一种肺递送装置微型旋流喷嘴结构制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种肺递送装置微型旋流喷嘴结构，适用于生物、医疗领域小鼠肺递送装置的应用，可以将微小的气溶胶发生头部深入小动物气管内开展试验，包括锁紧螺母、入口接头、柔性毛细管、非金属密封垫、旋涡器和喷嘴，采用旋转离心式喷雾原理实现微喷嘴的高效雾化。通过上游的手持注射器产生高压液流，液流通过毛细管后变成高速的液流，流经毛细管端部时，一个螺旋导流的微小旋涡器将高速液流转换成旋转的高速液流，而后经过微小的具有收敛段结构的喷射孔喷射出来，使喷出的液流和环境中的空气形成强烈的相对运动，在高速液流的离心力、剪切力综合作用下，液流被粉碎成气溶胶，进入试验动物肺部实现作用。

A micro swirl nozzle structure for lung delivery device

【技术实现步骤摘要】
一种肺递送装置微型旋流喷嘴结构
本专利技术涉及一种肺递送装置微型旋流喷嘴结构，适用于生物、医疗领域小鼠肺递送装置的应用，可以将微小的气溶胶发生头部深入小动物气管内开展试验。
技术介绍
液体气溶胶肺递送装置，可以将微小的气溶胶发生头部深入小动物气管内，实现在动物肺部直接使液体样品定量雾化成气溶胶的效果，达到定量给药的目的。微型旋流喷嘴是肺递送装置的核心部件，直接影响气溶胶雾化的效果。微型喷嘴的旋流器结构设计决定了气溶胶生成的粒度、均匀性和贯穿距离。此外，由于需要深入小动物肺部给药，因此毛细管长径比较大，在给药量较小和药液内部夹气的情况下，容易引起雾化质量不佳的问题。肺递送装置的毛细管选型越小，对小动物进行肺部给药时机械性损伤越小，但对于集成的旋涡器和喷孔要求越微小，相应的设计和工艺实现的难度越大。此外，旋涡器的旋流直径小，导致雾化的难度进一步加大，对旋涡器的设计和加工质量均提出了极大挑战。现有技术方案直接对毛细管一端进行封口后，再加工小直径喷孔，其雾化质量相对较差，而且很容易产生不均匀的喷射。这种情况会对试验生物造成很大的损伤，甚至直接导致试验失败。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种肺递送装置微型旋流喷嘴结构，采用旋转离心式喷雾原理实现微喷嘴的高效雾化。通过上游的手持注射器产生高压液流，液流通过毛细管后变成高速的液流，流经毛细管端部时，一个螺旋导流的微小旋涡器将高速液流转换成旋转的高速液流，而后经过微小的具有收敛段结构的喷射孔喷射出来，使喷出的液流和环境中的空气形成强烈的相对运动，在高速液流的离心力、剪切力综合作用下，液流被粉碎成气溶胶，进入试验动物肺部实现作用。本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：一种肺递送装置微型旋流喷嘴结构，包括：锁紧螺母、入口接头、柔性毛细管、非金属密封垫、旋涡器和喷嘴；其中，所述锁紧螺母与所述入口接头的一端螺纹连接，所述非金属密封垫设置于所述锁紧螺母与所述入口接头之间；所述非金属密封垫开设有第一中心通道，所述锁紧螺母开设有第二中心通道，所述入口接头开设有第三中心通道，所述第一中心通道与所述第二中心通道相连通，所述第三中心通道与所述第一中心通道相连通；所述柔性毛细管的一端依次穿过第二中心通道、第一中心通道和第三中心通道；所述旋涡器设置于所述柔性毛细管的另一端的端口；所述喷嘴套设于所述柔性毛细管的另一端。上述肺递送装置微型旋流喷嘴结构中，所述柔性毛细管为中空柔性金属管；其中，所述柔性毛细管的外径为0.5mm～0.7mm，内径为0.2～0.3mm。上述肺递送装置微型旋流喷嘴结构中，所述非金属密封垫为塑料圆柱体，所述非金属密封垫的上端面所对应的柔性毛细管的位置到柔性毛细管的一端端面的距离为3mm。上述肺递送装置微型旋流喷嘴结构中，所述入口接头包括中空圆柱体、六方台阶、第一外螺纹接口和第二外螺纹接口；其中，所述中空圆柱体的中部设置有六方台阶；所述中空圆柱体的一端设置有第一外螺纹接口，第一外螺纹接口的外表面为外锥密封面；所述中空圆柱体的另一端设置有第二外螺纹接口；所述第一外螺纹接口与上游试验装置相连接；所述第二外螺纹接口与所述锁紧螺母相连接。上述肺递送装置微型旋流喷嘴结构中，所述锁紧螺母包括第二中空圆柱体和第二六方台阶；其中，所述第二中空圆柱体的底端设置有第二六方台阶；所述第二六方台阶的内部开设有槽，所述非金属密封垫设置于槽内。上述肺递送装置微型旋流喷嘴结构中，所述旋涡器为外表面加工有三角形螺旋槽的圆柱体，所述旋涡器的外径与柔性毛细管的内径一样，塞入到柔性毛细管的另一端的端口内，使液态介质能够通过旋涡器表面的螺旋槽进入下游，产生离心作用。上述肺递送装置微型旋流喷嘴结构中，所述喷嘴为中空圆柱体，所述中空圆柱体的一端设置有喷孔，其中，所述喷孔形状为漏斗形，先以90°～120°收缩到喷射直径后，再沿直线形成圆柱形小孔；所述喷孔的大端的直径与所述旋涡器的外径一致。上述肺递送装置微型旋流喷嘴结构中，所述旋涡器的直径为0.2～0.3mm，三角形旋涡槽的边长0.05mm。上述肺递送装置微型旋流喷嘴结构中，所述柔性毛细管的另一端在插入喷嘴后，需要使用工装在喷嘴的外壁进行加工，使柔性毛细管和喷嘴产生一定形变，保证连接紧固，之后再在间隙处进行点胶防松。上述肺递送装置微型旋流喷嘴结构中，三角形螺旋槽的螺距取决于旋涡器的直径，其约束关系如下：L＝0.37ln(d)+0.595；其中，L为旋涡器直径，d为介质的运动粘度。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：(1)本专利技术提出的肺递送装置微型旋流喷嘴结构，具有结构精巧，雾化性能出色的优势，本专利技术通过旋涡器的三角形旋涡槽以及喷嘴的漏斗形喷孔，解决了现有肺递送装置雾化质量不佳的问题。(2)本专利技术提出的肺递送装置微型旋流喷嘴结构，通过孔轴紧配合装配和工装翻边以及挤压的方法，实现了与上游零件的密封连接，而且巧妙的实现旋涡器和喷嘴在微尺寸结构上的配合组装以及固定，使得介质在细长的毛细管内部可以通过充分的离心旋流作用，提高雾化质量和均匀性。(3)本专利技术提出的肺递送装置微型旋流喷嘴结构，其旋涡器的结构和加工质量直接影响到雾化质量。该结构一方面通过旋涡器和毛细管内径的紧配合，迫使液流全部通过旋流槽的离心作用后再流向下游喷嘴。(4)本专利技术提出的肺递送装置微型旋流喷嘴结构，在喷嘴处设计了漏斗形的喷孔，通过激光飞秒技术加工的90°～120°的收敛段，可以提高介质进入喷孔时的旋流切向速度，使得雾化锥角的得以进一步张大，雾化分布范围变得更广。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为肺递送装置微型旋流喷嘴结构示意图；图2为毛细管入口一端的密封结构示意图；图3为毛细管出口一端的密封结构示意图；图4为旋涡器外形示意图；图5为喷嘴结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。如图1所示，本专利技术提供了一种肺递送装置微型旋流喷嘴结构，包括锁紧螺母1、入口接头2、柔性毛细管3、非金属密封垫4、旋涡器5和喷嘴6。锁紧螺母1与入口接头2的一端螺纹连接，非金属密封垫4设置于锁紧螺母1与入口接头2之间；非金属密封垫4开设有第一中心通道，锁紧螺母1开设有第二中心通道，入口接头2开设有第三中心通道，第一中心通道与第二中心通道相连通，第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肺递送装置微型旋流喷嘴结构，其特征在于包括：锁紧螺母(1)、入口接头(2)、柔性毛细管(3)、非金属密封垫(4)、旋涡器(5)和喷嘴(6)；其中，/n所述锁紧螺母(1)与所述入口接头(2)的一端螺纹连接，所述非金属密封垫(4)设置于所述锁紧螺母(1)与所述入口接头(2)之间；/n所述非金属密封垫(4)开设有第一中心通道，所述锁紧螺母(1)开设有第二中心通道，所述入口接头(2)开设有第三中心通道，所述第一中心通道与所述第二中心通道相连通，所述第三中心通道与所述第一中心通道相连通；/n所述柔性毛细管(3)的一端依次穿过第二中心通道、第一中心通道和第三中心通道；/n所述旋涡器(5)设置于所述柔性毛细管(3)的另一端的端口；/n所述喷嘴(6)套设于所述柔性毛细管(3)的另一端。/n

【技术特征摘要】
1.一种肺递送装置微型旋流喷嘴结构，其特征在于包括：锁紧螺母(1)、入口接头(2)、柔性毛细管(3)、非金属密封垫(4)、旋涡器(5)和喷嘴(6)；其中，
所述锁紧螺母(1)与所述入口接头(2)的一端螺纹连接，所述非金属密封垫(4)设置于所述锁紧螺母(1)与所述入口接头(2)之间；
所述非金属密封垫(4)开设有第一中心通道，所述锁紧螺母(1)开设有第二中心通道，所述入口接头(2)开设有第三中心通道，所述第一中心通道与所述第二中心通道相连通，所述第三中心通道与所述第一中心通道相连通；
所述柔性毛细管(3)的一端依次穿过第二中心通道、第一中心通道和第三中心通道；
所述旋涡器(5)设置于所述柔性毛细管(3)的另一端的端口；
所述喷嘴(6)套设于所述柔性毛细管(3)的另一端。


2.根据权利要求1所述的肺递送装置微型旋流喷嘴结构，其特征在于：所述柔性毛细管(3)为中空柔性金属管；其中，所述柔性毛细管(3)的外径为0.5mm～0.7mm，内径为0.2～0.3mm。


3.根据权利要求1所述的肺递送装置微型旋流喷嘴结构，其特征在于：所述非金属密封垫(4)为塑料圆柱体，所述非金属密封垫(4)的上端面所对应的柔性毛细管(3)的位置到柔性毛细管(3)的一端端面的距离为3mm。


4.根据权利要求1所述的肺递送装置微型旋流喷嘴结构，其特征在于：所述入口接头(2)包括中空圆柱体(21)、六方台阶(22)、第一外螺纹接口(23)和第二外螺纹接口(24)；其中，
所述中空圆柱体(21)的中部设置有六方台阶(22)；所述中空圆柱体(21)的一端设置有第一外螺纹接口(23)，第一外螺纹接口(23)的外表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：张榛，陈君，汪旭东，汪凤山，杨文慧，刘玉杰，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11