專利名稱：給藥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于粉碎液體的給藥裝置，以及供給這種裝置中所使用的液體的裝置和這種裝置的用途，特別是在醫(yī)藥領(lǐng)域的用途。
現(xiàn)有的給藥裝置是通過一種靜電裝置(更恰當(dāng)?shù)亟蟹ㄊ恰半娮铀畨貉b置”)產(chǎn)生細(xì)小的液珠噴霧。電子水壓噴霧器已經(jīng)應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域，特別是已用于農(nóng)業(yè)的作物噴灑，自動化工業(yè)生產(chǎn)中的油漆噴刷，以及醫(yī)學(xué)上用于通過吸入給藥。
這種裝置是通過對噴霧頭或噴霧端口的液體施加一個電場來產(chǎn)生噴霧。電場的電位應(yīng)該足夠高，以便能粉碎在噴霧頭上帶電荷的液珠。液珠上的電荷之間的排斥作用避免液珠相互凝結(jié)。
英國專利GB1569707號記載了一種主要用于作物噴灑的電子水壓噴灑裝置。其中描述的一種主要部件是一個場強化電極，它位于噴灑頭附近，并保持與噴灑頭相同的電位。場強化電極沒有裝有液體。據(jù)此，它能夠減少會在使用中干擾產(chǎn)生噴霧的電暈放電的發(fā)生，從而允許在產(chǎn)生噴霧的過程中使用較低的電場強度。
美國專利US4703891記載了一種從飛機或其它飛行運載工具上噴灑液體的作物噴灑設(shè)備，它至少具有兩個噴灑頭，以使得從一個噴灑頭產(chǎn)生正電荷的噴霧，從另一個噴灑產(chǎn)生負(fù)電荷的噴霧，最終以帶電荷的噴霧被施加到相應(yīng)的莊稼上。
在許多場合下，希望以一種可控制的方式將電子水壓粉碎裝置所產(chǎn)生的液珠噴霧的電荷全部或部分地除掉。至今為止，用于使粉碎過程放電的主要方法都需要一種尖端的放電電極，且設(shè)置在噴頭的流出方向的下游。放電電極從周圍的空氣中產(chǎn)生一片離子云，它具有與被粉碎的液體噴霧相同量的相反極性的電荷。在使用中，離子云被液體噴霧吸引，與之碰撞并與之相中和。
英國專利GB2018627B記載了一種電子水壓噴霧裝置，其中液珠噴霧所帶的電荷通過一個放電電極被全部或部分地消除。GB2018627B所記載的裝置是為作物噴灑目的提供一種放電的或部分放電的噴灑。歐洲專利EP-0234842記載了一種電子水壓吸入器，其中的帶電荷的液珠噴霧也是類似地通過一個放電電極放電。使液珠放電是為了有助于液珠的淀積物進(jìn)入呼吸道，否則帶電荷的液珠將淀積在病人的嘴或喉部。
使用尖端放電電極帶來的一個特別問題是來自放電電極的極易移動的離子云經(jīng)常干擾液體噴霧的粉碎。EP0234842的吸入裝置試圖通過一個設(shè)置在噴霧頭旁邊的中性屏蔽電極來改善離子云的效果。
本發(fā)明的主要特點是提供一種用于粉碎液體的裝置，它通過電子水壓裝置粉碎液體，并且在不使用尖端放電電極的情況下產(chǎn)生出部分或全部不帶電荷的粉碎的液體。本裝置不存在放電電極所帶來的問題，因此不需要使用中性屏蔽電極。
因此，本發(fā)明提供了一種用于粉碎液體的裝置，它帶有至少兩個電子水壓粉碎裝置，使得在使用過程中形成相反極性的粉碎的液體，然后實際上相混合。
所說的電子水壓粉碎裝置可以是任何一種常規(guī)的電子水壓粉碎裝置，例如上述專利說明書中所描寫的那些。
每個粉碎裝置包括一個粉碎部位，一般來說是一個表面或邊緣，從這里產(chǎn)生出粉碎的液體。
一種優(yōu)選的粉碎表面或邊緣由一個細(xì)的毛細(xì)管、一個噴嘴或由兩個平行的平板限定的槽構(gòu)成。但是上述專利說明書中提到的所有粉碎表面或邊緣都可以使用。
本裝置一般包含偶數(shù)個粉碎裝置，但是這一點不是根本性的，關(guān)鍵因素是至少有兩個粉碎裝置產(chǎn)生相反極性的粉碎的液體，然后這兩股粉碎的液體實際上被混合。
較適宜地，本裝置包括2、4或6個粉碎裝置，但是如果需要，也可以更多。裝置的一個實施例包含兩個粉碎裝置。另一個實施例包含6個粉碎裝置。
每個粉碎裝置都具有向粉碎部位輸送液體的裝置。
適宜于向粉碎部位輸送液體的裝置包括機械的、電的或電子驅(qū)動的裝置，例如能夠向粉碎部位提供所需流速液體的泵。
本發(fā)明的粉碎裝置可以適用于較大的流速范圍，但一般來說在每秒0.1至500μL的范圍，對于吸入施藥，在每秒0.5至5μL，對于農(nóng)業(yè)應(yīng)用，在每秒10至200μL。
適用于輸送液體的裝置包括一種注射泵，或者如EP0029301中所描述的電動泵。
綜上所述，粉碎裝置一般包括一個粉碎部位、為粉碎部位提供液體的裝置、和一個使粉碎部位充電至足以使液體粉碎的電位的裝置。
因此，本發(fā)明的一個特別方面是提供一種用于粉碎液體的裝置，它由至少包括兩個電子水壓粉碎裝置，后者又各包括一個粉碎部位、向粉碎部位提供液體的裝置、以及使粉碎部位充電至足以粉碎液體的電位的裝置;其中，兩個粉碎裝置是這樣設(shè)置的，亦即使它們產(chǎn)生相反極性的粉碎的液體，然后粉碎的液體實際上被混合。
每個粉碎裝置有一個用于對粉碎部位施加能足夠使液體粉碎的電位的裝置，該電位一般在1-20Kv量級。
用于對所說粉碎部位加電壓的裝置可以由任何一種具有適當(dāng)輸出的高壓發(fā)生器提供，一種特別方便的發(fā)生器是壓電發(fā)生器。
這種發(fā)生器的壓電材料可以選自各種類型的材料，例如，鋇鈦陶瓷，Pvdf聚合物，它們在受壓狀態(tài)下能夠產(chǎn)生高壓電荷位移。對于材料及其性能的選擇應(yīng)該是使得在操作時能控制抽吸和/或霧化的程度。
當(dāng)壓電發(fā)生器被擠壓時就產(chǎn)生所需的使用電壓，接著，當(dāng)壓力被釋放后，又產(chǎn)生相反極性的電壓。
混合粉碎的液體的設(shè)置方式能夠使得混合后的噴霧的凈電荷是中性的、正的、或負(fù)的。一般來說，剩余的正電負(fù)電荷的量小于混合前的粉碎噴霧的正、負(fù)電荷量。
混合后的粉碎噴霧上的凈剩電荷對于任何給定的裝置可以是固定，或者可以是這樣地進(jìn)行設(shè)置，以使得在被混合的粉碎的液體的凈剩電荷可以以一種可控制的方式調(diào)節(jié)。因此，本發(fā)明的裝置供選擇地包括一種用于在混合之前調(diào)節(jié)粉碎裝置所產(chǎn)生的粉碎的液體的電荷多少的裝置。
適用于調(diào)節(jié)粉碎的液體的電荷的裝置可以按許多種方式提供，例如增加一個用于調(diào)整充電裝置以便產(chǎn)生可變的電壓輸出的裝置，和/或增加一個用于調(diào)整對粉碎部位供應(yīng)液體的裝置以便改變流向粉碎部位的流率的裝置。
能夠混合所產(chǎn)生的粉碎的液體的粉碎裝置的合適結(jié)構(gòu)包括任何一種結(jié)構(gòu)，其中粉碎裝置是相對定位的，以便使粉碎的液體能夠基本上混合。作為優(yōu)選方案，可以這樣設(shè)置粉碎裝置，以便使所產(chǎn)生的粉碎的液體被導(dǎo)向匯集到一個混合區(qū)域。例如，如果本裝置中有兩個粉碎裝置，它們可以設(shè)置互成一定角度，從而產(chǎn)生匯集到混合區(qū)域的粉碎的液體，或者如果本裝置中有3個或多個粉碎裝置時，可以如此地設(shè)置它們，使得粉碎的液體被引導(dǎo)到徑向地匯集在混合區(qū)域。另一方面，粉碎裝置的相對位置可以這樣安排，使得產(chǎn)生的粉碎液體間的相互吸引足以實際上混合，例如，各粉碎裝置可以按互相平行的方式安排。
可以認(rèn)為，一個液體供應(yīng)裝置可以供應(yīng)一個或多個本發(fā)明的粉碎裝置。
或者，一個液體供應(yīng)裝置也可以只供應(yīng)一個粉碎裝置。
從以上所述可以看到，根據(jù)本發(fā)明的一方面，如果需要，可以混合來自不同液體的被粉碎的噴射液。這些液體在混合時可能生成新的產(chǎn)物，或者它們可能包含一些在混合時可能生成新產(chǎn)物的成份。本裝置還可以用于混合兩種屬于快速化學(xué)反應(yīng)成份的液體。在每一種情形下，混合的液珠然后都能當(dāng)作噴霧液用，這些液珠的電荷質(zhì)量比將由兩種相反電荷在用于凝聚液體之后的余量來決定。
類似地，本發(fā)明也可用于混合兩種不相容成份，因此，它們能有利地在使用時混合。
適用的液體包括含有對人類和動物健康治療有益的成份的液體，例如藥用或公共健康用制劑，或醫(yī)學(xué)上有用化合物，例如麻醉劑。
適用的液體包括包含農(nóng)業(yè)上有用的成份的液體，例如殺蟲劑。
適用的液體包括液態(tài)化妝品。
其它適用的液體包括油漆和墨水。也包括用于提供芳香氣味的液體。
優(yōu)選的液體是藥物活性液體。
本給藥裝置的粉碎裝置產(chǎn)生的液珠的直徑大小在大約0.1至500μ的范圍之內(nèi)，更通常的在0.1至200μ的范圍，例如1.0至200μ。實施例中的液珠在5.0至100，0.1至25，0.5至10，或10至20μ。對于吸入給藥，特別對于下吸呼吸道給藥來說所希望的范圍在0.1至25或0.5至10μ，特別對于上呼吸道給藥來說，在10至25μ的范圍。
對于一種給定的液體，液珠的直徑可以用常規(guī)的實驗步驟通過改變施加的電壓和液體流速進(jìn)行控制。本發(fā)明可以對粘度在1至500分泊和電阻在102至108歐姆范圍內(nèi)的液體進(jìn)行粉碎。
本發(fā)明裝置的一個優(yōu)選用途是在吸入療法中用于粉碎液體給藥。
因此，本發(fā)明的一個優(yōu)選方面是提供一種為吸入療法粉碎液體的裝置，它至少包括兩個電子水壓粉碎裝置，它們各包括一個粉碎部位、一個用于對粉碎部位提供液體的裝置、以及一個對粉碎部位充電而使其電位足以在使用時粉碎液體的裝置，其中粉碎裝置是這樣設(shè)置的，以便在使用中形成相反極性的粉碎的液體，并在形成后基本混合。
本發(fā)明的裝置也適合于任何的實施例形式，它用于配制供吸入的醫(yī)用的和非醫(yī)用的粉碎液體。
非醫(yī)用吸入用途包括配制香水和香料。
本裝置最好設(shè)計成用于藥物吸入輸送的吸入器形式。
優(yōu)選的液體因此是適于吸入給藥的液體藥物制劑。
適宜于吸入給藥的藥物包括治療呼吸道疾病(例如可逆性氣道堵塞和哮喘)的藥物以及用于治療和/或預(yù)防通過吸入傳染的與肺有關(guān)的疾病和與右心缺陷有關(guān)的疾病。
由于電子水壓粉碎的電荷-質(zhì)量比有時需要進(jìn)行優(yōu)選，以使該值可處于粉碎時刻的未調(diào)整值和零之間的任何位置，本發(fā)明的裝置也可以用于優(yōu)化液珠的電荷量。例如，為了在吸入治療中將含有治療成份的液體施入人體肺部的特定氣道中，如果能夠獨立地控制液珠的質(zhì)量以及電荷將是十分有利的。這將使得對于液珠沉積進(jìn)入肺部的區(qū)域的控制達(dá)到前所未有的程度。
例如，在一個雙噴嘴給藥裝置中，可以將一個噴嘴設(shè)計成噴藥物，例如β-2拮抗劑，如舒喘靈，其平均液珠電荷+/-Qa可以通過安排具有平均電荷為-/+Qb的第二個噴咀噴去離子水來加以精確地控制，這樣在吸入的噴霧中，所希望的最終值將是Qa加或減Qb。
類似地，在用帶電的液珠對作物進(jìn)行噴灑時，如果液珠的電荷可以與其質(zhì)量無關(guān)地調(diào)整以便達(dá)到穿透稠密的葉子，將會是十分有利的。
如以上所述，已經(jīng)使用的許多裝置是在粉碎產(chǎn)生之前把液體輸送到粉碎位置。大多數(shù)裝置實質(zhì)上是機械式的，但歐洲專利EP-0029301描述的一種裝有泵的噴灑裝置，其中流體靜壓是通過兩只浸泡在待噴灑液體的進(jìn)液流中的電極之間的電位產(chǎn)生的。本發(fā)明的另一目的是提供了一種新型電動泵，它適合于將液體泵到電子水壓粉碎裝置的粉碎部位。
上述的給藥裝置的一個主要部件是向粉碎部位輸送液體的裝置。因此，本發(fā)明的另一方面是提供一種用于向粉碎裝置的粉碎部位輸送液體的泵，它的組成是一個電絕緣的液體傳送的管道，所說的管道封入一個可透液體的電絕緣性固體，一個用于將所說的固體保持在管道中的裝置，以及一個施加跨越固體電場的裝置，因此，在使用中，當(dāng)施加電場時，所引入的液體穿過固體并因而沿著管道流動。
管道的尺寸并不認(rèn)為是限制本發(fā)明成功操作的因素，實質(zhì)性的特征是存在一個跨越固體的電場。
一種適宜于跨越固體施加電場的裝置是一對可透過液體的電極，且是沿著管道隔開。
固體最好基本上充滿管道。適宜的管道是一個管子，例如圓柱形管。
為方便起見，施加跨越固體的電場的裝置也能起到將固體保持在管道中的裝置的作用。
在本發(fā)明的一個恰當(dāng)?shù)膶嵤┓绞街?，一對可透過液體的電極被分別固定在管道兩頭，可透過液體的固體基本上充滿由電極和管道的內(nèi)壁或壁所限定的空間。
電極優(yōu)選的是扁平形狀的，以便將固體限制在管道中，因此，當(dāng)管道是一根管子時，電極的形狀是圓盤形。
可滲透電極可以用金屬絲薄網(wǎng)制成或由氧化鈦導(dǎo)體制成。
可滲透固體是粉末狀的。
適宜的粉末包括粉末陶瓷，粉末二氧化硅，粉末塑料和粘土。
作為另一種方案，可透水的固體可以是纖維固體材料，適宜的有纖維陶瓷或聚合物纖維。
除此之外，作為一種替代纖維狀或粉末狀的電絕緣固體可以是任何一種可滲透性陶瓷、硅石、塑料或粘土。
公式(Ⅰ)所列方程將有助于說明流速、管道的尺寸、所加電壓和可滲透固體材料特性之間的關(guān)系，其中假定可滲透固體是由一束半徑為“r”的平行的毛細(xì)管纖維構(gòu)成的;
公式(Ⅰ)流速＝ (nεrε0ξ)/(η) (πr2)/(L) Vm/sec其中n半徑為r的毛細(xì)管的數(shù)目;
v所加電壓l電極間的距離ξZ電位εr相對滲透率ε0自由空間滲透率η液體的粘度雖然公式(Ⅰ)被認(rèn)為有助于說明本發(fā)明的泵的理論基礎(chǔ)，但是本發(fā)明不應(yīng)被理解為被公式(I)所示的關(guān)系限制。
在一個優(yōu)選實施例中，當(dāng)被用于在本發(fā)明的給藥裝置中輸送一種液體時，泵由下列部件構(gòu)成，一個電絕緣管，一對能透過液體且分別固定在管子的兩頭的電極，一個粉末狀的能透過液體的固體，所說的固體基本上充滿由電極和管子的內(nèi)壁所限定的空間，以及對電極施加電場的裝置，因此，在使用時，當(dāng)施加了電場時，液體被誘使經(jīng)固體然后沿著管子流動。
上述液體輸送裝置使液體在相同的用于產(chǎn)生液珠的(電)能源的條件下能以精確的速率平穩(wěn)地流動，因而不需要任何機械設(shè)施來對液體加壓。因此整個設(shè)備可以用一個很小的電池驅(qū)動的電源，或者甚至用一個手動的壓電裝置驅(qū)動，例如PvdF薄膜層壓電池或鋇鈦陶瓷。因此本發(fā)明可以制成便于攜帶的尺寸。
本發(fā)明也包括管道、保持裝置、和如上所述的對于使用如上所定義的固體施加電場的機構(gòu)。
本發(fā)明使用的術(shù)語“粉碎”包括液體液珠噴霧。
本發(fā)明使用的術(shù)語“藥物”包括所有的專用藥物、藥用藥物和獸醫(yī)藥品。
除特別定義外，本發(fā)明使用的“吸入給藥”包括將藥給入上呼吸道或通過上呼吸道包括對鼻粘膜和下呼吸道給藥。
本發(fā)明使用的術(shù)語“電絕緣”是指足以使電場能跨越固體施加的電絕緣水平，其中電場應(yīng)足以誘使液體流動;優(yōu)選的方案是它包括半絕緣材料或完全絕緣材料。
本發(fā)明使用的術(shù)語“液體可透過的”或“可透過液體的”當(dāng)應(yīng)用到例如固體或電極時，是指該固體或電極本質(zhì)上是可透過液體的，或者該固體和電極經(jīng)過處理后具備了透過液體的性能，對于固體而言，是多粒的或粉末狀的，對于電極而言，是指被制造成允許液體流過的形狀，例如網(wǎng)狀。
用于本發(fā)明的液體藥物配制可以按照常規(guī)程序例如US藥典、歐洲藥典第2版、MartindaleTheExtra藥典第29版、Pharma-ceuticalPress和Veterinary藥典所公開的配制程序。
用于本發(fā)明的液體化妝品的配制也可以是按照常規(guī)方法，例如Harry′sCosmeticology第9版(1992，GeorgeGoodwin，london)所描述的。
本發(fā)明將在下面用實施例的方式并結(jié)合附圖進(jìn)行描述。


圖1至圖4表示本發(fā)明的粉碎部位的實施例。
圖5所示為本發(fā)明的一個多噴嘴粉碎部位的平面圖。
圖6和圖7為本發(fā)明的液體輸送裝置的示意圖。
圖8是本發(fā)明的充電裝置的實施例的示意圖。
圖9和圖10是本發(fā)明的兩個實施例的示意圖。
粉碎部位圖1所示是一種薄壁的毛細(xì)管(1)，它由導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料制成，它可以直接地或通過液體與一個高壓直流電源相連接。一個單個的噴射流(3)從液體的尖端(2)處產(chǎn)生，根據(jù)給定的液體所確定的電壓和流速，兩者是自然形成的。圖2所示為一根類似的、調(diào)節(jié)在較低的流速和電壓下使用的管子，以便是在薄壁管(1)的端口產(chǎn)生多個尖端(2)和噴射流(3)。
圖3為一個半導(dǎo)體或?qū)w的圓柱筒(1)，它具有比圖1和圖2所示大的直徑，噴咀處有一圈基本上與外管1同軸的內(nèi)膜4。
圖4所示為一種在兩塊平行的平板2之間形成的槽形噴嘴，平板具有與高壓直流源相連接的導(dǎo)電的或半導(dǎo)電的邊緣，當(dāng)根據(jù)所噴射的液體種類適當(dāng)?shù)卣{(diào)整電壓和流速時，液體從噴嘴處流出，形成尖端和噴流。對于給定的噴射流(液珠)尺寸，這種噴嘴能夠獲得比使用單一的尖端和噴流更高的流速。
圖5所示為一種具有六個呈園環(huán)形圖案排列的噴嘴(1)的實施例，它們在中心混合噴霧。
液體輸送裝置這種裝置的一個實施例由圖6所示出，它給出的是一種離子流方法，其中高壓電極(5)在液體中分解出一對對的電荷載子，因而在電極上中和了相反極性的電荷載子，留下大量的單一極性電荷載子，由于庫侖力的作用，它們遠(yuǎn)離高壓電極流動，因此，通過粘滯拖力使液體向相反電極(6)的方向移動。這種泵裝置要求電極(5)能夠有效地向電極(5)附近的液體發(fā)射單一極性的電荷載子。通過采用一個尖銳邊緣的導(dǎo)電體或半導(dǎo)體表面，使其在足夠高的電位下保持在使鍵合的電荷載子擊穿或使液體電離化，可以有效地做到這一點。通常，只有當(dāng)液體具有足夠高的電阻率時，才有可能建立一個足以產(chǎn)生單一極性的電荷載子和泵送液體的強電場。典型地，108歐姆·米的電阻率在電壓為10至20kv、而直流電流為幾微安的條件下就能夠以每分鐘幾毫升的速度泵送，水頭可高達(dá)一米。導(dǎo)電率更高的液體將吸引更多的電流，并將建立較弱的電場。因此高電導(dǎo)率的液體，例如自來水，將不能建立起一個實用的拖動壓力。
圖7所示為本發(fā)明的一種新型泵，其中有一個1.0cm長、內(nèi)徑為1.0cm、壁厚為0.8mm的塑料管(7.a)，其兩端分別與一對圓盤形金屬絲網(wǎng)的電極(8a和8b)中的一個相連接。直流電源連接到每一個電極上，液體分別通過另外兩個塑料管7b和7c被輸入管7a并被帶走，塑料管(7b和7c)分別與金屬絲網(wǎng)電極(8a和8b)中的一個相連。玻璃管7a中充滿了硅石(9)。在使用過程中，當(dāng)在電極(8a和8b)上施加電壓時，由于固體-液體界面處存在雙層電荷，在與硅石(9)交界的液體上將施加一個向前的力，直流電壓的極性是置定的以便根據(jù)存在于液體中液體-固體界面處的電荷層的極性在要求的方向上吸引液體。通過使用一個細(xì)目尺寸的固體，所產(chǎn)生的壓力可得到加強，亦即增加n(參見公式(Ⅰ))，特定表面積達(dá)到最大，固液界面處的Z電勢達(dá)到最大。電極的電壓可以根據(jù)兩電極間的電流流跡長度來調(diào)整，以便將電流限制在所需的大小。
使用圖6所示的裝置，當(dāng)?shù)V物油的電阻率為107歐·米，相對滲透率為2.5，粘度為22分沲，電壓為20kv時，所得的流速為0.03mla/秒。
充電裝置一個實施例是壓電發(fā)電器。圖8畫出了一對壓電陶瓷發(fā)電器，它可以很容易地用一個扳手形杠桿操縱的凸輪進(jìn)行擠壓。整個裝置可以裝入一個鋼的框架14中，通過調(diào)整螺絲(15)，可使一對壓電片被緊密貼緊。電壓端子(16)是兩個活的電極，用以連接到泵和噴嘴上，而端子(17)是接地，或者說固定在框架之上。
當(dāng)杠桿(13)被向內(nèi)推動時，兩個陶瓷發(fā)電器(10)和(11)在其端表面的端子(16)上會產(chǎn)生高壓，它們可被用于激勵電動水泵和噴嘴。
一塊1.0cm長，表面積為1.0cm2的鋇鈦陶瓷產(chǎn)生的電荷量約為每次擠壓1.0至2.0微庫侖，電荷的極性可能為正極也可能為負(fù)極。在擠壓壓力被釋放之后，一個相同的電荷量將向相反方向流動。典型的電壓大約為5000至10000伏。因此，泵入和霧化都能通過手動操作一對壓電發(fā)電器在適當(dāng)?shù)碾妷?例如5000伏)和足夠的電流下(例如2.0每秒微庫侖，即2.0微安)達(dá)到。
壓電材料可以從若干類型中選擇，例如鋇鈦陶瓷，或pvdf聚合物，它們在受壓時能產(chǎn)生顯著的高壓電荷位移。其種類和容量的選擇應(yīng)該使得在操作時能夠控制泵入和/或霧化的程度。液流引入以及在噴嘴的霧化發(fā)生在壓電發(fā)電器被擠壓時，并且當(dāng)壓電發(fā)電機上的擠壓壓力被釋放的時候以相反極性再次發(fā)生。本裝置的設(shè)計使得當(dāng)擠壓或擠壓被釋放時，泵和噴嘴的操作不造成流速和液珠大小的改變。只是由于擠壓或擠壓的釋放而導(dǎo)致極性改變。在擠壓和擠壓釋放的有效操作方式過程中，將保持恒定的流動和液珠的產(chǎn)生、以及混合的區(qū)域和/或噴霧的電荷與質(zhì)量比調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的給藥裝置的特別實施例將在下面介紹圖9畫出了本發(fā)明的一個給藥裝置，其中分處兩個儲液器中的液體，由于重力饋送的作用被導(dǎo)致沿著適宜的通道例如聚乙烯管(21)流入兩個電動泵(22)。然后擠壓壓電發(fā)電器(23)由此在壓電材料的兩個表面產(chǎn)生高壓電荷。這個高壓接著出現(xiàn)在泵(22)的通過金屬絲導(dǎo)體與壓電材料相連接的端鈕上。
同時，這個高壓出現(xiàn)在兩個導(dǎo)電的或半導(dǎo)電的毛細(xì)管噴嘴(24)上。因此，當(dāng)兩種液體到達(dá)兩個噴頭時，這些液體將以液珠的方式分別攜帶相反極性的電荷從噴嘴流出。這些液珠將由于電場力的作用而相互吸引，并將充分混合。
兩束液珠上的液珠電荷量可以采用一種或幾種方式獨立地調(diào)整，以便產(chǎn)生一個最佳的殘留值可以設(shè)定兩個壓電材料的尺寸，形狀或材料的種類，以便產(chǎn)生不同的電壓和電荷;兩個液體的流速也可以調(diào)整，或者通過適當(dāng)設(shè)計兩個電動泵，或者通過施加到兩個泵上的不同壓電電壓值，從而直接影響在給定電壓和噴嘴設(shè)計下的液珠電荷;兩種液體的液珠尺寸和電荷可通過兩種液體的配制獨立地調(diào)整，特別是通過調(diào)整液體的電阻率。
本發(fā)明的給藥裝置第二個實施例在圖10中示出兩個相同的唧筒(30a和30b)由一個剛性平板(31)驅(qū)動，后者連接在一個電機驅(qū)動器上。兩個內(nèi)徑為0.5mm的相同的毛細(xì)管噴嘴(32a和32b)分別通過一對柔性管子(33a和33b)中的一個與一個唧筒(30a和30b)相聯(lián)接。每個噴嘴被固定在一個非導(dǎo)體的外殼(34a和34b)中，以便相互間形成一個大約為90°的角度。一個噴嘴(32a)被連接在(+)6.7kv的正壓電源(35a)上，另一個噴嘴(32b)被連接在(-)6.7kv的高壓電源(35b)上。
在使用上述裝置的一個特別實驗中，從一個唧筒中流出的液體(80%的乙醇和20%聚乙烯醇的混合劑)的流速被調(diào)整到0.1μL/s。噴嘴分別連接到(+)和(-)6.7kv的高壓電源上。觀察到的兩束噴霧云完全混合，得到了一種電中性的噴霧。
權(quán)利要求
1.一種用于粉碎液體的裝置，它包括至少兩個粉碎裝置，其設(shè)置使得在使用過程中產(chǎn)生相反極性的粉碎噴霧，并且它們在形成之后實際上被混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中的粉碎裝置包括一個粉碎部位，一個向粉碎部位輸送液體的裝置和一個對粉碎部位施加一個足以粉碎液體的高電位的電場的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，包括2、4或6個粉碎裝置。
4.一種用于粉碎液體的裝置，它包括至少兩個粉碎裝置，每個粉碎裝置包括一個粉碎部位，一個向粉碎部位輸送液體的裝置和一個對粉碎部位施加一個足以粉碎液體的高電位的電場的裝置，其中粉碎裝置的設(shè)置使得在使用中產(chǎn)生相反極性的粉碎噴霧，并且它們在形成之后實際上被混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中的發(fā)電器是一種壓電發(fā)電器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一個所述的裝置，包括一個用于在混合之前對粉碎裝置形成的粉碎噴霧的充電進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中調(diào)節(jié)粉碎噴霧上的充電的裝置，包括一個調(diào)節(jié)充電裝置的裝置，以便提供可變的電壓輸出和/或用于調(diào)節(jié)向粉碎部位輸送液體的裝置的裝置，以便改變流向粉碎裝置的液體流速的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一個所述的裝置，其中粉碎裝置的設(shè)置使得它們所產(chǎn)生的粉碎噴霧匯集到一個混合區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，它包括兩個互成一定角度的粉碎裝置，以便使所產(chǎn)生的粉碎噴霧匯集到一個混合區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，它包括三個或更多個粉碎裝置，并且它們被設(shè)置使得粉碎噴霧徑向匯集到混合區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中的粉碎裝置是相互平行的，從而使所產(chǎn)生的粉碎噴霧的相互吸引足以使它們能實際上被混合。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中的任意一個所述的裝置，其中一個液體供應(yīng)機構(gòu)為所有的粉碎裝置輸送液體。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任意一個所述的裝置，適用于用于吸入粉碎液體的給藥。
14.一種用于吸入粉碎液體的裝置，包括至少兩個電子水壓粉碎裝置，每個粉碎裝置包括一個粉碎部位，一個向粉碎部位輸送液體的裝置和一個對粉碎部位施加一個足以粉碎液體的高電位的電場的裝置，其中粉碎裝置的設(shè)置使得可以形成相反極性的粉碎噴霧，它們在形成之后實質(zhì)上被混合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，適用于香料和香水的施放。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中的任意一個所述的裝置，在用于藥物的吸入給藥時，是一個吸入器的形式。
17.一種泵送液體的泵，它包括一個電絕緣的液體通道，通道包圍著一個電絕緣但可透過液體的固體，用以將固體保持在通道中的裝置和橫過固體上施加電場的裝置，從而在使用中，當(dāng)電場被施加之后，液體被誘使流過固體從而流過通道。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的泵，其中對固體施加電場的裝置是一對分置于通道兩頭的可透過液體電極。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的泵，其中對固體施加電場的裝置同時也是將固體保持在通道中的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19的任意一個所述的泵，其中的一對可透過液體的電極的每一個都固定在通道的一頭，可透過液體的固體基本上充滿由電極和通道內(nèi)壁限定的空間。
21.根據(jù)權(quán)利要求17至20中的任意一個所述的泵，其中的電絕緣性固體是粉末狀的。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的泵，它包括一個電絕緣性管道，一對可透過液體的電極分別固定在管道的兩頭，一個粉末狀的可透過液體的固體，所說的固體基本上充滿由電極和管道內(nèi)壁限定的空間，還有一個對固體施加電場的裝置，因此在使用中，當(dāng)電場被施加之后，液體被誘使流過固體也即流過管道。
全文摘要
一種用于粉碎液體的裝置，它由至少兩個電子水壓粉碎裝置的一個用于該給藥裝置的泵組成，兩個粉碎裝置是這樣設(shè)置的它們可產(chǎn)生相反極性的粉碎(噴霧)，并且在產(chǎn)生之后實際上被混合。
文檔編號F04B9/00GK1090208SQ9312165
公開日1994年8月3日 申請日期1993年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月1日
發(fā)明者R·A·科菲 申請人:電溶膠有限公司