[發明專利]一種膠囊型干粉吸入裝置的設計方法

在審

• 申請號: 201710419449.5
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107185088A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 邵忠喜;王瀚;王詠;富宏亞;韓振宇;金鴻宇;韓德東
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: A61M15/00
• 分類號: A61M15/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 李紅媛

1.一種膠囊型干粉吸入裝置流道設計方法，其特征在于膠囊型干粉吸入裝置流道設計方法通過以下步驟實現：

步驟一、對膠囊型干粉吸入裝置進行實驗，獲得關鍵結構參數；所述關鍵結構參數包括進氣口尺寸、膠囊腔尺寸及出氣口尺寸；

步驟二、以一個標準大氣壓的進氣口壓強、40L/min的出氣口流量及相對一個標準大氣壓-4000Pa的出氣口壓強為邊界條件，采用Boda-Canow公式得到流道進氣口直徑、膠囊腔直徑及出氣口直徑的直徑比值，計算得到階梯型流道各截面面積的比值，再根據膠囊型干粉吸入裝置的形狀及尺寸確定流道的整體結構尺寸，運用2D/3D建模軟件建立膠囊型干粉吸入裝置的三維模型；

步驟三、將三維模型導入到有限元軟件中，通過有限元仿真進行流場分析，確定關鍵結構參數的尺寸，得到優化后的膠囊型干粉吸入裝置。

2.根據權利要求1所述的一種膠囊型干粉吸入裝置流道設計方法，其特征在于步驟二中所述Boda-Canow公式為式中，

h_ζ表示流體能量損失；

ζ表示流體損失系數；

V₁表示階梯型流道的前截面流體速度；

V₂表示階梯型流道的前截面流體速度；

g表示重力加速度；

A₁表示階梯型流道的前截面面積；

A₂表示階梯型流道的前截面面積。

3.根據權利要求1所述的一種膠囊型干粉吸入裝置流道設計方法，其特征在于步驟三中所述優化后的膠囊型干粉吸入裝置由膠囊(1)、下底(2)、上蓋(3)、膠囊腔(4)、膠囊腔進氣口(5)、裝藥桶座(7)、吸嘴(8)和刺破裝置組成；所述刺破裝置由刺針(6)、彈簧(9)和刺針按鍵(10)組成；所述膠囊腔(4)的上端設置有裝藥桶座(7)，所述吸嘴(8)通過螺紋連接在裝藥桶座(7)上，所述吸嘴(8)的下端進氣口與所述膠囊腔(4)的上端口連通，所述膠囊腔(4)的下端設置有膠囊腔進氣口(5)；所述膠囊腔(4)的縱長方向的側面設置有兩個供刺破裝置上的刺針(6)穿入的孔，所述兩個刺針穿入孔(11)沿膠囊腔(4)的軸線方向排列，所述刺破裝置設置在所述膠囊腔(4)的側面；所述刺針(6)的一端固定在刺針按鍵(10)上，另一端可進出于刺針穿入孔(11)，所述兩個刺針(6)之間設置有彈簧(9)，所述彈簧(9)的一端支撐于刺針按鍵(10)上，另一端支撐于膠囊腔(4)的外壁；所述刺針按鍵(10)滑套在所述下底(2)的側壁上，所述下底(2)的上端設置有上蓋(3)，所述裝藥桶座(7)設置在下底(2)和上蓋(3)的連接處。

4.根據權利要求3所述的一種膠囊型干粉吸入裝置流道設計方法，其特征在于所述吸嘴(8)的下方設置有篩網，所述篩網為不銹鋼網。

5.根據權利要求3所述的一種膠囊型干粉吸入裝置流道設計方法，其特征在于所述吸嘴(8)的上部吸口與膠囊腔進氣口(5)同軸設置。

6.根據權利要求3所述的一種膠囊型干粉吸入裝置流道設計方法，其特征在于所述膠囊腔(4)上端面的直徑為9mm；所述膠囊腔進氣口(5)的直徑為4mm。

7.根據權利要求3所述的一種膠囊型干粉吸入裝置流道設計方法，其特征在于所述吸嘴(8)的長度為20mm～30mm，所述吸嘴(8)的上部吸口直徑為5mm～6mm。

8.根據權利要求3所述的一種膠囊型干粉吸入裝置流道設計方法，其特征在于所述彈簧(9)為C級碳素彈簧鋼絲，旋繞比C＝6.25，彈簧中徑D＝5mm，長度為12mm。

9.根據權利要求3所述的一種膠囊型干粉吸入裝置流道設計方法，其特征在于所述刺針(6)的直徑為1.6mm。