吸入器装置的制作方法

本申请涉及吸入器装置，具体地但不唯一地，涉及配置为用作吸烟替代设备的吸入器装置。

背景技术：

用于通过吸入法经由口腔或鼻腔将药剂等给输送至用户的各种吸入器装置是众所周知的，其中，药剂等是以雾化或汽化形式或者位于诸如蒸汽介质载体中进行输送。具体示例是吸入器(商标名称)，吸入器用于通过吸入尼古丁来进行口服输送。 吸入器包括主体，主体具有嘴部件，用户可通过嘴部件吸入。主体在与嘴部件相对的端部处具有开口，可将容纳浸有尼古丁的基质的囊状体插入该开口。囊状体在两端处具有脆弱密封。囊状体可在一端部处在设置于主体中的中空圆柱形叉状物上进行刺穿，以使位于该端部处的脆弱密封破裂，并且在囊状体内部与嘴部件之间提供流体流通。吸入器还具有端部件，端部件配置成连接至位于主体的、与嘴部件相对的端部处的开口。端部件也包括中空圆柱形叉状物，该叉状物与入口流体流通，该入口位于端部件的、与连接至主体的端部相对的端部处。吸入器配置为使得当端部件连接至主体时，位于囊状体的另一端处的脆弱密封破裂，从而还在端部的入口与囊状体之间提供流体流通。因此，当端部件连接时，在入口与嘴部件之间建立用于空气的流体通路，该流体通路穿过囊状体。当用户通过嘴部件吸入时，在浸入尼古丁基质之上吸取空气，以使得可将尼古丁微粒或承载尼古丁的介质雾化并输送至用户的呼吸道系统。

吸入器的用户可简单随意地吸入或“喷出”，直到他们接收不到任何尼古丁或者接收不到足以满足他们偏好的尼古丁时。

同样众所周知的是被称为“电子水烟(vaping)”设备，在该设备 中，可使可能或可能不包含尼古丁的液体与加热线圈相接触，以使液体汽化和/或雾化，从而使液体可被吸入。

根据本申请的各方面和实施方式考虑以上所述来设想。

申请内容

从第一方面看，本申请提供包括组件的吸入器，组件包括加热元件，加热元件布置在吸入器中，以便接近基质区域，基质区域配置为用于支承蒸汽或雾化器前体基质。组件配置为使得在与吸入器连续使用多次相对应的整个时间段，加热元件可操作以在基质区域中实现并保持目标温度。

根据本申请第一方面的吸入器可保持基质区域处于目标温度，从而保持位于这样的区域中的基质处于目标温度，该目标温度适合于激活蒸汽或雾化由基质支持的材料，从而由吸入器用户吸入。保持基质处于目标温度可允许吸入器在比其他情况较低的温度下操作，和/或消除用户保持按压按钮或其他用户能够促动激活加热元件的输入的需要。

在本申请的实施方式中，加热元件是电加热元件。电加热元件的触发和控制相对简单，并且可以获得适合于内含在手持吸入器设备中的尺寸。

根据本申请的实施方式可包括温度可控开关，温度可控开关配置为在整个时间段控制加热元件，以实现并保持目标温度。以这种方式，可例如通过控制供应给加热元件的电流来控制加热元件，从而保持所需温度。

在根据本申请的实施方式中，组件还可包括温度传感器，温度传感器可操作成为温度可控开关提供指示基质区域温度的信号。温度传感器可与温度可控开关分开，这允许将温度传感器放置在基质区域中的适当位置处。可选地，组件配置成使得温度可控开关与温度传感器为一体。

适当地，温度传感器是热敏电阻、热电偶以及电阻温度探测器(RTD)中的一种，热敏电阻、热电偶以及电阻温度探测器(RTD)是 可用传感器，并且可确定尺寸以适合内含于手持吸入器中。

在根据本申请的实施方式中，温度可控开关可操作成将加热元件与电流源连接和/或从电流源断开联接，从而在整个时间段实现并保持目标温度。这是非常简单的控制加热元件的方式。

温度可控开关可包括双金属条或电力开关。

在根据本申请的实施方式中，吸入器配置为接纳并支承囊状体，囊状体内包围有基质。囊状体可保护基质不受污染，并且是支承基质的方便方法，因而，应在吸入器中设置用于囊状体的空间。在配置为接纳囊状的实施方式中，组件布置成使得将加热元件置于接近吸入器中支承囊状体的位置，从而实现基质的加热。

在根据本申请的实施方式中，其中，加热元件布置为限定可插入基质的内部空间。可选地，加热元件布置为限定可插入囊状体的内部空间。这样的配置可允许大致均匀地加热基质。对于加热元件的适当配置为开放式螺旋线圈的形状，开放式螺旋线圈具有足够大的内径，从而可在线圈之间插入基质或囊状体。

在根据本申请的实施方式中，加热元件可包括分区的容器，各自的分区包括组分元件，当将组分元件放在一起时，发生放热反应。这样的化学加热布置消除了对电力加热的需要，并因此消除对电力源供应的需要。

组件布置成使得将温度传感器置于接近吸入器中支承囊状体的位置，以使得可监控基质周围的温度。

在根据本申请的实施方式中，提供例如电池的电流源。适当地，组件包括电流源。电流源通常为电池。

在根据本申请的实施方式中，组件配置为使得时间段在2分钟至8分钟的范围中，具体地，在3分钟至6分钟的范围中，以及更具体地，在4分钟至5分钟的范围中。这样的时间段允许将吸入器用于吸入，放下来，然后过一会再次使用，而不需要用户随后启动或再启动加热元件。

在根据本申请的实施方式中，组件配置为使得加热元件可操作成实现并保持目标温度在20℃至50℃的范围中，具体地，在30℃至 50℃的范围中，更具体地在35℃至45℃的范围中，还具体地在35℃至40℃的范围中。相比于在环境室温使用，这样的温度范围适合于保持一段时间，而不会使吸入器过热，并加强基质上物质的汽化和/或雾化。

在根据本申请的实施方式中，组件配置为使得所述加热元件响应于输入，以启动加热而将基质区域加热至目标温度。通常，输入是手动输入。诸如按压开关或转动圆柱体的手动输入可为用户提供与吸入器良好的触觉交互，诸如当吸烟时可体验的触觉交互。

适当地，根据本申请的实施方式提供根据任一前述项权利要求的吸入器的组件。这样的组件可作为吸入器或吸入器制造中使用的物品备用件或替换部分。

从另一个方面看，基质可包括蒸汽雾化前体和/或雾化前体，蒸汽前体和/或雾化前体包括尼古丁、尼古丁衍生物和尼古丁类似物中的一个或多个。另外，蒸汽前体和/或雾化前体可包括乙二醇、聚乙二醇和水中的一个或多个。

适当地，基质是亲水性的，在前体包括水的情况下尤其如此。

基质可包括烧结材料，烧结材料可加强前体的吸附。典型基质可包括聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯

在又一方面，提供用于吸入器的囊状体。囊状体可包围如以上所限定的基质。

吸入器可包括如以上所限定的基质或如以上所限定的囊状体。

从又一方面看，提供蒸汽和/或雾化吸入器设备，蒸汽和/或雾化吸入器设备包括如以上所限定的吸入器。这样的蒸汽和/或雾化吸入器设备可作为吸烟替代设备来操作。对可作为吸烟替代设备来操作的设备，时间段相当于人吸烟的通常时间。

附图说明

以下仅通过非限定性示例，参照以下附图来描述本申请的一个或多个具体实施方式，在附图中：

图1为示出根据本申请的、根据第一实施方式的吸入器的侧视图 的示意图；

图2是根据本申请的第一实施方式的吸入器的剖视图，示意性地示出了加热组件的位置；

图3(a)是容纳尼古丁支承基质的囊状体的剖视图；

图3(b)是在图3(a)中所示出的囊状体的端视图；

图4是根据本申请的实施方式的加热组件的电路原理图；

图5是根据本申请的实施方式的包括化学线圈加热元件的加热组件的图示，其中，该加热组件配置为提供可插入基质囊状体的空间；

图6是根据本申请实施方式的按钮定时器延迟电路的电路原理图；以及

图7是根据本申请实施方式的纳入加热组件的吸入器的图示，其中加热组件包括用于生成放热反应的分离组分的化合物。

具体实施方式

总的来说，根据本申请的实施方式提供了一种吸入器装置，在该装置中，可插入尼古丁支承基质，并且在入口与嘴部件之间建立用于空气的流动路径，该流动路径引导空气通过尼古丁支承基质。为吸入器装置提供加热元件，该加热元件布置在吸入器装置中，以使得可通过热元件加热在可插入基质的区域周围或接近可插入基质处的区域。在下述实施方式中，加热元件是包括用于控制加热元件的电路系统的组件的一部分，以使加热元件可在接近基质的区域中实现并维持所需目标温度，通过加热元件产生的热量进行控制以维持目标温度。

现参照图1，图1中示出吸入器装置2的示意图，吸入器装置2包括主体4，并且在其一端处具有嘴部件6。在嘴部件6的“上游”设置有叉状物8，并且叉状物8配置成使囊状体10的端部密封破裂，囊状体10可通过位于嘴部件6的上游主体的端部处的孔12输送至主体内。为避免疑义，术语“上游”限定了朝向点的位置，在该点处，当装置2在使用时，会将流体吸入装置2内，即，自该点经由孔12朝向嘴部件6将空气吸入装置内。

囊状体10容纳浸渍有蒸汽和/或雾化包括尼古丁的前体的基质 14，从而形成用于通过吸入的口服或鼻腔输送的在药学上可接受的来源。

主体4包括加热组件16，加热组件16包括加热线圈18和作为动力源的3V锂电池20。另外，加热组件16还包括温度可控开关22，温度可控开关22设置为根据装置2的囊状体区域内的温度是否低于或高于阈值温度，将加热线圈18联接至电池20或使加热线圈18从电池20断开联接。

装置2还包括端部件24，端部件24具有限定端部件孔28的端部叉状物26。端部件24配置为推入配合至主体4上，并使囊状体10的上游端密封破裂，从而提供从端部件孔28通过囊状体10至嘴部件6的流体通道。

在所述实施方式中，前体为液体形式，并且可包括乙二醇、聚乙二醇和水中的一个或多个。另外，前体包括尼古丁和/或尼古丁衍生物和/或尼古丁类似物。通常，前体被吸附至形成基质材料14的聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯中。

在所述实施方式中，每个囊状体10都包含2毫克尼古丁。尼古丁可与例如薄荷醇的另一原料混合，以掩盖尼古丁的味道，尼古丁在其纯净形式的味道令人不愉快。示例混合物包括80％的纯净尼古丁和20％的薄荷醇。薄荷醇的优点是其可以麻醉喉咙以使尼古丁更怡人。

现参照图2，示意性地图示的吸入器侧视图示出了彼此分离的主体4和端部件24。主体4具有缩小的直径部分25，用于与在端部件24上的重叠部分27协作以形成推入配合布置。如图清楚地所示，叉状物8限定孔29，可通过孔29将吸附至基质14内的蒸汽和/或雾化物质吸入至嘴部件6内。同样，端部件24中的叉状物26限定孔28，当囊状体10支承在吸入器2内时，空气可在基质14上通过孔28被吸入至吸入器2。因此，该孔为装置提供至用于空气的入口。

图3(a)示意地示出了囊状体10的剖视图，基质14支承于囊状体10中。如图3(b)的端视图所示，囊状体是圆柱形的，并且基质14大致是圆柱形，以便延伸至囊状体10的内壁。囊状体10的每个端部30均用可破裂膜32密封，可破裂膜32在所述实施方式中为金属膜， 即铝膜。

现参照图4，图中示出了根据本申请实施方式的加热组件16的电路原理图40。加热线圈18联接至以虚线轮廓示出的温度可控开关22和电池20的负极。温度可控开关22包括温度传感器44，在所述实施方式中，温度传感器44是通过电阻46在电池两级之间联接的热敏电阻。热敏电阻44的端子通过施密特触发器49联接至晶体管48的基极，，施密特触发器49根据跨过热敏电阻44的电压为晶体管48提供基极电流，从而在导电模式与非导电模式之间切换晶体管，其中，跨过热敏电阻44的电压取决于放置热敏电阻的区域的温度。热敏电阻44和晶体管48形成温度可控开关22。

在可选实施方式中，温度可控开关22可由双金属片形成，以转换电池20与加热线圈18的连通性。

温度可控开关22通过单刀单掷开关42连接至电池20。开关42在触动前打开，并且当开关42闭合时，将热敏电阻44连接至电池20。根据温度，跨过热敏电阻44的电压降足以闭合开关晶体管48，即，将晶体管48转变为其导电状态，以便为加热线圈18提供电流。由于加热线圈18加热周围区域，所以加热热敏电阻44，跨过热敏电阻44的电压根据温度变化，以使得开关晶体管48打开，即，将晶体管48转变为其非导电状态，从而拦截供应至加热线圈18的电流。因此，在缺乏至加热线圈18的电流的情况下，加热线圈周围的区域中的温度下降，从而改变跨过热敏电阻44的电压，以使得开关晶体管48闭合，并且电流流动至加热线圈18。用这种方法，通过开关至加热线圈18的电流，可将加热线圈18区域周围的温度保持为目标温度或接近目标温度。

开关42可以是简单的拨动开关，其中，反复驱动将开关42从非导电状态切换到导电状态，然后再切换回非导电状态。

在根据本申请具体实施方式的吸入器设备中，加热组件布置成使得能够通过吸入器设备的主体4的壁部到达用于开关42的致动构件。例如，致动构件可凭借诸如硅膜的合适密封材料而通过壁部突出。可选地，致动构件可位于吸入器的主体4内，并且能够通过将主体4的 壁部压至致动构件上而致动。在这种实施方式中，主体4的、压至致动构件上的区域可具有比主体4其余部分薄的材料，以使得可将该区域压至致动构件上，或者主体4的、压至致动构件上的区域具有诸如橡胶的弹性可压缩材料。

在根据本申请的一个实施方式中，吸入器设备2可配置为吸烟替代设备，其中，囊状体会含有基质，基质具有在诸如水和/或乙二醇和/或聚乙二醇的辅料中的吸附态尼古丁、尼古丁衍生物和/或尼古丁类似物。吸入器2的形状和结构使得其模仿香烟，并且将吸入器带至嘴部吸入和呼出模仿吸烟者如何吸烟。用这种方法，吸入器可协助吸烟者满足吸烟时养成的身体习惯，并因此提供与其他情况相比更令人满意的体验。通常，从点燃香烟的时间到烟草燃尽或吸烟者认为吸入了足量的尼古丁而熄灭香烟的时间，香烟持续4至6分钟。吸烟者可致动开关42，以使得他们可从吸入器获得吸烟体验，并且在对吸烟来说通常的时间段后，吸烟者可再次致动开关42，以使温度可控开关22从电池20断开联接。可选地，电池20可以是可充电电池，可充电电池具有最大电量，最大电量通常在来自电池20的电流过低而不能使线圈18产生足够热量或不能触发热敏电阻44以保持开关48打开之前的几分钟的时间段上放电，以使得开关48自动闭合。因而，用户不再接收由吸入产生的任意尼古丁，并从而停止吸烟替代活动。通常，用户会随后将电池20连接至电池充电器，以使得电池一旦完成再充电，就可以再次使用吸入器。

在一个实施方式中，设想加热组件利用来自筒式加热线圈的加热线圈或就是筒式加热线圈的加热线圈。在一个实施方式中，筒式加热线圈可以来自低电压筒式加热器，诸如由Comstat,Inc公司供应的件号为MCH2-30W-001的、12V/7.5W的高密度筒式加热器，其直径为1/8英寸(3.175毫米)，长度为1英寸(25.4毫米)。为获得加热效果，以将囊状体区域内的温度升高至有效产生气溶胶尺寸的温度，供应至线圈的电流必须足以将囊状体周围的区域加热至约37℃至42℃，其中，气溶胶尺寸具有尤其良好的肺部深部渗透和/或对用户产生药物作用。在一个实施方式中，利用3.6V可充电锂电池，诸如2032纽扣电 池。为了使吸入器的配置更小更薄，可将从Hitachi Maxell,Ltd公司购买的、型号为ML 1220的扁平式锂锰氧化物2.5V可充电电池作为电池20使用。

在配置为吸烟替代设备的一个实施方式中，开关42配置为定时器开关，以使得在与通常用于吸烟的近似时间之后，即从开关42被触动闭合并将温度可控开关22连接至电池20后的4分钟至6分钟之间，开关42打开，以使温度可控开关22从电池20断开联接。定时电路可包括RC电路，RC电路联接至开关22，以提供水平足够的电压信号，从而在所需时间段之后打开开关。还可采用其他形式的电子定时器或电力定时器。

在一个或多个实施方式中，开关42可配置为按钮电子定时器电路50，如图6示意性地图示。按钮电子定时器电路50包括开启定时电路的可返回按钮51。按钮51的接点在电池20的两端之间，并且与电容器52串联。通常，根据所需延迟量，电容器具有几千微法拉(～1000μF)。与发光二极管54和电阻53串联的晶体管转换器55与按钮51和电容器52并联。晶体管转换器55的基底经由电阻56联接至在电容器52与按钮开关51之间的点。

定时电路的启动通过按压按钮51来实现，按压按钮51从电池22向基础电阻56提供正电压，以接通晶体管55。当接通晶体管55时，电流流过发光的LED 54。同时，电容器52充电。当释放按钮以使其可返回至打开位置时，至基极晶体管的电压断开连接，但是由于电容器中储存的能量提供跨过基础电阻56的电压，所以晶体管55仍能够导电。电容器通过基础电阻56和晶体管55逐步放电，从而使LED 54和热敏电阻44继续接受电流，即，被接通。当电容器52会表现足以使跨过基础辅助56的电压降至阈值电压水平之下并关闭晶体管开关55时，不再有电流通过热敏电阻44和LED 54。电容器的值大致决定延时或晶体管开关55导通多久以及因而热敏电阻44活跃多久，并且可以控制如图4所示的加热电路40的电阻开关48。

LED 54输出为可选附加件，并且不需要并入电路中以实现其定时功能。然而，LED 54可在使用按钮电子定时电路54作为开关42的实 施方式中有效应用，因为当至加热线圈的电源供应被去除时，LED 54会向用户指示。因此，如果将电容器52的值选择为提供大约五分钟的延时，则用户会在典型吸烟时间段内利用吸入器来满足他们吸烟的需要求，并且在该典型吸烟时间段结束时对用户有明确指示，由于LED54不在发光。

在另一实施方式中，开关42可以是公知为气动延时按钮开关的类型，气动延时按钮开关使用逐渐释放压力而将开关从开启位置移动至闭合位置。

在可选实施方式中，加热线圈18配置为在主体4内提供可插入囊状体10的空间。这样的实施方式在图5中示出，其中，加热线圈配置为使得线圈朝向主体4的内壁延伸，并且提供大致沿主体4纵向轴线的空间，可将囊状体10插入该空间内。在这样的实施方式中，可实现对囊状体10的大致均匀加热。

在又一实施方式中，使用化学加热而不使用电学加热。现参照图7，提供了根据本申请实施方式的吸入器的简单示意图，示出具有嘴部件6的主体4、叉状物8和26、端部件24和囊状体10。加热组件16示出为被分隔为60和62两个部分的容器，60和62由脆弱膜64隔开。加热组件邻近主体4的内壁进行支承。在部分60中有10毫升碳酸氢钠的饱和溶液，并且在部分62有约2.5毫升的氯化钙。在加热组件16的区域中的主体4的壁通过填充或通过处理材料或包括具体类型的材料进行配置，以允许在加热组件16上施加压力，从而可使易碎膜64破裂，并且使碳酸氢钠溶液和氯化钙混合在一起。可以通过摇晃吸入器来增强混合效果。放热反应会在吸入器内部引起温和的加热，并且大约使温度升高15℃至20℃，从而使温度从通常的20℃室温变为在35℃与40℃之间的温度。加热和温度的持续时间会取决于相应分区60和62中的碳酸氢钠溶液和氯化钙的量。

如本文所用，任何提到的“一个实施方式”或“实施方式”都指结合该实施方式描述的具体元件、特征、结构或特性都包括于至少一个实施方式中。说明中各处出现的短语“在一个实施方式中”或短语“在实施方式中”不一定均指相同的实施方式。

如在本文中使用的，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”或它们任何其他的变体，旨在覆盖非唯一的包括。例如，过程、方法、产品或装置包括一系列元素，该一系列元素不必仅限于这些元素而是可以包括没有明确列出的或这些过程、方法、产品或装置固有的元素。此外，除非明确地表述为相反的，否则“或者”指的是或而不是异或。例如，以下中任意一项均满足条件A或B：A是真的(或出现)且B是假的(或未出现)、A是假的(或未出现)且B是真的(或出现)、以及A和B均是真的(或出现)。

此外，“一个(a)”或“一个(an)”的使用是用来描述申请的元素或部件。这仅是为了方便且为了给出申请的一般含义。

该描述应理解为包括一个或至少一个并且除非明显指定其他否则单数也包括复数。

鉴于以上描述，对本领域技术人员显而易见的是，可在本申请的范围内进行各种修改。例如，在所述实施方式中，端部件推入配合至主体上，但是可选择为“滑入配合”结合或简单的“扭锁”结合。尽管在所描述的本申请实施方式中，温度可控开关包括热敏电阻和晶体管布置，但是也可使用诸如热电偶或热电阻检测器(RTD)的其它温度传感器。

可将根据本申请的一个或多个实施方式配置为使用具有与 吸入器相似的形状和长宽比的吸入器，并因此可在此类吸入器中使用囊状体。尽管使用如囊状体的囊状体可能是对基质14最方便的支持，但是在设想的实施方式中，基质14没有囊状体10的包围，直接支承在吸入器中。

尽管描述了在所述实施方式中应用碳酸氢钠溶液和氯化钙相互混合的放热反应，但是也可以使用其他合适的放热反应来提供持续约五分钟的、达大约40℃的温升。

本公开的范围包括在本文中明确或隐含公开的任何新颖的特征或其组合或者它们的任意概括，而不管其是否涉及要求保护的申请或缓解本申请提出的任意或所有问题。因此申请人声明，在本申请或由本申请衍 生的任意申请的处理过程中，可能会根据这些特征形成新的权利要求。具体地，参考所附权利要求，来自从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征组合，并且来自各个独立权利要求的特征可以任意适当的方式组合而不仅为权利要求中列举的特定组合。