Аппарат для образования аэрозоля со сменными частями

Раскрывается аппарат для образования аэрозоля, имеющий съемные элементы. Аппарат для образования аэрозоля включает в себя держатель, в котором устанавливаются структурная пластина и генератор колебаний. Структурная пластина имеет входную поверхность, выходную поверхность, выступ на входной поверхности и сквозное отверстие. Сквозное отверстие проходит через структурную пластину. Генератор колебаний связан со структурной пластиной и создает в ней вибрацию. Кроме того, имеется резервуар для подачи жидкого медикамента. Съемный резервуар устанавливается на держателе; в нем находится мембрана с множеством мелких отверстий. В процессе образования аэрозоля жидкий медикамент проходит через мелкие отверстия. Когда резервуар находится в держателе, мембрана резервуара касается выступа из входной поверхности. Кроме того, генератор колебаний создает вибрации на мембране через выступ на входной поверхности. В результате жидкий медикамент превращается в аэрозоль и выводится через выходную поверхность структурной пластины. 19 з.п. ф-лы, 37 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА

[0001] Эта заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке США №62/116572, поданной 16 февраля 2015 г., которая настоящим во всей полноте включена в данный документ путем отсылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0002] Это изобретение относится к аппаратам для образования аэрозоля, в частности, к аппарату для образования аэрозоля со сменными частями.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Аппарат для образования аэрозоля, также называемый небулайзером, генерирует аэрозоль или мелкие капли. Типичное применение небулайзера - создание аэрозолей из жидких медикаментов для вдыхания их пациентами с целью лечения легочных и иных заболеваний. Обычно фиксированное количество жидкого медикамента подается на перфорированную мембрану, которая вибрирует под действием генератора жидкость проходит через мембрану и превращается в аэрозоль. Есть много способов генерации колебаний; в настоящее время применяются пьезоэлектрические материалы (PZT). При подаче электропитания пьезоэлектрический материал вибрирует, и энергия колебаний передается на мембрану, чтобы превратить поданную на нее жидкость в аэрозоль.

[0004] Аппараты для образования аэрозоля могут быть дорогостоящими за счет заправленных в них медикаментов, а также сложных компонентов, необходимых для эффективного и точного образования аэрозоля. Работа аппаратов для образования аэрозолей также может быть сложной. В другом примере генератор колебаний может быть поврежден до распыления жидкого медикамента, что потребует от пользователя полной замены аппарата для образования аэрозоля. В еще одном примере, источник поступления жидкого медикамента может быть загрязнен до его опустошения, и пользователю также придется заменить весь аппарат для образования аэрозоля новым.

[0005] Поэтому существует необходимость разработки нового аппарата для образования аэрозоля со сменными частями, чтобы иметь возможность замены неисправных частей и продления срока службы аппарата.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения раскрывается аппарат для образования аэрозоля, имеющий съемные держатель и резервуар. Держатель фиксирует структурную пластину и генератор колебаний, а в резервуаре имеется мембрана. Структурная пластина имеет входную поверхность и противоположную ей выходную поверхность. На входной поверхности имеется выступ, а через структурную пластину проходит сквозное отверстие. Генератор колебаний связан со структурной пластиной и создает в ней вибрацию. Внутри резервуара находится жидкий медикамент, из которого аппарат создает аэрозоль. Съемный резервуар устанавливается на держателе; в нем находится мембрана с множеством отверстий. В процессе образования аэрозоля жидкий медикамент проходит через отверстия и превращается в аэрозоль, который может вдыхать пациент. В частности, когда резервуар находится в держателе, мембрана резервуара касается выступа из входной поверхности. Генератор колебаний предназначен для создания вибрации на мембране через выступ на входной поверхности. В результате жидкий медикамент превращается в аэрозоль и выводится через выходную поверхность структурной пластины.

[0007] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, когда резервуар установлен в держателе, выступ из входной поверхности вдавливает мембрану внутрь на некоторое расстояние. Это расстояние меньше или равно высоте выступа.

[0008] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, аппарат для образования аэрозоля также включает в себя механизм, позволяющий регулировать расстояние, на которое выступ вдавливает мембрану, когда резервуар установлен в держателе.

[0009] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения между входной поверхностью и мембраной образуется промежуток, когда выступ вдвигает мембрану внутрь. В другом варианте осуществления структурная пластина имеет дополнительную плоскую часть на входной поверхности, кольцеобразно выдающуюся из выступа, и пространство между мембраной и структурной пластиной соответствует этой плоской части.

[0010] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения резервуар можно извлечь из держателя и заменить его другим резервуаром после завершения цикла образования аэрозоля. Соответственно, держатель, структурная пластина и генератор колебаний можно использовать повторно, а резервуар является одноразовым.

[0011] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения структурная пластина имеет дополнительную плоскую часть на входной поверхности, кольцеобразно выдающуюся из выступа. Когда резервуар вставлен в держатель, плоская часть не влияет на вибрацию мембраны.

[0012] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения мембрана не приклеена к структурной пластине.

[0013] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, держатель либо резервуар имеет фиксатор, рассчитанный на постоянные блокировку и разблокировку. Соответственно, резервуар является сменным и утилизируемым.

[0014] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, если резервуар установлен в держателе, множество отверстий центрируется по оси выступа из входной поверхности.

[0015] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения мембрана непосредственно контактирует с выступом из входной поверхности, когда резервуар установлен в держатель.

[0016] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения выступающая часть имеет рабочую поверхность, размеры которой не превышают размеров мембраны. Эта рабочая поверхность соприкасается с мембраной. Кроме того, рабочая поверхность служит основным приводом, создающим вибрацию мембраны, когда выступ контактирует с мембраной в процессе создания аэрозоля.

[0017] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения структурная пластина имеет плоскую часть на входной поверхности, кольцеобразно выдающуюся из выступа. Когда резервуар вставлен в держатель, плоская часть не перекрыта мембраной.

[0018] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения мембрана изготавливается из макромолекулярного полимера, выбираемого из группы: полиимид, полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП) и полиэфирэфиркетон (ПЭЭК). Структурная пластина и выступающая часть изготавливаются из металла.

[0019] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения выступающая часть имеет форму круга или многоугольника с тремя или более сторонами.

[0020] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения аппарат для образования аэрозоля также имеет корпус для держателя. Этот же корпус служит и для размещения резервуара.

[0021] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения мембрана составляет единое целое с резервуаром.

[0022] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения генератор колебаний связан с выходной стороной конструкционной пластины.

[0023] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения высота выступающей части составляет не менее 0,1 мм.

[0024] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сквозное отверстие структурной пластины расширяется в направлении от входной поверхности к выходной.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0025] Один или несколько вариантов реализации настоящего изобретения проиллюстрированы примерами, а также, без ограничения, сопроводительными чертежами, где элементы, имеющие одни и те же номера позиций, являются одинаковыми на всех чертежах. Чертежи не имеют масштаба, если не указано иное.

[0026] Фиг. 1-3 - виды сбоку аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0027] Фиг. 4 и 5 - виды в перспективе аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0028] Фиг. 6-10 - частичные виды аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0029] Фиг. 11 и 12 - частичные виды аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0030] Фиг. 13-20 - виды в перспективе аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0031] Фиг. 21-26 - схемы аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0032] Фиг. 27-31 - частичные виды аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0033] Фиг. 32 - перспективный вид аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения. Фиг. 33 - таблица производительности при выработке аэрозоля аппаратом со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0034] Фиг. 34 и 35 - частичные виды мембраны аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0035] Фиг. 36 и 37 - некоторые предпочтительные варианты реализации аппарата со сменными частями для образования аэрозоля.

[0036] Чертежи являются схематичными и не ограничивающими объем охраны. Размеры некоторых элементов на чертежах могут быть увеличены и выполнены не в масштабе для большей наглядности. Абсолютные и относительные размеры не всегда соответствуют фактическим. Любые ссылки на чертежи в формуле изобретения не должны считаться ограничивающими объем охраны. Одинаковые обозначения на разных чертежах обозначают одинаковые элементы.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0037] Далее подробно описана реализация и применение вариантов изобретения. Однако следует отметить, что варианты реализации содержат множество практически применимых идей изобретений, которые могут быть реализованы в широком разнообразии конкретных контекстов. Обсуждаемые конкретные варианты реализации являются лишь иллюстрацией определенных способов реализации и использования вариантов изобретения и не ограничивают объем охраны.

[0038] На различных изображениях и иллюстративных вариантах реализации одинаковые номера позиций обозначают одинаковые элементы. Даны детальные ссылки на примеры вариантов реализации, проиллюстрированные сопроводительными чертежами. По возможности на чертежах и в описаниях использованы одинаковые номера позиций для обозначения одних и тех же или аналогичных деталей. Для наглядности и удобства на чертежах могут быть увеличены размеры и толщина деталей. Это описание, в частности, относится к элементам, являющимся частью или непосредственно взаимодействующим с аппаратом в соответствии с настоящим изобретением. Необходимо понимать, что элементы, не показанные или не описанные отдельно, могут иметь различную форму. Ссылки в данном описании на «один вариант реализации» либо «некий вариант реализации» означают, что какая-либо особенность, конструкция или характеристика, описываемая в связи с вариантом реализации, включена, по меньшей мере, в один вариант реализации. Соответственно, появление выражений «в одном варианте реализации» либо «в варианте реализации» не обязательно относится к одному и тому же варианту реализации. Кроме того, отдельные особенности, конструкции и характеристики могут сочетаться любым подходящим образом в любом варианте реализации. Необходимо помнить, что нижеприведенные иллюстрации выполнены не в масштабе, они предназначены только для общего формирования представления.

[0039] На чертежах одинаковые номера позиций обозначают одни и те же или аналогичные элементы на различных видах; показаны и описаны примеры реализаций данного изобретения. Иллюстрации не всегда выполнены в масштабе, а в некоторых случаях на чертежах имеются выделенные детали или упрощения для наглядности. Специалист в данной области техники сможет оценить многочисленные возможные области применения и возможные вариации настоящего изобретения на основании вариантов его реализации, показанных на иллюстрациях.

[0040] Подразумевается, что, если говорится, что элемент находится «на» другом элементе, он может находиться непосредственно на этом элементе, либо между ними могут присутствовать промежуточные элементы. Напротив, если сказано, что элемент находится «непосредственно на» другом элементе, промежуточные элементы между ними отсутствуют.

[0041] Подразумевается, что формы единственного числа включают в себя и формы множественного числа, если иное не следует непосредственно из контекста. Кроме того, относительные термины, такие как «низ» и «верх», могут использоваться для описания взаимного расположения элементов, показанных на чертежах.

[0042] Подразумевается, что элементы, описываемые как находящиеся «под» или «ниже» других элементов, могут находиться «над» или «выше» других элементов. Поэтому примеры терминов «под» и «ниже» могут включать в себя и расположение «над» или «выше».

[0043] Если не указано иное, все термины (включая технические и научные), используемые в настоящем документе, имеют значение, обычно подразумеваемое специалистами в данной области техники, к которой относится данное изобретение. Кроме того, подразумевается, что термины, определенные в общеупотребительных словарях, должны толковаться как имеющие значение, согласующееся с их значением в контексте соответствующей области знаний и настоящего изобретения, и не должны толковаться в идеализированном или излишне формальном смысле, если иное не указано прямо в настоящем документе.

[0044] Фиг. 1-3 - виды сбоку аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0045] На фиг. 1 показан аппарат для образования аэрозоля 10. В состав аппарата для образования аэрозоля 10 входят резервуар 20 и держатель 30. Здесь резервуар 20 соединен с держателем 30 для создания аэрозоля. Однако резервуар 20 и держатель 30 легко разделяются, как будет показано на остальных вариантах реализации и фигурах в настоящем документе. Возможность разделения резервуара 20 и держателя 30 позволяет пользователям заменять любой из этих компонентов при необходимости.

[0046] Резервуар 20 предназначен для заливки в него жидкого медикамента (не показан), подаваемого в аппарат 10 для образования аэрозоля. Относительное положение резервуара 20 и держателя 30 фиксируется во время образования аэрозоля, чтобы обеспечить контролируемое превращение жидкого медикамента в аэрозоль. Получаемый аэрозоль выходит из держателя через отверстие 302 и поступает к пациенту для ингаляции. Один из примеров применения аппарата для образования аэрозоля 10 - подача препаратов для ингаляции.

[0047] В некоторых реализациях настоящего изобретения аппарат для образования аэрозоля 10 имеет корпус 304. Корпус 304 может составлять единое целое с держателем 30. Кроме того, корпус 304 может быть отдельным элементом, соединяемым с держателем 30 или заключающим его в себе. Корпус 304 предназначен для установки в нем держателя 30 и/или резервуара 20. К держателю 30 или корпусу 304 могут добавляться дополнительные регулировочные или защитные элементы, обеспечивающие эффективное образование аэрозоля. Эти дополнительные элементы описываются в других параграфах настоящего документа.

[0048] На фиг. 2 показан аппарат для образования аэрозоля 10 с резервуаром 20, отсоединенным от держателя 30. После израсходования жидкого медикамента из резервуара 20 или завершения цикла образования аэрозоля пользователь может заменить израсходованный резервуар 20 новым. Также в состав резервуара 20 может входить заправочная горловина (не показана). Жидкие медикаменты можно заправлять в резервуар 20, таким образом, используя его повторно. Кроме того, пользователь по желанию может заменить старый резервуар 20 новым в некоторых ситуациях, например, если срок годности жидкого медикамента истек. Возможность смены резервуара 20 позволяет использовать его только один раз, тогда как все остальные элементы аппарата для образования аэрозоля - многоразовые. И наоборот, если какой-либо из компонентов аппарата для образования аэрозоля 10 выйдет из строя, резервуар 20 и находящийся в нем жидкий медикамент можно сохранить для дальнейшего использования. В другом примере, если резервуар 20 поврежден, и медикамент внутри него загрязнен, пользователь может заменить резервуар 20 новым. Соответственно, заменимость элементов аппарата 10 помогает снизить затраты по сравнению с заменой всего аппарата в целом.

[0049] В некоторых вариантах реализации изобретения в резервуаре 20 имеется мембрана 202, по меньшей мере, некоторая часть которой является пористой. То есть мембрана 202 имеет множество мелких отверстий 204, выпускающих жидкий медикамент для распыления. Примеры способов формирования мелких отверстий 204 - травление или лазерное сверление. Отверстия могут формироваться и другими методами, известными специалистам в данной области техники. Размер мелких отверстий 204 выбирается таким образом, чтобы гарантированно исключить протечку жидкого медикамента. Конструкция мелких отверстий 204 описывается далее в настоящем документе, Мембрана 202 находится на одной стороне резервуара 20 и направлена к держателю 30; она может крепиться к резервуару 20 клеем, прослаиванием, пайкой и т.д. Кроме того, мембрана 202 может формироваться как неотъемлемая часть резервуара 20. В некоторых вариантах реализации мелкие отверстия 204 равномерно распределены по мембране 202. В некоторых вариантах реализации мелкие отверстия 204 сосредоточены посередине или недалеко от центра мембраны 202. Кроме того, в некоторых вариантах реализации мелкие отверстия 204 совмещены с отверстием 302 держателя 30.

[0050] В некоторых вариантах реализации данного изобретения мембрана 202 изготавливается из материала, достаточно эластичного для реагирования на вибрации, но и достаточно прочного, чтобы исключить утечку жидкости или загрязнение из окружающей среды. В некоторых вариантах реализации данного изобретения мембрана 202 изготавливается из макромолекулярного полимера, выбираемого из следующих видов: полиимид, полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП) и полиэфирэфиркетон (ПЭЭК), и/или из их комбинаций. Если мембрана 202 формируется как неотъемлемая часть резервуара 20, они изготавливаются из одного и того же материала или сочетания материалов. Для защиты резервуара 20 может добавляться отдельный контейнер или фляга.

[0051] На фиг. 3 показан аппарат для образования аэрозоля 10 в частично разобранном виде. В держателе 30 установлены структурная пластина 40 и генератор колебаний 50. Структурная пластина 40 и генератор колебаний 50 могут соединяться клеем, сваркой, пайкой, а также иными способами, известными специалистам средней квалификации в данной области, таким образом, чтобы между ними могла передаваться энергия колебаний. В некоторых реализациях данного изобретения структурная пластина 40 находится между мембраной 202 и генератором колебаний 50, когда резервуар 20 закреплен в держателе 30. Генератор колебаний 50 подключен к источнику электропитания (не показан) и вибрирует при поступлении электрической энергии. Электроэнергия может передаваться по проводу или иным средствам передачи, подключенным к генератору колебаний 50. Источник электропитания может располагаться в корпусе 304. Энергия вибрации от генератора колебаний 50 в процессе образования аэрозоля передается на структурную пластину 40 и далее на мембрану 202. Соответственно, жидкий медикамент превращается в аэрозоль и выходит из аппарата для получения аэрозоля 10 через отверстие 302. В некоторых реализациях данного изобретения конструктивная пластина 40 изготавливается из металла или иного материала, обладающего жесткостью и упругостью, а генератор колебаний 50 представляет собой пьезоэлектрический элемент. Например, генератор колебаний 50 может быть изготовлен из пьезоэлектрического материала.

[0052] В некоторых реализациях настоящего изобретения генератор колебаний 50 имеет форму кольца. Соответственно, генератор колебаний 50 имеет сквозное отверстие в средней части, позволяющее жидкому медикаменту выходить из резервуара 20 через мелкие отверстия 204 мембраны 202. В другом варианте генератор колебаний 50 может иметь любую форму, подходящую для передачи энергии вибрации. В других вариантах реализации генератор колебаний 50 может состоять из нескольких элементов. Например, генератор колебаний 50 может состоять из нескольких пьезоэлектрических полос, расположенных по кругу. Необходимо отметить, что генератор колебаний 50 может иметь любую комплектацию, в зависимости от требований конкретного аппарата для образования аэрозоля 10 и/или свойств заправляемого в него жидкого медикамента, и, таким образом, его конструкция не ограничивается вариантами, раскрываемыми в настоящем документе.

[0053] Фиг. 4 и 5 - виды в перспективе аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0054] На фиг. 4 показан аппарат для образования аэрозоля в разобранном состоянии, то есть резервуар 20 не установлен в держатель 30. В резервуаре 20 содержится жидкий медикамент 212. Мембрана 202 находится с одной стороны резервуара 20, а множество мелких отверстий 204 направлено к входной поверхности 402 структурной пластины 40. Напротив входной поверхности 402 находится выходная поверхность 404 структурной пластины. В некоторых реализациях изобретения выходная поверхность 404 не находится на стороне, противоположной входной поверхности 402. Например, эти две поверхности могут быть перпендикулярны друг другу. Относительное положение входной поверхности 402 и выходной поверхности 404 должно быть таким, чтобы аэрозоль жидкого медикамента мог выходить через сквозное отверстие 406 в структурной пластине 40, проходя сквозь нее. В некоторых реализациях данного изобретения сквозное отверстие 406 соосно отверстию 302 (не показано) в держателе 30, что позволяет аэрозолю медикамента выходить из аппарата для образования аэрозоля 10.

[0055] В некоторых вариантах реализации данного изобретения форма сквозного отверстия 406 может быть круглой, и оно может проходить сквозь структурную пластину 40 около ее центра. Кроме того, сквозное отверстие 406 может иметь любую форму и располагаться в любом месте структурной пластины 40 так, чтобы медикамент в форме аэрозоля мог проходить через него и выходить из аппарата для образования аэрозоля 10. Вход и выход определяются по направлению перемещения жидкого медикамента 212. Обычно жидкий медикамент проходит через структурную пластину 40 от входной поверхности 402 к выходной поверхности 404 через сквозное отверстие 406. В то же время взаимное расположение компонентов аппарата для создания аэрозолей 10 не обязательно ограничивается вариантами, представленными на чертежах, если обеспечивается возможность образования аэрозоля из медикамента и его выброса.

[0056] В некоторых вариантах реализации данного изобретения структурная пластина 40 имеет выступ 408, выдающийся из входной поверхности 402 на высоту Н. В частности, высота Н измеряется от входной поверхности 402 до самой высокой точки, например, лицевой поверхности вершины, выступа 408, как показано на фиг. 4. Высота Н может корректироваться в зависимости от типа или назначения аппарата для образования аэрозоля 10 и/или заправляемого в него жидкого медикамента 212. Например, в зависимости от материала мембраны 202, высота Н может быть увеличена или уменьшена для достижения определенной производительности образования аэрозоля. В предпочтительном варианте реализации высота Н составляет не менее 0,1 мм. Детально это будет описано далее в настоящем документе. В некоторых вариантах реализации изобретения выступ 408 формируется штамповкой структурной пластины 40, в результате чего выступ 408 образует единое целое со структурной пластиной 40. В другом варианте выступ 408 изготавливается отдельно и крепится к структурной пластине 40. Выступ 408 и структурная пластина 40 могут изготовляться из разных материалов.

[0057] В некоторых вариантах реализации данного изобретения, по меньшей мере, резервуар 20 либо держатель 30, либо оба этих элемента имеют фиксаторы, рассчитанные на частую блокировку и разблокировку. В одном из примеров, показанных на фиг. 4 и 5, резервуар включает в себя первый элемент совмещения 206, канавку, а держатель - второй элемент совмещения 306, выступ. Когда резервуар 20 зафиксирован на держателе 30, первый и второй элементы 206, 306 обеспечивают фиксацию их взаимного положения в процессе образования аэрозоля. Материал и расположение первой и второй части 206, 306 позволяют пользователю снять резервуар 20 с держателя 30, не повреждая их. Соответственно, резервуар 20 и держатель 30 являются сменными и могут использоваться повторно. В одном примере, когда жидкий медикамент 212 в резервуаре 20 заканчивается, пользователь может установить новый резервуар 20 для следующего цикла получения аэрозоля.

[0058] На фиг. 5 показан аппарат для образования аэрозоля 10 в собранном состоянии, то есть резервуар 20 установлен в держатель 30. Аппарат для образования аэрозоля 10 готов к выработке аэрозоля в собранном состоянии. В частности, в собранном состоянии мембрана 202 резервуара 20 контактирует с выступом 408, выступающим из входной поверхности 402. В некоторых вариантах реализации данного изобретения выступ 408 не только контактирует с мембраной 202, но и вдвигает мембрану 202 внутрь резервуара на расстояние D. Расстояние D измеряется от верхней поверхности мембраны 202 до нижней точки ее углубления. В предпочтительном варианте реализации расстояние D меньше высоты Н, поэтому не весь выступ 408 прижимается к мембране 202. В других вариантах реализации расстояние D равно высоте Н, поэтому весь выступ 408 прижимается к мембране 202. В других вариантах реализации расстояние D равно нулю, поэтому мембрана 202 только контактирует с выступом 408, но не вдвигается им внутрь. В любом случае выступ 408 служит местом передачи энергии вибрации от генератора колебаний 50 к мембране 202, и амплитуда колебаний максимальна вблизи центра мембраны 202. Кроме того, участки мембраны 202, не контактирующие с выступом 408, свободны, на их вибрацию не влияют выступ 409 или структурная пластина 40. В этом случае мембрана 202 может входить в резонансное состояние при определенной частоте, поданной на аппарат для образования аэрозоля 10 или созданной генератором колебаний 50, что повышает производительность образования аэрозоля и предотвращает бесполезный расход энергии.

[0059] В некоторых вариантах реализации данного изобретения только та часть мембраны 202, которая имеет мелкие отверстия, контактирует с выступом 408 и/или вдвигается им внутрь в собранном состоянии, как показано на фиг. 5. Многочисленные мелкие отверстия 204 находятся напротив выступа 408 и/или сквозного отверстия 406 так, что в процессе образования аэрозоля жидкий медикамент может выходить из резервуара 20 в держатель 30. В другом варианте множество мелких отверстий 204 может быть центрировано относительно выступающей части 408. Необходимо заметить (и это показано на чертежах в данном документе), что мелкие отверстия 204 не обязательно должны быть распределены вблизи сквозного отверстия 406 и/или выступа 408. Мелкие отверстия 204 в случае необходимости могут быть равномерно распределены по всей мембране 202.

[0060] В некоторых вариантах реализации данного изобретения в результате фиксации резервуара 20 в держателе 30 мембрана 202 вдвигается внутрь выступающей частью 408, в результате чего образуется зазор D. В результате вблизи места контакта выступа 408 с мембраной 202 создаются точки концентрации напряжений. В некоторых вариантах реализации данного изобретения при подаче электроэнергии на генератор колебаний 50 большая часть энергии со структурной пластины 40 передается в мембрану 202 для создания вибрации через точки концентрации напряжений выступа 408. В результате жидкий медикамент 212 превращается в аэрозоль и выбрасывается чрез выходную поверхность 404 структурной пластины 40. Образование точек концентрации напряжений способствует достижению резонансного состояния мембраной 202, тем самым повышая производительность образования аэрозоля.

[0061] В некоторых вариантах реализации данного изобретения отсутствует адгезия между мембраной 202 и структурной пластиной 40 или между мембраной 202 и выступом 408. Вышеописанная компоновка обеспечивает возможность снятия резервуара 20 с держателя 30 без повреждения какого-либо из элементов аппарата для образования аэрозоля 10. В результате либо резервуар 20, либо держатель 30 (и структурная пластина 40 с установленным на ней генератором колебаний 50) являются взаимозаменяемыми и утилизируемыми. Пользователь может выбросить пустой резервуар 20 или поврежденный держатель 30, а также любой другой сменный элемент. При этом между мембраной 202, структурной пластиной 40 и ее выступающей частью 408 может быть обеспечен контакт, например, через защитный слой или покрытие, если наличие такого слоя не мешает разъединить резервуар 20 и держатель 30.

[0062] В некоторых вариантах реализации данного изобретения сквозное отверстие 406 расширяется в направлении от входной поверхности 402 к выходной поверхности 404. Такое исполнение уменьшает сопротивление аэрозолю, выходящему из аппарата для образования аэрозоля 10. В некоторых вариантах реализации сквозное отверстие 406 может постоянно расширяться вплоть до выходной поверхности 404. В других вариантах сквозное отверстие 406 может не расширяться постоянно. Например, сквозное отверстие 406 может иметь перпендикулярную стенку, а затем - стенку, расширяющуюся к внешней стороне. В других вариантах реализации сквозное отверстие 406 имеет ступенчатую структуру. Согласно рисунку 5, ступенчатая структура сквозного отверстия 406 может формироваться выступом 408 и выходной поверхностью 404 и может продолжаться до генератора колебаний 50. В идеальном случае отверстие 406 не должно быть узким в направлении от входной поверхности 42 к выходной поверхности 404, чтобы не препятствовать выходу аэрозоля из аппарата для образования аэрозоля 10.

[0063] В отношении фиг. 4 и 5 необходимо отметить, что в данной реализации изобретения и далее термин «соединенное состояние» означает, что резервуар 20 соединен с держателем 30. Конкретнее, в зафиксированном состоянии мембрана 202 контактирует с выступом 408 или вдвигается им внутрь. Термин «разъединенное состояние» означает, в том числе означает далее, что резервуар 20 отделен от держателя 30. Конкретнее, в разъединенном состоянии мембрана 202 не контактирует с выступающей частью 408.

[0064] Фиг. 6-10 - частичные виды аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0065] Фиг. 6 - частичный вид аппарата для образования аэрозоля 10 в соединенном состоянии. Мембрана 202 непосредственно контактирует с выступом 408 из входной поверхности 402 структурной пластины 40, но не вдвигается им внутрь. Таким образом, граница раздела между мембраной 202 и верхней поверхностью выступа 408 в основном выравнивается. В другом варианте между мембраной и выступающей частью 408 может быть дополнительный слой, например, защитный слой или покрытие. В то же время, пока нет препятствий ни для передачи энергии вибрации от выступа 408 на мембрану 202, ни для возможности разделения выступа 408 и мембраны 202, между выступом и мембраной можно добавить любой слой, при этом они будут считаться контактирующими напрямую.

[0066] В некоторых вариантах реализации данного изобретения выступ 408 имеет верхнюю поверхность, контактирующую с мембраной 202 в соединенном состоянии, и эта часть верхней поверхности, контактирующая с мембраной 202, называется рабочей поверхностью 4082. На фиг. 6 рабочая поверхность 4082 имеет те же размеры, что и верхняя поверхность выступа 408. Рабочая поверхность 4082 служит для передачи энергии вибрации от генератора колебаний 50 на мембрану 202 для образования аэрозоля. Как показано на фиг. 6-10, размеры, то есть площадь, рабочей поверхности 4082 меняется. В число факторов, влияющих на ее размеры, могут входить размер выступа или мембраны, форма рабочей поверхности, форма выступа, степень вхождения мембраны внутрь выступом, материал мембраны и т.д. Размер рабочей поверхности 4082 также может корректироваться в зависимости от назначения аппарата для образования аэрозоля или вида жидкого медикамента, находящегося внутри. В предпочтительной реализации размер рабочей поверхности 4082 не превышает размеров мембраны 202, что обеспечивает требуемую производительность при образовании аэрозоля.

[0067] В некоторых вариантах реализации данного изобретения, если мембрана 202 касается выступающей части 408, между мембраной 202 и входной поверхностью 402 образуется зазор 410. Зазор 410 сохраняется, поскольку не вся поверхность мембраны 202 контактирует с выступающей частью 408. Поскольку энергия вибрации передается т генератора колебаний 50 на мембрану 202 через рабочую поверхность 4082, части мембраны 202, не касающиеся выступа 408 и не испытывающие его воздействие, находятся в свободном состоянии. Термин «в свободном состоянии» или «в свободном движении» означает, в том числе, означает далее, что вибрация мембраны 202 не испытывает нежелательных воздействий окружающих элементов или конструкций аппарата для образования аэрозоля. Кроме того, термины «в свободном состоянии» или «в свободном движении» означают, в том числе, означают далее, что мембрана 202 способна войти в резонансное состояние, соответствующее энергии вибрации, получаемой от выступающей части 408. Следовательно, хотя определенная часть мембраны 202 контактирует с выступом 408 и испытывает его воздействие, мембрана находится «в свободном состоянии» или «в свободном движении» до тех пор, пока она способна резонировать. Образование зазора 410 помогает сохранить свободу движения диафрагмы 202. В результате производительность образования аэрозоля повышается, поскольку энергия от генератора колебаний 50 более эффективно передается на мембрану 202 для создания вибрации.

[0068] В некоторых вариантах реализации данного изобретения структурная пластина 40 имеет плоскую часть 412 на входной поверхности 402, и эта плоская часть 412 выдается из выступа 408. Как показано на фиг. 6, зазор 410 в целом соответствует плоской части 412. Соответственно, плоская часть 412 не контактирует с мембраной 202 в соединенном состоянии, поэтому участки мембраны 202, соответствующие плоской части 412 находятся в свободном состоянии, и плоская часть 412 структурной пластины 40 не влияет на их вибрацию. Иными словами, плоская часть 412 не герметизируется мембраной 202 и не изолируется от внутренней среды аппарата для образования аэрозоля 10 мембраной 202 в соединенном состоянии. Кроме того, боковая стенка выступа 408 не изолируется от внутренней среды аппарата для образования аэрозоля в соединенном состоянии. Сказанное также обеспечивает возможность свободного перемещения мембраны 202 в соединенном состоянии.

[0069] Фиг. 7 - частичный вид аппарата для образования аэрозоля 10 в соединенном состоянии. Здесь выступ 408 вдвигает мембрану 202 внутрь. В некоторых вариантах реализации между верхней поверхностью выступа 408 и мембраной 202 может образовываться зазор 410. В результате размер рабочей поверхности 4082 выступающей части 408 уменьшается, поскольку уменьшается площадь контакта с мембраной 202. Но до тех пор, пока имеется некоторая рабочая поверхность 4028, и энергия вибрации может передаваться от выступающей части 408 к мембране 202, такой вариант считается соответствующим данной реализации. В некоторых вариантах реализации данного изобретения расстояние D меньше высоты Н, поскольку не весь выступ 408 вдвинут внутрь к мембране 202. Следовательно, те части мембраны 202, которые не контактируют с выступом 408, находятся в свободном состоянии, и выступ 408 структурной пластины 40 не влияет на их вибрацию. В некоторых вариантах реализации расстояние D регулируется в зависимости от потребностей аппарата для образования аэрозоля и размеров частиц жидкого медикамента.

[0070] В некоторых вариантах реализации высота Н выступа 408 составляет не менее 0,1 мм для сохранения зазора 411 и свободного движения участков, не контактирующих с конструктивной пластиной 40 и/или выступом 408. В других вариантах реализации расстояние D меньше высоты Н, чтобы обеспечить полное прижатие вдвинутого выступа 408 к мембране 202. Преимущества описанной компоновки описаны в предыдущих абзацах и не будут повторяться.

[0071] Фиг. 8 - частичный вид аппарата для образования аэрозоля 10 в соединенном состоянии. Здесь мембрана 202 имеет значительно выгнутую форму и почти касается выступа 408, поэтому зазор D не образуется. Иными словами, мембрана 202 не вдвигается внутрь выступом 408. Как описано выше, когда мембрана 202 соприкасается с выступом 408 так, что возможна передача энергии вибрации, аппарат для образования аэрозоля 10, являющийся предметом настоящего изобретения, работоспособен. В частности, по сравнению с фиг. 7, рабочая поверхность 4082 на фиг. 8 находится ближе к центру выступа 408, и зазор 411 образуется между мембраной 202 и выступом 408 по их внешнему периметру. Тем не менее, зазор 410 по-прежнему образуется в соответствии с плоской частью 412 для обеспечения свободного движения мембраны 202. В результате в соединенном состоянии, пока мембрана 202 хотя бы частично контактирует с выступом 408, энергия вибрации может передаваться через выступ 408 на мембрану 202 для образования аэрозоля. Эта энергия вибрации вызывает свободное движение участков мембраны 202, не контактирующих с конструктивной пластиной 40 и/или выступом 408, благодаря чему создается необходимое количество аэрозоля.

[0072] Фиг. 9 - частичный вид аппарата для образования аэрозоля 10 в соединенном состоянии. Здесь выступ 408 имеет уклон по внешнему периметру, благодаря чему зазор 411 образуется, когда мембрана 202 контактирует и вдвигается внутрь выступом 408. Уклон может формироваться в процессе изготовления выступа 408, и степень его наклона может варьироваться в зависимости от требуемой величины зазора 411. Зазор 411 обеспечивает то, что только определенные участки мембраны 202 соприкасаются с выступом 408, то есть в области рабочей поверхности 4082. В результате величина энергии вибрации, передаваемая на мембрану 202, может регулироваться внешней формой выступа 408 для достижения требуемой производительности образования аэрозоля. Аналогично предыдущему описанию, мембрана 202 сохраняет возможность свободного движения благодаря образованию зазора 410.

[0073] Фиг. 10 - частичный вид аппарата для образования аэрозоля 10 в соединенном состоянии. Здесь выступ 408 имеет уклон по внешнему и внутреннему периметрам. В результате образуются зазоры 411 и 413, и размер рабочей поверхности 4082 дополнительно корректируется. Аналогично предыдущему описанию, данная конфигурация способна регулировать величину энергии вибрации, передаваемой на мембрану 202, в то время как хотя бы часть мембраны 202 находится в свободном состоянии, и на ее вибрацию не влияет структурная пластина 40.

[0074] Согласно фиг. 6-10, конструкцию выступа 408 можно корректировать в пределах, пока мембрана 202 контактирует с выступом 408 и/или вдвигается им внутрь. В результате энергия вибрации может передаваться на мембрану 202 через рабочую поверхность 4082. В частности, некоторый зазор 410 формируется между мембраной 202 и структурной пластиной 40 так, что определенные участки мембраны 202 не контактируют с выступом 408, свободно движутся, и на них не воздействует структурная пластина 40. Кроме того, в некоторых вариантах реализации мембрана 202 вдвигается выступом внутрь на расстояние D, и расстояние D меньше или, в крайнем случае, равно высоте Н выступа 408. Нажатие выступа 408 на мембрану 202 создает точки концентрации напряжений таким образом, что производительность образования аэрозоля повышается. Детали данного варианта описываются далее в настоящем документе.

[0075] Фиг. 11 и 12 - частичные виды аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0076] На фиг. 11 показаны только мембрана 202 и структурная пластина 40. Часть мембраны 202 контактирует с выступом 408, и между структурной пластиной 40 и мембраной 202 образуется зазор 410. Зазор 410 простирается до внешнего периметра структурной пластины 40. Иными словами, мембрана 202 контактирует только с выступом 408, но не с внешним периметром структурной пластины 40. В результате участки мембраны 202, не контактирующие со структурной пластиной 40 или выступом 408, находятся в свободном состоянии.

[0077] С другой стороны, согласно рисунку 12, на вибрацию мембраны 202 влияет структурная пластина 40. В этом случае мембрана 202 вдвигается внутрь выступом 408 так, что расстояние D становится больше высоты Н. В результате, хотя зазор 410 по-прежнему образуется, мембрана 202 и структурная пластина 40 соприкасаются по внешним периметрам. Кроме того, плоская часть 412 герметизируется мембраной 202, и пространство 410 закрывается со всех сторон. Иными словами, плоская часть 412 не имеет воздушной связи с внутренней средой аппарата для образования аэрозоля 10. В данном варианте реализации расстояние D не должно быть больше высоты Н, чтобы структурная пластина 40 не препятствовала вибрации мембраны 202.

[0078] Фиг. 13-20 - виды в перспективе аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0079] На фиг. 13 показан аппарат для образования аэрозоля 10 в разъединенном состоянии. Предусмотрен кожух 208 для установки резервуара 20. Кроме того, в кожухе 208 имеется первый элемент сопряжения 206, соответствующий второму элементу сопряжения 306 держателя 30. На фиг. 14, когда аппарат для образования аэрозоля находится в соединенном состоянии, взаимодействие между первым и вторым элементами сопряжения 206, 306 обеспечивает контакт мембраны 202 с выступом 408 и/или то, что мембрана вдвигается выступом внутрь. В некоторых вариантах реализации может быть несколько вторых элементов сопряжения 306 в держателе 30 или корпусе 304, имеющих форму кольца. Соответственно, когда аппарат для образования аэрозоля находится в соединенном состоянии, пользователь может регулировать расстояние D, на которое мембрана 202 вдвигается внутрь выступом 408, за счет соединения первого элемента сопряжения 206 с другими вторыми элементами сопряжения (не показаны). В результате возможно регулировать производительность образования аэрозоля, когда жидкий медикамент заканчивается, либо снижается электрическая мощность, подводимая к генератору колебаний 50.

[0080] На фиг. 15 показан аппарат для образования аэрозоля 10 в разъединенном состоянии. В кожухе 208 имеется механизм 210 для регулирования расстояния D. В некоторых вариантах реализации механизм 210 представляет собой пружину, упирающуюся в резервуар 20. Механизм 210 может быть изготовлен из любых материалов и иметь любую конструкцию, которая может быть быстро освоена специалистом средней квалификации в данной отрасли и которая способна создавать прижимное усилие на резервуаре 20. Например, механизм может представлять собой монолит эластичного материала или быть изготовленным из материала, способного к восстановлению после деформации/сжатия. На фиг. 16 в соединенном состоянии механизм 210 прижимает резервуар 20 к выступу 408, чтобы обеспечить наличие определенного расстояния D. В сочетании с первым и вторым элементами сопряжения 206, 306 возможна дополнительная регулировка расстояния D.

[0081] Как показано на фиг. 17, в некоторых вариантах реализации изобретения один или несколько механизмов 210 располагаются в держателе 30 таким образом, что поддерживают структурную пластину 40. В разъединенном состоянии механизм 210 свободен и не сжат. В соединенном состоянии, как показано на фиг. 18, механизм 210 сжат. Реагируя на сжатие механизма 210, структурная пластина 40 и выступ 408 прижимаются к мембране 202 и образуют зазор D. Описанная конструкция также может использоваться для регулирования зазора D в разъединенном состоянии. В других вариантах механизм 210 при необходимости может располагаться в иных местах держателя 30 или корпуса 304.

[0082] На фиг. 19 показан аппарат для образования аэрозоля 10 в соединенном состоянии. Вместо присоединения к выходной поверхности 404, генератор колебаний 50 находится на входной поверхности 402 структурной пластины 40. В результате генератор колебаний 50 находится между мембраной 202 и структурной пластиной 40. В некоторых вариантах реализации высота генератора колебаний 50 меньше высоты Н выступа 408. Соответственно, генератор колебаний 50 не контактирует с мембраной 202 в соединенном состоянии и не влияет на вибрацию мембраны 202. Однако генератор вибраций 50 все же может касаться мембраны 202 в процессе образования аэрозоля в силу амплитуды вибрации.

[0083] На фиг. 20 показан аппарат для образования аэрозоля 10 в соединенном состоянии. Здесь сквозное отверстие 406 проходит через выступ 408 не рядом с центром. Кроме того, мелкие отверстия 204 распределены в районе сквозного отверстия 406. Когда выступ 408 передает вибрацию на мембрану 202, создается аэрозоль, выходящий через сквозное отверстие 406 в структурной пластине 40. Описанный вариант реализации может быть пригоден для аппаратов для создания аэрозоля особой конструкции. Например, выход аэрозоля может быть наклонным или криволинейным для удобства пациента.

[0084] В некоторых вариантах реализации изобретения аппарат для образования аэрозоля 10 может иметь два выступа в структурной пластине 40. В результате этими выступами вдвигается внутрь большая часть мембраны 202. Соответственно, во время работы генератора колебаний 50 на мембрану 202 через выступы может быть передана большая энергия, и распределение аэрозоля может быть разным. В некоторых вариантах реализации изобретения может использоваться несколько генераторов колебаний 50, связанных со структурной пластиной 40. Количество выступов 408 не ограничивается двумя, при необходимости оно может меняться, например, при использовании разных видов жидких медикаментов или циклов образования аэрозоля.

[0085] Как показано на фиг. 4-20, размеры и материал мембраны 202, а также расположение и количество мелких отверстий 204 могут меняться в зависимости от конкретных целей. Например, размер мембраны 202 может быть больше, равен или меньше размера выступа 408, при этом только часть мембраны 202 контактирует с выступом 408. Кроме того, мембрана 202 может закрывать боковину резервуара 20 полностью либо только частично. В некоторых вариантах реализации изобретения мелкие отверстия 204 могут быть распределены равномерно по всей мембране 202. В других вариантах мелкие отверстия 204 могут распределяться в зависимости от относительного положения выступа 408 или сквозного отверстия 406 в соединенном состоянии. Предпочтительно, чтобы положение мелких отверстий 204 не соответствовало в точности положению выступа 408 или сквозного отверстия 406. Это значит, что мелкие отверстия 204 могут быть распределены по площади, большей или меньшей, чем площадь выступа 408 или сквозного отверстия 406. В других вариантах мелкие отверстия 204 могут быть распределены в любой области мембраны 202, если это позволит удешевить или упростить производство. В итоге аппарат для образования аэрозоля, описываемый в данном документе, может создавать аэрозоль требуемым образом все время, пока хотя бы часть мембраны 202 контактирует с выступом 408, и этот же выступ 408 структурной пластины 40 не влияет на вибрацию остальной части мембраны 202.

[0086] Фиг. 21-26 - схемы аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0087] На фиг. 21 показан аппарат для образования аэрозоля 10 в соединенном состоянии. В процессе образования аэрозоля предпочтительно, чтобы резервуар 20 и держатель 30 были скреплены между собой. В некоторых вариантах реализации изобретения относительное положение резервуара 20 и держателя 30 фиксировано в процессе образования аэрозоля. В других вариантах их относительное положение может немного меняться из-за вибрации. Однако это незначительное смещение не должно влиять на соединение аппарата для образования аэрозоля 10. Кроме того, средства фиксации, показанные на фиг. 22-26, могут применяться для гарантии фиксации резервуара 20 и держателя 30 в процессе образования аэрозоля.

[0088] Как показано на фиг. 22, применяются ползунковые фиксаторы. Здесь первым элементом сопряжения 206 является паз ползунка, а вторым элементом сопряжения 306 - направляющая ползунка. Соединяя емкость 20 с держателем 30 вдоль ползунка, пользователь легко вводит их в зацепление, и мембрана 202 входит в контакт с выступом 408. Относительное положение резервуара 20 и держателя 30 также может фиксироваться в процессе образования аэрозоля.

[0089] Как показано на фиг. 23, первый элемент сопряжения 206 представляет собой отверстие, а второй элемент сопряжения 306 - штифт. Соответственно, пользователь может легко соединить резервуар 20 с держателем 30, вставив штифт в отверстие. Кроме того, при совмещении первого и второго элементов сопряжения 206, 306 мембрана 202 совмещается с выступом 408. В некоторых вариантах реализации первый и второй элементы сопряжения 206, 306 взаимозаменяемы. Кроме того, они могут содержать магнитные материалы, то есть соединение резервуара 20 и держателя 30 может быть магнитным.

[0090] Как показано на фиг. 24, первый элемент сопряжения 206 имеет форму L-образного выступа, а второй элемент сопряжения 306 - форму L-образного паза. При этом, когда первый элемент сопряжения 206 вставляется во второй элемент сопряжения 306, пользователь может зафиксировать их поворотом так, чтобы совместить резервуар 20 с держателем 30. В результате относительное положение резервуара 20 и держателя 30 фиксируется в процессе образования аэрозоля.

[0091] Как показано на фиг. 25, первый и второй элементы сопряжения 206, 306 имеют резьбу. В результате резервуар 20 и держатель 30 соединяются резьбовым фиксатором, сохраняющим их взаимное положение в процессе образования аэрозоля. Механизм резьбовой фиксации также может использоваться для регулирования величины перемещения мембраны 202 внутрь под воздействием выступа 408.

[0092] Как показано на фиг. 26, второй элемент сопряжения 306 представляет собой отверстие, тогда как первый элемент сопряжения 206 - гибкая и/или пластичная деталь, размеры которой немного превышают размеры второго элемента сопряжения 306. При соединении пользователь может приложить усилие, чтобы вставить первый элемент сопряжения 206 во второй элемент сопряжения 306. Поскольку при установке первого элемента сопряжения 206 во второй элемент сопряжения 306 создается трение между резервуаром 20 и держателем 30, их взаимное положение может быть зафиксировано.

[0093] Как показано на чертежах 21-26, в настоящем изобретении по меньшей мере один из элементов - резервуар 20 и держатель 30 - имеет средства фиксации, рассчитанные на частую блокировку и разблокировку. В результате можно отсоединить либо резервуар 20, либо держатель 30. Кроме того, конструкция этих средств фиксации проста, что позволяет пользователю соединять и разъединять резервуар 20 и держатель 30 в два действия. Примером одного действия служит вытягивание, примером двух действий - поворот и фиксация. Следовательно, элементы данного аппарата для образования аэрозоля легко разъединяются и заменяются новыми. Это особенно полезно, когда пользователю требуется срочная замена неисправного аппарата для образования аэрозоля. В некоторых вариантах реализации данного изобретения резервуар 20 и держатель 30 могут взаимно фиксироваться магнитной силой. В других вариантах реализации магнитный материал может входить в состав корпуса резервуара 20, при этом магнитным становится весь резервуар 20. Таким образом, дополнительные элементы для магнитной фиксации резервуара 20 не требуются.

[0094] Фиг. 27-31 - частичные виды аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0095] На фиг. 27 показан аппарат для образования аэрозоля 10, а структурная пластина 40 увеличена для наглядности. В предпочтительном варианте реализации выступ 408 на входной поверхности 402 структурной пластины 40 имеет круглую форму. Когда аппарат для образования аэрозоля 10 находится в соединенном состоянии, на мембране 202 образуются соответствующие точки концентрации напряжений. Образование точек концентрации напряжений может повысить производительность образования аэрозоля, поскольку энергия вибрации может направляться в определенные точки или участки мембраны 202, где находятся мелкие отверстия 204, или где вибрация мембраны 202 максимальна. Например, энергия вибрации может направляться к центру мембраны 202, и, соответственно, амплитуда вибрации там будет наибольшей по сравнению с другими участками мембраны 202. В альтернативном варианте точки концентрации напряжений помогают мембране 202 достигнуть резонансного состояния. В некоторых вариантах реализации выступ 408 имеет по меньшей мере одно ребро 4084, проходящее через сквозное отверстие 406. Когда аппарат для образования аэрозоля 10 находится в соединенном состоянии, ребро 4084 контактирует с мембраной 202 так, что образуется большее число точек концентрации напряжений. В результате появляется дополнительная возможность регулирования производительности аппарата для образования аэрозоля 10.

[0096] Форма выступа 408 не обязательно должна быть круглой. В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения выступающая часть 408 имеет форму многоугольника с тремя или более сторонами. Например, на фиг. 28-31 показаны выступы 408 в форме пятиугольника, шестиугольника, семиугольника и восьмиугольника. Производительность образования аэрозоля может варьироваться в зависимости от различного распределения точек концентрации напряжений, которое, в свою очередь, зависит от формы выступа 408 и частоты вибрации. Например, в некоторых вариантах реализации при создании вибрации частотой примерно от 100 до 150 кГц производительность аппарата для образования аэрозоля составляла примерно от 0,2 до 0,9 мл/мин., разность может быть вызвана различными сочетаниями формы, количества, диаметра или высоты выступа 408 или частоты передаваемой вибрации, режимов вибрации, или узлов мембраны 202 и/или генератора колебаний 50. Предпочтительная производительность аппарата для образования аэрозоля, раскрываемого в настоящем описании, превышает примерно 0,2 мл/мин.

[0097] Фиг. 32 - перспективный вид аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения. Фиг. 33 - таблица производительности при выработке аэрозоля аппаратом со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0098] Как раскрывается в настоящем документе, в предпочтительном варианте реализации высота Н выступа 408 составляет не менее 0,1 мм, чтобы сохранить свободу движения тех участков мембраны 202, на которые не воздействует структурная пластина 40 и/или выступ 408. В частности, если выступ 408 имеет высоту Н всего 0,1 мм, то любой контакт, превосходящий лишь легкое касание с мембраной 202, приведет к практическому исчезновению зазора 410 между мембраной 202 и структурной пластиной 40, тем самым сводя производительность по аэрозолю к минимально определимому уровню. Это происходит потому, что мембрана 202 не может войти в резонансное состояние, требуемое для образования аэрозоля, при отсутствии зазора 410. Иными словами, предпочтительная реализация данного изобретения подразумевает наличие выступа 408 с высотой не менее 0,1 мм, поскольку это минимальная высота, необходимая для создания зазора 410, когда выступ 408 касается мембраны 202. На фиг. 32 показано, что при высоте Н менее 0,1 мм на движение мембраны 202 будет непосредственно влиять структурная пластина 40, если мембрана 202 не находится в непосредственной близости от выступа 408, что отрицательно сказывается на выработке аэрозоля. Сказанное подтверждается таблицей, представленной на фиг. 33, которая показывает производительность по аэрозолю при высоте Н менее 0,1 мм и более 0,1 мм (авторами для сравнения взято значение 0,2 мм). Если высота Н менее 0,1 мм, производительность по аэрозолю будет менее 0,1 мл/мин. С другой стороны, при высоте Н равной 0,2 мм производительность по аэрозолю, как правило, превышает 0,3 мл/мин. Как было описано выше, предпочтительно, чтобы данный аппарат для образования аэрозоля имел производительность более 0,2 мл/мин. В этом случае предпочтительно, чтобы высота Н была не менее 0,1 мм.

[0099] Фиг. 34 и 35 - частичные виды мембраны аппарата со сменными частями для образования аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения.

[0100] На фиг. 34 показаны мембрана 202 и сквозные мелкие отверстия 204 в ней. В частности, мембрана 202 имеет входную поверхность 2022 и выходную поверхность 2024. В процессе образования аэрозоля жидкий медикамент поступает в мембрану 202 через входную поверхность 2022 и выходит из нее через выходную поверхность 2024. В некоторых вариантах реализации входы и выходы мелких отверстий имеют одинаковый размер. В некоторых вариантах реализации, как показано на фиг. 34, вход 2042 мелкого отверстия 204 больше выхода 2044. Иными словами, мелкое отверстие 204 сужается в направлении от входной поверхности 2022 к выходной поверхности 2024 и имеет коническую форму. Такая конфигурация может способствовать повышению производительности по аэрозолю. Мелкое отверстие 204 может непрерывно сужаться в направлении от входной поверхности 2022 у выходной поверхности 2024. В другом варианте, показанном на фиг. 35, мелкое отверстие 204 может сужаться в направлении от входной поверхности 2022 у выходной поверхности 2024 не непрерывно, образуя ступенчатую форму.

[0101] Как показано на фиг. 35, ступенчатое мелкое отверстие 204 имеет высоту отверстия h1 и высоту жиклера h2. Высота отверстия h1 фактически равно толщине мембраны 202. Высота жиклера h2 определяется как глубина самой узкой части (жиклерной части) мелкого отверстия 204, соединяющейся с выходом 2044. Мелкое отверстие 204, имеющее сочетание высоты отверстия h1 и высоты жиклера h2, то есть ступенчатую структуру, повышает производительность по аэрозолю. Мелкое отверстие 204 может иметь более одной ступеньки, и каждое из мелких отверстий 204 может иметь более одой жиклерной части.

[0102] Фиг. 36 и 37 - некоторые предпочтительные варианты реализации аппарата со сменными частями для образования аэрозоля.

[0103] На фиг. 36 представлен частично разобранный аппарат для образования аэрозоля 10 в соответствии с некоторыми вариантами реализации настоящего изобретения. В резервуаре 20 имеется отверстие 214 для заправки жидкого медикамента (не показан). Мембрана 202 находится с одной стороны резервуара 20. Мелкие отверстия 204 мембраны 202 распределены в соответствии с расположением выступа 408 структурной пластины 40. Структурная пластина 40 и генератор колебаний 50 установлены в одном или нескольких держателях 30, 31. В соединенном состоянии генератор колебаний 50 касается структурной пластины 40, а выступ 408 касается мембраны 202. При подаче электропитания генератор колебаний вибрирует. Получаемая энергия вибрации передается на мембрану 202 через выступ 408 структурной пластины 40. Соответственно, жидкий медикамент превращается в аэрозоль и выбрасывается в направлении пунктирной стрелки, показанной на фиг. 36. В некоторых вариантах реализации аппарат для образования аэрозоля 10 имеет корпус 304, в котором устанавливаются его элементы. Например, резервуар 20 может размещаться в отсеке резервуара 3042, а держатель 30 с установленными в нем структурной пластиной 40 и генератором колебаний 50 - в отсеке держателя 3044. Таким образом, получаемый аэрозоль выходит из корпуса 304 через выходное отверстие 3046. Пациент может вдыхать его непосредственно через выходное отверстие 3046. В другом варианте выходное отверстие 3046 может быть частью ротового мундштука, или в случае необходимости к нему может быть присоединена проводящая трубка (не показана).

[0104] На фиг. 37 показан еще один предпочтительный вариант реализации аппарата для образования аэрозоля, описываемого в данном изобретении. Здесь держатель 30 включает в себя второй элемент сопряжения 306, входящий в зацепление с первым элементом сопряжения 206 (например, пазом) резервуара 20. Таким образом, резервуар 20 соединяется с держателем 30. Как показано на фиг. , выступ 408 вдвигает мембрану (закрыта, не показана) внутрь. Энергия вибрации передается от генератора колебаний 50 на мембрану (закрыта, не показана) через выступ 408 структурной пластины 40. В результате аэрозоль, образованный из жидкого медикамента, выходит из аппарата для образования аэрозоля 10 через отверстие 302.

[0105] Это изобретение представляет собой аппарата со сменными частями для образования аэрозоля. В частности, съемный резервуар устанавливается на держатель, в котором имеется структурная пластина и генератор колебаний. В резервуаре имеется мембрана, контактирующая с выступом структурной пластины. Выступ и мембрана могут находиться в разных состояниях взаимодействия, когда резервуар соединен с держателем. В некоторых вариантах реализации мембрана контактирует с выступом без деформации. В некоторых вариантах реализации мембрана вдвигается выступом внутрь с образованием некоторой деформации. Энергия вибрации, создаваемой генератором колебаний, передается на мембрану через выступ. Регулируя взаимодействие между мембраной или выступом, можно контролировать образование аэрозоля. Все перечисленное достигается за счет разборной конструкции представленного аппарата для образования аэрозоля. Кроме того, легко заменяемые резервуар и держатель (и находящиеся в нем структурная пластина и генератор колебаний) позволяют повысить эффективность образования аэрозоля и исключить отходы.

[0106] Хотя это изобретение и его преимущества описаны детально, следует понимать, что в него могут вноситься различные изменения и замены без отхода от буквы и духа изобретения, определенных в прилагаемых пунктах формулы изобретения. Например, многие процессы, описанные выше, могут быть реализованы различными методами и заменены иными процессами или их комбинациями.

[0107] Кроме того, сфера действия данной заявки не ограничивается конкретными воплощениями процесса, машины, производства, составом веществ, средствами, методами и этапами, описанными в данной спецификации. Специалист в данной области техники, может легко понять из этого описания изобретения, что процессы, машины, производства, составы веществ, средства, методы и этапы, которые есть в настоящее время или планируемые к разработке в будущем, выполняющие в основном те же функции или достигающие, в основном, тех же результатов, что и соответствующие варианты реализации изобретения, описанные в настоящем документе, могут использоваться в соответствии с настоящим описанием. Соответственно, прилагаемые пункты формулы изобретения предназначены для включения в их состав таких процессов, машин, производств, составов материалов, средств, методов и этапов.

ОБОЗНАЧЕНИЯ ПОЗИЦИЙ НА ЧЕРТЕЖАХ

10 аппарат для образования аэрозоля

20 резервуар

202 мембрана

2022 входная поверхность

2024 выходная поверхность

204 мелкое отверстие

2042 вход

2044 вход

206 первый элемент сопряжения

208 кожух

210 механизм

212 жидкий медикамент

214 отверстие для заправки жидкого медикамента

30, 31 держатель

302 отверстие

304 корпус

3042 отсек резервуара

3044 отсек держателя

3046 выходное отверстие

306 второй элемент сопряжения

40 структурная пластина

402 входная поверхность

404 выходная поверхность

406 сквозное отверстие

408 выступ

4082 рабочая поверхность

4084 ребро

410, 411 зазор

412 плоская часть

50 генератор колебаний

D расстояние

H высота

h1 высота отверстия

h2 высота жиклера

1. Аппарат для образования аэрозоля, включающий в себя:

держатель для размещения структурной пластины и генератора колебаний, причем

структурная пластина имеет входную поверхность, выходную поверхность, выступ на входной поверхности и сквозное отверстие, проходящее сквозь всю толщину структурной пластины, и

генератор колебаний соединен со структурной пластиной и предназначен для создания в ней вибрации; и

резервуар для подачи жидкого медикамента, съемно устанавливаемый на держателе, включающий мембрану с множеством мелких отверстий, через которые проходит жидкий медикамент в процессе образования аэрозоля,

при этом резервуар соединен с держателем, мембрана резервуара контактирует с выступом на входной поверхности,

при этом генератор колебаний передает вибрацию на мембрану через выступ на входной поверхности, благодаря чему жидкий медикамент превращается в аэрозоль и выходит через выходную поверхность структурной пластины.

2. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что, когда резервуар соединен с держателем, выступ на входной поверхности вдвигает мембрану внутрь на расстояние, меньшее или равное высоте выступа.

3. Аппарат по п. 2, характеризующийся тем, что дополнительно содержит механизм для регулирования расстояния, на которое мембрана вдвигается выступом при соединении резервуара с держателем.

4. Аппарат по п. 2, характеризующийся тем, что при вдвигании мембраны выступом образуется зазор между входной поверхностью и мембраной.

5. Аппарат по п. 4, характеризующийся тем, что структурная пластина имеет дополнительный плоский участок на входной поверхности, кольцеобразно выступающий из выступа, а также пространство, соответствующее плоской части.

6. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что резервуар отсоединяется от держателя и заменяется новым резервуаром по окончании цикла образования аэрозоля.

7. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что структурная пластина имеет дополнительный плоский участок на входной поверхности, кольцеобразно выступающий из выступа, и при соединении резервуара с держателем плоская часть не влияет на вибрацию мембраны.

8. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что отсутствует адгезия между структурной пластиной и мембраной.

9. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что по меньшей мере одна из частей - резервуар или держатель - имеет фиксатор, рассчитанный на частое соединение и разъединение.

10. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что множество мелких отверстий совмещено со средней частью выступа из входной поверхности, когда резервуар вставлен в держатель.

11. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что мембрана непосредственно контактирует с выступом на входной поверхности, когда резервуар вставлен в держатель.

12. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что выступ дополнительно имеет плоскую поверхность, размеры которой не превышают размеров мембраны; рабочая поверхность обращена к мембране и служит основным местом передачи вибраций на мембрану, когда выступ находится в контакте с мембраной.

13. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что структурная пластина имеет дополнительную плоскую часть на входной поверхности, кольцеобразно выдающуюся из выступа, и эта плоская часть не закрывается мембраной, когда резервуар вставлен в держатель.

14. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что мембрана изготавливается из макромолекулярного полимера, выбираемого из следующих видов: полиимид, полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП) и полиэфирэфиркетон (ПЭЭК), а структурная пластина изготавливается из металла.

15. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что выступающая часть имеет форму круга или многоугольника с тремя или более сторонами.

16. Аппарат по п. 1, имеющий дополнительный корпус для установки держателя и резервуара.

17. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что мембрана составляет единое целое с резервуаром.

18. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что генератор колебаний установлен на выходной поверхности структурной пластины.

19. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что высота выступа составляет не менее 0,1 мм.

20. Аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что сквозное отверстие расширяется в направлении от входной поверхности к выходной.