[发明专利]具有过滤器的微喷嘴组件

说明书

一种喷嘴组件，被配置为接收压力大于1巴的流体。所述喷嘴组件包括：包括一个或多个孔口(2)的第一穿孔元件(1)，每个孔口具有入口和出口，并具有不大于100μm的直径；和至少一个第二穿孔元件(4)，进一步包括尺寸比所述第一穿孔元件(1)的所述一个或多个孔口小的多个孔口，并且与所述第一穿孔元件(1)相比具有更大数量的孔口。所述第二穿孔元件(4)被配置为充当过滤器，并且所述第二穿孔元件(4)被附接至所述第一穿孔元件(1)。所述第一穿孔元件和所述第二穿孔元件(4)之间的垂直距离小于所述第一穿孔元件(1)的最大孔口的直径。

技术领域

本发明总体上涉及一种气溶胶系统，更具体地涉及一种包括用于产生气溶胶的喷嘴组件、用于防止任何微粒阻塞所述喷嘴的过滤器和/或用于产生止回阀和流量调节功能的阀的气溶胶系统。

背景技术

诸如PCT/GB2015/051413和GB1420266.7中描述的能够生成慢速移动雾的气溶胶系统是向肺、鼻、眼睛和皮肤或嘴给送药物成分的高度有效和用户友好的方法。该雾是单分散性的并且比由典型的泵式喷射器产生的雾更加可控。这样，给送能够以快速吸收为目标，并且诸如过度喷射(在鼻腔给送的情况下)或者在液滴给送开始和结束时的不良控制的液滴分配之类的不期望的效果能够避免。

这种慢速移动雾的气溶胶系统通过迫使处于高压的液体通过微结构化喷嘴而操作，该微结构喷嘴包括具有100μm或更小直径的孔口。压力通常通过使用作用在活塞上以生成大体上恒定的压力的压缩弹簧来产生。这种弹簧可由装置的使用者启动。

慢速移动雾的气溶胶装置的设计和制造的一个关键挑战是当液体在高压下被迫使通过微结构化喷嘴时防止微结构化喷嘴变得阻塞。污染物可来自于许多来源，诸如磨损、制造碎片和制剂沉淀。污染物可导致性能下降和安全问题。平常的室内空气典型地每立方米包括超过35000个具有10μm或更大的直径的微粒，且这些微粒中的每个可潜在地阻塞类似尺寸的喷嘴。诸如仅具有额定值的深层过滤器之类的统计过滤器可防止大多数微粒通过，但是通过该过滤器的单个微粒可能阻塞喷嘴并危及使用该过滤器的整个装置的正常操作。

过滤在污染物需要从流体流去除的许多应用中是重要的。污染物可来自于许多来源，诸如磨损、制造碎片和制剂沉淀。污染物可导致性能下降和安全问题。例如，在下游(例如，<100μm)存在小喷嘴的情况下，高于喷嘴尺寸的一小部分的任意尺寸的微粒可能潜在地将其阻塞。诸如仅具有额定值的深层过滤器之类的统计过滤器可防止大多数微粒通过，但是通过该过滤器的单个微粒可能阻塞喷嘴并危及使用该过滤器的整个装置的正常操作。

同样地，诸如鼻内类固醇的一些制剂包括微粒的悬浮液。尽管悬浮液中的微粒大致上小于喷嘴，但是它们能够聚集在一起形成能够阻塞喷嘴的较大的聚集微粒。

因此，必需在慢速移动雾的气溶胶喷射系统中提供过滤器，以防止与喷嘴孔口类似尺寸的任何微粒在高压下阻塞喷嘴。US7316067描述一种形成能够用作过滤器的穿孔隔膜的方法，其中孔通过激光钻孔形成。

在传统的喷射泵中，衬垫或密封件经常位于喷嘴和过滤器之间，并且其自身可产生在随后的时间点可能阻塞系统的磨损微粒。进一步，当恒定的力施加至典型的喷射泵时，该力在迫使液体通过喷嘴的同时压缩任何顺从性密封件和任何捕获的气泡。当力移除时，压缩的密封件和空气继续向液体施加压力，其随着时间逐渐衰退。此后若干秒液体能够被继续迫使通过喷嘴，导致不期望的继续的液滴分配。

组合的喷嘴和过滤器系统在每年小于5百万单元的产量时应当是低成本的，理想地小于0.10美元，从而适于在消费者医疗保健市场使用。美国专利号US7896264和美国公开号US20050178862均描述了形成具有内置过滤器功能的微结构化高压喷嘴的方法。但是，这些喷嘴组件使用微机加工技术和使用玻璃晶片的阳极键合的技术形成。两种技术需要大量资本支出(Cap-Ex)的投资，且在低产量时，每个喷嘴可能大体成本大于0.10美元。

需要一种形成具有内置过滤器功能和一致的喷射特性的高性能喷嘴组件的低成本方法。