CN101384290B - 分散装置 - Google Patents

Abstract

一种用于粉末吸入器的分散装置，该装置包括用于传送微粒流并具有环形通道(12)的吸入口(10)。该环形通道具有轴向入口(14)以及与环形偏转室(18)相邻接的轴向出口(16)，其中，在该偏转室内，轴向进入的微粒流被偏转到主要的径向流方向。该偏转室在轴向方向上与旋转室相邻接，该旋转室(20)具有圆形外壁(22)和轴向出口(24)。

Description

分散装置

技术领域

本发明涉及用于粉末吸入器的分散装置。

背景技术

这种类型的分散装置通常是公知的，并用于产生悬浮微粒的分散，其中，所述悬浮微粒包括活性剂（active agent）和载体物质(例如乳糖)的混合。该载体物质主要用于控制配方（formulation）的物理特性，例如所述配方的流动性。在这一过程中，精细活性剂首先粘附在粗糙的载体物质的表面。出现在载体微粒和活性剂微粒之间或者出现在活性剂微粒团块之间的粘附力必须在吸入期间被克服，以便产生高比例的适于呼吸的活性剂微粒。此过程所需的能量可以在分散装置中引入。

在公知的分散装置中，撞击力或湍流或者两者的结合被用于分散。在撞击墙和附加的空气供应通道的帮助下导致分散也是公知的。

发明内容

本发明的目的是提供一种分散装置，该装置结构非常紧凑、简单，并且使用此分散装置可以在不损失吸入力的情况下产生尽可能高比例的精细微粒碎片。

这一目的可通过具有吸入口（mouthpiece）的分散装置而实现，其中，在所述吸入口内设置有用于提供微粒流的环形通道。就此而论，环形通道具有轴向入口和轴向出口，以提供包含有活性剂和载体物质的混合物的微粒流。根据本发明，环状偏转室与环形通道的轴向出口相邻接，并且沿轴向进入的微粒流在该偏转室内沿预定的径向流方向而被偏转。同时，在此偏转室内微粒流能够被加速，以便微粒流可以在旋转室内循环式流动，其中，所述旋转室在轴向方向上与偏转室相邻接，并且具有圆形外壁和轴向出口，其中，旋转室的轴向出口被布置在中央，并且凹面延伸的流出通道与所述旋转室的所述轴向出口相邻接。

通过吸入口的吸入而完全流出偏转室之后，穿过环形通道所供应的微粒流能够因此而被带入环状循环路径，同时，轻的微粒，例如微粒尺寸小于5μm的纯活性剂微粒，由于其较低的离心力而能够在较早阶段从旋转室的轴向出口流出。另一方面，粗糙的微粒，例如承载活性剂的载体微粒，由于它们的惯性质量而会在旋转室内保持较长的时间，在旋转室内，所述粗糙的微粒循环多次并且在此过程中撞击旋转室的外壁，精细活性剂微粒从粗糙的载体微粒上进一步分离。所有精细微粒跟随空气流以逐渐减低的速度穿过旋转室的轴向出口，并且该精细微粒作为非弹道悬浮微粒可供吸入。

根据本发明，偏转室和旋转室不被用于粗糙微粒的分离，而是利用粗糙微粒和精细微粒之间在平均驻留时间上分配的不同进行微粒的分离。因此，粗糙微粒也能够存在于旋转室内直到吸入过程的末端，以便没有实际的粉末渣残留，该粉末渣会降低吸入器的功能或降低对进一步剂量应用而言剂量释放的一致性。

根据本发明的环形通道具有轴向方向的入口和出口。然而，通常，被引入环形通道的微粒流也可以具有切向流成份。

本发明的优选实施例在本说明书中，附图中以及从属权利要求中被描述。

根据第一个优选实施例，倾斜指向轴向方向的导流板可以被设置在偏转室内。通过环形空间轴向进入的微粒流可以使用这种导流板以简单的方式被偏转到切向流方向，同时，可以通过偏转板的设计而实现微粒流在偏转室内的加速。

对导流板来说，其被弯曲以获得期望的偏转和加速效果是有利的。在此过程中，导流板的曲率在轴向方向上减小是有利的。为了获得最大可能的偏转和加速，导流板据此可以以涡轮的方式被设计。关于这一点，导流板具有翼形侧面也是有利的，其中，该翼形侧面在截面中具有弯曲的轮廓线。关于这一点，下述结构也是有利的：即导流板在偏转室的入口的附近具有圆形的前边缘，并且在偏转室的出口的附近具有后边缘，该后边缘具有较不明显的倒角。已进行的试验显示出这种截面设计能够获得非常好的结果。

根据本发明的另外的优选实施例，旋转室的轴向出口被设置于中央。轻微粒因此可以在较早阶段从出口流出旋转室，而重微粒沿旋转室的外壁循环流动。

根据本发明的另外的优先实施例，流出通道张开并与旋转室的轴向出口相邻接。张口可以是凹面的，借此可获得如下效果：即在与吸入方向相切的方向上具有相对高的速度分量并位于流出旋转室出口的悬浮物微粒在所述流出通道的附近减速，并且悬浮微粒的运动被主要定向在出口通道内的纵向方向上。同时，流出通道的横截面积的增加可以获得低的悬浮微粒流出速度，以便病人可吸入非弹道的悬浮微粒。使用此类几何结构的吸入口通过影响流出方向和流出速度，悬浮微粒在病人的口咽区的沉积可以被减少。尽管悬浮微粒以相对高的径向速度流出旋转室而进入出口，但是悬浮微粒在流出通道末端的流出速度是相对较低的。

而且流出通道在流出端的末端部分内具有环状圆柱形区域也是有利的，因为流出微粒流的轴向集束（bundling）能够因此而被影响。用凸面设计代替凹面设计也是可行的。

由于流出通道边缘是尖锐的，并且特别地，与具有在横截面内有锐角的边缘的旋转室相邻接，来自于旋转室的轻微粒的沉淀可以进一步被改进。

也已证明以部分弯曲形成从圆形外壁到旋转室内的轴向出口的过渡是有利的，因为这种方式一方面可以实现改进的空气动力特性，另一方面可以减少微粒的沉淀。

在根据本发明的分散装置内，没有设置用于在环形通道的轴向出口和旋转室的出口之间供应外部空气的进气口。因此可以排除如下情况：即必需提供附加的吸入动力以便维持分散装置的功能，所述附加的吸入动力既不利于粉末从分散设备处移动，也不利于实际的分散动力。微粒流的偏转以及将出口定向而进入咽部的功能仅通过根据本发明的几何学执行结构而被实现。

附图说明

本发明在下文中将通过单纯示例的方式并参考优选实施例以及附图而被描述，其中：

图1所示为分散装置的部分截面侧视图。

具体实施方式

图1显示了用于粉末吸入器（未示出）的具有吸入口10的分散装置，其中，在所述吸入口的较低侧设置有用于供应微粒流的环形通道12。微粒流通常通过吸入口处的吸入所产生，例如使预定剂量的活性剂和载体物质在吸入器内是可获得的，然后该预定剂量的活性剂和载体物质被吸入口处的吸入动作吸入环形通道12内。

环形通道12在外围方向内环绕并具有轴向入口14和轴向出口16，而且入口14和出口16均在环形通道12的整个外围延伸。

与环形通道12的轴向出口16相邻接的类似的环状偏转室18被设置，其中，所述偏转室具有与环形通道12大体相同的径向延伸，并且在所述偏转室内，轴向进入的微粒流被偏转而进入优选的径向流方向。在偏转室18的出口处的实际上被径向定向的微粒流在此过程中被引导进入旋转室20，该旋转室具有圆形外壁22和轴向出口24。

如图1所示，环形通道12、偏转室18和旋转室20的外部直径的大小基本上是相同的。环形通道12的内部直径和偏转室18的内部直径也是彼此一致的。旋转室20的轴向出口24的内部直径小于偏转室18的内部直径。

为了在偏转室18内将轴向进入的微粒流偏转到优选的径向流方向并同时对其加速，多个导流板26被设置于偏转室18内并分布在其外围，而且被倾斜定向到轴向方向。每个导流板26在偏转室18的整个横截面上延伸，并且每个导流板被弯曲且曲率在轴向方向上减小，即每个导流板在偏转室18的入口处弯曲得比在偏转室18的出口处更显著。在截面中（纵向截面），导流板26具有翼形截面，该翼形截面具有弯曲的轮廓线。根据本发明的优选实施例，导流板在偏转室18的入口的附近具有圆形的前边缘，并且在偏转室18的出口的附近具有后边缘，该后边缘具有较不明显的倒角，以便导流板26的截面与飞机机翼相似。

如图1进一步所示，旋转室20的外壁22为环状圆柱的形式并且直接与偏转室18的出口相邻接，而且偏转室18的轴向延伸与旋转室20的轴向延伸的尺寸是大体相等的。在其出口侧末端，旋转室20具有末端壁28，该末端壁形成外壁22和布置在中心的轴向出口24之间的过渡。在此过程中，从圆形外壁22到末端壁28的过渡在拐角附近被弯曲。

流出通道30与旋转室20的轴向出口24相邻接，其中，流出通道30的外壁32凹向延伸。然而，旋转室20的末端壁28和流出通道30的外壁32之间的过渡为尖锐边缘，并且被制成具有实施例中所示的锐角。而且，流出通道30在其出口侧末端截面处具有环状圆柱形区域33，该环状圆柱形区域延伸到流出通道30的末端，并且会实现流出微粒流的轴向集束（bundling）。

如图1进一步所示，在环形通道12的入口14和流出通道30之间没有设置用于供应外部空气的进气口。

在使用所描述的分散装置过程中，病人在吸入口10处吸入，微粒流借此被引导而在箭头所示方向（轴向方向）上穿过吸入口，所述微粒流通过粉末吸入器已被预先获得所需剂量。被吸入的微粒流首先穿过入口14而被引入环形通道12中，并且穿过环形轴向出口16流出环形通道12而进入环形偏转室18。在偏转室18内，微粒流被导流板26加速，并且，一方面被偏转到主要的径向流方向，另一方面，使得微粒流进入旋转室20，该旋转室在轴向方向上与偏转室18相邻接，而在偏转室18的出口处与其大体相切。微粒流在旋转室20内旋转，在此期间，重微粒在圆形外壁22的附近循环更长的时间，而轻微粒跟随空气流并在流出通道30的方向上更快的运动。

由于与外壁22的接触，在旋转室20内循环的较重的微粒在其循环期间开始释放出逐渐变轻的微粒（活性剂），直到这些在旋转室20内循环的微粒也跟随空气流并随后也被排出。

根据优选实施例，所描述的分散装置由塑料制成。关于这一点，将导流板26与型芯（insert）27制成一体也是有利的，例如作为同一个注塑模部件，并且其上塑模有导流板26的型芯27能够被插入吸入口10的内部。

附图标记列表

Claims (14)

1.一种用于粉末吸入器的分散装置，所述装置包括吸入口（10），在所述吸入口内设置有用于提供微粒流的环形通道（12），并且所述环形通道具有轴向入口（14）和轴向出口（16），所述轴向出口（16）与环状偏转室（18）相邻接，在所述环状偏转室内，轴向进入的微粒流被偏转到主要的径向流方向，而具有圆形外壁（22）和轴向出口（24）的旋转室（20）在轴向方向上与所述偏转室（18）相邻接，其特征在于，所述旋转室（20）的轴向出口（24）被布置在中央，并且凹面延伸的流出通道（30）与所述旋转室（20）的所述轴向出口（24）相邻接。

2.根据权利要求1所述的分散装置，其特征在于，在所述偏转室（18）内设置有倾斜定向到轴向方向的导流板（26）。

3.根据权利要求2所述的分散装置，其特征在于，所述导流板（26）实现所述微粒流的加速。

4.根据权利要求2或3所述的分散装置，其特征在于，所述导流板（26）是弯曲的，并且曲率沿轴向方向减小。

5.根据权利要求2或3所述的分散装置，其特征在于，所述导流板具有翼形侧面，所述翼形侧面在截面中具有弯曲的轮廓线。

6.根据权利要求4所述的分散装置，其特征在于，所述导流板具有翼形侧面，所述翼形侧面在截面中具有弯曲的轮廓线。

7.根据权利要求2或3所述的分散装置，其特征在于，所述导流板（26）在所述偏转室（18）的入口的附近具有圆形的前边缘，并且在所述偏转室（18）的出口的附近具有后边缘，所述后边缘具有不明显的倒角。

8.根据权利要求5所述的分散装置，其特征在于，所述导流板（26）在所述偏转室（18）的入口的附近具有圆形的前边缘，并且在所述偏转室（18）的出口的附近具有后边缘，所述后边缘具有不明显的倒角。

9.根据权利要求6所述的分散装置，其特征在于，所述导流板（26）在所述偏转室（18）的入口的附近具有圆形的前边缘，并且在所述偏转室（18）的出口的附近具有后边缘，所述后边缘具有不明显的倒角。

10.根据权利要求1所述的分散装置，其特征在于，所述流出通道（30）以横截面中呈锐角的尖锐边缘与所述旋转室（20）相邻接。

11.根据权利要求1或10所述的分散装置，其特征在于，为了实现流出微粒流的轴向集束，所述流出通道（30）在出口侧的末端部分具有环状圆柱形区域（33）。

12.根据前述权利要求1-3中的任一项权利要求所述的分散装置，其特征在于，在所述旋转室（20）内从所述圆形外壁（22）到所述旋转室（20）的所述轴向出口（24）的过渡是部分弯曲的。

13.根据前述权利要求1-3中的任一项权利要求所述的分散装置，其特征在于，所述环形通道（12）的所述出口（16）在整个外围上延伸。

14.根据前述权利要求1-3中的任一项权利要求所述的分散装置，其特征在于，在所述环形通道（12）的所述轴向出口（16）和所述旋转室（18）的所述出口（24）之间没有设置用于供应外部空气的进气口。

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