[發明專利]被動控制閥門

無效

• 申請號: 200680023611.1
• 申請日: 2006-06-30
• 公開（公告）號: CN101213393A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: P·C·杜伊尼維爾德;K·庫伊克;M·S·尼博爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: F16K15/14
• 分類號: F16K15/14
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 王茂華

技術領域

本發明一般涉及閥門，所述閥門用以控制從加壓容器(諸如，在液滴生成和傳送系統中使用)中釋放氣體，并且更具體地，本發明涉及被動操作的控制閥門。

背景技術

包含氣體(例如空氣)的加壓容器已知可用于多種應用。一個例子是用于加速液滴，諸如在牙齒清潔系統中使用的齒潔劑或者水滴。在這種應用以及涉及液滴加速的類似應用中，重要的是，在所選擇的時間段內，特別是在閥門打開的整個時間期間，即從容器充滿到容器變空的期間，來自加壓容器的氣體的質流(mass?flow)保持充分恒定。

由此，在操作中用以提供恒定質流的控制閥門是主動而不是被動的。在主動閥門中，作為時間的函數，借助于控制電路/組件來增加閥門的出口面積，當容器變空時補償氣體降低的壓強。可能的是，數學地計算實現此結果的函數。然而，實現該函數的控制電路/結構是復雜的；這樣的閥門是昂貴的并且通常在使用中并不可靠。

由此，當容器從滿容量變空時，理想的是具有簡單的、優選為被動的控制閥門來從加壓容器產生恒定的質流速率。

發明內容

因而，本發明是一種用于由加壓氣體容器使用的被動控制閥門，包括：控制閥門，用于控制來自加壓容器的氣體釋放，然后釋放的氣體用以加速液滴，其中控制閥門包括具有開口穿過其中的橡膠化材料，允許氣體以受控方式從加壓容器中逸出，其中橡膠化材料具有這樣的邵氏(Shore)硬度值、并且其中閥門具有如此的配置：相對于穿過閥門的開口的大小和在容器中的氣體壓強，當氣體從容器中排出時，來自容器的氣體的質流隨著時間大致恒定。

附圖說明

圖1是示出加壓容器、控制閥門和液滴生成系統的組合的簡單橫截面視圖；以及

圖2是示出在此所述控制閥門的更為詳細的實施方式的橫截面視圖。

具體實施方式

通常，本發明是被動控制閥門14，在操作中，所述被動控制閥門14在選定的使用時段以保持恒定的質流速率從加壓容器中釋放氣體，諸如從氣體開始釋放的時間直到氣體完全釋放。閥門具有開口26，所述開口26允許氣體釋放。閥門自身如此構造和設置，并且包括這樣的材料，穿過閥門14的開口的面積是貯液器壓強的反函數，即，隨著壓強降低，開口26的橫截面積增加。

在各種應用中，這樣的閥門是有用的。一個這樣的應用是液滴生成系統，其中從控制閥門排出的氣體用以將液滴加速至期望的高速度。使用液滴的一個例子是用于清潔牙齒，其中將選定大小的液體齒潔劑或者獨立的水滴加速至期望的速度，并將其引導朝向用戶的牙齒用于對牙齒進行清潔。在2004年1月20日提交的未決申請序列號No.60/537,690中示出并且描述了這樣的液滴系統，所述未決申請由本發明的受讓人所有，在此通過參考將其內容引入。然而，應該理解，可在其他氣體輔助的液滴系統中使用本控制閥門。這可以包括諸如通過將高速液滴引導穿過角質層進入表皮來進行透皮藥物傳遞。

再進一步，應該理解，可以在其他應用中使用所述控制閥門，在這些應用中，重要的是在容器正在變空的同時具有來自加壓氣體(諸如，空氣或者其他氣體)源來的恒定的質流速率。

在圖1中示出了氣體輔助的液滴齒潔劑系統10。所述系統包括加壓氣體容器10，已經將所述氣體容器10從外部源加壓至期望的壓強，例如50Bar。當然，可以使用其他壓強。一種這樣的容器是由不銹鋼制造的，具有0.14m的長度、55cc的內部體積、3cm的外部直徑和3mm的壁部厚度。由關閉閥門13控制來自加壓容器的出口開口12。關閉閥門13的下游是被動控制閥門14，位于黃銅輸送管16的前端處，在本實施方式中所述黃銅輸送管16具有5mm的直徑以及25cm的長度。在輸送管部分16的出口處示出為液滴發生器18，諸如在上文引用的申請中所示出和描述。就這一點，輸送管部分16變窄至輸送管部分20，所述輸送管部分20具有約0.5mm的直徑。在頂部元件21處從輸送管部分20排出液滴，由來自閥門14的空氣流加速該液滴并將其引導朝向目標，諸如用戶的牙齒。

在氣體從加壓容器釋放期間，在容器內部和大氣壓之間的壓強差足夠大，從而在出口區域的最小部分中產生以聲速排出的氣體。通過下文的公式確定通過上述系統的空氣的質流：