DK164847B - Forstoevningsapparat - Google Patents

Description

i

DK 164847 B

Opfindelsen angår et apparat til frembringelse af et støvsprøjt af dråber af en væske omfattende en sprøjtekant, en af-skærmningse1ektrode anbragt i afstand fra sprøjtekanten, og som har en åbning, hvorigennem udsprøjtet væske fra kanten kan 5 afgives, organer for frembringelse af en ladning af højt potentiale af én polaritet i forhold til afskærmningselektroden i en væske ved sprøjtekanten til tilvejebringelse af et elektrisk felt imellem sprøjtekanten og afskærmningselektroden, der er tilstrækkeligt til, at væsken afgives fra sprøjtekanten XO som i hvert fald én væskekonus, hvorfra elektrostatiske kræfter gennem åbningen frastøder et bånd af væske, der opdeles i et støvsprøjt af ladede dråber.

Fra britisk patentskrift nr. 1.569.707 kendes et forstøvnings-15 apparat omfattende et sprøjtehoved med en ledende eller halvledende overf1ade, organer for elektrisk opladning af sprøjtehovedets overflade Λ i 1 et potentiale på 1-20 kV, organer til afgivelse af sprøjtevæske til overfladen, en feltintensiverende elektrode monteret i nærheden af overfladen, og organer til 20 at forbinde den felti ntens i verende elektrode til jord. Elektroden er anbragt således i forhold til overfladen af sprøjtehovedet, at det elektrostatiske felt - ved en opladning af overfladen - giver anledning til, at væsken forstøver uden væsentlig koronaudladning til dannelse af elektrostatisk ladede 25 partikler, der skydes forbi elektroden.

Når væsken afgives fra overfladen, bliver den opladet som følge af den spænding, der tilføres til overfladen. Ladningen bevirker, at væsken frastødes med en kraft, der er tilstrækkelig 30 til at overvinde overfladespændingen, således at der dannes en eller flere væskekonusser. Disse konusser er undertiden omtalt som Taylor konusser afhængigt af overfladekonfigurationen. Et bånd af væske frastødes fra spidsen af hver konus og opdeles i dråber.

Dråbestørrelserne er fordelt over et interval, der er mindre end hidtil kendt. Størrelsen af de tilvejebragte dråber afhæn- 35

DK 164847 B

2 ger af resistiviteten og viskositeten af den væske, der skal udsprøjtes, og af den elektriske feltstyrke ved sprøjtehovedet og af strømningshastigheden af væsken gennem sprøjtehovedet. Den feltintensiverende elektrode i nærheden af overfladen 5 fastlægger det elektriske felt uafhængigt af afstanden imellem sprøjtehovedet og den genstand, der skal sprøjtes. Dråbestørrelsen er derfor næsten uafhængig af afstanden til genstanden og vil derfor kunne fastlægges ved blot at justere resistiviteten og viskositeten af væsken og den spænding, der tilføres 10 til sprøjtehovedet.

Man er undertiden interesseret i at kunne frembringe et støvsprøjt af dråber inden for et snævert afgrænset størrelsesområde. F.eks. vil dråbernes adfærd være mere ensartet, hvis 15 størrelsesområdet er snævert afgrænset. Endvidere er ladede dråber til visse anvendelsesområder uønskede. Britisk patentskrift nr. 2.018.627 beskriver et anlæg til frembringelse af et delvis afladet støvsprøjt. Afladningen tilvejebringes ved en ionisk afladning, idet der i nærheden af sprøjtehovedet er 20 anbragt et spyd, der i hvert fald til dels aflader støvsprøjtet .

En særlig anvendelse, i hvilken det ville være nyttigt at kunne tilvejebringe et ikke-ladet støvsprøjt af dråber med en 25 snævert afgrænset fordeling af dråbestørrelser, er i inhale ringsindretninger til administrering af patienters medicinindtag, f.eks. til behandling af astma, bronkitis og emphysema. Som følge af de fine rørformede strukturer i lungerne afhænger den dybde, i hvilken dråberne trænger ned i lungerne, af drå-30 bernes størrelse. Dråber af en størrelse på ca. 5 pm vil kunne nå den øvre del af respirationstragten, hvilket er tilfreds stillende for behandling af astma. Til behandling af emphysema er det imidlertid nødvendigt, at dråberne når alveolerne i den nedre del af respirationstragten, i hvilket tilfælde der kræ-35 ves en dråbestørrelse i området 0,5 - 2 pm. De kendte aerosolinhaleringsindretninger giver et vidt spektrum af dråbestørrelser, der strækker sig op til 37 pm. De kendte forstøvere

DK 164847 B

3 giver dråber af den ønskede lille størrelse, roen i forbindelse med større dråber, således at kun en del af en antiemphysema-medicin vil kunne nå de områder i alveolerne, der skal påvirkes .

5

Af hensyn til denne anvendelse bør støvsprøjtet kunne aflades fuldstændigt. Et ladet støvsprøjt aflejres i munden eller i halsen, og bliver således ikke inhaleret. Dertil kommer, at aflejringer i munden-kan være ubehagelige.

10

Det har i praksis vist sig at være vanskeligt at aflade alle de dråber, der dannes. Ved hjælp af en jordforbundet nål er det imidlertid muligt at aflade en stor del af dråberne i støvsprøjtet. Hvis man forsøger at aflade alle dråberne, vil 15 den ioniske afladning (eller korona) fra nålen imidlertid nå konussen, og derved aflade konussen, hvorved formationen af bånd og støvsprøjt ødelægges.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et sprøjteappa-20 rat, som muliggør en afladning af en stor del af dråberne i et støvsprøjt, uden at der er af den grund er risiko for, at støvsprøjtet ødelægges.

Et sprøjteapparat af den indledningsvis nævnte art er ifølge 25 opfindelsen ejendommeligt ved, at der yderligere er tilvejebragt en skarp afladningselektrode, organer til opladning af afladningselektroden til et højt potentiale af den anden polaritet i forhold til afskærmningselektroden, således at der frembringes en korona til afladning af støvsprøjtet, idet af-30 skærmningselektroden er af tilstrækkelige dimensioner, og åbningen er tilstrækkelig lille til at kunne afskærme sprøjtekanten og væskekonussen overfor koronaen. Derved opnås en langt mere effektiv afladning end hidtil kendt. Sprøjtekanten kan f.eks. være forbundet til en positiv udgangsterminal af en 35 højspændingskilde, afskærmningselektroden til jord og afladningselektroden til en negativ udgangsterminal. Alternativt kan sprøjtekanten være forbundet til en positiv højspændings-

DK 164847 B

4 udgang af kilden, afladningselektroden til en lavere spændingsudgang, og afskærmningselektroden til en mellemliggende spændingsudgang. Til opnåelse af den ønskede afskærmningseffekt, må åbningen i afskærmningselektroden være ganske lille.

5 Derved aflejres støvsprøjtet ikke på afskærmningselektroden. Dette ville imidlertid være sket, hvis åbningen havde været for lille. Det har imidlertid vist sig, at det er muligt at vælge en åbningsstørrelse, som er tilstrækkelig lille til, at der kan tilvejebringes et støvsprøjt af dråber gennem afskærm-10 ningselektroden, uden at der sker nogen væsentlig aflejring på denne, og som samtidig er tilstrækkelig lille til at forhindre, at koronaen når væskekonussen ved sprøjtekanten. Afskærmningselektroden kan være forbundet til jordpotentiale eller eventuelt være svævende.

15

Selve støvsprøjtet udgør ikke nogen væsentlig rumladning til induktion af en ionisk ladning (korona). Dette er en følge af, at afskærmningselektroden isolerer afladningselektroden fra sprøjtekanten, således at der ikke kan induceres en ionisk af-20 ladning, hvis afskærmningselektroden er jordforbundet. Der er derfor indrettet organer til opladning af afladningselektroden til et potentiale af en polaritet, der er egnet til afladning af støvsprøjtet. Alle dråberne i støvsprøjtet kan aflades, uden at forstyrre dannelsen af bånd.

25 I én særlig hensigtsmæssig udførelsesform kan apparatet antage form af en inhaleringsindretning omfattende vægge, der med en afskærmningselektrode afgrænser et kammer med en luftpassage derigennem, idet afladningselektroden er anbragt i kammeret i 30 afstand fra afskærmningselektroden. Inhaleringsindretningen kan med fordel omfatte en ansigsmaske.

Hvis man anbringer sprøjtekanten, afskærmningselektroden og afladningselektroden inde i kammeret, kan der opstå problemer.

35 F.eks. er der tendens til, at støvsprøjtet aflejres på kammerets vægge. Mere end én mekanisme kan være årsag til dette. Eksempelvis kan der ske aflejringer som følge af kollisioner

DK 164847 B

5 mellem afladede dråber og kammerets vægge. En større aflejring kan imidlertid ske, hvis støvsprøjtet ikke er helt afladet, eksempelvis som følge af, at spændingen på afladningselektroden ikke er tilstrækkelig høj. Dråber, der bibeholder en stør-5 re eller mindre del af deres ladning, vil derfor kunne aflejr-es på kammerets vægge. Til bestrygning af kammeret ved hjælp af en korona til afskærmningselektroden, således at der i hovedsagen ikke opstår lommer, hvori afladede dråber kunne opsamles, kan ifølge opfindelsen afladningselektroden være an-10 bragt ved kammerets væg over for sprøjtekanten og rage en smule ind i kammeret fra væggen, idet væggen er isolerende eller halvisolerende, i hvert fald i nærheden af afladningselektroden. Derved forbedres afladningen af dråberne i støvsprøjtet . is

Endvidere kan ifølge opfindelsen den væg, ved hvilken afladningselektroden er anbragt, være konkav i forhold til kammeret, således at højst en lille del af kammeret ligger bag ved koronaen .

20

Dråber kan også aflejres på kammerets vægge, hvis væggene oplades ved hjælp af korona fra afladningselektroden. Dette kan være en følge af, at afladningselektroden tilføres en for høj spænding, således at der er ekstra korona, efter at støvsprøj-25 tet er blevet afladet, eller ved at afladningselektroden er dårligt retnings- eller positionsbestemt. Væggene oplades modsat i forhold til støvsprøjtet, hvilket tiltrækker både ladede og afladede dråber. Væggene kan blive så højt ladet, at der sker en reduktion i koronaudladningen fra afladningselektro-30 den. Dette kan give anledning til, at kun en del af støvsprøjtet aflades. Denne effekt kan imidlertid reduceres eller forhindres ved at vælge et materiale for kammerets vægge, der ikke er fuldstændigt isolerende, således at en eventuel uønsket ladning på væggene kan lække.

Til opnåelse af en dråbestørrelse af en diameter på 2-5 pm kan der anvendes en væske, der har en resistivitet på af størrel- 35

DK 164847 B

6 sesordenen 5 x 103 til ΙΟ8 Ω x cm, fortrinsvis 105 til ΙΟ7 Ω x cm.

Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under hen-5 visning til tegningen, hvor fig. 1 viser et apparat ifølge opfindelsen til frembringelse af et støvsprøjt, 10 fig. 2 en del af det i fig. 1 viste apparat, fig. 3 et tværsnit gennem en sprøjtekant i det i fig. 1 viste apparat og 15 fig. 4 en illustration af afladningen af et støvsprøjt i et kendt apparat.

I det i fig. 1 og 2 viste apparat (fig. 1 og 2 er ikke i samme målestoksforhold) er en væske, der skal forstøves, tilført via 20 et isolerende forsyningsrør 2 til en udgang 6 for væsken. Udgangen 6 udgøres af et metalkapi11 arrør og er således elektrisk ledende. Enden af metalkapillarrøret 6 danner en sprøjtekant 7, hvorfra væsken udsprøjtes.

25 I afstand fra og foran sprøjtekanten 7 er der en afskærmnings-elektrode 8. Udgangen 6 af afskærmningselektroden 8 er forbundet til en højspændingsgenerator 10, der under brug af appara-tet oplader sprøjtekanten 7 til en høj spænding af én polaritet, fortrinsvis en positiv polaritet i forhold til afskærm-30 ningselektroden 8. Spændingen mellem sprøjtekanten 7 og af-skærmningselektroden 8 giver en elektrisk feltstyrke, der er tilstrækkelig til, at der kan udtrækkes en væskekonus 11 fra sprøjtekanten 7. Væske, der afgives fra sprøjtekanten 7, oplades, idet negativ ladning ledes bort via den ledende sprøjte-35 kant 7, og væsken efterlades positivt ladet. Ladningen i væsken giver indre elektrostatiske frastødningskræfter, der overvinder overfladespændingen af væsken, hvorved der dannes

DK 164847 B

7 en væskekonus, fra hvis spids der udgår et bånd 12. I afstand fra sprøjtekanten 7 giver de mekaniske kræfter, der frembringes på båndet 12 som følge af udbredelsen gennem luften, anledning til, at båndet 12 opspaltes i ladede dråber af næsten 5 samme størrelse. Afskærmningselektroden 8 erstatter de tidligere anvendte fel tintensiverende elektroder.

Til dannelse af meget små dråber for en inhaleringsindretning skal den elektriske feltstyrke imellem sprøjtekanten 7 og af-10 skærmningselektroden 8 være forholdsvis høj. F.eks. kan spændingen mellem afskærmningselektroden 8 og sprøjtekanten 7 være på omkring 5 kV, medens afstanden derimellem kan være mindre end 5 mm, fortrinsvis 2 mm. Det er kendt, at luft ioniseres forskelligt ved de forskellige polariteter, og at tærskelvær-15 dien er højere for positive potentialer. Til frembringelse af de små dråber har det vist sig, at den elektriske feltstyrke skal være så høj, at der - hvis sprøjtekanten 7 er opladet negativt i forhold til afskærmningselektroden 8 - er en betydelig risiko for, at der dannes en korona fra sprøjtekanten 7 20 og/eller væskekonussen 11, der vekselvirker med eller ødelægger stabiliteten af båndet. Det har vist sig, at der kan tilvejebringes passende små dråber, hvis sprøjtekanten 7 er opladet positivt, uden at der af den grund opstår risiko for dannelse af korona fra sprøjtekanten 7 eller væskekonussen 11.

25

De formuleringer, der anvendes i inhaleringsindretninger, har en resisti vitet, der er meget lavere end den resisti vitet, der normalt anvendes for elektrostatisk udsprøjtning. I de fleste hidtidige anvendelser til udsprøjtning af maling eller land-30 brugspesticider skal væskerne til opnåelse af hensigtsmæssige strømningshastigheder sædvanligvis have resistiviteter på 106 til 10*° fl x cm. De formuleringer, der kan anvendes i en inhaleringsindretning, skal helst have resistiviteter på 5 x 108 til 108 fi x cm. Selv om udsprøjtning af væsker med en resisti-35 vitet i den lave ende af dette område er kendt fra f.eks. US patentskrift nr. 1.958.406, virker det kun ved lave strømningshastigheder, hvilket ikke er af særlig stor praktisk be-

DK 164847 B

8 tydning. Hvis strømningshastigheden er for høj, bliver båndet ustabilt. Det har imidlertid vist sig, at der kan frembringes et stabilt bånd, og at apparatet kan sprøjte tilfredsstillende, hvis strømningshastigheden er tilstrækkelig lav, hvilket 5 kan være tilstrækkeligt for inhaleringsindretninger, men mu ligvis ikke er tilstrækkeligt til udsprøjtning af maling eller landbrugskemikalier. Det er sandsynligt, at egnede formuleringer vil have resistiviteter i området 105 til ΙΟ7 Ώ x cm. Hvis der kan frembringes en stabil udsprøjtning, vil en lavere re-10 sistivitet fremme dannelsen af en lille dråbestørrelse. Alt andet lige finder man, at jo lavere res i stivi teten er, jo min dre bliver dråbestørrelsen.

Afskærmningselektroden 8 har en åbning 14, der ligger på linie 15 med sprøjtekanten 7 og er tilstrækkelig stor til, at båndet eller dråberne kan passere derigennem afhængigt af, om båndet opdeles før eller efter afskærmningselektroden 8 til tilvejebringelse af et støvsprøjt af dråber i et kammer 15 bag ved afskærmningselektroden 8. Hvis åbningen 14 er for lille, vil 20 dråberne eller båndet blive af lejret på afskræmningselektroden 8. Tidligere ville man, med afskærmningselektroden anbragt nedstrøms i forhold til forstøvningsspidsen, have forventet at dråberne ville blive aflejret på afskræmningselektroden selv med en åbning, der er betydelig større end vist, jf. britisk 25 patentskrift nr. 1.569.707. I det foreliggende apparat kræves en lille åbning, hvilket vil blive beskrevet i det følgende.

Til frembringelse af et støvsprøjt, der kan inhaleres, må de dråber, der afgives gennem åbningen 14, være afladet. Dette 30 sker ved hjælp af en afladningselektrode i form af en nål 16.

I den viste udførelsesform er nålen 16 placeret i støvsprøjtet. I alternative udførelsesformer er afladningselektroden ikke nødvendigivis anbragt i banen af støvsprøjtet. Afladningselektroden er forbundet til en højspændingsgenerator 10, 35 der under anvendelse oplader afladningselektroden 16 til et højt potentiale i forhold til afskærmningselektroden 8 og af en polaritet, der er modsat polariteten af sprøjtekanten 7,

DK 164847 B

9 der i dette tilfælde er negativ. Afskærmningselektroden 8 kan være forsynet med en jordforbindelse. Hvis der er tale om en inhaleringsindretning, kan jordforbindelsen være tilvejebragt via en lækage gennem brugeren af inhalerings indretn i ngen. Al -5 ternativt kan afskærmningselektroden være svævende.

Afladningselektroden 16 tilføres en spænding, der er tilstrækkelig høj i forhold til afskærmningselektroden 8 til, at der kan tilvejebringes en koronaudladning. De således frembragte 10 negative ioner afgiver dråber til støvsprøjtet gennem åbningen 14.

Forskellen mellem ladede og afladede dråber er meget iøjnefaldende. Dråber, der forbliver opladet i støvsprøjtet, er mobile 15 i en forudsigelig bane. Afladede partikler fremtræder derimod som en sky, der driver på en uforudsigelig måde.

Ved hjælp af fel tintensiverende elektrode i stedet for den foreliggende afskærmningselektrode, ville det være meget vanske-20 ligt at aflade alle dråberne i støvsprøjtet. Dette kan forstås ved at undersøge, hvad der sker, når spændingen på afladningselektroden øges fra en spænding, der ikke er tilstrækkelig til at forårsage en ionudladning.

25 Fig. 4 illustrerer virkemåden af en kendt fel tintensiverende eller -justerende elektrode. Det ses, at båndet 12 er oscillerende ved 28 som følge af mekaniske forstyrrelser forårsaget af en gennemgående luftstrøm. Båndet 12 opdeles derved i dråber, der udskilles i et støvsprøjt afgrænset af en konus 30. I 30 støvsprøjtet er de ladede dråber mobile i forudsigelige baner, der er vist til højre i fig. 4. Ved en tærskelværdi af spændingen vil den elektriske feltstyrke omkring spidsen af nålen 16 ionisere den omgivende luft, og derved danne frie negative ioner. Disse ioner aflader omgivende dråber i et område af-35 grænset af den stiplede linie 32. De afladede dråber vil kunne identificeres visuelt. De mister imidlertid deres forudsigelige mobilitet og bliver til en drivende sky, der er »eget

DK 164847 B

10 forskellig fra de ladede dråber. Hvis spændingen øges, bliver dråberne afladet yderligere fra nålen 16, således at en større del af støvsprøjtet aflades som indikeret ved den stiplede linie 34. Hvis spændingen tilført til nålen 16 bliver så høj, at 5 afgrænsningen af de afladede dråber indikeret ved hjælp af den stiplede linie 36 når kanten af sprøjtekonussen 30, bliver støvsprøjtet (der udbreder sig til højre i fig. 3) fuldstændigt afladet. Fra nålen 16 springer koronaen ukontrolleret til konussen 11 og/eller sprøjtekanten 7, der derved aflader ko-10 nussen 11. Eftersom det var ladningen på væsken, der overvandt overf ladespændingen og dannede konussen 11 og frastødte bån det, vil en afladning af konussen 11 ødelægge støvsprøjtet.

Afskærmningselektroden 8 er indrettet til at afskærme sprøjte-15 kanten 6 og konussen 11 fra koronaen. Derved kan alle dråberne i støvsprøjtet blive afladet uden risiko for, at konussen 11 også aflades. Åbningen 14 må derfor ikke være for stor, idet koronaen ellers kunne trænge igennem. Åbningen 14 må som før nævnt heller ikke være så lille, at dråberne ikke kan sprøjtes 20 ud gennem åbningen 14 og i stedet aflejres på afskærmnings elektroden 8. Det er muligt at balancere imellem disse modstridende krav, således at åbningen 14 hverken bliver for stor eller for lille. Med en strømningshastighed på omkring 40 μΐ per min., er det konstateret, at apparatet virker med en åb-25 ning 14 af en diameter i området 2 mm til 1 cm. Ved den lave ende af området var der en større tendens til udsprøjtning på afskærmningselektroden 8. Ved den høje ende af området var der derimod en større tendens til, at koronaen kunne trænge igennem åbnjingen 14 til konussen 11. En fuldstændig afladning af 30 støvsprøjtet kan opnås ved at justere positionen af nålen 16 og den tilførte spænding. Det viste sig, at der ikke var behov for, at spændingen skulle være større end 10 kV. Spændingen kunne endda ligge et godt stykke under denne værdi.

35 De samlede dimensioner af afskærmningselektroden 8 må være tilstrækkelige til at forhindre, at koronaen når konussen 11 eller sprøjtekanten 6 omkring ydersiden af elektroden 8.

DK 164847 B

11

Afskærmningselektroden 8 kan være metallisk, men behøver ikke nødvendigvis at være så god en leder. Afskærmningselektroden 8 skal blot kunne bortlede de ladninger, der opsamles som følge af den ioniske afladning.

5

Udgangen 6, afskærmningselektroden 8 og afladningselektroden 16 er anbragt i en kapsel 50 af et volumen på omkring 200 ml og afgrænser kammeret 15. For at reducere vekselvirkningen med de elektriske felter imellem sprøjtekanten 7 og afskærmnings-10 elektroden 8 og imellem afladningselektroden 16 og afskærmningselektroden 8, er kapslen 50 fremstillet af et isolerende eller halvisolerende materiale. Polyethylenplast er et eksempel på et egnet isolerende materiale. Af hensyn til at ladning, der modtages af kapslen 50, skal kunne lække bort, kan 15 der anvendes et mindre isolerende materiale såsom polycarbo-nat, polyethy1enterephthalat eller polyacetal. Afskærmningselektroden 8 kan være bægerformet, idet den enten udstrækker sig fra indersiden af væggene mod afladningselektroden 16 eller kan være en del af væggene.

20

Via to huller 52 og 54 i kapslen 50 kan der føres en luftstrøm gennem kammeret 15 på tværs af udsprøjtningsretningen fra sprøjtekanten 7. Det afladede støvsprøjt kan udtages ved hjælp af en sådan luftstrøm og inhaleres. Luftstrømmen kan tilveje-25 bringes ved, at brugeren inhalerer, eller om nødvendigt ved hjælp af en ventilator (ikke vist).

Afladningselektroden 16 har en spids, der rager ind i kammeret 15. Væggen, der indeholder afladningselektroden 16, er konkav 30 i forhold til kammeret 15. Derved reduceres volumenet af det bagved liggende kammer (til højre i fig. 2) af koronaudladningen. Man er interesseret i, at koronaudladningen bestryger så stor en del af kammeret 15 som muligt, uden at der sker en opladning af væggene af kammeret 15, hvilket ville være spild og 35 kunne bevirke, at der skete en vekselvirkning med koronadannelsen som før nævnt. For at gøre det lettere for brugeren at inhalere det afladede støvsprøjt, kommunikerer luftpassagen

DK 164847 B

12 roed en ansigtsmaske 36 som vist i fig. 1. En kontraventil, såsom en klap (ikke vist), kan være anbragt imellem ansigtsmasken 36 og kapslen 50 for at forhindre, at der ved udånding blæses afladede dråber ud gennem hullet 54.

5 I fig. 1 er der vist en separat "forsyningsenhed" 38 til appa-ratet. Væskeforsyningsrøret 2 og de elektriske højspændingsledere er bundtet sammen, som vist skematisk. En mobil emphyse-mapatient kan f.eks. anbringe forsyningsenheden 38 i en lomme 10 og bevæge sig omkring, medens masken 36 anvendes. Forsynings-enheden 38 indeholder højspændingsgeneratoren 10 og afgivelsesorganer 40 for tilførsel af udmålte mængder væske, der skal inhaleres.

15 Strømningshastigheden af den væske, der tilføres til udgangen 6, skal være meget nøjagtig, således at dråbestørrelsen forbliver nøjagtig, og således at patienten får den korrekte dosis.

20 Til opnåelse af den nøjagtige strømningshastighed omfatter afgivelsesorganerne 40 en sprøjte 42 indeholdende den pågældende væske. Sprøjten 42 udskiftes, når den er tom. Sprøjten 42 har et stempel 44, der drives af et friktionshjul 45. Dette er på sin side drevet via en stepmotor og et reduktionsgear 46, der 25 styres af en elektrisk kontroller 48. Kontrolleren 48 kan indeholde organer til indstilling af hastigheden. Hastigheden kan alternativt være fikseret. Dette arrangement anvendes i en kendt doseringspumpe til administrering af insulindoser. En sådan pumpe fremstilles blandt andet af Muirhead Vactric Com-30 ponents Ltd. i Beckenham, Kent.

Selv om udgangskapi11 arrøret 6 i det ovennævnte eksempel er metallisk, er det også muligt at anvende et isolerende rør, især hvis den væske, der skal forstøves, har en resistivitet i 35 den nedre ende af området. I dette tilfælde bliver væsken kontaktet af en elektrode modstrøms i forhold til sprøjtekanten. Selve væsken er tilstrækkelig ledende til at bære ladningen DK 164847 8 13 til sprøjtekanten for derved at tilvejebringe et elektrisk felt imellem sprøjtekanten og afskærmningselektroden 8. Jo lavere resistiviteten af væsken er, jo mere modstrøms kan kontakten med væsken være.

5

Selv om den er vist som ét stykke, kan kapslen 50 også være formet som to separate dele for at lette rengøringen.

En yderligere udformning af sprøjtekanten er vist i fig 3.

10 Denne sprøjtekant omfatter et ydre isolerende rør 18, der er indsnævret ved den ene ende 20. En ledende kerne 22 er forbundet til højspændingsgeneratoren 10 ved hjælp af en leder 23. Kernen 22 indsnævres mod en spids 24 ved den ene ende. Spidsen 24 rager en smule ud over det isolerende rør 18 og afgrænser 15 en ringformet åbning 26. Ved hjælp af dette arrangement dannes et enkelt bånd fra spidsen 24 af kernen 22.

Alle de beskrevne sprøjtekanter er indrettet til at danne et enkelt bånd; principielt som følge af den meget lave strøm-20 ningshastighed, der kan være påkrævet i forbindelse med en inhaleringsindretning. I anvendelser, hvor der kræves højere strømningshastigheder, kan det være passende at anvende en sprøjtekant, der kan danne et større antal bånd. En sprøjtekant, der giver et større antal bånd, er en lineær dyse (ikke 25 vist). I denne form er væske ført til en lineær kant, ved hvilken det intense elektriske felt dannes. Den lineære kant kan fødes med væske fra en slids ved eller i afstand fra kanten. En sådan lineær dyse er vist i britrisk patentskrift nr. 1.569.707. Hvis kanten er plan, dannes der bånd i hele dens 30 længde med intervaller, der er bestemt af flere forskellige faktorer, såsom feltstyrken og strømningshastigheden. Det er til en vis grad muligt at bestemme positionen af båndene ved hjælp af uregelmæssigheder i kanten, f.eks. tænder, der giver en lokal forstærkning af feltet, hvorfra båndene afgives.

35

Til illustration af anvendelsen af en lineær dyse kan fig. 2 betragtes som et tværsnit gennem apparatet, idet udgangen 6,

DK 164847 B

14 afskærmningselektroden 8 og afladningselektroden 16 alle udstrækker sig lineært og vinkelret på papirets plan. I virkeligheden antager udgangen form af en slids, der føder en lineær kant. Det er muligt at anbringe slidsen i afstand fra kan-5 ten, således som det er tilfældet i fig. 3, der viser et tværsnit gennem en lineær dyse. Sprøjtekanten kan da være en lineær kant i stedet for en spids, som ovenfor beskrevet, og den ringformede åbning kan være en slids over eller under kanten. Kanten kan fødes fra en slids på den ene side. I sådanne ar-10 rangementer er åbningen 14 i afskærmningselektroden formet som en slids, og afladningselektroden antager da form af en kant eller en række af diskrete punkter som vist. Formuleringer til brug i forbindelse med en inhaleringsindretning ifølge opfindelsen bør have en resistivitet i området 5 x 103 til 10® fi x 15 cm.

Vandige formuleringer er ikke helt tilfredsstillende, eftersom dråbestørrelsen er så lille, at der hurtigt sker en fordampning. Vand har også en høj overfladespænding, som vanskeliggør 20 en forstøvning. Formuleringen kan med fordel omfatte et organisk opløsningsmiddel, og en eventuel vandmængde bør ikke udgøre mere end omkring 50% af det totale opløsningsmiddel, fortrinsvis ikke mere end 20%, og helst mindre end 10%.

25 Formuleringen består af et egnet farmaceutisk acceptabelt opløsningsmiddel, såsom dimethylisosorbid, glycerol, propylengly-col og polyethylenglycol af en molekylvægt, der i middel er op til omkring 600, blandet med vand eller ethanol. Derudover kan formuleringerne i ndeholde et egnet farmaceutisk acceptabelt 30 overfladeaktivt middel, såsom polyethoxy-ethylerede ricinusolier ("Cremophors"), polyoxyethylen-polyoxypropylen-blokcopolymerer ("PIuronics", "Synperonics"), polyoxyethylensorbitanderivater ("Tweens"), polyoxyethylenoleylethere ("Brijs") og sorbitan-estere af fedtsyrer ("Spans”). Sådanne stoffer er fortrinsvis 35 til stede i en koncentration, der ikke er større end 1%.

En inhaleringsindretning ifølge opfindelsen er egnet til at styre medicintilførslen til en patient via lungerne; enten for

Claims (11)

1. Apparat til frembringelse af et støvsprøjt af dråber af en væske omfattende en sprøjtekant (7), en afskærmningselektrode (8) anbragt i afstand fra sprøjtekanten (7), og som har en åbning (14), hvorigennem udsprøjtet væske fra kanten (7) kan afgives, organer for frembringelse af en ladning af højt poten-30 tiale af én polaritet i forhold til afskærmningselektroden (8) i en væske ved sprøjtekanten (7) til afgrænsning af et elektrisk felt imellem sprøjtekanten (7) og afskærmningselektroden (8), der er tilstrækkeligt til, at væsken kan afgives fra sprøjtekanten (7) som i hvert fald én væskekonus (11), hvorfra 35 elektrostatiske kræfter gennem åbningen (14) kan frastøde et bånd, der opdeles i et støvsprøjt af ladede dråber, kendetegnet ved, at der yderligere er tilvejebragt en DK 164847 B 16 skarp afladningselektrode (16), organer til opladning af afladningselektroden (16) til et højt potentiale af den anden polaritet i forhold til afskærmningselektroden (8), således at der kan frembringes en korona til afladning af støvsprøjtet, 5 idet afskærmningselektroden (8) er af tilstrækkelige dimensioner og åbningen er en tilstrækkelig lille til at kunne afskærme sprøjtekanten (7) og væskekonussen (11) over for koronaen .

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det antager form af inhaleringsindretning omfattende vægge, der med en afskærmningselektrode (8) afgrænser et kammer (15) med en luftpassage derigennem, og at afladningselektroden (16) er anbragt i kammeret (15) i afstand fra afskærmningselektroden 15 (8).

3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at inhaleringsindretningen omfatter en ansigtsmaske (36).

4. Apparat ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at afladningselektroden (16) er anbragt ved kammerets (15) væg overfor sprøjtekanten (7) og rager en smule ind i kammeret (15) fra væggen, idet væggen er isolerende eller halvisolerende, i hvert fald i nærheden af afladningselektroden (16). 25

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at væggen, ved hvilken afladningselektroden (16) er anbragt, er konkav i forhold til kammeret (15).

6. Apparat ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet ved, at luftpassagen forløber på tværs af udsprøjtningsretningen. 1 Apparat ifølge krav 2-6, kendetegnet ved, at der til frembringelse af et støvsprøjt med en dråbestørrelse 35 af en diameter på 2-5 pm anvendes en væske, der har en resi-stivitet på af størrelsesordenen 5 x 103 til 10® Ω x cm. 17 DK 16484/6

8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at væsken har en resistivitet i området fra 105 til ΙΟ1 Ω x cm.

9. Apparat ifølge krav 2-8, kendetegnet ved, at 5 sprøjtekanten (7) er indrettet til at frembringe et enkelt bånd.

10. Apparat ifølge krav 9, kendetegnet ved, at sprøjtekanten (7) omfatter en ringformet åbning (26), der er 10 indrettet til at tilføre væske til overfladen af en udragende spids kerne (22), således at det enkelte bånd under anvendelse af inhaleringsindretningen kan afgives fra spidsen af kernen (22).

11. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at sprøjtekanten (7) omfatter enden af et kapillarrør.

12. Apparat ifølge krav 2-11, kendetegnet ved, at organerne (10) til opladning af væsken er anbragt således, at 20 de oplader væsken til et positivt potentiale i forhold til afskærmningselektroden (8). 25 30 35