(57)【要約】  噴霧デバイスのためのキャリアアセンブリ（７０）であって、このキャリアアセンブリ（７０）は、噴霧デバイスのカートリッジアダプタ（４０）内に装着されるように形成されたキャリア部材（６０）であって、近位向きの第１の面（６２）、および第１の面（６２）に配置されて第２の面（６４）と流体連通した貫通穴（６６）を備えたキャリア部材（６０）と、出口面（５２）、入口面（５４）、および入口面（５４）において入口開口部（５９）を配置し且つ出口面（５２）において出口開口部（５７）と連通したチャネルを備えたマイクロノズル（５０）と、を備え、マイクロノズル（５０）はキャリア部材（６０）に収容され且つ取り付けられており、これにより出口開口部は貫通穴と整列されており、キャリア部材は、第２の面と第１の面との間に空気が流れることを可能にするために形成された排気穴（６８）を備えている、キャリアアセンブリ（７０）。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧デバイスのためのキャリアアセンブリ（７０）であって、該キャリアアセンブリ（７０）は、
噴霧デバイスのカートリッジアダプタ（４０）内に装着されるように形成されたキャリア部材（６０）であって、近位向きの第１の面（６２）、遠位向きの第２の面（６４）、および前記第１の面（６２）に配置されて前記第２の面（６４）と流体連通した貫通穴（６６）を備えたキャリア部材（６０）と、
出口面（５２）、入口面（５４）、および該入口面（５４）において入口開口部（５９）を配置し且つ前記出口面（５２）において出口開口部（５７）と連通したチャネルを備えたマイクロノズル（５０）と、
を備え、
該マイクロノズル（５０）は前記キャリア部材（６０）に収容され且つ取り付けられており、これにより前記出口開口部は前記貫通穴と整列されており、前記キャリア部材は、前記第２の面と前記第１の面との間に空気が流れることを可能にするために形成された排気穴（６８）を備えている、キャリアアセンブリ（７０）。
【請求項２】
前記キャリア部材（６０）は、鋼の金属ストリップ等の鋼等の薄いシート金属から形成されている、請求項１に記載のキャリアアセンブリ（７０）。
【請求項３】
前記排気穴（６８）は、円状パターンまたは半円状パターンにおいて前記貫通穴（６６）の周りに配置されている、請求項２に記載のキャリアアセンブリ（７０）。
【請求項４】
前記排気穴（６８）の直径は、０．０５ｍｍから０．３ｍｍの間、またはより好適に０．１ｍｍから０．１７ｍｍの間である、請求項２に記載のキャリアアセンブリ（７０）。
【請求項５】
前記キャリア部材（６０）の貫通穴（６６）は前記マイクロノズル（５０）を収容するように構成されており、これにより前記マイクロノズル（５０）が前記貫通穴（６６）内に収容された場合、前記マイクロノズル（５０）の出口面（５２）は、前記キャリア部材（６０）の第１の面（６２）と同一平面となるか、または前記第１の面（６２）に対して隆起している、請求項１に記載のキャリアアセンブリ（７０）。
【請求項６】
前記入口面（５４）は全体的に前記出口面（５２）と平行であり、側面プロファイル（５５、５５´）は前記出口面（５２）を前記入口面（５４）と接続しており、前記側面プロファイル（５５、５５´）は前記貫通穴（６６）と協働して、これにより前記マイクロノズル（５０）が前記貫通穴（６６）内に収容された場合、前記出口面（５２）が前記第１の面（６２）と同一平面となるか、または前記第１の面（６２）に対して隆起するように構成されている、請求項５に記載のキャリアアセンブリ（７０）。
【請求項７】
前記側面プロファイル（５５、５５´）は、前記貫通穴（６６）の内側面プロファイル（６５、６５´）と突き当たることにより前記貫通穴（６６）と協働し、これにより前記マイクロノズル（５０）が前記貫通穴（６６）内に収容された場合、前記出口面（５２）は前記第１の面（６２）と同一平面となるか、または前記第１の面（６２）に対して隆起する、請求項６に記載のキャリアアセンブリ（７０）。
【請求項８】
前記マイクロノズル（５０）の側面プロファイル（５５）は、前記出口面（５２）に対して傾斜しており、前記キャリア部材（６０）の前記貫通穴（６６）の内側面プロファイル（６５、６５´）は、対応して前記第１の面（６２）に対して傾斜して、前記マイクロノズル（５０）の前記貫通穴（６６）内における堅固な収用を提供している、請求項７に記載のキャリアアセンブリ（７０）。
【請求項９】
前記貫通穴（６６）の内側面プロファイル（６５）は、前記第２の面（６４）から前記第１の面（６２）へと穴を打ち抜くことにより形成された傾斜面である、請求項８に記載のキャリアアセンブリ（７０）。
【請求項１０】
前記マイクロノズル（５０）の側面プロファイル（５５´）は、前記入口面（５４）と前記出口面（５２）との間に、近位向きの中間面（５８）を設けるように段付きである、請求項６に記載のキャリアアセンブリ（７０）。
【請求項１１】
前記マイクロノズル（５０）が前記貫通穴（６６）内に収容された場合、前記マイクロノズル（５０）の中間面（５８）は、前記貫通穴の内側面プロファイル（６５）の遠位向きの面に突き当たる、請求項１０に記載のキャリアアセンブリ（７０）。
【請求項１２】
前記マイクロノズル（５０）は、半導体等のセラミックまたは単結晶材料を含んでいる、請求項１に記載のキャリアアセンブリ（７０）。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のキャリアアセンブリ（７０）を備えた噴霧デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はマイクロノズルアセンブリ、特にキャリア部材を備えたマイクロノズルアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの異なった種類の噴霧デバイスが、今日の市場に存在している。マイクロノズルを備えたマイクロノズルデバイスは、重要性が増しており、市場の成長区分を形成している。マイクロノズルは、例えばインクジェットプリンタ機器、３Ｄプリンタ、香水容器、および薬剤送達デバイスに見られ得る。そのようなノズルは液状製品を吐出するための開口部を備え、それらの開口部は０．５μｍから１０μｍの直径を有する。より小さい直径の範囲のノズルを製造するために、寸法が小さいことにより、半導体ウエハにおけるエッチングチャネルによるようなマイクロ技術加工において、開口部を製造する必要があり、そのウエハはその後、個別のノズルへとさいの目に切られる。各ウエハの歩留まりを増大するために、ノズル金型は可能な限り小さく形成されることが好適であり、各々は通常は１ｍｍ２またはそれより小さい表面積を有する。そのような小さい構成部品が噴霧デバイスに組付けられる場合、明らかに問題が生じる。特に、噴霧デバイスの他の部品との組み立て等の取り扱いの間に、開口部は損傷されまたは詰まらされてはならない。
【０００３】
特許文献１は、熱可塑性ホルダ内にマイクロノズル金型を装着する方法を開示している。金型が所定の位置に押し込まれる場合、金型は加熱され、ホルダのプラスチックを熱変形させる。金型およびプラスチックが冷却された後に、金型はホルダ内に堅固に装着される。しかしながら、高精度で金型をホルダ内に位置決めすることは困難である。加えて、金型およびホルダのアセンブリは、ノズルの外側面の陥没に帰結し、この位置において、熱可塑性ホルダは陥没の側壁を形成する。ノズルが使用中である場合、残りの噴霧液は陥没内に蓄積して、開口部の詰まりを引き起こし得、ノズルの反対側の液体容器内へのノズルを通じたバクテリアの成長の危険性を増大させ得る。このことは、液体容器が例えば吸入デバイスのような薬剤送達デバイスの一次薬剤容器である場合に、特に不利になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１７／０２８１８８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示においては、用語「遠位の」が使用された場合、この用語は、投薬部位から離れるように指す方向を参照している。用語「遠位部／遠位端部」が使用された場合、この用語は、投与デバイスの一部／端部またはその部材の一部／端部を参照しており、投薬デバイスの使用中は、投薬部位から最も離れて配置されている。対応して、用語「近位の」が使用された場合、この用語は、投薬部位を指す方向を参照している。用語「近位部／近位端部」が使用された場合、この用語は、投与デバイスの一部／端部またはその部材の一部／端部を参照しており、投薬デバイスの使用中は、投薬部位に最も接近して配置されている。
【０００６】
さらに、「軸」を伴ったまたは伴わない「長手方向」との用語は、デバイスまたは構成部品の最も長い広がりの方向において、そのデバイスまたは構成部品を通じた方向または軸を参照している。
【０００７】
「軸」を伴ったまたは伴わない「横方向」との用語は、デバイスまたは構成部品最も広い広がりの方向において、そのデバイスまたは構成部品を通じた方向または軸を参照している。「横方向」は、「長手方向」に引き伸ばされた本体の側面の位置も参照し得る。
【０００８】
類似した様式において、「軸」を伴ったまたは伴わない「径方向」または「横断方向」との用語は、長手方向に全体的に直交した方向において、そのデバイスまたは構成部品を通じた方向または軸を参照しており、例えば「径方向外向き」は、長手方向軸から離れる方向を参照している。
【０００９】
背景の議論を考慮して、本開示の全体的な目的はキャリアアセンブリを提供することであり、このキャリアアセンブリには、マイクロノズルがキャリア部材と共に組み込まれ、これによりそのアセンブリは、噴霧デバイスとの組み立てのために便利に取り扱われ得る。本開示のさらなる全体的な目的はキャリアアセンブリを提供することであり、このキャリアアセンブリには、ノズルの出口面における噴霧液の残留が避けられ得るか、または容易に清掃され得る。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の主態様によれば、噴霧デバイスのためのキャリアアセンブリが特徴付けられており、このキャリアアセンブリは、噴霧デバイスの分注ユニット内に装着されるように形成されたキャリア部材であって、近位向きの第１の面、遠位向きの第２の面、および第１の面に配置されて第２の面と連通した貫通穴を備えたキャリア部材と、出口面、入口面、および出口面の出口開口部に配置されて入口面の入口開口部と連通したマイクロチャネルを備えたマイクロノズルと、を備え、マイクロノズルはキャリア部材に収容され且つ取り付けられており、これにより出口開口部は貫通穴と整列されており、キャリア部材は、第２の面と第１の面との間に空気が流れることを可能にするために形成された排気穴を備えている。
【００１１】
そのように、マイクロノズルのキャリア部材への取り付けは、キャリア部材無しにマイクロノズルを単独で取り扱う場合と比較して、マイクロノズルのより容易な取り扱いを可能にしている。さらに、排気穴はマイクロノズルの出口開口部の周りに空気流を形成するように、空気を流すことを可能にしている。このことは吸入機器において特に有利であり、吸入機器では気流が使用されて、噴霧されたエアロゾルの液滴がカートリッジアダプタの表面に堆積することを防止し得る。気流は、カートリッジアダプの使用者の吸入により発生し得る。
【００１２】
本開示の別態様によれば、キャリア部材は、鋼の金属ストリップ等の鋼等の薄いシート金属から形成されている。
【００１３】
本開示の別態様によれば、排気穴は、円状パターンまたは半円状パターンにおいて貫通穴（６６）の周りに配置されている。
【００１４】
本開示の別態様によれば、排気穴の直径は、０．０５ｍｍから０．３ｍｍの間、またはより好適に０．１ｍｍから０．１７ｍｍの間である。
【００１５】
本開示の別態様によれば、キャリア部材の貫通穴はマイクロノズルを収容するように構成されており、これによりマイクロノズルが貫通穴内に収容された場合、マイクロノズルの出口面は、キャリア部材の第１の面と同一平面となるか、または第１の面に対して隆起している。
【００１６】
マイクロノズルの出口面がキャリア部材の第１の面から突出するか、または第１の面と同一平面となることを許容することは、面が疎水性に形成された場合、面の液体を拭い去るため、または液体が面から自発的に落下するために、好都合な構造を提供している。
【００１７】
本開示の別態様によれば、マイクロノズルは、出口面と全体的に平行な入口面をさらに備え、側面プロファイル出口面を入口面と接続しており、側面プロファイルは貫通穴と協働して、これによりマイクロノズルが貫通穴内に収容された場合、出口面が第１の面と同一平面となるか、または第１の面に対して隆起するように構成されている。
【００１８】
貫通穴の形状はマイクロノズルの側面の形状と協働し、これにより２つの構成部品のアセンブリは、直ちに第１の面上に突出した出口面、または第１の面と同一平面の出口面となる。
【００１９】
本開示の別態様によれば、側面プロファイルは、貫通穴の内側面プロファイルと突き当たることにより貫通穴と協働し、これによりマイクロノズルが貫通穴内に収容された場合、出口面は第１の面と同一平面となるか、または第１の面に対して隆起する。
【００２０】
キャリア部材に関してマイクロノズルの位置を決定するための停止部を提供しているのは、２つの側面プロファイルの突き当りである。
【００２１】
本開示の別態様によれば、マイクロノズルの側面プロファイルは、出口面に対して傾斜しており、キャリア部材の貫通穴の内側面プロファイルは、対応して第１の面に対して傾斜して、マイクロノズルの貫通穴内における堅固な収容を提供している。
【００２２】
側面プロファイルおよび内側面プロファイルの角度の対応は、貫通穴内にマイクロノズルを収容し得る安定した座を提供している。
【００２３】
本開示の別態様によれば、貫通穴の内側面プロファイルは、第２の面から第１の面へと打ち抜くことにより形成された傾斜面である。
【００２４】
キャリア部材の内側面の傾斜面は、キャリア部材に貫通穴を打ち抜くことによりに単純に形成され得、貫通穴の側壁は所定の角度で第１の面から突出しており、貫通穴の内側の角度は、マイクロノズルの側面プロファイルの角度と一致するように構成されている。
【００２５】
本開示の別態様によれば、マイクロノズルの側面プロファイルは、入口面と出口面との間に、近位向きの中間面を設けるように段付きである。
【００２６】
傾斜した側面の代わりに、マイクロノズルの段付きの側面プロファイルが設けられている。したがって、中間面は入口面および出口面の両方と全体的に平行である。
【００２７】
本開示の別態様によれば、マイクロノズルの側面プロファイルは段付きであり、これによりマイクロノズルが貫通穴内に収容された場合、マイクロノズルの中間面は、貫通穴の内側面プロファイルの遠位向きの面に突き当たる。
【００２８】
したがって、中間面の、貫通穴の遠位向きの面との突き当りは、キャリア部材に関連してマイクロノズルの位置を決定している。
【００２９】
本開示の別態様によれば、マイクロノズルは、半導体等のセラミックまたは単結晶材料を含んでいる。マイクロマシニングおよび／または半導体加工による小寸法を提供するために、マイクロノズルの材料は注意深く選択されなければならない。
【００３０】
本開示の別態様によれば、マイクロノズルの側面プロファイルは、ステルスダイシング（stealth dicing）等のレーザダイシング（laser dicing）により形成されている。
【００３１】
レーザダイシングは、マイクロノズルをウエハから形成および離間する方法を可能にし、この方法は、マイクロノズの開口部を詰まらせる可能性のある粒子をほとんど生じない。
【００３２】
本開示の別態様によれば、マイクロノズルの側面プロファイルは、ダイシングおよび／または研削等の切断および／またはフライス加工により形成されている。
【００３３】
機械的切断方法は可能であるが、鋸屑および粒子が開口部を詰まらせる危険性が高いため、好適ではない。
【００３４】
本開示の別の主態様によれば、任意の前述の態様によるキャリアアセンブリを備えた噴霧デバイスにより特徴付けられている。
【００３５】
本開示の別態様によれば、噴霧デバイスは、吸入デバイスまたはアイスプレーデバイス等の薬剤送達デバイスである。
【００３６】
本開示の別態様によれば、噴霧デバイスは香水分注器である。
【００３７】
本発明のこれらの他の態様ならびに利点は、本発明の以下の詳細な記載からおよび添付図から明らかになるだろう。
【００３８】
以下の本発明の詳細な記載において、参照符号が添付図に付されている。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】先行技術による組立方法を示した図である。
【図２ａ】噴霧デバイスの分注ユニットを示した斜視図である。
【図２ｂ】噴霧液のための分注ユニットおよび容器に組付けられたマイクロノズルの断面を示した図である。
【図２ｃ】マイクロノズルの近位を向いた出口側を示した概念図である。
【図２ｄ】マイクロノズルの遠位を向いた入口側を示した概念図である。
【図３ａ】本開示によるキャリアアセンブリを備えたカートリッジアダプタを示した斜視図である。
【図３ｂ】本開示の実施形態によるキャリアアセンブリを備えたカートリッジアダプタの断面を示した斜視図である。
【図３ｃ】本開示の実施形態によるキャリアアセンブリの断面を示した斜視図である。
【図４ａ】本開示の実施形態によるキャリアアセンブリを備えたカートリッジアダプタの断面を示した斜視図である。
【図４ｂ】本開示の実施形態によるキャリアアセンブリの断面を示した斜視図である。
【図４ｃ】本開示の実施形態によるキャリアアセンブリの断面を示した斜視図である。
【図５ａ】本開示の実施形態によるキャリアアセンブリを備えたカートリッジアダプタの断面を示した斜視図である。
【図５ｂ】本開示の実施形態によるキャリアアセンブリの断面を示した斜視図である。
【図６ａ】代替的なカートリッジアダプタ内にインサートモールドされたキャリアアセンブリの断面を示した斜視図である。
【図６ｂ】図６ａのキャリアアセンブリの断面を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
先行技術によるマイクロノズルアセンブリ１の断面が、図１に示されている。マイクロノズル２は加熱され、熱可塑線ホルダ３のテーパ付きの座内に押し込まれる。図１は連続したステップを示しており、そこではサーモード５がノズルの後部の座内に押し込まれて、熱可塑性材料のリベット状のフランジ６を形成しており、このフランジはマイクロノズルを座内にさらに固定している。見られているように、陥没４またはキャビティが、ノズル２の正面のホルダ３内に形成されている。そのような陥没は、乾燥または固化し得る噴霧液を蓄積し、これはマイクロノズル２の開口部を詰まらせ得る。この方法による、マイクロノズル２のホルダ内の配置の正確さは、さらに満足し得ないものである。本開示の目的は、これらの問題を改良することである。
【００４１】
図２ａは、噴霧デバイスの分注ユニット２０の例示的な実施形態の斜視図を示している。マイクロノズル５０（図２ｂ）は、分注ユニット内に装着されている。分注ユニット２０は、エアロゾルが噴霧される近位側２２、および噴霧デバイスに装着された遠位側２４を備えている。この例示的な実施形態においては、分注ユニット２０は吸入噴霧デバイスのマウスピースであるが、非常に細密なエアロゾルを必要とする任意の用途のための、他の多くのタイプの分注器が考えられる。他の例としては、ほんの数例を挙げると、アイスプレーデバイスおよび香水分注器である。
【００４２】
マイクロノズルは、ここでは０．５μｍから１０μｍの間の開口部直径を有するノズルとして形成されており、ノズルの入口側５４に液体を加圧することにより非常に細密な液滴のエアロゾルを生成することが可能であり、その液体はノズルの出口側５２において液滴として吐出される。液滴の直径は、開口部の直径のより小さい範囲で、約１μｍであり得る。粘性、圧力、および開口部直径により、吐出される液体はレイリードロップ列を形成し得る。マイクロノズルは、入口側に少なくとも１つの開口部および出口側に少なくとも１つの開口部を備え、これらの入口側および出口側開口部は、キャビティおよび／またはチャネルによりマイクロノズル内部で接続されている。チャネルおよび開口部は、この開示に関しては、それら自身本質的なものではない。しかしながら、図２ｃに示されたように、開口部は、マイクロノズル内のキャビティまたはチャネルを覆った膜に通常は形成されるので、出口側５２よりも入口側５４に多数の開口部を設けることが通例である。したがって、出口側５２よりも入口側５４により小さい圧力降下を有することが好適である。図２ｃにおいては、開口部は黒い点の領域により象徴化されている。出口開口部５７は近位出口側５２上に示されており、入口側開口部５９は遠位入口側５４上に示されている。マイクロノズル５０は、半導体材料のようなセラミックまたは単結晶材料を含み、マイクロ構造加工に適している。
【００４３】
図２ｂは、図２ａの分注ユニット２０の断面を示しており、容器３５を備えた容器ホルダ３０は分注ユニット２０に接続されている。
【００４４】
容器３５は、マイクロノズル５０を通じて加圧され且つ押圧されてエアロゾルを形成する液体を保持している。熱可塑性カートリッジアダプタ３８は、マイクロノズル５０を、容器３５および分注ユニット２０に対して所定の位置に保持するように配置されている。図２ｂにおいては、マイクロノズル５０は、図１の例示的な先行技術の方法により、カートリッジアダプタ３８内に装着される。
【００４５】
図３ａから図３ｃは、本開示の第１の実施形態を示している。本開示の例示的な実施形態のカートリッジアダプタ４０、４０´（図６ａおよび図６ｂ参照）は、マイクロノズル５０すなわちキャリアアセンブリ７０（図３ｃ）を収容するキャリア部材６０を受け入れるように形成されている。カートリッジアダプタ４０は容器３５の近位端部のための座４２をさらに備え、これにより容器３５の加圧された液体は、マイクロノズル５０を通じて吐出され得る。カートリッジアダプタ４０、４０´は、キャリアアセンブリ７０を備えた構成部品として全体的に形成されており、この構成部品は、例えば注射器、カートリッジ、または加圧され得る他の任意の液体容器のような一次パッケージに直接接続され得る。そのような構成部品は、代替的に従量制の投薬チャンバに接続されてもよく、このチャンバでは、噴霧される液体は、マイクロノズル５０を通じて加圧されおよび押圧され、エアロゾルを形成し得る。カートリッジアダプタとの用語は、エアロゾルユニットまたは混合チャンバを含み得、そのユニットでは、エアロゾルユニットまたは混合チャンバが液体容器またはチャンバに直接接続され得る限り、噴霧された液体は空気と混合され、エアロゾルを形成する。
【００４６】
したがって、キャリアアセンブリ７０は、噴霧デバイス（図示略）のカートリッジアダプタ４０内に装着されるように形成されたキャリア部材６０を備え、このキャリア部材６０は、近位に向けられた第１の面６２、遠位に向けられた第２の面６４（図３ｃ）、および第１の面６２に配置されて第２の面６４と連通した貫通穴６６（図３ｃ）を備えている。キャリアアセンブリ７０のマイクロノズル５０は、出口面５２、入口面５４、および入口面において入口開口部に配置されて出口面において出口開口部と連通したチャネル（図示略）を備えている。マイクロノズル５０はキャリア部材６０に収容され且つ取り付けられており、これにより出口面５２は貫通穴６６と整列されている。取り付けは接着、はんだ付け、または技術的に既知の他の任意の方法により達成され得る。
【００４７】
キャリア部材６０は、他の構成部品と共に容易に取り扱いおよび容易に組み立てられることが可能な、多くの異なった形状を有し得る。例えばキャリア部材６０は、複数のキャリア部材６０を備えた例えば金属のシートまたはロールから製造され得る。個別の構成部品は、慣習的な方法によりシートまたはロールから好都合に取り出され且つ配置され得る。例示的な実施形態においては、キャリア部材６０は、平坦な第１の面および第２の面を備えたプレートとして単純に表現されている。キャリア部材６０は、マイクロノズル５０を受け入れた後に、カートリッジアダプタ４０に接着するように構成され得る。キャリア部材６０は、カートリッジアダプタ４０の対応した取付部材と接続され得る取付部材を代替的に備え得る。
【００４８】
本実施形態によれば、マイクロノズル５０の出口面５２は、キャリア部材６０の第２の面６４に取り付けられており、これにより出口開口部を備えた出口面５２の一部は、貫通穴６６と整列されている。したがって、キャリア部材６０に関連したノズルの配置は精密であり、マイクロノズル５０がキャリア部材６０に堅固に収容された場合、キャリアアセンブリ７０は取り扱いが容易になる。その結果、キャリアアセンブリが噴霧デバイス内のカートリッジアダプタ４０内に装着された場合、ノズルは、カートリッジ３５に関しておよび分注ユニット２０に関しても正確に配置される。
【００４９】
図４および図５に示された好適な実施形態においては、キャリア部材６０の貫通穴６６は、マイクロノズル５０を収容するように構成されており、これによりマイクロノズル５０が貫通穴６６内に収容された場合、マイクロノズル５０の出口面５２は、キャリア部材６０の第１の面６２と同一平面となるか、または第１の面６２に対して隆起している。
【００５０】
前述の利点に加えて、キャリア部材６０に関して同一平面または隆起したマイクロノズル５０の面は、例えば追加の空気流の吸引もしくは吹き付けにより、またはスポンジもしくは吸収剤での乾燥等により、使用後にマイクロノズル５０の出口面５２に残留した任意の液体を容易に除去することが可能である。マイクロノズル５０の出口面５２および／またはキャリア部材６０の第１の面６２には、疎水性処理がさらに提供され得る。この処理は、従来技術により慣習的に適用されるような、例えば疎水性被覆または疎水性表面構造であり得る。疎水性表面は、残留した液滴がマイクロノズル５０を自発的に転がるようになっている。
【００５１】
マイクロノズルの入口面５４はさらに、出口面５２と全体的に平行である。側面プロファイル５５（図４ｂ）は、出口面を入口面と接続している。入口側と出口側との間のマイクロノズル５０の側面は、マイクロノズルのキャリア部材６０との組み立てに使用され得る断面プロファイルを有する形状とされ得る。側面プロファイルは貫通穴６６と協働するように構成されており、これによりマイクロノズル５０が貫通穴６６内に収容された場合、出口面は第１の面６２と同一平面となるか、または第１の面６２に対して隆起する。
【００５２】
本開示のマイクロノズルの側面プロファイルは、ステルスダイシングのようなレーザダイシングにより好適に形成されている。この方法は、ウエハの精密ダイシング、すなわち開口部を詰まらせ得る鋸屑または他の粒子を発生させることなくウエハをマイクロノズル（ノズルダイス）へと切断することが可能である。あまり好適でない方法は、鋸刃を使用すること等による純粋な機械的切断および／またはフライス加工を使用することである。代替的に、側面プロファイルは、例えば異方的に垂直にウエハをエッチングすることにより生成され得る。
【００５３】
本開示の実施形態においては、側面プロファイル５５は、貫通穴６６の内側面プロファイル６５と突き当たることにより貫通穴と協働し、これによりマイクロノズル５０が貫通穴６６内に収容された場合、出口面５２は第１の面６２と同一平面となるか、または第１の面６２に対して隆起する。
【００５４】
マイクロノズルの側面プロファイル５５と貫通穴６６の内側面プロフィル６５との間の突き当ては、キャリア部材６０に関してマイクロノズル５０の位置を決定する停止部として寄与している。したがって、マイクロノズル５０とキャリア部材６０との容易な且つ好都合な組立となっている。ノズル５０は、貫通穴６６内に堅固に収容される。
【００５５】
図４ａから図４ｃはキャリアアセンブリ７０の２つの実施形態を示しており、ノズル５０の側面プロファイル５５は、出口面５２に対して傾斜されているか、または少なくとも部分的に傾斜されており、キャリア部材６０の貫通穴６６の内側面プロファイル６５、６５´は、第１の面６２に対して対応して傾斜されており、貫通穴６６内のマイクロノズル５０の堅固な収容を提供している。
【００５６】
図４ｂにおいては、貫通穴６６の内側面プロファイル６５は、キャリア部材６０の第２の面６４から第１の面６２への穴の打ち抜きにより形成された傾斜面である。打ち抜き後、貫通穴６６の端縁は、マイクロノズル５０を受け入れる前に研磨、例えば電解研磨される。
【００５７】
図４ｃは代替的な実施形態を示しており、貫通穴６６の内側面プロファイル６５´は、キャリア部材６０の第２の側６４から第１の側６２へと傾斜されており、これにより第２の側６４における貫通穴６６の断面積は、第１の側６２における断面積よりも大きい。入口面５４の面積は、第１の面６２における貫通穴６６の面積よりも大きく、これによりマイクロノズル５０が貫通穴６６を通過できないことを確実にしている。
【００５８】
図５ａおよび図５ｂに示された代替的な実施形態においては、マイクロノズルの側面プロファイル５５´は、入口面５４と出口面５２との間の近位向き面５８の中間部を提供するような段付きである。マイクロノズルの中間面５８は、マイクロノズルが貫通穴６６内に収容された場合、貫通穴の内側面プロファイルの遠位向き面（図示略）に突き当たる。代替的に、中間面５８は第２の面６４に突き当たり得る。中間面５８の面積は、出口面５２の面積よりも大きい。中間面の面積は、第１の面６２における貫通穴６６の面積よりも大きく、これによりマイクロノズル５０が、貫通穴６６を通過することができないことを確実にしている。
【００５９】
図６ａおよび図６ｂは、キャリアアセンブリの追加の実施形態を示しており、キャリアアセンブリは、これまでに記載された実施形態と組み合わせて適用され得る。図６ａは、吸入デバイスのためのエアロゾルユニット等の、カートリッジアダプタ４０´の断面を示した斜視図である。図６ｂは、キャリア部材６０およびマイクロノズル５０を備えたキャリアアセンブリ７０の詳細をさらに示している。例として、カートリッジアダプタ４０´は全体的に管状であり得る。カートリッジアダプタ４０´は、軸流体流路を備えて、軸方向に全体的に中空であり得る。遠位入口部は第１の管状部を備え、近位出口部は第２の管状部を備え得る。入口部および出口部は、全体的に同軸に整列されている。第２の管状部は、第１の管状部の外径よりも大きい内径を有し得る。
【００６０】
キャリア部材６０は全体的に円盤形状であり、第１の管状部と第２の管状部との間に横向きに配置されている。キャリア部材６０の排気穴６８は、円状または半円状パターンに貫通穴６６の周りに配置されてもよく、円状または半円状パターンの内径は、第１の管状部の外径よりも大きく、円状パターンの外径は、第２の管状部の内径よりも小さくし得る。
【００６１】
キャリア部材６０は貫通穴６６を備えている。マイクロノズル５０はキャリア部材６０に装着されている。マイクロノズル５０は貫通穴６６を覆っている。前述のとおり、マイクロノズル５０には開口部が配置され、これにより加圧された流体はマイクロノズル５０を通じて、および貫通穴６６を通じて噴霧の形態により吐出され得る。流体の圧力および粘性、ならびに開口部の寸法に依存して、吐出された流体は、キャリア部材６０の近位側の貫通穴６６においてレイリードロップ列を形成し得る。噴霧のレイリードロップ列の形成のために、開口部は０．５から１０μｍの直径を有し得、流体の圧力は２から６０ｂａｒとし得る。
【００６２】
カートリッジアダプタ４０´は、キャリア部材６０の貫通穴６６と整列され且つ貫通穴６６に隣接した第２の開口部４４´を備え得る。第２の開口部４４´は、インサートモールドによりマイクロノズル５０を収容してもよく、これにより流れ通路が、入口部から第２の開口部４４´、マイクロノズル５０の開口部、および貫通穴６６を通じて出口部へと形成されている。カートリッジアダプタ４０´は、マイクロノズル５０およびノズルキャリア６０をカートリッジアダプタ４０´に密閉している。したがって、カートリッジアダプタ４０´の入口部は、噴霧のための流体を収容したチャンバに取り付けられてもよく、それにより流体は加圧され、入口部から出口部へと吐出され得る。
【００６３】
好適に、キャリア部材６０は、鋼の金属ストリップ等の例えば鋼の薄いシート金属から形成されている。金属シート部材は、例えばエッチングにより、キャリア部材６０内の排気穴６８の正確な形成を可能にする。キャリア部材６０の形状的または構造的特徴の任意の追加の構成も、形成を容易にし、このことは、構造的特徴が、カートリッジアダプタ４０´内へのキャリアアセンブリの統合を容易にしている。
【００６４】
排気穴を備えた金属ストリップの形式のキャリア部材６０は、容易に製造され、シート金属片から好都合に切り出され得、マイクロノズルを備えたキャリア部材を載置する前に、インサートモールドのためのカートリッジアダプタモールド金型内にマイクロノズルと共に容易に組付けられ得る。金属ストリップのそのような排気穴は、大きい公差変化に悩まされ得るプラスチック製品の穴に対して、正確に且つ精密に寸法決定され、配置され得る。それに加えて、プラスチックモールド行程において０．５ｍｍよりも小さい直径を有する排気穴を形成することは、困難である。
【００６５】
キャリア部材６０の排気穴６８のサイズおよび数、ならびにそれらの配列は、吸入デバイス内の気流の流れ特性を決定するように形成され得る。排気穴６８のサイズ、数、および配列は、層流、カートリッジアダプタのコアンダ効果の下での流れに影響を与え、気流の全体的な抵抗を調整する。一実施形態においては、排気穴６８は、０．１ｍｍから０．１７ｍｍの間の直径変化を有する。中心間距離は０．２４ｍｍとし得る。しかしながら、０．０５ｍｍから０．３ｍｍの間の半径の直径を有することが考えられる。直径が小さい場合、中心間距離は０．１になり得る。
【００６６】
前述のとおり、排気穴６８の重要な側面は、例えば適切な流れ抵抗を提供することであり、これによりキャリアアセンブリを備えた吸入デバイスの使用者は、デバイスを操作した場合に、一服の噴霧作用において、排気穴６８を通じて適切な量の空気を吸い込む。
【００６７】
図６ａおよび図６ｂに示された実施形態は、カートリッジアダプタ４０´にインサートモールドされたキャリアアセンブリ７０を示しているが、キャリアアセンブリ７０においては、排気穴６８と同様にマイクロノズル５０を備えたキャリア部材６０が、排気穴６８の利点を提供するために、インサートモールドされることを必要としていない。したがって、噴霧デバイスのためのキャリアアセンブリ７０が提供され、このキャリアアセンブリ７０は、噴霧デバイスのカートリッジアダプタ４０、４０´内に装着されるように形成されたキャリア部材６０を備え、このキャリア部材６０は、近位向きの第１の面６２、遠位向きの第２の面６４、および第１の面６２に配置されて第２の面６４と流体連通した貫通穴６６を備え、マイクロノズル５０は出口面５２、入口面５４、および入口面５４において入口開口部５９を配置し、出口面５２において出口開口部５７と連通したチャネルを備え、マイクロノズル５０はキャリア部材６０に収容され且つ取り付けられており、これにより出口開口部は貫通穴と整列されており、キャリア部材６０は、第２の面と第１の面との間に空気が流れることを可能にするために形成された排気穴６８を備えている。
【符号の説明】
【００６８】
１  ・・・マイクロノズルアセンブリ
２  ・・・マイクロノズル
３  ・・・シート
４  ・・・陥没
５  ・・・サーモード
６  ・・・フランジ
２０  ・・・分注ユニット
２２  ・・・近位側
２４  ・・・遠位側
３０  ・・・容器ホルダ
３５  ・・・容器
３８、４０、４０´  ・・・カートリッジアダプタ
４２  ・・・座
４４´  ・・・第２の開口部
５０  ・・・マイクロノズル
５２  ・・・出口面
５４  ・・・入口面
５５、５５´  ・・・側面プロファイル
５７  ・・・出口開口部
５８  ・・・中間面
５９  ・・・入口開口部
６０  ・・・キャリア部材
６２  ・・・第１の面
６４  ・・・第２の面
６５、６５´  ・・・内側面プロファイル
６６  ・・・貫通穴
６８  ・・・排気穴
７０  ・・・キャリアアセンブリ
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【国際調査報告】
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