DE60009109T2

DE60009109T2 - Flüssigkeitsausstossvorrichtung mit Magnetisch betätigbares Ventil

Info

Publication number: DE60009109T2
Application number: DE60009109T
Authority: DE
Inventors: Heikki Haveri
Original assignee: Instrumentarium Oyj
Current assignee: Instrumentarium Oyj
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2020-12-30
Also published as: EP1219314A1; DE60009109D1; EP1219314B1; ATE261743T1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung, wie zum Beispiel eine Zerstäubungsvorrichtung, zum Ausstoßen von Flüssigkeiten. Zerstäuber, oder Vernebler, sind Geräte, die ein feines Spray oder Aerosol, üblicherweise von einer Flüssigkeit, erzeugen. Eine besonders nützliche Anwendung für Zerstäuber ist, ein feines Spray zu schaffen, welches einen aufgelösten oder einen suspendierten Schwebstoff oder kolloidalen pharmazeutischen Wirkstoff zur Verabreichung durch Inhalation an ein Subjekt enthält. Eine derartige Inhalationsbehandlung ist für Zustände sehr effektiv, welche die Atmungsorgane des Subjekts beeinträchtigen. Da die Lungen nahe zu dem Herzen und dem Blutzirkulationssystem des Körpers sind, bietet eine Medikamentenverabreichung durch Inhalation darüber hinaus ein effektives und schnelles Zufuhrsystem zu allen Organen des Körpers. Andere Anwendungen für eine Flüssigkeitsausstoßvorrichtung beinhalten ein Abgeben von Insektiziden, Farbe oder anderer Beschichtung, Deodorants, Wasser zur Befeuchtung etc. Andere Geräte, welche die vorliegende Erfindung einsetzen können, beinhalten Drucker, bei welchen Tinte auf Papier ausgegeben wird.
Wenn ein pharmazeutischer Wirkstoff verabreicht wird, kann der Zerstäuber direkt in den Mund oder die Nase des Subjekts platziert werden, so dass das Spray in den Atemgasen mitgerissen werden kann, welche während normaler, spontaner Atmung des Subjekts inhaliert werden. In anderen Fällen atmet das Subjekt mit der Hilfe eines Beatmungsgeräts. Ein typisches Beatmungsgerät hat einen Beatmungskreislauf, welcher einen Inhalationszweig und Exhalationszweig umfasst, welche an zwei Armen eines Y-Verbindungsstücks angeschlossen sind. Der dritte Arm des Y-Verbindungsstücks ist, über einen Patientenzweig, an einem Mundstück, Maske oder Endotrachealschlauch für das Subjekt verbunden. Das Beatmungsgerät bietet durch den Inhalationszweig während der Einatmung eine vollständige oder teilweise Versorgung von Atemgas zu dem Subjekt. Die Kontraktion der Lungen des Subjekts stößt während der Exhalation Gase durch den Exhalationszweig aus. Wenn ein Zerstäuber in Verbindung mit einem Beatmungsgerät angewandt wird, wird er üblicherweise in dem Patientenzweig platziert, aber er kann auch in dem Inhalationszweig platziert werden.
Zerstäuber, welche momentan für Beatmungsgerätanwendungen verwandt werden, erzeugen das Spray entweder pneumatisch oder mittels von Ultraschallvibrationen. Pneumatische Zerstäuber werden üblicherweise mit einer Flüssigkeit, wie zum Beispiel einer wässrigen Medikamentenlösung genutzt. Hochdruckträgergas wird durch eine Düse geleitet, um das Medikament von einem Medikamentenvorrat für den Zerstäuber mitzuziehen. Das Medikament wird gegen eine Blende oder ein anderes Mittel in einem Gasraum des Zerstäubers ausgestoßen, wobei die Flüssigkeit in ein feines Spray aufgebrochen wird. Der Gasraum ist in Flüssigkeitskommunikation mit dem Inhalationsgasweg des Beatmungskreislaufs, so dass der von der Düse ausgestoßene Gasfluss zusammen mit dem zerstäubten Medikament zu dem Beatmungskreislauf und letztendlich zu dem Subjekt geleitet wird.
Die Verwendung von pneumatischen Zerstäubern beinhaltet die folgenden Nachteile. Wenn der Zerstäuber eine wesentliche Menge an Gas, zum Beispiel bis zu fünf Litern pro Minute, in den Beatmungskreislauf zuführt, kann die Atemgaszusammensetzung beeinträchtigt werden. Aufgrund der Passage des Trägergases durch die Düse, Zusammenstoß des Medikaments an der Blende, etc., sind pneumatische Zerstäuber geräuschvoll. Außerdem ist die Steuerung des Beginns und Endes des Medikamentenwirkstoffsprays schwierig und nicht sehr genau, was in einer Verschwendung des Medikaments resultiert.
Die oben erwähnten Nachteile von pneumatischen Zerstäubern haben zu der Verwendung von Ultraschallzerstäubern geführt, bei welchen das feine Spray durch Ultraschallvibration der Flüssigkeit, zum Beispiel durch ein piezo-elektrisches Kristall, produziert wird. Atemgaszusammensetzung und der An-/Aus-Betrieb sind mit solchen Zerstäubern leichter zu steuern, als mit einem pneumatischen Zerstäuber. Existierende Ultraschallgeräte können allerdings eine große, sperrige elektrische Energiezufuhr benötigen, um den Kristall mit Energie zu versorgen und können nicht in der Lage sein, kolloidale oder Schwebstoff-Suspensionen zu zerstäuben.
In einer Art von Ultraschallzerstäuber wird das feine Spray durch Auftropfen der Flüssigkeit, oder anderweitiges Auftragen derselben, auf das Vibrationselement erzeugt. Siehe US-Patent 5,443,059. US-Patent 3,812,854 beschreibt einen anderen Zerstäubertyp für Inhalationstherapie, bei welchem das Spray an der Vorderoberfläche eines vibrierenden, porösen Körpers erzeugt wird. Die Poren des Körpers bilden ein Netzwerk von Passagen, welche es der Flüssigkeit ermöglichen, durch den Körper zu fließen. Die zu zerstäubende Flüssigkeit wird unter Druck von einem Flüssigkeitsvorrat durch eine Flüssigkeitsleitung zu den Poren geführt, und durch die Poren zu der vorderen Oberfläche des porösen Körpers gezwungen, wo sie als ein Spray ausgestoßen wird. US-Patent 5,487,378 beschreibt einen Zerstäuber, bei welchem das Aerosol unter Verwendung einer Maschenplatte anstelle eines porösen festen Körpers geformt wird. Die Maschenplatte hat eine Vielzahl von Öffnungen für die Flüssigkeit. Die Flüssigkeit oder die Düsenanordnung wird durch ein piezoelektrisches Element Ultraschall-vibriert, um eine Dosis von Flüssigkeit zu zerstäuben, wenn sie durch die Maschenplatte passiert.
US-Patente 5,518,179 und 5,299,739 beschreiben Zerstäuber, bei welchen kapillare Zuführung genutzt wird, um Flüssigkeit zu dem Vibrationselement zuzuführen. Eine weitere Alternative zur Flüssigkeitszufuhr wird durch Kondensieren eines Flüssigkeitsdampfs auf einer Fläche einer Membran erreicht, wobei die derart kondensierte Flüssigkeit in Tropfenform ausgegeben wird. Siehe US-Patent 5,518,179.
US-Patent 5,938,117 beschreibt eine Vorrichtung zum Ausstoßen von Flüssigkeiten als ein atomisiertes Spray, mit einem Flüssigkeitszufuhrsystem, das Flüssigkeit zu einer mit Öffnungen versehenen oszillierenden Oberfläche transportiert. Das Flüssigkeitszufuhrsystem ist mit einem elektrischen Fluss-Steuerventil verbunden. Das Ventil ist mit einer elektronischen Schaltung verbunden. In dem Fall der Zufuhr von übermäßiger Flüssigkeit verringert sich die Oberflächenoszillationsamplitude und die Stromabnahme durch das piezoelektrische Element verringert sich. Eine Strommess-Schaltung registriert die Stromabnahme und überträgt ein Überfluss-Signal zu dem Fluss-Steuerungsventil, um die Zufuhrrate von Flüssigkeit zu der Oberfläche zu reduzieren, bis die Flüssigkeitsmenge zu einem normalen Level zurückkehrt.
Eine besondere Schwierigkeit mit bestehenden Flüssigkeitsausstoßvorrichtungen, wie zum Beispiel Zerstäubern, ist der klinische Aspekt. Einige Teile des Zerstäubers können in Kontakt mit dem Atemgas des Patienten gelangen und diese Teile sollten sorgfältig gereinigt oder ausgetauscht werden, wenn zwischen Subjekten gewechselt wird, um bakterielle Infektionen zu minimieren. Andere Teile des Zerstäubers können darüber hinaus in Kontakt mit verschiedenen anästhetischen Wirkstoffen in den Atemgasen sein, welche für jedes Subjekt spezifisch sind. Diese Teile sollten auch gesäubert oder ausgetauscht werden, wenn zu einem anderen Patienten gewechselt wird. Wieder andere Teile des Zerstäubers sind in Kontakt mit einem pharmazeutischen Medikament, welches einem bestimmten Subjekt verabreicht wird. Diese Teile sollten gesäubert werden, wenn zu einem anderen Medikament oder einem anderen Subjekt gewechselt wird.
Die oben genannten Probleme haben die Kosten und Komplexität erhöht und die Benutzerfreundlichkeit von Flüssigkeitsausstoßvorrichtungen reduziert.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen, welche ein genaues Flüssigkeitszufuhrsystem hat, um Flüssigkeit zu einem bewegbaren Element zu führen, so dass sie effizient von der Vorrichtung ausgestoßen werden kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, welche ein Flüssigkeitszufuhrsystem hat, in welchem die Teile, die während des Betriebs der Flüssigkeit ausgesetzt sind auswechselbar oder/und wegwerfbar sind, um die Reinigungsarbeit zu reduzieren, wenn Flüssigkeiten gewechselt oder, falls die Vorrichtung ein medikamentenausgebender Zerstäuber ist, Subjekte gewechselt werden.
Die obigen und andere Ziele werden durch eine Flüssigkeitsausstoßvorrichtung erreicht, welche Flüssigkeitsausstoßmittel, wie zum Beispiel eine an einem piezoelektrischen Vibrationsmittel verbundene Maschenplatte, umfasst. Die Vorrichtung umfasst auch ein Flüssigkeitszufuhrsystem, welches ein Ventil beinhaltet, welches in einer Ausführungsform ein fixes Teil und ein wechselbares oder bewegbares Teil hat, um den Flüssigkeitsfluss zu dem Flüssigkeitsausstoßmittel über ein Flüssigkeitstransportmittel zu steuern. Das Flüssigkeitszufuhrsystem hat ein an dem auswechselbaren Teil des Ventils befestigtes Flüssigkeitsreservoir, von welchem die Flüssigkeit zu dem Ventil geführt wird. Das fixe Teil des Ventils enthält einen Elektromagneten. Ein ferromagnetisches Teil ist in dem Magnetfeld positioniert, um Flüssigkeitsfluss durch das Flüssigkeitstransportmittel zu steuern. Ein Flüssigkeitserkennungssystem entdeckt die an dem Flüssigkeitsausstoßmittel von dem Flüssigkeitsreservoir ankommende Flüssigkeit und steuert das Ventil, welches unter Verwendung des fixen Teils des Ventils den Flüssigkeitsfluss reguliert.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Ventil in dem Flüssigkeitsreservoir platziert und das Flüssigkeitszufuhrsystem enthält ein Betätigungselement für das Ventil.
Verschiedene andere Merkmale, Ziele, und Vorteile der Erfindung werden von der folgenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnung sichtbar gemacht.
KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
In den Zeichnungen:
1 ist eine allgemeine Querschnittsansicht der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wobei die Betriebsumgebung der Vorrichtung in allgemeiner schematischer Form gezeigt ist;
2 ist eine explodierte Querschnittsansicht, welche die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
3a und 3b sind Querschnittsansichten, welche die Befüllung des Flüssigkeitsreservoirs der Vorrichtung von 1 zeigen;
4a und 4b sind schematische Ansichten, welche den Betrieb des Vibrations- und Zerstäubungs-Mittels der Vorrichtung von 1 zeigen;
5a-1 und 5a-2 sind schematische Querschnittsansichten von Komponenten eines in der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung eingebauten Ventils;
5b-1 und 5b-2 sind allgemeine orthogonale Ansichten von einer Ausführungsform des Teils des in 5a-1 gezeigten Ventils, das den Flüssigkeitsfluss durch das Ventil steuert;
5b-3 und 5b-4 sind allgemeine orthogonale Ansichten einer weiteren Ausführungsform des Teils des in 5a-1 gezeigten Ventils, das den Flüssigkeitsfluss durch das Ventil steuert;
6a und 6b sind schematische Querschnittsansichten, welche den Betrieb des Ventils von 5 zeigen;
7 ist eine explodierte schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines zur Verwendung in der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der vorliegenden Erfindung geeigneten Ventils;
8a und 8b sind schematische Querschnittsansichten, welche den Betrieb des Ventils von 7 zeigen;
9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines zur Verwendung in der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der vorliegenden Erfindung geeigneten Ventils; und
10a und 10b sind schematische Querschnittsansichten, welche den Betrieb des Ventils von 9 zeigen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Flüssigkeitsausstoß-Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 1 als ein Zerstäuber dargestellt und wird üblicherweise in Verbindung mit einem Beatmungskreislauf 2, Beatmungsgerät 3 und Steuereinheit 4 genutzt. Die Zerstäubervorrichtung 1 zerstäubt flüssige Lösungen oder Suspensionen zur Zuführung zu einem Subjekt, wie zum Beispiel eine Medikamentenbehandlung für einen Patienten. Der Beatmungskreislauf 2 enthält Inhalationszweig 5, welcher an Inhalationszweigverbindung 6 mit Beatmungsgerät 3 gekoppelt ist. Exhalationszweig 7 ist an Exhalationszweigverbindung 8 mit Beatmungsgerät 3 verbunden. Inhalationszweig 5 und Exhalationszweig 7 sind an zwei Armen eines Y-Verbindungsstücks 9 verbunden. Ein dritter Arm von Y-Verbindungsstück 9 ist an einem Ende eines Patientenzweiges 10 verbunden. Das andere Ende von Patientenzweig 10 ist zu einem Mundstück, Gesichtsmaske oder Endotrachealschlauch für das Subjekt gerichtet.
Beatmungsgerät 3 liefert alle oder einen Teil der Atemgase für das Subjekt indem Inhalationsgase in Inhalationszweig 5 zugeführt werden. Die Inhalationsgase passieren durch Y-Verbindungsstück 9 und in Patientenzweig 10, um das Subjekt zu versorgen. Bei der Ausatmung fließen die Atemgase durch Patientenzweig 10, Y-Verbindungsstück 9 und Exhalationszweig 7 zurück zu Beatmungsgerät 3.
Wie in 1 gezeigt, ist die Zerstäubungsvorrichtung 1 vorzugsweise im Patientenbeatmungskreislauf 2 so nahe an dem Subjekt wie möglich positioniert, um den Aerosol-Transportweg zu minimieren, und um die Ablagerung des Aerosols an den Wänden des Beatmungskreislaufes zu minimieren. Zu diesem Zweck kann Zerstäubungsvorrichtung 1 in den Beatmungskreislauf zwischen Y-Verbindungsstück 9 und Patientenzweig 10 eingesetzt werden. Das Y-Verbindungsstück 9 hat eine Fassung 11 zur Aufnahme eines schlauchförmigen Vorsprungs 12 von Adapter 13 der Zerstäubungsvorrichtung 1. Die schlauchförmige Fassung 14 des Adapters 13 nimmt den Patientenzweig 10 auf. Der Adapter 13 hat auch eine schlauchförmige Fassung 15, in welcher Zerstäubungsvorrichtung 1 platziert ist. Zerstäubungsvorrichtung 1 hat für diesen Zweck einen rohrförmigen Vorsprung 16. Wenn die Zerstäubungsvorrichtung 1 nicht benötigt wird, oder wenn die Zerstäubungsvorrichtung zur Reinigung oder Wartung entfernt wird, kann eine Abdeckung (nicht abgebildet) in oder über die Öffnung von Fassung 15 gesetzt werden, um es dem Beatmungskreislauf 2 zu erlauben, in einer normalen Weise zu funktionieren. Alternativ können der gesamte Adapter 13 und die Zerstäubungsvorrichtung 1 von dem Beatmungskreislauf entfernt werden, und Patientenzweig 10 wieder direkt an Y-Verbindungsstück 9 angeschlossen werden. Steuerungseinheit 4 ist üblicherweise separat von Zerstäubungsvorrichtung 1 angeordnet und kann, falls gewünscht, in Beatmungsgerät 3 eingearbeitet sein.
Zerstäubungsvorrichtung 1 enthält ein Flüssigkeitsreservoir 17 für zu zerstäubendes Material. In der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform ist Reservoir 17 entfernbar an Zerstäubungsvorrichtung 1 montiert. Alternativ kann es abseits von Zerstäubungsvorrichtung 1 sein. Ein zweiteiliges Flüssigkeitsflusssteuerungsventil 18 ist zwischen dem Flüssigkeitsreservoir 17 und dem Zerstäubungsmittel 19 von Zerstäubungsvorrichtung 1 vorgesehen. In der in 2 bis 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein Teil des Ventils am entfernbaren Reservoir 17 befestigt. Das andere Teil des Ventils ist innerhalb des Körpers von Zerstäubungsvorrichtung 1 angeordnet. Die zwei Teile bilden zusammen Steuerungsventil 18. Elektrische Steuerungssignale werden von Steuerungseinheit 4 über Kabel 20 zu Steuerungsventil 18 zugeführt.
Wie oben erwähnt, kann das zu zerstäubende Material eine Lösung, oder eine Schwebstoff- oder kolloidale Suspension eines Produkts umfassen, wie zum Beispiel eines pharmazeutischen Wirkstoffs. Aus Gründen der Erläuterung wird das der Zerstäubung unterzogene Material im folgenden allgemein als eine Flüssigkeit bezeichnet.
Zerstäubungsvorrichtung 1 ist detailliert in der explodierten Querschnittsansicht von 2 gezeigt. Die in 2 gezeigte Zerstäubungsvorrichtung 1 hat ein ringförmiges Gehäuse 22, mit dem rohrförmigen Vorsprung 16 in dem unteren Teil desselben, das die Vorrichtung in Fassung 15 von Adapter 13 befestigt. Das Gehäuse 22 kann aus Kunststoff oder einem ähnlichen Material gebildet sein. Das an dem unteren Rand von Gehäuse 22 geformte ebene Basisteil 23 enthält umlaufend beabstandete vorstehende Teile 24 und 25. Das Gehäuse 22 ist am internen Stopfenteil 30 durch eine Spiral- oder Bajonettbefestigung befestigt, welche teilweise durch Öffnungen 26 und 27 gebildet ist. Zugehörige Vorsprünge 31 und 32 sind symmetrisch an entgegengesetzten Seiten von Stopfenteil 30 angeordnet und passen in Öffnungen 26 und 27, welche in dem Gehäuse 22 eingeformt sind. Das Stopfenteil 30 kann von Gehäuse 22 getrennt oder damit verbunden werden, indem das Stopfenteil bezüglich des Gehäuses 22 gedreht und gezogen oder gedreht und gedrückt wird. Dies erlaubt es, die Teile von Vorrichtung 1, welche die Zerstäubung der Flüssigkeit ausführen und in Aussparung 28 von Gehäuse 22 positioniert sind, an dem Ende der Therapie zur Auswechslung zu entfernen, oder zur Säuberung, wenn dem Subjekt ein anderer pharmazeutischer Wirkstoff zugeführt werden soll.
Vorstehende Teile 24 und 25 trennen die scheibenförmige Platte 50 von dem ebenen Basisteil 23, und verhindern, dass sich die gegenüberstehenden Flächen der Elemente berühren. Die Platte 50 ist mit vergrößerter Dicke in 2 dargestellt. Der Durchmesser von Platte 50 ist kleiner als der Durchmesser von Aussparung 28. Platte 50, welche aus einem leitenden Material wie z. B. Messing hergestellt ist, enthält eine zentrale Öffnung 51. Eine Maschenplatte 52, welche wenigstens ein Loch 53 hat, ist an Platte 50 in der zentralen Öffnung 51 befestigt. Maschenplatte 52 kann an Platte 50 durch Klebung mit Kleber befestigt werden, durch Hartlöten, Schweißen oder einer anderen geeigneten Technik. Platte 50 und Maschenplatte 52 können, falls gewünscht, aus einem einzigen Materialblech hergestellt sein.
Für einen Zerstäuber ist Maschenplatte 52 eine relativ dünne Platte mit einer Vielzahl von Löchern 53. Die Maschenplatte 52 kann etwa 0,02 mm dick sein. Der Durchmesser der Löcher an Vorderoberfläche 54 ist vorzugsweise ca. 2 – 10 μm. Solche Löcher können in die Platte mittels eines Elektroformprozess geformt werden, welcher Prozess Löcher mit zur hinteren Oberfläche 55 zunehmenden Durchmesser erzeugt. Gerade Löcher werden allerdings ebenso gut funktionieren, wobei das primäre Kriterium ist, dass der Ausgangsdurchmesser in Vorderoberfläche 54 von Maschenplatte 52 geeignet ist, um Tropfen der gewünschten Größe zu bilden.
Die Vorderoberfläche 54 von Maschenplatte 52 ist dem Druck der Atemgase in Beatmungskreislauf 2 ausgesetzt. Diese Drücke werden während Inhalations- und Exhalations-Zuständen im Beatmungskreislauf 2 variieren. Zum Beispiel können sich bei künstlicher Beatmung Beatmungskreislauf-Drücke während der Einatmung auf bis zu 100 mbar erhöhen und danach während der Ausatmung verringern. Die vorstehenden Teile 24 und 25, welche Platte 50 von dem ebenen Bauteil 23 trennen, bilden einen Druckbalancierungskanal zwischen der Platte 50 und dem ebenen Bauteil 23, zusammen mit dem Abstand zwischen der Platte 50 und der Innenoberfläche der Seitenwand von Gehäuse 22. Diese Kanäle verbinden das Volumen zwischen Stopfenteil 30 und Platte 50 mit dem Beatmungskreislauf 2, um den vorliegenden Druck an beiden Seiten von Maschenplatte 52 auszugleichen. Die durch die Kanäle vorgesehene Druckausbalancierung verhindert, dass Atemgas durch die Löcher in Maschenplatte 52 fließt, im Gegensatz zu der zerstäubten Flüssigkeit, welcher Fluss den Betrieb von Zerstäubungsvorrichtung 1 beeinträchtigen kann. Es verhindert auch eine Druckbelastung von Maschenplatte 52 und das Auftreten von Leckagen durch die Maschenplatte.
In Vorrichtung 1 sind Mittel vorgesehen, um Platte 50 zu bewegen, um Flüssigkeit auszustoßen. Diese Mittel können ein ringähnliches Vibrationselement umfassen, wie zum Beispiel ein piezoelektrisches Element 56, welches anliegend an der oberen Oberfläche von Platte 50 montiert ist. Insbesondere ist das piezoelektrische Element 56 von Platte 50 durch einen schmalen Spalt 57 getrennt und an Platte 50 entlang seiner Peripherie durch leitfähige Klebung, Lötung, Schweißung oder andere geeignete Technik gesichert, wie als 58 in 2 abgebildet. Das piezoelektrische Element 56 hat eine zentrale Öffnung koaxial mit der zentralen Öffnung 51 von Platte 50.
Das Stopfenteil 30 ist aus einem nicht leitfähigen Material gebildet, wie zum Beispiel Kunststoff und ist in der durch das Gehäuse 22 definierten Aussparung 28 platziert. Das untere Teil von Stopfenteil 30 hat zwei Stromanschluss-Stücke 35 und 36, welche aus leitfähigem Material hergestellt sind. Das Stopfenteil 30 ist oben auf Platte 50 platziert, so dass die Platte zwischen den Elektroden und vorstehenden Teilen 24 und 25 ist. Das Anschluss-Stück 35, welches Anschluss-Stück in der Form einer ringförmigen Feder sein kann, berührt das piezoelektrisches Element 56 und ist durch das Stopfenteil 30 an Kabel 20 verbunden. Ein zweites elektrisches Stromanschluss-Stück 36, welches ebenfalls durch Stopfenteil 30 an Kabel 20 verbunden ist, berührt die leitfähige Platte 50. Anschluss-Stück 36 kann zum Zwecke der Anbringung einer Spannung am piezoelektrischen Element 56 in Verbindung mit Anschluss-Stück 35 elektrisch geerdet sein.
Eine rohrförmige Messelektrode 38, welche nahe der oberen Oberfläche von Maschenplatte 52 ist, wird zur Impedanz-Messung der Anwesenheit von Flüssigkeit in Zerstäubungsvorrichtung 1 in Verbindung mit Platte 50 genutzt, welche sich gegenüber der Messelektrode befindet. Eine kleine gewölbte Aussparung 37 kann in die untere Oberfläche von Stopfenteil 30 geformt sein, um die Messelektrode 38 zu umgeben. Wie nachstehend festgehalten, bildet die rohrförmige Messelektrode 38 auch einen Teil eines ferromagnetischen Körpers für Steuerventil 18.
Ventil 18, welches zur Steuerung der Zufuhr der Flüssigkeit zur Vibrationsmaschenplatte 52 genutzt wird, besteht aus zwei Komponenten, beinhaltend ein fixes Teil 39 und ein wechselbares oder wegwerfbares Teil 69. Das fixe Teil 39 ist innerhalb des Stopfenteils 30 angeordnet und das wegwerfbare Teil 69 ist an dem Flüssigkeitsrervoir befestigt. Das wegwerfbare Teil 69 ist in einer rohrförmigen Form hergestellt, um sich durch die Aussparung 40 des fixen Teils 39 zu erstrecken, wenn das Reservoir am Stopfenteil 30 befestigt ist. Das wegwerfbare Teil 69 ist von sich aus in der Lage, als ein Absperrmittel für das Reservoir zu dienen, aber in Verbindung mit dem fixem Teil 39 dient es auch als ein Ventil, welches zur Regulierung des Flüssigkeitsflusses von dem Reservoir zu der vibrierenden Maschenplatte 52 genutzt wird.
Reservoir 17, welches in 2 und folgenden insbesondere als 60 identifiziert ist, ist an der Oberseite von Stopfenteil 30 durch Spiral- oder Bajonettbefestigung befestigt, welche durch Öffnungen 61 und 62 gebildet ist. Zugehörige Vorsprünge 33 und 34 sind symmetrisch an den Seiten von Stopfenteil 30 angeordnet und passen in die in dem Reservoir 60 eingeformten Öffnungen 61 und 62. Reservoir 60 kann durch Drehen und Drücken oder Drehen und Ziehen des Reservoirs bezüglich Stopfenteil 30 von Stopfenteil 30 befestigt oder gelöst werden. Dies erlaubt es, das Reservoir an dem Therapieende zum Austausch zu entfernen oder wenn dem Subjekt eine andere Droge verabreicht werden soll.
Reservoir 60 umfasst ein peripheres Teil 63, eine Platte 64, welche aus einem Material wie zum Beispiel Kunststoff hergestellt ist, eine elastische Membran 65, welche aus einem Material wie zum Beispiel Gummi hergestellt ist, und das wechselbare oder wegwerfbare Teil 69 von Ventil 18, welches an dem Boden von Platte 64 befestigt ist. Die Membran 65 ist auf der Oberseite von Platte 64 gespannt und die zwei Elemente sind dann in das periphere Teil 63 geschoben. Die Membran 65, welche zwischen Platte 64 und peripherem Teil 63 ist, ist in dem Kanal 66 durch die Platte 64 verriegelt. Das Reservoir 60 kann alternativ als ein einzelnes Teil gebildet sein, in dem die modernen multikomponenten Herstellungstechniken unter Verwendung von Kunststoffen genutzt werden.
In der Mitte von Membran 65, an der oberen Seite, ist ein dickerer Bereich 67 der Membran durch Ring 68 getrennt. Das Reservoir 60 wird mit einer zu zerstäubenden Flüssigkeit gefüllt, indem die Flüssigkeit mit einer Spritze durch Bereich 67 innerhalb des Rings 68 injiziert wird. Membran 65 ist, insbesondere wenn das Reservoir leer ist, in dem in 3a gezeigten vorgespannten Zustand, welcher genug Druck ausbaut, um den Raum unterhalb der Membran von Flüssigkeit in dem Reservoir zu leeren. Wenn das Reservoir mit Flüssigkeit gefüllt wird, indem sie mit einer Spritze durch die Membran in dem Bereich 67, wie in 3b gezeigt, injiziert wird, erhöht sich der Druck innerhalb des Reservoirs, wenn sich die Membran ausdehnt.
Im Betrieb wird Ventil 18, welches zur Zuführung der Flüssigkeit zur Vibrationsmaschenplatte 52 genutzt wird, als Antwort auf ein Signal von Kabel 20 geöffnet und Flüssigkeit fließt von Reservoir 60 zu der Maschenplatte 52. Die Flüssigkeit fließt durch das wegwerfbare Teil 69 aus, welches innerhalb der Aussparung vom fixen Teil 39 platziert ist, und durch die rohrförmige Messelektrode 38 in Kontakt mit der oberen Oberfläche von Maschenplatte 52. Die kohäsiven Kräfte in der Flüssigkeit erzeugen eine Flüssigkeitssäule, welche sich zwischen dem unteren Ende von Messelektrode 38 und Maschenplatte 52 erstreckt. Um den Flüssigkeitstransport von Reservoir 60 zu Maschenplatte 52 zu steuern, fungieren die Messelektrode 38 und die Maschenplatte 52 als Messelektroden, die die Anwesenheit von Flüssigkeit zwischen dem unteren Ende von Messelektrode 38 und der hinteren Oberfläche 55 von Maschenplatte 52 entdecken. Die Entdeckung basiert auf Änderung der Impedanz zwischen den zwei Elementen, die als Mess-Elektroden fungieren.
Mit der kontinuierlichen Zufuhr von Flüssigkeit wird die angestiegene Flüssigkeitssäule, welche zwischen dem Ende von Messelektrode 38 und der hinteren Oberfläche 55 von Maschenplatte 52 gebildet ist, ihre Impedanz wesentlich ändern. Ein Signal von Maschenplatte 52 wird über Anschluss-Stück 36 erhalten, und ein Signal von Mess-Elektrode 38 wird über Stromleiter 100 erhalten. Die Signale von den zwei Messelektroden werden einem Impedanz-Sensor innerhalb der Steuereinheit 4 über Kabel 20 eingegeben und von der Steuereinheit 4 genutzt, um Ventil 18 zu schließen, um die Zufuhr von Flüssigkeit abzustellen oder zu reduzieren. Wenn sich die Impedanz zwischen den Elektroden während des Betriebes von Zerstäubungsvorrichtung 1 aufgrund des Zurücktretens der Flüssigkeit weg von dem Ende von Messelektrode 38 und der hinteren Oberfläche 55 von Maschenplatte 52 ändert, öffnet das Ventil wieder, um den Fluss von Flüssigkeit von dem Reservoir zu erlauben. Die Zufuhr von zu zerstäubender Flüssigkeit kann entweder durch kontinuierliches Vibrieren von Maschenplatte 52 und kontinuierliches Regulieren der Flüssigkeitszufuhr erreicht werden oder durch Regulierung der Betätigung von Maschenplattenvibration und periodischem Zuführen von Flüssigkeit, wenn die Menge von Flüssigkeit zwischen der Maschenplatte 52 und dem Ende von Messelektrode 38 reduziert wird.
Für einen Zerstäuber wird Hochfrequenzspannung von einer Spannungsquelle innerhalb Steuereinheit 4 durch Kabel 20 und Anschluss-Stücke 35 und 36 zum piezoelektrischen Vibrationselement 56 geführt, um das Element zum Vibrieren zu bringen. Die Spannung bringt das Element 56 dazu, von dem normalen, in 4a gezeigten, Zustand zu einem radial verringerten Zustand zu kontrahieren und zu dem normalen Zustand zurückzukehren. Aufgrund der Verbindung von piezoelektrischem Element 56 an Platte 50 über den Umfang des Elements, bringt die radiale Größenverringerung vom piezoelektrischem Element 56 Platte 50 dazu auszuschlagen oder sich durch Biegung zu bewegen, wie in 4b abgebildet, und dann zu dem in 4a gezeigten Zustand zurückzukehren, wenn das piezoelektrische Element 56 zu dem normalen Zustand zurückkehrt. Die in 4a und 4b gezeigte Aktion von Platte 50 stößt zerstäubte Flüssigkeit von Löchern 53 in Maschenplatte 52 aus. An der Vorderoberfläche 54 der vibrierenden Maschenplatte 52 wird die zerstäubte Flüssigkeit an jedem Loch 53 aufgrund der Flüssigkeitsoberflächenspannung zu Tropfen wachsen. Die Tropfen werden in Größe wachsen, bis die Ausstoßkräfte, welche von der Bewegung von Maschenplatte 52 resultieren, und die Masse von jedem Tropfen die Haltekraft übersteigen, welche durch die Größe der Löcher 53 in Maschenplatte 52 und der Oberflächenspannung der Flüssigkeit bestimmt wird. Die von Platte 52 ausgestoßenen Tropfen treten durch rohrförmige Vorsprünge 16 von Gehäuse 22 in den Patientenzweig 10 und werden durch das Subjekt als zerstäubte Flüssigkeit inhaliert.
Wie oben erwähnt ist Ventil 18, welches zur Steuerung der Flüssigkeitszufuhr von Reservoir 60 zur Vibrationsmaschenplatte 52 genutzt wird, aus einem fixen Teil 39 und einem wechselbaren oder wegwerfbaren Teil 69 gebildet. Das fixe Teil 39 ist innerhalb Stopfenteil 30 angeordnet und das wegwerfbare Teil 69 ist an Flüssigkeitsreservoir 60 befestigt. Das wegwerfbare Teil 69 enthält Elemente, die den Flüssigkeitsfluss durch das Ventil unter dem Einfluss eines Magnetfeldes regulieren, welches mit dem fixen Teil 39 erzeugt wird. Wie oben erwähnt, dient das wegwerfbare Teil 69 selbst als ein Sperrmittel, welches einen Flüssigkeitsfluss von Reservoir 60 verhindert. Das wegwerfbare Teil 69 fungiert zusammen mit dem fixen Teil 39 als ein elektronisch gesteuertes Fließventil. Wegwerfbares Teil 69 und fixes Teil 39 des Ventils sind detaillierter in 5a-1 und 5a-2 gezeigt.
Das wegwerfbare Teil 69 umfasst eine scheibenförmige Platte 70, welches an Platte 64 von Reservoir 60 (in 5a nicht abgebildet) befestigt oder integriert ist. Die Platte 70 hat eine Öffnung 71. Flüssigkeitstransportrohr 73 hängt von Platte 70 ab. Ein Stopper 75, welcher eine projektilähnliche Form haben kann, ist in Rohr 73 platziert. Feder 76 kann auch in Rohr 73 platziert sein. Platte 70 und Stopper 75 sind aus ferromagnetischem Material, wie zum Beispiel Edelstahl hergestellt. Das obere Ende von Rohr 73 ist am Rohrverbindungsstück 77 von Platte 70 befestigt. Das untere Ende von Rohr 73 bildet eine Öffnung 74. Feder 76 ist, falls sie verwendet wird, zwischen Platte 70 und Stopper 75 angeordnet, so dass die Feder 76 den Stopper 75 gegen den Ventilsitz 80 zwingt, welcher an Rändern von Öffnung 74 ausgebildet ist. Der Druck der Flüssigkeit in Reservoir 60 kann ebenfalls genutzt werden, um den Stopper gegen den Ventilsitz zu pressen.
5b zeigt Details von zwei Beispielen von Stopper 75. Der in 5b-1 und 5b-2 gezeigte Stopper 75 hat Längskanäle 78 an der zylindrischen Seitenwand, welche genutzt werden, um den Flüssigkeitsfluss an dem Stopper vorbei von Öffnung 71 zu Öffnung 74 zu leiten. An dem oberen Ende von Stopper 75 ist eine kreisförmige Stufe 79, ähnlich einer dementsprechenden Stufe an dem unteren Ende von Rohrverbindungsstück 77 von Platte 70, um Feder 76 aufzunehmen, wenn diese verwendet wird. Die obere Oberfläche von Stopper 75 und untere Oberfläche von Rohrverbindungsstück 77 von Platte 70 können zusammenstoßen, wenn Stopper 75 gehoben wird.
5b-3 und 5b-4 zeigen eine weitere Ausführungsform von Stopper 75 mit einer im Wesentlichen rechteckigen Querschnittskonfiguration. Der in 5b-3 und 5b-4 gezeigte Stopper 75 kann einfach hergestellt werden, indem ein Stück von einer im Wesentlichen rechteckigen Stange abgeschnitten wird, welche kegelstumpfartige Ecken hat. Die entlang den Seiten des Stoppers vorliegenden Räume 78 fungieren als die Kanäle, um Flüssigkeitsfluss um den Stopper zu erlauben, wenn das Ventil offen ist.
Wie in 5a-2 gezeigt, umfasst das fixe Teil 39 ein Solenoid oder eine Spule 41, welche aus einem isolierten elektrischen Draht, wie zum Beispiel Kupfer mit einer emaillierten Beschichtung, gebildet ist. Beide Enden des Drahtes sind durch den zylindrischen, ferromagnetischen Körper 42 gebracht, welcher die Spule 41 abdeckt, und an Konduktor 100 und Kabel 20 über geeignete Stromzufuhrkonduktoren 43 verbunden. Die Spule 41 kann zum Beispiel um eine dünne Plastikspule (in 5a-2 nicht abgebildet) gewickelt werden oder sie kann in Harz gegossen sein, so dass eine Öffnung durch die Wicklung besteht und die Wicklung dann in dem Körper 42 eingepasst wird. Die Messelektrode 38, welche ebenfalls aus ferromagnetischem Material hergestellt ist, ist an einer Öffnung an dem unteren Ende vom zylindrischen Körper 42 gebildet und sie ist ebenfalls an Konduktor 100 und Kabel 20 als auch an Konduktor 45 verbunden, um die Impedanz-Messung zu ermöglichen, welche zur Entdeckung der zu der Maschenplatte geführten Flüssigkeit genutzt wird.
Das wegwerfbare Teil 69 ist so geformt, dass es in die rohrförmige Aussparung 40 des fixen Teils 39 passt und sich dadurch erstreckt. Wenn das Reservoir 60 an Stopfenteil 30 befestigt ist, erstreckt sich das rohrförmige wegwerfbare Teil 69 durch Aussparung 40, so dass das untere Ende von Rohr 73 ungefähr auf der Höhe des unteren Endes von Messelektrode 38 ist.
Die Funktionsweise des wegwerfbaren Teils 69, wenn es am fixen Teil 39 befestigt ist, ist detaillierter in 6 gezeigt. Der unaktivierte Zustand von Ventil 18 ist in 6a dargestellt. Stopper 75 ist gegen Ventilsitz 80 in Rohr 73 gezwungen und verhindert den Flüssigkeitsfluss von Reservoir 60 durch Rohr 73 zu der oberen Oberfläche von Maschenplatte 52. Wenn die Spule 41 an einer Spannungsquelle angeschlossen ist, produziert der Strom ein Magnetfeld, wie in 6b gezeigt. Aufgrund der resultieren Solenoid-Wirkung versucht das Ventil einen Gleichgewichtszustand zu erreichen. indem es Stopper 75 nach oben gegen Platte 70 von Reservoir 60 bewegt, wie in 6b dargestellt. Wenn sich der Stopper 75 gegen Platte 70 bewegt, wird ein Kanal durch Ventilsitz 80 von Öffnung 71 in Platte 70 zu Öffnung 74 in Rohr 73 geöffnet und die Flüssigkeit fließt durch das Rohr 73 an dem Stoppen 75 vorbei entlang Kanälen 78 auf Maschenplatte 52.
Wenn das Reservoir 60 an Stopfenteil 30 befestigt ist, sollte die ferromagnetische Metallplatte 70 fest am ferromagnetischen Körper 42 anliegen, um den bestmöglichen Magnetkreis für den Fluss des Magnetfeldes von Spule 41 zu bieten. Stopper 75, welcher ebenfalls aus ferromagnetischem Material hergestellt ist, oder einer Kombination von ferromagnetischem Material und einem anderen Material wie zum Beispiel Gummi, bewegt sich frei reagierend auf das Magnetfeld, mit Ausnahme des Drucks von Feder 76 und/oder der Flüssigkeit in Reservoir 60, innerhalb des Rohres 73. Ein Teil des Magnetfeldkreises erstreckt sich zwischen Messelektrode 38 und Stopper 75 und dem Rohr 73 und die Feldstärke schwächt sich weniger, je kürzer die Distanz zwischen Stopper 75 und Messelektrode 38 ist. Das bedeutet, dass je dünner die Wand von Rohr 73, umso besser der Magnetkreis. Dieselben Bedenken bestimmen den Abstand zwischen Stopper 75 und Platte 70. Umso niedriger die Magnetfeldverluste in der Struktur sind, umso niedriger ist die Spannungsamplitude, die zur Steuerung des Ventils benötigt wird.
7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Ventils, welches zur Verwendung in einer Flüssigkeitsausstoßvorrichtung geeignet ist. In dieser Ausführungsform ist ein Ventil innerhalb von Flüssigkeitsreservoir 60 vorgesehen. Zu diesem Ziel ist eine Ventilscheibe 100 über Öffnung 102 in Platte 64 von Reservoir 60 platziert. Mittel sind vorgesehen, um Ventilscheibe 100 in Kontakt mit Platte 64 zu zwingen, um Öffnung 102 zu schließen. Derartige Mittel können eine Feder in einem auf Platte 64 montierten Käfig umfassen oder elastische Fäden 104, welche an Platte 64 befestigt sind und in einem Kreuz über Ventilschei be 100 angeordnet sind. Der Druck der Flüssigkeit, wenn Reservoir 60 gefüllt wird, dient ebenfalls dazu, die Scheibe in Kontakt mit Platte 64 zu zwingen und Öffnung 102 zu schließen.
Das Ventil von 7 und 8 enthält auch Zwischenteil 108, welches aus Rohr 110 gebildet ist. Betätigungsteil 112 ist lose, zur Bewegung von einer unteren Position in Rohr 110, in welcher Teil 112 gegen Schulter 114 ruht und einer erhöhten Position platziert. Betätigungsteil 112 kann allgemein auf dieselbe oder ähnliche Weise wie Stopper 75, in 5b gezeigt, gebildet sein. Das obere Ende von Rohr 110 ist durch eine Platte 116 aus ferromagnetischem Material geschlossen, welches ein Loch 118 enthält. Vorsprung 120 von Betätigungsteil 112 erstreckt sich durch Loch 118. Das Rohr 110 hat eine Öffnung 122 in dem unteren Teil.
Das fixe Teil 39 des in 7 und 8 gezeigten Ventils ähnelt im Wesentlichen dem in 5a und 6 gezeigten, wie durch die gemeinsamen Referenznummern angezeigt.
In der in 7 und 8 gezeigten Ausführungsform der Erfindung kann Zwischenteil 108 am Reservoir 60 in der in 2 gezeigten Weise befestigt sein. Oder Zwischenteil 108 kann innerhalb des fixen Teils 39 des Ventils befestigt sein. Oder Zwischenteil 108 kann eine von sowohl Reservoir 60 als auch von fixen Teil 39 separate Komponente sein. Wenn Zwischenteil 108 an Reservoir 60 befestigt ist, kann es mit dem Reservoir am Ende der Behandlung ausrangiert werden. Wenn es eine separate Komponente ist, kann es ausrangiert oder zur Wiederverwendung gereinigt werden. Wenn es am fixen Teil 39 befestigt ist, kann es nach Verwendung, zusammen mit den anderen Komponenten von Flüssigkeitsausstoßvorrichtung 1 gereinigt werden.
Bei Verwendung wird Zwischenteil 108 im fixen Teil 39 platziert, entweder separat oder, falls Zwischenteil 108 an Reservoir 60 befestigt wird, wenn Reservoir 60 an Stopfenteil 30 befestigt wird. Wenn es so zusammengebaut ist, ist das obere Ende von Vorsprung 120 nahe, aber getrennt davon, zu Ventilscheibe 100 in Reservoir 60. Wenn die Spule 124 unter Strom gesetzt wird, bewegt sich Betätigungsteil 112 von der in 8a gezeigten unteren Position zu der in 8b erhöhten Position. Vorsprung 120 erstreckt sich durch Löcher 118 und 102 und hebt Ventilscheibe 100 von Platte 64, und erlaubt Flüssigkeit in Reservoir 60 aus Öffnung 102 durch Rohr 110 und in Vorrichtung 1 zu fließen. Die Schulter 114 kann, falls gewünscht, als ein Ventilsitz für Teil 108 geformt sein, um ein zusätzliches Mittel vorzusehen, um Flüssigkeitsfluss von Reservoir 60 zur Zerstäubungsvorrichtung 1 zu verhindern, wenn Teil 108 in der unteren Position ist.
9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform eines zur Verwendung in einer Flüssigkeitsausstoßvorrichtung geeigneten Ventils. In dieser Ausführungsform, und ähnlich zu der Ausführungsform von 7 und 8, ist ein Ventil innerhalb von Flüssigkeitsreservoir 60 vorgesehen. Ventilscheibe 100 ist über Öffnung 102 in Platte 64 von Reservoir 60 platziert und, wie in eine der in Verbindung mit 7 und 8 beschriebenen Arten, in Kontakt mit Platte 64 gezwungen. Rohr 210 erstreckt sich von Öffnung 102 in Platte 64.
Ein elastischer Bereich ist in Platte 64 vorgesehen. Der elastische Bereich 213 wird durch einen ringförmigen Kanal 211 definiert, welcher eine geringere Dicke hat als Platte 64. Der elastische Bereich 213 kann in Platte 64 mittels multikomponenten Herstellungstechniken unter Verwendung von zum Beispiel Kunststoffen und Gummi geformt werden.
Ein Betätigungsteil 212 ist in Magnetwicklung 124 platziert. Das Betätigungsteil 212 kann eine ferromagnetische Hülse umfassen, welche locker in einer rohrförmigen Aussparung in Magnetwicklung 124 platziert ist. Die Länge von Betätigungsteil 212 ist geringer als die Länge der Aussparung, so dass sich das Betätigungsteil von einer unteren Position, in welcher das Betätigungsteil gegen Schulter 214 ruht, nach oben bewegen kann, wenn die Magnetwicklung unter Strom gesetzt wird. Vorsprung 220 ist an dem oberen Ende von Betätigungsteil 212 montiert und erstreckt sich durch Loch 218 in dem ferromagnetischen Körper 123 von Magnetwicklung 124.
Wenn das Flüssigkeitsreservoir 60 an Stopfenteil 30 befestigt wird, ist das obere Ende von Vorsprung 220 nahe an, aber getrennt davon, dem elastischen Bereich 213. Das Rohr 210 erstreckt sich durch Betätigungsteil 212. Wenn die Wicklung 124 unter Strom gesetzt wird, bewegt sich Betätigungsteil 212 von der in 10a gezeigten unteren Position zu der in 10b gezeigten erhöhten Position. Vorsprung 220 erstreckt sich durch Loch 218 und presst auf den elastischen Bereich 213. Der elastische Bereich 213 bewegt sich nach oben und hebt Ventilscheibe 100 von Platte 64, und erlaubt Flüssigkeit in Reservoir 60 aus Öffnung 102 durch Rohr 210 in die Vorrichtung 1 zu fließen.
Es ist klar, dass andere Äquivalente, Alternativen und Modifikationen neben den ausdrücklich erwähnten möglich, und innerhalb des Rahmens der beigehängten Ansprüche sind.

Claims

Vorrichtung zum Ausstoßen von Flüssigkeit, umfassend: – ein Gehäuse mit einer Öffnung, durch welche die Flüssigkeit ausgestoßen wird; – ein bewegbares Element in dem Gehäuse, welches zum Ausstoß der Flüssigkeit bewegt wird; – Mittel um dieses Element zu bewegen, um Flüssigkeit dazu zu bringen von dieser Öffnung abzufließen; – ein Flüssigkeitsreservoir; – Flüssigkeitstransportmittel, welche sich von dem Reservoir in die Nähe des bewegbaren Elements erstrecken; – Mittel um den Flüssigkeitsfluss durch das Flüssigkeitstransportmittel zu steuern, welche Flüssigkeitsfluss-Steuerungsmittel an dem Reservoir angekoppelt sind; – eine Magnetfeldquelle um selektiv ein Magnetfeld zu produzieren, und – ein ferromagnetisches Bauteil, welche positioniert ist, um in dem Feld zu liegen, wenn dieses gebildet ist, welches ferromagnetische Feld mit dem Flüssigkeitsfluss-Steuerungsmittel zusammenwirkt und reagierend auf die Erzeugung des Magnetfelds bewegbar ist, um den Fluss von Flüssigkeit durch das Flüssigkeitsfluss-Steuerungsmittel von dem Reservoir zu dem bewegbaren Element zu erlauben, um von der Vorrichtung ausgestoßen zu werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitsfluss-Steuerungsmittel einen Ventilsitz in dem Flüssigkeitstransportmittel umfasst, um mit einem ferromagnetischen Bauteil zusammen zu wirken, welches einen Stopper umfasst, welcher ferromagnetische Stopper in dem Flüssigkeitstransportmittel ist und bewegt wird, um reagierend auf die Erzeugung des Magnetfelds den Ventilsitz zu öffnen, um den Fluss von Flüssigkeit durch den Ventilsitz zu erlauben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitsfluss-Steuerungsmittel ein Ventil umfasst, welches an dem Reservoir montiert ist und wobei das ferromagnetische Bauteil ein Betätigungselement umfasst, welches Betätigungselement bewegt wird, um das Ventil reagierend auf die Erzeugung des Magnetfelds zu öffnen, um den Fluss von Flüssigkeit durch das Ventil zu erlauben.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement in dem Flüssigkeitstransportmittel angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement außerhalb von dem Flüssigkeitstransportmittel angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitstransportmittel an dem Reservoir montiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitstransportmittel ein von dem Reservoir und Gehäuse separates Element ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ferromagnetische Bauteil periphere Kanäle hat, um einen Flüssigkeitsfluss durch das Flüssigkeitstransportmittel zu erlauben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Bauteil im Querschnitt kreisförmig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, welche weiter Wirkmittel enthält, um den Stopper gegen den Ventilsitz zu drängen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitstransportmittel ein dünnwandiges Rohr ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldquelle eine Spule umfasst und worin sich das Flüssigkeitstransportmittel durch diese Spule erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Element leitfähig ist and worin die Vorrichtung weitere leitfähige Mittel hat, welche sich zu dem bewegbaren Element erstrecken, um, in Verbindung mit dem bewegbaren Element, eine Impedanz zu messen, welche auf die Menge an zu dem bewegbaren Element zugeführter Flüssigkeit hinweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitsreservoir entfernbar an der Vorrichtung befestigbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitsreservoir geformt ist, um die Flüssigkeit darin unter Druck zu setzen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Element wenigstens einen Durchlass hat, durch welchen Flüssigkeit zu der Öffnung fließt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Element piezoelektrische Elemente umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Element ein vibrierfähiges Element ist
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Element einer Biegung ausgesetzt ist, um die Bewegung zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das vibrierfähige Element eine Netzplatte zur Zerstäubung der Flüssigkeit enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 13, welche weiter ein an der Vorrichtung angekoppeltes Element enthält, um die Magnetfeldquelle reagierend auf die Impedanz Messung mit Strom zu versorgen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 4 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Zerstäuber zum Ausstoß von zerstäubter Flüssigkeit ist.