CN1118333C - 流体分配器的喷头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液体产品分配器的头部(100)，它包括一条终止于一喷孔(9)的喷射管道(1)和一个封闭构件(10)，该封闭构件可从闭合喷孔(9)的位置移向喷射位置。封闭构件(10)被弹性地压向其闭合位置并被流体压力移向喷射位置。该喷头包括容积可变的旋涡腔(20)，旋涡腔(20)的容积在封闭构件(10)处于喷射位置时最大，而在闭合位置时基本为零。本发明的特征是封闭构件(10)包括喷孔(9)和旋涡通道(30)，旋涡通道在喷射位置连接喷射管道(1)和旋涡腔(20)，不管封闭构件(10)位置如何，通道(30)的容积和几何形状不变。

Description

流体分配器的喷头
本发明涉及用于分配流体的分配器的喷头，更具体来说，涉及设有封闭构件的喷头。
用于封闭喷头孔的封闭构件特别用于药品领域，用于解决至少一部分待分配的流体有被污染的危险的问题。这种封闭构件一般是由泵被驱动时产生的压力驱动即打开的。
常用类型的封闭构件制成单向阀的形式，它包括一个活塞，该活塞可被泵产生的压力滑动。活塞一般安装在喷射管道内，流体通过上述喷射管道从分配装置喷出。因此，喷射管道必须大得足以容纳活塞并使活塞可以移动。这种封闭构件具体公开在文件FR-Z 671 329和US-4830 284中。
上述装置的缺点在于，它们不能最大限度地减小非使用容积。大多数目前的喷射装置的一个基本特征是，在喷射管道内的非使用容积被减小。当泵需要起动时，这种减小是特别重要的，上述的起动就是驱动其一次或多次，以便从泵腔排出空气，以待分配的液体替代之。为了打开分配孔，从而移动封闭它的封闭构件，必须通过驱动泵来产生足够的压力。在这种情形中，容积越大，即，空气量越大，为起动泵必须驱动泵的次数越多。在某些情形中，甚至不可能起动，因而标准类型的泵并不适用于这种应用场合。
解决上述问题的一种方式是以下述方式构制封闭构件：将流体喷射管道限定在移动的封闭构件内，然后安装封闭构件，以便相对于喷头的一个固定件移动。在这种情形中，封闭构件具有出口，喷射管道限定在所述封闭构件和所述喷头固定件之间，然后可按照最大限度减小喷射管道中非使用容积的方式构制固定件。这种装置具体地描述在文件DE-435 138中。
不幸的是，这种装置具有另一个重大缺点。目前对喷射装置的一个基本要求是，所产生的喷射必须质量良好，装置的每次驱动必须恒定不变。为了产生这种喷射特征，喷头一般包括连接于喷孔的喷射部分，所述喷射部分具有特别严格的几何形状。这种喷射部分通常是由以不同角度设置且连接于喷孔的窄小管道构成的。在上述公知的装置中，喷射部分的几何形状显然被封闭构件的设置而改变很大。可变形的封闭构件也是这样，可变形的封闭构件不是在喷射管道内位移而是具有在流体压力下打开的可变形的封闭部分。
文件US-3 913 803公开了一种封闭构件，它安装得围绕喷头的一个固定件滑动，并按照下述方式构制：当其处于喷射位置上时，一个旋涡腔在喷孔的上游产生，旋涡管道连接于所述旋涡腔，以便产生适当的喷射。这种旋涡几何形状是借助分别在移动的封闭构件上和在喷头的固定件中的肋和相应的槽实现的。
虽然上述文件中，在驱动装置时可产生喷射，但喷射的质量仍不够令人满意。整体的旋涡几何形状，即，旋涡管道和旋涡腔，受到从其封闭位置移至其喷射位置的封闭构件的影响。具体来说，位移的封闭构件使喷射的几何形状的尺寸逐渐增加，这对喷射的质量，特别是对装置接续的每次驱动的恒定不变性具有负面影响。在这种情形中，喷射的质量和强度取决于作用在泵上的驱动力，泵的驱动力太弱可能使喷射质量不佳。
文件US-4 120 456、US-4 182 496和EP-O 686 433公开的封闭构件，其安装得在喷射器头部内滑动，以便打开和闭合分配孔。这种喷头设有喷孔和旋涡形状，封闭构件借助流体压力从喷孔向头部内移动。这种封闭构件有若干缺点。首先，封闭构件、喷孔和喷射形状之间的配合工作必须限定很精确才能避免泄漏和封闭构件的堵塞。因此，不允许有尺寸公差，这使装置的制造和组装很复杂。第二，为了使封闭构件能够移向头部之内，所述头部的尺寸必须很大，从而引起在休止位置上非使用容积太大的问题。另外，为了打开封闭构件，流体压力必须在与流体喷射方向相反的方向上作用，因而装置的效率不佳。
喷头可能发生的另一问题是在喷孔和/或封闭构件处有流体污染的危险。对于封闭构件相对于喷头滑动的某些类型的封闭构件来说，在封闭构件和喷头之间有窄小间隙，细菌或微生物可能通过该间隙进入喷头。
本发明的一个目的是提供一种流体分配器的喷头，这种喷头不会产生上述缺点。
因而本发明的一个目的是提供一种喷头，它包括一个封闭构件，在这种喷头内，所产生的喷射质量良好，装置每次驱动恒定不变。具体来说，本发明的一个目的是提供一种喷头，其中，所产生的喷射质量与没有用于封闭喷孔的封闭构件的装置所产生的喷射相同。
本发明的另一个目的是提供一种设有封闭构件的喷头，其中喷射管道的非使用容积被减至最小。
本发明的另一个目的是提供一种制造及组装简便、成本低的喷头。
本发明的另一个目的是提供一种喷头，它可防止在封闭构件和/或喷孔处的任何流体污染。
本发明的另一个目的是提供一种能够实现上述全部目的的喷头。
因此，本发明提供一种用于分配流体的流体分配器的喷头，这种喷头设有在一个喷孔中通出的喷射管道，以及一个封闭构件，该封闭构件安装得在一个使所述喷孔闭合的闭合位置和一个喷射位置之间移动。所述封闭构件被弹性地压向所述闭合位置，并由流体的压力移向其喷射位置，所述喷头还设有一个可变容积的旋涡腔，所述旋涡腔在封闭构件处于喷射位置时容积最大，而当封闭构件处于闭合位置时容积基本为零。所述封闭构件设有的喷孔和旋涡管道当封闭构件处于喷射位置时将所述喷射管道连接于所述旋涡腔，所述管道的容积和几何形状无论封闭构件的位置如何都保持不变。
移动的封闭构件的一端最好设有该喷孔，其另一端最好设有一个活塞，该活塞安装得以防漏的方式在喷射管道内滑动。
在闭合位置上，喷孔最好被一个以固定的方式设置在喷射管道内的镶件封闭，在封闭构件移向其喷射位置时，所述旋涡腔在所述镶件和所述喷孔之间。
所述旋涡最好是圆筒形的，侧壁和顶端面是由封闭构件构成的，底端面是由所述镶件构成的。
所述旋涡管道最好在旋涡腔的可述侧壁上敞开，因而当封闭构件处于闭合位置时，旋涡管道被所述镶件封闭。
所述移动的封闭构件最好包括一个中空的管状套筒，它设有一个在中心有喷孔的端壁，以及一个以固定方式装配在管状套筒中抵靠所述端壁的中空短管，所述短管的抵靠封闭构件端壁的顶部表面设有一个或多个喷射管道，将所述短管的外圆周面连接于所述短管的内圆周面。
所述中空短管最好设有一条或多条在其外圆周面上的通道，装配入封闭构件的管状套筒中，所述通道连接于所述管道并构成喷射管道的一部分。
所述封闭构件最好设置得围绕一个镶块滑动，所述镶块以固定的方式设置在喷头内，所述喷射管道至少部分地限定在所述封闭构件和所述镶块之间。
在一个有利的实施例中，所述喷头包括一个本体，一个垫圈形成的弹性件设置在封闭构件和喷头本体之间，所述弹性件将所述封闭构件压向其闭合位置，而当封闭构件移向其喷射位置时则受到压缩。
在另一个有利的实施例中，所述喷头包括一个本体，该本体放在一个固定在所述本体上的可弹性变形构件下面，封闭构件与该构件共同作用，将封闭构件压向其闭合位置，而当封闭构件移向其喷射位置时则变形。
所述可弹性变形的构件最好以防漏的方式固定在喷头的所述本体及所述封闭构件上，因而当封闭构件处于其任何位置上时都可保证防漏。
所述可弹性变形的构件最好是由热塑性高弹体制成的罩。
所述喷头的与流体接触的一个或多个部分包括抑菌材料。
现在对照以下附图以非限定性举例的方式详述本发明的实施例，从而阐明本发明的其它特征和优点。
图1和2是本发明的一个实施例的喷头的示意剖视图，封闭构件分别处于闭合位置和喷射位置上；
图3和4是图1和2所示喷头的顶部的示意剖视图，封闭构件分别处于闭合位置和喷射位置上；
图5表示本发明的另一实施例；
图6表示本发明的另一实施例。
现在参阅附图，图中所示喷头100具有典型的涂鼻器的基本形状。虽然它主要有这种用途，所产生的喷射的质量和恒定性很重要，但是，本发明并不局限于用作涂鼻器，也可用作各种类型的喷头。
本发明在于用于闭合喷头的喷孔的封闭构件。喷头的总体形状和结构在本说明书中不再赘述，本说明书限制于本发明本身。
喷头100具有一个本体101，一个镶块有利地以静止方式固定在该本体上。该镶块可以称为“内芯”，它部分地限定喷头的喷射管道1。一个封闭构件10围绕所述镶件5的顶部设置。该封闭构件首先设有喷头的喷孔9，其次设有一个活塞19，该活塞安装成以防漏方式相对于镶块5滑动。因此，喷射管道1在所述镶块5和所述移动的封闭构件之间被限定在镶块5的顶部。
在图1至4所示的实例中，封闭构件10被一弹簧16压向其闭合位置，所述弹簧首先压靠喷头的本体101，其次压靠所述移动的封闭构件10。镶块5在喷头内延伸至喷孔附近，因而当封闭构件处于闭合位置时，所述喷孔9被镶块5的顶部端面封闭，如图1和3所示。
移动的封闭构件10最好制成中空管状套筒11的形式，该套筒在一端(图中的顶端)具有一个设有喷孔9的端壁12。移动的封闭构件10的管状套筒11设置得在镶块5上滑动，以便在封闭构件10和镶块5之间留下一个窄小通道，该通道构成流体喷射管道1的一部分。管状套筒和端壁最好是不可变形的，喷孔是通过移动封闭构件而被打开的。
在本发明中，为了保证良好地喷射流体，喷头设有一个可变容积的旋涡腔20，在封闭构件10处于喷射位置时，该旋涡腔形成在喷孔9的上游。旋涡腔20借助一条或多条旋涡通道30连接于喷射管道1。如图2和4所示，旋涡腔20形成在封闭构件10的端壁12和镶块5的顶部端面之间，喷孔9在所述端壁上。因此，该旋涡腔喷在射位置上容积最大(图2和4)，在闭合位置上容积基本为零(图1和3)，其中，镶块5的顶部端面以防漏的方式抵靠在封闭构件的端面12上，从而封闭喷孔9。
一个中空短管15最好以固定方式装配在封闭构件10的管状套筒11内，抵靠封闭构件的端面12。中空短管15与镶块5的顶端部分配合工作，所述顶端部分具有小的直径，因而短管15的内圆周以基本防漏方式在镶块5的所述顶部的外圆周上滑动，从而防止流体在该水平上流过，因而流体喷射管道1是在所述中空短管15外延伸的。有利的是，中空短管15的顶部端面设有喷射通道30，在喷射位置上，该喷射通道30将喷射管道1连接于所述旋涡腔20，在闭合位置上则被镶块5的所述顶部外圆周壁闭合。有利的是，在装入管状套筒11中的外圆周壁上，中空短管15设有一个或多个流体通道，所述通道构成喷射管道1的一部分。
因此，不管封闭构件10的位置如何，喷射通道30的几何形状保持不变。在闭合位置上，它们在其下游端被镶块5的周壁闭合，而当封闭构件10移向其喷射位置时，所述下游端是敞开的，因而形成旋涡腔20。由于旋涡通道的几何形状影响所产生的喷射质量，该几何形状保持不变就可以保证每次装置被驱动时，喷射质量及所产生的喷射是极好的，而不管在装置上的驱动力如何。同样，在上述实施例中，虽然容积是可变的，旋涡腔20还是具有不变的横截面，这也有利于喷射质量及恒定性。
当使用者驱动喷射装置时，流体置于喷射管道内及旋涡通道内的压力下。该压力传至封闭构件的活塞，将其移向喷射位置，从而形成旋涡腔。一旦所述通道的下游端不受阻，流体就被排向旋涡腔，然后通过喷孔喷射。由于通道的几何形状保持不变，从驱动一开始就蓄积压力，从而使形成的喷射总是一样，并且质量良好。具体来说，一旦通道下游部分地不受阻碍，通道含有压力下的流体的这一情况也加速了封闭构件移向其喷射位置。因此，不可能产生不佳或质量不好的喷射，即使装置被很弱地驱动也是如此。
图5表示本发明的一种有利的变型。在该变型中，封闭构件10不是由弹簧压至其休止位置，而是与一个可压缩的垫圈116配合工作，该垫圈设置在封闭构件10和喷头的本体101之间。在如图5所示的休止位置上，垫圈116将封闭构件压向其休止位置。当装置被驱动时，垫圈116在流体压力作用下被封闭构件10压缩，封闭构件可移向其喷射位置。当流体被排出时，垫圈116的弹性使封闭构件10返回其休止位置。具体来说，该变型具有以下优点：金属弹簧被塑料制成的垫圈所取代，其好处特别在于材料的成本及可相容性方面。垫圈116也提供了在喷头100和封闭构件10之间的防漏性，这可以防止细菌和微生物进入所述喷头。另外，垫圈116的厚度可以显著地小于弹簧的厚度，因而喷头的尺寸可以制得较小。
图6表示本发明的另一种有利的变型。在该变型中，可弹性变形的构件216，如一个热塑性高弹体制成的罩216放置在喷头的本体101的端部上。罩216最好以防漏的方式首先固定在本体101上，其次固定在封闭构件10上。它将封闭构件10推向其休止位置，并在驱动装置时流体作用在封闭构件上的压力作用下变形，从而使封闭构件可移向其喷射位置。然后，罩216返回其休止位置。该变型的优点在于，甚至在喷头的端部也可防止细菌或微生物进入封闭构件10和所述罩216之间的间隙。在该变型中，封闭构件10并不相对于罩216滑动，因而在喷头端在罩216和封闭构件10之间的间隙可处于完全防漏的状态下。
有利的是，在所有的上述实施例中，喷头100在一个或多个与被喷射流体接触的表面上可以具有抑菌材料。具体来说，这种抑菌材料可以是一种通过接触而不是向流体中释放离子的方式起作用的材料。
不超出权利要求书所限定的本发明的范围，也可以进行各种修改和变化。

Claims (13)

1.一种分配流体的分配器的喷头(100)，所述喷头设有一条在喷孔(9)敞开的喷射管道(1)，以及一个移动的封闭构件(10)，该封闭构件安装成可在一个封闭所述喷孔(9)的闭合位置和一个喷射位置之间移动，所述封闭构件(10)被弹性地压向其闭合位置，并被流体压力移向其喷射位置，所述喷头设有一个容积可变的旋涡腔(20)，该旋涡腔(20)的容积在封闭构件(10)处于喷射位置时最大，而在封闭构件处于闭合位置时基本为零，所述喷头的特征在于：所述喷头设有喷孔(9)及旋涡通道(30)，当封闭构件处于喷射位置时，所述旋涡通道将喷射管道(1)连接于所述旋涡腔(20)，无论封闭构件(10)处于何位置，所述旋涡通道(30)的几何形状保持不变。
2.如权利要求1所述的喷头，其特征在于：所述移动的封闭构件(10)的与喷孔(9)相反的那端设有一个活塞(19)，该活塞安装成以防漏的方式在所述喷射管道(1)中滑动。
3.如权利要求1或2所述的喷头，其特征在于：在闭合位置上，所述喷孔(9)被以固定的方式设置在喷射管道(1)中的一个镶块(5)封闭，当封闭构件(10)移向喷头外侧进入其喷射位置时，所述旋涡腔(20)在所述镶块5和所述喷孔(9)之间形成。
4.如权利要求3所述的喷头，其特征在于：所述旋涡腔(20)是圆筒形的，侧壁和顶部端面是由封闭构件(10)构成的，底部端面是由镶块(5)形成的。
5.如权利要求4所述的喷头，其特征在于：所述旋涡通道(30)在旋涡腔(20)的所述侧壁上敞开，因而当封闭构件(10)处于闭合位置时，它们被所述镶块(5)闭合。
6.如权利要求1所述的喷头，其特征在于：所述移动的封闭构件(10)包括一个中空管状套筒(11)，该套筒设有一个端壁(12)，端壁中心有所述喷孔(9)，一个中空短管(15)以固定的方式装配在管状套筒(11)内，抵靠所述端壁(12)，所述短管(15)的抵靠封闭构件(10)的端壁(12)的顶面设有一条或多条喷射通道(30)，所述喷射通道(30)将所述短管(15)的外圆周面连接于所述短管(15)的内圆周面。
7.如权利要求6所述的喷头，其特征在于：所述中空短管(15)在其装配在封闭构件(10)的管状套筒(11)内的外圆周面上设有一条或多条通道，所述通道连接于所述喷射通道(30)，并构成喷射管道(1)的一部分。
8.如权利要求6所述的喷头，其特征在于：所述封闭构件(10)设置得围绕一个镶块(5)滑动，所述镶块以固定的方式设置在所述喷头内，所述喷射管道(1)至少部分地限定在所述封闭构件(10)和所述镶块(5)之间。
9.如权利要求1所述的喷头，其特征在于：所述喷头(100)包括一个本体(101)，一个垫圈构成的弹性构件(116)设置在移动的封闭构件(10)和喷头(100)的本体(101)之间，所述弹性构件(116)将所述封闭构件(10)压向其闭合位置，并且在封闭构件(10)移向其喷射位置时受到压缩。
10.如权利要求1所述的喷头，其特征在于：所述喷头(100)包括一个本体(101)，该本体放置在一个可弹性变形的构件(216)下面，所述可弹性变形的构件固定在所述本体(101)上，所述封闭构件(10)与所述构件(216)配合工作，所述构件将所述封闭构件(10)压向其闭合位置，并在封闭构件(10)移向其喷射位置时被变形。
11.如权利要求10所述的喷头，其特征在于：所述可弹性变形的构件(216)以防漏的方式固定在喷头的所述本体(101)、以及所述封闭构件(10)上，因而当封闭构件(10)在其所有的位置上都可保证防漏。
12.如权利要求10所述的喷头，其特征在于：所述可弹性变形的构件(216)是一个热塑性高弹体制成的罩。
13.如权利要求1所述的喷头，其特征在于：所述喷头(100)的一个或多个接触流体的部分包括抑菌材料。
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