JP2004524073A - 多層複合体状のヒータを有するエアロゾル発生器とその使用方法 - Google Patents

Abstract

エアロゾル発生器は、第１の層と第２の層の間に配置された流路を含み、これら第１および第２の層は、流路を少なくとも部分的に画定する。液体供給源は、液相状態の流体を流路に供給するように配置される。またエアロゾル発生器は、流路内の流体を気化するように配置されたヒータも含む。エアロゾル発生器の出口は、気化した流体を受け取ってその気化した流体を流路から外に送り出すように配置される。エアロゾル発生器は、薬用物質を含有するエアロゾルを発生するのに使用することができる。

Description

【０００１】
（発明の背景）
１．発明の分野
本発明は、一般にエアロゾル（ａｅｒｏｓｏｌ）発生器に関し、より詳細には、多層複合体状のヒータを含むエアロゾル発生器に関する。本発明のエアロゾル発生器は、圧縮ガス噴射剤の使用を必要とすることなくエアロゾルを発生することができる。また本発明は、エアロゾルを発生するための方法にも関する。本発明は、薬用物質を含有するエアロゾルの発生に特に利用することができる。
【０００２】
２．関連技術の説明
エアロゾルは、微細な固体粒子または液体粒子の気状の懸濁物であり、広く様々な応用例で有用である。例えば薬用の液体および粉末は、エアロゾルの形態で投与することができる。そのような薬用エアロゾルは、例えば呼吸器疾患の治療に有用な物質を含み、その場合、エアロゾルは患者の肺に吸入される。またエアロゾルは、医薬品以外の応用例、例えば空気清浄スプレーや殺虫剤の定量吐出、塗料および／または潤滑剤の送出を含めた応用例に使用することもできる。
【０００３】
エアロゾル吸入の応用例では、容易に肺に深く浸透させるため、一般に平均質量中央粒径（ａｖｅｒａｇｅ ｍａｓｓ ｍｅｄｉｕｍ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ）が２ミクロン未満のエアロゾルを供給することが望ましい。知られているほとんどのエアロゾル発生器は、平均質量中央粒径が２ミクロン未満のエアロゾルを発生することができない。また、ある応用例では一般に、薬用物質を高流量で、例えば秒当たり約１ｍｇで送出することが望ましい。薬用物質を送出するのに適しているほとんどの既知のエアロアゾル発生器は、適切な平均質量中央粒径を維持しながらそのような高流量で物質を送出することができない。さらに、知られているほとんどのエアロゾル発生器は、送出すべきエアロゾルの量に対して不正確な量のエアロゾルを送出する。
【０００４】
この関連技術では、エアロゾルを送出するための様々な技法を使用するエアロゾル発生器が開示されている。特に有用な技法は、流体を気化してその気化した流体を大気中に噴出させることを含む。気化した流体をその後凝縮し、それによってエアロゾルを形成する。例えば、同一出願人による米国特許第５，７４３，２５１号を参照されたい。その内容全体を参照により本明細書に組み込む。そのようなエアロゾル発生器は、既知のエアロゾル発生器に関連する前述の問題のいくつかまたは全てを解決しまたは大幅に解消することができる。しかしこれらのエアロゾル発生器は、発熱システム、耐熱材料、さらに場合によっては様々な制御装置、ポンプ、および弁を使用するので、そのようなエアロゾル発生器の製造および組立ては複雑で費用がかかる可能性がある。
【０００５】
前述の事項に鑑みて、当技術分野では、関連技術における上述の欠点を克服しまたは大幅に改善したエアロゾルを提供することが必要である。したがって本発明の目的は、多層複合体状のヒータを有するエアロゾル発生器を提供することであり、流体を気化してそこから気化した流体を送り出すことにより流体からエアロゾルを製造することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、エアロゾルを発生するための方法を提供することである。
【０００７】
本発明のその他の目的および態様は、本明細書、図面、および本明細書に記載されている特許請求の範囲を検討することにより、当業者に明らかにされよう。
【０００８】
（発明の概要）
前述の目的は、本発明のエアロゾル発生器によって達成される。本発明の第１の態様によれば、エアロゾル発生器が提供される。このエアロゾル発生器は、
（ａ）第１の層と第２の層の間に配置され、第１および第２の層によって少なくとも部分的に画定される流路と、
（ｂ）流路に液相状態の流体を供給するように配置された流体供給源と、
（ｃ）流路内の流体を気化するように配置されたヒータと、
（ｄ）気化した流体を受け取って、気化した流体を流路から外に送り出すように配置された出口と
を含む。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、
（１）第１の層と第２の層の間に配置され、第１および第２の層によって少なくとも部分的に画定される流路と、
（２）流路に液相状態の流体を供給するように配置された流体供給源と、
（３）流路内の流体を気化するように配置されたヒータと、
（４）気化した流体を受け取って、気化した流体を流路から外に送り出すように配置された出口とを含むエアロゾル発生器を使用してエアロゾルを発生するための方法であり、この方法は、
（ａ）エアロゾル発生器のヒータを加熱し、それによって流路内の流体を気化するステップと、
（ｂ）気化した流体を、出口を介して流路から外に送り出すステップと
を含む。
【００１０】
本発明の目的および利点は、添付図面と共にその好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明から明らかにされよう。
【００１１】
（発明の好ましい実施形態の詳細な説明）
添付図面を参照する際、これらの図全体を通して同様の参照符号は同一または相当する要素を示す。
【００１２】
図１および２を参照すると、本発明の一態様によるエアロゾル発生器１００が示されている。エアロゾル発生器１００は、液体の形態の流体から、その流体を気化し、気化した流体をエアロゾル発生器１００から大気中に向けて送り出すことによって、エアロゾルを製造する。気化した流体をその後凝縮し、それによってエアロゾルを形成する。
【００１３】
流体は、エアロゾル発生器１００により気化することができる任意の物質を含んでよい。好ましい実施形態では、流体を気化するのに必要とされる熱に流体が曝されたとき、その流体は分解しない。流体は、例えば呼吸器疾患の治療に有用な物質などの薬用物質を含むことが好ましい。そのような応用例では、発生されたエアロゾルを使用者の肺に吸入させることができる。あるいは、流体は非薬用物質を含むことができる。
【００１４】
図１〜３を参照すると、エアロゾル発生器１００は、第１の層１１０と第２の層１２０の間に配置された流路１３０を含む。第１および第２の層１１０、１２０は、好ましくは流路１３０内で発生した温度および圧力に耐えることができる耐熱材料から形成する。耐熱材料は、繰り返し実行される加熱サイクルに耐え得ることがより好ましい。また、耐熱材料は、流路１３０内に含まれる流体に反応しないことが好ましい。耐熱材料には、例えばアルミナやジルコニア、シリカ、ケイ酸アルミニウム、チタニア、イットリア安定化ジルコニア、マグネシア、またはこれらの混合物を含めることができ、アルミナが好ましい。第１および第２の層１１０、１２０は、エアロゾル発生に適する任意のサイズのものでよい。好ましい実施形態によれば、各層の長さは約１〜１００ｍｍでよく、より好ましくは約１５ｍｍであり、幅は約１〜１００ｍｍでよく、より好ましくは約１５ｍｍであり、厚さは約０．００１〜１０ｍｍでよく、より好ましくは約０．０７６ｍｍである。
【００１５】
第１および第２の層１１０、１２０は、少なくとも部分的に流路１３０を画定する。図１および３に示される実施形態では、チャネル２００が第２の層１２０の平面に形成される。しかし望むなら、チャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）２００は、図４に示すように、第１の層と第２の層の間に１層または複数の材料層を付加することによって形成することができる。第１および第２の層１１０、１２０は１つになるよう取り付けされ、それによってチャネル２００を第１の層と第２の層の間で封入する。このように、第２の層１２０と第１の層１１０のチャネル２００は流路１３０を画定する。さらに、または代替例として、第２の層１２０に取り付けされている第１の層１１０の面に、別のチャネルを配置することができ、そのような追加のチャネルは図２に示すように、流路１３０をさらに画定する。追加のチャネルは、第１および第２の層１１０、１２０が１つになるよう取り付けされた場合に、追加のチャネルおよびチャネル２００が単一の流路１３０を形成するように配置することが好ましい。
【００１６】
図４を参照すると、第１の層１１０と第２の１２０の間には、空所３１０を画定する第３の層３００を配置することができる。この場合、第３の層３００の第１および第２の面３２０、３３０は、第１および第２の層１１０、１２０にそれぞれ取り付けされ、それによって、第３の層３００を第１の層と第２の層の間で封入する。このように、第１および第２の層１１０、１２０と第３の層３００の空所（ボイドスペース：ｖｏｉｄ ｓｐａｃｅ）３１０とは、流路１３０を画定する。さらに、図１および２の実施形態は流路１３０の内側に配置されたヒータを示しているが、ヒータ１８０は、ヒータからの熱が層１１０、１２０内を伝導して流路１３０内の流体を気化するように層１１０、１２０の外面に配置されるることができる。
【００１７】
前述の第１、第２、および第３の層１１０、１２０、３００は、例えば接着結合を含めた様々な技法を使用して、１つになるよう取り付けすることができる。層を取り付けするのに使用される接着剤は、繰り返し実行される加熱サイクルに耐え得ることが好ましく、例えば金属やセメント、エポキシ、アクリル、シアノアクリル、またはこれらの混合物を含むことができ、アクリルセメントが好ましい。あるいはその他の技法を使用して層１１０、１２０、３００を１つに取り付けすることができ、例えば機械結合や金属結合、例えばろう付け材料やガラス、充填材入りガラスなどを使用してこれらの層を一緒に保持することができる。
【００１８】
流路１３０は、その内部を通る流体の流れを促進させるため、直線状であることが好ましい。あるいは流路１３０は、流路１３０内の流体の流れの向きが少なくとも１回変わるような場合には、非直線状にすることができる。
【００１９】
図１を参照すると、流路１３０の上流端は、流体供給源１５０から液相状態の流体を受け取ることができるよう接続されている。気化した流体は、流路１３０の下流端から出口１４０を介して出て行く。出口１４０は、気化した流体を所望の方向に送り出すよう向きが定められており、かつ／または出口１４０は、所望のエアロゾル粒径分布が得られるよう寸法決めすることができる。好ましい実施形態で、出口１４０のサイズは、流路１３０を形成するチャネル２００よりも小さい。例えば出口１４０は、層１２０の縁部で円形の開口にすることができ、その直径は約０．００２〜２．５ｍｍであり、好ましくは約０．２ｍｍである。
【００２０】
本発明の例示的な実施形態によれば、出口１４０は、第１または第２の層１１０、１２０に配置されたオリフィスであり、その内部を通って気化した流体が流れる。出口１４０は、気化した流体の流れを流路１３０から所望の方向に送り出すために、流路１３０内の流体の流れの軸に対して例えば１０〜１６０°の角度で配置することができる。代替実施形態によれば、流路１３０は、層１１０、１２０の側壁を通って延び、出口１４０は、流路１３０の最下流部分によって画定される。気化した流体を出口１４０から受け取って、その気化した流体の流れを所望の方向にさらに送り出すように、コンジット（導管：ｃｏｎｄｕｉｔ）（図示せず）を接続することができる。そのようなコンジットの直径は、約０．２〜５０ｍｍであることが好ましい。
【００２１】
好ましい実施形態では、液体供給源１５０から流路１３０への流体の流れを制御するために、弁１６０および／またはポンプ１６２を使用することができる。弁１６０および／またはポンプ１６２は手動でよい。あるいは、例えば弁１６０がその開放位置に在り続ける時間や、流路１３０に供給される流体の容量を含めた様々なパラメータに基づいて、制御器１７０により弁１６０および／またはポンプ１６２を操作することができる。このように、弁１６０および／またはポンプ１６２を用いることにより、液体供給源１５０から所定の体積の液相状態の流体を流路１３０に送出することが可能になる。代替実施形態では、液相状態の流体をチャンバ内に入れることができ、ピストンを使用してチャンバ内の流体を圧縮することにより所望の量の流体を流路１３０に送出することができ、例えば流体は、シリンジポンプによって供給することができる。
【００２２】
流体を送出するための別のメカニズムを図２に示すが、この場合流体は、ポンプ１６２またはその他の適切な構成を介して、絞り弁１６６などの装置のチャンバ１６４に供給される。そのような絞り弁の例示的な実施形態は、２０００年１月７日出願の米国特許出願第０９／４７９，５９７号に記載されており、その開示を参照により本明細書に組み込む。そのような構成では、チャンバ１６４に所定の体積の流体を充填することができ、好ましくは１回服用量分の流体を流路１３０に送出するのに十分な量の流体を充填することができる。
【００２３】
液体供給源１５０は、気化すべき液相状態の流体を流路１３０に供給する。液相状態の流体は、流体の流路１３０への送出を容易にするために、大気圧よりも高い圧力で液体供給源１５０に貯蔵することができる。例示的な実施形態では、液体供給源１５０は、気化すべき流体を収容するのに適した材料で形成された詰替え可能な貯蔵チャンバを含む。あるいは液体供給源１５０は、液体を排出し後に廃棄されて新しい貯蔵チャンバに交換される、使い捨て可能な貯蔵チャンバを含む。
【００２４】
流路１３０は、エアロゾル発生器１００のヒータ１８０によって気化することができる任意の量の液相状態の流体を含むことができる。例えば流路１３０の液体容積は、約１×１０^−６ｍｌ〜０．００５ｍｌでよい。あるいは、流路１３０の液体容積を約０．００５ｍｌよりも大きくすることができ、好ましくは約０．１ｍｌ〜１．０ｍｌである。エアロゾル吸入の応用例で、流路１３０は、計量された流体を含む所定量の流体を収容するのに十分な液体容積を有することができる。
【００２５】
図１〜３を参照すると、エアロゾル発生器１００は、流路１３０内に存在する流体を気化するように配置されたヒータ１８０を含む。電源１９０は、ヒータ１８０を加熱するためのエネルギーを供給する。電源１９０は、例えばバッテリを含んでよい。図１に示す実施形態では、ヒータ１８０は、流路１３０内に収容された流体に直接接触するように配置される。この実施形態で、ヒータ１８０は、第１および／または第２の層１１０、１２０上に配置され、例えば第２の層１２０のチャネル２００内に配置される。あるいはヒータ１８０は、第１および第２の層１１０、１２０を１つに取り付けしたときにヒータ１８０が流路１３０内に配置されるよう、第１の層１１０に配置することができる。望むなら、複数のヒータを使用して流路１３０内の流体を気化することができる。例えば、複数のヒータを流路の長さに沿って、かつ／または流路の片側に位置付けることができ、例えば図２に示すように、層１２０に設けたヒータのほかに第２のヒータ１８１を層１１０に設けることができる。
【００２６】
本発明の代替実施形態では、ヒータ１８０をガラスなどの不動態層でコーティングすることができる。次いでコーティングされたヒータ１８０を、上述のように流路１３０内の流体に直接接触するように配置することができる。
【００２７】
本発明の別の代替実施形態では、第１および／または第２の層１１０、１２０を介して流路１３０内の流体に熱が伝わるように、ヒータ１８０を配置することができる。この実施形態では、図４に示すように、流路１３０が配置されている面とは反対側の、第１および／または第２の層１１０、１２０の面に、ヒータ１８０を配置することが好ましい。
【００２８】
ヒータ１８０は、エアロゾル発生器１００の層１１０、１２０を形成するのに使用された耐熱材料とは異なる電気抵抗加熱材料から形成されたフィルムを含むことが好ましい。例えばこの抵抗材料は、導電性セラミックや純金属、金属合金、または金属化合物などの任意の抵抗加熱材料を含むことができ、例えば白金や窒化チタン、ステンレス鋼、ニッケルクロム、タングステン、モリブデン、またはこれらの混合物などを含むことができる。その他の抵抗材料には、自己調節ヒータ材料などの複合層が含まれる。ヒータ１８０は、流路１３０内に存在する流体を気化するのに十分な熱量を発生させることができるよう寸法決めされる。好ましい実施形態では、ヒータ１８０の長さは約１〜１００ｍｍであり、より好ましくは約１０ｍｍであり、幅は約０．１〜１０ｍｍ、より好ましくは約０．５ｍｍであり、厚さは約１〜１０ミクロン、より好ましくは約３ミクロンであり、電気抵抗は約０．１〜１０オーム、より好ましくは約０．６５オームである。
【００２９】
層１１０、１２０の形成に使用された材料とは異なるヒータ１８０を形成するための材料を使用した場合、例えばヒータ１８０の寸法や材料を含めた様々なパラメータを変えることによって、ヒータ１８０の抵抗を容易に調整することが可能になる。このように、ヒータ１８０の抵抗およびヒータ１８０によって発生される熱の量は、様々な用途に合わせて調整することができる。
【００３０】
ヒータ１８０の抵抗材料は、様々な技法を使用して第１および／または第２の層１１０、１２０に取り付けすることができる。例えばこの抵抗材料は、第１および／または第２の層１１０、１２０の表面にスパッタリングし、印刷し、結合し、またはコーティングすることができる。スパッタリングによる成膜には、例えばＤＣマグネトロン成膜やＲＦスパッタ成膜が含まれる。結合による成膜には、例えば抵抗材料を共晶結合することが含まれる。印刷材料には、例えば、白金、銀、金、タンタル、タングステン、鉄およびその合金、および／またはアルミニウムを含有する合金のスクリーン印刷ペーストを含めることができる。あるいは、抵抗材料を成膜するために、真空蒸着、化学的析出、電気めっき、および化学気相成長（ＣＶＤ）を使用することができる。ヒータ素子から電源までの接点および導電性経路は、金、銅、銀、アルミニウム、またはその他の適切な材料で作製することができる。例えば、ヒータ１８０、１８１に延びるバイア（通路：ｖｉａ）は、層１１０および／または層１２０に形成することができ、このバイアに導電性材料を充填して接点を形成することができる。
【００３１】
ヒータ１８０と、第１および／または第２の層１１０、１２０との結合の安定には、様々なファクタが寄与している。例えば結合を強化するには、抵抗材料が配置されている面の表面粗さの算術平均が１マイクロインチ以上であることが好ましく、より好ましくは約１〜１００マイクロインチであり、最も好ましくは約１２〜２２マイクロインチである。さらに、第１および／または第２の層１１０、１２０の耐熱材料と、ヒータ１８０の抵抗材料は、熱によって引き起こされる層間剥離を最小限に抑えまたは防止するのに見合った熱膨張率を有することが好ましい。好ましいヒータ材料は、厚さが０．１〜５μｍの白金層である。
【００３２】
好ましい実施形態では、ヒータ１８０は、第１および第２の接点１８２、１８４に電気接触し（図４に示すように）、これらの接点により電流をヒータ１８０に通す。この実施形態では、ヒータ１８０に電流を供給する電源１９０が、第１および第２の接点１８２、１８４に電気接触している。
【００３３】
ヒータ１８０の第１および第２の接点１８２、１８４は、ヒータ１８０の抵抗材料よりも抵抗が低い材料から形成することが好ましい。例えば第１および第２の接点１８２、１８４は、典型的には、例えばリン青銅やＳｉ青銅など銅または銅合金、好ましくは少なくとも８０％の銅を含む銅または銅合金、あるいは銅上に金および銀を積層したものを含む。そのような材料を使用することによって、ヒータ１８０を加熱する前に接点１８２、１８４が加熱されるのを防止しまたは最小限に抑える。接点１８２、１８４は、電流をヒータ１８０に通すことができるように寸法決めされる。接点１８２、１８４は、上記論じたように、層１１０、１２０に抵抗材料を取り付けするのに使用した技法のいずれかを使用して、層１１０、１２０および／またはヒータ１８０に取り付けすることができる。
【００３４】
上記各実施形態では、１つまたは複数のヒータを使用することができる。エアロゾル発生器１００に複数のヒータを使用することによって、流路１３０内の熱の分布をより均一にすることができる。あるいは、複数のヒータを使用することによって、流路１３０の異なるゾーンを異なる温度に維持することができる。このような、流路１３０内の温度が異なるゾーンは、米国出願第０９／７４２，３２２号、代理人整理番号０３３０１８−０２７に論じられるように、流体温度制御装置に有用と考えられ、その文書の内容全体を本明細書に参照により組み込む。
【００３５】
エアロゾル発生器１００は、断続的にまたは連続的にエアロゾルを発生することができる。例えば断続的にエアロゾルを発生する場合、流体供給源１５０は、エアロゾルを発生することが望まれるたびに、液相状態の流体を流路１３０に供給する。液体供給源１５０から流路１３０に流体を流そうとするとき、弁１６０および／またはポンプ１６２を使用することができる。液体供給源１５０と流路１３０の間に残っている液相状態の流体は、弁１６０および／またはポンプ１６２などの任意の適切な装置によって、もとの液体供給源１５０に戻らないようになされ、それによって、気化した流体が出口１４０とは反対の方向に膨張しないようにする。
【００３６】
吸入の応用例においてエアロゾルを断続的に発生する場合、エアロゾル発生器１００には、１回の呼吸で作動するセンサ１４４を設けることが好ましく、このセンサは、出口１４０の最も近くに配置されたマウスピース１４２内に配置することが好ましい。１回の呼吸で作動するセンサ１４４は、流体供給源１５０が流路１３０に液相状態の流体を供給してその流体がヒータ１８０によって気化するように、弁１６０および／またはポンプ１６２とヒータ１８０を作動させるのに使用することができる。１回の呼吸で作動するセンサ１４４は、使用者がマウスピース１４２を吸ったときにマウスピース１４２内で生じる圧力低下に対する感度が高いことが好ましい。エアロゾル発生器１００には、使用者がマウスピース１４２を吸ったときに弁１６０および／またはポンプ１６２が液相状態の流体を流路１３０に供給し、ヒータ１８０が電源１９０によって加熱されるように、回路を設けることが好ましい。
【００３７】
エアロゾル発生器１００での使用に適する１回の呼吸で作動するセンサ１４４には、例えば、イリノイ州Ｆｒｅｅｐｏｒｔ所在のハネウェル社（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｃ．）マイクロスイッチ事業部により製造されたモデル１６３ＰＣ０１Ｄ３５や、カリフォルニア州Ｍｉｌｐｉｔａｓ所在のセンシム社（ＳｅｎＳｙｍ Ｉｎｃ．）製ＳＬＰ００４Ｄ ０−４”Ｈ_２Ｏベーシックセンサ素子が含まれる。熱線測風法（ｈｏｔ−ｗｉｒｅ ａｎｅｍｏｍｅｔｒｙ）の原理を使用するようなその他の既知の流れ感知装置も、エアロゾル発生器１００と共に使用するのに適していると考えられる。
【００３８】
本発明およびその利点をさらに明らかにするために以下に特定の実施例を示すが、これは例示を目的とするものであり、決してこれに限定するものではない。
【００３９】
（実施例）
エアロゾル発生器は第１および第２のアルミナ層を含み、それぞれの長さは１５ｍｍ、幅１５ｍｍ、厚さ０．０７６ｍｍである。第１のアルミナ層の中心に最も近い場所に、白金フィルムを成膜する。白金フィルムの長さは１０ｍｍ、幅は０．５ｍｍ、厚さは３ミクロンである。白金フィルムの各端部には銅接点を配置する。この白金フィルムを支持する第１のアルミナ層の面に、アクリルセメントを使用して第２のアルミナ層を結合する。第１の層に結合された第２の層の面において、第２のアルミナ層の中心に最も近い場所に、キャビティ（くぼみ：ｃａｖｉｔｙ）を設ける。キャビティの長さは１０ｍｍ、幅は０．５ｍｍ、深さは０．０５ｍｍである。キャビティは、第１および第２のアルミナ層を１つに結合したときに白金フィルムがキャビティ内に位置付けられるように配置する。第１および第２のアパーチャ（開口：ａｐｅｒｔｕｒｅ）を、第２の層を通るように配置し、各アパーチャがキャビティに流体連絡するようにする。第１のアパーチャは、流体供給源から流体を受け取るように接続され、第２のアパーチャの直径は０．１ｍｍである。第１のアパーチャに供給される液体はキャビティを満たし、この液体は、電流を白金フィルムに通すことによって気化する。その結果、第２のアパーチャから出て行く気化した流体によって、エアロゾルが発生される。
【００４０】
本発明を、その好ましい実施形態に関して詳細に述べてきたが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更を加えることができ、均等物を用いることができることが、当業者に明らかにされよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による例示的な、単一のヒータを含むエアロゾル発生器の概略図である。
【図２】
本発明による例示的な、２個のヒータを含むエアロゾル発生器の概略図である。
【図３】
本発明による例示的なエアロゾル発生器の分解立体図である。
【図４】
本発明による例示的なエアロゾル発生器の分解立体図である。

Claims (29)

1. （ａ）第１の層と第２の層との間に配置され、前記第１の層と前記第２の層とによって少なくとも部分的に画定される流路と、
   （ｂ）前記流路に液相状態の流体を供給するために配置された流体供給源と、
   （ｃ）前記流路内の前記流体を気化するために配置されたヒータと、
   （ｄ）前記気化した流体を受け取って、前記気化した流体を前記流路から外に送り出すように配置された出口と、
   を有することを特徴とするエアロゾル発生器。
2. 前記流路が、前記第１および／または第２の層中に配置されたチャネルを有することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
3. 前記第１の層が、ガラス、金属、セメント、エポキシ、アクリル、シアノアクリル、およびこれらの混合物からなる群から選択された材料によって前記第２の層に結合されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
4. 前記第１の層が、前記第２の層に機械的に取り付けされることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
5. 空所を画定する第３の層をさらに有し、前記第３の層が前記第１の層と前記第２の層の間に配置され、前記流路が、前記空所を画定する前記第３の層によってさらに画定されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
6. ガラス、金属、セメント、エポキシ、アクリル、シアノアクリル、およびこれらの混合物からなる群から選択された材料によって、前記第３の層の第１の面が前記第１の層に結合され、かつ／または前記第３の層の第２の面が前記第２の層に結合されることを特徴とする請求項５に記載のエアロゾル発生器。
7. 前記第３の層の第１の面が前記第１の層に機械的に取り付けされ、かつ／または前記第３の層の第２の面が前記第２の層に機械的に取り付けされることを特徴とする請求項５に記載のエアロゾル発生器。
8. 前記第３の層が、アルミナ、ジルコニア、シリカ、およびこれらの混合物からなる群から選択された材料を有することを特徴とする請求項５に記載のエアロゾル発生器。
9. 前記第１の層が、アルミナ、ジルコニア、シリカ、およびこれらの混合物からなる群から選択された材料を有することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
10. 前記第２の層が、アルミナ、ジルコニア、シリカ、およびこれらの混合物からなる群から選択された材料を有することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
11. 前記ヒータが、前記流路内の前記流体に直接接触するように配置されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
12. 前記ヒータが、前記第１および／または第２の層を通して前記流路内の前記流体に熱を伝えるように配置されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
13. 前記ヒータが、白金、窒化チタン、ステンレス鋼、ニッケルクロム、アルミニウムまたはその合金、鉄またはその合金、鉄またはチタンアルミナイド、チタンまたはその合金、タングステンまたはその合金、およびこれらの混合物からなる群から選択された材料を含むことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
14. 第２のヒータをさらに含み、前記ヒータが、前記第１の層上に配置され、前記第２のヒータが前記第２の層上に配置されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
15. 前記ヒータが、前記第１および／または第２の層上にスパッタリングされ、印刷され、接着結合され、またはコーティングされることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
16. 前記流路が直線状の流路であることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
17. 前記流路が、非直線状流路、テーパ状流路、および／またはセグメント化した流路であり、前記流路が異なるサイズの断面を持つことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
18. 前記ヒータが、電流を前記ヒータに通す第１および第２の接点に電気接触し、前記電流が前記ヒータを通過するときに前記気化した流体が前記流路から排出されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
19. 前記第１および第２の接点が、銅またはその合金、金またはその合金、あるいは銀またはその合金を有することを特徴とする請求項１８に記載のエアロゾル発生器。
20. 前記流体が薬用物質を有することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
21. 前記ヒータを加熱するための電源をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
22. 前記流路には、流体が約０．０００００１ｍｌから０．００５ｍｌ含まれることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
23. 前記出口が、前記第１または第２の表面に延在することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
24. 前記流体供給源から液相状態の前記流体を受け取って、前記流体を前記流路に供給するよう接続されたチャンバをさらに有し、前記チャンバには、所定量の液相状態の前記流体を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
25. 前記ヒータが、長方形またはテーパ状を有する均一な厚さの抵抗加熱材料層、複数の離散的なセグメントを有する均一な厚さの抵抗加熱材料層、厚さが変化する抵抗加熱材料層、または幅が変化する抵抗加熱材料層を含むことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生器。
26. エアロゾルを発生するための方法であって、
    （ａ）第１と第２の層とが流路を少なくとも部分的に画定し、ヒータが前記流路内の流体を気化し前記気化した流体を前記流路から外に送り出す出口に供給するために配置されており、前記第１の層と第２の層との間に配置された前記流路に流体を供給するステップと、
    （ｂ）前記流路内の前記流体を気化するために前記ヒータを加熱するステップと、
    （ｃ）前記出口を介して、前記気化した流体を前記流路から外に送り出すステップと
    を含むことを特徴とする方法。
27. 前記ヒータが、熱伝導によって前記流路内の前記流体を加熱することを特徴とする請求項２６に記載の方法。
28. 前記ヒータが、前記第１および／または第２の層を通した熱伝導によって前記流体を加熱することを特徴とする請求項２６に記載の方法。
29. 前記流路が、前記第１および／または第２の層内に配置されたチャネルを含み、前記気化した流体が、前記第１および／または第２の層の表面の開口を通して排出されることを特徴とする請求項２６に記載の方法。

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