DE9011768U1 - Liquid nebulizer for medication - Google Patents

Liquid nebulizer for medication

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DE9011768U1 DE9011768U DE9011768U DE9011768U1 DE 9011768 U1 DE9011768 U1 DE 9011768U1 DE 9011768 U DE9011768 U DE 9011768U DE 9011768 U DE9011768 U DE 9011768U DE 9011768 U1 DE9011768 U1 DE 9011768U1
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Abstract

A device for atomising medicines for inhalation therapy is described, in which a nozzle body (A) is provided at the upper end with a nozzle opening (2) which is surrounded by a cylindrical envelope (B) in order to produce a gap. In this arrangement, the gap connects with a reservoir via channels (7). A baffle which bears a pin with a conical tip (18) which is directed towards the nozzle opening is arranged opposite the nozzle opening at a distance therefrom. <IMAGE>

Description

· ·■ III· - 1 -· ·■ III· - 1 -

RH 5590 13. August 1990RH 5590 13 August 1990

Ro/Sr/bkRo/Sr/bk

Waltraud Hecker, Söckingerstr. 26, 8130 StarnbergWaltraud Hecker, Söckingerstr. 26, 8130 Starnberg

Flüssigkeitsveraebler für MedikamenteLiquid dispenser for medication

Die Erfindung betrifft "men Flüssigkeitsvernebler ur die Vsrneblung wäßriger oder öliger Medikamente bei der Inhalationstherat>'> mit einer Zerstäuberdüse für den Austritt von Druckluft, wobei dieser Vernebler für den Einbau in ein zweiteiliges % Verneblungsgerät bestimmt ist, dessen unterer Teil einen Vorratsbehälter für dieThe invention relates to a liquid nebulizer for nebulizing aqueous or oily medication in inhalation therapy with an atomizer nozzle for the discharge of compressed air, said nebulizer being intended for installation in a two- part nebulizer device, the lower part of which has a storage container for the

Flüssigkeit aufweist, durch dessen Boden abgedichtet der nach dem Venturi-Prinzipliquid, through whose bottom is sealed the according to the Venturi principle

$ arbeitende Flüssigkeitsvernebler geführt ist.$ operating liquid nebulizer.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art werden flüssige ph2-mazeutische Substanzen unter der Wirkung der aus einer Düse austretenden Druckluft, wobei Unterdruck erzeugt wird, aus dem Vorratsbehälter angesaugt und in kleine Teilchen zerstäubt. Allerdings wird mit den bisher bekannten Vorrichtungen zwar eine Zerstäubung in Teilchen unterschiedlicher Größe erreicht, was für die Therapie wichtig ist, doch sind die kleinsten Teilchen noch zu groß, als daß sie bis in die letzten Verästelungen der Bronchien eindringen könnten.In known devices of this type, liquid pH2-maceutical substances are sucked out of the storage container under the effect of compressed air emerging from a nozzle, which creates a negative pressure, and are atomized into small particles. However, although the devices known to date achieve atomization into particles of different sizes, which is important for therapy, the smallest particles are still too large to penetrate into the last branches of the bronchi.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsvernebler so zu verbessern, daß im Sinne einer Feinstvernebelung optimale Teilchengrößen erreicht werden.The invention is based on the object of improving a liquid nebulizer so that optimal particle sizes are achieved in terms of ultra-fine nebulization.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach dem Anspruch 1 darin, daß ein Düsenkörper am oberen Ende eine Düsenöffnung aufweist, die von einem konzentrischen, ringförmigen Spalt umgeben ist, der über Kanäle mit dem Vorratsbehälter in Verbindung steht, und daß gegenüber der Düsenöffnung mit Abstand zu dieser eine Prallplatte angeordnet ist, die einen gegen die Düsenöffnung gerichteten Stift mit kegeiförmiger Spitze trägt.The solution to this problem according to claim 1 consists in that a nozzle body has a nozzle opening at the upper end, which is surrounded by a concentric, annular gap that is connected to the storage container via channels, and that opposite the nozzle opening and at a distance from it, a baffle plate is arranged, which carries a pin with a conical tip directed towards the nozzle opening.

Durch das Ausströmen der Druckluft aus der Düsenöffnung wird Unterdruck erzeugt. Infolge dieses Unterdrucks tritt aus dem ringförmigen Spalt Flüssigkeit aus, die durch die schnell strömende Luft mitgerissen und in feinste, um ihren Mittelpunkt rotierende Tropfen zerlegt wird, die aufgrund ihrer hohen Drehzahl weite«- zerplatzen und noch kleinere Tröpfchen bilden. Diese Wirkung wird noch gesteigert durcli die Anordnung des Stifte:" rnif ?er kegelförmigen Spitze und durch die Prallplatte, weil dadurch eine für die zerstäubung wichtige Verwirbelung des - - Druckluft und zerstäubter Flüssigkeit bestehenden Stroms entsteht.As the compressed air flows out of the nozzle opening, a vacuum is generated. As a result of this vacuum, liquid emerges from the ring-shaped gap, which is carried along by the rapidly flowing air and broken down into the finest drops rotating around their center, which burst further due to their high speed and form even smaller droplets. This effect is further increased by the arrangement of the pins with a conical tip and by the impact plate, because this creates a turbulence in the flow of compressed air and atomized liquid, which is important for atomization.

&iacgr;&ogr; Für die Behandlung von Atemwegserkrankungen ist eine definierte Menge eines Medikaments zu inhalieren. Durch die Erfindung wird ein Maximum an Medikament vernebelt, so daß die Inhalationszeit minimiert wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Flüssigkeit durch Kanäle und damit geregelt dem Spalt zugeführt wird.&iacgr;&ogr; For the treatment of respiratory diseases, a defined amount of a medication must be inhaled. The invention nebulizes a maximum amount of medication, so that the inhalation time is minimized. A further advantage of the invention is that the liquid is fed through channels and thus in a regulated manner to the gap.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Flüssigkeitsvernebler sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further embodiments of the liquid nebulizer are the subject of the subclaims.

Aus den Unteransprüchen ergibt sich, daß der aus drei Teilen bestehende Flüssigkeitsvernebler durch einfaches Zusammenstecken dieser einfach herstellbaren Teile gebildet wird.It follows from the subclaims that the liquid nebulizer consisting of three parts is formed by simply plugging these easily manufactured parts together.

Im folgenden wird die Erfindung anhanü eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines Verneblers für therapeutische Zwecke näher erläutert:In the following, the invention is explained in more detail using an embodiment of a nebulizer for therapeutic purposes shown in the drawing:

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch Vernebler mit in Ansicht dargestelltem Düsenkörpsr;Fig. 1 shows a longitudinal section through a nebulizer with the nozzle body shown in view;

Fig. 2 den Vernebler im Längsschnitt in eingebautem Zustand;Fig. 2 shows the nebuliser in longitudinal section in installed condition;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Zylinderhülse gtiräß Linie A-A in Fig. 1 mit Draufsicht auf den Düsenkörper;Fig. 3 a section through the cylinder sleeve along line A-A in Fig. 1 with a top view of the nozzle body;

Fig. 4 den Düsenkörper in Seitenansicht, teilweise geschnitten;
FIb. 5 d'e Zvlinderhülse in Seitenansicht, teilweise Beschnitten:
Fig. 6 eine Unteransicht auf den in Fig. 5 dargestellten Gegenstand;
Fig. 4 the nozzle body in side view, partially sectioned;
Fig. 5 The cylinder sleeve in side view, partially cropped:
Fig. 6 is a bottom view of the object shown in Fig. 5;

Fig. 7 den Aufsatz in Seitenansicht;
Fig. 8 den Aufsatz in der Draufsicht.
Fig. 7 the attachment in side view;
Fig. 8 the attachment in top view.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Flüssigkeitsvernebler ist Bestandteil eines Handgeräts für Inhalationen. Der Flüssigkeitsvernebler befindet sich innerhalb eines zweiteiligen Gehäuses, von dem in Fig. 2 der Vorratsbehälter 20 für die Flüssigkeit dargestellt ist. Das Gehäuse (im übrigen nicht dargestellt) weist unten einen Schlauch für die Zufuhr von Druckluft (nicht dargestellt) und oben einThe liquid nebulizer shown in Figures 1 and 2 is part of a handheld device for inhalation. The liquid nebulizer is located inside a two-part housing, of which the storage container 20 for the liquid is shown in Figure 2. The housing (not shown) has a hose at the bottom for the supply of compressed air (not shown) and a

&iacgr;&ogr; Mundstück (nicht dargestellt) auf und ist auch mit einer bekannten Verneblertaste (nicht dargestellt) ausgerüstet, bei deren Drücken der Druckluft strom betätigt wird.&iacgr;&ogr; mouthpiece (not shown) and is also equipped with a familiar nebulizer button (not shown), which, when pressed, activates the compressed air flow.

Der Flüssigkeitsvernebler besteht aus drei Teilen, niimlich dem Düsenkörper A, der 7ylinderhülse B und dem Aufsatz C. Diese Teile sind durch einfache Steckverbindungen miteinander verbunden.The liquid nebulizer consists of three parts, namely the nozzle body A, the cylinder sleeve B and the attachment C. These parts are connected to each other by simple plug connections.

Der Düsenkörper A, der für sich in Fig. 4 dargestellt ist, weist einen nach unten gerichteten Düsenkörperfortsatz 21 auf, an den eine Druckluftleitung angeschlossen wird. Im Bereich des Düsenkörperfortsatzes 21 ist der Düsenkörper A abgedichtet durch den Boden des Vorratsbehälter 20 geführt.The nozzle body A, which is shown separately in Fig. 4, has a downward-facing nozzle body extension 21 to which a compressed air line is connected. In the area of the nozzle body extension 21, the nozzle body A is guided in a sealed manner through the bottom of the storage container 20.

Der Düsenkörper A weist einen zentrischen, durch den gesamten Düsenkörper in Längsrichtung verlaufenden Düsenkanal 1 auf. Der obere Abschnitt des Düsenkörpers A ist in Form eines Düsenkegels 4 mit einer Düsenspitze 3 ausgeführt. Mittig in der Düsenspitze 3, die außen zylindrisch ist, sitzt die Düsenöffnung 2.The nozzle body A has a central nozzle channel 1 that runs through the entire nozzle body in the longitudinal direction. The upper section of the nozzle body A is designed in the form of a nozzle cone 4 with a nozzle tip 3. The nozzle opening 2 is located in the middle of the nozzle tip 3, which is cylindrical on the outside.

Im mittleren Abschnitt hat der Düsenkörper A außen Rippen 5, die zusammer mit der Innenwand der Zylinderhülse B Kanäle 7 bilden, in denen die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter zum Spalt 2a angesaugt wird.In the middle section, the nozzle body A has ribs 5 on the outside, which together with the inner wall of the cylinder sleeve B form channels 7 in which the liquid is sucked from the reservoir to the gap 2a.

Die in den Figuren 5 und 6 dargestellte Zylinderhülse B hat eine Zylinderaußenfläche 9. Der so gebildete Zylinder geht über einen Absatz in den Düsenmantel 8 kleineren Durchmessers über. Innen folgt - von unten nach oben - auf einen Innenzylinder, der gemäß Figuren 1 und 2 auch leicht kegelstumpfförmig sein kann, nach einem Absatz 11 in Form einer Ringschulter einen Innenkegelstumpf 13, der sich aus dem Bereich der Zyiinderaußenfläche 9 bis in den Düsenmantei 4 erstreckt und oben in einem Zylinderring 12 endet. Die Oberseite des Düsenmantels ist als Senke 14 ausgebildet Der Zylinderring 12 bildet zusammenThe cylinder sleeve B shown in Figures 5 and 6 has an outer cylinder surface 9. The cylinder thus formed passes over a shoulder into the nozzle casing 8 of smaller diameter. Inside - from bottom to top - an inner cylinder, which according to Figures 1 and 2 can also be slightly truncated cone-shaped, follows an inner truncated cone 13 after a shoulder 11 in the form of an annular shoulder, which extends from the area of the outer cylinder surface 9 into the nozzle casing 4 and ends at the top in a cylinder ring 12. The top of the nozzle casing is designed as a depression 14. The cylinder ring 12 together forms

mit der Düsenspitze 3 einen ringförmigen Spalt 2a, der die Düsenöffnung 2 mit Abstand konzentrisch umgibt.with the nozzle tip 3 an annular gap 2a which concentrically surrounds the nozzle opening 2 at a distance.

Die Zylinderhülse B endet unten etwas oberhalb des Bodens des Vorratsbehälters 20, so daß ein Ringspalt 6 gebildet wird.The cylinder sleeve B ends slightly above the bottom of the storage container 20, so that an annular gap 6 is formed.

Der Aufsatz C weist unten einen Zylinder 15 auf, dessen Wandungsdicke der Abmessung des zwischen Zylinderaußenfläche 9 und Düsenmantel 8 gebildeten Absatzes entspricht. Über Stege 19 ist der Zylinder 15 mit einer Prallplatte 16 &iacgr;&ogr; verbunden. Die Prallplatte 16 weist zentrisch einer gegen die Düsenöffnung 2 gerichteten Stift 17 auf, der eine kegelförmige Spitze 18 hat.The attachment C has a cylinder 15 at the bottom, the wall thickness of which corresponds to the dimension of the step formed between the cylinder outer surface 9 and the nozzle casing 8. The cylinder 15 is connected to a baffle plate 16 via webs 19. The baffle plate 16 has a pin 17 in the center, which is directed towards the nozzle opening 2 and has a conical tip 18.

Die Höhe des Zy linders 15 ist so bemessen, daß in eingebautem Zustand seine Oberseite höher liegt als die Oberseite des Düsenmantels 8. Die Oberseite des is Zylinders 15 liegt etwa auf der Höhe des Spitze 18, maximal ist ein Abstand von 0,2 mm vorzusehen.The height of the cylinder 15 is such that, when installed, its upper side is higher than the upper side of the nozzle casing 8. The upper side of the cylinder 15 is approximately at the height of the tip 18; a maximum distance of 0.2 mm is to be provided.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:The device described works as follows:

Wird Druckluft durch den Düsenkanal 1 geleitet, dann entsteht an der Düsenöffnung 2 ein Unterdruck. Durch das Ablenken der austretenden Luft an der Spitze 18 des Stiftes 17 und an der Prallplatte 16 wird die Luft außerdem verwirbelt.If compressed air is passed through the nozzle channel 1, a negative pressure is created at the nozzle opening 2. The air is also swirled by the deflection of the escaping air at the tip 18 of the pin 17 and at the impact plate 16.

Infolge des Unterdrucks wird über die Kanäle 7 aus dem Vorratsbehälter 20 Flüssigkeit angesaugt, die dann durch den ringförmigen Spalt 6 austritt. Durch die Verengung des Strömungsquerschnitts bis auf den Querschnitt des düsenartig wirkenden Spalts 6 wird die Bewegung der Flüssigkeit beschleunigt, so daß die Flüssigkeit beim Austritt durch den Spalt 6 in einzelne Teilchen zerstäubt wird.As a result of the negative pressure, liquid is sucked in from the storage container 20 via the channels 7 and then exits through the annular gap 6. By narrowing the flow cross-section to the cross-section of the nozzle-like gap 6, the movement of the liquid is accelerated so that the liquid is atomized into individual particles as it exits through the gap 6.

Die rotierenden Teilchen, die schon durch iLre Rotation weiter zerkleinert werden, treffen dann noch auf die Spitze 18 des Stiftes 17 und auf die Prallplatte 16, so daß eine weitere Verwirbelung und damit ganz geringe Teilchengrößen erreichtThe rotating particles, which are already further reduced in size by their rotation, then hit the tip 18 of the pin 17 and the impact plate 16, so that further turbulence and thus very small particle sizes are achieved.

werden.become.

Durch die konzentrische Anordnung des ringförmigen Spalts 6 in Verbindung mit der kegelfönnigen Spitze 18 des Stiftes 17 wird die Wirkung des Venturi-Prinzips optimal genutzt Diese Wirkung wird noch dadurch gesteigert, daß die OberseiteThe concentric arrangement of the annular gap 6 in conjunction with the conical tip 18 of the pin 17 makes optimal use of the effect of the Venturi principle. This effect is further increased by the fact that the top

DüsemnantelNozzle jacket

antels 8 als Senke 14 ausgebildet ist und daß die Spitzeantels 8 is designed as a depression 14 and that the tip

18 einen18 one

Spitzenwinkel von 140 - 160° hatPoint angle of 140 - 160° has

Bei Versuchen mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Flüssigkeitsvernebler hat sich gezeigt, daß ca. 420 mg/min zerstäubt werden können und dabei die Teilchengröße des Nebels mit 50% unter 3&mgr;&tgr;&eegr; Teilchendurchmesser und mit 72% unter 5/xm beträgt, was eine optimale Vernebelung darstellt.Tests with a liquid nebulizer designed according to the invention have shown that approximately 420 mg/min can be atomized and the particle size of the mist is 50% below 3 μm particle diameter and 72% below 5/xm, which represents optimal nebulization.

Zu große Teilchen setzen sich an der Innenwand des an den Flüssigkeitsvernebler anschließenden Mundrohres größeren Durchmessers ab und tropfen "on dort in den Vorratsbehälter 20.Particles that are too large settle on the inner wall of the larger diameter mouthpiece connected to the liquid nebulizer and drip from there into the storage container 20.

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Claims (1)

Ro/Sr/bk SchutzansprücheRo/Sr/bk Protection claims 1. Vorrichtung für die Verneblung wäßriger oder öliger Medikamente bei d?r Inhalationstherapie mit einer Zerstäuberdüse für den Austritt von Druckluft, wobei dieser Verneblci für den Einbau in ein zweiteiliges Vcniebiüngsgeräi1. Device for the nebulization of aqueous or oily medications during inhalation therapy with an atomizer nozzle for the discharge of compressed air, whereby this nebulizer is designed for installation in a two-part nebulization device &iacgr;&ogr; bestimmt ist, dessen unterer Teil einen Vorratsbehälter für die Flüssigkeit&iacgr;&ogr;, the lower part of which contains a reservoir for the liquid aufweist, durch dessen Boden abgedichtet der nach dem Venturi-Prinzip arbeitende Flüssigkeitsvernebler geführt ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Düsenkörper (A) am oberen Ende eine Düsenöffnung (2) aufweist,
through the bottom of which the liquid nebulizer, which operates according to the Venturi principle, is sealed.
characterized,
that a nozzle body (A) has a nozzle opening (2) at the upper end,
is die von einem konzentrischen, ringförmigen Spalt (6) umgeben ist, der überis surrounded by a concentric, annular gap (6) which extends over Kanäle (7) mit dem Vorratsbehälter (20) in Verbindung steht, und daß gegenüber der Düsenöffnung (2) mit Abstand zu dieser eine Prallplatte (16) angeordnet ist, die einen gegen die Düsenöffnung (2) gerichteten Stift (17) mit kegelförmiger Spitze (18) trägt.Channels (7) are connected to the storage container (20), and that opposite the nozzle opening (2) and at a distance therefrom there is arranged a baffle plate (16) which carries a pin (17) with a conical tip (18) directed towards the nozzle opening (2). 2. Vernebler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, oaß der Spalt (6) von der Düsenspitze (3) und einem Düscnmantcl (8) gebildet ist und daß der Düsenmantel (8) den oberen Teil einer den Düsenkörper (A) umgebende Zylinderhülse (B) bildet.2. Nebulizer according to claim 1, characterized in that the gap (6) is formed by the nozzle tip (3) and a nozzle casing (8) and that the nozzle casing (8) forms the upper part of a cylinder sleeve (B) surrounding the nozzle body (A). 3. Vernebler nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderhülse (B) unter Bildung eines unteren, als Zugangsöffnung r: T1 orratsbehälter (20) dienenden Ringspalts (6) auf äußeren Rippen (5) des Düsenkörpers (A) sitzt und daß durch die Rippen (5) und die Innenwand der Zylinderhülse (B) die3. Nebulizer according to claim 2, characterized in that the cylinder sleeve (B) sits on outer ribs (5) of the nozzle body (A) to form a lower annular gap (6) serving as an access opening r: T 1 storage container (20) and that the so zum Spalt (2a) führenden Kanäle (7) gebildet sind.channels (7) leading to the gap (2a) are formed. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Stiftes (17) dem Außendurcumesser des Spalts (2a) entspricht.Nebulizer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the diameter of the pin (17) corresponds to the outer diameter of the gap (2a). 5. Vernebler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Düsenmantels (8) als Senke (14) ausgebildet ist, deren tiefster Punkt ir» der Ebene der Düsenöffnung (2) oder darüber liegt.5. Nebulizer according to one of claims 2 to 4, characterized in that the upper side of the nozzle casing (8) is designed as a depression (14), the lowest point of which lies in the plane of the nozzle opening (2) or above. 6. Veniebler nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zylinderhülse (B) ein Zylinder (15) sitzt, der über Stege (19) mit der Prallplatte (16) verbunden ist und mit dieser eine Einheit (Aufsatz C) bildet6. A veneer according to one of claims 2 to 5, characterized in that a cylinder (15) is seated on the cylinder sleeve (B), which is connected to the baffle plate (16) via webs (19) and forms a unit with the latter (attachment C) 7. Vernebler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkante des Zylinders (15) in einem maximalen Abstand von 0,2 nun von der Spitze (18) des Stiftes (17) angeordnet ist.7. Nebulizer according to claim 6, characterized in that the upper edge of the cylinder (15) is arranged at a maximum distance of 0.2 mm from the tip (18) of the pin (17). 8. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß &iacgr;&ogr; der die Spitze (18) bildende Kegel einen Spitzenwinkel von 140-160° hat.8. Nebulizer according to one of claims 1 to 7, characterized in that &iacgr;&ogr; the cone forming the tip (18) has a tip angle of 140-160°. 9. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Flüssigkeitsbehälters (20) zur Mitte hin abfällt.9. Nebulizer according to one of claims 1 to 8, characterized in that the bottom of the liquid container (20) slopes towards the center. &idiagr;&thgr;. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Kunststoffteilen zusammengesteckt ist.&idiagr;&thgr;. Nebulizer according to one of claims 1 to 9, characterized in that it is assembled from plastic parts.
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US5490630A (en) * 1991-10-29 1996-02-13 Kendall Medizinische Erzeugnisse Gmbh Hand-held aerosol dispenser for therapeutic liquids

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