(57)【要約】  流体状薬品噴霧装置により生成される噴霧の分析方法であって、流体状薬品噴霧装置に、噴霧口（２）を有する噴霧ヘッドを設けるステップと、環境温度とは異なる空気である試験流体を、噴霧口（２）に向けて噴霧ヘッド（１）を通過させるステップと、噴霧口（２）から生成される試験流体の流れを、シュリーレン法により可視化するステップと、可視化された試験流体の流れを分析して、試験流体の噴霧が所定の仕様に準拠するか否かを判定するステップとを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体状薬品噴霧装置により生成される噴霧の分析方法であって、
流体状薬品噴霧装置に、噴霧口（２）を有する噴霧ヘッドを設けるステップと、
環境温度とは異なる空気である試験流体を、前記噴霧口（２）に向けて前記噴霧ヘッド（１）を通過させるステップと、
前記噴霧口（２）から生成される前記試験流体の流れを、シュリーレン法により可視化するステップと、
前記可視化された試験流体の流れを分析して、当該試験流体の噴霧が所定の仕様に準拠するか否かを判定するステップと
を備える
ことを特徴とする分析方法。
【請求項２】
前記判定するステップは、
前記噴霧された試験流体の円錐角を決定するステップを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の分析方法。
【請求項３】
前記判定するステップは、
前記可視化された試験流体の流れの画像処理を行うステップを含む
ことを特徴とする請求項１または２に記載の分析方法。
【請求項４】
前記試験流体の噴霧が前記仕様に準拠するか否かは、当該円錐角が所定の角度以上であるか否かにより判定される
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の分析方法。
【請求項５】
流体状薬品噴霧装置により生成される噴霧の分析装置であって、
流体状薬品噴霧装置用の、噴霧口（２）を有する噴霧ヘッドと、
環境温度とは異なる空気である試験流体を、前記噴霧口（２）に向けて前記噴霧ヘッド（１）を通過させる手段（２４）と、
前記噴霧口（２）から生成される前記試験流体の流れ（５）を、シュリーレン法により可視化するシュリーレン光学系（２０）と、
前記可視化された試験流体の流れ（５）を分析して、当該試験流体の噴霧が所定の仕様に準拠するか否かを判定する分析手段（３０）と
を備える
ことを特徴とする分析装置。
【請求項６】
前記分析手段（３０）は、
前記試験流体の噴霧の円錐角を測定する測定手段を含む
ことを特徴とする請求項５に記載の分析装置。
【請求項７】
前記分析手段（３０）は、
前記可視化された試験流体の流れの画像処理を行う画像処理手段を含む
ことを特徴とする請求項５または６に記載の分析装置。
【請求項８】
前記シュリーレン光学系（２０）は、
カメラ（２１）と、
対物レンズ（２２）と、
光源（２３）と、
試験流体の流れを生成する生成手段（２４）と、
可視化領域（２５）と、
１つ以上のコリメータレンズ（２６、２７）と、
フィルタ（２８）と
を含む
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項９】
前記シュリーレン光学系（２０）は、
凹面鏡および／または放物面鏡（２９）をさらに含む
ことを特徴とする請求項８に記載の分析装置。
【請求項１０】
前記フィルタ（２８）は、ポイント、ワイヤおよびブレードのいずれかである
ことを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体状薬品噴霧装置および当該装置により生成される噴霧の分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体状薬品噴霧装置は公知技術である。鼻噴霧の用途では特に、噴霧流体の治療効果が装置により生成される噴霧の特性に依ることがある。従来の方法によれば、組立工程で装置が完成する最終段階において、容器との組立のため流体状薬品製造業者への出荷直前に一定数の完成品が供試品として検査される。この検査で、装置により生成される噴霧の特性が所定の仕様に準拠するか否かが検証される。
【０００３】
しかしながらこの方法には、供試品は検査終了後に破壊処分されてしまうので消費者の手には渡らないという問題がある。また、検査には人手が必要なので完全な自動化は不向きであるという問題もある。
【０００４】
非特許文献１には、シュリーレン法による各種の燃料噴射装置により生成される燃料噴霧の分析について記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】マレック・クリムキェーヴィッチ（Ｍａｒｅｋ  Ｋｌｉｍｋｉｅｗｉｃｚ）著、「シュリーレン法による燃料噴霧の評価（Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  ｆｕｅｌ  ｓｐｒａｙｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  ｓｃｈｌｉｅｒｅｎ  ｓｙｓｔｅｍ）」、ワルシャワ生命科学大学年鑑、農業（農業および森林工学）第６５号、（ポーランド共和国）、ワルシャワ生命科学大学、２０１５年、ｐ．１１９−１２６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上述の問題を解決することである。
【０００７】
本発明の目的は具体的には、供試品としての噴霧装置を破壊処分する必要のない噴霧分析の装置および方法を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、ほぼ自動化された噴霧分析の装置および方法を提供することである。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、容易におよび／または安価に製造、組立および使用できる噴霧分析の装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
したがって本発明は、流体状薬品噴霧装置により生成される噴霧の分析方法を提供する。当該分析方法は、流体状薬品噴霧装置に、噴霧口を有する噴霧ヘッドを設けるステップと、環境温度とは異なる空気である試験流体を、前記噴霧口に向けて前記噴霧ヘッドを通過させるステップと、前記噴霧口から生成される前記試験流体の流れを、シュリーレン法により可視化するステップと、前記可視化された試験流体の流れを分析して、当該試験流体の噴霧が所定の仕様に準拠するか否かを判定するステップとを備える。
【００１１】
好ましくは、前記判定するステップは、前記噴霧された試験流体の円錐角を決定するステップを含む。
【００１２】
好ましくは、前記判定するステップは、前記可視化された試験流体の流れの画像処理を行うステップを含む。
【００１３】
好ましくは、前記試験流体の噴霧が前記仕様に準拠するか否かは、当該円錐角が所定の角度以上であるか否かにより判定される。
【００１４】
また本発明は、流体状薬品噴霧装置により生成される噴霧の分析装置を提供する。当該分析装置は、流体状薬品噴霧装置用の、噴霧口を有する噴霧ヘッドと、環境温度とは異なる空気である試験流体を、前記噴霧口に向けて前記噴霧ヘッドを通過させる手段と、前記噴霧口から生成される前記試験流体の流れを、シュリーレン法により可視化するシュリーレン光学系と、前記可視化された試験流体の流れを分析して、当該試験流体の噴霧が所定の仕様に準拠するか否かを判定する分析手段とを備える。
【００１５】
好ましくは、前記分析手段は、前記試験流体の噴霧の円錐角を測定する測定手段を含む。
【００１６】
好ましくは、前記分析手段は、前記可視化された試験流体の流れの画像処理を行う画像処理手段を含む。
【００１７】
好ましくは、前記シュリーレン光学系は、カメラと、対物レンズと、光源と、試験流体の流れを生成する生成手段と、可視化領域と、１つ以上のコリメータレンズと、フィルタとを含む。
【００１８】
好ましくは、前記シュリーレン光学系は、凹面鏡および／または放物面鏡をさらに含む。
【００１９】
好ましくは、前記フィルタは、ポイント、ワイヤおよびブレードのいずれかである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
以下に示す詳細な説明および添付図面は、非限定的な例に基づいて本発明の特徴や利点を明確にするものである。
【図１】第１の好適な実施形態を構成する噴霧分析装置を示す模式図である。
【図２】第２の好適な実施形態を構成する噴霧分析装置を示す模式図である。
【図３】変形例を構成する噴霧分析装置を示す、図２に類似する模式図である。
【図４】本発明の方法により得られる画像を示す模式図である。
【図５】本発明の方法により得られる画像を示す模式図である。
【図６】本発明の方法により得られる画像を示す模式図である。
【図７】本発明の方法により得られる、所定の仕様に準拠する試験流体の噴霧を示す模式図である。
【図８】本発明の方法により得られる、所定の仕様に準拠しない試験流体の噴霧を示す、図７に類似する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、噴霧装置の検査品質の向上を目的とし、その達成のために噴霧装置から生じる噴霧の円錐をシュリーレン法により自動分析することを想定する。
【００２２】
シュリーレン法は、画像における細部や小変化、特に空気や他の流体の圧縮中に生じる屈折率の小変化を分離する光学的可視化方法である。画像工学的には、この方法の基本原理は、流体のような対象とする被写体に偏向されなかった光を除去することである。具体的には、被写体に偏向された光線のみが、乱流または高い光空間周波数に対応する。これを達成するためには、最初に例えば収束レンズを用いて、光源、好ましくはインコーヒレント光源の画像を生成する。偏向されなかった光線（ゼロ空間周波数）は、幾何学的画像の正確な位置を通過する。このような光線はフィルタで除去される。偏向された光線は同一の位置には収束されないので通過する。これにより、画像がフィルタリングされる。要約すると、画像の滑らかな背景が除去されるので、この背景に埋もれていた被写体の細部または乱流が可視化される。
【００２３】
フィルタは単に、例えば「フーコーのナイフエッジテスト」に用いられる、ポイント、ワイヤおよびブレードのいずれかでもよい。
【００２４】
シュリーレン法は、光空間フーリエフィルタリング法を応用した方法である。具体的にフラウンホーファー回折は、レンズがその焦点面において対象とする被写体のフーリエ変換を行うことである。よって、被写体と関連付けられた空間周波数がこの面で可視化される。フィルタが同じ面に配置されているので、空間周波数のうちいくつかが除去される。シュリーレン法のこの信号波形の処理は、高域フィルタリングに相当する。
【００２５】
本発明の目的は、試験流体の流れ、具体的には環境温度と異なる温度の空気噴流を可視化してカメラで観察することである。空気噴流は、例えば、流体状薬品噴霧装置が備える噴霧ヘッド１の噴霧口２から噴霧される加熱空気である。なお、環境温度より低い温度の空気流を用いることも可能である。
【００２６】
第１の好適な実施形態を構成するシュリーレン光学系２０を図１に示す。
【００２７】
本実施形態によれば、シュリーレン光学系２０の片側には対物レンズ２２を備えるカメラ２１が配置され、その反対側には光源２３が配置される。圧縮空気を生成する生成手段２４は、好ましくは環境温度と異なる温度の気流を運んで可視化領域２５に配置される噴霧ヘッド２を通過させる。可視化領域２５は２つのコリメータレンズ２６、２７の間に配置される。対物レンズ２２の前面に設けられるブレードまたはダイアフラム２８がビームを遮断して画像をフィルタリングする。その結果、上述したように噴霧が可視化される。
【００２８】
この光学系には、以下に示す標準部品を用いることができる。
【００２９】
【表１】
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シュリーレン光学系２０に凹面鏡および／または放物面鏡２９を含めた他の好適な実施形態を、図２および図３それぞれに示す。これら実施形態は図１の実施形態よりも小型であり、片側に光源２３およびカメラ２１が配置され、その反対側に鏡２９が配置される。なお、全体動作は図１に示す光学系のものと同様である。
【００３０】
注目すべき点は、噴霧を可視化した画像には、静止画像（写真）および／または動画像があることである。
【００３１】
可視化される噴霧を分析するために、本発明は、噴霧ヘッドから生成される試験流体の噴霧が所定の仕様に準拠するか否かを判定する分析手段３０を含む。
【００３２】
特に、分析手段３０は、試験流体の噴霧円錐角を測定する測定手段を有してもよい。
【００３３】
また、可視化された試験流体の噴霧の画像処理を行う画像処理手段を分析に用いてもよい。
【００３４】
このようにして、噴霧が所定の仕様に準拠するか否かを、噴霧円錐角が所定の角度以上であるか否かにより判定してもよい。
【００３５】
本発明の方法および装置により得られる、円錐線が示すように噴霧円錐角の測定および／または評価が可能である画像を図４〜図６に示す。
【００３６】
所定の仕様に準拠する試験流体の噴霧および準拠しない試験流体の噴霧それぞれの画像を図７および図８に示す。
【００３７】
本発明には、以下を含む多くの利点がある。
【００３８】
各種の噴霧装置により生成される噴霧を自動検査できること
供試品としての噴霧装置を破壊処分することなく分析できること
小型の光学系を用いるので容易に改造できること
簡易な標準部品を用いるので概して安価であること
ロバストな画像処理を即時実行できること
良好な再現性と噴霧が仕様に準拠するか否かについての高い識別性が保証されること
本発明について、各種の好適な実施形態に基づいて説明したが、当然ながら当業者は、添付の特許請求の範囲において定義した本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変形を適用してもよい。
【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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【図６】
2020505591.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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2020505591.tif 000014
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