JP2023507994A - モジュール式蒸発器システム及び化合物蒸発方法 - Google Patents

モジュール式蒸発器システム及び化合物蒸発方法 Download PDF

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Abstract

Figure 2023507994000001
本発明は、化合物を蒸発させる蒸発器システムに関し、この蒸発器システムは、電気エネルギー源と接続され、電磁放射線を放出するように構成された少なくとも一つの放射線源を備えた第一の素子と、化合物を収容する少なくとも一つの貯蔵部及び少なくとも一つの吸収体を備えた第二の素子とを有し、第一と第二の素子が可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形で互いに連結可能であり、第一と第二の素子を互いに連結した場合に、放射線源と吸収体の間の放射線を伝導する連結が形成されるように、放射線伝導体が配置されており、この蒸発器システムは、吸収体による変換により電磁放射線から得られる熱エネルギー及び/又は吸収体から放出される、吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線によって化合物を蒸発させるように構成されている。

Description

本発明は、化合物を蒸発させる蒸発器システム、それに対応する蒸発器システムのためのカートリッジ、それに対応する蒸発器システムを備えた携帯可能な蒸発装置、それに対応する蒸発器システムのための吸収体、それに対応する蒸発器システムのための化合物、それに対応する蒸発器システムの複数の構成部品の空間的な並存体及び蒸発器システムで化合物を蒸発させる方法に関する。更に、それに対応する蒸発器システムにおけるそれに対応するカートリッジ、吸収体及び化合物の使用が開示されている。
通気路を介した作用物質の投与が、人間又は動物の身体に生理学的に作用する物質を供給するための効率的で優しい方法であることが数百年前から知られており、特に、部分的に最も簡単な手段を用いて実現できる古典的な吸入方法が、伝統的な薬でも、家庭薬でも確固たる地位を占めている。それらの簡単な方法では、通常キャリア物質、多くの場合、水に溶かした作用物質を鉢又はそれと比較可能な容器内で加熱し、それによって、蒸発させている。
世界の多くの地域において喫煙、即ち、例えば、紙巻きタバコ又は葉巻の形のタバコ製品を燃やすことによる消費と発生する煙の吸入に対する批判的な評価の増加に起因して、そのような吸入方法が近年益々関心の的になって来ており、伝統的にタバコの煙を介して取り入れらてきた生理学的に有効な成分が、それに代わって、それに対応するタバコを燃やさずに実施できる吸入方法によって投与されており、その方式は、そうでなければ、多くの場合に喫煙と関連する、例えば、テトラヒドロカナビノール(THC)やそれ以外のカナビノオイドなどの別の作用物質にも転用されている。
その場合、進歩的な技術開発が、作用物質を含む化合物を蒸発させる相応の蒸発器システムを益々小型に構成することを可能にしており、その結果、従来の葉巻又は紙巻きタバコの箱の大きさにすることができる携帯可能な手持式機器で作用物質を含む化合物の蒸発を実行できる今日の蒸発器システムが利用可能となっている。それに対応する蒸発器システムに関する最も重要な用途は、電子タバコと医療用途のための吸入器である。
今日の周知のシステムは、大抵は通常液体と呼ばれる、貯蔵部に保存された化合物を加熱素子、例えば、コイルフィラメントからの熱エネルギーの多少管理された供給によって蒸発させることに基づいており、その結果、使用者は、それに対応する蒸気を吸入することができる。その場合、貯蔵部から加熱素子への液体の供給は、多くの場合芯を通して行われ、その結果、多くの場合、芯・フィラメントシステムとも呼ばれている。それに対応するシステムは、例えば、特許文献1に開示されている。
近年、それらの芯・フィラメントシステムが、特に、しばしば管理できず、非効率であると認められたために、多くの場合に不利であることが数人の当業者で認識されてきた。例えば、芯と加熱器の配置形態が、製造に起因して部分的に大きく変化し、そのことが、製造単体毎に異なる量の液体を蒸発させて、そのため吸入当たり異なる量の作用物質を蒸発させることも引き起こしている。更に、加熱器には、しばしば、液体が供給されない領域が生じている。それに加えて、しばしば、熱線の弱点又は加熱グリッドの構造的な欠陥が発生し、そこで、意図しない強い加熱が起こり、その結果、危険な壊れた製品が出来上がってしまっている。それに対応して、近年、芯・フィラメントシステムに関して周知の欠点を取り除くか、又は軽減した新しい蒸発器システムが開発された。それに対応するシステムは、例えば、特許文献2に開示されており、そこでは、芯・フィラメントシステムの多くの従来方式が多くのケースで最新の方式に容易に転用できないことが明らかになっている。
持続性に関する住民の意識の高まりと資源に優しい作用物質の取り扱いに鑑みて、向上し続ける関心は、出来る限り少ない塵しか発生させない相応の蒸発器システムを開発し、特に、再充填可能な貯蔵部を備えた蒸発器システムを市場に普及させることである。しかし、再充填可能なシステムは、多くの理由から、通常は不利であると見做されている。特に、使用者による再充填は、多くの場合、複雑になり、作用物質を含む液体と使用者を接触させてしまい、それによって、使用者を汚染させる可能性もある。使用者が、意図して、又は意図しないで、許されていない物質を貯蔵部に充填して、それを蒸発させる可能性によって、使用者の健康に関する危険性が生じるだけでなく、その装置の操作の安全性と耐久性も不利に低減される可能性がある。
従来技術では、前述したそれ自体有利な方式が、これまで主に電子加熱素子により実現されている。それは、使い捨て部分に配置された加熱器に再利用部分から電気エネルギーを供給することを意味する。しかし、当業者から見ると、その確立された配置構成は大きな欠点を有する。即ち、その場合、複数回の交換時でもカートリッジ内の加熱素子へのエネルギー供給を保証するためには、信頼できる機械的な負荷に耐える電気接触部をカートリッジと再利用部分の間に配備することが必ず必要である。それは、技術的に負担のかかる、従って、費用がかかる電気接触部を必要とし、その電気接触部は、それにも関わらず常にシステムの弱点であり、製造作業に対して大きな要件を課することとなる。それに加えて、従来システムにおける加熱素子とカートリッジの実施形態とその蒸発器システムへの配置構成は、加熱素子の電子接触部が必ず必要であることによって大きく制限されている。更に、そのような再利用部分と加熱素子の間の物理的な接続が必要であるシステムは、加熱素子が又もや液体と接触し、その結果、相対的に負担のかかる高価なパッキンが必要である可能性があるので、周知の通り、しばしばシステムの密閉性の問題を生じさせる。そのようなシステムでは、密閉時のコストと負担に関して、加熱素子を再利用部分に配備することは殆ど経済的に不可能である。しかし、加熱素子は、そのような場合にカートリッジの使用後にしかカートリッジから取り出すことができない、比較的複雑で製造時に負担のかかる部品であり、そのことは、経済的な視点及び/又は自然保護の視点から不利である。
更に、加熱素子と電子接触部は、通常貯蔵部(多くの場合、ガラス又はプラスチック)と異なる、場合によっては、カートリッジの外装(多くの場合、プラスチック)と異なる材料(多くの場合、金属、半導体又はセラミック)から構成されており、その結果、カートリッジの再利用は、例えば、リサイクルの枠組みにおいて、異物による汚染によって困難になっている。
米国特許公開第20140096782号明細書 ドイツ特許公開第102017111435号明細書
本発明の一次的な課題は、前述した従来技術の欠点の中の少なくとも1つを取り除くか、又は少なくとも軽減する、化合物を蒸発させる改善された蒸発器システムを提示することである。
この追求する改善は、特に、以下で詳述する設定課題の中の1つ又は複数、有利には、全部に関連付けることができ、これらの設定課題は、
(i)芯・フィラメントシステムの使用と関連する少なくとも1つの欠点を防止して、より良好に管理できる蒸発器システムを提示すること、
(ii)使用時に出来る限り少ない塵しか発生させず、少なくとも大部分が再利用可能である蒸発器システムを提示すること、
(iii)使用後に、特に簡単に再び準備を完了できて、その際、操作の安全性が特に高く、使用者の健康に関する危険を最小化するとともに、装置の耐久性を最大化する蒸発器システムを提示すること、
(iv)蒸発器システムの安全な保管と簡単な運搬を可能にすること、
(v)負担のかかる高価な電気接触部を必要とせず、多数回の使用時でも摩耗した外観を示さない蒸発器システムを提示すること、
(vi)蒸発に使用する素子とカートリッジの実施形態及びその蒸発器システムへの配置形態に関して高い柔軟性を許容する蒸発器システムを提示すること、
(vii)化合物の意図しない漏れに対して高い密閉性を有し、高価なパッキンを使用しなくとも安全な動作を可能にする蒸発器システムを提示すること、
(viii)比較的少ない高価な部品をカートリッジに配置すればよく、有利には、カートリッジの高い再利用可能性及び/又はリサイクル性能を達成した蒸発器システムを提示すること、
である。
しかし、本課題は、少なくとも代替の蒸発器システムを提示することである。
本発明の二次的な課題は、それに対応する蒸発器システムのためのカートリッジ、それに対応する蒸発器システムを備えた携帯可能な蒸発装置、それに対応する蒸発器システムのための吸収体、それに対応する蒸発器システムのための化合物、それに対応する蒸発器システムの複数の構成部品の空間的な並存体、並びに蒸発器システムで化合物を蒸発させる方法、それに対応する蒸発器システムにおけるそれに対応するカートリッジ、吸収体及び化合物の使用を提示することである。
上記の課題の中の少なくとも何れの1つも、それぞれ独立請求項に定義された通りの化合物を蒸発させる蒸発器システム、カートリッジ、携帯可能な蒸発装置、吸収体、化合物、それに対応する蒸発器システムの複数の構成部品の空間的な並存体、方法及び使用によって解決される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項から明らかになる。
そのような以下において有利であると示される本発明の対象、化合物、方法及び使用の特徴は、特に有利な実施構成において、有利であると示される別の特徴と組み合わされる。そのため、以下で特に有利であると示される対象、化合物、方法及び使用の中の2つ又は複数を組み合せることは全く特に有利である。以下において本発明による蒸発器システムに関して有利であると示される特徴は、同じくそれに対応するカートリッジ、蒸発装置、化合物、方法、使用及びそれに対応する蒸発器システムの複数の構成部品の並存体の有利な特徴である。
本発明の発明者は、一次エネルギー発生部分とエネルギー変換型二次エネルギー発生部分への蒸発器システムの完全な分離を実行した場合に、ここで述べた課題を解決できることを見い出した。この場合、一次エネルギーが、放射線源から放射されて、カートリッジ内に配置された吸収体により、二次エネルギーに変換される電磁放射線の形で準備され、この二次エネルギーは、その後化合物の蒸発を引き起こす熱エネルギー及び/又は吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線であるとすることができる。
そのため、本発明は、加熱素子により電気エネルギーから一次エネルギーとして変換される直接的な熱エネルギーの形ではなく、再利用可能部分で電気エネルギーを用いて放射線源から放射されて、カートリッジ内の吸収体で漸く熱エネルギー(又は吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線)に変換される電磁放射線によってカートリッジ内の化合物にエネルギーを供給する方式に基づいている。この構造は、電気エネルギーを蒸発に必要な熱エネルギーに直に変換するために、カートリッジ内の電気加熱素子が再利用可能部分内の電気エネルギー源と機械的にかつ通電形態で接続されている従来技術の蒸発器システムと根本的に異なる。
第一の観点において、本発明は、化合物を蒸発させる蒸発器システムに関し、この蒸発器システムは、
電気エネルギー源と接続され、電磁放射線を放射するように構成された少なくとも1つの放射線源を備えた第一の素子と、
化合物を収容する少なくとも1つの貯蔵部、並びに放射線源から放射された電磁放射線を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線として放射することとの中の1つ以上であるように構成された少なくとも1つの吸収体を備えた第二の素子と、
を有し、
これらの第一と第二の素子が、可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形で互いに連結可能であり、
これらの第一と第二の素子が連結された場合に、放射線源と吸収体の間の互いの放射線を伝導する連結が形成されるように、放射線伝導体が配置されており、
この蒸発器システムは、吸収体による変換により電磁放射線から得られる熱エネルギー及び/又は吸収体から放射される、吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線によって化合物を蒸発させるように構成されている。
本発明による蒸発器システムは、化合物の蒸発に適するとともに、そのように定められており、化合物は、固定又は液体であるとすることができる。それに対応して、本発明の範囲内において、「蒸発」との用語は、昇華、即ち、熱エネルギーの供給によって固体から気体への直接的な転換をも包含する。
本発明による蒸発器システムは、構造に関して構造的に別個の素子である第一と第二の素子を有する。典型的には、再利用可能部分、即ち、その後の顧客によって一回でも複数回でも使用される部分である第一の素子は、電気エネルギー源と電気的に接続された放射線源を有し、この第一の素子は、有利には、電気エネルギー源をも有する。しかし、第一又は第二の素子と非破壊的に取り外し可能な形で連結可能な別の別個の素子に電気エネルギー源を配置することも考えられる。この放射線源は、電磁放射線を放射するように構成されている。
典型的には、再利用可能部分、即ち、消費者によって一回だけ使用されて、使用後に廃棄される素子である第二の素子は、当業者により「カートリッジ」とも呼ばれている。この第二の素子又はカートリッジは、化合物を収容する少なくとも1つの貯蔵部を有し、第二の素子は、有利な実施形態では、この貯蔵部内に化合物をも有する。
それに加えて、第二の素子は、少なくとも1つの吸収体を有し、この「吸収体」との用語は、電磁放射線の吸収に関する材料の吸収特性を表現しており、この吸収体は、それ以外の種類の吸収、例えば、液体の取り込みに適していることを前提としない。
この吸収体は、第一の素子に配置された放射線源から放射される電磁放射線を少なくとも部分的に吸収するように構成されている。凝縮された物質内に電磁放射線を吸収する方式は、当業者に周知である。本発明では、吸収体は、電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換するように構成されている。この事象を明確に示す典型的な平凡な例は、日光が入射した場合に、入射した放射線の吸収によって、変換により発生した熱エネルギーに起因して温められる黒い表面である。この原理も当業者に周知である。それに加えて、この吸収体は、更に、又はその代わりに、吸収した放射線を少なくとも部分的に吸収した電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線として放射するように構成されている。それに対応する波長シフトは、部分的に「ストークスシフト」とも呼ばれ、例えば、蛍光又は燐光により発生させることができる効果として当業者には周知である。それに対応して、蛍光又は燐光型吸収体を備えた本発明による蒸発器システムが有利である。
物質は、異なる波長において、通常は異なる大きさで電磁放射線を吸収する。この場合、各物質は、電磁スペクトル全体に沿って複数の異なる吸収最大値を有することができる。1つの吸収最大値は、波長に関する吸収曲線の一次微分がゼロであり、二次微分がゼロに等しくない場合に出現する。最も大きな吸収最大値は、有利には、120nm~1cm、特に有利には、200nm~1mm、全く特に有利には、280nm~50μmの波長区間に対して、吸収がその最大値に達する吸収最大値である。
多くの放射線源も単色でなく、それに対応して、スペクトルを放射するので、前記解説は、それに対応して、放射線源の最大放射と放射が最も大きくなる波長に関して当てはまる。
本発明の範囲内において、「少なくとも部分的に」との記述は、少なくとも10%、有利には、少なくとも30%、特に有利には、少なくとも50%、全く特に有利には、少なくとも70%を意味する。
言い換えると、前記解説は、放射線源から放射されて、吸収体により吸収された電磁放射線の変換によって得られる熱エネルギーにより周辺の化合物を温めることと、吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の、放射された電磁放射線により周辺の化合物を温めることとの中の1つ以上であるように吸収体が構成されていること、又は吸収体が、電磁放射線から、ストークスシフトによって、吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線を発生させて、放射するように構成されていることを意味する。
ちょうど1つの放射線源と、ちょうど1つの吸収体と、ちょうど1つの貯蔵部とを有する蒸発器システムが有利であり、その理由は、この蒸発器システムが特に有利に製造でき、その構造が特に簡単になるからである。
第一と第二の素子は、これらが可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形で互いに連結可能であるように構成されている。有利には、第一の素子及び/又は第二の素子は、それに適した固定手段、特に、留め金と受け金、クリック式接続部、ソケット式接続部、挟持式接続部、バヨネット式接続部、ネジ式接続部又はこれらの任意の組合せを有する。
本発明の範囲内において、使用者が通常の力、即ち、手で、場合によっては、例えば、ドライバーなどの工具を用いて加えることができる力を使って可逆的かつ非破壊的に取り外して、再び互いに連結できない2つの素子は、「可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形で互いに連結可能である」とは見做されない。本発明の範囲内において、「可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形」との表現は、連結及び/又は固定のために使用される部品、例えば、ネジ山と関連する。第一と第二の素子の連結前又は連結時に第一の素子及び/又は第二の素子に認識できる変化が生じることを排除しないが、その変化は、連結できることと解除できることに影響を及ぼさない。例えば、連結前に第二の素子から保護フォイルを取り去ることが必要である場合がある。幾つかの有利な実施構成では、第一の素子は、例えば、連結時に、第二の素子に固定された保護フォイル又はそれ以外の破ることができる部品を認識できる程ポンチするためのタグ又はそれと同様の構造を有する。しかし、第一と第二の素子の連結時に、第一の素子の構造的な変化を生じさせないことが明らかに有利である。
本発明では、第一と第二の素子を互いに連結した場合に放射線源と吸収体の間の放射線を伝導する連結が形成されるように、放射線伝導体が蒸発器システムに配置されている。これは、連結された状態で、放射線が第一の素子内の放射線源から第二の素子内の吸収体に到達できることを意味する。言い換えると、第一と第二の素子を互いに連結した場合に放射線源と吸収体の間の放射線を伝導する連結が形成できるように、放射線伝導体が配置されている。それに対応して、本発明による化合物を蒸発させる蒸発器システムにおいて、
電気エネルギー源と接続され、電磁放射線を放射するように構成された少なくとも1つの放射線源を備えた第一の素子と、
化合物を収容する少なくとも1つの貯蔵部と、放射線源から放射された電磁放射線を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に、吸収した電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線として放射することとの中の1つ以上であるように構成された少なくとも1つの吸収体とを備えた第二の素子と、
を有し、
これらの第一と第二の素子が可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形で互いに連結され、
放射線源と吸収体の間の放射線を伝導する連結が形成されるように、放射線伝導体が配置されており、
この蒸発器システムが、吸収体による変換により電磁放射線から得られる熱エネルギー及び/又は吸収体から放射される、吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線によって化合物を蒸発させるように構成されている、
蒸発器システムも特に有利である。
この放射線伝導体は、特に、発光ダイオードの保護円板又はレンズ、又は貯蔵部の透明な壁によって形成することができる。この放射線伝導体は、一体的に構成されるか、又は複数の部品を有することができる。この放射線伝導体は、放射線源から放射された電磁放射線を吸収体に伝導するのに適した如何なる好適な構造形状を有することができる。
有利には、第一の素子も、第二の素子も、それぞれ放射線伝導体を有し、これら2つの放射線伝導体は、第一と第二の素子を互いに連結した場合に互いに係合して、放射線源と吸収体の間の放射線を伝導する連結を形成するように配置されている。
本発明による蒸発器システムは、吸収体による変換により電磁放射線から得られる熱エネルギー及び/又は吸収体から放射される、吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線によって化合物を蒸発させるように構成されている。これは、化合物の蒸発に必要なエネルギーが、吸収体から化合物に出力される熱エネルギーによって行われるか、吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線を化合物に吸収させることによって行われるか、又はその両方によって行われることを意味する。
そのため、動作時に、放射線源は、電気エネルギー源によって電気エネルギーを供給されて、放射線源の構造形態及び機能形態により決まるスペクトルの電磁放射線を放射する。この電磁放射線は、放射線伝導体を介して吸収体に誘導されて、吸収体が、電磁放射線の少なくとも一部を吸収し、その際、損失は、例えば、反射又は散乱によって生じ得る。ここで、吸収体が、吸収した光の少なくとも一部を、加熱エネルギーとも呼ばれる熱エネルギーに変換するか、又は「赤方偏移」とも呼ばれる、より長い波長にシフトされた電磁放射線を放射し、この電磁放射線は、化合物によって吸収されて、そこで熱エネルギーに変換することができる。このエネルギー投入の結果、化合物が、蒸発して、通常は煙道又は流路を介して、例えば、負圧の印加、即ち、吸入により使用者に供給される。
そのため、化合物の蒸発は、入射された電磁放射線と吸収体の相互作用に起因し、それにより謂わば間接的に行われる。そのため、化合物の蒸発は、放射線源から放射された放射線と化合物の直接的な相互作用によって行われないか、又は殆ど行われない。本発明による蒸発器システムの特に有利な実施構成では、化合物は、放射線源の放射が最も高い波長において、ほぼ吸収を示さない、即ち、吸収最大値の5%以内、有利には、1%以内、更に有利には、0.5%以内、全く特に有利には、0.1%以内の吸収しか示さない。これらの場合に、放射線源の放射線は、化合物との相互作用をほぼ示さず、化合物の一部が放射線行路内に有ったとしても、直に吸収体に到達する。より良い理解のために、これは、吸収体が取り除かれた場合又は吸収体が選定された放射線源から放射される波長において吸収を示さない場合に、本発明による蒸発器システムが、放射線源と化合物の間の十分なエネルギー伝達が欠如していることにおいて、化合物の蒸発に適していないことを意味する。
本発明による蒸発器システムでは、可成りの量のエネルギーが電磁放射線により第二の素子に伝達されるので、吸収体以外の第二の素子内の別の部品、即ち、放射線を伝導する部品が、入射される電磁放射線の波長において、吸収を示さないか、又は非常に小さい吸収しか、有利には、吸収最大値の5%以内、特に有利には、1%以内、特に有利には、0.5%以内の吸収しか示さないのが特に有利である。
独自の実験において、これまで、吸収体における吸収された放射線の加熱エネルギーへの変換がしばしば十分に化合物の蒸発に対して最大限に寄与することが明らかになっている。それに対応して、吸収体が、放射線源から放射された電磁放射線を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換するように構成され、この蒸発器システムが、吸収体による変換により電磁放射線から得られる熱エネルギーによって化合物を蒸発させるように構成されている、本発明による蒸発器システムが有利である。
それにも関わらず、吸収体が常に吸収された電磁放射線の中の少なくとも小さな一部を波長シフトされた放射線として放射することも出発点とする。発明者は、そのことを特に効率的な蒸発に活用できることを発見した。この場合の考えは、放射線源が、化合物によって吸収されないか、又はほぼ吸収されない波長の電磁放射線を放射すると、吸収体での波長シフトが、有利には、化合物が兎に角十分な吸収を示す帯域への放射線の波長のシフトを引き起こせることである。これに関する例は、電子タバコの典型的な液体が非常に小さな吸収しめ示さない約450nmの波長の青色の放射線源を使用することである。吸収体での赤方偏移によって、吸収体が、液体によって吸収できる、より長い波長の放射線を放射し、その結果、この、謂わば、二次的な放射線によって、化合物にエネルギーを供給することができる。
当業者は、その専門知識を出発点として、この吸収体に適した材料を自由に選定し、多くの用途に関して、可視光領域及びそれに隣接するスペクトル領域内において、暗い色、例えば、暗い緑色、暗い赤色、暗い青色又は黒色が、関連する波長帯域内で高い吸収性能を示し、そのため、本発明の範囲内において、吸収体としての基本的な適性を示す。独自の実験において、本発明の原理を多様な放射線源及び電磁放射線に採用することができ、当業者が、疑わしい場合に、基準作業において一覧にされた吸収値又は吸収スペクトルに基づき好適な吸収体を選定できることが明らかになった。十分に吸収しない部品に対して、典型的な着色顔料によって色付け、染め付け又は成膜することができ、その際、特に、煤などの黒い顔料が、有利であり、容易に入手可能であるとともに、適している。それ故、特に有利には、吸収体が着色顔料を有し、例えば、クロロフィルなどの特に自然の着色料が特に有利である。
この貯蔵部は、有利には、タンクである。固体の化合物の場合、この貯蔵部は、好適な保持部、例えば、枠組み、又は固体用の収容部によって形成することができる。
貯蔵部に保管された化合部が完全又はほぼ完全に蒸発された後、使用者は、第一と第二の素子の間の連結を解除することができ、その結果、第二の素子だけを再び新鮮な化合物で満たされた新しい第二の素子に交換すればよい。大抵の放射線源の耐久性、特に、本発明の範囲内で有利な発光ダイオードの耐久性が特に高いので、一般的にエネルギー蓄積器の再充電だけが、第一の素子に関する保守課題として付随する。
本発明による蒸発器システムは、コイルフィラメントを使用する必要が無いので、特に、従来の芯・フィラメントシステムの採用と関連する欠点を解消する。特に、使用する放射線源は、一般的に特に精密に制御することができ、必要な場合にフィルター、レンズ又はそれと同等の部品を使用することによって、容易に微調整することができる。この第一と第二の素子として、即ち、再利用可能部分と使い捨て部分としての実施形態によって、蒸発器システムの大部分、即ち、少なくとも再利用可能部分が再び使用可能となるので、使用時に発生する塵が最小化される。それに加えて、本発明による配置構成は、第二の素子だけを交換すればよいことによって、第二の素子での化合物の使用と完全な蒸発後に蒸発器システムを特に容易に再び動作準備完了状態にすることを可能にする。その限りにおいて、有利には、事前に製造されて、閉鎖されたカートリッジを第二の素子として使用することが可能であり、その場合、使用者は、貯蔵部及びそこに保管された化合物にアクセスすることがなく、蒸発器システムの動作を続行するために、再充填工程を実行することも強いられない。それによって、操作の特に高い安全性が達成されて、使用者の健康に関する危険が最小化される。
そのため、保証の観点においても、特に、異物粒子が蒸発器システムに到達できないので、製造業者には、動作の安全性と装置の耐久性も最大化できることが特に有利である。本発明による蒸発器システムは、この二分割実施形態によって、分離された状態での化合物の意図しない蒸発が不可能であるため、特に安全に保管して運搬することができる。
第一の素子の放射線源から放射される電磁放射線と第二の素子に配置された吸収体の相互作用により、化合物へのエネルギー投入が行われることによって、有利には、負担のかかる高価な電気接触部が不要になり、それにより、カートリッジを激しく使用して、頻繁に交換しても、摩耗現象が起こらないか、又は殆ど起こらず、少なくとも本システムの蒸発に関して中心的な構成部品には起こらない。最も簡単な場合、この配置構成は、第一の素子に配置された放射線源が連結状態において貯蔵部の透明な外被を通して吸収体に当て得るように、固定部品によって固定することができる。それによって、本発明による蒸発器システムは、有利には、蒸発に使用される素子とカートリッジの実施形態時及びそれらの蒸発器システム全体での配置構成に関して特に高い柔軟性を有し、その柔軟性は、伝統的なシステムでは実現できない。そのため、有利には、電磁放射線が放射線源から吸収体に到達できることだけが必要であり、これは、特に、透明な貯蔵部の場合に、特に容易かつ自由に実現できる。従って、有利には、カートリッジは、必要に応じて、第一の素子と連結した時に、第一の素子に対して相対的なカートリッジの2つ以上の適合位置、即ち、配置位置が存在するように構成することもでき、それによって、連結時に使用者が間違う回数を低減することができる。
化合物と直に接触する加熱素子とエネルギー蓄積器の間の通電接続が不要であるので、本発明による蒸発器システムは、更に、特に高い密閉性を有し、高価なパッキンを使用しなくとも、安全な動作を可能にする。有利には、本発明による蒸発器システムでは、最も高価な部品、特に、放射線源と電気エネルギー蓄積器が再使用可能な部分に配置される。カートリッジ、即ち、第二の素子は、複雑な加熱素子の代わりに、吸収体だけを備えればよく、その材料は、更に、例えば、石英ガラスから成る貯蔵部に色付けされた石英ガラスを使用した場合に、貯蔵部の材料との高い適合性及び/又はその材料からの容易な分離可能性が得られるように選定することができる。それによって、カートリッジのリサイクル性能が特に有利に改善される。
放射される電磁放射線が、500nmを下回る、有利には、410~490nm、有利には、430~480nm、特に有利には、440~470nmの範囲内の波長において、最も大きな最大強度を有し、この電磁放射線の最大強度の50%におけるスペクトル帯域幅が、特に有利には、5~50nm、有利には、10~40nm、特に有利には、20~30nmである、本発明による蒸発器システムが、全く特に有利であり、ここでは、それに対応して製作される。
理想的でない単色の電磁放射線の強度は、波長の関数である。「最大強度の50%におけるスペクトル帯域幅」との記述は、スペクトル内においてその最大強度の左側と右側に有る、その最大強度の50%に強度が低下する2つの波長の間の波長の差分を表す。
この本発明による蒸発器システムは、本発明によって、即ち、吸収体の使用とそれより規定される「間接的な」エネルギー投入によって、赤外線、即ち、赤外領域の電磁放射線の使用を不要にできることを最も有利に利用しているので有利である。それに対応する蒸発器システムも、今日一般的に使われている液体が、提示された放射線帯域において通常は大した吸収を示さず、それにより、吸収体が化合物内に配置されていても、吸収体に問題無く当て得るので、有利である。更に、これらの波長では、簡単な黒い吸収体材料が、しばしば特に効率的な吸収体であることが分かっている。特に大きな利点として、ここに提示された電磁放射線の特徴が特に安価であると同時に長寿命の放射線源により特に容易に実現できることが見い出されている。
そのため、これらの有利な蒸発器システムは、エネルギー発生場所の目的通りの設定を可能にするとともに、化合物の放射線源又は貯蔵部と逆側に蒸発場所を設けることも可能にする。更に、有利には、赤外線電子放射線用の放射線源無しで、そのために、特に安価な放射線源を用いて有利な蒸発器システムを動作させることが可能である。
本発明による蒸発器システムに関して有利であると開示された特徴は、前に開示された蒸発器システムにも相応に当て嵌まる。
これらの実施形態に鑑みて、放射される電磁放射線が500nmを下回る波長で最も大きな最大強度を有し、この最も大きな最大強度の波長において、化合物がほぼ吸収を示さない、即ち、吸収最大値の5%以内、有利には、1%以内、更に有利には、0.5%以内、全く特に有利には、0.1%以内の吸収を示すことと、この最も大きな最大強度の波長において、吸収体が、吸収最大値の50%以上、有利には、75%以上、特に有利には、95%以上の吸収を示すこととの1つ以上である、本発明による蒸発器システムが有利であることは当業者に明らかであり、このようなエネルギー変換方式を有する、並びにそのようなエネルギー変換方式と関連する本発明による蒸発器システムが有利である。
前に考察した従来技術を背景にすると、この知見を単に一体的に構成された蒸発器システムにも有利に転換できることは当業者に自明である。それに対応して、化合物を蒸発させる蒸発器システムが開示され、この蒸発器システムは、
電気エネルギー源と接続され、電磁放射線を放射するように構成された少なくとも1つの放射線源と、
化合物を収容する少なくとも1つの貯蔵部と、
放射線源から放射された電磁放射線を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に、吸収した電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線として放射することとの中の1つ以上であるように構成された少なくとも1つの吸収体と、
を有し、
放射線源と吸収体の間の放射線を伝導する連結が生じるように、放射線伝導体が配置されており、
この蒸発器システムが、吸収体による変換により電磁放射線から得られる熱エネルギー及び/又は吸収体から放射される、吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線によって化合物を蒸発させるように構成され、
この放射される電磁放射線が、500nm以内、有利には、410~490nm、有利には、430~480nm、特に有利には、440~470nmの範囲内の波長で最も大きな最大強度を有し、
この電磁放射線の最大強度の50%に関するスペクトル帯域幅が、特に有利には、5~50nm、有利には、10~40nm、特に有利には、20~30nmであり、
この化合物が、有利には、最も大きな最大強度の波長において、ほぼ吸収を示さない、即ち、吸収最大値の5%以内、有利には、1%以内、更に有利には、0.5%以内、全く特に有利には、0.1%以内の吸収を示すことと、この吸収体が、有利には、最も大きな最大強度の波長において、吸収最大値の50%以上、有利には、75%以上、特に有利には、95%以上の吸収を示すこととの中の1つ以上である。
この吸収体が、2つの空間方向における拡がりが第三の空間方向における拡がりよりも大きいか、又は少なくともそれと等しい三次元の物体、有利には、任意の基盤面を有する板、特に、円板又は直方体であり、この吸収体が、有利には、少なくとも1つの平坦な、又は湾曲した表面、有利には、少なくとも2つの、特に有利には、少なくとも4つの平坦な表面を有するか、又は
この蒸発器システムが、化合物を有し、この吸収体が、蒸発させる化合物と混合される粒子又は蒸発させる化合物内に拡散される粒子によって形成される、
本発明による蒸発器システムが有利である。
それに対応する本発明による蒸発器システムが、独自のテストにおいて、特に有利であることが分かっている。有利には、この吸収体が、電磁放射線と吸収体の間の出来る限り大きな相互作用を保証するために、放射線源から特に効率的に当て得る少なくとも1つの平坦な、又は湾曲した表面を有する。その限りにおいて、散乱及び反射による損失を出来る限り防止できる少なくとも1つの平坦又はほぼ平坦な表面を有する平らな構造が明らかに有利である。
それに対応する固体の巨視的な吸収体を備えた本発明による蒸発器システムは、特に良好に管理することができ、放射線行路とエネルギー伝達の特に細かな設定を可能にする。それに対応する吸収体は、一般的に吸収体の質量に対する照射される面積の比率が高くなるので有利である。それに代わって、この吸収体は、蒸発させる化合物を直に備えることができる。この場合、確かに時には、吸収体の粒子に目的通り照射することが、より難しくなるが、それに関しては、吸収体がカートリッジと固く連結されておらず、吸収体が、その後残留物を残さない形でカートリッジから取り外され、それによって、特に有利なリサイクル特性が得られるので、許容される。
放射線に関する1つ又は複数の吸収最大値が、放射線源から放射される電磁放射線の波長によって発生し、有利には放射線源の放射の最大強度の±20%以内、有利には±10%以内、特に有利には±5%以内の波長によって発生するように、吸収体が構成されている、本発明による蒸発器システムが有利である。
吸収体が放射線源から放射される電磁放射線に可成り精密に適合されている場合に、特に高い効率が達成されるので、それに対応する蒸発器システムが有利である。それに対応する蒸発器システムでは、エネルギー損失を最小化することができ、投入された放射線エネルギーが、吸収体を介して特に効率的に化合物に導入され、その結果、特に長い動作時間を達成することができる。
この吸収体が流路、有利には、毛細流路を備えることと、多孔質の固体であることとの中の1つ以上であり、その結果、吸収体が液体を通過させ、吸収体を介した液体の化合物又は蒸発させた気体状の化合物の通過が可能であり、
この吸収体が、有利には、限界温度を上回った場合に漸く、吸収体内への、又は吸収体を通る液体の化合物の通過を許容する薄膜を有する、
本発明による蒸発器システムが有利である。そのような吸収体の有利な例は、焼結され、孔の開いたガラス、焼結され、孔の開いたセラミック、半導体産業の方法により製作された流路を有する構造化された部品、孔の開いた泡状物質、液体を通す好適な区画内に保持された山状のばらばらな粒状の粒である
それに対応する吸収体は、化合物によって濡らすことができる大きな表面を有し、その結果、化合物への熱エネルギーの出力が特に効率的に実行できるので、全く特に有利である。更に、それに対応して実現された吸収体は、化合物を保存する貯蔵部と煙道、即ち、蒸発させた化合物用の流路との間の隔壁として用いることができ、この有利な実施形態によって、蒸発器システム内での使用時以外では特に密閉されており、化合物の望ましくない漏れに対して保護された第二の素子を得ることができる。これらの有利な吸収体を用いて、吸収体に誘導された化合物が、その吸収体を通過することができて、放射線源の作動により蒸発され、それに対応する蒸気が、流路を通って煙道に達して、排出開口部にまで到達することができる。
この吸収体が、少なくとも1つの空間方向に沿って均一でない吸収挙動、有利には、吸収体への電磁放射線の入射方向と一致する空間方向に沿った吸収勾配を有し、この吸収勾配が、有利には、電磁放射線の波長に(そうでなければ、この波長では透明又はほぼ透明である)吸収体における吸収最大値を有する顔料の濃度勾配によって作り出される、本発明による蒸発器システムが有利である。
それに対応する本発明による蒸発器システムは、構成部品の実施形態と配置構成において特に高い自由度を可能にするので有利である。即ち、それに対応する吸収体は、側面からも電磁放射線を照射して、それにも関わらず、大きな面で吸収することができる。確かに、放射線強度は、放射線が吸収体を通過する際に低下するが、そのために、吸収性能が向上し、その結果、吸収勾配の推移に応じて、所望の吸収プロファイルを、そのため、吸収体内の熱エネルギーのプロファイルを容易に設定することができる。それに代わって、それに対応する吸収体における吸収勾配は、目的通りの位置分解能により、所望の温度プロファイル、即ち、出力される熱エネルギーのプロファイルを吸収体において設定する手法も、即ち、照射時のより暖かい領域(より大きな吸収)とより冷たい領域(より小さな吸収)を意図的に規定する手法も提供する。これは、有利には、吸収体の好適な熱伝導度、例えば、化合物と比べてより低い熱伝導度の選定によっても最適化することができる。それに対応する吸収体は、材料研究者にとって、大きな負担無しに製作可能であり、例えば、煤粒子又はガラス基質又は結晶基質への好適なドーピングによって作成することができる。「ほぼ透明」との表現は、本発明の範囲内において、相応の波長において、吸収最大値の5%以内、有利には、2%以内、更に有利には、1%以内、特に有利には、0.5%以内の吸収が生じることを意味する。
この放射線源がランプ、レーザー又は発光ダイオード、有利には、レーザー又は発光ダイオード、特に有利には、発光ダイオードであり、有利には、レーザーがダイオードレーザー、ファイバーレーザー又はガラスレーザーであり、有利には、発光ダイオードが、半導体発光ダイオード(LED)、有機発光ダイオード(OLED)又はチップオンボード発光ダイオード(COB-LED)である、本発明による蒸発器システムが有利である。
それに対応する蒸発器システムは、ここで提示された放射線源が実際に本発明の実現に関して特に効率的であることが分かっているので有利である。この場合、発光ダイオードの使用は、それが特に長持ちして省エネルギーであるだけでなく、比較的小さな設備負担しか要求しないので、全く特に有利であることが分かっている。発明者から見て、発光ダイオードの使用が本発明の範囲内において満足できる蒸発を可能にするのに十分であることと、必ずしも単色で高エネルギーのレーザーが必要でないこととが全く驚くべきことであった。
それに代わって、この電磁放射線が放射線源において誘導によって発生される、本発明による蒸発器システムが有利である。
この放射線伝導体が、放射線源から放射される電磁放射線の最大強度の波長から50%以上、有利には、30%以上、特に有利には、10%以上ずれた波長の放射線に対して不透明である、本発明による蒸発器システムが有利である。
本発明の範囲内において、「不透明」との表現は、材料が透明でないか、又はほぼ透明でないことを意味する。それに対応して、「不透明」は、所与の波長での吸収が90%以上、有利には、98%以上、更に有利には、99%以上、特に有利には、99.5%以上であることを意味する。それに対応する蒸発器システムは、化合物への意図しないエネルギー投入に対して特に安全であるので有利である。それに対応する蒸発器システムは、基本的に放射線源から提供される電磁放射線の中の目的の電磁放射線だけが吸収体に到達して、周辺からの散乱光が決して到達しないように構成することができる。それによって、化合物へのエネルギー投入が特に安全に管理することができ、貯蔵の安定性が有利に向上される。
この吸収体が少なくとも1つの平坦な面、有利には、2つの平坦な面、特に有利には、六つの平坦な面を有し、これらの放射線源、放射線伝導体、場合によっては存在する放射線成形部及び吸収体が、第一と第二の素子を連結した時に、電磁放射線が45°以内、有利には、20°以内、特に有利には、5°以内の入射角で、全く特に有利には、ほぼ垂直に吸収体の平坦な面の中の1つに入射するように互いに配置されている、本発明による蒸発器システムが有利である。
独自の研究において、それに対応する素子の互いに相対的な配置形態は、これらのシステム内での意図しない反射又は散乱による放射線又はエネルギーの損失が有利に最小化され、吸収体での吸収もしばしば特に均一になるので有利であることが明らかになっている。
この貯蔵部が、少なくとも一部において透明であり、有利には、可視光に対して透明であり、特に有利には、放射線源の放射の最大強度の周りの±20%以内、有利には±10%以内、特に有利には±5%以内の波長の電磁放射線に対して透明である、本発明による蒸発器システムが有利である。
それに対応する本発明による蒸発器システムは、使用者が貯蔵部の充填状態を外部から検査することを可能にするだけでなく、特に有利には、放射線源から放射された電磁放射線を貯蔵部の壁を通して直に誘導することを可能にし、その結果、吸収体を放射線源の中に、又は放射線源に対して相対的に貯蔵部の後方に配置することができ、これは、素子を配置する際の柔軟性を有利に向上させるので有利である。
第一の吸収体及び第二の吸収体と第一の放射線源及び第二の放射線源を有し、これらの第一と第二の吸収体が、有利には、貯蔵部の異なる区分された部分と連結され、これらの第一と第二の放射線源が、異なる波長において、それらの最も大きな最大放射を有し、2つの吸収体の吸収性能が、有利には、これらの第一と第二の放射線源の最大放射が最も大きくなる波長の中の少なくとも1つにおいて、50%以上、有利には、70%以上、特に有利には、85%以上異なる、本発明による蒸発器システムが有利である。
有利には、異なる吸収体材料から成る、2つ又はそれを上回る数の吸収体の使用は、それにより、電磁放射線の管理された誘導によって、即ち、如何なる数の吸収体に照射するのかによって、蒸発強度を調節することが可能になるか、さもなければ異なる貯蔵部又は同じ貯蔵部の空間的に区分された部分と接触する異なる吸収体の選択的な駆動が可能になるので、それ自体で有利である。そのように、例えば、第一の吸収体で目的通り第一の蒸発を起動して、第一の吸収体の冷却フェーズで漸く第二の吸収体での第二の蒸発を起動することが可能であり、その結果、蒸発器システムが、非常に短い待ち時間を有し、精密に設定された濃度で殆ど連続して蒸発される化合物部分を提供することができる。
全く特に有利には、これは、2つの放射線源と組み合わされ、その結果、追加の放射線源のスイッチオン及びオフによって蒸発強度を制御することができる。更に、2つの放射線源が異なる放射特性を有するのが、即ち、1つ又は複数の最大放射が異なる波長で生じるのが全く特に有利であり、その理由は、(吸収体が、これらの波長に関して異なる吸収性能を有する限り)これが異なる動作モードを可能にするからである。2つの吸収体が、2つの放射線源の最大放射が最も高くなる波長の中の少なくとも1つにおいて、有利には、最大放射が最も高くなる2つの波長において、異なる吸収性能を有する場合、その結果得られる蒸発器システムは、特に効率的に制御することができる。即ち、1つ又は2つの放射線源の目的通りの作動によって、2つの吸収体が、同時に、場合によっては、異なる強さで、又は個々に起動することができ、それにより、例えば、どの貯蔵部から蒸発を行うのかを定めることができる。
この蒸発器システムが、携帯可能な蒸発装置、有利には、手持式機器、有利には、電子タバコ、又は例えば、医療目的の吸入器での使用に適しており、この第一の素子が、有利には、再利用可能部分として構成され、第二の素子が、有利には、使い捨て部分として構成され、第二の素子が、有利には、カートリッジである、本発明による蒸発器システムが有利である。この場合、医療目的での使用は、特に、呼吸器疾患に対する医薬品及び鎮痛薬の投与を包含する。有利には、2つの吸収体に適合する、個別の二色の発光ダイオードの形の2つの放射線源の2つの異なる最大放射が実現される。それによって、放射線源に必要な構造空間の大きな削減と同時に上述した利点の活用が達成される。
粉末状の医薬品用の周知の吸入器では、その吸入器は、通常、使用の前及び/又は後に清掃するか、又はそれどころか入念に手入れしなければならない一方、本発明による蒸発器システムでは、特に、医薬品が、固体又は液体の形であっても、貯蔵部内に閉じ込められているので、それは、通常不要である。
更に、本発明による蒸発器システムは、様々な治療に使用することができ、そのために、適用する治療に関する貯蔵部の内容物が、それに対応して取り込まれるか、又は交換されるか、さもなければ、目的に適うこととして、本発明による第二の素子に対応する空になった部品又は第一の医薬品で満たされた部品が、同じく本発明による第二の素子に対応する別の部品と交換される。
この貯蔵部が、複数の服用又は使用に対して十分な量の化合物を収容するのに十分な空間を有する大きさで構成されている場合、服用又は使用毎の吸入器の個々の、特に、手動による充填と事前又は事後の清掃を取り止めることもできる。
本発明による蒸発器又は吸入器では、医薬品が、通常は蒸気の形で使用者の吸入に役立つ(呼吸の)気流に完全に排出されるので、一連の別の利点を実現することができ、特に、典型的には、医薬品の蒸気が少なくともほぼ気流内でのみ再凝縮するので、使用後に吸入器内に残る医薬品の残留物が発生しない。更に、本発明による機能によって、患者が取り込む医薬品の最大量を吸入可能な気流に排出できるので、特に良好な使用結果を得ることができる。そのように、吸入器の次の使用時に排出されなかった医薬品を取り込むことによる医薬品の過剰服用も防止することができ、これは、特に、患者に関する安全性向上に関して有利である。そのように、より精密な服用が可能になるので、患者の治療時の管理手法の向上も達成することができる。
更に、本発明による蒸発器システムは、特に、医療環境において、しばしば不利であるか、それどころか健康を害する可能性のある分散剤及び発泡剤(特に、圧縮ガス)無しで済ましている。この場合、「圧縮ガス」とは、特に、大気圧と比べて高い圧力を有し、典型的な従来の吸入器において、投与する医薬品を飛散及び加速させる役割を果たすガスであると理解する。空気又はそれ以外のガスの流れを発生させる圧縮機器も、同じくそれと共に生じる吸入器の筐体内のデッドボリュームも省くことができる。そのように、吸入器を与圧するためのスペースを必要とする圧力室又は負担のかかる付勢システムの代わりに、空気の流路だけが必要であるので、必要な構造空間の削減を達成することができる。低くなった構造空間要件は、特に、そのようにして可能になった吸入器の構成時の構成自由度の向上に関して、又もや有利であるとすることができる(例えば、より小さい、より魅力的な構成が可能となる)。
それに対して、本発明による蒸発器システム又は吸入器では、医薬品が蒸発された後、使用者が自身の呼吸気によって医薬品を肺に運ぶことができる。医薬品を飛散させるための発泡剤の使用を省くことができるために、発泡剤を備えた従来の吸入器の使用時にしばしば患者に生じる、例えば、喉の刺激や咳などの問題を効果的に防止することができる。さもなければ従来の吸入器でしばしば必要である医薬品を飛散させるための吸入器の手動による与圧も取り止めになる。そのように、特に、使用前の手動による準備動作を回避することによって、使用者の使い易さを改善することができる。
本発明による蒸発器システム、特に、その放射線源が電気的に動かされるので、放射線源の作動時間の精確な制御可能性のために、医薬品の高い服用精度を達成することができる。これは、医薬品の蒸発量を使用者又は患者の個々の要求量に非常に良好に適合可能であり、特に、最大服用量の意味でも制限可能であること(これは、又もや本蒸発器システム又は吸入器の使用時の使用の安全性を向上させるために利用することができる)によって、特に、適用品質を支援する。
この貯蔵部が、ガラス、結晶、金属、セラミック、木及びプラスチックから構成されるグループから選定された1つ又は複数の材料を有し、この貯蔵部が、有利には、別の外カバーを有する、本発明による蒸発器システムが有利である。
この貯蔵部が、袋によって形成され、この袋が、完全又は部分的にシリコーン、ゴム、ラテックス又はそれ以外の好適な弾力性のある、又は弾力性の無い材料、有利には、プラスチックから製作される、本発明による蒸発器システムが有利である。貯蔵部として袋を使用することは、袋が製作するのに有利であり、通常は少量の塵しか伴わないので、特に有利である。更に、有利には、袋は、内圧が一定の場合、非常時に収縮するので、貯蔵部内での圧力調整を規定する必要がない。それに加えて、袋は、裂けず、それにより危険の可能性が小さいことと関連するので、所定の用途に関して有利である。
有利には、堅い貯蔵部が、圧力調整のための素子を備えている、本発明による蒸発器システムが有利である。
電気エネルギー源がエネルギー蓄積器、有利には、バッテリー又は燃料電池、特に有利には、リチウムイオンバッテリー、特に、リチウムポリマー蓄電池である、本発明による蒸発器システムが有利である。
この放射線源が、放射された電磁放射線の中の吸収体により吸収され、変換された部分が1~5秒で、有利には、2~4秒で、特に有利には、2.5~3.5秒で、化合物の少なくとも3~9mg、有利には、5~7mgを蒸発させる、有利には、正確に予め決められた量の化合物を蒸発させることができるのに適した強度で電磁放射線を放射するように構成されている、本発明による蒸発器システムが有利である。
それに対応する蒸発器システムは、消費者が、ニコチンを含有する液体により蒸発器の快適性を評価する広範囲のテストにおいて、ここで提示した蒸発させる化合物の量が、蒸気の感覚に関して、特に、紙巻きタバコの煙と比べて、大抵は有利であると感じられることが明らかになっているので有利である。有利には、本発明による蒸発器システムでは、放射線源のパワー設定によって、蒸発させる化合物の量を非常に精密かつ確実に設定することができる。
この放射線源が、連続形態及び/又はパルス形態で、有利には、パルス形態で、有利には、0.2ms~2,000ms、有利には、1ms~1,000ms、更に有利には、10ms~500ms、全く特に有利には、10ms~100msの範囲内のパルス継続時間で動作するように構成されている、本発明による蒸発器システムが有利である。所定の用途、特に、放射線源としてLEDを使用する用途に関して、0.5~20ms、有利には、1~10msの範囲内のパルス継続時間を選定するのが有利である。有利には、このパルス継続時間の選定は、吸収体の熱時定数に依存して行われる。この関連において、熱時定数は、吸収体から放射される熱エネルギーが事前に吸収されたエネルギーの50%にまで低下する吸収体特有の時間を表す。独自の一連のテストにおいて、放射線源のパルス形態の動作が通常吸収体へのより良好なエネルギー投入に、それにより、間接的に化合物へのより良好なエネルギー投入に役立つことが明らかになっている。この理論と結び付けることを意図するものではないが、これは、パルスの間に、吸収体が平衡状態に向かって進む時間が或る程度存在するためである。
有利には、この放射線源は、スイッチオン時間中に連続形態で動作させて、スイッチオン時間に続く時間期間中にパルス形態で動作させることができる。このスイッチオン時間は、有利には、1ms~1,000ms、有利には、10ms~1,000ms、更に有利には、100ms~1,000msの時間長である。
この放射線源が、第二の動作モードにおいて、放射線センサーとして、特に、赤外線センサーとして動作するように構成されている、本発明による蒸発器システムが有利である。それに対応する蒸発器システムは、別の部品を追加すること無く、吸収体へのエネルギー投入に使用される放射線源の駆動部における最小限の変更だけで、放射線を検出するためにも利用できるので、特に有利である。これは、例えば、赤外線の検出によって、第一の素子内の構成部品の温度に関する情報を入手するために用いることができる。
この蒸発器システムが、有利には、別個に互いに独立して制御できる少なくとも2つの放射線源を有する、本発明による蒸発器システムが有利である。
単色の電磁放射線用の放射線源を備えた本発明による蒸発器システムは、特に精密に設定できるとともに、吸収体を電磁放射線の特定波長に全く精密に適合させることを可能にする。しかし、そのような大抵はレーザーベースの蒸発器システムは、しばしば複雑になる設備的な前提条件と衝撃及び汚染に関して弱くなることを勘案すると、特に、第一の素子をより安定的に構成でき、衝撃に弱い構成部品も安全に収容できる固定式蒸発器システムにとって魅力的である。携帯用途に関して、フィルターの採用によって疑似的に単色の電磁放射線を発生させることが基本的に考えられる場合でも、これは、やはり望ましくない効率の損失を伴う可能性がある。それ故、基本的に、確かに先天的には単色でないが、それ自体狭いスペクトル帯域幅を有する放射線源を使用するのが特に有利である。しかし、この場合、実際には、費用対効果の観点から見て、多くの場合賢明ではなく、既に狭いスペクトル帯域幅の領域において、なおも更に最小限の改善を達成するための労力に多額の金銭を投資しなければならないことが明らかになっている。
この電磁放射線が単色であるか、又は最大強度の±20%、有利には±10%、特に有利には±5%の波長領域内に強度の少なくとも90%を有し、全く特に有利には、最大強度の±50%に関して、5~7nm、有利には10~50nm、特に有利には15~30nmのスペクトル帯域幅を有する、本発明による蒸発器システムが有利である。
この電磁放射線が120nm~10cm、有利には、200nm~1cm、特に有利には、280nm~1mm、全く特に有利には、380nm~50μm、特に有利には、350nm~500nmの波長領域内に最も大きな最大強度を有する、本発明による蒸発器システムが有利である。
前に説明した通り、本発明は、ベースとなる方式が基本的に広い帯域幅の電磁放射線に採用できるので、そのためにも有利である。しかし、日常での実用性の視点において、正に安全性の観点において、何故前に提示した範囲内、特に、赤外線と紫外線の間の放射線の使用が特に有利であるのかが明らかに分かる。
この吸収体が、放射線源から放射された電磁放射線の少なくとも50%、有利には、少なくとも75%、特に有利には、少なくとも90%を吸収して、吸収された電磁放射線の100%以上は決して変換されないとの条件により、その少なくとも20%、有利には、少なくとも50%、特に有利には、少なくとも75%、全く特に有利には、少なくとも90%を熱エネルギーに変換することと、その少なくとも20%、有利には、少なくとも50%、特に有利には、少なくとも75%、全く特に有利には、少なくとも90%を吸収した電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線を放射することとの中の1つ以上であるように構成されている、本発明による蒸発器システムが有利である。
それに対応する蒸発器システムは、不十分な吸収による損失を最小化するので有利であり、吸収体は、好適な材料又は好適なコーティングと、特に、放射線源に対する配置構成に適合させるのに相応しい幾何学的構造及び表面構造との選定によって、それに対応して構成することができる。同じく材料の選定によって、当業者には、放射線が大部分熱エネルギーになるのか、又は波長を高められて放射される電磁放射線になるのかを制御することができる。
この吸収体の吸収特性がコーティングによって作成及び/又は修正される、本発明による蒸発器システムが有利である。
それに対応する蒸発器システムは、独自の実験において、喜ばしいことに、好適なコーティングの選定によって、吸収体の吸収特性を目的通りに制御できることが明らかになっているので、全く特に有利である。特に、さもなければ非吸収性の部品、例えば、貯蔵部の一部のコーティングによって、その少なくとも一部から、本発明の意味での吸収体を作り出すことができる。好適なコーティングは、好適な染料の選定によって、放射線源に適合される。それに対応するコーティングに適した顔料は、例えば、ベンタブラック、カーボンナノチューブベースの材料、又はマースブラック(酸化鉄顔料)などの顔料、煤、木炭、ケルンブラック、スレートブラック又はフランクフルトブラックである。それに代わって、吸収体として配備された部品の表面は、好適な表面処理によって、例えば、ニッケルと燐の合金の化学的なエッチングによって、その吸収を選択的に高めることができ、その結果得られる表面は、スーパーブラックとして周知である。
この吸収体が、0.2μm~1mm、有利には、1μm~500μmの範囲内、有利には、2μm~100μmの範囲内の平均表面粗度Raを有する構造化された表面を有し、その結果、吸収される電磁放射線に関する吸収体の湿潤性及び/又は吸収体の吸収性能が変更される、特に、改善される、本発明による蒸発器システムが有利である。
この吸収体が、電磁放射線との相互作用によって機械的な振動状態に移行させることができる、それにより、液体の化合物を飛散させるのに適した薄膜を有する、本発明による蒸発器システムが有利である。
この吸収体が、少なくとも部分的に、0.3W/(m*K)以上、有利には、20W/(m*K)以上、更に有利には、100W/(m*K)以上の高い熱伝導度を有し、この吸収体が、有利には、更に、部分的に、10W/(m*K)以内、有利には、5W/(m*K)以内、もっと有利には、0.5W/(m*K)以内、非常に有利には、0.3W/(m*K)以内の低い熱伝導度を有する、本発明による蒸発器システムが有利である。高い熱伝導度は、吸収体の近くの化合物を予め温めることとなる。それによって、液体の化合物の場合に、有利には、化合物の粘度に影響を及ぼす、有利には、粘度の低下に影響を及ぼすことができる。吸収体の低い熱伝導度は、局所的なエネルギー投入を最適化させることとなる。
この吸収体が、貯蔵部内に、有利には、貯蔵部の底部に配置されて、底部に差し込まれるか、貯蔵部の壁に差し込まれるか、又は壁の中に差し込まれ、この吸収体が、有利には、貯蔵部の領域によって、材料結合形態で包囲される、本発明による蒸発器システムが有利である。
この吸収体が、貯蔵部の外カバーの一部を形成する、本発明による蒸発器システムが有利である。
この吸収体が、低い熱容量を有し、特に有利には、貯蔵部に使用されている材料、特に有利には、吸収体と接触する材料の平均的な熱容量よりも低い熱容量を有する、本発明による蒸発器システムが有利である。それに対応する本発明による蒸発器システムは、吸収体が謂わば小さな熱質量を有するために、小さな熱容量を有する吸収体が特に速く温度変化に反応することができるので有利である。それに対応する蒸発器システムは、それに応じて比較可能なシステムよりも小さな慣性を有し、蒸発間隔の完了後に、より速く再び初期状態で使用可能になる。
この吸収体が、化合物を蒸発させることができる蒸発領域に吸収体から熱エネルギーを誘導するように構成された追加の熱伝導体と連結されており、この熱伝導体が、有利には、金属、半導体、ガラス、セラミック、プラスチック又はヒートパイプを有し、この熱伝導体が、有利には、0.3W/(m*K)以上、有利には、20W/(m*K)以上、更に有利には、100W/(m*K)以上の熱伝導度を有する、本発明による蒸発器システムが有利である。
構造上の理由から、吸収体での加熱エネルギーの発生を空間的に化合物の蒸発から分離するのが有利であるとすることができる。この場合、吸収体で発生される熱エネルギーが、熱伝導体を介して蒸発領域に、即ち、熱伝導体において化合物が吸収体から得られた熱エネルギーにより蒸発される領域に誘導される必要がある。それに対応して、それに対応する蒸発器システムは、蒸発器システムで使用される構成部品の配置構成に関する更に一層向上された柔軟性を可能にするので有利である。
この蒸発器システムが、少なくとも2つの別個の吸収体を有し、これら2つの吸収体が、有利には、貯蔵部の2つの互いに区分された部分と接触する、本発明による蒸発器システムが有利である。
この化合物が、固体又は液体であり、有利には、液体であり、この化合物が、有利には、溶液、有利には、水溶液、オイル、ゲル、粉末又はペーストである、本発明による蒸発器システムが有利である。
この放射線伝導体での放射線の伝導が全反射及び/又は部分反射に基づく、本発明による蒸発器システムが有利である。言い換えると、この放射線伝導体は、電磁放射線が放射線伝導体の境界面で反射されるとの原理に基づき、放射線源から放射された電磁放射線を誘導する材料を有することができる。そのような材料は、グラスファイバーによる光波の伝導と関連する当業者には周知である。この放射線伝導体は、電磁放射線に関して放射線を伝導するとの目的に適した、例えば、グラスファイバーの形のガラス又はプラスチック、例えば、PMMA又はポリカーボネートを有することができる。この放射線伝導体は、純粋に光を伝導する作用も、電磁放射線に影響を及ぼす作用も有し、その際、放射線成形器としても作用する。
この放射線伝導体が、少なくとも1つの方向において、放射線源から放射される放射線の少なくとも一部に対して、有利には、最大強度での波長の放射線に対して透明である、本発明による蒸発器システムが有利である。
この放射線伝導体が、排気された部分を有する、本発明による蒸発器システムが有利である。
この放射線伝導体が、固体、液体及び気体から構成されるグループから選定された、有利には、ガラス製品、プラスチック、無機材料、有機液体、空気及びエアロゾルから構成されるグループから選定された、特に有利には、ドーピングされた石英ガラス、ドーピングされていない石英ガラス、合成樹脂、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリシクロヘキシレンジメチルテレフタレート、鉱物性結晶、サファイア、水晶、ダイヤモンド、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン及び空気から構成されるグループから選定された1つ又は複数の放射線伝導材料を有する、本発明による蒸発器システムが有利である。
この放射線伝導体が、放射線の伝導に適合するために、レンズ、特に、凹レンズ及び/又は凸レンズ、全反射ミラー及び/又は部分反射ミラー、特に、凹面鏡及び/又は凸面鏡、並びに光学共振器の中の1つ以上を有するか、異なる伝導領域に区切られた形で実現されているか、又はその両方である、本発明による蒸発器システムが有利である。
この放射線伝導体が、少なくとも部分的に直方体状、球状、リング状、トーラス状、円板状、U字型円板、帯状、立方体形、ロープ状、厚いロープ状、先細のロープ状、屈曲した形、湾曲した形、非対称形及び対称形の中の1つ以上で実現されている、本発明による蒸発器システムが有利である。
この放射線伝導体が、少なくとも部分的に吸収体の周りにリング状又は半円状に配置されている、本発明による蒸発器システムが有利である。
それに対応する本発明による蒸発器システムは、放射伝導体が少なくとも部分的に吸収体の周りにリング状に配置されていることが、吸収体の特に大きな面による照射を引き起こし、これは、吸収体が利用可能な表面が特に効率的に使用される結果となり、それにより、吸収体の重量と比べて、特に大きな吸収と、それにより、熱エネルギー及び/又は吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線の発生とを引き起こすので有利である。
この放射線伝導体が、放射線伝導体を通ることと、多孔質区画を有することとの1つ以上である、管理された形で製作された、又は統計的に作り出された流路、有利には、毛細管を有する、本発明による蒸発器システムが有利である。
この放射線伝導体が、少なくとも部分的に残りの放射線伝導体と異なる物理特性を有する、より高い規則度又はより低い規則度の領域を有することと、この放射線伝導体が、有利には、部分的に不透明であることとの中の1つ以上である、本発明による蒸発器システムが有利である。
更に、毛細管力により貯蔵部から吸収体への液体の化合物の運搬が可能なように、貯蔵部と吸収体の間に配置された毛管状又は多孔質の材料を有し、有利には、吸収体の少なくとも1つの側が、この毛管状又は多孔質の材料によって完全に覆われている、本発明による蒸発器システムが全く特に有利である。この毛管状又は多孔質の材料は、同じく芯・フィラメントシステムにも採用されているような芯であるとすることができる。
それに対応する本発明による蒸発器システムは、この毛管状又は多孔質の材料によって、液体の化合物が貯蔵部から吸収体に運搬されるので有利である。それに対応する多孔質の材料は、化合物をたっぷり吸い込んで、それを吸収体の近くに提供し、その結果、化合物をそこで蒸発させることができる。それによって、カートリッジから吸収体への、又は吸収体を通した(それどころか吸収体を迂回した)化合物の管理されない流れが防止されるか、又は少なくとも遅らされるだけでなく、蒸発器システムの向きと貯蔵部内の充填状態に関係無く、十分な蒸発を保証し、それにより、吸収体でのライデンフロスト効果の発生を防止又は軽減するのに十分な化合物が常に吸収体の近くに在ることも保証される。
更に、1つ又は複数のセンサーユニットを有し、この1つ又は複数のセンサーユニットが、放射線センサー、特に、赤外線センサー、温度センサー、圧力センサー、流量センサー、電流測定器、電圧測定器、姿勢センサー、マスフローセンサー、体積流量センサー、タンク内の充填状態を計測する充填状態センサー、光学センサー、化学センサー、化学分析器から構成されるグループから選定される、本発明による蒸発器システムが有利である。
それに対応する本発明による蒸発器システムは、動作中においても、そのセンサーを用いて蒸発器システムに関する広範な情報を取得できるので有利である。これは、システムの特に精確な監視を可能にするとともに、例えば、これから発生する、又は既に発生したエラーを早期に検知することを可能にする。更に、正に医療用途において、好適なセンサー、例えば、圧力センサーと流量センサーによって、患者が所定の量の内容物、即ち、蒸発させる化合物を実際に摂取したことを保証することができる。それに加えて、温度センサー又は化学センサーによって、蒸発器システムの動作条件が、場合によっては、望ましくない有害な物質の発生を引き起こしたのか、又は測定した温度に基づき、少なくともそれを想定すべきであるのかを確かめることができる。有利には、この1つ又は複数のセンサーユニットは、所定の測定値を上回った場合に動作の継続を阻止する非常用機器と繋がれる。
更に、清浄な空気を収容する補助タンクを有し、この補助タンクが、有利には、圧力容器である、本発明による蒸発器システムが有利である。
それに対応する本発明による蒸発器システムは、薬の投与に関して全く特に有利である。作用物質の十分な投与に鑑みてしばしば望ましく必要である、蒸発された化合物の深い吸入は、当然のことながら吸入した呼吸気と共にそれ以外の潜在的に望ましくない成分も特に深く肺に入り込む可能性があるので、基本的に患者を大きなリスクに晒す可能性がある。しかし、正に大都市及び首都では、特に、スモッグと微粒子の汚染に関して、幾つかのケースにおいて、空気の品質が、呼吸器疾患の患者にとって、そのように深く吸入すると、潜在的に不健康である程に悪い。同じく、例えば、良好な設備の病院において、投与が行われ、そこでは、例えば、待機領域で咳をする隣の席の人によって、例えば、飛沫感染によって伝染可能な病気が、作用物質の吸入時に入り込むことを排除できない場合にリスクが生じる。そのため、この有利な蒸発器システムを用いて、管理された形で清浄な新鮮な空気が、補助タンクから提供することができ、それによって、この問題が回避されることが特に有望である。同じ背景に照らして、補完する、又は代替の実施形態として、本発明による蒸発器システムが、例えば、花粉又は微粒子を濾過するように構成された空気フィルターを配置した空気取入口を有することも有利である。それに対応して、更に、空気フィルターを有し、この空気フィルターが、有利には、空気取入口に配置された、本発明による蒸発器システムが有利である。
更に、排出開口部と、その排出開口部と接続された煙道とを有し、この煙道は、蒸発された化合物が吸収体から排出開口部に到達できるように配置され、この煙道が、有利には、空気取入口と接続され、この空気取入口を介して、空気が、煙道を通って排出開口部に到達することができ、その結果、蒸発された化合物に関するキャリア媒体としての役割を果たし、この煙道が、有利には、貯蔵部によって同軸形態で包囲されるとともに、有利には、貯蔵部の壁によって形成されるか、この煙道が、少なくとも部分的に吸収体によって形成されるか、又は、この煙道が、第一と第二の素子の間に形成される、本発明による蒸発器システムが有利である。
更に、放射線源のためのプリント回路基板と制御機器を有する、本発明による蒸発器システムが有利である。
電磁放射線の偏向、反射、散乱又は集束に適した放射線成形器を更に有する、本発明による蒸発器システムが有利である。放射線成形器の例は、光学フィルター、レンズ、ミラーであり、以下において、放射線伝導体の実施形態と関連付けられる。それに対応する蒸発器システムは、電磁放射線を偏向、反射、散乱又は集束するために放射線成形器を使用することが、第一と第二の素子を互いに配置する場合及び構成部品を各素子に配置する場合の柔軟性を大幅に高めるので有利である。
貯蔵部に収容された化合物が吸収体と接触するか、又は化合物と接触できるように、この吸収体が蒸発器システムに配置されている、本発明による蒸発器システムが有利である。
有利には、本発明による蒸発器システムが出力量管理機器を有することができる。この場合、特に、それは計数器であり、特に、定義された観測時間内(例えば、計数器の最新の初期化又はリセット以降の時間内)に蒸発された化合物の服用を計数する計数器であるとすることができる。ここでは、計数する服用として、特に、(i)貯蔵部又は異なる貯蔵部の充填物の蒸発回数又は(ii)観測時間内に蒸発器システムにより出力される蒸気吐出回数又は所定の蒸気量単位を考慮の対象にすることができる。そのように、特に、医療用途において、望ましい服用量の遵守に関して、蒸発される成分の出力量を検出することができ、そのため、投与の簡単で確実な監視を実現することができる。
更に、この管理手法により、個々の服用の使用に関して、投与又は蒸発すべき個々の服用毎に蒸発器システムを個別に充填することが不要である。
更に、第二の観点において、本発明は、本発明による化合物を蒸発させる蒸発器システムのためのカートリッジに関し、このカートリッジは、
化合物を収容する少なくとも1つの貯蔵部と、
外部の放射線源から放射された電磁放射線を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線として放射することとの中の1つ以上であるように構成された少なくとも1つの吸収体と、
を有し、
この吸収体は、2つの空間方向における拡がりが、第三の空間方向における拡がりよりも大きいか、又は少なくともそれと同じである三次元の物体であり、有利には、任意の基礎面を有する板、特に、円板又は直方体であり、この吸収体は、有利には、少なくとも1つの平坦な、又は湾曲した表面を有し、有利には、少なくとも2つの、特に有利には、少なくとも4つの平坦な表面を有し、
この吸収体は、貯蔵部に収容された化合物が吸収体と接触するか、又は吸収体と接触できるように、カートリッジ内に配置されており、
この吸収体は、吸収体が吸収を、有利には、吸収最大値を示す波長の電磁放射線をカートリッジの外から吸収体に照射できるように、カートリッジ内に配置されている。
それに対応する本発明によるカートリッジは、本発明による蒸発器システムに適しており、前に特に有利であると確認した吸収体を有し、この吸収体は、カートリッジの外から吸収体に電磁放射線を照射できるように、カートリッジ内に配置されている。それに対応する本発明によるカートリッジの利点は、前記実施形態から明らかである。有利には、本発明によるカートリッジは、再び充填できないか、処理すること無く再使用できないか、又はその両方であるように構成される。
それに加えて、第三の観点において、本発明は、本発明による化合物を蒸発させる蒸発器システム又は本発明によるカートリッジを有する携帯可能な蒸発装置に関し、第一の素子と第二の素子が可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形で互いに連結されている。
それに対応する本発明による携帯可能な蒸発装置の利点は、前記実施形態から明らかである。
更に、第四の観点において、本発明は、本発明による化合物を蒸発させる蒸発器システムのための吸収体に関し、
この吸収体は、放射線源から放射された電磁放射線を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線として放射することとの中の1つ以上であるように構成され、
この吸収体は、2つの空間方向における拡がりが、第三の空間方向における拡がりよりも大きいか、又は少なくともそれと同じである三次元の物体であり、有利には、任意の基礎面を有する板、特に、円板又は直方体であり、
この吸収体は、有利には、少なくとも1つの平坦な、又は湾曲した表面を有し、有利には、少なくとも2つの、特に有利には、少なくとも4つの平坦な表面を有し、
この吸収体は、流路、有利には、毛細流路を有するか、多孔質の固体であるか、又はその両方であり、その結果、この吸収体を介した液体の化合物の通過が可能である。
この吸収体の有利な実施形態は、上記の特徴を取り入れることによって得られる。
それに対応する構造を有する本発明による吸収体は、独自の実験において、吸収体として機能できるだけでなく、貯蔵部の内部の化合物を外界に対して遮蔽することができ、その結果、第二の素子が電磁放射線の照射により加熱された場合に、化合物が第二の素子から吸収体を突き抜けることができ、その結果、蒸発された化合物が噴出するので、蒸発に関して特に性能が良いだけでなく、本発明による蒸発器システムに用いることに関して全く特に有利であることが分かっている。
また、第五の観点において、本発明は、本発明による蒸発器システムのための化合物に関し、この化合物は、少なくとも1つの作用物質成分と、この作用物質成分よりも沸点が高い第一のキャリア物質と、この作用物質成分よりも沸点が低い第二のキャリア物質とを有し、この化合物が、700nm~50μmの範囲内の波長の電磁放射線に関する化合物の吸収性能を高める少なくとも1つの添加剤を有することと、この化合物が、放射線源から放射された電磁放射線を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線として放射することとの中の1つ以上に適した吸収材料として、少なくとも1つの種類の粒子を混合物又は分散物として有することとの1つ以上である。
それに対応する本発明による化合物は、本発明者の広範なテストにおいて、所定の沸点を有する作用物質成分の傍に、一方の沸点が作用物質成分よりも高く、他方の沸点が作用物質成分よりも高い少なくとも2つのキャリア物質が存在する場合に化合物の蒸発挙動が特に有利になることが明らかになっているので有利である。それによって、作用物質に最適な化合物の蒸発温度が達成される一方、沸点が高い方の成分が、本システムが残りの作用物質を蒸発させる前に乾燥してしまうことを防止する。
この化合物は、特に、少なくとも1つの作用物質成分と、この作用物質成分よりも沸点が高い少なくとも1つの第一のキャリ物質と、この作用物質成分よりも沸点が低い少なくとも1つの第二のキャリア物質とを有し、これらの作用物質成分が、有利には、ニコチン、テトラヒドロカンナビノール、カンナビジオール又はそれに対応する物質クラスの物質を含み、この化合物が、有利には、更に、1,2-プロパンジオール、グリセリン及び水から構成されるグループから選定された1つの又は複数の溶剤を含む。
本発明による化合物は、本発明による蒸発器システムに特化しているとともに、本発明による方法に適合しており、特に、吸収体がより長い波長にシフトされた電磁放射線を大部分放射する波長帯域内における化合物の吸収性能を高める色素を有することができる。それによって、吸収体から放射された電磁放射線が特に効率的に吸収されるので、本発明による化合物を吸収体によって特に効率的に蒸発させることができる。それに加えて、又はそれに代わって、本発明による化合物は、幾つか又は追加の吸収体として、本発明による蒸発器システムにおける吸収体の機能を引き受けることができる粒子を混合物又は分散物として含むことができる。それにより、前に説明した通り、それに対応する化合物は、効率的な蒸発に関する利点を有するだけでなく、例えば、化合物の残りを洗い流すことによって、使用後の吸収体を第二の素子から残留物が無い形で排出することを可能にする。
本発明による化合物は、呼吸器疾患の治療又は痛みの治療時に使用するのに有利であり、この化合物は、有利には、電磁放射線との化合物の相互作用によって蒸発して、患者に吸入される。
更に、第六の観点において、本発明は、本発明による蒸発器システム又は本発明による蒸発装置の複数の構成部品の空間的な並存体、特に、構造体に関し、これは、
A.少なくとも1つの電気エネルギー源と、それと接続された、電磁放射線を放射するように構成された少なくとも1つの放射線源とを備えた再利用部分としての第一の素子と、
B.少なくとも1つの貯蔵部内で、当該蒸発のために特定された化合物と、放射線源から放射された電磁放射線を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線として放射することとの中の1つ以上であるように構成された吸収体とを備えた、使い捨て部分としての1つ又は複数の第二の素子、有利には、本発明によるカートリッジと、
を有し、
これらの第一と第二の素子が、可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形で互いに連結可能であり、
これらの第一及び第二の素子を互いに連結した場合に、放射線源と吸収体の間の放射線を伝導する連結が形成されるように、この第一の素子及び/又は第二の素子に放射線伝導体が配置されている。
そのため、本発明による前に列挙した構成部品の空間的な並存体は、この形での本発明による蒸発器システム及び本発明による蒸発装置が著しくより安全に保管及び運搬することができ、そのため、より良好に販売に適しているので有利である。この組み立てられた状態での保管及び販売は、常に蒸発器システムが意図しない形で作動されて売れ残ってしまうとのリスクを秘めており、この構成部品の空間的な並存体に関しては、これを排除することができる。
それに加えて、この空間的な並存体は、初期のカートリッジが空になったら交換カートリッジとして使用者に提供される同形の複数の第二の素子を保有することが有利である。特に有利な実施形態では、これらの保有される第二の素子は、異なる化合物、例えば、異なるフレーバーを有する液体又は異なる医薬的な作用物質を有する化合物を含む。
本発明による空間的な並存体は、
電磁放射線のための保管機器を更に有することと、
操作マニュアルを更に有することと、
第二の素子に化合物を充填するための再充填機器、
化合物を有する容器、及び
データ処理機器上での実行時に、そのデータ処理機器に蒸発器システムを制御又は設定する方法を実行するように指示するコンピュータプログラム製品を備えたデータ記憶媒体、
の中の1つ以上を更に有することと、
の中の1つ以上であるのが有利である。
同じく、第七の観点において、本発明は、蒸発器システムで化合物を蒸発させる方法に関し、この方法は、
a)電気エネルギー源と接続され、電磁放射線を放射するように構成された少なくとも1つの放射線源を備えた第一の素子を準備する工程と、
b)化合物を収容する少なくとも1つの貯蔵部と、放射線源から放射された電磁放射線を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線として放射することとの中の1つ以上であるように構成された少なくとも1つの吸収体とを備えた第二の素子を準備する工程と、
c)第一の素子を第二の素子と連結して、その結果、放射線伝導体により放射線源と吸収体の間の放射線を伝導する連結が形成されるようにする工程と、
d)放射線源を作動して、それにより吸収体による変換により電磁放射線から得られる熱エネルギー及び/又は吸収体から放射される、吸収された電磁放射線と比べて長くされた波長の電磁放射線によって化合物を蒸発させる工程と、
を有する。
本発明による方法は、動作安全性を向上させた形で動作させることができる蒸発器システムにおいて化合物の管理された、より安全な蒸発を可能にするので有利である。この場合、本方法は、特に簡単であり、技術に疎い利用者でも実施することができる。また、この場合、放射線源の作動が、吸収体を介した化合物への特に精密なエネルギー投入を可能にするので、本発明による方法での蒸発は、特に管理されている。本発明による方法は、有利には、工程d)の後に、蒸発させた化合物、有利には、ニコチンを含有する化合物を吸入することである工程d1)を有する。
有利には、本発明による方法は、工程d)の後に、
e)互いに連結された第一と第二の素子を取り外す工程、並びに
f1)別の第二の素子を準備して、化合物を蒸発させるために、この別の第二の素子を第一の素子と連結する工程と、
f2)充填された第二の素子を作り出すために、第二の素子における貯蔵部を再充填して、充填された化合物を蒸発させるために、充填された第二の素子を第一の素子と連結する工程と、
f3)第二の素子をリサイクルする工程と、
の中の1つ以上、
を更に有する。
それに対応する方法は、特にリソースを大切にすると同時に、特に長く続く、短時間しか中断されない吸入を可能にするので有利である。必要性が生じた場合に、消費されたカートリッジを消費されていないカートリッジと直ちに交換して、蒸発器システムを新たに本発明による方法により使用することができる。それに追加して、又はそれに代わって、消費された第二の素子に対して、貯蔵部を充填することができる。これは、別のカートリッジの必要性を低減するが、動作の安全性に関して、通常は不利であると感じられる。消費されたカートリッジをリサイクルに回すのが特に有利である。
従って、
h)第二の素子における貯蔵部を清掃する工程であって、有利には、吸収体が取り出される工程、
を更に有する本発明による方法が有利である。
そのため、それに対応する方法は、第二の素子における貯蔵部の事前の清掃が、異物成分の残留物、特に、吸収体材料の粒子を除去し、それにより第二の素子をその後のリサイクルのために準備するので、特に有利である。
特に、本発明の第一の観点に基づく蒸発器システムと関連して前に述べた利点は、各観点に照らして、基本的に本明細書で述べた本発明の別の観点に対しても相応に適用可能である限り有効である。
更に、本発明による蒸発器システムにおける放射線源、吸収体、有利には、本発明による吸収体、又は化合物、有利には、本発明による化合物の使用が開示される。
本発明による蒸発器システムに対する代替システムとして、この蒸発器システムは、放射線源から放射される波長において、有利には、放射線源の放射の最大強度の±20%以内、有利には±10%以内、特に有利には±5%以内の波長によって1つ又は複数の吸収最大値が発生する透明でない化合物を有し、その結果、吸収体が、化合物によって形成されて、化合物が、有利には、色素を有する蒸発器システムが開示される。
以下において、添付図面を参照して本発明と本発明の有利な実施構成を詳しく説明して述べる。この場合、異なる図面内の同じ符号は、同じ構成部分を表す。
本発明による蒸発器システムの構成部品の間のエネルギー及び物質の運搬の模式的なフロー図 第一と第二の素子を図示した、本発明による蒸発器システムの構成部品の間のエネルギー及び物質の運搬の模式的なフロー図 本発明による蒸発器システムの例の模式的な横断面図 放射線源と吸収体の互いに相対的な配置構成の例の模式図 放射線源と吸収体の互いに相対的な配置構成の例の模式図 放射線源と吸収体の互いに相対的な配置構成の例の模式図 本発明による蒸発器システムの一部における放射線源と吸収体の互いに相対的な配置構成の例の模式的な横断面図 本発明による蒸発器システムの一部における放射線源と吸収体の互いに相対的な配置構成の例の模式的な横断面図 本発明による蒸発器システムの一部における放射線源と吸収体の互いに相対的な配置構成の例の模式的な横断面図 本発明による有利な蒸発器システムの模式的な横断面図 本発明による有利な蒸発器システムの模式的な部分横断面図 第一と第二の素子の間の連結領域を拡大した、本発明による有利な蒸発器システムの模式的な部分横断面図 本発明による有利な蒸発器システムの模式的な部分横断面図 本発明による有利な蒸発器システムの模式的な部分横断面図 本発明による有利な蒸発器システムの模式的な部分横断面図 第一と第二の素子の間の連結領域を拡大した、本発明による有利な蒸発器システムの模式的な部分横断面図 本発明による有利な蒸発器システムの模式的な横断面図 本発明による有利な蒸発器システムの模式的な横断面図 本発明による有利な蒸発器システムの模式的な横断面図 本発明による有利な蒸発器システムの模式的な横断面図 本発明による方法の模式図なフローチャート図
図1は、本発明による蒸発器システムの構成部品の間のエネルギー及び物質の運搬の模式的なフロー図を図示している。この図面は、本発明による蒸発器システムの機能形態を模式的に図解している。
放射線源18は、電磁放射線20を放射し、この電磁放射線は、放射線伝導体30を通って吸収体26に当たり、この吸収体は、放射線源18から放射された電磁放射線20を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギー28に変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線20と比べて長くされた波長の電磁放射線21として放射することとの中の1つ以上であるように構成されている。この場合、図1では、吸収体26は、例えば、化合物12の収容に適した貯蔵部24内に配置されている。
この熱エネルギー28は、直に、又は好適な熱伝導体52を通る迂回路を介して、化合物12に供給され、吸収された電磁放射線20と比べて長くされた波長の電磁放射線21も化合物へのエネルギー投入に寄与する。
この化合物12は、蒸気54を発生させるために、気相に移行され、この蒸気は、次に、排出開口部56を介して使用者に到達することができる。
このシステムでは、化合物12は、それに対応して、吸収体26による変換により電磁放射線20から得られる熱エネルギー28及び/又は吸収体26から放射される、吸収された電磁放射線20と比べて長くされた波長の電磁放射線21によって蒸発される。
図2は、図1の図面と非常に類似した、本発明による蒸発器システムの模式図を図示している。しかし、図2には、更に、ここでは、再利用部分48として実現された第二の素子14と、ここでは、使い捨て部分50として実現された第二の素子22、並びに第一の素子内に配置された、放射線源18と接続された電気エネルギー源16も書き込まれている。それに対応して、第一の素子14が、電気エネルギー源16と接続された、電磁放射線20を放射するように構成された放射線源18を有することが分かる。更に、第二の素子22は、化合物12を収容する貯蔵部24と吸収体26を有する。
放射線伝導体30が第一の素子14と第二の素子22の間に配置されていることが模式的に示され、この場合、放射線伝導体は、例えば、ツーピース形態で、例えば、それぞれこれらの素子の中の1つに配置され、共に放射線伝導体30を形成する2つの透明なガラス円板として実現することができる。この放射線伝導体30は、第一の素子14と第二の素子22を互いに連結した場合に、放射線源18と吸収体26の間の放射線を伝導する連結が形成されるように配置されていることが分かる。
図3は、本発明による蒸発器システム10の例の模式的な横断面図を図示しており、これは、更に、所謂液体としての化合物12も有する、携帯可能な蒸発装置46として、例えば、電子タバコとして実現されている。この蒸発器システムは、再利用部分48として実現された第一の素子14を有し、この第一の素子は、制御機器58を介して電気エネルギー源16と接続された、電磁放射線20を放射するように構成された放射線源18を有する。更に、この蒸発器システムは、使い捨て部分50として実現された、第二の素子22を有し、この第二の素子は、化合物12を備えた貯蔵部24と、放射線源18から放射された電磁放射線20を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線20と比べて長くされた波長の電磁放射線21として放射することとの中の1つ以上であるように構成された吸収体26とを有する。
これらの第一の素子14と第二の素子22は、可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形で互いに連結可能であり、図3に図示された実施構成では、これらは、例えば、(図示されていない)ねじ止めシステムによって、可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形で互いに連結されている。図3では、放射線伝導体30は、放射線源18と吸収体26の間の放射線を伝導する連結が形成されるように第一の素子14に配置されている。このようにして、この蒸発器システム10又は携帯可能な蒸発装置46は、吸収体26による変換により電磁放射線20から得られる熱エネルギー28及び/又は吸収体26から放射される、吸収された電磁放射線20と比べて長くされた波長の電磁放射線21によって化合物12を蒸発させるように構成されている。
この放射線源18は、制御機器58によって開ループ制御又は閉ループ制御される。この蒸発は、蒸発領域60内で行われて、蒸気は、そこから排出開口部に到達する。蒸発領域60内で蒸気と混合させる給気のための取入口は図示されていない。この放射線源18は、放射された電磁放射線20の中の吸収体26によって吸収されて変換される部分が所定の量、例えば、6mgの化合物12を3秒以内に蒸発させるのに十分であるように、制御機器58によって制御される。
図3に図示された例では、放射線源18は、444~465nmにおいて、459nmの典型的な値において最大放射と27nmのスペクトル帯域幅を有する、SMT(表面実装技術)の構造形態のLEDである。この放射線源18が、連続形態又はパルス形態で動作するように構成された、パルス形態による動作が有利である、本発明による蒸発器システムが有利である。
図3に図示された例では、この化合物12は、作用物質成分としてのニコチンと、1,2-プロパンジオール、グリセリン及び水とを含む液体である。この化合物12は、444~465nmの波長において、ほぼ吸収を示さない。
図3に図示された例では、この貯蔵部24は、プラスチックから構成され、これ以外の材料を用いることもできる。
図3に図示された例では、放射線伝導体30は、全ての空間方向において、放射線源18から放射された電磁放射線20に対して透明である石英ガラスから成る直方体形状のブロックであり、当然のことながら、これ以外の放射線伝導体30を用いることもできる。
図3に図示された例では、吸収体26は、多孔質の三次元物体として、即ち、6つの平坦な面を有する板として構成された、黒いコーティングを配備され、459nmの波長の電磁放射線20を十分に吸収する銅製物体である。しかし、自明のことながら、これ以外の吸収体を使用することもできる。
図3に図示された例では、電気エネルギー蓄積器16が、650mAhの容量と6.5Aの最大放電電流を有するリチウムイオンバッテリーであるが、これ以外の電気エネルギー蓄積器16を使用することもできる。
図4a~4cは、放射線源18と吸収体26の互いに相対的な配置構成の例の3つの模式的な図面を図示している。
図4aでは、照射される表面に、毛細管作用によって化合物12を吸収体26に取り込むことを可能にする流路34を備えた構造を有する吸収体26に対して放射線がY方向に垂直に当たるように、貯蔵部24の一部、即ち、透明な外壁を通して、放射線源18が電磁放射線20を誘導するとともに、化合物12が誘導されることが分かる。図示された実施構成では、吸収体26は、放射線源18と逆側の領域に最も大きな吸収性能を有する。それにより、化合物12の蒸発は、そのため、蒸気54の発生は、この放射線源18と逆側で行われる。この吸収体26の直角照射形状は、効率的なエネルギー利用に関して特別であることが立証されている。
図4bは、図4aと比較可能な構造を図示しており、今回は、電磁放射線20の入射がX方向に沿って行われ、その結果、電磁放射線は、吸収体26のより狭い方の側に当たる。しかし、この実施形態では、吸収体26は、X方向に沿って吸収勾配を有し、この吸収勾配は、この例では、吸収体として機能する石英ガラス基質における、この電磁放射線20の波長において吸収最大値を有する、この例では、黒い顔料36の濃度勾配によって作り出されている。
図4cは、電磁放射線20が約45°の入射角で吸収体26に当たる配置構成を図示しており、これは、複数の吸収体26が使用されて、同じ放射線源により作動される場合に、常に効率が僅かにより低くなる配置構成であることが立証されている。
図5a~5cは、本発明による蒸発器システム10における放射線源18と吸収体26の異なる相対的な配置構成の一部を、例えば、それらが如何にして構造的に実現できるのかを模式的に図示している。
図5a~5cでは、第一の素子14と第二の素子22が、それぞれ(図示されていない)固定手段によって可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形で互いに連結されており、その結果、放射線伝導体30を通って延びる、放射線源18と吸収体26の間の放射線を伝導する連結が形成され、この放射線伝導体30は、図5bでは、貯蔵部40の一部として構成されている。図示された全てのケースにおいて、液体の化合物12が、吸収体26に到達して、これらの例では、吸収体26に数えられるが、例えば、多孔質の芯としても構成できる、この吸収体26に配置された流路34を通って、毛管力により吸収体26の(暗く表示された)吸収部分に運搬される。蒸発器システム10の動作時に、そこで化合物12の蒸発が行われ、その結果、蒸気54が、形成されて、給気配管74を通して供給される空気と共に、排出開口部56と吸い口76(両方図示されていない)に誘導される。図5aと5bでは、吸収体26への電磁放射線20の照射が、上方又は下方から、即ち、一方は吸収体26の吸収部分に面した側に、並びに一方は流路34に面した側に行われる。図5cでは、前に図4bに関して考察した通り、照射が側方から行われて、又もや顔料36の濃度勾配により吸収勾配が作り出されており、図5cでは、この勾配が、模式的に書き込まれている。この純粋に模式的な図面では、y軸が、吸収最大値に関する指標にすることができる顔料の濃度を純粋に定性的に表し、それに対して、x軸が、吸収体26内の場所と放射線源からの間隔を表している。そのため、図5cの模式的な図面は、例えば、放射線源18からの間隔が大きくなるにつれて、顔料の濃度が線形的に増大することを示している。他の言い方をすると、蒸発方向に沿った放射線源からの間隔が大きくなるにつれて、吸収体26の吸収部分における透明度が低下することが示されている。当業者は、書き込まれた勾配が、特に、当然のことながら顔料の濃度が本当はゼロである、吸収体26内の流路34が見易くするとの理由から考慮されていない純粋に定性的な図であることを分かっている。更に、実際には、そのような吸収体26が、x軸に沿った顔料の濃度の非線形的な増加を示す最も良好な特性を示した。
図6は、図5cに図示された配置構成が取り付けられた本発明による蒸発器システム10を図示している。図5cから分かる構造グループは、貯蔵部24とその中に含まれる化合物12及び作り出された蒸気54を排出開口部に誘導する煙道64の間の連結である。この例では、煙道64は、丸い横断面を有し、同じく丸い貯蔵部24と同軸に配置されている。これらの構成部品が、電源16、制御機器58及び放射線源18を格納する第一の素子14又は再利用部分48と可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形で連結される第二の素子22又は使い捨て部分50を構成し、この放射線源は、貯蔵部40の電磁放射線20に対して透明な部分を通して、吸収勾配を有する吸収体26を側方から照射する。
図7は、第一の素子14と第二の素子22が形状結合式差込連結によって互いに連結された、本発明による蒸発器システム10の有利な実施形態の一部の横断面を図示している。この図示された蒸発器システム10は、回転対称であり、丸い横断面を有する。この放射線の伝導が全反射又は部分反射に基づく放射線伝導体30は、それに対応して吸収体26の周囲にリング形状で配置されており、そのため、吸収体26を取り囲んだ照射を提供する。この円板形状である、芯66で満たされた流路34を備えた吸収体26は、放射線伝導体30を用いて照射される円板の周縁を出発点として、円板の中心点まで、半径方向に対して内側に向かって上昇する吸収勾配を有し、この吸収勾配は、例えば、そうでなければ透明な結晶基質内の色素粒子によって形成され、それによって、吸収体26の間接的な側方からの照射にも関わらず、均一な温度プロファイルを作り出している。
図8は、この場合、吸収体26が芯材料から成る多孔質の固体リングとして構成されると同時に、芯66としての役割も果たす図7の構造的な変化形態である、本発明による蒸発器システム10の有利な実施形態の一部の横断面を図示している。この放射線伝導体30を介して誘導された電磁放射線20は、放射線成形器38を介して、散乱によって放射線伝導体30の拡張部に拡げられ、その結果、吸収体26の外面全体が照射される。
図9は、本発明による蒸発器システム10の有利な実施形態の一部の横断面を図示しており、この回転対称の蒸発器システム10に配置された個々の構成部品は、既に前に説明した。この図9の実施構成における特別な有効性は、リング形状で円盤状の吸収体26が、貯蔵部24の下方の底部によって形成された、流路34を備えた多孔質の吸収体26として構成されていることである。この貯蔵部24も、この吸収体26も、貯蔵部24及び吸収体26に対して同軸に配置された煙道を包囲している。化合物12は、貯蔵部24から流路34を介して吸収体に入って、そこで、上述した通り、電磁放射線20との吸収体26の相互作用によって蒸発される。蒸気は、給気68と一緒に運ばれて、例えば、使用者の方向に、煙道64を通って蒸発器システム10から出て行く。
図10において横断面を図示された本発明による蒸発器システム10の有利な実施形態の部分は、基本的に、リング形状の吸収体26の代わりに、中空円錐形状の吸収体26が採用されていることが図9の図面と異なる。これは、煙道64及び放射線源18の長手軸に対して相対的に傾斜した配置形態によって、化合物12のための通過面積が同じ場合に、放射線源18に対して、より小さな放射角を設定し、それにも関わらず吸収体26全体に電磁放射線を照射することを可能にする。更に、この吸収体26の配置形態によって、貯蔵部24又は第二の素子22の直径に関して、より小さな構造形状が可能である。
図11は、本発明による蒸発器システム10の有利な実施形態の一部の横断面を図示しており、貯蔵部24内の化合物12が、貯蔵部24、ここでは、その底部の少なくとも部分的に多孔質の部分40を介して吸収体26に供給され、この部分は、例えば、別個の芯として実現することもできる。この吸収体26は、放射線源18から直線的に照射されるのではなく、放射線源18が、連結された状態で放射線成形器38の方を向いて、この放射線成形器が、電磁放射線20を反射して、吸収体26の方に偏向させる。蒸気54は、吸収体26から連結部70を介して(ここでは、図示されていない)煙道に到達する。
図12は、本発明による蒸発器システム10の有利な実施形態の一部の横断面を図示しており、この蒸発器システム10は、2つの貯蔵部24aと24bを有し、これらの貯蔵部は、それぞれ2つの別個の放射線源18aと18bから電磁放射線を照射できる2つの吸収体26aと26bの中の一方と連結され、その結果、化合物12から成る蒸気は、左及び/又は右の貯蔵部24aと24bから連結部70を介して(ここでは、図示されていない)煙道に到達することができる。それ故、この蒸発器システム10は、第一の吸収体26aと第二の吸収体26b及び第一の放射線源18aと第二の放射線源18bを有し、これらの第一の吸収体26aと第二の吸収体26bは、貯蔵部24aと24bの異なる区分された部分と連結される。
図示された実施構成は、後述する通りの原理で機能する。第一の吸収体26aは、第一の貯蔵部24aによって化合物12を供給され、第一の吸収体26aは、液体を伝導する形で芯66と流体連結されており、この芯によって化合物12で湿らされる。同じことが、第二の吸収体26bにも言える。この蒸発器システム10を作動した場合、第一の放射線源18aが先ずは照射時間中に第一の吸収体面26aを照射するように、第一の放射線源18aが駆動される。この照射時間の一部の時間中に、吸収体26aが、電磁放射線20を吸収して、(場合によっては、)上述した通り、例えば、その電磁放射線を熱エネルギーに変換する。化合物は、この熱エネルギーを受け取って蒸発する。予め決められた時間後に、第一の放射線源18aが停止されて、第二の放射線源18bが作動される。第二の放射線源18bは、前述した通り、第二の吸収体26bを照射する。第二の放射線源18bの照射時間の別の予め決められた時間中に、化合物12が第一の貯蔵部24aから第一の吸収体26aに流入することができる。第二の放射線源18bの予め決められた照射時間後に、この第二の放射線源はスイッチオフされる。この構造の利点は、異なる吸収体26aと26bのシーケンシャルな相前後した照射によって、化合物をほぼ連続的に蒸発させることである。それによって、第二の吸収体26bの照射時間中に、再び相応の貯蔵部24aから第一の吸収体26aに化合物12を充填することができる。それに代わって、この構造では、貯蔵部24a内の化合物12と貯蔵部24b内の化合物12が異なるようにすることも考えられる。例えば、貯蔵部24aがニコチンを含む化合物12を有することができる。貯蔵部24bは、カンナビジオール又はテトラヒドロカンナビノールを含む化合物を有することができる。そして、放射線源18aと18bは、互いに独立して、即ち、例えば、使用者による所望の作用物質の選定後に動作させることができる。貯蔵部24aと24b内の2つの互いに異なる化合物に関する別の例は、呼吸器疾患の治療時に使用される作用物質であるとすることができる。そのために、貯蔵部24aは、患者が医師から決められた処方箋に基づき通常服用する作用物質を含む化合物12を有する。貯蔵部24bは、その患者が緊急時に適用できる作用物質を有することができる。この場合でも、放射線源18a,18bの動作は、患者による貯蔵部24a又は24b内の蒸発させる作用物質の選定に依存する。
図13は、本発明による蒸発器システム10の有利な実施形態の横断面を図示しており、これは、例えば、吸入器で使用できる固定式構造である。この場合、1つのレーザーを用いても、化合物12の均一な蒸発を可能にするために、吸収体26の比較的大きな表面を照射できるように、単色のレーザー放射線源18の相対的に集束させた電磁放射線20を散乱させるために、放射線成形器38が使用されるのが有利である。
図14、15及び16は、本発明による蒸発器システム10の特に有利な実施形態の横断面を図示しており、第二の素子22が、それぞれ吸い口76として構成される(図16)か、又は第一の素子14と共に吸い口76を形成する(図14と15)。図14は、全部で3つの放射線源18によって、特に強力で均一な蒸発を可能にする特に高性能な蒸発器システム10を図示している。図14と15では、蒸気54を吸い口76に誘導する煙道64が、第一の素子14と第二の素子22の間に形成され、これは、吸収体26が貯蔵部24からの化合物12の望ましくない漏れを阻止することによって実現されている。これと異なり、図16に図示された実施構成では、煙道64がカートリッジに統合されており、これは、意図しない形で、例えば、吸収体26の機械的な損傷によって、貯蔵部24からの化合物12の漏れが発生した場合でも、再利用部分48が化合物と接触しないので、全く特に有利である。
図17は、本発明による方法の模式的なフローチャート図を図示しており、この方法は、図示された工程、即ち、
電気エネルギー源16と接続され、電磁放射線20を放射するように構成された少なくとも1つの放射線源18を備えた第一の素子14を準備する工程100と、
化合物12を収容する少なくとも1つの貯蔵部24と、放射線源18から放射された電磁放射線20を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換することと、その電磁放射線を吸収された電磁放射線20と比べて長くされた波長の電磁放射線21として放射することとの中の1つ以上であるように構成された少なくとも1つの吸収体26とを備えた第二の素子22を準備する工程102と、
第一の素子14を第二の素子22と連結して、その結果、放射線伝導体30を介して、放射線源18と吸収体26の間の放射線を伝導する連結が形成されるようにする工程104と、
放射線源18を作動し、それにより、吸収体26による変換により電磁放射線20から得られる熱エネルギー及び/又は吸収体26から放射される、吸収された電磁放射線20と比べて長くされた波長の電磁放射線21によって化合物12を蒸発させる工程106と、
を有する。
更に、この有利な方法の任意選択の工程108、110、112及び114、即ち、互いに連結された第一の素子14と第二の素子22を取り外す工程108と、別の第二の素子22を準備して、化合物12を蒸発させるために、この別の第二の素子22を第一の素子14と連結する工程110と、充填された第二の素子22を作り出すために、第二の素子22内の貯蔵部24を再充填して、充填された化合物12を蒸発させるために、この充填された第二の素子22を第一の素子14と連結する工程112と、第二の素子22をリサイクルする工程114とが図示されている。
10 蒸発器システム
12 化合物
14 第一の素子
16 電気エネルギー源
18 放射線源
18a 第一の放射線源
18b 第二の放射線源
20 電磁放射線源
21 長くされた波長の電磁放射線
22 第二の素子
24 貯蔵部
24a 貯蔵部の第一の区分された部分
24b 貯蔵部の第二の区分された部分
26 吸収体
26a 第一の吸収体
26b 第二の吸収体
28 熱エネルギー
30 放射線伝導体
32 平坦な、又は湾曲した表面
34 流路
36 顔料の濃度勾配
38 放射線成形器
40 貯蔵部の一部
42 貯蔵部の異なる区分された部分
44 カートリッジ
46 携帯可能な蒸発装置
48 再利用部分
50 使い捨て部分
52 熱伝導体
54 蒸気
56 排出開口部
58 制御機器
60 蒸発領域
62 (随意の)壁
64 煙道
66 芯
68 給気
70 煙道との連結部
72 貯蔵部との連結部
74 給気配管
76 吸い口
78 給気口
100 第一の素子の準備
102 第二の素子の準備
104 第二の素子との第一の素子の連結
106 放射線源の作動とそれによる蒸発
108 互いに連結された第一と第二の素子の取り外し
110 別の第二の素子の準備と別の第二の素子の連結
112 第二の素子内の貯蔵部の再充填
114 第二の素子のリサイクル
X,Y,Z 空間方向
図3は、本発明による蒸発器システム10の例の模式的な横断面図を図示しており、これは、更に、所謂液体としての化合物12も有する、携帯可能な蒸発装置46として、例えば、電子タバコとして実現されている。この蒸発器システムは、再利用部分48として実現された第一の素子14を有し、この第一の素子は、制御機器58を介して電気エネルギー源16と接続された、電磁放射線20を放射するように構成された放射線源18を有する。更に、この蒸発器システムは、使い捨て部分50として実現された、第二の素子22を有し、この第二の素子は、化合物12を備えた貯蔵部24と、放射線源18から放射された電磁放射線20を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギー28に変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線20と比べて長くされた波長の電磁放射線21として放射することとの中の1つ以上であるように構成された吸収体26とを有する。
図17は、本発明による方法の模式的なフローチャート図を図示しており、この方法は、図示された工程、即ち、
電気エネルギー源16と接続され、電磁放射線20を放射するように構成された少なくとも1つの放射線源18を備えた第一の素子14を準備する工程100と、
化合物12を収容する少なくとも1つの貯蔵部24と、放射線源18から放射された電磁放射線20を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギー28に変換することと、その電磁放射線を吸収された電磁放射線20と比べて長くされた波長の電磁放射線21として放射することとの中の1つ以上であるように構成された少なくとも1つの吸収体26とを備えた第二の素子22を準備する工程102と、
第一の素子14を第二の素子22と連結して、その結果、放射線伝導体30を介して、放射線源18と吸収体26の間の放射線を伝導する連結が形成されるようにする工程104と、
放射線源18を作動し、それにより、吸収体26による変換により電磁放射線20から得られる熱エネルギー28及び/又は吸収体26から放射される、吸収された電磁放射線20と比べて長くされた波長の電磁放射線21によって化合物12を蒸発させる工程106と、
を有する。

Claims (18)

  1. 化合物(12)を蒸発させる蒸発器システム(10)であって、
    電気エネルギー源(16)と接続され、電磁放射線(20)を放射するように構成された少なくとも1つの放射線源(18,18a,18b)を備えた第一の素子(14)と、
    化合物(12)を収容する少なくとも1つの貯蔵部(24)と、放射線源(18,18a,18b)から放射された電磁放射線(20)を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線(20)と比べて長くされた波長の電磁放射線(21)として放射することとの中の1つ以上であるように構成された少なくとも1つの吸収体(26,26a,26b)とを備えた第二の素子(22)とを有し、
    これらの第一と第二の素子(14,22)が可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形で互いに連結可能であり、第一と第二の素子(14,22)を互いに連結した場合に、放射線源(18,18a,18b)と吸収体(26,26a,26b)の間の放射線を伝導する連結が形成されるように、放射線伝導体(30)が配置されており、
    この蒸発器システム(10)が、吸収体(26,26a,26b)による変換により電磁放射線(20)から得られる熱エネルギー(28)及び/又は吸収体(26,26a,26b)から放射される、吸収された電磁放射線(20)と比べて長くされた波長の電磁放射線(21)によって化合物(12)を蒸発させるように構成されている蒸発器システム。
  2. 請求項1に記載の蒸発器システム(10)において、
    前記放射される電磁放射線(20)が、500nm以下、有利には410~490nmの範囲内、有利には430~480nm、特に有利には440~470nmの範囲内の波長に最も大きな最大強度を有し、
    前記最大強度の50%の場合、前記電磁放射線は、特に有利には5~50nm、有利には10~40nm、特に有利には20~30nmのスペクトル帯域幅を有する当該蒸発器システム。
  3. 請求項1又は2に記載の蒸発器システム(10)において、
    前記吸収体(26,26a,26b)が、2つの空間方向(X,Y,Z)への拡がりが第三の空間方向(X,Y,Z)への拡がりよりも大きいか、又は少なくともそれと等しい三次元物体であり、有利には、任意の基礎面を有する板、特に、円板又は直方体であり、この吸収体(26,26a,26b)が、有利には、少なくとも1つの平坦な、又は湾曲した表面、有利には少なくとも2つ、特に有利には少なくとも4つの平坦な表面を有するか、又は
    この蒸発器システム(10)が、化合物(12)を有し、前記吸収体(26,26a,26b)が、蒸発させる化合物(12)と混合される、又は蒸発させる化合物(12)に分散される粒子によって形成される当該蒸発器システム。
  4. 請求項1~3のいずれか1項に記載の蒸発器システム(10)において、
    電磁放射線(20)に対する前記吸収体(26,26a,26b)の1つ又は複数の吸収最大値が、放射線源(18,18a,18b)から放射される電磁放射線(20)の波長によって発生し、有利には放射線源(18,18a,18b)の放射の強度最大値の±20%以内、有利には±10%以内、特に有利には±5%以内の波長によって発生するように、前記吸収体(26,26a,26b)は構成されている当該蒸発器システム。
  5. 請求項1~4のいずれか1項に記載の蒸発器システム(10)において、
    前記吸収体(26,26a,26b)が、流路(34)、有利には毛細流路(34)を備えるか、多孔質の固体であるか、又はその両方であり、その結果、この吸収体(26,26a,26b)が液体を伝導して、この吸収体(26,26a,26b)を通る液体の化合物(12)の流れが可能であり、この吸収体(26,26a,26b)が、有利には限界温度を上回った場合に初めて、この吸収体(26,26a,26b)を通る液体の化合物(12)の流れを可能にする薄膜を有する当該蒸発器システム。
  6. 請求項1~5のいずれか1項に記載の蒸発器システム(10)において、
    前記吸収体(26,26a,26b)が、少なくとも1つの空間方向(X,Y,Z)に沿って不均一な吸収挙動を有し、有利には、この吸収体(26,26a,26b)への電磁放射線(20)の入射方向と一致する空間方向に沿った吸収勾配を有し、この吸収勾配が、有利には電磁放射線(20)の波長において吸収最大値を有する、そうでなければこの波長では透明であるか、又はほぼ透明である吸収体(26,26a,26b)における顔料の濃度勾配(36)によって作り出される当該蒸発器システム。
  7. 請求項1~6のいずれか1項に記載の蒸発器システム(10)において、
    前記放射線源(18,18a,18b)が、ランプ、レーザー又は発光ダイオード、有利にはレーザー又は発光ダイオード、特に有利には発光ダイオードであり、有利にはこのレーザーが、レーザーダイオード、ファイバーレーザー又はガスレーザーであり、有利にはこの発光ダイオードが、半導体発光ダイオード、有機発光ダイオード又はチップオンボード発光ダイオードである当該蒸発器システム。
  8. 請求項1~7のいずれか1項に記載の蒸発器システム(10)において、
    前記放射線伝導体(30)が、放射線源(18,18a,18b)から放射された電磁放射線(20)の最大強度の波長と50%以上、有利には、30%以上、特に有利には、10%以上異なる波長の電磁放射線(20)に対して不透明である当該蒸発器システム。
  9. 請求項1~8のいずれか1項に記載の蒸発器システム(10)において、
    前記吸収体(26,26a,26b)が、少なくとも1つの平坦な面、有利には2つの平坦な面、特に有利には六つの平坦な面を有し、第一と第二の素子(14,22)を互いに連結した場合に、電磁放射線(20)が45°未満、有利には20°未満、特に有利には5°未満の入射角で、全く特に有利には、ほぼ垂直に吸収体(26,26a,26b)の平坦な面の中の1つに当たるように、前記放射線源(18)、放射線伝導体(30)、場合によっては存在する放射線成形器(38)及び吸収体(26,26a,26b)が配置されている当該蒸発器システム。
  10. 請求項1~9のいずれか1項に記載の蒸発器システム(10)において、
    前記貯蔵部(24)の少なくとも1つの部分(40)が透明である、有利には、可視光に対して透明である、特に有利には、放射線源(18,18a,18b)の放射の強度最大値の±20%以内、有利には±10%以内、特に有利には±5%以内の波長の電磁放射線(20)に対して透明である当該蒸発器システム。
  11. 請求項1~10のいずれか1項に記載の蒸発器システム(10)において、
    第一の吸収体(26a)と第二の吸収体(26b)及び第一の放射線源(18a)と第二の放射線源(18b)を備え、
    これらの第一と第二の吸収体(26a,26b)が、有利には貯蔵部(24a,24b)の異なる区分された部分と接続されており、
    これらの第一と第二の放射線源(18a,18b)が、有利には異なる波長に最も大きな最大放射を有し、
    これら2つの吸収体(26a,26b)の吸収性能が、有利にはこれら2つの放射線源(18a,18b)の最も大きな最大放射の波長の中の少なくとも1つにおいて、50%以上、有利には70%以上、特に有利には85%以上異なる当該蒸発器システム。
  12. 請求項1~11のいずれか1項に記載の化合物(12)を蒸発させる蒸発器システム(10)のためのカートリッジ(44)であって、
    化合物(12)を収容する少なくとも1つの貯蔵部(24)と、
    外部の放射線源(18,18a,18b)から放射された電磁放射線(20)を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線(20)と比べて長くされた波長の電磁放射線(21)として放射することとの中の1つ以上であるように構成された、少なくとも1つの吸収体(26,26a,26b)と、
    を備え、
    この吸収体(26,26a,26b)は、2つの空間方向(X,Y,Z)への拡がりが第三の空間方向(X,Y,Z)への拡がりよりも大きいか、又は少なくともそれと等しい三次元物体であり、有利には、任意の基礎面を有する板、特に、円板又は直方体であり、
    この吸収体(26,26a,26b)が、有利には、少なくとも1つの平坦な、又は湾曲した表面、有利には、少なくとも2つの、特に有利には、少なくとも4つの平坦な表面を有し、
    この吸収体(26,26a,26b)は、貯蔵部(24)に収容された化合物(12)が吸収体(26,26a,26b)と接触するか、又は接触できるように、カートリッジ(44)内に配置されており、
    この吸収体(26,26a,26b)は、この吸収体(26,26a,26b)が吸収を、有利には吸収最大値を示す波長の電磁放射線(20)をカートリッジ(44)の外から吸収体に当て得るように、カートリッジ(44)内に配置されている当該カートリッジ。
  13. 請求項1~11のいずれか1項に記載の化合物(12)を蒸発させる蒸発器システム(10)を備えた携帯可能な蒸発装置であって、
    第一の素子(14)と第二の素子(22)が可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形で互いに連結される当該蒸発装置。
  14. 請求項1~11のいずれか1項に記載の化合物(12)を蒸発させる蒸発器システム(10)のための吸収体(26,26a,26b)であって、
    この吸収体(26,26a,26b)は、放射線源(18,18a,18b)から放射された電磁放射線(20)を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギー(28)に変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線(20)と比べて長くされた波長の電磁放射線(21)として放射することとの中の1つ以上であるように構成され、
    この吸収体(26,26a,26b)は、2つの空間方向(X,Y,Z)への拡がりが第三の空間方向(X,Y,Z)への拡がりよりも大きいか、又は少なくともそれと等しい三次元物体であり、有利には、任意の基礎面を有する板、特に、円板又は直方体であり、
    この吸収体(26,26a,26b)は、有利には、少なくとも1つの平坦な、又は湾曲した表面、有利には、少なくとも2つの、特に有利には、少なくとも4つの平坦な表面を有し、
    この吸収体(26,26a,26b)は、流路(34)、有利には、毛細流路(34)を有するか、多孔質の固体であるか、又はその両方であり、その結果、この吸収体(26,26a,26b)を通る液体の化合物(12)の流れが可能である当該吸収体。
  15. 請求項1~11のいずれか1項に記載の蒸発器システム(10)のための化合物(12)であって、
    少なくとも1つの作用物質成分と、この作用物質成分よりも沸点が高い少なくとも1つのキャリア物質と、この作用物質成分よりも沸点が低い少なくとも1つのキャリ物質とを有し、
    この化合物(12)が、700nm~50μmの範囲内の波長の電磁放射線に対する化合物(12)の吸収性能を高める少なくとも1つの添加剤を有することと、この化合物(12)が、吸収体材料として、放射線源(18,18a,18b)から放射された電磁放射線(20)を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギー(28)に変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線(20)と比べて長くされた波長の電磁放射線(21)として放射することとの中の1つ以上であるのに適した少なくとも1つの種類の粒子を混合物又は分散物として有することとの中の1つ以上である当該化合物。
  16. 請求項1~11のいずれか1項に記載の蒸発器システム(10)の複数の構成部品の空間的な並存体であって、
    A 少なくとも1つの電気エネルギー源(16)と、これと接続され、電磁放射線(20)を放射するように構成された少なくとも1つの放射線源(18,18a,18b)とを備えた再利用部分(48)としての第一の素子(14)と、
    B 少なくとも1つの貯蔵部(24)内に、蒸発されると定められた1つの化合物(12)と、放射線源(18,18a,18b)から放射された電磁放射線(20)を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギー(28)に変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線(20)と比べて長くされた波長の電磁放射線(21)として放射することとの中の1つ以上であるように構成された1つの吸収体(26,26a,26b)とを備えた、使い捨て部分(50)、有利には、請求項12に記載のカートリッジ(44)としての1つ又は複数の第二の素子と、
    を有し、
    これらの第一と第二の素子(14,22)が可逆的かつ非破壊的に取り外し可能な形で互いに連結可能であり、
    これらの第一と第二の素子(14,22)を互いに連結した場合に、放射線源(18,18a,18b)と吸収体(26,26a,26b)の間に放射線を伝導する連結が形成されるように、放射線伝導体(30)が第一の素子(14)及び/又は第二の素子(22)に配置されている当該並存体。
  17. 蒸発器システム(10)で化合物(12)を蒸発させる方法であって、
    a)電気エネルギー源(16)と接続され、電磁放射線(20)を放射するように構成された少なくとも1つの放射線源(18,18a,18b)を備えた第一の素子(14)を準備する工程(100)と、
    b)化合物(12)を収容する少なくとも1つの貯蔵部(24)と、放射線源(18,18a,18b)から放射された電磁放射線(20)を少なくとも部分的に吸収して、その電磁放射線を少なくとも部分的に熱エネルギーに変換することと、その電磁放射線を少なくとも部分的に吸収された電磁放射線(20)と比べて長くされた波長の電磁放射線(21)として放射することとの中の1つ以上であるように構成された少なくとも1つの吸収体(26,26a,26b)とを備えた第二の素子(22)を準備する工程(102)と、
    c)第一の素子(14)を第二の素子(22)を連結して、その結果、放射線伝導体(30)を介して、放射線源(18,18a,18b)と吸収体(26,26a.26b)の間の放射線を伝導する連結が形成されるようにする工程(104)と、
    d)放射線源(18,18a,18b)を作動し、それによって、吸収体(26,26a,26b)による変換により電磁放射線(20)から得られる熱エネルギー及び/又は吸収体(26,26a,26b)から放射される、吸収された電磁放射線(20)と比べて長くされた波長の電磁放射線(21)により化合物(12)を蒸発させる工程(106)とを有する当該方法。
  18. 請求項17に記載の方法において、工程d)の後に、
    e)互いに連結された第一と第二の素子(14,22)を取り外す工程(108)を有し、さらに
    f1)別の第二の素子(22)を準備して、化合物(12)を蒸発させるために、この別の第二の素子(22)を第一の素子(14)と連結する工程(110)と、
    f2)充填された第二の素子(22)を作り出すために第二の素子(22)内の貯蔵部(24)を再充填して、充填した化合物(12)を蒸発させるために、この充填された第二の素子(22)を第一の素子(14)と連結する工程(112)と、
    f3)第二の素子(22)をリサイクルする工程(114)との中の1つの工程とを有する当該方法。
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