SE427800B

SE427800B - Nebulizer for supplying variable quantities of liquid to a gas

Info

Publication number: SE427800B
Application number: SE7907741A
Authority: SE
Inventors: J W Young; C Odenthal
Original assignee: Bard Inc C R
Priority date: 1979-09-18
Filing date: 1979-09-18
Publication date: 1983-05-09
Also published as: SE7907741L

Abstract

A nebulizer, preferably in breathing appliances, for supplying variable quantities of liquid to a gas which is flowing in a given path with a predetermined speed, comprising conducting members 18, 20 which have a first axis for defining the given flow path, a nebulizing chamber 16 which intersects the said conducting members 18, 20 and extends away from the said axis, a venturi member 22 which can move in the said chamber 16 relative to the said axis and which is arranged to supply liquid particles to the said flowing gas, and also locking members 27, 48, 50 for releasably retaining the venturi member 22 in a predetermined position relative to the said axis, as a result of which regulation of the quantity of liquid which is conveyed to the flowing gas is dependent on the displacement of the venturi member 22 from the axis and independent of the gas flow. The present invention also relates to a process for controlling or guiding the quantity of liquid which is conveyed to a gas, which gas is flowing with a selected flow rate through a nebulizer of the abovementioned type, with the said guiding or controlling being achieved by means of a liquid particle source, which is located in the nebulizer, being moved sideways relative to the axis of flow of a gaseous medium which is flowing through the nebulizer. <IMAGE>

Description

vgaiiii-8 .önskvärt att medge reglering av hastigheten eller mängden, varmed den vätske- formiga_medicinen tillföres per tidsenhet. Detta betecknas allmänt såsom "nebuliseringshastigheten". Genom att reglera båda nebuliseringshastigheten och partikelstorleken, så kan en noggrann behandling åstadkommas för ett stort antal andningssjukdomar. It is desirable to allow control of the rate or amount by which the liquid drug is delivered per unit time. This is commonly referred to as the "nebulization rate". By regulating both the nebulization rate and the particle size, accurate treatment can be achieved for a large number of respiratory diseases.

Teknikens ståndpunkt är väl känd med avseende på användning av fint för- delade vätskepartiklar vid behandling av andningssjukdomar, och ett antal förut kända nebulisatorer har utvecklats. Generellt, så är denna typ av appa- rater utformade såsom visat i US-PS 2 882 026, 3 874 379 och 4 007 238. Vid dessa nebulisatorer så införes en gasström i en kammare från vilken vätske- partiklar medföres. Vätskepartiklar föres därefter till patienten. Sådana apparater har dock ett antal nackdelar. Som exempel kan nämnas, att de är konstruerade så, att vid en given strömningshastighet för gasen (l/m) in i kammaren, så erhålles vätskepartiklar med en viss storlek. Dessutom blir antalet partiklar som medföres gasen per tidsenhet också fixerat till varje given gasströmningshastighet. Dm man skulle ändra gasströmningshastigheten genom dessa kända apparater, så kan det förmodas, att ej enbart mängden av vätskepartiklar som medföres gasen kommer att ändras, men att även vätskepar- tiklarnas storlek också förändras. Följaktligen kan även en ändring av ström- ningshastigheten för gasen förhindra partiklarna att riktas endera till det övre eller undre andningsområdet. 2 US-PS 2 882 026 visar användning av en vridbar dysa för att åstadkomma ultrasmå vätskepartiklar. Denna dysa är monterad vid ett rör, vilket kvarhålles på plats medelst en bussningsanordning. En sådan apparat kräver emellertid, att dysan infästes i ett främre läge vid apparatens drift. Dessutom kan det antagas, att en sådan begränsad rörelse ej är tillräcklig för att uppnå nöd- vändig reglering av såväl partikelstorlek som nebuliseringshastighet.The state of the art is well known with respect to the use of finely divided liquid particles in the treatment of respiratory diseases, and a number of prior art nebulizers have been developed. Generally, these types of devices are designed as shown in U.S. Pat. Nos. 2,882,026, 3,874,379 and 4,007,238. In these nebulizers, a gas stream is introduced into a chamber from which liquid particles are entrained. Liquid particles are then passed to the patient. However, such devices have a number of disadvantages. By way of example, they are designed so that at a given flow rate of the gas (1 / m) into the chamber, liquid particles of a certain size are obtained. In addition, the number of particles entrained in the gas per unit time is also fixed at any given gas flow rate. If one were to change the gas flow rate through these known devices, it can be assumed that not only the amount of liquid particles entrained in the gas will change, but that the size of the liquid particles will also change. Consequently, even a change in the flow rate of the gas can prevent the particles from being directed to either the upper or lower breathing area. U.S. Pat. No. 2,882,026 discloses the use of a rotatable nozzle to provide ultra-small liquid particles. This nozzle is mounted on a pipe, which is held in place by means of a bushing device. However, such an apparatus requires that the nozzle be secured in a forward position during operation of the apparatus. In addition, it can be assumed that such a limited movement is not sufficient to achieve the necessary control of both particle size and nebulization speed.

Sammanfattning av uppfinningen.Summary of the invention.

Avsikten med föreliggande uppfinning är att påvisa en prisbillig nebuli- sator avsedd att utnyttjas av en patient i samband med IPPB-terapi, vilken innefattar ett enkelt, lättanvändligt organ för att styra nebuliseringshastig- heten och storleken på de åstadkomna vätskepartiklarna. Apparaten enligt föreliggande uppfinning medger således anpassning av inhalationsterapatin till den enskilda patientens behov. Generellt är en nebulisator enligt föreliggande uppfinning anordnad att användas i ett gaströmningskretslopp, såsom en IPPB- krets, samt innefattar en nebuliseringssektion, vilken har en kammare i ström- ningsförbindelse med ett gasinloppsrör och ett gasutloppsrör. Gasinloppsröret är utformat att medge koppling till en gaskälla, så att gasen införes i en nebuliseringskammare. Gasutloppsröret är anordnat att föra gasen från nebuli- 7907741-e seringskammaren till ett förbindelseorgan för patienten.The object of the present invention is to demonstrate an inexpensive nebulizer intended to be used by a patient in connection with IPPB therapy, which comprises a simple, easy-to-use means for controlling the rate of nebulization and the size of the liquid particles produced. The apparatus of the present invention thus allows adaptation of inhalation therapy to the needs of the individual patient. Generally, a nebulizer according to the present invention is arranged to be used in a gas flow circuit, such as an IPPB circuit, and comprises a nebulization section, which has a chamber in flow communication with a gas inlet pipe and a gas outlet pipe. The gas inlet pipe is designed to allow connection to a gas source, so that the gas is introduced into a nebulization chamber. The gas outlet tube is arranged to carry the gas from the nebulization chamber to a connecting means for the patient.

En sifonstråleanordning, vilken har ett avlångt rörformigt element, sträcker sig in i kammaren. Det avlånga rörformiga elementet har en ingångs- öppning nära det ena ändpartiet utanför kammaren och är utformat att medge förbindelse till en annan gaskälla. En första dysa är anbringad vid sifon- stråleanordningen i närheten av det andra ändpartiet. Den första dysan är utformad så, att den riktar gasen från en annan källa in i kammaren, därvid bildande en gassprutstråle däri. En nedåt riktad sektion är ansluten till sifonenheten och har en utåt riktad anslagsstång anbringad motstående eller utanför den första dysan. Sifonstråleanordningen är lodrätt rörlig och vridbar i kammaren, så att den första dysan och anslagsstången kan förflyttas till ett antal förutbestämda lodräta lägen. Möjligheten att förflytta sifonstråleanord- ningen utgör ett framsteg enligt föreliggande uppfinning i förhållande till teknikens ståndpunkt. På detta sätt kan mängden av preparerad gas (d.v.s. gas- vätske-blandningen) till patienten lätt kontrolleras eller styras utan ändring av strömningshastigheten för gasen genom apparaten från den ena och/eller den andra gaskällan. Förflyttning av sifonstråleanordningen ändrar också storleken på vätskepartiklarna, vilka bildas i kammaren, samt därefter medföres såsom nedan beskrivet.A siphon jet device, which has an elongate tubular member, extends into the chamber. The elongate tubular member has an inlet opening near one end portion outside the chamber and is designed to allow connection to another gas source. A first nozzle is mounted at the siphon beam device near the second end portion. The first nozzle is designed to direct the gas from another source into the chamber, thereby forming a gas spray jet therein. A downwardly directed section is connected to the siphon unit and has an outwardly directed stop rod mounted opposite or outside the first nozzle. The siphon jet device is vertically movable and rotatable in the chamber, so that the first nozzle and the stop rod can be moved to a number of predetermined vertical positions. The possibility of moving the siphon beam device constitutes an advance according to the present invention in relation to the state of the art. In this way, the amount of prepared gas (i.e., the gas-liquid mixture) to the patient can be easily controlled or controlled without changing the flow rate of the gas through the apparatus from one and / or the other gas source. Movement of the siphon jet device also changes the size of the liquid particles, which are formed in the chamber, and then carried as described below.

En behållare för vatten eller annat vätskeformigt preparat (medicin) är också ansluten till kanmaren, samt förser kammaren med vätskan. En vätsketill- förselledning är förbunden med den nedåt riktade sektionen på sifonstråleanord- ningen och sträcker sig in i vätskan i behållaren. Vätsketillförselledningen är ansluten till den nedåt riktade sektionen, så när gas från den andra källan strömmar genom den första dysan in i kammaren, så bringas vätska i behållaren att strömma genom vätsketillförselledningen och in i kammaren nära den första dysan. Denna verkan åstadkommes genom venturieffekt, åstadkommen genom strål- ningsverkan av den första dysan nära en port eller öppning på den nedåtriktade sektionen. När vätskan från behållaren inströmmar i kammaren, medföres den av sprutstrålen från den första dysan samt riktas mot anslagstången. När vätskan träffar anslagsstången, uppdelas den i fina partiklar. Dispersionen av fina vätskepartiklar, som härvid åstadkommits, medföres i gasen från den första källan när den strömmar genom kamnaren.A container for water or other liquid preparation (medicine) is also connected to the chamber, and supplies the chamber with the liquid. A liquid supply line is connected to the downwardly directed section of the siphon jet device and extends into the liquid in the container. The liquid supply line is connected to the downwardly directed section, so when gas from the second source flows through the first nozzle into the chamber, liquid in the container is caused to flow through the liquid supply line and into the chamber near the first nozzle. This effect is achieved by venturi effect, produced by the radiating action of the first nozzle near a port or opening on the downward section. When the liquid from the container flows into the chamber, it is carried by the spray jet from the first nozzle and directed towards the stop rod. When the liquid hits the stop rod, it is divided into fine particles. The dispersion of fine liquid particles thus obtained is entrained in the gas from the first source as it flows through the chamber.

När patienten inhalerar strömmar den nu preparerade gasen genom utlopps- röret, vilket också är kopplat till kammaren och till patienten. Vid exhalation strömmar den utandade gasen tillbaka genom utloppsröret och genom en utström- ningssektion. Utströmningssektionen är också i strömningsförbindelse med gas- utloppsröret och kontrollerar exhalationen av gasen, vilken utandas av patien- ten. Företrädesvis är utströmningssektionen direkt ansluten till nebulisatorn 79Û??l.ﬂi-8 och bildar härigenom en komplett anordning. Nebulisatorn kan emellertid även utformas så, att den är separat och avskild från utströmningssektionen.When the patient inhales, the now prepared gas flows through the outlet pipe, which is also connected to the chamber and to the patient. Upon exhalation, the exhaled gas flows back through the outlet pipe and through an outflow section. The outflow section is also in flow connection with the gas outlet pipe and controls the exhalation of the gas, which is exhaled by the patient. Preferably, the outflow section is directly connected to the nebulizer 79Û ?? l. Fl i-8 and thereby forms a complete device. However, the nebulizer can also be designed to be separate and separated from the outflow section.

Eftersom sifonstråleanordningen är rörlig i kamnaren, så kan man selek- tivt reglera den mängd av vätska som medföres av gasen, när den strömmar genom kammaren till patienten, utan att strömningshastigheten för gasen ändras.Since the siphon jet device is movable in the chamber, the amount of liquid carried by the gas as it flows through the chamber to the patient can be selectively regulated without changing the flow rate of the gas.

Utöver reglering av mängden vätska som medföres gasen, så reglerar rörelsen av sifonstrâleanordningen även partikelstorleken. På detta sätt kan mindre parti- klar åstadkommas, vilka har visat sig vara bättre vid behandling av sjukdomar i det nedre respirationsomrâdet. Man kan även åstadkomma större partiklar, vilka har visat sig vara bättre vid behandling av sjukdomar vid det övre respirationsområdet.In addition to regulating the amount of liquid carried by the gas, the movement of the siphon jet device also regulates the particle size. In this way, smaller particles can be produced, which have been shown to be better in the treatment of diseases in the lower respiratory tract. Larger particles can also be produced, which have been shown to be better in the treatment of diseases of the upper respiratory tract.

De nya steg, vilka anses såsom karakteristiska för föreliggande uppfinning, båda med hänsyn till konstruktion eller utförande och driftsätt, jämte ytter- ligare föremål och fördelar, framgå bättre från den följande beskrivningsdelen i förening med bifogade ritningar, på vilka såsom ett exempel visas en idag föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning. Det bör dock understrykas, att ritningarna enbart tjänar såsom en illustration till beskrivningen och icke avses definiera ramarna för föreliggande uppfinning.The new steps, which are considered as characteristic of the present invention, both with regard to construction or design and mode of operation, as well as further objects and advantages, will be better understood from the following description part in conjunction with the accompanying drawings, in which an example is shown today. preferred embodiment of the present invention. It should be emphasized, however, that the drawings serve only as an illustration of the description and are not intended to define the scope of the present invention.

Kort beskrivning av ritningarna.Brief description of the drawings.

Fig. l visar en perspektivvy av en nebulisator enligt föreliggande uppfin- ning.Fig. 1 shows a perspective view of a nebulizer according to the present invention.

Fig. 2 visar ett snitt längs linjen 2 - 2 i fig. l, samt visar det inre av ett nebulisator enligt föreliggande uppfinning. lFig. 3 är ett grafiskt diagram, vilket utvisar de relativa nebuliserings- hastigheter som åstadkommes vid olika lägen för sifonstråleanordningen vid en konstant gasströmningshastighet in i apparaten.Fig. 2 shows a section along the line 2 - 2 in Fig. 1, and shows the interior of a nebulizer according to the present invention. lFig. 3 is a graphical diagram showing the relative nebulization rates provided at different positions of the siphon jet device at a constant gas flow rate into the apparatus.

Detaljerad beskrivning av föreliggande uppfinning. l. Apparaten.Detailed description of the present invention. l. Apparatus.

Med hänvisning till fig. l och 2, så visas anordningen 10 enligt förelig- gande uppfinning. Anordningen l0 innefattar en nebuliseringssektion l2 och en utströmningssektion l4. Nebuliseringssektionen l2 har en nebuliseringskammare l6, huvudsakligen cylindriskt utformat. Ett gasinloppsrör eller en gasinlopps- ledning l8 sträcker sig in i kammaren 16 från dennas ena sida, och ett gasin- loppsrör eller en gasutloppsledning 20 sträcker sig ut från kammaren l6 vid dess motsatta sida. I den föredragna utföringsformen, så är gasingången l8 och gasutgången huvudsakligen axiellt i linje, d.v.s. i en linje med nebuliserings- kammaren l6 utsträckt nedåt därifrån. Nebuliseringssektionen l2 innefattar även en speciellt utformad sifonstråleanordning 22. Sifonstrâleanordningen 22 sträcker sig in i kammaren l6 från dennas övre del och är lodrätt rörlig däri. 79077/41-8 Sifonstråleanordningen 22 innefattar ett rörformigt organ 24, vilket sträcker sig genom en muff 25 anbringad vid kammaren l6. Det rörformiga organet 24 är axiellt vridbart i mufforganet 15. I närheten av den övre delen 26 på sifon- stråleanordningen 22 finns ett utåtriktat flänsorgan 27. Anbringat vid det andra ändpartiet av sifonstråleanordningen 22, så finns en första dysa 28.Referring to Figures 1 and 2, the device 10 of the present invention is shown. The device 10 comprises a nebulization section 12 and an outflow section 14. The nebulization section 12 has a nebulization chamber 16, substantially cylindrically shaped. A gas inlet pipe or gas inlet conduit 18 extends into the chamber 16 from one side thereof, and a gas inlet pipe or a gas outlet conduit 20 extends from the chamber 16 at its opposite side. In the preferred embodiment, the gas inlet 18 and the gas outlet are substantially axially aligned, i.e. in a line with the nebulization chamber 16 extending downwardly therefrom. The nebulization section 12 also includes a specially designed siphon beam device 22. The siphon beam device 22 extends into the chamber 16 from its upper part and is vertically movable therein. 79077 / 41-8 The siphon jet device 22 comprises a tubular member 24, which extends through a sleeve 25 attached to the chamber 16. The tubular member 24 is axially rotatable in the sleeve member 15. In the vicinity of the upper part 26 of the siphon jet device 22 there is an outwardly directed flange member 27. Arranged at the second end portion of the siphon jet device 22, there is a first nozzle 28.

Dysan 28 är utformad att åstadkomma en höghastighetsgasstråle i kammaren 16.The nozzle 28 is designed to provide a high velocity gas jet in the chamber 16.

En nedåt riktad sektion 30 är kopplad till sifonstråleanordningen 22 nära den första dysan 28, samt är också av rörformig typ. Sektionen 30 har en utåtriktad anslagsdel eller -stång 32 och en andra dysa 34. Anslagsstången 33 och dysan 34 är så anbringade vid sektionen 30, att de är närliggande den första dysan 28. _Speciellt med hänvisning till fig. 2, så framgår det, att anslagsorganet 32 sträcker sig ut från sektionen 30 så att det är huvudsakligen vinkelrätt mot den första dysan 28. Dysan 34 är också anbringad vid sektionen 30 så, att den är huvudsakligen vinkelrätt mot dysan 28, så att en gasstråle från dysan 28 strömmar tvärs över dysan 34. På detta sätt åstadkommes en venturieffekt.A downwardly directed section 30 is connected to the siphon jet device 22 near the first nozzle 28, and is also of the tubular type. The section 30 has an outwardly directed abutment part or rod 32 and a second nozzle 34. The abutment rod 33 and the nozzle 34 are so arranged at the section 30 that they are adjacent to the first nozzle 28. In particular with reference to Fig. 2, it can be seen that the abutment member 32 extends from the section 30 so as to be substantially perpendicular to the first nozzle 28. The nozzle 34 is also mounted at the section 30 so as to be substantially perpendicular to the nozzle 28 so that a gas jet from the nozzle 28 flows across the nozzle 34. In this way a venturi effect is achieved.

Följaktligen verkar sifonstråleanordningen 22 såsom ett venturiorgan för till- försel av vätskepartiklar till gasen, vilken strömmar genom kammaren l6.Accordingly, the siphon jet device 22 acts as a venturi means for supplying liquid particles to the gas flowing through the chamber 16.

En behållare 36 är förbunden med kammaren l6 och en vätsketillförselled- ning 38 sträcker sig in i behållaren 36. Ledningen 38 är också förbunden med den nedåtriktade sektionen 30, så att den är i strömningsförbindelse med den andra dysan 34. Behållaren 36 har en formad bottensektion 0, vilken är be- lägen omgivande en bottensektion av behållaren 36. I den föredragna utförings- formen så har behållaren 36 en sektion 42 huvudsakligen utformad såsom en stympad kon med en sfärisk botten, anordnad att innehålla någon av de välkända medikamenter, vilka skall tillföres till respirationsområdet på nedan beskrivet sätt. Ett trattformigt organ 44 är företrädesvis anbringat ovanför behållaren 36 och säkras i läge när behållaren 36 förbindes med kammaren 16. Det tratt- formiga organet 44 hjälper till att kvarhålla vätskan i behållaren 16.A container 36 is connected to the chamber 16 and a liquid supply conduit 38 extends into the container 36. The conduit 38 is also connected to the downward section 30 so that it is in flow communication with the second nozzle 34. The container 36 has a shaped bottom section 0, which is located around a bottom section of the container 36. In the preferred embodiment, the container 36 has a section 42 substantially formed as a truncated cone with a spherical bottom, arranged to contain one of the well known drugs to be administered. to the respiratory tract as described below. A funnel-shaped member 44 is preferably disposed above the container 36 and is secured in position when the container 36 is connected to the chamber 16. The funnel-shaped member 44 assists in retaining the liquid in the container 16.

Ett monteringsorgan 46 är anordnat vid anordningen 10, så att anordningen l0 kan kopplas till ett uppbärande organ, på tidigare känt sätt. Monterings- organet 46 innefattar en speciellt utformad monteringsknapp 47 i den föredragna utföringsformen. Anordnat nära monteringsorganet 36 finns ett speciellt utformat spårorgan 48, vilket har ett antal spår 50 utformade däri. I den föredragna utföringsformen har organet 48 tre spår, vilka selektivt tillåter flänsorganet 27 att anbringas däri, samt därigenom reglerar rörelsen av sifonstråleanord- ningen 22 såsom nedan beskrivet. Spåren 50 är så utformade, att flänsen 27 erhåller en noggrann passning däri, men en passning som tillåter att organet 27 kan förflyttas utan att större kraft användes. Det inses härvid, att andra 7907741-8 organ för utlösbar fasthâllning av sifonstråleanordningen 22 i ett valt läge ligger inom ramen för föreliggande uppfinning. 2 Med förnyad hänvisning till fig. 2 så visas, att utströmningssekionen l4 innefattar en huvudsakligen cylindrisk del 52, vilken är anbringad vid omkret- sen av ett rörformigt organ 56. Utströmningssektionen l4 står i strömningsför- bindelse med gasutloppsledningen 20. Utströmningssektionen 14 innefattar en gasutloppsöppning 58 i strömningsförbindelse med gasutloppsledningen 20. Ett cirkulärt organ 60 omger vid omkretsen det rörformiga organet 56, samt har ett antal portar eller fönster 62. Anbringat vid den övre delen av det cirkulära organet så finns ett gummimenbran 64, vilket tillåter att den utandade luften från patienten utströmmar från anordningen l0, men förhindrar luft från att passera genom utströmningssektionen l4 till patienten genom en patientförbin- delse eller ett munstycke 70. Anbringat vid höljet 54 och nära dess övre del, så finns en port 66 i strömningsförbindelse med det inre av utströmningssek- tionen l4. Porten 66 kan anslutas till gas från en tredje källa, vilken ytter- ligare medverka till att menbranet 64 förblir i kontakt med organet 60 under inhalation. 6 2 . 2 Med hänvisning till fig. l, så visas, att ett kopplingsorgan 68 är anslutet till gasutloppsledningen 20, utformat att medge anslutning av anordningen l0 till munstycket 70. Likaledes är gasinloppsledningen l8 utformad att medge god tätning mot ett böjligt gasrör 7l. För diskussion av de detaljerade aspekter av funktionen enligt föreliggande uppfinning, så hänvisas till fig. 2, vilken visar att sifonstråleanordningen 22 kan anordnas i ett antal förutbestämda lägen. Såsom visat i fig. 2, så är flänsen 27 på sifonstråleanordningen 20 anbringad i den mittre ursparningen i organet 48. I detta läge är den första dysan 28 belägen något under axeln 78 för strömningsbanan av gas bildad av inlopp- och utloppsledningarna 12 och l4. Med brutna linjer 86 visas rörelsen av anslagsorganet 32 och den första dysan 28, när flänsorganet 27 förflyttas in i den nedre ursparningen, vilket anges med brutna linjer 88. Rörelsen för flänsorganet 27 erhålles lätt, då sifonstråleanordningen 22, samt mera speciellt det rörformiga organet 24, är vridbart anordnat i mufforganet 25. I den före- dragna utföringsfbrmen frigör vågrätt vridning av organet 24 flänsorganet 27 från en given ursparning. Lodrätt rörelse av organet 24 är därefter möjlig, vilket gör det möjligt att lyfta och sänka den första dysan 28 och anslags- organet 22 i kammaren l6. I det mittersta och nedersta ursparningsläget är den första dysan 28 och anslagsorganet 32 väsentligt under den tidigare nämnda axeln 78. I det övre läget är dysan 28 och anslagsorganet 32 i ett läge som huvudsakligen överensstämmer med axeln 78. 2. Funktion. '79071141-8 Vid drift av anordningen l0 enligt föreliggande uppfinning, så förbindes en första gaskälla 72 med gasinloppsledningen l8, en andra gaskälla 74 för- bindes med sifonstråleanordningen 22, och en tredje gaskälla 76 förbindes med utströmningssektionen l4. Med hänvisning till fig. 2 så framgår, att axeln 78 anger strömningsbanan från den första källan 72 genom anordningen 10. Pilen 80 anger strömningsbanan för gasen från den andra källan 74 genom sifonstrâle- anordningen 22, och pilen 84 anger strömningsbanan för utandad gas från patienten när den strömmar tillbaka genom anordningen l0, genom utströmnings- sektionen l4 och ut från anordningen lO genom utloppsöppningen 58.A mounting member 46 is provided at the device 10, so that the device 10 can be connected to a supporting member, in a previously known manner. The mounting means 46 comprises a specially designed mounting button 47 in the preferred embodiment. Arranged near the mounting means 36 is a specially designed groove member 48, which has a number of grooves 50 formed therein. In the preferred embodiment, the member 48 has three grooves which selectively allow the flange member 27 to be mounted therein, thereby regulating the movement of the siphon beam device 22 as described below. The grooves 50 are designed so that the flange 27 obtains a precise fit therein, but a fit which allows the member 27 to be moved without greater force being used. It is hereby understood that other means for releasably holding the siphon beam device 22 in a selected position are within the scope of the present invention. Referring again to Fig. 2, it is shown that the outflow section 14 comprises a substantially cylindrical portion 52 which is mounted at the periphery of a tubular member 56. The outflow section 14 is in flow communication with the gas outlet conduit 20. The outflow section 14 comprises a gas outlet outlet. 58 in flow connection with the gas outlet line 20. A circular member 60 surrounds the tubular member 56 at the periphery, and has a number of ports or windows 62. Attached to the upper part of the circular member is a rubber membrane 64, which allows the exhaled air from the patient exits from the device 10, but prevents air from passing through the outflow section 14 to the patient through a patient connection or a nozzle 70. Attached to the housing 54 and near its upper part, a port 66 is in flow communication with the interior of the outflow section. tionen l4. The port 66 can be connected to gas from a third source, which further contributes to the membrane 64 remaining in contact with the member 60 during inhalation. 6 2. Referring to Fig. 1, it is shown that a coupling means 68 is connected to the gas outlet line 20, designed to allow connection of the device 10 to the nozzle 70. Likewise, the gas inlet line 18 is designed to allow good sealing against a flexible gas pipe 71. For discussion of the detailed aspects of the operation of the present invention, reference is made to Fig. 2, which shows that the siphon beam device 22 can be arranged in a number of predetermined positions. As shown in Fig. 2, the flange 27 of the siphon jet device 20 is mounted in the central recess in the member 48. In this position, the first nozzle 28 is located slightly below the shaft 78 of the gas flow path formed by the inlet and outlet conduits 12 and 14. With broken lines 86 the movement of the abutment means 32 and the first nozzle 28 is shown, when the flange means 27 is moved into the lower recess, which is indicated by broken lines 88. The movement of the flange means 27 is easily obtained when the siphon jet device 22, and more particularly the tubular means 24 , is rotatably mounted in the sleeve member 25. In the preferred embodiment, horizontal rotation of the member 24 releases the flange member 27 from a given recess. Vertical movement of the member 24 is then possible, which makes it possible to lift and lower the first nozzle 28 and the abutment member 22 in the chamber 16. In the middle and bottom recess position, the first nozzle 28 and the abutment member 32 are substantially below the aforementioned shaft 78. In the upper position, the nozzle 28 and the abutment member 32 are in a position substantially corresponding to the shaft 78. 2. Function. In operation of the device 10 of the present invention, a first gas source 72 is connected to the gas inlet line 18, a second gas source 74 is connected to the siphon jet device 22, and a third gas source 76 is connected to the outflow section 14. Referring to Fig. 2, the shaft 78 indicates the flow path from the first source 72 through the device 10. Arrow 80 indicates the flow path of the gas from the second source 74 through the siphon jet device 22, and arrow 84 indicates the flow path of exhaled gas from the patient. as it flows back through the device 10, through the outflow section 14 and out of the device 10 through the outlet opening 58.

Innan anordningen lO aktiveras, så avlägsnas behållaren 36 selektivt från kammaren l6. I den föredragna utföringsformen har behållaren 36 gängorgan 37, vilka ingripa med kammaren l6 nära dennas botten. Det inses härvid, att andra organ för förening av behållaren 36 med kammaren l6 ligger inom ramen för föreliggande uppfinning. Efter det att behållaren 36 avlägsnats från kammaren l6, så hälles den speciella medicinen, vilken kan innefatta vatten eller liknande, i behållaren 36. Behållaren 36 är företrädesvis transparent och kan utformas med markeringar, vilka utvisar mängden av vätska däri. Det kjol- eller trattformiga organet 44 kan avlägsnas från behållaren 36, när vätska tillföres, samt anbringas därefter igen. Det trattformiga organet 44 utnyttjas såsom en tätning mellan behållaren 36 och kammaren l6 och bildar en huvudsak- ligen vätsketät tätning därimellan. Organet 44 hjälper även vid tillbakaström- ning av vätska till behållaren 36 såsom beskrives nedan. Slutligen förhindrar organet 44 även vätska från att strönma in i nebuliseringssektionen l2, om anordningen tillfälligtvis skulle tippas. Ett annat sätt att tillsätta medika- menter eller preparat till behållaren 36 är genom det avtagbara locket.Before the device 10 is activated, the container 36 is selectively removed from the chamber 16. In the preferred embodiment, the container 36 has threaded members 37 which engage the chamber 16 near its bottom. It will be appreciated that other means of joining the container 36 to the chamber 16 are within the scope of the present invention. After the container 36 is removed from the chamber 16, the special medicine, which may comprise water or the like, is poured into the container 36. The container 36 is preferably transparent and can be formed with markings which indicate the amount of liquid therein. The skirt or funnel-shaped member 44 can be removed from the container 36, when liquid is added, and then applied again. The funnel-shaped member 44 is used as a seal between the container 36 and the chamber 16 and forms a substantially liquid-tight seal therebetween. The means 44 also assists in the return of liquid to the container 36 as described below. Finally, the means 44 also prevents liquid from flowing into the nebulization section 12, should the device be temporarily tipped. Another way of adding drugs or preparations to the container 36 is through the removable lid.

Efter det att anordningen l0 lästs i läge med hjälp av monteringsorganet 46, aktiveras de skilda gaskällorna. När gasen från den andra källan 74 börjar att strömma genom sifonstråleanordningen 22, så bildas fina vätskepartiklar.After the device 10 is read in position by means of the mounting means 46, the various gas sources are activated. As the gas from the second source 74 begins to flow through the siphon jet device 22, fine liquid particles are formed.

Mera speciellt, så när gasen från den andra källan 74 strömmar genom dysan 28, så åstadkommes en venturieffekt, då gas från den andra källan 74 är närliggande det andra dysorganet 34 på den nedâtriktade sektionen 30. Dysan 34 är i ström- ningsförbindelse med vätsketillförselledningen 38, vilken sträcker sig in i behållaren 36. Venturieffekten åstadkommer, att vätskan i behållaren 36 suges upp genom vätsketillförselledningen 38 och sprutas ut i kammaren l6 genom dysan 34. När vätskan i behållaren 36 strömnar ut från sektionen 30, så träffas den av gas från den andra källan 74 och riktas mot anslagsorganet 32. Detta förorsakar att vätskan uppbrytes i fina partiklar eller små droppar, därvid bildande en aerosolliknande blandning. Även om användningen av anslagsorganet 32 har visat sig att vara ett effektivt sätt att frambringa fina vätskepartik- 7907741-8 lar, så ligger även andra organ för dispergering av vätskan såsom kulor, skärmar, plattor och liknande inom ramen för föreliggande uppfinning.More specifically, when the gas from the second source 74 flows through the nozzle 28, a venturi effect is produced when gas from the second source 74 is adjacent the second nozzle member 34 on the downwardly directed section 30. The nozzle 34 is in flow communication with the liquid supply line 38. which extends into the container 36. The venturi effect causes the liquid in the container 36 to be sucked up through the liquid supply line 38 and sprayed into the chamber 16 through the nozzle 34. When the liquid in the container 36 flows out of the section 30, it is struck by gas from the second source 74 and directed toward the abutment member 32. This causes the liquid to break up into fine particles or droplets, thereby forming an aerosol-like mixture. Although the use of the abutment means 32 has been found to be an effective way of producing fine liquid particles, other means for dispersing the liquid such as balls, screens, plates and the like are also within the scope of the present invention.

När gasen från den första källan 72 strömmar genom kammaren l6, så med- föres vätskepartiklarna av denna gasström och fóres genom ledningen 20 till patienten. Partiklar, vilka är för stora för att medföras, strömma tillbaka till behållaren 36 genom det trattformiga organet 44. ' Vid inhalering mottager patienten gasen, vilken medför vätskepartiklar.As the gas from the first source 72 flows through the chamber 16, the liquid particles are carried by this gas stream and passed through the conduit 20 to the patient. Particles which are too large to be carried flow back to the container 36 through the funnel-shaped member 44. Upon inhalation, the patient receives the gas which carries liquid particles.

Vid exhalation föres den utandade gasen tillbaka genom anordningen lO, så att den strömmar genom utströmningssektionen l4. Mera speciellt, såsom visat genom pilen 84, så strömmar den utandade gasen från patienten genom det rörformiga organet 56, vilket är i strömningsförbindelse med gasutloppsledningen 20. När den utandade gasen.strömmar genom det rörformiga organet 56, stöter den mot membranet 64, vilket verkar såsom en envägsventil. Den utandade gasen lyfter upp membranet 64 och strömmar genom ett antal fönsteröppningar 62 utformade i det cirkulära organet 60. Till sist strömmar gasen ut från utströmningssek- tionen l4 genom utloppsöppningen 58. Vid inhalering är membranet 64 däremot i anliggning mot den övre delen av det rörformiga organet 56, samt förhindrar således gas från att strömma genom utströmningssektionen l4 in i ledningen 20.Upon exhalation, the exhaled gas is returned through the device 10 so that it flows through the outflow section 14. More specifically, as shown by the arrow 84, the exhaled gas flows from the patient through the tubular member 56, which is in flow communication with the gas outlet conduit 20. As the exhaled gas flows through the tubular member 56, it abuts the diaphragm 64, which acts such as a one-way valve. The exhaled gas lifts the membrane 64 and flows through a number of window openings 62 formed in the circular member 60. Finally, the gas flows out from the outflow section 14 through the outlet opening 58. When inhaled, the membrane 64, on the other hand, abuts the upper part of the tubular means 56, and thus prevents gas from flowing through the outflow section 14 into the conduit 20.

I syfte att erhålla säkerhet för att membranet 64 anligger mot det rörformiga organet 56 under inhalation, så åstadkommer gas från den tredje källan 76 ett positivt tryck till utströmningssektionen l4 genom öppningen 66. Detta möjlig- gör, att huven 54 kan vridas axiellt till ett antal lägen, samt således möjlig- göra bekväm inställning av utgångsöppning 58 med bibehållande av den selektiva tätningen mot det rörformiga organet 56.In order to ensure that the diaphragm 64 abuts the tubular member 56 during inhalation, gas from the third source 76 provides a positive pressure to the outflow section 14 through the opening 66. This allows the hood 54 to be rotated axially to a number of positions, and thus enable convenient adjustment of the exit opening 58 while maintaining the selective seal against the tubular member 56.

Såsom beskrivet ovan, var ett av problemen med de tidigare kända apparater- na, att för att reglera mängden av medikament eller preparat, som skall ges till en patient, d.v.s. mängden av vätskepartiklar som medföres gasströmen som tillföres patienten, så måste-gasen till nebulisatorn ökas eller minskas.As described above, one of the problems with the prior art devices was that in order to control the amount of drug or preparation to be given to a patient, i.e. the amount of liquid particles entrained in the gas stream supplied to the patient, the gas to the nebulizer must be increased or decreased.

Följaktligen fick patienten en viss mängd preparat per tidsenhet för varje speciell strömningshastighet för gasen. Nebuliseringssektionen l2 enligt föreliggande uppfinning möjliggör, att konstant l/m av gas genom nebuliserings- kanmaren l6 medför varierande mängder av vätskepartiklar. Detta uppnås genom att selektivt förflytta sifonstrâleanordningen 22 i förhållande till axeln 78.Consequently, the patient was given a certain amount of preparation per unit time for each particular flow rate of the gas. The nebulization section 12 of the present invention enables constant l / m of gas through the nebulization chamber 16 to cause varying amounts of liquid particles. This is achieved by selectively moving the siphon beam device 22 relative to the shaft 78.

Det inses härvid, att det speciella läget för sifonstråleanordningen 22 i kammaren l6 bestämmes allt efter den mängd av vätskepartiklar som skall med- föras av-gasen, när den passerar genom kammaren l6.It will be appreciated that the particular position of the siphon jet device 22 in the chamber 16 is determined according to the amount of liquid particles to be carried by the exhaust gas as it passes through the chamber 16.

Med hänvisning till fig. 3 så visas ett speciellt exempel, vilket visar att nebuliseringshastigheten (i cc vatten per minut) ändras avhängigt av läget för sifonstråleanordningen 22 i förhållande till gasströmen längs axeln 78.. 79077læ1-8 9 Det inses härvid, att den speciella strömningshastighet, vilken visas i fig. 3, beror på ett val. Fig. 3 visar även, att när sifonstråleanordningen 22 är i sitt övre läge, så att den första dysan 28 och anslagsorganet 32 ligger längs axeln 38, så är nebuliseringshastigheten större än när dysan 28 sänkes i kammaren l6.-Axiell vridning av sifonstråleanordningen 22, och därvid även dysan 28, påverkar även nebuliseringshastigheten. Det har konstaterats, att när dysan 28 vrides från ett inledande läge i strömningsriktningen, såsom visats i fig. 2, så att den möter den inkommande gasen från den första källan 72, så kommer mängden av vätska medförd per tidsenhet att ökas. Följaktligen ligger det även inom ramen för föreliggande uppfinning att reglera nebulise- ringshastigheten genom vridning av anordningen 22.Referring to Fig. 3, a particular example is shown which shows that the nebulization rate (in cc of water per minute) changes depending on the position of the siphon jet device 22 relative to the gas flow along the axis 78 .. 79077læ1-8 9 It will be appreciated that the particular flow rate, which is shown in Fig. 3, depends on a choice. Fig. 3 also shows that when the siphon jet device 22 is in its upper position, so that the first nozzle 28 and the abutment means 32 lie along the shaft 38, the nebulization speed is greater than when the nozzle 28 is lowered in the chamber 16. Axial rotation of the siphon jet device 22, and thereby also the nozzle 28, also affects the nebulization rate. It has been found that when the nozzle 28 is rotated from an initial position in the flow direction, as shown in Fig. 2, so that it meets the incoming gas from the first source 72, the amount of liquid entrained per unit time will increase. Accordingly, it is also within the scope of the present invention to control the nebulization rate by rotating the device 22.

Lyftning och sänkning av sifonstråleanordningen 22 ändrar också storleken på de medförda partiklarna. När sifonstråleanordningen 22 sänkes ned i kammaren 16, är de medförda vätskepartiklar mindre. Genom reglering av strömningshastig- heten av gasen genom kammaren l6 och inställning av sifonstråleanordningen 22, så kan båda storleken och mängden av de medförda partiklarna regleras.Lifting and lowering the siphon jet device 22 also changes the size of the entrained particles. When the siphon jet device 22 is lowered into the chamber 16, the entrained liquid particles are smaller. By controlling the flow rate of the gas through the chamber 16 and adjusting the siphon jet device 22, both the size and the amount of the entrained particles can be controlled.

Eftersom ett stort urval av material, former och andra utföringsformer kan utnyttjas vid föreliggande uppfinning, så inses, att ändringar kan före- tages inom ramen för föreliggande uppfinning. Som exempel kan nämnas, att i den föredragna utföringsformen så är alla delar framställda av konstplastmate- rial såsom nylon, PVC, akrylhartser eller liknande. Naturligtvis ligger även andra material, såsom armerade plastmaterial eller enbart metall även inom ramen för föreliggande uppfinning. Vidare innefattar föreliggande uppfinning användning av uppvärmda vätskor. Behållaren 36 kan anbringas i ett bad, så att det flytande medikamentet eller preparatet får en temperatur högre eller lägre än rumstemperatur. Föreliggande uppfinning är således ej begränsad till de speciella utföringsformer som beskrivits och visats.Since a wide variety of materials, shapes, and other embodiments can be utilized in the present invention, it will be appreciated that changes may be made within the scope of the present invention. As an example, it may be mentioned that in the preferred embodiment, all parts are made of synthetic plastic material such as nylon, PVC, acrylic resins or the like. Of course, other materials, such as reinforced plastic materials or metal alone, are also within the scope of the present invention. Furthermore, the present invention encompasses the use of heated liquids. The container 36 may be placed in a bath so that the liquid drug or preparation has a temperature higher or lower than room temperature. Thus, the present invention is not limited to the particular embodiments described and shown.

Claims

iaoiini-s 10 P A T E N T K R A V

A nebulizer for supplying variable amounts of liquid to a gas which flows in a given path at a predetermined speed, and comprising a conduit (18) having a first fictitious axis (78) defining said given flow path, together with a nebulizing stream. (16), which intersects said conduit means (18, 20) and extends in the direction of said first fictitious axis (78), characterized in that a venturi means (22), for supplying liquid particles to said flowing gas, is slidably arranged between said conductor means (18, 20) and chamber (16) in relation to said axis (78), whereby the amount of liquid trapped by said flowing gas is regulated in relation to the displacement of the venturi means (22) from the axis (78), and independently of the gas flow velocity.

A nebulizer according to claim 1, characterized in that it comprises liquid supply means (36, 38) in feed communication with said venturi means (22) for supplying liquid to the venturi means (22).

A nebulizer according to claim 2, characterized in that said venturi means (22) comprises a nozzle (28) arranged to direct gas from a second source (74) into said nebulization chamber (16), said gas from said nebulizer chamber. second source (74) is arranged to cause liquid from said second liquid supply means (36, 38) to flow to said venturi means (22), and to form fine particles which are trapped by said flowing gas.

A nebulizer according to claim 1, characterized in that said conduit (18, 20) defines an inlet and an outlet to said nebulization chamber (16), said inlet (18) being arranged to receive gas from a first source (72). , so that said gas flows into said nebulization chamber (16).

A nebulizer according to claim 1, characterized in that it comprises locking means (27) for retaining said venturi means (22) in a plurality of predetermined positions. '

Nebulizer according to claim 5, characterized in that it comprises a groove-shaped member (48), and that said locking member (27) selectively engages with said groove-shaped member (48) and thereby holds said venturi member (22) in one of said predetermined positions.

7. A nebulizer according to claim 1, characterized in that said venturi means (22) comprises means (24) for receiving gas from a second source (74) and a nozzle (28) for directing gas from said second source (74) into said nebulization chamber (16), said nozzle (28) arranged movably in said chamber (16) in relation to said first fictitious axis (78) to a number of predetermined positions, furthermore also a container (36) is arranged connected to said nebulization chamber (16) for supplying liquid to said venturi means (22), and that a liquid supply line (38) is connected to said venturi means (22) and extends into said container (36), so that when gas from said second source (74) ) passes through said nozzle (28) and into the chamber (16), then liquid from said container (36) flows through said liquid supply line (38) into said nebulization chamber (16) and is atomized into liquid particles.

A nebulizer according to claim 1, characterized in that said venturi member (22) is rotatably arranged in said nebulization chamber.