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EP2574247A1 - Permeable elektrische Heizwiderstandsfolie zum Verdampfen von Flüssigkeiten aus Einwegmundstücken mit Verdampfermembranen - Google Patents

Permeable elektrische Heizwiderstandsfolie zum Verdampfen von Flüssigkeiten aus Einwegmundstücken mit Verdampfermembranen Download PDF

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Publication number
EP2574247A1
EP2574247A1 EP11183197A EP11183197A EP2574247A1 EP 2574247 A1 EP2574247 A1 EP 2574247A1 EP 11183197 A EP11183197 A EP 11183197A EP 11183197 A EP11183197 A EP 11183197A EP 2574247 A1 EP2574247 A1 EP 2574247A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
evaporator
heating resistor
contact
mouthpiece
voltage source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP11183197A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2574247B1 (de
Inventor
Arno Rinker
Philipp Litzenberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philip Morris Products SA
Original Assignee
Philip Morris Products SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=47073415&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP2574247(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Philip Morris Products SA filed Critical Philip Morris Products SA
Priority to ES11183197T priority Critical patent/ES2746505T3/es
Priority to EP11183197.0A priority patent/EP2574247B1/de
Priority to HUE11183197A priority patent/HUE045286T2/hu
Priority to PL11183197T priority patent/PL2574247T3/pl
Priority to BR112014007296-5A priority patent/BR112014007296B1/pt
Priority to RU2014116984/12A priority patent/RU2566914C1/ru
Priority to CN201280045111.3A priority patent/CN104010529B/zh
Priority to US14/344,026 priority patent/US9814265B2/en
Priority to EP12777874.4A priority patent/EP2760302B1/de
Priority to CA2846286A priority patent/CA2846286C/en
Priority to KR1020147003526A priority patent/KR101634019B1/ko
Priority to NZ621422A priority patent/NZ621422B2/en
Priority to MX2014003877A priority patent/MX342249B/es
Priority to PH1/2014/500206A priority patent/PH12014500206A1/en
Priority to HK14111754.7A priority patent/HK1198108B/xx
Priority to TW101135443A priority patent/TWI558327B/zh
Priority to UAA201402193A priority patent/UA111495C2/uk
Priority to ES12777874.4T priority patent/ES2567641T3/es
Priority to SG2014011845A priority patent/SG2014011845A/en
Priority to PL12777874.4T priority patent/PL2760302T3/pl
Priority to RS20160135A priority patent/RS54609B1/sr
Priority to HUE12777874A priority patent/HUE026825T2/hu
Priority to MYPI2014000302A priority patent/MY185436A/en
Priority to AU2012314392A priority patent/AU2012314392B2/en
Priority to JP2014532392A priority patent/JP5849159B2/ja
Priority to DK12777874.4T priority patent/DK2760302T3/da
Priority to PCT/EP2012/069135 priority patent/WO2013045582A2/de
Priority to ARP120103640A priority patent/AR088447A1/es
Publication of EP2574247A1 publication Critical patent/EP2574247A1/de
Priority to ZA2014/00870A priority patent/ZA201400870B/en
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    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
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    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
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    • A24F40/485—Valves; Apertures
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
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    • A24F40/50—Control or monitoring
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A24F40/10—Devices using liquid inhalable precursors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/013—Heaters using resistive films or coatings

Definitions

  • the present invention generally relates to a device for optimized smoke-free inhalation of nicotine and / or additives with electronic cigarettes.
  • mainstream smoke When smoking a conventional cigarette tobacco is burned and the resulting smoke from this smoke is inhaled (mainstream smoke) or released to the environment (sidestream smoke).
  • the mainstream smoke is largely responsible for the health of the consumer, but provides him with the desired enjoyment.
  • the sidestream smoke is largely responsible for the health damage of passive smokers and is desired by neither the passive smokers nor the consumer.
  • Methods and devices based thereon for the smoke-free inhalation of nicotine and / or additives have the goal of offering the consumer a substitute for the conventional cigarette, which causes a much lower damage to the health of the consumer and third parties, preferably no damage to health of the consumer and third parties, but this Retains the consumer experience of a conventional cigarette.
  • the patent DE69017371T2 1990 describes a smoking article comprising a flavor generating medium, an electric heating element and an electrical energy dispensing device, wherein the flavor generating medium is detachable from the electric heating element, characterized in that the electrical heating element is in thermal contact with the flavor generating medium electrical energy dispensing device delivers electrical energy to the heating element to cause the heating element to heat the flavor-generating medium and release flavoring components therefrom, and that comprises a controller for regulating the amount of electrical energy output by the energy dispensing device.
  • a liquid to be evaporated is supplied by the capillary action of a metal mesh or Glasturadochtes from a depot of a small heating coil. This is usually turned on by a vacuum switch or vacuum regulator when pulling on the electronic cigarette, whereby the liquid (liquid) evaporates.
  • the main components of the electronic cigarette are: the accumulator unit with vacuum switch or vacuum regulator and LED for optical simulation of the embers, the evaporator unit (atomizer) with heating coil and capillaries and the mouthpiece with the liquid depot.
  • the three components are generally cylindrical and mimic a cigarette in their shape, forming a flow channel in their interior that extends through all three components.
  • an air flow is sucked into the accumulator unit, whereby the vacuum switch or vacuum regulator is actuated. This activates the heating coil in the downstream evaporator unit.
  • the helical heating coil is wound around a fiber bundle, which is impregnated directly or via a metal mesh with a liquid depot located further downstream in the mouthpiece through capillaries connected to liquid and arranged orthogonal to the flow. Activating the heating coil vaporizes liquid and releases it to the airflow.
  • the filled with the liquid to be evaporated depot itself is not directly exposed to the flow in the flow channel, but arranged in a side pocket of the mouthpiece.
  • the fiber bundle is supplied by the capillary of metal mesh and glass fiber bundles, without inevitably unvaporized liquid from the depot into the mouth of the consumer passes.
  • the depot usually consists of a small piece of fleece.
  • the mouthpiece contains only a flow channel and the air outlet in the form of a small hole at its end, through which the air flow enriched with vaporized liquid enters the oral cavity of the consumer.
  • Accumulator and evaporator unit are detachably connected to one another via a thread. Threaded face and threaded surface are electrically conductive and isolated from each other, so that in the bolted state, an electric current flow between the accumulator and evaporator unit and the heating coil can be powered by the battery with activated vacuum switch or vacuum regulator. In the disassembled state, the accumulator unit can be connected via the same thread with a charger.
  • the mouthpiece is attached via a cylindrical flange on the thread opposite the end of the evaporator unit wherein the depot comes into contact with the metal mesh of the evaporator unit in the mouthpiece and the liquid transport from the depot is started in the interior of the heating coil.
  • a major disadvantage of this embodiment of electronic cigarettes with a separate reusable evaporator unit is the increasing contamination of the evaporator unit during its lifetime. Since many depots of 200 puffs are usually consumed before the replacement of the evaporator unit and the capillaries are not cleaned, there is the potential danger Microorganisms and undesirable harmful substances evaporate. Up to 6 months, an evaporator unit can be used.
  • Another disadvantage of the increasing contamination of the evaporator unit is the potential loss of quality over the duration of consumption. So mixes z. B. when replacing a mouthpiece to be evaporated liquid of the new mouthpiece with the remaining liquid in the capillaries. This is particularly disadvantageous if the consumer wants to consume different flavors with an evaporator.
  • Another disadvantage is the leakage of liquid when changing the plugged onto the evaporator mouthpieces noticeable, causing the consumer often comes into skin contact with nicotine-containing liquid. Depending on the nicotine content, skin contact may cause mild poisoning.
  • a partial improvement is achieved over the aforementioned disadvantages when the evaporator unit is integrated into the mouthpiece, since the leakage of liquid and the associated skin contact risk can be avoided and the space can be better approximated to a King-size cigarette.
  • W02011 / 009920 describes a method for volatilizing active ingredients and / or flavorings for the purpose of delivering an inhalable aerosol, wherein a heat-energized fluid flows through a flow channel in a preferably cylindrical hollow body and wherein the fluid in this flow channel at least partially or completely flows through an evaporator membrane, wherein the at least an evaporator membrane is wetted with a substance to be evaporated containing active substance and / or flavoring and / or wetted and wherein the additional thermal energy-containing, ie acted upon with thermal energy fluid as it flows through the evaporator membrane vaporizes this substance or substances and supplies the fluid flow.
  • the latter method and the device based thereon allow optimal evaporation of substances containing active substances and / or flavorings without the aforementioned disadvantages, such as hygiene problems, design-related high production costs and excessively long consumption time of the electrical systems available on the market, which means in principle is ideally suited as a mouthpiece for a smokeless cigarette, however, the method operates with a already heated by combustion of liquefied gas fluid flow, as characterized by the in W02008 / 113420 described method is provided, whereas the purely electrical production of a correspondingly warm Fluid flow in the space of a cigarette or small cigar due to insufficient space for a heat exchanger can not be displayed.
  • W02008 / 113420 describes a process for the volatilization of active substances and / or flavorings for the purpose of delivering an inhalable aerosol, wherein combustion gases of a combustible gas, which is preferably burned with excess air, partially or completely, optionally mixed with ambient air, by an active and / or flavor depot be guided and wherein a desired temperature by the proportion of combustion gases and optionally by the mixing ratio of these combustion gases with ambient air is selectable.
  • a major disadvantage of this method is the use of LPG, which due to the supposed danger of explosion in the immediate vicinity of the face, even if it is purely hypothetical and controllable by fail-safe design, not only safety concerns with potential customers but thereon based products high probability not to be carried on board aircraft.
  • a permeable heating resistor foil consists of an electrically conductive foil which is preferably punched or laser cut into a double spiral or serpentine shape or a combination of double spiral and serpentine shape.
  • the Schurstandsfolie invention consists of an electrically conductive material, preferably made of an aluminum or stainless steel alloy, and more preferably made of food grade pure aluminum, an AlMn alloy or stainless steel, such as X5CrNi18-10.
  • the wall thickness of a permeable heating resistance film according to the invention is between 0.01 mm and 0.2 mm, but preferably between 0.02 mm and 0.08 mm.
  • the heating resistor film can be coated with a heat-resistant and electrically insulating plastic layer, preferably a layer of polyimide, micanite or silicone, whereby at too low electrical resistance the liquid to be evaporated in relation to the resistance of the Schuwiderstandsfolie a short circuit is avoided.
  • a heat-resistant and electrically insulating plastic layer preferably a layer of polyimide, micanite or silicone, whereby at too low electrical resistance the liquid to be evaporated in relation to the resistance of the Schuwiderstandsfolie a short circuit is avoided.
  • Micanite in the sense of the invention generally refers to an artificial mica, ie a composite consisting of mica fragments (layered silicate fragments) and synthetic resin as a matrix system.
  • Example products are: flexible Mikanit FLM M & P (consisting of at least 92% Muscovite or alternatively Phlogopite, impregnated with a high-temperature resistant silicone binder), flexible Mikanit FLM 521 P, etc.
  • Such a heater may, for. B. as an electrical heating resistor in an evaporator device for evaporating active and / or flavor substances containing substances, eg. As a disposable disposable mouthpiece for an electronic cigarette. By simply plugging it onto an accumulator unit with vacuum switch or vacuum regulator, the electronic cigarette is ready for use. When the circuit is closed by the vacuum switch or vacuum regulator, the heating resistor foil heats and vaporizes the liquid from the evaporator membrane.
  • a further aspect accordingly relates to an evaporator device for evaporating substances containing active substances and / or aroma substances, preferably configured as a mouthpiece in the form of a hollow cylinder with a fluid inlet and a fluid outlet.
  • the evaporator device comprises a heating device as described herein and at least one evaporator membrane in surface contact with the heating resistor.
  • the evaporator membrane is also permeable to flowing fluids and is either wetted with a substance to be evaporated containing active substances and / or flavoring substances, or can be wetted with it.
  • the heating resistor and the evaporator membrane (s) are preferably arranged orthogonal or at an angle to the direction of the fluids passing through the mouthpiece.
  • evaporator device Due to the specified embodiment of the evaporator device not only a very high evaporator efficiency is achieved due to the largest possible contact area between Bankwiderstandsfolie and evaporator membrane or evaporator membranes according to the invention, but also an optimally uniform evaporation.
  • Another significant advantage of the invention is that by changing the geometric shape of the Schuwiderstandsfolie such. B. by changing the number of spiral turns, the width of the turns and / or the wall thickness of the film or the thin sheet, the performance of the heating resistor can be optimally adapted to different substances to be vaporized with different ingredients.
  • the electrical resistance of the Schuwiderstandsfolie can be adjusted in the range of 1 - 10 ⁇ , whereby at a possible rated voltage of a connected accumulator unit of 1.2 V (NiCd) - 3.7 V (Li -Ion) a spectrum of 0.1 - 13.7 watts heating power in the cross-section of a cigarette mouthpiece can be covered.
  • Another important advantage of the invention is that in the contour of the Schuwiderstandsfolie by a local taper (bottleneck) a fuse can be integrated, which is thermally destroyed in depleted liquid due to the then lack of cooling and makes the mouthpiece useless, resulting in a Disposable mouthpiece with a targeted consumption of 5 - 20 puffs per 20 - 50 ml, but preferably 8 - 12 puffs per 35 ml.
  • the evaporator device further comprises a flange for releasably connecting a controlled or regulated electrical voltage source to the electrical poles, wherein the contact tabs which are connected to the respective opposite end of the double spiral and / or serpentine line of the heating resistor not directly, d. H. only via the heating resistor, in contact with each other.
  • These contact tabs can be brought via the flange in conjunction with the electrical poles of a controlled or regulated electrical voltage source.
  • an insulating film covers the contact tabs to a flange on the inside of the hollow cylinder of the mouthpiece.
  • the insulating film preferably has at least two axially offset contact openings in the region of the flange surface, wherein these contact openings are preferably designed such that they lie axially in one plane and in each case only one contact tab release.
  • the poles of a controlled or regulated electrical voltage source are z.
  • two axially offset rings and in the connected state of mouthpiece and voltage source is in each case one pole of the voltage source via the contact openings with the contact tabs and the contact tabs with one end of the double spiral and / or serpentine line of the heating resistor in combination.
  • the contact tabs and / or the flange surface preferably have at least one fitting groove and / or fitting nose, wherein they have a corresponding counterpart in the form of at least one fitting nose and / or fitting groove on the controlled or regulated electrical voltage source.
  • a pole of the voltage source with the contact tabs and the contact tabs with one end of the double spiral and / or serpentine line of the heating resistor in combination is in each case a pole of the voltage source with the contact tabs and the contact tabs with one end of the double spiral and / or serpentine line of the heating resistor in combination.
  • the invention not only enables the production of a combination of depot and evaporator function in a disposable mouthpiece with, over known devices of this type, more efficient evaporation and lower resource consumption, but also provides a well-defined time-limited consumer experience.
  • a device according to the invention serves as a heating resistor 1, for example in a in W02011 / 009920 described device, ie a device according to the invention is provided with a Combined device in which a fluid flows through at least one evaporator membrane 32 in a flow channel 31, wherein the at least one evaporator membrane 32 is wetted with a substance to be evaporated active substance and / or flavoring and / or wetted, wherein the inventive device to be evaporated Wirk - And or aroma substance containing heat energy, whereby this substance is evaporated and supplied to the fluid flow.
  • the above-described preferred embodiment of the present invention is used with a rod-shaped voltage source 4 having two annular poles 41 on the outer surface of the voltage source side flange 33, wherein the voltage source on the end face of the flange 33 has an air outlet opening through which the fluid flow flows into the mouthpiece 3 , wherein in the flow channel of the voltage source is a vacuum regulator which controls the current flow from the voltage source via the annular poles 41 through the contact tabs 13 and the Schuwiderstandsfolie 1 of the mouthpiece 3 in the connected state.
  • Table 1 Reference List ⁇ / b> No.

Landscapes

  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Heizvorrichtung in Form einer metallischen Folie oder eines dünnen Blechs in Gestalt einer Doppelspirale (101) und/oder Schlangenlinie (102) mit zwei Enden und Abmessung des Querschnittes einer Zigarette oder kleinen Zigarre zum Verdampfen von Wirk- und/oder Aromastoffe enthaltenden Substanzen aus einem Mundstück (3) in Form eines Hohlzylinders (31) mit einer oder mehreren Verdampfermembranen (32) und einem Flansch (33) zur lösbaren Verbindung mit einer gesteuerten oder geregelten elektrischen Spannungsquelle (4), wobei die Zwischenräume der Doppelspirale und/oder Schlangenlinie der Heizvorrichtung offen und somit durchlässig für strömende Fluide sind und wobei die Heizvorrichtung mit mindestens einer Verdampfermembran, welche ebenfalls durchlässig für strömende Fluide ist und mit einer zu verdampfenden Wirk- und/oder Aromastoffe enthaltenden Substanz benetzt ist oder benetzt wird, in Flächenkontakt steht und wobei die Heizvorrichtung und die mindestens eine Verdampfermembran orthogonal oder winklig zum das Mundstück passierenden Fluidstrom angeordnet sind, wobei der Fluidstrom die Heizvorrichtung und die Verdampfermembranen vollständig durchströmt, wobei die Heizvorrichtung die auf der oder den Verdampfermembranen befindlichen Wirk- und/ oder Aromastoffe enthaltende Substanzen verdampft und dem Fluidstrom zuführt.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zur optimierten rauchfreien Inhalation von Nikotin und/oder Zusatzstoffen mit elektronischen Zigaretten.
    • Allgemeine Einleitung
  • Beim Rauchen einer herkömmlichen Zigarette wird Tabak verbrannt und der bei dieser Verbrennung entstehende Rauch wird inhaliert (Hauptstromrauch) oder an die Umgebung abgegeben (Nebenstromrauch).
  • Der Hauptstromrauch ist maßgeblich für die Gesundheitsschädigung des Konsumenten verantwortlich, liefert ihm aber den gewünschten Genuss. Der Nebenstromrauch ist maßgeblich für die Gesundheitsschädigung der Passivraucher verantwortlich und ist weder von den Passivrauchern noch vom Konsumenten gewünscht.
  • Im Rauch einer Zigarette wurden über 4800 verschiedene Substanzen nachgewiesen von denen ungefähr 70 als nachweislich krebserregend gelten.
  • Verfahren und darauf basierende Vorrichtungen zur rauchfreien Inhalation von Nikotin und/oder Zusatzstoffen haben zum Ziel dem Konsumenten ein Substitut zur herkömmlichen Zigarette zu bieten, welches eine wesentlich geringere Gesundheitsschädigung beim Konsumenten und Dritten, vorzugsweise gar keine Gesundheitsschädigung beim Konsumenten und Dritten verursacht, dabei jedoch das Konsumerlebnis einer herkömmlichen Zigarette beibehält.
    • Stand der Technik
  • Aktuell etablieren sich als Ersatz zur herkömmlichen Zigarette sogenannte E-Cigarettes (elektronische Zigaretten) am Markt. Von verschiedenen Ansätzen hat sich der im Folgenden beschriebene Ansatz, aufgrund seiner verhältnismäßig einfachen technischen Umsetzbarkeit bei gleichzeitig überzeugender Funktionalität (Verdampferleistung, Nikotinoutout) durchgesetzt.
  • Das Patent DE69017371T2 aus dem Jahre 1990 beschreibt eine Raucherware, welche ein aromastofferzeugendes Medium, ein elektrisches Heizelement und eine elektrische Energieabgabeeinrichtung aufweist, wobei das aromastofferzeugende Medium von dem elektrischen Heizelement lösbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement im Wärmekontakt mit dem aromastofferzeugenden Medium ist, dass die elektrische Energieabgabeeinrichtung elektrische Energie an das Heizelement abgibt, um zu bewirken, dass das Heizelement das aromastofferzeugende Medium erwärmt und Aromastoffkomponenten hiervon freigesetzt werden, und dass eine Regeleinrichtung zur Regulierung der Menge der elektrischen Energieabgabe durch die Energieabgabeeinrichtung aufweist.
  • Dieses Grundprinzip wurde im Laufe der letzten zwei Jahrzehnte zur Marktreife entwickelt und wie folgt optimiert.
  • Eine zu verdampfende Flüssigkeit wird durch die Kapillarwirkung eines Metallgeflechts oder Glasfaserdochtes aus einem Depot einer kleinen Heizspirale zugeführt. Diese wird in der Regel durch einen Unterdruckschalter bzw. Unterdruckregler beim Ziehen an der elektronischen Zigarette eingeschaltet, wodurch die Flüssigkeit (Liquid) verdampft.
  • Die Hauptkomponenten der elektronischen Zigarette sind: die Akkumulatoreinheit mit Unterdruckschalter bzw. Unterdruckregler und LED zur optischen Simulation der Glut, die Verdampfereinheit (Atomizer) mit Heizwendel und Kapillaren sowie das Mundstück mit dem Flüssigkeitsdepot.
  • Die drei Komponenten sind in der Regel zylindrisch und imitieren in ihrer Form zusammengebaut eine Zigarette, wobei sie in ihrem Inneren einen Strömungskanal bilden, der sich durch alle drei Komponenten erstreckt. Beim Ziehen an der elektronischen Zigarette wird ein Luftstrom in die Akkumulatoreinheit eingesogen, wodurch der Unterdruckschalter bzw. Unterdruckregler betätigt wird. Dadurch wird die Heizwendel in der stromabwärts angeordneten Verdampfereinheit aktiviert.
  • Die helixförmige Heizwendel ist um ein Faserbündel gewickelt, welches direkt oder über ein Metallgeflecht mit einem weiter stromabwärts im Mundstück gelegenen Flüssigkeitsdepot durch Kapillare verbunden mit Flüssigkeit getränkt wird und orthogonal zur Strömung angeordnet ist. Durch das Aktivieren der Heizwendel wird Flüssigkeit verdampft und an den Luftstrom abgegeben.
  • Das mit der zu verdampfenden Flüssigkeit befüllte Depot selbst ist nicht direkt der Strömung im Strömungskanal ausgesetzt, sondern in einer Seitentasche des Mundstücks angeordnet. So wird das Faserbündel durch die Kapillare von Metallgeflecht und Glasfaserbündel versorgt, ohne dass zwangsläufig unverdampfte Flüssigkeit aus dem Depot in den Mund des Konsumenten gelangt. Das Depot besteht meist aus einem kleinen Stück Vlies.
  • Neben dem Depot beinhaltet das Mundstück nur einen Strömungskanal und den Luftaustritt in Form einer kleinen Bohrung an seiner Stirnseite, durch den der mit verdampfter Flüssigkeit angereicherte Luftstrom in die Mundhöhle des Konsumenten gelangt.
  • Akkumulator- und Verdampfereinheit werden über ein Gewinde lösbar miteinander verbunden. Gewindestirnseite und Gewindefläche sind elektrisch leitend und voneinander isoliert, sodass im zusammengeschraubten Zustand ein elektrischer Strom zwischen Akkumulator- und Verdampfereinheit fließen und die Heizwendel bei aktiviertem Unterdruckschalter bzw. Unterdruckregler durch den Akku versorgt werden kann. Im demontierten Zustand kann die Akkumulatoreinheit über dasselbe Gewinde mit einem Ladegerät verbunden werden.
  • Das Mundstück wird über einen zylindrischen Flansch auf das dem Gewinde gegenüberliegende Ende der Verdampfereinheit aufgesteckt wobei das Depot im Mundstück mit dem Metallgeflecht der Verdampfereinheit in Berührung kommt und der Flüssigkeitstransport aus dem Depot in das Innere der Heizspirale inganggesetzt wird.
  • Ein großer Nachteil dieser Ausgestaltung elektronischer Zigaretten mit separater wiederverwendbarer Verdampfereinheit ist die zunehmende Verschmutzung der Verdampfereinheit während ihrer Lebensdauer. Da vor dem Austausch der Verdampfereinheit in der Regel viele Depots à 200 Puffs konsumiert werden und die Kapillare nicht gereinigt werden besteht die potentielle Gefahr Mikroorganismen und unerwünschte schädliche Substanzen zu verdampfen. Bis zu 6 Monate kann eine Verdampfereinheit benutzt werden.
  • Ein weiterer Nachteil der zunehmenden Verunreinigung der Verdampfereinheit ist die potentielle Qualitätseinbusse über die Konsumdauer. So vermischt sich z. B. beim Austausch eines Mundstücks die zu verdampfende Flüssigkeit des neuen Mundstücks mit der restlichen in den Kapillaren befindlichen Flüssigkeit. Besonders nachteilig ist dies, wenn der Konsument mit einem Verdampfer verschiedene Aromen konsumieren möchte.
  • Ebenfalls nachteilig macht sich der Austritt von Flüssigkeit beim Wechseln der auf den Verdampfer aufgesteckten Mundstücke bemerkbar, wodurch der Konsument häufig in Hautkontakt mit nikotinhaltiger Flüssigkeit kommt. Je nach Nikotingehalt kann es durch den Hautkontakt zu leichten Vergiftungen kommen.
  • Nicht zuletzt ergibt sich aus dieser dreiteiligen Ausgestaltung eine schwer weiter zu reduzierende Länge als Nachteil, was der Zielsetzung den Bauraum einer King-Size Zigarette nicht merklich zu überschreiten zuwider läuft.
  • Eine teilweise Verbesserung wird gegenüber den zuvor erwähnten Nachteilen erzielt, wenn die Verdampfereinheit in das Mundstück integriert wird, da der Austritt von Flüssigkeit und das damit verbundene Hautkontaktrisiko vermieden werden und der Bauraum besser einer King-Size Zigarette angenähert werden kann.
  • Als Nachteil stellt sich nun jedoch die mit dem Verdampfer in das Mundstück gewanderte Schraubverbindung dar, wodurch sich, abgesehen von der unkomfortablen Handhabung einer Schraubverbindung, aufgrund der relativ dicken metallischen Wandung im Bereich des Gewindes und dem nun gegebenen Einwegcharakter des kombinierten Produktes ein Entsorgungsproblem ergibt, besonders da es sich um ein Produkt für die Massenherstellung handelt wodurch sich der übermäßige Materialeinsatz potenziert.
  • Für beide zuvor genannten Varianten, d. h. sowohl für die Variante mit separatem Verdampfer, als auch für die Variante mit im Mundstück integriertem Verdampfer stellt die Nachfüllbarkeit der jeweiligen Depots sowie die damit verbundene bereits weit verbreitete Nachfüllpraxis aufgrund der potentiellen Gefahr, die von nikotinhaltigen Flüssigkeiten ausgehen, ein großes Problem dar. Nachfüllflaschen können eine für Kinder letale Dosis Nikotin enthalten.
  • Weiterhin wird der vermeintliche hygienische Vorteil der Systeme mit im Mundstück integriertem Verdampfer zunichte gemacht, da auch diese in der Praxis häufig nachgefüllt werden, obwohl diese anstelle der Glasfaserkapillare häufig Fasern als Kapillare verwenden, die bei längerem Gebrauch verkohlen.
  • Abschließend liegt ein großer Nachteil der Systeme mit im Mundstück integriertem Verdampfer aufgrund der verwendeten Komponenten, wie dem spanend hergestellten Schraubflansch mit elektrischer Trennung von Außenring und Stirnseite, und des schwer automatisierbaren Zusammenbaus, wie der über Drähte mit dem Schraubflansch verlöteten Heizwendel und dem durch die Heizwendel geführten Glas- oder Naturfaserbündel, in der für ein Massenprodukt nicht gegebenen Herstellbarkeit auf schnell-laufenden Maschinen.
  • W02011/009920 beschreibt ein Verfahren zum Verflüchtigen von Wirk-und/oder Aromastoffen zwecks Abgabe eines inhalierbaren Aerosols, wobei ein mit Wärmeenergie beaufschlagtes Fluid einen Strömungskanal in einem vorzugsweise zylindrischen Hohlkörper durchströmt und wobei das Fluid in diesem Strömungskanal mindestens eine Verdampfermembran teilweise oder vollständig durchströmt, wobei die mindestens eine Verdampfermembran mit einer zu verdampfenden Wirk- und oder Aromastoff enthaltenden Substanz benetzt ist und/oder benetzt wird und wobei das zusätzlich Wärmeenergie beinhaltende, d.h. mit Wärmeenergie beaufschlagte Fluid beim Durchströmen der Verdampfermembran diese Substanz oder Substanzen verdampft und dem Fluidstrom zuführt.
  • Das zuletzt genannte Verfahren sowie die darauf basierende Vorrichtung ermöglichen eine optimale Verdampfung von Wirk- und/oder Aromastoffe enthaltenden Substanzen ohne die zuvor genannten Nachteile, wie Hygieneprobleme, bauartbedingte hohe Herstellkosten und zu lange Konsumdauer, der am Markt erhältlichen elektrischen Systeme, wodurch es sich prinzipiell ideal als Mundstück für eine rauchfreie Zigarette eignet, jedoch arbeitet das Verfahren mit einem durch Verbrennung von Flüssiggas bereits wärmebeaufschlagten Fluidstrom, wie er durch das in W02008/113420 beschriebene Verfahren zur Verfügung gestellt wird, wogegen die rein elektrische Erzeugung eines entsprechend warmen Fluidstromes im Bauraum einer Zigarette oder kleinen Zigarre aufgrund unzureichendem Platz für einen Wärmetauscher nicht darstellbar ist.
  • W02008/113420 beschreibt ein Verfahren zur Verflüchtigung von Wirk-und/oder Aromastoffen zwecks Abgabe eines inhalierbaren Aerosols, wobei Verbrennungsgase eines brennbaren Gases, welches vorzugsweise mit Luftüberschuss verbrannt wird, teilweise oder vollständig, gegebenenfalls vermischt mit Umgebungsluft, durch einen Wirk- und/oder Aromastoff-Depot geführt werden und wobei eine gewünschte Temperatur durch den Anteil an Verbrennungsgasen und ggf. durch das Mischungsverhältnis dieser Verbrennungsgase mit Umgebungsluft wählbar ist.
  • Ein entscheidender Nachteil dieses Verfahrens ist die Verwendung von Flüssiggas, wodurch aufgrund der vermeintlichen Explosionsgefahr in direkter Nähe zum Gesicht, auch wenn diese nur rein hypothetisch und durch Fail-Safe-Auslegung beherrschbar ist, nicht nur Sicherheitsbedenken bei potentiellen Kunden bestehen sondern darauf basierende Produkte mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht an Bord von Flugzeugen mitgeführt werden dürfen.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach eine Vorrichtung für elektronische Zigaretten bereit zu stellen, die eine Verdampfung von Nikotin und/oder Zusatzstoffen ohne wiederverwendbare mit zu verdampfender Flüssigkeit in Kontakt stehende Bauteile gewährleistet und vorzugsweise gleichzeitig eine starke Reduktion der Kosten und Umweltbelastung durch Reduktion der verwendeten Materialmenge sowie Optimierung der Maschinengängigkeit zu erzielen.
    • Allgemeine Beschreibung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Heizvorrichtung wie in Anspruch 1 beschrieben, sowie einer Verdampfervorrichtung zum Verdampfen von Flüssigkeiten aus permeablen Verdampfermembranen (ähnlich wie sie in W02011/009920 beschrieben sind) die eine solche Heizvorrichtung beinhaltet, wobei die Heizvorrichtung folgendes umfasst:
    • ➢ Eine permeable Heizwiderstandsfolie in Gestalt einer Doppelspirale und/oder Schlangenlinie mit zwei Enden und Abmessung des Querschnittes einer Zigarette oder kleinen Zigarre, wobei die Zwischenräume der Doppelspirale und/oder Schlangenlinie des Heizwiderstandes (1) offen (permeabel) und somit durchlässig für strömende Fluide sind.
    • ➢ Mindestens zwei elektrische Kontakte (Kontaktlaschen), die auf ihrer einen Seite fest mit dem jeweils gegenüberliegenden Ende der Heizwiderstandsfolie verbunden sind und mit ihrer anderen Seite frei liegen, wodurch sie lösbar mit einer geregelten oder gesteuerten Spannungsquelle verbunden werden können, wobei die Heizwiderstandsfolie und die elektrischen Kontakte vorzugsweise aus einem Stück gefertigt sind.
  • Permeabel bedeutet im Sinne der Erfindung sowohl für die Heizwiderstandsfolie als auch für die Verdampfermembranen, dass diese in Richtung ihrer Flächennormalen gasdurchlässig sind.
  • Erfindungsgemäß besteht eine permeable Heizwiderstandsfolie aus einer elektrisch leitenden Folie welche vorzugsweise in eine Doppelspiral- oder Schlangenlinienform oder eine Kombination aus Doppelspiral- und Schlangenlinienform gestanzt oder lasergeschnitten wird.
  • Die erfindungsgemäße Heizwiderstandsfolie besteht aus einem elektrisch leitenden Material vorzugsweise aus einer Aluminium- oder Edelstahllegierung und besonders vorzugsweise aus lebensmittelechtem Reinaluminium, einer AlMn-Legierung oder rostfreiem Stahl, wie X5CrNi18-10.
  • Die Wandstärke einer erfindungsgemäßen permeablen Heizwiderstandsfolie liegt zwischen 0,01 mm und 0,2 mm, vorzugsweise jedoch zwischen 0,02 mm und 0,08 mm.
  • In Abhängigkeit von der elektrischen Leitfähigkeit der zu verdampfenden Flüssigkeit kann die Heizwiderstandsfolie mit einer hitzebeständigen und elektrisch isolierenden Kunststoffschicht, vorzugsweise einer Schicht aus Polyimid, Mikanit oder Silikon überzogen werden, wodurch bei zu geringem elektrischen Widerstand der zu verdampfenden Flüssigkeit im Verhältnis zum Widerstand der Heizwiderstandsfolie ein Kurzschluss vermieden wird. Mikanit im Sinne der Erfindung bezeichnet generell einen Kunstglimmer, d. h. ein Verbundwerkstoff bestehend aus Glimmerbruchstücken (Schichtsilicatbruchstücken) und Kunstharz als Matrixsystem. Beispielprodukte sind: flexibel Mikanit FLM M & P (bestehend aus mindestens 92% Muscovite oder alternativ Phlogopite, imprägniert mit einem hochtemperaturbeständigen Siliconbinder), Flexibel Mikanit FLM 521 P, usw.
  • Eine solche Heizvorrichtung kann z. B. als elektrischer Heizwiderstand in einer Verdampfervorrichtung zum Verdampfen von Wirk- und/oder Aromastoffe enthaltenden Substanzen, z. B. einem wegwerfbaren Einwegmundstück für eine elektronische Zigarette, verwendet werden. Durch einfaches Aufstecken auf eine Akkumulatoreinheit mit Unterdruckschalter bzw. Unterdruckregler ist die elektronische Zigarette einsatzbereit. Wird der Stromkreis durch den Unterdruckschalter bzw. Unterdruckregler geschlossen, erhitzt und verdampft die Heizwiderstandsfolie die Flüssigkeit aus der Verdampfermembran.
  • Ein weiterer Aspekt betrifft demnach eine Verdampfervorrichtung zum Verdampfen von Wirk- und/oder Aromastoffe enthaltenden Substanzen, vorzugsweise ausgestaltet als Mundstück in Form eines Hohlzylinders mit einem Fluideingang und einem Fluidausgang. Die Verdampfervorrichtung umfasst eine wie hierin beschriebene Heizvorrichtung und mindestens eine Verdampfermembran welche mit dem Heizwiderstand in Flächenkontakt steht. Die Verdampfermembran ist ebenfalls durchlässig für strömende Fluide und ist entweder mit einer zu verdampfenden Wirk- und/oder Aromastoffe enthaltenden Substanz benetzt, oder kann damit benetzt werden. Der Heizwiderstand und die Verdampfermembran(en) sind bevorzugt orthogonal oder winklig zur Richtung der das Mundstück passierenden Fluide angeordnet.
  • Durch die angegebene Ausführung der Verdampfervorrichtung wird aufgrund der erfindungsgemäßen größtmöglichen Kontaktfläche zwischen Heizwiderstandsfolie und Verdampfermembran bzw. Verdampfermembranen nicht nur ein sehr hoher Verdampferwirkungsgrad erzielt, sondern auch eine optimal gleichmäßige Verdampfung.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass durch eine Änderung der geometrischen Gestalt der Heizwiderstandsfolie, wie z. B. durch eine Änderung der Anzahl der Spiralwindungen, der Breite der Windungen und/oder der Wandstärke der Folie bzw. des dünnen Bleches die Leistung des Heizwiderstandes optimal an verschiedene zu verdampfende Substanzen mit unterschiedlichen Inhaltsstoffen angepasst werden kann.
  • Durch entsprechende Wahl des Materials sowie der geometrischen Parameter der Heizwiderstandsfolie kann der elektrische Widerstand der Heizwiderstandsfolie im Bereich von 1 - 10 Ω eingestellt werden, wodurch bei einer möglichen Nennspannung einer angeschlossenen Akkumulatoreinheit von 1,2 V (NiCd) - 3,7 V (Li-Ion) ein Spektrum von 0,1 - 13,7 Watt Heizleistung im Querschnitt eines Zigarettenmundstücks abgedeckt werden kann.
  • Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung ist, dass in die Kontur der Heizwiderstandsfolie durch eine lokale Verjüngung (Engstelle) eine Schmelzsicherung integriert werden kann, die bei aufgebrauchter Flüssigkeit, aufgrund der dann fehlenden Kühlung, thermisch zerstört wird und das Mundstück unbrauchbar macht, wodurch sich ein Einwegmundstück mit gezielter Konsumdauer von 5 - 20 Zügen je 20 - 50 ml, vorzugsweise aber 8 - 12 Zügen je 35 ml besonders einfach darstellen lässt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Verdampfervorrichtung weiterhin einen Flansch zur lösbaren Verbindung einer gesteuerten oder geregelten elektrischen Spannungsquelle mit den elektrischen Polen, wobei die Kontaktlaschen, die mit dem jeweils gegenüberliegenden Ende der Doppelspirale und/oder Schlangenlinie des Heizwiderstands verbunden sind nicht unmittelbar, d. h. nur über den Heizwiderstand, miteinander in Kontakt stehen. Diese Kontaktlaschen können über den Flansch in Verbindung mit den elektrischen Polen einer gesteuerten oder geregelten elektrischen Spannungsquelle gebracht werden.
  • Vorzugsweise verdeckt eine Isolierfolie die Kontaktlaschen zu einer Flanschfläche auf der Innenseite des Hohlzylinders des Mundstücks. Die Isolierfolie weist bevorzugt im Bereich der Flanschfläche mindestens zwei axial versetzte Kontaktöffnungen, wobei diese Kontaktöffnungen vorzugsweise derart ausgestaltet sind, dass sie axial in einer Ebene liegen und jeweils nur eine Kontaktlasche freigeben. Die Pole einer gesteuerten oder geregelten elektrischen Spannungsquelle sind z. B. zwei axial versetzte Ringe und im verbundenen Zustand von Mundstück und Spannungsquelle steht jeweils ein Pol der Spannungsquelle über die Kontaktöffnungen mit den Kontaktlaschen und über die Kontaktlaschen mit jeweils einem Ende der Doppelspirale und/oder Schlangenlinie des Heizwiderstands in Verbindung.
  • In einer weiteren Ausführung, weisen die Kontaktlaschen und/oder die Flanschfläche bevorzugt mindestens eine Passnut und/oder Passnase auf, wobei diese ein entsprechendes Gegenstück in Form mindestens einer Passnase und/oder Passnut an der gesteuerten oder geregelten elektrischen Spannungsquelle besitzen. Im verbundenen Zustand von Mundstück und Spannungsquelle steht jeweils ein Pol der Spannungsquelle mit den Kontaktlaschen und über die Kontaktlaschen mit jeweils einem Ende der Doppelspirale und/oder Schlangenlinie des Heizwiderstands in Verbindung.
  • In einer weiteren, bevorzugten Ausführung mindestens sich eine spitz zulaufende und/oder scharfkantige Öffnerlasche aus einer metallische Folie oder einem dünnen Blech mit ihrer spitzen und/oder scharfkantigen Seite voraus vom Heizwiderstand axial in Richtung des Flanschs des Mundstücks erstreckt und derart ausgebildet ist, dass sie beim Verbinden von Mundstück und Spannungsquelle eine zwischen Heizwiderstand und Flansch befindliche Verschlussfolie einer Speicherkapsel, die mit einer Wirk- und/oder Aromastoffe enthaltenden Substanz gefüllt ist, ansticht und/oder aufschneidet.
  • Demnach ermöglicht die Erfindung nicht nur die Herstellung einer Kombination aus Depot- und Verdampferfunktion in einem Einwegmundstück mit, gegenüber bekannten Vorrichtungen dieser Art, effizienterer Verdampfung sowie geringerem Ressourcenverbrauch, sondern bietet auch ein genau definiertes zeitlich begrenztes Konsumerlebnis.
  • Aufgrund der bevorzugten Herstellung der beschrieben Heizwiderstandsfolie durch Stanzen und Gesenkbiegen, lässt sich diese hervorragend in einen schnell-laufenden Produktionsprozess integrieren, worin ein weiterer wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung begründet liegt.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Im Folgenden werden nun Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt zwei Varianten einer bevorzugten Ausgestaltung der in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Heizvorrichtung, bei der der Heizwiderstand 1, die Kontaktlaschen 13 und zwei Öffnerlaschen 14 aus einem einzigen Stück metallischer Folie gefertigt sind.
    1. a) Eine Doppelspirale 101 als Heizwiderstand 1.
    2. b) Eine Schlangenlinie 102 als Heizwiderstand 1, in der zusätzlich eine Schmelzsicherung 12 integriert ist.
  • Fig. 2 zeigt wie ein Mundstück 3, nach einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, mit einer Spannungsquelle 4 verbunden wird, wobei die beiden ringförmigen Pole 41 der Spannungsquelle 4 über die Kontaktöffnungen 21 in der Isolierfolie 2 mit den Kontaktlaschen 13 in Kontakt kommen, wodurch der Heizwiderstand 1 mit Strom versorgt werden kann und wobei die Speicherkapsel 36 durch die Stirnseite des Flanschs 33 der Spannungsquelle 4 axial innerhalb des Hohlzylinders 31 in Richtung Pufferspeicher 321 verschoben wird, wodurch die Öffnerlaschen 14 die Verschlussfolie 361 der Speicherkapsel 36 aufreißen und die Wirk- und/oder Aromastoff enthaltende Substanz in den Pufferspeicher 321 und von dort aus weiter in die Verdampfermembranen 32 fließt.
    1. a) Mundstück im inaktiven Lagerzustand mit intakter Verschlussfolie 361 und Speicherkapsel 36 in Ausgangsposition, bei noch nicht aufgesteckter Spannungsquelle 4.
    2. b) Mundstück im aktivierten Gebrauchszustand mit zerstörter Verschlussfolie 361 und Speicherkapsel 36 in Endposition, mit aufgesteckter Spannungsquelle 4.
    Beschreibung einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dient eine erfindungsgemäße Vorrichtung als Heizwiderstand 1 z.B. in einer in W02011/009920 beschriebenen Vorrichtung, d. h. eine erfindungsgemäße Vorrichtung wird mit einer Vorrichtung kombiniert, in der ein Fluid mindestens eine Verdampfermembran 32 in einem Strömungskanal 31 durchströmt, wobei die mindestens eine Verdampfermembran 32 mit einer zu verdampfenden Wirk- und oder Aromastoff enthaltenden Substanz benetzt ist und/oder benetzt wird, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung der zu verdampfenden Wirk- und oder Aromastoff enthaltenden Substanz Wärmeenergie zuführt, wodurch diese Substanz verdampft und dem Fluidstrom zugeführt wird.
  • In dieser Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung,
    • ➢ einen Hohlzylinder 31 bestehend aus Kunststofffolie, Karton und Belagpapier, wobei das Belagpapier außen um den Karton gewickelt ist und vorzugsweise dem sogenannten Korkpapier von Zigarettenfiltern entspricht und der Karton auf der Innenseite mit einer Kunststofffolie beschichtet ist,
    • ➢ eine permeable Heizwiderstandsfolie 1 in Form einer Doppelspirale 101, welche aus Aluminiumfolie gestanzt ist wobei die permeable Heizwiderstandsfolie 1 mit einer Isolierschicht 11 aus Polyimid beschichtet ist,
    • ➢ zwei elektrische Kontakte 13 in Form von Kontaktlaschen 13 an der Heizwiderstandsfolie 1, die sich longitudinal innerhalb des Hohlzylinders 31 entlang dessen Innenfläche von der Heizwiderstandsfolie 1 bis in den Flansch 33 erstrecken, wobei die Kontakte jeweils den Querschnitt eines Viertelkreisbogens beschreiben,
    • ➢ zwei permeable Verdampfermembranen 32, wobei in axialer Richtung jeweils eine Verdampfermembran 32 vor und eine Verdampfermembran 32 hinter der permeablen Heizwiderstandsfolie 1 in direktem Flächenkontakt mit dieser angeordnet sind und wobei die Verdampfermembranen partiell direkt miteinander in Kontakt stehen,
    • ➢ ein Verdampferzwischenspeicher 321 in Form eines Rings aus einem saugfähigen Vlies, über den die Verdampfermembranen 32, wie ein Trommelfell gespannt sind,
    • ➢ zwei Öffnerlaschen 14 in Form von spitzen Zacken die aus den Kontaktlaschen 13 in den Strömungskanal 31 hineinragen und axial von der Heizwiderstandsfolie 1 in Richtung Flansch 33 zeigen,
    • ➢ eine Isolierfolie 2 die sich longitudinal innerhalb des Hohlzylinders 31 und innerhalb der Kontaktlaschen 13 entlang deren Innenfläche von der Heizwiderstandsfolie 1 bis in den Flansch 33 erstreckt mit zwei axial versetzten Kontaktöffnungen 21, wobei die Innenseite der Isolierfolie 2 und die durch die Kontaktöffnungen 21 freiliegenden Flächen der Kontaktlaschen 13 die Flanschfläche 331 des mundstückseitigen Flanschs 33 darstellen,
    • ➢ eine axial bewegliche ringförmige Speicherkapsel 36 innerhalb der Isolierfolie 2 des Hohlzylinders 31, welche eine Wirk- und/oder Aromastoff enthaltende Substanz beinhaltet die durch eine Verschlussfolie 361 versiegelt wird, wobei die Verschlussfolie 361 zerstört wird, wenn die Speicherkapsel 36 soweit in Richtung der Heizwiderstandsfolie 1 bewegt wird, dass die Verschlussfolie 361 von den Öffnerlaschen 14 durchdrungen wird.
  • Die zuvor beschriebene bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird mit einer stabförmigen Spannungsquelle 4 mit zwei ringförmigen Polen 41 an der Außenfläche des spannungsquellenseitigen Flanschs 33 verwendet, wobei die Spannungsquelle an der Stirnseite des Flanschs 33 eine Luftaustrittsöffnung besitzt, durch die der Fluidstrom in das Mundstück 3 fließt, wobei sich im Strömungskanal der Spannungsquelle ein Unterdruckregler befindet, der im verbundenen Zustand den Stromfluss aus der Spannungsquelle über die ringförmigen Pole 41 durch die Kontaktlaschen 13 und die Heizwiderstandsfolie 1 des Mundstücks 3 steuert. Tabelle 1: Referenzliste
    Nr. Allgemeine Bezeichnung Spezifische Bezeichnung
    1 Heizwiderstand permeable Heizwiderstandsfolie
    101 Doppelspirale
    102 Schlangenlinie
    11 Isolierschicht elektrisch isolierende Kunststoffschicht
    12 Schmelzsicherung
    13 Kontaktlasche elektrischer Kontakt
    14 Öffnerlasche
    2 Isolierfolie
    21 Kontaktöffnung
    3 Mundstück
    31 Hohlzylinder Strömungskanal
    311 Fluideingang
    312 Fluidausgang
    313 Strömungskanal
    32 Verdampfermembran permeable Verdampfermembran
    321 Pufferspeicher Verdampferzwischenspeicher
    33 Flansch
    331 Flanschfläche
    34 Passnut
    35 Passnase
    36 Speicherkapsel
    361 Verschlussfolie
    4 Spannungsquelle Akkumulatoreinheit mit Unterdruckschalter
    41 Pol elektrischer Pol

Claims (13)

  1. Heizvorrichtung umfassend einen Heizwiderstand (1) in Form einer metallischen Folie oder eines dünnen Blechs in Gestalt einer Doppelspirale (101) und/oder Schlangenlinie (102) mit zwei Enden und Abmessung des Querschnittes einer Zigarette oder kleinen Zigarre, wobei die Zwischenräume der Doppelspirale und/oder Schlangenlinie des Heizwiderstandes (1) offen und somit durchlässig für strömende Fluide sind und wobei jeweils mindestens eine Kontaktlasche (13) aus metallischer Folie oder dünnem Blech mit je einem Ende der Doppelspirale (101) und/oder Schlangenlinie (102) des Heizwiderstands (1) verbunden ist, wobei die Kontaktlaschen (13), die mit dem jeweils gegenüberliegenden Ende der Doppelspirale (101) und/oder Schlangenlinie (102) des Heizwiderstands (1) verbunden sind nicht unmittelbar miteinander in Kontakt stehen.
  2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Heizwiderstand (1) und die Kontaktlaschen (13) aus einem Stück metallischer Folie oder dünnem Blech bestehen.
  3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, welche weiterhin mindestens eine spitz zulaufende und/oder scharfkantige Öffnerlasche (14) umfasst.
  4. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Heizwiderstand (1), die Kontaktlaschen (13) und ggf. die Öffnerlasche(n) (14) aus einem Stück metallischer Folie oder dünnem Blech bestehen.
  5. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die metallische Folie oder das dünne Blech des Heizwiderstands (1), der Kontaktlaschen (13) und/oder der Öffnerlasche(n) (14) aus Reinaluminium, einer Aluminium-Mangan-Legierung oder rostfreiem Stahl besteht.
  6. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Heizwiderstand (1) mit einer Isolierschicht (11), vorzugsweise einer Schicht aus Polyimid, Mikanit oder Silikon überzogen ist.
  7. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Heizwiderstand (1) eine Schmelzsicherung (12) in Form einer Engstelle in der Doppelspirale (101) und/oder Schlangenlinie (102) im Bereich der Verdampfermembran (32) oder Verdampfermembranen (32) aufweist.
  8. Verdampfervorrichtung zum Verdampfen von Wirk- und/oder Aromastoffe enthaltenden Substanzen, ausgestaltet als Mundstück (3) in Form eines Hohlzylinders (31) mit einem Fluideingang (311) und einem Fluidausgang (312), umfassend eine Heizvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 und mindestens eine Verdampfermembran (32) welche mit dem Heizwiderstand (1) in Flächenkontakt steht, welche ebenfalls durchlässig für strömende Fluide ist und welche mit einer zu verdampfenden Wirk- und/oder Aromastoffe enthaltenden Substanz benetzt ist oder benetzt werden kann.
  9. Verdampfervorrichtung nach Anspruch 8, weiterhin umfassend einen Flansch (33) zur lösbaren Verbindung einer gesteuerten oder geregelten elektrischen Spannungsquelle (4) mit den elektrischen Polen (41), wobei die Kontaktlaschen (13), die mit dem jeweils gegenüberliegenden Ende der Doppelspirale (101) und/oder Schlangenlinie (102) des Heizwiderstands (1) verbunden sind nicht unmittelbar miteinander in Kontakt stehen und wobei diese über den Flansch (33) in Verbindung mit den elektrischen Polen (41) einer gesteuerten oder geregelten elektrischen Spannungsquelle (4) gebracht werden können.
  10. Verdampfervorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Heizwiderstand (1) und die mindestens eine Verdampfermembran (32) orthogonal oder winklig zur Richtung der das Mundstück (3) passierenden Fluide angeordnet sind.
  11. Verdampfervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei eine Isolierfolie (2) die Kontaktlaschen (13) zu einer Flanschfläche (331) auf der Innenseite des Hohlzylinders (31) des Mundstücks (3) verdeckt und wobei die Isolierfolie (2) im Bereich der Flanschfläche (331) mindestens zwei axial versetzte Kontaktöffnungen (21) aufweist, die Kontaktöffnungen (21) derart ausgestaltet sind, dass sie axial in einer Ebene liegen und jeweils nur eine Kontaktlasche (13) freigeben und wobei die Pole (41) einer gesteuerten oder geregelten elektrischen Spannungsquelle (4) zwei axial versetzte Ringe sind und wobei im verbundenen Zustand von Mundstück (3) und Spannungsquelle (4) jeweils ein Pol (41) der Spannungsquelle (4) über die Kontaktöffnungen (21) mit den Kontaktlaschen (13) und über die Kontaktlaschen (13) mit jeweils einem Ende der Doppelspirale (101) und/oder Schlangenlinie (102) des Heizwiderstands (1) in Verbindung steht.
  12. Verdampfervorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Kontaktlaschen (13) und/oder die Flanschfläche (331) mindestens eine Passnut (34) und/oder Passnase (35) aufweisen, wobei diese ein entsprechendes Gegenstück in Form mindestens einer Passnase (35) und/oder Passnut (34) an einer gesteuerten oder geregelten elektrischen Spannungsquelle (4) besitzen, wobei im verbundenen Zustand von Mundstück (3) und Spannungsquelle (4) jeweils ein Pol (41) der Spannungsquelle (4) mit den Kontaktlaschen (13) und über die Kontaktlaschen (13) mit jeweils einem Ende der Doppelspirale (101) und/oder Schlangenlinie (102) des Heizwiderstands (1) in Verbindung steht.
  13. Verdampfervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei mindestens eine spitz zulaufende und/oder scharfkantige Öffnerlasche (14) aus einer metallische Folie oder einem dünnen Blech, welche sich mit ihrer spitzen und/oder scharfkantigen Seite voraus vom Heizwiderstand (1) axial in Richtung des Flanschs (33) des Mundstücks (3) erstreckt und derart ausgebildet ist, dass sie beim Verbinden von Mundstück (3) und Spannungsquelle (4) eine zwischen Heizwiderstand (1) und Flansch (33) befindliche Verschlussfolie (361) einer Speicherkapsel (36), die mit einer Wirk- und/oder Aromastoffe enthaltenden Substanz gefüllt ist, ansticht und/oder aufschneidet.
EP11183197.0A 2011-09-28 2011-09-28 Permeable elektrische Heizwiderstandsfolie zum Verdampfen von Flüssigkeiten aus Einwegmundstücken mit Verdampfermembranen Active EP2574247B1 (de)

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