FI85650B - Apparat foer framstaellning av en homogen mikroaerosol. - Google Patents

Description

1 85650

Laite homogeenisen mikroaerosolin valmistamiseksi

Esillä olevan keksinnön kohteena on laite erittäin hienon homogeenisen aerosolin valmistamiseksi, joka laite käsittää nestesäiliön, joka on kytketty nestekanavaan. Keksintöä voidaan soveltaa lääketieteellisessä hoidossa ja muilla aloilla, joilla aerosoleja käytetään.

On olemassa kolme päätyyppiä sumuttimia teknisten tai lääketieteellisten aerosolien valmistamiseksi. Vanhin, nk. suih-kuaerosolilaite käsittää suihkusuuttimen, joka antaa laajentuvan ilmavirran, joka kulkee välittömästi sumutettavan nesteen sisältävän putken yläpuolella. Laajenevan ilmavirran paineen pienetessä neste imeytyy hienoina pisaroina neste-putkesta ja osuu nk. törmäyslevyyn, jossa pisarat hajoavat aerosoliksi, jolle on yleensä tunnusomaista partikkelit, joiden koko vaihtelee alle 1 pm:stä välille 10-20 pm, jolloin aerosoli on epähomogeeninen.

Ultraäänisumuttimet käyttävät korkeaenergisiä ultraääniaal-toja, jotka repivät nestesäiliön pintakerroksen auki. Ne ·'- tuottavat aerosolin, jossa on tasaisia, mutta suhteellisen suuria hiukkasia, joiden koko on yleensä n. 4 pm. Neste joka ; tapauksessa kuumenee huomattavasti. Niin kutsutut "pyörivä levy" -sumuttimet käyttävät turbiinilevyä, joka pyörii 20 000 kierrosta/min tai enemmän. Nestettä syötetään levyn keskustaan ja se muodostaa ohuen kalvon, joka hajoaa levyn reunassa hienoksi aerosoliksi, jonka hiukkaskokoa voidaan vaihdella, mutta jossa voi olla submikronisia ja homogeenisiä ”'· hiukkasia/osasia. Laite ei sovellu lääketieteelliseen käyt- : " : töön, se on kallis eikä se ole täysin vaaraton.

I.. Keksinnön mukaisen laitteen olennaiset tunnusmerkit ilmene vät oheisista patenttivaatimuksista. Laite soveltuu lääketieteellisten tai teknisten aerosolien valmistamiseen homogeeniseen kokoon, jota voidaan vaihdella riippuen laitteen rakenteesta ja joka voidaan saada sopivan kokoisena pieniin 2 85650 hengitysteihin enemmän kuin 90-prosenttisesti, kun taas tavanomaiset suihkuaerosolit jäävät ylempiin hengitysteihin. Laitetta voidaan käyttää annostelemaan lääkeaineita hienompiin hengitysteihin tai yleisesti keuhkorakkuloihin tapahtuvan imeytymisen jälkeen huomattavasti tehokkaammin, kuin mikä aikaisemmin oli mahdollista. Sitä voidaan myös käyttää tasakokoisten, korkeatehoisten ja korkean tiheyden omaavien teknisten aerosolien valmistukseen.

Keksinnön mukaan pienen ja suuren levyn väliin kehitetään ilmasuihku, joka Coanda-ilmiön mukaisesti seuraa suurta levyä säteittäisesti kohti ulkoreunaa. Samanaikaisesti syntyy alempi paine suuren levyn, tässä Coanda-levyksi kutsuttu, ja pienemmän suutinlevyn välillä. Sopivan välimatkan päässä ilmasuutti-mesta on kapea aukko tai sopiva määrä nestesuuttimia, joiden läpi sumutettava neste imeytyy. Neste kulkeutuu nopeasti laajenevan ilmakerroksen mukana Coanda-levyn kehää kohti, jossa ohut neste hajoaa hienoihin tasakokoisiin hiukkasiin samalla kun ei-sumuttunut neste törmää nestesäiliön seinään ja valuu takaisin sen pohjalle, jossa imuputken suu sijaitsee ja imee nesteen nestesuuttimeen.

Aerosolin ominaisuuksia voidaan vaihdella hyvinkin laajojen rajojen sisällä vaihtelemalla ilmavirran painetta, Coanda-levyn ja suutinosan välistä välimatkaa, ilmasuuttimen ja nestesuuttimien halkaisijaa ja Coanda-levyn halkaisijaa sekä tämän levyn ja säiliön seinän välistä välimatkaa. Täten keksintö ei rajoitu näiden yksityiskohtien tiettyihin sovellutuksiin eikä myöskään Coanda-levyn pinnan variaatioihin, toisin sanoen kyseinen levy voi olla myös muodoltaan vaihteleva, pallomainen tai kovera pinta ilman, että se poikkeaa keksinnön päätarkoituksesta. Tärkeätä on, että ilma ja/tai energiapitoinen nestevirta seuraa levyä nk. Coanda-ilmiön läpi ja lopulli-nen aerosoli muodostuu sen reunassa kun nestekalvo vapautuu purkautuen laajalle alalle kuten "pyörivä levy" -laitteessa. Koska aerosoli syntyy samantapaisella tavalla kuin "pyörivä levy" -laitteessa, aikaansaadaan hieno homogeeninen aerosoli samalla kun laite voidaan tehdä pieneksi ja helppokäyt- 3 85650 töiseksi. Hiukkasten osuus ilmatilavuusyksikköä kohden tulee myös olemaan korkea.

Keksintöä kuvataan seuraavassa viitaten oheisiin piirroksiin, jotka esittävät esimerkin valikoidusta tai käytännössä testatusta sovellutuksesta.

Kuvio 1 on pystysuuntainen poikkileikkaus esillä olevan keksinnön mukaisesta laitteesta, ja kuvio 2 on leikkaus pitkin kuvion 1 viivaa II-II.

Piirustuksessa 1 tarkoittaa levyä, jota kutsutaan Coanda-levyksi.

2 tarkoittaa suutinlevyä, jonka keskellä on ilmasuutin 3, johon ilmaa johdetaan ilmaputken 8 kautta, joka on yhdistetty ilmakanavan kautta ilmasuuttimeen 3. Elimet nesteen syöttämiseksi on sovitettu neljänä nestesuuttimena 4 suutinlevyssä 2. Nestesäiliö on merkitty 5. Nesteimuputki 6b on liitososan 6a kautta yhdistetty nestekanavaan 7 muodostaen nesteyhteyden säiliön 5 pohjan ja nestesuuttimien 4 välillä. Paineilmaa voidaan johtaa ilmasuuttimeen ilmaputken 8 kautta.

Käytännöllisen valaisevan esimerkin mukaan on sumutinosa tehty ruostumattomasta teräksestä. Coanda-levyn 1 halkaisija on 12 mm ja suutinlevyn 2 halkaisija on 5 mm. Osien 1 ja 2 välinen välimatka on 0,8 mm. Ilmasuuttimen 3 halkaisija on 0,3 mm. Neste-säiliö käsittää lasista tai kiillotetusta ruostumattomasta teräksestä tehdyn lieriön ja sen halkaisija on 18 mm ja se muodostaa säiliön sumutusnesteelle ja johtaa ulos muodostetun aerosolin. Imuputken 6 kautta nestettä imetään säiliön 5 pohjasta nestesuut-timiin 4 jakokanavan 7 kautta. Sopiva määrä nestesuuttimia 4 on sijoitettu säteittäisesti ilmasuuttimen ympärille 1-2 mm:n ____: päähän, ja tässä muodossa niiden halkaisija on 0,4 mm. Jako- kanavan tai liitososan 6a ja putken 6b vaippa on irrotettavasti kiinnitetty suutinlevyyn 2 ohuella juotoksella, jotta kanavat ·: 3 ja 4 voitaisiin puhdistaa. Noin 600 kPa ilma- tai happipaineel- ' ’ ; la laite tuottaa 4,5 litraa aerosolia/min, nestemäärän ollessa 4 85650 0,13-0,15 ml. Kuivauksen jälkeen hiukkaskoko on 0,3 ,um / g (keskimääräinen halkaisija) ja hiukkasten tiheys on 3 x 10 x -3 cm kun taas parhaiden lääketieteellisessä käytössä olevien 7 -3 aerosolilaitteiden tiheys ei ole kuin 2,8 x 10 x cm

Samanlainen vaikutus voidaan saada aikaan jos suuttimen ja Coanda-levyn välistä välimatkaa lyhennetään 0,1 millimetriin ja suuttimen 3 halkaisija 0,2 millimetriin ja levyn 2 halkaisija 2 millimetriin. Entinen nesteenimujärjestelmä on poistettu ja sumutin-neste syötetään entisen ilmakanavan ja suuttimen kautta noin 10 kPa paineen alaisena esim. sen tyyppisestä pumpusta, jota käytetään vaihtovirralla toimivissa, ilmattomissa ruiskumaalaus-pistooleissa. Imukanava pumppuun on tällaisissa tapauksissa yhdistetty putkeen, joka aukeaa säiliön pohjaan. Tämän sovellutuksen uskotaan olevan ylivoimainen mikäli halutaan tehdä sähkökäyttöinen variaatio sumuttimesta ja se on myös huomattavasti halvempi kuin vaihtoehto, jossa on sähkökäyttöinen ilmakompressori.

Mikäli halutaan pientä kannettavaa vaihtoehtoa ilmakäyttöisestä sumuttimesta suositellaan n. 0,5 litran paineilmapulloa, jonka paine on 30 000 kPa, jolloin laitetta voidaan käyttää ainakin 6 viidenminuutin hoitokerran verran, eli jopa 2 kahden päivän hoito kyseeseen tulevien sairauksien osalta.

Laite mahdollistaa lääkeaineiden sijoittamisen etäisiin hengitysteihin enemmän kuin 90-prosenttisesti kun taas tavanomaisten laitteiden aerosolit laskeutuvat suuhun tai kurkkuun n. 85-prosenttisesti. Täten laite mahdollistaa hoidon paikallisilla 82-agoneilla tai steroideilla tehokkaammin kuin mitä aikaisemmin 011 mahdollista, mutta sen tulisi olla myös muissa sovellutuksissa hyödyllinen tuotettaessa teknisiä aerosoleja eri tarkoituksiin.

Yhdessä haihdutusputken kanssa laite antaa mahdollisuuden tutkia *. : 99 ilmanjakelua keuhkoissa Tc:llä ilman häiritsevää vaikutusta ylemmissä hengitysteissä tai kurkussa ja saannolla keuhkoissa, joka on 5-10 kertaa suurempi kuin nykyisin käytössä olevilla laitteilla.

Claims (5)

5 85650

1. Laite erittäin hienon homogeenisen aerosolin valmistamiseksi, joka laite käsittää nestesäiliön (5), joka on kytketty nestekanavaan (7), tunnettu siitä, että nestekanava (7) johtaa yhteen tai useampaan nestesuuttimeen (4), jotka sijaitsevat lähellä ensimmäistä levyä (1), jota kohti ne on suunnattu oleellisesti kohtisuorasti, että mainitut nestesuuttimet sijaitsevat toisessa levyssä (2), joka on oleellisesti samansuuntainen ja pienempi kuin ensimmäinen levy (1), ja että laite käsittää elimet nesteen johtamiseksi nestekanavan (7) ja suutinten (4) kautta ensimmäiselle levylle (1) siten, että tälle levylle muodostuu nestekalvo, joka virtaa levyn yli ohentuen säteittäissuunnassa ja hajoten pieniksi homogeenisiksi pisaroiksi levyn reunalla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen levy on pyöreä, tasomainen Coanda-levy (1), ja että nestesuuttimet sijaitsevat toisessa, pienemmässä levyssä (2) lyhyen välimatkan päässä Coanda-levystä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että energia aerosolin muodostamiseen saadaan suuttimia käsittävän levyn (2) keskellä sijaitsevan ilmasuuttimen (3) kautta johdetusta paineilmasta, että nestekanava (7) aukeaa useisiin suuttimiin (4) tai rakoon välimatkan päässä paineilmasuutti- - mesta (3) ja että säiliö (5) on järjestetty keräämään sumuun- tumatonta nestettä ja käsittää liitosputken (6b), joka yhdistää nestekanavan säiliön pohjaan.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että elimet nesteen syöttämiseksi on järjestetty syöt- - tämään nestettä riittävän paineen alaisena tuottaakseen halu tun aerosolin pisarakoon ja -määrän. 6. j £ 6

5 O