ИНГАЛЯТОР Российский патент 1995 года по МПК A61M15/00 

Изобретение относится к величине, конкретно к разделу отоларингологии, и предназначено для использования при лечении заболеваний дыхательных путей методом ингаляции.

Известен ингалятор, содержащий емкость для жидкости, сообщенную с воздухоподводящей трубкой и выходным патрубком [1] Недостаток известного ингалятора заключается в невысокой эффективности образования аэрозоля ингалируемой жидкости. Это связано с относительно небольшой поверхностью испарения и небольшим возможным объемом барботирования ингалируемого раствора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ингалятор, содержащий емкость для жидкости, сообщенную с воздухоподводящей трубкой и камерой разбрызгивания с выступами рассеивателями на внутренней поверхности и подсоединенным к ее верхней части мундштуком [2] Недостаток известного ингалятора заключается в низкой эффективности образования аэрозоля, что обусловлено:
а) небольшой поверхностью испарения жидкости в емкости;
б) ламинарным режимом движения потока в трубке подвода воздуха, которая выполнена гладкой;
в) значительным термическим сопротивлением стенок емкости для жидкости при изготовлении ее из стекла, коэффициент теплопроводности которого примерно в 60 раз ниже, чем стали.

Другим недостатком известного ингалятора является то, что при хранении и транспортировке в заправленном состоянии, отверстия трубки подвода воздуха и мундштука необходимо закрывать пробками, которые легко теряются вследствие своих малых размеров.

Кроме того, известный ингалятор, выполненный из стекла, является непрочным, хрупким, что осложняет применение ингалятора в полевых условиях и сокращает срок его службы.

Целью изобретения является соединение ингалятора, обладающего высокой эффективностью образования аэрозоля ингалируемой жидкости, при одновременном упрощении его конструкции, повышении надежности и долговечности и расширении диапазона условий применения.

Это достигается тем, что в известном ингаляторе, содержащем емкость для жидкости, сообщенную с воздухоподводящей трубкой и камерой разбрызгивания с выступами-рассеивателями на внутренней поверхности и подсоединенным к ее верхней части мундштуком, согласно изобретению, воздухоподводящая трубка снабжена выступами-турбулизаторами, выполненными на ее внутренней поверхности, а емкость для жидкости выполнена в виде змеевика.

Кроме того, мундштук выполнен в виде трубки из гибкого материала, установленной с возможностью размещения свободного конца на входном участке воздухоподводящей трубки.

Далее ингалятор снабжен дополнительным рассеивателем, выполненным в виде пространственной спирали из проволоки, размещенной в камере разбрызгивания и мундштуке.

И, наконец, воздухопроводящая трубка, емкость для жидкости и камера разбрызгивания выполнены из металла.

На фиг.1 изображен ингалятор вид в плане, на фиг.2 вид по стрелке А.

Ингалятор состоит из емкости для жидкости в виде змеевика 1 с горизонтальной осью, сообщающегося с воздухоподводящей трубкой 2 и камерой разбрызгивания 3, причем все эти детали выполнены из металлических трубок. На внутренних поверхностях воздухоподводящей трубки 2 и камеры разбрызгивания 3 выполнены соответственно выступы-турбулизаторы 4 и выступы-рассеиватели 5, которые могут быть получены, например, обжатием трубки в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Выступы предназначены для повышения турбулентности потока в воздухоподводящей трубке 2 и дисперсности аэрозоля на выходе из ингалятора. Кроме того, воздухоподводящая трубка 2 и камера разбрызгивания 3 имеют несколько большую площадь поперечного сечения, чем змеевик 1, для создания внезапных соответственно сужения на входе и расширения на выходе, что также способствует повышению турбулизации.

К верхнему (на фиг. 1,2) концу камеры разбрызгивания 3 подсоединен мундштук 6, выполненный в виде трубки из гибкого материала. На фиг.1 мундштук 6 показан в двух положениях: при хранении и транспортировке (сплошными линиями) и в рабочем состоянии (штриховыми линиями). Диаметр мундштука 6 выбирается таким, чтобы обеспечить герметичность соединения с камерой 3 и воздухоподводящей трубкой 2. В камере разбрызгивания 3 и в мундштуке 6 размещен дополнительный рассеиватель 7, выполненный в виде пространственной спирали из проволоки. Ингалируемая жидкость 8 заправляется через воздухоподводящую трубку 2 и змеевик 1.

Выбор формы емкости в виде многовиткового змеевика обусловлен тем, что она позволяет увеличить количество заправляемой ингалируемой жидкости 8 и соответственно продолжительность ингаляции при одновременном повышении поверхности теплообмена с внешним источником тепла, дисперсности аэрозоля и, как следствие, эффективности терапевтического воздействия. Кроме того, такая форма емкости, благодаря наличию нескольких верхних точек, позволяет исключить возможность попадания достаточно крупных частиц ингалируемой жидкости 8 в мундштук 6 и далее в рот и органы дыхания человека.

Заправку ингалятора производят порциями с поворотом его вокруг горизонтальной оси змеевика (на фиг.1 по часовой стрелке), чем обеспечивается перемещение порций ингалируемой жидкости 8 в следующий виток. Таким образом заполняют (частично) все витки змеевика.

Кроме того, это дает возможность осуществить смачивание ингалируемой жидкостью 8 всей внутренней поверхности змеевика 1 и тем самым, существенно увеличить поверхность теплообмена и испарения. При хранении и транспортировке ингалятора свободный конец мундштука надевают на входное отверстие воздухоподводящей трубки 2, предотвращая возможную утечку ингалируемой жидкости 8. В общем случае ось змеевика может быть ориентирована вертикально или наклонена под некоторым углом.

Ингалятор работает следующим образом.

Мундштук 6 приводят в рабочее положение (на фиг.1 показано штрихованными линиями), для чего один конец снимают с входа воздухоподводящей трубки 2. После этого змеевик 1 через воздухоподводящую трубку 2 заправляется необходимым количеством ингалируемой жидкости 8, исходя из требуемых интенсивности и длительности ингаляции. Процедура заполнения описана выше. Объем заправки может варьироваться количеством порций, ограничивающимся числом витков змеевика. После заправки ингалируемой жидкостью 8 ингалятор берут в руку или, например, ставят в стакан с горячей водой, а через мундштук 6 делают вдох ртом. Воздух из атмосферы засасывается в воздухоподводящую трубку 2, где при взаимодействии с выступами-турбулизаторами 4 и внезапным сужением на входе в змеевик 1 он турбулизируется. Кроме того, вследствие криволинейной траектории движения в змеевике 1 поток приобретает дополнительную завихренность. В змеевике 1 происходит как смешение потока воздуха с парами ингалируемой жидкости 8, так и его проход через столб этой жидкости в каждом из витков, так называемый барботаж. Эффективность образования аэрозоля зависит как от характеристик потока воздуха (скорости, степени турбулентности), так и от интенсивности испарения жидкости и высоты ее столба проходимого потоком воздуха. Применение в качестве емкости для жидкости змеевика 1 позволяет существенно увеличить поверхность испарения ингалируемой жидкости 8 за счет ее прилипания к стенкам змеевика 1 при заправке. Выполнение змеевика 1 из металла с высоким значением коэффициента теплопроводности позволяет эффективнее и быстрее использовать тепло внешнего источника, что вызывает повышение температуры ингалируемой жидкости 8 и, как следствие интенсифицирует ее испарение. Эти факторы значительно повышают эффективность смешения и увеличивают концентрацию паров ингалируемой жидкости 8 в аэрозоле. После прохождения змеевика 1 смесь поступает в камеру разбрызгивания 3, где из-за наличия внезапного расширения и выступов рассеивателей 3 равномерность ее перемешивания повышается. Наличие дополнительного рассеивателя 7 делает данный процесс еще более эффективным и повышает дисперсность аэрозоля.

Таким образом, наличие дополнительных турбулизирующих факторов: выступов на внутренней поверхности воздухоподводящей трубки, внезапного сужения на входе в змеевик, винтовой траектории движения потока, позволяет значительно увеличить его турбулентность, что ведет к повышению интенсивности смешения. Наличие сразу нескольких участков барботирования потока воздуха сквозь слой жидкости способно значительно повысить как эффективность смешения, так и концентрацию аэрозоля. Низкое тепловое сопротивление позволяет повысить интенсивность испарения жидкости. Использование дополнительного рассеивателя позволяет повысить дисперсность аэрозоля. В сумме все это заметно увеличивает эффективность создаваемого терапевтического воздействия. Применение гибкого мундштука значительно упрощает конструкцию, а выполнение ингалятора в металле вместо стекла расширяет диапазон условий его применения и увеличивает срок службы.

Использование: изобретение относится к медицине, конкретно к разделу отоларингология, и предназначено для использования при лечении заболеваний дыхательных путей методом ингаляции. Технический результат - создание простого по конструкции, надежного в эксплуатации и долговечного прибора, обладающего высокой эффективностью терапевтического воздействия за счет повышенных концентрации паров ингалируемой жидкости в аэрозоле и его дисперсности. Сущность изобретения: ингалятор состоит из емкости для жидкости в виде металлических змеевика 1, трубки подвода воздуха 2 и камеры разбрызгивания 3, на внутренних поверхностях которых размещены выступы-турбулизаторы 4 и выступы-рассеиватели 5. В гибком мундштуке 6, второй конец которого при хранении и транспортировке размещается на входном участке трубки подвода воздуха 2, и в камере разбрызгивания 3 находится дополнительный рассеиватель 7 в виде пространственной спирали из проволоки. В рабочем состоянии мундштук 6 надет одним концом на камеру разбрызгивания 3, а через другой производится вдох. Поток воздуха, проходя через выступы-турбулизаторы 4 и сужение на входе в змеевик 1, турбулизируется, что улучшает качество аэрозоля, повышает концентрацию в нем паров ингалируемой жидкости. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ИНГАЛЯТОР, содержащий емкость для жидкости, сообщенную с воздухоподводящей трубкой и камерой разбрызгивания с выступами-рассеивателями на внутренней поверхности и подсоединенным к ее верхней части мундштуком, отличающийся тем, что воздухоподводящая трубка снабжена выступами-турбулизаторами, выполненными на внутренней поверхности, а емкость для жидкости выполнена в виде змеевика. 2. Ингалятор по п. 1, отличающийся тем, что мундштук выполнен в виде трубки из гибкого материала, установленной с возможностью размещения ее свободного конца на входном участке воздухоподводящей трубки. 3. Ингалятор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным рассеивателем, выполненным в виде пространственной спирали из проволоки, размещенной в камере разбрызгивания и мундштуке. 4. Ингалятор по п.1, отличающийся тем, что воздухоподводящая трубка, емкость для жидкости и камера разбрызгивания выполнены из металла.