Устройство для получения аэрозолей

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам цЯ 1 Я)ЦйИ-ТИ 1 Е ОЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕБИЯ ТЕНТУ а 37-38тие ТЭЧьянов С.М., Вишневецки ие ТЭЧДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЭРОЗО(57) Использование: в медицине для создания лекарственных аэрозолей Сущность: полый стержень 5, являющийся камерои распыления, погружен одним концом в жидкость и имеет на этом конце прорези 6. Этот конец стержня 5 закреплен на помавке 7 и соединен с УЗ-излучателем имеющим тот же диаметр, что и диаметр стержня 5. 4 зл ф-лы, 1 илИзобретение относится преимущественно к медицине и предназначено для создания лекарственных аэрозолей, для ингаляции и фитотерапии и др,Известно устройство для получения аэрозолей, содержащее корпус с жидкостью, в которой расположен ультразвуковой излучатель в виде линзы, соединенный с генераторов.Недостатком изобретения является то, что распыление жидкости происходит во всем- объеме корпуса, в результате чего аэрозоль, поступающая на выход, содержит не только мелкие, но и средние и крупные частицы, которые имеют малую подвижность и низкую эффективность усвоения в организме.Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для получения аэрозолей, содержащее трубчатый корпус с камерой для распыления жидкости, которая выполнена в виде полого стержня, жестко закрепленного в корпусе и расположенного над емкостью с жидкостью, Устройство снабжено ультразвуковым излучателем (УЗ-излучателем), излучающий энергию в жидкость. Внутрь корпуса сверху поступает воздух, Аэрозоль выходит через зазор между полым стержнем и уровнем жидкости и поступает к пациенту.Недостатком прототипа является снижение производительности и эффективности распыления по мере расходования жидкости, так как эффективное распыление осуществляется тогда, когда фокус УЗ-излучателя расположен на поверхности жидкости. Поскольку уровень в емкости уменьшается в процессе работы. а УЗ-излучатель закреплен неизменно в нижней части устройства, то фокус УЗ-излучателя будет находиться выше уровня жидкости и часть полезной акустической мощности будет теряться, Кроме того, часть акустической мощности будет расходоваться на образование радиальных волн, которые не участвуют в образовании фонтана распыляемых частиц и не попадают в камеру распыливания.Техническим результатом предложенного устройства является получение большего количества аэрозоля с единицы акустической мощности излучателя, Это достигается за счет исключения потерь, возникающих из-за несфокусированных колебаний и колебаний в радиальном направлении,Сущность изобретения заключается- в следующем,Полый стержень, представляющий собой камеру распыления, установлен в устройстве с возможностью осевого пере 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мещения для контакта с жидкостью и имеет прорези, по крайней мере один конец которых расположен выше уровня жидкости, а УЗ-излучатель установлен соосно полому стержню на его конце и имеет равный с ним диаметр. Воэможность осевого перемещения полого стержня в предложенном устройстве обеспечивается тем, что оно снабжено поплавком, на котором закреплен Один конец полого стержня с УЗ-излучателем, причем прорези, выполненные на этом конце стержня, имеют возможность частичного контакта с жидкостью, В центральной части корпуса установлена трубка снаружи полого стержня соосно ему. На конце трубки установлена перегородка под ос ым углом к оси корпуса, направленным к врхней части корпуса, Под перегородкой в стенке корпуса выполнена щель, через которую выходит к пациенту аэрозоль, При помещенном в жидкость полом стержне, связанным с излучателем, колебания возникают в ограниченном замкнутом объеме. При этом редиальные волны, образующиеся вместе с осевыми волнами при работе УЗ-излучателя, отражаясь от стенки полого стержня, накладываются на осевые волны, усиливая их. что приводит к диспергированию большего количества жидкости.Существенным для повышения производительности является то, что УЗ-излучатель имеет диаметр, равный диаметру замкнутого объема (в дан ном случае диаметру полого стержня).Если УЗ-излучатель имел бы диаметр больший, чем диаметр полого стержня, то часть энергии попадала бы за зону диспергирования, ограниченную стержнем;и терялась, Если бы диаметр УЗ-излучателя был меньше диаметра полого стержня, то часть энергии терялась бы внутри замкнутого объема при прохождении волны по жидкости в радиальном направлении, поскольку волна ослабевала бы раньше, чем мо ла достигнуть стенки полого стержня и отра . ться от нее. Эти потери пропорциональны отношению диаметров излучателя и стержня.На чертеже изображен общий вид предложенного устройства,Устройство для получения аэрозолей состоит из корпуса 1 с крышкой, В корпусе 1 установлена емкость 2 с жидкостью, трубка 3, на конце которой закреплена кольцевая перегородка 4, Перегородка 4 расположена под острым углом к оси корпуса, направлена к верхней части корпуса и делит корпус на зоны высокого(над перегородкой) и низкого (под перегородкой) давления. Перегородка 4 формирует поток аэрозоля. В трубке свободно установлен полый стержень 5, пред 200081650 ставляющий собой камеру распыления, погруженный однигл концом в жидкость и имеющий на зтогл конце прорези 6, Прорези 6 имеют такую длину, чтобы при погружении их в жидкость, верхний край их находился на расстоянии 4 мм над уровнем жидкости. При этом расстояние от конца трубки 3 до уровня жидкости должно быть больше или равно этому расстоянию (4 лм). Части прорезей, расположенные над уровнем жидкости, служат для выоода аэрозоля иэ камеры распыления 5, а другие части прорезей, расположенные в объеме жидкости, служат для подачи жидкости в эту камеру.Конец стержня 5 с прорезями 6 закреплен на поплавке 7 и соединен с УЗ-излучателем 8. УЗ-излучатель 8 выполнен о виде линзы, обращенной вогнутой стороной к стержню 5 и изолирооанный от жидкости корпусом. Он выполнен из пьеэокерамики и установлен так, чтобы его фокусное расстояние находилось нэ поверхности жидкости. УЗ-генератор 9 выполнен на транзисторах по схеме с положительной обратной связью и нерирует напряжение с частотой 2,64 мГц. В верхней части корпуса 1 размещен нагнетатель 10 для воздуха. представляющий собой компрессор центробежного типа, содержащий корпус, крыльчатку, электродвигатель и механическую систему регулировки производительности, а также выполнены отверстия 11 для забора воздуха, Нагнетатель обеспечивает подачу воздуха о верхнюю часть камеры распыления, Аэрозоль выводится из корпуса 1 через отверстия 12.Устройство работает следующим образом.Включают генератор 9 и нагнетатель 10 через сетевой оыпрлмитель о сеть. При этом возбуждается УЗ-излучатель 8 и создает УЗ- колебания, которые передаются нэ поверхность жидкости, заполняющий конец стержня 5 через прорези б, погруженные в жидкость. Под ооздействием колебаний лекарстоенная жидкость поднимается по стержню в виде фонтана, одновременно сверху через трубку 3 в стержень 5 поступает под давлением воздуха. Он разгоняет крупные и средние капли жидкости, которые, сталкиваясь с поверхностью жидкости, оседают нэ ней, Летучая мелкодисперсная фракция выносится потоком воздуха через 5 10 15 20 25 30 35 40 верхние части прорези 6 под перегородку 4 о зону низкого давления и затем наружу через отверстие 12, Через прорези 6 в стержень 5 из емкости 2 непрерывно поступает новая порция жидкости, которая также распыляется. Уровень жидкости в емкости 2 постепенно понижается, поплавок 7 опускается и вытягивает сгержень 5 иэ трубки 3. При этом сохраняется одна и та же степень погружения стержня 5 в жидкость, один и тот жв уровень жидкости в стержне 5, одно и то же расстояние от УЗ-излучателя 8 до уровня жидкости, т.е. сохраняется одна и та же производительность на весь период работы устройства. Предложенное устройство позволяет получить аэрозоль с диаметром частиц менее 3 л 1 км, которые обладают свойством глубокого проникновения в легкие, Частиг.,ы такого диаметра несут электрический заряд, эа счет чего они стабильны в пространстве, т.е, длительно поддерживают микроклимат в лечебном помещении. Предложенное устройство позволяет в полной мере использовать акустическую мощность УЗ-излучателя, эа счет чего повышается производительность и получается большее коли чество аэрозолей, чем при использовании прототипа с УЗ-излучателем такой же мощности,Возможны следующие области применения данного уСтройства: в машиностроении для создания систем охлаждения режущих кромок инструмента с целью уменьшения его износа и увеличения долговечности; в мэи иностроении для создания систем локализации мелкодисперсной пыли при обработке пылеобразующих материалов, вредных для здоровья; в сельском хозяйстое для создания аэропоники; создание систем аромэтизации атмосферы о местах общето пользооания; создание различных эффектов при проведении концертчьгх и сценических мероприятий, распыления эмали при электростатическом методе нанесения лакокрасочных покрытий; использование в системах кондиционирооэния воздуха; распылего епарфюмерных жидкостей в быту вместо применения распылителя на основе фреона.(56) Авторское свидетельство СССРМ 702585, кл, В 05 В, 1978,Патент ОЯ М 4976259, кл. А 61 М 11/00,1990,2000816 Составитель М.МорозоваРедактор 8.Трубченко Техред М Моргентал Корректор М.Керецман Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж, Раушская наб. 4/5Заказ 3097 Производственно издательский комбинат "Патент",г уж ород ул дг;пина 101 Формула изобретения 1, устРойство для получгния АэРозолей, содержащее корпус с отверстиями для подачи воздуха и вывода аэрозоля, в котором размещены камера распыления, выполненная в виде полого стержня, емкость с жидкостью и ультразвуковым излучателем, отличающееся тем, что полый стержень установлен с возможностью осевого перемещения для обеспечения контакта с жидкостью и имеет прорези, по крайней мере один конец которых расположен вы. ше уровня жидкости.2. Устройство по п,1, отличающееся тем, что ультразвуковой излучатель установлен соосно с полым стержнем на его конце и имеет равный с ним диаметр,3, Устройство по п.2 отличающеесятем, что в емкости с жидкостью размещен поплавок, на котором закреплен конец полого стержня с УЗ-излучателем, причем прорези на стержне выполнены с воэможностью частичного погружения в жидкость.4. Устройство по пп.1 - 3, отличающе еся тем, что в центральной части корпусаснаружи полого стержня соосно с ним жестко установлена трубка, на конце которой закреплена перегородка.5, Устройство по п,4, отличающееся 15 тем, что перегородка установлена под острым углом к оси корпуса, причем под ерегородкой в стенке корпуса выполнены отверстия для вывода аэрозоля.