DE10101454B4

DE10101454B4 - Inhaler for nebulising liquids with impactor wall

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Publication number: DE10101454B4
Application number: DE2001101454
Authority: DE
Original assignee: Nebu Tec Med Produkte Eike Kern GmbH
Current assignee: Lung Rx inc Satellite Beach Fla Us
Priority date: 2001-01-15
Filing date: 2001-01-15
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2021-01-16
Also published as: DE10101454A1

Abstract

Inhalator mit einer Einrichtung zum Vernebeln von Flüssigkeiten und einer Verneblungskammer (1), die eine Prallplatte (3) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Verneblungskammer (1) eine in das Innere der Verneblungskammer (1) reichende Impaktorwand (2) aufweist, welche mit der Wandung der Verneblungskammer (1) umfänglich geschlossen verbunden ist und eine vorzugsweise kreisförmige, auf die Längsachse der Verneblungskammer (1) zentrierte Öffnung aufweist, wobei die Impaktorwand (2) mit der ebenfalls vorzugsweise auf die Längsachse der Verneblungskammer (1) zentrierten Prallplatte (3) einen Spalt (4), vorzugsweise einen ringförmigen Spalt bildet, dessen Querschnittsfläche kleiner ist als die Querschnittsfläche der Verneblungskammer (1).inhaler with a device for atomizing liquids and a nebulization chamber (1) containing a baffle plate (3), characterized that the nebulizing chamber (1) into the interior of the nebulization chamber (1) reaching Impaktorwand (2), which with the wall the Vernebungskammer (1) circumferentially closed is connected and a preferably circular, on the longitudinal axis the nebulization chamber (1) centered opening, wherein the Impaktorwand (2) with the also preferably on the longitudinal axis the nebulization chamber (1) centered baffle plate (3) has a gap (4), preferably an annular one Gap forms whose cross-sectional area is smaller than the cross-sectional area of Nebulizing chamber (1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Inhalator zum Vernebeln von Flüssigkeiten, die dann als Aerosol im Rahmen einer Heilbehandlung vom einem Patienten eingeatmet werden. Derartige Inhalatoren sind z. B. aus der US 5549102 , US 5584285 , US 5579757 , US 5655520 und PCT 1310128 bekannt.The invention relates to an inhaler for nebulizing liquids, which are then inhaled as an aerosol in the context of a treatment by a patient. Such inhalers are z. B. from the US 5549102 . US 5584285 . US 5579757 . US 5655520 and PCT 1310128.

Bei den Flüssigkeiten, die mit Hilfe eines derartigen Verneblers als Aerosol inhaliert werden sollen, handelt es sich üblicherweise um Medikamente, Heilmittel bzw. Wirkstoffe, die vorzugsweise als Lösung, Suspension oder Emulsion vorliegen. Die Verneblung dieser Flüssigkeiten erfolgt üblicherweise mit Hilfe eines Verneblers, der beispielsweise als Zerstäuberdüse, als Piezosystem ( EP 1005917A1 ) oder als Ultraschallgenerator ausgebildet sein kann. Ein Ultraschallgenerator wandelt beispielsweise elektrische Energie in mechanische Schwingungen um, mit denen die zu vernebelnde Flüssigkeit beaufschlagt wird. Bei der Übertragung dieser Schwingungen auf die Inhalationslösung lösen sich an der Oberfläche eines sich dann ausbildenden Ultraschallsprudels kleine Tröpfchen ab. Die Größe dieser erzeugten Aerosolpartikel hängt neben den Eigenschaften der Flüssigkeit insbesondere von der eingesetzten Ultraschallfrequenz ab. Die durch Ultraschall aus der Flüssigkeit ausgelösten Tröpfchen bilden in einer Kammer des Inhalators einen Aerosolnebel, der zum Inhalieren mit Frischluft vermischt wird und vom Patienten eingeatmet werden kann. Ultraschallvernebler finden in unterschiedlichen Konstruktionsvarianten Verwendung, wobei zwischen direkter und indirekter Verneblung unterschieden werden kann. Im Falle der direkten Verneblung befindet sich die zu vernebelnde Flüssigkeit in direktem Kontakt mit dem Schwinger, bei der indirekten Verneblung ist sie durch ein Koppelmedium und eine Membran, die in der Regel gleichzeitig als Medikamentenbecher ausgestaltet ist, vom Schwinger getrennt.The liquids which are to be inhaled with the aid of such a nebulizer as an aerosol are usually medicaments, medicaments or active substances which are preferably present as solution, suspension or emulsion. The nebulization of these fluids is usually carried out with the aid of a nebulizer, which can be used, for example, as an atomizer nozzle, as a piezo system ( EP 1005917A1 ) or may be formed as an ultrasonic generator. An ultrasonic generator, for example, converts electrical energy into mechanical vibrations, which are applied to the liquid to be atomized. When these vibrations are transmitted to the inhalation solution, small droplets dissolve on the surface of an ultrasound bubble which then forms. The size of these generated aerosol particles depends, in addition to the properties of the liquid, in particular on the ultrasound frequency used. The droplets released by ultrasound from the liquid form in a chamber of the inhaler an aerosol mist which is mixed with fresh air for inhalation and can be inhaled by the patient. Ultrasonic nebulizers are used in different design variants, whereby a distinction can be made between direct and indirect nebulization. In the case of direct nebulization, the liquid to be nebulized is in direct contact with the oscillator; in indirect nebulization it is separated from the oscillator by a coupling medium and a membrane, which is generally designed simultaneously as a medicine cup.

In herkömmlichen Ultraschallverneblern werden Ultraschallschwinger eingesetzt, die beispielsweise eine Arbeitsfrequenz von 1,7 beziehungsweise 2,4 MHz aufweisen. Dabei hängt der mediane Tröpfchendurchmesser d50 der von diesen Ultraschallschwingern erzeugten Aerosoltröpfchen folgendermaßen von der Schwingungsfrequenz f ab [Lang, R. J. (1962) Ultrasonic atomization of liquids. Journal of the Acoustical Society of America 34(1), 6-8]:

mit

σ:: Oberflächenspannung der zu vernebelnden Flüssigkeit
ρ:: Dichte der zu vernebelnden Flüssigkeit

In conventional ultrasonic nebulizers, ultrasonic oscillators are used which, for example, have an operating frequency of 1.7 or 2.4 MHz. The median droplet diameter d50 of the aerosol droplets generated by these ultrasonic oscillators depends on the oscillation frequency f as follows [Lang, RJ (1962) Ultrasonic atomization of liquids. Journal of the Acoustic Society of America 34 (1), 6-8]:

With

σ:: Surface tension of the liquid to be atomized
ρ:: Density of the liquid to be atomized

Da bei der Inhalation beispielsweise von Medikamenten oder Wirkstoffen die Massenverteilung der Aerosolpartikel von Bedeutung ist, muss der mediane Anzahldurchmesser d50 noch in den medianen Massendurchmesser dmmd umgerechnet werden. Dies geschieht mittels der Hatch-Choate-Beziehung [Hatch, T. und Choate, S. P. (1929) Statistical description of the size properties of nonuniform particulate substances. Journal Franklin Institute 207, 369]: dmmd = d50·exp(3·In2sg)mit

sg:: geometrische Standardabweichung als Maß für die Breite der Partikelgrößenverteilung

Since the mass distribution of the aerosol particles is of importance in the inhalation of, for example, medicaments or active substances, the median number diameter d50 must still be converted into the median mass diameter dmmd. This is done by means of the Hatch-Choate relationship [Hatch, T. and Choate, SP (1929) Statistical description of the size properties of nonuniform particulate substances. Journal Franklin Institute 207, 369]: d mmd = d 50 * Exp (3 x In 2 s G ) With

sg:: geometric standard deviation as a measure of the width of the particle size distribution

Typische Werte für die geometrische Standardabweichung von Partikelgrößenverteilungen herkömmlicher Ultraschallvernebler betragen 1,7 bis 2,0. Mit den oben aufgeführten Gleichungen ergibt sich beispielsweise für einen Ultraschallschwinger mit einer Frequenz von 2,4 MHz und mit Wasser als zu vernebelnder Flüssigkeit bei einer geometrischen Standardabweichung von 1,7 ein medianer Massendurchmesser von 5,4 μm. Je größer die Standardabweichung und je kleiner die Ultraschallfrequenz, desto größer werden die medianen Massendurchmesser der Aerosolpartikel.typical Values for the geometric standard deviation of particle size distributions conventional Ultrasonic nebulizers are 1.7 to 2.0. With the equations listed above results for example an ultrasonic transducer with a frequency of 2.4 MHz and with Water as a liquid to be atomized at a geometric standard deviation of 1.7 a median Mass diameter of 5.4 μm. The bigger the Standard deviation and the smaller the ultrasonic frequency, the more grow the median mass diameters of the aerosol particles.

Für eine effektive alveoläre Deposition (Deposition in den Lungenbläschen, den Alveolen) von Aerosolpartikeln, beispielsweise von Medikamenten- oder Wirkstoffpartikeln, ist es jedoch erforderlich, dass diese Partikel in einem Größenbereich von etwa 2 bis 4 μm liegen [Persons, D. D. et al. (1987) Airway deposition of hygroscopic heterodispersed aerosols: Results of a computer calculation. Journal of Applied Physiology 63(3), 1195-1204]. Größere Partikel werden vorwiegend in den oberen Atemwegen beziehungsweise im Mund- und Rachenbereich deponiert und erreichen den Alveolarraum lediglich in einem geringeren Maße. Insbesondere bei Kindern werden aufgrund der kleineren geometrischen Abmessungen ihrer Atemwege und der anatomischen Gegebenheiten größere Partikel vermehrt bereits im oberen Respirationstrakt deponiert. Für eine Vielzahl von Anwendungen therapeutischer Aerosole ist eine vorwiegende Deposition der Aerosolpartikel in den tieferen Regionen des Respirationstraktes wünschenswert oder sogar erforderlich. Wie oben dargestellt, erzeugen herkömmliche Ultraschallschwinger primär Partikel, die einen dmmd größer 5 μm aufweisen und damit nicht für eine vorwiegend alveoläre Deposition geeignet sind. Durch die Ausgestaltung der Inhalatoren, die diese Ultraschallschwinger zur Aerosolerzeugung einsetzen, gelingt eine gewisse Reduktion der Partikelgröße. Neben einer Prallplatte, die in einem bestimmten Abstand zur Oberfläche der zu vernebelnden Flüssigkeit angebracht ist, verfügen diese Inhalatoren über eine Verneblungskammer, die das vom Schwinger erzeugte Aerosol aufnimmt. Das Aerosol wird aus der Verneblungskammer mittels eines vom Patienten oder von Ventilatoren generierten Gasflusses über ein Mundstück dem Patienten zugeleitet.However, effective alveolar deposition (deposition in the alveoli) of aerosol particles, such as drug or drug particles, requires that these particles range in size from about 2 to 4 μm [Persons, DD et al. (1987) Airway deposition of hygroscopic heterodispersed aerosol: Results of a computer calculation. Journal of Applied Physiology 63 (3), 1195-1204]. Larger particles are deposited mainly in the upper airways or in the mouth and throat area and reach the alveolar space only to a lesser extent. Especially in children larger particles are increasingly deposited already in the upper respiratory tract due to the smaller geometric dimensions of their respiratory tract and the anatomical conditions. For a variety of therapeutic aerosol applications, predominantly deposition of the aerosol particles in the deeper regions of the respiratory tract is desirable or even required. As indicated above, conventional ultrasonic transducers primarily produce particles having a dmmd greater than 5 μm and thus are not suitable for predominantly alveolar deposition. The design of the inhalers, which use these ultrasonic vibrators for aerosol production, achieves a certain reduction of the particle size. In addition to a baffle plate, which is attached at a certain distance to the surface of the liquid to be atomized, they have Inhalers via a nebulizing chamber, which absorbs the aerosol generated by the oscillator. The aerosol is delivered from the nebulization chamber to the patient via a gas flow generated by the patient or fans via a mouthpiece.

Durch eine derartige Ausgestaltung wird bei herkömmlichen Ultraschallinhalatoren eine Reduktion der Partikelgrößen erreicht, wobei der mediane Massendurchmesser der am Mundstück austretenden Partikel etwa im Bereich von 4 bis 5 μm liegt. Ein großer Anteil der als Aerosol vorliegenden Partikelmasse ist somit nicht für eine alveoläre Deposition geeignet.By Such a configuration is used in conventional ultrasonic inhalers achieves a reduction of particle sizes, the median mass diameter of the mouthpiece exiting Particle is approximately in the range of 4 to 5 microns. A big part the particle mass present as an aerosol is therefore not suitable for alveolar deposition.

Darüber hinaus ist bei herkömmlichen Ultraschallinhalatoren die Verneblungskammer so ausgestaltet, dass ihre Innenflächen eine Benetzungsfläche darstellen, an der sich der Aerosolnebel niederschlagen kann. Die so an den Innenflächen deponierten Aerosoltröpfchen können nur zum Teil wieder in das Reservoir über dem Ultraschallschwinger zurückgelangen, ein wesentlicher Teil der an den Innenwänden niedergeschlagenen Aerosoltröpfchen verbleibt jedoch dort und steht damit dem weiteren Verneblungsprozeß nicht mehr zur Verfügung (Restmenge). Außerdem wird bei der Einwirkung von Ultraschall auf eine Flüssigkeit durch den Schalldruck der Ultraschallwellen ein Schallsprudel erzeugt. Dieser Sprudel ist eine konische Flüssigkeitserhebung, deren Höhe von der Schallstärke abhängt und von deren zerklüftetem Ende Aerosoltröpfchen aus der Flüssigkeit austreten. Dieser gesamte Vorgang der Aerosolbildung geht mit einer starken Flüssigkeitsbewegung und einem Wegspritzen von Flüssigkeitstropfen unterschiedlicher Größe einher. Diese Tropfen können die Innenflächen der Verneblungskammer benetzen und somit zur oben erwähnten Restmenge beitragen. Diese Restmenge bedeutet, dass die eingefüllte Flüssigkeit nicht vollständig vernebelt werden kann und damit Teile dieser Flüssigkeit nicht für die Inhalation genutzt werden können.Furthermore is at conventional Ultrasonic inhalers, the nebulization chamber designed so that their inner surfaces a wetting surface represent where the aerosol mist can precipitate. The so on the inner surfaces deposited aerosol droplets can only partially back into the reservoir above the ultrasonic transducer back pass, a substantial portion of the deposited on the inner walls aerosol droplets remains but there and thus does not stand the further nebulization process more available (Remainder). Furthermore becomes due to the action of ultrasound on a liquid produced by the sound pressure of the ultrasonic waves a sound bubble. This soda is a conical fluid collection, the height of which sound intensity depends and of their jagged End aerosol droplets from the liquid escape. This entire process of aerosol formation goes with a strong fluid movement and a splash of liquid drops different size. These drops can the inner surfaces wet the nebulization and thus the above-mentioned residual amount contribute. This residual amount means that the filled liquid not completely can be nebulised and thus parts of this liquid not for inhalation can be used.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, einen Inhalator dahingehend auszugestalten, dass dieser Aerosolpartikel erzeugt, deren medianer Massendurchmesser in einem Bereich vorzugsweise zwischen 2 bis 4 μm liegt und damit dem inhalierenden Anwender ein Aerosol zur Verfügung stellt, das aufgrund dieser Größe für die alveoläre Deposition geeignet ist.The present invention employs address the problem of designing an inhaler that produces this aerosol particle whose median mass diameter in a range preferably between 2 to 4 microns and thus the inhaling User an aerosol available This is due to this size for alveolar deposition suitable is.

Darüber hinaus beschäftigt sich die vorliegende Erfindung auch mit dem Problem, einen Inhalator so auszugestalten, dass er mit möglichst geringen Verlusten an der zu vernebelnden Flüssigkeit arbeitet.Furthermore employed The present invention also addresses the problem of an inhaler to design it with as possible low losses of the liquid to be atomized works.

Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgaben wird ein Inhalator gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Die Idee, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht in der geeigneten Modifikation des Aerosolwegs vom Ort der Entstehung durch die Verneblungskammer zu der dem Patienten zugewandten Austrittsöffnung, derart, dass sich der mediane Massendurchmesser des Aerosols durch selektives Herausfiltern größerer Partikel verkleinert und gleichzeitig die benetzte Fläche möglichst gering gestaltet wird.to solution The above objects will become an inhaler according to the features of claim 1 proposed. The idea underlying the invention consists in the appropriate modification of the aerosol route of Place of formation through the nebulization chamber to the patient facing Outlet opening, such that the median mass diameter of the aerosol is selective Filtering out larger particles reduced while the wetted area is minimized.

Durch die Anbringung mindestens einer Impaktorwand im Inneren der Verneblungskammer zusätzlich zu einer sich über dem Schallsprudel befindlichen Prallplatte werden die primär auch entstehenden größeren Tröpfchen aus dem Aerosolnebel mittels Impaktion herausgefiltert.By the attachment of at least one Impaktorwand inside the Vernebungskammer additionally to one over the sound splash baffle are the primary also arising larger droplets The aerosol mist filtered out by impaction.

Unter einer Impaktorwand wird im folgenden ein an der Innenwand einer Verneblungskammer angebrachtes Aerosolströmungshindernis verstanden, dessen in den Aerosolstrom hinein ragende Begrenzung zu einer Richtungsänderung des Gasstroms des Aerosols führt. Impaktion oder Trägheitsabscheidung von Partikeln kann auftreten, wenn der Gasstrom, der die Aerosolpartikel enthält, seine ursprüngliche Richtung ändert. Die Partikel erhalten dann aufgrund ihrer Trägheit eine Geschwindigkeitskomponente senkrecht zum Gasstrom und bewegen sich eine bestimmte Strecke senkrecht zu den Stromlinien, bevor sie durch Reibung relativ zum Gas abgebremst werden. Befindet sich innerhalb dieser Distanz ein Hindernis, z.B. die erfindungsgemäße Impaktorwand, werden die Partikel dort deponiert. Die Depositionswahrscheinlichkeit durch Impaktion ist proportional zum Quadrat des Partikeldurchmessers, so dass an der Impaktorwand vorzugsweise größere Partikel aus dem Aerosolstrom abgeschieden werden. Damit befinden sich im Aerosol, das die Impaktorwand in Richtung der Austrittsöffnung passiert, anteilig vermehrt kleinere Partikel, so dass sich der mediane Massendurchmesser des Aerosols entsprechend reduziert.Under an Impaktorwand is hereinafter a on the inner wall of a Nebulizer chamber attached aerosol flow obstacle understood whose into the aerosol flow projecting boundary to a change in direction the gas stream of the aerosol leads. Impaction or inertial separation Particles can occur when the gas stream containing the aerosol particles contains his original Direction changes. The particles then receive a velocity component due to their inertia perpendicular to the gas flow and move a certain distance vertically to the streamlines before being slowed down by friction relative to the gas become. If there is an obstacle within this distance, e.g. the impactor wall according to the invention, the particles are deposited there. The deposition probability by impaction is proportional to the square of the particle diameter, so that on the Impaktorwand preferably larger particles from the aerosol stream be deposited. This is the aerosol that contains the impactor wall in the direction of the outlet opening happens, proportionately increased smaller particles, so that the median mass diameter of the aerosol reduced accordingly.

Gleichzeitig sorgt die ins Innere der Verneblungskammer reichende Impaktorwand für eine Begrenzung des Raumanteils der Verneblungskammer, in dem die Aerosolbildung begleitet von Flüssigkeitsbewegungen und Wegspritzen von Tröpfchen stattfindet. Die aus dem Schallsprudel weggeschleuderten Tröpfchen können aufgrund der erfindungsgemäßen Anbringung der Impaktorwand nicht in den Raumanteil der Verneblungskammer gelangen, der sich oberhalb der Impaktorwand in Richtung der patientenseitigen Austrittsöffnung befindet. Der direkte Weg der Tröpfchen ist durch die Kombination von Prallplatte und Impaktorwand versperrt, wenn vorzugsweise die in den Aerosolstrom hinein ragende Begrenzung der Impaktorwand, in Richtung der Hauptströmung bei Inhalation betrachtet, über die aerosolstromseitige Begrenzung der in der Verneblerkammer befindlichen Prallplatte zur gegenüberliegenden Wandung der Kammer hin hinausragt.At the same time, the impactor wall extending into the interior of the nebulization chamber limits the proportion of space in the nebulization chamber in which aerosol formation occurs, accompanied by liquid movements and droplet splash-off. Due to the attachment of the impactor wall according to the invention, the droplets thrown out of the sonic bubble can not reach the spatial portion of the nebulization chamber which is located above the impactor wall in the direction of the patient-side outlet opening. The direct path of the droplets is blocked by the combination of baffle plate and impactor wall, if preferably the protruding into the aerosol stream boundary of the impactor wall, viewed in the direction of the main flow during inhalation over the Aerosolstromseitige limitation of the baffle chamber located in the nebulizer chamber protrudes to the opposite wall of the chamber.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.embodiments The invention are illustrated in the drawings and are in following closer described.

Dazu zeigt:To shows:

1: Querschnitt durch eine Verneblungskammer mit einer oberhalb einer kegelmantelförmigen Prallplatte schräg nach innen abfallend angebrachten Impaktorwand. 1 : Cross-section through a nebulization chamber with an impactor wall sloping inward above a cone-shaped baffle plate.

2: Querschnitt durch eine Verneblungskammer mit einer oberhalb einer kegelmantelförmigen Prallplatte schräg nach innen ansteigend angebrachten Impaktorwand. 2 : Cross-section through a nebulisation chamber with an impactor wall rising obliquely inwards above a cone-shaped baffle plate.

3: Querschnitt durch eine Verneblungskammer mit einer oberhalb einer kegelmantelförmigen Prallplatte angebrachten keilförmigen Impaktorwand, deren Oberseite nach innen abfallend und deren Unterseite nach innen ansteigend ausgestaltet ist. 3 : Cross section through a nebulisation chamber with a wedge-shaped impactor wall mounted above a cone-shaped baffle plate, the upper side of which is sloping inwards and the underside of which is designed to rise inwards in an upward direction.

4: Querschnitt durch eine Verneblungskammer mit einer unterhalb der kegelmantelförmigen Prallplatte schräg nach innen abfallend angebrachten Impaktorwand; zusätzlich eingezeichnet ist eine fakultative zweite, sich oberhalb der Prallplatte befindliche Impaktorwand. 4 FIG. 2: cross-section through a nebulization chamber with an impactor wall sloping inwardly sloping below the cone-shaped baffle plate; FIG. additionally marked is an optional second impactor wall located above the baffle plate.

5: Querschnitt durch eine Verneblungskammer mit einer als Impaktorwand ausgebildeten oberen Begrenzungsfläche oberhalb der kegelmantelförmigen Prallplatte. 5 : Cross section through a nebulizing chamber with an upper boundary surface designed as an impactor wall above the cone-shaped baffle plate.

6: Querschnitt durch eine Verneblungskammer gemäß 1, mit Einatemöffnung oberhalb der Impaktorwand und einem ringspaltförmigen Luftkanal. 6 Cross section through a nebulization chamber according to 1 , with inhalation opening above the impactor wall and an annular gap-shaped air duct.

7: Laserdiffraktometrische Messung der Partikelgrößenverteilungen (Summenverteilung) eines Ultraschall-Inhalators (Ultraschallfrequenz 2,5 MHz) ohne und mit erfindungsgemäßer Impaktorwand. 7 : Laser diffractometric measurement of the particle size distributions (sum distribution) of an ultrasonic inhaler (ultrasonic frequency 2.5 MHz) without and with inventive impactor wall.

Die 1 zeigt eine vorteilhafte Ausführung der Impaktorwand-Prallplatten-Kombination. Die in diesem Ausführungsbeispiel ringförmig ausgestaltete Impaktorwand (2) ist hierbei umfänglich geschlossen mit der Wandung der im Querschnitt vorzugsweise kreisförmigen Verneblungskammer (1) verbunden, um den Winkel α < 90° nach unten gegenüber der Wand der Verneblungskammer (1) geneigt und oberhalb der vorzugsweise kegelmantelförmig ausgebildeten Prallplatte (3) angebracht. Der Durchmesser der kreisförmigen Öffnung, die vom inneren Rand der Impaktorwand (2) begrenzt wird, ist kleiner als der Durchmesser des unteren Randes der Prallplatte (3). Mit dieser Anordnung wird ein geradliniger Durchtritt von Tröpfchen aus dem unteren Teil der Verneblungskammer (1) in den oberhalb der Impaktorwand (2) liegenden Teil verhindert. Die Prallplatte (3) kann entweder über einen oder mehrere Stege mit der Impaktorwand (2) fest verbunden oder über einen oder mehrere Haltestäbe (7) an der Oberseite der Verneblungskammer (1) fixiert werden. In 1 dargestellt ist eine Verneblungskammer (1) mit kreisförmigem Querschnitt in Verbindung mit einem direkt ohne Koppelmedium arbeitenden, herkömmlichen Ultraschallvernebler (8), dessen Ultraschallschwinger (9) vorzugsweise eine Frequenz größer als 2 MHz aufweist. Ebenso möglich ist es, die Verneblungskammer (1) mit einem anderen als kreisförmigen Querschnitt (elliptisch, n-eckig mit n ≥ 3 etc.) auszugestalten, wodurch sich dann entsprechend andere Umfangsformen für die Impaktorwand (2) als die hier kreisförmige Umfangsform ergeben. Eine weitere Ausgestaltungsform ist auch die, die Verneblungskammer (1) an einen Vernebler zu konnektieren, der indirekt mit Koppelmedium und Medikamentenbecher arbeitet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Einatemöffnung (5) unterhalb der Prallplatte (3), die Austrittsöffnung (6) an der Oberseite der Verneblungskammer (1) angebracht. Inhaliert nun ein Anwender durch einen solcherart ausgestalteten Inhalator, tritt Luft aus der Umgebung durch die Einatemöffnung (5) in die Verneblungskammer (1). Diese Luft transportiert Aerosoltröpfchen, die aus dem vom Ultraschallschwinger (9) erzeugten Schallsprudel (10) austreten, in Richtung des von Prallplatte (3) und Impaktorwand (2) gebildeten Spalts (4). Größere Aerosoltröpfchen impaktieren durch die Änderung der Strömungsrichtung an den Begrenzungen dieses Spaltes. Nach Passieren des von Prallplatte (3) und Impaktorwand (2) gebildeten, hier beispielhaft ringförmigen Spalts (4) wird das Aerosol zur Austrittsöffnung (6) an der Oberseite der Verneblungskammer (1) und von dort über geeignete röhrenförmige Zuführungen über ein Mundstück zum Anwender geleitet. Die Einatem- und Austrittsöffnung sowie die Zuführungen und das Mundstück können mit Ventilen versehen werden, um eine Steuerung des Aerosolflusses zu erreichen. Beispielsweise kann in der Einatemöffnung (5) ein Einatemventil angeordnet sein, welches die Luft aus der Umgebung bei der Einatmung durch den Anwender in die Verneblungskammer (1) leitet. Weitere Ventile können in die Austrittsöffnung (6), in die Zuführungen oder das Mundstück eingebaut werden. Vorzugsweise kann ein Ausatemventil in den Ausatemschenkel eines T-förmig ausgebildeten Mundstückes in Kombination mit einem Einatemventil in der Einatemöffnung (5) derart integriert werden, dass der Anwender durch den Inhalator aus- und einatmen kann, wobei die Ausatemluft über den Ausatemschenkel des T-förmigen Mundstücks und nicht durch die Verneblungskammer (1) strömt. Weiterhin kann ein derart mit Ventilen ausgestalteter Inhalator mit Filtern versehen werden, die das Austreten von Aerosol in die Umgebungsluft verhindern.The 1 shows an advantageous embodiment of the Impaktorwand baffle plate combination. The ring shaped in this embodiment Impaktorwand ( 2 ) is circumferentially closed with the wall of the cross-section preferably circular nebulization chamber ( 1 ), by the angle α <90 ° downwards relative to the wall of the nebulizing chamber ( 1 ) inclined and above the preferably cone-shaped baffle plate ( 3 ) appropriate. The diameter of the circular opening coming from the inner edge of the impactor wall ( 2 ) is smaller than the diameter of the lower edge of the baffle plate ( 3 ). With this arrangement, a straight passage of droplets from the lower part of the misting chamber ( 1 ) in the above the impactor wall ( 2 ) lying part prevented. The baffle plate ( 3 ) can be either via one or more webs with the Impaktorwand ( 2 ) or via one or more support rods ( 7 ) at the top of the nebulization chamber ( 1 ) are fixed. In 1 a nebulization chamber is shown ( 1 ) with a circular cross-section in conjunction with a conventional ultrasonic nebulizer operating directly without coupling medium ( 8th ), whose ultrasonic oscillator ( 9 ) preferably has a frequency greater than 2 MHz. It is also possible to use the nebulizing chamber ( 1 ) with a cross-section other than circular (elliptical, n-square with n ≥ 3, etc.), which then results in correspondingly different peripheral shapes for the impactor wall (FIG. 2 ) as the circular peripheral shape here. Another embodiment is also the, the Vernebungskammer ( 1 ) to connect to a nebulizer, which works indirectly with coupling medium and medication cup. In the illustrated embodiment, the inhalation opening ( 5 ) below the baffle plate ( 3 ), the outlet ( 6 ) at the top of the nebulization chamber ( 1 ) appropriate. When a user inhales through an inhaler designed in this way, air from the environment passes through the inhalation opening ( 5 ) into the nebulization chamber ( 1 ). This air transports aerosol droplets coming from the ultrasonic transducer ( 9 ) generated sound bubbles ( 10 ), in the direction of the baffle plate ( 3 ) and impactor wall ( 2 ) formed gap ( 4 ). Larger aerosol droplets impact by changing the flow direction at the boundaries of this gap. After passing the baffle plate ( 3 ) and impactor wall ( 2 ) formed here, for example annular gap ( 4 ), the aerosol is discharged to the outlet ( 6 ) at the top of the nebulization chamber ( 1 ) and from there via suitable tubular feeds via a mouthpiece to the user. The inspiratory and exit ports as well as the feeds and mouthpiece may be provided with valves to provide control of the aerosol flow. For example, in the inhalation port ( 5 ) an inhalation valve can be arranged, which the air from the environment when inhaled by the user in the Vernebungskammer ( 1 ). Other valves can be inserted into the outlet ( 6 ), into the feeders or mouthpiece. Preferably, an exhalation valve may be inserted into the exhale limb of a T-shaped mouthpiece in combination with an inhalation valve in the inhalation port (US Pat. 5 ) are integrated so that the user can inhale and inhale through the inhaler, the exhaled air on the exhale limb of the T-shaped mouthpiece and not through the nebulization chamber ( 1 ) flows. Furthermore, such a designed with valves inhaler can be provided with filters that prevent the escape of aerosol into the ambient air.

In dem in 1 dargestellten vorzugsweisen Ausführungsbeispiel der Verneblungskammer (1) läßt sich durch eine Veränderung der Geometrie des von Prallplatte (3) und Impaktorwand (2) gebildeten Spaltes (4) die Partikelgrößenverteilung des anwenderseitig den Spalt (4) passierenden Aerosols in einem gewissen Bereich einstellen. Veränderungen der Spaltgeometrie lassen sich beispielsweise durch Änderung des Neigungswinkels α der Impaktorwand (2), Änderung des vertikalen Abstandes zwischen Impaktorwand (2) und Prallplatte (3), Verlängerung der Impaktorwand (2) in Richtung der Längsachse der Verneblungskammer (1), durch Änderung der Geometrie oder Form der Prallplatte (3), oder durch eine Kombination der genannten Änderungen erreichen. Prinzipiell führt eine Verengung des von Impaktorwand (2) und Prallplatte (3) gebildeten Spalts (4) ebenso wie eine Verlagerung des Spalts (4) in Bereiche, in denen die Stromlinien des Gasstroms stärker ihre ursprüngliche Richtung ändern, zu einer zunehmenden Impaktion größerer Partikel.In the in 1 illustrated preferred embodiment of the nebulization chamber ( 1 ) can be achieved by changing the geometry of the baffle plate ( 3 ) and impactor wall ( 2 ) formed gap ( 4 ) the particle size distribution of the user side the gap ( 4 ) adjust passing aerosols in a certain range. Changes in the gap geometry can be achieved, for example, by changing the angle of inclination α of the impactor wall (FIG. 2 ), Change of the vertical distance between Impaktorwand ( 2 ) and baffle plate ( 3 ), Extension of the impactor wall ( 2 ) in the direction of the longitudinal axis of the nebulization chamber ( 1 ), by changing the geometry or shape of the baffle plate ( 3 ), or by a combination of the mentioned changes. In principle, a narrowing of the impactor wall ( 2 ) and baffle plate ( 3 ) formed gap ( 4 ) as well as a shift of the gap ( 4 ) into areas where the flow lines of the gas flow change more strongly their original direction, to an increasing impaction of larger particles.

Der Abstand zwischen der Oberfläche der zu vernebelnden Flüssigkeit und der Prallplatte (3) ist derart ausgestaltet, dass sich zum einen ein Schallsprudel (10) ausbilden kann, von dessen Oberfläche Aerosoltröpfchen austreten, zum anderen der Raumanteil der Verneblungskammer (1) unterhalb der Prallplatte (3) möglichst klein gehalten wird. Da die Höhe des Schallsprudels (10) abhängig von der Schallstärke des Schwinger (9) ist, muß der Abstand zur Prallplatte (3) entsprechend der Leistungscharakteristika des verwendeten Schwingers (9) gewählt werden.The distance between the surface of the liquid to be atomized and the baffle plate ( 3 ) is designed such that on the one hand a sound bubble ( 10 ) can form, emerge from the surface of aerosol droplets, on the other hand, the proportion of space of the nebulization chamber ( 1 ) below the baffle plate ( 3 ) is kept as small as possible. Since the height of the sound bubble ( 10 ) depending on the sound intensity of the transducer ( 9 ), the distance to the baffle plate ( 3 ) according to the performance characteristics of the oscillator used ( 9 ) to get voted.

Der Impaktorwand (2) ist, wie in der 1 gezeigt, vorzugsweise mit einem Winkel α < 90° gegenüber der Wandung der Verneblungskammer (1) nach innen geneigt, ausgestaltet. Dadurch wird erreicht, dass Flüssigkeitstropfen, die sich durch Deposition von Aerosoltröpfchen oberhalb der Impaktorwand (2) an den Innenwänden der Verneblungskammer (1) oder den anschließenden rohrförmigen Zuleitungen ansammeln können, entsprechend der Schwerkraft wieder dem unterhalb der Impaktorwand (2) befindlichen Flüssigkeitsreservoir zugeführt werden und einen weiteren Vernebelungszyklus durchlaufen. Durch die nach innen abfallende Neigung der erfindungsgemäßen Impaktorwand (2) wird der Verlust an der zu vernebelnden Flüssigkeit verringert, was insbesondere bei der Verneblung teurer Wirkstoffe von erheblicher Relevanz ist. Allerdings müssen die Flüssigkeitstropfen, die sich sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite der Impaktorwand (2) bilden können, den von Impaktorwand (2) und Prallplatte (3) gebildeten Spalt (4) passieren und können dabei den Durchtritt des Aerosols durch den Spalt (4) beeinträchtigen oder vom Gasstrom in den oberen Teil der Verneblungskammer (1) mitgerissen werden.The impactor wall ( 2 ) is as in the 1 shown, preferably with an angle α <90 ° relative to the wall of the nebulization chamber ( 1 ) inclined inwards, designed. This ensures that liquid droplets, which are formed by the deposition of aerosol droplets above the impactor wall ( 2 ) on the inner walls of the nebulization chamber ( 1 ) or the subsequent tubular supply lines, according to gravity again below the impactor wall ( 2 ) are supplied and undergo another nebulization cycle. Due to the inwardly sloping slope of the Impaktorwand invention ( 2 ), the loss of the liquid to be atomized is reduced, which is of considerable relevance especially in the nebulization of expensive drugs. However, the liquid droplets that are located on both the top and bottom of the impactor wall ( 2 ) of the impactor wall ( 2 ) and baffle plate ( 3 ) formed gap ( 4 ) and can thereby pass the aerosol through the gap ( 4 ) or from the gas flow into the upper part of the nebulizing chamber ( 1 ) be carried along.

Die Impaktorwand (2) kann auch, wie in 2 dargestellt, mit einem Winkel α > 90° gegenüber der Verneblungskammer (1) nach innen ansteigend angebracht sein. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel in 1 ist die Innenfläche der Verneblungskammer (1), die durch die Flüssigkeitsbewegung bei der Aerosolentstehung aus dem Ultraschallsprudel (10) benetzt wird, noch weiter verkleinert. Darüber hinaus fließen Tropfen, die sich an der Unterseite der Impaktorwand (2) bilden können, entsprechend der Neigung der Impaktorwand (2) nach außen in Richtung der Wand der Verneblungskammer (1) ab und werden wieder dem Flüssigkeitsreservoir zugeführt, ohne den Spalt (4) zu passieren. Allerdings können bei diesem Ausführungsbeispiel Tropfen, die sich an den oberhalb der Impaktorwand befindlichen Flächen der Verneblungskammer (1) oder der Oberseite der Impaktorwand (2) bilden, nicht mehr in das unterhalb der Impaktorwand (2) befindliche Flüssigkeitsreservoir zurückfließen.The impactor wall ( 2 ) can also, as in 2 represented with an angle α> 90 ° relative to the nebulizing chamber ( 1 ) be mounted inwardly rising. Compared to the embodiment in 1 is the inner surface of the nebulization chamber ( 1 ) caused by the liquid movement during the formation of aerosol from the ultrasonic bubble ( 10 ) is wetted, even further reduced. In addition, drops that flow on the underside of the impactor wall ( 2 ), according to the inclination of the Impaktorwand ( 2 ) to the outside in the direction of the wall of the nebulization chamber ( 1 ) and are returned to the liquid reservoir without the gap ( 4 ) to happen. However, in this embodiment, drops which are located on the surfaces of the nebulization chamber ( 1 ) or the top of the impactor wall ( 2 ), no longer into the below the Impaktorwand ( 2 ) flow back liquid reservoir.

Weiterhin ist es möglich, dass die Impaktorwand (2) einen Winkel α = 90° mit der Verneblungskammer (1) bildet, wobei auch hier die Rückführung der Flüssigkeitstropfen in das Flüssigkeitsreservoir nicht effektiv gelöst wird.Furthermore, it is possible that the impactor wall ( 2 ) an angle α = 90 ° with the nebulization chamber ( 1 ), wherein here, the return of the liquid droplets is not effectively solved in the liquid reservoir.

Die 3 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführung der Impaktorwand (2). Die umfänglich geschlossen mit der Wand der beispielhaft kreisförmigen Verneblungskammer (1) verbundene, und umfänglich beispielhaft ringförmige Impaktorwand (2) ist im Querschnitt keilförmig ausgestaltet, wobei die Keilspitze ins Innere der Verneblungskammer gerichtet ist. Die obere Fläche der keilförmigen Impaktorwand (2) ist nach innen abfallend geneigt, die untere Fläche der Impaktorwand (2) nach innen ansteigend geneigt, so dass sämtliche Flüssigkeitstropfen, die sich an beiden Flächen der Impaktorwand (2) sammeln, entsprechend der Schwerkraft in das unterhalb der Prallplatte befindliche Flüssigkeitsreservoir des Inhalators zurückfließen können, wobei die die untere Fläche der Impaktorwand (2) benetzenden Tropfen den als Ring ausgebildeten Spalt (4) nicht passieren.The 3 shows a particularly advantageous embodiment of the Impaktorwand ( 2 ). The circumferentially closed with the wall of exemplary circular Vernebungskammer ( 1 ), and circumferentially exemplarily annular Impaktorwand ( 2 ) is designed wedge-shaped in cross-section, wherein the wedge tip is directed into the interior of the atomizing chamber. The upper surface of the wedge-shaped impactor wall ( 2 ) sloping inwardly, the lower surface of the Impaktorwand ( 2 ) inclined inwardly, so that all liquid drops that are located on both surfaces of the Impaktorwand ( 2 ), according to the force of gravity can flow back into the located below the baffle liquid reservoir of the inhaler, wherein the lower surface of the Impaktorwand ( 2 ) wetting droplets formed as a ring gap ( 4 ) not happen.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Impaktorwand-Prallplatten-Kombination, in dem die Impaktorwand (2) unterhalb der Prallplatte (3) angebracht ist. Gegenüber der Ausführung in 1 ist hier die benetzte Fläche reduziert. Jedoch erfährt der Gasstrom, der die Aerosolpartikel enthält, im Bereich des von Impaktorwand (2) und Prallplatte (3) gebildeten Spalts (4) eine geringere Richtungsänderung als im Ausführungsbeispiel, das in 1 dargestellt ist. Damit werden weniger größere Partikel aus dem Aerosol herausgefiltert, so dass der mediane Massendurchmesser des den Spalt (4) passierenden Aerosols weniger verkleinert wird. Die bereits zu 1 beschriebenen Änderungen der Geometrie der von Impaktorwand (2) und Prallplatte (3) gebildeten Spalts (4) können ebenfalls vorgenommen werden und führen entsprechend den physikalischen Gesetzmäßigkeiten zu einer Veränderung des Impaktionsverhaltens der Aerosolpartikel. Darüber hinaus zeigt 4 eine fakultative zweite Impaktorwand (11), die zusätzlich zur unterhalb der Prallplatte (3) angebrachten Impaktorwand (2) oberhalb der Prallplatte (3) angebracht ist und mit der Wand der Verneblungskammer (1) den Winkel β bildet. Diese Impaktorwand (11) sorgt nunmehr für ein zusätzliche Richtungsänderung des Gasstroms an dem von der oberen Impaktorwand (11) und Prallplatte (3) gebildeten oberen Spalt (4) und damit zu einer zusätzlichen Impaktion größerer Aerosolpartikel. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass der Raumanteil, in dem die Flüssigkeitsbewegung bei der Aerosolentstehung aus dem Ultraschallsprudel (10) am größten ist, durch die untere Impaktorwand (2) begrenzt und damit die benetzte Fläche klein gehalten wird. Die obere Impaktorwand (11) führt zwar zu einer Vergrößerung der gesamten benetzten Fläche, da Aerosoltröpfchen im Bereich zwischen unterer (2) und oberer Impaktorwand (11) deponiert werden können, allerdings ist die dort abgeschiedene Aerosolmenge im Vergleich zu der an den unterhalb der unteren Impaktorwand (2) gelegenen Flächen abgeschiedenen Masse gering. Die vorzugsweisen Neigungen der beiden Impaktorwände (2, 11) mit α, β < 90° sorgen dafür, dass Flüssigkeitstropfen, die sich durch Ansammlung der deponierten Aerosolpartikel an den Oberflächen bilden können, aufgrund der Schwerkraft wieder dem unterhalb der unteren Impaktorwand (2) befindlichen Flüssigkeitsreservoir zugeführt werden und einen weiteren Verneblungszyklus durchlaufen. 4 shows a further embodiment of the Impaktorwand-baffle plate combination in which the Impaktorwand ( 2 ) below the baffle plate ( 3 ) is attached. Opposite the execution in 1 Here the wetted area is reduced. However, the gas stream containing the aerosol particles experiences in the region of the impactor wall ( 2 ) and baffle plate ( 3 ) formed gap ( 4 ) a smaller change of direction than in the embodiment, the in 1 is shown. Thus, less larger particles are filtered out of the aerosol so that the median mass diameter of the gap ( 4 ) passing aerosols less. Already too 1 described changes in the geometry of Impaktorwand ( 2 ) and baffle plate ( 3 ) formed gap ( 4 ) can also be made and lead according to the laws of physics to a change in the impact behavior of the aerosol particles. In addition, shows 4 an optional second impactor wall ( 11 ), in addition to below the baffle plate ( 3 ) impactor wall ( 2 ) above the baffle plate ( 3 ) and with the wall of the nebulization chamber ( 1 ) forms the angle β. This impactor wall ( 11 ) now provides for an additional change of direction of the gas flow at the of the upper Impaktorwand ( 11 ) and baffle plate ( 3 ) formed upper gap ( 4 ) and thus to an additional impaction of larger aerosol particles. An advantage of this configuration is that the proportion of space in which the liquid movement during the formation of aerosol from the ultrasonic bubble ( 10 ) is greatest, through the lower Impaktorwand ( 2 ) and thus the wetted area is kept small. The upper impactor wall ( 11 ) leads to an enlargement of the entire wetted area, since aerosol droplets in the area between lower ( 2 ) and upper impactor wall ( 11 ), but the amount of aerosol deposited there is lower than that at the bottom of the lower impactor wall ( 2 ) areas deposited low. The preferred inclinations of the two impactor walls ( 2 . 11 ) with α, β <90 ° ensure that drops of liquid which can form on the surfaces due to accumulation of the deposited aerosol particles, due to gravity, are again located below the lower impactor wall (FIG. 2 ) are supplied and undergo another nebulization cycle.

Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Impaktorwand-Prallplatten-Kombination zeigt 5. Die obere Begrenzung der Verneblungskammer (1) wirkt hierbei, aufgrund des geringen Abstandes zwischen Prallplatte (3) und oberer Begrenzung der Verneblungskammer (1) als Impaktorwand (2), die mit der beispielhaft kegelmantelförmigen Prallplatte (3) einen beispielsweise ringförmigen Spalt (4) ausbildet und mit der senkrechten Begrenzungswand der Verneblungskammer (1) einen Winkel γ ≤ 90° einschließt. Ebenfalls möglich und vorteilhaft ist ein Neigungswinkel γ > 90°. Das Volumen der in 3 dargestellten Verneblungskammer (1) ist gegenüber den Verneblungskammern in den 1 und 2 reduziert. Dadurch weist der Inhalator einen kleineren Totraum auf. Der Totraum eines Inhalators ergibt sich aus der Tatsache, dass zu Beginn einer Inhalation zunächst das Gasvolumen eingeatmet wird, das sich über dem Aerosol im Inhalator befindet. Dieses Gasvolumen ist im Vergleich zum eigentlichen Aerosol arm an Medikamenten- oder Wirkstoffpartikeln, wird jedoch bei einem Inhalationsvorgang gerade als erster Anteil der Einatemluft tief in die Lunge eingebracht. Insbesondere bei Kindern, die ein kleineres Atemzugvolumen als Erwachsene haben, fällt das Totraumvolumen eines Inhalators prozentual zum Atemzugvolumen stärker ins Gewicht, so dass hinsichtlich einer effektiven alveolären Deposition das aerosolarme Gasvolumens des Totraums möglichst klein gehalten werden sollte. Die in 5 dargestellte Ausführung berücksichtigt diese Zusammenhänge und eignet sich in bevorzugter Weise als Inhalator für kleinere Kinder und Säuglinge. Wie bereits zu 1 beschrieben, können Änderungen der Geometrie und Abmessung des von Impaktorwand (2) und Prallplatte (3) gebildeten Spalts (4) vorgenommen werden, um entsprechend den physikalischen Gesetzmäßigkeiten eine Veränderung des Impaktionsverhaltens der Aerosolpartikel zu bewirken und damit die gewünschte Partikelgrößenverteilung zu erhalten. Für die Anwendung eines Inhalators bei Säuglingen und Kleinkindern ist ein kleinerer medianer Massendurchmesser des Aerosols von Vorteil, da aufgrund der kleineren geometrischen Abmessungen ihrer Atemwege und der anatomischen Gegebenheiten größere Partikel vermehrt bereits im oberen Respirationstrakt deponiert werden.A further advantageous embodiment of the impactor wall-baffle plate combination according to the invention shows 5 , The upper limit of the nebulization chamber ( 1 ) acts here, due to the small distance between baffle plate ( 3 ) and upper limit of the nebulization chamber ( 1 ) as an impactor wall ( 2 ), which with the exemplary cone-shaped baffle plate ( 3 ) an example annular gap ( 4 ) and with the vertical boundary wall of the nebulization chamber ( 1 ) includes an angle γ ≤ 90 °. Also possible and advantageous is an inclination angle γ> 90 °. The volume of in 3 illustrated nebulization chamber ( 1 ) is opposite the Vernierungskammern in the 1 and 2 reduced. As a result, the inhaler has a smaller dead space. The dead space of an inhaler results from the fact that at the beginning of an inhalation, first the gas volume is inhaled, which is located above the aerosol in the inhaler. This gas volume is compared to the actual aerosol poor in drug or drug particles, but is introduced in an inhalation just as the first portion of the inhaled air deep into the lungs. Particularly in children who have a smaller tidal volume than adults, the dead space volume of an inhaler as a percentage of the tidal volume is more significant, so that with regard to an effective alveolar deposition, the aerosol volume of the dead space should be kept as small as possible. In the 5 illustrated embodiment takes into account these relationships and is particularly suitable as an inhaler for smaller children and infants. As already too 1 changes in the geometry and dimension of the impactor wall ( 2 ) and baffle plate ( 3 ) formed gap ( 4 ) are carried out in accordance with the physical laws to effect a change in the impact behavior of the aerosol particles and thus to obtain the desired particle size distribution. For the use of an inhaler in infants and toddlers, a smaller median mass diameter of the aerosol is advantageous because larger particles are increasingly deposited already in the upper respiratory tract due to the smaller geometric dimensions of their respiratory tract and the anatomical conditions.

Die vorzugsweise Neigung (γ < 90° oder γ > 90°) der als Impaktorwand (2) ausgebildeten Oberseite der Verneblungskammer (1) bewirkt, dass Flüssigkeitstropfen, die sich durch Ansammlung deponierter Aerosolpartikel an der Impaktorwandfläche bilden können, aufgrund der Schwerkraft wieder dem unterhalb der Impaktorwand (2) befindlichen Flüssigkeitsreservoir zugeführt werden und einen weiteren Verneblungszyklus durchlaufen.The preferably inclination (γ <90 ° or γ> 90 °) of the impactor wall ( 2 ) formed top of the nebulization chamber ( 1 ) causes liquid droplets, which may form on the impactor wall surface due to accumulation of deposited aerosol particles, to re-flow under the impactor wall due to gravity ( 2 ) are supplied and undergo another nebulization cycle.

6 zeigt ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel, das bezüglich der Anordnung Impaktorwand-Prallplatten-Kombination dem Ausführungsbeispiel in 1 gleicht, wobei jedoch der Durchmesser der vorzugsweise kreisförmigen Öffnung, die vom inneren Rand der Impaktorwand (2) begrenzt wird, größer ist als der Durchmesser des unteren Randes der Prallplatte (3) und die Einatemöffnung (5) anwenderseitig oberhalb der Impaktorwand-Prallplatten-Kombination angebracht ist. Die Luftführung der Einatemluft in die Verneblungskammer (1) erfolgt hierbei über einen beispielsweise ringspaltförmigen Kanal (12), der parallel zur Wand der Verneblungskammer (1) verläuft und unterhalb der Prallplatte (3) endet. Der Kanal (12) wird außen durch die Wand der Verneblungskammer (1) und innen durch die innere Wand (13) begrenzt, an der die erfindungsgemäße Impaktorwand (2) umfänglich befestigt ist. Die Querschnittsfläche des Luftkanals (12), die sich bei einem waagrechten Schnitt durch die Verneblungskammer (1) ergibt, sollte nicht kleiner sein als die Querschnittsfläche der Einatemöffnung (5), um den Strömungswiderstand gering zu halten. Der ringspaltförmige Luftkanal (12) führt hierbei zu einer gleichmäßigeren Verteilung der Einatemluft über den Umfang der Verneblungskammer (1). Gleichzeitig wird verhindert, dass Flüssigkeitstropfen, die aus dem Ultraschall sprudel (10) herausgelöst werden, in die Einatemöffnung (5) gelangen und dem Verneblungsprozeß nicht mehr zur Verfügung stehen. 6 shows a further advantageous embodiment, with respect to the arrangement Impaktorwand-flapper combination the embodiment in 1 However, the diameter of the preferably circular opening, which from the inner edge of the Impaktorwand ( 2 ) is greater than the diameter of the lower edge of the baffle plate ( 3 ) and the inhalation opening ( 5 ) is mounted on the user side above the impactor wall baffle plate combination. The air guidance of the inhaled air into the nebulizing chamber ( 1 ) takes place here via an example annular-shaped channel ( 12 ) parallel to the wall of the nebulization chamber ( 1 ) and below the baffle plate ( 3 ) ends. The channel ( 12 ) is externally through the wall of the nebulization chamber ( 1 ) and inside through the inner wall ( 13 ) at which the Impaktorwand invention ( 2 ) circumferentially is solidified. The cross-sectional area of the air channel ( 12 ), which in a horizontal section through the nebulization chamber ( 1 ) should not be less than the cross-sectional area of the inhalation port ( 5 ) to keep the flow resistance low. The annular gap-shaped air channel ( 12 ) leads to a more uniform distribution of the inhaled air over the circumference of the nebulizing chamber ( 1 ). At the same time it is prevented that liquid drops, which spurt from the ultrasound ( 10 ), into the inhalation port ( 5 ) and the nebulization process are no longer available.

7 zeigt die Ergebnisse einer laserdiffraktometrischen Messung der Partikelgrößenverteilungen eines Ultraschall-Inhalators mit einer Ultraschallfrequenz von 2,5 MHz. Dargestellt ist die Verteilungssumme. Beim Betrieb des Inhalators ohne Impaktorwand nur mit einer Prallplatte ergab sich für die erzeugten Aerosolpartikel ein medianer Massendurchmesser von 5,07 μm. Nach Einbau einer erfindungsgemäßen Impaktorwand nach 1, wobei die schräg nach innen abfallende Impaktorwand oberhalb der kegelmantelförmigen Prallplatte in der Verneblungskammer angebracht wurde, wurde für die erzeugten Aerosolpartikel ein medianer Massendurchmesser von 2,54 μm ermittelt. Durch das Anbringen einer erfindungsgemäßen Impaktorwand im Inhalator konnte somit der mediane Massendurchmesser halbiert und die Partikelgröße des anwenderseitig zur Verfügung stehenden Aerosols deutlich reduziert werden. 7 shows the results of a laser diffractometric measurement of the particle size distributions of an ultrasonic inhaler with an ultrasonic frequency of 2.5 MHz. The distribution sum is shown. When operating the inhaler without Impaktorwand only with a baffle plate resulted for the aerosol particles produced a median mass diameter of 5.07 microns. After installation of an impactor wall according to the invention 1 with the obliquely inwardly sloping impactor wall mounted above the cone-shrouded baffle plate in the nebulizing chamber, a median mass diameter of 2.54 μm was determined for the aerosol particles produced. By attaching an impactor wall according to the invention in the inhaler thus the median mass diameter could be halved and the particle size of the user available aerosol can be significantly reduced.

11: Verneblungskammernebulisation
22: ImpaktorwandImpaktorwand
33: Prallplatteflapper
44: Spaltgap
55: Einatemöffnunginhalation opening
66: Austrittsöffnungoutlet opening
77: Haltestabretaining bar
88th: Ultraschallverneblerultrasonic
99: Ultraschallschwingerultrasonic vibrator
1010: Schallsprudelsound bubble
1111: Zweite ImpaktorwandSecond Impaktorwand
1212: Luftkanalair duct
1313: Innere Wand des LuftkanalsInner Wall of the air duct
αα: Winkel zwischen Impaktorwand und Außenwand derangle between impactor wall and outer wall of the
: Verneblungskammernebulisation
ββ: Winkel zwischen zweiter Impaktorwand und Außenwand derangle between the second Impaktorwand and outer wall of
: Verneblungskammernebulisation
γγ: Winkel zwischen als Impaktorwand gestalteter Oberseiteangle between designed as impactor wall top
: und Außenwand der Verneblungskammerand outer wall the nebulization chamber

Claims

Inhaler with a device for nebulising liquids and a nebulizing chamber ( 1 ), which is a baffle plate ( 3 ), characterized in that the nebulizing chamber ( 1 ) one inside the nebulization chamber ( 1 ) impactor wall ( 2 ), which with the wall of the nebulization chamber ( 1 ) is connected circumferentially closed and a preferably circular, on the longitudinal axis of the nebulization chamber ( 1 ) centered opening, wherein the Impaktorwand ( 2 ) with which also preferably on the longitudinal axis of the nebulization chamber ( 1 ) centered baffle plate ( 3 ) a gap ( 4 ), preferably forms an annular gap whose cross-sectional area is smaller than the cross-sectional area of the nebulization chamber ( 1 ).

Inhaler according to claim 1, characterized in that the nebulization chamber ( 1 ) one inside the nebulization chamber ( 1 ) impactor wall ( 2 ), which with the wall of the nebulization chamber ( 1 ) is circumferentially closed and the other, in the aerosol stream protruding boundary, viewed in the direction of the main flow during inhalation, on the aerosolstromseitige limitation in the nebulization chamber ( 1 ) baffle plate ( 3 ) protrudes towards the opposite wall.

Inhaler according to Claims 1 and 2, characterized in that, in the case of a circular cross-sectional shape, the nebulisation chamber ( 1 ) and the baffle plate ( 3 ) at least one inside the Vernebungskammer ( 1 ) reaching annular impactor wall ( 2 ) is formed so that the distance of the inner edge of the Impaktorwand ( 2 ) to the longitudinal axis of the nebulization chamber ( 1 ) is smaller than the distance of the outer edge of the baffle plate ( 3 ) to the longitudinal axis of the nebulization chamber ( 1 ) and thus a vertically rectilinear path of liquid droplets from the lying below the Impaktorwand-baffle arrangement space portion of the nebulization chamber ( 1 ) prevented in the above-lying proportion of space.

Inhaler according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the inside of the nebulization chamber ( 1 ) impactor wall ( 2 ) with its inner edge above the aerosol flow-side, outer edge of the baffle plate ( 3 ) in the area between this outer edge of the baffle plate ( 3 ) and the outlet ( 6 ) ends and with the baffle plate ( 3 ) a preferably annular gap ( 4 ) trains.

Inhaler according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the inside of the nebulization chamber ( 1 ) impactor wall ( 2 ) with its inner edge below the aerosol flow side, outer edge of the baffle plate te ( 3 ) in the area between this outer edge of the baffle plate ( 3 ) and the lower edge of the nebulization chamber ( 1 ) ends and with the baffle plate ( 3 ) a preferably annular gap ( 4 ) trains.

Inhaler according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that, in addition to one inside the nebulizing chamber ( 1 ) impactor wall ( 2 ) at least a second inside the Vernebungskammer ( 1 ) impactor wall ( 11 ), wherein preferably an impactor wall ( 2 ) with its inner edge according to claim 5 below the baffle plate, the other Impaktorwand ( 11 ) according to claim 4 ends above the baffle plate.

Inhaler according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the impactor wall ( 2 ) is wedge-shaped in cross section, wherein the wedge tip into the interior of the Vernebungskammer ( 1 ) and the opposite wedge surface with the wall of the nebulization chamber ( 1 ) is circumferentially closed, wherein the upper surface of the wedge-shaped Impaktorwand ( 2 ) sloping inwardly and the lower surface of the Impaktorwand ( 2 ) is inclined inwards rising.

Inhaler according to one or more of claims 1 or 2, characterized in that the upper boundary of the nebulizing chamber ( 1 ) as an impactor wall ( 2 ) is configured, which with the wall of the outlet opening ( 6 ) forming edge of the wall of the nebulization chamber ( 1 ) above the baffle plate ( 3 ) and viewed in the direction of flow of the inhalation viewed over the aerosolstromseitigen, outer edge of the baffle plate ( 3 ) protrudes or ends flush with this edge or ends spaced from this edge, forming a preferably annular gap ( 4 ).

Inhaler according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the impactor wall ( 2 ) with the wall of the nebulization chamber ( 1 ) preferably forms an angle α <90 ° inclined downwards.

Inhaler according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the second Impaktorwand ( 11 ) with the wall of the nebulization chamber ( 1 ) preferably forms an angle β <90 ° downwards.

Inhaler according to one or more of claims 1 or 2 or 8, characterized in that the upper limit of the nebulizing chamber ( 1 ) impactor wall ( 2 ) with the wall of the nebulization chamber ( 1 ) preferably includes an angle γ <90 ° or γ> 90 °.

Inhaler according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the inhalation opening ( 5 ) below the baffle plate ( 3 ) and the lowest impactor wall ( 2 ) at the nebulization chamber ( 1 ) is attached.

Inhaler according to one or more of claims 1 to 7 or 9 or 10, characterized in that the inhalation opening ( 5 ) above the baffle plate ( 3 ) and the impactor wall ( 2 ) at the nebulization chamber ( 1 ) is attached.

Inhaler according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the inhalation opening ( 5 ) above the baffle plate ( 3 ) and the impactor wall ( 2 ) at the nebulization chamber ( 1 ) and to guide it inhaled air parallel to the wall of the nebulization chamber ( 1 ) fully or partially extending air duct ( 12 ), which is designed as a gap preferably, when fully guided, as an annular gap and the inner wall ( 13 ) below the outer edge of the baffle plate ( 3 ) and below the lowermost impactor wall ( 2 ) ends.