DE60105631T2

DE60105631T2 - Vorrichtung und verfahren zum erfassen und regeln der flüssigkeitsversorgung zu einem flüssigkeitsausstossapparat

Info

Publication number: DE60105631T2
Application number: DE60105631T
Authority: DE
Inventors: Heikki Haveri
Original assignee: Instrumentarium Oyj
Current assignee: Instrumentarium Oyj
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2021-10-13
Also published as: DE60105631D1; WO2002036269A1; ATE276049T1; AU2001294111A1; US6769626B1; EP1332006B1; EP1332006A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Vorrichtung, z. B. eine Zerstäubervorrichtung, die Flüssigkeit ausstößt. Zerstäuber oder Sprüher sind Geräte, die einen feinen Sprühnebel oder ein Aerosol, normalerweise aus Flüssigkeit, erzeugen. Eine besonders nützliche Anwendung für Zerstäuber besteht darin, einen feinen Sprühnebel bereitzustellen, der einen gelösten oder suspendierten pharmazeutischen Partikel- oder Kolloidwirkstoff zur Verabreichung an eine Person durch Inhalation enthält. Eine derartige Inhalationsbehandlung ist bei Zuständen, die die Atemwege der Person betreffen, höchst wirksam. Da die Lungen sich nahe dem Herzen und dem Blutkreislaufsystem des Körpers befinden, liefert eine Medikamentenverabreichung durch Inhalation ferner eine wirksames und schnelles Lieferungssystem zu allen Organen des Körpers. Andere Anwendungen umfassen ein Abgeben von Insektiziden, Farbe, Deodorants, Wasser zur Befeuchtung usw. Andere Vorrichtungen, die die vorliegende Erfindung enthalten können, umfassen Drucker, bei denen Tinte auf Papier ausgestoßen wird.
Wenn derselbe einen pharmazeutischen Wirkstoff abgibt, ist ein Zerstäuber in vielen Fällen direkt im Mund oder in der Nase der Person platziert, sodass der Sprühnebel in den Atmungsgasen mitgeführt werden kann, die während eines normalen, spontanen Atmens der Person inhaliert werden. In anderen Fällen atmet die Person mit Hilfe eines Atmungsventilators. Ein normaler Ventilator weist einen Atmungskreis auf, der ein Inhalationsglied und ein Exhalationsglied aufweist, die mit zwei Armen eines Y-Verbinders verbunden sind. Der dritte Arm des Y-Verbinders ist über ein Patientenglied mit einem Mundstück, einer Maske oder einem Endotrachealtubus für die Person verbunden. Der Ventilator liefert der Person durch das Inhalationsglied während einer Inhalation eine vollständige oder teilweise Lieferung von Atmungsgasen. Die Kontraktion der Lungen der Person stößt während der Exhalation Gas durch das Exhalationsglied aus. Wenn ein Zerstäuber zusammen mit einem Ventilator verwendet wird, ist derselbe normalerweise in dem Patientenglied platziert, derselbe kann jedoch auch in dem Inhalationsglied platziert sein.
Zerstäuber, die derzeit für Ventilatoranwendungen in Verwendung sind, erzeugen den Sprühnebel entweder pneumatisch oder mittels Ultraschallvibrationen. Pneumatische Zerstäuber werden normalerweise mit einer Flüssigkeit, wie z. B. einer wässrigen Medikamentenlösung, verwendet. Ein Hochdrucktreibgas wird durch eine Düse geleitet, um das Medikament aus einem Medikamentenvorrat für den Zerstäuber herauszuziehen. Das Medikament wird gegen eine Prallfläche oder eine andere Einrichtung in einem Gasraum des Zerstäubers ausgestoßen, wodurch die Flüssigkeit in einen feinen Sprühnebel zerteilt wird. Der Gasraum steht in Fluidkommunikation mit dem Weg für inhaliertes Gas des Atmungskreises, sodass der Gasfluss, der von der Düse zusammen mit dem zerstäubten Medikament ausgestoßen wird, zu dem Atmungskreis und schließlich zu der Person geleitet wird.
Nachteile bei der Verwendung pneumatischer Zerstäuber umfassen Folgendes. Falls der Zerstäuber eine wesentliche Gasmenge, z. B. bis zu 5 Litern/Minute, in den Atmungskreis hinzufügt, kann die Atmungsgaszusammensetzung beeinflusst sein. Auf Grund des Hindurchtretens des Treibgases durch die Düse, das Aufprallen des Medikaments auf der Prallfläche usw. sind pneumatische Zerstäuber laut. Auch ist ein Steuern des Beginnens und Stoppens eines Medikamentenwirkstoffsprühnebels schwierig und nicht sehr genau, woraus sich eine Verschwendung des Medikaments ergibt.
Die vorhergehenden Nachteile pneumatischer Zerstäuber haben zu der Verwendung von Ultraschallzerstäubern geführt, die ein Vibrierelement, wie z. B. einen piezoelektrischen Kristall, verwenden. Die Atmungsgaszusammensetzung und der An-Aus-Betrieb sind mit derartigen Zerstäubern leichter zu steuern als bei einem pneumatischen Zerstäuber. Ultraschallgeräte können jedoch eine große, voluminöse elektrische Leistungsversorgung erfordern, um den Ultraschallvibrator mit Leistung zu versorgen, und sind evtl. nicht in der Lage, Kolloid- oder Partikelsuspensionen zu zerstäuben.
Bei einem Typ von Ultraschallzerstäuber wird der feine Sprühnebel durch ein Auftropfen der Flüssigkeit oder ein anderweitiges Aufbringen derselben auf das Vibrierelement erzeugt. Es sei verwiesen auf die US-Patentschrift 5,443,059. Die US-Patentschrift 3,812,854 beschreibt einen anderen Typ von Zerstäuber zur Verwendung bei einer Inhalationsbehandlung, bei dem der Sprühnebel an der vorderen Oberfläche eines vibrierenden, porösen Körpers erzeugt wird. Die Poren des Körpers bilden ein Netz von Durchgängen, die es ermöglichen, dass die Flüssigkeit durch den Körper fließt. Die zu zerstäubende Flüssigkeit wird unter Druck an die Poren an der rückseitigen Oberfläche des Körpers geliefert und durch die Poren zu der vorderen Oberfläche des porösen Körpers getrieben, wo dieselbe als ein Sprühnebel ausgestoßen wird. Die US-Patentschrift 5,487,378 beschreibt einen Zerstäuber, bei dem das Aerosol unter Verwendung einer Maschenplatte anstelle eines porösen Festkörpers gebildet wird. Die Maschenplatte weist eine Mehrzahl von Öffnungen für die Flüssigkeit auf. Die Flüssigkeit oder die Düsenanordnung wird durch ein piezoelektrisches Element ultraschallvibriert, um eine Dosis der Flüssigkeit zu zerstäuben, wenn dieselbe durch die Maschenplatte hindurchtritt. Die Lieferung jeder Dosis durch den Zerstäuber wird durch ein Dosismessgerät erfasst.
Eine spezielle Schwierigkeit bei Zerstäubern, bei denen die Flüssigkeit oder die Öffnungsanordnung ultraschallvibriert wird, wie z. B. durch ein piezoelektrisches Element, um die Flüssigkeit zu zerstäuben, besteht in der Steuerung der Lieferung von Flüssigkeit zu dem Zerstäuber, sodass die richtige Menge, die für einen ordnungsgemäßen Betrieb notwendig ist, in dem Zerstäuber vorhanden ist.
Die US-Patentschriften 5,518,179 und 5,299,739 beschreiben Zerstäuber, bei denen eine Kapillarzuführung verwendet wird, um Flüssigkeit zu dem Vibrierelement zu liefern. Eine weitere Alternative zur Flüssigkeitslieferung wird durch ein Kondensieren eines Flüssigkeitsdampfes an einer Seite der Membran erreicht, wobei die so kondensierte Flüssigkeit in Tröpfchenform abgegeben wird. Es sei auf die US-Patentschrift 5,518,179 verwiesen.
Die US-Patentschrift 5,938,117 beschreibt eine Vorrichtung zum Abgeben von Flüssigkeiten als einem zerstäubten Sprühnebel, die ein Fluidlieferungssystem aufweist, das ein Fluid zu einer mit Öffnungen versehenen schwingenden Oberfläche transportiert. Das Fluidlieferungssystem ist mit einem elektronischen Flusssteuerventil verbunden. Das Ventil ist mit einer elektronischen Schaltung verbunden. In dem Fall einer übermäßigen Flüssigkeitslieferung nimmt die Schwingungsamplitude ab und die Stromentnahme durch das piezoelektrische Element nimmt ab. Ein Stromsensor erfasst die verringerte Stromentnahme und sendet ein Überlaufsignal an das Flusssteuerventil, um die Lieferungsrate der Flüssigkeit zu der Oberfläche zu reduzieren, bis die Flüssigkeitsmenge zu einem normalen Pegel zurückgeht.
Das Patentdokument WO 119437, das vor dem Einreichen nicht veröffentlicht wurde, offenbart eine Vorrichtung, die zu der vorliegenden Anmeldung analog ist, mit der Ausnahme, dass dieselbe keine Einrichtung zum Messen einer Kapazität, die zwischen zwei voneinander beabstandeten Baugliedern besteht, umfasst.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Gerät und ein Verfahren zum genauen Steuern der Flüssigkeitslieferung in eine Vorrichtung, die eine Flüssigkeit ausstößt, zu schaffen. Eine derartige Vorrichtung kann einen Zerstäuber aufweisen, bei dem die genaue Flüssigkeitslieferung es ermöglicht, dass die Flüssigkeit effizient in ein Aerosol umgewandelt wird. Die Erfindung kann bei anderen Typen von Vorrichtungen verwendet werden, wie z. B. denjenigen, die Tinte zu Druckzwecken ausstoßen.
Die Erfindung ist besonders geeignet für eine Verwendung bei einem Zerstäuber, der ein Ultraschallvibrierelement verwendet, dieselbe kann jedoch auch auf andere Typen von Zerstäubern ausgedehnt werden, bei denen ordnungsgemäßes Funktionieren und Effizienz von einer Steuerung der Flüssigkeit in den Zerstäuber abhängen.
Die oben genannten Aufgaben werden durch ein verbessertes Gerät und Verfahren zum Messen der auszustoßenden Flüssigkeitsmenge, die in der Vorrichtung, die die Flüssigkeit ausstößt, vorhanden ist, gelöst. Zu diesem Zweck umfasst bei einem typischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Zerstäuber ein erstes Bauglied, das Löcher aufweist, durch die die zu zerstäubende Flüssigkeit hindurchtritt. Ein zweites Bauglied ist von dem ersten Bauglied so beabstandet, dass ein Volumen in dem Zerstäuber definiert ist durch die Fläche einer gegenseitigen Überlappung des ersten und des zweiten Bauglieds und den Grad der Beabstandung zwischen denselben in der Überlappungsfläche. Das erste und das zweite Bauglied weisen elektrisch leitfähige Eigenschaften auf, z. B. indem dieselben aus leitfähigem Material gebildet sind oder eine elektrisch leitfähige Beschichtung aufweisen. Das erste und das zweite Bauglied sind elektrisch voneinander getrennt. Die zu zerstäubende Flüs sigkeit wird in das Volumen zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied bereitgestellt, und eine Schaltungsanordnung ist mit dem ersten und dem zweiten Bauglied gekoppelt, um die Kapazität zwischen den Baugliedern zu messen. Die Kapazität zwischen den Baugliedern zeigt die Flüssigkeitsmenge in dem Volumen, das in dem Zerstäuber definiert ist, an. Ein Vibrator, wie z. B. ein piezoelektrische Element, vibriert die Flüssigkeit, wie z. B. durch ein Biegen entweder des ersten oder des zweiten Bauglieds, um die Zerstäubung der Flüssigkeit durchzuführen. Die Kapazitätsmessschaltung kann mit einem Flüssigkeitsvorrat gekoppelt sein, um zu bewirken, dass Letzterer bevorzugt intermittierend zusätzliche Flüssigkeit zu dem Volumen liefert, wenn die Zerstäubung der Flüssigkeit fortschreitet.
Verschiedene andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich.
Kurze Beschreibung der mehreren Ansichten der Zeichnung
Die vorhergehenden Aufgaben und Vorteile sowie die Erfindung selbst werden aus den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden detaillierten Beschreibung vollständiger verstanden. Es zeigen:
1 eine allgemeine Querschnittsansicht einer Zerstäubervorrichtung, bei der die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, wobei die Betriebsumgebung für die Zerstäubervorrichtung in einer verallgemeinerten schematischen Form gezeigt ist;
2a eine auseinander gezogene Teilquerschnittsansicht, die die Vorrichtung von 1 zeigt;
2b und 2c schematische Ansichten, die den Betrieb der Vorrichtung von 1 zeigen;
3 eine detaillierte Ansicht bestimmter. Elemente, die zum Erfassen einer Flüssigkeitslieferung durch eine kapazitive Messung verwendet werden;
4 eine dreidimensionale Darstellung, die das Verhalten einer Kapazität bei der kapazitiven Messung, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, darstellt;
5 ein schematisches Diagramm einer elektrischen Schaltungsanordnung zum Messen einer Kapazität;
6 eine schematische Ansicht, die einen alternativen Aufbau für die vorliegende Erfindung darstellt; und
7 eine schematische Ansicht, die einen weiteren alternativen Aufbau der vorliegenden Erfindung darstellt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Vorrichtung 1, wie z. B. eine Zerstäubervorrichtung, die die vorliegende Erfindung enthält, wird normalerweise zusammen mit einem Atmungskreis 2, einem Ventilator 3 und einer Steuereinheit 4 verwendet, wie es in 1 gezeigt ist. Der Zerstäuber 1 zerstäubt flüssige Lösungen oder Suspensionen zur Lieferung an eine Person, wie z. B. als Medikamentenbehandlung für einen Patienten. Der Atmungskreis 2 umfasst ein Inhalationsglied 5, das mit dem Ventilator 3 an einem Inhalationsgliedverbinder 6 gekoppelt ist. Ein Exhalationsglied 7 ist mit dem Ventilator 3 an einem Exhalationsgliedverbinder 8 verbunden. Das Inhalationsglied 5 und das Exhalationsglied 7 sind mit zwei Armen eines Y- Verbinders 9 verbunden. Ein dritter Arm des Y-Verbinders 9 ist mit einem Ende eines Patientenglieds 10 verbunden. Das andere Ende des Patientenglieds 10 führt zu einem Mundstück, einer Gesichtsmaske oder einem Endotrachealtubus für die Person.
Der Ventilator 3 liefert alle oder einen Teil der Atmungsgase für die Person durch ein Liefern der Inhalationsgase in dem Inhalationsglied 5. Die Inhalationsgase treten durch den Y-Verbinder 9 hindurch und in das Patientenglied 10 zur Lieferung an die Person. Beim Ausatmen gehen die Atmungsgase durch das Patientenglied 10, den Y-Verbinder 9 und das Exhalationsglied 7 hindurch zurück zu dem Ventilator 3.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist die Zerstäubervorrichtung 1 in dem Patientenatmungskreis 2 bevorzugt möglichst nahe an dem Patienten positioniert, um den Aerosoltransportweg zu minimieren, und um die Abscheidung des Aerosols an den Atmungskreiswänden zu minimieren. Zu diesem Zweck kann die Zerstäubervorrichtung 1 zwischen dem Y-Verbinder 9 und dem Patientenglied 10 in den Atmungskreis eingeführt sein. Der Y-Verbinder 9 weist eine Buchse 11 zum Aufnehmen des röhrenförmigen Vorsprungs 12 eines Adapters 13 für die Zerstäubervorrichtung 1 auf. Die röhrenförmige Buchse 14 des Adapters 13 nimmt das Patientenglied 10 auf. Die Zerstäubervorrichtung wird in einer Öffnung 15 in dem Adapter 13 platziert und wird mit einer O-Ring-Dichtung 16 in Position gehalten. Wenn die Zerstäubervorrichtung 1 nicht gebraucht wird oder wenn die Zerstäubervorrichtung zur Reinigung oder Wartung entfernt wird, kann eine Abdeckung (nicht gezeigt) in oder über die Öffnung 15 eingepasst werden, um zu ermöglichen, dass der Atmungskreis 2 in einer normalen Weise wirksam ist. Alternativ dazu kann der gesamte Adapter 13, der die Zerstäubervorrichtung 1 enthält, aus dem Atmungskreis entfernt werden und das Patientenglied 10 wieder mit dem Y-Verbinder 9 verbunden werden. Die Steuereinheit 4 für die Zerstäubervorrichtung kann in einem Abstand von der Zerstäubervorrichtung 1 angeordnet sein und kann in den Ventilator 3 eingegliedert sein, falls gewünscht.
Die Zerstäubervorrichtung 1 ist mit einer Quelle von zu zerstäubendem Material verbunden. Bei dem Ausführungsbeispiel, das in 1 gezeigt ist, liefern eine Leitung 17 und eine Transportleitung 17a Material von einem Reservoir 18 zu der Vorrichtung 1. Das Reservoir 18 kann an einer gewünschten Position platziert sein und kann sich in der Nähe oder entfernt von der Zerstäubervorrichtung 1 befinden. Ein Steuerventil 19 ist zwischen der Lieferleitung 17 und der Transportleitung 17a bereitgestellt. Elektrische Steuersignale werden über ein Kabel 20 von der Steuereinheit 4 zu dem Steuerventil 19 geliefert. Bei dem zu zerstäubenden Material handelt es sich normalerweise um eine Flüssigkeit und dasselbe kann eine Lösung oder eine Partikel- oder Kolloidsuspension eines pharmazeutischen Wirkstoffs umfassen. Zu Erläuterungszwecken wird das Material, das einer Zerstäubung unterzogen wird, im Folgenden allgemein als eine Flüssigkeit beschrieben. Das Reservoir 18 wird durch eine Pumpe in der Steuereinheit 4 unter Druck gesetzt. Bei dem Ausführungsbeispiel, das in 1 gezeigt ist, liefert eine Pumpe innerhalb der Steuereinheit 4 durch eine Druckleitung 21 ein Druckgas zu dem Reservoir 18.
Die Zerstäubervorrichtung 1 ist in den 2a, 2b, 2c im Detail gezeigt. Die Zerstäubervorrichtung 1, die in der auseinander gezogenen Querschnittsansicht von 2a gezeigt ist, weist ein ringförmiges Gehäuse 22 auf, das die Vorrichtung in dem Adapter 13 befestigt. Das Gehäuse 22 ist aus Kunststoff oder einem ähnlichen Material gebildet. Eine Lippe 23 ist an der unteren Kante des Gehäuses 22 gebildet und enthält einen O-Ring 24. Das Gehäuse 22 ist an einem Stöpselbauglied 32 angebracht durch eine drehbare Befestigungseinrichtung, die durch Öffnungen 40 und 41 und zugeordnete Vorsprünge 42 und 43 gebildet ist. Die Vorsprünge 42 und 43 erstrecken sich von den Seiten des Stöpselbauglieds 32 und passen in die Öffnungen 40 und 41, die in dem Gehäuse 22 gebildet sind. Das Stöpselbauglied 32 kann an dem Gehäuse 22 gehalten werden oder von demselben entfernt werden durch ein Drehen und Ziehen oder ein Drehen und Drücken des Stöpselbauglieds bezüglich des Gehäuses 22. Dies ermöglicht es, dass die Abschnitte der Vorrichtung 1, die das Zerstäuben der Flüssigkeit durchführen und in einem Hohlraum 33 positioniert sind, am Ende einer Behandlung zum Austauschen oder zum Reinigen, wenn der Person ein unterschiedliches Medikament verabreicht werden soll, entfernt werden.
Der O-Ring 24 dichtet die scheibenartige Platte 25 an der Lippe 23 ab. Die Platte 25 ist in 2a mit vergrößerter Dicke gezeigt und kann aus einem leitfähigen Material, wie z. B. Messing, gebildet sein. Die Platte 25 enthält eine Mittelöffnung 26. Eine Maschenplatte 27 ist über der Mittelöffnung 26 der Platte 25 durch ein Kleben mit einem leitfähigen Klebstoff, ein Hartlöten, ein Schweißen oder eine andere geeignete Technik befestigt.
Die Maschenplatte 27 ist eine relativ dünne Platte, die eine Mehrzahl von Löchern 28 aufweist. Die Maschenplatte 27 kann etwa 0,02 mm dick sein. Der Durchmesser der Löcher an einer vorderen Oberfläche 44 beträgt bevorzugt etwa 2–15 μm. Derartige Löcher können in der Platte durch einen Elektroformprozess gebildet sein, wobei dieser Prozess Löcher erzeugt, deren Durchmesser zur rückseitigen Oberfläche 45 der Maschenplatte 27 zunimmt. Gerade Löcher funktionieren jedoch ebenso gut, wobei das Hauptkriterium darin liegt, dass der Austrittsdurchmesser in der vorderen Oberfläche 44 der Maschenplatte 27 derart ist, dass derselbe Tröpfchen der gewünschten Größe bildet.
Die vordere Oberfläche 44 der Maschenplatte 27 ist dem Druck der Atmungsgase in dem Atmungskreis 2 ausgesetzt. Diese Drücke variieren während Inhalations- und Exhalationsbedingungen in dem Atmungskreis. Zum Beispiel können bei künstlicher Beatmung Atmungskreisdrücke bis zu 100 mbar während des Einatmens zunehmen und danach während des Ausatmens abnehmen. Die scheibenartige Platte 25 ist mit einem Druckausgleichkanal 37 versehen, wie es in 2a gezeigt ist, der das Volumen zwischen dem Stöpselbauglied 32 und der Platte 25 mit dem Atmungskreis 2 verbindet zum Angleichen des vorherrschenden Druckes an beiden Seiten der Maschenplatte 27. Der Druckausgleich, der durch den Kanal 37 geliefert wird, verhindert, dass Atmungsgas gegen die zu zerstäubende Flüssigkeit durch die Löcher in der Maschenplatte 27 fließt, was ansonsten den Betrieb der Zerstäubervorrichtung 1 verschlechtern könnte, und verhindert ein Druckbelasten der Maschenplatte 27, das Lecks durch die Maschenplatte auftreten lässt.
Bei der Zerstäubervorrichtung, die in den 2a, 2b und 2c gezeigt ist, ist ein Vibrierelement, wie z. B. ein piezoelektrisches Element 29, benachbart zu der Oberfläche der Platte 25 befestigt, die die obere Oberfläche der Platte ist, wenn der Zerstäuber ausgerichtet ist, wie es in 2a gezeigt ist. Genauer gesagt ist das piezoelektrische Element 29 von der Platte 25 durch einen kleinen Zwischenraum 30 beabstandet und an der Platte 25 um seine Peripherie durch einen leitfähigen Klebstoff, ein Hartlöten, ein Schweißen oder eine andere geeignete Technik befestigt, was als 31 in den 2a, 2b und 2c gezeigt ist. Das piezoelektrische Element 29 weist eine Mittelöffnung auf, die der Mittelöffnung 26 der Platte 25 entspricht.
Das Stöpselbauglied 32 ist aus einem nicht leitfähigen Material, wie z. B. Kunststoff, gebildet. Das Stöpselbauglied 32 weist eine untere Lippe 34 auf, die einen O-Ring 35 enthält. Das Stöpselbauglied 32 ist auf der Platte 25 so platziert, dass die Platte sich zwischen den O-Ringen 24 und 35 befindet, wenn das Stöpselbauglied in dem Hohlraum 33 platziert ist, der durch das Gehäuse 22 definiert ist.
Ein elektrischer Leistungsanschluss 38 erstreckt sich durch das Stöpselbauglied 32. Das untere Ende des Anschlusses 38, wobei der Anschluss die Form eines federbelasteten Stifts aufweisen kann, steht in Kontakt mit dem piezoelektrischen Element 29. Das obere Ende des Anschlusses 38 ist mit dem Kabel 20, das in 1 gezeigt ist, verbunden. Ein zweiter elektrischer Leistungsanschluss 39 erstreckt sich ebenfalls durch das Stöpselbauglied 32. Das untere Ende des Anschlusses 39 steht mit der leitfähigen Platte 25 in Kontakt. Das obere Ende des Anschlusses 39 ist ebenfalls mit dem Kabel 20 verbunden. Der Anschluss 38 und der Anschluss 39, die elektrisch geerdet sein können, legen eine Spannung an das piezoelektrische Element 29 an. Der geerdete Anschluss 39 kann auch für eine kapazitive Messung verwendet werden zusammen mit einer Platte 36 an dem Ende der Flüssigkeitstransportleitung 17a, die auch als ein elektrischer Anschluss fungiert und im Folgenden näher beschrieben ist.
Eine mittlere Flüssigkeitstransportleitung 17a erstreckt sich durch das Stöpselbauglied 32, sodass die Platte 36 an dem Ende der Flüssigkeitstransportleitung 17a sich nahe der oberen Oberfläche der Platte 25 und der Maschenplatte 27 befindet. Die Platte 36 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet, dieselbe ist jedoch elektrisch von ihrer Umgebung und von der Maschenplatte 27 getrennt, um ihre Verwendung bei einer Kapazitätsmessung des Vorhandenseins einer Flüssigkeit in der Zerstäubervorrichtung 1 zu ermöglichen.
In Betrieb wird das Ventil 19 ansprechend auf ein Signal von dem Kabel 20 geöffnet, und Flüssigkeit fließt auf Grund des Druckgases in dem Reservoir 18 durch die Leitung 17 und die Transportleitung 17a. Die Flüssigkeit fließt, wie es in 2a gezeigt ist, aus dem Ende der Transportleitung 17a heraus in das Volumen zwischen der Platte 36 und der oberen Oberfläche 45 der Maschenplatte 27. Die Kohäsionskräfte in der Flüssigkeit erzeugen eine Flüssigkeitssäule zwischen der Platte 36 und der Maschenplatte 27, wie es in 3 gezeigt ist.
Um den Flüssigkeitstransport von dem Reservoir 18 in die Zerstäubvorrichtung 1 zu steuern, wirken die Platte 36 und die Maschenplatte 27 als Messelektroden, die das Vorhandensein und die Menge des Flüssigkeitsvorrats zwischen der Platte 36 und der oberen oder rückseitigen Oberfläche 45 der Maschenplatte 27 durch eine Änderung der Kapazität zwischen den beiden Elektroden erfassen. 3 zeigt ein genaueres Bild der Kapazitätselektroden und des Verhaltens der Flüssigkeit zwischen denselben. In 3 ist R_f ein Radius einer Flüssigkeitssäule 50 zwischen der Platte 36 und der Maschenplatte 27, R_p ist ein Radius der Platte 36 und L ist ein Abstand zwischen den zwei Platten.
Die Kapazität, die zwischen der Platte 36 und der Maschenplatte 27 besteht, hängt von den verschiedenen vorhandenen Variablen ab, wie folgt:
wobei
ε₀ = dielektrischer Koeffizient eines Vakuums
ε_Luft = dielektrischer Koeffizient der Luft zwischen den zwei Platten 27, 36
ε_Flüssigkeit = dielektrischer Koeffizient der Flüssigkeit zwischen den zwei Platten
R_p = Radius der Platte 36
R_f = Radius der Flüssigkeitssäule 50 zwischen den zwei Platten 27, 36
L = Abstand zwischen den zwei Platten 27, 36
Der dielektrische Koeffizient der zu zerstäubenden Flüssigkeit ist viel höher als der dielektrische Koeffizient der Luft und ermöglicht es, dass die Flüssigkeitsmenge oder der Radius der Flüssigkeitssäule zwischen den beiden Platten genau gemessen wird.
Damit die kapazitive Messung ordnungsgemäß funktioniert, muss der Abstand zwischen der Platte 36 und der Maschenplatte 27 auf einen geeigneten Abstand eingestellt sein. Falls der Abstand zwischen den beiden Platten zu groß ist, werden die Kapazitätswerte zwischen den Platten zu niedrig, um ein genaues Messungsergebnis zu erhalten. Falls der Abstand zwischen den Platten zu gering ist, kann der Betrieb der Zerstäubervorrichtung beeinträchtigt werden, worauf im Folgenden hingewiesen wird.
Zuverlässige Ergebnisse können erhalten werden, wenn die Kapazitätswerte in einem Bereich von einigen pF variieren, und dies wird erreicht bei einem Radius R_p von 2,5 mm für die Platte 36 und einem Abstand L von 0,5 mm zwischen der Platte 36 und der Maschenplatte 27.
Die Fläche der Platte 36 hat ebenfalls einen Effekt auf die Empfindlichkeit der kapazitiven Messung. Die Form der Fläche der Platte 36 kann unterschiedliche Formen aufweisen. Während eine gerundete oder eine quadratische Fläche für die Platte 36 leichter zu analysieren ist, können andere Formen, wie z. B. dreieckig, rechteckig, sternförmig oder andere vielseitige Konfigurationen verwendet werden. Eine runde Platte ist zu Erläuterungszwecken im Folgenden erörtert. Falls der Radius der Platte 36 vergrößert wird, wird die Überlappungsfläche der Elektroden größer und höhere Kapazitätswerte werden erreicht. Der Radius der Platte 36 kann auch kleiner gemacht werden, aber der Abstand zwischen der Platte 36 und der Maschenplatte 27 muss gleichzeitig verringert werden, um einen bestimmten Kapazitätspegel aufrecht zu erhalten.
4 zeigt die Abhängigkeit der Kapazität in Pikofarad auf der z-Achse bezüglich des Radius R_f der Flüssigkeitssäule in Mikrometern auf der x-Achse und des Abstands L zwischen den Platten 27 und 36 in Mikrometern auf der y-Achse. Es ist ersichtlich, dass sowohl ein Vergrößern des Radius der Flüssigkeitssäule R_f, in anderen Worten ein Ver größern der Überlappungsfläche der Platten 27 und 36, wo die Flüssigkeitssäule bestehen kann, als auch ein Verringern des Abstands L zwischen den Platten 27 und 36 die gemessenen Kapazitätswerte ziemlich exponentiell vergrößern.
Bei einer fortgesetzten Flüssigkeitslieferung nimmt die Flüssigkeitssäule 50 zwischen der Platte 36 und der rückseitigen Oberfläche 45 der Maschenplatte 27 in der Radialrichtung zu und erhöht die Kapazität, die zwischen den beiden Platten gemessen wird, erheblich. Die Kapazität zwischen den beiden Messelektroden wird über das Kabel 20 in die Sensorschaltungsanordnung innerhalb des Zerstäubers 1 oder innerhalb der Steuereinheit 4 eingegeben und wird durch die Steuereinheit 4 verwendet, um das Ventil 19 in der Flüssigkeitslieferungsleitung 17 zu schließen.
Wenn die Kapazität abnimmt, weil die Flüssigkeit zwischen der Platte 36 und der Maschenplatte 27 während des Betriebs der Zerstäubervorrichtung 1 zurückgeht, wird das Steuerventil 19 geöffnet, um einen Flüssigkeitsfluss von dem Ende der Transportleitung 17a zu ermöglichen. Die Lieferung von zerstäubter Flüssigkeit kann ansprechend auf die Aktivierung der Vibration der Maschenplatte 27 durch ein intermittierendes Liefern von Flüssigkeit, wenn die Flüssigkeitsmenge zwischen der Maschenplatte 27 und der Platte 36 verringert ist, durchgeführt werden.
5 zeigt ein Beispiel einer Schaltung 100 zum Messen der Kapazität zwischen den Platten 27 und 36, die als die Messelektroden dienen. Bei dieser Schaltung kann ein Element 102 einen kapazitiv gesteuerten RC-Oszillator aufweisen, bei dessen Ausgangssignal es sich um eine kontinuierliche Pulsfolge handelt. Eine Veränderung der Kapazität zwischen den Elementen 27 und 36, wie dieselbe in dem Signal in einem Leiter 104 widergespiegelt ist, verändert die Frequenz oder die Pulsbreite des Ausgangssignals. Die kontinuierliche Pulsfolge kann durch ein Filter (nicht gezeigt) tiefpassgefiltert werden, um ein Gleichsignal an ei nem Ausgang 108 bereitzustellen, das eine lineare Antwort bezüglich der gemessenen Kapazität aufweist. Wenn die kapazitive Messung während des Vibrierens der Maschenplatte 27 durchgeführt wird, bewirken diese Vibrationen, dass sich die Kapazität zwischen den Elementen 27 und 36 in Phase mit der Vibration ändert. Das Ergebnis ist eine Modulation des kapazitätsbezogenen Ausgangssignals durch ein variierendes Signal. Ein zusätzliches Filtern kann verwendet werden, um das variierende Signal herauszufiltern, das durch die Vibrationen der Maschenplatte 27 erzeugt wird.
In Betrieb wird eine Wechselspannung von einer Leistungsquelle innerhalb der Steuereinheit 4 durch das Kabel 20 und die Anschlüsse 38 und 39 zu dem piezoelektrischen Element 29 geliefert, die das Element vibriert. Die Wechselspannung bewirkt, dass sich das Element 29 von dem normalen Zustand, der in 2b gezeigt ist, zu einem radial verringerten Zustand, der in 2c gezeigt ist, zusammenzieht und dann zu dem normalen Zustand zurückkehrt. Auf Grund der Verbindung des piezoelektrischen Elements 29 mit der Platte 25 um die Peripherie des Elements bewirkt die Verringerung der radialen Größe des piezoelektrischen Elements 29, dass sich die Platte 25 biegt, wie es in 2c gezeigt ist, und dann zu dem ebenen Zustand zurückkehrt, der in 2b gezeigt ist, wenn das piezoelektrische Element 29 zu dem normalen Zustand zurückkehrt. Die Wirkung der Platte 25, wie dieselbe in den 2b und 2c gezeigt ist, bewegt eine Flüssigkeit, die der oberen Oberfläche 45 der Maschenplatte 27 zugeführt wird, durch die Löcher 28 auf die vordere Oberfläche 44 der Maschenplatte 27, durch Trägheit und die Bewegung der Flüssigkeit in einem Phasenunterschied verglichen mit der Vibration der Maschenplatte 27. An der vorderen Oberfläche 44 der vibrierenden Maschenplatte 27 wächst die zerstäubte Flüssigkeit auf Grund der Flüssigkeitsoberflächenspannung an jedem Loch 28 zu Tropfen. Die Tropfen nehmen in der Größe zu, bis die Ausstoßkräfte, die sich aus der Bewegung der Maschenplatte 27 und der Masse jedes Tropfens ergeben, die Haltekraft übersteigen, die durch die Größe der Löcher 28 in der Maschenplatte 27 und die Oberflächenspannung der Flüssigkeit bestimmt ist, wobei an diesem Punkt der Tropfen ausgestoßen wird. Die Tropfen, die von der Maschenplatte 27 ausgestoßen werden, bewegen sich durch das Gehäuse 22 in das Patientenglied 10 und während der Inhalation zu der Person. Wie bereits im Vorhergehenden erwähnt wurde, hat die Wirkung der Platte 25, wie dieselbe in den 2b und 2c gezeigt ist, auch einen Effekt auf die kapazitive Messung auf Grund der Schwankung des Abstandes L zwischen der Platte 36 und der Maschenplatte 27, aber diese Störung, die eine Frequenz der Maschenplattenvibration aufweist, kann von dem Ausgangssignal der Schaltungsanordnung, die in 5 gezeigt ist, gefiltert werden.
Die Empfindlichkeit der kapazitiven Messung verbessert sich, wenn der Abstand L zwischen den beiden Platten kleiner wird, wie es aus 4 ersichtlich ist. Der Abstand L zwischen den Platten 27 und 36 sollte jedoch nicht zu klein sein. Falls der Abstand zwischen den Platten zu klein wird, wird die Flüssigkeitsmenge stark verringert und die Druckkraft, die an die Flüssigkeit gerichtet ist, und die durch die Biegewirkung der vibrierenden Platte 25 bezüglich der Platte 36 bewirkt wird, wird vergrößert. Diese Druckkraft, die an die Flüssigkeit gerichtet ist, presst die Flüssigkeit unter dem Druck durch die Löcher 28 in der Maschenplatte 27. Diese Presswirkung unterscheidet sich von der gewünschten Wirkung, bei der das Ausstoßen der Flüssigkeit durch die Löcher der Maschenplatte durch die Trägheit und die Bewegung der Flüssigkeit in einem Phasenunterschied verglichen mit der vibrierenden Maschenplatte bewirkt wird. Bei einigen Frequenzen kann diese Presswirkung ebenso gut funktionieren wie die gewünschte Wirkung, aber bei Frequenzen, bei denen die gewünschte Wirkung auftritt, kann dieselbe die Vibrationen der Platte 25 dämpfen und das Wirken der Maschenplatte 27 stören, was verhindert, dass die Tröpfchen geformt werden.
6 zeigt ein Beispiel eines anderen Typs von Zerstäubervorrichtungsaufbau, der eine kapazitive Messung aufweist, um die Flüssigkeitslieferung für die Zerstäubeinrichtung zu steuern. Bei diesem Aufbau sind eine Abdeckung 62, die aus Plastik oder Silikon sein kann, und ein unterer Teil 64, bei dem es sich um einen Bimorph handelt, mit einer elastischen Verbindung 67 fest zusammengeschlossen, um eine Kammer 70 für die zu zerstäubende Flüssigkeit zu bilden. Eine Düsenanordnung 61, wie z. B. eine Maschenplatte, ist in ein Loch in der Mitte der Oberfläche der Abdeckung 62 geklebt, oder eine Düse oder Düsen können alternativ dazu direkt in die Abdeckung 62 integriert sein, wie es in 6 gezeigt ist. Die untere Oberfläche der Abdeckung 62, wenn die Zerstäubervorrichtung ausgerichtet ist, wie es in 6 gezeigt ist, weist eine elektrisch leitfähige Beschichtung 63 auf, die über einen Leiter 72 als eine Messelektrode für eine kapazitive Messung fungiert. Der untere Teil 64, bei dem es sich um einen Bimorph handelt, ist aus einem piezoelektrischen Kristall 66 gebildet, der an einer Metallplatte 65 angebracht ist. Die Metallplatte 65, bei der es sich um die obere Oberfläche des unteren Teils 64 handelt, fungiert als ein Gegenstück für die Messelektrode 63. Um sicherzustellen, dass die kapazitive Messung ordnungsgemäß funktioniert, müssen die Messelektrode 63 und die obere Oberfläche des unteren Teils 64 voneinander elektrisch getrennt sein. Dies kann durch ein Bereitstellen einer elektrisch trennenden Beschichtung an beiden oder zumindest an einer dieser elektrisch leitfähigen Oberflächen erreicht werden. Das Vibrierelement 66, wie z. B. ein piezoelektrischer Kristall, das im Radialmodus betrieben wird, wie es in 2b und 2c gezeigt ist, ist an der unteren Oberfläche der Metallplatte 65 durch einen elektrisch leitfähigen Klebstoff oder eine andere geeignete Technik befestigt. Dies ermöglicht es, dass die Metallplatte 65 über einen Leiter 74 ebenfalls als eine elektrische Masse für das Vibrierelement 66 fungiert. Eine Röhre 68 erstreckt sich durch die Seitenwand der Abdeckung 62, sodass die Kammer 70 mit einer Flüssigkeit gefüllt werden kann. Die Röhre 68 verjüngt sich zu der Kammer hin und fungiert als eine Diffusionsvorrichtung, die einen Rückfluss der Flüssigkeit verhindert.
In Betrieb zwingt eine Wechselspannung, die dem Vibrierelement 66 geliefert wird, den unteren Teil 64, zwischen zwei Zuständen zu vibrieren. In einem Zustand bewirkt das Vibrierelement 66, dass sich der untere Teil 64 biegt, wie es durch eine gepunktete Linie in 6 gezeigt ist. Der andere Zustand ist der normale ebene Zustand. Das nach innen Biegen des unteren Teils 64 verringert das Volumen der Kammer 70 und erhöht den Druck auf die Flüssigkeit darin. Wenn dieselbe an die Flüssigkeit innerhalb der Kammer angelegt wird, treibt die Druckzunahme die Flüssigkeit durch die Düse oder Düsen 61, die in der Abdeckung 62 platziert sind. Wenn das Aerosol erzeugt wird, kann auf Grund des Unterdrucks, der gebildet wird, wenn der untere Teil 64 zu dem normalen Zustand zurückkehrt, Luft durch die Düse oder Düsen in die Kammer 70 fließen. Die Luft in der Kammer beeinträchtigt die Erzeugung des Aerosols, da der Druck, der während des gebogenen Zustands des unteren Teils 64 erzeugt wird, auf Grund ihrer höheren Kompressibilität im Vergleich zu Flüssigkeit hauptsächlich einen Effekt auf die Luft hat. Die Luftmenge, die in die Kammer 70 fließt, und das Leeren der Kammer 70 von Flüssigkeit kann mit der kapazitiven Messung zwischen den Beschichtungen 63 und 65 gemessen werden, und mehr Flüssigkeit kann der Kammer 70 durch die Röhre 68 zugeführt werden, damit die Kammer gefüllt bleibt.
7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des verbesserten Geräts zum Messen der Menge einer durch eine Vorrichtung auszustoßenden Flüssigkeit. Im Gegensatz zu den im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Messgerät von 7 in der Transportleitung angeordnet, die die auszustoßende Flüssigkeit von einem Reservoir zu der Vorrichtung liefert, anstatt in einem Hohlraum innerhalb der Vorrichtung. Genauer gesagt wird, wie es in 7 gezeigt ist, die auszustoßende Flüssigkeit in einer Trans portleitung 81 zu einem Gehäuse 82 einer Ausstoßvorrichtung 83 geliefert. Die Ausstoßvorrichtung 83 umfasst eine oder mehr Düsen 84 in dem Gehäuse. Das Gehäuse 82 enthält ein piezoelektrisches Element 85, das an einem Kolben 86 und an der unteren Wand 87 des Gehäuses 82 angebracht ist. Wenn dem piezoelektrischen Element 85 durch einen Hochfrequenz-Wechselstrom Energie zugeführt wird, bewegt sich der Kolben 86 wechselweise zwischen der Position, die in 7 durch die gestrichelte Linie gezeigt ist, und der Position, die durch die durchgezogene Linie gezeigt ist. Wenn sich der Kolben 86 in der Position befindet, die durch die gestrichelte Linie gezeigt ist, tritt Flüssigkeit von der Transportleitung 81 in das Gehäuse 82 ein. Wenn sich der Kolben 86 zu der Position bewegt, die bei der durchgezogenen Linie gezeigt ist, wird Flüssigkeit in dem Gehäuse 82 durch die Düse 84 ausgestoßen.
Um die Flüssigkeitslieferung zu dem Gehäuse 82 der Ausstoßvorrichtung 83 zu steuern, sind zwei gegenüberliegende Wände 87 und 88 der Transportleitung 81 mit elektrisch leitfähigen Baugliedern 89 bzw. 90 versehen. Die Bauglieder 89 und 90 fungieren als Messelektroden für eine kapazitive Messung des Vorhandenseins und der Menge von Flüssigkeit in der Transportleitung 81 in der gleichen Weise, wie es im Vorhergehenden beschrieben ist. Die Messung, die durch die Bauglieder 89 und 90 durchgeführt wird, kann verwendet werden, um die Lieferung von Flüssigkeit zu der Transportleitung 81 zu steuern, um sicherzustellen, dass die Transportleitung mit Flüssigkeit gefüllt ist.
Die im Vorhergehenden beschriebene Technik einer kapazitiven Messung ist besonders geeignet für mikromechanische Vorrichtungen, die Elemente verwenden, die aus Silizium gebildet sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass andere Äquivalente, Alternativen und Modifizierung neben denjenigen, die ausdrück lich dargelegt wurden, möglich sind und sich innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche befinden.

Claims

Eine Zerstäubvorrichtung zum Zerstäuben einer Flüssigkeit, die folgende Merkmale aufweist: ein Gehäuse (22); eine Kammer in dem Gehäuse zum Aufnehmen einer zu zerstäubenden Flüssigkeit; ein erstes Bauglied (27), das an dem Gehäuse befestigt ist und Löcher aufweist, durch die die Flüssigkeit hindurchtritt, wenn dieselbe zerstäubt ist, wobei die Kammer in Fluidkommunikation mit dem ersten Bauglied steht; ein zweites Bauglied (36), das an dem Gehäuse befestigt ist und so von dem ersten Bauglied beabstandet ist, dass ein Volumen (50) in der Kammer definiert ist durch die Fläche einer gegenseitigen Überlappung des ersten und des zweiten Bauglieds und den Grad der Beabstandung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied in der Überlappungsfläche, wobei das erste und das zweite Bauglied gebildet sind, um eine gegenseitige Kapazität einzurichten, die die Flüssigkeitsmenge, die in dem Volumen vorhanden ist, widerspiegelt; eine Einrichtung (17a) zum Bereitstellen von Flüssigkeit in das Volumen zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied; einen Vibrator (29) zum Erzeugen von Vibrationssdrücken in der Flüssigkeit, um zu bewirken, dass die Flüssigkeit durch die Löcher in dem ersten Bauglied hindurchtritt; und eine Einrichtung (100) zum Messen der Kapazität, die zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied besteht, und damit der Flüssigkeitsmenge in dem Zerstäuber, wobei die Einrichtung mit der Flüssigkeitbereitstelleinrichtung zum Steuern der Bereitstellung von Flüssigkeit in das Volumen gemäß der Kapazität, die durch die Messeinrichtung gemessen wird, gekoppelt ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das erste Bauglied (27) eine Platte mit einer Mehrzahl von Löchern ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Platte (27) aus einem leitfähigen Material gebildet ist.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Flüssigkeitbereitstelleinrichtung (17a) mit dem zweiten Bauglied (36) zum Bereitstellen von Flüssigkeit in das Volumen (50) gekoppelt ist.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen Vibrator umfasst, der wirksam entweder dem ersten oder dem zweiten Bauglied zugeordnet ist.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Messeinrichtung (100) mit der Flüssigkeitbereitstelleinrichtung (17a) gekoppelt ist, um zu bewirken, dass die Flüssigkeitbereitstelleinrichtung Flüssigkeit ansprechend auf die Messung der Kapazität, die zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied (27, 36) besteht, in das Volumen (50) bereitstellt.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Flüssigkeitbereitstelleinrichtung (17a) ferner so definiert ist, dass dieselbe intermittierend Flüssigkeit in das Volumen zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied bereitstellt.
Eine Vorrichtung zum Abgeben von Flüssigkeit, die eine Flüssigkeitstransportleitung (81) umfasst, wobei die Vorrichtung ein Gerät zum Messen der Menge an auszustoßender Flüssigkeit aufweist, die in der Flüssigkeitstransportleitung für die Vorrichtung vorhanden ist, wobei das Gerät folgende Merkmale aufweist: ein erstes Bauglied (89) in der Transportleitung und ein zweites Bauglied (90) in der Transportleitung, das von dem ersten Bauglied so beabstandet ist, dass ein Volumen in der Transportleitung durch die Fläche einer gegenseitigen Überlappung des ersten und des zweiten Bauglieds und den Grad der Beabstandung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied in der Überlappungsfläche definiert ist, wobei das erste und das zweite Bauglied (89, 90) gebildet sind, um eine gegenseitige Kapazität einzurichten, die die Flüssigkeitsmenge, die in dem Volumen vorhanden ist, widerspiegelt; und eine Einrichtung zum Messen der Kapazität, die zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied (89, 90) besteht, und damit der Flüssigkeitsmenge in der Transportleitung (81).
Die Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest entweder das erste oder das zweite Bauglied (27, 36; 89, 90) aus leitfähigem Material gebildet ist.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste und das zweite Bauglied (27, 36; 89, 90) elektrisch leitfähige Eigenschaften auf weisen, wobei das erste und das zweite Bauglied elektrisch voneinander getrennt sind.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest entweder das erste oder das zweite Bauglied (27, 36; 89, 90) eine elektrisch leitfähige Beschichtung aufweist.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest entweder das erste oder das zweite Bauglied (27, 36) rund ist.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Einrichtung (100) zum Messen der Kapazität, die zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied besteht, einen kapazitiv gesteuerten RC-Oszillator, der ein Eingangssignal von zumindest entweder dem ersten oder dem zweiten Bauglied (27, 36; 89, 90) empfängt und ein Pulsfolgeausgangssignal bereitstellt, sowie eine Filtereinrichtung zum Filtern des Pulsfolgeausgangssignals aufweist, um ein Signal bereitzustellen, das die Kapazität, die zwischen dem ersten und dem zweiten Bauglied besteht, anzeigt.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der die Messeinrichtung mit der Flüssigkeitbereitstelleinrichtung (17a) zum Steuern der Bereitstellung von Flüssigkeit in das Volumen gekoppelt ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 8, die ferner definiert ist als eine Vorrichtung, die ein Gerät zum Messen der Flüssigkeitsmenge, die in der Flüssigkeitstransportleitung für einen Zerstäuber vorhanden ist, umfasst.