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WO2022194917A1 - Ceramic for an evaporator device - Google Patents

Ceramic for an evaporator device Download PDF

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Publication number
WO2022194917A1
WO2022194917A1 PCT/EP2022/056791 EP2022056791W WO2022194917A1 WO 2022194917 A1 WO2022194917 A1 WO 2022194917A1 EP 2022056791 W EP2022056791 W EP 2022056791W WO 2022194917 A1 WO2022194917 A1 WO 2022194917A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ceramic
evaporator
liquid
evaporator device
blocking conductor
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2022/056791
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
André GEILEN
Simon GEISS
Ralf Martin Rieß
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.)
Alveon GmbH
Original Assignee
Alveon GmbH
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
Application filed by Alveon GmbH filed Critical Alveon GmbH
Publication of WO2022194917A1 publication Critical patent/WO2022194917A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • A61M2205/8206Internal energy supply devices battery-operated

Definitions

  • the present invention relates to a ceramic for accommodating a liquid to be evaporated in an evaporator device.
  • the invention also relates to an evaporator device with such a ceramic.
  • An evaporator device is generally used for evaporating a liquid and is usually used in inhalers.
  • Such an evaporator device usually has a wick for receiving the liquid to be evaporated and a felt wire which is connected to the wick in a heat-transferring manner and generates heat when supplied with electricity in order to evaporate the liquid held in the wick.
  • DE 102018 119566 A1 discloses an evaporator device with an evaporator made of an electrically conductive porous element, which is used at the same time to store the liquid and to flow for the purpose of evaporating the liquid in order to prevent the formation of so-called dry hits, i.e. local , to avoid excessive heating, which can lead to the destruction of the wick.
  • DE 102016 120803 A1 discloses an evaporator device with an evaporator consisting of a doped and electrically conductive evaporator ceramic.
  • the evaporator ceramic is provided with microchannels that are regulated and have a predetermined orientation, through which liquid is conducted for the purpose of evaporation. When supplied with electricity, the evaporator ceramic generates heat in order to evaporate the liquid contained therein.
  • the evaporator device also has a flow control device, which controls the flow of the liquid through the microchannels in order to achieve metering of the liquid to be evaporated.
  • DE 102017 123868 A1 discloses an evaporator device which, like the evaporator device known from DE 102016 120803 A1, has an evaporator ceramic with parallel microchannels for storing and evaporating the liquid.
  • a wick structure is additionally provided in the inlet area and is connected to the inlet side in a surface-contacting manner.
  • a disadvantage of the solutions known from the prior art is that the liquid to be evaporated is subject to narrow limits in terms of its nature in order to be able to store the liquid in the ceramic without draining the liquid. This results in a limited selection of possible liquids that can be used and consequently limited possible uses of the associated evaporator device and/or the associated inhaler.
  • the present invention is therefore concerned with the task of specifying improved or at least different embodiments for a ceramic for receiving a liquid to be evaporated in an evaporator device and for an evaporator device for evaporating a liquid, which are characterized in particular by more variable possible uses and/or a simplified implementation .
  • the present invention is based on the general idea of using pores in a ceramic to hold a liquid to be evaporated, the pores having an average size of between 0.05 ⁇ m and 50 ⁇ m.
  • the mean sizes of the pores lead to such a relationship between the Surface and the volume of the respective pores that these have capillary forces, which compensate for the gravitational and / or pressure-related forces acting on a recorded in the volume drop-shaped particle of a liquid, preferably outweigh.
  • the result of this is that the droplet-shaped particles, also referred to below as droplets, remain in the pores. Consequently, the outflow of the droplets and consequently of the liquid from the ceramic is prevented or at least considerably reduced. This means that even low-viscosity liquids can be absorbed and stored in the ceramic.
  • the ceramic can absorb and store a greater variability of liquids of different viscosities without the liquids flowing out of the ceramic.
  • the liquids can be provided more cost-effectively and in a wider range.
  • active ingredients taken up in the liquids can thus be simplified and/or provided with a more precise dose.
  • the ceramic and the associated evaporator device can also be used for a controllable inhalation of said active ingredients and thus a controllable and/or predetermined dosing of the active ingredients.
  • the capillary forces described above also lead to the ceramic being saturated with the liquid in the event of a hydraulic connection to the liquid to be evaporated without any further action, such as for example actively pumping the liquid into the ceramic.
  • the ceramic is used to hold a liquid, in particular a low-viscosity liquid, and is used in an evaporator device.
  • the evaporator device serves to evaporate the liquid contained in the ceramic.
  • the liquid vaporized with the vaporizer device is preferably used for inhalation.
  • the ceramic For receiving the liquid to be evaporated, the ceramic has a receiving structure consisting of pores in the ceramic, which is also referred to below as a pore structure.
  • the pore structure has an average pore size of between 0.05 ⁇ m and 50 ⁇ m.
  • a further advantage of the idea according to the invention can be seen in the fact that the mean sizes of the pore structure according to the invention lead to an increase in the area of the droplets that is in contact with the ceramic. In other words, an increased area of the ceramic transfers heat to the droplets to vaporize the liquid. This leads to a more even vaporization of the liquid and thus improved control over the vaporization. In addition, the liquid evaporates more quickly in this way.
  • mean pore size is to be understood in particular as meaning the ratio between four times the volume and the area of the pores, ie 4V/A, as specified in particular in the ISO 15901 standard.
  • the pores of the ceramic are expediently formed during the firing of the ceramic, which can take place, for example, by means of sintering.
  • the pores for receiving the liquid are advantageously not introduced separately, in particular not subsequently, into the ceramic.
  • an intrinsic property of the ceramic given by the open position, is used to store the liquid to be evaporated. This leads to a simple and inexpensive preparation of the ceramic.
  • Different mean Pore sizes can be achieved through different components and/or by means of an adapted production of the ceramic.
  • the ceramic is used in particular to hold low-viscosity liquids.
  • Low-viscosity liquids are to be understood in particular as liquids which have a viscosity of 45 mPas and less.
  • the liquid can be any liquid.
  • the advantages according to the invention can be increased in that the pore sizes of the pores of the pore structure are at least largely within the mean pore size. This means in particular that a maximum of 10% of the pores have pore sizes that are larger than four times the average pore size. This means that pores with pore sizes above the mean pore size are reduced, preferably not present. As a result, the effects of pores with pore sizes above the mean pore size on the overall behavior of the ceramic, and consequently the effects of larger volume droplets in these pores on the overall behavior of the liquid imbibed in the ceramic, are negligible or at least reduced. In this way, it is possible in particular to prevent the liquid from flowing out of the ceramic.
  • the droplets taken up in the pores have essentially the same volume, corresponding to the size distribution of the pores.
  • the liquid can be evaporated in a more homogeneous and/or controlled manner in this way.
  • the average pore size is between 0.1 gm and 25 gm, preferably between 0.15 gm and 10 gm, particularly preferably between 0.2 gm and 5 gm.
  • the ceramic is used in addition to receiving the liquid to generate heat for evaporating the liquid.
  • the ceramic has an integrated heating function for heating and thus evaporating the liquid.
  • the ceramic is preferably an electrically conductive ceramic, which is also referred to below as an evaporator ceramic.
  • the evaporator ceramic During operation with an electrical supply, the evaporator ceramic generates homogeneous heat for evaporating the liquid contained in the pore structure by means of its electrical conductivity.
  • the evaporator ceramic is a heating resistor. In this way, in particular, losses during the heat transfer to the liquid are avoided or at least reduced and at the same time a uniform heat transfer to the liquid is achieved. As a result, the liquid can be evaporated in a more controlled manner.
  • the evaporator ceramic can be an electrically conductive ceramic of any type, as long as it has the pore structure and generates heat homogeneously in a predetermined area when there is an electrical supply, in particular when an electrical voltage is applied. It is conceivable that the evaporator ceramic is electrically conductive per se.
  • Ceramics made of metal oxides such as titanium oxides, or metal carbides and silicon carbides.
  • composite ceramics can be used which have electrically conductive and electrically non-conductive networks of different materials, with the conductive networks expediently being homogeneously distributed in the ceramic.
  • Such composite ceramics are those with metal oxides of different oxidation states.
  • Mixed oxide ceramics can also be used, which are produced by mixing different starting materials, with a new material being created by chemical reactions during the production of the ceramic, typically during sintering. Examples of the starting materials are different metal oxides.
  • doped ceramics can be used, which become electrically conductive through doping.
  • any combination of the ceramics mentioned can also be used, provided the evaporator ceramic is an electrically conductive ceramic with the receiving structure, which generates heat homogeneously during operation.
  • the evaporator device has two electrical connections for the electrical supply of the evaporator device.
  • the evaporator device can have a heater separate from the ceramic, in particular an electric heater, which generates heat during operation when electrically supplied and transfers it to the ceramic in order to evaporate the liquid contained in the pore structure.
  • the ceramic is also conceivable to design the ceramic as an evaporator ceramic.
  • the evaporator ceramic is electrically supplied during operation by means of the connections.
  • a path of the electrical current also referred to below as the current path, runs through the connections and through the evaporator ceramic.
  • a separate heater for generating heat for the purpose of evaporating the liquid can be dispensed with.
  • the evaporator device can thus be implemented in a simplified manner.
  • the ceramic in particular the evaporator ceramic, is designed for operation in a thermal operating range that is limited by a lower initial operating temperature and an upper final operating temperature.
  • the evaporator device for evaporating the liquid, the evaporator device, in particular the evaporator ceramic, generates heat in the operating range and thus between the initial operating temperature and the final operating temperature when electrically supplied.
  • the temperature can be monitored by means of a corresponding sensor system, which is expediently connected in a communicating manner to a control device.
  • Embodiments are considered to be advantageous in which the evaporator device has an electrical conductor, which is also referred to below as a blocking conductor.
  • the blocking conductor is arranged in the current path so that the electric current flows through the blocking conductor during operation.
  • the blocking conductor is connected to the ceramic, in particular the evaporator ceramic, in a heat-transferring manner.
  • the blocking conductor is designed in such a way that it has a suddenly increasing electrical resistance at the final operating temperature. Due to the heat-transferring connection of the blocking conductor to the ceramic, when the final operating temperature is reached, there is a sudden increase in the electrical resistance in the current path and thus an interruption or at least a significant reduction in the electrical supply of the evaporator device, in particular the evaporator ceramic.
  • the final operating temperature is at least essentially influenced, preferably determined, by means of the blocking conductor.
  • the final operating temperature is thus specified and determined without additional sensors.
  • the ceramic therefore has a temperature between the initial operating temperature and the final operating temperature.
  • the amount of liquid evaporated can thus be controlled in a simple and reliable manner over the duration of the electrical supply to the evaporator. In particular, it is possible in this way to achieve complete evaporation of all of the liquid contained in the ceramic over a predetermined duration of the electrical supply of the evaporator.
  • the heat-transferring connection of the blocking conductor to the ceramic is advantageously such that the temperature of the blocking conductor corresponds at least essentially to the temperature of the ceramic, in particular the evaporator ceramic.
  • the evaporator device can have a single blocking conductor.
  • the evaporator device with two or more such blocking conductors. It is preferred here if the blocking conductors are identical. In the present case, a sudden increase in the electrical resistance when the final operating temperature is exceeded is to be understood as meaning an increase that exceeds a linear increase.
  • At least one of the at least one blocking conductor shows a potential increase in the electrical resistance when the final operating temperature is exceeded.
  • at least one of the at least one blocking conductor is designed in such a way that its electrical resistance begins to increase exponentially when the final operating temperature is exceeded.
  • Embodiments have proven to be advantageous in which the electrical resistance of at least one of the at least one blocking conductor, advantageously of the respective blocking conductor, increases by at least one power of ten in the 50° C. following the final operating temperature. In this way, the evaporation parameters can be controlled particularly easily and effectively.
  • Embodiments are considered advantageous in which at least one of the at least one blocking conductor, advantageously the respective blocking conductor, is configured as a PTC thermistor, with the final operating temperature lying between an initial temperature and an end temperature of the at least one PTC thermistor.
  • PTC thermistors have a characteristic current curve, with the electrical resistance suddenly increasing by several powers of ten from the initial temperature onwards. What is achieved in this way is that the blocking conductor does not affect the electrical resistance of the entire evaporator device, also referred to below as the overall resistance, up to the initial temperature or as little as possible, and that the blocking conductor only has an effect that increases the overall resistance when the initial temperature is reached.
  • the total resistance is in this way until reaching the final operating temperature of the ceramic and possibly the heater, in particular of the evaporator ceramic, and when the End operating temperature dominated by the at least one blocking conductor.
  • operation in the thermal operating range can take place with reduced energy consumption and thus increased efficiency.
  • the final operating temperature is reached, there is a precisely defined and reliable interruption or at least a reduction in the electrical supply.
  • the final operating temperature can be anywhere between the initial temperature and the final temperature, advantageously between the initial temperature and the nominal temperature, of the PTC thermistor.
  • the final operating temperature corresponds to the initial temperature of the PTC thermistor. In this way, it is achieved in particular that no increased expenditure of energy, in particular no increased power consumption, is necessary to reach the final operating temperature. This leads to an increased efficiency of the evaporator device.
  • the evaporator device can be operated in this way with batteries, in particular rechargeable batteries, easily and with an increased service life. Furthermore, this leads to the blocking conductor generating no heat, or as little heat as possible, in the operating range. This results in improved control over the evaporation parameters.
  • the respective at least one blocking conductor can be arranged anywhere in the current path, provided that it is connected to the ceramic, in particular the evaporator ceramic, in a heat-transferring manner.
  • the heat-transferring connection between the respective blocking conductor and the ceramic, in particular the evaporator ceramic can be configured as desired.
  • Embodiments are preferred in which at least one of the at least one blocking conductor, advantageously the respective blocking conductor, lies flat on the ceramic.
  • one of the at least one blocking conductor can lie directly flat on the ceramic.
  • the ceramic in particular the evaporator ceramic, is advantageously formed in one piece and coherently. It is preferred here if a blocking conductor is arranged on at least one outside of the ceramic. Thus, a compact and simple manufacture and construction of the evaporator device is possible.
  • the ceramic can therefore have two ceramic bodies that are separate from one another.
  • a blocking conductor can be arranged between at least two of the at least two ceramic bodies.
  • the respective at least one blocking conductor can in principle be made from any desired material or material, provided that it has a suddenly increasing electrical resistance when the final operating temperature is exceeded.
  • at least one of the at least one blocking conductor is ceramic.
  • the at least one blocking conductor is expediently dimensioned in such a way that it accounts for a smaller proportion in terms of volume compared to the ceramic. This allows in particular a more compact design of the evaporator device.
  • Embodiments are preferred in which at least one of the at least one blocking conductor is designed as a layer.
  • the at least one blocking conductor has a significantly reduced volume compared to the ceramic.
  • the respective position can have any configuration.
  • at least one of the at least one layer can be designed as a foil, a coating and the like.
  • the total electrical resistance of the evaporator device in the thermal operating range is dominated by the ceramic and possibly the heater, in particular by the evaporator ceramic, and above the operating range, i.e. when the final operating temperature is exceeded, by the blocking conductor.
  • the electrical resistance of the blocking conductor in the operating range corresponds at most to half the electrical resistance of the ceramic, in particular the evaporator ceramic.
  • the electrical resistance of the at least one blocking conductor is composed in particular of the specific resistance and the volume or distance along the current path. Accordingly, a reduction in the electrical resistance of the blocking conductor in the operating range be achieved by reducing the relative volume of the blocking conductor in the evaporator device.
  • the ceramic in particular the evaporator ceramic, preferably has an electrical resistance which increases slightly up to the final operating temperature, in particular in comparison to the increase in the resistance of the blocking conductor from the final operating temperature.
  • the electrical resistance of the ceramic, in particular the evaporator ceramic preferably has a temperature-dependent profile in the operating range such that the resistance increases with temperature by a maximum of one power of ten.
  • the evaporator device is advantageously used in an inhaler which, during operation, generates vapor for inhalation by means of the evaporator device.
  • the inhaler is preferably a mobile and hand-portable inhaler, which can therefore be carried along.
  • the inhaler can preferably be gripped and carried by hand by a user.
  • the inhaler and the vaporizer device are designed accordingly with regard to their dimensions and their weight.
  • the inhaler preferably has a battery, preferably a rechargeable battery, for the electrical supply.
  • the control device is expediently designed in such a way that it supplies the evaporator device with electricity during operation for evaporating the liquid contained in the pore structure.
  • the inhaler can also have a liquid container for storing the liquid to be evaporated, for example a cartridge, which is fluidically connected or can be connected to the ceramic for refilling the pore structure with the liquid.
  • a liquid container for storing the liquid to be evaporated for example a cartridge, which is fluidically connected or can be connected to the ceramic for refilling the pore structure with the liquid.
  • the evaporator device in particular the inhaler, can be operated either continuously or discontinuously. The evaporator device is designed accordingly.
  • the ceramic is continuously supplied with liquid for at least a limited period of time and this liquid is at least partially evaporated.
  • the supply of the liquid can be implemented by means of a permanent fluidic connection between the ceramic and a liquid container in which the liquid is stored, so that liquid flows continuously into the ceramic.
  • the evaporation takes place as long as the evaporator device is supplied with electricity and generates heat for evaporating the liquid contained in the pore structure.
  • the amount of liquid evaporated can be monitored over the operating time of the evaporator device, if required.
  • the ceramic is supplied with a predetermined dose of the liquid, which is then vaporized.
  • the ceramic is not continuously supplied with the liquid.
  • the evaporated quantity can thus be controlled in particular via the volume of the liquid held in the ceramic.
  • liquid can be supplied to the ceramic after the liquid previously contained in the ceramic has at least partially evaporated and/or the evaporator device is not being operated in the operating range, in particular is not in operation.
  • the ceramic can thus be refillable.
  • the ceramic in particular the evaporator device
  • a dose of the liquid which is evaporated during operation can be stored in the case of discontinuous operation.
  • the pottery, especially the Evaporator device can be designed for single use.
  • the ceramic that absorbs the liquid, in particular the evaporator device can be designed in the manner of a tablet.
  • Fig. 2 is an isometric view of an evaporator device with the
  • FIG. 3 shows a highly simplified representation of an inhaler with the evaporator device in the manner of a circuit diagram.
  • a ceramic 4 as shown in FIGS. 1 to 3 is usually used in an evaporator device 1 as shown in FIGS is.
  • the evaporator device 1 can be a component of an inhaler 2, as is shown, for example, in FIG. 3 in a greatly simplified manner and in the form of a circuit diagram.
  • the evaporator device 1 vaporizes a liquid 22 (see FIG. 3) and thus generates vapor 3 (see FIG. 3), which is made available, for example, to a user (not shown) for inhalation.
  • the evaporator device 1 serves in particular to evaporate a predetermined dose of the liquid 22.
  • the liquid 22 is, for example, one which contains a medical active substance, so that a vapor 3 (see FIG. 2) containing the active substance is emitted during evaporation. inhaled by a user.
  • the inhaler 2 is a mobile and hand-portable inhaler 2 which, when in use, is gripped by hand by a user (not shown) and is portable.
  • the inhaler 2 and the vaporizer device 1 are designed accordingly with regard to their dimensions and their weight.
  • the ceramic 4 serves to receive and store the liquid 22 to be evaporated.
  • the pores 23 are only indicated in the enlarged view of FIG.
  • the pore structure 7 has an average pore size between 0.05 ⁇ m and 50 ⁇ m, advantageously between 0.1 ⁇ m and 25 ⁇ m, preferably between 0.15 ⁇ m and 10 ⁇ m, particularly preferably between 0.2 ⁇ m and 5 ⁇ m.
  • capillary forces act in the pores 23 which exceed the gravitational forces of the droplets (not shown) of the liquid 22 received in the pores 23 .
  • the liquid 22 remains in the pore structure 7 and therefore does not flow off.
  • the pore structure 7 is saturated by the capillary forces with the liquid 22 to be evaporated when the pore structure 7 is in fluid communication with the liquid 22.
  • liquids 22 with low viscosities, ie low-viscosity liquids 22, can also be accommodated in the pore structure 7, with the liquid 22 being prevented or at least considerably reduced from flowing out of the pore structure 7.
  • a maximum of 10% of the pores preferably have pore sizes that are more than four times the average pore size.
  • the ceramic 4 is an electrically conductive evaporator ceramic 6 which, by means of its electrical conductivity, when electrically supplied, generates homogeneous heat for evaporating the liquid 22 contained in the pore structure 7 .
  • the evaporator ceramic 6 is therefore a heating resistor.
  • the absorption and generation of heat for evaporating the liquid 22 are both implemented in the ceramic 4 .
  • the evaporator ceramic 6 can contain at least one metal oxide.
  • the evaporator ceramic 6 is operated in a thermal range, which is also referred to below as the operating range.
  • the operating range is limited by a low temperature, also referred to below as the initial operating temperature, and by a high temperature, also referred to below as the final operating temperature. This means that the evaporation of the liquid to be evaporated and absorbed in the pores takes place in the operating range and thus between the initial operating temperature and the final operating temperature.
  • the evaporator device 1 has two electrical connections 5 in addition to the ceramic 4 electrical supply evaporator device 1, in the examples shown, the evaporator ceramic 6 on.
  • the evaporator ceramic 6 is supplied with electricity by means of the connections 5, so that a path 8 of the electric current, indicated in FIG.
  • the evaporator ceramic 6 uses its electrical resistance to generate heat for evaporating the liquid 22 contained in the pore structure 7.
  • At least one blocking conductor 9 is arranged in this path 8, also referred to below as the current path 8, in such a way that the current path 8 necessarily leads through the blocking conductor 9. In the exemplary embodiments shown, this is achieved in that the at least one blocking conductor 9 is arranged between the connections 5 .
  • the at least one blocking conductor 9 is connected to the evaporator ceramic 6 in a heat-transferring manner.
  • the heat-transferring connection of the at least one blocking conductor 9 to the evaporator ceramic 6 is realized by a planar arrangement of the blocking conductor 9 on the evaporator ceramic 6 .
  • the blocking conductor 9 is in direct contact with the evaporator ceramic 6 .
  • the temperature of the at least one blocking conductor 9 thus corresponds to the temperature of the evaporator ceramic 6.
  • the at least one blocking conductor 9 is designed in such a way that it has a rapidly increasing electrical resistance when the final operating temperature is exceeded. Below the final operating temperature, the at least one blocking conductor 9 is therefore electrically conductive, so that the evaporator ceramic 6 is operated in the operating range when electrically supplied, ie temperatures up to the final operating temperature are reached.
  • the abrupt increase in the electrical resistance of the at least one blocking conductor 9 means that the electrical current flowing through the evaporator ceramic 6 is interrupted when the final operating temperature is exceeded or is significantly reduced, so that the sudden increase in the electrical resistance of the at least one blocking conductor 9 defines or at least dominates the final operating temperature.
  • the evaporator device 1 It is thus possible to operate the evaporator device 1 with controlled evaporation parameters. In particular, this makes it possible to vaporize a predetermined quantity of the liquid 22 to be evaporated and thus a predetermined dose of the liquid 22 .
  • Separate control electronics (not shown) and/or separate sensors (not shown), for example for determining the temperature of the evaporator ceramic 6, are not necessary for this purpose.
  • the evaporator ceramic 6 can be operated in this way without separate control technology with such a high power that the operating range is reached more quickly, but without the blocking conductor 9 the evaporator ceramic 6 and thus the evaporator device 1 would overheat and thus be damaged .
  • the electrical connections 5 are each designed as a printed circuit board 10, for example made of a metal or a metal alloy.
  • the evaporator ceramic 6 is arranged between the connections 5 .
  • the evaporator ceramic 6 and the at least one blocking conductor 9 form a coherent module 11 which is arranged between the connections 5 .
  • the evaporator ceramic 6 and the module 11 have a cuboid design, purely by way of example.
  • a ring-shaped design of the ceramic 4 (not shown) is also conceivable.
  • a volume proportion of the evaporator ceramic 6 in the total volume of the module 11 is considerably larger than a volume proportion of the at least one blocking conductor 9.
  • the at least one blocking conductor 9 plays a negligible role in the overall electrical resistance of the module 11 in the operating range.
  • the total electrical resistance of the module 11, in particular of the evaporator device 1 is dominated by the evaporator ceramic 6 in the operating range, whereas it is dominated by the at least one blocking conductor 9 above the operating range.
  • the respective blocking conductor 9 is designed as a thin layer 13 compared to the evaporator ceramic 6 and can therefore also be referred to as a blocking layer 14 .
  • the respective blocking conductor 9 is preferably a PTC thermistor 15, which from an initial temperature has an abrupt electrical resistance that increases by several powers of ten.
  • the final operating temperature advantageously corresponds to a temperature between the initial temperature and an end temperature of the PTC thermistor 15, in particular the initial temperature of the PTC thermistor 15.
  • the PTC thermistor 15 is a ceramic 16 that differs from the evaporator ceramic 6 and is also referred to below as a blocking ceramic 16 . Due to the lower barrier volume of the barrier ceramic 16 in comparison to the evaporator volume of the evaporator ceramic 6, the total capacity of the module 11 is determined or at least dominated by the evaporator ceramic 6. As can be seen from FIG. 3, the evaporator device 1 is accommodated in a housing 17 of the inhaler 2 which has an outlet opening 18 for letting out the vapor 3 generated by the evaporator device 1 .
  • the inhaler 2 of the exemplary embodiment shown also has a preferably refillable or replaceable container 19 for storing the liquid to be vaporized, which, as indicated by a dashed line, is fluidically connected or connectable to the ceramic 4, in particular the evaporator ceramic 6.
  • the evaporator device 1 and the container 19 can form a unit which is accommodated in the inhaler 2 in an exchangeable manner.
  • the container 19 is permanently accommodated in the inhaler 2 and can be refilled.
  • the evaporator device 1 can also be accommodated permanently in the inhaler 2 .
  • the container 19 it is possible for the container 19 to be exchangeable.
  • the evaporator device 1 can also be accommodated permanently in the inhaler 2 .
  • the inhaler 2 also has a rechargeable battery 20 for the electrical supply of the evaporator device 1 and a control device 21 which is electrically connected to the evaporator device 1 .
  • the control device 21 is connected to the battery 20 in such a way that it can establish and interrupt the electrical connection of the battery 20 to the evaporator device 1 for the purpose of supplying electricity to the evaporator device 1 , in particular to the evaporator ceramic 6 .
  • the Evaporator device 1 in this case has a heater 12 that is separate from the ceramic 4 and, when electrically supplied, generates heat for evaporating the liquid 22 contained in the pore structure 7 .
  • the heater 2 is connected to the ceramic 4 in a heat-transferring manner.

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Abstract

The invention relates to a ceramic (4) for an evaporator device (1) for evaporating a liquid (22), in particular a liquid with a low viscosity. Variable application possibilities as well as a simplified implementation of the ceramic (4) and the evaporator device (1) are achieved in that the ceramic (4) has a pore structure (7) consisting of pores (23) of the ceramic (4) with an average pore size between 0.05 µm and 50 µm in order to absorb the liquid (22) to be evaporated. The invention additionally relates to an evaporator device (1) comprising such a ceramic (4).

Description

Keramik für eine Verdampfereinrichtung Ceramic for an evaporator device

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Keramik zum Aufnehmen einer zu verdampfenden Flüssigkeit in einer Verdampfereinrichtung. Die Erfindung betrifft zudem eine Verdampfereinrichtung mit einer solchen Keramik. The present invention relates to a ceramic for accommodating a liquid to be evaporated in an evaporator device. The invention also relates to an evaporator device with such a ceramic.

Eine Verdampfereinrichtung dient in der Regel dem Verdampfen einer Flüssigkeit und kommt üblicherweise in Inhalatoren zum Einsatz. Gewöhnlich weist eine solche Verdampfereinrichtung einen Docht zur Aufnahme der zur verdampfenden Flüssigkeit sowie einen Fleizdraht auf, der wärmeübertragend mit dem Docht verbunden ist und bei elektrischer Versorgung Wärme erzeugt, um die im Docht aufgenommene Flüssigkeit zu verdampfen. An evaporator device is generally used for evaporating a liquid and is usually used in inhalers. Such an evaporator device usually has a wick for receiving the liquid to be evaporated and a felt wire which is connected to the wick in a heat-transferring manner and generates heat when supplied with electricity in order to evaporate the liquid held in the wick.

Aus der DE 102018 119566 A1 ist eine Verdampfereinrichtung mit einem Verdampfer aus einem elektrisch leitfähigen porösen Element bekannt, welches zugleich zur zum Speichern der Flüssigkeit und zum Fleizen zwecks Verdampfen der Flüssigkeit zum Einsatz kommt, um die Bildung von sogenannten Dry H its, das heißt lokale, übermäßige Erwärmungen, welche zur Zerstörung des Dochts führen können, zu vermeiden. DE 102018 119566 A1 discloses an evaporator device with an evaporator made of an electrically conductive porous element, which is used at the same time to store the liquid and to flow for the purpose of evaporating the liquid in order to prevent the formation of so-called dry hits, i.e. local , to avoid excessive heating, which can lead to the destruction of the wick.

Aus der DE 102016 120803 A1 ist eine Verdampfereinrichtung mit einer aus einem dotierten und elektrisch leitfähigen Verdampferkeramik bestehendem Verdampfer bekannt. Die Verdampferkeramik ist mit geregelten und eine vorgegebene Orientierung aufweisenden Mikrokanälen versehen, durch welche Flüssigkeit zwecks Verdampfens geführt wird. Die Verdampferkeramik erzeugt hierbei bei elektrischer Versorgung Wärme, um die darin aufgenommene Flüssigkeit zu verdampfen. Die Verdampfereinrichtung weist ferner eine Durchflusssteuerungseinrichtung auf, welche den Durchfluss der Flüssigkeit durch die Mikrokanäle steuert, um eine Dosierung der zu verdampfenden Flüssigkeit zu erreichen. Aus der DE 102017 123868 A1 ist eine Verdampfereinrichtung bekannt, welche wie die aus der DE 102016 120803 A1 bekannte Verdampfereinrichtung eine Verdampferkeramik mit parallelen Mikrokanälen zum Speichern und Verdampfen der Flüssigkeit aufweist. Um eine Blasenbildung im Einlassbereich der Mikrokanäle zu vermeiden, ist im Einlassbereich zusätzlich eine Dochtstruktur vorgesehen und flächig kontaktierend mit der Einlassseite verbunden. DE 102016 120803 A1 discloses an evaporator device with an evaporator consisting of a doped and electrically conductive evaporator ceramic. The evaporator ceramic is provided with microchannels that are regulated and have a predetermined orientation, through which liquid is conducted for the purpose of evaporation. When supplied with electricity, the evaporator ceramic generates heat in order to evaporate the liquid contained therein. The evaporator device also has a flow control device, which controls the flow of the liquid through the microchannels in order to achieve metering of the liquid to be evaporated. DE 102017 123868 A1 discloses an evaporator device which, like the evaporator device known from DE 102016 120803 A1, has an evaporator ceramic with parallel microchannels for storing and evaporating the liquid. In order to avoid the formation of bubbles in the inlet area of the microchannels, a wick structure is additionally provided in the inlet area and is connected to the inlet side in a surface-contacting manner.

Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist, dass die die zu verdampfende Flüssigkeit hinsichtlich ihrer Beschaffenheit engen Grenzen ausgesetzt ist, um die Flüssigkeit in der Keramik ohne Abfluss der Flüssigkeit speichern zu können. Daraus resultieren eine beschränkte Auswahl an möglichen einsetzbaren Flüssigkeiten und folglich beschränkte Einsatzmöglichkeiten der zugehörigen Verdampfereinrichtung und/oder des zugehörigen Inhalators. A disadvantage of the solutions known from the prior art is that the liquid to be evaporated is subject to narrow limits in terms of its nature in order to be able to store the liquid in the ceramic without draining the liquid. This results in a limited selection of possible liquids that can be used and consequently limited possible uses of the associated evaporator device and/or the associated inhaler.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit der Aufgabe, für eine Keramik zur Aufnahme einer zu verdampfenden Flüssigkeit in einer Verdampfereinrichtung sowie für eine Verdampfereinrichtung zum Verdampfen einer Flüssigkeit verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, welche sich insbesondere durch variablere Einsatzmöglichkeiten und/oder eine vereinfachte Umsetzung auszeichnen. The present invention is therefore concerned with the task of specifying improved or at least different embodiments for a ceramic for receiving a liquid to be evaporated in an evaporator device and for an evaporator device for evaporating a liquid, which are characterized in particular by more variable possible uses and/or a simplified implementation .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, Poren einer Keramik zum Aufnehmen einer zu verdampfenden Flüssigkeit einzusetzen, wobei die Poren eine mittlere Größe zwischen 0,05 pm und 50 pm aufweisen. Die mittleren Größen der Poren führen zu einem derartigen Verhältnis zwischen der Oberfläche und dem Volumen der jeweiligen Poren, dass diese kapillare Kräfte aufweisen, welche die gravitationsbedingt und/oder druckbedingt auf ein in dem Volumen aufgenommenes tropfenförmiges Teilchen einer Flüssigkeit wirkenden Kräfte ausgleichen, vorzugsweise überwiegen. Daraus resultiert, dass die tropfenförmigen Teilchen, nachfolgend auch als Tröpfchen bezeichnet, in den Poren verbleiben. Folglich ist das Abfließen der Tröpfchen und folglich der Flüssigkeit aus der Keramik verhindert oder zumindest erheblich reduziert. Somit lassen sich in der Keramik auch niederviskose Flüssigkeiten aufnehmen und speichern. Somit ist es mit der Keramik also möglich, eine größere Variabilität an Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität aufzunehmen und zu speichern, ohne dass die Flüssigkeiten aus der Keramik abfließen. In der Folge können die Flüssigkeiten kostengünstiger und in einem breiteren Spektrum bereitgestellt werden. Insbesondere können somit in den Flüssigkeiten aufgenommene Wirkstoffe vereinfacht und/oder mit einer genaueren Dosis bereitgestellt werden. Somit lassen sich die Keramik und die zugehörige Verdampfereinrichtung auch für eine kontrollierbare Inhalation besagter Wirkstoffe und somit eine kontrollierbare und/oder vorgegebene Dosierung der Wirkstoffe einsetzen. Die vorstehend beschriebenen kapillaren Kräfte führen ferner dazu, dass sich die Keramik bei einer hydraulischen Verbindung mit der zur verdampfenden Flüssigkeit ohne weitere Einwirkung, wie beispielsweise ein aktives Pumpen der Flüssigkeit in die Keramik, mit der Flüssigkeit vollsaugt. Insgesamt können somit gesonderte Abdichtungen der Keramik entfallen oder zumindest reduziert werden und/oder Einrichtungen zum aktiven Einbringen der Flüssigkeit in die Keramik entfallen. Somit lassen sich sowohl die Keramik als auch eine zugehörige Verdampfereinrichtung einfach und kostengünstig umsetzen. Die erfindungsgemäße Idee führt also neben einer Erhöhung der Einsatzmöglichkeiten der Keramik sowie der zugehörigen Verdampfereinrichtung zu einer vereinfachten Umsetzung derselben. Dem Erfindungsgedanken entsprechend dient die Keramik der Aufnahme einer Flüssigkeit, insbesondere einer niederviskosen Flüssigkeit, und kommt in einer Verdampfereinrichtung zum Einsatz. Die Verdampfereinrichtung dient dem Verdampfen der in der Keramik aufgenommenen Flüssigkeit. Die mit der Verdampfereinrichtung verdampfende Flüssigkeit kommt vorzugsweise zum Inhalieren zum Einsatz. Die Keramik weist zur Aufnahme der zur verdampfenden Flüssigkeit eine aus Poren der Keramik bestehende Aufnahmestruktur auf, welche nachfolgend auch als Porenstruktur bezeichnet wird. Erfindungsgemäß weist die Porenstruktur eine mittlere Porengröße zwischen 0,05 pm und 50 pm auf. The present invention is based on the general idea of using pores in a ceramic to hold a liquid to be evaporated, the pores having an average size of between 0.05 μm and 50 μm. The mean sizes of the pores lead to such a relationship between the Surface and the volume of the respective pores that these have capillary forces, which compensate for the gravitational and / or pressure-related forces acting on a recorded in the volume drop-shaped particle of a liquid, preferably outweigh. The result of this is that the droplet-shaped particles, also referred to below as droplets, remain in the pores. Consequently, the outflow of the droplets and consequently of the liquid from the ceramic is prevented or at least considerably reduced. This means that even low-viscosity liquids can be absorbed and stored in the ceramic. It is therefore possible with the ceramic to absorb and store a greater variability of liquids of different viscosities without the liquids flowing out of the ceramic. As a result, the liquids can be provided more cost-effectively and in a wider range. In particular, active ingredients taken up in the liquids can thus be simplified and/or provided with a more precise dose. Thus, the ceramic and the associated evaporator device can also be used for a controllable inhalation of said active ingredients and thus a controllable and/or predetermined dosing of the active ingredients. The capillary forces described above also lead to the ceramic being saturated with the liquid in the event of a hydraulic connection to the liquid to be evaporated without any further action, such as for example actively pumping the liquid into the ceramic. Overall, separate seals for the ceramic can be omitted or at least reduced and/or devices for actively introducing the liquid into the ceramic can be omitted. Thus, both the ceramic and an associated evaporator device can be implemented easily and inexpensively. In addition to an increase in the possible uses of the ceramic and the associated evaporator device, the idea according to the invention therefore leads to a simplified implementation of the same. According to the idea of the invention, the ceramic is used to hold a liquid, in particular a low-viscosity liquid, and is used in an evaporator device. The evaporator device serves to evaporate the liquid contained in the ceramic. The liquid vaporized with the vaporizer device is preferably used for inhalation. For receiving the liquid to be evaporated, the ceramic has a receiving structure consisting of pores in the ceramic, which is also referred to below as a pore structure. According to the invention, the pore structure has an average pore size of between 0.05 μm and 50 μm.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Gedankens ist darin zu sehen, dass die erfindungsgemäßen mittleren Größen der Porenstruktur zu einer Vergrößerung der mit der Keramik in Kontakt stehenden Fläche der Tröpfchen führen. Mit anderen Worten, eine vergrößerte Fläche der Keramik überträgt zum Verdampfen der Flüssigkeit Wärme auf die Tröpfchen. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Verdampfung der Flüssigkeit und somit einer verbesserten Kontrolle über die Verdampfung. Zudem kommt es auf diese Weise zu einer schnelleren Verdampfung der Flüssigkeit. A further advantage of the idea according to the invention can be seen in the fact that the mean sizes of the pore structure according to the invention lead to an increase in the area of the droplets that is in contact with the ceramic. In other words, an increased area of the ceramic transfers heat to the droplets to vaporize the liquid. This leads to a more even vaporization of the liquid and thus improved control over the vaporization. In addition, the liquid evaporates more quickly in this way.

Unter mittlere Porengröße ist vorliegend insbesondere das Verhältnis zwischen dem vierfachen Volumen und der Fläche der Poren, also 4V/A, wie dies insbesondere in der Norm ISO 15901 angegeben ist, zu verstehen. In the present case, mean pore size is to be understood in particular as meaning the ratio between four times the volume and the area of the pores, ie 4V/A, as specified in particular in the ISO 15901 standard.

Die Poren der Keramik sind zweckmäßig bei der Fierstellung der Keramik, welche beispielsweise mittels Sintern erfolgen kann, ausgebildet. Mit anderen Worten, die Poren zum Aufnehmen der Flüssigkeit sind vorteilhaft nicht gesondert, insbesondere nicht nachträglich, in die Keramik eingebracht. Somit erfolgt die Verwendung einer intrinsischen, durch die Fierstellung gegebenen, Eigenschaft der Keramik zum Speichern der zu verdampfenden Flüssigkeit. Dies führt zu einer einfachen und kostengünstigen Fierstellung der Keramik. Unterschiedliche mittlere Porengrößen können hierbei durch unterschiedliche Bestandteile und/oder mittels einer angepassten Herstellung der Keramik erreicht werden. The pores of the ceramic are expediently formed during the firing of the ceramic, which can take place, for example, by means of sintering. In other words, the pores for receiving the liquid are advantageously not introduced separately, in particular not subsequently, into the ceramic. This means that an intrinsic property of the ceramic, given by the open position, is used to store the liquid to be evaporated. This leads to a simple and inexpensive preparation of the ceramic. Different mean Pore sizes can be achieved through different components and/or by means of an adapted production of the ceramic.

Wie vorstehend beschrieben, kommt die Keramik insbesondere zur Aufnahme von niederviskosen Flüssigkeiten zum Einsatz. Unter niederviskose Flüssigkeiten sind dabei insbesondere Flüssigkeiten zu verstehen, welche eine Viskosität von 45 mPas und kleiner aufweisen. As described above, the ceramic is used in particular to hold low-viscosity liquids. Low-viscosity liquids are to be understood in particular as liquids which have a viscosity of 45 mPas and less.

Bei der Flüssigkeit kann es sich um eine beliebige Flüssigkeit handeln. Insbesondere ist es möglich medizinische Wirkstoffe enthaltende Flüssigkeiten einzusetzen. The liquid can be any liquid. In particular, it is possible to use liquids containing medicinal active substances.

Die erfindungsgemäßen Vorteile können dadurch erhöht werden, dass die Porengrößen der Poren der Porenstruktur zumindest größtenteils innerhalb der mittleren Porengröße liegen. Das heißt insbesondere, dass maximal 10 % der Poren Porengrößen aufweisen, welche größer sind als das 4-fache der mittleren Porengröße. Dies führt dazu, dass Poren mit Porengrößen oberhalb der mittleren Porengröße reduziert, vorzugsweise nicht, vorhanden sind. In der Folge sind die Auswirkungen von Poren mit Porengrößen oberhalb der mittleren Porengröße auf das Gesamtverhalten der Keramik und folglich die Auswirkungen von Tröpfchen mit größeren Volumen in diesen Poren auf das Gesamtverhalten der in der Keramik aufgenommenen Flüssigkeit vernachlässigbar oder zumindest reduziert. Somit lässt sich insbesondere verhindern, dass die Flüssigkeit aus der Keramik abfließt. Dies führt ferner dazu, dass die in den Poren aufgenommenen Tröpfchen entsprechen der Größenverteilung der Poren im Wesentlichen gleiche Volumen aufweisen. Dies führt zu einer homogenen Verteilung der in der Keramik aufgenommenen Flüssigkeit über das Volumen der Keramik. Darüber hinaus lässt sich die Flüssigkeit auf diese Weise homogener und/oder kontrollierter verdampfen. Als vorteilhaft gelten Ausführungsformen, bei denen die mittlere Porengröße zwischen 0,1 gm und 25 gm, bevorzugt zwischen 0,15 gm und 10 gm, besonders bevorzugt zwischen 0,2 gm und 5 gm beträgt. Auf diese Weise kommt es zu einer vorteilhaften Wechselwirkung zwischen der in den Poren aufgenommenen Tröpfchen, den kapillaren Kräften sowie der Verteilung der Flüssigkeit im Volumen der Keramik, welche zu einer verbesserten Aufnahme der Flüssigkeit in der Keramik sowie einer verbesserten Verdampfung der in der Keramik aufgenommenen Flüssigkeit führen. The advantages according to the invention can be increased in that the pore sizes of the pores of the pore structure are at least largely within the mean pore size. This means in particular that a maximum of 10% of the pores have pore sizes that are larger than four times the average pore size. This means that pores with pore sizes above the mean pore size are reduced, preferably not present. As a result, the effects of pores with pore sizes above the mean pore size on the overall behavior of the ceramic, and consequently the effects of larger volume droplets in these pores on the overall behavior of the liquid imbibed in the ceramic, are negligible or at least reduced. In this way, it is possible in particular to prevent the liquid from flowing out of the ceramic. This also means that the droplets taken up in the pores have essentially the same volume, corresponding to the size distribution of the pores. This leads to a homogeneous distribution of the liquid absorbed in the ceramic over the volume of the ceramic. In addition, the liquid can be evaporated in a more homogeneous and/or controlled manner in this way. Embodiments are considered advantageous in which the average pore size is between 0.1 gm and 25 gm, preferably between 0.15 gm and 10 gm, particularly preferably between 0.2 gm and 5 gm. In this way, there is an advantageous interaction between the droplets absorbed in the pores, the capillary forces and the distribution of the liquid in the volume of the ceramic, which leads to improved absorption of the liquid in the ceramic and improved evaporation of the liquid absorbed in the ceramic to lead.

Bei vorteilhaften Ausführungsformen dient die Keramik zusätzlich zur Aufnahme der Flüssigkeit der Wärmeerzeugung zum Verdampfen der Flüssigkeit. Das heißt, dass die Keramik eine integrierte Fleizfunktion zum Fleizen und somit Verdampfen der Flüssigkeit aufweist. In der Folge kommt es zu einer effektiven und einfachen Wärmeübertragung auf die zu verdampfende Flüssigkeit, sodass diese gleichmäßig und/oder kontrolliert verdampft. In advantageous embodiments, the ceramic is used in addition to receiving the liquid to generate heat for evaporating the liquid. This means that the ceramic has an integrated heating function for heating and thus evaporating the liquid. As a result, there is effective and simple heat transfer to the liquid to be evaporated, so that it evaporates evenly and/or in a controlled manner.

Bevorzugt ist die Keramik zu diesem Zweck eine elektrisch leitfähige Keramik, welche nachfolgend auch als Verdampferkeramik bezeichnet wird. Die Verdampferkeramik erzeugt im Betrieb bei elektrischer Versorgung mittels ihrer elektrischen Leitfähigkeit homogen Wärme zum Verdampfen der in der Porenstruktur aufgenommenen Flüssigkeit. Insbesondere ist die Verdampferkeramik ein Heizwiderstand. Auf diese Weise werden insbesondere Verluste bei der Wärmeübertragung auf die Flüssigkeit vermieden oder zumindest reduziert und zugleich eine gleichmäßige Wärmeübertragung auf die Flüssigkeit erzielt. In der Folge lässt sich die Flüssigkeit kontrollierter verdampfen. For this purpose, the ceramic is preferably an electrically conductive ceramic, which is also referred to below as an evaporator ceramic. During operation with an electrical supply, the evaporator ceramic generates homogeneous heat for evaporating the liquid contained in the pore structure by means of its electrical conductivity. In particular, the evaporator ceramic is a heating resistor. In this way, in particular, losses during the heat transfer to the liquid are avoided or at least reduced and at the same time a uniform heat transfer to the liquid is achieved. As a result, the liquid can be evaporated in a more controlled manner.

Die Verdampferkeramik kann eine elektrisch leitfähige Keramik beliebiger Art sein, sofern sie die Porenstruktur aufweist und bei elektrischer Versorgung, insbesondere beim Anliegen einer elektrischen Spannung, in einem vorgegebenen Bereich homogen Wärme erzeugt. Vorstellbar ist es, dass die Verdampferkeramik per se elektrisch leitfähig ist. The evaporator ceramic can be an electrically conductive ceramic of any type, as long as it has the pore structure and generates heat homogeneously in a predetermined area when there is an electrical supply, in particular when an electrical voltage is applied. It is conceivable that the evaporator ceramic is electrically conductive per se.

Hierzu zählen beispielsweise Keramiken aus Metalloxiden, wie Titan-Oxide, oder Metallcarbide sowie Silizium-Carbide. Ebenso können Komposit-Keramiken zum Einsatz kommen, welche elektrisch leitfähige und elektrisch nicht leitfähige Netzwerke unterschiedlicher Werkstoffe aufweisen, wobei die leitfähigen Netzwerke zweckmäßig homogen in der Keramik verteilt sind. Beispiele für solche Komposit-Keramiken sind solche mit Metalloxiden unterschiedlicher Oxidationsstufe. Auch können Mischoxid-Keramiken zum Einsatz kommen, welche durch Vermengen unterschiedlicher Ausgangwerkstoffe hergestellt werden, wobei beim Herstellen der Keramik, typischerweise beim Sintern, durch chemische Reaktionen ein neuer Werkstoff entsteht. Beispiele für die Ausgangswerkstoffe sind unterschiedliche Metalloxide. Ferner können dotierte Keramiken zum Einsatz kommen, welche durch Dotierung elektrisch leitfähig werden. Selbstverständlich können auch beliebige Kombinationen der genannten Keramiken zum Einsatz kommen, sofern die Verdampferkeramik eine elektrische leitfähige Keramik mit der Aufnahmestruktur ist, welche im Betrieb homogen Wärme erzeugt. These include, for example, ceramics made of metal oxides, such as titanium oxides, or metal carbides and silicon carbides. Likewise, composite ceramics can be used which have electrically conductive and electrically non-conductive networks of different materials, with the conductive networks expediently being homogeneously distributed in the ceramic. Examples of such composite ceramics are those with metal oxides of different oxidation states. Mixed oxide ceramics can also be used, which are produced by mixing different starting materials, with a new material being created by chemical reactions during the production of the ceramic, typically during sintering. Examples of the starting materials are different metal oxides. Furthermore, doped ceramics can be used, which become electrically conductive through doping. Of course, any combination of the ceramics mentioned can also be used, provided the evaporator ceramic is an electrically conductive ceramic with the receiving structure, which generates heat homogeneously during operation.

Es versteht sich, dass neben der Keramik auch eine Verdampfereinrichtung mit der Keramik zum Umfang dieser Erfindung gehört. It goes without saying that, in addition to the ceramic, an evaporator device with the ceramic also belongs to the scope of this invention.

Die Verdampfereinrichtung weist hierbei neben der Keramik zwei elektrische Anschlüsse zur elektrischen Versorgung der Verdampfereinrichtung auf. In addition to the ceramic, the evaporator device has two electrical connections for the electrical supply of the evaporator device.

Prinzipiell kann die Verdampfereinrichtung einen von der Keramik separaten Heizer, insbesondere einen elektrischen Heizer, aufweisen, welcher bei elektrischer Versorgung im Betrieb Wärme erzeugt und auf die Keramik überträgt, um die in der Porenstruktur aufgenommenen Flüssigkeit zu verdampfen. Vorstellbar ist es ebenso, die Keramik als Verdampferkeramik auszubilden. In diesem Fall wird die Verdampferkeramik im Betrieb mittels der Anschlüsse elektrisch versorgt. Ein Pfad des elektrischen Stroms, nachfolgend auch als Strompfad bezeichnet, verläuft also durch die Anschlüsse und durch die Verdampferkeramik. Hierbei kann auf einen separaten Heizer zum Erzeugen von Wärme zwecks Verdampfung der Flüssigkeit verzichtet werden. Somit lässt sich die Verdampfereinrichtung also vereinfacht umsetzen. In principle, the evaporator device can have a heater separate from the ceramic, in particular an electric heater, which generates heat during operation when electrically supplied and transfers it to the ceramic in order to evaporate the liquid contained in the pore structure. It is also conceivable to design the ceramic as an evaporator ceramic. In this case, the evaporator ceramic is electrically supplied during operation by means of the connections. A path of the electrical current, also referred to below as the current path, runs through the connections and through the evaporator ceramic. In this case, a separate heater for generating heat for the purpose of evaporating the liquid can be dispensed with. The evaporator device can thus be implemented in a simplified manner.

Die Keramik, insbesondere die Verdampferkeramik, ist für den Betrieb in einem thermischen Betriebsbereich ausgelegt, der von einer unteren Betriebsanfangstemperatur und einer oberen Betriebsendtemperatur begrenzt ist. Mit anderen Worten, zum Verdampfen der Flüssigkeit erzeugt die Verdampfereinrichtung, insbesondere die Verdampferkeramik, bei elektrischer Versorgung Wärme im Betriebsbereich und somit zwischen der Betriebsanfangstemperatur und der Betriebsendtemperatur. The ceramic, in particular the evaporator ceramic, is designed for operation in a thermal operating range that is limited by a lower initial operating temperature and an upper final operating temperature. In other words, for evaporating the liquid, the evaporator device, in particular the evaporator ceramic, generates heat in the operating range and thus between the initial operating temperature and the final operating temperature when electrically supplied.

Die Kontrolle der Temperatur kann prinzipiell mittels einer entsprechenden Sensorik, welche zweckmäßig kommunizierend mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, erfolgen. In principle, the temperature can be monitored by means of a corresponding sensor system, which is expediently connected in a communicating manner to a control device.

Als vorteilhaft gelten Ausführungsformen, bei denen die Verdampfereinrichtung einen elektrischen Leiter aufweist, der nachfolgend auch als Sperrleiter bezeichnet wird. Der Sperrleiter ist im Strompfad angeordnet, sodass der elektrische Strom im Betrieb durch den Sperrleiter fließt. Der Sperrleiter ist dabei wärmeübertragend mit der Keramik, insbesondere der Verdampferkeramik, verbunden. Zudem ist der Sperrleiter derart ausgestaltet, dass er bei der Betriebsendtemperatur einen sprunghaft ansteigenden elektrischen Widerstand aufweist. Durch die wärmeübertragende Verbindung des Sperrleiters mit der Keramik erfolgt in der Folge beim Erreichen der Betriebsendtemperatur ein sprunghafter Anstieg des elektrischen Widerstands im Strompfad und somit eine Unterbrechung oder zumindest erhebliche Reduzierung der elektrischen Versorgung der Verdampfereinrichtung, insbesondere der Verdampferkeramik. Dementsprechend wird die Betriebsendtemperatur mittels des Sperrleiters zumindest im Wesentlichen beeinflusst, vorzugsweise bestimmt. Somit ist die Betriebsendtemperatur ohne zusätzliche Sensorik vorgegeben und bestimmt. Bei elektrischer Versorgung der Verdampfereinrichtung, insbesondere der Verdampferkeramik, weist also die Keramik eine Temperatur zwischen der Betriebsanfangstemperatur und der Betriebsendtemperatur auf. Somit kann über die Dauer der elektrischen Versorgung des Verdampfers auf einfache und zuverlässige weiße die Menge der verdampften Flüssigkeit kontrolliert werden. Insbesondere ist es auf diese Weise möglich, dass vollständige Verdampfen der gesamten in der Keramik aufgenommenen Flüssigkeit über eine vorgegebene Dauer der elektrischen Versorgung des Verdampfers zu erreichen. Ferner ist es auf diese Weise möglich, die Verdampfereinrichtung, insbesondere Verdampferkeramik, mit einer Leistung zu betreiben, welche ohne den Sperrleiter zu einer Überhitzung führen würde. Dadurch ist es ohne aufwendige Regelung möglich, die Keramik schnell und mit hoher Leistung auf Temperaturen im Betriebsbereich zu bringen und im Betriebsbereich zu halten. Embodiments are considered to be advantageous in which the evaporator device has an electrical conductor, which is also referred to below as a blocking conductor. The blocking conductor is arranged in the current path so that the electric current flows through the blocking conductor during operation. The blocking conductor is connected to the ceramic, in particular the evaporator ceramic, in a heat-transferring manner. In addition, the blocking conductor is designed in such a way that it has a suddenly increasing electrical resistance at the final operating temperature. Due to the heat-transferring connection of the blocking conductor to the ceramic, when the final operating temperature is reached, there is a sudden increase in the electrical resistance in the current path and thus an interruption or at least a significant reduction in the electrical supply of the evaporator device, in particular the evaporator ceramic. Accordingly, the final operating temperature is at least essentially influenced, preferably determined, by means of the blocking conductor. The final operating temperature is thus specified and determined without additional sensors. When the evaporator device, in particular the evaporator ceramic, is electrically supplied, the ceramic therefore has a temperature between the initial operating temperature and the final operating temperature. The amount of liquid evaporated can thus be controlled in a simple and reliable manner over the duration of the electrical supply to the evaporator. In particular, it is possible in this way to achieve complete evaporation of all of the liquid contained in the ceramic over a predetermined duration of the electrical supply of the evaporator. Furthermore, it is possible in this way to operate the evaporator device, in particular the evaporator ceramic, with a power that would lead to overheating without the blocking conductor. This makes it possible to bring the ceramic to temperatures in the operating range and to keep it in the operating range quickly and with high power without complex control.

Die wärmeübertragende Verbindung des Sperrleiters mit der Keramik ist vorteilhaft derart, dass die Temperatur des Sperrleiters zumindest im Wesentlichen der Temperatur der Keramik, insbesondere der Verdampferkeramik, entspricht. The heat-transferring connection of the blocking conductor to the ceramic is advantageously such that the temperature of the blocking conductor corresponds at least essentially to the temperature of the ceramic, in particular the evaporator ceramic.

Die Verdampfereinrichtung kann prinzipiell einen einzigen Sperrleiter aufweisen. In principle, the evaporator device can have a single blocking conductor.

Vorstellbar ist es auch, die Verdampfereinrichtung mit zwei oder mehr solchen Sperrleitern zu versehen. Bevorzugt ist es hierbei, wenn die Sperrleiter identisch sind. Unter einem sprunghaften Anstieg des elektrischen Widerstands beim Überschreiten der Betriebsendtemperatur ist vorliegend ein derartiger Anstieg zu verstehen, der einen linearen Anstieg übersteigt. It is also conceivable to provide the evaporator device with two or more such blocking conductors. It is preferred here if the blocking conductors are identical. In the present case, a sudden increase in the electrical resistance when the final operating temperature is exceeded is to be understood as meaning an increase that exceeds a linear increase.

Bevorzugt ist es, wenn zumindest einer der wenigstens einen Sperrleiter beim Überschreiten der Betriebsendtemperatur einen potenziellen Anstieg des elektrischen Widerstands zeigt. Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen zumindest einer der wenigstens einen Sperrleiter derart ausgestaltet ist, dass sein elektrischer Widerstand beim Überschreiten der Betriebsendtemperatur anfängt, exponentiell anzusteigen. Als vorteilhaft erweisen sich Ausführungsformen, bei denen der elektrische Widerstand zumindest eines der wenigstens einen Sperrleiter, vorteilhaft des jeweiligen Sperrleiters, in den auf die Betriebsendtemperatur folgenden 50°C um zumindest eine Zehnerpotenz steigt. Somit lassen sich die Verdampfungsparameter besonders einfach und effektiv kontrollieren. It is preferred if at least one of the at least one blocking conductor shows a potential increase in the electrical resistance when the final operating temperature is exceeded. Embodiments are particularly preferred in which at least one of the at least one blocking conductor is designed in such a way that its electrical resistance begins to increase exponentially when the final operating temperature is exceeded. Embodiments have proven to be advantageous in which the electrical resistance of at least one of the at least one blocking conductor, advantageously of the respective blocking conductor, increases by at least one power of ten in the 50° C. following the final operating temperature. In this way, the evaporation parameters can be controlled particularly easily and effectively.

Als vorteilhaft gelten Ausführungsformen, bei denen zumindest einer der wenigstens einen Sperrleiter, vorteilhaft der jeweilige Sperrleiter, als ein Kaltleiter ausgestaltet ist, wobei die Betriebsendtemperatur zwischen einer Anfangstemperatur und einer Endtemperatur des zumindest einen Kaltleiters liegt. Kaltleiter weisen eine charakteristische Strom-Kennlinie auf, wobei der elektrische Widerstand ab der Anfangstemperatur sprunghaft um mehrere Zehnerpotenzen steigt. Auf diese Weise wird also erreicht, dass der Sperrleiter den elektrischen Widerstand der gesamten Verdampfereinrichtung, nachfolgend auch als Gesamtwiderstand bezeichnet, bis zur Anfangstemperatur nicht oder möglichst geringfügig beeinflusst, und dass der Sperrleiter erst beim Erreichen der Anfangstemperatur einen den Gesamtwiderstand erhöhenden Einfluss hat. Mit anderen Worten, der Gesamtwiderstand wird auf diese Weise bis zum Erreichen der Betriebsendtemperatur von der Keramik und gegebenenfalls dem Heizer, insbesondere von der Verdampferkeramik, und mit Erreichen der Betriebsendtemperatur von dem zumindest einen Sperrleiter dominiert. In der Folge kann der Betrieb im thermischen Betriebsbereich mit reduziertem Energieaufwand und somit erhöhter Effizienz erfolgen. Zugleich erfolgt beim Erreichen der Betriebsendtemperatur eine genau definierte und zuverlässige Unterbrechung oder zumindest Reduzierung der elektrischen Versorgung. Embodiments are considered advantageous in which at least one of the at least one blocking conductor, advantageously the respective blocking conductor, is configured as a PTC thermistor, with the final operating temperature lying between an initial temperature and an end temperature of the at least one PTC thermistor. PTC thermistors have a characteristic current curve, with the electrical resistance suddenly increasing by several powers of ten from the initial temperature onwards. What is achieved in this way is that the blocking conductor does not affect the electrical resistance of the entire evaporator device, also referred to below as the overall resistance, up to the initial temperature or as little as possible, and that the blocking conductor only has an effect that increases the overall resistance when the initial temperature is reached. In other words, the total resistance is in this way until reaching the final operating temperature of the ceramic and possibly the heater, in particular of the evaporator ceramic, and when the End operating temperature dominated by the at least one blocking conductor. As a result, operation in the thermal operating range can take place with reduced energy consumption and thus increased efficiency. At the same time, when the final operating temperature is reached, there is a precisely defined and reliable interruption or at least a reduction in the electrical supply.

Prinzipiell kann die Betriebsendtemperatur beliebig zwischen der Anfangstemperatur und der Endtemperatur, vorteilhaft zwischen der Anfangstemperatur und der Nenntemperatur, des Kaltleiters liegen. In principle, the final operating temperature can be anywhere between the initial temperature and the final temperature, advantageously between the initial temperature and the nominal temperature, of the PTC thermistor.

Vorteilhaft ist es, wenn die Betriebsendtemperatur der Anfangstemperatur des Kaltleiters entspricht. Somit wird insbesondere erreicht, dass zum Erreichen der Betriebsendtemperatur kein erhöhter Energieaufwand, insbesondere kein erhöhter Stromverbrauch, notwendig ist. Dies führt zu einer erhöhten Effizienz der Verdampfereinrichtung. Zudem lässt sich die Verdampfereinrichtung auf diese Weise mit Batterien, insbesondere wiederaufladbaren Batterien, einfach und mit einer erhöhten Betriebsdauer betreiben. Fernerführt dies dazu, dass der Sperrleiter im Betriebsbereich keine oder möglichst keine Wärme erzeugt. Somit erfolgt eine verbesserte Kontrolle über die Verdampfungsparameter. It is advantageous if the final operating temperature corresponds to the initial temperature of the PTC thermistor. In this way, it is achieved in particular that no increased expenditure of energy, in particular no increased power consumption, is necessary to reach the final operating temperature. This leads to an increased efficiency of the evaporator device. In addition, the evaporator device can be operated in this way with batteries, in particular rechargeable batteries, easily and with an increased service life. Furthermore, this leads to the blocking conductor generating no heat, or as little heat as possible, in the operating range. This results in improved control over the evaporation parameters.

Der jeweilige zumindest eine Sperrleiter kann prinzipiell beliebig im Strompfad angeordnet sein, sofern erwärmeübertragend mit der Keramik, insbesondre der Verdampferkeramik, verbunden ist. In principle, the respective at least one blocking conductor can be arranged anywhere in the current path, provided that it is connected to the ceramic, in particular the evaporator ceramic, in a heat-transferring manner.

Denkbar ist es insbesondere, zumindest einen der wenigstens einen Sperrleiter zwischen der Keramik und einem der Anschlüsse anzuordnen. Dies erlaubt eine einfache und kompakte Ausbildung der Verdampfereinrichtung. Prinzipiell kann die wärmeübertragende Verbindung zwischen dem jeweiligen Sperrleiter und der Keramik, insbesondere der Verdampferkeramik, beliebig ausgestaltet sein. In particular, it is conceivable to arrange at least one of the at least one blocking conductor between the ceramic and one of the connections. This allows a simple and compact design of the evaporator device. In principle, the heat-transferring connection between the respective blocking conductor and the ceramic, in particular the evaporator ceramic, can be configured as desired.

Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen zumindest einer der wenigstens einen Sperrleiter, vorteilhaft der jeweilige Sperrleiter, flächig auf der Keramik aufliegt. Insbesondere kann einer der wenigstens einen Sperrleiter unmittelbar flächig auf der Keramik aufliegen. Dies führt zu einer einfachen und kompakten Ausbildung der Verdampfereinrichtung, wobei zugleich eine einfache und zuverlässige Wärmeübertragung von der Keramik auf den Sperrleiter gegeben ist. Zugleich ist es auf diese Weise möglich, den Sperrleiter auf einfache Weise im Strompfad anzuordnen. Embodiments are preferred in which at least one of the at least one blocking conductor, advantageously the respective blocking conductor, lies flat on the ceramic. In particular, one of the at least one blocking conductor can lie directly flat on the ceramic. This leads to a simple and compact design of the evaporator device, with simple and reliable heat transfer from the ceramic to the blocking conductor being provided at the same time. At the same time, it is possible in this way to arrange the blocking conductor in the current path in a simple manner.

Die Keramik, insbesondere die Verdampferkeramik, ist vorteilhaft einstückig und zusammenhängend ausgebildet. Bevorzugt ist es hierbei, wenn an zumindest einer Außenseite der Keramik ein Sperrleiter angeordnet ist. Somit ist eine kompakte und einfache Herstellung und Bauweise der Verdampfereinrichtung möglich. The ceramic, in particular the evaporator ceramic, is advantageously formed in one piece and coherently. It is preferred here if a blocking conductor is arranged on at least one outside of the ceramic. Thus, a compact and simple manufacture and construction of the evaporator device is possible.

Denkbar ist es auch, die Keramik zwei- oder mehrteilig auszubilden. Die Keramik kann also zwei voneinander separate Keramikkörper aufweisen. Dabei kann zwischen wenigstens zwei der zumindest zwei Keramikkörper ein Sperrleiter angeordnet sein. It is also conceivable to form the ceramic in two or more parts. The ceramic can therefore have two ceramic bodies that are separate from one another. A blocking conductor can be arranged between at least two of the at least two ceramic bodies.

Der jeweilige zumindest eine Sperrleiter kann prinzipiell aus einem beliebigen Material bzw. Werkstoff hergestellt sein, sofern er beim Überschreiten der Betriebsendtemperatur einen sprunghaft ansteigenden elektrischen Widerstand aufweist. Vorstellbar ist es insbesondere, dass zumindest einer der wenigstens einen Sperrleiter keramisch ist. The respective at least one blocking conductor can in principle be made from any desired material or material, provided that it has a suddenly increasing electrical resistance when the final operating temperature is exceeded. In particular, it is conceivable that at least one of the at least one blocking conductor is ceramic.

Zweckmäßig ist der zumindest eine Sperrleiter derart bemessen, dass er, im Vergleich zur Keramik volumenmäßig einen geringeren Anteil ausmacht. Dies erlaubt insbesondere eine kompaktere Ausbildung der Verdampfereinrichtung. The at least one blocking conductor is expediently dimensioned in such a way that it accounts for a smaller proportion in terms of volume compared to the ceramic. This allows in particular a more compact design of the evaporator device.

Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen zumindest einer der wenigstens einen Sperrleiter als eine Lage ausgebildet ist. Insbesondere weist der zumindest eine Sperrleiter auf diese Weise ein im Vergleich zur Keramik erheblich reduziertes Volumen auf. Embodiments are preferred in which at least one of the at least one blocking conductor is designed as a layer. In particular, in this way the at least one blocking conductor has a significantly reduced volume compared to the ceramic.

Die jeweilige Lage kann prinzipiell beliebig ausgestaltet sein. Insbesondere kann wenigstens eine der zumindest eine Lage als eine Folie, eine Beschichtung und dergleichen ausgestaltet sein. In principle, the respective position can have any configuration. In particular, at least one of the at least one layer can be designed as a foil, a coating and the like.

Wie vorstehend beschrieben ist es bevorzugt, wenn der elektrische Gesamtwiderstand der Verdampfereinrichtung im thermischen Betriebsbereich von der Keramik und gegebenenfalls dem Heizer, insbesondere von der Verdampferkeramik, und oberhalb des Betriebsbereichs, das heißt beim Überschreiten der Betriebsendtemperatur, vom Sperrleiter dominiert ist. As described above, it is preferred if the total electrical resistance of the evaporator device in the thermal operating range is dominated by the ceramic and possibly the heater, in particular by the evaporator ceramic, and above the operating range, i.e. when the final operating temperature is exceeded, by the blocking conductor.

Bevorzugt ist dies derart realisiert, dass der elektrische Widerstand des Sperrleiters im Betriebsbereich maximal der Hälfte des elektrischen Widerstands des der Keramik, insbesondere der Verdampferkeramik, entspricht. This is preferably realized in such a way that the electrical resistance of the blocking conductor in the operating range corresponds at most to half the electrical resistance of the ceramic, in particular the evaporator ceramic.

Der elektrische Widerstand des zumindest einen Sperrleiters setzt sich insbesondere aus dem spezifischen Widerstand sowie dem Volumen bzw. der Strecke entlang des Strompfads zusammen. Dementsprechend kann eine Reduzierung des elektrischen Widerstands des Sperrleiters im Betriebsbereich durch eine Reduzierung des relativen Volumens des Sperrleiters in der Verdampfereinrichtung erreicht werden. The electrical resistance of the at least one blocking conductor is composed in particular of the specific resistance and the volume or distance along the current path. Accordingly, a reduction in the electrical resistance of the blocking conductor in the operating range be achieved by reducing the relative volume of the blocking conductor in the evaporator device.

Die Keramik, insbesondere die Verdampferkeramik, weist vorzugsweise einen elektrischen Widerstand auf, der bis zur Betriebsendtemperatur, insbesondere im Vergleich zum Anstieg des Widerstands des Sperrleiters ab der Betriebsendtemperatur, geringfügig ansteigt. Bevorzugt weist der elektrische Widerstand der Keramik, insbesondere der Verdampferkeramik, einen im Betriebsbereich temperaturabhängigen Verlauf derart auf, dass der Widerstand mit der Temperatur maximal um eine Zehnerpotenz steigt. The ceramic, in particular the evaporator ceramic, preferably has an electrical resistance which increases slightly up to the final operating temperature, in particular in comparison to the increase in the resistance of the blocking conductor from the final operating temperature. The electrical resistance of the ceramic, in particular the evaporator ceramic, preferably has a temperature-dependent profile in the operating range such that the resistance increases with temperature by a maximum of one power of ten.

Die Verdampfereinrichtung kommt vorteilhaft in einem Inhalator zum Einsatz, der im Betrieb mittels der Verdampfereinrichtung Dampf zum Inhalieren erzeugt. The evaporator device is advantageously used in an inhaler which, during operation, generates vapor for inhalation by means of the evaporator device.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Inhalator um einen mobilen und händisch tragbaren Inhalator, der also mitgetragen werden kann. Der Inhalator kann bevorzugt von einem Nutzer händisch umgriffen und getragen werden. Entsprechend sind der Inhalator und die Verdampfereinrichtung hinsichtlich ihrer Abmessungen und ihres Gewichts ausgebildet. The inhaler is preferably a mobile and hand-portable inhaler, which can therefore be carried along. The inhaler can preferably be gripped and carried by hand by a user. The inhaler and the vaporizer device are designed accordingly with regard to their dimensions and their weight.

Bevorzugt weist der Inhalator eine Batterie, vorzugsweise eine wiederaufladbare Batterie, zur elektrischen Versorgung auf. Dabei ist die Steuereinrichtung zweckmäßig derart ausgestaltet, dass sie die Verdampfereinrichtung im Betrieb zum Verdampfen der in der Porenstruktur aufgenommenen Flüssigkeit elektrisch versorgt. The inhaler preferably has a battery, preferably a rechargeable battery, for the electrical supply. The control device is expediently designed in such a way that it supplies the evaporator device with electricity during operation for evaporating the liquid contained in the pore structure.

Der Inhalator kann ferner einen Flüssigkeitsbehälter zum Bevorraten der zu verdampfenden Flüssigkeit, beispielsweise eine Kartusche, aufweisen, der zum Nachfüllen der Porenstruktur mit der Flüssigkeit mit der Keramik fluidisch verbunden oder verbindbar ist. Die Verdampfereinrichtung, insbesondere der Inhalator, lässt sich sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich betrieben. Entsprechend ist die Verdampfereinrichtung ausgestaltet. The inhaler can also have a liquid container for storing the liquid to be evaporated, for example a cartridge, which is fluidically connected or can be connected to the ceramic for refilling the pore structure with the liquid. The evaporator device, in particular the inhaler, can be operated either continuously or discontinuously. The evaporator device is designed accordingly.

Beim kontinuierlichen Betrieb wird die Keramik für zumindest eine begrenzte Dauer kontinuierlich mit Flüssigkeit versorgt und diese Flüssigkeit zumindest teilweise verdampft. Die Versorgung mit der Flüssigkeit kann durch eine dauerhaft fluidische Verbindung der Keramik mit einem Flüssigkeitsbehälter, in welchem die Flüssigkeit bevorratet ist, realisiert sein, so dass Flüssigkeit kontinuierlich in die Keramik nachströmt. Die Verdampfung erfolgt dabei solange die Verdampfereinrichtung elektrisch versorgt wird und Wärme zum Verdampfen der in der Porenstruktur aufgenommenen Flüssigkeit erzeugt. Die verdampfte Menge der Flüssigkeit kann dabei bei Bedarf über die Betriebsdauer der Verdampfereinrichtung kontrolliert werden. In the case of continuous operation, the ceramic is continuously supplied with liquid for at least a limited period of time and this liquid is at least partially evaporated. The supply of the liquid can be implemented by means of a permanent fluidic connection between the ceramic and a liquid container in which the liquid is stored, so that liquid flows continuously into the ceramic. The evaporation takes place as long as the evaporator device is supplied with electricity and generates heat for evaporating the liquid contained in the pore structure. The amount of liquid evaporated can be monitored over the operating time of the evaporator device, if required.

Beim diskontinuierlichen Betrieb wird der Keramik eine vorgegebene Dosis der Flüssigkeit zugeführt, welche dann verdampft wird. Insbesondere ist beim diskontinuierlichen Betrieb die Keramik nicht kontinuierlich mit der Flüssigkeit versorgt. Somit lässt sich die verdampfte Menge insbesondere über das Volumen der in der Keramik aufgenommene Flüssigkeit kontrollieren. In discontinuous operation, the ceramic is supplied with a predetermined dose of the liquid, which is then vaporized. In particular, during discontinuous operation, the ceramic is not continuously supplied with the liquid. The evaporated quantity can thus be controlled in particular via the volume of the liquid held in the ceramic.

Beim diskontinuierlichen Betrieb kann der Keramik Flüssigkeit zugeführt werden, nachdem die zuvor in der Keramik aufgenommene Flüssigkeit zumindest teilweise verdampft und/oder die Verdampfereinrichtung nicht im Betriebsbereich betrieben, insbesondere außer Betrieb, ist. Die Keramik kann also nachfüllbar sein. In the case of discontinuous operation, liquid can be supplied to the ceramic after the liquid previously contained in the ceramic has at least partially evaporated and/or the evaporator device is not being operated in the operating range, in particular is not in operation. The ceramic can thus be refillable.

Beim diskontinuierlichen Betrieb ist es ebenso vorstellbar, die Keramik, insbesondere die Verdampfereinrichtung, bereits mit einer Dosis der Flüssigkeit zu bevorraten, die im Betrieb verdampft wird. Die Keramik, insbesondere die Verdampfereinrichtung, kann hierbei für den einmaligen Gebrauch ausgestaltet sein. Dabei kann die die Flüssigkeit aufnehmende Keramik, insbesondere die Verdampfereinrichtung, in der Art einer Tablette ausgestaltet sein. In the case of discontinuous operation, it is also conceivable to store the ceramic, in particular the evaporator device, with a dose of the liquid which is evaporated during operation. The pottery, especially the Evaporator device can be designed for single use. The ceramic that absorbs the liquid, in particular the evaporator device, can be designed in the manner of a tablet.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Further important features and advantages of the invention result from the dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen. Preferred exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference numbers referring to identical or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch Show it, each schematically

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Keramik mit einer vergrößerten Ansicht, 1 shows a section through a ceramic with an enlarged view,

Fig. 2 eine isometrische Ansicht einer Verdampfereinrichtung mit derFig. 2 is an isometric view of an evaporator device with the

Keramik, ceramics,

Fig. 3 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Darstellung eines Inhalators mit der Verdampfereinrichtung. 3 shows a highly simplified representation of an inhaler with the evaporator device in the manner of a circuit diagram.

Eine Keramik 4, wie sie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt ist, kommt üblicherweise in einer Verdampfereinrichtung 1 zum Einsatz, wie sie in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist. Die Verdampfereinrichtung 1 kann Bestandteil eines Inhalators 2 sein, wie sie beispielsweise in Figur 3 stark vereinfacht und schaltplanartig gezeigt ist. Mit der Verdampfereinrichtung 1 erfolgt im Betrieb das Verdampfen einer Flüssigkeit 22 (siehe Figur 3) und somit Erzeugen von Dampf 3 (siehe Figur 3), der beispielsweise einem Nutzer (nicht gezeigt) zum Inhalieren bereitgestellt wird. A ceramic 4 as shown in FIGS. 1 to 3 is usually used in an evaporator device 1 as shown in FIGS is. The evaporator device 1 can be a component of an inhaler 2, as is shown, for example, in FIG. 3 in a greatly simplified manner and in the form of a circuit diagram. During operation, the evaporator device 1 vaporizes a liquid 22 (see FIG. 3) and thus generates vapor 3 (see FIG. 3), which is made available, for example, to a user (not shown) for inhalation.

Die Verdampfereinrichtung 1 dient insbesondere dem Verdampfen einer vorgegebenen Dosis der Flüssigkeit 22. Bei der Flüssigkeit 22 handelt es sich beispielsweise um eine solche, welche einen medizinischen Wirkstoff beinhaltet, sodass beim Verdampfen ein den Wirkstoff enthaltender Dampf 3 (s. Figur 2) ausgegeben wird, der von einem Nutzer inhaliert wird. The evaporator device 1 serves in particular to evaporate a predetermined dose of the liquid 22. The liquid 22 is, for example, one which contains a medical active substance, so that a vapor 3 (see FIG. 2) containing the active substance is emitted during evaporation. inhaled by a user.

Bei dem Inhalator 2 handelt es sich um einen mobilen und händisch tragbaren Inhalator 2, der im Gebrauch von einem nicht gezeigten Nutzer händisch umgriffen und tragbar ist. Entsprechend sind der Inhalator 2 und die Verdampfereinrichtung 1 hinsichtlich ihrer Abmessungen und ihres Gewichts ausgebildet. The inhaler 2 is a mobile and hand-portable inhaler 2 which, when in use, is gripped by hand by a user (not shown) and is portable. The inhaler 2 and the vaporizer device 1 are designed accordingly with regard to their dimensions and their weight.

Die Keramik 4 dient der Aufnahme und dem Speichern der zu verdampfenden Flüssigkeit 22. Wir Figur 1 entnommen werden kann, weist die Keramik 4 zu diesem Zweck eine Porenstruktur 7 auf, welche aus in der Keramik 4 integral und intrinsisch ausgebildeten Poren 23 besteht. Die Poren 23 sind lediglich in der vergrößerten Ansicht der Figur 1 angedeutet. Die Porenstruktur 7 weist hierbei eine mittlere Porengröße zwischen 0,05 pm und 50 pm, vorteilhaft zwischen 0,1 pm und 25 pm, bevorzugt zwischen 0,15 pm und 10 pm, besonders bevorzugt zwischen 0,2 Mikrometers und 5 pm auf. Somit wirken in den Poren 23 kapillare Kräfte, welche die gravitationsbedingten Kräfte der in den Poren 23 aufgenommenen Tröpfchen (nicht gezeigt) der Flüssigkeit 22 übersteigen. In der Folge verbleibt die Flüssigkeit 22 in der Porenstruktur 7 und fließt somit nicht ab. Ebenso erfolgt somit ein durch die kapillaren Kräfte bedingtes Vollsaugen der Porenstruktur 7 mit der zu verdampfenden Flüssigkeit 22, wenn die Porenstruktur 7 in fluidischer Verbindung mit der Flüssigkeit 22 steht. Hierbei können auch Flüssigkeiten 22 mit niedrigen Viskositäten, also niederviskose Flüssigkeiten 22, in der Porenstruktur 7 aufgenommen werden, wobei ein Abfließen der Flüssigkeit 22 aus der Porenstruktur 7 verhindert oder zumindest erheblich reduziert ist. Bevorzugt weisen maximal 10 % der Poren 23 Porengrößen auf, welche mehr als das Vierfache der mittleren Porengröße betragen. The ceramic 4 serves to receive and store the liquid 22 to be evaporated. As can be seen in FIG. The pores 23 are only indicated in the enlarged view of FIG. The pore structure 7 has an average pore size between 0.05 μm and 50 μm, advantageously between 0.1 μm and 25 μm, preferably between 0.15 μm and 10 μm, particularly preferably between 0.2 μm and 5 μm. Thus, capillary forces act in the pores 23 which exceed the gravitational forces of the droplets (not shown) of the liquid 22 received in the pores 23 . As a result, the liquid 22 remains in the pore structure 7 and therefore does not flow off. Likewise, the pore structure 7 is saturated by the capillary forces with the liquid 22 to be evaporated when the pore structure 7 is in fluid communication with the liquid 22. Here, liquids 22 with low viscosities, ie low-viscosity liquids 22, can also be accommodated in the pore structure 7, with the liquid 22 being prevented or at least considerably reduced from flowing out of the pore structure 7. A maximum of 10% of the pores preferably have pore sizes that are more than four times the average pore size.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen und bevorzugt handelt es sich bei der Keramik 4 um eine elektrisch leitfähige Verdampferkeramik 6, welche mittels ihrer elektrischen Leitfähigkeit bei elektrischer Versorgung homogen Wärme zum Verdampfen der in der Porenstruktur 7 aufgenommenen Flüssigkeit 22 erzeugt. Insbesondere handelt es sich bei der Verdampferkeramik 6 somit um einen Heizwiderstand. Somit sind die Aufnahme und die Erzeugung von Wärme zum Verdampfen der Flüssigkeit 22 beide in der Keramik 4 umgesetzt. Auf diese Weise erfolgt eine gleichmäßige Wärmeübertragung auf die Flüssigkeit 22 und/oder reduzierte Wärmeverluste zum Verdampfen der Flüssigkeit 22. Insbesondere kann die Verdampferkeramik 6 zumindest ein Metalloxid enthalten. In the exemplary embodiments shown and preferably, the ceramic 4 is an electrically conductive evaporator ceramic 6 which, by means of its electrical conductivity, when electrically supplied, generates homogeneous heat for evaporating the liquid 22 contained in the pore structure 7 . In particular, the evaporator ceramic 6 is therefore a heating resistor. Thus, the absorption and generation of heat for evaporating the liquid 22 are both implemented in the ceramic 4 . In this way, there is a uniform heat transfer to the liquid 22 and/or reduced heat losses for evaporating the liquid 22. In particular, the evaporator ceramic 6 can contain at least one metal oxide.

Zum Verdampfen der Flüssigkeit ist die Verdampferkeramik 6 in einem thermischen Bereich, der nachfolgend auch als Betriebsbereich bezeichnet wird, betrieben. Der Betriebsbereich wird von einer niedrigen Temperatur, nachfolgend auch als Betriebsanfangstemperatur bezeichnet, und von einer hohen Temperatur, nachfolgend auch als Betriebsendtemperatur bezeichnet, begrenzt. Das heißt, dass das Verdampfen der zu verdampfenden und in den Poren aufgenommenen Flüssigkeit im Betriebsbereich und somit zwischen der Betriebsanfangstemperatur und der Betriebsendtemperatur erfolgt. In order to evaporate the liquid, the evaporator ceramic 6 is operated in a thermal range, which is also referred to below as the operating range. The operating range is limited by a low temperature, also referred to below as the initial operating temperature, and by a high temperature, also referred to below as the final operating temperature. This means that the evaporation of the liquid to be evaporated and absorbed in the pores takes place in the operating range and thus between the initial operating temperature and the final operating temperature.

Wie insbesondere Figur 2 entnommen werden kann, weist die Verdampfereinrichtung 1 neben der Keramik 4 zwei elektrische Anschlüsse 5 zur elektrischen Versorgung Verdampfereinrichtung 1, in den gezeigten Beispielen der Verdampferkeramik 6, auf. As can be seen in particular from FIG. 2, the evaporator device 1 has two electrical connections 5 in addition to the ceramic 4 electrical supply evaporator device 1, in the examples shown, the evaporator ceramic 6 on.

Zum Erzeugen von Wärme wird die Verdampferkeramik 6 mittels der Anschlüsse 5 elektrisch versorgt, sodass ein in Figur 2 angedeuteter Pfad 8 des elektrischen Stroms zwischen den Anschlüssen 5 und durch die Verdampferkeramik 6 führt.In order to generate heat, the evaporator ceramic 6 is supplied with electricity by means of the connections 5, so that a path 8 of the electric current, indicated in FIG.

Bei elektrischer Versorgung erzeugt die Verdampferkeramik 6 mittels ihres elektrischen Widerstands Wärme zum Verdampfen der in der Porenstruktur 7 aufgenommenen Flüssigkeit 22. When there is an electrical supply, the evaporator ceramic 6 uses its electrical resistance to generate heat for evaporating the liquid 22 contained in the pore structure 7.

In diesem Pfad 8, nachfolgend auch als Strompfad 8 bezeichnet, ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen zumindest ein Sperrleiter 9 angeordnet, derart, dass der Strompfad 8 zwingend durch den Sperrleiter 9 führt. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist dies dadurch erreicht, dass der zumindest eine Sperrleiter 9 zwischen den Anschlüssen 5 angeordnet ist. Der zumindest eine Sperrleiter 9 ist dabei wärmeübertragend mit der Verdampferkeramik 6 verbunden. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die wärmeübertragende Verbindung des zumindest einen Sperrleiters 9 mit der Verdampferkeramik 6 durch eine flächige Anordnung des Sperrleiters 9 auf der Verdampferkeramik 6 realisiert. Insbesondere liegt der Sperrleiter 9 unmittelbar an der Verdampferkeramik 6 an. Somit entspricht die Temperatur des zumindest einen Sperrleiters 9 der Temperatur der Verdampferkeramik 6. Der zumindest eine Sperrleiter 9 ist derart ausgestaltet, dass er beim Überschreiten der Betriebsendtemperatur einen sprunghaft ansteigenden elektrischen Widerstand aufweist. Unterhalb der Betriebsendtemperatur ist der zumindest eine Sperrleiter 9 also elektrisch leitend, sodass die Verdampferkeramik 6 bei elektrischer Versorgung im Betriebsbereich betrieben ist, das heißt Temperaturen bis zur Betriebsendtemperatur erreicht. Der sprunghafte Anstieg des elektrischen Widerstands des zumindest einen Sperrleiters 9 führt dazu, dass der durch die Verdampferkeramik 6 strömende elektrische Strom beim Überschreiten der Betriebsendtemperatur unterbrochen oder erheblich reduziert wird, sodass der sprunghafte Anstieg des elektrischen Widerstands des zumindest einen Sperrleiters 9 die Betriebsendtemperatur definiert oder zumindest dominiert. Somit ist es möglich, die Verdampfereinrichtung 1 mit kontrollierten Verdampfungsparametern zu betreiben. Dies erlaubt es insbesondere, eine vorgegebene Menge der zu verdampfenden Flüssigkeit 22 und somit eine vorgegebene Dosis der Flüssigkeit 22 zu verdampfen. Dabei ist hierzu eine separate Steuerungselektronik (nicht gezeigt) und/oder separate Sensorik (nicht gezeigt), beispielsweise zum Ermitteln der Temperatur der Verdampferkeramik 6, nicht notwendig. Ferner kann die Verdampferkeramik 6 auf diese Weise ohne gesonderte Regelungstechnik mit einer solch hohen Leistung betrieben werden, die zu einem schnelleren Erreichen des Betriebsbereichs führt, ohne den Sperrleiter 9 jedoch zu einem Überhitzen der Verdampferkeramik 6 und somit der Verdampfereinrichtung 1 und somit Beschädigungen derselben führen würde. In the exemplary embodiments shown, at least one blocking conductor 9 is arranged in this path 8, also referred to below as the current path 8, in such a way that the current path 8 necessarily leads through the blocking conductor 9. In the exemplary embodiments shown, this is achieved in that the at least one blocking conductor 9 is arranged between the connections 5 . The at least one blocking conductor 9 is connected to the evaporator ceramic 6 in a heat-transferring manner. In the exemplary embodiments shown, the heat-transferring connection of the at least one blocking conductor 9 to the evaporator ceramic 6 is realized by a planar arrangement of the blocking conductor 9 on the evaporator ceramic 6 . In particular, the blocking conductor 9 is in direct contact with the evaporator ceramic 6 . The temperature of the at least one blocking conductor 9 thus corresponds to the temperature of the evaporator ceramic 6. The at least one blocking conductor 9 is designed in such a way that it has a rapidly increasing electrical resistance when the final operating temperature is exceeded. Below the final operating temperature, the at least one blocking conductor 9 is therefore electrically conductive, so that the evaporator ceramic 6 is operated in the operating range when electrically supplied, ie temperatures up to the final operating temperature are reached. The abrupt increase in the electrical resistance of the at least one blocking conductor 9 means that the electrical current flowing through the evaporator ceramic 6 is interrupted when the final operating temperature is exceeded or is significantly reduced, so that the sudden increase in the electrical resistance of the at least one blocking conductor 9 defines or at least dominates the final operating temperature. It is thus possible to operate the evaporator device 1 with controlled evaporation parameters. In particular, this makes it possible to vaporize a predetermined quantity of the liquid 22 to be evaporated and thus a predetermined dose of the liquid 22 . Separate control electronics (not shown) and/or separate sensors (not shown), for example for determining the temperature of the evaporator ceramic 6, are not necessary for this purpose. Furthermore, the evaporator ceramic 6 can be operated in this way without separate control technology with such a high power that the operating range is reached more quickly, but without the blocking conductor 9 the evaporator ceramic 6 and thus the evaporator device 1 would overheat and thus be damaged .

In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die elektrischen Anschlüsse 5 jeweils als eine Leiterplatte 10, beispielsweise aus einem Metall oder einer Metalllegierung, ausgebildet. Dabei ist die Verdampferkeramik 6 ist zwischen den Anschlüssen 5 angeordnet. In the exemplary embodiments shown, the electrical connections 5 are each designed as a printed circuit board 10, for example made of a metal or a metal alloy. In this case, the evaporator ceramic 6 is arranged between the connections 5 .

In den gezeigten Ausführungsbeispielen bilden die Verdampferkeramik 6 und der zumindest eine Sperrleiter 9 ein zusammenhängendes Modul 11 , welches zwischen den Anschlüssen 5 angeordnet ist. Im in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispielen weisen die Verdampferkeramik 6 und das Modul 11 rein beispielhaft eine quaderförmige Ausbildung auf. Vorstellbar ist auch eine nicht gezeigte ringförmige Ausbildung der Keramik 4. Wie den Figur 2 und 3 entnommen werden kann, ist hierbei ein Volumenanteil der Verdampferkeramik 6 im Gesamtvolumen des Moduls 11 erheblich größer als ein Volumenanteil des zumindest einen Sperrleiters 9. Insbesondere ist der Volumenanteil des zumindest einen Sperrleiters 9, nachfolgend auch als Sperrvolumen bezeichnet, maximal 1/10 des Volumenanteils der Verdampferkeramik 6, nachfolgend auch als Verdampfervolumen bezeichnet. Dies führt insbesondere dazu, dass das Volumen zum Aufnehmen der Flüssigkeit 22 von der Verdampferkeramik 6 bestimmt oder zumindest dominiert ist. Zudem führt dies dazu, dass der zumindest eine Sperrleiter 9 im Betriebsbereich eine vernachlässigbare Rolle beim elektrischen Gesamtwiderstand des Moduls 11 spielt. Mit anderen Worten, der elektrische Gesamtwiderstand des Moduls 11, insbesondere der Verdampfereinrichtung 1, wird im Betriebsbereich von der Verdampferkeramik 6 dominiert, wohingegen er oberhalb des Betriebsbereichs von dem zumindest einen Sperrleiter 9 dominiert wird. In the exemplary embodiments shown, the evaporator ceramic 6 and the at least one blocking conductor 9 form a coherent module 11 which is arranged between the connections 5 . In the exemplary embodiments shown in FIG. 2, the evaporator ceramic 6 and the module 11 have a cuboid design, purely by way of example. A ring-shaped design of the ceramic 4 (not shown) is also conceivable. As can be seen from Figures 2 and 3, a volume proportion of the evaporator ceramic 6 in the total volume of the module 11 is considerably larger than a volume proportion of the at least one blocking conductor 9. In particular, the volume proportion of the at least one blocking conductor 9, hereinafter also referred to as blocking volume, maximum 1/10 of the volume fraction of the evaporator ceramic 6, also referred to below as the evaporator volume. This leads in particular to the volume for receiving the liquid 22 being determined or at least dominated by the evaporator ceramic 6 . In addition, this means that the at least one blocking conductor 9 plays a negligible role in the overall electrical resistance of the module 11 in the operating range. In other words, the total electrical resistance of the module 11, in particular of the evaporator device 1, is dominated by the evaporator ceramic 6 in the operating range, whereas it is dominated by the at least one blocking conductor 9 above the operating range.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der jeweilige Sperrleiter 9 als eine im Vergleich zur Verdampferkeramik 6 dünne Lage 13 ausgebildet und kann daher auch als Sperrlage 14 bezeichnet werden. In the exemplary embodiments shown, the respective blocking conductor 9 is designed as a thin layer 13 compared to the evaporator ceramic 6 and can therefore also be referred to as a blocking layer 14 .

Der jeweilige Sperrleiter 9 ist vorzugsweise ein Kaltleiter 15, welcher ab einer Anfangstemperatur einen sprunghaften und um mehrere Zehnerpotenzen steigenden elektrischen Widerstand aufweist. Hierbei entspricht die Betriebsendtemperatur vorteilhaft einer Temperatur zwischen der Anfangstemperatur und einer Endtemperatur des Kaltleiters 15, insbesondere der Anfangstemperatur des Kaltleiters 15. The respective blocking conductor 9 is preferably a PTC thermistor 15, which from an initial temperature has an abrupt electrical resistance that increases by several powers of ten. In this case, the final operating temperature advantageously corresponds to a temperature between the initial temperature and an end temperature of the PTC thermistor 15, in particular the initial temperature of the PTC thermistor 15.

Insbesondere ist der Kaltleiter 15 eine sich von der Verdampferkeramik 6 unterscheidende Keramik 16, welche nachfolgend auch als Sperrkeramik 16 bezeichnet wird. Durch das geringere Sperrvolumen der Sperrkeramik 16 im Vergleich zum Verdampfervolumen der Verdampferkeramik 6 wird dabei die Gesamtaufnahmefähigkeit des Moduls 11 von der Verdampferkeramik 6 bestimmt oder zumindest dominiert. Wie Figur 3 entnommen werden kann, ist die Verdampfereinrichtung 1 in einem Gehäuse 17 des Inhalators 2 aufgenommen, welches eine Auslassöffnung 18 zum Auslassen des Mittels der Verdampfereinrichtung 1 erzeugten Dampfs 3 aufweist. Der Inhalator 2 des gezeigten Ausführungsbeispiels weist ferner einen, vorzugsweise nachfüllbaren oder austauschbaren, Behälter 19 zum Bevorraten der zu verdampfenden Flüssigkeit auf, der, wie mit einer gestrichelten Linie angedeutet, fluidisch mit der Keramik 4, insbesondere der Verdampferkeramik 6, verbunden oder verbindbar ist. In particular, the PTC thermistor 15 is a ceramic 16 that differs from the evaporator ceramic 6 and is also referred to below as a blocking ceramic 16 . Due to the lower barrier volume of the barrier ceramic 16 in comparison to the evaporator volume of the evaporator ceramic 6, the total capacity of the module 11 is determined or at least dominated by the evaporator ceramic 6. As can be seen from FIG. 3, the evaporator device 1 is accommodated in a housing 17 of the inhaler 2 which has an outlet opening 18 for letting out the vapor 3 generated by the evaporator device 1 . The inhaler 2 of the exemplary embodiment shown also has a preferably refillable or replaceable container 19 for storing the liquid to be vaporized, which, as indicated by a dashed line, is fluidically connected or connectable to the ceramic 4, in particular the evaporator ceramic 6.

Die Verdampfereinrichtung 1 und der Behälter 19 können hierbei eine Einheit bilden, welche austauschbar im Inhalator 2 aufgenommen ist. In this case, the evaporator device 1 and the container 19 can form a unit which is accommodated in the inhaler 2 in an exchangeable manner.

Alternativ ist es möglich, dass der Behälter 19 im Inhalator 2 dauerhaft aufgenommen und nachfüllbar ist. In diesem Fall kann auch die Verdampfereinrichtung 1 dauerhaft im Inhalator 2 aufgenommen sein. Alternatively, it is possible that the container 19 is permanently accommodated in the inhaler 2 and can be refilled. In this case, the evaporator device 1 can also be accommodated permanently in the inhaler 2 .

Alternativ ist es möglich, dass der Behälter 19 austauschbar ist. In diesem Fall kann auch die Verdampfereinrichtung 1 dauerhaft im Inhalator 2 aufgenommen sein. Alternatively, it is possible for the container 19 to be exchangeable. In this case, the evaporator device 1 can also be accommodated permanently in the inhaler 2 .

Der Inhalator 2 weist ferner eine wiederaufladbare Batterie 20 zur elektrischen Versorgung der Verdampfereinrichtung 1 sowie eine mit der Verdampfereinrichtung 1 elektrisch verbundene Steuereinrichtung 21 auf. Die Steuereinrichtung 21 ist derart mit der Batterie 20 verbunden, dass sie die elektrische Verbindung der Batterie 20 mit der Verdampfereinrichtung 1 zwecks elektrischer Versorgung der Verdampfereinrichtung 1, insbesondere der Verdampferkeramik 6, hersteilen und unterbrechen kann. The inhaler 2 also has a rechargeable battery 20 for the electrical supply of the evaporator device 1 and a control device 21 which is electrically connected to the evaporator device 1 . The control device 21 is connected to the battery 20 in such a way that it can establish and interrupt the electrical connection of the battery 20 to the evaporator device 1 for the purpose of supplying electricity to the evaporator device 1 , in particular to the evaporator ceramic 6 .

Vorstellbar ist es, anstelle der Verdampferkeramik 6 eine elektrisch nicht leitende Keramik 4 einzusetzen. Wie in Figur 3 angedeutet, weist die Verdampfereinrichtung 1 in diesem Fall einen von der Keramik 4 separaten Heizer 12 auf, der bei elektrischer Versorgung Wärme zum Verdampfen der in der Porenstruktur 7 aufgenommenen Flüssigkeit 22 erzeugt. Zu diesem Zweck ist der Heizerl 2 wärmeübertragend mit der Keramik 4 verbunden. It is conceivable to use an electrically non-conductive ceramic 4 instead of the evaporator ceramic 6 . As indicated in Figure 3, the Evaporator device 1 in this case has a heater 12 that is separate from the ceramic 4 and, when electrically supplied, generates heat for evaporating the liquid 22 contained in the pore structure 7 . For this purpose, the heater 2 is connected to the ceramic 4 in a heat-transferring manner.

**********

Claims

Ansprüche Expectations 1. Keramik (4) zum Aufnehmen einer niederviskosen Flüssigkeit (22) in einer Verdampfereinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, 1. Ceramic (4) for receiving a low-viscosity liquid (22) in an evaporator device (1), characterized in that - dass die Keramik (4) zur Aufnahme der Flüssigkeit (22) eine aus Poren (23) der Keramik (4) bestehende Porenstruktur (7) aufweist, - that the ceramic (4) for receiving the liquid (22) has a pore structure (7) consisting of pores (23) of the ceramic (4), - dass die Porenstruktur (7) eine mittlere Porengröße zwischen 0,05 pm und 50 pm aufweist. - that the pore structure (7) has an average pore size between 0.05 μm and 50 μm. 2. Keramik nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass maximal 10 % der Poren (23) Porengrößen aufweisen, welche mehr als das Vierfache der mittleren Porengröße betragen. 2. Ceramic according to claim 1, characterized in that a maximum of 10% of the pores (23) have pore sizes which are more than four times the average pore size. 3. Keramik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Porengröße zwischen 0,1 pm und 25 pm beträgt. 3. Ceramic according to claim 1 or 2, characterized in that the mean pore size is between 0.1 μm and 25 μm. 4. Keramik nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Porengröße zwischen 0,15 pm und 10 pm beträgt. 4. Ceramic according to claim 3, characterized in that the mean pore size is between 0.15 μm and 10 μm. 5. Keramik nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Porengröße zwischen 0,2 pm und 5 pm beträgt. 5. Ceramic according to claim 4, characterized in that the mean pore size is between 0.2 μm and 5 μm. 6. Keramik nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik (4) als elektrisch leitfähige Verdampferkeramik (6) ausgebildet ist, derart, dass die Verdampferkeramik (6) im Betrieb bei elektrischer Versorgung mittels ihrer elektrischen Leitfähigkeit Wärme zum Verdampfen der in der Porenstruktur (7) aufgenommenen Flüssigkeit (22) erzeugt. 6. Ceramic according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the ceramic (4) is designed as an electrically conductive evaporator ceramic (6), such that the evaporator ceramic (6) generates heat for evaporating the liquid (22) contained in the pore structure (7) by means of its electrical conductivity during operation when there is an electrical supply. 7. Verdampfereinrichtung (1 ) zum Verdampfen einer Flüssigkeit (22), insbesondere für einen Inhalator (2), mit einer Keramik (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und mit zwei elektrischen Anschlüssen (5) zur elektrischen Versorgung der Verdampfereinrichtung (1). 7. Evaporator device (1) for evaporating a liquid (22), in particular for an inhaler (2), with a ceramic (4) according to one of claims 1 to 6 and with two electrical connections (5) for the electrical supply of the evaporator device (1 ). 8. Verdampfereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik (4) gemäß Anspruch 6 ausgebildet ist und die Verdampferkeramik (6) im Betrieb über die Anschlüsse (5) elektrisch versorgt ist. 8. Evaporator device according to claim 7, characterized in that the ceramic (4) is designed according to claim 6 and the evaporator ceramic (6) is electrically supplied during operation via the connections (5). 9. Verdampfereinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfereinrichtung (1) einen Heizer (12) aufweist, welcher im Betrieb die in der Keramik (4) aufgenommene Flüssigkeit (22) zum Verdampfen heizt. 9. Evaporator device according to claim 7 or 8, characterized in that the evaporator device (1) has a heater (12) which, during operation, heats the liquid (22) contained in the ceramic (4) for evaporation. 10. Verdampfereinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, 10. Evaporator device according to claim 8 or 9, characterized in that - dass ein elektrischer Strompfad (8) zur elektrischen Versorgung der Verdampferkeramik (6) durch die Anschlüsse (5) und durch die Verdampferkeramik (6) verläuft, - dass die Verdampferkeramik (6) zur homogenen Erzeugung von Wärme in einem Betriebsbereich zwischen einer Betriebsanfangstemperatur und einer Betriebsendtemperatur ausgelegt ist, - that an electrical current path (8) for the electrical supply of the evaporator ceramic (6) runs through the connections (5) and through the evaporator ceramic (6), - that the evaporator ceramic (6) is designed for the homogeneous generation of heat in an operating range between an initial operating temperature and an operating end temperature, - dass die Verdampfereinrichtung (1) zumindest einen im Strompfad (8) angeordneten Sperrleiter (9) aufweist, welcher wärmeübertragend mit der Verdampferkeramik (6) verbunden ist, - that the evaporator device (1) has at least one blocking conductor (9) arranged in the current path (8), which is connected to the evaporator ceramic (6) in a heat-transferring manner, - dass der zumindest eine Sperrleiter (9) derart ausgestaltet ist, dass er beim Überschreiten der Betriebsendtemperatur einen sprunghaft ansteigenden elektrischen Widerstand aufweist. - that the at least one blocking conductor (9) is designed in such a way that it has a suddenly increasing electrical resistance when the final operating temperature is exceeded. 11. Verdampfereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, 11. Evaporator device according to claim 10, characterized in that - dass zumindest einer der wenigstens einen Sperrleiter (9) als ein Kaltleiter (15) ausgestaltet ist, - that at least one of the at least one blocking conductor (9) is designed as a PTC thermistor (15), - dass die Betriebsendtemperatur zwischen einer Anfangstemperatur und einer Endtemperatur des zumindest einen Kaltleiters (15) liegt. - That the final operating temperature is between an initial temperature and an end temperature of the at least one PTC thermistor (15).
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