CN115996649A - 尼古丁吸入器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种尼古丁吸入器，包括：主体部，包括壳体和设置在所述壳体中的文丘里管，液体尼古丁储存部，以及液体供应管，将液体尼古丁供应到所述文丘里管中；所述文丘里管包括：入口管部，与所述壳体的一端部的进气口连通，中央管部，在所述中央管部的管壁上设置有液体注入孔，以及出口管部，与所述壳体的另一端部的吸入口连通；所述液体供应管设置成与所述液体尼古丁储存部和所述中央管部的所述液体注入孔连通。

Description

尼古丁吸入器

技术领域

本发明要求于2021年8月18号提交的韩国专利申请第10-2021-0108543号的优先权的权益，其全部内容作为本说明书的一部分并入。

本发明涉及一种尼古丁吸入器，并且更具体地涉及能够气溶胶化并吸入液态尼古丁的吸入器。

背景技术

通过吸入器将气溶胶形式的尼古丁传递到肺部的方法是输送尼古丁的一种吸引人的方法。在这种情况下，气溶胶的大小对于吸烟满意度来说是一个非常重要的参数。这是因为当吸入具有大颗粒的气溶胶时，大的液滴撞击喉部或气道，从而传达一种负面的感觉。也就是说，尼古丁气溶胶的粒度越小，吸入尼古丁就越顺畅，尼古丁渗透到肺部也就越深，从而能够提高吸烟者的满意度。

卷烟烟雾的D50(质量中位直径或质量的平均粒径)是0.3μm到0.6μm。然而，由于装置的局限性，由便携式吸入器生成的尼古丁气溶胶的粒度与卷烟烟雾的粒度具有显著差异。因此，为了使通过吸入器传递尼古丁气溶胶的方法受到吸烟者的喜爱，生产精细的气溶胶颗粒的技术也应随之进步。

作为传统的气溶胶生成装置，通过加热气溶胶形成基质来生成气溶胶的方法是众所周知的。然而，这种装置具有需要包括加热器的复杂配置的缺点。

因此，正在研究不采用上述高温加热方法而利用压力差等生成尼古丁气溶胶的方法。然而，这些方法具有实际局限性，因为吸入器在大气中使用，所以不容易生成压力差。

现有技术文献

韩国授权专利第10-1734932号。

发明内容

发明要解决的问题

本发明是为了解决上述现有技术的问题而提出的，本发明的目的在于提供一种尼古丁吸入器，其能够通过使用者的吸入而显著地形成压力差，并利用该压力差有效地形成精细大小的尼古丁气溶胶。

用于解决问题的手段

为了实现上述目的，本发明提供了一种尼古丁吸入器，包括：主体部，包括壳体和设置在所述壳体中的文丘里管，液体尼古丁储存部，以及液体供应管，将液体尼古丁供应到所述文丘里管中；所述文丘里管包括：入口管部，与所述壳体的一端部的进气口连通，中央管部，在所述中央管部的管壁上设置有液体注入孔，以及出口管部，与所述壳体的另一端部的吸入口连通；所述液体供应管设置成与所述液体尼古丁储存部和所述中央管部的所述液体注入孔连通。

在本发明的实施方式中，所述出口管部的端部可以延伸到壳体的端部的吸入口以形成吸入部，并且所述出口管部具有从所述中央管部的端部到壳体的端部的吸入口管径逐渐增大的形式。

在本发明的实施方式中，所述入口管部的端部可以延伸到壳体的端部的进气口以形成进气部。

在本发明的实施方式中，所述出口管部的长度可以比所述入口管部的长度长。

在本发明的实施方式中，所述文丘里管的所述入口管部包括朝向所述中央管部逐渐变窄的第一锥形部，所述文丘里管的所述出口管部包括朝向所述中央管部逐渐变窄的第二锥形部；由所述第一锥形部和所述文丘里管的中心轴所形成的角度可以大于由所述第二锥形部和所述文丘里管的中心轴所形成的角度。

在本发明的实施方式中，所述中央管部的直径可以为0.5mm至1mm且长度可以为1mm至5mm。

在本发明的实施方式中，所述液体尼古丁储存部可以位于所述壳体和包括所述文丘里管的一部分或全部的主体部内壁之间的空间中。

在本发明的实施方式中，所述液体尼古丁储存部可以包括环形容器，并且所述环形容器可以以围绕所述主体部内壁的外周面的形式设置。

在本发明的实施方式中，所述液体供应管可以包括压接单元，所述压接单元在没有吸入时锁定所述液体供应管，并且在吸入时打开所述液体供应管。

在本发明的实施方式中，所述液体注入孔的直径可以小于所述液体供应管的直径。

在本发明的实施方式中，所述尼古丁吸入器可以还包括：加热元件，设置在所述进气口和所述文丘里管之间或者设置在所述进气口侧的所述文丘里管。

在本发明的实施方式中，所述尼古丁吸入器可以还包括：香味扩散元件，设置在所述进气口和所述文丘里管之间或者设置在所述进气口侧的所述文丘里管。

发明的效果

本发明的尼古丁吸入器具有在吸入器内的文丘里管结构，并且将液体尼古丁供应到文丘里管中形成负压的部分，从而提供有效地生成精细大小的尼古丁气溶胶的效果。

附图说明

图1是示出本发明的尼古丁吸入器的实施方式的剖面立体图，

图2是示出本发明的尼古丁吸入器的实施方式的剖视图，

图3是示出本发明的尼古丁吸入器的另一实施方式的剖面立体图，

图4是示出本发明的尼古丁吸入器的另一实施方式的剖视图，

图5是示意性地示出本发明的尼古丁吸入器的气溶胶生成机制的视图，

图6是示出包括在本发明的尼古丁吸入器中的文丘里管的结构的视图，

图7是示出了吸入部中的流量的曲线图，该流量取决于包括在本发明的尼古丁吸入器中的文丘里管的中央管部的直径和长度，

图8是示出了吸入压的曲线图，该吸入压取决于包括在本发明的尼古丁吸入器中的文丘里管的中央管部的直径和长度，

图9是示出当本发明的尼古丁吸入器工作时各部件生成的压力的曲线图，

图10是示出本发明的尼古丁吸入器的另一实施方式的剖视图，

图11是包括在图11的尼古丁吸入器中的压接单元的放大剖视图，

图12是示出当本发明的尼古丁吸入器工作时测量在0.4秒后所测量的气溶胶粒度的结果的视图，以及

图13是示出在本发明的尼古丁吸入器的工作过程中测量气溶胶粒度随时间的分布的结果的视图。

具体实施方式

在下文中，将更详细地描述本发明。

本说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应被解释为限于普通术语或词典术语，而应基于发明人可以适当地定义术语的概念以尽可能最好的方式描述他/她的发明的原则，以与本发明的技术思想一致的意义和概念来解释。

本文使用的术语仅仅是为了描述特定的实施方式，而不是为了限制本发明。除非上下文另有明确规定，否则单数形式包括复数所指对象。应当理解，本说明书中使用的术语“包括”或“具有”旨在表示所述特征、数量、步骤、动作、组件、部件或其组合的存在，但不排除一个以上的其他特征、数量、步骤、动作、组件、部件或其组合的存在或添加的可能性。

本文使用的术语“前”和“后”是基于气溶胶的流动来定义的。

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式以便本发明所属领域的技术人员能够容易地实施。然而，本发明可以以几种不同的形式实施，并且不限于本文描述的实施方式。

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式。

如图1和2所示，本发明的尼古丁吸入器包括：主体部100，包括壳体110和设置在壳体内的文丘里管120，液体尼古丁储存部200，以及液体供应管300，将液体尼古丁供应到文丘里管120中；所述文丘里管120包括：入口管部121，与上述壳体的一端部的进气口400连通，中央管部122，在管壁上具有液体注入孔124，以及出口管部123，与壳体的另一端部的吸入口500连通；液体供应管300设置成与液体尼古丁储存部200和中央管部的液体注入孔124连通。

通常，在尼古丁吸入器中，当试图将液体尼古丁吸入人体时，重要的是精细气溶胶化液体尼古丁以促进肺部吸入。特别是，当推进剂与液体尼古丁一起包含在储存部200中时，由于液体尼古丁的排放速度非常快，因此在吸入后立即进入口中，大的液滴撞击喉部和气道，从而表现出负面的感官特征。因此，有必要更迅速和更精细地气溶胶化液体尼古丁。

在本发明的尼古丁吸入器中，液体尼古丁在通过上述特殊结构排放后立即得到更精细地气溶胶化。

根据本发明的尼古丁吸入器气溶胶化液体的机制将描述如下。当使用者通过图1所示的尼古丁吸入器的吸入部600吸入空气时，文丘里管120的中央管部122中的压力根据伯努利原理而降低。因此，由于压力差，容纳在液体尼古丁储存部200中的液体尼古丁220以液态通过液体供应管300排放到中央管部122的液体注入孔124中(图5的(a))，同时，推进剂由于压力差而汽化时生成气泡(图5的(b))。此后，随着气泡的生长，气泡之间的液膜破裂(图5的(c))，从而液体尼古丁得到气溶胶化(图5的(d))。此时，由于压力差越大，气泡的生长越快，液膜破裂的速度也越快，所以气溶胶生成效率得到提高。

在本发明的实施方式中，如图1所示，出口管部123的端部延伸到壳体110的端部的吸入口500以形成吸入部600，并且出口管部可以具有从中央管部122的端部到壳体的端部的吸入口管径逐渐增大的形式。

此外，入口管部121的端部可以延伸到壳体110的端部的进气口400以形成进气部。

在上述形式的尼古丁吸入器中，如图2所示，优选出口管部123的长度L2大于入口管部121的长度L1。这是因为，由于气溶胶在飞行时还会被雾化，所以形成较长的出口管部123的长度对于雾化是有效的。

此外，在上述形式的尼古丁吸入器中，文丘里管120的入口管部121包括朝向中央管部122逐渐变窄的第一锥形部，而出口管部123包括朝向中央管部122逐渐变窄的第二锥形部。如图6所示，优选由第一锥形部和文丘里管120的中心轴所形成的角度a(图6)大于由第二锥形部和文丘里管的中心轴所形成的角度b(图6)。这是因为，如上所述，由于出口管部123的长度大于入口管部121的长度并且进气口400的大小大是有利的，所以在这种情况下，第一锥形部的角度不得不大于第二锥形部的角度。此外，这是因为，根据伯努利原理，为了将文丘里管的中央管部122的压力形成为较低的压力，入口管部121的直径较大是有利的。

在本发明的实施方式中，中央管部122可以形成为直径为0.5mm至1mm，更优选地为0.6至0.8mm，并且长度为1mm至5mm。

中央管部122应该具有能够形成适当负压的直径和长度。如果直径太窄且长度太长，流量由于壁面摩擦阻力反而减小，并且出现压力损失，因此不能充分形成负压，这不是优选的。因此，优选直径和长度形成于如上所述的范围内。

由于应当在吸入部中保证适当的吸入流量，因此中央管部122的直径应该至少为0.5mm。这是因为，当直径为0.5mm时，即使是最弱的呼吸，2秒钟吸入20ml的空气和液体尼古丁的混合物也是可能的。此外，当直径超过1mm时，在中央管部中没有形成足够的负压，这对于气溶胶化是不利的。

图7示出了根据上述中央管部122的直径和长度的吸入部中的流量。

此外，考虑到液体注入孔124的设置和大小，中央管部122的长度应该大于1mm，并且由于需要形成合适的负压，因此中央管部122的长度应该小于5mm。图8示出了根据上述中央管部122的直径和长度的吸入压。图9是示出当本发明的尼古丁吸入器工作时各部件生成的压力的曲线图。

在本发明的实施方式中，如图1或图3所示，液体尼古丁储存部200可以位于壳体110和包括文丘里管120的一部分或全部的主体部内壁130之间的空间中。

具体地，液体尼古丁储存部200包括环形容器210，并且该环形容器可以以围绕主体部内壁130的外周面的形式设置。

液体尼古丁储存部200的这种设置使得尼古丁吸入器以紧凑结构来制造成为可能。

在本发明的实施方式中，液体供应管300可以具有压接单元310，该压接单元310在没有吸入时锁定液体供应管，在吸入时打开液体供应管。由于当使用者吸入吸入器时，文丘里管的中央管部中的压力降低，因此压接单元可以通过该压力差打开。

例如，压接单元可以由传感器和电磁阀构成，传感器用于在吸入吸入器时感测吸入压力，在传感器感测到吸入状态时，电磁阀根据感测结果打开液体供应管。在这种情况下，当没有吸入时，电磁阀保持液体供应管关闭的状态。

此外，如图10和11所示，压接单元可以是手动操作的形式。也就是说，压接单元可以是这样的形式，其中，使用者在吸入吸入器之前，通过按压由弹簧312支撑并压接液体供应管的压接杆311(图11)来打开液体供应管(图11的(b))，在完成吸入之后，使用者通过释放施加到压接杆的压力来使液体供应管再次返回到关闭状态(图11的(a))。

此外，压接单元可以形成为公知的形式。例如，也可以应用韩国授权专利第10-1734932号中描述的压接构件。在这种情况下，为了应用上述压接构件，根据本发明的尼古丁吸入器的结构可以包括附加部件。例如，吸入部600可以具有与壳体110和主体部内壁130之间的空间连通的另一个吸入口，并且压接单元310还可以设置有可以在通过吸入口吸入时进行工作以释放由压接单元施加到液体供应管的压力的装置。

作为具体示例，当应用如上所述的韩国授权专利第10-1734932号的压接构件21时，具有与韩国授权专利第10-1734932号中描述的形式的叶片(vane)15相同或相似的结构的叶片可以设置在本发明中描述的壳体110和主体部内壁130之间的空间中。所述叶片包括膜，该膜的尺寸设计成，在壳体110和主体部内壁130之间的空间中的压力由于吸入器的吸入部600的吸入而降低时，上述膜可以根据该压力向壳体110的内壁侧移动，在上述膜的进气口400侧的一端部可以设置有枢轴。因此，当吸入吸入器时，如果膜和壳体内壁之间的压力降低，则膜在绕枢轴旋转的同时向壳体内壁侧移动。在膜的下端部可以设置有能够按压液体供应管300的夹爪(jaw)。膜可以形成为在没有吸入吸入器时通过诸如弹簧的弹性构件接收向下的力的结构，并且通过该力，夹爪可以挤压液体供应管以阻止液体尼古丁的流动。另一方面，当吸入吸入器时，由于膜和壳体内壁之间的压力降低，膜升起，夹爪抬起，因此液体供应管上的压力释放，从而供应液体尼古丁。液体供应管可以由柔性材料制成以使压接装置能够工作。

在本发明的实施方式中，为了通过负压打开压接元件，优选将液体注入孔的直径形成为小于液体供应管的直径。液体注入孔的直径可以在0.1mm至0.5mm的范围内。液体注入孔124的数量可以是一个或两个以上。

在本发明的实施方式中，如图3和图4所示，尼古丁吸入器还可包括的加热元件700，其位于进气口400和文丘里管120之间或在文丘里管120的进气口侧中。加热元件可以是但不限于通过化学反应的热源、热电元件、线圈加热器、陶瓷加热器等。

当含有推进剂的液体尼古丁被气溶胶化时，温度由于突然膨胀而暂时快速降低，因此它实际上是非常凉的。加热元件用于弥补它，应用加热元件加热流入的空气后进行吸入。加热元件优选地以不显著阻碍空气流动的形式安装，其可以由多孔材料形成。

在本发明的实施方式中，如图3和图4所示，尼古丁吸入器还可包括香味扩散元件700，其位于进气口400和文丘里管120之间或在文丘里管120的进气口侧中。香味扩散元件可以通过经由流入的空气添加香味来帮助吸入。香味扩散元件可以是固体香味剂、包含在多孔材料内的香味剂、香味片、香味胶囊等。

在本发明的实施方式中，液体尼古丁可以包括尼古丁溶液以及推进剂，推进剂可以使用本领域公知的推进剂，例如，可以使用HFA-134a、CFC等。推进剂用于在液体尼古丁存储容器内部形成压力，使得液体尼古丁易于供应，并且用于当液体尼古丁排放进文丘里管中时生成气泡。

在下文中，将参照图1描述本发明的尼古丁吸入器的工作。

首先，当在本发明的尼古丁吸入器的吸入部600中发生吸入时，在进气口400处没有压力损失地引入空气。当所引入的空气通过文丘里管120的入口管部121穿过具有窄的直径的中央管部122时，根据伯努利原理，速度增加，因此，当中央管部122的内部压力降低时，形成负压。此时，通过所形成的负压，压接单元310打开，而通过该压力差和推进剂本身的压力，储存在液体尼古丁储存部200中的液体尼古丁通过液体供应管300经由液体注入孔124供应到中央管部122中。以这种方式供应的液体负载至快速的空气流中并穿过出口管部123移动到吸入口500。此时，由于负压，在液体尼古丁迅速地形成气泡，液膜逐渐变薄，并且液膜迅速破裂而形成气溶胶。尼古丁气溶胶向沿吸入口500的方向飞行时，由于空气和液体之间的高速度差，通过空气和液体之间的摩擦以及液体的表面张力特性而雾化，以形成更精细的几微米(μm)的气溶胶。

与在大气压力下打开的传统尼古丁吸入器相比，本发明的尼古丁吸入器在较低的负压下打开，从而在液体中形成更多的气泡并生长得更快，从而更快地破坏液膜。因此，液体尼古丁通过这种机制得到更精细地雾化。

在本发明的尼古丁吸入器工作时，用粒度测量装置(产品名：Spraytech，制造商：Malvern)测量吸入嘴中的气溶胶的粒度和粒度分布，结果如图12和图13所示。如以上附图中所证实的，本发明的尼古丁吸入器显示出优异的气溶胶化特性。

尽管已经参照上述优选实施方式描述了本发明，但是在不脱离本发明的主旨和范围的情况下，可以进行各种修改和变化。因此，所附权利要求将包括本发明主旨内的这些修改和变化。

附图标记的说明

100：主体部               110：壳体

120：文丘里管             121：入口管部

122：中央管部             123：出口管部

124：液体注入孔           130：主体部内壁

200：液体尼古丁储存部     210：液体储存容器

220：液体尼古丁           300：液体供应管

310：压接单元             311：压接杆

312：弹簧                 400：进气口

500：吸入口               600：吸入部

700：加热元件或香味扩散元件。

Claims (12)

1.一种尼古丁吸入器，其中，包括：

主体部，包括壳体和设置在所述壳体中的文丘里管，

液体尼古丁储存部，以及

液体供应管，将液体尼古丁供应到所述文丘里管中；

所述文丘里管包括：

入口管部，与所述壳体的一端部的进气口连通，

中央管部，在所述中央管部的管壁上设置有液体注入孔，以及

出口管部，与所述壳体的另一端部的吸入口连通；

所述液体供应管设置成与所述液体尼古丁储存部和所述中央管部的所述液体注入孔连通。

2.根据权利要求1所述的尼古丁吸入器，其中，

所述出口管部的端部延伸到壳体的端部的吸入口以形成吸入部，并且所述出口管部具有从所述中央管部的端部到壳体的端部的吸入口管径逐渐增大的形式。

3.根据权利要求2所述的尼古丁吸入器，其中，

所述入口管部的端部延伸到壳体的端部的进气口以形成进气部。

4.根据权利要求3所述的尼古丁吸入器，其中，

所述出口管部的长度比所述入口管部的长度长。

5.根据权利要求4所述的尼古丁吸入器，其中，

所述文丘里管的所述入口管部包括朝向所述中央管部逐渐变窄的第一锥形部，所述文丘里管的所述出口管部包括朝向所述中央管部逐渐变窄的第二锥形部；

由所述第一锥形部和所述文丘里管的中心轴所形成的角度大于由所述第二锥形部和所述文丘里管的中心轴所形成的角度。

6.根据权利要求1所述的尼古丁吸入器，其中，

所述中央管部的直径为0.5mm至1mm且长度为1mm至5mm。

7.根据权利要求1所述的尼古丁吸入器，其中，

所述液体尼古丁储存部位于所述壳体和包括所述文丘里管的一部分或全部的主体部内壁之间的空间中。

8.根据权利要求7所述的尼古丁吸入器，其中，

所述液体尼古丁储存部包括环形容器，并且所述环形容器以围绕所述主体部内壁的外周面的形式设置。

9.根据权利要求1所述的尼古丁吸入器，其中，

所述液体供应管包括压接单元，所述压接单元在没有吸入时锁定所述液体供应管，并且在吸入时打开所述液体供应管。

10.根据权利要求1所述的尼古丁吸入器，其中，

所述液体注入孔的直径小于所述液体供应管的直径。

11.根据权利要求1所述的尼古丁吸入器，其中，还包括：

加热元件，设置在所述进气口和所述文丘里管之间或者设置在所述进气口侧的所述文丘里管。

12.根据权利要求1所述的尼古丁吸入器，其中，还包括：

香味扩散元件，设置在所述进气口和所述文丘里管之间或者设置在所述进气口侧的所述文丘里管。

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