JP2017505664A - エアロゾル形成部材 - Google Patents

Abstract

溶液を吸い上げ、加熱するように構成されたシート材を含むエアロゾル形成部材が開示される。シート材は使用の間に蒸気を発するよう構成されたキャピラリー構造を備える非平面的な内方主要面と、使用の間に内方主要面より少ない量の蒸気を発するよう構成された外方主要面とを含む。

Description

本発明は、エアロゾル送出装置用のエアロゾル形成部材に関する。また本発明は、本発明のエアロゾル形成部材を含むエアロゾル送出装置部品、およびこのエアロゾル送出装置部品を含むエアロゾル送出装置に関する。

エアロゾル送出装置とは、肺を介して体内に物質を送出する用途に使用される装置である。あるタイプのエアロゾル送出装置は物質が溶解した溶液の蒸気を形成する。吸入に適した小滴またはエアロゾルを形成するため空気と混ざるにつれて、エアロゾル送出装置内でこの蒸気は凝縮する。エアロゾル送出装置内に保持された溶液を揮発させ前記のエアロゾルを形成するように構成された加熱エレメントをこれらエアロゾル送出装置は含む場合がある。あるいは、一部のエアロゾル送出装置は圧縮性噴霧器を使用してエアロゾルを生じさせる。

本発明では、溶液を吸い上げ、加熱するように構成されたシート材を含むエアロゾル形成部材が提供され、このシート材は使用時に蒸気を発するように構成されたキャピラリー構造を備える非平面状の内方主要面と、使用時に内方主要面よりも発する蒸気量が少なくなるように構成された外方主要面とを含む。

ある実施態様では、シート材は非平面状である。シート材の断面はＵ字状、Ω字状、Ｖ字状であってもよい。もしくは、シート材の断面は部分的多角形であってもよい。

ある実施態様では、キャピラリー構造はシート材全体に亘って延びており、シート材は加熱可能材料から形成される。

ある実施態様では、シート材はキャピラリー構造で形成された単層を含み、シート材は加熱可能材料から形成される。

別の実施態様では、シート材は、加熱可能材料から形成される第１の層と、キャピラリー構造を含む第２の層とを含み、第１の層は外方主要面を形成し、第２の層は内方主要面を形成する。

ある実施態様では、内方主要面および外方主要面は多孔性であってもよく、内方主要面の細孔サイズよりも外方主要面の細孔サイズの方を小さくして使用時に内方主要面に比べて外方主要面から発せられる蒸気の量が少なくなるようする。

ある実施態様では、使用時に内方主要面に比べて外方主要面から発せられる蒸気の量が少なくなるように外方主要面は非多孔性である。

別の実施態様では、使用時に内方主要面に比べて外方主要面から発せられる蒸気の量が少なくなるように外方主要面に対するカバーをエアロゾル形成部材はさらに含む。

さらに別の実施態様では、外方主要面は蒸気非浸透性である。

本発明の別の態様ではチェンバー壁によって画定されるエアロゾルチェンバーを介して流体連通する空気入口および空気出口と、エアロゾルチェンバーに少なくとも部分的に位置する上述したエアロゾル形成部材とを含むエアロゾル送出装置部品が提供される。別の実施態様では、エアロゾル形成部材全部がエアロゾルチェンバー内に位置する。

ある実施態様では、外方主要面および内方主要面がエアロゾルチェンバーを通る空気流の方向と位置合わせされるようにエアロゾル形成部材はエアロゾルチェンバー内に配置される。

別の実施態様では、チェンバー壁はチェンバー側壁を含み、側壁の少なくとも一部分はシート材の外方主要面の輪郭を辿る。

エアロゾルチェンバー内に配置された通路をシート材とチェンバー壁とが形成するように、チェンバー壁の片方と接する対向する２つの端をシート材は含む。

ある実施態様では、チェンバー壁は遮熱部を少なくとも部分的に含む。

本発明のまた別の態様では、上述したエアロゾル送出装置部品またはエアロゾル形成部材を含むエアロゾル送出装置が提供される。

本発明の広い態様として、溶液を吸い上げ、加熱するように構成された非平面状シート材を含むエアロゾル形成部材であって、シート材は使用時に蒸気を発するように構成されたキャピラリー構造を備える非平面内方主要面と、使用時に内方主要面よりも発する蒸気量が少なくなるように構成された外方主要面とを含み、シート材は外方主要面に隣接するように供されるエアロゾルよりも高い濃度で内方主要面にエアロゾルを供するように構成されたエアロゾル形成部材が開示される。

本発明の実施態様を添付図面を参照し、あくまで例示を目的として説明する。

本発明のある実施態様のエアロゾル形成部材を含むエアロゾル送出装置の側面から見た断面図である。 本発明のある実施態様のエアロゾル形成部材を含むエアロゾル送出装置部品の側面から見た断面図である。 図２のＸ−Ｘ線に沿ったエアロゾル送出装置の断面図である。 図１のエアロゾル形成部材の斜視図である。 本発明の別の実施態様のエアロゾル形成部材を含むエアロゾル送出装置の断面図である。 本発明のまた別の実施態様のエアロゾル形成部材を含むエアロゾル送出装置の断面図である。 本発明のさらに別の実施態様のエアロゾル形成部材を含むエアロゾル送出装置の断面図である。 本発明の別の実施態様のエアロゾル送出装置の側面から見た断面図である。 図８のＸ−Ｘ線に沿った本発明のある実施態様のエアロゾル形成部材を含むエアロゾル送出装置の断面図である。 本発明の別の実施態様のエアロゾル送出装置部品の断面図である。 本発明のまた別の実施態様のエアロゾル送出装置部品の断面図である。 本発明のさらに別の実施態様のエアロゾル送出装置部品の断面図である。 本発明のまたさらに別の実施態様のエアロゾル送出装置部品の断面図である。

図１を参照すると、本発明のエアロゾル送出装置１が開示されている。エアロゾル送出装置はエアロゾル送出装置部品１’とエネルギー貯蔵部品１’ ’とを含む。エアロゾル送出装置部品１’はエネルギー貯蔵部品１’ ’に対して着脱可能であるが、別の実施態様では単一の部品を形成するようにエアロゾル送出装置部品１’とエネルギー貯蔵部品１’ ’とが分離不可能であることも想定される。

エアロゾル送出装置部品１’は使い捨てでもよく、エネルギー貯蔵部品１’ ’は再利用可能でもよい。しかし当然のことながら、２つの部品が単一の部品を形成する時は、エアロゾル送出装置は使い捨てまたは再利用可能でもよい。

図１で示すように、エネルギー貯蔵部品１’ ’は、バッテリー１５および電気回路３１を保持するハウジングを含む。当然のことながら、バッテリーに代わる別の動力源を使用してもよい。

図２はエアロゾル送出装置部品１’をより詳細に図示しており、一端にマウスピース３で形成されるハウジング２と、対向端に接続通路３５で形成される接合端とを含む。接続通路３５は電気回路３１を介して、エアロゾル送出装置部品１’に保持される部品を、エネルギー貯蔵部品１’ ’内に配置されたバッテリー１５に電気的に接続する。

ハウジング２はエアロゾル送出装置部品１’を通って延びる空気通路によって形成される。空気通路は空気入口５と、プレナムチェンバー４と、チェンバー入口３３と、エアロゾルチェンバー６と、チェンバー出口２８と、出口開口部７とを含む。使用時、空気は空気入口５を通って、プレナムチェンバー４内に、そして次にエアロゾルチェンバー６内に空気を供給するチェンバー入口３３へと引き込まれ、空気はチェンバー出口２８を通ってエアロゾルチェンバー６から出て、マウスピース３内に形成される出口開口部７を通ってエアロゾル送出装置部品１’から出る。

図３は図２のＸ−Ｘ線に沿ったエアロゾル送出装置部品１’の断面を表したものである。図３に示すようにエアロゾルチェンバー６はハウジングの中心に位置しており、チェンバー壁によって画定される。チェンバー壁は、以下で詳しく説明する、２つの仕切り壁８と、チェンバー側壁３２と、支持板２０とを含む。本発明の１つの実施態様のエアロゾル形成部材１０Ａはエアロゾルチェンバー６の中に位置している。エアロゾルチェンバー６に対する各仕切り壁８の反対側は、溶液を含むように構成された２つの溶液貯蔵庫９である。

本発明のある実施態様ではエアロゾル形成部材１０Ａは、溶液を吸い上げ、加熱するように構成された単層のシート材を含んでもよい。従って、シート材は溶液貯蔵庫９から溶液を吸収することができ、その後、揮発して蒸気になるようにこれを加熱することができる。シート材は本質的にシート状であり長方形である。しかし、当然のことながら、シート材の形状に特に制限はなく、いずれの形状、例えば円形、楕円形、正方形でもよい。シート材は内方主要面２３Ａと外方主要面２３Ｂを含む。シート材は開孔構造、発泡構造、メッシュ構造または細孔の相互接続ネットワークを含み、これらは全てキャピラリー構造を形成する。キャピラリー構造によりエアロゾル形成部材１０Ａは溶液を吸い上げ、または吸収することができる。ここで使用される「キャピラリー構造」という用語は、液体または溶液が毛細管作用の結果として移動できる構造であると理解されたい。

エアロゾル形成部材１０Ａのある実施態様では、シート材を多孔性で、顆粒状、繊維状または綿状の焼結金属から作製して上記キャピラリー構造を形成してもよい。別の実施態様では、キャピラリー構造を形成する開孔金属発泡体またはワイヤーメッシュまたはカレンダーワイヤーの層の集合体をシート材は含む。シート材はステンレスから作製してもよい。薄い支持層（図示せず）を内方主要面２３Ａと外方主要面２３Ｂの片方または両方に焼結することも想定される。そのような支持層をステンレスのワイヤーメッシュから形成してもよい。

少なくともエアロゾル形成部材１０Ａの内方主要面２３Ａ上で、キャピラリー構造は露出する。例えばエアロゾル形成部材１０Ａをシート材の内方主要面２３Ａと外方主要面２３Ｂの両方の表面上で露出するようにエアロゾル形成部材１０Ａ全体に亘って延びるキャピラリー構造で形成してもよい。別の実施態様では、キャピラリー構造がエアロゾル形成部材１０Ａ全体に亘って延びないようにエアロゾル形成部材１０Ａは構成されてもよい。例えば、キャピラリー構造は内方主要面２３Ａ上、または内方主要面２３Ａの一部分上でのみ露出してもよい。

シート材の外方主要面２３Ｂは、使用の際に内方主要面２３Ａよりも発する蒸気が少なくなるように構成してもよい。これは、例えば外方主要面に対してカバー１２を配置するなどして、外方主要面２３Ｂをシールすることで達成してもよい。カバー１２は絶縁体／非伝導性材料から作られた薄層を含んでもよい。あるいは、例えば非多孔性にしたり、内方主要面２３Ａよりも細孔サイズが小さくなるように構成したりして、外方主要面２３Ｂを適当に変えてもよい。

電流が流れている時にキャピラリー構造中に保持された溶液を揮発または気化するような十分な温度にまでシート材の温度が上昇するのに十分な電気抵抗を含んでいる点で、シート材を形成する材料は加熱可能である。上述したようなキャピラリー構造がシート材全体に亘って延びている実施態様では、加熱エレメントとキャピラリー構造が統合されて単一の物またはユニットを形成するようにキャピラリー構造によって形成される加熱エレメントをシート材は含むと考えられ、同一表面中に配置された加熱エレメントと芯をシート材は含むものとして説明することができる。

図示していない別の実施態様ではシート材は複数の層を含んでもよく、例えば異なる構造／材料の多層を供することで上述の構造および材料のあらゆる組み合わせを含んでもよく、これらの層は焼結などによって接合される。このような図示していない別の実施態様の一つをより詳細に説明する。

エアロゾル形成部材は本質的にシート状であり複数の層から形成されるシート材を含む。シート材は、加熱エレメントとして機能する非多孔性で加熱可能な第１の層と、キャピラリー構造を供する第２の層とを含む。第１の層は、金属箔を含んでもよい温度が上昇するように構成された材料から形成され、それはステンレス、ニッケルクロム合金から作られてもよい。第２の層は開孔構造、発泡構造、メッシュ構造または細孔の相互接続ネットワークによって形成され、これらは全てキャピラリー構造を形成する。キャピラリー構造によってエアロゾル形成部材１０Ａは溶液を吸い上げるまたは吸収することができるようになる。第２の層はガラス繊維、ガラス繊維糸またはその他いずれの非伝導性かつ不活性、つまりは相対的に加熱可能でない繊維材料から作られた繊維ウェブまたは布を含んでもよい。この実施態様では、平行表面中に配置され、互いに接続された加熱エレメントおよび芯を含むものとしてシート材は説明することができる。第２の層は芯として機能する。

第１の層（加熱エレメント）と第２の層（キャピラリー構造を有する芯）は、２つの対向する内方主要面と外方主要面を備えるシート材を形成するように、互いに重なって配置され、キャピラリー構造は内方主要面上において露出している。機械的または化学的手段あるいは加熱処理によって層は相互に連結している。ある実施態様では層は相互に焼結されている。

別の実施態様では第１および第２の層の両方とも加熱可能材料から作製してもよい。例えば、第２の層は均質で、顆粒状、繊維状もしくは綿状の焼結金属から作製してもよく、または開孔金属発泡体もしくはワイヤーメッシュ構造を含んでもよく、これらは全てキャピラリー構造を形成する。この実施態様では、同一表面中および平行表面中に配置された加熱エレメントおよび芯を含むものとしてシート材を説明することができる。

また別の実施態様では、第１および第２の層の両方が溶液を加熱し、吸い上げるように第１および第２の層は多孔性加熱可能材料から作製してもよい。この実施態様では、同一表面中および平行表面中に配置された加熱エレメントおよび芯を含むものとしてシート材を説明することができる。

図示していないさらに別の実施態様では、シート材は細孔サイズが小さい多孔性の第１の層と第１の層よりも細孔サイズが大きい多孔性の第２の層とを含み、従って両方の層はキャピラリー構造によって形成されるが、内方主要面を形成する第２の層は外方主要面を形成する第１の層よりも多く蒸気を発する。上述したように、２つの層のうち少なくとも１つは加熱可能材料から作製される。２つの層はキャピラリー構造に関して上述した構造および材料で形成されてもよい。

図示していないまたさらに別の実施態様では、キャピラリー構造を含むという点で第２の層に似た第３の層をシート材は含んでいる。シート材の内方主要面および外方主要面の両方の表面上においてキャピラリー構造が露出するように第２および第３の層は第１の層を挟む。

先の実施態様のいずれかで説明したような複数の層から形成されたシート材を含むエアロゾル形成部材は、外方主要面から発せられる蒸気の量を低減するため、外方主要面を密閉または封止するためのカバーをさらに含んでもよい。

上述した実施態様のいずれかのシート材の厚さまたは深さは２０〜５００μｍの範囲内である。これとは別に厚さは５０〜２００μｍの範囲内である。厚さまたは深さとは、シート材の内方主要面２３Ａと外方主要面２３Ｂとの間の距離を意味すると理解されるべきである。

図４だけでなく図３も再度参照すると、シート材は非平面状であり、２つの対向する短い端部１３Ａ、１３Ｂと、２つの対向する長手方向端部１３Ｃ、１３Ｄとを含む。エアロゾル形成部材１０Ａを製造するため、シート材は以下に詳述するように湾曲形状またはＵ字型になるように折り曲げられ、チェネル２４を形成する。エアロゾル形成部材１０Ａの短い端部１３Ａ、１３Ｂは平坦であり、角部１８Ａ、１８Ｂそれぞれを介してエアロゾル形成部材の平行な直線状の部分１７Ａ、１７Ｂそれぞれに対して約９０°で一体に形成される。図３および４に示すように角部１８Ａ、１８Ｂから離れた直線状部分１７Ａ、１７Ｂの端部は、半円形部１９の対向する端部と共に一体に形成され、エアロゾル形成部材１０Ａは全体としてＵ字型の断面形状をしている。従ってエアロゾル形成部材１０Ａは相互に実質的に向かい合うまたは対向する、つまり同一平面上に存在しない部分を含む。

有利なことに、曲面的または非平面的構成によりエアロゾル形成部材１０Ａおよびエアロゾル送出装置１の効率が向上し、より小型に作製することができる。エアロゾル形成部材１０Ａの効率は、エアロゾル形成部材１０Ａから発せられる蒸気の質量に対するユーザーに送出されるエアロゾル粒子の質量の比率として定義される。

図３に示すように支持板２０の主要面２０Ａが湾曲した部分１９の内側湾曲面に向くように、エアロゾル形成部材１０Ａの平坦な短い端部１３Ａ、１３Ｂは支持板２０に取り付けられている。従って、エアロゾル形成部材１０Ａは支持板２０から離れて外側に膨らんでいるものとして考えられる。この配置の結果として、エアロゾル形成部材１０Ａはエアロゾルチェンバー６内で懸架された状態になる。当然のことながら、支持板２０はハウジング２と一体としてもよいし、別個の部品としてもよい。別の実施態様では、支持板は省略され、エアロゾル形成部材１０Ａがハウジング２から離れて外側に膨らむようにエアロゾル形成部材１０Ａはハウジング２に接合される。また別の実施態様では、支持板２０はプリント回路基板（ＰＣＢ）であり、エアロゾル形成部材１０ＡをこのＰＣＢに電気的に接続してもよい

さらに内方主要面および外方主要面２３Ａ、２３Ｂが平行またはエアロゾルチェンバー６を通る空気流の方向と実質的に位置合わせされるようにエアロゾル形成部材１０Ａはエアロゾル送出装置内に配置される。

さらに短い端部１３Ａ、１３Ｂそれぞれは支持板２０と仕切り壁８との間に形成される溝の中にしっかりと配置される。溝は毛細管効果を供するのに十分な幅を備えており、これらの溝を第１および第２のキャピラリー溝２１ａ、２１ｂと称する。仕切り壁８のそれぞれは、各キャピラリー溝２１ａ、２１ｂが溶液貯蔵庫９と流体連通するように対応する溶液貯蔵庫９内部に延びる舌部８ａ、８ｂを含む。キャピラリー溝２１ａ、２１ｂの３次元形状のおかげで、エアロゾル送出装置の姿勢に関係なく、溶液貯蔵庫９からエアロゾル形成部材１０Ａの平坦な短い端部１３Ａ、１３Ｂへ溶液が確実に供給される。

チェンバー側壁３２がエアロゾル形成部材１０Ａの湾曲をなぞるまたは対応する状態でエアロゾル形成部材１０Ａはエアロゾルチェンバー６内に配置され、これによりこれらの間に断熱空気間隙２２が形成される。チェンバー側壁３２は部分的に遮熱材から形成されてもよい。遮熱材はガラスまたはセラミックのような耐熱性材料から形成され、プラスチック製のハウジング２が高温にならないように保護する。あるいは耐熱性プラスチックを成型してハウジング２それ自体を作製してもよい。

エアロゾル形成部材１０Ａの内方主要面２３Ａは、支持板２０の主要面２０Ａの方に向いている。従って、キャピラリー構造は露出しているか、または支持板２０の主要面２０Ａの方に向いている。さらに、エアロゾル形成部材１０Ａの内方主要面２３Ａは、エアロゾル送出装置部品１’を通過する揮発蒸気から形成されるエアロゾルの流れを方向付けるまたは案内するための流路２４を形成する。流路２４は、エアロゾル形成部材１０Ａが支持板２０上に取り付けられることによって経路を形成するために囲まれている。ここで使用される「流路」という用語は、非平面的表面または異なる平面中にある複数の表面から形成されるものであると理解される。

エアロゾル形成部材１０Ａの外方主要面２３Ｂはチェンバー側壁３２と仕切り壁８の方に向いており、内方主要面２３Ａと比べて外方主要面２３Ｂから発せられる蒸気の量が少なくなるように、外方主要面２３Ｂは蒸気非浸透性または蒸気制限的に構成されている。エアロゾル形成部材１０Ａが内方主要面２３Ａおよび外方主要面２３Ｂの両方の表面上で露出しているキャピラリー構造を備えるシート材を含む実施態様では、上述し、図３に示したように、外方主要面２３Ｂを通ってエアロゾル形成部材から発せられる蒸気の量を制限するようにカバー１２が外方主要面２３Ｂ上に位置している。あるいは、例えば表面を非多孔性にしたり、内方主要面２３Ａの細孔サイズよりも小さくしたりして、外方主要面２３Ｂそれ自体を適当に変更してもよい。

金属箔などの非平面的加熱可能層を含むシート材をエアロゾル形成部材が含み、外方主要面がこの非平面的加熱可能層によって形成される別の実施態様では、加熱可能層が非平面的であり、これを通過する蒸気を概して発しないためカバーが必要ない。

当然のことながら、上記の実施態様はエアロゾル形成部材１０Ａの外方主要面から蒸気が発せられるの妨げるまたはその量を低減するものである。有利なことに、これら構成によりチェンバー壁および／または仕切り壁８上で凝縮するエアロゾルおよび蒸気の量が低減される。またこの構成により、発せられる蒸気が蒸気密度を高くし、また流路２４を通る蒸気から形成されるエアロゾルを案内する流路２４の中心の方へと案内されやすくなる。

図１で示すようにエアロゾル送出装置部品１’がエネルギー貯蔵部品１’ ’に取り付けられると、エアロゾル形成部材１０Ａの短い端部１３Ａ、１３Ｂはそれぞれバッテリー１５の正極、負極に電気回路３１を介して電気的に接続する。電流がバッテリー１５からシート材を流れると、自身の電気抵抗によってシート材の温度が上昇し、キャピラリー構造の隙間または細孔内に保持される溶液が揮発する。シート材が金属箔などの非多孔性の加熱可能な第１の層を含み、この第１の層によって外方主要面が形成される実施態様では、自身の電気抵抗によって第１の層の温度が上昇し、加熱エレメントとして機能する。そのキャピラリー構造の隙間または細孔内において保持される溶液を含有している隣接する第２および／または第３の層を第１の層は順番に加熱する。別の実施態様では、長手方向の端部１３Ｃ、１３Ｄはバッテリー１５の端子に接続される。別の実施態様では、バッテリー１５から流れる電流およびエアロゾル形成部材１０Ａの温度レベルは、電子回路３１に含まれるPower-MOSFETスイッチ回路などのスイッチ回路によって制御してもよい。

図１〜４を参照して、エアロゾル形成部材１０Ａの作動を説明する。使用の際、ユーザーの手でエアロゾル送出装置１を始動させてもよいし、ユーザーが装置でパフを開始したのに合わせてエアロゾル送出装置が自動的に始動するようにしてもよい。接続通路３５を介して電気回路３１に接続する圧力センサーによってこれを行ってもよい。圧力センサーはプレナムチェンバー４の中に位置してもよい。エアロゾル送出装置を始動させると、バッテリー１５はエアロゾル形成部材１０Ａの対向する短い端部１３Ａ、１３Ｂの間または対向する長手方向の端部１３Ｃ、１３Ｄの間に電位差を生じさせ、これによってエアロゾル形成部材１０Ａの温度が上昇するように電流がシート材を介して流れる。この温度上昇によって、エアロゾル形成部材１０Ａのキャピラリー構造内に保持される溶液は主として内方主要面２３Ａから揮発して蒸気を形成する。揮発した溶液または蒸気は、空気入口５、プレナムチェンバー４、チェンバー入口３３を介してエアロゾルチェンバー６内へユーザーが吸い込んだ空気と混ざる。エアロゾル形成部材１０Ａの内方主要面２３Ａによって形成される流路２４の中で揮発した溶液は空気と混ざる。蒸気が空気と混ざると、吸入可能エアロゾルが生じるようにこれらは凝縮し、小滴を形成する。

図３で示したように、シート材の外方主要面２３Ｂ上に設けられたカバー１２は、シート材の外方主要面２３Ｂから溶液揮発するのを妨げるまたはその量を減らし、従ってチェンバー壁上における不要な凝縮の形成を最小化する。同様に、外方主要面２３Ｂがキャピラリー構造によって形成されていない、つまり非多孔性である実施態様では、この外方主要面２３Ｂから溶液が揮発するのを妨げられるまたはその量は減らされる。さらに、エアロゾル形成部材１０Ａの外方主要面２３Ｂから溶液が揮発するのを妨げられるまたはその量を減らすことによって、および蒸気を流路２４の中心方向へ方向付ける内方主要面２３Ａの湾曲によって、流路２４内の蒸気濃度が高まる。従って当該技術分野において周知の平面的エアロゾル形成部材よりもエアロゾル形成部材１０Ａの効率は高い。

エアロゾル形成部材１０Ａが始動し、流路２４内でエアロゾルが形成された後は、ユーザーが吸入し続ける間は流路２４を通してエアロゾルは吸い込まれる。エアロゾル形成部材１０Ａの内方主要面２３Ａの湾曲はエアロゾルチェンバー６を通るようにエアロゾルを案内するまたは方向付ける。次にエアロゾルはチェンバー出口２８を通りエアロゾルチェンバー６から出る。そしてエアロゾルはハウジング２内に任意に設けられたエアロゾルを冷却するエアロゾル精製部材３４を通過する。またエアロゾル精製部材３４は、マウスピース３内に設けられた出口７を介してユーザーの口に入る前にエアロゾル流の中へ放出されるメンソールなどの風味剤を含む。その間、エアロゾル形成部材１０Ａのキャピラリー構造から溶液が蒸発すると、上述したようにエアロゾル形成部材１０Ａのキャピラリー構造およびキャピラリー溝２１ａ、２１ｂの毛細管効果によって溶液貯蔵庫９から新たな溶液が供給される。そして新しい空気が空気入口５、プレナムチェンバー４、チェンバー入口３３を介して流路２４に入る。

ある実施態様では、流れ抵抗器のような圧力降下エレメントをプレナムチェンバー４内に配置して、エアロゾルチェンバー６内に入る空気流を制御してもよい。流れ抵抗器は単一の開口部または孔から構成されてもよく、ハウジング２内の空気入口５と同じでもよい。あるいは、流れ抵抗器は従来の紙巻きタバコの流れ抵抗を供する紙巻きタバコフィルターに似た多孔性体から構成してもよい（図示せず）。

従来のエアロゾル送出装置には、内壁上および内側部品上に凝縮を蓄積させないようにユーザーに吸入されない凝縮物を回収するスポンジを含むものがある。本発明は内壁上および内側部品上に凝縮する蒸気の量を最小化するので、このようなスポンジは必要ない。これによって製造プロセスを単純化でき、コストを低減できる。さらにハウジング２上で蒸気が蓄積することを最小化または妨げることによって、ハウジング２へ移る凝縮熱が減り、ユーザーがエアロゾル送出装置１を手に持つ際により快適になる。

図５を参照すると、本発明の別の実施態様のエアロゾル形成部材１０Ｂを示している。エアロゾル形成部材１０Ｂは図１〜４を参照して説明した実施態様と類似しており、類似の特徴には同じ参照番号を付している。エアロゾル形成部材１０Ａの直線状部分１７Ａ、１７Ｂは省略され、代わりに角部１８Ａ、１８Ｂがエアロゾル形成部材の断面が部分的に円形、袋状、Ω字型になるように互いに向かって延びている。この実施態様では、ほぼ円形の流路２４を形成するようにエアロゾル形成部材１０Ｂは曲げられている。従ってエアロゾル形成部材１０Ｂは実質的に互いに向かい合うまたは対向する、つまり同一平面上に位置しない部分を含む。したがって、支持板２０に接触する蒸気および／またはエアロゾルの量が減るように流路２４の中心方向に蒸気は発せられる。蒸気は内方主要面２３Ａによってほぼ完全に閉じ込められている。従ってエアロゾル形成部材１０Ｂの効率は、平面的エアロゾル形成部材と比較して向上している。加えて、当然のことながら、この実施態様は図３を参照して説明した実施態様と同じ利点を備えている。さらにこの実施態様は図１〜４を参照して説明した他の構成のいずれを含んでもよい。

図６を参照すると、本発明のまた別の実施態様のエアロゾル形成部材１０Ｃを示している。エアロゾル形成部材１０Ｃは図１〜４を参照して説明した実施態様と類似しており、類似の特徴には同じ参照番号を付している。しかし、エアロゾル形成部材１０Ａの曲り部１９は省略され、代わりに直線状部分１７Ａ、１７Ｂが角部１８Ａ、１８Ｂそれぞれから斜角で延び、エアロゾル形成部材１０ＣがＶ字型断面になるように互いに向かい合っている。ある実施態様では、直線状部分１７Ａ、１７Ｂは角部１８Ａ、１８Ｂそれぞれから４５〜８０°で延びている。直線状部分１７Ａ、１７Ｂの間、Ｖ字型の「谷」に流路２４は形成される。従ってエアロゾル形成部材１０Ｃは実質的に互いに向かい合うまたは対向する、つまり同一平面上に位置しない部分を含む。上述した実施態様と同様に、エアロゾル形成部材１０Ｃの表面積は、平坦なエアロゾル形成部材と比べると増加している。したがって、エアロゾル送出装置はより小型に作ることができる。加えて、当然のことながら、この実施態様は図１〜４を参照して説明した実施態様と同じ利点を備えている。さらにこの実施態様は図１〜４を参照して説明した他の構成のいずれを含んでもよい。

図７を参照すると、本発明のさらに別の実施態様のエアロゾル形成部材１０Ｄを示している。エアロゾル形成部材１０Ｄは図１〜４を参照して説明した実施態様と類似しており、類似の特徴には同じ参照番号を付している。しかし、エアロゾル形成部材１０Ａの曲り部１９は省略され、代わりに直線状部分１７Ａ、１７Ｂは、直線状部分１７Ａ、１７Ｂに対して直角に延びる直線状部分１７Ｃと接続して部分的四角形を形成する。あるいは、直線状部分１７Ａ、１７Ｂに対して直角に延びる複数の直線状部分が供され部分的多角形を形成する。１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ全ての部分は一体に形成される。直線状部分１７Ａ、１７Ｂそして接続直線状部分１７Ｃの間の空間に流路２４は形成される。従ってエアロゾル形成部材１０Ｄは実質的に互いに向かい合うまたは対向する、つまり同一平面上に位置しない部分を含む。加えて、当然のことながら、この実施態様は図１〜４を参照して説明した実施態様と同じ利点を備えている。さらにこの実施態様は図１〜４を参照して説明した他の構成のいずれを含んでもよい。

上述した実施態様では、短い端部１３Ａ、１３Ｂ、直線状の部分１７Ａ、１７Ｂまたは角度のある直線状部分１７Ａ、１７Ｂ（Ｖ字型）、角部１８Ａ、１８Ｂ、湾曲部１９、直線状接続部分１７Ｃは一体に形成されるものであるが、別の実施態様では（図示せず）、これらは接着される切り離された別個の部品であってもよい。

当然のことながら、本発明のエアロゾル形成部材は、本明細書で説明し示したエアロゾル送出装置への使用に限定されるものではない。本発明のエアロゾル形成部材は適切ないずれのエアロゾル送出装置にも使用可能である。

例えば、別のエアロゾル送出装置を図８に示した。本発明のエアロゾル形成部材はこのような装置でも実装できる。

図８で示したエアロゾル送出装置１０１は、マウスピース１０３によって形成されるハウジング１０２を含む。さらにハウジング１０２はエアロゾル送出装置１０１を通って延びる空気通路によって形成される。この空気通路は空気入口１０５、空気流路１０４ａ、チェンバー入口１０４ｂ、エアロゾルチェンバー１０６、チェンバー出口１２８、出口開口部１０７を含む。

Ｘ−Ｘ線に沿った図８のエアロゾル送出装置１０１の断面を図９に示す。仕切り壁１０８および支持板１２０を含むチェンバー壁によってエアロゾルチェンバー１０６は画定される。仕切り壁１０８のエアロゾルチェンバーと反対側には溶液貯蔵庫１０９がある。

エアロゾル形成部材１１０Ａはエアロゾルチェンバー１０６の中に配置される。エアロゾル形成部材１１０Ａは対向する内方主要面１２３Ａと外方主要面１２３Ｂとを備えるシート材を含む。図１〜７を参照して上述した特徴の任意の組み合わせをシート材はさらに含む。またエアロゾル形成部材１１０Ａは、外方主要面１２３Ｂから発せられる蒸気を防止または低減するため、さらにカバー１１２を含んでもよい。

図１〜７を参照して説明した実施態様と同様の方法でエアロゾル形成部材１１０Ａはエアロゾルチェンバー１０６の中に配置され、よって詳細な説明は割愛する。しかしながら、当然のことながら支持板１２０の内方主要面１２０Ａが内方主要面１２３Ａの湾曲部分に向くように、図９で示した通りエアロゾル形成部材１１０Ａは支持板１２０に取り付けられた平坦な短い端部１１３Ａ、１１３Ｂを含む。従ってエアロゾル形成部材１１０Ａは支持板１２０から離れて外側に膨らんでいるものとして考えられる。この配置の結果として、エアロゾル形成部材１１０Ａはエアロゾルチェンバー１０６内で懸架された状態になる。別の実施態様では、支持板１２０は省略され、エアロゾル形成部材１１０Ａがハウジング１０２から離れて外側に膨らむようにエアロゾル形成部材１１０Ａはハウジング１０２に取り付けられる。

さらに、エアロゾル形成部材１１０Ａの内方主要面１２３Ａは、エアロゾル送出装置部品１’を通る揮発蒸気から形成されるエアロゾルの流れを方向付けるまたは案内するための流路１２４を形成する。エアロゾル形成部材１１０Ａが支持板１２０に取り付けられることによって通路を形成するためにこの流路１２４はさらに周囲を囲われている。

仕切り壁１０８がエアロゾル形成部材１１０Ａの湾曲をなぞるまたは対応する状態でエアロゾル形成部材１１０Ａはエアロゾルチェンバー１０６の中に配置され、これによりこれらの間に断熱空気間隙１２２が形成される。上述したように仕切り壁１０８は部分的に遮熱部から形成されてもよい。もしくは、耐熱性プラスチックを成型してハウジング２それ自体を作ってもよい。

さらに、短い端部１１３Ａ、１１３Ｂそれぞれは支持板２０と仕切り壁８との間に形成される溝の中にしっかりと配置される。溝は毛細管効果を供するのに十分な幅を備えており、これらの溝を第１および第２のキャピラリー溝１２１ａ、１２１ｂと称する。

溶液貯蔵庫１０９が第１および第２のキャピラリー溝１２１ａ、１２１ｂと流体連通するように、２つの供給開口部１２５、１２５Ａが仕切り壁１０８の中に形成される。２つの供給開口部１２５、１２５Ａは、溶液を第１および第２のキャピラリー溝１２１ａ、１２１ｂに向かわせる毛細管効果を供するような幅をしていてもよい。当然のことながら、エアロゾル送出装置１０１は、キャピラリー溝１２１ａ、１２１ｂに向かう溶液の流れを制御するための供給開口部を１つだけ含んでもよく、または２つより多く含んでもよい。

図１０を参照すると、別の実施態様のエアロゾル送出装置２０１を示している。類似の特徴には同じ参照番号を付している。この実施態様では、２つの平行なキャピラリー板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃ、１２６Ｄがそれぞれ供給開口部１２５、１２５Ａの中に配置される。これらは供給開口部１２５、１２５Ａそれぞれの外へ延び、また溶液貯蔵庫１０９の中へ延びている。キャピラリー経路１２７、１２７Ａを形成するように、平行なキャピラリー板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃ、１２６Ｄの各対は相互に離れている。この配置により、各キャピラリー経路１２７、１２７Ａは、第１および第２のキャピラリー溝１２１ａ、１２１ｂそれぞれを介してエアロゾル形成部材１１０Ａのキャピラリー構造と流体連通している。キャピラリー板１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃ、１２６Ｄはキャピラリー溝１２１ａ、１２１ｂの延伸部分として機能し、エアロゾル形成部材１１０Ａに溶液を供給する際に役立つ。したがって、使用時において、溶液貯蔵庫１０９に保持されている溶液は、毛細管作用によってキャピラリー経路１２７、１２７Ａに移動し、第１および第２のキャピラリー溝１２１ａ、１２１ｂを介してエアロゾル形成部材１１０Ａの短い端部１１３Ａ、１１３Ｂにおけるキャピラリー構造に供給される。キャピラリー構造は芯に似た毛細管効果を供する。従ってキャピラリー構造はエアロゾル形成部材１１０Ａによって、エアロゾル形成部材１１０Ａのキャピラリー構造全体に溶液が分布するように、第１および第２のキャピラリー溝１２１ａ、１２１ｂに供給すべき溶液を吸収しまたは吸い上げることが可能となる。当然のことながら、供給開口部１２５、１２５Ａの１つだけまたは一部がキャピラリー板を備えてもよい。キャピラリー板をチューブで代用することも想定される。

図１１を参照すると、図５を参照して説明したものに類似したエアロゾル形成部材１１０Ｂを、図１０を参照して説明したエアロゾル送出装置２０１に配置させている。類似の特徴には同じ参照番号を付している。エアロゾル形成部材１１０Ｂの断面は部分的に円形、袋状、Ω字型である。この実施態様では、流路１２４を形成するようにエアロゾル形成部材１１０Ｂは曲げられている。従ってエアロゾル形成部材１１０Ｂは実質的に互いに向かい合うまたは対向する、つまり同一平面上に位置しない部分を含む。したがって、支持板１２０に接触する蒸気および／またはエアロゾルの量が減るように流路１２４の中心方向に蒸気は発せられる。さらに、そのような「袋」またはΩ字型の断面は、エアロゾルチェンバー６内のエアロゾル形成部材１０Ｂの表面積を増やし、エアロゾル形成部材１０Ｂの効率を上げる。従ってエアロゾル送出装置２０１はより小型に作ることができる。加えて、当然のことながら、この実施態様は他の図を参照して説明した実施態様と同じ利点を備えている。さらにこの実施態様は他の図を参照して説明した他の構成のいずれを含んでもよい。例えば、エアロゾル形成部材１１０Ｂは、任意のカバー１１２を含むように図１１で図示してもよい。

図１２を参照すると、図６を参照して説明したものに似たエアロゾル形成部材１１０Ｃを、図９を参照して説明したエアロゾル送出装置２０１に配置させている。類似の特徴には同じ参照番号を付している。エアロゾル形成部材１１０Ｃの断面はＶ字型である。エアロゾル形成部材１１０Ｃは実質的に互いに向かい合うまたは対向する、つまり同一平面上に位置しない部分を含む。Ｖ字型の「谷」に流路１２４は形成される。上述した実施態様と同様に、エアロゾル形成部材１０Ｃの表面積は、平坦なエアロゾル形成部材と比べると増加している。したがって、吸入器はより小型に作ることができる。加えて、当然のことながら、この実施態様は他の図を参照して説明した実施態様と同じ利点を備えている。さらにこの実施態様は他の図を参照して説明した他の構成のいずれを含んでもよい。例えば、エアロゾル形成部材１１０Ｃは、任意のカバー１１２を含むように図１２で図示されてよい。

図１３を参照すると、本発明のさらに別の実施態様のエアロゾル形成部材１１０Ｄを示している。このエアロゾル形成部材は図１０を参照して説明した実施態様と類似しており、類似の特徴には同じ参照番号を付している。エアロゾル形成部材１１０Ｄの断面は流路１２４を備える部分的多角形を形成する。従ってエアロゾル形成部材１１０Ｄは実質的に互いに向かい合うまたは対向する、つまり同一平面上に位置しない部分を含む。加えて、当然のことながら、この実施態様は他の図を参照して説明した実施態様と同じ利点を備えている。さらにこの実施態様は他の図を参照して説明した他の構成のいずれを含んでもよい。例えば、エアロゾル形成部材１１０Ｄは、任意のカバー１１２を含むように図１３で図示されてよい。

図１１〜１３を参照して説明したエアロゾル形成部材１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄは、溶液貯蔵庫１０９の中に延びるキャピラリー板を含むエアロゾル送出装置２０１の中に配置するように示されているが、当然のことながらこれらキャピラリー板は任意のものである。さらに、当然のことながら、図９〜１３を参照して説明したエアロゾル形成部材１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄは、使用可能なエアロゾル送出装置のいずれにも配置することが可能である。

エアロゾル送出装置１の上述した実施態様のエアロゾル形成部材は溶液と共に使用するように説明されている。当然のことながら、ユーザーに刺激的効果または治療的効果を与える特定の成分または物質をこの溶液は含んでいてよい。この成分または物質は吸入器を介して送出できるものであれば何でもよい。これら成分または物質を保持または溶解する溶液は、水、エタノール、グリセロール、プロピレングリコールまたはこれらの混合物を主成分として構成されてもよい。エタノールおよび／または水などの容易に揮発する溶媒中に充分に高い倍率で希釈する方法によって、これ以外の状態では揮発しにくい物質でさえも実質的に残留することなく揮発可能となり、また液状材料の熱分解を回避または大きく低減することができる。

当然のことながら、エアロゾル形成部材の断面が非平面的経路を辿り、エアロゾル形成部材の部分が実質的に互いに向かい合い、蒸気および／またはエアロゾルの流れを案内するまたは方向付けることが可能な流路を形成するのであれば、他の形状のエアロゾル形成部材もまた本発明の範囲内に属するものである。「実質的に」互いに向かい合うまたは対向するという語句は、平行であるかまたは互いに角度があり、そして同一平面上に位置しない部分を意味するものである。

当然のことながら、本発明の広い態様によると、提供されるエアロゾル形成部材は、溶液を吸い上げ、加熱するように構成された非平面的シート材を含む。シート材は使用の間に蒸気を発するよう構成されたキャピラリー構造を備える内方主要面と、使用の間に蒸気を発するよう構成された外方主要面とを含む。シート材は外方主要面に隣接するように供されるエアロゾルよりも高い濃度のエアロゾルを内方主要面に隣接するように供するように構成されている。エアロゾル濃度は、気体体積あたりのエアロゾル分子重量として理解される。

様々な課題を解決し技術を発展させることを目的として、図示を含むこの開示全体は、請求項に係る発明を実施して優れたエアロゾル形成部材、エアロゾル送出装置部品、エアロゾル送出装置を提供し得る種々の実施形態を示している。この開示の利点および特徴は、実施形態という典型的な例を示すことのみであって、包括的および／または排他的ではない。それらは理解を助けるため、および請求された特徴を教示するためだけに提出される。当然のことながら、開示の利点、実施態様、例示、機能、特徴、構造および／または他の側面は請求項または請求項の均等物の限定によって定義されるように、開示されたものに限定されず、また開示の範囲および／またはその意図から外れない限り他の実施態様を利用しても良く、変更を加えても良い。種々の実施態様は、説明した要素、成分、特徴、部品、工程、手法などの種々の組み合わせを適宜含んでも良いし、それらのみから構成されても良いし、またはそれらを主に構成されても良い。加えて、この開示は現在請求していないが将来請求し得る他の発明を含んでいる。

Claims (15)

1. 溶液を吸い上げ、加熱するように構成されたシート材を含むエアロゾル形成部材であって、シート材は使用の間に蒸気を発するよう構成されたキャピラリー構造を備える非平面的な内方主要面と、使用の間に内方主要面より少ない量の蒸気を発するよう構成された外方主要面とを含むエアロゾル形成部材。
2. シート材が非平面状であることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル形成部材。
3. シート材の断面はＵ字型、Ω字型、Ｖ字型または部分的多角形であることを特徴とする請求項１または２に記載のエアロゾル形成部材。
4. キャピラリー構造はシート材全体に亘って延びており、シート材は加熱可能材料から形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエアロゾル形成部材。
5. シート材は加熱可能材料から形成される第１の層と、キャピラリー構造を含む第２の層とを含み、第１の層は外方主要面を形成し、第２の層は内方主要面を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエアロゾル形成部材。
6. 内方主要面および外方主要面が多孔性であり、使用時に内方主要面に比べて外方主要面から発せられる蒸気の量が少なくなるように、内方主要面の細孔サイズよりも外方主要面の細孔サイズの方が小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエアロゾル形成部材。
7. 使用時に内方主要面に比べて外方主要面から発せられる蒸気の量が少なくなるように外方主要面は非多孔性であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエアロゾル形成部材。
8. 使用時に内方主要面に比べて外方主要面から発せられる蒸気の量が少なくなるように外方主要面に対するカバーをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のエアロゾル形成部材。
9. 外方主要面は蒸気非浸透性であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のエアロゾル形成部材。
10. チェンバー壁によって画定されるエアロゾルチェンバーを介して流体連通する空気入口および空気出口と、エアロゾルチェンバーに少なくとも部分的に位置する請求項１乃至８のいずれか１項に記載のエアロゾル形成部材とを含むエアロゾル送出装置部品。
11. 外方主要面および内方主要面がエアロゾルチェンバーを通る空気流の方向と位置合わせされるようにエアロゾル形成部材はエアロゾルチェンバー内に配置されることを特徴とする請求項１０に記載のエアロゾル送出装置部品。
12. チェンバー壁はチェンバー側壁を含み、側壁の少なくとも一部分はシート材の外方主要面の輪郭を辿ることを特徴とする請求項１０または１１に記載のエアロゾル送出装置部品。
13. エアロゾルチェンバー内に配置された通路をシート材とチェンバー壁とが形成するように、チェンバー壁の片方と接する対向する２つの端をシート材は含むことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のエアロゾル送出装置部品。
14. チェンバー壁は遮熱部を少なくとも部分的に含むことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のエアロゾル送出装置部品。
15. 請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載のエアロゾル送出装置部品または請求項１乃至９のいずれか１項に記載のエアロゾル形成部材を含むエアロゾル送出装置。
    
    

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