CN102917744B - 用于悬浮微粒吸入器的液罐 - Google Patents

Abstract

一种用于悬浮微粒吸入器的液罐（14），具备：容器流路（68），其一端向大气开放，在其内部存储香味溶液（L）；供给管（48），其连接该容器流路（68）的另一端和悬浮微粒吸入器的吸入路径（4），利用吸入路径（4）内的吸入压和毛细管现象的一个的作用,把香味溶液（L）向吸入路径（4）引导；流出阀（26），其被配置在容器流路（68）的另一端与供给管（48）之间，仅容许香味溶液（L）从容器流路（68）向供给管（48）流动（图2）。

Description

用于悬浮微粒吸入器的液罐

技术领域

本发明涉及供给香味溶液的液罐，详细说就是涉及对于把香味溶液变换成香气悬浮微粒，适合于使用者把该香气悬浮微粒与空气一起吸入的悬浮微粒吸入器的液罐。

背景技术

这种悬浮微粒吸入器分别被以下的专利文献1、2所公开。专利文献1、2的悬浮微粒吸入器都包括有吸入路径和存储香味溶液的液罐。该液罐利用吸入路径内的吸入压和毛细管现象的作用,把香味溶液向吸入路径的规定位置供给。根据该悬浮微粒吸入器，在把香味溶液向供给位置供给时不需要驱动源即供给泵，这就能够使悬浮微粒吸入器小型化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-89551（JP 11-89551A）

专利文献2：国际公开第2009／069518号手册（W02009／069518A1）

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1的液罐具有：罐主体、从该罐主体内的液中向上方延伸到吸入路径的供给管、安装在该供给管出口的加热器。但供给管的出口位置必须是在香味溶液利用毛细管现象而在供给管内能够上升的高度以下，对于液罐的设计和配置有大的制约。

在液罐内的香味溶液残余量少或液罐倾斜的情况下，香味溶液在供给管内的上升速度降低。在这种状况下，即使加热器对香味溶液的加热时间一定，从供给管向吸入路径内供给的香味溶液的供给量即香味悬浮微粒的生成量也减少，使香味悬浮微粒的生成量不能稳定。

且液罐内必须通过大气口向大气开放，所以液罐内的香味溶液有可能从大气口泄漏。

另一方面，专利文献2的液罐作为罐主体而包括填充有香味溶液的可挠性袋，该可挠性袋也经由供给管而与吸入路径的供给位置连接。可挠性袋内的香味溶液利用吸入路径内的吸入压而通过供给管向吸入路径供给。由于可挠性袋是自由变形，所以可挠性袋内的压力被一直维持在大气压，是一定的。因此，从可挠性袋供给的香味溶液的量根据吸入压来决定，故此可挠性袋能够稳定地供给香味溶液，且能够可靠地防止香味溶液泄漏。

但上述稳定供给香味溶液的条件是在可挠性袋内存储有足够的香味溶液。详细说就是若可挠性袋内的香味溶液残余量若少，则使可挠性袋自身收缩变形所需要的力就增加，不能维持香味溶液的稳定供给。且专利文献1、2的液罐都不能把液罐内的香味溶液进行完全供给，液罐在残存有香味溶液的状态下被废弃，或者必须接受香味溶液的补充。

本发明的目的在于提供一种用于悬浮微粒吸入器的液罐，能够一边防止香味溶液的泄漏和残存，一边稳定地供给香味溶液。

解决问题的技术方案

上述目的由本发明的液罐来达到，该液罐具备：容器流路，其存储香味溶液，分别具有一端向大气开放的大气口和另一端；供给管，其连接该容器流路的另一端和吸入路径，具有比容器流路的流路截面积小的流路截面积且向吸入路径开口的供给口，基于吸入路径内的吸入压和毛细管现象的一个的作用,把香味溶液从容器流路向供给口引导；流出阀，其被设置在容器流路的另一端与供给管之间，仅容许香味溶液从容器流路向供给管流动。

根据上述的液罐，在吸入路径内产生吸入压时，由于供给口的吸入压与大气口的大气压之间的压差而使容器流路内的香味溶液从供给管的供给口被吸出到吸入路径内。在此，随着香味溶液的被吸出而容器流路内的香味溶液通过流出阀被补充到供给管内，供给管的供给口处于一直接受香味溶液供给的状态。

在每次吸入路径内反复产生吸入压时，反复进行香味溶液向吸入路径内的供给和香味溶液从容器流路向供给管内的补充，容器流路内的香味溶液向供给管移动。其结果是容器流路内的香味溶液能够把其全部向吸入路径内供给。

另一方面，在没产生上述压差时，尽管容器流路内的香味溶液通过供给口和大气口分别受到大气压，但只要香味溶液的粘度和容器流路的流路阻力大到某种程度，则与液罐的姿势无关地能够阻止香味溶液在容器流路内的移动。其结果是能够可靠地阻止香味溶液从供给管的供给口和容器流路的大气口泄漏。

具体说就是，香味溶液在JIS标准的常温下具有1499mPa·s以下的粘度，容器流路具有38mm²以下的流路截面积。优选是香味溶液在JIS标准的常温下具有61mPa·s以下的粘度，容器流路具有28mm²以下的流路截面积。更优选是供给管具有0.1mm²以下的流路截面积。

另一方面，液罐还能够具有流入阀，该流入阀在大气口附近并且被配置在容器流路上，仅容许空气从大气口向容器流路区域内流动。该流入阀可靠地防止香味溶液从大气口泄漏。

液罐也可以代替流入阀而具有柱塞液，该柱塞液在大气口与容器流路内的香味溶液之间而位于容器流路内，把容器流路堵塞。这时，柱塞液对于香味溶液不具有亲和性，是与香味溶液邻接，或者液罐还能够包含空气层，其在容器流路内把柱塞液和香味溶液相互分离。

柱塞液与容器流路内香味溶液的移动连动地移动，一方面向香味溶液传递大气压，一方面阻止通过大气口流入到容器流路内的灰尘向香味溶液混入。

具体说就是容器流路能够使其一部分包含有螺旋管或是沿基准线反复往复的通路。

本发明的液罐不仅能够把香味溶液稳定地向吸入路径供给，而且能够可靠地阻止香味溶液从供给管的供给口和容器流路的大气口泄漏，以及阻止香味溶液在容器流路内有不希望的残存。

附图说明

图1是用于说明悬浮微粒吸入器基本原理的概念图；

图2是表示图1中液罐第一实施例的剖视图；

图3是表示液罐第二实施例的剖视图；

图4是表示图3的容器部分两端面的图；

图5是表示试验装置Tr的概略图；

图6是表示试验装置Ts的概略图；

图7是表示在试验装置Ts中细管的流路截面积与液供给量关系的曲线；

图8是表示具有柱塞液的容器流路一部分的剖视图；

图9是表示具有柱塞液和空气层的容器流路一部分的剖视图。

具体实施方式

图1的悬浮微粒吸入器具有管部件2，该管部件2的内部是作为吸入路径4来形成。详细说就是，管部件2从其一端侧开始而包含有：空气流入部分6、加热部分8和烟嘴部分10。空气流入部分6即吸入路径4在管部件2的一端具有向大气开放的空气导入口12。

液罐14与空气流入部分6连接。该液罐14存储香味溶液，该香味溶液是香味悬浮微粒的原料。

当使用者通过烟嘴部分10而吸入空气时，在吸入路径4内产生吸入压，该吸入力产生从空气导入口12朝向烟嘴部分10的空气流动，同时把香味溶液从液罐14向吸入路径4内吸出。被吸出的香味溶液与空气流一起向加热部分8移动，在该加热部分8一旦被蒸发后，在空气流中凝缩，生成香味悬浮微粒。因此，使用者把香味悬浮微粒与空气一起吸入，能够品尝具有香味悬浮微粒的香味。

图2表示第一实施例的液罐14，该液罐14在向悬浮微粒吸入器组装时具有沿悬浮微粒吸入器长度轴线的轴线。

液罐14具备壳体16，该壳体16是沿液罐14的轴线延伸的中空圆筒状，具有封闭端18和开口端20。该开口端20被端壁22所封闭，该端壁22与壳体16内的隔壁24共同地把流出阀26夹住。隔壁24把壳体16内分开并经由多个螺钉28而被固定在壳体16的周壁。图2仅表示了一个螺钉28。壳体16内在封闭端18与隔壁24之间被规定出内室30，该内室30通过多个通气孔32而向大气开放。

流出阀26包含阀壳体34，该阀壳体34具有：圆筒状的主体36和从该主体36向径向外侧延伸的凸缘38，该凸缘38被夹入在端壁22与隔壁24之间。主体36具有从端壁22突出的外端，该外端与端壁22之间被O型环40密封。在主体36内形成有阀室42，该阀室42是由锥孔形成，该锥孔向主体36的内端面开口，成为从该内端面朝向主体36外端的前端细状。

在阀室42内从阀壳体34的内端面侧开始作为阀元件而顺次配置有钢珠44和阀弹簧46。该阀弹簧46由螺旋弹簧形成，把钢珠44向从阀室42推出的方向靠压。且在主体36内配置有供给管48，该供给管48从阀室42延伸并从主体36的外端突出。

流出阀26还包含有阀座部件50。该阀座部件50是台阶的圆筒状，被保持在隔壁24内。阀座部件50具有大径端52和小径端，大径端52与主体36的内端面密接而把阀室42封闭。在大径端52的端面形成有半球状的阀座54，该阀座54承受钢珠44。且在阀座部件50内形成有通孔56，该通孔56分别在阀座54的中央和阀座部件50小径端的端面开口。由阀室42和通孔56形成流出阀26的阀通路。

上述的流出阀26是仅容许从通孔56朝向阀室42流动的止回阀。

另一方面，在上述的内室30配置有流入阀58，把该流入阀58配置在阀座托60与壳体16的封闭端18之间。阀座托60是圆筒状，具有与隔壁24密接的端面62。在该端面62形成有大气导入槽64，该大气导入槽64向阀座托60的径向延伸，在阀座托60的外周面作为大气口而开口。即大气导入槽64通过内室30和通气孔32而与大气连接。

流入阀58和上述的流出阀26具有同样的结构。因此，为了避免重复说明而对于与流出阀26的部件发挥同样功能的流入阀58的部件付与相同的参照符号。

以下对于流入阀58而仅说明与流出阀26不同的点。

把流入阀58配置成与流出阀26反向，流入阀58的通孔56与大气导入槽64连接。阀座托60和流入阀58的主体36经由多个螺钉66而相互结合。

流入阀58和流出阀26经由容器流路68而相互连接，关于该容器流路68在以下详述。

容器流路68包括形成在流入阀58和流出阀26的主体36的内部通路70、72，这些内部通路70、72具有在对应的阀的阀室42开口的一端和在主体36的外周面开口的另一端。且内部通路70具有在主体36的端面开口的注入口，该注入口被柱塞74所封闭。

且容器流路68具有连接内部通路70、72另一端彼此之间的螺旋管76，该螺旋管76被配置成把流入阀58包围，且在内室30内向液罐14的轴线方向延伸。

在液罐14处于初始状态时，由流入阀58的阀室42、容器流路68、流出阀26的阀室42和供给管48形成的液供给线内基于吸入路径4内的吸入压或毛细管现象，而被香味溶液L充满，该香味溶液L被引导到供给管48的前端。在此，供给管48的流路截面积比容器流路68的平均流路截面积充分小。香味溶液L能够通过上述的注入口向液流路内注入。

在把上述的液罐14向悬浮微粒吸入器内组装时，把供给管48的前端作为供给口49而位于悬浮微粒吸入器的吸入路径4内。因此，在使用者从悬浮微粒吸入器的烟嘴部分10将吸入路径4内的空气吸入时，在吸入路径4内产生吸入压。该吸入压把流出阀26和流入阀58打开，从供给管48的供给口49把香味溶液L吸出到吸入路径内。

在此，香味溶液L的吸出量即香味溶液L向吸入路径4的供给量，在把容器流路68内香味溶液L作为连续体看时，由加在连续体前端面（供给管48的供给口49）的吸入压和加在连续体后端的大气压之间的压差以及吸入时间来决定。且与香味溶液L从供给管48的被吸出连动，香味溶液L的连续体在容器流路68内向供给管48的供给口49前进，其结果是供给管48的供给口49成为一直被香味溶液L充满的状态。

其结果是使用者反复吸入的每次，香味溶液L向吸入路径4内的供给和香味溶液L连续体的前进就反复进行，所以液罐14能够把香味溶液L稳定地向吸入路径4内供给。由于容器流路68内的香味溶液L能够其全部地向吸入路径4内供给，所以在容器流路68内没有不希望残存香味溶液L。

在吸入路径4内不产生吸入压时，由于流出阀26和流入阀58都成为关闭状态，所以香味溶液L也没有可能从供给管48供给口49或流入阀58泄漏。

图3表示第二实施例的液罐14。

在说明第二实施例时，对于与第一实施例的部件和部位发挥同样功能的部件和部位则付与相同的参照符号。

以下说明第二实施例与第一实施例不同的点。

第二实施例的流出阀26被保持在阀座托78，该阀座托78发挥与第一实施例的隔壁24同样的功能。阀座托78和阀壳体34的凸缘38经由多个螺钉80而相互结合。阀座托78在其外周面具有螺纹孔81。第二实施例的液罐14在具备上述壳体16的情况下，螺纹孔81是用于把壳体16和阀座托78结合的螺钉拧入。

阀座托78在与阀壳体34相反侧的面具有台阶孔82，台阶孔82与阀座部件50的通孔56连通。形成容器流路68下游区域的连接管86的一端经由密封环84插入在台阶孔82，该连接管86的另一端与用于在其内部形成容器流路68上游区域的容器组件88连接。

详细说就是，容器组件88包括圆筒状部件90，该部件90具有一端面90a和另一端面90b。在这些端面90a、90b经由密封板92、94而分别安装有圆形的端壁96、98。连接管86贯通端壁96的中央和密封板92，连接管86的另一端与部件90的一端面90a密接。

另一方面，在端壁98和密封板94的外周部分别形成有容器流路68的大气口100和阻尼孔102。这些大气口100和阻尼孔102相互连通，阻尼孔102的内径比大气口100的内径小。

在部件90内形成有把阻尼孔102与连接管86的另一端相互连接的连接通路。该连接通路形成容器流路68的残余部，沿部件90的轴线反复往复。详细说就是连接通路包括在部件90内形成的多个通孔104，这些通孔104沿部件90的轴线方向把部件90贯通，分别具有在端面90a、90b开口的开口A、B。

图4表示在端面90a、90b的开口A、B的分布。各通孔104具有附加相同尾标的开口A、B。图4中通孔104由点划线表示。

且在端面90a形成有多个槽106，这些槽106分别连接开口A1与开口A2之间、开口A3与开口A4之间、开口A5与开口A6之间、开口A7与开口A8之间、开口A9与开口A10之间、开口A11与开口A12之间、开口A13与开口A14之间、开口A15与开口A16之间、开口A17与开口A18之间、开口A19与开口A20之间。

另一方面，在端面90b形成有多个槽108，这些槽108分别连接开口B2与开口B3之间、开口B4与开口B5之间、开口B6与开口B7之间、开口B8与开口B9之间、开口B10与开口B11之间、开口B12与开口B13之间、开口B14与开口B15之间、开口B16与开口B17之间、开口B18与开口B19之间、开口B20与开口B21之间。

且把具有开口A1、B1的通孔104配置在部件90的外周部，使通孔104的开口B1经由阻尼孔102而与大气口100连接。使具有开口A21、B21的通孔104位于在部件90的轴线上，把通孔104的开口A21与上述连接管86的另一端连接。

如参照附加在图4中点划线的箭头所了解的那样，上述的通孔104和槽106、108形成了连接阻尼孔102与容器流路68的一个连接通路。

在液罐14处于初始状态时，从连接通路经过连接管86和流出阀26而到供给管48的供给口49的液供给线内被香味溶液L充满。在第二实施例的情况下，香味溶液L是从大气口100被注入。

第二实施例的液罐14，即使是容器流路68在大气口100直接向大气开放，但只要适当设定香味溶液L的粘度和容器流路68以及供给管40的流路截面积，就能够发挥与上述第一实施例液罐14同样的功能，香味溶液L不会从大气口100泄漏。

为了验证这点，准备了图5所示的试验装置Tr1~Tr7。各试验装置Tr分别准备有与容器流路68、流出阀26和供给管48分别相当的特氟龙制的管A、止回阀B和细管C，仅是管A的内径不同。

各试验装置Tr的管A内通过吸入而仅收容有规定量的四种液D1~D4，液D的长度E分别是30mm。具体说就是，液D1~D4分别是水（W）、丙二醇（PG）的水溶液（以重量为基础是W：PG=1：1）、丙二醇（PG）、甘油（G）。

上述的试验装置Tr按照下面的条件进行规定时间（例如30秒期间），观察液D是否从管A泄漏，实施试验。

条件1：试验中，试验装置Tr使细管C处于向上的吊下铅直姿势。

条件2：试验中，试验装置Tr使管A处于保持水平的水平姿势。

条件3：试验中，试验装置Tr处于把止回阀B去掉的铅直姿势。

上述的试验结果被表示在以下的表1。

表1

表1中，ID、SA分别表示管A的内径和流路截面积。且表1中，○表示在管A内没有液D的移动，也没有液D从管A泄漏，×表示有液D的移动或泄漏。

当对比条件1、2和条件3的情况，如从表1了解的那样，由于有止回阀B的存在，即在容器流路68与供给管48之间有流出阀26的存在，即使图3的液罐14成为倾斜姿势，在避免香味溶液L从大气口100泄漏的危险上也有效地发挥着作用。

在液D即香味溶液L如甘油（G）等那样在20℃具有1499mPa·s以下粘度的情况下，只要管A即容器流路68的流路截面积是38mm²以下（容器流路68的内径比7mm小），就更能够有效地阻止香味溶液L泄漏。但由于香味溶液L通过加热而被悬浮微粒化，所以高沸点的甘油对于其悬浮微粒化就需要多的热能。

关于这点，在香味溶液L是比甘油沸点低，且在20℃具有60.5mPa·s以下粘度的丙二醇（PG）等溶液的情况下，为了有效阻止香味溶液L泄漏，优选容器流路68的流路截面积是28mm²以下（容器流路68的内径比6mm小）。

另一方面，为了验证香味溶液L从供给管48的送出，准备了图6所示的试验装置Ts1~Ts3。

试验装置Ts相当于是把去掉止回阀B的试验装置Tr的细管C与吸入管F连接。试验装置Ts1~Ts3的管A相同，但其细管C的内径相互不同。吸入管F相当于是上述的吸入路径4，在其前端具有相当于是空气导入口12的小孔。

在试验装置Ts1~Ts3的管A和细管C内充满有规定量的液D（PG或PGL），且在把试验装置Ts配置成横向水平姿势的状态下，实施把该吸入管F内的空气按照规定的吸入条件进行吸入的吸入试验。然后，测定从吸入试验的细管C向吸入管F内的液D的供给量。在实际的吸入试验中，是把吸入管F内的空气反复吸入10次后，求出来自细管C的液D的总供给量，从该总供给量计算每一次吸入动作的液D供给量。在吸入动作中，吸入管F内的压力在35ml／2sec的吸入条件下维持成为100mmAq。

以下的表2表示上述吸入试验的结果。

表2

表2中，ID、SA分别表示内径和流路截面积。

在吸入动作中，管A内的液D不中断而维持连续的液柱状态。

在上述的试验装置Ts即悬浮微粒吸入器中，吸入时所生成的悬浮微粒的量被认为是与香烟吸烟时从香烟产生的焦油量相当。一般地每一根香烟的吸入次数即喷吐（puff）次数是8左右。焦油的送出量在高的情况下是每一根香烟送出焦油20mg。这时，每一喷吐的焦油送出量是2.5mg。

在此，在液D假定全部被悬浮微粒化，如从表2了解的那样，在液D是PG的情况下，优选细管C即供给管48的流路截面积是0.1mm²以下。

另一方面，图7表示在上述吸入条件下的细管C的流路截面积与PG供给量之间的关系。如从图6了解的那样，在细管C的流路截面积是0.1mm²的情况下，按照55ml／2sec、35ml／2sec的吸入条件，PG的供给量分别是2.98mg／puff、2.58mg／puff。

第二实施例的情况有可能灰尘通过大气口100而进入到连接通路内，香味溶液L被灰尘等污染。因此，如图8所示，第二实施例的液罐14还能够包括有被向容器流路68（通孔104）内注入而把容器流路68封闭的柱塞液110。该柱塞液110对于香味溶液L不具有亲和性，位于与香味溶液L连续体的后端邻接。因此，柱塞液110与香味溶液L连续体一起前进，能够可靠地防止灰尘等对香味溶液L的污染。

如图9所示，第二实施例的液罐14在柱塞液110与香味溶液L连续体的后端之间还能够具有空气层112。在这种情况下，不要求柱塞液110对于香味溶液L的非亲和性。

本发明并不被上述第一和第二实施例的液罐所制约，流出阀26、流入阀58和容器区域的具体结构能够有各种变更。液罐14的供给管48也可以是不利用吸入路径内的吸入压，而是利用毛细管现象把香味溶液L引导到其前端的毛细管。

符号说明

26流出阀    48供给管    49供给口    58流入阀

64大气导入槽    68容器流路    76螺旋管    88容器组件

100大气口    110柱塞液    112空气层    L香味溶液

Claims (8)

1.一种用于悬浮微粒吸入器的液罐，在空气的吸入路径内把香味溶液变换成香气悬浮微粒，使该香气悬浮微粒与空气一起吸入，其特征在于，

具备：管状的容器流路，其装满所述香味溶液，分别具有一端向大气开放的大气口和另一端的送出口，随着从所述送出口送出的所述香味溶液，使残留在所述容器流路内的所述香味溶液向所述送出口前进；

供给管，其连接所述容器流路的所述送出口和所述吸入路径，分别具有比所述容器流路的流路截面积小的流路截面积且向所述吸入路径开口的供给口，基于所述吸入路径内的吸入压和毛细管现象的一个的作用,把所述香味溶液从所述容器流路的所述送出口向所述供给口引导；

流出阀，其被设置在所述容器流路的所述送出口与所述供给管之间，仅容许所述香味溶液从所述容器流路向所述供给管流动，

所述容器流路使其一部分包含有在所述液罐的轴线的周围沿该轴线延伸的螺旋管，或者，沿所述轴线反复往复的通路，

所述通路具有在所述轴线周围分布的多个孔，这些孔沿所述轴线延伸。

2.如权利要求1所述的液罐，其特征在于，还具有流入阀，其在所述大气口附近并且被配置在所述容器流路上，仅容许空气从所述大气口向所述容器流路区域内流动。

3.如权利要求1所述的液罐，其特征在于，还具有柱塞液，其在所述大气口与所述容器流路内的所述香味溶液之间而位于所述容器流路内，把所述容器流路堵塞。

4.如权利要求3所述的液罐，其特征在于，所述柱塞液对于所述香味溶液不具有亲和性，而且与所述香味溶液邻接。

5.如权利要求3所述的液罐，其特征在于，还包含空气层，其在所述容器流路内把所述柱塞液和所述香味溶液相互分离。

6.如权利要求1所述的液罐，其特征在于，所述香味溶液在JIS标准的常温下具有1499mPa·s以下的粘度，所述容器流路具有38mm²以下的流路截面积。

7.如权利要求1所述的液罐，其特征在于，所述香味溶液在JIS标准的常温下具有61mPa·s以下的粘度，所述容器流路具有28mm²以下的流路截面积。

8.如权利要求7所述的液罐，其特征在于，所述供给管具有0.1mm²以下的流路截面积。