CN105641787A - 剂量容器 - Google Patents

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Abstract

用于容纳单剂量的给定液体的单位剂量容器，所述容器包括：腔(8)，在使用时，给定液体被储存在其中，所述腔具有壁，在使用时液体被供给穿过该壁；释放机构(7)，所述释放机构(7)的至少一部分在所述腔的内部或形成所述腔的所述壁的一部分，所述释放机构能够相对于所述腔在第一和第二位置之间移动；以及用于允许所述释放机构(7)从所述第一位置移动到所述第二位置的装置，从而开放贯穿所述壁的通道，使得所述液体能离开所述腔(8)，所述装置包括至少一柔性壁部分。

Description

剂量容器
本申请是申请日为2012年5月16日，名称为剂量容器，申请号为201280029525.7的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及液体分配设备，包括但不限于诸如电子喷雾设备的微滴产生设备，在该液滴产生设备中，振动穿孔隔膜被用于产生液滴。具体地，本发明涉及预先被计量的单位剂量胶囊如何能被用于保持无菌性并限定剂量体积。
背景技术
在医疗领域中，在保持被储存的液体的无菌性而无需防腐剂的同时分配多个被计量的剂量的能力被高度重视。这不仅允许在填装阶段而不是通过装置内计量来产生精确计量的剂量，而且由于不需要防腐剂而为制剂提供更大的自由度。在消费者领域中，香料和空气清新剂的应用因密封剂量容器方便操作，并且消除溢出和/或交叉污染而受益。
使用超声振动产生液滴的电子雾化器在本领域是众所周知的，并且已经用在包括医学药物传送和空气处理(例如香料传送和加湿)的广泛的领域中。
诸如喷射式喷雾器和热芳香分配器的设备也可以受益于该方法，具有剂量计量和无菌性以及在例如更换香料时避免溢出和交叉污染的相应优点。
产品构造讨论
对于便携式装置的尺寸要求着重在于有效的包装以生产紧凑的构造。成本要求促使部件的总数，尤其是一次性部件的数目最小化的需要。
对于一系列装置，期望使用主体插件模式，其中主体单元可以被用于传送容纳在插件中的液体，其中插件可以被替换。理想地，所有液体接触部件位于插件上，并且尽可能多的非液体接触部件位于主体上。这使插件的成本最小化，同时避免插件之间的交叉污染。使用这样的方法的领域的例子包括医疗领域和消费者香料领域。在医疗领域中，剂量无菌性可以是关键的，并且这可以通过将每个剂量容纳在其自身的插件(或胶囊)中来实现。同样在医疗领域，相同的主体设备也可以被设计成用于一个以上的病人，并且必须避免交叉污染。在香料领域，每个插件可以包含不同的香料，并且也必须避免交叉污染。满足相似需求的其他领域对本领域技术人员是明显的。
单位剂量的使用
总之，渴望装置具有一个或多个以下特性：
·为了储存而密封被计量的流体剂量
·准备传送时释放剂量的能力
·适于不熟练的操作员的剂量传送的准备
·允许用于压力控制、用于启动和操作的装置
·方便的
发明内容
根据发明的第一方面，提供有一种密封的流体容器，该流体容器包括：用于将流体保持在容器内的装置和用于当需要时释放剂量的装置。此外，可以具有一旦剂量已经被释放到分配机构时，控制施加到被测量的剂量的压力的设施。正压力可能需要用于启动，并且负的或中性压力用于流体控制。本发明的具体应用为用于使用诸如在EP0615470中描述的超声振动穿孔构件的设备，其中，振动穿孔板以弯曲模式振动以产生液滴。第二个应用包括诸如喷射式喷雾器的微滴传送装置。
根据发明的第二方面，提供
·密封的剂量单元，剂量的密封通过下述任一个提供：
o阀
o易破隔膜，或
o一个剂量的密封利用可堆叠的布局由先前的或随后的剂量提供。
至于振动穿孔隔膜设备，施加到与穿孔隔膜接触的流体的负压力(低于环境的大气的一小部分)的应用能有益于性能。在这种情况下，剂量容器的设计可以具有特定特征，以允许通过柔性壁的位移以增加内部体积而产生负压力。
至于喷射式喷雾器或毛细管供给式香料分配器，可能需要能够首先启动流体供给，使得流体进入分配区，并且随后减小压力使得液体通过良好的毛细管力被维持在正确的位置，毛细管力形成抵抗微小的负压力的部分分配机理。
根据发明的第三方面，提供有用于容纳单剂量的给定液体的单位剂量容器，所述容器包括：腔，在使用时给定液体被储存在该腔中，该腔具有壁，在使用时液体待被供给穿过该壁；释放机构，该释放机构的至少一部分在腔内部，或形成腔的壁的一部分，释放机构能够相对于腔在第一和第二位置之间移动；及用于允许释放机构从第一位置移动到第二位置的装置，从而开放贯穿壁的通道，使得液体可以离开腔，该装置包括至少一柔性壁部分。
各种变更和优选的特征在整个说明书中，并且尤其在从属权利要求中被陈述。任何那些优选特征能与上述发明的任何第一到第三方面结合。
应用
该发明通常应用在预先被计量的剂量传送中，而特别在剂量的无菌性至关重要的医疗应用中，或用于避免交叉污染和溢出的香料传送。
本发明对专利申请号GB1108102.3有特定的适用性，在该专利申请GB1108102.3中，使用振动穿孔隔膜产生液滴的电子喷雾设备通过磁耦合改进其功能性、使振动隔膜与其驱动元件能够分离。
该发明也可应用到专利号EP0615470(描述了利用压电转换驱动振动穿孔隔膜喷射流体的低成本的流体微滴产生设备，包括以弯曲模式操作的复合薄壁结构，并且被布置以允许没有边缘约束的有效操作)；并且可应用到本领域已知的喷射式喷雾器，诸如US1247088A、US1839193A、US4746067A。
附图说明
现将参照附图描述本发明的实例，其中：
图1和图2显示使用阀的容器的一个实例，阀分别在关闭和开启位置；
图3显示使用不同布置的柔性壁的另一实例；
图4和图5显示使用不同布置的柔性壁的另一实例，柔性壁分别在关闭和开启位置；
图6显示使用不同布置的柔性壁的另一实例，该柔性壁使用折叠式布置；
图7和图8显示使用另一布置的柔性壁的另一实例，柔性壁分别在关闭和开启位置；
图9显示用于容纳该发明的容器的堆叠设备；
图10是图9的端视图；
图11显示径向传送结构；
图12和13显示使用喷射式喷雾器的实例；
图14是使用喷射式喷雾器的另一个实例；及
图15和16显示提供在剂量接受腔中的毛细管板。
具体实施方式
一般可应用的单位剂量设计
容器优选包括能被密封成关闭腔以容纳流体剂量的腔。考虑到用一个或两个箔片或聚合物箔片密封、或使用阀装置密封，这可以包括开口结构。
容器优选具有适合填充剂量并且随后为了储存而将剂量密封的设计。例如，可能提供平坦的表面用于在填充后密封覆盖箔片的膜。覆盖利用由诸如康斯坦提亚(Constantia)、太珂尼膜(Tekni-Films)公司提供的诸如铝箔的材料覆盖。或者由霍尼韦尔(Honeywell)提供的诸如三氟氯乙烯均聚物(Aclar)的工程聚合物膜，或者3M的ScotchpakPET膜，诸如使用陶瓷氧化物涂层以提供水分和氧化物阻隔的HB-P69733。
容器优选包括在将要使用时允许释放剂量的机构。该机构应该适合于或者利用建在分配设备中的释放按钮、操作杆或类似物来手动操作，或者直接操作单位剂量的一部分。该机构优选通过在剂量容器本身外部的作用驱动，诸如通过用户按压设备的一部分或操作按钮或操作杆、或者例如当发明被用在吸入型设备中时，可以通过用户吸气致动。
用于释放剂量且被剂量润湿的特征的任何部分，从无菌性的观点出发并在香料分配的情况下从使香料的交叉污染最小化的观点出发，优选仅被使用一次以使剂量污染的可能性最小化。如此，任何被润湿的剂量释放部件对单位剂量优选是独一无二的。
容器优选能作为单剂量被用户方便操作或者通过传送设备中的分度机构自动操作，或者作为多个单独的剂量，或者作为包括适当数量的剂量，例如一个月日常使用的30剂量，的收集插件的一部分。
鉴于单位剂量的单次使用性质，使单位的制造的成本最小化是重要的，并且同样地使部件的数量最小化并使构造的方法简化是关键的。通过精心的设计，模制的塑料部件能提供多于一个功能并且量化制造是经济的。
容器可以由适合于终点消毒或无菌填充的材料构成，并且可以由能对蒸汽和气体传输提供所需要的阻隔性能的材料构成。典型地，该保护能由适当的材料选择所提供，该材料选择包括作为极限阻隔材料的玻璃或适当厚度的诸如LDPE、PP或尼龙的聚合物，，或者能由具有增强的阻隔性能的诸如陶瓷氧化物涂层的工程材料所提供。
容器优选被设计使得单位剂量容器适合于应用到超声振动致动器，诸如弯曲模式的致动器，例如EP0615470，或诸如在EP0696234中描述的纵向的致动器。
相似地，如果与喷射式喷雾器或诸如香料分配器的相似的毛细管供给传送设备一起使用，则容器将需要允许对毛细管结构进行有效的和便利的密封的特征，诸如允许形成径向压缩密封的管状构造。
典型的操作顺序
通过下述步骤概述典型的操作步骤：
或者利用适当的引导特征辅助定位手动将单位剂量装载进分配位置，或者通过分度机构自动将单位剂量装载进分配位置。
将剂量耦合到分配机构，例如，磁耦合到弯曲模式的超声致动器，或对于诸如喷射式喷雾器的毛细管分配设备凭借在管状特征之间的径向密封件连接流体路径，或者如果分配特征被包含在单位剂量中，则简单地定位准备好用于分配的单位剂量。
通过下述之一释放准备传送的单位剂量；手动地；作为启动步骤的一部分或者随后作为用于医疗应用的呼吸触发动作。该步骤也可以包括流体启动步骤以驱动流体到分配点，并可选地包括压力减小方法以将压力减小到仅低于周围环境。
再或者手动开始分配，或者作为定时分配顺序或者以某种方式触发，诸如分别用于药物传送或香料传送的呼吸触发或移动检测，而自动开始分配。
典型地，或者连续地，或者响应触发事件，连续传送剂量直到结束。
发明方面
根据发明的装有阀的或箔片分离的单位剂量容器设计能够满足任何或所有这些需求。发明的一系列实施例现参照下图公开。
图1到图5显示的剂量容器的构造可以应用于如在申请号GB1108102.3中描述的可分离的隔膜设备，并且同样可应用于致动器被永久结合到穿孔隔膜的结合隔膜设计EP0615470。对本领域技术人员来说显而易见的是，通过一些改变，这些方法可以被更广泛地应用到诸如喷射式喷雾器和其他流体分配仪器的设备，并且在图8和图9中显示一些改变的实例。
图1和图2显示在储存期间内部阀7保持腔8内的被计量的剂量与穿孔隔膜5分离一个实施方式。剂量腔由壁2、阀7和填充后被安装的箔片密封件1形成。穿孔隔膜被容纳在具有柔性壁部分4的柔性外壳3中。在任何实施例中，柔性壁部分可以额外地为有弹性的，使得在任何致动力释放后，柔性外壳返回到其初始结构或者接近初始结构的结构。优选的，弹性允许外壳内部的压力与外壳外部的压力相等。可选地，弹性可以引起外壳返回到在腔内产生负压力，即低于环境压力的压力的位置。在隔膜的实施例中，一旦被释放的流体覆盖穿孔隔膜，并且隔膜上的液体的表面张力足以阻止空气随着柔性壁部分返回到其静止位置而进入时，可能引起该负压力。然而，在任何或全部致动力释放之前，并且因此在腔已经膨胀以均衡压力之前，密封腔的其他结构可被使用，诸如阀或类似物。直到使用时，剂量通过阀7被保持在剂量腔中。为释放剂量，阀7通过柔性构件4的移动被开启，柔性构件4的移动使阀7远离密封面6移动。该移动产生为使流体通过以到达穿孔隔膜5的自由路径或管道13。如果在剂量释放后，剂量腔和柔性构件4的分离增加，并且一旦剂量覆盖穿孔隔膜，那么这有可能在传送之前对剂量施加负压力(如上所述)，并且这能够有益于流体弯液面的控制。剂量腔的内部形状可以有水平表面诸如11，或呈圆锥形12以有助于流体流动并且使悬浮微粒的沉积最小化。尽管实际上仅一个结构可能被用在给定的容器上，但都显示在图中。
在图1和图2中，在设备的致动之前，剂量被储存在腔8中。在致动之后，剂量进入到位于隔膜5、腔8的下部和柔性壁部分4之间的剂量接收腔14中。可选地，剂量接收腔14可以完全地或部分地被泡沫材料15(见图2)或类似物填充，诸如巴数特三聚氰胺树脂泡沫(basotect)或毛细材料(wickingmaterial)，该泡沫材料15或类似物在储存期间保持干燥，但能够保持被释放的剂量并且能够通过毛细管作用将流体传输到穿孔隔膜。这典型地要求材料15的至少一部分始终与隔膜5保持接触。当设备是图1的结构时，材料15可以处于压缩状态，并且当阀开启且设备是图2的结构时，材料15可以膨胀。这具有减小流体供给的方向依赖性并且允许在更大的角度范围操作的优点。用这种方式，毛细管材料的应用可以应用到在图1到图8中显示的不同的实施方式中。
图3显示一种剂量容器的构造，被计量的剂量保持在剂量容器17中，并且通过易破隔膜19，诸如热密封箔片，被密封在合适的位置。穿孔隔膜21被附接到锥形部分20，并且被结合在易破隔膜上方，使得液体剂量与穿孔隔膜分离。剂量将通过压剂量容器的上表面而被释放，通过柔性壁部分16(在这种情况下，采取波纹或类似的构造)该上表面被配置为足够柔性的，以允许中央尖钉18刺穿易破隔膜。中央尖钉18可以被配置为具有一个或多个纵向的凹形部分，在刺穿易破隔膜时，凹形部分将在尖钉和隔膜之间形成一个或多个间隙，使得液体和/或空气可以通过该间隙。一旦易破隔膜被刺穿，这将促进液体和空气交换。
图4显示了对于图3的可替代的构造，足以允许刺穿易破隔膜30的柔性被包含在模制成剂量腔27的滚套(rollsock)装置35中。滚套功能由壁部分26的减薄来提供，以允许刺穿尖钉32的移动。以与图3类似的方式，在被填充之前，剂量腔将被模制成单件，并用易破隔膜30密封到剂量容器28的边缘，并且穿孔隔膜29和锥形剂量接收漏斗30被密封到易破隔膜的边缘。
图5显示一旦易破隔膜通过尖钉36的移动被刺破的来自图4的剂量腔，尖钉36的移动通过滚套35给予。该移动和易破隔膜30的刺穿形成使流体流动到穿孔隔膜29的路径或管道37。有利地，尖钉32的横截面可以是凹形的，以确保在刺穿穿孔隔膜29时维持流体路径。
图6显示刺穿样式构思的第三实施方式,为允许由尖钉44刺穿易破隔膜47的柔性由被模制为剂量腔42的局部的折叠效应43提供。此外，一旦易破隔膜被应用到剂量，穿孔隔膜46和锥形剂量接收腔被封装到易破隔膜。
图7显示刺穿构思的第三实施方式，通过该实施方式，刺穿作用由径向压缩力而不是轴向压缩力引起。这通过薄壁部分51和52成为可能，薄壁部分51和52允许浅锥顶变形，从而允许刺穿尖钉53内部移动以刺穿易破隔膜54的。锥形剂量接收杯56和穿孔隔膜55在57处被密封到易破隔膜的边缘。
图8显示在致动后的径向作用刺穿方法。这显示了剂量腔的边缘62被径向挤压，使得中央尖钉53在点60处刺穿易破隔膜。
图9例示若干单位剂量的堆栈67、68和69如何能被储存在设备内。使用多个堆栈允许包装剂量的空间有效性。在该构造中，当前的剂量69在传送位置，或者连接到可分离的致动器(诸如磁耦合致动器)，或者每个剂量容器可以包含其自己的致动器。一旦使用当前的剂量69，则当需要下一个剂量时，剂量容器(在结合致动器设计的情况下包括致动器)被移动到相邻的储存堆栈，此时为位置70。用这种方式，剂量在使用时被呈现。对于随后的剂量，该向废料堆栈71的转移将连续直至该堆栈填满。当剂量堆栈71填满时，则转盘66将旋转使得剂量堆栈68成为“使用中的堆栈”，并且堆栈71成为新的废料堆栈。废料和下一个剂量通过弹簧72或另一个相似的机构在堆栈中前进。
为帮助上述图9的说明中描述的堆栈的使用顺序可视化，图10显示堆栈和转盘末端。剂量堆栈68是使用中的堆栈，同时被使用后的剂量容器移动到堆栈71，直到堆栈68是空的并且71填满。接着转盘66被旋转以使堆栈67移动到使用位置，并且堆栈68成为新的废料堆栈。这个过程可以重复直到三个剂量堆栈68、67和73都被使用。
图11例示用于以紧凑的方式储存例如85、86和87的多个剂量单元的可替换的装置。在这种情况中的转移机构沿引导轨道84将单位剂量移动到分配机构，引导轨道84包括重要的旋转导向，诸如90度旋转或相似的适当值以为了方便操作而对单位剂量进行导向，如位置83所示。旋转的使用允许单位剂量以与便利的构造因素相符的空间有效方式被储存。如果剂量形状类似圆的截断部分，则剂量能为邻近的剂量提供密封。
图12例示如上述描述的对于图3的单位剂量的改变，该单位剂量具有剂量腔99、刺穿尖钉93、柔性元件92、液体保持易破隔膜94，其被改变使得元件98和96能形成对诸如被显示为95的传送机构的流体密封，传送结构可以为喷射式喷雾器的一部分。该布置使得流体回路能够在剂量释放之前完成，并且使溢出和污染的机会最小化。可选地，易破隔膜97可以被用于进一步保护防止污染直到与元件95接合。
图13显示如图12所描述的设备，传送机构被接合准备好接收来自剂量腔的流体。流体将通过被尖钉93刺穿易破隔膜94而释放，尖钉93能通过波纹92的柔性而移动。如上述例示，剂量腔的内部体积可以被调整以控制流体的压力，例如施压以使设备启动，并且轻微的负的中性以控制流体弯液面的定位。
图14显示一种版本的剂量腔，传送机构117通过与流体接收杯116的连接而与剂量单元相结合，如此剂量腔仅被用一次以保持无菌性。此外，直到当易破隔膜115通过波纹112的柔性而被尖钉113刺破而使用时，流体被保持在剂量腔114中。
在图15和16中，以与图4、5、6、7和8相似的方式，在设备的致动之前剂量被储存在腔124中。致动之后，剂量进入位于隔膜128、腔127的下部和穿孔隔膜129之间的剂量接收腔126。可选地，剂量接收腔127可以部分地被毛细管板125或类似物填充，这样从剂量腔124到穿孔隔膜的流体路径由横截面理想地减小的通道或多个通道形成，使得流体通过毛细管力被吸引并保持与穿孔隔膜接触。毛细管板125应被保持就位，使得其靠近但不接触穿孔隔膜129。如此的通道能通过毛细管作用保持被释放的剂量并且传输流体到穿孔隔膜。相似于在剂量接收腔(图1和2)中泡沫或毛细材料的使用，这有益于减小流体供给的方向依赖性并且允许在较大角度范围的操作。以这种方式的毛细管板的应用可以被用到图1到图8显示的不同实施方式。
当易破隔膜128被尖钉123刺破时，随后产生的流体路径优选包括用于液体朝向穿孔隔膜的管道和用于排出空气的导管。这能通过所显示的两个尖钉123或者产生足够大的流体路径以允许流体沿一个方向流动并且空气以另一方向流动的刺穿构件的布置来安排。

Claims (24)

1.用于容纳单剂量的给定液体的单位剂量容器，所述容器包括：腔，在使用时，所述给定液体被储存在该腔中，所述腔具有壁，在使用时所述液体被供给穿过该壁；释放机构，所述释放机构的至少一部分在所述腔的内部，或形成所述腔的所述壁的一部分，所述释放机构能够相对于所述腔在第一和第二位置之间移动；用于允许所述释放机构从所述第一位置移动到所述第二位置的装置，从而开放贯穿所述壁的通道，使得所述液体能离开所述腔，所述装置包括至少一个柔性壁部分；以及用于在所述腔内产生负压力的装置。
2.根据权利要求1的单位剂量容器，其中用于在所述腔内产生所述负压力的所述装置被布置为在所述剂量被释放之前或之后产生所述负压力。
3.根据权利要求1或2的单位剂量容器，其中包括用于在所述腔内产生所述负压力的所述装置的原因在于，所述容器被配置以使在操作期间能够在所述腔中产生所述负压力。
4.根据权利要求1的单位剂量容器，进一步包括雾化装置。
5.根据权利要求4的单位剂量容器，其中所述雾化装置包括穿孔隔膜。
6.根据权利要求1的单位剂量容器，其中所述释放机构包括内部阀。
7.根据权利要求1的单位剂量容器，其中所述释放机构包括用于刺穿易破隔膜以形成所述通道的刺穿元件。
8.根据权利要求1的单位剂量容器，其中所述释放机构被布置以通过所述容器外部的作用来操作。
9.根据权利要求1的单位剂量容器，其中所述柔性壁部分也是有弹性的。
10.根据权利要求3的单位剂量容器，其中所述释放机构能够移动到第三位置以产生所述负压力。
11.根据权利要求1的单位剂量容器，包括用于在所述腔中产生正压力的装置。
12.根据权利要求1的单位剂量容器，其中，在所述液体离开所述腔之后，所述释放机构被配置为返回到所述腔中的压力回到环境压力的位置。
13.根据权利要求1的单位剂量容器，进一步包括连接装置以允许连接到使用用于所述液体的传输的径向密封件的管状管道。
14.根据权利要求4的单位剂量容器，其中，所述雾化装置是用于喷射式喷雾器的毛细管供给器。
15.根据权利要求14的单位剂量容器，其中用于在所述腔内产生所述负压力的所述装置被配置为在所述剂量被释放到所述雾化装置之前或之后产生所述负压力。
16.根据权利要求14或15中任一项的单位剂量容器，包括用于产生正压力以驱动所述液体到达分配点的装置。
17.根据权利要求16的单位剂量容器，包括在施加所述正压力后用于对所述液体施加负压力的装置。
18.根据权利要求17的单位剂量容器，包括允许压力在施加所述正压力后返回到大气压力的装置。
19.根据权利要求1的单位剂量容器，进一步包括一旦所述释放机构被启动用于接收剂量的剂量接收腔。
20.根据权利要求19的单位剂量容器，其中所述剂量接收腔被毛细管材料填充或部分填充，使得被释放的液体剂量通过所述毛细管材料被供给到使用点，从而增大定向的可容许范围。
21.根据权利要求20的单位剂量容器，其中所述毛细管材料是泡沫或者毛细材料。
22.根据权利要求19的单位剂量容器，其中所述剂量接收腔至少部分地被毛细管板填充，使得被释放的液体剂量通过毛细管作用被供给到使用点，从而增加定向的可容许范围。
23.根据前述权利要求中任一项的单位剂量容器的多包装装置，包括具有多个径向排列的接收装置的转盘，在使用时，所述接收装置用于容纳单位剂量容器的堆栈。
24.根据权利要求23的多包装装置，其中，在使用时，所述接收装置的一个被布置为在分配容器中的液体之后接收和/或储存空的容器。
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