气体分配器的制作方法

专利名称：气体分配器的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体分配器的领域，特别是用于从具有主体和易损柄 部的嚢体从中释放气体的气体分配器。
技术背景以上所述的气体嚢体在EP0757202中描述的不用针的药物递送系 统中是公知的。这种系统的嚢体被破裂以便释放其中包含的气体。此 气体接着用作特定药物剂量的推进剂，这些药物将被传递并驱动经过 患者皮肤。结合在公知药物递送系统中的气体分配器通常包括其中定位有气 体嚢体的容积。由于设置从嚢体破裂的位置到分配器出口的气体通 道，此容积会而增加。作为选择，或者除了此气体通道之外，气体分 配器的操作会涉及气体嚢体相对于容纳嚢体的单元的运动，使得嚢体 运动的外部范围造成提供另外的容积来适应这种运动。对于医疗应用来说，例如氦的气体需要具有特别高的纯度。这种 需要必须确保用作将药物递送到患者的推进剂的气体在患者皮肤处反 射而不是穿过患者皮肤。在其它应用中，例如在工业领域的应用中，还希望避免将环境空 气引入推进剂。在某些情况下，嚢体会包括可能燃烧的气体混合物。 如果嚢体的内容物与一定容积的环境空气混合，分配气体中的氧含量 将升高。这会改变气体混合物的浓度，使得混合物在可燃烧的范围内， 如果存在火源，将出现燃烧。发明内容因此，本发明的目的在于寻求提供一种气体分配器，分配器具有 显著减小的内部容积，以确保分配的气体更加接近地反应嚢体所提供 的气体组分。按照本发明，提供一种气体分配器，气体分配器用于从具有主体 和易损柄部的嚢体中释放气体到递送系统，该分配器包括 第一壳体部分，用于接收嚢体主体；以及第二壳体部分，包括用于接收通过第一壳体部分接收的嚢体柄部 的空腔，至少一个壳体部分可相对于另一个运动，造成剪切力施加在 被接收的嚢体上，从而破裂嚢体，以便从中释放气体。通过将剪切力施加在嚢体上造成其破裂，嚢体本身的主体不需要 相对于保持嚢体主体的壳体部分运动。因此，设置用来容纳嚢体的外 罩可以更加接近嚢体的外边界，使得气体分配器内的内部容积最佳 化。分配器还包括用于将分配器连接在递送系统上的连接器。气体分 配器可包括用于将力分别施加在被接收嚢体的每个主体和柄部上的第一和第二壳体止挡(detent)。各自力可以在相反方向上施加在被接 收嚢体的各自部分上，使得剪切力施加在嚢体上。第一壳体止挡可通 过将被接收嚢体的主体固定在第一壳体部分内的装置来提供，并且第 二壳体止挡通过限定空腔的壁来提供。分配器可以构造成使得在剪切力施加时嚢体柄部完全从嚢体其它 部分上撕裂。嚢体的被撕裂柄部可保持在分配器内。第二壳体部分可安装在第一壳体部分上，并且最好可转动地安装其上。在气体嚢体构造成在壳体部分之间可以出现相对转动运动的情 况下，第一壳体部分可构造成接收在与壳体部分之间相对转动轴线隔 开的位置处。因此，在壳体部分之间相对转动时，嚢体围绕此轴线轨 道运动。增压室可以设置用于从嚢体释放的气体。阀可设置在增压室和气 体分配器出口之间，以便控制气体到递送系统的递送。气体分配器可构造成从多个嚢体分配气体，其中第一壳体部分构 造成接收多个嚢体的主体部分，并且第二壳体部分包括多个空腔，每 个空腔用于接收通过笫一壳体部分接收的各自嚢体的柄部。笫二壳体 部分内的空腔的构造可以使得壳体部分之间的相对运动造成嚢体的同 时破裂。作为选择，第二壳体部分内的空腔的构造可以使得壳体部分 之间的相对运动造成嚢体顺序破裂。气体分配器可以构造成接收至少 三个嚢体。气体分配器可以是手持的单元。递送系统可包括调节器和/ 或面罩或喷嘴。递送系统可以是药物递送系统。气体分配器可包括另 一第一壳体部分以便接收至少一个嚢体的主体。通过提供可以容纳多个气体嚢体的装置，气体分配器可以用来通 过使用标准气体嚢体服务于一系列非标准应用。这些不同的应用会需 要大于由单个气体嚢体提供的压力载荷，或者多个喷射压力载荷。多量，甚至在这种剂量需要不同推进剂气体。作为选择，相同的剂量可 通过将相同的气体分配器连接在多个喷射递送系统上或者随后将分配 器连接在多个单个喷射递送系统上而在多种分开的情况中递送。可以提供气体分配器和具有主体部分和易损柄部的气体嚢体的组合。可以提供包括如上所述的气体分配器药物递送设备以及药物递送 系统。药物递送系统的入口可以构造成与气体分配器出口配合，从而 在其中形成液密密封。


参考附图，只通过实例，将描述本发明的优选特征，附图中图l是气体分配器的示意图；图2是穿过图1所示气体分配器的纵向截面图；图3是图2的线XX，处的平面截面图；图4是图2的线YY，处的平面截面图；图5是图2的线YY，处的另一平面截面图；图6表示具有阀的气体分配器的立体图；图7表示图6中的装置的纵向截面图，其中阀在闭合位置；图8表示与图7所示相对应的截面图，其中阀在开启位置；图9a表示双重端部的气体分配器；图9b表示图9a的线ZZ，处的截面图；图10a-10c表示具有整体套环的气体分配器；图11表示具有端盖的气体分配器；以及图12表示包括气体分配器的递送设备的示意图。
具体实施方式
将参考药物递送系统示例性地说明气体分配器。但是，应该考虑 到这里描述的气体分配器的使用将同样有利于需要高纯度分配气体的 工业应用，并且适用于特定使用。图1所示的气体分配器10包括部分 安装在第二壳体部分20内的第一壳体部分15。笫二壳体部分设置多个 保持构件25，如图2更清楚所示，保持构件锁定在形成在第一壳体部 分15上的凸脊35上，以便防止两个部件无意分开，同时使得壳体部
分围绕公共轴线相对转动。第二壳体部分20构造成使其可拆卸地固定 连接在递送系统(未示出)上。在图1中，此连接装置30通过形成为 与形成在递送系统的配合部件上的卡扣式装配件协作的四口来示例性 说明。作为选择，可配合的螺紋可设置在气体分配器和递送系统上， 从而实现螺紋类型装配件。第一壳体部分15设计成容纳一个或多个气体嚢体40。在此实例 中，表示了三个这样的嚢体，但是可以通过第一壳体部分15容纳更多 或更少数量的嚢体40。每个嚢体40包括主体部分42、套环部分43和 易损柄部44。这种嚢体在本领域是公知的，例如W004/063622中描述 那样。图3所示的袋口 45形成在第一壳体部分15内，以便各自容纳 并定位气体嚢体40的主体部分42。在此实例中，袋口45围绕公共轴 线均匀分布。但是，袋口 45的位置的设计不需要是对称的，而是可以 通过气体分配器10或药物递送系统的总体结构的限制来控制。板48 设置在第一壳体部分15的开口内，以便将嚢体40的主体部分45固定 在第一壳体部分15内。板48设置与多个袋口 45相对应的多个凹口 47，并且如同袋口45那样，围绕公共轴线具有相同的间距和分布。每 个凹口 47容纳嚢体40之一的套环部分43。袋口 45围绕嚢体主体42 的紧配合以及凹口 47围绕嚢体主体42的更紧的紧配合确保嚢体40通 过第一壳体部分15牢固保持。另外，板48和第一壳体部分15之间的 界面以及板48和各自嚢体40的套环之间的界面都设置密封装置75(见 图7)。在此实例中，密封装置75通过O形圏来提供。第二壳体部分20设置空腔50。通过与袋口 45相对应的配置，这 些空腔50在第一壳体部分15内围绕公共轴线隔开(如图4所示)。 因此，在第一和第二壳体部分15、 20—起组装成单个装置10，通过第 一壳体部分15保持的嚢体20的柄部44各自伸入各自空腔50。在此实 例中，空腔50具有相同的尺寸，并且因此在第一和第二壳体部分15、 20组装过程中将在对准能力的控制中起作用。参考图2，第二壳体部分20设置沿着公共轴线形成的排气孔55， 但是可以在第二壳体部分20的空腔50之间定位在任何区域内。此排 气孔55从第二壳体部分20的设计成与第一壳体部分15配合的区域延 伸通过第二壳体部分20的轴向长度，到达设计成与药物递送系统(未 示出)配合的第二壳体部分20的出口区域。在此实例中，与排气孔55
流体连通的气体腔室60形成在第二壳体部分20的出口区域内。但是， 在这种腔室60需要用于药物递送系统操作的情况下，腔室60可定位 在药物递送系统本身内部。作为选择，递送系统的几何构造可以使其 包括与腔室60配合的突出部，以便进一步减小组装设备内的容积。一旦分配器10的第一和第二壳体部分15、 20组装完成，增压室 65形成在第一壳体部分15的板48的表面和第二壳体部分2 0的表面之 间。增压室65在排气孔55和(或每个)嚢体40之间提供流体通路。 增压室65的功能将在下面更加详细描述。在气体分配器10的操作中，至少一个壳体部分15、 20围绕公共 轴线转动，从而在其之间形成相对转动运动。例如，第二壳体部分20 以及与其连接的药物递送系统可保持固定，而第一壳体部分15相对于第二壳体部分20转动。在第一壳体部分15转动时，各自嚢体40的主 体部分42通过板48保持固定在第一壳体部分15中，并且因此嚢体40 围绕公共轴线转动，以便各自与板48的表面接触。此表面提供第一壳 体止挡，从而将力施加在其各自接收的嚢体40的主体上，使得嚢体40 的套环43和第一壳体部分15之间的运动受到限制。实际上，每个凹 口 47和被接收其中的嚢体40的套环43之间的配合非常紧密，使得在 壳体部分15、 20相对转动时凹口 47和套环43之间基本上没有运动。 另外，在壳体部分15、 20之间相对转动时，嚢体40的柄部44各 自与其各自空腔50的表面快速接触。此表面用作第二壳体止挡，以便 将反作用力施加在各自接收的嚢体40的柄部44上。在柄部44和第二 壳体部分20之间相对运动时施加的此力通过第二壳体止挡和柄部44 之间的相互作用抵抗。换言之， 一旦柄部44各自与各自空腔50的表 面接合，第一部分15相对于第二壳体部分20的任何附加运动造成剪 切力施加在嚢体40上，其中一方面由于第一壳体部分15转动，力经 由板48通过第一壳体止挡传递到每个嚢体20的套环43上，而另一方 面，由于柄部44和空腔50的相应第二壳体止挡之间的接触，反作用 力施加在每个嚢体40的柄部44上。这些相反的力、总体称为剪切力 使得嚢体破裂，并且造成每个嚢体40的柄部44从其各自嚢体40的套 环43上撕裂。每个嚢体40的整体性因此被破坏，并且其中所包含的 任何压缩气体可以逃逸到增压室65内。密封装置75防止从嚢体40释 放的高压流体进入第一壳体部分15的袋口 45。气体沿着排气孔55传
送到气体腔室60，并且从中进入药物递送系统。在柄部42从嚢体40 的其它部分撕裂的情况下，它们可保持在空腔50内。如图4所示，在此实例中，空腔50具有类似的尺寸，并且因此在 壳体部分15、 20之间具有相对转动时，柄部44同时与各自第二壳体 止挡接合。因此，嚢体40同时破裂，使得气体分配器10可提供与装 置10内所含气体嚢体40的数量相对应的气体量的单个喷射递送。作 为选择，第二壳体部分20内的空腔可如图5所示构造。如所示，空腔 51、 52、 53具有不同的尺寸和形状，空腔沿着壳体部分15、 20之间的相对转动方向逐渐变得更加细长。采用以此方式构造的空腔，在壳 体部分15、 20之间具有相对转动时，嚢体40的柄部44顺序接触各自 第二壳体止挡，造成嚢体40顺序破裂。具有空腔51、 52、 53的这种 构造的气体分配器IO可提供多个气体喷射递送，喷射的数量与装置10 内所包含的气体嚢体40的数量成正比。实际上，在每个嚢体40破裂 时，气体从嚢体40进入增压室65造成被抵抗的进一步转动运动，直 到压力减小为止。这种阻力减小机构的灵敏度，并且实际上会影响一 次的单个喷射递送。因此，这种类型的气体分配器可与多种不同药物 递送系统相结合，或者作为选择与多个喷射药物递送系统相结合。图6-8表示与所述类似的气体分配器，但是通过设置例如短管阀 的阀70而对从嚢体40释放的气体进行一定程度的控制。在图7中， 该设备表示成在定位在第一壳体部分15内的嚢体40破裂之前。阀70 设置在闭合位置，并且药物递送系统经由连接装置30 (未示出)连接 在气体分配器10上。气体分配器10设置一种机构，该机构防止药物 递送系统连接，除非是阀70已经设置在闭合位置上，因此确保可以防 止机构的无意致动。这种致动会造成将被递送的药物剂量的损失。对于单个喷射分配，采用图4的空腔构造，使得空腔50具有类似 尺寸。在阀70保持在闭合位置上时，第一壳体部分15相对于第二壳 体部分20转动，以便如上所述造成气体分配器10所包含的嚢体20的 破裂。来自于这些嚢体的气体进入增压室65并且进入排气孔55,但是 由于阀70的位置防止传送到气体腔室60。因此，气体压力在嚢体主体 42、增压室65和排气孔55之间达到平衡。密封装置75设置在壳体部 分15、 20之间。设置在壳体部分15、 20之间、第一壳体部分15和板 48之间以及板48和嚢体的套环43之间的密封装置75用来保持增压室 65和排气孔55内的高压气体。另外密封件80与阀70整体设置，以便 防止气体进入气体腔室60。在希望将气体分配器10排放到药品递送系统内时，阀70运动到 驱动位置(如图8所示)，其中流路限定在排气孔55和气体腔室60 之间，使得压力气体递送到药品递送系统。在需要多个喷射分配的情况下，图5所示的空腔构造可以与图6-8的阀70相结合使用。嚢体40接着如上所示顺序破裂，但是阀70复 位到壳体部分15、 20之间的每个相对转动之间的闭合位置。阀70的 使用因此为高压气体的递送提供更高程度的控制。因此，使用多个喷 射药物递送系统或者多个分离的药物递送系统，来自于每个嚢体40的 载荷可以用来将分开剂量的药物递送到 一个或多个患者。在另一实例中，如图9a和9b所示，可以设置双端气体递送分配 器110。 一对第一壳体部分115与变型第二壳体部分120相结合设置。 两组嚢体40可以容纳在分配器110内。每组嚢体40的主体部分通过 各自笫一壳体部分115通过与如上所述类似的方式接收。每组嚢体的 柄部44在如上所述保持在设置在变型第二壳体部分的相对表面内 的空腔内。在装置启动时，设置来自于嚢体40的气体临时存储其中的 增压室165。 一个或多个阀170设置成控制来自于这些增压室165到 腔室160以及随后经由连接装置120到连接在第二壳体部分120的递 送系统的递送。气体分配装置110的启动通过相对于变型第二壳体部分120转动 第一壳体部分112之一来实现。 一组嚢体中的每个嚢体40的柄部44 和主体42因此受到相等并相反的力，总体称为如上所述的剪切力，造 成每个嚢体破裂，使得其中所含的气体逃逸到增压室165之一。设置双端装置还增强了气体分配器概念的灵活性。使用者现在可 以从单个嚢体或从多达6个的多个嚢体分配气体，其中每组包括多达 三个嚢体40。以此方式，改变容积、压力和递送气体的组分的能力可 以显著增加。如上所述，可以容纳在任何第一壳体部分内的嚢体的数量是灵活 的，并且实际上只通过分配器的体积来限制。分配器的体积通过所需 应用的便携式要求来限制。每组多达三个嚢体40的实例使其成为便携 式、手持装置，以便用于准确应用，例如医疗或分析领域的那些装置。
作为第二壳体部分的另一变型，可容易实现具有三个、四个或五 个笫一壳体部分的分配器。因此，分配器的容量以及容积、压力和将 要分配的气体的组分的灵活性可以进一步增强。气体分配器的可选择应用是受控膨胀领域。例如，集会气球通常 填充氦，并且这里描述的气体分配器会适用于这种应用。但是，高压 气体快速递送到气球会造成气球破裂。因此，具有可变流速控制器的 阀可用来提供通过其中的逐渐供应气体。具有这种程度的释放气体控 制的气体分配器可以用于其它领域的应用中，例如用于将氧或氦氧混合剂经由设计成安装在鼻子和/或嘴上并经由连接装置30连接在气体 分配器上的面罩分配到患者或分配到休养使用者的吸入装置。为了实现相同程度的控制，具有如图7和8所示的阀的气体分配 器或者没有阀的气体分配器可与包括调节器的递送系统相结合使用。 此类型的受控膨胀递送系统包括喷嘴和调节器，而此类型的吸入递送 系统包括面罩和调节器。气体分配器10可以例如通过设置至少一个另外的增压室65和相 关的排气孔55在嚢体40和递送系统之间设置一个或多个另外的气体 流动路径。保持构件25可以例如使用环形松开环而张开，以便分开两个壳体 部件，并且由此使得任何破裂的嚢体进行更换。松开环可以与气体分 配器(未示出)分开，并在需要时简单滑动到第一壳体部分15之上， 或者它可以与第一壳体部分15形成整体，如图10a-10c所示。如图所 示，这种松开环85可以设置在第一壳体部分15上，并且使用螺紋安 装其上。环85相对于第一壳体部分15的转动造成环85沿着气体分配 器10轴向平移。如图10c所示的另外的轴向运动造成环85在第一壳 体部分15和保持构件25之间受到压迫，使得它们径向向外扩口。因 此，保持构件25被迫脱离凸脊35,并且壳体部分15、 20因此相互松开。作为选择，如图11所示，气体分配器10的第一壳体部分15可以 设置可拆卸的端盖90，使得破裂嚢体40 (和任何破裂的柄部44 一起) 拆卸以及更换。气体分配器10可以结合到自动递送单元中，例如手持疫苗接种 枪。在此可选择实例中，壳体部分15、 20之间的相对转动可以使用机
械或机电装置来实现。这种装置可以例如经由使用触发器机构手动控制。作为选择，气体分配器io可以结合到更大的自动单元中，并且例如安装在轮椅的底部上。在这种实施例中有利的分配的控制是自动进 行的，而不是手动控制的。所示的实例采用笫一壳体部分15、 115和第二壳体部分20、 120 之间的相对转动运动，以便产生嚢体40所经受的剪切力。此构造造成 紧凑的装置，该装置的致动不造成装置的任何部件在设备的原来范围 的外部运动。作为选择，剪切力可以通过造成第一和第二壳体部分相 互之间进行相对平移运动来产生。破裂嚢体4 0的柄部44保持在设备 内，提高了装置使用的安全性和便利性。图12以示意形式表示递送设备200，该设备具有气体分配器10， 气体分配器包括可拆卸地连接在例如药物递送系统、吸入面罩或者连 接在集会气球上的喷嘴的递送系统190上的第一和第二壳体部分15、 20。
权利要求
1.一种用于将气体从具有主体和易损柄部的囊体释放到递送系统的气体分配器，该分配器包括第一壳体部分，用于接收囊体的主体；以及第二壳体部分，包括用于接收通过第一壳体部分接收的囊体的柄部的空腔，至少一个壳体部分可相对于另一个运动，造成剪切力施加在被接收的囊体上，从而破裂囊体，以便从中释放气体。
2. 如权利要求1所述的气体分配器，其特征在于，笫二壳体部分包括用于将气体分配器连接在递送系统上的连接器。
3. 如权利要求1或2所述的气体分配器，其特征在于，包括用于在壳体部分之间相对运动时将力在第一方向上施加在被接收 嚢体的主体上的笫一壳体止挡；以及用于在所述相对运动时将力在与第一方向相反的第二方向上施加 在被接收嚢体的柄部上的第二壳体止挡，由此将剪切力施加在嚢体 上。
4. 如权利要求3所述的气体分配器，其特征在于，第一壳体止挡 通过将被接收嚢体的主体固定在第一壳体部分内来提供。
5. 如权利要求3或4所述的气体分配器，其特征在于，第二壳体止挡通过限定空腔的表面来提供。
6. 如上述权利要求任一项所述的气体分配器，其特征在于，分配 器构造成允许壳体部分之间具有一定程度的相对运动，使得剪切力造 成被接收柄部的柄部从囊体的主体上撕裂。
7. 如权利要求6所述的气体分配器，其特征在于，笫二可头部分构造成保持嚢体的被撕裂柄部。
8. 如上述权利要求任一项所述的气体分配器，其特征在于，笫二 壳体部分安装在第一壳体部分上。
9. 如权利要求8所述的气体分配器，其特征在于，第二壳体部分 可转动地安装在第一壳体部分上。
10. 如权利要求9所述的气体分配器，其特征在于，分配器构造成在与壳体部分之间的相对转动轴线隔开的位置处接收嚢体，使得在 壳体部分之间相对运动时，被接收嚢体围绕所述轴线轨道运动。
11. 如上述权利要求任一项所述的气体分配器，其特征在于，包200680023843.7权利要求书第2/2页括用于接收从被接收嚢体释放的气体的增压室。
12. 如权利要求11所述的气体分配器，其特征在于，包括定位在 增压室和气体分配器之间的阀，以便控制气体到递送系统的递送。
13. 如上述权利要求任一项所述的气体分配器，其特征在于，气 体分配器可构造成从具有主体和易损柄部的多个嚢体释放气体到递送 系统，其中第一壳体部分构造成接收多个嚢体的主体部分，并且第二 壳体部分包括多个空腔，每个空腔用于接收通过第一壳体部分接收的 各自嚢体的柄部。
14. 如权利要求13所述的气体分配器，其特征在于，壳体部分之 间的相对运动造成被接收嚢体的同时破裂。
15. 如权利要求13所述的气体分配器，其特征在于，空腔具有不 同尺寸，直到壳体部分之间的相对运动造成被接收囊体的顺序破裂。
16. 如权利要求13-15任一项所述的气体分配器，其特征在于， 气体分配器构造成接收至少三个嚢体。
17. 如上述权利要求任一项所述的气体分配器，其特征在于，分 配器是手持单元。
18. 如上述权利要求任一项所述的气体分配器，其特征在于，包 括用于接收至少一个嚢体的主体的另一第一壳体部分。
19. 一种如上述权利要求任一项所述的气体分配器和具有主体部 分和易损柄部的气体嚢体的组合。
20. —种递送设备，包括如权利要求1-17任一项所述的气体分配器；以及 递送系统，其中递送系统的入口构造成与气体分配器的出口配 合，使得在其之间形成液密密封。
21. 如权利要求20所述的设备，其特征在于，递送系统包括气体调节器。
22. 如权利要求20或21所述的设备，其特征在于，递送系统包括构造成安装在使用者的嘴和/或鼻子上的面罩。
23. 如权利要求20或21所述的设备，其特征在于，递送系统包括用于将气体递送到容器的喷嘴。
24. 如权利要求20所述的设备，其特征在于，递送系统是用于不 使用针地将药物递送通过患者皮肤的药物递送系统。
全文摘要
一种用于将气体从具有主体(42)和易损柄部(44)的囊体释放到递送系统的气体分配器(10)。该分配器包括用于接收囊体主体的第一壳体部分(15)以及用于将第一壳体部分连接在递送系统上的第二壳体部分(20)。第一壳体部分包括接收通过第二壳体部分接收的囊体柄部的空腔(47)。至少一个壳体部分可相对于另一壳体部分运动。这种相对运动造成剪切力施加在囊体上，以便造成囊体破裂，使得气体从囊体释放。
文档编号A61M5/30GK101212993SQ200680023843
公开日2008年7月2日 申请日期2006年6月20日 优先权日2005年6月29日
发明者M·A·巴雷特 申请人:英国氧气集团有限公司