JP2519658B2 - 圧縮空気流によって液体及び粉体を噴霧し配分して混合するためのアセンブリ及びそのための加熱アセンブリ - Google Patents

圧縮空気流によって液体及び粉体を噴霧し配分して混合するためのアセンブリ及びそのための加熱アセンブリ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧縮空気流を用いて液体
又は粉体を噴霧し配分して混合するための、特に吸入用
のエーロゾルをつくるためのアセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなアセンブリはＥＰ−Ａ１−０
１７０ ７１５で知られている。この既知のアセンブ
リは噴霧される物質のための容器と、この容器の上に配
置可能で同軸の空気補給管を有する噴霧器キャップから
なり、この空気補給管を通って容器と噴霧器キャップに
よって決定される噴霧室に空気が入る。噴霧ノズルは噴
霧室の中央に位置しており、この噴霧ノズルのノズルヘ
ッドから気体の圧縮物質が出る。噴霧ノズルはこのノズ
ルヘッド中の吸込チャネルを通して噴霧される物質を吸
い込みこの物質を噴霧する。ノズルの口は補給管の端部
が噴霧室に入る場所に向い合って位置している。息を吸
い込む間、周囲大気は補給管を通って噴霧室に入り、患
者によって噴霧物質と共に吸入される。物質の噴霧の間
及び入ってくる周囲大気との混合の間に主として蒸発の
ために冷却効果が起る。これは患者が吸入するエーロゾ
ルの温度を下げる。ＤＥ−Ａ１−３０ ４３ ５３７で
知られている噴霧器は噴霧される物質が電気加熱部材で
暖められる。これはエーロゾルの流れが粘膜に衝突する
するときにエーロゾルの流れによって引き起こされる強
い冷却効果を防止することができる。この既知の噴霧器
の電気加熱部材は噴霧される物質のための容器と熱伝導
が行われる接触をして良好な熱伝導材料でつくられたボ
ディの中に位置している。一般にこの既知の噴霧器は十
分に作動する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、噴霧さ
れる物質を加熱することもまた欠点があることが認めら
れた。一つに液滴スペクトルの配分が他の変数すなわち
噴霧される物質の温度に依存することによってエーロゾ
ルスペクトルに好ましくない影響が生じる。他方、噴霧
される物質を暖める間に特に薬物の場合に要求される温
度が非常に高いこともあり得るため過熱が起こり得る。
薬物は時折局所的に加熱するだけでも破壊され又は損傷
され得る。その上供給される周囲大気とエーロゾルの混
合のために冷却が起こり、これは噴霧される物質を加熱
することによって起こる効果を無効にするか必要以上に
加熱するために過熱が防止され得ない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以上のことに基づいて、
本発明は噴霧される物質を過熱するおそれなしに暖めら
れたエーロゾルがつくられる最初に言及したようなアセ
ンブリをつくることを目的とする。本発明の基本的な考
えは混入空気を暖めることによって間接的にエーロゾル
を暖めることである。特に補給管を有する吸入装置の場
合には補給管によって混入空気が導かれて運ばれた後、
制御された方法で十分に暖められる。補給管の中に適当
な形をした加熱アセンブリを配置することによって流れ
の状態に及ぼすネガティブな効果は大部分防止されるだ
ろう。
【０００５】それどころか本発明による解決手段は、混
入空気が高い温度を有するので噴霧ノズル周辺の主要な
エーロゾルはより多く蒸発するというポジティブな効果
を持つ。これにより液滴の濃度は上昇し、この濃度の上
昇により空気の流れによって運ばれる同一の液滴スペク
トルで噴霧される物質がより多く生産される。出口接続
の一般領域でエーロゾルすなわち混入空気とエーロゾル
の混合物を加熱することは噴霧される物質のより高い沈
殿を招き、それゆえ生産量の縮小となる。エーロゾルを
直接噴霧することで起きるクリーニングの問題もまた本
発明の解決手段で回避できる。
【０００６】混入物質との接触によってのみ物質は暖め
られるのでどのような場合でも噴霧される物質の加熱は
起こらない。しかしながら、混入空気は決して略５０℃
以上には加熱されない。
【０００７】
【実施例】前置きとして、本発明による加熱アセンブリ
がかん合され、噴霧アセンブリの例として役立つ肺と呼
吸気管を治療するための吸入装置について述べる。図１
に示される吸入装置は圧縮空気流路のための接続部分２
を有する円筒形の噴霧器底部１と、フィードチャネルの
出口オリフィス６を封止するためのガスケットインサー
ト４を有し、接続部分２に向い合うように配置されたプ
ッシュレバー３とを含む。使用者は容易にスプリング８
の力に打ち勝つことによってプッシュレバー３をオフの
位置からオンの状態にさせることができ、これによって
プッシュレバー３の正面部分を噴霧器の表面に接触させ
ることができる。これによりガスケットインサート４は
出口オリフィス６に位置させられて圧縮空気の供給チャ
ネルを塞ぎ、ノズルヘッド１０の中央圧縮空気流路１１
にクロスドリル９を通るように圧縮空気を回らせること
ができる。
【０００８】噴霧される物質を保持するための円筒形の
容器１５は弾力性のあるガスケットリング１４を間には
さむことによる既知の方法で噴霧器底部１の上に、例え
ば図１に示されるようにねじって締められてしっかり留
められる。噴霧ノズルは容器１５の中に位置しており、
これは中央空気流路１１を有するノズルヘッド１０と両
側に位置する噴霧される物質１６のための吸込チャネル
１７、１８と空気流制御装置１９からなる。中央圧縮空
気流路１１はノズルヘッドの上端に向って先細りにな
り、ノズルヘッド１０で開口し空気流制御装置１９に向
かい合う口の狭いノズルドリリング１２で終結する。
【０００９】円筒形の噴霧器キャップ２０は容器１５の
上に例えば図１に示されるようにねじって締められしっ
かりと留められる。噴霧器キャップ２０は吸入装置の内
部に延び空気流制御装置１９の上に接近する同軸の補給
管２１を有する。図示されていないマウスピースが載置
可能であるエーロゾル出口接続部分２２は噴霧器キャッ
プ２０の上部に傾斜して延びている。患者はエーロゾル
出口接続部２２を介して噴霧ノズルによってつくりださ
れたエーロゾルを吸入し、これにより周囲の空気が矢印
Ａの方向に補給管を通って吸入装置の内側に入る。補給
管はその下端に空気流制御装置１９の傾斜した表面に沿
って作り出された大きな粒子の少なくとも一部分を更に
噴霧するバッフル２４を有する。バッフル２４はまた大
きすぎて容器１５に戻ることのできない粒子が再噴霧さ
れるようにするのに役立っている。
【００１０】少なくとも０．６バールの必要圧力を作り
出す圧縮空気源（例えばコンプレッサ）は接続部分２に
接続されている。プッシュレバー３が押されることによ
ってフィードチャネル７の出口が閉じられるとき圧縮空
気は中央圧縮空気流路１１とノズルドリリング１２を通
ってノズルヘッド１０の出口に流れる。それによって噴
霧される物質が隣接する吸込チャネル１７、１８を通っ
て容器１５の下部領域から吸い込まれ、空気流制御装置
１９の傾斜した衝撃面に噴霧され、配分される。空気流
制御装置１９の通常のくさびの角度は１２０゜程度であ
り、その結果３０℃の角度範囲をカバーするエーロゾル
ファン２５、２６が空気流制御装置１９の両側に形成さ
れている。
【００１１】すでに最初に触れたように噴霧している間
特に最も小さい液滴の蒸発のために冷却効果が起きる。
これはエーロゾル全体の温度を降下させる。噴霧してい
る間、患者はエーロゾル出口２２を介してこのように作
り出されるエーロゾルを吸い込み、それによって補給管
２１を通して入る混入空気がエーロゾルと混合させられ
る。図１に示される吸入装置で噴霧器キャップ２０は上
部が開口しており補給管２１によって閉じられている。
これを達成するためにバッフル２４に向かい合い、その
直径が噴霧器キャップ２０の開口部のそれと同じであ
り、補給管がしっかりとまた本質的に密閉して取り付け
られている差し込みキャップ２３に対して補給管２１は
テーパ管になっている。
【００１２】図２は本発明による補給管を通して流入す
る周囲大気を暖める加熱アセンブリ３０の斜視図であ
る。加熱アセンブリ３０は円筒形のコア本体３１とコア
本体から放射方向に延びている多くのリブ３２を有す
る。コア本体３１とリブ３２は良好な熱伝導材料で、よ
り望ましくはアルミニウムでつくられ、一体品につくら
れる。コア本体３１は電気加熱部材が内側に配置され得
るように肉厚の薄い壁を有し、下端で閉じられている。
端末部本体３３は円筒の軸がコア本体３１の長軸と同軸
である平らな円筒形の円盤の形をしている。端末部本体
の直径は非常に大きいのでコア本体と全側面にリブを有
する加熱エレメントの熱交換器部分に重なる。端末部本
体３３はまた加熱エレメント３０の取っ手として使用で
きる。端末部本体の一方には電気加熱部材用の電気供給
ラインが配置される開口部３４がある。
【００１３】図３に示されるように加熱アセンブリ３０
が既知の吸入配置の補給管に配置されるときに加熱アセ
ンブリ３０が配置される所に傾斜した接触面３２ａが形
成されるように加熱エレメント３０のリブ３２は形づく
られている。接触面３２ａの形は補給管の差し込みキャ
ップ２３の先細り部分に本質的に一致している。リブ３
２の接触面３２ａは、外側の表面間の距離が補給管の直
径に一致するようにリブ３２が一定の高さを有する部分
に移行する。リブの高さの低い部分はこの部分に連接す
るため図３で理解できるようにリブの外側の表面と補給
管の間にすき間ができる。リブ３２は下端にリブの外側
の表面が補給管の直径に一致する距離で離されるように
リブの高さが選ばれた別の短い部分を有する。
【００１４】図３は図１で示される吸入装置の噴霧器キ
ャップ２０とその中で使用される補給管のみを示してい
る。熱交換器が補給管の差し込みキャップ２３の円錐形
の部分に沿って接触面３２ａに接触するように本発明に
よる加熱アセンブリは補給管の中に配置されている。熱
交換器は延びて補給管２１のバッフル２４に、すなわち
噴霧器ノズルに接近している。その上、熱交換器は補給
管の上部から突き出ている。このように患者がエーロゾ
ル出口２２を介してエーロゾルを吸入するとき周囲大気
は補給管２１を通りリブ３２のそばを流れることが可能
である。周囲大気が熱交換器を通って流れるので周囲大
気は暖められその結果暖かい周囲大気は補給管２１の下
端に到達し噴霧される物質と混合されることになる。
【００１５】図３の断面図で一端がコア本体３１の閉じ
た端部に接触し、他端が端末部本体３３に固定されてい
る電気加熱部材３５が熱交換器の内部に設けられてい
る。このため端末部本体３３はコア本体３１の円筒形の
開口部に配置可能なように直径が選択された円筒形の差
し込み部分を有する。差し込み部分の直径を適切に選ぶ
か差し込み部分とコア本体の間に弾力性のある封止リン
グを配置することでしっかりした取り付けが得られる。
図３に示すように封止リングが配置される差し込み部分
の全周囲に沿う溝はこのためのものである。端末部の部
分３３と差し込み部分は中空であるか少なくとも開口部
３４から電気加熱部材３５の電気接続部３５ａに電気供
給ラインを挿入することを可能ならしめる通路を有す
る。端末部の部分３３は熱交換器３０の上の全側面に延
びているので補給管の上端と端末部の部分３３の下部の
表面の間に周囲大気が流入可能なすき間が形成されてい
る。図３で理解できるように熱交換器のリブ３２は内側
方向に配置されているので補給管の外側の領域で加熱さ
れたリブに不注意に接触することはあり得ない。
【００１６】電気加熱部材３５は主に温度上昇と共に電
気抵抗値が減少するＰＴＣ抵抗器（コールドコンダク
タ）を有する。それゆえある温度に自動調節によって到
達するような方法でＰＴＣ抵抗器と電源を調節できる。
エーロゾル出口２２で略２８℃から３２℃のエーロゾル
温度に到達するためには電気ＰＴＣ加熱部材の温度は１
５０℃から１７０℃の間にあり、ＰＴＣ加熱抵抗器を介
してのエネルギー消費は１０Ｗから１５Ｗの間にあるべ
きである。このとき周囲大気を希望する温度に加熱する
のに十分な熱交換器の表面の温度は１３０℃から１５０
℃の間にある。温度の上限が２２０℃、エネルギー消費
の上限が３６Ｗのより多くエネルギーを消費する加熱部
材を使用すると呼吸気管上部の治療法のためのより高い
エーロゾル温度が到達可能である。エーロゾルの温度は
２５℃から４０℃の間、好ましくは２８℃から３７℃の
間にあるべきである。初期電圧１２Ｖの従来の差し込み
電源は電気ＰＴＣ加熱抵抗器のための電源として十分で
ある。
【００１７】図４は加熱アセンブリ３０が補給管２１に
しっかりと接続されている別の例を示している。この例
では加熱エレメントはまた熱交換器と内側の電気加熱部
材３５を有し、熱交換器は円筒形のコア本体と放射方向
に延びるリブから構成されている。しかしながら、補給
管が加熱アセンブリに適合しているのでリブは傾斜した
接触面を持たない。図４に示すように熱交換器のリブの
突出している縁部３２ｂは補給管２１の内壁の円周に沿
うように位置する棚部２１ａに配置されている。リブの
外側の表面が棚部のすぐ上の補給管２１の直径に一致す
る距離で離されるように熱交換器のリブの高さは選択さ
れている。コア本体の閉じた端部に引き続く部分ではリ
ブの外側の表面が補給管と接触しないようにリブの高さ
は低くなっている。熱交換器の端部ではリブの高さはわ
ずかに高くなるため図４で理解できるようにこの領域で
リブの外側の表面が補給管の内壁と接触する。これによ
って熱交換器はしっかりと補給管にかん合される。
【００１８】従来の補給管と比べて加熱アセンブリ３０
の熱交換器が突入している円筒部分２１ｂが上端に取り
付けられている。しかしながら不注意に暖かい熱交換器
に接触することが不可能であるように円筒部分２１ｂは
熱交換器の上に突き出ている。この例では、周囲大気が
円筒部分を通り、熱交換器を通り過ぎて補給管２１に流
入可能なように加熱アセンブリの端末部の部分３３は小
さい直径を有する。本質的に端末部の部分の直径は熱交
換器の対向するリブの外側の表面間の距離に一致する。
これにより熱交換器の上の方の開口部を介しての接触が
不可能となり、吸入のために周囲大気が十分に流れるよ
うになる。この例では補給管２１と加熱アセンブリ３０
は一体品で設けられているので端末部の部分３３は補給
管の上端に延びている円筒部分２１ｂと接触している。
電気接続ラインは補給管の外側の円筒部分及び端末部の
部分３３を通る。
【００１９】補給管の拡張部分２１ｂは加熱アセンブリ
の端末部本体３３の少し上に突き出ているため端末部本
体３３の上に図１に示される補給管の差し込みキャップ
２３の開口部の直径に一致している直径を有する開口部
がある。従来の吸入装置で補給管の差し込みキャップ２
３の開口部に挿入されるバルブ部材４０はこの開口部に
挿入することが可能である。加熱アセンブリの端末部本
体２３の上の補給管２１の拡張部分は、この実施例によ
れば加熱アセンブリ３０と一体品として描かれている補
給管と共にバルブ部材の使用を可能ならしめる。その
上、図４によるこの例の加熱アセンブリは図２と図３で
一緒に記述されている装置に相当する。この例では周囲
大気は熱交換器のリブとコア本体を通り過ぎ補給管を貫
くように流れて加熱される。このため必要とされる各温
度は第１実施例の各温度と異ならない。
【００２０】従来の電気加熱部材が加熱アセンブリの熱
交換器部分に用いられ、患者が吸入するエーロゾルの温
度を測定するセンサがエーロゾル出口２２に配置される
限りにおいて温度制御のためのもう一つ別の可能な態様
がこの発明によって提供される。記録された温度に基づ
いて従来の電気加熱部材の加熱動作は適宜行われる。２
８℃から３２℃の間のような一定の範囲すなわち患者に
吸入されるエーロゾルの範囲に温度を戻すのは制御され
た制御回路であるということにおいてこれは役立つ。よ
り精巧な切替技術があるにもかかわらず、この様式の温
度制御はいくつかの場合において役立つことが可能であ
る。加熱部材から加熱アセンブリの熱交換器部分に最良
の熱移動を達成するために加熱部材が熱交換器のコア本
体の内径に適合し加熱部材の外側の表面がコア本体の内
側の表面に接触することが望ましい。コア本体は肉厚の
薄い壁を有することが望ましいが、熱交換器のリブはよ
り良く熱を移動させるためにある程度の厚さを有するべ
きである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の補給管を有する吸入装置の１例を示す断
面図である。
【図２】本発明による加熱アセンブリの一つの実施例を
示す斜視図である。
【図３】本発明による圧縮空気流によって液体及び粉体
を噴霧し配分して混合するためのアセンブリの断面図で
ある。
【図４】本発明による圧縮空気流によって液体及び粉体
を噴霧し配分して混合するためのアセンブリの別の実施
例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 噴霧器底部 ２ 接続部分 ３ プッシュレバー ４ ガスケットインサート ６ 出口オリフィス ７ フィードチャネル ８ スプリング ９ クロスドリル １０ ノズルヘッド １１ 中央圧縮空気流路 １２ ノズルドリリング １４ ガスケットリング １５ 容器 １６ 噴霧される物質 １７，１８ 吸込チャネル １９ 空気流制御装置 ２０ 噴霧器キャップ ２１ 補給管 ２１ａ 棚部 ２１ｂ 円筒部分 ２２ エーロゾル出口接続部分 ２３ 差し込みキャップ ２４ バッフル ２５，２６ エーロゾルファン ３０ 加熱アセンブリ ３１ コア本体 ３２ リブ ３２ａ 接触面 ３２ｂ 縁部 ３３ 端末部本体 ３４ 開口部 ３５ 電気加熱部材 ３５ａ 電気接続部 ４０ バルブ部材

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 噴霧室に位置する噴霧ノズルと、 空気が前記噴霧室に入ることができるように配置された
    補給管と、 前記補給管に配置された加熱アセンブリとを有する吸入
    用のエーロゾルをつくるための、圧縮空気流によって液
    体及び粉体を噴霧し配分して混合するためのアセンブ
    リ。
  2. 【請求項２】 前記加熱アセンブリが電気加熱部材を有
    する請求項１記載のアセンブリ。
  3. 【請求項３】 前記電気加熱部材がＰＴＣ抵抗器である
    請求項２記載のアセンブリ。
  4. 【請求項４】 前記加熱アセンブリが熱交換器と端末部
    本体とを有する請求項１記載のアセンブリ。
  5. 【請求項５】 前記熱交換器が円筒形のコアの部分と前
    記円筒形のコアの本体から放射方向に延びている複数の
    リブとを含む請求項４記載のアセンブリ。
  6. 【請求項６】 前記リブが、前記円筒形のコアの本体の
    縦軸に対し傾斜して前記補給管の円錐形の差し込みキャ
    ップの領域で前記加熱アセンブリが支えられる接触面を
    有する請求項５記載のアセンブリ。
  7. 【請求項７】 前記熱交換器が前記補給管の外側に延
    び、前記端末部本体が前記熱交換器の外側の全側面に突
    出しているため前記熱交換器に不注意に触れることが防
    止される請求項５記載のアセンブリ。
  8. 【請求項８】 前記加熱アセンブリと前記補給管が一体
    品である請求項５記載のアセンブリ。
  9. 【請求項９】 前記補給管が前記熱交換器の保護する部
    分を囲む円筒形の部分を有する請求項８記載のアセンブ
    リ。
  10. 【請求項１０】 圧縮空気流によって液体及び粉体を噴
    霧し配分して混合するためのアセンブリに使用され、前
    記アセンブリが噴霧室に位置する噴霧ノズルと空気を前
    記噴霧室に入らせる補給管とを有し、前記噴霧アセンブ
    リの前記補給管に挿入されるように適合させられている
    加熱アセンブリ。
  11. 【請求項１１】 前記加熱アセンブリが電気加熱部材を
    有する請求項１０記載の加熱アセンブリ。
  12. 【請求項１２】 前記電気加熱部材がＰＴＣ抵抗器であ
    る請求項１１記載の加熱アセンブリ。
  13. 【請求項１３】 前記加熱アセンブリが熱交換器と端末
    部本体とを有する請求項１０記載の加熱アセンブリ。
  14. 【請求項１４】 前記熱交換器が円筒形のコアの部分と
    前記円筒形のコアの本体から放射方向に延びている複数
    のリブとを含む請求項１３記載の加熱アセンブリ。
  15. 【請求項１５】 前記リブが、前記円筒形のコアの本体
    の縦軸に対し傾斜して前記補給管の円錐形の差し込みキ
    ャップの領域で前記加熱アセンブリが支えられる接触面
    を有する請求項１４記載の加熱アセンブリ。
  16. 【請求項１６】 前記熱交換器が前記補給管の外側に延
    び、前記端末部本体が前記熱交換器の外側の全側面に突
    出しているため前記熱交換器に不注意に触れることが防
    止される請求項１４記載の加熱アセンブリ。
  17. 【請求項１７】 前記コアの本体より３個乃至８個の個
    数のリブが延びている請求項５記載のアセンブリ。
  18. 【請求項１８】 前記コアの本体より３個乃至８個の個
    数のリブが延びている請求項１４記載の加熱アセンブ
    リ。
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