Brevet FR2846894A1 — publié le 20040514

NEBULISEUR A ULTRASONS PERMETTANT DE PRODUIRE UN VOLUME ELEVE DE GOUTTELETTES DE TAILLES INFERIEURES AU MICROMETRE CONTEXTE DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine 5 technique des nébuliseurs à ultrasons et, plus particulièrement, un nébuliseur à ultrasons permettant de produire un volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures au micromètre. Description de la technique apparentée Un nébuliseur à ultrasons utilise un signal d'oscillation pour attaquer un oscillateur en céramique piézoélectrique afin de produire une vibration mécanique. L'énergie de vibration est couplée à un 15 liquide à nébuliser de manière à produire des ondes capillaires sur celui-ci et des gouttelettes. Le nébuliseur à ultrasons peut être utilisé pour des applications de médication ou de production de gouttelettes. En général, la fréquence d'oscillation 20 d'un nébuliseur à ultrasons classique est de 1,6 MHz ou 2,4 MHz. Comme le montre la figure 1, les gouttelettes produites par un nébuliseur à ultrasons classique à 1,6 MHz et 2,4 MHz ont un diamètre moyen de 2,3 pm et 1,7 pm respectivement. Les gouttelettes de 2,3 pm et 25 1,7 pm de diamètre sont trop grandes pour le traitement d'une alvéole. En général, les gouttelettes d'un diamètre supérieur à 1, O pm sont facilement absorb ées SR 23638 TW/PV par les bronches ou les bronchioles avant de pénétrer dans les alvéoles. Au contraire, la plupart des gouttelettes ayant un diamètre inférieur à 1, 0 pm franchissent aisément les bronches ou les bronchioles 5 et sont absorbées par les alvéoles. La figure 1 montre que la quantité totale de gouttelettes ayant un diamètre inférieur à 1,0 pm est très petite pour un nébuliseur classique avec une fréquence d'oscillation de 2,4 MHz et, par conséquent, le volume total des 10 gouttelettes qui pénètrent dans les alvéoles est également très petit et ne convient pas pour traiter une alvéole. Toutefois, si la fréquence d'oscillation peut être modifiée pour passer à 5 MHz, le volume des gouttelettes ayant un diamètre inférieur à 1,0 pm peut 15 être considérablement augmenté pour traiter les alvéoles. Par conséquent, on a besoin d'avoir une nouvelle conception pour un nébuliseur capable de modérer et/ou pallier les problèmes précités. RESUME DE L'INVENTION La présente invention a pour objet de proposer un nébuliseur à ultrasons permettant de produire un volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures au micromètre. Pour réaliser cet objet, la présente invention propose un nébuliseur à ultrasons permettant de produire un volume élevé de gouttelettes de taille s inférieures au micromètre. Le nébuliseur à ultrasons comprend un convertisseur alternatif/continu, un 30 circuit oscillateur, un dispositif amplificateur, une chambre de nébulisation et au moins un oscillateur en SR 23638 TW/PV céramique piézoélectrique. Le convertisseur alternatif/continu redresse un courant alternatif en courant continu et fournit une tension continue. Le circuit oscillateur alimenté par la tension continue 5 produit un signal d'oscillation de fréquence supérieure ou égale à 3 MHz. Le dispositif amplificateur est relié au circuit oscillateur pour amplifier le signal d'oscillation. La chambre de nébulisation possède une face inférieure pour contenir un liquide à nébuliser. 10 Au moins un oscillateur en céramique piézoélectrique est formé sur la face inférieure de la chambre de nébulisation et relié électriquement au signal amplifié, délivrant en sortie des ultrasons pour la nébulisation afin de produire un volume élevé de 15 gouttelettes de tailles inférieures au micromètre. D'autres objets, avantages et caractéristiques nouvelles de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée ci-après, faite en liaison avec les dessins d'accompagnement. 20 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 montre la relation du diamètre moyen des gouttelettes et de la distribution de gouttelettes en fonction de la fréquence d'oscillation; La figure 2 est un schéma synoptique d'un nébuliseur à ultrasons permettant de produire un volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures au micromètre selon la présente invention; La figure 3 montre un circuit du nébuliseur à 30 ultrasons permettant de produire un volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures au micromètre selon SR 23638 TW/PV la présente invention; et La figure 4 montre un agencement de la plural ité d'oscillateurs en céramique piézoélectrique selon la présente invention. DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION PREFERE En se reportant à la figure 2, on voit représentés un mode de réalisation préféré d'un nébuliseur à ultrasons permettant de produire un volume élevé de 10 gouttelettes de tailles inférieures au micromètre, qui comprend un convertisseur alternatif/continu 21, un circuit oscillateur 22, un dispositif amplificateur 23, une chambre de nébulisation 24 et au moins un oscillateur en céramique piézoélectrique 25. Le convertisseur alternatif/continu 21 redresse un courant alternatif en courant continu afin de fournir une tension continue au circuit oscillateur 22. Le circuit oscillateur 22 alimenté par le tension continue produit un signal d'oscillation de fréquence supérieure 20 ou égale à 3 MHz. Les fréquences préférées du signal d'oscillation dans le présent mode de réalisation sont de 3 MHz ou 5 MHz. Le dispositif amplificateur 23 est relié au circuit oscillateur 22 afin d'amplifier le signal d'oscillation. La chambre de nébulisation 24 25 possède une face inférieure pour contenir un liquide à nébuliser. Au moins un oscillateur en céramique piézoélectrique 25 est formé sur la face inférieure de la chambre de nébulisation 24 et relié électriquement au signal amplifié, délivrant en sortie des ultrasons 30 pour la nébulisation afin de produire un volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures au micromètre. SR 23638 TW/PV La figure 3 montre un circuit du nébuliseur à ultrasons permettant de produire un volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures au micromètre selon la présente invention. Comme le montre la figure, le 5 convertisseur alternatif (AC) /continu (DC) 21 comprend quatre diodes DlD4 et une résistance R6 formant un pont de Wheatstone et il redresse un courant alternatif en courant continu afin de fournir une tension continue. Le circuit oscillateur 22 comprend une 10 pluralité de résistances Rl-R3, une pluralité de condensateurs C1-C3, une résistance variable VR1 et un oscillateur OSC1 pour générer le signal d'oscillation. Le dispositif amplificateur 23 comprend une résistance R5, une pluralité de condensateurs C4-C6, une pluralité 15 d'inductances Ll-L2, une diode D5 et un transistor amplificateur de puissance Q2 pour amplifier le signal d'oscillation du circuit oscillateur 22. Ainsi, l'oscillateur en céramique piézoélectrique 25 attaqué par le signal d'oscillation amplifié oscille à une 20 fréquence spécifique. Comme le montre la figure 3, si la fréquence d'oscillation de l'oscillateur OSC1 est de 5 MHz, le circuit oscillateur 22 oscille de manière à générer un signal d'oscillation de 5 MHz. Le signal d'oscillation 25 amplifié par le dispositif amplificateur 23 peut alors attaquer l'oscillateur en céramique piézoélectrique 25. L'oscillateur en céramique piézoélectrique 25 oscille également à 5 MHz de manière à produire une pluralité de gouttelettes ayant un diamètre moyen de 1,0 pm. La 30 taille moyenne des gouttelettes à la fréquence d'oscillation de 5 MHz est inférieure à celle produite SR 23638 TW/PV à des fréquences d'oscillation de 1,6 MHz ou 2,4 MHz. Toutefois, comme le montre la figure 4, une pluralité d'oscillateurs en céramique piézoélectrique 25 (4 dans l'exemple de la figure 4) sont formés sur la face inférieure de la chambre de nébulisation 24 et reliés électriquement au signal amplifié afin de produire un volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures au micromètre. Cet agencement permet de pallier le problème du volume insuffisant de gouttelettes à une 10 fréquence d'oscillation de 5 MHz. Comme indiqué précédemment, le nébuliseur à ultrasons de l'invention utilise une fréquence d'oscillation de 5 MHz pour produire des gouttelettes ayant un diamètre moyen de 1,0 pm. En outre, avec 15 l'agencement d'au moins un oscillateur en céramique piézoélectrique formé sur la face inférieure de la chambre de nébulisation, le nébuliseur à ultrasons de l'invention permet de produire un volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures au micromètre. Bien la présente invention ait été expliquée en liaison avec son mode de réalisation préféré, il faut comprendre que de nombreuses autres modifications et variantes possibles peuvent être réalisées sans s'écarter de l'esprit et de la portée de l'invention 25 telle qu'elle est revendiquée ci-après. SR 23638 TW/PV REVENDICATIONS 1. Nébuliseur à ultrasons permettant de produire un volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures au micromètre, caractérisé en ce qu'il comprend: un convertisseur alternatif/continu (21) pour 5 redresser un courant alternatif en courant continu et fournir une tension continue; un circuit oscillateur (22) alimenté par ladite tension continue pour produire un signal d'oscillation de fréquence supérieure ou égale à 3 MHz; un dispositif amplificateur (23) relié audit circuit oscillateur pour amplifier le signal d'oscillation une chambre de nébulisation (24) ayant une face inférieure pour contenir un liquide à nébuliser; et au moins un oscillateur (25) en céramique piézoélectrique formé sur la face inférieure de ladite chambre de nébulisation et relié électriquement au signal amplifié afin de délivrer en sortie des ultrasons pour la nébulisation afin de produire un 20 volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures au micromètre. 2. Nébuliseur à ultrasons permettant de produire un volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures 25 au micromètre selon la revendication 1, dans lequel le convertisseur alternatif/continu (21) comprend une résistance et quatre diodes formant un pont de Wheatstone pour redresser le courant alternatif. SR 23638 TW/PV 3. Nébuliseur à ultrasons permettant de produire un volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures au micromètre selon la revendication 1, dans lequel le circuit oscillateur (22) comprend une pluralité de 5 résistances, une pluralité de condensateurs, une résistance variable et un oscillateur pour produire le signal d'oscillation. 4. Nébuliseur à ultrasons permettant de produire 10 un volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures au micromètre selon la revendication 1, dans lequel le dispositif amplificateur (23) comprend une résistance, une pluralité de condensateurs, une pluralité d'inductances, une diode et un transistor amplificateur 15 de puissance pour amplifier le signal d'oscillation. 5. Nébuliseur à ultrasons permettant de produire un volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures au micromètre selon la revendication 1, dans lequel la 20 fréquence du signal d'oscillation est égale à 3 MHz. 6. Nébuliseur à ultrasons permettant de produire un volume élevé de gouttelettes de tailles inférieures au micromètre selon la revendication 1, dans lequel la 25 fréquence du signal d'oscillation est égale à 5 MHz. SR 23638 TW/PV