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DE102005030803A1 - Atomization of liquid for medicament formulation or cosmetic agent, by directing liquid onto hot or heated contact surface to partially vaporize part of liquid, and atomizing non-vaporized liquid into small droplets to generate aerosol - Google Patents

Atomization of liquid for medicament formulation or cosmetic agent, by directing liquid onto hot or heated contact surface to partially vaporize part of liquid, and atomizing non-vaporized liquid into small droplets to generate aerosol Download PDF

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DE102005030803A1
DE102005030803A1 DE102005030803A DE102005030803A DE102005030803A1 DE 102005030803 A1 DE102005030803 A1 DE 102005030803A1 DE 102005030803 A DE102005030803 A DE 102005030803A DE 102005030803 A DE102005030803 A DE 102005030803A DE 102005030803 A1 DE102005030803 A1 DE 102005030803A1
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DE
Germany
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liquid
contact surface
aerosol
less
nozzle
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Withdrawn
Application number
DE102005030803A
Other languages
German (de)
Inventor
Ralf-Peter Dr. Peters
Holger Holakovsky
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.)
Boehringer Ingelheim Pharma GmbH and Co KG
Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals Inc
Original Assignee
Boehringer Ingelheim Pharma GmbH and Co KG
Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals Inc
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Publication date
Application filed by Boehringer Ingelheim Pharma GmbH and Co KG, Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals Inc filed Critical Boehringer Ingelheim Pharma GmbH and Co KG
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Priority to ES06776090T priority patent/ES2348677T3/en
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Priority to AT06776090T priority patent/ATE477851T1/en
Priority to EP06776090A priority patent/EP1896188B1/en
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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zerstäubung einer Flüssigkeit vorgeschlagen. Ein Flüssigkeitsstrahl wird auf eine heiße Kontaktfläche, insbesondere Umlenkfläche, gerichtet, so daß ein Teil der Flüssigkeit verdampft wird. Die nicht verdampfte Flüssigkeit wird in kleine Tropfen zerstäubt, die ein Aerosol bilden. Weiter wird ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Vorrichtung vorgeschlagen.It be a method and an apparatus for atomizing a liquid proposed. A liquid jet gets on a hot Contact area, in particular deflection surface, directed so that a Part of the liquid is evaporated. The unevaporated liquid turns into small drops atomized, which form an aerosol. Further, a method for manufacturing proposed such a device.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zerstäubung einer Flüssigkeit, insbesondere einer flüssigen Arzneimittelformulierung, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Vorrichtung.The The present invention relates to a method and an apparatus for atomization a liquid, in particular a liquid Drug formulation, and a method for producing such Contraption.

Bei der Zerstäubung einer flüssigen Arzneimittelformulierung soll eine möglichst genau definierte Menge an Wirkstoff in ein Aerosol zur Inhalation überführt werden. Das Aerosol soll sich durch einen kleinen Mittelwert der Tropfengröße bei einer schmalen Tropfengrößenverteilung und durch einen niedrigen Impuls (geringe Ausbreitungsgeschwindigkeit) auszeichnen.at the atomization a liquid Drug formulation should be as precise as possible be transferred to drug in an aerosol for inhalation. The aerosol should through a small mean droplet size at a narrow droplet size distribution and characterized by a low pulse (low propagation speed).

Unter dem Begriff "Arzneimittelformulierung" sind bei der vorliegenden Erfindung über Medikamente hinaus auch Therapeutika oder dergleichen, insbesondere also jede Art von Mitteln zur Inhalation, zu verstehen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Zerstäubung von Mitteln zur Inhalation beschränkt, sondern kann insbesondere auch für kosmetische Mittel oder sonstige Flüssigkeiten und ggf. auch für Suspensionen oder dergleichen eingesetzt werden, auch wenn die nachfolgende Beschreibung primär auf die bevorzugte Zerstäubung einer Arzneimittelformulierung zur Inhalation gerichtet ist.Under The term "drug formulation" are used in the present Invention over Medications also include therapeutics or the like, in particular So any kind of means of inhalation, to understand. The present However, the invention is not limited to the atomization of inhalation agents, but especially for cosmetic Medium or other liquids and possibly also for Suspensions or the like can be used, even if the following Description primary on the preferred atomization a drug formulation for inhalation.

Unter dem Begriff "Aerosol" ist bei der vorliegenden Erfindung eine vorzugsweise wolkenartige Ansammlung einer Vielzahl von Tropfen der zerstäubten Flüssigkeit mit vorzugsweise im wesentlichen ungerichteter bzw. breiter räumlicher Verteilung der Bewegungsrichtungen und vorzugsweise geringen Geschwindigkeiten der Tropfen zu verstehen.Under The term "aerosol" is used in the present Invention a preferably cloudy collection of a variety from drops of the atomized liquid with preferably substantially undirected or wider spatial Distribution of directions of movement and preferably low speeds to understand the drop.

Die WO 92/04065 A1, WO 03/047763 A1, EP 0 471 323 A1 , EP 0 653 218 A1 und US 5,241,954 A offenbaren Zerstäuber für Flüssigkeiten zu Inhalationszwecken. Die Flüssigkeit wird jeweils mit einem Gasstrom vermischt und zur Vernebelung auf eine Prallfläche gelenkt. Dies ist aufwendig und nicht immer effektiv, insbesondere kann die Tropfengröße stark schwanken.WO 92/04065 A1, WO 03/047763 A1, EP 0 471 323 A1 . EP 0 653 218 A1 and US 5,241,954 A disclose nebulizers for liquids for inhalation purposes. The liquid is in each case mixed with a gas stream and directed to an impact surface for atomization. This is expensive and not always effective, in particular, the drop size can vary greatly.

Die WO 92/19383 A1 offenbart eine Zerstäubung einer Flüssigkeit ohne zusätzlichen Gasstrom oder Druckluft. Ein Flüssigkeitsstrahl wird zur Zerstäubung auf eine kegelförmige Prallfläche gerichtet, so daß die Flüssigkeit in einer Ebene quer zur Kegelachse zerstäubt wird, um Tropfen mit einem Durchmesser von weniger als 10 μm zur Inhalation zu erzeugen. Es ist schwierig, auf diese Weise ein Aerosol mit definierter Tropfengröße und schmaler, gleichbleibender Tropfengrößenverteilung zu erzeugen.The WO 92/19383 A1 discloses an atomization of a liquid without additional Gas flow or compressed air. A liquid jet becomes atomization on a cone-shaped baffle directed, so that the liquid in a plane transverse to the cone axis is atomized to drop with a Diameter less than 10 μm to generate inhalation. It is difficult to enter this way Aerosol with defined droplet size and narrower, more consistent Droplet size distribution to create.

Die Firma Canon bietet unter der Bezeichnung "i850" einen nach dem sogenannten Bubble-Jet-Prinzip arbeitenden Drucker an. Der Drucker weist eine Vielzahl von Düsenöffnungen mit einem Durchmesser von 10 μm zur Ausgaben von Tintentropfen mit einem Volumen von 2 pl, also mit einem Durchmesser von etwa 12 μm, auf. Den Düsenöffnungen sind Flüssigkeitskammern zugeordnet, in denen die Tinte mittels eines elektrothermischen Elements verdampft wird. Die mit der Verdampfung einhergehende Volumenänderung führt zur Ausgabe der Tintentropfen durch die Düsenöffnungen. Um die gewünschte Auflösung von beispielsweise 4.800 dpi zu erreichen, werden die Tintentropfen mit hoher Geschwindigkeit (10 m/s oder mehr) in einer bestimmten Richtung ausgegeben.The Company Canon offers under the name "i850" one according to the so-called bubble jet principle operating printer. The printer has a plurality of nozzle openings with a diameter of 10 μm for dispensing ink drops with a volume of 2 pl, ie with a diameter of about 12 microns, on. The nozzle openings are fluid chambers assigned in which the ink by means of an electrothermal Elements is evaporated. The volume change associated with the evaporation leads to Output of ink drops through the nozzle openings. To the desired resolution of For example, to achieve 4,800 dpi, the ink drops become at high speed (10 m / s or more) in a certain direction output.

Beim Bubble-Jet-Prinzip ist aufwendig, daß die Ausgabe der einzelnen Tropfen und dementsprechend das erneute Verdampfen von Tinte individuell für die einzelnen Düsen gesteuert werden müssen, um ein gewünschtes Druckbild zu erreichen. Neben Zeitpunkt sind Ort und Impuls des entstehenden Tropfens beim Bubble-Jet-Prinzip wichtig. Daher weist der Druckkopf eine Vielzahl von individuellen Heizern, Tintenkammern und Düsen auf, wobei jede Konfiguration aus Heizer, Tintenkammer und Düse einzelne Tropfen nur nacheinander erzeugen und ausgeben kann. Ein derartiger Druckkopf ist aufwendig herzustellen. Zum Erreichen der üblicherweise für einen Inhalator notwendigen Tropfenrate ist eine sehr große Anzahl von Düsen notwendig. Weiter besteht die Gefahr des unerkannten Verstopfens bzw. Blockierens einzelner Düsen sowie des Ausfalls einzelner Heizelemente, beispielsweise durch Ablagerungen o. dgl. Darüber hinaus können bei der Verwendung des Bubble-Jet-Prinzips für Arzneimittelformulierungen weitere unerwünschte Effekte, wie eine Aufkonzentration von Wirkstoff, Reaktionen des Wirkstoffs o. dgl., auftreten.At the Bubble jet principle is consuming that the output of the individual Drops and, accordingly, the re-evaporation of ink individually for each Nozzles controlled have to be around a desired one To achieve print image. Besides time, place and momentum are the The resulting drop in the bubble jet principle important. Therefore, points The printhead has a variety of individual heaters, ink chambers and nozzles on, with each configuration of heater, ink chamber and nozzle individual Only be able to generate and output drops one after the other. Such a Printhead is expensive to produce. To achieve the usual for one Inhaler necessary drop rate is a very large number of nozzles necessary. There is also the risk of unrecognized clogging or blocking of individual nozzles as well as the failure of individual heating elements, for example by Deposits o. The like can out when using the bubble-jet principle for drug formulations more unwanted Effects, such as a concentration of active substance, reactions of the active substance o. The like., occur.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zerstäubung von Flüssigkeit sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Vorrichtung anzugeben, so daß auf einfache, effektive Weise eine wirksame Zerstäubung der Flüssigkeit und die Erzeugung eines Aerosols ermöglicht werden, insbesondere wobei das Aerosol eine kleine Tropfengröße von im Mittel vorzugsweise weniger als 10 μm Durchmesser, eine schmale und gleichbleibende Tropfengrößenverteilung und/oder eine niedrige Ausbreitungsgeschwindigkeit aufweist und/oder wobei eine einfache, kostengünstige Herstellung ermöglicht wird.Of the The present invention is based on the object, a method and a device for atomization of liquid and a method of manufacturing such a device specify so that on simple, effective way of effectively atomizing the liquid and the generation of an aerosol are possible, in particular the aerosol having a small droplet size of on average preferably less than 10 μm Diameter, a narrow and consistent drop size distribution and / or has a low propagation speed and / or being a simple, inexpensive Production possible becomes.

Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder eine Vorrichtung gemäß Anspruch 25 oder ein Verfahren gemäß Anspruch 47 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The above object is achieved by a method according to claim 1 or an apparatus according to claim 25 or a method according to claim 47 solved. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Eine grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Flüssigkeit zu einem geringen Teil zu verdampfen, um die verbleibende Flüssigkeit in kleine Tropfen zu zerstäuben, und zwar im Gegensatz zum genannten Bubble-Jet-Prinzip ungerichtet, also zumindest mit einer sehr breiten räumlichen Geschwindigkeitsverteilung der Tropfen, um so ein Aerosol zu erzeugen. Dies gestattet auf sehr einfache, effektive Weise die Erzeugung eines Aerosols mit den gewünschten Eigenschaften.A basic idea of the present invention is that liquid evaporate to a small extent to the remaining liquid to atomize into small drops, and in contrast to the bubble jet principle mentioned undirected, So at least with a very broad spatial velocity distribution the drop to create such an aerosol. This allows for a lot simple, effective way of generating an aerosol with the desired Properties.

Insbesondere sind im Gegensatz zu bisherigen mechanischen Zerstäubungsverfahren bei der vorschlagsgemäßen Lösung wesentlich niedrigere Drücke zur Zuförderung der Flüssigkeit ausreichend. Die Zerstäubung selbst erfolgt nämlich vorzugsweise zumindest im wesentlichen durch das Verdampfen. Die Phasenumwandlung von flüssig in gasförmig führt nämlich zu einer starken Volumenzunahme, im Fall von Wasser um das ca. 1700-fache. Diese schlagartige Volumenänderung führt zu einer starken Zunahme der kinetischen Energie und ermöglicht eine spontane Zerteilung der Flüssigkeit in einzelne, sehr kleine Tropfen.Especially are in contrast to previous mechanical sputtering methods essential in the proposed solution lower pressures for the promotion the liquid sufficient. The atomization itself takes place preferably at least substantially by the evaporation. The Phase transformation of liquid in gaseous form leads to a strong volume increase, in the case of water around 1700 times. This sudden volume change leads to a strong increase in kinetic energy, enabling one spontaneous fragmentation of the liquid in single, very small drops.

Des weiteren genügt es, nur einen geringen Anteil der Flüssigkeit zu verdampfen, um den gewünschten Zerstäubungseffekt zu erreichen. So kann auf sehr einfache und effektive Weise ein Aerosol mit den gewünschten Eigenschaften, insbesondere mit kleiner Tropfengröße, schmaler und gleichbleibender Tropfengrößenverteilung und/oder niedriger Ausbreitungsgeschwindigkeit erzeugt werden.Of more is enough to vaporize only a small portion of the liquid the wished atomization to reach. This can be done in a very simple and effective way Aerosol with the desired Properties, especially with small drop size, narrower and consistent drop size distribution and / or low propagation speed.

Insbesondere bilden die zerstäubten Flüssigkeitstropfen mit der Umgebungsatmosphäre das Aerosol. Die Flüssigkeit ist daher vorzugsweise gasfrei, d.h. besteht nur aus einer flüssigen Phase und enthält insbesondere kein gelöstes Treibgas oder dgl.Especially form the atomized liquid drops with the ambient atmosphere the aerosol. The liquid is therefore preferably gas-free, i. consists only of a liquid phase and contains especially no solved Propellant or the like.

Vorzugsweise werden kleine Mengen der Flüssigkeit nacheinander zerstäubt. Dies ermöglicht eine zumindest im wesentlichen gleichmäßige Verteilung der Energie in der jeweiligen zu zerstäubenden Flüssigkeitsmenge und damit eine sehr gleichmäßige, schmale Größenverteilung der bei der Zerstäubung entstehenden Flüssigkeitstropfen.Preferably be small amounts of the liquid sputtered one after the other. This allows a at least substantially uniform distribution of energy in the respective amount of liquid to be atomized and thus a very even, narrow size distribution the atomization resulting liquid drop.

Die nacheinander erfolgende Zerstäubung kleiner Mengen der Flüssigkeit kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Vorzugsweise wird aus der Flüssigkeit ein Strahl mit einem geringen Durchmesser erzeugt, der dann durch teilweise Verdampfung der Flüssigkeit zur Erzeugung des gewünschten Aerosols zerstäubt wird.The successive atomization smaller Quantities of the liquid can be continuous or discontinuous. Preferably gets out of the liquid produces a beam with a small diameter, which then passes through partial evaporation of the liquid to produce the desired Aerosol sputtered becomes.

Alternativ oder zusätzlich können die genannten kleinen Flüssigkeitsmengen auch parallel, also über parallele Strömungswege bzw. an getrennten Ortsbereichen und insbesondere gleichzeitig zerstäubt werden.alternative or additionally can the said small amounts of liquid also in parallel, so over parallel flow paths or at separate local areas and in particular at the same time be atomized.

Besonders bevorzugt wird die Flüssigkeit seitenwandfrei in Tropfen zerstäubt. Dies ist der Ausbildung eines wolkenartigen Aerosols mit vorzugsweise geringer Ausbreitungsgeschwindigkeit, insbesondere einer quasi stehenden Aerosolwolke, zuträglich.Especially Preferably, the liquid is sidewall free atomized in drops. This is the formation of a cloudy aerosol with preferably low propagation speed, in particular a quasi-stationary Aerosol cloud, conducive.

Ganz besonders bevorzugt wird die Flüssigkeit in Form eines vorzugsweise freien Strahls einer heißen Kontaktfläche, insbesondere einer erhitzten bzw. beheizten Umlenkfläche, zugeleitet. Beim Auftreffen des Strahls erfolgt bei einem geringen Teil der Flüssigkeit eine spontane Umwandlung von der flüssigen in die gasförmige Phase. Aufgrund der ab einer bestimmten Temperatur spontanen Verdampfung der Flüssigkeit entsteht ein sehr hoher Druck, der ei ne bestimmte Flüssigkeitsmenge aus dem Strahl als Tropfen herausschlägt bzw. herauslöst. Einerseits wird dadurch nur ein kleiner Teil der auftreffenden Flüssigkeit verdampft. Andererseits ist die Verweilzeit für die nicht verdampfte Flüssigkeit sehr kurz, so daß die nicht verdampfte Flüssigkeit kaum erwärmt wird. Letzteres ist insbesondere bei wärmeempfindlichen Arzneimittelformulierungen von großem Vorteil. Im Gegensatz zu herkömmlichen Prallflächen ist die auftreffende Geschwindigkeit für die Zerstäubung nicht oder nur wenig relevant; vielmehr wird die Energie für die Zerstäubung primär durch den Dampfdruck der verdampften Flüssigkeit bereitgestellt und dementsprechend die Zerstäubung zumindest wesentlich durch die Temperatur des Kontaktelements bestimmt. Die Geschwindigkeit der auftreffenden Flüssigkeit, insbesondere des Strahls, legt hingegen primär den Aerosolstrom bzw. die Tropfenrate fest.All especially preferred is the liquid in the form of a preferably free jet of a hot contact surface, in particular a heated or heated deflection, fed. When striking of the jet takes place at a small part of the liquid a spontaneous transformation from the liquid to the gaseous phase. Due to spontaneous evaporation above a certain temperature the liquid creates a very high pressure, the ei ne certain amount of liquid from the jet as drops drops out or dissolves. On the one hand will thereby only a small part of the impinging liquid evaporated. On the other hand, the residence time for the unevaporated liquid very short, so that the not evaporated liquid barely heated becomes. The latter is especially true for thermosensitive drug formulations of great Advantage. Unlike traditional ones baffles is the impinging speed for the atomization not or only a little relevant; rather, the energy for atomization is primarily vaporized by the vapor pressure of the vapor liquid provided and accordingly the atomization at least substantially by determines the temperature of the contact element. The speed the impinging liquid, In particular, the beam, however, sets primarily the aerosol stream or the Drop rate.

Die Phasenumwandlung bzw. Verdampfung erfolgt bei Kontakt mit der Kontakt- bzw. der Umlenkfläche vorzugsweise ohne Siedeverzug. Die Temperatur des Kontaktelements bzw. der Umlenkfläche liegt hierzu vorzugsweise deutlich über der Verdampfungstemperatur der Flüssigkeit bzw. eines Bestandteils der Flüssigkeit, wie eines Lösungsmittels oder dgl. Dies führt zu der spontanen Verdampfung und zu der gewünschten Zerstäubung der nicht verdampften Flüssigkeit. Die entstehenden Flüssigkeitstropfen bilden dann das gewünschte Aerosol.The Phase transformation or evaporation takes place on contact with the contact or the deflection preferably without bumping. The temperature of the contact element or the deflection surface is located this preferably clearly above the evaporation temperature of the liquid or a component the liquid, like a solvent or the like. This leads to the spontaneous evaporation and to the desired atomization of the not evaporated liquid. The resulting drops of liquid then form the desired one Aerosol.

Insbesondere kommt es beim Auftreffen der Flüssigkeit auf die Kontakt- bzw. Umlenkfläche zu einer schlagartigen, diskontinuierlichen Ausbildung eines Dampfkissens zwischen der heißen Oberfläche und dem eigentlichen Strahl. Dies führt zu der bereits oben erwähnten, nacheinander erfolgenden Zerstäubung kleiner Mengen der Flüssigkeit und dementsprechend zu weitgehend einheitlich großen Flüssigkeitstropfen.In particular, when the liquid impinges on the contact or deflection surface, a sudden, discontinuous formation of a steam cushion occurs between the hot surface and the actual jet. This leads to the already mentioned above, successive atomization of small quantities of the liquid and, accordingly, largely uniformly large liquid keitstropfen.

Der Flüssigkeitsstrahl kann je nach Bedarf für eine undosierte oder eine dosierte Zerstäubung und Aerosolerzeugung eingesetzt werden. Die Dosierung mittels des Strahls wird insbesondere für die Zerstäubung von Arzneimittelformulierungen, insbesondere zu Inhalationszwecken, eingesetzt. Die vorschlagsgemäße Lösung führt zu einer Zerstäubung eines sehr definierten Anteils der zugeführten Flüssigkeit, so daß die Dosierung des Strahls zu einer genauen Dosierung der zerstäubten Flüssigkeit und damit des ausgegebenen Arzneimittels bzw. Wirkstoffs führt.Of the liquid jet can be as needed for undosed or metered atomization and aerosol production be used. The dosage by means of the jet is in particular for the atomization of Pharmaceutical formulations, in particular for inhalation purposes, used. The proposed solution leads to a Atomization of one very defined proportion of the supplied liquid, so that the dosage the jet to a precise dosage of the atomized liquid and thus the output Drug or drug leads.

Die vorschlagsgemäße Zerstäubung führt des weiteren auch zu sehr gut reproduzierbaren Eigenschaften, wie schmale und konstante Tropfengrößenverteilung, gleicher mittlerer Tropfendurchmesser und/oder schmale Tropfengeschwindigkeitsverteilung mit insbesondere geringer mittlerer Geschwindigkeit des Aerosols. Dies ist bei der Dosierung von Arzneimitteln, Wirkstoffen o. dgl. sehr vorteilhaft, da beispielsweise immer ein definierter Anteil an lungengängigen und gut aufnehmbaren Tropfen erzeugt werden kann.The Proposed atomization leads the other also very well reproducible properties, such as narrow and constant drop size distribution, same average droplet diameter and / or narrow drop velocity distribution in particular with a low average velocity of the aerosol. This is in the dosage of drugs, drugs o. very advantageous because, for example, always a defined proportion of respirable and well absorbable drops can be produced.

Weitere Aspekte, Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigtFurther Aspects, features, properties and advantages of the present invention arise from the claims the following description of preferred embodiments with reference to the drawing. It shows

1 eine schematische Darstellung einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform; 1 a schematic representation of a proposed device according to a first embodiment;

2 eine schematische Darstellung einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform; 2 a schematic representation of a proposed device according to a second embodiment;

3 eine vergrößerte Darstellung der Vorrichtung gemäß 2; 3 an enlarged view of the device according to 2 ;

4 eine schematische Darstellung einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform; und 4 a schematic representation of a proposed device according to a third embodiment; and

5 eine schematische Darstellung einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform. 5 a schematic representation of a proposed device according to a fourth embodiment.

In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen ist.In the figures are for same or similar Parts used the same reference numerals, even if repeated Description is omitted.

Die Prinzipsskizze gemäß 1 zeigt einen schematischen Aufbau einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Vorrichtung 1 dient der Zerstäubung einer Flüssigkeit 2, insbesondere einer flüssigen Arzneimittelformulierung im eingangs genannten Sinn, einem kosmetischen Mittel, einer technischen Flüssigkeit oder dgl.The principle sketch according to 1 shows a schematic structure of a proposed device 1 according to a first embodiment. The device 1 is used to atomise a liquid 2 , in particular a liquid pharmaceutical formulation in the sense mentioned at the outset, a cosmetic agent, a technical fluid or the like.

Die Vorrichtung 1 weist vorzugsweise eine Düse 3 zur Erzeugung eines Strahls 4 der Flüssigkeit 2 auf. Insbesondere handelt es sich um einen freien, also seitlich nicht geführten Strahl 4.The device 1 preferably has a nozzle 3 for generating a jet 4 the liquid 2 on. In particular, it is a free, that is not laterally guided beam 4 ,

Der Strahl 4 weist vorzugsweise einen zumindest im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von insbesondere 1 bis 50 μm, besonders bevorzugt weniger als 20 μm oder sogar weniger als 10 μm, auf.The beam 4 preferably has an at least substantially circular cross section with a diameter of in particular 1 to 50 microns, more preferably less than 20 microns or even less than 10 microns, on.

Der Strahl 4 wird von der Düse 3 vorzugsweise mit einem Druck von 0,05 bis 3 MPa, insbesondere 0,1 bis 0,3 MPa, ausgegeben.The beam 4 gets from the nozzle 3 preferably at a pressure of 0.05 to 3 MPa, in particular 0.1 to 0.3 MPa.

Die Vorrichtung 1 weist ferner eine heiße bzw. beheizbare oder erhitzbare Kontaktfläche 5 auf, auf die der Strahl 4 trifft.The device 1 also has a hot or heatable or heatable contact surface 5 on top of that the beam 4 meets.

Die Kontaktfläche 5 kann grundsätzlich jede beliebige für die gewünschte Zerstäubung geeignete Form aufweisen, also beispielsweise gitterartig ausgebildet bzw. mit Durchbrechungen versehen sein. Vorzugsweise bildet die Kontaktfläche 5 eine insbesondere durchgehende Prall- bzw. Umlenkfläche für den Strahl 4.The contact surface 5 can in principle have any desired shape suitable for the desired atomization, that is, for example, formed like a grid or provided with openings. Preferably, the contact surface forms 5 a particular continuous baffle or deflection surface for the beam 4 ,

Die Kontaktfläche 5 ist mittels einer in 1 nicht dargestellten Heizeinrichtung beheizbar bzw. erhitzbar, um die auftreffende Flüssigkeit 2 zum Teil zu verdampfen und dadurch die gewünschte Zerstäubung der Flüssigkeit 2 zu erreichen. Die Heizeinrichtung arbeitet vorzugsweise elektrisch. Jedoch kann auch eine Beheizung bzw. ein Wärmeeintrag auf sonstige Weise erfolgen, insbesondere durch Licht oder chemische Prozesse, wie Oxidation eines Brennstoffes mittels eine Katalysators.The contact surface 5 is by means of a in 1 not shown heater heated or heated to the impinging liquid 2 partly to vaporize and thereby the desired atomization of the liquid 2 to reach. The heater preferably operates electrically. However, heating or heat input can also take place in other ways, in particular by light or chemical processes, such as oxidation of a fuel by means of a catalyst.

Die Temperatur der Kontaktfläche 5 liegt vorzugsweise deutlich über dem Siedepunkt der Flüssigkeit 2 oder eines wesentlichen Bestandteils der Flüssigkeit 2, wie eines Lösungsmittels. Bei Wasser als Lösungsmittel beträgt die Temperatur der Kontaktfläche vorzugsweise mindestens 120°C, insbesondere im wesentlichen 150°C oder mehr. So kann eine spontane Verdampfung ohne Siedeverzug, also ein unmittelbarer Übergang von der flüssigen in die gasförmige Phase mit der gewünschten Volumenzunahme erreicht werden.The temperature of the contact surface 5 is preferably well above the boiling point of the liquid 2 or an essential component of the liquid 2 as a solvent. In the case of water as a solvent, the temperature of the contact surface is preferably at least 120 ° C, especially substantially 150 ° C or more. Thus, a spontaneous evaporation without bumping, so an immediate transition from the liquid to the gaseous phase can be achieved with the desired volume increase.

Die Temperatur der Kontaktfläche 5 ist außerdem vorzugsweise derart hoch, daß sich keine Rückstände oder zumindest keine für eine medizinische Anwendung relevanten Rückstände auf der Kontaktfläche 5 bilden, insbesondere bei diesbezüglich optimierter Zusammensetzung bzw. Formulierung der Flüssigkeit 2.The temperature of the contact surface 5 is also preferably so high that no Residues or at least no residues relevant to medical application on the contact surface 5 form, in particular in this regard optimized composition or formulation of the liquid 2 ,

Die Kontaktfläche 5 besteht vorzugsweise aus Metall, Halbleitermaterial, wie Silicium, Keramik oder Glas. Insbesondere ist die Kontaktfläche 5 durch die Oberfläche eines entsprechenden plattenförmigen Stücks, Seitenwandung oder einer entsprechenden Beschichtung gebildet. Alternativ oder zusätzlich kann das Material bzw. die Kontaktfläche 5, insbesondere zur Minimierung bzw. Verhinderung von Rückständen und/oder zum Schutz, beschichtet sein, beispielsweise mit einem der genannten Materialien oder mit Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Teflon oder sonstigen geeigneten Materialien.The contact surface 5 is preferably made of metal, semiconductor material, such as silicon, ceramic or glass. In particular, the contact surface 5 formed by the surface of a corresponding plate-shaped piece, side wall or a corresponding coating. Alternatively or additionally, the material or the contact surface 5 , in particular for minimizing or preventing residues and / or for protection, be coated, for example with one of said materials or with silicon nitride, silicon carbide, Teflon or other suitable materials.

Die Wärmekapazität des die Kontaktfläche 5 bildenden Körpers ist vorzugsweise ausreichend groß, um während des Zerstäubungsvorgangs die Oberflächentemperatur ausreichend konstant halten zu können. Die Wärmekapazität ist jedoch vorzugsweise nicht zu groß gewählt, um die Verlustleistung der der Kontaktfläche 5 zugeordneten, nicht dargestellten Heizeinrichtung zu minimieren oder zumindest nicht zu groß werden zu lassen. Alternativ oder zusätzlich reagiert Heizeinrichtung ausreichend schnell, um die Temperatur während des Zerstäubungsvorgangs zumindest in einem gewünschten Bereich halten zu können.The heat capacity of the contact surface 5 The forming body is preferably sufficiently large to be able to keep the surface temperature sufficiently constant during the sputtering process. However, the heat capacity is preferably not chosen too large to the power loss of the contact surface 5 associated, not shown heater to minimize or at least not to be too large. Alternatively or additionally, the heating device reacts quickly enough to maintain the temperature during the sputtering process at least in a desired range.

Besonders bevorzugt ist der Druck, mit dem der Strahl 4 auf die Kontaktfläche 5 auftrifft, einstellbar, steuerbar oder regelbar. Insbesondere erfolgt dies durch Einstellung, Steuerung oder Regelung des Drucks, mit dem der Strahl 4 aus der Düse 3 austritt. Alternativ oder zusätzlich kann hierzu auch der Abstand zwischen Düse 3 und Kontaktfläche 5 bzw. dem Auftreffpunkt auf der Kontaktfläche 5, beispielsweise durch Variation der Strahlrichtung oder Verwendung einer anderen Düse 3, variierbar sein.Particularly preferred is the pressure with which the jet 4 on the contact surface 5 impinges, adjustable, controllable or adjustable. In particular, this is done by adjusting, controlling or regulating the pressure with which the jet 4 from the nozzle 3 exit. Alternatively or additionally, this can also be the distance between the nozzle 3 and contact area 5 or the impact point on the contact surface 5 , For example, by varying the beam direction or using a different nozzle 3 to be variable.

Der Abstand der Düse 3 von der Kontaktfläche 5 – also die freie Strahllänge – ist vorzugsweise klein und beträgt insbesondere weniger als 1 mm. Bevorzugt beträgt der Abstand weniger als 500 μm und insbesondere im wesentlichen 100 bis 300 μm. So genügt ein verhältnismäßig geringer Zuführ- bzw. Austrittsdruck an der Düse 3, um die Flüssigkeit 2 noch mit einem verhältnismäßig hohen oder zumindest ausreichenden Druck, von vorzugsweise 0,05 bis 3 MPa, insbesondere 0,1 bis 0,3 MPa, auf die Kontaktfläche 5 auftreffen zu lassen.The distance of the nozzle 3 from the contact surface 5 - So the free beam length - is preferably small and is in particular less than 1 mm. The distance is preferably less than 500 μm and in particular substantially 100 to 300 μm. Thus, a relatively low supply or discharge pressure at the nozzle is sufficient 3 to the liquid 2 still with a relatively high or at least sufficient pressure, preferably from 0.05 to 3 MPa, in particular 0.1 to 0.3 MPa, on the contact surface 5 to let strike.

Beim Auftreffen der Flüssigkeit 2 bzw. des Strahls 4 auf die Kontaktfläche 5 wird ein nur geringer Teil der Flüssigkeit 2 spontan verdampft. Insbesondere kommt es dabei zu einer diskontinuierlichen Ausbildung eines Dampfkissens zwischen der Kontaktfläche 5 und dem eigentlichen Strahl 4 bzw. der nicht verdampften Flüssigkeit 2. Die Volumenzunahme bei der Umwandlung von der flüssigen in die gasförmige Phase führt zu der gewünschten Zerstäubung von Flüssigkeit 2 in sehr kleine, im wesentlichen einheitlich große Tropfen 6, die ein Aerosol 7 zusammen mit der Umgebungsatmosphäre, insbesondere Luft, bilden.Upon impact of the liquid 2 or the beam 4 on the contact surface 5 becomes only a small part of the liquid 2 evaporated spontaneously. In particular, this results in a discontinuous formation of a steam cushion between the contact surface 5 and the actual beam 4 or the non-evaporated liquid 2 , The volume increase in the conversion from the liquid to the gaseous phase leads to the desired atomization of liquid 2 in very small, essentially uniformly sized drops 6 that is an aerosol 7 together with the ambient atmosphere, in particular air.

Die Kontaktfläche 5 ist zumindest in ihrem Auftreffbereich vorzugsweise im wesentlichen mikroskopisch glatt ausgebildet. Mikroskopisch kann die Kontaktfläche 5 bedarfsweise strukturiert – also mit Erhebungen und/oder Vertiefungen versehen – oder glatt ausgebildet sein, um die Aerosolbildung in gewünschter Weise zu beeinflussen. Insbesondere kann eine Mikrostrukturierung der Kontaktfläche 5 die Effizienz der Zerstäubung dadurch verbessern, daß die Verdampfung von Flüssigkeit 2 in offenen Mikrokavitäten erfolgt. Durch die Mikrokavitäten kann die verdampfte Flüssigkeit bzw. dabei entstehende Energie auf die im Strahl 4 nachfolgende Flüssigkeit 2 fokussiert bzw. gerichtet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Kontaktfläche 5 auch mikrorauh ausgebildet sein. So ergeben sich unterschiedliche Reflektionseigenschaften. Dies ist einer breiten räumlichen Verteilung bzw. Winkelverteilung der Geschwindigkeiten der entstehenden Tropfen 6 zuträglich, bewirkt also eine "diffuse Streuung".The contact surface 5 is preferably formed substantially microscopically smooth at least in their impact area. Microscopically, the contact surface 5 If necessary structured - ie provided with elevations and / or depressions - or be smooth in order to influence the formation of aerosol in the desired manner. In particular, a microstructuring of the contact surface 5 Improve the efficiency of atomization by the evaporation of liquid 2 done in open micro cavities. Through the microcavities, the evaporated liquid or the resulting energy on the in the beam 4 subsequent liquid 2 be focused or directed. Alternatively or additionally, the contact surface 5 also be formed mikrorauh. This results in different reflection properties. This is a broad spatial distribution or angular distribution of the velocities of the resulting droplets 6 conducive, thus causing a "diffuse scattering".

Vorzugsweise weisen die Tropfen 6 eine schmale und gleichmäßige Größenverteilung auf. Insbesondere ist einer gleichmäßigen Größenverteilung eine konstante Auftreffgeschwindigkeit der Flüssigkeit 2 auf die Kontaktfläche 5 zuträglich, da so jedes Flüssigkeitselement gleichen dynamischen und thermischen Bestätigungen unterliegt, was der gewünschten Einheitlichkeit der Tropfengröße zuträglich ist.Preferably, the drops 6 a narrow and even size distribution. In particular, a uniform size distribution is a constant impact velocity of the liquid 2 on the contact surface 5 conducive, since each liquid element is subject to the same dynamic and thermal confirmations, which is conducive to the desired uniformity of drop size.

Um jedoch eine gewisse räumliche Lokalisation der Tropfen 6 und die Bildung einer definierten Aerosol-Wolke zu unterstützen, ist die Kontakt- bzw. Umlenkfläche 5 vorzugsweise konkav, beispielsweise parabolförmig, ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ können auch nicht dargestellte Leiteinrichtungen für das Aerosol 7 oder Verwirbelungen oder Umlenkungen des Aerosols 7 oder dgl. vorgesehen sein.However, a certain spatial localization of the drops 6 and to support the formation of a defined aerosol cloud is the contact or deflection surface 5 preferably concave, for example parabolic, formed. Additionally or alternatively, also not shown guide means for the aerosol 7 or turbulences or deflections of the aerosol 7 or the like. Be provided.

Die bei der Zerstäubung entstehenden Tropfen 6 weisen vorzugsweise keine im wesentlichen einheitliche Geschwindigkeitsrichtung, sondern insbesondere eine weite räumliche Verteilung der Richtungen bzw. Winkelverteilung ihrer Geschwindigkeiten auf. Diese breite räumliche Geschwindigkeitsverteilung wird durch die bevorzugte Umlenkung bzw. das bevorzugte Abprallen der Flüssigkeit 2 an der Kontakt- bzw. Umlenkfläche 5 unterstützt.The drops produced during atomization 6 preferably have no substantially uniform velocity direction, but in particular a wide spatial distribution of the directions or angular distribution of their velocities. This broad spatial velocity distribution is due to the preferred deflection or the preferred rebounding of the liquid 2 at the contact or deflection surface 5 supported.

Darüber hinaus sind die Umlenkung bzw. das Abprallen der Flüssigkeit 2 an der Kontakt- bzw. Umlenkfläche 5 sowie vorzugsweise die diffuse räumliche Verteilung der Bewegungsrichtungen der Tropfen 6 der Ausbildung einer quasi stehenden Aerosolwolke oder zumindest einer weitgehenden Verringerung der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Aerosols 7 bzw. der Geschwindigkeiten der Tropfen 6, insbesondere auf weniger als 1 m/s unmittelbar nach der Kontaktfläche 5, zuträglich.In addition, the deflection or bouncing of the liquid 2 at the contact or deflection surface 5 and preferably the diffuse spatial distribution of the directions of movement of the drops 6 the formation of a quasi-stationary aerosol cloud or at least a substantial reduction in the propagation velocity of the aerosol 7 or the velocities of the drops 6 , in particular to less than 1 m / s immediately after the contact surface 5 , conducive.

Der Auftreffwinkel des Strahls 4 auf die Kontaktfläche 5, also der Winkel zwischen dem Strahl 4 und der Kontaktfläche 5, beträgt vorzugsweise zwischen 10 und 90°, insbesondere zwischen 40 und 70°.The angle of incidence of the beam 4 on the contact surface 5 So the angle between the beam 4 and the contact surface 5 , is preferably between 10 and 90 °, in particular between 40 and 70 °.

Die Tropfen 6 weisen vorzugsweise einen mittleren Durchmesser von weniger als 10 μm, insbesondere von 1 bis 7 μm, ganz besonders bevorzugt von im wesentlichen 5 μm oder weniger, auf, um eine hohe Lungengängigkeit bei der Inhalation zu erreichen.The drops 6 preferably have an average diameter of less than 10 microns, especially from 1 to 7 microns, most preferably of substantially 5 microns or less, in order to achieve a high respiratory compliance during inhalation.

Das mittlere Volumen der Tropfen 6 beträgt vorzugsweise weniger als 1 pl, insbesondere im wesentlichen 0,1 pl oder weniger.The mean volume of the drops 6 is preferably less than 1 pl, in particular substantially 0.1 pl or less.

Der Volumenstrom an zerstäubter Flüssigkeit 2 beträgt vorzugsweise mindestens 30 μl/s. So kann in ausreichend kurzer Zeit von beispielsweise nur einer Sekunde oder wenigen Sekunden die für eine Inhalation sinnvolle Menge an Aerosol 7 mit einer ausreichenden Menge eines Wirkstoffs erzeugt werden.The volume flow of atomized liquid 2 is preferably at least 30 μl / s. Thus, in a sufficiently short time of, for example, only one second or a few seconds, the amount of aerosol that is meaningful for inhalation 7 be produced with a sufficient amount of an active ingredient.

Vorzugsweise erfolgt eine Dosierung des Strahls 4. So können auf einfache und wirksame Weise das Aerosol 7 und damit die ausgegebene Menge an Arzneimittelformulierung o. dgl. dosiert werden.Preferably, a dosage of the jet takes place 4 , So can in a simple and effective way the aerosol 7 and thus the dispensed amount of drug formulation o. The like. Be dosed.

Nach der Erzeugung des Aerosols 7 folgt vorzugsweise eine Inhalation durch einen nicht dargestellten Benutzer. Die Vorrichtung 1 ist entsprechend vorzugsweise als Inhalator bzw. zur medizinischen Aerosol-Therapie ausgebildet.After the generation of the aerosol 7 preferably follows an inhalation by a user, not shown. The device 1 is accordingly preferably designed as an inhaler or for medical aerosol therapy.

Jedoch kann das Aerosol 7 – insbesondere je nach verwendeter Flüssigkeit 2 – auch für sonstige Zwecke, insbesondere für kosmetische oder technische Zwecke eingesetzt werden. Dies wurde bereits einleitend erläutert.However, the aerosol can 7 - especially depending on the liquid used 2 - are also used for other purposes, in particular for cosmetic or technical purposes. This has already been explained in the introduction.

Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung anhand der weiteren Fig. erläutert, wobei sich die jeweilige Beschreibung auf wesentliche Unterschiede gegenüber den anderen Ausführungsformen konzentriert. Erläuterungen bezüglich der anderen Ausführungsformen bzw. im einleitenden Teil gelten also entsprechend bzw. ergänzend.following become further embodiments according to the present Invention explained with reference to the further Fig., Wherein the respective description to significant differences from the other embodiments concentrated. Explanations in terms of the other embodiments or in the introductory part, therefore, apply correspondingly or additionally.

2 zeigt in einer sehr schematischen Prinzipsskizze eine zweite Ausführungsform der vorschlagsgemäßen Vorrichtung 1. 3 zeigt die Vorrichtung 1 vergrößert. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform sind hier die Düse 3 und die Kontaktfläche 5 blockartig bzw. einstückig, insbesondere als Monoblock, ausgebildet. Es ergibt sich ein kompaktes, universell einsetzbares Bauteil, welches durch den bevorzugten geringen Abstand der Kontaktfläche 5 zu der Düse 3 – wie bereits anhand der ersten Ausführungsform erläutert – mit sehr geringen Flüssigkeitsdrücken von insbesondere unter 3 MPa auskommt. 2 shows in a very schematic schematic diagram of a second embodiment of the proposed device 1 , 3 shows the device 1 increased. In contrast to the first embodiment, here are the nozzle 3 and the contact area 5 block-like or one-piece, in particular as a monoblock. The result is a compact, universally applicable component, which by the preferred small distance of the contact surface 5 to the nozzle 3 - As already explained with reference to the first embodiment - manages with very low fluid pressures of in particular less than 3 MPa.

Weiter weist die Vorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform mehrere Düsen 3 auf, die vorzugsweise zumindest im wesentlichen parallele – in 3 nicht dargestellte – Strahlen 4 der Flüssigkeit 2 erzeugen, die insbesondere in verschiedenen Bereichen auf die vorzugsweise gemeinsame Kontaktfläche 5 auftreffen. Die Düsen 3 werden bei dieser Ausführungsform vorzugsweise über separate Zuleitungen 8 mit der in 3 nicht dargestellten Flüssigkeit 2 versorgt.Next, the device 1 According to the second embodiment, a plurality of nozzles 3 preferably at least substantially parallel - in 3 not shown - rays 4 the liquid 2 generate, in particular in different areas on the preferably common contact surface 5 incident. The nozzles 3 are preferably in this embodiment via separate leads 8th with the in 3 not shown liquid 2 provided.

In 3 ist ferner eine der Kontaktfläche 5 zugeordnete Heizeinrichtung 9 mit elektrischen Anschlüssen 10 angedeutet. Die Heizeinrichtung 9 wird elektrisch betrieben und bildet ggf. unmittelbar oder mit einer entsprechenden Beschichtung, Schutzschicht o. dgl. die Kontaktfläche 5.In 3 is also one of the contact surface 5 associated heating device 9 with electrical connections 10 indicated. The heater 9 is electrically operated and forms, if necessary, directly or with a corresponding coating, protective layer o. The like. The contact surface 5 ,

4 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine dritte Ausführungsform der vorschlagsgemäßen Vorrichtung 1 mit nur einer Düse 3. Die Düse 3 und die Kontakt- bzw. Umlenkfläche 5 sind hier wiederum als ein gemeinsames – vorzugsweise mehrteiliges – Bauteil entsprechend der zweiten Ausführungsform ausgebildet. 4 shows in a perspective view of a third embodiment of the proposed device 1 with only one nozzle 3 , The nozzle 3 and the contact or deflection surface 5 are in turn formed here as a common - preferably multi-part - component according to the second embodiment.

Die Zuleitung 8 für die Flüssigkeit 2 zur Düse 3 weist eine Vielzahl von parallelen Kanälen 11 auf, die einer Filterung der Flüssigkeit 2 dienen, um ein Verstopfen der sehr feinen Düse 3 zu verhindern. Die Kanäle 11 bilden also eine Filtereinrichtung. Die Kanäle 11 sind parallel an einen nachgeordneten, gemeinsamen Sammelbereich 12 angeschlossen, der die Flüssigkeit 2 der Düse 3 zuführt.The supply line 8th for the liquid 2 to the nozzle 3 has a plurality of parallel channels 11 on, which is a filtering of the liquid 2 serve to clog the very fine nozzle 3 to prevent. The channels 11 thus form a filter device. The channels 11 are parallel to a downstream common collection area 12 connected to the liquid 2 the nozzle 3 supplies.

Die Kanäle 11, der Sammelbereich 12 und/oder die Düse 3 sind vorzugsweise durch entsprechende Vertiefungen in einer Oberfläche eines insbesondere plattenförmigen Materialstück 13, beispielsweise durch Ätzen, Laserabtragung, Prägen, Spritzgießen oder dgl., gebildet und insbesondere durch eine Abdeckung 14 abgedeckt, die zur Veranschaulichung in 4 teilweise weggeschnitten dargestellt ist.The channels 11 , the collecting area 12 and / or the nozzle 3 are preferably by corresponding recesses in a surface of a particular plate-shaped piece of material 13 , For example, by etching, Laserabtragung, embossing, injection molding or the like. Formed, and in particular by a cover 14 covered in the illustration 4 partially cut away.

Die Düse 3 öffnet sich beim Darstellungsbeispiel zu einer Seitenwandung einer vorzugsweise nutförmigen Ausnehmung 15. Die gegenüberliegende Wandung bildet die Kontakt- bzw. Umlenkfläche 5 und trägt die Heizeinrichtung 9. Beim Darstellungsbeispiel ist die gegenüberliegende Wandung vom Materialstück 13 und der Abdeckung 14 gebildet. Jedoch sind hier auch andere konstruktive Lösungen möglich.The nozzle 3 opens in the illustrated example to a side wall of a preferably groove-shaped recess 15 , The opposite wall forms the contact or deflection 5 and carries the heater 9 , In the illustration example, the opposite wall of the piece of material 13 and the cover 14 educated. However, other constructive solutions are possible here.

5 zeigt in einer schematischen, perspektivischen Darstellung eine vierte Ausführungsform der vorschlagsgemäßen Vorrichtung 1. Die vierte Ausführungsform ähnelt der dritten Ausführungsform. Anstelle einer Düse 3 sind hier mehrere Düsen 3 vorgesehen, die vorzugsweise parallel an den gemeinsamen Sammelbereich 12 angeschlossen sind. Entsprechend sind bei der vierten Ausführungsform mehrere in 5 nur gestrichelt angedeutete Strahlen 4 der Flüssigkeit 2 erzeugbar, die vorzugsweise in unterschiedlichen Bereichen der Kontaktfläche 5 auftreffen und parallel in der gewünschten Weise zur Erzeugung eines gemeinsamen Aerosols 7 zerstäubt werden können. Dies ermöglicht die Zerstäubung einer großen Menge an Flüssigkeit 2 in kurzer Zeit, insbesondere von mindestens 30 μl/s. 5 shows a schematic, perspective view of a fourth embodiment of the proposed device 1 , The fourth embodiment is similar to the third embodiment. Instead of a nozzle 3 here are several nozzles 3 provided, preferably parallel to the common collection area 12 are connected. Accordingly, in the fourth embodiment, a plurality of 5 only indicated by dashed lines rays 4 the liquid 2 producible, preferably in different areas of the contact surface 5 impinge and parallel in the desired manner to produce a common aerosol 7 can be atomized. This allows the atomization of a large amount of liquid 2 in a short time, in particular of at least 30 .mu.l / s.

Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante können die Strahlen 4 bzw. einzelne Gruppen von Strahlen 4 auch auf verschiedene Kontakt- bzw. Umlenkflächen 5 treffen. Bedarfsweise können die verschiedenen Flächen 5 dann hinsichtlich ihrer Eigenschaften, beispielsweise Abstand zur jeweiligen Düse 3, Neigung, Oberflächenbeschaffenheit oder dgl., variieren.According to an embodiment variant, not shown, the beams 4 or individual groups of rays 4 also on different contact or deflection surfaces 5 to meet. If necessary, the different surfaces 5 then in terms of their properties, for example distance to the respective nozzle 3 , Inclination, surface texture or the like., Vary.

Die zweite, dritte und vierte Ausführungsform der vorschlagsgemäßen Vorrichtung 1 können insbesondere in Mikrobauweise hergestellt werden.The second, third and fourth embodiments of the proposed device 1 can be produced in particular in micro construction.

Die Vorrichtung 1 gemäß der dritten und vierten Ausführungsform wird insbesondere dadurch hergestellt, daß die Düse(n) 3 und die Zuleitung(en) 8 durch Ätzen in dem Materialstück 13 auf der später von der Abdeckung 14 abgedeckten Seite gebildet bzw. ausgenommen werden.The device 1 according to the third and fourth embodiments, in particular, is produced by the nozzle (s) 3 and the supply line (s) 8th by etching in the piece of material 13 on the later of the cover 14 Covered or excluded.

Das Materialstück 13 besteht vorzugsweise aus Silicium. Insbesondere handelt es sich um einen Siliciumwafer oder ein sonstiges Plattenstück für eine Vielzahl von Materialstücken 13. Daher können zur Bildung der Strukturen die aus der Halbleitertechnik bekannten Techniken, wie Lithographie, Abdeckung durch Fotolack o. dgl., angewendet werden.The piece of material 13 is preferably made of silicon. In particular, it is a silicon wafer or another piece of plate for a plurality of pieces of material 13 , Therefore, the techniques known in semiconductor technology, such as lithography, resist coating, or the like, can be used to form the patterns.

Die Herstellung der Strukturen, wie der Düse 3, der Zuleitung 8 und dgl., erfolgt vorzugsweise in dem Wafer oder einem sonstigen Plattenstück vor dem Aufteilen in die bzw. dem Zuschneiden der einzelnen Materialstücke 13, also parallel bzw. gleichzeitig für eine Vielzahl von Vorrichtungen 1.The production of structures, such as the nozzle 3 , the supply line 8th and the like., Preferably takes place in the wafer or other piece of plate before dividing into or cutting the individual pieces of material 13 , ie parallel or simultaneously for a plurality of devices 1 ,

Anschließend wird der strukturierte Wafer bzw. das sonstige Plattenstück mit der Abdeckung 14 ganzflächig abgedeckt. Die Abdeckung 14 besteht vorzugsweise aus Glas oder Silicium, ggf. handelt es sich wieder um einen Siliciumwafer o. dgl. Die Abdeckung 14 wird vorzugsweise durch anodisches Bonden oder ein sonstiges geeignetes Verfahren fest mit dem die Materialstücke 13 bildenden Wafer oder Plattenstück zu einem Plattenverbund verbunden.Subsequently, the structured wafer or the other piece of plate with the cover 14 covered over the entire surface. The cover 14 is preferably made of glass or silicon, if necessary, it is again a silicon wafer o. The like. The cover 14 is preferably fixed by anodic bonding or other suitable method with which the pieces of material 13 forming wafer or plate piece connected to a plate composite.

Die Dicke der unteren Lage bzw. des Materialstücks 13 und/oder der Abdeckung 14 beträgt vorzugsweise jeweils 200 bis 800 μm, insbesondere im wesentlichen etwa 500 μm.The thickness of the lower layer or piece of material 13 and / or the cover 14 is preferably in each case 200 to 800 .mu.m, in particular substantially substantially 500 microns.

Vor Bildung der Ausnehmung 15 – ggf. auch vor dem Verbinden mit den Materialstücken 13 – wird die Abdeckung 14 vorzugsweise mit einer Leiterstruktur zur späteren Bildung der elektrischen Anschlüsse 10, insbesondere durch bereichsweises Beschichten, teilweises Entfernen einer entsprechenden, leitenden Beschichtung o. dgl., auf der den Materialstücken 13 abgewandten Flachseite der Abdeckung 14 erzeugt.Before formation of the recess 15 - If necessary, before joining with the pieces of material 13 - will the cover 14 preferably with a conductor structure for later formation of the electrical connections 10 , in particular by partial coating, partial removal of a corresponding, conductive coating o. The like., On the pieces of material 13 facing away flat side of the cover 14 generated.

Anschließend werden die Ausnehmungen 15 der Vorrichtungen 1 in dem Plattenverbund, insbesondere durch entsprechendes Einschneiden des Plattenverbunds mit einem entsprechenden Sägeblatt, vorzugsweise mit einer Dicke von etwa 100 bis 300 μm, gebildet. Die Herstellung der Ausnehmungen 15 kann jedoch auch auf sonstige geeignete Weise, beispielsweise durch Laserabtragung, Ätzen o. dgl., erfolgen. Durch das Erzeugen der Ausnehmung(en) 15 werden die Düsen 3 gebildet bzw. geöffnet.Subsequently, the recesses 15 of the devices 1 in the plate composite, in particular by appropriate incision of the plate composite with a corresponding saw blade, preferably with a thickness of about 100 to 300 microns formed. The production of the recesses 15 However, it can also be done in any other suitable manner, for example by laser ablation, etching or the like. By creating the recess (s) 15 become the nozzles 3 formed or opened.

Nach dem Erzeugen der Ausnehmung(en) 15 – und vorzugsweise vor dem Auftrennen des Plattenverbunds in einzelne Vorrichtungen 1 – werden die Heizeinrichtungen 9 insbesondere durch Aufdampfen eines elektrisch leitfähigen Materials oder sonstiges Beschichten auf der der Düse 3 gegenüberliegenden Seitenwandung(en) der Ausnehmung(en) 15 und Erzeugung einer ge eigneten Leiteranordnung bzw. -führung gebildet. Hierbei erfolgt gleichzeitig ein elektrisches Anschließen an die Anschlüsse 10. Die genaue Struktur der Heizeinrichtungen 9 ist in 4 und 5 nicht dargestellt, da die Heizeinrichtungen 9 vorzugsweise durch eine nicht näher bezeichnete Beschichtung, Schutzschicht o. dgl., insbesondere aus Siliciumnitrid, Siliciumdcarbid, Teflon oder einen sonstigen geeigneten Material, überdeckt werden, die die Kontaktfläche 5 bildet.After creating the recess (s) 15 - And preferably before the separation of the plate composite into individual devices 1 - become the heating devices 9 in particular by vapor deposition of an electrically conductive material or other coating on the nozzle 3 opposite side wall (s) of the recess (s) 15 and generating a ge suitable conductor arrangement or leadership formed. This is done simultaneously an electrical connection to the terminals 10 , The exact structure of the heaters 9 is in 4 and 5 not shown, as the heaters 9 Preferably by an unspecified coating, protective layer o. The like., In particular of silicon nitride, silicon carbide, Teflon or other suitable material, are covered, the contact surface 5 forms.

Schließlich wird der Plattenverbund in die einzelnen Vorrichtungen 1 aufgetrennt, insbesondere durch Sägen oder sonstiges Schneiden oder Trennen.Finally, the plate composite in the individual devices 1 separated, in particular by sawing or other cutting or Tren NEN.

Der voranstehend erläuterte, bevorzugte Ablauf gestattet eine sehr einfache und kostengünstige Herstellung der Vorrichtung 1 mit definierten Eigenschaften und geringen Toleranzen.The above explained, preferred sequence allows a very simple and inexpensive manufacture of the device 1 with defined properties and low tolerances.

Die vorschlagsgemäß hergestellte Vorrichtung 1 stellt ein gemeinsames – ggf. blockartiges und/oder einstückiges bzw. integriertes – Bauteil für die Zuleitung(en) 8, die Düse(n) 3, die Kontaktfläche(n) 5 und ggf. die Heizeinrichtung(en) 9 dar. Dies gestattet eine einfache und schnelle Montage der Vorrichtung 1, insbesondere wobei die gewünschten Verhältnisse von Düse 3 zu Kontaktfläche 5, insbesondere ein bestimmter Abstand, durch die vorschlagsgemäße Vorrichtung 1 bereits festgelegt sind.The proposed device produced 1 provides a common - possibly block-like and / or one-piece or integrated - component for the supply line (s) 8th , the nozzle (s) 3 , the contact surface (s) 5 and if necessary the heating device (s) 9 This allows a simple and quick installation of the device 1 , in particular wherein the desired ratios of nozzle 3 to contact surface 5 , in particular a certain distance, by the device according to the proposal 1 already set.

Claims (54)

Verfahren zur Zerstäubung einer Flüssigkeit (2), wobei die Flüssigkeit (2) zum Teil verdampft wird, um die Flüssigkeit (2) angerichtet in kleine Tropfen (6) zu zerstäuben und ein Aerosol (7) zu erzeugen.Method for atomizing a liquid ( 2 ), whereby the liquid ( 2 ) is partially evaporated to the liquid ( 2 ) served in small drops ( 6 ) and aerosol ( 7 ) to create. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kleine Mengen der Flüssigkeit (2) nacheinander und/oder parallel zerstäubt werden.Process according to Claim 1, characterized in that small quantities of the liquid ( 2 ) are sprayed successively and / or in parallel. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne Menge in mehrere Tropfen (6) zerstäubt wird.Process according to Claim 2, characterized in that each individual quantity is divided into several drops ( 6 ) is atomized. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (2) seitenwandfrei in Tropfen (6) zerstäubt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid ( 2 ) free from side walls in drops ( 6 ) is atomized. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom an zerstäubter Flüssigkeit (2) mindestens 30 μl/s beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the volume flow of atomized liquid ( 2 ) is at least 30 μl / s. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (2) während der Zerstäubung fortlaufend, vorzugsweise strahlförmig, insbesondere als freier Strahl (4), zugefördert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid ( 2 ) during the atomization continuously, preferably jet-shaped, in particular as a free jet ( 4 ), is promoted. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahldurchmesser zur Erreichung einer gewünschten Tropfengröße und/oder Ausbreitungsgeschwindigkeit des Aerosols (7) eingestellt, gesteuert oder geregelt wird.A method according to claim 6, characterized in that the beam diameter to achieve a desired droplet size and / or propagation velocity of the aerosol ( 7 ) is set, controlled or regulated. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahldurchmesser weniger 1 bis 50 μm, insbesondere weniger als 20 μm, beträgt.Method according to claim 6 or 7, characterized that the Beam diameter less 1 to 50 microns, especially less than 20 microns, is. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aerosol (7) durch Dosierung des Strahls (4) dosiert wird.Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that the aerosol ( 7 ) by metering the jet ( 4 ) is metered. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Strahllänge weniger als 1 mm, insbesondere weniger als 500 μm, besonders bevorzugt im wesentlichen 100 bis 300 μm, beträgt.Method according to one of claims 6 to 9, characterized that the free beam length less than 1 mm, in particular less than 500 microns, more preferably substantially 100 to 300 μm, is. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (2) zur Zerstäubung gleichzeitig in mehreren Strahlen (4) zugefördert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid ( 2 ) for atomization simultaneously in several beams ( 4 ) is promoted. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (2) an einer heißen Kontaktfläche (5), insbesondere Umlenkfläche, zerstäubt und vorzugsweise umgelenkt wird, insbesondere wobei ein Teil der Flüssigkeit (2) beim Aufprall auf die Umlenkfläche (5) verdampft wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid ( 2 ) on a hot contact surface ( 5 ), in particular deflection surface, is atomized and preferably deflected, in particular wherein a part of the liquid ( 2 ) upon impact with the deflection surface ( 5 ) is evaporated. Verfahren nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen (4) auf verschiedene Kontaktflächen (5) oder verschiedene Bereiche der selben Kontaktfläche (5) treffen.Process according to claims 11 and 12, characterized in that the beams ( 4 ) on different contact surfaces ( 5 ) or different areas of the same contact area ( 5 ) to meet. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Kontaktfläche (5) zur Erreichung einer gewünschten Tropfengröße und/oder Ausbreitungsgeschwindigkeit des Aerosols (7) eingestellt, gesteuert oder geregelt wird.Process according to Claim 12 or 13, characterized in that the temperature of the contact surface ( 5 ) to achieve a desired droplet size and / or propagation velocity of the aerosol ( 7 ) is set, controlled or regulated. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Kontaktfläche (5) über der Siedetemperatur der Flüssigkeit (2) oder zumindest eines Bestandteils der Flüssigkeit (2), wie eines Lösungsmittels, liegt, vorzugsweise um mindestens 20°C, ganz besonders bevorzugt um mindestens 50°C.Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that the temperature of the contact surface ( 5 ) above the boiling temperature of the liquid ( 2 ) or at least one component of the liquid ( 2 ), such as a solvent, is preferably at least 20 ° C, most preferably at least 50 ° C. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (5) elektrisch beheizt und/oder durch Einstrahlung von Licht und/oder chemisch erhitzt wird.Method according to one of claims 12 to 15, characterized in that the contact surface ( 5 ) is electrically heated and / or is heated by irradiation of light and / or chemically. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (2) mit einem Winkel von 10° bis 90°, vorzugsweise 40° bis 70°, auf die Kontaktfläche (5) trifft.Method according to one of claims 12 to 15, characterized in that the liquid ( 2 ) at an angle of 10 ° to 90 °, preferably 40 ° to 70 °, on the contact surface ( 5 ) meets. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftreffwinkel der Flüssigkeit (2) auf die Kontaktfläche (5) zur Erreichung einer gewünschten Tropfengröße und/oder Ausbreitungsgeschwindigkeit des Aerosols (7) eingestellt, gesteuert oder geregelt wird.Method according to one of Claims 12 to 17, characterized in that the angle of incidence of the liquid ( 2 ) on the contact surface ( 5 ) to achieve a desired droplet size and / or propagation velocity of the aerosol ( 7 ) is set, controlled or regulated. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (2) mit einem Druck von 0,05 bis 3 MPa, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 MPa, zugefördert wird oder auf die Kontaktfläche (5) trifft.Method according to one of claims 12 to 18, characterized in that the liquid ( 2 ) at a pressure of 0.05 to 3 MPa, preferably 0.1 to 0.3 MPa, or on the contact surface ( 5 ) meets. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderdruck der Flüssigkeit (2) zur Erreichung einer gewünschten Tropfengröße und/oder Ausbreitungsgeschwindigkeit des Aerosols (7) eingestellt, gesteuert oder geregelt wird.Method according to one of claims 12 to 19, characterized in that the delivery pressure of the liquid ( 2 ) to achieve a desired droplet size and / or propagation velocity of the aerosol ( 7 ) is set, controlled or regulated. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Aerosols (7) gering ist, insbesondere weniger als 1 m/s beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the propagation velocity of the aerosol ( 7 ) is low, in particular less than 1 m / s. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Durchmesser der Tropfen (6) weniger als 10 μm, vorzugsweise 1 bis 7 μm, insbesondere im wesentlichen 5 μm oder weniger, beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the average diameter of the drops ( 6 ) is less than 10 μm, preferably 1 to 7 μm, in particular substantially 5 μm or less. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Volumen der Tropfen (6) weniger als 1 pl, insbesondere im wesentlichen 0,1 pl oder weniger, beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the average volume of the drops ( 6 ) is less than 1 pl, in particular substantially 0.1 pl or less. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Arzneimittelformulierung oder ein kosmetisches Mittel als Flüssigkeit (2) verwendet und zerstäubt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a pharmaceutical formulation or a cosmetic agent is used as liquid ( 2 ) is used and atomized. Vorrichtung (1) zur Zerstäubung von Flüssigkeit (2), insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, mit einer Düse (3) zur Erzeugung eines vorzugsweise freien Strahls (4) der Flüssigkeit (2) und mit einer Kontaktfläche (5), auf die der Strahl (4) trifft, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (5) beheizbar ist, so daß ein Teil der Flüssigkeit (2) beim Aufprall auf die Kontaktfläche (5) verdampft wird, um ein Aerosol (7) zu erzeugen.Contraption ( 1 ) for atomizing liquid ( 2 ), in particular for carrying out a method according to one of the preceding claims, with a nozzle ( 3 ) for generating a preferably free jet ( 4 ) of the liquid ( 2 ) and with a contact surface ( 5 ) to which the beam ( 4 ), characterized in that the contact surface ( 5 ) is heated, so that a part of the liquid ( 2 ) upon impact with the contact surface ( 5 ) is evaporated to an aerosol ( 7 ) to create. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (2) gasfrei ist.Apparatus according to claim 25, characterized in that the liquid ( 2 ) is gas-free. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (2) eine flüssige Arzneimittelformulierung oder ein kosmetisches Mittel ist.Apparatus according to claim 25 or 26, characterized in that the liquid ( 2 ) is a liquid drug formulation or a cosmetic. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl (4) mit einem Druck von 0,05 bis 3 MPa, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 MPa, aus der Düse (3) ausgebbar ist oder auf die Kontaktfläche (5) trifft.Device according to one of Claims 25 to 27, characterized in that the jet ( 4 ) at a pressure of 0.05 to 3 MPa, preferably 0.1 to 0.3 MPa, from the nozzle ( 3 ) or on the contact surface ( 5 ) meets. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl (4) einen im wesentlich runden Querschnitt aufweist.Device according to one of Claims 25 to 28, characterized in that the jet ( 4 ) has a substantially circular cross-section. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Durchmesser des Strahls (4) 1 bis 50 μm, insbesondere weniger als 20 μm, beim Austreten aus der Düse (3) oder beim Auftreffen auf die Kontaktfläche (5) beträgt.Device according to one of Claims 25 to 29, characterized in that the mean diameter of the jet ( 4 ) 1 to 50 microns, in particular less than 20 microns, when exiting the nozzle ( 3 ) or when hitting the contact surface ( 5 ) is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Strahllänge weniger als 1 mm, insbesondere weniger als 500 μm, besonders bevorzugt im wesentlichen 100 bis 300 μm, beträgt.Device according to one of claims 25 to 30, characterized that the free beam length less than 1 mm, in particular less than 500 μm, particularly preferably substantially 100 to 300 μm, is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Strahlen (4) gegebenenfalls mittels mehrerer Düsen (3) erzeugbar sind, wobei die Strahlen (4) auf verschiedene Kontaktflächen (5) oder verschiedene Bereiche der selben Kontaktfläche (5) treffen.Device according to one of Claims 25 to 31, characterized in that a plurality of beams ( 4 ) optionally by means of several nozzles ( 3 ) are generated, wherein the beams ( 4 ) on different contact surfaces ( 5 ) or different areas of the same contact area ( 5 ) to meet. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (5) höchstens 15 mm, insbesondere weniger als 5 mm, ganz besonders bevorzugt weniger als 1 mm, von der Düse (3) beabstandet ist.Device according to one of Claims 25 to 32, characterized in that the contact surface ( 5 ) at most 15 mm, in particular less than 5 mm, very particularly preferably less than 1 mm, from the nozzle ( 3 ) is spaced. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (3) und die Kontaktfläche (5) fest miteinander verbunden, vorzugsweise blockartig oder einstückig, insbesondere als Monoblock oder gemeinsames Bauteil, ausgebildet sind.Device according to one of claims 25 to 33, characterized in that the nozzle ( 3 ) and the contact area ( 5 ) are firmly connected to each other, preferably block-like or one-piece, in particular as a monoblock or common component, are formed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Kontaktfläche (5) einstellbar, steuerbar oder regelbar ist.Device according to one of Claims 25 to 34, characterized in that the temperature of the contact surface ( 5 ) is adjustable, controllable or adjustable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Kontaktfläche (5) über der Siedetemperatur der Flüssigkeit (2) oder zumindest eines Bestandteils der Flüssigkeit (2), wie eines Lösungsmittels, liegt, vorzugsweise um mindestens 20°C, ganz besonders bevorzugt um mindestens 50°C.Device according to one of claims 25 to 35, characterized in that the temperature of the contact surface ( 5 ) above the boiling temperature of the liquid ( 2 ) or at least one component of the liquid ( 2 ), such as a solvent, is preferably at least 20 ° C, most preferably at least 50 ° C. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (5) aus Metall, Halbleitermaterial, wie Silicium, Keramik oder Glas besteht oder damit beschichtet oder mit Siliciumnitrid, Siliciumcarbid oder Teflon ist.Device according to one of Claims 25 to 36, characterized in that the contact surface ( 5 ) is made of or coated with metal, semiconductor material such as silicon, ceramic or glass or with silicon nitride, silicon carbide or Teflon. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (5) als Umlenkfläche ausgebildet ist.Device according to one of Claims 25 to 37, characterized in that the contact surface ( 5 ) is designed as a deflection surface. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (5) mikroskopisch glatt oder mikrostrukturiert oder mikrorauh ist.Device according to one of claims 25 to 39, characterized in that the contact surface ( 5 ) is microscopically smooth or microstructured or microroughened. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (5) konkav ausgebildet ist. Device according to one of Claims 25 to 39, characterized in that the contact surface ( 5 ) is concave. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftreffwinkel des Strahls (4) auf die Kontaktfläche (5) 10° bis 90°, vorzugsweise 40° bis 70°, beträgt.Device according to one of Claims 25 to 40, characterized in that the angle of incidence of the beam ( 4 ) on the contact surface ( 5 ) Is 10 ° to 90 °, preferably 40 ° to 70 °. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftreffwinkel des Strahls (4) auf die Kontaktfläche (5) einstellbar, steuerbar oder regelbar ist.Device according to one of claims 25 to 41, characterized in that the angle of incidence of the jet ( 4 ) on the contact surface ( 5 ) is adjustable, controllable or adjustable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) eine vorzugsweise elektrisch betreibbare Heizeinrichtung (9) zum Beheizen bzw. Erhitzen der Kontaktfläche (5) aufweist.Device according to one of Claims 25 to 42, characterized in that the device ( 1 ) a preferably electrically operable heater ( 9 ) for heating or heating the contact surface ( 5 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Aerosol (7) eine zumindest im wesentlichen stehende Wolke bildet und/oder eine nur geringe Aufbreitungsgeschwindigkeit, vorzugsweise von weniger als 1 m/s, aufweist.Device according to one of Claims 25 to 43, characterized in that the aerosol ( 7 ) forms an at least substantially standing cloud and / or has only a low propagation speed, preferably of less than 1 m / s. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Aerosol (7) eine mittlere Tropfengröße von weniger als 10 μm, vorzugsweise 1 bis 7 μm, insbesondere im wesentlichen 5 μm oder weniger, aufweist.Device according to one of Claims 25 to 44, characterized in that the aerosol ( 7 ) has an average drop size of less than 10 μm, preferably 1 to 7 μm, in particular substantially 5 μm or less. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) zur medizinischen Aerosol-Therapie und/oder als Inhalator ausgebildet ist.Device according to one of Claims 25 to 45, characterized in that the device ( 1 ) is designed for medical aerosol therapy and / or as an inhaler. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 25 bis 46, wobei die Düse (3) aus einem Materialstück (13) und einer Abdeckung (14) gebildet wird.Method for producing a device ( 1 ) according to one of claims 25 to 46, wherein the nozzle ( 3 ) of a piece of material ( 13 ) and a cover ( 14 ) is formed. Verfahren nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (3) und ggf. eine Zuleitung (8) zur Düse (3) für die Flüssigkeit (2) durch Ätzen in dem Materialstück (13) auf der der Abdeckung (14) zugewandten Seite gebildet werden.Method according to claim 47, characterized in that the nozzle ( 3 ) and possibly a supply line ( 8th ) to the nozzle ( 3 ) for the liquid ( 2 ) by etching in the piece of material ( 13 ) on the cover ( 14 ) side facing are formed. Verfahren nach Anspruch 47 oder 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (14) mit dem Materialstück (13) fest verbunden wird, insbesondere durch anodisches Bonden.Method according to claim 47 or 48, characterized in that the cover ( 14 ) with the piece of material ( 13 ), in particular by anodic bonding. Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß das Materialstück (13) aus Silicium besteht.Method according to one of claims 47 to 49, characterized in that the piece of material ( 13 ) consists of silicon. Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (14) aus Silicium oder Glas besteht.Method according to one of Claims 47 to 50, characterized in that the cover ( 14 ) consists of silicon or glass. Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 51, dadurch gekennzeichnet, daß das Materialstück (13) und die Abdeckung (14) aus plattenförmigem Material hergestellt werden, wobei daraus ein Plattenverbund gebildet wird, der in mehrere Vorrichtung(en) (1) aufgetrennt wird.Method according to one of Claims 47 to 51, characterized in that the piece of material ( 13 ) and the cover ( 14 ) are produced from plate-shaped material, from which a plate composite is formed, which is divided into several devices (s) ( 1 ) is separated. Verfahren nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausnehmung (15) zwischen der Düse (3) und der Kontaktfläche (5) durch entsprechendes Einschneiden des Plattenverbunds, insbesondere vor dem Auftrennen in einzelne Vorrichtungen (1), gebildet wird.Method according to claim 52, characterized in that a recess ( 15 ) between the nozzle ( 3 ) and the contact surface ( 5 ) by appropriate cutting of the plate composite, in particular before the separation into individual devices ( 1 ) is formed. Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kontaktfläche (5) zugeordnete Heizeinrichtung (9) durch Aufdampfen auf eine Seitenwandung gebildet und vorzugsweise mittels einer Schutzschicht zur Bildung der Kontaktfläche (5) abgedeckt wird.Method according to one of Claims 47 to 53, characterized in that one of the contact surfaces ( 5 ) associated heating device ( 9 ) formed by vapor deposition on a side wall and preferably by means of a protective layer to form the contact surface ( 5 ) is covered.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009081199A1 (en) * 2007-12-20 2009-07-02 42 Technology Limited Aerosol generation
WO2013141719A1 (en) * 2012-03-23 2013-09-26 Methven Limited Shower head
WO2020165356A1 (en) * 2019-02-14 2020-08-20 WERRTA GmbH Düsen- und Zerstäubungstechnik Portable device for administering a physiologically active liquid
RU2803228C2 (en) * 2019-02-14 2023-09-11 Веррта Гмбх Дюзен- Унд Церштойбунгстехник Portable device for introducing physiologically active liquid

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1698735U (en) * 1954-09-03 1955-05-18 Hans Dr Klumb Aerosol slot nozzle with outer holder for the smallest residual amounts
DE2218709A1 (en) * 1972-04-18 1973-10-31 Hirtz Aerosol generator - having combined differing frequency ultrasonic vibrators
DE2209346C3 (en) * 1971-03-02 1980-12-11 Hms-Iberica, S.A., Barcelona (Spanien) Device for converting a liquid into an aerosol
DE3103902A1 (en) * 1981-02-05 1982-12-09 Elisabeth 2058 Lauenburg Sykaminidis Aerosol device for facial massage
DE3719718A1 (en) * 1986-06-18 1987-12-23 British American Tobacco Co AEROSOL DEVICE FOR SIMULATING A SMOKABLE ARTICLE
DE3612473C2 (en) * 1986-04-14 1989-10-05 Behindertenzentrum Stuttgart E.V., 7000 Stuttgart, De
DE4225928A1 (en) * 1992-08-05 1994-02-10 Ritzau Pari Werk Gmbh Paul Atomizer device with heating device
DE29612115U1 (en) * 1996-07-11 1996-09-12 Hippokratec GmbH, 83714 Miesbach Device for humidifying insufflation gas
DE19925777A1 (en) * 1998-07-24 2000-01-27 Franz Brauers Aerosol production comprises supplying a liquid to a linear gas stream T-piece so the gas can take up the liquid, and then both are passed through a heated capillary
DE19854005C2 (en) * 1998-11-12 2001-05-17 Reemtsma H F & Ph Inhalable aerosol delivery system
DE69532843T2 (en) * 1994-06-17 2005-04-28 Trudell Medical Ltd., London Catheter with atomizing device and method for its production
DE60012306T2 (en) * 1999-02-24 2005-07-21 Injet Digital Aerosols Ltd., North Ryde PIEZOELECTRIC INHALER

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1698735U (en) * 1954-09-03 1955-05-18 Hans Dr Klumb Aerosol slot nozzle with outer holder for the smallest residual amounts
DE2209346C3 (en) * 1971-03-02 1980-12-11 Hms-Iberica, S.A., Barcelona (Spanien) Device for converting a liquid into an aerosol
DE2218709A1 (en) * 1972-04-18 1973-10-31 Hirtz Aerosol generator - having combined differing frequency ultrasonic vibrators
DE3103902A1 (en) * 1981-02-05 1982-12-09 Elisabeth 2058 Lauenburg Sykaminidis Aerosol device for facial massage
DE3612473C2 (en) * 1986-04-14 1989-10-05 Behindertenzentrum Stuttgart E.V., 7000 Stuttgart, De
DE3719718A1 (en) * 1986-06-18 1987-12-23 British American Tobacco Co AEROSOL DEVICE FOR SIMULATING A SMOKABLE ARTICLE
DE4225928A1 (en) * 1992-08-05 1994-02-10 Ritzau Pari Werk Gmbh Paul Atomizer device with heating device
DE69532843T2 (en) * 1994-06-17 2005-04-28 Trudell Medical Ltd., London Catheter with atomizing device and method for its production
DE29612115U1 (en) * 1996-07-11 1996-09-12 Hippokratec GmbH, 83714 Miesbach Device for humidifying insufflation gas
DE19925777A1 (en) * 1998-07-24 2000-01-27 Franz Brauers Aerosol production comprises supplying a liquid to a linear gas stream T-piece so the gas can take up the liquid, and then both are passed through a heated capillary
DE19854005C2 (en) * 1998-11-12 2001-05-17 Reemtsma H F & Ph Inhalable aerosol delivery system
DE60012306T2 (en) * 1999-02-24 2005-07-21 Injet Digital Aerosols Ltd., North Ryde PIEZOELECTRIC INHALER

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009081199A1 (en) * 2007-12-20 2009-07-02 42 Technology Limited Aerosol generation
WO2013141719A1 (en) * 2012-03-23 2013-09-26 Methven Limited Shower head
GB2515235A (en) * 2012-03-23 2014-12-17 Methven Ltd Shower head
GB2515235B (en) * 2012-03-23 2018-10-31 Methven Ltd Impinging jet shower head
US11850609B2 (en) 2012-03-23 2023-12-26 Methven Limited Shower head
WO2020165356A1 (en) * 2019-02-14 2020-08-20 WERRTA GmbH Düsen- und Zerstäubungstechnik Portable device for administering a physiologically active liquid
RU2803228C2 (en) * 2019-02-14 2023-09-11 Веррта Гмбх Дюзен- Унд Церштойбунгстехник Portable device for introducing physiologically active liquid
US12350419B2 (en) 2019-02-14 2025-07-08 WERRTA GmbH Düsen- und Zerstäubungstechnik Portable device for administering a physiologically active liquid

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