DE102020103417B4 - Liquid container for an inhaler - Google Patents
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Abstract
Dier Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter (1) für einen Inhalator (20) mit einem Innenraum (5), der ein Verdampfungsliquid aufweist, wobei der Innenraum (5) eine Austrittsöffnung (4) aufweist, wobei die Austrittsöffnung (4) mit einer Verdampferbaugruppe oder einem Leitungsabschnitt verbunden oder verbindbar ist, wobei die Austrittsöffnung in der Verbindung mit der Verdampfer-baugruppe oder dem Leitungsabschnitt eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Innenraum (5) und der Verdampferbaugruppe oder dem Leitungsabschnitt bereitstellt dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsbehälter (1) wenigstens eine den Innenraum (5) mit der Umgebung strömungstechnisch verbindende Öffnung (3) aufweist, wobei der Innenraum (5) ein Sperrfluid (6) aufweist, welches die Öffnung vollständig gegenüber der Umgebung verschließt.The invention relates to a liquid container (1) for an inhaler (20) with an interior (5) which has an evaporation liquid, the interior (5) having an outlet opening (4), the outlet opening (4) having an evaporator assembly or a Line section is connected or connectable, wherein the outlet opening in the connection with the evaporator assembly or the line section provides a fluidic connection between the interior (5) and the evaporator assembly or the line section, characterized in that the liquid container (1) at least one of the interior ( 5) has an opening (3) that connects fluidically with the environment, the interior (5) having a barrier fluid (6) which completely closes the opening from the environment.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter für einen Inhalator mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und einen Inhalator mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 15.The present invention relates to a liquid container for an inhaler with the features of the preamble of
Flüssigkeitsbehälter der gattungsgemäßen Art werden in Inhalatoren wie z.B. in elektronischen Zigarettenprodukten oder medizinischen Inhalatoren zur Verdampfung von pharmakologischen Wirkstoffen verwendet und können als austauschbare oder nachfüllbare Flüssigkeitsbehälter vorgesehen sein. Ein Flüssigkeitsbehälter der eingangs genannten Gattung ist aus der
Inhalatoren im Stand der Technik umfassen eine Verdampfervorrichtung mit mindestens einem elektrischen Verdampfer zum Verdampfen einer aus einem austauschbaren Flüssigkeitsbehälter zugeführten Verdampfungsliquid. Der austauschbare Flüssigkeitsbehälter weist eine Austrittsöffnung auf und ist in einer Aufnahme gehalten oder angeordnet, aus der er nach dem Entleeren gegen einen gefüllten neuen Flüssigkeitsbehälter ausgetauscht werden kann.Inhalers in the prior art comprise a vaporizer device with at least one electric vaporizer for vaporizing an evaporation liquid supplied from an exchangeable liquid container. The exchangeable liquid container has an outlet opening and is held or arranged in a receptacle from which it can be exchanged for a filled new liquid container after emptying.
Der Flüssigkeitsbehälter kann den Verdampfer als integriertes Bauteil umfassen. In diesem Fall verschließt der Verdampfer die Austrittsöffnung des Flüssigkeitsbehälters. Alternativ kann der Verdampfer ein Teil des Inhalators sein und damit unabhängig von einer Kartusche mehrfach verwendet werden. Bei dieser Ausgestaltung ist die Austrittsöffnung des Flüssigkeitsbehälters durch einen lösbaren Verschluss verschlossen, welcher vor oder bei dem Einsetzen des Flüssigkeitsbehälters in die Verdampfervorrichtung geöffnet bzw. entfernt werden muss, damit das in dem Flüssigkeitsbehälter enthaltene Verdampfungsliquid aus der Öffnung durch den Verdampfer strömen kann.The liquid container can comprise the evaporator as an integrated component. In this case, the evaporator closes the outlet opening of the liquid container. Alternatively, the vaporizer can be part of the inhaler and can therefore be used several times independently of a cartridge. In this embodiment, the outlet opening of the liquid container is closed by a releasable closure, which must be opened or removed before or when the liquid container is inserted into the evaporator device so that the evaporation liquid contained in the liquid container can flow out of the opening through the evaporator.
Beim Gebrauch des Inhalators zieht der Konsument an einem Mundstück des Inhalators und beaufschlagt dadurch einen mit dem Mundstück verbundenen Luftkanal des Inhalators mit einem Unterdruck. Dadurch strömt Umgebungsluft, welche durch eine Luftzuführung aus der Umgebung des Inhalators in den Luftkanal eintreten kann, durch den Inhalator in Richtung des Mundstücks und damit in Richtung des Munds des Konsumenten. Die Verdampfervorrichtung bzw. der Verdampfer ist derart angeordnet und ausgestaltet, dass beim Verdampfen des Verdampfungsliquids der dabei entstehende Dampf in den Luftkanal tritt und die durchströmende Umgebungsluft den Dampf in Richtung des Mundstücks mittransportiert. Typischerweise weist der Inhalator einen Unterdrucksensor auf, der den durch den Konsumenten verursachten Unterdruck misst. Übersteigt dieser Unterdruck einen bestimmten Schwellwert, so aktiviert eine Steuerelektronik die Verdampfervorrichtung bzw. den Verdampfer darin. Die Verdampfervorrichtung weist häufig ein kapillares Element auf, welches insbesondere benachbart zum Verdampfer angeordnet ist. Das kapillare Element, das auch Docht genannt wird, ist mit dem Verdampfer und dem Teil des Flüssigkeitsbehälters, in dem Verdampfungsliquid angeordnet ist, strömungstechnisch gekoppelt. Wenigstens initial transportiert das kapillare Element Verdampfungsliquid aus dem Flüssigkeitsbehälter zur Verdampfungsvorrichtung bzw. den Verdampfer mit Hilfe von Kapillarkräften. Durch den durch das Verdampfen des Verdampfungsliquids in dem Verdampfer entstehenden Unterdruck strömt neues Verdampfungsliquid nach und der Verdampfer kann erneut Verdampfungsliquid verdampfen.When using the inhaler, the consumer pulls on a mouthpiece of the inhaler and thereby applies a negative pressure to an air duct of the inhaler connected to the mouthpiece. As a result, ambient air, which can enter the air channel through an air supply from the surroundings of the inhaler, flows through the inhaler in the direction of the mouthpiece and thus in the direction of the consumer's mouth. The evaporator device or the evaporator is arranged and designed in such a way that when the evaporation liquid is evaporated, the resulting steam enters the air channel and the ambient air flowing through it also transports the steam in the direction of the mouthpiece. The inhaler typically has a negative pressure sensor which measures the negative pressure caused by the consumer. If this negative pressure exceeds a certain threshold value, control electronics activate the vaporizer device or the vaporizer therein. The vaporizer device often has a capillary element which is arranged in particular adjacent to the vaporizer. The capillary element, which is also called a wick, is fluidically coupled to the evaporator and the part of the liquid container in which the evaporation liquid is arranged. At least initially, the capillary element transports evaporation liquid from the liquid container to the evaporation device or the evaporator with the aid of capillary forces. As a result of the negative pressure created by the evaporation of the evaporation liquid in the evaporator, new evaporation liquid flows in and the evaporator can evaporate evaporation liquid again.
Im Stand der Technik sind abgesehen von der Öffnung zu der Verdampfervorrichtung geschlossene Flüssigkeitsbehälter mit einem unveränderbaren Volumen bekannt. In dem Flüssigkeitsbehälter kann sowohl Verdampfungsliquid als auch Luft vorhanden sei, und das Verdampfungsliquid kann in dem Flüssigkeitsbehälter frei hin- und her fließen. Zur Versorgung des Verdampfers mit Verdampfungsliquid aus dem Flüssigkeitsbehälter wird wie oben beschrieben ein kapillares Element, z.B. als Docht verwendet. Der Docht transportiert wenigstens initial, d.h. vor oder während der ersten Benutzung des Verdampfers oder im Fall eines ausgetrockneten Verdampfers, durch seine kapillaren Eigenschaften und bzw. durch Druckunterschiede zwischen seinen beiden Enden Verdampfungsliquid aus dem Flüssigkeitsbehälter zum Verdampfer. Alternativ kann auch ein Schwamm benachbart zum Verdampfer angeordnet sein. In diesem Fall transportiert der Docht das Verdampfungsliquid zum Schwamm, aus dem der Verdampfer wiederum mit Verdampfungsliquid versorgt wird.In the prior art, apart from the opening to the evaporator device, closed liquid containers with an unchangeable volume are known. Both evaporation liquid and air can be present in the liquid container, and the evaporation liquid can flow freely to and fro in the liquid container. To supply the evaporator with evaporation liquid from the liquid container, a capillary element, e.g. as a wick, is used as described above. The wick transports evaporation liquid from the liquid container to the evaporator at least initially, i.e. before or during the first use of the evaporator or in the case of a dried out evaporator, due to its capillary properties and / or pressure differences between its two ends. Alternatively, a sponge can also be arranged adjacent to the evaporator. In this case, the wick transports the evaporation liquid to the sponge, from which the evaporator is in turn supplied with evaporation liquid.
Ein Problem eines geschlossenen Flüssigkeitsbehälters besteht darin, dass bei der Entnahme von Verdampfungsliquid aus dem Flüssigkeitsbehälter, d.h. dem Transport von Verdampfungsliquid aus dem Flüssigkeitsbehälter hinaus, ein Unterdruck in dem Flüssigkeitsbehälter entsteht. Dadurch wird die Entnahme des Verdampfungsliquids aus dem Flüssigkeitsbehälter erschwert, und es kann problematisch sein, den Flüssigkeitsbehälter vollständig zu entleeren. Ferner unterliegt das in dem Flüssigkeitsbehälter vorhandene Verdampfungsliquid der Schwerkraft, wodurch es in einer ungünstigen Stellung des Flüssigkeitsbehälters trotz des Dochtes zu einem Abbruch oder Abreißen der Versorgung mit Verdampfungsliquid kommen kann, wenn zwischen dem Verdampfungsliquid und dem Docht über einen längeren Zeitraum eine Luftblase vorhanden ist. Außerdem kann das Verdampfungsliquid bei Druck- und Temperaturschwankungen, wie z.B. bei einem Transport im Flugzeug, aus dem Flüssigkeitsbehälter ungewollt entweichen. Dies kann zum einen dadurch entstehen, dass sich Luftblasen, die sich bei der Befüllung des Flüssigkeitsbehälters mit Verdampfungsliquid oft nicht vermeiden lassen, bei einer Absenkung des Umgebungsdrucks oder einer Erhöhung der Umgebungstemperatur des Inhalators ausdehnen und dadurch das Verdampfungsliquid durch den Verdampfer in den Luftkanal „drücken“. Dies kann jedoch auch durch eine Temperaturerhöhung des Verdampfungsliquids selbst und der damit einhergehenden Volumenvergrößerung des Verdampfungsliquid geschehen.One problem with a closed liquid container is that when evaporation liquid is removed from the liquid container, ie when evaporation liquid is transported out of the liquid container, a negative pressure arises in the liquid container. This makes it more difficult to remove the evaporation liquid from the liquid container, and it can be problematic to completely empty the liquid container. Furthermore, the evaporation liquid present in the liquid container is subject to the force of gravity, which means that in an unfavorable position of the liquid container, despite the wick, the supply of evaporation liquid can be interrupted or torn off if an air bubble is present between the evaporation liquid and the wick for a long period of time. In addition, the evaporation liquid can with pressure and temperature fluctuations, such as with a Transport in an airplane from which the liquid container accidentally escapes. On the one hand, this can result from the fact that air bubbles, which often cannot be avoided when filling the liquid container with evaporation liquid, expand when the ambient pressure drops or the ambient temperature of the inhaler increases, thereby pushing the evaporation liquid through the evaporator into the air channel ". However, this can also be done by increasing the temperature of the evaporation liquid itself and the associated increase in volume of the evaporation liquid.
Sofern der Flüssigkeitsbehälter nicht-geschlossen ausgeführt ist, d.h. es kann ein Druckausgleich in dem Flüssigkeitsbehälter mit der Umgebung stattfinden, indem er z.B. zusätzlich zu der Öffnung zu der Verdampfervorrichtung mit einer kleinen Mikroöffnung versehen ist, kann der Flüssigkeitsbehälter zwar problemloser entleert werden. Gleichzeitig besteht aber der Nachteil, dass sich der Flüssigkeitsbehälter auch bei einer Nichtbenutzung des Inhalators selbstständig über die Mikroöffnung entleeren kann. Das bei dieser Entleerung verlorene Verdampfungsliquid kann der Konsument nicht mehr in Form von Dampf durch den Inhalator konsumieren, was unvorteilhaft für ihn ist, da dadurch die Benutzungsdauer des Flüssigkeitsbehälters deutlich gesenkt wird. Um trotzdem die maximale Benutzungsdauer im Vergleich zum Fall eines Flüssigkeitsbehälters ohne einen Verlust durch Entleerung durch Mikroöffnungen zu erreichen, muss der Konsument einen weiteren Flüssigkeitsbehälter verwenden. Dies ist für den Konsumenten mit zusätzlichen Kosten verbunden, was unerwünscht ist. Auch besteht die Möglichkeit, dass das unerwünscht austretende Verdampfungsliquid den Inhalator verunreinigt und im schlimmsten Fall beschädigt. Im ersten Fall kann, wenn der Inhalator in der Hosen- oder Jackentasche transportiert wird, die Hose oder Jacke verschmutzt werden. Im zweiten Fall muss der Konsument den Inhalator deutlich vor dem durch die internen Bauteile des Inhalators festgelegten Lebensende des Inhalators gegen einen neuen Inhalator tauschen. Der alte Inhalator ist dann Abfall, was eine Verschwendung von Ressourcen darstellt. Zudem muss der Konsument erneut unnötig Geld investieren, um einen neuen Inhalator zu kaufen.If the liquid container is not designed to be closed, i.e. the pressure in the liquid container can be equalized with the environment, for example by providing it with a small micro-opening in addition to the opening to the evaporator device, the liquid container can be emptied more easily. At the same time, however, there is the disadvantage that the liquid container can empty itself through the micro-opening even when the inhaler is not in use. The evaporation liquid lost during this emptying can no longer be consumed by the consumer in the form of vapor through the inhaler, which is disadvantageous for him, since this significantly reduces the period of use of the liquid container. In order to still achieve the maximum duration of use compared to the case of a liquid container without a loss due to emptying through micro-openings, the consumer must use an additional liquid container. This is associated with additional costs for the consumer, which is undesirable. There is also the possibility that the undesired evaporation liquid may contaminate the inhaler and, in the worst case, damage it. In the first case, if the inhaler is carried in the trouser or jacket pocket, the trousers or jacket can become soiled. In the second case, the consumer has to exchange the inhaler for a new inhaler well before the end of the inhaler's life as defined by the internal components of the inhaler. The old inhaler is then waste, which is a waste of resources. In addition, the consumer has to invest unnecessarily money again to buy a new inhaler.
Um diese Probleme zu vermeiden, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsbehälter bereitzustellen, welcher eine möglichst lange Verwendbarkeit bei einer gleichzeitig verbesserten Entleerbarkeit unter Vermeidung der oben genannten Nachteile aufweisen soll. Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsbehälter bereitzustellen, der, bei sich ändernden Umgebungsbedingungen, ein ungewolltes Austreten von Verdampfungsliquid durch den Verdampfer hindurch verhindert. Der Erfindung liegt zudem die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsbehälter bereitzustellen, der einen unvorteilhaften Unterdruck in dem Flüssigkeitsbehälter, der durch die gewollte Entnahme von Verdampfungsflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter entsteht und die weitere Entnahme von Verdampfungsliquid behindert, verhindert.In order to avoid these problems, the invention is based on the object of providing a liquid container which can be used for as long as possible while at the same time being better emptying while avoiding the above-mentioned disadvantages. The invention is based, in particular, on the object of providing a liquid container which, when the ambient conditions change, prevents unintentional escape of evaporation liquid through the evaporator. The invention is also based on the object of providing a liquid container which prevents an unfavorable negative pressure in the liquid container, which occurs as a result of the deliberate removal of evaporation liquid from the liquid container and hinders the further removal of evaporation liquid.
Die Erfindung löst die vorliegende Aufgabe in einem ersten Aspekt durch einen Flüssigkeitsbehälter mit den Merkmalen von Anspruch 1 und in einem zweiten Aspekt durch einen Inhalator mit den Merkmalen von Anspruch 15. Weitere Ausführungsformen sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.The invention achieves the present object in a first aspect by a liquid container with the features of
In einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen Flüssigkeitsbehälter für einen Inhalator mit einem Innenraum, der ein Verdampfungsliquid aufweist, wobei der Innenraum eine Austrittsöffnung aufweist, wobei die Austrittsöffnung mit einer Verdampferbaugruppe oder einem Leitungsabschnitt verbunden oder verbindbar ist, wobei die Austrittsöffnung in der Verbindung mit der Verdampferbaugruppe oder dem Leitungsabschnitt eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Innenraum und der Verdampferbaugruppe oder dem Leitungsabschnitt bereitstellt, wobei der Flüssigkeitsbehälter wenigstens eine den Innenraum mit der Umgebung strömungstechnisch verbindende Öffnung aufweist, wobei der Innenraum ein Sperrfluid aufweist, welches die Öffnung vollständig gegenüber der Umgebung verschließt.In a first aspect, the present invention relates to a liquid container for an inhaler with an interior space that has an evaporation liquid, the interior space having an outlet opening, the outlet opening being connected or connectable to an evaporator assembly or a line section, the outlet opening being connected to the evaporator assembly or the line section provides a fluidic connection between the interior and the evaporator assembly or the line section, wherein the liquid container has at least one opening that fluidly connects the interior with the environment, the interior having a barrier fluid which completely closes the opening from the environment.
Der Flüssigkeitsbehälter ist vorzugsweise ein austauschbarer Flüssigkeitsbehälter. Austauschbar bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Flüssigkeitsbehälter nach seiner bestimmungsgemäßen Benutzung und Entleerung in der Regel durch den Konsumenten gegen einen neuen, gefüllten Flüssigkeitsbehälter gewechselt werden kann. Der Wechsel der Flüssigkeitsbehälter erfolgt dabei vorzugsweise ohne die Verwendung von Werkzeug. Besonders bevorzugt weist der Inhalator dafür eine Aufnahme, in der der Flüssigkeitsbehälter aufnehmbar ist und bestimmungsgemäß verwendet werden kann, und eine Sicherungseinrichtung, die den Flüssigkeitsbehälter bei einer Bewegung des Inhalators in der Aufnahme fixiert, auf. Ein Beispiel für eine derartige Sicherungseinrichtung kann eine Rastnase sein, die mit einem Abschnitt des Flüssigkeitsbehälters eingreift und dadurch in der Position sichert, oder Magnete, die mit einem entsprechenden magnetischen Abschnitt des Flüssigkeitsbehälters zusammenwirken und dadurch den Flüssigkeitsbehälter in seiner Position in der Aufnahme halten. Durch die vorgenannten Merkmale wird eine zuverlässige Funktion des Inhalators ermöglicht.The liquid container is preferably an exchangeable liquid container. In this context, exchangeable means that the liquid container can usually be exchanged for a new, filled liquid container by the consumer after its intended use and emptying. The change of the liquid container takes place preferably without the use of tools. For this purpose, the inhaler particularly preferably has a receptacle in which the liquid container can be received and used as intended, and a safety device which fixes the liquid container in the receptacle when the inhaler is moved. An example of such a securing device can be a latching lug which engages with a section of the liquid container and thereby secures it in position, or magnets which interact with a corresponding magnetic section of the liquid container and thereby hold the liquid container in its position in the receptacle. The aforementioned features enable the inhaler to function reliably.
Die Austrittsöffnung ist mit der Verdampferbaugruppe oder dem Leitungsabschnitt verbunden oder verbindbar. Mit anderen Worten kann die Austrittsöffnung mit der Verdampferbaugruppe oder dem Leitungsabschnitt mechanisch gekoppelt werden, vorzugsweise flüssigkeitsdicht mechanisch gekoppelt. Die mechanische Kopplung stellt dabei eine strömungstechnische Verbindung her. Ein Beispiel für eine mechanische Kopplung ist eine formschlüssige Verbindung der Austrittsöffnung mit einem entsprechend ausgestalteten und mit einem Abschnitt der Austrittsöffnung formschlüssig eingreifen Abschnitt des Leitungsabschnitts oder der Verdampferbaugruppe.The outlet opening is or can be connected to the evaporator assembly or the line section. In other words, the outlet opening can be mechanically coupled to the evaporator assembly or the line section, preferably mechanically coupled in a liquid-tight manner. The mechanical coupling creates a fluidic connection. An example of a mechanical coupling is a form-fitting connection of the outlet opening with a correspondingly configured section of the line section or the evaporator assembly that engages with a section of the outlet opening in a form-fitting manner.
Die Verdampferbaugruppe kann einen Verdampfer aufweisen. Der Verdampfer kann beispielsweise einen bekannten Docht-Wendel-Aufbau aufweisen. Alternativ kann der Verdampfer auch einen plattenartigen Verdampfer bezeichnen, der Mikrokanäle aufweist, die sich von einer Unterseite zu einer Oberseite erstrecken. Die Unterseite kann mit dem Abschnitt des Flüssigkeitsbehälters, der das Verdampfungsliquid aufweist, strömungstechnisch verbunden sein. Die Oberseite ist eingerichtet, Verdampfungsliquid in oder auf dem plattenartigen Verdampfer zu verdampfen. Die Oberseite kann strömungstechnisch mit dem Luftkanal verbunden sein.The evaporator assembly can have an evaporator. The evaporator can, for example, have a known wick and coil structure. Alternatively, the evaporator can also denote a plate-like evaporator which has microchannels which extend from an underside to an upper side. The underside can be fluidically connected to the section of the liquid container which has the evaporation liquid. The upper side is set up to evaporate evaporation liquid in or on the plate-like evaporator. The upper side can be fluidically connected to the air duct.
Zusätzlich kann die Verdampferbaugruppe auch ein kapillares Element aufweisen, welches mit dem Verdampfer strömungstechnisch verbunden ist. Das kapillare Element kann auch als Docht oder Dochtelement bezeichnet sein. Beispielsweise kann das kapillare Element benachbart zu einem Bereich oder Abschnitt des Verdampfers angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das kapillare Element an wenigstens einem Bereich oder Abschnitt des Verdampfers anliegen. Das kapillare Element kann beispielsweise die Unterseite des plattenartigen Verdampfers vollständig oder teilweise abdecken oder bedecken.In addition, the evaporator assembly can also have a capillary element which is fluidically connected to the evaporator. The capillary element can also be referred to as a wick or wick element. For example, the capillary element can be arranged adjacent to a region or section of the evaporator. Alternatively or additionally, the capillary element can bear against at least one area or section of the evaporator. The capillary element can, for example, completely or partially cover or cover the underside of the plate-like evaporator.
Der Leitungsabschnitt stellt eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsbehälter und einer Verdampferbaugruppe, die einen Teil des Inhalators bildet und somit außerhalb des Flüssigkeitsbehälters angeordnet ist, bereit. Dies kann beispielsweise mit Hilfe von Leitungen, Rohren oder Röhrchen oder Schläuchen und optional flüssigkeitsdichten Kupplungseinrichtungen zwischen Abschnitten von Leitungen, Rohren oder Röhrchen, oder Schläuchen realisiert sein.The line section provides a fluidic connection between the liquid container and an evaporator assembly, which forms part of the inhaler and is thus arranged outside the liquid container. This can be implemented, for example, with the aid of lines, pipes or tubes or hoses and optionally liquid-tight coupling devices between sections of lines, pipes or tubes, or hoses.
Unter dem vollständigen Verschließen der Öffnung gegenüber der Umgebung ist zu verstehen, dass das Verdampfungsliquid, welches in dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälters angeordnet ist, durch das Sperrfluid an dem Herausfließen durch die Öffnung gehindert ist. Mit anderen Worten bildet das Sperrfluid mit den Wänden des Innenraums zusammen ein von der Umgebung um den Inhalator herum abgeschlossenes Volumen bzw. einen abgeschlossenen Raum. Die Wände des Innenraums und das Sperrfluid begrenzen somit den Raum, in dem sich das Verdampfungsliquid frei bewegen kann. Mit anderen Worten schließt der Sperrfluid das Verdampfungsliquid in dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälters vollständig und, in Bezug auf die Öffnung, flüssigkeitsdicht ein. Das Sperrfluid bildet daher eine Art Stopfen, der der den Innenraum verschließt.Completely closing the opening from the environment means that the evaporation liquid, which is arranged in the interior of the liquid container, is prevented from flowing out through the opening by the barrier fluid. In other words, the barrier fluid, together with the walls of the interior space, forms a volume or space that is closed off from the environment around the inhaler. The walls of the interior and the barrier fluid thus limit the space in which the evaporation liquid can move freely. In other words, the barrier fluid completely encloses the evaporation liquid in the interior of the liquid container and, with respect to the opening, is liquid-tight. The barrier fluid therefore forms a type of plug that closes the interior.
Das Sperrfluid kann dabei jedes geeignete Material sein, dass die Öffnung verschließt und das Verdampfungsliquid in dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälters zurückhält. Gleichzeitig soll das Sperrfluid derart ausgestaltet sein, dass es in der Anlage an einer Wand, beispielsweise der Wand des Innenraums, einen flüssigkeitsdichten Kontakt bildet. Vorzugsweise ist das Sperrfluid daher elastisch ausgestaltet und kann sich dadurch der Wandkontur anpassen und sich an diese flüssigkeitsdicht anschmiegen. Das Sperrfluid kann beispielsweise vollständig flüssig, gelartig, pastös sein oder Teilkomponenten aufweisen, die flüssig, gelartig oder pastös sind. Geeignete Materialien sind beispielsweise Fette oder hochviskose Öle. Das Sperrfluid kann wenigstens zwei oder mehrere Bestandteile mit unterschiedlichen Viskositäten und/oder Festigkeiten aufweisen. Bestandteile mit unterschiedlichen Festigkeiten können beispielsweise ein oder mehrere Festkörper sein. Es ist auch denkbar, dass der Bestandteil ein gallertartiger Kern ist.The barrier fluid can be any suitable material that closes the opening and retains the evaporation liquid in the interior of the liquid container. At the same time, the barrier fluid should be designed in such a way that it forms a liquid-tight contact when it is in contact with a wall, for example the wall of the interior space. The barrier fluid is therefore preferably designed to be elastic and can thereby adapt to the wall contour and cling to it in a liquid-tight manner. The barrier fluid can, for example, be completely liquid, gel-like, pasty or have partial components that are liquid, gel-like or pasty. Suitable materials are, for example, fats or highly viscous oils. The barrier fluid can have at least two or more components with different viscosities and / or strengths. Components with different strengths can, for example, be one or more solid bodies. It is also conceivable that the component is a gelatinous core.
Vorzugsweise bildet der Sperrfluid einen Pfropf, d.h. ein in sich stabiles Volumen, deren innere Kräfte, die das Volumen zusammenhalten, größer sind als äußere Kräfte, die das Volumen, insbesondere bei dessen Bewegung relativ zu seiner Umgebung, mit der er wenigstens teilweise eingreift, zerreißen oder zerstören. Ein Beispiel für äußere Kräfte sind Scherkräfte, die bei einer Bewegung des Sperrfluids relativ zu einer das Sperrfluid umgebenden Wand auftreten und verstärkt auf den äußeren Randbereich des Volumens wirken. Diese Scherkräfte sind auf Reibung zwischen dem Sperrfluid und der Wandung, z.B. der Wandung des Innenraums, zurückzuführen.The barrier fluid preferably forms a plug, ie an inherently stable volume, the internal forces of which hold the volume together are greater than external forces which tear the volume, in particular when it moves relative to its surroundings, with which it at least partially engages or destroy. An example of external forces are shear forces which occur when the barrier fluid moves relative to a wall surrounding the barrier fluid and which act to a greater extent on the outer edge region of the volume. These shear forces are due to friction between the barrier fluid and the wall, e.g. the wall of the interior.
Das Sperrfluid ist nicht ortsfest in dem Flüssigkeitsbehälter angeordnet, sondern kann sich vorzugsweise als Ganzes bewegen. Bei der Entnahme von Verdampfungsliquid aus dem von dem Innenraum und dem Sperrfluid eingeschlossenen Bereich wird dieser Bereich mit einem Unterdruck beaufschlagt. Der im Vergleich zum Unterdruck höhere Umgebungsdruck beaufschlagt das Sperrfluid mit einer zum eingeschlossenen Volumen hin gerichteten Kraft. Das Sperrfluid bewegt sich daher im Wesentlichen in Richtung der Kraft, verkleinert dadurch das durch den Innenraum und dem Sperrfluid eingeschlossene Volumen und erreicht dadurch einen Druckausgleich zwischen dem eingeschlossenen Volumen und der Umgebung des Inhalators, vergleichbar mit der Bewegung eines Kolbens in einem Zylinder. Dabei schließt das Sperrfluid die ganze Zeit das Verdampfungsliquid in dem Innenraum in Bezug auf die Öffnung flüssigkeitsdicht ein.The barrier fluid is not arranged in a stationary manner in the liquid container, but can preferably move as a whole. When evaporation liquid is withdrawn from the area enclosed by the interior space and the barrier fluid, this area is subjected to a negative pressure. The ambient pressure, which is higher than the negative pressure, acts on the barrier fluid with a force directed towards the enclosed volume. The barrier fluid therefore moves essentially in the direction of the force, thereby reduced in size the volume enclosed by the interior space and the barrier fluid and thereby achieves a pressure equalization between the enclosed volume and the surroundings of the inhaler, comparable to the movement of a piston in a cylinder. In this case, the barrier fluid encloses the evaporation liquid in the interior in a liquid-tight manner with respect to the opening all the time.
Bei einer Änderung der Umgebungsbedingungen, wie z.B. einer Absenkung des Umgebungsdrucks des Inhalators oder einen Temperaturanstieg in der Umgebung des Inhalators und damit jeweils auch des Flüssigkeitsbehälters, kann das von dem Sperrfluid und dem Innenraum eingeschlossene Volumen mit einem Überdruck im Vergleich mit dem Umgebungsdruck beaufschlagt werden. Dieser Überdruck kann beispielsweise aus einer Volumenzunahme des Verdampfungsliquids in Folge eines Temperaturanstiegs resultieren. Der Überdruck kann alternativ oder zusätzlich auch aus einer Zunahme des Volumens von Luft- oder Gasblasen im Verdampfungsliquid bzw. in dem von dem Sperrfluid und dem Innenraum eingeschlossenen Volumen resultieren. In diesem Fall erfolgt analog zur oben beschriebenen Entnahme von Verdampfungsliquid eine Bewegung des Sperrfluids, welche in diesem Fall jedoch das eingeschlossene Volumen vergrößert und dadurch den Druck in dem eingeschlossenen Volumen an den Umgebungsdruck anpasst. Der Fall einer Temperaturabnahme bzw. Anstieg des Umgebungsdrucks sowie die Bewegungsrichtung des Sperrfluids und der daraus resultierende Druckausgleich ist analog zum oben beschriebenen Fall der Entnahme von Verdampfungsliquid.In the event of a change in the ambient conditions, such as a decrease in the ambient pressure of the inhaler or a rise in temperature in the area surrounding the inhaler and thus also the liquid container, the volume enclosed by the barrier fluid and the interior space can be subjected to an overpressure in comparison with the ambient pressure. This overpressure can result, for example, from an increase in volume of the evaporation liquid as a result of an increase in temperature. The overpressure can alternatively or additionally also result from an increase in the volume of air or gas bubbles in the evaporation liquid or in the volume enclosed by the barrier fluid and the interior space. In this case, analogous to the removal of evaporation liquid described above, the barrier fluid moves, which in this case, however, increases the enclosed volume and thereby adapts the pressure in the enclosed volume to the ambient pressure. The case of a decrease in temperature or an increase in ambient pressure and the direction of movement of the barrier fluid and the resulting pressure equalization is analogous to the case of the removal of evaporation liquid described above.
Die Beweglichkeit des Sperrfluids schafft eine Kommunikation zwischen dem eingeschlossenen Volumen in dem Flüssigkeitsbehälter und der Umgebung. Das eingeschlossene Volumen kann sich bei einer internen Druckänderung, d.h. einer Druckänderung in dem eingeschlossenen Volumen, wobei die Druckänderung eine Druckdifferenz zwischen dem Druck im eingeschlossenen Volumen und dem Druck in der Umgebung beschreibt, durch eine Bewegung des Sperrfluids solange ausdehnen bzw. verkleinern, bis keine Druckdifferenz mehr besteht. Dadurch kann sich das eingeschlossene Volumen entsprechend verkleinern, wenn der Druck darin durch die Entnahme von Verdampfungsliquid beim normalen Gebrauch des Flüssigkeitsbehälters bzw. des Inhalators verringert wird. Dadurch kann der Verdampfer in der Verdampferbaugruppe gleichbleibend mit Verdampfungsliquid versorgt werden. In der Folge davon ist die durch den Verdampfer verdampfbare Menge an Verdampfungsliquid sowohl während eines gesamten Einatemzuges des Benutzers an dem Inhalator als auch zwischen verschiedenen Einatemzügen gleichbleibend. Die Verdampferbaugruppe bzw. der Verdampfer kann somit eine gleichbleibende Menge an erzeugten Dampf bereitstellen. Dies hat eine gleichbleibende Qualität in Bezug auf die Wirkstoffabgabe in die Luft und den Konsumenten zur Folge. Zudem hat das Konsumentenerlebnis eine gleichbleibende Qualität und ist nicht Schwankungen ausgeliefert.The mobility of the barrier fluid creates a communication between the enclosed volume in the liquid container and the environment. In the event of an internal pressure change, ie a pressure change in the enclosed volume, the pressure change describing a pressure difference between the pressure in the enclosed volume and the pressure in the environment, the enclosed volume can expand or decrease by a movement of the barrier fluid until none Pressure difference exists more. As a result, the enclosed volume can be reduced accordingly if the pressure therein is reduced by the removal of evaporation liquid during normal use of the liquid container or the inhaler. As a result, the evaporator in the evaporator assembly can be constantly supplied with evaporation liquid. As a result, the amount of evaporation liquid that can be evaporated by the evaporator is constant both during an entire inhalation of the user on the inhaler and between different inhalations. The evaporator assembly or the evaporator can thus provide a constant amount of generated steam. This results in a consistent quality with regard to the release of active substances into the air and to the consumer. In addition, the consumer experience has a consistent quality and is not subject to fluctuations.
Weiterhin ist durch die durch das Sperrfluid als Verschluss des Innenraums geschaffene Kommunikation zwischen dem eingeschlossenen Volumen und der Umgebung des Flüssigkeitsbehälters bzw. des den Flüssigkeitsbehälter verwendenden Inhalator auch die Möglichkeit geschaffen, auf eine externe Druckänderung, d.h. bei einer Änderung des Umgebungsdrucks in Bezug auf den Druck in dem eingeschlossenen Volumen, oder bei einer Änderung der Temperatur der Umgebung und der daraus resultierenden Änderung des Drucks in dem eingeschlossenen Volumen wie zuvor beschrieben dynamisch durch die Bewegung des Sperrfluids die Druckdifferenz auszugleichen. Dadurch wird das Problem eines Austritts von Verdampfungsliquid z.B. durch den Heizer vollständig beseitig, da wegen der ständigen Anpassung des Drucks in dem eingeschlossenen Volumen an den Umgebungsdruck durch Bewegung des Sperrfluids kein Überdruck in dem eingeschlossenen Volumen vorliegt bzw. vorliegen kann, welches das Verdampfungsliquid aus dem eingeschlossenen Volumen durch den Verdampfer bzw. die Verdampferbaugruppe herausdrückt. Damit ist es mit der vorliegenden Erfindung erstmals problemlos möglich, einen Flüssigkeitsbehälter auch in einem Flugzeug, in der der Umgebungsdruck einige Hundert mbar unterhalb des Umgebungsdruck bei Normalnull liegt, zu transportieren, ohne, dass Verdampfungsliquid aus dem Flüssigkeitsbehälter austritt und die oben beschriebenen Probleme verursacht. Genauso ist es durch die vorliegende Erfindung erstmals möglich, den Flüssigkeitsbehälter bei einer Bergpassüberquerung oder einer Fahrt in die Berge dabeizuhaben, ohne dass Verdampfungsliquid aus dem Flüssigkeitsbehälter austritt.Furthermore, the communication between the enclosed volume and the surroundings of the liquid container or the inhaler using the liquid container created by the barrier fluid as a closure of the interior space also creates the possibility of reacting to an external pressure change, ie when the ambient pressure changes in relation to the pressure in the enclosed volume, or in the event of a change in the temperature of the environment and the resulting change in pressure in the enclosed volume, as described above, to dynamically compensate for the pressure difference by moving the barrier fluid. This completely eliminates the problem of evaporation liquid escaping, for example through the heater, since, due to the constant adjustment of the pressure in the enclosed volume to the ambient pressure through movement of the barrier fluid, there is or cannot be overpressure in the enclosed volume, which the evaporation liquid from the presses out the enclosed volume through the evaporator or the evaporator assembly. With the present invention, it is for the first time easily possible to transport a liquid container in an aircraft in which the ambient pressure is a few hundred mbar below the ambient pressure at sea level, without evaporation liquid escaping from the liquid container and causing the problems described above. The present invention also makes it possible for the first time to have the liquid container with you when crossing a mountain pass or when driving into the mountains without evaporation liquid escaping from the liquid container.
Alternativ kann das Sperrfluid auch aus einer Flüssigkeit bestehen oder eine Flüssigkeit aufweisen. Durch diese Ausgestaltung kann sich das Sperrfluid bestmöglich an eine Kontur des Flüssigkeitsbehälters anpassen und das Verdampfungsliquid von der Umgebung des Flüssigkeitsbehälters trennen.Alternatively, the barrier fluid can also consist of a liquid or have a liquid. As a result of this configuration, the barrier fluid can adapt to a contour of the liquid container in the best possible way and separate the evaporation liquid from the surroundings of the liquid container.
In einer Ausführungsform ist das Sperrfluid unlöslich in dem Verdampfungsliquid und/oder das Sperrfluid mischt sich nicht mit dem Verdampfungsliquid. Diese Ausführungsform kombiniert die Fähigkeit des Sperrfluids, sich an die Kontur der Wand des Innenraums aufgrund seiner fluidischen Eigenschaften optimal anzupassen, mit einer langen Haltbarkeit bzw. Benutzbarkeit des Flüssigkeitsbehälters in Bezug auf die optimale Dichtigkeit der durch das Sperrfluid verschlossenen Öffnung des Innenraums. Dadurch kann weiter sichergestellt werden, dass sich das Sperrfluid nicht in dem Verdampfungsliquid löst und dadurch den Geschmack des zu inhalierenden Dampfes verändert. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn das Inhalieren der Bestandteile des Sperrfluids bei dem Konsumenten einen schlechten Geschmack oder sogar Gesundheitsbeeinträchtigungen hervorrufen könnte. Ferner kann dadurch verhindert werden, dass sich das Sperrfluid nach einem längeren Zeitraum selbst in dem Verdampfungsliquid auflöst, wodurch er dann seinen Zweck, nämlich die Abdichtung des Innenraums, nicht mehr erfüllen könnte. Gleiches gilt analog für die fehlende Mischbarkeit von Sperrfluid und Verdampfungsliquid.In one embodiment, the barrier fluid is insoluble in the evaporation liquid and / or the barrier fluid does not mix with the evaporation liquid. This embodiment combines the ability of the barrier fluid to optimally adapt to the contour of the wall of the interior space due to its fluidic properties, with a long durability or usability of the liquid container with regard to the optimal tightness of the opening of the interior space closed by the barrier fluid. This can further ensure that the barrier fluid does not dissolve in the evaporation liquid and thereby change the taste of the vapor to be inhaled. This is particularly important when inhaling the constituents of the barrier fluid could cause the consumer a bad taste or even health problems. Furthermore, this can prevent the barrier fluid from dissolving itself in the evaporation liquid after a long period of time, so that it could no longer fulfill its purpose, namely the sealing of the interior. The same applies analogously to the lack of miscibility of barrier fluid and evaporation liquid.
In einer Ausführungsform weist das Verdampfungsliquid eine erste Viskosität und das Sperrfluid eine zweite Viskosität auf, wobei die zweite Viskosität größer oder höher ist als die erste Viskosität. Durch die größere bzw. höhere Viskosität kann beispielsweise verhindert werden, dass das Sperrfluid durch Mikrokanäle in einem Verdampfer in der Verdampferbaugruppe hindurchtritt, während das niedrigviskosere Verdampfungsliquid diese zum Verdampfen passieren können. Ferner kann dadurch verhindert werden, dass das Sperrfluid aufgrund der durch die höhere Viskosität bedingten höheren Haftung an der Innenwand der Öffnung durch das Verdampfungsliquid ungewollt nach außen geschoben wird bzw. ungewollt aus der Öffnung herausrutscht.In one embodiment, the evaporation liquid has a first viscosity and the barrier fluid has a second viscosity, the second viscosity being greater or higher than the first viscosity. The greater or higher viscosity can, for example, prevent the barrier fluid from passing through microchannels in an evaporator in the evaporator assembly, while the lower-viscosity evaporation liquid can pass through these for evaporation. Furthermore, this can prevent the barrier fluid from being unintentionally pushed outwards by the evaporation liquid or from slipping out of the opening due to the higher adhesion to the inner wall of the opening due to the higher viscosity.
In einer Ausführungsform weist das Sperrfluid in einer Bewegungsrichtung eine Dicke auf, welche kleiner oder gleich ist als eine maximale von dem Sperrfluid ausgefüllte Weite der Öffnung. Bei einem zylindrischen Innenraum beschreibt die Weite der Öffnung den Durchmesser, d.h. der doppelte Radius, der Kreisfläche des Zylinders. Die Dicke des Sperrfluids ist in dem vorgenannten Beispiel die Höhe des Zylinders. Durch das vorgeschlagene Größenverhältnis des Sperrfluids weist dieses eine Geometrie auf, welche die für den Druckausgleich bzw. die Volumenänderung erforderliche Beweglichkeit des Sperrfluids begünstigt. Vorteilhafte Größenverhältnisse von der Weite der Öffnung zu der Dicke des Sperrfluids sind 1 zu 1, 2 zu 1, 4 zu 1,
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Öffnung durch einen Kanal gebildet, welcher wenigstens in einem von dem Sperrfluid verschlossenen Abschnitt in seiner Längserstreckung in Richtung seiner Längsachse eine im Wesentlichen konstante oder sich stetig ändernde Querschnittsgeometrie aufweist. Der Kanal ist damit ein Teil des Innenraums des Flüssigkeitsbehälters. Alternativ ist der Kanal mit dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälter verbunden. Der von dem Sperrfluid verschlossene Abschnitt des Kanals, und damit auch des Innenraums, beschreibt somit sowohl den Abschnitt des Kanals, wenn der Flüssigkeitsbehälter gefüllt ist, als auch den Abschnitt des Kanals, wenn der Flüssigkeitsbehälter nicht vollständig gefüllt ist, und sich das Sperrfluid bei der Entleerung bewegt hat und nun ein verkleinerten Abschnitt des Kanals bzw. ein verkleinertes Volumen des Innenraums abschließt. Mit anderen Worten ist der von dem Sperrfluid verschlossene Abschnitt der Abschnitt des Innenraums, indem sich das Sperrfluid bewegen kann, wobei es zu jeder Zeit die Öffnung des Innenraums verschließt. Durch die vorgeschlagene Lösung wird das Sperrfluid während der Bewegung in seiner Querschnittsgeometrie nicht oder nur stetig verändert. Die Öffnung in Form des Kanals kann dabei z.B. einen kreisförmigen Querschnitt, rechteckigen, quadratischen, elliptischen, dreieckigen, oder allgemein einen vieleckigen Querschnitt aufweisen. Der Kanal selbst kann beispielsweise einen ovalen, kreisförmigen, rechteckigen, quadratischen oder anderen beliebigen, Querschnitt aufweisen. Insbesondere kann der Kanal die gleiche oder eine andere Querschnittsform im Vergleich zum Querschnitt der Öffnung aufweisen. Der Kanal kann auch insbesondere ein zylindrischer Kanal sein. Die Längserstreckung des Kanals beschreibt im Allgemeinen eine Achse, die in Richtung der Bewegungsrichtung des Sperrfluids gerichtet ist. Weist der Kanal beispielsweise eine zylindrische Form auf, und bewegt sich das Sperrfluid parallel zur Mantelfläche des Zylinders und damit senkrecht zur Kreisfläche des Zylinders, so wird die Längserstreckung durch eine Normale auf der Kreisfläche bestimmt.In a preferred embodiment, the opening is formed by a channel which, at least in a section closed by the barrier fluid, has an essentially constant or constantly changing cross-sectional geometry in its longitudinal extension in the direction of its longitudinal axis. The channel is thus part of the interior of the liquid container. Alternatively, the channel is connected to the interior of the liquid container. The section of the channel closed by the barrier fluid, and thus also the interior space, thus describes both the section of the channel when the liquid container is filled and the section of the channel when the liquid container is not completely filled, and the barrier fluid at the Emptying has moved and now closes a reduced section of the channel or a reduced volume of the interior. In other words, the section closed by the barrier fluid is the section of the interior space in which the barrier fluid can move, wherein it closes the opening of the interior space at all times. As a result of the proposed solution, the cross-sectional geometry of the barrier fluid is not or only continuously changed during the movement. The opening in the form of the channel can, for example, have a circular cross-section, rectangular, square, elliptical, triangular, or generally a polygonal cross-section. The channel itself can, for example, have an oval, circular, rectangular, square or any other cross section. In particular, the channel can have the same or a different cross-sectional shape compared to the cross-section of the opening. The channel can also in particular be a cylindrical channel. The longitudinal extension of the channel generally describes an axis which is directed in the direction of the direction of movement of the barrier fluid. If the channel has a cylindrical shape, for example, and the barrier fluid moves parallel to the outer surface of the cylinder and thus perpendicular to the circular surface of the cylinder, the longitudinal extension is determined by a normal on the circular surface.
In einer Ausführungsform ist der Innenraum wenigstens abschnittsweise kapillar ausgebildet. Dafür können ein oder mehrere zu einem Block miteinander verbundene Kapillare vorgesehen sein, welche den Innenraum teilweise oder vollständig ausfüllen können, und den Flüssigkeitstransport in dem Innenraum unterstützen bzw. sicherstellen, dass das Verdampfungsliquid unabhängig von der Ausrichtung des Inhalators an dem Verdampfer bzw. an der Austrittsöffnung anliegt.In one embodiment, the interior is capillary at least in sections. For this purpose, one or more capillaries connected to one another to form a block can be provided, which can partially or completely fill the interior space and support the liquid transport in the interior space or ensure that the evaporation liquid is independent of the orientation of the inhaler on the vaporizer or on the The outlet opening.
In einer Ausführungsform weist die Öffnung in dem durch das Sperrfluid verschlossenen Abschnitt eine kleinere Querschnittsfläche als der mit dem Verdampfungsliquid gefüllte Innenraum auf. Damit kann das zum Verschluss der Öffnung bzw. des Innenraumes erforderliche Volumen des Sperrfluids reduziert werden. Der Abschnitt des Flüssigkeitsbehälters, welcher die Öffnung aufweist und durch das Sperrfluid verschlossen ist, kann auch als Verschlussabschnitt bezeichnet werden und dient lediglich dem Verschluss des Innenraumes mit einer Möglichkeit der Volumenänderung und kann in der Geometrie völlig unabhängig von dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälters gestaltet werden. Dabei kann der Verschlussabschnitt insbesondere hinsichtlich der Verschlussfunktion des Sperrfluids und hinsichtlich der Bewegungsmöglichkeit des Sperrfluids optimiert ausgelegt werden.In one embodiment, the opening in the section closed by the barrier fluid has a smaller cross-sectional area than the interior space filled with the evaporation liquid. The volume of the barrier fluid required to close the opening or the interior can thus be reduced. The section of the liquid container that has the opening and is closed by the barrier fluid can also be referred to as the closing section and is only used to close the interior with a possibility of volume change and its geometry can be designed completely independently of the interior of the liquid container. In this case, the closure section can be designed to be optimized in particular with regard to the closure function of the barrier fluid and with regard to the possibility of movement of the barrier fluid.
In einer Ausführungsform ist die Öffnung wenigstens im Bereich des Sperrfluids durch wenigstens eine Trennwand in wenigstens zwei Teilöffnungen segmentiert, und das Sperrfluid ist durch die Teilöffnungen in wenigstens zwei unabhängig voneinander wirkende Teilsperrfluide unterteilt. Durch die Unterteilung des Sperrfluids in zwei oder mehr Teilsperrfluide bzw. die Unterteilung der Öffnung in zwei oder mehr Teilöffnungen kann die maximale Weite der abzudichtenden Öffnung reduziert werden, da die maximale Weite der abzudichtenden Öffnung aufgrund der Trennwände der maximalen Weite der Teilöffnungen entspricht. Der maximal zur Verfügung stehende Querschnitt für die Volumenänderung entspricht dann der Querschnittsfläche der gesamten Öffnung minus der Querschnittsfläche der Trennwände oder auch der Summe der Flächen der Teilöffnungen und ist damit lediglich durch die Fläche der Trennwände verringert. Da die Trennwände lediglich der Trennung dienen und ansonsten nicht belastet werden, können diese bis auf eine herstellungstechnisch bedingte Minimaldicke reduziert werde. Ferner können sich die Teilsperrfluide unabhängig voneinander bewegen, so dass praktisch mehrere unabhängig voneinander wirkende Flüssigkeitssäulen vorhanden sind.In one embodiment, the opening is segmented into at least two partial openings at least in the area of the barrier fluid by at least one partition wall, and the barrier fluid is divided by the partial openings into at least two independently acting partial barrier fluids. By subdividing the barrier fluid into two or more partial barrier fluids or the subdivision of the opening into two or more partial openings, the maximum width of the opening to be sealed can be reduced, since the maximum width of the opening to be sealed corresponds to the maximum width of the partial openings due to the partition walls. The maximum available cross-section for the volume change then corresponds to the cross-sectional area of the entire opening minus the cross-sectional area of the partition walls or the sum of the areas of the partial openings and is thus only reduced by the area of the partition walls. Since the partition walls are only used for separation and are otherwise not stressed, they can be reduced to a minimum thickness due to the manufacturing process. Furthermore, the partial barrier fluids can move independently of one another, so that there are practically several columns of liquid that act independently of one another.
In einer Ausführungsform weist das Sperrfluid einen formstabilen Kern auf. Bevorzugt weist das Sperrfluid neben dem Kern eine weitere Komponente auf. Die Komponente kann ein flüssiges, pastöses oder gelartiges Material sein. Der Kern ist in der Komponente teilweise oder vollständig aufgenommen. Wenn der Kern teilweise in der Komponente aufgenommen ist, d.h. nur in einem Abschnitt von der Komponente umschlossen bzw. ummantelt ist, weist wenigstens ein Spalt, der sich beispielsweise entlang der kürzesten Verbindungsstrecke zwischen dem Kern, genauer zwischen einer am nächsten zur Wand des Innenraums angeordneten äußeren Fläche des Kerns, und dem nächstgelegenen Abschnitt der Wand des Innenraums erstreckt, die Komponente auf. Mit anderen Worten ist wenigstens dieser Spalt, der sich zwischen dem Kern und einem am nächsten benachbarten Wandabschnitt zum Kern erstreckt, mit der Komponente gefüllt. Das Sperrfluid aufweisend den Kern und die wenigstens im Spalt angeordnete Komponente verschließt die Öffnung des Innenraums vollständig. Weist das Sperrfluid nicht nur im Bereich des Spalts zwischen der Wand des Innenraums und dem Kern die Komponente, sondern ist der Kern vollständig von der Komponente umschlossen, ist der Kern vollständig in der Komponente aufgenommen.In one embodiment, the barrier fluid has a dimensionally stable core. In addition to the core, the barrier fluid preferably has a further component. The component can be a liquid, pasty or gel-like material. The core is partially or fully incorporated into the component. If the core is partially received in the component, ie is enclosed or sheathed by the component only in a section, there is at least one gap, which is for example along the shortest connecting route between the core, more precisely between one arranged closest to the wall of the interior outer surface of the core, and the closest portion of the wall of the interior extending, the component on. In other words, at least this gap, which extends between the core and a wall section closest to the core, is filled with the component. The barrier fluid having the core and the component arranged at least in the gap completely closes the opening of the interior space. If the barrier fluid has the component not only in the region of the gap between the wall of the interior space and the core, but the core is completely enclosed by the component, the core is completely accommodated in the component.
In einer Ausführungsform weist der Flüssigkeitsbehälter im Bereich der Innenwandung der Öffnung eine hinsichtlich der Gleitreibung des Sperrfluids optimierte Oberflächenbeschaffenheit auf. Mit anderen Worten weist der Innenraum im Flüssigkeitsbehälter einen Abschnitt auf, an dem das Sperrfluid dichtend anliegt.. Dieser Abschnitt der Wand des Innenraums, mit der das Sperrfluid eingreift, ist derart ausgestaltet und eingerichtet, dass die Reibung, insbesondere die Gleitreibung, zwischen dem Sperrfluid und der Wand bei einer Bewegung des Sperrfluids optimiert ist. Die optimierte Reibung erlaubt dem Sperrfluid eine Bewegung entlang der Wand ohne eine Zerstörung oder einer starken unvorteilhaften Verformung des Sperrfluids als Ganzes. Eine Zerstörung des Sperrfluids als Ganzes oder eine starke ungewollte Verformung des Sperrfluids liegt dann vor, wenn die Funktion des Sperrfluids, das Verdampfungsliquid in dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälters in Bezug auf die Öffnung von der Umgebung flüssigkeitsdicht einzuschließen, nicht mehr vorliegt. Eine optimierte Reibung kann beispielsweise eine minimale Reibung sein, die dem Sperrfluid eine wie oben beschriebene Bewegung erlaubt. Die optimierte Reibung kann beispielsweise durch die Bereitstellung einer Oberflächenbeschichtung an der Wand des Innenraums und/oder die Anpassung der Oberflächenbeschaffenheit der Wand des Innenraums bereitgestellt sein. Dabei kann eine bestimmte Oberflächenrauigkeit verwirklicht sein, durch welche die Grenzflächenspannung zwischen dem Sperrfluid und der Innenwandung der abzudichtenden Öffnung vorteilhaft beeinflusst werden kann. Die erwünschte Oberflächenbeschaffenheit kann dabei durch eine Beschichtung, eine Oberflächenbehandlung wie z.B. eine Plasmabehandlung, ein mechanisches Polieren oder Aufrauen oder durch eine gezielte Veränderung der Werkstoffzusammensetzung erreicht werden.In one embodiment, the liquid container has a surface quality that is optimized with regard to the sliding friction of the barrier fluid in the area of the inner wall of the opening. In other words, the interior space in the liquid container has a section on which the barrier fluid rests in a sealing manner and the wall is optimized for movement of the barrier fluid. The optimized friction allows the barrier fluid to move along the wall without destroying or severely unfavorable deformation of the barrier fluid as a whole. A destruction of the barrier fluid as a whole or a strong unwanted deformation of the barrier fluid occurs when the function of the barrier fluid to enclose the evaporation liquid in the interior of the liquid container in relation to the opening from the surroundings in a liquid-tight manner no longer exists. Optimized friction can be minimal friction, for example, which allows the barrier fluid to move as described above. The optimized friction can be provided, for example, by the provision of a surface coating on the wall of the interior space and / or the adaptation of the surface properties of the wall of the interior space. In this case, a certain surface roughness can be achieved, by means of which the interfacial tension between the barrier fluid and the inner wall of the opening to be sealed can be advantageously influenced. The desired surface quality can be achieved by a coating, a surface treatment such as plasma treatment, mechanical polishing or roughening or by a targeted change in the material composition.
Das Sperrfluid kann ferner bevorzugt als Gel ausgebildet sein, wobei als Gele beispielsweise wässrige Gele, gelierte Pflanzenöle oder auch synthetische gelierte Öle bzw. Kohlenwasserstoffe bevorzugt in Frage kommen.The barrier fluid can furthermore preferably be designed as a gel, in which case, for example, aqueous gels, gelled vegetable oils or synthetic gelled oils or hydrocarbons are preferred as gels.
In einer Ausführungsform weist das Sperrfluid ein strukturviskoses Gel auf oder ist daraus gebildet. Die Verwendung eines strukturviskosen Gels weist den Vorteil auf, dass das Sperrfluid die Öffnung im nichtbenutzten Zustand des Inhalators bzw. des Flüssigkeitsbehälters also auch vor dem Einsetzten des Flüssigkeitsbehälters in den Inhalator aufgrund der fehlenden Belastung und der dadurch bedingten hohen Viskosität des Gels sicher verschließt. Die Eigenschaft von strukturviskosen Gelen ist es, dass die Viskosität mit zunehmender Scherbelastung abnimmt. Genau dieser Effekt wird hier positiv ausgenutzt, indem die bei der Ausübung des Unterdrucks auf das Sperrfluid wirkende erhöhte Scherkraft dazu genutzt wird, die Viskosität des Gels zu reduzieren, wodurch das Sperrfluid die zu der Volumenänderung erforderliche Bewegung vereinfacht ausführen kann, während er die Öffnung bei einem nicht vorhandenen Unterdruck sicher verschließt.In one embodiment, the barrier fluid has a pseudoplastic gel or is formed from it. The use of a structurally viscous gel has the advantage that the barrier fluid securely closes the opening when the inhaler or the liquid container is not in use, i.e. also before the liquid container is inserted into the inhaler due to the lack of load and the resulting high viscosity of the gel. The property of pseudoplastic gels is that the viscosity decreases with increasing shear stress. Exactly this effect is used positively here, in that the increased shear force acting on the barrier fluid when the negative pressure is exerted is used to reduce the viscosity of the gel, whereby the barrier fluid can carry out the movement required for the change in volume in a simplified manner while opening the opening at securely closes a non-existent negative pressure.
In einer Ausführungsform weist das strukturviskose Gel bevorzugt eine Fließgrenze von 50 bis 70 Pa, besonders bevorzugt von 55 bis 65 Pa aufweisen. Diese Fließgrenze hat sich im Zusammenhang mit im Stand der Technik üblichen Verdampferliquids auf Glyzerin- und Polyglykolbasis überraschenderweise als besonders vorteilhaft in Bezug auf die Fähigkeit des Sperrfluids, den Innenraum in Bezug auf die Öffnung flüssigkeitsdicht abzuschließen, erwiesen.In one embodiment, the pseudoplastic gel preferably has a flow limit of 50 to 70 Pa, particularly preferably 55 to 65 Pa. Surprisingly, this flow limit has proven to be particularly advantageous in connection with vaporizer liquids based on glycerine and polyglycol, which are customary in the prior art, with regard to the ability of the barrier fluid to close off the interior in a liquid-tight manner with regard to the opening.
In einer Ausführungsform weist das strukturviskose Gel eine Viskosität von 1000 bis 5000 mPa*s, vorzugsweise von 3000 bis 3500 mPa*s, besonders bevorzugt von 3200 mPa*s bei 1000*1/s auf. Diese Viskosität hat sich im Zusammenhang mit im Stand der Technik üblichen Verdampferliquids auf Glyzerin- und Polyglykolbasis überraschenderweise als besonders vorteilhaft in Bezug auf die Fähigkeit des Sperrfluids, den Innenraum in Bezug auf die Öffnung flüssigkeitsdicht abzuschließen, erwiesen.In one embodiment, the pseudoplastic gel has a viscosity from 1000 to 5000 mPa * s, preferably from 3000 to 3500 mPa * s, particularly preferably from 3200 mPa * s at 1000 * 1 / s. In connection with evaporator liquids based on glycerine and polyglycol, which are customary in the prior art, this viscosity has surprisingly proven to be particularly advantageous with regard to the ability of the barrier fluid to close off the interior in a liquid-tight manner with regard to the opening.
Durch die vorgeschlagenen Kenngrößen für die Fließgrenze bzw. die Viskosität kann sichergestellt werden, dass das Sperrfluid einerseits die Öffnung unter allen Umständen sicher verschließt, sich aber bei einer Belastung während des Ziehens an dem Inhalator selbsttätig zum Ausgleich des Volumens in die Öffnung hinein bewegt.The proposed parameters for the flow limit or the viscosity can ensure that the barrier fluid on the one hand securely closes the opening under all circumstances, but moves automatically into the opening to equalize the volume in the event of a load while pulling on the inhaler.
In einer Ausführungsform weisen das Sperrfluid und das Verdampfungsliquid unterschiedliche chemische Bestandteile auf. Beispielsweise kann das Sperrfluid und das Verdampfungsliquid unterschiedliche Geschmacksrichtungen aufweisen. Dadurch ist eine sensorische Unterscheidung zwischen dem Sperrfluid und dem Verdampfungsliquid möglich. Eine sensorische Unterscheidung kann beispielsweise dem Konsumenten bei der Verwendung des Inhalators mit dem Flüssigkeitsbehälters helfen, festzustellen, dass der Flüssigkeitsbehälter vollständig oder weitestgehend entleert ist. Dazu kann der Konsument mit Hilfe seines Geschmackssinns eine Geschmacksänderung zwischen dem für einen regulären Gebrauch vorgesehenen verdampften Verdampfungsliquid und dem bei einem entleerten Flüssigkeitsbehälter verdampften Sperrfluid feststellen. Dies kann den Konsumenten auf die Notwendigkeit eines Wechsels des Flüssigkeitsbehälters hinweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Wechsel von der Verdampfung vom Verdampfungsliquid zum Sperrfluid auch durch einen geeigneten elektrischen Sensor, der beispielsweise im Mundstück des Inhalators angeordnet ist, detektierbar sein.In one embodiment, the barrier fluid and the evaporation liquid have different chemical components. For example, the barrier fluid and the evaporation liquid can have different flavors. This enables a sensory differentiation between the barrier fluid and the evaporation liquid. A sensory differentiation can, for example, help the consumer when using the inhaler with the liquid container to determine that the liquid container is completely or largely empty. For this purpose, the consumer can use his sense of taste to determine a change in taste between the evaporated evaporation liquid intended for regular use and the barrier fluid evaporated when the liquid container is emptied. This can alert the consumer to the need to change the liquid container. Alternatively or additionally, the change from evaporation from evaporation liquid to barrier fluid can also be detected by a suitable electrical sensor, which is arranged, for example, in the mouthpiece of the inhaler.
In einer Ausführungsform ist der Flüssigkeitsbehälter wenigstens in einem Abschnitt im Bereich des Innenraums transparent ausgebildet und das Sperrfluid und das Verdampfungsliquid weisen unterschiedliche optische Eigenschaften auf. Beispiele für unterschiedliche optische Ausprägungen können eine oder mehrere Eigenschaften aus der folgenden Liste sein: unterschiedliche Einfärbungen, unterschiedliche Helligkeitswerte, unterschiedliche Transparenzen, unterschiedliche Reflektivitäten. Damit kann der Konsument aufgrund der Transparenz des Flüssigkeitsbehälters im Bereich des Innenraumes und der unterschiedlichen optischen Erscheinung das Verdampfungsliquid und das Sperrfluid optisch den Flüssigkeitsstand in dem Innenraum erkennen. Es ist aber auch denkbar, dass die unterschiedlichen optischen Eigenschaften durch geeignete Sensoren, z.B. Photodiode oder CCD-Sensoren oder Kameras detektierbar sind.In one embodiment, the liquid container is transparent in at least one section in the area of the interior, and the barrier fluid and the evaporation liquid have different optical properties. Examples of different optical characteristics can be one or more properties from the following list: different colors, different brightness values, different transparencies, different reflectivities. Because of the transparency of the liquid container in the area of the interior and the different optical appearance, the consumer can thus optically recognize the liquid level in the interior, the evaporation liquid and the barrier fluid. However, it is also conceivable that the different optical properties can be detected by suitable sensors, e.g. photodiode or CCD sensors or cameras.
In einer Ausführungsform weist das Sperrfluid eine mittels einer Sensoreinrichtung messbare Substanz auf. Die Sensoreinrichtung ist ausgestaltet und angeordnet, so dass die Position des Sperrfluids und damit der Flüssigkeitsstand des Verdampfungsliquids in dem Innenraum mittels der Sensoreinrichtung detektierbar ist. Die messbare Substanz kann z.B. elektrisch leitfähige, lichtundurchlässige, im optischen Lichtspektrum einfärbende oder magnetische Partikel oder chemische Substanzen oder eine beliebige Kombination davon aufweisen. Die Sensoreinrichtung ist entsprechend eingerichtet, die elektrisch leitfähigen, lichtundurchlässigen, im optischen Lichtspektrum einfärbenden oder magnetischen Partikel oder chemischen Substanzen oder eine beliebige Kombination davon zu detektieren.In one embodiment, the barrier fluid has a substance that can be measured by means of a sensor device. The sensor device is designed and arranged so that the position of the barrier fluid and thus the liquid level of the evaporation liquid in the interior can be detected by means of the sensor device. The measurable substance can, for example, comprise electrically conductive, opaque, or magnetic particles that color in the optical light spectrum, or chemical substances or any combination thereof. The sensor device is set up accordingly to detect the electrically conductive, opaque, magnetic particles or chemical substances that color in the optical light spectrum, or any combination thereof.
Beispielsweise kann der Inhalator mit dem austauschbaren Flüssigkeitsbehälter eine Sensoreinrichtung aufweisen, welche derart positioniert ist, dass sie ein von der Bewegung des Sperrfluids abhängiges Signal erzeugt. Eine detaillierte Beschreibung in diesem Zusammenhang ist weiter unten zu finden. Der austauschbare Flüssigkeitsbehälter kann beispielsweise in eine Aufnahme des Inhalators eingesetzt werden, welche sich in einer festen räumlichen Zuordnung zu der an dem Inhalator vorgesehenen Sensoreinrichtung befindet. Damit befindet sich der in die Aufnahme eingesetzte Flüssigkeitsbehälter auch immer in einer definierten Anordnung und Ausrichtung zu der Sensoreinrichtung. Die Sensoreinrichtung kann dann so positioniert sein, dass sie ein Signal erzeugt, wenn ein Teil des Sperrfluids eine vordefinierte Position, z.B. einen in der Sensoreinrichtung umfassten und messenden Sensorbereich, passiert. Das infolge der Messung erzeugte Signal kann anschließend durch eine Umwandlung in ein optisches oder akustisches Signal dem Konsumenten signalisieren, dass der Flüssigkeitsbehälter sofort oder nach wenigen Zügen ausgetauscht werden muss. Zudem kann als Reaktion auf die Messung die Funktion der Verdampferbaugruppe und/oder des Verdampfers angepasst werden. Beispielsweise kann die elektrische Leistung oder Heizleistung der Verdampferbaugruppe oder des Verdampfers geändert oder abgesenkt werden oder die Verdampferbaugruppe oder der Verdampfer ausgeschaltet werden.For example, the inhaler with the exchangeable liquid container can have a sensor device which is positioned in such a way that it generates a signal that is dependent on the movement of the barrier fluid. A detailed description in this context can be found below. The exchangeable liquid container can, for example, be inserted into a receptacle of the inhaler which is located in a fixed spatial association with the sensor device provided on the inhaler. The liquid container inserted into the receptacle is thus always in a defined arrangement and alignment with respect to the sensor device. The sensor device can then be positioned in such a way that it generates a signal when part of the barrier fluid passes a predefined position, for example a sensor area that is included and measuring in the sensor device. The signal generated as a result of the measurement can then be converted into an optical or acoustic signal to signal to the consumer that the liquid container must be replaced immediately or after a few puffs. In addition, the function of the evaporator assembly and / or the evaporator can be adapted as a reaction to the measurement. For example, the electrical power or heating power of the evaporator assembly or of the evaporator changed or lowered, or the vaporizer assembly or vaporizer turned off.
In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung einen Inhalator mit einem Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 14.In a second aspect, the invention relates to an inhaler with a liquid container according to one of
Der Inhalator umfasst dabei wenigstens einen Flüssigkeitsbehälter mit einem Innenraum, der ein Verdampfungsliquid aufweist, wobei der Innenraum eine Austrittsöffnung aufweist, wobei die Austrittsöffnung mit einer Verdampferbaugruppe oder einem Leitungsabschnitt verbunden oder verbindbar ist, wobei die Austrittsöffnung in der Verbindung mit der Verdampferbaugruppe oder dem Leitungsabschnitt eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Innenraum und der Verdampferbaugruppe oder dem Leitungsabschnitt bereitstellt, wobei der Flüssigkeitsbehälter wenigstens eine den Innenraum mit der Umgebung strömungstechnisch verbindende Öffnung aufweist, wobei der Innenraum ein Sperrfluid aufweist, welches die Öffnung vollständig gegenüber der Umgebung verschließt.The inhaler comprises at least one liquid container with an interior which has an evaporation liquid, the interior having an outlet opening, the outlet opening being connected or connectable to an evaporator assembly or a line section, the outlet opening in connection with the evaporator assembly or the line section being a provides fluidic connection between the interior and the evaporator assembly or the line section, the liquid container having at least one opening fluidically connecting the interior to the environment, the interior having a barrier fluid which completely closes the opening from the environment.
Die Eigenschaften des Flüssigkeitsspeichers sind bereits oben beschrieben und gelten auch für den Flüssigkeitsspeicher, der in dem Inhalator umfasst ist.The properties of the liquid reservoir have already been described above and also apply to the liquid reservoir that is included in the inhaler.
In einer Ausführungsform weist der Inhalator eine Sensoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, ein von der Position wenigstens eines Teils des Sperrfluids abhängiges Signal zu erzeugen, wobei die Sensoreinrichtung derart positioniert ist, dass sie ein von der Bewegung des Sperrfluids abhängiges Signal erzeugt. In diesem Fall ist der Flüssigkeitsbehälter ein Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 14. Mit anderen Worten weist das Sperrfluid eine mittels einer Sensoreinrichtung messbare Substanz auf. Eine Beschreibung der messbaren Substanz ist weiter oben zu finden. Die Sensoreinrichtung kann z.B. einen Sensorbereich aufweisen, der die Position eines Teils des Sperrfluids misst. Die Sensoreinrichtung kann das Messergebnis z.B. in ein digitales oder ein analoges Signal umwandeln. Der Sensorbereich kann beispielsweise ein kleiner, nahezu punktförmiger Bereich sein, der eine Messung des Sperrfluids an diesem Raumpunkt erlaubt, ein flächiger Bereich, der eine zweidimensionale räumliche Messung des Sperrfluids erlaubt oder ein streifenartiger Bereich, der eine eindimensionale räumliche Messung des Sperrfluids erlaubt. Es ist aber auch eine Sequenz von mehreren voneinander beabstandeten punktförmigen Bereichen denkbar. Es ist auch eine beliebige Kombination der vorgenannten Sensorbereiche oder mit anders ausgestalteten Sensorbereichen denkbar. Es sind auch andere Sensorbereiche, insbesondere unregelmäßige Sensorbereiche oder Sensorbereiche, die an die Kontur des Innenraums des Flüssigkeitsbehälters angepasst sind, denkbar. Unter der Erzeugung eines Signals in Abhängigkeit von der Position des Sperrfluids ist beispielsweise zu verstehen, dass die Sensoreinrichtung oder der Sensorbereich ein Signal erzeugt, wenn wenigstens ein Teil des Sperrfluids von dem Sensorbereich messbar ist und gemessen wird. Das Signal kann somit das Ergebnis einer plötzlichen Änderung der Messbarkeit eines Teils des Sperrfluids sein (dynamischer Fall). Das Signal kann auch das Ergebnis einer Messung eines andauernden Zustands, in dem ein Teil des Sperrfluids über längere Zeit messbar ist und gemessen wird, sein (statischer Fall). Beispiele für geeignete Sensoreinrichtungen können optische Sensoren, wie z.B. Photodioden, CCD-Chips, oder ähnliche sein. Geeignete Sensoreinrichtungen können aber auch Ultraschallsensoren sein, die in deren Messbereich die Dichte in dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälters messen. Es sind aber auch andere Sensoreinrichtungen denkbar, sofern sie für den oben genannten Zweck der Messung eines Teils des Sperrfluids und der Signalerzeugung geeignet sind.In one embodiment, the inhaler has a sensor device which is configured to generate a signal dependent on the position of at least part of the barrier fluid, the sensor device being positioned such that it generates a signal dependent on the movement of the barrier fluid. In this case, the liquid container is a liquid container according to claim 14. In other words, the barrier fluid has a substance that can be measured by means of a sensor device. A description of the measurable substance can be found above. The sensor device can for example have a sensor area which measures the position of a part of the barrier fluid. The sensor device can convert the measurement result into a digital or an analog signal, for example. The sensor area can be, for example, a small, almost punctiform area that allows the barrier fluid to be measured at this point in space, a flat area that allows two-dimensional spatial measurement of the barrier fluid, or a strip-like area that allows one-dimensional spatial measurement of the barrier fluid. However, a sequence of several punctiform areas spaced apart from one another is also conceivable. Any combination of the aforementioned sensor areas or with differently configured sensor areas is also conceivable. Other sensor areas, in particular irregular sensor areas or sensor areas that are adapted to the contour of the interior of the liquid container, are also conceivable. The generation of a signal as a function of the position of the barrier fluid is to be understood as meaning, for example, that the sensor device or the sensor area generates a signal when at least part of the barrier fluid can be measured and is being measured by the sensor area. The signal can thus be the result of a sudden change in the measurability of part of the barrier fluid (dynamic case). The signal can also be the result of a measurement of a continuous state in which part of the barrier fluid can be measured and is measured over a longer period of time (static case). Examples of suitable sensor devices can be optical sensors such as photodiodes, CCD chips, or the like. However, suitable sensor devices can also be ultrasonic sensors which measure the density in the interior of the liquid container in their measuring range. However, other sensor devices are also conceivable, provided they are suitable for the above-mentioned purpose of measuring part of the barrier fluid and generating signals.
In einer Ausführungsform ist eine Verdampferbaugruppe vorgesehen, die in Abhängigkeit von einem Signal der vorbeschriebenen Sensoreinrichtung betätigbar, d.h. aktivierbar und/oder deaktivierbar ist. Der Verdampfer kann dann z.B. bei einem Unterschreiten eines vorbestimmten Flüssigkeitsstandes, welcher durch die Position des Sperrfluids repräsentiert wird, automatisch deaktiviert werden, so dass verhindert werden kann, dass das Sperrfluids des Sperrfluids statt dem Verdampfungsliquid verdampft wird. Dies hat zum einen den Vorteil, dass verhindert wird, dass bei einer Verdampfung des Sperrfluids entstehende unerwünschte Stoffe erzeugt werden. Derartige Stoffe könnten beispielsweise gesundheitsschädlich sein. Daher wird durch die automatische Abschaltung die Sicherheit für den Konsumenten des Verdampfungsliquids mit Hilfe des Inhalators deutlich verbessert. Weiterhin kann durch die automatische Abschaltung eine mögliche Fehlfunktion der Verdampferbaugruppe bzw. des ggf. darin umfassten Verdampfers verhindert werden. Eine Fehlfunktion könnte beispielsweise aus unvorteilhaften Verdampfungseigenschaften des Sperrfluids resultieren, die zu einer Überhitzung des Verdampfers führt und unkontrollierbare Folgen haben kann. Daher wird durch die automatische Abschaltung auch die Sicherheit des Inhalators verbessert. Schließlich kann dem Konsument z.B. durch eine LED oder andere geeignete Leuchtmittel oder Hinweismittel angezeigt werden, dass die Verdampferbaugruppe bzw. der Verdampfer deaktiviert ist und der Flüssigkeitsbehälter ausgetauscht werden muss.In one embodiment, an evaporator assembly is provided which can be actuated, i.e. activated and / or deactivated, as a function of a signal from the sensor device described above. The evaporator can then be automatically deactivated, e.g. if the liquid level falls below a predetermined level, which is represented by the position of the barrier fluid, so that the barrier fluid of the barrier fluid can be prevented from evaporating instead of the evaporation liquid. On the one hand, this has the advantage that it prevents undesired substances from being generated when the barrier fluid evaporates. Such substances could be harmful to health, for example. The automatic switch-off therefore significantly improves the safety for the consumer of the vaporizing liquid with the help of the inhaler. Furthermore, the automatic shutdown can prevent a possible malfunction of the evaporator assembly or of the evaporator that may be included therein. A malfunction could result, for example, from unfavorable evaporation properties of the barrier fluid, which leads to overheating of the evaporator and can have uncontrollable consequences. The safety of the inhaler is therefore also improved by the automatic switch-off. Finally, it can be indicated to the consumer, for example by an LED or other suitable lighting means or information means, that the evaporator assembly or the evaporator is deactivated and the liquid container must be replaced.
Die vorgenannten Ausführungsformen können auch in Kombination aus zwei oder mehr Ausführungsformen gleichzeitig vorliegen und sind daher beliebig kombinierbar.The aforementioned embodiments can also be present in combination of two or more embodiments at the same time and can therefore be combined as desired.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt
-
1a ,1b einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälter mit einer verschlossenen Austrittsöffnung und einer während des Entleerens geöffneten Austrittsöffnung in einer ersten Ausführungsform, und -
2 einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälter in einer zweiten Ausführungsform, und -
3 einen erfindungsgemäßen Inhalator mit einem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälter, und -
4 eine erfindungsgemäße Herstellanlage zur Befüllung von erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehältern, und -
5 . einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälter mit einem durch Trennwände unterteilten Innenraum.
-
1a ,1b a liquid container according to the invention with a closed outlet opening and an outlet opening opened during emptying in a first embodiment, and -
2 a liquid container according to the invention in a second embodiment, and -
3 an inhaler according to the invention with a liquid container according to the invention, and -
4th a manufacturing plant according to the invention for filling liquid containers according to the invention, and -
5 . a liquid container according to the invention with an interior divided by partitions.
In der
Der austauschbare Flüssigkeitsbehälter
Der Verschluss
Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsbehälter
Der Flüssigkeitsbehälter
Die Austrittsöffnung
Der Verdampfer
Zusätzlich kann die Verdampferbaugruppe auch ein kapillares Element aufweisen, welches mit dem Verdampfer
Der Leitungsabschnitt stellt eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsbehälter
Unter dem vollständigen Verschließen der Öffnung
Das Sperrfluid
Vorzugsweise bildet der Sperrfluid
Das Sperrfluid
Bei einer Änderung der Umgebungsbedingungen, wie z.B. einer Absenkung des Umgebungsdrucks des Inhalators
Die Beweglichkeit des Sperrfluids
Weiterhin ist durch die durch das Sperrfluid
In der
Das Sperrfluid
Das Sperrfluid
In einer Ausführungsform weist das Sperrfluid
Das Sperrfluid
Das Sperrfluid
Die Öffnung
In der
In der
Der austauschbare Flüssigkeitsbehälter
Ferner kann das Gehäuse
In der
In einer Ausführungsform weist das Sperrfluid
In einer Ausführungsform weist der Flüssigkeitsbehälter
In einer Ausführungsform weist das Sperrfluid
In der
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