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CN105263822B - 计量阀和包括这种阀的流体产品分配装置 - Google Patents

计量阀和包括这种阀的流体产品分配装置 Download PDF

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CN105263822B CN201480031396.4A CN201480031396A CN105263822B CN 105263822 B CN105263822 B CN 105263822B CN 201480031396 A CN201480031396 A CN 201480031396A CN 105263822 B CN105263822 B CN 105263822B
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Abstract

流体产品分配计量阀，包括：沿纵轴线(A)在第一(15)与第二(16)轴向端之间延伸的阀体(10)，阀体(10)有计量室(20)；阀件(30)，在阀体(10)中在息止与分配位置之间轴向滑动以选择性分配计量室(20)内容物，室(20)在阀件(30)息止位置与容纳待分配产品的流体产品储存器(1)连通，以当在阀件(30)息止位置阀处在室(20)位于储存器之下的倒置位置时重力充填室(20)，当在阀件(30)息止位置阀处在室(20)位于储存器之上的直立位置时重力排空室(20)，阀体(10)包括至少一个第一(100)和至少一个第二(110；111)孔，以允许充填和排空计量室(20)，至少一个第一孔(100)相对至少一个第二孔(110；111)沿纵轴线(A)轴向错开。

Description

计量阀和包括这种阀的流体产品分配装置
技术领域
本发明涉及计量阀和包括这种阀的流体产品分配装置。
背景技术
每次致动所述阀时分配一份剂精确剂量的流体产品的所谓计量阀在现有技术中是公知的，计量阀一般组装在容纳流体产品和用于排出剂量的推进气体的储存器上。尤其是已知两种类型的计量阀：一种是所谓阻留阀，这种阻留阀在充填计量室后密封封闭该计量室直至阀的下一次致动；另一种阀是仅恰好在严格意义上的致动之前进行充填的阀，因此这种阀有时被称为无触发阀或ACT阀。对于阻留阀，可能存在剂量排出时剂量不完全和/或剂量不均匀的问题，特别是如果阀已经储存了一定时间，这会使得活性产品不再完全均匀地分布在计量室中。另外，阻留阀可能存在触发问题，这可能迫使使用者需两次使阀致动以确保获得一份完整剂量。为了避免这些问题，ACT阀可以在使用者要使阀致动的时刻迅速充填计量室。用此类ACT阀，在每次致动之后，可重新充填计量阀，但如果随后阀以直立位置储存，则该计量室中可能被排空产品到储存器中，因为计量室没有被密封封闭。ACT阀的缺点在于，容纳在被分发份剂中的活性产品的量在首次分发份剂与最后分发份剂之间会增加，这些变化可能是很大的。这对涉及的活性产品可能是一个严重的缺点。
文献FR2860503、WO2009001005和WO2009071823描述了现有技术的阀。
发明内容
本发明的目的是改进ACT型计量阀，即在阀件的息止位置没有密封封闭计量室的阀。
本发明的目的尤其是提供一种制造和组装简单、成本低并且运行可靠的计量阀。
本发明的目的还在于提供一种在每次致动前可容易、可靠地充填计量室同时保证所述阀的良好的运行可靠性的计量阀。
因此，本发明的目的是一种流体产品分配计量阀，其具有：沿纵轴线在第一轴向端与第二轴向端之间延伸的阀体，所述阀体包括计量室；阀件，阀件在所述阀体中在息止位置与分配位置之间轴向滑动，以便选择性地分配所述计量室的内容物，所述计量室在阀件的息止位置与容纳待分配流体产品的流体产品储存器相连通，以便当在阀件的息止位置，流体产品分配计量阀处在计量室位于流体产品储存器之下的倒置位置时允许通过重力充填计量室，而当在阀件的息止位置，流体产品分配计量阀处在计量室位于流体产品储存器之上的直立位置时，允许通过重力排空所述计量室，其特征在于，所述阀体包括至少一个第一孔和至少一个第二孔，用以允许充填和排空所述计量室，所述至少一个第一孔相对于所述至少一个第二孔沿所述纵轴线轴向错开。
有利的是，所述至少一个第一孔是布置于阀体一柱形部分中的侧孔。
有利的是，多个第一孔布置于所述阀体的相同轴向高度上。
根据第一有利实施方式，所述第二孔是在所述纵轴线上布置于所述阀体的第二轴向端中的轴向孔。
根据第二有利实施方式，所述至少一个第二孔是布置于阀体柱形部分中的侧孔，所述至少一个第二孔相对所述至少一个第一孔轴向错开。
有利的是，多个第二孔布置于所述阀体的相同轴向高度上。
有利的是，所述至少一个第一孔具有在0.05mm2至0.8mm2之间、有利地约为0.2mm2的截面。
有利的是，所述至少一个第一孔基本为柱形，直径在0.25mm至1mm之间，有利地约为0.5mm。
有利的是，所述至少一个第二孔具有在0.05mm2至0.8mm2之间、有利地约为0.2mm2的截面。
有利的是，所述至少一个第二孔基本为柱形，直径在0.25mm至0.75mm之间，有利地约为0.5mm。
本发明的目标还在于一种包括如上所述的计量阀的流体产品分配装置。
附图说明
随着下面参照作为非限定例子给出的附图进行的详细描述，本发明的这些特征和优点以及其它的特征和优点将更加清楚地体现出来，附图中：
图1a和1b是符合现有技术的分配阀分别在阀件的息止位置和阀件的分配位置的处于阀倒置使用位置的横截面示意图；
图2是符合本发明的一有利实施方式的阀体的横截面细节图；
图3和4是表示本发明两个有利实施方式的在阀件的息止位置并且在阀的直立位置的横截面示意图；和
图5-8是分别表示轴向孔直径的影响、侧向孔直径的影响、侧向孔数量的影响和侧向孔对阀性能恒定性的影响的柱状图。
具体实施方式
图1a和1b中所示的ACT型计量阀包括阀体10，阀体10沿纵轴线A延伸在第一轴向端15与第二轴向端16之间。在所述阀体10内，阀件30在为图1a所示位置的息止位置与图1b中所示的分配位置之间滑动，在分配位置，阀件30被推入到阀体10内。该阀用于被组装在图3所示的储存器1上，优选通过固定零件5，有利地在固定零件与储存器之间插置颈部密封垫6来进行这种组装，所述固定零件5可以是压接、旋拧或卡锁的罩。必要时，环4也可组装在阀体周围，尤其是以减小在倒置位置的滞死容积，及限制流体产品与颈部密封垫的接触。阀件30被弹簧8推向它的息止位置，弹簧8布置在阀体10中，该弹簧一方面与阀体10配合而另一方面与阀件30的一部分配合，该部分在此例中是径向环箍320。在阀体10的内部限定有计量室20，当阀被致动时，阀件30在计量室内滑动，以便可以分配计量室的内容物。公知地，计量室优选限定在两个环形密封垫之间，这两个环形密封垫其中一个是阀件密封垫21，一个是室密封垫22。图1a和1b表示在倒置使用位置的阀，倒置使用位置即是计量室20位于储存器(图1a和1b中未示出)之下的位置。阀件30包括与输入孔302连通的输出孔301，当阀件30位于分配位置时，输入孔处在计量室20中。阀件30可以由两个部分形成，即上部31(也被称为阀件高部)和下部32(也被称为阀件低部)。在该实施方式中，下部32组装在上部31内。
如图1a和1b中看到的，当阀件30在息止位置时，计量室20始终与储存器相连通，因为在阀件30的该息止位置，计量室20没有被密封封闭。现有技术的阀体10一般包括一个或多个纵向开口11如缝隙，其沿中心纵轴线A的方向、在阀体轴向高度的一部分上侧向延伸在阀体的柱形部分中。当阀以直立位置储存时，计量室20因此排空，当使用者希望再使用阀时，他将阀倒转到倒置位置，即计量室20位于储存器之下的位置，使得可以通过重力充填计量室。
尽管ACT型计量阀运行整体令人满意，但在活性产品浓度方面存在缺点：随着阀的相继使用，所分发的份剂中活性产品的浓度会增加。换句话说，最初分配的那些份剂所含的活性产品通常少于最后那些份剂所含的活性产品，这种计量差别有时可能是很明显的，因此，当分配装置的目的是分配恒定的活性产品剂量时，这种差别是不利的。实际上，问题不只是计量变化，还是该变化的大小，希望最小化的正是该变化。
发明者惊奇地发现，通过改变储存器1与计量室20之间的流体产品通道，可以明显减小ACT阀的特殊缺点。
因此，根据本发明，为了可以充填和排空所述计量室20，阀体10包括至少一个第一孔100和至少一个第二孔110或111，第一孔和第二孔沿所述纵轴线A轴向错开。
有利的是，所述至少一个第一孔100是布置于阀体10的柱形部分中的侧孔。图3表示第一孔100，但是当然可以有多个例如两个、三个或四个(相对纵轴线A)轴向位于相同高度上的第一孔100，并且这些第一孔可以围绕所述阀体10的周边分布。
有利的是，第一孔100位于环4的壁的高度上，这样不仅能以最佳方式限制阀的滞死容积，而且在充填计量室时还可为流体产品提供引导。图3的环具有与所述第一孔100接触的大致横向的壁，但也可考虑如图1所示的带有倾斜壁的环。
图3表示本发明的一有利实施方式，其中所述第二孔是在所述阀体10的第二轴向端16中布置于所述纵轴线A上的轴向孔110。在这种情况下，只有设在形成阀体10的第二轴向端16的底壁中心的单个第二孔。但是也可设想设置多个位于该底壁中的轴向孔，在这种情况下，这些轴向孔将围绕所述纵轴线A分布。
图4表示本发明的另一有利实施方式，其中所述第二孔111也是如第一孔100般布置于阀体10的柱形部分中的侧孔，第二孔111相对所述至少一个第一孔100轴向错开。必要时，可在相同高度上(相对纵轴线A)轴向设置多个第二孔111，这些第二侧孔111可以分布在所述阀体10的周边周围。在这个情况下，这些第二侧孔111可以与第一侧孔100对齐，或作为变型，它们可以在阀体周边上错开。要指出的是，第一孔和第二孔的数量可以相同或不同。
上述不同孔可以具有任何适当形状，但有利的是，这些第一和/或第二孔为截面大致呈圆形的形状，截面面积约为0.05mm2至0.8mm2之间，有利地约为0.2mm2。对于圆形孔，这相当于为0.25mm至1mm之间、有利地约为0.5mm的直径。要指出的是，第一孔100的形状和/或尺寸可以与第二孔110或111的形状和/或尺寸不同或相同。可以想象，具有这些尺寸的孔提供了过滤活性产品以限制计量变化的过滤功能。用太大的孔，该过滤作用会消失，而用太小的孔，剂量不再能在储存器与计量室之间快速通过。孔的数量可能也有影响。
为显示本发明的有效性，并且为评估孔的尺寸特征和孔的数量，已经进行了各种比较测试。
图5的柱状图示出轴向孔110的直径及存在的影响。在所有被测试例子中，只有一个第一侧孔100。发现在没有轴向孔110的情况下，活性产品计量在阀的使用开始与使用结束之间有很大变化。而在有轴向孔的情况下，该变化减小，并且所述轴向孔的尺寸对阀的性能影响轻微。这里用直径大于0.25mm且小于1mm、优选小于0.75mm的轴向孔得到最佳结果。发现轴向孔的存在对阀分配的首批份剂的计量特别重要。
图6的柱状图表示侧向孔100的直径及存在的影响。发现在没有侧向孔100的情况下，活性产品的计量在阀的使用开始与使用结束之间有很大变化。而在有侧向孔的情况下，该变化减小，并且所述侧向孔的尺寸对阀的性能影响轻微。这里用直径大于0.25mm且小于1mm、优选小于0.75mm的侧向孔得到最佳结果。发现侧向孔的存在对阀分配的最后一批份剂的计量特别重要。
因此，图5和6表明与至少一个第一侧孔和轴向错开的至少一个另一孔相结合的重要性，第一侧孔影响最后份剂，轴向错开的另一孔影响最初份剂。正是在阀体中轴向错开的这些孔的结合允许以最佳方式限制在所分配的最初份剂与最后份剂之间的计量变化。然后可以通过适当选择相应孔的尺寸优化这种计量变化。
图7的柱状图表示第一侧孔100的数量对阀性能的影响，而且也表明在阀体的第二端16中存在轴向孔110的重要性。因此，左边的例子与图5的柱状图的例子相同：只有一个第一侧孔100，而没有轴向孔110。第二例子包括相同的第一侧孔100和直径为0.5mm的轴向孔110，这对应于图5柱状图的第三例子。在第三和第四例子中，没有轴向孔110，但分别有两个第一侧孔100和四个第一侧孔100。可发现轴向孔110的存在得到最佳结果。还发现第一侧孔数量的影响是真实的，因为用两个侧孔，计量变化减小，而用四个侧孔，计量变化进一步减小。相反，还发现侧孔数量的影响比轴向孔存在的影响小得多。
已经用轴向形成的第二孔进行了图5-7的测试，但本发明也可用一个或多个如图4所示的第二侧孔111运行，如图8的柱状图所表示的。
图8的柱状图表示侧孔100和111的影响。因此，如果只有单个第一侧孔100而没有任何第二侧孔111，则最初的份剂明显浓度更高。增加第一侧孔100的数量，而仍然不添加第二侧孔，则浓度差逐渐下降，但并未消除这种浓度差。相反，添加至少一个第二侧孔111，得到令人满意的计量均匀性。用单个第一侧孔100结合单个第二侧孔111结合则得到最佳结果。
同样，已经用圆形孔进行了测试，但也可使用任何形状的孔，例如椭圆形或多边形的孔，只要孔的截面面积保持相等。
尽管已经参照本发明的多个实施方式描述了本发明，但当然，本发明并不限于所示例子。相反，本领域技术人员可以对其进行任何有用的改变，而不超出如所附权利要求所限定的本发明范围。

Claims (15)

1.一种流体产品分配计量阀，流体产品分配计量阀具有：沿纵轴线(A)在第一轴向端(15)与第二轴向端(16)之间延伸的阀体(10)，所述阀体(10)包括计量室(20)；和阀件(30)，阀件在所述阀体(10)中在息止位置与分配位置之间轴向滑动，以便选择性地分配所述计量室(20)的内容物，所述计量室(20)在阀件(30)的息止位置与容纳待分配流体产品的流体产品储存器(1)相连通，以便当在阀件(30)的息止位置，流体产品分配计量阀处在计量室(20)位于流体产品储存器之下的倒置位置时能通过重力用流体产品储存器的流体充填计量室(20)，而当在阀件(30)的息止位置，流体产品分配计量阀处在计量室(20)位于流体产品储存器之上的直立位置时，能通过重力排空所述计量室(20)的流体产品到流体产品储存器中，其特征在于，所述阀体(10)包括至少一个第一孔(100)和至少一个第二孔(110；111)，用以允许充填和排空所述计量室(20)，所述至少一个第一孔(100)相对于所述至少一个第二孔(110；111)沿所述纵轴线(A)轴向错开。
2.如权利要求1所述的流体产品分配计量阀，其中，所述至少一个第一孔(100)是布置于阀体(10)的柱形部分中的侧孔。
3.如权利要求2所述的流体产品分配计量阀，其中，多个第一孔(100)布置于所述阀体(10)的相同轴向高度上。
4.如上述权利要求中任一项所述的流体产品分配计量阀，其中，第二孔(110)是在所述阀体(10)的第二轴向端(16)中布置在所述纵轴线(A)上的轴向孔。
5.如权利要求1至3中任一项所述的流体产品分配计量阀，其中，所述至少一个第二孔(111)是布置于阀体(10)的柱形部分中的侧孔，所述至少一个第二孔(111)相对于所述至少一个第一孔(100)轴向错开。
6.如权利要求5所述的流体产品分配计量阀，其中，多个第二孔(111)布置于所述阀体(10)的相同轴向高度上。
7.如权利要求1或2所述的流体产品分配计量阀，其中，所述至少一个第一孔(100)具有在0.05mm2至0.8mm2之间的截面。
8.如权利要求1或2所述的流体产品分配计量阀，其中，所述至少一个第一孔(100)基本为柱形，直径在0.25mm至1mm之间。
9.如权利要求1或2所述的流体产品分配计量阀，其中，所述至少一个第二孔(110；111)具有在0.05mm2至0.8mm2之间的截面。
10.如权利要求1或2所述的流体产品分配计量阀，其中，所述至少一个第二孔(110；111)为柱形，直径在0.25mm至0.75mm之间。
11.如权利要求7所述的流体产品分配计量阀，其中，所述截面约为0.2mm2。
12.如权利要求8所述的流体产品分配计量阀，其中，所述直径约为0.5mm。
13.如权利要求9所述的流体产品分配计量阀，其中，所述截面约为0.2mm2。
14.如权利要求10所述的流体产品分配计量阀，其中，所述直径约为0.5mm。
15.一种流体产品分配装置，其特征在于，流体产品分配装置包括如上述权利要求中任一项所述的流体产品分配计量阀。
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