ES2245404T3 - Inhalador. - Google Patents

Abstract

Inhalador con un quemador catalítico y un recipiente (15) para los aditivos de inhalación como sustancias aromáticas y/o ingredientes activos, al menos una entrada (2) de admisión para una mezcla gaseosa que contiene oxígeno, en particular para aire, y una salida (3) para una mezcla de inhalación provista de sustancias aromáticas y/o ingredientes activos, caracterizado por un depósito de combustible (6) para hidrógeno, conectado con el quemador catalítico.

Description

Inhalador.

La invención se refiere con un nuevo tipo de inhalador.

Los inhaladores son usados muy comúnmente para propósitos medicinales o terapéuticos y son diseñados diferentemente dependiendo de su aplicación.

Así, hay inhaladores para dejar de fumar que consisten en una boquilla y una pieza del extremo y que tienen un canal de aire en el cual se puede insertar una cápsula de nicotina. A través de la corriente de aire producida por la "fumada" en la boquilla, la nicotina es liberada de su cápsula. Contrario a fumar cigarrillos o puros, tales inhaladores tienen la ventaja de que su uso no afecta la calidad del aire en interiores ni, por tanto, el bienestar de otros. Por consiguiente, son particularmente apropiados para uso por fumadores en áreas de no fumar, por ejemplo en un aeroplano. Sin embargo, este tipo de inhalador tiene la desventaja de que la nicotina liberada todavía afecta adversamente la salud del fumador. Además, la sensación de fumar experimentada cuando se fuma en un inhalador es difícilmente comparable con la de fumar cigarrillos o puros, ya que el inhalador está en general frío y no se tiene como resultado ninguna sensación de gratificación debido a la carencia de humo.

Se conoce por DE 198 54 009 A1 un inhalador semejante a un cigarrillo que también pretende ofrecer la ventaja, en comparación con los cigarrillos tradicionales, de no producir ningún humo de cigarrillo (humo secundario) que sea una inconveniencia para otros. En el inhalador previamente conocido se produce un aerosol mediante calentamiento de un sustrato. El calor requerido para este propósito es proporcionado por la combustión catalítica sin llama de gas butano, pentano o isopropanol. Los gases producidos en el proceso de combustión son disipados o son succionados hacia el canal de flujo del inhalador y entremezclados con el aerosol inhalado. Por consiguiente, es inevitable que la combustión del agente de calentamiento libere sustancias como el CO que son tóxicas para la persona que usa el inhalador y/o para otros.

Otros inhaladores para el tratamiento medicinal de enfermedades respiratorias o resfriados tienen un recipiente de agua susceptible de ser calentada al cual se anexa una pieza para la nariz y la boca. Aceites esenciales o ingredientes farmacéuticos activos pueden ser agregados al agua en el contenedor de agua, de tal manera que cuando el agua es calentada, éstos pueden ser inhalados junto con el vapor de agua. Estos tipos de inhaladores usan como fuente de calor una espiral de calentamiento que puede ser energizada con corriente alterna de la "toma de pared" o con la corriente continua, por ejemplo, de una batería de automóvil. Tienen la desventaja de ser voluminosos. Además, debido a la fuente de alimentación requerida, no pueden ser usados en cualquier parte.

También existen estas desventajas con inhaladores que producen aerosoles a ser inhalados a partir de soluciones que contienen ingredientes farmacéuticos activos. En particular, dos tipos de dispositivos son usados para la producción de aerosoles - nebulizadores ultrasónicos y nebulizadores de presión. Los nebulizadores ultrasónicos atomizan la solución vía una membrana que es puesta en vibración mediante ondas ultrasónicas; en la nebulización a presión la solución fluye a través de una boquilla bajo presión.

Frente a esto, el objeto de la presente invención es crear un nuevo tipo de inhalador que sea apropiado para las aplicaciones mencionadas anteriormente, pero que no tenga las desventajas descritas anteriormente.

Este objeto se obtiene mediante un inhalador con las características de la reivindicación 1.

La idea básica fundamental de la invención es usar no solamente energía eléctrica liberada durante la combustión catalítica del hidrógeno, sino también los gases de escape resultantes, para producir la mezcla de inhalación que contiene sustancias aromáticas y/o ingredientes activos. Así, el calor presente en los gases de escape puede ser usado para calentar los aditivos de inhalación, por ejemplo al calentar el recipiente que contiene los aditivos de inhalación. El calor del gas de escape puede también ser usado para calentar la mezcla de inhalación, lo que conduce a la ventaja de una capacidad más alta para la absorción de vapor de agua, de tal manera que los ingredientes activos pueden ser transportados en concentraciones más altas que con una mezcla de inhalación fría. Al mismo tiempo, los gases de escape pueden ser agregados directamente a la mezcla de inhalación debido a que están absolutamente libres de sustancias dañinas cuando queman hidrógeno.

Esto da como resultado una diversidad de ventajas. Así, un inhalador alimentado con energía vía el quemador catalítico es independiente de las fuentes de energía externas. La energía requerida es liberada de una manera no contaminante con la combustión catalítica de hidrógeno, ya que el producto de combustión no es nada más que vapor de agua inocuo, el cual es incluso usado para el transporte de sustancias aromáticas e ingredientes activos. El combustible usado es así no solamente un suministrador de energía, sino que también suministra el medio para transportar las sustancias aromáticas o los ingredientes activos.

En principio, el convertidor catalítico de acuerdo con la invención puede ser diseñado de tal manera que cuando el inhalador está en operación, los gases de escape calientes, posiblemente en combinación con aire del ambiente, sean conducidos a través del recipiente que contiene las sustancias de inhalación, absorbiendo el flujo de gas de escape los aditivos de inhalación. Dependiendo del tipo de aditivos de inhalación/ingredientes activos, éstos pueden presentarse en forma líquida, pero también en forma sólida pulverulenta. Si los aditivos de inhalación son líquidos, se pueden evaporar en su superficie hacia el gas de escape. Si los aditivos de inhalación se presentan en forma sólida, pueden ser, con conducción de flujo de gas de escape y velocidad de flujo apropiadas, ser arrastrados mediante los gases de escape, de tal manera que la mezcla de inhalación es un aerosol que contiene partículas sólidas.

Debido al curso de reacción fácilmente controlado, una pila de combustible se presta por sí misma como quemador catalítico. Las pilas de combustible modernas son altamente eficientes y pueden ser diseñadas de tal manera que la cantidad de aire soplado sobre la membrana catalítica de la pila de combustible regule automáticamente la cantidad de iones de hidrógeno que pasan a través de la misma.

En una ejecución ventajosa de tal pila de combustible usada como quemador catalítico, la pila de combustible está enrollada de una manera semejante a una bobina. El enrollamiento de la pila de combustible no solamente reduce considerablemente el espacio requerido por la misma, sino que también crea automáticamente un canal de aire a través del cual puede ser conducido el oxígeno o la mezcla gaseosa que lo contiene.

En comparación con la dosificación de aditivos de inhalación en polvo, la dosificación de aditivos de inhalación disueltos en agua u otros disolventes es más simple y así preferida, ya que no hay o hay solamente requerimientos menores con respecto a la conducción y velocidad del flujo de los gases de escape. Dependiendo de la configuración de diseño del inhalador, otra ventaja puede ser que, con una concentración apropiada de los aditivos de inhalación disueltos, no se requiere control adicional de la adición de estos aditivos a la mezcla de inhalación.

El inhalador de acuerdo con la invención puede comprender preferiblemente un dispositivo de calentamiento energizado por el quemador catalítico, que provocará que la solución que contiene los aditivos de inhalación se evapore, de tal manera que los aditivos de inhalación estén contenidos como vapor en la mezcla de inhalación. Tal dispositivo de calentamiento podría ser por ejemplo una espiral de calentamiento dentro del recipiente para los aditivos de inhalación disueltos.

Sin embargo, también es concebible prever un intercambiador de calor por medio del cual es calor de los gases de escape sea transferido a la solución.

Además, el inhalador puede comprender un nebulizador energizado por el quemador catalítico, en particular un nebulizador ultrasónico o un nebulizador de aire comprimido para la conversión de la solución en un aerosol. Dos principios básicos pueden ser básicamente implementados para nebulizar la solución utilizando presión. La presión en el recipiente que contiene la solución con los aditivos de inhalación, requerida para la nebulización a presión, puede ser generada mediante calentamiento de la solución o preferiblemente por medio de un compresor. Sin embargo, también es concebible, por ejemplo, usar aditivos de disolución con un punto de ebullición relativamente bajo, en comparación con el del agua, para generar presión, de tal manera que se pueda acumular presión suficiente en el recipiente usando solamente un poco de calor. Esto hace posible regular la presión y, por tanto, la nebulización por medio de un suministro de calor controlado.

En otra ejecución ventajosa, el inhalador comprende un depósito de agua adicional, así como un dispositivo de calentamiento energizado por el quemador catalítico para la evaporación del agua. En este caso, toda la mezcla de inhalación no necesita ser creada en el quemador catalítico. Más bien, el calor liberado en la combustión de hidrógeno puede ser usado para calentar el agua convirtiéndola en vapor de agua que luego es agregado al vapor de agua que sale del quemador catalítico.

En todavía otra forma de realización preferida, el inhalador comprende un sistema de control para la dosificación de la adición de sustancias aromáticas o ingredientes activos a la mezcla de inhalación.

También es una ventaja que el depósito de combustible y todos los demás recipientes sean reemplazables y/o rellenables. Esto permite que el inhalador sea usado por un tiempo largo.

Además, puede ser ventajoso que un dispositivo mezclador para la mezcla de la mezcla de inhalación con aire ambiente esté localizado delante de la salida, visto en la dirección del flujo. Esto permite al usuario dosificar la cantidad de la mezcla de inhalación a ser inhalada según sea necesario.

Preferiblemente, el inhalador de acuerdo con la invención está provisto de un sistema de control para permitir que el volumen de oxígeno conducido a través de la pila de combustible sea regulado. Esto proporciona una ventaja en particular cuando el inhalador va a generar una cantidad constante en el tiempo de la mezcla de inhalación, en cuyo caso la funcionalidad del inhalador es equivalente a la de un inhalador tradicional para propósitos medicinales.

Además, un inhalador de acuerdo con la invención puede comprender una boquilla. Tal boquilla puede por ejemplo estar formada como una boquilla para cigarrillos y es particularmente apropiada para inhaladores en los cuales la mezcla de inhalación es inhalada solamente a través de la boca. En lugar de una boquilla, sin embargo, también es posible prever una mascarilla en la salida del inhalador, con la cual puedan cubrirse la boca y la nariz de un usuario.

La corriente generada en la combustión catalítica, en particular en una pila de combustible, también puede ser utilizada. Por una parte, puede ser usada para la operación de una espiral de calentamiento APRA calentar los aditivos o agua. Sin embargo, también puede ser usada por una unidad de lámpara, la cual puede por ejemplo ser usada para indicar cuándo el inhalador está en uso. Por otra parte, también puede ser usada para imitar el resplandor de un cigarrillo o puro, si el inhalador es usado como un sustitutivo de cigarrillo para dejar de fumar o como una nueva forma de estimularse.

Lo que todas las formas de realización de la invención tienen en común es que el inhalador puede ser usado sin consideración de la ubicación y con independencia de la disponibilidad de una fuente de alimentación externa. Puede producir una mezcla de inhalación caliente que es percibida como agradable por la persona que inhala, en cuyo caso los productos de combustión y su calor residual pueden ser usados, si es necesario, para la preparación de la mezcla de inhalación.

En lo siguiente, la presente invención será explicada en mayor detalle en base a la figura 1, que ilustra el principio de operación de un ejemplo de un inhalador.

El inhalador mostrado en principio en la figura 1 comprende un cuerpo hueco cilíndrico oblongo 1 con una entrada 2 para el aire y una salida 3 para una mezcla de inhalación. Una boquilla reemplazable 4 está prevista en la salida 3. En su interior, el cuerpo hueco 1 comprende una pared concéntricamente dispuesta 5, en la cual está ubicado un depósito 5 de combustible que contiene hidrógeno, esencialmente cilíndrico, cuyo fondo está frente a la admisión de aire 2 y cuya salida de gas está frente a la salida 3.

Una membrana interna 7 y una membrana externa 8, ambas de las cuales forman una pila de combustible, están dispuestas concéntricamente y espaciadas entre la pared 5 y la pared interior del cuerpo hueco. El espacio hueco 9 encerrado entre las dos membranas 7, 8 está cerrado con un sello hermético al gas en el lado que está frente a la entrada 2. En el lado que está frente a la salida 3, el espacio hueco 9 está acoplado a la salida de gas en el depósito de combustible 6, con la posibilidad de controlar o interrumpir el flujo de hidrógeno que fluye desde el depósito de combustible 6 al espacio hueco 9 por medio de válvulas 10.

Los canales 12, 13 que resultan entre la pared interior del cuerpo hueco y la membrana externa 8, así como entre la membrana interna 7 y la pared 5 están conectadas, en su extremo vuelto hacia la entrada 2, con esta entrada 2 vía un filtro de aire 14 en forma de anillo. Sus extremos opuestos se abren a una cámara mezcladora 11 dispuesta delante de la salida 3, visto en la dirección del flujo (la conexión entre el canal 12, formado por la membrana interna 7 y la pared 5, y la cámara mezcladora 11 no está representada).

Colocado concéntricamente en el interior del depósito de combustible 6, se encuentra previsto un depósito cilíndrico 15 de ingredientes activos para aditivos de inhalación que están disueltos en el fluido, por ejemplo en agua. El fondo del depósito 15 de ingredientes activos está afianzado firmemente a fondo del depósito de combustible 6. Como salida para los ingredientes activos está prevista una aguja hueca 16 que entra a través de la salida de gas del depósito de combustible 6 en la cámara mezcladora 11 y se abre hacia el interior de ésta. La abertura de la aguja hueca 16 vuelta hacia la cámara mezcladora 11 está provista de una válvula de alivio de presión 17. En el interior del depósito 15 de ingredientes activos está previsto un pistón 18 que es impulsado hacia la aguja hueca 16 mediante un muelle 19 que se apoya sobre el fondo del depósito 15 de ingredientes activos. Esta presión empuja la solución mezcladora con los aditivos de inhalación hacia la aguja hueca 16.

Un filamento de incandescencia 20 enrollado en espiral está dispuesto en el interior de la aguja hueca 16 con el fin de evaporar el líquido que contiene las sustancias de inhalación. El filamento enrollado en espiral 20 puede ser alimentado con corriente vía las membranas 7, 8 de la pila de combustible, y también pueden serlo los componentes adicionales, tales como por ejemplo un compresor para la nebulización a presión o un vaporizador ultrasónico.

Además, la pila de combustible alimenta con corriente dos baterías recargables 21 localizadas en la pared 5. Energizado vía las baterías 18 o directamente por la corriente producida por la pila de combustible, se puede prever un sistema de control no mostrado en la presente para controlar el suministro de hidrógeno vía las válvulas 10. Además, puede estar prevista una conexión para otros consumidores, no representada aquí, la cual es suministrada por corriente directamente por la pila de combustible o vía la batería.

Con el fin de inhalar, la boquilla 4 del inhalador es colocada en la boca y se succiona aire al inhalador vía la entrada 2. En el proceso, el aire succionado fluye más allá de las membranas 7, 8 y reacciona sobre las membranas 7, 9 con el hidrógeno, de tal manera que se genera vapor de agua y se tiene como resultado una mezcla de aire/vapor de agua.

Al mismo tiempo, la corriente producida por la pila de combustible en aquella reacción es conducida al filamento enrollado en espiral, de tal manera que el fluido localizado en la aguja hueca y que contiene los aditivos de inhalación es evaporado. Debido a la presión en exceso así creada, la válvula de alivio de presión 16 se abre, de tal manera que puede escapar un vapor que contiene aditivos de inhalación. Este vapor es mezclado con la mezcla de aire/vapor de agua en la cámara mezcladora 11, de tal manera que una mezcla de aire, vapor de agua y aditivos de inhalación puede ser inspirada a través de la boquilla.

Con el fin de que el dispositivo de inhalación sea usado por un tiempo largo, es recomendable conectar el depósito de combustible 6, así como el depósito 15 de ingredientes activos al inhalador, de tal manera que puedan ser reemplazados, o prever la posibilidad de rellenarlos. Para este efecto, el cilindro hueco puede comprender por ejemplo una pieza de conexión de válvula, a la cual pueda ser atornillado el depósito de combustible 6, posiblemente junto con el depósito 15 de ingredientes activos.

La idea básica de un inhalador energizado por un quemador catalítico puede ser materializada en una diversidad de otras realizaciones de diseño. Por ejemplo, no hay necesidad urgente de disponer las membranas, los depósitos de combustible y de ingredientes activos y los canales de aire concéntricamente entre sí.

Asimismo se pueden prever mecanismos de control o ajuste adicionales. En tanto que las pilas de combustible disponibles hoy en día son en general auto-regulables en función del flujo de aire suministrado, podría haber necesidad de controlar el suministro de hidrógeno, dependiendo del área de aplicación. También es posible, por ejemplo, dependiendo de la temperatura y/o humedad relativa de la mezcla de aire/vapor de agua/ingredientes de inhalación en la cámara mezcladora, prever un suministro de aire nuevo ajustable con el cual la mezcla contenida en la cámara mezcladora pueda ser enfriada. Por supuesto, cualquier enfriamiento necesario puede también ser obtenido por medio de un intercambiador de calor.

Lista de símbolos de referencia

1

Cuerpo hueco cilíndrico

2

Entrada

3

Salida

4

Boquilla

5

Pared

6

Depósito de combustible

7

Membrana interna

8

Membrana externa

9

Espacio hueco

10

Válvulas

11

Cámara mezcladora

12

Canal

13

Canal

14

Filtro de aire

15

Depósito de ingredientes activos

16

Aguja hueca

17

Válvula de alivio de presión

18

Pistón

19

Muelle

20

Filamento de incandescencia enrollado en espiral

21

Baterías

Claims (13)

1. Inhalador con un quemador catalítico y un recipiente (15) para los aditivos de inhalación como sustancias aromáticas y/o ingredientes activos, al menos una entrada (2) de admisión para una mezcla gaseosa que contiene oxígeno, en particular para aire, y una salida (3) para una mezcla de inhalación provista de sustancias aromáticas y/o ingredientes activos, caracterizado por un depósito de combustible (6) para hidrógeno, conectado con el quemador catalítico.

2. Inhalador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el quemador catalítico es una pila de combustible (7, 8).

3. Inhalador de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la pila de combustible (7, 8) se encuentra arrollada a manera de bobina.

4. Inhalador de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los aditivos de inhalación se encuentran disueltos en agua o en otro disolvente.

5. Inhalador de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado por un dispositivo de calentamiento (20) operado con el quemador catalítico para evaporar la solución que contiene los aditivos de inhalación.

6. Inhalador de conformidad con la reivindicación 4 ó 5, caracterizado por un nebulizador operado por el quemador catalítico, en particular un nebulizador ultrasónico o un nebulizador por aire comprimido,
para nebulizar la solución.

7. Inhalador de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un depósito de agua adicional.

8. Inhalador de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un dispositivo de regulación para dosificar la alimentación de los aditivos de inhalación a al mezcla de inhalación.

9. Inhalador de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el depósito de combustible (6) u todos los demás recipientes (15) se pueden recambiar y/o rellenar.

10. Inhalador de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un dispositivo mezclador (11) para entremezclar aire del entorno con la mezcla de inhalación, el cual se halla dispuesto delante de la salida, visto en la dirección del flujo.

11. Inhalador de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un dispositivo regulador para regular la cantidad de oxígeno que se hace pasar por la pila de combustible.

12. Inhalador de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende una boquilla (4).

13. Inhalador de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende una unidad de iluminación operada mediante el quemador catalítico.