用于供应生理活性液体的便携式装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于供应生理活性液体、特别是气雾剂的便携式装置。


背景技术：

2.在现有技术中已知用于供应气雾剂的吸入装置，例如医用吸入器或用于戒烟的装置或作为烟草产品的替代物的装置，例如电子烟。
3.吸入器是众所周知的对液体进行雾化并使使用者能够吸入雾化产生的气雾剂的装置。其中使用的吸入用流体主要包括可添加一种或多种药用物质的水。
4.传统的吸入器具有用于吸入液体的储存器、对吸入液体进行雾化的雾化器以及允许以或多或少有针对性的方式将雾化产生的气雾剂供应到使用者的气道的施加器。例如，施加器可以是放置在鼻部和/或口部上的面罩，或者是可以在一端处被嘴部包裹的管，其通常具有圆形或椭圆形横截面。
5.雾化器的基本部件通常是具有一个或多个喷嘴开口的喷嘴结构，吸入液体从喷嘴开口射出、形成液滴并且与周围的气体(通常是空气)一起形成气雾剂。除了使吸入液体移动穿过喷嘴结构所需的能量之外，还必须在要形成的液滴的表面中引入表面能。产生的液滴越小，气雾剂的总表面积越大，相应地能量的所需量就越大。
6.吸入器可以使用压缩推进剂(例如，压缩空气)进行操作。技术上更复杂的吸入器通常使用与压缩推进剂不同或除其以外的能源进行工作，例如以机电的方式或借助于超声波雾化。由于技术复杂性和相关联的成本，这样的吸入器的应用范围受到限制。特别是，它们不能简单地插上电源以在需要时(例如，在锻炼、旅行或日常生活中)立即使用。
7.根据文丘里原理工作的吸入器在双流喷嘴中使用夹带液体的气流。通过撞击冲击板，双物质流中的液体被进一步雾化。这种吸入器的操作要求高气体流量，因此不适合吸入时间长的便携式应用。
8.在wo2016/184761a1中已知一种移动式吸入器，该移动式吸入器配备有用于吸入液体的液体储存器，该液体储存器通过施加推进剂气体、压缩空气或通过预张紧的弹簧装置而被加压。在这种情况下，液体储存器可以具有限定的体积，使得空气根据液体的排放而流入，或者其可以是不通风的并且具有可通过袋囊或牵引活塞改变的体积。推进剂气体在液体储存器中的储存作为一种可能的变型作为手动泵送装置在wo2016/184761a1中进行了描述。没有给出所用压力水平或液体储存和超压空气储存的体积的尺寸方面的信息。液体通过具有大量平行喷嘴开口的喷嘴板射出。这是为了获得尽可能单分散的液滴尺寸分布。
9.已公开的专利de102014207657b3公开了一种用于产生液体喷雾的方法，其中冲击元件设有隆起部，连续的液体射流和液滴射流交替地撞击在该隆起部上。液滴射流是通过使用压电元件引入振动而产生的；如果不引入振动，则产生连续射流。
10.在吸入器中的雾化过程中产生的液滴的尺寸和尺寸分布是非常重要的。这是因为所吸入的气雾剂的液滴根据它们的尺寸可能只能到达上部气道或支气管；气雾剂液滴只有在液滴直径小于大约10μm时才可吸入；根据目标配置，可以认为2到5μm之间的液滴尺寸是
理想的。
11.实践证明，如果吸入器通过固定的压缩空气源进行操作或者被设计为电动单元，则传统的吸入器只能在足够长的时间内产生足够小的液滴。特别是，施加有13.2巴(1.32mpa)的标准填充压力的传统的喷雾罐迄今为止基本上不适合用作吸入器，尤其是在吸入液体中的活性成分要直接到达肺部的情况下。
12.在用于供应小剂量尼古丁的吸入装置(通常称为电子烟)的例子中，通常不存在含尼古丁的液体的纯机械式排放，而是加热液体以使凝结的蒸气液滴被吸入。然而，在加热时，会引发不希望的化学过程，这可能会导致液滴凝结物中出现不希望的甚至有毒的化合物。


技术实现要素：

13.在这种背景下，本发明的目的是创造一种用于供应生理活性液体的便携式装置，该便携式装置能够以移动的方式使用并且在其整个使用持续时间内供应足够小的气雾剂液滴。
14.根据本发明的一个方面，提供了一种用于供应生理活性液体的便携式装置，该便携式装置包括用于容纳液体的容器、用于向液体施加压力的加压机构、用于雾化液体的雾化器以及用于供应雾化后的液体的施加器。雾化器具有能够使液体从容器中喷出的至少一个喷嘴以及位于喷嘴的出口侧的冲击元件(例如冲击板)，所述冲击元件与喷嘴在功能上结合并且被构造成使得在加压机构可以产生的压力范围内从喷嘴射出的液体在撞击冲击元件之前分解成液滴。
15.因此，从喷嘴射出的液体射流有利地自由分解成液滴，这些液滴然后撞击到冲击板上并因此雾化成更小的液滴。因此，根据本发明，对射流进行有针对性的振动激发、中断射流或通过喷嘴来调节液体喷射不是必需的。
16.这种设计可以使用简单的设计实验凭经验做出。本领域技术人员可以根据以下关系式对其自身进行教导：
[0017][0018]
对于射流分解长度z，其中：
[0019]
表示韦伯数，并且表示奥内佐格数。
[0020]
其中：
[0021]
z为射流分解距离，单位为m
[0022]
d为最窄喷嘴直径，单位为m
[0023]
c为射流分解的初始扰动，单位为m
[0024]
ρ为生理活性液体的密度，单位为kg/m3[0025]
σ为生理活性液体的表面张力，单位为n/m
[0026]
η为生理活性液体的粘度，单位为pas
[0027]
u为来自喷嘴的液体射流的出口速度
[0028]
射流分解的初始扰动c通常是未知的，但是对于本发明已经表明以下无量纲因子
的值通常可以被假设为大小在10到15之间，主要是12到13：
[0029][0030]
根据实验值，在根据本发明的装置中通过自由射流分解而形成的液滴的冲击雾化的情况下，例如：
[0031]
在喷嘴直径d＝15μm并且压力为15至25巴的情况下：
[0032]
d
v90
≈10μm
[0033]
d
v50
≈5至7μm
[0034]
d
v10
≈3μm
[0035]
在喷嘴直径d＝10μm并且压力大约为25巴的情况下：
[0036]
d
v90
≈4μm
[0037]
d
v50
≈1至2μm
[0038]
d
v10
≈1μm
[0039]
上述例子中的直径规格应按如下进行理解：
[0040]
d
v10
是指气雾剂液体体积的10％由小于d
v10
的液滴组成
[0041]
d
v50
是指气雾剂液体体积的50％由小于d
v50
的液滴组成
[0042]
d
v90
是指气雾剂液体体积的90％由小于d
v90
的液滴组成
[0043]
根据一种特别有利的改进，所述装置具有用于收集从冲击元件滴落或流下的过量液体的收集装置。使用根据本发明的冲击元件始终导致一定比例的未使用的液体从冲击元件滴落。对于便携式吸入器或用于施加气雾剂的另一种便携式装置的操作，有利的是，不会因液体以不受控制的方式从装置中滴落对使用者产生损伤，而是所述液体以受控的方式被挡住。
[0044]
根据一个有利的实施方式，收集装置和施加器可以共同集成到一个部件中。
[0045]
根据另一个有利的实施方式，收集装置和冲击元件可以共同集成到一个部件中。
[0046]
根据另一个有利的实施方式，收集装置可包括储存器。有利地，储存器可包括可更换或不可更换的集成吸收性材料，例如羊毛、海绵、沸石等。
[0047]
根据另一个有利的实施方式，所述装置可以被构造为将至少一部分过量液体从收集装置供应到雾化器以进行重新雾化。这种再循环允许使用容器中提供的更大比例的液体，并且可以增加一次容器填充的最大可能使用持续时间。
[0048]
根据一种特别有利的改进，容器可以是压力罐，其具有作为加压机构的用压缩气体填充的气体隔室以及用液体填充的液体隔室，其中雾化器包括阀，使得在阀打开时能够通过喷嘴将液体从液体隔室喷出，从而与通过气体膨胀所喷出的液体量成比例地增大气体隔室并且使液体隔室由此减少所喷出的液体的体积，使得气体隔室或液体隔室与气体隔室或液体隔室的特定初始填充状态相比的最大可能体积变化限定了特定初始填充状态的最大液体喷出量。
[0049]
根据一个有利的实施方式，压缩气体在初始填充状态下的压力可以足够高，以至于在喷出最大喷出量的吸入液体之前液体隔室中的压力不会降低到小于13巴(1.3mpa)。根据一个有利的实施方式，压缩气体在初始填充状态下的压力至少为18巴(1.8mpa)，优选至少为20巴(2mpa)，特别优选至少为25巴(2.5mpa)。
[0050]
通过令本领域技术人员惊讶的方式，即使对于液体隔室中的压力在喷出过程中降低到13巴(1.3mpa)以下或在整个喷出过程中低于13巴(1.3mpa)的实施方式，通过结合冲击元件而自由分解成液滴，在整个使用期间也可以保持合适的雾化参数以产生可吸入的液滴。由于较低的压力，这样的实施方式对压力罐和阀的制造提出的要求较低，因此可以是特别有利的。容器中液体的初始压力为13巴(1.3mpa)或更低的实施方式也可以被认为是特别有利的，因为相对较低的出口压力可以帮助自由分解成液滴。
[0051]
对于尺寸设计，可以通过一般气体定律来确定已经喷出最大喷出量的吸入液体之后剩余的残余压力。根据本发明，气体隔室的体积和液体隔室的体积彼此耦合(例如借助于将两个隔室彼此分开的可动活塞)，使得液体隔室的最大(初始)体积、因此气体隔室的最小(初始)体积v1由液体隔室的生理活性液体的最大填充量来具体指定。相应的最大喷出量的吸入液体被喷出后的液体隔室的最小(最终)体积以及通过耦合而产生的气体隔室的最大(最终)体积v2也被具体指定(例如借助于插塞)。气体隔室中的最终压力p2对应于喷出了最大喷出量的吸入液体之前的液体隔室中的最小压力以及气体隔室的最终体积和初始体积之间的差异，无需对液体隔室的初始体积和最终体积之间的差异进行转换。
[0052]
根据理想气体定律：
[0053]
p1·
v1＝p2·
v2[0054]
压缩气体的初始压力根据以下关系式来确定：
[0055]
p1＝p2·
v2/(v2‑
v
fmax
)
[0056]
其中，v
fmax
是最大可喷出液体体积。
[0057]
对于尺寸设计，为p2选择尽可能低的压力，这针对雾化器的预期几何形状提供了所需参数范围内的液滴尺寸分布(例如，通过sauter平均直径d
32
来定义，即气雾剂液滴比表面积的倒数的六倍)，例如，这可以使用简单的设计实验来完成，然后，针对与v
fmax
对应的所需的吸入液体施加量，可以按照上述关系式来确定可用的气体隔室的初始体积下的填充压力的大小。
[0058]
相反，如果要保持特定的残余压力，当然也可以基于最大可用气体填充压力来确定气体隔室所需的最终体积。对于150ml液体的给定施加量(＝最大喷出体积)和1.3mpa的液体隔室中的最小压力(紧接在喷出最后一个液滴之前)以及3mpa的气体隔室的最大可用填充压力，例如，在转换上述关系式后，气体隔室的最终体积应被测量为：
[0059]
v2＝150ml/(1
–
1.3mpa/3mpa)＝264.7ml
[0060]
根据一种有利的改进，阀可以被设计为调节阀，通过该调节阀能够调节所喷出的液体的体积流量。在此，本领域技术人员可以求助于本身从现有技术中已知的阀设计。
[0061]
根据一种特别有利的改进，所述装置可以具有与气体隔室中的压力相比增加液体隔室中的压力的传动装置。然后，必须相应地调整上面说明的设计关系，但是气体隔室的初始和最终体积以及初始和最终压力仍然可以基于一般气体定律来确定尺寸。然而，然后必须考虑气体隔室中的体积变化与液体隔室中的体积变化之间的比例因子以及气体隔室和液体隔室中的压力之间的传动比。
[0062]
如果有利地借助于在一侧上通过气体隔室那一侧上的气体隔室活塞表面界定气体隔室的气体活塞以及在一侧上通过液体隔室那一侧上的液体隔室活塞表面界定液体隔室的液体活塞来实现传动装置，其中液体隔室活塞表面的表面积a
f
小于气体隔室活塞表面
的表面积a
g
，则液体隔室中的压力与气体隔室中的压力之间的传动比k为：
[0063]
k＝a
g
:a
f
[0064]
并且，随着气体隔室中体积的变化，将使得所喷出的吸入液体的相应量增大k倍。
[0065]
对于气体隔室的设计，p2≥1.3mpa/k，并且
[0066]
其中(如上所述)p2＝气体隔室中的最终压力；p1＝气体隔室中的初始填充压力；v
fmax
＝吸入液体的最大喷出量；v2＝气体隔室的最终体积。
[0067]
上述内容适用于气体活塞和液体活塞的路径被耦合成使得一个活塞的特定位移引起另一个活塞的相等位移的情况。活塞当然也可以通过杠杆机构、齿轮等以其他方式进行耦合。也可以实现具有主轴驱动器等的传动机构。
[0068]
根据一个优选的实施方式，液体隔室活塞表面的表面积小于或等于气体隔室活塞表面的表面积的一半，使得在气体活塞和液体活塞的路径被耦合成使得一个活塞的特定位移引起另一个活塞的相等位移时，会使得液体隔室中的压力与气体隔室中的压力之间的传动比k≥2。
[0069]
气体隔室和液体隔室之间的传动装置提供的优点是，可以用较低的气体压力产生较高的液体压力，使得压力罐只需被设计为用于较低的气体压力，并且可以增加安全性。这是因为高液体压力已经通过最小的膨胀(例如，归因于泄漏)而降低，而高气体压力会带来安全风险甚至爆炸风险。这种传动装置不仅可以有利地被实现为用于供应生理活性液体的装置、特别是吸入器，而且还可以用于所有种类的喷雾罐，其中液体隔室也可以由多组分隔室代替。因此，可以有利地提供一种喷雾罐、特别是具有从de202017002851u1、de202017005165u1或ep3351172a1中已知类型的喷头的喷雾罐，所述喷雾罐具有用于接收喷雾液体或待喷洒的多组分混合物和压缩气体的压力罐以及用于雾化喷雾液体或待喷洒的多组分混合物的雾化器，其中压力罐具有用压缩气体填充的气体隔室和用喷雾液体填充的液体隔室或用多组分混合物填充的多组分隔室，其中雾化器具有阀和至少一个喷嘴，当阀打开时，能够通过喷嘴将喷雾液体或多组分混合物从液体隔室喷出，使得气体隔室因气体膨胀而增大并且液体隔室或多组分隔室因此减少所喷出的喷雾液体或所喷出的多组分混合物的体积，其中设置有与气体隔室中的压力相比增加液体隔室或多组分隔室中的压力的传动装置。
[0070]
雾化器具有至少一个喷嘴和位于喷嘴出口那一侧上的冲击元件，通过该喷嘴能够将液体从容器中喷出，冲击元件与喷嘴在功能上结合并且被设计成使得在能够用加压机构产生的压力范围内从喷嘴射出的液体在撞击冲击元件之前分解成液滴，即使在较低的压力范围内也产生特别良好的雾化。如果使用在初始填充状态下的压缩气体压力足够高以至于在最大喷出量的吸入液体被喷出之前液体隔室中的压力不会降低到13巴(1.3mpa)以下的上述设计标准，替代雾化器也可以是特别有利的。因此，一般而言，可以有利地提供一种吸入器，该吸入器具有用于接收吸入液体和压缩气体的压力罐、用于雾化吸入液体的雾化器和用于供应雾化吸入液体的施加器，其中压力罐具有用压缩气体填充的气体隔室和用吸入液体填充的液体隔室，雾化器具有阀和至少一个喷嘴，当阀打开时，能够通过喷嘴将吸入液体从液体隔室喷出，从而与通过气体膨胀所喷出的液体量成比例地增大气体隔室并且使液体隔室由此减少所喷出的吸入液体的体积，使得气体隔室或液体隔室与气体隔室或液体隔室的特定初始填充状态相比的最大可能体积变化限定了特定初始填充状态的最大吸入液
体喷出量，其中在初始填充状态下的压缩气体的压力足够高，以至于在最大喷出量的吸入液体被喷出之前液体隔室中的压力不会降低到13巴(1.3mpa)以下。通过令本领域技术人员惊讶的方式，通过适当地匹配气体隔室和液体隔室的填充体积以及气体隔室的初始填充压力，在整个使用持续时间内可以获得用于产生可吸入的液滴的合适的雾化参数。
[0071]
根据具有替代雾化器的吸入器的一个优选实施方式，至少一个喷嘴被设计为多个瑞利(rayleigh)喷嘴孔，例如喷嘴板中的圆孔。
[0072]
已经发现，对于1.3mpa以上的压力和(最小)孔径在个位数微米范围内的相同尺寸的喷嘴孔，可以产生平均直径大约为孔径的1.89倍的基本上单分散的液滴。
[0073]
相应地，每个瑞利喷嘴孔的最小直径可以有利地为6μm以下，优选为3μm以下，特别优选在1μm和3μm之间。
[0074]
在本技术中，喷嘴或喷嘴开口的最小直径应理解为是指与形成喷嘴开口的流通通道(出口通道)的中心轴线正交地相交的直线和相应的出口通道的边缘的两个交点之间的最小可能距离。例如，如果出口通道基本上是圆柱形的但不是与形成出口开口的边缘的平坦表面正交地钻入，则产生椭圆形出口开口，其较短的主轴线对应于出口通道的最小直径。
[0075]
原则上，如果孔径基于所需液滴尺寸而固定，则有利地根据所需的液体通过量来测量喷嘴孔的数量。根据具有替代雾化器的吸入器的一个优选实施方式，设置至少20个瑞利喷嘴孔。
[0076]
根据具有替代雾化器的吸入器的另一种有利改进，可以设置一个以上的喷嘴，其中可以将喷嘴单独地或成组地从吸入液体的供应中剔除。通过这种方式，可以通过使更多或更少的喷嘴参与雾化来控制喷出的吸入液体的体积流量。如果使用不同的喷嘴，例如具有不同出口直径的喷嘴，则可以通过选择性地选择特定的喷嘴或喷嘴组来配置雾化参数，例如液滴尺寸或尺寸分布。有利地，这里可以存不同的技术实现方式，例如穿孔盘，其可以根据位置、用于单独的喷嘴或喷嘴组的单独的阀等通过不同地覆盖孔而相对于彼此移位。具有多个喷嘴开口的喷嘴板也可以不同比例地被阀板覆盖，使得例如只有较大的、只有较小的或较大和较小的喷嘴开口可以流转到所述阀板上。
[0077]
根据具有替代雾化器的吸入器的另一个有利的实施方式，喷嘴被设计为至少一个多射流喷嘴结构，特别是具有至少两个出口通道，这些出口通道被设置为使得从至少两个出口通道射出的喷雾射流在与出口开口间隔开的相应的冲击点处在中心会聚。这种多射流喷嘴的有利设计基本上可以如ep3351172a1中公开的那样或以类似的方式设计。
[0078]
借助于上面定义的压力比(高残余压力)，可以特别有利地实现至少一个喷嘴的最小直径(如上所述的出口通道的直径)为50μm以下、优选为20μm以下、特别优选为10μm以下的具有替代雾化器的吸入器的实施方式。在上述类型的多射流喷嘴中，可以通过增加压力和减小出口通道的直径来减小液滴尺寸。
[0079]
根据具有替代雾化器的吸入器的另一个有利实施方式，喷嘴被设计为至少一个中空锥形喷嘴。这种类型的多射流喷嘴的有利设计可以基本上如de202017005165u1等等中公开的那样进行设计(即，还具有偏差，例如特别是基本上轴向的液体入口)。
[0080]
借助于上面定义的压力比(高残余压力)，可以特别有利地实现中空锥形喷嘴(如上所述)的出口的最小直径为100μm以下、优选为50μm以下、特别优选为20μm以下的具有替代雾化器的吸入器的实施方式。在具有切向液体入口的中空锥形喷嘴的例子中，根据本发
明的压力标准确实地避免了在喷嘴主体中产生不希望的所谓的郁金香形构造(tulip formation)。
[0081]
作为用压缩气体填充的气体隔室的一个替代方式，根据本发明的便携式装置可以有利地使用本身在现有技术中已知的手动泵、特别是电池供电的电动泵或弹簧系统作为加压机构。使用这样的替代加压机构，所述装置可以特别有利地被构造为使得来自收集装置的至少一部分过量液体可以被供应到雾化器中进行重新雾化。对于这种构造，所需要设置的仅仅是回流通道，其优选具有滤网或过滤装置，例如，滴落的过量液体通过该回流通道被供应到泵。
[0082]
在本发明中，在具有替代雾化器的吸入器的例子中，喷嘴可以有利地如现有技术中已知的那样通过光刻、电腐蚀或在陶瓷或塑料中进行烧结来制造。在光刻工艺中，从硅喷嘴主体中蚀刻出精细的通道。例如通过ep1493492a1和ep1386670a2，已知这样的制造工艺与雾化泵或关联的喷头有关。
[0083]
根据本发明以及具有替代雾化器的吸入器的一种特别有利的改进，至少一个喷嘴可以通过激光作用来制造，其中喷嘴材料(优选石英玻璃或另一种合适的玻璃材料)优选局部暴露于激光作用下以形成喷嘴，随后将暴露于激光作用下的喷嘴材料蚀刻掉。可以使用氢氟酸(hf)或优选氢氧化钾(koh)将暴露于激光作用下的石英玻璃蚀刻掉。石英玻璃也可以进行适当掺杂，以提高激光加工性。这样的制造工艺本身已知名称为sle(选择性激光诱导蚀刻)，并在hermans,m.等人所著的《使用koh在高扫描速度下对熔融二氧化硅进行选择性激光诱导蚀刻》(jlmn
‑
激光微/纳米工程杂志，第9卷，第2期，2014)中被公开。可用于根据sle工艺进行制造的制造机器以lightfab microscanner的名称在市场上出售。
[0084]
根据本发明的一个有利实施方式，所述装置是吸入装置，液体是吸入液体，并且施加器具有吸嘴或嘴罩和/或鼻罩。
[0085]
为了戒烟或作为烟草产品的替代物，施加器可以具有吸嘴并且吸入液体可以含有尼古丁。与已知的电子烟相比，雾化优选在没有加热的情况下纯机械地进行，从而可以避免不希望的化学过程。
[0086]
根据本发明的另一个有利实施方式，所述装置可以被设计为眼用雾化装置并且施加器可以具有眼罩。以这种方式，可以有利地作为气雾剂施加眼科中的活性成分，或者可以通过添加液体作为气雾剂来缓解干眼问题。原则上，与供应常规滴眼液相比，气雾剂的施加对使用者来说更令人愉悦，因为头部不必向后倾斜并且施药更容易。
[0087]
根据本发明以及具有替代雾化器的吸入器的另一个有利实施方式，在喷嘴的入口侧在至少一个喷嘴的上游连接有滤网装置。否则，特别是对于较小的出口通道(喷嘴开口)来说，这些通道可能会被完全或部分堵塞。如de202017002851u1等等中所公开的那样，滤网装置可以有利地与喷嘴主体设计为一体，或者可以使用单独安装的滤网主体。
[0088]
根据另一种有利的改进，在根据本发明的装置中可以设置一个以上的喷嘴，其中可以将喷嘴单独地或成组地从吸入液体的供应中剔除。以这种方式，可以通过使更多或更少的喷嘴参与雾化来控制喷出的吸入液体的体积流量。
[0089]
在下文中参照附图以示例性方式更详细地说明本发明。附图不是按比例绘制的；特别是，为了清楚起见，各种尺寸相对于彼此的比例有时与实际技术实现方式中的尺寸关系不对应。描述了多个优选实施方式，但本发明不限于这些实施方式。
[0090]
原则上，根据个别情况下的经济、技术和可能的医疗条件，在本技术的上下文中描述或指出的本发明的每种变型都可以是特别有利的。除非另有说明，或者原则上在技术上可行的情况下，所描述的实施方式的各个特征是可互换的，或者可以彼此组合并且与本身在现有技术中已知的特征组合。
附图说明
[0091]
在附图中：
[0092]
图1a是根据本发明的装置的剖视图，该装置被设计成带有管状施加器的吸入器，其具有袋状液体隔室，其中图1a的截面平面在图1b中以虚线b
‑
b’表示；
[0093]
图1b是图1a的吸入器的与图1a成90度角的剖视图的一部分，其中图1b的截面平面在图1a中以虚线a
‑
a’表示；
[0094]
图2是类似于图1b的详细剖视图，但吸入器的施加器被设计为面罩的形式；
[0095]
图3a示出了根据本发明的装置的示意性结构，其中冲击元件和喷嘴被一体制成为公共部件，并且收集储存器和吸入面罩均是可移除的；
[0096]
图3b示出了类似于图3a的示意性结构，其中冲击元件和收集储存器被一体制成为与喷嘴的部件分开的公共部件，并且吸入面罩是可移除的；
[0097]
图4a示出了类似于图3a的根据本发明的装置的示意性结构，其中冲击元件和喷嘴被一体制成为公共部件，并且收集储存器和眼罩也被一体制成为公共部件；
[0098]
图4b示出了类似于图4a的示意性结构，其中冲击元件和眼罩被组合成与喷嘴分开的公共部件，并且收集储存器包含海绵；
[0099]
图5是类似于图1的根据本发明的吸入器的剖视图，但其中设置有在液体隔室上施加比气体隔室更大的压力的传动装置；
[0100]
图6是具有袋状液体隔室的替代吸入器的剖视图；
[0101]
图7是类似于图2的详细剖视图，但其中设置有具有多个喷嘴开口的替代雾化器；
[0102]
图8是类似于图1b的详细剖视图，但其中设置有具有多个喷嘴开口和额外的用于可变地覆盖部分喷嘴开口的滑块的替代雾化器；并且
[0103]
图9是类似于图6的替代吸入器的剖视图，但其中液体隔室通过可动活塞与气体隔室分开。
具体实施方式
[0104]
相应的元件在附图中由相同的附图标记表示。
[0105]
图1a和图1b中所示的吸入器具有压力罐1，其被柔性袋囊2分成用压缩气体填充的气体隔室3和容纳吸入液体(例如盐水)的液体隔室4。袋囊2连接(例如焊接或胶粘)至雾化器/施加器单元6a、6b的入口连接件5。例如，代替袋囊，单独的活塞也可以将气体隔室3与液体隔室4分开。
[0106]
雾化器6a的阀类似于传统阀并且具有阀壳体8，其通过弹性体(例如橡胶或硅橡胶)制成的密封环9密封。插入阀壳体中的弹簧10将密封胶囊11压靠在密封环9上。通过相对于彼此压缩中空柱塞12和压力罐1，底部具有斜面的中空柱塞12向下推动密封胶囊11，使得吸入液体可以穿过阀壳体8和中空柱塞12进入到喷嘴单元14的供应通道13中。
[0107]
雾化器/施加器单元6a、6b通过环15被保持在压力罐1上，该环具有围绕环的圆周均匀分布的锁定凸耳16。锁定凸耳16接合在压力罐1的颈部17下方的圆周收缩部18中。环15经由螺纹19被旋转地连接至放置在中空柱塞12上的供应通道13的壁。借助于可移位地接合在供应通道13的壁的盲孔20中并被焊接到压力罐1上的销21，供应通道13的壁、因此牢固地连接至该壁的施加器6b不能相对于压力罐1旋转。通过使环15旋转，供应通道13的壁可以通过受控的方式与中空柱塞12一起上下移动，从而使中空柱塞12和压力罐1相对于彼此被压紧在一起。
[0108]
通过封闭供应通道13的喷嘴主体14的喷嘴开口，吸入液体被雾化从而进入到施加器6b的内部。结合图1b可以看出，施加器6b可以被设计成是基本上管状的，使得管的开口端部22被使用者的嘴部包裹以用于吸入。
[0109]
通过选择性激光曝光并且随后对曝光区域进行蚀刻(选择性激光诱导蚀刻)，在由石英玻璃制成的具有圆柱形的基本形状的喷嘴主体14中形成具有中心出口开口的喷嘴板14a和与出口开口相对设置的冲击元件24以及带有大量筛孔的滤网主体14b，筛孔的直径至多对应于出口开口的直径，以保持堵塞物远离所述出口开口。
[0110]
在所提出的例子中，冲击元件24通过集成到喷嘴主体中的三个支柱14c相对于出口开口被保持在距离d处(在图1a和图1b中仅两个支柱14c可见)，其中当然也可以在设计中选择不同数量的支柱。使用设计实验，容器压力(在液体隔室4中优选为13巴以下)、喷嘴板14a中出口开口的直径以及与冲击元件24的距离d已经进行了匹配，使得从喷嘴板14a中的出口开口排出的液体射流在撞击冲击元件24之前进行自由液滴分解。
[0111]
喷嘴主体14可以被铸造为包括供应通道13的壁和施加器6b的一体式塑料铸件，但是如果供应通道13的壁和施加器6b不是一体制成的，则所述喷嘴主体也可以胶粘或夹紧在这两个部件之间。
[0112]
如果袋囊2由于最大可喷出量的吸入液体的成功喷出而完全塌陷，则由此而具有最大体积的气体隔室3中的气体具有根据期望设计而选择的残余压力。
[0113]
图1b在与图1a正交的另一个截面平面中示出了来自图1a的吸入器。图1b的截面平面在图1a中以虚线a
‑
a’表示，观察者的视线通过箭头表示。相应地，图1a的截面平面在图1b中以虚线b
‑
b’表示，观察者的视线也通过箭头表示。
[0114]
与施加器6b的被使用者的嘴包裹用于吸入的开口端部22相对，单向阀或透气插塞23封闭施加器6b的另一个端部。
[0115]
当一起观察图1a和图1b时可以看出，施加器在其下面部上具有凹槽25，其在插塞23的方向上加深并在开口端部22的方向上变平。凹槽25用作从冲击元件24滴落的液体的收集储存器并在插塞23那一侧上被封闭。
[0116]
图2以断面透视图示出类似于图1b的吸入器，但具有在自由端部处设计为面罩26的施加器6b。面罩26(以断面透视图示出)可以放置在使用者的嘴部和鼻部上以用于吸入，并且优选全部或部分地由柔性塑料或硅树脂材料制成。在透气插塞23的方向上凹入的凹槽25也被设置为用于未使用的吸入液体的收集储存器。
[0117]
与图1a和图1b相反，冲击元件24不与喷嘴主体14一体形成，而是集成到施加器6b的壁中。此外，喷嘴主体14包含一个以上的(例如如图所示的两个)出口开口。出口开口的数量是可用于调节压力损失和流体流速的附加参数。
[0118]
图3a、图3b、图4a和图4b中示出了与图2类似构造的根据本发明的装置的不同设置变型。
[0119]
在图3a中，冲击元件24也被集成到喷嘴主体14中。吸入面罩26(嘴部和鼻部面罩)被附接或通过螺纹连接、胶粘或焊接到施加器管6b上。设置在冲击元件24下方的收集储存器25可拆卸地连接(例如借助于插塞、螺钉或卡口连接件)或永久地连接(例如借助于焊接或胶粘)到施加器管6b上。最重要的是，如果施加器被设计为可重复使用，则施加器管6b和收集储存器25之间的可拆卸连接就可以是有利的。
[0120]
图3b中的实施方式对应于图3a中的实施方式，但是冲击元件24没有集成到喷嘴主体14中，而是通过多个支柱24c集成到施加器管6b中。
[0121]
在图4a的装置中，眼罩27和收集储存器25作为公共部件与施加器管6b集成为一体。如图4a所示，喷嘴主体14具有保持冲击元件24的多个支柱14c。
[0122]
图4b中的装置与图4a中的装置的不同之处在于，冲击元件24没有集成到喷嘴主体14中，而是通过多个支柱24c集成到施加器管6b中。可移除的收集储存器25包含海绵28。海绵28提供的优点是，即使该装置以一定角度握持或被摇动，过量液体也稳固地保留在收集储存器中。另一种吸收性材料(例如羊毛织物、编织材料、棉球、颗粒集合体等)也可以起到海绵的作用。
[0123]
在图3a至图4b中，供应通道13的壁与喷嘴14和施加器管6b之间的连接可以是固定的或可拆卸的。
[0124]
在图5所示的吸入器中，雾化器/施加器单元6a、6b的结构与图1a一样。这里液体隔室4由内壳体31和刚性地连接至气体活塞24的液体活塞32限定。气体活塞24和液体活塞32组成的单元可以移位，以喷出吸入液体。
[0125]
由于封闭液体隔室4的液体活塞32的表面仅具有封闭气体隔室3的气体活塞24的表面的大约一半的表面积，因此产生的传动比大约为2，即液体隔室4中的液体压力大约为同时间的气体隔室3中的气体压力的两倍。
[0126]
紧接在液体活塞32通过成功地喷出最大可喷出量的吸入液体而到达其最终位置之前，液体隔室4中存在通过设计预先限定的残余压力，例如13巴(1.3mpa)。
[0127]
图6中所示的吸入器具有压力罐1，其被柔性袋囊2分成用压缩气体填充的气体隔室3和容纳吸入液体的液体隔室4。袋囊2连接(例如焊接或胶粘)至雾化器/施加器单元6a、6b的入口连接件5(图1所示原理的替代)。
[0128]
雾化器6a的阀类似于传统阀并具有阀壳体8，该阀壳体通过弹性体(例如橡胶或硅橡胶)制成的密封环9密封。插入阀壳体中的弹簧10将密封胶囊11压靠在密封环9上。通过相对于彼此压缩中空柱塞12和压力罐1，底部具有斜面的中空柱塞12向下推动密封胶囊11，使得吸入液体可以穿过阀壳体8和中空柱塞12进入到喷嘴单元14的供应通道13中。
[0129]
雾化器/施加器单元6a、6b通过环15被保持在压力罐1上，该环具有围绕环的圆周均匀分布的锁定凸耳16。锁定凸耳16接合在压力罐的颈部17下方的圆周收缩部18中。环15经由螺纹19被旋转地连接至放置在中空柱塞12上的供应通道13的壁。借助于可移位地接合在供应通道13的壁的盲孔20中并被焊接到压力罐1上的销21，供应通道13的壁、因此牢固地连接至该壁的施加器6b不能相对于压力罐1旋转。通过使环15旋转，供应通道13的壁可以通过受控的方式与中空柱塞12一起上下移动，从而使中空柱塞12和压力罐1相对于彼此被压
紧在一起。
[0130]
通过封闭供应通道13的喷嘴主体14的喷嘴开口，吸入液体被雾化从而进入到施加器6b的内部。与图1b相同，施加器6b可以被设计成管状，使得其开口端部被使用者的嘴部包裹以用于吸入。
[0131]
通过选择性激光曝光并且随后对曝光区域进行蚀刻(选择性激光诱导蚀刻)，除了具有多个筛孔的滤网主体14b之外，在由石英玻璃制成的具有圆柱形的基本形状的喷嘴主体14中形成具有多个出口开口的喷嘴板14a，筛孔的直径大约对应于出口开口的直径，以保持堵塞物远离所述出口开口。
[0132]
喷嘴主体14可以被铸造为包括供应通道13的壁和施加器6b的一体式塑料铸件，但是如果供应通道13的壁和施加器6b不是一体制成的，则所述喷嘴主体也可以胶粘或夹紧在这两个部件之间。
[0133]
如果袋囊2由于最大可喷出量的吸入液体的成功喷出而完全塌陷，则由此而具有最大体积的气体隔室3中的气体具有通过设计预先限定的残余压力，例如13巴(1.3mpa)。
[0134]
图7以类似于图2的断面透视图示出了类似于图6的吸入器，但具有被设计为面罩的施加器6b。面罩可以放置在使用者的嘴部和鼻部上以用于吸入，并且优选全部或部分地由柔性塑料或硅树脂材料制成。
[0135]
图8以断面透视图示出了类似于图6的吸入器。然而，这里喷嘴板14a和滤网主体14b被设计为单独的部件，它们被单独铸造、胶粘或以其他方式插入到供应通道13的壁和施加器6b组成的单元中。这里，喷嘴板14a和滤网主体14b也可以通过选择性激光诱导蚀刻由石英玻璃制造，但由于设计更简单，其他制造方法也是可能的，例如通过(尤其是飞秒)激光、光刻制造等进行钻刻。
[0136]
此外，此处设置有可在密封间隙28中移位的滑块29。根据滑动孔眼30的定位，喷嘴板14a中的一些喷嘴开口被覆盖。一方面，可以通过这种方式控制射出的吸入液体的体积流量。另一方面，如果喷嘴开口具有不同的尺寸并且根据滑块29的位置或滑块孔眼30的位置而被设置成覆盖或暴露不同尺寸的喷嘴开口，则可以改变液滴尺寸分布。
[0137]
图9又以类似于图6的剖视图示出了替代的吸入器。所示出的吸入器又具有压力罐1，其被可动活塞24分成用压缩气体填充的气体隔室3和容纳吸入液体的液体隔室4。液体隔室4连接至雾化器/施加器单元6a、6b的具有锥形阀座25的阀壳体5。
[0138]
相对于压力罐1升高中空柱塞12在中空柱塞12的锥形端部与阀座25之间产生间隙，使得吸入液体可以穿过阀壳体8和中空柱塞12进入到喷嘴单元14的供应通道13中。
[0139]
雾化器/施加器单元6a、6b通过两件式环15a、15b保持在压力罐1上，该环具有围绕环15a、15b的下部15b的圆周均匀分布的锁定凸耳16。锁定凸耳16接合在压力罐1的颈圈17下方的圆周收缩部18中。环15a、15b的上部15a经由螺纹19被旋转地连接至放置在中空柱塞12上的供应通道13的壁。借助于可移位地接合在供应通道13的壁的盲孔20中并被焊接到压力罐1上的销21，供应通道13的壁、因此牢固地连接至该壁的施加器6b不能相对于压力罐1旋转。通过使环15a、15b的上部15a旋转，供应通道13的壁可以通过受控的方式与中空柱塞12一起上下移动，从而使阀座25上的阀可通过受控的方式被打开和关闭。
[0140]
通过使环15a、15b的上部15a进行旋转来调节阀座25与在中空柱塞12的下端部处的匹配的锥形配合表面之间的阀间隙，可以调节射出的吸入液体的体积流量。
[0141]
通过封闭供应通道13的喷嘴主体14的喷嘴开口26，吸入液体被雾化从而进入到施加器6b的内部。施加器6b可以如图8一样也被设计为管，其开口端部由使用者的嘴包裹以用于吸入。
[0142]
通过选择性激光曝光和随后对曝光区域进行蚀刻(选择性激光诱导蚀刻)，在由石英玻璃制成的具有圆柱形的基本形状的喷嘴主体14中形成圆柱形
‑
锥形腔27。在入口侧，喷嘴主体具有带有多个筛孔的滤网主体14b，筛孔的直径大约对应于出口开口26的直径，以保持堵塞物远离所述出口开口。喷嘴主体14可以被铸造为包括供应通道13的壁和施加器6b的一体式塑料铸件，但是如果供应通道13的壁和施加器6b不是一体制成的，所述喷嘴主体也可以胶粘或夹紧在这两个部件之间。
[0143]
如果活塞24通过成功地喷出最大可喷出量的吸入液体而到达其最终位置，则由此而具有最大体积的气体隔室3中的气体具有通过设计预先限定的残余压力，例如13巴(1.3mpa)。