TWI568462B - Atomizer nozzle - Google Patents

Description

霧化器噴頭

本發明涉及胸腔噴霧吸入治療的醫療應用領域，特別是一種結構較同類的習知產品更精簡，製造成本更低廉，且結構強度更高，又能進一步將氣霧顆粒微細化的霧化器噴頭。

在胸腔吸入治療的醫療應用上，係採用霧化器將液體藥劑霧化成包含無數微細顆粒的類似氣體狀態(以下稱「氣霧」)，且氣霧顆粒大小必須小於5μm才能被肺部支氣管吸收。

為了讓使用者容易攜帶及方便使用，所述霧化器通常被小型化地製造；例如台灣專利申請案號第94112355號所提供的霧化器，其結構包含有一超音波換能器，主要係一具凸島之噴孔片結合有壓電材料，以一固定膠與座殼及外殼嵌夾固定構成，該超音波換能器結合一容置槽可供置入液體；其係以超音波換能器之壓電材料形成強大之超音波振盪傳至噴孔片，其凸島可增進超音波能量之集中，可將液體截斷呈極細微與平均之霧化分子經由噴孔噴出。

由於前述之壓電材料含有重金屬(例如：鉛)而極易與水結合釋放，而前述第94112355號專利案所包含的壓電材料因為沒有受到包覆，故向前噴出大量藥液霧化分子時，會有少量不定向噴灑之霧化分子積覆於壓 電材料形成液體而受到重金屬污染，在後續的超音波振盪噴出霧化分子時，新噴出的霧化分子會與受到重金屬污染的積覆液體混合而讓使用者吸入身體內，造成使用者身體慢性中毒。

為了改善前述第94112355號專利案存在的問題，台灣專利I298648號提供了「一種霧化器之超音波換能器增益改良結構」，其結構係包含有一外殼、數個墊片、一壓電材料結合一含有噴孔座之噴孔片、一座殼組合形成一超音波換能器及一設有凸插管之容置槽；其主要特徵係於座殼本體前方設有墊槽，另其後設有一插孔；其中，墊槽之形體係與墊片相符合；又於該外殼中間設有一墊槽及一穿孔；其中，墊槽之形體係與墊片相符合；另有墊片，係一具可撓彈性之框形；墊片之外圍係小於壓電材料之外圍；該墊片之內圍係與壓電材料之內圍相符合；藉由前述的元件與結構，座殼與外殼之墊槽分別插設入一墊片，再以一壓電材料結合一含有噴孔座之噴孔片置於座殼之墊槽上，再將結合有墊片之外殼與座殼相嵌固，其中，外殼與座殼之墊片夾迫於噴孔座，並完全阻斷於壓電材料之內圍處形成一超音波換能器，並結合一容置槽。

前述I298648號專利案揭露的內容，其主要訴求的技術特徵係可以阻斷噴出的氣霧接觸到壓電材料，避免氣霧在壓電材料上積覆成液體致受到重金屬污染。然而，該I298648號專利案由於構成的元件數量較多，且結構較複雜，致使製造成本較高，且整體的結構強度也較低，當不慎掉落或受到外力撞擊時容易損壞。

另一方面，在胸腔吸入治療的醫療應用上，噴出的氣霧顆粒大小(Mass Median Aerodynamic Diameter,MMAD)必須小於5μm才能被肺 部支氣管吸收。由於氣霧輸出的顆粒大小呈平均分佈狀態，而有效的胸腔吸入治療要求氣霧輸出必須有50%以上比例是小於5μm的顆粒分子；但前述I298648號專利案揭露的霧化器結構在醫療上不能夠有效篩選出合格的氣霧顆粒輸出給病患，亦即合格與不合格的藥霧會一起輸出，其合格的顆粒分子比例不明，無法精確控制醫囑之用。

綜觀前述之先前專利或其他習知相關胸腔吸入治療用噴霧器的技藝，若非無法避免噴出的氣霧接觸及積覆在壓電材料致受到重金屬污染，便是為了避免前述的污染而使得結構過於複雜，元件數量過多，致使製造成本較高；以及噴出的氣霧無法有效篩選出合格的氣霧顆粒輸出給病患，進而無法精確控制醫囑之用藥量。

前述習知霧化器所產生的氣霧顆粒大小，部分需遷就於微網片的網孔孔徑大小與網孔形狀，致使噴霧模組輸出的氣霧顆粒大小，由0.5μm到50μm之間呈隨機分佈。然而，醫療用的胸腔噴霧吸入治療要求標準則是小於5μm以下的氣霧顆粒必須佔總體氣霧輸出比例的50%以上；因此，前述已知的先前專利對醫療用胸腔噴霧吸入治療領域有以下缺點：

a.為了得到小於5μm的氣霧顆粒，微網片的網孔直徑必須小於或等於5μm以下，但此類微網片的製作成本極高，且輸出小於5μm的氣霧分子比例也不一定符合50%以上。

b.相較於小於5μm以下的氣霧顆粒可被病患吸入，其他大於5μm以上的氣霧顆粒無法被病患吸收於肺部支氣管，只是化成藥水浪費掉。這個現象導致醫生處方籤開出的用藥量必須加倍才能抵消不被吸收的大顆粒氣霧輸出，十分浪費醫療資源；或是病患真正吸入胸腔治療的用藥 量不足以治療疾病。

c.大於5μm以上無法被病患吸收的氣霧顆粒，部分逸散於空氣中，部分則化成藥水後丟棄，造成藥物汙染空氣與水源的二次環境汙染。

本發明的其中一目的，在於提供一種結構較習知同類產品更精簡、製造成本更低廉、結構強度更高的霧化器噴頭。

本發明的再一目的，在於提供一種可以完全將噴出的氣霧與設於微網片之壓電材料隔離的霧化器，以避免氣霧積覆於壓電材料致受到重金屬污染。

本發明的又一目的，在於提供一種藉由簡易的篩選器結構，即可使噴出的氣霧分子再進一步被篩選出更微細之合格霧化氣體顆粒(約5μm以下)，讓病患更容易吸收藥劑，達成醫師藥物處方用量有效輸出，減少藥量浪費。

本發明提供的霧化器噴頭，其特徵係在一外蓋與一盛藥容器之間安裝一墊片、一霧化模組、一固定元件與一內蓋，使得霧化模組之壓電材料與微網孔被固定元件與墊片完全隔開，避免從微網孔噴出的霧化藥液分子受到壓電材料的重金屬污染；本發明同時將元件少量化、結構簡單化，使得製造成本更低，清潔消毒更容易，同時使結構強度提升，抗外力破壞能力更高；另一方面，藉由精簡的結構，可以使噴出的氣霧進一步更微細化，以有效篩選出合格的氣霧顆粒輸出給病患，進而精確控制醫囑之用藥量。

本發明的霧化器噴頭，其技術手段包括有：一盛藥容器，具 有一通孔；一墊片，具有一第一中心孔，該墊片的第一端的該第一中心孔周緣形成一軸向突出的第一凸緣，該墊片組合於該盛藥容器，使該第一中心孔軸向對應該通孔；一內蓋，具有一第三中心孔；一固定元件，具有一第二中心孔，該固定元件的第二端設有分別呈環形且同圓心設置的一第一壓掣部與一第二壓掣部，該固定元件組合於該內蓋，使該第二中心孔軸向對應該第三中心孔；一霧化模組，具有一微網片與一設於該微網片之第一端的壓電材料，該微網片的第一端中央形成一凸台，該凸台設有複數微網孔，該凸台的外徑與該壓電材料的內徑之間構成一環形凹陷部，該霧化模組組合於該內蓋與該墊片之間，使該環形凹陷部與對應該環形凹陷部的第二端分別被該第一壓掣部與該第一凸緣抵掣，且該壓電材料被該第二壓掣部抵掣，使該壓電材料與該凸台被隔開，且該凸台與該第一中心孔、第二中心孔與第三中心孔呈一直線排列；一外蓋，具有一噴出口，該外蓋組合於該盛藥容器，進而將該內蓋固定於該外蓋與該墊片之間，且使該噴出口軸向對應該第三中心孔。

基於讓盛藥容器與外蓋容易組合，本發明在盛藥容器的通孔周邊的外表面設有複數固定爪，每一固定爪設有一扣合孔，該外蓋的外表面則設置複數扣合部，藉由將外蓋直接壓合於盛藥容器使該扣合部與扣合孔相互嵌合固定，以完成外蓋與盛藥容器的組合。

為了使噴出的氣霧更微細化以有效篩選出合格的氣霧顆粒，本發明進一步在外蓋之噴出口內表面徑向延伸地設置一篩選器，該篩選器具有一面對內蓋之第三中心孔的撞擊部，藉此，使從內蓋之第三中心孔噴出的氣霧得以直接撞擊該撞擊部以分解成更微細之氣霧分子，然後再噴出 外蓋。

一較佳實施例，本發明設於篩選器之撞擊部面對該第三中心孔的表面係為突出的弧面，藉此，氣霧以高速撞擊該弧面後，得以順著該弧面的弧度往旁邊及前面擴散並噴出外蓋。

基於方便將前述墊片組合於盛藥容器，本發明的一實施例係在墊片的第二端設置環形凸部，盛藥容器之通孔周邊的外表面則設置對應該環形凸部的環形凹溝，藉由該環形凸部組合於該環形凹溝內而完成墊片與盛藥容器的組合。

基於方便將前述固定元件組合於內蓋，本發明的一實施例係將固定元件的第一端設置複數固定突部，內蓋的第二端則設置複數固定凹部，藉由將固定突部組合於該固定凹部，以完成固定元件與內蓋的組合。

一較佳實施例，本發明係將固定元件的第一壓掣部與第二壓掣部從該固定元件一體成型並且形成同圓心階級的結構。

1‧‧‧盛藥容器

10‧‧‧盛藥空間

11‧‧‧通孔

12‧‧‧固定爪

121‧‧‧扣合孔

13‧‧‧環形凹溝

14‧‧‧活動蓋

2‧‧‧墊片

21‧‧‧第一中心孔

22‧‧‧第一凸緣

23‧‧‧環形凸部

3‧‧‧霧化模組

31‧‧‧微網片

311‧‧‧凸台

312‧‧‧微網孔

32‧‧‧壓電材料

321‧‧‧中央孔

33‧‧‧環形凹陷部

34‧‧‧突出部

4‧‧‧固定元件

41‧‧‧第二中心孔

42‧‧‧固定突部

43‧‧‧第一壓掣部

44‧‧‧第二壓掣部

5‧‧‧內蓋

51‧‧‧第三中心孔

52‧‧‧第二凸緣

53‧‧‧固定凹部

6‧‧‧外蓋

61‧‧‧筒體

62‧‧‧噴出口

63‧‧‧內凸緣

64‧‧‧篩選器

641‧‧‧撞擊部

65‧‧‧扣合部

L‧‧‧藥液

第一圖係顯示本發明霧化器之外觀結構立體示意圖；第二圖係顯示本發明霧化器包含之主要元件組合關係之立體分解圖；第三圖係顯示本發明霧化器結構之側視平面剖視圖；第四圖係顯示本發明之墊片結構之立體剖視圖；第五圖係顯示本發明之霧化模組結構之立體剖視圖；第六圖係顯示本發明之固定元件結構之立體剖視圖；第七圖係顯示本發明之內蓋結構之立體剖視圖；以及 第八圖係顯示本發明之外蓋結構之立體剖視圖。

以下配合圖式及元件符號對本發明的實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。其中，以下所述的第一端，係指在各圖式中所示之元件相同的第一方向；所述的第二端，係指在各圖式中所示之元件相同的第二方向。

第一圖顯示本發明之霧化器噴頭的外觀結構，包括有一盛藥容器1，盛藥容器1組合一具有噴出口62的外蓋6，使用操作時，可以從噴出口62噴出藥液氣霧。

第二圖與第三圖進一步顯示本發明之霧化器包含之主要元件組合關係與組合後之結構；所述主要元件包含有一盛藥容器1、一墊片2、一霧化模組3、一固定元件4、一內蓋5與一外蓋6。

其中，盛藥容器1為一具有可以盛裝藥液L的盛藥空間10的容器，其上方活動地設置一活動蓋14，活動蓋14可以被開啟後將藥液添加入盛藥空間10，再將活動蓋14關閉；較佳者，活動蓋14係以連接元件(例如鉸鍊、撓性元件、…等)連接於盛藥空間10上方的一側邊，使得活動蓋14可以相對於盛藥容器1掀啟或關閉，當活動蓋14掀啟時可以將藥液添加入盛藥空間10，添加完成後再將活動蓋14關閉。盛藥容器1的一側壁還設置有一通孔11，通孔11周邊的盛藥容器1外表面設有複數固定爪12，每一固定爪12接近自由端的適當位置設有一扣合孔121；第二圖所示的實施例，係在通孔11的周邊等角度地圍繞設置三個固定爪12，使得通孔11位於三個固定爪12所圍的中心位置；當然，所述固定爪12的數量並不限定於三個， 還可以依實際的需要設置。大於通孔11內徑的盛藥容器1側壁外表面則進一步形成有與通孔11同圓心的環形凹溝13。

如第四圖所示，所述墊片2係以軟質的材料製造，例如矽膠、橡膠、…等製成；較佳者，係將墊片2設為圓形狀，並在中央設置一第一中心孔21，該墊片2的第一端的第一中心孔21周緣形成一軸向突出的第一凸緣22，墊片2的第二端則設有環形凸部23，且第一凸緣22與環形凸部23均設為與第一中心孔21相同圓心；環形凸部23的外部寬度略大於所述環形凹溝13的內部寬度，使得墊片2可以經由將環形凸部23壓迫進入環形凹溝13內而與盛藥容器1組合。墊片2組合於盛藥容器1後，係使第一中心孔21軸向對應於盛藥容器1的通孔11。

如第五圖所示，所述霧化模組3的結構係包括有一微網片31與一設於該微網片31之第一端的壓電材料32，如圖中所示，該微網片31的第一端中央形成一軸向突出一圓形的凸台311，該凸台311設有複數微網孔312；該壓電材料32係形成為具有一中央孔321的圓形片狀體，將壓電材料32結合於微網片31的第一端，進而使凸台311同圓心地位於中央孔321內，使凸台311的外徑與壓電材料32的中央孔321內徑之間構成一環形凹陷部33；同時，由於壓電材料32的外徑小於微網片31的外徑，致使在微網片31的外徑與壓電材料32的外徑之間形成一突出部34。

如第六圖所示，所述固定元件4係以軟質的材料(例如矽膠、橡膠、…等)製造，而具有一第二中心孔41，圍繞該第二中心孔41的固定元件4的第一端周邊設有複數固定突部42；固定元件4的第二端設有分別呈環形且同圓心設置的一第一壓掣部43與一第二壓掣部44；較佳者，該第 一壓掣部43與第二壓掣部44係從固定元件4一體成型而成的同圓心階級結構，其中，第一壓掣部43的直徑小於第二壓掣部44的直徑，且第一壓掣部43相對於第二壓掣部44軸向地突出固定元件4的第二端。

如第七圖所示，所述內蓋5為配合盛藥容器1共同安裝前述之墊片2、霧化模組3與固定元件4之元件；該內蓋5具有一第三中心孔51；內蓋5的第二端設有複數個用來組合固定元件4之固定突部42的固定凹部53。

如第八圖所示，所述外蓋6的實施例為一筒體61，其第一端為一噴出口62，該噴出口62內表面徑向延伸地設有一桿狀的篩選器64，該篩選器64具有一對應該噴出口62中心的自由端，該自由端朝向第二端的一側面係做為撞擊部641，較佳者，該撞擊部641為突出的弧面；相對於噴出口62的第二端內徑形成有內凸緣63。

利用前述本發明的主要元件，其組合方式，係先將墊片2的環形凸部23壓迫進入盛藥容器1的環形凹溝13，使墊片2固定於盛藥容器1；隨後將固定元件4的固定突部42組合於內蓋5的固定凹部53，以及將霧化模組3的微網片31的第二端置於墊片2的第一凸緣21上，再將內蓋5連同固定元件4覆蓋於墊片2的第二端，進而使固定元件4的第一壓掣部43壓掣於霧化模組3之環形凹陷部33，使壓電材料32與凸台311被隔開，且第二壓掣部44壓掣於壓電材料32第二端的表面；藉此，使凸台311與所述第一中心孔21、第二中心孔41與第三中心孔51呈一直線排列。最後，將外蓋6組合於盛藥容器1，使設於外蓋6外表面的扣合部65扣住盛藥容器1之各扣合孔121而固定，進而將內蓋5固定於外蓋6與墊片2之間，且 使噴出口62軸向對應於內蓋5的第三中心孔51，於此同時，利用墊片2與固定元件4均為軟質材料受到壓迫的特性，得以產生密合效果而避免噴出的氣霧滲透接觸到壓電材料32。

如第三圖所示，本發明在使用時，係經由通入電流使壓電材料32作動而令微網片31高速振動，由於藥液L係在盛藥空間10內通過通孔11與第一中心孔21接觸於微網孔312，因而該高速振動將使藥液L被振出微網孔312而通過第二中心孔41與第三中心孔51噴出，噴出的氣霧再撞擊到篩選器64的撞擊部641，撞擊後的氣霧則順著該弧面的弧度往旁邊及前面擴散並噴出外蓋6而使得氣霧顆粒進一步微細化為小於5μm以下，以有利於胸腔吸入的醫療。

以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖具以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。

1‧‧‧盛藥容器

10‧‧‧盛藥空間

12‧‧‧固定爪

121‧‧‧扣合孔

13‧‧‧環形凹溝

312‧‧‧微網孔

4‧‧‧固定元件

5‧‧‧內蓋

6‧‧‧外蓋

61‧‧‧筒體

62‧‧‧噴出口

63‧‧‧內凸緣

64‧‧‧篩選器

641‧‧‧撞擊部

65‧‧‧扣合部

L‧‧‧藥液

Claims (7)

1. 一種霧化器噴頭，包括有：一盛藥容器，具有一通孔；一墊片，具有一第一中心孔，該墊片的第一端的該第一中心孔周緣形成一軸向突出的第一凸緣，該墊片組合於該盛藥容器，使該第一中心孔軸向對應該通孔；一內蓋，具有一第三中心孔；一固定元件，具有一第二中心孔，該固定元件的第二端設有分別呈環形且同圓心設置的一第一壓掣部與一第二壓掣部，該固定元件組合於該內蓋，使該第二中心孔軸向對應該第三中心孔；一霧化模組，具有一微網片與一設於該微網片之第一端的壓電材料，該微網片的第一端中央形成一凸台，該凸台設有複數微網孔，該凸台的外徑與該壓電材料的內徑之間構成一環形凹陷部，該霧化模組組合於該內蓋與該墊片之間，使該環形凹陷部與對應該環形凹陷部的該微網片的第二端分別被該第一壓掣部與該第一凸緣抵掣，且該壓電材料被該第二壓掣部抵掣，使該壓電材料與該凸台被隔開，且該凸台與該第一中心孔、第二中心孔與第三中心孔呈一直線排列；一外蓋，具有一噴出口，該外蓋組合於該盛藥容器，進而將該內蓋固定於該外蓋與該墊片之間，且使該噴出口軸向對應該第三中心孔。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之霧化器噴頭，其中，該通孔周邊的盛藥容 器外表面設有複數固定爪，每一固定爪設有一扣合孔，該外蓋的外表面設有複數扣合部，該扣合部與該扣合孔相互嵌合固定。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之霧化器噴頭，其中，該外蓋之噴出口內表面徑向延伸地設有一篩選器，該篩選器具有一面對該第三中心孔的撞擊部。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之霧化器噴頭，其中，該篩選器之撞擊部面對該第三中心孔的表面係為突出的弧面。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之霧化器噴頭，其中，該墊片的第二端設有環形凸部，該通孔周邊的盛藥容器外表面設有對應該環形凸部的環形凹溝，該環形凸部組合於該環形凹溝內。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之霧化器噴頭，其中，該固定元件的第一端設有複數固定突部，該內蓋的第二端設有複數固定凹部，該固定突部組合於該內蓋的固定凹部。
7. 依據申請專利範圍第1項所述之霧化器噴頭，其中，該固定元件的第一壓掣部與第二壓掣部係從該固定元件一體成型的同圓心階級結構。