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GEGENSTAND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines
Aerosols zur Abgabe an einen Patienten. Insbesondere betrifft die
vorliegende Erfindung einen Vernebler, der für die Erzeugung eines Aerosols
in Übereinstimmung
mit der Atmung eines Patienten ausgebildet ist. Die vorliegende
Erfindung ist auch unabhängig
von der Atmung eines Patienten zur konstanten Erzeugung eines Aerosols
sehr gut geeignet.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Medizinische
Vernebler, die zur Inhalation durch einen Patienten eine Flüssigkeit
zu einem Aerosol vernebeln, sind gut bekannte Vorrichtungen, die häufig zur
Behandlung von bestimmten Leiden und Krankheiten verwendet werden.
Vernebler finden ihre Anwendung bei Patienten mit Spontanatmung,
die bei Bewusstsein sind, und bei überwachten, beatmenden Patienten.
Die in dieser Beschreibung verwendete Bezeichnung „Patient" umfasst ohne Ausnahme
Menschen und Tiere.
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Bei
Verneblern wird eine Umleitungsvorrichtung vorwiegend dafür verwendet,
ein Gas durch einen Flüssigkeitskanal
zur Erzeugung eines Venturieffekts zuführen, der das Mitführen der
Flüssigkeit
mit dem Gasstrom bewirkt. Die in dieser Beschreibung verwendete
Bezeichnung „Umleitungsvorrichtung" umfasst ohne Ausnahme
jegliche Aufprallvorrichtung oder Ablenkplatte. Infolge des zuvor
beschriebenen Vernebelungsvorganges wird die Flüssigkeit in ein Aerosol umgewandelt,
d.h., die Flüssigkeit
bildet kleine Teilchen, die in der Luft schwebend gehalten werden
und deren Teilchengröße je nach
beabsichtigter Behandlung variiert. Eine häufige Behandlungsform ist die
Inhalationsbehandlung, wobei ein Patient ein medizinisches Aerosol
zur Behandlung einer Erkrankung, wie beispielsweise Asthma, einatmet.
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Wichtige Überlegungen
bei der Gestaltung eines Verneblers sind eine gute zeitliche Koordination
und eine Regulierung der Dosierung der in Aerosolform vernebelten
Flüssigkeit.
Bei einigen Ausführungen
von Verneblern leitet ein ununterbrochener Strom eines Druckgases
zur fortlaufenden Erzeugung eines Aerosols die Flüssigkeit
gegen die Umleitungsvorrichtung, bis die Flüssigkeit in einem Behälter geleert
ist. Eine ununterbrochene Vernebelung kann während der Ausatmung eines Patienten
oder während
einer Verzögerung
zwischen der Einatmung der Ausamtung zu einem Verlust von Aerosol
führen. Es
ist schwierig, die Menge des verloren gegangenen Aerosols zu messen,
und eine gewisse Menge Aerosol kann in der Zeit, in der keine Einatmung
erfolgt, durch Kondensation an dem Vernebler oder dem Mundstück verloren
gehen. Vernebler, die eine zeitgesteuerte oder keine konstante Vernebelung
ausführen,
können
die Teilchengröße und die
Dichte beim Aktivieren und Deaktivieren der Vernebelung nachteilig
beeinflussen.
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Eine
wirksame und wirtschaftliche Behandlung mit einem Vernebler umfasst
die schnelle Erzeugung eines Aerosols in einer gewünschten
Teilchengrößenordnung.
Ein effektiver Vernebler stellt diese Merkmale vorzugsweise zeitgleich
mit der Inhalation durch den Patienten bereit. Um einen mechanischen Vernebler
zu betätigen,
müssen
zur Überwindung
der Inhalationsanstrengungen durch den Patienten einige Faktoren
berücksichtigt
werden. In Abhängigkeit von
der Bauform des Verneblers können
dies ein oder mehr der nachfolgenden Faktoren sein: Der Durchfluss
des Fließgases;
Lufteintrittsöffnungen
in der Einrichtung; die Kraft, die durch das Fließgas auf eine
bewegliche Umleitungsvorrichtung ausgeübt wird; und die Reibung zwischen
beweglichen Teilen. Je größer der
Durchfluss, die Lufteintrittsöffnungen und
die Reibung ist, desto größer ist
die benötigte Kraftaufwand
bei der Inhalation, um die Vorrichtung zu betreiben. Wünschenswerter
Weise sollte ein Vernebler eine geeignete Sensitivität aufweisen,
um schnell auf einen Inhalationsvorgang reagieren zu können, während die
Inhalation durch den Patienten nicht nachteilig eingeschränkt wird.
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Heutzutage
verwendete Verneblerausführungen
bestehen häufig
aus zehn oder mehr Einzelteilen, die kostenintensive und zeitaufwendige
Fertigungs- und Zusammensetzungsverfahren erfordern. Dem gemäß ist es
auch wünschenswert,
einen Vernebler bereitzustellen, der kostengünstig herstellbar und zusammensetzbar
ist.
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Das
Dokument US-A-6044841 betrifft einen atmungsgesteuerten Vernebler
zur Zuführung
einer in Aerosolform vernebelten Flüssigkeit an einen inhalierenden
Patienten. Die Vorrichtung umfasst ein bewegliches Umleitungselement
dessen Position durch den Einatmungs- und Ausatmungsvorgang eines
Patienten gesteuert ist. Wenn ein Patient ausatmet, tritt über die
Düse der
Druckgasquelle fortlaufend Druckgas in das Innere der Vorrichtung
ein. Bei diesem Aufbau ist das Umleitungselement weit genug von der
Düsenspitze
der Druckgasquelle entfernt, sodass das Druckgas keine Vernebelung
initiiert. Wenn der Patient andererseits beginnt, durch den Luftauslass einzuatmen,
senkt die Inhalationskraft den Druck in der Kammer und drückt den
Betätigungskolben
nach unten, sodass sich das Umleitungselement näher an der Gasquelle befindet
und somit eine Vernebelung stattfindet.
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Das
Dokument US-A-4198969 betrifft einen sauggesteuerten Vernebler zur
Bildung eines flüssigen
Dunstes in einem Gasstrom. Die Vorrichtung enthält an dem unteren Ende eine
Flüssigkeitszufuhrquelle,
die bei der Erzeugung eines niedrigen Druckes, wenn der Patient
einatmet, nach oben in eine Vernebelungskammer gedrückt wird.
Wenn sich die Flüssigkeit
weit oben in der Vernebelungskammer befindet, kann sie das untere
Ende einer Flüssigkeitszufuhrröhre erreichen,
deren anderes Ende vor der Druckgasdüse endet, an der der Luftstrom
die Flüssigkeit
durch die Leitung befördert
und deren Vernebelung bewirkt.
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Das
Dokument EP-A-0855224 offenbart einen Zerstäuber, der eine Zerstäuberdüse mit einem Auslass,
eine Vorrichtung zum Beziehen komprimierter Luft, einen Produktbehälter, und
eine Vorrichtung zur Verhinderung der Aerosolerzeugung, wenn ein positiver
Druck in dem Zerstäuber
vorherrscht, umfasst. Das Dokument offenbart ein Vernebelungssystem
mit einem zusätzlichen
Behälter,
der in Flüssigkeitsverbindung
mit einer zweiten Kammer steht, die wiederum in Erwiderung auf den
positiven Druck steuerbar ist.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
wird ein Vernebler bereitgestellt, der die Nachteile aus dem Stand
der Technik behandelt und eine verbesserte Leistungsfähigkeit
bereitstellt. Gemäß der Erfindung
wird ein Vernebler mit den in dem Anspruch 1 gezeigten Merkmalen
bereitgestellt.
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In
einer Ausführungsform
kann das Ventil für den
Flüssigkeitskanallufteinlass
eine flexible Membran sein, die auf Inhalation oder physischen Kontakt reagiert,
um den Flüssigkeitskanallufteinlass
zu schließen
und einen negativen Druck über
der Flüssigkeit,
die zu der Flüssigkeitsdüse geführt werden soll,
in dem Flüssigkeitsbehälter zu
ermöglichen.
Die in dieser Beschreibung verwendete Bezeichnung „Flüssigkeitsdüse" bedeutet entweder
Flüssigkeitseinlass
oder Flüssigkeitsauslass
und kann austauschbar mit diesen Bezeichnungen verwendet werden.
Der Vernebler kann einen Betätigungskolben aufweisen,
der zumindest mit einem Teil einer Düsenabdeckung verbunden ist,
um die ganze oder einen Teil der Flüssigkeitsdüse oder den ganzen oder einen
Teil des Flüssigkeitspfades
zwischen dem Flüssigkeitsbehälter und
der Flüssigkeitsdüse zu bewegen.
Zusätzlich
kann die Umgebungslufteinlassdüse
verwendet werden, um die Anstrengung bei der Inhalation nach einer
Inhalationsanfangsphase zu erleichtern. Eine Umleitungsvorrichtung
ist in der Kammer neben dem Druckgaseinlass angeordnet, an der Druckgas
von dem Druckgasauslass über
die Flüssigkeitsdüse umgeleitet
wird. In weiteren Ausführungsformen
kann das Ventil für
den Flüssigkeitskanallufteinlass
ein Entenschnabelventil oder ein Schirmventil sein. Der Flüssigkeitskanallufteinlass kann
aus einem einzigen Materialstück
geformt sein, das auch ein Ausatmungsventil und ein Umgebungslufteinlassventil
für den
Vernebler umfasst. Weitere Ausführungsformen
können
eine von den Ventilen getrennte oder über einen Haltegurt fest mit
den Ventilen verbundene Abdeckung umfassen, die ausgebildet ist,
um das Ventil für
den Flüssigkeitskanallufteinlass
niederzuhalten und eine fortlaufende Vernebelung zu ermöglichen.
Ein schützendes,
im Wesentlichen starres Gitter kann ein oder mehre Ventile abdecken,
das den Betrieb der Ventile und das Durchströmen von Luft ermöglicht,
das jedoch das Ventilmaterial vor versehentlichen Kratzern und vor
weiterer Kontamination schützt.
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Weitere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden im Nachfolgenden in Verbindung
mit den bevorzugten Ausführungsformen
besprochen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Verneblers gemäß einer
ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine Querschnittsansicht des Verneblers der 1.
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3 zeigt
eine explodierte perspektivische Ansicht des Verneblers der 1.
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4 zeigt
eine explodierte perspektivische Ansicht des Verneblers der 1.
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5 zeigt
eine Querschnittsansicht einer ersten weitere Düsen- und Umleitungsvorrichtungsanordnung.
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6 zeigt
eine zweite weitere Ausführungsform
der ersten weiteren Düsen-
und Umleitungsvorrichtungsanordnung.
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7 zeigt
eine Querschnittsansicht des Ventils für den Flüssigkeitskanallufteinlass der
Ausführungsform
der 1 bis 4, das sich in einer Nichtvernebelungsposition
befindet.
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8 zeigt
eine Querschnittsansicht des Ventils für den Flüssigkeitskanallufteinlass der 4, das
sich in einer Vernebelungsposition befindet.
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9 zeigt
eine Querschnittsansicht eines weiteren Lufteinlasses und Flüssigkeitskanallufteinlassventils,
das sich in einer Nichtvernebelungsposition befindet.
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10 zeigte
eine Querschnittsansicht des Ventils der 9, das sich
in einer Vernebelungsposition befindet.
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11A zeigt eine erste weitere Geometrie eines Kammerbodens
für die
Verwendung in dem Vernebler der 1 bis 4.
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11B zeigt eine zweite weitere Geometrie eines
Kammerbodens für
die Verwendung in dem Vernebler der 1 bis 4.
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12 zeigt
eine dritte weitere Geometrie eines Kammerbodens für die Verwendung
in dem Vernebler der 1 bis 4.
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13 zeigt
eine vierte weitere Geometrie eines Kammerbodens für die Verwendung
in dem Vernebler der 1 bis 4.
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14A ist eine Querschnittsansicht des Verneblers
der 1, das den Gasfluss und die Position der Ventile
darstellt, wenn sich der Vernebler in einer Nichtvernebelungsruheposition
befindet.
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14B zeigt eine Querschnittsansicht des Düsensystems
des Verneblers der 14A.
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14C ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des Verneblers
der 14A.
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15A ist eine Querschnittsansicht des Verneblers
der 1, die den Gasfluss und den Aerosolfluss und die
Position der Ventile beim Inhalationsbeginn, wenn der Vernebler
betätigt
wird, darstellt.
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15B ist eine Querschnittsansicht des Düsensystems
des Verneblers der 15A.
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15C ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des Verneblers
der 15A.
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16 ist
eine Querschnittsansicht des Verneblers der 1, die den
Gas- und Aerosolfluss und die Position der Ventile in vollständigem Betrieb
darstellt.
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17 zeigt
eine explodierte Ansicht einer ersten weiteren Ausführungsform
des Verneblers der 1.
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18 zeigte
eine Querschnittsansicht des Verneblers der 17.
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19 zeigt
eine Seitenansicht des Verneblers der 17.
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20 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Bereiches des Verneblers der 18.
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21 ist
eine Seitenansicht einer zweiten weiteren Ausführungsform des Verneblers der 1.
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22 ist
eine Querschnittsansicht des Verneblers der 21.
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23 ist
eine Querschnittsansicht einer weiteren Gasdüsen- und Umleitungsvorrichtungsorientierung.
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24 ist
eine Querschnittsansicht einer zweiten weiteren Gasdüsen- und
Umleitungsvorrichtungsorientierung.
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25 ist
eine explodierte Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Verneblers der 22.
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26 ist
eine Querschnittsansicht des zusammengesetzten Verneblers der 25.
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27 zeigt
einen Teilquerschnitt des Ventils für den Flüssigkeitskanallufteinlass während der Ausatmung.
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28 zeigt
einen Teilquerschnitt des Ventils der 27 während der
Einatmung.
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29 ist
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Verneblers der 1 bis 4.
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30 ist
eine explodierte Ansicht des Verneblers der 29.
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31 ist
eine perspektivische Ansicht des Verneblers der 29 mit
einer Abdeckung, die angeordnet ist, um den Vernebler in einen fortlaufenden Vernebelungsbetrieb
zu setzten.
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32 ist
eine Querschnittsansicht des Verneblers der 29.
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33 ist
eine perspektivische Ansicht eines Ventilsystems, das zur Verwendung
in dem Vernebler der 29 geeignet ist.
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34 ist
eine Querschnittsseitenansicht des Ventilsystems der 33.
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35 ist
eine perspektivische Vorderansicht eines nicht zusammengesetzten
Düsensystems zur
Verwendung in dem Vernebler der 29.
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36 ist
eine perspektivische Hinteransicht eines nicht zusammengesetzten
Düsensystems
zur Verwendung in dem Vernebler der 29.
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37 zeigt
einen atmungsgesteuerten Vernebler und eine abnehmbare Abdeckung,
um den atmungsgesteuerten Vernebler zu einem fortlaufend vernebelnden
Vernebler zu verbinden.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
eines Verneblers 10 zum Vernebeln einer Flüssigkeit
wird in den 1 bis 4 gezeigt.
Die in diese Beschreibung verwendete Bezeichnung „Flüssigkeit" umfasst ohne Einschränkung eine
Flüssigkeit,
die eine Medizin in Form einer Emulsion, einer Suspension, oder einer
Lösung
enthält,
die zu einem Aerosol vernebelt werden kann.
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Der
Vernebler umfasst ein Gehäuse 12,
das eine Kammer 14 umfasst, die eine Flüssigkeit aufnehmen und halten
kann. Die Kammer ist im Wesentlichen vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet,
jedoch kann jede andere Form dafür
verwendet werden. Die Kammer 14 umfasst einen abgewinkelten Bodenbereich 16,
sodass jegliche Flüssigkeit
in der Kammer zur leichteren Entnahme der gesamten Flüssigkeit
zu einem Bereich des Kammerbodens geführt wird. In einer Ausführungsform
ist der Bodenbereich 16 in einem Winkeln von etwa 45° angeordnet,
um durch Maximierung der Flüssigkeitsmenge, die
aus der Kammer für
die Vernebelung entnommen wird, die Verlustmenge zu reduzieren.
Ein Luftauslass 1 erstreckt sich von dem Gehäuse 12 und
kommuniziert mit der Kammer 14. Eine Barriere 20 an dem
Gehäuse
bringt das in der Kammer erzeugte Aerosol dazu, die Barriere 20 hoch
und über
diese zu fließen,
bevor es den Luftauslass 18 durchströmt. Der durch die Barriere
gebildete indirekte Pfad und der Luftauslass tragen vorzugsweise
zur Begrenzung der Größe der Aerosolteilchen,
die aus der Kammer 14 entweichen, bei.
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Vorzugsweise
ist das Gehäuse über ein
Gelenk 24 fest mit einem Abdeckbereich 22 verbunden, sodass
der Abdeckbereich 22 das obere Ende des Gehäuses verschließen und
zum Befüllen
der Kammer 14 mit einer Flüssigkeit erneut öffnen kann.
Der Abdeckungsbereich 22 des Gehäuses 12 ist vorzugsweise
mit der Kammer 14 aus einem Stück gebildet.
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Die
Abdeckung 22 umfasst vorzugsweise eine Gruppe von Öffnungen,
die jeweils ein Lufteinlassventil 26, ein Ausamtungsventil 28 und
ein Ventil für
den Flüssigkeitskanallufteinlass 30 aufnehmen kann.
Eine erste Öffnung 23 ist
zur Aufnahme des Ausatmungsventils 28 ausgebildet, eine
zweite Öffnung 34 ist
zur Aufnahme des Lufteinlassventils 26 ausgebildet, und
eine dritte Öffnung 36 ist
zur Aufnahme des Ventils für
den Flüssigkeitskanallufteinlass 30 ausgebildet.
Das Gehäuse
und die Abdeckung können
mit Hilfe eines Spritzgussverfahrens aus einem einzigen Materialstück gebildet
sein. Geeignete Materialen umfassen ein Plastikmaterial, wie beispielsweise
Polypropylen, Polycarbonat oder eine Polycarbonatverbindung, oder
ein Metallmaterial.
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In
einen bevorzugten Ausführungsform
ist das Lufteinlassventil 26, das Ausatmungsventil 28 und
das Ventil für
den Flüssigkeitskanallufteinlass 30 aus
einen einzelnen flexiblen Materialstück fest in ein Ventilsystem 38 eingebaut.
Das Ausatmungsventil 28 ist vorzugsweise durch einen Mittelanker 33 in
der ersten Öffnung 32 befestigt,
sodass das zusammengesetzte Ventil und die Öffnung eine Schmetterlingskonfiguration
bilden, die es ermöglicht,
dass Luft bei der Ausatmung entweichen kann und die sich bei der Einatmung
verschließt,
um ein Einatmen von Luft durch die Öffnung zu verhindern.
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Das
Lufteinlassventil 26 weist vorzugsweise eine Entenschnabelventilkonfiguration
auf und ist mit Hilfe von zwei Verankerungen 27, die mit
den Befestigungsöffnungen 25 am
gegenüberliegenden
Seiten der zweiten Öffnung 34 zusammenwirken,
in der zweiten Öffnung 34 der
Abdeckung befestigt. Die Entenschnabelkonfiguration ist mit dem
sich verjüngenden
Bereich in Richtung Kammer 14 ausgerichtet, sodass Umgebungsluft
beim Einatmen aufgenommen werden kann, und sodass die parallelen
Verschlusselemente oder Lippen des Ventils beim Ausatmen jeglichen
Luftstrom aus der Kammer verhindern. Eine Umgebungsluftführung 29 ist
vorzugsweise fest in dem Abdeckungsbereich 22 ausgebildet
oder an diesem befestigt. Die Umgebungsluftführung 29 ist unter der
zweiten Öffnung 34 und
dem Lufteinlassventil 26 angeordnet, sodass eine distal
gelegene Öffnung 35 Umgebungsluft über den
Aerosol erzeugenden Aufbau leitet.
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Das
Ventil für
den Flüssigkeitskanallufteinlass 30 ist
vorzugsweise in der dritten Öffnung 36 befestigt
und verschließt
die dritte Öffnung
vollständig. Vorzugsweise
ist das Ventil für
den Flüssigkeitskanallufteinlass
eine flexible Membran mit einer Dicke, die auf Veränderungen
des Luftdrucks innerhalb der Kammer 14 entsprechend der
Einatmung und der Ausamtung durch den Luftauslass 18 empfindlich
reagiert und in Erwiderung auf diese Veränderungen flexibel bewegbar
ist. Wie im Nachfolgenden ausführlich besprochen
wird, kann der Flüssigkeitskanallufteinlass 64,
der innerhalb der Kammer und direkt neben dem Ventil für den Flüssigkeitskanallufteinlass angeordnet
ist, synchron mit der Atmung eines Patienten geschlossen und geöffnet werden
oder er kann durch physischen Kontakt gegen die Außenseite
des Ventils 30 von Hand betätigt werden. In einer Ausführungsform
umfasst das Material ein flexibles Gummimaterial. Obwohl einzelne
Ventile getrennt voneinander auf einzelnen flexiblen Materialstücken gefertigt werden
können,
oder die Ventile jeweils aus zahlreichen verschiedenen Bestandteilen
gebildet werden können,
weist das Ventilsystem 38 vorzugsweise einen integrierten
Aufbau aus einem Stück
auf, um die Bauteilanzahl und die Fertigungskosten (einschließlich der
Kosten für
den Zusammenbau) zu verringern.
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Mit
Bezug auf die 3 bis 4 weist
ein Bereich der Kammerwand zur Aufnahme des Düsensystems 42 eine
Aussparung 40 auf. Das Düsensystem 42 ist ausgebildet,
um eine Reibschlussverbindung oder eine Schnappverschlussverbindung
an der Wand der Kammer 12 herstellen zu können. Ein Führungsschlitzpaar 44 auf
beiden Seiten der Aussparung 40 kooperiert mit den Vorsprüngen 46 der Düsenanordnung 42,
um einen guten, im Wesentlichen luftdichten Verschluss zu bilden.
Wenn der Vernebler 10 vollständig zusammengesetzt ist, bildet
ein vertiefter Kanal 48, der in der Wand der Kammer 14 direkt
unterhalb der Aussparung 40 ausgebildet ist, einen Teil
des Flüssigkeitskanals 50 (2).
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Das
Düsensystem 42 umfasst
eine Druckgasdüse 52 die
sich an einem proximal gelegenen Ende außerhalb der Kammer 14 erstreckt,
sobald sie mit dem Gehäuse 12 zusammengesetzt
wird, und die sich an einem distal gelegenen Ende zu einer Druckgasdüse 54 verjüngt, die
innerhalb der Kammer angeordnet ist. Eine Düsenabdeckung 56 und
ein Flüssigkeitskanalschaft 58 sind
durch ein Kunststoffgelenk 60 (3) an den
Gasdüsenbereich
des Düsensystems 42 angebracht.
Wenn die zwei Teile des Düsensystems 42 geschlossen
sind, bildet die Düsenabdeckung 56 um
einen Bereich der Gasdüse eine
Flüssigkeitskammer 62,
wobei die Flüssigkeitskammer
in Flüssigkeitsverbindung
mit dem Flüssigkeitskanalschaft 58 und
einem Flüssigkeitskanallufteinlass 64 steht.
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Ein
Durchgang 55 (2) kann durch einen Abstand
zwischen der Gasdüse 52 und
der Düsenabdeckung 56,
durch eine Einkerbung an dem Innenumfang der Düsenabdeckung, durch eine Einkerbung
an der Außenseite
der Düse,
oder durch eine Kombination von Einkerbungen an der Außenseite der
Düse oder
der Innenseite der Düsenabdeckung ausgebildet
sein. Die Flüssigkeitsdüse 57 ist
neben der Druckgasdüse 54 angeordnet.
Wie in den 2 und 14C gezeigt,
ist die Flüssigkeitsdüse eine ringförmige Düse, die
durch einen Spalt zwischen dem Innendurchmesser der Düsenabdeckungsspitze und
dem Außendurchmesser
der Düsenspitze
definiert ist. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Außendurchmesser
der Düsenspitze 2 mm und
der Innendurchmesser der Düsenabdeckungsspitze
2,46 mm. Es können
auch andere Durchmessergrößen verwendet
werden. Obwohl nur eine einzige ringförmige Düse gezeigt ist, können auch
Ausführungsformen,
in denen der Flüssigkeitsauslass eine
andere Form aufweist oder mehr als eine neben der Druckgasdüse angeordnete
einzelne Düse
umfasst, verwendet werden.
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In
diese Ausführungsform
ist der Flüssigkeitskanallufteinlass 64 in
der Nähe
des oberen Endes der Kammer 14 und im Wesentlichen parallel
zu der Längsachse
der Kammer 14 angeordnet. Das distal gelegene Ende der
Düsenabdeckung
bildet eine Flüssigkeitsdüse, sodass
sich die Flüssigkeits- und
Gasdüsen 57, 54 im
Wesentlichen parallel zueinander befinden. Der Abstand zwischen
der Düsenabdeckung 56 und
der Druckgasdüse 52 bildet
an dem distal gelegenen Ende den Flüssigkeitsdurchgang 55,
der zu der Flüssigkeitsdüse 57 führt. Eine
nicht bewegliche Umleitungsvorrichtung 66 ist neben dem distal
gelegenen Ende angeordnet. Die Umleitungsvorrichtung führt das
Gas zur Erzeugung eines Venturieffekts durch die Flüssigkeitsdüse 57 hindurch, sodass
die Flüssigkeit
zur Erzeugung eines Aerosols mit dem Gasstrom mitgeführt wird.
Vorzugsweise ist die Umleitungsvorrichtung 66 an der Düsenabdeckung 56 befestigt
oder zusammen mit dieser geformt. Wahlweise kann die Umleitungsvorrichtung
mit der Innenseite des Verneblers 10 verbunden werden.
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Wie
in der 4 gezeigt, verbindet ein Trägerbalken 68 die Umleitungsvorrichtung 66 mit
dem Düsensystem 42.
Vorzugsweise weist die Umleitungsvorrichtung 66 eine flache
Fläche
mit einem vorbestimmten Flächenbereich
auf und ist in einem bestimmten Abstand von der Gasdüse 54 angeordnet.
Der Durchmesser der Gasdüse
kann verändert werden,
beträgt
jedoch vorzugsweise 0,46 mm. In einer bevorzugten Ausführungsform
liegt der Abstand zwischen der Umleitungsvorrichtung und Düse in einem
Bereich zwischen 0,15 mm und 1,25 mm, und vorzugsweise bei 0,75
mm, und die Breite der Umleitungsvorrichtung beträgt etwa
4,5 mm. Diese Abmessungen können
verändert
werden, um eine gewünschte
dem Fachmann bekannte Teilchengröße und Aerosolbildung
zu erzeugen. Auch ist die Fläche der
Umleitungsvorrichtung 66 vorzugsweise parallel zu der Fläche des
distal gelegenen Endes der Gasdüse 52 und
rechtwinklig zum Druckgasstrom durch die Gasdüse 54 angeordnet.
Es können
auch weitere Ausführungsformen
der Umleitungsvorrichtung verwendet werden. Beispielsweise zeigt
die 5 eine Umleitungsvorrichtung 70 mit einer
rechtwinkligen Fläche,
die eine Breite von weniger als 4,5 mm aufweist. In weiteren Ausführungsformen
kann eine Umleitungsvorrichtung 72 mit einer Keilform oder
einer weiteren nicht rechtwinkligen Ausrichtung, wie in der 6 gezeigt,
verwendet werden.
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Der
Flüssigkeitskanalschaft 58 erstreckt
sich im Wesentlichen vertikal entlang der Längsachse der Kammer 14.
Der Schaft weist einen ausgehöhlten Bereich 59 auf,
der einen umschlossenen Hohlraum bildet, wenn der Schaft mit dem
vertieften Kanal 48 an der Kammerwand zusammengefügt und angepasst
wird. Die sich daraus ergebende Flüssigkeitskanalform ist im Wesentlichen
rechteckig. In weiteren Ausführungsformen
können
der vertiefte Kanal 48 und der ausgehöhlte Bereich 59 des
Flüssigkeitskanalschafts 58 ausgebildet
sein, zu kooperieren und entlang deren Längen einen der vielen kontinuierlich verlaufenden
oder sich verändernden
Querschnitte bilden. In einer weiteren Ausführungsform können der
vertiefte Kanal 48 und der Flüssigkeitskanalschaft 58 zur
Bildung mehrerer einzelner Flüssigkeitskanäle verbunden
werden. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kammer
ein Volumen von etwa 50 Milliliter (ml) auf, wobei die Höchstfüllmenge für die Flüssigkeit
5 ml beträgt.
In dieser Ausführungsform
beträgt
die Länge
des Flüssigkeitskanals in
etwa 22,8 mm.
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Bezugnehmend
auf die 1 bis 4 umfasst
das Ventil für
den Flüssigkeitskanallufteinlass 30 eine
flexible Membran, die im Wesentlichen bei der Einatmung den mit
der Flüssigkeitseinlassröhre in Verbindung
stehenden Flüssigkeitskanallufteinlass 64 verschließt. Wenn
dieser im Wesentlichen verschlossen ist, wird der notwendige Druck
in dem Gehäuse
erzeugt, um die Flüssigkeit
im Flüssigkeitskanal
in den Druckgaspfadhoch zu ziehen, wodurch die Flüssigkeit
und das Gas zur Bildung eines Aerosols mit der gewünschten
Teilchengrößencharakteristik vermischt
werden. Die flexible Membran reagiert vorzugsweise sehr empfindlich
auf den Fluss und kann somit bei geringen Flussstärken ausgelöst werden, wodurch
die Vorrichtung für
Kinder und ältere
Personen, die typischerweise eine geringe Inhalationsgeschwindigkeit
bzw. -stärke
erzeugen, verwendet werden. Des Weiteren kann die Membran auch von Hand
niedergedrückt
werden. Dementsprechend kann der Patient oder der Pfleger die Vorrichtung
von Hand betätigen.
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Bezugnehmend
auf die 7 und 8 ist in
einer bevorzugten Ausführungsform
das Ventil für den
Flüssigkeitskanallufteinlass 30 ausgebildet,
um sich um einen Strecke G zwischen 0,5 bis 1,0 mm und vorzugsweise
um etwa 0,5 mm zu verformen, bevor es das Ende des Flüssigkeitskanallufteinlasses 64 sperrt.
Es können
auch andere Abstandsabmessungen gemeinsam mit Änderungen der Membranparameter,
der Geometrie und des Umfangs, und Änderungen weiterer Aspekte
des Verneblers, wie beispielsweise des Flüssigkeitskanallufteinlasses,
verwendet werden. Die 7 zeigt die während der Ausatmung
oder im Ruhezustand bestehende Beziehung der beabstandeten Bauteile,
während
die 8 das Ventil für
den Flüssigkeitskanallufteinlass 30 zeigt,
das während
des Einatmens den Flüssigkeitskanallufteinlass
schließt.
In dieser Ausführungsform ist
das Ventil für
den Flüssigkeitskanallufteinlass
ausgebildet, zur Erzielung der Verformung auf einen negativen Druck
von etwa 0,5 bis 1,0 cm H2O zu reagieren.
Die Dicke der Membran kann etwa 0,2 mm betragen. Der Außendurchmesser
D1 beträgt
14 mm, der reagierende Membrandurchmesser D2 beträgt etwa
11 mm, und die Wirkfläche
der Membran D3 beträgt etwa 6,5 mm. Wie gezeigt,
wird der Bereich zwischen D1 und D2 zur Bildung einer gummidichtungsähnlichen
Verbindung verwendet, um die Membran in der Öffnung 36 des Abdeckungsbereichs
zu halten. Der Bereich zwischen D2 und D3 fungiert als Rollmembran, so dass sich
die Membran in Erwiderung auf einen negativen Mindestdruck in der
Kammer nach oben und unten bewegen kann. In weiteren Ausführungsformen
können
weitere Abstandsabmessungen G und Geometrien verwendet werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform,
die in den 9 und 10 gezeigt
ist, wird eine Kombination eines Umgebungslufteinlassventils und
eines Ventils für
den Flüssigkeitskanallufteinlass
anstelle getrennter Umgebungslufteinlass- und Flüssigkeitskanallufteinlassventile
verwendet. Das Kombinationsventil 31 kann aus einem flachen
flexiblen Material gebildet sein, das während der Ausatmung und im Ruhezustand
(9) geschlossen bleibt und sich in Erwiderung auf
negativen Druck in der Kammer oder physischen Kontakt mit dem Ventil
verformt, um eine Umgebungsluftzufuhr in den Vernebler zu ermöglichen
und mit einem Flüssigkeitskanallufteinlass 64 in Kontakt
zu treten und zu verschließen,
um eine Vernebelung zu beginnen (10). Eine
weitere Variante für
die Verwendung dieser alternativen Ausführungsform umfasst ein starres
Material, das durch ein Gelenk mit dem Gehäuse 12 oder dem oberen
Bereich 22 verbunden ist, wobei das Gelenk ein Vorspannungselement
aufweist, das das Kombinationsventil während der Ausatmung und im
Ruhezustand geschlossen hält,
während
es das Öffnen
des Kombinationsventils bei einem bestimmten negativen Druck ermöglicht und
eine Vernebelung beginnt, indem es den Flüssigkeitskanallufteinlass verschließt. Es kann
jede Ventilanordnung, die auf einen negativen Druck reagiert und
zum Verschließen
eines Flüssigkeitskanallufteinlasses
angeordnet ist, verwendet werden. Zusätzlich kann das Entenschnabelventil, das
als Umgebungslufteinlassventil 26 in den 1 bis 4 verwendet
wird, auch ausgebildet sein, sich bei einem Druck im Bereich von
0,5 bis 1,0 cm H2O zu öffnen.
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Obwohl
eine flexible Membran und ein Entenschnabelventil jeweils als bevorzugtes
Flüssigkeitskanallufteinlassventil
und Umgebungslufteinlassventil gezeigt wurden, können diese Ventile jede Art
von Druckablassventil umfassen, die sich nicht bewegt oder öffnet, bis
der negative Druck in dem Vernebler einen gewünschten Wert erreicht, der
in diesem Beispiel 0,5 bis 1,0 cm H2O beträgt. Zusätzlich wird
der Durchmesser des Flüssigkeitskanallufteinlasses
vorzugsweise so gewählt,
dass der negative Druck, der in dem Flüssigkeitskanal erzeugt wird, wenn
sich der Vernebler im Ruhezustand befindet, niedriger ist als der
negative Druck, der benötigt
wird, um die Flüssigkeit
im Flüssigkeitskanal
zu der Flüssigkeitsdüse hoch
zu ziehen. Die genauen Abmessungen, die für den Flüssigkeitskanallufteinlass benötigt werden,
hängen
von dem Abstand zwischen dem Düsenbereich
und der Höhe
des Flüssigkeitspegels
in dem Flüssigkeitsbehälter ab.
Wenn der vertikale Abstand zwischen der Flüssigkeitsdüse und der Höhe des Flüssigkeitspegels
in dem Behälter
beispielsweise 2 cm beträgt,
dann muss der negative Druck im Ruhezustand des Verneblers über der
Flüssigkeit
in dem Flüssigkeitskanal
weniger als 2 cm H2O betragen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
beträgt
der Durchmesser des Flüssigkeitskanallufteinlasses
2,5 mm. Um die Empfindlichkeit des Flüssigkeitskanallufteinlasses
an die Atmung des Patienten anzupassen, kann das Ventil für den Flüssigkeitskanallufteinlass
aus einem Material oder einer Materialdicke hergestellt sein, das
oder die besser auf Änderungen
im Luftdruck reagiert. Des Weiteren kann der Abstand zwischen dem
Ventil für
den Flüssigkeitskanallufteinlassventil
und dem Flüssigkeitskanallufteinlass
angepasst und der Durchmesser des Flüssigkeitskanallufteinlasses
so gewählt
werden, dass dieser eine geeigneten Größe für Änderungen in der Empfindlichkeit
aufweist. Der Durchmesser, die Dicke, die Geometrie, und das Durometer
des Flüssigkeitskanallufteinlassventils
sind Faktoren, die für
die Sensitivitätsanpassung
auswählbar
sind. Vorzugsweise sind der Durchmesser und die Position des Flüssigkeitskanallufteinlassventils
so gewählt,
dass ein Patient oder ein Pfleger den Vernebler auch von Hand betätigen kann,
indem durch physischen Kontakt mit der Hand oder einem anderen Hilfsmittel Druck
auf das Ventil ausgeübt
wird.
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Bezugnehmend
auf die 11, 12 und 13 können auch
der Umriss und die Topologie des Kammerbodens verändert werden.
Die 11A zeigt einen flachen Kammerboden 80.
Ein konkaver Kammerboden 81 ist in der 11B gezeigt. In der 12 ist
ein Kammerabschnitt mit geteiltem Winkel 83 gezeigt, der
sich mit einem flachen Winkelabschnitt 84 verbindet, um
Flüssigkeit
in den steilen Winkelabschnitt 83 zu führen. Ein Kammerboden 85 mit
mehr als zwei Winkelabschnitten ist in der 13 gezeigt.
Bezugnehmend auf die 14 bis 16 wird
im Nachfolgenden die Arbeitsweise des Verneblers beschrieben. In
den 14A bis 14C ist
die erste Betriebsphase, wenn sich der Vernebler im Ruhezustand
befindet, dargestellt. Wenn der Benutzer nicht aktiv ist, d.h. wenn
sich der Benutzer beispielsweise zwischen einer Ausatmung und einer
Einatmung befindet, oder wenn kein Benutzer durch den Luftauslass 18 atmet,
ist der einzige Luftfluss in die Kammer 14 jener über die
Gasdüse,
an der durch eine Druckgasquelle fortlaufend Gas mit einer vorbestimmten
Geschwindigkeit zugeführt
wird. Beispielsweise kann die Gaszufuhr so eingestellt sein, dass Luft
mit einer Geschwindigkeit von 8 Litern pro Minute zugeführt wird.
Wie durch die Flussrichtungspfeile in der 14A gezeigt,
verlässt
das Druckgas die Gasdüse,
trifft auf die Umleitungsvorrichtung und fließt um die Kammer und über die
Barriere.
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Nach
dem Überwinden
der Barriere 20 entweicht die Luft von der Druckgasquelle
durch den Luftauslass und durch jedes Mundstück, das an dem Luftauslass
befestigt ist. Während
der Ruhephase bleiben das Entenschnabelventil 26 des Umgebungslufteinlasses
sowie das Ausatmungsventil geschlossen. Das Ventil für den Flüssigkeitskanallufteinlass 30 bleibt
jedoch von dem Flüssigkeitskanallufteinlass 64 beabstandet,
so dass, wie in der 14C gezeigt, Luft vom Inneren
der Kammer 14 zyklisch durch den Flüssigkeitskanallufteinlass und zwischen
der Gasdüse
und der Düsenabdeckung durch
die Flüssigkeitsdüse 57 hinaus
fließen
kann. Durch den Aufbau wird die Entstehung eines negativen Druckes,
der für
gewöhnlich
durch den Fluss des Druckgases über
die Flüssigkeitsdüsenspitze
erzeugt werden würde,
verhindert oder wesentlich verringert. Da insbesondere Luft aus
dem Kammerinneren frei durch den Flüssigkeitskanallufteinlass und aus
der Flüssigkeitsdüse hinaus
fließen
kann, wird keine Flüssigkeit
im Flüssigkeitskanal
hochgezogen, da kein negativer Druck über der Flüssigkeit gebildet werden kann.
Wie in der 14B gezeigt, wird die Luft aus
dem Kammerinneren durch den Flüssigkeitskanallufteinlass 64 und
um einen Bereich der Düsenabdeckung
herum in die Kammer 62 geführt. Die Luft aus der Kammer 62 fließt dann
durch eine Öffnung
in dem Boden der Düsenabdeckung
und zwischen der Düsenabdeckung
und der Düse
durch die Flüssigkeitsdüse hinaus.
Während
der Ruhephase des Verneblers wird kein Aerosol erzeugt und die Luft
fließt
einfach zyklisch durch den Flüssigkeitskanallufteinlass
und die Flüssigkeitsdüse. Der
Gesamtluftdruck innerhalb des Verneblers ist aufgrund des fortlaufenden
Einströmens
von Luft durch den Druckgaseinlass leicht positiv.
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Zu
Beginn der Inhalation führt
die Druckgasdüse 52 fortlaufend
Luft mit gleichbleibender Geschwindigkeit zu, wobei jedoch in diesem
Moment der Luftdruck innerhalb der Vernebelungskammer 14 leicht
negativ ist. Wie in den 15A bis 15C gezeigt, reagiert das Ventil für den Flüssigkeitskanallufteinlass 30 auf
den Beginn der Inhalation, indem es sich zum Verschließen des
Flüssigkeitskanallufteinlasses 64 nach
unten zur Öffnung
des Flüssigkeitskanallufteinlasses
verformt. Wenn der Flüssigkeitskanallufteinlass
von der Luft innerhalb der Kammer abgesperrt ist, bildet sich in
dem Flüssigkeitskanal 50 ein
negativer Druck, und es wird Flüssigkeit
aus dem Behälter
auf dem Boden 16 der Kammer im Flüssigkeitskanal 50 hochgezogen
und zwischen der Druckgasdüse
und der Düsenabdeckung
durch die Flüssigkeitsdüse 57 hinaus
geführt.
Wie in der 15B gezeigt, wird die Flüssigkeit
zwischen dem Flüssigkeitskanalschaft 58 und
der Vertiefung 48 in der Kammerwand hoch gezogen, wie durch
den Pfeil in den 15B und C gezeigt. Der negative
Druck über
der Flüssigkeit
wird durch den Fluss des Druckgases erzeugt, das von der Umleitungsvorrichtung 66 über die Flüssigkeitsdüse 57 geführt wird.
Wenn die Flüssigkeit
die Flüssigkeitsdüse erreicht,
wird sie hinausgeleitet und mischt sich zur Bildung eines Aerosols
mit dem Druckgas. In dieser Ausführungsform
wird die Aerosolbildung durch das Auftreffen der Flüssigkeits- und
Gasmischung auf die Umleitungsvorrichtung erhöht. Wie in der 15A gezeigt (die gepunktete Linie zeigt die Flüssigkeit
bzw. das Aerosol und die durchgezogene Linie zeigt das Gas), wird
das Aerosol nach dessen Bildung um die Umleitungsvorrichtung und
den Umgebungslufteinlass, über
die Barriere und durch den Luftauslass hinaus geführt. Solange die
Inhalation bis zu dem Punkt fortschreitet, an dem der durch den
inhalierenden Patienten in der Kammer erzeugte negative Druck größer ist
als der Schwellenwert, der zur Überwindung
der Kraft, die die Lippen des Entenschnabelventils geschlossen hält, benötigt wird,
wird keine Umgebungsluft durch den Lufteinlass eintreten. Das Ausatmungsventil 28 bleibt
ebenfalls geschlossen.
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Wie
in der 16 gezeigt, öffnet sich das Entenschnabelventil,
um in Erwiderung auf einen fortlaufenden Inhalationsvorgang einen
zusätzlichen Luftfluss
in die Kammer zu leiten. Die Luft aus dem Umgebungslufteinlass wird über die
Gas- und Flüssigkeitsdüse geführt, um
eine Vermischung und den Transport des Aerosols zu verbessern. Die
Membran des Flüssigkeitskanallufteinlassventils
bleibt über dem
Flüssigkeitskanallufteinlass
verschlossen, und die Flüssigkeit
wird weiterhin im Flüssigkeitskanal hoch
gezogen und in der Kammer zerstäubt.
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Wenn
der Patient ausatmet, reagiert das Ventil für den Flüssigkeitskanallufteinlass 30 auf
den positiven Druck in der Kammer, so dass es sich von dem Flüssigkeitskanallufteinlass
löst und,
auf die selbe Weise wie in der 14B gezeigt,
wieder ein zyklisches Fließen
der Luft aus dem Kammerinneren durch den Flüssigkeitskanallufteinlass ermöglicht. Das
Entenschnabelventil 26 schließt sich bei der Ausatmung,
so dass keine Luft aus dem Umgebungslufteinlass entweicht, und das
Ausatmungsventil 28 öffnet
sich, so dass die Luft bei der Ausatmung durch den Patienten aus
der Kammer entweichen kann. Da das Flüssigkeitskanallufteinlassventil vom
dem Flüssigkeitskanallufteinlass
getrennt ist, kann keine Flüssigkeit
nach oben im Flüssigkeitskanal
hoch gezogen und während
der Ausatmung zerstäubt
werden.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform des
Verneblers 110 ist in den 17 bis 20 gezeigt.
In dieser Ausführungsform
ist das Gehäuse 112 von
der Abdeckung 122 getrennt und über ein Gewinde an diese anbringbar.
In dem Gehäuse
ist zwischen dem Kammerboden 116 und der Abdeckung 122 eine
Kammer 114 ausgebildet. Der Kammerboden 116 ist
vorzugsweise gebogen ausgebildet, so dass die Mitte des Kammerbodens
höher als dessen
Umfang ist, um die Flüssigkeit
in Richtung des Kammerbodenumfangs zu leiten. Eine Saugplatte 120,
die fest mit der Düsenabdeckung 124 verbunden
ist, liegt direkt über
dem distal gelegenen Ende der Druckgasdüse 126, die sich durch
den Kammerboden erstreckt. Ein Flüssigkeitskanal 127 ist
durch den Abstand zwischen der Bodenfläche der Saugplatte 120 und
des Kammerbodens, und dem Abstand zwischen der Druckgasdüse 126 und
der Düsenabdeckung 124 gebildet.
In einer Ausführungsform
kann die Saugplatte eine oder mehrere kleine Öffnungen umfassen, um den Durchfluss
von Flüssigkeit über der
Saugplatte zu dem Flüssigkeitskanal 127 zu
ermöglichen.
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Wie
in der Ausführungsform
der 1 gezeigt, umfasst der Vernebler 110 der 17 bis 20 einen
Flüssigkeitskanallufteinlass 128,
der in Verbindung mit dem Luftkanal 127 steht, und ein Flüssigkeitskanallufteinlassventil 130,
um die Betätigung
des Verneblers zu steuern. Der Flüssigkeitskanallufteinlass 128 erstreckt
sich von der Seite des Flüssigkeitskanals 127 in
Richtung des distal gelegenen Endes der Düsenabdeckung 124.
Vorzugsweise ist eine Öffnung 134 in
der Seite der Kammer 114, die neben der Düsenabdeckung
und dem Flüssigkeitskanallufteinlass
ausgebildet ist, zur Aufnahme eines Flüssigkeitskanallufteinlassventils,
das flexibel in der Öffnung
der Kammerwand befestigt ist, ausgebildet. In einer Ausführungsform
umfasst das Flüssigkeitskanallufteinlassventil
eine Rollmembran, die mittels eines Schnappverschlusses mit der Öffnung 134 der Kammerwand
verbunden werden kann. Eine Lufteinlassführung 132 ist an dem
Gehäuse 112 befestigt und
erstreckt sich von dem Ende der Öffnung 134,
so dass der Flüssigkeitskanallufteinlass 128 beim
Zusammenbau des Verneblers in der Mitte der Öffnung 134 angeordnet
ist.
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Die
Abdeckung 122 des Verneblers definiert einen Luftauslassbereich 118,
der sich in das Kammerinnere 114 zu einer rauchfangähnlichen
Struktur 136 ausweitet, an der am Ende eine Umleitungsvorrichtung 138 angeordnet
ist. Vorzugsweise sind die Gewinde der Abdeckung und des Gehäuses so
beschaffen, dass die Umleitungsvorrichtung direkt über der
Druckgasdüse 140 in
der Kammer angeordnet ist. Die Umleitungsvorrichtung 138 weist
eine gebogene Fläche
auf und ist durch einige Stützelemente 142 an
die rauchfangähnliche
Struktur befestigt. In Betrieb nimmt der Vernebler durch die Gasdüse 126 einen
fortlaufenden Druckgasfluss auf, der durch die Gasdüse 140 entweicht.
Im Ruhezustand oder während
der Ausatmung bleibt das Flüssigkeitskanallufteinlassventil 130 von
dem Flüssigkeitskanallufteinlass 128 und
der Lufteinlassführung 132 beabstandet,
so dass Luft innerhalb der Kammer zyklisch durch den Flüssigkeitskanal
und durch die Flüssigkeitsdüse hinaus
fließt.
Das Flüssigkeitskanallufteinlassventil
wird von Hand verformt oder es verformt sich aufgrund eines Druckabfalls
in der Kammer durch die Inhalation durch einen Patienten, um das proximal
gelegene Ende (d. h. das Ende, das der Membran am nächsten ist)
der Flüssigkeitskanallufteinlassführung 132 abzudecken,
so dass der Flüssigkeitskanallufteinlass
gesperrt ist und ein negativer Druck, der durch den Fluss von Druckgas über der Flüssigkeitsdüse erzeugt
wird, ausreichend hoch ist, um die Flüssigkeit im Flüssigkeitskanal 127 hoch
zu ziehen. Diese Flüssigkeit
wird dann mit dem Druckgas vermischt und gegen die Umleitungsvorrichtung 128 gerichtet,
um ein Aerosol zu bilden, das durch den Luftauslass hinausgeführt werden
kann. Ein geeignetes Mundstück
und ein Ausatmungsventil, das dem Luftauslass 118 angepasst
sein kann, sind in dem US-Patent Nr. 6,044,841 dargestellt. Wahlweise kann
eine Maske mit einem Ausatmungsventil zur Befestigung an dem Luftauslass 118 ausgebildet sein.
Geeignete Masken sind in den US-Patenten Nr. 5,988,160 und 5,645,049
offenbart, wobei deren gesamte Beschreibung durch Verweis hierin
berücksichtigt
ist. Wie in den 27 und 28 gezeigt und
im Nachfolgenden ausführlicher
beschrieben wird, kann die Membran, die verwendet wird, auf den negativen
Druck zum Einleiten eines Vernebelungsvorganges zu reagieren, einen
Umgebungsluftfluss in die Kammer ermöglichen, während sie den Flüssigkeitskanallufteinlass
verschließt.
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Die 21 bis 22 zeigen
eine weitere Ausbildungsform eines Verneblers 210, der ähnlich der
in den 8 bis 11 gezeigten
Ausführungsform ist.
Wie in den 21 bis 22 gezeigt,
weist das Gehäuse
des Verneblers einen Druckgaseinlass 226 auf, der in einer
im Wesentlichen rechtwinkligen Ausrichtungen zu dem Flüssigkeitskanal 227 in
die Kammer 214 führt.
In dieser Ausführungsform
ist der Flüssigkeitskanal 227 in
einer Saugröhre 224 ausgebildet,
die getrennt von dem Druckgaseinlass 226 an der Saugplatte 220 befestigt
ist. Ein Flüssigkeitskanallufteinlass
erstreckt sich aus der Saugröhre 224, um
mit einer an das Gehäuse 212 verbundenen
Lufteinlassführung 232 zu
kooperieren. Eine Öffnung 234 in
der Kammerwand nimmt das Flüssigkeitskanallufteinlassventil 230 auf.
In zusammengesetzter Form sind das Flüssigkeitskanallufteinlassventil 230 und der
Flüssigkeitskanallufteinlass 228 so
angeordnet, dass das Ventil aufgrund einer äußeren Kraft oder eines negativen
Druckes in der Kammer den Flüssigkeitskanallufteinlass
abdeckt und die Flüssigkeit
in dem Flüssigkeitsbehälter auf
dem Boden der Kammer im Flüssigkeitskanal
hoch gezogen werden kann, die Flüssigkeitsdüse 236 erreicht,
und sich mit dem Druckgas, das aus der Gasdüse 240 eintritt, vermischt.
Obwohl ein einzelnes Lufteinlassventil verwendet werden kann, ist
das Flüssigkeitskanallufteinlassventil
vorzugsweise mit einem Umgebungslufteinlassventil verbunden, wie
im Nachfolgenden beschrieben und in den 27 bis 28 gezeigt,
so dass die Membran 230 mehrfache Verwendung findet.
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Wie
in der 22 gezeigt, weisen auch die Gasdüse 240 und
die Umleitungsvorrichtung 238 einen Aufbau auf, so dass
die Umleitungsvorrichtung 238 eine Röhre mit einer Engstelle, die
eine stundenglasähnliche
Form aufweist, die den Gasfluss aus der Gasdüse 240 nicht vollständig sperrt.
Dafür führt die Umleitungsvorrichtung 238 das
Gas über
die Flüssigkeitsdüse 236 zusammen,
so dass Druckgas aus der Druckgasdüse über eine Flüssigkeitsausgangsdüse geleitet
wird und während
des Zuführens
in den Druckgasstrom vernebelt wird. Somit ist im Gegensatz zum
Düsen-
und Umleitungsvorrichtungsaufbau der Ausführungsform in den 1 bis 4 der Druckgasfluss
nicht direkt auf eine Umleitungsvorrichtungsstruktur gerichtet,
die in einem Abstand angeordnet und dem Druckgasfluss direkt entgegengesetzt
ist, wodurch das Gas im Wesentlichen rechtwinklig zu seinem anfänglichen
Fließpfad
aus der Gasdüse
fließt.
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Weitere
Gasdüsen-
und Umleitungsstrukturen, die für
die Verwendung in der Ausführungsform der 21 bis 22 oder
in modifizierten Ausführungsformen
des Verneblers der 1 bis 4 geeignet
sind, sind in den 22 bis 25 gezeigt.
In der 23 sind die Flüssigkeitsdüse 250 und
die Saugröhre 252 zur
Umleitung eines Bereiches des Druckgasflusses ausgebildet, wobei
keine separate Aufprallwand oder Umleitungsvorrichtung verwendet wird.
Auf ähnliche
Weise ist die Gasdüse 256 für die Druckgasdüse in der 24 nicht
direkt durch die Umleitungsvorrichtung 254 versperrt. Stattdessen
ist die Druckgasdüse 256 dezentriert
in einem asymmetrischen Umleitungsvorrichtungskegel 258 und
entfernt von der Seite der Umleitungsvorrichtung, in der die Flüssigkeitsdüse 260 ausgebildet
ist, angeordnet.
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Eine
weitere Ausführungsform
eines Verneblers 310 ist in den 25 und 26 dargestellt.
In dieser Ausführungsform
ist der Druckgaseinlass 326 als Teil der Abdeckung 322 parallel
zu dem Luftauslass 318 angeordnet. Eine abnehmbare Flüssigkeitskanalanordnung 327 umfasst
eine Befestigung 350, die reibschlüssig in das Ende des Gaseinlasses 326, der
sich in die Kammer 314 erstreckt, befestigbar ist. Eine
Gasdüse 340 ist
ausgerichtet, das Druckgas direkt durch eine Flüssigkeitsdüse 336 zu leiten,
die neben und rechtwinklig zu der Gasdüse 340 angeordnet
ist.
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Wie
bei den Ausführungsformen
der 17 bis 22, verwendet
der Vernebler 310 vorzugsweise ein Lufteinlassventil bzw.
ein Flüssigkeitskanallufteinlassventil 330 mit
mehrfachen Funktionen. Das Ventil 330 wird in einer Öffnung 334 in
dem Gehäuse 312 gehalten
und ist so angeordnet, dass die Ventilmitte 330 beim Zusammensetzen
des Verneblers 310 mit dem Flüssigkeitskanallufteinlass 328 ausgerichtet
ist. Obwohl die Flüssigkeitskanalanordnung 327 eine
röhrenähnlichen
Struktur, die sich zum Kammerboden 316 erstreckt, aufweist,
kann die Flüssigkeitskanalanordnung 327 in
weiteren Ausführungsformen
und wie zuvor beschrieben, mit einer Saugplatte verbunden sein.
Ersatzweise können auch
weitere Flüssigkeits-
und Gasdüsenkonfigurationen
als jene speziell in den 25 und 26 gezeigten
verwendet werden. Eine Umleitungsvorrichtung kann auch in ganz bestimmten
Flüssigkeits-
und Gasdüsenanordnungen
verwendet werden.
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Die
Ausführungsform
der 25 und 26 wird
im Wesentlichen auf ähnliche
Weise wie jene der 17 bis 22 betätigt. Im
Ruhezustand und bei der Ausatmung bleibt das Ventil 330 von
dem Flüssigkeitskanallufteinlass 328 beabstandet,
so dass das Gas aus der Gasdüse
keinen ausreichend negativen Druck in dem Flüssigkeitskanal 329 erzeugen kann,
wenn es die Flüssigkeitsdüse 336 durchläuft, um
eine Flüssigkeit
aufzunehmen und eine Vernebelung zu initiieren. Bei der Einatmung
drückt
der negative Druck in der Kammer das Ventil 330 gegen den Flüssigkeitskanallufteinlass,
um eine Vernebelung zu initiieren. Während des Inhalationsvorganges
wird der äußere Umfang
des Ventils 330 nach innen in Richtung der Kammer gerollt
und von der Öffnung 334 weg
gezogen, so dass Lufteinlässe 338 freigelegt
werden und Umgebungsluft in die Kammer fließt.
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Die 27 bis 28 zeigen
die Arbeitsweise des Lufteinlassbereiches der Kombination aus Lufteinlass-
und Flüssigkeitskanallufteinlassventil 230.
Wie in der 28 gezeigt, verformen sich bei der
Inhalation die umlaufenden Einlässe 250 auf
dem Ventil 230 neben der Öffnung 234 in der
Kammerwand nach innen, um den Durchlass von Umgebungsluft in die
Kammer zu ermöglichen,
während die
Mitte des Ventils 230 weiter den Luftfluss in den Flüssigkeitskanallufteinlass 228 verhindert.
Wie in der 27 gezeigt, verschließen sich
diese umlaufenden Einlässe 250 wieder,
um bei der Ausatmung den Luftdurchfluss von der Kammer nach außen zu verhindern.
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Die 29 bis 36 zeigen
eine weitere Ausführungsform
eines Verneblers 410, der sich auf die Ausführungsform
der 1 bis 4 bezieht. In dieser Ausführungsform
umfasst der Vernebler 410 einen Abdeckungsbereich 422,
der mit Hilfe eines Gelenks 424 mit dem Gehäuse 412 verbunden
ist. Die Abdeckung kann wiederverschlossen werden, so dass eine
Flüssigkeit
oder zusätzliche
Flüssigkeit
zugeführt
werden kann. Wie in der Ausführungsform der 1 bis 4 sind
eine Reihe von Ventilen 426, 428 und 430 in
oder über
jeweiligen Öffnungen in
dem Abdeckungsbereich 422 angebracht, um den Betrieb des
Verneblers 410 zu erleichtern. Ein im Wesentlichen starres
Gitter 419 ist unter Verwendung eines Schnappverschlusses
oder einer anderen Verbindungsvorrichtung zur Befestigung an der
Abdeckung 422 ausgebildet. Wie in der 30 gezeigt,
ist jeder Vorsprung 427 auf dem Gitter 419 zur
Aufnahme eines Aufnahmeelements 425 auf der Abdeckung 422 ausgebildet.
Das Gitter 419 dient sowohl der Befestigung der verschiedenen
Ventile 426, 428 und 430 auf der Abdeckung 422 als
auch dem Schutz dieser Ventile vor Abnutzung und versehentlichem
Kontakt mit den Fingern oder anderen Gegenständen. Aufgrund einer Reihe
von Öffnungen
auf dem Gitter können
die Ventile 426, 428, 430, die zwischen
dem Gitter und dem Abdeckungsbereich angeordnet sind, zwischen deren
jeweiligen geöffneten
oder geschlossenen Positionen frei bewegt werden, wie im Nachfolgenden
ausführlicher
beschrieben ist. Das Gitter kann aus demselben Material wie das
Gehäuse 412 oder
aus irgendeinem anderen im Wesentlichen starren Material hergestellt
sein.
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Der
Vernebler der 29 bis 36 umfasst
auch eine Abdeckkappe 433 mit einem inneren Durchmesser,
der einen reibschlüssigen
Verbund um die ringförmige
Ventilführung 439 bilden
kann. Wie im Nachfolgenden ausführlicher
beschrieben wird, kann die Abdeckklappe 433 zum Einstellen
des Verneblers von Hand verwendet werden, um fortlaufend eine in dem
Gehäuse 412 vorhandene
Flüssigkeit
zu zerstäuben,
indem die Abdeckklappe über
die ringförmige
Ventilführung 439 in
dem Gitter 419 angeordnet ist, wodurch, wie in der 32 gezeigt,
das Flüssigkeitskanallufteinlassventil 430 niedergehalten
wird. Der Vernebler kann wieder in seinen atmungsgesteuerten Zustand
gebracht werden, indem die Abdeckklappe 433 entfernt wird
und sich das Flüssigkeitskanallufteiniassventil 430 frei
bewegen kann.
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Ein
fest eingebautes Ventilsystem 438, das in dem Vernebler 410 verwendet
werden kann, ist in den 30 und 33 bis 34 gezeigt.
Das Ventilsystem 438 kann jeweils ein Lufteinlassventil 426, ein
Ausatmungsventil 428 und ein Flüssigkeitskanallufteinlassventil
als auch die Abdeckklappe 433 und einen Haltegurt 441,
die aus einem Stück
geformt sind, umfassen. Das verwendete Material ist vorzugsweise
flexibel und elastisch. In einer Ausführungsform ist das Material
ein flexibles Gummimaterial, wie beispielsweise ein Siliziumgummi.
Obwohl die einzelnen Ventile aus einzelnen flexiblen Materialstücken getrennt
gefertigt sein können,
oder die Ventile jeweils aus zahlreichen Einzelbauteilen gebildet
sein können,
weist das Ventilsystem 438 vorzugsweise einen integrierten
Aufbau aus einem Stück
auf. Die Abdeckklappe 433 ist durch einen Haltegurt 441 mit
dem Ventilsystem 438 verbunden dargestellt. Die Abdeckklappe
kann mit einem oder mehreren Verbindungsmaterialstücken 453 zwischen
der Abdeckklappe und dem Hauptkörper
des Ventilsystems 438 gefertigt werden, so dass die Abdeckklappe
und der Haltegurt beim Verschicken nicht beschädigt werden oder die Benutzung
des Verneblers 410 behindern, wenn die Abdeckklappe nicht
verwendet wird. Das Verbindungsmaterial 453 kann aus dem
selben, und einem dünnen
Materialstück,
das für
den Rest des Ventilsystems verwendet wird, hergestellt werden, so dass
es bewusst von einem Benutzer zerschnitten oder zerrissen werden
kann.
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Die
Abdeckklappe und der Haltegurt können getrennt
von dem übrigen
Ventilsystem hergestellt werden, oder der Haltegurt kann in weiteren
Ausführungsformen
gänzlich
entfernt werden. Eine separate Abdeckklappe ist in dieser Ausführungsform
für einen
Vernebler 410 verwendbar, um fortlaufend eine Vernebelung
zu erzeugen, oder sie ist in einem der atmungsgesteuerten Vernebler,
die eine von außen zugängliche
Betätigungsvorrichtung
aufweisen, verwendbar. Wie in der 37 gezeigt,
kann die Größe einer
einzelnen Abdeckklappe 533 so ausgebildet sein, dass sie über ein
bewegbares Anzeigeelement bzw. Bedienungselement 530 weiterer
atmungsgesteuerter Vernebler passt, wie beispielsweise jene, die
in dem US-Patent Nr. 6,044,841 offenbart sind. Die abnehmbare Abdeckungskappe
dient dazu, ein Bedienungselement festzuhalten, um einen normal atmungsgesteuerten
Vernebler in einen Dauervernebler zu verwandeln, der ungeachtet
eines Einatmungs- oder Ausatmungsvorganges durch den Patienten fortlaufend
eine Flüssigkeit
vernebelt. In weiteren Ausführungsformen
kann die Abdeckklappe mit einer Schlaufe oder Muffe verwendet werden,
die ausgebildet ist, sowohl das Gehäuse zu halten als auch über das
Ventil oder ein weiteres Bedienungselement zu passen, das die Vernebelung
des Verneblers steuert.
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Unter
nochmaliger Bezugnahme auf die 29 bis 36 zeigt
das Lufteinlassventil 426 in den 29 bis 34 im
Gegensatz zu dem Entenschnabelventil der Ausführungsform der 1 bis 4 ein
Schirmventil. Das Schirmventil wird vorzugsweise aus einem Stück in dem
Ventilsystem 438 hergestellt. Eine dünne flexible Ventilklappe 443 ist durch beabstandete
Schenkel 447 mit dem Ventilsitz 445 verbunden.
Vor dem Zusammenbau werden die Ventilklappe 443 und die
Schenkel 447 gestreckt, wie in der 33 gezeigt.
In Vorbereitung für
den Zusammenbau wird die Ventilklappe 443 in den Ventilsitz 445 gedrückt, wobei
die Ventilklappe eng gegen den Ventilsitz vorgespannt bleibt und
sich die Schenkel, wie in der 32 gezeigt,
darunter einrollen.
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In
einer Ausführungsform
beträgt
der Durchmesser der Ventilklappe 15 Millimeter (mm), die
einen inneren Bereich mit einem Durchmesser von 11 mm und eine im
Wesentlichen konstante Dicke von ungefähr 0,25 mm aufweist. Ein äußerer ringförmiger Bereich 451 der
Ventilklappe weist einen Höcker
mit einer stärkeren
Dicke von etwa 0,55 mm auf, um die Verformung der Ventilklappe zu
steuern, wenn diese an dem Vernebler befestigt wird, und um die
Lautstärke
des Geräusches,
das durch die Aufnahme von Luft durch das Ventil 426 erzeugt
wird, zu verringern. Die Schenkel 447 sind in dieser Ausführungsform etwa
5 mm dick. Die Abdeckklappe 443 kann aus einem gleichmäßig dicken
Material oder aus einem Material mit unterschiedlichen Dicken hergestellt werden.
Die Dicke und der Durchmesser der Ventilklappe 443 und
die Dicke der Schenkel 447 können je nach Bedarf angepasst
werden, um die gewünschte
Flexibilität
und Empfindlichkeit im Hinblick auf die eingeatmete Luft zu erzielen.
Wie in der 32 gezeigt, deckt das Lufteinlassventil 426 die Öffnung in dem
Abdeckungsbereich 422 über
der Umgebungsluftführung 429 ab.
Die Ventilklappe 443 ist nach innen in das Gehäuse 412 gerichtet,
so dass der negative Druck, der aufgrund des Einatmens durch den Luftauslass
entsteht, bewirkt, dass sich die Ventilklappe von dem Ventilsitz 445 weg
bewegt und Luft in die Kammer 414 lässt.
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Das
Flüssigkeitskanallufteinlassventil 430 unterscheidet
sich von dem der Ausführungsform
der 1 bis 4 darin, dass die flexible Membran
des Ventils 430 eine zentriert angeordnete Stütze 449 aufweist,
die sich in einem rechten Winkel durch die umgebende Membran des
Ventils 430 erstreckt, so dass ein Ende der Stütze 449 über dem
Flüssigkeitskanallufteinlass 464 angeordnet
ist und sich das andere Ende durch die ringförmige Ventilführung 439 in dem
Gitter 419 erstreckt. Das Flüssigkeitskanallufteinlassventil
ist ausgebildet, sich über
dem Abstand zwischen dem Ende der Stütze und der Öffnung des Flüssigkeitslufteinlasskanals
zu verformen, wobei der Abstand vorzugsweise in einem Bereich von
0,5 bis 2,0 mm liegt, und vorzugsweise etwa 1,3 mm beträgt, bevor
es das Ende des Flüssigkeitskanallufteinlasses 464 sperrt.
Es können
weitere Abstandsabmessungen mit Änderungen
hinsichtlich der Membranparameter, der Geometrie und des Durchmessers,
und mit Änderungen
hinsichtlich weiterer Aspekte des Verneblers, wie beispielsweise
die Größe des Flüssigkeitskanallufteinlasses,
verwendet werden.
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Wie
in Ausführungsform
der 1 bis 4 ist das Flüssigkeitskanallufteinlassventil 430 während der
Ausatmung von dem Flüssigkeitskanallufteinlass
beabstandet und deckt den Flüssigkeitskanallufteinlass
während
der Luftinhalation ab, so dass der negative Druck des fortlaufenden
Gasflusses in der Gasdüse
Flüssigkeit
zur Vernebelung im Flüssigkeitskanal
hoch ziehen wird. Obwohl die Empfindlichkeit für bestimmte Anwendungen eingestellt
werden kann, reagiert das Flüssigkeitskanallufteinlassventil in
einer Ausführungsform
auf einen negativen Druck von etwa 0,5 bis 1,0 cm H2O,
um eine Ablenkung zu erzielen, die notwendig ist, um den Flüssigkeitskanallufteinlass 464 abzudecken
und Flüssigkeit
zur Vernebelung hoch zu ziehen. Das Ausatmungsventil 428 kann
eine Klappe aus flexiblem Material sein, die sich vom Ende des Ventilsystems 438 erstreckt,
und ausreichend dünn
ausgebildet ist, um sich von der Abdeckungsöffnung 422 während der
Ausatmung wegzubewegen. Des Weiteren ist sie hinreichend groß und starr
ausgebildet, um diese Öffnung
während
dem Einatmen zu verschließen.
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Der
Vernebler 410 in der Ausführungsform der 29 bis 36 unterscheidet
sich auch von dem der 1 bis 4 darin,
dass eine Barriere 417 auf der Unterseite des Abdeckungsbereiches 422 neben
der rauchfangförmigen
Struktur 429 angeordnet ist, damit keine großen Tropfen
in den Vernebler gelangen, so dass eine niedrigere Barriere 420 an der
Stelle, an der der Luftauslass 418 auf die Gehäusewand 412 trifft,
verwendet werden kann, um den Luftfluss durch den Auslass 418 weiter
zu verbessern. Zusätzlich
unterscheidet sich das Düsensystem 442,
wie in den 35 bis 36 gezeigt,
von dem in den 1 bis 4 gezeigten
System darin, dass sich die Düsenabdeckung 456 nicht
bis zum Boden der Gasdüse 452 erstreckt,
so dass sich die Flüssigkeitskammer 462 weiter öffnet und
den Flüssigkeitsstrom
aus dem Hohlraum weniger beeinflusst, wobei der Hohlraum aus der
Kombination der vertieften Kanalkammerwand 448 und dem
vertieften Bereich 459 des Flüssigkeitskanalstiels 458 gebildet
ist. In weiteren Ausführungsformen
kann die Wand der Düsenabdeckung 456 unterschiedlich
hoch ausgebildet sein und die Flüssigkeitsstrombegrenzungsmenge
in der Kammer 462 ändern.
Ein weiterer Unterschied zwischen dem in den 35 bis 36 gezeigten Düsensystem 442 und
dem in den 1 bis 4 gezeigten
Düsensystem 42 ist
der Aufbau des Flüssigkeitskanals,
der zwischen der Gasdüse 452 und der
Düsenabdeckung 456 ausgebildet
ist, die zu der Flüssigkeitsdüse 457 (32)
führen.
Insbesondere in der Ausführungsform
der 35 bis 36 behält dieser
Flüssigkeitskanal
einen konstanten Querschnitt von der Flüssigkeitsdüse 457 bis zum Gasdüsenboden 452 an
der Gehäusewand
des Verneblers bei oder weitet ihn aus, verglichen mit dem Querschnitt
des Flüssigkeitskanals,
der durch die Düse und
die Düsenabdeckung,
die in den 1 bis 4 gezeigt
sind, definiert ist, wobei sich der Querschnitt in der Mitte ausdehnt
und am Ende wieder verengt.
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Auch
kann die Leistungsfähigkeit
des Verneblers durch Verengen oder Ausweiten des vertieften Bereiches
in dem Flüssigkeitskanalschaft
angepasst werden. Beispielsweise kann durch Verengen des vertieften
Bereiches in dem Schaft der Wirkungsgrad des Verneblers verbessert
werden, da weniger Flüssigkeit
in dem Behälter
zurückbleibt,
wenn der Vernebler zu zerstäuben
beginnt, und somit kann die Menge der benötigten Flüssigkeit, die der Vernebler zur
Produktion einer gewünschten
Aerosolmenge benötigt,
verringert werden. In einer Ausführungsform weist
die Kammer ein Volumen von etwa 40 bis 45 Milliliter (ml) auf, wobei
eine Höchstfüllmenge
der Flüssigkeit
5 ml beträgt.
In dieser Ausführungsform liegt
die Flüssigkeitskanallänge L vorzugsweise
in einem Bereich von 20 bis 45 mm, und ist vorzugsweise etwa 35
mm lang. Abhängig
von ieiner der zahlreichen Faktoren, wie beispielsweise der Viskosität der Flüssigkeit
in dem Vernebler, kann die Querschnittsfläche des Kanalendes, der durch
den vertieften Bereich 459 des Flüssigkeitskanalstiels 458 und
der Gehäusewand
gebildet wird, in einem Bereich von 1 bis 16 mm2 liegen.
Es können
wiederum alle zuvor erwähnten
Abmessungen angeglichen werden, um einen bestimmten Vernebler auf
eine bestimmte Flüssigkeit
einzustellen.
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In
allen zuvor erwähnten
Ausführungsformen wurde
ein Vernebler offenbart, der sowohl atmungsgesteuert als auch von
Hand gesteuert werden kann, und bei dem eine Umleitungsvorrichtung,
eine Gasdüse
und eine Flüssigkeitsdüse immer
eine feste Position zueinander aufweisen. Ein Vernebelungsvorgang
wird begonnen, indem ein Ventil über
dem Flüssigkeitskanallufteinlass
bewegt wird, der in Verbindung mit dem Flüssigkeitskanal steht, der die
Flüssigkeitsdüse mit dem
Behälter
in der Kammer verbindet. Unter Verwendung einer flexiblen Membran
als Flüssigkeitskanallufteinlass
kann eine sehr schnelle und zuverlässige Reaktion sowohl auf erhöhten als auch
gesenkten Druck in der Kammer des Verneblers realisiert werden.
Wie in den Ausführungsformen
der 1 bis 7 und 29 bis 36 gezeigt,
kann dieser Aufbau zur Vereinfachung und Verringerung der Anzahl
der Bestandteile, die benötigt
werden, um einen Vernebler zusammenzusetzen, verwendet werden. Es
werden nur drei einzeln geformte Bauteile mit Hilfe eines Schnappverschlusses
ohne die Verwendung zusätzlicher
Befestiger verbunden. Des Weiteren sind bei der Gestaltung eines
Verneblers gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
keine einzelnen Federvorspannungselemente oder irgendwelche Metallbestandteile
notwendig. Zusätzlich können mehrere
Flüssigkeitskanalkonfigurationen mit
der Flüssigkeitskanallufteinlass-
und Flüssigkeitskanallufteinlassventilbauform,
die hierin beschrieben wurden, verwendet werden. Wie zuvor beschrieben, kann
der Flüssigkeitskanal
ein von der Druckgasdüse
getrenntes Element sein, oder er kann mit der Druckgasdüse kooperierend
ausgebildet sein. Ähnlich
kann der Flüssigkeitskanal
in einem einzelnen Bauteil des Verneblers enthalten oder aus dem
Zusammenschluss mehrerer Bauteile in dem Vernebler gebildet sein.
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Es
ist beabsichtigt, dass die vorangehende ausführliche Beschreibung vielmehr
der Erklärung und
nicht der Einschränkung
dient, und dass offensichtlich die nachfolgenden Ansprüche einschließlich aller äquivalenten
Merkmale dazu dienen, den Schutzumfang dieser Erfindung zu definieren.