DE102014001148A1

DE102014001148A1 - Passive Inhalationseinrichtung mit Drosselstelle

Info

Publication number: DE102014001148A1
Application number: DE102014001148.8A
Authority: DE
Inventors: Patrik SCHEIBER; Anton Spörri; Markus Spörri
Original assignee: Similtrade GmbH
Current assignee: Similtrade GmbH
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2015-08-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Passive Inhalationseinrichtung, insbesondere Inhalationseinrichtung für pharmazeutische Inhaltsstoffe, rauchfreie kalte Zigarette, Zigarre oder Pfeife, zur Abgabe mindestens einer bei Raumtemperatur zumindest teilweise in die Gasphase übergehenden flüchtigen Substanz, bei der die für die Freisetzung der flüchtigen Substanz erforderliche Erwärmung im wesentlichen passiv durch die Körpertemperatur des Benutzers erfolgt. Die Inhalationseinrichtung (10) hat einen Strömungskanal (36), ein in dem Strömungskanal (36) angeordnetes Depot (16), in dem die mindestens eine flüchtige Substanz bis zur Freisetzung gespeichert ist, und ein Mundstück (46) zum Ansaugen von Luft durch den Strömungskanal und das Depot (16), wobei das Depot (16) einen Teil der im Depot (16) gespeicherten Menge der flüchtigen Substanz an die pro Zug des Benutzers angesaugte Luft abgibt. Erfindungsgemäß ist im Strömungskanal (46) zwischen Mundstück (46) und Depot (16) eine den Strömungswiderstand durch den Strömungskanal erhöhende Drosselstelle (38) vorgesehen, welche die durch das Depot (16) beim Ansaugen strömende Luftmenge pro Zug begrenzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine passive Inhalationseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere Inhalationseinrichtung für pharmazeutische Inhaltsstoffe, rauchfreie kalte Zigarette, Zigarre oder Pfeife, zur Abgabe mindestens einer bei Raumtemperatur zumindest teilweise in die Gasphase übergehenden flüchtigen Substanz, bei der die für die Freisetzung der flüchtigen Substanz erforderliche Erwärmung im wesentlichen passiv durch die Körpertemperatur des Benutzers erfolgt, mit einem Strömungskanal, einem in dem Strömungskanal angeordneten Depot, in dem die mindestens eine flüchtige Substanz bis zur Freisetzung gespeichert ist, und einem Mundstück zum Ansaugen von Luft durch den Strömungskanal und das Depot, wobei das Depot einen Teil der im Depot gespeicherten Menge der flüchtigen Substanz an die pro Zug des Benutzers angesaugte Luft abgibt.
Bereits seit langem ist es bekannt, dass Benutzer flüchtige Substanzen mit Hilfe sogenannter Inhalationseinrichtungen inhalieren. Die Inhalationseinrichtung weist hierzu ein Depot auf, aus dem die Substanz freigesetzt und an einen Luftstrom abgegeben wird, der vom Benutzer durch die Inhalationseinrichtung gesogen wird.
Seit geraumer Zeit werden derartige Inhalationseinrichtungen insbesondere auch für das Inhalieren von pharmazeutisch wirksamen Substanzen zu therapeutischen oder diagnostischen Zwecken verwendet, beispielsweise zur Behandlung von Hals- und Rachenschmerzen oder auch zur Behandlung von Lungenerkrankungen. Der Vorteil hierbei ist, dass mit vergleichsweise geringen technischen Mitteln, eine definierte Abgabe der als Wirkstoffe dienenden flüchtigen Substanzen möglich ist. Um eventuell unangenehme Begleiterscheinungen zu eliminieren, ist es auch möglich, neben den Wirkstoffen als zusätzliche Substanzen Aromastoffe oder Geschmacksstoffe beimengen.
Anstelle pharmazeutisch wirksamer Substanzen können als Wirkstoffe auch Nikotin oder nikotinhaltige Verbindungen verwendet werden, die vom Benutzer konsumiert werden. Der maßgebliche Vorteil hierin liegt in der Tatsache, dass der Konsum erfolgen kann, ohne dass hierbei Tabak unter Rauchentwicklung verbrannt werden muss. Diese sogenannten rauchfreien Zigaretten, Zigarren oder Pfeifen sind als Inhalationseinrichtungen ausgebildet, mit deren Hilfe Wirkstoffe, wie Nikotin oder nikotinhaltige Verbindungen, und auch Aromastoffe gezielt und definiert freigesetzt werden, die anschließend vom Benutzer inhaliert werden. Unter dem Begriff „nikotinhaltige Verbindung” werden in diesem Zusammenhang insbesondere Nikotinsalze, Nikotinderivate sowie nikotinhaltige Tabakinhaltsstoffe verstanden.
Bei den sogenannten rauchfreien Zigaretten, Zigarren oder Pfeifen, wird zwischen zwei wesentliche Grundprinzipien unterschieden, der sogenannten „passiven Zigarette” oder „kalten Zigarette”, bei der der Wirkstoff lediglich durch die Raumtemperatur oder die Körpertemperatur des Benutzers aus dem Depot freigesetzt wird, oder der sogenannten „aktiven Zigarette” oder „elektronischen Zigarette”, bei der mit Hilfe elektrisch betriebener Heizeinrichtungen oder mit Hilfe elektrisch betriebener Zerstäuber der Wirkstoff aus dem Depot abgegeben wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft das erste Grundprinzip, bei dem die bei Raumtemperatur zumindest teilweise flüchtige Substanz mit Hilfe der Körpertemperatur des Benutzers aus dem Depot freigesetzt wird, die Einrichtung also passiv betrieben wird.
Bei den aktiven oder elektronischen Zigaretten besteht der maßgebliche Vorteil darin, dass die Heizeinrichtungen oder Zerstäuber so betrieben werden können, dass die Menge an freigesetzter flüchtiger Substanz sehr genau eingestellt und geregelt werden kann.
Im Gegensatz hierzu ist eine exakte Dosierung der freizusetzenden flüchtigen Substanz bei passiven Inhalationseinrichtungen kaum möglich. Zwar werden die Depots mit definierten Mengen der abzuspeichernden Substanzen gefüllt. Allerdings ist es nicht möglich, präzise vorgegeben, welche Mengen an flüchtiger Substanz der Benutzer tatsächlich pro Zug zu sich nimmt. So ist die Menge an flüchtiger Substanz, die vom Depot freigesetzt wird, von sehr vielen Faktoren abhängig, so von der Umgebungstemperatur, der Körpertemperatur und dem Ansaugvolumen des Benutzers, der Lagerdauer des Depots vor der Benutzung, etc. Insofern ist eine exakte Regelung der Substanzmengen, die das Depot beim Ansaugen an die das Depot strömende Luft abgibt, nicht möglich.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung eine passive Inhalationseinrichtung bereitzustellen, bei der die bei Benutzung für jeden Saugvorgang an die angesaugte Luft abgegebene Menge an flüchtigen Substanzen zumindest begrenzt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine passive Inhalationseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass im Strömungskanal zwischen Mundstück und Depot eine den Strömungswiderstand durch den Strömungskanal erhöhende Drosselstelle vorgesehen ist, welche die durch das Depot beim Ansaugen strömende Luftmenge pro Zug begrenzt.
Die Erfindung schlägt vor, die Luftmenge, die der Benutzer pro Zug durch den Strömungskanal durch das Depot saugen kann durch eine zwischen Mundstück und Depot angeordnete Drosselstelle gezielt einzustellen und zu begrenzen.
Dadurch dass im Strömungskanal zwischen Mundstück und Depot eine den Strömungswiderstand durch den Strömungskanal erhöhende Drosselstelle vorgesehen ist, ist die durch das Depot beim Ansaugen strömende Luftmenge pro Zug derart zu begrenzen, dass die Menge an flüchtigen Substanzen auf einen Maximalwert pro Zug beschränkt, die vom Depot an den vorbeiströmenden Luftstrom abgegeben wird.
So ergibt sich aus dem durchschnittlichen Zugvolumen von 35 ml und der Zugzeit eines durchschnittlichen Benutzers von 1 bis 2 Sekunden eine sehr kurze Kontaktzeit der das Depot durchströmenden Luft mit der im Depot gespeicherten flüchtigen Substanz. Dabei korreliert der Übergang der freizusetzenden Substanz in die Gasphase in etwa mit der Kontaktfläche zwischen dem Depot und der Luft.
Durch die Begrenzung der Luftmenge, die der Benutzer pro Zug durch das Depot ansaugen kann, wird auch die Menge an flüchtigen Substanzen begrenzt, die vom Depot an den vorbeiströmenden Luftstrom abgegeben wird. Auf diese Weise wird die maximale Menge der bei einem Zug an die angesaugte Luft aus dem Depot abgegebenen Substanz begrenzt, so dass diese einen vorbestimmten Maximalwert nicht überschreiten kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass in derselben Art Inhalationseinrichtungen Depots mit unterschiedlichen Dosierungen flüchtiger Substanzen verwendet werden können, da die Menge der flüchtigen Substanz, die während eines Zuges abgegeben wird, von der Luftmenge abhängt, die pro Zug durch das Depot gesaugt wird.
Vorzugsweise ist die Inhalationseinrichtung mit mindestens einer Strömungspassage versehen, durch welche Luft am Depot vorbei vom Benutzer anzusaugen ist.
Sofern notwendig, wird durch die gegebenenfalls an der Inhalationseinrichtung vorgesehene Strömungspassage zusätzliche Luft vom Benutzer angesaugt, ohne durch das Depot zu strömen, so dass die vom Benutzer pro Zug angesaugte Gesamtluftmenge der üblichen Luftmenge entspricht. Beispielsweise eignen sich hierzu am Mundstück vorgesehene Perforationen. Auch ist es denkbar zusätzliche Strömungskanale an der Inhalationseinrichtung vorzusehen, über die Luft am Depot vorbei in das Mundstück gelangt, ohne dass die Luft durch das Depot und die Drosselstelle strömt.
Als Depot eignen sich unterschiedliche Depotarten, so Depots mit Speichermedien aus einem flies- oder schwammartigen Material. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung eines Depots aus Hybridstrukturen, also Strukturen aus unterschiedlichen Materialien, die eine hierarchische Porosität aufweisen. Diese Hybridstrukturen weisen eine einerseits besonders gute Aufnahmefähigkeit für Nikotin und/oder nikotinhaltige Verbindungen sowie Aromastoffen und Geschmacksstoffen auf und sind andererseits in der Lage, bei entsprechender Wärmezufuhr in ausreichenden Mengen die flüchtigen Subtanzen freizusetzen. Als Beispiel für ein derartiges Depot wird das in der von der Anmelderin stammenden Patentanmeldung DE 10 2012 004 179.9 offenbarte Depot genannt, dessen Aufbau in vollem Umfang in die vorliegende Anmeldung mit einbezogen wird. Ein für die erfindungsgemäße Inhalationseinrichtung geeignetes Depot ist beispielweise auch in der DE 10 2011 011 676.1 beschrieben, deren Inhalt hinsichtlich des Aufbaus des Depots hiermit gleichfalls einbezogen wird.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprüchen und den Zeichnungen.
Die Drosselstelle ist vorzugsweise in Form einer Strömungsbarriere ausgebildet, in der mindestens eine Durchgangsöffnung mit vorgegebenem Strömungsquerschnitt ausgebildet ist. Da die durchschnittliche Luftmenge bekannt ist, die pro Zug eingeatmet wird, nämlich ca. 35 ml pro 1 bis 2 Sekunden, die ein durchschnittlicher Zug dauert, kann basierend auf diesen Informationen genau bestimmt werden, wie viel Luft pro Zug tatsächlich durch das Depot strömen soll. Zusätzliche Luft wird dann über das Mundstück angesaugt.
Vorzugsweise ist die Drosselstelle in Form einer Blende mit mindestens einer Durchgangsöffnung mit vorgegebenem Strömungsquerschnitt ausgebildet. Die Ausbildung einer Blende ist vergleichsweise einfach, während der Strömungswiderstand durch entsprechendes bemessen des Strömungsquerschnittes sehr einfach definiert werden kann.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inhalationseinrichtung ist in Ansaugrichtung gesehen im Strömungskanal sowohl vor als auch nach dem Depot jeweils eine Drosselstelle vorgesehen. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Depot somit zwischen zwei Drosselstellen angeordnet. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass nachdem das vor der Benutzung üblicherweise versiegelte Depot geöffnet worden ist, ein ungewolltes Verflüchtigen der Substanz aus dem Depot verhindert, zumindest aber stark reduziert ist, so dass der Benutzer die Inhalationseinrichtung, wenn das Depot einmal entsiegelt worden ist, dennoch zumindest kurzfristig zur Seite legen kann, ohne dass die im Depot gespeicherte Substanz langsam entweicht und sich verflüchtigt.
Um einerseits eine ausreichend hohe Menge an pro Zug freigesetzten Substanzen und anderseits einen ausreichend hohen Strömungswiderstand zu erreichen, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen passiven Inhalationseinrichtung vorgeschlagen, die durchströmte Fläche der Drosselstelle und die durchströmte Stirnfläche des Depots so zu bemessen, dass Verhältnis zwischen der durchströmten Fläche der Drosselstelle und der durchströmten Stirnfläche des Depots in einem Bereich von 1:7 bis 1:4 liegt. Hat die erfindungsgemäße Inhalationseinrichtung beispielsweise die Querschnittsabmessungen einer herkömmlichen Zigarette, also eine Durchmesser in einem Bereich von 6,5 bis 8,5 mm liegt die durchströmte Fläche des Depots bei etwa 18 bis 20 mm², während die durchströmte Fläche der Drosselstelle bei 3 bis 3,5 mm².
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inhalationseinrichtung weist diese zwei den Strömungskanal abschnittsweise bildende Hülsen auf, zwischen deren einander zugewandten Stirnseiten das Depot angeordnet ist. Das Depot ist hierbei seinerseits in einer Zwischenhülse gehalten, die die beiden Hülsen starr miteinander verbindet und an diesen gasdicht befestigt ist.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inhalationseinrichtung besteht in dem modularen Aufbau aus einzelnen, für sich betrachtet vergleichsweise einfach gestalteten Komponenten.
So ist zunächst die Verwendung der Zwischenhülse bei der Erfindung hervorzuheben. Einerseits dient die Zwischenhülse als Aufnahme für das Depot, andererseits dient die Zwischenhülse gleichzeitig als Verbindungsglied zwischen den beiden Hülsen.
Ihre Funktion als Aufnahme für das Depot erleichtert wesentlich die Herstellung der erfindungsgemäßen Inhalationseinrichtung. So kann das Depot entweder vorab mit der flüchtigen Substanz befüllt und in befülltem Zustand in die Zwischenhülse eingesetzt werden. Oder das Depot wird in noch unbefülltem Zustand in die Zwischenhülse eingesetzt und erst nach dem Einsetzen in die Zwischenhülse mit der Substanz befüllt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Depot mit einer Flüssigkeit als Substanz befüllt wird. In diesem Fall dient die Zwischenhülse gleichzeitig als Befüllungsreservoir, indem die aufrecht stehende Zwischenhülse oberhalb des Depots mit der Substanz befüllt wird und das Depot dann beispielsweise über Kapillarkräfte die in die Zwischenhülse eingefüllte Flüssigkeit aufnimmt.
Ferner ist es auf sehr einfache Weise möglich, je nach Dosierung oder Art der Substanz unterschiedliche Depotarten in die Zwischenhülse einzusetzen. Dies hat keinerlei Einfluss auf das Endprodukt. Die Menge an flüchtiger Substanz, die vom Depot bei Benutzung der erfindungsgemäßen Inhalationseinrichtung pro Zug freigesetzt wird, hängt wieder von der Drosselstelle zwischen Mundstück und Depot ab.
In gleicher Weise wird durch den modularen Aufbau, insbesondere die Verwendung der beiden mit der Zwischenhülse fest verbundenen Hülsen erreicht, dass die gesamte Inhalationseinrichtung an den jeweiligen Anwendungszweck einfach angepasst werden kann.
Die beiden Hülsen bieten definierte Befestigungsflächen oder Befestigungsabschnitte, an denen die Zwischenhülse sicher und gasdicht befestigt werden kann. Ferner erlauben die beiden Hülsen ein einfaches Anpassen der Inhalationseinrichtung hinsichtlich ihres Erscheinungsbildes. Soll die Inhalationseinrichtung beispielsweise das Erscheinungsbild einer herkömmlichen Zigarette haben, können auf die beiden Hülsen entsprechende Papierhülsen aufgeschoben und mit diesen fest verbunden werden. Gleiches gilt auch für die Gestaltung der Inhalationseinrichtung als „Zigarre” oder „Pfeife”.
Die verschiedenen Komponenten der erfindungsgemäßen Inhalationseinrichtung, nämlich die beiden Hülsen, die Zwischenhülse sowie das Depot, lassen sich aufgrund deren einfachen Gestaltung in großen Stückzahlen leicht und unabhängig voneinander aus unterschiedlichsten Materialen fertigen. Hierdurch ergibt sich eine große Variantenvielfalt, die sich bei den bisher bekannten passiven Inhalationseinrichtungen aufgrund deren komplexen Aufbaus nicht ergibt.
Bei einer bevorzugten Variante der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist die Zwischenhülse als Wärmeübertragungselement ausgebildet, dass die für die Freisetzung der flüchtigen Substanz erforderliche Wärmemenge vom Körper des Benutzers, beispielsweise dessen Finger, zur Freisetzung der im Depot gespeicherten Substanz an das Depot überträgt. Die als Wärmeübertragungselement dienende Zwischenhülse hat hierbei vorzugsweise eine hohlzylindrische Form mit gleichbleibendem Querschnitt über ihre gesamte Länge. Sie kann jedoch gegebenenfalls im Querschnitt eine oval oder auch mehreckig Querschnittsform aufweisen. Für eine optimale Wärmeübertragung ist es dabei von Vorteil, wenn die Innenoberfläche der Zwischenhülse mit der gesamten Umfangsoberfläche des Depots in Berührung steht, um eine maximale Wärmeübertragung von der Zwischenhülse auf das Depot sicherzustellen.
Bevorzugt ist die als Wärmeübertragungselement dienende Zwischenhülse zumindest abschnittsweise aus einem Material mit sehr hoher Wärmeleitfähigkeit gefertigt, beispielsweise Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Insbesondere der Einsatz von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung als Werkstoff für die Zwischenhülse ist von besonderem Vorteil, da diese Werkstoffe einerseits verglichen mit anderen Werkstoffen einfach zu verarbeiten sind, während sie andererseits vergleichsweise kostengünstig sind.
Zur weiteren Vereinfachung des Aufbaus dieser Ausführungsform, wird ferner vorgeschlagen, dass in zumindest der zwischen dem Depot und dem Mundstück angeordneten Hülse die Drosselstelle vorgesehen ist. Die Drosselstelle kann hierbei auf einfache Weise gefertigt werden.
Zur weiteren Vereinfachung des Aufbaus wird ferner vorgeschlagen, in jeder der beiden Hülsen eine Drosselstelle vorzusehen, so dass identische Hülsen verwendet werden können. Hierdurch lassen sich der Aufbau und insbesondere die Herstellung noch weiter vereinfachen.
Im Auslieferungszustand ist die erfindungsgemäße Inhalationseinrichtung an ihren offenen Enden jeweils mit einer gasdicht schließenden Membran oder Folie verschlossen, die vor Benutzung der Inhalationseinrichtung zu entfernen sind. Die Membran oder Folie wird hierzu mit den die offenen Enden bildenden Abschnitten der Inhalationseinrichtung verklebt oder auch verschweißt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigt:
1 eine Schnittansicht durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Inhalationseinrichtung, und
2 eine vergrößerte Darstellung einer in der erfindungsgemäßen Inhalationseinrichtung verwendeten Hülse.
1 zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Inhalationseinrichtung 10. Die Inhalationseinrichtung 10 ist aus einer als Wärmeübertragungshülse 12 ausgebildete Zwischenhülse und zwei identischen Hülsen 14 gebildet, welche fest und gasdicht mit der Wärmeübertragungshülse 12 verbunden sind. Die Wärmeübertragungshülse 12 ist in Form eines Hohlzylinders ausgebildet und aus einem Werkstoff mit sehr hoher Wärmeleitfähigkeit gefertigt, beispielsweise aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung.
In der Wärmeübertragungshülse 12 ist ein Depot 16 aufgenommen, in dem mindestens eine bei Raumtemperatur flüchtige Substanz, beispielsweise eine freizusetzender Wirkstoff, ein Aromastoff oder ein Geschmacksstoff, gespeichert ist. Im vorliegenden Fall dient das Depot 16 zum Abspeichern einer vorgegebenen Menge einer pharmazeutisch wirksamen Substanz, beispielsweise Nikotin oder einem Nikotinderivat. Das Depot 16 ist in Form eines Zylinders ausgebildet und steht mit der Innenoberfläche der Wärmeübertragungshülse 12 in Berührung.
Das Depot 16 weist bei dieser Ausführungsform ein makroporöses Stützgerüst auf, das aus gesinterten Partikeln gebildet ist. In dem Stützgerüst sind Poren, Kavernen und Zwischenräume ausgebildet, die nach dem Sintern erhalten geblieben sind. Die Kavernen und Zwischenräume sind dabei so ausgebildet, dass das Stützgerüst einen definierten Zugwiderstand für einen von einem Benutzer anzusaugenden Luftstrom aufweist.
Die Poren, Kavernen und Zwischenräume bilden ein durchgängiges Netzwerk in dem poröse Partikel (nicht dargestellt) stabil und dauerhaft angehaftet bzw. eingebettet sind. Die porösen Partikel weisen Poren im Bereich von 1 nm bis 900 nm auf. An der Oberfläche der porösen Partikel, insbesondere auf deren inneren, von den Porenwänden gebildeten Oberflächen sind die flüchtigen Substanzen adsorbiert und stehen beim Ansaugen von Luft durch das Depot 16 im ständigen Austausch mit der durch das Stützgerüst strömenden Luft.
Das hier beschriebene Depot 16 kann einerseits eine ausreichende Nikotinfreisetzung in die Atemluft gewährleisten und andererseits das Nikotin vor Oxidation schützen.
Aus dem durchschnittlichen Zugvolumen von 35 ml und der Zugzeit eines durchschnittlichen Benutzers von 1 bis 2 Sekunden ergibt sich eine sehr kurze Kontaktzeit der das Depot 16 durchströmenden Luft mit dem im Depot 16 gespeicherten Nikotin. Dabei korreliert der Übergang der freizusetzenden Substanz in die Gasphase in etwa mit der Kontaktfläche zwischen dem Depot 16 und der Luft.
Das gezeigte Depot 16 ist so in der Wärmeübertragungshülse 12 aufgenommen, dass Wärmeübertragungshülse 12 beim Halten der Inhalationseinrichtung 10 mit der Hand des Benutzers unmittelbar in Berührung ist. Die Handwärme wird dann an die Wärmeübertragungshülse 12 übertragen, welcher ihrerseits die Wärme nach innen an das Depot 16 weiterleitet. Durch das Erwärmen des Depots 16 wird die Freisetzungsrate der flüchtigen Substanz sowie gegebenenfalls im Depot 16 gespeicherter weiterer Substanzen, beispielsweise Aromastoffen, erhöht, so dass bei jedem Zug eine ausreichende Menge Substanz und Aromastoffe vom Benutzer konsumiert werden kann. Das Volumen der Wärmeübertragungshülse 12 wird über deren Wandstärke so angepasst, dass die Aufwärmzeit nach der Positionierung zwischen den Fingern möglichst schnell verläuft.
Bei der Freisetzung der flüchtigen Substanz aus dem Depot 16 besteht jedoch das Problem, dass die Menge an freigesetzter Substanz pro Zug des Benutzers von sehr vielen Faktoren abhängt, so dem Füllgrad des Depots 16, also der tatsächlichen Menge von im Depot 16 vor der Benutzung gespeicherten Substanzen, dem Alter des Depots 16 oder auch dem Zugvolumen, also der pro Zug von dem Benutzer durch das Depot 16 gesaugten Luftmenge.
In jedes offene Ende der Wärmeübertragungshülse 12 ist jeweils eine der beiden aus Kunststoff gefertigten Hülse 14 eingesetzt. Die beiden Hülsen 14 sind identisch ausgebildet, so dass nachfolgend nur die in 1 links gezeigte Hülse 14 unter Bezugnahme auf 2 näher beschrieben wird.
Die rotationssymmetrische Hülse 14 hat an ihrem in 2 links gezeigten Ende einen Abschnitt 18 mittleren Außendurchmessers. Am Abschnitt 18 sind zwei umlaufende Dichtungsbunde 20 vorgesehen.
An den Abschnitt 18, der sich etwa über zwei Drittel der axialen Länge der Hülse 14 erstreckt, schließt sich ein umlaufender Bund 22 größeren Durchmessers an, der sich radial nach außen erstreckt. Der Bund 22 hat in axialer Richtung gesehen eine in 1 links dargestellte erste Anlagefläch 24 und eine in 1 rechts dargestellte zweite Anlagefläche 26. Die zweite Anlagefläche 26 des Bundes 22 geht in einen Absatz 28 kleineren Durchmessers über. Das freie Ende des Absatzes 28 ist mit einer Fase 30 versehen.
Die Hülse 14 ist mit dem Absatz 28 in die hohlzylindrische Wärmeübertragungshülse 12 soweit eingeführt, bis die Wärmeübertragungshülse 12 mit ihrer Stirnseite an der zweiten Anlagefläche 26 des Bundes 22 anliegt. Der Außendurchmesser des Absatzes 28 ist dabei so bemessen, dass der Absatz 28 mit der Innenumfangsfläche der Wärmeübertragungshülse 12 eine Presspassung ausbildet, so dass die beiden Hülsen 14 fest und gasdicht mit der Wärmeübertragungshülse 12 verbunden sind.
Wie 2 weiter zu entnehmen ist, ist der Absatz 28 zusätzlich mit zwei umlaufenden Dichtungsbunden 32 und 34 versehen, welche unter Vorspannung an der Innenumfangsfläche der Wärmeübertragungshülse 12 anliegen. Auf diese Weise wird eine gasdichte Verbindung zwischen der Hülse 14 und der Wärmeübertragungshülse 12 sichergestellt. In entsprechender Weise ist auch die in 1 rechts gezeigte, zur links dargestellten Hülse 14 identisch ausgebildete Hülse 14 mit der Wärmeübertragungshülse 12 gasdicht verbunden.
Die axiale Länge des Absatzes 28 jeder Hülse 14 ist so gewählt und auf die axiale Länge des Depots 16 abgestimmt, dass das Depot 16 bei zusammengesetzter Inhalationseinrichtung 10 mittig in der Wärmeübertragungshülse 12 angeordnet zwischen den Absätzen 28 der beiden Hülsen 14 eingespannt, zumindest aber zwischen diesen angeordnet ist.
Durch die Inhalationseinrichtung 10 erstreckt sich ferner ein Strömungskanal 36. Der Strömungskanal 36 ist in zwei Abschnitte 36a und 36b unterteilt, nämlich einen in der links dargestellten Hülse 14 sowie einen in der rechts dargestellten Hülse 14 jeweils ausgebildeten ersten Abschnitt 36a sowie einen in der Wärmeübertragungshülse 12 ausgebildeten hohlzylindrischen zweiten Abschnitt 38b, in dem das Depot 16 aufgenommen ist.
Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, ist in dem ersten Abschnitt 36a jeder beiden Hülsen 14 in Längsrichtung der Hülsen 14 gesehen etwa mittig eine Drosselstelle 38 in Form einer Blende 40 ausgeformt, die den Abschnitt 36a unterteilt. In der Mitte der Blende 40 ist eine Durchgangsöffnung 42 ausgebildet.
Auf das freie Ende des Abschnittes 18 mittleren Durchmessers der in 1 links gezeigten Hülse 14 ist ein aus Papier gefertigtes Ansaugrohr 44 aufgesteckt. Auf das freie Ende des Abschnittes 18 mittleren Durchmessers der in 1 rechts gezeigten Hülse 14 ist ein aus Papier gefertigtes Mundstück 46 aufgesteckt. Das Ansaugrohr 44 als auch das Mundstück 46, die die mit dem Strömungskanal 36 in Strömungsverbindung stehen, sind beide als Hohlzylinder ausgebildet und so bemessen, dass sie fest mit den Dichtungsbunden 20 der Hülsen 14 verklemmt sind, ohne dass hierzu weitere Befestigungsmittel, wie Klebeverbindungen, vorgesehen sein müssen. Alternativ kann das Ansaugrohr 44 und/oder das Mundstück 46 auch an den Hülsen 14 verklebt sein.
Die jeweils vom Depot wegzeigenden Enden der beiden Hülsen 14 sind durch eine Membran (nicht gezeigt) gasdicht verschlossen, damit die im Depot 16 gespeicherten Substanzen sich nicht verflüchtigen können.
Die in 1 gezeigte Inhalationseinrichtung 10 ist aufgrund ihres Aufbaus verglichen mit den bekannten Lösung vergleichsweise einfach und ohne großen Aufwand montierbar. Ferner ist das Einsetzen des Depots 16 in die Wärmeübertragungshülse 12 vergleichsweise einfach.
Wird die erfindungsgemäße Inhalationseinrichtung 10 verwendet, muss der Benutzer zunächst die an Hülsen 14 vorgesehen Membrane durchstoßen. Anschließend saugt der Benutzer über das Mundstück Luft durch den Strömungskanal 36, wobei die durch das Depot 16 strömende Luft eine geringe Menge der im Depot 16 gespeicherten Substanzen aufnimmt. Dabei begrenzen die beiden in den Hülsen 14 vorgesehenen Drosselstellen 38 die Luftmenge, die der Benutzer pro Zug durch den Strömungskanal 36 durch das Depot 16 saugen kann.
So ergibt sich aus dem durchschnittlichen Zugvolumen von 35 ml und der Zugzeit eines durchschnittlichen Benutzers von 1 bis 2 Sekunden eine sehr kurze Kontaktzeit der das Depot 16 durchströmenden Luft mit der im Depot 16 gespeicherten flüchtigen Substanz. Dabei korreliert der Übergang der freizusetzenden Substanz in die Gasphase in etwa mit der Kontaktfläche zwischen dem Depot 16 und der Luft.
Mit Hilfe der Drosselstellen 38 wird die Luftmenge begrenz, die der Benutzer pro Zug durch das Depot 16 ansaugen kann, so dass auch die Menge an flüchtigen Substanzen begrenzt wird, die vom Depot 16 an den vorbeiströmenden Luftstrom abgegeben wird. Auf diese Weise wird die maximale Menge der bei einem Zug an die angesaugte Luft aus dem Depot 16 abgegebenen Substanz begrenzt, so dass diese einen vorbestimmten Maximalwert nicht überschreiten kann.
Bezugszeichenliste

10: Inhalationseinrichtung
12: Wärmeübertragungshülse
14: Hülsen
16: Depot
18: Abschnitt mittleren Durchmessers
20: Dichtungsbunde
22: Bund
24: erste Anlagefläche
26: zweite Anlagefläche
28: Absatz kleineren Durchmessers
30: Fase
32: Dichtungsbund
34: Dichtungsbund
36: Strömungskanal
36a: erster Abschnitt des Strömungskanals
36b: zweiter Abschnitt des Strömungskanals
38: Drosselstelle
40: Blende
42: Durchgangsöffnung
44: Ansaugrohr
46: Mundstück

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012004179 [0017]
DE 102011011676 [0017]

Claims

Passive Inhalationseinrichtung, insbesondere Inhalationseinrichtung für pharmazeutische Inhaltsstoffe, rauchfreie kalte Zigarette, Zigarre oder Pfeife, zur Abgabe mindestens einer bei Raumtemperatur zumindest teilweise in die Gasphase übergehenden flüchtigen Substanz, bei der die für die Freisetzung der flüchtigen Substanz erforderliche Erwärmung im wesentlichen passiv durch die Körpertemperatur des Benutzers erfolgt, mit einem Strömungskanal (36), einem in dem Strömungskanal (36) angeordneten Depot (16), in dem die mindestens eine flüchtige Substanz bis zur Freisetzung gespeichert ist, und einem Mundstück (46) zum Ansaugen von Luft durch den Strömungskanal und das Depot (16), wobei das Depot (16) einen Teil der im Depot (16) gespeicherten Menge der flüchtigen Substanz an die pro Zug des Benutzers angesaugte Luft abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungskanal (46) zwischen Mundstück (46) und Depot (16) eine den Strömungswiderstand durch den Strömungskanal erhöhende Drosselstelle (38) vorgesehen ist, welche die durch das Depot (16) beim Ansaugen strömende Luftmenge pro Zug begrenzt.
Passive Inhalationseinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle (38) eine Strömungsbarriere mit mindestens eine Durchgangsöffnung (42) mit vorgegebenem Strömungsquerschnitt aufweist.
Passive Inhalationseinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle (38) in Form einer Blende (40) mit mindestens einer Durchgangsöffnung (42) mit vorgegebenem Strömungsquerschnitt ausgebildet ist.
Passive Inhalationseinrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Ansaugrichtung gesehen im Strömungskanal (36) vor und nach dem Depot (14) jeweils eine Drosselstelle (38) vorgesehen ist.
Passive Inhalationseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der durchströmten Fläche der Drosselstelle (38) und der durchströmten Stirnfläche des Depots (16) in einem Bereich von 1:7 bis 1:4 liegt.
Passive Inhalationseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Inhalationseinrichtung (10) zwei den Strömungskanal (36) abschnittsweise bildende Hülsen (14) aufweist, zwischen deren einander zugewandten Stirnseiten das Depot (16) angeordnet ist, und dass das Depot (16 in einer Zwischenhülse (12) gehalten ist, die die beiden Hülsen (14) starr miteinander verbindet und an diesen gasdicht befestigt ist.
Passive Inhalationseinrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Freisetzung der flüchtigen Substanz erforderliche Erwärmung im wesentlichen passiv durch die Körpertemperatur des Benutzers erfolgt, und dass die Zwischenhülse (12) als Wärmeübertragungselement dient und bei Benutzung die Körperwärme des Benutzers auf das Depot (16) zur Freisetzung der im Depot (16) gespeicherten Substanz überträgt.
Passive Inhalationseinrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest der zwischen dem Depot (16) und dem Mundstück (46) angeordneten Hülse (14) die Drosselstelle (38) vorgesehen ist.
Passive Inhalationseinrichtung gemäß Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der beiden Hülsen (14) eine Drosselstelle (38) vorgesehen ist.
Passive Inhalationseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als flüchtige Substanz ein pharmazeutisch wirksamer Wirkstoff, ein Aromastoff oder eine Mischung aus mindestens einem Wirkstoff und mindestens einem Aromastoff im Depot (16) gespeichert ist bzw. sind.