[发明专利]用于混合和喷射流体的方法和喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于借助于外部混合喷嘴来混合至少两种流体以用于医疗目的的方法。本发明另外涉及一种用于供应物质、尤其生物材料的外部混合喷嘴以及一种具有此类喷嘴的医疗器械和医疗装置。

背景技术

在例如从美国5,368,563 A中已知的喷嘴的情况下，提供了两个涡旋腔室，各有一个出口通道排放至这两个涡旋腔室中。在两种不同的流体经由这些出口通道离开该喷嘴之前，经由这些涡旋腔室引发了这些流体的旋转运动。由于提前施加至这些流体的涡旋，产生了旋转的喷射流。因此，该已知喷嘴的这两个出口开口是彼此间隔开地安排的，其方式为使得这两个旋转流体锥重叠从而在该喷嘴之外发生这两种流体的混合。

由于该已知喷嘴的所披露的这些特征，具有不同粘度和/或以不同体积流量被供应的流体的均匀混合不能以希望的品质实现或者根本就是不可能的。该已知喷嘴的另外一个缺点在于，这些涡旋腔室中的流体被暴露在高应力下，这在供应生物材料例如细胞的情况下是不希望的。

发明内容

本发明的目的在于指明一种用于借助于外部混合喷嘴来混合至少两种流体以用于医疗目的的方法，该方法能够实现多种流体的均匀混合。本发明的目的进一步在于指明一种外部混合喷嘴，该外部混合喷嘴允许多种流体均匀混合并且尤其能够实现生物材料的温和混入。本发明的目的最后在于指明一种带有此类外部混合喷嘴的医疗器械和医疗装置。

根据本发明，这个目的关于该方法是通过下文限定的内容的主题而实现的、关于该外部混合喷嘴是通过下文限定的内容的主题而实现的、关于该医疗器械是通过下文限定的内容的主题而实现的、并且关于该医疗装置是通过下文限定的内容的主题而实现的。

本发明所基于的概念是指明一种用于借助于外部混合喷嘴来混合至少两种流体以用于医疗目的的方法，该喷嘴具有至少两个出口通道以及至少两个入口开口，这些流体可以离开这些出口通道从而从该喷嘴中离开，并且腔室中、尤其是混合腔室或涡旋腔室中的流体可以穿过这些入口开口进入。既然这些流体在该喷嘴外部混合，因而可能适宜的是这些有待混合的流体中的至少一者以锥形射流从该喷嘴中离开。

该至少两个出口通道和/或该至少两个入口开口可以具有不同的或相同的截面。具体而言，这些入口开口的截面可以是彼此不同或相同的。这些出口通道的截面同样可以是彼此不同或相同的。还可能的是，一个出口通道的截面不同于被指派给这个出口通道的入口开口的截面，或者这些截面是相同的。此外，这些腔室的直径可以具有不同的大小。在根据本发明的方法的情况下，一种第一流体经由第一供应通道被侧向地、尤其是切向地引导至第一腔室中，该第一腔室是流体连接至一个第一出口通道上的。一种第二流体经由第二供应通道被侧向地、尤其是切向地引导至第二腔室中，该第二腔室是流体连接至一个第二出口通道上的。该第一流体经由该第一出口通道流出并且该第二流体经由该第二出口通道流出，从而形成了多个重叠的流体锥。这些流体锥的重叠程度可以根据既定的应用而形成。因此可能的是，这两个流体锥的重叠区域是由这两个流体锥的相同比例部分形成的。然而，还可能的是，该重叠区域大部分仅由一个流体锥形成。这些流体锥是通过在该方法的情况下所使用的喷嘴特征以及所供应的流体而确定的。该第一流体和该第二流体可以具有不同的粘度并且可以按不同的体积流量被供应，即以特定的体积流量比率。另外，这些入口开口和/或出口通道的截面之比对应于这些体积流量之比。例如，该第一流体和该第二流体可以按基本上相同的流速流动穿过这些出口通道和/或这些入口开口。另外，在具体应用中，这些腔室可以具有不同的直径。由于对应形成的喷嘴，可以确保流体锥的形成是以有足够大的开口角度发生的，尽管该第一流体和该第二流体具有不同的体积流量。这可以使得流体锥区域具有大致相等的大小并且重叠。

通过根据本发明的方法实现了，在这些重叠的流体锥中产生这些不同流体的均匀混合。由于这两种流体的流速针对彼此进行调整，尽管它们的粘度或体积流量不同，还是实现了这些流体的良好且恒定的混合。在这种情况下，这种混合在该喷嘴外部进行，这样避免了该喷嘴阻塞的风险。这些流体优选地是在该喷嘴内彼此完全分开地被引导的。具体而言，这些流体的交联反应或混合可以只在该喷嘴外部进行。