Устройство для получения аэрозолей

 

Использование в медицине для создания лекарственных аэрозолей. Сущность полый стержень 5 являющийся камерой распыления погружен одним концом в жидкость и имеет на этом конце прорези б Этот конец стержня 5 закреплен на поплавке 7 и соединен с УЗ-излучатепем, имеющим тот же диаметр, что и диаметр стержня 5 4 зпф-пы, 1 ил

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕБЫЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 92001493/14 (22) 04.11.92 (46) 15.10.93 Бюл. N() 37-38 (71) Малое предприятие ТЭЧ (72) Баканов 8.8.. Батьянов С.М.; Вишневецкий ЕД;

Зырин АМ.; Злобин ЕТ. (73) Малое предприятие ТЭЧ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЭРОЗОЛЕЙ (19) ÊRÖ (11) Щ ОВЯО (51) А 1М11 00 (57) Использование: в медицине для создания лекарственных аэрозолей Сущность: полый стержень

5, являющийся камерон распыления, погружен одним концом в жидкость и имеет на этом конце прорези 6. Этот конец стержня 5 закреплен на поплавке 7 и соединен с УЗ-излучателем. имеющим тот же диаметр, что и диаметр стержня 5. 4 зл ф-лы, 1 ил

2000816

Изобретение относится преимущественно к медицине и предназначено для создания лекарственных аэрозолей, для ингаляции и фитотерапии и др, Известно устройство для получения аэрозолей, содержащее корпус с жидкостью, в которой расположен ультразвуковой излучатель в виде линзы, соединенный с генераторов.

Недостатком изобретения является то, что распыление жидкости происходит во всем-объеме корпуса, в результате чего аэрозоль, поступающая на выход, содержит не только мелкие, но и средние и крупные частицы, которые имеют малую подвижность и низкую эффективность усвоения в организме.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для получения аэрозолей, содержащее трубчатый корпус с камерой для распыления жидкости, которая выполнена в виде полого стержня, жестко закрепленного в корпусе и расположенного над емкостью с жидкостью, Устройство снабжено ультразвуковым излучателем (УЗ-излучателем), излучающий энергию в жидкость. Внутрь корпуса сверху поступает воздух. Аэрозоль выходит через зазор между полым стержнем и уровнем жидкости и поступает к пациенту.

Недостатком прототипа является снижение производительности и эффективности распыления по мере расходования жидкости, так как эффективное распыление осуществляется тогда, когда фокус УЗ-излучателя расположен на поверхности жидкости. Поскольку уровень в емкости уменьшается в процессе работы. а УЗ-излучатель закреплен неизменно в нижней части устройства, то фокус УЗ-излучателя будет находиться выше уровня жидкости и часть полезной акустической мощности будет теряться. Кроме того, часть акустической мощности будет расходоваться на образование радиальных волн, которые не участвуют в образовании фонтана распыляемых частиц и не попадают в камеру распыливания.

Техническим результатом предложенного устройства является получение большего количества аэрозоля с единицы акустической мощности излучателя, Это достигается за счет исключения потерь, возникающих из-за несфокусированных колебаний и колебаний в радиальном направлении.

Сущность изобретения заключается- в следующем, Полый стержень, представляющий собой камеру распыления, установлен в устройстве с возможностью осевого пере5

55 мещения для контакта с жидкостью и имеет прорези, по крайней мере один конец которых расположен выше уровня жидкости, а

УЗ-излучатель установлен соосно полому стержню на его конце и имеет равный с ним диаметр. Воэможность осевого перемещения полого стержня в предложенном устройстве обеспечивается тем, что оно снабжено поплавком, на котором закреплен один конец полого стержня с УЗ-излучателем. причем прорези, выполненные на этом конце стержня, имеют воэможность частичного контакта с жидкостью. В центральной части корпуса установлена трубка снаружи полого стержня соосно ему. На конце трубки установлена перегородка под ос. ым углом к оси корпуса, направленным к в рхней части корпуса, Под перегородкой в стенке корпуса Bûïoëíåíà щель, через которую выходит к пациенту аэрозоль, При помещенном в жидкость полом стержне, связанным с излучателем, колебания возникают в ограниченном замкнутом объеме. При этом рвдиальные волны, образующиеся вместе с осевыми волнами при работе УЗ-излучателя, отражаясь от стенки полого стержня, накладываются на осевые волны, усиливая их. что приводит к диспергированию большего количества жидкости.

Существенным для повышения производительности является то, что УЗ-излучатель имеет диаметр, равный диаметру замкнутого объема (в дан ном случае диаметру полого стержня).

Если УЗ-излучатель имел бы диаметр больший, чем диаметр полого стержня, то часть энергии попадала бы за зону диспергирования, ограниченную стержнем;и терялась, Если бы диаметр УЗ-излучателя был меньше диаметра полого стержня, то часть энергии терялась бы внутри замкнутого объема при прохождении волны по жидкости в радиальном направлении, поскольку волна ослабевала бы раньше, чем мо ла достигнуть стенки полого стержня и отра . ться от нее. Эти потери пропорциональны отношению диаметров излучателя и стержня.

На чертеже изображен общий вид предложенного устройства.

Устройство для получения аэрозолей состоит из корпуса 1 с крышкой, В корпусе 1 установлена емкость 2 с жидкостью, трубка

3, на конце которой закреплена кольцевая перегородка 4. Перегородка 4 расположена под острым углом к оси корпуса, направлена к верхней части корпуса и делит корпус на зоны высокого (над перегородкой) и низкого (под перегородкой) давления. Перегородка

4 формирует поток аэрозоля. В трубке свободно установлен полый стержень 5, пред2000816

50 ставляю ций собой камеру распыления, погруженный одни л концом в жидкость и имеющий на этой конце прорези 6, Прорези 6 имеют такую длину, чтобы при погружении их в жидкость, верхний край их находился на расстоянии 4 мм над уровнем жидкости.

При этом расстояние от конца трубки 3 до уровня жидкости должно быть больше или равно этому расстоянию (4 мм). Части прорезей. расположенные над уровнем жидкости, служат для вывода аэрозоля иэ камеры распыления 5, а другие части прорезей, расположенные в объеме жидкости, служат для подачи жидкости в зту камеру.

Конец стержня 5 с прорезями 6 закреплен на поплавке 7 и соединен с УЗ-излучателем 8. УЗ-излучатель 8 выполнен в виде линзы, обращенной вогнутой стороной к стержню 5 и изолированный от жидкости корпусом. Он выполнен из пьезокерамики и установлен так, чтобы его фокусное расстояние находилось на поверхности жидкости.

УЗ-генератор 9 выполнен на транзисторах по схеме с положительной обратной связью и нерирует напряжение с частотой 2,64 мГц. В верхней части корпуса 1 размещен нагнетатель 10 для воздуха. представляющий собой компрессор центробежного типа, содержащий корпус, крыльчатку, электродвигатель и механическую систему регулировки производительности, а также выполнены отверстия 11 для забора воздуха. Нагнетатель обеспечивает подачу воздуха в верхнюю часть камеры распыления.

Аэрозоль выводится из корпуса 1 через отверстия 12.

Устройство работает следующим образом.

Включают генератор 9 и нагнетатель 10 через сетевой выпрямитель в сеть. При этом возбуждается УЗ-излучатель 8 и создает УЗколебания, которые передаются на поверхность жидкости, заполняющий конец стержня 5 через прорези б, погруженные в жидкость. Под воздействием колебаний лекарственная жидкость поднимается по стержню в виде фонтана, одновременно сверху через трубку 3 в стержень 5 поступает под давлением воздуха. Он разгоняет крупные и средние капли жидкости, которые, сталкиваясь с поверхностью жидкости, оседают на ней. Летучая мелкодисперсная фракция выносится потоком воздуха через

40 верхние части прорези 6 под перегородку 4 в зону низкого давления и затем наружу через отверстие 12, Через прорези 6 в стержень 5 из емкости 2 непрерывно поступает новая порция жидкости, которая также распыляется. Уровень жидкости в емкости 2 постепенно понижается, поплавок 7 опускается и вытягивает с гержень 5 иэ трубки 3.

При этом сохраняется одна и та же степень погружения стержня 5 в жидкость, один и тот же уровень жидкости в стержне 5, одно и то же расстояние от УЗ-излучателя 8 до уровня жидкости, т.е. сохраняется одна и та же производительность на весь период работы устройства. Предложенное устройство позволяет получить аэрозоль с диаметром частиц менее 3 мкм, которые обладают свойством глубокого проникновения в легкие. Частис,ы такого диаметра несут электрический заряд. эа счет чего они стабильны в пространстве, т.е, длительно поддерживают микроклимат в лечебном помещении.

Предложенное устройство позволяет в полной мере использовать акустическую мощность УЗ-излучателя, эа счет чего повышается производительность и получается большее количество аэрозолей, чем при использовании прототипа с У3-излучателем такой же мощности, Возможны следующие области применения данного уСтройства: в машиностроении для создания систем охлаждения режущих кромок инструмента с целью уменьшения его износа и увеличения долговечности; в маи иностроении для создания систем локализации мелкодисперсной пыли при обработке пылеобраэующих материалов, вредных для здоровья; в сельском хозяйстве для создания аэропоники; создание систем ароматизации атмосферы в местах общето пользования; создание различных эффектов при проведении концертных и сценических мероприятий, распыления эмали при электростатическом методе нанесения лакокрасочных покрытий; использование в системах кондиционирования воздуха; распылегя е парфюмерных жидкостей в быту вместо применения распылителя на основе фреона. (56) Авторское свидетельство СССР

М 702585, кл. B 05 В, 1978, Патент US М 4976259, кл. А 61 M 11/00, 1990.

2000816

Составитель M.Ìîðoçoâà

Редактор 8.Трубченко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М,Кереаман

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5

Заказ 3097

Производственно издательский комбинат "Патент", г уж ород ул лг; пина 101

Формула изобретения

1. УСТРОйстВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЭРОЗОЛЕЙ, содержащее корпус с отверстиями для подачи воздуха и вывода аэрозоля, в котором размещены камера распыления, выполнеHHàÿ в виде полого стержня, емкость с жидкостью и ультразвуковым излучателем, отличающееся тем, что полый стержень установлен с возможностью осевого перемещения для обеспечения контакта с жидкостью и имеет прорези, по крайней мере один конец которых расположен выше уровня жидкости.

2. Устройство по п,1, отличающееся тем, что ультразвуковой излучатель установлен соосно с полым стержнем на его конце и имеет равный с ним диаметр, 3. Устройство по п.2. отличающееся тем. что в емкости с жидкостью размещен поплавок, на котором закреплен конец полого стержня с УЗ-излучателем, причем прорези на стержне выполнены с воэможностью частичного погружения в жидкость.

4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что в центральной части корпуса снаружи полого стержня соосно с ним жестко установлена трубка, на конце которой закреплена перегородка.

5. Устройство по п.4, отличающееся

15 тем, что перегородка установлена под острым углом к оси корпуса, причем под iepeгородкой в стенке корпуса выполнены отверстия для вывода аэрозоля.