(57)【要約】  エアロゾル吸引器は、マウスピース（８）及び外気導入口（５２）を有するケーシング（２）と、外気導入口（５２）からマウスピース（８）まで延びる発生流路（５６，６０，６８）と、ケーシング（２）内に収容され、発生流路の分配位置（Ａ）に一定量の溶液を供給するシリンジポンプ（１８）と、分配位置（Ａ）よりも下流に設けられ、発生流路の一部を形成する管状のヒータ（５８）とを備え、ユーザがマウスピース（８）を通じて吸引動作を実行したとき、分配位置（Ａ）の溶液は分配置（Ａ）からヒータ（５８）内に移送され、ヒータ（５８）内にて霧化して後、吸引空気中にて凝縮してエアロゾルとなり、このエアロゾルは吸引空気とともにユーザに吸引される。
2008015918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マウスピースを備えたケーシングであって、その外面に外気導入口を有するケーシングと、
前記ケーシング内に配置され、エアロゾルを発生させる発生装置であって、
前記外気導入口から前記マウスピースまで延び、その途中に分配位置及び霧化面を有する、エアロゾル発生流路と、
前記エアロゾルの原料となる溶液を蓄えた溶液室を含み、この溶液室から前記分配位置に溶液を一定量ずつ供給する供給ポンプと、
前記分配位置に供給された溶液を前記霧化面にて霧化させる霧化機器と
を含む、発生装置と
を備えたエアロゾル吸引器。
【請求項２】
前記エアロゾル発生流路は管路である、請求項１のエアロゾル吸引器。
【請求項３】
前記霧化機器は前記分配位置よりも前記マウスピース側の下流に配置されたヒータを含み、このヒータは前記霧化面としての加熱面を有する、請求項２のエアロゾル吸引器。
【請求項４】
前記ヒータは管形状をなし、前記発生流路の一部を形成する、請求項３のエアロゾル吸引器。
【請求項５】
前記供給ポンプはシリンジポンプであって、
前記発生装置は、前記シリンジポンプと前記発生流路とを前記分配位置にて接続する液流路を更に含み、前記シリンジポンプから前記分配位置に供給された溶液は前記発生流路を閉塞する、請求項４のエアロゾル吸引器。
【請求項６】
前記シリンジポンプの作動に先立ち、前記ヒータを作動させるスイッチを更に備える、請求項５のエアロゾル吸引器。
【請求項７】
前記発生装置は、前記シリンジポンプを作動させる手動のプッシュボタンを更に含む、請求項６のエアロゾル吸引器。
【請求項８】
前記発生装置は、前記シリンジポンプを作動させるアクチュエータと、前記発生流路の空気が前記マウスピースを通じて吸引されたとき、この吸引を感知して前記アクチュエータを作動させる吸引感知センサとを更に含む、請求項６のエアロゾル吸引器。
【請求項９】
前記分配位置は前記霧化機器の前記霧化面上に規定されており、
前記発生装置は、
前記分配位置から所定の距離だけ離れた前記供給ポンプの吐出口に取付けられ、前記溶液室から吐出された溶液を一時的に吸収する吸収部材と、
前記吸収部材内に吸収された溶液を前記吸収部材から前記霧化面上の前記分配位置に受け渡す受渡し手段と
を更に含む、請求項１のエアロゾル吸引器。
【請求項１０】
前記霧化面は、板状のヒータの加熱面又は超音波振動子の振動面により形成され、
前記受渡し手段は、前記霧化面に対して、前記供給ポンプとともに前記吸収部材を進退させ、前記吸収部材から前記霧化面に溶液を転写させる駆動手段を含む、請求項９のエアロゾル吸引器。
【請求項１１】
前記供給ポンプはシリンジポンプである、請求項１０のエアロゾル吸引器。
【請求項１２】
前記シリンジポンプの作動に先立ち、前記ヒータ又は前記超音波振動子を作動させるスイッチを更に備える、請求項１１のエアロゾル吸引器。
【請求項１３】
前記発生装置は、前記シリンジポンプを作動させる手動のプッシュボタンを更に含む、請求項１２のエアロゾル吸引器。
【請求項１４】
前記発生装置は、前記シリンジポンプを作動させるアクチュエータと、前記発生流路の空気が前記マウスピースを通じて吸引されたとき、この吸引を感知して前記駆動手段を作動させる吸引感知センサとを更に含む、請求項１２のエアロゾル吸引器。
【請求項１５】
前記霧化機器は、前記分配位置に供給された溶液を加熱して霧化させるヒータを含み、
前記吸引器は、前記供給ポンプ及び前記ヒータの作動をそれぞれ制御する制御装置を更に備え、この制御装置は、前記発生流路内の空気が前記マウスピースを通じて吸引されたとき、前記発生流路内の吸引空気流に前記溶液の霧化により得られたエアロゾルを含ませる、請求項１のエアロゾル吸引器。
【請求項１６】
前記制御装置は、前記吸引を感知し、感知信号を出力する吸引感知センサを含む、請求項１５のエアロゾル吸引器。
【請求項１７】
前記供給ポンプ、前記ヒータ及び前記制御装置に共通の電源と、
前記電源のための電源スイッチと、
前記供給ポンプ、前記ヒータ及び前記電源の少なくとも１つの状態を表示する表示装置と
を更に備える、請求項１６のエアロゾル吸引器。
【請求項１８】
前記制御装置は、前記電源スイッチがオン作動されたとき、前記ヒータの作動を開始する温度制御モードを含み、
前記温度制御モードは、前記ヒータを所定の予備加熱温度に保持する予備加熱モードと、前記感知信号が出力されたとき、前記予備加熱温度よりも高く且つ前記溶液の霧化に要求される霧化加熱温度に前記ヒータの温度を上昇させる霧化加熱モードとを有する、請求項１７のエアロゾル吸引器。
【請求項１９】
前記制御装置は、前記ヒータを作動させる手動型の液供給スイッチを更に含み、
前記予備加熱モードは、前記液供給スイッチがオン作動されるまでの間、前記ヒータの温度を前記予備加熱温度よりも低い温度に加熱して保持する第１ステージと、前記液供給スイッチがオン作動された後、前記ヒータの温度を前記予備加熱温度に加熱して保持する第２ステージとを有することを特徴とする請求項１８のエアロゾル吸引器。
【請求項２０】
前記制御装置は、前記ヒータの温度を検出し、その検出信号を出力する温度センサと、前記温度センサからの前記検出信号に基づいて前記ヒータの温度が前記予備加熱温度に到達したと判定したとき、前記表示装置に「吸引可」の状態を表示させる温度判定手段とを更に含む、請求項１８のエアロゾル吸引器。
【請求項２１】
前記制御装置は、前記ヒータの温度を検出し、その検出信号を出力する温度センサと、前記温度センサからの前記検出信号に基づいて前記ヒータの温度が前記予備加熱温度に到達したと判定したとき、前記表示装置に「吸引可」の状態を表示させる温度判定手段とを更に含む、請求項１９のエアロゾル吸引器。
【請求項２２】
前記制御装置は、前記ヒータの温度が前記霧化加熱温度に上昇されるまでの過程にて前記供給ポンプを作動させる、請求項１８のエアロゾル吸引器。
【請求項２３】
前記制御装置は、前記吸引感知センサから前記感知信号が出力されたとき、前記供給ポンプを作動させる、請求項２２のエアロゾル吸引器。
【請求項２４】
前記制御装置は、前記供給ポンプが作動された後、前記吸引感知センサから前記感知信号が出力されるまでの間、前記供給ポンプの再作動を禁止する禁止手段を含む、請求項２２のエアロゾル吸引器。
【請求項２５】
前記制御装置は、前記溶液室内の溶液の残量を検出し、この残量が所定値以下に達したとき、前記表示装置に「残量少」の状態を表示させる残量検出手段を含む、請求項１７のエアロゾル吸引器。
【請求項２６】
前記残量検出手段は、前記供給ポンプの作動回数及び前記感知信号の出力回数の少なくとも一方に基づき、前記残量を検出することを特徴とする請求項２５のエアロゾル吸引器。
【請求項２７】
前記電源は電池からなり、
前記制御装置は、前記電池の出力電圧を検出し、この出力電圧が所定値以下に達したとき、前記表示装置に「電池容量少」の状態を表示させる電圧検出手段を含む、請求項１７のエアロゾル吸引器。
【請求項２８】
前記供給ポンプはシリンジポンプである、請求項１５に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項２９】
前記シリンジポンプは前記ケーシング内に取り外し可能に収容されたカートリッジの形態を有する、請求項２８のエアロゾル吸引器。
【請求項３０】
前記ヒータは前記ケーシング内に取り外し可能に配置されている、請求項１５のエアロゾル吸引器。
【請求項３１】
マウスピースに接続されたエアロゾル発生流路に、エアロゾルの原料となる溶液の分配位置及び前記溶液を霧化させるべく作動される霧化位置をそれぞれ規定し、
前記分配位置への前記溶液の供給並びに前記霧化位置の作動をそれぞれ制御し、
前記マウスピースを通じて前記エアロゾル発生路内の空気の吸引動作が実行されたとき、前記分配位置に供給された溶液を前記霧化位置にて霧化させてエアロゾルとし、このエアロゾルを前記マウスピース内の吸引空気流に含ませる、エアロゾル吸引方法。
【請求項３２】
前記霧化位置はヒータによる加熱位置であって、前記分配位置の下流に位置付けられている、請求項３１のエアロゾル吸引方法。
【請求項３３】
前記分配位置に前記溶液が供給される前に、前記ヒータを所定の予備加熱温度に予備加熱して保持し、この後、前記吸引動作が実行されたとき、前記ヒータを前記予備加熱温度よりも高く且つ前記溶液の霧化に要求される霧化加熱温度に加熱する、請求項３２のエアロゾル吸引方法。
【請求項３４】
前記分配位置への前記溶液の供給は、前記ヒータが前記霧化加熱温度に加熱されるまでの過程にて完了されている、請求項３３のエアロゾル吸引方法。
【請求項３５】
前記分配位置への前記溶液の供給は、前記吸引動作の前、前記吸引動作の直後及び前記吸引動作から一定時間経過後の何れかにて開始される、請求項３３に記載のエアロゾル吸引方法。
【請求項３６】
前記ヒータの予備加熱は、前記ヒータを前記予備加熱温度よりも低い温度に加熱し、この温度に前記分配位置への前記溶液の供給が指示されるまでの間保持する第１ステージと、この後、前記溶液の供給指示がなされたとき、前記ヒータを前記予備加熱温度に加熱して保持する第２ステージとに分けて実施される、請求項３３のエアロゾル吸引方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者に医薬や嗜好品等をエアロゾルの形態で供給するエアロゾル吸引器及びその吸引方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のエアロゾル吸引器は例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１の吸引器は、液体形態の物質を供給する供給装置と、この供給装置から供給された物質で満たされ、その先端が開口した毛細管と、この毛細管の先端開口に隣接して設けられたマウスピースと、毛細管の先端部を囲むようにして配置されたヒータとを備えている。このヒータは、毛細管内の物質を加熱して蒸発させ、この蒸気形態の物質を毛細管の先端開口から自己噴出させる。【０００３】
この際、ユーザがマウスピースを通じて吸引したとき、蒸気形態の物質は吸引空気との接触により凝縮してエアロゾルとなり、このエアロゾルは吸入空気とともにユーザの口内に吸引される。
【特許文献１】特公表2000-510763号公報（WO 97/42993）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の吸引器がユーザの吸引動作時、エアロゾルを速やかに発生するためには、吸引器のヒータは予め所定の温度まで昇温されていなければならない。しかしながら、この場合、毛細管内の物質が蒸発してしまうので、実際上、ヒータはユーザの吸引動作が検出された時点から所定の温度まで昇温され、この後、供給装置から毛細管に一定量の物質が供給される。【０００５】
このため、特許文献１の吸引器の場合、ユーザが吸引動作を開始してからユーザが実際にエアロゾルを吸引するまでの間に遅れが生じ、この遅れはユーザに違和感を与える。【０００６】
また、ヒータによる物質の加熱が停止されても、ヒータの温度は急激に下がらないので、蒸気形態の物質の噴出が毛細管から噴出しつづける。それ故、ユーザはその１回当たりの吸引動毎に、一定量のエアロゾルを吸引することができない。【０００７】
本発明の目的は、ユーザの吸引動からユーザがエアロゾルを吸引するまでの応答性に優れ、また、エアロゾルの送出効率及びユーザが吸引するエアロゾルの定量性を改善することができるエアロゾル吸引器及びその吸引方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明のエアロゾル吸引器は、マウスピースを備えたケーシングであって、その外面に外気導入口を有するケーシングと、このケーシング内に配置され、エアロゾルを発生させる発生装置であって、外気導入口からマウスピースに延び、且つ、その途中に分配位置及び霧化位置を有する、エアロゾル発生流路と、エアロゾルの原料となる溶液を蓄えた溶液室を含み、この溶液室から分配位置に溶液を一定量ずつ供給する供給ポンプと、分配位置に供給された溶液を霧化面にて霧化させる霧化機器とを含む、発生装置とを備える。【０００９】
上述のエアロゾル吸引器によれば、先ず、エアロゾル発生流路の分配位置に定量の溶液が供給される。ユーザがマウスピースを通じてエアロゾル発生流路内の空気を吸引したとき、即ち、ユーザによる吸引動作時、分配位置に供給された溶液は霧化位置にて霧化され、そして、エアロゾルとなる。このようなエアロゾルは、マウスピースを通じて吸引空気流とともにユーザに吸引される。【００１０】
ここで、分配位置に供給された一定量の溶液はユーザの吸引動作と同時、又は、その直後に霧化され、エアロゾルはユーザの吸引動作に遅れることなく発生する。この結果、本発明のエアロゾル吸引器は、ユーザの吸引動作からエアロゾルの発生に至る応答性に優れる。また、分配位置に一定量の溶液が供給されるので、本発明のエアロゾル吸引器は、１回の吸引動作当たりにおけるエアロゾルの発生量も一定にでき、ユーザが吸引するエアロゾルの量に関し、その定量性をも保証される。【００１１】
具体的には、エアロゾル発生流路は管路から形成され、この場合、霧化機器は分配位置よりもマウスピース側の下流に配置されたヒータを含み、このヒータは霧化面としての加熱面を有する。好ましくは、ヒータは管形状をなし、発生流路の一部を形成する。【００１２】
更に、供給ポンプはシリンジポンプであって、発生装置は、シリンジポンプと発生流路と分配位置にて接続する液流路を更に含むことができ、シリンジポンプから分配位置に供給された溶液は発生流路を閉塞する。【００１３】
更にまた、吸引器は、シリンジポンプの作動に先立ち、ヒータを作動させるスイッチを更に備えることができる。この場合、発生装置は、シリンジポンプを作動させる手動のプッシャボタンを含んでいるか、又は、シリンジポンプを作動させるアクチュエータと、発生流路の空気がマウスピースを通じて吸引されたとき、この吸引を感知してアクチュエータを作動させる吸引感知センサとを更に含むことができる。【００１４】
一方、分配位置は霧化機器の霧化面上に規定されていてもよく、この場合、発生装置は、分配位置から所定の距離だけ離れた供給ポンプの吐出口に取付けられ、溶液室から吐出された溶液を一時的に吸収する吸収部材と、吸収部材内に吸収された溶液を吸収部材から霧化面上の分配位置に受け渡す受渡し手段とを更に含むことができる。【００１５】
具体的には、霧化面は板状のヒータの加熱面又は超音波振動子の振動面により形成でき、受渡し手段は、霧化面に対して、供給ポンプとともに吸収部材を進退させ、吸収部材から前記霧化面に溶液を転写させる駆動手段を含む。【００１６】
なお、このような発生装置の場合にも、供給ポンプにシリンジポンプを使用でき、また前述したスイッチを含むことができる。そして、発生装置は前述した発生装置の場合と同様に手動のプッシュボタン、又は、駆動手段のためのアクチュエータ及び吸引感知センサを有することができる。【００１７】
更に、前述した霧化機器がヒータを含む場合、エアロゾル吸引器は、供給ポンプ及びヒータの作動をそれぞれ制御する制御装置を更に備えることできる。この制御装置は、発生流路内の空気がマウスピースを通じて吸引されたとき、発生流路内の吸引空気流に溶液の霧化により得られたエアロゾルを含ませる。具体的には、制御装置は、ユーザによる吸引動作を感知し、感知信号を出力する吸引感知センサを含んでいる。【００１８】
好ましくは、エアロゾル吸引器は、供給ポンプ、ヒータ及び制御装置に共通の電源と、この電源のための電源スイッチと、供給ポンプ、ヒータ及び電源の少なくとも１つの状態を表示する表示装置とを更に備えることができる。【００１９】
上述した制御装置は、電源スイッチがオン作動されたとき、ヒータの作動を開始する温度制御モードを含むことができ、この温度制御モードは、ヒータを所定の予備加熱温度に保持する予備加熱モードと、感知信号が出力されたとき、予備加熱温度よりも高く且つ溶液の霧化に要求される霧化加熱温度にヒータの温度を上昇させる霧化加熱モードとを有する。【００２０】
また、本発明はエアロゾルの吸引方法をも提供し、この吸引方法や、前述した吸引器の更なる詳細は添付図面を参照して後述の説明から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施例のエアロゾル吸引器を示した断面図である。
【図２】図１の回転カムが休止状態にあるとき、その外周面を展開して示した図である。
【図３】図２の回転カムが作動した状態を示す図ある。
【図４】第２実施例のエアロゾル吸引器を示した断面図である。
【図５】第３実施例のエアロゾル吸引器を示した断面図である。
【図６】図５のシリンジポンプを拡大して示した図である。
【図７】図５の制御装置及びその入出力の構成を概略的に示した構成図である。
【図８】溶液の供給タイミングとともに、図５の制御装置が実行するヒータの温度制御モード示したグラフである。
【図９】ヒータへの電流の供給制御を説明するための図である。
【図１０】図７の制御ユニットの機能を更に詳細に説明するための図である。
【図１１】ヒータの温度制御モード及び溶液の供給タイミングの変形例を示したグラフである。
【図１２】ヒータの温度制御モード及び溶液の供給タイミングの別の変形例を示したグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は第１実施例のエアロゾル吸引器を示す。
図１の吸引器はケーシング２を備え、このケーシング２は中空の円筒形状をなし、その両端に開口端をそれぞれ有する。ケーシング２の一方の開口端は端壁４により閉塞されている。ケーシング２内にはシリンダブロック６が嵌め込まれており、シリンダブロック６はその一端に端壁４に当接された底を有し、その他端に管状のマウスピース８を一体に有する。このマウスピース８はケーシング２の他方の開口端から突出している。【００２３】
シリンダブロック６はその外周面に凹所１０を有し、この凹所１０はシリンダブロック６の底からマウスピース８に向けて延びている。凹所１０はケーシング２の内周面と協働してヒータ室１２を規定し、このヒータ室１２はマウスピース８の内部通路１４と互いに連通している。【００２４】
更に、シリンダブロック６内にはシリンダボア１６が形成されている。このシリンダボア１６はケーシング２の軸線方向にヒータ室１２と並列に延び、シリンダブロック６を貫通している。それ故、シリンダボア１６はマウスピース８側のシリンダブロック６の他端面にて開口した開口端１６ａを有する。【００２５】
シリンダボア１６には手動型のシリンジポンプ１８が取り外し可能に収容され、このシリンジポンプ１８は中空の外筒２０を備えている。この外筒２０はその一端に閉塞壁２２を有し、この閉塞壁２２はケーシング２の端壁４に当接している。外筒２０内にはピストン２４が嵌合され、このピストン２４はピストンリングを有する。ピストン２４は外筒２０内を２つの室に区画し、これら室の一方はピストン２４の一端面と前記閉塞壁２２との間に規定されたポンプ室２６であり、他方はロッド室である。ポンプ室２６は吐出口２８に接続され、この吐出口２８は閉塞壁２２に形成されている。【００２６】
ポンプ室２６は溶液室として使用され、その内部には溶液Ｌが予め充填されている。溶液Ｌはエアロゾルを発生させるための医薬又は嗜好品の物質である。例えば、嗜好品とし溶液Ｌはたばこ成分を含むことができる。【００２７】
更に、外筒２０のロッド室にはスクリューロッド３０が配置されている。このスクリューロッド３０の一端は玉継ぎ手３２を介してピストン２４に結合され、外筒２０の軸線上を延びている。外筒２０のロッド室は仕切壁３４により更に区画されており、この仕切壁３４は外筒２０の軸線上に螺子孔を有し、この螺子孔は仕切壁３４を貫通する。従って、スクリューロッド３０は螺子孔と互いに噛み合った状態で仕切壁３４を貫通する。なお、仕切壁３４は外筒２０と一体に形成されている。【００２８】
スクリューロッド３０は外筒２０の他端から突出した突出端を有し、この突出端は回転カム３６に接続されている。この回転カム３６は前述したシリンダボア１６内に配置され、スクリューロッド３０と一体に回転可能であるが、スクリューロッド３０の軸線方向の移動を許容する。即ち、回転カム３６及びスクリューロッド３０は互いにスプライン係合されている。【００２９】
図２に示されているように、回転カム３６はその外周面に２つの歯列を有し、これら歯列は回転カム３６の全周に亘って延び、そして、回転カム３６の軸線方向に互い離れている。一方の歯列は多数のカム歯３８から形成され、他方の歯列はカム歯４０から形成されている。互いに隣接するカム歯３８同士のピッチ間隔は、互いに隣接するカム歯４０同士のピッチ間隔と同一であるが、しかしながら、図２から明らかなようにカム歯３８，４０の位置は回転カム３６の周方向に前記ピッチの半分だけ互いにずれている。【００３０】
各カム歯３８は三角形状をなし、カム歯４０に向けて突出する２辺を有する。これら２辺の一方、即ち、図２でみて上側の辺がカム面３８ａとして形成され、カム面３８ａは回転カム３６の軸線方向に対して傾斜している。一方、各カム歯４０もまた三角形状をなし、カム歯３８に向けて突出する２辺を有する。カム歯４０の２辺の一方もまた、カム面４０ｂとして形成され、このカム面４０ｂは回転カム３６の軸線方向に対し、カム面３８ａと直交するようにカム面３８ａとは逆向きに傾斜している。【００３１】
ここで、カム面３８ａ，４０ｂは回転カム３６の径方向に互いに互いにずれた状態で配置されている。より詳しくは、回転カム３６の径方向でみて、カム面３８ａはカム面４０ｂよりも外側に配置されている。【００３２】
一方、前述開口端１６ａにはプッシュボタン４２の基端が摺動自在に挿入され、このプッシュボタン４２はマウスピース８の下方にて、シリンダボア１６から突出されている。プッシュボタン４２と回転カム３６との間には復帰ばね４４が配置され、この復帰ばね４４は圧縮コイルばねである。復帰ばね４４はプッシュボタン４２が開口端１６ａから突出する方向にプッシュボタン４２を付勢し、プッシュボタン４２の基端はストッパリング４６に押し付けられている。このストッパリング４６はシリンダボア１６の開口端１６ａに固定されている。【００３３】
更に、プッシュボタン４２はプッシュロッド４８を備えており、このプッシュロッド４８はプッシュボタン４２から回転カム３６に向けて延びている。プッシュロッド４８の先端にはプッシャ５０が取付けられている。このプッシャ５０は三角形状をなし、２つのプッシャ面５０ａ，５０ｂを有する。これらプッシャ面５０ａ，５０ｂは回転カム３６の軸線方向に対して互いに逆向きに傾斜し、前述したカム歯３８のカム面３８ａ及びカム歯４０のカム面４０ｂのそれぞれに係合可能である。【００３４】
より詳しくは、図１に示す休止位置からプッシュボタン４２がシリンダボア１６内に復帰ばね４４の付勢力に抗して押し込まれたとき、プッシュロッド４８のプッシャ５０は図２の状態から、互いに隣接する２つのカム歯４０の間を通過した後、図３に示されるように、そのプッシャ面５０ａが１つのカム歯３８のカム面３８ａに乗り上げ、回転カム３６を図３でみて左方向に押し込む。ここで、プッシャ面５０ａ及びカム面３８ａが共に回転カム３６の軸線方向に対して傾斜されていることから、プッシャ５０による押込み力は、回転カム３６を一方向に回転させる分力を発生させる。この結果、回転カム３６は一方向に所定の回転角だけ、その軸線回りに回転される。【００３５】
この後、プッシュボタン４２の押込みが解除されたとき、プッシュボタン４２はプッシュロッド４８とともに復帰ばね４４の付勢力を受け、休止位置に復帰する。この際、プッシャ５０のプッシャ面５０ｂは、前述した２つのカム歯４０のうち、回転カム３６の回転方向でみて後側のカム歯４０のカム面４０ｂに乗り上げ、このカム面４０ｂを介して回転カム３６を同一の方向に所定の回転角だけ、その軸線回りに更に回転させる。この後、プッシュロッド４８は図２に示される状態に復帰する。【００３６】
上述の説明から明らかなように、プッシュボタン４２の押込みが繰り返される度に回転カム３６は所定の回転角ずつ一方向に回転される。回転カム３６はスクリューロッド３０に結合されているので、スクリューロッド３０もまた回転カム３６と一緒に間欠的に回転する。スクリューロッド３０は仕切壁３４のねじ孔に螺合された状態にあるので、スクリューロッド３０の間欠回転に伴い、スクリューロッド３０は一定の距離ずつピストン２４に向けて前進し、ピストン２４をポンプ室２６内に向けて押込む。この結果、ポンプ室２６内の溶液Ｌはシリンジポンプ１８の吐出口２８から一定量ずつ吐出される。【００３７】
一方、ケーシング２は外面に外気導入口５２を有し、この外気導入口５２はケーシング２の一端部に位置付けられている。外気導入口５２及びマウスピース８の内部通路１４はエアロゾル発生流路により互いに接続されており、この発生流路に関して以下に詳述する。【００３８】
発生流路は、ケーシング２の端壁４内に形成された導入通路５６を含み、この導入通路５６はＬ字状をなし、外気導入口５２から前述したヒータ室１２まで延びている。導入通路５６内には必要に応じて逆止弁５４が配置されている。この実施例の場合、逆止弁５４は外気導入口５２の近傍に位置付けられたリード弁であって、外気導入口５２から導入通路５６内への外気の流入のみを許容し、導入通路５６内から外気導入口５２を通じて流出する空気の流れを阻止する。【００３９】
ヒータ室１２内には管状のヒータ５８が配置されており、このヒータ５８はその内部に加熱通路６０を有する。この加熱通路６０はその一端にて、導入通路５６に接続されている。更に、ヒータ５８とマウスピース８との間には、ヒータ５８側からジョイント６２、接続管６４及び接続リング６６が順次配置されており、これら要素６２〜６６はその内部に加熱通路６０とマウスピース８の内部通路１４とを互いに接続する接続通路６８を形成する。図１から明らかなように、加熱通路６０、接続通路６８及び内部通路１４は直列的に配置されている。【００４０】
より詳しくは、接続管６４はヒータ室１２の底にスペーサ７０を介して配置され、そして、端壁４はその内面にはジョイント６２と同様な形状のジョイント４ａが一体に形成されている。これらジョイント４ａ，６２はヒータ５８に向けて先細となる尖端をそれぞれ有し、ヒータ５８はジョイント４ａ，６２の尖端間に挟み込まれ且つスペーサ７０とは非接触の状態で支持されている。それ故、ヒータ室１２内には、ヒータ５８を囲む環状室が確保されている。なお、前述した導入通路５６はジョイント４ａ内を通じて加熱通路６０に接続されており、ジョイント４ａは端壁４とは別部品であってもよい。【００４１】
ヒータ５８は電源７２にスイッチ７４を介して電気的に接続されている。電源７２はケーシング２内に収容され、一方、スイッチ７４はケーシング２の外面に配置されている。また、ヒータ５８はセラミックヒータであるのが好ましいが、導電性を有したステンレス鋼等の耐薬性及び耐熱性を有する他の材料から形成されてもよい。【００４２】
一方、前述した発生流路、即ち、導入通路５６からは液流路７６が分岐されている。この液流路７６はケーシング２の端壁４内を延び、シリンジポンプ１８の吐出口２８に接続されている。【００４３】
上述したエアロゾル吸引器が最初に使用される前、ポンプ室２６内の溶液Ｌは所定の流量だけ液流路７６内に既に送出され、液流路７６は溶液Ｌで満たされた状態にある。【００４４】
この状態で、ユーザがスイッチ７４をオン操作したとき、電源７２はヒータ５８に電力を供給し、ヒータ５８は所定の温度に昇温する。即ち、スイッチ７４がオン位置に保持されている限り、ヒータ５８は所定の加熱温度に維持されている。【００４５】
上述の状態にて、ユーザがプッシュボタン４２を押込み、そして、この押込みが解放されたとき、前述したようにシリンジポンプ１８は作動し、シリンジポンプ１８のポンプ室２６内の溶液Ｌは液流路７６を経て発生流路、即ち、導入通路５６に一定量だけ供給される。【００４６】
この点に関して詳述すれば、液流路７６が接続された導入通路５６の位置は溶液Ｌの分配位置Ａを規定し、シリンジポンプ１８はそのポンプ室２６内の溶液Ｌを一定量ずつ小分けして分配位置Ａに供給する。更に、溶液Ｌが分配位置Ａに供給されたとき、導入通路５６は分配位置Ａにて溶液Ｌにより閉塞される。【００４７】
この後、ユーザがマウスピース８を通じて発生流路内の空気を吸引したとき、発生流路は分配位置Ａにて閉塞されているから、分配位置Ａよりも下流側の発生流路内の空気がマウスピース８に向けて移動する。それ故、このような空気の移動に伴い、分配位置Ａの溶液Ｌは分配位置Ａからヒータ５８に向けて瞬時に移動し、その全量がヒータ５８の加熱通路６０内に流入する。一方、発生流路、即ち、導入流路５６には外気導入口５２から外気が導入される。【００４８】
前述したようにヒータ５８は所定の温度に昇温された状態にあるので、加熱通路６０内に流入した溶液Ｌはヒータ５８の内周面から熱を受け、速やかに蒸発する。このような溶液Ｌの蒸気は前述した吸引空気との接触により直ちに凝縮してエアロゾルとなり、このエアロゾルは吸引空気流とともにマウスピース８の内部通路１４を通じてユーザの口腔に吸い込まれる。【００４９】
従って、ユーザはマウスピース８を通じて吸引すると同時に、溶液Ｌのエアロゾルをその口腔内に直ちに取り込むことができる。ここで、エアロゾルの発生量は分配位置Ａに供給された溶液Ｌの量により決定されることから、ユーザの１回の吸引動作毎に一定量のエアロゾルが発生する。この結果、エアロゾル吸引器は、ユーザの吸引動作からエアロゾルの発生までの応答性に優れ、また、エアロゾルの発生量に関して、その定量性を保証することができる。【００５０】
第１実施例の吸引器は、上述したプッシュボタン４２及び回転カム３６に代えて、リニア型又は回転型のアクチュエータ９７を備えることができる。このアクチュエータ９７は、シリンジポンプ１８のスクリューロッド３０を所定の回転角ずつ一方向に回転させ、シリンジポンプ１８から一定量の溶液Ｌを分配位置Ａに供給させる。【００５１】
第１実施例の吸引器は、ユーザによる吸引動作に連動してアクチュエータ９７を作動させることもできる。この場合、図１に示されるように、吸引器は、発生流路又はマウスピース８の内部通路１４に吸引感知センサ９５を備えている。この吸引感知センサ９５はユーザがマウスピース８を通じて吸引したとき、発生流路又は内部通路１４内の圧力低下を検出し、検出信号をアクチュエータ９７に供給し、アクチュエータ９７を作動させる。【００５２】
分配位置Ａへの溶液Ｌの供給がユーザの吸引動作に連動して実施される場合、溶液Ｌの供給はユーザの吸引動作期間の初期にて完了する。それ故、吸引動作からエアロゾルの発生までの応答性は充分に保証され、ユーザが違和感を受けることはない。【００５３】
第１実施例の吸引器は、プッシュボタン４２に代えて、回転カム３６を回転させるリニア型のアクチュエータを備えることもでき、また、ヒータ５８に代えて板状のヒータの使用することができる。板状のヒータが使用される場合、ヒータ室１２は前述した発生流路の一部を形成する。更に、第１実施例の吸引器は、液流路７６の下流端に配置された弁を含んでいてもよく、この弁はシリンジポンプ１８の作動に連動して開かれる。【００５４】
図４は第２実施例のエアロゾル吸引器を示す。
第２実施例を説明するにあたり、前述した第１実施例の部材及び部位と同一の機能を発揮する部材及び部位には同一の参照符号を付し、それらの説明は省略する。【００５５】
第２実施例の吸引器は、ケーシング２の開口端にプッシュボタン型のマウスピース７８を備えている。このマウスピース７８は第１実施例のマウスピース８とプッシュボタン４２との両方の機能を発揮し、マウスピース７８の基端はケーシング２の開口端に摺動自在に嵌合されている。【００５６】
シリンジポンプ１８は第１実施例の閉塞壁２２に代えて閉塞壁８０を備えている。この閉塞壁８０はケーシング２の端壁４に向けて突出する円錐台形状をなし、その尖端に吐出口２８を有する。この吐出口２８には多孔質のプラグ８２が嵌合されており、このプラグ８２は柔軟なスポンジからなり、閉塞壁８０から端壁４に向けて突出している。【００５７】
第２実施例の場合、シリンジポンプ１８の外筒２０はケーシング２に嵌合され、ケーシング２の軸線方向に所定のストロークだけ往復動可能である。より詳しくは、ケーシング２の内周面には環状のばね座８６が取付けられ、このばね座８６は外筒２０の閉塞壁８０側に位置付けられている。ばね座８６と閉塞壁８０との間には圧縮コイルばね、即ち、復帰ばね８８が配置され、この復帰ばね８８は外筒２０をマウスピース７８に向けて付勢する。ここで、復帰ばね８８の付勢力は、マウスピース７８の復帰ばね４４の付勢力よりも十分に大きい。更に、ばね座８６は閉塞端８０側を向いた端面を有する。ばね座８６の端面には環状のストッパ８７が取付けられており、このストッパ８７はケーシング２の端壁４側に向かうシリンジポンプ１８の移動を規制する。【００５８】
シリンジポンプ１８はケーシング２内を端壁４側の霧化室９０と、マウスピース７８側のカム室９２とに区画し、このカム室９２内に前述した回転カム３６が配置されている。外筒２０の外周壁内には軸方向通路９４が形成されており、この軸方向通路９４は外筒２０を貫通し、霧化室９０とカム室９２とを互いに接続する。カム室９２には可撓性を有したチューブ８４が配置されており、このチューブ８４は軸方向通路９４とマウスピース７８の内部通路１４とを互いに接続している。チューブ８４は、軸方向通路９４と内部通路１４との間の連通を維持しつつ、シリンジポンプ１８に対するマウスピース７８の進退及びシリンジポンプ１８の往復動を許容するだけの長さを有する。一方、外気導入口５２は霧化室９０に連通している。それ故、第２実施例の場合、エアロゾル発生流路は、霧化室９０、軸方向通路９４及びチューブ８４により形成されている。【００５９】
霧化室９０内には霧化プレート９６が配置されており、この霧化プレート９６は複数のサポート９８を介してケーシング２の端壁４に取付けられている。霧化プレート９６はシリンジポンプ１８の閉塞端８０に対向した平坦な霧化面を有し、この霧化面上に前述した分配位置Ａが規定されている。【００６０】
具体的には、霧化プレート９６は板状のヒータ又は超音波振動子からなる。この場合、ヒータは霧化面としての加熱面を有し、一方、超音波振動子は霧化面としての振動面を有する。【００６１】
説明の簡略化を図るため、霧化プレート９６はヒータプレートであるとして説明する。
シリンジポンプ１８が図４に示された休止位置にあるとき、ヒータプレート９６とプラグ８２との間には所定の間隔が確保されている。この間隔は、シリンジポンプ１８が休止位置からストッパ８７に衝突するまでのシリンジポンプ１８の移動距離よりも僅かに短い。【００６２】
ヒータプレート９６はコントローラ９３に電気的に接続されており、このコントローラ９３はスイッチ７４を介して電源７２及び吸引感知センサ９５にそれぞれ接続されている。コントローラ９３は、電源７２及び吸引感知センサ９５とともにケーシング２内に配置されている。【００６３】
図４に示されるように、カム室９２にはリニアアクチュエータ９９が配置され、このリニアアクチュエータ９９はコントローラ９３に電気的に接続されている。リニアアクチュエータ９９はコントローラ９３からの指令を受けて作動され、シリンジポンプ１８を図示の休止位置からヒータプレート９６に向けて移動させる。【００６４】
上述した第２実施例のエアロゾル吸引器の場合、ユーザによりスイッチ７４がオン操作されたとき、コントローラ９３はヒータプレート９６に電力を供給し、ヒータプレート９６を所定の温度まで昇温させる。【００６５】
この後、ユーザがケーシング２内にマウスピース７８を押込み、そして、この押込みを開放したとき、第１実施例の場合と動揺に、前述したプッシュロッド４８及び回転カム３６は互いに協働して、シリンジポンプ１８の吐出口２８から一定量の溶液Ｌを吐出させ、吐出した溶液Ｌはプラグ８２に吸収され、プラグ８２内に保持される。【００６６】
前述したようにマウスピース７８の復帰ばね４４の付勢力は復帰ばね８８の付勢力よりも弱いので、マウスピース７８がケーシング２内に押し込まれても、シリンジポンプ１８は図示の休止位置に留まる。【００６７】
この後、ユーザがマウスピース７８を通じて吸引し、この吸引動作が吸引感知センサ９５により検出されたとき、吸引感知センサ９５は検出信号をコントローラ９３に供給する。この時点で、コントローラ９３はリニアアクチュエータ９９を作動させる。それ故、リニアアクチュエータ９９は、復帰ばね８８の付勢力に抗してシリンジポンプ１８をその仕切壁３４を介して押し出し、休止位置からヒータプレート９６に向けて移動させる。このようなシリンジポンプ１８の移動過程にて、シリンジポンプ１８がストッパ８７に衝突する前に、プラグ８２はヒータプレート９６に当接する。ここでの当接はプラグ８２を圧縮させ、プラグ８２に保持されている溶液Ｌがプラグ８２からヒータプレート９６上に絞り出される（図４の２点鎖線参照）。即ち、プラグ８２からヒータプレート９６上の分配位置Ａに一定量の溶液Ｌが転写される。【００６８】
この後、ストッパ８７にシリンジポンプ１８が当接した時点又はリニアアクチュエータ９９の作動ストロークが所定のストロークに到達した時点にて、コントローラ９３はリニアアクチュエータ９９の作動を停止させる。この結果、シリンジポンプ１８は復帰ばね８８の付勢力より、図４に示されている休止位置に向けて復動し、プラグ８２はヒータプレート９６から離れる。【００６９】
上述したように復帰ばね８８、コントローラ９３及びリニアアクチュエータ９９は協働して、シリンジポンプ１８のポンプ室２６内の溶液Ｌを小分けして分配位置Ａに供給する。【００７０】
一方、分配位置Ａに溶液Ｌが供給されるまでにヒータプレート９６は所定の温度に昇温されているので、ヒータプレート９６上に溶液Ｌが供給されたとき、溶液Ｌは速やかに蒸発する。この後、溶液Ｌの蒸気は霧化室９０内の空気、即ち、吸引空気との接触により霧化し、エアロゾルとなる。この結果、ユーザは、その吸引動作の開始から直ちに、吸引空気とともに定量のエアロゾルを吸引することができる。従って、第２実施例のエアロゾル吸引器にあっても、エアロゾルの吸引に関し、その定量性及び応答性はともに保証される。【００７１】
なお、ヒータプレート９６が常時、所定温度に昇温されていても、プラグ８２はユーザが吸引動作を行わない限り、プラグ８２とヒータプレート９６との間には前述した間隔が確保されている。それ故、プラグ８２内の溶液Ｌがヒータプレート９６からの熱を受けて蒸発することはなく、このことはエアロゾルの発生量を定量化するうえで、大きく貢献する。【００７２】
第２実施例のエアロゾル吸引器がヒータプレートに代えて、霧化プレートとしての超音波振動プレート９６を使用している場合、この超音波振動プレート９６は溶液Ｌを蒸発させることなく、直接的にエアロゾル化することができる。このような超音波振動プレート９６は、急速加熱により性状が変化するような溶液のエアロゾル化に大きく好適する。【００７３】
図５は第３実施例のエアロゾル吸引器を示す。
図５のエアロゾル吸引器は、合成樹脂製のケーシング１０２を備え、このケーシング１０２は例えば３つのケーシング部分、即ち、上側ケーシング部分１０２ａ、中間ケーシング部分１０２ｂ及び下側ケーシング部分１０２ｃを有する。【００７４】
上側ケーシング部分１０２ａの後壁からは中空のマウスピース１０４が後方、即ち、図５でみて右方に突出しており、このマウスピース１０４は上側ケーシング部分１０２ａに対して取り外し可能に取付けられている。具体的には、上側ケーシング部分１０２ａ内には支持リング１０６が配置され、この支持リング１０６は上側ケーシング部分１０２ａの後壁に隣接して位置付けられている。マウスピース１０４の内端は上側ケーシング部分１０２ａの後壁を貫通し、支持リング１０６に抜き取り可能に差し込まれている。【００７５】
上側ケーシング部分２ａの前端にはその上面に外気導入口１１１が形成され、この外気導入口１１１はエアロゾル発生流路１１０を介してマウスピース１０４の内端に接続されている。発生流路１１０は上側ケーシング部分１０２ａ内に配置されている。より詳しくは、この第３実施例の場合、発生流路１１０は、図５でみて左側からＴ字管１１２、ヒータホルダ１１４、ヒータ１１６及びヒータホルダ１１８によって形成され、これらヒータホルダ１１４、ヒータ１１６及びヒータホルダ１１８は何れも管状をなし、前述したマウスピース１０４と同軸上に配置されている。なお、ヒータホルダ１１４，１１８は何れも耐熱性を有する。【００７６】
Ｔ字管１１２は、マウスピース１０４と同軸上に位置付けられた第１及び第２端及び外気導入口１１１に接続された第３端を有する。Ｔ字管１１２の第１端はヒータホルダ１１６に接続され、Ｔ字管１１２の第２端は閉塞されている。ヒータホルダ１１４、ヒータ１１６及びヒータホルダ１１８の内部通路の断面積は、マウスピース１０４の内部通路の断面積とほぼ同一である。また、外気導入口１１１内にはリード弁タイプの逆止弁（図示しない）を配置することもでき、この逆止弁は外気導入口１１１から発生流路１１０内への空気の流れのみを許容する。【００７７】
ヒータホルダ１１４，１１８はヒータ１１６を両側から挟み付け、互いに協働してヒータ１１６を保持する。ヒータホルダ１１４は支持リング１２０を介して上側ケーシング部分１０２ａ内に配置されており、一方、ヒータホルダ１１８は前述した支持リング１０６に挿入されることで、マウスピース１０４に接続されている。【００７８】
この第３実施例の場合、ヒータ１１６はセラミックヒータであるが、ステンレス鋼等の導電性、耐薬品性及び耐熱性を有する材料から形成されても良い。【００７９】
上側ケーシング部分１０２ａはその一部に蓋（図示しない）を有しているのが好ましい。この蓋は開閉可能であり、上側ケーシング部分１０２ａからヒータ１１６の取り外しを可能にする。【００８０】
中間ケーシング部分１０２ｂはその内部に後室１２２及び前室１２４を規定し、これら後室１２２及び前室１２４は仕切壁により区画されている。後室１２２は前述した支持リング１２０から支持リング１０６に亘って延びている。【００８１】
後室１２２内には支持ブロック１２６が配置されており、この支持ブロック１２６にシリンジホルダ１２８が取付けられている。シリンジホルダ１２８はその横断面でみて矩形の外形を有し、前述した発生流路１１０と平行に延びている。更に、シリンジホルダ１２８はその内部に段付きのシリンダボアを有し、このシリンダボアはシリンジホルダ１２８の両端にて、それぞれ開口している。【００８２】
シリンジホルダ１２８内にはカートリッジタイプのシリンジポンプ１３０が抜き出し可能に挿入されている。シリンジポンプ１３０の挿入方向でみて、シリンジホルダ１２８の前端にはその内部にストッパスリーブ１２８ａが配置されている。それ故、シリンジホルダ１２８内にシリンジポンプ１３０が挿入されたとき、シリンジポンプ１３０はストッパスリーブ１２８ａに当接された状態にある。【００８３】
図６はシリンジポンプ１３０の詳細を示す。
シリンジポンプ１３０は外筒１３２を有し、この外筒１３２の前端にはリング形状のホルダ１３４を介して円形のセプタム１３６が取付けられている。一方、外筒１３２内にはピストン１３８が嵌合されており、このピストン１３８は外筒１３２内を摺動可能であるが、その軸線回りの回転は阻止されている。【００８４】
外筒１３２内にはピストン１３８とセプタム１３６との間にポンプ室１４０が規定されており、このポンプ室１４０内は前述した溶液Ｌで満たされている。ピストン１３８は中空の駆動ラック１４２を有し、この駆動ラック１４２はピストン１３８から外筒１３２の後端に向けて延び、ピストン１３８の軸線上に配置されている。駆動ラック１４２はその後端に端壁を有し、この端壁はナット部として形成されている。即ち、駆動ラック１４２の端壁には螺子孔が形成されており、駆動ラック１４２内には螺子孔を通じてスクリューロッド１４４が挿入されている。スクリューロッド１４４は螺子孔と噛み合い、駆動ラック１４２内に位置した前端と、駆動ラック１４２の外側に突出した後端を有する。【００８５】
スクリューロッド１４４の後端にはギヤ１４６が取付けられている。図５に示されているように、シリンジポンプ１３０がシリンジホルダ１２８内に取付けられたとき、ギヤ１４６は減速ギヤ１４８を介して駆動ギヤ１５０に噛み合う。駆動ギヤ１５０は、駆動源としてモータ１５２に接続されている。このモータ１５２は正逆回転可能であり、前述した支持ブロック１２６に取付けられている。モータ１５２はステップモータ、直流モータ及びサーボモータの何れであってもよい。なお、減速ギヤ１４８は後室１２２内にて回転自在に支持されている。【００８６】
一方、図５から明らかなように、シリンジホルダ１２８内にシリンジポンプ１３０が挿入されたとき、シリンジポンプ１３０のポンプ室１４０内にセプタム１３６を貫通して中空のニードル１５４が差し込まれる。このニードル１５４はディスク形状のニードルホルダ１５６に支持されており、このニードルホルダ１５６は後室１２２内に配置されている。【００８７】
ニードル１５４は液流路１５８に接続され、この液流路１５８は前述した発生流路１１０に接続されている。【００８８】
より詳しくは、液流路１５８は、ヒータホルダ１１４、支持リング１２０及び上側及び中間ケーシング部分１０２ａ，１０２ｂの内部に形成された内部通路と、内部通路から後室１２２内を延び、ニードル１５４に接続された接続管とを含み、内部通路は、ヒータホルダ１１４の内面に規定された分配位置Ａにて開口する。【００８９】
好ましくは、中間ケーシング部分１０２ｂの後壁には蓋（図示しない）が取付けられており、この蓋は開閉可能である。蓋が開かれたとき、シリンジホルダ１２８へのシリンジポンプ１３０の挿入及びシリンジホルダ１２８からのシリンジポンプ１３０の抜き取りが可能になる。【００９０】
一方、前室１２４には制御装置１６０が収容されており、そして、前述した下側ケーシング部分１０２ｃ内には電池１６２が収容されている。電池１６２には燃料電池やニッケル水素電池等の一次電池、又は、ニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウム電池等の二次電池を使用できる。本実施例の場合、電池１６２はリチウム電池である。また、下側ケーシング部分１０２ｃは開閉可能な蓋（図示しない）を有し、この蓋を開くことで、電池１６２の交換が可能である。【００９１】
下側ケーシング部分１０２ｃ内に電池１６２が収容されたとき、電池１６２は制御装置１６０にコネクタ１６４を介して電気的に接続され、制御装置１６０のみならず、前述したヒータ１１６やモータ１５２のための電源となる。【００９２】
図７に示されるように、制御装置１６０は電圧安定化回路１６６と、制御ユニット１６８とを含み、この制御ユニット１６８は例えばマイクロプロセッサやメモリ、そして、周辺機器及び入出力インタフェース等を有する。【００９３】
制御ユニット１６８の出力側には前述したヒータ１１６、シリンジポンプ１３０のモータ１５２及び表示装置１７０が電気的に接続されている。この表示装置１７０は例えば、上側ケーシング部分１０２ａの上面に取付けられ、マウスピース１０４の近傍に位置付けられている。【００９４】
一方、制御ユニット１６８の入力側には、電池１６２から電力の供給を断続する手動型の電源スイッチ１７２、シリンジポンプ１３０の手動操作を可能にする液供給スイッチ１７４、マウスピース１０４を通じて発生流路１１０内の空気がユーザにより吸引されたとき、この吸引動作を感知する吸引感知センサ１７６、シリンジホルダ１２８へのシリンジポンプ１３０の挿入を感知するカートリッジ感知センサ１７８及びヒータ１１６の温度を検出する温度センサ１８０等が電気的に接続されている。【００９５】
図５に示されているように、電源スイッチ１７２及び液供給スイッチ１７４は中間ケーシング部分１０２ｂの前壁又は側壁にそれぞれ配置されている。本実施例の場合、吸引感知センサ１７６は圧力センサであって、前述したヒータホルダ１１８とマウスピース１０４との間に配置され、発生流路１１０内の圧力を検出する。【００９６】
なお、吸引感知センサ１７６には圧力センサに代えて、発生流路１１０内での空気の流れを検出するフローセンサを使用することも可能である。この場合、前述したＴ字管１１２の第２端は上側ケーシング部分１０２ａの外面にて開口し、この開口した第２端内にフローセンサが配置される。【００９７】
また、カートリッジ感知センサ１７８は例えばリミットスイッチであって、シリンジホルダ１２８のストッパスリーブ１２８ａに配置されている。シリンジホルダ１２８内にシリンジポンプ１３０が挿入されたとき、シリンジポンプ１３０はカートリッジ感知センサ１７８をオン作動させる。温度センサ１８０はヒータ１１６に取付けられ、温度センサ１８０にはサーミスタ、熱電対又は白金抵抗線を使用することができる。【００９８】
なお、制御ユニット１６８は温度センサ１８０の機能を有することができ、この場合、制御ユニット１６８はヒータ１１６に供給される電力に基づいてヒータ１１６の温度を推定する。【００９９】
制御ユニット１６８はその入力側に接続されたスイッチ及びセンサからの信号を受け取り、これら信号に基づき、ヒータ１１６の加熱及びシリンジポンプ１３０の作動をそれぞれ制御する。また、制御ユニット１６８は、ヒータ１１６、シリンジポンプ１３０及び電池１６２のうちの少なくとも１つの作動状況を検出し、この検出結果を表示装置１７０に表示させる。なお、表示装置１７０については後述する。【０１００】
第３実施例の吸引器を使用したエアロゾルの吸引方法を具体的に説明するに前に、シリンジホルダ１２８内にシリンジポンプ１３０が挿入されたときに実行される前処理、そして、シリンジポンプ１３０の交換に先立って実行される後処理について、先ず説明する。【０１０１】
シリンジホルダ１２８内にシリンジポンプ１３０が最初に挿入されるか、又は、シリンジポンプ１３０の交換時、シリンジホルダ１２８内に新たなシリンジポンプ１３０が挿入されたとき、前述したカートリッジ感知センサ１７８はシリンジポンプ１３０の挿入を感知し、感知信号を制御ユニット１６８に供給し、制御ユニット１６８に前処理を実行させる。【０１０２】
具体的には、制御ユニット１６８はシリンジポンプ１３０のモータ１５２を一方向に駆動し、ギヤ１４６を一定角度だけ回転させる。この結果、シリンジポンプ１３０のピストン１３８はポンプ室１４０の容積を減少させる方向、つまり、セプタム１３６に向けて所定距離だけ前進し、シリンジポンプ１３０のポンプ室１４０から溶液Ｌを液流路１５８内に吐出させる。ここでの溶液Ｌの吐出量は液流路１５８の容積に相当し、これにより、液流路１５８は溶液Ｌで満たされ、これにより、前処理が完了する。【０１０３】
一方、シリンジポンプ１３０内の溶液Ｌの残量が所定値以下になり、シリンジポンプ１３０の交換時期に至ったとき、制御ユニット１６８はシリンジポンプ１３０のモータ１５２を逆方向に駆動し、ピストン１３８を後退させる。このようなピストン１３８の後退は、シリンジポンプ１３０のポンプ室１４０内を負圧にする。それ故、前述した液流路１５８内を満たす溶液Ｌは全てポンプ室１４０内に吸い戻され、これにより、後処理が完了する。【０１０４】
上述した後処理が実行されたとき、液流路１５８内は空の状態となる。それ故、シリンジポンプ１３０が前述した溶液Ｌとは異なる溶液を蓄えた新たなシリンジポンプに交換されても、液流路１５８内にて異種の溶液が混在されることはない。【０１０５】
次に、前述した第３実施例の吸引器の基本的な作動、つまり、基本的なエアロゾルの吸引方法について説明する。【０１０６】
先ず、ユーザはマウスピース１０４を通じて吸引動作を行う前に、液供給スイッチ１７４をオン作動させる。液供給スイッチ１７４からオン信号が制御ユニット１６８に供給されたとき、制御ユニット１６８はシリンジポンプ１３０のピストン１３８を所定の距離だけ前進させる。それ故、シリンジポンプ１３０のポンプ室１４０から発生流路１１０の分配位置Ａに一定量の溶液Ｌが供給され、供給された溶液Ｌは分配位置Ａにて発生流路１１０を閉塞する。【０１０７】
この後、ユーザがマウスピース１０４を通じて吸引したとき、発生流路１１０内の空気はマウスピース１０４を通じて吸い出され、そして、この吸引空気流に追従して分配位置Ａの溶液Ｌはヒータ１１６内に移送される。このとき、ヒータ１１６の温度が溶液Ｌを加熱して霧化させるのに十分な霧化加熱温度まで上昇されていれば、ヒータ１１６まで移送された溶液Ｌはその全てが直ちにエアロゾルとなり、このエアロゾルは吸引空気流とともにユーザの口腔内に吸引される。【０１０８】
例えば、制御ユニット１６８は、図８に示されるような温度制御モードにて、ヒータ１１６の温度を制御することができ、ここでの温度制御モードについて以下に説明する。【０１０９】
電源スイッチ１７２がユーザによりオン作動されたとき、制御ユニット１６８はヒータ１６への電力の供給を直ちに開始する。そして、制御ユニット１６８は温度センサ１８０からの検出信号に基づき、ヒータ１１６の温度を監視しながら、ヒータ１１６の温度を所定の前段予備加熱温度Ｔａ（例えば、１５０℃）まで急速に上昇させ、この前段予備加熱温度Ｔａに保持する（予備加熱モードの第１ステージ）。【０１１０】
この後、ユーザがエアロゾルの吸引を意図して、液供給スイッチ１７４をオン作動させ、そして、液供給スイッチ７４から制御ユニット１６８にオン信号が供給されたとき、制御ユニット１６８はシリンジポンプ１３０のモータ１５２を駆動し、シリンジポンプ１３０のピストン１３８を所定の距離だけ前進させる。それ故、シリンジポンプ１３０のポンプ室１４０から液通路１５８を通じて発生流路１１０の分配位置Ａに一定量の溶液Ｌが供給され、この溶液Ｌは前述した如く分配位置Ａにて発生流路１１０を閉塞する。【０１１１】
一方、上述した溶液Ｌの供給と同時に、制御ユニット１６８は温度センサ１８０からの検出信号に基づき、ヒータ１１６の温度を前段予備加熱温度Ｔａよりも高い後段予備加熱温度Ｔｂ（例えば、１８５℃）まで上昇させ、この後段予備加熱温度Ｔｂに保持する（予備加熱モードの第２ステージ）。【０１１２】
この後、ユーザがマウスピース１０４を通じて吸引したとき、ユーザの吸引動作は吸引感知センサ１７６により感知され、この感知信号が制御ユニット１６８に供給される。この感知信号の供給を受け、制御ユニット１６８は温度センサ１８０からの検出信号に基づき、ヒータ１１６の温度を後段予備加熱温度Ｔｂから霧化加熱温度Ｔｃ（例えば、２２０℃）まで急速に上昇させる（霧化加熱モード）。ここで、霧化加熱温度Ｔｃは、ヒータ１１６が溶液Ｌを霧化させてエアロゾル化させるのに十分な温度である。【０１１３】
従って、ユーザが吸引動作を行ったとき、分配置Ａの溶液Ｌはヒータ１１６に向けて移送され、これと同時にヒータ１１６の温度は霧化加熱温度Ｔｃまで上昇される。この結果、ヒータ１１６内に到達した溶液Ｌはその全量がヒータ１１６からの熱を受けて直ちに霧化することでエアロゾルとなり、このエアロゾルは吸引空気流とともにマウスピース１０４内を通じてユーザの口腔に吸引される。【０１１４】
一方、ヒータ１１６の温度が霧化加熱温度Ｔｃに達したとき、この時点から制御ユニット１６８はヒータ１１６への電力の供給を停止する。この後、温度センサ１８０から検出信号に基づき、ヒータ１１６の温度が前段予備加熱温度Ｔａまで低下したとき、制御ユニット１６８はヒータ１１６への電力の供給を再開し、ヒータ１１６の温度を液供給スイッチ１７４が次にオン作動されるまでの間、前段予備加熱温度Ｔａに保持する（予備加熱モードの第１ステージ）。そして、制御ユニット１６８は前述の温度制御を繰り返す。【０１１５】
上述したヒータ１１６の温度制御はパルス幅変調方式により実行される。このパルス変調方式においては、図９に示されるようにパルス周期中、ヒータ１１６に電流を供給するオン時間の割合、即ち、デューティ比が変化される。具体的には、電源スイッチ１７２のオン作動からヒータ１１６の温度を前段予備加熱温度Ｔａまで上昇させる際のデューティ比Ｄ0は電池１６２に許容される最大値に設定され、そして、ヒータ１１６の温度を前段予備加熱温度Ｔａ及び後段予備加熱温度Ｔｂに保持するためのデューティＤ1，Ｄ2は必要最少限の値に設定され、更に、ヒータ１１６の温度を後段予備加熱温度Ｔａから霧化加熱温度Ｔｃまで上昇させる際のデューティ比Ｄ3は溶液Ｌの組成を考慮して、この組成を変化させない範囲内での最大値に設定される。【０１１６】
なお、ヒータ１１６の温度を前段予備加熱温度Ｔａから後段予備加熱温度Ｔｂに上昇させる際のデューティ比Ｄ4は例えばデューティＤ3と同一に設定することができる。【０１１７】
上述の説明から既に明らかな如く、ユーザが吸引動作を行うに前に、ヒータ１１６の温度は後段予備加熱温度Ｔｂまで既に上昇されているから、ユーザの吸引動作が開始されてからヒータ１１６の温度が霧化加熱温度Ｔｃに上昇するのに要する時間は大幅に短縮される。それ故、ユーザが吸引動作を行うと同時に、吸引空気流に溶液Ｌのエアロゾルを含ませることができ、ユーザはエアロゾルの発生遅れに起因した違和感を受けることがない。【０１１８】
また、発生流路１１０の分配位置Ａに供給された溶液Ｌはその全量が発生流路１１０内、即ち、ヒータ１１６内にてエアロゾルになり、そして、発生流路１１０からマウスピース１０４内を流れる吸引空気に乗り、ユーザに効率良く吸引される。それ故、エアロゾルの送出率がユーザの吸引空気の流量に依存することはなく、エアロゾルの送出率は安定する。【０１１９】
一方、ユーザによる吸引動作が行わない状況下にあるとき、ヒータ１１６の温度は霧化加熱温度Ｔｃよりも低い前段予備加熱温度Ｔａに保持されており、しかも、液供給スイッチ１７４がオン作動されてから、ヒータ１１６の温度は前段予備加熱温度Ｔａから後段予備加熱温度Ｔｂに上昇される。それ故、電池１６２の消耗が抑制され、電池１６２の使用期間を長くすることができる。【０１２０】
上述の説明では、ヒータ１１６の温度が後段予備加熱温度Ｔｂに保持されている状況（予備加熱モードの第２ステージ）にて、ユーザによる吸引動作が行われるものと仮定している。このようなタイミングにて、ユーザに吸引動作を確実に行わせるため、図１０に示されるように制御ユニット１６８は温度判定部１８２を含んでいる。この温度判定部１８２は、温度センサ１８０からの検出信号に基づいてヒータ１１６の温度が後段予備加熱温度Ｔｂに達した否かを判定する。ここでの判定結果が「真」であるとき、温度判定部１８２は、表示装置１７０に吸引器が「吸引可」の状態になったことを表示させる。【０１２１】
具体的には、表示装置１７０は「吸引可」を表示するための表示ランプ１８４を備えており、ユーザは表示ランプ１８４の点灯を確認した後、吸引動作を行うことができる。なお、表示ランプ１８４の点灯はユーザが吸引動作を行った時点で解除される。【０１２２】
前述したようにシリンジポンプ１３０がユーザによる液供給スイッチ１７４のオン操作により作動される場合、制御ユニット１６８は禁止判定部１８６を更に備えているのが好ましい。この禁止判定部１８６は、シリンジポンプ１３０の作動後、ユーザが吸引動作を行うまでの間、即ち、吸引感知センサ１７６から感知信号が出力されるまでの間、液供給スイッチ１７４の機能を無効にする。それ故、この間に液供給スイッチ１７４がユーザにより誤ってオン操作されても、シリンジポンプ１３０の作動は禁止される。この結果、発生流路１１０の分配位置Ａに供給される溶液Ｌの量はシリンジポンプ１３０の１回当たりの作動により決定される。【０１２３】
表示装置１７０は、シリンジポンプ１３０の再作動が禁止されていることを示す表示ランプ１８８を備えることができる。この場合、禁止判定部１８６はシリンジポンプ１３０の再作動を禁止すると同時に表示ランプ１８８を点灯させ、ユーザにシリンジポンプ１３０の再作動、即ち、溶液Ｌの再供給が禁止されていることを報知する。【０１２４】
シリンジポンプ１３０の再作動の禁止や表示ランプ１８８の点灯は、ユーザが吸引動作を行った後、ヒータ１１６の温度が霧化加熱温度Ｔｃに達した時点、又は、この後のヒータ１１６への電流の供給停止が終了した時点で解除される。【０１２５】
更に、制御ユニット１６８は、シリンジポンプ１３０内の溶液Ｌの残量を検出する残量検出部１９０及び電池１６２の電圧を検出する電圧検出部１９２を更に含むことできる。一方、表示装置１７０は残量検出部１９０及び電圧検出部１９２にそれぞれ対応した表示ランプ１９４，１９６を備えることができる。【０１２６】
前述したようにシリンジポンプ１３０の１回当たりの作動時、シリンジポンプ１３０からの溶液Ｌの供給量は一定であるので、残量検出部１９０は、前述した前処理でのシリンジポンプ１３０からの溶液の吐出量を考慮したうえで、シリンジポンプ１３０の作動回数や吸引感知センサ１７６からの感知信号の出力回数の少なくとも一方に基づき、シリンジポンプ１３０内の溶液Ｌの残量を推定する。そして、推定した残量が所定値以下に達したとき、残量検出部１９０は表示装置１７０の表示ランプ１９４を点灯させ、溶液Ｌが「残量少」の状態にあることをユーザに報知する。【０１２７】
電圧検出部１９２は電池１６２の出力電圧を検出し、この出力電圧が所定値以下に達したとき、表示装置１７０の表示ランプ１９６を点灯させ、「電池容量少」の状態をユーザに報知する。【０１２８】
上述したようにエアロゾル吸引器の状態、即ち、ヒータ１１６、シリンジポンプ１３０及び電池１６２の状態が表示ランプ１８４，１８８，１９４，１９６の点灯又は消灯により表示されれば、ユーザは吸引器を適切に使用してエアロゾルを吸引でき、更に、シリンジポンプ１３０や電池１６２の交換のために、新たなシリンジポンプや電池を予め準備しておくことができる。【０１２９】
また、前述したようにヒータ１１６は上側ケーシング部分１０２ａ内に取り外し可能にして取付けられているので、ユーザはヒータ１１６を取り外すことにより、ヒータ１１６の内部のみならず、発生流路１１０の清掃をも容易に行うことができる。【０１３０】
例えば、表示装置１７０は表示ランプに代えて液晶画面を含むことができ、この場合、液晶画面に上述した種々の状態が表示される。【０１３１】
液供給スイッチ１７４は必要不可欠なものでなく、吸引器が液供給スイッチ１７４を備えていない場合、制御ユニット１６８は図１１又は図１２に示される温度制御モードにて、ヒータ１１６の温度制御を実施する。【０１３２】
電源スイッチ１７２がオン作動された後、制御ユニット１６８はヒータ１１６の温度を霧化加熱温度Ｔｃよりも低い予備加熱温度Ｔｄまで上昇させ、この予備加熱温度Ｔｄに保持する（予備加熱モード）。この後、ユーザが吸引動作を行い、吸引感知センサ１７６から感知信号が出力されたとき、制御ユニット１６８はヒータ１１６の温度を霧化加熱温度Ｔｃまで上昇させ（霧化加熱モード）、ヒータ１１６への電流の供給を停止する。【０１３３】
この後、ヒータ１１６の温度が予備加熱温度Ｔｄ以下に低下したとき、制御ユニット１６８はヒータ１１６への電流の供給を再開し、ヒータ１１６の温度を予備加熱温度Ｔｄに復帰させる。【０１３４】
制御ユニット１６８は、ヒータ１１６の温度が霧化加熱温度Ｔｃに達するまでの過程にてシリンジポンプ１３０を作動させ、発生流路１１０の分配位置Ａに一定量の溶液Ｌを供給することができる。【０１３５】
具体的には、図１１の温度制御モードに示されるように、ヒータ１１６の温度が予備加熱温度Ｔｄから霧化加熱温度Ｔｃに上昇する過程にて、制御ユニット１６８はシリンジポンプ１３０を作動させ、溶液Ｌを供給する。この場合、溶液Ｌの供給時、発生流路１１０内の空気はユーザによりマウスピース１０４を通じて吸引されていることから、分配位置Ａに供給された溶液Ｌは吸引空気流とともに直ちにヒータ１１６まで移送され、そして、ヒータ１１６により加熱されて霧化し、そして、エアロゾルとなる。【０１３６】
なお、溶液Ｌの供給は、ヒータ１１６の温度が予備加熱温度Ｔｄに保持されている間にて実施されていてもよいし、また、初回の溶液Ｌの供給のみは電源スイッチ１７２がオン作動された時点で実施されてもよい。【０１３７】
予備加熱温度Ｔｄは前述した後段予備加熱温度Ｔｂと同一であってもよい。しかしながら、ユーザによる吸引動作が連続的に繰り返される場合を考慮して、予備加熱温度Ｔｄや前段予備加熱温度Ｔａは、ユーザの吸引動作後、ヒータ１１６の温度が霧化加熱温度Ｔｃに達するのに要する時間、即ち、エアロゾルの発生に要する時間がユーザに違和感を与えることがなく、しかも、予備加熱によって溶液Ｌが成分変化を受けない範囲内にて設定される。【０１３８】
なお、シリンジポンプ１３０が作動し、発生流路１１０の分配位置Ａに溶液Ｌが供給された状態で、ユーザが吸引動作を行うことなく電源スイッチ１７２をオフ作動させた場合、制御ユニット１６８は終了処理を実施することができる。ここでの終了処理は、シリンジポンプ１３０を逆作動させ、分配位置Ａに供給された溶液Ｌをポンプ室１４０側に戻す。【０１３９】
また、このような終了処理は液供給スイッチ１７４を使用する図８の温度制御モードででも同様に実施される。【０１４０】
上述した終了処理の実施を回避するため、制御ユニット１６８は図１２に示されている温度制御モードを実行することができる。この場合、制御ユニット１６８は、吸引感知センサ１７６から感知信号を受け取ると同時にシリンジポンプ１３０を作動させる。このようにユーザによる吸引動作に連動して溶液Ｌの供給がなされるから、発生流路１１０の分配位置Ａに溶液Ｌが残留してしまう虞はない。【０１４１】
更に、電源スイッチ１７２の誤操作を防止するため、そのオン操作やオフ操作が所定時間継続されたときにのみ、制御ユニット１６８の機能を有効又は無効にすることができる。しかしながら、ヒータ１１６への電流の供給は電源スイッチ１７２のオン操作と同時に開始されるのが好ましい。【０１４２】
また、シリンジポンプ１３０が取付けられていないとき、即ち、カートリッジ感知センサ１７８から感知信号が出力されていないとき、制御ユニット１６８は電源スイッチ１７２のオン作動を無効にすることができる。【０１４３】
更に、制御ユニット１６８は、ユーザの吸引動作の回数、ヒータ１１６の通電時間、また、シリンジポンプ１３０の交換回数等の使用履歴を記憶保持する機能を有することもできる。【０１４４】
そして、溶液の種別や容量等の情報がバーコード等の形態でシリンジポンプ１３０に付加されている場合、エアロゾル吸引器はシリンジポンプ１３０が取付けられたとき、前記情報を読み取る読み取り部を更に備えることができ、この場合、制御ユニット１６８は読み取り部にて読み取った情報に基づき、ヒータ１１６の温度制御モードをその溶液の種別に応じて可変することも可能となる。【０１４５】
エアロゾル吸引器は、指紋、ＩＣタグ又はＩＣカード等の個人認証システムを搭載していてもよく、この場合、エアロゾル吸引器の不正使用が確実に防止される。更に、エアロゾル吸引器の電源はケーシング内に収容されていなくともよい。【０１４６】
前述した実施例のエアロゾル吸引器は何れも、溶液の供給ポンプにシリンジポンプを使用しているが、シリンジポンプに代えて、例えばギヤポンプ等の他のタイプの定量型ポンプを使用することも可能である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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