KR100528375B1 - 공압챔버의 경계를 형성하는 복수 재료의 다이아프램을 구비한 약제 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호흡의 흡입작동형인 가압형 에어로졸 용기(25)와 함께 사용되는 계량된 정량의 약제가 공급되는 흡입기에 관한 것이다. 정량의 약제가 배출될 수 있도록 내부의 에어로졸 밸브에 예하중(460)이 충분히 가하여지나 이 예하중은 공압의 저항력에 의하여 저지된다. 흡입기는 작동시에 저항력을 해제하여 예하중이 에어로졸 밸브를 작동시킬 수 있도록 하는 배출장치(520)를 포함한다. 환자의 흡입으로 계량된 정량의 약제가 배출된다. 공압의 저항력은 다이아프램(440)에 의하여 부분적으로 형성된 부압영역(600)에 의하여 형성된다. 다이아프램(440)은 비교적 강도가 높은 제 1 재료(A)의 중앙 디스크(441)와, 비교적 강도가 낮은 제 2 재료(B)의 굴곡부에 의하여 결합되는 주연링을 포함한다.

Description

공압챔버의 경계를 형성하는 복수 재료의 다이아프램을 구비한 약제 공급장치 {MEDICAMENT DISPENSING DEVICE WITH A MULTIMATERIAL DIAPHRAGM BOUNDING A PNEUMATIC FORCE CHAMBER}

본 발명은 공급장치, 특히 이산량(離散量)을 공급하기에 적합한 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 계량된 정량의 약제가 환자의 흡입에 따라 투여되는 형태의 공급장치에 관한 것이다.

정량약제흡입기는 호흡기질환, 예컨대, 천식 증상을 치료하거나 완화시키기 위한 의료분야에서는 잘 알려져 있다. 또한 호흡작동형 장치가 알려져 있는 바, 이러한 장치는 많은 특허출원의 주제가 되었다.

특허문헌인 GB 1288971, GB 1297993, GB 1335378, GB 1383761, GB 1392192, GB 1413285, WO 85/01880, GB 2204799, 미국 특허 제 4,803,978 호 및 EP 0186280A 는 가압형의 에어로졸 공급용기와 함께 사용하기 위한 흡입작동형의 투여장치를 개시하고 있다. 이러한 장치는 공급용기를 포함하며, 이 용기는 밸브 개방식 내부 스프링이 충분한 양만큼 압축되었을 때, 계량된 양의 에어로졸 내용물을 방출할 수 있는 밸브를 포함하고 있다. 공급장치는 마우스피스를 갖는 챔버, 공기유입구, 공급용기 내에서 밸브를 작동시키기 위한 작동수단, 상기 계량밸브를 충전 위치에 해제가능하게 유지하기 위한 잠금(latch)수단과, 잠금수단을 해제하여 계량된 양의 에어로졸 화합물이 마우스피스의 영역 내로 배출될 수 있도록 하기 위한 흡입응답수단으로 구성된다. 전체적인 목적은 환자의 흡입에 따라 에어로졸 용기로부터의 약제의 배출을 조절하고, 이에 따라 최대량의 약제가 폐의 기도에 이를 수 있도록 하는 것이다.

잠금수단은 흡입시 형성되는 부분적인 진공상태에 응답하여 고정 위치로부터 공급 위치로 이동하는 밸브에 연결되어있다.

EP-A-0045419 는, 그것 만으로는 용기를 누르기에는 불충분한 힘밖에 발생시키지 않지만, 함께 사용됨으로써 그와 같이 하기에 충분한 힘을 발생시킬 수 있는 가압수단(biasing means)을 구비한 흡입장치를 개시하고 있다.

EP-A-186280 는 에어로졸 용기의 방출을 제어하기 위하여 자석을 이용하는 장치를 개시하고 있다.

미국특허 제 3,605,738 호는 에어로졸 용기가 계량챔버를 통하여 마우스피스에 연통하는 장치를 개시하고 있다. 계량된 양의 에어로졸 화합물이 계량챔버 내로 배출되고 이는 흡입작동형 밸브를 통하여 마우스피스로 이동된다.

GB 1269554 에는 에어로졸 용기가 래치에 의하여 유지되는 충전 위치로 레버와 캠 시스템에 의하여 이동함으로써 고정상태를 벗어나서 용기의 밸브를 배출 위치로 이동하도록 작용하는 압력 차이가 발생되게 한 장치가 기술되어 있다.

미국특허 제 5,447,150 호는, 여기에 참고문헌으로 인용되었지만, 약제의 배출이 환자의 흡입에 의하여 이루어지는 정량흡입기가 기술되어 있다. 이 특허문헌에는 종래의 공급기에 비하여 보다 간단하고 콤팩트한 흡입작동형의 장치가 기술되어 있다. 그 한 형태로서, 폐쇄된 부압영역이 단일재질로 성형된 다이아프램에 의하여 부분적으로 한정되어 있다. 이 다이아프램은 비교적 얇고 유연성이 있는 주연링(peripheral ring)에 의하여 둘러싸인 비교적 두꺼운 중앙의 디스크를 포함한다. 이러한 구조는 상이한 두께를 갖는 영역들로 구성되어 있기 때문에 제작이 어렵다.

발명의 요약

본 발명의 한 형태에 따르면, 약제공급 시스템과 함께 사용하기 위한 공급 장치로서, 그 시스템으로부터 계량된 정량의 약제를 배출하기 위한 수단을 포함하고 있는 공급장치가 제공된다. 배출수단은 시스템 내의 장치를 작동시킬 수 있는 예하중(preload)을 가하기 위한 수단, 공급수단의 작동을 방지할 수 있도록 하는 공기저항력을 가하기 위한 수단과, 공기 저항력의 영향을 받지 않고 예하중이 공급 수단에 작용하여 약제를 공급하는 것을 가능하게 하는 배출장치를 포함하고 있다. 본 발명의 공기저항력을 가하기 위한 수단은 미국특허 제 5,447,550 호에 기재된 것과 유사하나 미국특허 제 5,447,150 호의 해당하는 구조를 넘어서 이를 실질적으로 개선한 구조를 포함한다.

본 발명의 공기저항수단은 방출 전에 대기압 이하의 부압으로 유지된 공기에 의하여 제공된다. 이러한 부압이 예하중에 대항하는 공기저항력을 제공한다. 배출장치는 압력이 대기압 또는 이전의 평형상태로 복귀하도록 작동하여 전체 프리로드의 힘이 작용할 수 있도록 한다. 공기저항력은 다이아프램에 의하여 부분적으로 한정된 부압영역에 의하여 발생된다. 다이아프램은 비교적 높은 강도의 제 1 재질로 된 중앙디스크와, 비교적 강도가 낮은 제 2 재질로 되어 있는 굴곡부에 의하여 결합된 주연링을 포함한다. 여러 형태에서, 주연링은 굴곡부와 동일한 재질일 수 있으며, 또한 다른 재질일 수 있다.

특히, 본 발명의 장치는 공급수단으로서 밸브를 가지며 가압된 흡입에어로졸과 함께 사용하는 데 적합하다.

비록 본 발명의 장치가 공기를 이용하는 시스템에 관련하여 설명되었으나 폐쇄형 시스템에서 다른 적당한 가스가 이용될 수 있을 이해할 수 있을 것이다.

바람직한 실시형태로서, 본 발명에 있어서는 계량된 정량의 약제를 공급하기 위한 에어로졸 약제용기와 함께 사용되는 흡입작동형의 공급장치가 제공된다. 이 용기는 원통형이고 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 용기축선을 따라서 연장되어 있다. 이 용기는 제 1 단부에 스프링탄지형의 에어로졸 밸브를 가지며, 이는 사전에 결정된 한계값 이상의 축방향 힘에 대하여 응답하여 정량의 약제를 배출한다. 상기 장치는 중심축선 주위에 배치되고 제 1 단부와 제 2 단부를 가지며 제 2 단부가 어깨부(shoulder)와 이를 통하여 연장된 배출노즐(expulsion nozzle)을 갖는 하우징을 포함한다. 하우징 내에는 지지슬리이브가 배치되어 있다. 이 슬리이브는 중심축선을 따라서 축방향으로 운동할 수 있게 되어 있다. 또한 이 슬리이브는 용기의 제 2 단부를 지지할 수 있게 되어 있어서 용기의 축선이 중심축선과 실질적으로 동축선이 되고 에어로졸 밸브가 어깨부에 인접하여 배치되어 배출노즐과 연통한다.

장치는 또한 비교적 경질인 중앙디스크, 디스크의 주연부 둘레에 배치된 주연링과, 디스크의 주연부와 취부링 사이에 연장된 환형 굴곡부를 갖는 다이아프램을 포함한다. 중앙디스크는 하우징의 제 1 단부에 고정되고 주연링은 슬리이브에 고정됨으로써 다이아프램과 슬리이브 사이에 폐쇄영역을 형성한다. 흡입작동형 밸브조립체가 제 1 상태에서 폐쇄영역과 그 외부영역 사이에 공기유로를 형성하고 제 2 상태에서는 이러한 공기유로를 차단하는 것을 선택적으로 할 수 있도록 제공된다. 스프링은 슬리이브가 하우징의 제 2 단부측으로 탄지될 수 있도록 되어 있다. 흡입작동형 밸브요소가 제 2 상태에 있을 때, 폐쇄영역내의 공기압력은 슬리이브에 스프링의 탄지력과 동등하되 방향이 반대인 힘을 가한다. 이러한 상황에서, 에어로졸 밸브에 가하여지는 축방향의 힘은 사전에 결정된 한계값 이하이며, 이로써 흡입작동형 밸브요소가 제 1 상태에 있을 때 폐쇄영역의 공기압력은 슬리이브에 실질적으로 힘을 가하지 아니하며, 스프링의 탄력은 슬리이브와 용기가 어깨부를 향하여 충분히 이동될 수 있도록 하여 사전에 결정된 한계값 이상의 축방향 힘이 에어로졸 밸브에 가하여지도록 한다.

중앙디스크는 비교적 강도가 큰 특징을 가진 제 1 재료로 구성되고 환형 굴곡부는 비교적 강도가 낮은 특징을 가진 제 2 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 환형 굴곡부는 디스크에 접착됨으로써 디스크, 환형 굴곡부 및 주연링이 연속조립체를 구성한다. 다른 형태로서, 링과 굴곡부는 또한 다른 재료일 수 있다. 복수재료의 다이아프램은, 제 1 부분(디스크)이 제 1 단계에서 성형되고 제 2 부분(굴곡부와 링)이 제 2 단계에서 성형됨과 동시에 제 1 부분에 접합되는 다중사출성형공정에 의하여 제조되는 것이 바람직하다.

또한, 배출장치는 흡입에 의하여 약제의 배출을 조절할 수 있도록 흡입작동형으로 구성되는 것이 바람직하다. 흡입작동수단은 가동형의 베인기구를 포함하는 것이 바람직하다. 이 베인기구는 챔버의 상측부분에 수용될 수 있다. 상기 베인에는 밸브씨일이 부착되어 흡입시 베인이 그 정지 위치로부터 작동 위치로 이동함으로써 밸브씨일이 밸브포트와의 접촉으로부터 분리이동되어 밸브가 개방되도록 한다. 이러한 베인기구는 동적 평형을 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 예를 들어 스프링에 의하여 그 폐쇄 위치로 탄지될 수 있다. 밸브가 개방될 때, 공기유로가 부압영역과 그 외부영역 사이에 형성된다.

외부챔버는 공기가 장치의 마우스피스를 통과할 수 있도록 하는 공기유입구를 포함한다. 이 공기유입구는 슬로트의 형상이나 다공형의 박막형태일 수 있다. 다공형의 박막은 특히 분진의 여과에 도움이 될 수 있도록 하는 데 적합하다.

약제는 약품 자체 또는, 예를 들어 분말 또는 기체 상의 담체를 포함하여, 임의의 형태로 된 담체일 수 있다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 한 실시형태에 따른 약제흡입기의 단면도.

도 2 는 도 1 에서 보인 실시형태에 사용되는 다이아프램의 확대단면도.

도 3 은 작동전 상태와 작동된 상태의 다이아프램 위치를 보인 확대단면도.

도 4 는 본 발명의 한 실시형태에 따른 약제흡입기에 사용되는 다른 형태의 다이아프램을 보인 평면도.

도 5 는 도 4 에서 보인 다이아프램의 사시도.

도 6 은 도 4 의 6 - 6 선 단면도.

도 7 은 도 4 의 7 - 7 선 단면도.

도 8 은 본 발명의 한 실시형태에 따른 약제흡입기의 작동기조립체 내에서 도 4 의 다이아프램이 작동전 상태에 놓인 위치를 보인 확대단면도.

도 1 에서 보인 구조에서, 흡입장치는, 단면이 통상 원통형이며 일측단부에 마우스피스(405)를 가지고 타측단부에서 공기유입구(420)를 수용하는 단부캡(407)을 갖는 본체(400)로 구성된다. 잘 알려진 상태로서 일반적으로 원통형의 형태인 에어로졸 공급용기(25)가 장치의 본체, 즉 하우징 내에 수용되어 있다. 에어로졸 공급용기는 에어로졸 공급밸브(도시하지 않았음)를 수용하고 있는 스템(40)을 갖는다. 통공(15)은 에어로졸 공급용기(25)의 스템(40)을 기밀하게 밀폐할 수 있도록 한다. 어깨부(45)는 스템(40)의 위치를 한정되게 배치될 수 있도록 하여 에어로졸 공급용기(25)가 본체(400) 내에 배치될 수 있도록 한다. 통로(50)가 통공(15)으로부터 연장되어 어깨부(45)로부터 연속함으로써 어깨ㅔ부(45)를 배출노즐(55)에 연결될 수 있도록 한다.

공급용기의 대향측 단부는 본체(400)와 단면이 유사한 슬리이브(420) 내에 수용되어 있다. 슬리이브(420)와 본체(400)의 길이방향 축선은 동축상이다. 슬리이브는 본체의 내벽에 느슨히 접촉하여 활주할 수 있게 되어 있으며 본체 내에서 공기가 슬리이브를 지나 자유롭게 통과할 수 있도록 그 벽에 수 개의 완만한 요구(grooves)(430)를 포함할 수 있다. 슬리이브(420)는 이후 상세히 설명되는 바와 같이 본체(400)의 상부에 연결되어 유지된 다이아프램(440)과의 연결에 의하여 정위치에 유지될 수 있다. 이와 같이, 슬리이브(420)는 본체의 상부로부터 매달린 형태가 된다.

비교적 경질의 중앙 디스크(441), 유연성의 원통형 벽, 즉 환형 굴곡부(445)와, 경질의 연결부, 즉 주연링(447)을 포함하는 성형된 유연성의 다이아프램(440)(도 2 에서만 보임)의 일측 단부는 예를 들어 스냅결합(snap-fitting)으로 슬리이브 내의 요구(450) 둘레에 결합된다. 다이아프램에 성형된 다른 돌출편(470)은 압축스프링(460)의 일측단부에 대해 미끄럼 끼워 맞춤(snug fit)을 할 수 있게 한다. 따라서, 압축스프링은 슬리이브 상에 배치되어 자유롭게 작동할 수 있다. 압축스프링의 타측 단부는 본체(400)의 상부에 수용된 주로 원통형인 플랜지삽입체(480)내의 환형어깨부(481)에 의하여 배치된다. 이 삽입체는 유연성 다이아프램(440)의 디스크(441)가 스냅방식으로 결합되는 요구(490)를 포함한다. 복수재료의 다이아프램은 제 1 부분(디스크)이 제 1 단계에서 성형되고 제 2 부분(굴곡부와 링)이 제 2 단계에서 성형됨과 동시에 제 1 부분에 접합되는 다중사출성형공정을 이용하여 제조되는 것이 바람직하다.

도 2 에 도시된 본 발명의 개선된 다이아프램의 구조에 의하여, 비교적 두꺼운 디스크부분 "A" 가 폐쇄영역(600)이 부압 상태에 있을 때 굽힘변형에 대하여 특히 내성을 보이는 경질의 재료(비교적 강도가 높은 재료)로 성형되는 반면에, 비교적 얇은 굴곡부 "B" 는 내부의 슬리이브를 움직이는데 필요한 힘과 기구에 의하여 저장되고 배출하는데 필요한 힘을 최소화할 수 있도록 최적의 유연성(비교적 강도가 낮은) 재질로 성형된다. 비교적 얇은 굴곡부 "B" 는 다이아프램의 중심축선과 실질적으로 평행한 연속면을 따라서 디스크부분 "A" 에 접합된다.

주연링(447)와 내부슬리이브요구(450) 사이의 접합부는 기밀하게 구성되고 슬리이브의 상면(422)의 형상은 다이아프램의 내부 형상을 따르도록 하여 흡입기의 정지상태에서 두 면이 근접하여 이들에 의하여 둘러싸인 공간을 매우 작아지게 한다.

원통형 삽입체(480)는 장치의 본체에 삽입되는 단부캡(407)에 의하여 정위치에 유지된다. 이는 공기유입구(420)와 다이아프램의 경질부분인 디스크(441) 사이에 챔버(590)를 형성한다. 이 챔버에는 하나 이상의 공기통로(580)가 형성되어 있어 공기가 공기유입구(420)로부터 마우스피스(405)로 통과할 수 있도록 한다. 다이아프램의 경질 디스크(441)는 평상시 삽입체(480)에 회전가능하게 연결된 베인(550)에 수용되는 밸브씨일(플랩)(540)에 의하여 덮이는 작은 밸브포트(495)를 포함한다.

베인(550)은 정지상태에서 공기유입구(420)와 마우스피스에 연결되는 공기통로(580) 사이의 챔버(590)를 분할하여 베인이 공기유입구와 마우스피스 사이의 압력강하에 의하여 그 정지 위치로부터 이동될 수 있도록 한다. 베인이 작동 위치로 이동될 때 밸브씨일(플랩)(540)이 충분히 이동하여 밸브포트(495)를 개방한다(베인 550 은 도시하지 않은 경스프링, 추 및 자석에 의하여 폐쇄 위치로 탄지될 수 있다).

도 1 에서 보인 바와 같이, 피봇트(500)를 갖는 본체의 단부는 피봇트 상에서 작동하는 밀폐용 캡(510)이 일체로 구성되어 있는 캠(520)이 삽입될 수 있는 요구를 갖는다. 이 요구는 또한 본체(400)의 내벽에 성형된 유사한 통로와 연통되는 통로를 포함한다. 내부슬리이브(420)의 하측변부로부터 연장된 캠종동자(530)가 캠 상에서 작동하여 밀폐용 캡이 폐쇄 위치에 있을 때 내부슬리이브가 캠종동자에 의하여 그 최상측 위치로 강제이동된다.

밀폐용 캡이 그 개방 위치로 회전될 때 캠의 형태는 캠종동자가 장치의 작동이 충분히 허용될 수 있을 정도로 하측으로 자유롭게 이동될 수 있게 되어 있다.

밀폐용 캡(510)이 폐쇄되는 정지 위치에서, 캠종동자(530)는 내부슬리이브(420)를 그 최상부 위치에 놓이도록 하여 다이아프램(440)과 내부슬리이브의 상부면(422) 사이의 공간이 최소가 되고 스프링(460)이 압축될 수 있도록 한다. 밸브포트(495)는 밸브씨일(플랩)(540)에 의하여 폐쇄되고 슬리이브(420)는 내용물이 모두 방출된 캔 형태의 에어로졸 공급용기(25)의 상부에서 벗어난다.

밀폐용 캡을 개방하여 일체형 캠(520)을 회전시킴으로써 캠종동자(530)가 거리 AA 만큼 하강할 수 있다. 내부슬리이브는 스프링(460)의 작용하에 하측으로 강제이동된다. 내부슬리이브가 하측으로 이동됨으로써 다이아프램(440)과 내부슬리이브 사이에 둘러싸인 공간이 거리 AA 보다 작거나 같은 직선 상의 거리 A'A' 만큼 증가된다. 밸브포트(495)가 폐쇄되어 있으므로 이에 의해 공간(600)에는 거의 진공에 가까운 저압이 형성된다(도 3 참조). 공간(600)과 대기압 사이의 압력차이의 효과로 내부슬리이브는 스프링의 작용을 억제하는 경향을 보인다. 내부슬리이브가 하측으로 이동함에 따라 이 내부슬리이브가 에어로졸 공급용기(25)에 접촉하여 에러로졸 밸브(도시하지 않았음)를 가압하기 시작한다.

내부슬리이브의 하향운동은 압력차이 및 에어로졸 밸브의 압축에 의하여 발생된 저항력과 스프링(460)의 압축력 사이에 힘의 평형이 이루어질 때까지 계속된다. 장치의 기하학적 구조는 에어로졸 밸브가 충분히 가압되어 작동되기 전에 이러한 평형이 이루어질 수 있도록 되어 있다.

전형적인 클로로플루오로카본(CFC) 에어로졸 약제용기는 이를 작동시키기 위하여 약 20 N 의 힘을 필요로 하는 반면에 전형적인 하이드로플루오로알칸(HFA) 에어로졸 약제용기는 이를 작동시키기 위하여 약 40 N 의 힘을 필요로 한다. 즉, 적용여부에 따라서 스프링(460)은 약제용기의 필요 작동력보다 10 % ~ 50 % 더 큰 힘을 제공하여야 한다. 잘 알려진 바와 같이, CFC 함유 추진제(推進劑)(propellents)는 성층권에서 염소를 유리시켜 오존층 파괴를 일으킨다. 이러한 위험성 때문에 몬트리얼 협정(Montreal Protocol)이 조인되어 CFC 의 사용이 금지되었다. 천식과 기타 호흡기 질환을 치료하기 위한 정량약제흡입기(MDI)는 이러한 일반적인 금지조항에서 제외되었다. 그러나, 이러한 제외는 일시적인 것으로서 하나 대체물질이 이용될 때까지는 유효할 것이다. 이러한 제 1 대체물질인 HFA 추진제는 약 1 년 동안 시중에서 입수가능하다.

또한 내부슬리이브가 에어로졸 공급용기에 접촉하기 전에 힘의 평형이 이루어질 수 있도록 하여 스프링의 힘이 압력차이에 의하여 내부슬리이브에 가하여지는 저항력에 의하여 평형이 이루어지도록 하는 것이 가능하다.

마우스피스(405)를 통한 환자의 흡입시 일단(一端)(one end)을 향해 선회하는 베인(550)에 작은 압력차이가 발생된다. 압력차이는 베인이 정지 위치로부터 작동 위치로 이동될 수 있도록 한다. 베인과 챔버(590) 내의 공기통로(580)의 구조는 작동 위치에서 공기가 공기유입구(420)로부터 환자에게 자유롭게 유동할 수 있도록 설계되어 있다.

베인(550)의 운동에 의해 밸브씨일(플랩)(540)은 밸브포트(495)와 함께 밀폐 위치로부터 이동된다. 밸브포트의 개방은 다이아프램과 내부슬리이브 사이의 공간(600)으로 공기가 유입될 수 있도록 하여 이러한 밀폐 공간이 대기압에 이르도록 한다. 이에 의해 슬리이브(420)와 용기(25)에 작용하는 힘의 불균형이 초래된다. 따라서, 슬리이브와 용기는 스프링(460)에 의하여 하측으로 강제이동되어 환자의 흡입과 동시에 배출노즐(55)을 통하여 마우스피스로 계량된 정량의 약제가 방출될 수 있도록 한다. 따라서, 환자는 계량된 정량의 약제와 함께 공기를 흡입한다.

환자에 의한 약제의 흡입후, 밀폐용 캡(510)은 다시 폐쇄 위치로 복귀한다. 이는 캠(520)을 회전시켜 캠종동자(530)가 상측으로 강제이동되도록 한다. 그리고 이는 내부슬리이브(420)에 작용하여 이를 상측으로 이동시킴으로써 스프링(460)을 압축하고 다이아프램과 내부슬리이브 상부면(422) 사이의 공간(600)을 폐쇄한다. 이로써 폐쇄된 공간(600)으로부터 공기가 강제 이동되어 밸브포트(495)를 통해 배출되고 밸브씨일(플랩)(540)은 상승한다. 밸브씨일(플랩)은 그 폐쇄 위치로 단지 약간만 탄지되어 있으므로 폐쇄된 공간으로부터의 공기유동에 대한 저항은 거의 없다. 에어로졸 공급용기는 자체의 에어로졸 밸브스프링의 작용하는 상태에서 정지 위치로 자유롭게 복귀한다.

사용시에 환자는 에어로졸 공급용기를 본체내에 장착한다. 에어로졸 공급용기는 예를 들어 I - I 선의 부근에서 본체(400) 내에 보통 나사를 형성함으로써 이를 통하여 장착할 수 있다. 본체(400)의 나사 체결을 해제하는 경우 에어로졸 공급용기를 삽입할 수 있다. 그리고 본체(400)는 제자리로 돌아가서 에어로졸 공급용기의 상측단부 상에 내부슬리이브를 배치함으로써 장치는 사용될 수 있도록 준비된다. 이미 언급된 바와 같이, 장치는 밀폐형으로 제조될 수도 있다.

이 장치에는 사용자 또는 흡입기에 대한 공기유동을 조절할 수 있도록 하는 수단이 구비될 수 있다. 예를 들어 갈대피리(reed)와 같은 음향장치가 제공되어 흡입공기유동이 예를 들어 분당 30 ~ 50 리터와 같이 사전에 결정된 레벨 이상인 경우 소리가 나도록 할 수 있다. 이러한 음향장치는 마우스피스(95) 내에 또는 공기유입구(420)의 하측에 배치될 수 있다. 발생되는 소리는 환자에게 저속으로 호흡하도록 경고한다.

이 장치에는 또한 사전에 결정된 공기유동량이 예를 들어 분당 10 ~ 30 리터 이하에서는 작동치 않도록 하는 수단이 구비될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 베인(550 또는 110)은 사전에 결정된 최소의 공기유동이 이를 그 작동 위치로 이동시켜 밸브씨일이 개방될 수 있도록 하는 데 필요하도록 스프링에 의하여 탄지되어 있다.

본 발명의 상기 실시형태에서 기재되어 있는 바와 같이, 공급장치의 본체는 폴리프로필렌, 아세탈 또는 성형된 폴리스티렌과 같은 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직하다. 그러나, 이는 금속이나 다른 적절한 재료로 제조될 수도 있다.

도 4 내지 도 8 을 참조하면, 도 1 의 약제공급기에 사용되는 본 발명에 따른 다른 다이아프램조립체(640)와 작동기조립체가 도시되어 있다. 도 4 내지 도 8 의 다이아프램조립체(640)와 작동기조립체는 도 2 와 도 3 의 다이아프램조립체(440) 및 작동기조립체와 유사하므로 유사한 부분에 대하여서는 동일한 도면 부호로 표시하였다.

성형된 유연성 다이아프램(640)은 경질의 디스크(641), 통상 원통형인 유연성의 벽부분, 즉 환형 굴곡부(645)와, 두꺼운 연결부 부분, 즉 주연링(647)을 포함한다. 중앙부분(700)은 환형 굴곡부(645)와 일체로 형성되어 있고 이로부터 방사상 내측으로 연장되어 있다. 중앙부분은 경질의 디스크(641)의 상면 내지 저면, 즉 다이아프램(640)의 중심축선에 대하여 실질적으로 횡방향인 면을 따라 접합된 디스크(700)의 형태로 제공되는 것이 바람직하다.

도 6 과 도 7 에서, 다이아프램(640)의 디스크(641)를 포함하는 비교적 두꺼운 디스크부분 "A" 는 폐쇄영역(600)이 부압일 때에 특히 굽힘변형에 대하여 내성을 보이는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)과 같은 경질의 재료(강도가 비교적 높음)로 성형된다. 중앙부분(700), 환형 굴곡부(645) 및 주연링(647)을 포함하는 비교적 얇은 굴곡부분 "B" 는 작업성이 좋은 열가소성의 탄성중합체(TPE)와 같은 최적의 유연성의 재료로 성형된다. 복수재료의 다이아프램(640)은 제 1 부분 "A" 가 제 1 단계에서 성형되고 제 2 부분 "B" 는 제 2 단계에서 성형됨과 동시에 제 1 부분에 접합되는 다중사출성형공정을 이용하여 제조되는 것이 바람직하다.

도 4 내지 도 7 에서 보인 바와 같이, 중앙부분(700)과 디스크(641)는 모두 강도의 보강을 위하여 중앙에 상측으로 연장된 보스(702)를 형성하고 있다. 아울러, 경질의 디스크(641)는 다이아프램(640)의 강도를 더욱 보강하기 위한 축방향 외벽(704)을 포함한다. 중앙부분(700)은 경질의 디스크(641)의 축방향 환형 요구(708) 내에 삽입되어 이 요구에 접합된 축방향의 환형 벽(706)을 포함함으로써 다이아프램(640)의 중심축선과 실질적으로 평행한 접합면을 제공하고 중앙부분(700)과 경질의 디스크(641) 사이의 전체 접합면영역을 증가시킨다.

도 8 을 참조하면, 다이아프램(640)의 주연링(647)은 슬리이브(420)의 환형 벽(451) 둘레에 결합되고 예를 들어 슬리이브의 환형 요구(452) 내에 스냅방식으로 결합함으로써 슬리이브(420)에 고정되는 고정링(800)과 기밀하게 고정된다. 또한, 고정링(800)은 압축스프링(460)의 일단에 대해 미끄럼 끼워 맞춤 방식으로 고정되어 있고 이에 따라 압축스프링이 슬리이브(420) 상에서 자유롭게 작용토록 배치되어 있다. 흡입기의 본체(400)의 상측부분 내에 수용되는 원통형 플랜지삽입체(480)는 유연성 다이아프램(640)의 경질 디스크(641)의 방사상 외측을 향한 주연요구(710) 내에 스냅방식으로 결합되는 돌출부(491)를 포함한다.

다이아프램(640)의 밸브포트(695)는 다이아프램의 경질 디스크(641)와 중앙부분(700)을 관통한다. 밸브포트(695)는 도 8 에 도시된 바와 같이 평스프링(802)에 의하여 밀폐된 상태로 탄지되는 밸브씨일(플랩)(540)에 의하여 밀폐되어 있다. 다이아프램의 경질 디스크(641)는 이 디스크로부터 상측으로 연장된 돌출부(712)를 포함하며 이 돌출부는 평스프링(802)을 수용하여 정확히 배치토록 한다. 또한, 다이아프램(640)의 경질 디스크(641)는 밸브씨일(플랩)(540)과 다이아프램 사이의 공기유동을 실질적으로 방지하기 위하여 그 상면에 배플(714)을 포함한다. 이 배플(714)은 밸브씨일(플랩)(540)의 하측 형상과 유사한 상태로 그 형상을 따르면서도 흡입작동시 플랩이 개방될 수 있을 만큼 충분한 공간을 제공한다. 다이아프램(640)의 경질 디스크(641)는 도 8 의 작동기 조립체 내에 다이아프램(640)을 정확히 조립하기 위하여 사용되는 조립배치용 키(716)를 포함한다.

본 발명은 본 발명의 기술사상이나 요지를 벗어남이 없이 다른 특정의 실시형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 대한 이상의 실시예들은 예시적인 것일 뿐 어떠한 제한을 두고자 하는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 상기 설명보다는 첨부된 청구범위에 나타나고 있고, 이러한 청구범위와 균등한 의미와 범위 내에 있는 모든 변경은 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 본원에 참고로 내용 전체가 도입된 2000 년 6 월 9 일자 미국 특허 출원 제 09/591,321 호의 일부계속출원이다.

관련 특허의 상호 참조

본 출원에서 청구하는 것은 미국 특허 제 5,447,150 호와 관계가 있다. 이 특허를 본원에 참고문헌으로 인용한다.

Claims (45)

1. 계량된 정량의 약제를 공급하기 위한 에어로졸 약제용기와 함께 사용하기 위한 흡입작동형 약제공급장치로서, 용기가 원통형이고 용기의 축선을 따라서 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 연장되어 있고, 용기가 계량된 정량의 약제를 배출하도록 사전에 결정된 한계값 이상의 축방향 힘에 응답하는 제 1 단부에 스프링 탄지형 에어로졸 밸브를 구비한 흡입작동형 약제공급장치에 있어서,

   중심축선 주위에 위치하고 제 1 단부와 제 2 단부를 구비하되, 이 제 2 단부가 어깨부(45) 및 이 어깨부를 통해 연장되어 있는 배출노즐(55)을 포함하는 하우징(400),

   이 하우징(400) 내에 위치하고, 중심 축선을 따라 축방향 운동을 할 수 있게 되어 있으며 용기(25)의 제 2 단부를 지지할 수 있게 되어 있음으로써, 용기(25)의 축선이 중심축선과 동축상에 있게 되고 에어로졸 밸브가 어깨부(45)와 인접하게 위치하여 배출 노즐(55)과 연통하는 슬리이브(420),

   비교적 경질의 중앙 디스크(441)와, 이 디스크(441)의 주연부 주위에 위치한 주연링(447), 및 디스크(441)의 주연부와 주연링(447) 사이에서 연장된 환형 굴곡부(445)를 포함하되, 디스크(441)는 하우징(400)의 제 1 단부에 고정되어 있고 주연링(447)은 슬리이브(420)에 고정되어 있음으로써 슬리이브(420)와의 사이에서 폐쇄 영역(600)을 형성한 다이아프램(440),

   제 1 상태에서 폐쇄영역(600)과 그 외부영역 사이에 공기유로(495)를 형성하는 것과 제 2 상태에서 공기유로(495)를 차단하는 것을 선택적으로 할 수 있게 되어 있는 흡입작동형 밸브씨일(540),

   하우징(400)의 제 2 단부를 향해 슬리이브(420)를 탄지하도록 되어있음으로써, 흡입 작동형 밸브씨일(540)이 제 2 상태에 있을 때는 폐쇄영역(600)내의 공기 압력이 상기 탄지력과 동등하되 방향이 반대인 힘을 슬리이브(420)상에 형성하고 이에 따라 에어로졸 밸브 상의 축 방향 힘은 사전에 결정된 한계값 보다 낮은 상태에 있고, 흡입 작동형 밸브씨일(540)이 제 1 상태에 있을 때는 폐쇄영역(600)내의 공기 압력이 슬리이브(420)에 힘을 가하지 않아 상기 탄지력으로 슬리이브(420)와 용기(25)를 어깨부(45)쪽으로 충분히 이동시켜 에어로졸 밸브에 사전에 결정된 한계값 이상의 축 방향 힘을 가하도록 되어 있는 스프링(460)을 포함하되,

   디스크(441)는 비교적 강도가 높은 특징을 가진 제 1 재료로 제조되고, 환형 굴곡부(445)는 비교적 강도가 낮은 특징을 가진 제 2 재료로 제조되되, 환형 굴곡부(445)가 디스크(441)에 접착되어 있음으로써 디스크(441), 환형굴곡부(445) 및 주연링(447)이 연속 조립체를 형성함을 특징으로 하는 흡입작동형 약제공급장치.
2. 제 1 항에 있어서, 주연링(447)은 제 2 재료로 제조되고 환형굴곡부(445)와 일체로 형성됨을 특징으로 하는 약제공급장치.
3. 제 1 항에 있어서, 환형 굴곡부(445)는 중심축선과 평행한 적어도 하나의 면을 따라 디스크(441)에 접합되어 있음을 특징으로 하는 약제공급장치.
4. 제 3 항에 있어서, 적어도 하나의 접합면은 중심축선에 대해 축방향으로 위치한 연속면을 포함하는 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
5. 제 1 항에 있어서, 환형 굴곡부(445)는 중심축선에 대해 횡방향을 이루는 적어도 하나의 면을 따라 디스크(441)에 접합되어 있음을 특징으로 하는 약제공급장치.
6. 제 5 항에 있어서, 다이아프램(640)은, 제 2 재료로 제조되고 환형 굴곡부(645)와 일체로 형성되며 이 환형굴곡부(645)로부터 방사상 내측으로 연장된 중앙부분(700)을 추가로 포함하되, 이 중앙 부분(700)은 중심축선에 대해 횡방향을 이루는 적어도 하나의 면을 따라 디스크(641)에 접합된 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
7. 제 6 항에 있어서, 중앙부분(700)은 디스크(641)를 포함하는 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
8. 제 6 항에 있어서, 중앙부분(700)은 또한 중심축선에 평행한 적어도 하나의 면을 따라 디스크(641)에 접합된 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
9. 제 8 항에 있어서, 중앙부분(700)은 중심축선에 대해 동축상으로 위치하고 디스크(641)의 환형요구(708) 내에 수용된 적어도 하나의 환형벽(706)을 포함하되, 이 환형벽(706)은 중심축선에 대해 횡방향을 이루는 적어도 하나의 면을 따라 디스크(641)에 접합된 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
10. 제 6 항에 있어서, 다이아프램(640)은 이 다이아프램(640)과 슬리이브(420) 사이의 폐쇄영역(600)과 유체의 연통이 이루어질 수 있게 하기 위한 밸브포트(695)를 포함하되, 이 밸브포트(695)는 중앙부분(700)과 디스크(641)를 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
11. 계량된 정량의 약제를 공급하기 위한 약제공급장치에 있어서,

    제 1 단부와 제 2 단부를 가진 본체(400),

    이 본체(400)내에서 이동할 수 있게 배치되고 폐쇄단부를 가진 슬리이브(420),

    비교적 경질의 중앙 디스크(441)와, 이 디스크(441)의 주연부 주위에 위치한 주연링(447), 및 디스크(441)의 주연부와 주연링(447) 사이에서 연장된 환형 굴곡부(445)를 포함하되, 디스크(441)가 본체(400)의 제 1 단부에 고정되어 있고 주연링(447)은 슬리이브(420)에 고정되어 있음으로써 슬리이브(420)의 폐쇄단부와의 상이에서 폐쇄영역(600)을 형성하고 있으며, 본체(400)의 제 1 단부와 폐쇄영역(600) 사이에 유체의 연통이 이루어질 수 있게 하기 위한 밸브포트(495)를 또한 포함하고 있는 다이아프램(440),

    슬리이브(420)에 예하중을 가하도록 본체(400) 내에 작동할 수 있게 배치된 스프링(460),

    본체(400) 내에 작동할 수 있게 배치되어 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동할 수 있고, 제 1 위치에 있을 때는 다이아프램(440)의 밸브포트(495)를 밀폐하고 제 2 위치에 있을 때는 밸브포트(495)를 밀폐하지 않는 베인(550)을 포함하되,

    다이아프램(440)의 디스크(441)는 비교적 강도가 높은 특징을 가진 제 1 재료로 제조되고, 환형굴곡부(445)는 비교적 강도가 낮은 특징을 가진 제 2 재료로 제조되되, 환형굴곡부(445)가 디스크(441)에 접합되고, 디스크(441)와 환형굴곡부(445) 및 주연링(447)이 연속조립체를 형성함을 특징으로 하는 약제공급장치.
12. 제 11 항에 있어서, 주연링(447)은 제 2 재료로 제조되고 환형 굴곡부(445)와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
13. 제 11 항에 있어서, 환형 굴곡부(445)는 중심축선과 평행한 적어도 하나의 면을 따라 디스크(441)에 접합된 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
14. 제 13 항에 있어서, 적어도 하나의 접합면은 중심축선에 대해 축방향으로 위치한 연속면을 포함하는 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
15. 제 11 항에 있어서, 환형굴곡부(445)는 중심축선에 대해 횡방향을 이루는 적어도 하나의 면을 따라 디스크(441)에 접합된 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
16. 제 15 항에 있어서, 다이아프램(640)은 제 2 재료로 제조되고 환형 굴곡부(645)와 일체로 형성되며 이 환형굴곡부(645)로부터 방사상 내측으로 연장되어 있는 중앙부분(700)을 추가로 포함하되, 이 중앙부분(700)은 중심 축선에 대해 횡방향을 이루는 적어도 하나의 면을 따라 디스크(641)에 접합된 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
17. 제 16 항에 있어서, 중앙부분(700)은 디스크(641)를 포함하는 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
18. 제 16 항에 있어서, 중앙부분(700)은 또한 중심축선과 평행한 적어도 하나의 면을 따라 디스크(641)에 접합된 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
19. 제 18 항에 있어서, 중앙부분(700)은 중심축선에 대해 동축상으로 위치하고 디스크(641)의 환형요구(708) 내에 수용된 적어도 하나의 환형벽(706)을 포함하되, 이 환형벽(706)은 중심축선에 대해 횡방향을 이루는 적어도 하나의 면을 따라 디스크(641)에 접합된 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
20. 제 16 항에 있어서, 다이아프램(640)은 이 다이아프램(640)과 슬리이브(420) 사이의 폐쇄영역(600)과 유체의 연통이 이루어질 수 있게 하기 위한 밸브포트(695)를 포함하되, 이 밸브포트(695)는 중앙부분(700)과 디스크(641)를 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 약제공급장치.
21. 제 16 항에 있어서, 계량된 정량의 에어로졸 약제 공급용임을 특징으로 하는 약제공급장치.
22. 제 16 항에 있어서, 계량된 정량의 HFA 에어로졸 약제 공급용임을 특징으로 하는 약제공급장치.
23. 제 16 항에 있어서, 계량된 정량의 건조분말약제 공급용임을 특징으로 하는 약제공급장치.
24. 제 16 항에 있어서, 계량된 정량의 액상약제 공급용임을 특징으로 하는 약제공급장치.
25. 본체(400)와, 이 본체(400) 내에 이동할 수 있게 배치된 슬리이브(420), 및 슬리이브(420)에 예하중을 가하도록 본체 내에 작동할 수 있게 배치된 스프링(460)을 포함하는 약제공급장치 내에 폐쇄영역(600)을 형성하기 위한 다이아 프램에 있어서,

    비교적 강도가 높은 특징을 가진 제 1 재료로 제조되고, 약제공급장치의 본체(400)의 내측단부에 고정되게 되어 있는 비교적 경질의 디스크(441)와,

    이 디스크(441)의 주연부 주위에 위치하고 약제공급장치의 슬리이브(420)의 폐쇄단부에 취부되도록 되어 있는 주연링(447),

    비교적 강도가 낮은 특징을 가진 제 2 재료로 제조되고, 디스크(441)의 주연부와 주연링(447) 사이에서 연장되어 있음으로써 다이아프램(440)과 슬리이브(420)의 폐쇄단부 사이에서 폐쇄영역(600)을 형성하는 환형굴곡부(445)를 포함하되,

    환형 굴곡부(445)는 디스크(441)에 접합되고, 이 디스크(441)와 환형 굴곡부(445) 및 주연링(447)이 연속조립체를 형성함을 특징으로 하는 다이아프램.
26. 제 25 항에 있어서, 본체(400)의 내측단부와 폐쇄영역(600) 사이에 유체의 연통이 이루어질 수 있게 하기 위한 밸브포트(495)를 추가로 포함함을 특징으로 하는 다이아프램.
27. 제 25 항에 있어서, 주연링(447)은 제 2 재료로 제조되고 환형굴곡부(445)와 일체로 형성됨을 특징으로 하는 다이아프램.
28. 제 25 항에 있어서, 환형 굴곡부(445)는 다이아프램(440)의 중심축선과 평행한 적어도 하나의 면을 따라 디스크(441)에 접합된 것을 특징으로 하는 다이아프램.
29. 제 28 항에 있어서, 적어도 하나의 접합면은 중심축선에 대하여 축방향으로 위치한 연속면을 포함함을 특징으로 하는 다이아프램.
30. 제 25 항에 있어서, 환형 굴곡부(445)는 다이아프램(440)의 중심축선에 대하여 횡방향을 이루는 적어도 하나의 면을 따라 디스크(441)에 접합된 것을 특징으로 하는 다이아프램.
31. 제 25 항에 있어서, 제 2 재료로 제조되고 환형굴곡부(645)와 일체로 형성되며 이 환형굴곡부(645)로부터 방사상 내측으로 연장된 중앙부분(700)을 추가로 포함하되, 이 중앙부분(700)은 다이아프램(640)의 중심축선에 대해 횡방향을 이루는 적어도 하나의 면을 따라 디스크(641)에 접합된 것을 특징으로 하는 다이아프램.
32. 제 31 항에 있어서, 중앙부분(700)은 디스크(641)를 포함함을 특징으로 하는 다이아프램.
33. 제 31 항에 있어서, 중앙부분(700)은 또한 중심축선과 평행한 적어도 하나의 면을 따다 디스크(641)에 접합된 것을 특징으로 하는 다이아프램.
34. 제 33 항에 있어서, 중앙부분(700)은 중심축선에 대해 동축상으로 위치하고 디스크(641)의 환형요구(708) 내에 수용된 적어도 하나의 환형벽(706)을 포함하되, 이 환형벽(706)은 중심축선과 평행한 적어도 하나의 면을 따라 디스크(641)에 접합된 것을 특징으로 하는 다이아프램.
35. 제 31 항에 있어서, 본체(400)의 내측단부와 폐쇄영역(600) 사이에 유체의 연통이 이루어질 수 있게 하기 위한 밸브포트(695)를 추가로 포함하되, 이 밸브포트(695)는 중앙부분(700)과 디스크(641)를 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 다이아프램.
36. 다이아프램에 있어서,

    비교적 강도가 높은 특징을 가진 제 1 재료로 제조된 비교적 경질의 중앙 디스크(441),

    이 디스크(441)의 주연부 주위에 위치한 주연링(447),

    비교적 강도가 낮은 특징을 가진 제 2 재료로 제조되고, 디스크(441)의 주연부와 주연링(447) 사이에서 연장된 환형굴곡부(445)를 포함하되,

    이 환형 굴곡부(445)는 디스크(441)에 접합되고, 이 디스크(441)와 환형굴곡부(445) 및 주연링(447)은 연속조립체를 형성함을 특징으로 하는 다이아프램.
37. 제 36 항에 있어서, 밸브포트(495)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아프램.
38. 제 36 항에 있어서, 주연링(447)은 제 2 재료로 제조되고 환형굴곡부(445)와 일체로 형성됨을 특징으로 하는 다이아프램.
39. 제 36 항에 있어서, 환형 굴곡부(445)는 다이아프램(440)의 중심 축선과 평행한 적어도 하나의 면을 따라 디스크(441)에 접합된 것을 특징으로 하는 다이아프램.
40. 제 39 항에 있어서, 적어도 하나의 접합면은 중심축선에 대해 축방향으로 위치한 연속면을 포함함을 특징으로 하는 다이아프램.
41. 제 36 항에 있어서, 환형 굴곡부(445)는 다이아프램(440)의 중심축선에 대해 횡방향을 이루는 적어도 하나의 면을 따라 디스크(441)에 접합된 것을 특징으로 하는 다이아프램.
42. 제 41 항에 있어서, 제 2 재료로 제조되고 환형 굴곡부(645)와 일체로 형성되며 이 환형굴곡부(645)로부터 방사상 내측으로 연장된 중앙부분(700)을 추가로 포함하되, 이 중앙부분(700)은 중심축선에 대해 횡방향을 이루는 적어도 하나의 면을 따라 디스크(641)에 접합된 것을 특징으로 하는 다이아프램.
43. 제 42 항에 있어서, 중앙부분(700)은 디스크(641)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아프램.
44. 제 42 항에 있어서, 중앙부분(700)은 또한 중심축선과 평행한 적어도 하나의 면을 따라 디스크(641)에 접합된 것을 특징으로 하는 다이아프램.
45. 제 44 항에 있어서, 중앙부분(700)은 중심축선에 대해 동축상으로 위치하고 디스크(641)의 환형요구(708) 내에 수용된 적어도 하나의 환형벽(706)을 포함하되, 이 환형벽(706)은 중심축선과 평행한 적어도 하나의 면을 따라 디스크(641)에 접합된 것을 특징으로 하는 다이아프램.