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KR101618351B1 - 유체 디스펜서 - Google Patents

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KR101618351B1
KR101618351B1 KR1020147036846A KR20147036846A KR101618351B1 KR 101618351 B1 KR101618351 B1 KR 101618351B1 KR 1020147036846 A KR1020147036846 A KR 1020147036846A KR 20147036846 A KR20147036846 A KR 20147036846A KR 101618351 B1 KR101618351 B1 KR 101618351B1
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fluid dispenser
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제임스 테렌스 콜린스
토마스 프란츠 파울 그라츠펠트
하이코 하름스
베르너 헤르트람프
리차드 데이비드 린턴
게르하르트 니벡커
앨렌 존 피어슨
폴 케니쓰 랜드
카를 하인츠 바이츠
카를 기스베르트 벨프
Original Assignee
글락소 그룹 리미티드
메드웨스트바코 칼마 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 유체 디스펜서(fluid dispenser)에 대한 구성 요소에 있어서, 피스톤 부재가 안으로 스트로크하는 투여 챔버(dosing chamber)가 형성되고, 유체 디스펜서의 유체 배출구 또는 상기 유체 배출구에 덮여 있는 씰(seal)을 선택적으로 폐쇄하고 개방하도록, 상기 유체 배출구 또는 씰과 체결되도록 이루어진 단부(end)를 구비하는, 유체 디스펜서에 대한 구성 요소에 관한 것이다.

Description

유체 디스펜서 {FLUID DISPENSER}
본 발명은, 예를 들어 코에 스프레이하기 위한 유체 디스펜서에 관한 것으로, 특히, 그러나 독점 배타적이지 않은, 의약국용(for drug administration) 유체 디스펜서에 관한 것이다.
경이전 출원에 대한 상호 참조]
본 출원은, 2007년 5월 30일에 출원된 영국 특허 출원 번호 제0710315.3호 및 2007년 11월 29일에 출원된 영국 특허 출원 번호 제0723420.6호로부터 우선권을 주장한다.
[본 발명에 대한 배경 기술]
예를 들어 비강(nasal cavity) 안으로 유체를 분배하기 위한 유체 디스펜서들에 대한 종래 기술은 (특허군 수뿐만 아니라,) 참조 문헌에 걸쳐 통합되는 전반적인 최초 공개인, US-A-2005/0236434 및 WO-A-2005/075103으로부터 알려져 있다. 이러한 디스펜서들은 유체 저장기, 배출구, 및 상기 배출구를 통해 상기 유체 저장기로부터 유체를 펌핑하는 펌프를 포함한다. 배출구는 노즐로 제공되되, 상기 노즐은 비강 안에 배치되도록 형상 및 크기를 가질 수 있다. 디스펜서들이 유체의 계량된(metered) 부피를 분배하도록, 디스펜서들은 하나 이상의 미터링 챔버 흡입구를 통해 저장기와 배출구가 유체 소통(fluid communication)되도록 선택적으로 배치된 미터링 챔버(metering chamber)를 더 포함할 수 있다. 펌프는 미터링 챔버를 이동하기 위해 확장된 상태 사이를 왕복 운동하되, 상기 확장된 상태에서 미터링 챔버는 계량된 부피 및 수축된 상태보다 더 큰 제1 부피를 갖는다. 디스펜서들은 '밸브-폐쇄' 위치로 바이어스된 배출구와 미터링 챔버 사이의 단방향 밸브(one-way valve)를 더 포함한다. 미터링 챔버가 수축된 상태로부터 확장된 상태로 이동할 때, 미터링 챔버 및 저장기는 하나 이상의 흡입구를 통해 유체 소통하도록 놓여 지며, 미터링 챔버를 유체의 초과 부피로 채우도록, 유체가 저장기로부터 미터링 챔버 안으로 인출(draw)된다. 미터링 챔버가 확장된 상태에서 수축된 상태를 향해 이동할 때, 미터링 챔버에 유체의 계량된 부피를 남기도록, 하나 이상의 흡입구를 통해 미터링 챔버에서의 유체의 과잉 부피가 저장기 내로 다시 펌핑되는 초기 빼냄 위상(bleed phase)이 있다. 수축된 상태로 미터링 챔버가 다시 이동하는 최종 분배 위상에서, 계량된 부피가 배출구로 펌핑될 수 있도록 유체에서 생산된 증가하는 압력이 일시적으로 단방향 밸브를 개방하도록 함으로써, 미터링 챔버에서 유체의 계량된 부피가 단방향 밸브를 향해 펌핑된다.
다른 유체 디스펜서 장치는 WO-A-2007/138084의 도 1 내지 도 21에서 공개된다.
본 발명의 목적은 새로운 유체 디스펜서 및 유체 디스펜서에 대한 새로운 구성 요소를 제공하는 것으로, 상기 유체 디스펜서는 US-A-2005/0236434 및 WO-A-2005/075103에서 공개된 펌핑 원리와 추가적으로 통합한다.
본 발명의 제1 태양은, 피스톤 부재가 안으로 스트로크하는 투여 챔버와, 유체 디스펜서의 유체 배출구 또는 상기 유체 배출구에 덮여 있는 씰을 선택적으로 폐쇄하고 개방하도록 상기 유체 배출구 또는 씰과 맞물리도록 이루어진 단부를 형성하는 유체 디스펜서에 대한 구성 요소를 제공한다.
단부는 팁으로 형성된다. 구성 요소는 부분들의 조립체일 수 있다. 이러한 부분으로, 제1 부분은 단부를 형성할 수 있다. 제1 부분은 캡 부분일 수 있다.
구성 요소는 유체 디스펜서에 슬라이딩 밀봉 피트를 형성하도록 외측 표면 상에 씰이 제공될 수 있다. 씰은 립-씰 유형일 수 있다. 씰은 제1 부분에 존재할 수 있다.
투여 챔버는 제1 챔버이고, 구성 요소는 제2 챔버 및 상기 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 유체 통로를 형성하며, 유체 통로를 선택적으로 개방하고 폐쇄하는 밸브를 더 구비한다.
본 발명의 제2 태양은, 유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서를 제공하는 것으로, 상기 유체 디스펜서는 투여 챔버, 유체 배출구, 및 피스톤 부재를 구비하되, 상기 피스톤 부재는, (ⅰ)상기 유체 공급원으로부터 상기 투여 챔버를 유체로 채우도록 하는 제1 방향 및 (ⅱ)상기 유체 배출구를 향하여 상기 투여 챔버로부터 유체를 분배하는 제2 방향으로 상기 투여 챔버에서 밀봉되어 스트로크하도록 배열되고, 상기 투여 챔버는, 상이한 폭들의 제1 섹션 및 제2 섹션을 구비하되, 상기 제1 섹션은 상기 제2 섹션보다 좁으며 상기 제2 섹션과 관련하여 상기 제2 방향에 위치되며, 상기 피스톤 부재는, 상기 제1 방향 및 제2 방향으로 스트로크할 때 상기 제2 섹션과 지속하여 밀봉 접촉할 뿐만 아니라, 상기 제1 방향 및 제2 방향으로 일부 스트로크할 때 상기 제1 섹션과 밀봉 접촉한다.
피스톤 부재는 제1 섹션과 밀봉 접촉하는 씰을 구비한다. 씰은 상기 제1 섹션의 폭보다는 작지 않으나 제2 섹션의 폭보다는 작은 외측 치수를 구비한다.
씰은 피스톤 부재와 함께 단방향 밸브를 형성한다. 씰은 립-씰 유형일 수 있다. 씰은 피스톤 부재의 단부 상에 위치될 수 있다.
피스톤 부재에는 투여 챔버의 제2 섹션과 밀봉 접촉하는 씰이 제공될 수 있다. 씰은 립-씰 유형일 수 있다.
피스톤 부재에는 유체 공급원과 소통하기 위한 유체 도관이 제공되되, 상기 유체 도관을 통해, 이용 중에 피스톤 부재가 제1 방향으로 스트로크할 때, 유체 공급원으로부터 투여 챔버로 유체가 전달될 수 있다. 유체 공급원은 투여 챔버의 제2 섹션에 대응하는 피스톤 부재 상에 배치된 배출구를 구비할 수 있다.
유체 디스펜서는, 이용 중에 피스톤 부재가 제2 방향으로 스트로크할 때, 피스톤 부재가 투여 챔버의 제1 섹션과 밀봉하여 접촉될 때까지, 투여 챔버에서의 유체가 투여 챔버로부터 빼내지도록(예를 들면, 유체 공급원으로 다시 들어감) 이루어질 수 있다. 유체는 피스톤 부재에서의 유체 도관을 경유하여 유체 공급원으로 다시 빼내질 수 있다.
유체 디스펜서는 투여 챔버와 유체 배출구 사이에 밸브를 포함할 수 있되, 상기 밸브는 피스톤 부재가 제1 섹션과 밀봉하여 접촉하기 전에 피스톤 부재가 제2 방향으로 스트로크될 때 폐쇄되도록 유지한다. 밸브는 제1 섹션에서의 개구에 형성될 수 있다.
유체 디스펜서는, 유체가 피스톤 부재 또는 제1 섹션과 선택적으로 접촉하는 씰 주변에서 제1 방향으로 빼내지도록 이루어질 수 있다.
단방향 밸브는, 제1 섹션과 밀봉하여 접촉하는 씰과 함께 피스톤 부재가 제1 방향으로 스트로크할 때, 투여 챔버의 제1 섹션 안으로 유체가 지나갈 수 있게 개방되도록 이루어질 수 있다.
단방향 밸브는, 피스톤 부재가 제2 방향으로 스트로크할 때, 폐쇄되도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 제3 태양에 따르면, 유체 디스펜서의 투여 챔버에서의 스트로크를 위한 피스톤 부재가 제공되되, 상기 피스톤 부재는 단방향 밸브를 형성하도록 그 위에 장착되는 씰을 구비하며, 상기 씰은 O-링은 아니다.
본 발명에 따른 제4 태양에 따르면, 유체용 용기, 투여 챔버, 유체 배출구, 및 피스톤 부재를 포함하되, 상기 피스톤 부재는, (ⅰ)상기 용기로부터 상기 투여 챔버를 유체로 채우도록 하는 제1 방향 및 (ⅱ)상기 유체 배출구를 향하여 상기 투여 챔버로부터 유체를 분배하는 제2 방향으로 상기 투여 챔버에서 스트로크하도록 배열되고, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향에서 상기 피스톤 부재와 상기 용기 사이의 상대적인 움직임에 대하여 고정되도록, 상기 피스톤 부재가 상기 용기에 장착되는, 유체 디스펜서가 제공된다.
피스톤 부재는 용기 상에 장착되는 캡 형상구조물(cap structure)에 포함될 수 있다. 캡 형상구조물은 용기의 개구 내로 삽입되는 스토퍼일 수 있다.
투여 챔버는 유체 배출구가 형성된 유체 디스펜서의 노즐에 제공될 수 있다.
노즐은, 피스톤 부재가 투여 챔버에서 스트로크하도록 노즐과 용기 사이에서 상대적인 움직임을 위해 용기 상에 장착될 수 있다.
노즐은 캡 형상구조물 상에 장착될 수 있다.
노즐은 인간의 비강 안으로 삽입되기 위한 크기 및 형상일 수 있다. 물론, 노즐은 다른 적용을 위한, 예를 들면, 다른 신체 구멍으로 삽입되거나 다른 신체 영역에서의 국부적인 적용을 위한 형상일 수 있다.
유체 디스펜서는 투여 챔버에서 정지 위치로 피스톤 부재를 바이어스하는 바이어스 메커니즘을 구비할 수 있다. 정지 위치는 투여 챔버에서 피스톤 보재의 제한된 위치일 수 있다.
본 발명의 다른 태양에서, 유체 디스펜서는 유체용 용기, 용기를 향하여 그리고 멀리 이동하도록 용기 상에 장착되는 노즐, 피스톤 부재 및 투여 챔버를 구비하되, 상기 피스톤 부재는 용기 또는 노즐에 포함되며, 상기 투여 챔버는 노즐과 용기의 상대적인 이동으로 투여 챔버를 채우거나 비우기 위해 피스톤 부재가 투여 챔버에서 스트로크하도록 하도록 이루어지고, 유체 디스펜서는 정지 위치에서 노즐과 용기가 제1 공간으로 분리되도록 이루어지되, 유체 디스펜서의 작동을 위해 노즐과 용기가 서로를 향하여 이동하고 그 후 제1 공간으로 되돌아가며, 노즐과 용기는, 충격의 경우에(예를 들면, 유체 디스펜서의 떨어짐) 유체 디스펜서의 보호를 향상시키기 위해, 제1 공간보다 큰 제2 공간으로 분리 가능하다.
본 발명의 추가적인 태양은, 유체 배출구와, 투여 챔버와, 피스톤 부재-상기 피스톤 부재는 상기 유체 공급원으로부터 상기 투여 챔버를 유체로 채우며, 상기 투여 챔버로부터 상기 유체 배출구를 향해 유체를 펌핑하도록 선택적으로 상기 투여 챔버에서 왕복 운동하도록 배열됨-와, 선택적으로 상기 유체 배출구를 밀봉하기 위한 씰(seal)-상기 씰은 일반적인 폐쇄 상태에서 개방 상태로 이동 가능하되, 상기 일반적인 폐쇄 상태에서 상기 씰은 상기 유체 배출구를 통해 유체가 분사되는 것을 방지하며, 상기 개방 상태에서 상기 씰은 상기 유체 배출구로부터 유체가 분사 가능하도록 상기 유체 배출구를 개방함-및, 일반적인 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동 가능하며, 상기 투여 챔버를 포함하는 구성 요소-상기 구성 요소는, 상기 일반적인 제1 위치에서 상기 피스톤 부재가 상기 유체 배출구를 밀봉하거나 상기 씰이 상기 폐쇄 상태에 위치하도록 상기 씰을 작동하며, 상기 제2 위치에서 상기 피스톤 부재가 상기 유체 배출구를 개방하거나 상기 씰이 상기 개방 상태로 움직일 수 있도록 함-를 구비하는, 유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서를 제공한다.
본 발명의 또 다른 태양에서는, 상기 유체 배출구의 밀봉을 위한 제1 면 및 리세스(recess)가 제공되는 제2 면을 구비하는 밀봉 부재와, 내측을 향한 위치 및 외측을 향한 위치 사이에서 상기 밀봉 부재에 대하여 슬라이딩하는 움직임을 위하여 상기 리세스에 밀봉되어 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있는 구성 요소를 포함하되, 상기 내측을 향한 위치에서 상기 구성 요소는 상기 제1 면이 외측을 향해 분배되도록 하며, 상기 외측을 향한 위치에서 상기 제1 면은 상기 제1면의 본래의 상태를 향해 복원할 수 있는, 유체 디스펜서의 유체 배출구의 밀봉을 위한 밀봉 장치가 제공된다.
밀봉 부재는 탄성 물질 또는 형상을 기억할 수 있는 다른 유형의 물질로 만들어질 수 있다; 즉, 원래의 형상으로 복원하는 능력을 갖는다.
또한, 본 발명의 각각의 태양은 (ⅰ)본 발명의 다른 태양 또는 (ⅱ)첨부된 도면을 참조하여 설명되는 예시적인 실시예의 임의의 추가적인 형상을 포함할 수 있다.
본 발명의 이러한 그리고 다른 태양들은 첨부되는 도면을 참조하여 이하 설명될 예시적인 실시예들로부터 이해될 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 유체 디스펜서의 측면 사시도로서, 도 1a는 완전히 확장된 (개방) 위치에서의 유체 디스펜서를 도시하고, 도 1b 및 도 1c는 정지 또는 발사 위치에서의 유체 디스펜서를 각각 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1a 내지 도 1c의 유체 디스펜서의 조립체를 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 완전히 확장된, 정지 및 발사 위치에서 각각 도 1a 내지 도 1c의 유체 디스펜서의 측단면도가다.
도 4는 팁 밀봉 장치를 도시하는 도 1 내지 도 3의 유체 디스펜서의 노즐 영역에 대한 확대 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 1 내지 도 4의 유체 디스펜서의 피스톤 부재에 대한 측면도 및 측단면도가다.
도 6a 및 도 6b는 각각 도 5a 내지 도 5b의 피스톤 부재에 장착하는 도 1 내지 도 4의 유체 디스펜서의 후방 밀봉 부재에 대한 사시도 및 측단면도가다.
도 7a 및 도 7b는 각각 단방향 밸브를 형성하는 도 5a 내지 도 5b의 피스톤 부재에 슬라이딩 가능하게 장착하는 도1 내지 도 4의 유체 디스펜서의 전방 씰 요소(forward sealing element)에 대한 사시도 및 측단면도가다.
도 8a 및 도 8b는 각각 도 5a 내지 도 5b의 피스톤 부재를 슬라이딩하여 수용하는 도 1 내지 도 4의 유체 디스펜서의 주 하우징에 대한 사시도 및 측단면도가다.
도 9a 및 도 9b는 각각 도 5a 내지 도 5b의 피스톤 부재를 장착하고 유체 공급원을 장착하는 도 1 내지 도 4의 유체 디스펜서의 스토퍼 부분에 대한 사시도 및 측단면도가다.
도 10a 및 도 10b는 도 9a 내지 도 9b의 스토퍼 부분에 슬라이딩하여 장착하는 도 1 내지 도 4의 유체 디스펜서의 노즐에 대한 사시도 및 측단면도이다.
도 11은 노즐의 단부 면에 형성된 소용돌이 챔버를 도시한 도 10a 및 도10b의 노즐에 대한 후방 사시도이다.
도 12a 및 도 12b는 각각 도 10a 내지 도 10b 및 도 11의 노즐을 슬라이딩하여 장착하는 도 1 내지 도 4의 유체 디스펜서의 캐리어 부재에 대한 사시도 및 측단면도이다.
도 13a 및 도 13b는 도 8a 내지 도 8b의 주 하우징에 장착하는 도 1 내지 도 4의 유체 디스펜서의 밸브 메커니즘에서의 밸브 요소에 대한 사시도이다.
도 14a 및 도 14b는 각각 도 10a 내지 도 10b 및 도 11의 노즐에 삽입하는 도 1 내지 도 4의 유체 디스펜서의 노즐 삽입부에 대한 사시도 및 측단면도이다.
도 15a 및 도 15b는 각각 도 8a 내지 도 8b의 주 하우징에 장착하는 도 1 내지 도 4의 유체 디스펜서의 캡에 대한 사시도 및 측단면도이다.
도 16a 내지 도 16j는 본 발명에 따른 도 1 내지 도 15의 유체 디스펜서의 개량된 버젼에 대한 단면도로서, 유체 디스펜서의 준비 중에 그 안에서 유체의 연속적인 진출을 도시한다.
도 17은 도 11에 대응하는 것으로, 소용돌이 챔버의 개량을 도시한 것이다.
도 18은 도 4에 대응하는 것이나, 도 1 내지 도 15의 유체 디스펜서에 대한 대안적인 팁 밀봉 장치를 도시한다.
도 19a 및 도 19b는 각각 도 18에서의 노즐 삽입부에 대한 사시도 및 측단면도이다.
도 20은 도 4에 대응하는 것이나, 대안적인 팁 밀봉 장치를 추가적으로 도시한 것이다.
도 21은 도 4에 대응하는 것이나, 도 1 내지 도 15의 유체 디스펜서에 대한 대안적인 밀봉 장치를 도시한 것이다.
도 22a 및 도 22b는 각각 도 21에서의 밀봉 핀에 대한 사시도 및 측단면도이다.
도 23a 및 도 23b는 각각 도 21에서의 백킹 플레이트에 대한 사시도 및 측단면도이다.
도 24a 및 도 24b는 각각 도 21에서의 노즐 삽입부에 대한 사시도 및 측단면도이다.
도 25a 및 도 25b는 각각 도 21에서의 캡에 대한 사시도 및 측단면도이다.
도 26은 도 1 내지 도 15의 유체 디스펜서의 다른 개량 버젼에 대한 측단면도로서, 발사 위치에서 도시된 것이나, 도 3a 내지 도 3c에서의 단면과 수직된 단면을 도시한 것이다.
도 27은 도 1 내지 도 15의 유체 디스펜서의 또 다른 개량 버젼에 대한 측단면도로서, 발사 위치에서 도시된 것이나, 분배 마지막에 재폐쇄하는 팁 밀봉 장치를 갖는 것을 도시한 것이다.
도 28은 도 27의 유체 디스펜서의 전방 씰 요소에 대한 사시도이다.
도 29는 도 27의 유체 디스펜서에 대한 대안적인 팁 밀봉 장치의 확대된 단편도이다.
도 30a 및 도 30b는 각각 제1 대안적인 스토퍼 부분의 사시도 및 저면도이다.
도 31은 제2 대안적인 스토퍼 부분의 사시도이다.
도 32는 본 발명에 따른 유체 디스펜서에 이용되는 병의 사시도이다.
도 33은 스토퍼 부분에서의 도 32의 병에 대한 부분적인 평면도이다.
도 34는 휴대용 수동 유체 분배 시스템의 형성에서 액츄에이터에 장착된 도 27의 유체 디스펜서의 부분적인 측면도이다.
도 35a 및 도 35b는 도 34의 액츄에이터의 벨 크랭크에 대한 사시도이다.
도 35c는 도 35a에 대응하는 것이나, 액츄에이터에 의해 제공되는 푸셔 표면과 연관된 벨 크랭크를 도시한 것이다.
도 36a 및 도 36b는 각각 도 35a 및 도 35b의 벨 크랭크에 장착하는 도 34의 액츄에이터의 레버에 대하 사시도이다.
도 37은 도 1 내지 도 15, 도 16, 도 26 또는 도 27의 유체 디스펜서의 피스톤 부재와 밸브 요소에 대한 대안적인 구성을 도시한 단편도이다.
도 38은 도 1 내지 도 15, 도 16, 도 26 또는 도 27의 유체 디스펜서의 피스톤 부재와 밸브 요소에 대한 다른 대안적인 구성을 도시한 단편도이다.
제한적이지 않고 구체적인 본 발명에 따른 실시예들의 이하 설명에 있어서, 주어진 특징의 상대적인 위치, 배향, 구성, 방향 또는 이동 (예를 들어, "전방을 향하여", "반시계 방향으로" 등)과 관련된 용어들은, 설명하는데 참조되는 구체적인 도면 또는 도면들에 도시된 시점으로부터 상기 특징들의 배열에 오직 연관된다. 또한, 이러한 용어들은, 다른 방법으로 진술되는 것이 아닌 한, 본 발명에 대한 배열이 제한되도록 의미하지 않는다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 예시적인 유체 디스펜서에 대한 이하의 설명에서, 유체 디스펜서는 액체의 분배를 위한 것이며, 이러한 예시적인 유체 디스펜서의 설명과 관련하여 "유체"와 관련된 모든 것은 액체를 의미하는 것으로 인식될 것이다. 예를 들어, 액체는 액체에 용해되거나 떠도는(suspended) 약제를 포함할 수 있다.
예시적인 유체 디스펜서의 작동에 대한 기본 원리는 상기 US-A-2005/0236434 및 WO-A-2005/075103에 설명된 바와 같다.
유사한 참조 번호들은, 참조하기 편하도록 다양한 예시적인 유체 디스펜서들 사이에서 유사한 특징을 확인하는데 이용된다.
도 1 내지 도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 디스펜서(110)를 도시한다.
도 3b, 도 5a, 및 도 5b를 참조하면, 유체 디스펜서는, 주 하우징(main dispenser, 112)에 의해 형성된 투여 챔버(120) 내부에 유체 디스펜서(110)의 길이 축 L-L을 따라 왕복 운동 방식으로(reciprocal fashion) 스트로크하도록 장착되는, 일반적으로 실린더 형상의 피스톤 부재(114)를 구비한다. 피스톤 부재(114)는 투여 챔버(120)에 대하여 전방 위치와 후방 위치 사이에서 스트로크하도록 장착된다. 피스톤과 같이, 피스톤 부재(114)가 투여 챔버(120) 내에서 이동할 때, 투여 챔버(120) 내에서 유체 상으로 펌핑력(pumping force)을 가할 것이다.
도 8a 및 도 8b에서 도시된 바와 같이, 주 하우징(112)은 환형 플랜지(112b)가 돌출된 관형 몸체(112a)에 의해 형성된다. 관형 몸체(112a)는, 환형 숄더(shoulder, 112d)의 양 측면에 배치된 전방 보올 섹션(112f) 및 후방 보올 섹션(112g)에 대하여 제한된 보올 섹션(112e)을 생성하도록 환형 숄더(112d)가 돌출된, 단부가 개방된 축형 보올(bore, 112c)을 구비한다. 후방 보올 섹션(112g)은 투여 챔버(120)를 형성한다. 관형 몸체(112a)의 전방 섹션(112h)에는 이하에서 짧게 설명될 한 쌍의 외주면 비드(bead, 112i)들이 제공된다.
이러한 실시예에서 주 하우징(112)은 폴리프로필렌(polypropylene(PP))으로 사출 성형되며, 다른 플라스틱 물질도 이용될 수 있다.
도 3b, 도 3c, 도 8a, 및 도 8b를 참조하면, 투여 챔버(120)는 실린더형이며, 길이 축 L-L과 동축 방향으로 배열된다. 투여 챔버(120)는 전방 섹션(제1 섹션이라고도 함, 120a) 및 후방 섹션(제2 섹션이라고도 함, 120b)을 구비한다. 볼 수 있는 바와 같이, 전방 섹션(120a)은 후방 섹션(120b)보다 좁다. 단차(step, 120s)는, 후방 섹션(120b)을 전방 섹션(120a)에 연결하도록 (도 3b에서 보는 바와 같이) 전방을 향한 방향(F)에서 내측 방향으로 가늘어진다(taper). 도 3b 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 축형 그루브(groove) 또는 플루트(flute, 120d)가 단차(120s)에서 형성된다. 이러한 구체적인 실시예에서, 4개의 플루트(120d)이 제공되며, 심지어 다른 개수가 선택될 수 있다. 복수의 플루트(120d)들이 제공되는 경우, 이러한 특별한 실시예에서와 같이, 플루트들은 이상적으로 동일한 각도로 공간적으로 떨어져 있다.
전방 섹션(120a)은 디스펜서(110)로부터의 분배를 위해 유체의 부피를 계량하는 미터링 챔버(metering chamber)를 형성한다. 계량된 부피는 50㎕(microliter)일 수 있으며, 이것은 단지 유체 디스펜서(110)로서 설명되는 것으로, 원하는 계량된 부피를 분배하도록 배열될 수 있다.
다시 도 5a 및 도 5b로 되돌아 오면, 피스톤 부재(114)는 전방 섹션(114a), 후방 섹션(114b), 및 중앙 섹션(114c)를 구비한다. 이것들은 모두 동축 방향으로 배열된다.
후방 섹션(114b)은 피스톤 부재(114)의 개방된 후단부(114d)를 제공한다. 후방 섹션(114b)은 후단부(114d)에서 개방된 입구(mouth, 114g)를 갖는 내부 구멍(114f)을 형성하는 환형의 외주면 벽(outer peripheral wall, 114e)을 구비하는 컵 형상(cup-shaped)이다.
전방 섹션(114a)은 중실형(solid)이며, 피스톤 부재(114)의 전단부(114h)를 제공한다. 전방 섹션(114a)은 전단부(114h)의 후방 측으로 환형의 플랜지(114i)를 포함한다.
중앙 섹션(114c)은, 전단 섹션(114a)과 후단 섹션(114b)을 연결하며, 이후 자세히 설명되는 바와 같이, 투여 챔버(120)의 후방 섹션(120b)을 유체 공급원(170)(도 1a 내지 도 1에서 보는 바와 같이, 이러한 특별한 실시예에서, 예를 들어 유리 또는 플리스틱 물질로 된 병(bottle))과 유체 소통시키기 위한 내부의 보올 네트워크(bore network, 114j)를 포함한다. 보올 네트워크(114j)는 축형 섹션(114k)과 복수의 횡단 섹션(114l)으로 이루어진다. 축형 보올 섹션(114k)은, 내부 구멍(114f)의 전방 면(114n)에서의 후방 개구(rear opening, 114m)로부터 정션(junction 114p)으로 전방을 향해 확장한다. 횡단 보올 섹션(114l)은, 축형 보올 섹션(114k)과 연결하기 위해, 중앙 섹션(114c)의 외주면 표면에서의 개별적인 전방 개구(114q)로부터 정션(114p)으로 내측을 향해 횡단으로 확장한다. 전방 개구(114q)는 중앙 섹션(114c)에 대하여 동일한 각도로 배열된다. 이러한 특별한 실시예에서, 2개의 횡단 보올 섹션(114l)이 있으며, 하나 또는 2개보다 많은 횡단 보올 섹션(114l)이 이용될 수 있다. 또한, 전방 개구(114q)는 중앙 섹션(114c)에서 리세스(recess)된다.
피스톤 부재(114)에는 외주면에 대하여 다수의 축 방향으로 배향된 그루브(114r)들이 제공된다. 그루브(114r)들은 전방 섹션(114a)에서의 환형 플랜지(114i)의 후방 표면(114s)로부터 내부 보올 네트워크(114j)에서의 전방 개구(114q)의 후방을 향한 중앙 섹션(114c) 상에서의 환형 립(annular rib)까지 후방 측으로 확장한다. 그루브(114r)들은, 전방 개구(114q)의 적어도 일 부분이 그루브(114r)들 내에 있도록 배열된다.
피스톤 부재(114)에서의 전방 섹션(114a)의 팁 부분(114u)은 정점(apex)이라운드(round)된 3각 단면 형상을 갖되, 상기 팁 부분은 플랜지(114i)에서 전단부(114h)로 전방 측으로 연장한다.
이러한 실시예에서 피스톤 부재(114)는 폴리프로필렌(PP)으로 사출 성형되며, 다른 기능적으로 균등한 플라스틱 물질도 이용될 수 있다.
도 3b, 도 3c, 도 6a, 및 도 6b를 참조하면, 피스톤 부재(114)는, 중앙 섹션(114c) 상에서, 피스톤 부재(114)와 투여 챔버(120)의 후방 섹션(120b) 사이에 영구적이고 동적인 (슬라이딩) 씰(seal)을 제공하는 관형의 후방 씰 요소(rear sealing element, 128)를 수반한다. 후방 씰 요소(128)는 피스톤 부재와 일치하여 이동하도록 피스톤 부재(114)에 고정되고, 이로 인해 피스톤 부재(114)가 투여 챔버(120)에서 스트로크할 때, 그들 사이에서 어떠한, 실질적으로 어떠한, 상대적인 축 방향의 움직임도 없다.
후방 씰 요소(128)는 립-씰(lip-seal) 유형이며, 후방 씰 요소에는 전단부와 후단부 각각에 탄성의 환형 밀봉 립들(128a, 128b)이 제공된다. 후방 씰 요소(128)의 물질은, 삽입된 외측 방향을 향한 바이어스(bias)로, 밀봉 립들(128a, 128b)을 제공한다. 밀봉 립들(128a, 128b)은 투여 챔버 후방 섹션(120b)의 내측 직경보다 큰 외측 직경을 구비하며, 그것으로 인해 밀봉 립들(128a, 128b)은, 투여 챔버 후방 섹션(120b)의 내측 표면에 의해, 내측으로 압축된다. 그 결과, 밀봉 립들(128a, 128b)에서의 바이어스는 밀봉 립들(128a, 128b)이 투여 챔버 후방 섹션(120b)의 내측 표면을 밀봉되게 맞물리는 것을 의미한다.
후방 씰 요소(128)은, 밀봉 립들(128a, 128b)이 달려 있고, 후방 씰 요소(128)의 내주면 비드(128d)를 피스톤 부재(114)에서의 중앙 섹션(114c)의 리세스된 부분(114w)에 채결함으로써, 피스톤 부재의 중앙 섹션(114c)의 외측 표면 상에 피트(fit)하는 관형 몸체(128c)를 더 포함한다. 관형 몸체(128c)는, 피스톤 부재(114) 상에 피트될 때 피스톤 부재(114)의 중앙 섹션(114c)에서의 전반적인 축 방향 범위를 실질적으로 커버하도록 하는 길이(length)를 갖는다. 원주면 비드(128d)가 리세스된 부분(114w)의 전단부에 배치되는 결과, 피스톤 부재(114)의 후방 섹션(114b)의 전단부에 대하여 후방 씰 요소(128)의 후단부가 지탱하는 것은, 도 3b로부터 추가적으로 보여질 것이다. 이러한 장치는 피스톤 부재(114) 상에서의 후방 씰 요소(128)의 상대적인 축 방향의 움직임을 방지하거나, 실질적으로 방지한다.
도 7a 및 도 7b를 이하 추가적으로 참조하면, 피스톤 부재(114)는, 전방 섹션(114a) 상에서, 이후에 상세하게 설명되는 바와 같이, 피스톤 부재(114)와 투여 챔버(120)의 전방 섹션(120a) 사이에 동적인 (슬라이딩) 씰을 형성하지만, 피스톤 부재의 특별한 스트로크 위상 동안에만 동적인 씰을 형성하기 위하여, 관형의 전방 씰 요소(148)를 더 수반할 것이다.
또한, 전방 씰 요소(148)은 립-씰 유형이나, 오직 이번에는 전단부에서 탄성의 환형 밀봉 립(148a)이 제공된다. 밀봉 립(148)의 외측 직경은 투여 챔버 후방 섹션(120b)의 내부 직경보다 작으나, 투여 챔버 전방 섹션(120a)의 내부 직경보다는 크다. 결론적으로, 전방 밀봉 립(148)은 투여 챔버 전방 섹션(120a)의 내측 표면과 밀봉되게 체결되도록 바이어스될 수 있다.
관찰되는 바와 같이, 전방 씰 요소(148)는 피스톤 부재(114)의 전방 섹션(114a) 상에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 더욱 자세하게는, 전방 씰 요소(148)는 밀봉 립(148a)이 달려 있는 관형 몸체(148b)를 포함하고, 피스톤 부재(114)의 전방 단면(114a)이 슬라이딩 가능하게 장착되는 전방 씰 요소(148)을 통해 축형의 개방된 단부의 보올(149)을 제공한다. 보올(149)은 전방 보올 섹션(149a)과 후방 보올 섹션(149b) 및 확대된 중앙 챔버(149c)를 포함한다. 전방 보올 섹션(149a)과 후방 보올 섹션(149b)은, 중앙 챔버(149c)로부터 전방 씰 요소(148)의 전단부(148c)와 후단부(148d)에서의 개구들로 각각 연장된다. 전단부(148c)에는 그 안에서 전방 보올 개구를 가로지르는 그루브(148g)들이 제공된다. 보올의 중앙 챔버(149c)에는 관형 몸체(148b)을 통해 한 쌍의 정반대로 대향된 창(window, 149f)들이 제공된다.
피스톤 부재(114)의 환형 플랜지(114i)는 보올의 중앙 챔버(149c)의 내부에 위치된다. 보올의 중앙 챔버(149c)는, 피스톤 부재(114) 상에서 전방 씰 요소(148)의 슬라이딩 움직임을 제한하기 위하여, 피스톤 부재(114)의 환형 플랜지(114i)를 선택적으로 체결하는, 횡단하여 배향된 전단부 벽(forward end wall, 149d) 및 후단부 벽(rear end wall, 149e)을 구비한다. 구체적으로, 피스톤 부재(114)에 대하여 전방 씰 요소(148)의 최전방 위치는 (예를 들어, 도 3b에 도시된) 환형 플랜지(114i)에 접경하는 후단부 벽(149e)에 의해 제한되며, 반대로, 스톤 부재(114)에 대하여 전방 씰 요소(148)의 최후방 위치는 (예를 들어, 도 3c에 도시된) 환형 플랜지(114i)에 접하는 전단부 벽(149d)에 의해 제한된다.
전방 씰 요소 보올(149)에서의 전방 피스톤 부재 섹션(114a)의 슬라이딩 움직임은 단방향 밸브(one-way valve)를 형성한다. 단방향 밸브는, 이하 자세히 설명되는 바와 같이, 전방 씰 요소(148)가 피스톤 부재(114)에 대하여 최후방 위치에 있을 때 폐쇄되고, 전방 씰 요소(148)가 피스톤 부재(114)에 대하여 최전방 위치를 향해 이동할 때 개방된다.
이러한 목적으로, 전방 씰 요소(148)이 최후방의 위치에 있을 때, 환형의 플랜지(114i)는 보올의 중앙 챔버(149c)의 전단부(149d)에 대하여 유체-밀봉(fluid-tight) 씰을 형성한다.
작동 중에, 피스톤 부재(114)가 투여 챔버(120)에 대하여 전방을 향해 스트로크할 때(예를 들면, 도 3c에 도시됨), 보올의 중앙 챔버(149c)의 전단부 벽(149d)과 환형 플랜지(114i)의 체결을 통해, 전방 씰 요소(148)는 피스톤 부재(114)와 함께 전방으로 이동한다. 그러므로, 단방향 밸브는 피스톤 부재(114)의 전방을 향한 스트로크에서 폐쇄된다. 또한, 전방을 향한 스트로크는 전방 씰 요소(148)를 투여 챔버(120)의 전방 섹션(120a)과 슬라이딩하여 밀봉되어 체결되도록 한다.
일단, 전방 씰 요소(148)의 전단부(148c)와 투여 챔버(120)의 전단부 벽(120c)의 접촉으로 제한됨으로써(도 3c에 도시됨), 전방을 향한 스트로크의 마지막에서 피스톤 부재(114)가 전방 위치에 도달하면, 복원, 즉 피스톤 부재(114)는 후방 위치를 향해 후방을 향한 스트로크를 시작한다. 후방을 향한 스트로크의 시작 위상에서, 피스톤 부재(114)는 전방 씰 요소(148)에 대하여 후방으로 이동하며, 이로 인해 단방향 밸브는 후방을 향한 스트로크에 대하여 개방 위치로 이동된다. 피스톤 부재(114)의 후방으로의 스트로크는 피스톤 부재(114)가 그 후방 위치에 배치되어 끝나, 이 경우 전방 씰 요소(148)는 투여 챔버 전방 섹션(120a)의 후방에, 즉 투여 챔버 후방 섹션(120b) 내에, 또는 도 3b에 도시된 바와 같이 단차(step, 120s)에 배치되므로, 투여 챔버 전방 섹션(120a) 및 투여 챔버 후방 섹션(120b)는 전방 씰 요소(148)에 대하여 (예를 들면, 마지막 위치가 단차(120s)에 있는 플루트(120d)를 통해) 유체 소통한다.
그러므로, 투여 챔버(120)에서의 피스톤 부재(114)의 전방을 향한 스트로크의 초기 위상에서, 전방 위치를 향한 정지 위치로부터, 단방향 밸브를 (재)폐쇄하도록, 피스톤 부재(114)는 전방 씰 요소(148)에 대하여 전방으로 이동한다.
이러한 실시예에서의 후방 씰 요소(128) 및 전방 씰 요소(148)는 저밀도의 폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE)으로 사출 성형되며, 다른 기능적으로 균등한 플라스틱 물질도 이용될 수 있다.
유체 디스펜서(110)에는, 투여 챔버(120)에 대하여 후방 (정지) 위치로 피스톤 부재(114)를 바이어스하기 위하여 복원, 압축 스프링(118)이 제공되며, 이는 도 1b 및 도 3b에 도시된다. 스프링(118)은 금속 (예를 들면, 316 또는 304 등급의 스테인레스 강(stainless steel)) 또는 플라스틱 물질로 만들어질 수 있다. 복원 스프링(118)의 복원력(return force) 또는 바이어스하는 힘은 정지할 때 5N일 수 있으며, 압축할 때 8.5N일 수 있다. 도 1b 및 도 3b에 도시된 전방 위치로 전방을 향해 주 하우징(112)을 바이어스 하도록 주 하우징 상에서 환형 플랜지(112b)를 동작함으로써, 복원 스프링(118)의 바이어스하는 힘은 주 하우징(112)에 형성된 투여 챔버(120)에 대하여 후방 위치에 피스톤 부재(114)를 재설정하도록 동작한다.
도 15a 및 도 15b를 참조하면, 유체 디스펜서(110)는 분리되는 실린더형 캡(165)을 포함한다. 캡(165)은 컵-형상이며, 캡(165)의 후단부(165d)에서 개방되는 내부 실린더형 챔버(165c)의 경계 벽(boundary wall)을 형성하는 전단부 벽(165b) 및 환형의 측면 스커트(side skirt 165a)를 구비한다. 또한, 중앙 밀봉 팁의 형성에서, 니플(nipple, 160)은 전단부 벽(165b)으로부터 전방으로 돌출한다.
또한, 다수의 틈(aperture, 165e)들이, 내부 챔버(165c)와 유체 소통하도록, 밀봉 팁(160)의 베이스(base)에 대하여 전단부 벽(165b)에 형성된다. 이러한 실시예에서, 3개의 동일한 각도로 떨어진 틈(165e)들이 있으며, 대안적으로 3개보다 더 적거나 더 많은 수의 틈들이 있을 수 있다.
내부 챔버(165)의 내측 원주 측면에 대한 표면(165f)에는 한 쌍의 원주면 비드(165g)들이 제공된다. 전단부 벽(165b)의 외측 원주 에지(edge)는 탄성의 환형 밀봉 립(165h)을 수반한다.
이러한 실시예에서, 캡(165)은 LDPE로부터 형성되나, 또한 다른 플라스틱 재료들이 이용될 수 있다.
예를 들어, 도 3b 또는 도 3c에 도시된 바와 같이, 주 하우징(112)의 전방 보올 섹션(112f)을 둘러싸도록, 캡(165)은 주 하우징(112)의 전방 섹션(112h)에 걸쳐 장착된다. 각각의 내부 비드(165g)와 외부 비드(112i)를 서로 클립핑 또는 상호 록킹함으로써 캡(165)을 주 하우징(112)에 고정시키고, 이로 인해 주 하우징(112) 및 캡(165)은 일치하여 이동한다.
도 3b 및 도 3c에 추가적으로 도시된 바와 같이, 밸브 메커니즘(189)은 주 하우징(112)의 전방 보올 섹션(122f)에 위치된다. 밸브 메커니즘(189)은 전방 보올 섹션(112f)에서 축 방향으로 이동하도록 장착된 실린더형으로 길게 형성된 밸브 요소(191)를 포함한다.
도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 밸브 요소(191)는 실린더형의 전방 섹션(191a) 및 동축 방향으로 연장된 후방 섹션(191b)을 구비한다. 후방 섹션(191b)은 전방 부분(191c) 및 그것의 폐쇄를 위하여 주 하우징(112)의 제한된 보올 섹션(112e)에서 밀봉되게 피트되는 크기의 절두-원추형(frusto-conical) 후방 부분(191d)을 구비한다. 전방 부분(191c)을 통해 후방 부분(191d) 안으로 부분적으로 확장되도록, 다수의 축형 그루브(191e)들이 후방 섹션(191b)의 외주면 표면에 형성된다.
도 3b 및 도 3c로 다시 돌아가서, 밸브 메커니즘(189)은, 캡(165)의 전단부 벽(165d)에서의 내측 표면으로부터 밸브 요소(191)의 후방 섹션(191b)의 전단부에서의 환형 플랜지(191f) 상으로 후방측으로 연장하는 복원, 압축 스프링(193)을 더 포함한다. 제한된 보올 섹션의 밀봉된 폐쇄를 위하여 제한된 보올 섹션(112e)에 절두-원추형 후방 부분(191d)를 배치하도록, 복원 스프링(193)은 밸브 요소(191)를 후방으로 바이어스하도록 동작한다.
이러한 실시예에서 밸브 요소(191)는 저밀도의 폴리에틸렌(LDPE) 또는 폴리프로필렌(PP)으로 사출 성형되며, 다른 기능적으로 균등한 플라스틱 물질들도 이용될 수 있다. 복원 스프링(193)은 금속 (예를 들어, 304 또는 306 등급과 같은 스테인레스 강) 또는 플라스틱 물질로 만들어질 수 있다. 복원 스프링(193)은 약 0.4N의 복원력을 가질 수 있다.
도 1 내지 도 3에서, 유체 디스펜서(110)는, 여기서는 (예를 들면, 유리 또는 플라스틱 물질로 이루어진) 병의 형상인 유체 공급원(170)을 구비함을 볼 것이다.
또한, 도 3b 및 도 3c는, 병(170)의 목(neck, 178)에 피트되도록, 유체 디스펜서(110)가 캡 형상의 실린더형 스토퍼 부분(stopper portion, 176)을 포함하는 것을 도시한다. 이러한 실시예에서, 스토퍼 부분(176)은 폴리프로필렌(PP)으로 사출 성형된다. 그러나 다른 플라스틱 물질들도 이용될 수 있다.
또한, 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 스토퍼 부분(176)은 외측 환형 스커트(176a) 및 동일한 중심으로 배열된 내측 환형 스커트(176b)를 구비하되, 외측 환형 스커트는 병 목(178)의 플랜지(180)에서의 외측 주변의 표면을 둘러싸며, 내측 환형 스커트는 병 목(178)을 플러그(plug)한다. 외측 환형 스커트의 내측 주변 표면에는, 병(170)에 스토퍼 부분(176)의 스냅-피트 연결(snap-fit connection)을 하기 위하여, 병 목(178)의 플랜지(180) 밑에서 채결하도록 외주면으로-배향된 비드(176q)가 제공된다. 비드(176q)는, 스토퍼 부분(176)의 성형을 단순화하기 위하여, 연속적이거나 또는 (여기에서와 같이) 분할될 수 있다.
스토퍼 부분(176)은 전단부에서 외측 스커트(176a)에서 내측 스커트(176b)로 내측을 향해 방사형으로(radially) 연장하는 루프(roof, 176c)를 구비한다. 내측 스커트(176b)는 루프(176c)에서 개구(176e)로부터 후방으로 확장하는 내부 구멍(176d)을 둘러싼다. 구멍(176d)은 길게 형성된 관형 돌출부(176g)가 직립되는 플로어(floor, 176f)을 후단부에서 구비한다.
관형 돌출부(176g)는 개방 후단부(176h), 전단부 벽(176i), 개방 후단부(176h)에서 전단부 벽(176i)으로 전방으로 연장하는 내부 구멍(176j), 및 내부 구멍들(176d, 176j)이 유체 소통하도록 놓여 지는 전단부 벽(176i)에서의 전방 구멍(176k)을 구비한다.
예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, (예를 들어, 폴리프로필렌(PP)으로 이루어진) 공급(딥) 도관(supply(dip) tube)은, 관형 돌출부(176g)의 전단부 벽(176i)과 접촉하는 공급 도관(176)과 함께, 간섭 피트(interference fit)로서 관형 돌출부(176g)의 내부 구멍(176j) 안으로 삽입된다. 이와 유사하게, 관형 돌출부(176g)는 피스톤 부재(114)의 후방 섹션(114b)에서의 내부 구멍(114f) 안으로 삽입되고, 이로 인해 관형 돌출부(176g)의 전단부 벽(176i)은 내부 구멍(114f)의 전방 면(114n)과 접촉한다. 이러한 방법으로, 피스톤 부재(114)에서의 보올 네트워크(114j)는 공급 도관(172)을 통해 유체 공급원(170)과 유체 소통하도록 놓여 진다. 공급 도관(172)은 유체 공급원(170)의 바닥과 인접하여 확장되고, 따라서 거의 비어 있을 때에도 일반적인 이용에서(즉, 수직으로, 실질적으로 수직으로) 유체 공급원(170)으로부터 유체는 여전히 전달될 수 있다.
피스톤 부재(114)의 내부 구멍(114f)가 관형 돌출부(176g)의 외측 원주 표면 상에 제공되는 원주 비드(176s)를 클립 또는 상호 록킹하는 내측 원주 표면상의 다수의 원주 비드(114v)를 제공함으로써, 관형 돌출부(176g)는 피스톤 부재(114)의 내부 구멍(114f)에서의 상대적인 움직임에 대하여 고정된다.
또한, 예를 들어, 도 3b에 추가적으로 도시된 바와 같이, 스토퍼 부분과 주 하우징의 상대적인 슬라이딩 움직임을 위하여, 주 하우징(112)의 관형 몸체(112a)는 스토퍼 부분(176)의 내부 구멍(176d)에 장착된다. 스토퍼 부분(176)과 주 하우징(112)의 상대적인 슬라이딩 움직임은 피스톤 부재(114)와 투여 챔버(120) 사이의 상대적인 슬라이딩 움직임을 가져오며, 이는 피스톤 부재(114)가 스토퍼 부분(176)의 관형 돌출부(176g) 상에 수반되기 때문이다. 상대적인 슬라이딩 움직임은, 주 하우징(112)의 움직임을 구비하고 유체 공급원(170)을 정지되도록 유지함으로써 또는 이를 거꾸로 함으로써 수행 가능하거나, 또는 주 하우징(112)과 유체 공급원(170)을 동시에 움직임으로써 수행 가능하다.
예를 들어, 스토퍼 부분과 유체 공급원 사이의 누설을 막기 위해, 밀봉 링(171)이 스토퍼 부분(176)과 유체 공급원(170) 사이에 끼워지는 것은, 도 3b로부터 볼 것이다. 밀봉 링(171)은 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer) (예를 들면, SANTOPRENE®), 에틸렌-비닐 아세테이트 고무(ethylene-vinyl acetate rubber, EVA), 폴리에틸렌(polythene), 또는 ("TriSeal"라는 상표 이름으로 팔리는) LDPE 외부 층들 사이에서 샌드위치되는(sandwiched) LDPE 폼 코어(foam core)를 포함하는 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE) 라미네이트(laminate)로부터 만들어질 수 있다.
유체 디스펜서(110)는 주 하우징(112)의 관형 몸체(112a)를 둘러싸는 실린더형 캐리어 부재(carrier member, 195)를 더 포함한다. 도 12a 및 도 12b에서 도시된 바와 같이, 캐리어 부재는, 관형 몸체와 캐리어 부재 사이에 환형 공간(187)을 형성하도록, 주 하우징(112)의 관형 몸체(112a)의 방사형으로 외측을 향해 공간을 갖는 환형 몸체(195a)를 구비한다. 환형 몸체(195a)는, 후단부(195c)에 내측을 향하여 돌출하는 환형의 플랜지(195b) 및 전단부(195e)에서 성곽 형상의 프로파일(castellated profile)에 의해 형성된 텅(tongue, 195f)들 상에 배치되는 외측으로 돌출한 다수의 클립(195d)들을 포함한다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 복원 스프링(118)은, 주 하우징의 환형 플랜지(112b)의 후방 면(112j)으로부터 캐리지 부재(195)와 주 하우징(112) 사이에서의 환형 공간(187) 안으로 및 그것 위로의 수송을 위해 캐리지 부재의 환형 플랜지(195b) 상으로 후방을 향해 확장한다.
유체 디스펜서(110)의 일반적인 이용에서, 캐리어 부재(195)는, 이후에 설명될 유체 디스펜서(110)의 발사 위치와 정지 위치 모두에서 스토퍼 부분(176)의 루프(176c) 상에 설치된다. 캐리어 부재(195)에 대한 이러한 일반적인 위치는 도 3b(정지) 및 도 3c(발사)에 도시된다.
또한, 이러한 실시예에서 캐리어 부재(195)는 폴리프로필렌(PP)으로부터 사출 성형되며, 다른 플라스틱 물질들도 이용될 수 있다.
스토퍼 부분(176)을 도시하는 도 9a 및 도 9b를 다시 참조하면, 루프(176c)는, 정반대로 대향되는 한 쌍의 주요 돌기들(176n) 및 루프 개구(176e)에 대하여 동일한 각도록 배열되는 일련의 부수 돌기들(176p)을 수반한다. 주요 돌기들(176n)은, 캐리어 부재(195)가 루프(176c) 상에 설치될 때 스토퍼 부분(176)에 대하여 캐리어 부재가 중심에 있도록 사용 중에 캐리어 부재(195)의 외측 원주 상에서 작동하도록 이루어진다. 부수 돌기들(176p)은 루프(176c) 상에서 캐리어 부재(195)가 정확하게 배향되도록 캐리어 부재(195)의 환형 플랜지(195b)에서의 상보성 그루브들(complementary grooves, 미도시) 안으로 피트되며, 이로 인해 이후에 설명되는 바와 같이 클립(195d)들은 노즐(116)에서 T-형상의 트랙(116g)들로 클립될 것이다. 도 31에 도시된 바와 같이, 개량(modification)에 있어서는, 주요 돌기들 중 하나로부터 방사형으로 확장되어 각각 형성하는 2개의 부수적 돌기들만이 제공될 수 있다.
또한, 유체 디스펜서(110)는 주 하우징(112)의 전방 섹션(112h) 상에 장착되는 캡(165)을 둘러싸는 관형 노즐 삽입부(197)를 포함한다. 도 14a 및 도 14b는, 노즐 삽입부(197)가 전단부(197b)에서 중앙 틈(197d)이 제공되는 단부 벽(end wall, 197c)을 갖는 공동의(hollow) 몸체(197a)를 구비하는 것을 도시한다. 몸체(197a)는, 전단부 벽(197c)으로부터 후방으로 확장되며 노즐(116)의 내측 표면과 함께 씰을 형성하도록 후단부에 대하여 외측 원주 비드(197p)를 구비하는 제1 환형 단부(197e)를 포함한다. 노즐 삽입부 몸체(197a)의 후단부(197f)에는 공간적으로 떨어진 후방으로 연장되는 다수의 다리(leg, 197g)들이 제공된다. 이러한 실시예에서는 4개의 다리(197g)들이 있다. 다리(197g)들은 몸체(197a)로 후방 개구(197h)에 대하여 몸체(197a) 상에 원주상으로 배열된다. 각각의 다리(197g)는 외측으로 연장하는 발(foot, 197i)을 포함한다.
노즐 삽입부 몸체(197a)는, 제1 환형 섹션(197e)의 후방을 향해 떨어져 있으며, 다리(197g)들이 달려 있는 제2 환형 섹션(197j)을 더 포함한다. 제1 환형 섹션(197e) 및 제2 환형 섹션(197j)는, 몸체(197a)의 외측 원주 상에 배치되고 제1 환형 섹션(197e)과 제2 환형 섹션(197j) 사이에서 대각선 경로 상으로 연장하는 공간적으로 분리된 다수의 탄성 립(197k)들에 의해, 서로 결합된다.
제2 환형 섹션(197j)은 정반대로 대향하고 전방으로 배향된 한쌍의 탄성 텅(197l)들을 제공한다. 텅(197l)들은 립(197k)들 사이에 배치된다.
전단부 벽(197c)의 전방 면 상에서, 중앙 틈(197d)에 대하여 환형 립(197m)이 제공된다. 전단부 벽(197c)은 전단부 벽을 통하는 틈(197n)이 추가적으로 제공된다.
이러한 실시예에서 노즐 삽입부(197)는 폴리프로필렌(PP)으로부터 사출 성형되며, 당업자가 인식할 수 있는 바와 같이, 다른 플라스틱 물질들로 만들어질 수 있다.
도 3b 및 도 3c는, 노즐 삽입부(197)가 캡(165)에 대하여 유체 디스펜서(110)에 배열되며, 이로 인해 캡(165)의 밀봉 팁(160)이 노즐 삽입부(197)의 전단부 벽(197c)에서 중앙 틈(197d)를 통해 돌출하는 것을 도시한다. 또한, 캡(165)의 밀봉 립(165h)은 노즐 삽입부(197)의 제1 환형 섹션(197e)의 내측 원주 표면에 슬라이딩되어 밀봉가능하게 체결된다.
노즐 삽입부(197)와 캡(165) 사이에 형성된 환형 공간은 유체 분배 챔버(146)를 형성한다.
캡(165)에는 외측으로 돌출한 환형의 플랜지(165i)가 제공되는 것은 도 15a 내지 도 15b로부터 볼 것이다. 도 14a 내지 도 14b 및 도 3b를 추가적으로 참조하여 인식되는 바와 같이, 조립 도중에 캡(165)이 노즐 삽입부(197) 안으로 삽입될 때, 노즐 삽입부(197)의 제1 환형 섹션(197e)과 제2 환형 섹션(197j) 사이의 공간을 유지하도록, 플랜지(165i)는 노즐 삽입부(197)의 탄성 텅(197l)을 지나서 밀어낸다.
도 3b는 밀봉 부재(154)가 캡(165)의 밀봉 팁(160) 상에 장착되는 것을 도시한다. 밀봉 부재(154)는 밀봉 팁(160) 상에 밀봉하여 장착되며, 노즐 삽입부(197)의 전단부 벽(197c) 상에 설치된다. 밀봉 부재(154)의 대향하는 길이 표면들 사이에 형성된 씰은 상기 표면들 사이로 유체가 지나가지 못하도록 한다.
밀봉 부재(154)는 천연 고무 또는 열가소성 엘라스토머(TPE)로 만들어지며, 밀봉 부재(154)를 원래의 상태로 되돌리도록 '메모리(memory)'를 갖는 다른 탄성 재료들도 이용될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 부재(154)는, 사출 성형된 EPDM 구성 요소로서, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노멀(ethylene propyene diene monomer, EPDM)으로부터 만들어질 수 있다.
도 3a 및 도 4에 도시된 바와 같이, 유체 디스펜서(110)의 이러한 팁 밀봉 장치(tip seal arrangement)에서, 복원 스프링(118)은 밀봉 부재(154)에 대하여 밀봉 팁(160)의 위치를 제어하기 위하여, 노즐 삽입부(197)와 접촉하여 캡(165)을 바이어스한다. 더욱 구체적으로, 캡(165)의 전단부 벽(165b)은 노즐 삽입부(197)에서의 전단부 벽(197c)의 후방 측면에 직접적으로 체결되도록 바이어스된다. 이것은, 유체 디스펜서(110)의 지배적인 상태인, 유체 디스펜서(110)의 정지 상태에서 밀봉 팁(160)에 의해 인가되는 과도한 힘으로부터 밀봉 부재(154)를 보호하는 이점을 갖는다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스토퍼 부분(176)의 외측 원주 상에서 상보성 트랙들(tracks, 176m)에서의 한 쌍의 후방으로 향하는 노즐(116)의 러너(runner, 116a)들의 체결을 통해, 노즐(116)은 스토퍼 부분(176)에 슬라이딩 가능하게 체결된다. 트랙들(176m)에서 러너(116a)를 고정하고 노즐(116)과 스토퍼 부분(176) 상이에서 최대한 슬라이딩하여 분리되는 것을 제한하기 위하여, 러너(116a)들에는 외측으로 연장하는 클립(116b)들이 제공된다.
도 10a 및 도 10b에서 추가적으로 도시된 바와 같이, 노즐(116)은 인간의 비강(nostril) 안으로 삽입되도록 형성되고 크기를 가지며, 유체 배출구(152)가 형성된 노즐 섹션(116c) 및 노즐 섹션(116c)의 후단부에 러너(116a)에 달려 있는 숄더(shoulder, 116d)들을 구비한다.
노즐 섹션(116c)은 후방 단부(116f)를 구비하는 내부 구명(116e)을 둘러싼다. 한 쌍의 T-형상의 컷-아웃(cut-out, 116g)들은 내부 구멍(116e)의 반대 측면 상에서 제공된다. 길이 섹션(116l)은 캐리어 부재(195)의 클립(195d)들이 노즐(116)로 캐리어 부재(195)를 고정하고 그들 사이에서 슬라이딩 움직임을 제공하도록 클립된다.
또한, T-형상의 컷-아웃(116g)들에서의 횡선 섹션(116v)의 각 코너(116n)에서, 노즐(116)의 내부 구멍에서 노즐 삽입부(197)를 고정하기 위하여 노즐 삽입부(197)의 발(197i)들 중 하나가 클립 된다. 이러한 연결은 도 1a 내지 도 1c에서 가장 잘 도시된다. 노즐 삽입부(197)의 탄성 립(197k)들은 노즐 삽입부(197)들이 노즐(116) 안으로 삽입되도록 스프링들로서 작동하며, 그 후에는 제2 환형 섹션(197j)이 압축되고, 이로 인해 발(197i)들은 T-형상의 컷-아웃(116g)들 에 고정된다. 그 후, 노즐 삽입부(197a)는 노즐(116)에 고정되어 홀드된다. 또한, 제1 환형 섹션(197a)은, 그들 사이에 액체가 누설되는 것을 방지하도록, 노즐 내부 구멍(116e)의 인접한 내부 표면에 대하여 유체-밀봉 씰(fluid-tight seal)을 형성한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 소용돌이 챔버(swirl chamber, 153)가 노즐 내부 구멍(116e)의 전단부 벽(116i)에서 형성된다. 소용돌이 챔버(153)는 중앙 실린더형 챔버(153a) 및 그것에 접하는 관계로 중앙 챔버(153a)에 대하여 동일한 공간을 갖는 다수의 피드 채널(153b)들을 포함한다. 중앙 챔저(153a)의 중심에서는, 소용돌이 챔버(153)가 유체 배출구(152)와 연결되는 통로(153c)(출구)가 있다. 피드 채널(153b)들은 사각으로 절단될 수 있으며, 예를 들어 100 내지 250 미크론(micron)(포함하는), 150 내지 225 미크론(포함하는)의 범위에서와 같이, 100 내지 500 미크론(포함하는)의 범위에서 깊이를 가질 수 있다. 폭은 깊이와 동일하게, 예를 들어 400 미크론일 수 있다.
중앙 챔버(153a)를 향하여 유체가 유동할 때 유체를 가속하기 위하여, 피드 채널(153b)들에는 유체 유동 방향에 감소 단면 영역(decreasing cross-sectional area)이 제공된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 이러한 예시에서, 피드 채널들이 중앙 챔버(153a)로 접근할 때, 피드 채널(153b)은 폭이 감소된다. 그 후에, 피드 채널(153b)의 길이를 따라 일정한 채널 깊이를 유지함으로써, 감소 단면 영역이 제공될 수 있다.
대안적인 경우에 있어서, 채널(153b)들의 폭은 처음부터 끝까지 동일하게 유지될 수 있으며, 피드 채널(153b)이 중앙 챔버(153a)에 도달할 때 채널 깊이는 감소한다. 이와 관련하여, 피드 채널(153b)의 깊이는 예를 들어 400 미크론 내지 225 미크론으로 동일하게 변화할 수 있다.
또한, 유체 유동 방향으로 감소 단면 영역이 제공되는 한편, 피드 채널(153b)의 폭 및 깊이 모두는 피드 채널의 길이에 따라 변화할 수 있다. 이와 관련하여, 피드 채널(153b)들의 길이 방향을 따른 [폭:깊이] 비율의 양상은 일정하게 유지될 수 있다.
바람직하게는, 피드 채널(153b)들은 (예를 들어, 밀봉 부재 물질의 크립(creep)으로부터) 밀봉 부재(154)에 의한 방해를 억제하도록 좁은 폭을 갖는다. 바람직하게는, 피드 채널(153b)들은 작은 [폭:깊이] 비율의 양상을 갖는다; 즉, 좁고 깊으며, 바람직하게는 (예를 들어, 지각의 단면의) 깊이보다 폭이 더 작다.
도 4로부터 이해되는 바와 같이, 유체가 소용돌이 챔버(153)를 향해 유동할 수 있도록, 밀봉 부재(154)의 측면(154d)과 노즐(116)의 내부 구멍(116e)의 인접한 내부 측면 사이에 갭(gap)이 존재한다. 이러한 유체 유동 경로는, 밀봉 부재(154)의 외부 측면 및/또는 노즐(116)의 내부 측면에 있어서 길이 그루부들을 형성함으로써, 대신 형성될 수 있다. 더욱 상세하게는, 밀봉 부재(154)와 노즐(116) 사이의 갭/유체 유동 경로는 틈(197n)을 통해 유체 분배 챔버(146)와 유체 소통하도록 소용돌이 챔버(153)의 피드 채널(153b)들이 놓여 지며, 선택적으로 밀봉 부재(154)와 노즐 삽입부(197)의 전방 개구(197d) 사이에 갭들을 놓여 진다.
그러나, 도 4에서 더욱 명백하게 도시된 바와 같이, 가요성 밀봉 부재(154)의 전방 면(154c)은 노즐(116)의 전단부 벽(116i)과 밀봉되어 채결된 노즐 삽입부(197)에 의해 홀드된다. 이것은 밀봉 부재(154)가 소용돌이 챔버의 피드 채널(153b)들에 걸쳐 밀봉됨을 의미하고, 밀봉 부재(154)의 측면(154d)과 노즐(116)의 내부 구멍(116e)의 인접한 표면 사이의 갭 위로 진행하는 액체는 소용돌이 챔버의 피드 채널(153b)들 안으로 지나가야 하며 그때부터 소용돌이 챔버(153)의 중앙 챔버(153a) 안으로 지나가야 하는 것을 의미한다.
또한, 유체 배출구(152)로의 통로(153c)를 밀봉하여 폐쇄하도록, 주 하우징(112)의 전방 섹션(112h)에 고정된 캡(165) 상에서 소용돌이 챔버(153)의 중앙 챔버(153a) 안으로 밀봉 팁(160)이 밀봉 부재(154)의 전방 면(154c)의 중앙 부분을 밀도록 함으로써, 복원 스프링(118)이 노즐(116)에서 전방을 향해 주 하우징(112)을 바이어스하도록 동작한다. 이러한 방법으로, 어떤 유체도 유체 배출구(152)로 들어오거나 나가지 못하며, 더욱 상세하게는, 이하에서 더욱 자세히 설명하는 바와 같이, 밀봉 팁(160)이 탄성 밀봉 부재(154)의 중앙 부분을 해제할 때까지 어떤 유체도 소용돌이 챔버(153)로 들어오거나 나가지 못한다.
개량에 있어서, 소용돌이 챔버(153)의 중 챔버(153a)의 직선 벽은 밀봉 부재(154)의 중앙 부분을 그 안으로 밀어내는 것이 용이하도록 챔퍼(chamfer)할 수 있다. 이는, 참조 번호 153d로 표시된 챔퍼된 표면과 함께, 도 17에서 도시된다.
이러한 실시예에서 노즐(116)은 폴리프로필렌(PP)으로부터 사출 성형되며, 다른 플라스틱 재료들도 이용될 수 있다.
유체 디스펜서(110)를 작동하기 위하여, 먼저 유체 배출구(152)와 유체 공급원(170) 사이에 모든 유체 통로를 채우도록 유체 디스펜서(110)를 준비하는 것이 필요하다. 준비하기 위해서, 유체 디스펜서(110)는 이후의 분배 작동을 위한 방식과 정확하게 동일한 방식으로 작동된다. 도 1b 내지 도 1c 및 도 3b 내지 도 3c에서 도시된 바와 같이, 이것은 (ⅰ)노즐(116) 또는 유체 공급원(170) 상에서 작동함으로써 유체 공급원(170)을 향하여 상대적으로 노즐(116)을 슬라이딩하는 한편, 정지 위치(도 1b 및 도 3b)에서 발사 위치(도 1c 및 도 3c)로 유체 디스펜서를 이동하기 위하여 모두 작동하거나, 또는 다른 여분을 유지하는 것, (ⅱ)유체 디스펜서(110)를 정지 위치로 되돌리도록, 복원 스프링(118)이 유체 공급원(170)에 대하여 분리된 위치로 노즐(116)을 복원하는 것을 허용하는 것에 의해 이루어진다. 노즐(116)과 유체 공급원(170)의 상대적인 슬라이딩 움직임은, 노즐(116)의 러너(116a)들이 유체 공급원(170)의 목(178)에 고정된 스토퍼 부분(176)의 트랙들(176m)에서 슬라이딩함으로써 달성된다.
준비되고, 이후에 유체 디스펜서(110)로부터 분배하는 것을 달성하기 위한 노즐(116)과 유체 공급원(170)의 상대적인 움직임은, 노즐(116)과 그것에 조립되는 구성 요소들("노즐 조립체", 노즐 삽입부(197), 캡(165), 및 주 하우징(112)을 포함함) 사이에서 실제적으로 상대적인 움직임이고, 유체 공급원(170)과 그것에 조립되는 구성 요소들("병 조립체", 스토퍼 부분(176) 및 피스톤 부재(114)를 포함함) 사이에서의 실제적으로 상대적인 움직임이다. 복원 스프링(118)은, 병 조립체 그리고 이로 인한 피스톤 부재(114)로부터 떨어져서 주 하우징(112)에서의 투여 챔버(120)의 후방을 향한 정지 위치로 노즐 조립체를 바이어스한다.
유사한 참조 번호들은 유사한 특성들을 지정한 채, 도 1 내지 도 15의 유체 디스펜서(110)의 작은 개량(그러나 기능적으로는 동일한)이 있는 유체 디스펜서(310)이지만, 도 16a 내지 도 16j는 준비하는 프로세스를 도시하며, 준비하는 동안에 액체는 유동한다. 도 16a 내지 도 16j의 유체 디스펜서(310)는 유체 디스펜서(110)의 설명 이후에 더욱 자세하게 설명될 것이지만, 도 16a 내지 도 16j는 이하 설명되는 유체 디스펜서(110)의 준비를 자세하게 설명하는데 유용하게 참조된다.
노즐(116)과 유체 공급원(170) 사이의 전술한 슬라이딩 움직임("펌핑 사이클(pumping cycle)")의 각각의 완전한(왕복 운동한) 사이클은 유체 공급원(170)으로부터 공급 도관(172) 상측으로 유체를 인출(draw)하는 투여 챔버(120)에서 음의(negative) 압력을 생성하는 위상을 포함하며, 이하 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 이러한 사이클링(cycling)은 유체 공급원(170)에서 유체 배출구(152)로 모든 유체 통로 상측으로 액체를 채울 때까지 계속한다.
더욱 자세하게는, 공급 도관(172)을 통해, 피스톤 부재(114)의 보올 네트워크(114j) 안으로, 그것의 후방 개구(114m)를 경유하여 액체가 전방으로 유동하며, 보올 네트워크(114j)의 전방 개구(114q)로부터 투여 챔버(120)의 후방 섹션(120b) 안으로, (도 16a 내지 도 16c을 보면) 피스톤 부재(114)의 외주변에서의 축형 그루브(114r)를 경유하여 액체가 전방으로 유동한다.
전술한 바와 같이, 노즐(116)과 유체 공급원(170)이 개별적으로 주 하우징(112)과 피스톤 부재(114)를 수반하는 결과, 노즐(116)과 유체 공급원(170)의 상대적인 움직임에 대한 각각의 왕복 운동 사이클은, 피스톤 부재(114)가 후방(정지) 위치로부터 주 하우징(112)에 의해 형성된 투여 챔버(120) 내부에서 대응하는 왕복 운동하는 방식으로 스트로크하는 것을 야기한다.
피스톤 부재(114)가 전방 위치로부터 정지, 후방 위치로 복원할 때, 액체가 더 전방으로 인출(draw)하도록, 각 사이클의 제2 절반에서 음압(negative pressure)이 투여 챔버(120)에서 생성된다. 또한, 피스톤 부재(114)는 전술한 바와 같이 단방향 밸브를 개방하기 위해 전방 씰 요소(148)에 대하여 후방으로 이동하고, 따라서 단방향 밸브를 통해 투여 챔버 전방 섹션(120a) 안으로 유체가 전방으로 유동하는 것을 허용한다(도 16d 내지 도 16g에 도시됨). 립 씰(148a)과 투여 챔버 벽 사이에 마찰력은 피스톤 부재(114) 상의 전방 씰 요소(148)의 텔레스코핑(telescoping)을 보조한다.
구체적으로, 피스톤 부재(114)의 환형 플랜지(114i)가 전방 씰 요소(148)에서 보올(149)의 중앙 볼 섹션(149c)에서의 전방 단부 벽(149d)으로부터 분리될 때, 단방향 밸브의 후방에서의 액체는, 피스톤 부재(114)의 플랜지(114i) 주변으로 전방 씰 요소(148)에서의 창(149f)들을 경유하여 피스톤 부재(114)의 팁 부분(114u)에 걸쳐서 유동할 수 있으며, 전방 씰 요소(148)의 전방 보올 섹션(149a)을 통해 투여 챔버(120)의 전방 섹션(120a) 안으로 유동할 수 있다.
충분한 펌핑 사이클로 유체 디스펜서를 준비함으로써(도 16g에 도시됨), (전방 섹션(120a)을 포함하는) 투여 챔버(120)가 액체로 채워진 이후, 각 사이클은 동일한 양(계량된 부피)의 액체가 주 하우징(112)에서의 제한된 보올 섹션(112e)을 통해 투여 챔버(120)로부터 전방을 향해 펌핑되는 것을 초래한다(도 16g 및 도 16h를 비교함).
더욱 상세하게는, 투여 챔버(120)에서의 전방 위치로 피스톤 부재(114)의 전방을 향한 스트로크에 있어서, 전방 씰 요소(148)가 투여 챔버 전방 섹션(120a)의 내부 표면과 밀봉하여 체결된 이후까지 전방 보올 섹션(112f)에서의 밸브 메커니즘(189)은 제한된 보올 섹션(112e)이 닫혀 있는 것을 유지한다. 이는, 투여 챔버 전방 섹션(120a)과 투여 챔버 후방 섹션(120b)을 밀봉하여 분리하기 위하여 전방 씰 요소(148)가 투여 챔버 전방 섹션(120a)에서 밀봉하여 체결되도록 슬라이딩하기 이전에, 밸브 복원 스프링(193)의 바이어스하는 힘이 피스톤 부재(114)의 전방을 향한 스트로크에서의 초기(제1) 위상에서 생산되는 유체의 유압을 극복하지 못하기 때문이다.
피스톤 부재(114)가 전방 투여 챔버(120a)에 전방 씰 요소(148)를 위치시킬 때까지, (즉, 피스톤 부재(114) 상의 전방 씰 요소(148)에 의해 형성된 단방향 밸브를 상기하면, 그들 사이에 어떠한 유동도 없음) 유체가 투여 챔버(120)에서 유체 공급원(170) 안으로 다시 후방을 향해 펌핑되는 것(즉, 빼내지는(bled) 것)을 초래하기 때문에, 이러한 제1 위상은 "빼냄 위상(bleed phase)"으로 호칭될 수 있다. 빼냄 유동은 투여 챔버(120)의 단차(120s)에서 하나 이상의 축형 플루트(120d)의 제공으로 도움을 받는다.
일단 전방 씰 요소(148)가 전방 투여 챔버(120a)에 위치되면, 전방 투여 챔버(120a)와 그것을 채우는 계량된 부피의 액체는 밀봉된다. 전방 씰 요소(148)가 플루트(120d)들의 전단부 또는 전방에 있고 전방 투여 챔버 영역(120a)의 내부 벽에 밀봉하여 체결되기 때문에, 플루트(120d)들은 더 이상 투여 챔버 전방 섹션(120a) 안으로 유체 유동 경로를 제공하지 않는다.
피스톤 부재(114)의 계속되는 전방을 향한 스트로크의 다음(제2) 위상에 있어서, 피스톤 부재가 주 하우징(112)의 환형 숄더(112d)에 제공되는 투여 챔버 전방 섹션의 잔단부 벽(120c)을 향하여 상대적으로 이동할 때, 피스톤 부재(114)는 투여 챔버 전방 섹션(120a)에서의 유체의 유압을 증가시킨다. 피스톤 부재(114)의 전방을 향한 스트로크의 제2 위상에서의 특정 지점에서-상기 지점은 거의 즉각적일 수 있음-, 투여 챔버 전방 섹션(120a)에서의 액체의 유압은 밸브 메커니즘(189)의 복원 스프링(193)에 바이어스하는 힘보다 큰 레벨이며, 그것에 의하여, 도 16h에서 도시된 바와 같이, 밸브 요소(191)는 제한된 보올 섹션(112e)("밸브 시트(valve seat)"와 같은 기능을 함)과 밀봉되어 체결하는 것으로부터 힘을 받는다. 이것은, 투여 챔버(120)의 전단부 벽(120c)과 전방 씰 요소(148)의 전단부(148c)의 접촉으로 제한됨으로써, 피스톤 부재(114)가 그것의 전방 위치에 도달할 때 끝나는, 피스톤 부재(114)에서의 계속되는 전방을 향한 스트로크의 마지막(제3) 위상의 시작이다. 이러한 마지막 위상에서, 투여 챔버 전방 섹션(120a)에서의 계량된 부피의 액체는, 제한된 보올 섹션(112e)에 밀봉되어 체결되는 밸브 부재(191)를 복원시키는 복원 스프링(193)에 의해 밸브 메커니즘(189)이 재-폐쇄되기 전에, 제한된 보올 섹션(112e)을 통해, 밸브 부재(191)에서의 그루브(191e)들을 따라 주 하우징(112)의 전방 보올 섹션(112f) 안으로 분배된다.
밸브 메커니즘(189)은 이러한 마지막(제3) 위상에서만 개방되며, 다른 모든 시기에서는 폐쇄되는 것을 유지한다.
제2 위상 및 제3 위상은 "분배 위상(dispensing phase)"으로서 함께 고려될 수 있다.
복원 스프링(118)에 의해 구동되는, 투여 챔버(120)에서의 피스톤 부재(114)의 후방을 향한 복원 스트로크의 초기(제1) 위상에서, 피스톤 부재(114)는 투여 챔버(120)뿐만 아니라, 전방 씰 요소(148)에 대하여 후방을 향해 이동하며, 이로 인해 전술한 바와 같이 단방향 밸브는 개방된다. 또한, 음압(또는 진공)은, 후방을 향하여 이동하는 피스톤 부재(114) 앞에서 투여 챔버 전방 섹션(120a)에서 형성되는 헤드공간(headspace)에서 발생된다.
이러한 음압은, 단차(120s)로 들어가기 위해 전방 씰 요소(148)가 전방 투여 챔버(120a)로부터 분리될 때까지(도 16i에 도시함), 유체 공급원(170)으로부터 개방된 단방향 밸브를 통해 투여 챔버 전방 섹션(120a) 안으로 더 많은 유체를 인출한다. 복원 스트로크의 초기 위상에서 개방된, 피스톤(114) 상의 단방향 밸브의 돌출부는, 피스톤 부재(114)의 앞에서 다른 방법으로 복원 스트로크를 방지하거나 저지할 수 있는 유압식 로크(hydraulic lock)의 생성을 회피한다.
피스톤 부재(114)의 후방을 향한 스트로크의 마지막(제2) 위상에 있어서, 피스톤 부재(114)는 중간 위치로부터 이동하며, 상기 중간 위치에서 전방 씰 요소(148)는 후방 위치로 단차(120s)에서 단지 배치된다. 이러한 마지막 위상에 있어서, 투여 챔버 후방 섹션(120b)으로부터 직접적으로 전방 씰 요소(148)의 외부 주변의 투여 챔버 전방 섹션(120a) 안으로, 개방된 단방향 밸브를 추가적으로 경유하여, 액체는 인출될 수 있다. 전방 씰 요소(148)가 단차(120s)에서 후방으로 이동할 때, 액체는 플루트(120d)를 통해 그것 주변으로 유동한다. 부수적으로, 투여 챔버 전방 섹션(120a)에서 투여 챔버 후방 섹션(120b)으로의 유체의 블리들딩(bleeding)은, 전방 씰 요소(148)가 전방 섹션(120a)을 향해 단차(120s)에서 전방으로 이동할 때, 플루트(120d)들을 경유한다.
후방을 향한 복원 스트로크의 마지막에서, 투여 챔버(120)는 액체로 다시 채워진다. 다시 말해서, 후방 씰 요소(128)의 전방 립 씰(128a)과 투여 챔버(120)의 전단부 벽(120c) 사이의 부피가 채워진다. 그러므로 회복 스트로크는 "채움 위상(filling phase)"으로 호칭될 수 있다.
그러므로, 노즐 조립체와 병 조립체 사이의 왕복 움직임의 효과로서, 투여 챔버(120)에서의 피스톤 부재(114)의 움직임의 각 사이클은 블리들링, 분배 및 채움 위상을 포함한다.
피스톤 부재(114)의 움직임에 대한 각각의 이후의 사이클에서, 전방을 향한 스트로크는 다른 계량된 부피를 갖는 액체를 투여 챔버 전방 섹션(120a)에서 포획하고 그 후 제한된 보올 섹션(112e)을 통해 배출되도록 하는 한편, 후방을 향한 스트로크는 투여 챔버(120)을 다시 채우도록 유체 공급원(170)으로부터 유체가 인출되도록 한다.
펌핑(pumping) 동안에, 이러한 이후의 펌핑 사이클들은 액체가 투여 챔버(120)에서 유체 배출구(152)로 유체 유동 통로를 채울 때까지(도 16i에 도시됨) 계속된다. 이와 관련하여, 제한된 보올 섹션(112e)을 통한 액체 흐름은, 주 하우징(112)의 전방 보올 섹션(112f)을 통과하여, 주 하우징(112)의 전단부에 걸쳐 장착된 캡(146)의 전단부 벽(165b)에서의 틈(165e)을 경유하여 유체 분배 챔버(146) 안으로, 그 후 캡(165)을 둘러싸도록 노즐(116)의 내부에 고정된 노즐 삽입부(197)에서의 틈(165n)을 통과함으로써 밀봉 부재(154)의 주변의 공간으로, 그 후 그것의 피드 채널(153b)들을 경유하여 소용돌이 챔버(153) 안으로, 유동한다.
액체가 유체 공급원(170)으로부터 유체 배출구(152)로의 유체 통로를 채울 때, 다음 펌핑 사이클에서 투여 챔버(120)에 대한 피스톤 부재(114)의 전방을 향한 스트로크는 다른 계량된 부피의 액체가 제한된 보올 섹션(112e)을 통해 펌핑을 초래하며, 그렇게 함으로써 제한된 보올 섹션(112e)의 하류가 있을 때까지 액체를 가압한다. 액체 분배 챔버(146)에서의 이러한 압력은, 복원 스프링(118)의 복원력에 대하여 노즐 삽입부(197)에서 캡(165) (및 주 하우징(112))의 후방을 향한 슬라이딩 움직임을 초래하며, 이로 인해 밀봉 팁(160)은 밀봉 부재(154)에서 후방을 향해 밀봉되어 슬라이딩한다. 이것은 유체 분배 챔버(146)의 경계를 이루는(그리고 이로 인해 가압된 유체에 의해 작동하는) 밀봉 캡(165)의 표면 영역이 노즐 삽입부(197)의 표면 영역보다 크기 때문이다.
그 결과, 밀봉 부재(154)의 탄성력은, 소용돌이 챔버(153)의 중앙 챔버(153a) 및 통로(153c)를 개방하도록, 밀봉 부재(154)의 전방 면(154c)에서의 중앙 부분을 원래 상태로 다시 납작하게 한다. 결론적으로, 전방을 향한 스트로크에서 제한된 보올 섹션(112e)을 통해 펌핑된 계량된 부피에 대하여 공간을 만들기 위해 그것으로부터 세분화하도록, 계량된 부피의 액체는 소용돌이 챔버(153)를 통해 유체 배출구(152)를 통해 펌핑된다.
밀봉 팁(160)의 대향하는 길이의 측면과 밀봉 부재(154) 사이의 동적인 씰(dynamic seal)은, 유압하에서 유체가 밀봉 팁(160)이 배치된 밀봉 부재 구멍(154e)(도 4)으로 들어가는 것을 방지하고, 밀봉 팁(160)에 의해 해제될 때 원래의 상태로 다시 이동하는 밀봉 부재(154)의 전방 면(154c)에서의 전방 부분에 대향하도록 작동하는 것을 방지한다.
일단 복원력이 유체 분배 챔버(146)에서의 유압보다 커지면, 복원 스프링(118)의 복원력은 주 하우징(112) 및 밀봉 캡(165)을 노즐 삽입부(197)에서의 일반적인, 정지 위치로 다시 (전방을 향하여) 이동시키며, 이로 인해 밀봉 팁(160)은 유체 배출구(152)를 (재)폐쇄하도록 밀봉 부재(154)를 편향시킨다.
그러므로, 밀봉 부재(154)는 분배 중에만 (즉, 유체 디스펜서(110)가 발사될 때) 개방함으로써, 밀봉 부재(154)는 유체 배출구(152)를 통해 들어오는 유체 디스펜서(110)의 외부 오염물에 의한 오염으로부터 유체 디스펜서(110)의 내부의 액체를 보호한다.
동일한 펌핑 사이클의 후방을 향한 스트로크는, 다음 펌핑 사이클을 준비하여 투여 챔버(120)을 다시 채우도록, 액체 공급원(170)으로부터 액체를 인출한다.
유체 디스펜서가 완전히 준비되고, 그 이후에 각각의 펌핑 사이클은, 일정 계량된 부피의 액체가 유체 배출구(152)로부터 유체 공급원(170)이 고갈될 때까지 펌핑되도록 한다.
전방을 향한 스트로크의 분배 위상을 제외하고 밸브 메커니즘(189)에 의해 닫혀서 제한된 보올 섹션(112e)이 밀봉될 때, 투여 챔버(120)와 유체 배출구(152) 사이의 경로에서 계류 중인 액체의 드레인-백(drain-back)이 없도록, 실질적으로 없도록, 유체 디스펜서(110) 형상이 이루어짐은 명백하다. 그러므로, 유체 디스펜서를 다시 준비하는 필요성은 회피되거나 실질적으로 완화된다. 또한, 밀봉 부재(154)와 밀봉 팁(160)에 의해 형성된 팁 밀봉 장치 및 밸브 메커니즘(189)은, 채움 위상에서 투여 챔버(120)에 생성된 음압(예를 들어, 진공)에 의해, 주변 공기가 유체 흡입구(152)를 통해 유체 디스펜서(110) 안으로 인출되는 것을 방지한다.
유체 디스펜서(110)의 펌핑 동안에, 액체 위의 헤드공간에서의 공기(및 다른 임의의 기체)는 액체에 대하여 전술한 바와 같은 동일한 메커니즘에 의해 유체 배출구(152)로부터 펌핑된다.
전술한 바와 같이, 캡(165)의 전단부 벽(165b)의 노즐 삽입부(197)에서의 단부 벽(197c)의 후방 측면과의 체결은, 밀봉 부재(154)의 후방 면 상으로 노즐 삽입부(197)를 통해 돌출 가능한 밀봉 팁(160)의 길이를 제한한다. 이러한 방법으로, 밀봉 팁(160)에 인가되는 밀봉 부재(154)로의 응력(stress)을 제어하며, 그러므로 유체 디스펜서(110)의 수명을 넘어 밀봉 부재(154)의 크립(creep)도 이와 같이 제어한다. 결론적으로, 이러한 장치에서, 밀봉 부재(154)는 소용돌이 챔버의 피드 채널(153b) 안으로 크립-전술한 바와 같이, 유체 디스펜서(110)의 이용시, 밀봉 팁(160)이 후방으로 이동될 때, 유체 배출구(152)를 개방하기 위해 밀봉 부재(154)가 의존하는 탄성/형상 기억 성질을 잃어버리거나, 그 안에서 영구적인 방해를 생성함-이 되기 쉽지 않을 것이다.
또한, 밀봉 캡(165)과 노즐 삽입부(197)의 전술한 체결은, T-형상의 컷-아웃(116g)들에 노즐 삽입 피트(197i)의 체결을 통해 노즐(116)에서의 위치에 노즐 삽입부(197)가 고정되는 것을 지시하여, 노즐(116)에서 주 하우징(112)의 최전방 위치의 경계를 정한다. 노즐(116)에서의 주 하우징(112)의 최전방 위치는, 복원 스프링(118) 동작의 결과로서, 일반적인 정지 위치이다. 주 하우징(112)은, 유체 분배 챔버(146)에서의 유체가 유체 디스펜서(110)의 작동 사이클의 분배 위상에서 가압될 때, 오직 이러한 정지 위치로부터 후방을 향하여 이동한다. 이러한 노즐(116)에서의 주 하우징(112)에 대한 정지 위치의 고정은, 그 안에서 전방을 향해 더 이동할 수 있도록 만약 주 하우징(112)이 노즐(116)에서 '플로우팅(flouting)'한다면 지시하도록 그리고 투여 챔버(120)로부터 신뢰성 있는 계량을 하도록, 피스톤 부재(114)가 분배 위상에서 투여 챔버(12)의 전단부 벽(120c)에 접할 수 있도록 보장되며, 노즐(116)의 후단부(116f)와 스토퍼 부분(176)의 루프(176c)의 체결에 의해 디마크트(demark)됨으로서, 피스톤 부재(114)의 전방을 향한 스트로크의 마지막에서 피스톤 부재(114)는 투여 챔버의 전단부 벽(120c)의 후방을 향하여 떨어질 것이다.
또한, 노즐 삽입부(197)와 밀봉 캡(165)의 내부-체결은, 피스톤 부재(114)가 투여 챔버(120)의 전단부 벽(120c)과 접촉할 때, 피스톤 부재(114)가 밀봉 부재(154) 안으로 밀봉 팁(160)을 더 멀리 밀어낼 수 있는 것을 방지한다.
도 1a 및 도 3a는 개방(완전히 확장된) 위치에서의 유체 디스펜서(110)를 도시하며, 상기 개방 위치에서 노즐(116)(그리고 노즐에 부착된 구성 요소)은 도 1b 및 도 3b에 도시된 정지 위치에서보다 병(170)(그리고 병에 부착된 구성 요소)으로부터 더 멀리 떨어져 있다. 더욱 구체적으로, 정지 위치에서는, 캐리어 부재(195)가 스토퍼 부분(176)의 루프(176c) 상에 놓여져 있거나 또는 근접하여 있음에 반하여, 개방 위치에서는, 캐리어 부재(195)가 스토퍼 부분의 루프(176c)로부터 떨어져 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 개방 위치에서는, 노즐(116)의 러너(116a)들 상에서의 클립(116b)들이 스토퍼 부분(176) 상의 트랙(176m)들에 대하여 최전방 위치에 있다. 반대로, 또한 도 3b에 도시된 바와 같이, 정지 위치에서는, 클립(116b)들이 최후방 위치의 후방으로 떨어져 있다. 일반적인 정지 위치로부터 더 분리되는 노즐(116)과 병(170)에 대한 능력은 떨어지거나 충격이 가해지는 경우에 있어서의 파손에 대하여 유체 디스펜서의 보호를 제공한다.
유체 디스펜서(110)는 캐리어 부재(195)를 통해 스토퍼 부분(176)으로부터 분리되는 개방 위치를 채택할 수 있음은 당연한 것이다. 도 1b는, 정지 위치에서, 캐리어 부재(195)의 클립(195d)들이 T-형상의 트랙(116g)들의 후단부에 배치되는 것을 나타낸다. 캐리어 부재(195)가 노즐(116)을 갖는 병(170)에 대하여 전방에서 수반될 수 있기 때문에, 병(170)에 대한 노즐(116)의 전방을 향한 움직임만이 수용된다.
이하에서는, 유체 디스펜서(110)에서 이용될 수 있는 대안적인 밀봉 장치들을 설명하되, 유사한 참조 번호는 도 1 내지 도 15에서의 밀봉 장치에 대한 유사한 부분들 및 특성들을 지시하는데 이용된다.
도 18 및 도 19a 내지 도 19b에서는, 유체 디스펜서(110)에서 이용될 수 있는 제1 대안적인 팁 밀봉 장치가 도시된다. 도 18에서, 밀봉 부재(154') 및 노즐 삽입부(197')는 도 1 내지 도 15의 유체 디스펜서(110)에서의 대응 부분들과 비교하여 다른 형상으로 이루어지나, 대응 부분들로서 동일한 방법으로 기능을 갖는다. 그러나, 캡(165)의 전단부 벽(165b)은 밀봉 부재(154')의 후방 면(154b')에 직접적으로 접촉하여 복원 스프링(118)에 의해 바이어스된다. 이것은, 길어진 밀봉 부재(154')가 밀봉 캡(165)과 접촉하여 통과하는 것을 허용하도록 도 1 내지 도 15의 밀봉 부재(154)를 지지하는, 노즐 삽입부(197')의 중앙 틈(197d')에서 단차 또는 숄더를 제거하기 때문이다. 노즐 삽입부(197') 및 밀봉 부재(154')는 도 1 내지 도 15의 유체 디스펜서(110)를 설명한 바와 같은 동일한 재료로 이루어진다.
도 20에서는, 제1 대안적인 팁 밀봉 장치과 유사한, 유체 디스펜서(110)에서 이용될 수 있는 제2 대안적인 팁 밀봉 장치가 도시된다. 이러한 제2 대안적인 팁 밀봉 장치에서, 밀봉 부재(154")와 노즐 삽입부(197")는 도 18 및 도 19a 내지 도 19b의 제1 대안적인 팁 밀봉 장치에서의 대응 부분들과 다른 형상으로 이루어지나, 댕으 부분들로서 동일한 방법으로 기능을 가지며, 동일한 재료로 만들어진다.
도 21에서는, 유체 디스펜서(110)에 대한 밀봉 장치의 다른 유형이 도시되고, 이와 함께 도 22 내지 도 25는 이러한 밀봉 장치에 대한 구성 요소를 도시한다.
탄성의 밀봉 부재(154)에 있어서, 플라스틱 물질로 만들어진 환형의 백킹 플레이트(backing plate, 254)가 제공된다(도 23a 내지 도 23b). 이러한 실시예에서, 백킹 플레이트는 폴리프로필렌(PP)으로부터 사출 성형된다. 백킹 플레이트(254)의 전방 면(254c)은 노즐(116)의 전단부 벽(116i)에 밀봉되어 체결되는 개량된 노즐 삽입부(297)에 의해 홀드되며(도 24a 내지 도 24b), 그것에 의해 백킹 플레이트(254)의 측면(254d)과 노즐(116) 사이의 갭 상측으로 진행하는 액체는 소용돌이 챔버의 피드 채널(153b) 안으로만 지나간다. 플레이트(254)와 노즐(116) 사이의 유체 유동 통로로서, 가로의 그루브 또는 플루트(254y)에는 플레이트 측면(254d)이 제공되는 것을 볼 것이다.
밀봉 핀(255)(도 22a 내지도 22b)은 노즐 삽입부(297) 상에 설치되고, 이로 인해 밀봉 핀(255)의 전방 밀봉 섹션(255a)은, 백킹 플레이트(254)에서 통과-홀(through-hole, 254n)을 통해 돌출되고, 통로(153c)를 밀봉하여 폐쇄하기 위해 소용돌이 챔버(153)의 중앙 챔버(153) 안으로 돌출된다. 그러므로, 밀봉 핀(255)은 탄성 밀봉 부재(154)와 유사한 기능을 갖는다.
도 21에서 도시된 바와 같이, 밀봉 핀(255)은 개량된 캡(265)의 전단부 벽(265b)에서 통과-홀(265n)에서 고정되어 홀드되는 확대된 테이퍼링 프로파일(tapering profile)의 후단부(255b)를 구비하며, 이로 인해 밀봉 핀(255)은 캡(265)이 고정된 주 하우징(122)과 함께 일체로 이동한다.
그러므로, 복원 스프링(188)은, 소용돌이 챔버 통로(153c)에 걸쳐 밀봉되어 체결되는 밀봉 핀(255)을 바이어스하도록, 주 하우징(122) 상에서 동작한다. 또한, 피스톤 부재(114)의 전방을 향한 스트로크에서의 분배 위상 동안에, 투여 챔버(120)에서, 유체 분배 챔버(146)에서 생산되는 유압은, 스프링의 복원력에 대하여 캡(265)이 후방으로의 이동하는 것을 초래하며, 계량된 부피의 액체의 방출을 위하여 소용돌이 챔버 통로(153c)를 개방하도록 캡이 후방으로 이동하는 것은 밀봉 핀(255)을 후방으로 이동하는 것을 초래한다.
밀봉 핀(255)에는 전방 환형 플랜지(255c) 및 후방 환형 플랜지(255d)가 제공되는 것이 관찰될 것이다. 후방 플랜지(255d)는 밀봉 핀(255)의 캡 통과-홀(265n) 안으로의 삽입의 한계를 정한다. 후방 플랜지(255d)는 백킹 플레이트(254)의 후방 측면에 대하여 밀봉한다.
주 하우징(112)에서 밸브 메커니즘(189)의 밸브 요소(191)에는 밀봉 핀(255)을 조절하는 생략된 길이가 제공되는 것이 추가적으로 관찰될 것이다.
이러한 실시예에서, 밀봉 핀(255)은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 사출 성형되며, 다른 기능적으로 균등한 플라스틱 물질들도 이용될 수 있다.
개량된 캡(265) 및 개량된 노즐 삽입부(297)은, 도 1 내지 도 15의 유체 디스펜서(110)에서 대응하는 부분들에 대하여 설명된 재료와 동일한 재료로 만들어진다. 또한, 개량된 노즐 삽입부(297)는, 다르게 도시된 노즐 삽입부(197; 197'; 197'i)와 같이, 성곽 형상의 전단부 벽(297c)을 구비할 수 있다.
도 21 내지 도 25의 장치는 차례로 수정될 수 있으며, 이로 인해 밀봉 핀(255)은 캡(265)의 부분으로서 전체적으로 형성된다(예를 들어 몰드된다). 그 후에 후방 환형 플랜지(255d) 및/또는 후방 단부(255b)를 빼낼 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 전방 환형 플랜지(255c)를 빼낼 수 있으며, 밀봉 부재(254)의 내부 원주 표면 또는 핀(255)에는 그들 사이를 밀봉하기 위한 립 씰이 제공될 수 있다. 이러한 후자의 선택은 도 21의 팁 밀봉 장치의 다른 독립적인 변형으로서 이용될 수 있으며, 즉, 핀(255)은, 도 21에서 다른 방법으로 도시된 바와 같이, 캡(265)으로부터 분리된 구성 요소이다.
이하에서는, 도 16a 내지 도16j에 도시된 유체 디스펜서(310)에서 참조하면, 이것은 도 1 내지 도 15의 유체 디스펜서(110)로서 동일한 방법으로 기능을 갖는다. 밀봉 팁(360), 밀봉 부재(354), 전방 씰 요소(328), 및 스토퍼 부분(376)은 유체 디스펜서(110)에서의 대응하는 구성 요소들과 양간 다른 구조로 이루어진다. 더욱 구체적으로, 팁 밀봉 장치는 도 20을 참조하여 설명되는 대안적인 유형으로 이루어진다. 그러나, 가장 두드러지게는, 유체 디스펜서(310)에서 복원 스프링(318)에 대하여 캐리어 부재의 결여(absence)이다. 환형의 유지 벽(retaining wall, 376t)이 스토퍼 부분(376)의 루프(376c)로부터 전방을 향해 돌출됨(도 31에 도시됨)은 도 16a로부터 볼 것이다. 도 16a에서 추가적으로 도시된 바와 같이, 복원 스프링(318)은 스토퍼 부분의 루프(376c) 상에 수반되고, 환형 유지 벽(376t)과 주 하우징(312) 사이에서 형성된 환형 갭을 통해 주 하우징(312)의 환형 플랜지(312b)로 전방을 향해 확장된다. 또한, 유체 디스펜서(310)는, 떨어지거나 다른 방법으로 충격이 가해지는 경우의 손상에 대한 보호를 향상하도록, 유체 디스펜서(110)와 같이 개방 위치를 갖지 않는다.
도 26은 2개의 두드러진 양상과는 다른 도 1 내지 도 15의 유체 디스펜서(110)에 대응하는 추가적인 유체 디스펜서(410)을 도시한다. 첫째, 팁 밀봉 장치는 도 18 및 도 19a 내지 도 19b를 참조하여 설명된 대안적인 유형으로 이루어지거나, 여기에서 설명된 나머지 중 하나가 이용될 수도 있다. 둘째, 개량된 전방 밀봉 부재(448)는 피스톤(414) 상에 고정된다. 이러한 실시예에서, 전방 씰 요소(448)는 피스톤(414) 상에서의 이동에 대하여 고정되며, 유체 디스펜서(110)에서와 같이 그것을 통해 후방 측면에서 전방 측면으로 유체가 채널을 통하지 않고 유동하는 것을 제공한다. 피스톤(414)의 전방 위치로의 전방을 향한 스트로크에서, 개량된 전방 씰 요소(448)는 유체 디스펜서(110)에서의 전방 씰 요소(148)와 유사한 기능을 갖는다; 즉, 전방 립 씰(448a)은 투여 챔버 전방 섹션(420a)에 대하여 슬라이딩되게 밀봉되고, 이로 인해 계량된 1회분(a metered dose)의 유체는 밸브(489)를 통해 펌핑된다. 그러나, 피스톤의 후방 위치로의 후방을 향한 스트로크 상에서, 전방 씰 요소(448)의 탄성 전방 립 씰(448a)의 전역에서 생성되는 압력차는, 투여 챔버(420)에서의 유체가 후퇴하는 피스톤(414) 앞에서 투여 챔버 전방 섹션(420a) 안으로 전방 립 씰(448a)을 지나 전방으로 유동하도록 그것에 관하여 환형 공간을 생성하기 위해, 전방 립 씰(448a)이 내측을 향해 구부러지거나 변형하는 것을 초래한다.
그러므로, 전방 립 씰(448a)의 탄성은 전방 씰 요소(448)가 단방향 밸브-상기 단방향 밸브는 복원 스트로크의 초기 위상에서 개방되고 이로 인해 다른 방법으로 복원 스트로크를 방지하거나 저지할 수 있는 피스톤 부재(414) 앞에서 유압 로크의 생성을 회피함-와 동일한 기능을 갖도록 한다.
투여 챔버(420)의 전방 섹션(420a)에서, 예를 들면 립 씰(448a) 뒤에 전방 씰 요소(448)에서의 환형 공간에서 트랩(trap)되도록 공기가 발생한다면, 피스톤 부재(414)의 후방을 향한 복원 스트로크 동안에 투여 챔버 전방 섹션(420a)의 벽과 밀봉 접촉하여 슬라이딩할 때, 립 씰(448a)은 머무를 수 있으며, 전술한 공기의 압력으로 인한 어떠한 유압 록크도 발생되지 않는다. 다시 말해서, 립 씰(448a)의 어떠한 편향(deflection)도 없다. 립 씰(448a)이 단차(420s) 안으로 지나갈 때, 유체는 압력차에 의해 투여 챔버 전방 섹션(420a) 안으로 (예를 들어, 하나 이상의 축형 플루트(420d)를 통하여) 인출된다.
그러나, 바람직하게는 어떤 공기도, 또는 실질적으로 어떤 공기도 투여 챔버 전방 섹션(420a)에 트랩되지 않으며, 이로 인해 전방 립 씰(448a)은 단방향 밸브로서 동작한다.
디스펜서(410)의 정지 위치에서, 전방 립 씰(448a)은, 플루트(들)(420d)이 형성된(도 3b 참조) 투여 챔버 벽의 섹션과 접촉한다. 그러나 디스펜서(410)는 정지 위치에서, 투여 챔버 벽으로부터 멀리 떨어지기 위해, 전방 립 씰(448a)이 플루트(들)(420d)의 후방으로 떨어지도록 이루어질 것이다.
도 27은 도 26의 유체 디스펜서(410)와 같은 방법으로 기능을 가지며, 유사한 특성부들은 유사한 참조 번호로 지시하고, 차이점은 이하에서 자세하게 설명한다.
첫째, 도 28에서도 도시된 바와 같이, 전방 씰 요소(548)는, 후단부(548d)에서 플레어(flare)되며, 후단부(548d)로부터 전방으로 확장하는 외측 주변의 표면에서의 하나 이상의 축형 그루브 또는 플루트(548m)에서 제공되는 미묘하게 다른 형상을 가진다. 플레어된 후단부(548d)는, 유체 디스펜서(510)의 조립체에서 피스톤 부재(514)에 걸쳐 상대적으로 후방으로 이동할 때, 후방 씰 요소(528)의 전방 립 씰(528a) 상에서 주 하우징(512)을 잡는 것을 방지한다. 이와 관련하여, 후방 씰 요소(528)의 전방 립 씰(528a)에는 라운드된(rounded) 립(미도시)가 제공된다. 전방 씰 요소(548)에서의 후단부(548)의 외측 직경은, 후방 씰 요소(528)에서의 전방 립 씰(528a)의 내측 직경과 적어도 동일하다. 그러므로, 조립체에서 피스톤 부재(514)에 걸쳐 상대적으로 후방으로 주 하우징(512)이 슬라이딩할 때, 전방 밀봉 부재(548)의 후단부(548d)는 후방 씰 요소(528)에서의 전방 립 씰(528a)의 라운드되는 표면 상으로 주 하우징(512)의 후단부를 안내하며, 이는 차례로 주 하우징(512)의 후단부를 그것 위로 슬라이딩하도록 안내한다.
또한, 조립체를 간소화하기 위하여 라운드하는 방법으로 피스톤 부재(114)상에 장착될 수 있는 대칭하는 후방 씰 요소(528)를 형성하기 위해, 후방 립 씰(528b)에는 라운드된 립이 제공될 수 있다. 대안적으로, 전방 립 씰(528a)은, 예를 들어 사각형으로 커트(cut)된 후방 립 씰(528a)과 함께, 라운드된 립을 구비할 수 있다.
도 27에 도시된 바와 같이, 전방 씰 요소(548)의 후단부(548d)는 투여 챔버(520)의 내측 원주 표면으로부터 여전히 떨어져 있더라도, 비록 여기에서 설명된 실시예들에서 더욱 조금 떨어져 있더라도, 축형 플루트(548m)는 투여 챔버(520)에서의 피스톤 부재(514)의 움직임 상 전방 씰 요소(548)의 후단부(548d) 주변으로의 유체 유동에 대한 저항을 감소시킨다.
이러한 구조적인 차이에도 불구하고, 후방 씰 요소(528) 및 전방 씰 요소(548)은, 여전히 도 26의 유체 디스펜서(410)에서의 대응 부분들과 동일한 방법으로 기능을 갖는다.
둘째, 스토퍼 부분(576)은, 유체 디스펜서(410)의 부수 루프 돌출부와는 달리(도 9a 및 도 9b에 도시됨), 유체 디스펜서(510)의 조립체에서 루프 개구(576e) 안으로 주 하우징(512)을 안내하도록, 테이퍼된 리드-인(lead-in) 표면(576u)을 구비하고 루프 개구(576e)의 확장부를 형성하는 일련의 부수 돌출부(576p)를 구비한다.
셋째, 복원 스프링(518)에 대한 캐리어 부재(595)는, 스토퍼 부분의 부수 돌출부(576p)로 내부에 피트되는 환형 몸체(595a)의 후단부에서 방사형으로 내측을 향한 일련의 돌출부(595h)를 구비하되, 이는 스토퍼 부분(576)에 대하여 캐리어 부재(512)의 회전을 방지하기 위함이며, 또한 정확한 각 배향(angular orientation)으로 캐리어 부재(595)를 정렬하기 위함이고, 이로 인해 그것의 클립들(미도시)은 도 1 내지 도 15의 유체 디스펜서(110)에 대하여 전술한 바와 같이 노즐(516)에서의 T-형상의 트랙들(미도시) 안으로 클립될 것이다. 결론적으로, 한 쌍으로 배열된 캐리어 부재 돌출부(595h)들과 함께 스토퍼 부분의 부수 돌출부(576p)들로서 많은 캐리어 부재 돌출부(595h)들에 비해 2배가 있다. 각 쌍에서의 캐리어 부재 돌출부(595h)들은 스토퍼 부분의 부수 돌출부(576p)들 중 하나의 대향하는 측면 상에 위치된다. 도시된 바와 같이, 복원 스프링(518)은 캐리어 부재 돌출부(595h)의 상부에서 지지된다.
캐리어 부재(595)는, 후단부에서 환형 몸체(595a)로부터 방사형으로 외측을 향해 확장하는 정반대로 대향하는 한 쌍의 암(arm)들을 추가적으로 구비한다.
넷째, 노즐(597)의 전단부 벽(587c)은, 디스펜서(510)에서, 특히 유체 분배 챔버(546)에서 데드 부피(dead volume)을 감소시키기 위하여, 미묘하게 다른 기하학적 형상을 갖는다.
다섯째, 하나 이상의 축형 플루트(520d)는 (도 1 내지 도 15, 및 도16에서 차례롤 대응하는) 도 26에서 도시된 것과는 다른 기하학적 형상을 갖는다. 이 실시예에서, 하나 이상의 플루트(520d)는, 디스펜서(510)가 정지 위치에 있을 때, 전방 립 씰(548a)은 하나 이상의 플루트(520d)와 인접하여 위치되나 그것으로부터는 떨어져 있도록 배열된다; 즉, 투여 챔버(520)에서 후방을 향한 정지 위치에 있을 때, 립 씰(548a) 주변으로 환형 공간이 있다. 이러한 방법으로, 하나 이상의 플루트(520) 안으로 전방 립 씰(548a)의 잠재적인 크립(creep)을 회피한다.
이러한 실시예에서, 하나 이상의 플루트(520d)의 측면 에지들(edges)은, 전술한 실시예들에서 단차가 형성된(stepped) 것 대신에 세로 축에 대해 각이 진다. 하나 이상의 플루트(520d)의 측면 에지들은, 예를 들어 10°와 같이 8° 내지 12°의 범위에서 세로 축에 대해 예각을 형성할 수 있으며, 피스톤 부재(154)의 전방을 향한 스트로크 상에서 투여 챔버 전방 섹션(520a) 안으로 전방 립 씰(548a)의 움직임을 안내하기 위한 리드-인 표면을 제공한다. 하나 이상의 플루트(520d)의 플로어는, 예를 들어 20°와 같이 15° 내지 25°의 범위에서 세로 축에 대해 더 가파른 예각을 형성할 수 있다.
도 29는 유체 디스펜서(510)에 대한 대안적인 팁 밀봉 장치를 도시한다. 도 1 내지 도 15의 디스펜서(110)와 같이, 캡(565)의 밀봉 팁(560)이 밀봉 부재(554)에 대하여 압축하는 범위는, 노즐 삽입부(597)의 단부 벽(597c)에서의 후방 측면을 가진 전방 단부 벽(565b)의 내부-체결을 통해 제어된다.
이러한 실시예에서, 밀봉 팁(560)은 그 안에서의 리세스(recess 560a')의 제공을 통해 오목한(concave) 형상을 갖는다. 밀봉 부재(554)는, 리세스(560a')에 피트되도록, 후방 측면 상에서 후방 벌지(bulge, 554s')로 형성된다(예를 들어, 몰드된다). 또한, 밀봉 부재(554)는 유체 배출구(552)를 폐쇄하도록 전방 측면 상에서 전방 벌지(554t')로 형성된다(예를 들어, 몰드된다). 유체 디스펜서(510)가 일반적인 정지 상태에 있을 때, 밀봉 팁(560)에 의해 후방 벌지(554s')로 인가되는 힘에 의해, 유체 배출구 통로(553c)를 밀봉하도록, 전방 벌지(554t')는 힘을 받는다. 그러나, 피스톤 부재(514)가 단방향 밸브(도 27, 589에 도시)를 통해 계량된 부피의 유체를 펌핑함으로써, 유체 분배 챔버(546)에 생성된 증가된 유체 압력에 의해 밀봉 캡(560)이 후방으로 힘을 받을 때, 후방 벌지(554s')로 인가되는 힘운 해제되고, 따라서 전방 벌지(554t')는 유체 배출구 통로(553c)를 개방하고 후방으로 릴렉스(relax)하는 것이 가능하다. 사실상, 일반적인 정지 위치에서, 밀봉 팁(560)은 후방 벌지(554s')를 압축하고, 이렇게 하여 전방 벌지(554t')를 외측으로 밀어낸다. 밀봉 팁(560)이 후방으로 이동할 때, 벌지(554s', 554t')들 모두, 밀봉 부재(554)가 만들어지는 물질(예를 들어, EPDM과 같은 열가소성 엘라스토머)의 내제하는 바이어스로 인해, 정지 상태를 향해 뒤로 이동할 수 있으며, 밀봉 부재(554)와 유체 배출구 통로(553c) 사이에서 형성된 공간을 초래하고, 이로 인해 계량된 부피의 유체는, 세분화된 스프레이로서, 소용돌이 챔버(553)를 경유하여, 유체 배출구(552)로부터 펌핑될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 또 다른 대안적인 팁 밀봉 장치에서, 후방 벌지(554s')는 생략될 수 있으며, 밀봉 팁(560)은 유체 배출구 통로(553c)와 밀봉되어 체결되어 외측으로 전방 벌지(554t')를 밀어내는데 이용된다. 또한, 이러한 경우에 밀봉 팁(560)은, 도 1 내지 도 26에서의 유체 디스펜서에서와 같이, 볼록한(convex) 자유단을 구비하도록 개량될 수 있다.
밀봉 부재(554)에서 전방 벌지(554t')를 이용한 이러한 장치들은 밀봉 부재(554)의 중앙-유체 배출구 통로(553c)의 밀봉이 필요한 곳-에서 팁 힘들(tip forces)들을 집중하고, 소용돌이 챔버의 피드 채널에 걸쳐 밀봉 부재(554)로 인가되는 팁 힘들을 감소하며, 그렇게 함으로써 (예를 들어, 밀봉 부재(554)의 크립에 의해) 가려지는(being occluded) 이러한 채널의 가능성(likelihood)을 감소시킨다.
도 30a 및 도 30b에서는 전술한 유체 디스펜서들에 사용하기 위한 개량된 스토퍼 부분(676)이 도시되어 있다. 스토퍼 부분(676)은 도 9a 및 도 9b에 도시된 것과 유사하지만, 주요 돌출부들(676n) 중 어느 하나로부터 반경 방향으로 각각 돌출 형성되는 두 개의 부수 돌출부들(676p)이 제공된다.
도 31은 복원 스프링을 위해 스토퍼 부분(776)의 구성부(776t)로서 형성된 캐리어 부재를 갖는, 바람직하게는 함께 형성되는, 전술한 유체 디스펜서들을 위한 추가적으로 개량된 스토퍼 부분(776)을 도시한다. 이와 같은 스토퍼 부분(776)의 이용은, 예컨대 도 1 내지 도 15의 유체 디스펜서(110)에 나타난 분리된 캐리어 부재를 통해 달성되는 개방 (완전히 확장된) 위치를 갖는 결합된 유체 디스펜서를 제외시킨다.
도 32 및 도 33은, 바람직하게는 플라스틱 재질의, 전술한 유체 디스펜서들에 사용되는 병(870)을 나타낸다. 병(870)은 회전 방지 특징부들을 가지며, 스토퍼 부분(876)이 장착된 병(870)의 회전을 방지하도록 축 방향으로 공간적으로-떨어진 한 쌍의 원주 비드들(870c) 사이에 형성된 그루브(870b)에 위치하는 반대로-대향한 두 쌍의 축형 리브들(870a)이 제공된다. 도 33에서 도시된 바와 같이, 스토퍼 부분(876)의 내주면은 마찬가지로 회전 방지 특징부들을 가지며, 그 사이의 상대 회전을 방지하기 위한 병의 회전 방지 특징부들(870a)과 함께 작동하는 원주방향으로부터 초래된 비드의 각도 세그먼트들(angular segments, 876q)가 제공된다. 이에 따라, 스토퍼 부분(870)의 특징부들에 대응되는 병(870)의 각도 결정은 유체 디스펜서의 조합에 있어서 미리 이루어질 수 있다. 각도 세그먼트들(876q)은 스토퍼 부분(876)에 대응되는 병(870)의 축 방향에 위치되도록 원주 그루브(870b)에 삽입된다.
병(870)은 V-단면으로 개시된, 공급 도관(미도시)의 입구가 연장되는 테이퍼진 바닥(bottom, 870d)을 가진다. 이러한 방법에서, 병은 평평한 바닥을 갖는 경우에 반해, 모든 또는 실제로 모든 액체는 병(870)로부터 유출될 것이다.
도시되지는 않았으나, 전술한 실시예들의 변형에 있어서, 병 씰은 생략될 수 있으며, 보올 씰은 병 목 및 스토퍼 부분의 내부 환형 스커트 사이에서 형성될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 전술한 실시예들의 다른 변형에 있어서, 노즐의 후방의 개방 단부는 안으로 안내되거나(lead-in) 또는 그 속에 디스펜서 구성 요소들을 삽입하는 안내하는 삽입을 위한 안내 면을 제공하기 위해 챔퍼(chamfer)될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 전술한 실시예들의 다른 변형에 있어서, 밀봉 캡(예를 들어, 밀봉 팁)은 밀봉 팁이 노즐 삽입부의 후방으로 움직이도록, 적어도 유체 배출구를 밀봉하는 밀봉 부재의 중앙부가 유체의 계량된 부피의 분배를 위한 유체 배출구를 열기 위하여 그 속에서 후방으로 당겨지도록 밀봉 부재에 연결될 수 있다.
도 37은 피스톤 부재(814')가 투여 챔버(820')의 전단부에 위치하는 경우 및 그에 의해 피스톤 부재(814') 전방의 유체 압력이 떨어지는 경우, 복원 스프링(893')의 작용에 따라 다시 폐쇄되는 단방향 밸브(889')를 중단시키기는 위하여, 밸브 부재(891')를 지탱하는 경우 전방 씰 요소(848')의 전단부(848c')가 전방으로 돌출되어 확장되거나 스피곳(spigot, 848s')의 길이가 주 하우징(812')의 제한된 보올 섹션(812e')으로 돌출되는, 전술한 유체 디스펜서들(110, 310, 410 등)의 다른 변형례를 도시한다. 이와 같은 방법에 따라, 단방향 밸브(889')는 제한된 보올 섹션(812')로부터, 예컨대 0.1㎜ 내지 0.2㎜만큼 후방으로 움직임으로써, 스피곳(848s')을 제거하기 위해 정지 위치를 향한 후방 방향으로 충분히 움직일 수 있도록, 피스톤 부재(814')를 다시 폐쇄한다. 단방향 밸브(889')가 개방 상태를 유지함에 따라, 피스톤 부재의 전방을 향한 스트로크의 마지막까지 디스펜서 내부의 압력이 해제되기 위한 분배 시간 이후에, 노즐(816')의 유체 배출구 상의 유체 거품들의 변형이 방지된다. 물론, 예컨대, 도 38에 도시된 바와 같이, 밸브 부재(891")의 후방 말단(891d") 상의 돌출부(891s")를 갖는 피스톤 부재(814')의 전방을 향한 스트로크의 마지막까지 단방향 밸브(889')의 개방 상태를 유지하기 위한 대안이 존재한다. 그러한 밸브 부재의 돌출부는 씰 요소의 전방에서의 돌출부(848s')의 대안이거나, 또는 부가될 수 있는 것이다. 또한, 피스톤 부재는 돌출부를 수반할 수도 있다.
전술된 내용에 추가적으로, 여기에서 공개된 팁 밀봉 장치들의 장점 중 하나는, 밀봉 팁에 의해 밀봉 부재에 걸리는 밀봉 힘(sealing force)을 극복하기 위한 유체 압력을 생성하기 위하여, 분배 사이클을 시작하는데 더욱 높은 구동력(commitment force)이 요구되는 유체 디스펜서의 구동 특성을 제공할 수 있다는 것이다. 일단 팁 밀봉 장치가 개방되면, 유체 배출구를 통하여 유체의 빠른 방출을 위 생산하기 위해 구동력은 해제된다. 이것은 드롭릿 크기 분포(droplet size distribution)와 같이, 각각의 계량된 부피의 분배에서 재생산 가능한 유체 특성들 및 정확한 계량을 제공하는 것을 돕는다.
전술한 유체 디스펜서 실시예들은 다른 실시예들의 하나의 또는 그 이상의 요소들 또는 특징들을 포함하도록 변형될 수도 있다. 더 나아가, 어느 하나의 실시예의 구성 요소를 만들기 위해 설명된 재료는 다른 실시예들의 상응하는 요소에서도 이용될 수도 있다.
도 1 내지 도 33 및 도 37을 참조하여 여기에서 설명된 유체 디스펜서들은, 계량된 부피의 유체의 분배를 준비하고 반복하기 위하여 노즐 조립체 및 병/유체 공급 조립체의 운동에 대하여 전술한 왕복 운동을 발생하도록 구성된 액츄에이터와 커플링될 수 있다.
이와 관련하여, 이용 가능한 이러한 액츄에이터들은 여기에서 상호 참조하는 2007년 11월 29일에 출원된 영국 특허 출원 번호 제0723418.0호에서 도시되고 설명된다.
다른 이용 가능한 액츄에이터는 도 34 내지 도 36에서 도시되며, 상기 액츄에이터는 영국 특허 출원 번호 제0723418.0호에서의 액츄에이터와 동일한 기본 원리에 따라 작동한다.
도 34에서는, 도 1 내지 도 33 및 도 37에 상응하는, GlaxoSmithKline 사에 의해 판매되는 VERaMYST 비강 스프레이어(nasal sprayer) 및 여기서 상호 참조되는 US-a-2007/0138207에 도시된 것과 유사한 외형의 속이 빈 강성의 플라스틱 하우징(4409, 예를 들어, ABS로 만들어짐)을 구비하고, 유체 공급원(970) 상의 유체의 남은 양을 보기 위한 창(미도시)을 포함하는 중공부를 갖는 액츄에이터(4405)에 삽입되거나, 커플링될 수 있는 유체 디스펜서(910)를 도시한다. 창은 하우징(4409)의 각 측면에서 제공될 수 있다.
유체 디스펜서(910)는 길이 방향의 축 L-L이 하우징(4409, "하우징 축")의 길이 방향의 축 X-X에 정렬되도록 하우징(4409)에 수용된다. 유체 디스펜서(910)는 길이 방향의 축 L-L 및 하우징 축 X-X에 따른 왕복 변위(eciprocal translation)를 위해 하우징(4409)에 장착된다.
간소화를 위하여, 이하에서의 설명은 주로 하우징 축 X-X에 대하여 언급할 것이나, 이는 길이방향 축 L-L에서도 동일하게 적용될 수 있음은 이해될 것이다.
액츄에이터(4405)는, 유체 디스펜서(910)가 노즐(916)로부터 계량된 1회분의 유체를 펌핑하도록 하기 위하여, X-X 축을 따라 유체 디스펜서(910)에 양력(lifting force)를 인가하도록 손가락으로 작동할 수 있는 액츄에이터 메커니즘(4415)를 포함한다. 더욱 구체적으로, 손가락으로 작동할 수 있는 액츄에이터 메커니즘(4415)에 의해 인가된 양력은, 병 조립체(피스톤 부재를 포함함, 미도시)가 노즐 조립체(주 하우징을 포함함, 미도시)에 대하여 X-X 축을 따라 전방으로 변위하는 것을 초래하고, 이로 인해 계량된 1회분의 유체가 방출된다(준비(priming)는 이미 발생한 것으로 가정함).
도시된 바와 같이, 손가락으로 작동할 수 있는 액츄에이터 메커니즘(4415)은, (i)유체 디스펜서(910)의 병 조립체의 전방 분배 운동을 달성하기 위해 도 34에 도시된 이전 위치로부터 작동 위치(미도시)로, X-X 축의 가로 방향으로 내측을 향해 움직이고, (ⅱ) 그와 반대로, 작동 위치로부터 다른 계량된 1회분의 유체를 배출시키기 위해 다음 작동을 위한 준비를 재설정하도록 유체 디스펜서(910)의 이전 위치로 X-X 축과 반대되는 복원 방향으로 외측을 향해 움직이도록, 하우징(4409) 상에 장착된다. 이러한 손가락으로 작동할 수 있는 액츄에이터 메커니즘(4415)의 전환가능한 내부 움직임은 병(910)으로부터 더 이상 배출될 유체가 없을 때까지 (예컨대, 병(910)이 비거나 또는 유체가 거의 빌 때까지) 계속될 수 있다.
손가락으로 작동할 수 있는 액츄에이터 메커니즘(4415)은, 주로 (i)하우징(4409)에 대해 X-X 축에 따른 내부-외부로 전환가능하게 이동할 수 있으며, 하우징(4409) 상에 장착되는, 손가락으로 작동할 수 있는 강성의 제1 부재(4420)와, (ii)함께 이동하고 유체 디스펜서(910)의 병 조립체를 들기 위하여, 강성의 제1 부재(4420)과 함께 수반되는 강성의 제2 부재(4425)를 포함한다. 강성의 제1 부재 및 강성의 제2 부재는 각각, ABS(예를 들어 TeluranABS(baSF)) 및 아세탈(acetal)과 같은 플라스틱 재질로 만들어진다.
도 34 및 도 36으로부터 이해할 수 있는 것과 같이, 여기에서는 예시적으로 레버인 제1 부재(4420)는 하우징(4409)로부터 별개로 형성된다.
제1 부재(4420)는 X-X 축을 횡단하는 제1 부재(4420)의 내향-외향(inward-outward) 움직임이 정밀한 움직임이 되도록 하우징(4409)에 피봇되게 설치된다. 제1 부재(4420)는 하우징(4409) 내에 형성된 축형 채널(4409b) 내부에 피트되고, 이를 중심으로 제1 부재(4420)가 피봇되는 후단부(4420a)를 구비한다.
제1 부재(4420)를 내측으로 움직임으로써 내측을 향해 이동되는 것과 같이, 제2 부재(4425)는 시계 반대방향으로(도 34의 화살표 A 참조) 피봇 가능하도록, 액츄에이터(4405)를 잡고 있는 손일 수 있는 사용자의 엄지 및/또는 손가락(들)에 의해 제1 부재(4420)에 내측을 향한 가로 방향의 힘(도 34의 화살표 F 참조)을 가하여, 제2 부재(4425)는 제1 부재(4420)에 피봇되게 설치된다. 이러한 특별한 예에서, 제2 부재(4425)는 크랭크이며, 더욱 구체적으로는 벨 크랭크이다.
도 35a 및 도 35b를 참조하면, 보다 상세하게는, 벨 크랭크(bell crank, 1425)가 레버(4420)에 설치되기 위한 설치 영역(4426) 및 상기 설치 영역(4426)의 일단부에서 연장되는 제1의 한 쌍의 암들(4425a, 4425b)을 구비한다. 벨 크랭크(1425)의 설치 영역(4426)은 고정된 피봇 포인트(4427)에서 레버(4420)에 피봇되게 설치된다.
도 35a 및 도 35b에 도시된 바와 같이, 벨 크랭크(4425)는 설치 영역(4426)의 타단부에서 연장되는 동일한 제2의 한 쌍의 암들(4425a, 4425b)을 더 포함한다. 이러한 벨 크랭크 구성의 결과로, 원 측면(far side)에 위치한 제2의 한 쌍에 대응하는 제1 암, 및 도 34에 도시된 바와 같은 근 측면(near side)에 위치한 제1의 한 쌍의 제1 암(4425a)에서의 각 쌍의 암들의 제1(후방) 암(4425a)에 의해, 유체 디스펜서(910)가 스트래들(straddle) 된다.
각 쌍의 제1(후방) 암들(4425a)은 X-X 축을 일반적으로 횡단하는 방향으로 연장되며, 제2(전방) 암들(4425b)은 노즐(916)을 향해 전방으로 더 경사진다.
벨 크랭크(4425)는 외부 림(limb) 및 내부 림의 설치 영역(4426)을 형성하는 제1 및 제2 암들(4425a, 4425b)로 일반적으로 역전된 Y 형상을 갖는다. 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 암들(4425a, 4425b) 사이의 각은 90°이하이다.
도시된 바와 같이, 설치 영역(4426)은 레버(4420)에 피봇 연결되기 위한 스핀들(4426a)을 포함한다. 도 36a를 참조하면, 스핀들(4426a)은 레버(4420)의 내부 표면(4220d)에 제공되는 브래킷(4420q)에 클립된다.
도 35c에서 이해될 수 있는 바와 같이, 각 쌍의 제2 암(4425b)의 구성은, 벨 크랭크(4425)가 레버(4420)에 내측으로 이동할 때, 제2 암(4425b)의 내부 표면(4428)이 하우징(4409)의 축 방향으로 배향된 푸셔 표면(pusher surface, 4429)에 접하도록 하고, 이로써 벨 크랭크(4425)가 피봇 포인트(4427)를 중심으로 시계 반대 방향으로 피봇 되도록 한다. 또한 사실상, 제2 암들(4425b)은, 벨 크랭크(4425)가 레버(4420)로 내측을 향해 이동할 때, 푸셔 표면(4429)을 미끄러져 올라간다. 푸셔 표면(4429)에서의 제2 암들(4425b)의 체결은 벨 크랭크(4425)의 피봇 움직임을 안내하고 유체 디스펜서(910)의 병 조립체를 올릴 때, 벨 크랭크(4425)를 지지하는 것을 돕는다.
제2 암들(4425b)에 대한 푸셔 표면(4429)은 하우징(4409)의 단일 벽 특성부들에 의해 제공될 수 있고, 여기에서와 같이, 하나가 각각의 제2 암(4425b)에 대한 별개의 하우징 벽 특성부들에 의해 제공될 수 있다.
유체 디스펜서(910)의 스토퍼 부분(976)에 제공되는 정반대로 대향하는 엠보스먼트(embossment, 976r)에 의해 제공되는 각 베어링 면(976u)에 접하도록, 레버(4420)의 내측을 향한 움직임에 대한 벨 크랭크(4425)의 시계 반대방향(a)으로의 피봇 움직임은, 각 제1 암(4425a)의 표면(4431) 올림을 초래한다.
유체 디스펜서(910)를 작동시키는 액츄에이터(4405)를 사용하기 위하여, 사용자는 한 손으로 액츄에이터(4405)를 잡고, 그 손의 엄지 및/또는 손가락을 레버(4420)에 위치한다. 사용자는 노즐(916)을 그들의 비강(또는 타인의 비강)에 위치시키고, 정지 위치로부터 작동(또는 구동) 위치로 정확히 내측으로 레버가 이동하도록 레버(4420)에 횡 방향 힘(F)을 가한다. 이렇게 함으로써, 고정된 노즐 조립체에 대하여 상측으로 유체 디스펜서(910)의 병 조립체를 올리도록, 제1 암(4425a)의 승강면(4431)이 스토퍼 부분 엠보스먼트(976r)의 베어링 면(976u)에 작용되도록 하고, 벨 크랭크(4425)가 시계 반대 방향으로 피봇되도록 하며, (유체 디스펜서(910)가 준비되어 있는 것으로 가정함) 비강 내로 계량된 양의 유체 약제가 방출되도록 한다. 그때 사용자는 레버(4420)에 가해진 힘을 해제하고, 도 34에 도시된 바와 같이 복원 스프링(918)이 액츄에이터 메커니즘(4415) 및 유체 디스펜서(910)를 정지 위치에 설정하도록 한다.
사용자는 계량된 양이 그 횟수에 대응하게 방출되도록 1회 또는 그 이상 레버 작동을 반복할 수 있다. 주어진 시간에 비강으로 스프레이되는 약제 양의 정도는 투약되는 유체 약제에 대한 투약 요법에 의해 결정될 수 있다. 투약 절차는 병(910) 내의 모든 유체 또는 거의 모든 유체가 투약될 때까지 반복될 수 있다.
레버 작동에 의해 X-X 축을 따라 하우징(4409) 내에서 유체 디스펜서(910)의 왕복 운동 변위를 안내하기 위하여, 스토퍼 부분(976)의 한 쌍의 정반대로 대향된 엠보스먼트(976r)는 각각 트랙(976v) 및 리드-인(lead-in) 표면(976t)을 갖는다. 유체 디스펜서(910)가 하우징(4409)에 설치될 때, 하우징(4409)의 내부 표면에 형성된 축 방향으로-배향된 러너(미도시)에 트랙(976v)이 상호 보완적으로 정합하도록, 스토퍼 부분(976)의 로터리 위치가 설정된다. 이용 중에, 유체 디스펜서(910)가 하우징(4409)에 축 방향으로 배치될 때, 트랙(976v)은 러너 위에 올라탄다. 트랙(976v)과 러너의 상호작용은 하우징(4409) 내의 유체 디스펜서(910)의 세로방향 이동을 안내할 뿐만 아니라, 스토퍼 부분(976) 및 실질적으로 병 조립체 전체가 하우징(4409)에서 회전하는 것을 방지한다. 이와 같은 효과를 위해, 러너가 유체 디스펜서에 제공될 수 있고 하우징(4409)의 내면에 상호 보완하는 트랙이 제공될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
액츄에이터(4405)는 노즐(916)을 덮고 보호하기 위한 하우징(4409)의 전단부에 설치되는 보호 단부 캡(미도시)을 더 포함한다. 노즐(916)을 덮기 위해 단부 캡을 하우징(4409)에 안정적으로 부착하는 하우징(4409)의 전단부에 제공되는, 적합하게 배치된 채널들(4451a, 4451b) 내부로 수용되도록 하는, 한 쌍의 후방으로 연장된 러그(lug)를 갖는 US-a-2007/0138207에서 공개되고 VERaMYST에 사용되는 타입의 단부 캡이 사용된다. 또한, 보호용 단부 캡은 그 내부 표면에, 단부 캡이 노즐을 덮는 위치에 있을 때, 노즐(916)의 유체 배출구(952)에 밀봉되어 체결되도록 배열된 볼록한(convex) 형상의 후방을 향하는 탄성 스토퍼를 구비한다. 단부캡은 바람직하게는 하우징(4409)과 동일한 물질 예를 들면, 플라스틱 물질, 적합하게는 ABS로 이루어진다. 스토퍼는 예를 들면 SaNTOPRENE과 같은 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer)로 이루어질 수 있다.
캡이 노즐을 덮는 위치에 있을 때, 하나의 러그가, 여기에서는 예시적으로 레버인 손가락으로 작동할 수 있는 액츄에이터 메커니즘(4415)의 움직임을 막으며, US-a-2007/0138207) 및 VERaMYST와 매우 동일한 방식으로 단부 캡 및 러그들이 배치될 때(즉, 노즐을 덮는 위치에 있을 때), 액츄에이터 메커니즘(4415)의 작동을 막는 것(즉, 움직임을 잠금)과 같다. 더욱 상세하게는, 레버(4420)의 전단부는 강성의 탭(4448)을 갖는다. 탭(4448)은 레버(4420)가 슬롯(4409a)을 통해 외측으로 이동하는 것으로 방지하도록 슬롯(4409a)의 내부 에지를 지탱한다. 게다가, 보호용 캡이 노즐(916)을 덮기 위해 액츄에이터 하우징(4409)의 전단부에 수용될 때, 레버(4420)가 내측으로 이동하는 것을 방지하기 위해 탭(4448)의 전방에 캡의 하나의 종속 러그가 배치된다. 따라서, 액츄에이터(4405)를 사용하기 위해, 처음에는 사용자가 보호용 단부 캡을 제거해야 한다.
이하에서는 액츄에이터(4405)의 조립체 및 유체 디스펜서(910)의 삽입을 서술한다.
하우징(4409)은 서로 스냅-피트(snap-fit)하는 하우징 전반부 및 하우징 후반부(4409e, 4409f)를 포함한다. 손가락으로 작동할 수 있는 액츄에이터 메커니즘이 하우징 후반부에 의해 유지될 수 있도록, 하우징 전반부 및 하우징 후반부(4409e, 4409f)가 서로 스냅-피트되기 이전에, 레버의 후단부(4420a)가 하우징 후반부(4409f)에 형성된 유지 채널(4409b)에 삽입된다. 하우징(4409)의 조립 후에 하우징 전반부(4409e)에 의해 제공되는 푸셔 표면(4429)을 기준으로 올바르게 벨 크랭크(4425)를 배향하기 위해, 하우징 전반부 및 하우징 후반부(4409e, 4409f)가 서로 스탭되는 동안, 벨 크랭크(4425)가 시계 반대 방향(a)으로 피봇된다. 이때, 제2 암들(4425b)은 하우징 푸셔 표면(4429)에 접하도록 벨 크랭크(4425)는 시계방향으로 역 피봇한다.
하우징 전반부 및 하우징 후반부(4409e, 4409f)를 조립한 이후에, 노즐(916)이 전방 개구(4471b)로 수용될 때까지 후방 개구(4471a)를 통해 유체 디스펜서(910)가 하우징(4409) 내부로 삽입된다. 이러한 점에서, 하우징(4409)의 후방 개구(4471b)를 통해 하우징(4409)으로 유체 디스펜서(910)가 적재 또는 삽입될 때, 스토퍼 부분(976)의 각 트랙(976v)의 전단부에서 깔때기 형상의 리드-인 면(976t)이 하우징(4409)의 러너로 트랙(976v)을 안내하는 것을 돕는다.
더욱이, 하우징의 내부 표면은 스토퍼 부분 엠보스먼트(976r)의 외부 플랜 프로파일(outer plan profile)의 그것과 상호 보완하는 프로파일을 구비할 수 있다(도 30b 참조).
하우징의 전반부(4409e)는 노즐(916)에 끼워맞춤 되도록 개구(4471b)의 전단부에 인접하는 탄성 클립들(4409h)를 갖는다. 하우징(4409) 상의 노즐(916)의 축 방향 삽입 깊이를 제한하도록, 노즐(916)은 반대 측면, 즉 클립들(4409h)이 노즐(916)을 체결하는 경우 하우징(4409)에서의 전단부의 하측면에 인접하는 다수의 돌출부들 또는 리브들(916p, 도 10a의 feature 116p 참조)을 포함한다. 이에 따라, 노즐(916)은 하우징(4409)에 대하여 움직이지 않도록 고정된다.
유체 디스펜서(910)가 전단부를 향해 하우징(4409) 내에서 전방으로 움직임에 따라, 숄더(916d) 및 노즐(916)의 외측 스커트(916s)는 벨 크랭크(4425)의 제1 암들(4425a)의 하측을 당기며, 벨 크랭크(4425)는 반 시계방향 A로 피봇운동을 하고, 하우징(4409) 속으로 끼워맞춤 되는 위치로의 유체 디스펜서(910)의 삽입은 방해되지 않는다.
벨 크랭크(4425)는 장착 부분(4426)으로부터 돌출되는 스프링 레그(spring leg, 4480)와 통합되어 형성된다. 벨 크랭크(4425)가, 조립 동안에 하우징(4409) 안으로 유체 디스펜서(910)의 삽입하는 노즐(916)에 의해, 하우징(4409)의 전단부를 향해 반 시계방향 A로 피봇될 때, 스프링 레그(4480)는 레버(4420)의 내측 표면(4420d)과의 체결을 가져오고, 이로 인해 로드된다(be loaded). 일단 스토퍼 부분(976) 상의 엠보스먼트(976r)가 벨 크랭크(4425)의 제1(후방) 암들(4425a)을 지나치게 되면, 벨 크랭크(4425)가 후방으로 피봇하도록 스프링 레그(4480)의 로드는 해제되고, 제1 벨 크랭크 암들(4425a)은 엠보스먼트 베어링 표면들(976u)의 하측에 인접하게 되며, 제2 벨 크랭크 암들(4425b)은 하우징 푸셔 표면(4429)을 가압한다.
유체 디스펜서(910)가 그에 걸리는 삽입력(insertion force)에 의해 하우징(4409) 속으로 삽입되는 동안, 발사 위치로부터 움직이게 된다. 억류된 노즐 조립체로부터 복원 스프링(918)이 병 조립체를 (예를 들어, 하우징 후방 개방 단부(4471a) 측으로)움직임으로써, 유체 디스펜서(910)가 하우징(4409) 속으로 스냅-피트될 때 삽입력은 제거된다. 벨 크랭크(4425)의 스프링 레그(4480)가 푸셔표면(4429)에 대하여 그 정지 위치까지 벨 크랭크(4425)를 피봇 후퇴시킴에 따라, 스토퍼 부분(976)의 이후의 복원 운동은 스토퍼 부분(476)의 엠보스먼트(976r)의 베어링 표면(976u)가 벨 크랭크(4425)의 제1 암들(4425a)의 연결된 리프팅 표면(4431)에 결합되도록 또는 가깝게 근사되도록 하며, 레버(4420)의 내부 운동은 벨 크랭크(4425)가 병 조립체를 들어올리도록 한다.
후방 개구(4471a)는 ABS 재질로 된 단부 캡(미도시)과 함께 닫히며, 액츄에이터(4405)는 "사용할 준비"가 된다.
벨 크랭크의 스프링 레그(4480)는 역 상태에서 액츄에이터(4405)에 대한 유체 디스펜서(910)의 조립체에 특별히 사용된다(예를 들어, 도 34에 도시된 배향에 대한 전복(upside down)). 스프링 레그(4480)는, 노즐(916)이 벨 크랭크 리프팅 암들(4425a)을 지나친 전방 피봇 위치에서 벨 크랭크(4425)에 걸리는 중력을 극복한다.
노즐(916)로부터 스토퍼 부분(976)이 멀어짐에 따라 유체 디스펜서(910)가 최대 확장(개방) 위치까지 움직일 수 있도록(예를 들어, 분리된 캐리어 부재(995)가 사용되는 경우), 액츄에이터(4405)가 떨어지면, 또는 다른 충격에 영향을 받으면, 레버(4420)가 레버 탭(4448)에 의해 바깥쪽으로 움직일 수 없기 때문에 엠보스먼트(976r)는 벨 크랭크(4425)를 왜곡(distort)시킨다. 더욱 상세하게는, 제1 또는 벨 크랭크(4425)의 리프팅 암들(4425a)은 엠보스먼트(976r)에 의해 걸리는 후퇴력에 따라 후방으로 수축된다. 이것은, 레버(4420)를 내부로 미는 것만으로 유체 디스펜서(910)가 정지 위치에 설정되도록, 병 조립체를 전방으로 들어올리는 상태에 따라 엠보스먼트 베어링 표면(976u) 각각에 연결된 벨 크랭크 리프팅 암들(4425a)를 유지시킨다.
액츄에이터(4405)는 하우징(4409)의 다른 측면 상에서 다른 상응하는 액츄에이팅 메커니즘(미도시)으로 변형될 수도 있다. 사용자는 레버들(4420)을 함께 스퀴즈(squeeze)하고, 이에 따라 연결된 벨 크랭크들(4425)은 병 조립체를 각각의 측면으로부터 전방으로 들어올리게 된다.
전술한 바와 같이, 최대 확장 위치 및 떨어지는 경우에 있어서, 캐리어 부재(995)가 스토퍼 부분(976)에 마련되는 경우에는 유체 디스펜서(910)의 각 부분이 파손되는 것을 방지하는 능력은 달성되지 못한다. 그러나, 병(970)은 유리, 예를 들어, 플라스틱 재질에 비교되는 경질의 물질로 제작되는바, 이러한 떨어짐에 대한 저항의 특징은 반드시 필요한 것이 아니며, 추가적인 보호물이 여전히 선호된다. 다시 말해서, 조합된 스토퍼 부분(976) 및 캐리어 부재(995)는, 도 32에 도시된 바와 같이, 예를 들어 플라스틱과 같은 경질의 병(970)에 사용된다.
플라스틱 재질을 갖는 전술한 유체 디스펜서 또는 액츄에이터의 구성들은 몰딩 공정, 및 사출 형성에 의한 전형적인 방법으로 성형된다.
예시된 실시예들에 있어서, 유체 디스펜서(110, 310, 410 등)의 유체 배출구(152, 352, 452 등)에 있는 밀봉 장치는 미생물(microbials) 및 다른 오염물들이 유체 배출구(152, 352, 452 등)을 통해 디스펜서(110, 310, 410 등)로 유입(ingress)되는 것과 더 나아가 투여 챔버(120, 320, 420 등) 및 유체의 병/저장소로 유입되는 것을 차단한다. 유체는 예를 들어 코에 투약하기 위한 액체 상태의 약제에 사용되므로, 이 점은 보존성(presereservatives)의 제제(formulation), 더욱 자세하게는 보존성을 갖는 스프레이 제제를 가능하게 한다. 또한, 씰은, 작동 중에 디스펜서가 그 정지 구조 상태에 있을 때, 투여 챔버 상에서의 1회분의 유체가 공급원 또는 저장소 측으로 다시 빨려들어가는 것을 방지한다. 이것은 디스펜서가 다시 사용되기 위해 요구되는 노력(최초 사용 이후에는 요구되지 않으며, 유체 디스펜서의 최초 사용을 위해 요구되는 투여 챔버를 채우기 위한 노력)을 감소시킨다.
예를 들어, 게이터(gaiter) 형태와 같은, 유체 디스펜서들(110, 310, 410 등)의 변형에 있어서, 밀봉 관형 슬리브는 스토퍼 부분(176, 376, 476 등) 또는 유체 공급원(170, 370, 470 등)의 외주면의 한(후방) 위치(예를 들어, 후방 슬리브 단부에 근접함) 및 노즐(116, 316, 416 등)의 외주면의 다른(전방) 위치(예를 들어, 전방 슬리브 단부에 인접함)을 덮도록 유체 디스펜서 위에 배치될 수도 있다. 씰들이 슬리브 및 디스펜서 구성요소들 사이에 형성됨에 따라, 밀봉 슬리브에 사용되는 재질은 미생물 및 오염물들이 투과되지 못하는 것으로 선택된다. 적합한 재질들 및 씰 기술들은 공지된 바와 같을 수 있다. 이러한 밀봉 슬리브는 디스펜서들 측으로 미생물 및 다른 오염물들이 침투되는 것을 막을 수 있도록 한다. 또한 디스펜서들 내부의 밀봉 내성들(tolerances)(예를 들어, 팁 밀봉 장치 및 병 씰(171, 371, 471 등))는 감소될 수 있으며, 이에 따라 이러한 씰들(예를 들어, 128a,b/328a,b/428a,b; 165h;365h/465h; 197p 등)은 분배 배출구(152, 352, 452 등)을 통해 침투하는 것을 방지하는 두 번째 방어막이 된다. 슬리브는, 예를 들어 확장될 수 있는 및/또는 수축될 수 있는 어느 하나로부터 멀어지거나 근접하는 결합된 디스펜서 구성요소의 움직임에 적응될 필요성이 있으며, 예를 들어 씰 지점들 사이에서 슬리브 물질의 초과 길이를 구비함으로써, 최대 거리에서 늘어나지 않도록, 분리 상태의 최대 거리 위치의 씰 지점들 사이에 슬리브 물질의 길이를 가질 필요성이 있다. 슬리브 물질에서의 느슨함(slack)은 디스펜서 구성요소들이 작동 상태에서 차례로 움직이는 경우 슬리브 씰 지점들 사이에서 발생될 수 있다. 그러한 밀봉 슬리브의 이용은 디스펜서의 작동을 위해 다른 (예를 들어, 전방) 구성으로 이동하는 하나(예를 들어, 후방)의 구성을 갖는 다른 디스펜서들의 이용시 나타날 수 있다. 밀봉 슬리브는 각 구성을 덮게 된다.
본 발명의 유체 디스펜서는, 예를 들어, 극심한 통증의 완화 처리 또는 만성 증상의 예방/완화 처리를 위한 액체 약제 제제를 투여하기 위해 이용될 수 있다. 정확한 1회분의 투여는 나이 및 환자의 상태에 달려있고, 사용되는 특별한 약제 및 투여 주기는 전적으로 담당 의사의 처방에 달려있다. 약제들의 조합이 채택되면 그 조합의 각 성분의 1회분이 단독으로 사용되는 경우 각 성분의 일반적인 정량에 맞추어 채택된다.
제제를 위한 적당한 약제들은, 예를 들어 아날그레식스(analgesics), 예를 들어 코데인(codeine), 디하이드로몰핀(dihydromorphine), 에르고타민(ergotamine), 펜타닐(fentanyl) 또는 몰핀(morphine); 안지날 프리퍼레이션(anginal preparations), 예를 들어 딜티아즘(diltiazem); 안티알러직스(antiallergics), 예를 들어 (예를 들면 소디움 솔트(sodium salt)와 같은) 크로모그리케이트(cromoglycate), 케토티펜(ketotifen) 또는 (예를 들면 소디움 솔트(sodium salt)와 같은) 네도크로밀(nedocromil) ; 안티이펙티브즈(antiinfectives), 예를 들어 세파로스포린스(cephalosporins), 페니실린즈(penicillins), 스트렙토미신(streptomycin), 설포나미데스(sulphonamides), 테트라시클린스(tetracyclines) 및 펜타미딘(pentamidine); 안티히스타민즈(antihistamines) 예를 들어 메타피리렌스(methapyrilene); 안티-인프라매토리즈(anti-inflammatories) 예를 들어 (예를 들면 디프로피오네이트 에스터(dipropionate ester)와 같은) 베크로베타손(beclomethasone), (예를 들면 프로피오네이트 에스터(propionate ester)와 같은) 플루티카혼(fluticasone) , 플루니솔리데(flunisolide), 부데소니데(budesonide), 로플레포니데(rofleponide), (예를 들면 플로에이트 에스터(furoate ester)와 같은) 모메타손(mometasone), 시클레소니데(ciclesonide), (예를 들면 아세토니드(acetonide)와 같은) 트리암시놀론(triamcinolone) , 6α, 9α-디플루오로-llβ-하이드록시-16α-메틸-3-옥소-17α-프로피오닐옥시-안드로스타-l,4-디엔-17β-카보티오산S-(2-옥소-테트라하이드로-퓨란-3-일) 에스터(6α, 9α-difluoro-llβ-hydroxy-16α-methyl-3-oxo-17α-propionyloxy-androsta-l,4-diene-17β-carbothioic acid S-(2-oxo-tetrahydro-furan-3-yl) ester) 또는 6α, 9α-디플루오로-17α-[(2-퓨라닐카보닐)옥시]-llβ-하이드록시-16α-메틸-3-옥소-안드로스타-l,4-디엔-17β-카보티오산 S-플루오로메틸 에스터(6α, 9α-Difluoro-17α-[(2-furanylcarbonyl)oxy]-llβ-hydroxy-16α-methyl-3-oxo-androsta-l,4-diene-17β-carbothioic acid S-fluoromethyl ester), 안티투시브즈(antitussives), 예를 들어 노스카피네(noscapine); 브론코디레이터스(bronchodilators), 예를 들어 (예를 들면 프리 베이스(free base) 또는 설페이트(sulphate)와 같은) 알부테롤(albuterol) , (예를 들면 아스시네포에이트(asxinafoate)와 같은) 살메테롤(salmeterol), 에레드린(ephedrine), 아드레날린(adrenaline), (예를 들면 하이드로브로미데(hydrobromide)와 같은) 페노테롤(fenoterol), (예를 들면 푸마레이트(fumarate)와 같은) 페모테롤(formoterol), 이소프레날린(isoprenaline), 메타프로테레놀(metaproterenol), 페닐플린(phenylephrine), 페닐프로파노라민(phenylpropanolamine), (예를 들면 아세테이트(acetate)와 같은) 필부테롤(pirbuterol), (예를 들면 하이드로크로라이드(hydrochloride)와 같은) 레프로테롤(reproterol), 리미테롤(rimiterol), (예를 들면 설페이트(sulphate)와 같은) 테르부탤린(terbutaline), 이소에타린(isoetharine), 튜로부테롤(tulobuterol) 또는 4-하이드록시-7-[2-[[2-[[3-(2-페닐에톡시)프로필]설포닐]에틸]아미노]에틸-2(3H)-벤조티아졸론(4-hydroxy-7-[2-[[2-[[3-(2-phenylethoxy)propyl]sulfonyl]ethyl]amino]ethyl-2(3H)-benzothiazolone), PDE4 억제제, 예를 들어 시로미라스트(cilomilast) 또는 로플루미라스트(roflumilast); 레우코트리엔 안타고니스츠(leukotriene antagonists) 예를 들어 몬테루카스트(montelukast), 프란루카스트(pranlukast) 및 자필루카스트(zafirlukast); (예를 들면 매리에트(maleate)와 같은) 2R,3R,4S,5R)-2-[6-아미노-2-(lS-하이드록시메틸-2-페닐-에틸아미노)-퓨린-9-일]-5-(2-에틸l-2H-테트라졸-5-일)-테트라하이드로-퓨란-3,4-디올([adenosine 2a agonists, eg 2R,3R,4S,5R)-2-[6-Amino-2-(lS-hydroxymethyl-2-phenyl-ethylamino)-purin-9-yl]-5-(2-ethyl-2H-tetrazol-5-yl)-tetrahydro-furan-3,4-diol); (예를 들면 프리 산(free acid) 또는 포타시움 솔트(potassium salt)와 같은) (2S)-3-[4-({[4-(아미노카보닐)-l-피페리디닐]카보닐}옥시)페닐]-2-[((2S)-4-메틸-2-{[2-(2-메틸페녹시) 아세틸]아미노}펜타노일)아미노] 프로판산([α4 integrin inhibitors eg (2S)-3-[4-({[4-(aminocarbonyl)-l-piperidinyl]carbonyl}oxy)phenyl]-2-[((2S)-4-methyl-2-{[2-(2-methylphenoxy) acetyl]amino}pentanoyl)amino] propanoic acid), 디우레틱스(diuretics), 예를 들어 아미로라이드(amiloride); 안티코리네르닉스(anticholinergics), 예를 들어 (예를 들면 브롬마이드(bromide)와 같은) 이프라트로피움(ipratropium), 티오트로피움(tiotropium), 아트로핀(atropine), 오롯시트로피움(oroxitropium); 호르모네스(hormones), 예를 들어 코르티손(cortisone), 하이드로코르티손(hydrocortisone) 또는 프리드니소론(prednisolone); 크산틴즈(xanthines), 예를 들어 아미노필린(aminophylline), 콜린(choline), 테오피리네이트(theophyllinate), 라이신 테오피리네이트(lysine theophyllinate) 또는 테오피린(theophylline); 테라피우틱 포르테인즈(therapeutic proteins) 및 펩티드즈(peptides), 예를 들어 인슐린(insulin) 또는 글르카곤스(glucagons)로부터 선택될 수 있다. 당업자에게 있어서, 약제의 활성 및/또는 안정성을 선택하고/하거나 촉진제로 약제의 용해성을 최소화하기 위하여, (예를 들어 알카리 메탈(alkali metal) 또는 아미네 솔트(amine salts)로서 또는 산 추가 솔트(acid addition salts)로서) 솔트의 형태로, 또는 에스터(예를 들어 저알킬 에스터(lower alkyl esters))로서, 솔베이트(solvates)(예를 들어 하이드레이트(hydrates)) 이용될 수 있음은 명백하다.
바람직하게, 약제는 천식 및 비염과 같은 염증을 일으키는 장애 또는 질병을 치료하기 위하여, 항-염증 혼합물이다.
일 태양으로서, 약제는 글루코코르티코이드(glucocorticoid) 혼합물이며, 상기 혼합물은 항-염증 성분을 갖는다. 하나의 적당한 글루코코르티코이드 혼합물은 다음의 화학적 이름을 갖는다: 6α, 9α-디플루오로-17α-(l-옥소프로폭시)-llβ-하이드록시-16α-메틸-3-옥소-안드로스타-l,4-디엔-17β-카보티오산 S-플루오로메틸 에스터(6α, 9α-Difluoro-17α-(l-oxopropoxy)-llβ-hydroxy-16α-methyl-3-oxo-androsta-l,4-diene-17β-carbothioic acid S-fluoromethyl ester)(플루티카손 프로피네이트 (fluticasone propionate)). 다른 적당한 글루코코르티코이드 혼합물은 다음의 화학적 이름을 갖는다: 6α, 9α-디플루오로-17α-[(2-퓨라닐카보닐)옥시]-llβ-하이드록시-16α-메틸-3-옥소-안드로스타-l,4-디엔-17β-카보티오산 S-플루오로메틸 에스터(6α, 9α-difluoro-17α-[(2-furanylcarbonyl)oxy]-llβ-hydroxy-16α-methyl-3-oxo-androsta-l,4-diene-17β-carbothioic acid S-fluoromethyl ester). 추가적인 적당한 글루코코르티코이드 혼합물은 다음의 화학적 이름을 갖는다: 6α,9α-디플루오로-llβ-하이드록시-16α-메틸-17α-[(4-메틸-l,3-티아졸-5-카보닐)옥시]-3-옥소-안드로스타-l,4-디엔-17β-카보티오산 S-플루오로메틸 에스터(6α,9α-Difluoro-llβ-hydroxy-16α-methyl-17α-[(4-methyl-l,3-thiazole-5-carbonyl)oxy]-3-oxo-androsta-l,4-diene-17β-carbothioic acid S-fluoromethyl ester)
다른 적당한 항-염증 성분은 NSAIDs, 예를 들면 PDE4 억제제, 레우코트리엔 만타고니스트(leukotriene antagonists), iNOS 억제제, 트립타제(tryptase) 및 엘라스타제 억제제(elastase inhibitors), 베타-2 인테그린 안타고니스트(beta-2 integrin antagonists) 및 아데노신 2a 아고니스트(adenosine 2a agonists)를 포함한다.
제제에서 포함될 수 있는 다른 약제들은, 6-({3-[(디메틸아미노)카보닐]페닐}설포닐)-8-메틸l-4-{[3-(메틸옥시)페닐]아미노}-3-퀴놀린카복사미드(6-({3-[(Dimethylamino)carbonyl]phenyl}sulfonyl)-8-methyl-4-{[3-(methyloxy)) phenyl]amino}-3-quinolinecarboxamide; 6a,9a-디플루오로-l lb-하이드록시-16a-메틸-17a-(l-메틸사이클로프로필카보닐)옥시-3-옥소-안드로스타-l,4-디엔-17b-카보티오산 S-플루오로메틸 에스터(6a,9a-Difluoro-l lb-hydroxy-16a-methyl-17a-(l-methycyclopropylcarbonyl)oxy-3-oxo-androsta-l,4-diene-17b-carbothioic acid S-fluoromethyl ester); 6a,9a-디플루오로-lli-하이드록시-16a-메틸-3-옥소-17a-(2,2,3,3-테트라메틸사이클로프로필카보닐)옥시-안드로스타-l,4-디엔-17i-카보티오산 S-시아노메틸 에스터(6a,9a-Difluoro-lli-hydroxy-16a-methyl-3-oxo-17a-(2,2,3,3-tetramethycyclopropylcarbonyl)oxy-androsta-l,4-diene-17i-carbothioic acid S-cyanomethyl ester; l-{[3-(4-{[4-[5-플루오로-2-(메틸옥시)페닐]-2-하이드록시-4-메틸-2-(트리플루오로메틸)펜틸]아미노-6-메틸-lH-인다졸-l-일)페닐]카보닐}-D-프롤린아미드(l-{[3-(4-{[4-[5-fluoro-2-(methyloxy)phenyl]-2-hydroxy-4-methyl-2-(trifluoromethyl)pentyl] amino-6-methyl-lH-indazol-l-yl)phenyl]carbonyl}-D-prolinamide)가 있으며, 상기 혼합물은 2007년 4월 18일에 출원된 국제 특허 출원 번호 제PCT/EP2007/053773호의 예시 24 및 특히 그 안에서 24C에 있는 형태에서 공개된다.
여기에서 유체 디스펜서는, 예컨대 천식, COPD 및 피부염과 같은 국부적인 염증성의 다른 질환뿐만 아니라 주기적 및 장기간에 걸친 비염과 같은 코안의 염증성 및/또는 알레르기성 질환의 처리를 위한 유체 약제 제제를 투여하는데 적합하다.
환자에게 적합한 1회분 처방은 비강이 청결해지도록 연속적으로 코를 통해 천천히 흡입하는 것일 수 있다. 흡입시 제제는, 다른 콧구멍이 수동적으로 압축시킨 동안에, 하나의 콧구멍에 사용된다. 이러한 과정은 다른 콧구멍을 통해 반복될 수 있다. 전형적으로, 콧구멍 당 어느 하나 또는 두 개의 흡입들(inhalations)은 하루에 세 번씩, 바람직하게는 하루에 한번 전술한 과정을 통해 진행된다. 각 dose, 예컨대, 5μg, 50μg, lOOμg, 200μg or 250μg의 활성 약제가 운반된다. 정확한 투여량은 본 발명의 기술분야에 속한 당업자에게 자명한 사항이다.
"약", "대략", "실질적으로"와 같이 여기에서 사용된 모든 용어 및 파라미터 또는 특성과 관련된 유사한 것은, 정확한 파라미터 또는 특성뿐만 아니라 그것으로부터 미미한 차이까지 포함하는 것을 의미한다.
앞에서 설명된 본 발명의 실시예들은 단순히 설명하기 위한 것이다. 본 발명은 여기서 공개된 모든 새로운 태양(aspect)과 관련된다. 또한, 본 발명은 의약국용 유체 디스펜서들에만 제한되는 것이 아니며, 일반적인 유체 디스펜서들에도 관련된다.

Claims (50)

  1. 유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서(fluid dispenser)에 있어서,
    상기 유체 디스펜서는 투여 챔버(dosing chamber)와, 상기 투여 챔버에서 전방으로 및 후방으로 왕복 운동하도록 장착된 피스톤을 구비하되,
    상기 피스톤은 상기 투여 챔버의 벽에 밀봉되어 슬라이딩하기 위한 씰(seal)을 구비하며,
    상기 피스톤의 후방을 향한 스트로크는 상기 투여 챔버가 상기 유체 공급원로부터 유체를 채우도록 하고, 상기 피스톤의 전방을 향한 스트로크는 상기 피스톤의 앞에 존재하는 유체를 상기 투여 챔버의 밖으로 펌핑하며,
    상기 씰을 지나 상기 피스톤 앞의 상기 투여 챔버 안으로 전방을 향해 유체가 유동할 수 있도록, 상기 후방을 향한 스트로크 동안에 상기 씰이 이용 중에 상기 투여 챔버의 벽과 밀봉되어 접촉하는 것을 해제하도록 구성된,
    유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 씰은 후방을 향한 스트로크 동안에 내측을 향해 구부러지도록 구성된 립 씰(lip seal)인,
    유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 씰은 상기 피스톤의 전방 단부에 위치되는,
    유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 씰은 상기 피스톤에 의해 이동되는 밀봉 부재인,
    유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 밀봉 부재는 상기 피스톤의 전방 단부 상에 장착되는 캡의 형태인,
    유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 씰은, 상기 투여 챔버의 직경보다 더 큰 외측 직경을 가지며 상기 투여 챔버의 벽과 밀봉되게 맞닿도록(engagement) 치우치는(biased), 환형의 탄성 밀봉 립을 제공하는,
    유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 피스톤의 후방을 향한 스트로크가 상기 밀봉 립에 걸쳐 압력 차를 생성하도록 상기 유체 디스펜서가 유체 공급원에 이용될 수 있고,
    상기 압력 차는, 유체가 상기 투여 챔버 내로 상기 씰을 지나 전방으로 유동하기 위한 상기 밀봉 립과 상기 투여 챔버 사이의 공간을 생성하도록, 상기 밀봉 립이 내측을 향해 구부러지거나 변형되게 할 수 있는,
    유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 투여 챔버는 상이한 폭의 전방 섹션 및 후방 섹션을 가지며, 상기 전방 섹션은 상기 후방 섹션보다 더 폭이 좁으며 상기 후방 섹션에 비해 전방 방향에 위치되며, 상기 씰이 상기 전방 섹션의 벽 상에서 밀봉되어 슬라이딩되는,
    유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 씰은, 상기 전방 섹션의 폭보다 작지 않으며 상기 후방 섹션의 폭보다 작은, 외측 치수를 갖는
    유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 후방을 향한 스트로크는, 상기 투여 챔버의 전방 섹션 및 후방 섹션이 유체 연통하도록 상기 씰이 상기 투여 챔버의 후방 섹션에 위치되는, 후방 위치에 상기 피스톤이 위치되게 하는,
    유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 피스톤의 후방 위치에서 상기 씰 주위에 환형 공간이 존재하는,
    유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 투여 챔버는 상기 후방 섹션으로부터 상기 전방 섹션까지 연장되는 하나 이상의 유체 유동 채널을 구비하며, 상기 피스톤의 후방 위치에서, 상기 씰이 하나 이상의 유체 유동 채널에 인접한,
    유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤의 전방을 향한 스트로크에서, 상기 씰이 상기 투여 챔버의 전방 섹션에 존재할 때, 상기 씰이 일정하게 상기 전방 섹션의 벽과 밀봉 접촉하는,
    유체 공급원에 이용되는 유체 디스펜서.
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