ES2294625T3 - Emsamblaje de retencion de particulas y metodo para fluidizar particulas. - Google Patents
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Abstract
Un ensamblaje de retención de partículas que comprende: una cámara de retención de partículas unida mediante un cierre aguas arriba y un cierre aguas abajo; un primer conducto que proporciona una primera trayectoria de flujo de gas hacia dicha cámara; en el que dicho primer conducto se dispone, durante el uso, para crear un primer remolino de gas en dicha cámara de retención de partículas.
Description
Ensamblaje de retención de partículas y método
para fluidizar partículas.
La presente invención se refiere de forma
general al campo del suministro de partículas y más particularmente
a jeringas sin aguja que aceleran las partículas en una corriente
gaseosa para suministrarlas a una diana (tal como el tejido de un
sujeto).
El documento WO 94/24263 describe una jeringa
sin aguja para la inyección de partículas. Tras la activación del
dispositivo, se suministra un gas presurizado a una pequeña cámara
de rotura en la que se localiza un estuche de partículas compuesto
por partículas intercaladas entre dos membranas que pueden romperse.
Una vez que la presión en la pequeña cámara de rotura ha alcanzado
un cierto valor, las membranas se rompen y el gas continua
suministrándose de manera que las partículas se aceleran hacia abajo
hacia una boquilla y hacia la diana. Después de que las partículas
hayan impactado con la diana, el gas usado para acelerar las
partículas se encamina para que pase una serie de deflectores, para
disipar la onda de choque reflejada y proporcionar un efecto
silenciador antes de purgar a la atmósfera.
En un dispositivo de este tipo, la cámara en la
que el gas se acumula inicialmente es de un pequeño volumen y el
gas que fluye hacia la cámara después de la rotura de las membranas
es importante para acelerar las partículas. Este hecho se confirma
mediante el documento WO 99/01168 en el que se proporciona un
dispositivo que tiene un valor de área grande de manera que el gas
puede continuar fluyendo desde el depósito de gas y hacia abajo
hacia la boquilla después de la rotura de las membranas. Este
documento sugiere el mismo mecanismo silenciador que el documento
WO 94/24263.
El documento WO 01/05455 describe un dispositivo
de jeringa sin aguja en el que sustancialmente todas las partículas
se suministran en un flujo gaseoso casi estacionario que se
establece después del paso de un proceso de partida. Esto permite
suministrar las partículas de una forma fiable y repetitiva.
En contraste con los documentos WO 94/24263 y WO
99/01168, el documento WO 01/05455 propone el uso de un agujero de
purga que limita el flujo de gas desde el depósito a la cámara
detrás de un medio de cierre una vez que el medio de cierre ha
explosionado. De hecho, sustancialmente todas las partículas se
aceleran mediante el gas que se acumula detrás del medio de cierre
antes de la explosión y el gas que fluye desde el depósito después
de la explosión tiene un efecto inapreciable sobre la aceleración de
las partículas.
La presente invención proporciona un ensamblaje
de retención de partículas que comprende:
una cámara de retención de partículas unida
mediante un cierre aguas arriba y un cierre aguas abajo;
un primer conducto que proporciona una primera
trayectoria del flujo de gas hacia dicha cámara;
en el que dicho primer conducto se dispone,
durante el uso, para crear un primer remolino de gas en dicha
cámara de retención de partículas.
El remolino de gas en la cámara de retención de
partículas es particularmente eficaz para fluidizar las partículas
de manera que pueden formar una "nube" que sustancialmente se
extiende sobre la cámara de retención de partículas, dando como
resultado una distribución y velocidad de partículas uniforme y, de
esta manera un perfil de penetración.
Preferiblemente, hay al menos dos conductos que,
durante el uso, crean al menos dos remolinos de gas en la cámara de
retención de partículas, dirigiéndose estos remolinos de gas
preferiblemente en direcciones sustancialmente diferentes. Los
remolinos de gas pueden crearse ventajosamente mediante chorros que
surgen de los conductos de transferencia, siendo estos chorros, al
menos momentáneamente, sónicos o supersónicos durante el uso. Para
ayudar a la fluidización de partículas, los conductos pueden estar
desplazados entre sí en la dirección del flujo de gas y
circunferencialmente.
El espacio anular alrededor de la cámara de
retención de partículas está conectado preferiblemente a una región
aguas arriba del cierre aguas arriba mediante una serie de puertos
circunferenciales.
Puede proporcionarse otro cierre proporcionado
para asegurar la esterilidad del ensamblaje de retención de
partículas.
Se proporciona adicionalmente un método de
fluidización de partículas en una cámara de retención de partículas,
comprendiendo el método:
suministrar gas presurizado a un primer conducto
conectado de forma fluida a dicha cámara de retención de
partículas,
crear un primer remolino de gas en dicha cámara
de retención de partículas para fluidizar cualquier partícula
localizada en dicha cámara de retención de partículas.
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Las realizaciones de la invención se describirán
ahora adicionalmente, a modo únicamente de ejemplo, con referencia
a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista de sección transversal
simétrica respecto al eje de un dispositivo de jeringa sin aguja
que tiene un silenciador;
La Figura 2 es una vista de sección transversal
de un primer lado de una realización práctica de la presente
invención;
La Figura 3 es una segunda vista de sección
transversal lateral de la realización de la Figura 2 de la presente
invención, vista a lo largo de la línea X-X en la
Figura 2;
La Figura 4 es un gráfico de presión en el
recubrimiento frente al tiempo para tres tamaños diferentes de
agujero de purga;
La Figura 5 es una vista de sección transversal
de una parte de jeringa sin aguja que muestra un conducto de
transferencia que une la cámara impulsora y la cámara de retención
de partículas;
La Figura 6 es un gráfico que muestra la presión
en la cámara impulsora y la cámara de retención de partículas para
el caso cuando el agujero de purga es demasiado pequeño;
La Figura 7 es un gráfico que muestra la presión
en la cámara impulsora y la cámara de retención de partículas para
el caso cuando el agujero de purga es demasiado grande;
La Figura 8 es un gráfico que muestra la presión
en la cámara impulsora y la cámara de retención de partículas para
el caso cuando el agujero de purga está dimensionado
correctamente;
La Figura 9 es un dibujo de un ensamblaje de
retención de partículas (denominado también estuche de partículas)
de acuerdo con la presente invención;
Las Figuras 10a a 10d son dibujos que muestran
etapas en el flujo de gas alrededor del ensamblaje de retención de
partículas durante el que las partículas se fluidizan y quedan
atrapadas en un flujo gaseoso;
La Figura 11 es una vista de sección transversal
de una segunda parte del estuche, siendo la segunda parte del
estuche una parte del ensamblaje de retención de partículas de la
presente invención;
La Figura 12 es una vista de sección transversal
de una primera parte del estuche, siendo la primera parte del
estuche una parte del ensamblaje de retención de partículas de la
presente invención;
La Figura 13 es una vista de sección transversal
a lo largo de la línea A-A mostrada en la Figura
12;
La Figura 14 es una vista de sección transversal
de una tercera parte del estuche, siendo la tercera parte del
estuche parte del ensamblaje de retención de partículas de la
presente invención;
La Figura 15 es una vista de sección transversal
de un ensamblaje de retención de partículas ensamblado de acuerdo
con la presente invención;
La Figura 16 muestra dos vistas en perspectiva
cortadas parcialmente de una realización del ensamblaje de
retención de partículas de acuerdo con la presente invención;
La Figura 17 muestra el resultado de un cálculo
dinámico de fluido computacional que muestra la velocidad del gas
dentro de la cámara de retención de partículas durante el uso; y
La Figura 18 es una vista de cerca de la
distribución de velocidad del gas en un plano bisector de un
conducto de transferencia y que es perpendicular a la dirección
longitudinal del ensamblaje de retención de partículas.
La Figura 1 de los dibujos adjuntos ilustra
esquemáticamente el concepto de silenciador de la presente
invención. Los componentes de jeringa sin aguja que comprenden el
depósito (1), el agujero de purga (2), la cámara impulsora (3), el
cierre (4) y la boquilla (8) pueden construirse y disponerse
sustancialmente como se describe en el documento WO 01/05455.
En la Figura 1, una fuente de energía se
representa mediante un depósito (1) lleno inicialmente con gas
presurizado, tal como helio. El depósito se conecta a una cámara
impulsora (3) mediante un agujero de purga (2) y una válvula (no
mostrada). Después de abrir la válvula, el gas fluye desde el
depósito (1) a la cámara impulsora (3) mediante el agujero de purga
(2) porque la presión de gas en el depósito (1) es inicialmente
mayor que la presión de gas en la cámara impulsora (3). La cámara
impulsora puede contener inicialmente aire porque este es el gas
más conveniente, aunque puede prepararse inicialmente para contener
otros gases, por ejemplo helio. Un cierre (4) define el extremo
aguas debajo de la cámara impulsora (3) y sirve inicialmente para
crear una acumulación de gas detrás de él. En la Figura 1 el cierre
se representa como un estuche de partículas del tipo descrito en el
documento WO 94/24263 en el que las partículas (5) se intercalan
entre dos membranas que pueden romperse (6, 7). El estuche sin
embargo puede tomar otras formas, por ejemplo puede ser un estuche
sin membranas.
La Figura 1 muestra también un recubrimiento
silenciador (9) que encapsula la jeringa y que tiene una abertura
de salida (10) para el paso a su través, hacia una diana (no
mostrada), de partículas y que tiene también una pluralidad de
aberturas (11) para purgar el gas a la atmósfera.
Tras el accionamiento de la válvula, el gas
fluye desde el depósito (1) a la cámara impulsora (3) donde queda
contenido mediante el cierre (4). El gas continúa fluyendo desde el
depósito (1) a la cámara impulsora (3) hasta que se establece una
cierta presión predeterminada en la cámara impulsora (3), siendo
esta presión la presión requerida para abrir el cierre (4). En la
realización ilustrada, esta presión corresponde a la presión a la
que los diafragmas (6, 7) se rompen. Después de romperse los
diafragmas (o de forma más general, después de abrirse el cierre)
se crea una discontinuidad de presión en el dispositivo de manera
que una onda de choque viaja aguas abajo hacia una boquilla (8). La
onda de choque es un frente que delimita el gas a una alta presión
desde el gas a presión atmosférica inicialmente en la boquilla. La
onda de choque viaja hacia abajo hacia la boquilla e impacta con el
plano de la diana adyacente a la abertura de salida (10), en este
punto se refleja de manera que una parte del mismo viaja en el
espacio anular internamente del recubrimiento silenciador (9) y
externamente de la boquilla (8). Al mismo tiempo, el gas que fluye
desde la cámara impulsora detrás de la onda de choque atrapa las
partículas (5) de manera que pasa a lo largo de la boquilla
y a través de la abertura de salida (10) para impactar con el plano diana a una velocidad suficiente para penetrarlo.
y a través de la abertura de salida (10) para impactar con el plano diana a una velocidad suficiente para penetrarlo.
El recubrimiento silenciador (9) está
configurado para encapsular un volumen predeterminado de gas
V_{S}. Este volumen se define como todo el volumen dentro del
recubrimiento silenciador, incluyendo el de la cámara impulsora y
la boquilla. Una vez que la onda de choque ha pasado fuera del
recubrimiento silenciado a través de la pluralidad de orificios
(11) incluidos en el recubrimiento, el gas inicialmente en la cámara
impulsora se ha expandido hacia el recubrimiento silenciador y la
presión resultante dentro del recubrimiento silenciador se hace
generalmente constante y está dada por la siguiente ecuación:
P_{S} =
\frac{(P_{D} - P_{S0}) \cdot V_{D}}{V_{S}} +
P_{S0}
donde P_{S} es la presión en el
recubrimiento silenciador después de la ecualización de presión,
P_{D} es la presión en la cámara impulsora justo antes de abrir
el cierre (4), P_{S0} es la presión en el silenciador
inicialmente, V_{D} es el volumen de la cámara impulsora (es decir
el volumen entre el agujero de purga (2) y el cierre (4)) y V_{S}
es el volumen de recubrimiento (que incorpora el volumen de la
cámara impulsora y la boquilla). Si el caudal másico a través del
área de descarga es mayor que a través del agujero de purga, está
presión disminuye entonces con el tiempo según el gas se purga desde
el
silenciador.
La ecuación anterior supone una expansión
isotérmica en la que la temperatura del gas antes de la expansión es
la misma que después de la expansión. De esta manera, en el caso
normal en el que el recubrimiento silenciador inicialmente está a
presión atmosférica (P_{S0} = 100 kPa) y para un volumen de cámara
impulsora típica V_{D} de
4,5 ml, el volumen del recubrimiento silenciador V_{S} de 50 ml y presión accionadora P_{D} de 1570 kPa, la presión P_{S} en el recubrimiento silenciador se ajustaría a aproximadamente 232 kPa una vez que la onda de choque ha pasado. Esta es la presión que determina la fuerza de elevación inicial que un usuario experimenta después de activar el dispositivo. En particular, la fuerza de elevación es igual a la presión (P_{S} - P_{0}) multiplicada por el área de la abertura de la salida (10) (es decir el área sobre la que actúa la presión diferencial, siendo P_{0} la presión en los alrededores, típicamente 100 kPa). Un área de abertura de salida típica es de 100 mm^{2} que da como resultado una fuerza de elevación de aproximadamente 13,2 N.
4,5 ml, el volumen del recubrimiento silenciador V_{S} de 50 ml y presión accionadora P_{D} de 1570 kPa, la presión P_{S} en el recubrimiento silenciador se ajustaría a aproximadamente 232 kPa una vez que la onda de choque ha pasado. Esta es la presión que determina la fuerza de elevación inicial que un usuario experimenta después de activar el dispositivo. En particular, la fuerza de elevación es igual a la presión (P_{S} - P_{0}) multiplicada por el área de la abertura de la salida (10) (es decir el área sobre la que actúa la presión diferencial, siendo P_{0} la presión en los alrededores, típicamente 100 kPa). Un área de abertura de salida típica es de 100 mm^{2} que da como resultado una fuerza de elevación de aproximadamente 13,2 N.
La Figura 4 ilustra el efecto obtenido
experimentalmente al variar el tamaño del agujero de purga en
relación con el área de descarga del silenciador, permaneciendo
constantes otros parámetros tales como área del plano de salida,
volumen del recubrimiento, etc. En el experimento, el área de
descarga se mantuvo constante y el tamaño del agujero de purga se
varió. El gráfico muestra la presión dentro del recubrimiento
representado frente al tiempo.
En todos los casos, hay un gran aumento inicial
repentino de presión según la onda de choque pasa a través del
dispositivo. La presión decae muy rápido a un valor de
aproximadamente 260 kPa y después sigue una curva de descenso que
está determinada por la relación entre el tamaño del agujero de
purga y el área de descarga eficaz. Las referencias en lo sucesivo
en este documento a presión pico en el recubrimiento se refieren a
la máxima presión en el recubrimiento obtenida en la curva de
degradación, es decir después del gran aumento inicial de presión
mostrado en la Figura 4.
La línea numerada "1" es el caso donde la
proporción eficaz de área de descarga/agujero de purga es demasiado
pequeña. Esto da como resultado una presión pico absoluta en el
recubrimiento de aproximadamente 340 kPa después de 7,5 ms que es
suficientemente grande para provocar una fuerza de elevación
inaceptable. Se midió un pico de nivel de sonido de
102-108 dB a 300 mm desde el dispositivo.
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La línea numerada "2" es el caso en el que
una proporción eficaz de área de descarga/agujero de purga se ha
aumentado. Esto da como resultado una presión pico en el
recubrimiento de aproximadamente 270 kPa después de 4,25 ms. El
pico de nivel de sonido medido aumentó a 106-110 dB
a 300 mm desde el dispositivo.
La línea numerada "3" es el caso donde la
proporción eficaz de área de descarga/agujero de purga se aumenta
adicionalmente. Esto da como resultado una presión en el
recubrimiento que tiene su pico tan pronto como la onda de choque
ha pasado y decae. Se midió un pico de nivel de sonido de
115-118 dB a 300 mm del dispositivo.
De esta manera, la proporción de la curva
"1" es inaceptable pero la de las curvas "2" y "3"
son aceptables ya que la presión no aumenta sustancialmente como
resultado de un mayor caudal másico a través del agujero de purga
que a través del área de descarga eficaz. La curva "2" es más
deseable que la curva "3" ya que la fuerza de elevación del
pico es aproximadamente la misma que para la curva "3" aunque
el efecto silenciador es mayor, obteniéndose una diferencia de
8-9 dB en los niveles de sonido.
Se entenderá que una manera preferible para
reducir la fuerza de elevación es asegurar que el volumen del
recubrimiento silenciador (V_{S}) es tan grande como sea posible
para reducir el valor de P_{S} (véase la ecuación anterior).
Otra manera preferible para reducir la fuerza de elevación es hacer
el área de la abertura de salida (10) tan pequeña como sea posible
de manera que la presión P_{S} actúa sobre un área más pequeña,
creando una fuerza menor.
El ruido que se experimenta después del
accionamiento del dispositivo se debe principalmente a la onda de
choque iniciada desde la abertura repentina del cierre (4) que se
refleja desde la diana y sale de dispositivo a través del área de
descarga. Se ha descubierto que haciendo pasar dicha onda de choque
a través de una restricción, disipándose de esta manera hacia abajo
en ondas de compresión, crea un menor nivel de sonido audible. De
esta manera, la restricción silenciadora eficaz presentada a la
onda de choque (y flujo posterior) es parámetro de dispositivo
importante. La restricción de silenciador eficaz se define como la
menor área a través de la cual viaja la onda de choque en su camino
desde el plano diana a los alrededores. En la Figura 1, se muestran
tres restricciones principales, una de las cuales, dos de la cuales
o todas ellas (si todas del mismo tamaño) puede representar la
restricción silenciadora eficaz. La primera restricción encontrada
por la onda de choque reflejada en su paso desde la abertura (10) a
los alrededores (18) es la debida al miembro (14) que se proporciona
en el espacio anular del recubrimiento (9). Este miembro (14)
comprende un anillo anular generalmente de sección transversal con
forma de rombo que se suspende en el dispositivo por unión a una o
más de las paredes del recubrimiento (9) y la pared de la cámara
impulsora (3) mediante uno o más brazos radiales (no mostrados).
Como puede observarse a partir de la Figura 1, la presencia del
miembro (14) provoca una restricción en la trayectoria de la onda
de choque de manera que la onda de choque está forzada a pasar a
través de dos pasos anulares generalmente concéntricos marcados
(16) y (17) en la Figura 1. La suma del área de estos pasos es
igual al área a través de la que la onda de choque se confina para
viajar. Esta es la primera restricción.
La segunda restricción se presenta mediante la
pluralidad de orificios (11) formados en la pared externa del
recubrimiento (9), siendo la suma de áreas de los orificios igual al
área que la onda de choque debe pasar a través.
La tercera restricción la crea el miembro de
cubierta (15) puesto alrededor del recubrimiento (9) y la serie de
tabiques deflectores (12, 13) en la superficie externa del
recubrimiento (pueden proporcionarse igualmente sobre la superficie
interior del miembro de cubierta (15). El pasaje anular creado entre
el miembro de cubierta y el recubrimiento tiene un área a través de
la que la onda de choque debe pasar. La tercera restricción es la
parte de este pasaje anular que presenta la menor área a la onda de
choque.
Cuanto más pequeñas sean las áreas primera,
segunda y tercera descritas anteriormente serán iguales al área de
descarga eficaz del silenciador y determinarán el caudal másico
máximo que puede pasar a través del silenciador y hacia los
alrededores. Cuanto más pequeña sea esta área, menor será el caudal
másico de gas que puede pasar hacia los alrededores pero también
mayor atenuación de ruido ocurre al disiparse la onda de choque
primario. En el límite de una restricción hay un área de cero
mm^{2} (es decir, el recubrimiento está completamente cerrado),
el gas no puede pasar hacia los alrededores y el dispositivo en
teoría, como resultado, debe ser silencioso.
Como el área de descarga eficaz afecta al caudal
másico que puede pasar hacia los alrededores, hay una relación
entre esta área y la presión que se acumula en el recubrimiento (9)
durante el uso. En particular, si el caudal másico máximo que puede
pasar fuera del silenciador (que comprende el recubrimiento (9), los
orificios (11), los tabiques deflectores (12, 13) y el miembro
(14)) es menor que el caudal máximo suministrado por el depósito 1
a través del agujero de purga (2) entonces se observará que la
presión se acumula en el dispositivo una vez que la onda de choque
ha pasado, sirviendo para aumentar la fuerza de elevación, lo que es
indeseable. De esta manera, de acuerdo con la presente invención,
el área de descarga eficaz del silenciador debe ser tal que el
caudal másico del silenciador es igual a o mayor que el caudal
másico de gas a través del agujero de purga (2) una vez que el
cierre se ha abierto y la onda de choque ha salido del dispositivo.
Para conseguir este estado con el dispositivo mostrado
esquemáticamente (es decir, uno en el que la fuente de energía sea
un depósito de gas presurizado), la siguiente ecuación da el tamaño
relativo del área del agujero de purga y el área de descarga:
\vskip1.000000\baselineskip
en la que \gamma_{1} es la
proporción de calores específicos para el gas en el depósito (1),
R_{1} es la constante del gas para el gas en el depósito (1),
\gamma_{2} es la proporción de calores específicos para el gas
en los alrededores (18), R_{2} es la constante del gas para el gas
en los alrededores (18), P_{0} es la presión en la fuente de
energía (1) después de que el gas haya sido recibido por el
silenciador (9) y P_{S} es la presión en el silenciador (9)
después de que el gas haya sido recibido en el silenciador
(9).
Como es beneficioso tener un área de descarga
tan eficaz como sea posible (para maximizar el efecto silenciador),
es necesario tener un agujero de purga pequeño (2) para asegurar que
el flujo másico a través del agujero de purga no excede el flujo
másico a través del silenciador. Sin embargo, hay un límite para el
menor tamaño que puede tener el agujero de purga ya que el agujero
de purga debe ser suficientemente grande para permitir una
transferencia eficaz de gas desde el depósito (1) a la cámara
impulsora (3) tras el accionamiento. El flujo de gas a través de
una restricción tal como un agujero de purga crea una pérdida de
energía debido a la fricción, lo que significa que se requieren
mayores presiones iniciales en el depósito (1) para conseguir una
presión suficiente para abrir el cierre (4) en la cámara (3) si se
usan agujeros de purga muy pequeños. Adicionalmente, se requiere
una velocidad de llenado suficiente de la cámara impulsora para
asegurar una rotura repetible de la membrana o, más en general, una
abertura repetible del cierre. Si la velocidad de llenado es muy
baja, se ha encontrado que la variación de presión de rotura para
las mismas membranas de especificación es más amplia que si se
usara una mayor velocidad de llenado.
Puede observarse, por lo tanto, que la provisión
de un agujero de purga junto con un silenciador que tiene un área
de descarga eficaz predeterminada asegura un efecto silenciador útil
sin aumentar excesivamente la presión dentro del dispositivo
durante la operación, evitando así un aumento de la fuerza de
elevación que es perjudicial para el rendimiento del dispositivo y
la facilidad de uso. Además, como las características secundarias
de la invención (tales como el gran volumen de silenciador y pequeña
abertura de salida de partículas) reducen adicionalmente el
problema de la fuerza de elevación sin afectar al silenciamiento que
pueda conseguirse o al rendimiento del dispositivo.
El silenciamiento conseguido puede ser tal que
no se requiere el uso de un medio poroso como se preveía en el
documento WO 94/24263, reduciendo esta manera el coste del
dispositivo. Independientemente de ello, puede emplearse como
método de restricción alternativo o adicional para reducir el ruido
adicionalmente.
Las Figuras 2 y 3 muestran secciones
transversales de una realización práctica de la presente invención.
A los componentes iguales a los mostrados en la Figura 1 se les dan
los mismos números de referencia. Las partículas (5) no se muestran
por claridad pero estarían presentes (como en la Figura 1) en el
cierre entre las membranas que pueden romperse (6, 7).
El depósito de gas (1) tiene una punta frágil
(21) que puede romperse aplicando el botón (19). Después de
presionar el botón, el gas fluye fuera del depósito (1) y hacia el
espacio anular (20) que rodea el depósito (1) (véanse las Figuras 2
y 3). El gas se dirige después hacia la cámara impulsora (3) que
termina en el cierre (4) (véase la Figura 2 especialmente).
La pluralidad de orificios (11) en la Figura 1
se sustituye por un único orificio en esta realización y el miembro
con forma general de rombo (14) de la Figura 1 se sustituye por una
serie de restricciones de área en el recubrimiento silenciador (9)
que no necesariamente tienen forma de rombo. El agujero de purga
está formado por el área más pequeña a través de la que puede fluir
el gas en su camino desde del depósito (1) a la cámara impulsora
(3). En esta realización, esto se forma mediante el espacio anular
(20) que rodea el depósito de gas (1).
Adicionalmente, la invención es aplicable al
caso en el que los "conductos de transferencia" como se
describe en las figuras 12a a 12c y 13a a 13c del documento WO
01/05455 se usan para premezclar (o fluidizar) las partículas en la
cámara de retención de partículas (estuche de partículas). En este
caso, hay otro requisito sobre el tamaño del agujero de purga
usado.
La Figura 5 muestra una representación
esquemática de parte del dispositivo de jeringa sin aguja tan lejos
como la membrana aguas abajo (7). La presión en el depósito (1) en
cualquier momento se denomina P_{1}, la presión en la cámara
impulsora se denomina P_{3}, y la presión en el estuche de
partículas (de las membranas) se denomina P_{4}.
Para conseguir una buena mezcla de partículas,
un chorro de gas debe entrar en el estuche antes de que cualquiera
de las membranas se rompa para mezclar así las partículas de manera
que se extiendan a todo el volumen del estuche. Después, las
membranas deben estallar en secuencia, estallando la membrana aguas
arriba (7) antes que la membrana aguas abajo (7). Si la membrana
aguas abajo (7) estalla primero, entonces hay oportunidad de que la
membrana aguas arriba (6) no estalle nunca, mientras que el flujo de
gas es dirigido por el flujo desde el depósito a la cámara
impulsora y a través del conducto de transferencia (80).
Este ejemplo se muestra en la Figura 6 que es
una representación de P_{3}, P_{4} y
(P_{3}-P_{4}) con el tiempo. Esta situación
típicamente es el resultado cuando el agujero de purga es demasiado
pequeño comparado con el área del conducto de transferencia, de
manera que la presión del gas en el estuche aumenta demasiado
rápido dando como resultado que la membrana aguas abajo (7) estalle
en primer lugar. La presión de rotura de cada membrana es de 1,45
MPa y la presión inicial del depósito P_{1} es de 6 MPa. En la
Figura 6, puede observarse que la presión P_{4} alcanza la presión
de estallido de 1,45 MPa antes que la presión
(P_{3}-P_{4}), que es la presión a través de la
membrana aguas arriba.
La Figura 7 muestra otra situación que ocurre
cuando el agujero de purga es demasiado grande en comparación con
el área del conducto de transferencia. En este caso, la presión
P_{3} aumenta rápidamente y la presión P_{4} aumenta
relativamente lentamente. Esto da como resultado una abertura
sucesiva rápida de ambas membranas en la secuencia correcta, pero
con muy poco tiempo para la mezcla de partículas (sólo
aproximadamente 1,65 ms en la Figura 7). Esto da como resultado una
premezcla de partículas limitada.
La Figura 8 muestra un ejemplo donde el agujero
de purga y los puertos de transferencia se eligen para que tengan
un tamaño adecuado. Ambas membranas se rompen en secuencia con un
tiempo de mezcla de aproximadamente 5,5 ms que es adecuado para
conseguir una buena premezcla.
Los valores reales para el agujero de purga y
los tamaños del conducto de transferencia dependen de los volúmenes
del depósito accionador y el estuche, aunque una vez que esos
parámetros se seleccionan, la persona especialista puede determinar
por experimentación sencilla apropiada los tamaños correctos del
agujero de purga y el conducto de transferencia para conseguir los
resultados descritos en este documento.
Las realizaciones descritas han usado estuches
de partículas en los que las partículas inicialmente se localizan
entre dos membranas que pueden romperse. Sin embargo, pueden usarse
otros mecanismos para localizar las partículas, que no requieren
necesariamente membranas, por ejemplo válvulas de abertura rápida.
En este respecto, se hace referencia al documento WO 99/01169 para
ejemplos de estuches sin membrana.
Una realización del estuche de partículas
("ensamblaje de retención de partículas") diseñada para
proporcionar premezcla y fluidización de las partículas, antes de
la aceleración de las partículas, se describirá ahora con
referencia a las Figuras 9 a 18.
La Figura 9 ilustra esquemáticamente un
ensamblaje de retención de partículas (60) de acuerdo con la
presente invención. Las partículas (70) están localizadas dentro de
la cámara (71) diseñada para recibir, contener y confinar las
partículas. Las paredes interiores (72) de la cámara (71)
generalmente son cilíndricas y en este ejemplo se proporcionan dos
aberturas (43) que conducen a un espacio anular (67) alrededor de la
cámara de retención (71). La cámara de retención de partículas (71)
está unida longitudinalmente (es decir sus extremos aguas arriba y
aguas abajo) por una membrana. La membrana aguas arriba (62) y la
membrana aguas abajo (63) están diseñadas para romperse cuando se
aplica entre ellas una diferencia de presión de una cierta magnitud.
El ensamblaje de retención de partículas (60) está sellado en su
extremo aguas arriba por una membrana que puede romperse (61)
adicional. El espacio anular (67) está conectado de forma fluida a
la región aguas arriba de la membrana que puede romperse aguas
arriba (62) mediante puertos circunferenciales (54). La región (73)
aguas arriba de la membrana (62) generalmente también es de
configuración cilíndrica y tiene un diámetro sustancialmente igual
al diámetro de la cámara de retención de partículas (71).
Las Figuras 10a a 10b ilustran el funcionamiento
del ensamblaje de retención de partículas. Durante el uso, el
ensamblaje de retención de partículas (60) se usa como un estuche de
partículas (4) para la jeringa sin aguja mostrada en la Figura 1.
De esta manera, la membrana (61) se presenta con la presión de gas
desde la cámara impulsora (3) y la membrana aguas abajo (63) evita
que las partículas (70) (referenciadas como (5) en la Figura 1),
caigan fuera de la boquilla a través del plano de salida (10) y
fuera del dispositivo.
Durante el accionamiento, se permite que el gas
fluya a través del agujero de purga (2) desde el depósito (1) de
manera que la presión en la cámara impulsora (5) aumenta. Cuando la
presión en la cámara impulsora (3) aumenta a una magnitud mayor que
la presión en la cámara (73) en una cantidad predeterminada, la
membrana (61) se rompe. Para la mayoría de aplicaciones se prevé
que la presión inicial en la cámara (73) (y de esta manera, en la
cámara (71)) sea la presión atmosférica (aproximadamente 100 kPa).
Cuando la membrana (61) se rompe (por ejemplo a un diferencia
presión de 60 kPa) es decir una presión aguas abajo de la membranas
(61) de 100 kPa y una presión aguas arriba de la membrana (61) de
700 kPa), el gas fluye hacia la cámara (73) y choca con la membrana
(62) (véase la Figura 10a). La membrana (62) está diseñada para
romperse a una diferencia de presión mayor (por ejemplo
1,45 MPa) que la membrana (61). De esta manera, el gas continúa fluyendo a través del agujero de purga (2) y la presión en la cámara (73) aumenta. El gas fluye a través de los agujeros de purga (54) y hacia el espacio anular (67) que rodea la cámara de retención de partículas (71). Desde allí, el gas fluye a través de las aberturas (43) y hacia la cámara (71) (véase la Figura 10b). Las aberturas (43) están conformadas y dirigidas de manera que el gas forma chorros, preferiblemente chorros sónicos o supersónicos que crean remolinos de gas (vórtices) dentro de la cámara de retención de partículas (71). Estos flujos de gas atrapan las partículas (70) y hacen que queden fluidizadas en el gas de manera que las partículas ya no se acumulan juntas sino que se extienden por todo el volumen de la cámara de retención de partículas (71). La presión en la cámara impulsora continúa aumentado hasta que la membrana aguas arriba (62) se rompe. El resultado de esto se muestra en la Figura 10c. Como puede observarse, las partículas se fluidizan bien en el estuche debido a la premezcla proporcionada por los chorros de gas mostrados en la Figura 10b.
1,45 MPa) que la membrana (61). De esta manera, el gas continúa fluyendo a través del agujero de purga (2) y la presión en la cámara (73) aumenta. El gas fluye a través de los agujeros de purga (54) y hacia el espacio anular (67) que rodea la cámara de retención de partículas (71). Desde allí, el gas fluye a través de las aberturas (43) y hacia la cámara (71) (véase la Figura 10b). Las aberturas (43) están conformadas y dirigidas de manera que el gas forma chorros, preferiblemente chorros sónicos o supersónicos que crean remolinos de gas (vórtices) dentro de la cámara de retención de partículas (71). Estos flujos de gas atrapan las partículas (70) y hacen que queden fluidizadas en el gas de manera que las partículas ya no se acumulan juntas sino que se extienden por todo el volumen de la cámara de retención de partículas (71). La presión en la cámara impulsora continúa aumentado hasta que la membrana aguas arriba (62) se rompe. El resultado de esto se muestra en la Figura 10c. Como puede observarse, las partículas se fluidizan bien en el estuche debido a la premezcla proporcionada por los chorros de gas mostrados en la Figura 10b.
Como el volumen de la cámara de retención de
partículas (71) generalmente es bastante pequeño, no se tarda mucho
en que la presión aguas arriba de la membrana (63) sea tal que
provoque el estallido de esta membrana, como se muestra en la
Figura 10d. Por lo tanto, se establece el flujo descrito
anteriormente en el que las partículas se aceleran fuera del
ensamblaje de retención de partículas (60) y a través de la boquilla
(8) hacia la diana. Como las partículas no se agrupan juntas (como
se muestra en la Figura 9) cuando la membrana aguas arriba (62) se
rompe, se ha descubierto que se obtiene una dispersión más uniforme
de partículas y, por lo tanto, una distribución de partículas más
homogénea. De forma similar, se obtiene también una distribución de
velocidad más homogénea. Esto da como resultado que las partículas
se distribuyan uniformemente a través de la diana y que penetren en
las profundidades que están dentro de las tolerancias definidas.
Ahora se describirá una construcción física
preferida del ensamblaje de retención de partículas (60). Debe
entenderse que esto es una construcción preferida únicamente y que
puede modificarse de diversas maneras para conseguir el resultado
deseado. Por ejemplo, no es necesario que haya dos conductos de
transferencia (46) que conducen a las aberturas (43) y se ha
obtenido un funcionamiento satisfactorio cuando sólo hay una
abertura (43). Adicionalmente, las aberturas (43) no están
limitadas a ser adyacentes a la membrana (62) o (63) y en general
pueden localizarse en cualquier sitio a lo largo de la pared
interior (72) de la cámara de retención de partículas (71). Además,
las paredes interiores cilíndricas y puertos circunferenciales
simplemente son preferidos y puede usarse cualquier forma que
consiga la función.
Las Figuras 11 y 12 muestran en una vista de
sección transversal las partes segunda y primera del estuche,
respectivamente. La segunda parte del estuche (30) de la Figura 11
es generalmente de configuración cilíndrica, y tiene paredes
interiores sustancialmente verticales (33) y (34). La pared interior
(33) tiene un diámetro ligeramente menor que la pared interior (34)
por razones que resultarán evidentes más tarde. Una parte
sobresaliente (31) se proporciona adyacente a una cara de asiento
(32). La parte sobresaliente (31) está diseñada para interaccionar
con la superficie externa de la primera parte del estuche (40),
descrita posteriormente en este documento. Se proporciona un hueco
(35) en el extremo superior de la segunda parte del estuche (30) y
este hueco (35) ayuda a ensamblar el estuche.
La Figura 12 muestra una primera parte del
estuche (40) de acuerdo con la presente invención. La primera parte
del estuche (40) comprende un miembro sustancialmente anular que
define dentro de sus confines un receptáculo (o cámara) para
recibir partículas. La primera parte del estuche (40) tiene paredes
externas generalmente cilíndricas (42) y una cara de asiento
ligeramente ahusada (41) en su extremo inferior. La cara de asiento
(41) está destinada a descansar contra la cara de asiento (32) de la
segunda parte del estuche (30) durante el uso. Además, el saliente
(31) de la segunda parte del estuche (30) está destinado a apoyarse
en la superficie externa (42) de la primera parte del estuche para
proporcionar un ajuste de interferencia. Esta configuración se
muestra en la Figura 15.
Haciendo referencia de nuevo a las Figuras 12 y
13, hay aberturas (43) en la superficie interior de la primera
parte del estuche (40) y aberturas (44) en la superficie externa de
la primera parte del estuche (40). Estas aberturas están conectadas
mediante conductos de transferencia (46) de manera que el gas que
rodea la primera parte del estuche (40) puede entrar en el
receptáculo para recibir las partículas. Los conductos de
transferencia (46) tienen forma sustancialmente cónica que converge
hacia adentro. Están formando un ángulo en tres dimensiones de
manera que cuando el gas fluye a su través se forma un chorro
preferiblemente sónico o supersónico que tiende a crear un
movimiento de gas en remolino dentro de la cámara que confina las
partículas. Los conductos de transferencia (46) están formando un
ángulo de manera que el gas tiende a chocar contra las membranas
(62, 63) localizadas en cualquiera de los lados de la primera parte
del estuche (40). Adicionalmente, las aberturas (43) están
provistas a diferentes extremos longitudinales de la primera parte
del estuche (40) y están dirigidos en diferentes direcciones de
manera que se establece un flujo de gas en el sentido horario en un
extremo de una cámara de confinamiento de partículas y se establece
un flujo de gas en sentido anti-horario en el otro
extremo de la cámara de confinamiento de partículas. Esto se ilustra
en la Figura 16 en la que los flujos de gas se denominan (65) y
(66). Como queda claro a partir de la Figura 13, los conductos de
transferencia (46) se proporcionan en el mismo lado lateral de la
primera parte del estuche (es decir por encima de la línea central
mostrada en la Figura 13), y se ha descubierto que esto proporciona
una buena fluidización de las partículas cuando la presión de gas
se introduce en las aberturas (44) y un flujo de gas se establece a
través de los conductos de transferencia (46). Sin embargo, otras
configuraciones del conducto de transferencia en las paredes
laterales de la primera parte del estuche de partículas (40) puede
proporcionar buenos resultados y generalmente no es esencial para
la presente invención que los conductos de transferencia (46) tengan
la forma específica mostrada en las Figuras
12 y 13.
12 y 13.
Las Figuras 12 y 13 muestran una configuración
ventajosa de los conductos de transferencia (46) en los que los
conductos están desplazados entre sí en la dirección del flujo de
gas y también circunferencialmente. El desplazamiento longitudinal
(es decir, en la dirección de flujo de gas) se muestra en la Figura
12 como sustancialmente igual a la longitud longitudinal de la
cámara de retención de partículas aunque esto no es esencial y
puede usarse un menor grado de desplazamiento. Los conductos de
transferencia están formando un ángulo también para dirigir el gas
hacia fuera contra las membranas (62, 63). Se ha descubierto que la
interacción de los chorros emitidos por las aberturas (43) con las
membranas y los remolinos de gas resultantes provoca una mezcla de
partículas eficaz.
Como queda claro a partir de la Figura 13, los
conductos de transferencia (46) forman un ángulo para crear
remolinos de gas que giran en direcciones opuestas. El conducto de
transferencia a la derecha (46) de la Figura 13 está adaptado para
crear un remolino sustancialmente en sentido horario del gas en la
cámara de retención de partículas y el conducto de transferencia a
la izquierda (46) de la Figura 13 está adaptado para crear un
remolino de gas en sentido anti-horario en la cámara
de retención de partículas (71). En la Figura 13, las aberturas
(43) están circunferencialmente desplazadas por un ángulo de
aproximadamente 120º y es preferible que cualquier desplazamiento
circunferencial se incluya en el intervalo de 90º a 180º inclusive.
Sin embargo, pueden usarse otros desplazamientos
circunferenciales.
La Figura 14 muestra una tercera parte del
estuche de partículas de acuerdo con la presente invención. La
tercera parte del estuche (50), en común con la primera y segunda
partes del estuche, tiene paredes interior y externa generalmente
cilíndricas que forman un miembro con forma anular. Pueden formarse
una o más protuberancias (51) sobre las paredes externas y estas
están destinadas a proporcionar un ajuste de interferencia contra
la pared interior (34) de la segunda parte del estuche (30), cuando
se monta el estuche de partículas. El extremo inferior de la
tercera parte del estuche (50) tiene un número de formaciones (52)
alrededor de la circunferencia. Las formaciones (52) están
escalonadas y están diseñadas de manera que la parte superior (53)
de las formaciones (52) se apoye en la superficie superior de la
primera parte del estuche (40) cuando se ensambla, como se muestra
en la Figura 15. Las formaciones están separadas por agujeros de
purga (54) que están formados de manera que el gas puede pasar a
través de los agujeros de purga (54) cuando la primera y tercera
partes del estuche se unen juntas. Las formaciones (52) están
conformadas para sujetar, mediante fricción o interferencia, la
parte superior de la primera parte del estuche (40).
El estuche de partículas toma la forma mostrada
en la Figura 15 cuando se ensambla. En esta realización la membrana
(61) es relativamente fina con una presión de estallido muy baja y
está diseñada para mantener la unidad estéril durante el uso. Si no
fuera por esto habría oportunidad de que las partículas pudieran
viajar a través de la aberturas (43) hacia el espacio anular (67),
a través de la purgas (54) y fuera del extremo aguas arriba del
ensamblaje de retención de partículas.
Para ensamblar el estuche de partículas, una
primera membrana (62) se sella térmicamente o se une al extremo
superior de la primera parte del estuche (40). De forma similar, la
segunda membrana (63) se sella térmicamente o se une a la cara de
asiento (32) de la segunda parte del estuche (30). La tercera
membrana (61) se sella térmicamente o se une a la cara superior de
la primera parte del estuche (50). La primera membrana y la primera
parte del estuche definida de ésta definen un receptáculo en el que
las partículas pueden estar contenidas. La aberturas (43) son muy
pequeñas de manera que es muy difícil que las partículas salgan de
la cámara una vez que están dentro. Una vez que las partículas se
han suministrado a la cámara de la primera parte del estuche (40),
la primera parte del estuche (40) se une con la segunda parte del
estuche (30) engranándose el borde director de la primera parte del
estuche a los salientes (31) de la segunda parte del estuche. La
primera parte del estuche (40) se empuja hasta que la cara de
asiento (41) de la primera parte del estuche se apoya en la cara de
asiento (32) de la segunda parte del estuche (con la segunda
membrana (63) entre las dos caras de asiento). En esta
configuración, las partículas quedan atrapadas entre la primera y
segunda membranas. La tercera parte del estuche (50) que tiene la
tercera membrana (61) en su interior se empuja después hacia dentro
de manera que las formaciones (52) se deslizan hacia el hueco anular
creado entre la primera y segunda partes del estuche. La
interferencia y/o fricción asegura que este movimiento asegura
firmemente la primera y segunda piezas juntas y "bloquea"
eficazmente el estuche. Se entenderá que es bastante difícil retirar
la tercera parte del estuche una vez que se ha instalado,
especialmente si la cara superior (55) de la tercera parte del
estuche está dimensionada para nivelarse con la cara superior de la
segunda parte del estuche cuando se ensamblan (esto no se muestra
en la Figura 15, sin embargo).
La membrana (61) asegura que las partículas
dentro del estuche no pueden entrar en contacto con ninguna
partícula externa o gases y de esta manera la membrana (61) asegura
la esterilidad del estuche.
Durante el uso, el estuche se inserta en una
jeringa sin aguja de la manera mostrada en las Figuras 2 y 3 y un
gas a presión se suministra a la tercera membrana (61). La membrana
(61) estalla bastante fácilmente y el gas entra en el espacio
interno (73) definido por la tercera parte del estuche. El gas puede
fluir a través de las purgas (54) y hacia el espacio anular (67)
entre la primera parte del estuche y la segunda parte del estuche.
Desde allí, el gas puede pasar a través de los conductos de
transferencia (46) y hacia fuera a través de la aberturas (43)
hacia la cámara que contiene las partículas. Los chorros de gas
formados de esta manera provocan que las partículas se fluidicen y
se mezclen.
La Figura 16 muestra los remolinos (65, 66) de
gas que se ajustan dentro de la cámara de retención de partículas
(71) en uso (las membranas no se muestran en la Figura 16 por
claridad).
Después de dicha fluidización, la membrana aguas
arriba (62) estalla y las partículas quedan atrapadas en el grueso
del flujo de gas que sigue al estallido de la membrana aguas abajo
(63) poco después.
El sellado térmico o adhesivo no es necesario
para sellar las membranas y la primera y segunda membranas pueden
sellarse contra la primera y segundas partes del estuche
respectivamente debido al ajuste de presión entre las diversas
partes del estuche. Por ejemplo, la primera membrana (62) puede
sellarse quedando atrapada entre la primera y terceras partes del
estuche. De forma similar, la segunda membrana (63) puede quedar
atrapada entre la primera y segunda partes del estuche, sin
necesitarse un sellado térmico o etapa adhesiva especial.
Las Figuras 17 y 18 muestran el resultado de un
análisis dinámico de fluido computacional del flujo dentro del
ensamblaje de retención de partículas.
La Figura 17 muestra un modelo de la cámara de
retención de partículas (71) con las membranas en las partes
superior e inferior. El chorro emitido por las aberturas (43) tiene
una velocidad en la región de 200 m/s. Como el chorro se dirige
hacia la pared de la cámara de retención de partículas (71) y la
pared es sustancialmente cilíndrica el flujo se dirige alrededor de
la pared creando un movimiento de remolino. Parte del flujo se
dirige también en una dirección longitudinal hacia el centro de la
cámara. Puede observarse que los dos chorros provocan que se formen
remolinos en direcciones opuestas y que el flujo principal hacia
abajo desde el chorro superior choca hacia abajo sobre el chorro
inferior. Igualmente, debido a simetría, el flujo principal hacia
arriba que surge desde el chorro inferior choca centralmente con el
chorro superior. De esta manera, las partículas atrapadas por un
chorro se suministran al otro, creando un movimiento de circulación
de partículas en la cámara. Esto provoca una buena fluidización de
las partículas.
La Figura 18 muestra el chorro con más detalle.
El flujo se ralentiza según golpea la pared de la cámara y se
desvía en tres dimensiones alrededor de la circunferencia y hacia
abajo en el plano de la página. La velocidad del chorro es
aproximadamente 150 m/s.
Para cada una de las realizaciones, los
materiales usados para fabricar las partes del estuche las membranas
pueden ser convencionales, por ejemplo las membranas pueden ser de
mylar como se describe en el documento WO 94/24263 y la primera y
segunda partes del estuche se fabrican preferiblemente a partir de
un material plástico usando por ejemplo moldeo por inyección. Ambas
membranas y las partes del estuche puede prepararse a partir de
policarbonato tal como el polímero Evaxone 260 (EVA). Si se usa
sellado térmico, se ha encontrado que es aceptable una temperatura
de 110ºC y una presión de 760 kPa (110 psi) durante 1,5
segundos.
El estuche es adecuado para cualquier tipo de
partícula, incluyendo fármacos en polvo y partículas de soporte
recubiertas en material genético.
Claims (23)
1. Un ensamblaje de retención de partículas que
comprende:
una cámara de retención de partículas unida
mediante un cierre aguas arriba y un cierre aguas abajo;
un primer conducto que proporciona una primera
trayectoria de flujo de gas hacia dicha cámara;
en el que dicho primer conducto se dispone,
durante el uso, para crear un primer remolino de gas en dicha
cámara de retención de partículas.
2. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente un
segundo conducto que proporciona una segunda trayectoria de flujo de
gas hacia dicha cámara, estando dispuesto dicho segundo conducto
durante el uso, para crear un segundo remolino de gas en dicha
cámara de retención de partículas.
3. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho primer y segundo
conductos se disponen para dirigir dicho primer y segundo remolinos
en direcciones sustancialmente diferentes.
4. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con la reivindicación 3, en el que dichos remolinos se
dirigen respectivamente en direcciones relativas horaria y
anti-horaria.
5. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, en el que dichos remolinos se
crean mediante chorros de gas dirigidos en diferentes
direcciones.
6. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con la reivindicación 5, en el que dichos chorros son al
menos momentáneamente sónicos o supersónicos durante el uso de un
dispositivo que comprende el ensamblaje de retención de
partículas.
7. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en el que
dicho primer y segundo conductos están desplazados entre sí en la
dirección del flujo de gas.
8. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con la reivindicación 7, en el que dicho desplazamiento es
sustancialmente la longitud longitudinal de dicha cámara de
retención de partículas.
9. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, en el que
dicho primer y segundo conductos están desplazados entre sí
circunferencialmente.
10. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho desplazamiento
circunferencial es entre 90º y 180º.
11. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho desplazamiento
circunferencial es de aproximadamente 120º.
12. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, en el
que dicho primer y segundo conductos se construyen para suministrar
gas a dicha cámara de retención de partículas desde dicho espacio
sustancialmente anular alrededor de dicha cámara de retención de
partículas.
13. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con la reivindicación 12, en el que dicho espacio anular
está conectado de forma fluida a una región aguas arriba de dicho
cierre aguas arriba.
14. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en
el que dicha conexión fluida es mediante una serie de puertos
circunferenciales.
15. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que
comprende adicionalmente un cierre aguas arriba de dicho cierre
aguas arriba para asegurar la esterilidad del ensamblaje de
retención de partículas.
16. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en
el que dicho conducto o conductos están formando un ángulo para
dirigir el gas fuera contra uno de dichos cierres aguas arriba o
aguas abajo.
17. Un ensamblaje de retención de partículas de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en
el que dichos cierres están proporcionados por membranas que se
abren por rotura.
18. Un dispositivo de jeringa sin aguja que
comprende el medio de retención de partículas de una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 17.
19. Un método para fluidizar partículas en una
cámara de retención de partículas, comprendiendo el método:
suministrar gas presurizado a un primer conducto
conectado de forma fluida a dicha cámara de retención de
partículas;
crear un primer remolino de gas en dicha cámara
de retención de partículas para fluidizar cualquier partícula
localizada en dicha cámara de retención de partículas.
20. Un método para fluidizar partículas de
acuerdo con la reivindicación 19, que comprende adicionalmente:
suministrar gas presurizado a un segundo
conducto conectado de forma fluida a dicha cámara de retención de
partículas;
crear un segundo remolino de gas en dicha cámara
de retención de partículas para fluidizar cualquier partícula
localizada en dicha cámara de retención de partículas.
21. Un método para fluidizar partículas de
acuerdo con la reivindicación 20, en el que dicho primer y segundo
remolinos se dirigen en direcciones sustancialmente diferentes.
22. Un método para atrapar una dosis de
partículas en un flujo de gas en una jeringa sin aguja,
comprendiendo dicho método:
fluidizar dicha dosis de partículas de acuerdo
con una cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21;
abrir un cierre aguas arriba para atrapar dichas
partículas en dicho flujo de gas;
abrir un cierre aguas abajo para permitir que
dichas partículas atrapadas puedan sacarse del dispositivo.
23. Un método de acuerdo con la reivindicación
22, que comprende adicionalmente abrir en primer lugar otro cierre
aguas arriba de dicho cierre aguas arriba para suministrar dicho gas
a dicha cámara.
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