面状蒸发器制造技术

技术编号:8218571 阅读:188 留言:0更新日期:2013-01-17 23:36
本发明专利技术涉及面状蒸发器,所述面状蒸发器包括面状电阻加热元件,以用于借助面状地流过或可流过电阻加热元件的加热电流,脉冲式地加热和蒸发分布在或可分布在加热元件表面上的、且可吸入地接收的物质,带有至少两个电接触部或极(2、3),用于将加热电流引导到电阻加热元件内,其中电阻加热元件具有至少一个将形成或可形成在两个极(2、3)之间的原始电场的场线(4)收缩的缝隙形空隙(5),且与接收或可接收物质的开孔的孔结构面连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及面状蒸发器,所述面状蒸发器包括面状电阻加热元件,用于借助面状地流过或可流过电阻加热元件的加热电流,脉冲式地加热和蒸发分布在或可分布在加热元件表面上的、且可吸入地接收的物质,带有至少两个电接触部或极,用于将加热电流引导到电阻加热元件内。
技术介绍
概念定义概念“可吸入地接收的物质”原 则上包括每个可被人或使用者吸入的物质。被蒸发的物质可以以蒸汽-空气-混合物和/或冷凝气溶胶的形式提供给使用者。所述物质可含有药物,或由药物制剂组成,但所述物质也可仅含有不声明为药物的组分。“脉冲式加热和蒸发”体现为物质在吸入的时间段内、即在数秒内或在几分之一秒内被加热和蒸发。“面状地流过或可流过电子加热元件的加热电流”可以是直流电流或交流电流。已知的面状蒸发器,如其在US 4, 735, 217 (Donald L. Gerth等人),US2005/0268911(Steven D.Cross 等人),US 5,060,671 (Mary E.Counts 等人),US5,095,921 (D. Bruce Losee 等人)和 US 4,922,901,图 4 至图 8 (Johnny L. Brooks等人)中所描述的那样,在宽的蒸发器表面范围内具有大体上恒定的温度环境(TemperaturverMltnisse),参见 US 2005/0268911,图 17a和图 17b。较大的温度梯度至多出现在将电流引入到面状电阻加热元件内的电接触部的区域中,且热量寄生地流出到邻接的结构元件中。除此之外,温度分布是很均匀的。当待蒸发的物质含有不同沸点的组分时,此均匀的温度分布会特别地不利。恒定的面状的温度分布在此情况中具有如下效应,即,带有较低沸点的物质在脉冲式地能量供给的过程中被首先蒸发,且带有较高沸点的物质在较低沸点物质已大体上被蒸发且已离开蒸发区时才开始蒸发。具体而言,当两个物质应在其蒸发或释放之后立即以某种想要的方式相互作用,以便例如发挥一定的药理学和/或药代动力学作用时或有利于这些作用时,所述效应具有不利的影响。这些相互作用的示例是其它挥发物质在气溶胶形成物上的团聚。气溶胶形成物通过特别小的蒸汽压表征。甘油是作为气溶胶形成物的示例。气溶胶形成物的任务是,使其余挥发物质与其结合,且以此方式改善了其肺通过性(LungengSngigkeit),以致于例如能够实现全身的有效物质供给。对于这样的相互作用的另一个示例是由酸或由相应的尼古丁盐的形成引起的尼古丁质子化。尼古丁基本上作为游离碱蒸发。但碱形式的游离尼古丁容易挥发,且以此形式几乎不可通过肺。尼古丁碱的大部分已更早地析出。几乎不可以此方式实现通过肺泡的、全身的尼古丁给药。但如果尼古丁在其蒸发或释放之后立即与酸复合,则尼古丁的挥发性可被大大降低,特别是当同时也存在气溶胶形成物时。在闷燃的香烟中,该情况在吸气期间被以最优方式满足。这主要归因于炽烧区与蒸发-蒸馏区之间急剧的温度下降。在此,在数微米内,温度从高于800°c下降到100°C以下。在此条件下,气溶胶形成物、有机酸和尼古丁在最狭窄的空间中实际上被同步地释放,即使气溶胶形成物和有机酸的沸点或释放温度与尼古丁的沸点(246°C)明显不同。在此条件下尼古丁与酸复合并团聚在已冷凝的气溶胶微粒上的可能性相应地高。这些情况在无过滤嘴的香烟中最终容易导致在主流烟中转移的尼古丁大部分实际上到达肺泡,且可在几秒内在中枢神经系统中发挥希望的全身效应。
技术实现思路
本专利技术基于的任务在于,消除现有技术中已知的面状蒸发器设备的前述缺点。本专利技术特别地基于如下任务,即这样地构造前述类型的面状蒸发器,使得在脉冲式电流供给期间沿着面方向且在最狭窄的空间内,在待蒸发的物质中出现尽可能急剧的温度下降或尽可能高的温度梯度,从而使得物质中含有的各个物质被尽可能同步地释放。此任务通过如下方式解决,S卩,使得电阻加热元件具有至少一个将形成在或可形成在电极之间的原始电场的场线收缩的缝隙形空隙,且使得电阻加热元件与接收或可接收物质的开孔式(offenzellig)孔结构面连接。概念定义“原始电场”是那些当不存在根据本专利技术的缝隙形空隙时在电阻加热元件内形成的电场。开孔式孔结构例如可由织物、开放孔的(offenporig)纤维结构、开放孔的烧结结构、开放孔的泡沫或由开放孔的析出结构形成。这些结构的组合也是可能的。此外,这些结构还可分层为多个彼此上下重叠的层。类似于流动的水体,缝隙形空隙如横向于水道的延伸的隔板那样起作用在围绕缝隙形空隙的区域内形成了带有增大的电流的区以及带有减小的电流的区。电功率密度与电流密度的平方成比例的情况导致了引入到电阻加热元件内的热在围绕缝隙形空隙的区域内从一点到另一点强烈地波动,且沿着面方向形成了陡的温度梯度。温度下降可在最狭窄的空间内,即在相应于缝隙形空隙的延伸的距离之内实现。所引入的热通过热传导传输到储积在紧邻的孔结构内的物质上。在此,孔结构的两个特性造成对于本具体专利技术具有决定性意义的现象一个特征是,孔结构内的导热性随着孔隙度的增加而不成比例地降低;另一个特征是,孔结构也可接收并固定较大的物质量。孔结构因此抵抗沿着面方向的热交换以及物质交换。这些特征的效果是,在电阻加热元件内形成的温度梯度几乎与孔结构无关,且这样的温度梯度也可在该孔结构内和最后在待蒸发的物质中以可比较的尺度形成。最后也还可有利地评价,通过缝隙形的空隙总体上没有提高电阻加热元件的热损失。在本专利技术的有利扩展中建议,使得孔结构自身由电阻材料制成,且缝隙形空隙也遍布孔结构。孔结构因此自身成为电阻加热元件的一部分。此布置的有利效果是,热至少部分地直接在孔结构内产生,且在那里直接地传输到待蒸发的物质上。如已提及地,孔结构内的导热性随着孔隙度的增加而不成比例地降低。因此,此特征在沿着面方向形成温度梯度方面被证实是有利的,然而当也由此沿着厚度方向导致温度梯度时,此特征被评价为不利的。在厚度方向上的温度梯度可因易于出现沸腾风险而灵敏地干扰蒸发器的蒸发,并因此干扰蒸发器的效能。这特别地发生在孔结构很大程度上或完全地被待蒸发的物质饱和的情况中。通过使热至少部分地直接在孔结构内产生,可有效地抵抗在厚度方向上形成温度梯度。在根据本专利技术的特定情况中 可建议,电阻加热元件完全地由孔结构构成。在此情况中,热完全在孔结构中产生。此布置当然可实现最大的蒸发率,特别是孔结构的孔在两侧上开放时,即与环境自由连通时,且蒸汽因此可在两侧从面状加热元件流出。此外,孔结构的孔不作为本申请的意义中的空隙,即使当其为缝隙形时亦是如此。根据本专利技术,缝隙形的空隙仅在其至少延伸越过多个孔时被视作缝隙形的空隙。特别有利的是,在缝隙形空隙基本上直线地走向,且与被其收缩的原始电场的场线至少近似正交地定向。为判断前述关系是否成立,原始电场的每个未被干扰的场线被几何学地评估,哪些被缝隙形空隙最显著地收缩。可显示出,预先给定尺寸的缝隙形空隙当其满足前述几何条件时具有最大的收缩效果。 根据本专利技术的优选实施形式,缝隙形空隙由切口形成。切口优选地通过激光切割方法制造。激光切割方法允许制造特别细小的缝隙。因此,可借助于激光切割方法,例如通过Nd = YAG激光器产生宽度从大约50 μ m起的尺寸精确的且形状精确的缝隙或切口。这样的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:赫尔穆特·布赫贝格尔
申请(专利权)人:巴特马克有限公司
类型:
国别省市:

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