Dispositivo vaporizador de fluidos con calefactor/tubo capilar con perfil de temperatura controlada.

Dispositivo vaporizador de fluidos (10) que comprende:

un tubo capilar (25) hecho de un material electroconductor,

proporcionando dicho tubo capilar un pasaje para un fluido;

al menos dos electrodos (32,34) conectados a dicho tubo capilar (25), siendo conectado un primero de dichos al menos dos electrodos al tubo capilar (25) que se ubica más cerca de una entrada (21) de dicho tubo capilar (25) que un segundo (34) de dichos al menos dos electrodos; se proporciona energía eléctrica a dicho tubo capilar (25) a través de dichos al menos dos electrodos para calentar dicho tubo capilar; caracterizado por el hecho de que

dicho segundo electrodo (34) posee una resistencia eléctrica suficiente como para calentar el segundo electrodo (34) mencionado durante la aplicación de energía eléctrica a aproximadamente la misma temperatura que dicho tubo capilar (25) en el punto de conexión entre dicho segundo electrodo (34) y dicho tubo capilar (25).

Dispositivo vaporizador de fluidos con calefactor/tubo capilar con perfil de temperatura controlada Antecedentes de la invención Campo de la invención [0001] La presente invención se refiere a dispositivos vaporizadores de fluidos, tales como generadores de aerosol, por ejemplo WO 03/012565.

Breve descripción de la técnica relacionada [0002] Los aerosoles son útiles en una amplia variedad de aplicaciones. Por ejemplo, a menudo se desea tratar afecciones respiratorias o administrar fármacos por medio de aerosoles o partículas finamente divididas de líquido y/o sólidos, por ejemplo polvo, medicamentos, etc., que ingresan en los pulmones del paciente. Por tanto, los aerosoles se usan también para fines tales como perfumar ambientes, aplicar insecticidas y aplicar pinturas y lubricantes.

Se conocen diversas técnicas para suministrar aerosoles. Por ejemplo, las patentes de los EEUU 4.811.731 y

4.627.432 revelan dispositivos para administrar medicamentos a pacientes, donde se perfora una cápsula con un alfiler para así liberar el medicamento en forma de polvo. El usuario entonces inhala el medicamento liberado a través de una abertura en el dispositivo. Si bien dichos dispositivos pueden ser aceptables para la administración de medicamentos en forma de polvo, no son adecuados para administrar medicamentos en forma líquida. Además, por supuesto, estos dispositivos no son adecuados para administrar medicamentos a aquellos pacientes a quienes les resulte difícil generar una corriente de aire suficiente a través del dispositivo para poder inhalar el medicamento en forma correcta, como por ejemplo los pacientes que padecen asma. Estos dispositivos tampoco son adecuados para suministrar otras sustancias/materiales que no sean los fármacos.

Otra técnica bien conocida para generar aerosoles consiste en el uso de una bomba operada manualmente que absorbe líquido de un depósito y lo hace pasar por una pequeña tobera para así formar un aerosol fino. Una desventaja de este tipo de aerosoles es que, al menos en lo respecta a la administración de medicamentos, resulta difícil sincronizar adecuadamente la inhalación con el bombeo. Sin embargo y más importante aún, dado que dichos aerosoles tienden a producir partículas de gran tamaño, el uso de inhaladores resulta complicado porque las partículas de mayor tamaño no penetran bien en los pulmones.

Una de las técnicas más conocidas para generar un aerosol con partículas líquidas o en polvo, consiste en el uso de un propulsor comprimido, que a menudo consta de clorofluorocarbonos (CFC) o metilcloroformo, para arrastrar un material, por lo general por el principio de Venturi. Por ejemplo, los inhaladores que constan de propulsores comprimidos como por ejemplo gas comprimido para administrar un medicamento se activan a menudo al liberar un botón para descargar así una cantidad pequeña del elemento comprimido. El propulsor arrastra el medicamento al tiempo que el propulsor fluye por el depósito, de modo tal que el propulsor y la medicación pueden ser inhalados por el usuario.

Sin embargo, en las disposiciones en base a propulsores, no se puede administrar bien el fármaco hacia los pulmones del paciente cuando el usuario debe sincronizar la liberación de un botón con la inhalación. Además, los aerosoles generados por este tipo de dispositivos basados en propulsión pueden contener partículas demasiado grandes para lograr una penetración en los pulmones eficaz y profunda. Si bien los generadores de aerosoles a base de propulsores tienen numerosas aplicaciones, como por ejemplo antitranspirantes y desodorantes, pinturas en aerosol, su uso se limita por los conocidos efectos nocivos para el medio ambiente de los CFC y el metilcloroformo, que se encuentran en los propulsores más conocidos usados en los generadores de aerosol de este tipo.

En lo que respecta a la aplicación de fármacos, normalmente es deseable proporcionar un aerosol con un diámetro promedio de partícula de menos de 2 micrones para facilitar la penetración en los pulmones. Los generadores de aerosol en base a propulsores son incapaces de generar aerosoles con un promedio de partícula inferior a 2 micrones de diámetro. Asimismo, en ciertas aplicaciones se desea poder administrar fármacos con un índice de flujo mayor, por ejemplo, más de 1 miligramo por segundo. Algunos generadores de aerosol adecuados para administrar fármacos son incapaces de lograr índices de flujo tan altos como en el rango de 0, 2 a 2, 0 micrones.

Las patentes de los EEUU de titularidad compartida 5.743.251 y 6.234.167, que se incorporan a la presente a modo de referencia, revelan generadores de aerosol, junto con ciertos principios de operación y materiales que se emplean en un generador de aerosol, así como también métodos para producir un aerosol, y un aerosol.

Resumen de la invención [0009] La invención, como reivindicado, proporciona un dispositivo vaporizador de fluidos que incluye un tubo capilar elaborado con un material conductor de electricidad, proporcionando dicho tubo capilar paso para el fluido. Se conectan al menos dos electrodos al tubo capilar, el primero de ellos se conecta al tubo capilar más cerca de una entrada del tubo capilar que un segundo de los al menos dos electrodos. El segundo electrodo posee una resistencia eléctrica suficiente como para ocasionar el calentamiento del electrodo durante el uso del dispositivo, de manera que se reduce al mínimo la pérdida de calor en el extremo de salida del tubo capilar.

La invención también proporciona un generador de aerosol que consta de un tubo capilar con un extremo de entrada y un extremo de salida. Un primer electrodo se conecta al tubo capilar y un segundo electrodo se conecta al tubo capilar, estando el primer electrodo más cerca del extremo de entrada que el segundo electrodo. Se aplica una tensión entre el primer y segundo electrodo para calentar la parte del tubo capilar ubicada entre el primer y segundo electrodo de modo que el tubo capilar es más caliente en el segundo electrodo que en el primero. El segundo electrodo posee suficiente resistencia como para alcanzar una temperatura durante la aplicación de la tensión entre el primer y segundo electrodo de modo que al temperatura es lo suficientemente elevada como para prevenir sustancialmente la conducción de calor desde el tubo capilar hasta el segundo electrodo.

La invención, como reivindicado, presenta además un método para vaporizar un líquido en un tubo capilar que posee una entrada, una salida y una parte calentada definida entre un electrodo superior y un electrodo inferior. El electrodo inferior posee una resistencia eléctrica suficiente como para calentar el electrodo inferior durante el uso del dispositivo, de modo que se reduce al mínimo la pérdida de calor en el extremo externo del tubo capilar, y ambos electrodos están conectados eléctricamente al tubo capilar. El método incluye aplicar líquido al tubo capilar a través de la entrada y aplicar una tensión a través de los electrodos para generar calor en la sección calentada. La tensión también genera suficiente calor en el electrodo inferior como para eliminar sustancialmente cualquier gradiente de temperatura entre el electrodo inferior y el tubo capilar en la conexión entre el electrodo inferior y el tubo capilar.

Breve descripción de los dibujos [0012] Se describirá con mayor detalle a continuación la invención que se presenta en esta solicitud con referencia a formas de realización preferidas del aparato y método, solamente a modo de ejemplo, y con referencia a los dibujos que se adjuntan, en los que:

La figura 1 ilustra un dispositivo vaporizador de fluidos de acuerdo con una forma de realización de la invención.

La figura 2 es una representación esquemática de un tubo capilar calentado de acuerdo con una forma de realización de la invención.

La figura 3 ilustra los perfiles de temperatura de la pared para un tubo capilar calentado comparativo y un tubo capilar calentado según la invención.

Descripción de las formas de realización preferidas [0013] La invención proporciona un dispositivo vaporizador útil para aplicaciones que incluyen la generación de aerosol. El dispositivo incluye un tubo calefactor/capilar con pasaje para el fluido con una entrada, una salida, y al menos dos electrodos conectados a un material eléctricamente conductor en puntos espaciados del tubo capilar en puntos espaciados a lo largo del pasaje de fluido entre la entrada y la salida. El pasaje de fluidos está definido por el interior del tubo capilar, que preferentemente es de un material conductor como por ejemplo, acero inoxidable. Una sección del tubo capilar entre la entrada y el primer electrodo constituye una sección de alimentación, y... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo vaporizador de fluidos (10) que comprende:

un tubo capilar (25) hecho de un material electroconductor, proporcionando dicho tubo capilar un pasaje para un fluido; al menos dos electrodos (32, 34) conectados a dicho tubo capilar (25) , siendo conectado un primero de dichos al menos dos electrodos al tubo capilar (25) que se ubica más cerca de una entrada (21) de dicho tubo capilar (25) que un segundo (34) de dichos al menos dos electrodos; se proporciona energía eléctrica a dicho tubo capilar (25) a través de dichos al menos dos electrodos para calentar dicho tubo capilar; caracterizado por el hecho de que dicho segundo electrodo (34) posee una resistencia eléctrica suficiente como para calentar el segundo electrodo (34) mencionado durante la aplicación de energía eléctrica a aproximadamente la misma temperatura que dicho tubo capilar

(25) en el punto de conexión entre dicho segundo electrodo (34) y dicho tubo capilar (25) .

2. Dispositivo vaporizador de fluido de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el tubo capilar (25) incluye una sección de alimentación (22) entre dicha entrada (1) y dicho primer electrodo (32) , una sección calentada entre dicho primer (32) y segundo (34) electrodo, y una punta (28) entre dicho segundo electrodo (34) y dicha salida (22) .

3. Dispositivo vaporizador de fluido de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho segundo electrodo (34) posee una temperatura suficientemente elevada como para evitar la conducción de calor desde dicho tubo capilar (25) hasta dicho segundo electrodo (34) .

4. Dispositivo vaporizador de fluido de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el dispositivo vaporizador de fluidos comprende un inhalador con una boquilla (18) , teniendo el tubo capilar (25) una salida (29) que dirige el fluido vaporizado hacia la boquilla.

5. Dispositivo vaporizador de fluido de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el dispositivo comprende un inhalador que tiene un controlador (16) , una válvula (14) y un sensor (15) , el sensor detecta una condición de administración que corresponde a la administración de un volumen predeterminado de aerosol, el controlador (16) se programa para abrir la válvula (14) y dirigir el líquido hacia el tubo capilar (25) cuando la condición de suministro es detectada por el sensor (15) , y pasar corriente eléctrica por el tubo capilar (25) para volatilizar el líquido en su interior.

6. Método para vaporizar un fluido en un tubo capilar (25) hecho de un material electroconductor y que tiene una entrada (21) , una salida (29) y una sección calentada (24) definida entre un electrodo superior (32) y un electrodo inferior (34) , y estando ambos electrodos mencionados, superior (32) e inferior (34) , conectados eléctricamente a dicho tubo capilar (25) , comprendiendo dicho método:

el suministro de líquido a dicho tubo capilar (25) a través de dicha entrada (21) ; y la aplicación de una tensión a través de dichos electrodos (32, 34) para generar calor en dicha sección calentada (24) , caracterizado por el hecho de que dicha tensión también genera suficiente calor en dicho electrodo inferior (34) para eliminar sustancialmente cualquier gradiente de temperatura significativo entre dicho electrodo inferior (34) y dicho tubo capilar (25) en la conexión entre el electrodo inferior (34) y el tubo capilar (25) .

7. Método de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la resistividad eléctrica del electrodo inferior (34) está predeterminada como función del índice de flujo deseada del líquido que circula por dicho tubo capilar (25) .

8. Método según la reivindicación 7, en el que dicho líquido es convertido en un vapor en dicha sección calentada (24) .

9. Método de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el inhalador incluye un controlador (16) , una válvula (14) , y un sensor (15) , incluyendo el método la detección de una condición de suministro con el sensor (15) , el envío de una señal al controlador (16) que corresponda a la condición de suministro, accionar la válvula (14) para el suministro de un volumen de líquido predeterminado al tubo capilar (25) , proporcionar energía el tubo capilar (25) y cerrar la válvula (14) una vez que dicho volumen predeterminado de líquido ha sido suministrado al tubo capilar (25) .

10. Método de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la salida (29) del tubo capilar (25) se ubica cerca del electrodo inferior (34) y el vapor que sale por la salida (29) se condensa en el aire ambiente y forma un aerosol.

11. Método de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la fuente de fluido contiene una solución de medicamento y el vapor que sale del tubo capilar (25) forma un aerosol que contiene el medicamento.

12. Uso de un dispositivo vaporizador de fluido según la reivindicación 1 como generador de aerosol.

13. Uso de un generador de aerosol según la reivindicación 12, en el que un fluido que pasa a través de dicho tubo capilar (25) está en una fase sustancialmente líquida en la proximidad de dicho primer electrodo (32) , y está en una fase sustancialmente de vapor en la proximidad de dicho segundo electrodo (34) .

14. Uso de un generador de aerosol según la reivindicación 13, en el que dicho tubo capilar (25) tiene una temperatura más elevada en la proximidad de dicho segundo electrodo (34) que en la proximidad de dicho primer electrodo (32) como resultado de un coeficiente menor de transferencia de calor entre dicha fase de vapor de dicho fluido y dicho tubo capilar (25) que el coeficiente de transferencia de calor entre dicha fase líquida de dicho fluido y dicho tubo capilar (25) .