专利名称：雾化喷嘴和过滤器和产生喷雾的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种雾化喷嘴和一种带有一个过滤器的这样的喷嘴，本发明特别是涉及一种能产生一种细小微滴的喷雾的喷嘴(该细小微滴的喷雾适用于，例如，靠吸入法给药)，这种喷嘴的制造，和包括这种喷嘴的一种产生喷雾的装置。
众所周知(例如从WO91/14468中)在高压下液体被迫通过细小的喷嘴后会产生非常细小的微滴。WO91/14468建议采用比如已知的制造旋转喷嘴的方法制造必要的喷嘴。例如靠采用一个碳化钨针在一个薄金属板上穿孔的方法可以制造这些喷嘴。根据WO91/14468的装置的应用的一个重要领域是生产用于吸入疗法的悬浮微粒。其中所需要的要求尤其在于细小微滴的细度;在多次试验中发现为了使足够数量的药能进入肺部的足够深处，相当多数量的微滴必须具有小于6μm的尺寸。为了治疗安全，每个单个的装置必须产生相同的微滴谱(dropletspectra)，因为只有这样才能保证以所希望的方式把给定的剂量的药物送到肺中。
伴随着机械制造喷嘴，在喷嘴和喷咀之间有时存在扰动偏差，这可能是由于这些喷嘴的壁具有不同的粗糙度的缘故。其中制造具有必要精度的、象在图8中所示的前面提到的WO91/14468中的双面喷嘴是困难的。另外，为了加速或降低在喷嘴中液体的流速或者提供冲击元件或产生涡流的装置而要得到具有变化的截面的喷嘴并不是件容易事。
在PCT申请No.GB91/00433中，描述了不采用增压推进气体而由一种液体产生细小微滴的喷雾的方法和装置，尤其是形成具有平均微滴尺寸小于10微米的、用于由使用者吸入的一种液体药剂的喷雾使得药剂的微滴能穿入到肺的底部。在PCT申请No.GB91/02145中描述了一些方法和装置，当液体流通过喷嘴孔的时候靠产生副流，使用这些方法和装置可以优化这些喷雾的形成。
在这些方法和装置的优选形式中，通过抵制驱动弹簧的作用而在一个泵机构的一个圆筒中回抽一个活塞可把计量过的剂量的液体药剂从一个罐中抽进一个压力室中。把活塞或弹簧锁住或者以其它方式保持在收回的或者翘起的位置使得在泵的压力室中在环境压力下保持计量过的剂量药剂直到药剂被释放为止。当需要释放时，松开活塞或弹簧，弹簧向前驱动活塞，因而使液体的压力迅速增加，导致药液通过喷咀孔喷出并且形成一种微滴的喷雾。
通过采用细孔尺寸的喷嘴和高压力可以取得为把药剂施加到肺底部而需要的非常细小的微滴，通常喷嘴孔小于20微米，压力超过300巴。
为获得这样细小微料而需要的喷嘴孔可以以多种方法形成，例如通过在一个金属板上穿一个洞并且靠近洞处设一个细小的带粗糙边缘的孔，当液流通过喷嘴孔时，这个细小的带粗糙边缘的孔会在液体流中产生副流。然而，用于形成喷嘴孔的技术需要在微观量级上精确加工部件，这种加工价格贵又费时而且不能给出一致的结果，这样会导致在使用前在质量控制评估过程中拒收部件或导致该装置操作不一致。另外，当驱动该装置时，需要能忍耐非常高的压力波动。(可能高达600巴)，这就需要使用机械方面坚固的部件。这就又增加了该装置的费用。
在PCT申请No.GB91/02147中已经描述了一种结构的形式，在该结构中包括一个整体式的单向阀和在喷嘴装置中的过滤器以便当向后抽活塞而从罐中抽吸计量过的剂量的药剂时防止通过排放喷嘴把空气抽进该装置中，并且防止由液体中夹带的固体颗粒阻塞细小的喷嘴孔。在这样一个结构的优选形式中，一个筒式杆在腔中以推入配合直接贴合在喷嘴口的上流部以便在腔的内壁和杆的径向外壁之间提供一个环形通道。这个环形通道具有一个等于或小于喷嘴孔的径向尺寸，并且因而提供了一个细的过滤器以便去除可能会造成喷嘴孔阻塞的固体颗粒。该细环形通道还在液体的运动上强加了一个流动限制，由当在向前或排出的行程上驱动活塞时产生的高压可以克服该对流动的限制以便允许液体通过喷嘴孔向外流出。然而，当向回抽活塞时，这种流动限制可以防止液体流回进装置中。这样就减少了由来自推塞的喷嘴装置的下流的空气或液体污染从罐中抽吸进压力室的新鲜药液的可能性。另外，必须用金属来制造这样一个装置以使该装置在操作时能抗得住压力波动，而这就需要费钱地高精密加工部件。
本发明的一个目的是提供一个喷嘴装置和一种制造该喷嘴的方法，该喷嘴减少了上述问题并且可以以低成本、高精度制出。
根据本发明的一个方面，提供了一个带有一个或多个用于雾化液体的喷嘴出口的喷嘴，该喷嘴包括至少两个有可能由一个中间层连接起来的板，其中至少一个底板有一个带槽的结构，该带槽的结构把喷嘴的吸入侧和喷嘴出口连接起来。
本发明的一个实施例提供了一个喷嘴(在这里也称为一个喷嘴装置)，该喷嘴装置由两个或更多的板组成;至少其中的一个板，比如一个底板，上面带有槽把吸入侧和设置在相对的另一侧的雾化喷嘴出口连通，其中另一个通常上面不设置构件的板(盖板)放在底板的带有构件的一侧上并且牢固地结合在上面。一个由三层构成的喷嘴装置包括例如，一个上面带构件的硅板，一个平的硅盖板和一个两者之间的薄玻璃板。然底板和盖板的作用可以颠倒过来，即带有构件的盖板盖在一个不带构件的底板上。
在喷嘴装置中的腔通常具有矩形横截面。然而，通过采用下面描述的方法以及本领域技术人员所知的方法制造该喷嘴装置有可能作出很多变化。通过采用不同的蚀刻方法，如果需要的话也有可能生产出具有其它横截面的带槽的底板。
如果除了底板以外盖板上也设置构件，则也可能获得其它横截面，例如，近似圆形的横截面。当在底板和盖板上都设置构件时，在两个板上通常设置相同的构件。如果以不同的方式在底板和盖板上设置构件也有可能作出其它变化，但这种变化应适于彼此配合。
根据本发明的另一方面，提供了一个产生喷雾的设备，该产生喷雾的设备包括一个喷嘴装置，该喷嘴装置可以通过一个产生液体流的装置用所提供的液体流束来形成微滴的喷雾，该喷嘴装置包括a.一个第一部件，该第一部件有一个或多个形成在其第一表面上的适合于向一个或多个液体出口供应液体的液体入口，这些液体出口位于第一部件的一个边缘，这些出口的构造应该使得通过这些液体出口可以从通过它们的液体中形成微滴的喷雾;
b.一个第二部件，该第二部件固定在第一部件的所说第一表面上并且适于与第一部件配合以便提供一个或多个的导管，每个导管适于把一个所说的液体入口以液体流动的方式与一个所说的液体出口相连通，最好所说的第二部件与形成在所说第一部件的所说第一表面上的一个或多个的腔配合以便确定一个或多个液体导管的壁，该导管把所说的液体入口连接到所说的液体出口;
c.用来把所说的液体入口连接到产生液体流的所说装置的装置。
最好液体流导管每个有一个或多个具有横向尺寸和一个横向横截面的细孔部件，该横向横截面比液体出口的横截面小，并且该细孔部件可作为过滤器来保护出口以避免在液体中的固体颗粒阻塞出口。细孔部件还在导管中提供了一个可用作单向阀的对流动的限制，这种单向阀已在PCT申请No.GB91/02147中描述过。
最好，第一部件是一个基本平的部件，并且在所说的第一部件的一个表面上形成有腔、液体入口和液体出口，腔和入口的纵轴基本上平行于所说表面的平面，并且出口孔的平面基本上垂直于第一部件的平面;并且所说第二部件是一个第二个通常为平面的部件，该部件最好具有基本相同的平面形状且尺寸如第一部件。
最好通过下面的方法把所说第一部件的液体导管连接到产生液流的装置，该方法即是把一个或多个液体入口放置在第一或第二部件的边缘处，并且提供这样一种装置，借助于该装置可以把第一和/或第二部件机械连接到产生液流的装置上，例如可以采用密封推入配合方式装进产生液流的装置的流体出口中。另外，可以提供一个第三部件，把该第三部件固定到第一或第二部件的一个第二表面上，并且给该第三部件提供一个流体导管，该导管适于与产生液流的装置保持液体流动连通。例如，第三部件可以带一个套管，该套管在出口中以推入配合或者其它方式配合到一个在PCT申请No.GB91/00433所描述的泵机构上并且该套管有一个与在第一部件中的液体入口相连通的孔。该套管的孔可作为在这样一个装置中的泵机构的圆筒。
可以用具有合适的腔、入口和出口的部件容易地形成以叠层的整体结构形式存在的一个根据本发明的喷嘴装置，可以采用激光，化学蚀刻、感光胶或者其它在微成形加工技术中已知的其它表面蚀刻技术在部件中预先形成合适的腔、入口和出口部件，以便取得具有基本平的相对表面的简单但可准确重复生产的部件。可以通过采用扩散结合、粘结、焊接、夹紧或其它合适的技术把这些部件以密封接合的形式固定在一起，优选采用密封环或其它在部件之间的密封交界面靠简单的组装技术进行密封。
根据本发明的另一方面，提供了一个喷嘴装置，该喷嘴装置包括a.一个第一部件，该第一部件最好基本上是平的，具有一个或多个形成在其上的液体入口，一个或多个形成在所说第一部件的一个边缘上的液体出口，并且最好还有一个或多个形成在所说第一部件的第一表面的基本上平行于所说表面的平面的腔，该腔以液体流动连通的方式把液体入口和液体出口连接起来并且最好包括一个或多个的适于作为过滤器和单向阀的细孔部件;
b.一个第二部件，该第二部件最好基本上是平的并且基本上具有与第一部件相同的平面形状和尺寸，该第二部件位于所说第一部件的所说第一表面上并且与所说第一部件配合以便提供和/或确定在所说第一部件中的所说腔、用来把所说液体入口和所说液体出口以液体流动连通方式连接起来的导管;
c.连接装置，该连接装置把所说第一部件的液体入口和一个产生液流装置以液体流动连通方式连接起来。
最好，液体入口、液体出口和连接腔都形成在第一部件的第一表面上，并且第二部件是一个固定在所说第一表面上的盖部件以便提供形成导管的壁。然而，由于当为第二部件提供腔并且第一部件为这些腔提供封闭壁时，可以向第二部件提供部分或者全部连接导管。类似地，可以向第二部件提供形成在其中的部分入口和/或出口。例如，第一和第二部件可以具有切进其相对表面的入口、出口和导管的镜像对称的一半，借此把它们固定在一起就形成了所需要的完整的入口、出口和导管。
为了方便起见，以这样的方式描述本发明一个第一部件具有形成在其第一表面上的入口、出口和腔的全部深度，并且第二部件具有一个基本平的表面，该表面提供了一个壁以使入口、出口和导管完整。
液体出口作为喷嘴装置的产生喷雾的装置。因而这些液体出口可以是简单的细孔出口以便用通过出口孔的液体流形成微滴的喷雾，这些简单的细孔出口可以有粗糙的、多边的或其它的横截面或边缘，如PCT申请No.GB91/02145所描述。因此，该孔可以具有一个三角形、正方形或其它规则或不规则的多边形形状，最好具有最大孔径尺寸与最小孔径尺寸比是从1∶1到10∶1。该孔的唇部可能是粗糙的，这是由于当用电极溅蚀技术形成该孔时靠电击在该部件和一个电极之间的一个弧状物而从第一部件中去除材料。然而，最好该孔上有一个尖锐的唇部，在该唇部上液体流急剧地改变方向以在液体流的主流中获得副流。通常，方向的改变相当于至少整个液流改变方向90°角的5%，最好是从10%到30%。最好，急剧地发生方向改变，显著地是在小于5个(最好是小于1个)液流宽度的直径的轴向距离内。通过形成带有一个对着轴向向外的唇部的轴向向内的唇部的孔也可以获得这样的方向变化或副流，例如在轴向向内方向的唇部处孔沿液流方向分叉并且具有一个等边三角形的平面形状，三角形的顶点对着通过孔的液液的伸延方向。另外，两个腔可以在第一部件的平面区域相交以形成一个在一个单腔中的湍流，该单腔通向位于第一部件边缘的液体出口孔。
另外，通过在孔上形成一个舌瓣或部分的障碍物也可以造成液流方向的改变，因此靠该舌瓣或障碍物至少可以使通过该孔的部分液流急剧改变方向。这样的一个舌瓣或障碍物可以在液流的有效横截面的10-80%中起作用。在PCT申请GB91/02145中描述了其它形式的副流产生物并且该申请的有关内容在此引作参考。
液体出口的作用是用由出口的形状及构造造成的副流来产生喷雾，我们已经发现当需要比较大的微滴时，例如雾团的平均微滴尺寸从30到150微米，用产生25巴低压的液流产生装置可以产生令人满意的喷雾。然而，当需要具有雾团的平均微滴尺寸小于大约20微米的微滴时，则通常需要使用一个能产生至少50巴压力(通常为100至400巴)的产生液流的装置。
喷嘴孔的尺寸也影响微滴尺寸。因而，通常我们发现最好采用具有小于500微米(例如50微米或者更小)的最大横向尺寸的孔。当需要细小微滴尺寸的喷雾时，最大横向孔尺寸最好是小于30微米。这样的尺寸对应于5至2500平方微米，例如10至500平方微米的横截面积。如果需要粗微滴，孔尺寸可达100微米最大横向尺寸。
如上所述，也可以通过产生两束或多束射流来相互冲击或用一个单束射流冲击一个固定的冲击物来形成所需要的喷雾。在这种情况下，喷嘴孔没有必要产生大量的副流并且可以采用一个唇部平滑的基本上为圆形、方形或长方形的孔。为了能产生一个可接受的射流，最好采用一个能产生50至400巴液压的产生液流的装置和一个具有一个从5到100微米最大横向尺寸的孔。当使用两束相互冲击的射流时，最好射流的飞行线在冲击点处构成一个从60°到150°，最好大约90°到120°的角，并且冲击发生在距离第一部件的边缘的平面25到500微米(例如30到100微米)处，液体出口位于第一部件的边缘的平面上。当一束液体射束冲击一个固定的冲击物时，最好把该冲击物放在射束的飞行线上、在射束开始分散成分离的微滴之前的一点处，一般其距液体出口顺流小于1000微米并且冲击物的表面与射束飞行成一个角度，这样作可以使得冲击物可以自我清洗且在其上不保留过多液体。在PCT申请GB92/0668中描述了一个合适形式的这样的自我清洗的冲击物。
下面描述的本发明的实施例是采用两个液体喷嘴以便形成两束液体流束，这两束液体射束相互冲击以便形成微滴的喷雾。
通过形成在第一部件上的液体入口和导管在压力下从产生液流的装置向液体出口供给液体。通过一个在第一部件中的简单的圆形或其它形状的腔可以方便地形成液体入口，该腔通过在第一部件边缘的入口或者通过把喷嘴装置安置在产生液体的装置上的一个套管或其它装置与产生液体的装置直接保持液体连通。如上所述，该套管可以形成产生液体的装置的泵机构的一部分，并且由一个安装在第一部件的相对表面上的一个第三平面部件携带，在该第三部件上载有第二部件。然而，第一部件可以与该套管整体成形，例如可以作为一个从该部件的第二表面的金属或其它管形突出部分。
下面还描述了这样的实施例，其中一个第三部件携载有从上面伸出的套管。
在第一部件中的一个单个液体入口腔通常接收供应到喷嘴装置的所有液体并且把它分配给液体出口。如果需要的话，液体入口腔可以是细长的沿一个或多个方向以协助液体均匀地流向液体出口。为了方便起见，下面以一个单个的通常为圆形的入口腔来描述本发明。
入口通过一个或多个导管向液体出口供应液体。如上所述，可以通过蚀刻、镂蚀来形成这些导管，或者也可以采用下面的方法在第一部件的表面上形成合适的腔，例如在第一和第二部件之间的交界面上插进细线或可烧蚀材料的细丝线以便在两个部件的相对表面中形成凹陷，并且然后去除或烧掉这些线或丝线以形成腔或者出口。由于通常是在腔的整个宽度上均匀去除物质而形成腔，这些腔通常有一个正方形的横截面。
如上所述，特别优选的是这样的情况，即腔具有一个或多个比液体出口的孔更小的部分使得这些部分可作为过滤器以避免有可能阻塞液体出口的固体微粒到达出口(这些固体微粒到达出口的方式类似于PCT申请GB91/02147所述的到达细孔通道的方式)。这样一个导管的细孔部分的横截面尺寸最好是液体出口横截面尺寸的10-80%。最好腔的细孔部分在通过腔的该部分的液流中产生至少0.5巴的压力降，这样在抽回用来通过喷嘴装置产生液流的任何泵机构过程中细孔部分可以阻止液体从腔中回抽。最好，用于防止液体和气体从喷嘴向产生液流的装置回流的压力降具有最小值并且还不损害通过腔和液体出口的增压液体的自由流动。对于任何给定的情况，容易确定最佳流动限制，但通常是获得从1至3巴或者更大的压力降。
尽管腔可以直接与一个液体出口连通，但最好是把腔的细孔部分放在液体入口和一个向液体出口供给液体的增压室之间。这样一个增压室有助于向出口均匀配给液流，在出口处采用了不止一个出口，例如可以采用两束彼此冲击的液体射束。增压室也可以是这样的结构，以便当液体流到出口时该结构有助于在液体中形成副流，例如通过曲面或其它壁结构以便在液流中产生涡旋。
喷嘴装置可以在液流产生装置中发现许多用途，比如用于增压气体或烟雾型分配器中，其中靠一种推进剂气体的膨胀可使液体流出容器。然而，喷嘴装置可特别用于靠手动操作的泵机构而产生的液流来形成喷雾，因而这样作可以避免使用一种推进剂气体。该泵机构可以是在PCT申请GB91/00433中所描述的型式。采用任何合适的方式，例如螺钉、销钉、推入配合或其它配合形式可以把喷嘴装置安装到从该泵的压力腔中的出口上，并且当弹簧或其它能源松开时该喷嘴装置接收计量过的剂量的液体而且在压力室中的压力升高。假如其它形式的液流产生器能产生所需要的压力升以便通过液体出口排出液体来形成具有所希望的雾团平均微滴尺寸的喷雾的话，也可以使用这些形式的液体产生器。
如上所述，腔、液体入口、增压室和液体出口都形成在第一部件一个表面上，尽管液体入口可以通过第一部件的厚度方向伸延以便与产生液流的装置连通。这样的设计使第一部件易于采用下列方式制造，即采用能够精确控制以便形成本发明需要的非常细的部件的蚀刻或镂蚀技术、从第一部件所希望的表面区域上有选择地除去必要的材料。这样的技术在制造喷墨打印头时形成腔和喷嘴出口中是已知的并使用过，见例如美国专利4915718和欧洲申请0397441，并且通常这样的技术包括向感光胶或可化学蚀刻材料使用一个掩模板;通过采用合适的蚀刻材料在所希望的区域使该材料感光并去除该材料。另外，采用激光或采用触击在该部件和一个电极之间的一个弧来烧去要除去的材料也可以形成腔。也可以采用其它方法在第一部件的表面上形成零部件，例如铣削或细镂刻硅、陶瓷或金属板。
这样的技术可用来从第一部件的表面的精确地确定的选定的区域精确地除去受控制数量的材料以便合理地形成任何所希望形状的腔、液体出口或其它零件。这样的技术尤其适用于平的表面，因而最好上面要形成零件的第一部件的表面基本上是形成为平的。然而，这样的技术也可用于曲面的或不规则的表面使得如果需要的话第一部件的表面也可不是平的。
采用这样的技术、用很大范围内可选择的常规可用于这样技术中的材料(例如感光胶塑料、硅、陶瓷、金属)易于制造用于本发明的喷嘴装置的部件。这样的材料可用来制成具有高精度并且足够强度的部件以便抵抗由于加在喷嘴装置上的高压力升而引起的应力而无需支撑框架或其它构件。另外，由于部件基本上是平的，第一、第二和第三部件容易彼此密封接合地安装在一起。因此，可以靠压力焊接或靠扩散结合把金属、硅或者陶瓷板很容易地结合在一起，在扩散结合中把一种合适金属(例如金)的界面置于部件的相对表面之间并靠加热和压力而结合。这样的扩散结合的优点是不会造成对第一部件的表面上的腔或其它零部件的形状的损害，因此保持了在开始时形成的零部件的精确度。
另外，可以采用粘结剂、常规的超声波焊接或其它焊接技术或者采用机械地把部件夹紧的方法把喷嘴装置的第一和第二部件安装就位。如果有必要的话，可以把密封环或垫圈放置在相对的表面之间以保证液体紧密的密封。然而，当部件的表面基本上是平的时，就没有必要使用密封环或垫圈，在相对表面之间的粘接剂或金属扩散交界面将保证一个充分的密封。
如果需要的话，可以把组装起来的喷嘴装置放置于一个支持壳体或类似物中以便给予该装置必要的强度来抵抗由我们的PCT申请GB91/00433的设备而产生的高压。
特别是，最好按下列步骤制造根据本发明的喷嘴装置-配置一批带槽的底板;
-连接底板和盖板;
-分开单个的喷嘴装置。
最好以平行加工的方法、在一个大表面范围内、同时制造出用于多个喷嘴装置的带槽的成品，并且接着一步(即一个批处理)把底板和盖板连接起来。此后，把这个组合结构件分成单个的片或者薄片，并且打通喷嘴装置的入口和出口通道。
用这种生产方法有特别的优点。首先批生产方法有可能制造出特别便宜的各个部件部分，这些部件部分用顺序加工的方法只能以相当高的价格制造。第二，批生产保证所有的部分具有特定的恒定质量，所有这些部分在相同的加工条件下可以反复重制，部件的质量不会逐渐改变，而在采用序列加工方法的情况下由于工具的磨损会发生加工出的部件质量逐渐变差。
还有，在加工过程中同样地靠整体设计来确定部件的位置和放置，因而不必须用费时的分选和处理机器来改变部件的位置和放置。
因此，本发明涉及新的、高度有效的喷嘴装置和可以用来生产大量这些喷嘴装置的方法以使得这些喷嘴装置具有恒定的高质量;另外，一个过滤器一有可能是一个多级过滤器-可以结合在该喷咀装置上。
根据本发明的材料和方法可以制造出具有以下多个优点的喷嘴-高机械稳定性;
-高度的抗化学影响性(例如药剂水溶液，酸);
-低的槽表面粗糙度;
-较大压力和温度差别的影响低;
-充满液体的喷嘴装置的阀功能元件具有较低的压力。
根据本发明的喷嘴装置的尺寸可以非常小，这样无效体积就很小，并且因此当把喷嘴装置用于疗法领域(制造吸入法悬浮微粒)时这种无效体积只占要扩散的液体量的一小部分。
令人惊奇的是设置浅槽装置没有给液体传输带来问题，尽管实际上小的液流横截面很可能给边界层带来问题。
因此本发明的喷嘴装置提供了一种简化了的设计，该设计无需昂贵和费时间地加工部件，可以以高精度重复地制造部件并且易于组装形成喷嘴装置。
本发明还提供了一种制造一个用于本发明的产生喷雾设备中的喷嘴装置的方法，其中通过有选择地从第一部件的某个表面上除去材料可以在第一部件的该表面上形成液体出口、液体入口和连通腔;并且把一个第二部件安装到所说第一部件上，借助于此对着所说液体出口、液体入口和所说腔配合以形成所说喷嘴装置的液流通道。
下面根据几个示范性实施例、参考附图来更加详细地描述本发明，其中
图1是一个根据本发明的一个喷嘴装置的一个优选实施例的图解透视图，并且图1A是图1装置的一个喷嘴出口的一个可能变型的详图;
图2是根据本发明的一个喷嘴装置的一个第二优选实施例的一部分的图解来面图，图2A和2B涉及其细节;
图3是根据本发明的采用双喷嘴出口的一个喷嘴装置的第三优选实施例的部件的一个图解平面图，图3A和3B涉及该喷嘴装置的细节;
图4、4A，图5、5A，图6、6A和图7、7A涉及根据本发明的一个喷嘴装置的双喷咀出口的特定例子;
图8A涉及一个包括多个喷嘴出口的喷嘴装置的细节;
图9涉及一个采用了一个带有一个撞击部件的喷嘴出口的喷嘴装置的一个细节;
图10和图11A、11B、和11C涉及用于一个根据本发明的喷嘴装置的一个喷嘴出口的可选择的设计;
图12是一个根据本发明的另一个实施例的一个喷嘴装置的一部分的图解平面图;
图13是一个根据本发明的一个喷嘴装置的另一个可选择实施例的图解平面图;
图14、15、16、17、18和19涉及根据本发明的一个喷嘴装置的喷嘴出口设计的另一些例子;
图20描绘制造根据本发明的一个喷嘴装置的各个阶段。
图1是一个从上面看的、根据本发明的一个喷嘴装置10或其部件的一个例子的图解的部件分解透视图。
图1显示了一个底板11和一个盖板12，为了演示的目的把盖板12提高离开了底板11。在使用时，盖板12安装在底板11上，在压力作用下液体穿过在喷嘴装置10的一个进口侧16的一个过滤器13而通过，该过滤器由多个相互平行的细槽17构成，其中每个槽17的横截面应当小于一个喷嘴出口14的横截面。在压力作用下，液体通过过滤器13流进腔15，通过喷嘴出口14液体从腔15中排出。
图1a表示带槽的板11的一个变型，其中喷嘴14′是弯曲的，并且不采用如图1所示的两个彼此成钝角伸展的腔15，而是设置了一系列平行的腔15′。
图2表示了一个根据本发明的喷嘴装置20的另一个变型。该附图是带槽的板21的俯视图，其中从进口侧16方向看，一个较细的过滤器28跟着带有槽27的较粗的过滤器23，在图2a中表示了较细过滤器28的放大的切开横断面图。通过腔25，过滤器28与喷嘴出口24连通。在腔之间设置的直角支撑盖板(未示出)并且加固了与带槽的板21的连接。
已经发现在象图1和图2中所示的单个喷嘴出口的情况下，如果在流动方向上喷嘴14短，则可以产生更有利的微滴谱。如果采用双喷嘴出口(例如见图3)，较长的喷嘴(例如圆锥形的或锥形的)可以产生好地雾化效果，这是因为当液体射流冲撞时可以把液体射流分成最细小的微滴。
图3表示一个喷嘴装置30的一部分，其中二级过滤器37、38和5个平行腔35一般对应于在图2/2a所示实施例中的过滤器27、28和腔25。然而在这里用双喷嘴出口39a/39b代替图2中的喷嘴出口25。如图3b中的放大图所示，双喷嘴出口39a/39b把两束射流以彼此成90°的角度导向。由于射流的冲撞，尤其可以得到好的雾化效果。可以以不同的方式变化双喷嘴出口。因此，如果需要的话，这两束射流可以彼此以一个更锐的角度或者更钝的角度(大约20°至160°，优选60°至150°，更优选90°至120°)定向。另外，可以选择不同的喷嘴出口的横截面;例如，可以省去在图3、3a中的出口39a/39b的坚固的圆锥形。如图3b所示，理想的情况是射流在稍微离开喷嘴出口的距离处冲撞。较小的定向偏差并不会造成射流彼此之间冲撞的不完全。该结构的边缘被斜切，长期使用腔板会造成边缘破损从而造成过滤器或者喷嘴的阻塞。
图4、5、6和7代表一个双喷嘴出口的可选择形状的平面图。这些图中的每个图仅表示一个喷嘴装置的一个板的喷嘴出口部位。出于显示的目的，在图4-图7中没有表示一个过滤器装置和用于使来自该过滤器装置的液体通过的腔。过滤器装置和腔可以具有如图1或图2/3所示的形状，也可以具有另外一种合适的形状，阴影区代表带有槽的板21的升高的部分，而非阴影区代表有槽的或凹进的区域。
图4A、5A、6A和7A分别代表在图4、5、6和7中所示的带槽的板314、315、316和317的喷嘴出口区域的放大图。在图4/4A、5/5A、6/6A和7/7A中所示的尺寸以毫米计。带槽(即，在上面没有画影线)部分的深度是在这些附图中的画有影线区域下面0.005毫米。
在图4A中，每个喷嘴出口部件具有0.04mm的长度和0.008mm的恒定宽度。如前所述，喷嘴出口的深度是0.005mm。中央岛状物391的半径是0.1122mm。这样安置喷嘴出口使得液体射流彼此成90°角排出喷嘴出口并且在高喷嘴装置的出口表面398相距0.025mm处冲撞。
在图5A中，所示的喷嘴出口具有0.08mm的长度，并且具有0.008mm的恒定宽度，还具有和前面一样的0.005mm的深度。喷嘴出口的外形应使得液体射流彼此成90°角度排出，并且在与喷嘴装置的出口表面398相距0.0025mm处冲撞。
在图6A，喷嘴具有与图5A相同的外形。但在图6A中岛状物部分392的形状不同于岛状物部分391。可以看出岛状物部分391的内表面和外壁区域393的内表面的外形具有0.2mm的中凹曲率半径。
在图7A所示的结构中，外壁和岛状物部分的外形类似于图6A中的外形。另外，整个喷嘴出口形状类似于图6A所示的形状，不同的是所设置的喷嘴出口稍微有点尖，这些喷嘴出口在内端宽0.007mm、在外端宽0.008mm。假如微粒通过如图2/3所示的过滤器并且到达和进入喷嘴出口部分397a/397b，这样的外形的目的是有利于除去通过该喷嘴的微粒。
图8表示一个根据本发明的喷嘴装置的喷嘴出口区域41，在该区域41处这样定向了6个喷嘴出口42a-42f使得从该处射出的射流在一点处相遇。这可以避免出现这种情形，即假如其中一个喷嘴阻塞，则其它射流不再冲撞。在图9中，在一个喷嘴出口45的口部44设置一个撞击元件43，该喷嘴出口45的口部44向外变宽。类似地，在图10中，把一个产生涡流的结构46装进一个喷嘴出口，该产生涡流的结构46有助于使流出的液体形成更大的涡流。图11a到11c也表示在该喷嘴出口区域的喷嘴装置的一个剖面图，其中在48a、48b和48c显示了喷嘴出口的不同的几何形状。
为了改善雾化效果，也可以以这样一种方式设计喷嘴出口使得该喷嘴出口稍有些长并且在上面提供一个减薄厚度的区域，有一个空气腔或多个空气腔通到该区域以便使得例如用一个水-喷射泵可以把空气载进液体射流中。已经发现如果喷嘴出口或者多个喷嘴出口的最小的横截表面面积是在大约25和500μm2之间，则一般可以得到一个合适的微滴或微粒尺寸。当在底板中的槽是，例如，5μm深时，喷嘴有可能保持一个可比拟的宽度，并且一般它们的宽度/深度比是在1∶1和1∶20之间。在这些范围以外的关系也是可能的。如果有必要的话，本领域的技术人员通过测试要雾化的液体的特性可以优选合适的喷嘴出口尺寸，因为表面张力和粘度在一定程度上是相关的。当液体中包括一种有机溶剂或一种油面不是水性液体的话，尤其需要考虑要雾化的液体的特性，本发明的装置主要用于水性液体，但也不排除其它情况。
为了排除即使经过长期使用而出现过滤器阻塞的可能性，也可以把过滤器(6)设计成锯齿形、弯曲形或者弧形形状。因此，可以形成大量的通道(具有恒定尺寸)。另外，如果需要，不用一个一级或二级过滤器，有可能为三级过滤器对应地提供更细的通道。然而，在每种情况下，必须保证尽管在过滤器系统中压力减少，在喷嘴处可以得到足够高的压力。
喷嘴出口的横截面形状或者喷嘴出口的横截面总和可以在进一步的范围内变化。在一个给定压力作用下，一个长条喷嘴出口的横截面比一个正方形或圆的喷嘴出口的横截面大许多，这并不损害微滴谱。喷嘴出口的横截面积或横截面积的总和通常是在5和2000μm2之间，优选在20和1000μm2之间，尤其优选25和500μm2之间。这也适用于设置了2个或多个平行定向的喷嘴出口的情况。
还有在喷嘴开口非常细或者非常平表面边缘效果起很大作用的情况下，技术人员需要考虑有关液压横截面的物理学知识以便确定喷嘴出口的结构以及其尺寸的选择。
图12是一个根据本发明的另一个喷嘴装置一部分的图解示意图。图12代表一个其上形成有腔的底板50的一个平面图。一个垂直于底板50的平面伸展的入口52通到一个腔54中。通过一个或多个过滤器级56把该腔连接到双喷嘴出口58a和58b。暂时性的垂直伸展的入口使得喷嘴和/或喷嘴装置结构紧凑。
图13表示喷嘴装置60的一个例子，该喷嘴装置60具有一个如图12所示的垂直于连接表面设置的入口。
在图13所示的喷嘴装置中，一个第一板件61在其上表面有一个第一组两个腔62，这两个腔在该板的一个边流出。在该板边缘上的合成孔形成两个液体出口，在本例子中，在供应了液体时，这两个液体出口形成两束彼此成大约100°到120°角度的相互冲撞的液体射流。最好在这一点板61的边缘能在喷嘴装置的表面提供一个凹槽，在该凹槽中两束液体射流冲撞并形成雾化的微滴。凹部62的开口的凸缘与板61的边缘相交，它们是尖的而不是圆的。板61的表面还载有一个第二组腔63，第二组腔的横截面尺寸比第一组腔62的要小。这些第二腔的作用是作为细孔部件把一个穿过板61的液体入口64与第一组腔62连接起来，并且可以用来过滤掉那些有可能阻塞第一腔及液体出口的固体微粒。一般情况下，每个第二腔的横截面积是每个第一腔62横截面积的大约10%或小于10%，以便给出一个横过第二腔的、来自流动产生装置所施加压力的大约10%的压力降，例如可以是从0.2到25巴。第二腔63的横截面尺寸一般是第一腔相应尺寸的至少大约50%。由于通常是通过从第一板件的表面除去均匀厚度的材料而形成腔，所以这些腔一般来说具有一个均匀的深度，并且通过改变腔的宽度可以获得腔的尺寸或面积的变化。
第二组腔63进入到一个在板61的上表面上切出的增压室65中。如果需要的话，室65可以穿透板61的厚度，但最好如图所示室65在板61的厚度内形成。室65最好具有这样的构造，使得第一腔62从室65的相对的角出来，并且可以把板61表面的材料的隔板66保持在腔62之间以便有助于在室65中改变液体流动的方向和把液流导向进入第一腔62中。
如图所示的一个第二板件70放在第一板件61的上方并与第一板件分离。当把该第二板70固定到板61的上表面时，该第二板70为上表面提供了腔62和63，这就使得它们形成两组形成了喷嘴出口62及过滤器孔63的导管。
一个所示的第三板件80也是分离的并在板61的上方。板80带一个液体入口套管81，靠该套管81可以把该喷嘴装置安装到一个泵或其它液流产生装置(未示出)的出口上。套管81有一个对齐在板61中的入口64的内孔82并且可以构成如上所述的液流产生装置的泵机构的一部分。套管80的外部可以带螺纹或其它装置(未示出)，借助于这些装置可以把套管固定到泵或其它液流产生装置上。
可以用任何合适的材料，例如，感光胶玻璃、陶瓷、塑料或金属，用常规的化学蚀刻的方法在所需要的位置通过从板61上除去材料可以在板61上形成部件。另外，也可以通过采用激光除去材料而形成部件。由于这些部件是在一个基本上平的部件的外部形成，就不需要对构件或者副构件构成的装置进行复杂的加工。
板件代表彼此相对的基本上平的表面，并且采用任何合适的技术，例如通过超声波焊接、通过粘接或者通过用一个已被压接就位的金属围绕物而夹紧这两个板件，可以容易地把两个板件粘接或固定在一起。
在操作中，把压力下的液体输送到套管81的孔82处，从该孔82处液体通过板61中的入口室64、通过过滤器腔63到达增压室65，并且然后到达喷嘴腔62。从这两个喷嘴腔中液体以液体射流的形式排出，这两束射流彼此冲击以形成雾化的细小的微滴。
通过向具有大约10微米平均直径的喷嘴腔供应至少40巴压力的液体可以产生具有小于10微米平均微滴尺寸的微滴。
可以按高精度公差重复制造该喷嘴装置，并且该喷嘴装置的样品可以重复给出同样尺寸的雾化微滴。
因此，从更进一步角度来说，本发明提供了一个喷嘴和过滤装置，其特征在于该装置包括a.一个第一板，该板中形成有1.一个第一组具有一端的腔，该端位于该板的边缘;
2.一个第二组腔，该组腔具有与所说第一组腔相同的或者更小的尺寸;和b.一个第二板，该第二板密封地与所说的第一板接合，这样所说第二板的表面与在所说第一板中的第一组腔配合以形成第一系列液体出口，并且与在所说第一板中的所说第二组腔配合以形成第二系列液体导管，这些导管具有与所说液体出口相同或更小的横截面尺寸，因而当液体通过所说第二组腔时，该第二组腔起一个过滤器的作用以保护第一组腔，该第一组腔的作用是形成雾化液体的出口;
c.连接所说两组腔的装置。
最好把喷嘴装置连接到用来向第一组腔供应液体的装置上。
在图14至图19中所示的板61的可选择的形式中，修改了腔62的出口使得液体从出口中以雾化微滴形式喷出，而无需两米液体射流相互冲击。因而，在图14中，从出口74到腔62形成一个弯曲的弯道以便当液体流出腔62时引起副流。为了得到大量具有大约5微米的雾团平均微滴尺寸的雾化的微滴，腔62的液体出口具有2至15，最好是3至8平方微米的横截面积。
在图15所示的可选择的形式中，在腔62的开口部形成一个舌瓣85，并且在该舌瓣的区域86的下游侧切去板61的边缘。
在图16所示的可选择形式中，腔62上形成有一个具有从4至30微米间隙93的切形边缘入口91，并且腔62从该刀形边缘入口处以一个夹角94分叉，该夹角是从60°到150°，最好从90°到120°。
在图17所示的变型中，在板61的边缘，在腔62的出口处形成刀形边缘101，并且在板的边缘和增压室65之间保持足够的壁厚102以保证刀形边缘的硬度和强度。
在图18所示的可选择方案中，腔2的侧壁在径向上被刻成锯齿状以提供一系列凸出部分111、112伸进通过腔的液流中，象液流通过腔的开口113一样，这些凸出部分在液体中引起副流。一般地，一个腔具有从5至20微米的最大的横截面尺寸，凸出部分51和52是从3至8微米。
在图19所示的图13的装置的变型中，在增压室中形成一个隔板120，该隔板120与该室壁分离以便提供两个通道121和122，这两个通道121和122在涡流室123中形成两束冲击的液流，该液流流进一个单出口腔62以便当液体喷出腔62的开口124时可以提供副流以形成喷雾。
如上所述，在第一板上形成的腔的深度和宽度取决于喷嘴装置的用途。例如，当喷咀装置用于雾化极细的喷雾时，液体出口腔的总横截面一般为1500平方微米。如果使用一个单腔，该腔一般为40微米深乘40微米宽。为了采用这样一个喷嘴装置得到所希望的一般为40微米雾团平均直径的微粒尺寸，使用在30至150巴压力下的液体。
如果为了通过吸入法给药而使用该喷嘴装置来雾化肺部附着药物，则通常出口腔(例如62)的总横截面积是在30和200平方微米之间。如果使用一个单出口腔(例如62)，该出口腔的横截面积通常是10微米深乘10微米宽。为了取得具有小于6微米的雾团平均微滴尺寸的喷雾，操作压力应在100和400巴之间。
本发明的喷嘴装置可用于其它需要一个简单的、坚固的装置(例如在用于内燃机中的燃料注入系统)的应用中，其中通常可以采用形成在一个板组件上的或者多个板组件上的一组雾化喷嘴。
现在描述包括一个带槽的底板和一个无其它构件的盖板的根据本发明的一个实施例的一个喷嘴装置的一种制造方法。可以理解可以容易地改变将要描述的制造喷嘴装置的方法，即配置一个盖板代替底板或在底板上附加盖板和/或配置一个中间板。
具体来说，在要描述的方法中，采用以下步骤制造喷嘴装置-配置一批带槽的底板;
-将这批底板与盖板接合在一起;
-分离单个的喷嘴装置。
最好以本身已知的方式，采用一种光学平版印刷技术和一种离子添加反应性的干蚀刻技术相结合在底板上配置构件。这些构件的高度是在2和40μm之间，通常在3和20μm之间，最好在4和14μm之间并且尤其是在5和7μm之间。用于底板的材料最好是单晶硅，因为易于得到便宜的充分平及平行的且具有低表面粗糙度的单晶硅(例如，以晶片形式存在)，并且这样的底板在下面的接合过程中不用另外加粘结剂或其它材料可以接合到盖板上。为了制造多个平行的喷嘴装置，可以在一个硅晶片上形成多个构件底板。
可以理解除了硅以外也可以用其它材料制成构件，并且这些材料在下面的接合过程中可以牢固地接合到盖板上。这些材料可以是砷化镓或者金属(例如铝或者镍钴合金)，这些材料同样可以合适地接合到玻璃板上。
在晶片W的表面上(图20A)热氧化设置一薄层硅。这个氧化层后来作为一个当蚀刻横面层时的掩模。然后在离心过程中在层L1上涂一层光敏塑料层L2，并且让其固化(图20B)。通过用一个掩模M、靠采用光以1∶1的比例接触复制、可以把槽构件转移到并且塑料层上形成(图20C)。在接下来的步骤中，塑料构件作为设置氧化硅层的掩模。通过用离子束进行反应式的蚀刻可以实现这种设置。在设置氧化层的过程中，完全除去塑料材料(图20D)。
然后以此方式设置的氧化层作为一个在硅中蚀刻5-7μm深的槽的掩模。在此之后，也慢慢去除氧化层(图20E)。
在设置过程结束时，在硅板上形成了U形的或矩形的盒状槽，然而，这些槽可以具有在平面图的任何几何表面形状。
在底板上设置构件时，可以采用其它方法来获得不同的变型以产生不同形状的槽，这样可以产生具有不同开口横截面的喷嘴的最终产品。这样，例如，以合适的方式采用上部蚀刻或下部蚀刻可以产生梯形槽。可以用各向同性的干蚀刻可以产生梯形槽。可以用各向同性的干蚀刻方法和各向同性的湿蚀刻方法产生这些蚀刻的形状。如果采用各向异性反应蚀刻方法(都用反应式等离子体和湿化学介质)，就有可能由在单晶硅底板上的V形槽制造三角形横截面的喷嘴。通过把蚀刻技术和涂敷技术结合可以改变槽的几何形状。实际上可以制造出任何几何形状。
在设置完构件之后，清洗硅板并且用湿化学方法去除残余的硅氧化物。然后，用阳极接合的方法(参阅美国专利3，397，278，1968年8月13日，Pomerantz、D.I.等人)把该硅板接合到一个玻璃板上(图20F)。
一种碱金属类硼硅酸盐玻璃，比如派热克斯牌玻璃(Pyrex)(例如＃7740Corning)或者Tempax(Schott)适合于阳极接合硅和玻璃。把该玻璃板放在带有构件的硅板上并且与一个电极接触。把整个合成结构加热到在200和500℃之间的温度(最好加热到大约450℃，因为到达此温度时硅板和玻璃的热膨胀余数仍彼此接近，并且同时碱金属离子充分运动利于快速接合过程)，并且在此硅板和玻璃板之间施加一个大约1000伏的负电压。由于这个电压，带正电的硅金属离子通过玻璃向阴极运动，在阴极处它们被中和。在玻璃和硅的过滤点处，在玻璃中形成负的空间电荷，这样造成了把这两个表面靠静电拉向一起，并且还靠氧桥键结合的方式产生了一种在玻璃表面和硅表面之间形成的长久的化学结合。
在此连接中，出于控制质量的原因还特别有益地使用玻璃作为顶盖材料，因为这样作就容易地有可能目测到接合连接的效果以及缺陷或外来颗粒，这些缺陷或外来颗粒使部件部分的功能变差。
然而，除玻璃外也可采用其它顶盖材料。在加高温的情况下，如采用硅作底板和盖板，就有可能选择的组合的部件的最佳热膨胀系数。对于接合过程，例如采用蒸发或溅射的方法，在两个板上涂敷一薄玻璃层，然后可以进行接合过程。在此情况下，采用红外观察仪可以进行目视检查。
在接合过程之后，用一个快速转动的圆形金刚石锯把组合的构件(图20G)分成单个的单元(例如正方形)，其中进入孔和排出孔都被打通了。如果在出口处(例如喷嘴形出口开口处)的横截表面区域非常不同，则分离切割必须精确定位到几个微米的精度以得到一个确定的喷嘴出口。这样的定位也使在出口处的向外的液流扩张最小。
在分离阶段，为了避免在喷嘴的侧壁和边缘喷溅，尤其需要高旋转速度(通常是高于30000转数/分钟)。这样的喷溅会造成对于出口几何形状的横截面的所不希望的变化。
在分离完喷嘴装置之后，清洗喷嘴装置并且把喷嘴装置放进合适的支持物中。
尽管参照附图详细地描述了本发明的显示性实施例，可以理解本发明并不限于这些明确的实施例，并且在不超出根据附属的权利要求所确定的本发明的精神和范围的情况下，熟悉本领域的技术人员可以进行不同的改变和修改。
例如，尽管在这里分开地描述了本发明的不同的实施例，可以理解在进一步的实施例中可以以合适的方式把来自不同实施例的特征组合起来。
权利要求
1.一种用于雾化液体的带有一个或多个喷嘴出口的喷嘴，该喷嘴包括至少两个连接在一起的板，这种连接有可能借助于一个中间层，其特征在于至少一个底板上具有一个把该喷嘴的进入侧连通到该喷嘴出口的带槽的构件。
2.一种根据权利要求1的喷嘴包括一个或多个过滤器，其特征在于如果存在两个或多个过滤器，每个过滤器在流动方向变得更细。
3.一种根据权利要求1的喷嘴，其特征在于该喷嘴包括具有接近矩形横截面的槽。
4.一种根据权利要求1的喷嘴，其特征在于设置了两个或多个这样取向的喷嘴出口使得从该出口流出的射流在该喷嘴出口的口部附近彼此冲击。
5.一种根据权利要求4的喷嘴，其特征在于所说喷嘴出口的横截面朝其口部方向变得更小。
6.一种根据权利要求4的喷嘴，其特征在于从所说喷嘴出口流出的射流彼此以大约20°至160°，优选60°至150°并且更优选90°于120°相互冲击。
7.一种根据权利要求4的喷嘴设置了双喷嘴出口，其特征在于这两个射流以大约90°角度相互冲击。
8.一种根据权利要求1的喷嘴，其特征在于在所喷嘴装置的进入侧和内部的横截面比所说喷嘴出口或喷嘴出口总和的横截面大。
9.一种根据权利要求1的喷嘴，其特征在于在所说喷嘴出口处设置了一个回弹部件或一个产生涡流的构件。
10.一种根据权利要求1的喷嘴，其特征在于至少所说板中的一个是由硅/玻璃，硅/玻璃/硅，硅/硅，砷化镓/玻璃或金属/玻璃制成。
11.一种根据权利要求1的喷嘴，其特征在于所说喷嘴出口有一个根据水喷射泵的原理的减少了宽度的区域，一个或多个小腔通向该区域，通过这些腔可以把空气吸进液体的射流中。
12.一种根据权利要求1的喷嘴，其特征在于所说入口基本上与所说连接表面成直角，该入口安置在一个底板和一个盖板之间并通到一个凹槽处，从液流方向看该凹槽在所说过滤器前面。
13.一种喷嘴装置包括a.一个第一部件，该第一部件具有一个或多个形成在其上的液体入口，一个或多个形成在所说第一部件的一个边缘的液体出口和一个或多个形成在所说第一部件的第一表面的、基本上平行于所说表面的平面的腔，该腔以液体流动连通把该液体入口和该液体出口连接起来并且具有一个或多个细孔部件，该细孔部件适于作为对通过所说腔的液流的过滤器和单向阀;b.一个第二部件，该第二部件位于所说第一部件的所说第一表面上并且与所说第一部件配合，以在所说第一部件中的所说腔确定把所说液体入口和所说液体出口以液体流动连通的方式连接起来的导管;c.以液体流动连通的方式把所说第一部件的液体入口与一个产生液流的装置连接起来的装置。
14.一种如权利要求13所述的喷嘴装置，其特征在于所说液体入口、液体出口和连通腔都完全在所说第一部件的第一表面上形成，所说第二部件是一个安装在所说第一表面上的盖板以提供形成所说导管的壁。
15.一种如权利要求13所述的喷嘴装置，其特征在于所说每个液流导管包括一个或多个细孔部分，这些细孔部分适用于作为过滤器以保护所说出口以避免被液体中的固体颗粒阻塞。
16.一种如权利要求13所述的喷嘴装置，其特征在于所说细孔部分向通过所说细孔部分的液流施加从0.2到25巴的压力降。
17.一种如权利要求13所述的喷嘴装置，其特征在于所说第一部件是一个基本上平的部件，所说腔、液体入口和液体出口形成在所说第一部件的一个表面上，所说腔和入口的纵轴基本上平行于所说表面的平面，并且出口孔的平面基本上垂直于所说第一部件的平面。
18.一种如权利要求13所述的喷嘴装置，其特征在于通过在所说第一或第二部件的一个边缘设置一个或多个液体入口以及通过提供一种第一和/或第二部件可以借以机械连接到产生液流的装置上的装置，提供了一种把所说第一部件的液体导管连接到产生液流装置上的装置。
19.一种如权利要求13所述的喷嘴装置，其特征在于提供了一个第三部件，把该第三部件安装在所说第一或第二部件的第二表面上，并且给该第三部件提供一个适于使其与产生液流的装置保持液体流动连通的液体导管。
20.一种如权利要求13所述的喷嘴装置，其特征在于使所说液体出口具有这样的形状使得当液流通过所说液体出口时在液流中产生副流。
21.一种如权利要求13所述的喷嘴装置，其特征在于至少有两个液体出口，并且这两个液体出口的形状使它们能形成至少两个相互冲击的液体射流。
22.一种如权利要求21所述的喷嘴装置，其特征在于所说两个射流的飞行线构成一个从60°到150°的角度。
23.一种如权利要求13所述的喷嘴装置，其特征在于所说液体入口与一个增压室保持液体流动连通，该增压室与所说液体出口保持液体流动连通。
24.一种产生喷雾的装置，该装置包括一个喷嘴或一个根据任何一个前面的权利要求的喷嘴装置以便用由产生液流的装置供应的液体束来形成微滴的喷雾。
25.一种喷嘴和过滤器装置包括一个喷嘴或者根据权利要求1至23中的任何一个的喷嘴装置，该喷嘴和过滤器装置包括a.一个第一板，该第一板上形成有1.一个第一组腔，该第一组腔有一个位于板边缘的端部;2.一个第二组腔，该第二组腔具有比所说第一组腔相同或更小的尺寸;b.一个第二板，该第二板密封地与所说第一板接合，使得所说第二板的表面与在所说第一板中的第一组腔配合以形成一个第一系列液体出口，并且与在所说第一板中的所说第二组腔配合以形成第二系列具有与所说液体出口相同或更小的横截面尺寸的液体导管，借此当有液体通过所说第二组腔时，该第二组腔作为一个过滤器保护第一组腔，该第一组腔是作为形成喷雾的液体出口;c.连接所说的两组腔的装置。
26.一种用于制造一个如权利要求1至23中的任何一个权利要求所述的喷嘴或喷嘴装置的方法，其特征在于有选择地从第一部件表面上除去材料以形成液体出口、液体入口和连通腔;并且把一个第二部件安装到所说第一部件，借此对着所说第一部件的所说第二部件的表面与所说的液体出口、液体入口和所说腔配合以形成用于所说喷嘴装置的液流通道。
27.一种如权利要求26所述的方法，其特征在于用于一种蚀刻的方法有选择地除去所说的材料。
28.一种如权利要求26所述的方法，其特征在于用粘结、焊接或扩散结合的方法把所说第二部件安装到所说第一部件上。
29.一种制造根据权利要求1至12中的任何一个权利要求所的喷嘴的方法，其特征在于用光学平版印刷方法和离子补充蚀刻方法结合来制造带槽的构件。
30.一种制造根据权利要求1至12中的任何一个权利要求所述的喷嘴的方法，其特征在于用光学平版印刷方法和湿化学蚀刻方法结合来制造带槽的构件。
31.一种制造根据权利要求1至12中的任何一个权利要求所述的一喷嘴的方法，其特征在于用光学平版印刷方法和附加的深敷方法结合来制造带槽的构件。
32.一种制造根据权利要求1至12中的任何一个权利要求所述的喷嘴的方法，其特征在于用场维持结合方法(施加一个静电场)把两个板接合在一起。
33.一种制造根据权利要求1至12中的任何一个权利要求所述的喷嘴的方法，其特征在于在一个由多个合适尺寸的片组成的薄片上制造相当多数量的相互连接在一起的喷嘴装置，并且然后分割成单个的部分。
34.一种根据权利要求33的方法，其特征在于通过一个快速旋转的圆形金刚石锯进行分割操作。
35.一种根据权利要求34的方法，其特征在于通过切开和隔断薄片来进行分割操作。
36.一种制造根据权利要求1至12中的任何一个权利要求所述的喷嘴的方法，其特征在于在一个由晶状硅制成的底板中用光学平版印刷方法和离子补充反应式干蚀刻方法结合来制造槽，这些槽具有基本上是矩形的横截面，把一个不带构件的玻璃板盖在该底板上并且用阳极结合的方法把该盖板牢固地接合在该底板上。
全文摘要
本发明提供了一个用于用液体产生喷雾的简单形式的喷嘴装置，该喷嘴装置包括一个第一部件，该第一部件具有一个或多个喷嘴出口，一个或多个液体入口和一个或多个把喷嘴出口与液体入口连接起来的腔，这些腔可以通过电学或化学蚀刻或其它方法有选择地从所说部件的一个表面上除去物质而形成；和一个第二部件，该第二部件与所说第一部件配合以提供所说的出口、入口和腔以便为喷嘴装置形成液流通道。
文档编号F15C1/22GK1087843SQ9311419
公开日1994年6月15日 申请日期1993年9月29日 优先权日1992年9月29日
发明者F·巴特尔斯, W·巴特勒, S·T·杜尼, J·艾赫, B·弗洛恩德, W·B·哈特, 列斯莫尔曼 申请人:泊灵格英格尔海姆国际有限公司, Dmw(技术)有限公司