Brevet FR2690634A1 — publié le 19931105

La présente invention concerne un dispositif de micropulvérisation du type comportant un générateur d'ondes ultra-sonores, un moyen de focalisation des ondes ultrasonores en au moins un point du liquide à micro-pulvériser et proche de sa surface, une chambre de formation de microgouttelettes et un moyen de diffusion des micro-gouttelettes ainsi formées. La thérapie classique utilise largement les dispositifs de pulvérisation lorsqu'il est nécessaire d'appliquer des micro-gouttelettes sur la partie du corps à soigner qui est la plupart du temps une partie interne telle que le nez, la gorge, ou les bronches. Les dispositifs de pulvérisation classiques basés sur une pulvérisation mécanique, tels que les vaporisateurs b buse sous pression ou les atomiseurs piézo-électriques a cône vibrant ne permettent pas d'obtenir des micro-gouttelettes d'un diamètre suffisamment petit pour être efficaces dans certaines thérapies. Ainsi, pour les applications en pneumologie, il est nécessaire de générer des aérosols dont la taille des micro-gouttelettes est inférieure d 5 pm et groupées autour de cette valeur. Depuis quelques années on utilise la technique de pulvérisation par ultra-sons pour générer un brouillard de micro-gouttelettes. Dans cette technique, des ondes ultrasonores sont générées a l'aide de transducteurs lectromica- niques, tels que des transducteurs piézo-électriques, dans un bain de liquide. Le faisceau d'ondes ultra-sonores est dirigé vers la surface du bain où la rupture d'impédance eau-air provoque un jet de liquide appelé "Fontaine acoustique". Ce phénomène s'accompagne d'un brouillard de microgouttelettes inférieures 5 pm créées par cavitation ou par mise en résonance des ondes capillaires du jet. La technique ci-dessus est appliquée dans le brevet FR89 16 424 qui décrit un procédé et un dispositif de micropulvérisation d'une solution liquide par ultra-sons pour l'obtention de micro-gouttelettes destinées & former un brouillard de produits désinfectants pour asepsie des locaux médicaux. Mais les dispositifs actuels tels que celui décrit dans le brevet ci-dessus, présentent l'inconvénient de nécessiter une grande quantité de liquide à micro-pulvériser du fait que les ondes ultra-sonores sont transmises à l'intérieur même du liquide . A cause de cette quantité importante de liquide à micro-pulvériser, il est nécessaire de prévoir un système de pré-chauffage du liquide. Les dispositifs de ce type sont donc généralement des dispositifs encombrants, peu économes, et nécessitent une mise en oeuvre délicate (dosage, stérilisation, nettoyage, température de chauffag....). La présente invention a donc pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus en fournissant un dispositif de micro-pulvérisation efficace, peu encombrant et ne nécessitant pas de pré-chauffage. L'obJet de l'invention est un dispositif de micropulvérisation du type 1,Fontaine acoustique dans lequel le moyen de focalisation des ondes ultra-sonores en au moins un point du liquide à micro-pulvériser et proche de sa surface est un milieu de propagation des ondes ultra-sonores sans atténuation et le liquide à micro-pulvériser est dans un réservoir indépendant du réservoir contenant le milieu de propagation. L'invention sera mieux comprise b la lecture de la description qui suit faite en référence à la figure unique représentant un mode de réalisation préféré du dispositif de micro-pulvérisation selon l'invention. Comme illustré sur la figure unique, le dispositif de micro-pulvérisation selon l'invention comprend un bottier 10 qui comporte une cuve 12 contenant un milieu de propagation 13 des ondes ultra-sonores sans atténuation. Ce peut être par exemple un gel de silicone ou tout autre matériau approprié. Une cavité 14 est fermée par un transducteur électromécanique 16 tel qu'un transducteur piézo-électrique. Le transducteur 16 est alimenté à une certaine fréquence de l'ordre de quelques mégahertz par un circuit électronique 18 recevant son alimentation en énergie des piles 20. Le transducteur génere alors des ondes ultra-sonores dans la cuve 12. Ces ondes représentées par les flèches sur la figure sont focalisées par une surface de réflexion appropriée 22, du type paraboloide ou cylindre à directrice parabolique. Les ondes ultra-sonores traversent une cassette 24 contenant le liquide à micro-pulvériser pour se concentrer en un point du liquide proche de sa surface. Une "Fontaine acoustique" 26 en forme de jet est ainsi formée å la surface du liquide à micro-pulvériser au-dessus de l'ouverture 28 de la cassette 24. Ce jet 26 génère un brouillard de micro-gouttelettes 30 relativement uniformes et d'un diamètre inférieur & 5m. Le brouillard est transporté vers l'inhalateur ou le diffuseur 32 par un ventilateur 36. Bien que le dispositif de micro-pulvérisation illustré sur la figure unique ne comporte qu'un seul réservoir de liquide à micro-pulvériser, le dispositif pourrait comporter plusieurs réservoirs de liquide à micro-pulvériser contenant des liquides a micro-pulvériser différents et plusieurs transducteurs de caractéristiques différentes, sans sortir du cadre de l'invention. De même, on peut concevoir un dispositif de micro-pulvérisation dans lequel le générateur d'ondes ultra-sonores est un transducteur large bande de façon & permettre au dispositif de s'adapter a une large gamme de liquides å micro-pulvériser. Il est à noter que les ondes ultra-sonores générées par le transducteur 16 et réfléchies par la surface 22, traversent le fond de la cassette 24 par une membrane 34 faite d'un matériau dont l'impédance acoustique est identique ou très proche de celle du milieu de propagation se trouvant dans la cuve 12. Ainsi, la seule atténuation des ondes ultra-sonores ne peut se produire qu'à l'intérieur de la cassette 24 A la traversée du liquide à micro-pulveriser. Les ondes ultra-sonores gardent donc une grande efficacité au point de focalisation, ce qui évite de procéder à un pré chauffage du liquide & micro-pulvériser. En outre, l'existence d'une cuve séparée du liquide à micro-puivérlser, contenant un matériau permettant la transmission sans atténuation des ondes ultra-sonores évite d'avoir une grande quantité du liquide à micro-pulvériser. On voit donc que le dispositif selon l'invention est autonome, peu encombrant du fait de la moindre quantité de liquide F pulvériser et à l'absence de pré-chauffage, ne nécessite aucune stérilisation et nettoyage du fait de l'existence d'un matériau de propagation des ondes ultrasonores demeure dans l'appareil. En outre, il permet, grâce au remplacement aisé d'une cassette par une autre, d'être utilisé pour la micro-pulvérisation de liquides variés. Il est particulièrement adapté aux applications pneumologiques et oto-rhino-laryngologiques qui exigent des micro-gouttelettes uniformes et d'un diamètre inférieur & 5 pm. REVENDICATIONS 1, Dispositif de micro-pulvérisation destiné à la formation de micro-gouttelettes comprenant un générateur d'ondes ultra-sonores (16), un moyen de focalisation des ondes ultra-sonores en au moins un point du liquide à micropulvériser et proche de sa surface, une chambre de formation de gouttelettes (30) et un moyen de diffusion (32) des micro-gouttelettes ainsi formées ; caractérisé en ce que ledit moyen de focalisation comprend un milieu de propagation (13) des ondes ultra-sonores sans atténuation et un moyen (22) de concentration des ondes ultra-sonores vers ledit point du liquide à micro-pulvériser et ledit liquide & micro-pulvériser se trouve dans un réservoir (24) indEpen- dant du réservoir (12) contenant ledit milieu de propagation. 2. Dispositif selon la revendication l, caractérisé en ce que ledit réservoir (24) contenant le liquide à micropulvériser est situé au-dessus de la cuve (12) contenant le milieu de propagation des ondes ultra-sonores (13) et comporte une paroi faite d'un matériau de même impédance acoustique que ledit milieu de propagation à l'endroit où les ondes ultra-sonores traversent le fond dudit réservoir. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracterisé en ce que ledit réservoir (24) contenant le liquide à micro-pulvériser est une cassette remplaçable. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit milieu de propagation des ondes ultra-sonores (13) est un gel de silicone. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit générateur d'ondes ultra-sonores est un transducteur piezo-électrique. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs réservoirs (24) de liquide à micro-pulveriser contenant des liquides à micro-pulvériser différents, et plusieurs transducteurs de caractéristiques différentes. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit générateur d'ondes ultra-sonores (16) est un transducteur large bande de façon a permettre audit dispositif de s'adapter å une large gamme de liquides å micro-pulvériser.