分散裝置的製作方法

2023-05-31 08:37:21

專利名稱：分散裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於粉末吸入器的分散裝置。
背景技術：
這種類型的分散裝置通常是公知的，並用於產生懸浮微粒的分散，
其中，所述懸浮微粒包括活性劑(active agent)和載體物質(例如乳糖) 的混合。該載體物質主要用於控制配方(formulation)的物理特性，例 如所述配方的流動性。在這一過程中，精細活性劑首先粘附在粗糙的載 體物質的表面。出現在載體微粒和活性劑微粒之間或者出現在活性劑微 粒團塊之間的粘附力必須在吸入期間被克服，以便產生高比例的適於呼 吸的活性劑微粒。此過程所需的能量可以在分散裝置中引入。
在公知的分散裝置中，撞擊力或湍流或者兩者的結合被用於分散。 在撞擊牆和附加的空氣供應通道的幫助下導致分散也是^^知的。

發明內容
本發明的目的是提供一種分散裝置，該裝置結構非常緊湊、簡單， 並且使用此分散裝置可以在不損失吸入力的情況下產生儘可能高比例的 精細微粒碎片。
這一目的可通過權利要求1的特徵、特別是通過具有吸入口 (mouthpiece)的分散裝置而實現，其中，在所述吸入口內設置有用於提 供孩i粒流的環形通道。就此而"i侖，環形通道具有軸向入口和軸向出口 ， 以提供包含有活性劑和載體物質的混合物的微粒流。根據本發明，環狀 偏轉室與環形通道的軸向出口相鄰4妄，並且沿軸向進入的孩麼粒流在該偏 轉室內沿預定的徑向流方向而^:偏轉。同時，在此偏轉室內孩t粒流能夠
被加速，以便微粒流可以在旋轉室內循環式流動，其中，所述i走轉室在 軸向方向上與偏轉室相鄰接，並且具有圓形外壁和軸向出口。
通過吸入口的吸入而完全流出偏轉室之後，穿過環形通道所供應的 微粒流能夠因此而被帶入環狀循環路徑，同時，輕的微粒，例如微粒尺
寸小於5jam的純活性劑微粒，由於其較低的離心力而能夠在較早階段從 旋轉室的軸向出口流出。另一方面，粗糙的微粒，例如承載活性劑的載 體微粒，由於它們的慣性質量而會在旋轉室內保持較長的時間，在旋轉 室內，所述粗糙的微粒循環多次並且在此過程中撞擊旋轉室的外壁，精 細活性劑微粒從粗糙的載體微粒上進一步分離。所有精細微粒跟隨空氣 流以逐漸減低的速度穿過旋轉室的軸向出口 ，並且該精細微粒作為非彈 道懸浮微粒可供吸入。
根據本發明，偏轉室和旋轉室不被用於粗糙微粒的分離，而是利用 粗糙孩吏粒和精細微粒之間在平均駐留時間上分配的不同進行樣允粒的分 離。因此，粗糙微粒也能夠存在於旋轉室內直到吸入過程的末端，以便 沒有實際的粉末渣殘留，該粉末渣會降低吸入器的功能或降低對進一步 劑量應用而言劑量釋》文的 一致性。
根據本發明的環形通道具有軸向方向的入口和出口。然而，通常， 4皮引入環形通道的微粒流也可以具有切向流成4分。
本發明的優選實施例在本說明書中，附圖中以及從屬權利要求中被 描述。
根據第 一個優選實施例，傾斜指向軸向方向的導流板可以被設置在 偏轉室內。通過環形空間軸向進入的微粒流可以使用這種導流板以簡單 的方式被偏轉到切向流方向，同時，可以通過偏轉板的設計而實現微粒 流在偏轉室內的加速。
對導流板來說，其被彎曲以獲得期望的偏轉和加速效果是有利的。 在此過程中，導流板的曲率在軸向方向上減小是有利的。為了獲得最大 可能的偏轉和加速，導流板據此可以以渦輪的方式被設計。關於這一點， 導流板具有翼形側面也是有利的，其中，該翼形側面在截面中具有彎曲 的輪廓線。關於這一點，下述結構也是有利的即導流板在偏轉室的入 口的附近具有圓形的前邊緣，並且在偏轉室的出口的附近具有後邊緣， 該後邊緣具有較不明顯的倒角。已進行的試驗顯示出這種截面設計能夠 獲得非常好的結果。
根據本發明的另外的優選實施例，旋轉室的軸向出口被設置於中央。 輕微粒因此可以在較早階段從出口流出旋轉室，而重微粒沿旋轉室的外 壁循環流動。
根據本發明的另外的優先實施例，流出通道張開並與旋轉室的軸向
出口相鄰接。張口可以是凹面的，藉此可獲得如下效果即在與吸入方 向相切的方向上具有相對高的速度分量並位於流出旋轉室出口的懸浮物 微粒在所述流出通道的附近減速，並且懸浮微粒的運動被主要定向在出 口通道內的縱向方向上。同時，流出通道的橫截面積的增加可以獲得低 的懸浮微粒流出速度，以便病人可吸入非彈道的懸浮微粒。使用此類幾 何結構的吸入口通過影響流出方向和流出速度，懸浮微粒在病人的口咽 區的沉積可以被減少。儘管懸浮孩史粒以相對高的徑向速度流出i走轉室而 進入出口 ，但是懸浮微粒在流出通道末端的流出速度是相對較低的。
而且流出通道在流出端的末端部分內具有環狀圓柱形區域也是有利 的，因為流出微粒流的軸向集束(bundling)能夠因此而被影響。用凸 面設計代替凹面設計也是可行的。
由於流出通道邊緣是尖銳的，並且特別地，與具有在橫截面內有銳 角的邊緣的旋轉室相鄰接，來自於旋轉室的輕微粒的沉澱可以進一步被 改進。
也已證明以部分彎曲形成從圓形外壁到旋轉室內的軸向出口的過渡 是有利的，因為這種方式一方面可以實現改進的空氣動力特性，另一方 面可以減少孩t粒的沉澱。
在根據本發明的分散裝置內，沒有設置用於在環形通道的軸向出口 和旋轉室的出口之間供應外部空氣的進氣口。因此可以排除如下情況 即必需提供附加的吸入動力以便維持分散裝置的功能，所述附加的吸入 動力既不利於粉末從分散設備處移動，也不利於實際的分散動力。微粒 流的偏轉以及將出口定向而進入咽部的功能僅通過根據本發明的幾何學
執行結構而被實現。


本發明在下文中將通過單純示例的方式並參考優選實施例以及附圖
而被描述，其中
圖l所示為分散裝置的部分截面側視圖。
具體實施例方式
其中，在所述吸入口的較低側設置有用於供應微粒流的環形通道12。微 粒流通常通過吸入口處的吸入所產生，例如使預定劑量的活性劑和載體 物質在吸入器內是可獲得的，然後該預定劑量的活性劑和載體物質被吸 入口處的吸入動作吸入環形通道12內。
環形通道12在外圍方向內環繞並具有軸向入口 14和軸向出口 16， 而且入口 14和出口 16均在環形通道12的整個外圍延伸。
與環形通道12的軸向出口 16相鄰接的類似的環狀偏轉室18被設置， 其中，所述偏轉室具有與環形通道12大體相同的徑向延伸，並且在所述 偏轉室內，軸向進入的微粒流被偏轉而進入優選的徑向流方向。在偏轉 室18的出口處的實際上被徑向定向的微粒流在此過程中被引導進入旋轉 室20,該旋轉室具有圓形外壁22和軸向出口 24。
如圖1所示，環形通道12、偏轉室18和旋轉室20的外部直徑的大 小基本上是相同的。環形通道12的內部直徑和偏轉室18的內部直徑也 是彼此一致的。旋轉室20的軸向出口 24的內部直徑小於偏轉室18的內 部直徑。
為了在偏轉室18內將軸向進入的糹效粒流偏轉到優選的徑向流方向並 同時對其加速，多個導流板26被設置於偏轉室18內並分布在其外圍， 而且被傾斜定向到軸向方向。每個導流板26在偏轉室18的整個橫截面 上延伸，並且每個導流板被彎曲且曲率在軸向方向上減小，即每個導流 板在偏轉室18的入口處彎曲得比在偏轉室18的出口處更顯著。在截面
中(縱向截面)，導流板26具有翼形截面，該翼形截面具有彎曲的輪廓 線。才艮據本發明的優選實施例，導流板在偏轉室18的入口的附近具有圓 形的前邊緣，並且在偏轉室18的出口的附近具有後邊緣，該後邊緣具有 較不明顯的倒角，以便導流板26的截面與飛機機翼相似。
如圖1進一步所示，旋轉室20的外壁22為環狀圓柱的形式並且直 接與偏轉室18的出口相鄰接，而且偏轉室18的軸向延伸與旋轉室20的 軸向延伸的尺寸是大體相等的。在其出口側末端，旋轉室20具有末端壁 28，該末端壁形成外壁22和布置在中心的軸向出口 24之間的過渡。在 此過程中，從圓形外壁22到末端壁28的過渡在拐角附近被彎曲。
流出通道30與旋轉室20的軸向出口 24相鄰接，其中，流出通道30 的外壁32凹向延伸。然而，旋轉室20的末端壁28和流出通道30的外 壁32之間的過渡為尖銳邊緣，並且被製成具有實施例中所示的銳角。而 且，流出通道30在其出口側末端截面處具有環狀圓柱形區域33，該環狀 圓柱形區域延伸到流出通道30的末端，並且會實現流出微粒流的軸向集 束(bundl ing )。
如圖l進一步所示，在環形通道12的入口 14和流出通道30之間沒 有設置用於供應外部空氣的進氣口 。
在使用所描述的分散裝置過程中，病人在吸入口 IO處吸入，微粒流 藉此被引導而在箭頭所示方向(軸向方向)上穿過吸入口，所述微粒流 通過粉末吸入器已被預先獲得所需劑量。被吸入的微粒流首先穿過入口 14而被引入環形通道12中，並且穿過環形軸向出口 16流出環形通道12 而進入環形偏轉室18。在偏轉室18內，微粒流被導流板26加速，並且， 一方面被偏轉到主要的徑向流方向，另一方面， -使得孩i粒流進入i走轉室 20,該萬走轉室在軸向方向上與偏轉室18相鄰接，而在偏轉室18的出口 處與其大體相切。微粒流在旋轉室20內旋轉，在此期間，重微粒在圓形 外壁22的附近循環更長的時間，而輕微粒跟隨空氣流並在流出通道30 的方向上更快的運動。
由於與外壁22的接觸，在旋轉室20內循環的較重的微粒在其循環 期間開始釋放出逐漸變輕的微粒(活性劑)，直到這些在旋轉室20內循
環的微粒也跟隨空氣流並隨後也被排出。
根據優選實施例，所描述的分散裝置由塑料製成。關於這一點，將
導流板26與型芯(insert ) 27製成一體也是有利的，例如作為同一個注 塑模部件，並且其上塑模有導流板26的型芯27能夠被插入吸入口 10的 內部。
附圖標記列表
10 吸入口
12 環形通道
14 環形通道入口
16 環形通道出口
18 偏轉室
20 旋轉室
22 圓形外壁
24 旋轉室出口
26 導流板
27 型芯
28 末端壁 30 流出通道
32 外壁
33 環狀圓柱形的區域
權利要求
1. 一種用於粉末吸入器的分散裝置，所述裝置包括吸入口(10)，在所述吸入口內設置有用於提供微粒流的環形通道(12)，並且所述環形通道具有軸向入口(14)和軸向出口(16)，所述軸向出口(16)與環狀偏轉室(18)相鄰接，在所述環狀偏轉室內，軸向進入的微粒流被偏轉到主要的徑向流方向，而具有圓形外壁(22)和軸向出口(24)的旋轉室(20)在軸向方向上與所述偏轉室(18)相鄰接。
2. 根據權利要求1所述的分散裝置，其特徵在於，在所述偏轉室(18 ) 內設置有傾斜定向到軸向方向的導向板(26)。
3. 根據權利要求2所述的分散裝置，其特徵在於，所述導向板(26 ) 實現所述^f敖粒流的加速。
4. 根據權利要求2或3所述的分散裝置，其特徵在於，所述導向板 (26)是彎曲的，並且曲率沿軸向方向減小。
5. 根據權利要求2-4中的任一項權利要求所述的分散裝置，其特徵 在於，所述導流板具有翼形側面，所述翼形側面在截面中具有彎曲的輪 廓線。
6. 根據權利要求2-5中的任一項權利要求所述的分散裝置，其特徵 在於，所述導流板(26)在所述偏轉室(18)的入口的附近具有圓形的 前邊緣，並且在所述偏轉室(18)的出口的附近具有後邊緣，所述後邊 緣具有不明顯的倒角。
7. 根據前述權利要求中的至少一項權利要求所述的分散裝置，其特 徵在於，所述旋轉室(20)的軸向出口 (24)被布置在中央。
8. 根據前述權利要求中的至少一項權利要求所述的分散裝置，其特 徵在於，流出通道(30),尤其是凹面延伸的流出通道，與所述旋轉室(20) 的所述軸向出口 ( 24 )相鄰《接。
9. 根據權利要求8所述的分散裝置，其特徵在於，所述流出通道(30 ) 以尖銳邊緣、尤其橫截面中呈銳角的尖銳邊緣與所述旋轉室(20)相鄰 接。
10. 根據權利要求8或9所述的分散裝置，其特徵在於，為了實現 流出微粒流的軸向集束，所述流出通道(30)在出口側的末端部分具有 環狀圓柱形區域(33)。
11. 根據前述權利要求中的至少一項權利要求所述的分散裝置，其 特徵在於，在所述旋轉室(20)內從所述圓形外壁(22)到所述軸向出 口 (24)的過渡是部分彎曲的。
12. 根據前述權利要求中的至少一項權利要求所述的分散裝置，其 特徵在於，所述環形通道(12)的所述出口 (16)在整個外圍上延伸。
13. 根據前述權利要求中的至少一項權利要求所述的分散裝置，其 特徵在於，在所述環形通道(12)的所述軸向出口 (16)和所述旋轉室 (18)的所述出口 (24)之間沒有設置用於供應外部空氣的進氣口。
全文摘要
一種用於粉末吸入器的分散裝置，該裝置包括用於傳送微粒流並具有環形通道(12)的吸入口(10)。該環形通道具有軸向入口(14)以及與環形偏轉室(18)相鄰接的軸向出口(16)，其中，在該偏轉室內，軸向進入的微粒流被偏轉到主要的徑向流方向。該偏轉室在軸向方向上與旋轉室相鄰接，該旋轉室(20)具有圓形外壁(22)和軸向出口(24)。
文檔編號A61M15/00GK101384290SQ200780005571
公開日2009年3月11日 申請日期2007年1月9日 優先權日2006年2月17日
發明者于爾根·堯爾尼希, 託馬斯·沃伊騰, 斯特凡·馬克本 申請人:奇格弗裡德學名藥國際公司