JP4454149B2 - 投薬処理装置における渦巻システム - Google Patents

Description

【０００１】
【関連出願】
本出願は１９９８年３月１８日付出願の“流体処理システム及び方法”と題する米国特許出願第９０／０４０，６６６号の一部継続出願であり、前記米国特許出願は参考として本願に編入されるものである。
【０００２】
【技術分野】
本発明は流体の気化及び均質化装置、流体を気化及び均質化するシステム、更に詳細には、微細に均質化し又は気化した流体混合物を造るための医療装置及びシステムに関するものである。
【０００３】
【発明の背景】
多くの種類の装置が液体又はエーロゾルをガス−相流体に変換する目的で幾年にもわたって開発されてきた。かる装置の多くは内燃機関に使用する燃料を調製するために開発されてきた。機関の燃焼室内での燃料の酸化を最適ならしめるため、通常、燃料／空気混合物はなお一層気化又は均質化されなければならない。理想的燃料酸化は一層完全な燃焼と低汚染をもたらす。
【０００４】
特に、内燃機関に関して、化学量論は、所定量の燃料を完全に燃焼させるのに必要な酸素量が、不完全な又は非効率的な酸化による残留物を残さない最適な正しい燃焼をなす均質な混合物中に供給されるための条件である。理想的には、燃料は、適切な酸化をなすためには、燃焼室に入る前に完全に気化され、空気と混合されて均質化されるべきである。気化されていない燃料小滴は一般に、慣例の内燃及び外燃機関では点火せず、完全に燃え尽きない。これは燃料効率と汚染に関する問題を生じる。
【０００５】
渦巻技術の内燃機関への適用とは異なる他の問題は、吸入器を介して投与される種々の薬物に必要とされる最大限の気化に関する。吸入器は典型的には、直接肺に吸入するための薬物の液体／ガス混合物を造る。しかし、薬物が直接肺を通過して血流内へ入るのに必要な高気化度を得るのは困難であったために、問題が生じていた。即ち、過剰量の薬物は、直ちに肺を通して血流内に入れるためのより小さい分子寸法の粒子に更に一層破砕されるよりはむしろ、液化状態のままに留まる。それ故、液体／ガス混合物を薬物を肺を経て血流内に直接投与するための十分小さい蒸気粒子の蒸気に、更に一層気化し均質化する或る気化装置を開発する必要性がある。
【０００６】
従来の装置は、流体が渦巻作用をもつ円筒形チャンバを通過するガスに導入される型式の渦巻チャンバを利用した。これらの渦巻チャンバは滑らかな円筒形内壁をもつ。滑らかな渦巻チャンバ内壁構造は所定のチャンバ内の乱流度を制限する可能性がある。
【０００７】
従来装置の他の欠点は、それらが渦巻チャンバに通じる種々の入口で差圧を補償することが出来ないことである。ガス／流体混合物が種々の渦巻チャンバを通過するとき、通過のガスが各チャンバに接線方向に追加され、これが種々の入口に圧力差を生ぜしめる。渦巻チャンバへこれらの入口のすべてにおいて周囲空気を供給することによっては、混合物が渦巻チャンバを通過するときに最適なガス対流体比を維持するのは困難であった。
【０００８】
既知装置に係わる圧力差の問題の更に他の局面は、流路の低圧端の近くに位置する（例えば機関マニホルドに近い）渦巻チャンバには、実質上より多い流れを受け入れることによって他の渦巻チャンバを支配する傾向があるということである。この傾向は、特に機関加速の期間中には顕著でありかつ問題を含む。渦巻チャンバ流路の低圧端により近い渦巻チャンバが他の渦巻チャンバを支配すると、他の渦巻チャンバの有効性がかなり低下する。
【０００９】
従来の遠心機気化装置はまた、容積が大き過ぎること、流体を遠心機チャンバに接線方向に有効に導入できないこと、機関マニホルド真空の吸引パワーを不必要に抑制すること、遠心機内容物を機関マニホルド内に不均等に放出するといった如き、或る一定の制限をもつ。
【００１０】
従来のサイクロン気化装置に係わる更に他の問題は、それらが調節可能の渦巻チャンバ出力ポート及び異なった直径の隣接チャンバに係わる利点を認識又は利用できなかったことにある。
【００１１】
以上を考慮すれば、既知の従来装置に係わる上述の制限を解消又は実質上緩和する遠心渦巻システムを開発する必要性がある。より最適な乱流を可能ならしめ、液体を蒸気流体のより小さい寸法の粒子により完全に破砕し、渦巻チャンバハウジング中に形成された種々の開口部を通る流れを標準化する渦巻チャンバをもつ遠心渦巻システムを開発する必要性がある。更に、空気／燃料混合物を渦巻チャンバに導入する前に、空気と燃料をより最適に前混合する遠心渦巻システムを提供する必要性がある。より最適に混合し、気化し、均質化し、かつより微細な寸法にした分子蒸気粒子を、吸入器型式の医薬投与装置から機関マニホルド内に及び他の所望の適用装置に／適用装置から放出する小容積の遠心機装置を提供する他の必要性がある。
【００１２】
【発明の要約】
本発明の目的は、より最適な乱流を可能ならしめ、渦巻チャンバ内の内壁上に液体軌道リングを形成することを実質上排除する渦巻チャンバを提供することにある。
本発明の他の目的は、渦巻チャンバを流通する流体の乱流を増強する段付き内壁面をもつ渦巻チャンバハウジングを提供することにある。
本発明の他の目的は、渦巻チャンバを流通する流体の乱流を増大させるために不規則な又は梨地状内壁面をもつ渦巻チャンバハウジングを提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、渦巻チャンバ中に形成した数個の入力開口部に入る流量を均等化するために、多分ジャケットによって形成される勾配付き空気供給チャンネルの如き圧力差供給部を提供することにある。
本発明の他の目的は、遠心機チャンバ中の流体の遠心流を増強するために遠心機チャンバ内に一連の接線方向通路を形成するために、遠心機チャンバと関連した一連の接線方向に指向したそらせ板を提供することにある。
本発明の他の目的は、チャンバ容積を減らすことによってかつ関連するベンチュリの最大内径より小さい高さをもつ遠心機垂直壁を利用することによって、渦巻チャンバ内の乱流を増大させることにある。
本発明の他の目的は、渦流が１渦巻チャンバから隣接の渦巻チャンバへ行くとき渦流をもう１つの反対の回転方向に回転させることによって、渦巻チャンバ内により最適の乱流を提供しかつ改良した気化を達成することにある。
本発明の更に他の目的は、医療用の分子スケールより一層微細な寸法の粒子に蒸気／ガス混合物を破砕するための装置を提供することにある。本発明の更に他の目的は、粒子が人の血流内に肺を通って直ちにかつ直接に入る如き極めて小さい寸法の粒子に、蒸気／液体混合物を破砕することができる装置を製造することにある。
【００１４】
１実施例では、渦巻チャンバの内壁は、渦巻チャンバを通る流れの乱流を増強するために、段付きにされ又は梨地状になされるか、又はその両方の状態になされている。もう１つの実施例では、数個のステージの渦巻チャンバが使用される。
更に、他の実施例では、ガス／流体混合物を完全に均質化でき、また本発明が流体分離用、例えば脱塩用に使用されるときには、分離を可能にするため、減速チャンバが少なくとも１つの渦巻チャンバ、減速チャンバに流体連結される。
本発明の他の目的、特徴及び利点は添付図面を参照した本発明の以下の説明から明らかになるだろう。
【００１５】
本明細書で、用語“均質化する”又は“気化させる”又はこれらの用語の派生語は液体を、高速、低圧及び高真空状態が存在する即ち差圧が存在する渦乱流によって、エーロゾル又は蒸気−相からガス−相に変換することを意味する。
【００１６】
図１〜６は本発明の遠心渦巻ステム３０の第１実施例を示す。図１に示す如く、遠心渦巻ステム３０は３つのセクション、即ち、燃料気化セクション３２、主空気セクション３４、及び遠心機セクション３６をもつ。燃料気化セクション３２は噴射器プレート４２に形成した穴４０中に取り付けられた２つの燃料噴射器３８をもつものとして図示されている。燃料噴射器３８は慣例の電子燃料噴射器を含み、好適には約３０°の噴射角度をもつ。
【００１７】
予備混合チャンバ４４が燃料気化セクション３２に形成され、その中に燃料が燃料セクション３８の出力ポート４６によって噴霧される。周囲空気が周囲空気導管５０を通して予備混合チャンバ４４に導入され、燃料噴射器３８によって噴霧された燃料と混合される。予備混合チャンバ４４は渦巻チャンバハウジング５４の外面５２と勾配付き延長部５８の外面によって部分的に画成される。更に予備混合チャンバ４４は差圧供給ジャケット６０の内面５６によって画成される。ジャケット６０と渦巻チャンバハウジング５４の目的と機能は以下で詳述する。
【００１８】
渦巻チャンバハウジング５４は内面５２、内側チャンバ壁面６２、及び底面６３を含む。更に、渦巻チャンバハウジング５４は予備混合チャンバ４４中の流体流を増すために勾配付き延長部５８を含み、また、穴４９を通して挿入される止めねじ４８（図３）によって噴射器プレート４２に定着される。渦巻チャンバの内側チャンバ壁面６２は渦巻チャンバ６４を画成し、その中に流体の渦流が作られる。渦巻チャンバハウジング５４は、空気／燃料混合物の如き流体を渦巻チャンバ６４内へ接線方向に入力させるための角度でハウジング内に指向された開口部６６の配列をもつ。渦巻チャンバ頂部縁６１はジャケット頂部内面５５に当接する。有利には、慣例のガスケット（図示せず）が縁６１と頂面５５間に介挿されて、流体が縁６１と面５５間で渦巻チャンバ６４内へ漏れるのを防止する。
【００１９】
図３に示す如く、開口部６６の配列はチャンバ６４を通る渦流の乱れを増すため、渦巻チャンバ６４の回りで複数の横列Ｒ中に及び複数の縦列Ｃ中に配置される。好適には、横列Ｒと縦列Ｃは円周方向でお互いに食い違い状に又は片寄って位置している。食い違い状に配列した横列と縦列中の開口部６６の配列を方向付けすることによって、渦巻チャンバ６４内の流体が別々の軌道リングに分離する傾向を排除し、又は少なくとも実質上緩和する。更に、この開口部の方向付けは所定の渦巻チャンバ内の乱流（かくして気化の効率）の程度をかなり増強する。
【００２０】
差圧供給構造は渦巻チャンバハウジング５４の回りに置かれた勾配付きジャケット６０によって形成される。図示の如く、ジャケット６０は可変厚さの部分７５を含み、この部分は勾配付き内面５６まで増大する直径を与える。ジャケット６０は縁５７で終端する。ジャケット６０はまた、出力ポート７０を含み、このポートを通して流体が、渦巻チャンバ６４内で処理された後に流れる。出力ポート７０は円筒形面７１によって画成され、この面は丸み付き角部７３でジャケット頂面５５と交わる。ジャケット内面５６の直径はジャケット出力ポート７０に最も近い端部で最も小さいものとして示されている。ジャケット内面５６の直径はその点から縁５７に向かって徐々に増大する。可変直径の面は一般的に勾配付き内面５６を含むものとして示されているが、段付き内面も有効に使用されることは認められる。
【００２１】
可変直径ジャケット内面５６は、渦巻チャンバハウジング５４の回りに置かれたとき、ジャケット内面５６と渦巻チャンバハウジング外面７２間に可変幅の間隙７２を画成する。図３に示す如く、可変幅の間隙はｄ1 でより小さい幅をもち、ｄ2 でより大きい幅をもつ。可変幅の間隙７２は渦巻チャンバハウジング５４内に形成された開口部６６を横切る可変の圧力差を作り、ポート７０からより遠くに位置する開口部６６よりもポート７０に近い開口部６６を通る流れを制限する。かくして、流体の差圧はジャケット出力ポート７０に関して開口部の位置に応じて種々の入力開口部６６で提供される。作業に際して、この端部は出力ポート７０に最も近い開口部６６は燃料気化セクション３２の低圧端を含むので、より大きい圧力を提供されるだろう。
【００２２】
ジャケット６０の如き可変圧力供給形態をチャンバハウジング５４に形成した開口部６６の回りに位置決めすることによって、種々の開口部６６に入る流体流の量は実質上均等化される。種々の開口部６６を通る流体の実質上均等化された流れをもつことは渦巻チャンバ６４の効率と有効性を増大させる。
【００２３】
ジャケット６０と渦巻チャンバハウジング５４は内面７６をもつ燃料気化ハウジング７４内に取り付けられているものとして図１に示されている。特に、ジャケット６０の頂部外面７９（図３）はハウジング７４の頂部内面７７に隣接して置かれている。上述の周囲空気導管５０は、燃料ハウジング内面７６と勾配付き延長部５８の外面６８によって画成される。
【００２４】
噴射器プレート４２は図１、３、４、５、６に示されている。噴射器プレート４２は燃料噴射器３８（図１）を受け入れるための、底面４７を貫通して形成された１対の穴４０を含む。噴射器プレート４２は更に第１の肩部３９と第２の肩部４１（図４、５）を含む。第１の肩部３９は連結部材４３に当接し、第２の肩部４１はジャケット縁５７に当接する（図１）。円筒形中心延長部４５は止めねじ４８によって勾配付き延長部５８に当接し、それに連結される。
【００２５】
図１、２に示す如く主空気セクション３４は主空気ハウジング８０、ベンチュリ本体８２、及び慣例の蝶形スロットルプレート８４を含む。空気取り入れ開口８６は主空気セクション３４の一端に置かれる。空気取り入れ開口８６は環状内面９２をもつ内部円筒形部分９０に通じる。
【００２６】
慣例のスロットルプレート８４は内部円筒形部分９０内に旋回可能に定着される。スロットルプレート８４は回転可能の中心シャフト９６に定着され、このシャフトは中空内部９０を通って空気流Ｆの方向を横切るよう方向付けされる。シャフト９６の回転は中空内部９０内でスロットルプレート８４の傾斜角度を調節し、それによって空気、従って機関へ入れられる空気／燃料混合物の量を変える。
【００２７】
周囲空気チャンネル１００は主空気取り入れハウジング８０内に形成される。空気チャンネル１００は主空気取り入れハウジング８０中に形成されたスロット９４と流体連通している。連続した周囲空気導管１０２と５０により、空気はチャンネル１００とスロット９４を通って予備混合チャンバ４４内へ入ることができる。
【００２８】
ベンチュリ８２は主空気セクション３４内に取り付けられ、入力１０４、複数の細長い開口部１０６、及びベンチュリ出力１１０を含む。更に、ベンチュリ８２はベンチュリ外面１１２とベンチュリ外面１１４を含む。図示の如く、ベンチュリ内面１１４の直径はベンチュリ入力１０４と、ベンチュリ出力１１０で最大化される。ベンチュリ内面１１４の直径はベンチュリ入力１０４とベンチュリ出力１１０でほぼ同じである。反対に、ベンチュリ内面１１４の直径は、ベンチュリスロート部１１６で最小化される。環状段部はベンチュリスロート部１１６に隣接してベンチュリ内面１１４に形成される。
【００２９】
また、主空気取り入れセクション３４は横環状縁１２２（図１、２）を含み、この縁は環状外側角部１２４で環状内面９２と交わる。縁１２２はまた、環状内側角部１３０で環状面１２６と交わる。また、環状面１２６は環状角部１３４で横縁１３２と交わる。ベンチュリ８２は接着によって、締まり嵌めによって、又は他の慣例の手法によって、ベンチュリ８２の外面１１２を環状面１２６に定着することによって環状面１２６に隣接して主空気セクション内に置かれる。
【００３０】
ジャケット出力ポート７０を出る流体の回転コラムが、細長い開口部１０６を通ってベンチュリ８２に入る前に、乱流状に折り曲がりかつ混合するように、中間混合チャンバ１３６（図１）が主空気取り入れセクション３４内に形成される。この中間混合チャンバ１３６は流体を更に気化させかつ均質化するのに役立つ。中間混合チャンバは角部１４２で交差する環状面１２６と横環状面１４０によって画成される。遠心機セクション３６は横縁１３２で主空気セクション３４に取り付けらる。
【００３１】
ベンチュリ出力１１０から放出された流体は取り入れ開口１４４を通って遠心機セクション３６に入る。遠心機セクション３６は一般に、遠心機ハウジング１４２、取り入れ開口１４４、入口チャンバ１４６、遠心機チャンバ１５２に関して接線方向に方向付けされた一連のそらせ板１５０、及び複数の出力通路１５４を含む。図示の如く、遠心機ハウジングは環状の垂直向きの壁面１５６を含むほぼ円筒形の形態であり、前記壁面は取り入れ開口１４４によって遮られる。この壁面１５６は頂壁１６０（図２）と一体に形成される。
【００３２】
図２に示す如く、ハブ部分１６２は遠心機頂壁１６０から下方へ延在する。ハブ部分１６２は内面１６４と外面１６５をもち、これらの両方の面は実質上パラボラ状の形状をもつものとして示されている。以下で詳述する如く、ハブ部分１６２は遠心機チャンバ１５２の容積を実質的に減らし、遠心機チャンバ１５２内でハブ部分の回りの流体の円形の遠心流を増強させる。
【００３３】
頂壁１６０の反対側に、輪郭付き底部インサート１６６が遠心機チャンバ１５２内に置かれる。輪郭付き底部インサート１６６は輪郭付き頂面１７０と輪郭付き底面１７２を含む。輪郭付き頂面は環状平面部分１７４、上向き湾曲部分１７６、円錐形中心部分１８０をもつ。図示の如く、各出力１５４は円錐形部１８０に形成された出力開口１８２を含む。
【００３４】
上述の如く、遠心機１３６はまた、入口チャンバ１４６内に置かれた一連の接線方向向きのそらせ板１５０を含む。各そらせ板１５０は前縁１８４、中間角部１８６、並びに丸み付き後端１９０を含む。前平面１９２は前縁１８４と角部１８６間に形成される。平面１９４は前縁１８４と後端１９０の間に形成される。最後に、面１９６は角部１８６と後端１９０の間に形成される。
【００３５】
そらせ板１５０は隣接したそらせ板１５０の表面間に形成された複数の接線方向流体流通路２００を作るよう互いに整列している。更に、接線方向通路２０２は入口チャンバ１４６の垂直向きの壁２０６に隣接したそらせ板１５０の表面１９４間に形成される。更に、接線方向通路２０４は入口チャンバ１４６の垂直壁２１０に隣接したそらせ板の表面１９２間に形成される。
【００３６】
図１に示す如く、各後平面１９４は遠心機セクション３６の環状壁１５６に関して或る正接角度(a tangential angle)をなした方向に向けられている。従って、通路２００、２０２、２０４を通して遠心機チャンバ１５２に導入される流体流はチャンバ１５２中の流体の円形の遠心流を増強するために環状壁１５６に実質上正接する方向に導入される。
【００３７】
遠心機ハブ部分１４２を機関マニホルド（図示せず）に定着するために、取り付け場所２１２、２１４、及び２１６を遠心機ハウジングに形成して、ボルト１８０（図２）の如き緊締具により遠心機ハウジング１４２を界面プレートを介して機関に定着できるようになす。
【００３８】
図７は本発明の別の実施例を示す。この実施例は渦巻チャンバ組立体２２０を示し、この組立体は一般的に、慣例の電子燃料噴射器２２２、第１の渦巻チャンバハウジング２２４、及び後続の渦巻チャンバハウジング２２６、２２８、２３０、及び２３２を含む。この形態では、チャンバハウジング２２６〜２３２の各々は流体流を専ら先行するチャンバハウジングから受け取る。例えば、チャンバハウジング２２８は流体を専らチャンバハウジング２２６の出力等から受け取る。
【００３９】
燃料噴射器２２２は噴射器プレート２３６に形成した穴２３４内に取り付けらる。各燃料噴射器は燃料を予備混合チャンバ２４２内に噴射する出力ポート２４０を含む。周囲空気は周囲空気導管２４４を介して予備混合チャンバ２４２内に導入される。予備混合チャンバ２４２と周囲空気導管２４４は、図１に示す予備混合チャンバ４４と周囲空気導管５０の形態及び機能と同様な仕方で、形作られかつ機能する。
チャンバハウジング２２４、２２６、２２８、２３０及び２３２は夫々、渦巻チャンバ２４８、２５０、２５２、２５４及び２５６を画成する。渦巻チャンバ２２４〜２３２の各々は開口部２６０〜２６８の配列をもつ。各配列の開口部２６０〜２６８は図３に示す仕方と同様な仕方で、複数の横列と複数の縦列をなして配置される。更に、各配列の開口部２６０〜２６８は、夫々の渦巻チャンバ２４８〜２５６を通る垂直流の乱れを増強するよう、互い違い形態で配置される。
【００４０】
圧力差供給入口は夫々、チャンバハウジング２２４、２２６、２２８、２３０、及び２３２の回りに置かれた勾配付きジャケット２７２、２７４、２７６、２７８、及び２８０によって形成される。各々は図１に関連して記載したジャケット６０と同様な仕方で機能する。各ジャケット２７２〜２８０は夫々内面２８４、２８６、２８８、２９０、２９２をもつ。ジャケットの内面２８４〜２９２の各々は夫々一定直径の部分２９６、２９８、３００、３０２、３０４と、夫々可変直径の内面部分３０８、３１０、３１２、３１４、３１６を含む。各チャンバハウジング２２４、２２６、２２８、２３０、２３２は夫々内面部分３１８、３２０、３２２、３２４、３２６をもつ。ジャケットは表面３３０〜３３８と表面３０８〜３１６の間に夫々可変寸法の間隙３３０、３３２、３３６、３３８を形成する。このように、可変間隔の間隙は、開口部２６０〜２６８の場所に応じて種々の開口部２６０〜２６８において流体の差圧を与え、間隙７２（図１、２）と同様な仕方で機能する。
【００４１】
更に、各ジャケット２７２〜２８０は後続の渦巻チャンバと流体連通している夫々の出力ポート３４０〜３４８をもつ。図８〜１０はジャケット２７８の渦巻チャンバ２５４を詳細に示す。各出力ポート３４０〜３４８は図９、１０に参照数字３４９で示すＵ形スロットの形をなす。出力ポート３４０〜３４６は夫々後続の混合チャンバ３５０、３５２、３５４、及び３５６と流体連通しており、従って、流体の流れが渦巻チャンバ２５０〜２５６を通過するとき、追加の空気が流体の流れ内に導入されないので、実質上一定空気の第２の流体混合物を維持するために、開口部２６２〜２６８は専ら出力ポート３４０〜３４６から流体混合物を受け取る。更に、混合チャンバ２４２、３５０、３５２、２５４、及び３５６を通る流れの混合と渦の性質を増強するために、各チャンバハウジング２２４〜２３２は円錐状勾配付きの基礎部分３５８をもつ。
【００４２】
開口部３６８は、ジャケット下部部分３７０を先行のジャケット上部部分３７２に又は気化ハウジング３７４に定着するために、慣例の止めねじの如き緊締具（図示せず）を受け入れるためにジャケット２７４〜２８０に形成される。
【００４３】
図１１〜１３は図７に示したものの如き複数の渦巻チャンバ形態に使用するためのジャケットチャンバ組立体の別の実施例を示す。特に、ジャケット３７６は一定直径の内面３７７、可変直径の内面３７８、出力ポート３７９、及び出力開口部３８１をもつものとして示されている。チャンバハウジング３８３は複数の開口部３８５を或る角度をなして形成されかつ渦巻チャンバ３８７内に接線方向に導入するものとしで示されている。可変間隔の間隙３８９がハウジング３７６の内面３７８と渦巻チャンバ３８３の外面３９１の間に形成される。
【００４４】
図１４は本発明の渦巻チャンバの更に別の実施例を示す。外面３８２と内部チャンバ壁３８４をもつチャンバハウジング３８０は渦巻チャンバ３８６を画成する。チャンバ３８６内の渦流の乱れを増すためにかつ渦流中の非気化粒子をより小さい粒子に破砕するために、段部３８８が内部チャンバ壁３８４に形成される。図示の如く、各段部３８８は傾斜路面３９０と横切り面３９２を含む。複数の開口部傾斜路３９４がハウジング３８０中に形成されかつ横切り面３９２で内部チャンバ壁３８４と交差する。流体が渦巻チャンバ３８６を通って流れるとき、段部３８８は比較的小さい渦を種々の横切り面３９２に隣接して生ぜしめ、それがチャンバ３８６を通る流れの乱れを増強させる。
【００４５】
チャンバ３８６内の渦流の乱れを増す別の又は追加の手法として、及び渦流内の非気化粒子をより小さい粒子に破砕するため及び非気化粒子の気化を増強するために、内部チャンバ壁３８４は梨地状面を含むことができる。梨地状面又は不規則面は、強力な荒砂吹き付け処理（いわゆるサンドブラスト処理）又はガラスビード付着処理により形成することができる。梨地状の、又は不規則な内部チャンバ壁面は流体をより乱れた様式でチャンバ３８６を通して流す傾向をもつ。非気化粒子が梨地状内部チャンバ壁面と衝突すると、非気化粒子はばらばらに広がり、より小さい粒子に砕けそして滑らかな内部壁面と比べてより容易に気化するだろう。
【００４６】
図１５は本発明の渦巻チャンバの更に別の実施例を示す。チャンバハウジング５７０は外面５７４〜５８２及び内面５７４、５７６、５７８、５８０、及び５８２を含む。内面５７４〜５８２の各々は、実質上円筒形であり、かつ夫々渦巻チャンバ５８４、５８６、５８８、５９０、及び５９２を画成する。
流体を各渦巻チャンバ５８４〜５９２内に接線方向に入力させるように、開口部５９４が、チャンバハウジング５７０内に、片寄った縦列と横列をもつ配列をなして接線方向に形成されている。この接線方向の流体の入力は渦巻チャンバを通る流体の乱れた渦流を生ぜしめ、これは流体をより小さい粒子に破砕しかつ渦流内に残存する液体粒子を気化させる。開口部５９４はチャンバ５８４〜５９２を通る流れの乱流性を一層増大させるため、図示の如く、複数の横列内にかつ複数の縦列内に好適にはお互いに関して互い違い状に配置される。
【００４７】
円筒形出力フランジ５９６は外面５９８と内面６００を含む。この出力フランジはチャンバハウジング５７０の上流側端部６０２に取り付けられる。内面６００は渦巻チャンバハウジング５７０の渦巻チャンバ５８４からの出力を限定する。図示の如く、渦巻チャンバ５８４〜５９２は連続的に減少する直径をもつ。即ち、内面５８２の直径は内面５８０の直径より小さく、それは次いで表面５７６の内面より小さく、それは内面５７４より小さい。この形態を与えれば、出力６０４に低圧端をかつ上流側端部６０６に隣接して高圧端をもつ渦流内で流体がチャンバ５８４〜５９２を通過するとき、低圧端（チャンバ５８４と５８６）に最も近いチャンバが、高圧端６０４（チャンバ５９０と５９２）に最も近いチャンバより多くの開口部５９４を通る流れを受け取る傾向はかなり減少する。
【００４８】
更に、流体がチャンバ５８４〜５９２を通過するときその流体の気化を増強するために、適切に寸法決めしたノズル６０８（図１５）がチャンバ５８４、５８６、５８８、及び５９０の各々の上流側端部に夫々置かれる。ノズル６０８は渦巻チャンバを通過する流体に追加の圧力差を及ぼし、かくして気化を増強しかつ流体粒子を破砕する。ノズル６０８は好適には、プレス嵌め取り付けによってチャンバ５８４〜５９０の上流側端部に定着されるように寸法決めされる。
【００４９】
図１６は本発明の更に追加の実施例を示す。図示の如く、図１６は外面６１４と内面６１６、６１８、６２０、６２２、及び６２４をもつチャンバハウジング６１２を含む渦巻形態６１１を開示する。内面６１６〜６２４は実質上円筒形であり、夫々渦巻チャンバ６２６、６２８、６３０、６３２、及び６３４を画成する。開口部６３６は渦巻チャンバ６２６〜６３４の内面６１６〜６２４に関して接線方向に形成される。開口部６３６はチャンバハウジング６１２中に配列して形成されている。流体のこの接線方向入力は、渦流中の液体粒子をより小さい粒子に破砕しかつなお一層気化させ又は均質化するために、渦巻チャンバを通る渦流を造る。
【００５０】
円筒形出力フランジ６４０はチャンバハウジング６１２の端部６４２に取り付けらる。出力フランジ６４０は内面６４４と外面６４６を含む。出力ポート６４８は出力フランジ内面６４４によって画成される。出力フランジ６４０は、内面６４４の直径が内面６００（図１７）の直径より小さいことを除けば、出力フランジ５９４（図１７）に類似している。更に、出力フランジ６４０は開口部６５０を含み、この開口部を通して、ねじ（図示せず）が出力部材６４０を通る流れ抵抗を調節するために、１手法として選択的に挿入される。ねじが出力ポート６４８内に進入すればする程、より大きな空気抵抗が渦流に及ぼされる。というのはこの渦流は出力ポート６４８を通過するからである。
【００５１】
一般的に、渦巻形態を通る空気抵抗は出力開口部の直径を変えること及び/ 又は渦巻形態内の隣接した渦巻チャンバ間の通路の直径を変えることによって変えることができる。図１５の実施例は比較的大きい出力と、ノズル６０８に起因する隣接した渦巻チャンバ間の比較的小さい通路を示す。対照的に、図１６の実施例はより小さい出力とチャンバ間のより大きい通路を示す。或る用途では、図１６に示す実施例は図１5 の実施例より好適であることが分かった。
【００５２】
図１７は本発明の渦巻チャンバハウジングのもう１つの実施例を示す。この実施例は渦巻チャンバハウジング９４０を示し、このハウジングは底壁９４２と、直角に延在する円筒形壁９４４を含む。円筒形壁９４４は内面９４６、頂縁９４７、及び外面９４８を含む。渦巻チャンバ９５４は内面９４６と、底壁９４２によって画成される。渦巻チャンバハウジング９４０は図１に示し、上述した渦巻チャンバハウジング５４と類似の仕方で使用することができる。
一連の細長い接線方向スロット９５０は壁９４４を通って外面９４８から内面９４６まで形成されていて、チャンバ内の流体の渦流に関して渦巻チャンバ９５２内に接線方向に流体を送入するために用いられる。各スロット９５０は壁９４４の頂縁９４７からチャンバハウジング底壁９４２まで中断することなく延長するものとして示されている。スロット９５０は環状壁９４４の内側円筒形面９４６に対して接線方向に向けられて、渦巻チャンバハウジング９４０の渦巻チャンバ９５２内へ渦流に対して接線方向に流体を導入可能となす。
【００５３】
細長いスロット９５０を通してチャンバ９５２内に接線方向に流体を導入することにより、夫々のスロット９５０に隣接した渦巻チャンバ内面９４６を急速に横切る移動流体の連続するシートが作られる。これは、流体流内の非気化粒子が内面９４６上に集合するのを実質上防止する。非気化の流体粒子の小滴が内面９４６に接近又は接触するので、かかる非気化粒子の小滴は新しい流体流の粒子によって内面から吹き離されて、スロット９５０を通って渦巻チャンバ９５２に入る。所望の結果を得るために任意の数のスロット９５０を使用することができる。更に、異なった幅のスロット９５０を使用することができる。スロット９５０は環状壁９４４中にレーザー、丸鋸、又は他の適当な方法で作ることができる。１例として、スロット９５０はほ０．０１インチの幅をもつことができる。
【００５４】
図１８、１９は本発明のもう１つの別の実施例を示す。この実施例はベンチュリ９５４を示し、これはハウジング９５６と、ハウジング９５６に形成された一連の接線方向開口部９５８を含む。接線方向の開口部はハウジング外面９５５からハウジング内面９５７まで延在する。開口部９５８はハウジング９５６に接線方向に形成され、これは空気／燃料混合物の如き流体を開口部９５８を通してベンチュリ内部９６０内に接線方向に挿入させ、ベンチュリ９５４を通る流れの乱れを増強させる。
【００５５】
図示の如く、接線方向開口部９５８はベンチュリ９５４の狭いスロート部９５９内に形成される。この狭いスロート部９５９では、ベンチュリ９５４を通る流体Ｆの速度が最大になる。狭いスロート部９５９中の接線方向開口部９５８を通してベンチュリ内部９６０に接線方向に第二の流体を挿入することによって２つの流体の乱れと混合が増強される。接線方向開口部９５８を通して接線方向にベンチュリ内部９６０に第二の流体を送入すると、ベンチュリ内部９６０を通る流れが旋回して、流れの乱れを増す。ベンチュリ９５４を通る流れの増大した乱れは更にベンチュリを通る流れの気化と均質化を増強する。従って流体流Ｆがベンチュリ入口９６２からベンチュリ９６４までベンチュリを通るとき、流れが空気／燃料混合物の如き第二の流体の接線方向流と交差して、接線方向開口部９５８を通ってベンチュリ内部９６０に入り、ベンチュリ９５４を通る乱れた、実質上螺旋形の流れを作る。
【００５６】
図２０、２１は特に吸入器形式の医療分野での用途に関連する本発明の更に別の実施例を示す。この実施例は流体気化システム１１２０を示す。一般的に、圧縮可能の容器１１２２、加圧ガスの供給部１１２４、ベンチュリ１１２６、複数の渦巻チャンバハウジング１１２８、１２４４、１２４８、１２５０、１２５２、１２５４、１２５６、１２５８、及びシステム出力１１２８を含む。一般的に、加圧ガスをシステム１１２０に導入することによって、流体流１１３０は圧縮可能の容器１１２２から押し出され、導管１１３２、１１３４（基部１１３６に作られた）を通って、ベンチュリ１１２６（同様に基部１１３６に作られた）内に流入させられる。ベンチュリ１１２６では、流体１１３０は加圧ガスと混合され、ベンチュリ出口開口部１１３８を通ってエーロゾルとしてベンチュリ１１３６から放出される。次いで流体は一連の渦巻チャンバハウジングを通過して、流れ中の非気化の、又は部分的に気化した粒子をより小さい粒子に破砕し、更に気化させる。最後に、流体はシステム出力１１２８を通ってシステムから流出させられる。
【００５７】
特に図２１に示す如く圧縮可能の容器１１２２は、可撓性の側壁１１４０と可撓性基部１１４２をもつバッグを含むものとして示されている。可撓性壁１１４０と可撓性基部１１４２は圧縮可能の容器１１２２内に中空の内部１１４４を画成する。圧縮可能の容器１１２２が圧縮されると、１１４４の中空内部の容積は減少し、従って中空内部１１４４内の圧力が増す。
【００５８】
圧縮可能の流体容器出力ポート１１６０はコネクタ１１４８の内面１１６１によって画成される。有利には、コネクタ１１４８はゴムの如き柔軟な材料から形成される。コネクタ１１４８は基部１１３６と連結される。刺付きコネクタ１１５０はねじ山付き部分１１５２、肩部１１５４、及び刺付き延長部１１５６を含むものとして示されている。隆起した刺１１５８が延長部１１５６に形成されて、刺付きコネクタ１１５０と容器のコネクタ１１４８の間に抵抗嵌め又は締まり嵌めを可能ならしめている。刺付きコネクタ１１５０は更に、出力ポート１１６０から導管１１３２まで延在する通路１１５９を含み、圧縮可能の容器１１２２の中空内部１１４４内の流体を容器１１２２から導管１１３２内に通すことができる。従って、図２０、２１に示す組み立て形態では、コネクタ１１５０のねじ山付き部分１１５２は基部１１３６とねじ山掛合している。圧縮可能の容器１１２２は次いで、延長部１１５６上に柔軟なコネクタ１１４８を加圧することによってによって刺付きコネクタ１１５０と着脱自在に定着され、その結果緊密な抵抗又は締まり嵌めが刺付き延長部１１５６とコネクタ１１４８の内面１１６１との間に作られる。
【００５９】
圧縮可能の容器１１２２は圧力ハウジング１１６８の内面１１６６によって画成された圧力チャンバ１１６４内に置かれるものとして示されている。圧力ハウジング１１６８は圧力ハウジング１１６８を基部１１３６とねじ山掛合させるために圧力ハウジング１１６８の一端に形成されたねじ山１１７０によって基部１１３６に定着される。基部１１３６とハウジング１１６８間に実質上気密のシールを作るために、Ｏリング１１７２の如きガスケットがハウジング１１６８のフランジ１１７４と基部１１３６の接触面１１７６の間に置かれ、好適には圧縮される。
圧力チャンバ１１６４は加圧ガス導管１１７８を通して加圧ガス源から加圧ガスを受け入れることによって加圧される。加圧ガス源は有利には、加圧ガスポンプ又はタンクの如き種々の適当な装置の何れかに連結される。更に、加圧ガスは空気、酸素、亜酸化窒素又は他の適当なガスを含むことができる。
【００６０】
加圧ガス導管１１７８は、基部１１３６に形成されかつベンチュリ入口開口１１８０から圧力チャンバ１１６４まで延在するものとして示されている。圧力ガスを導管１１７８を通して圧力チャンバ１１６４内に入れることによって、圧力チャンバ１１６４内の圧力は増す。チャンバ圧力のこの増加により圧縮可能の容器１１２２は流体を圧縮し、かくして出力ポート１１６０とコネクタ通路１１５９を通して流体１１３０を容器から押し出す。
【００６１】
図２１に示す如く、圧縮可能の容器１１２２の内容物は液化流体１１３０を含み、時には、或る量の空気１１８２の如きガス相流体を含むことができる。システム１１２０は広範囲の流体を気化させるために使用することができる。１実施例では、気化させられる液化流体１１３０は吸入によって患者に投与する医療調合剤を含む。好適には、流体がシステム出力１１２８を通ってシステムを出るとき、ほんの小さな割合の非気化流体粒子が５ミクロンより大きい寸法をもつに過ぎない。流体の医療調合剤をシステム１１２０を通すことによって気化させることにより、医療調合剤は効率よく患者に吸入により投与することができる。
【００６２】
流れ調整器又は玉弁組立体１１８４は出力ポート１１６０から延在する流体導管１１３２に連結される。流れ調整器１１８４は一般的に、調整器ハウジング１１８６、適当に寸法決めされた空洞部内に着座する球１１８８、調節ねじ１１９０及び偏倚部材１１９２を含むものとして示されている。流れ調整器ハウジング１１８６はねじ山掛合によって基部１１３６に着脱自在に定着される。図示の如く、球１１８８は基部１１３６に形成された球形開口１１９４内に着座する。球１１８８は偏倚部材１１９２によって球形開口１１９４に対して偏倚させられる。図２１に示される如く、偏倚部材１１９２は慣例のコイルばねを含むことができる。この形態では、圧縮可能の容器１１２２の中空内部内の圧力が増すと、導管１１３２内の圧力はそれに応じて増し、かくして偏倚力に打ち勝ち、球１１８８を球形開口１１９４から離すように押して、流体が球１１８８を通り過ぎて導管１１３２から導管１１３４内へ行けるようにする。
【００６３】
球１１８８を球形開口１１９４から離座させるのに必要な圧力量は偏倚部材１１９２の圧縮を調節することによって調節することができる。圧縮、従って偏倚部材１１９２によって及ばされ力は調節ねじ１１９０をハウジング１１８６に関して進入又は後退させることによって容易に調節することができる。ねじ１１９０がハウジング１１８６内へ大きく進入する程、偏倚部材１１９２はより大きく圧縮され、その結果、流体が調節組立体１１８４を通過できるように球１１８８を離座させるためにより大きい圧力が要求される。逆に、ねじ１１９０がハウジング１１８６から後退させられると、偏倚部材１１９２の圧縮は減少し、かくして球体１１８８を離座させるために導管１１３２内に要求される圧力はより小さくなる。
【００６４】
球弁組立体１１８４は導管１１３２と１１３４の間の流体流を制御するの効率よく使用できる多くの異なった調整器のうちの１つに過ぎない。適当な弁又は他の流れ調整装置が効率よく使用できることは言うまでもない。
加圧ガスを加圧ガス導管１１７８に供給するのに加えて、加圧ガス源１１２４もまた、加圧ガスをベンチュリ１１２６にベンチュリ入口開口１１８０を通して送る。一般的に、ベンチュリ１１２６はベンチュリ入口開口１１８０、ベンチュリ出口開口１１９６、及び狭いスロート部分１１９８を含む。狭いスロート部分１１９８はベンチュリ入口開口１１８０とベンチュリ出口開口１１９６の間に置かれるものとして示されている。
【００６５】
加圧ガス源１１２４からくる加圧ガスの流れＦがベンチュリ１１２６を通過するとき、狭いスロート部分１１９８は加圧ガスの速度を実質上増加させる。ベンチュリスロート部分１１９８を通るガスの速度はベンチュリスロート部分１１９８に低圧領域を作る。図示の如く、狭いスロート部分１１９８は導管１１３４と流体連通をしている。狭いスロート部分１１９８の低圧領域は流体を導管１１３４からベンチュリスロート部分１１９８を通して高速、低圧のガス流内に引き込むのを助ける。流体１１３０が導管１１３４を通して狭いスロート部分１１９８内に入ると、流体１１３０は加圧ガス源１１２４から来た加圧ガスと混合される。
狭いスロート部分１１９８を通るガスの高速と、ベンチュリ１１２６によって作られた圧力差のために、流体１１３０は有利には、ベンチュリ出口開口１１９６を通ってエーロゾルとしてベンチュリ１１２６を出る。
【００６６】
ベンチュリ１１２６を出た後、流体は中空ボス１２０４に形成された複数の開口部１２０２を通して混合チャンバ１２００内に放出される。図２１に示す如く、ボス１２０４は基部１１３６と一体部片として形成され、ベンチュリ出口開口部１１９６と流体連通する中空内部１２０６を含む。かくして、ベンチュリ出口開口１１９６を通ってベンチュリ１１２６を出ると、流体はボス１２０４に形成された開口部１２０２を通って混合チャンバ１２００に入る。
混合チャンバ１２００は基部外面１２１０、チューブ１２１４の内面１２１２、ベンチュリチャンバハウジング１１２８の外面１２１６によって画成される。渦巻チャンバハウジング１１２８は上述のかつ図１７に示された渦巻チャンバハウジング９４０と同じ仕方で形作られかつ機能する。
【００６７】
図２１に示す如く、渦巻チャンバハウジング１１２８は更に、底面１２２０を含み、この底面はボス１２０４に隣接して位置しかつボスに当接し、ボスの中空内部１２０６を通過する流体を開口部１２０２を通して中空内部から出させる。次に、流体の流れＦが混合チャンバ１２００に入った後、流体は渦巻チャンバハウジング１１２８中に形成された接線方向開口部１２２０を通して渦巻チャンバ１１２４に入る。接線方向スロット１２２２は上記しかつ図１７に示された細長い接線方向のスロット９５０と同じである。接線方向スロット１２２２は流体を渦巻チャンバ１２２４に差し向ける。スロット１２２２の接線方向の方向付けのために、流体は接線方向に渦巻チャンバ１２２４に入るよう差し向けられて、渦巻チャンバ１２２４内に流体の渦流を作る。
出力取り付け具１２３０は渦巻チャンバハウジング１１２８に取り付けられて、流体を渦巻チャンバ１２２４から混合チャンバ１２３２内へ差し向ける。出力取り付け具１２３０は圧力嵌め取り付けによって渦巻チャンバハウジング１１２８に取り付けられるものとして示されているが、幾つかの慣例の方法によって渦巻ハウジングに定着することもできる。
【００６８】
出力取り付け具１２３０は本体１２３４を含むものとして図２１に示されており，この本体１２３４はその周囲を巡って形成された環状溝１２３６をもつ。Ｏリング１２３８の如きガスケットが溝１２３６内に置かれて、流体が渦巻チャンバ１２２４を通過せずに混合チャンバ１２００から混合チャンバ１２３２へ直接行くのを防止する。出力取り付け具１２３０は更に、中空内部１２４０と、流体を渦巻チャンバ１２２４から出力取り付け具１２３０を通して混合チャンバ１２３２内に差し向けるための開口部１２４２を含む。
開口部１２４２通って出力取り付け具１２３０を出ると、流体は流体が渦巻チャンバハウジング１１２８を通過するのと同じ仕方で混合チャンバ１１３２と、渦巻チャンバハウジング１２４４を通過する。同様に、流体は出力取り付け具１２４６を通って渦巻チャンバハウジング１２４４を出る。この出力取り付け具は上述した図２１に示された如き出力取り付け具１２３０と同様に形作られている。図２０に示すのと同様な仕方で、流体は渦巻チャンバ１２４８、１２５０、１２５２、１２５４、１２５６、及び１２５８並びに出力取り付け具１２６０、１２６２、１２６４、１２６６、１２６８、及び１２７０を通過する。図示の如く、渦巻チャンバハウジング１２４４、１２４８、１２５０、１２５２、１２５４、１２５６、及び１２５８の各々は、渦巻チャンバハウジング１１２８のそれと同様な仕方で形作られかつ機能する。同様に、出力取り付け具１２４６、１２６０、１２６２、１２６４、１２６６、１２６８、及び１２７０は、上述した図２１に示した出力取り付け具１２３０のそれと同様な仕方で形作られかつ機能する。従って、これらの特徴についてはこれ以上説明する必要はない。
【００６９】
出力取り付け具１２７０（図２０）を出ると、流体は出力取り付け具１２７０と出力ハウジング１２７６の内面１２７４によって画成された放出チャンバ１２７２に入る。図示の如く、出力ハウジング１２７６はチューブ１２１４に堅固に定着される。放出ハウジング１２７６はプレス嵌め取り付けによってチューブ１２１４に取り付けらたものとして示されているが、この出力ハウジング１２７６もまた、接着剤又はねじ山掛合を含む種々の方法でチューブ１２１４に取り付けることができる。
放出ハウジング１２７６は更に、流体を放出チャンバ１２７２から放出オリフィス１２８０に通すための複数の出力チャンネル１２７８を含む。放出オリフィス１２８０は更に、流体を放出開口部１２８０から受け取るために、ホースニップル１２８４の如き慣例のねじ山付きコネクタを放出ハウジング１２７６内にねじ込ませるためのねじ山付き部分１２８２を含む。慣例のコネクタ１２８４の出力端１２８５は吸入マウスピース、又は流体１１３０の実質上気化した流れを受け入れるための他の構造の如き種々の流体受け入れ装置に連結することができる。
【００７０】
図１〜６に示す実施例の作用を以下説明する。燃料の如き流体が電子的に制御され、計量され、燃料噴射器３８の出力ポート４６を通って予備混合チャンバ４４内にエーロゾルとして噴霧される。本文中では燃料は流体と称されるが、薬剤や廃液の如き他の流体も、開示された該装置や方法を用いて、気化させ、均質化することができる。
燃料が予備混合チャンバ４４内に噴霧されると、或る流量の空気をベンチュリ８２内へ入力させるためにスロットルプレート８４が開く。スロットプレート８４によって通される空気量は燃料噴射器３８の出力ポート４６によって予備混合チャンバ内に噴霧される流体の量に比例する。機関発生の真空がチャンバハウジング５４内に形成された開口部６６を通して混合チャンバ４４から流体を吸引する。
【００７１】
機関が作動すると、部分真空が機関吸気マニホルド（図示せず）内に作られる。スロットルプレートが閉鎖位置にあると、予備混合チャンバ４４内の低圧空気／燃料混合物が開口部６６を通して渦巻チャンバ６４内に接線方向に引き込まれる。特に、渦巻チャンバ用の空気がスロット９４を通して導入され、周囲空気チャンネル１００と導管１０２を通って周囲空気導管５０内に入る。周囲空気導管５０から、周囲空気は予備混合チャンバ内へ導入され、そこで周囲空気は空気／燃料混合物として開口部６６に入る前にエーロゾル燃料と混合する。
空気／燃料混合物は渦巻チャンバ６４内へ実質上接線方向に導入され、そのチャンバにおいて流体は、流体が開口部６６を通して入来するために、回転加速される。種々の開口部６６に入る流体量はジャケット６０の存在によって実質上均等化される。ジャケットの内面５６は出力ポート７０に関する開口部の場所に従って開口部に入る流体の流れを制限し、この出力ポートは渦巻チャンバ６４を通過する流れの低圧端を含む。実質上、ジャケットは出力ポート７０に近い程開口部に大きな制限を与え、そしてもし有るとすれば、低圧端（出力ポート７０）から最も遠い開口部の制限は小さくなる。
【００７２】
一旦流体が渦巻チャンバ６４に挿入されると、流体は回転加速され、これは流れ内の流体の非気化粒子をより小さい粒子に破砕させるか又は気化させるか、又はその両方を起こせる。流体が出力ポート７０に到達すると、流体は回転する流体柱としてチャンバ６４から中間チャンバ１３６内に入る。中間チャンバ１３６では、流体はそれ自体の上に折り畳まれ、かくして回転する流体柱を破砕して、流れの追加の乱れと均質化を生ぜしめる。
次いでこの流れはベンチュリ８２の細長い開口部１０６を通る機関マニホルドによって生ぜしめられた部分真空によって引かれる。細長い開口部１０６は慣例の小さい円形のベンチュリチャンバ開口部よりかなり大きく、数が多い。というのは、それらは圧力低下を減らしかつ６０ＣＦＭまでの流れを可能ならしめるよう設計されるからである。ベンチュリ８２で、スロットルプレート８４によって入れられた周囲空気は空気／燃料混合物が開口部１０６を通って入ると、空気／燃料混合物と混合される。周囲空気／燃料混合物はベンチュリ８２内で更に混合され、少なくとも部分的に均質化される。
【００７３】
機関マニホルドの部分真空は次いで、流体が入口チャンバ１４６に入ると、遠心機吸気開口１４４を通して流体を吸引する。入口チャンバは流体を更に混合し、均質化し、かつ遠心機チャンバ１５２内に接線方向に差し向ける働きをする。特に、入口チャンバ１４６内に形成されたそらせ板１５０は一連の接線方向通路２００、２０２を造り、前記通路を通して流体は部分的機関マニホルド真空によって遠心機チャンバ１５２内に接線方向に吸引される。
遠心機チャンバ１５２内で、流体は回転加速され、これによって、最も大きい又は最も重い粒子が、それらの質量に因り、遠心機チャンバ１５２の周辺に向かって動かされ、そこでこれらの重い又は質量の大きい粒子が内面１５６と衝突し、更に破砕されかつ気化させられる。
遠心機チャンバ１５２の容積を減らすために、有利には、側壁１５６の高さはベンチュリ出力１１０におけるベンチュリ８２の内径１１４より小さくする。更に、遠心機チャンバ１５２の容積を減らすため及びチャンバ１５２内の遠心流を増強するために、延長部材１６２が遠心機ハウジング頂壁１６０から延在する。
【００７４】
次いで流体は機関真空によって４つの出力１５４内に引き入れられる。流れのより軽い粒子が遠心機ハウジング１５２の中心に向かっ進むと、それらは或る角度をなして、遠心機輪郭付き頂面１７０の円錐形状部分によって円錐形状部分１８０に形成された開口部１８２内へかつ２つの出力１５４内へ差し向けられる。上述の仕方で遠心機チャンバから流体を放出することによって、より均一な炭化水素分布が、遠心機チャンバ内で遠心流の外側に向かって置かれる炭化水素の一般的傾向のために得られる。対照的に、唯一の出力ポートが使用される場合、遠心機放出の均一性は、液炭化水素は遠心流の外側に向かって位置決めされる傾向をもつため、より小さくなる。
【００７５】
図７に示す本発明の実施例について見れば、渦巻形態２２０は燃料噴射器２２２によってエーロゾル燃料を供給される。燃料噴射器２２２は、予備混合チャンバ２４２内に燃料を噴霧する。周囲空気はまた、周囲空気導管２４４を経て予備混合チャンバ２４２へ導入される。予備混合チャンバでは、エーロゾル燃料と周囲空気が空気／燃料混合物として開口部２６０を通して渦巻チャンバ２４８に入るように混合される。
【００７６】
ジャケット６０と同様の仕方で、ジャケット２７２は種々の開口部２６０を通る流れの量を標準化するための圧力差供給部をとして役立つ。空気／燃料混合物は図１の渦巻チャンバ５４及び開口部６６と関連して記載したものと類似の仕方で開口部２１６を通って渦巻チャンバ２４８に入る。空気／燃料混合物がＵ形出力ポート３４０を出ると、混合物は開口部２６２を通って渦巻チャンバ２５０に入る前に混合チャンバ３５０に入る。この形態では、開口部２６２は空気／燃料混合物を専ら渦巻チャンバ２４８からの出力から受け入れ、空気／燃料混合物がチャンバ２４８、２５０を通過するとき実質上一定の空気/ 燃料比を維持するようになす。
引き続き、空気/ 燃料混合物はＵ形出力ポート２４２を出て、渦巻チャンバ２５２に開口部２６４を通って入る前に混合チャンバ３５２に入る。更に、流体が渦巻チャンバ２５０、２５２を通過するとき、空気/ 燃料混合物の空気/ 燃料比は実質上一定のままに留まる。
【００７７】
チャンバハウジング２２８の出力ポート３４４を出た後、流体は渦巻チャンバ２５２に関連して記載したものと同様な仕方で混合チャンバ３５４、開口部２６６、及び渦巻チャンバ２５４を通り続ける。Ｕ形出力ポート３４６を出た後、流体は混合チャンバ３５６に入り、出力ポート３４８を出る前に開口部２６８を通って最終チャンバ２５６に入る。
５個のチャンバ２４８〜２５６を通過することによって流体は１つのチャンバから次のチャンバへ進むにつれて、だんだん気化して、ガス相に変換してくる。従って、この実施例は、空気/ 燃料混合物が実質上一定の空気/ 燃料比を維持する間に数個の渦巻チャンバを通過することを可能にする。
【００７８】
渦巻チャンバハウジングの別の実施例は図１７に示す。作業に際して、渦巻チャンバハウジング９４０は接線方向スロット９５０を通ってチャンバ内部９５２に入る流体を受け入れて、チャンバ内部９５２内に渦流を造る。細長いスロット９５０は流体を接線方向にチャンバ内部に渦巻チャンバハウジングの内面９４６に沿って流体のシートとして導入し、流体粒子が内面９４６上に集合しないようにする。流体はチャンバ９５２内で渦巻状に回転するので、チャンバ９５２内の流れの全体的乱れにより、流体は気化し、均質化させられる。
【００７９】
図１８、１９は本発明の原理に基づいて形成されたベンチュリ９５６の別の実施例を示す。作業に際して、ベンチュリ９５６はベンチュリ入口開口９６２を通して流体流れを受け入れる。この流体流は次いで、空気/ 燃料混合物と混合され、その混合物は壁９５６に形成された接線方向の開口部９５８を通ってベンチュリ内部９６０に入り、ベンチュリ９５４を通る流体の螺旋流を造る。空気/ 燃料混合物をベンチュリ内部９６０内に接線方向に導入することによりベンチュリ９５４を通る流体は螺旋状に回転する。有利には、空気/ 燃料混合物はベンチュリ内部９６０の狭いスロート部分９５９内に導入される。というのは、狭いスロート部分９５９はベンチュリ９５４内により早い空気流領域を含むからである。ベンチュリ９５６を通る螺旋状流体流を造ることにより、乱流、従って流体の気化と均質化が実質上増強される。
【００８０】
上述の如く、図２０、２１は本発明の更に他の実施例を示す。この実施例では、正圧が該システム１１２０内に正圧源１１２４を通して提供され、この正圧源はガスを加圧下でベンチュリ入口開口１１８０内へかつ加圧ガス導管１１７８内へ給送する。加圧ガスは加圧ガス導管１１７８を通って圧力チャンバ１１６４内へ行く。圧力チャンバ１１６４内の圧力が加圧ガスに因り増すと、圧縮可能の容器１１２２が圧縮され、かくして容積が減り、中空内部１１４４の容器圧力が増大する。圧縮可能の容器１１２２が圧縮されると、容器１１２２内の流体は容器１１２２を押し出されて、出力ポート１１６０、通路１１５９を通って流体導管１１３２内へ入れられる。
【００８１】
流体導管１１３２から導管１１３４へ行く流体流は調整器１１８４によって制御される。図２１に示す偏倚位置で、球体１１８８は球状座部１１９４に対し偏倚させられて、流体が導管１１３２から導管１１３４へ流れないようになす。しかし導管１１３２内の圧力が増すと、球状座部１１９４に対する偏倚力が圧倒されて、球体が１１８８が球状座部１１９４から離れ、流体が導管１１３２から導管１１３４へ移行可能となる。
【００８２】
球状座部１１９４に対する球体１１８８の偏倚力はハウジング１１８６内のねじ１１９０を前進又は後退させることによって調節することができる。ねじ１１９０がハウジング１１８６へ進入すると、ばね１１９２は圧縮され、かくして球体１１８８に加わる偏倚力は増す。対照的に、ねじ１１９０がハウジング１１８６内から引っ込められると、ばね１１９２は減圧され、かくして球体１１８８に加わる偏倚力の量が減少する。球体１１８８に加わる偏倚力が減少すると、球体１１８８を離座させるためにかつ、導管１１３２から導管１１３４へ行く流れを可能にするためるために要求される導管１１３２内の圧力はより小さくなる。
【００８３】
調整器１１８４を通過した後、流体は導管１１３４を通過し、ベンチュリスロート部分１１９８にエーロゾルとしてに入る。加圧ガスがベンチュリ１１２６を通過すると、ガスがスロート部分１１９８を通過するとき、ガス速度が増し、こうして狭いスロート部分１１９８に低圧領域を造る。ベンチュリの狭いスロート部分１１９８を通る高速流に関連する低圧は導管１１３４を通る流体を狭いスロート部分１１９８内に引き入れるのを助ける。
ベンチュリスロート部分１１９８内では、加圧ガス源１１２４の供給源からくる加圧ガスは流体１１３０と混合される。加圧ガスと混合した後、流体はエーロゾルとしてベンチュリ出口開口１１９６を通ってベンチュリ１１２６を出る。ベンチュリ出口開口１１９６から、流体はボス延長部１２０４内に形成された開口部１２０２を通って混合チャンバ１２００に入る。より小さい粒子に破砕しかつ渦流内の非気化粒子を気化させるために、流体は混合チャンバ１２００から接線方向スロット１２２２を通って渦巻チャンバ１２２４に入って、渦巻チャンバ１２２４内に渦流を造る。
【００８４】
次いで、流体は出力取り付け具１２３０に形成された開口部１２４２を通って渦巻チャンバ１２２４から混合チャンバ１２３２に行く。流体は、流体が渦巻チャンバハウジング１１２８と出力取り付け具１２３０を夫々通過するのと同じ仕方で、後続の渦巻チャンバハウジング１２４４、１２４８、１２５０、１２５４、１２５６、及び１２５８並びに後続の出力取り付け具１２４６、１２６０、１２６２、１２６４、１２６６、１２６８、及び１２７０を通り続ける。更に、流体は各後続の渦巻チャンバハウジングを通って均質化され、気化させられる。
出力取り付け具１２７０を出ると、流体は出口オリフィス１２８０に実質上気化した流体を供給するために、放出チャンバ１２７２を通っチャンネル１２７０に入る。気化流体のその最終目的地への給送を簡単にするために、流体は慣例のホースコネクタ１２８４を通ることができる。
【００８５】
患者用の液体を気化させかつ霧状化することに関する本発明のもう１つの実施例は図２２に示している。概念的に、このシステム１３００の実施例は異なった特性をもつ渦巻チャンバ１３０２〜１３０８を有する複数のステージを含む。この実施例では、第一ステージで、渦巻チャンバ１３０２は平行な横列と縦列をなす開口部１３１０をもつ。第二及び第三のステージでは、渦巻チャンバ１３０４と１３０６は図３に示す如く渦巻チャンバ６４の開口部６６と同様に、互い違い状に配列した開口部１３１２をもつ。最終ステージでは、渦巻チャンバ１３０８は図１７に示す如く、接線方向スロット９５０と同様にスロット１３１４をもつ。図２２のこの実施例１３００から、第二と第三のステージのための渦巻チャンバ１３０４と１３０６は第一渦巻チャンバ。１３０２の開口部１３１０より小さい開口部１３１２をもつ。しかしながら第二と第三のステージの各々の開口部１３１２の全表面積は第一ステージの開口部１３１０の全表面積と同じである。これは第二と第三のステージの渦巻チャンバ１３０４がより多くの開口部をもつことに起因する。換言すれば、開口部１３１２はより小さいけれども、より多くの開口部１３１２がある。
【００８６】
この実施例では、正圧１３１８が典型的には１２５psi.の圧縮ガス又は空気の形でシステム１３００に与えられる。流体は開口部１３２０を通して引き入れられる。流体は霧状化され／気化させられる薬剤を含み、かつ含塩溶液の如き不活性担体含むことができる。横開口１３１６は流体が渦巻チャンバ１３０２の外側に到達し、次いで開口部１３１０を通って入ることを可能にする。これは各ステージ（図示せず）につき繰り返す。
この実施例には、より多い又は少ないステージを含み、かつ異なった開口部パターン１３１０、１３１２及びスロット１３１４と渦巻チャンバとの種々の結合を含む変形例が可能である。他の変形例は、第一ステージが大きな圧力低下を造り、残りのステージでは各々が僅かな圧力低下を含み、その結果最終出力１３２２が大気圧に近くなるという形態である。これは処理効率を改善することができる。
【００８７】
すべての実施例についてのもう１つの変形例は加熱プロセスを含むことである。入力空気１３１８が、該装置の各ステージを通っていくときに加熱されるか、又はシステムの外面が空気又は流体に熱エネルギーを加えるために加熱される。例えば、脱塩の如き流体分離の目的でシステムを加熱することは圧力及び渦巻チャンバの数を含む他のファクタに依存してより良い結果をもたらす。この流体分離能力は少なくとも図２２の実施例１３００に関しては、動力学的気化プロセスであると信じられる。本発明は１つ又は数個の渦巻チャンバ１３０２〜１３０８を含み、これらのチャンバは沈殿物質を掃除し、洗い流すために容易に着脱することができる。別法として、全システムは該装置を浄化するために流体に浸されるか、流体で前方に又は逆方向に流し洗いされることができる。
【００８８】
本発明の他の実施例は図３３に示す。システム１３３０のこの実施例は圧力減少第１セクション１３４１と，減速第２セクション１３４３をもつ単一ステージの渦巻チャンバ１３４０を含む。圧縮空気１３１８が吸い込みノズル１３３２を通して入る。ステップダウン(step down) ベンチュリステージ１３３４は流れ直径をほぼ０．２５０″に制限することによって造られる。次にあるのはほぼ０．３７０″の直径をもつステップアップ(step up) ベンチュリステージ１３３８である。流体はこのステップアップベンチュリステージ１３３８に流体吸い込みポート１３２０を通して入る．このポートはほぼ０．０６２５″の直径をもつ．
空気／流体混合物は次いで、第１セクション１３４１から出て、渦巻チャンバ１３４０に到達する。この実施例では、渦巻チャンバ１３４０は互い違い状の形態に配置された開口部１３１２を含む。特に、渦巻チャンバ１３４０はほぼ０．０３５″の孔直径をもつ４０個の開口部をもち、、それによってほぼ０．０３８５平方インチの全面積を造る。
空気／流体はステップダウンベンチュリ１３４２を通って渦巻チャンバ１３４０に入る。このステップダウンベンチュリ１３４２はほぼ０．０９９５″の直径をもつベンチュリ開口１３４４をもつ。
【００８９】
渦巻チャンバ１３４０は２つの環状ガスケット１３５４と１３５４′の間に置かれ、これらは渦巻チャンバを該システム１３３０中の所定位置にしっかり保持し、空気／流体の流れを各セクションを通して差し向ける。渦巻チャンバ１３４０と１つの環状ガスケット１３５４は矢印１３５０で示す如く、減速第２セクション１３４３の内壁１３４６内を摺動する。所定位置でそれらが近接していて、区画壁１３４８によって所定位置に保持されているとき、渦巻チャンバ１３４０は減速第２セクション１３４３の内側に置かれる。
減速第２セクション１３４３は減速チャンバ１３５２を含む。空気／流体が渦巻チャンバ１３４０をステップダウンベンチュリ１３４２を通って出ると、それは円錐形渦巻をなして出てくる。減速チャンバ１３５２の端部における出力１３２２はほぼ大気圧で超微細粒子をもつ霧状化し、微粒化し又は気化した空気／流体混合物となる。
【００９０】
この実施例では、完成システム１３３０はほぼ５．８″長さである。圧力減少する第１セクション１３４１はほぼ１．２７５″であり、減速第２セクション１３４３はほぼ４．６″長さである。渦巻チャンバ１３４０と環状ガスケット１３５４は減速第２セクション１３４３内に置かれたとき、減速第２セクション１３４３内でほぼ１．６″延在する。減速チャンバ１３５２はほぼ３″長さである。減速第２セクション１３４３はほぼ１．３７５″の内径をもつ。
【００９１】
この実施例のテスト結果は動作流体として含塩溶液を用いて実施された。１８５psi （毎分１８立方フィート）の圧縮空気１３１８が吸い込みノズル１３３２を通して提供された。大気圧近くへの圧力低下が第１のステップダウンベンチュリステージ１３３４と第２ステップダウンベンチュリ１３４２によって達成される。これは流体が渦巻チャンバ１３４０を出て、減速チャンバ１３５２に入るとき、１８５psi の圧力低下を造る。毎分ほぼ３mlに近い処理のユニットプロセスで液体量の改善が認められる。また減速チャンバ１３５２は、極めて微細な粒子が大粒子と混合される場合（例えば或る液体を霧状化するとき）、大粒子分離器として機能するのを助ける。減速チャンバ１３５２はこれらの大粒子を分離するのに極めて有効である。流体が渦巻チャンバ１３４０を出るとき、それは円錐形渦巻として出てくる。大粒子はベンチュリ開口１３４４の直前で外皮を形成する（含塩物を通すとき）。チャンバ端の出力は超微細粒子となる。
【００９２】
流体分離のために図２３、２４の実施例を使用する場合、プロセスは空気圧的／動力学的気化プロセスを含むと信じられる。単一ステージ渦巻チャンバとベンチュリ又はノズルは渦巻関連のシアフォース(sheer force) を流体に造って、粒子寸法を減少させ、分離を増大させる。
患者による吸入用液体の気化及び霧状化に関する本発明の他の実施例は図２４に示す。この実施例１３６０は、それが単一ステージ渦巻プロセッサー（チャンバ）１３６４、ステップダウンノズル１３６８、及び減速チャンバ１３７４を含む点で、図２３の実施例１３３０に類似している。この実施例１３６０は，空気−ガス入力混合器セクション１３６２を含み、このセクションは図２５Ａ〜Ｃに詳細に示されている。ガス／流体混合物は開口１３６３を通り、この開口はほぼ０．６２５″半径をもつ。ガス／流体混合物は渦巻プロセッサー１３６４に流れ、このプロセッサーは図２６Ａ〜Ｃに詳細に示されている。渦巻プロセッサー１３６４は開口部１３６６の単一配列を含み、これらの開口部は１３６７で示す如く接線方向に中心チャンバへ向く。開口部直径はほぼ０．０５５″である。渦巻プロセッサー１３６４のチャンバ壁の内径はほぼ０．０８４″である。渦巻プロセッサー１３６５はほぼ１″の外径、ほぼ０．６２５０″の内径、及びほぼ０．０４６０″の直径をもつ中心送り部１３３５をもつ。勿論、すべての寸法と開口は本発明の好適な性能を増大させるために変えることができる。
【００９３】
空気／流体混合物が渦巻プロセッサー１３６４を通過するとき、それはノズル１３６８によって画成されたベンチュリチャンバ１３７０に入る。ノズル１３６８の外側は一端まで勾配付きであり、ほぼ０．０９９５″の一定内径をもつ。空気／流体混合物は減速チャンバ１３７４内に出ていき、次いで矢印１３２２で示す如く大気圧近くで減速チャンバ１３７４の端部から出ていく。前記セクションは流体密シールを提供するためにガスケット又はＯリング１３７６を用いて互いに連結する。
この実施例では、減速チャンバ１３７４はほぼ３″長さで、ほぼ１．１４１５″の内径をもつ。ノズル１３６８はほぼ１″だけ減速チャンバ１３７４内へ延び入る。ノズル１３６８はほぼ０．２５″の半径をもつ勾配付き内壁を有するベンチュリチャンバ１３７０を画成する。ノズル１３６８の変形例は図２７ＡとＢに示し、この場合ノズルの実施例はほぼ０．０９９５″の開口内径１３７２まで寸法を減少させる（矢印１３７８で示す如く）ほぼ６０度角度をなす壁をもつベンチュリチャンバ１３７０を画成する。ノズル１３６８の長さは所望の霧状化、微粒子化、気化又は分離の能力に依存して、例えば図２７Ａに示される短いノズル又はほぼ１″長さをもつ図２７Ｂに示される長いノズルに依存して変化する。
【００９４】
上述のシステムと方法は焼却及び廃物管理のために廃物流体の破砕、気化及び均質化に利用可能かつ有用である。廃物流体粒子は極めて小さい粒子寸法に破砕されるので、焼却器に導入された廃物流体はより効率よく燃焼され、それによって汚染を最小限にしかつ廃物流体が焼却される効率を増す。
本発明は図示の実施例につき図示し、説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなしにその形状と細部について種々の他の変更、省略及び追加をなし得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の遠心渦巻システムの頂部断面図である。
【図２】 遠心渦巻システムの図１の線２−２上の側面断面図である。
【図３】 図１の気化セクションの一部の拡大、分断断面図である。
【図４】 図１の噴射器プレートの上面図である。
【図５】 噴射器プレートの図４の線５−５上の断面図である。
【図６】 図１の噴射器プレートの底面図である。
【図７】 本発明の渦巻形態の別の実施例の断面側面図である。
【図８】 渦巻チャンバ組立体に対する差動入口供給形態の図７の線８−８上の底面断面図である。
【図９】 渦巻チャンバ組立体に対する差動入口供給形態の図８の線９−９上の側面断面図である。
【図１０】 図８の渦巻ハウジング組立体に対する差動入口供給形態の上面図である。
【図１１】 本発明の渦巻チャンバ組立体に対する差動入口供給形態の他の実施例の底面断面図である。
【図１２】 渦巻チャンバ組立体に対する差動入口供給形態の図１１の線１２−１２上の側面断面図である。
【図１３】 図１１の渦巻チャンバ組立体用の差動入口供給形態の上面図である。
【図１４】 本発明の渦巻チャンバハウジングの別の実施例の斜視図である。
【図１５】 本発明の渦巻ハウジングの更に別の実施例の断面図である。
【図１６】 本発明の渦巻チャンバハウジングの更に別の実施例の断面図である。
【図１７】 本発明の渦巻チャンバハウジングの更に別の実施例の斜視図である
【図１８】 本発明のベンチュリの別の実施例の断面、側面図である。
【図１９】 本発明のベンチュリの別の実施例の図１８の線２５−２５上の部分横断面図である。
【図２０】 本発明の流体を気化するための遠心渦巻システムの更に別の実施例の断面側面図である。
【図２１】 図２０の実施例の一部の拡大断面図である。
【図２２】 本発明の流体を気化するための多ステージ型遠心渦巻システムの更に他の実施例の断面側面図である。
【図２３】 本発明の流体を気化するための単一ステージ型遠心渦巻システムの更に他の実施例の断面側面図である。
【図２４】 本発明の流体を気化するための単一ステージ型遠心渦巻システムの更に他の実施例の断面側面図である。
【図２５】 （Ａ）は図２４の実施例の入力混合器の底面図である。
（Ｂ）は図２４の実施例の入力混合器の側面図である。
（Ｃ）は図２４の実施例の入力混合器の上面図である。
【図２６】 （Ａ）は図２４の実施例のプロセッサーの底面図である。
（Ｂ）は図２４の実施例のプロセッサーの側面図である。
（Ｃ）は図２４の実施例のプロセッサーの上面図である。
【図２７】 （Ａ）は図２４の実施例の別のノズルの断面側面図である。
（Ｃ）は図２４の実施例の更に別のノズルの断面側面図である。

Claims (7)

1. 吸入用エーロゾルを霧状化する渦巻システムにおいて、
   圧縮ガスの供給源に流体連結されかつ前記エーロゾルの供給源に流体連結されたベンチュリ構成要素と、
   前記圧縮ガスと前記エーロゾルとを混合して混合気とする予備混合室と、
   渦巻構成要素とを含み、
   前記渦巻構成要素は、
   ・前記ベンチュリ構成要素に流体連結された、渦巻チャンバを画成するチャンバハウジングと、
   ・前記渦巻チャンバ中に渦流を造るために前記渦巻チャンバ内に接線方向に前記混合気を入力させるべく、前記チャンバハウジング中に形成された複数の開口部と、
   ・前記渦巻チャンバから流体を放出させるために前記渦巻チャンバに流体連結されたチャンバ出力と、
   を含み、
   前記複数の開口部が前記チャンバハウジング中に横列と縦列をなして配置されていること、
   を特徴とする渦巻システム。
2. 第２渦巻構成要素を更に含み、
   前記第２渦巻構成要素が、
   前記チャンバ出力に流体連結された第２の渦巻チャンバを画成する第２チャンバハウジングを含み、
   前記渦巻チャンバ中に渦流を造るために前記第２渦巻チャンバ内に接線方向に流体を入力させるべく、前記第２チャンバハウジング中に形成された複数の開口部を含み、前記複数の開口部が前記第２チャンバハウジング中に横列をなしかつ互い違い状に配列した縦列をなして配置されており、
   更に、前記第２渦巻チャンバから流体を放出するために前記第２渦巻チャンバに流体連結された第２チャンバ出力を含むこと、
   を特徴とする請求項１に記載の渦巻システム。
3. 前記第２渦巻構成要素と同じ第３の渦巻構成要素を更に含み、第３のチャンバハウジングが前記第２チャンバ出力に流体連結されることを特徴とする請求項２に記載の渦巻システム。
4. 第４の渦巻構成要素を更に含み、
   前記第４の渦巻構成要素が、
   前記第３のチャンバハウジングのチャンバ出力に流体連結された、第４の渦巻チャンバを画成する第４のチャンバハウジングを含み、
   渦巻チャンバを通る渦流を造るために前記第４の渦巻チャンバ内に接線方向に流体を入力させるべく、前記第４のチャンバ中に形成された一連の接線方向の細長いスロットを含み、各接線方向スロットは頂部分から前記第４渦巻チャンバの底まで延在すること、
   を特徴とする請求項３に記載の渦巻システム。
5. 前記チャンバハウジングが内側チャンバ壁を有し、前記内側チャンバ壁が梨地状面を含むことを特徴とする請求項１に記載の渦巻システム。
6. 前記チャンバハウジングが内側チャンバ壁を有し、前記内側チャンバ壁が、複数の段部からなる段付き面を含むことを特徴とする請求項１に記載の渦巻システム。
7. 吸入用エーロゾルを霧状化する渦巻システムにおいて、
   圧縮ガスの供給源に流体連結されかつ前記エーロゾルの供給源に流体連結されたベンチュリ構成要素と、
   前記圧縮ガスと前記エーロゾルとを混合して混合気とする予備混合室と、
   直列に流体連結された複数の渦巻構成要素とを含み、
   各渦巻構成要素は、
   ・渦巻チャンバを画成するチャンバハウジングと、
   ・前記渦巻チャンバ中に渦流を造るために前記渦巻チャンバ内に接線方向に前記混合気を入力させるべく、前記チャンバハウジングに形成された複数の開口部と、
   ・流体を前記渦巻チャンバから放出するために前記渦巻チャンバに流体連結されたチャンバ出力とを含み、
   前記複数の渦巻構成要素のうち、一番目の渦巻構成要素のチャンバハウジングは前記ベンチュリ構成要素に流体連結され、二番目以降の渦巻構成要素のチャンバハウジングは先行の渦巻構成要素のチャンバ出力に流体連結され、
   前記複数の開口部が前記チャンバハウジング中に横列と縦列をなして配置されていること、
   を特徴とする渦巻システム。

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