[发明专利]气溶胶分配器

说明书

技术领域

本发明涉及一种气溶胶分配器。

背景技术

包括用于在压力下储存产品的容器或罐的气溶胶分配器是公知的。配备阀用于在打开阀时将产品从容器中分配出去。要分配的产品通常是液体，例如药液，且喷射剂也以至少部分为气体的形式存在罐内。一些喷射剂(例如丁烷)以部分为气体且部分可为液体产品中的溶液的形式存在。其它喷射剂(例如压缩空气或氮气)只能以气体形式存在；而在使用二氧化碳这样的喷射剂的情况下，可以将有限量的气体保持悬浮在液体中。在某些气溶胶分配器中，将液体保持在罐内的柔性袋中使之与喷射剂分开。

通常通过阀杆将喷嘴安装在排气阀上来保证以适于应用场合的方式和方向释放产品。大多数喷雾器具有安装在排气阀上的雾化喷嘴，将喷嘴设计成可让液体流在受压的情况下通过喷嘴从而在通过喷嘴的输出喷口时分离或“雾化”成大量液滴，形成雾化喷雾或薄雾。大量的商业产品都是以这种形式出现在消费者面前，包括例如止汗药喷雾器、除味剂喷雾器、香味喷雾器、空气清新器、杀菌剂、喷漆器、杀虫剂、上光剂、护发产品、药剂、水和润滑剂。

在喷雾中所要求的液滴最佳尺寸基本取决于所涉及的特定产品及其应用场合。例如，由患者(例如哮喘病患者)吸入的含有药品的药剂喷雾通常要求能渗入肺部深处的非常小的液滴。相反地，上光剂喷雾优选地包括较大直径的喷雾液滴以促进气溶胶液滴撞击需要上光的表面，且特别地在喷雾是有毒的情况下能减小吸入范围。

普通喷嘴结构产生的气溶胶液滴的大小由包括输出喷口的尺寸和将液体压出喷嘴的压力在内的多个因素决定。然而，在需要产生含有尺寸分布范围狭小的小液滴的喷雾(特别是在低压条件下)时，就会出现问题。由于低压使得存在于喷雾中的喷射剂的数量减少或者使用能产生低压(例如压缩空气)的可选喷射剂，因此用于产生喷雾的低压的使用变得愈加需要。而在所涉及的流体具有高粘性的情况下，由于更难将这种流体雾化形成足够小的液滴，因此进一步恶化了在低压下提供高质量喷雾的问题。

在安装有普通阀和喷嘴结构的已知加压气溶胶分配器中，还存在这样的问题，即：在气溶胶分配器的使用寿命内，特别是在分配器快要用完的时候，罐内压力会随着内容物逐渐耗尽而变小，因此产生的气溶胶液滴的尺寸会趋于变大。压力的减小会导致产生的气溶胶液滴尺寸明显变大，从而对产生的喷雾的质量造成损害。

压力在分配器使用寿命内的下降量随着所使用的喷射剂的类型不同而不同。在喷射剂(例如丁烷)同时以液态和气体形式存在于罐内的情况下，压力在分配器使用寿命内的下降量可为20-30％。在使用这种类型的喷射剂的情况下，在产品耗尽而且罐内压力下降的时候，会有更多的气体从溶液中放出。与之相比，在使用目前主要或专门为压缩气体的喷射剂的情况下，其压力总下降量可达到50％或更多。

为了有助于分离液滴和改善雾化，在一些已知气溶胶分配器的阀壳体上配备有一个或多个细孔，在将液体产品通过阀分配出去的时候，喷射剂气体能通过这些孔混入液体产品中。这些孔叫做气相龙头(VPT)。

使用VPT所引起的问题是：喷射剂气体会更快耗尽，从而恶化前面讨论的由罐内压力在分配器使用寿命内的损失所带来的问题。这个问题与所使用的喷射剂无关，而是一个特殊的问题，在喷射剂是压缩气体(例如空气或氮气)的情况下，由于内容物逐渐耗尽，压力上的损失会导致出现不可接受的性能。例如，在没有VPT且以压缩空气为喷射剂的典型分配器中，起始压力将从大约10bar下降到大约4bar。然而在使用VPT的情况下，压力会降至2bar以下，而这个压力已经不足以将液体雾化了。

为了实现将液体产品雾化的目的，优选在罐内压力较低的时候由VPT产生的喷射剂气体与液体的比例高于在罐内是满的和罐内压力较高的时候。这是因为：在较高的压力下，液体通过喷嘴时的相对高的流量对其自身来说足够形成要求的喷雾，而不必再通过VPT将喷射剂气体引入液体产品中。然而在使用普通VPT的情况下会看到相反的结果，在罐内压力下降时，喷射剂气体与液体的比例也会下降。考虑到通过VPT的流动就能够解释上面的结果了。气体会通过VPT是因为流过壳体的液体所处的压力要低于壳体外部的气体，且气体通过VPT的流量是VPT的横截面积和VPT两边的压力差的函数。由于VPT的横截面积是固定的，因此在罐内压力下降时通过VPT的体积流量也减小了。