JP2007092762A - アトマイザ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のアトマイザは、シリンダ(1)内で移動できるピストン(2)と高圧室(4)と弁部材(3)を含む弁とを備え、弁部材(3)は中空ピストンで案内され補助的な力なしで軸線方向に移動でき、弁部材の軸線方向移動を制限する第1止め手段(8)が中空ピストンに設けられ、密封面が弁部材の入口端部に設けられ、弁部材が第1止め手段に当接すると弁は開き弁部材が密封面と当接すると弁は閉じ、中空ピストンが出口端領域外側に第1止め手段を有し、弁部材は中空ピストンの出口端部で軸線方向に移動できるよう取付けられ、弁部材は複数のフック(6,10)を有し、密封面が弁部材の入口端部に設けられる装置を備えることを特徴とする。
【選択図】図1a
Description
弁部材は中空ピストンに対していくぶん変位できるが、実質的には中空ピストンと一緒に動く。
弁部材はそれが可動状態で取付けられた室で案内され、円筒形の弁部材が必要に応じてその軸線まわりに回転することができるが、その軸線は中空ピストンの軸線に対して常に平行にとどまる。これは、密封面を弁部材の入口端部に作り出す。
弁部材が中空ピストンに対して移動できる距離は、可動弁部材を中空ピストンと一緒に保持する止めあるいは止め手段によって制限される。
弁部材が中空ピストンの止めと当接する位置で、弁は開く。弁部材が、密封面と当接する位置で、弁は閉じる。
中空ピストンの内側に配置された弁部材は、実質的に、中空ピストンの内壁面との摩擦がない。中空ピストンの端部の前に直接配置された弁部材は、装置の主ポンプ・シリンダの壁面とこすれ合う可能性がある。この場合、弁部材とシリンダ壁面との摩擦のため、中空ピストンが動くにつれて弁は積極的に開閉される。
流体が吸い込まれるとき、高圧室は中空ピストンによって流体の供給源に連結される。中空ピストンの吸入ストロークの間、流体は中空ピストンを通して、そして、弁部材を過ぎてシリンダの高圧室に流れる。中空ピストンの排出ストロークの間、弁座は、高圧の緊密な方法で弁部材の密封面に対して密閉される。
広くなった入口端部を持つ中空ピストンは、好ましくは、金属で構成される。
以下、アトマイザのさらに好ましい特徴を説明する。このアトマイザは、好ましくは、計量式投与吸入器である。
ノズル部材におけるノズルは、好ましくは、ミクロ構造で作られる。すなわち、マイクロ技術によって製造される。ミクロ構造に作られたノズル部材は、たとえば、米国特許第5472143号(これの全内容をここに援用する)に開示されている。
このリングは、アトマイザの軸線に対して直角に配置される。ばねのバイアス作用後、阻止部材の阻止面は、従動フランジの経路内へ動き、ばねが解放されるのを防ぐ。阻止部材はボタンによって作動させられる。作動ボタンは阻止部材に連結される。阻止機構を作動させるためには、作動ボタンをリングの平面に対して平行に、好ましくはアトマイザ内へ押し込む。それによって、変形可能なリングはリングの平面内で変形し、フランジを解放してばねによって動けるようにする。
下方ハウジング部分は、ばねハウジング上を軸線方向に押され、取り付け部、スピンドルの駆動装置および流体のための貯蔵容器を覆う。スライダの位置は下方ハウジング部分の凹部を通して見ることができ、たとえば下方ハウジング部分にあるスケール上で読み取ることができる。
スライダの位置は、霧化すべき流体のどのくらいの割合が貯蔵容器から既に吸い出されているか、ならびに、どのくらいをまだ利用できるかを示す。スピンドル上のスライダは、必要に応じて、リセット用突起によってリセットすることができる。
寸法的に安定した外側の部分と液体を取り出したときに折り畳むことができる内側部分とを備えた適当な容器が米国特許第5316135号に開示されている。この米国特許の全内容をここに援用する。
アトマイザの構成要素は、この作用にふさわしい材料で作る。アトマイザのハウジング、そして、機能的に許す限り、他の部分はプラスチックで、たとえば射出成形によって作ると好ましい。医薬の目的のために、生理学的に許容可能な材料が使われる。
溶液は薬学的に受け入れ可能な補形薬を含んでいてもよい。
− この装置は、いかなる補助力(ばねによって生成される)もなしに作動し、弁部材に加わる流体の流れ抵抗あるいはシリンダ壁面に対する摩擦の結果として閉まる弁を包含する。
− 弁が、一般に3MPa(30バール)よりかなり上の圧力に対して緊密である。
− 弁部材は一体片として作られ、製造、組み立てが簡単である。
− 弁は、弁部材が密封面に到着するために移動する距離が短いために、かなり急速に閉じる。
− 弁は高い密閉作用を有する。
− 短軸方向に回転対称である弁部材を案内する結果として、密封面が作り出され、これは非常に多い回数の中空ピストンの移動サイクルを通じて高圧に対して気密である。
− アトマイザは、ばねを片寄せ、霧化プロセスを開始させるのに技術的に未熟な人によっても安全かつ容易に操作することができる。
− アトマイザはスプレー用のガスなしで作動し、したがって、環境に優しい。
− 流体貯蔵容器を、加圧しないか、実質的に加圧しない。
− 阻止部材の動きが、単純な方法によって、ばねに片寄せる回転運動に自動的に連結される。
− 好ましい実施の形態において、アトマイザは低摩耗性の純粋に機械的な構成要素からなり、長期間にわたって信頼性をもって動作する。
− 従動部分のための定まった当接により、流体の計量は非常に正確である。
− アトマイザを、安価に製作し、簡単に組み立てることができる。
− アトマイザが正しく使われているとき、カウンタにはアクセスできず、偶発的に故障することがあり得ない。
− カウンタは貯蔵容器から流体を何回も放出させることができ、1つのアトマイザで異なった数の貯蔵容器を使用できる。
− カウンタはアトマイザに組み込まれ、なんら追加のスペースも必要としない。
− 物質がカウンタから霧化すべき物質に通過することができない。
ポンプ装置のいろいろな実施の形態を既に一般的な用語で説明してきたが、これらの説明を、以下、図面を参照した更なる説明で補うことにする。
図1aは、流体に高圧を発生させるための本発明による装置の第1の実施の形態の縦断面斜視図を示す。同軸のボア(7)を持つ中空ピストン(2)と、弁の部分的に開いた位置における弁部材(3)が、シリンダ(1)内にある。高圧室(4)が、弁部材(3)の底とシリンダ端部との間にある。高圧室は、別の構成要素(図示せず)によって閉じられている。中空ピストンをシリンダ内で変位させることができる装置(図示せず)が、中空ピストン上でシリンダの外側に取付けられている。
組み立て中、弁部材(3)は中空ピストン(2)の端部上に置かれ、フック(10)が溝の中に摺動する。次に、弁部材と一緒に中空ピストンをシリンダ内に押し込む。
流体を取り入れるために、中空ピストンはシリンダから部分的に持ち上げられる。このとき、弁は自動的に開く。流体は、中空ピストンのボア(7)を通って、そして、弁部材を過ぎて高圧室(4)内に流れる。流体を追い出すために、中空ピストン(2)をシリンダ(1)に押し込み、このとき弁がほぼ瞬時に自動的に閉まり、高圧が流体に生じる。
図2bは、中空ピストン(11)の形成出口端部(12)をもった中空ピストン(11)の縦断面図を示す。変位体(26)を中空ピストン内に固定して設置するのがよい。
図3bは、形成端部(19)を持つ中空ピストン(17)の斜めに見た縦断面図を示す。中空ピストンの出口端部のところには広くなった部分(20)があり、ここにおいて、弁部材(18)は軸線方向に移動できる方法で案内され、取付けられている。広くなった部分(20)の入口端部は面取りしてあってもよいし、あるいは、平らであってもよい。
図4bは、内曲がりのリップを形成する形成出口端部(24)を持つ中空ピストン(22)および周方向のくびれ(25)の縦断面斜視図を示す。変位体として作用する厚肉管(26)を中空ピストン(22)内に押し込み、そこに固着してもよい。
図4dは、本発明に関連する装置の第2の例の変形例を縦断面斜視図で示す。選択的には、変位体(26)を有する中空ピストン(28)がシリンダ(1)内にあり、弁は閉じた位置にある。弁部材(29)の直径は中空ピストンの内径撚りも小さい。
図4fは、弁部材(29)を斜視図で示す。この場合、弁部材は凹部のない真っ直ぐなシリンダである。
図面に示した実施の形態はさらに変更可能である。構成要素は図面に示す方法以外の方法で一緒に使用してもよい。
図1aに示す医薬アトマイザの弁領域は、1.6mmの内径と5mmの外径を持つポリブチレン−テレフタレートで作ったシリンダからなる。高圧室は、ノズル・キャリヤ・プレートで閉じてある。このプレートにおいて、ノズル直径は20μmであり、ノズル・チャネルは長さ2mmである。
図3aに対応する化粧用アトマイザの弁領域は、2.5mm内径と8mm外径を持つポリエーテルエーテル−ケトン(polyetherether-ketone)のシリンダからなる。高圧室は、ノズル・キャリヤ・プレートで閉じられている。このプレートには、2mm長のノズル・チャネルを持つ直径25μmのノズルがある。
2.48mm外径を持ち、0.5mm直径のボアを有する強化プラスチックの中空ピストンをシリンダに押し込む。中空ピストンはシリンダ内へ45mm押し込むことができ、そのストロークは24mmである。中空ピストンは、その出口端部で5.0mmの長さにわたって1.85mmの内径まで穿孔してある。中空ピストンにおける穿孔形成した室のベースは面取りしてある。中空ピストンの出口端部は熱的に変形させる。
投与体積は約116mm3である。流体の圧力は約3MPa(30バール)である。
このアトマイザはヘアスプレーを霧化するのに使用される。
2 中空ピストン
3 弁部材
4 高圧室
5 溝
6 スナップ・フック
7 ボア
8 段部
9 チャネル
10 フック
11 中空ピストン
13 弁部材
12 縁
14 アンダカット・ペグ
15 ペグの端部
16 ボア
Claims (27)
- 流体を霧化するためのアトマイザであって、上方ハウジング部分(51)と、下方ハウジング部分(70)と、ばねハウジングと、ばね(68)と、ポンプ・ハウジング(52)と、ノズル(54)と、係止応力機構(62)と、貯蔵容器(71)とを備え、
前記ポンプ・ハウジング(52)は、上方ハウジング部分(51)に固定され、かつ、一端にノズル(54)を備えたノズル部材を有し、
前記アトマイザは、
流体を加圧するための小型化された構造の装置であって、
該装置は、シリンダ(1)内で移動できるピストン(2)と、前記シリンダ内でピストンの前方に位置した高圧室(4)と、弁部材(3)を含む弁とを備え、
前記ピストン(2)は円筒形の中空ピストンであり、
前記弁部材(3)は、前記中空ピストンによって案内され、ばねにより生じるいかなる補助的な力もなしに前記中空ピストンに抗して軸線方向に移動でき、
前記弁部材の軸線方向の移動を制限する第1止め手段(8)が、前記中空ピストンに設けられ、
密封面が、前記弁部材の入口端部に設けられ、
前記弁部材が前記第1止め手段に当接すると前記弁は開き、
前記弁部材が前記密封面と当接すると前記弁は閉じるように構成され、
前記中空ピストン(2)が、その出口端部の領域の外側に前記第1止め手段(8)を有し、
前記弁部材は、前記中空ピストンの出口端部のところで軸線方向に移動できるように案内されかつ取り付けられ、
前記弁部材は、第2止め手段として作用する複数のアンダカット・スナップ・フック(6,10)を有し、
前記密封面が、前記弁部材の入口端部のところで、前記中空ピストンの平らな出口端部に設けられている装置を備え、
前記中空ピストンが固着された駆動フランジ(56)が、前記上方ハウジング部分(51)に配置され、
前記係止応力機構又はラッチ機構(62)が、前記上方ハウジング部分に配置され、
ばね(68)を備えたばねハウジングが、前記下方ハウジング部分に配置され、前記下方ハウジング部分は、回転軸受によって前記上方ハウジング部分に回転自在に取付けられ、
前記下方ハウジング部分(70)は、軸線方向に前記ばねハウジングに嵌合できるように構成されている、
ことを特徴とするアトマイザ。 - 前記中空ピストン(2)の出口端部のところの前記第1止め手段(8)が、周方向の溝、又は、周方向の外向きのロート形の縁を有して形成されたテーパとして形成され、前記中空ピストンの出口端部のところでの外径は、前記溝のベース直径、又は、前記テーパの外径より大きく、かつ、前記シリンダの直径よりも小さく、或いは、
平らな表面をもつ前記中空ピストンの出口端部のところの直径方向に対向したいくつかのポイントと、段部とが前記第1止め手段として作用する、
請求項1に記載のアトマイザ。 - 流体を霧化するためのアトマイザであって、上方ハウジング部分(51)と、下方ハウジング部分(70)と、ばねハウジングと、ばね(68)と、ポンプ・ハウジング(52)と、ノズル(54)と、係止応力機構(62)と、貯蔵容器(71)とを備え、
前記ポンプ・ハウジング(52)は、上方ハウジング部分(51)に固定され、かつ、一端にノズル(54)を備えたノズル部材を有し、
前記アトマイザは、
流体を加圧するための小型化された構造の装置であって、該装置は、シリンダ(1)内で移動できるピストン(11)と、前記シリンダ内でピストンの前方に位置した高圧室(4)と、弁部材(13)を含む弁とを備え、
前記ピストン(2)は円筒形の中空ピストンであり、
前記弁部材(13)は、前記中空ピストンによって案内され、ばねにより生じるいかなる補助的な力もなしに前記中空ピストンに当接して軸線方向に移動でき、
前記弁部材の軸線方向の移動を制限するための第1止め手段(12)が、前記中空ピストンに設けられ、
密封面が、前記弁部材の入口端部に設けられ、
前記弁部材が前記第1止め手段に当接すると前記弁は開き、
前記弁部材が前記密封面と当接すると前記弁は閉じるように構成され、
前記中空ピストンは、その出口端部のところに、前記第1止め手段として作用するように内向きに形成された縁(12)を有し、
前記円筒形の弁部材(13)は、前記中空ピストンの出口端部の直前で、軸線方向に移動できるように案内されかつ取り付けられており、
前記弁部材は、第2止め手段として作用する同軸のアンダカット・ペグ(14)を有し、
前記密封面は、前記中空ピストンの出口端部のところに形成された縁に当接する、装置を備え、
前記中空ピストンが固着された駆動フランジ(56)が、前記上方ハウジング部分(51)に配置され、
前記係止応力機構又はラッチ機構(62)が、前記上方ハウジング部分に配置され、
ばね(68)を備えたばねハウジングが、前記下方ハウジング部分に配置され、前記下方ハウジング部分は、回転軸受によって前記上方ハウジング部分に回転自在に取付けられ、
前記下方ハウジング部分(70)は、軸線方向に前記ばねハウジングに嵌合できるように構成されている、
ことを特徴とするアトマイザ。 - 前記円筒形の弁部材(3、13)は、前記シリンダの内径よりも小さい直径を有し、或いは、
前記円筒形の弁部材(3、13)は、前記シリンダの内径と等しい直径を有し、
少なくとも1つのチャンネル(9)が、前記弁部材の軸線方向に延びている、
請求項1ないし3のいずれか1項にアトマイザ。 - 前記弁部材(58)を持つ前記中空ピストン(57)は、前記ポンプ・ハウジングのシリンダ内へ部分的に突出し、かつ、前記シリンダ内で軸線方向に移動できるように取付けられている、
請求項1ないし4のいずれか1項に記載のアトマイザ。 - 前記係止応力機構は、前記従動フランジのまわりに環状に配置された係止面と係合する阻止面を有する阻止部材を備え、該阻止部材はこれに接続された作動ボタンによって作動させられる、
請求項1ないし5の何れか1項に記載のアトマイザ。 - スピンドル(74)およびスライダ(76)を有する機械的なカウンタが、外面の領域で前記ばねハウジング(67)に取付けられ、前記スピンドルの軸線が、前記ばねハウジングの軸線に対して平行に延びている、
請求項1ないし6のいずれか1項に記載のアトマイザ。 - ノズル部材(54)が、相互にしっかりと結合された2つのガラス及び/又はシリコンのプレートを備え、
少なくとも1つのプレートは、ノズル入口端部とノズル出口端部を接続する1つ以上のミクロ構造のチャネルを有し、ノズル出口端部は、少なくとも1つの開口を有し、前記開口の液圧の直径は、サイズが10μm以下である、
請求項1ないし7のいずれか1項に記載のアトマイザ。 - 前記ノズル部材(54)は、出口端部に少なくとも2つのノズル開口を有し、噴霧の方向は互いに対して傾き、ノズル開口の近くで合流している、
請求項8に記載のアトマイザ。 - 逆止弁が、ノズル開口とシリンダの高圧室との間でポンプ・ハウジング内に取付けられている、
請求項1ないし9のいずれか1項に記載のアトマイザ。 - 前記中空ピストン(57)は、前記阻止部材に作用して前記フランジが前記ばねによって移動できるようにするボタンを作動させたとき、ノズルに面している中空ピストン(57)の端部で、すなわちノズルの高圧端部で、5〜60MPa(約50〜600バール)の圧力を流体に加える、
請求項1ないし10のいずれか1項に記載のアトマイザ。 - 前記中空ピストン(57)は、前記阻止部材に作用して前記フランジが前記ばねによって移動できるようにするボタンを作動させたとき、ノズルに面している中空ピストン(57)の端部で、すなわちノズルの高圧端部で、10〜60MPa(約100〜600バール)の圧力を流体に加える、
請求項11に記載のアトマイザ。 - 交換可能な流体用貯蔵容器(71)が、下方ハウジング部分(70)に配置される、
請求項1ないし12のいずれか1項に記載のアトマイザ。 - 流体用貯蔵容器(71)が設けられ、前記貯蔵容器は製薬組成物を収容する、
請求項1ないし13のいずれか1項に記載のアトマイザ。 - 前記貯蔵容器(71)は、ベロテック(berotec)、ベロデュアル(berodual)、フルニソライド(flunisolide)、アトロベント(atrovent)、サルビュタモール(salbutamol)、ビュデソナイド(budesonide)、コンビベント(combivent)、ティオトロピウム(tiotropium)、オキシベント(oxivent)、及び、適当なペプチドからなる群から選ばれた薬学的に受入れ可能な薬液を収容する、
請求項1ないし14のいずれか1項に記載のアトマイザ。 - スプレー用ガスなしに、医薬エアロゾルを発生させる、
請求項1ないし15のいずれか1項に記載のアトマイザ。 - 請求項1ないし15のいずれか1項に記載の高圧で液体を噴霧するアトマイザであって、
所定体積の液体を加圧し、霧化ノズルを通して液体を放出するポンプを備え、該ポンプはシリンダ(52)と、該シリンダ内で往復動可能である管状のピストン(57)とを備え、該ピストン(57)は管状であり、このピストンの第1端部を越える入口流れ経路をシリンダへ与え、前記ピストンは逆止弁を備えており、弾性材料の頂面、膜、ストッパ又はキャップを有する液体リザーバ(71)を備え、前記頂面、膜、ストッパ又はキャップを通して前記ピストンの第2端部が突出することにより、前記吸入ストローク時に、液体を、前記液体リザーバ(71)から前記ピストンを通してシリンダに流すことができ、前記ピストンと前記液体リザーバは、ポンプが作動する時に互いに固定され、さらに、前記ピストンおよび前記シリンダを互いに対して移動させるためのポンプ往復動手段を備えている、
ことを特徴とするアトマイザ。 - 前記ポンプ往復動手段は、ピストンに設けられたばね負荷フランジ(56)を備え、前記ばね(68)は圧縮方向にポンプを作動させ、ポンプが吸入方向に作動するときに前記ばねに張力を付与するための手段を更に備えている、
請求項17に記載のアトマイザ。 - 前記ばね(68)に張力を付与するための手段が、アトマイザの一部分(51)を他の部分(70)に対して回転させることによって作動させられる螺旋形の、のこ歯式カムを備えている、
請求項18に記載のアトマイザ。 - 前記ポンプ往復動手段が、加圧流体の放出前に、前記ばねを前記張力をかけられた状態に一時的に保持する手段を備え、放出は手動で操作可能なラッチによって行われる、
請求項18または19に記載のアトマイザ。 - 少なくとも5MPa(約50バール)の圧力まで液体を加圧するようになっていることを特徴とする、
請求項17ないし20のいずれか1項に記載のアトマイザ。 - 請求項1ないし13のいずれか1項に記載のアトマイザであって、
肺の中に吸入のための薬液の霧を発生するための計量式投与吸入器であり、液滴が12マイクロメートル以下の質量平均サイズを有する、
ことを特徴とするアトマイザ。 - 流体を加圧する往復動ポンプ装置であって、
シリンダと、
該シリンダ(1)内を移動可能な中空の円筒形ピストンとを備え、前記ピストンが中を通る流体のための通路を提供し、前記往復動ポンプ装置は、
前記シリンダ内のピストンの前方に配置され、前記通路を通して流体の供給を受ける高圧室(4)と、
前記流体経路内に配置された入口の逆止弁部材とを備え、該入口の逆止弁部材は、前記ピストンと一緒に動き、前記ピストンに設けられた弁座と接触する閉鎖位置と、前記弁座から離れた開放位置との間で、ピストンの軸線に沿って限られていて案内された移動を行うことができ、
前記弁部材は、それがピストンの軸線に平行な軸線を中心にしてのみ回転可能であるように、形作られている、
ことを特徴とする往復動ポンプ装置。 - 前記弁部材(37)は、ほぼ円筒形であり、前記中空ピストン(31)の前端に取付けられており、前記弁座の有効面積は前記ピストン・ボアの有効面積とほぼ同じである、
請求項23に記載の往復動ポンプ装置。 - 前記弁座(36)が截頭円錐形である、
請求項24に記載の往復動ポンプ装置。 - 請求項23ないし25のいずれか1項に記載の装置を備えている、
請求項17ないし22のいずれか1項に記載のアトマイザ。 - ノズル部材(54)と、該ノズル部材の上流側にあるフィルタ(55)とを有する、
請求項5ないし22、および26のいずれか1項に記載のアトマイザ。
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