RU213319U1

RU213319U1 - Portable compressor inhaler with heated aerosol

Info

Publication number: RU213319U1
Application number: RU2022104472U
Authority: RU
Inventors: Алексей Васильевич Гревцов; Лев Васильевич Осипов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Небулайзер"
Filing date: 2022-02-21
Publication date: 2022-09-06

Abstract

Техническое решение относится к области медицинской техники и предназначено для использования в области ингаляционной терапии. Портативный компрессорный ингалятор с подогревом аэрозоля содержит компрессор, прозрачную распылительную камеру, на дне которой размещена форсунка для подачи сжатого воздуха, надетый на форсунку колпачок с соплом, с отражателем возле выхода сопла, нагреватель лекарственного препарата, расположенный под дном распылительной камеры. Компрессор и распылительная камера расположены в одном корпусе, выход компрессора напрямую соединен с форсункой, а схема управления выполнена с возможностью работы ингалятора в двух режимах - без подогрева аэрозоля и с подогревом аэрозоля. Технический результат, достигаемый при использовании разработанного устройства, состоит в создании конструкции ингалятора, в которой в одном корпусе размещаются узел подогрева лекарственного препарата и компактный компрессор и исключается воздушный шланг, что обеспечивает портативность ингалятора, удобство пользования пациентом и высокую эффективность применения в службе скорой помощи и для пациентов, постоянно пользующихся ингаляторами, прежде всего, пациентов с хроническими заболеваниями (астма, ХОБЛ). 2 ил.

The technical solution relates to the field of medical technology and is intended for use in the field of inhalation therapy. A portable compressor inhaler with heated aerosol contains a compressor, a transparent spray chamber, at the bottom of which there is a nozzle for supplying compressed air, a cap with a nozzle put on the nozzle, with a reflector near the nozzle outlet, a drug heater located under the bottom of the spray chamber. The compressor and the spray chamber are located in one housing, the compressor outlet is directly connected to the nozzle, and the control circuit is designed to operate the inhaler in two modes - without aerosol heating and with aerosol heating. The technical result achieved by using the developed device is to create an inhaler design in which the drug heating unit and a compact compressor are placed in one housing and the air hose is excluded, which ensures the portability of the inhaler, ease of use by the patient and high efficiency of use in the ambulance service and for patients who constantly use inhalers, especially patients with chronic diseases (asthma, COPD). 2 ill.

Description

Техническое решение относится к области медицинской техники и предназначено для использования в области ингаляционной терапии.The technical solution relates to the field of medical technology and is intended for use in the field of inhalation therapy.

Компрессорные ингаляторы являются наиболее распространенным типом медицинских ингаляторов. Для создания аэрозоля в них используют компрессор для сжатия газа. Сжатый газ поступает в распылительную камеру, состоящую из прозрачной колбы, форсунки, надетым на форсунку колпачка с соплом и отражателем, расположенным напротив сопла. Сжатый газ (чаще всего воздух), под давлением поступающий в форсунку, выходит из малого отверстия форсунки, вследствие чего на выходе скорость воздуха резко возрастает, что приводит к локальному падению давления воздуха. В результате под воздействием разрежения жидкий лекарственный раствор по узким подводящим каналам между поверхностью форсунки и колпачком поступает в сопло, где смешивается с воздушным потоком и распадается на отдельные частицы. Поток этих частиц ударяется о поверхность отражателя, и крупные частицы разбиваются на более мелкие, которые с потоком воздуха в виде аэрозоля поступают к пациенту через выходное отверстие распылительной камеры.Compressor inhalers are the most common type of medical inhalers. To create an aerosol, they use a compressor to compress the gas. The compressed gas enters the spray chamber, which consists of a transparent flask, a nozzle, a cap put on the nozzle with a nozzle and a reflector located opposite the nozzle. Compressed gas (most often air), entering the nozzle under pressure, exits the small nozzle hole, as a result of which the air speed increases sharply at the outlet, which leads to a local drop in air pressure. As a result, under the influence of rarefaction, the liquid medicinal solution enters the nozzle through narrow supply channels between the surface of the nozzle and the cap, where it mixes with the air flow and breaks up into individual particles. The flow of these particles hits the surface of the reflector, and large particles are broken into smaller ones, which, with the air flow in the form of an aerosol, enter the patient through the outlet of the spray chamber.

Компрессорные ингаляторы состоят из отдельного блока компрессора и распылительной камеры (небулайзера), соединенной с компрессором гибким воздушным шлангом длиной 0,5-2,0 м, при этом вес блока компрессорного блока находится в пределах 1,0-3,5 кг, что не позволяет такие ингаляторы считать удобными для пользования в поездках и в службе скорой помощи, для которых требуется портативное исполнение ингалятора.Compressor inhalers consist of a separate compressor unit and a spray chamber (nebulizer) connected to the compressor by a flexible air hose 0.5-2.0 m long, while the weight of the compressor unit is in the range of 1.0-3.5 kg, which is not allows such inhalers to be considered convenient for use on trips and in the ambulance service, which require a portable implementation of the inhaler.

Недостатком компрессорных ингаляторов, обусловленным принципом их действия, является то, что в процессе создания аэрозоля в них происходит его охлаждение и снижение температуры по сравнению с температурой окружающей среды за счет дроссельного эффекта Джоуля - Томсона. Указанное снижение температуры достигает величин 5^-10°, что приводит к нежелательным последствиям для пациентов, т.к. ингаляционная процедура с охлажденным аэрозолем является некомфортной и противопоказана для лечения пациентов с хроническими заболеваниями дыхательных путей и пациентов с повышенной чувствительностью к Холодовым раздражителям). Подогрев аэрозоля повышает комфортность проведения процедуры и принципиально необходим для многих пациентовThe disadvantage of compressor inhalers, due to the principle of their operation, is that in the process of creating an aerosol in them, it is cooled and the temperature decreases compared to the ambient temperature due to the Joule-Thomson throttle effect. This decrease in temperature reaches values of 5^-10°, which leads to undesirable consequences for patients, because. cold aerosol inhalation procedure is uncomfortable and contraindicated for the treatment of patients with chronic respiratory diseases and patients with hypersensitivity to cold stimuli). Aerosol heating increases the comfort of the procedure and is essential for many patients

Известен аэрозольный ингалятор (SU, авторское свидетельство 1321422, опубл. 07.074.1987), содержащий источник сжатого газа, систему управления подачей аэрозоля и распылитель с форсункой и нагревателем. Настоящий ингалятор предназначен для проведения ингаляционной терапии.An aerosol inhaler is known (SU, copyright certificate 1321422, publ. 07.07.1987), containing a source of compressed gas, an aerosol supply control system and an atomizer with a nozzle and a heater. This inhaler is intended for inhalation therapy.

Недостатками данного ингалятора являются отсутствие регулировки температуры аэрозоля и сложность конструкции.The disadvantages of this inhaler are the lack of temperature control of the aerosol and the complexity of the design.

Известен также генератор аэрозолей (SU, авторское свидетельство 1296172, опубл. 15.03.1987), содержащий распылитель с газовым и жидкостными каналами, выходной патрубок, инициирующий электрод, резервуар для лекарственной жидкости, воздухогазозаборник и нагреватель, установленный в корпусе с зазоров и соединенный с воздухогазозаборником и выходным патрубком, причем генератор снабжен расположенной в выходном патрубке дополнительной форсункой, последовательно соединенной обратным клапаном и регуляторов температуры, установленными на воздухогазозаборнике и сообщающимися с выходным патрубком распылителя и корпусом нагревателя и с клапаном выдоха, соединенным с газовым каналом распылителя и газовым соплом дополнительной форсунки, а нагреватель расположен соосно газовому соплу дополнительной форсунки.An aerosol generator is also known (SU, author's certificate 1296172, publ. 03/15/1987), containing a nebulizer with gas and liquid channels, an outlet pipe, an initiating electrode, a reservoir for medicinal liquid, an air-gas intake and a heater installed in the housing with gaps and connected to the air-gas intake and an outlet pipe, wherein the generator is equipped with an additional nozzle located in the outlet pipe, connected in series with a check valve and temperature controllers installed on the air and gas intake and communicating with the outlet pipe of the atomizer and the heater body and with an exhalation valve connected to the gas channel of the atomizer and the gas nozzle of the additional nozzle, and the heater is located coaxially with the gas nozzle of the additional nozzle.

В данном устройстве нагреватель используется для нагрева воздуха, который смешивается с аэрозолем, что значительно усложняет конструкцию распылителя, затрудняя тем самым его разборку для стерилизации.In this device, the heater is used to heat the air that is mixed with the aerosol, which greatly complicates the design of the nebulizer, thereby making it difficult to disassemble for sterilization.

Известен (RU, патент 164003, опубл. 20.08.2016) компрессорный ингалятор с подогревом аэрозоля, содержащий корпус распылительной камеры, металлический подогреваемый штуцер с узким соплом в верхней части и нагревателем, размещенным на теле штуцера, колпачок, надетый на штуцер, с отражателем возле выхода сопла, загубник и гибкий шланг, подключенный к компрессору и к входу в штуцер, причем нагреватель представляет собой медные пластины, наклеенные через керамико-полимерный теплопроводящий диэлектрический материал на теплопроводящую катушку, надетую на штуцер, и подключенные к источнику электрического питания.Known (RU, patent 164003, publ. 20.08.2016) a compressor heated aerosol inhaler containing a spray chamber body, a metal heated fitting with a narrow nozzle in the upper part and a heater placed on the body of the fitting, a cap put on the fitting, with a reflector near nozzle outlet, a mouthpiece and a flexible hose connected to the compressor and to the inlet to the fitting, the heater being copper plates glued through a ceramic-polymer heat-conducting dielectric material to a heat-conducting coil put on the fitting, and connected to an electrical power source.

Указанный прибор имеет следующие существенные недостатки:This device has the following significant disadvantages:

в силу большой удельной теплоемкости металлического штуцера и металлической катушки нагревателя время нагрева лекарственного раствора в распылительной камере (небулайзере) составляет не менее 3-5 минут, что затягивает время перед проведением процедуры.due to the high specific heat capacity of the metal fitting and the metal coil of the heater, the heating time of the medicinal solution in the spray chamber (nebulizer) is at least 3-5 minutes, which delays the time before the procedure.

термочувствительный элемент измеряет температуру нагревателя, которая может заметно отличаться от температуры лекарственного раствора, вследствие чего не может быть обеспечено достаточно точное поддержание требуемого уровня температуры лекарственного раствора. Последнее обстоятельство может приводить к перегреву раствора и превышению температурного порога 42-43°С, что недопустимо при использовании лекарственных растворов биологического происхождения.the temperature sensing element measures the temperature of the heater, which may differ markedly from the temperature of the drug solution, as a result of which a sufficiently accurate maintenance of the required temperature level of the drug solution cannot be ensured. The latter circumstance can lead to overheating of the solution and exceeding the temperature threshold of 42-43°C, which is unacceptable when using medicinal solutions of biological origin.

Наиболее близким аналогом разработанного технического решения можно признать небулайзер с подогревом аэрозоля (RU, патент №2622993, опубл. 21.06. 2017 г.), который содержит корпус распылительной камеры, в которой установлен штуцер с узким выходным отверстием в форме сопла, над которым установлен колпачок с широким основанием в нижней части, распылительная камера закрыта съемной крышкой с отражателем, выполненным с возможностью крепления возле выхода сопла сменного сепаратора, гибкую трубку подачи сжатого газа, соединенную с указанным штуцером, электрический нагреватель, представляющий собой тонкую пластину с малой теплоемкостью, выполненную из материала с хорошей теплопроводностью, расположенную на дне распылительной камеры, к тыльной стороне пластины прикреплен нагревательный элемент, кроме того, небулайзер дополнительно содержит схему управления.The closest analogue of the developed technical solution can be recognized as a heated aerosol nebulizer (RU, patent No. 2622993, publ. 06/21/2017), which contains a spray chamber body, in which a fitting with a narrow outlet in the form of a nozzle is installed, over which a cap is installed with a wide base in the lower part, the spray chamber is closed with a removable cover with a reflector, made with the possibility of fastening near the nozzle outlet of the replaceable separator, a flexible compressed gas supply pipe connected to the specified fitting, an electric heater, which is a thin plate with a low heat capacity, made of material with good thermal conductivity, located at the bottom of the spray chamber, a heating element is attached to the back of the plate, in addition, the nebulizer additionally contains a control circuit.

Недостатком этого ближайшего аналога является то, что это устройство требует подключения к компрессору, т.к. он не входит в состав устройства.The disadvantage of this closest analogue is that this device requires connection to a compressor, because. it is not included with the device.

Техническая проблема, решаемая посредством разработанного устройства, состоит в расширении ассортимента устройств, применяемых при ингаляционной терапии.The technical problem solved by means of the developed device is to expand the range of devices used in inhalation therapy.

Технический результат, достигаемый при использовании разработанного устройства, состоит в создании конструкции ингалятора, в которой в одном корпусе размещаются узел подогрева лекарственного препарата и компактный компрессор и исключается воздушный шланг, что обеспечивает портативность ингалятора, удобство пользования пациентом и высокую эффективность применения в службе скорой помощи и для пациентов, постоянно пользующихся ингаляторами, прежде всего, пациентов с хроническими заболеваниями (астма, ХОБЛ). Дополнительно упрощается конструкции при одновременном повышении надежности его использования.The technical result achieved by using the developed device is to create an inhaler design in which the drug heating unit and a compact compressor are placed in one housing and the air hose is excluded, which ensures the portability of the inhaler, ease of use by the patient and high efficiency of use in the ambulance service and for patients who constantly use inhalers, especially patients with chronic diseases (asthma, COPD). Additionally, the design is simplified while at the same time increasing the reliability of its use.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать ингалятор с подогревом аэрозоля, содержащий в одном корпусе компрессор, прозрачную распылительную камеру, на дне которой размещена форсунка для подачи сжатого воздуха, надетый на форсунку колпачок с соплом, с отражателем возле выхода сопла, нагреватель лекарственного препарата, расположенный под дном распылительной камеры, при этом выход компрессора напрямую соединен с форсункой, а схема управления выполнена с возможностью работы ингалятора в двух режимах - без подогрева аэрозоля и с подогревом аэрозоля.To achieve this technical result, it is proposed to use an aerosol heated inhaler containing in one housing a compressor, a transparent spray chamber, at the bottom of which there is a nozzle for supplying compressed air, a cap with a nozzle put on the nozzle, with a reflector near the nozzle outlet, a drug heater located under the bottom of the spray chamber, while the compressor outlet is directly connected to the nozzle, and the control circuit is configured to operate the inhaler in two modes - without aerosol heating and with aerosol heating.

Ингалятор может работать как с питанием от сетевого адаптера, так и от портативного аккумулятора или бортового аккумулятора автомобиля напряжением 12 В. Включение и выключение компрессора ингалятора и, следовательно, его работу в режиме без подогрева аэрозоля обеспечивает микровыключатель с одновременной индикацией с использованием светодиода. Включение и выключение режима подогрева осуществляет другой микровыключатель также с индикацией с использованием светодиода.The inhaler can operate both from a power adapter, and from a portable battery or an on-board car battery with a voltage of 12 V. The inhaler compressor is turned on and off and, therefore, its operation in the mode without heating the aerosol is provided by a microswitch with simultaneous indication using a LED. Switching the heating mode on and off is carried out by another microswitch, also with LED indication.

На фиг. 1 показано схематическое изображение ингалятора.In FIG. 1 shows a schematic representation of an inhaler.

Внутри корпуса 1 сверху размещают прозрачную распылительную камеру, предназначенную для заливки лекарственного препарата и формирования аэрозоля. Ниже внутри корпуса устанавливают компактный компрессор. На лицевой поверхности корпуса снизу встраивают разъем питания 2 для подключения сетевого адаптера постоянного тока 3. Выше на лицевой панели размещают кнопку включения/выключения питания 4 с индикатором включения питания 5 и кнопку включения/выключения подогрева 6 с индикатором включения подогрева 7. Выше располагают воздушный фильтр 8 для очистки воздуха, поступающего в компрессор, В выходное отверстие распылительной камеры вставляют мундштук.Inside housing 1, a transparent spray chamber is placed on top, designed to fill the drug and form an aerosol. A compact compressor is installed below inside the housing. On the front surface of the case, a power connector 2 is built in from below for connecting a DC power adapter 3. Above, on the front panel, there is a power on / off button 4 with a power on indicator 5 and a heating on / off button 6 with a heating on indicator 7. An air filter is placed above 8 to clean the air entering the compressor, Insert a mouthpiece into the outlet of the spray chamber.

Заявителем был изготовлен образец портативного ингалятора (показан на фиг. 2) и были проведены испытания его работы, которые подтвердили возможность реализации разработанного устройства и его эффективность.The Applicant made a sample of a portable inhaler (shown in Fig. 2) and tested its operation, which confirmed the possibility of implementing the developed device and its effectiveness.

Claims

A portable compressor inhaler with heated aerosol, containing a compressor, a transparent spray chamber, at the bottom of which there is a nozzle for supplying compressed air, a cap with a nozzle put on the nozzle, with a reflector near the nozzle exit, a drug heater located under the bottom of the spray chamber, characterized in that that the compressor and the spray chamber are located in the same housing, the compressor outlet is directly connected to the nozzle, and the control circuit is designed to operate the inhaler in two modes - without aerosol heating and with aerosol heating, while on the front side of the housing surface there is a built-in power connector for connecting the mains DC adapter, also on the front surface of the case there is a power on / off button with a power on indicator and a heating on / off button with a heating on indicator, in addition, an air filter is located on the front panel to clean the air supplied o into the compressor, while the mouthpiece is inserted into the outlet of the spray chamber.