Ингалятор

Ингалятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к компоненту ингалятора для периодического, синхронного с ингаляцией или вдохом образования паровоздушной смеси или/и конденсационного аэрозоля, включающему в себя:

корпус;

расположенную в корпусе камеру;

воздухозаборное отверстие для поступления воздуха из окружающей среды в камеру;

электрический нагревательный элемент для испарения порции жидкого материала, причем образовавшийся пар смешивается в камере с воздухом, поступающим через воздухозаборное отверстие, и образуется паровоздушная смесь или/и конденсационный аэрозоль;

и фитиль с капиллярной структурой, составляющий с нагревательным элементом композит, и нагревательный элемент после испарения вновь автоматически снабжается жидким материалом.

Изобретение имеет целью ингаляторы, которые обеспечивают возможность периодического, синхронного с ингаляцией или с вдохом действия. Такой режим действия имеет место, когда жидкий материал нагревается и испаряется только во время вдоха или во время ингаляции. В промежутках между двумя вдохами или ингаляциями нагревательный элемент по существу бездействует. Как правило, активация нагревательного элемента и, соответственно, подача на него напряжения происходит немедленно в начале вдоха или ингаляции, либо вручную, например, с помощью переключателя, либо, что предпочтительно, автоматически посредством подходящего сенсора и электронной управляющей схемы. В последнем случае говорят также о действии ингалятора, активируемом ингаляцией или вдохом.

В настоящей патентной заявке понятие «ингалятор» относится как к медицинским, так и к немедицинским ингаляторам. Кроме того, понятие относится к ингаляторам для введения лекарственных средств и таких веществ, которые не причислены к лекарственным препаратам. Кроме того, понятие относится к курительным изделия и изделиям, заменяющим сигареты, например, как указанные в классе A24F 47/00B Европейской патентной классификации, насколько они соответствуют тому, чтобы подавать пользователю паровоздушную смесь или/и конденсационный аэрозоль. Понятие «ингалятор» также не должно создавать никаких ограничений в том плане, каким образом сформированные паровоздушная смесь или/и конденсационный аэрозоль вводятся пользователю или в его организм. Паровоздушная смесь или/и конденсационный аэрозоль могут быть ингалированы в легкие, или же также могут быть введены только в ротовую полость - без вдыхания в легкие. Наконец, понятие «ингалятор» включает как такие устройства, которые производят непосредственную ингаляцию в легкие в единичной стадии («классические ингаляторы»), так и такие устройства, которые - как в сигарете - требуют по меньшей мере двух стадий, а именно, сначала одно втягивание в ротовую полость (объем вдоха: около 20-80 мл), и - после отключения ингалятора - следующее после этого вдыхание в легкие («ингалятор, активируемый вдохом»). Классические ингаляторы, по сравнению с активируемыми вдохом ингаляторами, имеют явственно увеличенный расход потока воздуха через ингалятор: около 100-750 мл/сек против 10-40 мл/сек. В противоположность этому, активируемые вдохом ингаляторы, как правило, проявляют значительно более высокое аэродинамическое сопротивление и, соответственно, сопротивление засасываемому потоку, чем классические ингаляторы.

Определения терминов:

Энергия испарения: явная плюс скрытая тепловая энергия, которая переносится на фактически испаренный жидкий материал.

Испарительная способность: величина энергии испарения, преобразованной в единицу времени.

Удельная испарительная способность: испарительная способность в расчете на единицу массы испаренного жидкого материала.

Коэффициент полезного действия испарителя: соотношение между энергией испарения и энергией, произведенной нагревательным элементом.

В течение многих лет было предложено множество ингаляторов и электрических курительных изделий, в которых электрическая энергия используется для того, чтобы испарить лекарственные средства или/и ароматические вещества и при необходимости подготовить полученный пар или/и образовавшийся конденсационный аэрозоль для ингаляции пользователю.

В GB 25575 A.D.1911 (на имя Elwin Kendal Hill) описан ингалятор с электрическим испарителем для испарения медикаментов. Испаритель состоит из диска 38 и перфорированной крышки 39. В пространстве между диском 38 и крышкой 39 находятся, с одной стороны, поглотительный материал 40, который поглощает медикамент, и, с другой стороны, электрический нагревательный элемент 41, например, в виде резистивной нагревательной проволоки. Жидкий медикамент автоматически подводится к поглотительному материалу 40 и, соответственно, нагревательному элементу 41 по соответствующим многочисленным фитилям 45 из бачка 30 для хранения запаса. Засасываемый во время ингаляции воздух протекает через конусообразный канал 36, в результате чего поток воздуха фокусируется на испарителе и тем самым подхватывает испаренный медикамент. Диск 38 испарителя удерживается на своем месте с помощью распорных втулок 44.

Недостатком такой компоновки прежде всего является сложность конструкции испарителя, его крепление, а также соединение фитилей с испарителем. Множество деталей и сложная структура этой конструкции делают ингалятор дорогостоящим в производстве и обусловливают трудоемкий монтаж.

Самым существенным недостатком представляется то, что отношение площади выхода пара к объему испарителя является сравнительно малым. Это определяется, с одной стороны, конкретной геометрической формой испарителя, и, с другой стороны, обусловливается тем, что поглотительный материал 40 и электрический нагревательный элемент 41 по большей части закрыты, а именно, диском 38 и крышкой 39. Эти крышки необходимы по конструктивным соображениям, чтобы удерживать вместе поглотительный материал 40 и электрический нагревательный элемент 41. Образующийся внутри испарителя пар может выходить исключительно через отверстия в крышке 39. Вследствие этого уже при сравнительно умеренной испарительной способности в испарителе может возникать кризис кипения, отчего такая компоновка представляется непригодной для периодической, синхронизированной с ингаляцией или вдохом работой, которая предусматривает главным образом высокую удельную испарительную способность при одновременно высоком коэффициенте полезного действия испарителя.

Кроме того, недостаток состоит в том, что, несмотря на меры предосторожности, которые предпринимались против поступления жидкого медикамента из бачка 30 для хранения запаса, такое поступление не может быть полностью исключено в силу конструктивных особенностей, в случае, когда бачок 30 для хранения запаса, например, переполнен вследствие неправильного обращения. Наконец, следует критически относиться к тому, что жидкий медикамент в бачке 30 для хранения запаса практически свободно доступен для окружающего воздуха, что может приводить к окислению медикамента или/и изменению его состава вследствие эффектов испарения.

В US 2057353 (на имя Clinton L. Whittemore) описано испарительное устройство для терапевтического прибора, состоящее из резервуара A для принятия жидкого медикамента x, выступающих в резервуар через дно резервуара электрических проводников 1 и 2, нагревательной проволоки 3, которая соединена с электрическими проводниками, а также фитиля D, который обмотан нагревательной проволокой 3 и простирается от нее до дна резервуара. Резервуар имеет воздухозаборное отверстие 4 и отверстие 5 для выхода пара, которые оба изогнуты внутрь, чтобы воспрепятствовать выходу медикамента из резервуара.

Недостатком этой конструкции является дорогостоящий процесс изготовления соединения между нагревательным элементом и фитилем. Фитиль нужно перед сборкой обмотать нагревательной проволокой. Эта операция становится трудоемкой прежде всего потому, что вставляемые детали обычно имеют исключительно маленькие размеры. Кроме того, затруднительно обеспечить то, чтобы все витки нагревательной проволоки прилегали к фитилю. Локальные отслоения могут приводить к перегревам нагревательной проволоки в этих областях, и резистивный материал быстрее подвергается старению. Эти проблемы касаются также областей, где нагревательная проволока соединяется с электрическими проводниками 1 и 2.

Дополнительный недостаток состоит в том, что наружная поверхность фитиля D частично покрыта намоткой нагревательного элемента 3. В этом отношении намотка создает препятствие для пара, выходящего из фитиля. Это препятствие для потока пара может привести к подобным последствиям, как уже ранее было подробно изложено в описании к GB 25575 А.D.1911. Более того, образовавшийся пар при истечении, по меньшей мере частично, контактирует с горячей нагревательной проволокой, что может вести к термическому разложению медикамента x.

В дополнение, неудачно то, что фитиль D удерживается в своем положении только относительно тонкой нагревательной проволокой 3. Уже сотрясение могло бы изменить положение фитиля D и значительно изменялись бы характеристики течения и смешения засасываемого через отверстие 4 воздуха и истекающего с фитиля D пара, и ухудшалось бы образование аэрозоля. Устройством можно пользоваться только в вертикальном или слегка наклонном положении; выход медикамента x из резервуара A не исключен полностью, несмотря на предпринятые конструктивные меры. Наконец, медикамент x в резервуаре A практически свободно подвержен воздействию окружающего воздуха, что представляет собой обстоятельство, которое тоже следует оценивать как весьма неблагоприятное.

В FR 960469 (на имя М. Eugène Vacheron) описано ингаляционное устройство с электрическим испарителем. Ингаляционное устройство включает электрические нагревательные патроны 4, 5, 6 и фитиль 16, каковой фитиль пропитан жидкостью, сохраняемой в резервуаре 1. Нагревательный патрон находится снаружи резервуара 1, то есть не связан непосредственно с фитилем. Специальные конструктивные условия делают ингаляционное устройство медленно действующим в теплотехническом отношении, и оно, пожалуй, представляется пригодным для непрерывной работы испарителя; но периодическое, синхронизированное с ингаляцией или вдохом действие кажется нереализуемым.

В CA 2309376 (на имя Matsuyama Futoshi) описан испаритель и, соответственно, распылитель медицинского назначения, состоящий из (Фиг.3) резервуара 1 с жидким препаратом и стержнеобразного пористого материала 3, который размещен в резервуаре 1. Стержнеобразный пористый материал 3 одним концом погружен в жидкий препарат, тогда как второй конец свободно выступает наружу из резервуара 1 вверх. Резервуар 1 и стержнеобразный пористый материал 3 размещены в одном дугообразном контейнере 5. Дугообразный контейнер 5, с одной стороны, удерживает резервуар 1 в своем положении, и, с другой стороны, содержит электрическое нагревательное устройство 6, которое охватывает стержнеобразный пористый материал 3 в его верхнем концевом участке, будучи на некотором расстоянии от него, причем расстояние предпочтительно варьирует в диапазоне 0,8-2,5 мм. Капиллярные силы в стержнеобразном пористом материале 3 действуют так, что жидкий препарат всасывается им снизу вверх, где препарат наконец испаряется электрическим нагревательным устройством 6. Содержащиеся в жидком препарате биологически активные вещества при этом распыляются и через отверстие 9 переходят из дугообразного контейнера 5 в наружное пространство, так что пользователь может их вдохнуть. Жидкий препарат состоит из водного раствора, в котором растворен или диспергирован концентрат биологически активного вещества. Водный раствор предпочтительно состоит из воды или смеси воды и этанола. Концентрат биологически активного вещества получают из листьев Lagerstroemia Speciosa (Лагестоемия изящная, или Банаба), и он содержит до 15% по массе коросолиевой кислоты. По непроверенным данным, концентрат биологически активного вещества действует как средство, снижающее уровень сахара в крови. Содержание концентрата биологически активного вещества (в расчете на коросолиевую кислоту) в водном растворе составляет 0,5-3,0% по массе.

Испаритель рассчитан на непрерывную работу. Электрическое нагревательное устройство 6 размещено на расстоянии от пористого материала 3, поэтому никакой связи с ним не образует. Зазор между ними обусловливает высокое тепловое сопротивление. Периодическое действие при соответствующей высокой удельной испарительной способности можно было бы реализовать, только когда теплота передавалась бы тепловым излучением. Для этого электрическое нагревательное устройство 6 нужно было бы моментально нагревать до очень высокой температуры. Жидкий препарат в первую очередь испарялся бы в краевой зоне, примыкающей к нагревательному устройству, и через уже названный зазор выходил бы в окружающее пространство. Несмотря на практическую реализуемость этой концепции, все же в любом случае образующийся пар приходил бы в контакт с раскаленной поверхностью нагревательного устройства 6, в результате чего концентрат биологически активного вещества, по меньшей мере частично, подвергался бы термическому разложению.

В US 6155268 (на имя Manabu Takeuchi) описано ароматизирующее устройство, которое состоит из (Фиг.1) камеры 121 с воздухозаборником 18 и мундштучным отверстием 22, и, соответственно, мундштуком 16, которыми сформирован газопроводный канал 20, и, кроме того, включает жидкостный контейнер 32 для размещения жидкого ароматического вещества 34, и, наконец, капиллярную трубку 36 с первым концевым участком, который погружен в жидкость в контейнере 32, и вторым концевым участком, который сообщается с газопроводным каналом 20 и, кроме того, включает нагревательный элемент 42. Жидкое ароматическое вещество 34 под действием капиллярных сил протекает по капиллярной трубке 36 к нагревательному элементу 42, где оно испаряется и в виде потока паров выходит из отверстия 36b в газопроводный канал 20. Поток воздуха, поступающий снаружи через воздухозаборник 18 в камеру 121, через перфорированную диафрагму 24, 24a фокусируется на капиллярном отверстии 36b, благодаря чему должны создаваться благоприятные условия для внутреннего смешения между паром и засасываемым воздухом, и, соответственно, для формирования аэрозоля.

В альтернативном варианте исполнения (Фиг.8-13) предлагаются пластинчатые нагревательные элементы. В дополнительных примерных вариантах исполнения (Фиг.14 и 15) капиллярная трубка во внутренней части заполнена пористой структурой 302, которая в одном варианте также может выступать наружу из капиллярной трубки, причем в этом последнем случае нагревательный элемент 425 может быть размещен на конце выступающей наружу пористой структуры.

Недостатком этих компоновок опять же является сравнительно сложная конструкция испарительного узла - в этом случае состоящего из капиллярной трубки и нагревательного элемента. Оба эти микрокомпонента должны быть соединены друг с другом, и нагревательный элемент должен быть подключен к источнику электрического питания, что в конкретном случае могло бы быть реализовано, пожалуй, только с помощью электрического проводника. К сожалению, на этот счет описание не приводит никаких более точных указаний.

Для компоновок согласно Фиг.14 и 15 справедливо подобное тому, что уже было высказано относительно GB 25575 A.D.1911: отношение площади истечения паров к объему испарителя исключительно мало. Это обусловливается тем, что пористая структура 302 в значительной мере покрыта оболочкой 301 и нагревательным элементом 425. Вследствие этого уже при умеренной испарительной способности в испарителе может возникать кризис кипения, отчего функционирование такой компоновки становится в принципе проблематичным прежде всего, когда требуется периодическое, синхронизированное с ингаляцией или вдохом действие.

Для жидкостного контейнера 32 предложены два варианта: в первом варианте (Фиг.1) жидкостный контейнер представляет собой фиксированную составную часть ароматизирующего устройства. Жидкостный контейнер можно пополнять через заправочное отверстие. Однако такое пополнение создает опасности, прежде всего тогда, когда жидкое ароматическое вещество содержит лекарственное средство или токсичные соединения, например, такие как никотин, и повторное пополнение проводит сам пользователь. В альтернативном варианте (Фиг.8) жидкостный контейнер выполнен как маленький сменный бачок. Подробности присоединения не были показаны. Маленькие сменные бачки все же всегда представляют опасность проглатывания их маленькими детьми, что потенциально может вести к летальному исходу, в особенности, когда жидкое ароматическое вещество содержит лекарственное средство или токсичные соединения, например, такие как никотин.

Компоновка согласно Фиг.8, кроме того, показывает сменный мундштук 161 с полым цилиндрическим удлинителем, который охватывает большую часть камеры 121 и простирается почти до устья капилляра 371. В камере 121 осаждаются накапливающиеся остатки конденсата, преимущественно на внутренней поверхности полого цилиндрического удлинителя, и могут быть удалены вместе с мундштуком. Проблематично, чтобы осаждение конденсата ограничивалось только внутренней поверхностью. Прежде всего, когда жидкое ароматическое вещество содержит большое количество низкокипящих фракций с высоким давлением паров, например этанола или/и воды, мундштук нужно будет заменять с более короткими интервалами. В противном случае на внутренней поверхности мундштука под действием сил поверхностного натяжения образуются капли, которые постоянно увеличиваются в объеме до тех пор, пока наконец сил адгезии уже будет недостаточно, чтобы удерживать капли, и они объединяются в более крупные жидкостные скопления. Эти жидкостные скопления могут нарушать работу устройства, но могут также представлять опасность для пользователя и окружающей среды, если такие скопления содержат остатки лекарственного препарата или токсичные вещества, например, такие как никотин. Но даже при той возможности, что сам пользователь будет удалять конденсат из устройства, остается опасность для окружающей среды.

В US 4922901, US 4947874 и US 4947875 (на имя Johnny L. Brooks и др.) описано изделие для высвобождения или введения лекарственного средства или/и ароматических веществ с помощью сменного узла 12, который содержит электрический резистивный нагревательный элемент 18, поверхность которого составляет более чем по меньшей мере 1 м²/г; электрический резистивный нагревательный элемент 18 несет аэрозолеобразующие вещества. Электрический резистивный нагревательный элемент 18 предпочтительно состоит из пористого или волокнистого материала, например углеродных волокон, каковой материал пропитан жидким аэрозолеобразователем. Кроме того, изделия содержат активируемый вдохом электронный управляющий блок 14 для регулирования тока через электрический резистивный нагревательный элемент 18, и в состоянии выделять по меньшей мере 0,8 мг аэрозоля или, соответственно, лекарственного средства на каждый вдох, причем в целом обеспечивают возможность сделать по меньшей мере 10 вдохов, прежде чем сменный узел 12 вместе с резистивным нагревательным элементом 18 нужно будет заменять на новый.

В этом изделии также весь испаряемый жидкий материал уже наличествует предварительно запасенным в резистивном нагревательном элементе 18. Подведение жидкости по фитилю не предусмотрено. Из этого следуют недостатки: аэрозолеобразующие вещества и, соответственно, лекарственное средство или/и возможные добавленные ароматические вещества, которые, например, высвобождаются во время последнего вдоха, перед этим были уже многократно нагреты, каковое обстоятельство благоприятствует термическому разложению аэрозолеобразующих веществ. Эти предшествующие нагревания к тому же являются неблагоприятными в такой мере, насколько для этого требуется дополнительная электрическая энергия, которая никак не способствует собственно испарению и, соответственно, образованию аэрозоля. В результате это ведет к очень низкому коэффициенту полезного действия испарителя. Еще один недостаток состоит в том, что в случае смесей различных аэрозолеобразующих веществ, лекарственных препаратов и ароматических веществ с различными температурами кипения отдельных компонентов химический состав образующегося аэрозоля и его органолептическое и фармакологическое действие варьирует от одной ингаляции к следующей, причем во время первого вдоха главным образом испаряются более низкокипящие фракции, и во время последнего вдоха высвобождаются главным образом высококипящие фракции. Наконец, уже после примерно 10 вдохов нужно заменять относительно дорогостоящий в изготовлении сменный узел 12 и тем самым также нагревательный элемент 18, что делает расточительным пользование таким изделием.

В US 5060671 и US 5095921 (на имя Mary E. Counts, D. Bruce Losee и др.) описано изделие 30 (Фиг.4), в котором высвобождающую ароматические вещества среду 111 нагревают электрическим нагревательным элементом 110, чтобы перевести вдыхаемые ароматические вещества в паровую или аэрозольную форму. Изделие содержит многочисленные порции высвобождающей ароматические вещества среды 111, которые последовательно нагревают и этим путем обеспечивают отдельные вдохи. Многочисленные порции высвобождающей ароматические вещества среды 111 нанесены на нагревательные элементы 110 предпочтительно в виде оболочки, покрытия или в виде тонкой пленки и могут также содержать аэрозолеобразующие вещества. Сцепление высвобождающей ароматические вещества среды 111 с нагревательными элементами 110 может быть улучшено с помощью промоторов адгезии, например, таких как пектин. Электрические нагревательные элементы 110 и нанесенные на них порции высвобождающей ароматические вещества среды 111 предпочтительно размещены в сменном блоке 11, который через контактные штифты соединен с узлом 31 многократного применения. Узел 31 многократного применения содержит источник 121 электрической энергии, а также электронный управляющий переключатель 32. В US 5322075 (на имя Seetharama С. Deevi и др.) описано подобное изделие.

Хотя это изделие устраняет некоторые из недостатков вышеописанных изделий (US 4922901, US 4947874 и US 4947875), конструкция сменного блока 11 все еще представляется усложненной, так как в конкретном случае предусмотрено большое число нагревательных элементов наряду с системой электрических контактов. Кроме того, если принимать во внимание, что сложный сменный блок 11 едва ли позволяет более 15 вдохов (ср. Фиг.7A-7K), будет ясно, что пользование таким изделием было бы дорогостоящим. Далее, в конкретном случае высвобождающая ароматические вещества среда 111 присутствует в виде тонкого слоя с относительной большой площадью, который, прежде всего во время размещения сменного блока 11, подвергается различным влияниям окружающей среды (окислению и т.д.). Чтобы исключить эти влияния, предусматривалась бы дорогостоящая упаковка, которая защищала бы среду 111 от внешнего окружения, но по возможности не контактировала. Об этом аспекте US 5060671 и US 5095921 ничего подробно не сообщают.

Публикация US 2005/0268911 (на имя Steven D. Cross и др.) очень похожа на вышеописанное изделие согласно US 5060671 и US 5095921 и описывает устройство для получения и дозирования многочисленных доз конденсационного аэрозоля для ингаляции медикаментов высокой чистоты, которое в простейшем случае (Фиг.1A) состоит из воздушного канала 10 с впускным отверстием и выпускным отверстием, многочисленных носителей 28, размещенных в воздушном канале 28, которые в каждом случае несут на себе определенные дозы действующего вещества/медикамента, и устройства для испарения этих отдельных доз. Воздушный поток, поступающий через впускное отверстие, достигает носителей 28, где в конце концов образуется конденсационный аэрозоль. Носители 28 в каждом случае содержат электрический резистивный нагревательный элемент, предпочтительно состоящий из металлической фольги 78 из нержавеющей стали. Нагревательные элементы 78 из металлической фольги преимущественно монтируют на плате (Фиг.4). Недостатки изделия согласно US 5060671 и US 5095921 в равной мере относятся и к устройству из US 2005/0268911.

В US 5505214 и US 5865185 (на имя Alfred L. Collins и др.) описано электрическое курительное изделие, состоящее из (Фиг.4; US 5505214) сменного блока 21 и детали 20 многократного применения. Сменный блок 21 содержит вещество 27 с ароматом табака, которое находится на носителе 36. Деталь 20 многократного применения содержит множество нагревательных элементов 23, которые получают питание электрическим током или энергией от одного источника энергии, например аккумулятора многократного применения, через электрическую управляющую схему. После вставления сменного блока 21 в деталь 20 многократного применения носитель 36 приходит в соприкосновение с нагревательными элементами 23. Во время ингаляции или, соответственно, вдоха в каждом случае единичный нагревательный элемент активируется электрической управляющей схемой, в результате чего носитель 36 нагревается по частям и вещество 27 с ароматом табака испаряется и, при необходимости, высвобождается в виде аэрозоля. В варианте исполнения согласно Фиг.4 деталь 20 многократного применения содержит восемь нагревательных элементов 23, сообразно чему, подобно ситуации с сигаретой, обеспечивается возможность восьми ингаляций или вдохов. После этого сменный блок 21 заменяют на новый блок.

По сравнению с изделием согласно US 5060671 и US 5095921 курительное изделие согласно US 5505214 и US 5865185 имеет то преимущество, что нагревательные элементы 23 размещены в детали 20 многократного применения стационарно и тем самым могут быть применены многократно. Электрические контакты между сменным блоком 21 и деталью 20 многократного применения не требуются. Однако недостатком по сравнению с изделием согласно US 5060671 и US 5095921 является то, что наряду с нагревательным элементами 23 дополнительно нужно нагревать носитель 36; нужная для этого теплота ухудшает коэффициент полезного действия испарителя. Остальные, уже ранее указанные недостатки изделия согласно US 5060671 и US 5095921, остаются теми же по смыслу.

В US 4735217 (на имя Donald L. Gerth и др.) описан дозатор для высвобождения испаренных медикаментов в виде мелких аэрозольных частиц, которые в результате ингаляции попадают в легкие. В показательном примере варианта исполнения (Фиг.4 и 5) дозатор состоит из пленочного сегмента 72 нагревательного элемента Nichrome® (длина × ширина × толщина: 1×1/8×0,001 дюйма (25,4×3,175×0,025 мм)), который последовательно соединен с батареей 65 и переключателем (60, 69), срабатывающим от потока воздуха или при вдохе. Испаряемый медикамент, например никотин, присутствует в виде твердой гранулы 40, которая контактирует с нагревательным элементом 72. Альтернативно, испаряемый медикамент может быть нанесен непосредственно на поверхность нагревательного элемента в виде покрытия или пленки.

Некоторые недостатки этого дозатора отчасти были упомянуты уже в US 4922901. К этому следует добавить, что теплопередача с нагревательного элемента на гранулу представляется очень неудовлетворительной. Большая часть нагревательного элемента 72 разогревается бесполезно, поскольку для гранулы используется лишь незначительная часть теплоты, выделяемой наружными участками нагревательного элемента. В принципе недостатком является и то, что для формирования гранулы применяют твердые вещества, которые в основном нужно сначала расплавить, прежде чем они могут быть испарены, вследствие чего ухудшается энергетический баланс.

В EP 1736065 (на имя Hon Lik) описана «электронная сигарета» для распыления никотинового раствора, которая в основном состоит из резервуара 11 для принятия распыляемой жидкости и распылителя 9. Внутри распылителя 9 находится распылительная камера 10, которая сформирована стенкой 25 распылительной камеры. Внутри распылительной камеры 10 размещают электрический нагревательный элемент 26, например, в виде резистивной нагревательной проволоки или керамического PTC-элемента (с положительным температурным коэффициентом). В распылителе или, соответственно, в стенке 25 распылителя дополнительно предусмотрены нагнетательные отверстия 24, 30, которые ориентированы по направлению к нагревательному элементу 26. Резервуар 11 содержит пористый наполнитель 28, например, состоящий из полимерных волокон или поропласта, который пропитан распыляемой жидкостью. Стенка 25 распылительной камеры тоже окружена пористым материалом 27, например, состоящим из никелевой пены или металлического войлока. Пористый материал 27 находится в контакте с пористым наполнителем 28 через выступ 36. Капиллярные силы действуют так, что пористый материал 27, который одновременно образует наружную оболочку распылителя 9, пропитывается распыляемой жидкостью. Кроме того, распылитель содержит в себе пьезоэлектрический элемент 23.

«Электронная сигарета» действует с активацией вдохом. Во время вдоха в распылительной камере 10 возникает пониженное давление, так как она сообщается с мундштуком 15. В результате этого воздух поступает из окружающей среды через нагнетательные отверстия 24, 30 в распылительную камеру. Высокая скорость потока в нагнетательных отверстиях 24, 30 действует так, что жидкость засасывается из пористого материала 27 и увлекается потоком воздуха в виде капелек (эффект Вентури). Содержащая никотин жидкость попадает в распылительную камеру 10, где она распыляется под действием ультразвука, генерируемого пьезоэлектрическим элементом 23. Нагревательный элемент 26 должен обеспечивать дополнительное распыление или, соответственно, испарение никотинового раствора. В альтернативном варианте исполнения распыление производится исключительно с помощью нагревательного элемента 26.

Компоновка имеет функциональное сходство с курительным устройством, раскрытым в US 4848374 (на имя Brian С. Chard и др.). В обоих случаях недостатком является то, что дозирование распыляемой жидкости или, соответственно, образуемого аэрозоля в каждом случае зависит от профиля вдохов пользователя подобно тому, как это имеет место в сигарете. Однако это нежелательно в медицинских или терапевтических вариантах применения. К этому следует добавить, что распыление с помощью ультразвука в общем производит явственно более крупные аэрозольные частицы, чем обычно образующиеся в конденсационных аэрозолях. Эти более крупные фракции частиц не достигают легочных пузырьков, но скорее главным образом абсорбируются уже в предшествующих отделах легких, что в случае системно действующих лекарственных средств, таких как никотин, очень неблагоприятно действует на кинетику всасывания и эффективность доставки действующего компонента. Кроме того, в особенности в случае альтернативного варианта исполнения без ультразвукового распыления, оказывается явно сомнительным, в состоянии ли вообще электрический нагревательный элемент, выполненный подобно нити в лампе накаливания, переносить на жидкий материал тепловую энергию, необходимую для испарения во время вдоха. Пожалуй, это было бы возможным только путем теплового излучения, для чего нагревательный элемент, как всем известно, должен быть доведен до температуры каления. Столь высокие температуры в принципе связаны с различными опасностями и недостатками - помимо всего прочего, с опасностью термического разложения распыляемой или уже распыленной жидкости. Наконец, следует оценивать как высокий риск в плане техники безопасности то, что резервуар, содержащий очень токсичный никотиновый раствор, открыт в торцевую сторону, и к тому же может быть отделен от «электрической сигареты». Этот риск уже был выявлен, и в одном усовершенствовании - как представлено в DE 202006013439 U - частично смягчен в этом отношении тем, что резервуар исполнен в виде герметично закрытого патрона, каковой патрон, разумеется, тоже имеет недостаток в том, что всегда может быть отделен от «электрической сигареты» и, например, может быть проглочен маленькими детьми.

В заключение следует отметить, что некоторые из только что представленных документов, хотя их нельзя причислить к обозначенному вначале классу изобретений, тем не менее были описаны, поскольку они по меньшей мере отображают уровень техники и в этом плане достойны того, чтобы принимать их во внимание.

В основу изобретения положена задача устранения вышеуказанных недостатков известных прототипных технических решений. В особенности изобретение имеет целью скомпоновать компонент ингалятора описанного вначале типа таким образом, чтобы можно было реализовать высокую удельную испарительную способность, необходимую для периодической, синхронной с ингаляцией или вдохом работы, при одновременно высоком коэффициенте полезного действия испарителя. При этом должно быть возможным обеспечение необходимых потребляемой мощности и расхода энергии одним аккумулятором энергии примерно в формате среднего аккумулятора для мобильного телефона. Возникновение кризиса кипения в фитиле должно быть исключено, и жидкий материал должен находиться по возможности в мягких условиях и может быть испарен также без значительного термического разложения.

Кроме того, компонент ингалятора должен обеспечивать удобное и безопасное для пользователя действие и при этом мог бы быть изготовлен по возможности экономично, что конкретно означает: композит должен пропитываться жидким материалом настолько быстро, насколько возможно, чтобы между двумя ингаляциями или вдохами не возникали существенные периоды ожидания. Компонент ингалятора должен обеспечивать возможность работы независимо от его положения. Должна быть сведена к минимуму опасность того, что жидкий материал, включая жидкие сконденсированные остатки, попадет в окружающую среду или окажет вредное влияние на функционирование компонента ингалятора. Композит должен быть таким, чтобы его можно было изготовить экономично. Компонент ингалятора должен быть выполнен удобным в обращении и эргономичным, и простым в обслуживании.

Кроме того, характеристики образуемой паровоздушной смеси или/и конденсационного аэрозоля должны быть регулируемыми, по меньшей мере в известных пределах - прежде всего в плане распределения частиц по величине в образующемся конденсационном аэрозоле, а также по самим органолептическим воздействиям.

Наконец, компонент ингалятора должен быть выполнен в двух принципиально различных вариантах, чтобы обеспечить возможность применения как в классических ингаляторах, так и в ингаляторах, активируемых вдохом.

Эта задача решена тем, что композит выполнен листообразным, и по меньшей мере один нагреваемый участок композита размещен в камере бесконтактно, причем капиллярная структура фитиля в вышеуказанном участке по меньшей мере на одной стороне листообразного композита по существу является открытой. В одном дополнительном варианте осуществления изобретения капиллярная структура фитиля в вышеуказанном участке является по большей части открытой на обеих сторонах листообразного композита. Благодаря тому, что капиллярная структура фитиля в вышеуказанном участке является по большей части открытой, образовавшийся пар может беспрепятственно вытекать из фитиля, поэтому повышается испарительная способность и, соответственно, можно избежать кризиса кипения в фитиле.

Разъяснения терминов:

«Листообразный» означает, что нагревательный элемент и фитиль размещены в одной и той же поверхности или/и в параллельных между собой поверхностях и связаны друг с другом. Капиллярный транспорт жидкого материала в листообразном композите происходит главным образом в направлении поверхности.

«Бесконтактно» означает, что стенка камеры не контактирует с остальными конструкционными элементами компонента ингалятора; благодаря бесконтактной компоновке в камере достигается то, что потери на теплопроводность композита в этом участке значительно сокращаются, и композит нагревается ровно настолько, чтобы можно было испарить запасенный в фитиле жидкий материал.

«Камера» также предполагает включение каналов; таким образом, в понятие «камера» входит также трубчатый канал; в этом случае открытый конец трубки может образовывать, например, воздухозаборное отверстие.

Листообразный