CN108472457A - 喷雾器头中的空气流动 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷雾器头中的空气流动。为提供一种具有改善的空气流动导引的喷雾器头，喷雾器头(10)包括：外壳结构(12)，其提供具有两个相反的空气流动开口(18a、18b)的空气流动路径(16)；和流体储存器(14)，其被设置成容纳将从中产生小液滴以形成气溶胶的液体；和气溶胶产生器(20)，其具有孔口构件(22)，该孔口构件包括具有多个孔口的孔口表面(24)以从液体提供小液滴。流体储存器被布置成毗邻气溶胶产生器，使得孔口构件与流体接触。气溶胶产生器被布置于空气流动路径内。至少一个旁路流动路径(26)被设置在气溶胶产生器与外壳结构之间。空气流动路径是提供用于吸入的第一空气流动方向(28)和用于呼出的第二空气流动方向(38)的双向路径。空气进入空气流动路径并且经由空气流动开口离开空气流动路径。孔口表面被布置成横向于第一空气流动方向和第二空气流动方向。

Description

喷雾器头中的空气流动

技术领域

本发明涉及喷雾器头中的空气流动，尤其涉及一种喷雾器头、一种喷雾器系统以及一种用于使用喷雾器提供成气溶胶形式的物质的方法。

背景技术

出于吸入的目的，例如对于给患者施用药物的吸入疗法，可使用液体产生多个小液滴(这也被称为液体雾化)，并且产生可被患者吸入的雾(mist)或气溶胶(aerosol)。作为示例，提供压缩空气、超声或筛网式液滴产生器以用于液体的雾化。在US 2008/0000470 A1中，提供了一种吸入治疗装置，其中通过空气输送的方式提供空气流，且在喷雾室中混合液滴与空气流以提供将被吸入的混合物。在吸入之后，即在呼出期间，气溶胶液滴仍可存在于呼出的气流中。然而，已经表明当将呼出的空气液滴混合物排放到环境中时，至少对于某些药物，必须注意该药物不会到达患者的面部，例如，进入眼睛。

发明内容

因此，可能需要提供一种具有改善的空气流动导引的喷雾器头。

本发明的目的是通过独立权利要求的主题解决的，其中进一步的实施例被并入从属权利要求中。

根据本发明，提供一种喷雾器头，包括外壳结构、流体储存器和气溶胶产生器。外壳结构提供具有两个相反的空气流动开口的空气流动路径。流体储存器被设置成容纳将从中产生小液滴以形成气溶胶的液体。气溶胶产生器具有孔口构件，该孔口构件包括具有多个孔口的孔口表面以从液体提供小液滴。流体储存器被布置成毗邻气溶胶产生器，以使得孔口构件与流体接触。气溶胶产生器被布置在空气流动路径内。至少一个旁路流动路径被设置在气溶胶产生器与外壳结构之间。空气流动路径是提供用于吸入的第一空气流动方向和用于呼出的第二空气流动方向的双向路径。空气进入空气流动路径并且经由空气流动开口离开空气流动路径。孔口表面被布置成横向于第一空气流动方向和第二空气流动方向。

由于围绕气溶胶产生器布置具有至少一个旁路流动路径的空气流动路径，该空气流动路径被布置在两个开口之间，当患者呼气时，空气在后侧(即与面部一侧相反)离开。在吸气期间，由于在空气流动路径中的气溶胶产生器的布置结构和孔口表面的布置结构，提供了改善的混合物，使得在吸入的空气流动方向上提供所产生的液滴。旁路流动路径减少了呈小液体形式的药物在气溶胶产生器的孔口表面上的再沉积。

根据一示例，空气流动分别能够通过用户的吸和呼来人工启动，且空气流动并不由通气装置予以支持。

空气流动的纯“人工”启动，或换句话说，不存在任何通气装置，允许实现复杂性降低的喷雾器头构造。

根据一示例，空气流动开口各自被设置成双向空气进口开口和空气出口开口。

根据一示例，气溶胶产生器被布置于空气流动路径内，使得旁路流动路径被布置成围绕气溶胶产生器。

根据一示例，空气流动开口中的一个被设置成嘴件开口，且空气流动开口中的另一个被设置成背侧开口。从背侧开口到嘴件开口的流动方向是第一空气流动方向，且反过来的流动方向是第二空气流动方向。

在一示例中，气溶胶产生器在吸入方向上提供小液滴，且在吸入期间，在孔口表面的后侧提供围绕气溶胶产生器流动的空气流以随后与在前侧的液滴混合。

根据一示例，背侧开口被布置在孔口表面的后方。

根据一示例，空气流动路径的位于气溶胶产生器与嘴件开口之间的一部分是前空气通道，且位于气溶胶产生器与背侧开口之间的一部分是后空气通道。后空气通道和优选地旁路区段的净横截面等于或大于嘴件开口的净横截面，以将阻力减到最小。

根据一示例，后空气通道在呼出方向上向上成角度。

根据一示例，嘴件被设置成固定安装的嘴件。

根据一示例，嘴件提供在嘴件开口与孔口构件之间具有一长度的前空气通道，该长度大于5cm。

根据一示例，嘴件开口具有椭圆形形状。

根据一示例，孔口构件被设置成由具有多个孔或孔口的筛网或膜片以及具有多个液滴出口的板形成的组中的一种。

根据本发明，还提供一种喷雾器系统，其具有喷雾器头和基座结构。喷雾器头被设置成根据以上示例中的一个所述的喷雾器头。基座结构包括电源以及用于操作气溶胶产生器的控制和操作元件。喷雾器头至少临时地安装到基座结构。

根据本发明，还提供一种用于使用喷雾器提供呈气溶胶形式的物质的方法。所述方法包括以下步骤：

a)在第一步骤中，将该物质作为处于由患者的吸气导致的空气流内的气溶胶液滴提供。空气流在后空气流动开口处进入空气流动路径且至少部分地围绕气溶胶产生器流动，以使得气溶胶液滴与空气流混合以形成气溶胶。后空气流动开口背对吸气的患者。气溶胶在嘴件开口处离开空气流动路径，进入患者的嘴或鼻内以进一步到达患者的气道和呼吸道。

b)在第二步骤中，排放呼出的空气。呼出的空气在嘴件开口处进入空气流动路径且至少部分地围绕气溶胶产生器流动，以使得气溶胶液滴被朝向后空气流动开口输送。空气混合物在后气流开口处离开空气流动路径，以被排放到远离呼气的患者的周围空气中。

在一示例中，该物质是医疗药物。在另一示例中，该物质是改善患者健康的液体。

根据一方面，喷雾器头设有空气流动路径且气溶胶产生器被布置在该空气流动路径内，使得由于布置至少一个旁路流动路径区段，考虑到吸气过程，则改善了气溶胶的产生，且考虑到呼气过程，则改善了空气/液滴混合物的排放。气溶胶产生器被布置成(可以说)在空气流动路径内。

参照下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面将变得明显并得以阐明。

附图说明

下文中将参考以下附图描述本发明的示例性实施方式：

图1A示出穿过喷雾器头的示意性横截面以及在吸气期间所产生的空气流和气溶胶生成物；

图1B示出在呼出期间的空气流的相应示意图；

图2示出在吸入期间的空气流的透视图；

图3示出穿过喷雾器头的竖直截面；

图4示出横向于图3的观察方向经喷雾器头的竖直截面；

图5示出喷雾器系统的示意图；和

图6示出一种用于以气溶胶的形式提供物质的方法的基本步骤的示意图。

具体实施方式

图1A示出穿过喷雾器头10的示意性截面，该喷雾器头包括外壳结构12和流体储存器14。流体储存器14被设置成容纳将从中产生小液滴以形成气溶胶的液体。外壳结构12提供具有两个相反的空气流动开口18a、18b的空气流动路径16。另外，提供包括孔口构件22的气溶胶产生器20。孔口构件22设有孔口表面24，该孔口表面具有多个孔口(未进一步示出)以从液体提供小液滴。

流体储存器14被布置成毗邻气溶胶产生器20，使得孔口构件22与流体接触。气溶胶产生器20被布置在空气流动路径16内。可从顶部(例如)经由开口进入流体储存器14。

在气溶胶产生器20与外壳结构12之间设置至少一个旁路流动路径26。空气流动路径26是提供用于吸入的第一空气流动方向28的双向路径。在图1A中，虚线箭头30示出在吸气期间所产生的空气流。另外的虚线箭头32示出所产生的液滴。点划线34示出其中可布置孔口表面24的平面。

图1B示出在呼气期间的空气流。虚线箭头36示出所产生的空气流。如可看到的，双向路径提供用于呼出的第二空气流动方向38。

空气经由空气流动开口18a、18b进入空气流动路径和离开空气流动路径。孔口表面24被布置成横向于第一空气流动方向28和第二空气流动方向38。

在一示例中，其中布置有孔口构件的平面，例如筛网平面34，被设置成垂直于流动方向。

气溶胶产生器也可被称为孔口构件产生器。

第一空气流动方向是吸入或吸气方向，且第二空气流动方向是呼出或呼气方向。

在一示例中，空气流动能够分别通过用户的吸和呼来人工启动。

上述装置的优点是进入空气流动路径的所产生的气溶胶液滴具有类似的方向，以实现待患者吸入的气溶胶的良好分布。

这也在图2中示出，其中第一箭头40指示在吸气期间的空气流，且第二箭头42指示所产生的用于在嘴件开口44处将雾化药物输送给患者的气溶胶液滴。

在呼气期间，如在图1B中所示，旁路流动路径26避免气溶胶液滴的再沉积，而是允许绕过气溶胶产生器的孔口表面。

由此，作为一示例，设定空气流动开口各自被设置成双向的空气进口开口和空气出口开口。

作为选项，示出将气溶胶产生器20布置在空气流动路径16内，使得旁路流动路径被布置成围绕气溶胶产生器。举例来说，气溶胶产生器的周边的至少一部分设置有旁路通道。

图3示出气溶胶产生器20和在两侧上相应地布置的旁路流动路径26。

在另一示例中(未另外示出)，气溶胶产生器20在周围设置有旁路流动路径。在另一示例中，以围绕气溶胶产生器大致对称的方式设置若干旁路流动路径。

在一示例中，孔口构件大体上竖直地安装于头部中。术语“竖直地”涉及当空气流动路径被水平地布置时的正常使用。

作为另一选项，图3还示出流体储存器14被布置于气溶胶产生器20上方，但流体储存器14具有向下伸出的延伸部，使得可在气溶胶产生器的相应侧上提供液体。

作为另一选项，旁路流动路径26被布置成朝向后方的向上倾斜的通气道。

图4示出喷雾器头10，且作为一选项，空气流动开口中的一个的布置结构被设置成嘴件开口46，且空气流动开口中的另一个被设置成背侧开口48。从背侧开口48到嘴件开口46的流动方向是第一空气流动方向，且反过来的流动方向是第二空气流动方向。

作为一选项，如上文所示，气溶胶产生器20在吸入方向上提供小液滴，且在吸气期间，在孔口表面24的后侧提供围绕气溶胶产生器20流动的空气流。

作为一选项，背侧开口被布置在孔口表面24后方。

背侧开口在呼出的空气流动方向上被布置在孔口表面的下游，且在吸入的空气流动方向上被布置在上游。当用户通过嘴件呼吸时，背侧开口被布置在远端。

作为另一选项，在图4中示出：空气流动路径的位于气溶胶产生器与嘴件开口之间的一部分是前空气通道50，且位于气溶胶产生器与背侧开口之间的一部分是后空气通道52。后空气通道52和优选地旁路区段(即，旁路流动路径26)的净横截面等于或大于嘴件开口的净横截面。这进一步改善了喷雾器头内的空气流动。

作为另一选项，在图4中示出：后空气通道52在呼出方向上向上成角度，如用角符号54所示。因此，空气通道朝向背侧开口向上成角度。在正常操作位置中，嘴件被布置成呈水平方式，且因此孔口构件被布置成呈竖直方式。

作为另一选项，嘴件46被设置成固定安装的嘴件。因此，嘴件是不可移除的。

作为另一选项，设定嘴件46提供在嘴件开口与孔口构件之间具有长度L的前空气通道50，长度L大于5cm。嘴件开口可具有椭圆形形状。

孔口构件22可被设置成具有多个孔或孔口的筛网或膜片。孔口构件22也可被设置成具有多个液滴出口的板。

以成角度方式远离筛网表面的排出出口或导管的构造避免了直接直列式接近筛网表面，且长度被增加以确保手指无法接触筛网表面。优选地，嘴件的水平轴线与纵向轴线之间的这一角度可大于五度。

在一示例中，排出导管成角度地远离筛网的中心线并且与增加的长度组合，且嘴件处的排出端口具有椭圆形形状。这种几何形状限制患者接近筛网。导管可成大于5°的角度且加长到最少5cm，且对于出口的椭圆形形状来说，具有2cm的最小弦(cord)。

上述的净横截面关系的布置方式允许对潮汐式呼吸流速提供较低的压力阻力。

将后气道通道布置成向上成角度还改善当气溶胶冲击空气通道的内壁时由于冷凝物下沉造成的情境，这是由于斜度允许在治疗期间捕获冷凝物且随后可在治疗之后处理掉。作为附加的益处，后通气孔被定位成当患者持握该装置时患者用于覆盖通气孔的动作最少。

在图5中，以示意性横截面示出喷雾器系统100。喷雾器系统100包括喷雾器头102和基座结构104。喷雾器头102被设置成喷雾器头10的上述示例中的一个。基座结构包括电源以及用于操作气溶胶产生器的控制和操作元件。喷雾器头102至少临时地安装到基座结构。

如在图5中所示，喷雾器头被用于手持型装置。然而，喷雾器头也可用于便携式装置，其中基座结构104不会形成手持式抓握部分，而就是基座台座。

作为一选项，喷雾器头可以以可移除方式安装。

图6示出一种用于使用喷雾器以气溶胶形式提供物质的方法200。方法200包括以下步骤：在第一步骤202，也称为步骤a)中，将物质作为在由患者的吸气导致的空气流内的气溶胶液滴提供。空气流在后空气流动开口处进入空气流动路径且至少部分地围绕气溶胶产生器流动，以使得气溶胶液滴与空气流混合以形成气溶胶。后空气流动开口背对吸气的患者。气溶胶在嘴件开口处离开空气流动路径，进入患者的嘴或鼻内以进一步到达患者的气道和呼吸道。在第二步骤204，也称为步骤b)中，排放呼出的空气。呼出的空气在嘴件开口处进入空气流动路径且至少部分地围绕气溶胶产生器流动，以使得气溶胶液滴朝向后空气流动开口输送。空气混合物在后空气流动开口处离开空气流动路径，被排放到远离呼气的患者的周围空气中。

随后，如重复循环箭头206所示，可重复第一步骤202和第二步骤204。

应指出的是，本发明的实施例是参照不同主题描述的。尤其是，一些实施例是参照方法类型的权利要求来描述的，而其它实施例是参照装置类型的权利要求来描述的。然而，本领域技术人员将从上面和下面的描述中得出以下结论：除非另外指出，否则除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，涉及不同主题的特征之间的任何组合也被认为在本申请中公开。然而，所有特征都可组合，以提供超出所述特征简单加和的协同效应。

尽管已经在附图和前述描述中详细图示并描述了本发明，这样的图示和描述被认为是图示性或范例性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和从属权利要求，本领域技术人员在实践所主张的本发明时，能够理解并实现所公开实施例的其他变型。

在权利要求中，词语“包括”并不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。在互不相同的从属权利要求中记载的特定措施并不表示不能有利地使用这些措施的组合。在权利要求中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。

Claims (14)

1.一种喷雾器头(10)，包括：

-外壳结构(12)，所述外壳结构提供具有两个相反的空气流动开口(18a、18b)的空气流动路径(16)；

-流体储存器(14)，所述流体储存器被设置成容纳将从中产生小液滴以形成气溶胶的液体；

-气溶胶产生器(20)，所述气溶胶产生器具有孔口构件(22)，所述孔口构件包括具有多个孔口的孔口表面(24)以从所述液体提供所述小液滴；其中，所述流体储存器被布置成毗邻所述气溶胶产生器，使得所述孔口构件与所述流体接触；

其中，所述气溶胶产生器被布置在所述空气流动路径内；

至少一个旁路流动路径(26)被设置在所述气溶胶产生器与所述外壳结构之间；

所述空气流动路径是提供用于吸入的第一空气流动方向(28)和用于呼出的第二空气流动方向(38)的双向路径；

空气进入所述空气流动路径并且经由所述空气流动开口离开所述空气流动路径；和

所述孔口表面被布置成横向于所述第一空气流动方向和所述第二空气流动方向。

2.根据权利要求1所述的喷雾器头，其中，所述空气流动能够分别通过用户的吸和呼来人工启动；且所述空气流动并不由通气装置予以支持。

3.根据权利要求1或2所述的喷雾器头，其中，所述空气流动开口各自被设置成双向空气进口开口和空气出口开口。

4.根据权利要求1、2或3所述的喷雾器头，其中，所述气溶胶产生器被布置于所述空气流动路径内，以使得所述旁路流动路径被布置成围绕所述气溶胶产生器。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的喷雾器头，其中，所述空气流动开口中的一个被设置成嘴件开口(46)且所述空气流动开口中的另一个被设置成背侧开口(48)；且从所述背侧开口到所述嘴件开口的流动方向是所述第一空气流动方向，且反过来的流动方向是所述第二空气流动方向；且

优选地，所述气溶胶产生器在所述吸入方向上提供所述小液滴；且在吸气期间，在所述孔口表面的后侧提供围绕所述气溶胶产生器流动的空气流。

6.根据前一权利要求所述的喷雾器头，其中，所述背侧开口被布置在所述孔口表面的后方。

7.根据权利要求5或6所述的喷雾器头，其中，所述空气流动路径的位于所述气溶胶产生器与所述嘴件开口之间的一部分是前空气通道(50)，且位于所述气溶胶产生器与所述背侧开口之间的一部分是后空气通道(52)；且

所述后空气通道和优选地旁路区段的净横截面等于或大于所述嘴件开口的净横截面。

8.根据前一权利要求所述的喷雾器头，其中，所述后空气通道在所述呼出方向上向上成角度。

9.根据权利要求7或8所述的喷雾器头，其中，所述嘴件被设置成固定安装的嘴件。

10.根据权利要求5到9中的任一项所述的喷雾器头，其中，所述嘴件提供在所述嘴件开口与所述孔口构件之间具有长度(L)的所述前空气通道，所述长度大于5cm；且

优选地，所述嘴件开口具有椭圆形形状。

11.根据权利要求5到10中的任一项所述的喷雾器头，其中，所述嘴件的纵向轴线相对于水平轴线形成大于五度的角度。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的喷雾器头，其中，所述孔口构件被设置成由具有多个孔或孔口的筛网或膜片以及具有多个液滴出口的板形成的组中的一种。

13.一种喷雾器系统(100)，具有：

-根据前述权利要求中的任一项所述的喷雾器头(102)；和

-基座结构(104)，所述基座结构包括电源以及用于操作所述气溶胶产生器的控制和操作元件；

其中，所述喷雾器头至少临时地安装到所述基座结构。

14.一种用于使用喷雾器提供呈气溶胶形式的物质的方法(200)，所述方法包括以下步骤：

a)将所述物质作为在由患者的吸气导致的空气流内的气溶胶液滴提供(202)；其中所述空气流在后空气流动开口处进入空气流动路径且至少部分地围绕气溶胶产生器流动，以使得所述气溶胶液滴与所述空气流混合以形成气溶胶；所述后空气流动开口背对吸气的患者；且所述气溶胶在嘴件开口处离开所述空气流动路径，进入患者的嘴或鼻内以进一步到达患者的气道和呼吸道；以及

b)排放(204)呼出的空气；其中所述呼出的空气在所述嘴件开口处进入所述空气流动路径且至少部分地围绕所述气溶胶产生器流动，以使得所述气溶胶液滴被朝向所述后空气流动开口输送；所述空气混合物在所述后空气流动开口处离开所述空气流动路径，以被排放到远离呼气的所述患者的周围空气中。