SK50272004A3 - Inhalátor - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka nového typu inhalátora.

Doterajší stav techniky

Inhalátory sa najčastejšie používajú na lekárske alebo terapeutické účely a majú rôzne uskutočnenia, ktoré závisia od ich finálneho použitia.

Existujú inhalátory na odnaučenie fajčenia, ktoré pozostávajú z náustka a koncového dielu a ktoré majú vzduchový kanálik, do ktorého je možné vložiť nikotínovú kapsulu. Vďaka prúdu vzduchu, ktorý vzniká pri „vdychovaní náustkom, sa z nikotínovej kapsule uvoiňuje nikotín. Používanie takýchto inhalátorov má oproti fajčeniu cigarety alebo cigár tú výhodu, že ich používanie neovplyvňuje kvalitu vzduchu v miestnosti a neobťažuje teda ostatných prítomných jedincov. Preto sú zvlášť vhodné na použitie v nefajčiarskych priestoroch, napríklad v lietadle. Predsa len, tento typ inhalátora má aj nevýhodu, ktorá spočíva v tom, že uvolnený nikotín má stále škodlivý vplyv na zdravie fajčiara. Naviac zážitok z fajčenia pri vdychovaní z inhalátora je ťažko porovnatelný so zážitkom, ktorý fajčiar zažíva pri fajčení cigariet .alebo cigár, pretože inhalovaný vzduch je spravidla studený a v dôsledku absencie dymu sa nedostavuje, žiadny pocit uspokojenia.

Z DE 198 54 009 Al je známy inhalátor simulujúci cigaretu, ktorá oproti tradičnej cigarete ponúka tiež výhodu spočívajúcu v tom, že neprodukuje žiadny cigaretový dym (sekundárny dym), ktorý je inak nepríjemný pre ostatných. Pri skôr známom inhalátore, sa aerosól· generoval ohrievaním substrátu, teplo pot v U.

ne na tieio účely sa získalo bezplameňovým katalytickým spaľovaním butánového plynu, pentánu alebo izopropanolu. Plyny vznikajúce počas procesu spaľovania sa rozptýlia, alebo sú vťahované do prietokového kanálika inhalátora a premiešané s inhalovaným aerosólom. Uvoľňovanie škodlivých látok, ako je napríklad CO, ktoré sú pre osobu používajúcu inhalátor a/alebo pre ostatných toxické, je pri spaľovaní vykurovacej látky teda nevyhnutelné.

Ďalšie typy inhalátorov, ktoré sú určené na liečbu respiračných chorôb alebo prechladnutia a chrípky, majú ohrievatelný vodný zásobník, ku ktorému je možné pripojiť nosný diel a náustok. Do vody vo vodnom zásobníku je možné pridať esenciálne oleje alebo farmaceutický účinné zložky, takže pri ohreve vody je možné ich inhalovať spoločne s vodnou parou. Tieto typy inhalátorov používajú ako zdroj tepla vykurovaciu špirálu, ktorú je možné napájať striedavým prúdom z „nástennej zásuvky alebo rovnosmerným prúdom, napríklad, z autobatérie. Nevýhodou týchto inhalátorov je objemnosť. Okrem toho ich nie je možné použiť kdekoľvek, pretože potrebujú napájanie elektrickou energiou.

S týmito nevýhodami sa tiež stretávame pri inhalátoroch, ktoré produkujú aerosóly, ktoré majú byť inhalované z roztokov obsahujúcich farmaceutický účinné zložky. Na výrobu aerosólu sa konkrétne používajú dva typy zariadenia - ultrazvukové nebulizéry a pneumatické nebulizérv. Ultrazvukové nebulizéry atomizujú roztok cez membránu, ktorá sa rozvibruje ultrazvukovými vlnami; pri pneumatickej nebulizácii roztok prúdi pod tlakom cez dýzu.

Cieľom vynálezu je vytvoriť nový typ inhalátora, ktorý bude vhodný pre vyššie uvedené aplikácie, ale ktorý nebude vykazovať vyššie opísané nevýhody.

Tento ciel je dosiahnutý znakmi podľa nároku 1.

Podstata vynálezu

Základnou myšlienkou, z ktorej vynález vychádza, je využitie nie len elektrickej energie uvoľňovanej počas katalytického spaľovania vodíka, ale tiež výsledných odpadových plynov na výrobu inhalačnej zmesi obsahujúcej aromatické látky a/alebo účinné zložky. Teplo prítomné v odpadových plynoch je možné teda využiť na ohrev inhalačných aditív, napríklad na ohrev zásobníka obsahujúceho inhalačné aditíva. Teplo odpadového plynu je možné tiež použiť na ohrev inhalačnej zmesi, čo vedie na výhodné zvýšenie kapacity pre absorpciu vodnej pary, a účinné zložky je tak možné transportovať vo vyšších koncentráciách ako v prípade studenej inhalačnej zmesi. Súčasne je možné odpadové plyny pridávať priamo do inhalačnej zmesi pretože pri horení vodíka sú tieto plyny absolútne bez škodlivých látok.

To má za následok celý rad výhod. Inhalátor zásobovaný energiou pomocou katalytického horáku je nezávislý od externého zdroja energie. Potrebná energia sa pri katalytickom spaľovaní vodíka uvoľňuje ekologickým spôsobom, pretože produktom spaľovania nie je nič iné ako neškodná vodná para, ktorá je naviac využitá na transport aromatických látok a účinných zložiek. Použité palivo nie je teda iba dodávateľom energie, ale tiež poskytuje prostriedok na transport aromatických látok alebo účinných zložiek.

Katalytický konvertor podlá vynálezu môže byť v podstate navrhnutý tak, že pokiaľ je inhalátor v prevádzke, potom sú teplé odpadové plyny, pripadne v kombinácii s okolitým vzduchom, vedené cez zásobník obsahujúci inhalačné látky, pričom prúd odpadového plynu absorbuj e inhalačných poskytované inhalačné aditíva. V závislosti od typu aditív alebo účinných zložiek, môžu byť v kvapalnej, ale tiež v pevnej, práškovej, forme. Pokiaľ sú inhalačné aditíva v kvapalnej forme, potom sa môžu zo svojho povrchu odparovať do odpadového plynu. Pokiaľ majú inhalačné aditíva pevnú formu, potom môžu byť, pri zodpovedajúcej kondukcii a rýchlosti prúdenia prúdu odpadového plynu, zachytávané odpadovými plynmi, takže inhalačnou zmesou je aerosól obsahujúci pevné častice.

Vďaka ľahkému riadeniu priebehu reakcie, sa palivový článok ako taký používa ako katalytický horák. Moderné palivové články sú vysoko účinné a je možné ich navrhnúť tak, že množstvo vzduchu vháňané katalytickou membránou palivového článku automaticky riadi množstvo vodíkových iontov prechádzajúcich touto membránou.

Pri výhodnom uskutočnení jedného takého palivového článku použitého ako katalytický horák, je palivový článok stočený špirálovým spôsobom. Špirálovitý palivový článok nie len, že výrazne redukuje potrebný priestor, ale tiež automaticky tvorí vzduchový kanálik, cez ktorý je možné viesť kyslík alebo plynnú zmes cbshujúcu kyslík.

Pokial má byť uskutočnené porovnanie s dávkovaním práškových inhalačných aditív, potom je dávkovanie inhalačných aditiv rozpustených vo vode alebo iných nosičoch jednoduchšie a teda výhodné, pretože nemá žiadne alebo má iba minimálne požiadavky na kondukciu a rýchlosť prúdenia prúdu odpadového plynu. V závislosti od uskutočnenia a konštrukcie inhalátora, môže byť ďalšou výhodou to, že s výhradou vhodnej koncentrácie rozpustených inhalačných aditiv, nie je potrebné žiadne ďalšie riadenie prídavku týchto aditiv do inhalačnej zmesi.

Inhalátor podľa vynálezu môže výhodne obsahovať vykurovacie zariadenie poháňané katalytickým horákom, ktorý bude spôsobovať odparovanie roztoku obsahujúceho inhalačné aditíva, takže inhalačné aditíva budú obsiahnuté v inhalačnej zmesi vo forme výparov. Takýmto vykurovacím zariadením by mohla byť napríklad vykurovacia špirála vo vnútri zásobníka na rozpustené inhalačné aditíva.

Predsa len tiež je možné poskytnúť tepelný výmenník, cez ktorý by sa teplo odpadových plynov prenášalo do roztoku.

Inhalátor môže naviac obsahovať nebulizér poháňaný katalytickým horákom, najmä ultrazvukový alebo pneumatický nebulizér na prevádzanie roztoku na aerosól. Na nebulizáciu roztoku za použitia tlaku je možné v podstate použiť dva základné princípy. Tlak v nádobe obsahujúci roztok s inhalačnými aditívami potrebný na pneumatickú nebulizáciu je možné generovať alebo ohrevom roztoku alebo, výhodne, pomocou kompresora. Predsa len tiež je možné na vytvorenie tlaku použiť aditíva rozpúšťadla s relatívne nízkou, oproti vode, teplotou varu, a za použitá relatívne malého množstva tepla tak je možné v nádobe vytvoriť dostatočný tlak. To umožňuje riadiť tlak a tak aj nebulizáciu prostredníctvom riadenej dodávky tepla.

Pri ďalšom výhodnom uskutočnení, inhalátor obsahuje ďalší zásobník vody a tiež vykurovacie zariadenie poháňané katalytickým horákom určené na odparovanie vody. V tomto prípade, nie je potrebé, aby sa celá inhalačná zmes tvorila v katalytickom horáku. Skôr je možné teplo uvoľňované pri spaľovaní vodíka použiť na ohrev vody na vodnú paru, ktorá sa následne pridá k vodnej pare opúšťajúcej katalytický horák.

Pri ešte ďalšom výhodnom uskutočnení obsahuje inhalátor riadiaci systém, ktorý je určený na dávkovanie prídavku aromatických látok alebo účinných zložiek do inhalačnej zmesi.

Tiež je výhodné, pokiaľ sú palivový zásobník a všetky ďalšie zásobníky vymeniteľné a/alebo opakovane plniteľné. To umožňuje dlhodobé používanie inhalátora.

Ďalej môže byť výhodné, pokiaľ je zmiešavacie zariadenie na miešanie inhalačnej zmesi s okolitým vzduchom umiestnené pred výstupom. To umoňuje používateľovi dávkovať množstvo inhalačnej zmesi, ktorá má byť inhalovaná, podľa potreby.

Výhodne by mal byť inhalátor podľa vynálezu opatrený riadiacim systémom, ktorý umožní regulovať objem kyslíka vedený cez palivový článok.. To poskytuje výhodu najmä v prípadoch, keď má inhalátor generovať časovo konštantné množstvo inhalačnej zmesi. V tomto prípade, zodpovedá funkčnosť inhalátora funkčnosti tradičného inhalátora používaného na lekárske účely.

Okrem toho môže inhalátor podľa vynálezu obsahovať náustok. Taký náustok môže byť napríklad tvarovaný rovnako ako náustok na cigarety, a je spravidla velmi vhodný pri inhalátoroch, pri ktorých sa inhalačná zmes inhaluje iba ústami. Predsa len, namiesto náustka, môže byť výstup inhalátora tiež opatrený maskou, ktorou si môže používateľ prekryť ústa a nos.

Tiež je možné použiť prúd generovaný pri katalytickom spaľovaní, najmä v palivovom článku. Na jednej strane môže byť využitý na prevádzku vykurovacej špirály na ohrev aditív alebo vody. Predsta len tiež je možné ho využiť pre svietidlo, ktoré je možné napríklad použiť na indikáciu toho, keď je inhalátor používaný. Na druhej strane je možné ho použiť na imitáciu tlejivosti cigarety alebo cigary, pokiaľ sa inhalátor použije ako náhrada cigarety pri odvykania fajčenia alebo ako nová forma stimulantu.

To, čo majú všetky uskutočnenia vynálezu spoločné je skutočnosť, že je možné inhalátor použiť bez ohľadu na lokalitu a bez ohľadu na dostupnosť externého zdroja energie. Môže produkovať teplú inhalačnú zmes, ktorá je vnímaná inhalujúcou osobou ako príjemná, zatiaľ čo produkty spaľovania a ich odpadové teplo je možné v prípade nutnosti využiť na prípravu inhalačnej zmesi.

V nasledujúcej časti bude vynález podrobnejšie vysvetlený na uskutočnení, ktoré je znázornené na obr.1 a ktoré znázorňuje prevádzkový princíp príkladného inhalátora.

Inhalátor schématicky znázornený na obrázku 1, obsahuje podlhovasté valcové duté telo !_ so vstupom 2. na vzduch a výstupom 3 na inhaláciu zmesi. Výstup 3 je opatrený vymeniteľným náustkom 4_. Na svojej vnútornej strane obsahuje valcové duté telo 1 sústredne usporiadanú stenu 5, vnútri ktorej sa nachádza v podstace valcovitý vodí k-obsahu j úci palivový zásobník _6, ktorého dno je orientované na vzduchový vstup _2 a ktorého plynový výstup je orientovaný na výstup 3.

Vnútorná membrána Ί_ a vonkajšia membrána 8_, ktoré spoločne tvoria palivový článok, sú usporiadané sústredne a sú odsadené medzi stenou .5 a vnútornou stenou valcového dutého tela 1. Dutý priestor 9, uzavretý medzi dvoma membránami Ί_, 8_, je zakončený plynotesným spojom na strane, ktorá je orientovaná na vstup 2_. . Na strane, ktorá je orientovaná na výstup f, je dutý priestor _9 prepojený s plynovým výstupom v palivovom zásobníku _6, s možnosťou riadiť alebo prerušiť prúd vodíka prúdiaci z palivového zásobníka 6_ do dutého priestoru cez ventily 10.

Kanáliky 12, 13 rezultujúce medzi vnútornou stenou dutého tela a vonkajšou membránou 8_ a rovnako tak medzi vnútornou membránou 7_ a stenou 5_ sú prepojené, na svojom konci orientovanom na vstup 2, so vstupom 2_ cez kruhovo tvarovaný vzduchový filter 14 . Ich opačné konce sú otvorené do zmiešavacej komory 11 umiestnenej pred výstupom 3 (spojenie medzi kanálikom 12, tvorené vnútornou membránou Ί_ a stenou 5, a zmiešavacou komorou 11 nie je znázornené).

Vo vnútri palivového zásobníka 6 je sústredne umiestnený valcovitý zásobník 15 účinnej zložky na inhalačné aditíva, ktoré sú rozpustené v tekutine, napríklad vo vode. Dno zásobníka 15 účinnej zložky je tesne ukotvené na dno palivového zásobníka 6. Ako výstup pre účinné zložky je poskytnutá dutá ihla 16, ktorá prechádza plynovým výstupom 3_ palivového zásobníka 6 a je otvorená do zmiešavacej komory 11. Otvor dutej ihly 1 6 orientovaný na zmiešavaciu komoru 12 je opatrený porotným ventilom 17 . Vnútrajšok zásobníka 15 účinnej zložky je opatrený piestom 18, ktorý je tlačený smerom k dutej ihle 16 pružinou 19 spočívajúcou na dne zásobníka 15 účinnej zložky. Tento tlak tlačí roztok, do ktorého boli vmiešané inhalačné aditíva, do dutej ihly 16.

Špirálovito vinuté vlákno 20 je usporiadané vo vnútri dutej ihly 16 za účelom odparovania tekutiny obsahujúcej inhalačné látky. Špirálovito vinuté vlákno 20 môže byť napájané prúdem cez membrány Ί_, palivového článku, a prípadne ďalšie zložky, akými sú napríklad, kompresor na pneumatickú nebulizáciu alebo ultrazvuková odparka.

Okrem toho palivový článok napája prúdom dve dobíjačie batérie 21 umiestnené v stene 5. Inhalátor môže byť opatrený riadiacim systémom, ktorý tu nie je znázornený, na riadenie dodávky vodíka prostredníctvom ventilov 10, ktorý je napájený cez batérie 18 alebo priamo prúdom, ktorý je generovaný palivovým článkom. Okrem toho je možné poskytnúť kontakt pre ďalších odberateľov, ktorý je napájaný prúdom alebo priamo z palivového článku alebo cez batériu (kontakt nie je znázornený).

Pri inhalácii sa náustok 4_ inhalátora priloží k ústam a cez vstup 2 sa do inhalátora načerpáva vzduch. Počas prevádzky prúdi načerpaný vzduch cez membrány ]_, 8_ a reaguje na membránach Ί_, 8. s vodíkom, čím sa generuje vodná para a vzniká zmes vzduchu a vodnej pary.

Súčasne sa prúd, ktorý je pri tejto reakcii generovaný palivovým článkom vedie k špirálovito vinutému vláknu, čo vedie na odparovanie tekutiny nachádzajúcej sa v dutej ihle a obsahujúcej inhalačné aditíva. V dôsledku takto vytvoreného pretlaku sa otvorí poistný ventil l_ô a para obsahujúca inhalačné aditíva môže unikať. Táto para sa v zmiešavacej komore 11 zmieša so zmesou vzduchu a vodnej pary, a túto zmes vzduchu, vodnej pary a inhalačných aditív je možné vdychovať cez náustok.

Na dlhodobé používanie inhalačného zariadenia sa odporúča spojiť palivový zásobník 6 a rovnako tak zásobník 15 účinnej zložky s inhalátorom tak, aby ich bolo možné vymeniť alebo opatriť ich možnosťou opakovaného plnenia. Aby sa dosiahol tento účinok, môže napríklad dutý valec obsahovať spájací diel, do ktorého je možné naskrutkovať palivový zásobník 6, prípadne so zásobníkom 15 účinnej zložky.

Základnú myšlienku inhalátora poháňaného katalytickým horákom je možné realizovať v celom rade rôznych uskutočnení. Nie je napríklad nevyhnutne nutné, aby boli membrány, palivový zásobník a zásobník účinných zložiek a rovnako tak vzduchové kanáliky vzájomne sústredne usporiadané.

Rovnako tak môže byť inhalátor vybavený ďalšími riadiacimi a regulačnými mechanizmami. V súčasnej dobe dostupné palivové články sú spravidla samoregulovateľné okrem dodávaného prúdu vzduchu, predsa len v závislosti od oblasti použitia by mohla vznikať potreba regulácie prívodu vodíka. Tiež je možné, napríklad v závislosti od teploty a/alebo relatívnej vlhkosti vzduchu/vodnej pary/inhalačnej zmesi, dodávať do zmiešavacej komory regulovateľnú dodávku čerstvého vzduchu, ktorá môže zmes v zmiešavacej komore chladiť. Samozrejme, že všetky nutné chladenia môže tiež sprostredkovať tepelný výmenník.

Zoznam vzťahových značiek valcové duté telo vstup výstup náustok stena palivový zásobník vnútorná membrána vonkajšia membrána dutý priestor ventily zmiešavacia komora kanálik kanálik vzduchový filter zásobník účinnej zložky dutá ihla poistý ventil piest pružina špirálovito vinuté vlákno batéria

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Inhalátor obsahujúci katalytický horák a palivový zásobník (6) obsahujúci vodík, ktorý je spojený s uvedeným horákom, zásobník (15) na inhaláciu aditív, akými sú napríklad aromatické látky a/alebo účinné zložky, aspoň jeden vstup (2) na plynnú zmes obsahujúcu kyslík, najmä na vzduch, a výstup (3) na inhaláciu zmesi obsahujúcu aromatické látky a/alebo účinné zložky

   Inhalátor podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že katalytickým horákom je palivový článok (7, 8).

   Inhalátor podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že palivový článok (7, 8) je zvinutý špirálovitým spôsobom.

   Inhalátor podľa nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa t ý m, že inhalačné aditíva sú rozpustené vo vode alebo inom rozpúšťadle.

   Inhalátor podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že obsahuje vykurovacie zariadenie (20) napájané katalytickým horákom na odparovanie roztoku obsahujúceho inhalačné aditíva.

   Inhalátor podlá nároku 4 alebo 5, vyznačujú c i sa t ý m, že obsahuje nebulizér poháňaný katalytickým horákom, najmä ultrazvukový nebulizér alebo pneumatický nebulizér, na nebulizáciu roztoku.

   Inhalátor podľa nárokov, v y z n a č u ďalší zásobník vody.

   ktoréhokoľvek j ú c i sa sa z predchádzajúcich t ý m, že obsahuje

   7 .

   8. Inhalátor podľa ktoréhokoľvek z predch r' zajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, ; že obsahuje riadiace zariadenie na dávkovanie dopravy inhalačného aditíva do inhalačnej zmesi.

   9. Inhalátor podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že palivový zásobník (6) a všetky ostatné zásobníky (15) sú výmenné a/alebo plniteľné.

   10. Inhalátor podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že obsahuje zmiešavacie zariadenie (11) umiestnené pred výstupom (3) na dodávku okolitého vzduchu do inhalačnej zmesi.

   11. Inhalátor podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že obsahuje riadiaci systém na riadenie množstva kyslíka vedeného cez palivový článok.

   12. Inhalátor podľa nárokov, v y z n a č u náustok (4). ktoréhokoľvek j ú c i sa z predchádzajúcich tým, že obsahuje 13. Inhalátor podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, v y z n a č u j ú c i sa tým, že obsahuje svietidlo napájané katalytickým horákom.

   14. Použitie inhalátora podlá ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov ako náhrady cigerety.