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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Inhalator mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und einen austauschbaren Flüssigkeitsspeicher für einen Inhalator mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 7.
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Solche Inhalatoren mit einer Aufnahme für einen austauschbaren Flüssigkeitsspeicher sind z.B. als elektronische Zigarettenprodukte bekannt.
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Die Inhalatoren umfassen eine Verdampfervorrichtung mit mindestens einem elektrischen Verdampfer zum Verdampfen von dem Verdampfer zugeführter Flüssigkeit, wenigstens eine elektrische Leitung zur Versorgung des Verdampfers mit elektrischem Strom, und eine Aufnahme zur Halterung eines austauschbaren Flüssigkeitsspeichers, welcher über eine Öffnung strömungstechnisch mit dem Verdampfer verbindbar ist.
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Herkömmliche elektronische Zigarettenprodukte beziehungsweise Inhalatoren weisen eine Verdampfervorrichtung auf, welche z.B. auf der Docht-Wendel-Technologie basiert, bei der die Flüssigkeit durch Kapillarkräfte aus dem Flüssigkeitsspeicher entlang eines Dochts so weit transportiert wird, bis die Flüssigkeit durch eine elektrisch beheizbare Wendel erhitzt und somit verdampft wird. Der Docht dient als flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsspeicher und der als Verdampfer dienenden Heizwendel.
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Ein Nachteil der Docht-Wendel-Technologie ist, dass eine mangelnde Versorgung von Flüssigkeit zu einer lokalen Überhitzung führt, wodurch Schadstoffe entstehen können. Diesen sogenannte „Dry Puff“ gilt es zu vermeiden. Zudem sind derartige Verdampfervorrichtungen fertigungsbedingt oft undicht, so dass Flüssigkeit auf unerwünschte Weise, zum Beispiel über die Luftzuführung und/oder Dampfabführung, austreten kann.
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Um die Probleme der Docht-Wendel-Technologie zu vermeiden, wird in der
DE 10 2017 111 119 A1 eine Verdampfervorrichtung mit einem Verdampfer beschrieben, bei der die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher von einer Dochtstruktur durch Kapillarkräfte zu einer Einlassseite des Verdampfers transportiert wird. Der Verdampfer verdampft die Flüssigkeit, und die verdampfte Flüssigkeit ist als Dampf und/oder Aerosol einem Luftstrom zugebbar. Der Verdampfer ist zur Versorgung mit elektrischer Energie elektrisch mit einem Energiespeicher über eine elektrische Leitung verbindbar.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Inhalator und einen austauschbaren Flüssigkeitsspeicher für einen Inhalator bereitzustellen, bei denen ein unbeabsichtigtes Entweichen der Flüssigkeit sicher verhindert ist, bzw. auf ein möglichst geringes Maß reduziert ist.
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Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
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Nach Anspruch 1 wird zur Lösung der Aufgabe ein Inhalator, umfassend eine Verdampfervorrichtung mit mindestens einem elektrischen Verdampfer zum Verdampfen von dem Verdampfer zugeführter Flüssigkeit, wenigstens eine elektrische Leitung zu einer elektrischen Spannungsversorgung des Verdampfers , und einer Aufnahme zur Halterung eines austauschbaren Flüssigkeitsspeichers, welcher über eine Öffnung strömungstechnisch mit dem Verdampfer verbindbar ist, vorgeschlagen, wobei nach dem Grundgedanken der Erfindung vorgeschlagen wird, dass die Aufnahme durch eine Einrichtung umfasst, welche den austauschbaren Flüssigkeitsspeicher mit der Öffnung zu einer unmittelbaren Anlage an dem Verdampfer drängt.
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Durch die vorgeschlagene Lösung liegt der Flüssigkeitsspeicher mit der Öffnung unmittelbar ohne eine Bildung eines Spaltes an dem Verdampfer an, und die Flüssigkeit tritt beim Austreten aus dem Flüssigkeitsspeicher zwangsläufig durch den Verdampfer aus. Ferner wird die Flüssigkeit beim Austreten unmittelbar in dem Verdampfer verdampft, so dass das Verdampfen insgesamt mit einem sehr guten Wirkungsgrad und möglichst geringen Verlusten verwirklicht ist.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass zwischen dem Verdampfer und dem Flüssigkeitsspeicher eine die Öffnung zu der Außenseite hin abdichtende Dichtung vorgesehen ist. Durch die vorgesehene Dichtung kann die Wahrscheinlichkeit eines unbeabsichtigten Austretens der Flüssigkeit aus der Verdampfervorrichtung, ohne den Verdampfer dabei zu passieren, weiter verringert werden. Die Dichtung umfasst dabei den Kontaktbereich zwischen dem Verdampfer und der Öffnung des Flüssigkeitsspeichers, durch welchen die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher in den Verdampfer übertritt, so dass die Dichtung ein seitliches Entweichen der Flüssigkeit bzw. des Dampfes an der Oberfläche aus der Verdampfervorrichtung verhindert. Dabei kann die Dichtung sowohl an dem Flüssigkeitsspeicher als auch an dem Verdampfer vorgesehen sei. Eine Anordnung an dem Flüssigkeitsspeicher hat jedoch den Vorteil, dass sie beim Wechseln des Flüssigkeitsspeichers gleich mit gegen eine neue Dichtung ausgetauscht wird.
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Dabei kann die Einrichtung bevorzugt eine magnetkraftbetätigte Klemmeinrichtung umfassen, welche ein reversibles Lösen und Austauschen des Flüssigkeitsspeichers insbesondere ohne die Zuhilfenahme eines Werkzeuges ermöglicht.
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Ferner kann die Einrichtung alternativ oder auch zusätzlich ein federbelastetes Druckstück umfassen, welches in der Richtung federbelastet ist, dass es den austauschbaren Flüssigkeitsspeicher gegen den Verdampfer drängt.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das Druckstück in Richtung einer vorgesehenen Strömungsrichtung in dem Inhalator federbelastet ist. Die vorgesehene Strömungsrichtung ist definiert durch die Strömung der Luft, welche in dem Inhalator verursacht wird, wenn der Konsument gemäß dem bestimmungsgemäßen Gebrauch an dem Mundstück saugt und dadurch einen Unterdruck in dem Inhalator erzeugt. Durch die vorgeschlagene Richtung der Federbelastung ist diese gleichgerichtet zu dem beim Saugen erzeugten Druckgradienten, so dass die zwischen dem Flüssigkeitsspeicher und dem Verdampfer wirkende Druckkraft beim Saugen erhöht werden und der Tendenz eines Lösens des Flüssigkeitsspeichers von dem Verdampfer entgegengewirkt werden kann.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das Druckstück punktsymmetrisch zu seiner Längsachse federbelastet ist. Durch die punktsymmetrische Federbelastung wird der Flüssigkeitsspeicher mit einer möglichst gleichmäßig über den Umfang verteilten Druckkraft gegen den Verdampfer gedrängt.
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Weiter wird zur Lösung der Aufgabe nach Anspruch 7 ein austauschbarer Flüssigkeitsspeicher für einen Inhalator mit einem Hohlraum, welcher mit wenigstens einer Flüssigkeit gefüllt ist und über eine Öffnung freigebbar ist, und einer Dochtstruktur zum Transport der Flüssigkeit aus dem Hohlraum, vorgeschlagen, bei dem die Öffnung durch eine Dichtung umfasst ist, und über eine an der Dichtung verklebte Folie verschlossen ist.
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Durch die vorgeschlagene Lösung kann ein unbeabsichtigtes Austreten der Flüssigkeit sowohl vor dem Einsatz des Flüssigkeitsspeichers in den Inhalator als auch in dem eingesetzten Zustand des Flüssigkeitsspeichers reduziert bzw. verhindert werden. Dabei wird gezielt die Dichtung genutzt und zwar vor dem Einsatz zum Verkleben der die Öffnung abdichtenden Folie und im eingesetzten Zustand zum Abdichten der Kontaktzone zwischen der Öffnung des Flüssigkeitsspeichers und dem Verdampfer.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Dochtstruktur in dem Flüssigkeitsspeicher durch einen wenigstens die Öffnung ausfüllenden Schwamm gebildet ist. Der Schwamm bildet durch seine Kapillare einen Docht aus, welcher die Förderung der Flüssigkeit aus dem Hohlraum durch die Öffnung hin zu dem Verdampfer bewirkt, wobei der Schwamm durch die regelmäßig wiederholte Befüllung der Kapillare eine von der Lage und Ausrichtung des Inhalators unabhängige Zuführung der Flüssigkeit und eine vollständige Entleerung der Flüssigkeit aus dem Hohlraum ermöglicht.
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Dabei kann der Schwamm den Hohlraum auch vollständig ausfüllen, so dass die Flüssigkeit ausschließlich in den Kapillaren gespeichert ist. Außerdem können dadurch auf den Schwamm im eingesetzten Zustand über den anliegenden Verdampfer ein geringer Druck erzeugt werden, ohne dass der Schwamm dabei in den Hohlraum entweichen kann. Durch diesen Druck kann die Flüssigkeit wiederrum ähnlich dem Prinzip von Filzstiften aktiv angesaugt werden, wobei die Flüssigkeit in dem Fall, dass kein Druck ausgeübt wird, sicher in dem Schwamm bevorratet ist. Diese Druckausübung kann durch das Saugen an dem Inhalator oder auch durch eine federbelastete Aufnahme in dem Inhalator bewirkt werden.
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Ferner kann der Schwamm bevorzugt in sich flexibel sein, so dass er sich in der in eine Verdampfervorrichtung eingesetzten Stellung geringfügig an die Geometrie und an Unebenheiten einer Gegenfläche wie z.B. eines Verdampfers anpassen kann. Dadurch können Hohlräume vermieden und der Übergang der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher z.B. in einen Verdampfer verbessert werden. Ferner kann der oben beschriebene vorteilhafte Druck dadurch in eine Kompression des Schwammes umgewandelt werden, durch welche das Ansaugen und der Weitertransport der Flüssigkeit weiter begünstigt wird.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass der Schwamm bis zu einer Temperatur von 300 °C thermisch stabil ist. Durch die vorgeschlagene Materialeigenschaft wird verhindert, dass das Material unter der Temperatureinwirkung aufschmilzt und die Kapillare zusammenschmelzen. Ferner kann dadurch verhindert werden, dass Bestandteile des Schwammes ausgasen und der zu verdampfenden Flüssigkeit zugesetzt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt
- 1 eine schematische Ansicht eines Inhalators;
- 2 einen perspektivischen Schnitt durch eine schematische Verdampfer-Tank-Einheit;
- 3 einen austauschbaren Flüssigkeitsspeicher als Einzelteil;
- 4 eine vergrößerte Darstellung einer Verdampfer-Tank-Einheit mit einem austauschbaren Flüssigkeitsspeicher.
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1 zeigt schematisch einen Inhalator 10 beziehungsweise ein elektronisches Zigarettenprodukt. Der Inhalator 10 umfasst ein Gehäuse 11, in dem ein Luftkanal 30 beziehungsweise Schlot zwischen mindestens einer Lufteinlassöffnung 231 und einer Luftauslassöffnung 24 an einem Mundende 32 des Zigarettenprodukts 10 vorgesehen ist. Das Mundende 32 des Inhalators 10 bezeichnet dabei das Ende, an dem der Konsument zwecks Inhalation zieht, und dadurch den Inhalator 10 mit einem Unterdruck beaufschlagt, und einen Luftstrom 34 in dem Luftkanal 30 erzeugt.
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Der Inhalator 10 besteht vorteilhaft aus einem Basisteil 16 und einer Verdampfer-Tank-Einheit 20, die eine Verdampfervorrichtung 1 mit einem Verdampfer 60 und einen Flüssigkeitsspeicher 18 umfasst, welcher insbesondere in Form einer auswechselbaren Wechselkartusche ausgebildet ist. Der Flüssigkeitsspeicher 18 kann von dem Nutzer des Inhalators 10 ausgetauscht werden, wozu der Inhalator 10 eine geeignete verschließbare Zugangsöffnung 2 aufweist. Die durch die Lufteinlassöffnung 231 angesaugte Luft wird in dem Luftkanal 30 zu dem mindestens einen Verdampfer 60 geleitet. Der Verdampfer 60 ist mit dem Flüssigkeitsspeicher 18 verbunden oder verbindbar, in dem mindestens eine Flüssigkeit 50 gespeichert ist. Dazu ist vorteilhaft an einer Einlassseite 61 des Verdampfers 60 eine poröse und/oder kapillare, flüssigkeitsleitende Dochtstruktur 19 angeordnet.
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Der Verdampfer 60 verdampft Flüssigkeit 50, die dem Verdampfer 60 aus dem Flüssigkeitsspeicher 18 von der Dochtstruktur 19 mittels Kapillarkräften zugeführt wird, und gibt die verdampfte Flüssigkeit als Aerosol/Dampf an einer Auslassseite 64 dem Luftstrom 34 zu.
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Die elektronische Zigarette 10 umfasst des Weiteren einen elektrischen Energiespeicher 14 und eine elektronische Steuerungsvorrichtung 15. Der Energiespeicher 14 ist in der Regel in dem Basisteil 16 angeordnet und kann insbesondere eine elektrochemische Einweg-Batterie oder ein wiederaufladbarer elektrochemischer Akku, beispielsweise ein Lithium-Ionen-Akku, sein. Die Verdampfer-Tank-Einheit 20 ist zwischen dem Energiespeicher 14 und dem Mundende 32 angeordnet. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 15 umfasst mindestens eine digitale Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere Mikroprozessor und/oder Microcontroller, in dem Basisteil 16 (wie in 1 gezeigt) und/oder in der Verdampfer-Tank-Einheit 20.
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In dem Gehäuse 11 ist vorteilhaft ein Sensor, beispielsweise ein Drucksensor oder ein Druck- oder Strömungsschalter, angeordnet, wobei die Steuerungsvorrichtung 15 auf der Grundlage eines von dem Sensor ausgegebenen Sensorsignals feststellen kann, dass ein Konsument am Mundende 32 des Zigarettenprodukts 10 zieht, um zu inhalieren. In diesem Fall steuert die Steuerungsvorrichtung 15 den Verdampfer 60 an, um Flüssigkeit 50 aus dem Flüssigkeitsspeicher 18 als Aerosol/Dampf in den Luftstrom 34 zuzugeben.
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Der mindestens eine Verdampfer 60 ist in einem dem Mundende 32 abgewandten Teil der Verdampfer-Tank-Einheit 20 angeordnet. Damit sind eine effektive elektrische Kopplung und Ansteuerung des Verdampfers 60 insbesondere mit dem Basisteil 16 möglich. Der Luftstrom 34 führt vorteilhaft durch einen axial durch den Flüssigkeitsspeicher 18 laufenden Luftkanal 30 zu der Luftauslassöffnung 24.
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Die in dem Flüssigkeitsspeicher 18 gespeicherte, zu dosierende Flüssigkeit 50 ist beispielsweise eine Mischung aus 1,2-Propylenglykol, Glycerin, Wasser und vorzugsweise mindestens einem Aroma (Flavour) und/oder mindestens einem Wirkstoff, insbesondere Nikotin. Die angegebenen Bestandteile der Flüssigkeit 50 sind jedoch nicht zwingend. Insbesondere kann auf Aroma- und/oder Wirkstoffe, insbesondere Nikotin, verzichtet werden.
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In 2 ist ein perspektivischer Schnitt durch eine schematische Verdampfer-Tank-Einheit 20 gezeigt. Die Verdampfer-Tank-Einheit 20 umfasst einen blockförmigen, vorzugsweise monolithischer Heizkörper beziehungsweise Verdampfer 60 vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere einem Halbleitermaterial, vorzugsweise Silizium. Es ist nicht erforderlich, dass der gesamte Verdampfer 60 aus einem elektrisch leitenden Material besteht. Es kann beispielsweise ausreichen, dass die Oberfläche des Verdampfers 60 elektrisch leitend, beispielsweise metallisch beschichtet oder vorzugsweise geeignet dotiert ist. In diesem Fall muss nicht die gesamte Oberfläche beschichtet sein, beispielsweise können metallische oder vorzugsweise nichtmetallische oder nichtmetallisch kaschierte metallische Leiterbahnen auf einem nichtleitenden beziehungsweise halbleitenden Grundkörper vorgesehen sein. Es ist auch nicht zwingend erforderlich, dass der gesamte Verdampfer 60 heizt; es kann beispielsweise ausreichen, wenn ein Abschnitt oder eine Heizschicht des Verdampfers 60 im Bereich der Austrittsseite 64 heizt. Der Verdampfer 60 wird anhand seines elektrischen Widerstands durch elektrische Energie erwärmt und kann daher als Widerstandsheizer bezeichnet werden.
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Der Verdampfer 60 ist vorteilhaft mit einer Mehrzahl von Mikrokanälen beziehungsweise Flüssigkeitskanälen 62 versehen, die eine Einlassseite 61 des Verdampfer 60 mit einer Auslassseite 64 des Verdampfer 60 flüssigkeitsleitend verbinden.
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Der mittlere Durchmesser der Flüssigkeitskanäle 62 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 5 µm und 200 µm, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 30 µm und 150 µm, noch weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 50 µm und 100 µm. Aufgrund dieser Abmessungen wird vorteilhaft eine Kapillarwirkung erzeugt, so dass an der Einlassseite 61 in einen Flüssigkeitskanal 62 eindringende Flüssigkeit durch den Flüssigkeitskanal 62 nach oben steigt, bis der Flüssigkeitskanal 62 mit Flüssigkeit gefüllt ist. Die Anzahl der Flüssigkeitskanäle 62 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen vier und 1000. Auf diese Weise lässt sich der Wärmeeintrag in die Flüssigkeitskanäle 62 optimieren und eine gesicherte hohe Verdampfungsleistung sowie eine ausreichend große Dampfaustrittsfläche realisieren.
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Die Flüssigkeitskanäle 62 sind vorteilhaft in Form eines Arrays angeordnet. Das Array kann in Form einer Matrix mit s Spalten und z Zeilen ausgebildet sein, wobei s vorteilhaft im Bereich zwischen 2 und 50 und weiter vorteilhaft im Bereich zwischen 3 und 30 und/oder z vorteilhaft im Bereich zwischen 2 und 50 und weiter vorteilhaft im Bereich zwischen 3 und 30 liegt. Auf diese Weise lässt sich eine effektive und auf einfache Weise herstellbare Anordnung der Flüssigkeitskanäle 62 mit gesichert hoher Verdampfungsleistung realisieren.
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Die Verdampfer-Tank-Einheit 20 umfasst einen Träger 4 mit einer Durchgangsöffnung 104 zur flüssigkeitsleitenden Verbindung des Verdampfers 60 und eines Flüssigkeitsspeichers 18. Der Träger 4 und der Verdampfer 60 sind Bestandteile einer Verdampfervorrichtung 1, die die elektrische und mechanische Anbindung des Verdampfers 60 verwirklicht. Für die Versorgung des Verdampfers 60 mit Flüssigkeit 50 ist in der Durchgangsöffnung 104 eine Dochtstruktur 19 angeordnet.
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Die Einlassseite 61 des Verdampfers 60 ist über die Dochtstruktur 19 flüssigkeitsleitend mit dem Flüssigkeitsspeicher 18 verbunden. Die Dochtstruktur 19 dient zur passiven Förderung von Flüssigkeit 50 aus dem Flüssigkeitsspeicher 18 zum Verdampfer 60 mittels Kapillarkräften. Die Dochtstruktur 19 kontaktiert die Einlassseite 61 des Verdampfers 60 vorteilhaft flächig und deckt sämtliche Flüssigkeitskanäle 62 des Verdampfers 60 einlassseitig ab. An der dem Verdampfer 60 gegenüberliegenden Seite ist die Dochtstruktur 19 flüssigkeitsleitend mit dem Flüssigkeitsspeicher 18 verbunden.
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Ein vorteilhaftes Volumen des Flüssigkeitsspeichers 18 liegt im Bereich zwischen 0,1 ml und 5 ml, vorzugsweise zwischen 0,5 ml und 3 ml, weiter vorzugsweise zwischen 0,7 ml und 2 ml oder 1,5 ml.
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Die Verdampfer-Tank-Einheit 20 ist vorzugsweise mit einer von der Steuerungsvorrichtung 15 steuerbaren Heizspannungsquelle 71 verbunden und/oder verbindbar, die über elektrische Leitungen 105a, 105b in einem Kontaktbereich 131 an gegenüberliegenden Randabschnitten des Verdampfers 60 mit diesem für eine elektrische Spannungsversorgung verbunden ist, so dass eine von der Heizspannungsquelle 71 erzeugte elektrische Spannung Uh zu einem Stromfluss durch den Verdampfer 60 führt. Aufgrund des ohmschen Widerstands des elektrisch leitenden Verdampfers 60 führt der Stromfluss zu einer Erhitzung des Verdampfers 60 und daher zu einer Verdampfung von in den Flüssigkeitskanälen 62 enthaltener Flüssigkeit. Auf diese Weise erzeugter Dampf/Aerosol entweicht zur Auslassseite 64 aus den Flüssigkeitskanälen 62 und wird dem Luftstrom 34 beigemischt. Genauer steuert bei Feststellung eines durch Ziehen des Konsumenten verursachten Luftstroms 34 durch den Luftkanal 30 die Steuerungsvorrichtung 15 die Heizspannungsquelle 71 an, wobei durch spontane Erhitzung die in den Flüssigkeitskanälen 62 befindliche Flüssigkeit in Form von Dampf/Aerosol aus den Flüssigkeitskanälen 62 getrieben wird.
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Die Verdampfungstemperatur liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 100 °C und 400 °C, weiter bevorzugt zwischen 150 °C und 350 °C, noch weiter bevorzugt zwischen 190 °C und 290 °C.
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Der Verdampfer 60 kann vorteilhaft aus Teilstücken eines Wafers mit Dünnfilmschichttechnologie hergestellt werden, welcher eine Schichtdicke von vorzugsweise kleiner oder gleich 1000 µm, weiter vorzugsweise 750 µm, noch weiter vorzugsweise kleiner oder gleich 500 µm aufweist. Oberflächen des Verdampfers 60 können vorteilhaft hydrophil sein.
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Die Verdampfer-Tank-Einheit 20 ist so eingestellt, dass eine Flüssigkeitsmenge vorzugsweise im Bereich zwischen 1 µl und 20 µl, weiter vorzugsweise zwischen 2 µl und 10 µl, noch weiter vorzugsweise zwischen 3 µl und 5 µl, typischerweise 4 µl pro Zug des Konsumenten, zudosiert wird. Vorzugsweise kann die Verdampfer-Tank-Einheit hinsichtlich der Flüssigkeits-/Dampfmenge pro Zug, d.h. je Zugdauer von 1 s bis 3 s, einstellbar sein.
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Die von der Heizspannungsquelle 71 erzeugte Ansteuerfrequenz des Verdampfers 60 liegt im Allgemeinen vorteilhaft im Bereich von 1 Hz bis 50 kHz, bevorzugt im Bereich von 30 Hz bis 30 kHz, noch weiter vorteilhaft im Bereich von 100 Hz bis 25 kHz.
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Der Verdampfer 60 ist vorzugsweise auf der Grundlage von MEMS-Technologie, insbesondere aus Silizium, gefertigt und daher vorteilhaft ein Mikro-Elektro-Mechanisches System.
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In der 3 ist der Flüssigkeitsspeicher 18 in einer vergrößerten Darstellung als Einzelteil dargestellt. Der Flüssigkeitsspeicher 18 ist in Form einer austauschbaren Wechselkartusche ausgebildet und umfasst ein Gehäuse 6 mit einem Hohlraum 5, in welchem die Flüssigkeit 50 bevorratet ist. Das Gehäuse 6 weist ferner eine Öffnung 25 auf, welche von einer Dichtung 7 umfasst ist und über eine an der Dichtung 7 verklebten Folie 8 verschlossen ist. Der Hohlraum 5 ist vorzugsweise vollständig mit einem Schwamm ausgefüllt. Sofern der Hohlraum 5 nicht vollständig mit dem Schwamm ausgefüllt ist, ist er aber wenigstens so angeordnet, dass er die Öffnung 25 vollständig ausfüllt. Der Schwamm weist eine Vielzahl von Kapillaren auf, welche mit der Flüssigkeit gefüllt sind und dadurch die zur Zuführung der Flüssigkeit erforderliche Dochtstruktur 19 ausbilden.
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Der Schwamm ist vorzugsweise in sich flexibel und bis zu einer Temperatur von 300 °C thermisch stabil.
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In der 4 ist die Verdampfer-Tank-Einheit 20 mit dem eingesetzten Flüssigkeitsspeicher 18 zu erkennen. Die Verdampfer-Tank-Einheit 20 umfasst ein rohrförmiges Zugteil 22 mit dem darin vorgesehenen Luftkanal 30 und einem daran angesetzten Mundstück 26. Ferner ist der Verdampfer 60 in dem Luftkanal 30 des Zugteils 22 gehalten, so dass der Konsument die Luft beim Ziehen an dem Mundstück 26 in Pfeilrichtung durch den Verdampfer 60 ansaugt. Ferner weist die Verdampfer-Tank-Einheit 20 ein Druckstück 21 auf, welches eine Aufnahme 27 aufweist, in welche der Flüssigkeitsspeicher 18 gehalten ist. Das Druckstück 21 wird über zwei Federn 23 gegen das Zugteil 22 gezogen. Die beiden Feder 23 sind diametral zu einer Längsachse L des Druckstückes 21 angeordnet, so dass das Druckstück 21 im Querschnitt punktsymmetrisch zu seiner Längsachse federbelastet wird. Das Druckstück wird dadurch gleichmäßig in Richtung seiner Längsachse L in Richtung des Verdampfers 60 federvorgespannt. Das federbelastete Druckstück 21 bildet hier eine Einrichtung, mittels derer der Flüssigkeitsspeicher 18 gegen den Verdampfer 60 gedrängt wird. Alternativ oder zusätzlich könnte das Druckstück 21 auch durch eine Magnetkraft gegen den Verdampfer 60 gedrängt werden. Wichtig bei der druckaufbringenden Einrichtung ist nur, dass der Flüssigkeitsspeicher 18 möglichst ohne die Zuhilfenahme eines Werkzeuges aus der Aufnahme 27 entnommen und wieder eingesetzt werden kann.
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Der Flüssigkeitsspeicher 18 ist vor der Verwendung über die Folie 8 verschlossen, d.h. die Flüssigkeit 50 kann nicht ungewollt aus der Öffnung 25 austreten oder ausgasen. Zur Verwendung des Flüssigkeitsspeichers 18 wird die Folie 8 abgezogen und der Flüssigkeitsspeicher 18 in die Aufnahme 27 eingesetzt, wobei das Einführen durch Dehnen der Federn 23 und eine Vergrößerung der Aufnahme 27 erleichtert werden kann. Die Aufnahme 27 ist dabei so geformt, dass sie durch ihre Form die Einsetzrichtung des Flüssigkeitsspeichers 18 vorgibt. Der Flüssigkeitsspeicher 18 kann damit nur so eingesetzt werden, dass er mit der freien Öffnung 25 und der Dichtung 7 an dem Verdampfer 60 zur Anlage gelangt. Dabei ermöglicht der Schwamm aufgrund seiner in sich flexiblen Eigenschaft eine Anpassung seiner Oberfläche an die Oberfläche des Verdampfers 60. Ferner ist auch die Dichtung 7 in sich flexibel und wird durch die Druckausübung über die Federn 23 dichtend gegen die Oberfläche des Verdampfers 60 gedrängt, so dass die Flüssigkeit 50 nicht seitlich aus der Öffnung 25 entweichen kann, ohne den Verdampfer 60 zu passieren. Der Schwamm also die Dochtstruktur 19 wird durch die Federbelastung leicht gegen den Verdampfer 60 gedrängt, so dass immer ein zuverlässiger Kontakt der Dochtstruktur 19 mit dem Verdampfer 60 mit möglichst keinen Hohlräumen verwirklicht ist. Außerdem kann der Schwamm dadurch leicht zusammengedrückt werden, wodurch das Austreten der Flüssigkeit aus den Kapillaren und die Zuförderung der Flüssigkeit zu der Öffnung 25 hin unterstützt wird. Der Flüssigkeitsspeicher 18 steht damit in dem eingesetzten Zustand in einer strömungstechnischen Verbindung mit dem Verdampfer 60, d.h. die Flüssigkeit 50 kann aus dem Hohlraum 5 des Flüssigkeitsspeichers 18 über die Öffnung 25 in den Verdampfer 60 einströmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verdampfervorrichtung
- 2
- Zugangsöffnung
- 4
- Träger
- 5
- Hohlraum
- 6
- Gehäuse
- 7
- Dichtung
- 8
- Folie
- 10
- Inhalator
- 11
- Gehäuse
- 14
- Energiespeicher
- 15
- Steuerungsvorrichtung
- 16
- Basisteil
- 18
- Flüssigkeitsspeicher
- 19
- Dochtstruktur
- 20
- Verdampfer-Tank-Einheit
- 21
- Druckstück
- 22
- Zugteil
- 23
- Feder
- 24
- Luftauslassöffnung
- 25
- Öffnung
- 26
- Mundstück
- 27
- Aufnahme
- 30
- Luftkanal
- 32
- Mundende
- 34
- Luftstrom
- 50
- Flüssigkeit
- 60
- Verdampfer
- 61
- Einlassseite
- 62
- Flüssigkeitskanal
- 64
- Auslassseite
- 71
- Heizspannungsquelle
- 104
- Durchgangsöffnung
- 105a, 105b
- elektrische Leitung
- 131
- Kontaktbereich
- 231
- Lufteinlassöffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017111119 A1 [0006]
