氣霧發生器和製作及使用氣霧發生器的方法
2023-10-07 11:50:09
專利名稱：氣霧發生器和製作及使用氣霧發生器的方法
背景技術：
和發明概述一般說來，本發明涉及氣霧發生器，更具體地說，涉及可以產生氣霧而不用壓縮氣體推進劑的氣霧發生器，以及製作和使用這樣的氣霧發生器的方法。一般說來，本發明也涉及在吸入裝置中的計量閥門，更具體地說，涉及可以在吸入裝置中發送一個預定體積的計量閥門，在這些吸入裝置中包括可以產生氣霧而不用壓縮氣體推進劑的氣霧發生器。
氣霧在廣泛的應用中有用。例如，常常希望用氣霧散布精細分開的液體和/或固體比如粉末，藥物等治療疾病，或者藉助於氣霧散布給藥，這些氣霧散布被吸入病人的肺中。也使用氣霧用於如下目的比如對房間提供所要求的氣味，把香味加到皮膚上，以及散布油漆或潤滑劑。
已經知道多種用來產生氣霧的技術。例如，美國專利No.4811731和4627432都公開了用來對病人給藥的裝置，在這些裝置中，用一根針刺破一個膠囊，釋放出粉末形式的藥物。隨後，使用者通過裝置中的一個開口吸入所放出的藥物。儘管這些裝置對於給粉末形式的藥的應用可能是適用的，但是，它們不適用於給液體形式的藥。當然，這些裝置也不能很好地適用於對那些可能在產生通過該裝置的足夠空氣流以便適當地吸入藥物方面有困難的人們比如哮喘病人給藥。這些裝置也不適用於在不是給藥的應用中散布材料。
另一種眾所周知的用來產生氣霧的技術包括使用一個用手操作的泵，該泵由一個源抽出液體，並迫使液體通過一個小的噴嘴開口，形成細的氣霧。這樣的氣霧發生器至少在給藥應用中的一個缺點是難以使吸入與泵送同步。然而，更重要的是，因為這樣的氣霧發生器會產生大尺寸的顆粒，它們作為吸入器使用是有害的，因為大顆粒不能深入地穿透進肺中。
用來產生包括液體或粉末顆粒的氣霧更通常的技術之一包括使用一種壓縮的推進劑夾帶一種物料，推進劑常常包含一種氯-氟-碳化合物(CFC)或甲基氯仿，這常常是靠Venturi原理工作。例如，常常通過壓一個按鈕操作包含用來夾帶一種藥物的壓縮推進劑比如壓縮氣體的吸入裝置，釋放出一小股壓縮的推進劑。當推進劑在藥物的貯室上方流動時，推進劑夾帶藥物，從而使用者可以吸入推進劑和藥物。因為藥物被推進劑推動，這樣的以推進劑為基礎的裝置很好地適用於那些呼吸有困難的人。儘管如此，以推進劑為基礎的裝置產生的氣霧有太大的顆粒，不能確保深入地穿透進肺中。
然而，在以推進劑為基礎的裝置中，當使用者必須使壓下一個驅動器比如一個按鈕準時的時候，藥物可能不能適當地被送進病人的肺中。還有，這樣的裝置不能適用於送大量的物料。雖然以推進劑為基礎的氣霧發生器對於比如散布防出汗劑(antiperspirant)和除臭劑和散布油漆的應用有廣泛的應用，但是，它們的使用常常受到限制，這是因為眾所周知的CFC和甲基氯仿對環境的有害影響，而它們是在這種類型的氣霧發生器中使用最廣泛的推進劑。
在給藥的應用中，典型地希望提供的氣霧的平均中等質量顆粒直徑小於2微米，使得容易深入穿透進肺中。大多數已知的氣霧發生器不能產生平均中等質量顆粒直徑比2到4微米小的氣霧。在某些給藥應用中，也希望以高流速例如大約每秒鐘1毫克給藥。大多數適用於給藥的氣霧發生器不能給出0.2到2.0毫克範圍內這樣高的流速。
美國專利No.5743251公開了一種氣霧發生器，以及某些操作原理和在氣霧發生器中使用的材料，以及產生氣霧的方法和一種氣霧，因此，把該專利的整體結合進來作為參考。按照』251專利公開的氣霧發生器對於以前的氣霧發生器比如那些用作吸入裝置的氣霧發生器來說是一個明顯的改進。希望生產一種氣霧發生器，它是可攜式的，並且容易使用。
按照本發明的一個方面，一種氣霧發生器包括一個流動通道比如有一個入口和一個出口的一根管；關於該流動通道設置的一個加熱器，使得可以至少對流動通道的一部分加熱；要被蒸發的物料源，流動通道的入口與該物料源連通；以及，可以操作地設置在物料源與流動通道之間的一個閥門，該閥門可以打開並可以關閉，打開並關閉源與流動通道的入口之間的連通。設置了一個加壓裝置，當閥門處於打開位置時，使物料源中的材料由物料源引進流動通道中。設置了使加熱器和閥門工作的一個電源；以及一個控制裝置，它控制由電源對加熱器和閥門的供電。
按照本發明的另一方面，公開了一個製作氣霧發生器的方法。按照該方法，關於一個流動通道設置一個加熱器，用來對該流動通道加熱，該流動通道有一個入口和一個出口。把流動通道的入口連接到要被蒸發的一個物料源上。在物料源與流動通道之間設置一個可以打開並可以關閉的閥門。設置一個加壓裝置，當閥門處於打開位置時，此加壓裝置使物料源中的材料由物料源引進流動通道中。把閥門連接到一個電源上，此電源用來打開和關閉該閥門。把加熱器連接到該電源上。把電源連接到一個控制裝置上，用來控制由電源對加熱器和閥門的供電。
按照本發明的又一方面，公開了一個產生氣霧的方法。按照該方法，產生顯示使用者想要產生氣霧的第一信號，並把此信號送到控制裝置。用控制裝置並對第一信號作出響應，把第二信號送到電源，使電源打開一個可打開並可關閉的閥門，該閥門設在要被蒸發的物料源與流動通道之間，閥門的打開使來自物料源的材料可以由物料源流進流動通道中。這樣，使來自物料源的材料由物料源流進流動通道中。用控制裝置並對第一信號作出響應，把第三信號送到電源，把電供應給關於流動通道設置的加熱器，加熱該流動通道。用加熱器在流動通道中對來自物料源的材料加熱到蒸發溫度，使得材料蒸發，並由流動通道的出口膨脹出。
本發明也提供了在吸入裝置中的一種計量裝置，它有一個被加壓的含藥物的流體源以及與該高壓流體源在流體上連通的一個計量腔室。把此計量腔室的構形做成把一個預定體積的流體發送到吸入裝置中被加熱的流動通道中。
按照計量裝置的一個實施例，計量腔室是一個旋轉閥門，它包括一個芯和位於該芯中的一個移動件。該移動件可以由第一位置運動到第二位置，在第一位置把流體裝進芯的裝載部分中，而在第二位置，把預定體積的流體由芯中送出。
按照計量裝置的另一實施例，計量裝置包括一個發送通道，該通道包括一個彈性部分。計量腔室位於發送通道的彈性部分中。壓縮發送通道的彈性部分，送出預定體積的流體。
按照本發明的另一方面，吸入裝置最好包括一個氣霧發生器，其中，一個流動通道有一個入口和一個出口和一個高壓流體源，關於該流動通道設置一個加熱器，用來對流動通道的至少一部分加熱；一個計量腔室與高壓流體源在流體上連通，並把該腔室的構形做成發送一個預定的體積到流動通道。
按照本發明的另一方面，提供了散布在一個吸入裝置中預定體積的含藥物流體的方法，其中，該吸入裝置包括一個計量裝置，此裝置有高壓的流體源，它與一個計量腔室在流體上連通。按照該方法，用來自高壓源的流體充滿計量腔室，並把預定體積的流體由計量腔室送進被加熱的流動通道中。
附圖的簡要描述通過下面與圖聯繫起來的詳細描述將可以很好地理解本發明的特點和優點，在這些圖中，相同的標號表示類似的部件，在圖中
圖1為按照本發明的一個實施例的氣霧發生器的部分剖開的示意側視圖；圖2為按照本發明的一個實施例的氣霧發生器的供電部件的邏輯圖；圖3為按照本發明的第二實施例的氣霧發生器的部分剖開的示意側視圖；圖4為按照本發明的第三實施例的氣霧發生器的部分剖開的示意側視圖；圖5為按照本發明的第四實施例的氣霧發生器的部分剖開的示意側視圖；圖6A-6C示出了按照本發明的另一方面，按照製造按照本發明的第五實施例的氣霧發生器的一種方法的步驟；圖7為按照本發明的一種計量裝置的剖開的示意圖；圖8為按照本發明的一種計量裝置的示意圖；圖9為在圖7中示出的計量裝置的剖開的前向示意圖；圖10為在圖8中示出的計量裝置的剖開的側向示意圖；圖11A-11C為按照本發明的另一種計量裝置的剖開的示意圖；圖12為按照本發明的一種改進的計量裝置的剖開的前向示意圖；圖13為在圖12中示出的輸送通道的一部分的剖開的側向示意圖。
優選實施例的詳細描述在圖1中示出了按照本發明的一個氣霧發生器21。該氣霧發生器21的運行原理和在可用的情況下在該氣霧發生器中使用的材料最好與在美國專利No.5743251公開的氣霧發生器的運行原理和所使用的材料類似，在這裡把該專利整體地結合進來作為參考。
對於氣霧發生器21的優選的應用是作為一種吸入裝置，比如對於藥物的吸入裝置，比如哮喘病藥物，止痛劑，或者任何其它的處理身體狀態的治療藥物。氣霧發生器21最好包括第一部件23，它最好包括例如要被轉變成氣霧的材料，並且，它最好是在一次或預定的多次使用後可以丟棄的，把它可拆開地裝到第二部件25上，此第二部件最好包括例如電源和邏輯線路結構，並且，此第二部件最好是永久性的，這意味著它可以與後來的第一部件一起再次使用。可以以一端對一端或一側靠一側的方式把第一和第二部件23和25彼此裝在一起。然而，如果願意或必須，該氣霧發生器可以是一個整件的裝置。
第一部件23最好包括形式為一根管27的流動通道，它有第一端和第二端29,31，並有相對於該管設置的一個加熱器33，用來對該管加熱。或者在管27上或者在管的第二端31與物料源37之間設置一個閥門35，該閥門最好是可以打開並可以關閉的，使管的第一端29與物料源之間的連通打開和關閉。閥門35可以形成管的第二端31。閥門35最好是可以用電打開和關閉的，最好為螺線管型的閥門。第一部件23最好還包括要被蒸發的物料源37。第一部件23最好也包括一個加壓裝置39，用來當閥門35處於打開位置時使物料源37中的材料由物料源引進管27中。
第二部件25最好是可以裝到第一部件23上並可以由第一部件上拆下，並包括用於加熱器33和閥門35的一個電源41和一個控制裝置43，比如一個微晶片，用來控制由電源到加熱器和閥門的電的供應。電源41最好是一個電池，更可取的是一個可充電電池，然而，如果願意或必須，該電源是一個非消耗性的電源，比如一根傳統的電源線。國際出版物No.WO98/17131公開了一種電源控制器和操作電產生氣霧的系統的一種方法，該專利公開了特別是用於加熱器的一種電源和一種控制裝置，它的操作原理和特點可以轉移到本發明，在這裡把它結合進來作為參考。
在WO98/17131中，按照一個預定的模式系列把電加到加熱件上，使每個模式有每個模式不同的目標總能量和對於每個模式預定的時間間隔，從而完成一個熱處理事件。在WO98/17131中，把控制器的構形做成調節在每個模式中的功率，使得保持目標能量不變，而不管外在的條件比如電池的電壓或類似物的狀態如何。最好在由管27中排放出之前，使進入管27形成的流動通道的所有液體蒸發。可選地使用如上面所描述的在電源循環中的一個或多個模式內的功率調節確保可以在電池電壓的一個寬的範圍內比如電池放電循環中會遇到的電壓範圍內一致地實現這樣的蒸發。
氣霧發生器21的一般運行包括使用者提供一個信號，比如通過壓一個按鈕，或者進行某種其它的動作，比如靠近管27的第一端29吸氣，啟動一個流量傳感器或一個壓力降傳感器，控制裝置43接收這些信號。對信號做出響應，控制裝置43最好控制來自電源41的電供應，使得閥門35被打開，並把電供應到加熱器33，使加熱器加熱到所要求的工作溫度。可能是希望或必須的是取決於應用和所採用的設備的不同，在對加熱器33供電之前或之後打開閥門35。
當打開閥門35時，加壓裝置39把物料源37中的材料引進管27中。在管27中的材料被加熱到在管中的蒸發溫度，蒸發，並由管的自由的第一端29向外膨脹。在由管27流出時，被蒸發的材料與較冷的空氣接觸，並冷凝形成氣霧。最好，在預定的時間之後，控制裝置43自動地關閉閥門35，關斷對加熱器33的電源供應。在一次或多次使用之後，最好把第一部件23與第二部件25分開，處理第一部件，並把新的第一部件裝到第二部件上，用來進一步使用。
因為氣霧發生器21當前優選的應用為用作一個吸入裝置，所以，氣霧發生器最好儘可能地小。閥門35最好是一個微型閥門。更可取的是，閥門35，加熱器33，以及管27是在單一的晶片上形成的整體的微電子機械。就把本發明中所公開的氣霧發生器21的其它部件作為微電子裝置生產來說，也可以把它們在單一的晶片上與閥門35，加熱器33，以及管27一起形成，或者在另一個晶片上形成。
按照優選實施例，物料源37包括一個柔性容器45，加壓裝置39包括一個腔室47，柔性容器就設在該腔室中。最好把加壓氣體G密封在該腔室47中，並圍繞著柔性容器45。加壓裝置39最好是一個所謂的sepra容器，其類型為用來散布例如凝膠刮臉膏，填縫隙化合物，以及脫毛劑的類型，但是，如果願意或必須，也可以使用用來輸送材料比如推進劑的其它加壓裝置和手動的或自動的泵。然而，sepra容器加壓系統是特別優選的，這特別是由於它能夠經得住周圍溫度的改變，並經得住氣體G的壓力的改變，因為氣體是不消耗的。當希望由物料源37散布材料並且閥門35打開時，氣體G的壓力最好比周圍氣壓高大約兩個大氣壓(大約30psi)，氣體G壓柔性容器45，使材料通過與物料源連通的管的第二端31進入管27中。優選的氣體G是氮氣，因為它容易獲得，並且相對比較便宜，但是，多種其它的氣體也是適用的，並且，可能對於特殊的應用是優選的。
材料由柔性容器45中排出意味著在腔室47中有更多的空間，這意味著在腔室中周圍的氣體G佔據更大的體積。最好，把柔性容器45的尺寸相對於腔室47的尺寸選擇成使得氣體G的壓力當柔性容器是空的時比當柔性容器是充滿的時低大約百分之十。
可以設置一個壓力傳感器48，感應在腔室47中的氣體G的壓力。如在圖2中所看到的，最好把壓力傳感器48設置成把代表在腔室47中的壓力的信號送到控制裝置43。進而，最好把控制裝置43設置成對電源41進行控制，按照來自壓力傳感器的信號，調節把電供應到閥門35的時間長度，並且，如果願意或必須，調節把電供應到加熱器的時間長度。這樣，可以通過使材料散布更長一些時間即通過保持閥門35打開更長的時間補償在腔室47中的壓力降，這種壓力降可以造成在柔性容器45中材料散布速度的降低，並且，如果願意或必須，可以維持對加熱器33的電的供應。
最好由氣霧發生器的使用者對於控制裝置43提供一個把電供應給閥門35和加熱器33的信號，以及(在如果有的情況下)氣霧發生器21的其它特點。儘管可以通過例如壓一個按鈕，旋轉一個旋鈕，或者撥動一個開關提供該信號，但是，用來提供信號的優選裝置是以使用者在管27的第一端29附近引起某種方式的空氣流為基礎的，比如通過在該氣霧發生器的一個嘴件部段49上吸氣。氣霧發生器21最好包括一個空氣流動檢測裝置51，用來確定什麼時刻在管27的第一端29附近存在預定的空氣流量。最好把該空氣流動檢測裝置51設置成把一個信號送給控制裝置43表明存在那個預定的空氣流量，這可以表示一個使用者正在嘴件端49的打開端53上吸氣，並且，最好把控制器設置成按照來自該空氣流動檢測裝置的信號，控制電源對閥門35和加熱器33以及任何其它部件的供電。如在圖1中所看到的那樣，最好把空氣流動檢測裝置51設置成橫截著管27的第一端29，並在該第一端的上遊，該空氣流動檢測裝置幫助確保存在一個適當的空氣流供應，當蒸發的材料由管的第一端膨脹出時，由蒸發的材料產生氣霧，並有效地發送氣霧。
在氣霧發生器21是一個多件裝置的情況下，最好把空氣流動檢測裝置51永久地安裝到第二部件25上，因此，它最好是一個固定的部件，即，它不被處理掉。然而，如果願意或必須，該空氣流動檢測裝置51可以是一個可丟棄的部件，形成第一部件23的一部分，並且，可以比如通過一種電連接可拆開地連接到控制裝置43上。
嘴件部段49最好有一個打開端53。最好把管27設在該嘴件部段49中，最好把管的第一端29設在嘴件部段內，離開打開端53一定距離，使得由管的第一端膨脹出的蒸發的材料可以與周圍的空氣完全混合，形成氣霧。為了確保適當地供應空氣用來與蒸發的材料混合，並且確保適當的空氣供應使得使用者可以在嘴件部段上吸氣並啟動空氣流動檢測裝置51，嘴件部段49最好有多個通氣孔55。為了使空氣容易流過管27的第一端29從而容易形成氣霧，最好把管的第一端設在嘴件部段49中，在通氣孔55與嘴件部段的打開端53之間。最好把通氣孔55設置成關於管27最好靠近端部29，使得流過通氣孔的空氣完全沒有或對管有最小的冷卻效應。當然，可以把管27與通過通氣孔55流動的空氣隔絕，比如通過圍繞管設置絕緣材料或設置一根同心管56(以虛線示出)或者類似物，形成空氣與該管分離開的通道。
作為使用一個空氣流動檢測裝置51對控制裝置43送出信號的替代方案或附加方式，如在圖2中以虛線示出的，可以使用一個壓力降檢測裝置57，用來確定什麼時刻在管27的第一端29附近出現一個預定的壓力降。最好把此壓力降檢測裝置57設置成對控制裝置43送出一個信號，指示預定的壓力降正在出現，這可以是標誌著使用者正在嘴件部段49的打開端53吸氣，並把控制裝置設置成按照來自該壓力降檢測裝置的信號，控制電源41對閥門35和加熱器33以及任何其它被供電部件的供電。
一種適用的壓力降檢測裝置是一種噴吹啟動的傳感器，形式為由MicroSwitch division of Honeywell,Inc.,Freeport,Ⅰ11．製造的Model 163PC0lD35矽傳感器，或者由SensSym,Inc.,Milpitas,Calif．製造的一種SLP004D 0-4」H2O Basic Sensor Element。其它已知的流量傳感裝置比如採用熱線風速儀原理的那些裝置相信也適用於與氣霧發生器21一起使用。與壓力降檢測裝置相比，使用空氣流動檢測裝置51對於吸入裝置類型的應用來說是當前優選的，這是因為預期與壓力降檢測裝置相比使用者將比較容易啟動空氣流動檢測裝置。
對於氣霧發生裝置21當前預期的應用為給藥的應用。對於這樣的應用，以及在氣霧發生裝置21可能使用的其它應用中，控制裝置43可以為一個定時器59，用來對控制裝置控制電源41對閥門35和加熱器33和其它部件供電的頻率進行控制。這樣，氣霧發生裝置21可以自動地限制使用者可以操縱該氣霧發生裝置的頻率，從而容易限制偶爾的錯誤使用或過度的劑量。還有，為了幫助護理者(caregiver)照顧他們的病人，可以使氣霧發生器21與遠離控制裝置43的一個遙控裝置61結合。該遙控裝置61最好能夠調節定時器59，調整控制裝置控制電源41對閥門35和加熱器33和其它部件供電的頻率。這樣，當護理者希望增加或減少使用者可以操縱該氣霧發生器的頻率時，護理者可以在他與使用者分開一定距離的情況下這樣做。這樣，使用者可以有較大的活動能力，否則，它可能需要親自去看他的護理者，得到他們的處理方案。
也可以把控制裝置43和(如果有的話)遙控裝置61的構形做成容許對該氣霧發生器21的其它被供電的部件進行調節或進行遠距離調節，比如調節閥門35打開的時間長度，以及電源41把電供應給加熱器的時間長度。這樣，在例如腔室47中的氣體G的壓力下降或者由電源41供電的速率降低的情況下，比如在不同的溫度下使用該氣霧發生器，在柔性容器45中的材料被用完，或者構成電源的電池的電量減少的情況下，可以向上和向下調節劑量，並且調節該氣霧發生器21的運行條件，以便保持相同的運行狀態。
控制裝置的定時器59最好與一個指示器63結合，比如一個蜂鳴器或者定時器的產生光的部分，或者，例如用電連接到定時器上，用來指示控制裝置43可以控制電源41對閥門35個加熱器33以及其它的部件的供電。在例如使用氣霧發生器21散布藥物的情況下，指示器63用來提醒使用者是給藥的時間了。如果願意或必須，該指示器63也可以用遙控裝置61操縱。也可以使用該指示器63對使用者指示自氣霧發生器21被啟動以來的時間長度，比如在使用該氣霧發生器作為一個吸入裝置，並且，設想使用者在吸入之後屏住他的或她的呼吸一段時間的情況下，用該指示器63指示已經過去的時間是多長。
氣霧發生器21也可以包括一個顯示裝置65，比如一個LCD顯示裝置，用來顯示信息，比如控制裝置43控制電源41對閥門和加熱器供電的次數。該顯示裝置65可以例如顯示氣霧發生器21已經被操作的次數，例如，1或2或3，或者還剩下的操作次數，這可以以例如物料源37的大小以及每次打開和關閉閥門35被散布的材料的數量為基礎，或者以電源41的壽命比如電池剩餘的壽命為基礎。可以設置相同的或附加的顯示裝置，顯示其它的信息，比如在壓力腔室47中的壓力和電源41的功率水平。還有，氣霧發生器21可以裝有多種傳感器和顯示器，提供在顯示裝置65中顯示的反饋信息，例如幫助使用者學習如何適當地使用氣霧發生器作為一個吸入裝置，比如設置測量在完成一次吸入後一次吸氣的體積和時間的傳感器，甚至提供在一次吸氣過程中的反饋信息，幫助使用者採用適當的吸氣曲線(inhalation profile)。最好由控制裝置43控制顯示裝置65，並由電源41對它供電。
控制裝置43可以是可以單獨編程的，比如由一位藥劑師編程，控制氣霧發生器21按照一個藥方散布藥物，即藥物的量，頻率等，並且，以可以防止不適當地使用該氣霧發生器的信息進行編程。這樣，可以使用類型較少的氣霧發生器21用於範圍很寬的藥物。最好使特別的氣霧發生器21對於不同種類的藥物達到最佳，並隨後例如由藥劑師對具體的藥或藥方進行「細調」。
也可以把氣霧發生器21的程序編成在一段時間之後禁止使用。這樣，可以防止使用過期的藥物。這可以通過例如使電池電源41是不可更換的，或者通過使電池和/或控制裝置保持日期和時間的紀錄並防止在超過一個特定的日期和時間以後使用實現。
儘管不希望受到理論的限制，但是，取決於對一些因素的選擇，當前理解這些因素主要包括由電源41對加熱器33供電的速率，管27的直徑，以及要被蒸發並作為氣霧送出的材料，最好把氣霧發生器21具體地設計成產生有某些所要求的特點的氣霧。對於許多應用，特別是對於給藥的應用，最好把按照本發明的氣霧發生器21設計成產生中等質量顆粒直徑小於3微米的氣霧，更可取得是小於2微米，更可取的是在0.2與2微米之間，更可取的是在0.5與1微米之間。儘管不希望受到理論的限制，但是，取決於對一些因素的選擇，當前理解這些因素主要包括管27的長度，加壓裝置39由物料源37供應材料的壓力，以及由電源41供電的速率，確定供應材料的速率和在管內蒸發材料的速率。最好把氣霧發生器21設計成以大於每秒鐘1毫克的速率供應和蒸發材料。
可能希望產生由不同的液體成份形成的氣霧，由於多種原因，這些液體成份可能最好分開保存，直到希望形成氣霧的時刻為止。如在圖3中所示，氣霧發生器的另一實施例121除了關於氣霧發生器21描述過的特點以外，可以包括液體形式的第二種材料的源137，最好作為改進的第一部件13的一部分，把它與來自第一物料源37的材料一起提供給管27。第二種物料源137在加熱器33前的一點171與管27連通。電源41最好對一個分開的閥門135供電，並且，控制裝置43控制該閥門使得加壓裝置39當閥門35處於打開的狀態時可以把第二種物料源137中的材料由第二種物料源引進管27中。如果願意或必須，可以在不同時刻打開和關閉閥門35和閥門135。
第二種物料源137最好包括第二柔性容器145。加壓裝置39最好包括第二柔性容器145設在其中的第二腔室147，以及密封在第二腔室中並圍繞著第二柔性容器的第二種加壓氣體G2。可以把加壓氣體G和第二種加壓氣體G2加壓到不同的壓力，使得容易以不同的速率把材料和第二種材料送到管27中。如果願意或必須，可以把柔性容器45和第二柔性容器145設在相同的加壓腔室中。可以設置另外的物料源和其它成份，以便產生有更多成份的氣霧。
如關於圖4看到的，氣霧發生器的第三實施例221可以包括一個結構或幾個結構，它們最好作為改進的第一部件223的一部分，這些結構基本上完全與第一部件的結構類似，使得可以產生由兩種或多種成份形成的氣霧。氣霧發生器221最好包括第二根管227，它有第一端和第二端229,231。最好關於此第二根管227設置一個第二加熱器233，用來對此第二管加熱。最好在第二管227上設置一個第二閥門235，該閥門可以打開並可以關閉，使第二管的第一端與第二端229與231之間的連通打開和關閉。設置了要被蒸發的第二物料源237，第二管227的第二端231與此第二物料源連通。設置了一個第二加壓裝置239，用來當第二閥門235處於打開位置時使第二物料源237中的材料由第二物料源引進第二管227中。如果願意或必須，可以使用加壓裝置39使第二物料源237中的材料引進第二管227中。最好，電源41對第二加熱器233和第二閥門235供電，並且對氣霧發生器的任何其它要供電的部件供電，控制裝置43控制由電源到第二加熱器和第二閥門的供電。
氣霧發生器221最好包括一個腔室249，比如嘴件部段。管27和第二管227的第一端29和229最好設在腔室249中，彼此靠近。腔室249最好有足夠的尺寸和構形，使得由管27和第二管227膨脹出的被蒸發的材料和被蒸發的第二種材料一起可以與周圍的空氣混合，使得被蒸發的材料和被蒸發的第二種材料分別形成第一和第二氣霧，第一和第二氣霧彼此混合，形成包括第一和第二氣霧的組合氣霧。
在參考圖1描述的實施例中，可以通過提供在物料源37中的材料形成組合的氣霧，在該物料源中包括在材料被蒸發之前混合在一起的兩種或多種成份。儘管在物料源37中可以是兩種或多種液體，也可以在作為一種液體材料的溶液中懸浮固體顆粒，或者把固體顆粒溶解在一種液體材料中。如果願意或必須，當懸浮在溶液中時，固體顆粒可以有比氣霧形式的材料顆粒要大的平均直徑。當然，在參考著圖3和4描述的實施例中，固體顆粒可以懸浮在作為一種液體材料的溶液中。
如已經注意到的，對於氣霧發生器21的優選的加壓裝置39為sepra容器類型的裝置。在圖5中示出了有另一種加壓裝置339的氣霧發生器321。在這一實施例中，物料源337最好包括第二根管345，它有第一端和第二端345a,345b。第二管345的第一端345a連接到管27的第二端31上。加壓裝置339包括充滿加壓氣體G的一個腔室347。第二管345的第二端345b設在腔室347中，並且對於腔室是打開的。物料源337，第二管345，以及管27最好形成改進的第一部件323的一部分。
如在圖6A-6C中看到的，最好通過首先打開在管27中的閥門35用材料把物料源337充滿，隨後把第二管345的打開的第二端345b浸入液體材料L中(圖6A)。在第二管345浸入其中的液體材料充滿第二管之後，就把閥門35關閉。由液體材料中把第二管345抽出，由於閥門是關閉的，所以充滿第二管的液體材料留在第二管中(圖6B)，即，空氣不能進入第二管中的液體材料中。隨後，把第二管345放在腔室347中，並對該腔室加壓(圖6C)。當把閥門35打開時，腔室中的壓力迫使在第二管345中的液體材料進入管27中，在那裡，加熱器27可以把它蒸發。
在製作參考著圖1中所示的實施例描述的氣霧發生器21的一種方法中，關於管27設置加熱器33，使得可以對該管加熱。管27的第二端31連接到要被蒸發的物料源37上。設置可以打開並可以關閉的閥門35，使得物料源37與管27之間可以連通起來，並且可以停止這種連通。
設置了加壓裝置39，用來當閥門35處於打開的狀態時，把物料源37中的材料由物料源引進管27中。把閥門35連接到電源41上，用來打開和關閉該閥門。把加熱器35連接到電源41上。把電源41連接到控制裝置43上，該控制裝置用來控制由電源41到加熱器33和閥門35以及到氣霧發生器的任何其它部件的供電。
設置加壓裝置39的步驟最好包括把物料源37設置在腔室47中，並把該腔室加壓，最好加壓到大約兩個大氣壓。物料源37最好包括一個柔性容器45。然而，其它實施例也是可能的。例如，如參考圖5和6A-6B所描述的，物料源337可以包括第二管345，它有第一端和第二端345a,345b。第二管的第一端連接到管27的第二端31上，並且，第二管的第二端345b設在腔室347中。
在製作按照本發明的氣霧發生器21的過程中，特別優選的是關於它們彼此設置加熱器33，閥門35，物料源37和加壓裝置39，形成第一部件23，並且，關於它們彼此設置電源41和控制裝置43，形成第二部件25，並且，第二部件可以裝到第一部件上，也可以由第一部件上拆下。這樣，可以把第二部件製作成一個永久的裝置，氣霧發生器的大多數或所有較費錢的部件與此第二部件有關，而第一部件23最好包括氣霧發生器的消耗性的或不太費錢的部件，第一部件可以是一次性的。可以提供氣霧發生器21的不同特點，使部件23和25中任何一個對於一種特殊的應用是適當的。然而，按照當前設想的氣霧發生器作為醫療的吸入裝置的優選應用，相信在部件23和25上零件的設置適當地分配或多或少的可丟棄的零件。
使用氣霧發生器21最好由使用者把第一信號提供給控制裝置43，表明使用者想使用此氣霧發生器。可以由使用者壓一個按鈕58(圖2中的虛線)提供此第一信號，但是，特別是在氣霧發生器21被用作一個吸入裝置的情況下，最好由某種形式的吸氣啟動的裝置提供此第一信號，比如由一個壓力降檢測裝置53提供，或者，更可取的，由一個空氣流動檢測裝置51提供。
對此第一信號作出響應，控制裝置43將第二信號送到電源41，使電源打開可以打開並可以關閉的閥門35。閥門35最好設在管27與物料源37之間。閥門35的打開使得來自物料源37的材料可以由物料源流進管27中。
最好藉助於加壓裝置使來自物料源37的材料由物料源流進管27中。物料源37最好包括柔性容器45，加壓裝置39使在容器中的材料由物料源流出。加壓裝置39最好包括用加壓氣體G充滿的腔室47，柔性容器45就設在該腔室中。在如參考圖5和6A-6C描述的另一實施例中，物料源337包括第二管345，它有第一端和第二端345a,345b。第二管345的第一端345a連接到管27的第二端31上，加壓裝置339使在物料源337中的材料由物料源流出。加壓裝置339包括用加壓氣體G充滿的腔室347，第二管345的第二端345b設在該腔室中。
控制裝置43對第一信號作出響應把第三信號送到電源41，把電供應給關於管27設置的加熱器33，對該管加熱。加熱器33把來自物料源37的材料在管27中加熱到蒸發溫度，使得材料蒸發，並由管的第一端29膨脹出。
最好把按照本發明的氣霧發生器的結構做成遵照發明人已經認識到的某些設計原理。這些設計關係使得氣霧發生器的設計帶有某種耐用性，特別是關於周圍溫度和容器壓力的變化，使得可以確保發送氣霧的速率基本上不變。儘管不希望受到理論的限制，但是，一種關係包括氣霧的發送速率(D)，理解到它與加到要蒸發的液體上的壓力即壓力(P)基本上是線性關係，遵照下述關係D=k1p，其中k1基本上是常數，並取決於對特定的氣霧發生器特別的設計因素。
可以對控制裝置43進行編程，確保當氣體G的壓力下降時，在運行中適應這些變化將發生某些改變。例如，當氣體G的壓力下降時，發送相同數量的材料將要用較長的時間。因此，可以對控制裝置進行編程，使得例如保持閥門35打開較長的時間。儘管不希望受到理論的限制，但是，在流動通道為毛細管的一個圓孔的情況下，對於一個給定的氣霧發送速率D，可以考慮到管徑對顆粒尺寸的影響選擇管徑d。
希望一個吸入裝置把可以精確重複體積的藥物送給使用者。在發展通過把送到被加熱的流動通道比如一根管的流體蒸發運行的吸入裝置的過程中，希望把可以重複的並且嚴格的體積送到被加熱的管中。因此，用於按照本發明的吸入裝置的計量裝置最好能夠可靠地把一致體積的流體送到吸入裝置的產生氣霧的部分(例如，被加熱的管)。
按照本發明的一個實施例，提供了一種吸入裝置，其中與含藥物的流體接觸的一個或多個部件在特定數目的發送吸入劑量(例如200)之後可以丟棄。因此，可能希望這樣的吸入裝置的計量裝置有簡單並且便宜的設計，包括數目最少的變溼的部件。
按照本發明的一個優選實施例的計量裝置包括含藥物流體的一個高壓源以及一個計量腔室，該裝置提供流體的嚴格的並且可重複的散布體積。該計量裝置最好包括數量少的變溼部件，並且，製造起來簡單。
為了更好地理解本發明，下面的詳細描述參考附圖，其中，本發明的示例性的實施例是說明性的和描述性的。
在圖7中示意性地示出了包括一個示例性計量裝置403的一個吸入裝置401。在這一示例中，在殼體406中的旋轉閥門405包含一個計量腔室407。該旋轉閥門405位於一個流體的高壓源408與包括一根管409的被加熱的流體通道之間，在該通道中將流體蒸發，產生用來被使用者吸入的氣霧。可以用任何適當的裝置對該管409加熱。例如，在圖7中也示意性地示出了一個電源411和電接頭413，用來通過一個加熱器(未畫出)對管409進行加熱。
在這一示例中，在旋轉閥門中的計量腔室407包括一個孔415，此孔包含一個滑動的或「浮動的」活塞417。在孔415的每一端的第一和第二開孔419,421的直徑可以比活塞421的直徑小，使得活塞被包含在孔415中。然而，可以通過任何適用的裝置比如通過在殼體406中設置適當尺寸的流動通道把活塞417保持在孔415中，該通道包含在孔中的活塞。把一個預定的體積確定為孔415的體積與活塞417的體積之間的差。
按照這一裝置，活塞417的每個行程送出預定的體積。例如，高壓流體進入旋轉閥門的第一開口419，並使滑動活塞417由滑動活塞417鄰近孔中的第一開口419的第一位置運動到滑動活塞417鄰近孔中的第二開口421的第二位置，從而把預定體積的流體裝進旋轉閥門405中。當旋轉閥門405轉動使孔的第二開口421與高壓流體源408處於流體連通的狀態時，滑動活塞417在流體壓力的作用下由第一位置運動到第二位置，把預定的體積由第一開口419中送出，送進被加熱的管409中，並通過第二開口421把一個新的預定體積裝進旋轉閥門417中。這樣，在圖7中示出的示例中，旋轉閥門405每轉動180度將同時送出預定體積的流體並裝入下一個預定體積的流體。可以通過任何適用的技術例如通過用手啟動連接到適當的齒輪或連杆上的一個按鈕或者通過電動比如通過啟動一個開關使連接到閥門上的一個馬達工作使旋轉閥門轉動。與圖9和10中所示的劑量計量裝置聯繫起來更詳細地討論了一種按鈕啟動器。
為了防止流體洩漏，活塞417最好包括一個或多個滑動密封件比如0環425，它們也把活塞的裝載側與活塞417的送出側分開。把活塞417的裝載側與活塞417的送出側密封起來的其它裝置也在本發明的範圍以內。例如，可以把活塞417設計成其方式和/或製作材料提供一個或多個部段，這些部段匹配地與孔接合，可滑動地把送出側與裝載側密封起來。
滑動活塞417的體積與孔415的體積之間的差確定了預定的體積。例如，直徑為0.093英寸的活塞和在孔415中0.048英寸的行程可以送出5微升的體積。可以簡單地通過改變劑量腔室407的單一尺寸改變預定的體積。例如，可以通過變短活塞417或者增大孔415的長度從而增加活塞417的行程增大該預定的體積。因此，可以容易地和不費錢地改變該預定的體積，適應兒童的吸入劑量和成人的吸入劑量，並且，適應對於一定範圍的藥物所要求的變化的發送體積。
按照一個改進的實施例，可以用一個緊固在孔415內的柔性薄膜427替代活塞。在圖8中示意性地示出了這類旋轉閥門的一個示例，其中，當充滿孔的另一側的來自高壓流體源408的流體使薄膜427移動時，把在孔的一側的體積送出。被薄膜427移動的孔415在薄膜427的送出側的體積確定預定的體積。移動件是一個薄膜的優點在於高壓流體有較少的機會在移動件上流失，或者由於沿著孔的不完全的運動使移動件失誤。
希望當流體由該高壓源流出時高壓流體源408保持一個基本上不變的壓力。這就是說，最好被源408送出的流體的壓力在發送第一次送出的體積與發送最後一次送出的體積之間沒有明顯的變化。可以以任何適當的方式對流體源408加壓。例如，如在圖7和8中所示，可以使用一個彈性件比如一個彈簧429使壓在流體上的一個活塞431偏置。另外，一種加壓氣體可以使壓在流體上或壓在包容在一個密封的可壓扁的袋子中的流體上的一個活塞偏置。當使用彈簧和活塞機構對流體源加壓時，活塞的行程與包含在源中的流體的體積相比最好較小，使流體流出時壓力的改變降到最小。
在圖9和10中示意性地示出了用來驅動旋轉閥門405的機構的一個示例，其中，可以用一個裝有彈簧的按鈕435驅動旋轉閥門405。每一次壓下該裝有彈簧的按鈕435時，該旋轉閥門405轉動大約180度，從而由孔415送出預定體積的流體。該按鈕機構包括一個裝有彈簧的按鈕435，把它可作樞軸轉動地連接到一個棘輪臂437上。該棘輪臂437的近端439可作樞軸轉動地裝到按鈕437上，而棘輪臂437的遠端441與帶有在棘輪臂437的遠端441的一個凹口447的第一齒輪435上的一個銷柱443接合。此第一齒輪包括六個銷柱443，彼此離開60度。當壓下按鈕435時，棘輪臂437在六個銷柱443中之一上施加作用力，在順時針方向上推第一齒輪445。在一端把一個彈簧449裝到吸入裝置的一部分上，這部分關於棘輪臂437的運動是不動的。把彈簧的另一端449裝到棘輪臂437上，在已經把按鈕435壓下之後，彈簧的這一端把棘輪臂437拉回到起始位置。在棘輪臂437的遠端441的凹口447的位置鄰近第一齒輪445的下一個銷柱。
第一齒輪445與第二齒輪451接合，此第二齒輪在連接到旋轉閥門405上的一根軸452上。當軸452轉動時，孔415相對於流體源408轉動。例如，第一齒輪445可以包括60個齒，而第二齒輪451可以包括20個齒，使得當第一齒輪轉動60度時，第二齒輪451轉動180度。
希望在排放預定體積流體的毛細管型氣霧吸入裝置中對流動通道的加熱進行定時，使得在該流動通道中流體可以有效地被蒸發。一個示例性的定時裝置包括在第二齒輪451上的一對觸點或突起表面453，提供彼此大約離開180度的暴露的端部455。把裝有彈簧的電觸點或開關457連接到對於流動通道的一個加熱機構(未畫出)上。每次它與表面457的一端接觸時觸發裝有彈簧的電觸點或開關457。這樣，按照這一實施例，包含旋轉閥門405的軸452每轉動180度將送出一個預定的體積，裝入一個預定的體積，並且，觸發加熱機構，對所安裝的流動通道加熱。
如在圖7中描述的實施例中提到的那樣，希望保持在高壓流體源中的壓力不變。當流體源被消耗時使壓力損失降到最少的機構的一個示例在圖9中示出。在這一示例中，計量腔室407與包括兩個高壓流體貯室459的一個源在流體上連通。每個貯室459有一個裝有彈簧的活塞461，它的行程將比有相同截面積的一個單一的彈簧和活塞裝置作為兩個活塞和貯室裝置之一送出整個源體積的情況短。這樣，可以使加在初始充滿條件下和後來被消耗條件下的流體上的壓力差為最小。
在圖11-13中示意性地示出了按照本發明的計量裝置463的另一個示例。在這一示例中，計量裝置464是有一個彈性部分467的發送通道465的一部分。含藥物的流體源469與該發送通道465在流體上連通。使發送通道465的彈性部分467變形，由該發送通道469中送出一個預定體積的流體。
圖11A-11C示意性地示出了按照本發明的計量裝置的一個實施例463。在這一示例中，發送通道465由一根彈性管471形成。此彈性管471可以由矽橡膠或其它已知的彈性材料製成。第一變形件比如一個擠壓滾輪473使彈性管471變形，使得防止流體通過滾輪473的下遊的管流動。在第一變形件473的上遊是第二變形件，比如一個計量滾輪475。把該計量滾輪475的構形做成行進一個預定的路徑477。在該路徑477的至少一部分中，計量滾輪475作為一個移動件，當它與彈性管471接觸時使彈性管471的一部分變形，並在其中包含的流體上施加壓力。同時，使擠壓滾輪473足夠地運動，使得可以由管471中送出預定體積的流體。可以通過被計量滾輪475產生的壓力或者通過一個適當的機械機構像在圖12和13中示出的裝置把擠壓滾輪473抽出或升高。
預定的體積由彈性管471的內徑和被密封起來並被計量滾輪475擠空的管471的長度確定。如在說明本發明的另一個示例中那樣，可以通過改變計量裝置的單一尺寸改變預定的體積。例如，為了增加該預定體積，可以增大彈性管471的內徑或者滾輪475的路徑。
計量裝置463的這個示例的一個優點在於可以把流體隔離在彈性管中，這樣避免了與運動部件的直接接觸。同樣，在可重新使用的吸入裝置中，可以把流體源設計成在一個耗盡的流體源已經送出預定數量的計量體積之後用一個有裝在其上的發送通道465的卡盤(cartridge)替代。
圖12和13示意性地示出了按照本發明的計量裝置的一個示例463。在這一示例中，連接到一個活塞481上的彈簧479對流體源469加壓。計量腔室483是發送通道485的一部分，該通道包括一個彈性部分487。發送通道485的彈性部分487由密封在發送通道485的一部分上的一個彈性薄片製成(圖13)。該彈性薄片489可以由矽橡膠或其它適用的彈性材料製成。
在所示出的示例中，包括五個滾輪493的輪491位於鄰近發送通道485的彈性部分487的位置。每個滾輪493與相鄰的滾輪分開72度。把輪491設在鄰近發送通道485的彈性部分487的位置，使得當該輪491旋轉時，滾輪493的中凸的表面使彈性薄片489變形，進入發送通道485的中凸的表面中，並壓在該表面上。
如在圖12和13中所示，發送通道在與薄片489接觸的滾輪493之間的那部分確定了要發送到吸入裝置的液體經過計量的體積。當輪491旋轉72度時，與彈性薄片489接觸滾輪493使在滾輪之間包含在發送通道485中的流體向下遊方向運動，把這些流體發送到吸入裝置的散布機構。當滾輪493通過計量腔室483的入口484時，高壓流體源469充滿通道485。這樣，可以通過發送通道把預定體積的流體壓進吸入裝置的被加熱的流動通道中，該通道送出蒸發的流體，形成氣霧。在兩個相鄰的滾輪之間所包含的發送通道的體積確定預定的體積，此體積取決於在輪491的相鄰滾輪493之間的距離。在圖12和13中所示的實施例中，輪491每一次旋轉72度，送出一個經過計量的體積。
輪491在軸495上轉動，可以用手動方式或者用機械的或電動的機構使該軸轉動。例如，可以用傳統的彈簧驅動的鐘表馬達497使軸495轉動。按照這一裝置，除了預定的體積之外，可以控制送出的流體的流動速率。鐘錶馬達497對輪491轉動預定的距離的時間長短和速率進行控制。這樣，可以在預定的速率下計量出預定的體積。
可以採用傳統的注塑技術製造按照本發明的計量腔室的部件。可以由塑料樹脂或已知的適合於吸入裝置應用的其它材料注塑出這些部件。
按照本發明，可以提供一種計量裝置，它在吸入裝置中發送出可以重複的，嚴格體積的含藥物流體。此外，按照本發明的計量裝置有非常少的變溼部件，並且製造起來簡單。因此，按照本發明的計量裝置很好地適用於在吸入裝置中特別是加熱的毛吸管氣霧吸入裝置中應用。
儘管已經按照一個優選實施例示出了並描述了本發明，但是，要認識到，其中可以做出改變和變化，而不偏離如在權利要求書中所敘述的本發明。例如，氣霧發生器可以包括用來手動操作閥門35的裝置，即，不是通過檢測空氣流量或壓力降啟動閥門，而是把控制器43的構形做成當收到一個顯示閥門啟動的信號時進行一個按程序的加熱循環。這樣的裝置還可以包括(電的或機械的)裝置，一旦用機械方式把它打開之後，使閥門35在打開狀態保持一個預定的時間間隔。還有，嘴件是一個可選件，不需要被包括在吸入裝置中，或採用按照本發明的氣霧發生器的其它裝置中。
權利要求
1．一種氣霧發生器，它包括有一個入口和一個出口的流動通道；關於該流動通道設置的一個加熱器，使得可以至少對流動通道的一部分加熱；要被蒸發的物料源，流動通道的入口與該物料源連通；可以操作地設置在物料源與流動通道之間的一個閥門，該閥門可以打開並可以關閉，打開並關閉源與流動通道的入口之間的連通；一個加壓裝置，當閥門處於打開位置時，使物料源中的材料由物料源引進流動通道中；使加熱器和閥門工作的一個電源；以及一個控制裝置，它控制由電源對加熱器和閥門的供電。
2．按照權利要求1所述的氣霧發生器，其特徵在於，物料源包括一個柔性容器，加壓裝置包括一個腔室，柔性容器設在該腔室中，其還包括密封在該腔室中並圍繞著柔性容器的加壓氣體，此氣體可選地為氮氣和/或被加壓到大約2個大氣壓。
3．按照權利要求2所述的氣霧發生器，其特徵在於，對柔性容器加壓，使得氣體的壓力當柔性容器是空的時比當柔性容器是充滿的時低大約百分之十。
4．按照權利要求2所述的氣霧發生器，其還包括一個壓力傳感器，把它設置成感應腔室中的壓力，把該壓力傳感器設置成把表示在腔室中的壓力的一個信號送到控制裝置，並且，把控制裝置設置成對電源進行控制，按照來自壓力傳感器的信號調節把電供應給閥門的時間長短。
5．按照權利要求1所述的氣霧發生器，其還包括一個空氣流動檢測裝置，用來確定什麼時刻在流動通道出口附近已經存在預定的空氣流動速率，把該空氣流動檢測裝置設置成對控制器發送一個指示已經存在預定的空氣流動速率的信號，並把控制器設置成對來自空氣流動檢測裝置的信號作出響應控制電源對閥門和加熱器的供電，空氣流動檢測裝置可選地設在橫截著流動通道的出口並在該出口上遊的一個位置，該空氣流動檢測裝置可選地包括一個流動檢測器，氣霧發生器可選地包括一個嘴件部段，此部段有一個打開端，把流動通道的出口設在嘴件部段的內部，離開打開端一定距離，該嘴件部段可選地有多個通氣孔，把這些孔設置成使得流動通道的出口設置在嘴件部段中，在通氣孔與嘴件的打開端之間。
6．按照權利要求1所述的氣霧發生器，其還包括一個壓力降檢測裝置，它確定什麼時刻在流動通道的出口附近已經存在一個預定的壓力降，把該壓力降檢測裝置設置成對控制器發送一個指示已經存在預定的壓力降的信號，並把控制器設置成對來自壓力降檢測裝置的信號作出響應控制電源對閥門和加熱器的供電，氣霧發生器可選地包括一個嘴件部段，此部段有一個打開端，把流動通道的出口設在嘴件部段的內部，離開打開端一定距離。
7．按照權利要求1所述的氣霧發生器，其特徵在於，控制裝置包括一個定時器，用來對控制裝置控制電源對閥門和加熱器供電的頻率進行控制，氣霧發生器可選地包括一個遙控裝置，它適宜於調整定時器，以便調節控制裝置控制電源對閥門和加熱器供電的頻率，其特徵在於，定時器可選地包括一個指示器，用來指示控制裝置可以控制電源對閥門和加熱器的供電。
8．按照權利要求1所述的氣霧發生器，其還包括一個被控制裝置控制的顯示裝置，它顯示控制裝置控制電源對閥門和加熱器供電的次數，控制裝置可選地包括一個定時器，用來對控制裝置控制電源對閥門和加熱器供電的頻率進行控制，氣霧發生器可選地包括一個遙控裝置，它適宜於調整定時器，以便調節控制裝置控制電源對閥門和加熱器供電的頻率，顯示裝置可選地顯示定時器什麼時間使控制裝置可以控制電源對閥門和加熱器的供電。
9．按照權利要求1所述的氣霧發生器，其特徵在於，把控制裝置設置成使得可以調節閥門處於打開狀態的次數與把電供應給加熱器的次數中的至少之一，氣霧發生器可選地包括一個遙控裝置，它適宜於調節閥門處於打開狀態的次數與把電供應給加熱器的次數中的至少之一，控制裝置可選地包括一個定時器，用來對控制裝置控制電源對閥門和加熱器供電的頻率進行控制，和/或一個遙控裝置，它適宜於調整定時器，以便調節控制裝置控制電源對閥門和加熱器供電的頻率。
10．按照權利要求1所述的氣霧發生器，其特徵在於，選擇由電源把電供應給加熱器的速率和/或流動通道的尺寸，使得氣霧發生器產生平均中等質量顆粒直徑小於3微米的氣霧，該直徑最好小於2微米，更可取地在0.2與2微米之間，最可取地在0.5與1微米之間。
11．按照權利要求1所述的氣霧發生器，其特徵在於，選擇加壓裝置由物料源供應材料的壓力和/或由電源把電供應給加熱器的速率，使得以大於每秒鐘1毫克的速率供應材料，並使材料在流動通道中蒸發。
12．按照權利要求1所述的氣霧發生器，其還包括第二物料源，它在加熱器前面的一點與流動通道連通，加壓裝置使得當閥門處於打開狀態時把第二物料源中的材料由物料源引進流動通道中，物料源包括第一柔性容器，而第二物料源包括第二柔性容器，加壓裝置包括第一腔室，第一柔性容器設在此腔室中，並包括被密封在第一腔室中並圍繞著第一柔性容器的第一加壓氣體，以及第二腔室，第二柔性容器設在此腔室中，並包括被密封在第二腔室中並圍繞著第二柔性容器的第二加壓氣體，可選地把第一加壓氣體與第二加壓氣體加壓到不同的壓力。
13．按照權利要求1所述的氣霧發生器，其還包括有一個入口和一個出口的第二流動通道；關於該第二流動通道設置的第二加熱器，使得可以至少對第二流動通道的一部分加熱；要被蒸發的第二物料源，第二流動通道的入口與該第二物料源連通；以及可以操作地設置在第二物料源與第二流動通道之間的第二閥門，此第二閥門可以打開並可以關閉，打開並關閉第二物料源與第二流動通道的入口之間的連通；第二加壓裝置，當第二閥門處於打開位置時，使第二物料源中的材料由第二物料源引進第二流動通道中；並且其中，電源把電供應給第二加熱器和第二閥門，控制裝置控制由電源對第二加熱器和第二閥門的供電，氣霧發生器還可選地包括一個腔室，流動通道的出口在腔室中彼此靠近，腔室有足夠的尺寸和構形，使得由出口膨脹出的被蒸發的材料可以一起與周圍的空氣混合，使得被蒸發的材料分別形成第一和第二氣霧，第一和第二氣霧彼此混合，形成包括第一和第二氣霧的組合氣霧。
14．按照權利要求1所述的氣霧發生器，其特徵在於，在物料源中的材料包括在材料被蒸發之前混合在一起的兩種或多種組份，使得固體顆粒可選地懸浮在材料的溶液中，或者當固體顆粒懸浮在溶液中時，它們的平均直徑比氣霧形式的材料的顆粒大，或者，當固體顆粒形成氣霧的一部分時，它們的平均直徑比氣霧形式的材料的顆粒大。
15．按照權利要求1所述的氣霧發生器，其特徵在於，閥門是一個微型閥門。
16．按照權利要求1所述的氣霧發生器，其特徵在於，閥門，加熱器和流動通道是在一塊單一的晶片上形成的整體的微電子機械。
17．按照權利要求1所述的氣霧發生器，其特徵在於，氣霧發生器包括第一部件和第二部件，第二部件可以裝到第一部件上，並可以由第一部件上拆下，第一部件包括流動通道，加熱器，閥門，物料源，以及加壓裝置，而第二部件包括電源和控制裝置，氣霧發生器還可選地包括空氣流動檢測裝置，它檢測出什麼時刻在流動通道出口附近已經存在預定的空氣流動速率，把該空氣流動檢測裝置設置成對控制器發送一個指示已經存在預定的空氣流動速率的信號，並把控制器設置成對來自空氣流動檢測裝置的信號作出響應控制電源對閥門和加熱器的供電，其中，空氣流動檢測裝置可選地永久地裝到第二部件上，氣霧發生器可選地包括一個嘴件部段，它形成第一部件的一部分，此嘴件部段有一個打開端，把流動通道的出口設在嘴件部段的內部，離開打開端一定距離，其特徵在於，該嘴件部段可選地有多個通氣孔，其中，把流動通道的出口可選地設置在嘴件部段中，在通氣孔與嘴件的打開端之間，氣霧發生器可選地包括一個壓力降檢測裝置，它檢測出什麼時刻在流動通道出口附近已經存在一個預定的壓力降，把該壓力降檢測裝置設置成對控制器發送一個顯示已經存在預定的壓力降的信號，並把控制器設置成對來自壓力降檢測裝置的信號作出響應控制電源對閥門和加熱器的供電。
18．按照權利要求17所述的氣霧發生器，其特徵在於，第一部件包括有一個入口和一個出口的第二流動通道；關於該第二流動通道設置的第二加熱器，使得可以對第二流動通道加熱；可以操作地設置在第二物料源與第二流動通道之間的第二閥門，此第二閥門可以打開並可以關閉，打開並關閉第二物料源與第二流動通道的入口之間的連通；要被蒸發的第二物料源，第二流動通道的入口與該第二物料源連通；以及第二加壓裝置，當第二閥門處於打開位置時，使第二物料源中的材料由第二物料源引進第二流動通道中；並且其中，電源把電供應給第二加熱器和第二閥門，控制裝置控制由電源對第二加熱器和第二閥門的供電。
19．按照權利要求18所述的氣霧發生器，其還包括一個腔室，把流動通道的出口設在腔室中，彼此靠近，腔室有足夠的尺寸和構形，使得由出口膨脹出的被蒸發的材料可以一起與周圍的空氣混合，使得被蒸發的材料和被蒸發的第二材料分別形成第一和第二氣霧，第一和第二氣霧彼此混合，形成包括第一和第二氣霧的組合氣霧。
20．一種製作氣霧發生器的方法，它包括以下步驟關於該流動通道設置一個加熱器，使得可以對該流動通道加熱，該流動通道有一個入口和一個出口；把流動通道的入口連接到一個物料源上；在物料源與流動通道之間設置一個可以打開並可以關閉的閥門；設置一個加壓裝置，當閥門處於打開位置時，此加壓裝置使物料源中的材料由物料源引進流動通道中；把閥門連接到一個電源上，此電源可以打開和關閉該閥門；把加熱器連接到該電源上；把電源連接到一個控制裝置上，它控制由電源對加熱器和閥門的供電。
21．按照權利要求20所述的方法，其特徵在於，設置加壓裝置的步驟包括把物料源設置在一個腔室中，可選地把該腔室加壓到大約2個大氣壓，物料源包括一個柔性容器，或者物料源包括有一個入口和一個出口的第二流動通道，該方法還包括把第二流動通道的入口連接到流動通道的出口上並把第二流動通道的出口設置在腔室中的步驟。
22．按照權利要求20所述的方法，其特徵在於，把電源選擇成使得它適宜於以足夠的速率把電供應給加熱器和/或把流動通道的尺寸選擇成使得氣霧發生器產生平均中等質量顆粒直徑小於3微米的氣霧。
23．按照權利要求20所述的方法，其特徵在於，把加壓裝置由物料源供應材料的壓力和/或電源把電供應給加熱器的速率選擇成使得以大於每秒鐘1毫克的速率供應材料，並使材料在流動通道中蒸發。
24．按照權利要求20所述的方法，其還包括設置加熱器，流動通道，閥門，物料源和加壓裝置形成第一部件，設置電源和控制裝置形成第二部件，可拆開地把第二部件裝到第一部件上。
25．一種產生氣霧的方法，其還包括如下步驟產生表示使用者想要產生氣霧的第一信號，送到控制裝置，把對第一信號作出響應的第二信號送到電源，使電源打開一個可打開並可關閉的閥門，該閥門設在要被蒸發的物料源與流動通道之間，閥門的打開使來自物料源的材料可以由物料源流進流動通道中；使來自物料源的材料由物料源流進流動通道中；把對第一信號作出響應的第三信號送到電源，把電供應給關於流動通道設置的加熱器，加熱該流動通道；以及用加熱器在流動通道中把來自物料源的材料加熱到蒸發溫度，使得材料蒸發，並由流動通道的出口膨脹出。
26．按照權利要求25所述的方法，其特徵在於，由壓一個按鈕的使用者提供第一信號，或者，由在一個嘴件上吸氣的使用者提供第一信號，其方式為使得可選地設在流動通道出口附近的一個空氣流動檢測裝置動作，或者，由在一個嘴件上吸氣的使用者提供第一信號，其方式為使得可選地設在流動通道出口附近的一個用噴吹啟動的傳感器動作。
27．按照權利要求25所述的方法，其特徵在於，物料源包括一個柔性容器，一個加壓裝置使物料源中的材料由物料源流出。
28．按照權利要求27所述的方法，其特徵在於，加壓裝置包括用加壓氣體充滿的一個腔室，柔性容器設在該腔室中。
29．一種在吸入裝置中的計量裝置，它包括被加壓的含藥物的流體源；與該高壓流體源在流體上連通的一個計量腔室；一個移動件，此件由計量腔室中送出一個預定體積的流體。
30．按照權利要求29所述的計量裝置，其特徵在於，計量腔室為一個閥門中的芯，而移動件為一個活塞，閥門可選地為一個旋轉閥門，其中，活塞在芯中滑動，來自高壓流體源的高壓流體使活塞把預定體積的流體由芯中送出。
31．按照權利要求30所述的計量裝置，其特徵在於，芯在徑向上穿過旋轉閥門體的中心軸線伸展，把旋轉閥門體設在吸入裝置的殼體中，使得在把預定的體積裝進芯中的同時由於閥門體圍繞中心軸線旋轉180度把先前裝進的預定的體積由芯中送出。
32．按照權利要求31所述的計量裝置，其特徵在於，活塞包括密封件，它們把芯的裝載部分與芯的送出部分彼此密封起來。
33．按照權利要求29所述的計量裝置，其特徵在於，計量腔室為一個閥門中的芯，而移動件為在芯中的一個柔性薄膜，來自高壓流體源的高壓流體使薄膜把預定體積的流體由芯中送出。
34．按照權利要求29所述的計量裝置，其還包括一個被加熱的流體通道，它使預定體積的流體蒸發，從而形成一種氣霧。
35．按照權利要求29所述的計量裝置，其特徵在於，計量腔室為可以彈性變形的發送通道，移動件可以與該可以彈性變形的發送通道接合，送出預定的體積。
36．按照權利要求35所述的計量裝置，其特徵在於，可以彈性變形的發送通道為一根可以彈性變形的管。
37．按照權利要求35所述的計量裝置，其特徵在於，移動件包括可以在第一位置與第二位置之間運動的第一可變形體，在第一位置，第一可變形體阻塞通過發送通道的流動，而在第二位置，第一可變形體容許通過發送通道流動；並包括位於第一可變形件上遊的第二可變形件，此件可以沿著發送通道運動，由發送通道送出預定的體積。
38．按照權利要求37所述的計量裝置，其特徵在於，第一和第二可變形體是滾輪，可選地把它們裝在一個可旋轉的件上，使得第一和第二滾輪運動，與發送通道接觸，並且，可旋轉的件每次轉動一個預定的距離由發送通道送出預定的體積。
39．按照權利要求38所述的計量裝置，其還包括與一個機構連通的一個定時器，該機構使可旋轉的件以預定的速度轉動。
40．按照權利要求35所述的計量裝置，其特徵在於，發送通道包括一個可以彈性變形的薄片。
41．按照權利要求36所述的計量裝置，其特徵在於，移動件為一對與管接合的擠壓滾輪。
42．按照權利要求29所述的計量裝置，其特徵在於，在流體上被偏置的一個活塞對高壓流體源加壓，或者，加壓氣體對該流體源加壓。
43．一種在一個吸入裝置中計量預定數量的藥物的方法，該吸入裝置包括一個計量裝置，此裝置包括高壓的含藥物流體源和與該高壓流體源和被加熱的流動通道在流體上連通的一個計量腔室，該方法包括用來自高壓源的流體充滿計量腔室；以及驅動移動件，把預定體積的流體由計量腔室送進被加熱的流動通道中。
44．按照權利要求43所述的方法，其特徵在於，計量腔室為一個旋轉閥門中的孔，而移動件為一個可滑動的活塞或孔中的薄膜，通過使活塞或薄膜運動把預定的體積由孔中送出。
45．按照權利要求44所述的方法，其特徵在於，旋轉閥門還包括一個按鈕驅動器，方法還包括壓下該按鈕裝載和送出預定的體積。
46．按照權利要求44所述的方法，其特徵在於，計量裝置還包括一個機構，把該機構設置成每驅動旋轉閥門一次由被加熱的流動通道排放出蒸發的流體，方法還包括加熱流動通道，形成蒸發的流體，當使旋轉閥門轉動預定的數量時，由流動通道排放出這些蒸發的流體，並形成氣霧。
47．按照權利要求43所述的方法，其特徵在於，腔室包括有一個彈性部分的發送腔室，方法還包括用流體充滿彈性部分，並使用移動件使發送通道的彈性部分變形，送出預定的體積。
全文摘要
一種氣霧發生器(21),其包括一有一個入口(29)和一個出口(31)的流動通道(27),關於該流動通道設置的一個加熱器(33),用來對流動通道加熱。要被蒸發的物料源(37),它與流動通道的入口連通,可以打開並關閉物料源與流動通道的入口之間的連通的一個閥門(35),以及一個加壓裝置(39),當閥門處於打開位置時,使物料源中的材料由物料源引進流動通道中。氣霧發生器還包括使加熱器和閥門工作的一個電源(41),以及一個控制裝置(43),它控制由電源對加熱器和閥門的供電。在吸入裝置(401)中的一種計量裝置(463),其包括一被加壓的含藥物的流體源(408),以及一個計量腔室(407),把此腔室的構形做成把一個預定體積的流體發送到吸入裝置中被加熱的流動通道(409)中。
文檔編號A61M11/04GK1323231SQ99812252
公開日2001年11月21日 申請日期1999年10月14日 優先權日1998年10月14日
發明者K·A·科克斯, T·P·貝尼, W·R·斯維尼, W·A·尼科爾斯, 小F·M·斯普林克 申請人:菲利普莫裡斯產品公司