[发明专利]超声液体雾化器

说明书

技术领域

本发明涉及通过压电部件以微滴或气溶胶方式精确散布流体的流体分配器，通常称作雾化器。 

背景技术

在许多应用中，流体或者液体，无论其性质如何(油性的、水性的或者醇性的)，无论它们是溶液还是悬液(悬浮在液体中的颗粒)，通过微粉化、雾化、汽化或气溶胶发生进行分配。使用这些流体分配装置的主要应用涉及药品施用(药学)、化妆品的扩散(特别是香水)、消毒、气味产生、空气或介质(纸、织物等)的增湿以及生物学试剂的分配。 

关于医学应用，采用雾化器通过吸入递送药品已达十年。用于该目的的装置可包括机械定量泵、气动或超声雾化器。直到最近，这些装置才被设计成通过呼吸途径以相对浅表水平递送药物。若干年来，制药工业一直在解决以气溶胶的形式尽可能深入地进入肺以到达细支气管的药物施用。通过将此变为现实，有可能通过呼吸途径全身施用药物或基因。 

为此，有必要开发新的技术以提高有效性、准确度和预期留在细支气管内的气溶胶的均匀性。常规装置通常因气溶胶过快排出、或者因过度消耗、或者因药品降解、或者因微滴过大、或者因噪音而受限制。 

为了满足通过呼吸途径递送药物所需要的新条件，许多气溶胶发生器制造商已经开发了基于振动微孔网或膜的装置。这些制造商包括Nektar(Aeroneb)、Odem(TouchSpray)、Pari(e-Flow)、Pfeiffer(MicroHaler)、Omron(NE-UO22)、Sheffield Pharmaceutical(Premaire)、Alexza(Staccato)。 

有关包含振动微孔膜的超声雾化器的首次研究由Matsushita研究实验室于二十世纪八十年代开展。细小微滴穿过受迫振动的微孔振动膜的喷射原理特别是在下列出版物中得以发展：Ueha S.等，Mechanism of ultrasonicatomisation using a multi-pinhole plate.Acoust.Soc.Jpn.(E)6，1：21(1985)； Maehara N.等，Influence of the vibrating system of a multipinhole-plateultrasonic nebulizer on its performance.Review of scientific instruments，57(11)，Nov.1986，pp.2870-2876；Maehara N.等，A pinhole-plate ultrasonicatomizer.Ultrasonics Nov.1984。 

所有这些研究已经形成了许多专利，特别是US 4 533 082(1985)和US 4 605 167(1986)的主题，它们描述了采用具有微洞穿孔的振动膜的雾化器。膜包含位于其中心的弯曲部分(突起或穹窿)，导致所产生的微滴发散。膜包含30至100μm直径的微孔。振动部件是具有5至15mm外径、2至8mm内径的环形压电陶瓷。30至120μm厚的振动膜胶接至环形陶瓷。该压电陶瓷在30和200kHz之间的频率下以径向形变模式受激。Bespack专利US 5 152 456(1992)，还可参见相应的欧洲申请EP 0 432 992 A1，吸收了Matsushita提出的原理。然而，振动部件(振动器)包含直径22mm的环形铝盘。压电陶瓷固定至该铝盘上。压电陶瓷的操作模式相当于径向形变。铝盘的中央开口为4mm。镍膜具有1500个直径3μm的孔(或洞)。 

Toda专利US 5 297 734(1994)涉及正方形几何形状的振动板类型雾化器，使得通过量达到11/小时。雾化器包含胶接至外径24mm、内径12mm和厚度6mm的压电陶瓷盘的50μm厚的镍膜。膜具有内径1mm和外径20μm的锥形孔。