喷嘴装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于将在压力下输入的流体流雾化成细小微粒的喷嘴装置，该喷嘴装置例如适用于通过吸入服用药物、提供香氛等。
【背景技术】
[0002]作为例子，US 6，503，362B1例如记载一种在从流体中喷洒和产生喷雾时使用的喷嘴装置。喷嘴装置包括两个元件，每个元件都具有大体平坦的相互连接的面。第一组通道在第一元件的大体平坦的面中形成，以便与第二元件的大体平坦的面共同作用地形成多个喷嘴出口通道，该喷嘴出口通道设计用于排出多个相互撞击的流体束，以便因此喷洒流体流。该装置这样地工作，使得使用通过弹簧加载的高压源和一般两个小的尺寸为大约5 μπιχ5 μm的通道产生的微射流。该通道在平的硅板中产生，其中，使用硅蚀刻技术，并且被通过玻璃融合技术固定的玻璃板覆盖。两个射束以非常高的速度离开通道并且在喷嘴前相互撞击。作为结果，射束转换成细小的喷雾，其具有非常精确的直径分布大约4-6 μπι。动能转换成液体的表面能量。通过改变速度、撞击点和撞击角度，可以明显改变喷雾的特性。通过加入确定的柱结构，可以获得过滤功能。因此，整个结构在微结构化的基底内部的深度是恒定的。通道设计成，使得它容纳以至少50bar的压力输入的流体流。但喷嘴在制造中昂贵并且不可以简单的方式改变，以满足不同于医学使用的应用中的要求。
[0003]DE 10 2006 058 756 Al公开一种具有嵌件的喷嘴装置，该嵌件具有上表面、下表面和与上和下表面邻接的外表面，其中，外表面具有直径为I ym-2mm的多个槽，该槽构造在外表面内。嵌件形状配合式连接地或摩擦配合式连接地安设在凹口内，该凹口形成在喷嘴体中。喷嘴体覆盖嵌件的外表面上的槽。
[0004]此外，US 3，568，933描述一种由喷嘴头组成的喷嘴装置，该喷嘴头在延伸通过它的孔的内表面中具有通道。喷嘴开口可以被塞子封闭，该崽子具有前部圆锥区段，该前部圆锥区段通入孔内，使得圆锥区段贴靠在通道的侧面，以便封闭它并构成一对形成会聚射束的通道。
[0005]US 3，669，419中公开的喷嘴具有带有通道的截锥形喷嘴元件，该通道通过相应的喷嘴体区域封闭。形成中心的出口开口，被喷洒的油微滴可以通过该出口开口离开喷嘴。
[0006]EP I 286 871 BI涉及一种用于汽车挡风玻璃冲洗系统的喷嘴。该喷嘴具有至少两个开口，其中，每个布置成，使得流体束作为流体柱离开每个开口并且对准离开另外开口的流体柱。开口可以相互错位，使得流体柱的仅一部分横截面交叠。
[0007]EP 109 40 531 BI公开一种用于混合然后喷洒液体的设备，该液体可以馈送到截锥形嵌件的喷嘴通道内。
[0008]喷嘴，尤其是这样直径小的仅几微米的通道易于几乎无法预防的堵塞，但必须消除此堵塞而不会损坏喷嘴。对于具有相对高黏性的液体更容易出现相关问题。
【发明内容】
[0009]因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种喷嘴装置，其中，可以降低制造成本，该喷嘴装置容易清洗并且可简单更改，例如用于雾化不同黏性的流体或用于与预期应用中其它的期望特性适配。
[0010]按本发明提供一种用于将在压力下输入的流体流雾化成细微小滴的喷嘴装置，该喷嘴装置具有锥形元件，该锥形元件带有上表面、下表面和与上下表面邻接的外表面并且定义轴线，其中，外表面具有多个形成于内部的槽，所述槽在上表面和下表面之间延伸，该喷嘴装置还具有带凹口的配合元件，该配合元件设计用于容纳锥形元件并且具有内表面，因此槽至少部分被内表面覆盖，以形成多个通道，其中，通道定义出口，以便排出相应的流体束，该流体束在与上表面间隔的区域内撞击至少另一个流体束，以便因此雾化流体流，并且其中，锥形元件沿轴线可运动，以便扩大或缩小喷嘴装置的有效横截面。
[0011]“有效横截面”意味着在剖面中通道的横截面加上锥形元件和配合元件之间的缝隙的横截面的总和。
[0012]因此不再使用喷嘴装置的平的几何形状和尺寸，而是使用提供各种各样的用于以期望方式构成通道的可能性的三维几何形状和尺寸。例如可轻易实现通道深度的改变，也可以获得细微结构化的通道。驱动的压力使喷嘴装置的锥形元件进入配合元件的凹口内，传入的力大部分导入实心配合元件中。另一方面压力的移除能够使锥形元件沿其轴线运动，因此喷嘴的有效横截面通过锥形元件和配合元件之间的缝隙扩大。例如通过驱动压力的脉冲式变化可以很容易去除污物。
[0013]在一种优选的实施形式中，至少一个通道的横截面与至少另一个通道的横截面不同。因此，可以通过以下方式在相同喷嘴中使用不同黏性的液体，即，例如通过任何适合的装置选择性地封闭不合适的通道。
[0014]进一步优选，至少一个通道的横截面从下表面向上表面缩小。这意味着，存在更宽和更深的入口面，因此通道中的压降远小于在现有技术中硅制扁平喷嘴中的压降。横截面的缩小可以一点一点地或连续地或在一个或多个步骤中发生。因此，可以在远低于50bar的压力下实现对等的喷射特性。
[0015]在一种实施形式中，锥形元件在配合元件的凹口内部的位置可以根据流体的黏性调节。因此可以喷射具有更宽黏性范围的流体，这些流体需要更大的通道来达到用于雾化所期望的动能。
[0016]优选将通道出口设计成，使得在与锥形元件的上表面间隔的区域内存在多于一个用于流体束的撞击点。
[0017]进一步优选，锥形元件可以短暂地从配合元件中移除。这获得了在严重堵塞的情况下清洁喷嘴装置的可能性。向下按压锥形元件将打开通道，清洁的进给或推力将消除堵塞。最后，使锥形元件返回到工作位置。
[0018]在一方面，在锥形元件的内部设置中心通道，中心通道将微粒云的射束特性改变为更向前指向的喷雾。
[0019]对于喷嘴装置优选的是，通过使用塑料成型技术，例如注塑制造锥形元件和/或配合元件。
[0020]因此，本发明的喷嘴装置提供灵活的设计可能性，该设计可能性可以与期望的应用相应地满足对具有较宽黏性范围的流体的所有要求。
【附图说明】
[0021]根据多个示例性实施形式并且参照附图仅示例性地进一步详细描述本发明，其中:
[0022]图1示出按本发明的喷嘴装置的优选实施形式的锥形元件的示意性立体视图；
[0023]图2示出按本发明的喷嘴装置的优选实施形式的示意性部分切除的立体图；
[0024]图3A示出可通过本发明的喷嘴装置实现的射束特性的示意性横截面视图；
[0025]图3B示出本发明的喷嘴装置的一种改变的实施形式的射束特性的与图3A相似的示意性横截面视图；
[0026]图4A和图4B示出示例性喷嘴装置的示意性横截面视图，以阐述对公差的考虑；
[0027]图5A-图5F示出在按本发明的喷嘴装置中使用的通道结构的横截面视图；
[0028]图6示出具有过滤结构的锥形元件的横截面视图；
[0029]图7示出按本发明的喷嘴装置的一种实施形式的横截面视图，其中，锥形元件可相对配合元件运动，以及
[0030]图8A和图SB示出按本发明的喷嘴装置的一种实施形式的剖视图，其中，配合元件可改变。
【具体实施方式】
[0031]图1是锥形元件10的一个实施例的示意性立体视图，该锥形元件10使用在本发明的喷嘴装置中。锥形元件10具有上表面12、下表面14和与上表面12和下表面14邻接的外表面16。所述外表面16具有四个以90°的角度间隔布置并且在下表面14和上表面12之间延伸的槽18a、18b、18c、18d。当然可行的是，在需要时设置两个或三个槽或多于四个槽。为锥形元件10定义轴线X，例如旋转对称的轴线。轴线X的其它位置和取向是可行的。
[0032]图2示出按本发明的喷嘴装置100的一种实施形式的部分切除的立体视图