JP3962683B2 - 投与ヘッド、および、その投与ヘッドを有する流体ディスペンサ - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、投与ヘッドを有する流体ディスペンサに関し、更に言えば、投与開口部を密閉するための密閉手段が組み入れられた投与ヘッドに関する。
【０００２】
流体ディスペンサ内にあって投与開口部を密閉するための密閉手段に関しては、従来からよく知られており、いくつかのタイプが存在する。密閉手段の第１のグループに含まれるのは、弾性的に密閉位置に押し込まれるというものであり、投与対象の流体の圧力によって、投与開口部を開く目的で変形又は移動させられる、というものである。装置に持たせることのできる密閉手段としては、変形可能な素材で作られた密閉手段、又は、放出チャネル内にあって、流体から加えられる圧力の影響を受けて投与開口部から遠ざかる方向にスライド移動するように設置されたピストン、という形で作られた密閉手段がある。また、密閉手段の別のグループに含まれるものとしては、１回分の所定量または「１ドーズ」分の流体を投与するために装置が駆動されるたびに、投与ヘッドの一部によって機械的に変形させられる、という密閉手段がある。この場合、密閉手段の開動作は、流体から加わる圧力に影響を受けない。
【０００３】
こうした密閉手段はかなり良好に動作するものであるが、製造および組み立てが比較的複雑で、そのためにコスト高になる、という問題がある。一般的に、投与ヘッドについては、密閉手段の取り付けを可能とするように形を変えることを求められ、このことは、流体投与装置の製造コストの増大をも意味する。さらに、投与ヘッドに噴霧プロファイルが組み入れられている場合は、一般的に、密閉手段が存在することで前記噴霧プロファイルの幾何学形状に変形が生じるが、これは、流体放出時の噴霧品質に対して好ましくない。
【０００４】
本発明の目的は、流体ディスペンサ用の流体投与ヘッドであって、上記の問題が生じないような投与ヘッドを提供することである。
【０００５】
また、本発明は、製造および組み立てが簡単で、投与ヘッドの形を変えることを必要としない、という投与ヘッドを提供することを目的とする。
【０００６】
本発明は、更に加えて、流体ディスペンサ用の流体投与ヘッドであって、投与開口部における噴霧プロファイルの幾何学形状が、流体放出時にも変形させられず、それによって、最良の噴霧品質を保証できる、という投与ヘッドを提供することを目的とする。
【０００７】
さらに、本発明は、こうした投与ヘッドを有する流体ディスペンサを提供することを目的とする。
【０００８】
これらの目的の達成のために、本発明が提供するのは、ポンプと投与ヘッドとを有する流体投与装置であって、当該投与ヘッドは、終端が投与開口部となっている流体放出チャネルが形作られた本体と、前記放出チャネル内に配置された堅い挿入部材とを有し、前記堅い挿入部材には、前記ポンプの出口弁が形成または固定されており、特徴となる点は、前記投与ヘッドが更に、前記放出チャネル内に配置された密閉部材を有し、前記密閉部材は、放出チャネルを密閉する密閉位置と放出チャネルを密閉しない非密閉位置との間で移動および／または変形するように設置されており、前記堅い挿入部材が、前記放出チャネル内部で休止位置と駆動位置との間を移動するように設置されており、前記密閉部材は、一方の端部で前記堅い挿入部材と協働し、もう一方の端部で前記本体と協働することにより、挿入部材が休止位置にあるときは密閉部材が密閉位置にあり、挿入部材が駆動位置にあるときは密閉部材が移動および／または変形させられて非密閉位置に入ることである、という前記流体投与装置である。
【０００９】
また、効果的な構成として、前記密閉部材は、前記堅い挿入部材の下流側端部の周りを囲む形で、流体の流れる方向に組み立てられた変形可能な中空スリーブであり、前記変形可能なスリーブの一方の端部は前記放出チャネルの端部壁と協働し、変形可能なスリーブのもう一方の端部は前記挿入部材の径方向の肩と協働すること、とする。
【００１０】
また、効果的な構成として、前記変形可能なスリーブは堅い挿入部材によって弾性変形させられて密閉位置に入り、当該堅い挿入部材は休止位置にある時、軸方向の圧縮力を前記変形可能なスリーブに加え、前記変形可能なスリーブは、堅い挿入部材が移動して駆動位置に入った時に、弾性的に非密閉位置に戻り、当該駆動位置に入ると、堅い挿入部材はもはや、軸方向の圧縮力を前記変形可能なスリーブに加えてはいないこと、とする。
【００１１】
また、効果的な構成として、前記堅い挿入部材の下流側端部は、前記変形可能なスリーブを越える位置まで延び、前記堅い挿入部材が休止位置にある時には、前記投与開口部と、好ましくは漏れの生じない形で協働すること、とする。
【００１２】
また、効果的な構成として、前記放出チャネルの終端壁は噴霧プロファイルを有すること、とする。
【００１３】
また、効果的な構成として、ポンプは流体を投与するためのピストンを有し、前記堅い挿入部材は、前記ポンプ（５０）の出口弁に形成されているか、またはこれに固定されており、ポンプのピストン（５１）の駆動ストロークの終わりにおいて駆動位置に移動させられ、流体の放出の終わりにおいて休止位置に戻されること、とする。
【００１４】
本発明に関する他の効果および特徴は、非制限的な例として示す添付図面を参照しながら、以下の詳細な説明を読めば、より明らかになるであろう。
【００１５】
本発明は、密閉手段を備えた投与ヘッドに関する。図１および２は、鼻用投与ヘッドの端部部分を示しているが、本発明は、その他のタイプの投与ヘッドにも適用できる。
【００１６】
図１および２に示すように、本投与ヘッドは、放出チャネル２が形作られた本体１を有し、チャネル２の終端は投与開口部３となっている。放出チャネル２の中には堅い挿入部材４が配置されており、これは、放出チャネルのデッドボリュームを小さくすることを可能とする。そして、それによって、流体用の狭い通路が形作られるため、投与開口部を通じての流体の投与がより簡単になる。効果的な構成として、本投与ヘッドは噴霧プロファイル２１を有しているが、これは、放出チャネル２の端部壁２０に形成されていることとするのが好ましい。そうして、投与開口部３は前記噴霧プロファイル２１の中央の所に位置付けられる。好ましい構成として、また、公知の様態として、噴霧プロファイルは、投与開口部３から直接上流に配置された渦巻きチャンバにつなげられた渦巻きチャネルを有する場合もある。
【００１７】
本発明における堅い挿入部材４は、放出チャネル２の内部で、図１に示す休止位置と図２に示す駆動位置との間を移動するように設置されている。また、放出チャネル２の中には、密閉部材１０も配置されており、これは、一方の端部では投与ヘッドの本体１と協働し、もう一方の端部では堅い挿入部材４と協働する。その結果として、堅い挿入部材４が休止位置にあるとき、密閉部材１０は放出チャネル２を密封し（漏れの生じない様態であるのが好ましい）、それによって、流体が投与開口部３方向に流れ出るのを防止する。一方、堅い挿入部材４が駆動位置にあるとき、密閉部材１０は、非密閉位置に向かって移動および／又は変形する。非密閉位置では、放出チャネル２の内部に通路を開いて、流体が開口部３方向に流れることを許す。
【００１８】
図１および２に示す本発明の効果的な実施の形態では、密閉部材１０は、変形可能な素材（例えば、エラストマー素材）で作られた中空のスリーブの形で実装されており、当該スリーブは、堅い挿入部材４の下流側端部５に、その周囲を囲む形ではめ込まれている。密閉部材１０（すなわち、スリーブ）は、一方の端部では放出チャネル２の端部壁２０と協働し、もう一方の端部では堅い挿入部材４の肩６と協働し、この肩が前記挿入部材の下流側端部５を形作っている。図面に示すように、堅い挿入部材４が休止位置にあるとき、変形可能なスリーブ１０は、堅い挿入部材４から前記スリーブ１０に加わる軸方向の圧縮力によって変形させられている、というのが好ましい構成である。その結果として、スリーブは放出チャネル２の側壁１５に押し当てられて、図１に示すように、その位置で周囲密封を実現することになる。堅い挿入部材４が駆動位置方向に移動させられて、流体が放出されると、もはや、挿入部材から変形可能スリーブ１０にこの軸方向の圧縮力が加えられることはなくなり、それによって、スリーブは弾性的に非変形位置（図２に示すもの）に戻る。その位置でのスリーブは、挿入部材４の下流側端部５の外側壁７に押し付けられる形となり、その結果、放出チャネルを貫通する通路が開く。
【００１９】
効果的な構成として、上でも述べたように、放出チャネル２の端部壁２０に噴霧プロファイル２１を持たせてもよい。この場合、図面に示した実施の形態は、以下の点で大きな効果を発揮する。すなわち、駆動位置においては、中空スリーブによって形成された密閉部材１０が非変形位置にあるため、噴霧プロファイル２１は非変形の幾何学形状を有することになり、そうして、前記スリーブは噴霧チャネルの終端壁を形作る。これは、現在ある変形可能素材製の密閉手段とは大きく異なっている。現在あるものは、一般に、弾性変形することで非密閉位置に入り、その結果として、放出の時点で噴霧プロファイルが変形させられること不可避であり、このことは、噴霧品質の低下にもつながる。こうした問題は、図面を見れば明らかに見て取れるが、本発明では発生しない。
【００２０】
やはり図面に示すとおり、効果的な構成として、堅い挿入部材４の下流側端部５は、中空スリーブ１０を越えた位置まで延びており、前記堅い挿入部材４が休止位置にあるとき、投与開口部３と協働する（漏れの生じない様態が好ましい）。本実施の形態は、２重の密封を実現するのに加えて、投与開口部３のところで密閉状態を生じさせることができる。これは、放出チャネル２の内側で密閉・密封の働きをする変形可能スリーブでは実現できない。これによって、１回分の流体が放出された後で、渦巻きチャンバ又は噴霧プロファイルの内部に残る流体が汚染される、という危険性は排除される。
【００２１】
本発明の投与ヘッドは、あらゆる種類の流体投与装置に適用できる。図３に示すのは、上で述べたような投与ヘッドを有するディスペンサの効果的な実施の形態である。これは、投与対象の流体を格納し、投与部材（たとえば、図に示した、ポンプ本体５２にスライド移動可能に保持されたピストン５１を有するポンプ５０）を保持する、という容器（図示せず）を有する。前記ピストン５１を駆動することで、容器内に格納された流体を選択的に投与することが可能である。ポンプチャンバ５５は入口弁５６と出口弁との間に形作られており、入口弁はポンプチャンバ５５を容器に接続し、出口弁はポンプチャンバ５５を前記投与ヘッドの放出チャネル２に接続している。効果的な構成として、堅い挿入部材４は前記出口弁に固定する。そうすれば、出口弁が開いた際に、部材が休止位置から駆動位置に移動することになり、前記ポンプチャンバ５５からの流体の放出が可能となる。更に言えば、前記堅い挿入部材４は、それ自体がポンプ５０の出口弁を形成し、前記堅い挿入部材４は、ポンプのピストン５１の駆動ストロークの終わりのところで、休止位置から駆動位置に移動する。そのため、ポンプチャンバ５５内に格納された流体が放出される、ちょうどその時に、放出チャネル２と投与開口部３とが開くことが保証される。流体の放出が終わるときには、出口弁が再び閉じて、挿入部材４は休止位置にもどされることになり、それによって、密閉手段１０は変形させられて、その密閉位置（図１参照）に入る。このように、密閉手段は、ポンプ５０の出口弁の開閉によって、機械的に開閉させられることになる。
【００２２】
以上、本発明について、効果的な実施の形態を参照しながら説明したが、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなしに、こうした実施の形態にさまざまな変形を施すことが可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に関わる効果的な実施の形態における投与ヘッドの一部を示す概略断面図であり、密閉位置におけるヘッドを示す図である。
【図２】 図１と同様の図であり、投与位置におけるヘッドを示す図である。
【図３】 本発明に関わる効果的な実施の形態における流体ディスペンサの概略断面図である。

Claims (5)

1. ポンプ（５０）と投与ヘッドとを有する流体投与装置であって、当該投与ヘッドは、噴霧プロファイル（２１）の作られた終端壁（２０）と投与開口部（３）とを有する流体放出チャネル（２）が形作られた本体（１）と、前記放出チャネル（２）内に配置された堅い挿入部材（４）とを有し、前記堅い挿入部材には、前記ポンプの出口弁が形成または固定されており、
   特徴となる点は、
   前記投与ヘッドが更に、前記放出チャネル（２）内に配置された密閉部材（１０）を有し、前記密閉部材（１０）は、前記噴霧プロファイルの底面壁を形成していると共に、放出チャネル（２）を密閉する密閉位置と放出チャネル（２）を密閉しない非密閉位置との間で移動および／または変形するように設置されており、
   前記堅い挿入部材（４）が、前記放出チャネル（２）内部で休止位置と駆動位置との間を移動するように設置されており、
   前記密閉部材（１０）は、一方の端部で前記堅い挿入部材（４）と協働し、もう一方の端部で前記本体（１）と協働することにより、挿入部材（４）が休止位置にあるときは密閉部材（１０）が密閉位置にあり、挿入部材（４）が駆動位置にあるときは密閉部材（１０）が移動および／または変形させられて非密閉位置に入り、密閉部材（１０）は、密閉位置において加えられていた圧縮力から解放されることで非密閉位置に移ること、
   であるという前記流体投与装置。
2. 前記密閉部材は、前記堅い挿入部材（４）の下流側端部（５）の周りを囲む形で、流体の流れる方向に組み立てられた変形可能な中空スリーブ（１０）であり、
   前記変形可能なスリーブ（１０）の一方の端部（１１）は前記放出チャネル（２）の端部壁（２０）と協働し、変形可能なスリーブ（１０）のもう一方の端部（１２）は前記挿入部材（４）の径方向の肩（６）と協働すること、
   を特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記変形可能なスリーブ（１０）は堅い挿入部材（４）によって弾性変形させられて密閉位置に入り、当該堅い挿入部材（４）は休止位置にある時、軸方向の圧縮力を前記変形可能なスリーブ（１０）に加え、
   前記変形可能なスリーブ（１０）は、堅い挿入部材（４）が移動して駆動位置に入った時に、弾性的に非密閉位置に戻り、当該駆動位置に入ると、堅い挿入部材（４）はもはや、軸方向の圧縮力を前記変形可能なスリーブ（１０）に加えてはいないこと、
   を特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記堅い挿入部材（４）の下流側端部（５）は、前記変形可能なスリーブ（１０）を越える位置まで延び、前記堅い挿入部材（４）が休止位置にある時には、前記投与開口部（３）と、好ましくは漏れの生じない形で、協働すること、
   を特徴とする請求項２または３に記載の装置。
5. ポンプ（５０）は流体を投与するためのピストン（５１）を有し、
   前記堅い挿入部材（４）は、前記ポンプ（５０）の出口弁に形成されているか、またはこれに固定されており、ポンプ（５０）のピストン（５１）の駆動ストロークの終わりにおいて駆動位置に移動させられ、流体の放出の終わりにおいて休止位置に戻されること、
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。

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