TWI430817B - 液體霧化噴射給藥裝置 - Google Patents

Description

液體霧化噴射給藥裝置

本案係關於一種給藥裝置，尤指一種液體霧化噴射給藥裝置。

霧化器係將液體轉換成大量液滴之電子裝置，利用液滴之接觸表面積相較於液體較大之原理，被廣泛地使用於各方面，例如：醫療、美容、環境加濕及室內薰香甚至於電子元件散熱等，而現今市場上的霧化器主要分為超音波式及致動式。

請參閱第一圖，其係為習知致動式霧化器之剖面圖，該習知致動式霧化器1主要包括一腔體10、一霧化片11、一致動元件12，其中腔體10具有一入口通道101及一容置槽102，而一流體103由入口通道101輸入且容置於容置槽102中，霧化片11具有複數個噴孔111且相對應於容置槽102設置，其中，習知致動式霧化器1之作動方式係藉由重力作用使流體103接觸霧化片11，再經由一電壓作用驅動致動元件12以造成振動，使得流體103由複數個噴孔111形成霧化之液滴1031。

請再參閱第一圖，習知致動式霧化器1必須藉由重力作用，使流體103下沉與霧化片11之噴孔111接觸，方能使流體103產生霧化現象以形成液滴1031，如此一來，便限制了習知致動式霧化器1之霧化方向，使得習知致動式霧化器1只能單一方向擺置。此外 ，當腔體10的容置槽102的內部深度過深，或是霧化片11之噴孔111的孔徑過大，使流體103容易累積於噴孔111的表面上，造成噴孔111堵塞且形成不良的霧化現象。再者，當流體103霧化成液滴1031時，同時會有空氣由霧化片11的複數個噴孔111進入腔體10內部，而於容置槽102上方形成氣泡104，亦會造成習知致動式霧化器1之霧化現象不穩定。

因此，如何發展一種可改善上述習知技術缺失之霧化系統並應用於給藥裝置上，為本案迫切需要研發之課題。

本案之目的在於提供一種液體霧化噴射給藥裝置，主要藉由第一泵浦、霧化模組、第二泵浦及儲液單元串接形成封閉式流體迴路，俾解決習知致動式霧化器必需藉由重力作用才能使流體霧化噴出，將限制霧化方向以及容置槽內容易形成氣泡造成霧化現象不穩定等缺失。

本案之又一目的在於提供一種液體霧化噴射給藥裝置，藉由調整控制電路板上泵浦驅動IC及霧化模組驅動IC之設定值，可控制泵浦之輸出頻率以及霧化模組之噴出時間，達成定量液體之霧化噴出。

為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種一種液體霧化噴射給藥裝置，至少包括：一第一泵浦，用以供應或汲取一流體；一霧化模組，係與該第一泵浦連接，並包含一入口通道、一出口通道以及複數個噴孔，用以將部份該流體霧化噴出；一儲液單元，係與該第一泵浦及該霧化模組形成一封閉式流體迴路，使 該流體持續接觸該複數個噴孔並排出氣泡；以及一控制電路板，係與該第一泵浦及該霧化模組連接，用以控制該第一泵浦之輸出頻率以及該霧化模組之噴出時間。

為達上述目的，本案之另一較廣義實施態樣為提供一種液體霧化噴射給藥裝置，至少包括：一第一泵浦，用以供應或汲取一流體；一霧化模組，係與該第一泵浦連接，並包含一腔體、一入口通道、一出口通道以及複數個噴孔，用以將部份該流體霧化噴出；一多孔性吸收材，設置於該腔體內，用以吸收該流體；一儲液單元，係與該第一泵浦及該霧化模組形成一封閉式流體迴路，使該流體持續接觸該複數個噴孔並排出氣泡；以及一控制電路板，係與該第一泵浦及該霧化模組連接，用以控制該第一泵浦之輸出頻率以及該霧化模組之噴出時間。

1‧‧‧致動式霧化器

10、224‧‧‧腔體

101、221‧‧‧入口通道

102、2241‧‧‧容置槽

103‧‧‧流體

1031、30‧‧‧液滴

104、31‧‧‧氣泡

11‧‧‧霧化片

111、2251‧‧‧噴孔

12、226‧‧‧致動元件

2‧‧‧霧化系統

21‧‧‧第一泵浦

211、232‧‧‧出口

212、231‧‧‧入口

22‧‧‧霧化模組

220‧‧‧電路單元

222‧‧‧出口通道

223‧‧‧蓋體

2231‧‧‧第一出口

2232‧‧‧第一入口

2233、2234、2244、2245、2246‧‧‧凹槽

2242‧‧‧第一通孔

2243‧‧‧第二通孔

225‧‧‧霧化單元

2261、2271、411‧‧‧開口

227‧‧‧底座

23‧‧‧第二泵浦

228、228a、228b、228c、228d、229‧‧‧密封元件

24‧‧‧儲液單元

32‧‧‧多孔性吸收材

4‧‧‧液體霧化噴射給藥裝置

41‧‧‧本體

42‧‧‧握把

421‧‧‧開關元件

43‧‧‧控制電路板

431‧‧‧泵浦驅動積體電路

432‧‧‧霧化模組驅動積體電路

第一圖：其係為習知致動式霧化器之剖面圖。

第二圖：其係為本案較佳實施例之霧化系統的結構示意圖。

第三圖A：其係為第二圖所示之霧化模組分解結構示意圖。

第三圖B：其係為第三圖A所示之蓋體之背面結構示意圖。

第三圖C：其係為第三圖A所述之腔體之背面結構示意圖。

第四圖A：其係為第三圖A所述之霧化模組之去除氣泡之剖面示意圖。

第四圖B：其係為於第四圖A之容置槽中設置多孔性吸收材之剖面示意圖。

第五圖A：其係為本案較佳實施例之液體霧化噴射給藥裝置的正面結構示意圖。

第五圖B：其係為本案較佳實施例之液體霧化噴射給藥裝置的背面結構透視圖。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。

本案係提供一液體霧化噴射給藥裝置，主要包括一霧化系統以及一控制電路板，該霧化系統包括一霧化模組、一或二泵浦單元及一儲液單元，其中泵浦單元係用於液體之供給或汲取以及氣泡之排除，使霧化模組持續穩定噴出並霧化液體，可避免因噴孔末端聚積水滴及噴孔前端氣泡聚集造成運作不穩定之情況發生。

請參閱第二圖，其係為本案較佳實施例之霧化系統的結構示意圖。如圖所示，本實施例之霧化系統2主要包括一第一泵浦21、一霧化模組22及一第二泵浦23，其中霧化模組22具有一入口通道221及一出口通道222，而第一泵浦21及第二泵浦23可為一壓電泵浦且採用一進一出的形式，即分別具有單一入口及單一出口。第一泵浦21之出口211以及第二泵浦23之入口231分別與霧化模組22之入口通道221及出口通道222相連接，而第一泵浦21的入口212及第二泵浦23的出口232則與一儲液單元24(如第五圖B所示)進行連接，使得第一泵浦21、霧化模組22、第二泵浦23及儲液單元 24串接形成一封閉式流體迴路，使流體可在封閉式流體迴路-中循環流動。

當然，前述第一泵浦21、霧化模組22及第二泵浦23之串接方式不限於第二圖所示之線型串接，其係可配合液體霧化噴射給藥裝置之空間做適當之配置調整，例如於第五圖B中，第一泵浦21、霧化模組22、第二泵浦23及儲液單元24係大致呈矩形排列。

在第二圖所示實施例中，霧化模組22之入口通道221及出口通道222分別連接一個泵浦，其中，與入口通道221連接之第一泵浦21係作為一供應泵浦，用以供應流體至霧化模組22，而與出口通道222連接之第二泵浦23則作為一汲取泵浦，用以汲取液體及吸出氣泡。而在一實施例中，霧化模組22僅在其出口通道222連接一個汲取泵浦，用以汲取液體及吸出氣泡。又，在另一實施例中，霧化模組22僅在其入口通道221連接一個供應泵浦，用以供應流體至霧化模組22。而無論霧化模組22係僅連接一個供應泵浦或汲取泵浦，或是同時連接兩個泵浦，皆可透過流體管路配置將泵浦流率設定於適當值，以達成持續穩定霧化噴液。

請參閱第三圖A，其係為第二圖所示之霧化模組之分解結構示意圖，如圖所示，本案之霧化模組22可包括一電路單元220、一蓋體223、一腔體224、一霧化單元225、一致動元件226、一底座227以及複數個密封元件228與229，霧化模組22主要藉由依序將電路單元220、蓋體223、密封元件228、腔體224、密封元件229、霧化單元225、致動元件225以及底座227相對應堆疊設置，以完成組裝。

請參閱第三圖B並配合第三圖A，其中第三圖B係為第三圖A所示之蓋體之背面結構示意圖，如圖所示，本案之蓋體223可包含一第一出口2231及一第一入口2232，其中入口通道221與出口通道222分別與第一出口2231與第一入口2232相連通，此外，蓋體223具有分別環繞第一出口2231及第一入口2232之凹槽2233及2234，用以提供一圓環狀之密封元件228a及228b依照其相對應之大小分別設置於凹槽2233及2234內。

請參閱第三圖C並配合第三圖A，其中第三圖C係為第三圖A所述之腔體之背面結構示意圖，如圖所示，本案之腔體224可包含一容置槽2241、一第一通孔2242及一第二通孔2243，如第三圖A所示，腔體224更具有凹槽2244及2245分別環繞於第一通孔2242及第二通孔2243設置，用以提供一圓環狀之密封元件228c及228d依照其相對應之大小分別設置於凹槽2244及2245內，如此一來，藉由密封元件228a及228b與密封元件228c及228d將可使蓋體223與腔體224之間緊密結合，可防止流體外洩。

此外，如第三圖C所示，腔體224更具有一凹槽2245環繞於容置槽2241之外圍，用以提供一圓環狀之密封元件229設置於凹槽2246內，使得腔體224與霧化單元225之間可緊密結合，可防止流體外洩。

請再參閱第三圖A，本案之霧化單元225可為一霧化片，其具有複數個噴孔2251，且該複數個噴孔2251係與腔體224之容置槽2241相對應設置，用以將容置槽2241內部之流體霧化噴出，而致動元件226可為一環形壓電片，其係為一環形中空結構且具有一開口2261，且開口2261係與霧化單元225之複數個噴孔2251相對應設 置，至於底座227也具有一開口2271，且開口2271與致動元件226之開口2261以及複數個噴孔2251相對應設置，使得霧化之液滴可由開口2271噴出。

請參閱第四圖A並配合第三圖A及第二圖，其中第四圖A係為第三圖A所示之霧化模組運作示意圖，當霧化系統2作動時，第一泵浦21經由入口通道221將流體輸入霧化模組22內，以使流體經由蓋體223之第一出口2231以及腔體224之第一通孔2242傳送至容置槽2241內，待致動元件226受電路單元220所傳送的電壓觸發而作動，以帶動霧化單元225振動，進而將容置槽2241內部之部份流體由噴孔2251噴出，以形成霧化之液滴30，而未被霧化之流體則藉由第二泵浦23的吸力，而由腔體224之第二通孔2243及蓋體223之第一入口2232，使未霧化之流體由出口通道222吸入第二泵浦23，並儲存於儲液單元24中，且可在霧化系統2下一次作動時再次進入第一泵浦21，如此不斷地循環且供應流體，可使霧化模組22能持續地霧化。

另外，當噴孔2251排出已霧化液滴30時，會有空氣由噴孔2251進入容置槽2241內部並形成氣泡31，此時，因第一泵浦21及第二泵浦23的作動，得以連續補充流體進入封閉式流體迴路，且氣泡31會隨著容置槽2241內的流體排出腔體224外，如此一來，不但可使得流體能持續地接觸複數個噴孔2251，更可避免氣泡31於容置槽2241內累積，進而提高流體霧化現象的穩定性。

再者，藉由第一泵浦21及第二泵浦23不斷地補充流體，並透過調整霧化模組22的霧化頻率及噴出的霧化量、第一泵浦21之輸出流量及第二泵浦23之吸引流量，使霧化系統2於翻轉後能夠不受限 於重力方向仍然可以正常運作，如此一來，即可依照需求進行不同方向之霧化。

於一些實施例中，本案於容置槽2241內設置一多孔性吸收材32(如第四圖B所示)，例如：發泡綿，且多孔性吸收材32與複數個噴孔2251持續相接觸，主要用來吸附流體，如此一來，可藉由第一泵浦21及第二泵浦23以定時定量之方式將流體填補至多孔性吸收材32，使多孔性吸收材32保持溼潤並持續接觸噴孔2251，以達到讓流體能穩定地產生霧化的現象。

請參閱第五圖A及B，其係為本案液體霧化噴射給藥裝置之結構示意圖，其中第五圖A為給藥裝置之正面結構圖，第五圖B為給藥裝置之背面結構透視圖。如圖所示，本案之液體霧化噴射給藥裝置4係包含一本體41及一握把42，本體41上具有一開口411，其係與霧化單元225之複數個噴孔2251、致動元件226之開口2261、以及底座227之開口2271相對應設置，使得霧化之液滴可由本體之開口411噴出。另外，握把42上設置有一開關元件421，其係可供使用者控制液體霧化噴射給藥裝置4進行給藥。

根據本案較佳實施例，液體霧化噴射給藥裝置4主要包括第一泵浦21、霧化模組22、第二泵浦23、儲液單元24及控制電路板43，其中第一泵浦21、霧化模組22、第二泵浦23及儲液單元24係相互串接形成封閉式流體迴路，且設置於本體41中，而控制電路板43則設置於握把42中，且包括一泵浦驅動積體電路(IC)431以及一霧化模組驅動積體電路(IC)432，其中第一泵浦21及第二泵浦23係分別透過兩條電線與泵浦驅動IC 431連接，而霧化模組22係透過兩條電線與霧化模組驅動IC 432連接，用以輸入交流電之 驅動訊號，藉此驅動第一泵浦21、霧化模組22及第二泵浦23以進行給藥。

第一泵浦21及第二泵浦23屬於低頻驅動，頻率範圍在200Hz以內，由於頻率與流率有關，故藉由控制電路板43之泵浦驅動IC 431來設定輸出頻率，可使泵浦流率有最佳匹配，達到霧化單元之噴孔末端不聚積水滴及噴孔前端不聚集氣泡之功效，而使系統在穩定狀態下運作。另一方面，霧化模組22屬於高頻驅動，頻率範圍在10kHz至200kHz之間，且在某些特定頻率會產生霧化噴出情形，這些頻率為共振頻率，故藉由控制電路板之霧化模組驅動IC 432來設定輸出該頻率之時間，即可達成定量液體之霧化噴出。

本案之液體霧化噴射給藥裝置4係可作為眼腈用藥或口鼻吸入用藥之給藥裝置，但不以此為限，任何藉由霧化液體來進行給藥之給藥裝置，皆為本案之液體霧化噴射給藥裝置4所適用之範圍。

綜上所述，本案係提供一種液體霧化噴射給藥裝置，藉由第一泵浦、霧化模組、第二泵浦及儲液單元串接形成封閉式流體迴路，藉此使流體能將霧化過程中於腔體之容置槽內所產生之氣泡排出容置槽外，以及可不用再受限於重力只能單一方向進行霧化，此外，該封閉式流體迴路使流體可持續接觸霧化單元之複數個噴孔，如此一來，本案之霧化系統更能大幅的提昇霧化現象之穩定度。另外，藉由調整控制電路板上泵浦驅動IC及霧化模組驅動IC之設定值，可控制泵浦之輸出頻率以及霧化模組之噴出時間，達成定量液體之霧化噴出。

由於上述優點係為習知技術所不及者，故本案之液體霧化噴射給 藥裝置極具產業價值，爰依法提出申請。

本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

<AlEx><AlEx>

21‧‧‧第一泵浦

22‧‧‧霧化模組

23‧‧‧第二泵浦

24‧‧‧儲液單元

4‧‧‧液體霧化噴射給藥裝置

41‧‧‧本體

42‧‧‧握把

43‧‧‧控制電路板

431‧‧‧泵浦驅動積體電路

432‧‧‧霧化模組驅動積體電路

Claims (9)

1. 一種液體霧化噴射給藥裝置，至少包括：一本體，具有一開口；一第一泵浦，設於該本體中，用以供應或汲取一流體；一霧化模組，設於該本體中，與該第一泵浦連接，並包含一入口通道、一出口通道以及複數個噴孔，該複數個噴孔相對應於該本體之該開口，供以將部份該流體由該開口霧化噴出；一儲液單元，設於該本體中，與該第一泵浦及該霧化模組形成一封閉式流體迴路，使該流體持續接觸該複數個噴孔並排出氣泡；以及一控制電路板，與該第一泵浦及該霧化模組連接，用以控制該第一泵浦之輸出頻率以及該霧化模組之噴出時間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之液體霧化噴射給藥裝置，更包括一第二泵浦，其中該第一泵浦及該第二泵浦係為一壓電泵浦且採用一進一出的形式，分別具有單一入口及單一出口，該第一泵浦之出口以及該第二泵浦之入口分別與該霧化模組之該入口通道及該出口通道連接，而該第一泵浦之入口及該第二泵浦之出口係與該儲液單元連接，以形成該封閉式流體迴路。
3. 如申請專利範圍第1項所述之液體霧化噴射給藥裝置，其中該霧化模組係包含：一蓋體；一腔體，係具有一容置槽，用以容置該流體；一底座，係具有一開口；一霧化單元，係具有該複數個噴孔； 一致動元件，係具有一開口；以及複數個密封元件；該霧化模組係依序以該蓋體、該複數個密封元件、該腔體、該密封元件、該霧化單元、該致動元件以及該底座相對應堆疊設置組裝，且該致動元件之該開口及該底座之該開口與該複數個噴孔係相對應設置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之液體霧化噴射給藥裝置，其中該霧化單元係為一霧化片，且具有該複數個噴孔，並與該容置槽相對應設置，用以將部份該流體霧化噴出。
5. 如申請專利範圍第1項所述之液體霧化噴射給藥裝置，更進一步包含一握把，該握把內設置有該控制電路板，以及該握把上設置有一開關元件，可供使用者控制該液體霧化噴射給藥裝置進行給藥。
6. 如申請專利範圍第1項所述之液體霧化噴射給藥裝置，其中該控制電路板係包括一泵浦驅動積體電路以及一霧化模組驅動積體電路，該泵浦驅動積體電路與該第一泵浦電性連接，以傳遞驅動訊號驅動該第一泵浦，而該霧化模組驅動積體電路與該霧化模組電性連接，以傳遞驅動訊號驅動該霧化模組進行給藥。
7. 一種液體霧化噴射給藥裝置，至少包括：一本體，具有一開口；一第一泵浦，設於該本體中，用以供應或汲取一流體；一霧化模組，設於該本體中，與該第一泵浦連接，並包含一腔體、一入口通道、一出口通道以及複數個噴孔，該複數個噴孔相對應於該本體之該開口，供以將部份該流體由該開口霧化噴出；一多孔性吸收材，設置於該腔體內，用以吸收該流體；一儲液單元，設於該本體中，與該第一泵浦及該霧化模組形成一封閉式流體迴路，使該流體持續接觸該複數個噴孔並排出氣泡；以及 一控制電路板，與該第一泵浦及該霧化模組連接，用以控制該第一泵浦之輸出頻率以及該霧化模組之噴出時間。
8. 申請專利範圍第7項所述之液體霧化噴射給藥裝置，其中該多孔性吸收材為一發泡綿。
9. 如申請專利範圍第7項所述之液體霧化噴射給藥裝置，其中該控制電路板係包括一泵浦驅動積體電路以及一霧化模組驅動積體電路，該泵浦驅動積體電路與該第一泵浦電性連接，以傳遞驅動訊號驅動該第一泵浦，而該霧化模組驅動積體電路與該霧化模組電性連接，以傳遞驅動訊號驅動該霧化模組進行給藥。