(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスデューサを保持する第１のプレートと、
アパーチャをその中に有する第２のプレートであって、前記トランスデューサが前記アパーチャに隣接するように、前記第１のプレートが前記第２のプレートの第１の側に位置付けられる、第２のプレートと、
液滴を形成するために液体が通過することが可能なメッシュプレートを保持する第３のプレートであって、前記メッシュプレートが前記アパーチャに隣接するように、前記第３のプレートは、前記第２のプレートの、前記第１の側と反対側の第２の側に位置付けられ、前記アパーチャ、前記トランスデューサ及び前記メッシュプレートが、霧状化される液体を保持するキャビティを形成する、第３のプレートと、
を有し、
前記第２のプレートが、前記キャビティを排気するためのベントチャネルを更に有するネブライザ。
【請求項２】
前記第２のプレートの厚さが、前記トランスデューサと前記メッシュプレートとの間の隔たりを規定する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項３】
前記トランスデューサと前記キャビティに保持される液体との接触を防ぐために、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に配されるフォイル層を更に有する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項４】
前記フォイル層が金属フォイルである、請求項３に記載のネブライザ。
【請求項５】
前記フォイル層の厚さ及び前記第２のプレートの厚さが、前記トランスデューサと前記メッシュプレートとの間の隔たりを規定する、請求項３又は４に記載のネブライザ。
【請求項６】
少なくとも前記第２のプレートが金属である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のネブライザ。
【請求項７】
少なくとも前記第２のプレートがロールシートメタルから形成される、請求項６に記載のネブライザ。
【請求項８】
少なくとも前記第２のプレートがロールシートステンレス鋼である、請求項６に記載のネブライザ。
【請求項９】
前記第３のプレート及び前記メッシュプレートが、前記第２のプレートに取り外し可能に取り付けられる、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のネブライザ。
【請求項１０】
霧状化される更なる液体を保持するためのリザーバチャンバを更に有し、前記リザーバチャンバは、前記第２のプレートの第１のアパーチャ及び前記第１のプレートの孔と流体連通する前記第２のプレート内の供給チャネルを通じて、前記キャビティにリンクされる、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のネブライザ。
【請求項１１】
前記第１のプレートの孔の少なくとも下側エッジの一部が、ギザギザの又は鋸歯状のプロファイルを有する、請求項１０に記載のネブライザ。
【請求項１２】
前記第１のプレート及び前記第２のプレートが互いに固定的に接続される、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のネブライザ。
【請求項１３】
前記第１のプレート及び前記第２のプレートは、少なくとも１つの接着又はボンディング層を使用して互いに固定的に接続され、前記接着又はボンディング層は、前記接着又はボンディング層の厚さを予め決められた量に設定するためにスペーサ粒子をその中に含む、請求項１２に記載のネブライザ。
【請求項１４】
ネブライザを製造する方法であって、
アパーチャをその中に有する第２のプレートを得るステップと、
トランスデューサを保持する第１のプレートを、前記第２のプレートの第１の側に取り付けるステップであって、前記トランスデューサが前記アパーチャに隣接するように該取り付けがなされる、ステップと、
液滴を形成するために液体が通過することが可能なメッシュプレートを保持する第３のプレートを、前記第２のプレートの、第１の側と反対側の第２の側に取り付けるステップであって、前記メッシュプレートが前記アパーチャに隣接するように該取り付けがなされ、前記アパーチャ、前記トランスデューサ及び前記メッシュプレートが、霧状化される液体を保持するキャビティを形成する、ステップと、
を含み、前記第２のプレートが、前記キャビティを排気するためのベントチャネルを更に有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばユーザによる吸気のために、ネブライザ内に保持される液体を微細な液滴に霧状化するネブライザ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネブライザ又は噴霧器は、液体から微細なスプレー又はエアゾールを生成する装置である。ネブライザの特に有用なアプリケーションは、吸気によって患者に投与される溶解された又は懸架された粒子の薬物を含む微細なスプレーを形成することである。
【０００３】
患者は特定量の薬剤を投与されなければならないので、処置時間は、主にネブライザによって生成されるエアゾールの質量流量によって決定される。特に、生物製剤のように新しい薬剤の場合、薬剤の投与量は大きくなりえ、これは、処置時間が、現在マーケットにあるネブライザの場合数時間にまで増えることがあることを意味する。
【０００４】
しかしながら、いわゆる平板技術又はピエゾ―キャビティーメッシュを利用するネブライザは、従来のネブライザより非常に高い質量流量を提供する可能性を有する。このタイプのネブライザにおいて、液体薬剤のためのキャビティは、ノズル又は孔のアレイを含むメッシュプレート又はアパーチャを有するキャビティの１つの壁及び他の対向する壁を形成する超音波トランスデューサによって生成される。トランスデューサが起動されるとき、超音波圧力波が、キャビティの液体に生成され、キャビティの液体がノズルを通って押し出されて微細液滴を形成するようにする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このタイプのネブライザに関する１つの重要な不利な点は、ネブライザによって達成される質量流量が、トランスデューサとメッシュプレートとの間の距離に非常に大きく影響されることである。特定の平板技術ネブライザの質量流量が、トランスデューサとメッシュプレートとの間の距離の関数として、図１に示されている。このように、トランスデューサとメッシュプレートと間の隔たり（離間）（図１に「高さ」として示される）が、最適な隔たり（約０．７ｍｍ）から１００ミクロン（０．１ｍｍ）異なると、質量流量は半減することが分かる。
【０００６】
質量流量は、製造されるどのネブライザについても同じでなければならない。こうして、構成されるネブライザの９０％が目標の質量流量の２５％以内の質量流量を有するべきであるという許容差要求がネブライザに課される。この距離の標準偏差がおよそ１０ミクロン（０．０１ｍｍ）のオーダーであるという離間距離の許容差のときのみ、この要求が満たされることができる。
【０００７】
加えて、患者は、患者の肺に薬剤を投与しているので、ネブライザを清浄に保つように配慮される必要がある。ネブライザにおいて使用される液体からの残留物は、汚染につながる可能性があり、潜在的な健康障害になりうる。さらに、この残留物は、その後、メッシュプレートのノズルを詰まらせることがあり、ネブライザの出力性能を低下させる。現在のネブライザの場合、ネブライザは、毎日９５℃の熱い石けん水ですすぐことによってクリーニングされることが推奨される。これは、その寿命を超えるこれらの約１８００のクリーニングサイクルを許容することができるネブライザの要求につながる。更に、ネブライザの内部は、容易にアクセスできるものでなければならず、同時に、寿命の間のいかなる性能劣化も回避されなければならない。従って、ピエゾ−キャビティ−メッシュタイプのネブライザの他の望ましいフィーチャは、クリーニング又は交換のためにネブライザから少なくともメッシュプレートを取り外す能力である。
【０００８】
これらの組み合わせられる要求は、非常に小さい許容差、高い安定性及び当然ながら低コストによって製造されることができるネブライザ設計を必要とする。これらの要求は、射出成形のような通常の製造技術で対処するのは難しい。
【０００９】
従って、これらの要求を満たす他のネブライザ及び製造方法の必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従って、本発明の第１の見地によれば、トランスデューサを保持するように構成される第１のプレートと、アパーチャをその中に有する第２のプレートであって、トランスデューサがアパーチャに隣接するように、第１のプレートが第２のプレートの第１の側に位置付けられる、第２のプレートと、液滴を形成するために液体が通過することができるメッシュプレートを保持するように構成された第３のプレートであって、メッシュプレートがアパーチャに隣接するように、第３のプレートが第２のプレートの第１の側と反対の第２の側に位置付けられ、アパーチャ、トランスデューサ及びメッシュプレートが、霧状化されるべき液体を保持するキャビティを形成する、第３のプレートと、を有するネブライザが提供される。キャビティを形成するために複数のプレートからネブライザを組み立てることによって、ネブライザは、非常に小さい許容差、高い安定性及び低コストによって製造されることができる。
【００１１】
いくつかの実施形態において、第２のプレートの厚さは、概して、トランスデューサとメッシュプレートとの間の隔たりを規定する。こうして、製造中、第２のプレートの厚さを制御することによって、トランスデューサとメッシュプレートとの間の隔たりは、ネブライザの効率的な動作を確実にするために所望の量に設定される。
【００１２】
他の好適な実施形態において、ネブライザは更に、トランスデューサとキャビティ内に保持されるべき液体との間の接触を防ぐように、第１のプレートと第２のプレートとの間に配置されるフォイル層を有する。金属箔はトランスデューサにより供給される機械的エネルギーをほとんど吸収しないので、フォイル層は好適には金属箔である。
【００１３】
これらの実施形態において、フォイル層の組み合わせられた厚さ及び第２のプレートの厚さは概して、トランスデューサとメッシュプレートとの間に隔たりを規定する。こうして、製造中、第２のプレート及びフォイル層の厚さを制御することによって、トランスデューサとメッシュプレート間の隔たりは、ネブライザの効率的な動作を確実にするように所望の量に設定される。
【００１４】
好適には、少なくとも第２のプレートは金属である。金属は、それがネブライザに要求される許容差に合うようにプレートを製造することが相対的に容易であるので、第２のプレートに好適な材料である。より好適には、少なくとも第２のプレートは、ロールシートメタルから形成される。好適な実施形態において、少なくとも、第２のプレートはステンレス鋼であり、その理由は、この金属が安価で、熱的に安定であり、キャビティ内の液体との接触によって腐食せず又は摩耗しないからである。
【００１５】
好適には、第３のプレート及びメッシュプレートは、第２のプレートに着脱自在に取り付けられる。これは、第３のプレート及びメッシュプレートがクリーニング又は交換のために取り外されることを可能にし、クリーニングのためにキャビティにアクセスすることを可能にする。
【００１６】
ある実施形態において、ネブライザは、霧状化されるべき液体を保持するためのリザーバチャンバを更に有し、リザーバチャンバは、第２のプレートの第１のアパーチャ及び第１のプレートの孔と流体連通する第２のプレートの供給チャネルを通じてキャビティにリンクされる。
【００１７】
好適には、第１のプレートの孔の少なくとも下側エッジの一部は、ギザギザの又は鋸歯状のプロファイルを有し、その理由は、これにより液体が、リザーバチャンバから孔を取ってキャビティに流れ込むことを助けるからである。
【００１８】
ある実施形態において、第２のプレートは、キャビティを排気するためのベントチャネルを更に有する。
【００１９】
好適には、第１のプレート及び第２のプレートは、例えば粘着剤、接着剤又は他の任意のタイプのボンディング材料又は層を使用して、互いに固定的に接続される。好適な実施形態において、第１のプレート及び第２のプレートは、接着又はボンディング層を使用して、互いに固定的に接続され、接着又はボンディング層は、接着又はボンディング層の厚さを予め決められた量に設定するために、その中にスペーサ粒子を含む。これらの実施形態において、第２のプレートの厚さ及び接着又はボンディング層の厚さ（スペーサ粒子によって決まる）が概してトランスデューサとメッシュプレートとの間の隔たりを規定する。
【００２０】
ネブライザが第１のプレートと第２のプレートの間にフォイル層を有する場合、フォイル層は、スペーサ粒子を含むそれぞれの接着又はボンディング層を使用して、第１及び第２のプレートの各々に取り付けられることができる。これらの実施形態において、第２のプレート、フォイル層、及び接着又はボンディング層（スペーサ粒子によって定まる）の各々の厚さは概して、トランスデューサとメッシュプレートとの間の隔たり規定する。
【００２１】
本発明の第２の見地によれば、ネブライザを製造する方法であって、アパーチャをその中に有する第２のプレートを得るステップと、トランスデューサがアパーチャに隣接するように、トランスデューサを保持するように構成される第１のプレートを、第２のプレートの第１の側に取り付けるステップと、液体が液滴を形成するために通過することができるメッシュプレートを保持するように構成された第３のプレートを、第２のプレートの第１の側と反対側の第２の側に取り付けるステップであって、メッシュプレートがアパーチャに隣接するようにされ、アパーチャ、トランスデューサ及びメッシュプレートが霧状化されるべき液体を保持するためのキャビティを形成する、ステップと、を含む方法が提供される。
【００２２】
ある実施形態では、第２のプレートを得るステップが、予め決められた厚さを有する第２のプレートを得ることを含み、第２のプレートの厚さが概して、トランスデューサとメッシュプレートとの間の隔たりを規定する。これは、ネブライザの効率的な動作を確実にするために、トランスデューサとメッシュプレートとの間の隔たりが所望の量に設定されることを可能にする。
【００２３】
好適な実施形態において、第１のプレートを第２のプレートの第１の側に取り付けるステップは、トランスデューサとキャビティ内に保持されるべき液体との間の接触を防ぐために、第１のプレートと第２のプレートとの間にフォイル層を配置することを含む。金属箔はトランスデューサにより供給される機械的エネルギーをほとんど吸収しないので、好適にはフォイル層は金属箔である。
【００２４】
これらの実施形態において、フォイル層の組み合わせた厚さ及び第２のプレートの厚さは、トランスデューサとメッシュプレートの間に概して隔たりを規定する。これは、ネブライザの効率的な動作を確実にするために、トランスデューサとメッシュプレートとの間の隔たりを所望の量に設定することを確実にする。
【００２５】
好適には、少なくとも、第２のプレートは金属である。金属は、それがネブライザに必要とされる許容差に合うようにプレートを製造することが比較的容易であるので、第２のプレートに好適な材料である。更に好適には、少なくとも第２のプレートは、ロールシートメタルから形成される。他の好適な実施形態において、少なくとも第２のプレートは、ステンレス鋼であり、その理由は、この金属が安価で、熱的に安定であり、キャビティ内の液体との接触により腐食せず又は摩耗しないからである。
【００２６】
好適には、第３のプレートを第２のプレートの第２の側に取り付けるステップは、第３のプレートを第２のプレートに取り外し可能に取り付けることを含む。これは、第３のプレート及びメッシュプレートがクリーニング又は交換のために取り外されることを可能にし、クリーニングのためにキャビティにアクセスすることを可能にもする。
【００２７】
ある実施形態において、方法は、第１のプレートを通る孔を形成するステップと、第２のプレートに供給チャネルを形成するステップと、霧状化されるべき更なる液体を保持するリザーバチャンバが、第２のプレート内の供給チャネル及び第１のプレート内の孔を通じてキャビティにリンクされるように、リザーバチャンバを第１のプレートに取り付けるステップと、を含む。
【００２８】
好適には、第１のプレートを通る孔を形成するステップは、孔の少なくとも下側エッジの一部がギザギザの又は鋸歯状のプロファイルを有するように孔を形成することを含み、なぜなら、これは、液体がリザーバチャンバから孔を通ってキャビティに流れ込むことを促すことを助けるからである。
【００２９】
ある実施形態において、方法は、第２のプレートのキャビティを排気するためのベントチャネルを形成するステップを更に含む。
【００３０】
好適には、第１のプレートを第２のプレートに取り付けるステップは、例えば粘着剤、接着剤又は他のタイプのボンディング材料又は層を使用して、第１及び第２のプレートを互いに固定的に接続することを含む。好適な実施形態において、第１のプレート及び第２のプレートを取り付けることにおけるステップは、接着層又はボンディング層を使用することを含み、接着層又はボンディング層は、接着層又はボンディング層の厚さを予め決められた量に設定するためにスペーサ粒子をその中に含む。これらの実施形態において、第２のプレートの厚さ及び接着又はボンディング層（スペーサ粒子によって決定される）の厚さは、概して、トランスデューサとメッシュプレートとの間の隔たりを規定する。
【００３１】
第１のプレートを第２のプレートに取り付けるステップが、第１のプレートと第２のプレートとの間にフォイル層を配置することを含む場合、当該ステップは、第１及び第２のプレートの各々に対しフォイル層を取り付けるために、スペーサ粒子を含む接着又はボンディング層を使用することを含みうる。これらの実施形態において、第２のプレート、フォイル層及び接着層又はボンディング層（スペーサ粒子によって決まる）の各々の厚さは概して、トランスデューサとメッシュプレートとの間の隔たりを規定する。
【００３２】
本発明をより良く理解し、それがどのように実施されるかをより明確に示すために、例示として添付の図面が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】トランスデューサとメッシュプレートとの間の距離の変化に対するネブライザの質量流量の変化を示すグラフ。
【図２】本発明によるピエゾ−キャビティ−メッシュタイプのネブライザのブロック図。
【図３】本発明の一実施形態によるネブライザの分解組立図。
【図４】本発明の他の実施形態によるネブライザの２つの斜視図。
【図５】本発明の一実施形態によるネブライザを製造する方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図２は、本発明によるピエゾ−キャビティ−メッシュタイプのネブライザ２を概略的に示すブロック図である。ネブライザ２は、ネブライザ２のユーザが出口８を通じて吸気するとき、空気が、入口６及び出口８を通じてネブライザ２に通ってユーザの肺に引き込まれるように構成される入口６及び出口８を有するボディ部４を有する。出口８は、マウスピース又は顔面マスク又は鼻マスクの形、又は、別個の交換可能なマウスピース又は顔面マスク又は鼻マスクに接続するのに適した形で概して提供される。
【００３５】
ネブライザ２は、入口６と出口８の間のコンジットに隣り合って位置し及び霧状化される（すなわち微細噴霧又はスプレーに変えられる）液体１２、例えば薬剤又は薬物、を保持するキャビティ１０を有する。ネブライザ２は、薬剤又は薬物の投与量をユーザに供給するために、霧状化された液体１２の微細液滴が、ユーザが吸気するときにネブライザ２を通って引き込まれる空気と合わさるように構成される。
【００３６】
キャビティ１０の１つ壁は、アクチュエータ又はトランスデューサ１４によって形成され、入口６と出口８の間のコンジットのほうを向くキャビティ１０の反対側の壁は、メッシュプレート１６によって形成される。メッシュプレート１６は、メッシュプレート１６を通る液滴が、空気入口６を通じて中に引き込まれる空気に入り込むように構成される。
【００３７】
トランスデューサ１４は、キャビティ１０に保持される液体１２を攪拌し又は振動させるために提供される。好適には、トランスデューサ１４は、キャビティ１０に保持される液体１２に超音波圧力波を生成する。更に後述される本発明の実施形態において、アクチュエータ１４が、圧電素子の形で提供される。しかしながら、ネブライザの当業者は、アクチュエータ１４の他の形態が、本発明によるネブライザにおいて使用されることができることが分かるであろう。
【００３８】
メッシュプレート１６は、液体１２がトランスデューサ１４によって振動されるとき、液体１２を霧状化するキャビティ１０の壁として提供される。メッシュプレート１６は、一般に、少量の液体が通過することができる複数の小さい孔又はノズルを有するメッシュ又はメンブレンの形である。ネブライザ２がアクティブにされるとき、メッシュプレート１６のノズルのサイズ（直径）は、とりわけ、生成される液体の液滴のサイズを決定し、従ってネブライザ２の質量流量を決定する。メッシュプレート１６は、それが必要に応じてクリーニングされ又は完全に交換されることができるように、ネブライザ２から取り外し可能である。メッシュプレート１６は、好適にはプラチナから形成されるが、当業者であれば使用可能な他の適切な材料を認識するであろう。当業者であれば、メッシュプレート１６がアパーチャプレート又はノズルプレートとしても知られていることを理解するであろう。
【００３９】
使用時、液体１２は、トランスデューサ１４とメッシュプレート１６との間のキャビティ１０を満たしている。ネブライザ２が動作されるにつれて、キャビティ１０の液体１２は減少し、ネブライザ２が動作を続けるために必要とされる高さに液体１２を維持するように、より多くの液体１２がキャビティ１０に加えられなければならないことが分かるであろう。従って、ネブライザ２は、キャビティ１０に液体１２を補充するための液体を記憶するリザーバチャンバ１８を有し又は結合されることができる。リザーバチャンバ１８からの液体は、重力及び／又は毛管充填の作用により、キャビティ１０内に流れ込むことができる。
【００４０】
ネブライザ２は更に、ネブライザ２の動作を制御する制御ユニット１９を有し、制御ユニット１９は、具体的には、トランスデューサ１４に、必要とされる周波数で液体１２を振動させ霧状化させる信号をトランスデューサ１４に出力する。
【００４１】
図３は、本発明の好適な実施形態によるネブライザ２の分解組立図であり、トランスデューサ１４及びメッシュプレート１６の隔たりについて要求される許容差が達成されるようにネブライザ２を構成するのに必要とされるコンポーネントを示す。
【００４２】
図３に示すように、ネブライザ２は、ネブライザ２の主要部を形成するようにスタックに組み立てられることができる３つのプレート２０、２２、２４を有する。以下で背面プレート２０と称される第１のプレート２０は、トランスデューサ１４を受ける孔２６を有する。
【００４３】
本明細書においてスペーサプレート２２と称される第２のプレート２２は、ネブライザ２が組み立てられるときキャビティ１０を形成するアパーチャ２８を有する。スペーサプレート２２、背面のプレート２０及び第３のプレート２４が、ネブライザ２を形成するために組み立てられるとき、アパーチャ２８は、それがトランスデューサ１４と隣接するように、スペーサプレート２２に位置付けられる。
【００４４】
図示される実施形態において、スペーサプレート２２のアパーチャ２８は、トランスデューサ１４（本実施形態において円形である）のサイズとほぼ合致するように、概して円形であり、それにより、トランスデューサ１４の振動に一度にさらされるキャビティ１０内の液体の体積が最大限にされる（それにより、ネブライザ２によって供給される質量流量を増大することを助ける）。
【００４５】
本明細書においてメッシュプレートホルダ２４と称される第３のプレート２４は、メッシュプレート１６を含む。プレート２０、２２、２４がネブライザ２に組み立てられるとき、メッシュプレート１６は、それがスペーサプレート２２のアパーチャ２８と隣接するように、メッシュプレートホルダ２４に位置付けられる。
【００４６】
３つのプレートが組み付けられるとき、メッシュプレート１６、メッシュプレートホルダ２４、アパーチャ２８及びトランスデューサ１４は、霧状化される液体１２を保持するためのキャビティ１０を形成する。トランスデューサ１４の、スペーサプレート２２に向き合う側は概して、背面プレート２０の、スペーサプレート２２に向き合う側と位置合わせされ、メッシュプレート１６の、スペーサプレート２２に向き合う側は、同様に、メッシュプレートホルダ２４の、スペーサプレート２２に向き合う側と位置合わせされる。従って、スペーサプレート２２の厚さは概して、トランスデューサ１４とメッシュプレート１６との間の隔たりを決定する。図１に示される実施形態において、約７００ミクロン（０．７ｍｍ）の厚さを有するスペーサプレート２２が、ネブライザ２が最大の可能性があるフローレートを達成するために必要とされる。
【００４７】
好適には、少なくともスペーサプレート２２は、金属から形成され、その理由は、知られている方法を使用してネブライザ２（例えば１０ミクロン以内にに対する厚さ）に必要とされる許容差に合うように金属からコンポーネントを製造することが相対的に容易であるからである。より好適には、少なくともスペーサプレート２２がロールシートメタルから形成される。プレート２２のアパーチャ２８及び任意の他のフィーチャは、レーザ切断技法を使用して形成されることができるが、当業者であれば使用可能な他の技法を認識するであろう。本発明により、少なくともスペーサプレート２２を形成するのに用いられる適切な金属は、ステンレス鋼であり、その理由は、ステンレス鋼が、相対的に低コスト材料であり、ステンレス鋼を必要とされる厚さ及び切り取り部を有するプレートにするのが容易であり、ステンレス鋼は耐磨耗性があり、ネブライザ２がクリーニングのために頻繁に分解され再び組み立てられるにもかかわらず、必要とされる寸法を維持するべきであり、ネブライザ２に一般に使用される液体１２との接触により腐食され又は摩耗されにくいからである。ステンレス鋼は、更に熱的に安定しており、従って、定期的にクリーニングの最中に９５℃までスペーサプレート２２を加熱しても、ネブライザ２の寸法及び性能を変更させない。代替として、少なくともスペーサプレート２２は、チタン又はチタン合金（これらの材料はステンレス鋼ほど低コストではないが）から形成されることができ、又はガラス又はセラミック材料（これらは金属より壊れやすいが）から形成されることができる。
【００４８】
スペーサプレート２２及び背面プレート２０は、（例えば、粘着剤又は他のタイプの接着剤、ボンディング剤又は固定機構を使用して）互いに固定的に接続され、従って、スペーサプレート２２及び背面のプレート２０は、好適には、金属のような同じ材料（例えばステンレス鋼）から形成される。メッシュプレート１６及びメッシュプレートホルダ２４が、使い捨てのアイテムであるように設計され、従って、メッシュプレートホルダ２４をより安価な材料（例えばプラスチック）から形成することが望ましくなりうるが、メッシュプレートホルダ２４は、トランスデューサ及びメッシュプレートの間隔について必要とされる許容差が満たされることを確実にするために、好適にはステンレス鋼のような金属からも形成される。
【００４９】
図３に明示的に示されないが、メッシュプレートホルダ２４は、それがネブライザ２の残りの部分（すなわちスペーサプレート２２及び背面プレート２０）から取り外され除かれることができるように構成され、それにより、メッシュプレート１６はクリーニングされることができ、又はメッシュプレートホルダ２４全体が交換されることができる。このために、ネブライザ２のスペーサプレート２２又は他のコンポーネントは、スペーサプレート２２に隣り合う適当な位置にメッシュプレートホルダ２４を保持するためのクランピング又は他のアタッチメント機構を具備する。
【００５０】
背面プレート２０が、ネブライザ２のトランスデューサ１４を適当な位置に維持するためのクランピング又は他のアタッチメント機構を含むこともできる。代替として、トランスデューサ１４は、背面プレート２０又はスペーサプレート２２に接着されることができ又は他のやり方でしっかりと固定されることができる。
【００５１】
ネブライザ２のコンポーネントの１又は複数が互いに接着されボンディングされる場合（例えばスペーサプレート２２に背面プレート２０／トランスデューサ１４が接着されるように）、ボンディング層の厚さが、トランスデューサ１４とメッシュプレート１６との間の距離を設定する際に考慮されるべきである。すなわち、トランスデューサ１４とメッシュプレート１６との間の距離は、スペーサプレート２２の厚さに任意のボンディング層の厚さを加えたものに等しく、それに応じて、スペーサプレート２２は製造されるべきである。好適な実施形態において、接着層又はボンディング層の厚さは、知られている（及び非常に正確な）寸法を有するスペーサ粒子を、コンポーネントを互いに接合するために使用される接着又はボンディング材料に加えることによって制御され、それにより、スペーサ粒子がコンポーネント間の間隔を規定する。
【００５２】
図示される実施形態において、メッシュプレート１６はアパーチャ２８及びトランスデューサ１４より小さい断面積を有するが、他の実施形態において、メッシュプレート１６の断面積は、アパーチャ２８及びトランスデューサ１４と概して同じでもよいことがわかるであろう。
【００５３】
更に、図３は、メッシュプレートホルダ２４から分離可能なものとしてメッシュプレート１６を示しているが、メッシュプレート１６は、一般には、メッシュプレートホルダ２４に組み込まれることがわかるであろう。
【００５４】
図示される実施形態において、リザーバチャンバ１８は、ネブライザ２の動作中に霧状化される更なる液体１２を保持するために、背面プレート２０（背面プレート２０の、スペーサプレート２２に向き合う側と反対側）に取り付けられる。第２の孔３０は、液体１２が背面プレート２０を通りキャビティ１０に入ることを可能にするために、背面プレート２０に形成される。
【００５５】
好適には、第２の孔３０は、完全に丸い下側エッジを有さず（なぜなら、完全に丸いエッジは液体１２の表面張力により液体フローに障壁を形成しうるので）、従って、第２の孔３０の下側エッジの少なくとも一部は、液体１２の表面を「穿刺する」ために及び第２の孔３０を通る液体１２のフローを改善するために、ギザギザの又は鋸歯状のプロファイルを有する。
【００５６】
図示されるように、キャビティ１０を形成するスペーサプレート２２のアパーチャ２８は、トランスデューサ１４とメッシュプレート１６との間のキャビティ１０をリザーバチャンバ１８に接続する供給チャネル３２を有する。供給チャネル３２は、スペーサプレート２２に切り込みを入れられているように図３に示されているが、供給チャネル３２が、スペーサプレート２２の、背面プレート２０に向き合う側における、溝部又は他の凹部であってもよいことが分かるであろう。
【００５７】
キャビティ１０がリザーバチャンバ１８からの液体１２で満たされるとき、空気が逃げることができる孔を提供することが必要でありえ、それゆえ、スペーサプレート２２は、アパーチャ２８から、スペーサプレート２２のエッジ（好適には上部エッジ）まで延在する相対的に狭いベントチャネル３４を更に有する。供給チャネル３２と同様に、ベントチャネル３４は、スペーサプレート２２に切り込みを入れられたように図３に示されているが、ベントチャネル３４は、スペーサプレート２２の一方の側における溝部又は他の凹部であってもよい。
【００５８】
ネブライザ２が使用中であるとき、キャビティ１０及び供給チャネル３２からの液体１２のいかなるリークをも防ぐために、封止コンポーネント３６（例えばラバーシール）が、スペーサプレート２２とメッシュプレートホルダ２４との間に設けられることができる。好適には、メッシュプレートホルダ２４がネブライザ２に組み付けられるとき、封止コンポーネント３６が正しい位置に保持されることを確実にするために、封止コンポーネントチャネル３８は、メッシュプレートホルダ２４の、封止コンポーネント３６を受ける及びスペーサプレート２２に向いた側に形成される。
【００５９】
図３に示される実施形態では必要でないが、ある実施形態において、対応する封止コンポーネント３６は、スペーサプレート２２と背面プレート２０との間に提供されることができる。この場合、対応する封止コンポーネントチャネル３８が、スペーサプレート２２又は背面プレート２０に形成されることができる。
【００６０】
本発明のある実施形態において、スペーサプレート２２は、背面プレート２０に直接取り付けられることができ、その場合、トランスデューサ１４は、トランスデューサ１４とキャビティ１０内の液体１２との直接的な接触を回避するために、金属、プラスチック又はポリマ保護層でカバーされることができる。
【００６１】
しかしながら、他の好ましい実施形態において、トランスデューサ１４をキャビティ１０の液体１２から隔てる働きをするフォイル層４０が、スペーサプレート２２と背面プレート２０との間に設けられる。この好適な実施形態において、フォイル層４０及びスペーサプレート２２（及び存在する場合、接着層）の組み合わされた厚さが、トランスデューサ１４とメッシュプレート１６との間の隔たりを決定する。フォイル層４０は、図３に示すようにプレート２０、２２、２４と同様の寸法（すなわち高さ及び幅）を有することができるが、フォイル層４０は、プレート２０、２２、２４よりかなり薄いものであってもよいことが分かるであろう。
【００６２】
金属フォイルは、プラスチック又はポリマーベースの層と比較して、トランスデューサ１４によって供給される機械エネルギーをほとんど吸収しないので、フォイル層４０は好適には金属フォイルである。金属フォイルは、例えばステンレス鋼のような任意の生体適合性のある硬質金属合金でありうる。フォイル層４０は、１−２００ミクロンのレンジの厚さを有することができ、例えば５０ミクロンの厚さである。フォイル層４０は、例えば、（必要に応じてスペーサ粒子を含む）上述したような粘着層、接着層又は他のボンディング層を使用して、背面プレート２０及び／又はスペーサプレート２２に永続的に取り付けられることができる。
【００６３】
トランスデューサ１４とフォイル層４０との間（又はフォイル層４０が存在しない実施形態ではトランスデューサ１４とスペーサプレート２２との間）の接着又はボンディング層の厚さは、約５０ミクロンでありえる。フォイル層４０とスペーサプレート２２との間の接着又はボンディング層の厚さは、約１０ミクロンでありうる。トランスデューサ１４とフォイル層４０（又はフォイル層４０が存在しない実施形態ではスペーサプレート２２）との間の接着又はボンディング材料のより厚い（又は厚い）層が、多くの理由により望ましい。第１に、あるトランスデューサ１４は、焼結セラミックのディスクを有し、表面ラフネスは１０ｓのミクロンのオーダーである。トランスデューサ１４と金属（フォイル層４０を含む）との直接の接触は、好適には、回避されるべきであり、従って、接着又はボンディング層が、トランスデューサ１４の電極上の電荷から金属フォイルを絶縁することができる。更に、接着層は、トランスデューサ１４及びフォイル層４０を作る金属の互いに異なる膨張係数による横方向の任意のひずみを吸収するために提供される機械的バッファとして機能する（記述された実施形態においてこれらの係数は全く同様であるが）。ひずみを吸収することによって、ピーク応力は低下され、それゆえ、トランスデューサ１４は、それ自身のアクション（振動）中又はネブライザ２がクリーニング中に曝される高温の間、フォイル層４０から外れない。
【００６４】
リザーバチャンバ１８が背面プレート２０上に設けられる場合、液体１２がリザーバチャンバ１８からキャビティ１０に流れることを可能にするように、背面プレート２０の第２の孔３０に対応する孔４２が、フォイル層４０に設けられる。第２の孔３０が、ギザギザの又は鋸歯状の下側エッジを有する場合、フォイル層４０の孔４２は、対応するギザギザの又は鋸歯状のエッジを有する。
【００６５】
図４は、本発明の代替の実施形態による、部分的に組み立てられたネブライザ２の２つの斜視図を示す。図４において、背面プレート２０、トランスデューサ１４、リザーバチャンバ１８、フォイル層４０及びスペーサプレート２２が、ユニットを形成するように組み立てられ、このユニットは、ネブライザ２の主要部を形成する。メッシュプレート１６及びメッシュプレートホルダ２４は、ネブライザ２の主要部から取り外されている。図４の代替実施形態のコンポーネントは概して、スペーサプレート２２に対しメッシュプレートホルダ２４をシールするための代替構成が示されていることを除き、図３に示される実施形態に対応する。この構成において、スペーサプレート２２の周縁部の周りに延在する封止コンポーネント４４が提供されている。
【００６６】
本発明によるネブライザ２の一部を製造する例示の方法が、図５に示されている。ステップ１０１において、スペーサプレート２２は、トランスデューサ１４とメッシュプレート１６との間の所望の隔たりと、（もし存在する場合）ネブライザ２において使用されるフォイル層４０の厚さ及びネブライザ２のコンポーネントを組み立てるために使用される任意の接着又はボンディング層の厚さを合わせたものとの間の差に等しい厚さを有するロールシートメタルから取得される（例えば製造される）。すなわち、スペーサプレート２２及びフォイル層４０（及び（複数の）接着層）の組み合わされた厚さが、トランスデューサ１４とメッシュプレート１６との間の所望の隔たりに等しい。アパーチャ２８は、ネブライザ２において使用されるべきトランスデューサ１４の寸法と同様の寸法を有するスペーサプレート２２に形成される。アパーチャ２８は、霧状化されるべき液体１２を保持するためのキャビティ１０をネブライザ２に規定することができる。アパーチャ２８は、レーザ切断技法を使用して形成されることができる。
【００６７】
ステップ１０３において、金属フォイル層４０が、スペーサプレート２２の一方の側に取り付けられる。フォイル層４０は、粘着剤又は別のタイプの接着剤を使用してスペーサプレート２２に取り付けられることができ、上述したように接着層の厚さを規定するように働く高精度のスペーサ粒子を含むことができる。
【００６８】
ステップ１０５において、背面プレート２０及びトランスデューサ１４が、フォイル層４０に取り付けられ、それにより、トランスデューサ１４は、スペーサプレート２２のアパーチャ２８に隣接し、フォイル層４０及びトランスデューサ１４が、キャビティ１０の１つの壁を形成する。再び、接着剤又は高精度のスペーサ粒子を有する接着剤の別のタイプは、背面のプレート２０をフォイル層４０に取り付ける使用されることがありえる。
【００６９】
ネブライザ２の製造中、及び／又は患者によるネブライザ２の使用の前に行われることができるステップ１０７において、メッシュプレートホルダ２４のメッシュプレート１６は、スペーサプレート２２の、フォイル層４０及び背面プレート２０に対するのとは反対側に取り付けられ、それにより、メッシュプレート１６が、キャビティ１０の他の壁を形成する。上述したように、メッシュプレートホルダ２４は概して、メッシュプレートホルダ２４の取り外し及び交換を可能にするようなやり方で、スペーサプレート２２に取り付けられる。こうして、メッシュプレートホルダ２４は、クランピング機構を使用してスペーサプレート２２に取り付けられることができる。
【００７０】
図５は、本発明によるネブライザ２の一部を製造するための例示的なステップを示しているが、当業者であれば、本発明によるネブライザ２が、図示されるものと異なってステップ又は異なる順序若しくはステップの組み合わせを使用して製造されることができることが分かるであろう。例えば、ステップ１０３は、スペーサプレート２２ではなく背面プレート２０にフォイル層４０を取り付けることを含むことができ、それに応じてステップ１０５が適応される。代替として又は付加的に、ステップ１０３、１０５及び１０７は、図示されるものとは異なる順序で実施されることができる。方法の他のステップは、フォイル層、背面プレート、メッシュプレート又はメッシュプレートホルダの１又は複数を製造するステップを含むことができ、これは、封止コンポーネントを受け取るために又はベント又は供給チャネルを形成するために、プレートにチャネル又は溝を製作することを含む。
【００７１】
本発明は、主として薬剤を投与する際に使用されるネブライザに関して記述されているが、本発明が、例えば空気加湿器、電気シェーバ、スチームアイロン又は香水ディスペンサのように、トランスデューサがメッシュプレートを通じて液体を霧状化するように作動される他のタイプのネブライザ又は装置にも適用されることができることが分かるであろう。
【００７２】
従って、必要とされる許容差に合うように製造されることができる低コストのネブライザが提供される。
【００７３】
本発明は、図面及び上述の説明において詳しく図示され記述されているが、このような図示及び記述は、制限的で説明的な又は例示的なものとして考えられるべきである。本発明は、開示された実施形態に制限されない。
【００７４】
図面、開示及び添付の請求項の検討から、開示される実施形態に対する変更が、請求項に記載の本発明を実施する際に当業者によって理解され達成されることができる。請求項において、「含む、有する(comprising)」という語は、他の構成要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は複数性を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に列挙されるいくつかのアイテムの機能を果たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。コンピュータプログラムは、例えば他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光学記憶媒体又はソリッドステート媒体のような適切な媒体に記憶され／配布されることができるが、他の形式で、例えばインターネット又は他のワイヤード又はワイヤレスの通信システムを通じて、配布されることもできる。請求項におけるいかなる参照符号も本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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