JPH11512648A - 流体構成要素の保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 流体からの圧力を受ける構成要素の取り付けは、構成要素が耐摩耗性で硬質の、それ故に一般的には脆弱な材料で作られそして局部的に起こった応力によって破壊されるならば特別な予防を必要とする。この種の流体構成要素（例えば、シリコーン／ガラスで作られる）が例えばシリコーンゴムで作られた有形エラストマー構成要素に配置され、その輪郭は構成要素の外輪郭に、またホルダーの内輪郭に相当する。「浮動取り付け」の為に、受け入れられない局部的な圧力ピークがなく又流体構成要素の変形もない。装置は小型寸法の、ガラス又はシリコーンで作られ、高圧を受ける流体構成要素を取り付けるのに特に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 流体構成要素の保持装置 本発明は、流体構成要素、特に、ノズル又はジェットを特に高圧で保持するた めの装置に関する。微細構造の構成要素、特に微細構造のノズルのホルダーは特 に関心のあるものである。 本発明は特に、吸入用の噴射剤のない薬用エアゾールをしょうじさせるための 噴霧器に使用されるような微細構造のノズルを保持する装置に関する。この種の ノズルは例えばＷＯ９４／０７６０７に開示されている。それらのノズルの特徴 は、ノズルがサイズが５μｍ程の吸入可能な滴を発生させことであり、噴霧され る液体は１０μｍよりも小さい開口部を有するノズルから高圧（５０バール乃至 ４００バール又はそれ以上、選択的には、６００μｍまで）で噴霧される。この 種のノズルは、例えば、薄いシリコーンプレート及びガラスプレートで作られ、 そしてミリメートル範囲の外部寸法を有する。典型的なノズルは、例えば、縁で 計って長さが１．１×１．５×２．０mmの２枚のプレートで作られたボックス形 状からなる。本発明によるノズルを取り付けることができる、噴射剤のないエア ゾールを生じさせる噴霧器は例えば、ＷＯ９１／１４４６８から知られている。 本発明の目的は耐摩耗性で硬質、その結果通常は脆弱な材料の流体構成要素に 特に適したこの種の装置を提供することにある。 流体構成要素と言う用語は加圧流体に曝される構成要素を指し、圧力は構成要 素の内側、例えばノズル穴内にも作用する。この種の構成要素は、例えば、構成 ようその材料が壊れることなく、或いは受け入れがたい程度まで変形されること なく、機械的な力に耐える事が出来るならば、硬質材料のホルダーに構成要素を 圧入することによって圧密方法で取り付けられる。高圧での使用のために、変形 可能な材料、例えば、銅、又は硬質材料のシールが使用され、そして相当な力で 圧縮させることができる。脆弱材料で作られた構成要素の場合には、構成要素を 圧密方法で取り付ける周知の方法は相当な経費を生じさせ、大きな注意を要する 。この方法で取り付けられた流体構成要素の使用寿命についてほんの限られたデ ータが信頼性をもって提供されているにすぎない。 従って、本発明の目的は、耐摩耗性で硬質の、その結果通常は脆弱な材料で作 られた構成要素に適し、かつ構成要素の材料に受け入れられない高圧箇所を示さ ない流体構成要素の保持装置を提供することにある。 この目的は、本発明によれば、流体構成要素を取り付ける、そして低圧端で流 体構成要素と接触するホルダーと、 外輪郭がホルダーの内輪郭に相当し、内輪郭が流体構成要素の外輪郭に相当す る有形のエラストマー構成要素と、を有し、 有形のエラストマー構成要素が加圧流体に曝される少なくとも１つの自由面を 有する、ことを特徴とする流体圧力を受ける流体構成要素の保持装置によって達 成される。 有形エラストマー構成要素は好ましくは、射出形成によって作られ、プレエラ ストマーはホルダー及び流体構成要素の輪郭に相当する金型へ気泡なく移される 。プレエラストマーは好ましくは圧力の下に金型の中で硬化する。 エラストマー構成要素はまた、それが流体構成要素を保持しようとする場所に 作られても良い。 この種の有形エラストマー構成要素は幾分圧縮できない流体に似た振る舞いを する。有形エラストマー構成要素は好ましくはホルダー及び流体構成要素とぴっ たり合う。 有形エラストマー構成要素は流体構成要素の周囲全体を取り囲む。有形エラス トマー構成要素はエラストマー構成要素がホルダー及び流体構成要素に合う側で はなく、圧力端でだけ流体圧力に曝される。エラストマー構成要素により、流体 構成要素に加わる圧力を等しくさせることができる。エラストマー構成要素は低 圧端にいかなる自由面をも有していない。エラストマー構成要素は例えば、天然 ゴム又はシリコーンゴム又はポリウレタンのような合成ゴムからなる。 流体構成要素は耐摩耗性で硬質の、それ故に、一般的には脆弱な材料（例えば 、シリコーン、ガラス、セラミック、貴石、例えば、サファイア、ルビー、ダイ アモンド、又は耐摩耗性の硬質面を有する延性材料（例えば、プラスチック、銅 、硬質クロムメッキ銅、真鍮、アルミニウム、スチール、硬化面をもったスチー ル）からなる。流体構成要素はワンピースに作られても良いし、或いは多数のピ ース から組み立てられても良いし、それらのピースは異なる材料からなっていても良 い。流体構成要素はキャビティ、凹部、又はチャンネル構造、例えばノズル構造 を有することができる。 ホルダーは実質的にどんな所望の材料からなっていてもよいが、好ましくは、 金属又はプラスチックからなり、回転体又は任意所望な形状の本体であってもよ い。ホルダーは成形、キャスティングによって、或いは機械加工によって作られ るのが良い。 例えば、円筒形のエラストマー構成要素の場合には、有形エラストマー構成要 素が一定な機械的な力を受けることが望ましく、その一定な機械的な力により有 形エラストマー構成要素は予備応力を受ける。これは、圧嵌めによって、或いは 有形エラストマー構成要素に圧力を及ぼす１つ（又はそれ以上）の変位部材によ って達成しうる。 本発明による装置は次のような利点を有する。 「浮動取り付け」が、流体構成要素の内側の圧力と外側の流体圧力が実質的に 同じレベルであるようにするから、流体構成要素には受け入れられない局部的な 圧力ピークを生じさせない。 嵌められた有形エラストマー構成要素を介してホルダー及び流体圧力によって 、流体構成要素に及ぼされた力は流体構成要素の変形を生じさせない。 ある程度まで延性である材料からなる流体構成要素は脆弱な材料で作られた流 体構成要素と丁度同じ方法でクランプすることができる。 流体構成要素の取り付けは、流体圧力が減ずるとしても、或いは（僅かな）ア ンダー圧力が形成されるとしてもシールされたままである。 取り付けは、例えば、圧力サージによって引き起こされる動的な高い圧力負荷 に敏感ではない。 流体構成要素及び有形エラストマー構成要素は力なしにそして調整の必要なし にホルダーに容易に取り付けることができる。流体構成要素については、脆弱割 れの危険がなく、又エラストマー構成要素については、それがホルダーから滑り 出す危険がない。 それは小型寸法の流体構成要素に特に適している。 本発明による装置を図面を参照して詳細に説明する。 図１は金属で作られた円筒形ホルダー１を斜視図で示す。円筒形ホルダーは裁 頭円錐形凹部２を有し、その直径は高圧端では低圧端におけるよりも幾分大きい 。ホルダーはそのベース３に開口部４を有する。ホルダーの外部は裁頭円錐形で あるってもよく、また凹部は円筒形であってもよい。 図２は有形のエラストマー構成要素５を示し、その形状は図１によるホルダー の形状に、又図３による流体構成要素の形状に対応する。 図３は接触面で互いに接合された２つの長方形のプレートからなる流体構成要 素６を示す。プレートの少なくとも１つは低圧側にノズルを収容するチャンネル 構造７を備える。 図４ａ及び４ｂは各々、装置の軸線に沿って且つ各場合に流体構成要素の一方 の側と平行に位置する平面における、装置の他の実施形態の断面を示す。ホルダ ー８はリング９を備え、該リングはエラストマー構成要素の縁を超えて突出して いる。 図５はベースプレート１１とカバープレート１２とを有するノズル装置１０の 形態の微細構造の流体構成要素を示す。図面をより明瞭にするために、２つのプ レートを分離して示す。仕上がり状態では、２つのプレートは互いに固定され、 従って、噴霧すべき流体は入口側１６のフィルター装置１３を通してノズル装置 １０の中へ侵入し、狭いチャンネル１７及び２つの幅広いチャンネル１５を通し てノズル出口（低圧側）に侵入する。プレート１１と１２はシリコーン又はガラ スで作られるのがよい。ノズルの他の詳細はＷＯ９４／０７６０７に開示されて おり、ここにこれを引用する。 例：ミニチュア構造の噴霧ノズルの取り付け。 この装置はスチールで作られ、外径３．２mm、高さ２．６mmの円筒形ホルダー からなる。円筒形ホルダーは高圧端に内径２．３mm、低圧端に内径２．１mmの凹 部を有する。ホルダーのベースは厚さ０．４mmであり、そして直径が０．８mmの 穴を有する。 シリコーンゴムで作られた有形のエラストマー構成要素は円錐台形である。エ ラストマー構成要素は、ホルダーに挿入されるまえは、高圧側で２．３mmの直径 を、また低圧側で２．２mmの直径を有し、そして高さ１．８mmである。エラスト マー構成要素は、その高さ全体に沿って延び、その軸線と対称な凹部を有し、該 凹部は１．０mmの幅及び１．４mmの長さを有する。 流体構成要素は、幅１．１mm、長さ１．５mm、高さ２．０mmである２つのシリ コーンプレートで作られたボックス形状である。プレート間の接触面には、厚さ ４００μｍの平らな長方形の凹部が設けられ、この凹部は幅５０μｍ、厚さ５０ μｍ、長さ２００μｍのチャンネルで終わっている。 装置は噴霧すべき流体を収容する容器に固定される。流体構成要素内の流体の 圧力は３２ＭＰａ（３２０バール）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ， ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＵ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＪＰ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＶ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流体構成要素を取り付ける、そして低圧端で流体構成要素と接触するホル ダーと、 外輪郭がホルダーの内輪郭に相当し、内輪郭が流体構成要素の外輪郭に相当す る有形のエラストマー構成要素と、を有し、 有形のエラストマー構成要素が加圧流体に曝される少なくとも１つの自由面を 有する、ことを特徴とする流体圧力を受ける流体構成要素の保持装置。 ２．流体構成要素は耐摩耗性で硬質の、それ結果、通常は脆弱な材料（例えば 、シリコーン、ガラス、セラミック、貴石）又は延性材料（例えば、プラスチッ ク、又は金属、好ましくは銅、硬質クロムメッキ銅、真鍮、アルミニウム、スチ ール、硬化面をもったスチール）若しくはそれらの材料の組み合わせで作られる ことを特徴とする請求の範囲１に記載の装置。 ３．流体構成要素はワンピースであり、或いは複数のピースで作られる、こと を特徴とする請求の範囲１又は２に記載の装置。 ４．有形エラストマー構成要素は天然ゴム又はシリコーンゴム又はポリウレタ ンのような合成ゴムで作られる、ことを特徴とする請求の範囲１乃至３のいずれ か１項に記載の装置。 ５．シリコーン、ガラス又はシリコーン／ガラスの微細構造の流体構成要素は チャンネル構造を有する、請求の範囲１乃至４のいずれか１項に記載の装置。 ６．有形のエラストマー構成要素を圧縮する変位部材を含む、請求の範囲１乃 至５のいずれか１項に記載の装置。 ７．流体構成要素は吸入用の薬溶液を噴霧するためのノズルの形態をなしてい る、ことを特徴とする請求の範囲１乃至６のいずれか１項に記載の装置。 ８．吸入用の噴射剤のないエアゾールを生じさせるための噴霧器における、請 求の範囲１乃至７のいずれか１項による流体構成要素保持装置の用途。 ９．６００バールまでの圧力が高圧端で作用する、請求の範囲１乃至７のいず れか１項による流体構成要素保持装置の用途。