TWI738899B - 蒸氣產生裝置及用於將尼古丁提供給使用者之電子遞送系統 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種自一液體產生一蒸氣之蒸氣產生裝置(10),其中該液體包括尼古丁或其鹽;一種用於產生蒸氣之方法;及一種用於將尼古丁提供給一使用者之電子遞送系統。
蒸氣產生裝置(10)包含一基板(11),其支撐一電加熱器(20),該電加熱器(20)具有經配置以接收一輸導液體之細長蕊芯(24)之一內部空間,且複數個孔隙(28)自內部空間延伸至一外部表面,該等孔隙(28)將自蕊芯(24)釋出之液體傳送至電加熱器(20)。
該方法包含下列步驟:透過蕊芯(24;25)獲得液體;將液體傳送至電加熱器(20);藉由將電加熱器(20)於一段預定時間期間加熱將液體於一氣化室(18)中氣化;供應空氣至氣化室(18),以及將一尼古丁煙霧自氣化室(18)導向至一口件(44)以供吸入。
該電子遞送系統包含:一卡匣(42),其具一口件(44)及一液體貯器(14);及一殼體(46),其圍封蒸氣產生裝置(10)、一電力供應器(34)、及一控制單元(36),且經配置以接收具口件(44)之該卡匣(42)。
Description
本發明係關於自一液體產生一蒸氣之一蒸氣產生裝置,其中該液體包含尼古丁(nicotine)或其鹽,及關於自一液體產生蒸氣之一方法。本發明進一步關於用於將尼古丁提供給一使用者之一電子遞送系統。
電子尼古丁遞送系統(ENDS)出現於2003年,且已成長為全球普遍可商購。此等系統取代習知之涉及燃燒菸草或其他可當菸抽之物質的吸菸物品。ENDS一般涉及(常係藉由加熱含尼古丁的液體)將尼古丁氣化及/或噴霧化,以模仿習知之吸菸而無習知之吸菸物品的燃燒、以及焦油及一些較危險之副產品的產生。
市面上有一些稱為電子菸的便宜產品將含尼古丁的液體經由吸飽該液體的織物遞送至加熱器,而其他裝置則為該液體提供一可拋棄式卡匣。這些產品中,有些產品的液體使一海綿物質飽和,幫助將液體輸送至加熱器。其他系統則結合一便宜的玻璃纖維捆束蕊芯以將液體自加熱器輸送。蕊芯本身常整合有一電加熱器。因此,液
體、蕊芯、及加熱器全都是可拋棄式卡匣的元件。
不過,許多電子菸配方含有尼古丁,其作為戒菸手段的使用可因許多因素而有所未逮,例如:(i)配方中的尼古丁濃度可能太低;(ii)可因身體未能吸收而損失相當大量的尼古丁;(iii)由於電子菸常產生顯眼的煙霧,使用起來並不隱蔽,並且仿似使用者想要戒除的習慣。
因此,有需要開發所產生之煙霧較不顯眼且較能容留在口腔及呼吸道中之含有尼古丁的液體配方。然而,目前市面上尚未引進任何能幫助菸癮者戒菸、提供特定且經控制之模擬香菸所遞送的尼古丁的蒸氣產生裝置。
本發明係關於用於自一液體產生一蒸氣之新改良式蒸氣產生裝置的開發。該蒸氣產生裝置係使用於用來自例如一尼古丁(nicotine)溶液之一液體產生一蒸氣之一電子遞送系統中,其中該系統確保不會有任何液體或蒸氣逸漏及確保該蒸氣在劑量方面之經控制的遞送,這使得有可能提供特定且經界定之劑量給一需要戒菸的人。該系統在隨著時間提供多至至少400劑之相同劑量方面顯示一致性。
根據本發明,一蕊芯或相似之盛載裝置所接收之液體係由圍封至少該蕊芯之一加熱器區段的一電加熱器氣化。該蕊芯可係自持的(self-contained)或由一管狀元件支撐。在該遞送系統中,該蒸氣產生裝置係配置於支撐一液體容器之一卡匣之鄰近處,以允許該蕊芯或相似的液體盛載裝置將液體自該容器輸送至該蕊芯之該加熱器區段。該加熱器連接至一能量源或電源及會在某些狀況下啟動該加熱器之一控制單元。在多個實施例中,該加熱器係安裝於一基板上或由一基板支撐。任何需要的電線均自該加熱器穿過基板延伸至控制單元及電力供應器。
該電加熱器具備複數個孔隙或通孔,液體可自該蕊芯行進穿過該等孔隙或通孔並在該加熱器啟動時氣化。該加熱器中之一開放容積形成一氣化室。在多個實施例中,該蕊芯係細長的且具有延伸至該加熱器外之一延伸區段。蒸氣產生裝置係與一電力供應器及一控制單元圍封於一殼體中。
在該遞送系統中,亦有一口件及至少一通道或出口管道自該口件延伸至該氣化室。當一使用者透過該口件吸入時,存在於該氣化室中的氣化液體會透過該至少一導管或出口管道被引至該口件及至該使用者。該口件係插入至該殼體中。該殼體具備至少一將氣化室與殼體外部連接之進氣口。
最後,本發明係關於使用該系統之一方法或如上述或下述所界定之治療係一菸癮者之人(即,協助戒菸)之方法。
10:蒸氣產生裝置
11:基板
12:壁區段
14:貯器
16:通口
17:進氣口
18:氣化室
19:出口管道
20:電加熱器;剛性管;能量源
21:出口
22:加熱器區段
23:海綿
24:蕊芯
25:蕊芯
26:中央孔
27:延伸區段
28:孔隙
30:塑膠管
31:開口
32:開口
34:電力供應器
36:控制單元
38:電連接器
40:電子遞送系統
42:可拋棄式卡匣
44:口件
46:殼體
圖1:係一示意透視圖,圖示含有根據本發明之一蒸氣產生裝置之一電子遞送系統的一實施例。
圖2:係一示意透視圖,圖示根據本發明之一蒸氣產生裝置的一第一實施例,示意地圖示於一口件與一殼體之一底部區段之間之一系統中。
圖3:係一示意透視圖,圖示根據本發明之一蒸氣產生裝置之一第二實施例。
圖4:係一示意透視圖,圖示根據本發明之一蒸氣產生裝置之一第三實施例。
然而,須注意隨附圖式僅繪示本發明之一般實施例,且因此不被視為限制其範疇,因為本發明可接受其他等效的實施例。
圖1所示之電子遞送系統40之實施例包含根據本發明之蒸氣產生裝置10。蒸氣產生裝置10係圍封於殼體46中。可拋棄式卡匣42與口件44附接至殼體46且部分插入於該殼體中。蒸氣產生裝置10完全圍封於殼體46中且僅示意地圖示。提供至少一進氣口17,且其延伸進入殼體46內之一內部空間中。
在一第一態樣中,如圖2至圖4所示,本發明係關於用於自一液體產生一蒸氣之蒸氣產生裝置10,其中該液體包含尼古丁(nicotine)或其鹽。液體係容納於該可拋棄式卡匣42之內所支撐之貯器14中。圖2及圖3中所示之蒸氣產生裝置10之實施例包含基板11及自基板11於管30之內延伸之一細長蕊芯或相似的液體盛載元件。管30係中空的,有形成為其中接收蕊芯24之中央孔26的一內部空隙。
電加熱器20圍封蕊芯24及管30之加熱器區段22。電加熱器20及殼體46協同形成圖2示意地圖示的氣化室18。當卡匣42及口件44附接至殼體46並插入至該殼體中時,自該至少一進氣口17穿過氣化室18、出口管道19、及口件44之出口21提供一氣流,以允許使用者吸入形成於其中的尼古丁煙霧(nicotine aerosol)。電加熱器20形成有 經配置以接收管30之一內部開口。複數個孔隙28自該內部開口向電加熱器20之外部徑向延伸。在多個實施例中,管30係剛性的。管30係細長的,且會在卡匣42插入至殼體46中時穿過通口16進入貯器14。通口16確保沒有流體自貯器14逸漏。貯器14之內提供至少一海綿23。海綿23經液體浸潤。
在多個實施例中,電加熱器20包含嵌入於熱擴散材料內之電阻抗材料。剛性管20包含允許由電加熱器20加熱至120℃以上之材料。在多個實施例中,加熱器20之材料耐受120℃至200℃之區間中的溫度。具體而言,加熱器20之材料耐受例如至少130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、或250℃之溫度。從而使剛性管受熱,且存在於剛性管20之開口內的液體受熱並氣化。蒸氣朝向口件移開並進入人體。剛性管可使用一適合的塑膠材料。適用於該管之不同塑膠的實例係選自由聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫(PPS)、聚碸(PSU)、及聚醚醯亞胺(PEI)組成之群組中。基板11將電加熱器20與電子遞送系統40之其他熱敏組件隔離。基板11形成壁區段12之一部分,該壁區段將電加熱器20與圍封於殼體46內之其他組件隔開。
剛性管20形成有至少一開口31,該開口自中央孔26延伸至剛性管20之外部。通常提供複數個間隔開的開口31及開口32。在多個實施例中,提供細長開口31,而在其他實施例中,提供如圖3所示之圓形開口32。可使用其他形狀的開口。亦可能於剛性管20中結合不同形狀的開口。
在圖4所示之蒸氣產生裝置10的實施例中,未使用管24。而是以細長之自持蕊芯25緊密接觸電加熱器20。細長之自持蕊芯 25夠剛性及強固以抵抗在相對於可拋棄式卡匣42之通口16軸向移動時之損傷及顯著變形。電加熱器20形成有一內部開口,該內部開口經配置以接收細長之自持蕊芯25,且複數個孔隙28自內部空間延伸至一外部表面。間隔開之開口31及開口32面對孔隙28或開口進入孔隙28。蕊芯24及蕊芯25自貯器14接收的液體會透過孔隙28傳送並會由電加熱器20加熱及氣化。
蕊芯24及細長之自持蕊芯25包含延伸區段27。延伸區段27具有足以在將卡匣42附接至殼體46以輸送液體至加熱器區段22時穿透通口16進入貯器14之長度。在多個實施例中,蕊芯24及細長之自持蕊芯25係固定安裝於電加熱器20之內部開口內。
在一第二態樣中,本發明係關於一種自一液體產生一蒸氣之方法。液體係透過蕊芯24及蕊芯25輸送至加熱器區段22,液體在此透過孔隙28逸出。將電加熱器20由控制單元36啟動並以來自電力供應器34之電力加熱至超過在氣化室18中起始液體氣化所使用之液體的沸點之溫度。當使用者自出口21吸入,形成於氣化室18中的尼古丁煙霧會自氣化室18流出穿過出口管道19至出口21。在一段適合之預定時間之後,控制單元36停止電力供應器提供能量至電加熱器,而氣化停止。不過,系統經校準以在每次電源啟動時給出一預定劑量之活性成分,例如尼古丁或其鹽。在多個實施例中,該段預定時間在壓力傳感器感測到因使用者以口件吸入而引起之壓力改變時起始。該壓力傳感器可配置於進氣口17之鄰近處。
卡匣中之液體可係例如PCT申請案第WO 2015/177177號中所揭示者之液體,含有丙二醇、水、及尼古丁或其鹽。此一具有適合特性(其使液體在電加熱器啟動並加熱液體時氣化)之液體適合用於如本文所揭示之第二系統中。
在一進一步實施例中,本發明係關於一種用於自一液體產生一蒸氣之方法,其中該液體包含尼古丁或其鹽。該方法包含以下步驟:提供一系統(10),其包含至少一電力供應器(34)、一電加熱器(20)、能量源(20)、具開口(31或32)之一塑膠管(30)、及置於塑膠管(30)內之一蕊芯(24)。該系統具有至少一進氣口,並於鄰近電加熱器(20)、蕊芯(24)、及塑膠管(30)處為一可拋棄式卡匣(42)提供一插口。
附接包含容納一液體(其包含尼古丁或其鹽)之液體貯器(14)且具有位於一端之一口件(44)的卡匣(42),卡匣(42)附接至該系統以使蕊芯(24)自該系統延伸進入該卡匣之液體貯器(14)中,以使液體能夠自該卡匣轉移至該系統中。
允許液體自該卡匣經由該蕊芯轉移至存在於細長塑膠管(30)上之開口(31或32)。
啟動加熱細長塑膠管(30)之電加熱器(20),而存在於配置於塑膠管(30)中之開口(31及/或32)內的液體自該等開口朝向存在於該卡匣上之該口件氣化開來。
10‧‧‧蒸氣產生裝置
11‧‧‧基板
12‧‧‧壁區段
14‧‧‧貯器
16‧‧‧通口
17‧‧‧進氣口
18‧‧‧氣化室
19‧‧‧出口管道
20‧‧‧電加熱器;剛性管;能量源
21‧‧‧出口
22‧‧‧加熱器區段
23‧‧‧海綿
24‧‧‧蕊芯
26‧‧‧中央孔
27‧‧‧延伸區段
28‧‧‧孔隙
30‧‧‧塑膠管
31‧‧‧開口
34‧‧‧電力供應器
36‧‧‧控制單元
38‧‧‧電連接器
40‧‧‧電子遞送系統
42‧‧‧可拋棄式卡匣
44‧‧‧口件
46‧‧‧殼體
Claims (11)
- 一種蒸氣產生裝置(10),其用於自一液體產生一蒸氣,其中該液體包含尼古丁(nicotine)或其鹽,其包含:一輸導液體之蕊芯(24;25);以及一基板(11),其支撐一電加熱器(20),該電加熱器(20)具有經配置以接收該輸導液體之蕊芯(24;25)之一內部空間;及複數個孔隙(28),其等自內部空間延伸至一外部表面,該等孔隙(28)將自蕊芯(24)釋出之液體傳送至電加熱器(20);以及其中該輸導液體之細長蕊芯(24)經圍封於一塑膠管(30)中,該塑膠管(30)經接收於電加熱器(20)之該內部空間中且具有至少一面對該等孔隙(28)之一者的開口(31;32)。
- 如請求項1所述之蒸氣產生裝置(10),其亦包含一電力供應器(34),其可操作地連接至電加熱器(20)及至一控制單元(36)。
- 如請求項1所述之蒸氣產生裝置(10),其中電加熱器(20)包含容納於一熱擴散材料內之一電抗阻材料。
- 如請求項1所述之蒸氣產生裝置(10),其中蕊芯(24;25)係多孔的。
- 如請求項1所述之蒸氣產生裝置(10),其中該至少一開口(31)係圓形的且具1mm之一直徑。
- 如請求項1所述之蒸氣產生裝置(10),其中該至少一開口(31;32)具有介於0.7mm2與1mm2之一面積。
- 如請求項1所述之蒸氣產生裝置(10),其中蕊芯(24;25)係自持的(self-contained)。
- 如請求項7所述之蒸氣產生裝置(10),其中蕊芯(24;25)係多孔的。
- 如請求項1所述之蒸氣產生裝置(10),其中至少一電連接器(38)延伸透過基板(11)接合電加熱器(20)。
- 如請求項2所述之蒸氣產生裝置(10),其中控制單元(36)經配置以在一段預定時間期間啟動電加熱器(20)。
- 一種用於將尼古丁提供給一使用者之電子遞送系統(40),其包含:一卡匣(42),其具一口件(44)、及容納包含尼古丁或其鹽之一液體的一液體貯器(14),一殼體(46),其圍封一電力供應器(34)及一控制單元(36)且經配置以接收具口件(44)之該卡匣(42),一電加熱器(20),其電連接至電力供應器(34),一細長蕊芯(24;25),其經接收於電加熱器(20)的一內部空間中且具有一延伸區段(27),該延伸區段在具口件(44)之卡匣(42)經接收於殼體(46)中時自電加熱器(20)延伸進入液體貯器(14),複數個孔隙(28),其等自內部空間延伸至一外部表面,該等孔隙(28)將自蕊芯(24)釋出之液體傳送至電加熱器(20),該細長蕊芯(24)經圍封於一塑膠管(30)中,該塑膠管(30)經接收於電加熱器(20)之該內部空間中且具有至少一面對該等孔隙(28)之一者的開口(31;32),一氣化室(18),其由電加熱器(20)與殼體(46)之間之一空間形成,至少一至該氣化室(18)之進氣口(17),以及 至少一出口管道(19),其自氣化室(18)延伸至口件(44)之一出口(21),其中控制單元(36)經配置以在一段預定時間期間啟動電加熱器(20)以將接觸電加熱器(20)之液體氣化。
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