霧化器的制作方法

專利名稱：霧化器的制作方法
技術領域：
本發明涉及包括頭部和主體的霧化器，頭部布置為將液體霧化，并且，可拆卸地耦合至主體，以便于頭部的清潔。本發明還涉及霧化器系統，該系統包括耦合以便進行數據交換的霧化器和個人計算機。本發明還涉及使用霧化器來檢測人的吸入呼吸或呼出呼吸的方法和訓練人使用霧化器的方法。
背景技術：
霧化器在本領域中是已知的。參見例如申請人的霧化器，http //ineb. respironics. com/。霧化器在呼吸是激活的時候最有效地工作且引起最少的環境污染。當在呼吸激活下工作時，僅在吸入期間遞送氣溶膠，在呼出期間不遞送氣溶膠。呼吸激活的氣溶膠遞送的先講的實施方案已知為自適應氣溶膠遞送或AAD,參見例如httD://ineb. respironics. com/ΑΑΡ, asp。在使用霧化器之后，必須移除任何剩余的藥，并且，在能夠再次使用霧化器之前， 必須良好地清潔霧化器。例如，患有囊包性纖維癥的患者易于感染，必須防止霧化器的任何污染。這要求與藥物液體和/或吸入或呼出的空氣接觸的所有部分必須可使用例如蒸汽清潔或乙醇浸泡來消毒。本發明的目的是提供促進容易且良好的清潔的霧化器。

發明內容
利用根據權利要求1所述的霧化器來達到目的。霧化器包括可拆卸的頭部，以使得頭部能夠被容易地消毒。主體未遭受利用例如蒸汽清潔的頻繁的清潔，這提高主體的壽命。通過使頭部中包括感測裝置以代替例如使主體中包括壓力傳感器，并利用分離的通道與空氣通道耦合，從而吸入呼吸和呼出呼吸不與主體接觸。因而，僅霧化器的頭部中包括的霧化裝置和空氣通道與液體、霧化液體或用戶的吸入呼吸和呼出呼吸接觸。這減少可能的污染源。主體中包括的控制裝置控制液體的霧化。頭部包括藥物室，該藥物室可以填充液體，例如溶解的藥物。頭部中包括的振動源將振動傳遞至液體，從而通過網孔而噴射液體，以形成空氣通道中的小液滴。為了清潔，可以打開頭部以獲得對諸如空氣通道、藥物室、振動源和網的可能接觸吸入呼吸或呼出呼吸、液體或霧化的液體的部分(例如，霧化裝置)的接近。頭部和主體可以是使用線纜來耦合的部分。線纜不但將能量傳遞或控制信號從主體提供至頭部，而且將信號傳遞從定位在頭部中的感測裝置(例如，流動傳感器或壓力傳感器)提供至主體中包括的控制裝置。來自感測裝置的信號可以是模擬或數字信號。在該實施例中，通過將線纜僅從例如頭部斷開，從而頭部能夠從主體拆卸。這可以例如使用線纜和頭部之間的插座耦合來實現。在使用中，具有控制裝置的主體例如放在桌上，并且，將線纜連接至由用戶保持的頭部。在該實施例中，能量源(例如電池)包括在主體中，導致相對輕型的頭部。
在霧化器的另一個實施例中，頭部和主體部分具有的形狀和/或機械接口使得頭部能夠直接連接至主體以形成由用戶保持的一個單元。當將頭部夾至主體時，還建立頭部和主體之間的電耦合，以實現從主體至頭部的能量傳遞和從頭部至主體的信號傳遞。在另一實施例中，液體的霧化取決于從感測裝置接收的信號。在另一實施例中，感測裝置包括壓力傳感器。空氣通道中的壓力在吸入期間下降并在呼出期間增加。因此，壓力傳感器的信號能夠用于區別吸入和呼出。在另一實施例中，感測裝置包括流動傳感器。流動傳感器檢測空氣通道中的流動。 利用流動傳感器的信號，能夠區別吸入和呼出。在霧化器的又一實施例中，流動傳感器是熱流動傳感器設備，其布置為感測由用戶的吸入呼吸和呼出呼吸引起的空氣通道中的流動。流動引起橫過流動傳感器設備中包括的熱元件的表面的溫度梯度，并且，基于溫度測量而感測空氣通道中的流動。例如，熱元件可以包括加熱元件，在加熱元件的相對的兩側處具有兩個溫度感測元件，并且，它們均定位在吸入呼吸和呼出呼吸引起的流動所通過的同一平面上，。熱流動傳感器設備可以包括其前側上的電驅動熱元件，該前側面向空氣通道的內部。吸入呼吸和呼出呼吸引起通過空氣通道的流動，該流動通過熱元件并且引起溫度梯度， 該溫度梯度由熱流動傳感器設備檢測，并且，轉換成由主體中包括的霧化控制裝置使用的信號。在又一實施例中，熱流動傳感器設備或壓力傳感器構建在空氣通道的壁中。由于衛生，熱流動傳感器設備或壓力傳感器可以集成在壁中，從而獲得可以被容易地清潔的空氣通道的光滑的內表面。例如，壁可以具有凹部，該凹部具有與熱流動傳感器設備或壓力傳感器的尺寸匹配的形狀。壓力傳感器可以包括集成電路模具。在實施例中，壓力傳感器是能夠提供取決于絕對壓力的信號的MEMS壓力傳感器。MEMS或微機電系統是指通過集成電路(IC)過程序列 (例如，C0MS、雙極或BICMOS過程)將機械元件、傳感器、致動器以及電子設備集成在共同的硅襯底上。MEMS壓力傳感器包括電容器，電容器的板間的距離取決于空氣通道中的壓力。 例如，低壓引起距離增加和電容減小。同樣地，通道中的高壓引起距離減小和電容增加。熱流動傳感器設備可以包括集成電路模具，在該集成電路模具上，集成有熱元件。在集成電路的實施例中，模具具有熱元件所位于的部件側和用于連接熱元件的接合盤(bondpad)所位于的背側。當熱流動傳感器設備定位在壁中的凹部中時，模具的部件側面向空氣通道的內部。通過使接合盤可從集成電路模具的背側接近，從而接合盤所需的空間和至接合盤的任何連接都不影響吸入呼吸和/或呼出呼吸沿著熱元件的流動。這改進熱流動傳感器設備的靈敏度和性能。在集成電路的另一實施例中，加熱元件實現為多晶硅電阻器，并且，溫度感測元件實現為一串多晶硅金屬結。該加熱元件和溫度感測元件的制造僅要求有限數量的處理步驟，而所使用的光刻的特征尺寸可能相對較大。在又一實施例中，該模具以其部件側膠合在薄玻璃板上。選擇板的厚度，以具有低熱阻并提供模具機械穩定性。使用襯底的所選擇的位置的蝕刻處理步驟來獲得模具的背側的接合盤。使加熱元件的側面與兩個熱感測元件相接，每側一個，能夠測量由流動引起的溫度差。所測量的溫度差的符號(正或負)與流動對應。因此，利用該簡單的熱元件，能夠將吸入呼吸與呼出呼吸區別，其可以用于獲得AAD。在霧化器的另一實施例中，網可拆卸地耦合至藥物室。這使得在使用后或頭部的清潔期間能夠更換網以及簡單排空藥物室。在頻繁的使用之后，例如由于殘渣阻塞某個百分比的網的許多小孔，因此網的性能可能惡化。為了在用戶僅需要服用小量的藥物液體時防止溢出，可以形成藥物室，從而其體積小。這可以通過將網放置為接近振動源從而它們以小的間隙彼此分離來實現。間隙應當仍足夠大，以使得振動源能夠在使用中引起填充有液體的藥物室中的駐波。為了有效操作霧化器，網和振動源之間的間隙的尺寸、距離應當為大約η*λ/2[πι]，其中，λ =v/f，v是由頻率f[Hz]下的振動引起的藥物液體中的波的速度[m/s]，并且，η是大于0的整數。為了有效操作并使藥物室具有小體積，在1至3的范圍內選擇η。當頭部耦合至主體時，建立它們之間的電耦合，以實現從主體至頭部的能量傳遞和從頭部至主體的信號傳遞。該電耦合可以利用在將頭部耦合至主體時彼此接觸的金屬元件來實現。然而，例如由于金屬的氧化而導致頭部的頻繁清潔可能導致降低的接觸質量。或者，蒸汽可以通過頭部的金屬殼體和塑料殼體之間的極小的通道而進入頭部。在霧化器的另一個實施例中，利用頭部和主體之間的磁場耦合來實現主體和頭部之間的電耦合。頭部可以包括電耦合至振動源的接收器線圈，并且，主體可以包括耦合至AC電流或AC電壓源的發射器線圈，將接收器和發射器線圈對準，從而在頭部附接至主體時，將發射器和接收器線圈磁耦合。發射器線圈中的AC電流引起磁場，該磁場繼而引起接收器線圈中的電流，從而提供頭部的無線供電。為了優化頭部和主體之間的磁場耦合，可以使用分裂變壓器。分裂變壓器包括分裂成至少兩個部分的芯部。第一部分被包括在頭部中；第二部分被包括在主體中。這兩個芯部部分的每個都具有其相應的繞組。當頭部附接至主體時，兩個芯部部分對準，并且，分裂變壓器作為具有帶有兩個空氣分裂的芯部的變壓器而運行。作為示例，分裂芯部的每部分都可以具有U形。當頭部附接至主體時，兩個U形芯部的腿部的端部彼此相向并具有其間的氣隙。接收器和發射器線圈各自纏繞其相應的U形芯部。也可以使用如E形的其他形狀的芯部，以在分裂變壓器上具有例如兩對繞組。第一對包括主體中的發射器側的第一E芯部處的初級繞組和頭部中的接收器側的第二E芯部處的次級繞組，并且，可以用于對振動源傳遞驅動信號和能量。包括第一 E芯部處的另外的初級繞組和第二 E芯部上的另外的次級繞組的第二對可以用于對流動傳感器電源傳遞能量， 該電源被包括在頭部中，以對流動傳感器電路供電。在頭部中，接收器線圈可以耦合至振動源，該振動源例如是壓電元件。接收器和發射器線圈的繞組的數量可以不同，以獲得壓電元件的預定的驅動電壓。在該實施例中，AC電流的頻率與壓電的振動頻率對應。在另一實施例中，將AC電流的頻率選擇為高于1MHz，以獲得分離變壓器的小尺寸以及網和振動源之間的大約λ/2[πι]的窄的間隙，以獲得具有小體積的藥物室。可以利用頭部和主體之間的磁場和/或光學耦合來將來自流動傳感器的信號從頭部傳遞至主體。在又一實施例中，霧化器包括通信裝置以提供與個人計算機(PC)的數據交換，PC和霧化器一起形成霧化系統。霧化器和個人計算機之間的耦合可以是無線的或有線的，例如利用USB耦合。取決于來自感測裝置的信號的流動數據可以由通信裝置從霧化器傳輸至 PC。所述流動數據可以用于訓練人使用霧化器。例如，霧化器或PC可以給予人指令以在其嘴部耦合至霧化器的接口件的情況下進行吸入和/或呼出，從而其吸入呼吸和/或呼出呼吸引起通過空氣通道的流動。在PC上運行的編程算法解釋所接收的流動數據并給予人視覺和/或聽覺反饋，從而在人開始使用具有藥液的霧化器之前訓練人。在另一實施例中，由霧化器本身給予視覺和/或聽覺反饋，解釋來自流動傳感器的信號的算法在霧化器的主體中包括的處理器上實施。本發明還提供使用霧化器來檢測人的吸入呼吸或呼出呼吸的方法。該方法包括利用可拆卸的頭部中的感測裝置來測量空氣通道中的流動的步驟，流動由人的吸入或呼出引起。在呼吸時，利用接口件來將空氣通道耦合至人的嘴部，引起通過空氣通道的流動。能夠添加任何另外的特征，下面更詳細地描述某些特征。如對本領域技術人員顯而易見的，任何另外的特征能夠結合在一起并與任何方面結合。尤其是優于現有技術的其他優點對本領域技術人員顯而易見。能夠在不背離本發明的權利要求的基礎上進行許多變化和修改。因此，應當清楚地理解，本發明的形式僅是圖解說明性的，并且，不意在限制本發明的范圍。


現在將經由示例并參考附圖而描述如何可以使本發明生效，其中圖1示出了根據本發明的霧化器的實施例；圖2示出了空氣通道的實施例；圖3示出了集成電路的實施例；圖4示出了具有熱流動傳感器的空氣通道；圖5示出了霧化器的又一實施例。所描述的圖僅是示意性的而非限制性的。在圖中，出于圖解說明的目的，某些元件的尺寸可以擴大且不按比例尺繪制。
具體實施例方式將關于特定的實施例并參考某些圖而描述本發明，但本發明不限于這些圖，而僅受權利要求限制。圖1示出了包括頭部20和主體30的霧化器10，其中，頭部能夠從主體拆卸，以促進例如使用后的頭部的蒸汽清潔。可以沖洗包括控制裝置60、62的主體，以清潔主體。蒸汽清潔不是必要的，因為主體不與藥物液體或者吸入5或呼出7呼吸直接接觸。這對于預期的主體壽命是有利的，因為蒸汽可能對諸如主體中所包括的控制裝置的電子電路具有不利影響。頭部包括藥物室40、諸如壓電元件的振動源44、網42以及空氣通道50。由驅動電路60激活振動源，以引起液體中的駐波。液體可以例如包括溶解于水中的藥物，并且，也被稱為藥物液體。振動源和網之間的駐波引起空氣通道中的液滴的噴射。空氣通道在一側終止于接口件70中而在另一側終止于與環境空氣開放接觸的環境端口 51。用戶將接口件70 放置為靠著其嘴部，并且吸入5并呼出7，引起通過空氣通道的流動。由感測裝置52檢測吸入和呼出，并且，感測的輸出耦合至控制裝置60、62。由控制裝置使用指示吸入和呼出的信號M來使驅動電路60與呼吸同步，從而例如，在呼出期間，藥物液體的霧化被中斷。為了允許清潔，能夠例如沿著線43打開頭部，以允許接近空氣通道的內部和網42。網能夠從藥物室拆卸，從而也可以清潔藥物室的內部。可拆卸地耦合的網的又一優點是，當例如由于網中的預定百分比的多個孔被阻塞而導致其性能惡化時，能夠更換網。當頭部耦合至主體時，獲得壓電驅動電路60和振動源44之間以及流動傳感器52 和處理器62之間的電連接。處理器確定由驅動電路60提供至振動源44的驅動信號45的驅動頻率和占空比。可以利用“插座”類型的連接來實現電耦合。對于耐久性和可靠性，具有稍后討論的磁場耦合可以是有利的。處理器62和感測裝置52還可以具有不遭受由磁場引起的可能的干擾的光學耦合。在圖1中，霧化裝置可以包括圓柱狀藥物室40，該藥物室40在一側具有可拆卸地耦合的網，而在另一側具有膠合至該藥物室40的壓電元件。藥物室的體積優選較小，以防止在清潔頭部時需要去除相對大量的殘留藥物。能夠通過減小網和壓電元件之間的距離或間隙而使體積最小化。然而，為了獲得壓電元件和網之間的駐波，距離都不應當小于大約 λ/2[πι]，其中，λ是波長。波長取決于振動頻率和藥中的傳播速度。對于有效操作和具有小體積的藥物室，網和壓電元件之間的距離大約是λ/2[πι]、λ [m]或3λ/2[πι]。在霧化裝置的又一實施例中，網42具有凹形，以獲得空氣通道中的一大群液滴的改進的分散。在本發明中，由霧化器的頭部20中所包括的感測裝置52檢測由吸入或呼出的用戶引起的流動。在又一實施例中，定位感測裝置52，以檢測空氣通道50在藥物室40和環境端口 51之間的一部分中的流動，該部分具有比空氣通道在藥物室和接口件70之間的另一部分更小的橫截面。通過測量空氣通道的較窄部分中的流動，來自感測裝置的信號M提供對空氣通道中的實際流動的更好的表示。而且，在較窄的部分中，流動值較高，從而提高流動測量的靈敏度。感測裝置52可以例如包括測量空氣通道50中的壓力的壓力傳感器。在用戶的吸入5或呼出7期間壓力改變，因此，壓力傳感器使得能夠檢測空氣通道中的流動。在又一實施例中，感測裝置可以包括流動傳感器。流動傳感器可以例如包括作為空氣通道中的流動的結果而移動的閥。閥的移動可以用于區別吸入和呼出呼吸。在又一實施例中，流動傳感器包括熱元件并基于溫度測量而感測由吸入和呼出呼吸引起的流動。這樣的流動傳感器被稱為熱流動傳感器設備，并且，具有不包括任何移動的部分的優點。圖1還示出了包括霧化器10和個人計算機(PC) 92的霧化系統。霧化器包括實現與個人計算機92的數據交換的通信裝置90。在系統的實施例中，用戶可以利用USB線纜 91來將霧化器耦合至其PC。然而，耦合也可以是無線的。PC上的程序可以用于訓練人使用霧化器。例如，用戶可能需要在將霧化器按壓為靠著其嘴部的狀態下的吸入和呼出的方面進行訓練。在訓練方法中，要求人通過霧化器的空氣通道50吸入并呼出。可以在PC的屏幕上示出吸入5和/或呼出7的指令。感測裝置52測量由人的吸入和呼出引起的流動，并且，利用通信裝置90將與所測量的流動對應的數據傳輸至PC。響應于所接收的數據，將反饋給予人。該反饋可以包括另外的指令，例如以呼吸得更慢或更深。在又一實施例中，在霧化器10的處理器62中實施訓練方法。可以以聽覺的方式給予人指令。也可以例如依據指示吸入和呼出符合預定標準時的通過或在訓練期間呼吸不符合預定標準時的未通過的聲音而以聽覺的方式給予反饋。在又一實施例中，例如在霧化器主體30上的IXD屏幕上視覺地給予反饋。IXD屏幕可以顯示例如呼吸得更慢或更深的另外的指令。圖2示出了空氣通道50的一部分。吸入呼吸5和呼出呼吸7引起通過空氣通道的流動，利用熱流動傳感器設備53來檢測該流動。熱流動傳感器設備可以例如定位在壁58 中的凹部中。如早先所討論地，在使用后，可以通過打開頭部而清潔空氣通道。為了防止任何殘留，流動傳感器設備的表面優選與圍繞流動傳感器設備的壁58匹配，以獲得空氣通道中的光滑的內部。流動傳感器設備上的熱元件可以包括熱加熱元件56a和圍繞該熱加熱元件56a的兩個熱傳感器元件56b。在不存在流動的情況下，則兩個熱傳感器元件56b都將測量大約相同的溫度。在左側熱傳感器元件比右側熱傳感器元件測量更高的溫度的情況下， 則流動必然從右到左，因為流動運輸由熱加熱元件56a產生的熱量，引起左側熱感測元件的溫度的小幅上升。因此，所檢測到的流動由用戶的吸入呼吸5引起。同樣地，由熱流動傳感器設備檢測呼出。在又一實施例中，流動傳感器不僅檢測空氣通道中的流動的方向，而且還檢測其速率。當所檢測的速率高于或低于預定閾值時，控制裝置可以向用戶給予警告。在又一實施例中，霧化器可以處于訓練模式，其中，不發生藥物的噴霧化，并且，指導用戶吸入和呼出， 據此，在吸入或呼出引起對于霧化器有效工作而言太大或太小的流動時，控制裝置給予警
生
1=1 O圖3示出了作為熱流動傳感器設備53的一部分的處理集成電路130的一部分的橫截面。面向上的是包括與金屬軌道600連接的多晶硅(PQ電阻器300的部件側。在多晶硅電阻器的頂部上，可以形成其它層，例如能夠用于調諧熱導率的又一金屬層750。金屬軌道600通過接觸孔(CO)接觸襯底200，并且，在襯底的背側蝕刻之后，可接近金屬軌道的背側(面向下的一側)，并且，在模具的背側形成接合區域或接合盤。利用接合盤處的接合部160，實現與PS電阻器的兩個末端之一的連接。在襯底的蝕刻發生之前，將模具經由膠合層1000而連接至諸如玻璃的電絕緣襯底900。玻璃的薄層(典型地400微米)將良好的熱導率提供至PS電阻器。而且，玻璃層將機械穩定性提供至模具，以實現通過襯底蝕刻至金屬軌道。集成電路130還包括圍繞加熱元件的熱感測元件。任何兩個熱感測元件之間的溫度差可以用于確定空氣通道中的流動方向。熱感測元件可以例如包括PN結，該PN結的正向電壓取決于溫度。在另一實施例中，熱感測元件包括一串熱電偶，每個熱電偶包括多晶硅-金屬結。這提供的優點為不要求另外的層和處理來獲得熱感測元件，因為如早先所討論地，其在與多晶硅電阻器300和金屬軌道600相同的處理步驟中制造得到，并且，能夠以與PS電阻器相同的方式從背側連接。在另一實施例中，使用具有已知的方向和速率的預定流動來校準空氣通道50中的熱流動傳感器52。由熱感測元件感測的所檢測到的溫度差存儲在查找表中。查找表可以例如存儲在控制裝置60、62中所包括的存儲器中。在使用中，將由熱流動傳感器設備53感測的溫度差與來自查找表的所存儲的值比較，以確定空氣通道中的流動速率。上面所討論的校準方法也可應用于諸如壓力傳感器的其他感測裝置。
圖4示出了具有背側接觸的不同實施方式的處理集成電路130的一部分的橫截面。如在圖3中，利用連接至金屬軌道600的PS電阻器300來實現熱加熱元件。然而，該實施方式中的襯底200高度摻雜的并因此低電阻。如早先所討論地，晶片(含有多個模具) 接合(使用膠1000)至玻璃層900。晶片的背側獲得襯底上的金屬層210，并且，隨后被蝕亥IJ，導致剩余“電隔離柱”對0。示出的柱240經由金屬軌道600而連接至PS電阻器300的末端。柱上的金屬形成接合盤，并且，能夠利用引線接合來接觸或能夠使用柱形凸起來連接至印刷電路板(PCB)290上的盤。將膠粘劑330施加于PCB和集成電路模具130之間，以防止污垢或蒸汽的滲透。熱流動傳感器設備包括集成電路130模具和PCB 290的組件。組件安裝在空氣通道的壁58中的窗口中，并且，被密封以防止泄漏。玻璃層900面向空氣通道的內部。在另一實施例中，壁58具有安裝有組件的局部較薄的部分，從而該較薄的部分將集成電路模具從空氣通道的內部分開。較薄的部分提供改進的屏障，以減小泄漏或污染的風險。圖5示出了霧化器的另一實施例，其中，僅示出對于討論而言相關的那些部分。在該實施例中，驅動器電路60使用主體30和頭部20之間的磁場耦合來激活振動源44。這提供在頭部和主體的外部不可接近電觸頭的優點。外部的電觸頭可能因頭部和主體的頻繁的解耦或頭部的頻繁的蒸汽清潔而損傷。磁場耦合包括兩個U形芯部70、71，當將頭部可拆卸地耦合至主體時，將芯部70、71的腿部對準。當對準時，兩個U形芯部組成分裂變壓器，該變壓器具有耦合至驅動電路60的初級繞組72和耦合至振動源44的次級繞組73，該振動源 44例如是壓電元件。次級繞組和初級繞組的繞組比能夠用于獲得用于壓電元件的預定驅動電壓。由驅動電路60提供并通過初級繞組72的電流的頻率確定振動頻率，因此，能夠用于控制藥物室中的液體的霧化。為了獲得分裂變壓器的小尺寸，驅動電路應當提供通過初級繞組72的相對高頻率(例如，高于IMHz)的AC驅動電流。次級繞組73驅動壓電元件44， 該相對高的頻率還可以用于提供壓電元件44和網42之間的λ/2[πι]、λ [m]或3λ/2[πι] 的相對窄的最小間隙而導致藥物室具有相對較小的體積的另外的優點。在另外的實施例中，霧化器的頭部20中包括的感測裝置實現為安裝在空氣通道的凹部中的熱流動傳感器設備52或MEMS壓力傳感器。還利用頭部和主體之間的磁場耦合來獲得感測裝置的電源。分裂變壓器包括用于給感測裝置供電的另外的次級繞組。在另一實施例中，分裂變壓器包括兩個E形芯部。分裂變壓器可以具有利用磁場耦合來耦合至另外的次級繞組的另外的初級繞組。用于將能量提供至感測裝置的另外的初級繞組和次級繞組各自橫過其相應的E形芯部的中心腿，而用于壓電驅動的初級繞組和次級繞組布置在E形芯部的外部腿上。該布置提供初級繞組和另外的初級繞組之間的分離以及次級繞組和另外的次級繞組之間的分離，導致減小的干擾。雖然在本說明書和權利要求書中使用術語“包括”，但不排除其他元件或步驟。雖然在涉及例如“一”或“一個”、“這個”的單數名詞時使用不定冠詞或定冠詞，但這包括多個該名詞的復數形式，除非明確地另有規定。在權利要求書中使用的術語“包括”不應當被解釋為限于其后列出的手段；不排除其他元件或步驟。因而，表達“設備包括裝置A和B”的范圍不應當限于僅由部件A和B構成的設備。這意味著，關于本發明，設備的相關部件僅是A和B。此外，說明書中和權利要求書中的術語第一、第二、第三等用于區別相似的元件，而未必用于描述序列或時間順序。將理解，在合適的情況下，如此使用的術語可互換，并且， 在本文中描述的本發明的實施例能夠以除了在本文中所描述或圖解說明的序列以外的其他序列操作。 此外，說明書和權利要求書中的術語頂部、底部、上方、下方等出于描述的目的而使用，而未必用于描述相對位置。將理解，在合適的情況下，如此使用的術語可互換，并且， 在本文中描述的本發明的實施例能夠以除了在本文中所描述或圖解說明的取向以外的其他取向操作。
權利要求
1.一種霧化器(10)，其包括頭部(20)，所述頭部包括用于霧化液體的霧化裝置00、 42,44)和釋放所霧化的液體的空氣通道(50)，所述空氣通道布置為引導由用戶的吸入呼吸(5)和呼出呼吸(7)引起的流動，所述頭部還包括布置為檢測所述流動的感測裝置(52)， 所述霧化器還包括可拆卸地耦合至所述頭部的主體(30)，所述主體包括布置為控制所述霧化裝置的控制裝置(60、62)。
2.如權利要求1所述的霧化器(10)，其中，所述霧化裝置包括用于容納所述液體的藥物室(40)、布置為將振動傳遞至所述液體的振動源(44)、網(42)，其中，所述空氣通道(50) 布置為沿著所述網弓丨導所述流動。
3.如權利要求1或2所述的霧化器，其中，所述控制取決于從所述感測裝置(52)接收的信號(54)。
4.如權利要求3所述的霧化器，其中，所述控制裝置(60、62)布置為取決于從所述感測裝置(5 接收的所述信號(54)而向所述振動源G4)供能。
5.如權利要求4所述的霧化器，其中，所述信號(54)僅與所述空氣通道(50)中的所述流動的方向對應。
6.如權利要求1-5中任一項所述的霧化器(10)，其中，所述感測裝置(5 包括布置為基于壓力測量而感測所述流動的壓力傳感器。
7.如權利要求1-5中任一項所述的霧化器(10)，其中，所述感測裝置(5 包括布置為感測所述空氣通道(50)中的所述流動的流動傳感器。
8.如權利要求7所述的霧化器(10)，其中，所述流動傳感器(52)是布置為基于溫度測量而感測所述流動的熱流動傳感器設備(53)。
9.如權利要求7或8所述的霧化器(10)，其中，所述熱流動傳感器設備(5 包括所述熱流動傳感器設備的前側(8)上的電驅動熱元件(56a、56b)，所述前側面向所述空氣通道 (50)的內部。
10.如權利要求9所述的霧化器(10)，其中，所述熱流動傳感器設備(5 包括集成電路模具(130)，所述集成電路模具還包括所述前側上的所述電驅動熱元件(300)和所述集成電路模具背側處的一個或多個接合盤，所述一個或多個接合盤電耦合至所述熱元件。
11.如權利要求9或10所述的霧化器(10)，其中，所述熱元件(300)包括加熱元件 (56a)和至少兩個溫度感測元件(56b)。
12.如權利要求11所述的霧化器(10)，其中，所述加熱元件(56a)包括電阻器(300)。
13.如權利要求11或12所述的霧化器(10)，其中，所述溫度感測元件(56b)包括熱電偶。
14.如權利要求9至13中任一項所述的霧化器(10)，其中，所述空氣通道(50)包括壁 (58)，所述壁具有凹部，所述熱流動傳感器設備(5 安裝在該凹部中，并且所述電驅動熱元件(56a、56b)面向所述空氣通道(50)。
15.如權利要求2至14中任一項所述的霧化器(10)，其中，所述網02)可拆卸地耦合至所述藥物室GO)。
16.如權利要求2至15中任一項所述的霧化器(10)，其中，形成所述藥物室(40)，從而所述網0 與所述振動源G4)以間隙分離，所述振動源布置為以頻率f振動，所述網與所述振動源以形成大致λ/2的所述網和所述振動源之間的距離的所述間隙分離，其中，λ =v/f, ν是由頻率f下的振動引起的所述液體中的波的速度。
17.如權利要求2至16中任一項所述的霧化器(10)，其中，電能源布置為使用所述頭部和所述主體之間的磁場耦合來將能量從所述主體(30)傳遞至所述頭部(20)，以向所述振動源GO)和/或所述流動傳感器(5 供能。
18.如權利要求1至17中任一項所述的霧化器(10)，其中，利用所述頭部和所述主體之間的磁場和/或光學耦合而將來自所述流動傳感器(5 的所述信號(54)從所述頭部 (20)傳遞至所述主體(30)。
19.如權利要求17或18所述的霧化器(10)，其中，所述頭部O0)還包括接收器線圈， 所述主體(30)還包括發射器線圈，所述接收器線圈電耦合至所述振動源(44)，所述主體布置為引起所述發射器線圈中的AC電流，以便在所述頭部耦合至所述主體時向所述振動源 (52)供能。
20.如權利要求19所述的霧化器(10)，其中，所述發射器線圈(72)布置為圍繞第一磁芯(70)，所述接收器線圈(73)布置為圍繞第二芯部(71)，所述第一和第二芯部是U形或 E形，在所述頭部O0)耦合至所述主體(30)時，所述第一和第二芯部的端部布置為彼此相向。
21.如權利要求19或20所述的霧化器(10)，其中，所述AC電流具有與所述振動頻率f對應的頻率。
22.如權利要求21所述的霧化器(10)，其中，所述頻率f高于1MHz。
23.如權利要求2-22中任一項所述的霧化器(10)，其中，所述振動源04)包括壓電元件。
24.一種包括如權利要求1-23中任一項所述的霧化器(10)和個人計算機(92)的霧化系統，其中，所述霧化器還包括布置為與所述個人計算機進行數據交換(91)的通信裝置 (90)。
25.如權利要求M所述的霧化系統，其中，所述通信裝置(90)布置為所述霧化器(10) 和所述個人計算機(9 的無線耦合。
26.如權利要求M或25所述的霧化系統，其中，所述數據交換(91)包括流動數據，所述流動數據取決于所述信號(54)。
27.一種使用霧化器(10)來檢測人的吸入呼吸(5)或呼出呼吸(7)的方法，所述方法包括利用感測裝置(5 來測量空氣通道(50)中的流動的步驟，所述流動由所述人的所述吸入呼吸或呼出呼吸引起，所述空氣通道布置為引導所述流動，所述感測裝置和所述空氣通道被包括在所述霧化器的頭部O0)中，所述頭部還包括布置為霧化液體并在所述空氣通道中釋放所霧化的液體的霧化裝置(40、42、44)，所述霧化器還包括可拆卸地耦合至所述頭部的主體(30)，所述主體包括布置為控制所述霧化裝置的控制裝置(60、62)。
28.如權利要求27所述的方法，還包括取決于從所述感測裝置(52)接收的信號(54) 而控制所述霧化裝置G2、40、44)的步驟。
29.—種訓練人使用霧化器的方法，所述方法包括如權利要求27所述的方法，并且還包括將指令提供給所述人以進行吸入(5)和/或呼吸(7)的步驟以及取決于從所述感測裝置(52)接收的信號(54)而向所述人提供關于其吸入和/或呼出的聽覺和/或視覺反饋的步驟。
30.如權利要求四所述的訓練人使用霧化器的方法，其中，在耦合至所述霧化器(10) 以用于數據交換的個人計算機(92)上提供所述聽覺和/或視覺反饋。
全文摘要
霧化器(10)包括可拆卸地耦合至主體的頭部。頭部包括霧化裝置(42、40、44)、空氣通道(50)以及流動傳感器(52)。在終止于接口件70中的空氣通道(50)中釋放經霧化的液體，用戶通過該接口件70而吸入(5)和呼出(7)。吸入和呼出引起空氣通道中的流動，利用流動傳感器(52)來檢測該流動。霧化裝置由主體中所包括的控制裝置(60、62)控制。
文檔編號G01F1/684GK102470225SQ201080033149
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月20日 優先權日2009年7月22日
發明者A·T·J·M·席佩爾, A·戴奇, J·R·哈爾曾, J·S·H·德尼爾, K·J·盧洛福斯, M·J·R·萊伯德 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司