NO320626B1

NO320626B1 - Aerosolgenerator og fremgangsmate til a danne en aerosol

Info

Publication number: NO320626B1
Application number: NO19985265A
Authority: NO
Inventors: Tony H Howell; William R Sweeney
Original assignee: Philip Morris Usa Inc
Priority date: 1996-05-15
Filing date: 1998-11-11
Publication date: 2006-01-02
Also published as: DE69738137T2; PL188624B1; WO1997042993A3; CZ366398A3; PL329869A1; HK1021888A1; BR9709252A; WO1997042993A2; MX9809534A; EP0957959A2; HUP9902862A3; DK0957959T3; IL126986A0; NO985265L; TR199802315T2; AU729994B2; UA53648C2; JP2000510763A; KR100443821B1; NO985265D0

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår aerosolgenerator og fremgangsmåte til å frembringe aerosoler.

Aerosoler er nyttige i et bredt mangfold av anvendelser. For eksempel er det ofte ønskelig å behandle respiratoriske lidelser med, eller å levere legemidler ved hjelp av, aerosol sprayer av finfordelte partikler av væske og/eller faststoff, for eksempel pulver, medikamenter etc., som inhaleres inn i en pasients lunger. Aerosoler brukes også for slike formål som å tilveiebringe ønskede dufter til rom, for å tilføre dufter til huden, og for å levere maling og smøremiddel.

Ulike teknikker er kjent for å frembringe aerosoler. For eksempel beskriver U.S.-patentene 4.811.731 og 4.627.432 begge innretninger for å administrere medikamenter til pasienter, hvor en kapsel gjennombores med en nål for å utløse et medikament i pulverform. En bruker inhalerer så det-utløste medikamentet gjennom en åpning i innretningen. Selv om slike enheter kan være tilfredsstillende når det brukes til å levere medikamenter i pulverform, er det ikke velegnet til å levere medikamenter i flytende form. Innretningene er selvsagt heller ikke velegnet til å levere medikamenter til personer som kan ha vanskeligheter med å frembringe en luftstrømning gjennom enheten som er tilstrekkelig stor til at medikamentene kan inhaleres riktig, slik som astmapasienter. Innretningene er heller ikke egnet for levering av stoffer i andre anvendelser enn medikamentlevering.

En annen velkjent teknikk for å frembringe en aerosol innebærer bruken av en manuelt betjent pumpe som pumper opp væske fra et forråd og tvinger den gjennom en liten dyseåpning slik at det dannes en fin spray. En ulempe ved slike aerosolgeneratorer, i det minste i medikamentleverings-anvendelser, er vanskeligheten med korrekt å synkronisere inhalering med pumping.

En av de mest populære teknikker for å frembringe en aerosol som inneholder væske- eller pulver-partikler, innebærer bruk av et komprimert drivmiddel, som ofte inneholder et klor-fluor-karbon (CFC) eller metylkloroform, for å føre med seg et stoff, vanligvis ved venturi-prinsippet. For eksempel blir inhalatorer som inneholder komprimerte drivmidler, slik som komprimert oksygen, for å føre med seg et medikament, ofte betjent ved å presse ned en knapp, slik at det utløses en liten ladning av det komprimerte drivmidlet. Drivmiddelet fører med seg medikamentet idet drivmiddelet strømmer over et forråd av medikamentet, slik at drivmiddelet og medikamentet kan inhaleres av brukeren. Siden medikamentet er drevet av drivmiddelet, er slike drivmiddel-baserte løsninger velegnet for dem som kan ha vanskeligheter med å inhalere.

I drivmiddel-baserte løsninger kan imidlertid leveringen av et medikament til pasientens lunger bli uriktig når det er nødvendig for brukeren å avpasse tiden for nedtrykking av en aktuator, slik som en knapp, med inhaleringen. Videre har slike løsninger en tendens til å være dårlig egnet for levering av stoffer i større mengder. Selv om drivmiddel-baserte aerosolgeneratorer har bred anvendelse for slik bruk som antiperspirant- og deodorant-sprayer og spraymaling, er deres nytte ofte begrenset på grunn av de velkjente, skadelige miljøvirkningene av CFCer og metylkloroform, som er blant de mest populære drivmidlene som brukes i aerosolgeneratorer av denne typen.

I legemiddelleverings-anvendelser er det vanligvis ønskelig å tilveiebringe en aerosol som hår midlere masse median partikkeldiameter på mindre enn 2 mikrometer, for lettere å oppnå dyp lunge-inntrengning. De fleste kjente aerosolgeneratorer er ute av stand til å frembringe aerosoler som har midlere masse median partikkeldiameter mindre enn 2 til 4 mikrometer. Det er også ønskelig, i bestemte legemiddelleveringsanvendelser, å levere medikamenter ved høye strømningshastigheter, for eksempel høyere enn 1 mg pr. sekund. De fleste kjente aerosolgeneratorer egnet for legemiddellevering er ute av stand til å levere slike høye strømningshastigheter i størrelsesområdet 0,2 til 2,0 mikrometer.

Det er derfor en hensikt å tilveiebringe anordninger for/og fremgangsmåter til å produsere aerosoler uten ovennevnte ulemper. Denne hensikt er oppnådd ved foreliggende oppfinnelse kjennetegnet ved det som fremgår av de vedlagte krav.

I overensstemmelse med et aspekt av den foreliggende oppfinnelse omfatter en aerosolgenerator et rør som har en første åpen ende. Aerosolgeneratoren omfatter videre midler for å varme opp røret til en temperatur tilstrekkelig til å fordampe stoff i flytende form i røret, slik at det flytende stoffet utbres ut av den åpne enden av røret, og blander seg med omgivelsesluft, slik at det dannes en aerosol.

I overensstemmelse med et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelsen er det beskrevet en fremgangsmåte for å frembringe en aerosol. Ifølge fremgangsmåten blir et stoff i flytende form tilført til et rør som har en åpen ende. Stoffet som tilføres til røret vannes opp til en temperatur som er tilstrekkelig til å fordampe det tilførte stoffet, slik at det fordampede stoffet utbres ut av den åpne enden av røret, og det fordampede stoffet kondenseres ved blanding med omgivelses atmosfærisk luft, slik at det dannes en aerosol.

Kort beskrivelse av tegningene

Særtrekkene og fordelene ved den foreliggende oppfinnelse vil forstås godt ved å lese den følgende detaljerte beskrivelse i sammenheng med tegningene, der like henvisningstall indikerer tilsvarende elementer, og der: fig. 1 er et skjematisk riss av en aerosolgenerator i samsvar med en første utførelse av den foreliggende oppfinnelse;

fig. 2A og 2B er skjematiske riss av en del av en aerosolgenerator som omfatter varmeelementer i samsvar med utførelser av den foreliggende oppfinnelse;

fig. 3 er et skjematisk riss av en aerosolgenerator i samsvar med en andre utførelse av den foreliggende oppfinnelse; og

fig. 4 er et skjematisk riss av en aerosolgenerator i samsvar med en tredje utførelse av den foreliggende oppfinnelse; og

fig. 5 er en graf som viser hvilken virkning effekten som tilføres aerosolgeneratoren har på masse median partikkeldiameteren for en aerosol som genereres av aerosolgeneratoren i samsvar med foreliggende oppfinnelse.

Detaljert beskrivelse

En aerosolgenerator 21 ifølge en første utførelse av den foreliggende oppfinnelse er skjematisk vist med referanse til fig. 1. Aerosolgeneratoren 21 omfatter et rør 23 som har en åpen ende 25. Et varmeelement 27 er anordnet tilstøtende til minst en del av røret 23, men fortrinnsvis på en måte som tilveiebringer en oppvarmet sone omkring røret som maksimaliserer varmeoverføring jevnt gjennom den oppvarmede sonen. Vårmeélementet 27 er koplet til en effektforsyning 29, fortrinnsvis en DC-effektforsyning slik som et batteri.

Ved bruk blir et stoff (ikke vist) i flytende form ført inn i røret 23. Vårmeélementet 27 varmer opp delen av røret 23 til en temperatur som er tilstrekkelig til å fordampe det flytende stoffet. I det tilfelle at stoffet er en organisk væske, vil vårmeélementet fortrinnsvis varme opp det flytende stoffet bare til kokepunktet av det flytende stoffet, og fortrinnsvis opprettholde overflatetemperaturen for røret 23 under 400°C, da de fleste organiske stoffer ikke er stabile når de utsettes for temperaturer høyere enn den temperaturen over tidsperioder. Det fordampede stoffet utbres ut av den åpne enden 25 av røret 23. Det fordampede stoffet blander seg med omgivelsesluft utenfor røret og kondenseres slik at det dannes partikler, og derved dannes en aerosol.

Ved en nå foretrukket utførelse er røret 23 et kapillærrør, eller en del av et kapillærrør, som har en indre diameter på mellom 0,05 og 0,53 mm. En særlig foretrukket indre diameter av røret er omlag 0,1 mm. Røret 23 er fortrinnsvis en del av en smeltet silika kapillærkolonne eller et aluminiumsilikat keramisk rør, men andre hovedsakelig ikke-reaktive materialer som er i stand til å tåle gjentatte oppvarmingsforløp og genererte trykk og som har passende varmeledningsegenskaper, kan også brukes. Dersom det er ønskelig eller nødvendig, kan en indre vegg av røret 23 utstyres med et belegg som reduserer stoffets tendens til å feste seg til veggen av røret, noe som kan medføre tilstopping. Røret 23 kan lukkes ved en andre ende 31, og stoff i flytende form kan føres inn i røret 23 gjennom den åpne enden 25 når det er ønsket å danne en aerosol. Når det flytende stoffet varmes opp av vårmeélementet 27, vil således det fordampede materiale bare være i stand til å utvide seg ved å komme ut av røret 23 gjennom den åpne enden 25. Likevel er det foretrukket at den andre enden 31 av røret er koplet til en kilde 33 (vist med stiplede linjer i fig. 1) for flytende stoff. Det flytende stoffet i delen av røret 23 som er fordampet ved hjelp av vårmeélementet 27 hindres fra å utvide seg i retning av den andre enden 31 av røret, og tvinges ut av den åpne enden 25 av røret, som følge av mottrykk av væske fra kilden 33 for flytende stoff. Væskens mottrykk er fortrinnsvis mellom omlag 137,9 og 206,8 kPa (20-

30 psi).

Vårmeélementet 27 er fortrinnsvis et elektrisk resi stans varmeelement. Ifølge en foretrukket utførelse er vårmeélementet 27 en varmetråd som har ytre diameter 0,20 mm, resistans 43,0 ohm/m (13,5 ohm/fot), og spesifikk varme 460,5 J/K kg (0,110 BTU/lb °F). Sammensetningen av varmetråd en er 71,7% jern, 23% krom, og 5,3% aluminium. En slik varmetråd er tilgjengelig fra Kan thai Furnace Products, Bethel, CT.

Ifølge en annen foretrukket utførelse omfatter vårmeélementet 27A og 27B vist i henholdsvis fig. 2A og 2B, et tynt platinalag 27A' henholdsvis 27B\ som er avsatt på utsiden av et polert keramisk kapillærrør 23 som tjener som substrat. Det keramiske røret av aluminiumsilikat som er omtalt ovenfor kan også omfatte et keramisk stoff slik som titan, zirkonium, eller yttrium-stabilisert zirkonium, som ikke er utsatt for oksidering med normale driftstemperaturer etter gjentatte forløp. Fortrinnsvis er det keramiske stoffet aluminiumoksid med omlag 99% renhet, og mer foretrukket 99,6% renhet, tilgjengelig fra Accumet Engineering Corporation of Hudson, MA.

Røret og varmeelementlaget har fortrinnsvis en i hovedsak tilpasset termisk utvidelseskoeffisient for å minimalisere termisk indusert delaminering. Det keramiske stoffet har en bestemt ruhet for å påvirke den elektriske resistansen og for å oppnå adhesjon til det avsatte platinalaget. Platinalaget er ikke utsatt for oksiderings-degradering eller annen korrosjon gjennom planlagte livsløp.

Det tynne film-varmeelementlaget er avsatt på det keramiske røret 23. Varmeelementlaget er fortrinnsvis en tynn platinafilm som har en tykkelse for eksempel mindre enn omlag 2 um. Varmeelementlaget er avsatt på røret ved hjelp av en hvilken som helst passende metode slik som DC magnetron-sprute-avsetning, for eksempel ved å bruke en HRC-magnetron-sprute-avsetningsenhet, i Argon ved 8,0 x IO<*3> Torr. Alternativt benyttes andre konvensjonelle teknikker slik som vakuumfordampning, kjemisk avsetning, elektroplettering, og kjemisk dampavsetning, til å påføre varmeelementlaget til røret.

Overflatemorfologien til det keramiske rørsubstratet er viktig for å gjennomføre en vellykket avsetning av varmeelementlaget. Røret 23 er fortrinnsvis slepet ved hjelp av en konvensjonell tannet kniv. Typisk slepet aluminiumoksid har en upolert overflateruhet mellom omlag 0,2 og 6,9 um. Det keramiske rørsubstratet blir så polert til en overflateruhet med aritmetisk middel større enn omlag 0,025 um, og mer spesifikt, mellom 0,025 og omlag 2,5 um, og mest foretrukket mellom 0,3 um og 0,55 um. Hvis substratet blir polert for ytterligere å redusere overflateruhet som i konvensjonell keramisk substratfremstilling, dvs. til en overflateruhet på 0,025 (im eller mindre, vil det ikke bli dannet en passende avsetningsgrenseflate.

Som vist i fig. 2A er varmeelementlaget 27A' koplet til effektforsyningen ved hjelp av passende kontakter 27A" for resistiv oppvarming av varmeelementlaget. Som vist i fig. 2B er varmeelementlaget 27B' koplet til effektforsyningen gjennom ledende søyler 27B" for resistiv oppvarming av varmeelementlaget. Kontaktene eller søylene har fortrinnsvis en resistans mindre enn det tilknyttede varmeelementlaget, for å unngå eller redusere oppvarming av disse forbindelsene før oppvarming av varmeelementlaget. Som vist i fig. 2A, kan kontaktene 27A" omfatte en gullbelagt wolframtråd, slik som en W-trådull, kommersielt tilgjengelig fra Teknit Corporation of New Jersey, som er gullbelagt. Alternativt kan kontaktene omfatte kobberledninger. Kontaktene 27A" forbinder platina-varmeelementlaget 27A' på eller i varmeelementlagets øvre overflate eller på et hvilket som helst annet sted så sant en tilfredsstillende elektrisk forbindelse oppnås. Kontaktene 27A" kan være elektrisk koplet til forhøyninger 28A' i platina-varmeelementlaget 27A', idet varmeelementlaget videre har et aktivt område 28A" for å varme opp det mellomliggende røret 23. Resistansen til varmeelementlaget 27A' blir påvirket av morfologien til røret 23.

Som vist i fig. 2B kan elektrisk ledende kontaktsøyler 27B" brukes i stedet for de ovenfor nevnte kontaktarrangementene, og de kan utføres slik at de forbedrer den , mekaniske styrken til sammenstillingen. Kontaktsøylene er koplet til utsiden av røret 23 før avsetningen av varmeelementlaget 27B', og de koples til. effektforsyningen ved hjelp av ledninger. Kontaktsøylene kan bestå av ethvert ønsket materiale som har god elektrisk ledningsevne, slik som kobber eller kobberlegeringer slik som fosforbronse eller silisiumbronse, og er fortrinnsvis kobber eller en hvilken som helst legering som har minst omlag 80% kobber. Søylene 27B", eller et forbindende lag som omtalt nedenfor, tilveiebringer en forbindelse med liten elektrisk resistans for bruk med en ønsket strøm. Hvis kobber eller en kobberlegering ikke benyttes for søylene, er fortrinnsvis et mellomliggende kobber-forbindelseslag (ikke vist) koplet ved hjelp av en hvilken som helst konvensjonell teknikk til enden av søylen, for å tillate forbindelse mellom søylen og røret 23 uten å virke inn på den elektriske banen.

Forbindelsen mellom endene av søylene 27B" og røret 23 oppnås fortrinnsvis ved eutektisk sammenføyning, der en overflate av kobber blir oksidert, den resulterende kobberoksid-overflaten blir forbundet med det keramiske substratet eller røret, kobber-kobberoksidet blir varmet opp for å smelte kobberoksidet, men ikke kobberet, slik at det smeltede kobberoksidet strømmer inn i struktur-ytterkanter av det keramiske stoffet, hvoretter kobberoksidet blir redusert tilbake til kobber, slik at det dannes en sterk sammenføyning. Denne forbindelsen kan oppnås ved en eutektisk sammenføyningsprosess som brukes av Brush Wellman Corporation of Newbury Port, MA.

Videre blir platina-varmeelementlaget 27B' påført det keramiske røret 23. Varmelementlaget omfatter et første lag 27C som forløper rundt røret 23 og søylene 27B", og et kontaktlag 27D' som elektrisk forbinder søylene til det første laget. Det aktive oppvarmingsområde 28B" er definert på den delen av varmeelementlaget 27B' som ikke er dekket av kontaktlaget 27D' som følge av at oppvarmingsområdet er maskert før kontaktlaget er påført. Forhøyninger eller tykke områder 28B' er dannet av kontaktlaget 27D' omkring søylene 27B" og hever seg fra røroverflaten for å virke som forbindelser. I utførelsene illustrert i fig. 2A og 2B, er det, ved å tilveiebringe forhøyninger eller graderte områder av platina i varmeelementlaget, slik at det er tykkere ved kontaktene eller søylene enn ved den aktive delen, frembrakt en trinnsvis resistansprofil som maksimaliserer resistansen i den aktive delen av varmeelementlaget.

Effektforsyningen 29 er dimensjonert for å tilveiebringe tilstrekkelig effekt til varmeelementene 27 som varmer opp delen av røret 23. Effektforsyningen 29 er fortrinnsvis utbyttbar og oppladbar, og kan omfatte innretninger slik som en kondensator, eller mer foretrukket, et batteri. For bærbare anvendelser er effektforsyningen, i en foretrukket utførelse, et utbyttbart, oppladbart batteri slik som fire nikkel-kadmium-battericeller koplet i serie, med en total, ubelastet spenning på omlag 4,8 til 5,6 volt. De nødvendige kjennetegn for effektforsyningen 29 er imidlertid valgt i lys av kjennetegnene for andre komponenter i aerosolgeneratoren 21, særlig kjennetegnene for vårmeélementet 27. En effektforsyning som har vist seg å fungere vellykket til å frembringe en aerosol fira flytende propylenglykol, er operert kontinuerlig ved omlag 2,5 volt og 0,8 ampere. Effekten som leveres av effektforsyningen som drives på dette nivået, er nær det minimale effektbehov for å fordampe propylenglykol ved en hastighet på 1,5 mg/sekund ved atmosfæretrykk, noe som illustrerer at aerosolgeneratoren 23 kan drives nokså effektivt.

Aerosolgeneratoren 23 kan frembringe en aerosol intermitterende, f.eks. ved etterspørsel, eller som omtalt videre nedenfor, kontinuerlig. Når det er ønsket å frembringe en intermitterende aerosol, kan stoff i flytende form tilføres til delen av røret 23 nær vårmeélementet 27 hver gang det er ønsket å frembringe aerosolen. Stoffet i flytende form strømmer fortrinnsvis fra stoffkilden 33 til delen av røret 23 nær vårmeélementet 27, f.eks. ved å bli pumpet av en pumpe 35 (vist med stiplede linjer).

Om ønskelig kan ventiler (ikke vist) anbringes langs delen av røret 23 nær vårmeélementet 27 for å avbryte strømningen. Stoffet i flytende form blir fortrinnsvis pumpet med pumpen 35 i målte mengder tilstrekkelig til å fylle delen av røret 23 nær vårmeélementet 27, slik at i det vesentlige bare stoffet i den delen av røret vil bli fordampet for å danne aerosolen, og slik at det gjenværende stoffet i linjen mellom kilden 33 og delen av røret 23 hindrer at det fordampede materiale utvider seg i retning av den andre enden 31 av røret.

Når det er ønsket å frembringe en aerosol intermitterende for legemiddel - inhalering, er aerosolgeneratoren 23 fortrinnsvis utstyrt med en pust-aktivert sensor 37 (vist med stiplede linjer), som fortrinnsvis danner en del av et munnstykke 39 (vist med stiplede linjer) anordnet nær den åpne enden 25 av røret 23, for å aktivere pumpen 35 og vårmeélementet 27 slik at stoff i flytende form tilføres til røret 23 og stoffet fordampes av vårmeélementet. Den pust-aktiverte sensoren 37 er fortrinnsvis av typen som er følsom for trykkfall som oppstår i munnstykket 39 når en bruker suger i munnstykket. Aerosolgeneratoren 23 er fortrinnsvis utstyrt med kretser slik at når en bruker suger i munnstykket 39, vil pumpen 35 tilføre stoff i flytende form til røret 25, og vårmeélementet 27 blir varmet opp ved hjelp av effektforsyningen og pumpen 35.

En pust-aktivert sensor 37, egnet for bruk i aerosolgeneratoren, kan være i form av en modell 163PC01D35 silisiumsensor, fremstilt av MicroSwitch-avdelingen i Honeywell, Inc., Freeport, Illinois, eller en SLP004D 0-4** H2O Basic Sensor Element, fremstilt av SenSym, Inc., Milpitas, California. Andre kjente strømningsfølende innretninger, slik som dem som bruker varmtråds-anemometriprinsipper, er også antatt å være velegnet for bruk med aerosolgeneratoren.

Munnstykket 39 er anordnet nær den åpne enden 25 av røret 23 og letter en fullstendig blanding av det fordampede stoffet med kjøligere omgi velses luft, slik at det fordampede stoffet kondenseres og det dannes partikler. For legemiddelleverings-anvendelser er munnstykket 39 fortrinnsvis konstruert for å tillate gjennomstrømning av minst ca. 60 liter luft pr. minutt uten betydelig motstand, idet en slik strømningshastighet er den normale tidalstrømningen for inhalering. Selvsagt kan munnstykket 39, dersom det er tilstede, være konstruert for å slippe gjennom mer eller mindre luft avhengig av den tilsiktede anvendelsen av aerosolgeneratoren og andre faktorer, slik som forbrukerpreferanser. Et foretrukket munnstykke for en håndholdt astma-inhalator er omlag 2,5 cm i diameter og mellom 3,8 og 5,1 cm lang, med den åpne enden 25 av røret 23 sentrert ved en ende av munnstykket.

En aerosolgenerator 121 ifølge en andre utførelse av den foreliggende oppfinnelse forstås med referanse til fig. 3. De grunnleggende komponentene i aerosolgeneratoren 121 er i det vesentlige de samme som komponentene i aerosolgeneratoren 21 vist i fig. 1, men aerosolgeneratoren 121 vist i fig. 3

omfatter en nå foretrukket sammenstilling 135 for tilførsel av flytende materiale. Aerosolgeneratoren 121 omfatter et rør 123 som har en åpen ende 125, et varmeelement 127 knyttet til en del av røret 123 nær den åpne enden, og en effektforsyning 129 for å tilføre effekt til vårmeélementet.

En andre ende 131 av røret 123 forløper til et reservoar eller en kilde 133 av flytende stoff, slik som en sylinder i en sprøyte, og det flytende stoffet leveres til røret gjennom den andre enden 131 av røret ved hjelp av en pumpe 135, slik som et stempel i sprøyten. Et munnstykke 139 og en pust-aktivert sensor 137 (begge vist ved stiplede linjer) kan også være tilveiebrakt, i det vesentlige på samme måte som omtalt ovenfor med hensyn til aerosolgeneratoren 23.

Den illustrerte sprøytepumpen 141, omfattende sylinderen 133 og stempelet 135, letter leveringen av flytende materiale til røret 123 med en ønsket strømningshastighet. Sprøytepumpen 141 er fortrinnsvis utstyrt med en sammensetning 143 for automatisk å flytte stempelet 135 relativt til sylinderen. Sammenstillingen 143 tillater fortrinnsvis inkrementell eller kontinuerlig fremdrift eller tilbaketrekning av stempelet 135 fra sylinderen 133, etter ønske. Dersom det er ønskelig, kan selvsagt stempelet 135 alternativt være manuelt sammenpressbart.

Sammenstillingen 143 omfatter fortrinnsvis en stang 145, hvori det minste en del

er utvendig gjenget. Stangen 145 er fortrinnsvis tilknyttet ved én ende til en aksel 147 på en reverserbar motor 149, fortrinnsvis en elektrisk motor, slik at drift av motoren forårsaker stangen til å rotere aksielt med-ur eller mot-ur, etter ønske. Stangen 145 er fortrinnsvis tilknyttet akselen 147 ved hjelp av en kopling 151 som tillater aksiell bevegelse av stangen i forhold til akslingen, men ikke rotasjonsbevegelse av stangen i forhold til akselen.

En ende av stangen 145 er tilknyttet stempelet 135. Stangen 145 er fortrinnsvis tilknyttet stempelet 135 ved hjelp av en lagersammenstilling 153, slik at rotasjon av stangen ikke forårsaker rotasjon av stempelet. Dersom det er ønskelig, kan imidlertid stangen være stivt festet til stempelet. Den utvendig gjengete delen av stangen 145 forløper gjennom en innvendig gjenget åpning 155 i en del 157, som enkelt kan være en mutter, som er fast i posisjon relativt til motoren 149 og sylinderen 133. Disse er begge også fortrinnsvis fast i posisjon.

Når motoren 149 opereres, vil akselen 147 fortrinnsvis dreie stangen 145, og stangen dreies aksielt i åpningen 155 relativt til den faste delen 157. Idet stangen 145 dreier aksielt i åpningen 155, vil enden av stangen som er tilknyttet stempelet 135 bli drevet frem i eller trukket tilbake fra sylinderen 133, avhengig av gjengene på stangen og i åpningen og retningen som stangen dreies med. Koplingen 151 tillater stangen 145 å bevege seg aksielt i forhold til akselen 147. Sensorer (ikke vist) er fortrinnsvis anordnet for å forsikre at stangen 145 ikke blir beveget overdrevet inn i eller ut av sylinderen 133. Det vil forstås at et væskeforsynings-arrangement slik som den ovenfor beskrevne sprøytepumpen 141, er velegnet til å levere væske med en hastighet på 1 mg/sekund eller større etter behov. Det vil også forstås at dersom et tilstrekkelig kraftig varmeelement er tilveiebrakt, kan en aerosol bli kontinuerlig produsert med en hastighet på 1 mg/sekund eller større, noe som forstås å være en mye større leveringshastighet for partikler av størrelse mellom 0,2 og 2 um masse median partikkeldiameter, enn hva som er tilgjengelig med konvensjonelle aerosol-legemiddelleveringssystemer.

Det vil ofte være ønskelig å minimalisere kontakten mellom væske i sylinderen 133 og oksygen, slik som for å unngå forurensning eller nedbrytning. I denne hensikt er aerosolgeneratoren 121 fortrinnsvis utstyrt med et arrangement for enkelt å fylle opp igjen sylinderen 133 i sprøytepumpen 141, slik som en ledning 159 som har en ventil 161 som kan åpnes idet stempelet 135 trekkes tilbake i sylinderen for å trekke væske fra en annen forrådskilde. En annen ventil 163 kan være tilveiebrakt i røret 123 for å forsikre at væske som strømmer inn i aerosolgeneratoren lades inn i sylinderen og ikke feilaktig går til spille ved å strømme ut av den åpne enden 125 av røret. Dersom det er ønskelig, kan en treveisventil være tilveiebrakt for alternativt å tillate strømning fra sylinderen 133 til røret 123 og fra ledningen 159 til sylinderen.

I tillegg, eller alternativt, kan sylinderen 133 og stempelet 135 være konfigurert til lett å kunne byttes ut når de er tomme, slik som ved å tilveiebringe hensiktsmessige tilpasninger der enden av sylinderen møter den andre enden 131 av røret 123, og der stangen 145 er festet til stempelet. Et nytt, fortrinnsvis hermetisk forseglet stempel 135 og sylinder 133 kan være tilveiebrakt for å bytte ut et brukt stempel og en brukt sylinder. Et slikt arrangement kan være særlig ønskelig i anvendelser som håndholdte inhalatorer og liknende.

Aerosolgeneratoren 121 kan frembringe en aerosol kontinuerlig, slik som ved kontinuerlig å operere motoren 149 og vårmeélementet 127 slik at flytende stoff kontinuerlig tilføres røret 123 og det tilførte flytende stoffet kontinuerlig fordampes. I tillegg, eller alternativt, kan aerosolgeneratoren intermitterende frembringe en aerosol, slik som ved intermitterende å operere motoren 149 og vårmeélementet 127 slik at en ønsket mengde flytende stoff tilføres til røret 123 i en tidsperiode, og vårmeélementet opereres i et tidsrom tilstrekkelig til at den flytende væsken kan fordampe, hvoretter motoren og vårmeélementet slås av. Intermitterende drift i legemiddel-anvendelser oppnås fortrinnsvis ved at motoren 149 og vårmeélementet 127 settes i gang av den pust-aktiverte sensoren 137 i kombinasjon med passende, innbyrdes forbundne kretser. Alternative aktueringsinnretninger,.for eksempel trykknapper, kan selvsagt benyttes.

En aerosolgenerator 221 ifølge en tredje utførelse av den foreliggende oppfinnelse vil forstås med referanse til fig. 4. Aerosolgeneratoren 221 omfatter to eller flere separate aerosolgeneratorer, som i hovedsak kan være de samme som aerosolgeneratoren beskrevet ovenfor, i kombinasjon. Det parallelle aerosolgenerator-arrangementet letter dannelse av en kombinasjons-aerosol dannet ved å blande samme to eller flere separat frembrakte aerosoler. Det parallelle aerosolgenerator-arrangementet er særlig nyttig der det er ønsket å danne en aerosol som omfatter to eller flere stoffer som ikke blandes godt i flytende form.

Hver aerosolgenerator omfatter fortrinnsvis rør 223' og 223", der hvert rør har en åpen ende, henholdsvis 225' og 225". Varmeelementer 227' og 227" er fortrinnsvis tilveiebrakt for hvert rør, henholdsvis 223' og 223", men i noen anvendelser kan det være hensiktsmessig eller mulig å tilveiebringe ett enkelt varmeelement for å varme opp begge rør. Varmeelementene forsynes med effekt fra effektforsyninger, henholdsvis 229' og 229". Dersom det er ønskelig, kan én enkelt effektforsyning brukes til å tilføre effekt til begge varmeelementene.

Hvert rør 223' og 223" er ved sin andre ende, henholdsvis 231' og 231", tilknyttet kilder, henholdsvis 233' og 233", for første og andre flytende stoffer. De første og andre flytende stoffene fremføres inn i rørene 223' og 223" med pumper, henholdsvis 235' og 235". Pumpene 235' og 235" kan pumpe de første og andre væskene med den samme eller forskjellige strømningshastigheter, etter ønske eller behov, og kan drives med separate drivmidler eller med et felles drivmiddel, slik som med den ovenfor beskrevne automatiske bevegelsessammenstillingen. Når de første og andre flytende stoffer i rørene 223' og 223" er fordampet ved hjelp av varmeelementene, henholdsvis 227' og 227", og utbrer seg ut av de åpne endene 225' og 225" av de respektive rørene, blir de fordampede første og andre stoffene blandet sammen i et blandekammer, slik som et munnstykke 239, og blandes med omgivelsesluft slik at de kondenseres, og det dannes en aerosol. En pust-aktivert sensor 237 kan brukes til å påvirke komponenter slik som én eller flere effektforsyninger og én eller flere motorer som driver pumpene.

I tilfeller der væsker er hensiktsmessig blandbare, kan det også være ønskelig å kombinere to eller flere væsker i ett eller flere rør eller en manifold beliggende mellom en kilde 233' og 233"' av væsker og en del av røret som varmes opp med vårmeélementet. Væskene kan tilføres sammen til røret 223' fra kildene 233' og 233"' med separate pumper, henholdsvis 235' og 235"', med samme eller forskjellige strømningshastigheter, etter ønske eller behov, og pumpene kan drives med separate eller felles drivmidler. Vårmeélementet 227' varmer opp røret 223' til en temperatur som er tilstrekkelig til å fordampe de blandede flytende stoffene slik at de fordampede blandede flytende stoffene utbres ut av den åpne enden 225' av røret, og kondenseres slik at det dannes en kombinasjonsaerosol. Dersom det er ønskelig, kan kombinasjonsaerosolen som er dannet av de på forhånd blandede væskene kombineres med andre aerosoler, slik at det dannes ytterligere kombinasjonsaerosoler.

Kjennetegnene ved aerosolen som er frembrakt med aerosolgeneratoren ifølge den foreliggende oppfinnelse er generelt funksjoner av flere forskjellige parametre for aerosolgeneratoren og det flytende stoffet som er tilført aerosolgeneratoren. For aerosoler som er bestemt for inhalering, er det f.eks. ønskelig at aerosolen skal holde omtrentlig kroppstemperatur når den inhaleres, og at masse median partikkeldiameteren for partikler i aerosolen er mindre enn 2 nm, fortrinnsvis mellom 0,2 og 2 um, og mer foretrukket mer enn 0,5 og 1 um.

Det er blitt observert at flytende stoffer slik som propylenglykol og glycerol kan dannes til aerosoler som har masse median partikkeldiametre og temperaturer i de foretrukne områdene. Uten ønske om å være bundet opp av teori, antas det at de ekstremt små masse median partikkeldiametrene for aerosolen ifølge den foreliggende oppfinnelse oppnås i det minste delvis som et resultat av den hurtige nedkjølingen og kondenseringen av det fordampede materiale som utløper fra det oppvarmede røret. Manipulering av aerosolgeneratorens parametre, slik som den indre diameteren for røret, varmeoverføringskarakteristikker for røret, varmekapasitet for vårmeélementet, og hastigheten som stoffet i flytende form tilføres røret med, antas nå å påvirke aerosoltemperaturen og masse median partikkeldiameteren. Selv om utprøving på andre materialer enn propylenglykol og glycerol inntil nå har vært begrenset, er det forventet at videre utprøving på andre stoffer i flytende form, f.eks. flytende legemidler og pulveriserte legemidler oppløst eller suspendert i løsning, f.eks. løsninger av propylenglykol eller glycerol, også omfattende stoffer som har fysiske karakteristikker som skiller seg fra de fysiske karakteristikkene for propylenglykol og glycerol, vil frembringe resultater analogt med resultatene med propylenglykol.

Visse komponenter i fast form, f.eks. pulverisert form, kan blandes med den ønskede flytende komponenten slik at den resulterende løsningen dannes til en aerosol på måten beskrevet ovenfor. I det tilfelle at den faste komponenten er av typen som forblir suspendert i det bestemte flytende stoffet som brukes, blir den faste komponenten tvunget ut av den åpne enden av røret sammen med det fordampede stoffet. Den resulterende aerosolen består av partikler oppstått ved kondenseringen av det fordampede stoffet og de faste komponentpartiklene. I tilfeller der" bestemte typer av faste komponentpartikler i løsning er større enn partiklene oppstått ved kondenseringen av det fordampede stoffet, kan den resulterende aerosolen omfatte partikler av den faste komponenten som er større enn partiklene som er oppstått ved kondenseringen av det fordampede stoffet.

En fremgangsmåte for å frembringe en aerosol ifølge den foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet med henvisning til aerosolgeneratoren 221 vist i fig. 4. Et stoff i flytende form blir tilført til røret 223' som har den åpne enden 225'. Stoffet som tilføres til røret 223' blir varmet opp av vårmeélementet 227' til en temperatur tilstrekkelig til å fordampe det tilførte stoffet slik at det fordampede stoffet utbres ut av den åpne enden 225' av røret. Det fordampede stoffet kondenseres ved blanding med omgivelses atmosfærisk luft, fortrinnsvis i et munnstykke 239, slik at aerosolen dannes.

Stoff kan bli tilført til røret 223' intermitterende, og det tilførte stoffet kan intermitterende bli oppvarmet til en temperatur tilstrekkelig til å fordampe stoffet ved intermitterende å drive vårmeélementet 227' og pumpen 235'. Den pust-aktiverte sensoren 237 kan anvendes til intermitterende å aktivere vårmeélementet 227' og motoren 245' for å drive pumpen 235' når en bruker tar i bruk munnstykket 239. Pumpen 235' og vårmeélementet 227' kan likevel bli manuelt aktivert, f.eks. ved et trykknapp-arrangement og hensiktsmessige kretser. Det vil videre forstås at pumpen 235' og vårmeélementet 227' kan bli aktivert automatisk. For eksempel kan pumpen 235' og varmeelement 227' bli aktivert av en tidtaker for periodisk innføring av et legemiddel i aerosolform til en pasient i en respirator. Pumpen 235' og vårmeélementet 227' kan videre opereres kontinuerlig for kontinuerlig å danne en aerosol.

Dersom det er ønskelig, kan et andre stoff i flytende form tilføres fra en kilde for det andre stoffet 233" til et andre rør 223" som har en åpen ende 225". Det andre stoffet som tilføres til det andre røret 223" varmes opp med et separat varmeelement 227" til en temperatur som er tilstrekkelig til å fordampe det tilførte andre stoffet, slik at det fordampede andre stoffet utbres ut av den åpne enden 225'* av det andre røret. Om ønskelig kan det andre stoffet som tilføres til det andre røret 223" bli varmet opp med det samme vårmeélementet 227' som varmer opp det første røret 223<*>. Det fordampede første stoffet og det fordampede andre stoffet som utbres ut av de åpne ender av henholdsvis røret 223<*> og det andre røret 223**, blandes sammen med omgivelsesluft slik at det fordampede stoffet og det fordampede andre stoffet danner henholdsvis første og andre aerosoler. De første og andre aerosoler blandes med hverandre og danner en kombinasjonsaerosol som omfatter de første og andre aerosoler. Blandingen av de første og andre fordampede stoffer med hverandre og med luft for dannelse av de første og andre aerosoler og kombinasjonsaerosolen, finner fortrinnsvis sted i et blandekammer, som i tilfelle av aerosolgeneratorer for legemiddellevering fortrinnsvis er munnstykket 239.

I tillegg til eller som et alternativ til å blande de første og andre aerosoler som beskrevet ovenfor, kan om ønskelig et tredje stoff i flytende form tilføres fra en tredje kilde 233"' for flytende stoff til f.eks. røret 223' sammen med det første stoffet. Det første stoffet og det andre stoffet tilført røret 223' varmes opp av vårmeélementet 227' til en temperatur som er tilstrekkelig til å fordampe det første stoffet og det andre stoffet slik at det fordampede første stoffet og andre stoffet utbres ut av den åpne enden 225<*> av røret sammen.

Faste partikler kan være suspendert i løsning i stoffet i flytende form som tilføres fra stoffkilden. Når stoffet i flytende form, som omfatter suspenderte faste partikler, varmes opp av et varmeelement, blir de faste partiklene tvunget ut av den åpne enden av røret idet det fordampede stoffet utvider seg, slik at aerosolen omfatter kondenserte partikler av stoffet og de faste partiklene. De faste partiklene kan, når de er suspendert i løsning, ha en større midlere diameter enn partikler i materialer i aerosol form. Videre kan de faste partiklene, når de danner en del av aerosolen, ha større midlere diameter enn partikler i stoffet i aerosolform.

Det vil forstås at utførelser av aerosolgeneratoren ifølge den foreliggende oppfinnelse kan være nokså store, slik som en bord-montert gjenstand, men at de også kan miniatyriseres til å være håndholdt. Aerosolgeneratorens evne til å kunne miniatyriseres kommer for en stor del av den i høy grad effektive varmeoverføringen mellom vårmeélementet og røret, som tillater batteri drift av aerosolgeneratoren med lave effektkrav.

Med det formål å utføre kjøringer i forbindelse med vår aerosolgenerator, ble det konstruert en laboratorieenhet som inneholdt de grunnleggende elementene i generatoren, men som var modulær i oppbygning slik at de ulike komponentene kunne byttes ut etter kjøring. Under de fleste av kjøringene var det mulig å måle overflatetemperaturen på vårmeélementet og effekten som ble tilført. Aerosol masse median partikkeldiameter ble frembrakt ved bruk av en kaskade-støtanordning (impactor) i samsvar med fremgangsmåtene spesifisert i the Recommendations of the USP Advisory Panel on Aerosols on the General Chapters on Aerosols (601) and Uniformity of Dosage Units (905), Pharmacopeial Forum. Vol. 20, No. 3, pp. 7477 et. Seq. (May-June 1994) og masse ble målt gravimetrisk som innhentet fra støtanordningen.

I eksemplene som følger, omfattet aerosolgeneratoren et avsnitt av smeltet silika-kapillærrør, mer bestemt, fenyl-metyl-deaktiverte kapillær-beskyttelses-kolonner for gasskromatografi, tilgjengelig fra Restek Corporation, Bellefonte, PA, som omhyggelig ble viklet med en 0,2 mm OD, 43,0 ohm pr. meter, varmetråd, merket K-AF, tilgjengelig fra Kanthal Corporation, Bethel, CT, for å danne en 1,0 til 1,5 cm lang varmesone. Tråden ble viklet på en måte som frembrakte tette, stramme vinninger, for å sikre god varmeoverføring til røret. Spissen av nålen på en modell 750N 500 mikroliter sprøyte, tilgjengelig fra Hamilton Company, Reno, NV, ble kuttet av og slepet av for å gi som resultat en sløv ende. Den sløve enden ble koplet til kapillærrøret ved å benytte alminnelig gasskromatografi-kapillærkolonne-utstyr. Enten et keramisk rør eller et kvartsrør (1/4" ID), med spor for elektriske tilkoplinger, var plassert rundt den oppvarmede sonen for isolasjon.

Sprøytehuset ble anbrakt på en modell 44 programmerbar sprøytepumpe, tilgjengelig fra Harvard Apparatus, Inc., South Natick, MA. Enden av kapillærrøret ble sentrert og støttet inne i et munnstykke som var maskinen for å passe sammen med induksjonsporten som dannet forbindelse til en MOUDI modell 100 kaskade-støtanordning, tilgjengelig fra MSP Corporation, Minneapolis, MN, i samsvar med Recommendations of the USP Advisory Panel of Aerosols on the General Chapter on Aerosols (601) and Uniformity of Dosage Units (905), Pharmacopeial Forum.

Vol. 20, No. 3, pp. 7477 et. Seq. (May-June 1994).

Elektriske forbindelser ble ført til varmeelementtrådene fra en modell TP3433A trippelutgangs-DC-effektforsyning, produsert av Power Designs, Inc., Westbury, NY, og et mikrominiatyr åpen-forbindelses-termoelement ble forsiktig plassert mot en av varmeelement-vinningene ca. midtveis langs den oppvarmede sonen. Datamaskinstyrte fasttilstands-brytere ble benyttet for presist å sammenholde tiden for start av sprøytepumpen med tilførselen av effekt til varmeelementtråden. Effekt- og temperaturmålinger ble registrert hvert tidels sekund med en datamaskin som benyttet LAB TECH NOTEBOOK programvare, tilgjengelig fra Laboratory Technologies, Wilmington, MA, og et DT2801 I/O-kort, tilgjengelig fra Data Translation, Inc., Marlboro, MA.

Kaskade-støtanordningen ble betjent i samsvar med produsentens spesifikasjoner. Alle kjøringer ble gjennomført med en støtanordning-luftstrømningshastighet på 30 liter pr. minutt og en total aerosolproduksjon på mindre enn 100 mg. Vi fant at en belastning på 30 til 40 mg i impaktoren ga nokså konsistente resultater og mindre problemer med plugging.

Under de følgende kjøringene var det ønsket å tilføre tilstrekkelig effekt til vårmeélementet til å varme opp fluidet i kapillærrøret slik at det nådde dets kokepunkt og fordampet det før det utløp fra røret. Det var videre ønsket å varme opp dampen tilstrekkelig til å unngå kondensering ved utløpet av kapillærrøret. Det finnes tap til de omkringliggende omgivelser som bør tas i betraktning i effektlikningen, og disse tapene er utstyrsavhengige.

I praksis, med den enkelte aerosolfrembringende innretningen som ble benyttet under de følgende kjøringer, ble innretningen operert flere ganger for å bestemme den nødvendige effekten for å holde vårmeélementet på en spesifikk temperatur, for å bestemme tapene til omgivelsene. For å fremskaffe et grovt estimat for den totale effekten som var nødvendig, ble den teoretiske energimengden som var nødvendig for oppvarming og fordampning, tillagt vekttapet. Flere prøvekjøringer ble utført for visuelt å observere dampen utløpe fra røret og aerosoldannelsen. Når ingen kondensering ble sett ved kapillæret, ble effekten justert ned inntil kondensering oppsto, hvoretter ytterligere effekt ble lagt til slik at innretningen ble operert like over kondenseringsgrensen. Det antas at mange forbedringer vil bli gjort med kommersielle aerosolfrembringende innretninger og med måten effektnivåer settes på i slike innretninger.

De følgende eksemplene reflekterer flere forskjellige kjøringer utført med aerosolgeneratoren satt opp og operert som beskrevet ovenfor:

EKSEMPEL I

En 0,1 mm ID kapillærkolonne ble viklet med 11,5 cm varmetråd slik at det ble dannet en 1,0 cm varmesone med 2,0 cm gjenværende tråd ved hver ende som ledninger for elektriske forbindelser. Omlag 0,5 cm av kolonnen ble beholdt uviklet i én ende for å tillate forbindelse til sprøytenålen, og omlag 0,3 cm ble beholdt uviklet i den motsatte enden. Propylenglykol ble trukket inn i sprøyten, og enheten ble satt sammen som beskrevet ovenfor. Sprøytepumpen ble satt til å levere 30 mg fluid ved en hastighet på 1,5075 mg/sek. Tabell 1 viser resultatet av kjøringene.

I kjøring nr. 6, 7, 8 og 9 ble vårmeélementet noe overeffektforsynt, og i testene 13 og 16 ble vårmeélementet lett undereffektforsynt. Fig. 5 viser virkningene av effekten på masse median partikkeldiameteren for aerosolen.

EKSEMPEL II

Denne rekken av kjøringer var identisk med eksempel I bortsett fra at masse median partikkeldiameteren ble målt mot forandringer i matestrømningen. Resultatene er vist i tabell II.

EKSEMPEL III

I eksempel III ble det brukt den samme utstyrskonfigurasjonen som i eksemplene I og II, bortsett fra at glycerin ble benyttet som fluid i stedet for propylenglykol. Bemerk at to separate matestrømningshastigheter ble benyttet, og at resultatene som vist i tabell III indikerer en mindre masse median partikkeldiameter for glycerin enn for propylenglykol.

EKSEMPEL IV

Det ble utført en kjøring for å bestemme virkningene av å tilføre en høyere-kokende komponent til et lavere-kokende fluid. En løsning av 5% vekt/vekt glycerin i propylenglykol ble valgt som fluidet for denne testen. Innretningen var den samme som ble benyttet i de foregående eksemplene. Test 10 var med ren propylenglykol og er vist for sammenliknings formål. Bemerk den mindre masse median partikkeldiameteren for blandingen.

EKSEMPEL V

En ny konfigurasjon ble bygget opp for disse rekkene av kjøringer. Kapillærrørsegmentet var et 0,05 mm ID-rør i stedet for 0,1 mm ID-røret. Bare propylenglykol ble benyttet som fluid. Alle øvrige prosedyrer forble de samme som i de foregående eksempler. Tabell V viser de komplette rekkene av kjøringer gjennomført med 0,05 mm ID-røret. På samme måte som i tilfellet med 0,1 mm røret, ble fluid-matehastigheten variert i et forsøk på å optimalisere masse median partikkeldiameteren til minst mulig diameter.

EKSEMPEL VI

Et 0,53 mm ID-rør ble konfigurert som i utstyrskonfigurasjons-avsnittet, og kjøringene 44 og 45 ble utført. Standard varmeelementlengden på 1,25 cm syntes ikke ut til å være tilstrekkelig til å medføre god varmeoverføring uten overdrevne veggtemperaturer. Overflatetemperaturer for disse kjøringene ble ikke målt, da de var utenfor det benyttede utstyrets måleområde på 500°C. En ny konfigurasjon ble gjort med 0,53 mm ID-røret, hvori den oppvarmede sonen var utvidet til 4,0 cm, og kjøringene 46-48 ble gjennomført. I alle tilfellene ble det dannet en aerosol, men den ble ledsaget av svært store væskedråper som ble utstøtt fra røret i lange strømmer. Tabell VI viser resultatene.

Kjøringene som er utført med vår aerosolgenerator åpenbarer at konfigurasjonene med 0,05 mm ID-røret og 0,53 m-røret, henholdsvis eksemplene 5 og 6, at slike konfigurasjoner er brukbare. Fra et praktisk synspunkt ser det likevel ut til at små ID-rør krever større trykk for å flytte fluidet, og at de er tilbøyelige til plugging og brekkasje. Rør med større boring fremviser vanskeligheter med varmeoverføring, og krever høye overflatetemperaturer og/eller ekstremt lange oppvarmingssoner for å gi gode resultater.

Claims

1. Aerosolgenerator (21) (121) (221), karakterisert ved at den omfatter; a) et kapillærrør (23) (123) (223) som har en første åpne ende (25) (125) (225)og en oppstrøms anden ende (31) (131) (231), hvor den andre enden er tilpasset til å være i flytende kommunikasjon med en kilde med flytende materiale som skal aerosoliseres; b) en resistiv varmeanordning (27) (127) (227) som er varmeoperativ og som fordamper et væskemateirale tilført den andre enden (31) (131) (231)av kapillærrøret (23) (123) (231) slik at fordampet materiale slipper ut gjennom den åpne enden (25) (125) (225) av kapillærrøret og blandes med omgivelsesluft for å danne en aerosol; c) en sensor for å registrere et behov for aerosollevering som er aktuerbar for å forårsake at en kraftkilde tilfører kraft til den resistive varmeanordning (27) (127) (227).

2. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i krav 1, karakterisert ved at sensoren er en pust-aktuert sensor.

3. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at sensoren er del av et munnstykke (39) (139) (239) proksimalt til den åpne enden (25) (125) (225) av kapillærrøret (23) (123) (223), slik at aerosolgeneratoren forårsaker å danne en aerosol når en bruker suger på munnstykket.

4. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i krav 3, karakterisert ved at munnstykket (39) (139) (239) tillater luftstrøm på minst 60 1 pr minutt med hovedsakelig ingen motstand.

5. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at kapillærrøret har en indre diameter på mellom 0,05 mm og 0,53 mm.

6. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i krav 5, karakterisert ved at kapillærrøret (23) (123) (223) har en indre diameter på ca. 0,1 mm.

7. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at den ytterligere omfatter et lager av væskemateriale som skal aerosolisefes til den andre enden (31) (131) (231)av kapillærrøret (23) (123) (223).

8. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i krav 7, karakterisert ved at væskematerialet inkluderer propylen glycol og massemedian partikkeldiameter til aerosolen dannet av aeroslogeneratoren er 2 um eller mindre.

9. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i krav 8, karakterisert ved at massemedian partikkeldiameteren til aerosolen dannet av aerosolgeneratoren er mellom 0,2 um og 2 um.

10. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i krav 8 eller 9, karakterisert ved at massemedian partikkeldiameteren til aerosolen dannet av aerosolgeneratoren er mellom 0,5 um og 1 um.

11. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at kapillærrøret (23) (123) (223) er en del av en silikaglass kapillærkolonne (23) (123) (223).

12. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i ethvert av kravene 1-10, karakterisert ved at kapillærrøret (23) (123) (223) er et aluminium silikat keramisk kapillærrør (23) (123) (223).

13. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at varmeanordningen (27) (127) (227) inkluderer et nikkel-krom varmeelement.

14. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at den resistive varmeanordningen (27) (127) (227) er koblet til en DC kraftkilde (29) (129) (229).

15. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at den ytterligere inkluderer midler (33) (135) (141) (235) for å tilføre et væskemateriale.

16. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i krav 15, karakterisert ved at midlene (33) (135) (141) (235) for tilføring av væskemateriale tilfører materialet til kapillærrøret (23) (123) (223) med en hastighet som ikke er større enn 1 mg/s.

17. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i krav 15 eller 16, karakterisert ved at midlene som tilfører materialet inkluderer en pumpe (33) (135) (235).

18. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i krav 17, karakterisert ved at pumpen (135) (235) inkluderer en sprøyte (133) (233), hvor sprøyten (133) (233)inkluderer et stempel og en stempelsylinder og midler til å bevege stempelet i stempelsylinderen.

19. Aerosolgenerator (121) (221) som angitt i krav 18, karakterisert ved at de bevegende midler inkluderer midler til å bevege stempelet med en ønsket hastighet i stempelsylinderen.

20. Aerosolgenerator (121) (221) som angitt i krav 19, karakterisert ved at de bevegende midler inkluderer et gjenget skaft (145) festet til stempelet, midler (149) (249) til å rotere skaftet (145), og et fiksert internt gjenget legeme (157) gjennom hvilket skaftet (145) strekker seg, hvor rotasjon av skaftet (145) relativt til det internt gjengede legemet (157) forårsaker at stemplet beveges i stempelsylinderen.

21. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt i ethvert av kravene 15-20, karakterisert ved at midlene (33) (135) (141) (235) for å tilføre flytende væskemateriale inkluderer et reservoar av materialet.

22. Aerosolgenerator (21) (121) (221) som angitt krav 21, karakterisert ved at reservoaret er forseglet fra atmosfæren utenfor.

23. Aerosolgenerator (221) som angitt i ethvert av kravene 15-22, karakterisert ved at den ytterligere omfatter midler for å tilføre et annet materiale i væskeform i den andre enden (231') av første kapillærrøret (223') slik at det første og det nevnte andre materialet blir tilført den andre enden (231') av det første kapillærrøret (223') sammen, hvor varmeanordningen (229') for oppvarming av det første kapillærrøret (223') funksjonerer slik at det varmer det første kapillærrøret (223') til en temperatur tilstrekkelig til å fordampe både første og nevnte andre materiale slik åt det fordampede første og nevnte andre materialet ekspanderer ut fra den åpne enden (225') av det første kapillærrøret (223') og blandes med omgi vel sesluft til å forme en kombinasjonsaerosol.

24. Aerosolgenerator (221) som angitt i ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at den ytterligere omfatter et andre kapillær (223'') som har en første åpen ende (225") og en andre ende (231"), midler (235") for å tilføre et andre materiale i væskeform til det andre kapillærrøret (223") gjennom den andre enden (231") av det andre kapillærrøret (223"), en varmeanordning (229") som funksjonerer ved å varme det andre kapillærrøret (223") til en temperatur tilstrekkelig til å fordampe det andre materialet slik at det fordampede andre materialet ekspanderer ut av den åpne enden (225") av det andre kapillærrøret (223"), og midler (239) for å blande det fordampede materialet og det fordampede andre materialet, sammen med omgivelsesluft slik at det fordampede første materialet og det fordampede andre materialet danner henholdsvis første og andre aerosoler, hvor de første og andre aerosoler blir blandet med hverandre i blandeanordningen (239) for å danne en kombinasjonsaerosol som inkluderer de første og andre aerosoler.

25. Fremgangsmåte til å danne en aerosol ved behov hos en bruker, karakterisert ved at den omfatter; a) å tilføre et væskemateriale til den andre ende (31) (131) (231) av et kapillærrør (23) (123) (223) som har en første åpne ende (25) (125) (225) lokalisert nedstrøms for den andre ende, hvor kapillærrøret inkluderer en resistiv varmeanordning (27) (127) (227); og b) tilveiebringe kraft til den resistive varmeanordningen (27) (127) (227) som er tilstrekkelig til å varme og fordampe væskemateriale i kapillærrøret slik at fordampet materiale slipper ut av den andre åpne enden av kapillærrøret og blandes med omgivelsesluft for å danne en aerosol, c) og benyttelse av en sensor for å registrere et behov for aerosollevering som er aktuerbar for å forårsake at en kraftkilde tilfører kraft til den resistive varmeanordningen (27) (127) (227), hvori trinnet for tilveiebringelse av kraft til den resistive varmeanordningen (27) (127) (227) blir utført periodevis som reaksjon på et behov for aerosollevering.

26. Fremgangsmåte som angitt i krav 25, karakterisert ved at behovet for aerosollevering blir dannet ved å registrere et pust av en bruker.

27. Fremgangsmåte som angitt i krav 26, karakterisert ved at registreringen av et pust av en bruker blir utført ved en pust-aktuert sensor lokalisert i et munnstykke posisjonert proksimalt for den åpne enden av kapillærrøret.

28. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av kravene 25, 26 og 27, karakterisert ved at materialet blir tilført med en hastighet større enn 1 mg/s.

29. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av kravene 25-28, karakterisert ved at det tilførte materialet blir fordampet med en hastighet som er større enn 1 mg/s.

30. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av kravene 25-29, karakterisert ved at væskematerialet inkluderer propylen glykol og aerosolen har en massemedianpartikkeldiameter på mindre enn 2 um.

31. Fremgangsmåte som angitt i krav 30, karakterisert ved aerosolen har en massemedian partikkeldiameter på mellom 0,2 um og 2 um.

32. Fremgangsmåte som angitt i krav 30 eller 31, karakterisert ved at aerosolen har en massemedian partikkeldiameter på mellom 0,5 um og 1 um.

33. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av kravene 25 til 32, karakterisert ved at den ytterligere omfatter; å tilføre et andre materiale i væskeform til et andre kapillærrør (223") som har en åpen ende (225"); å oppvarme det andre materialet tilført det andre kapillærrøret (223") til en temperatur som er tilstrekkelig til å fordampe det andre materialet slik at det fordampede andre materialet ekspanderer ut av den åpne enden (225") av det andre kapillærrøret; og å blande det fordampede første materialet og det fordampede andre materialet som ekspanderer ut av de åpne endene av henholdsvis det første kapillærrøret (223') og det andre kapillærrøret (223") sammen med omgivelsesluft slik at det fordampede første materialet og det fordampede andre materialet danner henholdsvis første og andre aerosoler, hvor de første og andre aerosoler blir blandet med hverandre for å danne en kombinasjonsaerosol som inkluderer de første og andre aerosoler.

34. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av kravene 25-33, karakterisert ved at det første materialet inkluderer to eller flere komponenter blandet sammen før materialet blir fordampet.

35. Fremgangsmåte som angitt krav 34, karakterisert ved at den ytterligere omfatter; å tilføre et annet materiale i væskeform til det første kapillærrøret (223') sammen med det første materialet; å oppvarme det første materialet og det nevnte andre materialet tilført det første kapillærrøret (223') til en temperatur som er tilstrekkelig til å fordampe det første materialet og det nevnte andre materialet slik at det fordampede første materialet og det fordampede andre materialet ekspanderer ut av den åpne enden (225) av kapillærrøret sammen.

36. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av kravene 25-35, karakterisert ved at faste partikler er suspendert i oppløsning i materialet, hvor de faste partiklene blir presset ut av den åpne enden av kapillærrøret idet det fordampede materialet ekspanderer slik at aerosolen inkluderer kondenserte partikler av materialet og de faste partikler.

37. Fremgangsmåte som angitt i krav 36, karakterisert ved at de faste partikler, når de er suspendert i oppløsning, er av en større gjennomsnittlig diameter enn partiklene til materialet i aerosolform.

38. Fremgangsmåte som angitt i krav 36 eller 37, karakterisert ved at de faste partikler, når de danner en del av aerosolen, er av en større gjennomsnittlig diameter enn partiklene til materialet i en aerosolform.