PL185789B1 - Rozpylacz do rozpylania płynu, zawierający zminiaturyzowane urządzenie do sprężania płynu - Google Patents

Abstract

1. Rozpylacz do rozpylania plynu, zawierajacy zminia- turyzowane urzadzenie do sprezania plynu, wyposazony w górna czesc obudowy i dolna czesc obudowy, wewnatrz której znajduje sie obudowa sprezyny, sprezyna, obudowa pompki, dysza, zespól blokujacy i pojemnik magazynowy, znamienny tym, ze obudowa pompki (52) jest przytwierdzona w górnej czesci obudowy (51) i ma na jednym koncu dysze (54), a ponadto zawiera wydrazony tlok z czlonem zaworowym (58), przy czym ten wydrazony tlok jest umieszczony ruchomo w cylindrze i ma poszerzona czesc przy koncu wlotowym lub wylotowym, której wewnetrzna srednica jest wieksza niz we- wnetrzna srednica pozostalej czesci wydrazonego tloka , przy czym ten wydrazony tlok ma wewnetrznie wygieta krawedz przy koncu wlotowym lub wylotowym, przy czym we- wnatrz cylindra z przodu tloka jest umieszczona komora wysokocisnieniowa, oraz zawór majacy czlon zaworowy (58) z powierzchnia uszczelniajaca przy jego koncu wlotowym, przy czym ten czlon zaworowy (58) jest umieszczony ruchomo osiowo wewnatrz poszerzonej wydrazonego tloka , a maksymalna srednica czlonu zaworowego (58) jest mniejsza niz wewnetrzna srednica poszerzonej czesci wydrazonego tloka i wieksza niz wewnetrzna srednica pozostalej czesci wydrazonego tloka , zas przy wylotowym koncu poszerzonej czesci wydrazonego tloka sa umieszczone elementy zderzakowe umozliwiajace przytrzyma- nie czlonu zaworowego (58) wewnatrz wydrazonego tloka , przy czym zawór jest zamkniety w polozeniu, w którym czlon zaworowy (58) przylega do powierzchni uszczelniajacej i jest otwarty w powozeniu, w którym czlon zaworowy (58) przylega do elementów zderzakowych............................................................ FIG. 1 a PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotom wynalazku jest rozpylacz do rozpylania płynu, zawierający zminiaturyzowane urządzenie do sprężania płynu, stosowane do wytwarzania aerozoli, korzystnie aerozoli medycznych, bez pomocy gazu napędzającego.

Podczas chromatografii płynu (HPLC), przykładowo, stosunkowo małej ilości płynu są prowadzone pod dużym ciśnieniem przez kolumnę rozdzielającą. Ponadto, w medycznej terapii aerozolowej otrzymuje się aerozole przez rozpylenie lub utworzenie mgły kropelek płynu do leczenia chorób układu oddechowego u ludzi lub do leczenia stanów astmatycznych. Tutaj także jest potrzebne wysokie ciśnienie dla rozpylenia stosunkowo niewielkiej ilości płynu w celu wytworzenia małego rozmiaru kropelek, odpowiedniego dla aerozolu.

Ze stanu techniki jest znany inhalator odmierzonej dawki według opisu patentowego USA nr 5497944, w którym wstępnie określona objętość płynu jest rozpryskiwana przez dyszę o małym otworku pod ciśnieniem pomiędzy 5 i 40 MPa dla wytworzenia aerozolu.

W tym inhalatorze zaworem jednokierunkowym jest kulka. W takim rozwiązaniu, kulka może obracać się w trakcie wykonywanych rozlicznych operacji. Stwierdzono, że zużycie i zniekształcenie pod panującym wysokim ciśnieniem może trwale odkształcić kulkę tak, że podczas kolejnych operacji zamykania i uszczelniania jest wykorzystywana odmienna część jej powierzchni (ponieważ kulka ma swobodę obrotu wokół osi poprzecznej), zatem występuje tendencja do występowania przecieku. Inna wada zaworu kulowego polega na tym, że

185 789 poprzeczny obszar zaworu jest z konieczności znacznie mniejszy niż średnica kulki i tym samym cylinder prowadzący w którym on się porusza, co prowadzi do zmniejszenia siły przykładanej przez człon zaworowy do gniazda zaworowego, pochodzącej od ciśnienia płynu wytwarzanego podczas suwu ciśnieniowego (ruch do przodu) tłoka. Wysoka siła oddziaływania członu zaworowego jest pożądana dla elastycznego odkształcania członu zaworowego i/lub gniazda zaworowego dla zamknięcia jakichkolwiek występujących pomiędzy nimi niewielkich szczelin.

Celem wynalazku jest opracowanie rozpylacza, stosowanego do wytwarzania aerozoli bez pomocy gazu napędzającego, który jest prostszy co do projektu i tańszy do wytworzenia, a jednocześnie dobrze dostosowany do spełniania swego zadania.

Rozpylacz do rozpylania płynu, zawierający zminiaturyzowane urządzenie do sprężania płynu, wyposażony w górną część obudowy i dolną część obudowy, wewnątrz której znajduje się obudowa sprężyny, sprężyna, obudowa pompki, dysza, zespół blokujący i pojemnik magazynowy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że obudowa pompki jest przytwierdzona w górnej części obudowy i ma na jednym końcu dyszę, a ponadto zawiera wydrążony tłok z członem zaworowym, przy czym ten wydrążony tłok jest umieszczony ruchomo w cylindrze i ma poszerzoną część przy końcu wlotowym lub wylotowym, której wewnętrzna średnica jest większa niż wewnętrzna średnica pozostałej części wydrążonego tłoka, przy czym ten wydrążony tłok ma wewnętrznie wygiętą krawędź przy końcu wlotowym lub wylotowym, przy czym wewnątrz cylindra z przodu tłoka jest umieszczona komora wysokociśnieniowa, oraz zawór mający człon zaworowy z powierzchnią uszczelniającą przy jego końcu wlotowym, przy czym ten człon zaworowy jest umieszczony ruchomo osiowo wewnątrz poszerzonej części wydrążonego tłoka, a maksymalna średnica członu zaworowego jest mniejsza niż wewnętrzna średnica poszerzonej części wydrążonego tłoka i większa niż wewnętrzna średnica pozostałej części wydrążonego tłoka, zaś przy wylotowym końcu poszerzonej części wydrążonego tłoka są umieszczone elementy zderzakowe umożliwiające przytrzymanie członu zaworowego wewnątrz wydrążonego tłoka, przy czym zawór jest zamknięty w położeniu, w którym człon zaworowy przylega do powierzchni uszczelniającej i jest otwarty w położeniu, w którym człon zaworowy przylega do elementów zderzakowych przy wylotowym końcu poszerzonej części wydrążonego tłoka, zaś w górnej części obudowy jest umieszczony kołnierz napędowy w którym jest przytwierdzony wydrążony tłok, oraz zespół blokujący, zaś obudowa sprężyny ze sprężyną jest umieszczona w dolnej części obudowy, która jest zamontowana obrotowo na górnej części obudowy za pomocą obrotowego łożyska, przy czym dolna część obudowy jest osadzona na obudowie sprężyny w kierunku osiowym.

Wydrążony tłok z członem zaworowym korzystnie jest częściowo zawarty w cylindrze obudowy pompki i jest zamontowany ruchomo osiowo w tym cylindrze.

Zespół blokujący korzystnie jest w postaci spiralnego przekładniowego koła naporowego, w konfiguracji pierścieniowej z kontaktowymi powierzchniami blokującymi i przyciskiem uruchamiaj ącymi.

W obszarze powierzchni zewnętrznej obudowy sprężyny jest zamontowany licznik mechaniczny mający wrzeciono i suwak, zaś oś tego wrzeciona jest usytuowana równolegle do osi obudowy sprężyny.

Dysza korzystnie zawiera dwie szklane i/lub silikonowe płytki mocno przyłączone razem, przy czym przynajmniej jedna płytka posiada przynajmniej jeden mikrostrukturalny kanał, któiy łączy koniec wlotowy dyszy z jej końcem wylotowym, zaś koniec wylotowy dyszy ma przynajmniej jeden otworek, którego średnica wynosi najwyżej 10 pm.

Dysza ma przynajmniej dwa otworki przy wylotowym końcu, przy czym kanały natryskiwania zakończone tymi otworkami są nachylone w stosunku do siebie.

W obudowie pompki pomiędzy otworkiem dyszy i wysokociśnieniową komorą cylindra jest zamontowany zawór jednokierunkowy.

Wydrążony tłok ma elementy wywierające ciśnienie od 5 do 60 MPa, a korzystnie od 10 do 60 MPa na płyn w momencie uruchamiania przycisku.

W dolnej części obudowy jest umieszczony wymienny pojemnik magazynowy.

185 789

W pojemniku magazynowym znajduje się kompozycja farmaceutyczna, zwłaszcza roztwór lekarstwa wybranego z grupy zawierającej berotec, berodual, flunisolid, atrovent, salbutamol, budesonid, combivent, tiotropium, oksivent i odpowiednie peptydy.

Rozpylacz, według wynalazku jest stosowany do wytwarzania medycznych aerozoli bez pomocy gazu napędzającego.

Pompka zawiera cylinder w którym znajduje się tłok, przy czym tłok jest rurowy, zawiera kanał przepływu wlotowego do cylindra poza pierwszym końcem tłoka i jest wyposażony w zawór jednokierunkowy oraz w pojemnik magazynowy mający górną powierzchnię membranę, zderzak lub nasadkę z materiału sprężystego, przez którą przechodzi drugi koniec tłoka, przy czym tłok i pojemnik magazynowy są przytwierdzone do siebie podczas uruchamiania pompki, a ponadto tłok jest wyposażony w pompujący zespół posuwisto-zwrotny, poruszający tłok i cylinder pompki, względem siebie.

Drugi koniec tłoka korzystnie jest zaostrzony.

Pompujący.zespół posuwisto-zwrotny korzystnie zawiera obciążony sprężyną kołnierz na tłoku, uruchamiający pompkę w kierunku sprężania, oraz element naprężający do naprężania sprężyny, uruchamiający pompkę w kierunku zasysanią.

Element naprężający korzystnie zawiera krzywkę o ułożonych spiralnie piłowatych zębach.

Pompujący zespół posuwisto-zwrotny korzystnie zawiera uruchamianą ręcznie zapadkę.

Przed dyszą korzystnie znajduje się filtr.

W poniższym opisie zastosowano określenia „strona wlotowa i wylotowa” lub „koniec wylotowy i wlotowy” w odniesieniu do głównego kierunku przepływu płynu w obrębie urządzenia. Określenie „płyn” obejmuje zarówno gazy jak ciecze, jednakże wynalazek jest głównie skoncentrowany na cieczach.

Rozpylacz według wynalazku ma następujące zalety:

- Rozpylacz może być uruchamiany bezpiecznie i łatwo nawet przez osoby niefachowe, zarówno dla odchylenia sprężyny jak i dla uruchomienia procesu rozpylania.

- Rozpylacz pracuje bez gazu napędzającego i z tego względu jest przyjazny dla środowiska.

- Pojemnik magazynowy na płyn nie jest sprężony lub zasadniczo nie jest sprężony.

- Ruch członu blokującego jest sprzęgany automatycznie w prosty sposób z ruchem obrotowym dla odchylenia sprężyny.

- Rozpylacz w rozwiązaniu zalecanym składa się z całkowicie mechanicznych elementów składowych o małym stopniu zużycia i pracuje niezawodnie w długich okresach czasu.

- W wyniku wyznaczonych elementów oporowych dla napędzanej części, jest bardzo dokładne odmierzanie płynu.

- Rozpylacz może być wytwarzany tanim kosztem i łatwo montowany.

- Licznik mechaniczny jest przesuwany automatycznie w miarę uruchamiania rozpylacza, jego zakresy tolerancji są szerokie, jest on łatwy do zmontowania i pracuje bezpiecznie i niezawodnie.

- Licznik jest niedostępny przy właściwym użytkowaniu rozpylacza i nie może być przypadkowo przekłamany.

- Licznik może być dostosowany do dowolnej liczby dozowań płynu z pojemnika magazynowego i do rozmaitych ilości pojemników magazynowych stosowanych z jednym rozpylaczem.

- Licznik jest scalony z rozpylaczem i nie zajmuje żadnej dodatkowej przestrzeni.

- Z licznika do rozpylanej substancji nie przechodzą żadne inne substancje.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. la i Ib przedstawiają podłużne przekroje rozpylacza odmierzonej dawki według wynalazku w rozmaitych warunkach roboczych.

Na fig. la pokazano przekrój podłużny przez zalecany rozpylacz według wynalazku ze sprężyną odchyloną, zaś fig. Ib przedstawia przekrój podłużny przez rozpylacz według wynalazku ze zwolnioną sprężyną. Tego rodzaju rozpylacz zawiera zminiaturyzowane urządzenie do sprężania płynu.

185 789

Górna cześć obudowy 51 zawiera obudowę pompy 52 na zakończeniu której jest zamontowany uchwyt 53 dla dyszy rozpylacza. Uchwyt ten jest korzystnie taki jak opisano w niemieckim zgłoszeniu patentowym P19536303.3-51 (i w równoległym zgłoszeniu PCT, złożonym na rzecz Boehringer Ingelheim International GmbH).

W uchwycie znajduje się człon dyszowy 54 i filtr 55. Wydrążony tłok 57 przytwierdzony w miseczkowo ukształtowanym kołnierzu napędzającym 56 zespołu blokującego 62 częściowo wystaje do cylindra obudowy pompy. Przy swym końcu wydrążony tłok przytrzymuje człon zaworowy 58. Wydrążony tłok 57 jest uszczelniony za pomocą uszczelki 59. Wewnątrz górnej części obudowy 51 znajduje się pierścieniowy zderzak (naprzeciwko pierścieniowego żebra 60 na kołnierzu), na którym opiera się kołnierz gdy sprężyna 68 zostaje zwolniona. Na osiowym końcu miseczkowo ukształtowanego napędzanego kołnierza znajduje się zderzak 61, za pomocą którego jest przytrzymywany napędzany kołnierz, gdy sprężyna 68 jest odchylona. Po odchyleniu sprężyny, zasadniczo pierścieniowy zespół blokujący 62 porusza się pomiędzy zderzakiem 61 a podporą 63 w górnej części obudowy 51, ze względu na swą własną elastyczność (jeżeli jest on bardziej sztywny) za pomocą zewnętrznej sprężyny (nie pokazano). Przycisk uruchamiający jest przyłączony do zespołu blokującego 62 i może albo poruszać się w całości lub odkształcać go tak, że uwalnia zderzak 61. Górna część obudowy 51 jest zakończona częścią ustnikową 65 i jest zamykana za pomocą nasadki ochronnej 66, która może być na niej przytwierdzona. Obudowa 67 sprężyny ze sprężyną 68 ściskaną jest zamontowana obrotowo na górnej części obudowy za pomocą zatrzaskowego wypustu 69 i obrotowego łożyska. Dolna część obudowy 70 jest popychana ponad obudową sprężyny i obraca się wraz z nią dla uruchamiania spiralnej napędowej krzywki piłokształtnej (nie pokazanej) i dla napinania rozpylacza (przesuwania go z położenia pokazanego na fig. 6b do stanu pokazanego na fig. 6a). Wewnątrz obudowy 67 sprężyny znajduje się wymienialny pojemnik magazynowy 71 na płyn 72 przeznaczony do rozpylenia. Pojemnik magazynowy 71 jest wyposażony w zatyczkę 73 przez którą wystaje wydrążony tłok 57 do pojemnika magazynowego 71 i ma swój koniec zanurzony w płynie.

Na zewnętrznej powierzchni obudowy 67 sprężyny jest zamontowane wrzeciono 74 licznika mechanicznego. Przy końcu wrzeciona zwróconym w stronę górnej części obudowy znajduje się napędzająca zębatka 75. Człon ślizgowy 76 spoczywa na wrzecionie.

Rozpylacz według wynalazku stanowi korzystnie inhalator odmierzanej dawki.

Wydrążony tłok 57 z członem zaworowym 58 tego rozpylacza odpowiada tłokowi urządzenia według wynalazku opisanego powyżej. Wystaje on częściowo do cylindra obudowy pompki 52 i jest zamontowany w sposób ruchomy osiowo w cylindrze. Wydrążony tłok 57 z członem zaworowym 58 wywiera ciśnienie rzędu 5 do 60 MPa, korzystnie 10 do 60 MPa na płyn przy jego wysokociśnieniowym końcu w momencie zwolnienia sprężyny 68.

Dysza 54 w członie dyszowym korzystnie ma mikrostrukturę, to jest strukturę wytworzoną przez mikrotechnologię. Mikrostrukturalne człony dyszowe są ujawnione przykładowo w opisie patentowym USA 5472142.

Człon dyszowy składa się przykładowo z dwóch płytek ze szkła i/lub krzemu mocno połączonych razem, przy czym przynajmniej jedna płytka posiada jeden lub więcej mikrostrukturalnych kanałów które łączą wlotowy koniec dyszy 54 z wylotowym końcem dyszy 54. Przy wylotowym końcu dyszy 54 znajduje się przynajmniej jeden nieokrągły lub okrągły otwór o wymiarze mniejszym lub równym 10 mm. Wymiar tego połączenia dotyczy średnicy hydraulicznej. Średnice hydrauliczne tego rodzaju urządzenia mają ogólnie mniej niż 100 pm, a korzystnie 1-20 pm.

Kanały rozpylania dysz 54 mogą przebiegać równolegle do siebie lub mogąbyć nachylone względem siebie. W dyszy 54 mającej przynajmniej dwa otworki przy wylotowym końcu, kanały rozpylania mogąbyć nachylone względem siebie pod kątem od 20 do 160°, a korzystnie pod kątem 60 do 150°. Kanały rozpylania są zbieżne w sąsiedztwie otworów dyszowych.

W obudowie pompki 52 można zastosować zawór jednokierunkowy z zastosowaną sprężyną odchylającą lub bez takiej sprężyny, pomiędzy otworem dyszowym i komorą wysokociśnieniową cylindra. Ten zawór jednokierunkowy zamyka komorę wysokociśnieniową

185 789 w stanie spoczynku rozpylacza, chroni płyn przed wejściem powietrza i może w razie potrzeby zapobiegać odparowywaniu składników lotnych płynu z obudowy pompki 52. Zawór jednokierunkowy otwiera się automatycznie gdy tylko ciśnienie płynu w komorze wysokociśnieniowej przekroczy wartość minimalną i wytwarza się strumień płynu, i zamyka się automatycznie gdy tylko strumień płynu zostanie wyczerpany. Zawór jednokierunkowy może przykładowo stanowić zawór kulowy. Może on również mieć postać giętkiej płytki, która jest zaciśnięta na jednej stronie i spoczywa na podobieństwo klapki na wylotowym końcu komory wysokociśnieniowej. W innym rozwiązaniu może on składać się z krążka z korzystnie elastycznego materiału, zaciśniętego dookoła i przekłuwanego kolcem. Przekłuty otwór umożliwia przepływ strumienia płynu do dyszy 54 gdy tylko ciśnienie w płynie przekroczy wartość minimalną Po wyczerpaniu strumienia płynu, przekłuty otworek ponownie się zamyka.

Człon zaworowy 58 jest korzystnie zamontowany przy końcu cylindra zwróconym w stronę dyszy 54. Zespół blokujący _62 posiądą sprężynę, korzystnie cylindryczną spiralną sprężynę ściskaną jako człon gromadzący energię mechaniczną. Sprężyna oddziaływuje na kołnierz napędowy 56 jak człon przeskokowy, którego ruch jest określony przez położenie zespołu blokującego 62. Tor ruchu kołnierza napędowego 56 jest wyznaczony precyzyjnie przez gómy i dolny zderzak. Sprężyna jest korzystnie naprężona poprzez zewnętrzny moment za pomocą urządzenia stopniującego siłę, np. spiralnej krzywki naporowej w kształcie zębów piły, przy czym siła jest wytwarzana gdy górna cześć obudowy obraca się przeciwnie do obudowy sprężyny w dolnej części obudowy. W tym przypadku, górna część obudowy i kołnierz napędowy 56 zawierają pojedynczy lub wielokrotny klinowy układ piłokształtny.

Mechanizmy tego rodzaju są ujawnione w opisie patentowym USA 4260082 i zgłoszeniu GB 2291135.

Zespół blokujący 62 z łączącymi się powierzchniami blokującym jest rozmieszczony w konfiguracji pierścieniowej dookoła kołnierza napędowego 56. Składa się on przykładowo z plastikowego lub metalowego pierścienią który w jednej postaci jest samoistne promieniowo odkształcalny sprężyście. Pierścień jest umieszczony w płaszczyźnie usytuowanej prostopadle do osi rozpylacza. Po odchyleniu sprężyny, powierzchnie blokujące zespołu blokującego 62 przesuwają się do toru kołnierza napędowego 56 i chronią sprężynę przed zwolnieniem. Zespół blokujący 62 jest uruchamiany przez przycisk 64. Przycisk 64 jest przy łączony lub sprzężony z zespołem blokującym 62. Dla uruchomienia zespołu blokującego 62, przycisk 64 jest popychany równolegle do płaszczyzny pierścienią korzystnie w kierunku do rozpylacza, przez co odkształcalny pierścień zostaje odkształcony w płaszczyźnie pierścienia dla możliwości ruchu poprzez, sprężynę. Zalecany zespół blokujący 62 i sprężyna są opisane i pokazane w niemieckim zgłoszeniu patentowym 195452267.

Rozpylacz ewentualnie zawiera licznik mechaniczny mający wrzeciono 74 ze śrubowym gwintem, zamontowane na obudowie 67 sprężyny. Oś wrzeciona 74 przebiega w obszarze zewnętrznej powierzchni równolegle do osi rozpylacza. Wrzeciono 74 jest zamontowane w obszarze swoich zakończeń poprzez łożysko obrotowe na obudowie 67 sprężyny. Wrzeciono 74 posiada zęby na końcu znajdującym się najbliżej górnej części obudowy. Na krawędzi górnej części obudowy 51 znajduje się przynajmniej jedna krzywką która zachodzi w zęby przy końcu wrzeciona 74, gdy dwie części obudowy 51, 70 obracają się względem siebie. Na wrzecionie 74 jest zamontowany człon ślizgowy z elementami zapobiegającym obrotowi, który to człon ślizgowy łączy się z gwintem wrzeciona 74.

Zalecany licznik jest opisany w niemieckim zgłoszeniu patentowym 195 49 033.9. na rzecz Boehringer Ingelheim International GmbH.

Dolna cześć obudowy 70 jest nałożona osiowo ponad obudową 67 sprężyny i przykrywa obsadę montażową napęd wrzeciona i pojemnik magazynowy 71 na płyn. Położenie członu ślizgowego jest uwidocznione poprzez wgłębienie dolnej części obudowy 70 i może być odczytywane na skali, np. na dolnej części obudowy 70.

Po uruchomieniu rozpylaczą górna część obudowy 51 obraca się względem dolnej części obudowy 70, przy czym ta dolna część obudowy 70 przenosi wraz z sobą obudowę 67 sprężyny. W międzyczasie sprężyna 68 zostaje ściśnięta i odchylona za pomocą spiralnej krzywki naporowej, i automatycznie załącza się zespół blokujący 62. Kąt obrotu wynosi ko

185 789 rzystnie całkowitą część 360°, np. 180°. W tym samym czasie gdy jest odchylana sprężyna 68, napędzana część w górnej części obudowy 51 przesuwa się na pewną odległość, a wydrążony tłok 57 zostaje wycofany wewnątrz cylindra w obudowie pompki 52, w rezultacie czego część płynu jest wysysana do pojemnika magazynowego 71 do komory wysokociśnieniowej z przodu dyszy 54.

Za pomocą kół przekładniowych, które składają się z tłoka na jednym końcu wrzeciona 74 i zębatki na krawędzi górnej części obudowy 51, względny ruch dwóch części obudowy 51, 70 jest pobierany i przekształcany w ruch obrotowy wrzeciona 74 i przemieszczenie członu ślizgowego na wrzecionie 74. Po każdym uruchomieniu rozpylacza, człon ślizgowy przesuwa się na pewną odległość wzdłuż wrzeciona 74.

Położenie członu ślizgowego wskazuje, jaka część płynu przeznaczonego do rozpylenia została już pobrana z pojemnika magazynowego 71 i jaka ilość płynu jest jeszcze ciągle dostępna. Człon ślizgowy na wrzecionie 74 może być ponownie ustawiony w razie potrzeby za pomocą pokrętła nastawczego.

W razie potrzeby, do rozpylacza można wkładać jeden po drugim liczne (korzystnie składane) wymienne pojemniki magazynowe 71 zawierające płyn przeznaczony do rozpylenia. Pojemnik magazynowy 71 nie jest sprężony lub zasadniczo nie jest sprężony. Ciśnienie płynu w pojemniku magazynowym 71 jest w każdym przypadku znacznie niższe niż ciśnienie wytwarzane w komorze wysokociśnieniowej przez uruchamiany mechanicznie rozpylacz. Pojemnik magazynowy 71 zawiera przykładowo płyn zawierający lekarstwo.

Pojemnik magazynowy odpowiedni do tego celu, ze stabilną wymiarowo górną częścią zewnętrzną i częścią wewnętrzną składaną w miarę usuwania płynu, jest ujawniony w patencie USA nr 5316135.

Proces rozpylania rozpoczyna się przez delikatne naciśnięcie przycisku 64. Następnie zespół blokujący 62 otwiera tor dla ruchu napędzanej części. Odchylona sprężyna 68 popycha tłok 57 do cylindra obudowy pompki 52. Płyn opuszcza dyszę 54 w postaci rozpylonego strumienia.

Elementy składowe rozpylacza są wykonane z materiału dostosowanego do pełnienia takiej funkcji. Obudowa rozpylacza i, w zależności od pełnionej funkcji, inne części są korzystnie wykonane z tworzywa sztucznego, np. przez formowanie wtryskowe. Dla celów medycznych akceptowalne są materiały fizjologicznie.

Rozpylacz według wynalazku jest stosowany przykładowo do wytwarzania aerozoli medycznych bez użycia środków napędzających. Można w ten sposób wytwarzać inhalowany aerozol o średnim wymiarze cząstek (kropelek) wynoszącym około 5 mm. Tego rodzaju małe cząstki (średni rozmiar mniejszy niż 12 mm) są konieczne dla wnikania prosto do płuc. Wyładowywaną ilość wynosi, korzystnie około 15 mikrolitrów.

Przykładami kompozycji farmaceutycznych w postaci roztworów wodnych lub etanolowych są następujące substancje aktywne, w zależności od rozpuszczalności substancji aktywnej: berotec, berodual, flunisolid, atrovent, salbutamol, budesonid, combivent, tiotropium, oxivent i odpowiednie peptydy.

Roztwory mogą również zawierać akceptowalne farmaceutycznie obojętne dodatki do lekarstw.

Rozpylacz według wynalazku jest przystosowany do sprężania płynu do ciśnienia przynajmniej 5MPa i wytwarzania mgły płynnego lekarstwa przeznaczonego do inhalowania do płuc, przy czym kropelki tej mgły mają średni rozmiar wynoszący nie więcej niż 12 pm.

Rozwiązania pokazane na rysunkach mogą być dodatkowo zmieniane. Elementy składowe mogą być stosowane razem w sposób inny niż pokazano na rysunkach.

Przykład 1: Rozpylacz lekarstw, zawierający zminiaturyzowane urządzenie do wytwarzania wysokiego ciśnienia.

Obszar zaworowy rozpylacza lekarstw składa się z cylindra wykonanego z polibutylenu - tereftalanu o wewnętrznej średnicy 1,6 mm i zewnętrznej średnicy 5 mm. Komora wysokociśnieniowa jest zamknięta płytą nośną dyszy. W płycie tej znajduje się dysza o średnicy 20 mm, zaś kanał dyszy ma długość 2 mm.

185 789

Do cylindra jest wepchnięty metalowy wydrążony tłok o zewnętrznej średnicy 1,59 mm i o średnicy otworu 0,35 mm. Wydrążony tłok może być wepchnięty na 50 mm do cylindra i jego suw ma długość 12 mm. Wydrążony tłok posiada otaczający odwrócony rowek o szerokości 4 mm o średnicy podstawy 0,75 mm. Rowek jest ograniczony uskokiem o długości 4,0 mm o średnicy 1,15 mm. Zewnętrzna krawędź odwróconego końca wydrążonego tłoka jest zukosowana.

Człon zaworowy wykonany z polibuterenotereftalanu składa się z krążka o grubości 2 mm i średnicy 1,59 mm i trzech haków zatrzaskowych. Jako wgłębienie na zewnętrznej powierzchni są utworzono trzy półcylindryczne kanały o średnicy 0,4 mm. Haki zatrzaskowe wystają na 6 mm od krążka, a wewnętrzna krawędź haków jest oddalona 4,2 mm od krążka. Człon zaworowy może zatem być przesuwany osiowo 0,2 mm względem wydrążonego tłoka.

Objętość dostawcza wynosi 23,4 mm3. Ciśnienie płynu wynosi około 32 MPa.

Rozpylacz taki jest stosowany do rozpylania lub wytwarzania mgły płynnych lekarstw do medycznej terapii aerozolowej. Rozpylacz dostarcza lekarstwo w danej dawce po każdym uruchomieniu.

Przykład 2: Rozpylacz kosmetyków, zawierający zminiaturyzowane urządzenie do wytwarzania wysokiego ciśnienia płynu.

Obszar zaworowy rozpylacza kosmetyków składa się z cylindra z polieteroetero-ketonu o wewnętrznej średnicy 2,5 mm i zewnętrznej średnicy 8 mm. Wysokociśnieniowa komora jest zamknięta płytą nośną dyszy. W płycie tej znajduje się dysza o średnicy 25 mm, i o długości kanału dyszy wynoszącej 2 mm.

Do cylindra jest wepchnięty wydrążony tłok ze wzmocnionego tworzywa sztucznego, mający zewnętrzną średnicę 2,48 mm i średnicę otworu 0,5 mm. Wydrążony tłok może wepchnięty 50 mm w głąb cylindra i jego suw wynosi 24 mm. Wydrążony tłok jest przewiercony na wewnętrzną średnicę 1,85 mm na długości 5,0 mm przy wylotowym końcu. Podstawa nawierconej komory w wydrążonym tłoku jest zukosowana. Wylotowy koniec wydrążonego tłoka jest odkształcony termicznie.

Człon zaworowy stanowi cylinder z polipropylenu o wysokości 3,0 m i średnicy 1,6 mm. Jako wgłębienia w zewnętrznej powierzchni są utworzone cztery stopniowane kanały. Człon zaworowy może być przemieszczany osiowo na około 0,5 mm wewnątrz wydrążonego tłoka. Objętość dostawcza wynosi około 116 mm³. Ciśnienie płynu wynosi około 3 MPa. Rozpylacz tego rodzaju jest stosowany do rozpylania sprayu do włosów.

Claims (19)

1. Rozpylacz do rozpylania płynu, zawierający zminiaturyzowane urządzenie do sprężania płynu, wyposażony w górną część obudowy i dolną część obudowy, wewnątrz której znajduje się obudowa sprężyny, sprężyna, obudowa pompki, dysza, zespół blokujący i pojemnik magazynowy, znamienny tym, że obudowa pompki (52) jest przytwierdzona w górnej części obudowy (51) i ma na jednym końcu dyszę (54), a ponadto zawiera wydrążony tłok (57) z członem zaworowym (58), przy czym ten wydrążony tłok (57) jest umieszczony ruchomo w cylindrze i ma poszerzoną część przy końcu wlotowym lub wylotowym, której wewnętrzna średnica jest większa niż wewnętrzna średnica pozostałej części wydrążonego tłoka (57), przy czym ten wydrążony tłok (57) ma wewnętrznie wygiętą krawędź przy końcu wlotowym lub wylotowym, przy czym wewnątrz cylindra z przodu tłoka (57) jest umieszczona komora wysokociśnieniowa, oraz zawór mający człon zaworowy (58) z powierzchnią uszczelniającą przy jego końcu wlotowym, przy czym ten człon zaworowy (58) jest umieszczony ruchomo osiowo wewnątrz poszerzonej wydrążonego tłoka (57), a maksymalna średnica członu zaworowego (58) jest mniejsza niż wewnętrzna średnica poszerzonej części wydrążonego tłoka (57) i większa niż wewnętrzna średnica pozostałej części wydrążonego tłoka (57), zaś przy wylotowym końcu poszerzonej części wydrążonego tłoka (57) są umieszczone elementy zderzakowe umożliwiające przytrzymanie członu zaworowego (58) wewnątrz wydrążonego tłoka (57), przy czym zawór jest zamknięty w położeniu, w którym człon zaworowy (58) przylega do powierzchni uszczelniającej i jest otwarty w powożeniu, w którym człon zaworowy (58) przylega do elementów zderzakowych przy wylotowym końcu poszerzonej części wydrążonego tłoka (57), zaś w gómej części obudowy (51) jest umieszczony kołnierz napędowy (56) w którym jest przytwierdzony wydrążony tłok (57), oraz zespół blokujący (62), zaś obudowa (67) sprężyny ze sprężyną (68) jest umieszczona w dolnej części obudowy (70), która jest zamontowana obrotowo na gómej części obudowy (51) za pomocą obrotowego łożyska, przy czym dolna część obudowy (70) jest osadzona na obudowie sprężyny (67) w kierunku osiowym.

2. Rozpylacz według zastrz. 1, znamienny tym, że wydrążony tłok (57) z członem zaworowym (58) jest częściowo zawarty w cylindrze obudowy pompki (52) i jest zamontowany ruchomo osiowo w tym cylindrze.

3. Rozpylacz według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół blokujący (62) jest w postaci spiralnego przekładniowego koła naporowego, w konfiguracji pierścieniowej z kontaktowymi powierzchniami blokującymi i przyciskiem uruchamiającym (64).

4. Rozpylacz według zastrz. 1, znamienny tym, że w obszarze powierzchni zewnętrznej obudowy (67) sprężyny jest zamontowany licznik mechaniczny mający wrzeciono (74) i suwak (76), zaś oś tego wrzeciona (74) jest usytuowana równolegle do osi obudowy (67) sprężyny.

5. Rozpylacz według zastrz. 1, znamienny tym, że dysza (54) zawiera dwie szklane i/lub silikonowe płytki mocno przyłączone razem, przy czym przynajmniej jedna płytka posiada przynajmniej jeden mikrostrukturalny kanał, który łączy koniec wlotowy dyszy (54) z jej końcem wylotowym, zaś koniec wylotowy dyszy (54) ma przynajmniej jeden otworek, którego średnica wynosi najwyżej 10 pm.

6. Rozpylacz według zastrz. 5, znamienny tym, że dysza (54) ma przynajmniej dwa otworki przy wylotowym końcu, przy czym kanał natryskiwania zakończone tymi otworkami są nachylone w stosunku do siebie.

7. Rozpylacz według zastrz. 1, znamienny tym, że w obudowie pompki (52) pomiędzy otworkiem dyszy (54) i wysokociśnieniową komorą cylindra jest zamontowany zawór jednokierunkowy.

185 789

8. Rozpylacz według zastrz. 1, znamienny tym, że wydrążony tłok (57) ma elementy wywierające ciśnienie od 5 do 60 Mpa na płyn w momencie uruchamiania przycisku (64).

9. Rozpylacz według zastrz. 8, znamienny tym, że wydrążony tłok (57) ma elementy wywierające ciśnienie od 10 do 60 MPa na płyn w momencie uruchamiania przycisku (64).

10. Rozpylacz według zastrz. 1, znamienny tym, że w dolnej części obudowy (70) jest umieszczony wymienny pojemnik magazynowy (71).

11. Rozpylacz według zastrz. 10, znamienny tym, że w pojemniku magazynowym (71) znajduje się kompozycja farmaceutyczna.

12. Rozpylacz według zastrz. 11, znamienny tym, że w pojemniku magazynowym (71) znajduje się roztwór lekarstwa wybranego z grupy zawierającej berotec, berodual, flunisolid, atrovent, salbutamol, budesonid, combivent, tiotropium, oksivent i odpowiednie peptydy.

13. Rozpylacz według zastrz. 12, znamienny tym, że jest stosowany do wytwarzania medycznych aerozoli bez pomocy gazu napędzającego.

14. Rozpylacz według zastrz. 1, znamienny tym, że pompka (52) zawiera cylinder w którym znajduje się tłok (57), przy czym tłok (57) jest rurowy, zawiera kanał przepływu wlotowego do cylindra poza pierwszym końcem tłoka (57) i jest wyposażony w zawór jednokierunkowy oraz w pojemnik magazynowy (71) mający górną powierzchnię, membranę, zderzak lub nasadkę z materiału sprężystego, przez którą przechodzi drugi koniec tłoka (57), przy czym tłok (57) i pojemnik magazynowy (71) są przytwierdzono do siebie podczas uruchamiania pompki (52), a ponadto, tłok (57) jest wyposażony w pompujący zespół posuwistozwrotny, poruszający tłok (57) i cylinder pompki (52) względem siebie.

15. Rozpylacz według zastrz. 14, znamienny tym, że drugi koniec tłoka (57) jest zaostrzony.

16. Rozpylacz według zastrz. 14, znamienny tym, że pompujący zespół posuwistozwrotny zawiera obciążony sprężyną (68) kołnierz (56) na tłoku (57), uruchamiający pompkę (52) w kierunku sprężania, oraz element naprężający do naprężania sprężyny (68), uruchamiający pompkę (52) w kierunku zasysania.

17. Rozpylacz według zastrz. 16, znamienny tym, że element naprężający zawiera krzywkę o ułożonych spiralnie piłowatych zębach.

18. Rozpylacz według zastrz. 16, znamienny tym, że pompujący zespół posuwistozwrotny zawiera uruchamianą ręcznie zapadkę.

19. Rozpylacz według zastrz. 1, znamienny tym, że przed dyszą (54) znajduje się filtr (55).