CN102548667A - 流体制品分配装置用的分配头 - Google Patents

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Abstract

用于流体制品分配装置的分配头，分配头具有中空主体(30，130，230)，所述中空主体在入口孔(32，132，232)和喷雾孔(31，131，231)之间确定流体制品通道，振动产生部件(40，140，240)在所述喷雾孔(31，131，231)的上游布置于所述流体制品通道中，所述振动产生部件(40，140，240)在所述流体制品通过时被致动，以使所述流体制品细微地雾化通过所述喷雾孔(31，131，231)。

Description

流体制品分配装置用的分配头
技术领域
本发明涉及具有分配头的流体制品分配装置。
背景技术
特别地，本发明涉及适于分配或喷射例如蛋白质、肽、激素、酶或类似物质的生物活性成分的剂量的流体制品分配装置。特别是，这种分配能以鼻用喷雾的形式进行。迄今为止药业中使用的流体制品分配装置公知地一般具有容器，在容器上安装有泵或阀，利用配有喷雾孔的分配头或按压件致动所述泵或阀。这些完全适用于在药业中分配传统液体制品的装置被证实较难用于分配生物活性成分如蛋白质、肽、激素、酶或类似物质。特别是，泵或阀所提供的流体及机械特性，尤其是压力损失、湍流度和剪应力，通常被证实与所述生物活性成分的三维分子结构不相兼容。因此，在通过传统分配装置特别是在雾化型部中进行分配时，这些生物活性成分通常会受到损害。
发明内容
本发明旨在提供不再产生上述缺陷的具有分配头的流体制品分配装置。
特别是，本发明旨在提供适于分配生物活性成分而不会不利地损害这些生物活性成分的分配装置。
本发明还旨在提供这样一种流体制品分配装置，其适于提供与生物活性成分如蛋白质、肽、激素、酶或类似物质的性质相兼容的喷雾性能。
本发明还旨在提供制造与装配简单和成本较低的这样一种流体制品分配装置。
因此，本发明旨在一种流体制品分配装置，其具有容纳流体制品的容器、安装在所述容器上的分配机构如泵或阀、以及安装在所述分配机构上的分配头，所述分配头具有中空主体，所述中空主体在与所述分配机构相连接的入口孔和喷雾孔之间确定流体制品通道，振动产生部件在所述喷雾孔的上游布置于所述流体制品通道中，所述振动产生部件在所述流体制品通过时被致动，以使所述流体制品微细地雾化来通过所述喷雾孔。
有利地，所述振动产生部件具有压电材料。
根据有利的第一实施方式，所述振动产生部件具有振动的销，销具有尖头，尖头适于在闭合位置将所述喷雾孔封塞。
有利地，所述入口孔和所述喷雾孔沿所述分配头的纵向轴线轴向地取向，所述销沿所述纵向轴线可移动和振动。
有利地，在闭合位置，所述尖头密封地与直接布置在所述喷雾孔上游的密封膜配合。
有利地，所述销固定在压电板上。
有利地，所述销可在闭合位置和开启位置之间在所述分配头中轴向地移动，在所述闭合位置，所述销封塞喷雾孔和流体制品通道，因而限定喷雾腔，在所述开启位置，所述销打开所述喷雾孔和所述流体制品通道，从而允许流体制品从所述入口孔流向所述喷雾孔。
有利地，所述流体制品通道由实施在所述分配头内部的较大直径的部分形成。
根据有利的第二实施方式，所述振动产生部件具有振动板，振动板布置在所述分配头的内壁上，流体制品冲击所述振动板。
有利地，所述出口孔大致与流体制品经过入口孔流动的方向相垂直地取向，所述振动板布置在优选地约呈45°的倾斜的内壁上，以使冲击所述振动板的流体制品射流细碎成喷雾状并被引向喷雾孔。
有利地，所述振动板形成喷雾腔的一壁，所述喷雾腔具有连接于所述入口孔的喷雾腔输入口，所述喷雾腔配有所述喷雾孔。
根据有利的第三实施方式，所述振动产生部件具有振动膜，从而在所述振动膜和喷雾孔之间限定谐振腔。
有利地，所述谐振腔基本呈圆柱的形状，其具有的长度和直径小于所述振动膜的谐振波长，所述谐振腔形成亥姆霍兹谐振器。
有利地，所述膜与所述谐振腔基本具有相同的直径，所述分配头具有径向地在所述振动膜的外部延伸的用于流体制品的通道。
有利地，被雾化通过所述喷雾孔的流体制品喷雾具有20微米至40微米(μm)之间的平均粒径，和/或低于10米/秒(m/s)、有利地低于5米/秒、优选地约为1米/秒的喷雾速度，和/或小于50°、有利地约为30°的喷雾角。
附图说明
在下文参照作为非限制性例子给出的附图对本发明的三个实施方式进行详述的过程中，本发明的这些特征和优点以及其它的特征和优点将更清楚地体现出来，在附图中：
图1是流体制品分配装置的横剖面示意图，其中本发明可应用于该流体制品分配装置；
图2是根据本发明的第一实施方式的处于闭合位置的流体制品分配头的一部分的细部的横剖面示意图；
图3类似于图2，但在开启位置；
图4类似于图2和3，示出本发明的第二实施方式；
图5类似于图2、3和4，示出本发明的第三实施方式。
具体实施方式
图1是分配装置的示意图，所述分配装置具有容器10，所述容器容纳待分配的流体制品，在容器上装配有由配有喷雾孔31的分配头或按压件致动的分配机构，这里是泵20。在图1的例子中，分配头是鼻用型分配头，具有主体30，所述主体配有轴向延伸段，所述轴向延伸段的端部配有喷雾孔31，所述轴向延伸段用于插入到使用者的鼻孔中。当然，本发明也应用于其它类型的流体制品分配装置。特别是，分配机构20可以是不同类型的泵，甚至是阀。同样地，分配头可以具有不同的形状，尤其是喷雾孔31朝向与图1上所示的轴向方向不同的方向，喷雾孔特别是朝向与该轴向方向大致垂直的方向，如图4所示。
在传统的流体制品分配装置中，分配头在喷雾孔31的上游具有雾化型部，雾化型部一般由使分配头的排出导道与直接布置在喷雾孔上游的中央涡流腔相连的非径向导道形成。这种雾化型部通过相继的收缩/扩张而产生流体制品的很大剪应力，尤其在非径向导道和涡流腔处。
本发明提出用一系统来代替该雾化型部，所述系统更适于配合生物活性成分如蛋白质、肽、激素、酶或类似物质使用，同时确保所述生物活性成分的良好雾化。特别是，本发明旨在提供能够满足一定数量的喷雾性能、尤其是在喷雾微粒的粒径方面的流体制品分配装置，所述喷雾微粒优选介于20微米至40微米之间。有利地，没有任何微粒具有小于10微米的粒径。此外，优选地，喷雾速度低于10米/秒，理想地，为约1米/秒。喷雾角优选地小于50°，有利地约为30°，喷雾角即不同的喷雾微粒在经喷雾孔31排出后处于其内部的角。这些性能的结合被证实特别适于分配其分子具有相对脆弱的大三维尺寸、因而在传统的雾化型部中遭到破坏的生物活性成分。有利地，这些特征应用于流体制品的50微升至100微升的剂量，优选地，鼻用分配头在鼻孔中插入约为1厘米的深度。当然，这些数值不是限制性的，而仅仅是作为示例给出的。
为确保获得这些喷雾特征或喷雾性能，本发明提出在分配头的中空主体30、130、230中配置振动产生部件40、140、240，所述振动产生部件在来自分配机构20、这里优选是机械泵的流体制品通过时被致动，所述振动产生部件的致动允许使所述流体制品细微地雾化来通过所述喷雾孔31、131、231。因此，正是振动产生部件经受允许将流体制品雾化的高频应力，流体制品不再经受传统雾化型部的应力、尤其是剪应力。
图2和3示意地示出本发明的第一实施方式。在该第一实施方式中，振动产生部件40具有销41。优选地，该销41结合于压电板48，所述压电板连接于电源49，对压电板48的激励引起所述销41的振动。销41在其下游端具有尖头45，所述尖头适于在其处于闭合位置时密封地封塞分配头的喷雾孔31。优选地，在闭合位置的这种封塞通过与直接布置在所述喷雾孔31上游的膜39的配合进行，如图2和3所示。优选地，销41在形成于分配头的主体30内部的基本圆柱形的导道中滑动，该导道在入口孔32和喷雾孔31之间延伸。优选地，所述入口孔和喷雾孔沿纵向轴线A轴向地就位，所述销沿该同一轴线A移动和振动。有利地，销41在其上游部分中具有盘形件46，盘形件46固定在所述压电板48上，盘形件的外径基本等于销在其内移动的圆柱体的内径。因此，在闭合位置，所述销41隔离喷雾腔35，销的尖头45密封地封塞喷雾孔31，所述销的后板46封闭实施在所述分配头的主体30中的流体制品通道37。如图2和图3上可见的，有利地，所述流体制品通道37由大直径部分实现在所述分配头的侧壁中，以致在图3上所示的开启位置，流体制品可围绕所述销41、尤其是围绕所述压电板48和所述盘形件46从侧面流动，如图3上箭头F所表示的。在该开启位置，销41的振动导致基于到达所述喷雾腔35中的流体制品进行喷雾微滴的分配，但是不会对流体制品施加不利应力，从而使装置适于分配生物活性成分。
图4示出本发明的第二实施方式。在该第二实施方式中，振动产生部件140具有振动板148，振动板148布置在所述分配头的主体130的内壁上。来自泵20的优选呈凝胶形式的流体制品将冲击所述振动板148，该振动板148的振动将引起所述流体制品被雾化成喷雾微滴，其因而将通过所述喷雾孔131进行分配。在图4的实施例中，喷雾孔与分配头的中央轴线基本垂直地取向，分配头的中央轴线对应于流体制品的、尤其经过入口孔132的移动方向，如箭头F所表示的。在该实施例中，优选地，振动板148沿相对于方向F倾斜的、有利地约呈45°的平面布置，以便自动地直接将流体制品微滴朝喷雾孔131的方向导引。优选地，振动板148由压电材料形成，振动板连接于电源149，其在图4上仅相当示意地示出并且可以呈任何适当的形式。因此，经入口孔132进入分配头中的流体制品射流冲击振动板148，振动板继而将该射流细碎成喷雾微滴，但不会使所述流体制品经受可能与生物活性成分制品的分配不相容的过大的湍流和/或剪应力。有利地，如图4上所示的，喷雾腔135直接在喷雾孔131的上游形成，所述振动板148形成所述喷雾腔135的一壁。所述喷雾腔还具有流体制品输入通道137，优选地，流体制品输入通道137由分配头的主体130中的小直径部分形成。振动板148和喷雾孔131之间的该腔的存在有利于喷雾的形成。
图5示出本发明的第三实施方式。在该第三实施方式中，振动产生部件240具有振动膜241，振动膜241布置在所述分配头的主体230内部。事实上，该第三实施方式提出直接在喷雾孔231的上游形成Helmholtz谐振器(亥姆霍兹谐振器)，以确保使来自泵的液体射流雾化。有利地，该亥姆霍兹谐振器由具有长度L和直径D的基本圆柱形的谐振腔235形成。所述谐振腔235在其下游侧通到喷雾孔231并且在相对侧具有所述振动膜241。优选地，该振动膜的直径基本等于谐振腔235的直径D。当然，谐振器的长度L和直径D的大小选择成小于相关波长、尤其是振动膜241的谐振波长，如这对于亥姆霍兹谐振器是典型的。因此，该亥姆霍兹谐振器、尤其是谐振腔235的容积，具有液力弹簧的作用，其泵汲流体，和有助于在喷雾孔231处细碎喷流，而不会对流体制品强加过大的剪应力或过大的其它机械和物理应力，从而使该装置特别适于分配生物活性成分。如图5上示意性所示的，分配头具有较大直径的部分237，较大直径的部分237形成用于流体制品的径向地在所述振动膜241外的通道。流体制品在该部位处的流动如箭头F所示。
尽管已经参照本发明的三个实施方式描述和示出本发明，但本发明当然并不局限于这些实施方式，而相反地，本领域技术人员可对其进行各种有用的改变，而这并不超出本发明的如所附权利要求书所限定的范围。

Claims (15)

1.流体制品分配装置，其具有容纳流体制品的容器(10)、安装在所述容器(10)上的分配机构(20)如泵或阀、以及安装在所述分配机构(20)上的分配头，所述分配头具有中空主体(30，130，230)，所述中空主体在与所述分配机构(20)相连接的入口孔(32，132，232)和喷雾孔(31，131，231)之间确定流体制品通道，
其特征在于，振动产生部件(40，140，240)在所述喷雾孔(31，131，231)的上游布置于所述流体制品通道中，所述振动产生部件(40，140，240)在所述流体制品通过时被致动，以将所述流体制品微细地雾化来通过所述喷雾孔(31，131，231)。
2.根据权利要求1所述的流体制品分配装置，其特征在于，所述振动产生部件(40，140，240)具有压电材料。
3.根据权利要求1或2所述的流体制品分配装置，其特征在于，所述振动产生部件(40)具有振动的销(41)，所述销具有尖头(45)，所述尖头适于在闭合位置将所述喷雾孔(31)封塞。
4.根据权利要求3所述的流体制品分配装置，其特征在于，所述入口孔(32)和所述喷雾孔(31)沿所述分配头的纵向轴线(A)轴向地取向，所述销(41)沿所述纵向轴线(A)可移动和振动。
5.根据权利要求3或4所述的流体制品分配装置，其特征在于，在闭合位置，所述尖头(45)以密封的方式与直接布置在所述喷雾孔(31)的上游的密封膜(39)配合。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的流体制品分配装置，其特征在于，所述销(41)固定在压电板(48)上。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的流体制品分配装置，其特征在于，所述销(41)能在闭合位置和开启位置之间在所述分配头中轴向地移动，在所述闭合位置，所述销封塞所述喷雾孔(31)和流体制品通道(37)，因而确定喷雾腔(35)，而在所述开启位置，所述销打开所述喷雾孔(31)和所述流体制品通道(37)，从而允许所述流体制品从所述入口孔(32)流向所述喷雾孔(31)。
8.根据权利要求7所述的流体制品分配装置，其特征在于，所述流体制品通道(37)由制在所述分配头内部的较大直径的部分形成。
9.根据权利要求1或2所述的流体制品分配装置，其特征在于，所述振动产生部件(140)具有振动板(148)，所述振动板布置在所述分配头的内壁上，所述流体制品冲击所述振动板(148)。
10.根据权利要求9所述的流体制品分配装置，其特征在于，所述出口孔(131)大致垂直于与所述流体制品经过所述入口孔(132)流动的方向(F)取向，所述振动板布置在优选约呈45°的倾斜的内壁(138)上，以使冲击所述振动板(148)的流体制品射流细碎成喷雾状并被引向所述喷雾孔(131)。
11.根据权利要求9或10所述的流体制品分配装置，其特征在于，所述振动板(148)形成喷雾腔(135)的一壁，所述喷雾腔具有连接于所述入口孔(132)的喷雾腔输入口(137)，并且所述喷雾腔配有所述喷雾孔(131)。
12.根据权利要求1或2所述的流体制品分配装置，其特征在于，所述振动产生部件(240)具有振动膜(241)，从而在所述振动膜(241)和所述喷雾孔(231)之间确定谐振腔(235)。
13.根据权利要求12所述的流体制品分配装置，其特征在于，所述谐振腔(235)基本呈圆柱的形状，具有小于所述振动膜(241)的谐振波长的长度(L)及直径(D)，所述谐振腔(235)形成亥姆霍兹谐振器。
14.根据权利要求13所述的流体制品分配装置，其特征在于，所述振动膜(241)与所述谐振腔(235)基本具有相同的直径(D)，所述分配头具有径向地在所述振动膜(241)外延伸的用于流体制品的通道(237)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的流体制品分配装置，其特征在于，被雾化通过所述喷雾孔(31，131，231)的流体制品喷雾具有介于20微米至40微米之间的平均粒径和/或低于10米/秒、有利地低于5米/秒、优选地约为1米/秒的喷雾速度，和/或小于50°、有利地约为30°的喷雾角。
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