附接至管状连接部件并从管状连接部件拆卸，管状连接部件将喷嘴与可发泡产品加压源相互连接。管状连接部件是柔性的，并且因而允许用户将泡沫喷射至难以到达的位置，诸如墙缝、表面下方、物体后方等。柔性管状互连部件的另一优点在于，不需要每次使用后清洁，这使得本发明的泡沫分配系统与利用每次使用后必须清洁的喷枪的传统系统相比更具优势。

通过结合附图考虑本发明的以下详细描述，本发明的其它优点和新颖特征将变得显而易见。

附图说明

图1是示出将泡沫喷射在墙壁上的本发明的泡沫分配系统的构件布置的一个实例的示意图。

图2是图1所示泡沫分配系统的侧视图，其中未示出加压可发泡产品源(即加压缸)。

图3是图1所示泡沫分配系统的透视图，其中未示出加压缸。

图4是图1所示泡沫分配系统的喷嘴的侧视图。

图5是图4所示泡沫分配系统的喷嘴的剖视图。

图6是图4所示泡沫分配系统的喷嘴的前端视图。

图7是围绕图4所示泡沫分配系统的喷嘴的纵轴旋转90°的侧视图。

图8是图4所示泡沫分配系统的喷嘴的后向透视图。

图9是图4所示泡沫分配系统的喷嘴的前向透视图。

图10是由本发明的泡沫分配系统产生的喷射图案的示例性视图。

具体实施方式

现在将参照附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以体现为许多不同形式并且不应理解为被限定于本文中所列举的各实施例。相反地，提供这些实施例以使本公开透彻完整，并向本领域技术人员充分传达本发明的范围。全文采用相似标记指代相似元件。

参见图1，本发明的泡沫分配系统10包括可喷射泡沫材料加压源12、转接器手柄14、柔性联接件16和喷嘴18。在使用中，转接器手柄14连接至加压可喷射泡沫材料源12，并且还连接至柔性联接件16，柔性联接件16连接到喷嘴18。仅出于示例性目的，图1描绘了本发明的泡沫分配系统将泡沫材料20喷射到表面(诸如壁22等)上。

参见图2和图3，转接器手柄14包括手柄部28和联接件部38。手柄部28具有上端39和下端32以及两端之间的大致圆形孔腔(bore)34。上端39处为大致圆形的入口开口或孔口36。入口开口36通常将包括允许入口开口36附接至可喷射泡沫材料加压源12的结构。一般地，附接结构将构成螺纹(未示出)。通常，可喷射泡沫材料加压源12将具有外螺纹出口(未示出)，转接器把手14的手柄部28的出口开口36可以通过形成在出口开口36中的内螺纹附接至该外螺纹出口。

转接器手柄14还包括联接件部38。联接件部38包括前端40和后端42，两端之间具有大致圆形孔腔44。联接件部38的大致圆形孔腔44和手柄部28的大致圆形孔腔34彼此流体连通。联接件部38还包括出口开口或孔口46，并且还包括一个或多个沟槽48，沟槽48可以是围绕联接件部38的外表面50的螺旋沟槽。沟槽48帮助将柔性联接件16的近端52固定至联接件部28的外表面50。

一般地，柔性联接件16的近端52将与联接件部28的外表面50摩擦配合。形成在联接件部28的外表面50上的一个或多个沟槽48帮助操作者将柔性联接件16的近端52滑动至转接器手柄14的联接件部28上。可选地，柔性联接件16的近端52可以通过软管夹(未示出)固定至联接件部28的外表面50。在本领域中有多种已知并适合的软管夹。

本发明的转接器手柄14还包括手指抓握部54，手指抓握部54包括下手指握把56和上手指握把58。手指握把56的下侧具有弯曲部62，并且上手指握把54的下侧具有两个弯曲部60和64。上下抓握部的弯曲设计提供了符合人体工程学的抓握，其允许用户容易地握持和使用转接器手柄14，包括在可能需要使用手套的寒冷气候中。

继续参见图2至图3，柔性联接件16是柔性管，其具有远端68和近端52，两端之间具有孔70。柔性联接件的近端52以摩擦配合关系在转接器手柄14的联接件部38的外表面50上滑动。类似地，柔性联接件16的远端68以摩擦配合关系在喷嘴18的后外表面70上滑动。喷嘴18的后外表面70可以可选地配备有一个或多个沟槽72，沟槽72可以是螺旋沟槽，以帮助柔性联接件16的远端68在喷嘴18的后外表面70上滑动。可选地，软管夹(未示出)可以用于近端或远端连接中的任意一个或两个。喷嘴18还可以配备有形成在喷嘴上的一个或多个肋74。一个或多个肋74用作手指抓握握把，其允许用户将喷嘴18的外表面70推入柔性联接件16的远端68。

柔性联接件16可以由任意数量的材料制成，包括橡胶、织布和塑料材料。然而，透明、半刚性或柔性塑料材料(诸如聚丙烯或聚乙烯等)是优选的，因为如果管由透明材料构成，用户就可以监测通过管的加压化学品的流。

参见图4至图9，本发明的泡沫分配系统10的喷嘴18包括压力室76，压力室76具有近端78和远端80，两端之间具有大致圆形孔腔82。喷头84紧邻压力室76。排放管86与压力室76的大致圆形孔82的远端80流体连通，排放管86具有近端88，近端88暴露于压力室76的大致圆形孔82。排放管86终止于远端96，远端96终止于排放孔口90(如图6和9中最佳示出的)。

形成槽92的向内成角度的v形壁94形成在喷头84中(见图6)。槽92的向内成角度的v形壁94与排放孔口90的一部分相交并切穿排放孔口90的一部分，从而使排放孔口90具有细长椭圆形形状98形式的开口(见图6)。排放口90的该细长椭圆形形状98使得可发泡产品从可喷射泡沫材料加压源以扇形图案106分配(见图10)。排放孔口90的细长椭圆形形状98的长度104趋向于控制喷射图案106的有效长度102(见图10)。排放口的细长椭圆形形状98的宽度107趋向于控制喷射图案106的宽度。在示例性实施例中，向内成角度的v形壁94分开约60度，并且实验已经表明，v形壁之间的这种角间隔(夹角)程度可以产生具有细长椭圆形形状98的排放孔口90，从而产生有效扇形图案。

喷嘴18的喷头84还包括喷射限制壁108，喷射限制壁108布置为与喷头84的槽92隔开且平行于喷头84的槽92。喷射限制壁108与槽92分离有助于控制扇形喷射图案106的有效宽度100。喷射图案106的长度102和宽度100及其它形状特征基本上由排放孔口90的细长椭圆形形状98的长度104和宽度107控制，并且在较小程度上由喷头84的喷射限制壁108控制。

在操作中，转接器手柄14连接至柔性联接件16，柔性联接件16连接至喷嘴18。仅出于示例性目的，图1描绘了本发明的泡沫分配系统将泡沫材料20喷射到表面(诸如壁22等)上。转接器手柄14、柔性联接件16和喷嘴18形成一组件，由此，转接器手柄14(通常通过螺纹)附接至加压可喷射泡沫材料源12。加压可喷射泡沫材料源12能够启动和停止加压可喷射泡沫材料流。一旦材料流启动，可发泡材料流经转接器手柄14，穿过柔性联接件16，并由喷嘴18以雾化/液滴形式分配。通过柔性联接件16，泡沫可以喷射至难以到达的位置，诸如表面下方、物体后方等。本发明的泡沫分配系统的另一优势在于，柔性联接件16和喷嘴18不需要在使用之间进行冲洗，这相对于利用必须在使用之间清洁的喷枪的现有系统具有显著优势。

上述详细描述和附图旨在作为本发明的当前优选实施例的描述，并不旨在表示可以构造和/或利用本发明的唯一形式。本领域技术人员将理解，在不脱离上述说明书和附图以及下文所附权利要求的主旨和范围的情况下，本发明的修改和替代实施例是可能的且实用的。本发明权利要求书旨在涵盖所有此类修改和替代实施例。