FI101197B - Jakolaite sekä menetelmä nesteen jakamiseksi hienojakoiseksi suihkuksi - Google Patents

Description

101197

Jakolaite sekä menetelmä nesteen jakamiseksi hienojakoiseksi suihkuksi

Jakamalla erotettu hakemuksesta no. 906089 5

Esillä olevan keksinnön kohteena on jakolaite sekä menetelmä nesteen jakamiseksi hienojakoiseksi suihkuksi. Erityisesti keksinnön kohteena on lääkesumutin, johon keksintö ei kuiten-10 kaan yksinomaan rajoitu.

On tunnettua tuottaa nestepisaroiden virta värähdyttämällä nesteen koskettaman takapinnan sisältävää rei'itettyä kalvoa siten, että pisarat poistuvat kalvon rei'istä jokaisen väräh-15 telyjakson aikana. Tuotettujen pisaroiden koko riippuu reikä-koosta, ja käytännöllisistä syistä kalvon paksuus pyritään pitämään samassa suuruusluokassa reikäkoon kanssa. Tähän mennessä ei ole ollut käytännöllistä käyttää tällaista laitetta su-mutesuihkeen tuottamiseksi esimerkiksi lääkeinhalaattoreiden 20 kaltaisissa sovelluksissa, joissa esimerkiksi vaaditaan alle 10 mikronin pisarakokoa.

US-patentista 4533082 on tunnettua tuottaa jakolaite, johon kuuluu kammion sisältävä runko; kammio vastaanottaa jaettavan .25 nestemäärän rungon sisältäessä rei'itetyn osan, joka määrittää kammion etuseinän ja jonka takaseinää neste käytössä koskettaa; lisäksi laitteeseen kuuluu värähtelevä osa, joka on yhdistetty runkoon ja jonka tehtävänä on värähdyttää rei'itettyä kalvoa nestepisaroiden jakamiseksi rei'itetyn kalvon lävitse. 30

Esillä olevan keksinnön mukaisen laitteen ja menetelmän oleelliset tunnusmerkit ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa on vaatimusten mukaisesti 35 oleellista se, että nestettä läpipäästävässä kalvossa olevien reikien poikkipinta-ala pienenee kalvon etupintaa kohti. Tällainen reikien suippeneminen helpottaa nesteen virtausta etenkin silloin, kun jaettava neste sisältää suspensiossa hiukkas- 2 101197 maisia aineita. Suippeneminen estää hiukkasmaisten aineiden kasaantumisesta aiheutuvaa reikien tukkeutumista.

Keksinnön mukainen laite voi käsittää rungon, johon kuuluu 5 rengasmainen osa, jossa on suhteellisen ohut, rei'itettyyn kalvoon liitetty sisempi rengasmainen osa ja suhteellisen paksu, värähtelylaitteeseen kiinnitetty ulompi rengasmainen osa. Etuna on tällöin se, että värähtelylaitteessa vallitsee suhteellisen korkea akustinen impedanssi verrattuna sisemmän ren-10 gasmaisen osan suhteellisen alhaiseen impedanssiin siten, että rei'itettyyn kalvoon välitettävä värähtelyn laajuus vahvistuu lähetettäessä poikittaisia ääniaaltoja rengasmaisen osan läpi.

Tehokas kokoonpano on siten tuotettavissa silloin, kun rei'-15 itettyä kalvoa värähdytetään korkeammilla taajuuksilla, joita pidetään parhaimpina pienten pisaroiden tuottamiseksi.

Suositeltavasti rengasmainen osa sisältää levyn, joka määrittää sisemmän rengasmaisen osan rajoittaman keskusaukon ja joka 20 poikkisuuntaan on rei'itetyn kalvon rajoittama levyn paksuuden suipetessa säteittäisesti sisäänpäin.

Tällaista levyä voidaan pitää impedanssimuuntajana, jossa ulompi rengasmainen osa on impedanssiltaan sovitettu esimer-25 kiksi pietsosähköanturin kaltaiseen värähtelylaitteeseen ja jossa sisempi rengasmainen osa on impedanssiltaan sovitettu rei'itettyyn kalvoon.

Suositeltavasti levy sisältää etu- ja takapinnat, jotka lähe-30 nevät toisiaan kartiokulmassa kulman säteen vaihdellessa siten, että sisemmän rengasmaisen osan kartiokulma on ulomman rengasmaisen osan kartiokulmaa pienempi.

Rei'itetty kalvo voi koostua reikärivin määrittävästä levystä 35 jaettavan nesteen kulkeutuessa käytössä mainittujen reikien läpi; lisäksi se voi sisältää kannatinlaitteen, joka kannattaa . ristikon muotoon sijoitettuja kannatinosia sisältävää levyä.

101197 3 Tällaisen kannatinlaitteen etuna on se, että se tuottaa levyille jäykkyyttä, jolloin levyt voidaan valmistaa erittäin ohuesta aineesta reikien pienten halkaisijoiden tuottamisen helpottamiseksi. Yllättävänä etuna on lisäksi se, että pisa-5 roita jakavien reikien osuutta lisätään kannatinosien avulla ja että kannatinosan läheisyydessä sijaitsevat reiät päästävät muita reikiä todennäköisemmin pisaroita lävitseen.

Kannatinosat on suositeltavasti muodostettu kiinteästi levyyn, 10 ja ne koostuvat levyn paksunnetuista osista.

Kannatinlaite sisältää suositeltavasti useita kehämäisesti erilleen sijoitettuja, säteittäisesti suuntautuvia osia, jotka on yhdistetty rengasmaiseen, levyn keskusaukon määrittävään 15 kannatinosaan.

Tällaisen kokoonpanon uskotaan toimivan tehokkaammin kuin kan-natinlaitteen, jossa säteittäisesti suuntautuvat osat kohtaavat levyn keskiosassa. Rengasmaisen kannatinosan määrittämän 20 levyn keskusosan on havaittu toimivan tehokkaasti pisaroita tuotettaessa.

Ainakin rei'itetyn levyn etupinta sisältää suositeltavasti nestettä hylkivän pinnan. Sopiva päällys voidaan tarkoituksen-25 mukaisesti sijoittaa kalvolle pinnan tekemiseksi nestettä hyl kiväksi .

Tehokas jakelutoiminta vaatii, että kalvon etupinta ei saisi joutua nesteen kastelemaksi. Nestettä hylkivän päällyksen 30 käyttö estää kastumista ja lisää siten tehokkuutta.

Värähtelylaite sisältää suositeltavasti anturin, joka on pois-tettavasti yhdistetty runkoon; käytössä runko, josta nestettä on jaettu, voidaan korvata nesteellä ladatulla uudella runko-35 osalla.

Rei'itetty kalvo sisältää suositeltavasti sähkömuovatun metallilevyn. Tällaiset levyt voidaan valmistaa halutun paksuisik 101197 4 si, ja reikien kokoa ja muotoa voidaan valvoa valokuvausmenetelmää käyttämällä. Tällaisen menetelmän tuloksena saadaan levyn toiselle puolelle aikaan kartiomaisia reikiä, jotka sisältävät edellä mainitut edut.

5

Esillä olevan keksinnön suositeltavia sovelluksia kuvataan seuraavaksi esimerkinomaisesti viitaten liitteenä oleviin piirroksiin, joissa kuvio 1 on kaaviomainen osa kädessä pidettävästä jakolait-10 teestä, kuvio 2 on kaaviomainen osa kuvion 1 laitteesta yhdistettynä elektroniseen ohjausyksikköön, kuvio 3 on osiin jaettu sivukuva kuvioiden l ja 2 mukaisen laitteen suihkepäästä, 15 kuviot 4, 5, 6 ja 7 ovat osiin jaettuja sivukuvia suihkepäiden vaihtoehtoisista sovelluksista, kuviossa 8 on nähtävissä sellaisen rei'itetyn kalvon takaosa, jota käytetään minkä tahansa edellä mainitun kuvion mukaisessa suihkepäässä, 20 kuvio 9 on osiin jaettu sivukuva kuvion 8 rei'itetyn kalvon revitetystä levyosasta, ja kuvio 10 on tasokuva kuvion 8 rei'itetyn kalvon revitetystä levyosasta.

25 Kuviossa 1 on nähtävissä jakolaite 1, joka on kädessä pidettävä, lääkinnällisessä tarkoituksessa käytettävä inhalaattori. Laite 1 sisältää rungon 2, joka määrittää jaettavaa nestettä 4 sisältävän kammion 3.

30 Runko 2 on asennettu kädessä pidettävään koteloon 5, johon on sijoitettu elektroninen ohjausyksikkö 6 ja patterit 7. Piet-sosähkötyyppinen sähköakustinen anturi 8 virroitetaan ja sitä ohjataan ohjausvirtapiirin 6 avulla. Suukappale 9 sopii liukuvasti koteloon 5, ja suukappaleen 9 liike koteloon nähden 35 käynnistää päälle-pois -kytkimen 10.

Rungon 2 ja anturin 8 yksityiskohtainen rakenne on nähtävissä kuviossa 3. Runko sisältää levyn li, jossa on keskusaukko 12 101197 5 ja ohut rei'itetty kalvo 13 liitettynä levyyn siten, että aukko peittyy. Sopivan kalvon 13 rakennetta on kuvattu jäljempänä viitaten kuvioihin 8 ja 9. Kalvo 13 on rei'itetty useilla rei'illä 25, joista ainoastaan osa on kaaviomaisesti sisälly-5 tetty kuvioon 3. Levy 11 sisältää tasaisen etupinnan 14 ja katkaistun kartion muotoisen takapinnan 15 siten, että levy suippenee paksuudeltaan lineaarisesti säteittäisesti sisäänpäin rei'itettya kalvoa 13 kohti.

10 Levy 11 sisältää kehäosan 16, josta suuntautuu taaksepäin putkimainen osa 17.

Myös runko 2 sisältää pyöreän alustan 18, joka sopii putkimaiseen osaan 17 siten, että alustan ja levyn 11 väliin määrite-15 tään kammio 3. Alusta 13 sisältää etupinnan 19, johon kuuluu keskussyvennys 20 siten, että kammio 3 on syvimmillään kalvon 13 vieressä sijaitsevalla alueella.

Rengasmainen reunaosa 21 on muodostettu alustaan 18 kehämäi-20 sesti etupinnasta 19 ja se sijaitsee levyyn 11 muodostetussa rengasmaisessa urassa 22 sulkien siten kammion 3. Rengasmainen tila 29 muodostuu putkimaisen osan 17 ja alustan 18 väliin.

Anturi 8 on pyöreä rengasmainen pietsosähköosa, joka on yhdis-25 tetty putkimaisen osan 17 takapäähän 23.

Anturi 8 on sijoitettu siten, että virroitettaessa anturi vaihtojännitteellä se laajenee ja kutistuu säteittäisesti välittääkseen ultraäänivärähtelyä putkimaiseen osaan 17. Taka-30 osan 23 paksuus (mitattuna siinä suunnassa, jossa sitä väräh-dytetään anturin avulla) on huomattavasti paksumpi kuin levyn • 11 paksuus kohdassa, jossa se koskettaa kalvoa 13. Levy 11 taipuu vastauksena anturin säteittäisesti ulospäin suuntautuvaan liikkeeseen kääntymällä rengasmaisen reunan 21 ympäri 35 siten, että se liikuttaa kalvoa 13 aksiaalisesti alustaa 18 kohti. Anturin 8 kutistuessa säteittäisesti reunan 21 ympäri tapahtuva kääntöliike saa aikaan levyn taipumisen siten, että kalvo 13 siirtyy poispäin alustasta 18. Ultraäänitaajuuksilla 101197 6 levyn 11 liikettä voidaan kuitenkin kuvata pikemminkin poikittaisen ääniaaltoliikkeen välityksenä säteittäisesti sisäänpäin levyn 11 läpi. Levyn 11 muodossa oleva kartio saa aikaan poikittaisten värähtelyjen laajuuden lisääntymisen progressiivi-5 sesti säteittäisesti sisäänpäin maksimoiden siten kalvon 13 aksiaalisen siirtymän. Laajuuden lisääntyminen on yhteydessä levyn 11 säteittäisesti sisäänpäin tapahtuvaan laskevaan impedanssiin.

10 Jaettaessa nestettä käytössä laitetta 1 pidetään sellaisessa asennossa, että neste 4 on kosketuksissa rei'itetyn kalvon takapinnan 24 kanssa. Ennen anturin 8 käynnistämistä nestettä ei yleensä joudu hukkaan kalvossa 13 sijaitsevien reikien 25 läpi, koska reikiin muodostuneen nestepinnan pintajännitys riit-15 tää yleensä vastustamaan nesteen ulosvirtausta. Jakeluvaihe aloitetaan siten, että käyttäjä käynnistää kytkimen 10, jolloin anturi 8 virroitetaan värähtelemään ultraääni taajuudella. Levy 11 välittää mainitun värähtelyn rei'itettyyn kalvoon 13. Värähtelevän kalvon 13 taaksepäin suuntautuvan liikkeen aikana 20 kalvon vieressä olevassa nesteessä tapahtuva välitön paineen kohoaminen saa aikaan pintajännityksen kumoamisen, ja neste-pisarat kulkeutuvat ulos reikien 25 läpi.

Hienojakoisen sumutteen muodossa oleva neste jaetaan kalvon 13 25 läpi suukappaleeseen 9, jonka kautta käyttäjä hengittää nestettä sisäänsä.

Laite 1 on kuvattu suun kautta tapahtuveia annostusta varten olevassa tavanomaisessa asennossaan, jossa kalvo 13 sijaitsee 30 suunnilleen pystysuorassa suunnassa.

Käytön jatkaminen tyhjentää nestemäärän kammiosta 4 siten, että lopulta jakelu ei enää ole mahdollista, koska nestettä ei enää ole kosketuksissa kalvon 13 takapinnan 24 kanssa. Alus-35 tässä 18 oleva syvennys 20 varmistaa sen, että nesteen pääosa on varastoitu kalvon 13 viereen, jolloin minimoidaan nesteen meneminen hukkaan silloin, kun kammiossa 3 ei enää ole riittävästi nestettä jakelutoiminnan jatkamiseksi.

101197 7

Laite 1 voidaan ohjelmoida syöttämään ennalta määritetty suututettavan nesteen annos ajastimen avulla käyttämällä ohjausvir-tapiiriä 6, joka mahdollistaa anturin 8 virroittamisen ennalta määritetyksi ajaksi. Ohjausvirtapiiri 6 voidaan ohjelmoida 5 elektronisen ohjausyksikön 26 avulla, kuten on kaaviomaisesti nähtävissä kuviossa 2 ohjausyksikön sisältäessä näppäimistön 27 tietojen syöttämiseksi.

Kun nestevarasto 4 on joko poistettu tai tyhjennetty käyttö-10 kelvottomaksi, koteloon 5 voidaan sovittaa vaihtorunko 2, joka sisältää uuden nestevaraston.

Runko 2 on sijoitettu vastaanotettavaksi liukuvana sovitteena anturiin 8 korvauksen helpottamiseksi.

15

Runko 2 ja anturi 8 yhdessä muodostavat suihkepään 28. Seuraa-vaksi kuvataan kuviossa 4 kuvatun kaltaista vaihtoehtoista suihkepäätä. Aikaisempien kuvioiden vastaavia viitenumerolta käytetään vastaavista osista tarkoituksenmukaisissa kohdissa.

20

Vaihtoehtoinen suihkepää 30 sisältää alustan 18, johon kuuluu rengasmainen, kammion 4 sivuseinän muodostava laippa 31. Laippa 31 sisältää ulokkeen 32, johon levy 11 on liitetty siten, että levyn kehämäinen osa 33 suuntautuu säteittäisesti ulos-25 päin laipasta 31.

Vaihtoehtoisen suihkepään 30 alusta 18 sisältää säteittäisesti suuntautuvan osan 34, ja pietsosähköanturi 8 on sijoitettu laipan 31 ulkopuolelle kosketuksiin levyn 11 kehämäisen osan 30 ja alustan 18 säteittäisesti suuntautuvan osan 34 kanssa. Anturi 8 on tyypiltään virroitettuna aksiaalista laajenemista ja • kutistumista tuottava siten, että ohjausvirtapiirin 6 käynnis-tämänä se saa aikaan kehämäisen osan 33 ultraäänivärähtelyn.

35 Mainittu värähtely välitetään ulokkeen 32 ympäri tapahtuvan kääntöliikkeen avulla rei'itettyyn kalvoon 13. Säteittäisesti levyn 11 läpi lähetettävät poikittaiset ultraääniaallot vahvistuvat levyn 11 lineaarisen kartion vaikutuksesta.

101197 θ

Kalvon 13 takapinnan kanssa kosketuksissa oleva neste jaetaan reikien 25 läpi hienojakoisena sumutteena.

Kuviossa 5 on nähtävissä edelleen toinen vaihtoehtoinen suih-5 kepää, jota kuvataan käyttämällä samoja viitenumerolta kuin aiemmissa kuvioissa.

Suihkepää 40 sisältää levyn 11, joka sisältää tasaisen etupinnan 14 ja pyöristetyn takapinnan 41. Takapinta 41 on muotoiltu 10 niin, että levy 11 suippenee paksuudeltaan säteittäisesti sisäänpäin suunnilleen eksponentiaalisesti. Levy 11 sisältää taaksepäin suuntautuvan putkimaisen osan 42, johon kuuluu si-leästi takapintaan 41 sulautuva sisäpinta 43. Laatta 44 sijaitsee putkimaisessa osassa 42 muodostaen kammion 4 takasei-15 nän. Pietsosähköinen levyanturi 45 on keskisesti liitetty laattaan 44 ja on tyypiltään virroitettuna säteittäisesti laajeneva ja supistuva.

Käytössä anturi 45 virroitetaan siten, että se värähtelee sä-20 teittäisesti ultraäänitaajuuksilla; mainittu värähtely välitetään laatan 44 kautta putkimaiseen osaan 42. Poikittaista aaltoliikettä lisätään putkimaisen osan lävitse aksiaalisessa suunnassa, ja se välitetään kaarevaa reittiä pitkin, joka seuraa suunnilleen takapinnan 41 kaarevuutta rei'itetyn kalvon 13 25 värähdyttämiseksi. Mainitun värähtelyn voimakkuutta vahvistetaan progressiivisesti levyn 11 kartiomaisen paksuuden avulla.

Laatta 44 ja anturi 45 ovat vaihdettavissa yhdessä levyn 11 kanssa silloin, kun uusi runko 2 sovitetaan laitteeseen 1 yh-30 dessä uuden nestevaraston 4 kanssa.

‘ Edelleen toinen vaihtoehtoinen suihkepään sovellus 50 on näh tävissä kuviossa 6, ja sitä kuvataan käyttämällä apuna samoja viitenumerolta kuin kuviossa 5 silloin, kun se on tarkoituk-35 senmukaista.

. Suihkepää 50 sisältää levyn li, joka koostuu pyöristetystä takapinnasta 41 ja putkimaisesta osasta 42. Putkimaisen osan 42 9 101197 sisäpinta 43 on porrastettu tuottamaan olakkeen 51, jota vasten laatta 44 on sijoitettu ja liitetty. Laatta 44 kannattaa keskistä levyanturia 45, joka on sijoitettu säteittäisesti värähdyttäitiään kalvoa.

5

Suihkepää 50 eroaa kuvion 5 suihkepäästä 40 siinä, että putkimainen osa 42 on säteittäiseltä leveydeltään ohuempi kuin kuvion 5 vastaava putkimainen osa; lisäksi siihen kuuluu olake 51 laatan 44 varmaksi sijoittamiseksi.

10

Kalvon 13 paksuus voi yllä mainitussa laitteessa olla 1-80 mikronia. Reikien 25 koko voi olla 1 - 200 mikronia vaaditusta pisarakoosta riippuen. Laite on kuitenkin erityisen hyödyllinen sovelluksissa, joissa vaaditaan pientä pisarakokoa siten, 15 että kalvon 13 paksuus ja reikien 25 koko on pienempi kuin 20 mikronia. Kalvolle 13 voidaan sijoittaa reikäkooltaan joko yhdenmukaisia tai epäyhdenmukaisia reikiä 25 pisarakoon toivotusta jakaantumisesta riippuen.

20 Kuviossa 7 on kuvattu edelleen toista vaihtoehtoista suihke-päätä 60, jonka osista käytetään tarkoituksenmukaisissa kohdissa samoja viitenumerolta kuin aiemmissakin kuvioissa.

Suihkepää 60 sisältää alumiinilejeeringistä valmistetun levyn 25 11, jossa on pyöreä ja tasainen, halkaisijaltaan 22 mm oleva etupinta. Rengasmainen pietsosähköanturi 8, jonka sisäsäde on 10 mm, on liitetty etupinnan 14 kehämäiseen osaan 61 siten, että se sijaitsee säteittäisesti erillään levyn 11 halkaisijaltaan 4 mm olevasta pyöreästä keskusaukosta 12.

30

Levy 11 kapenee paksuudeltaan säteittäisesti sisäänpäin siten, että levyn 11 takapinnan 15 ulompi rengasmainen osa 62 suippenee 20° kulmassa verrattuna etupintaan 14 säteittäisesti tarkasteltuna sisemmän rengasmaisen osan 63 suipetessa 10° kul-35 massa tasaiseen etupintaan 14 verrattuna. Sisempi rengasmainen osa 63 liittyy ulompaan rengasmaiseen osaan 62 pyöreällä rajapinnalla 64, joka sijaitsee anturin 8 säteittäisen sisemmän reunan 65 vieressä. Anturi 8 on siten yhdistetty suhteel- 101197 10 lisen paksuun ulompaan osaan 66. Levyn 11 suhteellisen ohut sisempi osa 67 määrittää aukon 12.

Rei'itetty kalvo 13 peittää aukon 12, ja se on liitetty sisem-5 män osan 67 reunaosaan 68. Kuvioissa 8 ja 9 kuvattu rei'itetty kalvo 13 koostuu nikkelilevystä 69, johon on kiinteästi muotoiltu kannatin 70 pyöreän ristikon muotoon kuvion 8 mukaisesti .

10 Kannatin 70 sisältää kalvon 13 paksunnetut osat 72, 73 ja 74, jotka määrittävät levyn 69 vastaavat osat paljastavien aukkojen 71 sarjan. Kannatin 70 sisältää ulomman rengasmaisen osan 72, joka on yhdistetty sisempään rengasmaiseen osaan 73 sä-teittäisten osien 74 avulla; mainitut säteittäiset osat mää-15 rittävät osien välissä sijaitsevat aukot 71. Keskusaukko 75 on määritetty sisempään rengasmaiseen osaan 73, jolloin samalla paljastuu levyn 69 keskusosa 76. Kalvo 13 on muodostettu säh-kömuovausmenetelmän avulla, jossa nikkeli asetetaan sähköisesti valokuvausmenetelmän avulla peitetyn substraatin valikoi-20 duille alueille, ja tuloksena oleva levy 69 erotetaan tämän jälkeen substraatista. Kannattimen 70 ulompi rengasmainen osa on liitetty reunaosaan 68 siten, että levyn värähtely välittyy kannattimen kautta levyyn 69.

25 Kalvo 13 on päällystetty nestettä hylkivällä päällyksellä 80 käyttämällä kaupallisessa käytössä olevaa pintakäsittelymene-telmää, jossa polytetrafluoroetyleenin submikronihiukkaset sisällytetään nikkelifosforimatriisiin; tämä asetetaan autoka-talyyttisesti levyn 69 ja kannattimen 70 nikkellaineeseen. 30 Pieni osa fosforia asetettuna yhdessä nikkelin kanssa lisää tuloksena olevan pinnan ruosteenestokykyä.

Kuten kuvioista 9 ja 10 voidaan nähdä, levy 69 sisältää säännönmukaisen pyöreiden reikien 77 rivin ja etupinnan 78, johon 35 kannatin 70 on liitetty. Levyssä 69 on takapinta 79, joka on tavallisesti yhteydessä nesteeseen 4, ja reiät 77 leviävät siten, että jokaisen reiän poikkileikkaus kapenee takapinnasta 79 etupintaa 78 kohti.

101197 11

Levyssä 69 olevan reiät 77 ovat halkaisijaltaan 3 mikronia, ja niiden etäisyys toisistaan on 25 mikronia. Tuloksena olevat pisarat ovat kooltaan 5-7 mikronia silloin, kun niitä annostellaan vesipitoisessa liuoksessa olevaan farmaseuttiseen 5 tuotteeseen; mainittu pisarakoko soveltuu sumutemaisten tuotteiden siirtämiseen potilaan keuhkoihin. Tavanomainen virtausnopeus on 10 - 20 kuutiomillimetriä/sekunti virtausnopeuden riippuessa tehosta ja taajuudesta, jolla anturia 8 käytetään.

10 Levy 69 sisältää suunnilleen 1500 reikää 77, joista ainoastaan osa levittää käytössä pisaroita. Pisaroita välittävät reiät 77 pyrkivät keskittymään paksunnettujen osien 72, 73 ja 74 viereen ja myös keskiosaan 76. Tällaisten pisaroita välittävien reikien 77 lukumäärä riippuu myös kalvolle 13 aiheutetun vä-15 rähtelyn voimakkuudesta, ja tavanomaisessa esimerkissä pisaroita välittävien reikien osuus on noin 10 %.

Tuotettavien pisaroiden koko riippuu kiinteästi reikien 77 halkaisijasta, jolloin eri sovelluksissa saattaa osoittautua 20 tarpeelliseksi käyttää reikäkooltaan erilaista levyä.

Esillä olevan keksinnön mukaista laitetta voidaan käyttää liuoksessa tai suspensiossa olevien tuotteiden jakamiseksi. Farmaseuttiset tuotteet vaativat yleensä säilöntäaineen sisäl-25 lyttämistä vesipitoiseen liuokseen, esimerkiksi bentsalkonium- kloridia, joka pyrkii vähentämään tuloksena olevan liuoksen pintajännitystä. Tämänkaltaisia liuoksia jaettaessa on erityisen tärkeää, että levyyn 69 lisätään nestettä hylkivä päällys ja että levyn ulkoinen pinta on mahdollisimman sileä, jolloin 30 liuos ei pääse kastelemaan levyn ulkopintaa. Myös vaihtoehtoisia nestettä hylkiviä päällyksiä voidaan käyttää, näistä voidaan mainita esimerkkeinä silaanit, fluorosilaanit, mikronoi-dut PTFE (polytetrafluoroetyleeni) -hiukkaset ja PTFE, joka lisätään ja kuumennetaan paikan päällä yhdenmukaisen päällyk-35 sen muodostamiseksi.

Ohjausvirtapiiri 6 sisältää yksinkertaisen oskillaattoripii-rin, jonka tarkoituksena on käyttää anturia 8 tavallisesti 101197 12 3KHz - IMHzrn taajuudella; mainittu taajuus valitaan anturin resonanssitaajuudesta tehon maksimoimiseksi. Anturin 8 reso-nanssitaajuus sovitetaan levyn 11 resonanssitaajuuteen mahdollisimman suuren värähtelyn tuottamiseksi kalvoon 13.

5

Nestettä 4 sisältävä kammio 3 on suljettu kammio, joka ei tavallisesti sisältäisi mitään laitteita liiallisen paineen aiheuttamiseksi kammioon. Sumutemaisten suihkepisaroiden välittäminen kalvon 13 läpi saadaan yllä mainituissa sovelluksissa 10 aikaan pelkästään kalvon värähtelyn avulla eikä kohdistamalla nesteeseen liiallista painetta joidenkin muiden keinojen avulla.

Esillä olevan keksinnön mukaisen laitteen avulla aikaan saatu 15 kalvon 13 värähtely ei riipu ultraääniaaltojen lähettämisestä nesteen 4 läpi, joten nesteen onteloitumiseen liittyvät ongelmat voidaan välttää.

Laite toimii miten tahansa suunnattuna edellyttäen, että nes-20 teen 4 taso kammiossa 3 on sellainen, että neste pysyy yhteydessä rei'itetyn kalvon 13 takapinnan 79 kanssa.

Laitteeseen voidaan valinnaisesti liittää anturi, joka reagoi käyttäjän sisäänhengitykseen suukappaleen kautta. Ohjausvirta-25 piiri voidaan tällöin ohjelmoida jakamaan tuotetta vasta sen jälkeen, kun sisäänhengityksen aloitus on havaittu.

Laitetta varten tuotettu ohjausvirtapiiristö voi sisältää muistin ja mikroprosessorin kasaantuneen jaetun tilavuuden, 30 annosteluvaiheen keston ja perättäisten käyttökertojen välisen ajan valvomiseksi. Laitteeseen voidaan myös haluttaessa lisätä näkö- tai ääni-ilmaisin esimerkiksi sen osoittamiseksi, kuinka pitkä aika on kulunut edellisestä käytöstä, tai varoituksen an-tamiseksi silloin, kun neste on melkein käytetty loppuun, 35 tai sen osoittamiseksi, että seuraavan käyttöjakson aika on käsillä.

101197 13

Kalvoon voidaan vaihtoehtoisesti tuottaa myös muun muotoisia kuin pyöreitä reikiä. Kalvo voi vaihtoehtoisesti sisältää rei'itetyn kalvon ilman kannatinta. Kun kalvoon sijoitetaan kannatin, kannatin voi muodoltaan poiketa pyöreästä, ja se voi 5 esimerkiksi olla suorakulmaisen ristikon muotoinen.

«

Claims (12)

14 101197

1. Jakolaite (1) , joka on tarkoitettu nesteen jakamiseen hienojakoiseksi suihkuksi ja joka käsittää kalvon (13), jossa 5 on joukko reikiä ja joka käsittää etupinnan (78) ja takapinnan (79) ; nesteensyöttöelimet (3) nesteen johtamiseksi kosketukseen kalvon takapinnan kanssa; sekä värähtelyelimet (8) kalvon saattamiseksi värähtelemään siten, että neste poistuu rei'istä hienojakoisena suihkuna, tun nettu siitä, että kukin 10 rei'istä (77) suippenee siten, että reiän poikkipinta-ala pienenee suunnassa kalvon takapinnasta kohti sen etupintaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jakolaite, tunnettu siitä, että kalvo (13) muodostuu levystä (69), jossa on joukko 15 nestettä lävitseen päästäviä reikiä (25), sekä levyä tukevasta tukielimestä (70), johon kuuluu tukiosien (72, 73, 74) muodostama ristikko.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen jakolaite, tunnettu 20 siitä, että tukiosat (72, 73, 74) ovat samaa kappaletta levyn (69) kanssa siten, että ne muodostuvat levyssä olevista paksunnoksista .

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen jakolaite, t u n -25 nettu siitä, että tukiosista muodostuva ristikko sisältää useita kehämäisesti sijaitsevia, säteittäisesti suuntautuvia osia (74), jotka on yhdistetty levyn keskiosaa rajoittavaan rengasmaiseen tukiosaan (73).

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen jako- . laite, tunnettu siitä, että rei'itetyn kalvon (13) etupinta (78) on varustettu nestettä hylkivällä pinnoitteella (80) .

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen jako- laite, tunnettu siitä, että rei'itetty kalvo (13) käsittää elektroformaatiolla muodostetun metallilevyn. 101197 15

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen jako-laite, tunnettu siitä, että reikien läpimitta kalvon etupinnasta on noin 3 /zm.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen jako- laite, tunnettu siitä, että kutakin reikää rajoittaa pääasiassa putkimainen, kalvon läpi ulottuva pinta, jossa on oleellisesti lieriömäinen osa, joka ulottuu kalvon etupintaan siihen nähden oleellisesti kohtisuorasti, sekä suippeneva osa, 10 joka liittyy pehmeästi lieriömäiseen osaan ja joka laajenee progressiivisesti kohti kalvon takapintaa siten, että se liittyy pehmeästi kalvon takapintaan.

9. Menetelmä nesteen jakamiseksi hienojakoiseksi suihkuksi, 15 tunnettu siitä, että neste pidetään kosketuksessa rei'itetyn kalvon takapintaan (79), jonka kalvon kukin reikä suippenee siten, että reiän poikkipinta-ala pienenee suunnassa kalvon takapinnasta kohti sen etupintaa, ja että kalvo saatetaan värähtelemään siten, että nestepisarat purkautuvat reiki-20 en läpi hienojakoisena suihkuna.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnet -t u siitä, että nesteen aiheuttamaa kalvon etupinnan (78) vettymistä estetään etupinnalle levitetyllä nestettä hylkiväl- 25 lä pinnoitteella (80).

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalvoa on jäykistetty tukielimis-tä muodostuvalla ristikolla, kalvon muodostuessa levystä, jos- 30 sa on joukko reikiä, sekä paksunnoksista, jotka toimivat tu-kieliminä.

12. Jonkin patenttivaatimuksista 9-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neste on liuoksen tai suspension 35 muodossa oleva farmaseuttinen tuote. 16 101197