CN117642087A - 用于水性溶液的挥发的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适于将粘性液体组合物(S)挥发成微滴(5)的装置(1)，其包括在挥发元件上游的预热室(12)。其进一步涉及由液体组合物提供气溶胶的方法、用于产生气溶胶的水性液体组合物，以及包括该水性液体组合物的套件。

Description

用于水性溶液的挥发的装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种蒸发装置，诸如，电子烟或吸入器。特别地，根据本发明的装置适于以改进的效率蒸发水性溶液。其允许产生具有低于约4μm、优选地大约1μm的平均直径的微滴。本公开进一步涉及一种用于蒸发此类液滴的气溶胶中的水性溶液的过程。其还涉及一种套件，该套件包括单独包装的装置和至少一种水性溶液。

背景技术

已知液滴的平均尺寸是用于吸入物质的效率的重要参数。约4μm的微滴通常认为对进入穿过肺部而言是最佳的。无论物质或物质溶解在其中的溶液涉及药物产品还是涉及诸如尼古丁的烟草衍生物，优选的是产生具有直径小于约4μm的均匀颗粒尺寸的气溶胶。

出于稳定性或均匀性的原因，用于吸入的物质经常与添加剂或有机溶剂组合。为了蒸发的目的，此类非水性溶剂由于它们的低天然粘度而通常更有利于产生小尺寸的微滴。然而，添加剂或有机溶剂可提供一些负面影响。除了与有机体的潜在非合乎需要的相互作用之外，一旦吸入或在吸入期间，此类非水性溶液可提供刺激、坏味道或任何其它不利的感觉。因此，水性溶液显得优选用于吸入。由于与有机溶剂相比的水的较低天然粘度，故难以产生具有低于4μm的所需颗粒平均尺寸的气溶胶。

文献WO9501137描述一种允许加热溶液中的物质直至其蒸发的装置。此类方法不显得适合于水性溶液，因为水的高蒸发焓需要局部递送大量能量以蒸发溶剂。这导致高能量消耗以及在蒸发发生之前的长循环时间(laps time)。另外，温度可降解组合物的物质，或者在混合物中引起非合乎需要的化学反应。

文献US2019014819描述一种装置，其允许借助于压电网状物挥发气溶胶前体，以便避免由加热过程导致的任何副作用。虽然基于有机溶剂的组合物可挥发，但是此类布置不显得直接适用于水性溶液。特别地，其对于控制水性组合物的液滴的平均尺寸而言是非最佳的。另外，压电网状物需要电升压来蒸发溶液，当装置由电池供给时，这代表在自主性方面的限制。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供允许以受控液滴尺寸雾化水性溶液的装置。特别地，本发明的目的在于提供允许以具有低于4μm或大约1μm或更低的平均直径的液滴的气溶胶雾化水性溶液的装置。

目的还在于提供装置，其允许将液体组合物的粘度减小到1cP以下，以使改进所得气溶胶的流速。

本发明的另一个目的在于提供允许挥发水性溶液而不燃烧或降解其包含的物质的装置。因此，目的在于在不使溶液沸腾的情况下挥发水性溶液。

本公开的另一个目的在于提供用于将水性溶液蒸发成具有受控平均尺寸的液滴气溶胶的过程。更具体地，目的在于在控制颗粒的平均尺寸的同时蒸发水性溶液。

本发明的另一个目的在于提供适于挥发水性溶液并允许调制温度、发射液滴的尺寸或挥发的持续时间的装置。

又一个目的在于提供包括具有生物效应的至少一种物质的水性溶液，水性溶液具有在20℃的室温处高于约2cP或1.5cP或1.4cP的粘度。更具体地，目的在于提供溶液，其包括比已知溶液少的有机溶剂，或者没有或基本上没有有机溶剂。目的在于提供用于吸入目的的具有小于30％或小于25％或20％的有机溶剂的液体溶液。

这些目的借助于在独立权利要求中描述且在从属权利要求中进一步详述的本发明来实现。

要求权利的解决方案解决上文提到的缺陷。特别地，其允许扩散具有受控的平均直径的水性溶液的微滴。此外，其改进产生的气溶胶的效率，该产生的气溶胶没有或基本上没有非合乎需要的添加剂或溶剂。其进一步允许以最少的能量消耗来挥发物质。因此，要求权利的装置具有较长的自主性并且呈现改进的使用舒适度。要求权利的解决方案还允许经由风味增强剂测定来控制用户味道参数，并经由后加热器的温度来加热。

附图说明

当前描述的发明的实现的实例由以下附图示出：

图1：根据本发明的装置的示意图。

图2：根据本发明的装置的预热室的细节。

图3：根据本发明的用于装置的示意性命令图。

图4a：根据实施例的本说明书的装置的截面视图。

图4b：根据实施例的本说明书的装置的截面视图。

图5a：根据实施例的本说明书的装置的截面视图。

图5b：根据实施例的本说明书的装置的截面视图。

具体实施方式

本公开的装置1包括具有储存隔间11的壳体10。储存隔间11可为壳体10的内部空间，例如，壳体10的末端处的内部空间。为了接近储存隔间11，壳体10包括可移除部分，诸如，帽或盖，其可在壳体10的末端处旋拧或夹住。备选地，壳体10的部分可与装置的其余部分分离，以开启至储存隔间11的通路。此类可移除的一半可代表装置的部分，诸如，其长度的10％或20％。例如，其可旋拧在壳体10的其余一半(代表装置1的本体)上。备选地，储存隔间11可为装置的中心隔间，其可借助于可开启的侧向盖进入。此类侧向盖可通过一个或若干铰链联结于壳体10。

储存隔间11可适于从外部罐接收液体组合物S。合适的密封件布置在盖与壳体10之间的连接部处以便避免泄漏。根据实施例，壳体10在储存隔间11的水平处至少包括透明部分，诸如侧向窗，以允许用户目视储存隔间11中剩余的液体组合物S的水平。因此，对应于储存隔间11的壳体部分可在其表面的部分上(诸如在其表面的半部上)是完全透明的或透明的。备选地，仅覆盖储存隔间11的盖是透明的。

根据另一个实施例，储存隔间11可适于接收液体组合物S的筒。此类筒具有适于储存液体制剂的内部容积和适于将筒联接于装置1的连接部分。连接部分可包括密封器件，在筒与装置1分离时防止液体制剂S泄漏。其可另外包括适于保持筒连接于装置1的固定器件，诸如，螺纹或一个或若干凸耳。筒的密封器件优选地适于一旦筒连接于装置1，就自动开启。为此，通道末端可存在于装置1上、在筒的连接点处，当将筒联接于装置1时，该通道末端可对筒的密封器件进行穿孔或开启。在储存隔间11适于接收筒的情况下，其可没有盖或帽，以使筒可直接连接于壳体10而无需太多操纵。备选地，帽可至少设置成保护装置1的连接部分。如果存在，帽还可用于向筒施加必要的力，用于在联接于装置1时使密封器件穿孔或开启。此处理解的是，任何合适的布置可适于本装置1。

储存隔间11包括至少一个溶液入口110，允许液体组合物S从储存隔间11流动至预热室12。溶液入口110可为通孔或多个通孔，允许液体组合物S自由地流动至预热室12。然而，此类布置可对重力敏感，并且限制装置1可在使用条件下采取的位置的数量。溶液入口110可包括允许根据需要闭合和开启溶液入口110的可移动部分。例如，预热室12可具有对应于待吸入的溶液S的剂量的预定容积。通过开启溶液入口110，预热室12可填充有合适体积的液体溶液S。在开始吸入之前闭合溶液入口110接着保证不会吸入过量的组合物S。

备选地，溶液入口110可包括有限尺寸的一个或若干孔隙，液体组合物S可通过毛细作用流动穿过该有限尺寸的一个或若干孔隙。孔隙的尺寸和数量可适于液体组合物S的粘度。根据优选布置，孔隙的直径校准成防止或基本上防止具有高于约3cP或5cP或10cP的粘度的液体的经过。备选地或另外，孔隙的尺寸校准成允许或基本上允许具有低于约2cP或低于约1.5cP或甚至低于1cP的粘度的液体组合物通过毛细作用的前进。根据优选布置，孔隙的尺寸可校准成以使具有低于1cP的粘度的液体组合物通过毛细作用的前进是具有多于3或4cP的粘度的液体组合物的前进的2或3或4倍快。备选地，溶液入口110的孔隙中的一个或多个可为较大的，以允许液体组合物S的自由经过，而与其粘度无关，并且包括适于通过毛细作用吸收液体组合物S的棉芯。

本公开的装置1包括在储存隔间11下游的预热室12。预热室12包括至少一个加热装置120或者与至少一个加热装置120直接接触。此类加热装置可为电阻，或适于递送一些热的任何相关装置。加热装置120可放置在预热室12内部，以使其与液体组合物S直接接触。因此，其允许包绕加热装置120的液体组合物1的非常有效且快速的局部加热。加热装置120可定位成较靠近溶液入口110，以使液体组合物S在流动至预热室12时已经变暖。备选地，加热装置120可放置在下游，较靠近挥发元件，以使液体组合物S就在由挥发元件扩散为微滴5之前局部地变暖。

加热装置120可封装到保护壳体中，该保护壳体浸没在预热室12内部的液体组合物S中。此类保护壳体可为诸如金属的导热材料，如不锈钢、铝或类似的金属元素。保护壳体可另外包括允许使穿过预热室12的容积的温度均匀化的延伸部。备选地，保护壳体可与预热室12的一个或若干壁紧密接触。备选地，加热装置120可集成在预热室12的一个或若干壁(诸如，侧向壁，或将储存隔间11与预热室12分开的壁，或将预热室12与气溶胶室13分开的壁)内。

根据实施例，加热装置120集成在溶液入口110内，以使液体组合物S以合适的温度进入在预热室中。

根据另一个实施例，加热装置120集成于预热室12的下游壁，以使加热能量在液体组合物S的挥发点处或靠近其提供。

根据图2上更好地示出的实施例，预热室12包括多个毛细管12a,12b，多个毛细管12a,12b在它们的末端中的一个处流体地连接于溶液入口110并且在它们的相对末端处流体地连接于挥发元件。毛细管12a,12b的内径可为几百微米。其可例如包括在约100微米与约800微米之间，或在约200微米与约600微米之间。毛细管12a,12b的内径可沿它们的长度从溶液入口110到挥发元件减小。这允许根据其粘度来控制液体组合物S沿毛细管的前进。接着，毛细管12a,12b的内径可从一个末端到另一个末端减小一定值，其包括在10％至50％之间，诸如约20％或30％。一个或若干加热装置120可包绕毛细管12a,12b。加热装置120可与毛细管直接接触，用于快速且有效的温度控制。备选地，加热装置120可远离毛细管的壁，允许平滑的温度变化，防止液体组合物S的组分的局部燃烧，或防止液体组合物S的局部沸腾或压力增加。加热装置120和具有恒定内径或减小内径的毛细管的组合允许控制液体组合物S的前进速度，因此影响其提取(debit)。

加热装置120适于在防止其沸腾、其组分燃烧、其副反应或化学降解的温度处加热液体组合物S。因此，液体组合物S优选地在包括在约30℃至约90℃之间、优选地低于80℃或60℃的温度处加热。包括在约40℃与60℃之间的温度显得适合于设想用于本装置1的液体组合物S中的大多数。根据另一个方面，加热装置120控制成给予液体组合物S合适的粘度。液体溶液S，特别是水性溶液的粘度在20℃处通常太高而不提供足够小的液滴和/或合适的提取。而且，特别是在冬季期间，装置1的外部使用可在非常低的温度处发生，这自然显著地增加液体组合物的粘度。因此，加热装置120有助于以最小的能量消耗来调节和再现合适的粘度。

强调的是，毛细管12a,12b允许快速的温度交换，提供预热室12中的液体溶液的提取和/或温度的瞬时控制。还强调的是，毛细管12a,12b横跨预热室12的长度还影响液体组合物S的温度控制。毛细管12a,12b可具有从溶液入口110到挥发元件的笔直形状。为了更好的温度控制，它们可备选地借助于非笔直形状在预热室12中展现较长路径。毛细管12a,12b可例如具有线圈的形状，或者包括挡板，或者采用允许与加热装置12的有效温度交换的任何合适的蛇形路径。

根据实施例，预热室12的内部容积包括允许容纳和排出液体组合物S的多孔材料。加热装置12可如上文提到地布置，或者在包括液体组合物S的多孔材料内部。因此，多孔材料可保持在合适的温度处。此类多孔材料可与挥发元件直接接触。

根据本公开的装置1进一步包括挥发元件，其适于将微滴5从存在于该预热室12中的液体组合物S朝向预热室12下游的气溶胶室13扩散。挥发元件包括至少一个网状物14，液体组合物S可穿过至少一个网状物14同时形成微滴5。网状物14的孔隙具有优选地包括在0.5微米与几微米之间(如3微米至10微米)的直径。网状物14可延伸穿过预热室12与气溶胶室13之间的所有表面，因此在整个表面上呈现均匀的孔隙率。当预热室12与气溶胶室13之间的表面完全或基本上完全与液体组合物S接触时，此类布置显得方便。当预热室12的容积填充有液体组合物S时，或当多孔材料与网状物14接触时，就是此类情况。

备选地，若干网状物14a,14b可部署在使预热室12和气溶胶室13分开的表面上，形成允许液体组合物S朝向气溶胶室13经过的唯一通路。此类构造与上述毛细管12a,12b组合是有利的。毛细管12a,12b的末端与对应的网状物14重合。连续地流动穿过毛细管的液体组合物S到达成与网状物14直接接触，并且可作为微滴5扩散到气溶胶室13中。此类网状物的数量和尺寸取决于需要。

无论网状物14是覆盖预热室12与气溶胶室13之间的表面的唯一网状物，或者无论其对应于多个小网状物，其可集成或组合于振动致动器。例如，网状物14可与组合于振动致动器的柔性膜集成。由振动致动器提供的振动频率可包括在约50kHz与150kHz之间。由振动致动器提供的振动频率优选地包括80kHz和130kHz，更优选地在100kHz与120kHz之间。

网状物14或多个网状物的孔的数量包括在500与5000之间，优选地在800与2000之间。扩散在预热室12与气溶胶室13之间的表面上的孔的数量例如为约1000个孔。

备选地，包括振动致动器的出口可布置在网状物14上游，以便将液体组合物S从预热室朝向气溶胶室13主动地指引穿过网状物14。此类振动出口与泵有关。振动频率在该构造中高于500KHz。频率可例如包括在约500KHz与1500KHz之间或在约500KHz与1000KHz之间。

另外，网状物14可包括组合在一起或由间隙空间分开的若干层多孔材料。多孔材料层可展现不同孔径。接着，放置在液体路径上游的第一层的孔径可大于放置在下游的最后一层的孔径。接着，液体分裂可沿路径前进，允许减少用于使液体组合物挥发所需的施加能量。为此可降低振动频率。

备选地或另外，根据本公开的网状物14可包括多孔材料的非平坦部分，以使与液体组合物S的接触表面增大。网状物14可具有三维形状。其可包括例如折叠片材。

备选地或另外，根据本公开的管道、预热室、振动网状物室和网状物可具有限制或避免残留物沉积的光滑表面。其可另外涂覆有疏水材料，或抗粘附材料，或限制残留物粘附的任何其它材料。备选地，表面可涂覆有银，银具有原位杀菌特性。

振动致动器可为允许网状物14以合适的频率振动的任何装置。其可为例如压电或压磁致动器或相关装置。另外，其可包括相同或不同的并联布置的若干振动致动器。

挥发元件下游是气溶胶室13，从挥发元件散发的微滴5扩散在其中。微滴5的平均尺寸优选地低于4微米，甚至更优选地低于2微米。为了良好的吸入，其可为约1微米。本装置的目的实际上是提供可容易地尽可能远地流动到肺部中的细微滴。

气溶胶室13可包括允许在吸入液体组合物S的同时吸收外部新鲜空气的空气入口6。空气入口6可包括允许开启和闭合空气入口6的阀。此类阀可调节成适应吸收的新鲜空气与微滴5的内部气溶胶相比的比率。新鲜空气与微滴5的比率可为例如约50/50。备选地，吸入体积包括比微滴多的新鲜空气，其中新鲜空气与微滴5的比率高于60/40或者甚至高于80/20。备选地，吸入体积包括比微滴少的新鲜空气，其中新鲜空气与微滴5的比率低于40/60或甚至低于20/80。

空气入口6还可包括过滤器以避免吸入空气中悬浮的杂质和微粒。因此，当用户吸入液体组合物S时，微滴5的气溶胶与外部空气以预定比例混合。

空气入口6可在气溶胶室13的水平处在装置1的壳体10上可见。备选地，空气入口6在挥发元件的水平处，或在预热室12的水平处，或在储存隔间11的水平处在壳体10上可见。这意味着外部空气在装置1的壳体10内部从空气入口6行进至气溶胶室13。例如，其可围绕预热室12在双壁中行进。由于其与预热室12接近，故吸收的空气以及液体组合物S可接着被预热。

气溶胶室13还包括允许用户吸入液体组合物S的嘴端口9。

气溶胶室13可另外包括一个或若干气溶胶加热器130。就此而言，可使用提供热的任何装置，诸如，电阻。气溶胶加热器130可靠近空气入口6放置，以便在合适的温度处预热外部空气，特别是避免冷凝微滴5。当空气入口6直接放置在气溶胶室13上时，此类布置是特别合适的，因为外部空气不围绕预热室12流动。特别地，气溶胶加热器可为具有低电阻(优选地包括在0.1欧姆与约2欧姆之间)的电阻，诸如，金属或线圈或金属陶瓷加热器。气溶胶加热器可更有利地是亚欧姆或金属陶瓷加热器。备选地，气溶胶加热器可具有红外线类型。此类红外线型加热器包括例如聚酰亚胺或碳红外线加热器，其中波长从约3μm至14μm。优选地使用具有对应于吸水率的波长的红外线型加热器。

备选地或另外，气溶胶加热器130可靠近嘴端口9放置，以保证气溶胶液滴和新鲜外部空气的混合物在合适的温度处被吸入。

可选地，气溶胶室13可包括用以收集不被用户吸入的冷凝气溶胶的器件。气溶胶液滴的尺寸设计成相对于沉积在装置1的表面上的小部分来增加或优化吸入的小部分。然而，气溶胶的较小的小部分仍可冷凝在气溶胶室13的内表面上。适于收集此类冷凝材料的器件可采用布置在底部位置处的一个或若干凹壁的形状，以便收集冷凝流体。底部位置指定装置1在静止时或在其使用期间或两者的最低部分。用以收集冷凝流体的器件可进一步包括一个或若干毛细管，其以一种方式连接在凹壁处，以使这些冷凝流体流动回至装置1的上游部分。接着，收集器件的毛细管可将气溶胶室13的凹壁连结于挥发元件。因此，收集的冷凝流体引导穿过振动元件并且再次挥发。备选地或另外，收集器件的毛细管连结预热室12。回收的冷凝流体可因此在适当的温度处再次加热并且再次挥发。备选地或另外，收集器件的毛细管连结储存隔间11。通过该方式，回收的冷凝流体驱动回至整个回路。

如图1中所示，预热室12和气溶胶室13彼此连续地布置，其中诸如振动网状物14的挥发元件沿横跨预热室12与气溶胶室13之间的空间的横向位置布置。此类布置良好地适于具有预热室12、气溶胶室13和嘴端口9的装置，预热室12、气溶胶室13和嘴端口9沿装置1的纵向轴线以该顺序排列。此类布置可例如良好地适于诸如药物的产品的单次吸入。

根据图4a、图4b、图5a和图5b中更好地表示的具体布置，在根据本公开的装置1中，储存隔间11采用气溶胶室13与装置1的壳体10之间的侧向空间的形式。换句话说，储存隔间11在其长度的小部分上包绕气溶胶室13的侧向壁121。例如，在包括在其长度的10％至80％之间，或在其长度的20％至60％之间，诸如其长度的30％、40％或50％的高度上，储存隔间11可包绕气溶胶室13的侧向壁121。其可如在图4a和图4b上更好地示出地在气溶胶室13的整个周边上包绕气溶胶室13，或者如在图5a和图5b上更好地示出地仅在其周边的部分上包绕气溶胶室13。

气溶胶室13的部分在其整个周边上或在其周边的部分上还由预热室12包绕。储存隔间11和预热室12借助于至少一个溶液入口110流体连通。若干溶液入口110可围绕气溶胶室13的周边布置，就是说，部署在储存隔间11与预热室12之间的公共表面之上。溶液入口可包括所有以上描述的特征。特别地，如图2中所示，其可包括若干溶液入口110a,110b和/或若干毛细管12a,12b。预热室12可在气溶胶室13的长度的10％至80％上延伸，或者在其长度的20％至60％之间，诸如在其长度的约30％、40％或50％上延伸。

由于此类设置而导致气溶胶室13的侧向壁121的上部至少部分地由储存隔间11包绕，并且气溶胶室13的侧向壁121的底部至少部分地由预热室12包绕。上部在此处表示部分，该部分离嘴端口9最近并且对应于装置1在其由用户使用时的定向。换句话说，储存隔间11比预热室12离嘴端口9近，但是考虑从储存隔间11到嘴端口9的溶液S的路径，预热室12仍然在气溶胶室13上游。

一个或若干加热装置120a,120b在预热室12中围绕气溶胶室13的侧向壁121布置。诸如振动网状物14a,14b的一个或多个挥发元件布置在气溶胶室13的侧向壁121中，以便将液滴5投射在气溶胶室13中。加热装置120a,120b可布置成以便面向挥发元件。在该情况下，一对或若干对挥发元件和加热装置120a,120b包绕气溶胶室13。备选地，加热装置120可独立于挥发元件布置在预热室12内。

此类构造代表装置1至少沿其纵向轴线更紧凑的优点。另外，气溶胶室13的侧向壁121与壳体10不同且间隔，并且不与外部环境接触。特别地，储存隔间11和预热室12在壳体10与气溶胶室13之间形成空间。这通过限制气溶胶室与外部环境之间的可能温度交换而导致气溶胶室13内部的温度的更好控制。

此处，诸如振动网状物14的挥发元件集成于气溶胶室13的侧向壁121，而不是如图1中所示，横向于侧向壁121。虽然加热装置120在图4a、图4b、图5a和图5b中由电阻示意性地表示，但是其可采用任何合适的形式，包括以上描述的那些。

虽然一个预热室12表示在图4a、图4b、图5a和图5c中，但是这不排除围绕气溶胶室13设置的若干类似的预热室12。例如，若干溶液入口110a,110b可将溶液S引导到若干预热室12中，每个预热室12均如此处描述的。对应的振动网状物14布置在侧向壁121上，并且通过公共气溶胶室13投射液滴5。

气溶胶室13的侧向壁121可设有一个或若干挥发元件，诸如，振动网状物14。优选地，若干振动网状物14布置在气溶胶室13的周边上。

根据具体布置，振动网状物14彼此独立地振动。然而，特别是当它们彼此靠近时，网状物14的组合振动频率可以以不受控制的方式影响溶液S的流速。为了避免或限制振动网状物14之间的不受控制的相互作用的影响，如图4b中更好地示出的，内部分隔壁15可在预热室12内部设在彼此面向的两个振动网状物14之间。此类分隔壁122优选地仅分隔气溶胶室13的部分。虽然其可为平的，但是其还可包括通孔，以便不完全闭合振动网状物14之间的空间。取决于集成于气溶胶室13的侧向壁121的振动网状物14的数量，分隔壁122可采用任何合适的形状。例如，其可为放置在彼此面向的两个振动网状物14之间的气溶胶室13的中部上的笔直壁。备选地，其可包括若干弓形壁，每个弓形壁面向给定的振动网状物14。备选地，中心圆柱体可在气溶胶室内部放置在振动网状物的水平处，以便避免任何不受控制的干扰。出于该目的，本领域技术人员可优化分隔壁122的形状和数量。

根据特定实施例，此类分隔壁122还可包括充当气溶胶加热器130的加热元件。在存在此类气溶胶加热器130的情况下，其可因此布置在振动网状物14之间，以便限制或避免对溶液S的流速的干扰和对应的不受控制的影响。此类加热元件130可设计为在气溶胶室13内部在振动网状物14的水平处竖直定向的线圈。

根据实施例，可单独地或全局地控制振动网状物14的频率。例如，所有振动网状物14可以以相同的给定频率振动。一些相邻的振动网状物14可异相或以预定相位差或以相反相位振动。通过该方式，避免相位干扰对溶液流速的不受控制的影响。在流速由用户改变的情况下，通过改变振动频率，所有振动网状物14保持它们的相位差。

根据由图5a更好地表示的另一个实施例，预热室12可沿气溶胶室13延伸比储存隔间11长的距离。例如，预热室12可占据侧向壁121的部分，其为由储存隔间11占据的侧向壁121的部分的30％或50％或100％或甚至200％或更多。接着，若干振动网状物14可沿气溶胶室13的长度布置。该构造允许改进颗粒5朝向气溶胶室13的流动。此类构造不排除若干振动网状物14可如上所述地设置在气溶胶室13的给定高度处。

取决于预热室12和气溶胶室13的构造和大小以及振动网状物14的地点，相邻振动网状物14之间的相位差还可为特定控制的对象。例如，代替修改振动频率或除了修改振动频率之外，用户可修改相邻网状物之间的相位差以调整流速。例如，两个相邻振动网状物14之间的完全相反的相位可选择成提供最大流速。减小相位差可允许减小流速。在其中面对振动网状物14不具有相位差的情况下，它们可彼此补偿并且不提供显著的流速。

为了更好的控制，相位差可根据选择的频率来修改，这意味着相位差根据振动网状物14的振动的频率或频率范围来调整。

可仅考虑分隔壁122和振动网状物14的频率控制或相位差控制中的一个。备选地，可根据需要考虑分隔壁122以及频率和相位差中的一个或两者的控制的组合。

备选地或除了频率控制之外，振动网状物14的振动幅度还可为单独或全局控制的对象。

根据图5b中更好地示出的另一个实施例，除了一个或多个振动网状物14之外或替代一个或多个振动网状物14，装置1包括一个或多个压电泵125。此类压电泵125布置在预热室12中。其可与振动网状物14组合用于更好的挥发效率。其可进一步与加热装置120组合以便形成包括压电泵、加热装置120和振动网状物14的组件。

气溶胶室13的端部部分可设有用以收集冷凝流体15的器件。此类器件可限制于气溶胶室13的端部处的多孔部分或毛细管组件。备选地或另外，一个或若干振动网状物可设置成收集残留物并将它们投射回至气溶胶室13。此类振动网状物可具有预定的频率和振幅，其优选地是恒定且不可调制的。这不排除频率和振幅中的一个或两者可针对某些特定需要来修改，例如在洗涤过程或维护过程期间。

空气入口6(在图5b中更好地表示，虽然其可存在于由图4a、图4b或图5a表示的其它实施例中)优选地布置在包括挥发元件的气溶胶室13的水平处，意味着在气溶胶室13的底部处。

本装置的总体设计可允许移除其元件中的一个或若干。例如，其可为模块化的，具有包括储存隔间的第一可移除部分、与预热室12有关的第二可移除部分、对应于挥发元件的第三可移除部分以及与气溶胶室13有关的第四部分。通过该方式，这些模块化部分中的任何可独立地与其它模块化部分分开并且被清理和/或更换。根据特定实施例，挥发元件或至少其包括的网状物14可容易地由用户从装置1分离，以便被清理或由新的一个更换。这便于由用户的装置1的维护，并且允许他维持溶液S的适当的挥发条件，而没有由于残留物的潜在积累而产生的味道的退化。然而，强调的是，由于不存在燃烧，故装置1经常不包含液体降解或燃烧的残留物。

备选地或另外，装置1可允许与使用专用清洁溶液对装置1的部分中的至少一些进行消毒或清理有关的一个或若干模式。此类清洁溶液可为例如酸性溶液，或碱性溶液、防腐溶液、酒精溶液或以精确顺序使用的一系列此类溶液。在清洁模式中，清洁溶液可包括于储存隔间11用于装置的整个回路中的循环。

根据本公开的装置进一步包括命令输入端22，诸如，输入按钮，或者输入按钮，或触觉显示器，或用户可促动的任何相关输入命令的组合。命令输入端连接于命令单元20，命令单元20适于调制预热室12的加热装置120。命令单元20可另外允许挥发元件的网状物14的振动频率的调制。命令单元20可另外允许气溶胶加热器130或多个气溶胶加热器的调制。命令单元可另外允许通过闭合更多或更少的空气入口6来调制新鲜空气吸收。装置1可另外包括显示器21，其允许用户输入数据和/或接收关于装置1的状态的信息。装置1可另外包括允许与远程系统共享一些数据的通信单元30。此类远程系统可为例如向装置的用户提供服务或信息(诸如，使用通知，或关于液体组合物S的特定设置)的平台。远程系统可允许自动更新命令单元20。此类更新可例如与加热装置120的相互管理和挥发元件的振动频率中涉及的更好处理有关。远程系统可备选地指定用户的移动电话或另一个终端，诸如，他的计算机。

输入命令22可允许用户选择提取，或气溶胶5的预定量，或任何其它参数。为了易于使用，命令单元20可自动选定加热装置120、气溶胶加热器130的温度和挥发元件的振动频率的适当组合，以向用户提供请求的结果。另外，命令单元20可自动选定加热装置120的温度和挥发元件的振动频率的适当组合，以使消耗最少的能量。例如，如果对于给定结果，全局能量消耗显得较低，则加热装置120的加热低于提供液体组合物S的合适粘度所需的加热，并且通过挥发元件的振动频率的增加来补偿。加热装置120和挥发元件的促动还可根据装置1的自主性来调整。此处强调的是，装置1可包括电池和用以对电池再充电的插头器件。

输入命令22可另外允许选定装置1的清理模式或维护模式或任何其它特定模式。

因此，根据本公开的装置允许提供具有基于具有相对高粘度的液体组合物S的细微滴的气溶胶。此外，由于加热元件120和振动网状物14的组合，故其允许以最少的能量消耗的此类微滴生成。具有高粘度的液体组合物需要较强的振动来产生微滴，因此消耗更多的能量。即使在此类条件下，与包括在挥发元件上游的预热室12的当前气溶胶相比，产生的微滴的尺寸可不如此均匀或如此细。

本发明进一步涉及套件，其包括装置1和至少一种液体组合物S。液体组合物S可单独包装在适于填充或再填充储存隔间11的罐中。液体组合物S可单独包装在适于连接于装置1的筒中。此类筒可包括可读装置，诸如，RFID或允许自动识别液体组合物的性质(包括在给定温度处的其粘度和/或其有效期)的任何类似装置。其它特性可储存在可读装置中。可读装置可由装置1自动读取，以使通过显示器21向用户建议适当的设置，或者自动应用适当的设置。套件可包括附加的液体组合物S，向用户提供各种各样的选择。在液体组合物包括医学治疗或任何药物化合物的情况下，套件可另外包括对应的使用通知。

本发明的液体组合物S优选地是水性组合物。因此，液体组合物S包括多于约60重量％的水，优选多于70重量％或甚至更优选多于80重量％的水，该量相对于液体组合物S的总重量来确定。水可为矿泉水、蒸馏水、纯净水或具有医药质量的水(诸如，用于注射的水)。为此，全部液体组合物S可经受灭菌过程。

本发明的液体组合物S进一步包括通过吸入而具有生物效应的一种或多种物质。此类物质包括例如万托林，或通常用于治疗呼吸道症状或疾病如哮喘的任何其它药物，以及其可接受的盐。液体组合物S的物质还可为或包括尼古丁，也称为吡啶-3-(1-甲基-2-吡咯烷基)。物质可指定尼古丁衍生物或其盐。尼古丁衍生物包括例如4-硝基古丁-N-氧化物、4-氨基尼古丁、降尼古丁、新木碱、肌胺、尼古丁和新烟草碱。尼古丁或尼古丁衍生物可与盐组合，该盐选自硫酸盐、酒石酸盐、六氟硅酸盐、盐酸盐、二甲酸盐、三乙酸盐、三丙酸盐、三丁酸盐、异戊酸盐、二硝基苯酚盐、二苦酸盐、二盐酸盐、氢碘酸盐、吡咯酸盐、邻苯二甲酸盐、二吡咯酸盐、氯金酸盐、苯甲酸、左旋丙酮酸、丙酮酸或它们的组合。

备选地，物质可为或包括天然油或天然植物提取物。

液体组合物S的物质可包括在组合物的1重量％至10重量％之间。

液体组合物S可进一步包括多元醇，特别是二醇。此类多元醇可选自丙二醇(1,2-丙二醇)、植物醇(1,3-丙二醇)、甘油(1,2,3-丙三醇)、1-1-丙二醇、2-2丙烷二醇、1,4丁烷二醇、1,3丁烷二醇、2,3丁烷二醇和1,5戊烷二醇或它们的混合物。多元醇的量包括在液体组合物S的3重量％至40重量％之间，优选5重量％至35重量％之间。

为了从水性溶液转移风味，可要求风味增强剂。此类多元醇可用作风味增强剂。用作风味增强剂的优选多元醇可从丙二醇(PG)、植物甘油(VG)中选定。例如，丙二醇(PG)和植物甘油(VG)的组合可以以约80/20、约70/30、约60/40、约50/50的PG/VG比率使用。还可使用具有比PG多的VG的一些溶液，诸如，约40/60、约30/70或约40/60的PG/VG比率。比率可按体积来确定。比率还可按重量来确定。

溶液S中的多元醇的量可影响其在装置1中的流速。根据优选实施例，多元醇/水的比率包括在按体积的10/90至按体积的20/80之间。此类溶液优选地储存在无菌闭合罐中。此类无菌闭合罐可以以一方式直接接合在装置1内，以供给预热室12并产生颗粒5。

然而，包括按体积的20/80或更大(诸如，按体积的30/70或40/60)的多元醇/水比率的溶液仍可在本装置1中使用。特别地，虽然由于多元醇的增加比例而可能增加此类溶液的粘度，但是由于以上描述的布置，故可获得足够的流速。包括20/80或更大的多元醇/水比率的溶液另外具有对细菌生长较不敏感或不敏感的优点。此类溶液不需要灭菌并且封装在无菌闭合罐中。接着，此类溶液可储存在容器中，该容器可用于根据需要重新填充装置的储存隔间11，而无需系统地接合闭合的舱。就是说，本要求权利的装置特别良好地适于接收其中多元醇/水比率低于按体积的20/80或等于或高于按体积的20/80的溶液。

对于电子烟，水性溶液可不以适当的方式传递尼古丁和香气的味道。为了改进味道向用户的传递，可使用物理颗粒尺寸减小和风味增强剂(也用作表面活性剂)的组合。因此可要求颗粒尺寸减小和风味增强剂的组合来适当地传递味道。

本发明的液体组合物S可包括一种或若干风味。其可另外包括防腐剂化合物，诸如，杀菌剂(三醋精)、杀真菌剂和抗氧化剂。

本发明进一步包括将液体溶液蒸发成适于吸入的气溶胶的方法，液体组合物S具有在20℃处高于2Cp或3Cp或5Cp的粘度。本方法包括加热步骤a)：将液体溶液S在低于其沸点的温度处连续且瞬时地预热，以使不产生蒸气并且不发生产品降解。预热的溶液S直接接受扩散步骤b)：将预热的液体溶液S挥发成具有小于4μm，如约1μm的平均直径的微滴5。

步骤a)和b)优选地同时发生。它们可由用户借助于命令按钮22手动开始。

本发明的方法进一步包括调制步骤c)：调制预热室12的温度、挥发元件的振动频率和气溶胶加热器的温度中的一个或多个。调制步骤c)包括由用户的提取选定，以及由命令单元20的加热装置120和挥发元件的振动频率的自动调制。在存在若干振动致动器14的情况下，调制步骤c)可允许顺序地促动振动致动器以增加或减少液体组合物朝向气溶胶的流速。可独立地促动一个或若干振动致动器。

部件列表

1装置

10壳体

11储存隔间

110溶液入口

12预热室

120加热装置

121侧向壁

122分隔壁

125压电泵

13气溶胶室

130气溶胶加热器

14振动网状物

15用于收集残留物的方法

20命令单元

21显示器

22命令按钮

30通信单元

5液滴

6空气入口

6加热的气溶胶

9嘴端口。

Claims (23)

1.一种装置(1)，其包括具有适于储存液体组合物(S)的储存隔间(11)的壳体(10)、适于将所述液体组合物(S)挥发成微滴(5)的挥发元件，以及气溶胶室(13),

其中，所述装置进一步包括至少一个预热室(12)，所述至少一个预热室(12)在所述储存隔间(11)下游并且借助于至少一个溶液入口(110)与所述储存隔间(11)流体连通，所述至少一个预热室(12)包括一个或多个加热装置(120)并且布置在所述挥发元件上游，其中所述气溶胶室(13)在所述挥发元件下游，所述气溶胶室包括或连接于嘴端口(9)，其中所述预热室(12)和所述气溶胶室(13)彼此连续地布置，在其间沿横向位置具有所述挥发元件，或者其中所述预热室(12)采用一个或若干侧向空间形式，所述一个或若干侧向空间包绕所述气溶胶室(13)，具有布置在对应的侧向壁(121)上的所述挥发元件。

2.根据权利要求1所述的装置，所述加热装置适于在低于其沸点的温度处加热所述液体组合物(S)，以使其不提供或基本上不提供压力增加。

3.根据前述权利要求中的一项所述的装置，所述挥发元件包括至少一个振动网状物(14)，所述至少一个振动网状物(14)包括具有约1μm或更低的孔径的一个或若干平坦多孔膜，其与至少一个压电或磁电致动器组合，或至少包括压电泵，或两者的组合。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述挥发元件表示或包括一个或多个振动网状物(14)，所述一个或多个振动网状物(14)适于以包括在约50KHz与约150KHz之间或在约500KHz与约1500KHz之间的频率振动。

5.根据权利要求1至权利要求4中的一项所述的装置，其中，所述挥发元件表示或包括一个或多个振动网状物(14)，所述一个或多个振动网状物(14)包括适于呈现与所述液体组合物(S)和/或多层多孔材料的增加的接触表面的非平坦多孔材料。

6.根据权利要求1至权利要求5中的一项所述的装置，其中，所述预热室(12)包括驱动所述液体组合物(S)与所述挥发元件接触的一个或若干毛细管或多孔材料。

7.根据权利要求1至权利要求6中的一项所述的装置，所述气溶胶室(13)进一步包括空气入口(6)或连接于空气入口(6)，所述空气入口(6)适于在经由所述嘴端口的吸入下将所述微滴(5)与外部空气组合。

8.根据权利要求1至权利要求7中的一项所述的装置，其中，所述气溶胶室(13)进一步包括至少一个气溶胶加热器(130)。

9.根据权利要求1至权利要求8中的一项所述的装置，其中，所述至少一个预热室(12)采用包绕所述气溶胶室(13)的一个或若干侧向空间的形式，其中所述挥发元件包括布置在对应的侧向壁(121)上的一个或若干振动网状物(14)。

10.根据权利要求9所述的装置，所述装置包括彼此面向的多于一个振动网状物(14)，并且进一步包括定位在所述振动网状物之间的至少一个内壁(122)。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述内壁(122)表示充当气溶胶加热器(130)的加热元件。

12.根据权利要求10和权利要求11中的一项所述的装置，所述装置包括包绕所述气溶胶室(13)的若干预热室(12)，其对应于所述预热室(12)之间，或所述预热室(12)与所述壳体(10)之间，或两者的间隙空间。

13.根据权利要求1至权利要求12中的一项所述的装置，所述装置进一步包括用于收集残留物的器件，此类器件包括多孔材料、毛细管组件和至少一个振动网状物中的一个或若干。

14.根据权利要求1至权利要求13中的一项所述的装置，所述装置进一步包括命令输入端(22)，所述命令输入端(22)适于当表示一个或多个振动网状物(14)时，调制所述预热室(12)的温度或所述挥发元件的振动频率和振幅中的一个或两者，或者当表示一个或多个振动网状物(14)时，调制所述预热室(12)的温度和所述挥发元件的振动频率和振幅中的一个或两者的组合。

15.根据权利要求1至权利要求14所述的装置，所述挥发元件包括多于一个振动网状物(14)，其中相邻振动网状物(14)中的至少一些以受控相位差振动。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述相位差可相对于所述振动频率或振动频率范围调整。

17.一种借助于根据权利要求1至权利要求16中的一项所述的装置将液体组合物(S)挥发成具有小于4微米的直径的微滴(5)的方法，所述液体组合物具有在20℃处高于2cP的粘度，所述方法包括：加热步骤a)：将所述液体组合物(S)在低于其沸点的温度处预热，以使不产生蒸气；以及扩散步骤b)：将所述预热的液体组合物挥发成具有低于约4μm的平均直径的微滴(5)。

18.根据权利要求17所述的方法，所述方法进一步包括调制步骤c)：调制所述预热室(12)的温度，和/或所述振动网状物的振动的频率、振幅和相位差中的一个或多个，和/或在适用时的振动致动器的数量。

19.根据权利要求17或权利要求18中的一项所述的方法，其中，所述液体组合物包括多于60％的水，并且具有在20℃处高于2cP的粘度，包括1％至10％之间的在吸入条件下具有生物效应的物质，以及5％至40％之间的多元醇，所述液体组合物基本上没有附加的有机溶剂。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述液体组合物中的多元醇/水比率包括在10/90与20/80之间，并且其中所述组合物储存在适于接合在所述装置(1)内的无菌闭合罐中。

21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述液体组合物中的多元醇/水比率大于20/80，并且其中所述液体组合物储存在可用于再填充所述装置(1)的未灭菌容器中。

22.根据权利要求19至权利要求21中的一项所述的方法，所述液体组合物进一步包括一种或若干风味。

23.根据权利要求17至权利要求20中的一项所述的方法，所述物质选自尼古丁、尼古丁衍生物或其药学上可接受的盐。