JP6105563B2 - 流体放出ヘッド - Google Patents

Description

本発明は請求項１の前提部分に記載される流体放出ヘッドに関する。

特許文献１（国際公開２００９／１４９８２５号パンフレット）は、圧力制御弁によって弁の閉鎖におけるバック吸入の問題が解決されることを前提とする種類の流体放出ヘッドを開示する。スプレー放出直後の水門といての閉鎖案内は、細菌及び他の汚染物質が媒体出口開口部を通って流体放出ヘッドに深く入りこむことができないことを保証する。弁を開くための力は、放出ヘッドに伝達される媒体に直接印加される。調整可能な媒体圧力は、圧縮ばねのばね力に対して弁本体を動かすことによってばね式弁閉鎖を開口する。

放出装置によって流体放出ヘッドに伝達される媒体はシリンダ室の閉鎖および密封された空間に導かれ、そこから、媒体出口へと流れる。シリンダ室は、最初の媒体圧によって、細菌および汚染物質の侵入に対抗する表面を有する媒体の量を媒体出口に提供する。これにより、弁閉の寸法を小さくすることが可能であるという利点を有する。
上部弁シートに弁本体を押圧するための圧縮ばねが働く中間の弁プレートはシリンダ室底部を封止する封止ストリップを備えるのが好ましい。底部が中間の弁プレートによって形成されるシリンダ室内に充分な媒体圧が与えられて、媒体圧力により中間弁プレートに印加される力が、ばねを閉鎖状態で保持するばね力より大きいときに、上部弁シートは上昇する。推定された表面積及びシリンダ室内の上昇圧力の伝送比率によって、開閉挙動が影響される。

しかしながら、分配圧力によって媒体を流体放出ヘッドに移動させることに関して、圧力室の媒体圧のほんの少ない増加のみが設定され得るという欠点を有する。したがって、圧力室において媒体圧力を増加させるために、特にスプレーパターンを非常に微細にすることを意図した場合、分配圧力が増加しなければならない。増加した分配圧は、通常、不利なうえに、複雑である。

国際公開２００９／１４９８２５号パンフレット

本発明の目的は、改良された弁閉鎖ができ、スプレーパターンに対する影響を向上する流体放出ヘッドを利用できるようにすることである。流体放出ヘッドは、異なる媒体について等しく有利な方法で使われることができる必要がある。

この目的は、請求項１の特徴によって達成される。
この手段によって、弁の閉鎖に伴うバック吸引の問題が圧力制御弁によって除去され、圧力室の媒体圧力が貯蔵容器から分配された溶媒の分配圧力から独立して制御されることができる、弁を有する流体放出ヘッドが利用可能となる。選ばれた伝送比率が大きいと、圧力室における媒体放出圧力が降下する。少量のエネルギーだけが圧力室の媒体へ移転されるので、この方式で、例えば、加速された液滴が分配量として形成されることができる。
柔らかいばねから始まって、本発明の伝送比率によって、加速した液滴が分配されることができる。この柔らかいばねが堅いばねと交換される場合、媒体の非常に微細な分配を伴うスプレーパターンは同じ流体放出ヘッドによって分配されることができる。このように、単にばねの選択によって、また、本発明の伝送比率によって、媒体放出圧は、使用される圧縮ばねのばね剛性の関数として設定されることができる。バネの剛性の増加に伴い媒体は圧力が増加し、従って、また、媒体に投入されるエネルギー量が放出され得る。スプレーパターンにおける変化は、２を超える選ばれた伝送比率のバネ剛性の変化によって成し遂げられる。バネ剛性を選択することが可能であるため、異なる媒体、特に異なる粘性を有する媒体に、同じく有利な方法として適用できる。

流体放出ヘッドの略図を示す。 図１の模式的な横断面ＡＡを示す。 図１の流体放出ヘッドの部分的な領域の長手方向断面図の概略を示す。

本発明の他の実施例は、以下の説明および従属クレームから明白になる。本発明は、添付の図に示される実施例に基づいて、以下において更に詳細に説明される。
図１〜３は放出装置２を有する流体放出ヘッド１を示しており、放出装置２は媒体用の媒体貯蔵部を有し、特に、媒体が圧力下に置かれるか、または流媒体ポンプ、特にスライド・ピストン・ポンプによって媒体が供給圧力に伴い流体放出ヘッドに供給される。放出装置２は、流体放出ヘッド１が適合することができる嵌合部分（図示せず）を有する。流体放出ヘッド１を有する放出装置２は、特に、液体媒体のためのディスペンサを形成する。

流体放出ヘッド１および放出装置２は、ディスペンサを短くすることによって放出作動の目的のためにばねの予備張力下で互いの方向に軸方向に移動可能である。
図３が示すように、流体放出ヘッド１は、放出突出部５の先頭端に設けられている放出口６を有する放出突出部５を備える。放出突出部５は、媒体チャネル８を区切る内側スリーブ７を収容する。媒体チャネル８は、放出装置２のメディア・ガイド３４に隣接しており、特に、チャネル部分および／またはメディア空間の形で互いに隣接し、流体放出ヘッド１の範囲内で存在している。媒体ガイド３４に対する取付けのために、内側スリーブ７は、放出装置２の嵌合部分と接続のための接続部材を備えることができる。

内側スリーブ７は、接続突出部５の先端と合せてシリンダ室１２を形成するために、その末端１１において放出口６に向かっている。放出口６は先端部１３に配置される。放出口６を閉鎖するために、内側スリーブ７は放出口６に自動閉鎖するばね式弁本体１０を受容する。放出口６と関連して、弁本体１０をプレテンションするためにばね２０が備えられる。圧縮ばね２０はシリンダ室１２に配置される。

放出口６を閉じるために、非常に自動式ばね式弁本体１０が放出口６を閉じることを受信する。圧縮スプリング２０は、放出口６に関して弁本体１０をプレテンションして提供される。圧縮スプリング２０は、シリンダチャンバ１２に配置される。
弁本体１０は円筒状ピストンとして形成され、それは内側スリーブ７によって形成されるシリンダ室１２において軸方向に移動可能である。可動弁本体１０は、シリンダ室１２を上部室および下部室に分ける。上部室は圧力室１９を形成し、それは媒体チャネル８に接続されており、放出口６の方向に開かれることができ、圧縮ばね２０の動作の下で再び閉じた。

下部室は、ばね部材、ここでは、弁本体１０に圧力を印加する圧縮ばね２０を受け入れるために使用され、圧縮ばねが、ばね式弁本体１０として、媒体の分配のためのディスペンサの作動の前後において放出口６をプレテンション力により閉鎖する。
弁本体１０について、上部弁シート１４および下部弁シート１５は設けられており、それは同時に弁本体１０のピストン端部１６、１７のための案内支持体として働く。好ましくは、２つの弁シート１４、１５のうちの少なくとも１つは、案内支持体として働く。

弁本体１０は中間の弁プレート１８を備えており、それは媒体チャネル８に接続されており、上部弁シート１４を開くために、媒体放出圧力が設定されることができる圧力室１９の室底部を形成する。中間の弁プレート１８は、上部弁シート１４に対して圧力室１９を閉鎖する。中間の弁プレート１８は、好ましくはシリンダ室１２の弁本体１０の移動を導くためにも使用される。中間の弁プレート１８は周辺密封リップとして好ましくは形成され、それはシリンダ室１２においてその上方および下方への運動の間、弁本体１０を案内する。中間の弁プレート１８は圧力室１９の室底部を形成し、その室底部が、特に弁本体１０の移動によって、放出口６に対して軸方向に移動可能である。従って、圧力室１９の内容量は、変動する。

弁本体１０が後ろに移動して放出口６を開くために発生する量の拡大は媒体チャネル８の媒体圧によって満たされ、これにより細菌は通過しない。放出口６が閉鎖されることによる圧力室の内容量の減少は、残余媒体に大きな前進をもたらし、細菌の侵入を防止するという効果を有する。
上部弁シート１４を開くために、弁本体１０の閉鎖を保持する圧縮ばね２０のばね力より高い媒体放出圧は、圧力室１９で設定されることができる。開口特性は、シリンダ室１２および下部の弁シート１５の媒体入口の開口直径の伝送比率で決まる。これらは、図３を参照すると、突出された表面積Ｆ１およびＦ２であり、ここで、Ｆ１は低ピストン端部１７の弁シート１５およびその直径で決まり、他方、Ｆ２は圧力室１９の直径および／または中間の弁プレート１８の直径で決まる。媒体入口は、ここでは、下部の弁シート１５の領域の媒体チャネル８によって形成される。

本発明によれば、伝送比率Ｆ２／Ｆ１は２より大きい。この種の高い伝送比率は圧力室１９にエネルギー入力における幅広い変化ができるようにし、これは分配されることになる媒体の分配している形状上の即時有効を有する。加速された液滴（低いエネルギー入力）から非常に微細なスプレーパターン（高いエネルギー入力）にわたる分配形状が可能である。

本発明の伝送比率Ｆ２／Ｆ１によって、媒体によって誘発された圧力差が通常の分配圧力で弁本体１０の移動を可能にする構造設計調整が選択される。ディスペンサの作動に応じてシリンダ室１２に発生した圧力低下は、圧縮ばね２０のばね剛性の選択によって、媒体チャネル８の分配圧から圧力室１９の媒体放出圧まで、放出口６を開口するために、すなわち、弁本体１０を図３に示される閉鎖位置から引き離すために必要な媒体放出圧力を確立することを可能にする。このように、ばねの剛性の増大により、圧力室１９の媒体放出圧力、すなわち圧力室１９の媒体が放出ノズルの先端１３から離れて移動することを確実にするために中間の弁プレート１８に印加すべき圧力の増加を確立することが可能である。

圧縮ばね２０は、シリンダ室１２に嵌入されて、弁シート１５に隣接して中間の弁プレート１８の下側およびシリンダ室１２の肩２７上の一端で支持され、この肩２７は、媒体チャネル８の下部の弁シート１５への通路を作る。圧縮ばね２０は好ましくは上下端で支持され、弁本体１０の一部分が突出する円筒状螺旋ばねである。圧縮ばね２０の直径は、圧縮ばね２０が配置されるシリンダ室１２の直径より小さい。従って、シリンダ室１２は圧縮ばね２０の曲げ保護部４を備えるのが好ましい。例えば、曲げ保護部４は材料リブでありえ、その上で圧縮スプリング２０が放射状に支持されることができる。

上部弁シート１４を開閉するために、圧縮スプリング２０のスプリング力と反対方向に、弁本体１０は軸方向に移動可能である。軸（往復）ストロークはその結果および／または接触部材によって上昇しているバネの圧縮およびスプリング力によって制限され、それは低いピストン端部１７のための下部の弁シート１５に設けられることができる。
カップ形シリンダ室１２によって、媒体チャネル８は、弁本体１０を通って通路チャネル２１として延びる。通路チャネル２１は好ましくは弁本体１０の中央を通っている。案内通路チャネル２１は、上昇する管部分によって好ましくは形成され、好ましくは出口側において環状の溝で終わり、圧力室１９上に通過チャネル２１を案内する。

上部ピストン端部１６は外側の密封リップを有し、これによって上部ピストン端部１６が上部弁シート１４において案内される。
上部弁シート１４は、特に放出突出部５を有する１つの部分の溝付き独立したジャケットとして好ましくは設計される溝付きジャケット２４を好ましくは具備されている。上部ピストン端部１６は、開閉運動の間ジャケット２４において案内される。さらに、これは、ジャケット・スロット２８による放出口６の方へ、流れができるようにする。上部ピストン端部１６は、好ましくは丸い封止表面２３によって上昇する。ジャケット２４は、挿入可能な構成要素として形成されることができる。弁本体１０が上部弁シート１４から上がる前に、媒体は気圧より高いシステム圧を有する圧力室１９に存在し、それによって、放出口６が開くときに、媒体は直ちに現れる。伝送比率およびバネ剛性に関連する供給圧のために弁本体１０の復帰ストロークの上に印加されるシステム圧力は媒体放出圧力に対応する。これは、好ましくは１．５〜２．３バールの範囲にある。

放出口６の開口によって、弁本体１０は、放出口６から離れている運動を行った。その結果、封止面２３は上昇した。媒体放出圧力を有する圧力室１９内に存在する媒体は、弁本体１０の先端部と放出突出部５の先端部の間に形成される部屋を通って放出口６から出力する。この部屋は好ましくは旋回する部屋である。この場合、媒体は通路チャネル２１を経てポンプ・ストローク又は圧力ストロークまで運ばれ、放出されるので、放出される量は、圧力室１９の内容量に制限されない。

内側スリーブ７は放出突出部に固定され、スナップフィット接続によって着脱可能な固定も可能である。内側スリーブ７は、放出突出部５においてその位置決めのための接触部材２６を備えることができる。
放出突出部５は作動力の適用による手動作動のための一つ以上の指接触面２５を備えることが好ましい。嵌合部材の鼻アダプタとして適合可能とするために、この放出突出部は、鼻オリーブの形を有する。別の用途では、放出突出部は他の外部の輪郭を有することができる。

加速された液滴が本発明によってできるので、局部への適用、例えば、耳、口、または、皮膚における適用が可能である。

Claims (14)

1. 放出口６を有する放出突出部５を有する流体放出ヘッドであって、
   前記流体放出ヘッドには、媒体チャネル８を有し、圧縮ばね２０によって放出口６を自動的に閉じるばね式弁本体１０を受容する内側スリーブ７が配設され、
   前記ばね式弁本体１０は、シリンダ形状ピストンとして形成され、前記内側スリーブ７によって形成されるシリンダ室１２内で同軸上に移動可能であり、
   上部ピストン端部１６及び下部ピストン端部１７に、上部弁シート１４及び下部弁シート１５がそれぞれ接触し、
   前記ばね式弁本体１０は、中間の弁プレート１８を有し、前記弁プレート１８は前記媒体チャネルに接続される圧力室１９の室底部を形成し、前記ばね式弁本体１０には前記上部弁シート１４を開口するために媒体放出圧力が印加され、
   開口特性は、前記シリンダ室１２の開口直径Ｆ２と前記下部弁シート１５の領域における媒体入口の開口直径Ｆ１との送出比率Ｆ２／Ｆ１によって決められ、前記送出比率は２より大きく、
   前記圧縮ばね２０のばね剛性の選択によって前記圧力室１９内の前記媒体放出圧力が決定され、
   前記上部ピストン端部１６は、前記上部ピストン端部１６が前記上部弁シート１４において案内される外側密封リップを有し、
   前記ばね式弁本体１０の先端部と前記放出突出部５の先端部１３の間に旋回する部屋が形成されていることを特徴とする流体放出ヘッド。
2. 前記圧力室１９の媒体放出圧力の増加をバネの剛性の増加によって設定することができることを特徴とする請求項１に記載の流体放出ヘッド。
3. 前記シリンダ室１２が、その室内に、前記圧縮ばね２０を保護するための保護部４を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の流体放出ヘッド。
4. 前記シリンダ室１２が前記圧縮ばね２０のための支持面として肩２７を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体放出ヘッド。
5. 前記上部弁シート１４がジャケット２４において形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の流体放出ヘッド。
6. 前記ジャケット２４が前記放出突出部５を有する溝付きの１個の独立したジャケットとして形成されることを特徴とする請求項５に記載の流体放出ヘッド。
7. 前記ジャケット２４が挿入可能な構成要素として形成されることを特徴とする請求項５に記載の流体放出ヘッド。
8. 前記中間の弁プレート１８が前記上部弁シート１４に対して前記圧力室１９を閉鎖することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の流体放出ヘッド。
9. 前記中間の弁プレート１８が前記シリンダ室１２において上方および下方への運動の間前記ばね式弁本体１０を案内する周辺密封リップとして設計されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の流体放出ヘッド。
10. 前記下部弁シート１５が、密封状態で、噴流のように広がる前記下部ピストン端部１７を保持することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の流体放出ヘッド。
11. 前記内側スリーブ７が前記放出突出部５の位置決めのための接触部材を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の流体放出ヘッド。
12. 前記シリンダ室１２がカップ形状であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の流体放出ヘッド。
13. 前記媒体チャネル８がばね式弁本体１０を貫通する通路チャネル２１として延びることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の流体放出ヘッド。
14. 前記通路チャネル２１が前記ばね式弁本体１０を貫通して中央に案内されることを特徴とする請求項１３に記載の流体放出ヘッド。
    

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