CN1630476A - 吸入器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种吸入器，包括一个催化燃烧器和一个与上述燃烧器连接的用于容纳氢气的燃料箱，一个用于客纳像芳香物和/或活性组分这种吸入添加剂的容器，至少一个用于一种含氧混合气特别是空气的入口，以及一个用于含有芳香物和/或活性组分的吸入混合气的出口。
Description
本发明涉及一种新型的吸入器。
吸入器主要用于医学或治疗学目的并且根据其用途被设计成不同的样子。
无烟式吸入器(inhaler for smoking cessation)由一个吸嘴和一个尾段所组成，还有一个可以加入尼古丁胶囊的空气通道。通过依靠在吸嘴处“吸入吐出”所产生的气流，尼古丁在尼古丁胶囊中被释放出来。与香烟或雪茄相反，这样的吸入器具有在使用时不影响室内空气质量的优点，因而是其他人的福音。因此，它们特别好地适合在非吸烟区使用，例如在飞机上。然而，这种吸入器仍有释放的尼古丁会对吸烟者的健康造成不利影响的缺点。而且，使用一个吸入器时体验到的抽烟的感觉几乎是不能与抽香烟或雪茄时体验到的感觉相比的，因为吸入的空气通常是冷的并且由于没有烟而没有随之产生的满足感。
其他用于呼吸道疾病或伤寒的药物治疗的吸入器有一个连有口鼻吸嘴的可加热的水箱。香精油或药物的活性组分可被添加到水箱的水中，所以当水加热时，这些成份可以和水蒸汽一起被吸入。这些吸入器利用一个螺旋形加热丝作为热源，该螺旋形加热丝可以通过来自“壁装电源插座”的交流电或通过直流电例如汽车的电池来供电。它们具有体积大的缺点。此外，由于需要电源，它们不能在任何地方使用。
这些缺点也存在于从含有药物活性组分的溶液中产生可吸入气雾的吸入器中。特别地，两种装置被用于制造气雾——超声喷雾器和气动喷雾器。超声喷雾器通过一个由超声波引发振动的薄膜将溶液喷成雾状；在气动喷雾中，溶液在压力下通过一个喷嘴喷出。
本发明的任务是创造一种新型的吸入器，该吸入器适用于上述的应用领域但是没有上述的缺点。
该任务通过一个吸入器来完成，该吸入器包括一个催化燃烧器和一个与上述燃烧器连接的特别是含有氢气的燃料箱，一个用于容纳像芳香物和/或活性组分这种吸入添加剂的容器，至少一个用于氧气或一种含氧混合气特别是空气的入口，以及一个用于含有芳香物和/或活性组分的吸入混合气的出口。
本发明的一个基本构思是不但利用在氢气催化燃烧时释放的电能，而且还利用产生的废气来制造含有芳香物和/或活性组分的吸入混合气。因此，存在于废气中的热量可以被用来对吸入添加剂进行加热，例如通过对含有吸入添加剂的容器进行加热。废气热也可以被用来加热吸入混合气，这就使得水蒸汽具有了更高的吸收能力的优点，所以活性组分可以以比使用冷的吸入混合气时更高的浓度来传送。同时，废气可以直接添加到吸入混合气中，因为它们通常是绝对不含有害物质的，例如燃烧氢气时。
这就导致了许多优点。因此，一个通过催化燃烧器供能的吸入器与外部的能量源无关。所需的能量以一种无污染的途径释放，特别是利用氢气的催化燃烧时，其燃烧产物只是无害的水蒸汽，甚至被用于芳香物和活性组分的传送。正在被使用的燃料因而不但是一个能量提供者，而且它还提供了一种传送芳香物或活性组分的方法。但是甚至是其他燃料，例如天然气也能使用，它能无焰催化燃烧，具有低得多的燃烧温度，只产生水蒸汽和二氧化碳组成的废气，可以不经过任何考虑地混合到吸入混合气中。
原则上，本发明的催化转化器可以设计成这样，当吸入器工作时，可能与外界空气相结合的温热废气被导向着经过含有吸入物质的容器，同时废气流吸收了吸入添加剂。吸入添加剂[或]活性组分的类型可以提供为液态的，但也可以是固态的粉末状。如果吸入添加剂是液态的，它们可以在表面蒸发到废气中。如果吸入添加剂是固态的，它们可以利用足够的废气流输送能力和流速被废气带走，因而吸入混合气是一种含有固体颗粒的气雾。
由于有着易于控制的反应过程，燃料电池使自己成为了一种催化燃烧器。现代燃料电池有着高效率并且可以被设计成这样，吹过燃料电池的催化薄膜的空气量会自动调节通过的氢离子量。
在一种这样的用作催化燃烧器的燃料电池的有利开发中，燃料电池被卷成旋管的样子。将燃料电池卷成管不但大大减少了它所需的空间，而且还自动形成一个可输送氧气或含氧混合气的空气通道。
因为对废气流的输送能力和速度没有或仅有很少的要求，溶解于水中或其他载体中的吸入添加剂的计量与粉末状吸入添加剂的计量相比更简单因而是首选的。根据吸入器的设计构造，另一个优点是，在吸入添加剂的一个合适的溶解浓度的条件下，吸入混合气的这些添加剂的添加不需要其它控制。
本发明所述的吸入器最好能包括一个由催化燃烧器供能的加热装置，这可以促使含有吸入添加剂的溶液蒸发，所以吸入添加剂以蒸汽形式包含在吸入混合气之中。这样的一种加热装置可以是例如位于容纳溶解了的吸入添加剂的容器中的一个螺旋形加热丝。
然而，也可以提供一个将废气的热量传递给溶液的热交换器。
此外，吸入器可以包括一个由催化燃烧器供能的喷雾器，特别是一个用于将溶液转化为气雾的超声喷雾器或者气动喷雾器。主要有两种原理可以实现利用压力将溶液喷成雾状。含有带着吸入添加剂的溶液的导管中的气动喷雾所需的压力要么通过对溶液加热，要么最好通过一个压缩机来产生。然而，也可以使用与水相比具有相对低沸点的溶剂添加剂来产生压力，因而仅用一点热量就可以在导管中建立足够的压力。这就使得可以调节压力，因而可以通过一个可控的热量供给来调节喷雾。
在另一个优选实施例中，吸入器包括一个由催化燃烧器供能的用于水蒸发的加热装置，也包括一个附加水箱。在该情况下，完整的吸入混合气不需要在催化燃烧器中形成。相反地，氢燃烧时释放出的热量可用来将水加热成水蒸汽，然后加入从催化燃烧器中放出的水蒸汽。
在另一个优选实施例中，吸入器包括一个用于控制添加到吸入混合气的芳香物或活性组分的计量的控制系统。
如果燃料箱和所有其他的容器都是可更换的和/或可再填充的话也是一个优点。这让吸入器可以长时间使用。
此外，如果一个用于混合吸入混合气和环境空气的混合装置位于出口的上游，它将很有利。这允许使用者按所需对将要吸入的吸入混合气进行计量。
更有利的是，本发明所述的吸入器应该设有一个允许对被引导经过燃料电池的氧气的体积进行调节的控制系统。特别是在吸入器要产生持续时间恒定的吸入混合气的量的时候具有优势，在该情况下，吸入器的功能性相当于一个传统的有医学目的的吸入器。
此外，一种本发明所述的吸入器可以包括一个吸嘴。这种吸嘴可以是例如形如一种用于香烟的吸嘴，并且特别好地适用于吸入器，使用该吸嘴可以只通过嘴来吸入混合气。然而，除了一个吸嘴之外，也可以在吸入器的出口处设有一个面具，使用者的口鼻可以使用该面具来覆盖。
催化燃烧中特别是燃料电池中所产生的电流也可以被利用。一方面，它可以用于螺旋形加热丝对添加剂或水的加热操作。然而，它也可以用于一个指示灯单元，该指示灯单元可以例如用于指示吸入器正在使用中。在另一方面，如果该吸入器被用作一个香烟的无烟式的替代品或一种新式的刺激品，它也可以用于模仿一支香烟或雪茄的发光发热。
本发明所有的实施例所共有的是该吸入器可以不顾及场所和有无外部电源来使用，一种令吸入者感到舒适的温热的吸入混合气可以生成，并且如果必要的话，不但催化燃烧器中的[...]而且燃烧产物和它们的废热可以被用于吸入混合气的配制。
下面参照图1对本发明作更详细的说明，图中图解了一个吸入器实例的工作原理。
大体上在图1中展示的吸入器包括一个带有一个空气入口2和一个吸入混合气出口3的横式中空圆筒体1。在出口3处提供了一个可更换的吸嘴4。在它的内部，中空体1包括一个同心布置的壁5，一个基本上为圆筒形的含氢燃料箱6位于其中，该燃料箱的底部面对着空气入口2而其出气口面对着出口3。
两者形成了一个燃料电池的内膜7和外膜8同心布置着并且在壁5和中空体的内壁之间被分隔开。两层膜7、8之间围起的空腔9在对着入口2的一侧用一个气密装置封住。在对着出口3的一侧，该空腔9与燃料箱6的出气口相通，并且可以通过阀门10来控制或切断从燃料箱6流向空腔9的氢气流。
在内膜7和壁之间以及中空体的内壁和外膜8之间形成的通道12、13在它们对着入口2的一端经过一个环形空气滤清器14与入口2相通。它们相反的一端通向一个布置在出口3前面的混合室11(由内膜7和壁5形成的通道12与混合室11之间的连通结构在图中未示)。
同心布置在燃料箱6中的一个圆筒形的活性组分容器15为溶解于一种液体例如水的吸入添加剂而设。活性组分容器15的底部牢牢地固定在燃料箱6的底部上。一个空心管16作为活性组分的出口而设，它经过燃料箱6的出气口并且通向混合室11。空心管16对着混合室11的开口设有一个卸压阀17。在活性组分容器15的内部设有一个活塞18，该活塞被一个安置在活性组分容器15底部上的弹簧19推向空心管16。该压力将混合了吸入添加剂的溶液推入空心管16。
一根螺旋形金属丝20安置于空心管16内部以使得含有吸入物的液体蒸发。该螺旋形金属丝20可以通过燃料电池的薄膜7、8来提供电流，就像其他部件例如气动喷雾器的压缩机或超声喷雾器一样。
此外，该燃料电池也向位于壁5中的两个可充电电池21提供电流。这里可以设有一个图中未示的控制系统，该控制系统由电池18或直接由燃料电池产生的电流进行供电，并且允许通过阀门10控制氢气的供给。另外，可以为其他的用户提供一个连接装置，该连接装置要么直接从燃料电池要么通过电池进行供电(此处连接装置图中未示)。
为了吸入，将吸入器的吸嘴4置于嘴上并且将空气从入口2吸进吸入器。在该过程中，吸进的空气流经薄膜7、8并且在薄膜7、8上与氢气发生反应，因而产生了水蒸汽并且形成了一种空气/水蒸汽混合气。
与此同时，燃料电池在该反应中产生的电流被传导给螺旋形金属丝，所以位于空心管中的含有吸入添加剂的液体蒸发了。由于因此造成了过度的压力，卸压阀16打开了以便于含有吸入添加剂的蒸汽可以溢出。该蒸汽与空气/水蒸汽混合气在混合室11中混合在一起，因此一种空气、水蒸汽和吸入添加剂的混合气可以通过喷嘴吸入。
为了让吸入装置可以长时间使用，建议将燃料箱6以及活性组分容器14以这样一种可更换或有再充填可能的方式与吸入器相连接。为此目的，中空圆筒可以包括例如一个阀门连接件，而燃料箱6可能与活性组分容器14一起拧上该连接件。
一种依靠催化燃烧器供能的吸入器的构思可以在许多其他的设计实施例中实现。例如，不是非要将薄膜、容纳燃料和活性组分的容器以及空气通道相互同心地布置。
同样地，可以设有附加的调节和控制机构。虽然现有的燃料电池通常依据供给的空气流自行调节，这还是需要根据应用领域对氢气的供给进行控制。例如，也可以根据空气/水蒸汽/吸入混合气的温度和/或相对湿度在混合室中设有一个可调节的新鲜空气供给装置，利用该装置可以使混合室中的混合气冷却。当然，任何必需的冷却也可以通过一个热交换器来实现。
附图标记
| 1 | 中空圆筒体 | 13 | 通道 |
| 2 | 入口 | 14 | 空气滤清器 |
| 3 | 出口 | 15 | 活性组分容器 |
| 4 | 吸嘴 | 16 | 空心管 |
| 5 | 壁 | 17 | 卸压阀 |
| 6 | 燃料箱 | 18 | 活塞 |
| 7 | 内膜 | 19 | 弹簧 |
| 8 | 外膜 | 20 | 螺旋形金属丝 |
| 9 | 空腔 | 21 | 电池 |
| 10 | 阀门 | ||
| 11 | 混合室 | ||
| 12 | 通道 |
Claims (14)
1.吸入器，包括一个催化燃烧器和一个与上述燃烧器连接的特别是含有氢气的燃料箱(6)，一个用于容纳像芳香物和/或活性组分这种吸入添加剂的容器(15)，至少一个用于一种含氧混合气特别是空气的入口(2)，以及一个用于含有芳香物和/或活性组分的吸入混合气的出口(3)。
2.根据权利要求1所述的吸入器，其特征在于，催化燃烧器为一个燃料电池(7、8)。
3.根据权利要求2所述的吸入器，其特征在于，燃料电池(7、8)被卷成旋管的样子。
4.根据权利要求4所述的吸入器，其特征在于，吸入添加剂溶解于水中或其他溶剂中。
5.根据权利要求5所述的吸入器，其特征在于，有一个由催化燃烧器供能的用于让含有吸入添加剂的溶液蒸发的加热装置(20)。
6.根据权利要求5或6所述的吸入器，其特征在于，有一个由催化燃烧器供能的用于溶液雾化的喷雾器，特别是一个超声喷雾器或者一个气动喷雾器。
7.根据前述权利要求中任一项所述的吸入器，其特征在于，有一个附加的水箱。
8.根据前述权利要求中任一项所述的吸入器，其特征在于，有一个用于控制输送到吸入混合气的吸入添加剂的计量的控制装置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的吸入器，其特征在于，燃料箱(6)和所有其他的容器(15)都是可更换的和/或可再填充的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的吸入器，其特征在于，有一个布置在出口(3)前面的用于向吸入混合气添加外界空气的混合装置(11)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的吸入器，其特征在于，有一个用于对被引导经过燃料电池的氧气的量进行控制的控制系统。
12.根据前述权利要求中任一项所述的吸入器，其特征在于，有一个吸嘴(4)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的吸入器，其特征在于，有一个由催化燃烧器供能的指示灯单元。
14.根据前述权利要求中任一项所述的吸入器用作一个香烟的替代品。
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