專利名稱：藥物輸送的制作方法
藥物輸送本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)柺?00680043198. 5、申請(qǐng)日是2006年09月26日、發(fā)明名稱是“藥物輸送”的中國發(fā)明專利的分案申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于噴射目標(biāo)質(zhì)量的方法及裝置。具體但非排他地，本發(fā)明提供了用于快速質(zhì)量噴射裝置的方法和裝置，該質(zhì)量噴射裝置能夠迅速地噴射液體和/或液體蒸氣并將液體和/或液體蒸氣從儲(chǔ)存一定量液體的噴射室噴射越過相對(duì)較長的距離。本發(fā)明還涉及這種噴射系統(tǒng)的多種用途。還更具體但又非排他地，本發(fā)明涉及能夠?qū)⑺幬镙斔徒o使用者的吸入器和/或霧化器和/或無針注射器。許多領(lǐng)域中都需要質(zhì)量噴射裝置。也就是說，按照固定或可變的速率送出液體和液體蒸氣的噴霧(spray)并使其越過所需距離的裝置。優(yōu)選地需要以快速的速率發(fā)生并且 越過遠(yuǎn)距離的液體和液體蒸氣的噴霧。在這種系統(tǒng)中，經(jīng)常提及術(shù)語“射程”(throw)作為噴霧的一項(xiàng)特性。物質(zhì)的“射程”定義為所經(jīng)過的距離除以噴霧從中噴射的器室(chamber)的長度。已知有質(zhì)量噴射裝置的各種例子，諸如滅火器、噴墨打印機(jī)、安全氣囊點(diǎn)火器、用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪機(jī)的燃料噴射器、呼吸藥物輸送系統(tǒng)等等。在這些例子中每一個(gè)中，都有與所討論的裝置有關(guān)的具體問題，然而，對(duì)于每種應(yīng)用技術(shù)都一直需要能夠迅速地噴射液體和液體蒸氣并且使其越過遠(yuǎn)距離。引用燃?xì)鉁u輪機(jī)二次點(diǎn)火器(reigniter)作為質(zhì)量噴射裝置應(yīng)用中具體問題的一個(gè)例子。在燃?xì)鉁u輪機(jī)的點(diǎn)火器中，重新點(diǎn)燃燃燒室中的氣體的常規(guī)方法是使電流穿過二次點(diǎn)火器的兩個(gè)電極之間，并在一小段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生帶電自由基(electrically chargedradicals)的混合物。這一點(diǎn)在圖I中有更清楚的顯示,其中示出了包括外電極11的常規(guī)二次點(diǎn)火器10，外電極11通常為圓筒形并且具有位于內(nèi)部的小片(pellet) 12。中心電極13位于小片內(nèi)，并且通過使電流在兩個(gè)電極11、13之間穿過帶電自由基(即當(dāng)氣體分子暫時(shí)分裂成被稱作等離子體的帶電成分時(shí))的混合物。此等離子體在重新結(jié)合并失去其電荷之前只持續(xù)幾分之一秒的時(shí)間。然后，電荷就被用來在主發(fā)動(dòng)機(jī)的主燃燒室中點(diǎn)火燃燒。這種已知的二次點(diǎn)火器的問題在于使該混合物作為噴射物經(jīng)由出口 14噴射出足夠遠(yuǎn)并且保持帶電足夠長的時(shí)間以執(zhí)行其目標(biāo)功能。噴射物15用來點(diǎn)燃煤油或其它常用的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。引用呼吸藥物輸送系統(tǒng)作為質(zhì)量噴射裝置應(yīng)用中具體問題的另一個(gè)例子。呼吸藥物輸送系統(tǒng)用來直接將藥物輸送到呼吸系統(tǒng)以治療呼吸疾病，諸如哮喘、囊性纖維化、慢性阻塞性肺病(COPD)及其它的呼吸疾病。另外，最近已經(jīng)認(rèn)識(shí)到肺可用作系統(tǒng)性藥物療法的入口，例如，吸入式胰島素已經(jīng)成功服用并有可能在糖尿病的治療中成為替換注射胰島素的常規(guī)療法。目前有三種主要類型的呼吸藥物輸送系統(tǒng)，它們是定量吸入器(metered doseinhalers)、干粉吸入器和霧化器。加壓的定量吸入器將計(jì)量容積的加壓液體釋放到患者的氣道中。釋放后，液體迅速蒸發(fā)，留下適于吸入的干燥形式的藥物。干粉吸入器包含干粉，當(dāng)患者經(jīng)由吸入器吸入空氣時(shí)，干粉發(fā)生移動(dòng)，之后患者的吸入力攜帶著干粉進(jìn)入患者的肺中。定量吸入器和干粉吸入器兩者均在一次吸入中放出預(yù)定量的藥物，患者在一天中服用一定量的這些劑量。第三種類型的呼吸藥物輸送系統(tǒng)是霧化器，其將以液體形式儲(chǔ)存的藥物轉(zhuǎn)變成藥物顆粒的氣態(tài)懸浮物，稱為氣溶膠(aerosol)或氣霧?；颊邔⒃谶@種氣霧中呼吸，而藥物被輸送到呼吸系統(tǒng)中。有兩種主要類型的霧化器噴射霧化器和超聲霧化器。噴射霧化器通過經(jīng)由狹窄的開口施加加壓的氣體工作，該狹窄的開口在藥物貯存器上產(chǎn)生負(fù)壓，此負(fù)壓從藥物貯存器中吸取藥物溶液的顆粒形成氣霧供患者吸入。超聲霧化器可使用快速振動(dòng)的壓電晶體，該壓電晶體形成液體噴泉，氣霧從液體噴泉中升起。霧化器在大約15分鐘的時(shí)間段內(nèi)緩慢地將藥物儲(chǔ)藏轉(zhuǎn)變成氣霧，在此時(shí)間段中，使用者將連續(xù)地吸入氣霧形式的藥物。霧化器可以輸送比其它藥物輸送方法強(qiáng)烈得多的劑量的藥物，因此常用于有嚴(yán)重呼吸問題的患者。已知的呼吸藥物輸送系統(tǒng)的主要問題是保證藥物被全部吸入呼吸系統(tǒng)中，使得藥物到達(dá)所期望的位置。當(dāng)噴射活性成分時(shí)，呼吸藥物輸送系統(tǒng)需要使藥物的射程和擴(kuò)散最大化。另一個(gè)問題是，當(dāng)藥物被顆?；蜢F化時(shí)，藥物顆?？赡苓^大，因此隨后可能沉積在·口腔中。如果過小，活性成分有可能不沉積而由患者呼出。發(fā)明概沭本發(fā)明的目的在于至少減輕上述問題。本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供用于給使用者輸送藥物的方法和裝置。本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供霧化器和/或定量吸入器和/或無針注射器。本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供用于噴射物質(zhì)的裝置及方法，由此，液體及液體蒸氣從器室中噴射，噴射物具有所需的特性，諸如噴射速度及噴射物越過的距離。本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供用于提供快速質(zhì)量噴射器的裝置及方法。優(yōu)選地，這種快速質(zhì)量噴射器將克服其應(yīng)用(諸如燃料噴射器和燃?xì)鉁u輪機(jī)二次點(diǎn)火器等)中的具體問題。本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供用于提供引燃火焰點(diǎn)火器的裝置及方法。本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供用于提供推進(jìn)裝置的裝置及方法，該推進(jìn)裝置可用于推動(dòng)運(yùn)載工具。本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供用于提供滅火器的裝置及方法。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了用于將藥物輸送給使用者的裝置，包括布置成用來盛裝一定量所選擇的液體的儲(chǔ)存室，其中液體包括至少一種藥物；布置成用來盛裝一部分所選擇的液體的噴射室；布置成有選擇地開啟以允許液體從所述儲(chǔ)存室進(jìn)入所述噴射室的進(jìn)口閥；以及布置成有選擇地開啟的出口閥，以在與所述噴射室相關(guān)聯(lián)的參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)從所述噴射室中噴射藥物；其中液體蒸氣和/或液體從噴射室噴射，以由此輸送藥物。優(yōu)選地，裝置包括手持式霧化器。方便地，裝置包括臺(tái)式霧化器。有利地,裝置包括定量式吸入器(fixed dose inhaler)。
優(yōu)選地，裝置包括無針注射器。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了用于將藥物輸送給使用者的方法，包括以下步驟在儲(chǔ)存室中儲(chǔ)存包括至少一種藥物的一定量的所選擇的液體；有選擇地開啟進(jìn)口閥，以由此將一部分液體從所述儲(chǔ)存室輸送到噴射室；當(dāng)與噴射室相關(guān)聯(lián)的參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)有選擇地開啟噴射室的出口閥；以及通過經(jīng)由所述出口閥從所述噴射室噴射液體蒸氣和/或液體將藥物輸送給使用者。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了用于噴射物質(zhì)的裝置，包括用于盛裝一股所選擇的液體的器室； 進(jìn)口閥，通過該進(jìn)口閥可將所選擇的液體引入器室；布置成在參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)開啟以允許來自器室的內(nèi)容物噴射的出口閥；以及提高器室中液體壓力的機(jī)構(gòu)；其中液體和/或液體蒸氣從器室中經(jīng)由出口閥噴射。優(yōu)選地，所述提高壓力的機(jī)構(gòu)包括加熱元件，該加熱元件布置成可加熱位于器室中的一股液體。優(yōu)選地，所述出口閥布置成當(dāng)器室內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)開啟。優(yōu)選地，所述進(jìn)口閥布置成在器室內(nèi)容物之前通過打開出口閥噴射之后開啟，以允許液體被引入器室。優(yōu)選地,所述器室還包括狹窄的頸部區(qū)(narrow neck region),液體和蒸氣沿著該頸部區(qū)噴射。優(yōu)選地，當(dāng)出口閥開啟時(shí)，液體和蒸氣通過蒸氣爆炸過程(vapour explosionprocess)噴射。優(yōu)選地，所述液體是水。優(yōu)選地，所述液體是可燃液體，例如煤油或汽油。優(yōu)選地，所述進(jìn)口閥設(shè)定在I. Ibar的壓力下開啟。優(yōu)選地，所述用于提高壓力的機(jī)構(gòu)包括用于將液體加熱到其在大氣壓下的沸點(diǎn)之上的溫度的機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地，所述器室的直徑在Imm到Im的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，所述器室的形狀為球形。優(yōu)選地，所述器室為心形。優(yōu)選地，所述出口閥位于所述心形器室的頂點(diǎn)區(qū)域。優(yōu)選地，所述器室的形狀為大體圓筒形。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了用于將物質(zhì)從器室噴射的方法，包括以下步驟通過進(jìn)口閥將選擇的液體引入器室；提高器室內(nèi)液體的壓力；當(dāng)參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)開啟出口閥；以及經(jīng)由出口閥從器室噴射液體和/或液體蒸氣。優(yōu)選地，該方法還包括在開啟出口閥步驟之前通過加熱元件加熱位于器室中的液體的步驟。優(yōu)選地,該方法還包括確定何時(shí)預(yù)定的參數(shù)被滿足以及響應(yīng)其開啟出口閥的步驟。優(yōu)選地，該方法還包括在位于出口閥下游位置氣體的壓力下將器室內(nèi)的液體加熱到高于其沸騰溫度的步驟。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了用于將燃料噴射到下游燃燒區(qū)中的裝置，包括盛裝一股所選擇的待噴射液體的噴射室；進(jìn)口閥，通過該進(jìn)口閥可將所選擇的液體引入器室； 布置成在參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)開啟以允許器室的內(nèi)容物噴射的出口閥；以及提高器室內(nèi)壓力的機(jī)構(gòu)；其中液體和/或液體蒸氣經(jīng)由出口閥噴射。優(yōu)選地，液體和液體蒸氣通過蒸氣爆炸過程噴射。優(yōu)選地，液體和液體蒸氣以射程大于20的噴霧形式噴射。優(yōu)選地，所述液體和液體蒸氣以射程大于100的噴霧形式噴射。優(yōu)選地,所述液體包括煤油。優(yōu)選地，所述液體包括汽油。優(yōu)選地，所述器室由金屬材料制成。優(yōu)選地，所述用于提高壓力的機(jī)構(gòu)包括位于器室內(nèi)的加熱元件。優(yōu)選地，該裝置還包括用于加熱元件的電源。優(yōu)選地，所述器室的形狀大致為圓筒形，并且所述器室在出口端具有頸部區(qū)，出口閥位于頸部區(qū)。優(yōu)選地，所述頸部區(qū)具有狹窄的噴射孔，液體燃料和液體燃料蒸氣經(jīng)由此噴射孔噴射到燃燒區(qū)中。優(yōu)選地，孔的橫截面的直徑小于頸部區(qū)橫截面的直徑。優(yōu)選地，該裝置還包括位于燃燒區(qū)的點(diǎn)火源，用于點(diǎn)燃通過噴射裝置噴射到燃燒區(qū)中的液體燃料和液體燃料蒸氣。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了用于將燃料噴射到下游燃燒區(qū)中的方法，包括以下步驟通過進(jìn)口閥將所選擇的液體引入器室；提聞器室內(nèi)液體的壓力；當(dāng)參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)開啟出口閥；以及經(jīng)由出口閥從噴射室中噴射液體和液體蒸氣。優(yōu)選地，該方法還包括以下步驟在開啟出口閥步驟之前通過加熱元件加熱位于器室中的液體。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了用于給運(yùn)載工具提供推動(dòng)力的裝置，包括盛裝一股所選擇的液體燃料的燃料噴射室；進(jìn)口閥，通過該進(jìn)口閥可將所選擇的液體引入噴射室；布置成在參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)開啟以允許來自噴射室的內(nèi)容物噴射的出口閥；提高噴射室中液體壓力的機(jī)構(gòu)；以及
定位成以便于接收從所述噴射室中噴射的液體和液體蒸氣的燃燒室，并且燃燒室包括點(diǎn)火元件，用于點(diǎn)燃從噴射室中噴射的液體和/或液體蒸氣。優(yōu)選地，所述燃燒室還包括出口，火焰及熱氣體可經(jīng)由此出口從燃燒室中逸出，火焰及熱氣體的逸出為運(yùn)載工具提供反方向的推動(dòng)力。優(yōu)選地,所述點(diǎn)火元件包括火花點(diǎn)火器。優(yōu)選地，噴射物導(dǎo)引噴嘴指向相對(duì)于所述出口閥下游的位置，用于按所需的方向弓I導(dǎo)從噴射室中噴射的液體和液體蒸氣。優(yōu)選地，該裝置還包括至少一個(gè)空氣入口，用于在所述燃燒室中提供空氣。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)空氣入口包括一個(gè)或多個(gè)空氣呼吸通道，這些通道將空氣從運(yùn)載工具外部吸入推進(jìn)系統(tǒng)。·
優(yōu)選地，所述運(yùn)載工具包括無人飛行器(unmanned aerial vehicle (UAV))。優(yōu)選地，所述提高壓力的機(jī)構(gòu)包括加熱元件，該加熱元件布置成可加熱位于噴射室中的一股液體。優(yōu)選地，所述出口閥布置成在噴射室內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)開啟。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供了用于為運(yùn)載工具提供推動(dòng)力的方法，包括以下步驟通過進(jìn)口閥將選擇的液體燃料引入所述運(yùn)載工具的噴射室；提高噴射室內(nèi)液體的壓力；當(dāng)參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)開啟出口閥；經(jīng)由出口閥從噴射室中噴射液體和液體蒸氣；在燃燒室內(nèi)將所噴射的液體和/或液體蒸氣與空氣一起點(diǎn)燃，燃燒室定位成以便于接收從噴射室中噴射的液體和液體蒸氣；以及將燃燒過程產(chǎn)生的火焰及熱氣體按第一方向從燃燒室中導(dǎo)出，以便沿與第一方向大致相反的方向?yàn)檫\(yùn)載工具提供推動(dòng)力。優(yōu)選地，該方法還包括以下步驟通過位于燃燒室內(nèi)的點(diǎn)火元件將所噴射的液體和液體蒸氣與空氣的混合物一起點(diǎn)燃；優(yōu)選地，該方法還包括以下步驟通過位于所述出口閥下游位置的噴嘴元件在燃燒室中按所需的方向引導(dǎo)從噴射室中噴射的液體和液體蒸氣。優(yōu)選地，該方法還包括通過至少一個(gè)空氣入口將空氣供入所述燃燒室的步驟。優(yōu)選地，該方法還包括在開啟所述出口閥步驟之前通過加熱元件加熱位于噴射室中的液體的步驟。優(yōu)選地，本發(fā)明的實(shí)施例提供了包括該裝置的運(yùn)載工具。優(yōu)選地，所述運(yùn)載工具是無人飛行器(UAV)。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供了用于滅火的裝置，包括盛裝一股所選擇的滅火液體的噴射室；進(jìn)口閥，通過該進(jìn)口閥可將所選擇的液體引入噴射室；布置成在參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)開啟以允許器室內(nèi)的物質(zhì)噴射的出口閥；以及提高器室內(nèi)壓力的機(jī)構(gòu)；其中
滅火液體和/或滅火液體蒸氣經(jīng)由出口閥噴射。優(yōu)選地，液體和液體蒸氣通過蒸氣爆炸過程噴射。優(yōu)選地，液體和液體蒸氣以射程大于20的噴霧形式噴射。優(yōu)選地，所述液體和液體蒸氣以射程大于100的噴霧形式噴射。優(yōu)選地，所述液體包括水。優(yōu)選地，該裝置還包括液體貯存器，用于通過所述進(jìn)口閥給所述噴射室提供滅火液體。優(yōu)選地，所述貯存器是便攜式的，并且所述裝置還包括把手，用于握持所述液體貯 存器。優(yōu)選地，所述液體貯存器通過管道裝置與所述器室連接，所述管道裝置與另外的器室連接，各器室均布置成通過各自的出口閥噴射滅火液體和液體蒸氣。優(yōu)選地，所述器室具有IOOml的容量。根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供了用于滅火的方法，包括以下步驟通過進(jìn)口閥將滅火液體引入所述器室；提聞器室內(nèi)液體的壓力；當(dāng)參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)開啟出口閥；以及經(jīng)由出口閥從器室中噴射滅火液體和液體蒸氣，所述噴射的液體和/或液體蒸氣指向所述火以由此將火撲滅。優(yōu)選地，該方法還包括在開啟出口閥步驟之前通過加熱元件加熱位于器室中的液體的步驟。優(yōu)選地，該方法還包括確認(rèn)表明火存在的預(yù)定條件是否滿足的步驟；以及響應(yīng)所述確認(rèn)步驟的結(jié)果從所述器室中噴射液體和液體蒸氣。優(yōu)選地，該方法還包括使用者將所述器室固定在其上的液體貯存器運(yùn)送已經(jīng)確認(rèn)有火存在的位置的步驟。優(yōu)選地，該方法還包括當(dāng)確認(rèn)有火存在時(shí)從所述出口閥自動(dòng)噴射液體和液體蒸氣的步驟。根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，提供了用于提供引燃火焰點(diǎn)火器的裝置，包括盛裝一股所選擇的可燃液體的噴射室；進(jìn)口閥，通過該進(jìn)口閥可將所選擇的液體引入器室；布置成在參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)開啟以允許器室的內(nèi)容物噴射的出口閥；以及提高器室內(nèi)壓力的機(jī)構(gòu)；其中液體和/或液體蒸氣經(jīng)由出口閥噴射。優(yōu)選地，液體和液體蒸氣通過蒸氣爆炸過程噴射。優(yōu)選地，所述所選擇的液體包括液體燃料，諸如煤油和/或汽油。優(yōu)選地，該裝置在連續(xù)噴射之間具有停歇時(shí)間，此停歇時(shí)間小于出口閥單次開啟操作過程中燃燒經(jīng)由出口閥噴射的液體和液體蒸氣所花費(fèi)的時(shí)間。優(yōu)選地，所述噴射室具有預(yù)定的內(nèi)容量以便為所述引燃火焰點(diǎn)火器提供短的停機(jī)時(shí)間。優(yōu)選地，該裝置還包括布置成經(jīng)由所述進(jìn)口閥將液體燃料泵送到器室中的泵。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，提供了用于二次點(diǎn)燃燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒室中的燃料的裝置，包括盛裝一股所選擇的待噴射到燃燒室中的液體的噴射室；進(jìn)口閥，通過該進(jìn)口閥可將所選擇的液體引入噴射室；布置成在參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)開啟以允許噴射室的內(nèi)容物噴射的出口閥；以及提高器室內(nèi)壓力的機(jī)構(gòu)；其中液體和/或液體蒸氣經(jīng)由出口閥噴射到燃燒室中。優(yōu)選地，所述燃?xì)鉁u輪機(jī)二次點(diǎn)火器裝置布置成通過蒸氣爆炸過程噴射液體和液體蒸氣。
優(yōu)選地，該裝置還包括多個(gè)布置在燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒室中的所述裝置。優(yōu)選地，該裝置還包括多個(gè)布置成將燃料噴射到燃燒室中的燃料噴射器。根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，提供了用于二次點(diǎn)燃燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒室中的燃料的方法，包括以下步驟在噴射室中儲(chǔ)存所選擇的液體；提聞噴射室內(nèi)的壓力；以及將液體和/或液體蒸氣經(jīng)由出口閥噴射到燃燒室中，所述噴射物將燃燒室中的燃料二次點(diǎn)燃。優(yōu)選地，該方法還包括給來自噴射室的液體和液體蒸氣的噴射定時(shí)，使其與燃料噴射器循環(huán)中的預(yù)定點(diǎn)重合步驟，燃料噴射器布置成將燃料噴射到燃燒室中。優(yōu)選地，所述所選擇的液體包括液體燃料，諸如煤油和/或汽油。優(yōu)選地，該方法還包括通過蒸氣爆炸過程將液體和液體蒸氣噴射到燃燒室中的步驟。根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，提供了用于將藥物輸送給患者的裝置，包括布置成可盛裝一股所選擇的液體的噴射室，該液體包括至少一種藥物成分；布置成在參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)開啟以允許器室的內(nèi)容物噴射的出口閥；提高器室內(nèi)壓力的機(jī)構(gòu)；以及使所述裝置的出口定位于所需位置的機(jī)構(gòu)；其中液體和/或液體蒸氣從位于所需位置的器室中噴射，以由此將藥物輸送到該位置。優(yōu)選地，該裝置還包括用于確認(rèn)所述裝置位于所述患者何處部位的機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地,所述選擇的液體包括液體藥物。優(yōu)選地，所述選擇的液體包括帶有位于溶液中的藥物的攜帶液體(carrierliquid)。優(yōu)選地，該裝置還包括具有末梢端(distal end)的柔性桿，該末梢端可定位于目標(biāo)位置。優(yōu)選地,該裝置還包括攝像機(jī)。優(yōu)選地，該裝置還包括光源。優(yōu)選地，該裝置還包括主體部分，其布置成位于管狀主體部分中，并響應(yīng)身體過程(bodilyprocess)使管狀主體部分向下移動(dòng)。
優(yōu)選地，該裝置還包括無線通訊中繼接收機(jī)，以便當(dāng)所述裝置位于所需的位置時(shí)接收無線信號(hào)。優(yōu)選地，該裝置還包括用于響應(yīng)所述無線信號(hào)的接收開啟所述出口閥的機(jī)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，提供了用于將藥物輸送給患者的方法，還包括以下步驟在噴射室中儲(chǔ)存所選擇的包括至少一種藥物成分的液體；使所述器室的出口定位于所需的位置；提聞器室內(nèi)的壓力；當(dāng)參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)開啟出口閥，以允許器室的內(nèi)容物經(jīng)由出口噴射；以及
在所需位置噴射液體和/或液體蒸氣，以由此將藥物輸送到此位置。根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，提供了用于清理在患者體內(nèi)的管狀部位的堵塞的裝置，包括布置成可盛裝一股所選擇的液體的噴射室；布置成在參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)開啟以允許器室的內(nèi)容物噴射的出口閥；提高器室內(nèi)壓力的機(jī)構(gòu)；以及使所述裝置的出口孔定位于所需位置的機(jī)構(gòu)；其中液體和/或液體蒸氣從位于所需位置的器室中噴射，以由此清理堵塞。優(yōu)選地，液體和液體蒸氣沿大致為所述管狀部位軸向的方向噴射。優(yōu)選地，所述裝置的出口孔相對(duì)于裝置的其余部分可移動(dòng)。優(yōu)選地,所述管狀部位包括所述患者的動(dòng)脈或靜脈。根據(jù)本發(fā)明的第十七方面，提供了用于清理在患者體內(nèi)的管狀部位的堵塞的方法，包括以下步驟在噴射室中盛裝所選擇的一股液體；使所述器室的出口定位于所述患者的所需位置；提聞器室內(nèi)的壓力；以及當(dāng)參數(shù)滿足預(yù)定條件時(shí)，通過出口閥使器室的內(nèi)容物噴射；其中液體和/或液體蒸氣從器室中噴射，以由此清理在患者體內(nèi)的管狀部位的堵塞。本發(fā)明的實(shí)施例提供了能夠?qū)⑺幬镙斔徒o使用者的方法和裝置。液體形式、并且包含一種或多種藥物成分或者由一種或多種藥物成分組成的藥物至少部分地氣化并且以可透入使用者呼吸系統(tǒng)的蒸氣和精細(xì)液滴的形式噴射。本發(fā)明的實(shí)施例提供了手持式或臺(tái)式霧化器，其可以在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)自動(dòng)地輸送藥物的精細(xì)霧滴和/或蒸氣，或自動(dòng)地輸送藥物的精細(xì)霧滴和/或蒸氣直到輸送了預(yù)定量的藥物。本發(fā)明的備選實(shí)施例提供了吸入器，其可在操作用戶按鈕后用來將規(guī)定的劑量輸送給使用者。另外的實(shí)施例還提供了無針注射器。本發(fā)明的實(shí)施例提供了噴射室，在該噴射室中，液體和液體蒸氣從出口孔爆炸。蒸氣爆炸具有使目標(biāo)物非?？焖俚貜膰娚涫抑袊姵霾⑶以竭^已知的技術(shù)之前所不能達(dá)到的距離的效果。使用蒸氣爆炸可提供比傳統(tǒng)的燃料噴射器更遠(yuǎn)的射程。例如，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，液體和液體蒸氣爆炸的射程是其對(duì)應(yīng)器室長度的200到300倍左右或更高。對(duì)于傳統(tǒng)的噴射器，類似的數(shù)值是噴射室尺寸的10到20倍的數(shù)量級(jí)。這是因?yàn)樵趪娚涫抑幸砸后w的高壓力的形式出現(xiàn)的蒸氣爆炸的動(dòng)力是周期性地積累并隨后釋放的。本發(fā)明的實(shí)施例可提供燃料點(diǎn)火系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中用于噴射物質(zhì)的蒸氣爆炸室可用于將燃料(以其液體形式使用)噴射到燃燒室中。在噴出噴射器噴嘴之前，所噴射的燃料大部分氣化(70%左右或更多的噴射質(zhì)量是燃料蒸氣)。這一點(diǎn)顯著地有利，因?yàn)槿魏我后w燃料必須首先氣化才能夠與空氣(氧氣)反應(yīng)。對(duì)于已知的燃料噴射器，液體燃料必須首先霧化以提高其氣化作用。而根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例不需要該步驟，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的實(shí)施例的噴射器噴射易于氣化或已經(jīng)氣化的燃料。這一點(diǎn)顯著地促進(jìn)點(diǎn)火及燃燒過程。用作燃料噴射器的本發(fā)明的實(shí)施例還提供以下有利之處，新噴射器噴射一定量的燃料相對(duì)于已知的噴射器噴射同等量的燃料所需的壓力低得多。例如，在現(xiàn)有技術(shù)中，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相比在更低得多的壓力下運(yùn)行，噴射壓力為大約lOObar。本發(fā)明的實(shí)施例提供的噴射器僅需要IObar到15bar的壓力。這一點(diǎn)使得系統(tǒng)可以較低的成本制造與維護(hù)。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了燃料噴射器，其具有比已知現(xiàn)有技術(shù)的燃料噴射器更遠(yuǎn)的射程。這一點(diǎn)具有使燃料更快速、更好地混合與氣化的優(yōu)勢。本發(fā)明的實(shí)施例提供了燃?xì)鉁u輪機(jī)二次點(diǎn)火器，相比于之前已知的技術(shù)所能達(dá)到的，其能夠更迅速并且以更可控的方式將燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒室中的燃料二次點(diǎn)燃。本發(fā)明的實(shí)施例提供了引燃火焰點(diǎn)火器，相對(duì)于點(diǎn)火器裝置的尺寸及所用的燃料量而言，其能夠非常迅速并且越過很遠(yuǎn)的距離將目標(biāo)燃料點(diǎn)燃。通過重復(fù)地從噴射室中噴射燃料，可使引燃火焰點(diǎn)火器保持燃燒。本發(fā)明的實(shí)施例提供了可用于運(yùn)載工具的推進(jìn)裝置，相比于已知的推進(jìn)裝置，該推進(jìn)裝置可以是小級(jí)別的，甚至是毫微(nano)級(jí)別，并且更輕得多，因?yàn)橛糜谕苿?dòng)運(yùn)載工具的噴射非常強(qiáng)勁、快速，并且越過很遠(yuǎn)的距離有力地發(fā)生。本發(fā)明的實(shí)施例提供了可以是便攜式或是固定式的滅火器系統(tǒng)，用在建筑物或運(yùn)載工具的內(nèi)部，該系統(tǒng)一旦觸發(fā)，可非?？焖俚貙缁鹞镔|(zhì)噴向火的中心。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在滅火時(shí)噴霧的使用是有利的。附圖簡述以下將僅通過實(shí)例并參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，其中圖I顯示現(xiàn)有技術(shù)的燃?xì)鉁u輪機(jī)二次點(diǎn)火器。圖2顯示用于噴射物質(zhì)的裝置。圖3顯示用于噴射物質(zhì)的裝置的備選實(shí)施例。圖4顯示用于噴射物質(zhì)的裝置的另一個(gè)備選實(shí)施例。圖5顯示結(jié)合了本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)。圖6顯示燃料噴射器。圖7顯示燃?xì)鉁u輪機(jī)。圖8顯示燃?xì)鉁u輪機(jī)二次點(diǎn)火器。圖9顯示引導(dǎo)點(diǎn)火器(pilot igniter)。

圖10顯示用于運(yùn)載工具的推進(jìn)系統(tǒng)。圖11顯示燃燒室中的燃燒。
圖12顯示空氣進(jìn)口。圖13顯示手持式滅火器。圖14顯示噴灑式滅火器。圖15顯示軟管式滅火器。圖16顯示本發(fā)明的實(shí)施例如何能夠用于輸送藥物。圖17顯示內(nèi)窺鏡的一端。圖18顯示藥物如何能夠被輸送。圖19顯示本發(fā)明的實(shí)施例如何可以用作便攜式霧化器；以及
圖20顯示各種所述實(shí)施例的器室如何成形；
圖21顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定量吸入器；以及 圖22顯示液體和液體蒸氣爆炸室。詳細(xì)描沭在附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的零件。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于通過蒸氣爆炸過程噴射液體和液體蒸氣的噴射系統(tǒng)20。噴射室21由諸如鋼材或其它能夠承受顯著的壓力和溫度變化的剛性材料制成通常為圓筒形的形狀。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例不限于具有這種具體形狀的燃燒室，也不限于確實(shí)由鋼材制成的燃燒室。在器室21的第一端部區(qū)(用標(biāo)號(hào)22表示)設(shè)置有進(jìn)口閥23，以便允許所選擇的液體(諸如水)通過相聯(lián)的進(jìn)口管25進(jìn)入器室的中央?yún)^(qū)24。在器室21的另一端部區(qū)26設(shè)置有出口閥27，其開啟以允許物質(zhì)經(jīng)由噴嘴區(qū)28從器室區(qū)24中噴射。位于噴射室中的電加熱器提供了加熱元件29。電加熱器與電源(沒有示出)連接，使得當(dāng)電源接通時(shí)，加熱器運(yùn)行以加位于熱器室區(qū)域24中的一股液體。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明另外的實(shí)施例(其中一些將在以下進(jìn)行描述)可提供提高噴射室中液體的壓力和溫度的其它方式。如圖2所示，可通過加熱器室中央?yún)^(qū)24內(nèi)的液體使液體的壓力升高。在此階段之前，出口閥27關(guān)閉以防止液體逸出(outgress)。進(jìn)口閥23開啟，以使液體水進(jìn)入器室，直到器室充滿或盛裝了預(yù)定量的液體。然后，關(guān)閉進(jìn)口閥以密封由此而位于器室中的該股液體。之后，加熱元件運(yùn)行以加熱液體。其結(jié)果是液體由于熱膨脹而擴(kuò)張，使器室內(nèi)部液體的壓力升高。盡管加熱可由加熱元件完成，當(dāng)然也可以在高壓下在入口處提供預(yù)加熱的液體供應(yīng)。如果采用該技術(shù)，器室內(nèi)壓力的升高通過泵(沒有示出)來執(zhí)行，該泵將液體供應(yīng)經(jīng)由進(jìn)口閥供給器室。通過加熱水，器室內(nèi)的壓力由此升高，溫度也升高?？刂瞥隹陂y，使得閥門“跳啟blows")以便在預(yù)先規(guī)定/預(yù)先確定的壓力下開啟。壓力可由一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器(諸如位于器室中或靠近器室的壓力變送器)進(jìn)行監(jiān)測。于是，器室內(nèi)的水或其它液體被電氣元件加熱(很像電水壺)，然后升高到沸騰溫度(遠(yuǎn)高于其在大氣壓下的沸騰溫度)。沸點(diǎn)表示飽和點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，它由所使用的具體液體的壓力與溫度之間的關(guān)系來確定。噴射室內(nèi)的液體接近、等于或高于其在器室出口閥下游壓力下的飽和點(diǎn)將是有利的。溫度升高到高于大氣壓下的沸騰溫度，因?yàn)樗蛇M(jìn)口閥與出口閥兩者保持在器室中，其中進(jìn)口閥在水被加熱之前關(guān)閉，而出口閥只有在系統(tǒng)一旦達(dá)到特定的壓力時(shí)才允許釋放。在此壓力及溫度下(可分別稱之為觸發(fā)壓力和觸發(fā)溫度)，閥門以類似于壓力鍋的方式跳啟，然后發(fā)生蒸氣爆炸，使液體與液體蒸氣(如果液體是水，則液體蒸氣就是水蒸汽)的混合物從器室中逸出。當(dāng)出口閥開啟時(shí)，水蒸汽與水的混合物經(jīng)由開口 28噴射。當(dāng)閥門最初開啟時(shí)，將要噴射的第一相是以噴霧中被噴散的液體形式存在的液相。此噴射發(fā)生在出口閥開啟后幾微秒左右。這種極其快速的液體噴射具有特殊的優(yōu)勢。幾微秒之后液體和液體蒸氣的混合物被噴出。若干微秒之后包含稍許較少液體和較多蒸氣的混合物被噴出。然而，當(dāng)對(duì)于相同的環(huán)境壓力使用更高的觸發(fā)溫度時(shí)，可改變或完全消除最初的液體排放。另一方面，降低觸發(fā)溫度可導(dǎo)致實(shí)際上只有霧化的液體噴射的情形。按這種方式，可通過改變與噴射室相關(guān)的一種或多種參數(shù)選擇液體和蒸氣的比例。有選擇地改變一種或多種參數(shù)(諸如溫度或壓力)還可以用來有選擇地控制噴射物中霧滴的大小。隨著物質(zhì)從噴射室中噴射，壓力下降。當(dāng)壓力降回到環(huán)境壓力或第二預(yù)定壓力(可稱為關(guān)閉壓力)時(shí)，出口閥關(guān)閉，并且進(jìn)口閥重新開啟，以將新的液體物質(zhì)引入器室。這使循環(huán)重新開始。因此，一旦通過加熱液態(tài)水的新供應(yīng)產(chǎn)生了足夠的壓力，則水蒸汽/水的 混合物或其它液體/液體蒸氣的重復(fù)循環(huán)從出口排出。器室的尺寸可不同，并且直徑可(例如)小于一厘米，例如，器室甚至可以是毫微尺寸到毫米的直徑。備選地，器室直徑可以是一米或更大。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，隨著器室尺寸的增力口，噴射的頻率將降低，因?yàn)樘岣邏毫λㄙM(fèi)的時(shí)間相應(yīng)地增加。應(yīng)當(dāng)理解，隨著器室尺寸根據(jù)具體的應(yīng)用而增大，將需要更大型的泵和/或閥門。優(yōu)選地，可控制進(jìn)口閥以使從器室中噴射的液體的比例最大化。這一點(diǎn)可通過選擇進(jìn)口的直徑幾乎等于或等于出口或排放口的直徑來達(dá)到，這會(huì)保證沒有過多的液體進(jìn)入器室。圖3顯示了噴射裝置的備選實(shí)施例，其具有許多與圖2中所示的實(shí)施例相同的特征。圖3顯示的本發(fā)明的實(shí)施例使用熱交換器30，其包圍器室的側(cè)壁部分以加熱器室內(nèi)的液體。當(dāng)所噴射的液體不是水而是隨后燃燒的燃料時(shí)，這種加熱液體的方式尤其有利。在出口閥下游位置產(chǎn)生的此熱量可用來加熱熱交換器，并從而加熱器室內(nèi)的液體。為了更快地在器室中重新填充液體，可如圖4所示在器室上增加回流口及回流閥。當(dāng)進(jìn)口閥404為了再補(bǔ)給而開啟時(shí)，回流口及回流閥401允許器室402內(nèi)的一些液體和蒸氣回流到貯存器403。增加回流口及回流閥401應(yīng)有助于使充足的新鮮液體加入器室402，以補(bǔ)無所噴射的質(zhì)量，并從而避免連續(xù)噴射后器室402內(nèi)缺少液體。在使用管路(諸如滅火噴灑裝置中)作為貯存器的情況下，與回流閥401連接的回流口 406可連接到不同的管路，此管路所處的壓力低于供給管路403的壓力，并且優(yōu)選地處于大氣壓下。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可使用具有內(nèi)徑為25mm并且長度為32mm的器室。兩個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的加熱器可插入器室內(nèi)。第一個(gè)加熱器是位于器室壁附近的螺旋形線圈，其長度為28mm，外徑為21mm，內(nèi)徑為15mm，而功率為500W。第二個(gè)加熱器是位于器室中心附近的筒式加熱器，其長度為25mm，直徑為1cm，而功率為500W。利用這些規(guī)格，高達(dá)5Hz的重復(fù)的水蒸汽/水的噴霧噴射是有可能的。更高的頻率將導(dǎo)致純粹是液體而非霧化的噴射，因?yàn)槊看螄娚浜笥糜谥匦绿畛涠┤肫魇业睦渌疀]有足夠的時(shí)間由該加熱功率加熱到沸點(diǎn)以上。因此，可使貯存器保持在更高的溫度，例如大約75°C，以縮短噴射之間器室內(nèi)的加熱，并從而便于提聞噴射頻率。
圖5顯示使用本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例作為燃料噴射器單元50。內(nèi)燃機(jī)51顯示為處于吸入階段(圖5A中所示)和排出階段(圖5B中所示)。內(nèi)燃機(jī)包括筒形燃燒室52，其在第一端被緊密配合的活塞53封閉,活塞53布置成在器室中滑動(dòng)。活塞的移動(dòng)改變器室52中器室的封閉端54與活塞的燃燒表面55之間的容積?；钊喾吹囊粋?cè)通過活塞連桿57與曲軸58連接。曲軸將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圖5所示的內(nèi)燃機(jī)是四沖程內(nèi)燃機(jī)，然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例并不限于以這種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)使用燃料噴射器。相反，本文引用四沖程內(nèi)燃機(jī)僅僅是作為實(shí)例。在活塞第一個(gè)向下的沖程中，燃料通過燃料噴射器50噴入燃燒室52?，F(xiàn)有技術(shù)的燃料噴射器使用機(jī)電式噴嘴和預(yù)加壓的燃料來產(chǎn)生精細(xì)霧化的噴霧。燃料在器室內(nèi)加壓，并且電磁線圈提起器室密封件的針狀物，以使燃料能夠經(jīng)由吸入閥擠壓穿過噴嘴的孔隙。該加壓液體釋放的定時(shí)控制由電子裝置控制。其具有成本高并且材料復(fù)雜的不利之處，材料易于發(fā)生故障并且需要許多工作部件。本發(fā)明的實(shí)施例通過以噴射室50取代已知的燃料噴射器系統(tǒng)來克服這一點(diǎn)，噴射室50通過以上所指明的蒸氣爆炸過程將液體燃料和液體燃料蒸氣噴入燃燒室52。氣化的燃料和液體燃料由點(diǎn)火元件(諸如火·花塞58)點(diǎn)燃?；诒景l(fā)明的實(shí)施例的燃料噴射器系統(tǒng)更詳細(xì)地顯示在圖6中。燃料噴射器50包括限定空間24的噴射室21，液體燃料可通過進(jìn)口閥23輸入到空間24之中。回流口和回流閥可結(jié)合到本發(fā)明的此實(shí)施例之中，從而使得在器室中能夠更快地重新填充液體。應(yīng)當(dāng)理解，這種回流口和回流閥可用于本文所述的任何實(shí)施例。在一股液體經(jīng)由進(jìn)口閥引入后，力口熱元件29用來加熱位于噴射室內(nèi)部的這股液體。出口閥27約束器室內(nèi)部的液體，直到達(dá)到預(yù)定的壓力。此壓力高于大氣壓或下游(即圖6中所示的左側(cè))噴射物所承受的壓力。這樣，器室內(nèi)的液體可加熱到出口閥開啟時(shí)所承受的沸點(diǎn)溫度之上。當(dāng)閥門就此開啟時(shí)，壓力會(huì)下降，從而使得噴射室內(nèi)的液體迅速沸騰并且是以爆炸的方式沸騰，因?yàn)槠渖叩礁哂谄渥匀环悬c(diǎn)的溫度。應(yīng)當(dāng)注意到，對(duì)于某些流體，例如煤油和汽油，流體本身是包括不同烴類的多組分燃料。各組分具有不同的沸點(diǎn)。例如，對(duì)于汽油，沸點(diǎn)在117°C (對(duì)于最容易揮發(fā)的組分)到200°C (對(duì)于最重的組分)的范圍內(nèi)變化，對(duì)于煤油，沸點(diǎn)在150°C到300°C的范圍內(nèi)變化。為了具有最佳的性能，優(yōu)選地溫度應(yīng)保持在高于較高的沸點(diǎn)之上，以確保所有的組分都會(huì)氣化。當(dāng)然，這一點(diǎn)不是必需的。例如，當(dāng)已知哪種組分具有最大的濃度時(shí)，則該組分的沸點(diǎn)可用來確定溫度，以保證其余的燃料將會(huì)沸騰。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，對(duì)于相同的給定壓力，在較高的溫度下噴霧將會(huì)更精細(xì)，并且噴射物中蒸氣的比例會(huì)更高。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到此處給出的溫度是在大氣壓下對(duì)應(yīng)于沸騰(飽和)點(diǎn)的實(shí)例。在升高的壓力下，沸點(diǎn)的差異非常大，可參考物質(zhì)已知的熱物理特性數(shù)據(jù)庫來獲得工作壓力。噴嘴60提供了頸部區(qū)28的收窄部分，并且所噴射的液體和液體蒸氣經(jīng)由開口 61噴射到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室52中。使燃料達(dá)到指定溫度所需的熱量可部分或全部地自發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量中獲得。因?yàn)閲娚淦骺晌挥诎l(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室之內(nèi)或其附近，發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)非常熱，因此，蒸氣爆炸室可設(shè)計(jì)成其從發(fā)動(dòng)機(jī)吸收的熱量與其所需要的熱量一樣多。此熱量可通過噴射器的器室壁獲得，可通過伸入器室的熱交換器獲得，或通過這兩種技術(shù)的組合獲得。此外，進(jìn)口燃料管線可穿過或鄰近發(fā)動(dòng)機(jī)主體的熱零件，以將燃料加熱到更接近指定溫度。然而，優(yōu)選地將此溫度保持在燃料的最輕組分的飽和溫度之下，以避免在管路中產(chǎn)生不利的氣蝕。
將上述蒸氣爆炸技術(shù)應(yīng)用于燃料噴射系統(tǒng)的有利之處是極大地提高了裝置的射程，并從而加強(qiáng)了發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)增加的輸出功率的響應(yīng)。根據(jù)已知的現(xiàn)有技術(shù)，對(duì)于平均尺寸的家庭轎車，正常的運(yùn)行范圍是2，000-6, OOOrpm,而一級(jí)方程式賽車可能達(dá)到17，OOOrpm0根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，燃料噴射器一個(gè)循環(huán)所花費(fèi)的時(shí)間可在5微秒左右或更少，其中一個(gè)循環(huán)包括短時(shí)的噴射階段，繼之以時(shí)間較長的重新填充和再加壓階段。因此，燃料噴射的速率在每分鐘12，000次噴射左右。在普通的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中，每次噴射典型地有兩次回轉(zhuǎn)，因此，理論上可達(dá)到24，OOOrpm。為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)解體，為此可利用一些形式的限制條件以放慢噴射過程。通過選擇噴射過程的一種參數(shù)或多種參數(shù)(諸如排出閥開啟的時(shí)間段、燃料噴射室的溫度和壓力以及發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的壓力)可控制從噴射器的器室中噴射燃料的過程。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，可控制其它參數(shù)以提供所需的結(jié)果。為了燃料噴射的目的而應(yīng)用蒸氣爆炸技術(shù)的其它有利之處包括I.從噴嘴噴出之后，燃料蒸氣立即占據(jù)燃料噴霧中相當(dāng)大部分的容積，這一點(diǎn)可提高燃料的點(diǎn)火和燃燒速率，并從而提供更高的發(fā)動(dòng)機(jī)加速度。2.與大多數(shù)常規(guī)的霧化器相比，燃料噴霧易于具有更小的霧滴尺寸。這一點(diǎn)可提高點(diǎn)火和燃燒速度，反過來又可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的加速度。更小的微滴還帶來更完全的燃燒、更少的污染物和更好的燃料經(jīng)濟(jì)性。3.使用蒸氣爆炸可極大地提高這些裝置的“射程”，并從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)增加的輸出功率的響應(yīng)。4.可在比常規(guī)的霧化器更低得多的壓力下進(jìn)行工作，因?yàn)閲娮靸?nèi)部大部分的容積是燃料蒸氣，并且由于蒸氣更低的密度，可使用更低的壓力使燃料在相同的噴射速度下移動(dòng)。實(shí)踐中，這些更低壓力的噴射通過利用在霧化液體的過程中熱能相對(duì)于機(jī)械能的高比例來達(dá)到。這一點(diǎn)反過來可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下熱能易于從燃燒本身得到，并且熱能通常是作為損失由冷卻系統(tǒng)帶走，這一點(diǎn)與純粹使用機(jī)械能相比具有更低的能量損失。5.即使對(duì)于很簡單的噴嘴結(jié)構(gòu)，諸如平坦孔(plain orifice)，也可利用很寬的噴射角。在大多數(shù)燃燒中，寬的噴射角非常有利，因?yàn)樗商峁└玫嘏c空氣混合及更高的燃燒速率。6.霧化器中的壓力積累或者單純由燃料的熱膨脹產(chǎn)生，或者通過燃料的熱膨脹與燃料泵提供的壓力相結(jié)合產(chǎn)生。因此，甚至需要更少的機(jī)械能。 圖7顯示本發(fā)明的實(shí)施例如何可應(yīng)用來提供燃?xì)鉁u輪機(jī)的二次點(diǎn)火器。圖7顯示包括三個(gè)主要部分的燃?xì)鉁u輪機(jī)70，它們是壓縮機(jī)71、燃燒器72和渦輪機(jī)73。外部空氣通過壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)?？諝馔ㄟ^壓縮機(jī)葉輪的運(yùn)動(dòng)用機(jī)械方法進(jìn)行壓縮，因此，空氣的壓力和溫度升高而體積相應(yīng)地減小。于是，用來壓縮空氣的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓縮空氣形式的動(dòng)能。然后，壓縮空氣被壓入燃燒部分，其中燃料通過燃料噴射器74噴入該燃燒部分。燃料噴射器可具有常規(guī)類型，或者具有本文之前在以上所描述的類型。然后，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的燃料二次點(diǎn)火器75用來點(diǎn)燃燃料，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成熱膨脹氣形式的熱能。燃料重復(fù)地噴入燃燒部分以保證連續(xù)燃燒。相反地，燃料可不間斷地噴射，而不是重復(fù)地噴射。當(dāng)整個(gè)燃燒器器室66的壓力保持基本恒定時(shí)，氣體的體積和溫度升高。當(dāng)渦輪機(jī)73依靠氣體作用在渦輪機(jī)的翅片77上而旋轉(zhuǎn)時(shí)，熱膨脹氣的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。然后，熱廢氣經(jīng)由燃?xì)鉁u輪機(jī)的前端78排出。渦輪機(jī)輸出與壓縮機(jī)葉輪連接，從而協(xié)助為空氣壓縮提供動(dòng)力。如以上所指明的，已知的二次點(diǎn)火裝置(例如如圖I中所示)包括復(fù)雜的等離子體裝置，以將燃?xì)鉁u輪機(jī)的燃燒室76中的物質(zhì)二次點(diǎn)燃。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，燃燒室可包括以有利的方式沿整個(gè)器室分布的許多個(gè)燃料噴射器，并且可提供一個(gè)或多個(gè)二次點(diǎn)火器，以二次點(diǎn)燃各噴射器所噴射的燃料。應(yīng)當(dāng)理解，備選地，可精心設(shè)計(jì)燃料噴射器的位置，以使得每個(gè)噴射器需要少于一個(gè)二次點(diǎn)火器。燃?xì)鉁u輪機(jī)具有多種應(yīng)用，諸如航空/航海領(lǐng)域中的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)、用于陸地運(yùn)載工具的發(fā)動(dòng)機(jī)，以及使用陸基的燃?xì)鉁u輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。一些陸基的燃?xì)鉁u輪機(jī)可使用點(diǎn)火器技術(shù)來幫助渦輪機(jī)在低氧化氮(NOx)條件下的運(yùn)轉(zhuǎn)，這一點(diǎn)有助于渦輪機(jī)內(nèi)部燃燒的穩(wěn)定。圖8更詳細(xì)地顯示了燃?xì)鉁u輪機(jī)二次點(diǎn)火器80。形狀大致為圓筒形的外電極81形成噴射室的側(cè)壁。在第一端部區(qū)82輸入的液體燃料經(jīng)由進(jìn)口閥83進(jìn)入。輸入的燃料進(jìn)入中心器室區(qū)84。輸入的燃料流經(jīng)內(nèi)電極85中的孔。值得注意的是，如同本文所述的其它實(shí)施例一樣，回流口和回流閥可結(jié)合在本發(fā)明的該實(shí)施例之中，以使液體能夠更快速地重新填充給器室。防止輸入的液體燃料逸出的出口閥87位于噴射室的另一端86。當(dāng)出 口閥87開啟時(shí)，液體和液體蒸氣經(jīng)由噴嘴88噴射。中央半導(dǎo)體小片將外電極和內(nèi)電極分開。此元件89用來產(chǎn)生帶電顆粒以加熱器室內(nèi)的液體燃料。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器探測到器室內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，電流從中穿過。本發(fā)明的二次點(diǎn)火裝置比常規(guī)的二次點(diǎn)火裝置有利，因?yàn)楫a(chǎn)生的是短時(shí)尖脈沖形式的長火焰，而不是連續(xù)產(chǎn)生的短火焰，后者不經(jīng)濟(jì)并且效率更低。此外，非常精細(xì)的霧滴及噴霧中燃料蒸氣的高濃度使其更易于被點(diǎn)燃并且使火焰持續(xù)。圖9顯示基于本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的蒸氣爆炸技術(shù)的應(yīng)用，其中提供了引燃火焰點(diǎn)火器。在這種意義上，圖9顯示引燃火焰點(diǎn)火噴射系統(tǒng)90。許多應(yīng)用場合(諸如鍋爐或爐或家用器具中，或者家用氣體應(yīng)用場合中)均需要火焰點(diǎn)火系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)的點(diǎn)火系統(tǒng)通常包括產(chǎn)生火花的電子電路，火花隨后將燃料點(diǎn)燃。引燃火焰點(diǎn)火器90包括燃料室，其用于儲(chǔ)存經(jīng)由進(jìn)口閥23引入的一股液體。加熱元件(諸如電加熱器29)如上所述加熱液體，其中，當(dāng)器室內(nèi)達(dá)到預(yù)定的閾值壓力時(shí)，允許液體自出口閥27中噴出。當(dāng)重復(fù)的蒸氣爆炸過程快速地發(fā)生時(shí)，液體燃料和液體燃料蒸氣經(jīng)由噴嘴91重復(fù)地噴射。燃料蒸氣和液體燃料依靠蒸氣爆炸以大射程排出，也就是說，越過離開噴嘴91很遠(yuǎn)的距離。它們可在最初由點(diǎn)火元件(沒有示出)點(diǎn)燃，以不間斷地提供火焰92以點(diǎn)燃另外可點(diǎn)燃的物質(zhì)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，用于引燃火焰的噴射系統(tǒng)90提供重復(fù)的噴射過程。在緊隨出口閥開啟之后的最初階段，噴射物基本上處于被噴散的液體形式。之后經(jīng)過幾十微秒，噴射物是液體和液體蒸氣的混合物。再之后，噴射物大部分是蒸氣。當(dāng)出口閥關(guān)閉以允許噴射室重新充裝時(shí)，火焰會(huì)不穩(wěn)定。由出口閥關(guān)閉而引起的停歇時(shí)間選擇得足夠長以完成噴射室的再加料，但又不能太長以致使火焰燃燒完所有的燃料而熄滅。結(jié)果是引導(dǎo)點(diǎn)火器具有可見的上下跳動(dòng)但又不熄滅的火焰。圖10顯示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,其中噴射室10用來推動(dòng)運(yùn)載工具10。運(yùn)載工具10顯示為無人飛行器(UAV)。這種運(yùn)載工具是可攜帶攝像機(jī)、傳感器、通訊裝置或其它負(fù)載的遠(yuǎn)程導(dǎo)航或自導(dǎo)航的飛行器。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的實(shí)施例可用來推動(dòng)其它類型的運(yùn)載工具。UAV包括運(yùn)載工具主體10，其包括為運(yùn)載工具提供升力的兩個(gè)翼部10。推動(dòng)力通過在燃燒室10中燃燒從噴射室系統(tǒng)10中噴射的液體燃料和燃料蒸氣來提供。有許多種類型的UAV。一些如小飛機(jī)一樣大小并在高空飛行，能夠記錄并將大量的信息轉(zhuǎn)發(fā)回基站。一些運(yùn)載工具足夠輕，可由單人攜帶并用手發(fā)射。微型飛行器(micro air vehicles)是那些定義為具有不大于15cm(6英寸)尺寸的運(yùn)載工具。本發(fā)明的實(shí)施例也適用于微型飛行器或更小的運(yùn)載工具。如本文以上所述，質(zhì)量噴射室10從噴嘴10噴射液體燃料和液體燃料蒸氣?？諝獗晃肟諝馊肟?96并向下穿過輸入通道10，空氣在此處與燃料混合，其中燃料由點(diǎn)火元件10(諸如火花點(diǎn)火器)點(diǎn)燃。燃燒室10約束燃燒過程并包括至少一個(gè)出口孔10，燃燒過的燃燒氣和火焰可經(jīng)由此出口逸出。蒸氣爆炸室10的尺寸小，使得裝置的總體尺寸在長度上為5-10cm的數(shù)量級(jí)。提供了太陽能電池板1100，以在需要時(shí)為加熱元件和點(diǎn)火器元件10的控制提供能量來源。備選地，機(jī)載的輕重量電池可提供電源。作為另一個(gè)備選實(shí)施例，來自廢氣的連續(xù)的熱交換可提供能量以加熱輸入燃料。 圖11顯示如圖10中所示的蒸氣爆炸室中的一個(gè)循環(huán)。在該實(shí)例中，蒸氣爆炸室10和燃燒室的直徑分別為330微米和370微米，以及長度分別為300微米和700微米。烴類液體燃料在蒸氣爆炸室中氣化，并且蒸氣自器室中經(jīng)由噴嘴噴射到燃燒室，在此蒸氣與空氣混合。如圖12中更清楚地顯示，空氣經(jīng)由另一個(gè)進(jìn)口被引入。通過點(diǎn)火裝置觸發(fā)燃燒，并且火焰在若干微秒之內(nèi)充滿燃燒室，點(diǎn)火裝置可以是來自前一個(gè)循環(huán)(如所示)的熱量或火焰，或者是單獨(dú)的點(diǎn)火器元件，諸如火花點(diǎn)火器。在這些圖中，給出了在不同時(shí)間的溫度的顏色/陰影輪廓，顯示火焰的發(fā)展及對(duì)應(yīng)的溫度隨時(shí)間的變化。由于為了保持燃燒室中火焰的穩(wěn)定，必須在各循環(huán)之間使壓力釋放出口閥關(guān)閉若干微秒以補(bǔ)給燃料，因此，優(yōu)選地使用多于一個(gè)蒸氣爆炸裝置，最優(yōu)選地使用3到10個(gè)蒸氣爆炸裝置，以將燃料噴射到燃燒室中。蒸氣爆炸裝置定位成使它們?cè)诳臻g上噴向同一點(diǎn)或接近于同一點(diǎn)并按相同的方向噴射，但是在其噴射時(shí)間的起點(diǎn)上相互之間具有相等的或另外選擇的時(shí)間延遲。圖13顯示噴射系統(tǒng)1300，其用于通過基于本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的蒸氣爆炸過程噴射滅火液體和滅火液體蒸氣。噴射室1301形成于滅火器1300的頸部區(qū)1302。液體貯存器1303裝有大量的液體燃料抑制劑，諸如水。當(dāng)確認(rèn)火存在時(shí)，由使用者使用把手1304來啟動(dòng)滅火器。把手的啟動(dòng)激發(fā)控制單元1305產(chǎn)生用于控制進(jìn)口閥1306和出口閥1307的開啟與關(guān)閉的驅(qū)動(dòng)單元。回流口和回流閥也可結(jié)合在此系統(tǒng)之中，以使液體能夠更快速地重新填充給器室。液體和液體蒸氣從器室1301中按圖13中箭頭A所示的方向噴射。來自控制箱1305的驅(qū)動(dòng)信號(hào)也用來控制電源1308，該電源1308控制器室1301中的電加熱器。如本文以上所述，加熱器可用來提高噴射室1301中液體的壓力。液體貯存器1303也被加壓，使得液體快速地在器室中進(jìn)行補(bǔ)充。此壓力可高到足以使噴射室中液體的壓力升高到大氣壓之上。圖14和圖15顯示本發(fā)明的另外兩個(gè)實(shí)施例，其中蒸氣爆炸裝置用于噴射滅火液體和滅火蒸氣。圖14顯示以水蒸汽噴灑器類型的滅火器實(shí)施的蒸氣爆炸裝置。實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)或多個(gè)基于蒸氣爆炸裝置的火災(zāi)抑制/滅火的噴灑器固定在建筑物中，并由火災(zāi)探測系統(tǒng)(fire detection system)觸發(fā)。中央火災(zāi)探測系統(tǒng)可用于建筑物中所有的噴灑器，或者各噴灑器可具有單獨(dú)的傳感器，以使滅火劑(fire suppressant)僅僅在出現(xiàn)火災(zāi)的位置釋放。此系統(tǒng)可以分區(qū)。當(dāng)探測到火災(zāi)并且滅火液體為水時(shí)，噴灑器按照具體的預(yù)定的頻率值以重復(fù)的脈沖將水蒸汽和水滴的氣霧噴射到環(huán)境中，根據(jù)設(shè)計(jì)和具體的應(yīng)用此頻率值可在O. 5-5HZ之間或更高。如圖14中所示，噴灑器由貯存器1401、基于以前所概述的器室的蒸氣爆炸室1402及可選的小型泵組成，小型泵用來給滅火液體施加壓力，以協(xié)助相對(duì)所需的噴射頻率足夠快地重新填充器室。單個(gè)貯存器可連接到一個(gè)或多個(gè)噴灑器所處的環(huán)境中所有的噴灑器或具體的一組噴灑器上。此外，這種貯存器可以是加壓的水管，其有可能緩解各噴灑器對(duì)泵的需求。圖15顯示用于噴射滅火液體的系統(tǒng)。在該實(shí)施例中，蒸汽爆炸裝置用在軟管式滅火器的內(nèi)部。蒸氣爆炸室1501安裝在軟管1502的端部。軟管1502用作加壓的貯存器，并給重復(fù)地噴出水蒸汽的蒸氣爆炸室1501提供滅火液體。可通過連接到蒸汽爆炸裝置上的電池或沿著軟管平行連接的電源接線給蒸汽爆炸裝置供電。在作為噴射滅火液體的系統(tǒng)而公開的本發(fā)明的所有三個(gè)實(shí)施例中，滅火液體可以是水，或者可以是其它任何適于抑制火災(zāi)的液體。
蒸汽爆炸裝置在許多方面比常規(guī)的基于水滅火的裝置都有利。首先，蒸氣具有比等量的水更大得多的表面積，因此，蒸氣能夠吸收更多得多的熱量，從而更好地抑制火。此夕卜，蒸氣可如同氣霧一樣吞沒火焰，限制氧氣流向火焰，并從而進(jìn)一步抑制火。相反，水會(huì)徑直流過火焰，只限制氧氣流動(dòng)很短的一段時(shí)間。另一個(gè)有利之處是利用由蒸汽爆炸裝置產(chǎn)生的水蒸汽而不是水來抑制或撲滅火災(zāi)需要使用的水更少得多。使用更少的水不僅只是在經(jīng)濟(jì)上和環(huán)境上有利，而且它還意味著滅火過程將對(duì)發(fā)生火災(zāi)的環(huán)境產(chǎn)生更少的破壞。圖16顯示如何根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例應(yīng)用蒸氣爆炸技術(shù)來提供藥物輸送裝置和方法，以及用于清理患者體內(nèi)堵塞的裝置和方法。圖16顯示內(nèi)窺鏡1600，其具有易于操縱的柔性桿1601，桿1601可位于人體的腸道或呼吸系統(tǒng)或心血管系統(tǒng)部分。柔性桿1601的末梢端區(qū)域1602包括柔性尖端1603。該尖端允許相對(duì)于患者的身體操縱端部止動(dòng)裝置1700 (更清楚地顯示在圖17中)，并且允許由外科醫(yī)生將桿的端部定位。桿1601的近端(proximal end) 1604終止于內(nèi)窺鏡主體部分1605,該主體部分1605包括目鏡1606和用于輔助設(shè)備的開口 1607。另一根線纜1608將內(nèi)窺鏡主體1605連接到輸入接頭1609，該接頭給內(nèi)窺鏡供應(yīng)任何所需的光、空氣、水或其它需要的有用物。如圖17更清楚地所示，內(nèi)窺鏡端部1700包括用于為外科醫(yī)生照亮環(huán)繞內(nèi)窺鏡端部區(qū)域的光源1701和用于提供患者的該區(qū)域的可視圖像的攝像機(jī)1702。來自攝像機(jī)1702的信號(hào)可提供給目鏡1606，或通過接頭1609或通過開口 1607將信號(hào)輸出，使得圖像可在顯示器(諸如IXD屏幕)上顯示。如在圖18中更清楚地所見，內(nèi)窺鏡1600的端部1700還包括藥物輸送室1800。電力和控制信號(hào)通過控制器1703提供給藥物輸送室1800?？筛鶕?jù)多種方法使用從器室1801中噴射的液體蒸氣物質(zhì)，在其中一種方法中，可將內(nèi)窺鏡操縱到一個(gè)位置，在此處藥物要在特定部位分送。然后，通過開啟進(jìn)口閥1802將液體輸入器室1801 (或者已經(jīng)如此引入)，之后使加熱器單元1803通電以升高液體藥物的壓力和溫度。然后，可在壓力和/或溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)分送藥物，在所需的位置噴射已氣化的藥物和液體藥物。如上述所有的實(shí)施例一樣，如果需要可重復(fù)噴射循環(huán)多次。作為備選實(shí)施例，液體和液體蒸氣噴射物可用來清理動(dòng)脈和/或靜脈或類似部位的堵塞。在這種意義上，本發(fā)明的實(shí)施例可用在堵塞(諸如由于動(dòng)脈生垢(furring)引起的血液流動(dòng)受限制的疾病中)處的血流中。在這種情況下，可沿著堵塞的靜脈/動(dòng)脈線的縱向施加通過上述技術(shù)所噴射的水基溶液或其它中性溶液，以由此疏通堵塞。這一點(diǎn)可補(bǔ)充或取代使用膨脹管/氣囊(expanding tube/balloon)清理受損通道的現(xiàn)有方法。根據(jù)圖16所示的本發(fā)明的實(shí)施例，由醫(yī)生操作的攝像機(jī)連接到毫微蒸氣爆炸裝置，并用來精確地將藥物放 在發(fā)生機(jī)能失常的確切位置。本發(fā)明的實(shí)施例并不局限于在腸內(nèi)使用，而且還可以用于主氣管套管的呼吸系統(tǒng)，并且在血液環(huán)境中在心血管系統(tǒng)中有應(yīng)用。雖然有關(guān)圖16-18所述的本發(fā)明的實(shí)施例就內(nèi)窺鏡狀的裝置的使用進(jìn)行了描述，但是，本發(fā)明的實(shí)施例并非局限于此。相反，通過引入丸狀裝置形式的裝置，可使用本發(fā)明的實(shí)施例在所需的位置輸送藥物，該丸狀裝置獨(dú)立地移動(dòng)，例如，經(jīng)由血流或腸道，并且由X-射線儀用染料和掃描系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行跟蹤，使得操作員可在屏幕上觀察裝置所到達(dá)的部位。當(dāng)醫(yī)生確認(rèn)裝置處于所需的位置時(shí)，可給人體內(nèi)的裝置發(fā)送無線信號(hào)。于是，裝置噴射藥物或僅僅是液體，以輸送藥物，或者在所需的位置打開堵塞的通道。本發(fā)明的蒸氣爆炸裝置的另一個(gè)應(yīng)用是作為呼吸藥物輸送系統(tǒng)的一部分。呼吸藥物輸送系統(tǒng)用來直接將藥物輸送到呼吸系統(tǒng)，以治療多種的呼吸疾病，諸如哮喘、囊性纖維化和慢性阻塞性肺病(COPD)。另外，最近已經(jīng)認(rèn)識(shí)到肺可用作系統(tǒng)性藥物療法的入口，例如，吸入式胰島素已經(jīng)成功實(shí)施并有可能在糖尿病的治療中成為可替換注射胰島素的常規(guī)療法。有三種主要類型的呼吸藥物輸送系統(tǒng)定量吸入器(metered dose inhalers)、干粉吸入器和霧化器。加壓的定量吸入器將計(jì)量容積的加壓液體或具體數(shù)值的加壓液體釋放到患者的氣道中。釋放后，液體迅速蒸發(fā)，留下適于吸入的干燥形式的藥物。干粉吸入器包含干粉，當(dāng)患者經(jīng)由吸入器吸入空氣時(shí)，干粉發(fā)生移動(dòng)，于是，吸入力攜帶著干粉進(jìn)入患者的肺中。定量吸入器和干粉吸入器兩者均在一次吸入中放出預(yù)定量的藥物，患者在一天中服用特定量的這些劑量。第三種類型的呼吸藥物輸送系統(tǒng)是霧化器，其將以液體形式儲(chǔ)存的藥物轉(zhuǎn)變成藥物顆粒的氣態(tài)懸浮物，諸如氣溶膠或氣霧?；颊邔⒃谶@種氣霧中呼吸，并且藥物被輸送到呼吸系統(tǒng)中。有兩種主要類型的霧化器噴射霧化器和超聲霧化器。噴射霧化器通過經(jīng)由狹窄的開口施加加壓的氣體工作，狹窄的開口在藥物貯存器上產(chǎn)生負(fù)壓，此負(fù)壓從藥物貯存器中吸取藥物溶液的顆粒形成氣霧供患者吸入。超聲霧化器使用快速振動(dòng)的壓電晶體，壓電晶體形成液體噴泉，氣霧從液體噴泉中升起。霧化器在大約15分鐘的時(shí)間段內(nèi)緩慢地將液體藥物轉(zhuǎn)變成氣霧，在此時(shí)間段中，使用者將連續(xù)地吸入氣霧形式的藥物。霧化器輸送更強(qiáng)烈得多的劑量的藥物，因此，其通常用于有嚴(yán)重呼吸問題的患者。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，蒸氣爆炸裝置從貯存器中吸取液體并輸出蒸氣氣霧。貯存器包含有藥物，因此，藥物可以以適于吸入的氣霧形式服用。爆炸裝置在短時(shí)尖脈沖中噴出蒸氣(或氣霧)，釋放的蒸氣體積對(duì)應(yīng)于放入蒸氣爆炸室中的液體量。因此，此裝置可類似于定量吸入器用來服用蒸氣形式的單個(gè)單位的藥物。本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)特征是它能夠以非?？斓倪B續(xù)順序噴出蒸氣脈沖。因此，本發(fā)明的實(shí)施例可如同霧化器一樣用來在設(shè)定的一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)地服用藥物。此外，由于蒸氣爆炸裝置可執(zhí)行這兩種類型的呼吸藥物輸送的功能，所以，可提供能夠輸送單個(gè)單位的藥物蒸氣和連續(xù)脈沖的藥物蒸氣的多功能系統(tǒng)?；谡魵獗ㄑb置的本發(fā)明的呼吸藥物輸送系統(tǒng)比現(xiàn)有技術(shù)的呼吸藥物輸送系統(tǒng)有利，因?yàn)槠渚哂蟹浅ｉL的射程、寬的噴射角，并且它所產(chǎn)生的噴霧具有非常小的霧滴尺寸。長的射程和寬的噴射角便于藥物更深入到呼吸系統(tǒng)中，并且很好地?cái)U(kuò)散，因此，更有可能由患者的吸入更好地?cái)y帶。此外，小的霧滴尺寸為呼吸系統(tǒng)更好地吸收藥物提供了條件。1-5 μ m的霧滴尺寸是理想的，因?yàn)楦蟮撵F滴經(jīng)常沉積在氣道近側(cè)，而更小的顆粒沉積效果差并且大部分被呼出。圖19顯示本發(fā)明的蒸氣爆炸裝置如何實(shí)施為便攜式霧化器。本發(fā)明的便攜式霧化器實(shí)施例包括蒸氣爆炸室，其帶有進(jìn)口閥1902、排出閥1903和可選的回流閥1904。器室由通過電池1905或其它這種電源供電的加熱元件加熱，并由藥物貯存器1906供應(yīng)適當(dāng)?shù)牧黧w。便攜式霧化器也可以通過電力網(wǎng)供電以及或替代地通過電池供電。貯存器1906可在其中裝有固定量的液體，彈簧1907和移動(dòng)活塞1908可用來給貯存器1906施加壓力，以使得蒸氣爆炸室1901能夠快速地重新填充。備選地，藥物可儲(chǔ)存在預(yù)加壓的儲(chǔ)存裝置中，該儲(chǔ)存裝置可從霧化器上分離，以便易于通過更換儲(chǔ)存裝置來補(bǔ)給藥物。貯存器內(nèi)的液體 可以是純藥物或懸浮于攜帶液體中的藥物。用戶控制接口 1911允許使用者控制霧化器，然后，控制回路1910可處理來自用戶控制接口的輸入信號(hào)并響應(yīng)地控制霧化器。根據(jù)圖19的便攜式霧化器的藥物氣化過程通過經(jīng)由進(jìn)口閥1902從藥物貯存器1906中傳送藥物并充滿器室1901開始。當(dāng)預(yù)定量的藥物處于器室中時(shí)關(guān)閉所有的閥門，并且加熱器將加熱器室，直到達(dá)到觸發(fā)溫度和觸發(fā)壓力，以使得排出閥開啟。然后，排出閥開啟，蒸氣或氣霧沿著口具(mouthpiece) 1909噴出。使出口閥1903與口具端部之間的距離足夠長，以便氣霧到達(dá)口具端部之前冷卻，然后患者吸入藥物。之后，此噴射過程可按照具體的頻率重復(fù)進(jìn)行，或者持續(xù)預(yù)定的時(shí)間段，或者直到預(yù)定量的藥物氣化。器室1901的大小或放入器室中液體的量與每次噴霧脈沖所需噴射的液體量有關(guān)。圖20顯示臺(tái)式霧化器，其包括三個(gè)主要組成部分霧化器主體2001、蒸氣爆炸裝置2002以及將前兩個(gè)組成部分連接在一起的藥物輸送管2003。霧化器的主體包括藥物貯存器2004，其中貯存器2004可包含加熱元件2005，以使藥物的溫度保持在接近但低于蒸氣爆炸裝置所需的溫度，加熱元件由電源2006供電。貯存器具有便于將藥物重新填充給貯存器的貯存器進(jìn)口，以及將藥物抽出貯存器的貯存器泵2008。泵將加壓的藥物提供給藥物輸送管2003，以使得蒸氣爆炸裝置能夠快速地重新填充。如圖20中所示的蒸氣爆炸裝置根據(jù)蒸氣爆炸裝置之前的實(shí)施例工作，其帶有進(jìn)口閥2009、排出閥2010、蒸氣爆炸室2011、加熱器2012和加熱器電源2013，并且從口具2014以蒸氣形式釋放藥物。回流口和回流閥可結(jié)合在本實(shí)施例之中，以有助于更快地重新填充器室。用戶控制接口可安裝在霧化器主體2001上，以便于用戶控制霧化器。控制回路2016顯示位于霧化器主體中，其目的是處理來自用戶控制接口 2015的輸入信號(hào)并響應(yīng)地控制霧化器?？刂凭€2017可平行于藥物輸送管2003放置，以將控制回路2016連接到蒸氣爆炸裝置。值得注意的是，加熱器電源2013可以是電池或通過來自霧化器主體的電線供電的電力網(wǎng)供電。圖20顯示藥物貯存器2004為可重新填充式貯存器。在該實(shí)施例中，可將患者所需量的藥物放置于貯存器中，然后霧化器運(yùn)行，直到所有的藥物被噴射。備選地，可將貯存器填充到最大量，然后霧化器噴出預(yù)定量的藥物。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可重新填充式貯存器不是必需的，可備選地使用預(yù)先裝填的藥物容器。此外，可使用加壓的容器并從而不需要泵。圖21顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定量吸入器。本發(fā)明的此實(shí)施例顯示蒸氣爆炸室2101，其接收經(jīng)由進(jìn)口閥2103來自藥物貯存器2102的藥物。蒸氣爆炸室中藥物的量對(duì)應(yīng)于使用者所需的劑量。當(dāng)使用者按下控制按鈕2104時(shí)，控制回路2105控制加熱元件2106以及進(jìn)口閥2103和排出閥2107，以經(jīng)由口具2108以蒸氣形式噴出藥物供使用者吸入。力口熱元件2106由電源2109供電，電源2109可以是電池或通往電力網(wǎng)供電的連接。藥物貯存器2102在圖21中顯示為加壓的容器，用于給進(jìn)口閥2103提供加壓的液體，以使蒸氣爆炸室2101能夠快速地重新填充。應(yīng)當(dāng)理解，可備選地使用可重新填充式貯存器，如同可使用非加壓的容器一樣?；亓骺陔m然沒有顯示在圖21中，但是也可將其結(jié)合其中。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,還可利用本發(fā)明的實(shí)施例提供無針注射器(needleless injector)。在所有蒸氣爆炸裝置用作呼吸藥物輸送系統(tǒng)的一部分的應(yīng)用中，患者可通過安放在口內(nèi)部的口具接收藥物，或者通過安放在臉上罩住口和/或鼻的面罩接收藥物。藥物也可直接輸送到患者呼吸系統(tǒng)的其它任何部位中。對(duì)于所有呼吸藥物輸送的應(yīng)用，器室1901的觸發(fā)溫度必須高于器室內(nèi)一種或多種液體的沸點(diǎn)，以保證液體從器室中最大限度地爆炸。推薦觸發(fā)溫度為高于具有最高沸點(diǎn)的器室內(nèi)液體的沸點(diǎn)大約20-30°C，以保證產(chǎn)生最適合于此應(yīng)用的非常精細(xì)的噴霧。觸發(fā)壓力可低至4-6bar,雖然裝置可在其它壓力下工作。如果排出噴嘴的直徑在O. 05-0. 5mm的范圍內(nèi)，則可能最適合于此應(yīng)用。為了在基于蒸氣爆炸裝置的霧化器中使藥物的輸送最大化并使藥物的浪費(fèi)最小化，可結(jié)合呼吸啟動(dòng)輸送系統(tǒng)，在其中使用電子探測系統(tǒng)或機(jī)械式閥門系統(tǒng)來確認(rèn)何時(shí)使用者正在吸入，并且僅在使用者吸入時(shí)噴出藥物，使得在呼出過程中不浪費(fèi)藥物?？墒謩?dòng)達(dá)到這種功能，但是很多人發(fā)現(xiàn)難以使其呼吸與霧化器的開關(guān)協(xié)調(diào)。值得注意的是，這種感測也可用在定量系統(tǒng)中，因?yàn)槿藗兘?jīng)常發(fā)現(xiàn)難以協(xié)調(diào)藥物的噴射與吸入。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在噴射室中使液體升高到其飽和點(diǎn)之上的加熱元件可在本質(zhì)上是化學(xué)的。也就是說，可提供兩種組分，當(dāng)它們結(jié)合時(shí)提供放熱反應(yīng)，產(chǎn)生足夠的熱量以使液體“沸騰”。使用者可剛好在使用之前激活這兩種組分，然后一直等到排出就緒。排出就緒可以以多種方式來識(shí)別，諸如用戶顯示器發(fā)光或發(fā)出噪音，物質(zhì)可視地噴射或經(jīng)過了預(yù)定的時(shí)間。雖然有關(guān)圖19-21所述的本發(fā)明的實(shí)施例就具體的呼吸藥物輸送系統(tǒng)進(jìn)行了描述，但是，本發(fā)明的實(shí)施例并非局限于此。圖22顯示液體和液體蒸氣爆炸室2200，其可根據(jù)以上所述的任何實(shí)施例加以利用。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例并不局限于使用大致為圓筒形的噴射室。相反，非普通的形狀或球形，或者如圖22中的情況，可利用具有進(jìn)口閥2201、出口閥2202和加熱器元件2203的心形器室。本發(fā)明的實(shí)施例提供了涉及噴射室使用的基本核心技術(shù)，噴射室借助于蒸氣爆炸過程噴射目標(biāo)物。相對(duì)于已知的噴射系統(tǒng),通過借助于爆炸過程噴射物質(zhì),液體和液體蒸氣的噴霧所越過的距離顯著地增加。并且噴射非?？焖俚匕l(fā)生，在使用小型噴射室的情況下為幾十微秒的數(shù)量級(jí)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過加熱器室內(nèi)的液體使器室內(nèi)的壓力升高。液體由于熱膨脹而擴(kuò)張，并從而提供較高的壓力。熱量通過電加熱元件或其它機(jī)構(gòu)獲得，諸如通過熱交換器將熱量從本機(jī)的熱源傳遞到液體中。上述本發(fā)明所有的實(shí)施例可進(jìn)行更改，使得在高壓下將預(yù)熱的液體供向器室的進(jìn)口，而不是在噴射室中加熱液體。通過連續(xù)地將預(yù)加熱的液體泵送到器室中，器室內(nèi)壓力將會(huì)增大。這一點(diǎn)可通過能夠在高壓下泵送的外部泵來達(dá)至IJ。在某些高于某壓力(在此壓力下噴射物要被噴射)的預(yù)定的壓力值下，進(jìn)口閥將會(huì)關(guān)閉而出口閥開啟。瞬時(shí)的壓力下降旨在憑借液體相對(duì)于其沸騰溫度而升高的溫度來引起液體的氣化過程。從而液體和蒸氣從器室的出口閥中發(fā)生真實(shí)的爆炸。在使用水作為工作液體的情況下，從尺寸剛好小于Imm并且器室壓力為I. Ibar的器室中噴射到環(huán)境中(例如大氣壓(l.Obar))可獲得高達(dá)每秒20米的速度。在使用烴類液體燃料的情況下，從尺寸為大約2cm并且在IObar的壓力下的器室中噴射到6bar (換句話講，在噴射室與鄰近的燃燒室之間有Ibar的壓差下)的燃燒室中可獲得高達(dá)每秒100米的速度?？苫诙鄠€(gè)容器中的壓力用電子裝置控制進(jìn)口閥和出口閥，這些容器可由一個(gè)或 多個(gè)傳感器(諸如壓力變送器)容易地進(jìn)行監(jiān)測/測量。當(dāng)達(dá)到容器中特定的壓力時(shí)出口閥將開啟，而當(dāng)壓力下降到第二個(gè)特定值時(shí)閥門關(guān)閉。對(duì)于進(jìn)口閥，當(dāng)器室中達(dá)到特定的較高極限壓力和較低極限壓力時(shí)，其開啟和關(guān)閉，或者可相對(duì)于出口閥以相反的方式開啟和關(guān)閉。也就是說，當(dāng)出口閥開啟時(shí)，將控制進(jìn)口閥關(guān)閉，而當(dāng)出口閥關(guān)閉時(shí)進(jìn)口閥將開啟。在本說明書的整個(gè)描述和權(quán)利要求中，措辭“包括”(“comprise”)和“包含”(“contain”)及該措辭的變型，例如“包括”(“comprising”)和“包括”(“comprises”)，表示“包括但不限于”，而且并不意圖(并且不會(huì))排除其它部分、附加物、組分、整體或步驟。在本說明書的整個(gè)描述和權(quán)利要求中，單數(shù)包括復(fù)數(shù)，除非上下文另有要求。具體而言，在使用不定冠詞之處，本說明書應(yīng)當(dāng)理解為考慮復(fù)數(shù)以及單數(shù)，除非上下文另有要求。結(jié)合本發(fā)明的具體方面、實(shí)施例或?qū)嵗枋龅奶卣?、整體、特性、化合物、化學(xué)部分(chemical moieties)或化學(xué)基團(tuán)(group)應(yīng)當(dāng)理解為適用于本文所述的其它任何方面、實(shí)施例或?qū)嵗桥c此不相容。
權(quán)利要求
1.用于噴射物質(zhì)的裝置，包括 布置成盛裝一部分所選擇的液體的噴射室； 布置成有選擇地開啟以輸送液體進(jìn)入所述噴射室的進(jìn)口閥；以及布置成有選擇地開啟的出口閥，以當(dāng) 所述噴射室中液體的溫度基本上等于或高于飽和溫度時(shí)從噴射室通過出口閥、然后經(jīng)過頸部區(qū)以液體蒸氣和/或液體噴射物質(zhì)，所述飽和溫度與所處的壓力等于位于所述出口閥下游位置的壓力的所述液體相關(guān)聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 布置在所述噴射室中或靠近所述噴射室的加熱器部件，用于提高所述噴射室中液體的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 布置在所述噴射室中或靠近所述噴射室的泵部件，用于提高所述噴射室中液體的壓力。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 用于確定何時(shí)達(dá)到飽和溫度的至少一個(gè)傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)傳感器包括壓力傳感器和/或溫度傳感器。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述進(jìn)口閥布置為選擇性地打開，以允許在來自所述室的物質(zhì)之前通過出口閥的開口噴射之后，液體被引入所述噴射室。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括回流口和閥布置為允許來自所述噴射室的物質(zhì)輸送到貯存器。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述液體蒸氣和/或液體通過蒸氣爆炸過程噴射。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在打開所述出口閥之前，所述噴射室內(nèi)的液體被加熱到該液體在大氣壓下的沸點(diǎn)之上。
10.用于噴射物質(zhì)的方法，包括 提供布置成盛裝一部分所選擇的液體的噴射室； 有選擇地開啟進(jìn)口閥以輸送一部分的液體進(jìn)入所述噴射室； 當(dāng)所述噴射室中液體的溫度基本上等于或高于飽和溫度時(shí)，有選擇地開啟所述噴射室的出口閥，所述飽和溫度與所處的壓力等于位于所述出口閥下游位置的壓力的所述液體相關(guān)聯(lián)；以及 從噴射室通過出口閥、然后經(jīng)過頸部區(qū)噴射液體蒸氣和/或液體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法還包括通過布置在所述噴射室中或靠近所述噴射室的加熱器部件加熱，從而提高所述噴射室中液體的溫度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 通過布置在所述噴射室中或靠近所述噴射室的泵部件，提高所述噴射室中液體的壓力。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中10-12任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 通過至少一個(gè)傳感器監(jiān)測用于確定所述噴射室中的飽和溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)傳感器包括壓力傳感器和/或溫度傳感器。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中10-14任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在來自所述噴射室的液體蒸氣和/或液體噴射之后，選擇性地關(guān)閉所述出口閥，選擇性地打開進(jìn)口閥，以允許液體被引入所述噴射室。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求10-15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括通過回流口和閥將來自所述噴射室的物質(zhì)輸送到貯存器。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求10-16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在所述液體進(jìn)入所述噴射室之前，預(yù)熱提供給進(jìn)口閥的液體。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求10-17中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括通過蒸氣爆炸過程噴射來自所述噴射室的所述液體蒸氣和/或液體。
19.根據(jù)上述權(quán)利要求10-18中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在打開所述出口閥之前，所述噴射室內(nèi)的液體被加熱到該液體在大氣壓下的沸點(diǎn)之上。
全文摘要
公開了一種用于噴射攜帶藥物的物質(zhì)的方法和裝置。噴射物通過爆炸過程以液體和液體蒸氣的形式噴射，該爆炸過程可提供非?？焖俚膰娚湟约熬哂写笊涑痰膰娚洹Ｔ撗b置可提供霧化器、吸入器或無針注射器。
文檔編號(hào)B05B9/00GK102896055SQ201210234088
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2006年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月26日
發(fā)明者A·麥金托什, N·貝赫什蒂 申請(qǐng)人:利茲大學(xué)