Dispositivo de nebulización con base aislada y métodos.

Un generador de aerosol (10) que comprende:

un elemento vibrable (12) que tiene una parte frontal,

una parte trasera (14), una periferia exterior (16) y una pluralidad de aberturas que se extienden entre la parte frontal y la parte trasera;

un elemento de soporte (18) dispuesto alrededor de la periferia exterior del elemento vibrable (12), un elemento vibrable acoplado al elemento de soporte (18), estando configurado el elemento vibrable para vibrar el elemento vibrable (12) a frecuencias ultrasónicas; y una estructura aislante (20, 22) acoplada al elemento de soporte y que está configurada para acoplar el generador de aerosol (10) a una estructura de soporte, en donde la estructura aislante tiene una impedancia vibracional que es suficiente para aislar vibracionalmente de manera sustancial el generador de aerosol respecto de la estructura de soporte, caracterizador porque la estructura aislante comprende una pluralidad de brazos (22) que se extienden desde el elemento de soporte (18), caracterizado porque el elemento de soporte y la estructura aislante se encuentran de forma integrada en un solo componente, comprendiendo la estructura aislante un elemento anular y una pluralidad de brazos que se extienden desde el elemento anular.

Dispositivo de nebulización con base aislada y métodos Antecedentes de la invención Esta invención está relacionada en general con el campo de la aerosolización de líquidos y, en particular, con la aerosolización de líquidos empleando un generador de aerosol que funciona a frecuencias vibracionales ultrasónicas. Más concretamente, la invención se refiere a técnicas para aislar vibracionalmente un generador de aerosol que está conectado a otra estructura, tal como el alojamiento de un dispositivo de aerosolización, cuando se aerosoliza un líquido.

La aerosolización de líquidos es un aspecto importante de muchas actividades. Por ejemplo, comúnmente se aerosolizan líquidos en conexión con la administración de fármacos, humidificación del aire, suministro de desodorantes o insecticidas y similares. Una forma ejemplificativa para aerosolizar líquidos es mediante el suministro de líquido a un elemento vibrable que tiene una pluralidad de aberturas y vibrar el elemento vibrable a frecuencias ultrasónicas. Una manera de vibrar el elemento vibrable es mediante el uso de un transductor piezoeléctrico. Dichas técnicas se describen, por ejemplo, en las Patentes US Nos. 5.164.740; 5.938.117; 5.758.637 y 6.085.740.

Cuando se hace vibrar dicho elemento vibrable a frecuencias ultrasónicas, existe la necesidad de asegurar que se transfiera una cantidad máxima de la energía vibracional desde el transductor piezoeléctrico al elemento vibrable, en lugar de hacerlo a determinada estructura circundante. De otro modo, pueden presentarse pérdidas en el funcionamiento o variaciones en este último debido a las fuerzas que son transmitidas a través del material que acopla el generador de aerosol con las estructuras circundantes, tal como el alojamiento de un dispositivo de aerosolización.

Por tanto, esta invención se refiere a los modos de maximizar la cantidad de energía vibracional transferida al elemento vibrable, maximizando con ello la eficiencia del generador de aerosol. De esta manera, se mejoran la frecuencia de funcionamiento del generador de aerosol, independientemente de los dispositivos en los cuales están integrados los generadores de aerosol.

Resumen de la invención La invención proporciona el aislamiento vibracional de un generador de aerosol respecto de estructuras circundantes. En una modalidad, esto se consigue mediante el diseño de un generador de aerosol que comprende un elemento vibrable que tiene una parte frontal, una parte trasera, una periferia exterior y una pluralidad de aberturas que se extienden entre las partes frontal y trasera. Un elemento de soporte está dispuesto alrededor de la periferia exterior del elemento vibrable. Un elemento vibrable está acoplado al elemento de soporte y está configurado para vibrar el elemento vibrable a frecuencias ultrasónicas. Una estructura aislante está acoplada al elemento de soporte y está configurada para acoplar el generador de aerosol a una estructura de soporte, tal como el alojamiento de un dispositivo de aerosolización. La estructura aislante tiene una impedancia mecánica vibracional que es suficiente para aislar vibracionalmente de manera sustancial el generador de aerosol respecto de la estructura de soporte. De esta manera, el generador de aerosol como el definido en la reivindicación 1 puede ser operado con una eficiencia incrementada y de un modo repetitivo cuando se acopla a estructuras circundantes.

De acuerdo con la invención, la estructura aislante y el elemento de soporte se integran en un solo componente, facilitando con ello su fabricación. Además, la estructura aislante comprende una pluralidad de brazos que se extienden desde el elemento de soporte. Estos brazos pueden tener una amplia variedad de formas y contornos. Por ejemplo, los brazos pueden estar doblados, acodados, curvados o de otro modo similar, para facilitar el aislamiento vibracional.

Según otro aspecto, la estructura aislante puede comprender uno o más elementos elastómeros o plásticos. Por ejemplo, la estructura aislante puede estar construida como una arandela de material elastómero o plástico. Convenientemente, la arandela puede acoplarse al elemento de soporte mediante la formación de orejetas en el elemento de soporte e inserción de la arandela entre las orejetas. Según otro ejemplo, la estructura aislante puede estar constituida por una pluralidad de elementos o fuelles elastoméricos separados que se extienden desde el elemento de soporte.

Para facilitar el aislamiento vibracional, la estructura aislante puede estar configurada de manera que presente una frecuencia resonante que está fuera del intervalo operativo del generador de aerosol. Dicho intervalo operativo para el generador de aerosol puede ser de 50 kHz a 250 kHz aproximadamente.

Según un aspecto más, el elemento vibrable puede estar configurado en forma de bóveda e incluir aberturas ahusadas. Ejemplos de dichos elementos vibrables se describen en las Patentes US Nos. 5.586.550, 5.758.637 y 6.085.740.

Esta descripción proporciona además un método ejemplificativo para aerosolizar líquidos. Dicho método utiliza un generador de aerosol que tiene un elemento vibrable con aberturas y un elemento vibrable para vibrar el elemento vibrable. De acuerdo con el método, el líquido se suministra al elemento vibrable y el elemento vibrable se emplea para vibrar el elemento vibrable a una frecuencia ultrasónica para eyectar gotitas de líquido a través de las aberturas. Durante la vibración, se emplea una estructura aislante para aislar vibracionalmente de forma sustancial el generador de aerosol y realzar así el comportamiento operativo del generador de aerosol. Por otro lado, el elemento vibrable puede ser vibrado a una frecuencia que es diferente de una frecuencia fundamental de la estructura aislante para mejorar la eficiencia del generador de aerosol. Como se ha mencionado anteriormente, se pueden emplear diversas estructuras aislantes para aislar vibracionalmente el generador de aerosol respecto de cualesquiera estructuras circundantes. Dichas estructuras aislantes también tienen frecuencias resonantes fuera del intervalo operativo del generador de aerosol.

Según otra modalidad, la invención proporciona un método para formar un generador de aerosol como se define en la reivindicación 8. De acuerdo con el método, una estructura aislante es estampada o preferentemente acuñada a partir de una lámina de material. Un elemento vibrable que tiene una pluralidad de aberturas es acoplado a la estructura aislante y un elemento vibrable, tal como un transductor piezoeléctrico, es acoplado a la estructura aislante o al elemento vibrable. El elemento vibrable se emplea para vibrar el elemento vibrable a frecuencias ultrasónicas, mientras que la estructura aislante se emplea para aislar vibracionalmente el generador de aerosol respecto de estructuras circundantes. Formado de este modo la estructura aislante, el coste de producción del generador de aerosol puede reducirse en gran medida y el generador de aerosol puede producirse en volúmenes mayores.

De acuerdo con la invención, la estructura aislante comprende un elemento anular y una pluralidad de brazos que se extienden desde el elemento anular. En otro aspecto, los brazos son doblados o acodados después de que la estructura aislante ha sido estampada. Según otro aspecto, el elemento vibrable es acoplado de un lado a otro de una abertura central del elemento anular, y el elemento vibrable comprende un elemento piezoeléctrico anular que está acoplado al elemento anular.

Otro método para la formación de un generador de aerosol utiliza un elemento de soporte que tiene una periferia exterior. Una pluralidad de orejetas están formadas en la periferia exterior del elemento de soporte. Esto puede conseguirse realizando un par de cortes en el elemento de soporte y doblando entonces el material entre los cortes respecto del elemento de soporte. Un elemento vibrable que tiene una pluralidad de aberturas es acoplado al elemento de soporte y un elemento vibrable es acoplado al elemento de soporte o al elemento vibrable y se hace vibrar a frecuencias ultrasónicas. Una empaquetadura es acoplada alrededor del elemento de soporte, quedando la empaquetadura recibida en las orejetas. La empaquetadura tiene una impedancia vibracional mecánica que es suficiente para aislar vibracionalmente de forma sustancial el generador de aerosol. Dicho procedimiento es útil para la producción de un generador de aerosol aislado de un modo eficiente en cuanto al tiempo y coste.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en perspectiva desde la parte trasera... [Seguir leyendo]

1. Un generador de aerosol (10) que comprende:

un elemento vibrable (12) que tiene una parte frontal, una parte trasera (14) , una periferia exterior (16) y una pluralidad de aberturas que se extienden entre la parte frontal y la parte trasera;

un elemento de soporte (18) dispuesto alrededor de la periferia exterior del elemento vibrable (12) , un elemento vibrable acoplado al elemento de soporte (18) , estando configurado el elemento vibrable para vibrar el elemento vibrable (12) a frecuencias ultrasónicas; y una estructura aislante (20, 22) acoplada al elemento de soporte y que está configurada para acoplar el generador de aerosol (10) a una estructura de soporte, en donde la estructura aislante tiene una impedancia vibracional que es suficiente para aislar vibracionalmente de manera sustancial el generador de aerosol respecto de la estructura de soporte, caracterizador porque la estructura aislante comprende una pluralidad de brazos (22) que se extienden desde el elemento de soporte (18) , caracterizado porque el elemento de soporte y la estructura aislante se encuentran de forma integrada en un solo componente, comprendiendo la estructura aislante un elemento anular y una pluralidad de brazos que se extienden desde el elemento anular.

2. Un generador de aerosol según la reivindicación 1, en donde los brazos (22) tienen una forma contorneada.

3. Un generador de aerosol según la reivindicación 1, en donde el elemento vibrable está acoplado de un lado a otro de una abertura central del elemento anular, y el elemento vibrable comprende un elemento piezoeléctrico anular que está acoplado al elemento anular.

4. Un generador de aerosol según la reivindicación 1, en donde la estructura aislante (18) tiene frecuencias resonantes que están fuera del intervalo de frecuencia operativa del generador de aerosol.

5. Un generador de aerosol según la reivindicación 4, en donde el intervalo de frecuencia operativa es de 50 kHz a 250 kHz.

6. Un generador de aerosol según la reivindicación 1, en donde el elemento vibrable (12) tiene una porción central que contiene las aberturas, en donde la porción central tiene una geometría en forma de bóveda, y en donde las aberturas conifican desde la parte trasera a la parte frontal.

7. Un dispositivo de aerosolización que comprende:

un alojamiento (32) ; y un generador de aerosol según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, estando dispuesto el generador de aerosol dentro del alojamiento; en donde la estructura aislante (18) del generador de aerosol está conectada operativamente al alojamiento, en donde la estructura aislante tiene una impedancia vibracional que es suficiente para aislar vibracionalmente de forma sustancial el generador de aerosol respecto del alojamiento.

8. Un método para formar un generador de aerosol, caracterizado por las etapas de:

estampar una estructura aislante (20, 22) a partir de una lámina de material;

acoplar un elemento vibrable (12) a la estructura aislante, de manera que la estructura aislante también funciona como un elemento de soporte para soportar el elemento vibrable, teniendo el elemento vibrable una pluralidad de aberturas; y acoplar un elemento vibrable (24) al elemento vibrable de la estructura aislante, pudiendo vibrar el elemento vibrable a frecuencias ultrasónicas;

en donde la estructura aislante tiene una impedancia vibracional mecánica que es suficiente para aislar vibracionalmente de forma sustancial el generador de aerosol, en donde la estructura aislante comprende un elemento anular (20) y una pluralidad de brazos (22) que se extienden desde el elemento anular.

9. Un método según la reivindicación 8, que comprende además curvar o acodar los brazos (22) después de la etapa de estampación.