EP0471323B1 - Flüssigkeitsvernebler für Medikamente - Google Patents

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EP0471323B1
EP0471323B1 EP91113500A EP91113500A EP0471323B1 EP 0471323 B1 EP0471323 B1 EP 0471323B1 EP 91113500 A EP91113500 A EP 91113500A EP 91113500 A EP91113500 A EP 91113500A EP 0471323 B1 EP0471323 B1 EP 0471323B1
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EP
European Patent Office
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nozzle
nebulizer
nebulizer according
annular gap
tip
Prior art date
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EP91113500A
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Waltraud Hecker
Ludwig Hallmannseder
Rudolf Schinagl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PARI GmbH Spezialisten fuer Effektive Inhalation
Original Assignee
PARI GmbH Spezialisten fuer Effektive Inhalation
PARI GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/0012Apparatus for achieving spraying before discharge from the apparatus

Definitions

  • the invention relates to a nebulizer device for the Nebulization of watery or oily medication at the Inhalation therapy with the characteristics of the generic term of the Claim 1.
  • a nebulizer device with these features is known from EP-A-0 261 649.
  • the atomizing nozzle is in one Inhalation therapy device integrated and in the bottom of a Storage container for the liquid arranged.
  • the Atomizer nozzle works on the Venturi principle and has plus a nozzle body with a nozzle opening at the top has that of a concentric, annular gap is surrounded.
  • the nozzle body also has channels through which the liquid from the reservoir to the ring-shaped Gap is suckable.
  • Embodiments adjusting means provided the distance adjustable between the surface and the nozzle openings do.
  • a nebulizer with a Venturi principle working nozzle is also known from EP-A-0 170 715. At This nozzle is next to the compressed gas channel arranged opposite two intake ducts. The Across from the nozzle openings is a air flow control extending the nozzle with a wedge-shaped Bottom.
  • nebulizers from US 3,762,409 and AU-B-483 193 are nebulizers with a mixing chamber, i.e. with a closed room above the compressed air nozzle opening in which the drug is sucked in and already partially nebulized. From the The aspirated medication joins the mixing chamber Compressed gas flow from a further opening that the Opposed nozzle opening for the compressed gas and which differs from outside as the only nozzle opening.
  • These nebulizers differ from the nebulizers described above due to the mixing chamber and due to the fact that after a nozzle opening appears on the outside.
  • nebulizers The different designs of the previously described The aim of nebulizers is always the best, i.e. to produce respiratory aerosol.
  • the invention also has the object to improve a liquid nebulizer so that Optimal particle sizes in the sense of fine atomization can be achieved.
  • a defined amount is one Inhale medication.
  • a maximum is achieved by the invention
  • the drug is nebulized so that the inhalation time is minimized.
  • Another Advantage of the invention is that the liquid through channels and thus regulated the gap is fed.
  • the liquid nebulizer shown in Figures 1 and 2 is part of a Handheld devices for inhalations.
  • the liquid nebulizer is inside a two-part housing, of which in Fig. 2 the reservoir 20 for the Liquid is shown.
  • the housing (otherwise not shown) faces below a hose for the supply of compressed air (not shown) and a top Mouthpiece (not shown) and is also with a known nebulizer button (not shown) equipped, at the pressure of which compressed air is actuated.
  • the liquid nebulizer consists of three parts, namely the nozzle body A, the Cylinder sleeve B and the attachment C. These parts are made by simple plug connections connected with each other.
  • the nozzle body A which is shown in FIG. 4, points downwards directed nozzle body extension 21 to which a compressed air line is connected becomes. In the area of the nozzle body extension 21, the nozzle body A is sealed passed through the bottom of the reservoir 20.
  • the nozzle body A has a central, through the entire nozzle body in Nozzle channel 1 running in the longitudinal direction.
  • the upper section of the Nozzle body A is in the form of a nozzle cone 4 with a nozzle tip 3 executed.
  • nozzle tip 3 In the middle of the nozzle tip 3, which is cylindrical on the outside, sits Nozzle opening 2.
  • 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.
  • the cylinder sleeve B shown in FIGS. 5 and 6 has an outer cylinder surface 9.
  • the cylinder thus formed goes over a shoulder in the nozzle jacket 8 smaller diameter over.
  • the top of the Nozzle jacket is designed as a depression 14.
  • the cylinder ring 12 forms together with the nozzle tip 3 an annular gap 2a which the nozzle opening 2 with Distance concentrically surrounds.
  • the cylinder sleeve B ends at the bottom somewhat above the bottom of the storage container 20 so that an annular gap 6 is formed.
  • the attachment C has a cylinder 15 at the bottom, the wall thickness of which Dimension of the formed between the outer cylinder surface 9 and the nozzle jacket 8 Paragraph corresponds.
  • the cylinder 15 is provided with a baffle plate 16 via webs 19 connected.
  • the baffle plate 16 has a center against the nozzle opening 2 directed pin 17, which has a conical tip 18.
  • the height of the cylinder 15 is dimensioned so that its in the installed state Top is higher than the top of the nozzle shell 8.
  • the top of the Cylinder 15 is approximately at the height of the tip 18, the maximum distance is 0.2 mm.
  • the described device works as follows: 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 deflecting the emerging air at the tip 18 of the pin 17 and at the baffle plate 16.

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  • Nozzles (AREA)
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  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Verneblervorrichtung für die Verneblung wässriger oder öliger Medikamente bei der Inhalationstherapie mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Eine Verneblervorrichtung mit diesen Merkmalen ist bekannt aus EP-A-0 261 649. Die Zerstäuberdüse ist in ein Inhalationstherapiegerät integriert und im Boden eines Vorratsbehälters für die Flüssigkeit angeordnet. Die Zerstäuberdüse arbeitet nach dem Venturi-Prinzip und besitzt dazu einen Düsenkörper, der am oberen Ende eine Düsenöffnung aufweist, die von einem konzentrischen, ringförmigen Spalt umgeben ist. Der Düsenkörper besitzt ferner Kanäle, über die die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter zum ringförmigen Spalt ansaugbar ist. Bei dem bekannten Therapiegerät ist der Düse gegenüber eine sphärische Fläche angeordnet, auf der das von der Düse erzeugte Aerosol auftrifft. Nachteilig wirkt sich dabei aus, daß die sphärische Fläche die Erzeugung eines lungengängigen Aerosols nicht optimal unterstützt. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, daß auf Grund der Art und Weise, wie die sphärische Oberfläche in dem Inhalationstherapiegerät angeordnet ist, Fertigungstoleranzen sich erheblich auf die Lage der sphärischen Oberfläche auswirken und damit deren Wirkung auf das primär erzeugte Aerosol stark mitbestimmen. Aus diesem Grund sind bei einigen Ausführungsformen Einstellmittel vorgesehen, die den Abstand zwischen der Oberfläche und den Düsenöffnungen einstellbar machen. Ein Vernebler mit einer nach dem Venturi-Prinzip arbeitenden Düse ist auch aus EP-A-0 170 715 bekannt. Bei dieser Düse sind neben dem Druckgaskanal einander gegenüberliegend zwei Ansaugkanäle angeordnet. Den Düsenöffnungen gegenüber befindet sich ein sich längs über die Düse erstreckendes Luftstromsteuer mit einer keilförmigen Unterseite. Bei dieser Düse wird bereits durch die zweikanalige Gestaltung ein gutes Aerosol erzeugt, d.h. ein Aerosol mit sehr vielen Tröpfchen in der gemischten Größenordnung von 0,5 bis 5 µm. Bei den Verneblern aus US 3,762,409 und AU-B-483 193 handelt es sich um Vernebler mit einer Mischkammer, d.h. mit einem abgeschlossenen Raum oberhalb der Druckluftdüsenöffnung, in denen das Medikament angesaugt und bereits zum Teil vernebelt wird. Aus der Mischkammer tritt das angesaugte Medikament zusammen mit dem Druckgasstrom aus einer weiteren Öffnung aus, die der Düsenöffnung für das Druckgas gegenüberliegt und die sich von aussen als einzige Düsenöffnung darstellt. Diese Vernebler unterscheiden sich von den zuvor beschriebenen Verneblern aufgrund der Mischkammer und aufgrund der Tatsache, daß nach aussen eine Düsenöffnung in Erscheinung tritt.
Die unterschiedlichen Gestaltungen der zuvor beschriebenen Vernebler haben stets zum Ziel ein möglichst gutes, d.h. lungengängiges Aerosol zu erzeugen.
Vor diesem Hintergrund liegt auch der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsvernebler so zu verbessern, daß im Sinne einer Feinstverneblung optimale Teilchengrössen erreicht werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Verneblervorrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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 weiter zerplatzen und noch kleinere Tröpfchen bilden. Diese Wirkung wird noch gesteigert durch die Anordnung des Stiftes mit der kegelförmigen Spitze und durch die Prallplatte, weil dadurch eine für die Zerstäubung wichtige Verwirbelung des aus Druckluft und zerstäubter Flüssigkeit bestehenden Stroms entsteht.
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.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Flüssigkeitsvernebler sind Gegenstand der Unteransprüche.
Aus den Unteransprüchen ergibt sich, daß der aus drei Teilen bestehende Flüssigkeitsvernebler durch einfaches Zusammenstecken dieser einfach herstellbaren Teile gebildet wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines Verneblers für therapeutische Zwecke näher erläutert:
Es zeigt:
  • Fig. 1 einen Längsschnitt durch Vernebler mit in Ansicht dargestelltem Düsenkörper,
  • Fig. 2 den Vernebler im Längsschnitt in eingebautem Zustand;
  • Fig. 3 einen Schnitt durch die Zylinderhülse gemäß Linie A-A in Fig. 1 mit Draufsicht auf den Düsenkörper;
  • Fig. 4 den Düsenkörper in Seitenansicht, teilweise geschnitten;
  • FIg. 5 die Zylinderhülse in Seitenansicht, teilweise geschnitten;
  • Fig. 6 eine Unteransicht auf den in Fig. 5 dargestellten Gegenstand;
  • Fig. 7 den Aufsatz in Seitenansicht;
  • Fig. 8 den Aufsatz in der Draufsicht.
  • 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 ein Mundstück (nicht dargestellt) auf und ist auch mit einer bekannten Verneblertaste (nicht dargestellt) ausgerüstet, bei deren Drücken der Druckluft strom betätigt wird.
    Der Flüssigkeitsvernebler besteht aus drei Teilen, nämlich dem Düsenkörper A, der Zylinderhülse B und dem Aufsatz C. Diese Teile sind durch einfache Steckverbindungen miteinander verbunden.
    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 Düserkörperfortsatzes 21 ist der Düsenkörper A abgedichtet durch den Boden des Vorratsbehälter 20 geführt.
    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.
    Im mittleren Abschnitt hat der Düsenkörper A außen Rippen 5, die zusammen mit der Innenwand der Zylinderhülse B Kanäle 7 bilden, in denen die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter zum Spalt 2a angesaugt wird.
    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 Zylinderaußenfläche 9 bis in den Düsenmantel 4 erstreckt und oben in einem Zylinderring 12 endet. Die Oberseite des Düsenmantels ist als Senke 14 ausgebildet. Der Zylinderring 12 bildet zusammen mit der Düsenspitze 3 einen ringförmigen Spalt 2a, der die Düsenöffnung 2 mit Abstand konzentrisch umgibt.
    Die Zylinderhülse B endet unten etwas oberhalb des Bodens des Vorratsbehälters 20, so daß ein Ringspalt 6 gebildet wird.
    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 verbunden. Die Prallplatte 16 weist zentrisch einen gegen die Düsenöffnung 2 gerichteten Stift 17 auf, der eine kegelförmige Spitze 18 hat.
    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 Zylinders 15 liegt etwa auf der Höhe des Spitze 18, maximal ist ein Abstand von 0,2 mm vorzusehen.
    Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:
    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.
    Infolge des Unterdrucks wird durch einen unteren Ringspalt 6 über die Kanäle 7 aus dem Vorratsbehälter 20 Flüssigkeit angesaugt, die dann durch den ringförmigen Spalt 2a austritt. Durch die Verengung des Strömungsquerschnitts bis auf den Querschnitt des düsenartig wirkenden Spalts 2a wird die Bewegung der Flüssigkeit beschleunigt, so daß die Flüssigkeit beim Austritt durch den Spalt 2a in einzelne Teilchen zerstäubt wird. Die rotierenden Teilchen, die schon durch ihre 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 erreicht werden.
    Durch die konzentrische Anordnung des ringförmigen Spalts 2a in Verbindung mit der kegelförmigen Spitze 18 des Stiftes 17 wird die Wirkung des Venturi-Prinzips optimal genutzt. Diese Wirkung wird noch dadurch gesteigert, daß die Oberseite des Düsenmantels 8 als Senke 14 ausgebildet ist und daß die Spitze 18 einen Spitzenwinkel von 140 - 160° hat.
    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 3µm Teilchendurchmesser und mit 72% unter 5µm beträgt, was eine optimale Vernebelung darstellt.
    Zu große Teilchen setzen sich an der Innenwand des an den Flüssigkeitsvernebler anschließenden Mundrohres größeren Durchmessers ab und tropfen von dort in den Vorratsbehälter 20.

    Claims (10)

    1. Verneblervorrichtung für die Verneblung wässriger oder öliger Medikamente bei der Inhalationstherapie mit einer Zerstäuberdüse für den Austritt von Druckluft, wobei diese Verneblervorrichtung für den Einbau in ein zweiteiliges Verneblungsgerät angepaßt ist, dessen unterer Teil einen Vorratsbehälter (20) für die Flüssigkeit aufweist, durch dessen Boden abgedichtet die nach dem Venturi-Prinzip arbeitende Verneblervorrichtung geführt ist, mit einem Düsenkörper (A), der am oberen Ende eine Düsenöffnung (2) aufweist, die von einem konzentrischen, ringförmigen Spalt (2a) umgeben ist, und der Kanäle (7) aufweist, über die die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter zum Spalt (2a) ansaugbar ist,
      dadurch gekennzeichnet, 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.
    2. Vernebler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Spalt (2a) von der Düsenspitze (3) und einem Düsenmantel (8) gebildet ist und daß der Düsenmantel (8) den oberen Teil einer den Düsenkörper (A) umgebende Zylinderhülse (B) bildet.
    3. Vernebler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderhülse (B) unter Bildung eines unteren, als Zugangsöffnung zum Vorratsbehälter (20) dienenden Ringspalts (6) auf äußeren Rippen (5) des Düsenkörpers (A) sitzt und daß durch die Rippen (5) und die Innenwand der Zylinderhülse (B) die zum ringförmigen Spalt (2a) führenden Kanäle (7) gebildet sind.
    4. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Stiftes (17) dem Außendurchmesser des ringförmigen Spalts (2a) entspricht.
    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 in der Ebene der Düsenöffnung (2) oder darüber liegt.
    6. Vernebler 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) bildet.
    7. Vernebler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkante des Zylinders (15) in einem maximalen Abstand von 0,2 mm von der Spitze (18) des Stiftes (17) angeordnet ist.
    8. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Spitze (18) bildende Kegel einen Spitzenwinkel von 140-160° hat.
    9. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Flüssigkeitsbehälters (20) zur Mitte hin abfällt.
    10. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Kunststoffteilen zusammengesteckt ist.
    EP91113500A 1990-08-13 1991-08-12 Flüssigkeitsvernebler für Medikamente Expired - Lifetime EP0471323B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE9011768U DE9011768U1 (de) 1990-08-13 1990-08-13 Flüssigkeitsvernebler für Medikamente
    DE9011768U 1990-08-13

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0471323A1 EP0471323A1 (de) 1992-02-19
    EP0471323B1 true EP0471323B1 (de) 1999-12-01

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    Country Status (4)

    Country Link
    EP (1) EP0471323B1 (de)
    JP (1) JPH04244168A (de)
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