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用于使组合物蒸发的模块化蒸发器系统和方法与流程

2022-08-21 13:44:53 来源:中国专利 TAG:

1.本发明涉及一种用于使组合物蒸发的蒸发器系统、一种用于对应的蒸发器系统的药弹、一种包括对应的蒸发器系统的便携式蒸发装置、一种用于对应的蒸发器系统的吸收器、一种用于对应的蒸发器系统的组合物、一种对应的蒸发器系统的多个组件的空间并立物以及一种用于使组合物在蒸发器系统中蒸发的方法。此外,公开了对应的药弹、吸收器和组合物在对应的蒸发器系统中的使用。


背景技术:

2.数百年以来,已知经由呼吸道施用有效物质是一种向人体或者动物体供应在生理上有效的物质的高效且温和的方法,其中,尤其是经典的能够部分地借助最简单的器件实施的吸入方法,不仅在传统医学中、还在家庭常备药品中占据稳固地位。在这些简单的方法中,通常在罐或者类似器皿中给溶解在载体物质(通常是水)中的有效物质加热,并且由此使其蒸发。
3.在一定条件下由于在世界的许多地区对吸烟、即对例如以香烟或者雪茄为形式的烟草产品的消费(由于所述烟草产品的燃烧和产生的烟雾的吸入)的越来越多的批评的评价,近年来这样的吸入方法越来越成为关注的焦点:在所述吸入方法中,传统上通过烟草烟雾吸收的在生理上有效的物质取而代之地通过对应的吸入方法来施用,该吸入方法在不燃烧烟草的情况下完成,其中,这种方案也转用于另外的有效物质,所述另外的有效物质在其他情况下通常与吸烟相关联,例如四氢大麻醇(thc)和别的大麻醇。
4.在此,逐步的技术发展已能够实现将对应的用于使含有有效物质的组合物蒸发的蒸发器系统设计得越来越小,使得如今如下蒸发器系统可供使用:借助所述蒸发器系统能够在便携式手持器具中实现使含有有效物质的组合物蒸发,该便携式手持器具例如能够具有传统雪茄的尺寸或者香烟盒的尺寸。对应的蒸发器系统的最杰出的应用是电子香烟和用于医学治疗的吸入器。
5.如今已知的系统大多数基于如下事实:存储在容器中的、通常被称为液体的组合物通过以或多或少受控的方式输送来自加热元件(例如螺旋形灯丝)的热能而蒸发,使得用户能够吸入产生的蒸汽。将液体从容器中输送到加热元件在此通常通过灯芯来实现,使得通常也称为灯芯-螺旋-系统。对应的系统例如在us 20140096782 a1中公开。
6.近年来,如下认知已被一些本领域技术人员普遍接受:这些灯芯-螺旋-系统通常是不利的,因为它们尤其通常被认为是过于不受控且过于低效率的。例如,灯芯和加热器的布置部分地由于生产的原因变化很大,这导致了根据生产样本的情况,每次受拉(zug)蒸发不同量的液体并且因此也蒸发不同量的有效物质。此外,在加热器处通常出现如下区域:在所述区域处无液体可供使用。除此之外,常常在加热丝中存在薄弱部位或者在加热格栅中存在结构缺陷,在所述薄弱部位或者结构缺陷处出现意外强烈的加热,使得出现有害的分解产物。对应地,近年来开发了新的蒸发器系统,所述新的蒸发器系统消除或者减少了对于灯芯-螺旋-系统而言已知的缺点。对应的系统例如在de102017111435中公开,其中已表明,
来自于灯芯-螺旋-系统的许多常规方案在很多情况下不能够容易地转用于现代方案。
7.鉴于人们对于可持续性和对材料的资源节约式处理的意识提高,对开发如下对应的蒸发器系统的关注不断增长:所述蒸发器系统尽可能少地产生废物,其中,在市场上广泛使用的主要是具有能够补充填充的容器的蒸发器系统。然而,出于多种原因,能够补充填充的系统通常被视为不利的。尤其是,通过用户进行的补充填充通常是复杂的,并且使用户与含有有效物质的液体接触,由此这种液体也能够被污染。由于用户——有意地或者无意地——可能将不允许的物质填入到所述容器中并且使这些不允许的物质蒸发,因此不仅存在对于用户的健康的危害,还能够不利地降低装置的运行安全性和耐久性。
8.在现有技术中,上文描述的且本身有利的方案迄今为止主要借助电加热元件实现。这意味着,电能从多次性部件中被输送给布置在一次性部件中的加热器。然而,在本领域技术人员看来,这种得到公认的布置具有显著的缺点——在这种情况下强制性必需的是,在药弹与多次性部件之间设置可靠的且在机械上能够负载的电触点接通,以便即使在多次更换的情况下也确保在药弹中的加热元件的能量供给。这需要技术上费事的且因此成本高的电触点接通,尽管如此,该电触点接通总是该系统的薄弱部位且对生产运行提出高要求。除此之外,加热元件和药弹的构造以及它们在蒸发器系统中的布置在常见的系统中受到所述加热元件的强制必需的电触点接通的严重限制。此外,众所周知地,在需要多次性部件与加热元件之间的物理连接的这些系统中通常具有系统的密封性的问题,因为加热元件仍与液体接触,从而使得相对费事且昂贵的密封件能够是必需的。在这些系统中,鉴于在密封件处的成本和花费几乎不能够经济地实现将加热元件设置在多次性部件中。但是,所述加热元件是相对较复杂的且在生产方面费事的构件,该构件在这种情况下在使用药弹之后只能够与该药弹一起被丢弃,这从经济角度和/或生态角度来看是不利的。此外,加热元件和电子触点接通通常由不同于容器(通常由玻璃或者塑料组成)和必要时药弹的护套(通常由塑料组成)的材料(通常是金属、半导体或者陶瓷)组成,使得药弹的重复利用(例如在循环使用的范畴中)由于异物的污染而困难。


技术实现要素:

9.本发明的首要任务在于,提出一种改进的用于使组合物蒸发的蒸发器系统,该蒸发器系统消除或者至少减少现有技术的在上文中描述的缺点。
10.所力求达到的改进能够尤其涉及下面列举的问题中的一个或者多个问题、优选全部问题:(i)避免至少一个与灯芯-螺旋-系统的使用相关的缺点并且提出一种能够更好地控制的蒸发器系统;(ii)提出一种蒸发器系统,该蒸发器系统在使用时尽可能少地产生废物并且至少大部分能够回收利用;(iii)提出一种蒸发器系统,该蒸发器系统在使用之后能够特别容易再次操作准备就绪,并且该蒸发器系统在此具有特别高的操作安全性,使对于用户的健康的危害最小化并且使该设备的运行安全性和耐久性最大化;(iv)能够实现安全地贮存且容易地运输该蒸发器系统;(v)提出一种蒸发器系统,该蒸发器系统不需要费事且成本密集的电触点接通,并且该蒸发器系统即使在多次使用的情况下也不出现磨损现象;(vi)提出一种蒸发器系统,该蒸发器系统在构造用于蒸发的元件和药弹时以及在所述元件和所述药弹在蒸发器系统中的布置方面允许高度灵活性;(vii)提出一种蒸发器系统,该蒸发器系统具有防止组合物的意外逸出的高度密封性并且即使在不使用昂贵的密封件的情
况下也能够实现安全运行;(viii)提出一种蒸发器系统,在该蒸发器系统中,需要布置在药弹中的成本密集的构件相对较少,其中,优选应该实现所述药弹的高度的重复利用性和/或循环利用能力。然而,该任务至少是,提出一种替代的蒸发器系统。
11.本发明的次要任务是,提出一种用于对应的蒸发器系统的药弹、一种包括对应的蒸发器系统的便携式蒸发装置、一种用于对应的蒸发器系统的吸收器、一种用于对应的蒸发器系统的组合物、一种对应的蒸发器系统的多个部件的空间并立物以及一种用于使组合物在蒸发器系统中蒸发的方法和对应的药弹、吸收器和组合物在对应的蒸发器系统中的使用。
12.上述任务中的至少每一个任务通过在独立权利要求中限定的用于使组合物蒸发的蒸发器系统、药弹、便携式蒸发装置、吸收器、组合物、对应的蒸发器系统的多个部件的空间并立物、方法和应用来解决。由从属权利要求得出优选的根据本发明的构造。
13.根据本发明的主题、组合物、方法和使用的、在下文中被称为优选的这样的特征在特别优选的实施方式中与被称为优选的别的特征相组合。因此,完全特别优选的是在下文中被称为优选的主题、组合物、方法和使用中的两个或者更多个的组合。在下文中对于根据本发明的蒸发器系统被称为优选的特征同样也是对应的药弹、蒸发装置、组合物、方法和使用或者对应的蒸发器系统的多个部件的并立物的优选特征。
14.本发明的发明人已经认识到,如果将蒸发器系统完全地分开成初级能量
‑“
产生”部分和转换能量的次级能量
‑“
产生”部分,则能够解决当前所述的任务。在此,提供以电磁辐射为形式的初级能量,该电磁辐射由辐射源发射,并且由布置在药弹中的吸收器转换成次级能量,该次级能量能够是热能和/或具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射,该热能和/或该电磁辐射随后引起组合物的蒸发。
15.因此,本发明基于如下方案:不以直接的热能的形式(所述直接的热能由作为初级能量的加热元件从电能中转换而成),而是经由电磁辐射(该电磁辐射在多次性部件中借助电能由辐射源发射并且在药弹中的吸收器中才被转换成热能,或者说具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射)给药弹中的组合物供应能量。这种构造与现有技术中的蒸发器系统具有根本的不同:在现有技术中的蒸发器系统中,药弹中的电加热元件以机械的和导电的方式与在多次性部件中的电能量源连接,以便将电能直接转换成用于蒸发所必要的热能。
16.根据第一方面,本发明涉及一种用于使组合物蒸发的蒸发器系统,所述蒸发器系统包括:-第一元件,该第一元件包括至少一个辐射源,该辐射源与电能量源连接,该辐射源设立用于发射电磁辐射,和-第二元件,该第二元件包括至少一个容器和至少一个吸收器,该容器用于容纳组合物,该吸收器设立用于至少部分地吸收由辐射源发射的电磁辐射并且用于将这个电磁辐射至少部分地转换成热能和/或将这个电磁辐射至少部分地作为具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射发射,其中,第一和第二元件能够以能够可逆且无损伤地拆卸的方式相互连接,并且其中,辐射导体如此布置,使得在将第一和第二元件相互连接时在辐射源与吸收器之间形成传导辐射的连接,
其中,该蒸发器系统设立用于,使组合物通过由吸收器通过转换从电磁辐射中获得的热能和/或通过由吸收器发射的、具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射蒸发。
17.根据本发明的蒸发器系统适合且确定用于使组合物蒸发,其中,该组合物能够是固态的或者液态的。对应地,术语“蒸发”在本发明的范畴中还包括升华,即通过热能的供应使固体物质直接转化成气相。
18.根据本发明的蒸发器系统包括第一和第二元件,所述第一和第二元件是在构造上结构分开的元件。所述第一元件典型地是多次性部件,即由后来的顾客使用多于仅一次的部件,该第一元件包括与电能量源电连接的辐射源,其中,该第一元件优选地还包括电能量源。但是,也能够考虑,电能量源布置在另外的、单独的、能够与第一或者第二元件以能够无损伤地拆卸的方式连接的元件中。辐射源设立用于发射电磁辐射。
19.第二元件典型地是一次性部件,即由消费者仅使用一次且在使用之后被丢弃的元件,该第二元件也被本领域技术人员称为药弹。第二元件或者说药弹包括至少一个容器,该容器用于容纳组合物,其中,第二元件在一种优选的构造中还包括在容器中的组合物。
20.除此之外,第二元件包括至少一个吸收器,其中,表述“吸收器”说明了材料在电磁辐射的吸收方面的吸收性能,并且不假定该吸收器适合用于别的种类的吸收(例如液体的接收)。
21.吸收器设立用于至少部分地吸收由布置在第一元件中的辐射源发射的电磁辐射。本领域技术人员已知在冷凝物质中(in kondensierter materie)的电磁辐射的吸收方案。根据本发明,该吸收器如此设立,使得该吸收器将电磁辐射至少部分地转换成热能。用于说明这个过程的典型的日常例子是黑色表面,该黑色表面在太阳光入射时通过吸收入射的辐射(一定程度上由于通过转换而产生的热能)而发热。这种原理对于本领域技术人员而言也是已知的。除此之外,吸收器设立用于,附加地或者替代地,将电磁辐射至少部分地作为具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射发射。对应的波长位移有时也被称为斯托克斯位移(stokes-verschiebung),并且作为例如在荧光或者磷光的情况下能够出现的效应由本领域技术人员已知。对应地,如下根据本发明的蒸发器系统是优选的:该蒸发器系统包括荧光吸收器或者磷光吸收器。
22.物质通常以不同的强度吸收不同波长的电磁辐射。在此,每种物质沿着整个电磁波谱能够具有多个不同的吸收最大值。当吸收曲线对波长的一阶导数是零并且二阶导数不等于零时,存在吸收最大值。最高的吸收最大值是如下吸收最大值:在该吸收最大值处,该吸收达到其最大的值,优选地涉及从1cm至120nm的波长区间、特别优选地在1mm与200nm之间的波长区间、完全特别优选地在50
µ
m与280nm之间的波长区间。由于很多辐射源也不是单色的并且对应地发射一个光谱,因此,上述阐述对应地适用于辐射源的发射最大值和最高发射的波长。
23.在本发明的范畴中,表述“至少部分”指的是至少10%、优选地至少30%、特别优选地至少50%、完全特别优选地至少70%。
24.换言之,上述阐述意味着,所述吸收器设立用于通过热能(该热能通过由辐射源发射的且由吸收器吸收的电磁辐射的转换获得)来加热,和/或用于使周围的组合物通过发射的、具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射来加热;或者所述吸收器设立用
于通过斯托克斯位移从辐射源的电磁辐射中产生发射的、具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射。
25.优选的是如下蒸发器系统:所述蒸发器系统包括恰好一个辐射源和恰好一个吸收器和恰好一个容器,因为这些蒸发器系统能够特别有利地制造并且在其构造方面是特别简单的。
26.第一和第二元件如此设计,使得第一和第二元件能够以能够可逆且无损伤地拆卸的方式相互连接。优选地,第一和/或第二元件包括对此适用的紧固器件,尤其是钩子和孔眼、卡扣连接、插接连接、夹紧连接、卡口连接或者螺纹连接或者其中任意的组合。
27.在本发明的范畴中,如下两元件不被视为“能够以能够可逆且无损伤地拆卸的方式相互连接”:所述两个元件由使用者在花费常见的力(即能够用手施加的力)的情况下、必要时在使用工具(例如螺丝刀等)的情况下,不能够被可逆且无损伤地相互拆卸并且再连接。在本发明的范畴中,表述“以能够可逆且无损伤地拆卸的方式”指的是用于连接和/或紧固的构件,例如螺纹紧固件。不排除在将第一和第二元件连接之前或者在将第一和第二元件连接时,在第一和/或第二元件中发生有意的变化,但是所述变化不影响可连接性和可拆卸性。例如可能需要在连接之前从第二元件上揭去保护膜。在一些优选的实施方式中,第一元件包括例如冲头或者相似的结构,借助该结构在连接时有意地刺破在第二元件处紧固的保护膜或者别的能够刺穿的构件。然而,明确优选的是,在连接第一和第二元件时不发生第一元件的结构的变化。
28.根据本发明,在蒸发器系统中如此布置辐射导体,使得在一起使用第一和第二元件时,在辐射源与吸收器之间形成传导辐射的连接。这意味着,在连接的状态中,辐射能够从在第一元件中的辐射源到达在第二元件中的吸收器。换言之,辐射导体如此布置,使得在将第一和第二元件相互连接时,能够在辐射源与吸收器之间形成传导辐射的连接。对应地,特别优选的还有一种根据本发明的用于使组合物蒸发的蒸发器系统,该蒸发器系统包括:-第一元件,该第一元件包括至少一个辐射源,该辐射源与电能量源连接,该辐射源设立用于发射电磁辐射,和-第二元件,该第二元件包括至少一个容器和至少一个吸收器,该容器用于容纳组合物,该吸收器设立用于至少部分地吸收由辐射源发射的电磁辐射并且用于将这个电磁辐射至少部分地转换成热能和/或将这个电磁辐射至少部分地作为具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射发射,其中,第一和第二元件以能够可逆且无损伤地拆卸的方式相互连接,并且其中,辐射导体如此布置,使得在辐射源与吸收器之间形成传导辐射的连接,其中,该蒸发器系统设立用于,使组合物通过由吸收器通过转换从电磁辐射中获得的热能和/或通过由吸收器发射的、具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射蒸发。
29.所述射束导体能够尤其通过发光二极管的保护玻璃或者透镜或者通过容器的透明的壁构成。该辐射导体能够一体式地构造,或者能够具有多个构件。辐射导体能够具有任何适合的结构形状,所述结构形状适合将由辐射源发射的电磁辐射传导至吸收器。
30.优选地,不仅第一元件、而且第二元件都分别包括一个辐射导体,其中,两个辐射导体如此布置,使得所述两个辐射导体在将第一和第二元件相互连接时如此接合在一起,
使得在辐射源与吸收器之间形成传导辐射的连接。
31.根据本发明的蒸发器系统设立用于,使组合物通过由吸收器通过转换从电磁辐射中获得的热能和/或通过由吸收器发射的、具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射蒸发。这意味着,用于组合物的蒸发所必要的能量通过由吸收器释放到组合物处的热能实现,和/或通过吸收组合物中的、具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射来实现。
32.因此,在运行时,通过电能量源给辐射源供给电能,该辐射源发射具有通过辐射源的构造方式和作用方式来确定的光谱的电磁辐射。电磁辐射经由辐射导体引导至吸收器,该吸收器吸收电磁辐射的至少一部分,其中,例如通过反射或者散射能够产生损耗。吸收器此时将所吸收的光的至少一部分转换成热能,该热能也被称为热能量(w
ä
rmeenergie),或者发射往更长的波长移动(也被称为“红移”)的电磁辐射,该电磁辐射能够被组合物吸收并且在那里转化成热能。组合物由于能量输入而蒸发,并且通常通过烟筒或者通道(例如通过应用负压、即通过抽吸)供应给使用者。
33.因此,组合物的蒸发在因果关系方面通过射入的电磁辐射与吸收器的相互作用实现,并且因此几乎间接地实现。因此,组合物的蒸发不或者几乎不通过由辐射源发射的电磁辐射与组合物的直接的相互作用来实现。在根据本发明的蒸发器系统的特别优选的实施方式中,组合物在辐射源的最高发射的波长的情况下几乎不显示吸收,即小于最大吸收的5%、优选地小于1%、进一步优选地小于0.5%、完全特别优选地小于0.1%。在这些情况下,辐射源的电磁辐射几乎不显示与组合物的相互作用,并且即使当组合物的一部分处在辐射路径中时,该电磁辐射也直接到达吸收器。为了更好地理解,这意味着,如果吸收器被移除或者吸收器在由所选择的辐射源发射的波长的情况下不显示吸收,则在缺少辐射源与组合物之间的足够的能量传输时的根据本发明的蒸发器系统不适合用于使组合物蒸发。
34.由于在根据本发明的蒸发器系统中,显著量的能量经由电磁辐射传送到第二元件中,因此,特别优选的是,在第二元件中的另外的构件、即除了吸收器之外的传导辐射的构件在射入的电磁辐射的波长的情况下不显示吸收或者仅显示非常低的吸收,优选地小于最大吸收的5%、特别优选地小于1%、特别优选地小于0.5%。
35.在自行的实验中迄今为止已表明,所吸收的辐射在吸收器中到热能量的转换可能在很多情况下对组合物的蒸发做出最大的贡献。对应地,根据本发明的蒸发器系统是优选的,其中,吸收器设立用于至少部分地吸收由辐射源发射的电磁辐射并且用于将这个电磁辐射至少部分地转换成热能,其中,蒸发器系统设立用于,使组合物通过由吸收器通过转换从电磁辐射中获得的热能蒸发。
36.尽管如此,仍能够假设,吸收器总是至少还将所接收的电磁辐射的一小部分作为波长位移的辐射发射。发明人已认识到,这能够用于特别有效率的蒸发。这里的构思是,如果辐射源发射具有被组合物不或者几乎不吸收的波长的电磁辐射,则吸收器中的波长位移能够有利地导致辐射的波长被位移到组合物显示足够的吸收的范围中。对此的例子是,使用具有大约450nm的波长的蓝色辐射源,在该波长处电子香烟的典型的液体仅显示非常低的吸收。通过吸收器中的红移,吸收器发射具有更长的、能够被液体吸收的波长的辐射,使得能够通过这种所谓次级的电磁辐射向组合物供应能量。
37.本领域技术人员从其专业知识出发不受拘束地选择适合用于吸收器的材料,其
中,对于在可见光和邻近的光谱范围的范围中的很多应用而言,深色(例如深绿色、深红色或者深蓝色)或者黑色在相关的波长范围中体现高的吸收能力,并且因此表明作为本发明的范畴中的吸收器的基本适用性。在自行的试验中已表明,本发明的原理能够用于广泛的辐射源和电磁辐射,其中,本领域技术人员在有疑问的情况下能够基于在标准文件中列出的吸收值或者吸收光谱来选择适合的吸收器。本身不充分地吸收的构件能够通过典型的有色颜料染色、透染或者涂覆,其中,尤其黑色颜料(例如碳黑)是有利的、容易得到的并且适合的。特别优选地,吸收器因此包括有色颜料,其中,尤其是例如叶绿素等天然色素是特别优选的。
38.容器优选是罐。在固态组合物的情况下,该容器能够通过适合用于固体物质的支架(例如夹子)或者容纳部构成。
39.在容器中所包含的组合物完全或者几乎完全地被蒸发之后,使用者能够将第一与第二元件之间的连接拆卸,使得只要将第二元件用新的第二元件替换,该新的第二元件再度用新的组合物填充。由于大多数辐射源的耐久性、尤其是在本发明的范畴中优选的发光二极管的辐射源的耐久性是特别高的,因此,第一元件的维护任务通常只是对储能器的再充电。
40.根据本发明的蒸发器系统尤其避免与传统灯芯-螺旋-系统的使用有关的缺点,因为不需要使用螺旋形灯丝。特别地,所使用的辐射源通常能够特别精准地控制,并且在必要时能够通过使用过滤器、透镜和相似的构件来轻松地精密调整。通过构造为第一和第二元件(即构造为多次性部件和一次性部件)使在使用时产生的废物最小化,因为蒸发器系统的大部分(即至少所述多次性部件)能够被重复利用。除此之外,根据本发明的布局允许了该蒸发器系统在使用且在第二元件中的组合物完全蒸发之后,特别容易地使这个第二元件再操作准备就绪,其方式是只需要更换第二元件。就这方面而言,能够有利地实现将预制的且封闭的药弹用作第二元件,在所述药弹的情况下,使用者不接近容器和包含在其中的组合物并且也不被迫为蒸发器系统的继续运行而执行补充填充步骤。由此实现特别高的操作安全性并且使对使用者的健康的危害最小化。
41.从保修角度来看,对于制造商而言也特别有利的是,借此也能够使该装置的运行安全性和耐久性最大化,因为尤其没有外源颗粒能够到达蒸发器系统中。通过两件式的实施方案能够特别安全地贮存和运输根据本发明的蒸发器系统,因为在分开的状态下不可能发生组合物的意外的蒸发。
42.通过由第一元件中的辐射源发射的电磁辐射与布置在第二元件中的吸收器的相互作用实现了到组合物中的能量输入,借此有利地不需要费事且成本密集的电触点接通,由此,即使在大量使用且频繁更换药弹的情况下,也不或者几乎不出现磨损现象(至少不在该系统的对于蒸发而言核心的部件处出现)。在最简单的情况下,该布局能够通过紧固元件如此固定,使得布置在第一元件中的辐射源在连接的状态下能够穿过容器的透明的护套照射到吸收器上。由此,根据本发明的蒸发器系统在用于蒸发的元件和药弹的构造中以及鉴于它们在整个蒸发器系统中的布局,有利地具有特别高的灵活性,该灵活性在传统的系统中不能够实现。因此,有利地只需要电磁辐射能够从辐射源到达吸收器,这尤其在透明的容器的情况下能够特别轻松且不受拘束地实现。因此,有利地,药弹在需要时也能够如此设计,使得在与第一元件连接时存在多于一个的通过位置(即该药弹相对于第一元件的布置
位置),由此能够减少使用者在连接时发生错误的数量。
43.由于在与组合物直接接触的加热元件和储能器之间不需要导电连接,因此,根据本发明的蒸发器系统此外还具有特别高的密封性,并且即使在不使用昂贵的密封件的情况下也能够实现安全的运行。有利地,在根据本发明的蒸发器系统中,将成本密集的构件(尤其是辐射源和电储能器)布置在能够重复利用的部分中。取代了复杂的加热元件,所述药弹(即第二元件)只需要具有一个吸收器,此外,该吸收器的材料能够如此选择,使得例如在由硅酸盐玻璃构成的容器中使用染色的硅酸盐玻璃的情况下,存在与该容器的材料的高兼容性和/或轻微的可分离性。由此特别有利地改善药弹的可循环利用性。
44.完全特别优选地且对应地在这里突出的是根据本发明的蒸发器系统,其中,发射的电磁辐射在500nm波长以下、优选地在从410至490nm的范围中、更优选地在430至480nm的范围中、尤其更优选地在440至470nm的范围中具有最高的强度最大值,其中,所述电磁辐射特别优选地在最大强度的50%的情况下具有从5至50nm、优选地10至40nm、特别优选地20至30nm的光谱带宽。
45.非理想单色的电磁辐射的强度是波长的函数。表述“在最大强度的50%的情况下的光谱带宽”指的是在光谱中位于强度最大值的左侧和右侧的两个波长之间的波长差,在所述两个波长处强度下降到最大值的50%。
46.这些根据本发明的蒸发器系统是这样优选的,因为它们最有利地充分利用如下事实:借助本发明,即通过使用吸收器和因此设置的到组合物中的“间接”的能量输入,能够省去ir辐射(即在ir范围中的电磁辐射)的使用。对应的蒸发器系统也是优选的,因为如今常用的液体在给出的辐射范围中通常不显示显著的吸收,并且因此,该吸收器即使当它布置在组合物中时,也能够容易地被照射。此外,简单的黑色吸收器材料在这些波长处常常被证明是特别有效率的吸收器。作为特别大的优点被发现的是,电磁辐射的给定的特性能够特别容易地借助特别成本有利并且同时耐用的辐射源来实现。
47.因此,这些优选的蒸发器系统允许有针对性地调设能量产生的位置并且能够实现将蒸发位置也设置在组合物的或者容器的背离辐射源的侧上。此外,能够有利地实现在不具有用于红外电磁辐射的辐射源的情况下并且为此借助特别成本有利的辐射源来运行优选的蒸发器系统。
48.对于根据本发明的蒸发器系统作为优选公开的特征对应地也适用于上文公开的蒸发器系统。
49.鉴于这些阐述,对于本领域技术人员而言显而易见的是,根据本发明的蒸发器系统是优选的,其中,发射的电磁辐射在500nm波长以下具有最高的强度最大值,并且其中,组合物在最高的强度最大值的波长处几乎不显示吸收,即显示的吸收小于最大吸收的5%、优选地小于1%、进一步优选地小于0.5%、完全特别优选地小于0.1%,和/或其中,吸收器在最高的强度最大值的波长处显示的吸收大于最大吸收的50%、优选地大于75%、特别优选地大于95%,其中,带有能量的转换类型的“和”链接(und-verkn
ü
pfung)的根据本发明的蒸发器系统是特别优选的。
50.在上文讨论的现有技术的背景下,对于本领域技术人员不言而喻的是,该认识也能够有利地在仅一体式设计的蒸发器系统中实现。对应地,公开一种用于使组合物蒸发的蒸发器系统,该蒸发器系统包括:-至少一个辐射源,该辐射源与电能量源连接,该辐射源设立用于发射电磁辐射,-至少一个容器,该容器用于容纳组合物,和-至少一个吸收器,该吸收器设立用于至少部分地吸收由辐射源发射的电磁辐射并且用于将这个电磁辐射至少部分地转换成热能和/或将这个电磁辐射至少部分地作为具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射发射,其中,辐射导体如此布置,使得在辐射源与吸收器之间存在传导辐射的连接,其中,该蒸发器系统设立用于,使组合物通过由吸收器通过转换从电磁辐射中获得的热能和/或通过由吸收器发射的、具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射蒸发,其中,发射的电磁辐射在500nm波长以下、优选地在从410至490nm的范围中、更优选地在430至480nm的范围中、尤其更优选地在440至470nm的范围中具有最高的强度最大值,其中,所述电磁辐射特别优选地在最大强度的50%的情况下具有从5至50nm、优选地10至40nm、特别优选地20至30nm的光谱带宽,并且其中,所述组合物优选地在最高的强度最大值的波长处几乎不显示吸收,即显示的吸收小于最大吸收的5%、优选地小于1%、进一步优选地小于0.5%、完全特别优选地小于0.1%,和/或其中,吸收器优选地在最高的强度最大值的波长处显示的吸收大于最大吸收的50%、更优选地大于75%、尤其更优选地大于95%。
51.根据本发明的蒸发器系统是优选的,其中,吸收器是三维体,该三维体沿两个空间方向的尺寸大于或者至少等于沿第三空间方向的尺寸,该吸收器优选地是具有任意的底面的板、尤其是盘,或者是六面体,其中,该吸收器优选地具有至少一个平坦或者弯曲的表面、更优选地具有至少两个平坦表面、尤其更优选地具有至少四个平坦表面,或者其中,该蒸发器系统包括组合物,并且该吸收器通过颗粒构成,所述颗粒与待蒸发的组合物混合或者在待蒸发的组合物中分散。
52.对应的根据本发明的蒸发器系统已在自行的测试中被证明是特别有利的。有利地,吸收器具有至少一个平坦或者弯曲的表面,该平坦或者弯曲的表面能够被辐射源特别有效率地照射,以便因此确保电磁辐射与吸收器之间的尽可能的相互作用。就这方面而言,明确优选的是扁平的结构,其具有至少一个平坦的或者基本上平坦的表面,通过该平面能够尽可能地避免由于散射和反射造成的损耗。
53.对应的、具有固态的、肉眼可见的吸收器的根据本发明的蒸发器系统能够特别好地被控制,并且允许对辐射路径和能量传输进行特别精密的调设。对应的吸收器是优选的,因为所述吸收器通常具有辐射面积与吸收器质量的高比例。替代地,吸收器能够直接与待蒸发的组合物一起被提供。在这种情况下,虽然有时更难有针对性地照射吸收器颗粒,但是由于吸收器与药弹不固定地连接,吸收器对此能够事后无残留地从药弹中移除,由此获得特别有利的循环利用性能。
54.根据本发明的蒸发器系统是优选的,其中,所述吸收器如此设计,使得它的对于电磁辐射的吸收最大值中的一个或者多个处于由辐射源发射的电磁辐射的波长处,优选地处在辐射源的发射的强度最大值的上下20%以内、优选地10%以内、特别优选地5%以内的波长处。
55.对应的蒸发器系统是优选的,因为当吸收器完全精准地与由辐射源发射的电磁辐射相协调时,实现特别高的效率。在对应的蒸发器系统中能够使能量损耗最小化,并且所使用的辐射能量经由吸收器能够特别有效率地引入到组合物中,使得能够实现特别长的运行时间。
56.根据本发明的蒸发器系统是优选的,其中,所述吸收器具有通道(优选毛细通道)并且/或者是多孔的固体,更优选地具有毛细通道,使得该吸收器是传导液体的并且能够实现液态的组合物或者蒸发的气态的组合物穿透通过吸收器,其中,吸收器优选包括隔膜,所述隔膜在超过极限温度的情况下,才允许液态的组合物穿透到吸收器里或者穿透通过该吸收器。用于这种的吸收器的优选例子是烧结的多孔玻璃(offenporiges glas)、烧结的多孔陶瓷(offenporige keramik)、通过半导体工业的方法制造的具有通道的结构化构件、多孔泡沫、填料中的松散的颗粒状的谷粒(k
ö
rner),所述填料保持在适合的、液体能透过的区段中。
57.对应的吸收器是完全特别有利的,因为该吸收器具有高的表面,该表面能够被组合物润湿,使得热能能够特别有效率地释放到组合物处。此外,对应实施的吸收器能够在用于储存组合物的容器与烟筒(即用于蒸发的组合物的通道)之间作为隔离壁使用,其中,通过这种优选的构造能够获得第二元件,所述第二元件除了在蒸发器系统中的使用是特别密封的之外并且防止组合物的不期望的逸出。借助优选的吸收器,被引导至吸收器的组合物能够穿透通过这个吸收器并且在激活辐射源的情况下被蒸发,其中,产生的蒸汽能够穿过通道进入到烟筒中并且到达排出口。
58.根据本发明的蒸发器系统是优选的,其中,所述吸收器沿着至少一个空间方向具有非均匀的吸收特性、优选地具有沿着空间方向的吸收梯度,该空间方向对应于电磁辐射到吸收器上的入射方向,其中,吸收梯度优选通过颜料(所述颜料在电磁辐射的波长处具有吸收最大值)的浓度梯度在吸收器中产生,该吸收器在其他情况下在这个波长处是透明或者在很大程度上是透明的。
59.对应的根据本发明的蒸发器系统是优选的,因为所述蒸发器系统在部件的构型和布局方面能够实现特别高的自由度。即,对应的吸收器也能够从侧面以电磁辐射加载,并且尽管如此仍能够大面积地进行吸收。虽然辐射强度在电磁辐射穿过吸收器时降低,然而对此吸收能力增加,使得,根据吸收梯度的分布,能够容易地调设在吸收器中的期望的吸收曲线(absorptionsprofil)并且因此能够调设热能的曲线。替代地,吸收器中的对应的吸收梯度也提供如下可能性:有针对性地以位置分辨(ortsaufgel
ö
st)的方式在吸收器处调设期望的温度曲线(即释放的热能的曲线),即有意地在照射时设置较热(较高的吸收)的区域和较冷(较低的吸收)的区域。这也能够有利地通过选择吸收器的适合的导热性(例如与组合物相比更低的导热性)来优化。对于材料科学家而言,对应的吸收器能够在耗费不大的情况下制造,并且能够例如通过在玻璃基质或者晶体基质中的碳黑颗粒或者适合的掺杂来产生。表述“在很大程度上透明”在本发明的范畴中指的是,在对应的波长处存在小于最大吸收的5%、优选地小于2%、进一步优选地小于1%、特别优选地小于0.5%的吸收。
60.根据本发明的蒸发器系统是优选的,其中,所述辐射源是灯、激光器或者发光二极管,优选是激光器或者发光二极管,特别优选是发光二极管,其中,优选地,所述激光器是激光二极管、纤维激光器或者气体激光器,并且其中,优选地,所述发光二极管是半导体发光
二极管(led)、有机发光二极管(oled)或者板上芯片发光二极管(cob-led)。
61.对应的蒸发器系统是优选的,因为给定的辐射源在实践中被证明是在实现本发明方面特别有效率的。在此,发光二极管的使用被证明是完全特别优选的,因为这种发光二极管不仅是特别耐用且节能的,还需要相对较少的器械的耗费。从发明人的角度来看完全意外的是,发光二极管的使用在本发明的范畴中足以实现令人满意的蒸发,并且不强制地需要单色且高能的激光器。
62.替代地,优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,电磁辐射在辐射源中通过感应产生。
63.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述辐射导体对于具有如下波长的电磁辐射而言是不透明的:所述波长与由辐射源发射的电磁辐射的强度最大值的波长的偏差大于50%、优选地大于30%、特别优选地大于10%。
64.在本发明的范畴中,表述“不透明”意味着,材料是不透明的或者基本上是不透明的。对应地,“不透明”意味着,在给定的波长处的吸收大于90%、优选地大于98%、进一步优选地大于99%、特别优选地大于99.5%。对应的蒸发器系统是优选的,因为所述蒸发器系统是特别可靠的,以防意外的到组合物中的能量输入。对应的蒸发器系统能够如此设计,使得基本上只有有意的由辐射源提供的电磁辐射到达吸收器,而不是例如来自周围环境的散射光。由此,能够特别可靠地控制到组合物中的能量供应,并且有利地提高贮存稳定性。
65.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述吸收器具有至少一个平坦的面、优选两个平坦的面、特别优选六个平坦的面,并且其中,辐射源、辐射导体、必要时存在的射束成形器和吸收器在第一和第二元件相互连接的情况下如此布置,使得电磁辐射以小于45
°
、优选小于20
°
、特别优选小于5
°
的入射角,完全特别优选地基本上垂直地击中到吸收器的平坦的面之一上。
66.在自行的研究中已表明,元件相对于彼此的对应的布局是有利的,因为在这些系统中有利地最小化了由于意外的反射或者散射造成的辐射损耗或者能量损耗,并且吸收器中的吸收也常常是特别均匀的。
67.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述容器至少在一个区段中是透明的,优选地对于可见光是透明的,特别优选地对于如下电磁辐射是透明的:所述电磁辐射的波长处在辐射源的发射的强度最大值的上下20%以内、优选地10%以内、特别优选地5%以内。
68.对应的根据本发明的蒸发器系统是有利的,因为所述蒸发器系统不仅允许了使用者从外部检查容器中的填充水平,而且特别有利地允许了引导由辐射源发射的电磁辐射直接穿过容器的壁,使得吸收器能够布置在容器中或者相对于辐射源布置在容器后方,这尤其提高了在元件的布置方面的灵活性。
69.优选的是根据本发明的蒸发器系统,该蒸发器系统包括第一吸收器和第二吸收器以及第一辐射源和第二辐射源,其中,第一和第二吸收器优选地与容器的不同的、分开的区段连接,并且其中,第一和第二辐射源优选地在不同的波长处具有其最高的发射最大值,其中,两个吸收器的吸收能力优选地在两个辐射源的最高的发射最大值的波长中的至少一个处相差大于50%、优选地大于70%、特别优选地大于85%。
70.两个或者更多个优选地由不同的吸收器材料构成的吸收器的使用本身已经是优选的,因为由此能够实现,通过受控地引导电磁辐射要么影响蒸发的强度(即通过照射多少
个吸收器来影响),要么还能够实现选择性地操控不同的吸收器,所述吸收器与不同的容器或者与相同容器的在空间上分开的区段接触。因此,例如能够实现,有针对性地在第一吸收器处触发第一蒸发,以便在第一吸收器的冷却阶段中已经在第二吸收器处触发第二蒸发,使得蒸发器系统具有非常短的等待时间并且能够以精准调设的浓度提供准连续地蒸发的组合物份量。
71.完全特别有利地,这与两个辐射源结合,使得蒸发的强度能够通过附加的辐射源的接通和关闭来控制。此外,完全特别有利的是,两个辐射源具有不同的发射特性,即一个或者多个发射最大值位于不同的波长处,因为这(如果吸收器对于这些波长具有不同的吸收能力)能够实现不同的运行模式。如果两个吸收器在两个辐射源的最高的发射最大值的波长中的至少一个处、优选地在最高的发射最大值的两个波长处具有不同的吸收能力,则能够特别有效率地控制合成的蒸发器系统。即,通过有针对性地激活一个或者两个辐射源能够使两个吸收器同时地、必要时以不同的强度或者单独地作用(angesprochen),并且因此能够例如确定应从哪个容器来进行蒸发。
72.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,该蒸发器系统适合用于在便携式蒸发装置、优选地手持器具中使用,优选在电子香烟或者例如用于医疗目的的吸入器中使用,其中,第一元件优选地构造为多次性部件,并且第二元件优选地构造为一次性部件,其中,第二元件优选地是药弹。在此,用于医疗目的的使用尤其包括防治呼吸道疾病的药物的应用以及止痛剂的应用。优选地,实现以唯一的双色发光二极管为形式的两个辐射源的与所述两个吸收器相协调的两个不同的发射最大值。由此,在同时利用上文描述的优点的情况下实现大幅地减少用于该辐射源所必要的结构空间。
73.在已知的用于粉末状药物的吸入器的情况下,通常在使用前和/或使用后需要清洁或者甚至除此之外还需要维护该吸入器,而这在根据本发明的蒸发器系统的情况下通常不是必需的,尤其因为药物(以固态或者液态的形式)封闭在容器中。
74.此外,根据本发明的蒸发器系统能够用于不同的治疗,为此要么根据待应用的治疗对应地引入或者更换容器的内容物;要么适宜地将对应于根据本发明的第二元件的空的或者填充有第一药物的构件替换为别的同样对应于根据本发明的第二元件的构件。
75.如果容器构造得如此大,使得其具有足够的空间用于容纳足以用于多个剂量或者多次治疗的量的组合物,则还能够省去每个剂量或者每次治疗对吸入器的单独的、尤其是手动的填装和事先的或者后续的清洁。
76.由于在根据本发明的蒸发器或者吸入器中,呈蒸汽形式的药物通常完全地释放到使用者的用于吸入的(呼吸)空气流中,因此,能够实现一系列另外的优点:尤其是,典型地在应用之后不出现药物的残留在吸入器中的剩余部分,因为药物蒸汽(至少基本上)只在空气流中重新冷凝。此外,能够实现特别好的治疗成效,因为通过根据本发明的功能能够将最大的能够由病人吸收的药物量释放到能够吸入的空气流中。因此也能够在后续应用吸入器时避免由于吸收了未被移除的药物而造成的药物超剂量,这尤其在用于病人的增加的安全性方面是有利的。因此也能够在医治病人时实现控制可能性的增加,因为能够实现更准确的配剂量。
77.此外,根据本发明的蒸发器系统能够在不具有分散剂和推进剂(尤其是推进气体)的情况下实现,所述分散剂和推进剂尤其在医疗领域中通常能够是不利的或者甚至有害于
健康的。“推进气体”在这种情况下尤其能够理解为如下气体:该气体具有与周围环境压力相比增加的压力并且该气体在典型的传统的吸入器中用于雾化和加速待施用的药物。也能够省去用于产生空气流或别的气体流的压缩装置,以及省去在吸入器壳体中的伴随而来的死区体积(totvolumen)。因此,能够实现减小必要的结构空间,因为代替了需要空间的压力腔或者用于预上紧吸入器的复杂的弹簧系统而只需要空气通道。更低的结构空间要求能够反过来尤其在设计吸入器时的如此实现的提高构造自由度的方面(例如能够实现更小的、更吸引人的设计)是有利的。
78.相反地,在根据本发明的蒸发器系统或者吸入器中,使用者能够将药物在药物被蒸发后,通过自身的呼吸空气运送到肺中。由于能够实现省去用于雾化药物的推进剂的使用,能够有效地避免在使用传统的具有推进剂的吸入器时在病人处通常出现的问题,例如咽喉发炎或者咳嗽。还省去了在传统的吸入器中通常必要的、对用于雾化药物的吸入器的手动预上紧。因此,能够尤其通过避免在应用吸入器之前的手动准备操作来改进使用友好性。
79.由于根据本发明的蒸发器系统、尤其是其辐射源以电气的方式运行,因此,能够基于辐射源的活跃持续时间的准确的可控制性来实现高的药物的配剂量精度。这尤其促进了应用质量,其方式是,蒸发的药物量能够非常好地适应于使用者的或者病人的个体需求并且尤其还能够根据最大计量被限制,这反过来能够用于提高在使用蒸发器系统或者吸入器时的应用安全性。
80.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述容器具有一种或者多种材料,所述材料从由玻璃、水晶、金属、陶瓷、木材和塑料组成的组中选择,其中,该容器优选具有另外的外护套。
81.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述容器通过袋(beutel)构成,其中,该袋完全或者部分地由硅酮、橡胶、乳胶或者别的适合的弹性的或者非弹性的材料制成,优选地由塑料制成。将袋用作容器是特别有利的,因为这些袋能够有利地制造并且通常只产生少量废物。此外,有利地不需要在容器中设置压力补偿,因为袋在内压保持不变的情况下在必要时收缩。除此之外,袋对于确定的应用是有利的,因为所述袋不破碎并且由此具有较少的潜在危险。
82.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,优选刚性的容器配备有用于压力补偿的元件。
83.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,电能量源是储能器、优选是电池或者燃料电池、特别优选是锂离子电池、尤其是锂聚合物蓄电池。
84.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,辐射源设立用于发射具有强度的电磁辐射,该强度适合用于使发射的电磁辐射中的被吸收器吸收的和转换的部分能够在1s至5s内、优选地在2s至4s内、特别优选地在2.5s至3.5s内蒸发组合物的至少3mg至9mg、优选地5mg至7mg,优选地恰好能够蒸发该组合物的预确定的量。
85.对应的蒸发器系统是优选的,因为在与消费者(该消费者应该对含有尼古丁的液体的蒸汽体验进行评价)进行的广泛的测试中已经表明,尤其与香烟的烟雾相比,给定的量的蒸发的组合物对于蒸汽感受而言大多被认为是有利的。有利地,在根据本发明的蒸发器系统中,能够通过调设辐射源的功率来非常准确且可靠地调设组合物的蒸发量。
86.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,辐射源设立用于连续地和/或脉冲式运行,优选脉冲式运行,优选地以在从0.2ms至2000ms、优选1ms至1000ms、进一步优选10ms至500ms、完全特别优选10ms至100ms的范围中的脉冲持续时间运行。对于确定的应用,尤其是具有作为辐射源的led的那些应用中,优选的是,在从0.5ms至20ms、优选1ms至10ms的范围中选择脉冲持续时间。优选地,根据吸收器的热时间常数选出脉冲持续时间。所述热时间常数在这个上下文中描述吸收器特定的时间,在该时间中,由吸收器释放的热能量下降到先前所吸收的能量的50%。在自行的系列测试中已经表明,辐射源的脉冲式运行经常确保更好的到吸收器中的能量输入并且因此能够间接地实现更好的到组合物中的能量输入。不希望束缚于这个理论,将这归因于该吸收器在脉冲之间具有一定量的时间来抵消平衡状态。
87.优选地,该辐射源能够在接通持续时间内连续地运行,并且能够在紧接着该接通持续时间的持续时间内脉冲式运行。该接通持续时间优选地具有从1ms至1000ms、优选10ms至1000ms、进一步优选100ms至1000ms的持续时间。
88.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,辐射源设立用于在第二运行模式中用作辐射传感器、尤其是红外传感器。对应的蒸发器系统是特别有利的,因为所述蒸发器系统还能够在不添加另外的构件的情况下并且在对用于将能量输入到吸收器中的辐射源的操控中仅以最小的改变用于探测辐射。这例如能够使用,以便通过探测红外辐射来表明第一元件中的部件的温度。
89.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,该蒸发器系统包括至少两个辐射源,所述辐射源优选地能够单独地且彼此独立地被控制。
90.具有用于单色电磁辐射的辐射源的根据本发明的蒸发器系统能够特别精准地调设,并且允许使吸收器完全准确地与电磁辐射的特定的波长相协调。然而,鉴于通常复杂的有关仪器的前提条件和对震动和污染的易受影响性,这样的大多基于激光器的蒸发器系统目前首先关注固定的蒸发器系统,在所述固定的蒸发器系统中,第一元件能够更稳定地构造并且还能够可靠地容纳对震动敏感的部件。即使对于移动应用原则上能够设想通过使用过滤器来产生准单色的电磁辐射,这还是可能伴随着非期望的效率损耗。因此,特别有利的是,原则上使用如下辐射源:所述辐射源本身虽然不是单色的,但是由其本身而来具有低的光谱带宽。然而,在此在实践中已表明,从成本效益的立场来看通常不可取的是,投入过多的资金力图在已经很低的光谱带宽的范围中还要实现进一步的微小的改进。
91.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,电磁辐射是单色的或者在围绕强度最大值的 -20%、优选 -10%、特别优选 -5%的波长范围中具有强度的至少90%,完全特别优选地围绕强度最大值在最大强度的50%的情况下具有从5至70nm、优选10至50nm、特别优选15至30nm的光谱带宽。
92.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述电磁辐射在10cm与120nm之间、优选地在1cm与200nm之间、特别优选地在1mm与280nm之间、完全特别优选在50
µ
m与380nm之间、尤其优选地在500nm与350nm之间的波长范围中具有最高的强度最大值。
93.如上所述,本发明也因此是如此有利的,因为基础的方案原则上能够用于大带宽的电磁辐射。然而,从日常可行性的角度来看、特别从可靠性方面来看,显而易见的是,为什么上文给定的范围中的、尤其在红外线与uv之间的辐射的使用是特别优选的。
94.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述吸收器设立用于吸收由辐射源发
射的电磁辐射的至少到50%、优选至少到75%、特别优选至少到90%,并且用于将所述电磁辐射的至少到20%、优选至少到50%、特别优选至少到75%、完全特别优选至少到90%转换成热能和/或将所述电磁辐射的至少到20%、优选至少到50%、特别优选至少到75%、完全特别优选至少到90%作为具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射发射,其中规定:被转换的所吸收的电磁辐射不要大于100%。
95.对应的蒸发器系统是优选的,因为所述蒸发器系统使由于不充分的吸收造成的损耗最小化,其中,吸收器能够通过选择适合的材料或者适合的涂层以及匹配的几何形状结构和表面结构来对应地设立,所述匹配的几何形状结构和表面结构尤其应与辐射源的布置相协调。同样通过选择材料,本领域技术人员能够控制,将辐射大部分转变成热能还是大部分转变成发射的增加的波长的电磁辐射。
96.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,吸收器的吸收性能通过涂层来产生和/或改变。
97.对应的蒸发器系统是完全特别优选的,因为在自行的实验中已经可喜地表明,通过选择适合的涂层能够有针对性地控制吸收器的吸收性能。尤其是,通过对在其他情况下不进行吸收的构件(例如容器的部分)进行涂覆,能够由这些构件至少区段式地产生在本发明意义上的吸收器。适合的涂层通过选择适合的色素来与辐射源相协调。适合用于对应的涂层的颜料例如是梵塔黑(vantablack)——一种基于碳纳米管的材料,或者如玛斯黑(mars black,一种氧化铁颜料)、碳黑、木炭、芯黑(kernschwarz)、板岩黑(schieferschwarz)或者法兰克福黑(frankfurter schwarz)那样的颜料。替代地,设置为吸收器的构件的表面也能够选择性地通过适合的表面处理来提高它的吸收,例如通过对镍磷合金进行化学蚀刻,其中,所产生的表面作为超级黑(super black)是已知的。
98.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述吸收器的结构化的表面的平均表面粗糙度ra在从0.2
µ
m至1mm的范围中、优选1
µ
m至500
µ
m的范围中、更优选地在从2
µ
m至100
µ
m的范围中,使得吸收器的润湿性和/或吸收器的吸收能力相对于所吸收的电磁辐射被改变、尤其是被改进。
99.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述吸收器具有隔膜,该隔膜能够通过与电磁辐射的相互作用而被置于机械振荡中并且由此适合用于雾化液态的组合物。
100.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述吸收器至少区段式地具有大于0.3w/(m*k)、优选大于20w/(m*k)、进一步优选大于100w/(m*k)的高导热性,其中,吸收器优选此外还区段式地具有小于10w/(m*k)、优选小于5w/(m*k)、更优选小于0.5w/(m*k)、非常优选小于0.3w/(m*k)的低导热性。高导热性导致了与吸收器相邻的组合物的预热。由此,在液态组合物的情况下,能够有利地影响组合物的黏性,优选降低黏性。吸收器的低导热性导致了局部能量输入的优化。
101.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述吸收器布置在容器中、优选在该容器的底部处、在底部中置入(einlassen)、在容器的壁处置入和/或置入到壁中,其中,该吸收器优选地通过容器的区域材料锁合地被包围。
102.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述吸收器构成容器的外护套的一部分。
103.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述吸收器具有低热容量,特别优选地
具有比在容器中所使用的材料(特别优选地是与吸收器接触的材料)的平均热容量更低的热容量。对应的根据本发明的蒸发器系统是优选的,因为具有低热容量的吸收器能够特别快速地对温度变化做出反应,因为吸收器具有所谓的低热质量(geringe thermische masse)。对应的蒸发器系统比类似的系统对应地惰性更低,并且在蒸发间隔结束之后能够更快速地再在初始状态中供使用。
104.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述吸收器与附加的热导体连接,该附加的热导体设立用于将热能从该吸收器传导至蒸发区域,在该蒸发区域中能够使组合物蒸发,其中,所述热导体优选地包括金属、半导体、玻璃陶瓷、塑料或者热管,其中,该热导体优选地具有大于0.3w/(m*k)、优选大于20w/(m*k)、进一步优选大于100w/(m*k)的导热性。
105.出于结构的原因,能够是优选的是,将吸收器中的热能量的产生在空间上与组合物的蒸发分开。在这种情况下,需要将在吸收器中产生的热能经由热导体传导至蒸发区域,即如下区域:在该区域中,组合物在热导体处借助从吸收器获得的热能蒸发。与此对应地,对应的蒸发器系统是优选的,因为所述蒸发器系统在蒸发器系统中所使用的部件的布局方面允许更进一步增加的灵活性。
106.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,该蒸发器系统包括至少两个单独的吸收器,其中,所述两个吸收器优选地与容器的两个彼此分离的区段接触。
107.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,该组合物是固态的或者液态的、优选是液态的,其中,该组合物优选是溶液、优选是水溶液、油、凝胶、粉末或者膏。
108.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,在辐射导体中的辐射传导基于全反射和/或部分反射。换言之,所述辐射导体能够具有如下材料:该材料根据电磁辐射在辐射导体的界面处的反射的原理传导由辐射源发射的电磁辐射。与通过玻璃纤维进行光波传导相关,这种类型的材料对于本领域技术人员而言是已知的。辐射导体例如能够具有玻璃(例如呈玻璃纤维的形式)或者具有塑料(例如pmma或者聚碳酸酯),该塑料适合用于与电磁辐射相关的辐射传导的目的。辐射导体不仅能够具有纯的光传导的效果、还能够具有影响电磁辐射的效果,其中,该辐射导体然后也用作射束成形器。
109.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,对于由辐射源发射的辐射的至少一部分而言、优选地对于具有在强度最大值处的波长的辐射而言,该辐射导体沿至少一个方向是透明的。
110.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,该辐射导体包括真空区段。
111.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,该辐射导体包括一个或者多个传导辐射的材料,所述材料从由固体、液体和气体组成的组中选出,优选地从由玻璃、塑料、矿物材料、有机液体、空气和气溶胶组成的组中选出,并且特别优选地从由掺杂的和非掺杂的石英玻璃、人造树脂、聚乙烯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚对苯二甲酸环己烷二甲酯、矿物晶体、蓝宝石、水晶、金刚石、乙二醇、丙二醇、丙三醇和空气组成的组中选择。
112.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,该辐射导体包括透镜(尤其是凹透镜和/或凸透镜,和/或完全反射的或者部分反射的反射体,尤其是凹面镜和/或凸面镜,和/或光学谐振器)用以匹配辐射传导,并且/或者该辐射导体棱镜状地并且/或者分割成不同传导区域地构造。
113.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,该辐射导体至少区段式地以六面体形、
球形、环形、圆环形、盘形、u型盘形、条形、立方体形、卷绕形(strangf
ö
rmig)、加厚卷绕形、渐缩卷绕形、弯曲地、拱曲地、不对称地和/或对称地构造。
114.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,该辐射导体至少区段式地环形地或者半圆形地围绕吸收器布置。
115.对应的根据本发明的蒸发器系统是优选的,因为辐射导体的围绕吸收器的至少区段式地环形的布局导致吸收器的特别大面积的照射,这引起了由吸收器提供的表面的特别有效率的利用,并且因此造成了相对于吸收器的质量的特别高的吸收,并且因此造成热能的产生和/或具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射的产生。
116.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,该辐射导体具有以受控的方式制造的或者以统计学的方式产生的通道、优选毛细通道,所述通道穿过该辐射导体和/或具有多孔的区段。
117.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,该辐射导体具有带有较高的或者较低的有序度的区域,所述区域至少区段式地具有与其余的辐射导体不同的物理性能,和/或其中,该辐射导体优选地是区段式地不透明的。
118.完全特别优选的是根据本发明的蒸发器系统,该蒸发器系统附加地包括毛细材料或者多孔材料,所述毛细材料或者多孔材料如此布置在容器与吸收器之间,使得液态的组合物从容器中到吸收器的输送能够通过毛细力来实现,其中,优选地,该吸收器的至少一侧完全被所述毛细材料或者多孔材料覆盖。毛细材料或者多孔材料能够是类似地也在灯芯-螺旋-系统中使用的灯芯。
119.对应的根据本发明的蒸发器系统是优选的,因为通过所述毛细材料或者多孔材料促进了液态的组合物从容器朝向吸收器的输送。对应的多孔材料吸满组合物,并且在吸收器的附近提供该组合物供使用,使得该组合物能够在那里蒸发。由此,不仅防止或者至少减缓了组合物朝向吸收器或者穿过该吸收器(或者甚至经过该吸收器)从药弹中不受控地流出来,而且还在不取决于蒸发器系统的取向和容器中的填充水平的情况下保证了在吸收器的附近始终存在充足的组合物,以便保证足够的蒸发,并且因此还防止或者减少了在吸收器处出现莱顿弗罗斯特效应(leidenfrost-effekt)。
120.优选的是根据本发明的蒸发器系统,该蒸发器系统附加地包括一个或者多个传感器单元,其中,所述一个或者多个传感器单元从由辐射传感器组成的组中选出,所述辐射传感器尤其是红外传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、电流测量仪、电压测量仪、位置传感器、质量流量传感器、体积流量传感器、用于确定罐中的填充水平的液位传感器、光学传感器、化学传感器、化学分析装置。
121.对应的根据本发明的蒸发器系统是优选的,因为即使在运行期间也能够借助所述传感器单元获得关于蒸发器系统的综合信息。这能够实现对系统的特别准确的监控,并且因此例如能够实现在早期识别将发生或已经出现的故障。此外,经由适合的传感器、例如压力传感器和流量传感器,能够恰巧在医疗应用中确保:病人实际上吸收了所设置的吸入剂(即蒸发的组合物)的量。除此之外,通过温度传感器或者化学传感器能够确定:蒸发器系统的运行条件是否在一定条件下导致了产生非期望的、有害的物质,或者是否能够基于所测量的温度来假设这一点。优选地,一个或者多个温度传感器单元与急停装置联接,该急停装置在超过确定的测量值的情况下阻止继续运行。
122.优选的是根据本发明的蒸发器系统,该蒸发器系统附加地包括补充罐,该补充罐用于容纳干净的空气,其中,补充罐优选是压力容器。
123.对应的根据本发明的蒸发器系统对于医疗应用而言是完全特别优选的。蒸发的组合物的深度吸入在考虑到有效物质的充分应用方面常常是期望且必要的,所述深度吸入原则上能够将病人暴露在增加的风险中,因为其他的、潜在的非期望的组成部分当然也能够随着吸收的呼吸空气一起特别深地侵入到肺中。然而,恰恰是在大城市和中心城市中,空气质量(尤其是在雾霾污染和细粉尘污染方面)在一些情况下如此差,使得对于具有呼吸道疾病的病人而言,如此深的吸入可能是不健康的。如果应用例如在拥挤的医院中进行,则同样存在风险:在那里不能够排除例如通过可飞沫感染传播的疾病在吸入有效物质时(例如从等候区中咳嗽的邻座)被吸收。因此,特别积极的是,借助优选的蒸发器系统能够从补充罐中以受控的方式提供干净的新鲜空气,由此来规避这些问题。在相同的背景下,作为补充的或者替代的构造,也优选的是,根据本发明的蒸发器系统具有进气入口,在该进气入口处布置空气过滤器,该空气过滤器设立用于例如将花粉或者细粉尘滤出。对应地,根据本发明的蒸发器系统是优选的,该蒸发器系统附加地包括空气过滤器,其中,该空气过滤器优选地布置在进气入口处。
124.优选的是根据本发明的蒸发器系统,该蒸发器系统附加地包括排出口和与这个排出口连接的烟筒,其中,该烟筒如此布置,使得蒸发的组合物能够从吸收器到达排出口,其中,该烟筒优选地与进气入口连接,通过该进气入口空气能够通过烟筒到达排出口,使得该空气充当了用于蒸发的组合物的载体介质,其中,烟筒优选地被容器同轴地包围并且优选地通过容器的壁构成,或者其中,烟筒至少区段式地由吸收器构成,或者其中,烟筒在第一与第二元件之间构成。
125.优选的是根据本发明的蒸发器系统,该蒸发器系统附加地包括印刷电路板和用于辐射源的控制装置。
126.优选的是根据本发明的蒸发器系统,该蒸发器系统附加地包括射束成形器,该射束成形器适合用于使电磁辐射转向、反射、散射或者聚束。用于辐射形成器的例子是光学过滤器、透镜、反射体,并且进一步在与辐射导体的构造相关的下文中提及。对应的蒸发器系统是优选的,因为用于使电磁辐射转向、反射、散射或者聚束的射束成形器的使用显著地提高了在第一和第二元件相对于彼此的布局方面以及相应的元件中的部件的布局方面的灵活性。
127.优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,所述吸收器在蒸发器系统中如此布置,使得容纳在容器中的组合物与吸收器接触或者能够与这个吸收器接触。
128.优选地,根据本发明的蒸发器系统能够具有输出量控制装置。这尤其能够是计数装置、尤其是具有用于在限定的观察时间段中(例如在自从该计数装置的上一次初始化或者复位以来的时间段中)对组合物的蒸发剂量进行计数的计数装置。在这里,作为待计数的剂量尤其能够考虑的是:(i)该容器的或者不同容器的蒸发的填充物的数量,或者(ii)在所观察的时间段中通过蒸发器系统输出的蒸汽堆(dampfst
öß
e)的数量或者预确定的蒸汽量单位的数量。因此,尤其在医疗应用的情况下(考虑到对期望的配剂量的遵守)能够检测蒸发的物质的输出量并且因此能够实现对配剂量的简单且可靠的监控。
129.此外,由于这种控制可能性(考虑到各个剂量的使用)不必要为每个待应用的或者
待蒸发的单个剂量进行蒸发器系统的单独的填装。
130.此外,根据第二方面,本发明涉及一种用于根据本发明的用于使组合物蒸发的蒸发器系统的药弹,该药弹包括:-至少一个容器,该容器用于容纳组合物,和-至少一个吸收器,该吸收器设立用于至少部分地吸收由外部的辐射源发射的电磁辐射,并且用于将这个电磁辐射至少部分地转换成热能和/或将这个电磁辐射至少部分地作为具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射发射,其中,该吸收器是三维体,该三维体沿两个空间方向的尺寸大于或者至少等于沿第三空间方向的尺寸,该吸收器优选是具有任意的底面的板、尤其是盘,或者是六面体,其中,该吸收器优选地具有至少一个平坦或者弯曲的表面、更优选地具有至少两个平坦表面、尤其更优选地具有至少四个平坦表面,其中,该吸收器如此布置在药弹中,使得容纳在容器中的组合物与吸收器接触或者能够与这个吸收器接触,其中,该吸收器如此布置在药弹中,使得能够从药弹外部以电磁辐射加载该吸收器,在该电磁辐射的波长处,该吸收器显示吸收、优选地显示吸收最大值。
131.对应的根据本发明的药弹适用于根据本发明的蒸发器系统,并且具有在上文中被认定为特别有利的吸收器,该吸收器如此布置在药弹中,使得能够从药弹外部以电磁辐射加载该吸收器。对应的根据本发明的药弹的优点从上文的阐述中得出。优选地,根据本发明的药弹如此设计,使得该药弹不能够被再填充并且/或者在未经预处理的情况下不能够被再使用。
132.除此之外,根据第三方面,本发明涉及一种便携式蒸发装置,该便携式蒸发装置包括根据本发明的用于使组合物蒸发的蒸发器系统或者根据本发明的药弹,其中,第一元件和第二元件以能够可逆且无损伤地拆卸的方式相互连接。
133.对应的根据本发明的便携式蒸发装置的优点从上文的阐述中得出。
134.此外,根据第四方面,本发明涉及一种用于根据本发明的用于使组合物蒸发的蒸发器系统的吸收器,其中,该吸收器设立用于至少部分地吸收由辐射源发射的电磁辐射,并且用于将这个电磁辐射至少部分地转换成热能和/或将这个电磁辐射至少部分地作为具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射发射,其中,该吸收器是三维体,该三维体沿两个空间方向的尺寸大于或者至少等于沿第三空间方向的尺寸,该吸收器优选是具有任意的底面的板、尤其是盘,或者是六面体,其中,该吸收器优选地具有至少一个平坦或者弯曲的表面、更优选地具有至少两个平坦表面、尤其更优选地具有至少四个平坦表面,其中,该吸收器具有通道(优选毛细通道)并且/或者是多孔的固体,使得能够实现液态的组合物穿透通过该吸收器。
135.吸收器的优选的构造通过纳入上述特征而得出。
136.根据本发明的具有对应的结构的吸收器在自行的试验中不仅被证明在蒸发时是尤其效率卓越的,而且对于在根据本发明的蒸发器系统中的使用是完全特别有利的,因为所述吸收器不仅能够作为吸收器起作用,还能够使在容器内部的组合物与外部世界隔绝,使得只有当该吸收器通过以电磁辐射加载来加热时,该组合物才能够穿过吸收器从第二元
件中渗透出来,从而使得蒸发的组合物逸出。
137.根据第五方面,本发明还涉及一种用于根据本发明的蒸发器系统的组合物,该组合物包括至少一个有效物质组分、至少一个第一载体物质和至少一个第二载体物质,第一载体物质的沸点高于有效物质组分的沸点,第二载体物质的沸点低于有效物质组分的沸点,其中,该组合物包括至少一个添加剂,该添加剂提高组合物的对波长在从50
µ
m至700nm的范围中的电磁辐射的吸收能力,并且/或者其中,该组合物包括至少一种类型的颗粒,所述颗粒要么作为混合物,要么作为分散系,该组合物作为吸收器材料适合用于至少部分地吸收由辐射源发射的电磁辐射并且用于将这个电磁辐射至少部分地转换成热能和/或将这个电磁辐射至少部分地作为具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射发射。
138.对应的根据本发明的组合物是优选的,因为在发明人的全面的测试中已表明,如果除了具有确定的沸点的有效物质组分之外还存在至少两种载体物质,所述载体物质的沸点一种高于有效物质组分的沸点、另一种低于有效物质组分的沸点,则组合物的蒸发特性是特别有利的。由此实现组合物的对于有效物质而言最优的蒸发温度,而沸点较高的组分阻止该系统在蒸发剩余的有效物质之前变干。
139.所述组合物尤其能够包括至少一个有效物质组分、至少一个第一载体物质和至少一个第二载体物质,第一载体物质的沸点高于有效物质组分的沸点,第二载体物质的沸点低于有效物质组分的沸点,其中,有效物质组分优选包括尼古丁、四氢大麻酚、大麻二酚或者对应的物质类别中的物质,并且该组合物优选此外还包括从由1,2-丙二醇、丙三醇和水组成的组中选出的一个或者多个溶剂。
140.根据本发明的组合物特定地与根据本发明的蒸发器系统和根据本发明的方法协调,并且尤其能够包括色素,该色素提高组合物在如下波长范围中的吸收能力:在该波长范围中,吸收器大多发射位移至较大波长的电磁辐射。由此能够通过吸收器特别有效率地蒸发根据本发明的组合物,因为由吸收器发射的电磁辐射特别有效率地被吸收。附加地或者替代地,根据本发明的组合物能够包括作为混合物或者分散剂的颗粒,所述颗粒能够作为唯一的或者附加的吸收器在根据本发明的蒸发器系统中承担吸收器的功能。如上所述,对应的组合物因此不仅在有效率的蒸发方面具有优点,还能够实现将吸收器在使用之后无残留地从第二元件中移除,例如通过冲洗组合物剩余部分。
141.优选地,根据本发明的组合物用于在医治呼吸道疾病时或者在医治疼痛时使用,其中,组合物优选地通过组合物与电磁辐射的相互作用而蒸发并且被病人吸入。
142.另外,根据第六方面,本发明涉及根据本发明的蒸发器系统的或者说根据本发明的蒸发装置的多个组件的空间并立物、尤其是套件,该空间并立物包括:a.作为多次性部件的第一元件,所述第一元件包括至少一个电能量源和与这个电能量源连接的至少一个辐射源,所述辐射源设立用于发射电磁辐射,和b.作为一次性部件的一个或者多个第二元件、优选根据本发明的药弹,所述第二元件在至少一个容器中包括用于蒸发而确定的组合物和吸收器,该吸收器设立用于至少部分地吸收由辐射源发射的电磁辐射并且用于将这个电磁辐射至少部分地转换成热能和/或将这个电磁辐射至少部分地作为具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射发射,其中,第一和第二元件能够以能够可逆且无损伤地拆卸的方式相互连接,并且其
中,辐射导体如此布置在第一和/或第二元件中,使得在第一和第二元件相互连接的情况下在辐射源与吸收器之间形成传导辐射的连接。
143.因此,所列举的部件的根据本发明的空间并立物是优选的,因为根据本发明的蒸发器系统和根据本发明的蒸发装置以这种形式能够可靠得多地贮存和运输,并且因此更适合用于销售。在组装的状态中的贮存和销售始终包含如下剩余风险:意外地激活该蒸发器系统,这一点对于部件的空间并立物来说能够被排除。
144.除此之外优选的是,该空间并立物同样包含多个第二元件,如果最初的药弹空了,则所述第二元件作为替换药弹供用户使用。在特别优选的构造中,所包含的第二元件包括不同的组合物,例如具有不同口味的液体或者具有不同医疗有效物质的组合物。
145.优选的是根据本发明的空间并立物,该空间并立物附加地包括用于电能量源的充电器,和/或附加地包括操作说明书,和/或附加地包括用于将组合物注入到第二元件中的补充填充装置,和/或包括该组合物的贮存器,和/或数据载体,该数据载体包括计算机程序产品,当在数据处理装置上执行时,该计算机程序产品促使该数据处理装置执行用于控制或者调设蒸发器系统的方法。
146.同样地,根据第七方面,本发明涉及用于使组合物在蒸发器系统中蒸发的方法,该方法包括下述步骤a)提供第一元件,该第一元件包括至少一个辐射源,该辐射源与电能量源连接,该辐射源设立用于发射电磁辐射,b)提供第二元件,该第二元件包括至少一个容器和至少一个吸收器,该容器用于容纳组合物,该吸收器设立用于至少部分地吸收由辐射源发射的电磁辐射并且用于将这个电磁辐射至少部分地转换成热能和/或将这个电磁辐射至少部分地作为具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射发射,c)将第一元件与第二元件连接,使得通过辐射导体在辐射源与吸收器之间形成传导辐射的连接,d)激活辐射源,并且由此使组合物通过由吸收器通过转换从电磁辐射中获得的热能和/或通过由吸收器发射的、具有与所吸收的电磁辐射相比增加的波长的电磁辐射蒸发。
147.根据本发明的方法是有利的,因为该方法能够实现在能够以高的运行可靠性运行的蒸发器系统中,以受控且可靠的方式使组合物蒸发。在此,该方法是特别简单的,并且也能够由不太精通技术的使用者在无专门指导的情况下实施。在此,在根据本发明的方法中的蒸发也是特别受控的,因为辐射源的激活能够实现特别精确的经由吸收器到组合物中的能量输入。优选地,根据本发明的方法在步骤d)之后包括步骤d1),该步骤是蒸发的组合物(优选含有尼古丁的组合物)的吸入。
148.优选的是根据本发明的方法,该方法附加地在步骤d)之后包括下述步骤:
e)拆卸相互连接的第一元件和第二元件,以及下述步骤中的一个或多个步骤:f1)提供另外的第二元件并且将另外的第二元件与第一元件连接用以使组合物蒸发,f2)补充填充第二元件中的容器用以产生填充的第二元件,并且将填充的第二元件与第一元件连接用以使填充的组合物蒸发,或者f3)循环利用第二元件。
149.对应的方法是优选的,因为该方法是特别节约资源的并且同时能够实现特别持久的、仅短暂中断的吸入。如果需要,能够将消耗的药弹直接用未消耗的药弹替换,并且该蒸发器系统能够重新在根据本发明的方法中使用。附加地或者替代地,能够填充消耗的第二元件的容器。这减少了对另外的药弹的需求,但是考虑到运行可靠性通常被认为是不利的。特别有利的是,循环利用消耗的药弹。
150.因此,优选的是根据本发明的方法,该方法附加地包括下述步骤:h)清洁第二元件中的容器,其中,优选将吸收器移除,因此,相应的方法是特别有利的,因为先前对第二元件中的容器的清洁移除了外源组分的残留物(例如吸收器材料的颗粒),并且因此使第二元件为后来的循环利用做准备。
151.先前尤其结合根据本发明的第一方面的蒸发器系统提及的优点,只要在相应的方面能够应用,原则上也对应地适用于本发明的另外的在此提及的方面。
152.此外,公开了辐射源、吸收器(优选根据本发明的吸收器)或者组合物(优选根据本发明的组合物)在对应的蒸发器系统中的使用。
153.作为根据本发明的蒸发器系统的替代方案,公开一种蒸发器系统,其中,该蒸发器系统包括不透明的组合物,该组合物的一个或者多个吸收最大值位于由辐射源发射的波长处,优选地位于在辐射源的发射的强度最大值的上下20%以内、更优选10%以内、尤其更优选5%以内的波长处,使得该吸收器通过组合物构成,其中,该组合物优选包括色素。
附图说明
154.下面,参照所附附图更详细地阐述和描述本发明和本发明的优选实施方式。在此,不同附图中的相同附图标记表示相同构件。
155.在附图中示出:图1根据本发明的蒸发器系统的部件之间的能量输送和质量输送的示意性流程图;图2根据本发明的蒸发器系统的部件之间的能量输送和质量输送的示意性流程图,其中,形象化了第一和第二元件;图3示例性的根据本发明的蒸发器系统的示意性横截面;图4a-4c辐射源和吸收器相对于彼此的示例性的相对的布局的三个示意图(4a、4b、4c);图5a-5c在根据本发明的蒸发器系统的局部中的辐射源和吸收器相对于彼此的示例性的相对的布局的三个横截面示意图(5a、5b、5c);
图6优选的根据本发明的蒸发器系统的横截面示意图;图7优选的根据本发明的蒸发器系统的横截面示意图的局部;图8优选的根据本发明的蒸发器系统的横截面示意图的局部,其中,放大了第一与第二元件之间的连接区域;图9优选的根据本发明的蒸发器系统的横截面示意图的局部;图10优选的根据本发明的蒸发器系统的横截面示意图的局部;图11优选的根据本发明的蒸发器系统的横截面示意图的局部;图12优选的根据本发明的蒸发器系统的横截面示意图的局部,其中,放大了第一与第二元件之间的连接区域;图13优选的根据本发明的蒸发器系统的横截面示意图;图14优选的根据本发明的蒸发器系统的横截面示意图;图15优选的根据本发明的蒸发器系统的横截面示意图;图16优选的根据本发明的蒸发器系统的横截面示意图;图17根据本发明的方法的示意性流程图。
具体实施方式
156.图1示出根据本发明的蒸发器系统10的部件之间的能量输送和质量输送的示意性流程图。这个图示示意性地说明了根据本发明的蒸发器系统的作用方式。
157.辐射源18发射电磁辐射20,该电磁辐射通过辐射导体30击中到吸收器26上,该吸收器设置用于至少部分地吸收由辐射源18所发射的电磁辐射20并且用于将这个电磁辐射至少部分地转换成热能28并且/或者将这个电磁辐射至少部分地作为具有与所吸收的电磁辐射20相比增加的波长的电磁辐射21发射。在图1中,吸收器26在此示例性地布置在容器24中,该容器适合用于容纳组合物12。
158.热能28直接地或者间接地通过适合的热导体52供应给组合物12,其中,具有与所吸收的电磁辐射20相比增加的波长的电磁辐射21也有助于将能量输入到所述组合物中。
159.组合物12转变成气相,以便产生蒸汽54,该蒸汽随后能够经由排出口56到达使用者处。
160.在这个系统中,组合物12相应地通过由吸收器26通过转换从电磁辐射20中获得的热能28蒸发,并且/或者通过由吸收器26发射的、具有与所吸收的电磁辐射20相比增加的波长的电磁辐射21蒸发。
161.图2示出根据本发明的蒸发器系统的示意图,该示意图与图1中的图非常相似。然而,在图2中还附加地引入了第一元件14(该第一元件当前构造成多次性部件48)和第二元件22(该第二元件当前构造成一次性部件50)以及布置在第一元件14中的并且与辐射源18连接的电能量源16。对应地能够看出,第一元件14包括与电能量源16连接的辐射源18,该辐射源设置用于发射电磁辐射20。此外,第二元件22包括用于容纳组合物12的容器24和吸收器26。
162.示意性地表明,辐射导体30布置在第一元件14与第二元件22之间,其中,该辐射导体在此能够例如两件式地构造,例如构造成两个透明的玻璃板,所述玻璃板分别布置在所述元件之一中并且一起构成该辐射导体30。能够看出,辐射导体30如此布置,使得在将第一
元件14和第二元件22相互连接时,形成了在辐射源18与吸收器26之间的传导辐射的连接。
163.图3示出示例性的根据本发明的蒸发器系统10的示意性横截面,该蒸发器系统构造成便携式蒸发装置46,例如构造成电子香烟,该电子香烟此外还包含作为所谓的液体的组合物12。该蒸发器系统包括实施为多次性部件48的第一元件14,该第一元件包括经由控制装置58与电能量源16连接的辐射源18,该辐射源设置用于发射电磁辐射20。此外,该蒸发器系统包括实施为一次性部件50的第二元件22,该第二元件包括带有组合物12的容器24和吸收器26,该吸收器设置用于至少部分地吸收由辐射源18发射的电磁辐射20,并且用于将这个电磁辐射至少部分地转换成热能28和/或将这个电磁辐射至少部分地作为具有与所吸收的电磁辐射20相比增加的波长的电磁辐射21发射。
164.第一元件14和第二元件22能够以能够可逆且无损伤地拆卸的方式相互连接,其中,它们在图3所示的实施方式中例如通过螺纹紧固系统(未示出)以能够可逆且无损伤地拆卸的方式相互连接。在图3中,辐射导体30在第一元件22中如此布置,使得在辐射源18与吸收器26之间形成传导辐射的连接。通过这种方式,蒸发器系统10或者便携式蒸发装置46设置用于使组合物12通过由吸收器26通过转换从电磁辐射20中获得的热能28并且/或者通过由吸收器26发射的、具有与所吸收的电磁辐射20相比增加的波长的电磁辐射21蒸发。
165.辐射源18通过控制装置58来控制或者调节。所述蒸发在蒸发区域60中进行,蒸汽从该蒸发区域出发到达排出口。未示出用于进气的入口,该进气与蒸发区域60中的蒸汽混合。通过控制装置58如此控制辐射源18,使得发射的电磁辐射20的由吸收器26吸收且转换的部分足以在3秒内使限定的量(例如6mg)的组合物12蒸发。
166.在图3所示的例子中,辐射源18是以smt(surface-mounted technology,表面贴装技术)为构造方式的led,该led的发射最大值在444nm与465nm之间;典型值为459nm;并且光谱带宽为27nm。优选的是根据本发明的蒸发器系统,其中,该辐射源设置用于被连续地或者脉冲式操作,优选的是脉冲式操作。
167.在图3所示的例子中,组合物12是液体,其包括了作为有效物质组分的尼古丁以及1,2-丙二醇、丙三醇和水。在波长为444nm至465nm的情况下,组合物12显示几乎没有吸收。
168.在图3所示的例子中,容器24由塑料构成,其中,也能够使用其他的材料。
169.在图3所示的例子中,辐射导体30是由石英玻璃构成的矩形块,该矩形块沿着全部的空间方向对于由辐射源18发射的电磁辐射20而言是透明的,其中,当然也能够使用其他的辐射导体30。
170.在图3所示的例子中,吸收器26是铜体,该铜体构造为多孔的三维体、即构造为具有6个平坦的面的板,该铜体设有黑色涂层并且该铜体充分吸收波长为459nm的电磁辐射20。然而,当然也能够使用其他的吸收器。
171.在图3所示的例子中,电储能器16是锂离子电池,该锂离子电池的电容为650mah,并且最大放电电流为6.5a,然而,也能够使用其他的电储能器16。
172.图4a至4c在三个示意图中示出辐射源18和吸收器26相对于彼此的示例性的相对的布局。
173.在图4a中能够看出,辐射源18如此引导电磁辐射20穿过容器40的区段(即透明的外壁)和组合物12,使得辐射垂直地(沿着y方向)出现到吸收器26上,该吸收器在被辐射的表面处具有设有通道34的结构,穿过该结构,组合物12能够通过毛细管作用被吸到吸收器
26中。在示出的实施方式中,吸收器26在背离辐射源18的区域中具有最大的吸收能力。因此,组合物12的蒸发和因此蒸汽54的形成在背离辐射源18那侧上进行。吸收器26的这种正交辐射的形式在高效的能量利用方面尤其被认可。
174.图4b示出与图4a类似的构造,其中,电磁辐射20的入射这次沿着x方向进行,使得这个电磁辐射击中到吸收器26的较窄的侧上。然而,在这种构造中,吸收器26具有沿着x方向的吸收梯度,该吸收梯度通过在电磁辐射20的波长处具有吸收最大值的颜料36(在这个示例中为黑色)的浓度梯度在硅酸盐玻璃基体(在这个示例中作为吸收器)中产生。
175.图4c示出一种布局,在该布局中,电磁辐射20以大约45
°
的入射角击中到吸收器26上,其中,当多于一个的、应由相同的辐射源激活的吸收器26应该被使用时,这种本身较不高效的布局总是被认可。
176.图5a至5c示出根据本发明的蒸发器系统10中的辐射源18和吸收器26的示意性不同的相对布局的局部,正如它们示例性地在结构上能够实现的那样。
177.在图5a至5c中,第一元件14和第二元件22分别通过紧固器件(未示出)以能够可逆且无损伤地拆卸的方式相互连接,使得在辐射源18与吸收器26之间形成传导辐射的连接,该传导辐射的连接穿过辐射导体30延伸,其中,辐射导体30在图5b中设计为容器40的区段。在示出的所有情况中,液态的组合物12到达吸收器26处,并且穿过布置在这个吸收器26处的通道34(所述通道在这些例子中属于吸收器26,然而也能够例如构造为多孔的灯芯)借助毛细力被输送至吸收器26的吸收的部分(用深色示出)。在那里,组合物12的蒸发在蒸发器系统10的运行中进行,从而形成蒸汽54,该蒸汽与通过进气管路74提供的空气一起被引导至排出口56和烟嘴76(两者均未示出)。在图5a和5b中实现以电磁辐射20从上方或从下方加载吸收器26,即一种为正面地加载到吸收器26的吸收的部分上;一种为加载到通道34上。在图5c中实现从侧面辐射,如先前针对图4b所讨论的那样,其中,仍通过颜料36的浓度梯度产生吸收梯度,其中,这个梯度示意性地在图5c中示出。在这个纯示意性的图示中,在y轴上纯定性地绘制颜料密度,该颜料密度能够表明最大吸收,而x轴反映了在吸收器26中的位置和与辐射源的间距。因此,图5c中的示意图中示例性地示出了颜料浓度随着与辐射源18的间距的增大而线性地增加。换言之,示出了吸收器26的吸收的部分中的透明度沿着蒸汽方向随着与辐射源的间距的增大而减小。本领域技术人员知晓,所画出的梯度是纯定性的图示,为了清楚起见,该图示尤其没有考虑吸收器26中的通道34,当然在所述通道中颜料密度实际上为零。此外,在实践中,这样的吸收器26显示出最好的性能——显示颗粒浓度沿着x轴非线性地增加。
178.图6示出根据本发明的蒸发器系统10,在该蒸发器系统中构造有图5c所示的布局。由图5c已知的结构组在容器24与包含于其中的组合物12以及与烟筒64之间建立了连接,该烟筒将产生的蒸汽54引导至排出口。在这个例子中,烟筒64具有圆的横截面,并且与同样圆的容器24同轴地布置。这些部件构成了第二元件22(或者一次性部件50),该第二元件以能够可逆且无损伤地拆卸的方式与第一元件14(或者多次性部件48)连接,该第一元件容纳电流源16、控制装置58和辐射源18,其中,该辐射源从侧面贯穿容器40的对于电磁辐射20而言透明的区段辐射设有吸收梯度的吸收器26。
179.图7示出根据本发明的蒸发器系统10的一种优选构造的局部的横截面,在该蒸发器系统中,第一元件14和第二元件22通过形状锁合的穿刺连接(stechverbindung)相互连
接。示出的蒸发器系统10是旋转对称的,并且具有圆的横截面。在辐射导体30中辐射传导基于全反射或者部分反射,该辐射导体相应地环形地围绕吸收器26布置,并且因此确保对吸收器26的环绕式辐射。盘形的并且设有用灯芯66填充的通道34的吸收器26,从盘的借助辐射导体30辐射的边缘出发到该盘的中心点具有径向地、向内增加的吸收梯度,该吸收梯度例如通过有色颗粒(farbpartikel)在另外透明的晶体基质中形成,并且由此——尽管对吸收器26进行间接地、侧面的照射仍然——产生均匀的温度曲线。
180.图8示出根据本发明的蒸发器系统10的一种优选构造的局部的横截面,该蒸发器系统是对图7的在构造上的修改,在该修改中,吸收器26在这种情况下构造为由灯芯材料构成的多孔的固体环,并且还同时用作灯芯66。经由辐射导体30引导的电磁辐射20经由射束成形器38在辐射导体30的延长部中通过散射被分散(aufgespreizt),使得吸收器26的整个外面被加载。
181.图9示出根据本发明的蒸发器系统10的一种优选构造的局部的横截面,其中,布置在这个旋转对称的蒸发器系统10中的各个部件已经在上文中说明。图9中的实施方式的尤其有效之处在于,环形的、盘状的吸收器26构造为多孔的、设有通道34的吸收器26,该吸收器通过容器24的下底部构成。不仅容器24、而且吸收器26都包围所述烟筒,该烟筒与容器24和吸收器26同轴地布置。组合物12从容器24穿过通道34进入到吸收器中,并且在那里通过吸收器26与电磁辐射20的相互作用以如上所述的方式蒸发。蒸汽被进气68携带,并且经由烟筒64、例如朝向使用者的方向离开蒸发器系统10。
182.根据本发明的蒸发器系统10的一种优选构造的在图10中以横截面示出的局部与图9中的图示的区别主要在于,代替了环形的吸收器26而使用空心锥形的吸收器26。这允许:通过相对于烟筒64和辐射源18的纵轴线的倾斜的构造,在组合物12的穿透面积相同的情况下,在辐射源18处调设更低的辐射角度,并且尽管如此仍然以电磁辐射完整地加载吸收器26。此外,通过吸收器26的以容器24(或者说第二元件22)的直径为基准的构造能够实现较小的结构形状。
183.图11示出根据本发明的蒸发器系统10的一种优选构造的局部的横截面,其中,容器24中的组合物12经由容器24(在这里指底部)的至少部分地多孔的区段40输送给吸收器26,其中,这个区段例如也能够实施为单独的灯芯。辐射源18不沿直线照射吸收器26,而是辐射源18在连接的状态下对准射束成形器38,该射束成形器反射电磁辐射20并且将其转向到吸收器26上。蒸汽54从所述吸收器经由连接部70到达所述烟筒(在此未示出)。
184.图12示出根据本发明的蒸发器系统10的一种优选构造的局部的横截面,其中,蒸发器系统10包括两个容器24a和24b,所述容器分别与两个吸收器26a和26b之一连接,所述吸收器能够通过两个单独的辐射源18a和18b以电磁辐射照射,使得由组合物12构成的蒸汽能够从左侧的和/或右侧的容器24a和24b经由连接部70到达所述烟筒(在此未示出)。因此,蒸发器系统10包括第一吸收器26a和第二吸收器26b以及第一辐射源18a和第二辐射源18b,其中,第一吸收器26a和第二吸收器26b与容器24a和24b的不同的、分开的区段连接。
185.示出的实施方式原则上以如下所述的方式作用。通过第一容器24a给第一吸收器26a供给组合物12,其中,第一吸收器26a以传导液体的方式与灯芯66流体耦合(fluidgekoppelt)并且通过这个灯芯用组合物12来润湿。这同样适用于第二吸收器26b。在激活蒸发器系统10时,如此操控第一辐射源18a,使得第一辐射源18a在照射持续时间期间
首先照射第一吸收器面26a。在照射持续时间的部分期间,吸收器26a吸收电磁辐射20并且将这个电磁辐射(尤其)以如上所述的方式转换成例如热能。该组合物吸收热能并且蒸发。在预确定的时间之后,停用第一辐射源18a并且激活第二辐射源18b。第二辐射源18b以如上所述的方式照射第二吸收器26b。在第二辐射源18b的照射持续时间的另外的预确定的时间期间,组合物12能够从第一容器24a中补充流动(nachstr
ö
men)到第一吸收器26a中。在第二辐射源18b的预确定的照射持续时间之后,关断这个第二辐射源。这种构造的优点在于,通过按顺序地、依次进行的对不同的吸收器26a和26b的照射来近乎连续地使所述组合物蒸发。由此,在第二吸收器26b的照射的持续时间期间,能够再以来自对应的容器24a的组合物12来填充第一吸收器26a。替代地,在这种构造的情况下也能够考虑:容器24a中的组合物12和容器24b中的组合物12有区别。例如,容器24a能够具有含有尼古丁的组合物12;容器24b能够具有包含大麻二酚或者四氢大麻醇的组合物。然后,辐射源18a和18b能够彼此独立地(即例如根据通过使用者作出的对期望的有效物质的选择)运行。在容器24a和24b中的两种彼此不同的组合物的另外的例子能够是在呼吸道疾病的治疗中使用的有效物质。为此,容器24a能够具有一种组合物12,该组合物含有病人依照由医生确定的方案定期地服用的有效物质;容器24b能够具有该病人在紧急情况下能够使用的有效物质。在这种情况下,辐射源18a、18b的运行也取决于通过病人作出的对容器24a或者24b中的待蒸发的有效物质的选择。
186.图13示出根据本发明的蒸发器系统10的一种优选构造的横截面,其中,该蒸发器系统是固定的构造,该固定的构造能够例如在吸入器(inhalator)中使用。这里的特别之处在于:使用了射束成形器38,以便使单色的激光辐射源18的相对聚焦的电磁辐射20如此散射,使得能够加载吸收器26的相对大的表面,以便借助激光器也能够实现组合物12的均匀蒸发。
187.图14、15和16示出根据本发明的蒸发器系统10的特别优选的构造的横截面,其中,第二元件22分别构造为烟嘴76(图16)或者与第一元件14一起形成烟嘴76(图14和15)。图14示出特别大功率的蒸发器系统10,该蒸发器系统通过总共三个辐射源18能够实现特别密集且均匀的蒸发。在图14和15中,在第一元件14与第二元件22之间形成了将蒸汽54传导至烟嘴76的烟筒64,这能够通过下述方式来实现:吸收器26禁止组合物12从容器24中的非期望地逸出。与此相反,在图16所示实施方式中,烟筒64集成到药弹(kartusche)中,这是完全特别优选的,因为即使当组合物12意外地(例如由于吸收器26的机械损伤)从容器24中逸出时,多次性部件48也不与该组合物接触。
188.图17示出根据本发明的方法的示意性流程图,该方法包括示出的步骤,即:提供100第一元件14,该第一元件包括至少一个与电能量源16连接的辐射源18,该辐射源设置用于发射电磁辐射20;提供102第二元件22,该第二元件包括至少一个用于容纳组合物12的容器24和至少一个吸收器26,该吸收器设置用于至少部分地吸收由辐射源18发射的电磁辐射20,并且用于将这个电磁辐射至少部分地转换成热能28和/或将这个电磁辐射至少部分地作为具有与所吸收的电磁辐射20相比增加的波长的电磁辐射21发射;将第一元件14与第二元件22连接104,使得通过辐射导体30在辐射源18与吸收器26之间形成传导辐射的连接;
激活106辐射源18,并且由此通过由吸收器26通过转换从电磁辐射20中获得的热能28和/或通过由吸收器26发射的、具有与所吸收的电磁辐射20相比增加的波长的电磁辐射21使组合物12蒸发。
189.此外,示出优选的方法108、110、112和114的可选步骤,即:使相互连接的第一元件14和第二元件22松脱108,提供110另外的第二元件22并且将另外的第二元件22与第一元件14连接用以使组合物12蒸发,补充填充112在第二元件22中的容器24用以产生填充的第二元件22,并且将填充的第二元件22与第一元件14连接用以使填充的组合物12蒸发,或者回收114第二元件22。
190.附图标记10
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蒸发器系统12
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组合物14
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第一元件16
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电能量源18
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辐射源18a
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第一辐射源18b
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第二辐射源20
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电磁辐射21
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具有增加的波长的电磁辐射22
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第二元件24
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容器24a
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容器的第一分开的区段24b
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容器的第二分开的区段26
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吸收器26a
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第一吸收器26b
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第二吸收器28
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热能30
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辐射导体32
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平坦表面或者弯曲表面34
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通道36
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颜料的浓度梯度38
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射束成形器40
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容器的区段42
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容器的不同的、分开的区段44
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药弹(kartusche)46
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便携式蒸发装置48
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多次性部件50
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一次性部件52
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热导体54
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蒸汽
56
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排出口58
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控制装置60
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蒸发区域62
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壁(可选的)64
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烟筒66
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灯芯68
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进气70
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与烟筒的连接部72
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与容器的连接部74
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进气管路76
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烟嘴78
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进气入口100
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提供第一元件102
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提供第二元件104
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将第一元件与第二元件连接106
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激活辐射源并且由此进行蒸发108
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使相互连接的第一元件和第二元件松脱110
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提供另外的第二元件并且连接另外的第二元件112
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补充填充在第二元件中的容器114
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回收第二元件x、y、z
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空间方向。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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