用于无菌工艺的超声雾化器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]提供一种用于使用超声振动喷射喷雾材料的装置。
【背景技术】
[0002]用于治疗患者的医疗药品需要在清洁的环境下生产以确保安全。特别地，被微生物等污染的注射剂可对人体具有致命的副作用。因此，用于生产注射剂的所有工艺需要在无菌状态下执行。为了在注射剂生产时保持无菌状态，需要在其他工艺之前对可能接触产品的所有机器执行灭菌的工艺。此外，需要保持无菌状态以进行生产注射剂的工艺。作为一般用于生产医疗药品的工艺的灭菌方法，有高温干热灭菌法和高压蒸汽灭菌法。
[0003]缓释微球注射剂一般通过诸如喷雾干燥法、0/W乳化法、W/0/W乳化法或者相分离法等工艺制造为包含活性物质的可生物降解聚合物微球剂量形式。
[0004]当缓释微球注射剂通过喷雾干燥法生产时，包含活性物质和可生物降解的聚合物的溶液、乳剂、悬浮液等可通过超声雾化器以微小液滴的形式被喷射到干燥器中。
[0005]超声雾化器是将电能转换为振动能，并且以具有输出频率的超声振动提供喷雾材料，从而喷射该喷雾材料的装置。在喷雾材料由超声波喷射的情况下，优点是液滴具有均一的直径，以及卓越且安静的(silent)雾化。超声雾化器可节省能量并防止污染，并且即使在流速低的位置和供应流率低的位置也可以使用。除了制造缓释微球的工艺，超声雾化器可被应用在多种工业领域，诸如制造半导体的工艺和燃料燃烧。
[0006]然而，在超声雾化器的超声元件暴露于高温的情况下，高温可能对超声振动产生单元有影响，使得超声振动产生单元可能劣化。因此，保持超声振动产生单元的恒定温度很重要。在相关领域中，因为这些特性，超声雾化器在高压蒸汽灭菌机中灭菌，并随后被安装在灭菌的喷雾干燥器中，然后执行喷雾干燥工艺。然而，因为用于分别灭菌各个装置并随后在喷雾干燥器中安装超声雾化器的工作，灭菌的喷雾干燥器和灭菌的超声雾化器可能再次被污染。为了解决以上问题，当喷雾干燥器在超声雾化器被安装在喷雾干燥器中的状态下通过高温干热灭菌法灭菌时，需要一种能够保护超声元件的方法。
【发明内容】
[0007]本发明已经努力提供一种超声雾化器，即使是在超声振动产生单元被暴露于高温的环境下，其也能够通过降低超声震动产生单元外周的温度而保持超声振动产生单元的恒走温度Ο
[0008]本发明的不例性实施例提供一种超声雾化器，包括:产生超声波并雾化喷雾材料的超声振动产生单元;喷嘴单元，其包括喷流通道和喷嘴末端，在所述喷流通道中所述喷雾材料沿着穿过所述超声振动产生单元中心的中心轴线移动，而且所述喷嘴末端从所述喷流通道的一端被供以所述喷雾材料，并且从所述喷流通道的另一端喷射所述喷雾材料;和围绕所述超声振动产生单元并且其中具有多个热交换室的外壳;和热交换单元，其围绕所述超声振动产生单元、包括将所述热交换单元划分为所述多个热交换室的分离壁，并冷却由所述超声振动产生单元产生的热，其中所述多个热交换室包括:被设置在所述外壳中所述超声振动产生单元外周并且包括加热空间的加热室；围绕所述加热室并且包括冷却空间的冷却室，所述冷却空间用所述冷却室和所述加热室之间的邻接所述加热室的所述热交换单元隔离开。
[0009]所述外壳的下中心部的高度可大于下外周部的高度，并且所述超声振动产生单元的下部可被设置在所述下中心部上。
[0010]所述热交换单元可包括:在邻接所述加热室的热吸收表面吸收热量并且通过邻接所述冷却室的热辐射表面辐射热量的热电元件;和具有暴露于所述外壳的外侧的一端和电连接到所述热电元件的另一端的热电元件连接单元。
[0011]所述超声雾化器可进一步包括:被设置成从所述冷却室向所述外壳上侧的一侧倾斜并且向所述热电元件的所述热辐射表面引导冷却空气流入的冷却空气流入单元;和被设置成从所述冷却室向所述外壳上侧的另一侧倾斜并且从所述热电元件的所述热辐射表面引导所述冷却空气流出的冷却空气排出单元。
[0012]所述超声雾化器可进一步包括:电连接至所述超声振动产生单元并产生通过电能输入的输出频率的超声波振荡器;被设置成在所述喷嘴单元的一端暴露于所述外壳的外侧并在其中容纳所述喷雾材料的喷雾材料入口 ；电连接至所述超声波振荡器的超声波振荡器连接单元;和电连接至检测所述外壳中的温度的温度传感器的温度传感器连接单元。
[0013]所述超声振动产生单元可包括电连接至所述超声波振荡器并将由所述超声波振荡器产生的所述输出频率转换为超声振动能的多个压电元件;和传输超声波的电极。所述喷嘴单元可具有在从上侧至下侧的方向上变窄的形状。
[0014]【有益效果】
[0015]即使在所述超声振动产生单元被暴露于高温的环境下也能够在所述超声振动产生单元外周保持恒定的温度。
[0016]此外，即使所述超声雾化器被长期使用，也能够在不改变特性的情况下稳定地喷射喷雾材料。
【附图说明】
[0017]图1是例示根据本发明的示例性实施例的超声雾化器的透视图的视图。
[0018]图2是示意地例示根据本发明的示例性实施例的超声雾化器的局部剖视图。
[0019]图3是示意地例示根据本发明的示例性实施例的超声雾化器的冷却室中的冷却空气流的视图。
【具体实施方式】
[0020]这里使用的技术术语仅用于描述具体示例性实施例的目的，而非旨在限制本发明。这里使用的单数表现包含多数表现，除非它们明确具有相反的意思。说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”具体说明特定的特征、区域、整体(integer)、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加其他特定的特征、区域、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组入口 ο
[0021]这里使用的包括技术或科学术语在内的所有术语具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义，除非其被不同地限定。事先限定的术语应被解释为使其具有与相关领域的上下文中的术语匹配的含义，并且不应被解释为具有理想的或过度的形式含义，除非其在本申请中被明确限定。
[0022]下面将参照附图更充分地描述本发明，附图中示出本发明的示例性实施例。如本领域的技术人员将意识到的，所描述的实施例可以以多种不同方式修改，均不背离本发明的精髓或范围。
[0023]图1是例示根据本发明的示例性实施例的超声雾化器的透视图的视图，并且图2是示意地例示根据本发明的示例性实施例的超声雾化器10的局部剖视图，并且例示超声振动产生单元102、喷嘴单元106、热交换单元和外壳100之间的联接关系。图3是示意性地例示根据本发明的示例性实施例的超声雾化器10的冷却室124中的冷却空气流128的视图。
[0024]参见图1至3，根据本发明的示例性实施例的超声雾化器10包括超声振动产生单元102、喷嘴单元106、热交换单元和外壳100。超声雾化器10包括冷却系统，即使在通过使用超声波喷射并干燥溶液、乳剂或悬浮液制造微粒形式的食物和医疗药品的喷雾干燥工艺期间超声雾化器10长时间地暴露于250°C甚至更高的高温，该冷却系统也能够保护设置在超声雾化器10中的超声振动产生单元102免受高温。即使在超声喷雾喷嘴被安装在超声雾化器10中的状态下通过喷雾干燥器执行高温干热灭菌，也能够保护超声振动产生单元102的电子特性。
[0025]超声振动产生单元102包括产生超声波并雾化喷雾材料的超声振动器。超声振动产生单元102可具有圆柱形结构。超声振动产生单元102包括多个被电连接至超声波振荡器(未示出)并将由超声波振荡器产生的输出频率转换为超声振动能的压电元件，以及传输超声波的电极。多个压电元件和电极可以以中空形状堆叠和插入。
[0026]喷嘴单元106包括喷流通道，在喷流通道中喷雾材料沿着穿过超声振动产生单元102中心的中心轴线移动。喷嘴单元106包括喷嘴末端，其从喷流通道的一端被供以喷雾材料，并从喷流通道的另一端将由超声振动产生单元102雾化的喷雾材料喷射到目标物上。喷嘴单元106可具有在从上侧至下侧的方向上变窄的形状，并且可通过增加由超声振动产生单元102振动的喷雾材料的振幅和输出来喷射喷雾材料。
[0027]热交换单元包括分离壁，其围绕超声振动产生单元102并且将热交换单元划分为多个热交换室124和126，使得热交换单元可冷却由超声振动产生单元102产生的热。热交换单元可具有圆柱形结构。热交换单元包括热电元件120，和热电元件连接单元122。当电流从热电元件连接单元122供应至热电元件120时，邻接加热室126的热吸收表面120a吸收热量，而邻接冷却室124的热辐射表面120b辐射吸收的热量。热电元件连接单元122被安装为从外壳100的上侧暴露于外侧，并且电连接至热电元件120。可将珀尔帖元件用作热电元件120。珀尔帖元件利用由珀尔帖效应引起的热吸收或热辐射，在本发明的示例性实施例中，超声振动产生单元102可由珀尔帖元件冷却。
[0028]珀尔帖元件利用由诸如铋(Bi)和碲(Te)的化合物(Bi2Te3)的半导体制成的PN结。可根据需要通过串联连接使用多个珀尔帖元件，珀尔帖元件可通过隔热体被隔离，并且散热片可被附接至珀尔帖元件的热辐射侧以辐射热量。当描述珀尔帖元件的冷却操作时，正(+ )电流流过为热电半导体的N型元件，并且负(-)电流流过P型元件。因此，电子从P型元件向N型元件移动，并且热量在冷接点(邻接加热室126的热吸收表面120a)处被吸收，从而降低超声振动产生单元102的外周的温度。在冷接点处吸收的热量移动至珀尔帖元件的热接点(邻接冷却室124的热辐射表面120b)，使得热量在热沉和热辐射散热片周围辐射。
[0029]当电流被提供至设置于外壳100中并用作如上所述的冷却板的热电元件120时，SP使在灭菌工艺期间外壳100的外侧被暴露于高温，外壳100中的超声振动产生单元102也可被保持在室温。
[0030]热交换室124和126可包括冷却室124和加热室126，冷却室124和加热室126均可具有圆柱形结构。冷却室124被形成在加热室126的外周，并且基于热电元件120被保持在隔离状态。冷却室124为由邻接加热室126的热吸收表面120a吸收的热量通过热辐射表面120b辐射，并且冷却空气流入并随后流出的空间。因此，冷却室124进一步包括冷却空气流入单元108和冷却空气排出单元110，以使冷却空气能够顺畅地流入和流出