[发明专利]气溶胶发生器

说明书

引言

本发明涉及的是气溶胶发生器。

已知气溶胶发生器含有可振动部件和操作中连接到该可振动部件上的板体。该板体具有上表面、下表面以及从该上表面延伸到该下表面的多个孔。所述孔是锥形的，使得当从一个表面供应液体并且使用振动部件振动该孔板时，从相对的表面喷出液滴。例如在US6235177、US2007/0023547A和US7066398中公开了这种已知系统的细节，它们的全部内容在此通过引用并入本文。

在专利US7066398中公开了通过包含压电转换器即应用电信号施加振动的装置的作用，液体通过该孔板的上部并且从该孔板的下部喷出，该孔板受到动态的循环应力，弯曲地向内并且向下。

这种孔板在持续的周期内通常在100-200kHz之间振动。由于一些雾化器间歇地重复使用长达1年(这可能大约等于800×15分钟雾化周期)以及其他雾化器在长达1周的短时间内持续使用，所以这些周期可以是变化的。

Callister D.W，Materials Science and Engineering-An Introduction，John Wiley and sons，2007，p227-245公开了系统受到动态的并且起伏的应力而导致发生的疲劳失效。使用术语“疲劳”是因为这种类型的失效一般发生在长期的重复应力或交变循环之后。在这些情况下，在应力水平低于材料的屈服强度σ_TS并且通常低于材料的屈服强度σ_Y时可能发生失效。

高频和这种苛刻的使用期限的组合在孔板上施加了巨大的应力。因此孔板失效并非罕见的。这个问题表明在孔板形成的失效本身导致雾化器停止工作并且因此无法向病患提供气雾状药物。

进行了各种尝试以解决这一点，但是问题仍然存在。

一种尝试是提供非金属材料如柔性聚合物的孔板，但是这种材料一般不具备有效地向气溶胶液体提供所需振幅的刚度。其他的尝试是使得形成振动孔板的雾化器头作为该雾化器的可置换的部件，该部件可以被频繁地更换。然而，这存在许多经济问题。

发明内容

根据本发明，提供了一种孔板体，其具有在第一表面和第二表面之间延伸的多个孔，该板由包含约89％钯和约11％镍的钯镍合金形成，并且具有细小的随机取向的基本上等轴的晶粒微观结构贯穿该孔板的厚度。

平均晶粒宽度可以为0.2μm-2.0μm，在一些情况下为0.2μm-1.0μm。在一个实施方案中平均晶粒宽度为约0.5μm。

在其他情况下，在加工过程中使用高温(可能约1000℃)以组装孔板成为雾化器，晶粒宽度可以达到5μm并且甚至可以高达8μm。需要如此高温的一个典型加工过程是钎焊。因此，平均晶粒宽度可以为0.2μm-8.0μm，在一些情况下为0.2μm-5.0μm。在一些实施方案中平均晶粒宽度为1.0μm-4.0μm。

该孔板可以是任意合适的厚度。在一种情况下，该孔板的厚度为59-63微米。

该孔板可以具有圆顶状的几何形状并且气溶胶的出口在该圆顶状板的叶型凸面上。

本发明还提供了一种包含本发明的孔板和用于振动该孔板的装置的气溶胶发生器

用于振动该孔板的装置优选构造为以125-155kHz的频率振动孔板。该板可以在128-148kHz下振动。

本发明提供了一种孔板，其中疲劳寿命得以保存并且延续以确保延续期间的雾化。

在一种情况下，该孔板包含具有上表面、下表面和多个孔的板体，该孔从上表面到下表面方向上为锥形。在该孔板的上表面(背面)供应液体，并且振动该孔板使得从下表面(前面)喷出液滴。此外，该孔的出射角为约30°-约60°，更优选约41°-约49°，并且更优选约45°。该孔在锥形最窄部分的直径为约1微米-约10微米。这样的孔板是有优势的，因为它可以以约2μl-约25μl每1000个孔每秒的速率产生尺寸为约2μm-约10μm的液滴。因此，可以使用该孔板雾化出足量的液体药剂，以致于不需要另外使用吸收室以收集雾化的药剂。

该孔板体由钯镍合金构成。对于许多腐蚀材料特别是通过吸入疗法治疗呼吸系统疾病的溶液，如应用在许多药物中的硫酸沙丁胺醇和异丙托溴铵溶液，这种合金是耐腐蚀的。此外，该钯镍合金具有低的弹性模量并且因此对于给定的振幅具有较低的应力。