JP2020014535A - 吸入器 - Google Patents

Abstract

【課題】吸入器における薬剤の噴霧効率を向上させる。【解決手段】吸入器１０は、吸入剤１８を収容可能なチャンバ１４と、チャンバ１４の一端側と吸入部２８との間に設けられ、微細な多数のノズルを有するノズル板１１と、ノズル板１１に取り付けられ、ノズル板１１を振動させて、チャンバ１４内の吸入剤１８を吸入部２８側へ噴霧する圧電素子１２と、チャンバ１４の他端側に設けられ、チャンバ１４内に気体を供給して吸入剤１８のノズル板１１側への移動を促す圧力付与部１６と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、吸入器に関する。

特許文献１には、呼吸器系に薬剤を投与するための装置が開示されている。この装置は、入口及び出口を有するガス管路の途中にエアロゾル供給管路が接続され、全体として略Ｔ字形とされたコネクタを有している。そして、空気のようなガスをコネクタ内のガス管路に送り込む送風器を、入口に接続し、エアロゾル供給管路からガス管路に供給されたエアロゾルを、送風器によって出口へ送り出す構造が記載されている。

特許第４８９９０１５号公報

しかしながら、上記した従来例では、送風器から供給される空気等のガスの風圧の分圧が、エアロゾル供給管にも作用するため、エアロゾルの噴霧効率に影響を与え、これが呼吸器系への薬剤のドーズ量に支承をきたすと考えられる。

本発明は、吸入器における薬剤の噴霧効率を向上させることを目的とする。

第１の態様に係る吸入器は、吸入剤を収容可能なチャンバと、前記チャンバの一端側と吸入部との間に設けられ、微細な多数のノズルを有するノズル板と、前記ノズル板に取り付けられ、前記ノズル板を振動させて、前記チャンバ内の前記吸入剤を前記吸入部側へ噴霧する圧電素子と、前記チャンバの他端側に設けられ、前記チャンバ内に気体を供給して前記吸入剤の前記ノズル板側への移動を促す圧力付与部と、を有する。

この吸入器では、圧電素子によりノズル板を振動させることで、チャンバ内の吸入剤を噴霧することができる。このとき、圧力付与部によりチャンバ内に気体が供給されることで、吸入剤のノズル板側への移動が促されるので、吸入剤がノズル板の位置まで移動し易くなる。したがって、ノズル板による吸入剤の噴霧効率を向上させることができる。

第２の態様は、第１の態様に係る吸入器において、前記圧力付与部が送風機を有する。

この吸入器では、送風機により気体をチャンバに内に供給することで、吸入剤のノズル板側への移動を促すことができる。したがって、送風機を用いるという簡易な構造で、ノズル板による吸入剤の噴霧効率を向上させることができる。

第３の態様は、第１の態様又は第２の態様に係る吸入器において、前記圧力付与部が、微細な多数のノズルを有する補助ノズル板と、前記補助ノズル板に取り付けられ、前記補助ノズル板を振動させる補助圧電素子と、を有する。

この吸入器では、液状の吸入剤を用いる場合において、圧力付与部によりチャンバに向けて気体を供給し、補助圧電素子によって補助ノズル板を振動させることにより、液状の吸入剤に微小な気泡を発生させることができる。この微小な気泡により、吸入剤のノズル板側への移動を促し、ノズル板による吸入剤の噴霧効率を向上させることができる。

第４の態様は、第１の態様に係る吸入器において、前記チャンバと前記圧力付与部との間に設けられ、前記チャンバの内側への前記気体の通過を許容し、前記チャンバの外側への前記吸入剤の通過を許容しないフィルタを有する。

この吸入器では、圧力付与部から供給される気体が、フィルタを通過してチャンバ内に入り、チャンバ内の圧力を高める。このフィルタは、チャンバの外側への吸入剤の通過を許容しないので、圧力付与部によりチャンバ内の圧力が高まっても、吸入剤がフィルタを通じてチャンバの外側に漏れ出ることはない。したがって、吸入剤が液体の場合でも、該吸入剤を安定的に噴霧することができる。

第５の態様は、第１〜第４の態様の何れか一態様に係る吸入器において、前記吸入部に、前記ノズル板により噴霧された前記吸入剤を乾燥させるヒータを有する。

この吸入器では、ノズル板により吸入部側へ噴霧された吸入剤が、ヒータにより加熱されて乾燥し、粉体となる。したがって、液状の吸入剤を用いた場合に、吸入剤を粉体化することができる。

第６の態様は、第１〜第５の態様の何れか一態様に係る吸入器において、前記吸入部に、前記ノズル板から噴霧された前記吸入剤を前記吸入部側へ流すための気体を供給する送風部が接続されている。

この吸入器では、ノズル板から噴霧された吸入剤が、送風部から供給される気体により吸入部側に流される。このため、吸入剤が使用者の体内に届き易くなる。

本発明に係る吸入器によれば、吸入器における薬剤の噴霧効率を向上させることができる、という優れた効果が得られる。

第１実施形態に係る吸入器を模式的に示す断面図である。 第１実施形態に係る吸入器の変形例を模式的に示す断面図である。 第２実施形態に係る吸入器を模式的に示す断面図である。 第３実施形態に係る吸入器を模式的に示す断面図である。 第４実施形態に係る吸入器を模式的に示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。

［第１実施形態］
図１において、本実施形態に係る吸入器１０は、チャンバ１４と、ノズル板１１と、圧電素子１２と、圧力付与部１６と、フィルタ１９と、を有している。

チャンバ１４は、吸入剤１８を収容可能な部位であり、例えば筒部１５の内側に形成されている。チャンバ１４の例えば上方には、吸入剤１８の投入部２４が設けられている。吸入剤１８は、まず投入部２４に投入され、該投入部２４からチャンバ１４に供給されるようになっている。投入部２４とチャンバ１４との間には、開閉可能なシャッター２６を設けることが望ましい。これは、投入部２４からチャンバ１４への吸入剤１８の供給を可能にしつつ、圧力付与部１６による気体の供給時に気体の圧力が投入部２４に逃げ、ノズル板１１からの噴霧効率が低下することを抑制するためである。

ノズル板１１は、チャンバ１４の一端１４Ａ側と吸入部２８との間に設けられ、微細な多数のノズル（図示せず）を有する。このノズル板１１は、例えば円板状に形成されている。ノズル板１１は、例えば電鋳金属により構成され、ノズルに相当する多数の微細な孔が形成されている。孔の直径は、例えば０．１〜６０μｍである。一例として、噴霧される吸入剤１８の粒子の直径が１０〜６０μｍであると、該粒子は使用者３４の鼻腔３４Ａ内で捕捉される。粒子の直径が１〜５μｍであると、粒子は肺まで届く。

吸入剤１８が液状の場合、ノズル板１１から噴霧されるエアロゾルの粒子は、ノズル（孔）の直径に概ね対応した大きさとなる。したがって、吸入剤１８を届けたい体内の部位に対応する大きさのノズル（孔）を有したノズル板１１が用いられる。一方、吸入剤１８が粉体の場合には、粉体の粒子の大きさが、吸入剤１８を届けたい体内の部位に対応して予め設定されており、この粒子が通過できる大きさのノズル（孔）を有するノズル板１１が用いられる。

圧電素子１２は、ノズル板１１に取り付けられ、ノズル板１１を振動させて、チャンバ１４内の吸入剤１８を吸入部２８側へ噴霧する圧電振動子である。圧電素子１２は、例えば円環状に形成され、ノズル板１１の外周部に接合されている。チャンバ１４と吸入部２８との間は、ノズル板１１及び圧電素子１２により区画されており、圧電素子１２の非作動時において、吸入剤１８の吸入部２８側への漏れが抑制されている。

図１に示される例では、吸入部２８は、使用者３４の鼻３４Ｎと口３４Ｍを覆うことが可能なマスクである。図２に示される変形例では、吸入部２８は、鼻腔３４Ａに差し込み可能な外形のチューブ（カニューレ）である。チューブを用いると、吸入剤１８を届けたい鼻腔３４Ａの部位に、噴霧された吸入剤１８の出口を近づけることができる。

図１、図２において、圧力付与部１６は、チャンバ１４の他端１４Ｂ側に設けられ、チャンバ１４内に気体（例えば空気）を供給して吸入剤１８のノズル板１１側への移動を促すものである。この圧力付与部１６は、例えば管３６と送風機３８とを有している。管３６は、横管部３６Ａと縦管部３６Ｂを有するエルボ型に構成され、横管部３６Ａの先端がチャンバ１４の他端１４Ｂに接続されている。送風機３８は、例えば、一辺の長さが２０ｍｍの四角形で、厚さが４ｍｍ程度の小型の電動ファンである。この送風機３８は縦管部３６Ｂに設けられており、該縦管部３６Ｂから横管部３６Ａを通じて、チャンバ１４側に気体を供給可能とされている。

なお、管３６は、チャンバ１４の筒部１５と一体的に構成されていてもよい。また、吸入剤１８が送風機３８側に移動しない構成であれば、管３６は横管部３６Ａのみで構成されていてもよい。この場合、送風機３８は横管部３６Ａに設けられる。

フィルタ１９は、チャンバ１４と圧力付与部１６との間に設けられ、チャンバ１４の内側への気体の通過を許容し、チャンバ１４の外側への吸入剤１８の通過を許容しない構成とされている。つまり、チャンバ１４と圧力付与部１６とは、フィルタ１９により区画されている。吸入剤１８が液状の場合、フィルタ１９として公知の防水透湿素材を用いてもよい。防水透湿素材は、例えば撥水剤でコーティングされた撥水処理フィルタであり、気体は通過するが液体は通過しないようになっている。吸入剤１８が粉体の場合、フィルタ１９として、該粉体の粒子径よりも小さな直径の貫通孔、又は該粒子が通過できない貫通部を有するメッシュを用いてもよい。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１において、本実施形態に係る吸入器１０では、液状又は粉体の吸入剤１８を投入部２４に投入し、シャッター２６を開くことにより、該吸入剤１８をチャンバ１４内に供給できる。そして、圧電素子１２によりノズル板１１を振動させることで、チャンバ１４内においてノズル板１１に接している吸入剤１８を吸入部２８側へ噴霧することができる。このとき、圧力付与部１６の送風機３８によりチャンバ１４内に気体が供給されることで（矢印Ａ方向）、吸入剤１８のノズル板１１側への移動が促されるので、吸入剤１８がノズル板１１の位置まで移動し、該ノズル板１１に接し易くなる。したがって、送風機３８を用いるという簡易な構造で、ノズル板１１による吸入剤１８の噴霧効率を向上させることができる。

本実施形態に係る吸入器１０は、粉体の吸入剤１８に特に有効である。粉体の吸入剤１８の場合、チャンバ１４内に供給された気体の一部が吸入剤１８の間を通り、ノズル板１１を通過して、吸入部２８へ流れて行く。ノズル板１１により噴霧された吸入剤１８は、この気体の流れに乗って、より遠くまで進むことができる。つまり、圧力付与部１６によるチャンバ１４への圧力付与と、ノズル板１１を通過して流れる気体の流れとにより、噴霧された吸入剤１８をより遠くまで飛ばすことができる。

また、ノズル板１１におけるノズル（孔）の大きさを選択することにより、噴霧される吸入剤１８の粒子の大きさをコントロールすることができる。圧力付与部１６の送風機３８は小型であるので、圧力付与部１６を設けても吸入器１０を小型化できる。

更に、本実施形態では、圧力付与部１６から供給される気体が、フィルタ１９を通過してチャンバ１４内に入り、チャンバ１４内の圧力を高める。このフィルタ１９は、チャンバ１４の外側への吸入剤１８の通過を許容しないので、圧力付与部１６によりチャンバ１４内の圧力が高まっても、吸入剤１８がフィルタ１９を通じてチャンバ１４の外側に漏れ出ることはない。したがって、吸入剤１８が液体の場合でも、該吸入剤１８を安定的に噴霧することができる。

図２に示される変形例では、吸入部２８として、鼻腔３４Ａに差し込み可能な外形のチューブが用いられているので、該チューブを鼻腔３４Ａに差し込むことで、吸入剤１８を届けたい鼻腔３４Ａの部位に、吸入剤１８の出口（チューブの先端）を近づけることができる。

使用者３４は、噴霧された吸入剤１８を吸い込むことにより、吸入剤１８を体内に効率的に取り込むことができる。吸入剤１８として植物から抽出したエッセンシャルオイルを用いたアロマテラピーの場合、エッセンシャルオイルの香りの芳香分子が鼻から入って鼻の奥にある嗅上皮に届く。嗅毛は芳香分子をキャッチして嗅細胞に送る。嗅細胞でこの芳香分子を電気信号に変換し、嗅神経を通して脳の大脳辺縁系に伝える。この電気信号は、大脳辺縁系において嗅球を通り、記憶を司る海馬等の部分に届く。この体の仕組みを用いると、吸入剤１８の噴霧を、例えば記憶力低下を抑えるといった認知症の治療等に活用することができる。

なお、必要に応じて、チャンバ１４内においてノズル板１１に接触する位置に、液体を保持できる親水性の不織繊維（図示せず）を配置してもよい。これにより、液状の吸入剤１８は不織繊維に保持される結果、ノズル板１１を通じてチャンバ１４外への流出を防ぐことができる。これと同時に、液状の吸入剤１８を保持する不織繊維がノズル板１１に接触しているので、ノズル板１１から吸入剤１８を安定して噴霧できる。

［第２実施形態］
図３において、本実施形態に係る吸入器２０では、圧力付与部１６が、管３６及び送風機３８に加えて、補助ノズル板２１と、補助圧電素子２２と、を有している。この吸入器２０は、液状の吸入剤１８の噴霧に好適である。

補助ノズル板２１は、微細な多数のノズルを有しており、その構成はノズル板１１と同様である。この補助ノズル板２１は、横管部３６Ａとチャンバ１４との境界部に設けられている。なお、補助ノズル板２１の位置は、横管部３６Ａのチャンバ１４側の端部でもよく、またチャンバ１４の他端１４Ｂの近傍であってもよい。

補助圧電素子２２は、補助ノズル板２１に取り付けられ、該補助ノズル板２１を振動させる圧電振動子である。補助圧電素子２２の構成は、圧電素子１２と同様である。

この吸入器２０では、液状の吸入剤１８を用いる場合において、圧力付与部１６によりチャンバ１４に向けて気体を供給し、補助圧電素子２２によって補助ノズル板２１を振動させることにより、液状の吸入剤１８に微小な気泡２３（マイクロバブル）を発生させることができる。この微小な気泡２３により、吸入剤１８のノズル板１１側への移動を促し、ノズル板１１による吸入剤１８の噴霧効率を向上させることができる。

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

［第３実施形態］
図４において、本実施形態に係る吸入器３０では、吸入部２８に、ノズル板１１から噴霧された吸入剤１８の移動を促すための気体を供給する送風部４２が接続されている。この送風部４２は、例えばチャンバ１４を構成する筒部１５より大径の筒部４４により構成されている。筒部４４は、例えば筒部１５の同軸上に設けられている。筒部４４への気体の供給は、例えば図１の送風機３８により行うことができる。送風機３８により供給される気体の一部は、第１実施形態と同様にチャンバ１４内に供給されて（矢印Ａ方向）、吸入剤１８のノズル板１１側への移動を促す。また、この気体の一部は送風部４２を通り（矢印Ｂ方向）、吸入部２８より上流側で、ノズル板１１から噴霧された吸入剤１８と混じり合い、吸入部２８へ流れるようになっている（矢印Ｃ方向）。

なお、送風部４２を構成する筒部４４は、図１の横管部３６Ａを大径化し、吸入部２８の位置まで延長したものであってもよい。

この吸入器３０では、ノズル板１１から噴霧された吸入剤１８が、送風部４２から供給される気体により吸入部２８側に流される。このため、遠くまで移動し難い粉体の吸入剤１８であっても、該吸入剤１８が使用者３４の体内に届き易くなる。

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

［第４実施形態］
図５において、本実施形態に係る吸入器４０は、吸入部２８に、吸入剤１８を乾燥させるヒータ４６を有する。このヒータ４６は、吸入部２８としてのマスクの例えば内面に設けられた電気ヒータである。この吸入器４０は、液状の吸入剤１８の噴霧に好適である。

この吸入器１０では、ノズル板１１により吸入部２８側へ噴霧された吸入剤１８のエアロゾルが、ヒータ４６により加熱されて乾燥し、粉体となる。したがって、液状の吸入剤１８を用いつつ、吸入剤１８の噴霧後に該吸入剤１８を粉体化することができる。このため、吸入剤１８を通常時は液状として取扱いを容易にしつつ、体内への投与時には粉体に変化させることができる。
なお、粉体の粒子の大きさは、吸入剤１８の濃度等により変化する。濃度が高ければ、エアロゾルが乾燥する際の体積減少が少ないため、粒径が大きくなる。

他の部分については、第１実施形態又は第２実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

例えば、圧力付与部１６が送風機３８を有するものとしたが、気体を供給する手段はこれに限られず、例えばエアポンプを用いてもよい。また、各実施形態において、フィルタ１９と補助ノズル板２１及び補助圧電素子２２とを組み合わせて用いてもよい。その場合、補助ノズル板２１は、フィルタ１９とチャンバ１４の間に配置される。

１０ 吸入器
１１ ノズル板
１２ 圧電素子
１４ チャンバ
１６ 圧力付与部
１８ 吸入剤
１９ フィルタ
２０ 吸入器
２１ 補助ノズル板
２２ 補助圧電素子
２８ 吸入部
３０ 吸入器
３８ 送風機
４０ 吸入器
４２ 送風部

Claims (6)

1. 吸入剤を収容可能なチャンバと、
   前記チャンバの一端側と吸入部との間に設けられ、微細な多数のノズルを有するノズル板と、
   前記ノズル板に取り付けられ、前記ノズル板を振動させて、前記チャンバ内の前記吸入剤を前記吸入部側へ噴霧する圧電素子と、
   前記チャンバの他端側に設けられ、前記チャンバ内に気体を供給して前記吸入剤の前記ノズル板側への移動を促す圧力付与部と、
   を有する吸入器。
2. 前記圧力付与部は、送風機を有する請求項１に記載の吸入器。
3. 前記圧力付与部は、
   微細な多数のノズルを有する補助ノズル板と、
   前記補助ノズル板に取り付けられ、前記補助ノズル板を振動させる補助圧電素子と、
   を有する請求項１又は請求項２の何れか１項に記載の吸入器。
4. 前記チャンバと前記圧力付与部との間に設けられ、前記チャンバの内側への前記気体の通過を許容し、前記チャンバの外側への前記吸入剤の通過を許容しないフィルタを有する請求項１に記載の吸入器。
5. 前記吸入部に、前記ノズル板により噴霧された前記吸入剤を乾燥させるヒータを有する請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の吸入器。
6. 前記吸入部に、前記ノズル板から噴霧された前記吸入剤を前記吸入部側へ流すための気体を供給する送風部が接続されている請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の吸入器。