專利名稱：渦輪吸入器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種渦輪吸入器，包括活性液體容器，在該活性液體容器中存在液體，該液體包括在其中溶解的活性成分；噴霧器，液體通過該噴霧器能轉(zhuǎn)變成氣懸體并能引入葉片殼體中，在該葉片殼體中懸掛一限制球冠(Begrenzungskalotte)，該限制球冠的凹入側(cè)朝噴霧器指向；排氣管，該排氣管在限制球冠的凸出側(cè)的區(qū)域內(nèi)連接到葉片殼體上； 和供氣導(dǎo)向裝置，通過該供氣導(dǎo)向裝置能在葉片殼體與活性成分容器之間導(dǎo)入供氣。
背景技術(shù)：
按當(dāng)前的現(xiàn)有技術(shù)，吸入器是目前良好表明可靠的方法，用于將藥物和其他活性成分以液態(tài)的形式與呼吸空氣一起輸入到人和動物的肺中，它們從肺中快速且較少損失地傳遞到血管中。至今常用的機(jī)械式噴霧器(其通過噴嘴擠壓液體，以便將該液體轉(zhuǎn)變成氣懸體， 即形成霧)目前經(jīng)常由大致圓錐形的活性成分容器代替，在該活性成分容器下方設(shè)置一壓電晶體作為噴霧器，該壓電晶體產(chǎn)生超聲波振動，并且超聲波振動傳遞到活性液體。由此在液面上形成漩渦，該漩渦將活性液體分離成為氣懸體，亦即分離成為空氣和活性液體的最細(xì)小微滴的混合物。對此目標(biāo)是產(chǎn)生盡可能小的微滴，其直徑不應(yīng)超過4微米，并且其中微滴的盡可能大的部分具有接近2微米的直徑。按當(dāng)前的現(xiàn)有技術(shù)，DE 19838711披露一種在漩渦上方的限制球冠，其凹入側(cè)面向活性成分容器。該限制球冠阻擋來自活性成分容器的飛濺液，這些飛濺液特別是在液面下降時形成，并且這些液體量返回到活性成分容器中。從漩渦排出的氣懸體也被驅(qū)進(jìn)限制球冠的球冠形凹穴中，沿該凹穴的內(nèi)表面滑動并在離開球冠時很快地變換其方向，即執(zhí)行約180°的偏轉(zhuǎn)并接著流過在限制球冠與該限制球冠固定在其中的殼體之間的間隙。通過該快速的方向變換將氣懸體的絕大部分微滴拋到殼體的壁上，其保持粘附在該壁處并附聚成微滴，這些微滴又落回到活性成分容器中。氣懸體的小的微滴相反由呼吸空氣帶走并且從限制球冠上方的排氣管由呼吸空氣吸出。作為該原理的進(jìn)一步的改善，DE 101 01妨4介紹附加的折流板，其橫向于流動地設(shè)置在限制球冠與殼體之間的間隙中，并且將氣懸體擠入到折流板與限制球冠之間的間隙中。這些附加的折流面用于進(jìn)一步減少微滴的具有較大直徑的部分，其中5微米和大于5 微米的直徑歸入一級。但兩種所述設(shè)置的缺點(diǎn)是，在連接到殼體的出口上的管的延伸段中還總是很多大的氣懸體微滴被帶走，使得在管的彎曲處或在兩個管的連接位置上凝聚細(xì)小的微滴，與其他的微滴連結(jié)并最終形成用肉眼可見的微滴。特別是當(dāng)管透明時，按這種方式明顯的是，并不是全部的可能非常昂貴的活性成分輸入到肺中，而丟失一部分。另一缺點(diǎn)是，在吸入器的下一次使用之前必須仔細(xì)清除管路段中的這些微滴，以便避免與下一次使用的隨后的活性成分相混合。該原理的重要缺點(diǎn)是由于在折流板中的變窄而引起的對于呼吸空氣相當(dāng)高的氣流阻力，因此在呼吸時妨礙使用者。由于使用者常常因疾病而體弱，因此這不僅對于使用者是不舒適的，而且甚至可以導(dǎo)致呼吸行為的改變(例如淺呼吸和不正常的呼吸)，這又損害吸入器的效力。

發(fā)明內(nèi)容
針對該背景，本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種吸入器，其將過大的氣懸體微滴從氣懸體中剔除并返回到活性成分容器中，同時僅很少地增加用于呼吸的氣流阻力。作為該目的的解決方案，本發(fā)明主張至少一個導(dǎo)向葉片安置在限制球冠的凸出側(cè)上并在該凸出側(cè)上成螺旋形延伸。因此本發(fā)明的決定性因素是導(dǎo)向葉片，這些導(dǎo)向葉片給予流動一渦旋，即附加地使流動處于繞其縱軸線的旋轉(zhuǎn)中。借此將離心力施加到氣懸體微滴上，微滴越大，則氣懸體微滴的直徑越大并由此質(zhì)量越大。通過該離心力主要是將較大的氣懸體微滴壓到葉片殼體的邊緣上，從該邊緣處它們可以直接流回到活性成分容器中。不同于已知的現(xiàn)有技術(shù)，各導(dǎo)向葉片既不橫向于空氣流定向(如例如DE 101 01 454的沖擊器壁)，它們也不沿空氣流動的方向定向(如由限制球冠的支座已知的那樣)。 更確切地說，各附加的導(dǎo)向葉片傾斜于空氣流定向，從而空氣流必須改變其方向。此外各導(dǎo)向葉片在限制球冠的凸出側(cè)上螺旋形地延伸，借此空氣流和在其中包含的氣懸體的方向在撞到各導(dǎo)向面時不僅僅只改變一次，而且連續(xù)改變，因?yàn)橥ㄟ^其螺旋形狀也連續(xù)改變各折流面的有效傾斜度。通過該連續(xù)的方向改變給予空氣流一渦旋。因此空氣流繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)，從而離心力特別是對較大的氣懸體微滴產(chǎn)生作用，該離心力將其從空氣流中壓到葉片殼體的內(nèi)表面，從而其保持粘附在該內(nèi)表面處并附聚成微滴，該微滴沿殼體壁流回到活性成分容器中并且稍后作為氣懸體重新返回。用于分離較大的氣懸體微滴的這種效果也可以被解釋為壓縮渦流，該渦流在球冠上方利用各安置的導(dǎo)向葉片形成。當(dāng)大量導(dǎo)向葉片圍繞圓周大致均勻地分布時，這樣的渦流是同質(zhì)的并因此是特別有效的。這些導(dǎo)向葉片則例如類似于在渦輪機(jī)中、在船或飛機(jī)的螺旋漿中的導(dǎo)向葉片一樣起作用，但具有重要的區(qū)別在這里螺旋槳是固定的并被氣懸體繞流。在離開各導(dǎo)向葉片之后，氣懸體流具有一渦旋。因此氣懸體流繞其流動方向的縱軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)該流動在流入排氣管中時從葉片殼體的較大直徑縮小到排氣管的較小直徑時， 該折流運(yùn)動的動能基本上保持不變。由于直徑的顯著減小，氣懸體微滴的切向于主流動方向的速度分量明顯地增加，由此絕大部分的微滴凝聚在殼體上，在該殼體處附聚成較大的微滴，該較大的微滴通過各導(dǎo)向葉片重新落入到活性液體容器中并在該活性液體容器處重新轉(zhuǎn)變成氣懸體。這樣的效果當(dāng)然也適用于僅唯一一個導(dǎo)向葉片。這種唯一的導(dǎo)向葉片可以如同阿基本德螺旋那樣圍繞限制球冠延伸。但該變型方案作為限制具有很長的附聚的氣懸體微滴的“回路”，因此較多數(shù)量的導(dǎo)向葉片是優(yōu)選的。利用增多數(shù)量的導(dǎo)向葉片，還提高其對絕大部分的氣懸體微滴的有利效果。如果葉片殼體的沿流動方向的全部橫截面積被各導(dǎo)向葉片覆蓋，則達(dá)到該效果的最大程度。
四至六個導(dǎo)向葉片在實(shí)踐中已證明具有很好的價值。繼續(xù)增多數(shù)量的導(dǎo)向葉片僅提高氣流阻力，而不進(jìn)一步加強(qiáng)分離的效果。對此在限制球冠上螺旋形延伸的各導(dǎo)向葉片的數(shù)量級為約45°的平均斜度是優(yōu)選的實(shí)施變型方案。較大的或較小的平均值同樣是可能的，但一般并不有助于如此好地在空氣流中建立為分離絕大部分的氣懸體微滴所需的渦旋。對此應(yīng)注意，導(dǎo)向葉片總是螺旋形圍繞球冠延伸并因此以僅一個觀察點(diǎn)看去具有交替的斜度。對此優(yōu)選地，各導(dǎo)向葉片均勻地在限制球冠的圓周上分布，因?yàn)樵谶@種情況下對空氣流產(chǎn)生的作用也是均勻的。通過按照本發(fā)明的渦輪吸入器的空氣流在該渦輪吸入器的內(nèi)部沿一縱軸線延伸， 該縱軸線從噴霧器向排氣管延伸。渦輪吸入器的各元件的關(guān)于該縱軸線的橫截面在最普遍的情況下可以是任意的。但優(yōu)選的是關(guān)于縱軸線旋轉(zhuǎn)對稱的結(jié)構(gòu)。因而葉片殼體、限制球冠和活性成分容器具有圓形的橫截面并且相互同軸地設(shè)置。在按照本發(fā)明的渦輪吸入器中，限制球冠可通過一支座與葉片殼體連接。但優(yōu)選地，至少一個導(dǎo)向葉片這樣長地設(shè)計，使得其至少以其尖端一直延伸到葉片殼體，并因此除其作為空氣流的導(dǎo)向面的功能外也承擔(dān)限制球冠的機(jī)械固定。如所述，根據(jù)一優(yōu)選的實(shí)施形式，橫向于流動方向看去，在葉片殼體與限制球冠之間的空間完全用各導(dǎo)向葉片填充。在這種情況下，沿縱軸線的方向看去，每一導(dǎo)向葉片的朝排氣管指向的自由邊緣距相鄰的導(dǎo)向葉片的朝噴霧器指向的自由邊緣具有一間距。但可替代地也可能的是，各導(dǎo)向葉片沿縱軸線的方向稍微搭接，從而每一導(dǎo)向葉片以其朝排氣管指向的自由邊緣稍微突出于相鄰的導(dǎo)向葉片的朝噴霧器指向的自由邊緣。在另一變型方案中，通過使各導(dǎo)向葉片可繞橫向于縱軸線定向的轉(zhuǎn)動軸線偏轉(zhuǎn)， 各導(dǎo)向葉片可以改變其斜度。通過在各導(dǎo)向葉片與縱軸線之間的銳角的加大，也加大空氣流的旋轉(zhuǎn)速度。在實(shí)踐中該變型方案是相當(dāng)少見的。


以下借助示例更詳細(xì)地說明本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)和特征。但這并不限制本發(fā)明，而只是為了說明，在示意圖中圖1示出渦輪吸入器的剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖1中沿從排氣管5直到噴霧器2的縱軸線5-2剖切地示出按照本發(fā)明的渦輪吸入器。在該渦輪吸入器的最下面設(shè)置噴霧器2 (在這里為壓電晶體)，其產(chǎn)生超聲波，該超聲波傳遞到在該噴霧器上方設(shè)置的活性液體容器1中的活性液體。為了清晰起見，在該剖視圖中未示出全部控制元件和其他的用于正確控制噴霧器2的功能。在活性液體容器1中在活性液體中通過采用超聲波的激發(fā)構(gòu)成漩渦，從該漩渦中分離細(xì)小的微滴作為氣懸體。在活性液體容器1與在其上方設(shè)置的葉片殼體3之間設(shè)置環(huán)繞的切口，供氣Z通過這些切口進(jìn)入并與氣懸體相混合。該氣懸體進(jìn)入限制球冠4中，該限制球冠在其兩個角部剖開地示出，以便顯示出其凹入側(cè)41。氣懸體的較大粒子被拋到該凹入側(cè)上，在該凹入側(cè)處側(cè)向地轉(zhuǎn)向并被引導(dǎo)到
5在限制球冠4與葉片殼體3之間的切口。在圖1中可很好理解的是，在限制球冠4的凹入側(cè)41上聚集的較大的氣懸體微滴附聚成微滴，并且還反射來自漩渦的飛濺液，這些飛濺液又下落到活性液體容器1中。其余留下的較細(xì)小的氣懸體微滴由排出的空氣A (其在呼吸時通過排氣管5吸出) 吸入到在限制球冠4的凸出側(cè)42與葉片殼體3的內(nèi)表面之間的空間中。這些微滴在該空間處陷入空氣流的在各導(dǎo)向葉片7上產(chǎn)生的渦旋中，這是本發(fā)明的決定性特征。圖1中很好地看出，各導(dǎo)向葉片7如何在限制球冠4的凸出側(cè)42上螺旋形地延伸并由此給予空氣流
一渦旋。同樣在圖1中可很好理解的是，穿過設(shè)置成渦輪狀的各導(dǎo)向葉片7的氣懸體如何遭受空氣流的渦旋(其旋轉(zhuǎn)方向垂直于縱軸線5-2定向)，并由此如何將離心力施加到其上。當(dāng)處于繞主流動方向旋轉(zhuǎn)的氣懸體從葉片殼體3的內(nèi)表面的大直徑減小到排氣管5的小很多的直徑時，氣懸體的圓周速度明顯提高，因?yàn)閯幽芑旧媳３植蛔儭Ｓ纱嗽龃笥行У碾x心力，并且在排氣管5的入口位置上其他的較大的氣懸體粒子積聚在排氣管5的壁上。這些氣懸體粒子在該壁處與其他的氣懸體粒子聚集并形成較大的微滴，該較大的微滴接著重新落回到活性液體容器1中。附圖標(biāo)記列表1 活性液體容器2 噴霧器，在活性液體容器1的下方，將液體轉(zhuǎn)變成氣懸體3 葉片殼體，在活性液體容器1的上方，容納氣懸體4 限制球冠，在噴霧器2的上方41限制球冠4的凹入側(cè)，朝噴霧器2指向42 限制球冠4的凸出側(cè)5 排氣管，面對限制球冠4的凸出側(cè)42設(shè)置5-2從排氣管5到噴霧器2的縱軸線6 供氣導(dǎo)向裝置，在葉片殼體3與活性成分容器1之間導(dǎo)入供氣Z7 導(dǎo)向葉片，安置在限制球冠4的凸出側(cè)42上A 排出的空氣，含氣懸體，通過排氣管5排出Z 供氣，通過供氣導(dǎo)向裝置6進(jìn)入在限制球冠4與活性液體容器1之間的空間中
權(quán)利要求
1.渦輪吸入器，包括活性液體容器(1)，在該活性液體容器中存在液體，該液體包括在其中溶解的活性成分；噴霧器O)，液體通過該噴霧器能轉(zhuǎn)變成氣懸體并能引入葉片殼體(3)中，在該葉片殼體中懸掛一限制球冠G)，該限制球冠的凹入側(cè)Gl)朝噴霧器( 指向；排氣管(5)，該排氣管在限制球冠(4)的凸出側(cè)02)的區(qū)域內(nèi)連接到葉片殼體(3)上；禾口供氣導(dǎo)向裝置(6)，通過該供氣導(dǎo)向裝置能在葉片殼體C3)與活性成分容器(1)之間導(dǎo)入供氣⑵，其特征在于，至少一個導(dǎo)向葉片(7)安置在限制球冠⑷的凸出側(cè)G2)上并在該凸出側(cè)上成螺旋形延伸。
2.按照權(quán)利要求1所述的渦輪吸入器，其特征在于，葉片殼體(3)的內(nèi)部、限制球冠 (4)和活性成分容器(1)關(guān)于從排氣管( 直到噴霧器O)的縱軸線(5- 旋轉(zhuǎn)對稱地成形，并與該縱軸線(5-2)同軸地設(shè)置。
3.按照權(quán)利要求2所述的渦輪吸入器，其特征在于，多個導(dǎo)向葉片(7)均勻地在限制球冠的圓周上分布。
4.按照權(quán)利要求3所述的渦輪吸入器，其特征在于，至少一個導(dǎo)向葉片(7)與葉片殼體 (3)連接，并用作為限制球冠的支座。
5.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的渦輪吸入器，其特征在于，每一導(dǎo)向葉片(7)的朝排氣管(5)指向的自由邊緣沿縱軸線(5-2)的方向距相鄰的導(dǎo)向葉片(7)的朝噴霧器 (2)指向的自由邊緣具有一間距。
6.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的渦輪吸入器，其特征在于，每一導(dǎo)向葉片(7)以其朝排氣管(5)指向的自由邊緣沿縱軸線(5-2)的方向突出于相鄰的導(dǎo)向葉片(7)的朝噴霧器( 指向的自由邊緣。
7.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的渦輪吸入器，其特征在于，葉片殼體(3)的橫向于縱軸線(5-2)的橫截面完全被各導(dǎo)向葉片(7)覆蓋，其中各個導(dǎo)向葉片(7)沿縱軸線 (5-2)的方向相互間隔開。
8.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的渦輪吸入器，其特征在于，為了提高空氣流的旋轉(zhuǎn)速度，能加大在各導(dǎo)向葉片(7)與縱軸線(5-2)之間的銳角。
全文摘要
本發(fā)明涉及渦輪吸入器，包括活性液體容器(1)，在該活性液體容器中存在液體，該液體包括在其中溶解的活性成分；噴霧器(2)，液體通過該噴霧器能轉(zhuǎn)變成氣懸體并能引入葉片殼體(3)中，在該葉片殼體中懸掛一限制球冠(4)，該限制球冠的凹入側(cè)(41)朝噴霧器指向；排氣管(5)，該排氣管在限制球冠的凸出側(cè)(42)的區(qū)域內(nèi)連接到葉片殼體上；和供氣導(dǎo)向裝置(6)，通過該供氣導(dǎo)向裝置能在葉片殼體與活性成分容器之間導(dǎo)入供氣，其中，至少一個導(dǎo)向葉片(7)安置在限制球冠的凸出側(cè)上并在該凸出側(cè)上成螺旋形延伸。
文檔編號A61M11/00GK102481421SQ201080036987
公開日2012年5月30日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者約阿希姆·克恩 申請人:約阿希姆·克恩