Ингалятор

Полезная модель относится к медицинской технике для индивидуальной ингаляции ионизированными лекарственными смесями. Сущность полезная модели: ингалятор содержит корпус и размещенные в нем средство подачи воздуха, ионизационную камеру с электродами, насадок с полостью для распыления, сепаратор, мундштук, депо лекарства, а также источник питания. Источник питания выполнен в виде высоковольтного импульсного пьезоэлектрического генератора ударного типа, состоящего из стандартных, малогабаритных, унифицированных «n» микропьезоэлектрических генераторных модулей калиброванного удара, размещенных в корпусе и механически связанных со средством подачи воздуха, выполненном в виде сильфона. Депо лекарств выполнено в виде размещенных в ингаляционной камере тора из гигроскопичного материала и турбинки с цилиндрической полостью, заполненной аналогичным материалом. Электроды выполнены игольчатыми, а насадок с возможностью поступательного перемещения относительно корпуса.

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно физиотерапии и предназначена для индивидуальной ингаляции ионизированными лекарственными смесями верхних дыхательных путей в целях профилактики и лечения заболеваний.

Известны многочисленные технические решения ингаляторов и озонаторов для лечения заболеваний верхних дыхательных путей различных конструкций, электронных схем, физических процессов, компоновки элементов и типов энергообеспечения, применяемых в данных устройствах. Например: в А.С. №1081854, А.С. №1621944, А.С. №1695938, техническом описании ультразвукового аэрозольного аппарата «TUR» US 150. с.25. ГДР. «Дрезден», в том числе обеспечивающие профилактическую и оздоровительную роль - генераторы озонирование воздуха по А.С. №637031, А.С. №768751, а также «Ингалятор», описанный в патенте РФ №2033816, А 61 М 15/02.

Прототипом изобретения выбран ингалятор, описанный в патенте Российской Федерации (RU) №2033816, А 61 М 15/02.

Указанный ингалятор содержит корпус и размещенные в нем средство подачи воздуха, ионизационную камеру с электродами, насадок с полостью для распыления, сепаратор, мундштук, депо лекарства, а также источник питания. Источник питания выполнен в виде высоковольтного генератора, состоящего из пьезоэлектрических модулей кулачкового сжатия, набора пьезоэлементов и механически связанного со средством подачи воздуха, выполненным в виде сильфона. Депо лекарств выполнено в виде размещенных в ингаляционной камере тора из гигроскопичного материала и турбинки с цилиндрической полостью, заполненной аналогичным материалом. Электроды выполнены игольчатыми, а насадок с возможностью поступательного перемещения относительно корпуса.

Недостатками прототипа являются: нестабильность параметров двуполярных импульсов по амплитуде и длительности за счет использования рычажного механизма с кулачковым приводом, обеспечивающего постепенное сжатие блоков пьезоэлементов при генерации импульсов разряда, подаваемых на острие регулируемых разрядников; вероятность при достаточной прочности пьезоэлементов их растрескивания; достаточно сложная процедура по замене последних. Большая зависимость амплитуды и формы высоковольтных импульсов, подаваемых в ионизационную камеру, от силы и скорости нажатия на клавишу. Указанные недостатки устраняются в заявляемом устройстве.

Задача полезной модели - обеспечение стабильной генерации высоковольтных импульсов по амплитуде и длительности в основном рабочем узле ингалятора - высоковольтном импульсном пьезоэлектрическом генераторе модульного типа с ударньм приводом динамического сжатия. При этом используются унифицированные, стандартные микропьезогенераторные модули калиброванного удара, недорогие и легко заменяемые, со стандартными параметрами по величине калиброванного удара микропьезоэлектрических сборок, а, следовательно, параметрам сжатия.

Поставленная задача, решается тем, что источник питания ингалятора выполнен в виде высоковольтного импульсного пьезоэлектрического генератора ударного типа из «n» микропьезоэлектрических модулей калиброванного удара, из соответственно «n» микромеханизмов микропьезоэлектрических модулей, обеспечивающих генерацию высоковольтных импульсов разряда, стабильных по амплитуде и длительности, размещенного в корпусе и механически связанного со средством подачи воздуха, выполненном в виде сильфона, а депо лекарств выполнено в виде размещенных соосно в ингаляционной камере тора из гигроскопического пористого материала и турбинки с цилиндрической полостью для заполнения аналогичным материалом, при этом электроды

выполнены игольчатыми и установлены с возможностью поворота относительно крыльев турбинки посредством взаимодействия с насадком, выполненным с возможностью поступательного перемещения относительно корпуса, кроме того ингалятор снабжен регулируемым мундштуком.

За счет малогабаритного исполнения (микропъезогенераторные модули, используемые в миниатюрных карманных пьезозажигалках) и стандартизации предлагаемый высоковольтный импульсный пьезоэлектрический генератор из «n» микропьезогенераторных модулей ударного типа (калиброванного удара) обладает значительно большим числом выходов (+,-) импульсного напряжения поступающего в рабочую зону - «турбинка - иголочки», расположенные вокруг турбинки «регулируемые» разрядники - «иголочки» обеспечивают отекание заряда с остриев, и при определенной регулировке - генерацию плазмы разряда, создавая условия для более эффективного образования мелкодисперсной ионизированной лекарственной смеси и в большем объеме, что значительно увеличивает терапевтический эффект.

На фигуре 1 дан общий вид «Ингалятора»; на фигурах 2 и 3 - разрез А - А и В - В; на фигуре 4 - упрощенная схема устройства; фигура 5 -электрическая схема «Ингалятора»;

Отличиями заявляемого устройства от прототипа являются:

1. Источник питания выполнен автономным с использованием высоковольтного импульсного пьезоэлектрического генератора ударного типа, состоящего из «n» микропьезоэлектрических модулей калиброванного удара (механика ударного воздействия на микропьезоэлектрические генераторные сборки размещена в каждом микропьезогенераторном модуле);

2. «n» микропьезогенераторных модулей, вставленных в пазы конструкции пьезогенератора, образуют основной рабочий узел автономного источника питания «Ингалятора»;

Ингалятор содержит корпус 1, подвижную клавишу 2, опорную ось 3, рычаги 4 и 4' сильфонного узла 22, рычаг 5 привода пьезоэлектрического

генератора ударного типа, ось 5' привода подвижной «взводящей» стойки пьезогенератора, оси 5" и 5''' привода сильфонного узла 22, подвижную «взводящую» стойку 6, рабочего подвижного выступа 7, корпуса микропьезогенераторного модуля 8" и сейсмической массы 8''', запрессованной в корпусе 8" микропьезогенераторного модуля ударного типа 8, высоковольтный импульсный пьезоэлектрический генератор ударного типа 8' из «n» микропьезоэлектрических модулей 8, корпуса 9 с углублениями для «n» микропьезогенераторных модулей с ограничителями 9' (опорными местами), твердотельные металлические вставки 10, прокладки из отожженной меди 11 и прокладки из отожженной меди с отводом 11', изоляционные цилиндры 11" генераторных модулей, микропьезоэлектрические элементы 12 с вожжеными электродами из серебра на торцах, образующие микропьезоэлектрическую сборку 12" с встречно установленными пьезоэлементами 12 и проводящие высоковольтные провода 13 и 13', корпус 14 подвижного рабочего выступа 7, рабочую цилиндрическую ударную «взводящую» пружину 15, опорный проводящий, ударный, твердотельный стержень 16 с опорным бортиком 16', подвижный опорный твердотельный фиксатор 17, опорную твердотельную площадку 17' с регулировочным винтом 17", плоскую пружину 18, подвижную площадку 18' опоры сильфонного узла 22 с регулировочной ручкой 19 и фиксатором четырех положений 20, шкалу съемов объемов впрыска воздуха 21, подвижную опорную стойку 21', эластичный сильфонный узел 22, опорную стойку 23, подвижный рабочий сильфонный узел 22' сильфонного узла 22, воздуховод 24, высоковольтные подводящие провода 25, цилиндрическую стенку 26 с подшипником 27, сопло воздуховода 28, разрядники с остриями 29, турбинку 30 из проводящего легкого материала с осью 31, пористый гигроскопичный материал 32, опорный двойной подшипник 33, решетку 34 с отверстиями 37 и ручкой 44, легкую пластмассовую крыльчатку 38 с осью 39, подшипником 40, несущие стойки 41, корпус ингаляционной сменной насадки 42 с мундштуком 43 или насадки 53 с декоративной решеткой 52,

ручки дозатора ингаляционной смеси 44 со шкалой 45, кольцо в виде тора из пористого гигроскопичного экологически чистого материала 46, капиллярные отверстия 47, резьбовое соединение 48, сдавливающая поверхность 49, цилиндрическая поверхность 50, шкала сжатия пористого тора 51 с риской 52.

Таким образом, элементы 7, 8", 8''', 10, 11, 11', 12, 12', 13, 13', 14, 15, 16, 16', 17, 18 образуют в сборе микропьезоэлектрический генераторный модуль 8 калиброванного удара, а «n» таких микропьезоэлектрических генераторных модулей ударного типа вставленных в ложе корпуса 9 генератора и элементы регулировки и управления параметров удара, а именно 2, 3, 5, 5', 6, 7, 9 образуют пьезоэлектрический высоковольтный импульсный генератор ударного типа 8', элементы 2, 3, 4, 5", 4', 5"', 20, 21, 21', 22,22', 24 образуют узел впрыска объема воздуха.

Ингалятор работает следующим образом. Нажатие клавиши 2 с усилием более 5 кгс перемещает ось 3, ломающих рычагов 5, вокруг оси 5' привода подвижной, «взводящей» стойки 6 пьезоэлектрического генератора 8', перемещая последнюю, вдавливая рабочие подвижные выступы 7 микропьезогенераторных модулей 8 ударного типа, «n» которых плотно вставлены в углубления корпуса 9 с ограничителями 9' и образуют пьезогенератор 8'. При этом удар создается в механизме малогабаритного пьезоэлектрического модуля за счет движения корпуса 14, рабочего подвижного выступа 7, сжимаемой рабочей цилиндрической ударной «взводящей» пружины 15, опорного ударного твердотельного стержня 16, с опорным бортиком 16', опорным подвижным фиксатором 17, и плоской пружиной 18. Это происходит следующим образом: рабочая цилиндрическая ударная «взводящая» пружина 15 сжимается, а опорный бортик 16', опорного проводящего ударного твердотельного стержня 16 поджимается и фиксируется в этом положении - опорным твердотельным фиксатором 17, плоская пружина 18 отжимается, не давая фиксатору 17 подняться вверх и убрать «отпустить» опорный бортик 16', ударного стержня 16, и как только

при своем движении корпус 14 рабочего подвижного выступа 7 упрется в фиксатор 17 и вдавит (поднимет) его, преодолевая сопротивление пружины 18, снимется ограничение опорного бортика 16' и рабочая ударная «взводящая» пружина 15 распрямляясь «выталкивает» ударный твердотельный проводящий стержень 16 и производит удар по пьезоэлектрической сборке 12' с встречно установленными пьезоэлектрическими элементами 12, которые включены встречно, т.е. + -, - +, где в зоне «минусового» выхода проложена вставка из отожженной меди 11' с высоковольтным выводом, который через высоковольтные провода 13 и 13' по «минусовой « цепи подведен к разрядникам 29, а по «положительной» цепи - прокладки 11, твердотельная вставка 10, с другой стороны прокладки 11, твердотельная вставка 10, сейсмическая масса 8'", опорный проводящий ударный твердотельный стержень 16 и высоковольтные провода 25, - подсоединен к подшипникам 27 и 33, и соответственно оси 31, на проводящие крылья турбинки 30. С другой стороны микропьезоэлектрическая сборка 12' зажата между прокладкой из отожженной меди 11, твердотельной вставкой 10, сейсмической массой 8"' и опорными местами 9' корпуса 9 высоковольтного импульсного пьезоэлектрического генератора 8', опорной твердотельной площадкой 17' и регулировочным винтом 17", что обеспечивает деформацию микропьезоэлементов 12 пьезоэлектрической сборки 12', и генерацию высокого импульсного напряжения на электродах ее элементов, которые с определенной скоростью, обусловленной фактором впрыска порции воздуха через сопло 28, проходят под остриями разрядником, увеличивая условия пробоя межэлектродных промежутков и, следовательно, образования потока насыщенной ингаляционной смеси на выходе ингалятора. Ионизационная камера ингалятора, в которой создается ингаляционная ионизированная лекарственная смесь, ограничена стенкой 26 с подшипником 27, цилиндром вокруг турбинки 30, в верхней части которого выведены электрические разрядники с остриями 29, поверхностью 50, а в нижней - капиллярные

отверстия 47 подачи лекарственных смесей, неподвижной 34 с отверстиями 35 и подвижной 36 с отверстиями 37 решеток дозатора (34, 35, 36 и 37) ингаляционной смеси. Кроме того, в верхней части объема камеры расположено сопло 39 с расчетными параметрами максимального использования потока впрыска воздуха необходимого для вращения турбинки.

Регулировку между электродного расстояния разрядников производят навинчивая насадку 42 или 53 относительно начального положения от нулевого до максимума по риске 52, поверхность 49 перемещается и внутренняя часть ее 50 вследствие движения в сторону элементов разрядников 29 изменяет наклон последних к плоскости металлических крыльев турбинки 30, тем самым изменяя и регулируя величину напряжения пробоя.

После выполнения необходимых электрических регулировок вводят в ингалятор лекарственные смеси или один препарат. Для этого, вывинтив ингаляционную насадку 42 или 53 из корпуса 1 устройства, через открытую полость в горообразную поверхность из пористого гигроскопичного материала 46 вводят ингаляционную лекарственную смесь. Затем насадку 42 или 53 навинчивают на резьбовую поверхность 49 корпуса 1 до совпадения риски 52 с «0» делением шкалы 51. Тщательно дезинфицируют мундштук 43 насадки 42 или поверхность 54 насадки 53. Устанавливают положение рукоятки 44 на «0» положение по шкале 4, т.е. отверстия 35 и 37 элементов дозатора ингаляционных смесей закрыты. Делают несколько полных нажатий на клавишу 2, тем самым вводят в работу высоковольтный генератор и узел впрыска объема воздуха в ионизационную камеру.

При нажатии клавиши 2 пьезогенератор выдает напряжение на разрядники 29, а сжатие сильфона 22 порцию впрыска воздуха через сопло 28 и вращение турбинки 30, металлические крылья которой проходя под остриями разрядников, отрегулированных перемещением насадки на максимально эффективную работу, перемешивается закрытый объем воздуха

с дефундированными молекулами в «депо лекарственных смесей» совместно с генерацией молекул нестойкого соединения кислорода (озона), количество которого в воздухе не должно превышать 10^-5% или 1 грамма в куб. метре воздуха. Несколько нажатий клавиши, многократное сильфонное всасывание и впрыск, а также перемещение насыщенных ионизированных лекарственных смесей обеспечивает на выходе ингалятора готовую ингаляционно-ионизированную дыхательную лекарственную смесь с повышенным терапевтическим воздействием.

Для поступления готовой ингаляционно-ионизированной смеси на выходе устройства из мундштука 43 необходимо перевести ручку дозатора 44 в положение 1, 2, 3 или 4, открывая при этом выход ингаляционных смесей в зону крыльчатки 38, вращение которой при вдохе обеспечивает смешивание внешнего и внутреннего потоков для индивидуальной ингаляции верхних дыхательных путей.

Ингалятор предусматривает два режима ионизации мелкодисперсной лекарственной смеси:

- за счет создания такой напряженности электрического поля в зоне разрядников, при которой между остриями и металлической поверхностью вращающейся турбинки не происходит пробоя, а происходит отекание зарядов с остриев, ионы отрицательной и положительной полярности частично адсорбируются на стенках камеры и турбинки и большая часть увлекается потоком воздуха;

- за счет создания такой напряженности, при которой происходит пробой обеспечивающий образование озона регулируемой концентрации.

Предлагаемый ингалятор является простым в эксплуатации, не имеет дорогостоящих и сложных в изготовлении деталей, использует «n» унифицированных стандартных микропьезогенераторных модулей калиброванного удара в высоковольтном импульсном пьезоэлектрическом генераторе, в производстве технологичен. Заправленный лекарственными препаратами не требует эксплуатации в строго вертикальном положении,

чтобы не было вытекания жидких лекарственных смесей, а позволяет использование и хранение в любом положении, гигиеничен, малогабаритен, Ингалятор может широко использоваться для индивидуальной ингаляции ионизированными лекарственными лечебными смесями верхних дыхательных путей в целях профилактики и лечения заболеваний, в том числе в спортивно-оздоровительных санаторно-курортных и поликлинических учреждениях и в быту.

Заявляемый ингалятор обеспечивает расширение функциональных возможностей, сокращение времени и повышение эффективности процедуры лечения заболеваний горла и носа, и именно использование дозированной мелкодисперсной аэрозоли с ионизирующим фактором, без внутреннего или внешнего стандартного энергообеспечения.

Ингалятор, содержащий корпус, источник питания в виде высоковольтного модульного пьезоэлектрического генератора, механически связанного со средством подачи воздуха в виде сильфона, ионизационную камеру с игольчатыми электродами, насадок с полостью для распыления, выполненный с возможностью поступательного перемещения относительно корпуса, сепаратор, мундштук, а также депо лекарства, отличающийся тем, что высоковольтный пьезоэлектрический генератор выполнен импульсным ударного типа и состоит из n микропьезоэлектрических модулей калиброванного удара, вставленных в пазы корпуса генератора, при этом игольчатые электроды установлены с возможностью поворота относительно крыльев турбинки посредством взаимодействия с насадком, а мундштук выполнен регулируемым.