TWI242468B - Apparatus for generating micro-droplets - Google Patents

Description

1242468 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明尤指其提供一種可確保霧化品質達到更均勻、 更細微目的之微液滴產生器。 【先前技術】 按，霧化器的應用相當廣泛，就以醫療使用來說，一 般藥療的方法主要分注射式和口服式兩種，注射式的效果 比較快，但是必須忍受皮肉之痛，而且還需要注射器輔 助，至於口服式的藥物，其不需注射器輔助，使用上比較 方便，不過其缺點是口服的藥物大部分需要經由消化系統 來吸收，所產生的問題就是藥效慢，以及有可能傷害消化 籲 系統；注射式和口服式的藥療各有其優缺點，而霧化器的 藥療方式，卻是能兼具前兩者的優點，且沒有其缺點，因 此將會是未來最普及的藥療方法。 k 醫療用霧化器係將藥水霧化成氣體，經由患者吸入藥 氣，藥物就會經由人體的肺部進入體内，達到醫療效果， 在這個過程中，由呼吸系統吸收藥物的效率，會比由消化 系統吸收來的快，因此具備注射式藥療方法藥效快的優 點，另外，因不需穿刺皮膚的動作，所以亦具有口服式藥 療方法可免除皮肉之痛的優點。 Φ 惟目前醫療用的霧化器，因霧化的顆粒不夠細微，患 者所吸入藥氣，大都分佈在較大的氣管裡，很難到達支氣 管的末端，以致人體吸收的效率很差，更不用說經由呼吸 來達到體内藥療的目的，因此目前大多僅應用在治療如氣 喘等呼吸疾病上；現有市售的醫療用霧化器，有壓力式和

第7頁 1242468 五、發明說明（2) 機械震盪式兩種，壓力式的霧化器係利用很大的壓力差將 液體霧化，雖然可以得到霧化量大的效果，但卻有顆粒 大、需要有提高壓力的機械以及噪音較大等缺點，且就醫 療需求來說，並不需要那麼大的霧化量，反而較重視顆粒 大小，所以壓力式的霧化器逐漸不適用於醫療用途上。 近幾年的醫療用霧化器係以機械震盪式為主，大部分 是用壓電材料所產生的超音波震動來讓液體霧化，但是這 種霧化方式有耗電大、霧化顆粒大小不一、需風扇吹引霧 氣以及裝置體積大等缺點；.為了改善其缺點，少部分的醫 療用霧化器除了使用壓電材料外，另外還搭配噴孔片使 用，如第1 、2圖所示，其係為 U. S· Patent No. 6, 6 2 9, 6 46，其係於懸臂1 一端以黏膠劑 黏結一壓電材料2 ，懸臂1另一端以黏膠劑再黏結一喷孔 片3 ，該喷孔片3具有複數個漸縮的孔洞4 ，液體經過霧 化後自孔洞4的導引排出，不僅不需風扇吹引而降低電 能，且經過孔洞4的孔徑限制，讓顆粒大小得到控制，惟 該霧化裔的壓電材料2和σ貧孔片3係以黏膠齊彳黏結於懸臂 1上，以透過懸臂4傳遞震動，其造成的問題如下： 1 ·壓電材料和喷孔片係黏結於懸臂上，而將壓電材料的 震動透過懸臂傳遞至喷孔片，若壓電材料及喷孔片與 懸臂黏結品質不佳，造成黏結面絲毫的分離，將會降 低震動能量的傳遞，而影響喷孔片震動的情形，而震 動的情形又會影響到霧化的品質。 2 ·因壓電材料和喷孔片係以黏膠劑分別黏結於懸臂的兩 1242468 五、發明說明（3) 端上，因此當壓電材料或是喷孔片其中一種毁損時， 必須將壓電材料、喷孔片及懸臂整組拆換，而無法將 壓電材料或喷孔片作單獨更換，造成不符經濟的效 益。 鑑此，本發明即為解決上述的問題，設計一種可更加 確保霧化品質且更符經濟效益之霧化器，使其能夠更適用 於現在病患的治療上’此即為本發明之設計宗旨。 【發明内容】 本發明之主要目的係提供一種微液滴產生器，其係於 一霧化區下層位置設置壓電片，上層位置則裝設一具有複 數個喷孔之喷孔片，進而由壓電片所產生的震動力直接使 液體霧化，並藉著喷孔片將霧化後的微液滴導引排出；藉 此，將壓電片及喷孔片採分離設置，即可避免以黏結方式 傳遞震動力所造成的問題，進而確保霧化品質，且若其中 組件損壞時，可作局部組件的汰換更新，而更符經濟效 益。 本發明之另一目的係提供一種微液滴產生器，其係於 霧化區内下層位置裝設壓電片，而使得壓電片設置於液體 中，進而在震動時，由壓電片直接碎裂液體中較大的顆粒 或是水分子團，使大顆粒不會對噴孔片產生塞孔的問題， 讓霧化的品質更好，且於醫療使用時，有助於添加藥物的 溶解，使霧氣挾帶更均勻、更細微的添加藥物，讓病患吸 收的效率更好。 本發明之又一目的係提供一種微液滴產生器，其係於 1242468 五、發明說明（4) 霧化區上層位置裝設喷孔片，其中，該喷孔片係黏結一軟 質的環墊，而銜接裝設於霧化區之本體上，藉由該軟質環 墊的銜接，將可提供霧化區一個微變形空間，讓霧化區有 部分在霧化時能容納霧化微顆粒，待霧化微顆粒累積一定 程度，較小的顆粒會從噴孔排出，較大的則和其他顆粒重 新融合回歸液體，再度進行霧化。 【實施方式】 請參閱第3 、4 、5圖，本發明微液滴產生器之本體 1 0内設有一儲存槽1 1 ，該儲存槽1 1具有一洗注口 1 2，可將液體或藥液經由澆注口 1 2倒入儲存槽1 1 · 内，儲存槽1 1近端口處為一霧化區1 3 ，該霧化區1 3 的下層位置以中空之蓋板1 3 1及螺栓1 3 2鎖合壓夾一 壓電片1 3 3的一端，並使該壓電片1 3 3呈懸臂狀，壓 . 電片1 3 3的電極接頭再以電路連接至控制盒1 4内之IC 控制板1 5上，I C控制板1 5並由電池1 6提供電源，而 ’ 為一可攜式的微液滴產生器，達到便於攜帶而方便病患使 用之目的；該霧化區1 3的上層位置以一軟質的環墊 1 3 4黏結喷孔片1 3 5 ，再將環墊1 3 4固設於蓋板 1 3 1之中空區域上，其中，喷孔片1 3 5上開設有複數 · 個由大漸縮之喷孔1 3 6 ，而可由喷孔1 3 6的孔徑決定 霧滴的大小，使得霧滴的大小可以控制在一定的範圍内， 以確保霧化的品質；本發明係將壓電片1 3 3裝設於霧化 區1 3的下層位置，而喷孔片1 3 5則裝設於霧化區1 3 的上層位置，而將兩者分離設置，即可避免兩者以黏結方

第ίο頁 1242468 五、發明說明（5) 式傳遞震動力，所造成降低震動力的問題，進而確保霧化 品質，且若其中組件損壞時，亦可作局部的汰換更新。 請參閱第6 、7圖，本發明在壓電片1 3 3作動前， 液體或藥液係充滿於霧化區1 3内，由於喷孔片1 3 5之 喷孔1 3 6孔徑小於1 mm，因此在重力下液體或藥液係無 法通過喷孔1 3 6 ，而不會自喷孔1 3 6溢出，當開啟電 源後，經整盪電路形成脈衝訊號，再藉著升壓電路提高振 幅的作用，將會使壓電片1 3 3往復震動，壓電片1 3 3 在往復震動中，由於其高頻.的震動造成霧化區1 3内的液 體或藥液充分混合，也使一些較大的顆粒或是分子圑在壓 電片1 3 3的震動下，化為較小的單體，不僅減少喷孔片 1 3 5塞孔的可能，同時也讓霧化的氣體含藥更加均勻細 緻，對病患的治療來說，幫助很大；霧化區1 3内的液體 或藥液經壓電片1 3 3的往復震動，將趨於空蝕作用，使 得液體順著噴孔1 3 6排出形成霧滴狀，而達到均勻、細 微的霧化效果，此外，在霧化的同時，由於軟質環墊 1 3 4與喷孔片1 3 5的黏結銜接，於喷孔片1 3 5受下 方霧化的壓力而拉引軟質環墊1 3 4彈性變形時，將可提 供喷孔片1 3 5於霧化時的一個微變形的緩衝空間，讓霧 化區1 3在霧化時以該緩衝空間容納霧化微顆粒，待霧化 微顆粒累積一定程度，較小的顆粒會從喷孔排出，較大的 則和其他顆粒重新融合回歸液體，再度進行霧化，進而有 助於霧化的進行。另外，喷孔片1 3 5的架設亦能降低震 動頻率，使微液滴產生器在較低的頻率也能霧化液體，解 1242468 五、發明說明（6.) 決高頻所帶來的耗能大、生熱多等問題。 綜上，本發明不僅可獲致更均勻、更細微的霧化效 果，以確保霧化品質，且其中組件損壞時，可作局部的汰 換更新，而深具實用性及進步性，爰依法提出專利申請。 1242468 圖式簡單說明 第 1 圖 美 國 專 利 第 6, 第 2 圖 美 國 專 利 第 6, 圖 〇 第 3 圖 本 發 明 之 零 件 第 4 圖 本 發 明 之 剖 面 第 5 圖 本 發 明 霧 化 區 第 6 圖 本 發 明 霧 化 區 第 7 圖 本 發 明 務 化 區 6 4 6號霧化器之示意圖。 6 4 6號霧化器喷孔片之示意 圖。 圖。 部剖面示意圖。 動示意圖（一）。 動示意圖（二）。 元件編號： 習式部份： 1 :懸臂 3 :噴孔片 本發明部份： 1 0 :本體 1 2 :澆注口 1 3 1 :蓋板 1 3 3 :壓電片 1 3 5 :喷孔片 1 4 :控制盒 1 6 :電池 •壓電材料 :孔洞 1 :儲存槽 3 :霧化區 3 2 :螺栓 3 4 :環墊 3 6 :喷孔 5 : I C控制板

Claims (1)

1242468 六、申請專利範圍 1 · 一種微液滴產生器，其係於本體内設有一儲存槽，儲 存槽近端口處為一霧化區，其中，該霧化區下層位置 設有壓電片，壓電片並以電路連接至控制盒，霧化區 的上層位置則設有一噴孔片，該喷孔片上並開設有複 數個由大漸縮之喷孔；藉此，利用壓電片通電後的往 復震動，以使得霧化區内的液體充分混合霧化，並經 由喷孔片的導引排出，而獲致均勻、細微的霧化效 果。 2 ·依申請專利範圍第1項所述之微液滴產生器，其中， 該儲存槽係具有一澆注口 ，而可將液體經由澆注口注 ® 入儲存槽内。 3 ·依申請專利範圍第1項所述之微液滴產生器，其中， 該壓電片一端係以蓋板及螺栓鎖合壓夾於本體上，而 _ 使該壓電片呈懸臂狀。 4 ·依申請專利範圍第1項所述之微液滴產生器，其中， _ 該壓電片以電路連接之控制盒，係具有I C 控制板及 電源，以使壓電片通電後可作往復的震動。 5 ·依申請專利範圍第1項所述之微液滴產生器，其中， 該喷孔片係黏結有一軟質的環墊，而於霧化時的提供 _ 一微變形的緩衝空間，進而有助於霧化的進行。

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