DE102019114473A1 - Vaporizer device for an electric inhaler - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird eine Verdampfungsvorrichtung (2) für einen elektrischen Inhalator (30), mit einem eine Außenseite (4a) aufweisenden Gehäuse (4), einem innerhalb des Gehäuses (4) ausgebildeten Luftdurchtrittskanal (6), der eine Lufteintrittsöffnung (6a) und eine Luftaustrittsöffnung (6b) aufweist, mindestens einem Verdampferelement (8), das eine Versorgungsseite (8a), eine Abgabeseite (8b) und eine Heizeinrichtung aufweist, von der Versorgungsseite (8a) zur Abgabeseite (8b) fluiddurchlässig ist und am oder im Gehäuse (4) so angeordnet ist, dass es sich mit seiner Abgabeseite (8b) in fluider Kommunikation mit dem Luftdurchtrittskanal (6) befindet, mindestens einer an der Außenseite (4a) des Gehäuses (4) vorgesehenen Fluideintrittsöffnung (10a) und mindestens einer innerhalb des Gehäuses (4) ausgebildeten Fluidverbindungsleitung (10), die sich von der mindestens einen Fluideintrittsöffnung (10a) zur Versorgungsseite (8a) des Verdampferelementes (8) erstreckt.A vaporization device (2) for an electric inhaler (30) is described, with a housing (4) having an outside (4a), an air passage channel (6) formed inside the housing (4), an air inlet opening (6a) and an air outlet opening (6b) has at least one evaporator element (8) which has a supply side (8a), a discharge side (8b) and a heating device, is fluid-permeable from the supply side (8a) to the discharge side (8b) and is on or in the housing (4) is arranged so that its delivery side (8b) is in fluid communication with the air passage (6), at least one fluid inlet opening (10a) provided on the outside (4a) of the housing (4) and at least one inside the housing (4) ) formed fluid connection line (10), which extends from the at least one fluid inlet opening (10a) to the supply side (8a) of the evaporator element (8).
Description
Die Erfindung betrifft eine Verdampfungsvorrichtung für einen elektrischen Inhalator, insbesondere in Form eines Rauchgeräts und einen elektrischen Inhalator, insbesondere in Form eines Rauchgeräts, mit einer Verdampfungsvorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Verdampfungsvorrichtung und eine Kartusche für einen Inhalator.The invention relates to an evaporation device for an electric inhaler, in particular in the form of a smoking device, and an electric inhaler, in particular in the form of a smoking device, with an evaporation device and a method for producing an evaporation device and a cartridge for an inhaler.
Der überwiegende Teil der aktuell auf dem Markt befindlichen Verdampfungsvorrichtungen ist als Verdampfereinheit in einem elektrischen bzw. elektronischen Zigarettenprodukt realisiert und arbeitet nach dem sogenannten Docht-Wendel-Prinzip. Dabei ist ein faserförmiger Docht zumindest teilweise mit einer Heizwendel umwickelt und steht mit einem Flüssigkeits- bzw. Liquidspeicher in fluider Verbindung. Dadurch saugt der Docht Flüssigkeit bzw. Liquid aus dem Liquidspeicher auf. Bei Erwärmung der Heizwendel verdampft ein Teil der im Docht sich befindenden Flüssigkeit im Bereich der Heizwendel. Zur Erzeugung eines inhalierbaren Aerosols enthält die Flüssigkeit eine oder mehrere hierfür geeignete Substanzen. Das Gemisch aus Substanzen bildet eine Formulierung. Eine Formulierung im Falle eines elektrischen Rauchprodukts der Tabakverarbeitenden Industrie ist beispielsweise das aus verschiedenen Komponenten zusammengestellte Liquid. Eine Formulierung im Falle eines inhalierbaren Medikaments oder Medizinartikels ist eine Zusammenstellung von einem oder mehreren Wirkstoffen und einer oder mehreren Trägersubstanzen. Für eine Auswahl zwischen unterschiedlichen geschmacklichen Wirkungen sind auf dem Markt Liquidspeicher mit unterschiedlichen Substanzen erhältlich, aus denen der Konsument einen Liquidspeicher mit einer von ihm bevorzugten Substanz auswählen kann, welcher vor Benutzung in das elektronische Zigarettenprodukt eingesetzt wird.Most of the vaporizing devices currently on the market are implemented as a vaporizer unit in an electrical or electronic cigarette product and work according to the so-called wick-coil principle. A fibrous wick is at least partially wrapped with a heating coil and is in fluid connection with a liquid or liquid reservoir. As a result, the wick sucks up liquid or liquid from the liquid reservoir. When the heating coil is heated, part of the liquid in the wick evaporates in the area of the heating coil. To generate an inhalable aerosol, the liquid contains one or more substances suitable for this. The mixture of substances forms a formulation. A formulation in the case of an electric smoke product in the tobacco processing industry is, for example, the liquid composed of various components. In the case of an inhalable medicament or medical article, a formulation is a combination of one or more active ingredients and one or more carrier substances. For a selection between different taste effects, liquid storage devices with different substances are available on the market, from which the consumer can select a liquid storage device with a preferred substance, which is inserted into the electronic cigarette product before use.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Inhalatorsystem zu verbessern und eine separierbare als auch integrierbare Verdampfungsvorrichtung sowie Typen an elektrischen Inhalatoren, welche in einer Ausgestaltung ein Verwenden der separaten Verdampfungsvorrichtung erlauben und bei welchen in einer anderen Ausgestaltung die Verdampfungsvorrichtung integriert ist anzugeben sowie einen hierzu geeigneten konsumierbaren Artikel zum Inhalieren anzugeben, insbesondere in Form einer Kartusche.The object of the present invention is to improve an electric inhaler system and to provide a separable and integrable vaporizer device and types of electric inhalers which, in one embodiment, allow the separate evaporation device to be used and in which the evaporation device is integrated in another embodiment, as well as one for this purpose suitable consumable To indicate articles for inhalation, in particular in the form of a cartridge.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verdampfungsvorrichtung für einen elektrischen Inhalator in verschiedener Hinsicht zu verbessern, insbesondere einen flexiblen Einsatz in unterschiedlichen Arten von elektrischen Inhalatoren und auf unterschiedliche Weise zu ermöglichen, einen geringeren Bauraum zu realisieren und die Verdampferleistung zu erhöhen, sowie eine einfache, zuverlässig und reproduzierbar arbeitende Verdampfungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Dampfmenge mit gewünschten Eigenschaften wie Menge und Zusammensetzung zu erzeugen, und bei der somit eine zuverlässige Wirkstoffverabreichung einer Formulierung gegeben ist. Es ist weiterhin Aufgabe, standardisierte Bauteile für einen Inhalator bereitzustellen, welche sich kostengünstig herstellen und durch einfaches Zusammenfügen zu einem Inhalator oder Inhalatorbestandteilen integrieren lassen sowie entsprechende Fertigungsverfahren anzugeben.It is an object of the present invention to improve an evaporation device for an electric inhaler in various respects, in particular to enable flexible use in different types of electric inhalers and in different ways, to realize a smaller installation space and to increase the evaporator output, as well as a to provide simple, reliable and reproducible vaporizing device which is able to generate an amount of steam with desired properties such as amount and composition, and in which a reliable active ingredient administration of a formulation is thus given. A further object is to provide standardized components for an inhaler which can be manufactured inexpensively and integrated into an inhaler or inhaler components by simply joining them together, and to specify corresponding manufacturing processes.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung mit einer Verdampfungsvorrichtung für einen elektrischen Inhalator, mit einem eine Außenseite aufweisenden Gehäuse, einem innerhalb des Gehäuses ausgebildeten Luftdurchtrittskanal, der eine Lufteintrittsöffnung und eine Luftaustrittsöffnung aufweist, mit mindestens einem Verdampferelement, das eine Versorgungsseite, eine Abgabeseite und eine Heizeinrichtung aufweist, von der Versorgungsseite zur Abgabeseite fluiddurchlässig ist und am oder im Gehäuse so angeordnet ist, dass es sich mit seiner Abgabeseite in fluider Kommunikation mit dem Luftdurchtrittskanal befindet, mit mindestens einer an der Außenseite des Gehäuses vorgesehenen Fluideintrittsöffnung und mindestens einer innerhalb des Gehäuses ausgebildeten Fluidverbindungsleitung, die sich von der mindestens einen Fluideintrittsöffnung zur Versorgungsseite des Verdampferelementes erstreckt.This object is achieved according to a first aspect of the present invention with an evaporation device for an electric inhaler, with a housing having an outside, an air passage channel formed inside the housing, which has an air inlet opening and an air outlet opening, with at least one evaporator element which has a supply side, has a delivery side and a heating device, is fluid-permeable from the supply side to the delivery side and is arranged on or in the housing so that its delivery side is in fluid communication with the air passage channel, with at least one fluid inlet opening provided on the outside of the housing and at least one fluid connection line formed within the housing, which extends from the at least one fluid inlet opening to the supply side of the evaporator element.
Auf diese Weise wird eine verbesserte Verdampfungsvorrichtung bereitgestellt. Erfindungsgemäß enthält das Gehäuse der Verdampfungsvorrichtung nicht nur mindestens ein Verdampferelement, sondern auch mindestens eine Fluidverbindungsleitung, um das Verdampferelement mit Flüssigkeit zu versorgen. Die Flüssigkeit kann eine oder mehrere Substanzen zur Erzeugung einer Geschmackswirkung oder einer Medikation aufweisen. Dabei lässt sich mithilfe der Erfindung ein geringer Bauraum realisieren, was insbesondere durch die Verwendung eines fluiddurchlässigen Verdampferelementes ermöglicht wird. Da des Weiteren erfindungsgemäß das fluiddurchlässige Verdampferelement am oder im Gehäuse so angeordnet ist, dass es sich mit seiner Abgabeseite in fluider Kommunikation mit dem Luftdurchtrittskanal befindet, lässt sich eine zuverlässige und zugleich besonders effektive Wirkstoffverabreichung realisieren. Durch eine Integration von mindestens einem Verdampferelement und mindestens einer Fluidverbindungsleitung bildet die Verdampfungsvorrichtung eine Verdampfereinheit, die bevorzugt nach Art einer Kapsel oder Kartusche gestaltet sein kann. Dabei eignet sich die Verdampfungsvorrichtung gleichermaßen für eine Einweg-Verwendung wie auch für eine Mehrweg-Verwendung. Die Verdampfungseinrichtung kann quasi derart miniaturisiert gestaltetet werden, dass sie nach Art und Weise einer Flavour-Kapsel in Abschnitte eines fortlaufend mit Fasermaterial und/oder Segmenten endlos geformten Stranges oder eines aus Segmenten gestuft zusammengestellten Stabes eingelegt werden kann. Von dem Strang können einzelnes Segmente abgeteilt werden, die ein oder mehrere Zwischenprodukte eines konsumierbaren Artikels enthalten. Die Verdampfungseinrichtung kann quasi derart autark gestaltetet werden, dass sie eine elektrisch aktivierbare Heizeinrichtung enthält, an welche lediglich noch eine Energiequelle, insbesondere eine Stromquelle anzulegen ist. Das erlaubt eine hohe Produktionsgeschwindigkeit für einen konsumierbaren Artikel mit einer Verdampfungseinrichtung. Zum Verbinden der elektrischen Kontakte der Verdampfungseinrichtung ist sie quasi nur noch entsprechend der Ausgestaltung der elektrischen Kontakte des Inhalators oder Inhalationsgerätes ausgerichtet anzuordnen.In this way, an improved vaporization device is provided. According to the invention, the housing of the evaporation device contains not only at least one evaporator element, but also at least one fluid connection line in order to supply the evaporator element with liquid. The liquid can have one or more substances for producing a taste effect or a medication. With the aid of the invention, a small installation space can be achieved, which is made possible in particular by using a fluid-permeable evaporator element. Furthermore, since according to the invention the fluid-permeable evaporator element is arranged on or in the housing in such a way that its delivery side is in fluid communication with the air passage channel, a reliable and at the same time particularly effective drug administration can be realized. By integrating at least one evaporator element and at least one fluid connection line, the evaporation device forms an evaporator unit, which can preferably be designed in the manner of a capsule or cartridge. The evaporation device is equally suitable for one-way use as well as for re-use. The evaporation device can be made miniaturized, so to speak, that it can be inserted in the manner of a flavor capsule into sections of a strand continuously formed with fiber material and / or segments or a rod made up of segments. Individual segments that contain one or more intermediate products of a consumable article can be separated from the strand. The evaporation device can be designed so as to be self-sufficient that it contains an electrically activatable heating device to which only one energy source, in particular a current source, needs to be applied. This allows a high production speed for a consumable article with an evaporation device. In order to connect the electrical contacts of the evaporation device, it only needs to be arranged so as to be oriented in accordance with the design of the electrical contacts of the inhaler or inhalation device.
Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Inhalator mit einem Verdampferelement bereitzustellen.It is also an object of the present invention to provide an improved inhaler with a vaporizer element.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen elektrischen Inhalator mit einem Grundkörper, der eine elektrische Energiequelle enthält und ein Halteende und ein von dem Halteende beabstandet angeordnetes Aufnahmeende aufweist und einen, vorzugsweise hohlen, Schaft zur lösbaren Aufnahme eines konsumierbaren Artikels in Form eines Rauchartikels oder eines Medizinartikels ausformt, und mit mindestens einer Verdampfungsvorrichtung, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 - 36, die ein Gehäuse aufweist und die mit ihrem Gehäuse lösbar am Schaft oder stationär am Schaft und mit dem Schaft fest verbunden, insbesondere unter Ausbildung eines elektrischen Kontakts zu der Energiequelle, angeordnet oder positionierbar ist. Vorzugsweise ist die Verdampfungsvorrichtung mit ihrem Gehäuse derart stationär am Schaft und mit dem Schaft fest verbunden, dass der Schaft das Gehäuse integral ausformt und mit Leitungen zum Anschluss der Verdampfungsvorrichtung an die elektrische Energiequelle versehen ist.This object is achieved by an electric inhaler with a base body which contains an electrical energy source and has a holding end and a receiving end spaced apart from the holding end and a preferably hollow shaft for detachably receiving a consumable article in the form of a smoking article or a medical article , and with at least one evaporation device, preferably according to one of claims 1-36, which has a housing and which is arranged with its housing detachably on the shaft or stationary on the shaft and firmly connected to the shaft, in particular with the formation of an electrical contact to the energy source or can be positioned. The evaporation device is preferably connected to its housing in a stationary manner on the shaft and firmly connected to the shaft that the shaft integrally forms the housing and is provided with lines for connecting the evaporation device to the electrical energy source.
Diese Aufgabe wird auch gelöst durch einen Inhalator mit einem Grundkörper, in welchem eine Energie-Quelle, bevorzugt eine Stromquelle, und in welchem eine Steuereinheit aufgenommen sind, bevorzugt auswechselbar, und bei dem der Grundkörper ein Halteende und ein dem Halteende gegenüberliegend angeordnetes Aufnahmeende aufweist, zur lösbaren Aufnahme eines konsumierbaren Artikels in Form eines Rauchartikels oder eines Medizinartikels, und an dem ein sich von dem Grundkörper hervor stehender Schaft ausgebildet ist, wobei der Inhalator gekennzeichnet ist durch einen sich im Inneren des Schafts erstreckenden Durchtrittskanal mit einer Lufteintrittsöffnung und einer Luftaustrittsöffnung und mindestens einem, vorzugsweise flächigen, Verdampferelement, das eine, vorzugsweise planare, Abgabeseite und eine Versorgungsseite aufweist und an einer Wandung in dem Durchtrittskanal aufgenommen und mit der Abgabeseite zur Längserstreckung des Durchtrittskanals parallel oder geneigt unter Ausbilden eines freien Luftdurchquerschnitts ausgerichtet ist und eine Vielzahl quer zur Längserstreckung des, vorzugsweise flächigen, Verdampferelements angeordneter Heizkanäle aufweist, wobei der Schaft mit Fluidverbindungsleitungen versehen ist, welche sich von der Versorgungsseite des, vorzugsweise flächigen, Verdampferelements in Richtung der, vorzugsweise bis zu der, Oberfläche der Außenseite des Schafts erstrecken.This object is also achieved by an inhaler with a base body in which an energy source, preferably a power source, and in which a control unit are accommodated, preferably exchangeable, and in which the base body has a holding end and a receiving end arranged opposite the holding end, for detachably receiving a consumable article in the form of a smoking article or a medical article, and on which a shaft protruding from the base body The inhaler is characterized by a passage channel extending inside the shaft with an air inlet opening and an air outlet opening and at least one, preferably flat, vaporizer element which has a, preferably planar, delivery side and a supply side and on a wall in the passage channel and is aligned with the delivery side parallel or inclined to the longitudinal extent of the passage channel to form a free air cross-section and a plurality transversely to the longitudinal extent of the, preferably flat, evaporator element having ordered heating channels, wherein the shaft is provided with fluid connection lines which extend from the supply side of the, preferably flat, evaporator element in the direction of, preferably up to, the surface of the outside of the shaft.
Der Schaft ist bevorzugt zu einem Aufnehmen eines konsumierbaren Artikels in Form eines Rauchartikels oder eines Medizinartikels mittels einer Innenzentrierung ausgebildet und eingerichtet. Der Schaft weist bevorzugt eine Wand auf. Das Verdampferelement ist bevorzugt an und/oder in der Wand des Schafts aufgenommen. Zum Aufnehmen des Verdampferelements kann die Wand bereichsweise weitgehend eben ausgeformt sein. Das Verdampferelement kann über die Wand in den Durchtrittskanal hervorstehend, mit der Wand weitgehend abschließend oder in die Wand zurückversetzt angeordnet sein. Die Fluidverbindungsleitungen sind bevorzugt in der Wand des Schafts ausgebildet oder durch die Wand des Schafts geführt. In der Wand des Schafts oder an der Wand des Schafts entlang sind elektrische Leitungen vorgesehen zum Verbinden des Verdampfungselements oder der Heizeinrichtung mit der Energie-Quelle, bevorzugt der Stromquelle. In der Wand des Schafts oder Gehäuses kann eine Ausnehmung
Bevorzugte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Preferred embodiments and developments of the invention are given in the dependent claims.
Bevorzugt befindet sich das Verdampferelement mit seiner Abgabeseite in direkter fluider Kommunikation mit dem Luftdurchtrittskanal, so dass die Abgabeseite in das Innere des Luftdurchtrittskanals weisend angeordnet ist und/oder in oder benachbart zu dem Luftdurchtrittskanal liegend angeordnet ist, insbesondere unter Belassen eines freien Durchtrittsquerschnitts und/oder insbesondere ohne den Luftdurchtrittskanal dabei zu durchgreifen oder zu verschließen. Eine solche Anordnung ist besonders vorteilhaft zur Erzielung einer besonders kompakten Bauform sowie für eine besonders effektive Wirkstoffverabreichung. Sie erlaubt ein einfache Herstellung.The evaporator element is preferably located with its delivery side in direct fluid communication with the air passage, so that the delivery side is arranged pointing into the interior of the air passage and / or is located in or adjacent to the air passage, in particular leaving a free passage cross-section and / or in particular without reaching through or closing the air passage. Such an arrangement is particularly advantageous for achieving a particularly compact design and for particularly effective drug administration. It allows simple manufacture.
Des Weiteren ist die Abgabeseite des Verdampferelementes im Wesentlichen planar ausgebildet und im Wesentlichen parallel oder geneigt zur Längserstreckung des Luftdurchtrittskanals unter Ausbildung eines freien Luftdurchtrittsquerschnittes im Luftdurchtrittskanal orientiert, wobei insbesondere das Verdampferelement einen im Wesentlichen flachen bzw. flächigen Körper von bevorzugt quaderförmiger Form aufweist. Auch eine solche Anordnung ist besonders vorteilhaft zur Reduzierung des Bauraums, insbesondere wenn das Verdampferelement relativ dünn ist. Ferner sorgt die im Wesentlichen planare Ausbildung der Abgabeseite des Verdampferelementes für eine besonders effektive Einleitung der verdampften Flüssigkeit in den Luftdurchtrittskanal, insbesondere wenn das Gehäuse eine Mehrzahl von Fluidverbindungsleitungen enthält, die in die Abgabeseite des Verdampferelementes münden. Die planare Ausbildung erlaubt ein Herstellen des Verdampferelements aus entsprechend bearbeiteten Wafern, wobei mehrere hundert bis mehrere tausend Verdampferelemente aus einem Wafer gewonnen werden können.Furthermore, the delivery side of the evaporator element is essentially planar and is oriented essentially parallel or inclined to the longitudinal extent of the air passage with the formation of a free air passage cross-section in the air passage, the evaporator element in particular having a substantially flat or flat body of preferably cuboid shape. Such an arrangement is also particularly advantageous for reducing the installation space, in particular if the evaporator element is relatively thin. Furthermore, the essentially planar design of the delivery side of the evaporator element ensures a particularly effective introduction of the evaporated liquid into the air passage, in particular when the housing contains a plurality of fluid connection lines which open into the delivery side of the evaporator element. The planar design allows the evaporator element to be produced from appropriately processed wafers, with several hundred to several thousand evaporator elements being able to be obtained from one wafer.
Zur Beeinflussung der Durchmischung der verdampften Flüssigkeit mit der Luft kann der Luftdurchtrittskanal beispielsweise an der Stelle oder im Bereich des Verdampferelementes oder an einer Stelle oder einem Bereich benachbart zum Verdampferelement eine Querschnittsänderung, insbesondere eine Verengung oder eine Erweiterung des Querschnitts aufweisen. Die Verengung oder die Erweiterung des Querschnitts des Luftdurchtrittskanals kann in sich unstetig ändernder Form oder in sich stetig ändernder Form ausgebildet sein.To influence the mixing of the evaporated liquid with the air, the air passage channel can have a change in cross section, in particular a narrowing or widening of the cross section, for example at the location or in the area of the evaporator element or at a location or area adjacent to the evaporator element. The narrowing or widening of the cross section of the air passage can be designed in a discontinuously changing shape or in a continuously changing shape.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die Abgabeseite des mindestens einen Verdampferelementes gegenüber dem Luftdurchtrittskanal derart orientiert, dass aus der Abgabeseite des mindestens einen Verdampferelementes austretendes Fluid im Wesentlichen im Kreuzstrom mit durch den Luftdurchtrittskanal geführter Luft mischbar ist. Eine solche Anordnung führt zu einer besonders effektiven Durchmischung der aus der Abgabeseite des Verdampferelementes austretenden verdampften Flüssigkeit mit der durch den Luftdurchtrittskanal geführten Luft.In a further preferred embodiment, the delivery side of the at least one evaporator element is oriented opposite the air passage in such a way that fluid exiting from the delivery side of the at least one evaporator element is essentially miscible in a cross-flow with air guided through the air passage. Such an arrangement leads to a particularly effective mixing of the evaporated liquid emerging from the delivery side of the evaporator element with the air guided through the air passage channel.
Bevorzugt weist die Heizeinrichtung des Verdampferelementes mindestens einen Heizkanal mit einer Längsachse auf, der mit seiner Längsachse zumindest abschnittsweise im Wesentlichen quer oder geneigt zur Abgabeseite des Verdampferelementes orientiert ist. Die Heizeinrichtung des Verdampferelementes kann mehrere Heizkanäle mit jeweiliger Langsachse aufweisen, die mit ihrer jeweiligen Längsachse zumindest abschnittsweise im Wesentlichen quer oder geneigt zur Abgabeseite des Verdampferelementes orientiert sind.The heating device of the evaporator element preferably has at least one heating channel with a longitudinal axis, which is oriented with its longitudinal axis at least in sections essentially transversely or inclined to the discharge side of the evaporator element. The heating device of the evaporator element can have a plurality of heating channels with a respective longitudinal axis, which are oriented with their respective longitudinal axis, at least in sections, essentially transversely or inclined to the discharge side of the evaporator element.
Das Verdampferelement kann bevorzugt als Flachkörper ausgebildet sein, der eine Einlassseite, eine Auslassseite und ein bevorzugt quaderförmiges Substrat aufweist. Die Einlassseite kann der Versorgungsseite und die Auslassseite kann der Abgabeseite entsprechen. Die Fluiddurchlässigkeit des Verdampferelements wird bevorzugt durch eine Mehrzahl von bevorzugt parallel angeordneten Mikrokanälen erzeugt, die sich von der Einlassseite zur Auslassseite durch das Substrat erstrecken. Ein Mikrokanal - oder bei einer Mehrzahl von Mikrokanälen jeder Mikrokanal eines überwiegenden Teils der Mikrokanäle - kann entlang seiner Längserstreckung oder entlang seiner Längsachse eine Wandung ausbilden, die quer zur Längserstreckung oder quer zur Längsachse des Mikrokanals geschlossen umlaufend ausgebildet ist. Die Wandung kann im Wesentlichen zylindrisch und/oder konisch ausgeformt sein. Die Wandung des Mikrokanals kann sich von der Einlassseite zur Auslassseite des Substrats erstrecken. Eine Ausbildung eines Mikrokanals mit dieser Wandung ist allen bekannten Heizsystemen weit überlegen. Weder Docht/Wendelsysteme, noch beheizbare Fasergewebe oder Heizgitter aus Drahtfilamenten vermögen derart große und effektive Heiz- und Verdampfungsflächen bereit zu stellen. Die bekannten Konstruktionen an Heizsystemen vermögen es nicht ausreichend die eingesetzte Heizenergie in eine Verdampfung von Liquid umzusetzen. Sie müssen mit deutlich über den eigentlichen Verdampfungstemperaturen liegenden Aufheiztemperaturen arbeiten, was die Gefahr einer Produktion von Schadstoffen erhöht. Mit der vorgeschlagenen Heizeinrichtung lassen sich dagegen bei bereits relativ niedrigen Temperaturen optimale Verdampfungsergebnisse erzielen. Die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Heizeinrichtung ist bevorzugt frei von einem wendelförmig aufgebauten Heizelement, das einen Docht umgreift. Die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Heizeinrichtung ist bevorzugt frei von einem gewebeartig oder faserartig ausgebildeten Heizelement, bei dem Außenoberflächen elektrisch aufheizbarer Filamente oder Drähte für ein Verdampfen vorgesehen sind.The evaporator element can preferably be designed as a flat body which has an inlet side, an outlet side and a preferably cuboid substrate. The inlet side can correspond to the supply side and the outlet side can correspond to the delivery side. The fluid permeability of the evaporator element is preferably generated by a plurality of microchannels, preferably arranged in parallel, which extend through the substrate from the inlet side to the outlet side. A microchannel - or, in the case of a plurality of microchannels, each microchannel of a predominant part of the microchannels - can form a wall along its longitudinal extent or along its longitudinal axis, which is designed to be closed circumferentially transverse to the longitudinal extent or transverse to the longitudinal axis of the microchannel. The wall can be essentially cylindrical and / or conical in shape. The wall of the microchannel can extend from the inlet side to the outlet side of the substrate. Forming a microchannel with this wall is far superior to all known heating systems. Neither wick / spiral systems, nor heatable fiber fabrics or heating grids made from wire filaments are able to provide such large and effective heating and evaporation surfaces. The known constructions of heating systems are not able to sufficiently convert the heating energy used into an evaporation of liquid. You have to work with heating temperatures well above the actual evaporation temperatures, which increases the risk of the production of pollutants. With the proposed heating device, however, optimal evaporation results can be achieved at already relatively low temperatures. The heating device proposed in the present invention is preferably free of a helically constructed heating element which surrounds a wick. The heating device proposed in the present invention is preferably free of a fabric-like or fiber-like heating element in which external surfaces of electrically heatable filaments or wires are provided for evaporation.
Das Substrat kann eine im Wesentlichen rechteckförmige Abgabeseite ausbilden, mit einer Kantenlänge
In einer Ausgestaltung kann das Substrat als poröser Körper ausgebildet sein. Die zuvor erwähnten Heizkanäle können zur Durchleitung eines flüssigen oder gasförmigen Heizmediums vorgesehen sein. In einer Abwandlung sind die Heizkanäle zur Aufnahme von elektrischen Widerstandsheizdrähten oder einer beheizbaren Auskleidung, bevorzugt in Form einer Innenbeschichtung, vorgesehen.In one configuration, the substrate can be designed as a porous body. The aforementioned heating channels can be provided for the passage of a liquid or gaseous heating medium. In a modification, the heating channels are provided for receiving electrical resistance heating wires or a heatable lining, preferably in the form of an inner coating.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung ist das Gehäuse in mindestens zwei in Richtung der Orientierung des Luftdurchtrittskanals hintereinander und/oder quer zur Orientierung des Luftdurchtrittskanals nebeneinander angeordnete Gehäuseteile unterteilt, die bevorzugt sich in Richtung der Orientierung des Luftdurchtrittskanals erstrecken und/oder lösbar miteinander verbunden sind. Beispielsweise können die Gehäuseteile zwei in Richtung des Luftdurchtrittskanals hintereinanderliegende kappen- oder kapselförmige Hohlkörper bilden, die insbesondere übereinandergreifend positionierbar, bevorzugt zusammensteckbar, sind. In einer Abwandlung dazu oder zusätzlich können die Gehäuseteile beispielsweise zwei quer zur Orientierung des Luftdurchtrittskanals nebeneinander angeordnete Halbschalen und dabei sozusagen ein Bodenteil und ein Deckelteil bilden. Gerade bei der letztgenannten Ausgestaltung ist es für die Fertigung der Verdampfungsvorrichtung besonders vorteilhaft, die beiden Gehäuseteile mit einem Scharnier gelenkig miteinander zu verbinden, wodurch sich im geöffneten Zustand das Verdampferelement vonseiten des Luftdurchtrittskanals einfacher montieren lässt, während im geschlossenen Zustand die beiden Gehäuseteile dann das fertige Gehäuse bilden und vorzugsweise dann auch aneinander unlösbar arretiert sind, wie beispielsweise durch Verkleben oder eine Nut-Feder-Verbindung oder eine Klickverbindung miteinander. Bei einer Ausgestaltung ist das Gehäuse geteilt mit einem Bodenteil und einem Deckelteil ausgebildet. Das Bodenteil kann halbschalenförmig ausgebildet sein und kann einen Bodenteilrand aufweisen. Das Deckelteil kann halbschalenförmig ausgebildet sein und kann einen Deckelteilrand aufweisen. Der Bodenteilrand und der Deckelteilrand können zueinander komplementäre Erhöhungen und/oder Vertiefungen aufweisen, derart dass bei einem Zusammenfügen von Deckelteil und Bodenteil Erhöhungen und Vertiefungen ineinandergreifen und Deckelteil und Bodenteil zueinander fixiert und miteinander verbunden sind. Bei einer weiteren Ausgestaltung können der Bodenteilrand und der Deckelteilrand weitgehend eben ausgebildet sein, derart dass bei einem Zusammenfügen von Deckelteil und Bodenteil der Bodenteilrand und der Deckelteilrand flächig aneinander anliegen und miteinander verbunden werden können, bevorzugt durch ein Verbindungsmittel wie einem Klebstoff, einem Schweißen in Form von einem thermischen Schweißen, Ultraschallschweißen, oder einem Verpressen oder Kombinationen davon.In a further preferred embodiment, the housing is divided into at least two housing parts arranged one behind the other in the direction of the orientation of the air passage and / or transversely to the orientation of the air passage, which preferably extend in the direction of the orientation of the air passage and / or are detachably connected to one another. For example, the housing parts can form two cap-shaped or capsule-shaped hollow bodies lying one behind the other in the direction of the air passage channel, which in particular can be positioned, preferably plugged together, to overlap one another. In a modification of this or in addition, the housing parts can, for example, form two half-shells arranged next to one another transversely to the orientation of the air passage channel and thereby form a base part and a cover part, so to speak. With the last-mentioned embodiment in particular, it is particularly advantageous for the manufacture of the evaporation device to connect the two housing parts to one another in an articulated manner with a hinge, which makes it easier to assemble the evaporator element from the side of the air passage in the open state, while the two housing parts are then finished in the closed state Form housing and are then preferably also non-detachably locked to one another, for example by gluing or a tongue and groove connection or a click connection to one another. In one embodiment, the housing is designed to be divided with a base part and a cover part. The bottom part can be designed in the shape of a half-shell and can have a bottom part edge. The cover part can be designed in the shape of a half-shell and can have a cover part edge. The base part edge and the cover part edge can have elevations and / or depressions that are complementary to one another, such that when the cover part and base part are joined together, elevations and depressions interlock and the cover part and base part are fixed and connected to one another. In a further embodiment, the base part edge and the cover part edge can be largely flat, so that when the cover part and base part are joined together, the base part edge and the cover part edge lie flat against one another and can be connected to one another, preferably by a connection means such as an adhesive, a welding in the form from thermal welding, ultrasonic welding, or pressing, or combinations thereof.
Das wegen der Ausbildung eines Luftdurchtrittskanals als Hohlkörper vorgesehene Gehäuse kann grundsätzlich unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen, und zwar beispielsweise einen runden, elliptischen, polygonalen, quadratischen oder rechteckigen Querschnitt und/oder eine symmetrische oder unsymmetrische Querschnittsform.The housing, which is provided as a hollow body due to the formation of an air passage channel, can basically have different cross-sectional shapes, for example a round, elliptical, polygonal, square or rectangular cross-section and / or a symmetrical or asymmetrical cross-sectional shape.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung ist zumindest an einem Abschnitt der Außenseite des Gehäuses ein Liquidspeicher angeordnet, der sich in fluider Kommunikation mit der mindestens einen Fluideintrittsöffnung oder den mehreren Fluideintrittsöffnungen befindet. Mit der Anordnung eines Liquidspeichers an der Außenseite des Gehäuses lässt sich nicht nur eine besonders kompakte Bauform, sondern auch eine einfache fluide Verbindung des Liquidspeichers mit der mindestens einen Fluideintrittsöffnung oder den mehreren Fluideintrittsöffnungen an der Außenseite des Gehäuses erzielen. Deshalb ist es besonders zweckmäßig, bei einer Weiterbildung dieser Ausführung den Liquidspeicher an der Außenseite des Gehäuses zumindest im Bereich der Fluideintrittsöffnung(en) anzuordnen, wodurch eine direkte fluide Verbindung geschaffen wird, ohne die Notwendigkeit zwischengeschalteter Verbindungsleitungen zusätzlich vorzusehen zu müssen. In a further preferred embodiment, a liquid reservoir, which is in fluid communication with the at least one fluid inlet opening or the plurality of fluid inlet openings, is arranged at least on a section of the outside of the housing. With the arrangement of a liquid reservoir on the outside of the housing, not only a particularly compact design, but also a simple fluid connection of the liquid reservoir to the at least one fluid inlet opening or the multiple fluid inlet openings on the outside of the housing can be achieved. It is therefore particularly expedient in a further development of this embodiment to arrange the liquid reservoir on the outside of the housing at least in the area of the fluid inlet opening (s), which creates a direct fluid connection without the need for additional connecting lines.
Der Liquidspeicher kann beispielsweise als doppelwandige Hülse mit einem ringförmigen Hohlraum ausgestaltet sein, in dem das zu verdampfende Fluid gespeichert ist. Der Hohlraum kann teilweise oder vollständig mit einer Lage gefüllt sein, die Fasermaterial enthält, in dem das zu verdampfende Fluid in Zwischenräumen der Fasern gespeichert ist.The liquid reservoir can be designed, for example, as a double-walled sleeve with an annular cavity in which the fluid to be evaporated is stored. The cavity can be partially or completely filled with a layer containing fiber material in which the fluid to be evaporated is stored in the interstices between the fibers.
Der Liquidspeicher kann eine Außenumhüllung aufweisen, die Flüssigkeitsdicht ausgebildet ist. Der Liquidspeicher kann eine Außenumhüllung aufweisen und kann frei von einer Innenumhüllung sein und kann mit einer von der Außenumhüllung umgebenen Lage gefüllt sein, die Fasermaterial enthält, in dem das zu verdampfende Fluid in Zwischenräumen der Fasern gespeichert ist.The liquid storage device can have an outer casing which is liquid-tight. The liquid reservoir can have an outer covering and can be free from an inner covering and can be filled with a layer surrounded by the outer covering and containing fiber material in which the fluid to be evaporated is stored in the spaces between the fibers.
Der Liquidspeicher kann frei von einer Außenumhüllung und kann frei von einer Innenumhüllung sein und kann als eigenstabil ausgebildete Lage ausgeführt sein, die Fasermaterial enthält, in dem das zu verdampfende Fluid in Zwischenräumen der Fasern gespeichert ist. Das Fasermaterial kann derart verfestigt sein, dass es eigenstabil ausgebildet ist, beispielsweise nach Art eines hüllenfreien Faserrohrs.The liquid reservoir can be free of an outer covering and can be free of an inner covering and can be designed as an inherently stable layer which contains fiber material in which the fluid to be evaporated is stored in the spaces between the fibers. The fiber material can be consolidated in such a way that it is designed to be inherently stable, for example in the manner of a sheath-free fiber tube.
Der Liquidspeicher kann beispielsweise als doppelwandige Hülse mit einem ringförmigen, das zu verdampfende Fluid speichernden Hohlraum ausgestaltet sein, bei welcher Hülse das Verdampferelement an und/oder in der Innenwand aufgenommen ist.The liquid reservoir can be designed, for example, as a double-walled sleeve with an annular cavity storing the fluid to be evaporated, in which sleeve the evaporator element is received on and / or in the inner wall.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführung weist der Liquidspeicher mindestens eine Lage auf, die das Gehäuse zumindest abschnittsweise umgibt und bevorzugt zumindest abschnittsweise spielfrei oder vorgespannt an der Außenseite des Gehäuses anliegt. Die Lage kann derart ausgebildet sein, dass die Lage zumindest abschnittsweise linienförmig und/oder flächig nur an einem Teil oder auch vollständig mit ihrer Innenseite an der Außenseite des Gehäuses anliegt.In a particularly preferred embodiment, the liquid reservoir has at least one layer which at least partially surrounds the housing and preferably rests against the outside of the housing at least partially without play or in a pretensioned manner. The layer can be designed in such a way that the layer, at least in sections, rests linearly and / or flat only on a part or also completely with its inside on the outside of the housing.
Der Liquidspeicher kann bevorzugt als Manteltank ausgestaltet sein, der über das Gehäuse im Wesentlichen formschlüssig übergestülpt werden kann. In den von einer Innenseite des Liquidspeichers umschlossenen Hohlraum kann beispielsweise eine Kartusche eingeschoben und positioniert werden, in welcher das Verdampfungselement angeordnet ist. Bei der Ausbildung des Liquidspeichers mit einer Lage kann die Lage die Form eines Rohres aufweisen.The liquid reservoir can preferably be designed as a jacket tank, which can be slipped over the housing in an essentially form-fitting manner. For example, a cartridge, in which the evaporation element is arranged, can be inserted and positioned in the cavity enclosed by an inside of the liquid reservoir. When the liquid reservoir is designed with one layer, the layer can have the shape of a tube.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Lage das Gehäuse in dessen Umfangsrichtung abschnittsweise umgibt. In diesem Fall ist die Lage nicht als geschlossenes Rohr ausgebildet. Die Lage ist als um das Gehäuse herum gewölbte Lage unter Bildung eines sich in Umfangsrichtung des Gehäuses bei einem Positionieren der Lage bildenden Freiraumes ausgestaltet. Die Lage ist in ihrem Querschnitt mit einer C-Form versehen und somit quasi-offen ausgestaltet. In der C-Form kann die Lage C-Form-Konturerzeugend bearbeitet und C-Form-Konturbewahrend vorgewölbt und gering - gegen eine Rückstellkraft - spreizbar ausgebildet sein, derart dass sie mit einem selbsttätigen Klemmeingriff, um das Gehäuse herumgreifend, angeordnet werden kann oder ist. Hierzu kann die Innenkontur der C-Form in Bezug auf die Außenkontur des Gehäuses ein gewisses Untermaß aufweisen.In one embodiment it can be provided that the layer surrounds the housing in sections in its circumferential direction. In this case, the layer is not designed as a closed tube. The layer is designed as a layer arched around the housing with the formation of a free space that is formed in the circumferential direction of the housing when the layer is positioned. The cross-section of the layer has a C-shape and is therefore designed to be quasi-open. In the C-shape, the layer can be machined to produce a C-shape contour and protrude to preserve the C-shape contour and be designed to be slightly expandable against a restoring force, so that it can or is arranged with an automatic clamping engagement around the housing . For this purpose, the inner contour of the C-shape can have a certain undersize in relation to the outer contour of the housing.
Die Lage liegt bevorzugt vorgespannt an ihrem Sitz an der Außenseite des Gehäuses an. Die Lage kann hierzu mit einem Untermaß in Bezug auf ihren Sitz an dem Gehäuse und dem Querschnitt des Gehäuses an dem Sitz der Lage versehen sein.The layer is preferably biased against its seat on the outside of the housing. For this purpose, the layer can be provided with an undersize in relation to its seat on the housing and the cross section of the housing on the seat of the layer.
Anstelle oder zusätzlich zu einer gewölbten oder gebogenen, in der Form vorkonfektionierten Lage kann auch eine gefaltete Lage vorgesehen werden.Instead of or in addition to a curved or curved layer pre-assembled in the form, a folded layer can also be provided.
Die Lage kann Fasermaterial, zum Beispiel in Form von Filamenten oder Papierfasern, enthalten und kompressibel ausgestaltet sein. Bei dieser Ausgestaltung kann der Randbereich der Lage, der benachbart zu dem Gehäuse oder benachbart zu dem Aufnahmebereich der Lage bei einem das Gehäuse integrierenden Schaft (wie es später noch beschrieben ist) zur Anlage kommt, gezielt verdichtet werden. Bei einem derartigen Verdichten oder Komprimieren werden die Freiräume zwischen den Fasern im Randbereich verringert, wodurch sich feinere, engere Förderkanäle für das gespeicherte und zu verdampfende Fluid ausbilden lassen, die einen Fluidtransport aus den anderen Bereichen der Lage mit größeren Förderkanälen in Richtung der Fluidverbindungsleitungen des Gehäuses begünstigen. In gewisser Weise lässt sich damit die kapillare Förderwirkung bedarfsgerecht optimieren. Zieht man beispielsweise die Lage von dem Gehäuse oder dem Schaft wieder zurück, weiten sich die Freiräume zwischen den Fasern an der Innenseite der Lage wieder auf, wonach eine das kapillare Fördern treibende Querschnittsverringerung sich zurückbildet. Im Ergebnis kann ein einfaches Zurückziehen der Lage und mit dieser verbundener Teile und Lösen des Klemmeingriffs somit einer Leckage auf einfache Weise entgegenwirken.The layer can contain fiber material, for example in the form of filaments or paper fibers, and be designed to be compressible. In this embodiment, the edge area of the layer that comes to rest adjacent to the housing or adjacent to the receiving area of the layer in the case of a shaft integrating the housing (as will be described later) can be compressed in a targeted manner. With such a compression or compression, the free spaces between the fibers in the edge area are reduced, as a result of which finer, narrower conveying channels for the stored fluid to be evaporated can be formed, which facilitate fluid transport from the other areas of the layer with larger conveying channels in the direction of the fluid connection lines of the housing favor. In a certain way, the capillary conveying effect can thus be optimized as required. If, for example, the layer is withdrawn from the housing or the shaft again, the free spaces between the fibers on the inside of the layer expand again, after which a cross-sectional reduction that drives capillary conveyance recedes. As a result, simply pulling back the layer and parts connected to it and releasing the clamping engagement can thus counteract a leakage in a simple manner.
Bei einer Weiterbildung weist die der Außenseite des Gehäuses zugewandte Innenseite der Lage eine der Kontur der Außenseite des Gehäuses komplementäre Kontur auf. Die Außenkontur des Gehäuses kann im Querschnitt rund, elliptisch, polygonal, quadratisch, rechteckig oder sternförmig sowie symmetrisch oder unsymmetrisch ausgebildet sein und/oder eine Gewindeform, Längsrillen, Querrillen, Vorsprünge und/oder Rücksprünge aufweisen, während die der Außenseite des Gehäuses zugewandte Innenseite der Lage mit einer im Wesentlichen entsprechenden Negativkontur versehen ist.In a further development, the inside of the layer facing the outside of the housing has a contour complementary to the contour of the outside of the housing. The outer contour of the housing can be round, elliptical, polygonal, square, rectangular or star-shaped as well as symmetrical or asymmetrical and / or have a thread shape, longitudinal grooves, transverse grooves, projections and / or recesses, while the inside of the layer facing the outside of the housing is provided with a substantially corresponding negative contour.
Bei einer Weiterbildung weist die Lage eine Dicke zwischen 0,2 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 8 mm, besonders bevorzugt zwischen 1,5 mm und 6 mm auf.In a further development, the layer has a thickness between 0.2 mm and 10 mm, preferably between 1 mm and 8 mm, particularly preferably between 1.5 mm and 6 mm.
Bevorzugt weist die Lage poröses Material wie insbesondere Fasermaterial auf. Eine solche Weiterbildung führt zu einer besonders einfachen und effektiven Gestaltung des Liquidspeichers, indem die Speicherung der Flüssigkeit durch ein Aufsaugen in das poröse Material erfolgt. Insbesondere bei der Ausgestaltung der Lage als Rohr ist es mit dieser Weiterbildung möglich, als rohrförmige Lage ein Rezess- oder Hohlfiltersegment aus dem Bereich von Filtersegmenten für Filterzigaretten zu verwenden. Bei einem Verwenden der bekannten Vorrichtungen und Verfahren zum Herstellen von Filterstäben kann eine Lage einfach hergestellt und in großer Menge verfügbar werden, was somit eine sehr günstige Lösung darstellt.The layer preferably has porous material such as, in particular, fiber material. Such a development leads to a particularly simple and effective design of the liquid reservoir, in that the liquid is stored by being sucked into the porous material. In particular, when the layer is designed as a tube, with this development it is possible to use a recess or hollow filter segment from the area of filter segments for filter cigarettes as the tubular layer. When using the known devices and methods for manufacturing filter rods, a layer can be easily manufactured and available in large quantities, which thus represents a very favorable solution.
Bevorzugt ist die Lage zur Aufnahme einer Menge von Fluid in Form von Liquid mit einem Gewicht, das ein Vielfaches des Gewichtes der Lage betragen kann, eingerichtet und ausgebildet. Dieses Merkmal lässt sich insbesondere mit einer Lage aus sehr leichtem und sehr saugfähigem Fasermaterial realisieren. Das Fasermaterial kann eine Dichte im Bereich von 0,2 bis 0,45 g/cm3, zum Beispiel 0,25 bis 0.33 g/cm3 aufweisen. Das Fasermaterial kann Zellulose Acetat enthalten oder daraus bestehen und insbesondere ein Total Filament Denier von 30.000 bis 80.000, bevorzugt 30.000 bis 40.000 aufweisen. Der Liquidspeicher kann auch realisiert werden als leichtgewichtiger Hohlkörper wie insbesondere als doppelwandige Hülse mit einem entsprechend dimensionierten im Querschnitt ringförmig ausgestalteten Hohlraum.The layer is preferably set up and designed to receive a quantity of fluid in the form of liquid with a weight that can be a multiple of the weight of the layer. This feature can be realized in particular with a layer made of very light and very absorbent fiber material. The fiber material can have a density in the range from 0.2 to 0.45 g / cm 3 , for example 0.25 to 0.33 g / cm 3 . The fiber material can contain or consist of cellulose acetate and in particular have a total filament denier of 30,000 to 80,000, preferably 30,000 to 40,000. The liquid reservoir can also be implemented as a lightweight hollow body, such as, in particular, as a double-walled sleeve with a correspondingly dimensioned hollow space with an annular cross-section.
Vorzugsweise kann die Lage zur Aufnahme eines Liquidgehaltes zwischen 1 % und 95%, bevorzugt zwischen 30% und 90%, besonders bevorzugt zwischen 45% und 88% bezogen auf das Gewicht von Lage und Liquid vorgesehen sein. Das Verhältnis von in der Lage aufgenommener Liquidmasse zu Trockenmasse an Fasermaterial kann 8:1 bis 1:1 betragen.The layer can preferably be provided to accommodate a liquid content between 1% and 95%, preferably between 30% and 90%, particularly preferably between 45% and 88%, based on the weight of the layer and liquid. The ratio of the liquid mass absorbed in the position to the dry mass of fiber material can be 8: 1 to 1: 1.
Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Lage mindestens zwei Segmente auf, die bevorzugt benachbart zueinander angeordnet sind und/oder zur Aufnahme eines jeweils gegenüber dem anderen Segment unterschiedlichen Liquids und/oder Additivs vorgesehen sind und/oder jeweils eine gleiche oder unterschiedliche Wandstärke und/oder Dicke aufweisen. Diese Weiterbildung erlaubt die Beschickung der Verdampfungsvorrichtung mit zwei unterschiedlichen Flüssigkeiten und/oder mit unterschiedlichen Dosierungen einer Flüssigkeit und/oder mit räumlich getrennten Dosierungen einer Flüssigkeit.In a further preferred development, the layer has at least two segments, which are preferably arranged adjacent to one another and / or are provided to accommodate a liquid and / or additive that is different from the other segment and / or have the same or different wall thicknesses and / or Have thickness. This development allows the evaporation device to be charged with two different liquids and / or with different doses of a liquid and / or with spatially separate doses of a liquid.
Um insbesondere die Verdampfung unterschiedlicher Flüssigkeiten individuell ansteuern und somit die sich aus den verdampften Flüssigkeiten ergebende Mischung auf ein gewünschtes Verhältnis einstellen zu können, sind bei einer Weiterbildung mindestens zwei Verdampferelemente, mindestens zwei voneinander beabstandete Fluideintrittsöffnungen und mindestens zwei Fluidverbindungsleitungen vorgesehen, von denen sich die mindestens eine Fluidverbindungsleitung von der mindestens einen Fluideintrittsöffnung zur Versorgungsseite des mindestens einen Verdampferelementes und die mindestens andere Fluidverbindungsleitung von der mindestens einen anderen Fluideintrittsöffnung zur Versorgungsseite des mindestens einen anderen Verdampferelementes erstreckt, und sich das mindestens eine Segment der Lage in fluider Kommunikation mit der mindestens einen Fluideintrittsöffnung und das mindestens eine andere Segment der Lage in fluider Kommunikation mit der mindestens einen anderen Fluideintrittsöffnung befindet. Des Weiteren erlaubt diese Anordnung, während des Inhallierens nacheinander unterschiedliche Substanzen aus den verdampften Flüssigkeiten aufnehmen zu können. Ein Anordnen von zwei oder mehr Verdampferelementen mit jeweils einem zugeordneten Segment einer Lage mit mehreren Segmenten und einem gemeinsamen Luftdurchtrittskanal ermöglicht, die erste Kombination aus erstem Verdampferelement mit erstem Segment abwechselnd zu betreiben zu einer weiteren Kombination aus weiterem Verdampferelement mit weiterem Segment. Erste Kombination und zweite oder weitere Kombination können alternierend wechselnd betrieben werden, wodurch ein übermäßiges Aufheizen der ersten Kombination oder der weiteren Kombination vermieden werden kann. Erste Kombination und zweite oder weitere Kombination können zeitlich überlappend oder gleichzeitig betrieben werden, wodurch gleiche oder auch voneinander verschiedene Fluide in Form von Liquids zeitlich überlappend oder gleichzeitig verdampft werden können. Damit kann Einfluss auf die Inhalationsfolge einzelner Komponenten verschiedener Liquids genommen werden.In order to be able to individually control the evaporation of different liquids in particular and thus to be able to adjust the mixture resulting from the evaporated liquids to a desired ratio, at least two evaporator elements, at least two spaced apart fluid inlet openings and at least two fluid connection lines are provided, of which the at least a fluid connection line extends from the at least one fluid inlet opening to the supply side of the at least one evaporator element and the at least other fluid connection line extends from the at least one other fluid inlet opening to the supply side of the at least one other evaporator element, and the at least one segment of the layer extends in fluid communication with the at least one fluid inlet opening and the at least one other segment of the layer in fluid communication with the at least one other fluid inlet opening b finds. Furthermore, this arrangement allows different substances to be taken up one after the other from the vaporized liquids during inhalation. Arranging two or more evaporator elements, each with an assigned segment of a layer with several segments and a common air passage channel, enables the first combination of first evaporator element with first segment to be operated alternately with a further combination of further evaporator element with further segment. The first combination and the second or further combination can be operated alternately in alternation, whereby excessive heating of the first combination or the further combination can be avoided. The first combination and the second or further combination can be operated in a temporally overlapping manner or simultaneously, as a result of which the same or different fluids in the form of liquids can be vaporized in a temporally overlapping manner or at the same time. In this way, the inhalation sequence of individual components of different liquids can be influenced.
Zweckmäßigerweise ist der Liquidspeicher auswechselbar am Gehäuse angeordnet, wobei der Liquidspeicher optional keine Heizeinrichtung aufweist.The liquid storage device is expediently arranged in an exchangeable manner on the housing, the liquid storage device optionally not having a heating device.
Bei einer Weiterbildung ist zur lagegenauen Positionierung und/oder Ausrichtung des Liquidspeichers mindestens ein Positionierelement an der Außenseite des Gehäuses vorgesehen. Das Positionierelement kann als Vorsprung oder als Rippe ausgebildet sein. Das Positionierelement kann beabstandet zu der maximalen Quererstreckung des Gehäuses angeordnet sein und insbesondere sich von der Außenseite des Gehäuses derart nach radial außen erstrecken, dass sein äußeres Ende mit der maximalen Quererstreckung des Gehäuses fluchted, insbesondere den gleichen radialen Abstand zur Längsachse des Gehäuses hat wie die maximale Quererstreckung in Bezug auf die Längsachse des Gehäuses. Auf diese Weise kann ein Liquidspeicher zum einen an der maximalen Quererstreckung des Gehäuses gehalten und zum anderen mit dem äußeren Ende des Positionierelements ausgerichtet und gegen ein Kippen durch einen weiteren Anlagepunkt oder Anlagefläche gesichert werden. Damit wird ein exaktes Positionieren des Gehäuses in dem Liquidspeicher ermöglicht, was von besonderem Vorteil ist, wenn das Gehäuse mit elektrischen Kontakten versehen ist, die passend zu einer Aufnahme der Verdampfervorrichtung an einem Inhalator, der elektrische Kontakte aufweist, ausgerichtet sein müssen.In a further development, the precise positioning and / or alignment of the Liquid storage provided at least one positioning element on the outside of the housing. The positioning element can be designed as a projection or as a rib. The positioning element can be arranged at a distance from the maximum transverse extent of the housing and in particular extend radially outward from the outside of the housing in such a way that its outer end is aligned with the maximum transverse extent of the housing, in particular has the same radial distance to the longitudinal axis of the housing as the maximum transverse extent in relation to the longitudinal axis of the housing. In this way, a liquid reservoir can on the one hand be held at the maximum transverse extent of the housing and on the other hand it can be aligned with the outer end of the positioning element and secured against tilting by a further contact point or contact surface. This enables the housing to be precisely positioned in the liquid reservoir, which is particularly advantageous if the housing is provided with electrical contacts that must be aligned with a receptacle for the vaporizer device on an inhaler that has electrical contacts.
Bei einer weiteren Ausführung ist die Außenseite des Gehäuses mit einem unterbrochen oder durchgehend umlaufenden, nach außen vorspringenden, eine Außenseite aufweisenden Absatz versehen. Bei einer durchgehend umlaufenden Ausführung kann der Absatz insbesondere als Ringbund ausgebildet sein. Ein solcher Absatz dient insbesondere als Anschlag für einen an der Außenseite des Gehäuses anzuordnenden Liquidspeicher, wodurch sich eine genaue Positionierung des Liquidspeichers gegenüber dem Gehäuse ergibt.In a further embodiment, the outside of the housing is provided with an interrupted or continuous circumferential, outwardly projecting shoulder having an outside. In the case of a continuously circumferential design, the shoulder can in particular be designed as an annular collar. Such a shoulder serves in particular as a stop for a liquid reservoir to be arranged on the outside of the housing, which results in precise positioning of the liquid reservoir relative to the housing.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführung ist in der in Richtung der Längsachse des Gehäuses weisenden Außenseite des Absatzes mindestens eine Fluideintrittsöffnung, vorzugsweise mehrere Fluideintrittsöffnungen, ausgebildet. Bei Anordnung eines Liquidspeichers an der Außenseite des Gehäuses unter gleichzeitiger Anlage am Absatz kann auf einfache Weise eine fluide Verbindung des Liquidspeichers mit einer Fluidverbindungsleitung entstehen.In a further development of this embodiment, at least one fluid inlet opening, preferably a plurality of fluid inlet openings, is formed in the outer side of the shoulder pointing in the direction of the longitudinal axis of the housing. When a liquid reservoir is arranged on the outside of the housing with simultaneous contact with the shoulder, a fluid connection between the liquid reservoir and a fluid connection line can be created in a simple manner.
Bei einer Weiterbildung weist die Außenseite des Absatzes einen in Richtung quer zum benachbarten Abschnitt der Außenseite des Gehäuses entfernt liegenden distalen Abschnitt auf, in dem mindestens eine Fluideintrittsöffnung ausgebildet ist oder mehrere Fluideintrittsöffnungen ausgebildet sind. Somit ist bei dieser Weiterbildung mindestens eine Fluideintrittsöffnung oder sind mehrere Fluideintrittsöffnungen am äußeren Rand vorgesehen.In a further development, the outer side of the shoulder has a distal section which is remote in the direction transverse to the adjacent section of the outer side of the housing and in which at least one fluid inlet opening is formed or several fluid inlet openings are formed. Thus, in this development, at least one fluid inlet opening or several fluid inlet openings are provided on the outer edge.
Bei einer zusätzlichen oder alternativen weiteren, besonders bevorzugten Weiterbildung weist die Außenseite des Absatzes einen winklig zum benachbarten Abschnitt der Außenseite des Gehäuses orientierten Abschnitt auf, in dem mindestens eine Fluideintrittsöffnung ausgebildet ist oder mehrere Fluideintrittsöffnungen ausgebildet sind. Insbesondere kann dieser Abschnitt des Absatzes einen Seitenrand bilden, der etwa quer zum benachbarten Abschnitt der Außenseite des Gehäuses und, falls das Gehäuse als Rotationskörper ausgebildet ist, etwa radial orientiert ist.In an additional or alternative further, particularly preferred development, the outside of the shoulder has a section oriented at an angle to the adjacent section of the outside of the housing, in which at least one fluid inlet opening is formed or a plurality of fluid inlet openings are formed. In particular, this section of the shoulder can form a side edge which is oriented approximately transversely to the adjacent section of the outside of the housing and, if the housing is designed as a body of rotation, approximately radially.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung zur Versorgung des Verdampferelementes mit elektrischer Energie weist das Gehäuse an die Versorgungsseite des Verdampferelementes angeschlossene elektrische Versorgungsleitungen auf, deren freie Enden zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit einer elektrischen Energiequelle an der Außenseite des Gehäuses oder in einer Ausnehmung an der Außenseite des Gehäuses ausgebildet sind.In a further preferred embodiment for supplying the evaporator element with electrical energy, the housing has electrical supply lines connected to the supply side of the evaporator element, the free ends of which for making electrical contact with an electrical energy source on the outside of the housing or in a recess on the outside of the Housing are formed.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung ist mindestens eine Fluidverbindungsleitung sich im Wesentlichen geradlinig und/oder abschnittsweise gekrümmt erstreckend und als Röhrchen oder Kapillare ausgebildet und weist einen eine kapillare Liquidförderung bewirkenden Durchmesser, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 5 µm und 100 µm, und insbesondere eine Länge zwischen 0,5 mm und 5 cm, bevorzugt zwischen 1 mm und 10 mm, auf. Mit dieser Ausführung wird somit eine kapillare Liquidförderung bewirkt, wodurch das Liquid bzw. die Flüssigkeit einfach in Richtung des Verdampferelementes transportiert und/oder angesaugt wird, so dass weitere technische Maßnahmen zur Unterstützung der Förderung des Liquids bzw. der Flüssigkeit nicht erforderlich sind. Vorzugsweise ist der Durchmesser über die Länge mindestens einer Fluidverbindungsleitung oder mehrerer Fluidverbindungsleitungen zumindest abschnittsweise konstant und/oder der Durchmesser entlang der Länge nimmt zu und/oder nimmt ab.In a further preferred embodiment, at least one fluid connection line extends essentially in a straight line and / or curved in sections and is designed as a tube or capillary and has a diameter that causes capillary liquid delivery, preferably in a range between 5 μm and 100 μm, and in particular a length between 0.5 mm and 5 cm, preferably between 1 mm and 10 mm. With this embodiment, a capillary liquid delivery is thus effected, whereby the liquid or the liquid is simply transported and / or sucked in the direction of the evaporator element, so that further technical measures to support the delivery of the liquid or the liquid are not required. The diameter is preferably constant at least in sections over the length of at least one fluid connection line or a plurality of fluid connection lines and / or the diameter increases and / or decreases along the length.
Bei einer weiteren zusätzlichen oder anderen Ausführung ist mindestens eine Fluidverbindungsleitung sich im Wesentlichen geradlinig und/oder abschnittsweise gekrümmt erstreckend und als länglicher Spalt ausgebildet und weist eine eine kapillare Liquidförderung bewirkende Spaltbreite, vorzugsweise zwischen 5 µm und 200 µm, besonders bevorzugt zwischen 10 µm und 100 µm, sowie insbesondere eine Länge zwischen 0,5 mm und 5 cm, bevorzugt zwischen 1 mm und 10 mm, auf. Mit dieser Ausführung wird eine kapillare Liquidförderung über relativ breite Förderquerschnitte und eine erhöhte Förderleistung bewirkt, wodurch das Liquid bzw. die Flüssigkeit einfach in Richtung des Verdampferelementes transportiert und/oder angesaugt wird, so dass weitere technische Maßnahmen zur Unterstützung der Förderung des Liquids bzw. der Flüssigkeit nicht erforderlich sind. Vorzugsweise ist die Spaltbreite über die Länge mindestens einer Fluidverbindungsleitung zumindest abschnittsweise konstant und/oder nimmt zu und/ oder nimmt ab. Zweckmäßigerweise können voneinander beabstandete längliche, vorzugsweise parallel oder leicht konvergierend angeordnete Rippen oder Lamellen vorgesehen sein, zwischen denen ein Spalt gebildet wird oder mehrere Spalte gebildet werden. Des Weiteren kann der Spalt als durchgehender oder unterbrochener Ringspalt ausgebildet sein.In a further additional or different embodiment, at least one fluid connection line extends essentially in a straight line and / or curved in sections and is designed as an elongated gap and has a gap width, preferably between 5 μm and 200 μm, particularly preferably between 10 μm and 100 μm, causing capillary liquid delivery µm, and in particular a length between 0.5 mm and 5 cm, preferably between 1 mm and 10 mm. With this design, a capillary liquid delivery over relatively wide delivery cross-sections and an increased delivery rate is effected, whereby the liquid or the liquid is simply transported and / or sucked in in the direction of the evaporator element, so that further technical measures to support the delivery of the liquid or the Liquid are not required. The gap width is preferably over the length of at least one fluid connection line constant and / or increases and / or decreases at least in sections. Expediently, elongated, preferably parallel or slightly converging ribs or lamellae spaced apart from one another can be provided, between which a gap is formed or several gaps are formed. Furthermore, the gap can be designed as a continuous or interrupted annular gap.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung ist an oder benachbart zu der Luftaustrittsöffnung des Luftdurchtrittskanals ein Filtersegment, bevorzugt auswechselbar, angeordnet. Zweckmäßigerweise kann als Filtersegment ein Filtersegment aus dem Bereich der herkömmlichen Zigarettenfilter genommen werden, was eine nicht nur einfache, sondern auch preiswerte Lösung ergibt.In a further preferred embodiment, a filter segment, preferably exchangeable, is arranged on or adjacent to the air outlet opening of the air passage channel. A filter segment from the field of conventional cigarette filters can expediently be taken as the filter segment, which results in a solution that is not only simple but also inexpensive.
Bei einer Weiterbildung weist das Filterelement mindestens einen hohlen Abschnitt auf, mit dem das Filterelement über einen zu dem Filterelement benachbarten Abschnitt der Außenseite des Gehäuses geschoben oder an das Gehäuses angrenzend positioniert ist, wobei bevorzugt das Filtersegment als Hohlfiltersegment ausgebildet ist.In a further development, the filter element has at least one hollow section with which the filter element is pushed over a section of the outside of the housing adjacent to the filter element or positioned adjacent to the housing, the filter segment preferably being designed as a hollow filter segment.
Bei einer weiteren Weiterbildung ist das Filterelement anliegend an der Lage oder beabstandet zu der Lage angeordnet und mit der Lage durch eine in Umfangsrichtung umlaufend oder unterbrochen angebrachte Hülle aus Umhüllungsmaterial verbunden.In a further development, the filter element is arranged adjacent to the layer or at a distance from the layer and is connected to the layer by a casing made of covering material that is attached circumferentially or interrupted.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung weist das Gehäuse eine oder mehrere durchgehend oder unterbrochen umlaufende Vertiefungen oder einzelne Aussparungen zur elektrisch kontaktierenden Verbindung des Gehäuses mit einem weiteren Gehäuse und/oder zur elektrisch kontaktierenden Verbindung mit einem Inhalator, insbesondere einem Schaft eines Inhalators auf.In a further preferred embodiment, the housing has one or more continuous or interrupted circumferential depressions or individual recesses for electrically contacting connection of the housing to a further housing and / or for electrically contacting connection to an inhaler, in particular a shaft of an inhaler.
Vorzugsweise kann das Gehäuse rohr-, stab-, kugel- oder elipsenförmig ausgebildet sein.The housing can preferably be tubular, rod-shaped, spherical or elliptical.
Eine weitere oder weitergehende Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass in dem Gehäuse oder einem Teil davon eine Ausnehmung
Vorgeschlagen wird zur Lösung der zuvor angegebenen Aufgabe gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ein elektrischer Inhalator mit einem Grundkörper, der eine elektrische Energiequelle enthält und ein Halteende und ein vom Halteende beabstandet abgeordnetes Aufnahmeende zur lösbaren Aufnahme eines konsumierbaren Rauchartikels aufweist und einen, vorzugsweise hohlen, Schaft zur lösbaren Aufnahme eines konsumierbaren Artikels in Form eines Rauchartikels oder eines Medizinartikels ausformt, und mit mindestens einer Verdampfungsvorrichtung gemäß dem zuvor beschriebenen ersten erfindungsgemäßen Aspekt, die mit ihrem Gehäuse, bevorzugt lösbar, insbesondere unter Ausbildung eines elektrischen Kontakts zu der Energiequelle, am Schaft angeordnet oder positionierbar ist, oder die mit ihrem Gehäuse stationär am Schaft und mit dem Schaft fest verbunden angeordnet oder positioniert ist, vorzugsweise derart, dass der Schaft das Gehäuse integral ausformt und mit Leitungen zum Anschluss der Verdampfungsvorrichtung an die elektrische Energiequelle versehen ist. Ein solcher elektrischer Inhalator kann wahlweise je nach Bedarf und Ausführung als Einwegprodukt oder als Mehrwegprodukt ausgestaltet sein.According to a further aspect of the invention, an electric inhaler with a base body which contains an electrical energy source and a holding end and a receiving end spaced apart from the holding end for detachably receiving a consumable smoking article and a preferably hollow shaft is proposed to achieve the above-mentioned object for detachably accommodating a consumable article in the form of a smoking article or a medical article, and with at least one vaporization device according to the first aspect of the invention described above, which with its housing, preferably detachable, in particular with the formation of an electrical contact to the energy source, is arranged on the shaft or can be positioned, or which is arranged or positioned stationary with its housing on the shaft and firmly connected to the shaft, preferably such that the shaft integrally forms the housing and has lines for connecting the evaporator ungs device is provided to the electrical energy source. Such an electric inhaler can optionally be designed as a disposable product or as a reusable product, depending on requirements and design.
Vorzugsweise kann das Gehäuse der Verdampfungsvorrichtung am Aufnahmeende des Grundkörpers mittels eines Presssitzes oder einer Steckverbindung oder einer Schraubverbindung oder einer Bajonettverbindung, bevorzugt am Schaft des Grundkörpers, angeordnet sein. Zum wahlweisen Auswechseln der Verdampfungsvorrichtung sollten diese Verbindungen lösbar gestaltet sein.The housing of the evaporation device can preferably be arranged on the receiving end of the base body by means of a press fit or a plug connection or a screw connection or a bayonet connection, preferably on the shaft of the base body. These connections should be designed to be detachable for the optional replacement of the evaporation device.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung des Inhalators weist die Verdampfungsvorrichtung ein Schließelement auf, das ausgebildet ist, den Liquidspeicher vor Anordnung des Gehäuses der Verdampfungsvorrichtung am Aufnahmeende des Grundkörpers zu verschließen, und der Grundkörper weist Öffnungsmittel auf, die ausgebildet sind, bei Anordnung des Gehäuses der Verdampfungsvorrichtung am Aufnahmeende des Grundkörpers das Schließelement zu öffnen. Mit dieser Konstruktion wird auf einfache und zugleich geschickte Weise bewirkt, dass der Liquidspeicher vor Gebrauch kein Liquid bzw. keine Flüssigkeit verliert, sondern dicht ist und dann für den Gebrauch in fluide Verbindung mit der mindestens einen im Gehäuse der Verdampfungsvorrichtung ausgebildeten Fluidverbindungsleitung und somit mit dem Verdampferelement gebracht wird.In a further preferred embodiment of the inhaler, the evaporation device has a closing element which is designed to close the liquid reservoir before the housing of the evaporation device is arranged at the receiving end of the base body, and the base body has opening means which are designed when the housing of the evaporation device is arranged to open the closing element at the receiving end of the base body. With this construction it is effected in a simple and at the same time skillful way that the liquid reservoir does not lose any liquid or liquid before use, but is tight and then for use in fluid connection with the at least one fluid connection line formed in the housing of the evaporation device and thus with the Evaporator element is brought.
Zweckmäßiger Weise weist das Schließelement eine Membran auf und sind die Öffnungsmittel zum Durchstoßen der Membran ausgebildet.The closing element expediently has a membrane and the opening means are designed to pierce the membrane.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung des Inhalators ist das Gehäuse der Verdampfungsvorrichtung als sich in Längsrichtung des Grundkörpers von dessen Aufnahmeende hervorstehender Schaft ausgebildet. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist das Gehäuse und das Verdampfungselement in den Schaft integriert, wonach ein derartiger Schaft somit auch als Verdampferschaft bezeichnet werden kann. Demnach enthält bei dieser Ausführung der Schaft als weitere Bestandteile der Verdampfungsvorrichtung den Luftdurchtrittskanal, das mindestens eine Verdampferelement und die mindestens eine Fluidverbindungsleitung oder mehrere Fluidverbindungsleitungen. Der Schaft kann sich in Richtung der Längsrichtung des Grundkörpers zu dem Aufnahmeende hin erstreckten und vorzugsweise vor, an oder hinter dem Aufnahmeende enden. Bevorzugt kann sich der Schaft zu seinem freien Ende hin verjüngen und hat somit die Form nach Art eines Konus oder einer Halbkugel oder einer Halbelipse, wodurch sich ein als Manteltank ausgebildeter Liquidspeicher oder eine aus einem solchen Liquidspeicher und einem Hohlfiltersegment bestehende Kartusche einfacher auf den Schaft aufschieben und positionssicher fixieren lässt.In a further preferred embodiment of the inhaler, the housing is the Evaporation device designed as a shaft protruding in the longitudinal direction of the base body from its receiving end. In such a configuration, the housing and the evaporation element are integrated into the shaft, according to which such a shaft can thus also be referred to as an evaporator shaft. Accordingly, in this embodiment, the shaft contains the air passage duct, the at least one evaporator element and the at least one fluid connection line or several fluid connection lines as further components of the evaporation device. The shaft can extend in the direction of the longitudinal direction of the base body towards the receiving end and preferably end in front of, at or behind the receiving end. Preferably, the shaft can taper towards its free end and thus has the shape of a cone or a hemisphere or a half-ellipse, whereby a liquid reservoir designed as a jacket tank or a cartridge consisting of such a liquid reservoir and a hollow filter segment can be pushed onto the shaft more easily and can be fixed in a secure position.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung des Inhalators ist an dem Aufnahmeende des Grundkörpers eine durchgehend oder unterbrochen umlaufende Wand vorgesehen, die sich zur Aufnahme eines konsumierbaren Artikels in Form eines Rauchartikels oder eines Medizinartikels beabstandet zu dem Schaft und parallel oder geneigt zu der Richtung der Längserstreckung des Schaftes erstreckt oder in Richtung des Gehäuses der Verdampfungsvorrichtung erstreckt. Vorzugsweise ist diese Wand derart in einem Abstand zur Außenseite des Gehäuses oder des Schaftes angeordnet, so dass zwischen dieser Wand und dem Gehäuse beziehungsweise dem Schaft ein, bevorzugt umlaufender, insbesondere ringförmiger, Spalt oder Hohlraum entsteht, in dem insbesondere ein als Manteltank ausgebildeter Liquidspeicher oder eine aus einem solchen Liquidspeicher und einem Hohlfiltersegment bestehende Kartusche zumindest abschnittsweise aufgenommen wird.In a further preferred embodiment of the inhaler, a continuous or interrupted circumferential wall is provided at the receiving end of the base body, which is spaced apart from the shaft and parallel or inclined to the direction of the longitudinal extension of the shaft for receiving a consumable article in the form of a smoking article or a medical article extends or extends in the direction of the housing of the evaporation device. This wall is preferably arranged at a distance from the outside of the housing or the shaft, so that a preferably circumferential, in particular annular, gap or cavity is created between this wall and the housing or the shaft, in which in particular a liquid reservoir or in the form of a jacket tank a cartridge consisting of such a liquid reservoir and a hollow filter segment is received at least in sections.
Zur Erzeugung eines besonderen Raucherlebnisses oder einer bestimmten Medikation können bei einer weiteren bevorzugten Ausführung des Inhalators mindestens zwei in Richtung und/oder quer zu der Längserstreckung des Luftdurchtrittskanals hinter- oder nebeneinander angeordnete Verdampfungsvorrichtungen vorgesehen sein. Bei dieser Ausführung lassen sich somit mindestens zwei Verdampfungsvorrichtungen miteinander kombinieren. Eine solche Anordnung erlaubt insbesondere die Verwendung unterschiedlicher Liquids bzw. Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Substanzen, die im verdampften Zustand entweder in einem bestimmten Verhältnis miteinander vermischt oder nacheinander oder abwechselnd während der Benutzung des Inhalators verbraucht und somit konsumiert werden können.In a further preferred embodiment of the inhaler, at least two evaporation devices arranged one behind the other or next to one another in the direction and / or transverse to the longitudinal extent of the air passage can be provided in order to generate a special smoking experience or a certain medication. In this embodiment, at least two evaporation devices can be combined with one another. Such an arrangement allows in particular the use of different liquids or liquids with different substances, which in the vaporized state either mixed with one another in a certain ratio or consumed one after the other or alternately during use of the inhaler and thus consumed.
Des Weiteren kann der Inhalator bevorzugt eine, vorzugsweise auswechselbar, im Grundkörper aufgenommene Steuereinheit und/oder Stromquelle aufweisen, um den Verdampfungsprozess entsprechend steuern zu können.Furthermore, the inhaler can preferably have a control unit and / or power source, preferably exchangeable, received in the main body in order to be able to control the evaporation process accordingly.
Schließlich kann bevorzugt die mindestens eine Verdampfungsvorrichtung einen Teil eines konsumierbaren Artikels in Form eines Rauchartikels oder eines Medizinartikels bilden oder mehrere Verdampfungsvorrichtungen einen Teil eines konsumierbaren Artikels in Form eines Rauchartikels oder eines Medizinartikels bilden und hierzu beispielsweise als Kartusche gestaltet sein, die in den Inhalator eingesetzt wird.Finally, the at least one vaporization device can preferably form part of a consumable article in the form of a smoking article or a medical article, or several vaporization devices can form part of a consumable article in the form of a smoking article or a medical article and for this purpose, for example, be designed as a cartridge that is inserted into the inhaler .
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Verdampfungsvorrichtung mit einem als Lage ausgebildeten Liquidspeicher vorgeschlagen, bei welchem ein Gehäuse, ein Verdampferelement und ein Liquidspeicher mit einer Lage bereitgestellt und zusammengestellt werden, wobei ein in Umfangsrichtung geschlossener oder in Umfangsrichtung offener Hohlkörperstrang aus Fasermaterial mit Hilfe eines Strangverfahrens mit oder ohne Verfestigungsbehandlung, insbesondere Dampfbehandlung, hergestellt und in einem Schneideschritt in Stäbe geschnitten wird und aus Teillängen der Stäbe in einem Teilungsschritt die Lage oder Segmente der Lage gebildet werden, wobei das Filtermaterial einer Vorbehandlung unterzogen wird und das Fasermaterial während der Vorbehandlung mit einer fluiden, insbesondere flüssigen oder gasförmigen, Formulierung von Inhaltsstoffen eines konsumierbaren Artikels in Form eines Rauchartikels oder eines Medizinartikels benetzt werden oder dem Schneideschritt der Stäbe nachgeordnet die Stäbe in einem gesonderten Füllschritt, bevorzugt mit Hilfe einer Vakuumfülleinheit, mit einer fluiden, insbesondere flüssigen oder gasförmigen, Formulierung von Inhaltsstoffen eines konsumierbaren Artikels in Form eines Rauchartikels oder eines Medizinartikels befüllt werden, oder dem Teilungsschritt der Stäbe in die Lage oder in die Segmente der Lage nachgeordnet die Lage oder die Segmente der Lage in einem gesonderten Füllschritt, bevorzugt mit Hilfe einer Vakuumfülleinheit, mit einer fluiden, insbesondere flüssigen oder gasförmigen, Formulierung von Inhaltsstoffen eines konsumierbaren Artikels in Form eines Rauchartikels oder eines Medizinartikels befüllt werden. Hierzu kann beispielsweise eine Hülsenherstellungsmaschine und/oder eine Multifilterzusammenstellmaschine und/oder ein Filteransetzer, die jeweils bislang zur Herstellung von Tabakprodukten oder Artikel der tabakverarbeitenden Industrie zum Einsatz kamen, verwendet werden.According to a further aspect of the present invention, a method for producing an evaporation device with a liquid storage device designed as a layer is proposed, in which a housing, an evaporator element and a liquid storage device with a layer are provided and assembled, with a hollow body strand that is closed in the circumferential direction or open in the circumferential direction is made of fiber material using a strand process with or without solidification treatment, in particular steam treatment, and is cut into rods in a cutting step and the layer or segments of the layer are formed from partial lengths of the rods in a dividing step, the filter material being subjected to a pretreatment and the fiber material are wetted during the pretreatment with a fluid, in particular liquid or gaseous, formulation of ingredients of a consumable article in the form of a smoking article or a medical article or downstream of the cutting step of the rods, the rods are filled in a separate filling step, preferably with the help of a vacuum filling unit, with a fluid, in particular liquid or gaseous, formulation of ingredients of a consumable article in the form of a smoking article or a medical article, or the dividing step of the rods into the Layer or in the segments of the layer downstream, the layer or the segments of the layer are filled in a separate filling step, preferably with the help of a vacuum filling unit, with a fluid, in particular liquid or gaseous, formulation of ingredients of a consumable article in the form of a smoking article or a medical article . For this purpose, for example, a tube manufacturing machine and / or a multifilter assembly machine and / or a filter piecer, which were previously used for the manufacture of tobacco products or articles of the tobacco processing industry, can be used.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kartusche für einen Inhalator, insbesondere für einen Inhalator nach einem der Ansprüche 37 - 45 oder nach Anspruch 48 vorgeschlagen, mit einem Mundende, einem dem Mundende gegenüberliegenden Einsetzende, einer Längsachse L und mit einer eine Schicht an Fasermaterial enthaltenden Lage, welche eine die Schicht an Fasermaterial nach außen abgrenzende Hülle und einen sich entlang der Längsachse L erstreckenden Hohlraum aufweist, bei welcher die Schicht an Fasermaterial einen Liquidspeicher bildet und in der Schicht eine Masse einer Formulierung von Inhaltsstoffen eines konsumierbaren Artikels in Form eines Rauchartikels oder eines Medizinartikels kapillar abförderbar aufgenommen ist und bei welcher an dem Mundende eine Austrittssperre M für die Formulierung und/oder an dem Einsatzende eine Austrittssperre E für die Formulierung ausgebildet ist, wobei die Austrittsperre M und die Austrittssperre E bevorzugt als Faserhohlraumverschlußmittel in Form eines Klebemittels, eines aufschmelzbaren und wieder selbstverfestigenden Stoffes, als Schicht-Rezess in Form einer gegenüber dem Mundende oder dem Einsatzende und der Hülle zurückversetzten Schicht oder als Dichtring in Form einer stirnseitigen, insbesondere auf die Schicht vorgespannten, Abdeckung ausgebildet sind.According to a further aspect of the present invention, a cartridge for an inhaler, in particular for an inhaler according to one of claims 37-45 or according to claim 48, is proposed with a mouth end, an insertion end opposite the mouth end, a longitudinal axis L and a layer on Fiber material-containing layer, which has a shell delimiting the layer of fiber material to the outside and a cavity extending along the longitudinal axis L, in which the layer of fiber material forms a liquid reservoir and in the layer a mass of a formulation of ingredients of a consumable article in the form of a Smoking article or a medical article is taken away capillary and in which at the mouth end an exit barrier M for the formulation and / or at the insert end an exit barrier E for the formulation is formed, the exit barrier M and the exit barrier E preferably as a fiber cavity Closure means in the form of an adhesive, a meltable and self-solidifying substance, as a layer recess in the form of a layer set back from the mouth end or the insert end and the shell, or as a sealing ring in the form of a front cover, in particular pretensioned onto the layer.
Die Kartusche kann ein am Mundende angeordnetes Filterelement aufweisen. Das Filterelement kann als Hohlfilter ausgebildet sein. Das Filterelement kann an die Schicht an Fasermaterial anliegend oder von der Schicht an Fasermaterial beabstandet angeordnet sein. Das Filterelement kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Die Lage kann ein oder mehrere in Richtung der Längsachse einander nachgeordnete Segmente ausweisen. In den Segmenten können gleiche oder unterschiedliche Formulierungen aufgenommen sein. Die Segmente können gleiches oder voneinander verschiedenes Fasermaterial aufweisen. Die Segmente können gleiche oder voneinander verschiedene Innenquerschnitte und/oder Außenquerschnitte aufweisen. Die Dicke einer Schicht an Fasermaterial einer Lage, eines Segments oder mehrerer Segmente kann zwischen 0,2 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 8 mm, besonders bevorzugt zwischen 1,5 mm und 6 mm betragen. Die Schicht an Fasermaterial kann poröses Material, bevorzugt Fasermaterial aufweisen, welches insbesondere Zelluloseacetat-Fasern, Papierfasern und/oder Kunststofffasern oder Mischungen hiervon enthält, oder aus Zelluloseacetat-Fasern, Papierfasern und/oder Kunststofffasern im Wesentlichen besteht. Das Fasermaterial kann eine Dichte im Bereich von 0,2 bis 0,45 g/cm3, zum Beispiel 0,25 bis 0.33 g/cm3 aufweisen. Das Fasermaterial kann Zellulose Acetat enthalten oder daraus bestehen und insbesondere ein Total Filament Denier von 30.000 bis 80.000, bevorzugt 30.000 bis 40.000 aufweisen. Vorzugsweise kann die Lage zur Aufnahme eines Gehaltes an einer Formulierung zwischen 1% und 95%, bevorzugt zwischen 30% und 90%, besonders bevorzugt zwischen 45% und 88% bezogen auf das Gewicht von Lage und Formulierung vorgesehen sein. Das Verhältnis von in der Lage aufgenommener Masse an Formulierung zu Trockenmasse an Fasermaterial kann 8:1 bis 1:1 betragen. Bei einer bevorzugten Weiterbildung weist die Lage mindestens zwei Segmente auf, die bevorzugt benachbart zueinander angeordnet sind und/oder zur Aufnahme einer jeweils gegenüber dem anderen Segment unterschiedlichen Formulierung, Liquids und/oder Additivs vorgesehen sind und/oder jeweils eine gleiche oder unterschiedliche Wandstärke und/oder Dicke aufweisen. Die Länge einer Kartusche kann zwischen 20 und 90 mm liegen. Der Außendurchmesser einer Kartusche kann zwischen 5 und 25 mm liegen. In der Kartusche kann eine Verdampfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7 und/oder wie vorliegend beschrieben aufgenommen sein, bevorzugt mit einem Preßsitze. Weitere Ausgestaltungen einer Kartusche sind den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung zu entnehmen.The cartridge can have a filter element arranged at the mouth end. The filter element can be designed as a hollow filter. The filter element can be arranged adjacent to the layer of fiber material or at a distance from the layer of fiber material. The filter element can be made in one piece or in several pieces. The position can have one or more segments arranged downstream of one another in the direction of the longitudinal axis. Identical or different formulations can be included in the segments. The segments can have the same or different fiber material. The segments can have the same or different inner cross-sections and / or outer cross-sections. The thickness of a layer of fiber material of a layer, of a segment or of several segments can be between 0.2 mm and 10 mm, preferably between 1 mm and 8 mm, particularly preferably between 1.5 mm and 6 mm. The layer of fiber material can comprise porous material, preferably fiber material, which in particular contains cellulose acetate fibers, paper fibers and / or plastic fibers or mixtures thereof, or consists essentially of cellulose acetate fibers, paper fibers and / or plastic fibers. The fiber material can have a density in the range from 0.2 to 0.45 g / cm 3 , for example 0.25 to 0.33 g / cm 3 . The fiber material can contain or consist of cellulose acetate and in particular have a total filament denier of 30,000 to 80,000, preferably 30,000 to 40,000. The layer can preferably be provided to accommodate a content of a formulation between 1% and 95%, preferably between 30% and 90%, particularly preferably between 45% and 88%, based on the weight of the layer and formulation. The ratio of the mass of formulation absorbed in the position to the dry mass of fiber material can be 8: 1 to 1: 1. In a preferred development, the layer has at least two segments, which are preferably arranged adjacent to one another and / or are intended to accommodate a formulation, liquid and / or additive that is different from the other segment and / or each have the same or different wall thicknesses and / or or thickness. The length of a cartridge can be between 20 and 90 mm. The outside diameter of a cartridge can be between 5 and 25 mm. An evaporation device according to one of
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
-
1 im Längsschnitt eine Anordnung aus Verdampferkapsel und einem Abschnitt eines die Verdampferkapsel umgebenden Liquidspeichers jeweils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; -
2 einen Querschnitt durch die in1 gezeigte Anordnung aus Verdampferkapsel und Liquidspeicher gemäß weiterer unterschiedlicher Ausführungsbeispiele (a bis f) sowie eine Außenansicht einer Verdampferkapsel gemäß einem zusätzlichen Ausführungsbeispiel (g); -
3 im Längsschnitt die Anordnung einer Verdampferkapsel und eines Liquidspeichers gemäß1 in einer Kartusche (a), ein elektronischer Inhalator (b) und die Anordnung der die Verdampferkapsel und den Liquidspeicher enthaltenden Kartusche am elektronischen Inhalator (c); -
4 im Längsschnitt eine Anordnung aus Verdampferhülse und diese umgebendem Liquidspeicher jeweils gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel (a), dieAnordnung von 4a mit einer modifizierten Verwendung des Liquidspeichers und eine Anordnung aus Verdampferhülse gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und einem Liquidspeicher gemäß dem in4b gezeigten Ausführungsbeispiel; -
5 im Längsschnitt eine kombinierte Anordnung aus Verdampferkapsel gemäß1 und Verdampferhülse gemäß dem in4c gezeigten Ausführungsbeispiel (a), die Anordnung von5a mit einem Liquidspeicher gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel (b), ein Vorprodukt einer Kartusche mit einem Filterelement (c), die Aufnahme der Anordnung von5b in die Kartusche (d) und die Anordnung der nun die Kombination von Verdampferkapsel und Verdampferhülse sowie den Liquidspeicher enthaltenden Kartusche in einem elektronischen Inhalator (e); -
6 im Längsschnitt schematisch einen elektronischen Inhalator mit einer darin angeordneten Verdampfereinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel (a), eine Kartusche gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einem bereits darin angeordneten Liquidspeicher und einem ebenfalls darin angeordneten Filterelement (b) und den elektronischen Inhalator mit darin eingesetzter Kartusche (c); und -
7 schematisch im Längsschnitt einen elektronischen Inhalator gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel (a) und einem alternativen weiteren Ausführungsbeispiel (b), eine Kartusche mit einem darin angeordneten Liquidspeicher und einem ebenfalls darin angeordneten Filterelement gemäß weiteren Ausführungsbeispielen (c bis e) und die Anordnung der Kartusche von7e in einem elektronischen Inhalator von7b (f) .
-
1 in a longitudinal section an arrangement made up of an evaporator capsule and a section of a liquid reservoir surrounding the evaporator capsule, each according to a first exemplary embodiment; -
2 a cross section through the in1 The arrangement shown of the evaporator capsule and liquid storage device according to further different exemplary embodiments (a to f) and an external view of an evaporator capsule according to an additional exemplary embodiment (g); -
3 in longitudinal section the arrangement of an evaporator capsule and a liquid reservoir according to1 in a cartridge (a), an electronic inhaler (b) and the arrangement of the cartridge containing the vaporizer capsule and the liquid reservoir on the electronic inhaler (c); -
4th in a longitudinal section an arrangement of the evaporator sleeve and the liquid reservoir surrounding it, each according to a further exemplary embodiment (a), the arrangement of4a with a modified use of the liquid reservoir and an arrangement of the evaporator sleeve according to a further embodiment and a liquid reservoir according to the in4b embodiment shown; -
5 a combined arrangement of the evaporator capsule according to FIG1 and evaporator sleeve according to the in4c embodiment shown (a), the arrangement of5a with a liquid reservoir according to a further exemplary embodiment (b), a preliminary product of a cartridge with a filter element (c), accommodating the arrangement of5b into the cartridge (d) and the arrangement of the cartridge, which now contains the combination of vaporizer capsule and vaporizer sleeve and the liquid reservoir, in an electronic inhaler (e); -
6th in longitudinal section, schematically, an electronic inhaler with an evaporator unit arranged therein according to a further exemplary embodiment (a), a cartridge according to a further exemplary embodiment with a liquid reservoir already arranged therein and a filter element also arranged therein (b) and the electronic inhaler with the cartridge inserted therein (c ); and -
7th schematically in longitudinal section an electronic inhaler according to a further exemplary embodiment (a) and an alternative further exemplary embodiment (b), a cartridge with a liquid reservoir arranged therein and a filter element likewise arranged therein according to further exemplary embodiments (c to e) and the arrangement of the cartridge from FIG7e in an electronic inhaler from7b (f) .
Zunächst wird zum besseren Verständnis kurz der Aufbau eines elektrischen oder elektronischen Inhalators erläutert, wie es beispielsweise grundsätzlich aus der
In
An der Innenwand
Wie
Zur Versorgung des Verdampferelementes
Ferner ist zumindest an einem Abschnitt der Außenseite
Wie
Die Fluidverbindungsleitungen
Besonders vorteilhaft ist es, die Abgabeseite
Das als Substrat ausgebildete Verdampferelement
In einer weiteren Ausführungsform kann in der Wand des Gehäuses
In den
In
Anstelle einer rotationssymmetrischen oder sonstwie runden Querschnittsform, wie sie beispielhaft in den
Ferner lassen die Ausführungsbeispiele gemäß den
Schließlich lassen die in den
Während bei den in den
Ein konsumierbarer Artikel zum Inhalieren kann als Kartusche
In
Die Hülle
Somit liegt gemäß dem in
Der in
Die einen konsumierbaren Rauchartikel bildende Kartusche
In dem in
In
Wie
Die Anordnung des Verdampferelementes
Wie
Aufgrund der Unterteilung der Lage
Dies ist in
Das in
Die Verdampferelemente
Des Weiteren ist es grundsätzlich möglich, nicht nur die Lage
In
In
In
Das in
Bei den in den
In
Um ein unerwünschtes Austreten von Flüssigkeit aus der Lage
Eine Kartusche
Da bei den anhand der
Die eingangs und vorstehend beschriebene Kartusche kann eine Formulierung von Wirkstoffen von Medikamenten in Form Arzneimitteln enthalten. Als Arzneimittel, welche in der Kartusche in Form einer Formulierung vorliegen sind die Mittel vorgesehen, welche in den Absätzen 219 bis 283 der DE 20 2013 105 420 U9 genannt und beschrieben sind. Die diesbezügliche Offenbarung der DE 20 2013 105 420 U9 soll vorliegend vollumfänglich in Form eines explizit und konkret herangezogenen Bezugsdokuments ausdrücklich mit aufgenommen sein. Zur weiteren Offenbarung zu der vorliegenden Formulierung wird ebenfalls explizit auf die DE 20 2013 105 420 U9 und konkret auf die dortigen Absätze 284 und 285 verwiesen, welche vorliegend vollumfänglich in Form eines explizit und konkret herangezogenen Bezugsdokuments ausdrücklich mit aufgenommen sein sollen. Bei der erfindungsgemäßen Kartusche ist bei der Formulierung bevorzugt vorgesehen, als Träger zumindest einen Anteil an Wasser zu verwenden und/oder Festkörperbestandteile von Wirkstoffen bevorzugt zu lösen und/oder zu suspendieren, derart, dass ein Korngrößendurchmesser eines Wirkstoffs von 200 µm, bevorzugt von 150 µm nicht überschritten wird.The cartridge described at the outset and above can contain a formulation of active ingredients of medicaments in the form of medicaments. The medicaments which are provided in the cartridge in the form of a formulation are the means which are named and described in paragraphs 219 to 283 of
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