BRPI0708072A2 - unidade de dispersão - Google Patents

Abstract

UNIDADE DE DISPERSãO. A presente invenção refere-se a uma unidade de dispersão para um inalador de pó que compreende um bocal (10) com um canal anular (12) para a distribuição de um fluxo de partículas. O canal anular tem uma entrada axial (14), e uma saída axial (16) contígua a uma câmara de deflexão anular (18) em que o fluxo de partículas axialmente entrante é defletido para uma direção de fluxo predominantemente radial. A câmara de deflexão é contígua na direção axial através de uma câmara de rotação (20) com uma parede periférica circular (22) e uma saída axial (24).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "UNIDADE DE DISPERSÃO".

A presente invenção refere-se a uma unidade de dispersão paraum inalador de pó. As unidades de dispersão desse tipo são geralmente co-nhecidas e servem para gerar uma dispersão de um aerossol, em que o ae-rossol compreende uma mistura de agente ativo e uma substância conduto-ra, por exemplo, lactose. A substância condutora serve principalmente paracontrolar as propriedades físicas da formulação tal como sua capacidade defluidez. Nesse processo, o agente ativo fino primariamente adere à superfí-cie da substância condutora bruta. As forças adesivas presentes entre aspartículas condutoras e as partículas de agente ativo ou entre os aglomera-dos de partícula de agente ativo devem ser superadas durante a inalaçãopara gerar uma alta proporção de partículas de agente ativo respiráveis. Aenergia exigida para isso pode ser introduzida em uma unidade de dispersão.

Em unidades de dispersão conhecidas, as forças de impactaçãoou turbulências ou uma combinação das duas são usadas para a dispersão.

É também conhecido gerar dispersão com a ajuda de paredes de impacto eadicionais passagens de suprimento de ar.

É o objetivo da invenção fornecer uma unidade de dispersão queé extremamente compacta na construção, é simples na construção e com aqual uma fração de partícula fina pode ser gerada que é tão alta quanto pos-sível sem perda de força de sucção.

Esse objetivo é satisfeito pelas características da reivindicação 1e em particular por uma unidade de dispersão tendo um bocal em que é for-necida uma passagem de anel para o suprimento de um fluxo de partículas.Nessa conexão, a passagem de anel tem uma entrada axial e uma saídaaxial para suprir o fluxo de partículas compreendendo uma mistura de agen-te ativo e uma substância condutora. De acordo com a invenção, uma câma-ra de deflexão conformada em anel é contígua à saída axial do canal de anele o fluxo de partículas que entra axialmente é desviado em uma direção defluxo predominantemente radial nele. Ao mesmo tempo, uma aceleração dofluxo de partículas pode ser obtida nessa câmara de deflexão de modo que ofluxo de partículas circula em forma circular em uma câmara de rotação queé contígua à câmara de deflexão na direção axial e tem uma parede circularperiférica e uma saída axial.

O fluxo de partículas suprido através da passagem de anel pode,por conseguinte, é conduzido para um percurso de circulação conformadoem anel depois de sair da câmara de deflexão somente por sucção no bocal,com peças leves, por exemplo, partículas de agente ativo puramente tendo,um tamanho de partícula de menos de 5 μπι, sendo capaz de sair da saídaaxial da câmara de rotação em um estágio prematuro devido a sua forçacentrífuga inferior. Por outro lado, partículas mais brutas, por exemplo, partí-culas condutoras carregadas com agente ativo, são mantidas por mais tem-po na câmara de rotação devido à sua massa de inércia em que elas circu-lam um múltiplo de vezes e impactam a parede periférica da câmara de rota-ção no processo, por meio do que as partículas finas de agente ativo adicio-nalmente se separam das partículas condutoras mais brutas. Todas as partí-culas finas seguem o fluxo de ar através da saída axial da câmara de rota-ção em uma velocidade reduzida e são disponíveis para inalação como umaerossol não-balístico.

De acordo com a invenção, a câmara de deflexão e a câmara derotação não são usadas para a separação de partículas brutas, mas umadistribuição entre as partículas brutas e finas diferindo no tempo médio depermanência. As partículas mais brutas, por conseguinte, podem tambémsair da câmara de rotação até a extremidade do procedimento de inalaçãode modo que nenhum resíduo real de pó permanece que poderia degradar afuncionalidade do inalador ou a uniformidade da dosagem de descarga naaplicação de doses adicionais.

A passagem de anel de acordo com a invenção tem uma entra-da e saída axialmente orientadas. Geralmente, no entanto, o fluxo de partí-cuias introduzido na passagem de anel pode, apesar disso, também tercomponentes de fluxo tangencial.

Modalidades vantajosas da invenção são descritas na descrição,no desenho e nas reivindicações dependentes.

De acordo com uma primeira modalidade vantajosa, palhetas deguia orientadas obliquamente para a direção axial podem ser dispostas nacâmara de deflexão. O fluxo de partículas que entra axialmente via um es-paço anular pode ser defletido em um fluxo tangencial de uma maneira sim-ples usando tais palhetas de guia, simultaneamente com uma aceleração nofluxo de partículas na câmara de deflexão sendo capaz de ser efetuada pelodesenho das palhetas de deflexão.

É vantajoso para as palhetas de guia serem curvadas para obtera deflexão desejada e efeitos de aceleração. Pode ser vantajoso nesse pro-cesso para a curvatura das palhetas de guia reduzirem na direção axial. Apalheta de guia pode, dessa maneira ser desenhada da maneira de umapalheta de turbina de modo a obter a melhor deflexão e aceleração possí-veis. Pode também ser vantajoso nessa conexão para as palhetas de guiaterem o perfil de uma asa com uma linha de esqueleto curvado em seção.Pode também ser vantajoso nessa conexão para as palhetas de guia teremuma borda frontal arredondada na região da entrada da câmara de deflexãoe uma borda traseira com o arredondamento menos pronunciado na regiãoda saída da câmara de deflexão. Os testes que foram feitos mostram quepodem ser obtidos resultados muito bons através de tal desenho de seção.

De acordo com uma modalidade adicionalmente vantajosa, asaída axial da câmara de rotação é disposta centralmente. As partículas le-ves podem, dessa maneira, sair da câmara de rotação através da saída emum estágio prematuro, enquanto que as partículas pesadas circulam ao Ion-go da parede periférica da câmara de rotação.

De acordo com uma modalidade adicionalmente vantajosa, umapassagem de descarga, que expande, é contígua à saída axial da câmara derotação. A expansão pode ser côncava, por meio do que é conseguido queas partículas de aerossol que deixam a saída da câmara de rotação comcomponentes de velocidade relativamente alta transversalmente para a dire-ção de inalação ficam mais lentas na região da passagem de descarga, como movimento do aerossol sendo predominantemente orientado na direçãolongitudinal na passagem de saída. Ao mesmo tempo, uma descarga de ae-rossol lenta é obtida pelo aumento da seção transversal da passagem dedescarga de modo que o paciente inale um aerossol não-balístico. A deposi-ção do aerossol em região orofaringeal do paciente é reduzida usando talgeometria do bocal através de influenciar a direção de saída e a velocidadede saída. Embora o aerossol saia da câmara de rotação na saída em veloci-dades radiais relativamente altas, a velocidade de saída do aerossol na ex-tremidade da passagem de descarga é relativamente baixa.

Pode, além do mais, ser vantajoso para a passagem de descar-ga ter uma região cilíndrica circular em uma seção de extremidade no ladode saída uma vez que uma amarração axial do fluxo de partículas de des-carga pode, dessa maneira, ser efetuada. Um desenho convexo é tambémconcebível em vez de um desenho côncavo.

A deposição de partículas leves da câmara de rotação pode adi-cionalmente ser aperfeiçoada visto que a passagem de descarga é pontia-guda e em particular contígua à câmara de rotação com uma borda tendoum ângulo agudo em seção transversal.

É também provado ser vantajoso formar a transição da paredeperiférica circular para a saída axial na câmara de rotação com uma curvatu-ra de parte uma vez que isso efetua aerodinâmicas aperfeiçoadas, por umlado, e uma deposição reduzida de partículas, por outro lado.

Na unidade de dispersão de acordo com a invenção, não é for-necida nenhuma abertura de entrada de ar para o suprimento de ar externoentre a saída axial da passagem de anel e a saída da câmara de rotação. É,dessa maneira, impedido que um pó de sucção adicional tenha que ser apli-cado para manter a funcionalidade da unidade de dispersão, o que não be-neficia nem a mobilização do pó do dispositivo de dispersão nem o pó dedispersão real. A deflexão do fluxo de partículas e a saída direta para a fa-ringe são realizadas somente via implementações geométricas de acordocom a invenção.

A presente invenção será descrita no que segue puramente atítulo de exemplo com referência a uma modalidade vantajosa e ao desenhoem anexo.

São mostradas:

A Figura 1 é uma vista lateral parcialmente em corte de uma u-nidade de dispersão.

A Figura 1 mostra uma unidade de dispersão para um inaladorde pó (não-mostrado) tendo um bocal 10 em cujo lado inferior uma passa-gem de anel 12 é fornecida para o suprimento de um fluxo de partículas. Ofluxo de partículas é geralmente produzido por sucção no bocal, por exem-plo, em que uma dose predeterminada de agente ativo e de substância con-dutora torna-se disponível no inalador e é então aspirada no bocal.

A passagem de anel 12 é circunferencial na direção periférica etem uma entrada axial 14 e uma saída axial 16, tanto com a entrada 14quanto com a saída 16 se estendendo sobre a periferia total da passagemde anel 12.

Contígua à saída axial 16 da passagem de anel 12, igualmenteuma câmara de deflexão conformada em anel 18 é fornecida que tem apro-ximadamente a mesma extensão radial que a passagem de anel 12 e emque o fluxo de partículas que entra axialmente é defletido em uma direçãopredominantemente radial do fluxo. O fluxo de partículas dirigido substanci-almente na radial na saída da câmara de deflexão 18 é guiado nesse pro-cesso em uma câmara de rotação 20 que tem uma parede periférica circular22 e uma saída axial 24.

Conforme a Figura 1 mostra, os diâmetros externos da passa-gem de anel 12, da câmara de deflexão 18 e da câmara de rotação 20 sãosubstancialmente do mesmo tamanho. O diâmetro interno da passagem deanel 12 e o diâmetro interno da câmara de deflexão 18 também correspon-dem um ao outro. O diâmetro interno da saída axial 24 da câmara de rotação20 é menor do que o diâmetro interno da câmara de deflexão 18.

Para dobrar o fluxo de partículas que entra axialmente na câma-ra de deflexão 18 em uma direção de fluxo predominantemente radial e paraacelerar ao mesmo tempo, uma pluralidade de palhetas de guia 26 é forne-cida na câmara de deflexão 18, distribuída por sua periferia, e são orienta-das obliquamente à direção axial. Cada uma das palhetas de guia 26 se es-tende sobre a seção transversal total da câmara de deflexão 18, com cadapalheta de guia sendo curvada e a curvatura reduzindo na direção radial, istoé sendo mais pronunciada na entrada da câmara de deflexão 18 do que nasaída. Em seção (seção longitudinal), as palhetas de guia 26 têm a seção deuma asa tendo uma linha de esqueleto curvada. De acordo com uma moda-lidade vantajosa, as palhetas de guia têm uma borda frontal arredondada naregião da entrada da câmara de deflexão 18 e uma borda traseira de arre-dondamento menos pronunciado na região da saída da câmara de deflexão18 de modo que a seção das palhetas de guia 26 é similar a uma asa deavião.

Conforme a Figura 1 mostra adicionalmente, a parede periférica22 da câmara de rotação 20 é de forma cilíndrica circular e diretamente con-tígua à saída da câmara de deflexão 18, com a extensão axial da câmara dedeflexão 18 e da câmara de rotação 20 sendo aproximadamente de tamanhoigual. Na sua extremidade lateral de saída, a câmara de rotação 20 tem umaparede de extremidade 28 que forma uma transição entre a parede periférica22 e a saída axial 24 disposta centralmente. Nesse processo, a transição daparede periférica circular 22 para a parede de extremidade 28 é curvada naregião da quina.

Uma passagem de descarga 30 cuja parede periférica 32 ex-pande concavamente é contígua à saída axial 24 da câmara de rotação 20.A transição entre a parede de extremidade 28 e a câmara de rotação 20 e aparede periférica 32 da passagem de descarga 30 é, no entanto, pontiagudae é feita com um ângulo agudo na modalidade mostrada. Além disso, a pas-sagem de descarga 30 tem uma região cilíndrica circular 33 na sua seção deextremidade lateral de saída que se estende até a extremidade da passa-gem de descarga 30 e que efetua uma amarração do fluxo de partículasdescarregado.

Conforme a Figura 1 adicionalmente mostra, nenhuma aberturade entrada de ar para o suprimento de ar externo é fornecida entre a entrada14 da passagem de anel 12 e a passagem de descarga 30.No uso da unidade de dispersão descrita, o paciente aspira nobocal 10, por meio do que o fluxo de partículas é guiado através do bocal nadireção das setas mostradas (direção axial), o dito fluxo de partículas foipreviamente tornado disponível em uma dose desejada por um inalador depó (não-mostrado). O fluxo de partículas aspirado é primeiro introduzido napassagem de anel 12 através da entrada 14 e sai da passagem de anel 12para a câmara de deflexão 18 conformada em anel através da saída axial 16conformada em anel. Na câmara de deflexão 18, o fluxo de partículas é ace-lerado pelas palhetas de guia 26, por um lado, e defletidas em uma direçãode fluxo predominantemente radial, por outro lado, de modo que o fluxo departículas entra na câmara de rotação 20, que é contígua à câmara de defle-xão 18 na direção axial, aproximadamente de maneira tangencial na saídada câmara de deflexão 18. O fluxo de partículas gira na câmara de rotação20, com partículas pesadas que circulam em mais tempo na região da pare-de periférica circular 22 e partículas mais leves seguindo o fluxo de ar e semovendo mais rápido na direção da passagem de descarga 30.

As partículas mais pesadas que circulam na câmara de rotação20 inicialmente descarregam partículas progressivamente menores (agenteativo) durante sua circulação devido ao contato com a parede periférica 22até essas partículas que circulam na câmara de rotação 20 do mesmo modoseguirem o fluxo de ar e são então também descarregadas.

A unidade de dispersão descrita é feita de plástico de acordocom uma modalidade vantajosa. Pode ser vantajoso nessa conexão fazer aspalhetas de guia 26 em uma peça com um encaixe 27, por exemplo, comouma parte moldada por injeção, com o encaixe 27 com as palhetas de guia26 moldadas nele sendo capaz de ser inserido no interior do bocal 10.Listagem de referências

10 bocal

12 passagem de anel

14 entrada da passagem de anel

16 saída da passagem de anel

18 câmara de deflexão20 câmara de rotação22 parede periférica24 saída da câmara de rotação26 palhetas de guia27 encaixe28 parede de extremidade30 passagem de descarga32 parede periférica33 região cilíndrica circular

Claims (13)

1. Unidade de dispersão para um inalador de pó compreendendoum bocal (10) em que uma passagem de anel (12) é fornecida para o supri-mento de um fluxo de partícula e tem uma entrada axial (14) e uma saídaaxial (16), com a saída axial (16) sendo contígua por uma câmara de defle-xão (18) conformada em anel em que o fluxo de partículas que entra axial-mente é defletido em uma direção de fluxo predominantemente radial e comuma câmara de rotação (20) tendo uma parede periférica circular (22) e umasaída axial (24) contíguas à câmara de deflexão (18) na direção axial.

2. Unidade de dispersão de acordo com a reivindicação 1, carac-terizada pelo fato de que as palhetas de guia (26) orientadas obliquamentepara a direção axial são dispostas na câmara de deflexão (18).

3. Unidade de dispersão de acordo com a reivindicação 2, carac-terizada pelo fato de que as palhetas de guia (26) efetuam uma aceleraçãodo fluxo de partículas.

4. Unidade de dispersão de acordo com a reivindicação 2 ou rei-vindicação 3, caracterizada pelo fato de que as palhetas de guia (26) sãocurvadas, com a curvatura reduzindo na direção axial.

5. Unidade de dispersão de acordo com a reivindicação 2, rei-vindicação 3 ou reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que as palhetasde guia (26) têm um perfil de uma asa com uma linha de esqueleto curvadaem seção.

6. Unidade de dispersão de acordo com uma das reivindicações 2 a 5, caracterizada pelo fato de que as palhetas de guia (26) têm uma bordafrontal arredondada na região da entrada da câmara de deflexão (18) e umaborda traseira tendo um arredondamento menos pronunciado na região dasaída da câmara de deflexão (18).

7. Unidade de dispersão de acordo com pelo menos uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a saída axial (24)da câmara de rotação (20) é disposta centralmente.

8. Unidade de dispersão de acordo com pelo menos uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que uma passagemde descarga (30), em particular uma passagem de descarga se expandindoconcavamente, é contígua à saída axial (24) da câmara de rotação (20).

9. Unidade de dispersão de acordo com a reivindicação 8, carac-terizada pelo fato de que a passagem de descarga (30) é contígua à câmarade rotação (20) com uma borda pontiaguda, em particular em um ângulo a-gudo em seção transversal.

10. Unidade de dispersão de acordo com a reivindicação 8 oureivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a passagem de descarga (30)tem uma região cilíndrica circular (33) em uma seção de extremidade no Ia-do de saída de modo a efetuar uma amarração axial do fluxo de partículasdescarregado.

11. Unidade de dispersão de acordo com pelo menos uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a transição (28)na câmara de rotação (20) da parede periférica circular (22) para a saídaaxial (24) é parcialmente curvada.

12. Unidade de dispersão de acordo com pelo menos uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a saída axial (16)da passagem de anel (12) se estende sobre a periferia total.

13. Unidade de dispersão de acordo com pelo menos uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que nenhuma abertu-ra de entrada de ar para o suprimento do ar externo é fornecida entre a saí-da axial (16) da passagem de anel (12) e a saída axial (24) da câmara dedeflexão (18).