CN102083704A - 容器内液体的分发装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种容器内液体的分发装置(10)，该装置包含一个弹性元件(16)，该元件可以处于：一个液体释放位置，允许液体流出该装置；以及一个止回位置，防止液体流回进该装置；该装置还包含支撑该弹性元件(16)的支撑机构(27，36，38)，对准一凹陷处(31，40)，该支撑机构可以保证该弹性元件位于止回位置时的变形。

Description

容器内液体的分发装置

技术领域

本发明涉及到容器内液体的分发。更具体地，但非专有地，本发明涉及到眼、鼻、口腔用途的预定液体容量或“剂量”的分发，特别是分发眼药水，例如洗眼剂或洗眼水。

背景技术

已经有可以盛装液体(例如洗眼剂)的瓶子，瓶子上装有滴管系统，以便以液滴的形式分发液体。通常有必要保管好液体，防止受到外部因数(例如细菌)的污染。要保持液体不受细菌污染的一个简单的方法，就是采用只装有单次用量的、首次使用后即可抛弃的瓶子。不过，使用一次性瓶子对生态环境有害。

除了这种单次剂量瓶子，还可以采用能多次使用的瓶子，在每次使用后可以盖上，以便今后再次使用。多次剂量瓶子的难点在于如何保存好所储存的液体。在每次使用时，外部因数都可能进入容器，从而污染所存储的液体。为了确保液体不被污染，一般都在液体中加入化学防腐剂。遗憾的是，使用这类防腐剂可能会造成部分使用者过敏，或者引起副作用。

发明内容

本发明对象就是设计这样一种液体分发器，可以多次使用，无需向液体中添加防腐剂就能有效确保液体不受污染。

为此，本发明为容器内液体设计一种分发装置，该装置包括了一个弹性元件，该元件可以处于：

-一个液体释放位置，允许液体流出该装置；以及

-一个止回位置，防止液体流回进该装置；

该装置还包括支撑该弹性元件的支撑机构，对准一凹陷处，该支撑机构可以保证该弹性元件位于止回位置时的变形。

于是，让处于止回位置的弹性元件发生变形，弹性元件就会试图恢复到其初始(未变形)形状，从而使应力施加在弹性元件上，也使该弹性元件压在另一元件上，从而为该装置的止回位置提供密封性能。所以，一旦容器内液体从该装置的密封区流出后，就不能再流回密封区，因为弹性元件与装置的另一元件紧密压在一起，从而将密封区密闭起来。采用这种布置后，容器内的液体只能单向流动，也就是只能从容器中流出。换句话说，该弹性元件为该装置提供了动态密封性能。

要注意到，该弹性元件的变形最好采用弯曲变形(déformation par flextion)，也就是说支撑机构在弹性元件上施加局部力量，对准凹处，从而使其发生弯曲。有了这种弯曲后，弹性元件会试图恢复到其原始形状，从而与该支撑机构保持局部压紧状态，这样就产生了所需的密封效果。要注意到，顶住弹性元件的位置是与一凹处对齐的，从而使其发生变形，即在弹性元件上施加推力的位置后面有一空间，以便使其发生变形，更确切地说是为了使其产生弯曲变形。这种变形不同于仅仅将弹性元件压在一坚硬表面上所产生的变形。于是，除了弹性元件的总体压缩外，该支撑机构还能产生局部变形，从而改变弹性元件的整体形状。

该装置的其中一个好处就是可以用在多次剂量分发容器上，并且能至少部分确保容器内的液体不受污染。液体最好不添加防腐剂，因为本弹性元件的密封功能足以防止液体被污染。当然，仍然可以向液体中加入防腐剂。

本装置的密封功能的优势就是不会对使用者有任何限制。例如，它就不同于采用过滤膜的情况，其中的过滤器被用来防止脏物进入容器。虽然过滤膜的优势是防止容器被污染，但它阻碍了液体的输送，使用者必须施加更大的力来分发液体，会使用不便。上文所述装置就不会对液体输送产生阻力，因为释放位置可以让液体通过而不会对其施加什么阻力。

要注意到，弹性元件可以采用橡胶、硅酮、TPE(热塑弹性体)制成，也可以采用其他任何可以提供密封性能的材料。

在下文的说明中，“向下”表示朝向安装有该装置的液体容器，“向上”则表示相反的方向。

该分发器装置可以另外包含以下技术特征中的一个或多个：

-所述弹性元件处于液体释放位置时承受的变形，相当于它处于止回位置所受到的变形的放大。于是，该弹性元件只有当受到足够大的压力，能使其发生更大的变形时，才会处于释放位置，这种压力可以是使用者为使液体排出而对容器施加的压力；这样，在使用者未施加压力时，弹性元件就不会处于液体释放位置。弹性元件的这种布置确保了良好的动态密封，只允许液体单向流过。

-所述支撑机构包括第一和第二支撑机构。两者错开布置，分别与弹性元件的第一和第二面接触，而第二面位于第一面的对面。这样，第一和第二支撑机构朝相反方向顶住弹性元件。例如，第一支撑机构为中心支撑机构，压住弹性元件一面的中心，第二个支撑机构为同心支撑机构，压住弹性元件的反面，并位于中心支撑机构的周围，与中心支撑机构的支撑方向相反。第一和第二支撑机构结合使用，可以让弹性元件发生弯曲，弹性元件被第一个支撑机构压向第二个支撑机构，或反之，从而提供密封性能。

-所述弹性元件套(chaussé)在该装置内部核心(noyau)的周围。于是，该核心可以装有支撑机构，例如一个突起，让弹性元件局部变形，使弹性元件压住支撑机构，形成密封效果。

-所述支撑机构包含一突起，该突起位于装置的内部核心上，而弹性元件就安装在该核心上。例如，该突起包括一环形肋(nervure circulaire)。

-所述支撑机构包含一个突起，位于一个覆盖弹性元件的罩(enveloppe)上。例如，该突起包含一个中心肋，更确切地说，包含位于罩中央的一个或多个突出物。

-所述支撑机构包含一个突起，该突起位于弹性元件上，最好与该弹性元件制造为一个整体。

-所述弹性元件包含一个碟状盘，朝下弯曲，或者包含一个向下弯曲的圆锥体，并且最好安装在该装置内部核心中形成的一个漏斗形状中。

-所述弹性元件包含一个向上弯曲的圆锥体，圆锥体最好安装在该装置内部核心上。

-所述装置包括一个液体导槽，将弹性元件所释放的液体导出该装置。

-所述弹性元件上装有配量机构(moyens de dosage)，可以定量释放需分发的液体。例如，这些配量机构可以形成一个空腔，空腔的几何形状能形成经过标定而体积一定的液滴。最好能将这些配量机构直接布置在弹性元件中，因为弹性元件处于释放位置时所释放的液体流出密封区后，也只能流回到弹性元件内。释放的液体再次流回到该装置的其他部分的风险就因此降低了。如果配量机构设在其他位置，而不是弹性元件上，例如设在弹性元件罩上，那么液体在弹性元件和配量机构之间流动时，可能会渗透到装置的其他部件上。并且，将配量机构设在弹性元件上，还可以降低可能含有被污染液体的死体积(volume mort)，所谓死体积是指密封区和配量机构之间的容积，在本例中由弹性元件所围成。弹性元件是柔性的，其形状可以与各部件密切配合，从而将死体积降到最低；相比由刚性部件所围成的死体积，容易实现体积降低。

附图说明

结合附图，通过对下述非限定性实施例的描述，可以更好地理解本发明：

-图1a为本发明分发装置第一种实现方式的剖面示意图，包括了一个弹性元件，所画出的弹性元件位置为止回位置；

-图1b为图1a中弹性元件的剖面示意图，该元件未发生变形的布置情况用虚线绘出；

-图1c是图1a中该装置的内部核心和未变形弹性元件的分解透视图，以及图1a中该装置的罩子的剖面和透视图；

-图2a视图与图1a视图类似，表现了该装置的另一种实现方式；

-图2b视图与图1b类似，表现了图2a中该装置的弹性元件；

-图3a视图与图1a类似，表现了第二种实现方式；

-图3b视图与图1b类似，表现了图3a中该装置的弹性元件；

-图3c是图3a中装置的内部核心的分解透视图，以及图3a中装置的弹性元件的剖视透视图，还有图3a中装置罩子的剖面透视图。

具体实施方式

如图1a所示，分发装置10的第一种实现方式包括了一个内部核心12，该核心要安装在容器上(未画出)，容器中就装有需要用装置10分发的液体。例如，液体可以是洗眼水或者洗眼剂。装置10则包括一个外罩14，上面可以选择性地安一个保护盖(未画出)。在核心12和罩子14之间，夹有一个弹性元件16，例如用硅酮、橡胶或者TPE(热塑性弹性材料)制成的构件，其上有第一面13，称为顶面，和与之相对的第二面15，称为底面。弹性元件16为装置10提供动态密封，比如可以让液体从容器流到该装置的外面，流动方向如箭头18所示，而且它会阻止液体从该装置的外侧流到装置的里面，即箭头20所示方向。

外罩14有一个释放端22，其中设有一个释放开孔，用于释放从装置10流出的液体。在紧挨着该开孔22的上游，罩子14上装有一个配量机构24，用于测定需分发的液体。该配量机构24包括一个空腔，在每次操作该装置时，即当使用者施加一定的挤压力时，其体积用来配出所需的液体量。并且，配量机构24的空腔有特殊形状，能使配出的液体形成液滴状。在配量机构24的上游，外罩14上安装有一个分发开孔26，该开孔朝向罩子22端头的内表面25。在出液开孔26的附近，表面25上有一个突起27，该突起充当第一个支撑机构，并顶在弹性元件16的第一面13上。确切地说，第一个支撑机构27包括了四个定位突出物，相互间由四个槽29所隔开，四个槽位于内壁25上，用于弹性元件所释放液体的导流，如下文所述。槽29相互间隔90°，这样在本例中它们是两两共线的。于是，在图1a中，图上的断面切过两个共线的槽29的中心。如图1a所示，内壁25上的突起27形成了第一个凹陷区域，即凹陷31，从而构成了位于部分弹性元件16和罩子14之间的空间。罩子14上还设有安装机构18，用于将其安装在内部核心12上。更确切地，机构28包括一个造型，可以确保紧密的锁紧(encliquetage serré)，例如突起28与核心12上的补充机构30(例如图1c所示的环30)协同作业。安装机构28和30可以采用其他形状，罩子14和核心12可以通过夹固或者超声波焊接结合在一起。

在本例中，内部核心12有一个空心圆筒造型，在其端头32上有一个开孔34，来自核心的液体可从中流过。内部核心12的端头32上设有一个支撑区，可以顶在弹性元件16上。确切地说，该支撑区包括两个圆形突起36和38，这两者充当第二个支撑机构，用于顶住弹性元件16的第二面15。支撑机构36和38相对于支撑机构27错开布置，即它们没有与机构27对齐。在其中心，面32也设有一个凹陷区域，即凹陷40，开孔34就在该凹陷中开启。

如图1c所示，弹性元件16呈碟状盘。当弹性元件16处于初始位置时，即未发生变形时，其形状如图1b或图1c中虚线所示，是向上弯曲的。除了这种未变形的位置外，弹性元件16还可以处于另外两种位置，一个是止回位置，如图1a所示和图1b的实线所示，这时其整体形状为向下弯曲的蝶形，另外一个是液体释放位置，这时元件16向下弯曲得更利害，元件16的外围42则向上移动，如箭头44所示，以便让液体从该外围42的突起36、38之间流过。

内部核心12和外罩14最好采用塑料制成，比如聚丙烯或者聚乙烯。

下面介绍装置10的组装，请参考图1c。首先，元件12、14和16分别单独制造。然后，处于未变形的初始位置的弹性元件16，通过端头32上的对中机构46，被安装在核心12的面32上。一旦当弹性元件16被安装在核心12上后，外罩14就可装在上面，安装时要使安装机构28和30相互配合。核心12和罩子14组件会使弹性元件16发生变形，从而使弹性元件处于止回位置，如图1a所示。在止回位置，与核心12上凹陷区40对齐的第一个支撑机构27使得弹性元件发生变形，更确切地说，机构27压在弹性元件16的中心，使得弹性元件向下弯曲，朝向凹陷40。同时，与凹陷31对齐的第二支撑机构36和38压在弹性元件的外围42上，使得弹性元件发生变形，这样由于机构27的原因，元件16发生弯曲，其弯曲方向发生翻转，如图1b中实线所示，弹性元件从而被第一个机构27压向第二个机构36和38，于是形成了密封性。

下面介绍装置10的操作情况。当该装置处于休息位置时，使用者没在容器上施加任何压力，所以容器内的液体会留在该容器内。在图1a所示位置中，如上所述，元件16处于止回位置，支撑机构27、36、38通过压向突起36、38而使元件16发生变形，从而防止液体流入容器，特别是流进开孔40。

处于该止回位置时，支撑机构26、38(而元件16的外围部分42就压在它们上面)就封闭了一个区域，称为密封区，细菌等杂质无法进入，最多也只能穿透很小的部分，如果没有这个机构，就不能满足装置10中液体的保存要求。在本例中，密封区包含了容器的内部容积、核心12的内部容积、开孔34和凹陷40。

当使用者通过挤压给容器施加压力时，液体(可能前面有空气)就向弹性元件16施加压力，弹性元件16向箭头44所示方向发生进一步的变形，于是液体就流进位于突起36、38和弹性元件的底面15之间的空间。以这种方式释放的液体流经外围42的边缘，从而流过弹性元件，然后从其顶面13和罩子14的面25之间穿过。确切地说，液体穿过槽29，然后穿过突出物27，然后从释放孔26流出，并填进配量机构24。一旦配量机构24填满后，就形成了一滴液体，可从装置10中流出。当使用者停止施加压力时，容器内的液体不再对弹性元件16施加压力，于是该弹性元件不再受压被迫变形，不再处于液体释放位置，而是恢复到止回位置，这时外围部分42就压在突起36和38上。

要注意到，图1a到1c所示的装置特别有优势，因为元件16被夹在核心12和罩14之间，弹性元件16和罩子14的内表面之间没有多少空间。于是，装置中没有什么空间，流出开孔26的可能会污染装置内部的液体就不太能沿箭头20所示反方向从开孔26流回。

在图2a、2b所示的另一种实现方式，弹性元件16’的整体形状为向下弯曲的圆锥体。此外，在端头32上，内部核心12有个漏斗状延伸释放开孔34，该漏斗状有一个支撑面36’，充当第二个支撑机构，顶着弹性元件16’，更确切地说是顶着该元件16’的外围部分42。

在这种变体中，外罩14上并不非得设有将液体29导向开孔26的道槽，弹性元件16’的顶面13被弯曲足够的程度，将液体导向开孔26的底端。

要注意到，支撑面36’可选择性地装有诸如图1c中的35、38等突起。

图2a中装置10的组装方法与图1c所示的组装方法类似。在该种实现方式中，端头32的漏斗状壁充当对中机构46，于是在外罩14安装之前，弹性元件16’处于未变形位置(图2b虚线所示)，便于定位在内部核心12上。当外罩14被安装在设有弹性元件16’的核心12上时，第一个支撑机构27使得弹性元件16’发生变形，使其处于图2a所示的位置，即止回位置。在该位置，由于弹性元件16’的外壁42被弹性推回到支撑面36’上，液体不能流入装置10的密封区。

可以看出图2a中装置10与图1a中的装置操作类似。

要注意到，在图2a和2b所示的装置中，支撑机构27比图1a至图1c所示的支挡机构27要突出得更多些，并且延伸开孔34的凹陷40的高度比图1a中凹陷40的高度要更大。于是，图2a中弹性元件16’离开孔34相对较远，所以它不会堵塞开孔34，即使是元件12或14尺寸因制造误差而大小不等。

在图3a至3c所示的实现方式中，弹性元件16”的总体形状为向上弯曲的椎体，与印第安人的圆锥形帐篷相像。并且，内部核心12的端头32的总体形状像一个向上弯曲的椎体，更确切地说像一颗子弹的总体形状，弹性元件16”就将安装在上面。

更确切地说，弹性元件16”上设有一个底部环50、一个侧壁52——当元件16”处于非变形位置时，该侧壁朝元件16”的X轴弯曲，其总体形状为一双曲面(如图3b虚线所示)，以及一个端头54——延伸壁52，在该端头上形成液体配量机构24”。要注意到，为了将弹性元件16”装在核心12上，该元件必须用相对柔性的材料制成，壁52必须较薄。

另外，会被弹性元件16”盖住的核心12的端头32上装有一个外围基部56，充当侧壁58的基础，侧壁58向外鼓出并装有一个顶部60。侧壁58上有两个环形突起36”、38”，类似于图1c所示的肋36、38；它们充当支撑机构，压住弹性元件的侧壁52。并且在基部56附近，侧壁58上设有两个径直相对的腔34”，充当核心12的液体释放开孔。

图3a所示的罩子14与图1a所示的罩子有轻微的不同。该罩子上没有配量机构24，因为配量机构24”直接设在弹性体16”上了。于是，罩子14的端头22形成了一个圆管形腔62，为弹性元件的端头54预留了空间。

图3a所示装置的组装类似于前面各图所示装置的组装。首先，弹性元件16”安装在核心12上，安装时将它安装在端头32上，安装方向如箭头64所示。元件16”被安装在内部核心12上，其侧壁52就产生了变形。因为在处于非变形位置时，弹性元件16”的直径小于端头32的外径，该弹性元件被该端头32作用而产生变形。于是，有点像短袜一样，元件16”发生变形，处于如图3a所示的止回位置所对应的最终位置上。具体地说，支撑机构36”、38”向弹性元件16”的侧壁52施加压力，从而使其变形。一旦元件16”装在核心12上后，就可以安装外罩14，安装方式同图1a或2a所示的在核心12上的安装。

要注意到，在本实现方式，外罩14内部设有凸肩66，可以将弹性元件16”的底部环50卡在核心12的基部56上。卡住后，就可以将弹性元件16”固定在端头32周围，从而在核心12和罩子14之间形成静态密封性。由于这种静态密封性，从腔34”流出的、流经端头32的外表面和弹性元件16”内表面之间液体会被弹性元件16”所阻止，不能流经核心12和罩子14之间。为了实现这种静态密封，弹性元件16”的部分50通过装置10的作用而处于单层式密闭位置。要注意到，静态密封不同于弹性元件16”的侧壁52所提供的动态密封，允许液体单向释放。

下面介绍图3a所示装置10的操作情况。其操作模式类似于前面各图所示的操作模式。当装置10处于休息状态时(例如使用者没有挤压容器)，弹性元件16”就处于止回位置，如图3a所示，从而防止液体渗入密封区。在该位置，侧壁52受支撑机构36”、38”作用而发生变形，被压在该支撑机构上，从而防止液体回流。当使用者挤压容器时，液体经释放孔34”从核心12中流出。液体施加的压力促使弹性元件16”的侧壁52发生进一步的变形，变形方向如图3a中箭头44所示，于是在支撑机构36”、38”和侧壁52之间形成了空间，液体可从中流过。经这种方式释放的液体然后流过开孔26”，并进入配量机构24”中。一旦当足够量的液体填满配量机构24”后，液体可从装置10中配出。一旦使用者停止挤压容器，液体就停止向弹性元件侧壁52施加压力，于是该元件被重新压向支撑机构36”、38”，从而恢复到止回位置。

要注意到，本发明不仅限于上述的实现方式。具体地说，支撑机构可以采用各种形状，例如可以采用支撑突出物形状(如突出物27)、圆形支撑肋形状(如肋36、38、36”、38”)，甚至采用相对较大的支撑面(例如支撑面36’)。在上文所述的任何装置上，这些支撑机构可以互换或者组合使用。并且，可以将支撑肋直接设在弹性元件16、16’或者16”上。例如，可以将图1a所示的肋36、38换成一个平面，在弹性元件16的底面15上设置环形肋(类似于肋36、38)，将肋与该元件16制成一个整体。在其他图中的装置上，也可以做类似布置。

对于装置10的组装，有这样的第一步骤，其中弹性元件16、16’、16”被安装在核心12上，可以将这一步骤换成这样的一个步骤：弹性元件16、16’、16”被安装在罩子14的内部，该罩子可以倒转放，以便将弹性元件固定在位置上。

此外，出于减少装置的部件数量和组装步骤的考虑，可以通过外模成型(surmoulage)或者双注塑成型(bi-injection)将弹性元件16、16’、16”直接成型在罩子14或者核心12上。

另外，装置10可以直接安装在容器上或者安装在配有配液泵的容器上。还可以将容器和核心12制成一个整体。

上文介绍了装置10的优势。要注意到，由于存在与支撑机构对准的凹陷区31、40，就有了一个回置距离，使得弹性元件16、16’、16”可以发生变形，从而使其处于止回或者释放位置。于是，弹性元件的变形使其产生弯曲，从而区别于一个对表面的简单压力。

Claims (9)

1.容器内液体的分发装置(10)，其特征在于，该装置包含一个弹性元件(16，16’，16”)，该元件可以处于：

-一个液体释放位置，允许液体流出该装置(10)；以及

-一个止回位置，防止液体流回进该装置；

该装置还包含支撑该弹性元件(16，16’，16”)的支撑机构(27，36，36’，36”，38”)，对准一凹陷处(31，40)，该支撑机构可以保证该弹性元件(16，16’，16”)位于止回位置时的变形。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述弹性元件(16，16’，16”)处于液体释放位置时承受的变形，相当于它处于止回位置所受到的变形的放大。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，其中所述支撑机构包括第一(27)和第二(36，38，36’)支撑机构，两者错开布置，并分别与弹性元件的第一和第二面接触，其中第二面位于第一面的对面；例如，第一支撑机构为中心支撑机构(27)，压住弹性元件(16，16’)一面的中心，第二个支撑机构为同心支撑机构(36，38，36’)，压住弹性元件(16，16’)的反面，并位于中心支撑机构的周围，与中心支撑机构的支撑方向相反。

4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，其中所述弹性元件(16”)套在该装置一个内部核心(12)的周围。

5.如权利要求1～4之一所述的装置，其特征在于，其中所述支撑机构包含一个位于装置的内部核心(12)上的突起(36，38，36”，38”)，该核心上安装有弹性元件(16，16”)；或者一个位于覆盖该弹性元件(16，16’)的罩(14)上的突起(27)；又或者一个位于该弹性元件上的突起。

6.如权利要求1～5之一所述的装置，其特征在于，所述弹性元件包含一个朝下弯曲的碟状盘(16)，或者一个向下弯曲的圆锥体(16’)。

7.如权利要求1～5之一所述的装置，其特征在于，所述弹性元件(16”)包含一个向上弯曲的圆锥体。

8.如权利要求1～7之一所述的装置，其特征在于，所述装置包含一个液体导槽(29)，将所述弹性元件(16)所释放的液体导出该装置。

9.如权利要求1～8之一所述的装置，其特征在于，其中所述弹性元件(16”)上装有配量机构(24”)，可以定量释放需分发的液体。

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