(57)【要約】【課題】  製造の簡素化と媒体吐出しの向上とを可能とする。【解決手段】  媒体を周囲に分与するための調量装置であって、相隣接する壁区域によって形成されて周囲に対して実質密閉された調量空間と、調量空間と媒体貯蔵装置との間の連通結合用に少なくとも１つの壁区域を貫通した少なくとも１つの入口と、調量空間と周囲との間の連通結合用に少なくとも１つの壁区域を貫通した調量孔配置と、調量空間の少なくとも１つの壁区域への振動付加用に少なくとも１つの壁区域に設けられる少なくとも１つの振動機構とを有する。本発明によれば、調量孔配置が個別部材として実施されて１つの壁区域に一体化されている。媒体を調量するために使用する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体を周囲に分与するための調量装置（１）であって、
‐相隣接する壁区域（２ａ、２ｂ、２ｃ）によって形成されて周囲に対して実質密閉された調量空間（１９、６９）と、
‐調量空間と媒体貯蔵装置との間の連通結合用に少なくとも１つの壁区域を貫通した少なくとも１つの入口（９、５９）と、
‐調量空間と周囲との間の連通結合用に少なくとも１つの壁区域を貫通した調量孔配置（５、５５）と、
‐調量空間の少なくとも１つの壁区域への振動付加用に少なくとも１つの壁区域に設けられる少なくとも１つの振動機構（６、５６）とを有するものにおいて、調量孔配置が個別部材として実施されて１つの壁区域に一体化されていることを特徴とする調量装置。
【請求項２】
分離されたケース部分（３、４）内に壁区域が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の調量装置。
【請求項３】
振動機構取付用に設けられる壁区域に、別の壁区域に対して振動を遮断するための弾性帯域（７、５７）が設けられていることを特徴とする、請求項１の前文または請求項１記載の調量装置。
【請求項４】
弾性帯域が、少なくとも部分的に周設される溝および／または突起として壁区域に実施されていることを特徴とする、請求項３記載の調量装置。
【請求項５】
少なくとも１つのケース部分が弾性材料、特にプラスチックまたは金属から製造されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の調量装置。
【請求項６】
調量空間と周囲および／または媒体貯蔵装置とに連通する少なくとも１つの通路区域（８、５８）が少なくとも１つの壁区域内に設けられていることを特徴とする、請求項１の前文または先行請求項のいずれか１項記載の調量装置。
【請求項７】
通路区域が少なくとも断続的に周設され、特に環状および／または中心対称に周設して調量空間の周りに配置されていることを特徴とする、請求項６記載の調量装置。
【請求項８】
通路区域が少なくとも断続的に蛇行させて実施されていることを特徴とする、請求項６または７記載の調量装置。
【請求項９】
通路区域が片側の開口した溝として実施されていることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか１項記載の調量装置。
【請求項１０】
通路区域が平らに載置される壁区域によって少なくとも実質的に周囲に対して密閉されていることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか１項記載の調量装置。
【請求項１１】
通路区域に載置される壁区域が濾過膜（６０）として実施されていることを特徴とする、請求項１０記載の調量装置。
【請求項１２】
調量孔配置および／または振動機構が、プラスチック射出成形品として実施される壁区域内に射出成形されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の調量装置。
【請求項１３】
電気絶縁材料からなる壁区域の内部および／または表面に、特に多成分射出成形によって実現される導電路が電気部品のボンディング用に設けられていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の調量装置。
【請求項１４】
相隣接するケース部分が、ケース部分相互を正しい位置で形状接合式に組立てるために設けられる強制位置決め手段（１３）、特に溝と係止鼻端を有することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の調量装置。
【請求項１５】
通路区域への媒体流入がいかなる場合にも通路区域の最大充填容積よりも大きな容積となるように、少なくとも通路区域に充填するための移送機構が制御され、通路区域が入口穴から離れた側に通気通路を有し、この通気通路が少なくとも充填過程の間媒体貯蔵装置と接続されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の調量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒体を周囲に分与するための調量装置であって、相隣接する壁区域によって形成されて周囲に対して実質密閉された調量空間と、調量空間と媒体貯蔵装置との間の連通結合用に少なくとも１つの壁区域を貫通した少なくとも１つの入口と、調量空間と周囲との間の連通結合用に少なくとも１つの壁区域を貫通した調量孔配置と、調量空間の少なくとも１つの壁区域への振動付加用に少なくとも１つの壁区域に設けられる少なくとも１つの振動機構とを有するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような調量装置が特許文献１により公知である。そこに述べられた調量装置は上基板と下基板とで構成され、基板の壁区域が調量空間を限定し、この調量空間が周囲に対して実質密閉されている。上基板の壁区域に調量孔が設けられており、吐き出されるべき媒体はこれらの調量孔を通して調量装置の周囲に分与することができる。下基板の調量空間から離れた方の外面に振動機構が取付けられており、この振動機構は下基板に、従って調量空間内に設けられる媒体に振動を付加するように構成されている。上基板の壁区域と下基板の壁区域との間に配置される横方向入口が調量装置に設けられており、この入口は媒体貯蔵装置から調量空間への媒体流入を可能とする。
【特許文献１】欧州特許第１１２９７４１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、製造の簡素化と媒体吐出しの向上とを可能とする調量装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、調量孔配置が個別部材として実施されて１つの壁区域に一体化されていることによって解決される。これにより、調量孔配置用に特別良好に適した特殊な製造プロセスの応用が可能となり、この製造プロセスは調量空間の残りの壁区域の要件に配慮することなく実施でき、それとともに調量孔配置の特別有利な特性をもたらすことができる。さらに、調量装置の残りの壁区域は一層簡単で安価な独自の製造プロセスにおいて同じ素材または別の素材で実現することができる。特に一次成形法または二次成形法による製造が考えられる。
【０００５】
本発明の構成において、分離されたケース部材内に壁区域が設けられている。これにより、ケース部分用にその都度応用される製造法を相応する壁区域の要件に特別に適合することが可能である。第１ケース部材は特に調量孔配置を受容すべく設けておくことができ、従って調量孔配置を載置し固着し密封するための相応する諸機構を有することができる一方、第２ケース部分は特別に振動機構取付用に設け、特に振動機構によって引き起こされる振動を僅かな損失で調量空間に伝達するために構成しておくことができる。
【０００６】
本発明の課題は、振動機構取付用に設けられる壁区域に、別の壁区域に対して振動を遮断するための弾性帯域が設けられていることによっても解決される。この弾性帯域によって、振動機構から振動を付加される壁区域から離れた側で壁区域の望ましくない共振は防止しまたは少なくとも著しく減らすことができる。それとともに特に、一般に調量装置を組み込んでいる媒体吐出し装置の構成要素に対する望ましくない振動伝達も防止することができ、これによりこのような吐出し装置の寿命を延長させることができる。さらに、振動を遮断するための弾性帯域によって、発生された振動を調量空間内に、特に吐き出されるべき媒体に特別有利に持ち込みかつ伝達することを実現することができ、これにより振動機構の有利な効率を達成できる。これは特に、限定された貯蔵エネルギーで最大回数の吐出し過程を達成しなければならない移動形吐出し装置において特別興味ある点である。
【０００７】
本発明の他の構成において、弾性帯域は少なくとも部分的に周設される溝および／または突起として壁区域に実施されている。これにより、特に一次成形法または二次成形法による弾性帯域の特別有利な製造を実現することができる。少なくとも部分的に周設されるこのような溝および／または突起によって、振動機構で励起される調量空間内の媒体の振動挙動に対する十分な影響も達成することもでき、これにより調量装置の吐出し特性は弾性帯域の造形によって適切に調節することができる。少なくとも部分的に周設される溝は少なくとも部分的に周設される突起とは作用様式が異なる。というのも、溝の場合少なくとも１つの壁区域の壁厚変更が設けられ、この変更によってこの壁区域内で弾性増大を達成できるからである。それに対して突起の場合には壁厚変更が設けられていない。振動特性の変更はまずなによりも、特に波形に実施される壁区域幾何学形状を生じることによって行われ、この幾何学形状は変形時に僅かな内部応力を生じて振動挙動の変化を引き起こす。特別好ましい振動挙動が生じるように、周設され平行および／または交互に配置される溝と突起とで弾性領域を構成しておくこともできる。他の１実施形態において溝の突起状造形も考えられる。
【０００８】
本発明の他の構成において、少なくとも１つのケース部分は弾性材料から製造されている。弾性材料として考慮の対象になるのは特にプラスチック、金属、プラスチックと金属とからなる複合素材、特にガラス繊維および／または炭素繊維製の強化材を有するものである。弾性材料を使用すると特に調量装置の振動特性は広い範囲内で予め調整することができ、これによりエネルギー消費量と吐き出される液体粒子の数および大きさとに対する十分な影響力行使が可能となる。
【０００９】
本発明の他の１態様において、調量空間と周囲および／または媒体貯蔵装置とに連通する少なくとも１つの通路区域が少なくとも１つの壁区域内に設けられている。このような通路区域は特に媒体吐出しが行われる直前で媒体を充填可能であり、その際特に毛管力が通路区域の充填を生じるので、有利なことに吐出し過程中に調量空間への媒体供給を実現することができる。本発明の好ましい１実施形態では、滴数および滴寸法の予め決定可能な分布を確保するために調量空間からの吐出し過程は無圧で行われる。すなわち、媒体貯蔵装置から調量空間内への媒体移送用に設けられる移送機構は吐出し過程の間作動しておらず、媒体貯蔵装置から調量空間内への送り管路は特に弁機構によって遮断されている。それにもかかわらず十分な量の媒体を調量空間から周囲に吐き出すことができ、同時に調量空間の寸法を吐き出すべき媒体量よりも小さくして有利な媒体吐出し挙動を達成できるようにするために、調量空間と連通結合された少なくとも１つの通路区域が設けられ、しかしおそらく、振動機構による振動伝搬領域に間接的に設けられている。こうして小さく寸法設計された振動機構を有するコンパクトな調量空間を実現することができ、この調量空間は吐出し過程の諸要求に厳密に調整可能であり、それでもなお所期の媒体量の吐出しを可能とする。通路区域から調量空間への媒体流入によってさらに、吐き出すべき媒体が振動付加によって過度に暖められまたは場合によっては媒体成分が敏感な場合振動付加によって変質することは防止される。
【００１０】
本発明の他の構成において、通路区域は少なくとも断続的に周設されて調量空間の周りに配置されている。こうして単数または複数の壁区域への単数または複数の通路区域の特別コンパクトな一体化を達成でき、吐出し過程および吐き出されるべき媒体の種類および持続時間に応じて調量空間内の単数または複数の通路区域の入口孔は均一または不均一に調量空間に分布させておくことができ、単数または複数の通路区域から調量空間に流入する媒体は予め厳密に決定可能な最適箇所で流入する。好ましい１実施形態において、調量空間全体に媒体を均一に供給するための環状通路区域が設けられている。
【００１１】
特別好ましい１実施形態において、単数または複数の通路区域は環状および／または中心対称に周設して調量空間の周りに配置されており、これにより通路区域の特別コンパクトな配置と調量空間内への媒体の均一かつ低摩擦な流入を実現できる。
【００１２】
本発明の他の構成において、通路区域は少なくとも断続的に蛇行させて実施されている。こうして壁区域への通路区域の特別コンパクトな一体化が可能になる。通路区域を少なくとも断続的に湾曲させることによって、通路区域長と通路区域容積とこの長さまたはこの容積用に壁区域内で必要な面積との間に特別好ましい比を実現することができる。特に、密な系列で配置され正負に湾曲した通路区域でもって、通路区域の蛇行状実施は特別有利に実現できる。
【００１３】
本発明の他の構成において、通路区域は片側の開口した溝として実施されている。これにより通路区域は特別簡単に、相応する壁区域の一次成形または二次成形時に既に、技術的に簡単かつ安価にもたらすことができる。片側の開口した溝として造形することによって特に、毛管力によって充填可能となっていなければならない通路区域を簡単に実現することができる。というのも、このために必要な極端に小さな通路横断面は壁区域の外面の方からもたらすことができるからである。
【００１４】
本発明の他の構成において、通路区域は平らに載置される壁区域によって少なくとも実質的に周囲に対して密閉されている。こうして、周囲に対して少なくとも実質密閉された通路区域は特別簡単に実現できる。好ましい１実施形態において、特に濾過ユニットによって周囲から区切られた通気孔が通路区域の調量空間から離れた方の末端に設けられている。通気孔を通して特に空気または保護ガスは通路区域に流入し、通路区域内に貯蔵された媒体が吐出し過程の間に調量空間に伴流するのを容易とすることができる。
【００１５】
本発明の他の構成において、通路区域に載置される壁区域は少なくとも断続的に濾過膜として実施されている。これにより吐出し過程中通路区域から調量空間内への媒体伴流を保証することができ、調量装置の周囲から通路区域内に汚れが入り込めることはない。特別好ましい１実施形態において、濾過膜は細菌遮蔽作用を有する疎水性および／または液密膜として実施されており、通路区域の媒体充填時に濾過膜を通した媒体流出は排除される。これにより同時に、細菌またはその他の汚染物質が濾過膜を通して通路区域内に達し得ることのないことは保証されている。
【００１６】
本発明の他の構成において、ケース部分は少なくとも断続的に互いに素材接合式に結合されている。特に調量空間および／または通路区域に隣接する壁区域の領域におけるケース部分の素材接合式結合によって好ましいことにケース部分の間に液密結合を達成できる。ケース部分の間の素材接合式結合は特に接着、超音波溶接またはレーザ溶接によって実現することができる。
【００１７】
本発明の他の構成において、調量孔配置および／または振動機構は、プラスチック射出成形品として実施される壁区域内に射出成形されている。これにより、調量孔配置および／または振動機構と相応する壁区域との間に特別緊密な結合を生成することができる。さらに調量孔配置および／または振動機構と壁区域との間の結合領域では、壁区域の材料から構成された材料は僅かに邪魔となるだけである。というのも追加的エネルギー入力は、および／または本来必要な接着剤を含有した溶媒は、省くことができるからである。
【００１８】
本発明の他の構成において、電気絶縁材料からなる壁区域の内部および／または表面に導電路が電気部品のボンディング用に設けられている。特に多成分射出成形法によって実現されるこれらの導電路は壁区域への電気負荷、センサおよび／またはスイッチの簡単な一体化を可能とする。それとともに、相応する壁区域の製造後に手間のかかるボンディング措置は省くことができる。それとともに電気部品の特別容易かつ確実に製造可能なボンディングを実現できる。導電路は追加的に被着可能なＰＶＤ金属被覆、金属層のスクリーン印刷もしくはタンポン印刷によって、または類似の方法で実現することもできる。
【００１９】
本発明の他の構成において、相隣接するケース部分は、ケース部分相互を正しい位置で形状接合式に組立てるために設けられる強制位置決め手段を有する。それとともにケース部分相互の正しい位置での特別簡単確実な組立を実現できる。このためケース部分の強制位置決め手段は特に、形状接合式に作用する溝、開口部、ピンおよび／または係止鼻端として実施されており、これらは相隣接するケース部分の明確な位置決めとケース部分の自己保持する形状接合式結合とを保証することができる。
【００２０】
本発明のその他の利点および特徴は特許請求の範囲と、図面を基に示す好ましい実施例についての以下の明細書とから明らかとなる。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１〜図３に示す本発明の実施形態において調量装置１は実質的に上部３と下部４と調量孔配置５と振動機構６とで構成されている。ケイ素材料から製造される調量孔配置５は上部３の下面から上部３内に持ち込まれ、接着結合１４で固着されている。接着結合１４を確実に実現するために、凹状受容領域１５の周りに配置される周設接着溝１６が上部３内に設けられている。この接着溝１６は接着過程の間に過剰な接着剤の退避を可能とし、こうして、調量孔配置５の調量孔１７を備えた正面が接着剤で汚れることのないよう確保する。
【００２２】
図２に示すように、出口竪穴２２の周りに環状に配置されて蛇行状に実施される通路区域８が上部３の下面に設けられている。蛇行状に実施される通路区域８が環状通路１８を有し、この環状通路は図３に詳しく示す調量空間１９と連通結合されている。環状通路１８はさらに入口９と連通結合されており、この入口はそれ自体媒体貯蔵装置との図示しない結合を実現する。環状通路１８から離れた方の通路区域８の末端に通気孔２０が設けられており、この通気孔が通気通路２１と連通結合されており、この通気通路はそれ自体周囲または媒体貯蔵装置のいずれかに通じて吐出し過程中通路区域８の空化を可能としている。調量孔配置５の上方で上部３に出口竪穴２２が設けられており、吐き出されるべき媒体はこの出口竪穴を通して周囲に分与することができる。下部４には入口９用の入口短管２３、通気通路２１用に通気短管２４が設けられている。簡略して図示しない管状結合通路は特に媒体貯蔵装置結合用に入口短管２３と通気短管２４とに取付けることができる。円形に周設される溝として実施される弾性帯域７が下部４に設けられており、この弾性帯域は中央に取付けられる振動機構６が残りの下部４から遮断されるのを確保する。下部４と上部３は相対向する壁区域２ａ、２ｂで調量空間１９を形成し、この調量空間はそれに加えて調量孔配置５によって限定される。このため壁区域２ａ、２ｂは互いに平らに載置され、少なくとも部分的に素材接合式に、特にレーザ溶接によって互いに結合されている。
【００２３】
振動機構６はやはり素材接合式に、外向きの壁区域２ｃに取付けられ、振動を発生するためのエネルギー供給用の図示しない電気ボンディング手段と接続されている。この実施形態において調量空間１９は約５０μｍの高さを有する。これにより、蛇行状通路区域８が環状通路１８も含めて調量空間１９よりもかなり大きな容積を有することを認めることができる。それとともに、実質無圧な媒体吐出し過程は調量空間１９内で直接受容可能な液体量の数倍を吐き出することができ、図示しない媒体貯蔵装置から入口９を介して媒体を追加移送する必要はない。
【００２４】
調量空間１９は、予備調量室を一緒に形成する通路区域８および環状通路１８の充填容積に比べてその容積が無視し得るほどに小さい。環状通路１８および通路区域８の総充填容積は主に、圧電操作によってその都度運び出されるべき調量の１倍または整数倍にそれが少なくとも十分に一致するように量定されている。これは、予備調量室の完全充填と相応する調量操作とにおいて、予備調量室が完全に空であるか、またはなおかなりの液体を有し１回または複数回の完全吐出し過程を実行できるかのいずれかであることが保証されていることを意味する。整数回の吐出し過程後には必然的に予備調量室が完全に空になっているので、引き続き完全充填によって、厳密に適合された調量を再び達成することができる。
【００２５】
図４に示す本発明の実施形態では、通路区域５８は調量空間から外方に離れた上部５３の正面に開口溝として実現されており、上部５３の正面に素材接合式に被着可能な濾過膜６０によって閉鎖される。濾過膜６０は少なくとも断続的に、細菌を遮断する疎水性気体透過膜として実施されており、従って吐出し過程中通路区域５８内への周囲大気、特に空気の流入を可能にする。特に毛管力によって実行できる通路区域の充填時、濾過膜６０は流入する媒体によって押しのけられる空気の流出を可能とする。調量孔配置５５は図１〜図３のものと同じであり、すなわちここでも調量孔６７が設けられている。調量孔配置５５と上部５３との素材接合式結合も、図１〜図３の実施形態におけると同様に行われている。
【００２６】
調量空間６９は金属膜７４によって下側を限定され、金属膜７４には環状に同心配置される弾性帯域５７が設けられており、この弾性帯域は突起として実施されている。振動機構５６は金属膜７４の下面に素材接合式に取付けてあり、図１〜図３による振動機構６と同様に電気ボンディングされる。金属膜７４は加圧部材７６を備えた心出しリング７５によって上部５３内で素材接合式に保持される。加圧部材７６は金属膜７４の上面が上部５３の下面に平らに載置されるのを確保する。
【００２７】
図１〜図３による調量装置で媒体を吐き出すために、まず媒体吐出しの開始直前に、図示しない媒体貯蔵装置内に保管された媒体は入口短管２３と機械的に結合されたやはり図示しない移送機構によって入口９から環状通路１８内に、従って通路区域８内にも調量空間１９内にも持ち込まれる。万一の過剰な媒体は通気孔２０を介して通気通路２１内に排出することができ、この通気通路は通気短管２４を介して特に媒体貯蔵装置と結合されている。これにより、予め定義された媒体量が調量空間および通路区域に正確に充填されることはもっぱら調量空間および通路区域の幾何学的造形によって保証されている。それゆえに、媒体貯蔵装置から媒体を移送する移送機構には過度に厳しい精度要件を求める必要がない。
【００２８】
移送機構による充填量はいずれにしても通路区域および環状通路、従って予備調量室の最大充填容積よりも大きく調整される。過剰の液体は自動的に通気短管を介して媒体貯蔵装置に戻される。こうして完全な、従って定義された充填が常に保証されており、厳密な調量に対する特別な要件を移送機構に持たせる必要はない。毛管作用による媒体輸送も移送と理解される。その場合移送機構は、毛管作用によって充填を遮断または開放する遮断部材によって定義されている。
【００２９】
調量空間１９および通路区域１８の完全充填後、媒体貯蔵装置と入口９との間の図示しない弁機構が閉じられる。従って調量空間１９および通路区域１８に持ち込まれた媒体は実質的に無圧と見做すことができる。引き続き、図示しない制御装置からやはり図示しない供給線路を介して伝送される電気エネルギーによって振動機構６が付加することによって、下部４の弾性帯域７によって限定された中央振動区域２７の振動が引き起こされ、この振動は調量空間１９内に閉じ込められた媒体の圧縮をもたらす。これにより媒体は調量孔配置５の詳しくは図示しない調量孔１７を通して上部３の流出竪穴２２内に流出し、そこから周囲に分与することができる。調量空間１９の容積減少に続いて容積が増大するとき、環状通路１８および通路区域８内に貯蔵された媒体は調量空間内に伴流することができ、従って振動機構６の振動数によって決まる次の直接続く吐出し過程に利用可能となる。こうして、調量空間１９から周囲への吐出し過程を特別有利な効率で進行させ得ることが保証されている。というのも、各吐出し過程のため振動機構６によって僅かな液体量を加速させねばならないだけであるからである。さらに、環状通路１８もしくは通路区域８からの媒体伴流によって、長く持続する吐出し過程は媒体貯蔵装置からの追加調量なしに保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】上部と個別の調量孔配置と下部と振動機構とを有する調量装置を展開斜視図で示す。
【図２】覆い隠されたエッジを図示した図１による調量装置を展開斜視図で示す。
【図３】図１、図２による調量装置を平らな断面図で示す。
【図４】外方を向いて濾過膜によって閉鎖された通路区域と少なくとも部分的に金属膜として実施される調量空間とを有する調量装置を展開斜視図で示す。
【符号の説明】
【００３１】
１  調量装置
３、５３  上部
４  下部
５、５５  調量孔配置
６、５６  振動機構
７、５７  弾性帯域
８、５８  通路区域
９  入口
１４  接着結合
１５  凹状受容領域
１６  接着溝
１７、６７  調量孔
１８  環状通路
１９、６９  調量空間
２０  通気孔
２１  通気通路
２２  出口竪穴
２３  入口短管
２４  通気短管
６０  濾過膜
７４  金属膜
７６  加圧部材
【図１】
2005246377.tif 000003
【図２】
2005246377.tif 000004
【図３】
2005246377.tif 000005
【図４】
2005246377.tif 000006