WO2020209111A1 - エアロゾル供給デバイス - Google Patents

Abstract

エアロゾル供給デバイスは、液体（１０）を収容する収容部（カートリッジ（４））と、液体（１０）を霧化してエアロゾル（１１）を生成する霧化ユニット（５）と、生成されたエアロゾル（１１）をエアロゾル供給デバイスの外部に吐出する吐出口（３ａ）と、収容部から外部に至るまでの液体（１０）及びエアロゾル（１１）の少なくとも一方の流路（第１流路（６）又は第２流路（７））を開閉可能に設けられた揮発防止部（電磁弁（８ａ）又はダックビル弁（８ｂ））と、を備える。

Description

エアロゾル供給デバイス

　本発明は、エアロゾル供給デバイスに係り、外部にエアロゾルを供給するエアロゾル供給デバイスに関する。

　近年、たばこ等の香味源を燃焼させることなく、香味を得ることが可能な香味吸引器等のエアロゾル供給デバイスが、一般に普及している。その他、エアロゾル供給デバイスとしては、超音波を用いて液体を霧化して、ユーザーに供給可能な吸入器が知られている。

　例えば、特許文献１には、水を充分に加熱して拡散し、噴射ノズル及び導管を介して霧化して、吸入口（同文献には、吸入具と記載。）から鼻孔内に供給するエアロゾル供給デバイス（吸入式温熱治療装置と記載。）が開示されている。
　同文献のエアロゾル供給デバイスは、具体的には、収容部の底板に熱伝導板が設けられ、その下面にヒーターが設けられていることで、収容部（同文献には、注入槽と記載。）内の水が少なくなっても、その水を充分に加熱することができるというものである。

実開平４－１３１２２３号公報

　しかしながら、特許文献１のエアロゾル供給デバイスは、収容部内が吸入口から常に外部に露出しているため、不使用状態においても長時間経過したときには、収容部内に収容した水が揮発することにより減ってしまうことがあった。
　また、例えば、他のエアロゾルを供給するものとして、溶質を僅かでも含んだ液体を用いる場合には、水分が揮発することにより、その濃度が変わってしまうことがある。
　さらに、水分が揮発して水の混合物が析出することにより、霧化するための導管に詰まりが生じることがあった。

　本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、その課題は、液体の揮発を防止することが可能なエアロゾル供給デバイスを提供することにある。

　本発明のエアロゾル供給デバイスは、液体を収容する収容部と、前記液体を霧化して、エアロゾル供給デバイスの外部に供給するエアロゾルを生成する霧化ユニットと、前記収容部から前記外部に至るまでの前記液体又は前記エアロゾルの流路を開閉可能に設けられた揮発防止部と、を備えることを特徴とする。

　本発明のエアロゾル供給デバイスによれば、収容部内の液体が揮発することを抑制することができる。

第１実施形態に係るエアロゾル供給デバイスの構成を模式的に示す説明図である。 液体が霧化されて、エアロゾル供給デバイスの外部に吐出されている状態を示す模式図である。 霧化ユニットを示す平面図である。 不使用時にダックビル弁が閉じている状態を示す模式図である。 第２実施形態に係るエアロゾル供給デバイスのデバイス本体の内部構成を模式的に示す説明図である。 第１変形例に係るダックビル弁を示す模式図である。 第２変形例に係る揮発防止部を示す模式図であり、（ａ）は、留置部が露出している状態を示す図、（ｂ）は、揮発防止部により留置部周辺を密閉した状態を示す図である。

　以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、以下に説明する部材の形状、寸法、配置等については、本発明の趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
　また、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

＜概要＞
　はじめに、本実施形態に係るエアロゾル供給デバイス１の概要を、図１及び図２を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係るエアロゾル供給デバイス１の構成を模式的に示す説明図、図２は、液体１０が霧化されて、エアロゾル供給デバイス１の外部に吐出されている状態を示す模式図である。なお、密閉性の観点から、エアロゾル供給デバイス１を構成する各部材間にガスケットやパッキンが設けられているが、図２等においては、理解を容易にするため、その図示を一部省略している。

　本実施形態に係るエアロゾル供給デバイス１は、液体１０を収容する収容部（カートリッジ４）と、液体１０を霧化してエアロゾル１１を生成する霧化ユニット５と、生成されたエアロゾル１１を外部に吐出する吐出口３ａと、収容部（カートリッジ４）からエアロゾル供給デバイス１の外部に至るまでの液体１０及びエアロゾル１１の少なくとも一方の流路を開閉可能に設けられた揮発防止部８（電磁弁８ａ及びダックビル弁８ｂの少なくとも一方）と、を備えることを特徴とする。
　上記構成によれば、揮発防止部８によって、収容部（カートリッジ４）からエアロゾル供給デバイス１の外部に至るまで液体１０又はエアロゾル１１の流路を開閉可能であることで、当該流路を閉塞することにより、収容部内の液体１０が揮発すること、換言するとエアロゾル１１が外部に流出することを抑制できる。そして、収容部内の液体１０の揮発を抑制することで、収容部内の液体１０の濃度が変わることを防止できる。

＜＜第１実施形態＞＞
＜各部の構成＞
　次に、エアロゾル供給デバイス１の各部の構成について、図１及び図２に加えて、図３及び図４を参照して説明する。図３は、霧化ユニット５を示す平面図、図４は、不使用時にダックビル弁８ｂが閉じている状態を示す模式図である。

（霧化ユニット）
　霧化ユニット５は、図２及び図３に示すように、液体１０を留置する留置部５ｂ及び圧電体を含む基板（圧電素子基板５ａ）と、圧電素子基板５ａに接触して配置され、圧電素子基板５ａ上の留置部５ｂによって留置された液体１０に対して表面弾性波を供給する電極５ｃと、を備える。

（圧電素子基板）
　本実施形態に係る圧電素子基板５ａに設けられた留置部５ｂは、圧電素子基板５ａの上面に形成され、図３に示すように平面視楕円形状に形成された有底溝である。留置部５ｂは、少なくとも２箇所に設けられて、電極５ｃが当該２箇所の間に配置されている。留置部５ｂの中央部には、貫通孔５ｄが圧電素子基板５ａの厚さ方向に貫通して形成されている。留置部５ｂには、後述するポンプ９により、カートリッジ４から第１流路６（チューブ６ａ）、及び貫通孔５ｄを介して液体１０が供給される。

（電極）
　電極５ｃは、櫛形電極（Interdigital Transducer、ＩＤＴともいう。）から構成されている。電源基板１３から制御基板１２を介して電極５ｃに入力された高周波電力は、圧電素子基板５ａの圧電現象により表面弾性波（Surface Acoustic Wave、ＳＡＷともいう。）に変換され、圧電素子基板５ａの表面を櫛歯の並び方向の両側に伝搬する。
　電極５ｃの櫛歯の数は、図示されたものに限定されるものではなく、表面弾性波によるエアロゾル１１の霧化効率に基づいて定められる。また、櫛歯の幅及び間隔は、霧化されるエアロゾル１１の粒径に基づく周波数に基づいて定められる。
　表面弾性波に関しては、電力の周波数等のコントロールが重要となるため、共振周波数をモニタリングする共振周波数モニタセンサや、液体１０が霧化される直前の温度を検出可能な不図示の温度センサが設けられていてもよい。

　本実施形態に係るエアロゾル供給デバイス１は、外観としては、デバイス本体２と、デバイス本体２の上部に取り付けられて、エアロゾル１１を吐出するマウスピース３と、から主に構成されている。

（マウスピース）
　本実施形態に係るマウスピース３は、正面視において、下端側の端部が広く延在しており、上端にあるエアロゾル１１の外部への吐出口３ａに向かうにつれて、幅狭となるテーパ状に形成された部位を有して形成されている。
　マウスピース３には、図２に示すように、霧化ユニット５から生じたエアロゾル１１を通す流路（第２流路７）が形成されている。流路（第２流路７）は、少なくとも２箇所の留置部５ｂの液体１０から生じるエアロゾル１１を通すように別個に２本設けられ、吐出口３ａを通る仮想面に対して対称に形成されている。２本の第２流路７は、上端の吐出口３ａに至る前に合流して１本となっている。

　また、別個に設けられた流路（第２流路７）が、異なる長さで形成されていてもよい。つまり、２本の第２流路７は、吐出口３ａを通る仮想面に対して対称に形成されているものに限定されず、非対称形状であってもよい。例えば、２本の第２流路７に含有成分の異なるエアロゾル１１が通る場合に、これに応じた長さや形状の流路にしてもよい。
　特に、別個に設けられた、例えば２本の第２流路７が異なる屈曲率で形成された非対称部を含むと好ましい。
　上記構成によれば、２本の第２流路７のうち屈曲率の異なる非対称部を画定する壁面に、エアロゾル１１を当接させることで、エアロゾルに含まれる粒子を沈着・低減させ、その粒径を調節することができる。このため、ユーザーは、エアロゾル１１の含有成分により喉に不快感を覚えることなくエアロゾル１１をスムーズに吸引することが可能となる。
　なお、「屈曲」には、鋭敏に曲がったものに限定されず、なだらかに曲がったものをも含む概念である。屈曲率の異なる２本の第２流路７は、双方とも屈曲して形成されたものに限定されず、１本はストレートに形成されたものも含む。

（デバイス本体）
　本実施形態に係るデバイス本体２の内部には、カートリッジ４、上記の霧化ユニット５、液体１０の後述する第１流路６を開閉する揮発防止部（電磁弁８ａ）、カートリッジ４から霧化ユニット５への液体１０への供給を行うポンプ９、各電子機器を制御する制御基部１２ａを含む制御基板１２、図１に示す電源基板１３及びバッテリ１４、並びにデバイス本体２の外部に露出する電源スイッチ１５が設けられている。
　また、デバイス本体２においては、後述する収容部（カートリッジ４）と霧化ユニット５との間に、液体１０の流路（第１流路６）が形成されている。さらに、霧化ユニット５と外部との間において、デバイス本体２及び後述するマウスピース３にかけて、エアロゾル１１の流路（第２流路７）が形成されている。

（カートリッジ）
　本実施形態に係るカートリッジ４は、本体部４ａと、本体部４ａの底部に一体的に形成された底板４ｂと、内部に配設されて本体部４ａの内壁面に水密に配設されて、本体部４ａ内を摺動可能な摺動ブロック４ｄと、から構成されている。

　底板４ｂには、厚さ方向に貫通する貫通孔４ｃが形成されており、後述するポンプ９の押し棒９ｂが差し込み可能に構成されている。
　本実施形態においては、２つのカートリッジ４のそれぞれから、霧化ユニット５の圧電素子基板５ａに設けられた２つの留置部５ｂの１つずつに、液体１０を別個に供給可能な構成である。
　しかしながら、本発明はこのような構成に限定されず、１つのカートリッジ４から２つの留置部５ｂに液体１０を供給する構成であってもよい。このような構成によれば、後述する電磁弁８ａの数を少なくすることが可能である。つまり、２つの留置部５ｂに向けて分岐する前のカートリッジ４側のチューブ６ａに、電磁弁８ａを設けるようにすればよい。

　このような構成によれば、１つの電磁弁８ａによって、２つの留置部５ｂへの液体１０の供給及び供給停止を調整することが可能である。
　なお、エアロゾル供給デバイス１は、更に複数のカートリッジ４を備える構成であってもよい。また、２以上のカートリッジ４を用いる場合には、カートリッジ４には味又は香り等の成分の異なる液体１０を収容してもよい。

　なお、本発明に係る収容部としては、取外し可能なカートリッジ４に限定されず、デバイス本体２に備え付けられた容器（つまり、リフィルタイプ）であってもよい。このように備え付けの容器を用いる場合でも、容器と外部とに通じる他の流路を形成しておき、他の流路を通じて容器に液体１０を注入するようにして、容器に液体１０を充填するようにすればよい。
　このような構成によれば、液体１０を補充する際に、ユーザー側で、備え付けの電磁弁８ａ、カートリッジ４、及びこれらを接続するチューブ６ａを取り外して新たに付け直す必要がない。

（液体）
　液体１０は、水、グリセリン、プロピレングリコール、エタノール等の溶媒を含んでよく、味又は香り等の成分を含む溶質を含んでいてもよい。例えば、溶質は、たばこ抽出物、メントール、リナロール、リモネン、バニリン等の揮発性成分、又はフルクトース、グルコース、スクロース若しくはラクトース等の糖類、リンゴ酸若しくはクエン酸等の酸類又は塩類等の不揮発性成分である。
　液体１０は、乳化剤によって乳化された状態であってもよく、分散剤によって懸濁された状態であってもよい。

（揮発防止部）
　デバイス本体２内における、カートリッジ４と霧化ユニット５とを接続するチューブ６ａ間には、揮発防止部８（電磁弁８ａ）が接続されている。
　揮発防止部８（電磁弁８ａ）は、液体１０の流路（第１流路６）を開閉可能に動作する不図示の開閉部を備える。
　上記構成によれば、制御部１２ａが電磁弁８ａの開閉部を動作させて、第１流路６を塞ぐことで、収容部（カートリッジ４）から液体１０が揮発することを防止できる。また、制御部１２ａが電磁弁８ａの開閉部を動作させて、第１流路６を開くことで、液体１０を霧化ユニット５に供給し、ひいてはエアロゾル１１をユーザーに供給することが可能となる。

　本実施形態においては、エアロゾル１１の流路を開閉する揮発防止部８として、逆止弁を構成するダックビル弁８ｂを例に説明する。本実施形態に係るダックビル弁８ｂは、軟質樹脂材料で作成された対向する平板で構成された弁であり、当該平板の対向間隔が下流（吸引）側に向かって狭まっている弁である。ダックビル弁８ｂは、自然状態において平板同士が当接することで流路を閉塞し、下流側からの吸引圧によって平板同士が離間することで流路を開放する。

　ダックビル弁８ｂは、小型の逆止弁として機能することで、エアロゾル１１の流路を細くすることができ、マウスピース３を小型化でき、ひいてはエアロゾル供給デバイス１を小型化することができる。また、ダックビル弁８ｂによれば、重力方向の影響を受けず、弱い吸引力で開くことができ、吸引を停止すれば弾性復元力により開閉部を自然に閉止できるため好適である。

　マウスピース３の２本の第２流路７のそれぞれには、揮発防止部８（ダックビル弁８ｂ）が設けられている。
　揮発防止部（ダックビル弁８ｂ）は、吐出口３ａからの長さが等しい位置において２本の流路にそれぞれ設けられている。
　上記構成によれば、２箇所の留置部５ｂから生じるエアロゾル１１を、同一のタイミングで吐出口３ａから吐出させることができることで、吐出量のばらつきの少ない状態でエアロゾル１１を吐出させることができる。

　揮発防止部８（ダックビル弁８ｂ）は、エアロゾル１１の流路（第２流路７）を閉塞する状態と、エアロゾル１１の流路（第２流路７）を開く状態とに移行可能に設けられている。
　上記構成によれば、ダックビル弁８ｂがエアロゾル１１の第２流路７を閉塞することで、密閉空間内において飽和蒸気圧を上限として液体１０の揮発を制限して、霧化ユニット５上に溶質が析出することを抑制でき、霧化効率の低下を抑制できる。

　本実施形態に係る揮発防止部８は、第１状態においてエアロゾル１１の流路（第２流路７）を閉塞し、ユーザーによる吸引によって圧力状態が変化した第２状態においてエアロゾル１１の流路（第２流路７）を開くように構成された弁体（ダックビル弁８ｂ）である。揮発防止部（ダックビル弁８ｂ）は、留置部５ｂと吐出口３ａとの間に設けられている。
　詳細には、本実施形態に係る「第１状態」とは、エアロゾル供給デバイス１の内部の空気を吐出口３ａからユーザーが吸引していない状態である。「第２状態」とは、逆に、エアロゾル供給デバイス１の内部の空気を吐出口３ａからユーザーが吸引している状態である。

　上記構成によれば、開閉部が弁体であることにより、ユーザーの吸引時はエアロゾル１１をユーザーに供給可能としつつ、ユーザーの非吸引時には第２流路７を閉塞することで、吐出口３ａを介した外部への液体１０の揮発を防止することができる。
　また、表面弾性波により液体１０を霧化するエアロゾル供給デバイス１において、留置部５ｂから吐出口３ａとの間に揮発防止部（ダックビル弁８ｂ）が設けられていることで、留置部５ｂに溶質が析出することを防止することができる。このため、液体１０における溶質の濃度変化を抑制することで、安定した味又は香りを提供することができる。

　なお、本発明に係る「弁体」としては、ダックビル弁８ｂに限定されず、電磁弁８ａと同様の電磁弁、供給空気による加圧によって、チューブを閉塞するエアー式のピンチバルブその他の電気駆動弁を用いるようにしてもよい。例えば、電気駆動弁を用いる場合には、第２流路７の一部を、電気駆動弁を接続可能な可撓性チューブで形成するようにすればよい。
　なお、ダックビル弁８ｂに代えて、電気駆動弁を用いることで、ユーザーはマウスピース３の吐出口３ａを咥えて吸引圧をかけなくても、制御部１２ａによる電気駆動弁の開放制御により、エアロゾル１１を外部に吐出させることが可能となる。つまり、ユーザーの吸引によらずにエアロゾルを噴霧するディフューザーに用いる場合に好適である。例えば、制御部１２ａによる電気駆動弁の開放制御は、後述するように電源スイッチ１５の操作に応じて行われる。

　なお、「弁体」として、逆止弁であるダックビル弁８ｂを例に説明したが、このような構成に限定されず、自然状態において流路を閉塞できることにより揮発を防止できればよく、例えば陽圧を印加した状態においては逆流を可能とするものであってもよい。
　同様に、第１流路６を開閉する揮発防止部についても、電磁弁８ａに限定されず、供給空気による加圧によって、チューブを閉塞するエアー式のピンチバルブその他の電気駆動弁を用いるようにしてもよい。
　また、第１流路６又は第２流路７を開閉する揮発防止部は、非電気的な駆動によるものであってもよい。つまり、ユーザーがマウスピース３をデバイス本体２に取り付ける、又は押し込むことによって、物理的な駆動（不図示の障壁の移動）により、第１流路６又は第２流路７を開閉させるものであってもよい。

　また、吸引圧の加わらない状態では、図４に示すように、ダックビル弁８ｂが第２流路７を閉塞していることにより、エアロゾル供給デバイス１の不使用状態時に吐出口３ａから異物が入り込んだとしても、霧化ユニット５まで異物が侵入することを防止できる。このため、異物を含んだエアロゾル１１が吐出することを抑制でき、サニタリー面を考慮しても有益である。

（ポンプ）
　エアロゾル供給デバイス１は、霧化ユニット５に液体１０を供給可能なポンプ９を更に備える。本実施形態に係るポンプ９は、霧化ユニット５から収容部（カートリッジ４）側に液体１０を引き戻すことが可能なシリンジポンプである。
　このように、ポンプ９がシリンジポンプであることで、詳細については後述するが、霧化ユニット５から収容部（カートリッジ４）側に液体１０を引き戻すことが可能となる。
　このため、霧化ユニット５上に残留する液体１０の量を少なくすることで、溶質が霧化ユニット５上に析出することを抑制できる。

　具体的には、ポンプ９は、モーター９ａと、モーター９ａの回転動作に応じて、前進及び退入可能な押し棒９ｂと、を備えて構成されている。ポンプ９が動作することで、押し棒９ｂが貫通孔４ｃを通って摺動ブロック４ｄを上方に押し込んだときには、液体１０が摺動ブロック４ｄにより押し込まれて霧化ユニット５に供給されることになる。
　このように、ポンプ９がシリンジポンプであれば、押し棒９ｂをカートリッジ４の貫通孔４ｃから退入させることで、液体１０を逆引きすることができ、留置部５ｂから退く位置まで液体１０を引き込むことができる。このため、留置部５ｂへの溶質の析出量を低減できる点で好適である。

　例えば、液体１０にクエン酸が混じっている場合に、留置部５ｂに残った液体１０のうち、ミストにならなかったクエン酸が析出して固結してしまうことがある。上記のように、ポンプ９によって、液体１０を留置部５ｂから逆引きすることで、留置部５ｂへのクエン酸の析出を抑制し、液体１０におけるクエン酸の濃度変化を抑制することで、安定した味又は香りを提供することができる。

　また、液体１０に触れる摺動ブロック４ｄがカートリッジ４側に設けられていることで、ポンプ９（押し棒９ｂ）が液体１０に対して直接的に接触しないことになる。例えば、味又は香りを有する液体１０の種類を変更するために異なる種類のカートリッジ４を取り替える際に、ポンプ９を取り替えなくても、味又は香り等の成分が交換前後で混じり合うことがない。
　しかしながら、本発明に係るポンプはこのような構成に限定されず、例えば、不図示のピエゾポンプであってもよい。ピエゾポンプであれば、消費電力の低い製品を供給することが可能となる。

（制御基板）
　エアロゾル供給デバイス１は、ポンプ９及び揮発防止部８（電磁弁８ａ）等の動作を制御する制御部１２ａを有する制御基板１２を備える。
　本実施形態に係る制御部１２ａは、電源スイッチ１５がユーザーにより操作されて、エアロゾル供給デバイス１が稼働状態になったことを、電源基板１３から送信された信号を受信したときに、電磁弁８ａを平常状態である閉塞状態から開放状態に変更する。
　制御部１２ａは、霧化ユニット５を制御して、電極５ｃに電力を供給するようにし、圧電素子基板５ａの表面上に表面弾性波を生じさせる。

　さらに、制御部１２ａは、ポンプ９のモーター９ａを作動させて、押し棒９ｂにより、カートリッジ４の容積を縮める方向（上方）に摺動ブロック４ｄを押し込む。これにより、第１流路６を介して留置部５ｂに液体１０が供給されることになり、圧電素子基板５ａの表面において、液体１０が表面弾性波に共振して霧化することになる。
　ユーザーは、この状態で、吐出口３ａからエアロゾル供給デバイス１の内部空気を吸い込むことでダックビル弁８ｂの吐出口３ａ側が負圧となる。これにより、ダックビル弁８ｂが開き、ユーザーは、ダックビル弁８ｂを通ったエアロゾル１１を吸い込むことができる。

　例えば、エアロゾル１１が発生し続けることがないように、制御部１２ａは、エアロゾル１１の発生により、霧化ユニット５周りの空間が所定以上の圧力となったときに、エアロゾル１１の生成を停止するように制御してもよい。
　具体的には、後述の負圧センサ１６を霧化ユニット５が設けられている空間内に設け、制御部１２ａは、当該負圧センサ１６からの信号に応じて、ポンプ９を停止する制御をしてもよく、電磁弁８ａの開閉部を閉止して、第１流路６を閉塞する制御をしてもよい。

　また、制御部１２ａは、エアロゾル供給デバイス１の不使用状態、例えば、電源スイッチ１５がオフにされたときに、電磁弁８ａ（開閉部）を動作させて液体１０の流路を閉塞する。
　特に、制御部１２ａは、この液体１０の流路を閉塞する際に、ポンプ９を制御して霧化ユニット５に液体１０を供給したのち、霧化ユニット５から収容部（カートリッジ４）側に液体１０を引き戻して、開閉部（電磁弁８ａ）による霧化ユニット５に供給される液体１０の流路を閉塞すると好適である。

　上記構成によれば、霧化ユニット５に溶質が析出している場合に、液体１０を霧化ユニット５に供給することで、溶質を再度溶解させることができる。その後、霧化ユニット５からカートリッジ４側に液体１０を引き戻すことで、液体１０を霧化ユニット５に供給せずにカートリッジ４側に引き戻す場合と比較して、霧化ユニット５上に残留する溶質の量を低減することができる。このため、霧化ユニット５（圧電素子基板５ａ）上の溶質の析出をより抑制することができる。

＜第２実施形態＞
　次に、第２実施形態に係るエアロゾル供給デバイス２１について、図５を主に参照して説明する。図５は、第２実施形態に係るエアロゾル供給デバイス２１のデバイス本体２２の内部構成を模式的に示す説明図である。

（負圧センサ）
　本実施形態に係るエアロゾル供給デバイス２１は、霧化ユニット５が収容された空間内に、ユーザーのエアロゾル１１の吸引に係る信号を検出する検出部（負圧センサ１６）、を備える。
　負圧センサ１６は、ダイヤフラムと、ダイヤフラムの表面に取り付けられた半導体歪みゲージと、によって構成され、ダイヤフラムが変形して発生するピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化を電気信号に変換する圧力センサである。負圧センサ１６は、ユーザーのパフ動作の際に生じる負圧を検出可能であればよく、静電容量形圧力センサ等であってもよい。

　制御部１２ａは、検出部（負圧センサ１６）から送信されるエアロゾル１１の吸引開始に係る信号に応じて、揮発防止部（電磁弁８ａ）による液体１０の揮発を防止する機能を解除するように、揮発防止部（電磁弁８ａ）を制御する。
　エアロゾル１１の吸引開始に係る信号に応じて、揮発防止部（電磁弁８ａ）の揮発防止機能を解除することで、エアロゾル供給デバイス２１をスムーズに使用することができる。
　なお、「吸引に係る信号」には、負圧センサ１６によって検出されるパフ信号の他に、吸引の際にデバイス本体２の電力が導通したことを示す信号（図１に示す電源スイッチ１５による信号）が含まれる。
　また、制御部１２ａによって負圧センサ１６に応じて制御する対象は、電磁弁８ａに限定されず、その他の電気駆動弁であってもよい。また、制御部１２ａによって制御する対象は、液体１０の第１流路６に設けられた電気駆動弁に限定されない。上記のように、第２流路７に設けられているものが電気駆動弁である場合には、制御部１２ａがこれを制御するようにしてもよい。

（タイマー）
　また、エアロゾル供給デバイス２１は、ユーザーの吸引に係る信号の取得を終えてからの時間を計測するタイマー１７を備えていてもよい。
　制御部１２ａは、タイマー１７からの信号により、パフ後所定時間以上の時間が経過したと判断したときに、揮発防止部（電磁弁８ａ）による液体１０の揮発を防止する機能を有効にする（換言すると、電磁弁８ａの開閉部を閉止する）ようにしてもよい。
　上記構成によれば、エアロゾル１１の吸引停止に係る信号に応じて、揮発防止部（電磁弁８ａ）の揮発防止機能を有効にすることで、エアロゾル供給デバイス２１内の液体１０の揮発を好適に防止することができる。
　なお、揮発防止のために、カートリッジ４に接続されたチューブ６ａを閉塞する機構としては、チューブ６ａ外にある不図示の開閉式可動クランプであってもよい。

［第１変形例］
　次に、図６を主に参照して、第１変形例に係るマウスピース２３について説明する。図６は、第１変形例に係るダックビル弁２８ｂを示す模式図である。
　上記実施形態に係るエアロゾル１１の流路上にある揮発防止部８（ダックビル弁８ｂ）は、２本の第２流路７のそれぞれに設けられているものとして説明した。しかしながら、揮発防止部８（ダックビル弁２８ｂ）の配置は、図６に示すマウスピース２３のように、２本の第２流路７が合流した先の流路に設けられているものであってもよい。
　このような配置であることで、ダックビル弁２８ｂを複数形成する必要がなく、エアロゾル１１が２本の第２流路７からまばらに吐出した後に合流するものではない。このため、ダックビル弁２８ｂを介して吐出口３ａから吐出するエアロゾル１１の量を安定させることができる。

［第２変形例］
　最後に、図７を主に参照して、第２変形例に係る揮発防止部３８について説明する。図７は、第２変形例に係る揮発防止部３８を示す模式図であり、図７（ａ）は、留置部５ｂが露出している状態を示す図、図７（ｂ）は、揮発防止部３８により留置部５ｂ周辺を密閉した状態を示す図である。

　上記実施形態に係るエアロゾル１１の流路（第２流路７）を開閉するものとして、ダックビル弁８ｂ、２８ｂや、電気駆動弁を用いる構成を説明したが、本発明に係る揮発防止部はこのような構成に限定されない。
　例えば、本変形例に係る揮発防止部３８は、留置部５ｂの周囲の空間を密閉空間（数ミクロン程度の隙間を有する空間を含むものとする。）とすることが可能な構成を有する。

　具体的には、揮発防止部３８は、モーター３８ａと、モーター３８ａの動作によって伸縮方向に移動する押し棒３８ｂと、押し棒３８ｂによって摺動動作をする摺動部３８ｃと、摺動部３８ｃとの間に密閉空間を形成可能な固定部３８ｄと、を備える。
　モーター３８ａは、制御部１２ａによって、正・逆回転に不図示の駆動軸を回転可能に構成されている。
　押し棒３８ｂは、モーター３８ａの駆動軸に螺合しており、モーター３８ａの回転動作に応じて、モーター３８ａに対して進出及び退入可能に構成されている。
　摺動部３８ｃは、押し棒３８ｂに側面部を固定されており、側面部から延在する、正面部、上面部、背面部で構成される断面コの字状（角張ったＵ字状）の部位が押し棒３８ｂの軸線方向に延在している。
　固定部３８ｄは、圧電素子基板５ａに対して数ミクロン単位の隙間を有して、留置部５ｂと電極５ｃとを結ぶ直線に対して交差（直交）する方向に跨がるように配設された立壁である。

　制御部１２ａは、エアロゾル供給デバイス１が不使用状態になったと判断したときに、例えば、負圧センサ１６が負圧を検出した後から、タイマー１７により所定時間が経過したときに、留置部５ｂの周囲の空間を密閉空間とする。
　具体的には、制御部１２ａは、モーター３８ａを回転駆動し、図７（ａ）に示す状態から、図７（ｂ）に示す摺動部３８ｃが固定部３８ｄに当接する状態となるように、押し棒３８ｂを進出させて押し棒３８ｂを押圧する。

　このようにして、密閉空間を形成することで、この空間内において飽和蒸気圧を上限として液体１０の揮発を制限して、留置部５ｂ（霧化ユニット５）上に溶質が析出することを抑制でき、霧化効率の低下を抑制できる。
　摺動部３８ｃ及び固定部３８ｄによって、完全な密閉空間を形成できれば、液体１０の揮発を制限できるため好適である。しかしながら、所定周波数のＳＡＷの伝播が妨げられる場合には、上記のように圧電素子基板５ａとの間に液体１０が排出されない程度の数ミクロン程度の隙間が形成されていてもよい。
　なお、揮発防止部３８は、留置部５ｂの上方のみではなく、圧電素子基板５ａの上方全体を覆うようにしてもよい。

　本発明に係るエアロゾル供給デバイスは、ＳＡＷを用いて霧化するものに限定されず、ヒーター等の加熱器によるものや、超音波発振器を用いるもの等によって霧化するものであってもよい。
　また、エアロゾル供給装置としては、電子シガレットの他、液体を噴出させる吸入器や香りを拡散するディフューザー等であってもよい。
　また、上記実施形態においては、圧電素子基板５ａに向けて下方から液体１０を供給する構成を例に説明したが、このような構成に限定されず、圧電素子基板５ａに上方から液体１０を滴下する構成であってもよい。

　なお、本発明のエアロゾル供給デバイスにおける各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はない。複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること等を許容する。
　この出願は、２０１９年４月９日に出願された日本出願特願２０１９－０７４３６０を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。

　上記実施形態は、以下の技術思想を包含するものである。
（１）液体を収容する収容部と、
　前記液体を霧化してエアロゾルを生成する霧化ユニットと、
　生成された前記エアロゾルをエアロゾル供給デバイスの外部に吐出する吐出口と、
　前記収容部から前記外部に至るまでの前記液体及び前記エアロゾルの少なくとも一方の流路を開閉可能に設けられた揮発防止部と、を備えることを特徴とするエアロゾル供給デバイス。
（２）前記収容部と前記霧化ユニットとの間に、前記液体の流路が形成されており、
　前記揮発防止部は、前記液体の流路を開閉可能に動作する開閉部を備える（１）に記載のエアロゾル供給デバイス。
（３）前記霧化ユニットに前記液体を供給可能なポンプを更に備え、
　該ポンプは、前記霧化ユニットから前記収容部側に前記液体を引き戻すことが可能なシリンジポンプである（１）又は（２）に記載のエアロゾル供給デバイス。
（４）前記ポンプ及び前記揮発防止部の動作を制御する制御部を更に備え、
　前記収容部と前記霧化ユニットとの間に、前記液体の流路が形成されており、
　前記揮発防止部は、前記液体の流路を開閉可能に動作する開閉部を備え、
　前記制御部は、前記液体の流路を閉塞する際に、前記ポンプを制御して前記霧化ユニットに前記液体を供給したのち、前記霧化ユニットから前記収容部側に前記液体を引き戻して、前記開閉部による前記霧化ユニットに供給される前記液体の流路を閉塞する（３）に記載のエアロゾル供給デバイス。
（５）前記霧化ユニットと前記外部との間に、前記エアロゾルの流路が形成されており、
　前記揮発防止部は、前記エアロゾルの流路を閉塞する状態と、前記エアロゾルの流路を開く状態とに移行可能に設けられている（１）に記載のエアロゾル供給デバイス。
（６）前記揮発防止部は、第１状態において前記エアロゾルの流路を閉塞し、ユーザーによる吸引によって圧力状態が変化した第２状態において前記エアロゾルの流路を開くように構成された弁体である（５）に記載のエアロゾル供給デバイス。
（７）前記霧化ユニットは、前記液体を留置する留置部、及び圧電体を含む基板と、
　該基板に接触して配置され、前記基板上の前記留置部によって留置された前記液体に対して表面弾性波を供給する電極と、を備え、
　前記揮発防止部は、前記留置部と前記吐出口との間に設けられている（５）又は（６）に記載のエアロゾル供給デバイス。
（８）前記留置部は少なくとも２箇所に設けられて、前記電極が前記２箇所の間に配置されており、
　前記流路は、前記少なくとも２箇所の前記留置部の前記液体から生じる前記エアロゾルを通すように別個に設けられており、
　別個に設けられた前記流路が、異なる屈曲率で形成された非対称部を含む（７）に記載のエアロゾル供給デバイス。
（９）前記留置部は少なくとも２箇所に設けられて、前記電極が前記２箇所の間に配置されており、
　前記流路は、前記少なくとも２箇所の前記留置部の前記液体から生じる前記エアロゾルを通すように別個に２本設けられ、前記吐出口を通る仮想面に対して対称に形成されており、
　前記揮発防止部は、前記吐出口からの長さが等しい位置において前記２本の流路にそれぞれ設けられている（７）に記載のエアロゾル供給デバイス。
（１０）前記揮発防止部の動作を制御する制御部と、
　ユーザーの前記エアロゾルの吸引に係る信号を検出する検出部と、を更に備え、
　該制御部は、前記検出部から送信される前記エアロゾルの吸引開始に係る信号に応じて、前記揮発防止部による前記液体の揮発を防止する機能を解除するように、前記揮発防止部を制御する（１）から（９）のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。

１　エアロゾル供給デバイス（第１実施形態）
２　デバイス本体（第１実施形態）
３　マウスピース
　３ａ　吐出口
４　カートリッジ（収容部）
　４ａ　本体部
　４ｂ　底板
　４ｃ　貫通孔
　４ｄ　摺動ブロック
５　霧化ユニット
　５ａ　圧電素子基板（基板）
　５ｂ　留置部
　５ｃ　電極
　５ｄ　貫通孔
６　第１流路（液体の流路）
　６ａ　チューブ
７　第２流路（エアロゾルの流路）
８　揮発防止部
　８ａ　電磁弁（開閉部、揮発防止部、第１揮発防止部）
　８ｂ　ダックビル弁（弁体、揮発防止部、第２揮発防止部）
９　ポンプ
　９ａ　モーター
　９ｂ　押し棒
１０　液体
１１　エアロゾル
１２　制御基板
　１２ａ　制御部
１３　電源基板
１４　バッテリ
１５　電源スイッチ
１６　負圧センサ（検出部）
１７　タイマー
２１　エアロゾル供給デバイス（第２実施形態）
２２　デバイス本体（第２実施形態）
２３　マウスピース
２８ｂ　ダックビル弁（第１変形例）
３８　揮発防止部（第２変形例）
　３８ａ　モーター
　３８ｂ　押し棒
　３８ｃ　摺動部
　３８ｄ　固定部

Claims (10)

1. 　液体を収容する収容部と、
   　前記液体を霧化してエアロゾルを生成する霧化ユニットと、
   　生成された前記エアロゾルをエアロゾル供給デバイスの外部に吐出する吐出口と、
   　前記収容部から前記外部に至るまでの前記液体及び前記エアロゾルの少なくとも一方の流路を開閉可能に設けられた揮発防止部と、を備えることを特徴とするエアロゾル供給デバイス。
2. 　前記収容部と前記霧化ユニットとの間に、前記液体の流路が形成されており、
   　前記揮発防止部は、前記液体の流路を開閉可能に動作する開閉部を備える請求項１に記載のエアロゾル供給デバイス。
3. 　前記霧化ユニットに前記液体を供給可能なポンプを更に備え、
   　該ポンプは、前記霧化ユニットから前記収容部側に前記液体を引き戻すことが可能なシリンジポンプである請求項１又は２に記載のエアロゾル供給デバイス。
4. 　前記ポンプ及び前記揮発防止部の動作を制御する制御部を更に備え、
   　前記収容部と前記霧化ユニットとの間に、前記液体の流路が形成されており、
   　前記揮発防止部は、前記液体の流路を開閉可能に動作する開閉部を備え、
   　前記制御部は、前記液体の流路を閉塞する際に、前記ポンプを制御して前記霧化ユニットに前記液体を供給したのち、前記霧化ユニットから前記収容部側に前記液体を引き戻して、前記開閉部による前記霧化ユニットに供給される前記液体の流路を閉塞する請求項３に記載のエアロゾル供給デバイス。
5. 　前記霧化ユニットと前記外部との間に、前記エアロゾルの流路が形成されており、
   　前記揮発防止部は、前記エアロゾルの流路を閉塞する状態と、前記エアロゾルの流路を開く状態とに移行可能に設けられている請求項１に記載のエアロゾル供給デバイス。
6. 　前記揮発防止部は、第１状態において前記エアロゾルの流路を閉塞し、ユーザーによる吸引によって圧力状態が変化した第２状態において前記エアロゾルの流路を開くように構成された弁体である請求項５に記載のエアロゾル供給デバイス。
7. 　前記霧化ユニットは、前記液体を留置する留置部、及び圧電体を含む基板と、
   　該基板に接触して配置され、前記基板上の前記留置部によって留置された前記液体に対して表面弾性波を供給する電極と、を備え、
   　前記揮発防止部は、前記留置部と前記吐出口との間に設けられている請求項５又は６に記載のエアロゾル供給デバイス。
8. 　前記留置部は少なくとも２箇所に設けられて、前記電極が前記２箇所の間に配置されており、
   　前記流路は、前記少なくとも２箇所の前記留置部の前記液体から生じる前記エアロゾルを通すように別個に設けられており、
   　別個に設けられた前記流路が、異なる屈曲率で形成された非対称部を含む請求項７に記載のエアロゾル供給デバイス。
9. 　前記留置部は少なくとも２箇所に設けられて、前記電極が前記２箇所の間に配置されており、
   　前記流路は、前記少なくとも２箇所の前記留置部の前記液体から生じる前記エアロゾルを通すように別個に２本設けられ、前記吐出口を通る仮想面に対して対称に形成されており、
   　前記揮発防止部は、前記吐出口からの長さが等しい位置において前記２本の流路にそれぞれ設けられている請求項７に記載のエアロゾル供給デバイス。
10. 　前記揮発防止部の動作を制御する制御部と、
    　ユーザーの前記エアロゾルの吸引に係る信号を検出する検出部と、を更に備え、
    　該制御部は、前記検出部から送信される前記エアロゾルの吸引開始に係る信号に応じて、前記揮発防止部による前記液体の揮発を防止する機能を解除するように、前記揮発防止部を制御する請求項１から９のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。

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