DE3612476C2

DE3612476C2 -

Info

Publication number: DE3612476C2
Application number: DE19863612476
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Behindertenzentrum Stuttgart Ev 7000 Stuttgart De
Current assignee: Behindertenzentrum Stuttgart Ev 7000 Stuttgart De
Priority date: 1986-04-14
Filing date: 1986-04-14
Publication date: 1990-01-11
Also published as: DE3612476A1; DE8610087U1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Erzeugen eines erwärmten Aerosols nach dem Oberbegriff des An spruchs 1.The invention is based on a device for generating a warmed aerosol according to the generic term of the An saying 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 33 00 992 bekannt. Das Gehäuse dieser Vorrichtung ist im wesent lichen als rohrförmiges Griffteil ausgebildet, das oben in einem Austrittsstutzen für das Aerosol ausläuft. Im nach unten offenen Rohrteil sind ausziehbar ein gewen delter Druckluftschlauch und ein ebenfalls gewendeltes elektrisches Kabel aufgenommen, die zu einem Steuergerät führen. Das Kabel durchsetzt eine Querwand und endet an einem Heizelement. Das Druckluftschlauch führt zu einem Stutzen eines Ventiles, das von Hand betätigt werden kann. Dahinter strömt die Druckluft zu einer Düse, die aus einem trichterförmigen Behälter Substanzen oder Zu satzstoffe zur Behandlung der Atemwege, also vorzugsweise Lösungen von Medikamenten, ansaugt und vernebelt. Unter der Spitze des Behälters ist ein ringförmiges, elektri sches Heizelement in Form eines Kaltleiters angesetzt. Um einen Wärmeübergang vom Heizelement auf die Behälterwand zu ermöglichen, ist die Außenseite der Trichterspitze so abgestuft, daß ein Teil der Stufe mit der Ringstirn fläche, ein anderer Teil mit der Ringinnenfläche des Heizelementes in Berührung kommt. Da diese Berührungs flächen relativ klein sind, ist der Wärmeübergang gering, zumal der Behälter aus Kunststoff besteht, also keine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt. Ein ungenügender Wärme übergang muß jedoch durch eine höhere Heizleistung aus geglichen werden, weil auch das Druckgas beim Durchgang kaum erwärmt wird.Such a device is from DE-OS 33 00 992 known. The housing of this device is essential Lichen formed as a tubular handle part, the top leaks in an outlet for the aerosol. in the downwardly open tubular part are extendable Deleted compressed air hose and a coiled one electrical cable added to a control unit to lead. The cable passes through a transverse wall and ends a heating element. The compressed air hose leads to one Nozzle of a valve that is operated by hand can. Behind it the compressed air flows to a nozzle that from a funnel-shaped container substances or zu Substances for the treatment of the respiratory tract, so preferably Medicinal solutions, aspirated and nebulized. Under the top of the container is an annular, electri cal heating element in the form of a PTC thermistor. Around heat transfer from the heating element to the container wall the outside of the funnel tip is so graded that part of the step with the forehead surface, another part with the inner ring surface of the Heating element comes into contact. Because this touch areas are relatively small, the heat transfer is low, especially since the container is made of plastic, so none has good thermal conductivity. Insufficient warmth transition must, however, be characterized by a higher heating output be compared because the compressed gas during the passage is hardly heated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach und sicher zu handhabende Vorrichtung der eingangs ge nannten Art zu schaffen, bei der sowohl das Druckgas als auch die Zusatzstoffe zuverlässig erwärmt werden. Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 ange gebenen Merkmale gekennzeichnet. Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Der Wärmetauscher dieser Vorrichtung sorgt einerseits für eine ausreichende, gleichmäßige Erwärmung des zugeführten Druckgases, an dererseits für einen zuverlässigen Wärmeübergang auf die Zusatzstoffe, der noch dadurch verstärkt wird, daß der Behälter für diese Stoffe vorzugsweise aus Metall herge stellt ist und mit nahezu seiner ganzen Außenfläche den Wärmetauscher berührt. Damit ist sichergestellt, daß dem Patienten am Austrittsstutzen ein angenehm temperiertes Aerosol zur Verfügung steht. Die einfach abzunehmende Haube der Vorrichtung erlaubt es, den Behälter mit ge ringem Aufwand auszuwechseln, z. B. um ihn zu sterili sieren. Darüber hinaus hat die Vorrichtung noch den Vor teil, daß das elektrische Kabel der Heizelemente im Druckgasschlauch geführt ist, so daß die Vorrichtung praktisch nur eine Zuleitung hat, was ihre Handhabung er leichert.The invention has for its object a simple and safe to use device of the beginning ge named type to create, in which both the compressed gas the additives are also reliably heated. The This object is achieved by the claim 1 given characteristics. Further training is the See subclaims. The heat exchanger of this On the one hand, the device ensures sufficient uniform heating of the supplied compressed gas on the other hand for a reliable heat transfer to the Additives that is further reinforced by the fact that Containers for these substances preferably made of metal is and with almost its entire outer surface Heat exchanger touched. This ensures that the Patients at the outlet port a pleasantly tempered Aerosol is available. The easy to remove Hood of the device allows the container with ge easy to replace, z. B. to sterile him sieren. In addition, the device still has the front part that the electrical cable of the heating elements in Gas hose is guided so that the device practically only one supply line has what it handles relieved.

Ein Wärmetauscher, der ein Heizelement großflächig mit einem Behälter für zu vernebelnde Stoffe verbindet, ist aus der DE-OS 30 43 537 bekannt, doch wird bei dieser Vorrichtung das Druckgas über dem Behälter von der Seite einer Düse zugeführt, also nicht erwärmt. Der Behälter taucht mit seinem unteren Teil in einen Wärmetauscher block ein, der wiederum in seinem Unterteil das Heizele ment enthält.A heat exchanger that has a heating element over a large area connects a container for substances to be nebulized known from DE-OS 30 43 537, but this one Device the pressure gas over the container from the side fed to a nozzle, so not heated. The container dips with its lower part in a heat exchanger block one, which in turn has the Heizele in its lower part ment contains.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die in den zugehörigen Zeichnungen darge stellt sind. Darin zeigen:The invention is illustrated by means of exemplary embodiments described, the Darge in the accompanying drawings represents are. In it show:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vernebeln oder Zerstäuben flüssiger oder pulvriger Stoffe, in Seitenansicht, teilweise geschnitten, und Fig. 1 shows an inventive device for atomizing or atomizing liquid or powdery substances, in side view, partially cut, and

Fig. 2 eine andere Ausführung der Vorrichtung nach Fig. 1. Fig. 2 shows another embodiment of the apparatus of FIG. 1.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 hat ein rohrförmiges Griff teil 1, das auf einen Fuß oder Sockel 2 aufsteckbar und von ihm abziehbar ist. Der Sockel 2 ist als Standfuß aus gebildet, auf dem die Vorrichtung sicher steht. Er kann auch Bestandteil eines Gehäuses sein, in dem ein Druck erzeuger für die Druckgaszufuhr sowie ein Transformator als Spannungsquelle für die Heizung der Vorrichtung un tergebracht ist. Dieses Steuergerät ist nicht dargestellt.The apparatus of FIG. 1 has a tubular handle part 1, which is removable attachable to a foot or base 2 and from it. The base 2 is formed as a base on which the device stands securely. It can also be part of a housing in which a pressure generator for the compressed gas supply and a transformer as a voltage source for heating the device is housed un. This control unit is not shown.

In das Griffteil 1 ist oben ein trichterförmiger Behälter 5 auswechselbar eingesetzt, der zur Aufnahme flüssiger oder pulvriger Zusatzstoffe 21 dient. In der Mitte des Behälters 5 ragt ein Düsensystem 4 auf, dem das Druckgas durch eine Leitung 12 im Griffteil 1 zugeführt wird. Das Düsensystem 4 besteht aus einem fest mit dem Behälter 5 verbundenen Düsenrohr 4 a und einem aufsteckbaren Düsen körper 4 b. In der Druckgasleitung 12 wird das Druckgas erwärmt, bevor es das Düsensystem 4 erreicht. Die Er wärmung erfolgt durch einen Wärmetauscher, der aus einem Block 31 aus gut wärmeleitendem Metall, z. B. Vierkant messing, besteht, der von einer zentralen Bohrung durch setzt wird, die einen Teil der Druckgasleitung 12 bildet. An der oberen Stirnseite ist am Block 31 ein trichter förmiger Flansch 6 aus Messing, Kupfer oder anderem, gut wärmeleitendem Metall befestigt, in den der Behälter 5 formschlüssig paßt. Durch den großflächigen Kontakt ist ein guter Wärmeübergang auf den Behälter 5 und die Zu satzstoffe 21 gewährleistet, besonders dann, wenn auch der Behälter 5 aus Metall besteht. An der unteren Stirn seite des Blockes 31 ist ein Rohr 32 aus Kupfer oder an derem, gut wärmeleitendem Metall angesetzt, das mit der Bohrung im Block fluchtet, und somit die Druckgasleitung 12 verlängert. Damit wird die Erwärmung des Druckgases gefördert. An zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Blockes 31 sind Heizelemente 7 angebracht.In the handle part 1 , a funnel-shaped container 5 is interchangeably inserted, which is used to hold liquid or powdery additives 21 . In the middle of the container 5 there is a nozzle system 4 , to which the compressed gas is fed through a line 12 in the handle part 1 . The nozzle system 4 consists of a fixed to the container 5 nozzle tube 4 a and an attachable nozzle body 4 b . The compressed gas is heated in the compressed gas line 12 before it reaches the nozzle system 4 . He is heated by a heat exchanger, which consists of a block 31 made of heat-conducting metal, for. B. square brass, which is set by a central bore through which forms part of the compressed gas line 12 . On the upper end face, a funnel-shaped flange 6 made of brass, copper or other heat-conducting metal is attached to the block 31 , into which the container 5 fits in a form-fitting manner. The large-area contact ensures good heat transfer to the container 5 and the additives 21 , particularly when the container 5 is made of metal. On the lower end side of the block 31 , a tube 32 made of copper or its good heat-conducting metal is aligned, which is aligned with the bore in the block, and thus extends the compressed gas line 12 . This promotes the heating of the compressed gas. Heating elements 7 are attached on two opposite sides of the block 31 .

Die Heizelemente 7 werden vorzugsweise von Kaltleiter elementen gebildet. Ihre elektrischen Anschlußleitungen 8 sind an einen zweipoligen konzentrischen Steckerstift 9 geführt, der unten im Griffteil 1 so angeordnet ist, daß er von dessen rohrförmiger Wandung 22 noch überragt wird. Diese Wandung dient zum Aufstecken des Griffteiles 1 auf den Sockel 2, der mit einem entsprechenden Ansatz 23 aus gestattet ist. Beim Aufstecken rasten die beiden Teile ineinander. Statt der Rastung kann auch eine andere Ver bindung vorgesehen werden, z. B. durch Klemmen, Schrauben oder Einrenken.The heating elements 7 are preferably formed by PTC thermistor elements. Your electrical connection lines 8 are guided to a two-pole concentric connector pin 9 , which is arranged below in the handle part 1 so that it is still surmounted by the tubular wall 22 . This wall is used to attach the handle part 1 to the base 2 , which is permitted with a corresponding extension 23 . When plugged in, the two parts snap into each other. Instead of the detent, another connection can also be provided, for. B. by clamping, screwing or restraining.

Der Ansatz 23 des Sockels 2 enthält eine elektrische Kon taktbuchse 24, in die der Steckerstift 9 beim Zusammen stecken von Griffteil 1 und Sockel 2 einfährt. An der Kontaktbuchse 24 bzw. an Kontaktfedern 19, die den Steckerstift 9 kontaktieren, enden elektrische Leitungen 11 als Stromzuführung. Der Sockel 2 ist im wesentlichen hohl. In seinem unteren Teil führt eine Bohrung 20 vom Hohlraum nach außen, wo auf einen Stutzen 25 ein Druck gasschlauch 10 aufgeschoben ist, durch den die Druckgas zufuhr erfolgt. Die Leitungen 11 sind durch die Bohrung 20 und durch den Schlauch 10 gezogen, so daß nur eine Verbindung zum Steuergerät führt.The approach 23 of the base 2 contains an electrical con tact socket 24 , into which the plug pin 9 retracts when the handle part 1 and base 2 are inserted. Electrical lines 11 terminate at the contact socket 24 or on contact springs 19 , which contact the plug pin 9 , as a power supply. The base 2 is essentially hollow. In its lower part, a bore 20 leads from the cavity to the outside, where a pressure gas hose 10 is pushed onto a connecting piece 25 , through which the compressed gas is supplied. The lines 11 are drawn through the bore 20 and through the hose 10 so that only one connection leads to the control unit.

Aus dem Sockel 2 tritt das zugeführte Druckgas durch eine Öffnung 26 in der Stirnwand des Ansatzes 23 wieder aus und durch eine weitere Öffnung 27 in der Stirnwand des Griffteiles 1, in der auch der Steckerstift 9 gehaltert ist, in den Hohlraum des Griffteiles ein. Von dort strömt es durch die Druckgasleitung 12 zur Düse 4.From the base 2 , the supplied compressed gas exits through an opening 26 in the end wall of the extension 23 and through a further opening 27 in the end wall of the handle part 1 , in which the connector pin 9 is also held, into the cavity of the handle part. From there it flows through the compressed gas line 12 to the nozzle 4 .

Oben ist das Griffteil 1 mit einer abnehmbaren, dom artigen Haube 3 versehen. Beide sind durch einen Ring 14 verbunden, der eine Klemm-, Rast, Renk- oder Schraub verbindung herstellt. Die Haube 3 bildet eine Kammer 15, in der die Vernebelung bzw. Zerstäubung mittels des Düsensystems 4 stattfindet. Above the handle part 1 is provided with a removable, dom-like hood 3 . Both are connected by a ring 14 which produces a clamping, locking, bayonet or screw connection. The hood 3 forms a chamber 15 in which the atomization or atomization takes place by means of the nozzle system 4 .

Über dem Düsensystem 4 befindet sich ein Prallstift 13, gegen dessen Stirnseite der Druckgasstrahl gerichtet ist. An der runden Prallfläche wird der Strahl nach allen Sei ten gleichmäßig abgelenkt. Das Ansaugen der Zusatzstoffe 21 geschieht wie üblich über Nebenkanäle im Düsensystem 4. Die Sogwirkung entsteht durch den Unterdruck, der durch das mit großer Geschwindigkeit aus der Düse aus tretende Gas verursacht wird. Durch den Sog und beim Auf treffen auf den Prallstift 13 erfolgt eine gute Vernebe lung bzw. Zerstäubung der flüssigen oder pulvrigen Zu satzstoffe 21 im Druckgas.Above the nozzle system 4 there is an impact pin 13 , against the end face of which the compressed gas jet is directed. The beam is deflected evenly on all sides on the round baffle. As usual, the additives 21 are drawn in via secondary channels in the nozzle system 4 . The suction effect is caused by the negative pressure caused by the gas escaping from the nozzle at high speed. By suction and when hit on the impact pin 13 there is a good nebulization or atomization of the liquid or powdery additives 21 in the compressed gas.

Konzentrisch zum Düsensystem 4 ist darüber ein Kamin 16 in der Haube 3 angebracht, der diese nach außen durch setzt. Das innere Ende des rohrförmigen Kamins steht nahe über der Düse. Versuche haben ergeben, daß sich sein Durchmesser so bemessen läßt, daß sich alle nicht schwebefähigen Partikel, die größer als etwa 5 µm sind, an seiner Innenfläche niederschlagen. Dort sammeln sich diese Partikel und fallen zurück in die Wanne 5. Dieser Vorgang umfaßt alle Partikel bis zu einer Größe, bei der sie unter dem Einfluß der Schwerkraft sowieso in die Wanne zurückkehren.Concentric to the nozzle system 4 there is a chimney 16 in the hood 3 , which sets it through to the outside. The inner end of the tubular chimney is close above the nozzle. Experiments have shown that its diameter can be dimensioned such that all particles which are not able to float and are larger than approximately 5 μm are deposited on its inner surface. These particles collect there and fall back into the tub 5 . This process includes all particles up to a size at which they return to the tub anyway under the influence of gravity.

Auf einfache Weise kann so ein medizinisch hochwertiges, für die Behandlung der unteren Luftwege geeignetes Aerosol gewonnen werden. Am inneren Ende des Kamins 16 herrscht während des Betriebs der Düse ein Unterdruck, so daß durch den Kamin Außenluft angesaugt wird. Damit kann nicht nur die Temperatur des Aerosols beinflußt, sondern auch der Nebelausstoß am Austrittsstutzen 18 erheblich varriiert werden. In this way, a medically high-quality aerosol suitable for the treatment of the lower airways can be obtained in a simple manner. At the inner end of the chimney 16 , there is a negative pressure during operation of the nozzle, so that outside air is drawn in through the chimney. Not only can the temperature of the aerosol be influenced, but also the fog emission at the outlet connection 18 can be varied considerably.

Am äußeren Ende ist die Stirnseite des Kamins 16 durch eine Platte geschlossen, die jedoch mit Öffnungen 28 ver sehen ist. In der Platte ist ein Knebel 17 drehbar ge lagert, der mit Schließflächen 29 versehen ist, die die Öffnungen 28 schließen können. Durch Drehen des Knebels 17 kann der Zug im Kamin kontinuierlich geregelt werden. So ist es beispielsweise zweckmäßig, während des An heizens der Vorrichtung nach dem Einschalten die Öff nungen 28 geschlossen zu halten, um diesen Vorgang zu be schleunigen. Hernach kann die Temperatur des Aerosols wie auch seine Menge durch Freigabe der Öffnungen 28 den Bedürfnissen angepaßt werden. Zum Beispiel kann die Aerosolmenge zwischen 10 und 30 l/min verändert werden. Das Aerosol tritt durch einen seitlich an der Haube 3 angesetzten Austrittsstutzen 18 aus der Kammer 15 aus. Auf den Austrittsstutzen kann eine Atemmaske oder ein Mundstück oder dergleichen aufgesteckt werden, die nicht dargestellt sind.At the outer end, the front of the chimney 16 is closed by a plate, which is however seen with openings 28 ver. In the plate a gag 17 is rotatably supported GE, which is provided with closing surfaces 29 which can close the openings 28 . By turning the knob 17 , the draft in the chimney can be regulated continuously. For example, it is useful to keep the openings 28 closed during heating of the device after switching on, in order to accelerate this process. Thereafter, the temperature of the aerosol as well as its quantity can be adapted to the needs by opening the openings 28 . For example, the amount of aerosol can be changed between 10 and 30 l / min. The aerosol emerges from the chamber 15 through an outlet connection 18 attached to the side of the hood 3 . A breathing mask or a mouthpiece or the like, which are not shown, can be attached to the outlet nozzle.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführung sind die bei der zuvor geschilderten Ausführung zusammensteckbaren Teile Sockel 2 und Griffteil 1 zu einem Stück vereinigt, das im folgenden als Griffteil 30 bezeichnet ist. Der Druck gasschlauch 10 endet am Fuß des Griffteiles 30 wie bei der zuvor beschriebenen Ausführung. Die elektrischen Leitungen 11 für die Heizelemente 7 sind wiederum in den Druckgasschlauch 10 eingezogen und gelangen mit diesem in das Griffteil 30. Es versteht sich, daß diese Ausführung mit dem einstückigen Griffteil 30 durch den Wegfall der Steckverbindung billiger herzustellen ist als die in Fig. 1 gezeigte. Die Haube 3 mit Kamin 16 und Austrittsstutzen 18 ist die gleiche wie bei der zuvor beschriebenen Aus führung Das gilt auch für den Ring 14 sowie für das Düsensystem 4 den Behälter 5 den Wärmetauscher 6, 31 und die Heizelemente 7, weshalb auch die gleichen Bezugs zeichen wie in Fig. 1 verwendet wurden.In the embodiment shown in FIG. 2, the parts which can be plugged together in the previously described embodiment, base 2 and handle part 1 are combined into one piece, which is referred to below as handle part 30 . The pressure gas hose 10 ends at the foot of the handle part 30 as in the previously described embodiment. The electrical lines 11 for the heating elements 7 are in turn drawn into the compressed gas hose 10 and reach into the handle part 30 with this. It is understood that this embodiment with the one-piece handle part 30 is cheaper to manufacture than the one shown in FIG. 1 by eliminating the plug connection. The hood 3 with chimney 16 and outlet 18 is the same as in the previously described embodiment. This also applies to the ring 14 and the nozzle system 4, the container 5, the heat exchanger 6 , 31 and the heating elements 7 , which is why the same reference signs as used in Fig. 1.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung endet der Druckgasschlauch 10 nicht am Fuß des Griffteiles 30 wie bei der zuvor beschriebenen Ausführung nach Fig. 2, sondern ist dort durch eine Öffnung gezogen und im Innern des Griffteiles bis an das Rohr 32 des Wärmetauschers ge führt. Zwischen Rohr 32 und Druckgasschlauch 10 ist ein Adpater eingefügt, durch den die elektrischen Anschluß leitungen 11 druckdicht in den Druckgasschlauch eintreten.In a further embodiment, not shown, the pressure gas hose 10 does not end at the foot of the handle part 30 as in the previously described embodiment according to FIG. 2, but is pulled through an opening there and leads inside the handle part to the pipe 32 of the heat exchanger. An adapter is inserted between pipe 32 and compressed gas hose 10 , through which the electrical connecting lines 11 enter the compressed gas hose in a pressure-tight manner.

Claims

1. A device for producing a heated aerosol for the treatment of the respiratory tract, with a funnel-shaped container for additives to be atomized, a nozzle arranged above it, supplied by a compressed gas line and sucking the additives, and an electric heating element for heating the additives, characterized in that the heating element ( 7 ) heats a heat exchanger, which consists of a block ( 31 ), through which the compressed gas line ( 12 ) passes, with an upwardly extending, funnel-shaped flange ( 6 ) for positively receiving the container ( 5 ).

2. Device for producing a heated aerosol according to the main claim, optionally combined with one or more of the following features:

1. The container ( 5 ) is interchangeable.
2. The container ( 5 ) is made of metal.
3. The heating elements ( 7 ) are attached to two opposite, flat sides of the block ( 31 ).
4. The electrical connection lines ( 8 ) of the heating elements ( 7 ) are guided on a concentric connector pin ( 9 ) which is arranged in the lower part of a heat exchanger ( 6 , 31 ) and the heating elements ( 7 ) comprising the handle part ( 1 ), which on a base ( 2 ) can be plugged in, on which a pressure gas hose ( 10 ) and electrical lines ( 11 ) end.
5. The electrical lines ( 11 ) are guided in the pressure gas hose ( 10 ).
6. The electrical connection lines ( 11 ) of the heating elements ( 7 ) are guided through a heat exchanger ( 6 , 31 ) and the heating elements ( 7 ) and provided with a base ( 33 ) handle part ( 30 ) and in the base in one ending there Compressed gas hose ( 10 ) pulled in.
7. The compressed gas line consists of an axial bore ( 12 ) of the block ( 31 ) and a tube ( 32 ) attached to its lower end face within the handle part ( 1 or 30 ).
8. The compressed gas hose ( 10 ) is connected to the tube ( 32 ) by means of an adapter and the electrical lines ( 11 ) are inserted into the compressed gas hose through the adapter.
9. On the handle part ( 1 , 30 ) and the container ( 5 ) a hood ( 3 ) forming the nebulizing chamber ( 15 ) can be placed and releasably connected to the handle part by a ring ( 14 ).