气雾剂阀门结构与雾化控制技术（续前）

      如图1所示，当阀门关闭时，阀杆侧面的孔被橡胶垫圈堵住。

图1  阀门关闭时各部位的状态

      罐子外面的压力是1bar，当丙烷突然超过它的沸点60度（丙烷沸点约-42.1℃）时，瞬间汽化。这导致推进剂（现在是气体）、正在气化的液体推进剂液滴和产品的混合体加速通过喷嘴。当混合物被喷出喷嘴时，它形成微小的液滴，最终蒸发，只留下产品（图2）。

图2  阀门打开时各部位的状态

      气雾剂的液滴大小是非常重要的。大的液滴能产生湿的喷雾，小的液滴由于推进剂蒸发得更快而产生干的喷雾。

      喷嘴通常是一个精密制造的塑料部件，看起来像一个简单的孔，但孔后面是特殊形状的通道（图3）。逃出的推进剂和产品混合物进入通道，当它们流向孔时，被迫旋转起来。这将流体分解成更小的液滴。

图3   促动器的喷嘴

      图4为带漩涡通道的喷嘴插件的前后视图。

图4  带漩涡通道的喷嘴插件的前后视图

      如图5所示，剖面图更详细地显示了漩涡通道的情况。

图5  带漩涡通道的喷嘴插件的剖面图

      如果液滴太小，它们可能被吸入并到达肺部的肺泡。液滴不能小于10μm（百万分之一米）。

      阀门的设计是为了尽量减少细小液滴的数量（图6）。哮喘吸入器（图7）是一个例外，其喷雾被设计为尽可能地深入肺部。

图6  阀门的结构

图7  哮喘吸入器 

      如图8所示，这种类型的喷雾器使用了一个定量的计量阀。当压下阀杆时，计量室（绿色）充满，然后剂量流入上部阀杆。在再次按下阀杆之前，该腔体不能再填充。需要两个垫圈来实现这一点。

      当推进剂离开计量室时，它迅速汽化，造成推进剂和细小药物颗粒的迅速冲击。这些药物可以到达肺部深处，在那里它们可以缓解支气管的收缩。

图8  药物的移动过程

      液滴的形成速度极快。推进剂正在汽化，形成微小的气泡，这些气泡破裂，只留下活性成分。图9详细地表明了这个过程。

图9  液滴从喷嘴喷出后的汽化过程

     图10为阀杆和垫圈。底部的刻度是一个毫米尺，绿色方块是1厘米。你能估计一下这个叫做内部计量孔（IMO）的小孔直径吗？垫片由柔软的橡胶聚合物制成，不会受到推进剂的侵蚀。

      当按下执行器按钮压下阀杆时，孔下降到垫圈下面，使液化的推进剂和产品流入阀杆并从喷嘴中流出。

图10   阀杆和垫圈

图11  阀杆剖面图

      有些气雾剂在阀体上有一个孔，允许少量的推进剂蒸汽混入气流，以帮助将其分解成液滴。它被称为气相水龙头（图12），因为推进剂是在液相之上的气相。如果把罐子倒过来，气相水龙头就不会工作。

      将推进剂蒸汽混入水流中，会产生更小的液滴，更干燥、更温暖。

图12  阀杆上的气相水龙头

      阀杆坐落在外壳内的弹簧上面。外壳看起来像一个城堡炮台。这是为固定垫片而设计的。在图13中，弹簧显示在外面，因为它在外壳内，你看不到它。

图13  阀门和阀门内的弹簧

      如图14所示，阀杆、密封垫、弹簧和外壳的组件被推入罐顶并压接到位。压接意味着挤压金属以抓紧外壳。你可以看到金属紧紧抓住外壳。

图14 阀门的底部

      从外面可以看到压接的痕迹。触动器已被拆除，以显示阀杆（图15）。

图15  拆除触动器后的阀杆

文章出处：https://www.schoolscience.co.uk/aerosolspage7

翻译：李美慧，郑州轻工业大学18级在校生

校对：赵学良，项目经理

排版：林沛东，项目工程师

本文源自：李美慧 译 荃智研究院