KR100919533B1 - 포장된 분말의 에어로졸화 방법 및 에어로졸화 장치 - Google Patents

Abstract

포장된 분말을 조절하기 위한 시스템 및 방법이 제공되어 있다. 하나의 방법에 따라, 분말을 포함하는 봉입 캐비티를 구비한 용기가 제공되어 있다. 캐비티를 통해 기체가 흐를 때 캐비티로부터 추출되는 분말의 추출 효율을 증가시키기 위해 용기에 하나 이상의 에너지 펄스가 인가된다.

Description

포장된 분말의 에어로졸화 방법 및 에어로졸화 장치{A METHOD FOR AEROSOLIZING A PACKAGED POWDER AND AN AEROSOLIZATION DEVICE}

본 출원은 1999년 12월 17일에 출원된 미국 가 특허출원 제 60/172,444 호의 일부 계속 출원으로서, 이의 전체 설명을 참고로 하고 있다.

본 발명은, 일반적으로 분말 추출 분야에 관한 것으로, 특히 분말의 에어로졸화(aerosolization)가 촉진되도록 용기로부터 분말을 추출하는 것에 관한 것이다. 특정한 일면에서, 본 발명은, 에어로졸화 과정중에 분말의 제거가 촉진되도록 용기내에서 포장된 분말의 조절에 관한 것이다. 환자에게 다양한 약품을 투여하는 한가지 유망한 방법은, 환자가 약품 분산제 또는 에어로졸을 흡입해서 분산제내의 활동성 약품이 폐의 말단 부분 또는 폐포 부분에 도달할 수 있는 폐경유 투여에 의한 방법이다. 폐경유 투여 방법은, 특정한 약품이 혈액순환내에서 쉽게 흡수된다는 사실이 알려졌기 때문에 특히 유망한 방법으로서 알려졌다. 예를 들어, 폐경유 투여 방법은, 다른 투여 경로에 의해서는 투여하기 어려운 단백질 및 폴리펩티드용으로 유용할 수 있다.

폐에 약품을 투여하기 위해 네뷸라이저(nebulizer), 정량 흡입기 등을 포함하는 다양한 기술이 사용되었다. 특히 본 발명이 관심있는 것은, 환자가 흡입하는 분말 약품을 에어로졸화할 수 있는 건조 분말 분산 장치이다. 분말 약품을 에어로졸화하기 위한 장치의 예로서, 미국특허 제 5,458,135 호, 제 5,775,320 호, 제 5,740,794 호, 제 5,785,049 호 및 제 6,089,228 호와, 1999년 6월 4일에 출원된 미국 동시출원 제 09/312,434 호, 1999년 5월 28일에 출원된 제 60/136,518 호, 1999년 6월 30일에 출원된 제 60/141,793 호, 2000년 4월 24일에 출원된 제 09/556,262 호 및 2000년 5월 30일에 출원된 09/583,312 호에 개시된 장치가 존재하고, 상기 출원들의 전체 설명은 본 출원에 참고로 하고 있다.

상기 출원들에 개시된 장치들중 적어도 몇개 장치는 공급관속으로 분말을 빨아당기는 고압 기체 기류를 이용하는데, 고압 기체 기류속에서 분말은 분해 및 반출되고, 결과적으로 흡입에 적합한 에어로졸로서 배출된다. 몇몇 경우에서, 이러한 장치는 관통가능한 뚜껑을 구비한 용기를 이용할 수 있다. 공급관은 뚜껑을 관통해 삽입되고 하나 이상의 통풍구가 뚜껑에 형성된다. 그리고 나서 고압 기체 기류는 용기를 통해 공기를 공급관속으로 빨아들인다. 용기를 통해 빨아들여진 공기는 분말을 추출하고, 분말과 고압 기체 기류가 결합하여 에어로졸을 형성한다.

그러한 것으로서, 기체 기류를 흐르게 함으로써 용기내의 분말이 추출을 위한 적당한 상태에서 존재하도록 하는 것이 바람직하다. 그러한 방법으로 추출된 분말이 존재하기 위해 분말로 용기를 채우기 위한 예시적인 기술이 개발되었다. 이러한 기술은, 예를 들어, 미국특허 제 5,826,633 호, 1998년 8월 17일에 출원된 미국특허 출원번호 제 09/154,930 호 및 PCT 출원번호 제 98/21059 호에 개시되어 있고, 상기 출원들의 전체 설명은 본 출원에 참고로 하고 있다. 간단히, 이러한 기술은 계량 과정에서 분말의 유체화를 제공한다. 예를 들어, 분말은 유체화될 수 있고 그리고 나서 계량 캐비티속으로 빨아들여질 수 있다. 그리고 나서 계량된 분말은 용기속으로 배출되고 그 용기는 뚜껑으로 밀폐된다.

비록 이러한 기술은 미세 분말을 계량하는데 아주 성공적인 것이라고 증명되었지만, 다양한 상황으로 인해, 몇몇 경우에 분말은, 포장된 후에 그리고 에어로졸화하기 전에 더 조절될 필요가 있다. 예를 들어, 몇몇 경우에, 분말은, 계량 캐비티로부터 용기속으로 이송된 후에 퍽(puck)의 형태, 즉 느슨히 싸여진 정제(tablet)의 형태로 유지될 수 있다. 다른 예로서, 저장, 벌크 포장, 운반, 온도, 교반, 숙성 등과 같은 조절이 용기내의 분말의 조절에 영향을 끼칠 수 있다. 예를 들어, 분말의 소량은 용기의 측면에 들러붙을 수 있어서, 기체 기류를 사용하여 이러한 들러붙은 분말을 제거하기가 어렵게 된다. 또 다른 예로서, 분말은 용기내에서 이동할 수 있어서 고르지 않게 분포된다. 이로 인해 분말이 어떻게 추출되는 가에 영향을 끼칠 수 있다. 또 다른 예로서, 분말은 용기내에서 덩어리로 되거나 또는 뭉치는 경향이 있다. 또 다른 예로서, 분말의 소량은 용기내에 형성된 다양한 구석에 남아있을 수 있다.

따라서, 본 발명은 미리 포장된 분말을 조절하여 이 포장된 분말의 제거를 촉진하기 위한 기술에 관한 것이다. 이러한 방법으로, 분말의 에어로졸화가 촉진될 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따라 분말을 보유하기 위한 용기의 일 실시형태의 바닥 사시도이다.

도 2는, 에어로졸화 장치의 고압 기체 기류에 노출된 후에 용기내에 잔류하는 분말의 백분율을 도시하는 그래프이다(용기는, 채워지기만 한 용기(대조군), 채워지고 운반된 용기, 및 채워지고 운반되고 충돌 장치로 처리된 용기를 포함한다).

도 3은, 충돌 장치에 의해 상이한 양의 에너지가 이전에 인가된 용기로부터 배출된 약의 양을 도시하는 그래프이다(용기는, 채워지기만 했거나(대조군), 또는 채워지고 표준 운반 과정을 포함했다).

도 4는 도 3의 시험에서 사용된 상이한 에너지 레벨을 도시하는 그래프이다.

도 5는, 조절 과정중에 특정한 분말을 포함하는 용기에 충격을 가할 때의 에너지 레벨의 증가 결과를 도시하는 그래프이다.

도 6은, 조절 과정중에 특정한 분말을 포함하는 용기에 공급된 진동 에너지양의 증가 결과를 도시하는 그래프이다.

도 7은, 분말 조절 장치 및 이 분말 조절 장치속에 삽입된 용기의 꼭대기 사시도이다.

도 7A-7E는, 용기내의 분말을 조절하기 위해서 도 7의 분말 조절 장치의 작동을 도시한다.

도 8은 에어로졸화 장치에 포함될 수 있는 분말 조절 장치의 측단면도이다.

도 9는 도 8의 분말 조절 장치를 이용할 수 있는 에어로졸화 장치의 사시도이다.

도 10은 분말을 조절하기 위해 진동 에너지를 사용하는 분말 조절 장치의 또 다른 실시형태이다.

도 11은 도 10의 분말 조절 장치의 대안적인 실시형태이다.

도 12A-도 12C는 대안적인 분말 조절 장치의 작동을 개략적으로 도시한다.

도 13은 분말 조절 장치의 대안적인 실시형태를 도시한다.

도 14는 도 13에 도시한 분말 조절 장치의 분해도이다.

도 15-도 22는 용기내의 분말을 조절하기 위해서 도 13의 분말 조절 장치의 작동을 도시한다.

도 23은 본 발명에 따른 분말 조절 장치의 또 다른 실시형태의 사시도이다.

도 24는 도 23의 분말 조절 장치가 작동중인 상태를 도시한다.

도 25는 본 발명에 따른 분말 조절 장치의 또 다른 실시형태의 사시도이다.

도 26은 도 24의 분말 조절 장치가 작동중인 상태를 도시한다.

도 27은 본 발명에 따른 분말 조절 장치의 또 다른 실시형태의 사시도이다.

도 28은 도 27의 분말 조절 장치가 개방되어 있는 상태를 도시한다.

도 29는 본 발명에 따라 다수의 용기를 보유하기 위한 분말 조절 장치의 실시형태를 도시한다.

도 30 및 도 31은 도 29의 분말 조절 장치의 작동을 도시한다.

본 발명은, 분말을 포장한 후에 포장된 분말의 추출을 촉진하도록 분말을 처리 또는 조절하기 위한 기술을 제공한다. 포장된 분말은 통상적으로 미세할 것이고, 이 분말의 원소 입자 크기 또는 중량 평균 직경 범위는 약 0.1 ㎛에서 약 10 ㎛ 이고, 바람직하게는 약 0.5 ㎛에서 약 5 ㎛이다. 또한, 분말은, 계량된 다양한 약품을 포함할 수 있고, 폐경유 투여를 촉진하기 위해 에어로졸화되도록 형성된다.

본 발명의 일 실시형태에서, 포장된 분말을 조절하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법에 따라, 분말을 포함하는 봉입 캐비티를 구비한 용기가 제공된다. 캐비티를 통해 기체가 흐를 때 캐비티로부터 추출되는 분말의 추출 효율을 증가시키기 위해 하나 이상의 에너지 펄스가 용기에 제공된다.

에너지 펄스를 제공하기 위한 한가지 방법은, 용기에 예를 들어 약 0.01 lbf-in의 에너지로 신속하게 충격을 가하는 것이다. 예를 들어, 스프링-탑재 레버는 용기에 신속하게 충격을 가하기 위해 해제될 수 있다. 또 다른 예로서, 용기는, 용기가 암을 통과할 때, 용기의 가장자리와 일시적으로 접촉한 암을 지나서 이동될 수 있고, 또는 역으로 이동될 수 있다. 용기에 에너지를 제공하는 다른 방법은, 손으로 용기를 때리는 방법, 깨지기 쉬운 물체가 탑재된 구조물의 파괴로부터 발생하는 갑작스런 에너지를 운반하는 방법, 용기내의 강성 요소를 파괴하는 방법, 용기가 표면에 충격을 가하게 하기 위해 용기를 구부리고 그리고 나서 해제하는 방법 등을 포함한다.

에너지 펄스를 제공하기 위한 또 다른 방법은 용기를 진동시키는 방법이다. 예를 들어, 압전 변환기를 용기에 대해 위치시키고 그리고 나서 약 10 kHz이상의 주파수로 진동시킨다. 대안적으로, 용기를 진동시키기 위해 용기를 음파 배스(sonic bath) 또는 초음파 배스속으로 위치시킬 수 있다. 용기를 진동시키기 위한 다른 방법은, 소리 굽쇠와 같은 진동 구조물에 용기를 연결하는 방법, 환자의 흡입을 이용하여 리드(reed)를 진동시키는 방법 등을 포함한다.

본 발명은 용기를 포함하는 분말 조절 시스템을 추가적으로 포함하고, 이 용기는 분말을 포함하는 봉입 캐비티를 구비한다. 이러한 분말 조절 시스템은, 캐비티를 통해 기체가 흐를 때 캐비티로부터 추출되는 분말의 추출 효율을 증가시키기 위해 하나 이상의 에너지 펄스를 용기에 제공하도록 하는 기구를 포함한다.

본 발명의 일면에서, 기구는 용기와 신속하게 충돌하기 위한 충돌 장치를 포함한다. 충돌 장치는, 분말을 조절하기 위해 약 0.01 lbf-in이상의 에너지로 용기와 충돌하도록 형성될 수 있다. 하나의 예로서, 충돌 장치는 스프링-탑재 레버 암 및 레버 암을 해제하기 위한 해제 장치를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일면에서, 기구는 프레임에 장착된 암을 포함한다. 가동성 플랫폼은 용기를 유지하고 및 아암을 지나 용기를 이동시키도록 형성되어 있어서, 암이 일시적으로 용기와 결합하고 또는 반대로 용기가 암과 결합한다. 대안적으로, 기구는, 진동할 때 용기와 접촉하도록 형성된 진동성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 진동성 요소는 압전 변환기를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 용기가 표면에 충돌하도록 하기 위해 굽힘 장치는 용기를 구부리고 해제하는데 사용될 수 있다.

또 다른 실시형태에서, 용기를 수납하기 위한 하우징을 포함하는 분말 분산 장치가 제공되고, 이 용기는 분말을 포함하는 봉입 캐비티를 구비하고 있다. 에어로졸화 기구는 하우징 내부에 제공되어 있어서 용기로부터 분말을 추출하고 에어로졸을 형성한다. 분산 장치는, 분말을 에어로졸화하기 전에 용기에 하나 이상의 에너지 펄스를 제공하기 위한 기구를 추가적으로 포함하고 있어서, 캐비티를 통해 기체가 흐를 때 용기로부터 분말의 제거가 촉진된다.

본 발명의 일면에서, 기구는 스프링-탑재 레버 암과 같은 충돌 장치를 포함할 수 있다. 특별한 일면에서, 자물쇠를 갖는 선회 래치가 제공될 수 있고, 래치는 용기가 래치에 대해 이동할 때 선회한다. 경사부 (ramp) 를 갖는 트리거 (trigger) 가 또한 제공될 수 있고, 래치의 자물쇠는 래치가 선회하여 스프링-탑재 레버 암이 선회하고 레버 암의 스프링을 압축할 때 경사부 위로 미끄러진다. 그렇게 함으로써, 자물쇠는 트리거와 결합해서 스프링-탑재 레버 암이 에너지 저장 위치에서 잠긴다. 편리하게, 또 다른 스프링이 트리거와 접촉하여 위치될 수 있어서, 용기가 장치속으로 더 이동할 때 용기는, 트리거를 자물쇠로부터 떨어지게 이동시켜, 용기와 충돌하는 레버암을 해제한다. 대안적으로, 기구는, 용기와 접촉하기 위해 하우징으로부터 연장하는 암, 또는 용기를 진동시키기 위한 진동 요소를 포함할 수 있다.

또 다른 실시형태에서, 용기에 하나 이상의 에너지 펄스를 인가하기 전에, 용기벽을 분말로 덮거나 및/또는 용기에 에너지를 인가하는 미리조절하는 방법이 제공된다. 예를 들어, 미리조절하는 단계는 분말이 용기내에서 포장될 때 발생할 수 있다. 이 방법에 따라, 용기는, 용기를 분말로 덮기에 충분한 시간동안 약 1kHz 이하, 및 바람직하게 약 0.01 - 500 Hz의 저주파 진동을 받는다. 이렇게 용기를 미리조절하는 것은, 상술한 어떤 방법에 의해 하나 이상의 에너지 펄스를 인가하기 전에 바람직하게 발생한다.

본 발명은 분말을 에어로졸화하기 위한 키트(kit)를 더 제공한다. 키트는, 분말을 포함하는 봉입 캐비티를 구비한 하나 이상의 용기를 포함한다. 키트는, 용기내의 분말을 에어로졸화하기 위한 에어로졸화 장치를 포함하고, 분말을 에어로졸화하기 전에 용기에 에너지 펄스를 제공하기 위한 방법을 설명하는 안내물을 더 포함한다.

본 발명의 일면에서, 안내물은 손가락 또는 단단한 표면으로 용기에 수동적으로 충격을 가하는 방법을 설명한다. 또 다른 일면에서, 키트는 분말 조절 장치를 더 포함하고, 안내물은, 분말 조절 장치를 에어로졸화 장치속으로 삽입하기 전에 용기를 분말 조절 장치속으로 위치시키기 위한 기술을 설명하도록 제공된다. 특별한 일면에서, 분말 조절 장치는 프레임 및 프레임에 선회적으로 연결된 스프링- 탑재 레버 암을 포함한다. 이러한 방식으로, 레버 암은 용기를 선회시키고 충격을 가하도록 해제될 수 있다. 대안적으로, 안내물은, 용기를 에어로졸화 장치속으로 위치시키는 방법을 설명할 수 있고, 분말을 에어로졸화하기 전에 하나 이상의 에너지 펄스를 용기에 공급하기 위해 장치의 버튼을 작동시키는 방법을 설명할 수 있다.

또 다른 실시형태에서, 용기의 밀폐된 캐비티내의 분말은, 용기를 보유하는 컨테이너가 개방될 때 조절될 수 있다. 편리하게, 이러한 컨테이너는 일회용일 수 있고, 용기를 운반하거나 저장할 때 포장물로서 사용될 수 있다. 컨테이너는 용기에 하나 이상의 에너지 펄스를 제공하기 위한 기구를 포함해서, 캐비티를 통해 기체가 흐를 때 캐비티로부터 추출되는 분말의 추출 효율이 증가된다.

편리하게, 컨테이너는 베이스 및 베이스에 선회적으로 연결된 커버를 포함할 수 있다. 베이스 및 커버는 용기를 수납하기 위한 봉입물을 형성한다. 또한, 용기를 베이스에 연결하기 위한 연결 장치가 제공된다.

본 발명의 일면에서, 기구는 커버에 연결되는 훅을 포함하고 있어서, 훅은 커버가 용기를 베이스에 충돌시키기 위해 선회할 때 용기와 결합하고 해제된다. 또 다른 일면에서, 연결 장치는 베이스에 선회적으로 연결될 수 있고, 기구는 베이스에 작동가능하게 연결된 래치, 커버에 연결된 암, 및 연결 장치에 부착된 외팔보 빔(cantilever beam)을 포함할 수 있다. 암은 커버가 개방될 때 연결 장치와 결합하고 연결 장치를 선회시키도록 형성되어 있고, 래치는 연결 장치가 외팔보 빔을 용기와 충돌시키기 위해 선회할 때 외팔보 빔과 결합하고 외팔보 빔을 해제하도록 형성되어 있다. 편리하게, 래치는 베이스에 미끄러지게 연결될 수 있어서, 래치는 용기가 봉입물 내에 위치된 후에 외팔보 빔 위로 이동될 수 있다. 또 다른 일면에서, 기구는, 커버에 연결된 스프링 및 베이스에 작동가능하게 연결된 래치를 포함할 수 있다. 커버가 폐쇄될 때, 스프링은 래치와 결합한다. 그리고 나서 래치는, 스프링이 용기와 충돌하도록 하기 위해 스프링을 해제하도록 작동될 수 있다. 선택적으로, 래치는 베이스에 미끄러지게 연결될 수 있어서, 래치는 커버가 폐쇄된 후에 스프링을 해제하도록 이동될 수 있다.

대안적인 실시형태는 다수의 용기를 보유하기 위한 컨테이너 또는 하우징을 포함한다. 컨테이너로부터 용기들 중 하나의 용기를 제거하기 전에, 에너지 펄스가 용기에 공급되어서 분말이 조절된다. 이러한 방식으로, 다수의 용기는 요구에 따라 단일 하우징내에 저장될 수 있다. 분말을 분배하기 전에 분말은 에어로졸화 장치에서 분말의 에어로졸화를 촉진하도록 조절된다.

분말은 컨테이너내에 용기를 적재함으로써 조절될 수 있고, 또한 분말은 꼭대기 용기가 컨테이너로부터 방출되기 전에 꼭대기 용기에 충격이 가해짐으로써 조절될 수 있다. 이러한 조절은 처음 위치와 충돌 위치 사이에서 이동가능한 트리거 및 편향된 충돌 부재를 사용함으로써 성취될 수 있다. 트리거가 충돌 위치로 이동하게 되면, 충돌 부재는 꼭대기 용기와 충돌하기 위해 해제된다. 충돌 부재를 해제하기 바로 전에, 진행 장치가 충돌 용기 방향으로 용기를 진행시킨다. 이러한 방식으로, 분말이 조절된 후에, 트리거는 처음 위치로 다시 이동할 수 있고, 거기에서 트리거에 연결된 누름판은 컨테이너로부터 처리된 용기를 밀어낸다.

본 발명은, 분말을 용기 또는 콘테이너로부터 추출하기 전에, 포장된 분말의 처리 또는 조절을 제공한다. 본 발명의 분말 조절 기술은, 분말을 보유하는데 사용되는 필수의 어떠한 종류의 용기 또는 콘테이너와 함께 이용될 수 있다. 단지 예로서, 본 발명은, 분말이 보유되는 밀폐된 캐비티를 구비한 "발포제 팩(blister pack)" 또는 용기와 함께 이용될 수 있다. 이러한 용기의 예가 미국특허 제 5,740,794 호 및 1999년 12월 17일에 출원된 미국 동시출원 제 60/172,317 호에 개시되어 있고, 상기 출원들의 전체 설명은 본 발명에 참고로 하고 있다. 그러나 본 발명은 이러한 특정한 용기에 제한되지 않는다.

본 발명은 미세 분말을 조절하는데 특히 유용하다. 예를 들어, 본 발명은, 약 0.1 ㎛에서 약 10 ㎛, 바람직하게는 약 0.5 ㎛에서 약 5 ㎛, 더 바람직하게는 약 1 ㎛에서 약 4 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 갖는 분말과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 활성제를 포함하는 본 발명의 기술을 사용하여 매우 다양한 분말이 조절될 수 있다. 이러한 활성제는, 칼시토닌, 에리스로포이에틴(EPO), 인자 VIII, 인자 IX, 세레다제(ceredase), 세레자임(cerezyme), 시클로스포린, 과립구 콜로니 자극 인자(GCSF), 알파-1 프로티나제 억제제, 엘카토닌(elcatonin), 과립구 대식세포 콜로니 자극 인자(GMCSF), 성장 호르몬, 인체 성장 호르몬(HGH), 성장 호르몬 방출 호르몬(GHRH), 헤파린, 저분자량 헤파린(LMWH), 인터페론 알파, 인터페론 베타, 인터페론 감마, 인터루킨-2, 황체 형성 호르몬 방출 호르몬(LHRH), 인슐린, 소마토스타틴, 소마토스타틴 상사물 포함 옥트레오타이드, 바소프레신 상사물, 소낭 자극 호르몬(FSH), 인슐린유사 성장 인자, 인슐린트로핀, 인터루킨-1 수용체 길항제, 인터루킨-3, 인터루킨-4, 인터루킨-6, 대형상 콜로니 자극 인자(M-CSF), 신경 성장 인자, 부갑상선 호르몬(PTH), 티모신 알파1, llb/lla 억제제, 알파-1 반트립신, VLA-4, 호흡 싱크셜 바이러스 항체, 낭포성 섬유증 막전도도 조절 유전자(CFTR), 디옥시리보뉴클레아제(Dnase), 살균/침투 촉진 단백질(BPI), 항-CMV 항체, 인터루킨-1 수용체, 13-시스 레티노인산, 펜타미딘 이제티오우에이트, 알부테롤 황산염, 메타프로테레놀 황산염, 베클로메타손 디프레피오네이트, 트리암시놀론 아세타미드, 부데소나이드 아세토나이드, 겐타마이신, 사이프로프록사신, 토브라마이신, 플루티카손, 이프라트로피움 브롬화물, 플루니솔라이드, 크로몰린 나트륨, 에르고타민 주석산염과 상사물, 작용제 및 길항제를 포함하지만 상기 활성제에 제한되지 않는다.

용기를 분말로 채울 때, 분말은 계량될 수 있다. 예를 들어, 분말 약품과 함께, 계량 과정은 약품의 단위 시약을 계량하는데 사용될 수 있다. 이러한 계량 과정의 예가 미국특허 제 5,826,633 호, 미국 특허 출원번호 제 09/154,930 호 및 PCT 출원번호 제 98/21059 호에 개시되어 있고, 상기 출원들의 전체 설명을 본 발명에 참고로 하고 있다. 그러나, 본 발명은 어떠한 특정한 충진 과정에 제한되지 않는다. 분말을 계량할 때, 약 0.5 ㎎에서 약 40 ㎎ 범위의 단위 시약이 용기내에 위치될 수 있고, 본 발명은 다른 양의 분말을 조절하는데 사용될 수 있다.

분말은, 용기내에 형성되는 진공에 의해 용기로부터 추출되거나 또는 제거될 수 있다. 진공을 형성할 때, 공기 또는 또 다른 기체가 용기를 통해 흘러서, 분말의 제거를 돕는다. 예를 들어, 분말을 제거하기 위한 한가지 방법은 용기에 하나 이상의 출구 개구부 및 하나 이상의 통풍구를 제공하는 것이다. 공기가 통풍구로 들어와서 분말을 보유하는 캐비티 또는 캐비티를 통해서 휩쓸려나가는 동시에, 분말은 출구로 배출된다. 어떻게 분말이 용기로부터 추출될 수 있는지를 보여주는 예 및 본 발명에 따른 방법과 함께 사용하기에 적절한 에어로졸화 장치가 미국특허 제 5,740,794 호 및 제 5,785,049 호, 및 미국 동시출원 제 09/004,558 호, 제 09/312,434 호, 제 60/136,518 호, 및 제 60/141,793 호에 개시되어 있고, 상기 출원들은 본 출원에 참고로 한다.

본 발명의 분말 조절 기술은, 다양한 상태의 분말을 조절하는데 유용할 수 있다. 예를 들어, 분말은 큰 덩어리로 뭉칠 수 있고, 빽빽이 싸일 수 있고, 고르지 않게 분포할 수 있고, 용기벽 등에 들러붙을 수 있다. 이러한 분말 상태는 교반, 운반, 포장, 초기 충진, 온도, 시간의 경과, 분말의 종류 등과 같은 조건으로 인해 발생할 수 있다.

본 발명에 따라, 분말을 처리 또는 조절하기 위해 하나 이상의 에너지 펄스가 용기에 제공된다. 예를 들어, 신속한 충격 또는 "때리기(flick)"가 용기에 제공될 수 있다. 용기에 충격을 가하는 것은, 예를 들어, 스프링-탑재 레버 암 또는 유연성 부재를 해제함으로써, 손가락으로 때림으로써, 용기와 결합하는 암을 지나서 용기를 이동시킴으로써(또는 역으로), 깨지기 쉬운 재료가 탑재된 구조물의 파열로부터 발생하는 갑작스런 에너지를 운반함으로써, 용기내의 강성 요소를 파괴시킴으로써, 고체물(볼 베어링)을 용기에 대해 추진시킴으로써, 용기가 표면에 충격을 가하도록 용기를 구부리고 해제함으로써 수행될 수 있다. 음파 진동 또는 초음파 진동과 같은 진동 에너지가 용기에 또한 공급될 수 있다. 진동 에너지는 예를 들어, 진동 리드, 소리 굽쇠 등과 같은 진동 구조물, 압전 변환기, 음속 배스를 사용하여 공급될 수 있다. 에너지를 분말에 공급하기 위한 다른 기술은, 공기 펄스, 용기의 갑작스러운 파열, 용기의 강성 요소의 파괴, 또는 용기의 웨브로부터의 용기의 분리를 포함하고, 이러한 방법에 의해 날카로운 임펄스가 용기를 통해 전파된다.

분말은 에어로졸화 장치속으로 용기를 삽입하기 전에 조절될 수 있거나, 삽입한 후에 조절될 수 있고, 또는 동시에 조절될 수 있다. 편리하게, 에어로졸화 장치는, 일반 작동중에 사용자가 과정을 볼 수 없게 분말을 조절하도록 구성될 수 있다. 몇몇 경우에, 용기는, 에어로졸화하기 전에 분말을 조절하는 방법에 관한 안내물을 포함하는 키트의 부분일 수 있다. 예를 들어, 안내물은, 에어로졸화 장치속으로 삽입하기 전에 용기를 처리하기 위한 기술을 설명할 수 있다. 대안적으로, 안내물은, 에어로졸화에 앞서 분말을 조절하도록 에어로졸화 장치의 작동을 설명할 수 있다. 또 다른 선택으로서, 분말은, 용기가 저장되어 있는 포장물의 컨테이너로부터 용기를 제거할 때 조절될 수 있다.

바람직한 실시형태에 따라, 조절 작동은 에어로졸화 작동과 동시에 발생한다. 이러한 조절 작동의 타이밍에 의해 운반 장치로부터 개선된 배출 시약이 나타난다. 특히 바람직한 실시형태에 따라, 동시 발생은, 조절 작동이, 에어로졸화 작동이 시작되기 전 약 100 밀리초 내지 에어로졸화 작동이 시작된 후 약 25 밀리초에서 발생할 경우에 수행된다. 이러한 동시 발생을 이용하여 배출된 시약은, 조절 및 에어로졸화가 동시에 발생하지 않는 경우에 배출된 시약보다 약 10% 더 크다는 것이 관찰되었다.

이제 도 1을 참고로 하여, 본 발명의 분말 조절 기술을 설명하기 위해 용기(10)의 일 실시형태가 설명될 것이다. 그렇게 함으로써, 본 발명의 기술은 다른 종류의 용기와 사용될 수 있다는 것이 명백해질 것이다. 용기(10)는 꼭대기 단부(14) 및 바닥 단부(16)를 구비한 용기 본체(12)를 포함한다. 용기 본체(12)는 분말을 보유하기 위한 캐비티(18)를 포함한다. 탭(20)은 캐비티(18)로부터 연장하고, 또한 탭은 용기(10)를 보유 및 다루기 위한 편리한 방법을 제공한다. 용기 본체(12)는 금속, 플라스틱, 복합재 등을 포함하는 다양한 강성 재료 또는 반강성 재료로 제조될 수 있다.

캐비티(18)로부터 분말을 추출하기 위한 하나의 편리한 방법은, 꼭대기 단부(14)에 출구 개구부 및 하나 이상의 통풍구를 형성하는 것이다. 그리고 나서 흡입 작용이 제공되어 통풍구, 캐비티(18)를 통해 공기가 빨아들여지고, 이 빨아들여진 공기는 출구 개구부를 통해 배출된다.

캐비티(18)의 분말을 조절하기 위해, 하나 이상의 에너지 펄스가 용기 본체(12)에 제공될 수 있다. 공기 유동을 사용하여 분말의 추출을 촉진하기 위해 이러한 방법으로 분말을 조절하는 효율을 도 2에 도시하였다. 도 2는 3개 군의 용기가 평가된 경우의 실험 결과를 도시한다. 제 1 군은, 충진후에 분말이 즉시 추출된 경우의 대조군이다. 제 2 군은, 용기를 운반한 때 통상적으로 조절된 후의 용기를 도시한다. 제 3 군은, 운반되고 나서 에너지 펄스가 인가된 용기를 도시한다.

도시한 바와 같이, 운반된 용기군에 잔류하는 분말의 양은 60%를 넘어서고, 이것은 평균을 비교적 크게 벗어나는 양이다. 조절후에, 추출된 분말의 양은 대조군과 유사하고, 운반된 군보다 상당이 더 적게 벗어난다. 어떤 경우에는, 처리된 군은 대조군보다 평균으로부터 더 적게 벗어날 수 있다.

도 3은 또 다른 실험으로부터 나타난 실험 결과를 도시한다. 도 3의 실험은 대조군 및 처리군(processed group)을 이용했다. 대조군은 분말이 보유되어 있는 용기를 포함한다. 처리군에는 운반 상황을 자극하기 위해 ASTM 진동 실험 및 낙하 실험이 수행되었다. 그리고 나서 용기는 다양한 임펄스 또는 스냅을 받았다. 용어 "스냅(snap)"은 용기가 신속하게 충돌되거나 또는 "스냅된" 것을 의미한다. 도 4는 각각의 군에 공급된 에너지양을 도시하고, 또한 도 4는 베이스 스냅, 1*E(여기서 E=0.016 lbf-in), 7*E 스냅, 9*E 스냅, 및 14*E 스냅을 포함한다.

도 3은, 임펄스 에너지의 증가는 용기로부터 추출된 분말의 양을 증가시킨다는 것을 도시하고 있다. 또한, 처리후에 14*E 스냅에 대해, 평균으로부터 벗어나는 것이 상당히 감소된다.

도 5는, 분말이 운반 조절된 후에 용기로의 충돌 임펄스가 특정한 분말에 대해 증가할 때, 분말 제거 효율의 증가를 도시하는 또 다른 그래프이다. 도 6은 진동 에너지가 용기에 인가되는 유사한 그래프를 도시한다. 도시한 바와 같이, 음파 에너지가 인가되는 시간이 증가할 때, 추출된 분말의 양은 증가할 것이다. 추가적으로, 평균으로부터 벗어나는 것이 또한 감소된다.

도 7은 분말 조절 장치(22)의 실시형태를 도시한다. 설명의 간편함을 위해, 분말 조절 장치(22)는 도 1의 용기(10)와 함께 도시되어 있고, 다른 종류의 용기 또한 사용될 수 있다. 분말 조절 장치(22)는, 다양한 구성 요소가 연결되어 있는 프레임(24)을 포함한다. 프레임(24)의 꼭대기 단부(26)에는, 용기(10)의 삽입을 촉진하기 위한 굴곡된 립(lip)(30)을 구비하는 안내 부재(28)가 위치해 있다. 프레임(24)은 개구부(32)(도 7A 참조)를 더 포함하고, 이 개구부는 안내 부재(28) 밑에 배치되어 있어서 용기(10)가 개구부를 통해 삽입될 수 있다. 또한 도 7A(용기(10)가 제거되어 있는 경우)를 참고로 하면, 분말 조절 장치(22)는, 선회 지점(36)에서 프레임(24)에 선회적으로 부착된 레버 암(34)을 더 포함한다. 레버 암(34)은, 용기(10)의 캐비티(18)를 수납하기 위한 홈(recess)(38)을 포함한다. 원통형 충돌 부재(40)는, 분말 조절 장치(22)가 작동될 때 용기(10)와 충돌하는데 사용된다.

2개의 단부(44, 46)를 구비한 회전가능한 트리거(42)는, 선회 지점(48)에서 프레임(24)에 선회적으로 연결되어 있다. 트리거가 회전할 때, 단부(44)는 이하에 설명하는 바와 같이 레버 암(34)과 접촉한다. 프레임(24)은 스프링(52)을 보유하는 홀더(50)를 더 포함하고, 이 스프링은 레버 암(34)과 접촉한다. 이러한 방식으로, 레버 암(34)은 도 7A에 도시한 바와 같은 폐쇄 위치에 편향되어 있다. 용기(10)를 삽입하기 위해, 트리거(42)는 도 7B에 도시한 위치로 약간 회전한다. 이로 인해 레버 암(34)이 선회하여 스프링(52)을 압축하기 시작한다. 또한, 원통형 충돌 부재(40)는 아래로 이동하여 용기(10)의 캐비티(18)가 도 7C에 도시한 바와 같이 분말 조절 장치(22)의 내부로 수납된다. 트리거(42)의 추가적인 회전으로 인해 스프링(52)이 도 7C에 도시한 바와 같이 더 압축된다. 특정한 지점에서, 트리거(42)의 단부(44)는 도 7D에 도시한 바와 같이 레버 암(34)을 지나서 이동한다. 이 지점에서, 스프링(52)은 레버 암(34)에 힘을 작용시켜 레버 암이 폐쇄 위치로 되돌아가게 되고, 따라서 도 7D에 도시한 바와 같이 충돌 부재(40)가 캐비티(18)의 측면에서 용기(10)와 접촉하고, 캐비티(18)의 바로 단부에서 탭(20)과 접촉하게 된다. 충돌 부재와 용기(10)가 충돌할 때, 캐비티(18)내의 분말을 조절하기 위해 에너지 임펄스가 제공된다.

도 7E에 도시한 바와 같이, 트리거(42)는 약 180°회전하여 단부(46)가 레버 암(34)과 접촉한다. 이러한 방식으로, 충돌 부재(40)는 아래로 이동하고, 이에 따라 용기(10)가 분말 조절 장치(22)로부터 제거될 수 있다. 그리고 나서 용기(10)는, 흡입에 앞서 분말을 에어로졸화하도록 에어로졸화 장치속으로 삽입될 수 있다.

도 8은, 도 9의 에어로졸화 장치(62)와 같은 에어로졸화 장치속으로 통합될 수 있는 충돌 기구(60)를 도시한다. 에어로졸화 장치(62)는 미국특허 제 5,740,794 호에 개시된 에어로졸화 장치와 여러가지 면에서 유사하게 형성될 수 있고, 또한 상기 에어로졸화 장치에는 충돌 기구(60)가 통합되어 있다. 그러나, 본 발명은 충돌 기구(60)와 에어로졸화 장치(62)만을 사용하는 것을 제한하려는 것이 아니다.

에어로졸화 장치(62)는, 피스톤 펌프(66)와 함께 충돌 부재(60)가 내장되어 있는 베이스(64)를 포함한다. 상기 피스톤 펌프(66)는 손잡이(68)를 사용하여 압축 기체를 생산하기 위한 것이다. 에어로졸화 기구(70)는 관(72)을 통해 피스톤 펌프(66)로부터 압축 기체를 수납해서, 용기(10)로부터 분말을 추출 및 에어로졸화한다. 에어로졸화된 분말은, 분말을 흡입하기 위해 마우스피스(76)를 구비한 보관 캐비티속으로 배출된다. 베이스(64)는 용기(10)가 삽입되는 개구부(78)를 또한 포함한다.

용기(10)가 개구부(78)속으로 삽입될 때, 용기(10)는 용기 홀더(80)(도 8 참조)속으로 수납된다. 베이스(64)로부터 연장하는 엄지손가락-토글(thumb-toggle)(도면에 도시하지 않음)은 압축되어서 용기 홀더(80)가 위로 이동한다. 그렇게 함으로써, 용기(10)는, 용기가 에어로졸화 기구(70)와 접촉할 때까지 개구부(78)내에서 위로 이동한다. 그리고 나서 점화 버튼(80)이 작동하여 압축 기체가 에어로졸화 기구(70)속으로 배출된다. 상기 에어로졸화 기구(70)는, 용기(10)내부의 분말을 에어로졸화시키고, 분말을 보관 캐비티(74)속으로 배출시킨다.

다시 도 8을 참고로 하여 충돌 기구(60)의 구조를 설명할 것이다. 레버 암(84)은 선회 지점(82)에서 용기 홀더(80)에 선회적으로 연결되어 있다. 캐비티(86)는 용기(10)를 수납하기 위한 레버 암(84) 내부에 형성되어 있다. 또한, 충돌 부재(88)는, 용기(10)와 충돌하기 위해 제공되어 있고, 용기의 분말을 조절하기 위해 제공되어 있다. 스프링(90)은 홀더(80)와 레버 암(84) 사이에 위치해 있어서, 레버 암(84)이 도 8에 도시한 위치에서 편향되어 있다.

돌출부(92)는 베이스(64)(도 9 참조)로부터 연장하고, 이 돌출부는 충돌 기구(60)가 화살표로 표시한 바와 같이 위로 이동할 때 레버 암(84)과 접촉한다. 편리하게, 에어로졸화 장치(62)의 엄지손가락 토글은 압축되어서 충돌 기구(60)가 상승한다. 그렇게 함으로써, 레버 암(84)은 레버 암(84)이 돌출부(92)와 접촉할 때 선회한다. 따라서, 스프링(90)은 압축된다. 특정한 지점에서, 레버 암(84)은 돌출부(92)를 지나서 이동하고, 스프링(90)이 용기(10)에 대해 충돌 부재(88)에 힘을 가하여 분말을 조절한다. 엄지손가락 토글의 추가적인 이동에 의해 용기(10)가 에어로졸화 기구(70)(도 9 참조)와 접촉하고, 상술한 바와 같이 압축 기체가 배출되어 용기(10)로부터 분말이 추출된다. 이러한 방식으로, 분말의 조절은 에어로졸화 과정의 일부분으로서 발생하고, 이러한 분말 조절 과정은 사용자에게는 보이지 않는다.

충돌 기구(60)에 의해 작용하는 힘은 스프링(90)의 특성 및 스프링의 압축량에 따라 변할 수 있다. 본 발명의 일면에서, 충돌 기구(60)는 약 0.01 lbf-in에서 약 0.3 lbf-in의 범위의 충돌 에너지를 생성하도록 형성될 수 있다.

용기(10)내의 분말을 조절하기 위한 또 다른 방법은 진동 에너지를 사용하는 것이다. 어떻게 진동 에너지가 공급될 수 있는가를 보여주는 2가지의 예가 도 10 및 도 11에 도시되어 있다. 도 10에서, 2개의 조임 부재(96, 98) 사이에 용기(10)가 조여져 있고, 조임 부재(96)는 도시한 바와 같이 정지된 상태로 고정되어 있다. 압전 로드(100)의 일단부는 조임 부재(98)에 접해서 위치해 있고, 이 압전 로드의 반대 단부는 도시한 바와 같이 고정되어 있다. 전압이 압전 로드(100)에 인가될 때, 압전 로드는 화살표로 표시한 바와 같이 늘어나고 줄어든다. 조임 부재(98)의 결과 변위는 높은 진동력에 비해서 작다. 예를 들어, 진동 전력의 범위는 약 10 밀리와트에서 약 50 밀리와트일 수 있다. 또한, 조임 부재(98)는 약 0.5 초에서 약 10 초의 범위의 시간동안 진동해서 용기(10)내의 분말이 조절될 수 있다.

도 11에서, 한쌍의 조임 부재(102, 104) 사이에 용기(10)가 조여져 있다. 조임 부재(102)의 일단부는 도시한 바와 같이 고정되어 있다. 조임 부재(104)는 원형 압전 부재(106)에 접촉하고, 이 압전 부재의 양단부는 도시한 바와 같이 고정 또는 조여져 있다. 전압이 인가될 때, 압전 부재(106)는 도시한 바와 같이 위아래로 진동해서 조임 부재(104)를 용기(10)에 대해 진동시킨다.

도 10 및 도 11에 도시한 장치는 에어로졸화 장치속으로 편리하게 통합될 수 있다. 이러한 경우에, 조임 부재는, 용기가 에어로졸화 장치속으로 삽입된 후에 용기를 조이도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 장치는 자동으로 용기를 조이도록 형성될 수 있고, 또한 장치는 용기가 삽입될 때 진동 에너지를 제공한다. 대안적으로, 장치는, 용기를 조이도록 사용자에 의해 작동되는 버튼을 포함할 수 있다. 어느쪽의 경우에, 장치는 전압의 인가를 제어하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 이러한 방법으로, 프로세서는 프로그램될 수 있어서 용기가 각각의 작동에 따라 특정한 시간 동안 진동한다.

도 12A-도 12C는 에너지 펄스를 용기(10)에 제공하기 위한 또 다른 개략도를 도시한다. 이 개략도는, 에어로졸화 장치 또는 분리 조절 장치의 부분으로서 포함될 수 있는 돌출부(108)의 사용을 포함한다. 처음에, 용기(10)는 도 12A에 도시한 바와 같이 돌출부(108) 밑에 위치해 있다. 그리고 나서 용기(10)는, 도 12B에 도시한 바와 같이 돌출부(108)와 접촉할 때까지 위로 이동한다. 편리하게, 이러한 상방향 이동은 상술한 방법과 유사한 방법으로 용기가 에어로졸화 기구속으로 이동하는 과정의 일부분일 수 있다. 용기(10)가 돌출부(108)를 지나서 이동할 때(도 12C 참조), 용기(10)는 갑자기 해제되어 진동하고 분말이 조절된다.

도 13 및 도 14는 분말 조절 장치(120)의 또 다른 실시형태를 도시한다. 도시한 바와 같이, 분말 조절 장치(120)는 독립형 시스템이다. 그러나, 분말 조절 장치(120)는 이전의 실시형태와 유사한 방법으로 분말 분산 장치속으로 통합될 수 있다는 것이 명백해질 것이다.

분말 조절 장치(120)는 캐리어(122)를 포함하고, 이 캐리어는, 분말 조절 장치(120)의 다른 구성 요소용 캐리어 또는 하우징으로서 사용되고, 분말 조절 장치(120)가 분말 분산 장치속으로 통합되도록 하는 편리한 구조물을 제공한다. 리테이너(124)는 캐리어(122)의 꼭대기에 위치해 있어서 용기가 캐리어(122)속으로 쉽게 삽입된다.

분말 조절 장치(120)는, 선회 지점(128)에서 캐리어(122)에 선회적으로 연결된 암(126)을 추가적으로 포함한다. 압축 스프링(130)은 암(126)이 리테이너(124)를 향해 편향되도록 사용된다. 암(126)은, 이하에 설명한 바와 같이 용기가 캐리어(122)속으로 완전히 삽입될 때 용기의 캐비티(도시하지 않음)가 그 속에 수납되게 하는 홈 부분(recessed region)(132)을 포함한다. 한쌍의 암(138)을 구비한 래치(136)는, 핀(134)에 의해 캐리어(122)에 또한 선회적으로 연결되어 있다. 상기 한쌍의 암(138)은 래치(136)가 선회할 때 캐리어(122)의 한쌍의 슬롯(140)내에서 이동할 수 있다. 래치(136)는, 이하에 설명하는 바와 같이 암(126)을 에너지 저장 위치에서 고정시키도록 사용되는 자물쇠(142)를 또한 포함한다. 이하에서 설명하는 바와 같이 암(126)이 에너지 저장 위치로부터 해제되게 하는 트리거(144)가 또한 제공된다. 트리거(144)는 자물쇠(142)가 그 위에서 미끄러지는 경사부(145)를 포함한다. 스프링(146)은 트리거(144)를 측방향으로 편향시키기 위해 사용된다.

이제 도 15-도 22를 참고로 하여, 용기(150)내의 분말을 조절하기 위한 분말 조절 장치(120)의 작동을 설명할 것이다. 용기(150)가 캐리어(122) 속으로 삽입될 때, 용기(150)는 래치(136)의 암(138)과 접촉한다(도 15 참조). 용기(150)가 추가적으로 삽입되면서, 래치(136)는 도 16에 도시한 바와 같이 선회하고 자물쇠(142)가 트리거(144)를 잡을 준비를 한다. 용기(150)의 통(tub: 151)은 암(126)의 경사부(152)와 접촉하고, 이로 인해 암(126)은 스프링(130)(도 14 참조)의 편향에 대해 선회한다(도 17 참조). 도 18에 도시한 바와 같이, 자물쇠(142)는 트리거(144)위로 이동하여 암(126)을 에너지 저장 위치에서 잠그고 그 상태에서 스프링(130)이 압축된다.

용기(150)가 캐리어(122)속으로 더 삽입될 때, 도 19에 도시한 바와 같이 용기(150)는, 트리거(144)와 접촉하고, 스프링(146)(도 14 참조)의 편향에 대해 트리거(144)를 미끄러지게 하고, 도 20에 도시한 바와 같이 트리거(144)를 자물쇠(142)로부터 멀리 이동시킨다. 용기(150)가 더 삽입될 때, 자물쇠(142)는 트리거(144)를 해제시키고(도 21 참조), 암(126)은, 도 22에 도시한 바와 같이 스프링(130)에 의해 형성된 힘으로 인해서 용기(150)와 신속하게 충돌한다. 도 22의 위치에서, 암(126) 및 캐리어(122)는 용기(150)를 그 위치에서 고정시켜서, 용기(150)가 그 위치에서 고정되어 있는 동안 용기(150)로부터 분말이 추출되고 에어로졸화된다.

또 다른 실시형태에 따라, 하나 이상의 에너지 펄스를 인가하기 전에, 예를 들어 용기의 포장중에 그리고 운반하기 전에, 용기는 저주파 진동을 받을 수 있다. 예를 들어, 용기는, 용기가 분말로 덮히는데 충분한 시간, 통상적으로 10분, 바람직하게 약 0.01 분에서 약 10분동안 약 1kHz 미만, 바람직하게 약 0.01 Hz에서 약 500 Hz, 더 바람직하게 약 1 Hz에서 약 150 Hz의 주파수로 진동 테이블 또는 고정물에서 진동할 수 있다. 저주파 진동을 인가하기 위한 다른 기술은 오디오 스피커, 금속 조각물 등의 사용을 포함한다. 이러한 저주파 진동은 용기벽을 분말로 덮음으로써 용기내의 분말을 미리 조절한다. 이러한 저주파 진동을 가한후에 하나 이상의 에너지 펄스를 인가함으로써 용기로부터의 분말의 분산이 더 크게 발생한다.

본 발명의 또 다른 일면에 있어서, 용기내에서 포장된 분말은, 용기가 저장되는 컨테이너 또는 포장 재료로부터 용기를 제거할 때 조절될 수 있다. 이러한 방식으로, 용기는 제조시에 포장물 또는 다른 컨테이내에 위치될 수 있다. 그러나, 포장물은, 포장물로부터 용기를 제거할 때 용기내의 분말을 조절하기 위한 기구를 포함할 수 있다. 이러한 방법으로, 일회용 용기 포장물은, 용기를 저장하고 운반하는데 사용될 수 있을 뿐만 아니라 용기를 에어로졸화 장치속에 위치시키기 전에 분말을 조절하는데 사용될 수 있다. 이러한 포장물을 사용하는 것의 유리한 점은 에어로졸화하기 전에 분말을 조절한다는 점이다.

이제 도 23을 참고로 하여, 이러한 분말 조절 장치(160)의 일 실시형태를 설명할 것이다. 장치(160)는 베이스(162) 및 커버(164)를 포함하고, 이 커버는 힌지(166)에 의해 베이스(162)에 선회적으로 연결된다. 선택적으로, 베이스(162)는 플랫폼(168)에 연결될 수 있다. 도 23에 도시한 바와 같이, 베이스(162) 및 커버(164)가 봉입물(170)을 형성하는 폐쇄 위치에 분말 조절 장치(160)가 위치한다.

도 24에 잘 도시한 바와 같이, 용기(174)를 베이스(162)에 연결하기 위해 연결 장치(172)가 사용된다. 용기(174)는 꼭대기 단부(176) 및 꼭대기 단부(176) 바로 밑에 위치한 캐비티(178)를 구비하고, 이 캐비티(178)는 조절되는 분말로 채워져 있다. 탭(180)은 캐비티(178)로부터 연장하여 연결 장치(172)에 연결되어 있다. 편리하게, 탭(180)은 새김눈(score)이 새겨져 있어서, 탭이 에어로졸화 장치속으로 삽입될 준비가 된 때 연결 장치(172)로부터 제거될 수 있다. 편리하게, 연결 장치(172)는 용기(174)를 봉입물(170)내에 적절히 위치시키도록 하는 위치결정 핀을 포함한다. 또한, 봉입물(170)의 내용물이 보이도록 하기 위해 관찰 창문이 제공될 수 있다.

훅(182)은 커버(164)에 연결되어 있다. 도 24에 도시한 바와 같이 커버(164)가 개방 위치로 이동할 때, 훅(182)은 용기(174)와 접촉하여 용기(174)가 위로 이동한다. 커버(164)가 추가적으로 개방되면서, 용기(174)는 훅(182)을 지나서 이동하고 용기(174)는 베이스(162)의 돌출 표면(184)과 접촉할 때까지 아래로 튕긴다. 캐비티(178)가 표면(184)에 충돌할 때, 캐비티(178)내에 보유된 분말에 에너지가 공급되어 분말이 조절된다. 분말에 공급된 에너지의 양은 용기(174)를 제조하는데 사용된 재료의 특성 또는 두께를 변화시킴으로써 변할 수 있다. 분말에 공급된 에너지는 용기(174)와 표면(184) 사이의 거리 및 훅(182)의 크기를 조절함으로써 추가적으로 변할 수 있다.

따라서, 용기(174)는 제조시에 봉입물(170)속으로 위치될 수 있다. 그리고 나서 분말 조절 장치(160)는 사용 준비가 될 때까지 용기(174)를 운반 또는 저장하기 위한 포장체로서 작용할 수 있다. 이러한 때, 커버(164)는 용기(174)로 진행하기 위해 상승한다. 그렇게 함으로써, 용기(174)내의 분말은 상술한 바와 같이 조절된다. 그리고 나서 용기(174)는, 봉입물(170)로부터 제거되고 분말의 에어로졸화를 위한 에어로졸화 장치에 위치될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 커버(164)가 개방될 때 각각의 용기내의 분말이 동시에 조절되도록 하기 위해, 분말 조절 장치(160)는 다수의 용기를 보유하도록 변형될 수 있다.

도 25 및 도 26을 참고로 하여, 분말 조절 장치(186)의 또 다른 실시예를 설명할 것이다. 분말 조절 장치(160)와 유사한 분말 조절 장치(186)는, 사용 준비가 될 때까지 용기를 보유하도록 사용되는 포장체로서 작용할 수 있다. 분말 조절 장치(186)는 베이스(188) 및 커버(190)를 포함하고, 이 커버(190)는 힌지(192)에 의해 베이스(188)에 선회적으로 연결된다. 선택적으로, 베이스(188)는 플랫폼(194)에 연결될 수 있다.

연결 장치(196)는 힌지(192)에 의해 베이스(188)에 또한 선회적으로 연결되어 있다. 연결 장치(196)는 용기(174)가 연결되는 홀더(198)를 포함한다. 외팔보 빔(200)이 연결 장치(198)에 또한 연결되어 있다. 이러한 방법으로, 외팔보 빔(200)은 연결 장치(196)와 함께 선회할 것이다(따라서, 용기(174)를 보유한다). 돌출 탭(도면에 도시하지 않음)을 포함하는 암(202)이 커버(190)에 부착되어 있고, 이 돌출 탭은 커버(190)가 도 26에 도시한 바와 같이 개방 위치로 이동할 때 연결 장치(196)를 결합시키도록 형성되어 있다. 외팔보 빔(200)을 교차해서 부분적으로 연장하는 래치(204)는, 베이스(188)에 미끄러지게 연결되어 있다. 용기(174)를 진행시키기 위해, 사용자가 커버(190)를 개방해서, 암(202)에 위치한 돌출 탭이 연결 장치(196)를 회전시킨다. 그렇게 함으로써, 래치(204)가 외팔보 빔(200)과 결합해 있는 동안 용기(174) 또한 회전한다. 커버(190)가 추가적으로 회전할 때, 외팔보 빔(200)은 래치(204)로부터 분리되고 위로 튕겨져서 용기(174)의 캐비티(178)와 충돌한다. 분말에 공급된 에너지의 양은 외팔보 빔(200)의 강성 및/또는 용기(174)의 형태에 따라 조절될 수 있다. 용기(174) 내부의 분말의 조절후에, 용기(174)는 연결 장치(196)로부터 제거될 수 있고, 예를 들어 새김선을 따라 용기(174)를 찢음으로써 연결 장치로부터 제거될 수 있다. 그리고 나서 용기(174)는 에어로졸화 장치속으로 위치될 수 있다.

래치(204)는 분말 조절 장치(186)의 최종 조립이 촉진되도록 베이스(188)에 미끄러지게 연결된다. 더 명확하게, 용기(174)가 삽입되어서 커버(190)가 폐쇄된 후에, 캐비티(178)는 캐비티가 외팔보 빔(200)위에 위치되도록 도 26에 도시한 바와 같은 위치로 이동할 수 있다. 다른 실시형태와 마찬가지로, 연결 장치(196)는 다수의 용기를 보유하도록 사용될 수 있고, 다수의 래치는 커버(190)가 개방될 때 각각의 용기내의 분말을 조절하는데 사용될 수 있다.

도 27 및 도 28을 참고로 하여, 분말 조절 장치(206)의 또 다른 실시형태를 설명할 것이다. 분말 조절 장치(160, 186)와 유사한 분말 조절 장치(206)는, 용기를 저장하고 운반할 때 포장체로서 사용될 수 있다. 용기가 제거된 후에, 분말 조절 장치(206)는 폐기될 수 있다. 장치(206)는 베이스(208) 및 커버(210)를 포함하고, 이 커버(210)는 힌지(212)에 의해 베이스(208)에 선회적으로 연결된다. 폐쇄 위치에 위치해 있을 때, 커버(210) 및 베이스(208)는 용기(174)가 그 속에서 보유되는 봉입물(214)을 형성한다. 선택적으로, 베이스(208)는 플랫폼(216)에 연결될 수 있다. 편리하게, 베이스(208)는, 용기(174)가 베이스(208)에 연결될 때, 용기(174)와 베이스(208)가 적절히 정렬되게 하는 핀(218)을 포함한다.

래치(220)는 베이스(208)에 미끄러지게 연결되고, 스프링(222)은 커버(210)에 연결된다. 도 27에 잘 도시한 바와 같이, 용기(174)가 베이스(208)에 장착된 후에, 커버(210)는 폐쇄된다. 그렇게 함으로써, 스프링(222)의 단부(224)는 래치(220)와 결합한다. 커버(210)가 더 폐쇄되면, 스프링(222)은 커버(210)를 향해 상방향 힘을 받아서 스프링이 커버(210)에 "장착"된다. 완전히 폐쇄된 때, 고리(226)는 노치(228)와 결합해서 커버(210)가 폐쇄 위치에서 보유된다.

사용자가 용기(174)를 사용할 준비가 되었을 때, 래치(220)는 베이스(208)에 상대적으로 미끄러져서 래치(220)가 단부(224)로부터 분리된다. 그렇게 함으로써, 스프링(220)은 도 27에 도시한 바와 같이 아래로 튕겨서 용기(174)와 충돌한다. 그렇게 함으로서, 용기(174)내의 분말이 조절된다. 그리고 나서 커버(210)는 도 28에 도시한 바와 같이 개방 위치로 이동하고, 용기(174)는 봉입물(214)로부터 제거된다. 그리고 나서 용기는 에어로졸화를 위한 에어로졸화 장치속으로 위치될 수 있다. 다른 실시형태와 마찬가지로, 다수의 용기내의 분말을 동시에 조절하기 위해 다수의 용기가 봉입물(214)내에 보유될 수 있다. 또한, 분말에 공급된 에너지의 양은 스프링(222)의 스프링 상수를 변화시킴으로써 변할 수 있다.

이제 도 29를 참고로 하여, 분말 조절 장치(250)의 또 다른 실시형태를 설명할 것이다. 분말 조절 장치(250)는 다수의 적재된 용기(256)를 저장하기 위한 내부(254)를 구비한 하우징(252)을 포함하고, 이 다수의 적재된 용기는 분리 에어로졸화 장치에 의해 에어로졸화되는 분말을 각각 보유한다. 각각의 용기(256)는 용기를 서로 분리시키는 스페이서(258)에서 보유된다. 바닥 스페이서(258)는 진행 기구(262)의 표시판(260)의 꼭대기에 놓여지고, 이 진행 기구(262)는 스프링 또는 다른 편향 기구(도시하지 않음)를 이용하여 상방향 힘을 용기(256)에 작용시킨다. 이러한 방식으로, 용기들중 하나의 용기가 하우징(252)으로부터 제거되면, 용기(256)는 상방향으로 이동해서 다음의 용기가 이하에서 설명하는 바와 같이 처리될 수 있다.

트리거(266)는 선회핀(264)에 의해 하우징(252)에 선회적으로 연결되어 있다. 누름판(268)은 선회핀(270)에 의해 트리거(266)에 선회적으로 연결되어 있다. 도 29에 도시한 바와 같이, 트리거(266)는 처음 위치에서 위치하고, 거기에서 누름판(268)은 용기(256)가 위로 이동하지 못하게 한다. 누름판(268)은 또한, 스프링 편향 충돌 평판(272)이 아래방향으로 이동하지 못하게 한다. 충돌 평판(272)은 선회핀(274)에 의해 하우징(252)에 선회적으로 연결되어 있고, 또한 이 충돌 평판(272)은 슬롯(276)내에서 회전하도록 형성되어 있다. 스프링(도시하지 않음)은 누름판(268)에 대해 충돌 평판(272)을 편향시키는데 사용된다.

사용자가 용기(256)들 중 하나의 용기를 제거할 준비가 되었을 때, 트리거(266)는 도 30에 도시한 바와 같이 분리 위치로 당겨진다. 그렇게 함으로써, 누름판(268)은 꼭대기 용기를 지나서 이동하고, 이에 따라 진행 기구(262)가 용기(256)를 상방향으로 이동시킨다. 용기가 진행을 시작한 후 순식간에, 누름판(268)은 충돌 평판(272)의 낙하 지점(278)을 통과한다. 낙하 지점이 통과된 때, 충돌 평판(272)은 스프링 힘에 의해 아래로 선회하여 꼭대기 용기(256)와 충돌한다(꼭대기 용기가 상방향으로 이동할 때). 따라서, 트리거(266)를 분리 위치로 당김으로써, 꼭대기 용기에는 용기가 하우징(252)으로 제거되기 전에 에너지 펄스가 제공되어서 분말이 조절된다.

도 31에 도시한 바와 같이, 트리거(266)는 처음 위치로 되돌아가고, 따라서 누름판(268)이 꼭대기 용기(이 꼭대기 용기는 진행 기구(262)에 의해 상방향으로 이동되었다)를 하우징(252)으로부터 부분적으로 밀어낸다. 그리고 나서 사용자는 분배된 용기를 잡아서, 스페이서(258)로부터 제거하여, 용기를 분말의 에어로졸화용 에어로졸화 장치속으로 위치시킬 수 있다. 트리거(266)가 처음 위치로 되돌아가고나서, 다음 용기는 동일한 과정을 반복함으로써 처리 및 배분될 수 있다.

본 발명을 명확하게 이해시키기 위해 자세히 설명하였다. 그러나, 첨부한 청구항의 범위내에서 어떠한 변화 및 변경이 이루어질 수 있다.

Claims (65)

1. 포장된 분말의 에어로졸화 방법으로서,

   분말을 포함하는 캐비티 (18) 를 구비한 용기 (10) 를 제공하는 단계;

   상기 캐비티 (18) 를 통해 기체를 흘려 보내 분말을 에어로졸화하는 단계; 및

   상기 캐비티를 통해 기체를 흘려 보내기 전에, 하나 이상의 에너지 펄스를 용기에 제공하여, 그 에너지 펄스에 의해 상기 캐비티 (18) 로부터의 분말의 추출 효율을 증가시키는 단계를 포함하는 포장된 분말의 에어로졸화 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 분말이 캐비티 (18) 내에 밀폐되어 있는 동안에 에너지 펄스를 제공하는 것을 특징으로 하는 포장된 분말의 에어로졸화 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 신속하게 용기에 충격을 가하여 에너지 펄스를 제공하는 것을 특징으로 하는 포장된 분말의 에어로졸화 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 0.01 lbf-in 이상의 에너지로 용기에 충격을 가하여 에너지 펄스를 제공하는 것을 특징으로 하는 포장된 분말의 에어로졸화 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 스프링-탑재 레버 암 (34,84) 을 해제하여 신속하게 용기에 충격을 가함으로써 에너지 펄스를 제공하는 것을 특징으로 하는 포장된 분말의 에어로졸화 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 용기를 당해 용기의 일부분과 일시적으로 접촉하는 암을 지나 이동시킴으로써 에너지 펄스를 제공하는 것을 특징으로 하는 포장된 분말의 에어로졸화 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 용기를 구부리고 신속하게 해제하여 용기를 표면에 충돌시킴으로써 에너지 펄스를 제공하는 것을 특징으로 하는 포장된 분말의 에어로졸화 방법.
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서, 압전 변환기 (100,106) 에 의해 용기에 진동 에너지를 제공함으로써 에너지 펄스를 제공하는 것을 특징으로 하는 포장된 분말의 에어로졸화 방법.
10. 제 1 항에 있어서, 10 kHz 이상의 주파수로 용기에 진동 에너지를 가하여 에너지 펄스를 제공하는 것을 특징으로 하는 포장된 분말의 에어로졸화 방법.
11. 제 1 항에 있어서, 분말은, 0.5 ㎛ 에서 5 ㎛의 범위의 평균 크기를 갖는 미세 입자로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 포장된 분말의 에어로졸화 방법.
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 에어로졸화 장치로서,

    분말을 포함하는 캐비티 (18) 를 구비한 용기 (10);

    캐비티 (18) 를 통해 기체를 흘려 보냄으로써 용기 (10) 안의 분말을 에어로졸화하는 에어로졸화 기구 (70); 및

    상기 캐비티를 통해 기체를 흘려 보내기 전에, 하나 이상의 에너지 펄스를 용기에 제공하여, 캐비티 (18) 를 통해 기체가 흐를 때 상기 캐비티로부터의 분말의 추출 효율을 증가시키는 하나 이상의 에너지 펄스를 용기에 제공하는 기구 (22,60,100,106,108,120,160,186,206,250) 를 포함하는 에어로졸화 장치.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 하나 이상의 에너지 펄스를 용기에 제공하는 기구는, 신속하게 용기 (10) 에 충격을 가하기 위한 충돌 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸화 장치.
17. 제 16 항에 있어서, 충돌 장치는 0.01 lbf-in 이상의 에너지로 용기에 충격을 가하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어로졸화 장치.
18. 제 16 항에 있어서, 충돌 장치는 스프링-탑재 레버 암 (34,84,126) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸화 장치.
19. 제 15 항에 있어서, 상기 하나 이상의 에너지 펄스를 용기에 제공하는 기구는, 용기가 래치에 대해 이동할 때에 선회하는 자물쇠를 구비한 선회 래치, 및 경사부를 구비한 트리거를 포함하고, 래치의 자물쇠는, 래치의 선회로 인한 레버 암의 선회로 인해 제 1 스프링이 압축되어 자물쇠가 트리거와 결합됨으로써 레버 암이 에너지 저장 위치에서 잠겨지는 때에 경사부 위에서 미끄러지는 것을 특징으로 하는 에어로졸화 장치.
20. 제 19 항에 있어서, 트리거와 접촉하는 제 2 스프링을 더 포함하고, 용기의 추가적인 이동으로 인해 용기가 트리거에 결합하여 트리거를 자물쇠로부터 멀리 이동시킴으로써, 용기에 충격을 가하는 레버 암을 해제하는 것을 특징으로 하는 에어로졸화 장치.
21. 제 15 항에 있어서, 상기 하나 이상의 에너지 펄스를 용기에 제공하는 기구는, 용기를 표면에 충돌시키기 위해 용기를 구부리고 그리고 나서 신속히 해제하도록 형성된 굽힘 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸화 장치.
22. 삭제
23. 제 15 항에 있어서, 상기 하나 이상의 에너지 펄스를 용기에 제공하는 기구는, 적어도 일시적으로 용기와 접촉하도록 형성된 진동가능 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸화 장치.
24. 삭제
25. 삭제
26. 제 15 항에 있어서, 분말은, 0.5 ㎛ 에서 5 ㎛ 범위의 평균 크기를 갖는 미세 입자로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어로졸화 장치.
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