本发明涉及液体的雾化。 有许多领域需要应用雾化剂、湿气或小液滴射流，在这些领域中 控制液滴的尺寸是至关重要的。比如在燃料技术中，就有把液体燃 料注入到燃烧嘴中和将液体燃料注入到发动机的燃烧室中这样的情 况。在材料技术中就有把金属及塑料材料喷成雾状以获得特定涂层 的情况。液体金属的雾化也用来制造控制粒度的金属粉末。 雾化液体的一个特别重要的用途是在医学领域中，用于向病人 的支气管丛或肺泡内给入所需的药物。这时，使用呈液体可溶形式 的药物，并将药物雾化再经吸入途径将药物给入是广为人知的。为 了便于做到这一点，现在已经有了雾化器，并大致可分为两类，第一 类用压缩空气或其它可吸入的气体，推动液体通过一个小孔，借助文 丘里效应使液体雾化；第二种是藉超声振动实现雾化。第一类雾化 器效率比较低。药物沉积在预期部位，药物的效能与雾化液体的液体 尺寸有直接的关系，而对于压缩空气驱动的雾化器来说，实际上不可 能对液滴尺寸进行任何控制，而且液滴尺寸在很宽范围内很不均匀， 作为其结果只有一小部分药物沉降在想要给药的地方。第二类雾化 器依赖于集中在待雾化液体表面上的高频声波。此声波由压电晶体 的振荡产生。此处对液滴尺寸的控制也受到限制，且具有同样的结 果，即给入的药物中只有一部分有效地沉积在需要的地方。 对于这两类雾化器来说，一般是藉电网供电或实质上可充电的 电池来驱动，因此，除了不能有效地控制液滴尺寸，使得只有部分药 物有效地沉积在所需的地方以外，它们还有一个缺点就是笨重且昂 贵。 本发明的目的是提供一种能有效控制液滴尺寸的液体雾化装 置。 按照本发明的第一个方面，一种提供雾化液体的方法包括：以离 心力迫使液体通过一个或多个有一定尺寸的小孔，产生所需尺寸的 液滴。 按照本发明的第二个方面，一种液体雾化器包括了一个容纳液 体的装置、一个与之相联接、并在其自身上具有至少一个预先确定了 尺寸的孔的装置，还包括一个与它们相联，能产生推动液体通过至少 一个上述孔的离心力的装置。 按照本发明的第三个方面，一种液体雾化器包括了一个装在机 壳内可旋转的转鼓、一个能转动该转鼓的驱动机构、通过该转鼓壁上 的至少一个孔和进入该机壳的入口及离开该机壳的出口。 如上所定义的方法和雾化器可在工业上使用，但特别适合用作 医用雾化器，提供雾化的气溶胶。 用于转鼓的驱动机构最好是那种已知的小电池驱动电机，能以 很高的转速转动。更好的是所述电机和电池装在转鼓机壳所附带 的、或与其形成一体的自身机壳内，电机驱动轴连在转鼓上。 转鼓外壳的出口最好形成其形状适于放在病人口内的一个接口 管。机壳的入口原则上讲可以是壳壁上的一个开口，也可以通过用 一种透气性材料构成转鼓壳来形成。 对于形成所需尺寸的液滴来说，在转鼓壁上的至少一个孔是至 关重要的，其直径要小于要形成的液滴的直径。一方面，呈液体状的 药物有其表面张力，当液体通过一个小孔形成液滴时会有贝努利效 应。此外，病人体内有一个预想要沉积的部位，而且在那里，不同尺 寸的液滴将保证雾化的液体药物在其所要求的地点更有效地沉积。 然后可以由这些参数预先确定在转鼓上为适应特定种类液体药物及 意欲在病人体内沉积点所要求的孔径。应该理解，所述一个或多个孔 径是很小的，但是是可以通过比如激光切割或电火花腐蚀技术加工 出来的。也可以将极细的具有与转鼓材料熔点不同或溶解度不同的 丝状材料，在制造转鼓时埋入转鼓壁中，然后当加热该转鼓或用溶 剂处理转鼓时，熔化、蒸发或溶解丝状物质，就留下一条或需要数量 的、具有所需直径且穿透转鼓壁的透孔。也可以由微孔合成塑料材料 或微孔聚合物材料制成该转鼓。 因此，对于放置于该转鼓内的液体药物，可以将壳的口管/出口 放入病人口中，通过在电机壳外的简单开关装置启动电机，这时转鼓 以高速度旋转，其角速度足以克服贝努利效应和该液体的表面张力， 当液体通过转鼓壁上某个或每个预定尺寸的小孔时，就形成了液体 药物小液滴，这时保证了所需尺寸的液滴占有优势的数量，该尺寸与 所用的药物及病人体内目标部位是相适应的。至于机壳在病人口 中的口管或出口，应该是使病人在正常呼吸状况下就可以使雾化的 液体药物有效地沉积到支气管系统中或肺中。 为了使液体药物能放入转鼓中，转鼓外壳是可拆卸的，能露出转 鼓，在转鼓上还要有一个可闭合的开口。另外在外壳上也要有一个 可闭合的开口，以便能进入转鼓上能闭合开口处。 按另一种方法，机壳还可以当作液体药物的容器，用一种适当的 装置使液体药物能从机壳中进入转鼓中。这种结构有其优点，就是 在使用时，如果有小液滴聚集在机壳的壁上，这些液滴会流回液体 本体的部位，然后重新送入转鼓。 按照本发明的第四个方面，一种液体雾化器包括一个转子、通 过转子直至转子周边处小孔的通道装置、向该通道装置供应液体的 装置、驱动该转子的装置以及使液滴从小孔机构中射出并由气流带 出的装置。 最好由经适当组合在一起的板件构成转子，该板件的内表面的 构成方式提供一条条通道，并与外孔相通，两层板件之间的间隙决定 了小孔的尺寸，能很好地将孔径控制到小于10微米数量级。 能够让生成的液滴夹带在气流中的装置可以由一个气室实现， 转子装在该气室中，该气室有一个气体入口和出口。 可以通过与转子同心并伸到适当的液体供应源中的供料管、向 转子提供液体，可以用泵或其它适当的机构将液体供到转子内。不 过在一般情况下，气室也可当作装液体的贮槽，该供料管从转子伸 到槽内装的液体中。 转子的驱动装置可以是由电网带动的电动机，也可以是小电池 带动的电动机。一般说来，该电动机可装在气室上，驱动轴深入室内 并与转子相连。 在其适合工业应用的结构形式里，一个压缩空气源与气室相通， 气室出口处连通供料管或出口喷嘴。 在其适合医用的结构形式里，在气室出口处装着一个出口管，在 气室入口处有一个过滤装置，使病人可吸进通过气室的空气，而雾化 的药滴就夹带在这股空气中。 在其各种结构形式和各种用途当中，要仔细选择孔径，使之适合 液体的种类和最终的用途，还要仔细选择转子直径及其转动的角速 度，使之能产生尺寸均匀且满足要求的小液滴，该装置的另外一个 好处是，在孔径和转子直径固定的情况下，通过改变转鼓的角速度可 以调节液滴尺寸。 下列实施例参照附图叙述适合作为医用雾化器的本发明两个实 施方案，其中： 图1显示的是本发明医用雾化器的第一个实施方案的轴向剖 面图； 图2是图1转子的边缘部分放大剖面图； 图3是本发明医用雾化器的第二个实施方案的轴向剖面图；以 及 图4是图3的转鼓部分放大视图。 在图1和图2中，两个适当地装配在一起的锥形板〔1〕和〔2〕构 成了转子，两板之间形成了通道〔3〕和节流孔〔4〕。用直流电机〔5〕来 驱动如此形成的锥形转子，但在许多应用中也可使用感应电机，以减 小振动和起动扭矩。板〔2〕有一根进料管〔3A〕伸到待雾化的液体液 面之下，该液体盛在兼作气室〔6A〕的槽〔6〕中，通过毛细管作用或 借助进料管中加工出的螺纹槽送入转子。通过一个弹性固定件〔7〕将 电机固定在气室/槽上方的机壳〔8〕上，以便尽量减小振动并优化电 机转速。用直流电源〔9〕向电机〔5〕供电，通过开关〔10〕使电机起动。 可以装上一个限流装置使电机平稳起动，慢慢达到运转速度。雾化的 气溶胶包含在气室〔6A〕的槽〔6〕中。空气可从入口〔11〕被吸入，可 以像图上所示在〔11〕上面装上一个过滤器〔12〕，以防止颗粒状物质 进入，病人可通过装于气室出口处的口管〔13〕吸入气溶胶。 在所显示的这个医用雾化器的实施例中，孔〔4〕小于10微米， 电机〔5〕所需的角速度约为10,000至40,000转/分。气室〔6A〕的倾 斜侧面可保证在其上面冷凝或凝聚的药物可返回槽〔6〕中，并重新 使用。 在图3和图4中，直流电机〔15〕驱动转鼓〔14〕。通过一个柔性 基板〔16〕将电机〔15〕固定在壳〔17〕上，以便最大限度地减轻振动 并优化电机转速，在机壳〔17〕内部有电机的电源，如电池〔18〕。 电机〔15〕通过驱动轴〔19〕与转鼓〔14〕相连，转鼓装在室〔20〕 中，机壳〔17〕装在其上面。一根毛细管〔21〕从室〔20〕底部通到转鼓 〔14〕中。 在室的一侧，有一个入口〔22〕，在其上面装有一个过滤器〔23〕， 在室的相对一侧有一个当作口管〔25〕或者可以与口管连接的出口 〔24〕。 在转鼓壁上，有许多极细的小孔或通道〔26〕，其尺寸能产生所需 尺寸的液滴，并与使用的药物及病人体内意欲沉积的场所都相适 应。 因此，对于放在室〔20〕中的适当液体药物，开动电机转动转鼓， 液体药物就沿毛细管上升进入转鼓，由于离心力作用而压向转鼓内 壁上。液体药物被推动通过细孔〔26〕，而由于对液体的贝努利效应， 使之通过小孔形成小液滴〔27〕。 当病人通过口管〔25〕吸入空气时，空气通过入口〔22〕被吸入室 内，在室内夹带液滴〔27〕随着吸入的空气进入病人体内。所有没有 通过出口的小液滴返回到室内液体本体中，再经过毛细管被带回到 转鼓。