DE10056793B4 - Sprühvorrichtung für ein Endoskop - Google Patents
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Abstract
Sprühvorrichtung
(10) für
ein Endoskop, mit einem zum Flüssigkeitstransport
ausgebildeten Rohr (2) und einer mit dem distalen Ende des Rohrs
(2) verbundenen Sprühdüse (1),
die mindestens einen vor dem distalen Ende des Rohrs angeordneten
spiralförmigen
Kanal (13), eine vor dem Kanal (13) angeordnete, mit dessen Auslassöffnung verbundene
Wirbelkammer (20) und eine Ausflussöffnung (17) hat, die in der
Mitte der vorderen Innenfläche
(21) der Wirbelkammer (20) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die vordere Innenfläche
(21) als konkave Fläche
ausgebildet ist, die so geformt ist, dass sich die Orientierung
einer an einem Punkt der vorderen Innenfläche (21) anliegende Tangentialebene
der Orientierung einer normal zur Achse der Sprühdüse (1) verlaufenden Ebene annähert, je
näher dieser
Punkt an der vorderen Innenfläche
(21) zur Achse der Sprühdüse (1) hin
angeordnet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Sprühvorrichtung für ein Endoskop. Die in einen Instrumentenkanal des Endoskops eingeführt wird, um eine Flüssigkeit in eine Körperhöhle oder dergleichen zu sprühen.
-
1 zeigt das distale Ende einer herkömmlichen Sprühvorrichtung. die Sprühvorrichtung kann in einen Instrumentenkanal eines nicht dargestellten Endoskops eingeführt und aus diesem herausgezogen werden. Die herkömmliche Sprühvorrichtung hat ein aus einem elastischen Material bestehendes, flexibles Rohr91 zum Transportieren von Flüssigkeit und eine mit dem distalen Ende dieses Rohrs91 verbundene Sprühdüse99 . Die Sprühdüse99 hat vor der Öffnung des distalen Endes des Rohres91 ein Spiralelement92 . Das Spiralelement92 hat an seiner Außenumfangsfläche eine spiralförmige Ausnehmung93 . Die Sprühdüse99 ist weiterhin mit einer Endkappe94 versehen. Diese hat an ihrem vorderen Ende eine Ausflussöffnung96 . Die Endkappe94 ist ferner passend auf einem Düsenkörper98 angeordnet und bedeckt das Spiralelement92 so, dass die gesamte Öffnung der spiralförmigen Ausnehmung93 abgeschlossen ist. Die spiralförmige Ausnehmung93 hat so die Funktion eines Führungskanals, durch den die Flüssigkeit aus dem Rohr91 zur Ausflußöffnung96 fließt. Das hintere, d.h. in1 das rechte Ende der Endkappe94 ist fest auf das vordere Ende des rohrförmigen Düsenkörpers98 der Sprühdüse99 gepasst, während das distale Ende des Rohrs91 bezüglich des Benutzers fest auf das hintere Ende des Düsenkörpers98 gepasst ist. Die Sprühdüse99 hat in der Endkappe94 zwischen einer inneren Endfläche97 der Endkappe94 und einer vorderen, d.h. in1 linken Endfläche des Spiralelementes92 eine Wirbelkammer95 . Ein Einlass und ein Auslass der spiralförmigen Ausnehmung, d.h. des Kanals93 , sind an dem vorderen Ende des Düsenkörpers98 bzw. der Wirbelkammer95 vorgesehen. Die Wirbelkammer95 ist so geformt, dass die aus dem Auslass der spiralförmigen Ausnehmung93 herausspritzende Flüssigkeit in der Wirbelkammer95 um die Achse der Sprühdüse99 , d.h. die Achse des Rohrs91 wirbelt. Die axiale Mitte der Ausflussöffnung96 fällt mit der der Wirbelkammer95 zusammen. Die innere Endfläche97 der Endkappe94 , welche die vordere Innenfläche der Wirbelkammer95 festlegt, ist als Kreiskegelfläche ausgebildet, die von der vorderen Endfläche des Spiralelementes92 zur Ausflussöffnung96 , d.h. in1 von rechts nach links nach innen verjüngt ist. - Bei der so aufgebauten Sprühvorrichtung spritzt die Flüssigkeit, z.B. eine medizinische oder eine färbende Flüssigkeit, die von dem proximalen Ende des Rohrs
91 über letzteres transportiert wird und in der Wirbelkammer wirbelt, über die spiralförmige Ausnehmung93 und die Wirbelkammer95 als Sprühnebel mit einem bestimmten Sprühwinkel aus der Ausflussöffnung96 heraus. - Die Sprühverteilung wird um so weiter, je näher die Fließrichtung der aus der Ausflussöffnung
96 herausspritzenden Flüssigkeit der Umfangsrichtung um die Achse der Sprühdüse99 ist. Die innerhalb der Wirbelkammer95 wirbelnde Flüssigkeit fließt zur Ausflussöffnung96 , während sie ihre Fließrichtung graduell ändert, und zwar in Folge der Rückstoßkraft, welche die innere Endfläche97 auf die Flüssigkeit ausübt, wenn letztere entlang der Endfläche97 wirbelt.2 zeigt die Fließrichtung der Flüssigkeit, die in der herkömmlichen Sprühvorrichtung innerhalb der Wirbelkammer95 entlang deren inneren Endfläche97 wirbelt. Je näher sich der Fluss an der Ausflussöffnung96 befindet, desto größer ist der Winkel, den die Fließrichtung bezüglich der Umfangsrichtung um die Achse der Sprühdüse99 , d.h. der Achse der Ausflussöffnung96 annimmt, da die innere Endfläche97 als Kreiskegelfläche ausgebildet ist. In dem speziellen Fall nach2 ist folgende Bedingung erfüllt:
θ1 < θ2 < θ3 < θ4 - Mit einer solchen herkömmlichen Sprühvorrichtung ist es also schwierig, die Flüssigkeit mit einer ausreichenden Sprühverteilung z.B. auf ein anvisiertes Ziel im Inneren des Körpers zu sprühen.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sprühvorrichtung für ein Endoskop anzugeben, die es gestattet, eine Flüssigkeit mit ausreichender Sprühverteilung beispielsweise auf ein Ziel im Körperinneren zu sprühen.
- Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 den Längsschnitt durch das distale Ende einer herkömmlichen, für ein Endoskop bestimmten Sprühvorrichtung, -
2 die Darstellung der Fließrichtung der Flüssigkeit, die in der Sprühvorrichtung nach1 innerhalb der Wirbelkammer entlang deren vorderen Innenfläche wirbelt, -
3 die perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung, -
4A den Längsschnitt durch das distale Ende der Sprühvorrichtung nach3 , -
4B den Längsschnitt durch die Sprühvorrichtung nach4A in Blickrichtung der Pfeile B-B, -
5 eine Darstellung ähnlich der nach2 zur Illustration der Fließrichtung in der Flüssigkeit, die in der Sprühvorrichtung nach3 innerhalb der Wirbelkammer entlang deren vorderen Innenfläche wirbelt, und -
6 den Längsschnitt durch das distale Ende des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung. -
3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung10 , die für ein Endoskop bestimmt ist. Die Sprühvorrichtung10 enthält eine Sprühdüse1 , ein dem Flüssigkeitstransport dienendes, flexibles Transportrohr2 und ein Infusionsmundstück3 . Das Transportrohr2 kann in einen Instrumentenkanal eines nicht dargestellten Endoskops eingeführt und aus diesem herausgezogen werden. Das Transportrohr2 besteht aus einem elastischen Material, z.B. tetrafluoriertem Ethylen-Harz. Die Sprühdüse1 ist an dem distalen Ende des Transportrohrs2 befestigt. - Das Infusionsmundstück
3 ist an dem proximalen Ende des Transportrohrs2 befestigt. Eine Spitze oder dergleichen kann an das Infusionsmundstück3 angeschlossen werden, um dem Infusionsmundstück3 eine Flüssigkeit, z.B. eine medizinische oder färbende Flüssigkeit, einzuflößen und über das Transportrohr2 an die Sprühdüse1 zu senden. -
4A zeigt den inneren Aufbau der Sprühdüse1 . Sie hat einen rohrförmigen Düsenkörper11 , der an dem distalen Ende des Transportrohrs2 befestigt ist. Der Düsenkörper11 ist im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und hat an seinem hinteren Ende an der Umfangsfläche ein Außengewinde11a . Das Außengewinde11a ist mit Kraft gegen die Öffnung am distalen Ende des Transportrohrs2 geschraubt und mittels eines Klebstoffes daran befestigt, der sich zwischen dem Außengewinde11a und einer entsprechenden Innenumfangsfläche des distalen Endes des Transportrohrs2 befindet. Die Sprühdüse1 hat unmittelbar vor dem Düsenkörper11 ein Spiralelement12 . Das Spiralelement12 hat an seiner Außenumfangsfläche eine spiralförmige Ausnehmung13 . An der Außenumfangsfläche des Spiralelementes12 können auch mehr als eine spiralförmige Ausnehmung vorgesehen sein. Beispielsweise können zwei spiralförmige Ausnehmungen an der Außenumfangsfläche des Spiralelementes in einer Weise ausgebildet sein, wie dies bei einem doppelgängigem Gewinde der Fall ist. Der Düsenkörper11 hat längs seiner Achse einen Kanal14 , dessen Achse mit der der Sprühdüse1 zusammenfällt. Der Kanal14 ist über eine Öffnung11b und eine Ausnehmung15 , die wie in4B gezeigt am vorderen Ende des Düsenkörpers11 ausgebildet sind, mit der spiralförmigen Ausnehmung13 verbunden. Die Sprühdüse1 ist weiterhin mit einer Kappe16 versehen. Diese hat an ihrem vorderen Ende eine Ausflussöffnung17 und ist passend auf etwa der vorderen Hälfte des Düsenkörpers11 in der Weise angeordnet, dass sie die gesamte Umfangsöffnung der spiralförmigen Ausnehmung13 abdeckt. Wegen dieses Aufbaus arbeitet die spiralförmige Ausnehmung13 als Flüssigkeitskanal, durch den die Flüssigkeit aus dem Transportrohr2 zur Ausflussöffnung17 fließt. - Die Sprühdüse
1 hat in der Endkappe16 zwischen deren innerer Endfläche21 und der vorderen, d.h. in4A der linken Endfläche des spiralförmigen Elementes12 eine Wirbelkammer20 . Der Einlass der spiralförmigen Ausnehmung, d.h. des Kanals13 , ist mit dem vorderen Ende des Düsenkörpers11 und ihr Auslass mit der Wirbelkammer20 verbunden. Die Wirbelkammer20 ist so geformt, dass die Flüssigkeit, die aus dem Auslass der spiralförmigen Ausnehmung13 herausspritzt, in der Wirbelkammer20 um die Achse der Sprühdüse1 , d.h. die Achse des Transportrohrs2 wirbelt. Die axiale Mittelachse der Ausflussöffnung17 fällt mit der der Wirbelkammer20 zusammen. Die vordere Endfläche des spiralförmigen Elementes12 , die die hintere Innenfläche der Wirbelkammer20 bildet, ist als ebene Fläche ausgebildet, die orthogonal zur Achse der Sprühdüse1 verläuft. Dagegen ist die innere Endfläche21 der Endkappe16 , die die vordere Innenfläche der Wirbelkammer20 bildet, als konkave sphärische Fläche ausgebildet. Die Orientierung einer an einem Punkt der inneren Endfläche21 anliegen den Tangentialebene ist deshalb nicht über die gesamte Innenfläche21 konstant, sondern nähert sich der Orientierung einer normal zur Achse der Sprühdüse1 angeordneten Ebene an, wenn sich der Punkt, an dem die Tangentialebene an der inneren Endfläche21 anliegt, der Achse der Sprühdüse1 nähert. Wegen dieses Aufbaus der Sprühvorrichtung1 spritzt die Flüssigkeit, z.B. eine medizinische oder eine färbende Flüssigkeit, die von dem proximalen Ende des Transportrohrs2 aus über letzteres transportiert wird und in der Wirbelkammer wirbelt, über die spiralförmige Ausnehmung13 und die Wirbelkammer20 als Sprühnebel heraus. - Zugleich fließt die Flüssigkeit, die in der Wirbelkammer
20 wirbelt, zur Ausflussöffnung17 , während sich graduell ihre Fließrichtung ändert, und zwar in Folge der Rückstoßkraft, welche die Flüssigkeit von der inneren Endfläche21 aufnimmt, wenn sie entlang dieser wirbelt. -
5 zeigt die Fließrichtung der Flüssigkeit, die in der Sprühvorrichtung1 innerhalb der Wirbelkammer20 entlang deren vorderen Endfläche wirbelt. Da die innere Endfläche21 als sphärische Fläche ausgebildet ist, ist die Fließrichtung mit Annäherung des Flusses an die Ausflussöffnung17 näher an der Umfangsrichtung um die Achse der Sprühdüse1 , d.h. die Achse der Ausflussöffnung17 . In dem Fall nach5 ist folgende Bedingung erfüllt:
θ1 < θ2 < θ3 < θ4 - Mit der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung
1 wird also die Flüssigkeit mit einer ausreichenden Sprühverteilung beispielsweise auf ein Ziel im Körperinneren gesprüht, da sich die aus der Ausflussöffnung17 herausspritzende Flüssigkeit nahezu in einer Linie mit dem Umfang der Ausflussöffnung17 um die Achse der Sprühdüse1 befindet. - Die Erfindung ist auf das eben erläuterte Ausführungsbeispiel nicht beschränkt. So ist zwar die innere Endfläche
21 der Endkappe16 , welche die vordere Innenfläche der Wirbelkammer20 bildet, als konkave sphärische Fläche ausgebildet. - Die innere Endfläche
21 muss jedoch nicht die Form einer solchen sphärischen Fläche haben. Sie muss lediglich als konkave Fläche ausgebildet sein, so dass sich die Orientierung einer Tangentialebene, die an einem Punkt der vorderen Innenfläche, d.h. der inneren Endfläche21 anliegt, allmählich an die Orientierung einer normal zur Achse der Sprühdüse1 angeordneten Ebene annähert. -
6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der für ein Endoskop bestimmten Sprühvorrichtung. Das zweite Ausführungsbeispiel der Sprühvorrichtung unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel lediglich in der Form der inneren Endfläche der Endkappe16 , d.h. der vorderen Innenfläche der Wirbelkammer20 . In dem zweiten Ausführungsbeispiel der Sprühvorrichtung1 ist die innere Endfläche210 der Wirbelkammer20 , die der Innenfläche21 des ersten Ausführungsbeispiels entspricht, als Kombination von zwei Kreiskegelflächen210a und210b ausgebildet, die sich von der vorderen Endfläche des Spiralelementes12 zur Ausflussöffnung17 hin, d.h. in6 von rechts nach links, nach innen verjüngen und bezüglich der Achse der Sprühdüse1 verschiedene Winkel einnehmen. Der Winkel der vorderen Kreiskegelfläche210b , die sich näher an der Achse der Sprühdüse1 als die andere, hintere Kreiskegelfläche210a befindet, ist bezüglich der Achse der Sprühdüse1 einem rechten Winkel näher als der der anderen kreisförmigen konischen Fläche210a . Der Fachmann erkennt, dass die innere Endfläche der Wirbelkammer20 auch als Kombination von mehr als zwei Kreiskegelflächen ausgebildet sein kann. Außerdem kann die innere Endfläche der Wirbelkammer20 als Kombination mindestens einer Kreiskegelfläche und mindestens einer sphärischen Fläche ausgebildet sein. In dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das spiralförmige Element12 mit spiralförmigen Ausnehmungen13 versehen, deren Form so gestaltet ist, dass die aus dem Auslass der Ausnehmung13 herausspritzende Flüssigkeit in der Wirbelkammer20 um die Achse der Sprühdüse1 wirbelt. Die Form der an dem spiralförmigen Element12 ausgebildeten spiralförmigen Ausnehmung ist nicht auf die in den4A und6 gezeigte Form beschränkt. Es kann auch eine andere Form gewählt werden, so lange die aus dem Auslass der spiralförmigen Ausnehmung13 herausspritzende Flüssigkeit in der Wirbelkammer20 geeignet um die Achse der Sprühdüse1 wirbelt. - Wie aus dem eben Erläuterten hervorgeht, ist bei der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung die vordere Innenfläche als konkave Fläche und ferner derart ausgebildet, dass sich die Orientierung einer Tangentialebene, die an einem Punkt an der vorderen Innenfläche anliegt, graduell der Orientierung einer normal zur Achse der Sprühdüse verlaufenden Ebene annähert, wenn sich der Punkt an der vorderen Innenfläche der Achse der Sprühdüse nähert. Je näher sich die Flüssigkeit, die in der Wirbelkammer
20 entlang deren vorderen Endfläche wirbelt, an der Ausflussöffnung der Sprühdüse befindet, desto mehr nähert sich deshalb die Fließrichtung der Umfangsrichtung um die Achse der Sprühdüse an. Die Flüssigkeit kann deshalb mit einer ausreichenden Sprühverteilung beispielsweise auf ein Ziel im Körperinneren gesprüht werden, was insbesondere bei einer medizinischen oder einer färbenden Flüssigkeit von Vorteil ist.
Claims (9)
- Sprühvorrichtung (
10 ) für ein Endoskop, mit einem zum Flüssigkeitstransport ausgebildeten Rohr (2 ) und einer mit dem distalen Ende des Rohrs (2 ) verbundenen Sprühdüse (1 ), die mindestens einen vor dem distalen Ende des Rohrs angeordneten spiralförmigen Kanal (13 ), eine vor dem Kanal (13 ) angeordnete, mit dessen Auslassöffnung verbundene Wirbelkammer (20 ) und eine Ausflussöffnung (17 ) hat, die in der Mitte der vorderen Innenfläche (21 ) der Wirbelkammer (20 ) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Innenfläche (21 ) als konkave Fläche ausgebildet ist, die so geformt ist, dass sich die Orientierung einer an einem Punkt der vorderen Innenfläche (21 ) anliegende Tangentialebene der Orientierung einer normal zur Achse der Sprühdüse (1 ) verlaufenden Ebene annähert, je näher dieser Punkt an der vorderen Innenfläche (21 ) zur Achse der Sprühdüse (1 ) hin angeordnet ist. - Sprühvorrichtung (
10 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave Fläche (21 ) als sphärische Fläche ausgebildet ist. - Sprühvorrichtung (
10 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave Fläche (210 ) aus mindestens zwei Kreiskegelflächen (210a ,210b ) besteht, die sich in ihrem Durchmesser und ihren Verjüngungswinkeln bezüglich der Achse der Sprühdüse (1 ) voneinander unterscheiden. - Sprühvorrichtung (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüse (1 ) ein Spiralelement (12 ), an dem mindestens eine spiralförmige Ausnehmung (13 ) ausgebildet ist, und eine Endkappe (16 ) enthält, an der die Ausflussöffnung (17 ) ausgebildet ist und die so auf das Spiralelement (12 ) gepasst ist, dass sie die gesamte Umfangsöffnung der spiralförmigen Ausnehmung (13 ) abdeckt und so den Kanal festlegt. - Sprühvorrichtung (
10 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelkammer (20 ) zwischen der Endkappe (16 ) und dem Spiralelement (12 ) ausgebildet ist, wobei eine innere Endfläche (21 ) der Endkappe die vordere Innenfläche der Wirbelkammer (24 ) bildet. - Sprühvorrichtung (
10 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelkammer (20 ) so geformt ist, dass die aus einem Auslass des Kanals herausspritzende Flüssigkeit in der Wirbelkammer (20 ) um die Achse der Sprühdüse (1 ) wirbelt und die axiale Mittelachse der Ausflussöffnung (17 ) mit der der Wirbelkammer (20 ) zusammenfällt. - Sprühdüse (
1 ), die an dem distalen Ende eines in einen Instrumentenkanal eines Endoskops einführbaren und aus diesem herausziehbaren Transportrohrs (2 ) für Flüssigkeit befestigt ist, mit mindestens einem spiralförmigen Kanal (13 ), der vor dem Transportrohr (2 ) angeordnet und mit seiner Einlassöffnung an dessen distales Ende angeschlossen ist, mit einer vor dem Kanal (13 ) angeordneten, an dessen Auslassöffnung angeschlossenen Wirbelkammer (20 ), und mit einer Ausflussöffnung (17 ), die in der Mitte der vorderen Innenfläche (21 ) der Wirbelkammer (20 ) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Innenfläche (21 ) als konkave Fläche ausgebildet ist, die so geformt ist, dass sich die Orientierung einer an einem Punkt der vorderen Innenfläche (21 ) anliegende Tangentialebene der Orientierung einer normal zur Achse der Sprühdüse (1 ) verlaufenden Ebene annähert, je näher dieser Punkt an der vorderen Innenfläche (21 ) zur Achse der Sprühdüse (1 ) hin angeordnet ist. - Sprühdüse (
1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave Fläche (21 ) als sphärische Fläche ausgebildet ist. - Sprühdüse (
1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave Fläche (210 ) aus mindestens zwei Kreiskegelflächen (210a ,210b ) besteht, die sich in ihrem Durchmesser und ihren Verjüngungswinkeln bezüglich der Achse der Sprühdüse (1 ) voneinander unterscheiden.
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