(57)【要約】      （修正有）【課題】設定した均一な粒子径で薬液等を噴霧することができ、しかも、当該薬液等の微粒子に徐放性付与等のためのコーティングを容易に施すことが可能な吸入装置を提供すること。【解決手段】微粒子発生ノズル２、微粒子発生ノズル２により発生させた微粒子を分別する分別容器１０、分別容器１０において微粒子から分別された超微粒子を吐出させる少なくとも１つの吐出部２８、吐出部２８から吐出させる超微粒子の粒子径を設定する粒子径設定手段、吐出部２８から吐出する超微粒子の粒子径を検出する粒子径検出手段、粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように微粒子発生ノズル２に供給される気体の圧力を制御する第１の気体圧制御手段を備え、微粒子発生ノズル２がコア−シェル構造を有する微粒子を発生可能な、吸入装置１。【選択図】図１
2018130224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の噴霧対象液体物質及び第２の噴霧対象液体物質を気体により破砕微粒化して第１の噴霧対象液体物質及び第２の噴霧対象液体物質からなる微粒子を発生させる微粒子発生ノズルと、
前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子を分別する分別容器と、
前記分別容器において微粒子から分別された超微粒子を吐出させる少なくとも１つの吐出部と、
前記吐出部から吐出させる超微粒子の粒子径を設定する粒子径設定手段と、
前記吐出部から吐出する超微粒子の粒子径を検出する粒子径検出手段と、
前記粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が前記粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、前記微粒子発生ノズルに供給される気体の圧力を制御する第１の気体圧制御手段とを備え、
前記微粒子発生ノズルが
前記第１の噴霧対象液体物質を前記分別容器内に噴射する第１の噴射口、
前記第２の噴霧対象液体物質を前記分別容器内に噴射する第２の噴射口、及び、
前記気体を前記分別容器内に噴射する気体噴射口
を備えており、
前記気体噴射口が前記第１の噴射口及び前記第２の噴射口の周囲に配設されており、
前記微粒子発生ノズルが、前記第１の噴霧対象液体物質をコアとし、前記第２の噴霧対象液体物質をシェルとするコア−シェル構造を有する微粒子を発生可能な、吸入装置。
【請求項２】
前記微粒子発生ノズルが、
前記第１の噴射口及び前記第２の噴射口を備えるノズル本体、
前記ノズル本体の周囲に空隙を形成するノズルカバー、
を備えており、
前記空隙が前記気体の供給源及び前記気体噴射口と連通し、
前記気体噴射口が前記第１の噴射口及び第２の噴射口の周囲に前記気体を噴射する、請求項１記載の吸入装置。
【請求項３】
前記気体噴射口が環状である、請求項１又は２に記載の吸入装置。
【請求項４】
前記第２の噴射口が前記第１の噴射口の周囲に配設されている、請求項１乃至３のいずれかに記載の吸入装置。
【請求項５】
前記第第２の噴射口が環状である、請求項１乃至４のいずれかに記載の吸入装置。
【請求項６】
前記第２の噴射口内に前記第１の噴射口が配設されている、請求項１乃至５のいずれかに記載の吸入装置。
【請求項７】
前記第１の噴霧対象液体物質及び／又は前記第２の噴霧対象液体物質がリポソームを含む、請求項１乃至６のいずれかに記載の吸入装置。
【請求項８】
前記吐出部において、吸入されない超微粒子を回収処理する回収処理部を備える、請求項１乃至７のいずれかに記載の吸入装置。
【請求項９】
前記吐出部から吐出させる超微粒子の粒子量を設定する粒子量設定手段と、
前記吐出部から吐出する超微粒子の粒子量を検出する粒子量検出手段と、
前記粒子量検出手段により検出された超微粒子の粒子量が前記粒子量設定手段により設定された粒子量となるように、前記微粒子発生ノズルに供給される第１の噴霧対象液体物質及び／又は第２の噴霧対象液体物質の量を制御する噴霧対象液体物質量制御手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の吸入装置。
【請求項１０】
前記分別容器内の微粒子を上昇させるための二次気体を前記分別容器内に供給する二次気体供給手段と、
前記粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が前記粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、前記二次気体供給手段により供給される二次気体の圧力を制御する第２の気体圧制御手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の吸入装置。
【請求項１１】
前記分別容器は、前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子を、この分別容器の下部まで導く整流部材と、前記整流部材により分別容器の下部まで導かれた微粒子の浮上を抑制し、微粒子の選別を行う微粒子選別プレートとを備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の吸入装置。
【請求項１２】
前記分別容器内には、微粒子が通過する複数の微粒子通過孔が設けられた前記微粒子選別プレートが複数枚配置され、下側に位置する前記微粒子選別プレートに設けられた前記微粒子通過孔の大きさは、上側に位置する前記微粒子選別プレートに設けられた前記微粒子通過孔の大きさに比較して大きいことを特徴とする請求項１１記載の吸入装置。
【請求項１３】
前記吐出部から吐出される超微粒子に対して電荷を供給する電荷供給手段と、前記電荷供給手段により超微粒子に供給される電荷の量を制御する電荷量制御手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の吸入装置。
【請求項１４】
前記分別容器の容器壁が該分別容器内に外部から気体を導入する気体導入手段を備える、請求項１乃至１３のいずれかに記載の吸入装置。
【請求項１５】
噴霧対象液体物質を気体により破砕微粒化して噴霧対象液体物質からなる微粒子を発生させる微粒子発生ノズルと、
前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子を分別する分別容器と、
前記分別容器において微粒子から分別された超微粒子を吐出させる少なくとも１つの吐出部と、
前記吐出部から吐出させる超微粒子の粒子径を設定する粒子径設定手段と、
前記吐出部から吐出する超微粒子の粒子径を検出する粒子径検出手段と、
前記粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が前記粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、前記微粒子発生ノズルに供給される気体の圧力を制御する第１の気体圧制御手段とを備え、
前記分別容器の容器壁が該分別容器内に外部から気体を導入する気体導入手段を備える、吸入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人、動物等に医薬、農薬等の噴霧対象物質の微粒子を吸入させるための吸入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、呼吸器系疾患に対する投薬には、薬液を霧状にして噴霧するネブライザが用いられている。このネブライザは、圧縮空気又は超音波振動を用いて薬液を霧状にして患者に吸入させるものである。
【０００３】
また、環境汚染物質の吸入毒性試験、医薬品の開発の際に行われる動物実験等を行う場合にも、環境汚染物質、薬液等を霧状にして噴霧して動物に吸入させることにより試験を行っている。
【０００４】
ところで、呼吸器系では、噴霧された薬液の粒子径によって当該薬液の送達部位が異なることが知られている。例えば、人の場合、薬液の粒子径が４．７〜７μｍの場合には咽喉、粒子径が３．３〜４．７μｍの場合には気管、粒子径が１．１〜３．３μｍの場合には気管支、のように噴霧された薬液の粒子径により当該薬液が送達可能な部位が異なっている。
【０００５】
しかしながら、従来のネブライザにおいては、送達部位が鼻である場合、送達部位が咽喉である場合等に応じて、大まかに噴霧される薬液の粒子径を変更することはできたが、噴霧される薬液の粒子径を精密にコントロールすることはできなかった。また、噴霧される薬液の粒子径は、均一ではなく一定の粒子径の分布を有しているため、送達部位以外にも薬液が付着してしまい、所望の薬効を得るためには多くの薬液の投与が必要となっていた。
【０００６】
また、環境汚染物質の吸入毒性試験、医薬品の開発の際に行われる動物実験等においても、噴霧した環境汚染物質、薬液等の粒子径が均一でないため、試験結果に含まれる誤差が大きくなり、正確な試験結果を得ることが困難になっていた。
【０００７】
そこで、特開２００３−６２０７４号公報では、設定した均一な粒子径で薬液等を噴霧可能とする吸入装置が開示されている。特に、特開２００３−６２０７４号公報記載の吸入装置では、粒子径が均一な超微粒子を安定して吸入することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−６２０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、粒子径が非常に小さい超微粒子の形態の薬液の場合、確かに、呼吸器系の奥（例えば肺胞）まで、当該薬液を送達することが可能となるが、当該薬液中の医薬有効成分は生体に迅速に吸収されて直ちに消費されるために、薬効を持続させることが困難となる場合がある。
【００１０】
そこで、薬液の超微粒子に徐放性コーティングを事前に施した上でネブライザによって吸入することが考えられるが、経口投与される錠剤等の薬剤とは異なり、吸入投与される薬液の超微粒子の粒径は非常に小さいので、ネブライザへの供給前にコーティングを施すことは困難である。
【００１１】
本発明は、設定した均一な粒子径で薬液等を噴霧することができ、しかも、当該薬液等の微粒子に徐放性付与等のためのコーティングを容易に施すことが可能な吸入装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的は
第１の噴霧対象液体物質及び第２の噴霧対象液体物質を気体により破砕微粒化して第１の噴霧対象液体物質及び第２の噴霧対象液体物質からなる微粒子を発生させる微粒子発生ノズルと、
前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子を分別する分別容器と、
前記分別容器において微粒子から分別された超微粒子を吐出させる少なくとも１つの吐出部と、
前記吐出部から吐出させる超微粒子の粒子径を設定する粒子径設定手段と、
前記吐出部から吐出する超微粒子の粒子径を検出する粒子径検出手段と、
前記粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が前記粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、前記微粒子発生ノズルに供給される気体の圧力を制御する第１の気体圧制御手段とを備え、
前記微粒子発生ノズルが
前記第１の噴霧対象液体物質を前記分別容器内に噴射する第１の噴射口、
前記第２の噴霧対象液体物質を前記分別容器内に噴射する第２の噴射口、
前記気体を前記分別容器内に噴射する気体噴射口
を備えており、
前記気体噴射口が前記第１の噴射口及び前記第２の噴射口の周囲に配設されており、
前記微粒子発生ノズルが、前記第１の噴霧対象液体物質をコアとし、前記第２の噴霧対象液体物質をシェルとするコア−シェル構造を有する微粒子を発生可能な、吸入装置によって達成される。
【００１３】
本発明の上記吸入装置によれば、噴霧対象液体物質を送達部位に応じて粒子径設定手段により設定された均一な粒子径の超微粒子として噴霧し、また、吐出部より吸入時のみ噴霧対象液体物質の超微粒子を吐出することができる。従って、所望の送達部位に応じた粒子径で噴霧対象液体物質を噴霧することができ、また必要以上の噴霧対象液体物質を噴霧することを防止することができる。
【００１４】
また、本発明の上記吸入装置によれば、第１の噴霧対象液体物質を第２の噴霧対象液体物質によって容易にコーティングすることができる。したがって、例えば、第１の噴霧対象液体物質として薬液を、また、第２の噴霧対象液体物質を徐放性物質とすることによって、当該薬液を徐放性とすることができ、薬効を持続させることができる。
【００１５】
前記微粒子発生ノズルは、
前記第１の噴射口及び前記第２の噴射口を備えるノズル本体、
前記ノズル本体の周囲に空隙を形成するノズルカバー、
を備えており、
前記空隙が前記気体の供給源及び前記気体噴射口と連通し、
前記気体噴射口が前記第１の噴射口及び第２の噴射口の周囲に前記気体を噴射することが好ましい。
【００１６】
上記微粒子発生ノズルによって、第１の噴霧対象液体物質及び第２の噴霧対象液体物質を気体により破砕微粒化して第１の噴霧対象液体物質及び第２の噴霧対象液体物質からなる微粒子を効率的に発生させることができる。
【００１７】
前記気体噴射口は環状であることが好ましい。これにより、第１の噴霧対象液体物質及び第２の噴霧対象液体物質の全体に気体を噴射して微粒子の発生効率を更に高めることができる。
【００１８】
前記第２の噴射口は前記第１の噴射口の周囲に配設されていることが好ましい。これにより、第１の噴霧対象液体物質を第２の噴霧対象液体物質によって更に容易にコーティングすることができる。
【００１９】
前記第２の噴射口は環状であることが好ましい。また、前記第２の噴射口内に前記第１の噴射口が配設されていることが好ましい。これにより、第２の噴霧対象液体物質による第１の噴霧対象液体物質の被覆を更に効率化することができる。
【００２０】
前記第１の噴霧対象液体物質及び／又は前記第２の噴霧対象液体物質はリポソームを含むことが好ましい。リポソームを使用することによって徐放性コーティングを容易に施すことができる。例えば、第１の噴霧対象液体物質として薬液を、また、第２の噴霧対象液体物質をリポソーム含有液とすることによって、当該薬液中の医薬有効成分をリポソームによって被覆して徐放性とすることができ、薬効を持続させることができる。
【００２１】
本発明の吸入装置は、前記吐出部において、吸入されない超微粒子を回収処理する回収処理部を備えることが好ましい。これにより、噴霧対象液体物質が毒性を有する場合等においても環境に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００２２】
本発明の吸入装置は、
前記吐出部から吐出させる超微粒子の粒子量を設定する粒子量設定手段と、
前記吐出部から吐出する超微粒子の粒子量を検出する粒子量検出手段と、
前記粒子量検出手段により検出された超微粒子の粒子量が前記粒子量設定手段により設定された粒子量となるように、前記微粒子発生ノズルに供給される第１の噴霧対象液体物質及び／又は第２の噴霧対象液体物質の量を制御する噴霧対象液体物質量制御手段とを更に備えることが好ましい。
【００２３】
この態様によれば、噴霧対象液体物質量制御手段により吐出部から吐出させる超微粒子の粒子量が設定された量となるように制御するため、人が吸入を行う場合には、その人の体格、症状に応じ、また動物実験等の場合には、その動物の大きさ等に応じて、噴霧対象液体物質の粒子量を的確に制御することができる。
【００２４】
本発明の吸入装置は、
前記分別容器内の微粒子を上昇させるための二次気体を前記分別容器内に供給する二次気体供給手段と、
前記粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が前記粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、前記二次気体供給手段により供給される二次気体の圧力を制御する第２の気体圧制御手段とを更に備えることが好ましい。
【００２５】
前記分別容器は、前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子を、この分別容器の下部まで導く整流部材と、前記整流部材により分別容器の下部まで導かれた微粒子の浮上を抑制し、微粒子の選別を行う微粒子選別プレートとを備えることが好ましい。
【００２６】
前記分別容器内に、微粒子が通過する複数の微粒子通過孔が設けられた前記微粒子選別プレートが複数枚配置され、下側に位置する前記微粒子選別プレートに設けられた前記微粒子通過孔の大きさは、上側に位置する前記微粒子選別プレートに設けられた前記微粒子通過孔の大きさに比較して大きいことが好ましい。
【００２７】
本発明の吸入装置は、前記吐出部から吐出される超微粒子に対して電荷を供給する電荷供給手段と、前記電荷供給手段により超微粒子に供給される電荷の量を制御する電荷量制御手段とを更に備えることが好ましい。
【００２８】
この態様によれば、吐出部から吐出される超微粒子に＋又は−の電荷を供給することができ、また、電荷量を制御することができるため、電荷量を制御することにより超微粒子を送達部位（部位によって正又は負に荷電している）に確実に付着させることができる。
【００２９】
前記分別容器の容器壁は、該分別容器内に外部から気体を導入する気体導入手段を備えることが好ましい。これにより、粒径の制御及び／又は吐出量の制御をより良好に行えることができる。
【００３０】
本発明は、
噴霧対象液体物質を気体により破砕微粒化して噴霧対象液体物質からなる微粒子を発生させる微粒子発生ノズルと、
前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子を分別する分別容器と、
前記分別容器において微粒子から分別された超微粒子を吐出させる少なくとも１つの吐出部と、
前記吐出部から吐出させる超微粒子の粒子径を設定する粒子径設定手段と、
前記吐出部から吐出する超微粒子の粒子径を検出する粒子径検出手段と、
前記粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が前記粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、前記微粒子発生ノズルに供給される気体の圧力を制御する第１の気体圧制御手段とを備え、
前記分別容器の容器壁が該分別容器内に外部から気体を導入する気体導入手段を備える、吸入装置にも関する。この態様の吸入装置は、粒径の制御及び／又は吐出量の制御をより良好に行えることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の吸入装置は、設定した均一な粒子径で薬液等を噴霧することができ、しかも、当該薬液等の微粒子に徐放性付与等のためのコーティングを当該薬液の使用時に容易に施すことが可能である。
【００３２】
特に、本発明によれば、噴霧対象液体物質を送達部位に応じて粒子径設定手段により設定された均一な粒子径の超微粒子として噴霧し、また、吐出部より吸入時のみ噴霧対象液体物質の超微粒子を吐出することができる。従って、所望の送達部位に応じた粒子径で噴霧対象液体物質を噴霧することができ、また必要以上の噴霧対象液体物質を噴霧することを防止することができる。
【００３３】
また、本発明によれば、第１の噴霧対象液体物質を第２の噴霧対象液体物質によって容易にコーティングすることができる。したがって、例えば、第１の噴霧対象液体物質として薬液を、また、第２の噴霧対象液体物質を徐放性物質とすることによって、当該薬液を徐放性とすることができ、薬効を持続させることができる。しかも、吸入装置に供給する前に、第１の噴霧対象液体物質を第２の噴霧対象液体物質によって事前にコーティングする必要がない。
【００３４】
本発明の吸入装置が微粒子の帯電除去手段を備える場合は、微粒子を無荷電としてその送達効率を高めることができる。例えば、微粒子の帯電を除去して微粒子を無荷電とすることにより、吸入装置内面への微粒子の静電作用による付着を低減して、吐出部からの微粒子の吐出効率を高めることができる。
【００３５】
本発明で使用される気体が５０体積％以上の濃度で酸素を含む場合は微粒子の生体内への取り込みを高めることができる。
【００３６】
本発明で使用される第１の噴霧対象液体物質及び／又は第２の噴霧対象液体物質がリポソームを含む場合は徐放性コーティングを容易に施すことができる。例えば、第１の噴霧対象液体物質として薬液を、また、第２の噴霧対象液体物質をリポソーム含有液とすることによって、当該薬液中の医薬有効成分をリポソームによって被覆して徐放性とすることができ、薬効を持続させることができる。
【００３７】
本発明の吸入装置が回収処理部を備える場合は、吸入されなかった噴霧対象液体物質の超微粒子を回収して処理する。従って、噴霧対象液体物質が毒性を有する場合等においても環境に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００３８】
また、本発明の吸入装置が噴霧対象液体物質量制御手段を備える場合は、噴霧対象液体物質量制御手段により吐出部から吐出させる超微粒子の粒子量が設定された量となるように制御するため、人が吸入を行う場合には、その人の体格、症状に応じ、また動物実験等の場合には、その動物の大きさ等に応じて、噴霧対象液体物質の粒子量を的確に制御することができる。
【００３９】
更に、本発明の吸入装置が、吐出部から吐出される超微粒子に電荷を供給することができ、また、電荷量を制御することができる場合は、電荷の種類（＋又は−）及び電荷量を制御することにより超微粒子を送達部位に確実に付着させることができる。
【００４０】
本発明の吸入装置の分別容器の容器壁が該分別容器内に外部から気体を導入する気体導入手段を備える場合は、粒径の制御及び／又は吐出量の制御をより良好に行えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態の吸入装置の概略構成図。
【図２】本発明の一実施形態の吸入装置における微粒子発生ノズルの拡大断面図。
【図３】本発明の一実施形態の吸入装置における微粒子選別プレートの拡大正面図。
【図４】本発明の一実施形態の吸入装置における別の微粒子選別プレートの拡大正面図。
【図５】本発明の一実施形態の吸入装置における別の微粒子選別プレートの拡大正面図。
【図６】本発明の一実施形態の吸入装置のシステム構成図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態の吸入装置について説明する。
【００４３】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る吸入装置１は、下端部が閉じ上端部に蓋部１０ａを有する円筒形状の微粒子分別容器１０を備えている。この微粒子分別容器１０の蓋部１０ａには、第１及び第２の噴霧対象液体物質を空気等の気体により破砕微細化する三流体ノズル（微粒子発生ノズル）２が設けられている。
【００４４】
まず、三流体ノズル２について説明する。
【００４５】
三流体ノズル２は、ノズルの先端部に設けられた噴射口から噴射された第１及び第２の噴霧対象液体物質の外周部に対して、気体噴射口から気体を噴射して、第１及び第２の噴霧対象液体物質を気体により破砕微細化することにより第１の噴霧対象液体物質をコアとし、第２の噴霧対象液体物質をシェルとするコア−シェル構造を有する微粒子を噴出させるものである。
【００４６】
図２に示すように、三流体ノズル２は、第１の噴霧対象液体物質（Ａ）を微粒子分別容器１０内に噴射する第１の噴射口２ａ、第２の噴霧対象液体物質（Ｂ）を微粒子分別容器１０内に噴射する第２の噴射口２ｂ、及び、気体（Ｃ）を微粒子分別容器１０内に噴射する気体噴射口２ｃを備えており、気体噴射口２ｃが第１の噴射口２ａ及び第２の噴射口２ｂの周囲に配設されている。
【００４７】
具体的には、図２に示す態様では、三流体ノズル２は、第１の噴射口２ａ及び第２の噴射口２ｂを有するノズル本体３を備えており、ノズル本体３内には、図示を省略する供給源から第１の噴霧対象液体物質（Ａ）を第１の噴射口２ａに供給する第１の管路３ａ、及び、図示を省略する供給源から第２の噴霧対象液体物質（Ｂ）を第２の噴射口２ｂに供給する第２の管路３ｂが形成されている。
【００４８】
そして、ノズル本体３の周囲には、空隙５を形成するノズルカバー４が配設されており、空隙５は図示を省略する気体の供給源及び気体噴射口２ｃと連通しており、気体噴射口２ｃから第１の噴射口２ａ及び第２の噴射口２ｂの周囲に気体（Ｃ）を噴射可能とされている。
【００４９】
図２に示す態様では、気体噴射口２ｃは略環状とされており、第１の噴射口２ａ及び第２の噴射口２ｂを気体噴射口２ｃが取り囲んでいる。したがって、第１の噴射口２ａから噴射される第１の噴霧対象液体物質（Ａ）及び第２の噴射口２ｂから噴射される第２の噴霧対象液体物質（Ｂ）の全体に対して気体噴射口２ｃから気体（Ｃ）を噴射して微粒子の発生効率を高めることができる。
【００５０】
また、図２に示す態様では、第２の噴射口２ｂが第１の噴射口２ａの周囲に配設されている。これにより、第１の噴霧対象液体物質（Ａ）を第２の噴霧対象液体物質（Ｂ）によって容易にコーティングすることができる。更に、図２に示す態様では、第２の噴射口２ｂは略環状とされており、第１の噴射口２ａを第２の噴射口２ｂが取り囲んでいる。具体的には、第２の噴射口２ｂ内に第１の噴射口２ａが配設されている。これにより、第２の噴霧対象液体物質（Ｂ）による第１の噴霧対象液体物質（Ａ）の被覆を更に効率化することができる。
【００５１】
図２に示す態様において三流体ノズル２から微粒子を発生させる場合は、第１の噴射口２ａ、第２の噴射口２ｂ及び気体噴射口２ｃから、それぞれ、第１の噴霧対象液体物質（Ａ）、第２の噴霧対象液体物質（Ｂ）及び気体（Ｃ）を噴射する。これにより、第１の噴霧対象液体物質（Ａ）は第２の噴霧対象液体物質（Ｂ）によってコーティングされ、更に、気体（Ｃ）により破砕微細化される。これによって第１の噴霧対象液体物質（Ａ）をコアとし、第２の噴霧対象液体物質（Ｂ）をシェルとするコア−シェル構造を有する微粒子が三流体ノズル２から噴射される。
【００５２】
このように、三流体ノズル２によって、第１及び第２の噴霧対象液体物質を気体により破砕微粒化して第１及び第２の噴霧対象液体物質からなる微粒子を効率的に発生させることができる。そして、その微粒子は、第１の噴霧対象液体物質をコアとし、第２の噴霧対象液体物質をシェルとするコア−シェル構造を有することができる。
【００５３】
すなわち、三流体ノズル２によって、第１の噴霧対象液体物質を第２の噴霧対象液体物質によって容易にコーティングすることができ、また、コーティングされた形態を維持した微粒子を生成することができる。
【００５４】
本発明では、噴霧直前に、第１及び第２の噴霧対象液体物質を混合して、第１の噴霧対象液体物質を第２の噴霧対象液体物質によってコーティングするので、吸入装置への供給前に、事前に、第１の噴霧対象液体物質を第２の噴霧対象液体物質によってコーティングする必要がない。また、微粒子発生ノズルからの噴射によってコーティングを実施するので第２の噴霧対象液体物質による第１の噴霧対象液体物質のコーティングを容易に行うことができる。
【００５５】
なお、第１及び第２の噴霧対象液体物質は、常温（２５℃）において液体であればよいが、温度環境の変化に対する微粒子の安定な生成のためには、低温（例えば０℃）でも液体であることが好ましい。
【００５６】
第１及び第２の噴霧対象液体物質は、常温（２５℃）において流動性を有することが好ましい。「２５℃において流動性を有する」とは、所定の容器内の１ｋｇの液体物質の液面を水平とした後、当該容器を傾斜させ、１２時間以内に、好ましくは６時間以内に、より好ましくは１時間以内に、更により好ましくは３０分以内に、当該液面が再度水平となりうることを意味する。ここで、「水平」とは、重力の作用方向に対して直角に交差する平面を形成することを意味する。
【００５７】
第１及び第２の噴霧対象液体物質の粘度は特には限定されない。したがって、本発明では、第１及び第２の噴霧対象液体物質として、低粘度液体から高粘度液体まで幅広く取り扱うことができる。例えば、第１及び第２の噴霧対象液体物質としては、２５℃で、１×１０−４〜１００Ｐａ．ｓ、好ましくは５×１０−４〜５０Ｐａ．ｓ、より好ましくは１×１０−３〜１０Ｐａ．ｓの範囲の粘度を有する液体を使用することができる。
【００５８】
第１及び／又は第２の噴霧対象液体物質は、常温（２５℃）で固体の物質を適切な溶媒に溶解して得られた溶液の形態であってもよい。溶媒としては不揮発性又は揮発性のいずれのものをも使用することができる。水等の揮発性溶媒が好ましい。例えば、第１の噴霧対象液体物質として、常温で固形の医薬有効成分の粉体を揮発性溶媒に溶解した薬液を使用し、第２の噴霧対象液体物質として、常温で固形の被覆物質（徐放性物質等）を揮発性溶媒に溶解したコーティング液を使用することで、医薬有効成分の微粒子が被覆物質でコーティングされた複合微粒子を生成することができる。
【００５９】
前記徐放性物質は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、アクリル系ポリマー等の合成重合体；グアーガム、アカシアガム、トラガカントガム、キサンタンガム等の天然重合体；ＨＰＭＣ、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、メチルセルロース（ＭＣ）、エチルセルロース（ＥＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロース重合体；キシリトール、ソルビトール、マルチトール等の糖アルコール；ゼラチン等のタンパク質；等の物質を使用することができる。
【００６０】
本発明の一態様では、第１の噴霧対象液体物質として薬液を、また、第２の噴霧対象液体物質を徐放性物質とすることによって、当該薬液を徐放性とすることができ、薬効を持続させることができる。
【００６１】
第１及び／又は第２の噴霧対象液体物質はリポソームを含むことが好ましい。リポソームは徐放性物質として機能するのでリポソームを使用することによって徐放性コーティングを容易に施すことができる。例えば、第１の噴霧対象液体物質として薬液を、また、第２の噴霧対象液体物質をリポソーム含有液とすることによって、当該薬液中の医薬有効成分をリポソームによって被覆して徐放性とすることができ、薬効を持続させることができる。
【００６２】
これまでのリポソーム複合体の製造技術では取り扱いに注意を要する疎水性溶媒の使用が必要である一方で、最終的には当該疎水性溶媒の除去が必要となり、製造工程が増大し、効率的な製造は困難であったが、本発明では、水等の取り扱いが容易な親水性溶媒を使用することが可能であるので、製造工程を簡略化して、リポソーム被覆微粒子の効率的な製造が可能となる。
【００６３】
本発明の吸入装置における微粒子発生ノズルによって発生する微粒子が医薬有効成分を含む場合、当該医薬有効成分が変性しないので、本発明は、当該医薬有効成分による薬効を阻害することがない。
【００６４】
したがって、本発明における微粒子としてワクチンを使用することもできる。例えば、第１の噴霧対象液体物質として所定の抗原を含む薬液を使用し、第２の噴霧対象液体物質として当該薬液の溶媒のみを使用することによって、ワクチンの微粒子を生成することができる。この場合、本発明の吸入装置では、医薬有効成分（抗原）に対して、熱、粉砕力等の物理的作用を回避することができ、そのために、当該医薬有効成分の変性がないので、ワクチンの力価が変動することがない。なお、同様に、本発明における微粒子は、ｉＰＳ細胞等の各種の生物製剤を含むことができる。
【００６５】
本発明で使用される気体は特には限定されない。したがって、前記気体としては、例えば、窒素、酸素、或いは、空気等の窒素、酸素等の各種気体の混合物を使用することができる。前記気体のタイプを調整することによって、第１の噴霧対象液体物質及び第２の噴霧対象液体物質の溶存気体量を制御することができる。前記気体は酸素濃度が５０体積％以上であることが好ましく、８０体積％以上であることがより好ましく、純粋な酸素であることが更により好ましい。これにより、微粒子の生体内への取り込みを高めることができる。また、第１の噴霧対象液体物質及び第２の噴霧対象液体物質中の溶存酸素量を飽和量とすることができ、これによっても、第１の噴霧対象液体物質及び第２の噴霧対象液体物質の生体内への取り込みを向上させることができる。
【００６６】
図２に示す態様では、比較的シンプルな構造の三流体ノズル２を使用するので、第１及び／又は第２の噴霧対象液体物質として比較的高粘度の液体を使用可能であり、また、目詰まりを起こしにくく、更に、耐摩耗性にも優れている。ノズル本体３、ノズルカバー４等の三流体ノズル２の構成部品の材質は特には限定されるものではないが、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、テフロン（登録商標）等の耐摩耗性プラスチックが挙げられる。
【００６７】
第１の噴射口２ａ、第２の噴射口２ｂ及び気体噴射口２ｃの少なくとも１つの開口部の形状又は面積を可変としてもよい。これにより、第１の噴霧対象液体物質、第２の噴霧対象液体物質及び気体の少なくとも１つの供給量及び／又は供給速度の制御をより容易に行うことができる。例えば、ノズル本体３とノズルカバー４との相対位置を可変として気体噴射口２ｃの開口面積を増減可能とすることによって気体の噴射量及び／又は噴射速度を調整して微粒子のサイズを制御したり、或いは、第２の噴霧対象液体物質による第１の噴霧対象液体物質の被覆の程度を制御してもよい。
【００６８】
次に、微粒子分別容器１０について説明する。
【００６９】
図１に示すように、微粒子分別容器１０内には、三流体ノズル２により発生した微粒子を微粒子分別容器１０の下部まで整流して導く整流コーン(整流部材)１４が設けられている。ここで整流コーン１４の上部の開口部には、三流体ノズル２の先端部が配置されている。
【００７０】
また、微粒子分別容器１０内には、二次気体用コンプレッサ１６から延びる二次気体供給管１８が配置されており、二次気体用コンプレッサ１６からの空気等の二次気体は、整流コーン１４の下部の開口部付近に供給される。また、微粒子分別容器１０内には、整流コーン１４により微粒子分別容器１０の下部まで導かれた微粒子の浮上を抑制し、微粒子の選別を行う３枚の微粒子選別プレート２０，２２，２４が設けられている。なお、微粒子選別プレートの設置個数は任意であり、適宜、変更することができる。
【００７１】
図３に示すように、微粒子選別プレート２０は、中央部に整流コーン１４が貫通する開口部２０ａが設けられた円板形状を有するプレート状部材であり、多数の微粒子通過孔２０ｂが設けられている。また、図４に示すように、微粒子選別プレート２２は、中央部に整流コーン１４が貫通する開口部２２ａが設けられた円板形状を有するプレート状部材であり、多数の微粒子通過孔２２ｂが設けられている。なお、微粒子通過孔２２ｂは、微粒子選別プレート２０の微粒子通過孔２０ｂの大きさよりも大きく形成されている。更に図５に示すように、微粒子選別プレート２４は、中央部に整流コーン１４が貫通する開口部２４ａが設けられた円板形状を有するプレート状部材であり、多数の微粒子通過孔２４ｂが設けられている。なお、微粒子通過孔２４ｂは、微粒子選別プレート２２の微粒子通過孔２２ｂの大きさよりも大きく形成されている。
【００７２】
微粒子分別容器１０の底部には、排出口１０ｂが設けられている。微粒子分別容器１０の底部にたまった噴霧対象液体物質は、排出口１０ｂから排出される。
【００７３】
また、微粒子分別容器１０の蓋部１０ａには、微粒子分別容器１０内において微粒子から分別された超微粒子を吐出する吐出部２８が設けられている。ここで、吐出部２８は、微粒子分別容器１０の蓋部１０ａに取付けられた噴霧口取付部２８ａ、噴霧口取付部２８ａに接続された噴霧誘導管２８ｂ及び噴霧誘導管２８ｂの先端部に設けられた吸入口２８ｃにより構成されている。ここで噴霧誘導管２８ｂと吸入口２８ｃとの間には、吸入時のみに開く弁２８ｄが設けられている。また、吸入口２８ｃには、超微粒子回収管２９ａを介して、超微粒子を回収処理する回収処理装置２９が設けられている。
【００７４】
図１に示す態様では、吐出部２８は１つだけ配設されているが、吐出部２８の配設個数に限定はなく、例えば、微粒子分別容器１０は複数の吐出部２８を備えていてもよい。これにより、同時に、多数の患者に超微粒子を供給することができる。
【００７５】
図１に示す微粒子分別容器１０の容器壁には補助気体用ノズル１９ａが設置されており、補助気体用コンプレッサ１７から延びる補助気体供給管１９ｂが接続されている。補助気体用ノズル１９ａの噴出口は吐出部２８に向けられており、補助気体用コンプレッサ１７から供給された補助気体は微粒子分別容器１０内において補助気体用ノズル１９ａから上方に向けて吐出される。図に示す態様では、補助気体用コンプレッサ１７、補助気体供給管１９ｂ及び補助気体用ノズル１９ａが分別容器内に外部から気体を導入する気体導入手段を構成する。
【００７６】
図１に示す態様では、第１の噴霧対象液体物質及び第２の噴霧対象液体物質をそれぞれ貯留する貯留容器２６ａ，２６ｂが微粒子分別容器１０に併設されている。そして、貯留容器２６ａ，２６ｂと三流体ノズル２との間には、第１の噴霧対象液体物質及び第２の噴霧対象液体物質を三流体ノズル２へそれぞれ供給するための供給管３０ａ，３０ｂが設けられている。この供給管３０ａ，３０ｂには、三流体ノズル２への各噴霧対象液体物質の供給量を調整するための電磁弁３２ａ，３２ｂが設けられている。また、ノズル供給用コンプレッサ３４と三流体ノズル２との間には、ノズル用気体を三流体ノズル２へ供給するための気体供給管３６が設けられている。
【００７７】
また、図１に示す態様では、三流体ノズル２には、吐出部２８の吸入口２８ｃから吐出される超微粒子に電荷を供給する電源装置４０が接続されている。この電源装置４０により所望の直流電圧を三流体ノズル２に給電し、吸入口２８ｃから吐出される超微粒子を＋又は−に帯電させる。このようにして超微粒子を帯電させることにより、超微粒子の適応部位への付着効率を向上させることができる。
【００７８】
上述の二次気体用コンプレッサ１６により微粒子分別容器１０内に供給される二次気体の圧力、補助気体用コンプレッサ１７より微粒子分別容器１０内に供給される補助気体の圧力、ノズル供給用コンプレッサ３４により三流体ノズル２に供給されるノズル用気体の圧力、及び、電磁弁３２ａ，３２ｂを介して三流体ノズル２に供給される噴霧対象液体物質の量は、制御装置４２(図６参照)によって制御される。また、制御装置４２により、電源装置４０によって三流体ノズル２に供給される電荷種（＋又は−）及び電荷量（帯電量）が制御される。即ち、制御装置４２は、三流体ノズル２に供給されるノズル用気体の圧力を制御するための第１の気体圧制御手段、微粒子分別容器１０内に供給される二次気体の圧力を制御するための第２の気体圧制御手段、微粒子分別容器１０内に供給される補助気体の圧力を制御するための補助気体圧制御手段、三流体ノズル２に供給される噴霧対象液体物質の量を制御する噴霧対象液体物質量制御手段、及び、吐出部２８の吸入口２８ｃに供給される電荷種及び電荷量を制御する荷電制御手段として機能する。
【００７９】
また、制御装置４２には、吐出部２８の吸入口２８ｃから吐出される超微粒子の粒子径の分布を検出する粒子径検出部Ｓ１及び超微粒子の粒子量を検出する粒子量検出部Ｓ２が接続され、粒子径検出部Ｓ１及び粒子量検出部Ｓ２から検出値が入力される。また、制御装置４２には、吐出部２８の吸入口２８ｃから吐出させる超微粒子の粒子径を設定する粒子径設定部４４ａ、超微粒子の粒子量を設定する粒子量設定部４４ｂ及び超微粒子の電荷種及び帯電量(供給電荷量)を設定する荷電設定部４４ｃが接続されている。
【００８０】
次に、この吸入装置１による超微粒子の発生について説明する。なお、以下の説明においては、三流体ノズル２に第１及び第２の噴霧対象液体物質を供給すると共に、ノズル用気体、二次気体及び補助気体として空気を供給し、第１及び第２の噴霧対象液体物質の超微粒子を発生させて人に吸入させる場合を例として説明する。
【００８１】
まず、粒子径設定部４４ａにより吐出部２８の吸入口２８ｃから吐出させる第１及び第２の噴霧対象液体物質の超微粒子の粒子径の設定を行い、粒子量設定部４４ｂにより吐出部２８の吸入口２８ｃから吐出させる超微粒子の粒子量を設定する。即ち、投薬したい部位に応じて適切な粒子径を設定し、投薬する人の体格、症状等に応じて粒子量を設定する。
【００８２】
この超微粒子の粒子径の設定及び超微粒子の粒子量の設定が終了した後、第１及び第２の噴霧対象液体物質の超微粒子を発生させる。即ち、この吸入装置１においては、ノズル供給用コンプレッサ３４から気体供給管３６を介して三流体ノズル２に空気（ノズル用気体）が供給されると、この空気が三流体ノズル２の先端部の気体噴射口２ｃ（図２参照）から噴射され、この噴射力により貯留容器２６ａ，２６ｂ内の第１及び第２の噴霧対象液体物質が吸上げられ、供給管３０を介して三流体ノズル２に供給される。
【００８３】
三流体ノズル２においては、既述のとおり、第１の噴射口２ａ及び第２の噴射口２ｂ（図２参照）から噴出される第１の噴霧対象液体物質及び第２の噴霧対象液体物質が気体噴射口２ｃ（図２参照）から噴出される空気により破砕微細化されて、第１及び第２の噴霧対象液体物質からなる微粒子が噴出される。この三流体ノズル２から噴出された微粒子は、整流コーン１４内を通って微粒子分別容器１０の下部まで導かれる。一方、二次気体用コンプレッサ１６からの空気（二次気体）が二次気体供給管１８を介して整流コーン１４の下部の開口部付近に供給される。また、補助気体用コンプレッサ１７からの空気（補助気体）が補助気体供給管１９ｂを介して補助気体用ノズル１９ａから微粒子分別容器１０内に吐出部２８に向けて吐出される。
【００８４】
微粒子分別容器１０の下部まで導かれた微粒子は、三流体ノズル２から噴出された空気（ノズル用気体）、二次気体及び補助気体による上昇流により、微粒子選別プレート２０，２２，２４により浮上を抑制されつつ、微粒子選別プレート２０，２２，２４に設けられた微粒子通過孔２０ｂ，２２ｂ，２４ｂを通って、徐々に微粒子分別容器１０内を浮上する。即ち、まず微粒子選別プレート２４を通過した微粒子は、微粒子選別プレート２２により浮上が抑制され、微粒子選別プレート２４と微粒子選別プレート２２の間に所定の粒子径を有する微粒子が滞留する。ここで粒子径の大きい微粒子は、重力により微粒子分別容器１０の底部に落下する。
【００８５】
また、微粒子選別プレート２２を通過した微粒子は、微粒子選別プレート２０により浮上が抑制され、微粒子選別プレート２２と微粒子選別プレート２０の間に所定の粒子径を有する微粒子が滞留する。ここで粒子径の大きい微粒子は、重力により微粒子分別容器１０の底部に落下する。なお、微粒子選別プレート２２と微粒子選別プレート２０の間に滞留する微粒子の粒子径は、微粒子選別プレート２４と微粒子選別プレート２２の間に滞留する微粒子の粒子径よりも小さくなっている。
【００８６】
このようにして微粒子が微粒子分別容器１０内を浮上するにしたがい、粒子径の大きい微粒子は、微粒子分別容器１０の底部に落下し、均一な粒子径の超微粒子のみが微粒子分別容器１０の吐出部２８から吐出される。なお、微粒子分別容器１０の底部にたまった第１及び第２の噴霧対象液体物質は、排出口１０ｂから排出される。
【００８７】
吐出部２８の吸入口２８ｃから吐出された超微粒子の粒子径の分布は、粒子径検出部Ｓ１により検出され、超微粒子の粒子量は、粒子量検出部Ｓ２により検出される。粒子径検出部Ｓ１及び粒子量検出部Ｓ２により検出された検出値は、制御装置４２に入力される。制御装置４２においては、吐出部２８の吸入口２８ｃから吐出される超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定された値になるように、また超微粒子の粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された値になるように、二次気体用コンプレッサ１６、補助気体用コンプレッサ１７、電磁弁３２ａ，３２ｂ及びノズル供給用コンプレッサ３４に対して制御信号を出力し、三流体ノズル２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力及び三流体ノズル２に供給される第１及び第２の噴霧対象液体物質の量を制御すると共に、微粒子分別容器１０内に供給される二次気体及び補助気体の圧力を制御する。
【００８８】
即ち、制御装置４２においては、粒子径検出部Ｓ１により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定された大きさよりも大きい場合には、ノズル供給用コンプレッサ３４を制御して、三流体ノズル２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力を高くする。また、二次気体用コンプレッサ１６を制御して微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）及び／又は補助気体用コンプレッサ１７を制御して微粒子分別容器１０内に供給される空気（補助気体）の圧力を高くする。これにより吸入口２８ｃから吐出される超微粒子の粒子径を小さくする。
【００８９】
一方、粒子径検出部Ｓ１により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定された大きさよりも小さい場合には、ノズル供給用コンプレッサ３４を制御して、三流体ノズル２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力を低くする。また、二次気体用コンプレッサ１６を制御して微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）の圧力を低くする。これにより吸入口２８ｃから吐出される超微粒子の粒子径を大きくする。
【００９０】
なお、三流体ノズル２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力、微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体及び／又は補助気体）の圧力の何れか一方を制御することにより、吸入口２８ｃから吐出される超微粒子の粒子径を制御することができるが、三流体ノズル２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力と微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）及び／又は補助気体用コンプレッサ１７を制御して微粒子分別容器１０内に供給される空気（補助気体）の圧力の両方を制御することにより、より精度よく超微粒子の粒子径を制御することができる。
【００９１】
また、粒子量検出部Ｓ２により検出された微粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された量よりも少ない場合には、電磁弁３２ａ，３２ｂに対して制御信号を出力して、三流体ノズル２に供給される第１の噴霧対象液体物質及び／又は第２の噴霧対象液体物質の量を増加させる。これにより吸入口２８ｃから吐出される超微粒子の粒子量が多くなる。一方、粒子量検出部Ｓ２により検出された微粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された量よりも多い場合には、電磁弁３２ａ，３２ｂに対して制御信号を出力して、三流体ノズル２に供給される第１の噴霧対象液体物質及び／又は第２の噴霧対象液体物質の量を減少させる。これにより吸入口２８ｃから吐出される超微粒子の粒子量が少なくなる。
【００９２】
この吸入装置１においては、粒子径検出部Ｓ１により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定され粒子径となり、粒子量検出部Ｓ２により検出された粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された粒子量となるまで上述の制御が繰り返され、その後吸入を開始する。
【００９３】
この吸入装置１においては、吸入時のみに弁２８が開いて吸入口２８ｃ側へ超微粒子が吐出し吸入が可能となる。また、吸入口２８ｃ側に吐出され、吸入されなかった超微粒子は、回収処理装置２９において回収処理される。
【００９４】
この実施の形態にかかる吸入装置１によれば、第１及び第２の噴霧対象液体物質を粒子径設定手段により設定された均一な粒子径の超微粒子として噴霧し、また、吸入時のみ超微粒子を吐出することができる。従って、所望の適用部位に応じた粒子径で超微粒子を噴霧することができることから、第１及び第２の噴霧対象液体物質の少ない量で大きな薬効を得ることができる。また必要以上の第１及び第２の噴霧対象液体物質を噴霧することを防止することができるため、第１及び第２の噴霧対象液体物質の消費量を少なくすることができる。
【００９５】
また、第１及び第２の噴霧対象液体物質を粒子径設定手段により設定された均一な粒子径の超微粒子として噴霧し、また、回収処理部において吸入されなかった第１及び第２の噴霧対象液体物質の超微粒子を回収して処理する。従って、第１及び第２の噴霧対象液体物質が毒性を有する場合等においても環境に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００９６】
また、吸入口２８ｃから吐出させる超微粒子の粒子量が設定された量となるように制御するため、人が吸入を行う場合には、その人の体格、症状に応じて第１及び第２の噴霧対象液体物質の粒子量を的確に制御することができる。
【００９７】
なお、本発明により生成する超微粒子は、もともとは帯電していないが、上述の実施の形態の吸入装置１においては、荷電設定部４４ｃにより、吐出部２８の吸入口２８ｃから吐出させる超微粒子を＋又は−に帯電させることができる。即ち、荷電設定部４４ｃにより電荷種（＋又は−）及び帯電量を設定すると、制御装置４２は、設定した値に基づいて、電源装置４０に対して制御信号を出力し、電源装置４０により三流体ノズル２に供給される電荷種及び電荷量の制御を行う。従って、必要に応じて超微粒子の電荷種及び帯電量を制御することにより超微粒子を適用部位に確実に付着させることができる。なお、本発明における帯電対象は超微粒子であるため、本発明では、帯電に必要な電力は少なくてよく、例えば、１ｋｗ以下とすることができる。
【００９８】
一方、本発明の吸入装置においては、微粒子を帯電させなくともよい。すなわち、図１に示す態様の吸入装置１において、電源装置４０を三流体ノズル２に接続して三流体ノズル２から発生する微粒子を帯電させなくともよい。また、例えば、吸入部２８において、超微粒子の帯電を除去する帯電除去手段を備えてもよい。本発明の吸入装置が微粒子の帯電除去手段を備える場合は、微粒子を無荷電としてその送達効率を高めることができる。例えば、微粒子の帯電を除去して微粒子を無荷電とすることにより、吸入装置内面への微粒子の静電作用による付着を低減して、吐出部からの微粒子の吐出効率を高めることができる。
【００９９】
また、上述の実施の形態においては、吸入装置において、第１及び第２の噴霧対象液体物質の超微粒子を発生させて、人に吸入させる場合を例として説明したが、薬液、環境汚染物質等を噴霧対象物質とし、この噴霧対象物質の超微粒子を動物に吸入させることにより動物実験を行うこともできる。この場合には、設定された均一な超微粒子を実験に用いることができるため、正確な実験結果を得ることができる。また、植物も気孔を介して外部から微粒子を吸入可能であるので、本発明は植物に対しても使用することができる。
【０１００】
また、上述の実施の形態においては、三流体ノズル２に空気が供給されると、この空気が三流体ノズル２の先端部の気体噴射口から噴出され、この噴射力により貯留容器２６ａ，２６ｂ内の第１の噴霧対象液体物質及び第２の噴霧対象液体物質が吸上げられて三流体ノズル２に供給されるが、第１の噴霧対象液体物質及び／又は第２の噴霧対象液体物質の粘性が非常に高い場合においては、ポンプ等を用いて三流体ノズル２の第１の噴射口及び／又は第２の噴射口まで第１の噴霧対象液体物質及び／又は第２の噴霧対象液体物質を導くことにより、同様に超微粒子を発生させることができる。
【０１０１】
また、この吸入装置は、均一な粒子径を有する噴霧対象物質の超微粒子を発生させることができるため、医薬品、農薬等の安全性試験、労働環境中の各種化学物質の毒性試験、大気汚染物質、環境ホルモンの研究等において行われる吸入試験等に用いた場合においても、正確な試験結果を得ることができる。
【０１０２】
なお、図１に示す実施形態において、微粒子発生ノズル２として二流体ノズルを使用する場合は、第１の噴霧対象液体物質又は第２の噴霧対象液体物質、或いは、これらを混合して微粒子発生ノズル２に供給し、また、ノズル供給用コンプレッサ３４からノズル用気体を微粒子発生ノズル２に供給することによって、第１の噴霧対象液体物質又は第２の噴霧対象液体物質、或いは、これらの混合物の微粒子を生成することができる。この場合も、本発明の吸入装置は、設定した均一な粒子径で薬液等を噴霧することができる。また、図１に示す本発明の吸入装置では、微粒子分別容器１０の容器壁に補助気体用ノズル１９ａが設置されており、補助気体用コンプレッサ１７から供給された補助気体が補助気体用ノズル１９ａから上方に向けて吐出されるので、微粒子の粒径の制御及び／又は吐出量の制御をより良好に行えることができる。
【０１０３】
本発明の吸入装置は、微粒子発生ノズル２によって生成した微粒子を微粒子分別容器１０内で粒径に応じて分別して吐出するので、非常に狭い粒度分布を備える超微粒子を吐出することができる。したがって、均一な粒径の超微粒子を吐出することができる。
【０１０４】
したがって、本発明では、発生させる超微粒子の最大粒径を、例えば、１μｍ未満とすることができる。この場合、超微粒子の最大粒径は５００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以下がより好ましく、１００ｎｍ以下が更により好ましい。なお、最大粒径が１μｍ未満の場合、本発明の超微粒子は粒径が１μｍ以上の微粒子を含まない。すなわち、例えば、平均粒径が１μｍ未満の微粒子はその粒度分布に応じてその一部に１μｍ以上の粒子径を有する微粒子を含むが、最大粒子径が１μｍ未満の微粒子はそのような比較的大径の粒子を含まない。
【符号の説明】
【０１０５】
１…吸入装置、２…三流体ノズル、３…ノズル本体、４…ノズルカバー、５…空隙、１０…微粒子分別容器、１４…整流コーン、１６…二次気体用コンプレッサ、２０，２２，２４…微粒子選別プレート、２６…貯留容器、２８…吐出部、２８ｃ…吸入口、２８ｄ…弁、２９…回収処理装置、３２…電磁弁、３４…ノズル供給用コンプレッサ、４０…電源装置、４２…制御装置、４４ａ…粒子径設定部、４４ｂ…粒子量設定部、４４ｃ…荷電設定部、Ｓ１…粒子径検出部、Ｓ２…粒子量検出部。
【図１】
2018130224.tif 000003
【図２】
2018130224.tif 000004
【図３】
2018130224.tif 000005
【図４】
2018130224.tif 000006
【図５】
2018130224.tif 000007
【図６】
2018130224.tif 000008