JP2003523817A - 効率がよい物質移動用電気噴霧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 テーラー・コーンを安定化させ、かつエーロゾルの少なくとも一部を噴霧ノズルの下流領域から離れて移送するために、ガス流デフレクタ（２０）を使用して、噴霧ノズル（１４）を通過するガス流（２１）を生成する、電気流体力学式のエーロゾル噴霧器である。このようなコーンの安定化およびエーロゾルの移送によって、小滴の粒径と粒径分布が改良され、さらに装置の内部構成部品への小滴の堆積も軽減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 ［発明の背景］ 発明の分野 本発明は、電気流体力学（ＥＨＤ）噴霧器でのエーロゾル噴霧の給送を改良す
る装置と方法とに関する。

【０００２】 （関連出願） 本出願は１９９９年４月２３日に出願された米国仮出願番号第６０／１３０，
８７３号からの優先権を主張するものである。

【０００３】 背景技術 エーロゾルを生成するために電気流体力学（ＥＨＤ）噴霧器を使用することが
知られている。標準的なＥＨＤ装置では、エーロゾル化されるべき流体を流体給
送手段（fluid delivery means）が高電位に維持されたノズルへ給送する。ＥＨ
Ｄ装置で使用される１つの種類のノズルは、導電性の毛細管である。毛細管に電
位が印加され、これが流体内容物を帯電させて、流体が毛細管のチップもしくは
端部から流出する際に、いわゆるテーラー・コーンが形成されるようにする。こ
のような円錐形状は、流体上の電荷の力と流体自体の表面張力との平衡の結果生
ずるものである。

【０００４】 望ましいことは、流体上の電荷が表面張力に打ち勝ち、テーラー・コーンの先
端で、流体の細い噴流が形成され、その後に続いて、その先端を越えた短距離だ
け急激にエーロゾルへと分離されることである。研究の結果、このエーロゾル（
ソフト・クラウドと記載される場合も多い）は小滴が極めて均一であり、かつ高
速度で先端から離れるが、先端を越えた短距離だけ急速に極めて遅い速度に減速
することが判明している。

【０００５】 ＥＨＤ噴霧器はノズル・チップにて帯電した小滴を生成する。用途に応じて、
これらの帯電小滴を（噴霧器装置内の基準電極もしくは放電極で）中性化しても
よく、しなくてもよい。基準電極もしくは放電極を利用しないＥＨＤ噴霧器の標
準的な用途は、ペイント噴霧器または殺虫剤噴霧器であろう。エーロゾルは塗布
される表面に誘引され、かつ密着することになるので、このような種類の噴霧器
では帯電した小滴が好適であろう。しかし、治療のためのエーロゾルを給送する
ために使用されるＥＨＤ装置の場合、特定の治療用の製剤が最も有効である肺の
部位に、エーロゾルが到達できるように、ユーザが吸入する前にエーロゾルを電
気的に完全に中性化することが好適である。その他の薬剤給送の用途では、ある
種の特殊な治療を行うためにエーロゾル上に僅かな残留電荷を必要とする場合が
ある。

【０００６】 ＥＨＤ装置の動作中、帯電したエーロゾルは極めて低速度でノズル・チップか
ら離れ、何らかの別の力が加わらないと噴霧チップの周囲の領域に累積すること
がある。このことは、エーロゾル上の空間電荷が電界を乱してそれ以上のエーロ
ゾル化を阻害するので望ましくない。

【０００７】 別の問題点として、チップから流体がノズルの外側にウイッキング(wick up)
し、累積かつ／またはチップへと逆流して、そこでテーラー・コーンを破壊する
ことがある。テーラー・コーンのこのような破壊、およびその他の種類の破壊の
結果、エーロゾル小滴の粒径および粒径分布の大幅な変動を生ずることがあり、
これは肺への薬剤の給送には特に不都合である。ノズルの向きを垂直にすること
で毛細管および関連する流体給送手段に流体が蓄積し、またはそれらの外側にウ
イッキングすることに関連する問題点は軽減されるものの、それは問題点を解決
するものではない。

【０００８】 患者に薬剤を投与する場合、ＥＨＤ装置の向きに関するこのような制約の結果
、エーロゾルがノズルと同軸で給送される場合、患者は頭部を後ろ向きに傾けた
り、仰向けになったりしなければならない。あるいは、ＥＨＤ装置はエーロゾル
をノズルと同軸に垂直に給送することができ、また、エルボー手段を使用して、
エーロゾルをより水平に給送するようにエローゾルの流動方向を変更することが
できる。エーロゾルの方向をこのように変更すると、エーロゾルの量がかなり損
失する場合が多い。量的な損失は、流体が患者に到達せずに、特にエルボーの近
傍で給送装置の壁に当たり、そこに堆積する(deposit)ことによる。

【０００９】 したがって、破壊を防止するためにテーラー・コーンを安定化でき、かつ噴霧
チップの近傍領域からエーロゾルを押し流し、かつより効率的に装置の吐出口に
給送できるＥＨＤエーロゾル噴霧器が必要とされている。中でも特に必要とされ
ているのは、装置の物質移動を効率よくすることができ（improve the mass tra
nsfer efficiency of the device）、かつエーロゾル小滴の分布を改善すること
ができるＥＨＤエーロゾル噴霧器ーである。

【００１０】 ［発明の概要］ 本発明の必要性と目的に従って、本発明は（エーロゾル小滴の粒径分布が狭い
ことに起因する）破壊を防止するためにテーラー・コーンが安定化され、かつエ
ーロゾルが噴霧チップの近傍領域から押し流され、より効率よく装置の吐出口に
給送されるＥＨＤエーロゾル噴霧器である。

【００１１】 ＥＨＤエーロゾル噴霧器は一般に、エーロゾル化可能な流体が噴霧チップの近
傍で噴霧ノズルから吐出し、テーラー・コーンを形成し、かつＥＨＤ噴霧によっ
てエーロゾル化される少なくとも１つの噴霧チップと、さらなるエーロゾル化を
促進するために、噴霧チップを通過してガスを誘導して、噴霧チップの下流側の
エーロゾルを噴霧チップから離れるように押し流す、ガス流デフレクタとを有す
る噴霧ノズルを含んでいる。好適にはガス流はテーラー・コーンの近傍での乱流
を軽減するために、（標準的にはエーロゾル速度よりも僅かに速い速度の）層流
である。標準的には、ガス・デフレクタはガスを噴霧ノズルの少なくとも一部に
沿って、また噴霧チップを通過して噴霧ノズルをほぼ完全に囲むように誘導する
ような構成のものである。標準的には、テーラー・コーンは噴霧チップから好適
な方向に離れた細長い形状であり、またガス流デフレクタはガスをテーラー・コ
ーンの好適な方向とほぼ平行に噴霧チップを通過して誘導する。標準的には、噴
霧ノズルは細長く、またテーラー・コーンはノズルと平行に噴霧チップから離れ
て延びており、従ってガス流は噴霧チップおよびテーラー・コーンを通過して移
動する際に噴霧ノズルとほぼ平行である。ＥＨＤ噴霧器はさらに、エーロゾル小
滴の電荷を中性化し、かつエーロゾルを移動させるとともに噴霧チップを通過し
て誘導されるガス流を生成するためにコロナ風を生成するための放電極を含んで
いてもよい。より大量の流体を給送するために、標準的には複数個の噴霧チップ
が使用される。

【００１２】 本発明はさらに、噴霧チップの近傍で流体が噴霧ノズルから吐出し、テーラー
・コーンを形成し、かつ電気流体力学式噴霧によってエーロゾル化される少なく
とも１つの前記噴霧チップを有しており、エーロゾル化されるべき流体源と流体
連通している前記噴霧ノズルと、ガス流を少なくとも２つの部分に分離し、噴霧
チップを通過してガスの第１の部分を誘導して、該噴霧チップから下流側のエー
ロゾルの少なくとも一部を押し流し、さらにガスの第２の部分を噴霧チップから
離すが、その後はガスの第１の部分と、噴霧チップの下流側のエーロゾルと接触
するように誘導するためのガス流デフレクタとを備えている、効率がよい物質移
動電気流体式エーロゾル噴霧器を含んでいる。

【００１３】 噴霧ノズルは標準的には、噴霧チップの近傍で流体が噴霧ノズルから吐出し、
噴霧チップから好適な方向に離れた細長いテーラー・コーンを形成し、かつ電気
流体力学式噴霧によってエーロゾル化される少なくとも１つの噴霧チップを有し
ており、ガス流デフレクタはさらに、ガスの第１の部分を、テーラー・コーンの
好適な方向とほぼ平行に噴霧チップを通過して誘導する。好ましくは、ガス流デ
フレクタは、ガスの第１の部分を、噴霧ノズルをほぼ完全に囲むように誘導し、
かつガスの第２の部分を、ガスの第１の部分、および噴霧チップの下流側のエー
ロゾルをほぼ完全に囲むように誘導する。一般に、付加的な量のエーロゾルを生
成するために、複数個の噴霧ノズルと噴霧チップが使用される。

【００１４】 場合によっては、ガス流デフレクタが噴霧チップを囲んでおり、かつガス速度
が吸込端でよりも吐出端での方が遅いように設計することが望ましい。これは、
吸込端の近傍でのガス流デフレクタの断面積が、吐出端の近傍での断面積よりも
小さいようにすることで達成できる。場合によってはさらに、第１部分の容積お
よび／または流量が第２部分の容積および／または流量よりも少ないことが望ま
しい。誘導される気流を供給するためにコロナ風を利用した特に有用なＥＨＤ噴
霧器は、噴霧チップの近傍で流体が噴霧ノズルから吐出し、テーラー・コーンを
形成し、かつ選択されたエーロゾル噴霧方向と平行である経路に沿って電気流体
力学式（ＥＨＤ）噴霧によってエーロゾル化される少なくとも１つの噴霧チップ
を有しており、かつ流体源と流体連通している噴霧ノズルと、放電極上のイオン
化位置の近傍でイオンを生成し、かつイオン化位置から所望の経路に沿ってコロ
ナ風を生成し、かつ、該コロナ風によってガス流が噴霧チップを通過するように
配向され、かつエーロゾルの少なくとも一部を噴霧チップから離れて押し流す、
放電極と、噴霧ノズルと放電極との間に位置する基準電極と、噴霧ノズルを基準
電極の電位に対して負の電位に維持する第１の電圧源と、放電極を基準電極の電
位に対して正の電位に維持する第２の電圧源と、を備えている。好適な噴霧器は
標準的には、所望の経路が、選択されたエーロゾル噴霧方向に対して９０°未満
の角度をなすように配向されている放電極を有している。この装置はさらに、放
電極が第１の基準電極と第２の基準電極との間に位置するように配置された第２
の基準電極と、噴霧ノズルが第１の基準電極と第３の基準電極との間に位置する
ように配置された第３の基準電極とを備えている。基準電極は、標準的には噴霧
ノズルに対して正であり放電極に対して負である電位にある。

【００１５】 本発明はさらに、電気流体力学式噴霧によって噴霧チップからの流体をエーロ
ゾル化するステップ、ガスを少なくとも２つの部分に分離するステップ、ガスの
第１の部分を、噴霧チップを通過して誘導して、下流側のエーロゾルの少なくと
も一部を噴霧チップから押し流すステップ、ガスの第２の部分を噴霧チップから
離れるように誘導するステップ、およびガスの第２の部分を、ガスの第１の部分
および噴霧チップの下流側のエーロゾルと接触させて、該エーロゾルを所望の位
置へと押し流すステップを含む、エーロゾルを生成し、かつ所望の位置に給送す
る方法を含んでいる。この方法は標準的には、細長い噴霧ノズルの一端で噴霧チ
ップから好適な方向に離れた細長いテーラー・コーンからの流体をエーロゾル化
するステップ、およびガスの第１の部分を、テーラー・コーンの好適な方向とほ
ぼ平行になるように噴霧チップを通過して誘導するステップを含んでいる。一般
に、この方法はエーロゾルの量を増加させるために複数の噴霧位置で利用される
得る。

【００１６】 この方法は好適には、ガスの第１の部分を、噴霧チップをほぼ完全に囲むよう
に誘導するステップ、およびガスの第２の部分を、ガスの第１の部分、および噴
霧チップの下流側のエーロゾルをほぼ完全に囲むように誘導して、エーロゾルが
装置の表面に堆積することを防止するように、エーロゾルの周囲にガスのシース
を備えるステップを含んでいる。

【００１７】 噴霧チップを通過して誘導されるガスの第１の部分の容積が、噴霧チップから
離れるように誘導されるガスの第２の部分よりも小さいようにデフレクタを設計
してもよい。エーロゾルのエーロゾル化と給送とを制御するために、ガスの第１
の部分と第２の部分との比率を利用してもよい。ガスの第１の部分の速度を流体
抵抗によって制御してもよい。下流方向で断面積が増大するデフレクタは、ガス
の第１の部分の速度を減速する効果を有する。このことは、状況によってはテー
ラー・コーンをさらに安定させるために望ましい場合がある。この方法はエーロ
ゾルをＥＨＤによって発生する肺給送装置で特に有用である。

【００１８】 ［好適な実施の形態の説明］ ＥＨＤ噴霧では、エーロゾル化可能な流体は高い電位に維持されたノズルへ給
送される。ＥＨＤ装置で使用される１つの種類のノズルは、導電性の毛細管であ
る。毛細管に電位が印加され、これが流体内容物を帯電させて、流体が毛細管の
チップもしくは端部から流出する際に、いわゆるテーラー・コーンが形成される
ようにする。このような円錐形状は、流体上の電荷の力と流体自体の表面張力と
の平衡の結果生ずるものである。望ましいことは、流体上の電荷が表面張力に打
ち勝ち、テーラー・コーンの先端で、流体の細い噴流が形成され、その後に続い
て、先端を越えた短距離だけ急激にエーロゾルへ分離されることである。このエ
ーロゾルは粒径が極めて均一であり、かつ高速度で先端から離れるが、先端を越
えた短距離だけ急速に極めて遅い速度に減速する。（電気的な反発作用以外の）
何らかの別の力が加わらないと、エーロゾルが噴霧チップのすぐ下流側の領域に
累積することがある。このような累積によってテーラー・コーンに電気的力が戻
り、かつ／またはテーラー・コーンを囲む電界が低減することがある。このよう
な作用はテーラー・コーンの安定性を損ない、それ以上の有効なエーロゾル化を
阻害することがある。特に、このような安定性の低下により、エーロゾル内の小
滴の粒径が増大し、また粒径分布が広くなることがある。肺への薬剤投与のよう
なある用途では、粒径分布が広くなると、治療効果が大幅に低下してしまうこと
ある。

【００１９】 ＥＨＤ噴霧中に安定性が低下する可能性がある別の現象は、噴霧ノズルでのウ
イッキングとして知られている現象である。流体が噴霧チップの位置でノズルか
らテーラー・コーンへ吐出されると、流体がノズルおよび関連する流体給送手段
の外側に累積し、もしくはそこにウイッキングすることがある。流体がチップか
らノズルの外側に溢れると、それはもはや噴霧用には利用できず、装置の効率損
を意味する。その上、毛細管の外表面上の流体が累積して、突然チップへと逆流
することがあり、そこで流体がテーラー・コーンを再び破壊し、エーロゾル小滴
の粒径および粒径分布を大きく変動させる結果を招くことがある。

【００２０】 ＥＨＤ装置が非効率になる別の原因は、噴霧チップから装置の吐出口までのエ
ーロゾル経路において装置の内部構成部品上にエーロゾル小滴が堆積することで
ある。小滴上の電荷が放電されれば小滴の堆積は軽減される。しかし、小滴経路
内の装置のどの構成部品も堆積する箇所になり得る。堆積した小滴は一般に全て
損失される。用途によっては、内部構成部品に衝撃が加わると、小滴が凝集して
より大きな滴が形成され、これらは堆積するか、または再混入されて吐出口に送
られる。いずれにせよ、滴が大きくなると、用途によってはほとんど利用できな
くなる。携帯用の肺給送装置の場合は、（小滴の堆積に関する限りで）特に困難
をもたらす構成部品は、垂直向きのエーロゾルの流れを装置の噴霧ノズルからユ
ーザの口へと水平に給送される適用量へと転換することを目的とした、装置の吐
出口におけるエルボー部である。

【００２１】 ＥＨＤ装置における上記の問題点は、本発明に基づいて、噴霧ノズルおよび噴
霧チップの近傍にガス流を供給することによって軽減できる。このガス流を制御
することによって、１）テーラー・コーンが安定すること、２）噴霧ノズルの外
表面にウイックしようとする流体がこのガス流によってテーラー・コーン内に押
し戻されること、３）噴霧チップの下流側にエーロゾル化された粒子を押し流す
ことによって、テーラー・コーンの周囲の電界もしくは空間電荷が減少、または
除去されること、および４）好適な実施形態では、噴霧チップを完全に囲むガス
流が、装置から吐出口へと至る流動経路に沿って、エーロゾルの周囲に防護シー
スを形成することができるとともに、装置の壁、および経路内の（エルボーのよ
うな）装置の内部構成部品上に小滴が堆積することを実質的に軽減して、装置を
通して物質の移動量を大幅に増大せさることができることが判明した。

【００２２】 図１および図２に一実施形態を示す。この実施形態はたとえば、肺への薬剤給
送（drug delivery）のために携帯用ＥＨＤ装置で使用できる。ハウジング１０
は吐出口１５を含んでいる。肺への薬剤給送のために、吐出口１５は、たとえば
ユーザの口に直接接触するか、またはユーザの口に繋がるマスクまたはその他の
介在物に接続できる。図示のように、直立したユーザに給送し易くするために、
エーロゾルの方向を基本的な垂直方向からより水平な方向に変更するために、傾
斜壁、もしくはエルボー１３が利用される。ハウジングは、たとえば吸入サイク
ル中に必要な空気を取り入れるためのオプションの空気穴１２および／または１
９を含んでいてもよい。オプションの穴１９を通る空気に対するオプションの穴
１２を通る空気の比率が高いほど、噴霧ノズルを通る流量が大きくなることは自
明である。あるいは、エーロゾルが生成される位置の上流側の空気穴の近傍領域
の装置内に、空気またはその他のガス供給源を備えることもできる。ガスの供給
源はたとえば、加圧容器、ベローなどの機械的装置、またはその他の一般的な供
給源が可能である。壁１３は付加的な空気の流れのための、および小滴を壁から
遠ざけるためのオプションの空気穴を含んでいてもよい。

【００２３】 ＥＨＤ装置はエーロゾル化されるべき流体源へのコネクタ１８と、オプション
のマニホルド１６とを含む流体給送手段を含んでいる。流体は噴霧ノズル１４に
給送される。噴霧ノズル１４は電気スプレーの分野でよく知られているような、
ノズルの噴霧端、すなわちチップ１７の部位にテーラー・コーン９を生成するた
めに流体を供給するためのいずれの手段でもよい。噴霧チップの周囲に高い電界
を生成するために、噴霧ノズルには電圧源が取り付けられる。図１では、噴霧ノ
ズル上の電荷は負であるものとして示されているが、正の電荷も有効であろう。
噴霧ノズル上の電荷が充分に高い場合は、流体の表面張力を超えて、エーロゾル
１７が生成される。噴霧ノズルは好適には細長い筒形であり、より好適には毛細
管のような円筒形である。方形、円形、またはその他の断面形状のノズルも有効
であろう。

【００２４】 噴霧ノズル２４の下流側には単数または複数個の放電極２４を有するリング２
２がある。中性の小滴が好ましいある用途では、小滴とは極性が反対の電荷を有
する放電極によって、小滴上の電荷が、選択された程度まで放電される。好適な
モードでは、小滴は負の電荷を有しており、放電極はイオン化位置の近傍でガス
分子から正イオンを生成する。イオンは好適には放電極の尖った先、すなわちエ
ッジの近傍で生成される。放電極はオプションであり、エーロゾルの放電が必要
ない場合には使用されなくてもよい。ある種の用途には部分放電が必要なことが
あり、この場合は、放電極の位置とその電荷とを部分放電を行うようにカスタマ
イズできる。

【００２５】 放電極の下流側にはオプションのリング２６と、単数または複数個のオプショ
ンの基準電極２８とがある。好適な実施形態では、放電極が正の電位にある場合
は、基準電極は放電極２４の電位に対して負である電位（好適にはアース電位で
よい）にある。正イオンがテーラー・コーンの周囲の電界と干渉する場合がある
負の噴霧チップへと正イオンが移動することを避けることが好適である。これら
の基準電極の目的は、特に装置の始動時に、正イオンが基準電極へと下流側にゆ
るやかに誘引されるように、バイアス（電位と近接性による）を発生することに
ある。始動後に、負のエーロゾル粒子は放電極の方向に下流側に移動し、正イオ
ンが噴霧チップ１７から離れるように優先的に誘引する。

【００２６】 ガス・デフレクタ２０は噴霧ノズル１４を完全に囲む環状の円錐台部材として
示されている。標準的には、これらの装置中のガスは空気であり、説明中ガスを
空気と呼ぶことにする。しかし、その場合でも、本発明者らは何らかの理由で装
置に誘導される場合があるその他のガスをも含めることを意図している。たとえ
ば、反応性の流体には不活性ガスが必要な場合があろう。テーラー・コーンの周
囲の流れを成形するために複数個の流動経路を（オプションで複数個のフロー・
デフレクタを使用して）配設してもよい。

【００２７】 ガスまたは空気デフレクタ２０は、ガスが所望の経路に沿って移動することを
補助するどのような形状でもよい。その目的は、ノズル１４と、噴霧チップ１７
と、テーラー・コーン９とを通過する気流の第１の部分２１の移動を促進し、か
つその後で噴霧チップの下流側で第１の部分と合流するように、気流の第２の部
分８を噴霧チップから離れるように偏向させることにある。これを達成するため
に、ガスまたは空気デフレクタ２０は成形された壁を有していてもよい。このデ
フレクタはそのために複数個のノズルまたは個々のノズルのそれぞれを完全に囲
むか、またはノズルの一部だけを囲むものでよい。テーラー・コーン上で乱流が
発生しないように、またエーロゾル小滴の幾つかを噴霧チップの周囲領域から離
れるように移動させるために噴霧チップの下流側のエーロゾルと接触させるよう
にするためには、気流が噴霧チップおよびテーラー・コーンを安定した状態で通
過すれば充分である。帯電したエーロゾルの雲霧にはテーラー・コーンの安定性
を損なう作用があり、気流は当該領域内での小滴の数を縮小させる。場合によっ
ては、空気デフレクタ２０を除去し、ガス流を噴霧チップの近傍に誘導する際に
本発明の空気デフレクタとして装置の壁、または装置のその他の構成部品を使用
することもできよう。場合によっては、全ての空気流を噴霧チップを通過して移
動させることが望ましいことがあり、その場合は気流の第２の部分は最小限か、
またはゼロである。

【００２８】 図１に示すように、デフレクタは穴１２を通って（またはその他の供給源から
）進入する気流の一部２１を噴霧チップの上まで下方に誘導し、かつ気流の他の
部分８をハウジング１０の外側に沿って下方に、または少なくとも吐出口の方向
に下方に誘導するが、ノズルまたは噴霧チップに沿ってではなく誘導する役割を
果たす。噴霧チップを通過して誘導される気流２１の量（および気流８に対する
気流２１の比率）は、気流２１の流体抵抗を変更することによってある程度まで
制御することができる。これはデフレクタの長さ、壁内の空気穴の位置、および
／またはたとえばデフレクタとノズル、またはノズル・マニホマド、またはハウ
ジングとの間の流動領域の断面積を変更することによって制御される。

【００２９】 噴霧チップを通過する気流はチップの片側だけを通過してもよく、または噴霧
チップの一部または全部の周囲を通過してもよい。噴霧ノズルのアレイを使用す
る場合は、気流は標準的には全ての噴霧ノズルの周囲の一部または全部を囲んで
もよく、または個々のノズルの周囲を通過してもよい。しかし、時間および空間
の双方で均一な気流が好適である。ウイッキングを防止し、またはエーロゾルの
ある部分を噴霧ノズルのすぐ下流の領域から離れるように移送するために、流量
は充分に多くなければならないが、テーラー・コーンを破壊するほど多くてはな
らない。状況によっては微細で制御された乱流が有用であることもあるが、噴霧
チップの周囲でわずかな渦流、または乱流を発生するようなゆるやかな層流が好
適である。好適には、噴霧チップを通過する気流の速度は、噴霧チップの下流、
たとえば噴霧チップから１ｃｍ下流でのエーロゾルの平均速度よりも速いことが
必要である。

【００３０】 ウイッキングを防止し、かつエーロゾルの移送を補助することに加えて、エー
ロゾルをほぼ完全に囲む気流は、放電リング２２および放電極２４、基準リング
２６および基準電極２８、および角度がついた壁／エルボー１３のような、装置
のその他の内部構成部品からエーロゾルを遮断し、または緩衝する役割を果たす
。エーロゾルがこれらの構成部品を通過して流れても、ガス流２１はエーロゾル
を表面から明確に緩衝することによって堆積を軽減する傾向がある。その上、気
流８は、エーロゾルが噴霧チップの下流側で気流２１と合流する際にエーロゾル
の周囲に空気のシースを付与することもできる。気流８に対する気流２１の比率
を制御することによってさらに、エーロゾルのシージング、およびその後の内部
構成部品と装置の壁へのエーロゾルの堆積に作用を及ぼすことができる。

【００３１】 好適な噴霧ノズルの設計の１つを図３Ａおよび図３Ｂに示す。各噴霧ノズル３
０は一端に噴霧チップ３２を有する丸管と、他端にエーロゾル化されるべき流体
の供給源への接続管とを含んでいる。噴霧チップは噴霧ノズルの単なる端部でも
よく、またはオプションでより良好なテーラー・コーンを促進するためのその他
の設計または部材を含んでいてもよい。図３Ａおよび図３Ｂでは、噴霧ノズル内
の噴霧チップの位置に仕切りプラグ３４が固定されている。この仕切りプラグ３
４はコーン３６内で終端する円筒形部材であり、これはテーラー・コーンを生成
するための噴霧チップの一部になる。仕切りプラグは４個のリブ３８を有するよ
うに加工され、したがって噴霧ノズル内に流体用の４つの経路を設けるために十
字形の断面を有している。これはテーラー・コーンの形体を改善し、かつ流体の
処理量を増大することが判明している。他の設計では各噴霧ノズルで単数または
複数のテーラー・コーンが形成されるようにもできる。この装置では何れかの有
用な構成の複数個のノズルを使用してもよい。

【００３２】 治療用のエーロゾルを吐出口１５と接触しているユーザに給送するために図１
の装置を使用する場合は、可能な動作手順の１つは以下のとおりである。噴霧チ
ップ１７にてテーラー・コーン９が形成されるまで、噴霧ノズル１４に負の電荷
が印加され、流体は、小滴の雲霧にエアゾール化され、すなわちエーロゾル７に
なり、これは噴霧チップの下流側で合流される。ユーザが吸入すると、空気が装
置の外壁に沿ったどこかに設けられた開口部１２に流入し、気流２１が空気デフ
レクタ２０を経て噴霧ノズル１４の一部を通過し、噴霧チップ１７およびテーラ
ー・コーン９を通過して、エーロゾル雲霧と接触して流れ、雲霧が放電リング２
２（ここでエーロゾルの放電が可能である）と、基準リング２６とを経て下流へ
と移動することを補助する。次にエーロゾルは空気穴を通って流入する空気８の
シースに当たり、かつこれによって緩衝され、エルボー１３を通過して装置の壁
に沿って下流側に吐出口１５およびユーザへと通過する。この場合も、２１と９
における空気／ガス流は加圧ガス源のような何れかのガス供給源から供給される
ことが可能であろう。

【００３３】 ユーザにより吸入されない場合は、図１の装置にはテーラー・コーンを通過し
て噴霧ノズルの上流側から空気２１を強制的に移動させるために別の力の発生源
が必要であろう。このような力はたとえば加圧ガスまたはベローから発生する力
でもよく、またはその他の直接的な力の発生源からのものでもよい。ユーザによ
る吸入がなされ、またはなされない場合にガス流２１を発生するための他の好適
な方法には、インジェクタ（エジェクタまたはエダクタとして知られていること
もある）の原理を利用した誘導または吸引によるものがある。ガス流が噴霧ノズ
ルの下流側で、これから離れるように供給されて、誘導される気流２１が噴霧チ
ップおよびテーラー・コーンを通過するようにされる。噴霧ノズルの下流側のガ
ス流を発生する特に有用な装置の１つは、コロナ風の原理を利用している。コロ
ナ風はエーロゾルを放電し、エーロゾルを所望の標的へと移動させ、気流２１を
噴霧ノズルを通過して誘導するために利用できる。コロナ風を生成する手段の例
は図４に図示され、また１９９９年４月２３日に出願され、本明細書で参照によ
って援用される、「方向制御式ＥＨＤエーロゾル噴霧器」という名称の米国特許
出願第６０／１３０，８９３号にも記載されている。

【００３４】 図４は流体誘導形のＥＨＤエーロゾル噴霧器の実施形態の概略図である。この
実施形態では、基本噴霧器は噴霧チップ４６と中心軸４１とを有する噴霧ノズル
４０と、第１の基準電極４２と、中心軸４５を有する放電極４４とを有している
。ＤＣ電圧源５０が噴霧ノズル４０に電気的に接続し、これを基準電極４２に対
して負の電圧に維持する。第２のＤＣ電圧源５２は放電極４４に電気的に接続し
、これを基準電極４２に対して正の電圧に維持する。アース５４は基準電極４２
をアース基準電圧、約０ボルトＤＣに維持する。基準電極４２は単に誘電材料か
らなるものでもよく、その場合は全く充電されないことが理解されよう。しかし
、基準電極が導体であって荷電される場合、これは利便的にアース電位にあるが
、放電極に対しては負であり、噴霧ノズルに対しては正である任意の電位にあっ
てもよい。さらに、噴霧ノズルおよび放電極上の電荷の極性は利便的にはそれぞ
れ負と正であるが、しかし、電荷は互いに（また基準電極に対して）負と正であ
ればよい。

【００３５】 この実施形態はまた、第１の基準電極４２の反対側の放電極の近傍にオプショ
ンの第２の基準電極６０と、第１の基準電極の反対側の噴霧ノズルの近傍にオプ
ションの第３の基準電極５８とを備えている。この場合も基準電極５８は単なる
誘電体でもよいが、好適には導体であり、噴霧ノズル４０に対して正である電位
にあり、また基準電極６０は放電極４４に対して負である電位にある。利便的に
は、これらの電極は双方ともアース電位にある。基準電極５８、６０と噴霧ノズ
ル４０とは７０と７１でそれぞれ気流経路を形成する。空気の少なくとも一部は
コロナ放電によって誘導されて、噴霧チップ４６とテーラー・コーンとを経て流
動経路７０と７１を下方に移動し、テーラー・コーンの安定性をもたらす。

【００３６】 噴霧ノズル４０は標準的にはＥＨＤの用途で流体の給送に使用される毛細管、
またはその他の管、またはプレートまたはその他のいずれかの形状のものである
。ある実施形態では、噴霧ノズル４０に使用される管は、管の端部などの簡単な
噴霧チップ４６を有していてもよく、または（図３に示したような）ＥＨＤ噴霧
の用途のために特別に設計されたチップを有していてもよい。これらのチップは
テーラー・コーンの形成と安定性を促進するものである。本発明は複数のテーラ
ー・コーンを生成できる単一の噴霧ノズルを含む装置と、複数個の噴霧ノズルを
有する装置とを含んでいる。たとえば図４に示した装置は、１個の噴霧ノズルを
表すことができ、または、複数個のスプレー電極、または紙面に対して垂直な面
に平坦なスプレー電極を有する細長い装置の断面を表し得る。図４に示した放電
極と基準電極は各々、同じ垂直面内の複数の電極でもよく、または細長い平坦な
電極でもよいが、複数個の放電極および基準電極も本発明の範囲内にある。

【００３７】 放電極４４は標準的には鋭角の放電チップ４８またはナイフ刃、またはその他
の尖った先端、またはその他の突起を有している。この分野で知られているよう
に、このような鋭い形状はイオン化した空気分子の形成を促進するものである。
あるいは、空気分子をイオン化することができるいかなるの形状のチップを使用
してもよい。放電極は一般に細長く、まったく容易に確定できる中心軸４５を有
している。しかし、チップ４８は細長いか否かにかかわらず、放電極上の単数ま
たは複数の位置の近傍で充分なイオン化を可能にし、かつ、予測可能かつ再現性
がある方向に、上記位置からイオンが移動できるような幾何的な形状を有するも
のである。中心軸を容易に確定できる場合は、イオンの移動方向、および最終的
にはエーロゾルの移動方向は一般に上記軸と平行である。この軸を容易に確定で
きない場合は、イオンとエーロゾルの上記位置からの移動方向は、放電位置に対
して軸線方向であると定義される方向であると予測でき、かつ再現性がある。放
電極は複数のイオン化位置であり、複数個の放電極（複数個の噴霧ノズルを有し
ていても、有していなくても）は、本発明の範囲内にある。基準電極が放電極の
近傍にある場合は、放電極からの初期のイオン流は放電極と基準電極との間の電
界によって修正できる。その場合もイオンの移動は予測できるが、それは放電極
の幾何的な形状によって影響されるだけではなく、明らかに何れかの近傍の電界
によっても影響される。

【００３８】 放電極は噴霧ノズル４０と噴霧チップ４６に充分に近接して配置され、かつ放
電極からのイオンが噴霧チップ４６の下流側のエーロゾルを遮ることができるよ
うに噴霧ノズル４０と噴霧チップ４６に対して配向される。エーロゾルが完全に
分散状態になるのに充分な時間を有する地点で、遮り地点が噴霧チップから離れ
ている場合は、エーロゾルを所望の方向に移動し、かつ気流を７０および７１で
噴霧ノズルに沿って誘導するイオン雲霧の作用は低減する。したがって、放電極
は好適には噴霧ノズル４０および噴霧チップ４６の充分に近傍に配置され、かつ
エーロゾルがかなりの程度まで分散する前に、放電極からのイオンが噴霧チップ
４６の近傍でエーロゾルを遮ることができるように噴霧ノズル４０および噴霧チ
ップ４６に対して配向される。

【００３９】 第１の基準電極４２は噴霧ノズル４０と放電極４４との間に配置される。この
基準電極はワイヤ、スクリーン、プレート、管、または噴霧ノズルと放電極との
間の電界を修正するその他の形状のものでよい。噴霧ノズルおよびテーラー・コ
ーンの近傍で気流に影響を及ぼすために使用される場合、基準電極は好適にはそ
の目的に充分な形状とサイズを有している。ある実施形態では、基準電極４２の
噴霧端４３を噴霧チップ４６を放電チップ４８に接続する線ＬＯＳの近傍に、し
かしこれとは交叉しないように配置してもよい。別の実施形態では、基準電極４
２の噴霧端４３を線ＬＯＳとわずかに交叉するように配置してもよい。しかし、
好適な実施形態では、基準電極４２は、線ＬＯＳと交叉し、また噴霧端４３は線
ＬＯＳを越えるが、使用中の噴霧ノズルの下流側のエーロゾル噴霧の領域内には
実質的に入らない位置に配置される。基準電極をこのような好適な位置に配する
ことによって、噴霧ノズル４０と基準電極４２との間に発生する電界は、放電極
４４と基準電極４２との間に発生する電界から実質的に分断される。このように
して、基準電極４２に対する噴霧ノズル４０の相対位置の変化、または噴霧ノズ
ル４０と基準電極４２との間に発生する電界強度の変化によって、放電極４４と
基準電極４２との間に発生する電界に影響があるにしても、それは僅かなもので
ある。同様にして、基準電極４２に対する放電極４４の相対位置の変化、または
放電極４４と基準電極４２との間に発生する電界強度の変化によって、噴霧ノズ
ル４０と基準電極４２との間に発生する電界に影響があるにしても、それは僅か
なものである。

【００４０】 しかし、基準電極の存在とその位置は放電極と共にエーロゾル給送の方向の制
御に貢献するものである。基準電極がないと、帯電したエーロゾルには放電極の
チップの方向に誘引される傾向が生ずるであろう。放電極のチップからの正イオ
ンもエーロゾルおよび噴霧ノズルのチップの方向に誘引されよう。その際エーロ
ゾルと正イオンは噴霧ノズルと放電極との間で実質的に合流するであろう。基準
電極は、このような傾向を軽減するような位置に配置されているので、エーロゾ
ルと正イオンは電極の下流側のそれぞれの中心軸の交叉点のより近傍で交叉する
。多くの用途では、放電極は、エーロゾルが概して正イオンの流れの方向に、か
つ所望の標的に向かって移動するような位置に配置される。肺への薬剤給送の用
途では、所望の標的とは一般に、ユーザの口との間に介在する装置の吐出口であ
ろう。

【００４１】 放電極４４と基準電極４２、５８、６０は、ガスの供給源が噴霧ノズルに沿っ
た７０および／または７１のようなガス流経路に沿って流れることができるよう
に、また、噴霧ノズル４０に対するそのような位置関係でＥＨＤ装置に固定され
る。ガス流経路７０および／または７１に沿ったこのような空気の移動は、チッ
プ４６での極めて適切なテーラー・コーンの形成に貢献することが判明している
。気流は、放電極からの正イオンがエーロゾルと衝突する位置にエローゾルを移
動させることにも役立つ。経路７０および／または７１に沿った気流の少なくと
も一部は放電極４４からのコロナ風によって誘導されるものと考えられる。加え
て、７０および７１での気流の量を（たとえば上流側の抵抗によって）制御し、
また、コロナ風の量を（たとえば電圧、または流動経路内の上流側の抵抗の制御
によって）制御することによって、エーロゾルが流れる方向をある程度変更する
ことができる。

【００４２】 好適には、基準電極４２と噴霧ノズル４０とは、たとえば噴霧チップ４６と噴
霧端４３が互いの方向に角度を有しており、また噴霧チップ４６と噴霧端４３が
電極の他の部分よりも互いに近接している場合のように、電界強度が噴霧チップ
４６と噴霧端４３との間で最大になるような位置に配置される。噴霧ノズル４０
と基準電極４２とのこのような相対位置によって、分散した流体が噴霧ノズル４
０の外側で被覆したり累積したりする傾向が最小限に抑止される。これはまた、
コロナ風により７０および／または７１で誘導される気流にある程度のポジティ
ブな影響を及ぼす。（噴霧ノズルが完全に垂直であり、ノズル・チップがほぼ最
低のポイントにある場合）、噴霧ノズル４０の外側へ流体が累積する傾向は、噴
霧ノズル４０がエーロゾルを上方の方向に分散する場合に最も多く、噴霧ノズル
４０がエーロゾルを下方の方向に分散する場合に最も少ない。流体が累積すると
エーロゾルに転化される流体の量が減少する。加えて、このような流体の累積に
よって、テーラー・コーンが破壊したり、テーラー・コーンと干渉する可能性が
ある。このようなコーンの破壊、またはコーンとの干渉は、エーロゾルの小滴の
粒径および小滴の粒径分布に影響を及ぼす。噴霧ノズル４０と基準電極４２との
このような相対位置によって、さらにエーロゾルが基準電極４２上に被覆され、
または累積する傾向も最小限になる。基準電極４２の表面上にエーロゾルが累積
すると、ＥＨＤエーロゾル噴霧器からユーザに給送されるエーロゾルの量が減少
する。基準電極５８と噴霧ノズル４０との間の電界強度も同様に噴霧チップ４６
の近傍でより大きくなる。

【００４３】 噴霧チップを通過して気流を誘導するために、コロナ風の移動は、放電極の中
心軸４５がノズルの中心軸４１と平行に配向され、または同じ鋭角をなしている
場合のように、噴霧チップ４６から離れていると最も有利である。勿論、コロナ
風はエーロゾルの方向に影響を及ぼすような何らかのやり方でエーロゾルを遮ら
なければならない。吸入による治療薬の給送に使用される場合は、ＥＨＤ装置を
ユーザの口と平行に、または口の上方に保持することも望ましい。このような必
要性は、エーロゾルの方向を９０°までだけずらして、エーロゾルがユーザに対
してほぼ水平に給送されるようにすることがさらに有利であることを示唆するも
のである。これらの必要性は双方とも、ノズルの中心軸４１と放電極の中心軸４
５との間の角度５６を約０°と９０°との間に、より好適には０°と６０°との
間に、維持することによって達成できる。本発明は９０°以上の角度でも動作を
継続するが、エーロゾルはこれらのより大きい角度ではノズルの基本方向でコナ
ロ風によってより大きく制約されることが理解されよう。究極的には、１８０°
では、コロナ風はノズルの中心軸とほぼ平行に移動し、また潜在的にはエーロゾ
ルをノズルに逆流させてしまうことになる。これは本発明の目的を実質的に損な
うものである。エーロゾルは最も好適には、装置の放電電極によって装置の吐出
口の方向に、および／または最終的には吐出口の近傍のマウスピースと接触する
ユーザに誘導される。

【００４４】 放電極４８は噴霧チップ４６の上流側または下流側のいずれかに配置されても
よい。前述したように、噴霧チップ４６の上流側の、これに充分に近接したこの
位置で、放電極からのイオンは、エーロゾルがかなりの程度まで分散する前に、
噴霧チップ４６の近傍でエーロゾルを遮ることができる。噴霧チップ４６の「上
流側」という用語は、噴霧ノズルが垂直の向きにある場合、放電極のチップがノ
ズルの中心軸４１に対して垂直に噴霧チップ４６を割って引いた（drawn throug
h）線の上方にあるということを意味している。「下流」という用語は、放電極
のチップが上記の条件で垂線の下方にあることを意味している。

【００４５】 好適には、基準電極４２と放電極４４とは、電界強度が噴霧端４３と放電チッ
プ４８との間で最大になるような位置に配置される。放電極４４と基準電極４２
のこのような相対位置によって、基準電極４２へと流れるイオン化した空気分子
の量が最小限になる。このようにして、この構成によってエーロゾルを放電する
ために利用できるイオン化した空気分子（コロナ風）の数が最大になる。加えて
、この構成によってさらに、コロナ風と、テーラー・コーンを通過して誘導され
る気流と共に移動するエーロゾルの量が最大になる。

【００４６】 ＤＣ電圧源５０は噴霧ノズル４０を基準電極４２に電気的に接続し、かつ噴霧
ノズル４０を負の電位に維持する。ＤＣ電圧源５２は放電極４４を基準電極４２
に電気的に接続し、放電極４４を正の電位に維持する。放電極の正の電位は、上
記のコロナ風を生成する上で好適である。放電極４４の負の電圧はイオン流をよ
り容易に形成するが、これらの負イオン（電子）の質量は極めて小さい。このよ
うに、エーロゾルを放電するために電子を利用することがエーロゾルの移動に及
ぼす影響は比較的少ない。電圧源５０および５２は標準的には１キロボルトない
し２０キロボルトの電圧を供給し、好適な電圧は３キロボルトないし６ギロボル
トである。特定の流体をエーロゾル化するための最良の電圧は、流体の特性、特
に導電率／抵抗率、粘性、表面張力、および流量によって左右される。加えて、
噴霧ノズル４０、基準電極４２、および放電極４４の相対位置は、標準的には噴
霧ノズル４０および放電極４４に印加される最良の電圧（単数または複数の値）
にある程度の影響を及ぼす。さらに、ノズル・チップ４６の種類とエーロゾルの
小滴の粒径も特定の用途で使用される理想的な電圧に影響を及ぼす。ＥＨＤ噴霧
器の設計と利用の分野の当業者は、特定の流体と装置の幾何的な形状のために使
用される標準的な電圧に習熟していよう。ある実施形態では、噴霧ノズル４０と
基準電極４２との間、または基準電極４２と放電極４４との間のアーキング（ar
ching）を防止するために、電圧源５０および／または５２と直列の抵抗を付与
することが必要になることもある。

【００４７】 図５はエーロゾル化されるべき流体源（およびオプションの制御システム）が
ＥＨＤ装置とは離れている医療上の設定で薬剤を肺に給送するための、本発明の
別の実施形態の概略図である。ＥＨＤ噴霧器は流体の供給源から離れた装置８０
内に収容されている。流体は給送管８１で噴霧ノズル８８に誘導される。たとえ
ば吸入サイクルに空気路８２を経て、補助空気９８を順次追加することができる
。装置８０は患者用のマウスピースまたはフェイスマスクに繋がっていてもよい
吐出管８４を介して患者とインターフェースしている。装置８０はさらに放電極
９０と基準電極９１および９２とを含んでいる。放電極と噴霧ノズルとの間には
前述したように高電界が維持されている。基準電極９１にはさらに噴霧ノズルの
電位と放電極の電位との中間の電位が印加される。好適には、前述した理由から
放電極は正の電位にあり、また噴霧ノズルは負の電位にある。好適には、双方の
基準電極９１と９２は便宜上アース電位にある。複数個の噴霧ノズル、放電極お
よび基準電極も本実施形態の範囲内にある。

【００４８】 流れを直進させるプレート８６が電極の上流側でＥＨＤ装置に固定されている
。流れを直進させるプレートには、ガスが放電極を通過し、かつ噴霧ノズル８８
、噴霧チップ８９、およびテーラー・コーンを通過して、噴霧ノズルの吐出端の
経路１０２および１０４に沿って通過するための穴９４および９６が穿設されて
いる。１０２および１０４でのこのような気流は噴霧チップ８９でのテーラー・
コーンを安定化し、かつエーロゾルを噴霧チップ（単数または複数）から移送す
ることを補助する。噴霧ノズルの近傍の穴９６は好適には、より大量の気流が噴
霧チップ８９を通過して流れるように、噴霧ノズルから離れた穴９４よりも大き
い。噴霧チップを通過する流れの位置と速度をカスタマイズするために、穴のサ
イズは変更可能である。

【００４９】 放電極９０からのコロナ風１００は、特に患者が吸入しない場合に、噴霧チッ
プを通過して流れ１０２と１０４を誘導する補助にもなる。患者に強力な吸入力
がある場合は、補助空気９８は流れを直進させる装置を経て、噴霧チップを通過
して誘導される。患者の吸入力に限界がある場合、または患者の吸入力に関わり
ない投与量が必要である場合は、コロナ風が、気流１０２および１０４に噴霧チ
ップを通過して誘導する力を与える。

【００５０】 図６はテーラー・コーンを通過する流れをカスタマイズするための複数個のフ
ロー・デフレクタの使用例を示している。噴霧ノズル１２０はエーロゾル化され
るべき流体の供給源と連通している。前述のように、テーラー・コーン１２５は
噴霧チップ１２１の部位で噴霧ノズルの端部に形成される。第１のデフレクタ１
２２（噴霧ノズル１２０を完全に囲んでいてもよい）は、流れ１２６および１２
８を噴霧ノズル１２０および噴霧チップ１２１を通過して誘導するためにガス供
給源と共に利用される。第２のフロー・デフレクタ１２４（噴霧ノズル１２０お
よび第１フロー・デフレクタ１２２とを完全に囲んでいてもよい）は、流れ１２
６および１２８に対して角度をなして経路１３２および１３４に沿ってガス供給
源を誘導するために利用される。角度関係があるので、流れ１３２、１３４は流
れ１２６と１２８とを噴霧チップおよびテーラー・コーン１２５の方向によりい
っそう向けて圧縮する傾向を有しており、テーラー・コーンをより有利に保護し
、かつエーロゾルを包絡する。

【００５１】 図７は噴霧ノズルを通過する気流を極めて低速かつ少ない流量に縮減する必要
がある場合に特に有用であるフロー・デフレクタの代替設計を示している。ＥＨ
Ｄエーロゾル化は図１の装置の場合と同様に行われる。流体は送出管７４を経て
ノズル・ブロック７２および個々のノズル７３へと給送される。流体がノズル７
３のチップまたは先端から流出する際に、いわゆるテーラー・コーンが形成され
るように、流体を帯電させる電位がノズルに印加される。この円錐形状は、流体
上の電荷の力と、流体自体の表面張力との平衡の結果として生ずるものである。
流体上の電荷が表面張力に打ち勝ち、かつテーラー・コーンの先端で、流体の微
細噴霧が形成され、かつ引き続いて、また先端を短距離だけ越えてエーロゾル内
へ急激に離れることが望ましい。

【００５２】 噴霧ノズル７３の下流側には単数または複数個の放電極７５と、単数または複
数個の基準電極７６とを有するホルダー７７が配設されている。中性の小滴が好
ましいある種の用途では、小滴上の電荷は小滴とは極性が反対の電荷を有する放
電極によって、選択された程度まで放電される。好適なモードでは、小滴は負の
電荷を有しており、放電極はイオン化位置の近傍でガス分子から正イオンを発生
する。ある種の用途では部分放電が必要であることがあり、その場合は、部分放
電が行われるように放電極の位置とその電荷をカスタマイズしてもよい。放電極
７５が正の電位にある好適な実施形態では、基準電極７６は、（その電位が好適
にはアース電位である）放電極の電位に対して負の電位にある。正イオンがテー
ラー・コーンの周囲の電界と干渉することがある負の噴霧チップに正イオンが移
動することは避けることが好適である。これらの基準電極の目的は、特に装置の
始動時に、正イオンが下流側の基準電極の方向に緩やかに誘引されるための（電
位と近似性に起因する）バイアスを加えることにある。始動後は、負のエーロゾ
ル粒子は放電極の方向に下流側に移動し、優先的にノズル７３から正イオンを誘
引する。

【００５３】 これまで、ある種の設計ではエーロゾルはそれがノズルの噴霧チップから分断
される前に放電極のための電気的な誘引力を有することで、テーラー・コーン自
体が（図２に示すような）通常の下向きの外見から、その先端が実際に、１１８
で示すような最も近傍の放電極の方向のより近くを向くような配向に偏倚できる
ことを説明してきた。ノズルを通過して高速の気流が移動すると、前述の利点は
、外向きのテーラー・コーン１１８への剪断作用によって低減する。気流がノズ
ルを通過することが必要であり、このような場合は剪断が軽減されるまで、その
速度を減速するべきであることが判明した。

【００５４】 このことは、本発明に基づいてフロー・デフレクタ７８をディフューザとして
設定することによって達成可能である。ディフューザは、空気に流入点では断面
積が小さく、ノズルの噴霧チップの近傍の下流側では断面積が大きいデフレクタ
である。断面積が拡大することによって、気流の速度は経路に沿って低減する。
動作時には、空気は装置１０の壁の穴１２を通って流入する。ディフューザの流
体抵抗に応じて、空気の部分１１２はディフューザ内に、かつノズルおよびテー
ラー・コーンを通過して流入する。空気のその他の部分はディフューザによって
、ディフューザの外側のノズルから下方へと偏向される。たとえば、空気の部分
１１４はディフューザとホルダー７７との間を流れ、また空気の第３の部分１１
６は装置の壁の下方に流れることができる。勿論、付加的な空気の部分の方向は
装置の下流側の設計によって左右される。図７に示した好適な実施形態では、部
分１１４および／または１１６は、エーロゾルが装置を通過する先にエーロゾル
の周囲に空気のシースを形成して、エーロゾルが内部構成部品（放電極７５およ
び／または基準電極７６を含む）、または装置の壁に堆積することを防止できる
。

【００５５】 この場合も、ノズルを通過する気流１１２は、他の流動経路に対する１１２で
の気流の相対流体抵抗によって制御することができる。たとえば、気流１１２の
流体抵抗は、ディフューザの位置と長さ、ディフューザとノズル・ブロック７２
との間の流れ領域の断面積、および穴１２の位置によって影響を受ける。前述し
たように、噴霧チップを通過する空気の速度も、ディフューザの断面積を拡大す
ることによって影響を受ける。

【００５６】 実験例 装置の壁に堆積せずに、ＥＨＤスプレー装置を経て移送された噴霧された液体
の質量比を判定するために、一連の実験が行われた。この装置は、４５°の曲が
りと、噴霧ノズルの周囲の空気吸込口と、吐出口とを含むチャンバに実装された
ＥＨＤ噴霧器から構成されたものであった。穴は、空気が壁を通して進入するか
、または進入しないように、カバーをしたり、外したりできるように装置上に穿
設された。測定結果によれば、噴霧ノズルの周囲の空気速度が噴霧チップの約１
ｃｍ下流側での評価平均空気速度よりも大幅に遅い場合は、小滴のほとんどが装
置の壁に堆積するので、質量移動効率は極めて低いことが示された。空気速度を
噴霧チップの約１ｃｍ下流側の平均空気速度よりも速いか、これに等しい場合は
、物質移動効率は、標準的には（装置を通過する流体の）８０％以上も高かった
。効率は、装置の壁の穴を通って流入する空気量を変更することで変更可能であ
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に基づくＥＨＤ噴霧器の断面図である。

【図２】 図１に示したＥＨＤスプレー装置の噴霧ノズルとテーラー・コー
ンの図面である。

【図３Ａ】 本発明に基づく好適なＥＨＤ噴霧チップの断面図である。

【図３Ｂ】 図３Ａと同じ噴霧チップの端面図である。

【図４】 コロナ風を発生するための放電極を含むＥＨＤ噴霧器の重要な素
子の概略図である。

【図５】 エーロゾル化される流体源がＥＨＤ装置から離れた位置にある医
療上の設定で、薬剤を肺に給送するための、本発明の別の実施形態の概略図であ
る。

【図６】 テーラー・コーンを通過する気流を形成するための複数個のフロ
ー・デフレクタを使用した、本発明の別の実施形態の概略図である。

【図７】 テーラー・コーンを通過する気流をさらに制御するための代替の
デフレクタ／ディフューザを含む、本発明に基づく装置の一部の分解断面図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ドヴォルスキー、ジェイムズ・イー アメリカ合衆国、オハイオ州、ヒリアー ド、ブレイドウッド・ドライブ 3567 (72)発明者 ツリーズ、グレゴリー・エイ アメリカ合衆国、オハイオ州、コロンバ ス、ソーベリー・ブールバード 2066 (72)発明者 ソーンダース、ジェイムズ・エイチ アメリカ合衆国、オハイオ州、ワーシント ン、サマダ・アヴェニュー 2009 Ｆターム(参考） 4D075 AA09 AA22 AA25 AA71 EA05 4F034 AA07 BA01 BA14 BA36 BA41 BB04 BB07 BB16 4G075 AA02 BA08 BB08 BB10 BD01 BD13 CA15 CA18 DA02 EB22 EC01 EC21 EE31

Claims (41)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 効率がよい物質移動用電気流体力学式エーロゾル噴霧器（hi
   gh mass transfer electrohydrodynamic aerosol sprayer）であって、 噴霧チップの近傍で流体が噴霧ノズルから吐出し、テーラー・コーンを形成し
   、かつ電気流体力学式噴霧によってエーロゾル化されるべき少なくとも１つの前
   記噴霧チップを有しており、エーロゾル化される流体源と流体連通している前記
   噴霧ノズルと、 前記噴霧チップを通過して（past）ガスを誘導し(direct)、該噴霧チップから
   エーロゾルの少なくとも一部を押し流すためのガス流デフレクタと、 前記噴霧ノズルを負の電位に維持する第１の電圧源と、 を備えるエーロゾル噴霧器。
2. 【請求項２】 前記噴霧ノズルは前記流体源の上流側端部で前記流体源と流
   体連通する細長い管であり、前記噴霧チップは前記細長い管の下流側端部に位置
   していると共に、前記ガス流デフレクタは前記噴霧ノズルの少なくとも一部に沿
   って、かつ前記噴霧チップを通過して前記ガスを誘導する、請求項１に記載の効
   率がよい物質移動用電気流体式エーロゾル噴霧器。
3. 【請求項３】 前記ガス流デフレクタは前記噴霧ノズルの少なくとも一部に
   沿って、かつこれとほぼ平行に、かつ前記噴霧ノズルをほぼ完全に囲むように噴
   霧チップを通過して前記ガスを誘導する、請求項２に記載の効率がよい物質移動
   用電気流体式エーロゾル噴霧器。
4. 【請求項４】 前記ガス流デフレクタは前記ガスを層流で誘導する、請求項
   ３に記載の効率がよい物質移動用電気流体式エーロゾル噴霧器。
5. 【請求項５】 前記エーロゾルはエーロゾル速度で前記噴霧チップから離れ
   て移動し、かつ前記ガス流デフレクタは前記噴霧チップを通過して、該噴霧チッ
   プの１ｃｍ下流では、平均エーロゾル速度よりも早いガス速度で前記ガスを誘導
   する、請求項１に記載の効率がよい物質移動用電気流体式エーロゾル噴霧器。
6. 【請求項６】 前記ガス流デフレクタは前記噴霧ノズルの少なくとも一部に
   沿って、また該噴霧ノズルをほぼ完全に囲むように前記噴霧チップを通過して前
   記ガスを前記層流で誘導する、請求項５に記載の効率がよい物質移動用電気流体
   式エーロゾル噴霧器。
7. 【請求項７】 放電極と、 前記放電極を前記噴霧ノズルの電位に対して正の電位に維持する第２の電圧源
   と、 をさらに備える請求項１に記載の効率がよい物質移動用電気流体式エーロゾル噴
   霧器。
8. 【請求項８】 複数個の噴霧ノズルをさらに備える請求項１記載の効率がよ
   い物質移動用電気流体式エーロゾル噴霧器。
9. 【請求項９】 効率がよい物質移動用電気流体力学式エーロゾル噴霧器であ
   って、 噴霧チップの近傍で流体が噴霧ノズルから吐出し、テーラー・コーンを形成し
   、かつ電気流体力学式噴霧によってエーロゾル化される少なくとも１つの前記噴
   霧チップを有しており、エーロゾル化されるべき流体源と流体連通している前記
   噴霧ノズルと、 ガス流を少なくとも２つの部分に分離し、該ガスの第１の部分を前記噴霧チッ
   プを通過して、該噴霧チップの下流側のエーロゾルの少なくとも一部を押し流す
   ように誘導し、かつさらに前記ガスの第２の部分を前記噴霧チップから離れて、
   しかしそれ以降は前記ガスの第１の部分、および前記噴霧チップの下流側の前記
   エーロゾルに接触するように誘導するためのガス流デフレクタと、 を備えるエーロゾル噴霧器。
10. 【請求項１０】 前記噴霧ノズルは、噴霧チップの近傍で前記流体が噴霧ノ
    ズルから吐出し、前記噴霧チップから好適な方向に離れたテーラー・コーンを形
    成し、かつ電気流体力学式噴霧によってエーロゾル化される少なくとも１つの前
    記噴霧チップを有していると共に、 前記ガス流デフレクタはさらに、前記ガスの前記第１の部分を、前記テーラー
    ・コーンの好適な方向とほぼ平行に前記噴霧チップを通過して誘導することが可
    能である、請求項９に記載の効率がよい物質移動用電気流体力学式エーロゾル噴
    霧器。
11. 【請求項１１】 前記ガス流デフレクタは、前記ガスの前記第１の部分を前
    記噴霧ノズルをほぼ完全に囲むように誘導する、請求項９に記載の効率がよい物
    質移動用電気流体力学式エーロゾル噴霧器。
12. 【請求項１２】 前記ガス流デフレクタは、前記ガスの前記第２の部分を、
    前記ガスの前記第１の部分、および前記噴霧チップの下流側の前記エーロゾルを
    ほぼ完全に囲むように誘導する、請求項１１に記載の効率がよい物質移動用電気
    流体力学式エーロゾル噴霧器。
13. 【請求項１３】 複数個の噴霧ノズルと、複数個の噴霧チップとを付加的に
    含んでいると共に、前記ガス流デフレクタは、前記ガスの前記第１の部分を前記
    複数個の噴霧チップをほぼ完全に囲むように誘導することが可能であり、前記ガ
    スの前記第２の部分を前記ガスの前記第１の部分、および前記噴霧チップの下流
    側の前記エーロゾルをほぼ完全に囲むように誘導することが可能である、請求項
    ９に記載の効率がよい物質物質移動用電気流体力学式エーロゾル噴霧器。
14. 【請求項１４】 前記ガス流デフレクタは前記噴霧チップを囲み、かつ吸込
    端と吐出端とを有すると共に、前記デフレクタは、前記ガス速度が前記吐出端の
    近傍では前記吸込端の近傍でよりも遅いように設計されている、請求項９に記載
    の効率がよい物質移動用電気流体力学式エーロゾル噴霧器。
15. 【請求項１５】 前記ガス流デフレクタの断面積は、前記吸込端の近傍では
    前記吐出端の近傍でよりも小さい、請求項１４に記載の効率がよい物質移動用電
    気流体力学式エーロゾル噴霧器。
16. 【請求項１６】 前記ガス流デフレクタの流体抵抗は、前記ガスの前記第１
    の部分では前記ガスの前記第２の部分でよりも小さい、請求項９に記載の効率が
    よい物質移動用電気流体力学式エーロゾル噴霧器。
17. 【請求項１７】 エーロゾルをユーザに給送する（deliver）装置であって
    、 空気をハウジングへ吸入するための空気穴と、 ユーザと連通しており、前記空気と前記エーロゾルとを前記ユーザに給送する
    ための吐出口とを含むハウジング手段と、 流体をエーロゾルに転化させる電気流体力学手段と、 前記空気穴からの前記空気を少なくとも２つの部分に分離し、前記空気の第１
    の部分を、前記電気流体力学手段を通過して誘導して、下流側の前記エーロゾル
    の少なくとも一部を前記該電気流体力学手段から押し流し、かつ、さらに前記空
    気の第２の部分を前記電気流体力学手段から離れて、かつ該電気流体力学手段の
    下流側の前記空気の前記第１の部分および前記エーロゾルと接触するように誘導
    して、前記エーロゾルを前記吐出口へと押し流すためのガス流デフレクタと、 を備える装置。
18. 【請求項１８】 前記電気流体力学手段は、エーロゾル化される流体源と流
    体連通している噴霧ノズルを備え、該噴霧ノズルは、噴霧チップの近傍で流体が
    噴霧ノズルから吐出し、テーラー・コーンを形成し、かつ電気流体力学式噴霧に
    よってエーロゾル化される少なくとも１つの前記噴霧チップを有している、請求
    項１７に記載のエーロゾルをユーザに給送する装置。
19. 【請求項１９】 前記ガス流デフレクタは、ガスの第１の部分を前記噴霧チ
    ップをほぼ完全に囲むように誘導する、請求項１８に記載のエーロゾルをユーザ
    に給送する装置。
20. 【請求項２０】 前記ガス流デフレクタは、ガスの第２の部分を該ガスの前
    該第１の部分および前記噴霧チップの下流側の前記エーロゾルをほぼ完全に囲む
    ように誘導する、請求項１９に記載の効率がよい物質移動用電気流体力学式エー
    ロゾル噴霧器。
21. 【請求項２１】 複数個の噴霧ノズルを付加的に含むと共に、前記ガス流デ
    フレクタは、前記ガスの前記第１の部分を前記複数個の噴霧ノズルをほぼ完全に
    囲むように誘導することが可能であり、前記ガスの前記第２の部分を前記ガスの
    前記第１の部分、および前記噴霧チップの下流側の前記エーロゾルをほぼ完全に
    囲むように誘導することが可能である、請求項１８に記載の効率がよい物質移動
    用電気流体力学式エーロゾル噴霧器。
22. 【請求項２２】 効率がよい物質移動用電気流体力学式エーロゾル噴霧器で
    あって、 噴霧チップの近傍で流体が噴霧ノズルから吐出し、テーラー・コーンを形成し
    、かつ選択されたエーロゾル噴霧方向と平行である経路に沿って電気流体力学式
    噴霧によってエーロゾル化されるべき少なくとも１つの前記噴霧チップを有して
    おり、エーロゾル化される流体源と流体連通している前記噴霧ノズルと、 放電極上のイオン化位置の近傍でイオンを生成し、かつ前記イオン化位置から
    所望の経路に沿ってコロナ風を生成し、かつ、該コロナ風によってガス流が前記
    噴霧チップを通過するように配向され、かつ前記エーロゾルの少なくとも一部を
    前記噴霧チップから離れて押し流す、前記放電極と、 前記噴霧ノズルと前記放電極との間に位置する基準電極と、 前記噴霧ノズルを前記基準電極の電位に対して負の電位に維持するための第１
    の電圧源と、 前記放電極を前記基準電極の電位に対して正の電位に維持するための第２の電
    圧源と、 を備えるエーロゾル噴霧器。
23. 【請求項２３】 前記放電極は、所望の経路が前記選択されたエーロゾル噴
    霧方向に対して９０°未満の角度をなすように配向されている、請求項２２に記
    載の効率がよい物質移動用電気流体力学式エーロゾル噴霧器。
24. 【請求項２４】 前記放電極が前記第１の基準電極と第２の基準電極との間
    に位置するように配置された該第２の基準電極をさらに備えると共に、前記第２
    の基準電極は、前記噴霧ノズルに対して正であり前記放電極に対して負である電
    位にある、請求項２２に記載の指向的に制御された（directionally controlled
    ）電気流体力学式エーロゾル噴霧器。
25. 【請求項２５】 前記噴霧ノズルが前記第１の基準電極と第３の基準電極と
    の間に位置するように配置された該第３の基準電極をさらに備えると共に、前記
    第３の基準電極は、前記噴霧ノズルに対して正であり前記放電極に対して負であ
    る電位にある、請求項２２に記載の指向的に制御された電気流体力学式エーロゾ
    ル噴霧器。
26. 【請求項２６】 粒径分布が狭い流体滴のエーロゾルを給送する装置であっ
    て、 噴霧チップでのエーロゾル化が可能な流体からテーラー・コーンを形成し、か
    つ該テーラー・コーンから前記流体を電気流体力学式にエーロゾル化する手段と
    、 前記噴霧チップを通過して、かつ前記テーラー・コーンの両側に沿ってガスを
    流動させ、かつ前記エーロゾルの少なくとも一部を前記噴霧チップから離れた方
    向に押し流す手段と、 を備える装置。
27. 【請求項２７】 電気流体力学式エーロゾル噴霧器であって、 流体源と流体連通し、かつ流体からエーロゾルを生成する際にテーラー・コー
    ンを形成するための少なくとも１個の噴霧チップを有する噴霧ノズルと、 放電極の近傍の空気分子から正のイオン流を生成可能である前記放電極と、 前記噴霧ノズルと前記放電極との間に位置する基準電極と、を備え、 前記噴霧ノズル、前記放電極、および前記基準電極は、前記正のイオン流が前
    記噴霧ノズルからの前記エーロゾルを遮り、かつ前記噴霧チップと前記テーラー
    ・コーンとを通過して気流を誘導できるような位置に配置されており、 前記噴霧ノズルを前記基準電極の電位に対して負の電位に維持する第１の電圧
    源と、 前記放電極を前記基準電極の電位に対して正の電位に維持する第２の電圧源と
    、 を備えるエーロゾル噴霧器。
28. 【請求項２８】 前記噴霧ノズルは、選択されたエーロゾル噴霧方向と平行
    な経路にほぼ沿って前記エーロゾルを分配する位置に配置され、前記放電極は、
    前記正のイオン流が約０°ないし９０°の角度で前記エーロゾル噴霧方向を遮る
    ことがきるような位置に配置されている、請求項２７に記載の電気流体力学式エ
    ーロゾル噴霧器。
29. 【請求項２９】 効率がよい物質移動用電気流体力学式エーロゾル噴霧器で
    あって、 噴霧チップの近傍で流体が噴霧ノズルから吐出し、テーラー・コーンを形成し
    、かつ電気流体力学式噴霧によってエーロゾル化される少なくとも１つの前記噴
    霧チップを有しており、エーロゾル化されるべき流体源と流体連通している前記
    噴霧ノズルと、 前記噴霧ノズルを通過して第１の流動経路でガスを誘導するための第１のガス
    流デフレクタと、 ガスを前記第１の流動経路に対して角度をもって、かつこ前記第１の流動経路
    を遮るように第２の流動経路へと誘導し、かつ前記テーラー・コーンにより接近
    し、かつ前記テーラー・コーンを通過するように前記第１の流動経路内の前記ガ
    スを移動させる第２のガス流デフレクタと、 前記噴霧ノズルを負の電位に維持するための第１の電圧源と、 を備えるエーロゾル噴霧器。
30. 【請求項３０】 エーロゾルを生成し、かつ所望の位置に給送する方法であ
    って、 電気流体力学式噴霧によって噴霧チップからの流体をエーロゾル化するステッ
    プと、 ガスを少なくとも２つの部分に分離するステップと、 前記ガスの前記第１の部分を前記噴霧チップを通過して誘導して、下流側の前
    記エーロゾルの少なくとも一部を前記噴霧チップから押し流すステップと、 前記ガスの前記第２の部分を前記噴霧チップから離れるように誘導するステッ
    プと、 前記ガスの前記第２の部分を前記ガスの前記第１の部分および前記噴霧チップ
    の下流側の前記エーロゾルと接触させ、かつ該エーロゾルを所望の位置へ押し流
    すステップと、 を含む方法。
31. 【請求項３１】 細長い噴霧ノズルの一端で前記噴霧チップから好適な方向
    に離れた細長いテーラー・コーンからの前記流体をエーロゾル化するステップと
    、 前記ガスの前記第１の部分を、前記噴霧チップを通過して前記テーラー・コー
    ンの前記好適な方向とほぼ平行に誘導するステップと、 をさらに含む、請求項３０に記載のエーロゾルを生成し、かつ所望の位置に給送
    する方法。
32. 【請求項３２】 前記ガスの前記１の部分を前記噴霧チップをほぼ完全に囲
    むように誘導するステップを含む、請求項３０に記載のエーロゾルを生成し、か
    つ所望の位置に給送する方法。
33. 【請求項３３】 前記ガス流デフレクタは前記ガスの前記第２の部分を、前
    記ガスの前記第１の部分、および前記噴霧チップの下流側の前記エーロゾルをほ
    ぼ完全に囲むように誘導する、請求項３２に記載のエーロゾルを生成し、かつ所
    望の位置に給送する方法。
34. 【請求項３４】 電気流体力学式噴霧によって複数個の噴霧チップからの前
    記流体をエーロゾル化するステップと、 前記ガスの前記第１の部分を前記複数個の噴霧ノズルをほぼ完全に囲むように
    誘導するステップと、 前記ガスの前記第２の部分を、前記ガスの前記第１の部分、および前記噴霧チ
    ップの下流側の前記エーロゾルをほぼ完全に囲むように誘導するステップと、 を付加的に含む、請求項３０に記載のエーロゾルを生成し、かつ所望の位置に給
    送する方法。
35. 【請求項３５】 前記ガスの前記第１の部分を漸減速度で前記噴霧チップを
    通過して誘導して、下流側の前記エーロゾルの少なくとも一部を前記噴霧チップ
    から押し流すステップを含む、請求項３０に記載のエーロゾルを生成し、かつ所
    望の位置に給送する方法。
36. 【請求項３６】 前記ガスの前記第１の部分は前記ガスの前記第２の部分よ
    りも小さい、請求項３０に記載のエーロゾルを生成し、かつ所望の位置に給送す
    る方法。
37. 【請求項３７】 肺給送装置（pulmonary delivery device）からユーザに
    エーロゾルを給送する方法であって、 前記肺給送装置に空気を吸入するステップと、 噴霧チップで流体をエーロゾルへと電気流体力学式に転化するステップと、 前記吸入された空気を少なくとも２つの部分に分離し、前記空気の第１の部分
    を前記噴霧チップを通過して誘導して、該噴霧チップの下流側の前記エーロゾル
    の少なくとも一部を前記噴霧チップから押し流し、かつ前記空気の前記第２の部
    分を前記噴霧チップから離れるように誘導するステップと、 前記空気の前記第１の部分および前記エーロゾルを、前記噴霧チップの下流側
    の前記空気の第２の部分と接触させ、かつ前記エーロゾルをユーザに押し流すス
    テップと、 を含む方法。
38. 【請求項３８】 細長い噴霧ノズルの一端で前記噴霧チップから好適な方向
    に離れた細長いテーラー・コーンからの流体を前記エーロゾルへ電気流体力学式
    に転化するステップと、 前記空気の前記第１の部分を前記噴霧チップを通過して、前記テーラー・コー
    ンの前記好適な方向とほぼ平行に誘導するステップと、 をさらに含む、請求項３７に記載の肺給送装置からユーザにエーロゾルを給送す
    る方法。
39. 【請求項３９】 前記空気の前記第１の部分を、前記噴霧チップをほぼ完全
    に囲むように誘導するステップを含む、請求項３８に記載の肺給送装置からユー
    ザにエーロゾルを給送する方法。
40. 【請求項４０】 前記ガスの前記第２の部分を、前記ガスの前記第１の部分
    、および前記噴霧チップの下流側の前記エーロゾルをほぼ完全に囲むように誘導
    するステップを含む、請求項３９に記載の肺給送装置からユーザにエーロゾルを
    給送する方法。
41. 【請求項４１】 電気流体力学式噴霧によって複数の噴霧チップからの前記
    流体をエーロゾル化するステップと、 前記空気の前記第１の部分を、前記複数の噴霧チップをほぼ完全に囲むように
    誘導するステップと、 前記空気の前記第２の部分を、前記空気の第１の部分、および前記噴霧チップ
    の下流側の前記エーロゾルをほぼ完全に囲むように誘導するステップと、 を含む、請求項３８に記載の肺給送装置からユーザにエーロゾルを給送する方法
    。