DISPOSITIVO DE INHALACIÓN SALUDABLE Y AGRADABLE Antecedentes de la Invención El campo de la invención se refiere a dispositivos orales que proporcionan una experiencia placentera. Alimentos e ítems similares, tales como goma de mascar, proporcionan estas experiencias. ítems no alimenticios tales como cigarrillos, puros, pipas para fumar y tabaco para mascar, también proporcionan estas experiencias. A continuación se describe un dispositivo pretendido para sustituir en forma sana a los cigarrillos, puros y pipas de fumar, en particular. El tracto respiratorio humano puede ser dividido en vías respiratorias superiores e inferiores. El tracto respiratorio superior incluye la nariz, boca, faringe y laringe. El tracto de las vías inferiores consiste de la tráquea, bronquios y bronquiolos. La división entre las vías respiratorias superiores e inferiores, usualmente se toma como la unión de la laringe y la tráquea. El nuevo dispositivo y su tecnología se basan en inhalación oral. Considerando el tracto de vía respiratoria oral, el paso del flujo oral también puede dividirse entre regiones: (1) la entrada que consiste de los labios, dientes frontales y el borde delantero de la lengua, (2) la región media y canal en arco limitado por la lengua y el paladar duro, y (3) la faringe oral en done el pasaje se une a la nasofaringe y el flujo se vuelve vertical. Mientras que el gasto de flujo del aire varía evidentemente, el gasto del flujo se considera que es de 0.5 L/seg. Compendio de la invención Un objetivo de la invención es permitir a las personas que "disfruten" la sensación de inhalación. La invención en su forma fundamental, consiste de un dispositivo generalmente tubular con una boquilla. La porción tubular contiene un polvo de sabor y una configuración que dosifica el flujo de polvo en la corriente de aire que se dirige a la boca. El tamaño y forma de la porción tubular pueden variar dependiendo de la cantidad de capacidad de polvo deseada para el dispositivo y también dependiendo de los factores de apariencia y comodidad pertinentes a los usuarios. El uso del nuevo dispositivo es algo similar a fumar tabaco. Cuando el usuario inhala a través de la boquilla, aire fresco fluye en el extremo distante, a través de la configuración interna de la porción tubular y la boquilla, y después a la boca del usuario. Con cada inhalación, polvo de sabor se mezcla con el aire que fluye para depositarse en la boca del usuario. Al inhalar, las partículas de polvo se depositan en la lengua, en particular. Ya que la lengua humana es particularmente sensible al sabor y ciertos parajes nasales detectan olores durante la inhalación, el cerebro desarrolla una experiencia agradable o placentera con el dispositivo. Por diseño, el dispositivo provoca depósito del polvo en la porción frontal del tracto respiratorio, es decir desde los dientes a la porción media del paladar. La deposición del polvo en esta porción del tracto respiratorio es importante debido a que el polvo puede provocar sabor amargo si las partículas de polvo llegan a la faringe. El dispositivo se diseña para controlar el flujo en dos fases (de aire y polvo), para depositar las partículas de polvo en la primera y segunda regiones y evitar depósito de las partículas en la tercer región y más allá. Para lograr este resultado particular con el flujo de dos fases, el nuevo dispositivo permite variación de los siguientes aspectos físicos: la velocidad de flujo de aire, gasto del flujo de aire volumétrico, dirección del flujo de aire, densidad del polvo, tamaño de partículas de polvo y rapidez de solubilidad de polvo en la saliva.
Descripción de ios Dibujos La Figura 1 es una vista en perspectiva de la primera modalidad del dispositivo; La Figura 2 es una sección transversal longitudinal del dispositivo de la Figura 1 ; La Figura 3A es una vista de extremo de la boquilla de la Figura 1 ; La Figura 3B es una sección transversal de la boquilla de la Figura 1 ; La Figura 3C es una vista en perspectiva de la boquilla de la Figura 1 ; La Figura 4A es una sección transversal de una compuerta mostrada en la Figura 2; La Figura 4B es una vista en perspectiva de una compuerta mostrada en la Figura 2; La Figura 5A es una vista de extremo que demuestra el flujo de aire de los canales en ángulo en la Figura 3B; La Figura 5B es una vista lateral que demuestra el flujo de los canales en ángulo en la Figura 3B; La Figura 6 es una sección transversal longitudinal de la segunda modalidad del dispositivo; La Figura 7 es sección transversal longitudinal de la tercera modalidad del dispositivo; La Figura 8 es una sección transversal longitudinal de la cuarta modalidad del dispositivo; La Figura 9A es una sección transversal longitudinal de la boquilla de la cuarta modalidad;
La Figura 9B es una vista de extremo interior de la boquilla de la Figura 9a; La Figura 10 es una sección transversal longitudinal de la quinta modalidad del dispositivo; La Figura 11 A es una sección transversal longitudinal de una boquilla alterna para el dispositivo de la Figura 10; La Figura 11B es una vista de extremo de la boquilla de la Figura 11A; La Figura 12 es una sección transversal longitudinal del dispositivo de la Figura 10 con la boquilla de la Figura 11 ; La Figura 13 es una sección transversal longitudinal parcial de una modificación adicional del dispositivo de las Figuras 10-12; La Figura 14 es una sección transversal longitudinal del dispositivo completo de la Figura 13; La Figura 15 es una sección transversal longitudinal de la sexta modalidad del dispositivo, que incluye un filtro adyacente a la boquilla; La Figura 15A es una vista en planta del filtro de la Figura 15; La Figura 16 es una vista en planta de una forma alterna del filtro de la Figura 15; La Figura 17 es una sección transversal longitudinal de la séptima modalidad del dispositivo; La Figura 18 es una vista en planta de la tapa del tubo interior en el dispositivo de la Figura 17; La Figura 19 es una vista en perspectiva de una boquilla no-cilíndrica opcional;
La Figura 20 es una sección transversal longitudinal del dispositivo de la Figura 17, con la boquilla de la Figura 19 conectada; La Figura 21A es una vista en perspectiva de una tapa de extremo distante modificada; La Figura 21 B es una sección transversal longitudinal de la tapa de extremo de la Figura 21A; La Figura 21 C es una vista en planta de la tapa de extremo de la Figura 21 A; La Figura 22A es una vista en planta de una tira de sello interior; La Figura 22B es una vista en perspectiva de la tira de sello interior doblada; La Figura 23A es una sección transversal longitudinal parcial del dispositivo que muestra la tapa de extremo modificada de la Figura 21 y la tira de sello de la Figura 22; La Figura 23B es una vista en perspectiva parcial de la tapa de extremo y la tira de sello ensambladas en conjunto; La Figura 24 es una sección transversal longitudinal del dispositivo que muestra la tira de sello parcialmente retirada; La Figura 25 es una sección transversal longitudinal del dispositivo que muestra la tira de sello totalmente retirada; La Figura 26 es una sección transversal longitudinal de la octava modalidad del dispositivo; La Figura 26A es una vista de extremo distante del dispositivo de la Figura 26;
La Figura 26B es una vista en sección transversal lateral del dispositivo en la Figura 26; La Figura 27A es una vista lateral parcial de la boquilla del dispositivo de la Figura 26; La Figura 27B es una sección transversal parcial longitudinal de la boquilla del dispositivo en la Figura 26; La Figura 27C es una vista de extremo de la boquilla del dispositivo en la Figura 26; La Figura 28A es una sección transversal lateral de un extremo distante modificado para el dispositivo de la Figura 26; La Figura 28B es una sección transversal parcial longitudinal horizontal del extremo distante de la Figura 28A; La Figura 28C es una sección transversal parcial longitudinal vertical que se toma sobre la línea 28C de la Figura 28A; La Figura 28D es una segunda sección transversal lateral que se toma sobre la línea 28D de la Figura 28B. Descripción de las Modalidades Preferidas En la Figura 1 se ilustra la apariencia externa básica del dispositivo.
Hay una porción para boca o boquilla 1 , un cuerpo principal cilindrico 2 que es hueco o tubular, y un filtro de extremo distante o tapa de extremo 3, para admitir aire al dispositivo. En general, el dispositivo es algo más grueso y más largo que un cigarrillo pero más delgado y más corto que un puro grande. En la Figura 2, en donde no hay flujo de aire dirigido a través del dispositivo, se confina un polvo con sabor 17 en el área entre el anillo de empuje ascendente 16, tubo interior 13, tubo exterior 14, compuerta interior 25 y compuerta superior 28. Cuando un usuario inhala, el aire 11 fluye al dispositivo a través del filtro de extremo distante 3. El aire después fluye a través del tubo interior 13 y el canal 23 de la compuerta inferior 25 hacia la compuerta superior 18. Antes que el aire alcance el canal 24 de la compuerta superior 18, el aire fluye a través de una región que contiene el polvo de sabor 17. El aire atrapa una cierta cantidad de polvo y se convierte en un flujo de dos fases a través del canal 25 de la compuerta superior 18. El flujo de dos fases 21 pasa a través del canal 20 en la boquilla 19 y finalmente a la boca a través del canal en ángulo 27. Conforme el aire pasa a través de la región entre la compuerta inferior 25 y la compuerta superior 18 y el polvo de sabor se atrapa, el polvo adicional se suministra continuamente a esta región en respuesta al resorte de compresión 15 que actúa contra el anillo 16 y el polvo 17. Los canales en ángulo 27 a la salida de la boquilla 19 dirigen el flujo de dos fases a un ángulo seleccionado para distribuir el polvo en la boca del usuario y evitar paso de polvo a la faringe. El polvo chocará con la lengua del usuario, paladar y otras superficies normalmente revestidas con saliva, en vez de pasar más hacia la faringe. La Figura 3 ilustra adicionalmente la estructura de la boquilla 19. El número de canales en ángulo 27 puede variar de uno a cualquier número, dependiendo del diámetro de canal y el diámetro de boquilla. El diámetro de canal mínimo está limitado por cualquier tendencia del polvo a obturar los canales 27. La forma en sección transversal de los canales 27 puede variarse para diferentes propósitos, por ejemplo para ajustarse a diversos procesos de fabricación. En la Figura 4 se ilustra la estructura ya sea de la compuerta inferior 25 o la compuerta superior 18. Las compuertas no requieren ser de tamaño idéntico, y puede ser preferencial el hacer los pasajes 24 de la compuerta superior 18 algo más grandes, para permitir el flujo de dos fases conforme el polvo se atrapa en el aire. La Figura 5 ¡lustra resultados de prueba que muestran los patrones de flujo del flujo en dos fases que sale de los canales en ángulo 27 a la boca del usuario. El flujo en dos fases claramente se dispersa ampliamente desde la boquilla 19, como se pretende. La Figura 6 ¡lustra un dispositivo que incluye una válvula de retención de punta ancha o de pico de pato 36. El polvo 17 está contenido en el espacio entre el tubo interior 35, la placa de opresión 34 y la válvula de punta ancha 36. Un resorte de compresión 32 desplaza continuamente el polvo 17 hacia la válvula de punta ancha 36. Ausente de inhalación, aunque el resorte 32 empuje el polvo 17 a la abertura 39 de la válvula de retención de punta ancha 36, la fricción entre las partículas de polvo y la fricción entre el polvo y la válvula de retención de punta ancha, evitan que el polvo salga de la abertura de la válvula de punta ancha 39. Cuando se inhala aire a través del filtro o tapa de extremo 31 , el aire fluye 46 a través del espacio 33 entre el tubo interior 35 y el tubo exterior 42. El aire fluye al espacio 41 y hacia la válvula de retención de punta ancha 36 recogiendo el polvo 17 en el espacio 43 que lleva 37 a la abertura 39. Saliendo de la abertura 39, el polvo en dos fases y el flujo de aire pasa a través del canal 27 en la boquilla 19 y sale 21 a la boca del usuario. En la Figura 7 se ilustra una tercer modalidad del dispositivo, en donde se dirige aire a través de un filtro o tapa de extremo 59 y luego a un espacio 56 en el tubo 53 que contiene el resorte de compresión 57. El resorte de compresión 57 actúa contra una placa de resorte 55 elaborada de un material poroso que permite pasar aire, pero no permite que el polvo 17 entre al espacio 56. El polvo 17 es de un tamaño de partículas suficiente para permitir que fluya aire pasante y atrapar algo de aire en la región 52. Con las partículas atrapadas, el flujo de dos fases ocurre en el canal 51 de la boquilla 19 y el flujo entra a la boca, como se muestra en 21. Conforme se utiliza el polvo 17, el resorte 57 continúa comprimiendo polvo 17 para reabastecer la región 52 con polvo adecuado. Las Figuras 8 y 9 ilustran una cuarta modalidad que comprenden modificaciones al dispositivo previo. Al inhalar, el aire 81 fluye tanto a través del filtro o tapa de extremo 69 como a través de un filtro anular 72. El aire inhalado a través del filtro 69 pasa al espacio 66 que también contiene el resorte 67. El aire continúa a través del polvo 17, atrapa polvo en la región 60 formando un flujo de dos fases en el canal 61 o boquilla 62. El filtro anular 72 en la pared lateral de extremo 63 conduce a una pluralidad de ranuras 71 entre el polvo 17 y la boquilla 62. El flujo de aire adicional a través de la ranura 71 atrapa polvo adicional mezclándolo con el flujo de dos fases en el canal 61. El flujo de dos fases sale de la boquilla 62 en 21.
Una modificación opcional adicional comprende una placa de resorte no porosa 65 forzando a toda inhalación que sea a través de filtro 72 y las ranuras 71. En la Figura 10 se ilustra un diseño basado en núcleo-espiral en donde el resorte se elimina y se ubica un núcleo especial 86 dentro del tubo 89. El polvo se coloca suelto 85 dentro del núcleo-espiral 86. Al inhalar, el aire 88 pasa a través del filtro 87 y a través del polvo y núcleo-espiral 86. Conforme el aire pasa a través del núcleo-espiral 86 y el polvo, una porción del polvo se atrapa, creando un flujo de dos fases que entra en el canal 83 en la boquilla 82. El núcleo en espiral 86 crea un flujo de aire en circulación que eventualmente atrapa todo el polvo a medida que continúa la inhalación. El flujo de dos fases después sale de la boquilla 82 como se indica en 81. Un filtro anular 84 admite aire adicional para ajusfar la proporción de mezclado del polvo atrapado al aire en el canal 83. El núcleo espiral 86 reduce la probabilidad de que el polvo caiga y se compacte cuando el dispositivo se mantiene verticalmente. El paso del núcleo espiral 86 deberá hacerse pequeño para controlar el polvo. Durante inhalación, el dispositivo muy probablemente está cerca de la horizontal pero de otra forma es probable que esté casi vertical cuando se empaca, embarca o almacena. En la boquilla 82 empleada en la Figura 10, el flujo de dos fases sale de la boquilla de ubicaciones muy cercanas al borde de la boquilla. Ya que la boca humana usualmente está húmeda con saliva, las salidas de la boquilla pueden bloquearse por la mezcla de saliva y partículas de polvo. Para evitar bloqueo, la boquilla 82 se modifica al ubicar la salida más cerca de la línea central de boquilla pero reteniendo el ángulo de la salida. Como se ilustra en la Figura 11 , la boquilla modificada 90, el canal de flujo de dos fases 97 conduce a dos pequeños canales 91 que forman ángulo 92 a las aberturas 94 y 95 cerca de la línea central de la boquilla. El flujo de dos fases 93 de esta manera entra a la boca desde cerca del centro de la boquilla. La Figura 12 ilustra la boquilla modificada 90 montada en el dispositivo de la Figura 10. En las Figuras 13 y 14, el núcleo en espiral 100 de las Figuras 10 y 12 se modifica a una configuración tipo resorte que se conecta a la boquilla 101. El núcleo en espiral 100 ajusta suelto dentro del tubo 102 y confina a tope el extremo distante 105 en 103. Al empujar en la boquilla 101 , el núcleo en espiral 100 puede ser comprimido y liberado para perturbar el polvo en el espacio 104, de esta manera eliminando la sedimentación o bloqueo de polvo que puede ocurrir al sedimentarse con el tiempo.
En la sexta modalidad mostrada en las Figuras 15 y 16, se ubica un filtro 136 a la entrada de la boquilla 101 más allá del tubo 102 y núcleo espiral 100. Ajusfando el tamaño de los orificios 138, la proporción de partículas de polvo en el flujo de dos fases puede ser controlada. Aún más, la forma de los orificios 138 también afecta el desempeño del flujo en dos fases. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 16, los orificios pueden ser de forma circular 140, forma pentagonal 141 o forma triangular 142 y de tamaño diferente 139. En las Figuras 17 y 18 se ilustra la séptima modalidad del dispositivo, en donde un tubo interior 111 se ubica axialmente respecto al tubo exterior 112, proporcionando de esta manera un espacio anular 106. El polvo 105 se ubica en el tubo interior 111 y el tubo interior se forma con orificios 118 que llevan al espacio anular 106. El polvo 105 tiende a fluir a través de orificios 118 en espacio 106, como se muestra en 110. Cuando un usuario inhala, el flujo de aire 106 entra al extremo distante 117 y se mueve 108 a través del espacio 106, atrapando el polvo 110 para formar un flujo de dos fases 109. El flujo de dos fases luego entra a la boquilla 113 y fluye hacia afuera a través del pasaje 116. El tubo interior incluye tapas 114 y 115, como se muestra en la Figura 18 y se forma con lengüetas 120 permitiendo pasajes para el espacio anular 106. Otra modificación de la boquilla se muestra en 130 en la Figura 19. La boquilla modificada 130 generalmente es de forma oval con el eje principal horizontal y el eje menos vertical en uso normal por un usuario de pie o sentado. Con la boquilla 130 adecuadamente montada en el tubo 112, como mejor se muestra en la Figura 20, la hilera de orificios 118 da frente hacía abajo permitiendo que el polvo 105 utilice la gravedad del tubo interior 111 al espacio anular 106.
Como con anterioridad, el aire en el espacio anular 106 se vuelve un flujo de dos fases 109 y sale de la boquilla 131. Los orificios 118 en el tubo interior 111 de la séptima modalidad deben sellarse durante embarque y almacenamiento antes de uso. En la Figura 21 se ilustra una tapa de extremo modificada o filtro 150 que tiene un extremo sólido
156 insertado en el tubo interior 111 para sellar el extremo del tubo. Cuando está en uso, el aire fluye desde la cavidad interior 154 de la tapa 150 a través de ranuras 151 y al espacio anular 106 entre el tubo interior 111 y el tubo exterior 112. La Figura 22A muestra la estructura de una tira de sello 140 empleada para bloquear los orificios 118 del tubo interior 111. La tira de sello de preferencia es papel con líneas perforadas 145 y 146 cerca del centro de la tira de sello. Estas dos líneas perforadas 145 y 146 proporcionan líneas de doblado convenientes para doblar la tira de sello en la forma mostrada en 147 en la Figura 22B. Cerca de los extremos 141 y 143 de la tira de sello 147 están dos líneas perforadas adicionales 142 y 144 para separar los extremos por fuerza. La tira de sello 140 se dobla a la forma 147 antes de ensamblar respecto a los orificios 118. La Figura 23A ilustra la tira de sello 147 dentro del dispositivo entre el tubo interior 111 y el tubo exterior 112 para sellar los orificios 118 y evitar que fugue polvo al espacio anular 106. La Figura 23B ilustra la tira de sello 147 envuelta respecto a la tapa de extremo distante 150. La tira de sello 147 ajusta en muesca
153 y 158 en la tapa de extremo 150. Las muescas 153 y 158 permiten que la tira 147 se deslice longitudinalmente cuando el usuario sujeta la parte central 148 de la tira. Como se muestra en las Figuras 24 y 25, el usuario jala la tira de sello 147 hacia afuera exponiendo los orificios 118 en el tubo interior 111 y descubriendo el polvo, de esta manera permitiendo que la porción fluya al espacio anular 106. Ya que los dos extremos de la tira de sellos 141 y 143 son más grandes que las muescas 153 y 158 en la etapa de extremo 150, Figura 21, no pueden pasar a través de las muescas. Por el contrario, la tira de sello se rompe en las líneas perforadas 142 y 144 dejando los extremos 141 y 143 atascados en las muescas
153 y 158 y evitando pérdida de polvo a través de las muescas 153 y 158. En la Figura 26 se ilustra una modificación adicional del dispositivo. El dispositivo 200 comprende dos lúmenes o tubos semi-ciiíndricos 201 y 202. Los tubos 201 y 202 se dividen por una separación 205. El tubo 202 contiene polvo 204 antes de uso. Como se indica por 203, hay una abertura entre ios tubos 201 y 202.
En el extremo distante 206 del dispositivo 200, hay una ranura de dosificación 207 que permite que el flujo de aire 208 que pase al tubo 201. Cuando un usuario inhala en el extremo 210 de la boquilla 209, el aire 208 fluye a través de la ranura 207 y se mezcla con el polvo cerca del fondo 217 del dispositivo 200. El flujo después se vuelve un flujo de dos fases aire-polvo 219 que pasa a través de la boquilla 209 a la boca del usuario. Una puerta de película delgada 211 se ubica cerca de extremo distante 206. La puerta 211 normalmente está cerrada, evitando que polvo cerca del fondo 217 se mueva al tubo 201, a menos de que se dirija aire 208 por el usuario forzando a abrir la puerta. La Figura 27 ilustra en detalle la configuración de la boquilla 209. Conforme el flujo de aire-polvo 219 entra a la boquilla 209, una barrera 255 forza la porción inferior 216 del flujo hacia la porción superior 218 del flujo volviendo a ser flujo 220. El flujo 220 después se re-dirige 221 por la superficie 212 a un ángulo 213 justo antes de entrar a la boca del usuario o usuaria. El peso de las partículas de polvo provoca que el polvo se deposite preferencialmente en la lengua y en tejidos de la boca revestidos con saliva, circundantes. En la Figura 28 se ilustra una forma alterna del extreme distante para la modalidad de la Figura 26. Polvo del tubo 202 fluye en la dirección 232 a través del canal 230 y hacia el tubo 201. Él polvo no fluye directamente al tubo 201 después de circular al canal 230 sino más bien la barrera 250 forza el polvo para moverse en las direcciones 234 y 235 para alcanzar las aberturas 251 y 252. La barrera 250 reduce la tendencia del polvo para fluir aleatoriamente al tubo 201 y de esta manera sirve parcialmente al propósito de las películas delgadas 211 anteriores. El tamaño del canal 230 puede diseñarse para incrementar o disminuir el flujo de polvo y por lo tanto sirve para dosificar el flujo de polvo. El flujo de aire 236, 237 y 238 desde el ambiente pasa a través de las ranuras de aire 240, 241 y 242. Con referencia a las Figuras 28A y C, el flujo de aire 237 transporta el polvo después del flujo en las direcciones 234 y 235 al tubo 201 como un flujo de dos fases (aire-polvo). El tamaño de las ranuras 240, 241 y 242 se diseña para dosificar el gasto de flujo del aire que entra. Habrá de notarse que la boquilla 209 se configura de manera tal que el usuario naturalmente sabe la orientación del dispositivo para permitir que la gravedad 260 mueva el polvo del tubo 202 al tubo 201, como se muestra en la Figura 26. Durante fabricación, una pieza de material puede insertarse en el canal
230 a través de la ranura 240 para evitar que el polvo salga del tubo 202. Justo antes de uso, la pieza de material simplemente se extrae de la ranura 240. La boquilla, como se describió anteriormente se diseña para dirigir la mezcla de aire-polvo oblicua a la garganta y de esta manera evitar una ruta directa a la garganta. Las partículas de polvo se dimensionan para estimular el depósito en la lengua y dentro del tracto bucal. De preferencia, el tamaño de partículas es 100-250 mm. Granulos de polvo de sabor funcionan bien. El proceso de granulación combina todos los ingredientes tales como azúcar, ácido cítrico y polvo de sabor (café, menta, fresa, etc.) en granulos individuales. En forma alterna, granulos de azúcar, granulos cítricos y polvo de sabor en forma granular pueden mezclarse en conjunto. Polvos de sabores convenientes están disponibles bajo la marca
DuraromeMR producida por Firmenick, de Ginebra, Suiza. Estos polvos se encapsulan con una sustancia que se disuelve rápidamente en la boca, de esta manera liberando rápidamente el sabor. Un agente anti-torta o anti-aglomerante de silicato fino puede agregarse.