ITRM970178A1 - Micropompa perfezionata per la nebulizzazione di fluidi - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

R I A S S U N T O

Forma oggetto del presente trovato una micropompa perfezionata per la nebulizzazione di fluidi. La micropompa, montata su un tappo (42) di flacone, comprende un corpo cavo (1) e un complesso (2) di stelo e pistone tale da costituire una "camera di dosaggio" (21) nel corpo (1). Il complesso (2), fuoriuscente dal corpo (1), è unito ad un tasto erogatore (3) provvisto di una pastiglia di nebulizzazione (4). Lo schiacciamento del tasto erogatore (3) consente il passaggio del fluido da nebulizzare dalla "camera di dosaggio" (21) a un condotto di uscita del fluido stesso, comprendente una "precamera di compressione" (6) nel tasto erogatore (3) e vie di passaggio (7) da questa

DESCRIZIONE

Il presente trovato concerne una micropompa perfezionata per la nebulizzazione di fluidi.

Una micropompa di questo tipo è atta ad essere montata su un tappo per flacone in vetro o in plastica destinato a contenere profumi o altre sostanze che, in relazione al loro specifico uso, richiedono la nebulizzazione.

Generalmente, questo tipo di micropompa comprende un corpo di pompa ed un complesso di stelo cavo e pistone tali da costituire insieme con il corpo una "camera di dosaggio"; il condotto di uscita del fluido include la cavità longitudinale dello stelo cavo, una cosiddetta "precamera di compressione" ricavata in un tasto erogatore ed almeno una via di passaggio dà questa "precamera di compressione" a una "camera di vortice" di una pastiglia di nebulizzazione dotata di relativo orifizio. Il complesso di stelo e pistone è mobile all'interno del corpo grazie all'azione antagonista fra il tasto erogatore ed una molla elicoidale, attestata nella "camera di dosaggio" contro l'estremità anteriore dello stelo. Lo stelo e il pistone del complesso sono, essi stessi, mutuamente mobili per scoprire uno o più fori passanti ricavati nello stelo, al momento dello schiacciamento del tasto erogatore per consentire il passaggio del fluido da nebulizzare dalla "camera di dosaggio" al condotto di uscita del fluido.

In un sistema di questo tipo la pressione all'interno della "camera di dosaggio" necessaria per ottenere una corretta nebulizzazione viene garantita da una valvola, che potrebbe chiamarsi "di pressione minima" realizzata con il suddetto pistone e una molla "di precarico" attestata fra il pistone e una flangia prevista sullo stelo all'interno del corpo di pompa. Tale valvola "di pressione minima" stabilisce la pressione di soglia che deve esistere nella "camera di dosaggio" perché si scoprano i fori passanti dello stelo, e il fluido pressurizzato percorra la cavità longitudinale dello stelo, raggiunga la "precamera di compressione", venga accelerato e fuoriesca dall'orifizio della pastiglia, creando il cono di nebulizzazione.

Nel sistema noto la corretta nebulizzazione richiede che il fluido giunga nella "precamera di compressione" con una pressione sufficiente per essere adeguatamente accelerato. Ciò dipende principalmente: 1) dal precarico esercitato dalla molla "di precarico" in rapporto all'area della sezione retta interna del corpo della pompa; 2) dalle perdite di carico che il fluido subisce nel suo condotto di uscita; e 3) dalla "sensibilità" della valvola "di pressione minima".

In base al primo fattore citato, è evidente che, a parità di valore di precarico della molla, quanto più piccolo è il diametro interno del corpo della pompa, maggiore sarà il valore di soglia di pressione e migliore sarà la nebulizzazione. D'altra parte non è conveniente aumentare troppo il precarico della molla poiché, a parità di diametro interno del corpo, la forza che l'utente deve applicare al tasto erogatore sarebbe troppo elevata e l'uso del dispositivo sarebbe poco confortevole.

Per il secondo fattore, minori sono le perdite di carico, a parità di pressione di soglia, e maggiore è la pressione che il fluido conserva in corrispondenza della "precamera di compressione".

Infine, la "sensibilità" della valvola "di pressione minima" è la sua capacità di chiudere il passaggio quando la pressione nella "camera di dosaggio" si abbassa al di sotto del valore di soglia. Ciò avviene, in genere, quando la velocità con cui viene abbassato il tasto erogatore, e quindi il complesso di stelo e pistone, è bassa. Se la valvola di "pressione minima" è poco sensibile, il fluido giunge alla pastiglia con una pressione insufficiente per un'adeguata nebulizzazione.

In base al primo fattore sopra accennato, il tipo noto di pompa presenta, per il fatto di-una costruzione distinta di stelo e di pistone, l'inconveniente di avere un corpo di pompa di sezione trasversale troppo elevata, e quindi si determinano valori insufficienti di pressione di soglia con la necessità di aumentare il precarico della molla.

Per quanto riguarda il secondo fattore in relazione al tipo noto di pompa, poiché la valvola di "pressione minima", costituita dal pistone che copre e, viceversa, scopre i fori mediante la molla "di precarico", è situata distante dalla "precamera di compressione", le perdite di carico, quelle lungo lo stelo cavo, sono significative, e quindi la pressione nella "precamera di compressione" può risultare insufficiente.

Con riferimento alla sensibilità del tipo noto di pompa, le forze di attrito che si creano fra il labbro esterno del pistone e la superficie interna del corpo della pompa tendono ad ostacolare la corretta chiusura del pistone spinto dalla molla di precarico, anche quando la pressione nel condotto risulterebbe inferiore al suo valore di soglia.

Esistono già sistemi di pompe che utilizzano micromolle associate a micro-otturatori disposti all'interno del condotto cilindrico dello stelo nelle vicinanze della pastiglia, che agendo su piccole sezioni, massimizzano, a parità di altre condizioni, il valore di pressione di erogazione. Inoltre tali sistemi, poiché sono indipedenti dalle resistenze d'attrito, presentano un'elevata "sensibilità" .

Quantunque riescano ad ovviare a tutti gli inconvenienti, i sopra accennati sistemi sono particolarmente complessi e, date le loro piccole dimensioni, la produzione dei loro componenti ed il loro assemblaggio, soprattutto in termini di precisione dimensionale e di ripetibilità, sono molto onerosi, e comportano quindi un aumento del costo finale delle pompe e dei contenitori a cui sono applicate.

Lo scopo del presente trovato è pertanto quello di eliminare gli inconvenienti ora menzionati.

Il trovato, quale esso è caratterizzato dalle rivendicazioni che seguono, risolve il problema di fornire una micropompa perfezionata per la nebulizzazione di fluidi del tipo applicato su un flacone, comprendente un corpo cavo, avente un'apertura inferiore ricevente dal basso un tubo pescante e dotata di una valvola a sfera di non ritorno, e un'apertura di estremità superiore chiusa da un tappo; un complesso di stelo e pistone tale da costituire una "camera di dosaggio" nella parte di detto corpo comprendente detta valvola a sfera, il complesso di stelo e pistone fuoriuscendo da detto corpo attraverso detto tappo ed essendo unito superiormente ad un tasto erogatore a compressione manuale provvisto di una "precamera di compressione" e di una pastiglia di nebulizzazione dotata di relativo orifizio; detto complesso di stelo e pistone essendo mobile all'interno di detto corpo grazie all'azione antagonista fra detto tasto erogatore ed una molla elicoidale, attestata in detta "camera di dosaggio" contro detto stelo; micropompa che da un punto di vista generale, si caratterizza dal fatto che detto corpo presenta una parte di fondo comprendente una porzione centrale terminante in detta apertura inferiore, conformata a tubo rivolto coassialmente verso detta apertura di estremità superiore; detto complesso di stelo e pistone è realizzato in un sol pezzo con una prima porzione convergente verso l'alto, un risalto a gradino sporgente verso l'interno, una seconda porzione convergente verso l'alto, un elemento tubolare terminante, nell'estremità superiore, in una coassiale sede cilindrica, delimitata superiormente da detto tasto erogatore; detto complesso di stelo e pistone, montato su detta parte di fondo di detto corpo cavo con l'interposizione di una molla antagonista, realizza una valvola dosatrice mediante un otturatore elasticamente deformabile in misura prefissata posizionato in detta sede cilindrica, a seguito di un aumento di pressione di fluido nello spazio delimitato da detto complesso di stelo e pistone e detto corpo cavo, onde consentire il passaggio dosato di fluido fino a detto orifizio di pastiglia di nebulizzazione.

Secondo il presente trovato la suddetta funzione antagonista, svolta dalla molla nella pompa convenzionale "di minima pressione", è assunta dall'otturatore elasticamente deformabile disposto nel condotto di uscita del fluido. La contropressione, che si crea nel condotto per la presenza dell'otturatore, cresce fino a eguagliare una pressione minima o di soglia prestabilita per la camera di dosaggio, sufficiente a creare una nebulizzazione adeguata. Tale pressione è anche quella sufficiente a deformare elasticamente l'otturatore, consentendo al fluido pressurizzato di oltrepassare l'otturatore temporaneamente deformato fino a raggiungere l'orifizio della pastiglia per la nebulizzazione.

Ne consegue il vantaggio che non è più necessaria la presenza della molla "di precarico", sostituita così da un componente meno costoso, quale un tassello elastomerico, nonché di più facile smaltimento e riciclaggio.

Un ulteriore vantaggio funzionale non secondario è quello che con l'otturatore secondo il presente trovato viene interrotta la comunicazione dell'interno del flacone o di altro contenitore con l'aria esterna. Ciò può avere una certa importanza nell'evitare la volatilizzazione di profumi o simile, ma specialmente il deterioramento di altre sostanze deperibili all'aria, che vengono vengono erogate mediante il tipo di micropompe in questione.

Inoltre, la conformazione del corpo di pompa e del complesso di stelo e pistone consente una pluralità di ulteriori vantaggi come di seguito elecati.

Il numero complessivo dei pezzi costituenti la micropompa è ridotto rispetto ai sistemi noti.

Le sezioni di passaggio interno per il fluido pressurizzato sono più ampie rispetto a quello dello stato dell'arte, per cui le perdite di carico sono minori.

Sono inoltre eliminate le guarnizioni di tenuta.

In generale, la micropompa secondo il trovato risulta più compatta e di dimensioni ridotte, con conseguenti vantaggi estetici. Il suo assemblaggio è molto più facile e rapido e, in definitiva, i costi di produzione sono più bassi.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata che segue, di una forma preferita di realizzazione illustrata a puro titolo indicativo ma non limitativo negli uniti disegni in cui:

La figura 1 illustra in sezione longitudinale una prima forma di realizzazione di micropompa secondo il presente trovato in assetto di riposo;

La figura 2 illustra in scala ingrandita un particolare cerchiato nella figura 1.

Conformemente al presente trovato, nella figura 1 sono indicati con 1 un corpo cavo di pompa, con 2 un complesso di stelo e pistone, con 3 un tasto erogatore, con 4 una pastiglia di nebulizzazione, e con 5 un tubo pescante.

La micropompa per la nebulizzazione di fluidi secondo il trovato è montata, come mostrato, su un tappo flangiato 42, destinato ad essere applicato, mediante un disco 43 irabutito a fascetta (fondello) sul collo di un flacone non rappresentato .

Il corpo cavo 1 presenta una parte di fondo 10 comprendente una porzione centrale 12 conformata a tubo rivolto coassialmente verso un'apertura superiore 14 del corpo 1 e terminante con un'apertura inferiore 13.

Nella porzione centrale 12 è inserito il tubo pescante 5, destinato ad essere immerso nel fluido da nebulizzare. Il corpo cavo 1 è dotato inferiormente di una valvola a sfera 11 di non ritorno ed è chiuso superiormente, ad esempio, come sopra accennato, con il tappo flangiato 42.

Il complesso 2 di stelo e pistone all'interno del corpo cavo costituisce una "camera di dosaggio" 21 inferiormente nel corpo cavo 1, vale a dire dove è la valvola a sfera 11. Secondo il presente trovato, il complesso 2 di stelo e pistone è realizzato in un sol pezzo con una prima porzione a campana 20 convergente verso l'alto, un risalto a gradino 22 sporgente verso l'interno, una seconda porzione 23 convergente verso l'alto, un elemento tubolare 24 terminante, nell estremità superiore, in una coassiale sede cilindrica 25, delimitata superiormente dal tasto erogatore 3.

Il complesso 2 di stelo e pistone è montato sulla parte di fondo 10 del corpo cavo con l'interposizione di una molla antagonista 15, attestata superiormente nel risalto a gradino 22 del complesso 2. 11 complesso 2 di stelo e pistone realizza, con il corpo cavo 1 una valvola dosatrice mediante un otturatore 8 elasticamente deformabile in misura prefissata posizionato nella sede cilindrica 25 del complesso 2. Il tassello 8, che può avere anche ogni altra forma opportuna, è interposto così nel condotto di uscita dei fluidi da nebulizzare provenienti dal tubo pescante 5, anche in una posizione diversa da quella sopra prevista. Dalla "camera di dosaggio" 21, il condotto di uscita si sviluppa nell'elemento tubolare 24, nella sede 25 per l'otturatore, in una cosiddetta "precaroera di compressione" 6 e in vie di passaggio 7 del tasto erogatore 3 fino all'orifizio di uscita 41 della pastiglia 4 di nebulizzazione.

Nel seguito viene esposto il funzionamento della micropompa secondo il trovato.

Quando l'utente schiaccia il tasto erogatore passando dall'assetto di riposo rappresentato nella figura 1 all'assetto di erogazione della figura 2, il complesso 2 di stelo e pistone sotto l'azionamento manuale si sposta verso il basso. Il fluido pressurizzato, dalla "camera di dosaggio" 21 arriva alla sede 25 del tassello 8. Il tassello 8.si trasforma dalla sua condizione indeformata della figura 1, quando la pressione all'interno della "camera di dosaggio" 21 è inferiore alla pressione minima o di soglia per la nebulizzazione, alla condizione elasticamente deformata della figura 2. In questa seconda condizione, il fluido supera la sede 25 del tassello 8, lambendolo (come mostrato schematicamente dalle linee di flusso della figura 2), raggiunge la "precamera di compressione" 6, e quindi le vie di passaggio 7 fino all'orifizio di uscita 41. Alla fuoriuscita dei fluidi, la pressione nella "camera di dosaggio" 21 scende al di sotto del valore minimo o di soglia regolato dalla rigidezza del tassello 8, che richiude il condotto di uscita dei fluidi. L'utente rilascia allora il tasto erogatore 3 che risalendo verso l'alto aumenta la depressione nella "camera di dosaggio" 21. La valvola a sfera 11 apre il passaggio dal tubo pescante 43 e nuovo fluido passa dal flacone alla "camera di dosaggio" 21 della micropompa per una successiva nebulizzazione allo schiacciamento ripetuto del tasto erogatore 3.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del medesimo concetto innovativo. Inoltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Nella pratica sono ovviamente possibili delle modifiche e/o delle migliorie rientranti comunque nell'ambito delle seguenti rivendicazioni.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Micropompa perfezionata per la nebulizzazione di fluidi del tipo applicato su un flacone, comprendente: un .corpo cavo (1), avente un'apertura inferiore (13) ricevente dal basso un tubo pescante (5) e dotata di una valvola a sfera (11) di non ritorno, e un'apertura di estremità superiore (14) chiusa da un tappo (42); un complesso (2) di stelo e pistone tale da costituire una "camera di dosaggio" (21) nella parte di detto corpo (1) comprendente detta valvola a sfera (11); il complesso (2) di stelo e pistone fuoriuscendo da detto corpo (1) attraverso detto tappo (42) ed essendo unito superiormente ad un tasto erogatore (3) a compressione manuale provvisto di una precamera di compressione (6) e di una pastiglia di nebulizzazione (4) dotata di relativo orifizio (41); detto complesso (2) di stelo e pistone essendo mobile all'interno di detto corpo (1) grazie all'azione antagonista fra detto tasto erogatore (3) ed una molla elicoidale (15), attestata in detta "camera di dosaggio" (21) contro detto complesso di stelo e pistone (2); caratterizzata dal fatto che detto corpo (1) presenta una parte di fondo (10) comprendente una porzione centrale (12) terminante in detta apertura inferiore (11) del corpo (1) e conformata a tubo rivolto coassialmente verso detta apertura di estremità superiore (14); detto complesso (2) di stelo e pistone è realizzato in un sol pezzo con una prima porzione (20) convergente verso l'alto, un risalto a gradino (22) sporgente verso l’interno, una seconda porzione convergente (23) verso l'alto, un elemento tubolare (24) terminante, nell'estremità superiore, in una coassiale sede cilindrica (25), delimitata superiormente da detto tasto erogatore; detto complesso (2) di stelo e pistone, montato su detta parte di fondo (10) di detto corpo cavo (1) con l'interposizione della molla antagonista (15), realizza una valvola dosatrice mediante un otturatore (8) elasticamente deformabile in misura prefissata posizionato in detta sede cilindrica (25), a seguito di un aumento di pressione di fluido nello spazio delimitato da detto complesso (2) di stelo e pistone e da detto corpo cavo (1), onde consentire il passaggio dosato di fluido fino a detto orifizio (41) di pastiglia di nebulizzazione (4).
2. 2. Micropompa secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto otturatore (8) è un tassello cilindrico di materiale elastomerico.
3. 3. Micropompa perfezionata per la nebulizzazione di fluidi secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.