JP2009528862A - スワールノズル - Google Patents

Abstract

複数の入口チャネル、及び、これに対して横方向に延びる出口チャネルを備えたスワールノズルと、スワールノズルの使用と、スワールノズルの製作方法が提案される。入口チャネルが出口チャネル内に、直接、且つ、接線方向に開口していることにより、簡単で、且つ、コンパクトな構造及び容易な製造が行われる。代替的に、又は、追加的に、入口チャネルの上流側には、入口チャネルよりも流れ断面が小さなフィルタ構造体が設けられる。スワールノズルは、特に、液体医薬調合物を噴霧化するために用いられる。スワールノズルは、２つの板状コンポーネントから製作され、まず、最初に出口チャネルを一方のコンポーネントに止まりボアとしてエッチングし、次にこのコンポーネントを研削することにより出口チャネルを開放する。代替的に又は追加的に、出口チャネルは、入口チャネルとは異なるコンポーネントに形成される。

Description

本発明は、請求項１の前提部、又は、請求項１２の前提部に記載された、特に、液体、好ましくは、医薬調合物、又は、他の流体を送り出し、又は、噴霧化するスワールノズル、液体医薬調合物を噴霧化するスワールノズルの使用、スワールノズルの製作方法、及び、スワールノズルを有するアトマイザに関する。

液体医薬調合物の噴霧化の際、できるだけ正確に規定された量の有効成分を吸入のためのエーロゾルに変換することが意図されている。エーロゾルは、液滴サイズの分布が狭い状態の液滴サイズについて小さな平均値を有すると共にパルス度が低い（伝搬速度が低い）ことを特徴とするものである。

本発明の「医薬調合物」という用語は、薬剤だけでなく、治療薬等、特に全ての種類の吸入又は他の使用のための作用物質に及ぶ。しかしながら、本発明は、吸入のための薬剤の噴霧化には限定されず、たとえ以下の説明が主として吸入用の医薬調合物の好ましい噴霧化に関する場合であっても、具体的には、化粧剤、身体若しくは美容のための薬剤、家庭用薬剤、例えばエアフレッシュナー、艶出し剤等、洗浄剤、又は他の目的のための作用剤のための、特に少量を送りだすために使用できる。

「液体」という用語は、広い意味に理解されるべきであり、特に、分散剤、懸濁液、所謂サスリューション（suslution(s)：溶液と懸濁液の混合物）等を含む。本発明は又、一般に、他の流体に利用できる。しかしながら、以下の説明は、主として、液体の送出しに関する。

「エーロゾル」という用語は、好ましくは実質的に方向を持たない又は広い空間分布状態の運動方向を有すると共に好ましくは低速で移動する噴霧化液体の複数個の小滴が堆積して好ましくは雲のようになった塊を意味するが、この用語は、例えば、主出口方向又は出口パルス方向に対応した主要方向を有する小滴の円錐形の雲であっても良い。

米国特許第５，４３５，８８４（Ａ）号明細書、同第５，９５１，８８２（Ａ）号明細書及び欧州特許第０９７０７５１（Ｂ１）号明細書は、渦室用のノズルの製造に関する。扁平な鍵状の渦室は、平らな側部から始まって渦室内に接線方向に開口した入口チャネルと一緒に板状材料片又はコンポーネントにエッチングされる。加うるに、外側チャネルが、渦室の薄い底部の中心を貫通してエッチングされる。入口チャネルは、入口端のところが環状供給チャネルに連結され、この供給チャネルも又、コンポーネント中にエッチングされる。このエッチングが施された構造を有するコンポーネントは、入口部品により覆われ、キャリヤ内に収納される。

米国特許第５，４３５，８８４（Ａ）号明細書 米国特許第５，９５１，８８２（Ａ）号明細書 欧州特許第０９７０７５１（Ｂ１）号明細書

これらの渦室ノズルは、高圧には理想的ではなく、少量を送り出し又は非常に微細な液滴を生じさせるには理想的ではない。

本発明の目的は、特に、簡単なノズルの構造及び（又は）製造のしやすさの実現を可能にする一方で、依然として、非常に微量の液体を送り出すことができると共に（或いは）非常に微細な噴霧化を達成することができるスワールノズル、スワールノズルの使用、スワールノズルの製作方法及びアトマイザを提供することにある。

この目的は、請求項１に記載されたスワールノズル、又は、請求項１２に記載されたスワールノズル、請求項１８に記載されたスワールノズルの使用、請求項２０に記載された方法、又は、請求項２２に記載された方法、又は、請求項２４に記載されたアトマイザによって達成される。それ以上の有利な特徴は、従属形式の請求項に記載されている。

本発明の第１の観点によれば、入口チャネルは、出口チャネル内に直接、且つ（或いは）、接線方向に、又は、接線方向と半径方向との間で角度をなして開口する。これにより、構造が特にコンパクト且つ簡単になる。加うるに、これにより、特に、高い圧力に耐える頑丈な構造体の実現が可能になる。その理由は、出口チャネルの短い長さを保証するよう薄手であるベースを備えた渦室がもはや不要だからである。これとは異なり、材料の補強及び出口チャネル周りの支持を向上させることができる。

渦室を用いて分配することにより、ノズルにより受け入れられるべき液体の量が実質的に減少する。これは、例えば、非常に僅かな量を非常に正確に計量しなければならない場合、医薬調合物を送り出す際に有利である。例えば、スワールノズル内のできるだけ小さい容積は、例えば、スワールノズル内の医薬調合物の考えられる細菌生育及び（又は）固体の沈殿により引き起こされるスワールノズルの汚染を抑制するためには有利である。

液体医薬調合物を噴霧化するため、医薬調合物は、高圧下で提案されたスワールノズルに通され、医薬調合物が特に出口チャネルを出るとすぐにエーロゾル又は微細なスプレーミストの状態に噴霧化される。その結果得られた雲は、特に実質的に円筒形の状態で放出される。

別個に具体化可能な本発明の別の観点によれば、スプレーノズルは、入口チャネルの上流側に、入口チャネルよりも小さな断面の通路を有するフィルタ構造体を有する。この場合も又、これにより、スワールノズルの非常に小さな、特に微小な構造の実現が可能になると共に少量の液体で非常に微細な噴霧化が可能になる。というのは、噴霧化されるべきであり、もし上述のように構成していなければ、入口チャネル又は実際には出口チャネルを塞ぎがちな液体中に含まれている粒子を濾過して除くことができるからである。したがって、高い動作上の信頼性が、非常に小さな寸法のスワールノズルによって達成される。

スワールノズルを製作する第１の提案された方法は、少なくとも１つの入口チャネルを第１の板状のコンポーネントの平らな側部に形成し、このコンポーネント内に延び、当初依然として一端が閉鎖されている出口チャネルを形成するということを特徴としている。次に、第１のコンポーネントを第２の、好ましくはこれ又板状のコンポーネントに連結して第２のコンポーネントが、入口チャネルを有する第１のチャネル部分の平らな側部を少なくとも部分的に覆うようにする。２つの材料片を互いに接合したときにのみ、第２のコンポーネントから見て遠くに位置する第１のコンポーネントの平らな側部を機械加工し、特に切削して出口チャネルをこの平らな側部で開放する。第２のコンポーネントは、機械加工及びその後の間、第１のコンポーネントを安定させる。これにより、比較的薄い又は小さな構造体、特に短い出口チャネルを高い信頼性をもって製作する一方で、更に、高い流体圧力又は他の応力に対して耐性のあるスワールノズルを得る簡単な方法が提供される。

スワールノズルを製作する第２の提案された方法は、少なくとも１つの入口チャネルを平らな側部から始まって第１の、好ましくは板状のコンポーネントに形成し、出口チャネルを平らな側部から始まって、特にこの平らな側部の横方向に延びる状態で第２の、好ましくは板状のコンポーネントに少なくとも部分的に形成し、２つの材料片を互いに接合し、第２のコンポーネントが入口チャネルを有する第１のコンポーネントの平らな側部を少なくとも部分的に覆うようにすることを特徴とする。これにより、更に非常に微細な構造体を製造する簡単な方法が得られる。少なくとも１つの入口チャネル及び出口チャネルを互いに別個独立に製造することにより、関与する製造方法を最適化することが可能である。

好ましい別の特徴によれば、出口チャネルは、材料片が互いに接合される前に、特にエッチングにより開口したままで第２のコンポーネントの一方の側にのみ形成される。次に、２つの材料片を初めて互いに接合して出口チャネルの開口部が第１のコンポーネントの方に向くようにする。次に、第１のコンポーネントから見て遠くに位置する第２のコンポーネントの平らな側部を機械加工し、特に切削し、それにより出口チャネルをこの平らな側で開放する。したがって、第１のコンポーネントは、機械加工中及びその後であっても第２のコンポーネントを安定させることができる。

本発明の別の観点、特徴、特性及び利点は、特許請求の範囲の記載及び添付の図面を参照して行われる好ましい実施形態についての以下の説明から明らかになろう。

図中、同一の参照符号は、たとえ対応の説明が省略されている場合であっても、同一又は類似の部品について用いられている。

図１は、カバーが設けられていない状態の第１の実施形態として提案されたスワールノズル１の概略平面図である。スワールノズル１は、少なくとも１つの入口チャネル２、好ましくは７つ、特に２個から１２個の入口チャネル２を有している。図示の実施形態では、４つの入口チャネル２が設けられている。

スワールノズル１は、図１に示す例では、図面の紙面に対して横方向に、即ち、少なくとも角度をなして、特にこれに垂直に延びる出口チャネル３を更に有している。入口チャネル２は、図示の実施形態では図面の紙面内に、かくして、特に共通平面内に延びている。したがって、出口チャネル３は、入口チャネル２に対して横方向に（角度をなして又は勾配をなして）、特にこれに垂直に延びており、或いは、この逆の関係が成り立つ。入口チャネル２は又、異なる表面、例えば円錐形の表面上に延びていても良い。

入口チャネル２は、好ましくは、出口チャネル３内に直接、半径方向に且つ（或いは）接線方向に開口することが提案されるが、入口チャネル２は、出口チャネル３内に、接線方向と半径方向との間で角度をなして、好ましくは一層接線方向に、特に好ましくは接線から始まって２５°の角度範囲に収まった状態で開口しても良い。かくして、特に、先行技術において従来のように渦室（追加の渦室）が設けられていない。これにより、以下の説明から明らかになるように、スワールノズルの構造を簡単に、コンパクトに且つ特に頑丈に保つことができる。スワールノズル１は、入口チャネル２の上流側に別の構造体を更に有するのが良く、従って、これらは、スワールノズル１のための外部入口を形成する必要なく、単に、出口チャネル３に通じる供給ラインである。

スワールノズル１は、流体、例えば液体（図示せず）、特に医薬調合物等を送り出し、特に噴霧化するのに役立つ。図１に示す構造体又は集成体が適当に覆われている状態で、液体は、好ましくは、専ら入口チャネル２を通って出口チャネルに供給され、その結果、渦又は乱流が直接出口チャネル３内に形成されるようになる。液体は、好ましくは、出口チャネル３だけを通って、特に、次のライン、チャネル等が設けられていない状態で、噴出され、この時点で又はその直後に噴霧化されてエーロゾル（図示せず）又は微小な液滴又は粒子の状態になる。

入口チャネル２の入口は、好ましくは、出口チャネル３の中心軸線Ｍから、好ましくは５０μｍから３００μｍであり、特に９０μｍから１２０μｍの間隔を置いて位置する。特に、入口は、出口チャネル３の周囲に又はその中心軸線Ｍの周りに円をなして一様に配置される。

入口チャネル２は、本質的に半径方向又は湾曲した形態で、好ましくは一定であり、又は、出口チャネル３に向かって連続して増大する曲率を持って、且つ（或いは）、チャネル断面が減少した状態で出口チャンバ１３に向かって延びる。入口チャネル２の曲率の方向は、スワールノズル１、又は、出口チャネル３内の液体（図示せず）のスワール方向に一致する。

特に好ましくは、入口チャネル２は、少なくとも実質的に次の公式に従って湾曲している。なお、次の公式は、入口チャネル２の側壁の形状を極座標で与えている（ｒ＝半径、Ｗ＝角度）。

上式において、Ｒ_Aは、問題の入口チャネル２の出口半径であり、Ｒ_Eは、問題の入口チャネル２の入口半径であり、Ｗ_A及びＷ_Eは、対応の角度である。

入口チャネル２は全て、好ましくは、出口チャネル３に向かって、流体が流通することができる断面積に基づいて特に少なくとも２倍だけ幅が狭くなっている。

入口チャネル２は、好ましくは、特に案内手段、仕切り壁、隆起部分４等相互間の窪みとして形成される。図示の実施形態では、入口チャネル２又はこれら入口チャネルを形成し又は構成する隆起部分４は、少なくとも実質的に三日月形又は半月形である。

入口チャネル２の深さはそれぞれ、好ましくは５μｍから３５μｍである。入口チャネル２の出口の各々の幅は、好ましくは、２μｍから３０μｍであり、特に１０μｍから２０μｍである。

入口チャネル２の出口は、各々、出口チャネル３の中心軸線Ｍから、出口チャネル３の直径の１．１倍から１．５倍に相当すると共に（或いは）少なくとも１μｍである間隔を置いて位置している。図２及び図３に示す概略断面図から推定できることとして、出口チャネル３は、入口チャネル２の出口又は隆起部分４の端領域により半径方向に境界づけられ又は形成されたその入口領域の断面又は直径が幾分拡大されるのが良い。この拡大は、主として、製造技術により行われ、好ましくは、油圧的には適切であるとは言えないほど小さい。かくして、この考えられる半径方向オフセットは、取るに足らないものであり、入口チャネル２は、依然として、出口チャネル３内に直接開口している。直径の拡大は、好ましくは、せいぜい３０μｍであり、特に、１０μｍ以下に過ぎない。出口チャネル３の拡大部から残部までの移行部は、階段状であり又は場合によっては円錐形であるのが良い。

出口チャネル３は、好ましくは、少なくとも実質的に円筒形である。これは、特に上述の入口領域にも言える。出口チャネル３は、好ましくは、少なくとも実質的に一定の断面を有する。入口領域における全体的な（僅かな）拡大は、この意味では、本質的であるとは見なされない。しかしながら、出口チャネル３は、その長さ全体にわたり且つ（或いは）入口領域又は出口領域に、特に製造方法によりもたらされる僅かな円錐性を有することも又可能である。

出口チャネル３の直径は、好ましくは、５μｍから１００μｍであり、特に２５〜４５μｍである。出口チャネル３の長さは、好ましくは、１０μｍから１００μｍであり、特に２５μｍから４５μｍであると共に、（或いは）、好ましくは、出口チャネル３の直径の０．５倍から２倍に相当している。

スワールノズル１は、好ましくは、入口チャネル２の上流側に、図示の実施形態では隆起部分５により形成され、特に、入口チャネル２よりも小さな断面の通路を有するフィルタ構造体を有する。図１には縮尺通りには示されていないフィルタ構造体は、入口チャネル２及び（又は）出口チャネル３を塞ぐ場合のある粒子が入口チャネル２に入るのを阻止する。かかる粒子は、通路の断面が小さいのでフィルタ構造体により濾過されて除かれる。フィルタ構造体は、他のスワールノズルについて以下に説明するように、スワールノズル１の好ましい構造とは別個独立に形成されても良い。

フィルタ構造体に関して指摘されるべきこととして、フィルタ構造体は、断面が小さな複数の互いに平行な流れチャネルを有し、従って、入口チャネル２よりも好ましくは実質的に多い流れ経路が得られ、その結果、フィルタ構造体の流れ抵抗は、好ましくは、互いに平行な入口チャネル２の流れ抵抗よりも小さい。また、これにより、たとえフィルタ構造体の個々の流れ経路が例えば粒子によって塞がれた場合でも満足のゆく動作が保証される。

入口チャネル２は、入口端のところから共通供給チャネル６に取り付けられており、この共通供給チャネルは、霧化されるべき液体を分配すると共にこれを供給するのに役立つ。図示の実施形態では、供給チャネル６は、好ましくは環状であり（図１と比較されたい）、入口チャネル２の周囲を包囲している。具体的に言えば、供給チャネル６は、一方においてフィルタ構造体又は隆起部分５と他方において入口チャネル２又は隆起部分４との間に半径方向に配置されている。供給チャネル６は、特に、例えば液体が図１に示すように一方の側からのみ供給される場合であっても又はフィルタ構造体が部分的に閉塞されている場合でも、入口チャネル２の全てに噴霧化されるべき液体を適切に供給するようにする。

次に、上述の提案されたスワールノズル１の好ましい製作につき詳細に説明する。しかしながら、説明する製造方法は、理論的には、他のスワールノズル、場合によっては渦室を備えたスワールノズルにも利用できる。

入口チャネル２及び出口チャネル３、好ましくは更に共通供給チャネル６及び（又は）フィルタ構造体は、好ましくは、一体形又は多部品構成形ノズル本体７に形成される。以下において、提案した２つの方法及び実施形態についてより完全に説明する。

ノズル本体７は、第１の実施形態では、２つの部品の状態で作られる。ノズル本体は、第１の好ましくは板状のコンポーネント８及び第２の、好ましくはこれ又板状のコンポーネント９を有している。

図１は、カバーを形成する第２のコンポーネント９が設けられていない状態で第１のコンポーネント８、即ち、スワールノズル１のみを示している。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ矢視概略断面図であり、２つのコンポーネント８，９がまだ完全には完成されていない状態でスワールノズル１を示している。

第１の実施形態では、先ず最初に、所望の構造体を例えば上述の先行技術において説明したように、特にエッチングによって、平らな側から始まって少なくとも部分的に、特に、少なくとも実質的に完全に第１のコンポーネント８に形成する。具体的に言えば、少なくとも１つの入口チャネル２及び好ましくは全ての入口チャネル２及び出口チャネル３を、平らな側から始まって第１のコンポーネント８に形成し、より具体的に言えば、エッチングによって窪みとして形成する。入口チャネル２は、特に平らな側に平行に延びている。出口チャネル３は、特に平らな側に対し直角をなして延び、当初、一端が閉鎖された凹部（止まりボア、非貫通孔）として作られ又は形成されるに過ぎない。

加うるに、他の全ての所望の構造体等、特に、共通供給チャネル６、フィルタ構造体及び（又は）他の供給ライン等を第１のコンポーネント８に同時に形成するのが良い。
第１のコンポーネント８は、好ましくは、シリコン又は他の何らかの適当な物質から成る。

次に、第１のコンポーネント８を第２のコンポーネント９が１つ又は複数の入口チャネル２を有する第１のコンポーネント８の平らな側を少なくとも部分的に覆ってスワールノズル１の所望の密閉中空構造体を形成するように第２のコンポーネント９に接合する。
コンポーネント８，９を特に所謂ボンディング又は溶接によって互いに接合する。しかしながら、理論的に言えば、任意他の適当な取り付け方法又はサンドイッチ構造が可能である。

特に好ましい変形実施形態では、プレート部材（図示せず）、特にシリコンウェーハが用いられ、かかるプレート部材から成る複数の第１のコンポーネント８が、複数個のスワールノズル１のために用いられる。個々のコンポーネント８又はスワールノズル１、好ましくは構造体の状態に分けられる前に、最初に、複数の第１のコンポーネント８又はスワールノズル１のためのプレート部材の平らな側から始まって窪み又は凹部を形成する。これは、特に、半導体製造では従来通りである微小構造体の処理又はエッチングによって行われ、従って、この点に関し、シリコン等のエッチングに関する先行技術を参照されたい。

特に好ましくは、第２のコンポーネント９は、第１のコンポーネント８と同様、複数の第２のコンポーネント９の状態に分けられ又は分離されるプレート部材から作られる。第１のコンポーネント８を作るため、シリコンウェーハを上述したようにプレート部材として用いることが特に好ましい。第２のコンポーネント９を作るために用いられるプレート部材も又、シリコンウェーハ又は他の何らかの種類のウェーハ、ガラス板等であるのが良い。

プレート部材を用いて第１のコンポーネント８と第２のコンポーネント９の両方を作る場合、これらプレート部材を個々のコンポーネント８，９の状態に分ける前にこれらプレート部材を互いに接合することが特に好ましい。これにより、組立て及び位置決めが実質的に容易になる。

プレート部材の互いに対する位置決めを助けるため、同一寸法形状のプレート部材を用いることが特に好ましい。例えばディスク形のシリコンウェーハを用いて第１のコンポーネント８を形成する場合、例えばガラスで作られた同一寸法のディスク状プレート部材を用いて第２のコンポーネント９を形成することが推奨される。明らかなこととして、他のプレートの形状、例えば矩形プレート部材を用いて互いに接合しても良い。しかしながら、円形のディスクが特に推奨される。というのは、シリコン又は他の物質のウェーハは、特に安価に得られるからである。互いに接合されるプレート部材は、必要ならば、互いに異なる形状又は寸法のものであって良いことは注目されるべきである。

２つのコンポーネント８，９又はこれらを形成するプレート部材を互いに接合した後、個々のコンポーネント８，９又はスワールノズル１へのプレート部材の分離又は分解の前か後かのいずれかに、第２のコンポーネント９又はそのプレート部材から見て遠くに位置する第１のコンポーネント８又は対応のプレート部材の平らな側を機械加工し、特に研削する。このようにすると、第１のコンポーネント８の厚さは、実質的に減少する。従来型シリコンウェーハでは、初期厚さＤ１は、通常、約６００μｍから約７００μｍである。この厚さＤ１を、例えば、約１５０μｍ以下の厚さＤ２まで実質的に減少させる。この結果、当初一方の側が閉鎖された出口チャネル３は、機械加工側から開放される。かくして、出口チャネル３の長さは、第１のコンポーネント８又は第１のコンポーネント８を形成するプレート部材の機械加工の結果としての厚さＤ２によって定められる。

上述した製造方法により、第１のコンポーネント８を非常に薄く作ると同時にスワールノズル１について非常に高い安定性及び特に高い流体圧力に対する非常に高い耐性を達成することができる。その理由は、第２のコンポーネント９は、第１のコンポーネント８と共に一体ものを形成し、第１のコンポーネントが非常に薄い場合でも第１のコンポーネントの所要の安定性又は安定化を保証するからである。

さらに、好ましくは入口チャネル２と出口チャネル３との間に渦室が存在していないことは又、たとえ第１のコンポーネントが非常に小さな厚さＤ２を有している場合でも第１のコンポーネント８の高い安定性又は耐荷力に寄与する。これとは異なり、入口チャネル２を画定し又は構成する隆起部分４又は他のウェブ等は、通常の渦室よりも実質的に小さな直径を有する出口チャネル３まで直接延びても良い。したがって、この領域で支持されていない第１のコンポーネント８の部分は、本質的に、出口チャネル３の直径まで減少している。

最後に、互いに接合されたプレート部材を、特に、のこ引き、又は、他の機械加工により、それぞれ、好ましくは、長方形、又は、正方形、若しくは、オプションとして、丸形のコンポーネント８，９、即ち、完成状態のスワールノズルの状態に分けられる。

次に、図３を参照して提案されたスワールノズル１の第２の実施形態、及び、好ましい製作方法の第２の実施形態について説明する。図３は、第２の実施形態としてのスワールノズル１を図２に対応して図１のＩＩＩ−ＩＶ矢視断面で示している。第２の実施形態と第１の実施形態との間の大きな差についてのみ以下に説明する。他の点に関しては、上述の注意事項及び説明が、それに応じて、又は、補完的に、引き続き当てはまる。

第２の実施形態では、出口チャネル３を第２のコンポーネント９に少なくとも部分的に、特に少なくとも本質的に形成する。スワールノズル１の構造体の残部、特に少なくとも１つの入口チャネル２を第１のコンポーネント８に形成する。その結果、出口チャネル３をスワールノズル１の残りの構造体、特にスワールノズル１の入口領域の製造とは別個独立に少なくとも大部分にわたり作ることが可能である。

第２の実施形態では、２つのコンポーネント８，９を互いに接合する前に、出口チャネル３を平らな側から始まり、特に平らな側に直角に延びる状態で好ましくはエッチングにより第２のコンポーネント９に凹部の形態で少なくとも部分的に作る。しかしながら、理論的には、２つのコンポーネント８，９を互いに接合した後にのみ出口チャネル３を形成し又は作ることも可能である。

特に好ましくは、出口チャネル３を、２つのコンポーネント８，９を互いに接合する前に、当初、特にエッチングにより第２のコンポーネント９の一方の側にのみ開いた状態、即ち、第１の実施形態の場合と同様に、止まりボアとして、しかしながら、この場合、第１のコンポーネント８ではなく第２のコンポーネント９に作る。

次に、オプションとして、表面を例えばスピンエッチングによって研削し、研磨し又は違ったやり方で薄くするのが良い。次に、２つのコンポーネント８，９を互いに接合する。好ましくは、この場合も又、これは、各々が複数のコンポーネント８又は９を形成するプレート部材を互いに接合することにより行われる。

次に、最後ではあるが、第２のコンポーネント９又は第２のコンポーネント９を形成するプレート部材を第１のコンポーネント８から見て遠くに位置する平らな側について薄くし、特に研削する。これにより、１つ又は複数の出口チャネル３を機械加工側から開放する。しかしながら、機械加工、及び（又は）、開放作業は、コンポーネントを互いに接合する前においても実施できる。

第２のコンポーネント９又は対応のプレート部材の薄肉化は、好ましくは、第１の実施形態において説明した厚さＤ２に合わせて行われ、その結果、先に行った説明又は注意事項は、ここに当てはまる。

第２の実施形態では、第２のコンポーネント９についても、好ましくは、シリコンが用いられる。特に、シリコンウェーハ等が、第２のコンポーネント９を形成するプレート部材として用いられる。

上述した提案対象の製造方法は、提案し、又は、図示したスワールノズル１の製造には限定されず、一般的に、他のスワールノズル１及び更に渦室ノズル、即ち渦室を備えたスワールノズルにも利用できる。

製造にあたり、好ましくは、エッチングを用いて材料に加工を施し、特にこれを薄くする。このようにすると、非常に正確且つ非常に微小の構造体、特に、凹部、チャネル等を最も好ましくは５０μｍであり、特に３０μｍ以下の状態で得ることができる。しかしながら、追加的に又は代替的に、物質を加工すると共に、（或いは）、付形する他の方法、例えばレーザ加工、機械的処理、注型、及び（又は）、エンボス加工も又利用できる。

好ましくは、スワールノズル１は、少なくとも実質的に扁平であると共に、（或いは）、板状である。液体（図示せず）の主要な流れ方向又は主要な供給方向は、本質的に、特にコンポーネント８，９のプレートの平面又はコンポーネント８，９の互いに接合された表面若しくはこれらに平行な平面に一致した主要な広がり方向に延びる。出口チャネル３は、好ましくは、スプレーノズル１の主要な広がり平面又はそのプレートの平面、液体の主要な流入方向、及び（又は）、フィルタ構造体の主要な広がりに対して横方向に、特にこれに垂直に延びる。出口チャネル３の主要な広がり方向及びスワールノズル１の主要な送出し方向は、好ましくは、中心軸線Ｍの方向に延びる。

入口チャネル２、供給チャネル６、フィルタ構造体、及び（又は）、スワールノズル１に形成された液体のための他の流入領域は、好ましくは、少なくとも実質的に共通平面内に配置され、最も好ましくは、特にコンポーネント８の平らな側又は表面から始まって一方の側にのみ形成される。

理論的には、複数の出口チャネル３又は実際には複数のスワールノズル１をコンポーネント８，９に形成するのが良い。次に、構造体をそれに応じて適合させる。図４は、図１に対応した図であり、コンポーネント８及び（又は）コンポーネント９上に設けられた数個の、この場合、３つのスワールノズル１及び共通のフィルタ構造体５を有する第３の実施形態としてのスワールノズル集成体を示している。上述の注意事項及び説明は、それに応じて又は補完的に当てはまる。

種々の実施形態及び特許請求の範囲の記載の個々の特徴及び観点は、所望に応じて互いに組み合わせることも可能である。

提案したスワールノズル１は、最も好ましくは、液体医薬調合物を噴霧化するためにもちいられ、医薬調合物は、高い圧力下でスワールノズル１に通され、出口チャネル３から出た医薬調合物は、特に平均直径が１０μｍ未満であり、好ましくは、１μｍから７μｍであり、特に実質的に５μｍ以下の粒子又は液滴を含むエーロゾル（図示せず）の状態に噴霧化される。

好ましくは、提案対象のスワールノズル１は、以下に説明するアトマイザ１０に用いられる。具体的に言えば、スワールノズル１は、非常に良好な又は微細な噴霧化を達成すると同時に比較的大きな流量及び（又は）比較的低い圧力を達成するのに役立つ。

図５及び図６は、それぞれ、非引張状態（図５）及び引張状態（図６）のアトマイザ１０の略図である。アトマイザ１０は、特に、携帯可能な吸入器として構成され、好ましくは、推進ガス無しで稼働する。

スワールノズル１は、好ましくは、アトマイザ１０内に収納され、特に、ホルダ１１内に収納される。かくして、ノズル集成体２２が得られる。

アトマイザ１０は、流体１２、特に非常に効果の高い薬剤、医薬調合物等を噴霧化するために用いられる。好ましくは、液体である流体１２、特に薬剤が噴霧化されると、ユーザ（図示せず）により吸息され、又は、吸入可能なエーロゾル２４が作られる。通常、吸入は、患者の状態に応じて、１日に少なくとも１回、特に、１日に数回、好ましくは処方された間隔で実施される。

公知のアトマイザ１０は、流体１２を収容した挿入可能な且つ好ましくは交換可能な容器１３を有する。かくして、容器１３は、噴霧化されるべき流体１２のリザーバを構成する。好ましくは、容器１３は、最高３００回の投与分又はユニットをもたらし、即ち、最高３００回のスプレー又は塗布を可能にするのに十分な量の流体１２又は有効物質を収容している。

容器１３は、実質的に円筒形又はカートリッジの形状をしており、アトマイザ１０を開けた後、容器をアトマイザ１０内に下から挿入でき、オプションとして交換することができる。この容器は、剛性構造のものであり、流体１２は、好ましくは、容器１３内の流体チャンバ１４内に保持され、この流体チャンバは、折り畳み式袋から成る。

アトマイザ１０は、流体１２を特に所定の、オプションとして調節可能な計量された投与量で運搬して噴霧化するための運搬器具、好ましくは圧力発生器１５を更に有する。

アトマイザ１０又は圧力発生器１５は、容器１３のための保持器具１６と、手動で操作して解除できるロック要素１８を備えた関連の駆動ばね１７（部分的にしか図示されていない）と、好ましくは、オプションとしての弁、具体的には逆止弁２０を備えた厚肉毛管の形態をした運搬管１９と、圧力チャンバ２１と、マウスピース２３の付近に設けられたノズル集成体２２とを有している。容器１３は、保持器具１６により、具体的に言えば嵌合によってアトマイザ１０内に固定されていて、運搬管１９が、容器１３内に浸漬されるようになっている。保持器具１６は、容器１３を解除して交換することができるよう構成されたものであるのが良い。

駆動ばね１７の軸方向引張の際に、保持器具１６は、容器１３及び運搬管１９と一緒に図面で見て下方に動かされ、流体１２は、容器１３から逆止弁２０を介して圧力発生器１５の圧力チャンバ２１内に吸い込まれる。

ロック要素１８の作動後における次の解除中、圧力チャンバ２１内の流体１２は、今や閉鎖状態にある逆止弁２０を備えた運搬管９を駆動ばね１７の解除により上方に動かすことによって圧力下に置かれ、今や加圧ラム又はピストンとして作用する。この圧力により、流体１２は、ノズル２２を通って押し出され、流体１２は、図１０に示されているようにエーロゾル２４の状態に噴霧化される。

ユーザ（図示せず）は、エーロゾル２４を吸入することができ、その間、好ましくは、少なくとも１つの供給開口部２５を通って供給空気をマウスピース２３内に吸い込むのが良い。

アトマイザ１０は、上側ハウジング部品２６及びこの上側ハウジング部品に対して回転可能な内側部品２７を有し（図６）、内側部品は、上側部分２７ａ及び下側部分２７ｂを有し（図５）、他方、特に手動操作可能なハウジング部品２８が、好ましくは保持要素２９によって内側部品２７に解除可能に取り付けられ、好ましくはこれに押し被せられている。容器１３を挿入すると共に（或いは）交換するために、ハウジング部品２８をアトマイザ１から取り外すことができる。

ハウジング部品２８を図面で見て下方に位置する内側部品２７の下側部分２７ｂを同伴して上側ハウジング部品２６に対して回転させるのが良い。その結果、駆動ばね１７は、保持器具１６に作用する歯車（図示せず）によって軸方向に引っ張られる。引張中、容器１３は、容器１３が図１２に示すように端位置を占めるまで軸方向下方に動かされる。この状態では、駆動ばね１７は、引張下にある。引張が初めて行われると、ハウジング部品２８内に設けられた軸方向に作用するばね３０は、容器の底に当接し、穿通要素３１により、穿通要素が先ず最初に容器１３又はその底部に位置するシールに当接するとこれを穿通して通気が行われる。噴霧化プロセス中、容器１３は、駆動ばね１７により図５に示すその元の位置に戻され、他方、運搬管１９は、圧力チャンバ２１内に動かされる。かくして、容器１３及び運搬要素又は運搬管１９は、引張プロセス中又は流体の引き上げのため及び噴霧化プロセス中、持ち上げ運動を行う。

一般に、提案したアトマイザ１０では、容器１３を好ましくはアトマイザ１０内に挿入するのが良く、即ち、アトマイザ１０内に収納するのが良いことは言及されるべきである。それ故、容器１３は、好ましくは、別個のコンポーネントである。しかしながら、容器１３又は流体チャンバ１４は、理論的には、アトマイザ１０又はアトマイザ１０の一部により直接形成されても良く、或いは、他の何らかの仕方でアトマイザ１０内に組み込まれても良く、或いは、これに連結可能であって良い。

自立形機器等とは対照的に、提案対象のアトマイザ１０は、好ましくは、携帯可能であると共に（或いは）手動操作式であるように構成され、特に、かかるアトマイザは、可動手持ち形器具である。

噴霧化は、ほぼ１回から２回の呼吸期間中に各作動の度に行われることが特に好ましい。しかしながら、理論的には、噴霧化は、長く続き又は連続することも可能である。

特に好ましくは、アトマイザ１０は、特に医学的噴霧療法用の吸入機器として構成される。しかしながら、変形例として、アトマイザ１０は、他の目的のために設計されても良く、好ましくは、化粧液を噴霧化するために用いられ、特に香水噴霧器として使用できる。したがって、容器１３は、例えば、医薬調合物又は化粧液、例えば香水等を収容する。

しかしながら、提案対象の解決策は、特に本明細書において説明したアトマイザ１０だけでなく、他の噴霧器又は吸入器、例えば粉末吸入器又は所謂計量投与形吸入器にも利用できる。

スワールノズル１を通る流体１２の噴霧化は、好ましくは、約０．１ＭＰａから約３５ＭＰａであり、特に約０．５ＭＰａから約２０ＭＰａの圧力で、且つ（或いは）、約１μｌ／ｓから約３００μｌ／ｓの流量で、特に、約５μｌ／ｓから約５０μｌ／ｓの流量で実施される。

第１の実施形態として提案されたスワールノズルの略図である。 図１のスワールノズルの概略断面図である。 図２に対応していて、第２の実施形態として提案されたスワールノズルの概略断面図である。 図１に対応していて、第３の実施形態として提案されたスワールノズル構造の略図である。 提案されたスワールノズルを有していて、非引張状態にあるアトマイザの概略断面図である。 図５と比較して９０°回転させた引張状態にあるアトマイザの概略断面図である。

符号の説明

１ スワールノズル
２ 入口チャネル
３ 出口チャネル
４ 隆起部分
５ 隆起部分
６ 供給チャネル
７ ノズル本体
８ コンポーネント
９ コンポーネント
１０ アトマイザ
１１ ホルダ
１２ 流体
１３ 容器
１４ 流体チャンバ
１５ 圧力発生器
１６ 保持器具
１７ 駆動ばね
１８ ロック要素
１９ 運搬管
２０ 逆止弁
２１ 圧力チャンバ
２２ ノズル集成体
２３ マウスピース
２４ エーロゾル
２５ 空気入口開口部
２６ 上側ハウジング部品
２７ 内側部品
２７ａ 内側部品２７の上側部分
２７ｂ 内側部品２７の下側部分
２８ ハウジング部品
２９ 保持要素
３０ 軸方向に作用するばね
３１ 穿刺要素
Ｍ 中心軸線

Claims (26)

1. 流体（１２）の形態をした医薬調合物、化粧剤、身体若しくは美容のための薬剤、洗浄剤、又は家庭用薬剤を送り出し、特に噴霧化するためのスワールノズル（１）であって、入口チャネル（２）及び出口チャネル（３）を有し、前記入口チャネル（２）が、前記出口チャネル（３）に対して横方向に、特に垂直に延びているスワールノズルにおいて、
   前記入口チャネル（２）は、前記出口チャネル（３）内に直接、半径方向に、且つ（或いは）、接線方向に開口していることを特徴とするスワールノズル。
2. 前記入口チャネル（２）は、前記出口チャネル（３）内に、少なくとも実質的に接線方向に又は接線方向と半径方向との間で角度をなして開口していることを特徴とする、請求項１記載のスワールノズル。
3. ２個から１２個、特に４個の入口チャネル（２）が、前記出口チャネル（３）内に開口すると共に（或いは）前記入口チャネル（２）は、共通平面内に延びていることを特徴とする、請求項１又は２記載のスワールノズル。
4. 前記入口チャネル（２）の入口は、前記出口チャネル（３）の中心軸線（Ｍ）から５０μｍから３００μｍの間隔を置いて、特に８０μｍから１２０μｍの間隔を置いて位置していることを特徴とする、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のスワールノズル。
5. 前記入口チャネル（２）は各々、乱流方向に、特に一定であり、又は、前記出口チャネル（３）に向かって連続的に増加する曲率をもって湾曲していることを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか１項に記載のスワールノズル。
6. 前記入口チャネル（２）は各々、前記出口チャネル（３）に向かって、断面積に基づき特に少なくとも２倍だけテーパしていることを特徴とする、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のスワールノズル。
7. 前記入口チャネル（２）は各々、５μｍから３５μｍの深さを有することを特徴とする、請求項１〜６のうちいずれか１項に記載のスワールノズル。
8. 前記入口チャネル（２）の出口は各々、２μｍから３０μｍの幅、特に１０μｍから２０μｍの幅を有することを特徴とする、請求項１〜７のうちいずれか１項に記載のスワールノズル。
9. 前記入口チャネル（２）の出口は、前記出口チャネル（３）の中心軸線（Ｍ）から、前記出口チャネル（３）の直径の１．１倍から１．５倍に相当する間隔を置いて位置していることを特徴とする、請求項１〜８のうちいずれか１項に記載のスワールノズル。
10. 前記出口チャネル（３）は、構造が少なくとも実質的に円筒形であると共に、（或いは）、前記出口チャネル（３）は、少なくとも実質的に一定の断面を有することを特徴とする、請求項１〜９のうちいずれか１項に記載のスワールノズル。
11. 前記出口チャネル（３）の直径は、５μｍから１００μｍであり、特に２５μｍから４５μｍであると共に、（或いは）、前記出口チャネル（３）の長さは、１０μｍから１００μｍであり、特に２５μｍから４５μｍであると共に、（或いは）、前記出口チャネル（３）の直径の０．５倍から２倍に相当していることを特徴とする、請求項１〜１０のうちいずれか１項に記載のスワールノズル。
12. 好ましくは流体（１２）、特に医薬調合物を噴霧化するスワールノズル（１）であって、入口チャネル（２）及び出口チャネル（３）を有し、前記入口チャネル（２）が、前記出口チャネル（３）に対して横方向に、特に垂直に延びていることを特徴とする、特に請求項１〜１１のうちいずれか１項に記載のスワールノズルにおいて、
    前記スワールノズル（１）は、前記入口チャネル（２）の上流側に設けられていて、前記入口チャネル（２）よりも小さな断面の通路を備えたフィルタ構造体を有することを特徴とする、スワールノズル。
13. 前記入口チャネル（２）は、これらの入口端が、共通の好ましくは環状の供給チャネル（６）に取り付けられ、特に、前記供給チャネル（６）によって包囲されていることを特徴とする、請求項１〜１２のうちいずれか１項に記載のスワールノズル。
14. 前記供給チャネル（６）は、前記フィルタ構造体と前記入口チャネル（２）との間に配置されていることを特徴とする、請求項１２又は１３記載のスワールノズル。
15. 前記入口チャネル（２）と前記フィルタ構造体の両方、及び（又は）、前記供給チャネル（６）は、共通平面内に位置していることを特徴とする、請求項１２〜１４のうちいずれか１項に記載のスワールノズル。
16. 前記スワールノズル（１）は、構造が少なくとも実質的に扁平であり、又は、板状であり、他方、特に、前記出口チャネル（３）は、前記スワールノズル（１）の広がりの主要平面に対して横方向に、好ましくは、これに垂直に延びると共に、（或いは）、前記流体（１２）は、前記入口チャネル（２）を介してのみ前記出口チャネル（３）に供給できることを特徴とする、請求項１〜１５のうちいずれか１項に記載のスワールノズル。
17. 前記入口チャネル（２）及び前記出口チャネル（３）、好ましくは更に前記共通供給チャネル（６）及び（又は）前記フィルタ構造体は、特にエッチング、注型、エンボス加工、レーザ法及び（又は）機械的処理によって一体形又は多部品構成形のノズル本体（７）に形成されていることを特徴とする、請求項１〜１６のうちいずれか１項に記載のスワールノズル。
18. 液体医薬調合物を噴霧化する請求項１〜１７のうちいずれか１項に記載のスワールノズル（１）の使用であって、前記医薬調合物は、高圧下で前記スワールノズル（１）に通されて前記出口チャネル（３）から出る前記医薬調合物がエーロゾルの状態に噴霧化されることを特徴とする、スワールノズルの使用。
19. 前記医薬調合物は、少なくとも主として、肺を行き先とする特に平均直径が１０μｍ未満であり、好ましくは１μｍから７μｍであり、特に約５μｍ以下の粒子又は小滴の状態に噴霧化されることを特徴とする、請求項１８記載のスワールノズルの使用。
20. 少なくとも１つの入口チャネル（２）及び前記入口チャネルに対して横方向に、特にこれに垂直に延びる出口チャネル（３）を有するスワールノズル（１）を製作する方法であって、
    前記少なくとも１つの入口チャネル（２）を平らな側部から始めて特に前記平らな側部に平行に延びる窪みとして第１の、好ましくは板状のコンポーネント（８）に作り、
    前記出口チャネル（３）を少なくとも部分的に、平らな側部から始まり、特に前記平らな側部に対して横方向に延びる窪みとして第２の板状のコンポーネント（９）に作り、
    前記第２のコンポーネント（９）に前記出口チャネル（３）を作る前且つ（或いは）後に、前記第１のコンポーネント（８）と前記第２のコンポーネント（９）を互いに接合して前記第２のコンポーネント（９）が、前記入口チャネル（２）を備えた前記第１のコンポーネント（８）の前記平らな側部を少なくとも部分的に覆うようにする、
    ことを特徴とする方法。
21. 前記出口チャネル（３）を、当初、前記２つのコンポーネント（８，９）を互いに接合する前に、特にエッチングにより一方の側が前記第２のコンポーネント（９）に開口した状態でのみ作り、次に、前記２つのコンポーネント（８，９）を互いに接合して前記出口チャネル（３）の開口部が前記第１のコンポーネント（８）の方に向くようにし、前記２つのコンポーネント（８，９）を互いに接合した後に、前記第１のコンポーネント（８）から見て遠くに位置する前記第２のコンポーネントの平らな側部を機械加工し、特に研削し、その結果、前記出口チャネル（３）が前記平らな側部で開放されることを特徴とする、請求項２０記載の方法。
22. 少なくとも１つの入口チャネル（２）及び前記入口チャネルに対して横方向に、特にこれに垂直に延びる出口チャネル（３）を有するスワールノズル（１）を製作する方法であって、
    一方の側が閉じられた窪みとして、前記少なくとも１つの入口チャネル（２）を平らな側部から始めて特に前記平らな側部に平行に延びる状態で第１の板状のコンポーネント（８）に作ると共に前記出口チャネル（３）を前記平らな側部から始まり、特に前記平らな側部に対して横方向に延びる状態で作り、
    次に、前記第１のコンポーネント（８）を第２の、好ましくは板状のコンポーネント（９）に接合して前記第２のコンポーネント（９）が、前記入口チャネル（２）を備えた前記第１のコンポーネント（８）の前記平らな側部を少なくとも部分的に覆うようにし、
    前記２つのコンポーネント（８，９）を互いに接合した後、前記第２のコンポーネント（９）から見て遠くに位置する前記第１のコンポーネント（８）の前記平らな側部を機械加工し、特に研削し、それにより前記出口チャネル（３）を前記平らな側部で開放する、
    ことを特徴とする方法。
23. 複数個の入口チャネル（２）が、前記出口チャネル（３）内に直接且つ（或いは）接線方向に開口し、それにより、前記出口チャネル（３）の入口領域を形成し、前記入口領域は、特に前記第１のコンポーネント（８）に形成されることを特徴とする、請求項２０〜２２のうちいずれか１項に記載の方法。
24. 流体（１２）、特に医薬調合剤を噴霧化するアトマイザ（１０）であってことを特徴とする、請求項１〜１７のうちいずれか１項に記載のスワールノズル（１）を有するアトマイザ。
25. 前記アトマイザ（１０）は、携帯可能であると共に（或いは）手動操作されるよう設計されていることを特徴とする、請求項２４記載のアトマイザ。
26. 前記アトマイザ（１０）は、前記流体（１２）を収容したリザーバ、特に容器（１３）を有することを特徴とする、請求項２４又は２５記載のアトマイザ。

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