CN104971415A - 一种粉雾剂给药装置的双振动储药单元 - Google Patents

Abstract

一种粉雾剂给药装置的双振动储药单元，属吸入式给药器械领域。所述的旋盖、弹簧、振动齿轮、转盘和设置在流道下构件上的内、外药筒，构成所述粉雾剂给药装置的双振动储药单元；其在对储药单元的药粉储存容器进行撞击振动的同时，在药粉储存容器中也设置有可同步自由振动的第二振动部件—内药筒，对药粉储存容器中的药物粉末进行双重振动，以更好地确保整个粉雾剂给药装置每次给药过程中储药单元所供药粉剂量的计量准确性，亦可减少因所装填药物粉剂品种的改变所需进行的机械结构设计变更工作量，增加了粉雾剂给药装置对更大范围粉末药剂种类的良好适应性。可广泛适用于各种规格的粉雾剂给药装置之设计、制造领域。

Description

一种粉雾剂给药装置的双振动储药单元

技术领域

本发明属于将介质输入人体的器械领域，尤其涉及一种用于将指定剂量的粉雾剂随呼吸气流经口腔送入患者肺部的吸入式给药器械。

背景技术

在现代医疗技术中，采用经口腔或鼻吸入可以使药物直接进入肺部并吸收入血，避免了肝的“首过”效应。

在临床上，肺部给药主要用于治疗哮喘、慢性阻塞性肺炎、囊性纤维化等肺部疾病。由于肺泡上皮细胞壁薄、表面积大、酶代谢活性低等特点，近年来，肺部给药方式逐渐成为更多药物(如多肽和蛋白类药物等)非侵入性给药的新途径。

在肺部给药方式中，粉雾剂与气雾剂相比较有诸多优势，如能避免气雾剂在使用过程中患者与装置协同配合的问题，无需使用抛射剂等，因此是目前最有应用前景的肺吸入制剂形式。

粉雾剂系指微粉化药物或与载体以胶囊、泡囊或多剂量贮库形式，采用特制的粉雾剂给药装置或吸入装置(或称为吸入式给药装置，过去亦称之为干粉吸入装置或干粉给药装置)，由患者主动吸入雾化药物至肺部的制剂形式。吸入粉雾剂依靠患者的自主呼吸使药物粉末进入呼吸系统，具有便于携带，成本低，稳定性强的特点。近年来，吸入粉雾剂的应用范围已经从传统的肺局部疾病治疗药拓展到多肽蛋白类、抗生素、生物药物和心血管系统药物的全身给药。特别是一些生物大分子经药物粉末吸入-肺部给药后可以实现较理想的生物利用度。

粉雾剂给药装置是粉雾剂开发的核心，其设计的优劣直接影响到粉雾剂肺部沉积效率的高低。

对于粉雾剂给药装置，目前一般分成两大类：单剂量和多计量，其中多剂量一般又分为泡囊型和储库型。

储库型吸入式给药装置通常都设置有一粉剂容器和相应的计量构件，通过计量构件从粉剂容器中逐次定量地分出粉化药剂。

粉雾剂给药装置的微米级粉末存在一个比较大的问题是，流动性差，粉末状颗粒具有较大的表面能，容易形成“团聚”状态，因而给储库型药物每一剂量的计量造成了较大的困难。

本申请人此前申请的，授权公告日为2015年2月18日，授权公告号为CN102218182B的中国发明专利中，公开了一种“干粉给药装置的振动给药装置”，其包括壳体、药粉储存容器、给药计量组件和流道部件，流道部件依次连接进气口、给药计量组件和吸嘴；其发明点在于其在壳体上部设置有一个倒锥状的药粉储存容器，在倒锥状药粉储存容器的下方设置包括中心转轴和定量给药盘的给药计量组件，在倒锥状药粉储存容器出口设置一凸起的振动齿，在中心转轴上与振动齿对应的垂直高度位置上，设置一圈凸起齿；振动齿与凸起齿配合，构成一可使倒锥状药粉储存容器出口产生振动的振动组件。由于其采用振动齿-凸起齿的振动方式，在粉剂储库(即倒锥状药粉储存容器)的出口设置振动给药单元，振动力或振动幅度的大小与弹性部件无关，不受药粉储存量变化的影响，实现了可准确计量药粉剂量的功能，且避免了超计量给药的危险。

上述技术方案中的倒锥状药粉储存容器，其设计参数(倒锥角度)一旦确定，则只能适应某一种流动性范围的药物粉剂，对于具有更加恶劣流动性指标参数的药物粉剂，无法良好地适应。当所装填药物粉剂的物理性能指标(通常是指药物粉剂的流动性指标)发生改变时，只能通过重新设计倒锥状药粉储存容器以及振动给药单元的机械设计参数，才能保证每次给药过程中所供药粉剂量(即俗称的单剂下药量)的计量准确性，故设计和生产出来的粉雾剂给药装置，只能针对某一种具体的药物粉剂，不具有良好的药剂种类适应性和机械结构参数设计调整的便利性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种粉雾剂给药装置的双振动储药单元，其在对储药单元的药粉储存容器进行撞击振动的同时，在药粉储存容器中也设置有可同步自由振动的第二振动部件—内药筒，对药粉储存容器中的药物粉末进行双重振动，以更好地确保整个粉雾剂给药装置每次给药过程中储药单元所供药粉剂量的计量准确性，亦可减少因所装填药物粉剂品种的改变所需进行的机械结构设计变更工作量，增加了粉雾剂给药装置对更大范围粉末药剂种类的良好适应性。

本发明的技术方案是：提供一种粉雾剂给药装置的双振动储药单元，所述的粉雾剂给药装置包括设置在给药装置壳体中的药粉储存容器和给药计量组件，在壳体的外侧设置有吸嘴，在壳体的内部设置有流道部件，流道部件依次气路连接进气口、给药计量组件和吸嘴；其特征是：

所述的壳体由上盖、中壳体和下壳体构成，在所述的下壳体上套装设置一个旋盖；

在所述旋盖上依次设置弹簧、一个振动齿轮和一个转盘；

所述的弹簧套装设置在所述振动齿轮的中心转轴上；

在所述振动齿轮的上端面上，设置有一圈凸起的下振动齿；

所述转盘的下端面上，设置有一圈凸起的上振动齿；在所述转盘的圆周上设置有棘爪；

在所述转盘的上端面上设置有多个定量药槽，所述的多个定量药槽以转盘的中心轴为圆心，沿转盘的圆周均布；

在所述转盘的上方，设置流道下构件和流道上构件，所述的流道下构件和流道上构件扣合固接为一体，构成一个完整的流道气路；

在所述流道下构件上设置一个药粉储存容器；

所述的药粉储存容器至少包括固接在所述流道下构件上的外药筒和位于外药筒中的内药筒，所述的内药筒嵌套在所述的外药筒中，所述的内药筒在所述外药筒中可以自由移动；

所述的振动齿轮充当主振动部件，所述的内药筒充当从振动部件；

所述的旋盖、弹簧、振动齿轮、转盘和设置在所述流道下构件上的内、外药筒，构成所述粉雾剂给药装置的双振动储药单元；

在所述外药筒的下端设置有贯穿所述流道下构件的下开口端，所述的下开口端位于所述转盘上端面多个定量药槽分布所在的圆周上；

当所述的旋盖沿第一旋转方向旋转时，带动所述振动齿轮转动，此时转盘在其圆周上所设置的棘爪限位作用下不转动，振动齿轮与转盘之间产生相对运动，由于在振动齿轮与转盘的结合端面上，分别设置有上、下振动齿，则当振动齿轮与转盘之间产生同轴的相对转动时，在弹簧的弹力作用下，所述的上、下振动齿之间产生相互错动，致使振动齿轮不断敲击转盘，产生振动效果，该振动效果通过所述的转盘传导至位于所述流道下构件上的外药筒上，产生第一重振动效果；

同时，振动齿轮的敲击振动也将被转盘传递至位于外药筒中的内药筒上，带动内药筒在外药筒的内部作自由振动；所述内药筒的同步振动，产生第二重振动效果，使位于药粉储存容器中的药物粉末，能更加均匀稳定地流入所述的定量药槽内，可以更好地确保所述粉雾剂给药装置在每次给药过程中，药粉储存容器所供单剂药粉剂量的计量准确性；

当所述的旋盖沿第二旋转方向旋转至第二旋转角度的过程中，旋盖带动振动齿，振动齿带动转盘旋转，此时一个装好药粉的药槽从药筒下方旋转至预备递送药物位置，实现一次“定量”供药。

进一步的，所述的双振动储药单元，在通过振动齿轮充当主振动部件，对所述的药粉储存容器进行振动的同时，在药粉储存容器中，还设置有可同步自由振动的内药筒充当从振动部件，对药粉储存容器中的药物粉末进行双重振动，以更好地确保整个粉雾剂给药装置所供单剂药粉剂量的分计量准确性，增加了粉雾剂给药装置对更大范围药物粉末的良好适应性，克服了所装填药物粉末由于流动性差对给药计量准确性带来的不利影响。

具体的，所述的弹簧、振动齿轮和转盘同轴线设置。

具体的，所述上、下振动齿的齿尖相向设置，构成一个单向棘轮转动运动副。

具体的，所述的第一旋转方向从粉雾剂给药装置的顶部俯视为逆时针旋转方向；所述的第二旋转方向从粉雾剂给药装置的顶部俯视为顺时针旋转方向。

进一步的，所述的上振动齿，以所述转盘的旋转中心为圆心，环状均布在所述转盘的下端面上；所述的下振动齿，以所述振动齿轮的旋转中心为圆心，环状均布在所述振动齿轮的上端面上。

进一步的，所述的上、下振动齿为单向斜面齿。

其在所述外药筒的上端，设置一个药筒盖，所述的转盘、外药筒和药筒盖构成一个封闭空间，在所述的封闭空间内，所述的内药筒可以自由地移动。

所述的定量药槽为设置在转盘上端面的盲孔结构。

更进一步的，所述外药筒的下端开口直径小于外药筒上端的开口直径，所述外药筒内部腔体的纵向剖面结构，为一上大下小的倒置等腰梯形结构。

更进一步的，所述的内药筒为一中空的管状结构，其下端直径，小于内药筒的上端直径，所述内药筒壁的纵向剖面结构，为一上大下小的倒置等腰梯形结构。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1.采用主、从振动部件结构，产生双重振动效果，使位于药粉储存容器中的药物粉剂，能更加均匀的流入所述的定量药槽内，可以更好地确保所述粉雾剂给药装置在每次给药过程中药粉储存容器所供单剂药粉剂量的计量准确性；

2.在药粉储存容器药粉出口的下方，采用振动齿轮，通过转盘对流道下构件进行整体敲击式振动，可产生更好的振动效果，且可降低对振动构件材质、强度的要求，有利于产品的设计、制造和降低制造成本；

3.通过对弹簧的弹力、振动齿的齿高、齿数以及内药筒机械结构参数的调整，可方便地改变对给药装置中药粉储存容器振动的强弱，可根据所装载药物粉末的流动性指标，方便地进行振动组件结构的调整，从而能更好地确保粉雾剂给药装置的计量准确性，使给药装置具有良好的振动效果调整的便利性和药物粉末种类适应性。

附图说明

图1是本发明粉雾剂给药装置相关单元的分解结构示意图；

图2是本发明粉雾剂给药装置相关单元的分解结构仰视图；

图3是本发明双振动储药单元中内、外药筒、上、下流道及转盘的剖视结构示意图；

图4是本发明粉雾剂给药装置相关单元的组装结构示意图。

图中1为下壳体，3为转盘，3a为定量药槽，3b为上振动齿，3c为棘爪，4为流道上构件，5为流道下构件，6为中壳体，8为旋盖，12为振动齿轮，12a为下振动齿，13为弹簧，14为内药筒，14a为外药筒，15为药筒盖，16为上盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

结合图1至图4所示可知，本发明的技术方案，提供了一种粉雾剂给药装置的双振动储药单元，所述的粉雾剂给药装置包括设置在给药装置壳体中的药粉储存容器和给药计量组件，在壳体的外侧设置有吸嘴，在壳体的内部设置有流道部件，流道部件依次气路连接进气口、给药计量组件和吸嘴；其发明点在于：

所述的壳体由上盖16、中壳体6和下壳体1构成，在下壳体上套装设置一个旋盖8(参见图4中所示)。

在旋盖上依次设置弹簧13、一个振动齿轮12和一个转盘3，弹簧套装设置在振动齿轮的中心转轴上(参见图1、2中所示)。

在振动齿轮的上端面上，设置有一圈凸起的下振动齿12a(参见图1中所示)；在转盘的下端面上，设置有一圈凸起的上振动齿3b(参见图2中所示)。

在转盘的圆周上设置有棘爪限位结构3c(参见图2中所示)。

在转盘的上端面上设置有多个定量药槽3a，所述的多个定量药槽以转盘的中心轴为圆心，沿转盘的圆周均布。

在转盘的上方，设置有流道下构件5和流道上构件4，所述的流道下构件和流道上构件扣合固接为一体，构成一个完整的流道气路。

在流道下构件上设置有一个药粉储存容器；所述的药粉储存容器至少包括固接在所述流道下构件上的外药筒14a和位于外药筒中的内药筒14，其内药筒嵌套在所述的外药筒中，内药筒在外药筒中可以自由移动(参见图3中所示)。

所述的旋盖、弹簧、振动齿轮、转盘和设置在所述流道下构件上的内、外药筒，构成所述粉雾剂给药装置的双振动储药单元。所述的振动齿轮充当主振动部件，所述的内药筒充当从振动部件。

在所述外药筒的下端设置有贯穿所述流道下构件的下开口端，所述的下开口端位于所述转盘上端面多个定量药槽分布所在的圆周上。

所述的流道下构件、转盘、定量药槽、外药筒和内药筒，构成所述粉雾剂给药装置的给药计量组件。

在实际使用的操作过程中，当旋盖8沿第一旋转方向旋转(从粉雾剂给药装置俯视角度看为逆时针方向)至一定角度(如60°)时，将带动振动齿轮12转动，此时转盘在其圆周上所设置的三个棘爪3c的限位作用下不能转动，振动齿轮与转盘之间产生相对运动(同轴反向转动)，由于在振动齿轮与转盘的结合端面上，分别设置有上、下振动齿3b和12a，则当振动齿轮与转盘之间产生相对运动(同轴反向转动)时，在弹簧13的弹力作用下，两组振动齿3b和12a之间产生相互错动，致使振动齿轮不断敲击转盘，产生振动效果，该振动效果通过转盘传导至位于流道下构件上的外药筒上，产生第一重振动效果；同时，转盘会同步将振动齿轮的敲击振动传递至位于外药筒中的内药筒上，带动内药筒在外药筒的内部作自由振动；所述内药筒的同步振动，产生第二重振动效果，使位于药粉储存容器中的药物粉剂，能更加均匀稳定地流入定量药槽内，可以更好地确保粉雾剂给药装置在每次给药过程中，药粉储存容器所供单剂药粉剂量的计量准确性。

可以通过改变振动齿的数量、高度以及弹簧的弹力，来调整储药单元整体振动效果的强弱，提高药粉粉末加药量的计量准确性。

还可根据药粉粉末的流动性指标，通过调节内、外药筒的底边夹角以及内药筒质量的大小，来进一步调节和确保单剂药粉剂量的下药计量准确性，使得粉雾剂给药装置具有良好的药物粉末种类适应性和机械结构参数设计调整的便利性。

当所述的旋盖沿第二旋转方向(从粉雾剂给药装置俯视角度看为顺时针方向)旋转至一定角度(如60°)的过程中，旋盖带动振动齿，振动齿带动转盘旋转，此时一个装好药粉的药槽从药筒下方旋转至预备递送药物位置，实现一次“定量”供药。

很明显地，所述的第一旋转方向和第二旋转方向方向相反。

在本发明的技术方案中，所述的双振动储药单元，在通过振动齿轮充当主振动部件，对所述的药粉储存容器进行振动的同时，在药粉储存容器中，还设置有可同步自由振动的内药筒充当从振动部件，对药粉储存容器中的药物粉剂进行双重振动，以更好地确保整个粉雾剂给药装置所供单剂药粉剂量的计量准确性，增加了粉雾剂给药装置对各种药物粉末种类的良好适应性，克服粉末由于流动性差对给药计量准确性带来的不利影响。

从图3中所示可知，在外药筒的上端设置一个药筒盖15，所述的转盘、外药筒和药筒盖构成一个封闭空间，在所述的封闭空间内，内药筒可以自由移动，所述的自由移动，可以是内药筒沿外药筒纵向轴线的纵向移动，亦可是内药筒在外药筒中的横向移动，还可是所述内药筒在外药筒中纵向和横向移动的复合，或者是内药筒在外药筒中的不规则运动。

通过内药筒在外药筒中的自由移动，可对装填在外药筒中的粉雾剂药物粉末(或称为药物粉剂)，进行充分的振动，从而使之能更加均匀稳定地流入所述的定量药槽内。

由图1、图2或图4中所示可知，所述的弹簧、振动齿轮和转盘同轴线设置。

由图1、2中所示可知，所述上、下振动齿的齿尖相向设置，构成一个单向棘轮转动运动副。

进一步的，所述的上振动齿，以所述转盘的旋转中心为圆心，环状均布在所述转盘的下端面上；所述的下振动齿，以所述振动齿轮的旋转中心为圆心，环状均布在所述振动齿轮的上端面上。

由图1、图2中所示可知，其所述的上、下振动齿为单向斜面齿。

由于采用两组齿尖相向设置的单向斜面齿来产生撞击和产生敲击振动，是机械设计中的常用手段，故其动作原理、过程和振动发生机理在此不再叙述。

由于本发明的技术方案采用了主、从振动部件结构，对储药单元进行双重振动，可以更好地确保整个粉雾剂给药装置每次给药过程中储药单元所供药粉剂量的计量准确性；通过转盘对流道下构件进行整体敲击式振动，可产生更好的整体振动效果，且可降低对振动构件材质强度的要求，有利于产品的设计、制造和降低制造成本；通过内药筒的设置，亦可减少因所装填药物粉末流动性的改变所需进行的机械结构设计变更的工作量，增加了粉雾剂给药装置对更大范围药物粉末种类的良好适应性，克服由于粉雾剂粉末流动性差对给药计量准确性带来的不利影响。

本发明可广泛适用于各种规格的粉雾剂给药装置之设计、制造领域。

Claims (11)

1.一种粉雾剂给药装置的双振动储药单元，所述的粉雾剂给药装置包括设置在给药装置壳体中的药粉储存容器和给药计量组件，在壳体的外侧设置有吸嘴，在壳体的内部设置有流道部件，流道部件依次气路连接进气口、给药计量组件和吸嘴；其特征是：

所述的壳体由上盖、中壳体和下壳体构成，在所述的下壳体上套装设置一个旋盖；

在所述旋盖上依次设置弹簧、一个振动齿轮和一个转盘；

所述的弹簧套装设置在所述振动齿轮的中心转轴上；

在所述振动齿轮的上端面上，设置有一圈凸起的下振动齿；

所述转盘的下端面上，设置有一圈凸起的上振动齿；在所述转盘的圆周上设置有棘爪；

在所述转盘的上端面上设置有多个定量药槽，所述的多个定量药槽以转盘的中心轴为圆心，沿转盘的圆周均布；

在所述转盘的上方，设置流道下构件和流道上构件，所述的流道下构件和流道上构件扣合固接为一体，构成一个完整的流道气路；

在所述流道下构件上设置一个药粉储存容器；

所述的药粉储存容器至少包括固接在所述流道下构件上的外药筒和位于外药筒中的内药筒，所述的内药筒嵌套在所述的外药筒中，所述的内药筒在所述外药筒中可以自由移动；

所述的振动齿轮充当主振动部件，所述的内药筒充当从振动部件；

所述的旋盖、弹簧、振动齿轮、转盘和设置在所述流道下构件上的内、外药筒，构成所述粉雾剂给药装置的双振动储药单元；

在所述外药筒的下端设置有贯穿所述流道下构件的下开口端，所述的下开口端位于所述转盘上端面多个定量药槽分布所在的圆周上；

当所述的旋盖沿第一旋转方向旋转时，带动所述振动齿轮转动，此时转盘在其圆周上所设置的棘爪限位作用下不转动，振动齿轮与转盘之间产生相对运动，由于在振动齿轮与转盘的结合端面上，分别设置有上、下振动齿，则当振动齿轮与转盘之间产生同轴的相对转动时，在弹簧的弹力作用下，所述的上、下振动齿之间产生相互错动，致使振动齿轮不断敲击转盘，产生振动效果，该振动效果通过所述的转盘传导至位于所述流道下构件上的外药筒上，产生第一重振动效果；

同时，振动齿轮的敲击振动也将被转盘传递至位于外药筒中的内药筒上，带动内药筒在外药筒的内部作自由振动；所述内药筒的同步振动，产生第二重振动效果，使位于药粉储存容器中的药物粉末，能更加均匀稳定地流入所述的定量药槽内，可以更好地确保所述粉雾剂给药装置在每次给药过程中，药粉储存容器所供单剂药粉剂量的计量准确性；

当所述的旋盖沿第二旋转方向旋转至第二旋转角度的过程中，旋盖带动振动齿，振动齿带动转盘旋转，此时一个装好药粉的药槽从药筒下方旋转至预备递送药物位置，实现一次“定量”供药。

2.按照权利要求1所述的粉雾剂给药装置的双振动储药单元，其特征是所述的双振动储药单元，在通过振动齿轮充当主振动部件，对所述的药粉储存容器进行振动的同时，在药粉储存容器中，还设置有可同步自由振动的内药筒充当从振动部件，对药粉储存容器中的药物粉末进行双重振动，以更好地确保整个粉雾剂给药装置所供单剂药粉剂量的分计量准确性，增加了粉雾剂给药装置对更大范围药物粉末的良好适应性，克服了所装填药物粉末由于流动性差对给药计量准确性带来的不利影响。

3.按照权利要求1所述的粉雾剂给药装置的双振动储药单元，其特征是所述的弹簧、振动齿轮和转盘同轴线设置。

4.按照权利要求1所述的粉雾剂给药装置的双振动储药单元，其特征是所述上、下振动齿的齿尖相向设置，构成一个单向棘轮转动运动副。

5.按照权利要求1所述的粉雾剂给药装置的双振动储药单元，其特征是所述的第一旋转方向从粉雾剂给药装置的顶部俯视为逆时针旋转方向；所述的第二旋转方向从粉雾剂给药装置的顶部俯视为顺时针旋转方向。

6.按照权利要求1所述的粉雾剂给药装置的双振动储药单元，其特征是所述的上振动齿，以所述转盘的旋转中心为圆心，环状均布在所述转盘的下端面上；所述的下振动齿，以所述振动齿轮的旋转中心为圆心，环状均布在所述振动齿轮的上端面上。

7.按照权利要求1所述的粉雾剂给药装置的双振动储药单元，其特征是所述的上、下振动齿为单向斜面齿。

8.按照权利要求1所述的粉雾剂给药装置的双振动储药单元，其特征是在所述外药筒的上端，设置一个药筒盖，所述的转盘、外药筒和药筒盖构成一个封闭空间，在所述的封闭空间内，所述的内药筒可以自由地移动。

9.按照权利要求1所述的粉雾剂给药装置的双振动储药单元，其特征是所述的定量药槽为设置在转盘上端面的盲孔结构。

10.按照权利要求1所述的粉雾剂给药装置的双振动储药单元，其特征是所述外药筒的下端开口直径小于外药筒上端的开口直径，所述外药筒内部腔体的纵向剖面结构，为一上大下小的倒置等腰梯形结构。

11.按照权利要求1所述的粉雾剂给药装置的双振动储药单元，其特征是所述的内药筒为一中空的管状结构，其下端直径，小于内药筒的上端直径，所述内药筒壁的纵向剖面结构，为一上大下小的倒置等腰梯形结构。