雾化器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及雾化器，更具体涉及在雾化器中气雾产生的电力供应和控制。
【背景技术】
[0002]气雾输送系统能够使得范围广泛的液体雾化成在1-50 μ m MMAD范围的微粒。这种系统具有设有预定尺寸的孔口的孔板，并且该孔板联接到由压电提供动力的振动机构上。该孔板以通常120到150kHz的频率被振动，并且这种动作使得液体打破表面张力并且它产生穿过孔板的作为液滴的气雾羽。一个示例在W02010035252中进行了说明(StamfordDevices Ltd)。
[0003]W02012/026963 (Rubin)公开了一种具有一体的USB插头的气雾传送系统。
【发明内容】
[0004]根据本发明，提供了一种雾化器，包括用于产生气雾的雾化器头端、用于向头端输送电力和控制信号的控制器和用于向控制器输送电力和控制信号的标准通用总线，
[0005]其中，所述标准通用总线包括通用插头和从所述插头延伸到所述控制器的通用缆线，
[0006]其中，所述控制器通过缆线和插头被联接到所述头端上；并且
[0007]其中，所述控制器包括在其输入口联接所述通用总线的升压电路、处理器和用于在所述处理器的控制下向所述雾化器头端输送电力的驱动电路。
[0008]在一个实施例中，所述通用总线是USB总线，并且，其中所述控制器和所述雾化器头端的总的电力需求落入标准USB协议的电力规格内。
[0009]在一个实施例中，所述控制器向所述雾化器头端提供在额定5V时不大于500mA。
[0010]在一个实施例中，所述驱动电路适于产生在120kHz和150kHz的范围内的波形。[0011 ] 在一个实施例中，所述升压电路适于产生用于处理器和驱动电路的电压供应。优选地，所述电压水平为12V。
[0012]在一个实施例中，所述处理器适于通过所述通用总线向主机上传下列信息:
[0013]电力消耗，和/或
[0014]所述雾化器头端的湿/干状态，和/或
[0015]雾化器脱开连接状态，和/或
[0016]缆线脱开连接状态，和/或
[0017]错误或者故障状态，和/或
[0018]雾化持续时间和雾化的时间。
[0019]在另一实施例中，所述控制器适于从所述主机通过所述通用总线接收下列信号并且使用它们来产生雾化器头端驱动信号:
[0020]雾化开始/停止，和/或
[0021]雾化时间，和/或
[0022]雾化流速，和/或
[0023]雾化脉冲率，和/或
[0024]吸气/吐气信号，以能够定相雾化。
[0025]在另一方面，本发明提供了一种雾化器系统，包括在上述任何实施例中限定的雾化器，和适于通过所述总线向所述控制器提供控制信号的主机系统。
[0026]在一个实施例中，所述主机系统适于根据病人的给药方式提供控制信号。
[0027]在一个实施例中，主机系统包括适于与远程服务器通信的部件，用于下载控制指令和/或上传雾化器数据。
[0028]在一个实施例中，主机系统包括便携装置，例如智能手机或者平板电脑。
【附图说明】
[0029]从本发明的仅参照附图通过示例的方式给出的一些实施例的下面的说明中会更加清楚地理解本发明，在附图中:
[0030]图1是示出了本发明的雾化器的结构的框图。
[0031]图2是该雾化器的透视图。
[0032]图3示出了在该控制器附接到风管上的示例中使用中的雾化器。
【具体实施方式】
[0033]参照附图，雾化器I包括联接到振动网筛雾化器头端3上的控制器2。该雾化器I也包括用于连接到主机系统或者装置上的USB插头4。
[0034]在插头4和控制器2之间的联接是具有电力和数据通道的USB (通用串行总线)缆线5。在控制器2和雾化器头端3之间的联接具有电力和数据通道的专用缆线6和专用插头7。
[0035]控制器2包括升压电路10，其包括具有集成的电源开关的定制优化高频高效DC到DC转换器，能够提供适合用于驱动雾化器负载的输出电压和电流分布。也有驱动电路12，其利用串联电感来产生交变AC电压。驱动电路12合并有由来自微控制器的脉冲宽度调制信号控制的高速MOSFET驱动器。也具有微控制器11，其具有集成的外围模块，该模块的特征是具有全速USB 2.0兼容接口，其能在连接到主机上时自动地改变时钟脉冲源和电力水平。后者通过缆线6和插头7为头端3提供了电力和控制信号。这些信号为从供料容器接收要被雾化的液体的振动隔膜提供了电力和控制。雾化器头端的一个示例在我们的在先PCT申请W02012/046220中进行了说明。控制器2和雾化器头端3在额定5V下需要不大于500mA，以产生所需的雾化。
[0036]控制器2具有壳体25，其具有LED状态灯30和开/关按钮32。按照USB协议在控制器2和USB电源4之间发生通信。
[0037]雾化器驱动电路12包括用于产生约100V AC的输出正弦波形的部件，该输出正弦波形被反馈到雾化器头端3上，引起要产生的雾化。它使用来自微控制器11和升压电路10的输入，以实现其输出。驱动电路12与引起隔膜振动的压电陶瓷元件阻抗匹配，以保证好的能量传输。
[0038]微控制器11产生120到150KHZ的方波形，其要被发送到驱动电路12上。根据USB 2.0电输入要求(2000年4月发布)，升压电路10从在4.75V到5.25V DC的范围内的输入产生驱动电路12所需的额定12V DC电压。该电路与在头端3内部的压电陶瓷元件的阻抗匹配，以保证增强的能量传输。产生120到150kHz的驱动频率，以驱动雾化器头端隔膜接近它的共振频率，使得产生足够的振幅，以打碎液滴并且产生气雾。如果该频率在一较低频率时中断，短时产生气雾，然后短时停止，那么这很好地控制了雾化器的流速。该较低频率被称为“脉动率”。
[0039]驱动频率可根据需要使用微控制器11启动和停止。这允许通过驱动该雾化器头端3来控制流速，以用于任何所需脉动率。微控制器11可使得开(ON)和关(OFF)时间控制到精确率为晕秒。
[0040]雾化器头端3可以在某一脉动率下通过测量多久它开始输送已知量的溶液来被校准。在脉动率和雾化器流速之间具有线性关系。这可允许精确控制水溶液的输送速率。
[0041]因为使用了通用总线，在为USB缆线5和插头4的这种情况下，控制器2能实现雾化器头端3的非常宽范围的控制。另外，它允许控制器2被连接到具有数据处理和USB通信能力的主机(例如主计算机和便携设备)上，用于上传之前从雾化器头端3获取的信息，或者用于下载配置设置或者其它数据到控制器2上。主机和雾化器I组合形成了一个系统，其可有利地被用于例如临床试验或者受控医院或者家庭治疗。
[0042]控制器2在各种实施例中能上传下列的雾化器特征到主机上:
[0043]电力消耗，和/或
[0044]湿/干状态，和/或
[0045]雾化器脱开连接状态，和/或
[0046]缆线脱开连接状态，和/或
[0047]错误或者故障状态，和/或
[0048]雾化持续时间和雾化的时间。
[0049]在各种实施例中，主机提供下列指令到控制器2中:
[0050]雾化开始/停止，和/或
[0051]