JP2021530268A - エアロゾル発生装置 - Google Patents
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Abstract
本開示は、概して、エアロゾル発生装置の分野に関する。
Description
本開示は、概して、エアロゾル発生装置の分野に関する。
タバコは、吸入するニコチンの用量を喫煙者が自己滴定する能力に部分的に起因して、喫煙したときに素晴らしいユーザエクスペリエンスをもたらす。換言すれば、吸煙の強度および期間は、吸入され、その後に喫煙者に送達されるニコチンの実際の用量を決定する際に重要な役割を果たす。
喫煙に関連する固有のリスクを低減させようとする現在の努力は、喫煙に関連する固有のリスクを低減すると主張している、リスク低減製品として分類される新しいカテゴリの製品の導入によって明らかになる。電子タバコおよび加熱式タバコ製品などの数多くの入手可能な製品タイプが、タバコの喫煙による有害性を低減させよう試みている。そのような試みは、部分的には有効であると考えられ得るが、依然として複数の欠点を呈する。1つの特定の欠点は、燃焼式タバコとは対照的に、そのような製品が、自己滴定のための実現可能なオプションが欠如しているという事実に由来する。いくつかの製品タイプは、吸煙期間、すなわち、個々の吸煙(吸入)のためにユーザによって装置から割り当てられる時間と正比例する、ニコチンの程度を変動させることを可能にするが、全体的な効果は、あるとしてもわずかである。さらに、リスク低減製品は、潜在的に、従来のタバコに関連するリスクよりも少ないリスクを伴うが、依然としてプロピレングリコール(PG)および植物性グリセリン(VG)などの賦形剤を含有し、その臨床効果および潜在的リスクは、未だに議論の余地がある。
本発明の発明者へのWO2016/059630は、エアロゾルを生成するように構成された多孔質媒体、多孔質媒体上に液体を拡散し、それによって多孔質媒体を湿潤させるように構成された変位可能な湿潤機構、および多孔質媒体に圧力勾配を導入するように構成されたガスチャネルを備えるネブライザーを開示する。
ユーザの吸入の長さおよび強度によってエアロゾル化物質の適用量が決定される、吸入時にエアロゾルを発生させる装置に対する満たされていない必要性が存在する。
以下の実施形態およびその態様は、範囲を限定するものではなく、例示的かつ例証的であることを意図するシステム、ツール、および方法と併せて説明され、図示される。様々な実施形態では、上記の問題のうちの1つ以上が軽減されるか、または排除されているが、他の実施形態は、他の利点または改善を目的としている。
一態様によれば、エアロゾル発生装置であって、少なくとも1つの多孔質媒体と、ガス入口と、ガス入口と少なくとも1つの多孔質媒体との間の近位区画と、出口と、少なくとも1つの多孔質媒体と出口との間の遠位区画と、遠位区画の圧力を検出し、それを示す信号を発生するように構成された第1の圧力センサと、ガス入口を介して、近位区画を通して、少なくとも1つの多孔質媒体に向かって圧縮ガスを送達するように構成されたガスポンプと、第1の圧力センサから信号を受信するように構成され、かつガスポンプの動作を制御するように構成された中央処理ユニット(CPU)と、を備える、エアロゾル発生装置が提供される。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置であって、少なくとも1つの多孔質媒体と、ガス入口と、ガス入口と少なくとも1つの多孔質媒体との間の近位区画と、出口と、少なくとも1つの多孔質媒体と出口との間の遠位区画と、遠位区画の圧力を検出し、それを示す第1の圧力信号を発生するように構成された第1の圧力センサと、近位区画の圧力を検出し、それを示す第2の圧力信号を発生するように構成された第2の圧力センサと、ガス入口を介して、近位区画を通して、少なくとも1つの多孔質媒体に向かって圧縮ガスを送達するように構成されたガスポンプと、液体導管を通して液体リザーバから少なくとも1つの多孔質媒体へ液体を送達するように構成された液体ポンプと、第1の圧力センサから第1の圧力信号を、および第2の圧力センサから第2の圧力信号を受信するように構成された中央処理ユニット(CPU)であって、CPUは、第1の圧力信号に応じてガスポンプの動作を制御するようにさらに構成され、かつ第1の圧力信号および第2の圧力信号に応じて液体ポンプの動作を制御するように構成された、CPUと、を備える、エアロゾル発生装置が提供される。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置は、CPUによって制御され、かつガスポンプからのガスの流量を調整するように構成された第1のパルス波変調構成要素をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置は、少なくとも1つの電源を収容するように構成された電源区画をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、電源区画は、ガスポンプ、液体ポンプ、または両方に給電するように構成された電源を備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置は、その一方の端部が遠位区画に開口し、かつその他方の端部が第1の圧力センサに接続された測定導管をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサは、第1の差圧センサを備える。
いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサは、準大気圧を測定するように構成される。いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサは、大気圧および準大気圧を測定するように構成される。いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサは、0.01〜1バールの範囲の圧力を測定するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、第1の圧力信号の関数としてガスポンプの動作を可変的に制御するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、第1の圧力センサによって測定された圧力が閾値圧力値よりも高いかまたは低いかを検出するように構成され、かつ第1の圧力センサによって検出された圧力が圧力閾値よりも低い間はガスポンプを起動させるように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、該第1の圧力信号に基づいて、遠位区画の圧力が閾値圧力値よりも高いかまたは低いかを判定するように構成され、かつ該圧力が圧力閾値よりも低いときに、ガスポンプを起動させるようにさらに構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、該圧力が圧力閾値よりもより高いときに、ガスポンプを停止させるようにさらに構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、ガスポンプに供給される電力を変動させるように構成され、ガスポンプは、そこに供給される電力の変動に応じて、可変圧縮レベルで圧縮ガスを送達するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、第1の圧力信号に基づいて、ガスポンプに供給される電力を変動させるように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、遠位区画の圧力の減少時に、ガスポンプに供給される電力を増加させるように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、第1の圧力センサによって測定された圧力の変化率を解析するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、第1の圧力センサから受信した信号の関数としてガスポンプの動作を可変的に制御するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、多孔質媒体は、液体を含む。
いくつかの実施形態によれば、液体は、ニコチン配合物を含む。
いくつかによれば、いくつかの実施形態によれば、液体は、水性ニコチン配合物を含む。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置は、近位区画の圧力を検出し、かつそれを示す信号を発生するように構成された第2の圧力センサをさらに備え、CPUは、第2の圧力センサから信号を受信するようにさらに構成される。
いくつかの実施形態によれば、第2の圧力センサは、第2の差圧センサを備える。
いくつかの実施形態によれば、第2の圧力センサは、超大気圧を測定するように構成される。いくつかの実施形態によれば、第2の圧力センサは、大気圧および超大気圧を測定するように構成される。いくつかの実施形態によれば、第2の圧力センサは、1〜100バールの範囲の圧力を測定するように構成される。
いくつかの実施形態による、エアロゾル発生装置は、液体導管を通して液体リザーバから少なくとも1つの多孔質媒体へ液体を送達するように構成された液体ポンプをさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、液体ポンプの動作を可変的に制御するようにさらに構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、第2の圧力センサの関数として液体ポンプの動作を可変的に制御するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、第1の圧力信号の関数として液体ポンプの動作を可変的に制御するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、該第1の圧力信号に基づいて、遠位区画の圧力が閾値圧力値よりも高いかまたは低いかを判定するようにさらに構成され、かつ該圧力が圧力閾値よりも低いときに、液体ポンプを起動させるように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、該圧力が圧力閾値よりも高いときに、液体ポンプを停止させるようにさらに構成される。
いくつかの実施形態によれば、第1の圧力信号に応じて液体ポンプの動作を制御することは、第1の圧力信号に基づいて、液体ポンプによる少なくとも1つの多孔質媒体への液体送達速度を制御することを含む。
CPUは、遠位区画の圧力の減少時に、多孔質媒体への液体送達速度を増加させるように構成される。
CPUは、遠位区画の圧力の減少時に、多孔質媒体への液体送達速度を増加させるように構成される。
いくつかの実施形態による、CPUは、第2の圧力信号の関数として液体ポンプの動作を可変的に制御するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、該第2の圧力信号に基づいて、近位区画の圧力が閾値圧力値よりも高いかまたは低いかを判定するようにさらに構成され、かつ該圧力が圧力閾値よりも低いときに、液体ポンプを起動させるように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、該圧力が圧力閾値よりも高いときに、液体ポンプを停止させるようにさらに構成される。
いくつかの実施形態によれば、第2の圧力信号に応じて液体ポンプの動作を制御することは、第2の圧力信号に基づいて、液体ポンプによる少なくとも1つの多孔質媒体への液体送達速度を制御することを含む。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、近位区画の圧力の減少時に、多孔質媒体への液体送達速度を増加させるように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、第2の圧力センサによって測定された圧力の変化率を解析するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置は、CPUによって制御され、かつ液体ポンプからの液体の流量を調整するように構成された第2のパルス波変調構成要素をさらに備える。
別の態様によれば、エアロゾル発生装置であって、少なくとも1つの近位多孔質媒体と、少なくとも1つの遠位多孔質媒体と、ガス入口と、ガス入口と少なくとも1つの多孔質媒体との間の近位区画と、出口と、少なくとも1つの多孔質媒体と出口との間の遠位区画と、を備え、近位多孔質媒体が、遠位多孔質媒体と接触しており、近位多孔質媒体が、遠位多孔質媒体よりもより高い気孔率を特徴とする、エアロゾル発生装置が提供される。
いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体は、第1の平均直径を有する複数の孔を備え、遠位多孔質媒体は、第2の平均直径を有する複数の孔を備え、第1の平均直径と第2の平均直径との間の比率は、少なくとも10:1、少なくとも5:1、または少なくとも2:1である。
いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体の孔の数と近位多孔質媒体の孔の数との間の比率は、少なくとも2:1、少なくとも4:1、少なくとも5:1、少なくとも10:1、または少なくとも20:1である。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置は、遠位区画の圧力を検出し、それを示す信号を発生するように構成された第1の圧力センサと、ガス入口を介して、近位区画を通して、少なくとも1つの多孔質媒体に向かって圧縮ガスを送達するように構成されたガスポンプと、第1の圧力センサから信号を受信するように構成され、かつガスポンプの動作を制御するように構成されたCPUと、をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置であって、少なくとも1つの近位多孔質媒体と、少なくとも1つの遠位多孔質媒体と、ガス入口と、ガス入口と少なくとも1つの近位多孔質媒体との間の近位区画と、出口と、少なくとも1つの遠位多孔質媒体と出口との間の遠位区画と、遠位区画の圧力を検出し、それを示す第1の圧力信号を発生するように構成された第1の圧力センサと、ガス入口を介して、近位区画を通して、少なくとも1つの近位多孔質媒体に向かって圧縮ガスを送達するように構成されたガスポンプと、第1の圧力センサから第1の圧力信号を受信するように構成され、かつ第1の圧力信号に応じてガスポンプの動作を制御するように構成された中央処理ユニット(CPU)と、を備え、近位多孔質媒体が、遠位多孔質媒体と接触しており、近位多孔質媒体が、遠位多孔質媒体よりもより高い気孔率を特徴とする、エアロゾル発生装置が提供される。
いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体は、第1の平均直径を有する複数の孔を備え、遠位多孔質媒体は、第2の平均直径を有する複数の孔を備え、第1の平均直径と第2の平均直径との間の比率は、少なくとも2:1、少なくとも6:1、または少なくとも10:1である。いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体の孔の数と近位多孔質媒体の孔の数との間の比率は、少なくとも2:1、少なくとも3:1、少なくとも6:1、少なくとも10:1、または少なくとも15:1である。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置は、それによって大径の液滴が遮断されるように、液滴の通過をそれらの直径に応じてフィルタリングするように構成されたフィルタをさらに備え、フィルタは、遠位多孔質媒体と接触している。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置は、液体容器と、液体容器から少なくとも1つの遠位多孔質媒体に向かって液体を送達するように構成された、液体容器内に浸漬された液体吸引要素と、をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置は、CPUによって制御されるように構成され、かつガスポンプからのガスの流量を調整するように構成された第1のパルス波変調構成要素をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、第1の圧力センサから受信した信号の関数としてガスポンプの動作を制御するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素は、少なくとも1つの遠位多孔質媒体と接触している。
別の態様によれば、エアロゾル発生装置であって、少なくとも1つの多孔質媒体と、ガス入口と、ガス入口と少なくとも1つの多孔質媒体との間の近位区画と、出口と、少なくとも1つの多孔質媒体と出口との間の遠位区画と、液体容器と、液体容器から少なくとも1つの多孔質媒体に向かって液体を送達するように構成された、液体容器内に浸漬された液体吸引要素と、を備える、エアロゾル発生装置が提供される。
いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素は、少なくとも1つの多孔質媒体と接触している。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置は、液体−ゲーティング多孔質媒体をさらに備え、液体−ゲーティング多孔質媒体は、少なくとも1つの多孔質媒体と接触しており、液体吸引要素は、液体−ゲーティング多孔質媒体と接触しており、液体−ゲーティング多孔質媒体は、少なくとも1つの多孔質媒体よりも高い気孔率、および少なくとも1つの多孔質媒体の孔よりも大きい孔を特徴とする。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置は、遠位区画の圧力を検出し、それを示す信号を発生するように構成された第1の圧力センサと、ガス入口を介して、近位区画を通して、少なくとも1つの多孔質媒体に向かって圧縮ガスを送達するように構成されたガスポンプと、第1の圧力センサから信号を受信するように構成され、かつガスポンプの動作を制御するように構成されたCPUと、をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置は、CPUによって制御されるように構成され、かつガスポンプからのガスの流量を調整するように構成された第1のパルス波変調構成要素をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、CPUは、第1の圧力センサから受信した信号の関数としてガスポンプの動作を制御するように構成される。
本開示の特定の実施形態は、上記の利点のいくつかまたはすべてを含む場合もあれば、いずれも含まない場合もある。1つ以上の技術的利点は、本明細書に含まれる図、説明、および特許請求の範囲から当業者には容易に明らかになり得る。さらに、特定の利点が上に列挙されているが、様々な実施形態は、列挙された利点のすべてもしくは一部を含むか、またはまったく含まない場合がある。
上記の例示的な態様および実施形態に加えて、さらなる態様および実施形態が、図を参照し、以下の詳細な説明を研究することによって明らかになるであろう。
実施形態を図示する例が、本明細書に添付された図を参照して以下に説明される。図では、2つ以上の図に現れる同一の構造、要素、または部品は、概して、それらが現れるすべての図で同じ数字でラベル付けされている。あるいは、2つ以上の図に現れる要素または部品は、それらが現れる異なる図において異なる数字でラベル付けされている場合がある。図に示されている構成要素および特徴の寸法は、概して、提示の便宜および明確さのために選択されており、必ずしも縮尺通りに示されているわけではない。図は以下のとおりである。
いくつかの実施形態による、エアロゾル発生装置の概略図を構成する。
いくつかの実施形態による、時間の関数としての圧力およびガスポンプ出力のグラフを表す。
いくつかの実施形態による、エアロゾル発生装置の概略部分図を構成する。
いくつかの実施形態による、エアロゾル発生装置の概略部分図を構成する。
いくつかの実施形態による、マトリックポテンシャル対液体飽和関数を表す。
いくつかの実施形態による、マトリックポテンシャル対液体飽和関数を表す。
いくつかの実施形態による、マトリックポテンシャル対液体飽和関数を表す。
以下の説明では、本開示の様々な態様について説明する。説明の目的で、本開示の異なる態様の完全な理解を提供するために、特定の構成および詳細が記載されている。しかしながら、本明細書に提示される特定の詳細がなくても、本開示が実施され得ることも当業者には明らかであろう。さらに、本開示を曖昧にしないために、周知の特徴は省略されるか、または簡略化されている場合がある。
ここで、図1を参照する。図1は、いくつかの実施形態による、エアロゾル発生装置100の概略図を構成する。エアロゾル発生装置100は、少なくとも1つの多孔質媒体108と、近位区画104と、ガス入口142と、遠位区画110と、出口106と、を備える。
本明細書の文脈の範囲内で、「近位」という用語は、概して、ガス入口142により近いほうの、任意の装置または装置の構成要素の側部または端部を指す。
本明細書の文脈の範囲内で、「遠位」という用語は、概して、「近位端」の反対側にあり、かつ出口106により近いほうの、任意の装置または装置の構成要素の側部または端部を指す。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、吸入器または噴霧器である。いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、吸入器である。いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、噴霧器である。
多孔質媒体は、空隙および中実部分を有する二相製品であると理解される。概して、連続気泡多孔質媒体では、空隙は、相互接続され、空隙を画定する中実部分もまた相互接続される。その結果、そのような構造体は、個々の孔の内側表面が隣接する孔からアクセス可能であり得る複数の孔を有する。対照的に、独立気泡多孔質媒体では、個々の孔は、分離しており、かつ独立型である。
本明細書で使用される場合、「多孔質」という用語は、その外側表面から材料の中へ延在する孔、ひび、亀裂、空洞、および空隙のうちの1つ以上を含む、任意の材料を指す。さらに、「孔」という用語は、ひび、亀裂、空洞、および空隙を含み、包含する。多孔質材料としては、例えば、スポンジ、フェルト、紙、砂、脱脂綿シリカ、コンクリート、アルミノシリケート、金属、ミネラル、ポリマー、セラミック、コンポジット、アスファルト、およびレンガが挙げられ得る。典型的に、孔は、水溶液などの液体材料を含む流体流がそこを通ることを可能にする。
本明細書で使用される場合、「多孔質媒体」という用語は、液体を組み込む、取り込む、吸引する、または浸漬し、物理的圧力をそこに印加した時点で、吸収した液体の一部分または全部の量/容積を放出することができる、任意の材料を指す。物理的圧力は、例えば材料を中実の構造体に押圧することによって達成することができる。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、完全にまたは部分的に回収可能に液体を吸収することを可能にするスポンジ、薄紙、発泡材料、布地、多孔質金属、または任意の他の材料である。各可能性は、本発明の別個の実施形態である。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、硬質である。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、金属で作製される。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、そこを通して液体が押圧されたときに平坦なままである2つの平坦側部を有する。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、硬質であり、その中に液体が吸収されるか、または部分的に吸収される。
「部分的に吸収した」、および「部分的に飽和した」という用語は、本明細書で使用される場合、交換可能であり、多孔質材料の孔に吸収された液体のパーセンテージを指し、0%は、そのすべての孔に液体を含まない多孔質材料を指す。したがって、「部分的に吸収した」という用語は、孔の少なくとも0.005%が液体を含有する、または液体が占有している多孔質材料内の空いている空間の総含有量が0.005%である多孔質材料を指し得る。いくつかの実施形態によれば、「部分的に吸収した」は、多孔質材料中の少なくとも0.001%の液体含有量を指す。いくつかの実施形態によれば、「部分的に吸収した」は、多孔質材料中の少なくとも0.05%の液体含有量を指す。いくつかの実施形態によれば、「部分的に吸収した」は、多孔質材料中の少なくとも0.01%の液体含有量を指す。いくつかの実施形態によれば、「部分的に吸収した」は、多孔質材料中の少なくとも0.5%の液体含有量を指す。いくつかの実施形態によれば、「部分的に吸収した」は、多孔質材料中の少なくとも0.1%の液体含有量を指す。いくつかの実施形態によれば、「部分的に吸収した」は、多孔質材料中の少なくとも1%の液体含有量を指す。いくつかの実施形態によれば、「部分的に吸収した」は、多孔質材料中の少なくとも5%の液体含有量を指す。いくつかの実施形態によれば、「部分的に吸収した」は、多孔質材料中の少なくとも10%の液体含有量を指す。いくつかの実施形態によれば、「部分的に吸収した」は、多孔質材料中の少なくとも20%の液体含有量を指す。いくつかの実施形態によれば、「部分的に吸収した」は、多孔質材料中の少なくとも30%の液体含有量を指す。いくつかの実施形態によれば、「部分的に吸収した」は、多孔質材料中の少なくとも40%の液体含有量を指す。いくつかの実施形態によれば、「部分的に吸収した」は、多孔質材料中の少なくとも50%の液体含有量を指す。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、小径の液滴がその構造体を通過することを可能にし、かつ大径の液滴がその材料を通過することを遮断するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、少なくとも1つの多孔質媒体108に送達される液体を含有するように構成された少なくとも1つの容器をさらに備える。いくつかの実施形態によれば、液体は、ニコチン配合物を含む。いくつかの実施形態によれば、ニコチン配合物は、水性ニコチン配合物である。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、使い捨てである。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、ロッド、カプセル、または平円板の形態である。各可能性は、別個の実施形態を表す。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、平円板の形態である。
本明細書で使用される場合、「エアロゾル」または「エアロゾル化した薬剤」という用語は、ガス中の固体または液体粒子の懸濁を指す。本明細書で使用される場合、「エアロゾル」または「エアロゾル化した薬剤」は、概して、蒸発させた、霧状にした、スプレーもしくはジェットの形態にした、または別様に固体もしくは液体の形態から懸濁固体もしくは液体薬剤粒子を含む吸入可能な形態に変換した薬剤を指すために使用され得る。いくつかの実施形態によれば、薬剤粒子は、ニコチン粒子を含む。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、2つの側部を有し、近位側部は、近位区画104に面し、遠位側部は、遠位区画110に面する。
いかなる理論または機構にも束縛されるものではないが、多孔質媒体108の気圧勾配は、多孔質媒体108の容積の内部の圧力値が変化する程度の、多孔質媒体108の近位側部の圧力と多孔質媒体108の遠位側部の圧力との間の値差の存在を反映する。これらの値は、多孔質媒体の近位側部の圧力値〜遠位側部の圧力値の範囲である。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、支持体102をさらに備える。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、少なくとも1つの多孔質媒体108の遠位方向または近位方向の意図しない変位が防止されるように、支持体102に取り付けられる。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、少なくとも1つの多孔質媒体108の遠位方向または近位方向の変位が回避されるように、支持体102に取り付けられる。
いくつかの実施形態によれば、出口106は、エアロゾル発生装置100のユーザの呼吸器系にエアロゾルを送達するように構成される。いくつかの実施形態によれば、出口106は、マウスピースに接続される。いくつかの実施形態によれば、出口106は、マウスピースに機械的に接続される。いくつかの実施形態によれば、マウスピースは、取り外し可能である。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、モバイルである。いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、ポータブルである。いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、ハンドヘルドである。いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、モバイル電源によって給電される。
いくつかの実施形態によれば、ガス入口142は、気圧勾配を多孔質媒体108に導入するように構成されたガス送達チャネルである。いくつかの実施形態によれば、ガス入口142は、加圧ガスを多孔質媒体108に導入するように構成されたガス送達チャネルである。いくつかの実施形態によれば、ガス入口142は、サブ加圧ガスを多孔質媒体108に導入するように構成されたガス吸い込みチャネルである。
いくつかの実施形態によれば、近位区画104は、ガス入口142から多孔質媒体108へ加圧ガスを送達し、過剰気圧を多孔質媒体108の片側に作成し、それによって、多孔質媒体108において気圧勾配を誘発するように構成された加圧ガス容器である。
「加圧ガス」という用語は、本明細書で使用される場合、「圧縮ガス」という用語と交換可能であり、大気圧を超える圧力下のガスを指す。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、ガスポンプ140をさらに備える。いくつかの実施形態によれば、ガスポンプ140は、ガス入口142を介して、圧縮ガスを多孔質媒体108に送達するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、ガスポンプ140は、空気ポンプであり、ガス入口142は、吸気口であり、近位区画104は、圧縮空気区画である。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、エアロゾル化することが意図される液体が充填される。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、エアロゾル化することが意図される液体が部分的に充填される。加圧ガスまたは圧縮空気が少なくとも1つの多孔質媒体108を通り抜けると、液体が、少なくとも1つの多孔質媒体108の孔の少なくともいくつかからその遠位側部に向かって排出され、そこでエアロゾル化が生じる。ガスまたは空気が少なくとも1つの多孔質媒体108を通るその流れを停止させると、エアロゾル化プロセスが止まり、少なくとも1つの多孔質媒体108の遠位側部からの液体が吸入を受けてそこに戻る。このようにして、いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、エアロゾル化のための噴霧化要素および液体リザーバの両方として作用する。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108と出口106との間の境界となる遠位区画110は、出口106が開放的に環境に露出されたときに、大気圧などの周囲圧力に露出され、かつユーザが出口106を通して吸い込んだときに、エアロゾル発生装置100のユーザの口によってそこに及ぼされる低減された吸い込み圧力に露出される。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、遠位区画110の圧力を検出し、それを示す信号を発生するように構成された第1の圧力センサ132をさらに備える。いくつかの実施形態によれば、信号は、第1の圧力信号である。いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサ132は、遠位区画110の圧力を検出し、それを示す第1の圧力信号を発生するように構成される。いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサ132は、第1の差圧センサを備える。いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサ132は、準大気圧を測定するように構成される。いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサ132は、大気圧および準大気圧を測定するように構成される。いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサ132は、0.01〜1バールの範囲の圧力を測定するように構成される。いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサ132は、遠位区画110内に位置付けられる。いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサ132は、エアロゾル発生装置100の側壁に取り付けられる。いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、その一方の端部が遠位区画110に開口し、かつその他方の端部が第1の圧力センサ132に接続された測定導管130をさらに備える(図1を参照されたい)。
「導管」という用語は、本明細書で使用される場合、チャネル、ポート、通路、開口部、パイプなどの用語のうちのいずれか1つ以上と交換可能である。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、中央処理ユニット(CPU)134をさらに備える。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力センサ132によって測定された圧力値を示す信号を第1の圧力センサ132から受信するように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、ガスポンプ140の動作を制御するように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力センサ132から受信した信号の関数としてガスポンプ140の動作を制御するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力センサ132から第1の圧力信号を受信するように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力信号に応じてガスポンプ140の動作を制御するようにさらに構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、ガスポンプ140に供給される電圧を変化させることによってその動作を制御するように構成される。ガスポンプ140に低い電圧が供給されると、より低いガスの流れを発生させ、少なくとも1つの多孔質媒体108にわたってより小さい圧力低下を生じさせ、その結果、より少ない量の液体が少なくとも1つの多孔質媒体108の遠位側部に結集され、かつより少ないエアロゾル化が得られる。ガスポンプ140に高い電圧が供給されると、より高いガスの流れを発生させ、少なくとも1つの多孔質媒体108にわたってより大きい圧力低下を生じさせ、その結果、より多い量の液体が少なくとも1つの多孔質媒体108の遠位側部に結集され、かつより多いエアロゾル化が得られる。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力信号の関数としてガスポンプ140の動作を制御するように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力センサ132によって測定された圧力が閾値圧力値より高いかまたは低いかを検出するように構成され、かつ第1の圧力センサによって検出された圧力が圧力閾値よりも低い間はガスポンプ140を起動させるように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力信号に基づいて、遠位区画110の圧力が閾値圧力値よりも高いかまたは低いかを判定するように構成され、かつ該圧力が圧力閾値よりも低いときに、ガスポンプ140を起動させるように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、該圧力が圧力閾値よりもより高いときに、ガスポンプ140を停止させるようにさらに構成される。
遠位区画110は、多孔質媒体108と出口106との間に位置し、それを通してエアロゾル発生装置のユーザが吸入する。吸入の結果として、遠位区画110内部の圧力が低減される。いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサ132は、この圧力低下を感知し、それに応じて、対応する第1の圧力信号をCPU134に送信するように構成される。いくつかの実施形態によれば、準大気圧を示す第1の圧力信号を受信した時点で、CPU134は、ガスポンプ140を起動させ、次に、ガス入口142を通して多孔質媒体108に向かう加圧ガスを発生させる。いくつかの実施形態によれば、液体を含有する加圧ガスが多孔質媒体108に衝突した時点で、エアロゾルを形成し、出口106を通ってユーザの口および気道へと進行する。ユーザが吸入するのを止めると、遠位区画110内部の圧力が大気圧まで再度上昇する。いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサ132は、この圧力低下を感知し、それに応じて、対応する第1の圧力信号をCPU134に送信するように構成される。いくつかの実施形態によれば、大気圧を示す第1の圧力信号を受信した時点で、いくつかの実施形態によれば、CPU134は、ガスポンプ140を停止させる。
いくつかの実施形態によれば、CPU134と、ガスポンプ140と、第1の圧力センサ132との間の関係は、オン/オフ動作に限定されないが、圧力の可変性も可能にする。いかなる理論または作用機構にも束縛されることを望むものではないが、ニコチンエアロゾル発生装置のユーザが深く、かつ長期間吸入する場合は、ユーザが高い適用量のニコチンを必要としていることを示す。反対に、ニコチンエアロゾル発生装置のユーザが短時間吸入する場合は、ユーザが低い適用量のニコチンを必要とすることを示す。エアロゾル発生装置100の可変動作は、そのような相関および一致に対する必要性を満たし得る。具体的には、
深いおよび/または長期間の吸入の結果として、遠位区画110内部の圧力が、低いレベルまで、および/または長い期間に対して低減される。いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサ132は、この低い圧力レベルおよび/または長い期間を感知し、それに応じて、対応する第1の圧力信号をCPU134に送信して、高い電圧でおよび/または長い期間動作させるように構成される。いくつかの実施形態によれば、低い圧力レベルおよび/または長い期間の低い圧力を示す第1の圧力信号受信した時点で、CPU134は、ガスポンプ140を起動させ、高い電圧で、および/または長い期間動作させ、次に、ガス入口142を通して多孔質媒体108に向かって長い期間にわたって相当量の加圧ガスを発生させる。いくつかの実施形態によれば、液体を含有する相当量の加圧ガスは、多孔質媒体108に衝突した時点で、相当量のエアロゾルを形成し、出口106を通ってユーザの口および気道へと進行する。
反対に、短い吸入の結果として、遠位区画110内部の圧力が、適度なレベルまで、および/または短い期間に対して低減される。いくつかの実施形態によれば、第1の圧力センサ132は、この適度な圧力レベルおよび/または短い期間を感知し、それに応じて、対応する第1の圧力信号をCPU134に送信して、適度な電圧で、および/または短い期間動作させるように構成される。いくつかの実施形態によれば、適度な圧力レベルおよび/または短い期間の低い圧力を示す第1の圧力信号を受信した時点で、CPU134は、ガスポンプ140を起動させ、適度な電圧で、および/または短い期間動作させ、次に、ガス入口142を通して多孔質媒体108に向かって短い期間にわたって適度な量の加圧ガスを発生させる。いくつかの実施形態によれば、液体を含有する適度な量の加圧ガスは、多孔質媒体108に衝突した時点で、適度な量のエアロゾルを形成し、出口106を通ってユーザの口および気道へと進行する。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、ガスポンプ140に供給される電力を変動させるように構成される。いくつかの実施形態によれば、ガスポンプ140は、そこに供給される電力の変動に応じて、可変圧縮レベルで圧縮ガスを送達するように構成される。いくつかの実施形態によれば、ガスポンプ140は、そこに供給される電力の変動に応じて、可変期間にわたって圧縮ガスを送達するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力信号に基づいて、ガスポンプ140に供給される電力を変動させるように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、遠位区画110の圧力の減少時に、ガスポンプ140に供給される電力を増加させるように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力センサ132によって測定された圧力の変化率を解析するように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、該解析に基づいて、ガスポンプ140に供給される電力を変動させるように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力センサ132から受信した信号の関数としてガスポンプ140の動作を制御するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、ガスまたは空気ポンプ140を出るガスまたは空気の流量がCPU134によって第1のPWM構成要素138を介して調整されるように、第1のパルス波変調(PWM)構成要素138をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、エアロゾル発生装置100がとりわけサーバ、データベース、およびパーソナル装置(例えば、コンピュータ、携帯電話)と無線通信することを可能にするように構成された、通信要素(図示せず)をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、通信要素は、Bluetooth、WiFi、ZigBee、および/またはZ−waveを通して無線通信を提供する。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、電池などの少なくとも1つの電源を収容するように構成された、電源区画136をさらに備える。少なくとも1つの電源は、CPU134、第1の圧力センサ132、第1のPWM138、およびガスポンプ140のうちの少なくとも1つに電力を提供するように構成される。いくつかの実施形態によれば、電源区画136は、電池などの少なくとも1つの使い捨て電源を収容するように構成される。いくつかの実施形態によれば、電源区画136は、充電式電池などの少なくとも1つの充電式電源を収容するように構成される。いくつかの実施形態によれば、電源区画136は、電源を備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、近位区画104の圧力を検出し、それを示す信号を発生するように構成された第2の圧力センサ150をさらに備える。いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、近位区画104の圧力を検出し、それを示す第2の圧力信号を発生するように構成された第2の圧力センサ150をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、第2の圧力センサ150は、第2の差圧センサを備える。いくつかの実施形態によれば、第2の圧力センサ150は、近位区画104内に位置付けられる。いくつかの実施形態によれば、第2の圧力センサ150は、エアロゾル発生装置100の側壁に取り付けられる。いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、一方の端部が遠位区画104に開口し、かつ他方の端部が第2の圧力センサ150に接続された測定導管(参照番号なし)をさらに備える(図1を参照されたい)。いくつかの実施形態によれば、第2の圧力センサ150は、超大気圧を測定するように構成される。いくつかの実施形態によれば、第2の圧力センサ150は、大気圧および超大気圧を測定するように構成される。いくつかの実施形態によれば、第2の圧力センサ150は、1〜100バールの範囲の圧力を測定するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第2の圧力センサ150によって測定された圧力値を示す追加的な信号を第2の圧力センサ150から受信するように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第2の圧力信号を第2の圧力センサ150から受信するように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力センサ132および第2の圧力センサ150から受信された信号の関数としてガスポンプ140の動作を制御するように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第2の圧力信号の関数としてガスポンプ140の動作を制御するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、第2の圧力センサ150は、少なくとも1つの多孔質媒体108にわたる圧力低下を検出するように構成される。少なくとも1つの多孔質媒体108にわたる圧力低下は、少なくとも1つの多孔質媒体108に貯蔵された流体の量に依存し得る。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力センサ132および第2の圧力センサ150によって検出された圧力値間を比較して、少なくとも1つの多孔質媒体108にわたる圧力低下を導出する。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、液体リザーバ154と、液体ポンプ156と、液体導管158と、をさらに備える。いくつかの実施形態によれば、液体は、少なくとも1つの多孔質媒体108に送達するための液体リザーバ154内に提供される。いくつかの実施形態によれば、液体ポンプ156は、液体導管158を介して液体リザーバ154から多孔質媒体108まで液体を送達するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、液体リザーバ154から少なくとも1つの多孔質媒体108へ移送される液体量は、可変であり、かつ連続した吸入イベントの間に生じる。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、液体ポンプ156の動作を制御するように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第2の圧力センサ150の関数として液体ポンプ156の動作を制御するように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力センサ132および第2の圧力センサ150の関数として液体ポンプ156の動作を制御するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力信号に応じて液体ポンプ156の動作を制御するように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第2の圧力信号に応じて液体ポンプ156の動作を制御するように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力信号および第2の圧力信号に応じて液体ポンプ156の動作を制御するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力信号の関数として液体ポンプ156の動作を制御するように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力信号に基づいて、遠位区画110の圧力が閾値圧力値よりも高いかまたは低いかを判定するようにさらに構成され、かつ該圧力が圧力閾値よりも低いときに、液体ポンプ156を起動させるように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、該圧力が圧力閾値よりもより高いときに、液体ポンプ156を停止させるようにさらに構成される。
遠位区画110は、多孔質媒体108と出口106との間に位置し、それを通してエアロゾル発生装置のユーザが吸入する。吸入の結果として、CPU134がガスポンプ140を起動させ、最終的に、元々多孔質媒体108内に含有される液体のエアロゾル化をもたらす。エアロゾル化は、多孔質媒体108内に含有される液体のレベルを低下させる。媒体108からの液体の消耗プロセスは、液体の追加によって補償する必要がある。したがって、いくつかの実施形態によれば、遠位区画110内部の圧力が低減された時点で、第1の圧力センサ132は、この圧力低下を感知し、それに応じて、対応する第1の圧力信号をCPU134に送信するように構成される。いくつかの実施形態によれば、準大気圧を示す第1の圧力信号を受信した時点で、CPU134は、液体ポンプ156を起動させて、液体導管158を通して液体リザーバ154から多孔質媒体108へ液体を送達することによって、減じられた液体量を補償するように作用する。多孔質媒体108が溢れ出ないようにするために、第2の圧力信号を参照して、以下で詳述するように、液体ポンプ156の作用を停止する。
いくつかの実施形態によれば、第1の圧力信号に応じて液体ポンプ156の動作を制御することは、第1の圧力信号に基づいて、液体ポンプ156による多孔質媒体108への液体送達速度を制御することを含む。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、遠位区画110の圧力の減少時に、多孔質媒体108への液体送達速度を増加させるように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第2の圧力信号の関数として液体ポンプ156の動作を制御するように可変的に構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、該第2の圧力信号に基づいて、近位区画104の圧力が閾値圧力値よりも高いかまたは低いかを判定するようにさらに構成され、かつ該圧力が圧力閾値よりも低いときに、液体ポンプ156を起動させるように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、該圧力が圧力閾値よりもより高いときに、液体ポンプ156を停止させるようにさらに構成される。
近位区画104は、多孔質媒体108とガスポンプ140からの圧縮空気が進入するガス入口142との間に位置する。圧縮空気が近位区画104に進入する結果として、近位区画104内部の圧力が上昇する。
いかなる理論または作用機構にも束縛されることを望むものではないが、ガスポンプ140の動作時に、近位区画104内部のガス圧力は、正(すなわち、1気圧以上)である。しかしながら、この正の圧力は、一定ではなく、かつ多孔質媒体108に吸収される液体量の因子である。具体的には、多孔質媒体108に液体が充填されると、その孔が液体の分子によって占有され、圧縮空気がそこを(すなわち、近位区画104から遠位区画110へ)通過することを妨げ、それによって、近位区画104内部の正の圧力を増加させる。対照的に、多孔質媒体108が空であるかまたは少ない液体量を含有する場合、その孔の多くが占有されておらず、圧縮空気がそこを(すなわち、近位区画104から遠位区画110へ)通過することを可能にし、それによって、近位区画104内部の正の圧力を減少させる。
いくつかの実施形態によれば、第2の圧力センサ150は、近位区画104におけるこの圧力の増加または減少を感知し、それに応じて、対応する第2の圧力信号をCPU134に送信するように構成される。いくつかの実施形態によれば、超大気圧のレベルを示す第2の圧力信号を受信した時点で、いくつかの実施形態によれば、CPU134は、多孔質媒体108内部から失われた液体量を計算して、液体の平衡レベルに到達させる。いくつかの実施形態によれば、該計算に従って、CPU134は、液体ポンプ156の起動を制御する。第1の例では、第2の圧力信号が、正の圧力が高すぎる(例えば、所定の圧力値を超えている)ことをCPU134に示した場合、CPU134は、液体導管158を通した液体リザーバ154から多孔質媒体108への液体の送達を停止するように液体ポンプ156を動作させる。第2の例では、第2の圧力信号が、正の圧力が大幅に低い(例えば、所定の正の圧力値を大幅に下回っている)ことをCPU134に示した場合、CPU134は、液体導管158を通して液体リザーバ154から多孔質媒体108へ相当量の液体を送達するように液体ポンプ156を動作させる。第3の例では、第2の圧力信号が、正の圧力が適度に低い(例えば、所定の正の圧力値をわずかに下回っている)ことをCPU134に示した場合、CPU134は、液体導管158を通して液体リザーバ154から多孔質媒体108へ少量の液体を送達するように液体ポンプ156を動作させる。上の例は、液体ポンプ156を制御するCPU134の可変的な性質を例示する。
いくつかの実施形態によれば、第2の圧力信号に応じて液体ポンプ156の動作を制御することは、第2の圧力信号に基づいて、液体ポンプ156による少なくとも1つの多孔質媒体108への液体送達速度を制御することを含む。
いくつかの実施形態によれば、1つのCPU134は、近位区画104の圧力の減少時に、多孔質媒体108への液体送達速度を増加させるように構成される。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第2の圧力センサ150によって測定された圧力の変化率を解析するように構成される。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、該解析に基づいて、液体ポンプ156の動作を可変的に制御するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、液体ポンプ156を通って流れる液体の流量がCPU134によって第2のPWM構成要素152を介して調整されるように、第2のパルス波変調(第2のPWM)構成要素152をさらに備える。
ここで、図2を参照する。図2は、いくつかの実施形態による、時間の関数としての圧力およびガスポンプ出力のグラフを表す。曲線10は、吸入操作中に第1の圧力センサ132によって検出される遠位区画110内の例示的な圧力レベルの変動を表す。圧力レベル14は、周囲圧力または大気圧を示す。図2の実施例では、曲線10によって示される圧力は、周囲圧力レベル14から最小圧力レベル(参照番号なし)まで低下し、次いで、再び周囲気圧レベル14に戻る。曲線10の波形は、いくつかの実施形態では、ユーザの吸入操作によって影響を及ぼされる。例えば、強い吸入は、適度な吸入よりも圧力の(および曲線10による)相当な低減をもたらす。
いくつかの実施形態によれば、閾値圧力値16は、第1の圧力センサ132によって検出された圧力が閾値圧力値16よりも低い間にのみガスポンプ140を起動させて動作させるように予め決定される。曲線12は、時間の関数としてのガスポンプ140の出力を示す。いくつかの実施形態によれば、曲線12は、例えばガスポンプ140の電圧ユニットで測定された、信号出力を表す。いくつかの実施形態によれば、曲線12は、例えば体積流量を単位で、ガス入口142の中を流れるガスポンプ140からのガスの流れを表す。
図2に表す実施例では、時間t1において、第1の圧力センサ132によって検出された圧力レベルが、閾値圧力値16未満である。その時点で、CPU134は、直接または第1のPWM138を介して、ガスポンプ140を起動させて、ガスをガス入口142に圧送する。時間t2において、圧力レベルが閾値圧力値16を超えて上昇した場合、CPU134は、ガスポンプ140の起動を停止する。
いくつかの実施形態によれば、CPU134は、第1の圧力センサ132によって測定された圧力が閾値圧力値16よりも高いかまたは低いかを検出するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、曲線12の波形は、曲線10の波形と相関する。いくつかの実施形態によれば、曲線12の波形は、曲線10の波形と相関し、それに追従する。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、例えばその第1および第2の導関数を導出することによって、曲線10の変化率を解析して、曲線12を達成するための信号を提供する。
有利なことに、エアロゾル発生装置100からのエアロゾルの送達は、第1の圧力センサ132によって検出された圧力レベルに変換された、吸入の強度に追従する。例えば、いくつかの実施形態によれば、CPU134は、曲線10および閾値圧力値16によって区切られたグラフに基づいて形成された面積を計算し得る。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、ガスポンプ140を動作させて、グラフに基づく面積に比例した量の圧縮空気を発生させ得る。ガスポンプ140によって発生された圧縮空気の量のCPU134の制御は、ガスポンプ140の作用中にそれによって加圧されたガス(例えば、空気)分子の数に関連することを理解されたい。これは、例えば、ガスポンプ140の作用中にそれによって発生されたガス圧力、動作時間、およびガス容積の関数である。
液体ポンプ156の動作のCPU134の制御で、類似する経路が採用され得る。いくつかの実施形態によれば、曲線12の波形は、液体ポンプ156によって送達される液体量を表す曲線の波形と相関する。いくつかの実施形態によれば、曲線12の波形は、液体ポンプ156によって送達される液体量を表す曲線の波形と相関し、それに追従する。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、例えばその第1および第2の導関数を導出することによって、曲線10の変化率を解析して、液体ポンプ156によって送達される液体量を表す曲線に対する信号を提供する。
有利なことに、液体ポンプ156による、液体導管158を通した液体リザーバ154から多孔質媒体108への液体の送達は、第1の圧力センサ132によって検出された圧力レベルに変換された、吸入の強度に追従する。例えば、いくつかの実施形態によれば、CPU134は、曲線10および閾値圧力値16によって区切られたグラフに基づいて形成された面積を計算し得る。いくつかの実施形態によれば、CPU134は、液体ポンプ156を動作させて、グラフに基づく面積に比例した量の液体を液体導管158を通して液体リザーバ154から多孔質媒体108に送達し得る。液体ポンプ156によって送達された液体量のCPU134の制御は、例えば、液体ポンプ156の作用中にそれによって送達された液体の体積に関連することを理解されたい。これは、例えば、液体圧力の、および液体ポンプ156による動作時間の関数である。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置100は、CPU134のプログラム命令を含む、非一時的読み出し可能媒体をさらに備える。いくつかの実施形態によれば、プログラム命令は、第1の圧力センサ132によって測定される圧力の連続的な監視を可能にするよう構成される。いくつかの実施形態によれば、プログラム命令は、ガスポンプ140、第1のPWM138のいずれか1つ、または両方を制御するように構成される。いくつかの実施形態によれば、プログラム命令は、閾値圧力値16の設定を可能にするように構成される。
ここで、図3を参照する。図3は、いくつかの実施形態による、エアロゾル発生装置400の概略部分図を構成する。エアロゾル発生装置400は、少なくとも1つの多孔質媒体408と、近位区画404と、ガス入口442と、遠位区画410と、出口406と、を備える。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体408は、複数の多孔質媒体408を含む。図4に表す実施例では、少なくとも1つの多孔質媒体408は、近位多孔質媒体408aと、遠位多孔質媒体408bと、を含む。
「複数」という用語は、本明細書で使用される場合、1つを超える、または少なくとも2つを指す。
いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体408aおよび遠位多孔質媒体408bの各々は、構造および機能の点で、少なくとも1つの多孔質媒体108に類似する。
いくつかの実施形態によれば、近位区画404、ガス入口442、遠位区画410、および出口406は、構造および機能の点でそれぞれ近位区画104、ガス入口142、遠位区画110、および出口106に類似する。
いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体408aおよび遠位多孔質媒体408bは、互いに押圧される。いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体408aおよび遠位多孔質媒体408bは、互いに接触して、それらの間を流体が流れることを可能にするように構成される。いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体408aおよび遠位多孔質媒体408bは、互いに接触して、それらの間を、かつそれらを通って流体が流れることを可能にするように構成される。図3に表す実施例では、近位多孔質媒体408aの遠位側部は、遠位多孔質媒体408bの近位側部と接触している。
いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体408aは、遠位多孔質媒体408bよりも高い気孔率を特徴とする。いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体408aの孔は、遠位多孔質媒体408bの孔よりも大きい。いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体408aの孔の分布は、遠位多孔質媒体408bの孔の分布よりも密集している。いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体408aは、遠位多孔質媒体408bのラプラス圧力よりも低いラプラス圧力を特徴とする。
いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体408aは、第1の平均直径を有する複数の孔を備え、遠位多孔質媒体408bは、第2の平均直径を有する複数の孔を備え、第1の平均直径は、第2の平均直径よりも少なくとも5%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の平均直径の比率は、第2の平均直径よりも少なくとも10%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の平均直径の比率は、第2の平均直径よりも少なくとも15%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の平均直径の比率は、第2の平均直径よりも少なくとも20%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の平均直径の比率は、第2の平均直径よりも少なくとも25%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の平均直径の比率は、第2の平均直径よりも少なくとも40%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の平均直径の比率は、第2の平均直径よりも少なくとも50%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の平均直径の比率は、第2の平均直径よりも少なくとも75%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の平均直径の比率は、第2の平均直径よりも少なくとも90%大きい。
いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体408aは、第1の平均直径を有する複数の孔を備え、遠位多孔質媒体408bは、第2の平均直径を有する複数の孔を備え、第1の平均直径と第2の平均直径との間の比率は、少なくとも2:1である。いくつかの実施形態によれば、比率は、少なくとも4:1である。いくつかの実施形態によれば、比率は、少なくとも7:1である。いくつかの実施形態によれば、比率は、少なくとも10:1である。いくつかの実施形態によれば、比率は、少なくとも20:1である。いくつかの実施形態によれば、比率は、少なくとも20:1である。いくつかの実施形態によれば、比率は、少なくとも50:1である。いくつかの実施形態によれば、比率は、少なくとも100:1である。
いくつかの実施形態によれば、第2の平均直径は、1〜3μmの範囲である。いくつかの実施形態によれば、第2の平均直径は、1.5〜2.5μmの範囲である。いくつかの実施形態によれば、第2の平均直径は、1.8〜2.2μmの範囲である。いくつかの実施形態によれば、第1の平均直径は、3〜300μmの範囲である。いくつかの実施形態によれば、第2の平均直径は、5〜100μmの範囲である。いくつかの実施形態によれば、第2の平均直径は、10〜100μmの範囲である。
いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体408aは、第1の気孔率を備え、遠位多孔質媒体408bは、第2の気孔率を備え、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも5%大きい。多孔質媒体の気孔率は、媒体の開放空間のパーセンテージとして測定されることを理解されたい。例えば、媒体Aが開放空間としてその容積の10%を有することを特徴とする場合に、その気孔率が10%として定義される。該10%は、媒体材料によって占有されていない媒体Aの容積を指す。したがって、媒体Aの90%は、媒体材料で構成される。加えて、媒体Bが20%の気孔率を有する場合、媒体Bの気孔率と媒体Aの気孔率との間の比率は2:1であり、媒体Bの気孔率は、媒体Aの気孔率よりも100%大きい。
いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも10%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも20%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも30%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも40%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも50%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも60%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも70%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも80%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも90%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも100%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも150%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の多孔度は、第2の気孔率よりも少なくとも200%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の多孔度は、第2の気孔率よりも少なくとも150%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも300%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも350%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の多孔度は、第2の気孔率よりも少なくとも400%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも450%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の多孔度は、第2の気孔率よりも少なくとも500%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、第2の気孔率よりも少なくとも550%大きい。いくつかの実施形態によれば、第1の多孔度は、第2の気孔率よりも少なくとも600%大きい。
いくつかの実施形態によれば、第2の気孔率は、5〜30%の範囲である。いくつかの実施形態によれば、第2の気孔率は、5〜20%の範囲である。いくつかの実施形態によれば、第2の気孔率は、5〜15%の範囲である。いくつかの実施形態によれば、第2の気孔率は、7〜13%の範囲である。いくつかの実施形態によれば、第2の気孔率は、8〜12%の範囲である。
いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、15〜90%の範囲である。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、20〜80%の範囲である。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、20〜70%の範囲である。いくつかの実施形態によれば、第1の気孔率は、20〜50%の範囲である。
いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体408aが遠位多孔質媒体408bから離間され、その結果、使用時に、多孔質媒体408aと多孔質媒体408bとの間に液体を仕切って、近位多孔質媒体408aおよび遠位多孔質媒体408bの各々における毛管力によって支配される平衡を確立する。
使用時には、エアロゾル化中に遠位多孔質媒体408b内の液体量が減少し、かつそのマトリックポテンシャルがより負になり、その近位多孔質媒体408aからの液体の移送をもたらす。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置400は、フィルタ414をさらに備える。いくつかの実施形態によれば、フィルタ414は、それによって大径の液滴が遮断されるように、液滴の通路をそれらの直径に応じてフィルタリングするように構成される。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、衝撃部材として作用するように構成される。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、衝撃部材である。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体108は、フィルタとして作用するように構成される。いくつかの実施形態によれば、材料の少なくとも1つの多孔質媒体108は、フィルタである。いくつかの実施形態によれば、衝撃部材は、少なくとも1つの多孔質媒体108とは異なる、独立した構造体である。いくつかの実施形態によれば、フィルタ414は、少なくとも1つの多孔質媒体108とは異なる、独立した構造体である。
いかなる理論または作用機構にも束縛されるものではないが、発生させるエアロゾルの液滴サイズの制御は、本明細書で説明するエアロゾル発生装置に衝撃部材またはフィルタを含むことによって達成される。したがって、いくつかの実施形態によれば、発生させるエアロゾルの液滴サイズの制御は、フィルタ414を導入することによって達成される。
いくつかの実施形態によれば、フィルタ414は、多孔質媒体を備える。いくつかの実施形態によれば、フィルタ414は、発泡体を備える。いくつかの実施形態によれば、フィルタ414は、疎水性発泡体を備える。いくつかの実施形態によれば、フィルタ414は、疎水性発泡体などの発泡体からなる。いくつかの実施形態によれば、フィルタ414は、流体をそこに保持することなく、流体がそこを通過することを可能にし、それによって、少なくとも1つの多孔質媒体108にわたる圧力低下が事前定義値未満に低下した場合に、流体を少なくとも1つの多孔質媒体108の中へ再度吸収することを可能にするように構成される。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置400は、構造および機能の点で支持体102に類似する、支持体402をさらに備える。いくつかの実施形態によれば、近位多孔質媒体408aおよび遠位多孔質媒体408bの各々は、各々の遠位もしくは近位方向の変位を防止する、または各々の遠位もしくは近位方向の意図しない変位を回避するなどのために、支持体402に取り付けられる。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置400は、構造および機能の点でそれぞれガスポンプ140、第1の圧力センサ132、およびCPU134に類似する、ガスポンプと、第1の圧力センサと、CPUと、をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置400は、構造および機能の点で測定導管130に類似する、測定導管430をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置400は、構造および機能の点で第1のPWM138に類似する、第1のPWMをさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置400は、構造および機能の点で電源区画136に類似する、電源区画をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置400は、構造および機能の点で第2の圧力センサ150に類似する、第2の圧力センサをさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置400は、構造および機能の点で液体リザーバ154、液体ポンプ156、および液体導管158に類似する、液体リザーバ、液体ポンプ、および液体導管をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置400は、構造および機能の点で第2のPWM152に類似する、第2のPWMをさらに備える。
ここで、図4を参照する。図4は、いくつかの実施形態による、エアロゾル発生装置500の概略部分図を構成する。エアロゾル発生装置500は、少なくとも1つの多孔質媒体508と、近位区画504と、ガス入口542と、遠位区画510と、出口506と、を備える。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体508、近位区画504、ガス入口542、遠位区画510、および出口506は、構造および機能の点でそれぞれ少なくとも1つの多孔質媒体108、近位区画104、ガス入口142、遠位区画110、および出口106に類似する。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置500は、液体容器520と、液体吸引要素522と、をさらに備える。いくつかの実施形態によれば、液体は、液体吸引要素522を介して少なくとも1つの多孔質媒体508に向かって送達するための液体容器520内に提供される。いくつかの実施形態によれば、液体は、特性の点でエアロゾル発生装置100に関して説明した液体に類似する。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置500は、単一の液体吸引要素522を備える。
いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素522は、その重量の少なくとも100%である量の液体を吸収するように構成される。いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素522は、その重量の少なくとも150%である量の液体を吸収するように構成される。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの固定液体吸収要素は、その重量の少なくとも200%である量で液体を吸収するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素522は、水溶液を吸収する高い傾向を有する、布、ウール、フェルト、スポンジ、発泡体、セルロース、糸、マイクロファイバ、またはこれらの組み合わせを含む。各可能性は、別個の実施形態を表す。いくつかの実施形態によれば、スポンジは、連続気泡スポンジである。いくつかの実施形態によれば、スポンジは、独立気泡スポンジである。
いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素522は、流体がその近位端から遠位端の方向にそこを通過することを可能にし、一方で、ガスまたは空気の反対方向の流れを防止するように構成された、毛管弁を備える。
いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素522は、布地を備える。具体的には、いくつかの実施形態によれば、芯などの繊維および/または織布は、固定液体吸収素子(複数可)として使用され得る親水性液体吸収材料である。
いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素522は、親水性液体吸引要素である。いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素522は、親水性スポンジである。
いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素522は、少なくとも1つの多孔質媒体508に押圧される。いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素522は、流体がそれらの間を流れることを可能にするように構成された、少なくとも1つの多孔質媒体508と接触している。いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの多孔質媒体508の近位側部は、液体吸引要素522の遠位端と接触し、液体吸引要素522の近位端は、液体容器520内に浸漬される。いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素522は、流体がその近位端から遠位端の方向にそこを通過することを可能にし、一方で、反対方向のガスまたは空気の流れを防止するように構成された、バリア層を含む。いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素522は、その中に吸収された液体の少なくとも一部分を、少なくとも1つの多孔質媒体508の複数の孔のうちの少なくともいくつかに放出するように構成される。
いかなる理論または作用機構にも束縛されることを望むものではないが、液体吸引要素522が親水性スポンジを備える場合、それが液体容器520内の液体と接触すると、スポンジの孔内のおよびそれらの間の毛管作用が液体を吸収させる。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置500は、液体−ゲーティング多孔質媒体518をさらに備える。いくつかの実施形態によれば、液体−ゲーティング多孔質媒体518は、特性および機能の点で近位多孔質媒体408aに類似する。
いくつかの実施形態によれば、液体−ゲーティング多孔質媒体518は、第1の平均直径を有する複数の孔を備え、少なくとも1つの多孔質媒体508は、第2の平均直径を有する複数の孔を備え、第1の平均直径と第2の平均直径との間の比率は、少なくとも2:1である。いくつかの実施形態によれば、比率は、少なくとも4:1である。いくつかの実施形態によれば、比率は、少なくとも7:1である。いくつかの実施形態によれば、比率は、少なくとも10:1である。いくつかの実施形態によれば、比率は、少なくとも20:1である。いくつかの実施形態によれば、比率は、少なくとも20:1である。いくつかの実施形態によれば、定量は、少なくとも50:1である。いくつかの実施形態によれば、比率は、少なくとも100:1である。
いくつかの実施形態によれば、液体−ゲーティング多孔質媒体518は、少なくとも1つの多孔質媒体508の気孔率よりも高い気孔率を特徴とする。いくつかの実施形態によれば、液体−ゲーティング多孔質媒体518の孔は、少なくとも1つの多孔質媒体508の孔よりも大きい。
いくつかの実施形態によれば、液体−ゲーティング多孔質媒体518は、少なくとも1つの多孔質媒体508に押圧される。いくつかの実施形態によれば、液体−ゲーティング多孔質媒体518は、流体がそれらの間を流れることを可能にするように構成された、少なくとも1つの多孔質媒体508と接触している。いくつかの実施形態によれば、液体−ゲーティング多孔質媒体518の近位側部は、液体吸引要素522の遠位端と接触し、液体吸引要素522の近位端は、液体容器520内に浸漬される。
いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素522は、液体−ゲーティング多孔質媒体518または多孔質媒体508のうちの少なくとも1つを事前定義マトリックポテンシャル値の間に維持するように構成される。いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素522は、事前定義マトリックポテンシャル閾値よりも負であるマトリックポテンシャル値に達した時点でのみ、液体容器520から少なくとも1つの多孔質媒体508に向かって液体を移送するように構成される。いくつかの実施形態によれば、液体吸引要素522は、その中に吸収された液体の少なくとも一部分を、液体−ゲーティング多孔質媒体518の複数の孔のうちの少なくともいくつかに放出するように構成される。
いくつかの実施形態によれば、液体−ゲーティング多孔質媒体518は、少なくとも1つの多孔質媒体508から離間され、その結果、使用時に、液体を分割液体−ゲーティング多孔質媒体518および多孔質媒体508で仕切って、それらにおける毛管力によって支配される平衡を確立する。
使用時には、エアロゾル化中に少なくとも1つの多孔質媒体508内の液体量が減少し、かつそのマトリックポテンシャルがより負になり、その液体−ゲーティング多孔質媒体518からの液体の移送をもたらす。次に、液体−ゲーティング多孔質媒体518は、液体吸引要素522を介して液体容器520から追加的な液体を引き出す。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置500は、構造および機能の点で支持体502に類似する、支持体502をさらに備える。いくつかの実施形態によれば、液体−ゲーティング多孔質媒体518は、その遠位方向または近位方向の変位を防止するなどのために、支持体502の少なくとも一部分に取り付けられる。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置500は、構造および機能の点でそれぞれガスポンプ540、第1の圧力センサ532、およびCPU534に類似する、ガスポンプ540、第1の圧力センサ532、およびCPU534をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置500は、構造および機能の点で測定導管130に類似する、測定導管530をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置500は、構造および機能の点で第1のPWM138に類似する、第1のPWM538をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置500は、構造および機能の点で電源区画136に類似する、電源区画を536さらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置500は、構造および機能の点で第2の圧力センサ150に類似する、第2の圧力センサ550をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置500は、構造および機能の点で液体リザーバ154、液体ポンプ156、および液体導管158に類似する、液体リザーバ554、液体ポンプ556、および液体導管558をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、エアロゾル発生装置500は、構造および機能の点で第2のPWM152に類似する、第2のPWM552をさらに備える。
いくつかの実施形態によれば、液体リザーバ154、454、554、または液体容器520内に含まれる液体は、食塩水、水、キャリア、洗浄液などである。
ここで、図6A〜図6Cを参照する。図6A〜図6Cは、いくつかの実施形態による、マトリックポテンシャル対液体飽和関数を表す。曲線20および22は、それぞれ、遠位多孔質媒体および近位多孔質媒体のマトリックポテンシャル曲線を表す。いくつかの実施形態によれば、遠位多孔質媒体は、遠位多孔質媒体408bであり、近位多孔質媒体は、近位多孔質媒体408aである。いくつかの実施形態によれば、遠位多孔質媒体は多孔質媒体508であり、近位多孔質媒体は、液体−ゲーティング多孔質媒体518である。
マトリックポテンシャル値24a、24b、および24cは、それぞれ、図6A、図6B、および図6Cに表す異なるシナリオにおける遠位多孔質媒体のマトリックポテンシャルを表す。マトリックポテンシャル値26a、26b、および26cは、それぞれ、図6A、図6B、および図6Cに表すシナリオにおける近位多孔質媒体のマトリックポテンシャルを表す。
図6Aは、遠位多孔質媒体が流体を消耗し、一方で、近位多孔質媒体が部分的に充填される、仮想シナリオを表す。図6Bは、遠位および近位多孔質媒体が互いに接触するシナリオを表し、したがって、流体が近位多孔質媒体から遠位多孔質媒体の中へ入ることによりそこを部分的に飽和させ、その結果、マトリックポテンシャル24bがマトリックポテンシャル24aよりも負になり、一方で、近位多孔質媒体からの液体消耗によりマトリックレベル26bが26aよりも負になる。液体は、近位多孔質媒体から遠位多孔質媒体へ移送されるので、遠位および近位両方の多孔質媒体が平衡である場合に、液体の移動が止まる。
図6Cは、エアロゾル化のため、遠位多孔質媒体から液体が消耗され、その結果、マトリックポテンシャル24cが24bよりも負になるシナリオを表す。近位多孔質媒体は、液体リザーバ154から、または液体容器520から液体が補充され、その結果、マトリックポテンシャル26cが26bよりも負にならない。
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することを意図するものではない。本明細書で使用される場合、単数形「a」、「an」および「the」は、文脈が明らかに他のことを示さない限り、複数形も含むことを意図している。本明細書で使用される場合、「備える(comprises)」または「備える(comprising)」という用語は、記載された特徴、整数、ステップ、動作、要素、または構成要素の存在を指定するが、1つ以上の他の機能、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、またはそれらのグループの存在または追加を排除するか、または除外するものではないことをさらに理解されたい。
いくつかの例示的な態様および実施形態が上で論じられてきたが、当業者は、それらの特定の修正、追加、および部分的組み合わせを認識するであろう。したがって、以下の添付の特許請求の範囲および以下に導入される請求項は、それらの真の趣旨および範囲内にあるようなすべてのそのような修正、追加、および部分的組み合わせを含むと解釈されるべきであることが意図される。
Claims (33)
- エアロゾル発生装置であって、
少なくとも1つの多孔質媒体と、
ガス入口と、
前記ガス入口と前記少なくとも1つの多孔質媒体との間の近位区画と、
出口と、
前記少なくとも1つの多孔質媒体と前記出口との間の遠位区画と、
前記遠位区画の圧力を検出し、それを示す第1の圧力信号を発生するように構成された第1の圧力センサと、
前記近位区画の圧力を検出し、それを示す第2の圧力信号を発生するように構成された第2の圧力センサと、
前記ガス入口を介して、前記近位区画を通して、前記少なくとも1つの多孔質媒体に向かって圧縮ガスを送達するように構成されたガスポンプと、
液体導管を通して液体リザーバから前記少なくとも1つの多孔質媒体へ液体を送達するように構成された液体ポンプと、
前記第1の圧力センサから前記第1の圧力信号を、および前記第2の圧力センサから前記第2の圧力信号を受信するように構成された中央処理ユニット(CPU)であって、前記CPUが、前記第1の圧力信号に応じて前記ガスポンプの動作を制御するようにさらに構成され、かつ前記第1の圧力信号および前記第2の圧力信号に応じて前記液体ポンプの動作を制御するように構成された、CPUと、を備える、エアロゾル発生装置。 - 前記CPUによって制御され、かつ前記ガスポンプからのガスの流量を調整するように構成された第1のパルス波変調構成要素をさらに備える、請求項1に記載のエアロゾル発生装置。
- 少なくとも1つの電源を収容するように構成された電源区画をさらに備える、請求項1または2に記載のエアロゾル発生装置。
- その一方の端部が前記遠位区画に開口し、かつその他方の端部が前記第1の圧力センサに接続された測定導管をさらに備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記第1の圧力センサが、第1の差圧センサを備える、請求項1〜4のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記第1の圧力信号の関数として前記ガスポンプの動作を可変的に制御するように構成される、請求項1〜7のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記第1の圧力信号に基づいて、前記遠位区画の前記圧力が閾値圧力値よりも高いかまたは低いかを判定するようにさらに構成され、かつ前記圧力が前記圧力閾値よりも低いときに、前記ガスポンプを起動させるように構成される、請求項1〜6のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記圧力が前記圧力閾値よりも高いときに、前記ガスポンプを停止させるようにさらに構成される、請求項7に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記ガスポンプに供給される電力を変動させるように構成され、前記ガスポンプが、そこに供給される前記電力の変動に応じて、可変圧縮レベルで圧縮ガスを送達するように構成される、請求項1〜8のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記第1の圧力信号に基づいて、前記ガスポンプに供給される前記電力を変動させるように構成される、請求項9に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記遠位区画の前記圧力の減少時に、前記ガスポンプに供給される前記電力を増加させるように構成される、請求項10に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記第1の圧力センサによって測定された前記圧力の変化率を解析するように構成される、請求項1〜11のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記多孔質媒体が、液体を含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記液体が、ニコチン配合物を含む、請求項13のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記第1の圧力信号の関数として前記液体ポンプの動作を可変的に制御するように構成される、請求項1〜14のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記第1の圧力信号に基づいて、前記遠位区画の前記圧力が閾値圧力値よりも高いかまたは低いかを判定するようにさらに構成され、かつ前記圧力が前記圧力閾値よりも低いときに、前記液体ポンプを起動させるように構成される、請求項1〜15のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記圧力が前記圧力閾値よりも高いときに、前記液体ポンプを停止させるようにさらに構成される、請求項16に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記第1の圧力信号に応じて前記液体ポンプの前記動作を制御することが、前記第1の圧力信号に基づいて、前記液体ポンプによる前記少なくとも1つの多孔質媒体への液体送達速度を制御することを含む、請求項1〜17のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記遠位区画の前記圧力の減少時に、前記多孔質媒体への液体送達速度を増加させるように構成される、請求項1〜18のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記第2の圧力センサが、第2の差圧センサを備える、請求項1〜19のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記第2の圧力信号の関数として前記液体ポンプの動作を可変的に制御するように構成される、請求項1〜20のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記第2の圧力信号に基づいて、前記近位区画の前記圧力が閾値圧力値よりも高いかまたは低いかを判定するようにさらに構成され、かつ前記圧力が前記圧力閾値よりも低いときに、前記液体ポンプを起動させるように構成される、請求項1〜21のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記圧力が前記圧力閾値よりも高いときに、前記液体ポンプを停止させるようにさらに構成される、請求項22に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記第2の圧力信号に応じて前記液体ポンプの前記動作を制御することが、前記第2の圧力信号に基づいて、前記液体ポンプによる前記少なくとも1つの多孔質媒体への液体送達速度を制御することを含む、請求項1〜23のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記近位区画の前記圧力の減少時に、前記多孔質媒体への液体送達速度を増加させるように構成される、請求項1〜24のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記第2の圧力センサによって測定された前記圧力の変化率を解析するように構成される、請求項1〜25のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUによって制御され、かつ前記液体ポンプからの液体の流量を調整するように構成された第2のパルス波変調構成要素をさらに備える、請求項1または26に記載のエアロゾル発生装置。
- エアロゾル発生装置であって、
少なくとも1つの近位多孔質媒体と、
少なくとも1つの遠位多孔質媒体と、
ガス入口と、
前記ガス入口と前記少なくとも1つの近位多孔質媒体との間の近位区画と、
出口と、
前記少なくとも1つの遠位多孔質媒体と前記出口との間の遠位区画と、
前記遠位区画の圧力を検出し、それを示す第1の圧力信号を発生するように構成された第1の圧力センサと、
前記ガス入口を介して、前記近位区画を通して、前記少なくとも1つの近位多孔質媒体に向かって圧縮ガスを送達するように構成されたガスポンプと、
前記第1の圧力センサから前記第1の圧力信号を受信するように構成され、かつ前記第1の圧力信号に応じて前記ガスポンプの動作を制御するように構成された中央処理ユニット(CPU)と、を備え、
前記近位多孔質媒体が、前記遠位多孔質媒体と接触しており、
前記近位多孔質媒体が、前記遠位多孔質媒体よりもより高い気孔率を特徴とする、エアロゾル発生装置。 - 前記CPUによって制御されるように構成され、かつ前記ガスポンプからのガスの流量を調整するように構成された第1のパルス波変調構成要素をさらに備える、請求項28に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記CPUが、前記第1の圧力センサから受信した前記信号の関数として前記ガスポンプの動作を可変的に制御するように構成される、請求項28または29に記載のエアロゾル発生装置。
- 大径の液滴が遮断されるように、液滴の通過をそれらの直径に応じてフィルタリングするように構成されたフィルタをさらに備え、前記フィルタが、前記遠位多孔質媒体と接触している、請求項28〜30のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 液体容器と、前記液体容器から前記少なくとも1つの遠位多孔質媒体に向かって液体を送達するように構成された、前記液体容器内に浸漬された液体吸引要素と、をさらに備える、請求項28〜31のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置。
- 前記液体吸引要素が、前記少なくとも1つの遠位多孔質媒体と接触している、請求項32に記載のエアロゾル発生装置。
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