DE10241439A1

DE10241439A1 - Vorrichtung zum Erzeugen eines Aerosols

Info

Publication number: DE10241439A1
Application number: DE2002141439
Authority: DE
Inventors: Markus Mornhinweg; Andreas Boehm; Sven Rosenbeiger
Original assignee: PARI GmbH Spezialisten fuer Effektive Inhalation; PARI GmbH
Current assignee: PARI GmbH Spezialisten fuer Effektive Inhalation; PARI GmbH
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2004-03-18

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Aerosols ist erfindungsgemäß ein Zerstäuberelement (5) vorgesehen, um ein Aerosol aus einer Flüssigkeit (3) zu erzeugen, die zum Umfangsrand (4) des Rotationselements (5) transportiert wird und durch das Zerstäuberelement (5) hindurch tritt, das dazu aus einem porösen Material besteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Aerosols mit einer Zerstäubereinrichtung für die Zerstäubung einer der Zerstäubereinrichtung zugeführten Flüssigkeit.

Aus der Patentschrift DE 34 19 148 C1 ist ein Gerät zum Erzeugen eines Aerosols bekannt mit einem Behälter zur Aufnahme einer Flüssigkeit. Bei diesem bekannten Gerät wird die Spitze eines elektromotorisch in Drehbewegungen versetzbaren Ansaugkegels in die Flüssigkeit eingetaucht und im Bereich seines oben liegenden Umfangrandes wird eine Sprühzone erzeugt, bei dem ein Luft-Einlass vorgesehen ist, der im Bereich der Sprühzone endet, und bei dem über einen Aerosol-Ausgang die mit der über den Luft-Einlass zugeführten Luft vermischte Flüssigkeit als Aerosol abgegeben wird.

Die Vernebelung und die Vermischung wird mit einem Ansaugkegel dadurch erreicht, dass sich an den Umfangsrand des Ansaugkegels nach oben Flügel eines Radialgebläses anschließen, das mit dem Ansaugkegel verbunden und in Drehbewegungen versetzbar ist und dass der Luft-Einlass in dem oder über dem Raum endet, der von den Flügeln des Radialgebläses umschlossen ist.

Herkömmliche Aerosolerzeugungsvorrichtungen der oben beschriebenen Art ermöglichen keine hinreichend dosisgenaue Therapieanwendung wie sie den heutigen medizinischen Anforderungen entspricht, da die Dosisgenauigkeit in starkem Maße von der Lungengängigkeit des erzeugten Aerosols abhängt. Zur Erfüllung der Anforderung der Lungengängigkeit muss eine Aerosolerzeugungsvorrichtung ein Aerosol mit einem Durchmesser von 0,5 – 5,0 μm erreichen, was den bekannten Geräten der oben beschriebenen Art nur bedingt gelingt.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Aerosols zur Verfügung zu stellen, welche dosisgenaue Therapieanwendungen ermöglicht und insbesondere die Lungengängigkeit der Aerosole sicherstellt.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Aerosols gemäß Anspruch 1 gelöst.

Eine solche Vorrichtung zum Erzeugen eines Aerosols umfasst eine Zerstäubereinrichtung für die Zerstäubung einer der Zerstäubereinrichtung zugeführten Flüssigkeit, die ein Rotationselement aufweist, das derart in Rotation versetzbar ist, dass eine dem Rotationselement zugeführte Flüssigkeit zum Umfangsrand des Rotationselements transportiert wird. Diese Vorrichtung ist durch ein Zerstäuberelement gekennzeichnet, das zumindest bereichsweise aus einem porösen Material besteht, das an dem Rotationselement vorgesehen ist, das parallel zu dessen Umfangsrand angeordnet ist und durch das für die Erzeugung eines Aerosols die zum Umfangsrand des Rotationselements transportierte Flüssigkeit hindurch tritt.

Ein Vorteil der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 ist, dass sie durch den Einsatz eines porösen Zerstäuberelements dosisgenaue Therapieanwendungen ermöglicht. Ferner ist die Porengröße des porösen Materials einstellbar. Dadurch lässt sich die Größe der erzeugten Aerosole beeinflussen und die Lungengängigkeit der erzeugten Aerosole sicherstellen.

Ein weiterer Vorteil ist, dass das poröse Material aus Kunststoff, Metall oder Keramik besteht, das mit bekannter Technologie, z.B. Spritzguss oder Sintern, kostengünstig hergestellt werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus welchem weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Aerosols gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels,

2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Aerosols gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels,

3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Aerosols gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels und

4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Aerosols gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines ersten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die 1 näher erläutert.

Die Zerstäubereinrichtung (1) in 1 umfasst ein Rotationselement (2) und ein Begrenzungselement (2a), die beide zum Beispiel als flache rotationssymmetrische Scheiben ausgebildet sind. Oberhalb des Rotationselements (2), parallel zu einem Teil des Rotationselements (2), befindet sich ein Begrenzungselement (2a).
Zwischen dem Begrenzungselement (2a) und dem Teil des Rotationselements (2), der parallel zum Begrenzungselement (2a) ist, ist ein Zerstäuberelement (5) aus einem zumindest bereichsweise porösen Material eingepasst. Das Zerstäuberelement (5) liegt dabei an der Umfangsrandkante (4a) des Rotationselements (2) an.
Im Begrenzungselement (2a) ist eine Öffnung (9) zur Zuführung von Flüssigkeit (3) in einen Flüssigkeitsaufnahmeraum (8) vorgesehen. Die Flüssigkeit (3) wird dabei von einer Bevorratungseinrichtung (6) über eine Zuführeinrichtung (7) (z.B. einem Dispenser) in den Flüssigkeitsaufnahmeraum (8) zugeführt.
Der Flüssigkeitsaufnahmeraum (8) ist durch das Zerstäuberelement (5), das Begrenzungselement (2a) und dem Teil des Rotationselements (2), der parallel zum Begrenzungselement (2a) ist, begrenzt.
An der Zerstäubereinrichtung (1) ist ein Antrieb angebracht, durch welchen das Rotationselement (2) so in Drehung versetzt werden kann, dass eine dem Rotationselement (2) über die Öffnung (9) zugeführte Flüssigkeit (3) zum Umfangsrand (4) des Rotationselements (2) transportiert wird.
Durch die Drehung wird die Flüssigkeit (3) ferner durch die Poren des porösen Materials des Zerstäuberelements (5) gedrückt und dadurch vernebelt. Das Zerstäuberelement (5) besteht zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig aus dem porösen Material. Bei dem porösen Material handelt es sich zum Beispiel um Kunststoff, Metall oder Keramik; es kann in seiner Porengröße eingestellt werden, zum Beispiel derart, dass die angestrebte Töpfchengröße des Aerosols erreicht wird.
Die Bevorratungseinrichtung (6) befindet sich in dieser Ausführungsform außerhalb des Rotationselements (2) und wird nicht mitgedreht.
2 zeigt, eine Zerstäubereinrichtung (1) für die Zerstäubung einer Flüssigkeit (3) gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels.
Die Zerstäubereinrichtung (1) in 2 umfasst ein Rotationselement (2) und ein Begrenzungselement (2a), die beide zum Beispiel als flache rotationssymmetrische Scheiben ausgebildet sind. Oberhalb und parallel zum Rotationselement (2), befindet sich ein Begrenzungselement (2a). Das Begrenzungselement (2a) ist so angebracht, dass zwischen dem Rotationselement (2) und dem Begrenzungselement (2a) ein Zerstäuberelement (5) aus einem zumindest bereichsweise porösen Material eingepasst ist. Das Zerstäuberelement (5) liegt dabei an der Umfangsrandkante (4a) des Rotationselements (2) an.
Auf dem Begrenzungselement (2a) ist eine Bevorratungseinrichtung (6) angebracht, welche eine Flüssigkeit (3) enthält. In dem Begrenzungselement (2a) ist eine Öffnung vorgesehen zur Zuführung von Flüssigkeit (3) in einen Flüssigkeitsaufnahmeraum (8) vorgesehen. Diese Öffnung verbindet den Flüssigkeitsaufnahmeraum (8) mit der Bevorratungseinrichtung (6) und ist durch eine Dichtung (7) verschlossen.
Der Flüssigkeitsaufnahmeraum (8) ist durch das Zerstäuberelement (5), das Begrenzungselement (2a) und das Rotationselement (2) begrenzt.
An der Zerstäubereinrichtung (1) ist ein Antrieb angebracht, durch welchen das Rotationselement (2) so in Drehung versetzt werden kann, dass die Flüssigkeit (3) aus der Bevorratungseinrichtung (6) durch die Dichtung (7) in den Flüssigkeitsaufnahmeraum (8) geführt und zum Umfangsrand (4) des Rotationselements (2) transportiert wird.
Durch die Drehung wird die Flüssigkeit (3) ferner durch die Poren des porösen Materials des Zerstäuberelements (5) gedrückt und dadurch vernebelt. Das poröse Material besteht aus Kunststoff, Metall oder Keramik und seine Porengröße kann eingestellt werden.
3 zeigt eine Zerstäubereinrichtung (1) für die Zerstäubung einer Flüssigkeit (3) gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels.
Die Zerstäubereinrichtung (1) in 3 umfasst ein Rotationselement (2). Das Rotationselement (2) ist gemäß dieses dritten Ausführungsbeispiels zum Beispiel als ein flacher rotationssymmetrischer Ring (2) ausgebildet, der auf der einen Seite in einen Ansaugkegel (7) übergeht. Die andere Seite des Rotationselements (2) endet in einem Umfassungsrand (4). An den Umfassungsrand (4) ist ein Zerstäuberelement (5) mit einem zurückspringenden Abschnitt (5a) angebracht. Das Zerstäuberelement (5) besteht aus einem zumindest bereichsweise porösen Material, vorzugsweise aber vollständig aus diesem porösen Material.
Unterhalb des Rotationselements (2) und des Ansaugkegels (7) befindet sich eine Bevorratungseinrichtung (6), die eine Flüssigkeit (3) enthält. Der Ansaugkegel (7) ist in die Flüssigkeit (3) eingetaucht.
An der Zerstäubereinrichtung (1) ist ein Antrieb angebracht, durch welchen das Rotationselement (2) und der Ansaugkegel (7) in Drehung versetzt werden können. Durch diese Drehung wird die Flüssigkeit (3) aus der Bevorratungseinrichtung (6) über die Oberfläche des Ansaugkegels (7) zum Rotationselement (2) transportiert und durch die Poren des porösen Materials des Zerstäuberelements (5) am Ende des Rotationselements (2) gedrückt und dadurch vernebelt. Das poröse Material besteht aus Kunststoff, Metall oder Keramik und kann in seiner Porengröße eingestellt werden.
4 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Verbindung des Rotationselements (2) und des Umfangsrands (4) gemäß des dritten Ausführungsbeispiels. In diesem vierten Ausführungsbeispiels ist der Umfangsrand (4) des Rotationselements (2) mit einer Umfangsrandkante (4a) versehen. Das Zerstäuberelement (5) mit dem zurückspringenden Abschnitt (5a) ist unterhalb des Rotationselements (2) so angebracht, dass das Zerstäuberelement (5) an die Umfangsrandkante (4a) anstößt. Die Umfangskante (4a) sorgt bei allen Ausführungsbeispielen für eine sicher Halterung und Stabilisierung des Zerstäuberelements (5).

Claims

Vorrichtung zum Erzeugen eines Aerosols – mit einer Zerstäubereinrichtung (1) für die Zerstäubung einer der Zerstäubereinrichtung zugeführten Flüssigkeit, – die ein Rotationselement (2) aufweist, das derart in Rotation versetzbar ist, dass eine dem Rotationselement (2) zugeführte Flüssigkeit (3) zum Umfangsrand (4) des Rotationselements (2) transportiert wird gekennzeichnet durch ein Zerstäuberelement (5), – das zumindest bereichsweise aus einem porösen Material besteht, – das an dem Rotationselement (2) vorgesehen ist, – das parallel zu dessen Umfangsrand (4) angeordnet ist und – durch das für die Erzeugung eines Aerosols die zum Umfangsrand (4) des Rotationselements (2) transportierte Flüssigkeit (3) hindurch tritt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Material ein Kunststoff, Metall und/oder Keramik ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zerstäuberelement (5) durch Sintern oder Spritzguss hergestellt ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch – eine Bevorratungseinrichtung (6) für die Bevorratung einer Flüssigkeit (3) und – eine Zuführungseinrichtung (7) für die Zuführung der Flüssigkeit (3) von der Bevorratungseinrichtung (6) zu dem Zerstäuberelement (5).
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Begrenzungselement (2a) vorgesehen ist, das in Bezug auf das Rotationselement (2) derart angeordnet ist, dass durch das Rotationselement (2) und das Begrenzungselement (2a) ein Flüssigkeitsaufnahmeraum (8) festgelegt wird, in den die zu zerstäubende Flüssigkeit (3) zugeführt wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationselement eine erste flache rotationssymmetrische Scheibe (2) ist und das Zerstäuberelement (5) ein Ring mit rechteckigem oder quadratischen Querschnitt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten flachen rotationssymmetrischen Scheibe (2) eine Umfangsrandkante (4a) vorgesehen ist, an der das Zerstäuberelement (5) anliegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement eine zweite flache rotationssymmetrische Scheibe (2a) ist, die parallel zu dem Rotationselement (2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (2a) eine Öffnung (9) für das Zuführen der Flüssigkeit (3) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bevorratungseinrichtung (6) an dem Begrenzungselement (2a) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung ein Dichtungselement (7) ist, die für die Zuführung der Flüssigkeit (3) von der Bevorratungseinrichtung (6) an dem Begrenzungselement (2a) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotationselement ein flacher rotationssymmetrischer Ring (2) ist, der in einen Ansaugkegel (7) übergeht.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zerstäuberelement (5) einen zurückspringenden Abschnitt (5a) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der flache rotationssymmetrische Ring (2) eine Umfangsrandkante (4a) aufweist.