JP2005218865A - 微小調量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な手段で経済的機能を許容する微小調量装置を提供する。
【解決手段】微小調量装置、とくに媒体用微小調量装置であって、電気エネルギー用エネルギー蓄積装置と媒体貯蔵装置と液体量を少なくとも一時的に受容するための調量空間とを有する。この調量空間に少なくとも１つの吐出し口と振動ユニットが付設されている。この振動ユニットが少なくとも調量空間の１境界面と作用結合されて吐出し過程用にこの境界面を振動させる。本発明によれば、エネルギー蓄積装置内に蓄積されるエネルギー量と、媒体貯蔵装置内に貯蔵される媒体量を吐き出すのに必要なエネルギー需要が少なくともほぼ一致する。媒体調量のために応用できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気エネルギー用エネルギー蓄積装置と媒体貯蔵装置と液体量を少なくとも一時的に受容するための調量空間とを有し、この調量空間に少なくとも１つの吐出し口と振動ユニットが付設されており、この振動ユニットが少なくとも調量空間の１境界面と作用結合されて吐出し過程用にこの境界面を振動させる媒体用の微小調量装置に関する。

このような微小調量装置は技術の現状からさまざまな形態において公知である。それらは液体を吐き出すのに利用され、化粧品または医薬品を利用者に投与するのに役立つ。前文に係る微小調量装置は吐き出されるべき液体を受容するための媒体貯蔵装置とこの媒体貯蔵装置に結合された調量空間とを有する。調量空間は振動ユニットによって振動させることができ、それとともに調量空間に運び込まれた液体に圧力波を負荷する。このため、微小調量装置のエネルギー蓄積装置から取り出される電気エネルギーが振動ユニットに供給される。圧力波によって液体は流れ抵抗を克服しながら調量空間の少なくとも１つの吐出し口から微小調量装置の周囲に放出することができる。

本発明の課題は、簡単な手段で経済的機能を許容する微小調量装置を提供することである。

この課題は、エネルギー蓄積装置内に蓄積されるエネルギー量と、媒体貯蔵装置内に貯蔵される媒体量を吐き出すのに必要なエネルギー需要が少なくともほぼ一致することによって解決される。

発明の実施の形態

エネルギー蓄積装置は特に電池、コンデンサ、太陽電池、燃料電池またはアキュムレータとして、またはそれらの組合せとして実施しておくことができる。吐出し過程用、特に振動ユニットおよび場合によって前置される制御ユニットへの供給用に取出し可能なエネルギー量がエネルギー蓄積装置内に蓄積されている。このエネルギー量は媒体貯蔵装置内に貯蔵された媒体を移送し吐き出すためのエネルギー需要に少なくともほぼ一致する。その際、エネルギー需要は特に振動ユニットと制御ユニットとによって決まる。本発明に係る解決によって、媒体貯蔵装置内の媒体量とエネルギー蓄積装置のエネルギーが一緒に減少し、従って一緒に交換しもしくは共通する作業工程で微小調量装置から取り外すことのできることが保証されている。蓄積されたエネルギー量がエネルギー需要と一致することによって、エネルギー蓄積装置は媒体量に対して、またはその逆に媒体量はエネルギー蓄積装置に対して特別好ましい適合を行うことができる。それとともにエネルギー蓄積装置もしくは媒体貯蔵装置の過小または過大寸法設計は防止することができる。エネルギー量およびエネルギー需要を適合するとき、エネルギー蓄積装置の放電または時効または別の外的事情によってエネルギー損失の現れることがあり、従ってエネルギー蓄積装置内に蓄積されるエネルギー量の一定の過容量がエネルギー需要に比べて存在しなければならないことを考慮しなければならない。それゆえにエネルギー量とエネルギー需要は完全には一致してはならない。これにより、媒体貯蔵装置から媒体量全体の一層確実な吐出しを保証することができる。

本発明の構成においてエネルギー蓄積装置と媒体貯蔵装置は離散的負荷ユニット内でまとめられている。こうして、媒体量に調整されたエネルギー蓄積装置が実際にも実質的に媒体吐出しに比例して空にされ、従って蓄積されたエネルギー量と所要のエネルギー需要との間に一定の関係が維持されることを保証することができる。エネルギー蓄積装置と媒体貯蔵装置を負荷ユニット内でまとめるために、共通するケースの意味で上位の構造ユニットを設けることができる。この共通するケース内に次に通常の媒体貯蔵装置とエネルギー蓄積装置が組込まれ、こうして組み立てて負荷ユニットとされる。１実施形態においてエネルギー蓄積装置と媒体貯蔵装置は負荷ユニットの一体な構成要素として脱離不能に互いに結合されている。他の特別好ましい実施形態では負荷ユニットが微小調量装置のケースと脱離可能に結合されている。負荷ユニットの結合および解放のため有利には鎖錠手段とボンディング手段とを有する電気機械的インタフェースが設けられている。その際、特に形状嵌合式、素材嵌合式および／または摩擦嵌合式に作用する係止鼻端、アンダカット、案内レールまたは磁気要素等の閂機構を鎖錠手段として設けておくことができる。電気信号を伝送するためのボンディング手段として特にボンディング面と対応する接触舌片または接触ばねとを設けることができる。電気機械的インタフェースは、負荷ユニットを微小調量装置に結合・解放可能に強固に結合することを可能にする。その際、負荷ユニットを微小調量装置に機械的に取付けるのと同時に微小調量装置と負荷ユニットとの間に電気的ボンディングも実現することができる。

本発明の他の構成において手動操作式調量ポンプが媒体貯蔵装置に設けられている。手動操作式調量ポンプは特にピストンポンプ、膜ポンプまたは滴分散ポンプとして実施しておくことができ、主に保存剤を含まない媒体用のポンプシステムとして実現されている。調量ポンプは媒体貯蔵装置内に貯蔵された媒体を調量空間に輸送するのに役立つ。手動操作式調量ポンプの利用によって、微小調量装置への適合を僅かに必要とするだけの工業的に製造可能な、従って特別安価な調量ポンプを使用することができる。調量ポンプを操作するために微小調量装置に操作部が特に滑り子または押ボタンとして実施して設けられている。この操作部でもって利用者は調量ポンプに力を加えることができ、これにより限定的媒体量が調量空間に持ち込まれる。媒体の運び出しは利用者の加える力に依存してまたは依存することなく行うことができる。

本発明の他の構成において、調量を利用者の呼吸運動と同期化するための機械的および／または電気式調量トリガが設けられている。特に薬学成分または医学成分を吸入によって特に利用者の呼吸路内に放出することに微小調量装置を利用する場合、調量トリガは有利である。調量トリガを利用することによって、微小調量装置から放出されるべき媒体量は利用者の呼吸運動が調量トリガで確認されるとき正確に放出することができる。こうして、微小調量装置から吐き出される媒体を利用者が正常に吸入することは保証することができる。機械的および／または電気式調量トリガは特に体積流量に依存した調量作動によって実現することができる。体積流量として求められるのは、特に利用者の吸入によって微小調量装置内を吸引される単位時間当り空気量である。体積流量を求めるために、呼吸運動時に現れる吸引流によって微小調量装置の機械的フラップ弁を作動させることができる。選択的にまたは補足的に、特に容量式、抵抗式または誘導式体積流量測定によって電気式および／または電子式体積流量測定を予定することができる。空気流の限界値に達したなら、調量トリガは機械的に、電気機械的にまたは電子式に媒体の調量を作動させる。これにより、利用者の呼吸運動と調量との間に所要の同期化が達成される。

本発明の他の構成において、適切な媒体調量を確保するための機械的および／または電子式調量鎖錠部が設けられている。調量鎖錠部によって、不正利用者が微小調量装置を使用することは防止することができる。さらに、タイミング素子を調量鎖錠部に一体化することによって相連続する調量過程の時間的制御を可能とすることができる。調量鎖錠部は吐き出されるべき媒体の過時効の場合にも介入でき、媒体保存期限の経過後は微小調量装置の使用を防止する。機械的および／または電子式調量鎖錠部は特に手動操作式調量ポンプおよび／または振動ユニットに作用することができる。

本発明の他の構成において、吐き出される媒体調量のドキュメンテーション用の計数および／または表示装置が設けられている。計数および／または表示装置は機械的、電気式、電子式に、またはそれらの組合せとして実施しておくことができる。実施される媒体調量の回数は計数装置によって記録し記憶することができる。記憶された媒体調量回数はドキュメンテーション目的のために計数装置の記憶装置の評価を介して読み取るか、または直接に表示装置を介して利用者にとってアクセス可能とするかのいずれかとすることができる。計数装置は媒体調量ごとに数値の増加するアップカウンタとして実施しておくことができる。しかしそれは媒体調量ごとに数値の減少するダウンカウンタとして実施しておくこともできる。従って特にダウンカウンタの場合、微小調量装置内に貯蔵された残媒体調量の回数は簡単に表すことができる。

本発明の他の構成において、調量ポンプの手動操作に依存した時間調整された振動用の同期手段が設けられている。手動操作式調量ポンプによって媒体貯蔵装置から調量空間内に媒体を移送するとき、調量ポンプの操作とそれに伴う調量空間内への媒体輸送の直後に直ちに振動ユニットの操作によって調量空間から媒体調量が起きると有利である。これらの連続的過程を有利な形で互いに組合せるために、特に調量ポンプの操作を検出する同期手段が設けられている。操作の検出から制御信号が発生されて振動ユニットの制御機構に転送される。制御機構内で制御信号によって振動要求が生成され、この振動要求は特定時間後に振動ユニットの駆動、従って調量空間からの媒体調量をもたらす。調量ポンプの手動操作用検出器として特にタッチスイッチ、流量計、磁気スイッチまたは圧力計を設けておくことができる。振動手段用制御機構は特に電気回路または電子回路として設計されている。調量ポンプの各手動操作に調量空間からの同期化媒体調量も続くことは同期手段によって確保される。

媒体貯蔵装置およびエネルギー蓄積装置のケース部材は有利には統一的材料群の材料から構成されている。そのことが有利であるのは、特に、エネルギー蓄積装置と媒体貯蔵装置が離散的負荷ユニット内でまとめられているときである。離散的負荷ユニットは主に個別のケースユニットであり、一体に廃棄処理される。媒体貯蔵装置は廃棄処理の時点に一般に少なくともほぼ完全に空にされている。それとともに負荷ユニットを問題なく正常に廃棄処理するために、媒体貯蔵装置と結合されたエネルギー蓄積装置を環境適合的に廃棄処理するとの主たる要請が存在する。エネルギー蓄積装置はいずれにしても囲繞のためにケース部材を必要とするので、この囲繞用にいずれにしても使用される材料が媒体貯蔵装置とこの媒体貯蔵装置およびエネルギー蓄積装置を取り囲む負荷ユニットのケースユニットとの形成にも使用されると特別有利である。媒体貯蔵装置およびエネルギー蓄積装置のさまざまな構成要素のあらゆる箇所に同一の材料を使用できるのではないとしても、少なくとも、使用されるすべての材料が１つの統一的材料群に属すると有利である。その際考慮の対象となるのは特に金属素材またはプラスチックである。

他の利点および特徴は特許請求の範囲と、単一の図に示す本発明の好ましい実施例についての以下の説明とから明らかとなる。

微小調量装置１が本体ケース１５内に、駆動装置１７を備えた強固に一体化された噴霧機構１６を有する。噴霧機構１６は超音波室４として実施される調量空間と超音波振動子６として実施される振動ユニットとで構成されている。超音波室４は基板７として実施される境界面と膜１８とを有し、この膜は膜孔５として実施される吐出し口を有する。噴霧機構１６の超音波振動子６は駆動装置１７から電気エネルギーを受け取る。電気エネルギーは駆動装置１７に着信する制御信号に依存して超音波振動子６に転送される。本体ケース１５内に受容筒１９が設けられており、この受容筒はカートリッジ８の態様のケースユニットを有する離散的負荷ユニットを受容すべく設けられている。カートリッジ８は電池２として実施されるエネルギー蓄積装置とプラスチックタンク３として実施される媒体貯蔵装置とを有する。カートリッジ８は電気機械的インタフェースを介してボンディング面１４と接触舌片１０として実施されるボンディング手段とによって駆動装置１７と接続され、また接続管２０を介してピストンポンプ１１として実施される調量ポンプと結合されている。カートリッジ８は係止鼻端９として実施される鎖錠手段を介して脱離可能に本体ケース１５と連結されている。

受容筒１９は操作栓２１によって閉鎖され、操作栓２１はカートリッジ８に対し操作運動の実行を可能とし、こうして媒体調量の作動を許容する。本体ケース１５にさらに計数機構１３として実施される計数兼表示装置が取付けられており、これは制御線路２２を介して駆動装置１７と接続されている。磁気スイッチ２７駆動用の磁石２８がピストンポンプ１１に設けられており、磁気スイッチは信号線路２９を介して駆動装置１７と接続されている。本体ケース１５に空気流入通路２３が設けられており、この空気流入通路は吸い口２５の混合領域２４内への周囲空気供給用に設けられている。スイング逆止め弁１２として実施される調量トリガが空気流入通路２３中に設けられており、この調量トリガは図示しないばねで閉位置に留まり、利用者による吸入過程のときにのみばね付勢に抗して変位される。

微小調量装置１から媒体調量を行うために、図示しない利用者によって、操作方向２６で操作栓２１に加わる操作力が加えられる。このため特に操作者の人差し指が操作栓２１に当てられる。微小調量装置１の支えは本体ケース１５の下面で操作者の親指によって行われる。操作栓２１は操作力を加えることによってずらされ、こうしてカートリッジ８に対する操作力の伝達を許容する。電池２とプラスチックタンク３とを含むカートリッジ８は操作力によってやはり操作方向２６にずらされ、ピストンポンプ１１内でポンピング運動を発生させる。操作力の行使とほぼ同時に利用者は吸入過程を開始し、この目的のために利用者は吸い口２５を唇でしっかりくわえ、空気流入通路２３を通して空気を吸引する。空気流入通路２３中に設けられるスイング逆止め弁１２はこの吸引によって休止位置から外され、こうして電気トリガ信号を駆動装置１７に送る。

トリガ信号と、ピストンポンプによって作動されて磁気スイッチ２７とピストンポンプに固着された磁石２８とによって生成される同期信号が少なくともほぼ同時に現れると、超音波振動子６の作動が起きる。同時にピストンポンプ１１の操作によって超音波室４が媒体管路３０を介してプラスチックタンク３から媒体を充填されるので、超音波振動子６の振動によって媒体中に圧力波が生じる。この圧力波は膜１８の膜孔５の流れ抵抗の克服をもたらし、これにより媒体は小滴の態様で混合領域２４内に吐き出される。この媒体吐出しと同時に、吸入過程によって引き起こされる空気流が混合領域２４内で優勢であるので、吐き出される媒体が空気流と完全混合される。それとともに吐き出される媒体と空気流は利用者によって吸い口２５内を吸入されて利用者の咽喉腔、気管支および／または肺内に運び進めることができる。同時に操作栓２１が操作されると制御線路２２を介して計数機構１３が駆動され、表示された計数値がこれにより変更される。

微小調量装置の略断面図である。

符号の説明

１ 微小調量装置
２ 電池
３ プラスチックタンク
４ 超音波室
５ 膜孔
６ 超音波振動子
７ 基板
８ カートリッジ
９ 係止鼻端
１０ 接触舌片
１１ ピストンポンプ
１２ スイング逆止め弁
１３ 計数機構
１４ ボンディング面
１５ 本体ケース
１６ 噴霧機構
１７ 駆動装置
１８ 膜
１９ 受容筒
２０ 接続管
２１ 操作栓
２２ 制御線路
２３ 空気流入通路
２４ 混合領域
２５ 吸い口
２６ 操作方向
２７ 磁気スイッチ
２８ 磁石
２９ 信号線路
３０ 媒体管路

Claims (8)

1. 媒体用の微小調量装置（１）であって、電気エネルギー用エネルギー蓄積装置（２）と媒体貯蔵装置（３）と液体量を少なくとも一時的に受容するための調量空間（４）とを有し、この調量空間に少なくとも１つの吐出し口（５）と振動ユニット（６）が付設されており、この振動ユニットが少なくとも調量空間（４）の１境界面（７）と作用結合されて吐出し過程用にこの境界面を振動させ、エネルギー蓄積装置（２）内に蓄積されるエネルギー量と、媒体貯蔵装置（３）内に貯蔵される媒体量を吐き出すのに必要なエネルギー需要が少なくともほぼ一致することを特徴とする微小調量装置。
2. エネルギー蓄積装置（２）と媒体貯蔵装置（３）が離散的負荷ユニット（８）内でまとめられていることを特徴とする、請求項１記載の微小調量装置。
3. 負荷ユニット（８）が微小調量装置のケースと脱離可能に結合されていることを特徴とする、請求項２記載の微小調量装置。
4. 手動操作式調量ポンプ（１１）が媒体貯蔵装置（３）に設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載の微小調量装置。
5. 調量を利用者の呼吸運動と同期化するための機械的および／または電気式調量トリガ（１２）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の微小調量装置。
6. 適切な媒体調量を確保するための機械的および／または電子式調量鎖錠部が設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の微小調量装置。
7. 吐き出される媒体調量のドキュメンテーション用の計数および／または表示装置（１３）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項記載の微小調量装置。
8. 調量ポンプ（１１）の手動操作に依存した時間調整された振動用の同期手段（２７、２８）が設けられていることを特徴とする、請求項４〜８のいずれか１項記載の微小調量装置。
   
   

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