ES2988549T3 - Generador de aerosol para un dispositivo de inhalación - Google Patents

Generador de aerosol para un dispositivo de inhalación Download PDF

Info

Publication number
ES2988549T3
ES2988549T3 ES21785926T ES21785926T ES2988549T3 ES 2988549 T3 ES2988549 T3 ES 2988549T3 ES 21785926 T ES21785926 T ES 21785926T ES 21785926 T ES21785926 T ES 21785926T ES 2988549 T3 ES2988549 T3 ES 2988549T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
aerosol generator
piezoelectric element
conductive
aerosol
generator according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES21785926T
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Huber
Sebastian Schwendner
Lelio Cereda
Werner Nott
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vectura Delivery Devices Ltd
Original Assignee
Vectura Delivery Devices Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vectura Delivery Devices Ltd filed Critical Vectura Delivery Devices Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2988549T3 publication Critical patent/ES2988549T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M11/00—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A61M11/005—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes using ultrasonics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M15/00—Inhalators
    • A61M15/0001—Details of inhalators; Constructional features thereof
    • A61M15/0021—Mouthpieces therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M15/00—Inhalators
    • A61M15/0085—Inhalators using ultrasonics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
    • B05B17/0638—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers spray being produced by discharging the liquid or other fluent material through a plate comprising a plurality of orifices
    • B05B17/0646—Vibrating plates, i.e. plates being directly subjected to the vibrations, e.g. having a piezoelectric transducer attached thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
    • B05B17/0653—Details
    • B05B17/0669—Excitation frequencies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0644—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element
    • B06B1/0651—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element of circular shape
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/04—Liquids
    • A61M2202/0468—Liquids non-physiological
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/02—General characteristics of the apparatus characterised by a particular materials
    • A61M2205/0233—Conductive materials, e.g. antistatic coatings for spark prevention
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/02—General characteristics of the apparatus characterised by a particular materials
    • A61M2205/0272—Electro-active or magneto-active materials
    • A61M2205/0294—Piezoelectric materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/60—General characteristics of the apparatus with identification means
    • A61M2205/6045—General characteristics of the apparatus with identification means having complementary physical shapes for indexing or registration purposes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Special Spraying Apparatus (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

La invención proporciona un generador de aerosol (21) para un dispositivo de inhalación, que comprende una membrana vibratoria (25), un elemento de soporte (22), un conector flexible (40) y un elemento piezoeléctrico anular (30) que tiene una primera (33) y una segunda (34) región conductora en su primera (31) y segunda (32) superficie. La segunda región conductora (34) se extiende sobre la primera superficie del elemento piezoeléctrico para formar una región de contacto (38) de manera que hay dos contactos eléctricos en la primera superficie (31). El conector flexible (40) tiene una superficie (42) que es un aislante eléctrico con una primera (47) y una segunda (48) región conductora que corresponden a la primera región conductora (34) y a la región de contacto (38) en el elemento piezoeléctrico respectivamente. Tiene dos patas en forma de "S" (43, 44) para realizar la conexión eléctrica a un controlador que proporciona una corriente de accionamiento al elemento piezoeléctrico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Generador de aerosol para un dispositivo de inhalación
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere a un generador de aerosol para un dispositivo de inhalación, en particular, un nebulizador de malla vibratoria.
Antecedentes
Los aerosoles para terapia médica de inhalación generalmente comprenden un ingrediente activo disuelto o suspendido en un líquido aerosolizable (a menudo agua). Se requiere una distribución homogénea de gotitas de aerosol con un tamaño de gotita de alrededor de 5 pm para llegar profundamente a los pulmones. Los nebulizadores de malla vibratoria son un tipo de dispositivo para producir tales aerosoles. Estos dispositivos comprenden un vibrador, tal como un elemento piezoeléctrico, que se excita a frecuencias ultrasónicas para inducir una vibración; una membrana (a veces denominada "malla"), que tiene un gran número de microporos (es decir, orificios pasantes) que habitualmente tienen un diámetro de 1 pm a 10 pm; y un depósito, que suministra la formulación de fármaco líquido a la membrana. Tales nebulizadores habitualmente tienen un elemento piezoeléctrico ("piezo") en forma de anillo anular, con un contacto eléctrico (por ejemplo, positivo) en su superficie superior y el otro contacto eléctrico (por ejemplo, negativo) en su superficie inferior.
Muchos nebulizadores de malla vibratoria tienen un piezo anular con la membrana dispuesta sobre el orificio central. La membrana bien está unida directamente al piezo, o la malla y el piezo están ambos unidos a un sustrato de soporte, tal como un anillo metálico plano. El piezo se expande y contrae radialmente en respuesta a la aplicación de una tensión, flexionando de este modo la membrana directamente o a través del sustrato. Tales nebulizadores se divulgan, por ejemplo, en los documentos US 2003/047620, US 9027548, WO 2012/046220 y WO 2015/193432. El documento US 2010/0044460 divulga un nebulizador de malla vibratoria que funciona de manera diferente. El piezo está unido a una brida ubicada hacia un extremo de un transductor y la membrana está unida al otro extremo. El piezo provoca que el transductor vibre longitudinalmente, lo que, a su vez, transmite las vibraciones a la membrana. Por tanto, la membrana vibra en modo de "pistón" longitudinal, en lugar de flexionarse por la vibración radial del piezo. En cada tipo de nebulizador de malla vibratoria, se aplica una tensión a través del piezo por medio de dos contactos eléctricos, uno a cada lado. Por ejemplo, un sustrato metálico puede formar el contacto en un lado y un pasador puede hacer contacto con una capa conductora aplicada en el otro lado. Cada contacto tiene un cable u otro conector, tal como un conector de tira flexible, para la conexión a la fuente de energía eléctrica. Este tipo de disposición exige una serie de componentes diferentes. El documento US 2019/329281 divulga un nebulizador del primer tipo, en el que los dos contactos eléctricos del piezo están ubicados en la misma superficie.
Breve descripción de la invención
Los presentes inventores han identificado una manera mejorada de disponer los contactos eléctricos del piezo en un generador de aerosol. En un primer aspecto, la presente invención proporciona un generador de aerosol que comprende una membrana vibratoria, un miembro de soporte, un elemento piezoeléctrico anular que tiene una primera superficie con una primera región conductora, una segunda superficie con una segunda región conductora, un borde interior y un borde exterior. La segunda región conductora se extiende a través de al menos parte del borde interior o del borde exterior sobre la primera superficie del elemento piezoeléctrico para formar una región de contacto. La primera región conductora y la región de contacto están separadas en la primera superficie. El generador de aerosol comprende, además, un conector flexible que tiene una superficie que es un aislante eléctrico con una primera y una segunda región conductora que corresponden a la primera región conductora y a la región de contacto en el elemento piezoeléctrico, respectivamente. El conector flexible tiene dos patas en forma de "S" para realizar una conexión eléctrica a un controlador que proporciona una corriente de excitación al elemento piezoeléctrico.
El término "en forma de S" significa que las patas tienen dos dobleces, curvas o esquinas que están en sentidos opuestos. Los dobleces/las curvas/las esquinas pueden ser tales que las patas se encuentren en el plano del conector flexible. Alternativamente, los dobleces/las curvas/las esquinas pueden ser tales que las patas estén dispuestas fuera del plano del conector flexible.
La segunda región conductora en el elemento piezoeléctrico puede extenderse a través de parte del borde exterior o a través de parte del borde interior para formar la región de contacto en la primera superficie. La segunda región conductora en el elemento piezoeléctrico puede extenderse a través de todo el borde exterior o de todo el borde interior para formar la región de contacto.
La primera y la segunda región conductora pueden cubrir la mayor parte de la primera y la segunda superficie del elemento piezoeléctrico, respectivamente.
El elemento piezoeléctrico puede conectarse al conector flexible mediante una capa de pasta conductora anisotrópica o mediante una cinta de transferencia adhesiva conductora anisotrópica.
Las regiones conductoras en el elemento piezoeléctrico pueden ser capas de plata plantilladas.
El miembro de soporte del generador de aerosol puede comprender un cuerpo tubular hueco que tiene una brida en, o cerca de, un primer extremo, en el que está unido el elemento piezoeléctrico, y un segundo extremo dentro de, o sobre, el que está montada la membrana. Alternativamente, el miembro de soporte puede comprender un ánulo o disco esencialmente plano, y la membrana puede estar en contacto con el elemento piezoeléctrico, o la membrana y el elemento piezoeléctrico pueden estar montados en el miembro de soporte, por ejemplo, en lados opuestos del miembro de soporte.
En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un dispositivo de inhalación que comprende el generador de aerosol del primer aspecto de la invención. El dispositivo de inhalación puede comprender una cabeza de aerosol que comprende el generador de aerosol; una unidad base que tiene una o más aberturas de entrada de aire, una abertura de salida de aire y una ranura; y un componente de embocadura que se puede insertar en la ranura y que tiene una abertura de entrada de aire que se puede unir a la abertura de salida de aire de la unidad base, una abertura lateral para recibir el generador de aerosol y una abertura de salida de aerosol; en donde la unidad base, el componente de embocadura y el cabezal de aerosol se pueden conectar entre sí de manera desmontable.
Breve descripción de las figuras
La figura 1 muestra una vista ampliada de un generador de aerosol conocido.
Las figuras 2A y 2B muestran el piezo utilizado en el generador de aerosol de la figura 1.
La figura 3 muestra una vista ampliada de un generador de aerosol de acuerdo con la invención.
Las figuras 4A y 4B muestran los contactos eléctricos en un piezo para su uso en el generador de aerosol de la figura 3.
La figura 5 muestra un conector flexible para su uso con el piezo de la figura 4.
La figura 6 muestra una sección transversal a través de la interfaz entre el piezo y el conector flexible en el generador de aerosol de la figura 3.
Las figuras 7A y 7B muestran otro conector flexible para su uso con el piezo de la figura 4.
Las figuras 8A y 8B muestran una segunda configuración de los contactos eléctricos en un piezo.
La figura 9 muestra un conector flexible utilizado con el piezo de la figura 8.
Las figuras 10A y 10B muestran una tercera configuración de los contactos eléctricos en un piezo.
Las figuras 11A y 11B muestran una cuarta configuración de los contactos eléctricos en un piezo.
La figura 12 muestra una vista ampliada de un dispositivo nebulizador de membrana vibratoria que utiliza un generador de aerosol de acuerdo con la invención.
Descripción detallada de la invención
La figura 1 muestra una vista ampliada de un generador de aerosol conocido del tipo divulgado en el documento US 2010/0044460. El generador de aerosoles 1 tiene un transductor 2 formado a partir de un cuerpo tubular 4 hueco de acero inoxidable con una brida 3 que tiene un mayor grosor de pared que actúa como zona de concentración de tensiones hacia un extremo. La membrana 5 , que tiene un gran número de orificios con aberturas en el intervalo desde aproximadamente 1 pm hasta aproximadamente 10 pm, está montada en, o justo dentro de, el otro extremo del cuerpo tubular. El volumen interno del cuerpo tubular forma un depósito en el que se llena el líquido que se va a nebulizar. El transductor 2 está diseñado de modo que pequeñas vibraciones del piezo 6 se amplifiquen y se conviertan en vibraciones más grandes de la membrana 5. El piezo 6 es una cerámica anular de capa única o múltiple y es más gruesa que los piezos que se utilizan habitualmente en generadores de aerosol en los que la membrana está directamente en contacto con el piezo (o únicamente separada por un sustrato esencialmente plano). La zona de concentración de tensiones 3 tiene una masa relativamente grande. Cuando se acciona el piezo 6 , este vibra longitudinalmente, es decir, en dirección paralela al eje de simetría del transductor 2 , lo que provoca desplazamientos micrométricos de la brida. Estos se ven amplificados por el cuerpo tubular 4 del transductor y provocan que la membrana 5 vibre en modo longitudinal, habitualmente a una frecuencia en el intervalo de 50 a 200 kHz. La vibración de la membrana conduce a la formación y emisión de gotitas de aerosol a través de los orificios. La membrana puede estar hecha de plástico, silicio, cerámica o, más preferentemente, metal y puede estar fijada en, o cerca de, el extremo del transductor por diversos medios, tal como encolado, solbrazado, engarzado o soldadura láser.
Las figuras 2A y 2B muestran la parte superior 8 , la parte inferior 7 y las superficies del piezo 6 , respectivamente. Una capa de plantilla de plata conductora 15 cubre la superficie inferior 7 , aparte de las regiones sin revestir 19a en el borde interior 17 y 19b en el borde exterior 18. De manera similar, una segunda capa de plantilla de plata conductora 16 cubre la superficie superior 8 , aparte de las regiones sin revestir 19a, 19b. Las capas de plantilla de plata 15, 16 forman los dos contactos eléctricos y las regiones sin revestir 19a, 19b impiden un cortocircuito entre los contactos.
Un primer 9 y un segundo 10 conector eléctrico flexible hacen tope con la superficie inferior 7 y superior 8 del piezo, respectivamente. Cada conector tiene una pata 11, 12, mediante la que se realiza una conexión eléctrica a una placa de circuito impreso (PCB, por sus siglas en inglés). Los conectores están adheridos al piezo con un adhesivo conductor, por ejemplo, una película conductora anisotrópica (ACF, por sus siglas en inglés); el segundo conector 10 (y, por ende, el piezo) también está adherido al lado inferior de la brida 3 , por ejemplo, con cola epoxi 13. Los conectores forman una conexión eléctrica con las capas de plata mediante el adhesivo conductor, de modo que se puede aplicar un campo eléctrico a través del piezo.
En la configuración mostrada en la figura 1, el segundo conector flexible 10 está ubicado entre el piezo 6 y la brida 3. Por tanto, el segundo conector flexible 10 podría absorber parte de la energía mecánica procedente del piezo y, por ende, amortiguar las vibraciones. Esto se puede evitar mediante una configuración alternativa en la que el segundo conector flexible 10 está ubicado en el otro lado de la brida 3 , de modo que el piezo 6 esté fijado directamente a la brida. En esta configuración alternativa, la conexión eléctrica desde el segundo conector flexible 10 hasta el lado superior del piezo 8 se realiza a través de la brida 3 (que es metálica). Sin embargo, es necesario formar una buena conexión eléctrica y mecánica entre la brida 3 y la superficie superior 8 del piezo 6 , lo cual puede ser difícil de lograr.
La figura 3 muestra una vista ampliada de un generador de aerosol 21 de acuerdo con la invención, que es similar al de la figura 1. El transductor 22 tiene una brida 23 a la que está fijado el piezo 30, por ejemplo, mediante cola epoxi 27, y un cuerpo tubular 24 con una membrana 25 en su extremo, como en la figura 1. Sin embargo, en la figura 3, solo hay un conector flexible 40, que hace tope con la superficie inferior 31 del piezo 30. La superficie superior 32 del piezo 30 está adherida directamente al lado inferior de la brida 23. El conector flexible 40 tiene una parte de contacto anular 41 con una superficie superior 42 y dos patas 43, 44 mediante las que se realiza una conexión eléctrica a una PCB en los pies 45, 46. Está adherido al piezo mediante una capa de pasta conductora anisotrópica 50 (ACP, por sus siglas en inglés).
Las figuras 4A y 4B muestran la superficie superior 32 e inferior 31 del piezo, respectivamente. La primera y la segunda capa de plantilla de plata conductora 33, 34 cubren la mayor parte de la (primera) superficie inferior 31 y la (segunda) superficie superior 32, respectivamente. Hay una región sin revestir 35a en el borde interior 36 del piezo, como en las figuras 2A y 2B. Otra región sin revestir 35b ocupa la mayor parte del borde exterior 37. Sin embargo, a diferencia de las figuras 2A y 2B, hay un desvío 35c en la región sin revestir 35b lejos del borde exterior 37 en la superficie inferior 31, de modo que la primera capa conductora 33 tiene una parte estrecha 39. La segunda capa conductora 34 se extiende correspondientemente a través de una parte del borde exterior 37a y sobre la superficie inferior para formar una pequeña región de contacto 38 definida por el desvío 35c. El desvío sin revestir 35c separa la región de contacto 38 de la primera capa conductora 33 de modo que la corriente no pueda fluir directamente entre la primera y la segunda capa conductora.
La figura 5 muestra la superficie superior 42 del conector flexible 40 que, cuando se ensambla en el generador de aerosol, está orientada hacia la superficie inferior del piezo. La capa de superficie del conector 40 es un aislante eléctrico (tal como poliimida), aparte de dos regiones conductoras 47, 48 formadas, por ejemplo, a partir de cobre revestido con oro. Estas regiones corresponden, respectivamente, a las ubicaciones de la primera capa conductora 33 y la pequeña región de contacto 38 de la segunda capa conductora en el piezo. Las regiones conductoras 47, 48 se conectan a una PCB mediante vías dentro de cada pata 43, 44 que terminan en un punto de contacto en cada pie 45, 46. Las patas se encuentran en el mismo plano que la parte de contacto anular 41 y tienen forma de S (al observarse desde arriba), lo que las hace más flexibles. Esto desacopla el piezo de las conexiones fijas entre los pies 45, 46 del conector flexible y la PCB. Esto minimiza la amortiguación de las vibraciones del transductor por parte del conector flexible, que de otro modo reduciría la tasa de salida de aerosol desde la membrana.
La figura 6 muestra una sección transversal a través de la interfaz entre la pequeña región de contacto 38 en la superficie inferior 31 del piezo y la región conductora 48 en la superficie superior 42 del conector flexible, entre las que se encuentra una capa de pasta conductora anisotrópica 50. La ACP contiene partículas conductoras en un aglutinante no conductor. Cuando se aplica calor y presión, una capa delgada 51 de ACP se forma entre la región de contacto 38 y la región conductora 48; una capa más gruesa 52 se forma donde no hay ninguna región conductora en el conector flexible. La capa delgada 51 es lo suficientemente delgada como para que las partículas conductoras en la ACP abarquen el hueco entre la región de contacto 38 y la región conductora 48 y, por ende, formen una conexión eléctrica. (Una capa delgada se forma de manera similar entre las otras regiones conductoras 33, 47). Sin embargo, la capa más gruesa 52 es más ancha que el tamaño de las partículas conductoras, por lo que las partículas permanecen aisladas entre sí dentro del aglutinante no conductor. Por tanto, no existe una conexión eléctrica a través de la capa más gruesa 52, lo que impide cortocircuitos. Alternativamente, el conector flexible podría unirse al piezo de otras maneras que impiden cortocircuitos, por ejemplo, utilizando una cola no conductora y máscaras adecuadas.
Las figuras 7A y 7B muestran una segunda realización de un conector flexible 60 para su uso con el piezo de las figuras 4A y 4B. La figura 7A muestra la superficie superior 62 del conector flexible 60 que, cuando se ensambla en el generador de aerosol, está orientada hacia la superficie inferior del piezo. La capa de superficie del conector 60 es un aislante eléctrico (tal como poliimida), aparte de dos regiones conductoras 67, 68 formadas, por ejemplo, a partir de cobre revestido con oro. Estas regiones corresponden, respectivamente, a las ubicaciones de la primera capa conductora 33 y la pequeña región de contacto 38 de la segunda capa conductora en el piezo, pero están dispuestas de manera diferente al conector flexible de la figura 5. La primera región conductora 67 tiene forma de un anillo completo situado hacia el borde interior de la parte de contacto anular 61, de modo que esté en contacto con la primera capa conductora 33, y no entra en contacto con la pequeña región de contacto 38. Se conecta a la primera vía 69 que discurre a lo largo de la primera pata 63. La segunda región conductora 68 tiene forma de un pequeño círculo (similar a la segunda región conductora 48 en la figura 5) y se conecta a la segunda vía 70 que discurre a lo largo de la segunda pata 64. Las vías 69, 70 en cada pata 63, 64 terminan en un punto de contacto en cada pie 65, 66 que está conectado a la PCB como antes. La figura 7B muestra el conector flexible en una vista en perspectiva desde abajo (de modo que su superficie superior no es visible). Las patas 63, 64 están dobladas fuera del plano de la parte de contacto anular 61 y tienen forma de S al observarse desde el lado. Por tanto, la forma de S se encuentra en un plano diferente en comparación con el conector flexible de la figura 5, pero, no obstante, aumenta la flexibilidad de las patas de manera similar. Esto desacopla el piezo de las conexiones fijas entre los pies 65, 66 del conector flexible y la PCB, lo que minimiza la amortiguación de las vibraciones del transductor por parte del conector flexible.
Las figuras 8A y 8B muestran una configuración alternativa de las capas de plantilla de plata conductora 133, 134 en el piezo. Esto es similar a la realización de las figuras 4A y 4B, excepto por el hecho de que el desvío 135c está formado en la región sin revestir 135a en el borde interior 136 (en lugar del borde exterior 137). La segunda capa conductora 134 cubre la mayor parte de la superficie superior 132 y también se extiende a través de parte del borde interior 136a y sobre la superficie inferior para formar una pequeña región de contacto 138. Como se muestra en la figura 9, las dos regiones conductoras 147, 148 en la superficie superior 142 del conector flexible 140 tienen una forma que corresponde a la primera capa conductora 133 y la pequeña región de contacto 138 en el piezo.
Las figuras 10A y 10B muestran una variante de la realización de las figuras 4A y 4B en la que hay una región sin revestir 235a en el borde interior 236 del piezo como antes, pero la región sin revestir 235b está ubicada a poca distancia sobre la superficie inferior 231 alrededor de todo el borde exterior 237. La segunda capa conductora 234 se extiende sobre todo el borde exterior 237 y sobre la superficie inferior 231 para formar una región de contacto anular 238. Las figuras 11A y 11B muestran una variante de la realización de las figuras 8A y 8B en la que hay una región sin revestir 335a en el borde exterior 337 del piezo como antes, pero la región sin revestir 335b está ubicada a poca distancia sobre la superficie inferior 331 alrededor de todo el borde interior 336. La segunda capa conductora 334 se extiende sobre todo el borde interior 336 y sobre la superficie inferior 331 para formar una región de contacto anular 338. En cada caso, las dos regiones conductoras en la superficie superior del conector flexible (no mostrado) están conformadas para corresponder a las capas conductoras 233, 238 y 333, 338 en el piezo, respectivamente.
Que ambos contactos estén en este mismo lado del piezo tiene la ventaja de que se puede utilizar un único conector con las conexiones positiva y negativa, en lugar de dos conectores como en los generadores de aerosol conocidos. Por tanto, se requieren menos componentes, lo que reduce el coste y simplifica el proceso de ensamblaje. Que haya menos componentes también mejora la fiabilidad y la vida útil del generador de aerosol porque elimina posibles puntos de falla.
Sería posible simplemente que dos conexiones estén en un lado del piezo sin ninguna región conductora en el otro lado. Sin embargo, esto daría como resultado una vibración reducida de la membrana y, por ende, un rendimiento deficiente porque el campo eléctrico aplicado entre los contactos no activaría adecuadamente todo el piezo. En la presente invención, las capas conductoras cubren casi todas las superficies, por lo que el campo eléctrico se aplica uniformemente a través de todo el piezo. Esto da como resultado una deformación uniforme del piezo y, por ende, una buena vibración de la membrana, al mismo tiempo que se obtienen los beneficios de que haya menos componentes. Además, la minimización del área de contacto en el piezo minimiza la resistencia que surge del contacto.
Si bien las configuraciones de contactos que se muestran en las figuras 4A y 4B, 8A y 8B, 10A y 10B y 11A y 11B funcionan bien, se prefiere la configuración de las figuras 4A y 4B. Esto se debe a que es más sencillo producir una capa conductora que envuelva una pequeña región del borde exterior del piezo que una capa que envuelva parte o todo el borde interior (como en las figuras 8A y 8B, y 11A y 11B), o alrededor de todo, o una gran parte de, el borde exterior (como en las figuras 10A y 10B).
Si bien la invención se ha descrito haciendo referencia a un generador de aerosol del tipo descrito en el documento US 2010/0044460, en el que la membrana está separada del piezo por un cuerpo de transductor tubular, también se puede utilizar en generadores de aerosol de los tipos descritos en los documentos US 2003/047620, US 9027548, WO 2012/046220 y WO 2015/193432, en los que la membrana está directamente en contacto con el piezo o únicamente separada por un miembro de soporte esencialmente plano.
No obstante, la invención es especialmente ventajosa en generadores de aerosol del tipo descrito en el documento US 2010/0044460 porque la amortiguación que surge de los conectores es una preocupación particular en estos. Dado que el transductor amplifica pequeñas vibraciones del piezo y las convierte en vibraciones más grandes de la membrana, cualquier amortiguación de las pequeñas vibraciones también se amplificaría. Esto daría como resultado una vibración reducida de la membrana y, por ende, una tasa de salida de aerosol reducida. La sustitución de dos conectores flexibles por un único conector flexible evita la necesidad bien de interponer un conector flexible entre el piezo y la brida (lo que provoca amortiguación) o de formar una conexión eléctrica, así como mecánica, entre el piezo y la brida (lo que puede ser difícil de lograr).
La figura 12 muestra una vista ampliada de un dispositivo nebulizador de membrana vibratoria que se describe en detalle en los documentos EP2724741 y WO2013/098334, y que utiliza un generador de aerosol del tipo descrito en el documento US 2010/0044460. El dispositivo comprende tres partes: una unidad base 60, un componente de embocadura 70 y un cabezal de aerosol 80. La unidad base 60 tiene una o más abertura(s) de entrada de aire, una abertura de salida de aire 62, una ranura 63 para recibir el componente de embocadura 70 y uno o más miembros de bloqueo de llave 64. La unidad base contiene un controlador electrónico que controla el funcionamiento del nebulizador. El componente de embocadura 70 tiene una abertura de entrada de aire 71 que se puede acoplar a la abertura de salida de aire 62 de la unidad base 60, una abertura lateral 72 para recibir un generador de aerosol 21 y una abertura de salida de aerosol 73. Un canal de mezcla 75 se extiende desde la abertura de entrada de aire 71 hasta la abertura de salida de aerosol 73. La embocadura 70 se puede insertar en la ranura 63 de la unidad base 60. El cabezal de aerosol 80 tiene el generador de aerosol 21, una cámara de llenado 82 para la formulación de fármaco líquido que se va a nebulizar, que está en contacto fluido con el extremo superior del generador de aerosol 21 y uno o más miembros de bloqueo de llave 83 complementarios a los miembros de bloqueo de llave 64 de la unidad base 60. Una tapa 84 cierra el extremo superior de la cámara de llenado 82 e impide la contaminación o el derrame del líquido durante su uso. La unidad base 60, la embocadura 70 y el cabezal de aerosol 80 se pueden conectar entre sí de manera desmontable. El dispositivo se ensambla insertando el componente de embocadura 70 en la ranura 63 en la unidad base 60, entonces, colocando el cabezal de aerosol 80 sobre el componente de embocadura 70 y enganchar el(los) miembro(s) de bloqueo de llave 83 del cabezal de aerosol 80 con el(los) miembro(s) complementario(s) 64 de la unidad base 60 al presionar suavemente tanto el cabezal de aerosol como la unidad base. El generador de aerosol 21 está posicionado en el cabezal de aerosol 80, de tal manera que al enganchar el(los) miembro(s) de bloqueo de llave, el generador de aerosol 21 se inserta en la abertura lateral 72 de la embocadura 70. Esto crea conexiones herméticas entre el generador de aerosol 21 y la abertura lateral 72 tanto en la embocadura como entre la abertura de salida de aire 62 de la unidad base 60 y la abertura de entrada de aire 71 de la embocadura 70. La unidad base 60, la embocadura 70 y el cabezal de aerosol 80 se pueden separar invirtiendo estas etapas.
Ejemplo
Los generadores de aerosol como se muestran en la figura 3 se ensamblaron utilizando el piezo de las figuras 4A y 4B. Estos se probaron con solución salina y se descubrió que producían buenas tasas de salida de aerosol, similares a las producidas por el generador de aerosol que se muestra en la figura 1. Por tanto, el generador de aerosol de la invención produce un rendimiento comparable al del generador de aerosol conocido, pero tiene menos componentes y es más sencillo de fabricar.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un generador de aerosol (21) para un nebulizador, que comprende:
• una membrana vibratoria (25),
• un miembro de soporte (22),
• un elemento piezoeléctrico anular (30) que tiene una primera superficie (31), una segunda superficie (32), un borde interior (36) y un borde exterior (37),
• una primera (33) y una segunda (34) región conductora en la primera (31) y la segunda (32) superficie, respectivamente, en donde la segunda región conductora (34) se extiende a través de al menos parte del borde interior (36) o el borde exterior (37) sobre la primera superficie (31) del elemento piezoeléctrico para formar una región de contacto (38), y
• un conector flexible (40) que tiene una superficie (42) que es un aislante eléctrico con una primera (47) y una segunda (48) región conductora que corresponden a la primera región conductora (34) y a la región de contacto (38) en el elemento piezoeléctrico, respectivamente, y dos patas (43, 44) para realizar una conexión eléctrica a un controlador que proporciona una corriente de excitación al elemento piezoeléctrico,
caracterizado por que las dos patas (43, 44) son patas (43, 44) en forma de "S".
2. Un generador de aerosol de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda región conductora (34) se extiende a través de parte del borde exterior (37a).
3. Un generador de aerosol de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda región conductora (134) se extiende a través de parte del borde interior (136a).
4. Un generador de aerosol de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda región conductora (234) se extiende a través de todo el borde exterior (237).
5. Un generador de aerosol de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda región conductora (334) se extiende a través de todo el borde interior (336).
6. Un generador de aerosol de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la primera (33) y la segunda (34) región conductora cubren la mayor parte de la primera (31) y la segunda (32) superficie, respectivamente.
7. Un generador de aerosol de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde las patas se encuentran en el plano del conector flexible.
8. Un generador de aerosol de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde las patas están dispuestas fuera del plano del conector flexible.
9. Un generador de aerosol de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el elemento piezoeléctrico está conectado al conector flexible (40) mediante una capa de pasta conductora anisotrópica (50) o cinta de transferencia adhesiva conductora anisotrópica.
10. Un generador de aerosol de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde las regiones conductoras (33, 34) en el elemento piezoeléctrico (30) son capas de plata plantilladas.
11. Un generador de aerosol de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el miembro de soporte comprende un cuerpo tubular hueco que tiene una brida en, o cerca de, un primer extremo, en el que está unido el elemento piezoeléctrico, y un segundo extremo, en el que está montada la membrana.
12. Un generador de aerosol de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el miembro de soporte comprende un ánulo o disco esencialmente plano, y en donde la membrana está en contacto con el elemento piezoeléctrico, o la membrana y el elemento piezoeléctrico están montados en el miembro de soporte.
13. Un dispositivo de inhalación que comprende un generador de aerosol (21) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
14. Un dispositivo de inhalación de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el generador de aerosol es un generador de aerosol de acuerdo con la reivindicación 11.
15. Un dispositivo de inhalación de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende un cabezal de aerosol (80) que comprende el generador de aerosol (21); una unidad base (60) que tiene una o más aberturas de entrada de aire, una abertura de salida de aire (62) y una ranura (63); y un componente de embocadura (70) que se puede insertar en la ranura (63) y que tiene una abertura de entrada de aire (71) que se puede unir a la abertura de salida de aire (62) de la unidad base (60), una abertura lateral (72) para recibir el generador de aerosol (21) y una abertura de salida de aerosol (73); en donde la unidad base (60), el componente de embocadura (70) y el cabezal de aerosol (80) se pueden conectar entre sí de manera desmontable.
ES21785926T 2020-10-12 2021-10-12 Generador de aerosol para un dispositivo de inhalación Active ES2988549T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20201389 2020-10-12
PCT/EP2021/078198 WO2022079037A1 (en) 2020-10-12 2021-10-12 Aerosol generator for an inhalation device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2988549T3 true ES2988549T3 (es) 2024-11-21

Family

ID=72840410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES21785926T Active ES2988549T3 (es) 2020-10-12 2021-10-12 Generador de aerosol para un dispositivo de inhalación

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20240024591A1 (es)
EP (1) EP4225509B1 (es)
JP (1) JP7543558B2 (es)
KR (1) KR102897796B1 (es)
CN (1) CN116367929B (es)
AU (1) AU2021363089B2 (es)
ES (1) ES2988549T3 (es)
NZ (1) NZ798356A (es)
WO (1) WO2022079037A1 (es)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020041641A1 (en) 2018-08-22 2020-02-27 Respira Technologies, Inc. Electronic device for producing an aerosol for inhalation by a person
US12501929B2 (en) 2018-08-22 2025-12-23 Qnovia, Inc. Electronic device for producing an aerosol for inhalation by a person
US20210113783A1 (en) 2019-10-20 2021-04-22 Respira Technologies, Inc. Electronic devices and liquids for aerosolizing and inhaling therewith
US12471625B2 (en) 2020-11-01 2025-11-18 Qnovia, Inc. Electronic devices and liquids for aerosolizing and inhaling therewith
TWI747773B (zh) * 2021-03-25 2021-11-21 心誠鎂行動醫電股份有限公司 給藥容器以及霧化裝置
US12279650B2 (en) 2022-04-22 2025-04-22 Qnovia, Inc. Electronic devices for aerosolizing and inhaling liquid having an enclosed interior air passageway with diaphragm and pressure sensor

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7971588B2 (en) * 2000-05-05 2011-07-05 Novartis Ag Methods and systems for operating an aerosol generator
US6732944B2 (en) * 2001-05-02 2004-05-11 Aerogen, Inc. Base isolated nebulizing device and methods
DE102005006374B3 (de) 2005-02-11 2006-07-20 Pari GmbH Spezialisten für effektive Inhalation Aerosolerzeugungsvorrichtung und Inhalationstherapiegerät mit einer derartigen Vorrichtung
FR2908329B1 (fr) * 2006-11-14 2011-01-07 Telemaq Dispositif et methode de distribution de fluide par ultrasons
JP2008173546A (ja) 2007-01-17 2008-07-31 Alps Electric Co Ltd 圧電振動子及び圧電ポンプ
JP5365690B2 (ja) * 2009-03-31 2013-12-11 株式会社村田製作所 霧化ユニット及びそれを備えた霧化器
NO3181243T3 (es) 2010-10-04 2018-08-11
EP2724741B1 (en) 2012-10-26 2017-06-14 Vectura GmbH Inhalation device for use in aerosol therapy
PT2797652T (pt) 2011-12-27 2019-02-19 Vectura Gmbh Dispositivo para inalação com sistema de feedback
CN103703793B (zh) * 2012-06-26 2015-02-18 本多电子株式会社 机电转换元件及其制造方法
US20150272906A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Iontera, Inc. Systems, devices, and methods for transdermal delivery
TWI477159B (zh) * 2014-05-27 2015-03-11 Cotron Corp 振動元件
EP2957349A1 (en) 2014-06-20 2015-12-23 PARI Pharma GmbH Aerosol generator and aerosol delivery device comprising the aerosol generator
DE102015100401B4 (de) * 2014-11-27 2016-12-15 Erni Production Gmbh & Co. Kg Steckverbinder für flexible Leiterfolien
FR3029122B1 (fr) * 2014-11-28 2019-04-05 Valeo Systemes Thermiques Procede de detection d'une insuffisance de liquide dans un dispositif d'atomisation par ultrasons
EP3247435B1 (en) * 2015-01-23 2021-03-10 William Tan Ultrasonic vaporizing element
FI128874B (en) * 2017-10-03 2021-02-15 Aito Bv Piezoelectric device for haptic feedback with an integrated support
CN110394268B (zh) 2018-04-25 2021-07-02 微邦科技股份有限公司 微雾生成装置及微雾产生器
CN208912405U (zh) * 2018-09-17 2019-05-31 深圳来福士雾化医学有限公司 一种耐用且易于组装的超声雾化片
CN113348039B (zh) 2019-02-22 2022-05-13 株式会社村田制作所 振动装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7543558B2 (ja) 2024-09-02
WO2022079037A1 (en) 2022-04-21
JP2023553583A (ja) 2023-12-25
US20240024591A1 (en) 2024-01-25
CN116367929A (zh) 2023-06-30
EP4225509A1 (en) 2023-08-16
KR20230084297A (ko) 2023-06-12
EP4225509B1 (en) 2024-06-26
AU2021363089B2 (en) 2024-11-14
CN116367929B (zh) 2025-07-29
CA3197653A1 (en) 2022-04-21
NZ798356A (en) 2024-11-29
AU2021363089A9 (en) 2025-03-13
AU2021363089A1 (en) 2023-05-11
KR102897796B1 (ko) 2025-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2988549T3 (es) Generador de aerosol para un dispositivo de inhalación
ES2638787T3 (es) Dispositivo generador de aerosol y aparato para terapia por inhalación con un dispositivo de este tipo
ES2514470T3 (es) Sistemas y métodos de vibración
ES2654582T3 (es) Conjunto generador de aerosol
CN109563825B (zh) 气溶胶生成装置
ES2572770T3 (es) Aparato para proporcionar pulverización para tratamiento médico y métodos
US7898074B2 (en) Electronic devices including flexible electrical circuits and related methods
CN105324101B (zh) 用于保护植入式电子装置的长期封装
CN114260133B (zh) 一种压电式雾化装置
US20120112347A1 (en) Flexible electronic devices and related methods
JP6117788B2 (ja) 空間効率的な封じ込めデバイスおよびこれを作成する方法
JP2019528976A5 (es)
CA3197653C (en) Aerosol generator for an inhalation device
RU2808418C1 (ru) Генератор аэрозоля для небулайзера
HK40099147B (en) Aerosol generator for an inhalation device
HK40099147A (en) Aerosol generator for an inhalation device