JP4934189B2 - 複数ノズルを備えた吸入療法装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体、具体的には治療効果のある液体、を噴霧する吸入療法のためのネブライザ装置に関する。

液体または粉末成分を噴霧化する吸入療法装置のためのネブライザノズルが従来より長きにわたり知られている。当該装置においては、圧縮空気またはその他の圧力媒体がネブライザノズルに供給されることにより噴霧化が行われる。特許文献１には、かかるネブライザノズルが開示されている。開示のネブライザノズルは基本構造を示し、圧力媒体がノズルの中心に配置するためのノズル、その近傍に配置された吸引チャネルを有する。供給された圧縮空気が、圧力媒体チャネルの出口開口から出てくると、噴霧化対象の液体が吸引チャネルを通じて吸引されて圧縮空気出口エリアにて噴霧化される。この基本構造を有するネブライザノズルは時を経てさらに発展改良され、付加的要素が加えられている。ネブライザノズルを改良すべく、特許文献１は、圧力媒体用の出口開口に対向するガス流制御部をすでに開示している。これは、出口開口の方を向いたくさび形表面を有する。ネブライザノズル、またはネブライザノズルを含む吸入療法装置の効率を向上させる手段は、例えば特許文献２または特許文献３のようなその他の公報からも知られている。
独国特許出願公告第１１４７３５５号明細書 欧州特許出願公開第０１７０７１５（Ａ）号明細書 欧州特許出願公開第０２６１６４９（Ａ）号明細書

したがって、こうしたノズルの構造に関しては豊富な経験を利用することができる。さらに、例えば可搬式コンプレッサのような適切な圧縮ガス源が開発され、時を経て継続的に最適化されている。

本発明はさらなる改良、具体的にはノズルネブライザの効率をさらに高めること、を目的とする。

本目的は、請求項１の特徴を有するネブライザ装置によって達成される。有利な構成は下位の請求項に見出すことができる。

本発明は、実施例によって図面を参照して、以下にさらに詳細に説明される。

図１は、本発明に係るネブライザ装置１の概略的かつ簡易的な図を示す。ここでは、圧縮ガス出口開口２および対応する流体出口開口３の配置を具体的に示す。図１に不図示のさらなる詳細は、この後さらに与えられる残りの図面の記載から明らかである。

図１に明らかなように、複数の（ただし少なくとも３つの）開口３が、本発明に係るネブライザ装置１に設けられる。これらの開口から、装置に供給された圧縮ガスが出現できる。これらの開口は列をなして配置される。このため、本発明に係るネブライザ装置１は、図１から明らかなように細長い基本形状を有する。圧縮ガス出口開口２のそれぞれに配置されるのは、少なくとも２つの開口３であり、噴霧化対象流体は開口３から出現できる。図１に示す例では、流体出口開口３は、圧縮ガス出口開口２と列をなして配置される。すなわち、図１に示す例では、圧縮ガス出口開口２および２つの流体出口開口３は直線をなして配置される。この列は、図１にも示されるように、圧縮ガス出口開口２の列と垂直に配置されるのが好ましい。

供給された圧縮ガスが圧縮ガス出口開口２から出現すると、流体出口開口へ供給される流体は噴霧化され、出口開口２、３の前方の領域でエアロゾルを形成する。圧縮ガス出口開口２のそれぞれは、そこに配置された流体出口開口３とともに、準独立なネブライザノズルを形成する。本発明に係るネブライザ装置１の効率に関し驚くべきことに、その複数のネブライザノズル２、３は、単一の圧縮ガス出口開口の面積が本発明に係る複数の圧縮ガス出口開口２の総面積に相当するように構成された単一のネブライザノズルの効率よりも全体的に優れる。この点は、計算例によって以下で明らかにされる。

既知のタイプの典型的なネブライザノズルでは、例えば圧縮ガス出口開口の直径は０．４８ｍｍなので、圧縮ガスのための出口面積は０．１８１ｍｍ^２となる。圧縮ガス出口開口はさらに、円周が１．５１ｍｍである。本発明に係るネブライザ装置では、例えば個々の圧縮ガス出口開口は直径が０．２ｍｍなので、出口面積は０．０３１ｍｍ^２、出口開口の円周は０．６３ｍｍとなる。ほぼ同じノズル面積を与えるべく、およそ５（または６）の直径０．２ｍｍの個々のノズルが、本発明に係るネブライザ装置において列をなして配置される。個々のノズルの従来型ノズルの出口面積に対する面積比は、上述の例では、５．８４：１（＝０．１８１／０．０３１）となる。圧縮ガスの出口のための当該面積を保持することで、いくつかの利点が達成される。例えば、従来型の単一ノズルのネブライザの経験を利用することができる。これにより、既に利用可能な、実験的に確立された値を、構造上使用することができる。さらに、本発明に係るネブライザ装置は、従来より用いられている圧縮ガス源（具体的には入手可能なコンプレッサ）とともに使用することができる。本発明に係るネブライザ装置においては、圧縮ガスの出口に対してほぼ同じ圧縮ガス出口面積を利用できるので、コンプレッサに適合させる必要がない。

本発明に係るネブライザ装置１の圧縮ガス出口開口２がほぼ等しい面積であるにもかかわらず、本発明に係るノズル配置の構成により、噴霧化効率が向上する。本発明によれば、これは、流体／圧縮ガス接触領域を拡大することによって、不変の有効ノズル面積において達成できる。この接触領域は、より小さな直径のノズルの数を増やした結果としての、ノズル噴射と噴霧化対象液体との間にある出口開口２の円周によって実質的に決定される。有効ノズル面積が同じままで接触領域が明らかに増えれば、単一ノズルのシステムと比べた場合のエネルギー消費が不変であっても、増えた接触領域により効率が向上する。すなわち、より多くの液体が噴霧化される。

既に上述したように、圧縮ガス出口開口２の総面積を従来型ノズルと等しくすることで、入手可能なコンプレッサシステムを変更なしで、本願発明に係るネブライザ装置１とともに使用することもできる。しかし、向上した効率ゆえに、従来型システムと同じ効率を達成しながらも、より小さな全ノズル面積のネブライザ装置を実現することもできる。これは、それに応じたより小さなコンプレッサとともに動作することができる。この場合、より小さなコンプレッサはサイズも小さくなるので、実質的にコンプレッサとネブライザとからなる治療システムの可搬性がさらに向上する。

図２は、噴霧化対象流体を貯蔵するための流体容器４の中にある本発明に係るネブライザ装置１を示す。図２の断面図に明らかなように、ここに示される本発明に係るネブライザ装置１は、内本体５を有する。内本体５の中には圧縮ガスチャネルが形成される。圧縮ガスチャネル６は、装置の接続片８に取り付けられた圧縮ガスホース７を介して供給される圧縮ガスを分散させるべく使用される。本発明に係るネブライザ装置１の内本体５内の圧縮ガスチャネル６は、圧縮ガス出口開口２に向かって開口している。図２には、断面図ゆえに、圧縮ガス出口開口２の１つのみが示されている。図２に示されるように、本発明に係るネブライザ装置１の内本体５は、図示の実施例では流体容器４および接続片８と一体的に形成される。

例えばスリーブまたはフードのような外本体９が、本発明に係るネブライザ装置１の内本体５に配置される。図２に明らかなように、外本体９および内本体５は、円錐形に構成された表面において互いに接触し、外本体９は内本体５に支持される。図２の断面図に示される流体チャネル１０は、断面平面内にある。容器に貯蔵された流体は、流体チャネル１０を通して流体出口開口３へ供給される。この目的のために、流体チャネル１０はそれぞれが流体出口開口３から容器４の貯蔵エリア１１内へ延びている。この構成ゆえに、本発明に係るネブライザ装置１は、ベンチュリの原理に従って作用する。圧縮ガス出口開口から出現する圧縮ガスは流体チャネルを通して容器に貯蔵された液体を吸引する。これにより、液体は流体出口開口にて出て、出現する圧縮ガスによって噴霧化される。

接続片の延長を形成する圧縮ガスチャネル６に加え、それを横断して本発明に係るネブライザ装置１の長手方向に延びる圧縮ガスチャネル６ａも図２から明らかである。これは、本発明に係るノズル開口２の配置に対応する。この圧縮ガスチャネル６ａは、圧縮ガス出口開口２に通じて図２に示される圧縮ガスチャネル断面に対応するその他の圧縮ガスチャネルとともに、圧縮ガスを本発明に係る複数のネブライザノズルに供給する。

図３Ａは、本発明に係るネブライザ装置を簡略的な上面図で示す。ここでは、４つの流体出口開口３が、圧縮ガス出口開口２のそれぞれに対して配置される。本発明のこの実施例では、当該配置は、圧縮ガス出口開口２の列の方向に対して対角線で横切る。圧縮ガス出口開口２はそれぞれ、４つの対応する流体出口開口３とともに、この配置においても独立なノズルを形成する。流体出口開口３の数はさらに多くてよい。

図３Ｂは、本発明に係るネブライザ装置１の構成を簡略的な上面図で示す。ここでは、流体出口開口３は細長いスロットの形状で実現される。圧縮ガス出口開口２の２つの側面のそれぞれに１つのスロットが配置される。スロットの長手軸は、図示の実施例において、圧縮ガス出口開口２が配置される直線に対して平行に延びる。スロットの長さは、かなりの程度まで自由に選択できるが、より長いスロットの場合は、本発明に係る個々のノズルが例えベンチュリの原理に従って流体を有効に噴霧化して動作するべくスロットの幅を狭くする必要がある。

図４は、ノズル開口の簡単な概略図を示し、圧縮ガス出口開口２の測定値の選択を説明するためのものである。以下の表は、位置ａからｅまでのそれぞれにおける圧縮ガス出口開口の直径に値を与える。距離ＡからＤに対する値は、２、３ミリメートルから数ミリメートルまでの程度である。正確な値は、個々の場合ごとに、とりわけ流体出口開口の数および直径に応じて、決定される。

表１から明らかなように、本発明の有利な実施例によれば、ノズル直径サイズは、ノズルが同じ直径とならない場合、圧縮ガス出口開口２の列の中心に向かって増加する。

表２から明らかなように、本発明のさらに有利な実施例によれば、圧縮ガス出口開口２の列のノズル直径サイズは、流体の所望の噴霧化に関して、または本発明に係るネブライザ装置が使用される吸入療法装置の寸法に関して、かなりの程度自由に構成できる。

表の値は単なる例示として与えられる。値は、個々の場合ごとに、例えば実験によって決定する必要がある。これにより、噴霧化対象流体の特性を考慮することもできる。

図２に示されるように、本発明に係るネブライザ装置は、ノズル開口２に対向して配置されたガス流制御部１２を有する。ノズル開口の直線配置ゆえに細長いネブライザ装置の基本形状を考慮すると、ガス流制御部１２もまた、図５Ａに示されるように細長い形状で構成される。ノズル開口に面する側面では、ガス流制御部１２は平坦表面、くさび形表面１２ａ（図５Ａ参照）、丸まった表面、またはその他の適切な形状に構成された表面を有するのが有利である。しかし、本発明に係るネブライザ装置１の個々のノズルに対してそれぞれ配置されるバッフルロッド１３を設けてもよい（図５Ｂ参照）。これは、圧縮ガス出口開口２に対向して配置される。開口に面する側面では、バッフルロッドは、尖った表面１３ａ（図５Ｂ参照）または丸まった表面を有するのが有利である。

本発明に係るネブライザ装置の実施例を概略図として簡易的に示す。 本発明に係るネブライザ装置の実施例の断面図を流体容器に関して示す。 流体出口開口の異なる構成の簡略図を示す。 流体出口開口の異なる構成の簡略図を示す。 寸法と配置を説明するためのノズル位置表現を示す。 ガス流制御部またはバッフルロッドの構成を示す。 ガス流制御部またはバッフルロッドの構成を示す。

Claims (19)

1. コンプレッサによって生成される圧縮ガスを供給する手段（６、６ａ）と、
   噴霧化対象流体を供給する手段（１０）と、
   供給された圧縮ガスが出現する複数の圧縮ガス出口開口（２）と、
   前記出現した圧縮ガスによって噴霧化対象流体が出現する複数の流体出口開口（３）と
   を含む吸入療法装置のためのネブライザ装置であって、
   少なくとも３つの圧縮ガス出口開口（２）は列をなして配置され、
   少なくとも２つの流体出口開口（３）は、前記圧縮ガス出口開口（２）のそれぞれに対して配置されて、前記対応する圧縮ガス出口開口とともにネブライザノズルを形成し、
   前記圧縮ガスは、前記複数の圧縮ガス出口開口の総面積に相当する出口面積を有する一の圧縮ガス出口開口に対して適用することができるネブライザ装置。
2. 前記複数の圧縮ガス出口開口（２）は同じ直径を有する、請求項１に記載のネブライザ装置。
3. 前記複数の圧縮ガス出口開口（２）の少なくとも一部は異なる直径を有する、請求項１に記載のネブライザ装置。
4. 前記複数の圧縮ガス出口開口（２）は、複数の圧縮ガス出口開口の列の中心へ向かうに従ってより大きな直径を有する、請求項３に記載のネブライザ装置。
5. 前記複数の圧縮ガス出口開口（２）は、複数の圧縮ガス出口開口の列の端においてより大きな直径を有する、請求項３に記載のネブライザ装置。
6. 複数の圧縮ガス出口開口の列の、記複数の圧縮ガス出口開口の直径は、前記列の中心に対して対称に配置される、請求項３から５のいずれか一項に記載のネブライザ装置。
7. ガス流制御部（１２）が前記複数の圧縮ガス出口開口（２）に対向して設けられる、請求項１から６のいずれか一項に記載のネブライザ装置。
8. 前記ガス流制御部（１２）は、前記複数の圧縮ガス出口開口に面する、くさび形のまたは丸まった表面を有する、請求項６に記載のネブライザ装置。
9. 前記圧縮ガス出口開口（２）に対向して配置されるバッフルロッド（１３）が、前記圧縮ガス出口開口（２）のそれぞれに対して設けられる、請求項１から６のいずれか一項に記載のネブライザ装置。
10. 前記バッフルロッド（１３）は、前記圧縮ガス出口開口に面する、尖ったまたは丸まった表面（１３ａ）を有する、請求項９に記載のネブライザ装置。
11. 前記複数の流体出口開口（３）は円形である、請求項１から１０のいずれか一項に記載のネブライザ装置。
12. 前記複数の流体出口開口（３）は複数のスロットである、請求項１から１１のいずれか一項に記載のネブライザ装置。
13. 前記複数のスロット（３）は、複数の圧縮ガス出口開口（２）の列に対して平行に延びる、請求項１２に記載のネブライザ装置。
14. 前記複数の流体出口開口まで延びる流体チャネル（１０）が設けられる、請求項１から１３のいずれか一項に記載のネブライザ装置。
15. 前記複数の圧縮ガス出口開口（２）は、０．４ｍｍよりも小さな直径を有する、請求項１から１４のいずれか一項に記載のネブライザ装置。
16. 前記複数の圧縮ガス出口開口（２）は、０．１ｍｍから０．４ｍｍの直径を有する、請求項１５に記載のネブライザ装置。
17. 前記複数の圧縮ガス出口開口（２）は、０．１ｍｍから０．３ｍｍの直径を有する、請求項１６に記載のネブライザ装置。
18. 前記圧縮ガスは圧縮空気を含む、請求項１から１７のいずれか一項に記載のネブライザ装置。
19. 前記噴霧化対象流体は、治療効果のある液体を含む、請求項１から１８のいずれか一項に記載のネブライザ装置。

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