DE8614551U1 - Vorrichtung zum Zerstäuben oder Vernebeln von Flüssigkeiten, insbesondere zu Inhalationszwecken - Google Patents

Description

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Anmelder: Siegfried Richter, 7798 Pfullendorf-Otterswang

Vorrichtung zum Zerstäuben öder Vernebeln von Flüssigkeiten, insbesondere zu Inhalationszwecken.

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Zerstäuben oder Vernebeln Von Flüssigkeiten, insbesondere zu Inhalationszwecken, bei welcher in einem becherartigen Flüssigkeitsbehälter ein in vertikaler Richtung vom Behälterboden aufsteigender Düsenstock angeordnet ist, der eine zentrale, am oberen Ende des .Düsenstocks mündende Blasdüse und wenigstens zwei symmetrisch lur Blasdüsenachse angeordnete, schräg dazu verlaufende Ansaugkanäle aufweist, deren obere Mündungen in einem kleineren radialen Abstand angeordnet sind als deren untere, unterhalb cfeis Flüssigkeitspegels liegenden Ansaugmündungen, wobei in geringem Abstand über der Blasdüsenmündung eine Prall- «oder Verteilerfläche angeordnet ist.

I Es ist bereits eine Vorrichtung zum Zerstäuben, Verteilen und

Vermischen von flüssigen oder pulverförmigen Stoffen bekannt

I³ (DE-PS 1 208 259), bei welcher ein aus einer Düse austreten-

des gasförmiges Druckmittel das Zerstäubungsgut aus benachbarten Zuleitungen ansaugt und gegenüber der Düsenmündung im Austrittskegel des Druckgases ein sog. Gasstromsteuer angeordnet jüj ist. Dieses Gasstromsteuer besteht aus einem sich horizontal

I über den Düsenkörper erstreckenden Steg₍ der mit zwei Stütz-

I; schenkein verbunden ist, die senkrecht oder zumindest annähernd

senkrecht zu ihm gerichtet und in ihrer Längsrichtung herauszieh- _t bar in Muten oder Bohrungen im Düsenkörper gelagert sind.

H Dabei sind die Zuleitungskanäle für das Zerstäubungsgut um

I 90° gegenüber den die Stützschenkel des Gasstromsteuers auf-

I nehmenden Nuten oder Bohrungen versetzt angeordnet. Der Düsenkör-

I per, in dem die beiden sich diametral gegenüberliegenden Zu-

S leitungskanal für das Zerstäubungsgut in Form von schräg

ε zur Mittelachse des Düsenkörpers verlaufenden zylindrischen

I Bohrungen angeordnet sind, hat eine zylindrische Form. Diese

i Bohrungen enden einerseits in der oberen Stirnfläche des Düsen-

körpers und andererseits in einer am Fußende des Düsenkörpers I angeordneten Ringnut. Dabei ist der gesamte Düsenkörper als

I separater Teil aus Kunststoff hergestellt, der ein teilweise

zylindrisches Fußstück mit einer Ringnut zur Aufnahme eines O-Ringes aufweist und von unten in eine entsprechende Öffnung I des Bodens eines Flüssigkeitsbehälters eingeschoben werden

I* kann. Das sog. Gasstromsteuer bzw. der dieses bildende Bügel

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mit den beiden Stützschenkeln besteht aus einem flachen Metallteil, |

welcher zur Fixierung des Abstandes der unteren Stegfläche §

von der Düsenmündung mit zwei nach innen vorspringenden %

Anschlagnasen versehen ist. §

Abgesehen davon, daß es relativ schwierig und somit auch kostenträchtig ist, die schräg zur Blasdüsenachse verlaufen- 1

den als Zuleitungskanäle für das Zerstäubungsgut dienenden ||

Bohrungen im zylindrischen Düsenkörper anzubringen, ist der Gesamtaufbau dieser bekannten Vorrichtung relativ umständlich

zu handhaben. Verstopfungen der Ansaugbohrungen sind nur |

mittels besonderer Hilfsmittel zu beseitigen. |

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bezüglich ihrer Herstellung zu verbilligen, bezüglich ihrer Handhabung und Reinigung zu vereinfachen und mit der Möglichkeit zu versehen unterschiedlich ί

große Nebeltröpfchen zu erzeugen.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Neuerung dadurch, daß der Düsenstock in Form eines schlanken Kegelstumpfes mit einem Kegelwinkel von etwa 8 - 15° einstückig am Behälterboden angeformt '■ oder auswechselbar an diesem befestigt und auf seiner Kegelmantelfläche mit wenigstens zwei Ax^aInuten versehen ist und daß auf der Kegelmantelfläche lösbar eine Mantelhülse aufsitzt, die mit einem den Kegelwinkel Und die Länge des Düsenstockes

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aufweisenden Hohlraum und mit einem an einem Quersteg des Hülsenkörpers angeformten, gegen die Blasdüse gerichteten Prallzapfen versehen ist, dessen untere Stirnfläche die Prallfläche bildet.

Die einfachste und auch billigste Herstellung ist dann ermöglicht, wenn der Düsenstock einstückig am Behälterboden angeformt ist. Da aber zur Erzeugung unterschiedlich großer Nebeltropfen unterschiedlich weite Blasdüsen zur Verfügung stehen sollten,

sind bei einstückiger Herstellung von Flüssigkeitsbehälter und I

Düsenstock wenigstens zwei Flüssigkeitsbehälter erforderlich, deren Düsenstöcke Blasdüsen mit unterschiedlichen Durchmessern versehen sind. Bei austauschbarer Anordnung des Düsenstocks im Behälterboden ist es dagegen nur erforderlich wenigstens zwei austauschbare Düsenstöcke mut unterschiedlich weiten Blasdüsen vorzusehen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind den Ansprüchen 1 bis 8 sowie der nachfolgenden Beispielsbeschreibung zu entnehmen.

Die Neuerung wird anhand der Zeichnung nachstehend näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Zerstäuben oder Vernebeln von

Flüssigkeiten zu Inhalationszweeken komplett im Schnitt; Fig. 2 einen Schnitt 11-11 aus Fig. Ij

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Fig. 3 den Flüssigkeitsbehälter mit Düsenstock als Einzelteil im Schnitt mit einer anderen Ausführungsform des Dürenstockes;

Fig. 4 eine zum Düsenstock der Fig. 3 passende Mantelhülse in teilweise geschnittener Seitenansicht;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Fig. 4;

Fig. 6 eine Tropfenabscheidevorrichtung in Form eines Hohlkegels im Schnitt und

Fig. 7 einen Schnitt VII-VII aus Fig. 6.

Fig. 8 eine« Flüssigkeitsbehälter mit einer Aufnahmeeinrichtung für austauschbare Düsenstöcke;

Fig. 9 einen austauschbaren Düsenstock als Einzelteil;

Fig. 10 den Flüssigkeitsbehälter der Fig. 8 mit dem eingesetzten Düsenstock der Fig. 9.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zum Zerstäuben oder Vernebeln von Flüssigkeiten zu Inhalationszwecken besteht aus einem Flüssigkeitsbehälter 1, der gebildet wird von dem oberen Teil eines zylindrischen Hohlkörpers 2 und einem einstückig angeformten, größtenteils trichterförmigen Behälterboden 3, der in seinem Zentrum einen ebenen ringförmigen Abschnitt t\ aufweist. An der Unterseite dieses ringförmigen Abschnittes U des Behälterbodens 3 ist einstückig ein Anschlußstutzen 5 für einen flexiblen Druckluftschlauch 6 angeformt, während sich auf der Oberseite dos ringförmigen Abschnittes 4 des Behälterbodens 3 ein Düsenstock 7 erhebt, der die Form eines schlan-

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ken Kegelstumpfes mit einem Kegelwinkel cO von 10° aufweist. Der Anschlußstutzen 5 und der Düsenstock 7 sind koaxial zueinander und zugleich koaxial zur Zylinderachse 8 des zylindrichen Hohlkörpers 2 angeordnet und haben eine gemeinsame zentrale Axialbohrung 9, die unten offen ist und oben über einen kegelstumpfartigen Verbindungsabschnitt 10 mit einer Blasdüse 11 verbunden ist, die aus einer zylindrischen, koaxialen Bohrung besteht, welche einen wesentlich kleineren Durchmesser aufweist als die Axialbohrung 9· Beim Ausführungsbeispiel veist die Blasdüse einen Durchmesser von etwa 0,6 mm und eine Länge von ca. Λ mm auf. Die Blasdüse 11 mündet in einer kegeligen Ausnehmung 12', die sich in der Stirnfläche des Düsenstockes 7 befindet und einen Öffnungswinkel ρ von 90° aufweist. Die äußere Mantelfläche des Düsenstockes 7 ist mit vier jeweils um 90° zueinander versetzten Axialnuten 12 versehen, die in der Ausnehmung 12' münden und die jeweils eine radiale Tiefe von etwa 0,8 mm aufweisen und sich in Umfangsrichtung über einen Winkel von ca. 45° erstrecken. Die Gesamthöhe des Düsenstockes beträgt dabei ca. 25 mm, wobei die obere Stirnkante des Düsenstockes 7 ca. 5 mm unterhalb der oberen Begrenzungskante 13 des zylindrischen Hohlkörpers 2 bzw. des Flüssigkeitsbehälters 1 liegt, dessen Innendurchmesser etwa 40 mm und dessen Wanddicke etwa 2 mm beträgt. In den oberen zylindrischen Abschnitt des Flüssigkeitsbehälters 1 ist ein in Fig. 1 in strichpunktierten Linien dargestellter Inhalationsaufsatz 14 einstecksbar, zu dessen Verdrehsicherung innwendig Axialfippen 15 vor-

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gesehen sind.

Auf den Düsenstock 7 ist eine als separates Einzelteil ausgebildete Mantelhülse 16 mit einem leichten Paßsitz lösbar aufgesetzt. Diese besteht im wesentlichen aus einem die Außenform eines Zylinders aufweisenden Hohlkörper 17 mit einem koaxialen konischen Hohlraum 18, dessen Kegelwinkel gleich ist wie der Kegelwinkel oO des Düstenstockes 7 und dessen Durchmesser auf denjenigen des Düsenstockes 7 derart abgestimmt ist, daß die Innenfläche 19 des Hohlraumes 18 passend auf der Mantelfläche 20 des Düsenstockes 7 aufsitzt, wenn die Mantelhülse 16 in der in Fig. 1 dargestellten Weise auf den Düsenstock 7 aufgesetzt ist. In diesem Zustand bilden die Axialnuten 12 Ansaugkanäle, durch welche die sich im Flüssigkeitsbehälter 1 befindende Flüssigkeit 21 von unten angesaugt nach oben befördert und durch den Druckluftkegel, der aus der Blasdüse 11 ausströmt, zerstäubt bzw. vernebelt wird. In einem Abstand von etwa 1,5 bis 2 mm von der Oberkante des Düsenstockes 7 befindet sich ein zylindrischer Prallstift 22, dessen planebene untere Stirnfläche 23 als Prallfläche für den aus der Blasdüse 11 anströmenden Druckluststrom dient. Dieser Prallstift 22 ist Bestandteil eines einstückig am Körper 17 angeformten flachen, etwa 1,5 bis 2 mm zum dicken, U-förmigen Steges 24, dessen Gabelschenkel 25 und 26 am Körper 17 der Mantelhülse 16 angeformt sind und um den Prallstift 22 herum eine fer.sterartige Öffnung 27 freilassen, durch welche die zu zerstäubende Flüssigkeit in zerstäubter Form oder vernebelter Form austreten kann.

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Während bei der Ausführungsform der Fig. 1 sich die Kegelform des Düsenstockefj 7 bis zum ringförmigen inneren Abschnitt des Behälterbodens 3 erstreckt, ist bei der Ausführungsform der Fig. 3 der untere Endabschnitt 28 des Düsenstockes 7' mit einer Höhe von etwa 4-5 mm zylindrisch aufgebildet. In diesem Bereich verlaufen auch die Axialnuten 12 zylindrisch. Ebenso ist der untere Abschnitt 29 des Hohlraumes 18 der Mantelhülse 16 entsprechend zylindrisch ausgebildet. Durch diese zylindrischen Abschnitte 28 und 29 des Düsenstockes 7' bzw. des Hohlraumes 18 der Mantelhülse 16 ist es leichter, fertigungsbedingte Toleranzen auszugleichen und insbesondere leichter, einen guten Sitz der Mantelhülse 16 auf dem Düsenstock 17 zu gewährleisten. ■

Um ein dichtes Aufsitzen der unteren Stirnkante 30 der Mantelhülse 16 auf dem ringförmigen Abschnitt 4 des Behälterbodens 3 zu vermeiden bzw. um sicherzustellen, daß bei fest aufsitzender Mantelhülse 16 auf dem Düsenstock 7 bzw. 7' Flüssigkeit durch die Axialnüten 12 angesaugt werden kann, ist die Oberseite des ringförmigen Abschnittes 4 des Behälterbodens 3 mit wenigstens zwei Radialrippen 31 versehen, die etwa eine Höhe von 0,3 mm aufweisen.

Zum Aufsetzen auf den Steg 24 der Mantelhülse 16 ist ein Tropfenabweiser 32 vorgesehen, der die Form eines hohlen Kegelstumpfes aufweist und in seinem ebenfalls kegelförmigen Hohl-

raum 33 an zwei Rippen 34 Axialnuten 35 besitzt, in welche der obere Abschnitt des Steges 24 passend hineingeschoben den kann* Um einen geraden Sitz zu gewährleisten₍ ist auf der Oberseite des Steges 24 ein Zentrierzapfen 36 angeformt, der in eine Sackböhrung 37 des Tropfenabweisers 32 passend einführbar ist. Der Tropfenabweiser hat die Aufgabe, größere Trcpfsn des Flüssigkeitsnebels aufzufangen und unmittelbar wieder in den Flüssigkeitsvorrat im Flüssigkeitsbehälter 1 abtropfen zu lassen. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Unterkante 38 des Tropfenabweisers 32 sich zumindest annähernd in Höhe der Stirnfläche 23 des Prallstiftes 22 befindet.

Bei der Anwendung von Vorrichtungen zum Zerstäuben oder Vernebeln von Flüssigkeiten zu Inhalationszwecken ist es therapeutisch von Bedeutung, ob die Nebeltröpfchen der zerstäubten Flüssigkeit größer oder kleiner sind, weil ein feinerer Flüssigkeitsnebel mit kleineren Tröpfchen geeigneter ist, tiefer in die Atemwege bzw. bis zu den Bronchen, ja sogar in die oberen Lungenpartien einzudringen, während Flüssigkeitsnebel, die

ι aus dickeren Tröpfchen bestehen, besser geeignet sind, die

ι oberen Partien der Atemwege zu erreichen. Untersuchungen haben

gezeigt, daß bei gleicher Blasluftleistung unterschiedliche Durchmesser der Blasdüsen sich maßgebend auf die Größe der Nebeltröpfchen auswirken. Ein kleinerer Blasdüsendurchmesser erzeugt einen feineren Flüssigkeitsnebel mit kleinerem Nebeltröpfchen,

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ein größerer Blasdüsendürchtnesser erzeugt einen weniger feinen Flüssigkeitsnebel mit größeren Nebeltröpfchen.

Um die Wirkungsweise therapeutisch auf einfache Weise nutzbar zu machen, sieht die in den Fig. 8, 9 und 10 dargestellte Ausführungsform der neuerungsgemäßen Vorrichtung einen Flüssigkeitsbehälter 41 mit einem austauschbaren Düsenstock 47 vor. Zur Aufnahme des Düsenstockes 47 ist der trichterförmige Boden

43 in seinem Zentrum mit einer zylindrischen Aufnahmeöffnung

44 versehen, in welche ein zylindrischer Flanschring 45 des Düsenstocks 47, der mit einem O-Ring 46 versehen ist, mit leichtem Preßsitz eingesetzt werden kann. Der als Einzelteil hergestellte

p Düsenstock 47 hat exakt die gleiche Form wie der Düsenstock

I 7' der Fig. 3. Es sind deshalb in Fig. 9 und 10 für die gleichen

S Teile des Düsenstocks 47 auch die gleichen Bezugszahlen wie

{ in Fig. 3 verwendet. Das gleiche gilt auch für die einzelnen

I Bestandteile des Flüssigkeitsbehälters 41, der abgesehen von

I dem mittleren Teil des Bodens 43 mit der Aufnahmeöffnung 44

'« die gleiche Form aufweist wie der Flüssigkeitsbehälter 1 der

j, Fig. 1 und 3· Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, bildet die Bohrung

I 9" des Anschlußstutzens 5 wenn der Düsenstock 47 mit seinem

I Flanschring 45 dichtend in die Aufnahmeöffnung 44 des Bodens

43 eingesetzt ist, die Fortsetzung der zentralen Bohrung 9 des

I Düsenstockes 47, so daß im Prinzip wieder die gleiche Konstellation

I gegeben ist wie in den Fig. 1 und 3.

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Zweckmäßigerweise sind jedem Flüssigkeitsbehälter 41 wenigstens zwei Düsenstöcke 47 mit unterschiedlich weiten Blasdüsen 11 beigegeben, wobei sich die Durchmesser der Blasdüsen 11 der einzelnen Düsenstöcke 47 jeweils um 0,1 bis 0,3 mm unterscheiden können. Selbstverständlich ist es naheliegend, statt zwei auch mehr Düsenstöcke 47 mit unterschiedlichen Blasdüsendurchmessern vorzusehen. Dabei ist es zweckmäßig, die einzelnen Düsenstöcke 47 mit unterschiedlichen Farben zu versehen oder durch sonstige Merkmale bzw. Markierungen erkennbar zu machen.

Wenn man jedoch den Vorteil der einstückigen Herstellung nutzen will, besteht auch die Möglichkeit, Flüssigkeitsbehälter 1 herzustellen, deren einstückig angeformte Düsenstöcke 7 unterschiedliehe Blasdüsendurchmesser aufweisen.

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Claims (1)

1. Schutzansprüche

   1. Vorrichtung zum Zerstäuben oder Vernebeln von Flüssigkeiten, insbesondere zu Inhalationszwecken, bei welcher in einem becherartigen Flüssigkeitsbehälter ein in vertikaler Richtung vom Behälterboden aufsteigender Düsenstock angeordnet ist, der eine zentrale, am oberen Ende des Düsenstocks mündende Blasdüse und wenigstens zwei symmetrisch zur Blasdüsenachse angeordnete, schräg dazu verlaufende Ansaugkanäle aufweist, deren obere Mündungen in einem kleineren radialen Achsabstand angeordnet sind, als deren untere, unterhalb des Flüssikeitspegels liegenden Ansaugmündungen, wobei in geringem Abstand über der Blasdüsenmündung eine Prall- oder Verteilerfläche angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Düsenstock (7, 7', 47) in Form eines schlanken Kegelstumpfes mit einem Kegelwinkel (<?C) von etwa 8 15° einstückig am Behälterboden (3) angeformt oder austauschbar an diesem befestigt und auf seiner Kegelmantelfläche (20) mit wenigstens zwei Axialnuten (12) versehen ist und daß auf der Kegelmantelfläche (12) eine Mantelhülse (16) lösbar aufsitzt, die mit einem den Kegelwinkel (oC ) ^un<3 die Länge des Düsenstocks (7, 7', 47)) aufweisenden Hohlraum (18) und mit einem an einem Quersteg (24) des Hülsenkörpers (17) angeformten gegen die Blasdüse (11) gerichteten Prallzapfen (22) versehen ist, dessen untere Stirnfläche (23)

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   * die Prallfläche bildet.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß der untere Endabschnitt (28) des Düsenstocks (7, T, IfI) und der untere Endabschnitt (29) des Hohlraums (18) der Mantelhülse (16) jeweils eine zylindrische Form gleichen Durchmessers aufweisen.

   3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüse (11) und die Axialnuten (12) der Kegelmantelfläche (20) des Düstenstocks (7, T, 47) in einer trichterförmig konischen Vertiefung (12') der oberen Stirnseite des Düsenstocks (7) münden.

   4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

   gekennzeichnet, daß der den Prallstift (22) tragende Quersteg (29) der Mantelhülse (16) die Form eines U-förmigen Bügels mit planparallelen Seitenflächen aufweist und daß zwei seitliche Gabelschenkel (25, 26) eine den Prallstift (22) umgebende Öffnung (27) begrenzen.

   5- Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Quersteg (24) der Mantelhülse (16) mit einem lösbar aufgesteckten Tropfenabscheider (32) versehen ist, der die Form eines Hohlkegels aufweist und dessen Unterkante (38) zumindest annähernd in Höhe der Prallfläche (23)

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   des Prallstiftes (22) liegt,

   β* Vorrichtung nach Anspruch 1 öder 2, dadurch gekennzeichnet daß am Fuß des Düsenstocks (7, 7') radiale Distanzrippen (3D von wenigstens 0,2 mm Höhe angeordnet sind, auf denen der untere Rand (30) der Mantelhülse (16) aufsitzt;

   7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenstock (7* 7¹) eine axiale Gesamtlänge von ca. 25 mm und am oberen dünneren Ende einen Durchmesser von ca. 4 mm aufweist und auf seiner Mantelfläche (20) mit insgesamt vier in Umfangsrichtung jeweils um 90° zueinander versetzte Axialnuten (12) mit jeweils ca. 0,8 mm radialer Tiefe versehen ist.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüse 11 aus einer etwa 4 mmm längen und 0,5 bis 0,8 mm weiten zylindrischen, zur Düsenachse (8) koaxialen Bohrung besteht, die oben in einer 90° konische Vertiefung (12¹) des Düsenstocks (7, T) mündet und an welche sich zuströmseitig eine Axialbohrung (9) von ca. 3 mm Durchmesser anschließt, die sich in einem an der Unterseite des Behälterbodens angeformten Anschlußrohrstutzen (5) fortsetzt.

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   9< Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum wahLweisen Einsetzen in den Flüssigkeitsbehälter (41) wenigstens zwei Düsenstücke (47) mit unterschiedlich weiten Blasdüsen (11) vorgesehen sind.