Método para producir un aerosol.

Un método, que comprende las etapas de:

forzar un líquido desde una abertura de salida de un dispositivo de suministro;

forzar un fluido en una cámara de presión que rodea la abertura de salida de los dispositivos de alimentación,que proporciona el fluido de tal manera que: (a) se concentra el líquido que sale de la salida en una corrientede tamaño más pequeño que el de la abertura de salida, (b) proporciona la cantidad de movimiento einteractúa con el líquido que sale desde el dispositivo de alimentación, caracterizado porque se suministra elfluido de tal manera que: (c) desestabiliza el líquido a fin de formar partículas del medio líquido cuyasdimensiones son más pequeñas que el tamaño del flujo de líquido concentrado, y (d) transportar el flujo delíquido fuera de la cámara de presión.

Método para producir un aerosol

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente solicitud se refiere en general a la creación de un aerosol producido por el flujo de fluidos orientados.

ESTADO DE LA TÉCNICA Los dispositivos para la creación de corrientes de fluidos finamente orientados y/o partículas de aerosol del tamaño deseado se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, tales como, por ejemplo, corrientes de tinta finamente dirigidas para impresoras de inyección de tinta, o corrientes dirigidas de soluciones que contienen moléculas biológicas para la preparación de la microarrays. La producción de aerosoles finamente orientados también es importante para (1) la administración de fármacos en forma de aerosol, para obtener un flujo muy uniforme de las partículas en los pulmones de los pacientes; (2) aerosol de combustible en motores de combustión interna, para una rápida y uniforme dispersión de cualquier tipo de combustible en la cámara de combustión; o (3) la formación de partículas de tamaño uniforme que por si solas poseen una amplia gama de usos, tales como (a) la producción de chocolate, que requiere finas partículas de un cierto tamaño para lograr la consistencia deseada o el llamado "sensación en la boca" del producto acabado, (b) fabricación de productos farmacéuticos de liberación prolongada o enmascarantes de sabores y (c) producir pequeñas partículas inertes utilizados como estándares en pruebas o como un sustrato que recubre los compuestos a probar, reaccionar o ensayar.

El documento EP-A-0899017 describe un método de atomización de líquidos, según el preámbulo de la reivindicación 1, que comprende un proceso de atomización del líquido sobre la base de la formación de un microchorro capilar sobre un líquido aspirado por un flujo de gas a alta velocidad a través de un orificio de diámetro pequeño. De acuerdo con una determinación paramétrica, el líquido aspirado forma un chorro capilar estacionario de diámetro extremadamente pequeño, que es acelerado y estabilizado por tensiones de viscosidad tangencial ejercida por el gas sobre la superficie del líquido, pasa a través del orificio y sale al exterior donde finalmente el microchorro se divide en microgotas que tienen tamaño extremadamente pequeño y bajo índice de dispersión. El proceso descrito es aplicable a los mecanismos que requieren la atomización homogénea de líquidos y, en particular, la inyección electrónica de combustible. El objeto de la invención es mejorar los métodos conocidos.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Según la presente invención, se proporciona el método de la reivindicación 1. A continuación se describe un método de creación de pequeñas partículas y aerosoles con una tecnología llamada aquí “violent focusing” de un líquido para disolver y dispersar un líquido, junto con los dispositivos para la generación de dicho violent Flow Focusing. En general, un método de " violent focusing" comprende las etapas de forzar un primer líquido a través de un tubo de alimentación y hacia fuera de una abertura de salida del tubo de alimentación, colocado dentro de una cámara de presión, el cual se llena de forma continua con un segundo fluido, que puede ser un segundo líquido inmiscible en el primer líquido o gas. La abertura de salida del tubo de alimentación está colocada de tal manera que el líquido que sale del tubo fluye hacia y fuera de un orificio de salida o descarga de la camara que rodea la abertura de salida del tubo de alimentación. El primer líquido que sale desde el tubo está enfocado a un diámetro reducido de manera significativa y se somete a una acción violenta creado por el segundo líquido o gas, rompiendo el flujo en partículas sustancialmente más pequeñas que cuando el flujo se somete a una ruptura espontanea por reducción del diametro del flujo. La abertura de salida del tubo de alimentación tiene preferiblemente un diámetro de entre 5 y 10000 micras y la abertura de salida del tubo se coloca a una distancia entre 5 y 10000 micras, preferiblemente entre 15 y 200 micras, desde un punto de entrada del orificio de salida.

Una corriente del primer líquido fluye fuera del tubo y es centrado por el flujo del segundo líquido o gas en la cámara de presión circundante. La corriente enfocada a continuación, sale del orificio de descarga de la cámara de presión, desestabilizandose y formando pequeñas partículas. El tamaño de partícula del primer líquido está regulada por el equilibrio entre las fuerzas de tensión superficial de la partícula formada por el primer líquido y la amplitud de las fluctuaciones de presión turbulentas dentro y fuera del orificio de salida de la cámara de presión. Cuando las partículas son lo suficientemente pequeñas que sus fuerzas de tensión superficial corresponden sustancialmente a la amplitud de la fluctuación de la presión, a continuación, las partículas son estabilizadas y no se romperán en partículas aún más pequeñas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una representación esquemática de una vista transversal de una boquilla de la invención;

La Figura 2 ejemplo de uso de la boquilla de la Figura 1 que muestra y clasifica los ángulos y las zonas de la boquilla;

La figura 3 es el mismo ejemplo de uso mostrado en la figura 1 con varios ángulos y áreas marcadas;

La Figura 4 es otro ejemplo de uso de la boquilla de la Figura 1 con algunas áreas y ángulos marcadas;

La Figura 5 es un ejemplo de uso de la boquilla de la Figura 1 con varios parámetros marcados;

La Figura 6 es un gráfico de la mediana del diámetro volumétrico (VMD) con respecto a la tasa de flujo de alimentación del líquido para cuatro fluidos diferentes;

La Figura 7 es un gráfico de la mediana del diámetro volumétrico (VMD) adimensional con respecto a la tasa de flujo de líquido adimensional con una línea a través de los puntos de datos que muestran la mejor forma de alimentación; La Figura 8 es un gráfico de los datos con la línea que se muestra en la Figura 7 comparada con la línea teórica para la predicción de la inestabilidad de Rayleigh de un flujo de chorro concentrado, y La Figura 9 es un gráfico de los datos obtenidos con los diversos líquidos enumerados en la desviación estándar geométrica (GSD) en comparación con el flujo no dimensional del flujo de líquido.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS EJEMPLO DE USO PREFERIDOS Antes de describir el presente dispositivo de aerosol y método, se deberá entender que esta invención no se limita únicamente a los componentes y etapas específicas descritas, ya que, por supuesto, que estos pueden variar. También debe entenderse que la terminología usada en este documento es con el propósito de describir realizaciones particulares solamente, y no se pretende que sea limitante, ya que el alcance de la presente invención estará limitado únicamente por las reivindicaciones adjuntas.

Debe tenerse en cuenta que, aquí y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un / una" y "el / la" incluyen referencias plurales, a menos que el contexto determina claramente lo contrario. Así, por ejemplo, la referencia a "una partícula" incluye una pluralidad de partículas y que en un "fluido", una mezcla de fluidos y otros equivalentes conocidos por los expertos en la técnica, y así sucesivamente.

A menos que se especifique lo contrario, todos los términos técnicos y científicos usados en este documento tienen el mismo significado que el comúnmente entendido por una persona de experiencia normal en la técnica de esta invención. Aunque en la práctica o ensayo de la presente invención se puede utilizar cualquier método y material similar o equivalente a los descritos, ahora se indican los métodos y materiales preferidos.

Las publicaciones discutidas en este documento se proporcionan únicamente para su descripción antes de la fecha de presentación de la presente solicitud. Nada de lo aquí indicado debe interpretarse como una admisión de que la presente invención no tiene derecho a preceder a dicha publicación en virtud de la invención anterior. Además, las fechas de publicación proporcionadas pueden ser diferentes de los actuales, que pueden requerir una confirmación independiente.

MÉTODOS GENERALES El método se lleva a cabo forzando un líquido desde un dispositivo de suministro, por ejemplo un tubo. El líquido sale desde el dispositivo de alimentación y pasa a una cámara de presión llena de un segundo fluido, que es preferiblemente un gas. La cámara tiene una salida se que se coloca preferentemente directamente en frente de y aguas abajo del flujo de líquido que sale desde el dispositivo de alimentación. La abertura... [Seguir leyendo]

1. Un método, que comprende las etapas de:

forzar un líquido desde una abertura de salida de un dispositivo de suministro; forzar un fluido en una cámara de presión que rodea la abertura de salida de los dispositivos de alimentación, que proporciona el fluido de tal manera que: (a) se concentra el líquido que sale de la salida en una corriente de tamaño más pequeño que el de la abertura de salida, (b) proporciona la cantidad de movimiento e

interactúa con el líquido que sale desde el dispositivo de alimentación, caracterizado porque se suministra el fluido de tal manera que: (c) desestabiliza el líquido a fin de formar partículas del medio líquido cuyas dimensiones son más pequeñas que el tamaño del flujo de líquido concentrado, y (d) transportar el flujo de líquido fuera de la cámara de presión.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el líquido forzado en la cámara de presión es un gas y en el que (e) el gas converge rápidamente hacia el líquido a lo largo de las líneas de flujo que forman un ángulo de 45 ° o mayor en relación con el líquido.

3. El método de la reivindicación 1, en el que el líquido forzado en la cámara de presión es un líquido inmiscible con20 el líquido en el dispositivo de alimentación.

4. El método de la reivindicación 1, en el que el líquido que sale desde el dispositivo de alimentación está enfocada a las dimensiones que son de 1/2 o menos del tamaño de la abertura de salida del dispositivo de alimentación.

5. El método de la reivindicación 2, en el que las partículas formadas en la desestabilización del líquido (c) tener 1/10

o menos del volumen medio de las partículas que deben ser formados por la inestabilidad normal y de Rayleigh del gas en los converge líquidos con un ángulo de 45 ° a menos de 90 °.

6. El método de la reivindicación 2, en el que el gas en (e) se rompe el líquido en partículas que son suficientemente pequeñas que las fuerzas de tensión superficial de las partículas (e) corresponden sustancialmente a la anchura de las fluctuaciones de presión creados por el líquido y el gas Fuera de la cámara de presión.

7. El método de la reivindicación 1, en el que la abertura de salida del dispositivo de alimentación del líquido tiene una abertura con una configuración de sección transversal seleccionado del grupo que consiste en una hendidura 35 circular, ovalada, cuadrada y rectangular alargada.