[发明专利]液体雾化

说明书

本发明涉及液体的雾化。

有许多领域需要应用雾化剂、湿气或小液滴射流，在这些领域中控制液滴的尺寸是至关重要的。比如在燃料技术中，就有把液体燃料注入到燃烧嘴中和将液体燃料注入到发动机的燃烧室中这样的情况。在材料技术中就有把金属及塑料材料喷成雾状以获得特定涂层的情况。液体金属的雾化也用来制造控制粒度的金属粉末。

雾化液体的一个特别重要的用途是在医学领域中，用于向病人的支气管丛或肺泡内给入所需的药物。这时，使用呈液体可溶形式的药物，并将药物雾化再经吸入途径将药物给入是广为人知的。为了便于做到这一点，现在已经有了雾化器，并大致可分为两类，第一类用压缩空气或其它可吸入的气体，推动液体通过一个小孔，借助文丘里效应使液体雾化；第二种是藉超声振动实现雾化。第一类雾化器效率比较低。药物沉积在预期部位，药物的效能与雾化液体的液体尺寸有直接的关系，而对于压缩空气驱动的雾化器来说，实际上不可能对液滴尺寸进行任何控制，而且液滴尺寸在很宽范围内很不均匀，作为其结果只有一小部分药物沉降在想要给药的地方。第二类雾化器依赖于集中在待雾化液体表面上的高频声波。此声波由压电晶体的振荡产生。此处对液滴尺寸的控制也受到限制，且具有同样的结果，即给入的药物中只有一部分有效地沉积在需要的地方。

对于这两类雾化器来说，一般是藉电网供电或实质上可充电的电池来驱动，因此，除了不能有效地控制液滴尺寸，使得只有部分药物有效地沉积在所需的地方以外，它们还有一个缺点就是笨重且昂贵。

本发明的目的是提供一种能有效控制液滴尺寸的液体雾化装置。

按照本发明的第一个方面，一种提供雾化液体的方法包括：以离心力迫使液体通过一个或多个有一定尺寸的小孔，产生所需尺寸的液滴。

按照本发明的第二个方面，一种液体雾化器包括了一个容纳液体的装置、一个与之相联接、并在其自身上具有至少一个预先确定了尺寸的孔的装置，还包括一个与它们相联，能产生推动液体通过至少一个上述孔的离心力的装置。

按照本发明的第三个方面，一种液体雾化器包括了一个装在机壳内可旋转的转鼓、一个能转动该转鼓的驱动机构、通过该转鼓壁上的至少一个孔和进入该机壳的入口及离开该机壳的出口。

如上所定义的方法和雾化器可在工业上使用，但特别适合用作医用雾化器，提供雾化的气溶胶。

用于转鼓的驱动机构最好是那种已知的小电池驱动电机，能以很高的转速转动。更好的是所述电机和电池装在转鼓机壳所附带的、或与其形成一体的自身机壳内，电机驱动轴连在转鼓上。

转鼓外壳的出口最好形成其形状适于放在病人口内的一个接口管。机壳的入口原则上讲可以是壳壁上的一个开口，也可以通过用一种透气性材料构成转鼓壳来形成。

对于形成所需尺寸的液滴来说，在转鼓壁上的至少一个孔是至关重要的，其直径要小于要形成的液滴的直径。一方面，呈液体状的药物有其表面张力，当液体通过一个小孔形成液滴时会有贝努利效应。此外，病人体内有一个预想要沉积的部位，而且在那里，不同尺寸的液滴将保证雾化的液体药物在其所要求的地点更有效地沉积。然后可以由这些参数预先确定在转鼓上为适应特定种类液体药物及意欲在病人体内沉积点所要求的孔径。应该理解，所述一个或多个孔径是很小的，但是是可以通过比如激光切割或电火花腐蚀技术加工出来的。也可以将极细的具有与转鼓材料熔点不同或溶解度不同的丝状材料，在制造转鼓时埋入转鼓壁中，然后当加热该转鼓或用溶剂处理转鼓时，熔化、蒸发或溶解丝状物质，就留下一条或需要数量的、具有所需直径且穿透转鼓壁的透孔。也可以由微孔合成塑料材料或微孔聚合物材料制成该转鼓。

因此，对于放置于该转鼓内的液体药物，可以将壳的口管/出口放入病人口中，通过在电机壳外的简单开关装置启动电机，这时转鼓以高速度旋转，其角速度足以克服贝努利效应和该液体的表面张力，当液体通过转鼓壁上某个或每个预定尺寸的小孔时，就形成了液体药物小液滴，这时保证了所需尺寸的液滴占有优势的数量，该尺寸与所用的药物及病人体内目标部位是相适应的。至于机壳在病人口中的口管或出口，应该是使病人在正常呼吸状况下就可以使雾化的液体药物有效地沉积到支气管系统中或肺中。

为了使液体药物能放入转鼓中，转鼓外壳是可拆卸的，能露出转鼓，在转鼓上还要有一个可闭合的开口。另外在外壳上也要有一个可闭合的开口，以便能进入转鼓上能闭合开口处。