WO2010145805A1 - Device for dispensing nicotine - Google Patents

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WO2010145805A1
WO2010145805A1 PCT/EP2010/003592 EP2010003592W WO2010145805A1 WO 2010145805 A1 WO2010145805 A1 WO 2010145805A1 EP 2010003592 W EP2010003592 W EP 2010003592W WO 2010145805 A1 WO2010145805 A1 WO 2010145805A1
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WO
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nicotine
control unit
sensor
heating
signal
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/003592
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German (de)
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Inventor
Heinrich Trescher
Original Assignee
Zetzig Ab
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    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46—Shape or structure of electric heating means
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50—Control or monitoring
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A24F40/95—Arrangements or methods specially adapted for charging batteries thereof structurally associated with cases
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    • A24F40/20—Devices using solid inhalable precursors

Definitions

  • the invention relates to a device for delivering nicotine with a body for holding a nicotine depot, an electric heater which generates heat upon activation of nicotine from the nicotine depot to an air flow through the body upon activation, a power supply for operating the heating device and a Control unit for activating the heater when sucking air through the body.
  • cigarettes Another area of application is the replacement of known cigarettes.
  • Commercially available cigarettes usually consist of tobacco wrapped in paper or a tobacco leaf and a filter element attached to the mouthpiece. By igniting the cigarette, the tobacco burns out and releases nicotine, which is carried along by the smoke to be inhaled by the smoker. In the combustion of tobacco other substances are released or generated in addition to nicotine, which are harmful to health, such as tar, arsenic and cadmium compounds, and carcinogenic compounds such as hydrazine, chrysene, formaldehyde, Nietrosamine and the like.
  • a device in which an artificial nicotine depot is used.
  • the nicotine depot also contains flavoring or flavoring substances and / or, if necessary, at least one carrier substance for the nicotine and the flavorings or flavorings as further auxiliaries.
  • the nicotine depot is heated with the help of the device so far that the nicotine is released together with the excipients.
  • a smoke-free cigarette operating according to this second principle is described, for example, in DE 10 2008 011 120 A1.
  • the smokeless cigarette has an electric heater which, upon activation, generates heat and heats an air stream passed therealong.
  • the heated air stream is passed through the artificial nicotine depot, where the heat releases the nicotine and other excipients from the nicotine depot.
  • the heater is activated by the suction of air through the cigarette by means of a sensor. The deactivation of the heating device takes place only after the expiry of a predetermined time.
  • the object of the invention is to provide a device for delivery of nicotine, which is improved compared to the prior art, national standards, in a simple manner and inexpensive to manufacture.
  • this object is achieved by a device for dispensing nicotine with the features according to claim 1 and in particular by the fact that the control unit is coupled to a sensor for detecting the air flow through the body, continuously detecting and acting on the flow pressure acting in the body Signal U generated based on the detected flow pressure, wherein the control unit varies the heating power of the heater based on the course of the signal U generated by the sensor.
  • the nicotine release rates ie release of a certain amount of nicotine per Time unit, train or application, to different nicotine depots or different doses to adjust easily. Furthermore, it is possible to extend the useful life of the device for delivering nicotine, since the heating power correlates directly with the detected flow pressure, and thus a reliable shutdown of the heating device can be realized.
  • the sensor used detects, on the one hand, whether and how much is sucked in on the device for delivering nicotine.
  • the sensor takes a physical parameter, for example the flow pressure acting through the suction in a defined section of the device for delivering nicotine, or the flow noise that occurs, and forwards the detected value as a signal to the control unit.
  • the control unit controls the heater based on the signal output from the sensor.
  • the sensors detecting the flow pressure have the advantage that they can detect with relative precision how the device for sucking nicotine is sucked, and show a correspondingly accurate signal course.
  • such sensors are comparatively simple in design and correspondingly inexpensive to purchase, which is essential for a mass-produced product, such as the device according to the invention for delivering nicotine.
  • suitable sensors which are able to deliver a clearly interpretable signal curve, with which the suction behavior on the device for delivering nicotine can be represented, for example sensors which at least partially sucked the Detecting air volume, sensors that detect a flow noise or sensors that detect a differential pressure.
  • At least one predetermined threshold for the detected signal is stored in the control unit. If the detected signal exceeds the predetermined threshold, the heater is activated for heat generation for nicotine release. On the other hand, the detected signal falls below the threshold value the heater is deactivated. It is also possible to specify a plurality of threshold values, upper threshold value Uo, lower threshold value Uu, in order to introduce a hysteresis between the threshold values. By selecting or adjusting the threshold value or the threshold values, it is possible to specify how much the nicotine depot is to be heated to release nicotine. To release the nicotine, the heater either heats the air supplied to the nicotine depot or it heats the nicotine depot immediately.
  • the threshold values can also be varied as a function of the sensor signal. By dynamically adjusting the thresholds, activation of the heater can be shortened without restricting nicotine delivery. This leads to a further energy saving.
  • the amount of heat to be generated for the corresponding nicotine release rates can be specifically adapted. If the nicotine depots are different, for example, in the composition of the nicotine content or in the composition of the adjuvants used, so that the various nicotine depots must be heated to varying degrees to release the same amount of nicotine, this is ensured by the appropriate choice of the threshold value.
  • the device according to the invention for delivering nicotine also makes it possible to use nicotine depots with different nicotine contents, so that different amounts of nicotine are dispensed with the same duration of use, which is based, for example, on the duration of smoking of a conventional cigarette.
  • Constant nicotine delivery can also be achieved by making the control unit, the sensor and the heater a closed loop. Depending on the area of application / case, a P, I, D, PI, PD, PID, PI 2 or other suitable controlled system can be mapped.
  • the sensor for detecting the flow pressure to be detected in the nicotine delivery device is a microphone. The use of microphones has the advantage that microphones are available in a wide variety of shapes and sizes, which can considerably reduce the costs involved in the production of the device for delivering nicotine.
  • the microphones used can be used as a sensor for detecting a flow pressure and / or as a sensor for detecting a flow noise.
  • Another advantage of using a microphone as a sensor is the high dynamics of the microphone. This makes it possible to measure the quantity to be measured much more accurately and quickly.
  • Conventional pressure sensors have a certain inertia, i. After a detected pressure change, they either need a certain reset time or an opposite pressure change.
  • the nicotine depot used in the nicotine delivery device according to the invention can be both an artificial nicotine depot and a nicotine depot filled at least partially with conventional tobacco butt, tobacco distillate or the like.
  • nicotine depots filled with conventional tobacco only the nicotine and the taste and taste are to be heated by heating
  • Flavors are released from the tobacco without the tobacco burning.
  • the nicotine delivery device is itself can be designed away device in which the nicotine depot is firmly absorbed in the body.
  • the control unit varies the heating power of the heating device as a function of a change in the course of the signal of the sensor, that is, for example, the heating power is not increased linearly with an increase in the flow pressure or the intake air quantity but according to a change coefficient.
  • the heating power can be reduced more than the amount by which the flow pressure or the intake air quantity decreases. This achieves a faster response of the heater to the flow change. It is also possible to use an average value of the variation of the course of the signal as a basis for the activation of the heating device.
  • the predetermined threshold value can be set from the outside, for example by means of an adjusting device provided on the device for delivering nicotine and coupled to the control device.
  • an adjusting device provided on the device for delivering nicotine and coupled to the control device.
  • different threshold values can be set and possibly varied, for example, by the manufacturer of the device for delivering nicotine for different applications, therapies, countries.
  • the adjusting device is optionally also provided on the device for delivering nicotine, that it is adjustable from the outside for the user, who can then change the threshold according to individual needs.
  • a microcomputer as the control unit, which is operated with a computer program that can be adjusted by the manufacturer.
  • suction openings for the air stream are provided on the cigarette, it is particularly advantageous if the sensor is arranged directly adjacent to these in order to keep the duration between acquisition of the suction process, transmission of the signal from the sensor to the control unit and evaluation of the signal as short as possible.
  • the heater indirectly heats the nicotine depot, in which the heater heats the air stream that is supplied to the nicotine depot for nicotine release.
  • the heater heats the sucked air, for example, to temperatures of up to 200 0 C.
  • the temperature of the displaced nicotine air flow has fallen so far that the The air stream leaving the mouthpiece of the cigarette body still has a temperature of approximately 50 ° C.
  • the heater is in direct heat-conducting contact with the nicotine depot.
  • the heating power of the heater is correspondingly lower.
  • the heating device together with the nicotine depot is received in a heating chamber provided in the cigarette body, which is in flow connection with suction openings formed on the cigarette body and a mouthpiece provided on the cigarette body.
  • a rechargeable accumulator is used as the voltage supply.
  • the accumulator can be dimensioned comparatively small.
  • a rechargeable lithium battery with a nominal capacity of 150 to 250 mAh, a rated voltage in a range of 3.4 to 4.0 V and a maximum permissible current strength in a range of 350 to 1200 mA is suitable as a rechargeable battery.
  • the weight of the entire accumulator is only a few grams.
  • the device for delivery of nicotine is preferably designed as a multipurpose device in which the nicotine depot and possibly also the mouthpiece can be exchanged.
  • This has the particular advantage that the user can select from different nicotine depots with different nicotine contents and / or different excipients.
  • mouthpieces with different draw resistances can be offered.
  • mouthpieces for example, made in a conventional manner made of paper-coated acetate fiber bundles mouthpieces, in which the draw resistance is determined by the density of the Acetatfaserbündels and the air permeability of the paper.
  • the advantage of the inventive device for dispensing nicotine in which the heating power of the heater in a simple manner, optionally by the user or therapist, also to the draw resistance and sucked through the paper of the mouthpiece additional amount of air, which serves to cool the heated air stream, can be adapted.
  • the nicotine depot is preferably formed integrally with a mouthpiece, that is designed as a disposable unit, and releasably connected together with the mouthpiece with the body of the multiple-use device for delivering nicotine.
  • For releasably holding the unit of mouthpiece and nicotine depot is proposed to provide at the end of the body an open heating chamber, in which at least the nicotine depot is introduced and releasably held in this to form a press fit.
  • the senor in the device for delivering nicotine, is arranged directly adjacent to suction openings formed on the body, through which the air to be heated flows into the body.
  • the suction openings may be formed such that a predetermined draw resistance between the suction openings and a mouthpiece provided on the body is generated.
  • suction openings such that the pressure drop between the suction openings and a mouthpiece provided on the body does not exceed a predetermined value.
  • the draw resistance and / or the pressure drop is preferably in a range at the mouthpiece of a volume flow of 10 ml / s - 25 ml / s, preferably 12 ml / s - 22 ml / s, more preferably 15 ml / s - 20 ml / s, further preferably 17.5 ml / s is produced (according to DIN ISO 3308: 2000, DIN ISO 3402).
  • draw resistance and / or the pressure drop is within a range such that a tensile volume of 20-50 ml, preferably 25-45 ml, more preferably 30-40 ml, more preferably 35.0 +/- 0.3 ml is reached (according to DIN ISO 3308: 2000, DIN ISO 3402).
  • a heating coil is used as the heating means whose mean diameter is comparatively low in order to ensure the fastest possible heating of the heating coil.
  • the average diameter is in this case preferably in a range of 0.1 to 0.5 mm, particularly preferably in a range of 0.1 to 0.2 mm.
  • the heating coil has the highest possible internal resistance, which is in a range of 150 to 5 ⁇ / m, preferably in a range of 140 to 90 5 ⁇ / m.
  • the material used for the heating coil for example, a chromium-nickel alloy, such as Cr20Ni80 used, on the one hand high temperatures of up to 1200 0 C survives damage and on the other hand has a sufficiently high internal resistance.
  • a chromium-nickel alloy such as Cr20Ni80 used
  • the nicotine delivery device is a smokeless cigarette.
  • the nicotine delivery device is an inhaler for nicotine therapy.
  • the power supply of the device according to the invention is advantageously designed in the form of a rechargeable accumulator, which can be coupled for charging by an example provided on the front side of the device connection with an external power supply, such as the domestic power grid, for example with the aid of a corresponding adapter.
  • the invention relates to a combination of a device according to the invention with a rechargeable accumulator and a case for receiving at least one device.
  • the case is an external power supply
  • the device if it is inserted into the case for storage, may also be charged by connecting the connection of the accumulator of the device to a counterpart connection provided in the case of the voltage supply received in the case.
  • a major advantage of this combination is that the device according to the invention on the one hand safely stored and on the other hand, if necessary, can be reloaded during their storage, without the user loads the device completely unprotected.
  • an electronic control unit is also provided in the case for regulating the charging of the device inserted in the case, wherein the external power supply provided in the case is in turn preferably an accumulator whose charge state is to be monitored by the control unit and which a conventional household power grid for recharging is to be connected.
  • the external power supply provided in the case is in turn preferably an accumulator whose charge state is to be monitored by the control unit and which a conventional household power grid for recharging is to be connected.
  • conventional household batteries can also be used instead of the accumulator.
  • the charging of the cigarette housed in the case can be done via the household network, optionally via the 12V UBS connector on a computer. In the first case, a supplied charger is provided, in the second case, a 12 V connection on the PC or in a car is sufficient.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an apparatus according to the invention in an enlarged view.
  • FIG. 2 is an end view of the end of the device shown on the left in FIG. 1, showing the contact points of the accumulator of the device;
  • FIG. and Fig. 3 is a diagram showing the waveform of a sensor used in the device for determining the flow pressure with respect to time.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an apparatus 10 according to the invention.
  • the device 10 is shown enlarged and in reality has approximately the dimensions of a conventional filter cigarette.
  • the device 10 has a hollow cylindrical body 12 made of plastic.
  • the body 12 has, starting from its end shown on the left in Fig. 1 at the level of about 2/3 of its length a plurality of evenly distributed in the circumferential direction suction openings 14th
  • a sensor 16 Into the open end of the body 12 shown on the left in Fig. 1, a sensor 16, a control device 18 and an accumulator 20 are introduced as a functional unit and held securely in the body 12.
  • the sensor 16 is held in a hollow cylindrical carrier 22 of the control device 18 such that it is positioned to form an annular gap 24 at a distance from the inner peripheral surface of the body 12 in the region of the suction openings 14. Furthermore, in the hollow cylindrical support 22, a circuit board 26 is attached to a control unit 28 provided thereon. As a control unit 28 is a microcomputer, which is connected to electronic control elements (not shown), which are integrated into the board 26 and secured thereto. At the end remote from the sensor 16 of the hollow cylindrical support 22 of the accumulator 20 is attached. As will be explained later, the control unit 28 evaluates a signal U output by the sensor 16 and controls the voltage supply provided by the accumulator 20 to a heating coil 30 which also serves as a heating means 30 and is held in the body 12.
  • the operation of the heating coil 30 is controlled by a controlled in the control unit 28 stored computer program.
  • the heating coil 30 is attached to a directly adjacent to the sensor 16, held in the body 12 ceramic disk 32.
  • the ceramic disk 32 is provided on its cylindrical surface with a plurality of recesses 34, on the air flowing through the suction openings 14 in the annular gap 24, the sensor 16 can continue past in the area defined by the ceramic disk 30 range.
  • the fixed to the ceramic disk 32 heating coil 30 protrudes into a heating chamber 36, which is thermally insulated by a fixed in the body 12 Keramikh ⁇ lse 38.
  • the heating coil 30 made of a chromium-nickel alloy, for example Cr20Ni80, has an average diameter of 0.1 and an internal resistance of approximately 138.8 ⁇ / m.
  • the ceramic sleeve 38 is held at a short distance from the ceramic disc 30, so that air can flow through the Aussparronne 34 in the heating chamber 36.
  • a cylindrical Nicotine deposit 40 is inserted, which is held securely in the heating chamber 36 to form a press fit.
  • the nicotine depot 40 is formed integrally with a mouthpiece 42, which is flush with the open end of the body 12.
  • the mouthpiece 42 is provided with a filter cartridge 44 made of acetate fibers.
  • the nicotine depot 40 contains nicotine as well as flavorings and, if appropriate, at least one carrier substance as auxiliaries.
  • the excipients go into the gas phase from a temperature of about 50 0 C and are able to remove the nicotine contained in the nicotine depot 40 from the nicotine depot 40.
  • the user takes the cigarette 10, as usual, with the mouthpiece 42 in the mouth and sucks on the mouthpiece 42 at.
  • air flows via the intake openings 14 past the sensor 16 through the annular gap 24 and the recesses 34 into the heating chamber 36.
  • Flow creates a pressure change in the annular gap 24, which is detected by the sensor 16 and forwarded in the form of a signal U to the control unit 28.
  • FIG. 3 shows the signal curve 46 of the signal U in millivolts (mV) with respect to seconds (ms).
  • mV millivolts
  • ms millivolts
  • an upper threshold value Uo is predetermined for a threshold voltage which is continuously compared with the signal U transmitted by the sensor 16.
  • the control device 28 activates the heating coil 30, in which it releases the voltage supply through the accumulator 20.
  • the heating coil 30 heats up and warms the chamber in the heating 36 incoming air to temperatures of up to 200 0 C.
  • the heated air then encounters the nicotine depot 40 which is gas-permeable, so that the nicotine contained in the nicotine depot 40 and the Auxiliary substances are partially released by the heated air.
  • the enriched with nicotine, flavorings and flavored air flows into the mouthpiece 42, is filtered and thereby cooled to temperatures of about 40 to 50 ° C.
  • the nicotine, carrier and flavor enriched and cooled air then enters the user's mouth.
  • the control unit 28 switches off the voltage supply of the heating coil 30 again, so that further heating of the air in the heating chamber 36 is prevented.
  • the threshold values Uo, Uu are set correspondingly. This setting is usually done in the control software of the control unit.
  • these threshold values can only be adapted to the various applications during the production of the cigarette or the device for delivering nicotine.
  • the heating coil 30 is continued to operate after the first pull on the mouthpiece 42 with a low standby temperature in order to shorten the heating process in the event of a new pull on the mouthpiece 42.
  • the time interval within which the heating coil 30 is kept at the standby temperature is limited, so that the heating coil 30 is switched off after the time interval has expired.
  • the accumulator 20 Since the device 10 is to be used several times, the accumulator 20, as shown in FIG. 2, has two contact points 48 for charging the accumulator 20 on its end face pointing out of the open end of the body 12.
  • the accumulator 20 of the device 10 can be charged by means of these two contact points 48 either via a suitable charging station.
  • a case (not shown) for receiving the device 10, in which a power supply is accommodated in the form of a further accumulator, which can be reloaded in a conventional manner on Haushalsstromnetz. If the device 10 is inserted into the case, the contact points 48 come into contact with mating contacts provided in the case. With the help of an electronic control unit also provided in the case, the state of charge of the accumulator 20 and the power supply provided in the case are checked and the accumulator 20, if necessary, charged. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

The invention concerns a device for dispensing nicotine that comprises: a body (12) for accommodating a nicotine deposit (40); an electric heating device (30) which, when activated, generates heat to release nicotine from the nicotine deposit (40) into an airflow through the body (12); a power supply for operating the heating device (30); and a control unit (28) for activating the heating device (30) when air is sucked in through the body (12). The control unit (28) is coupled to a sensor (16) for ascertaining the flow pressure prevailing in the body (12). The sensor (16) continuously ascertains the flow pressure present in the body (12) and generates a signal U on the basis of the ascertained flow pressure. The control unit (28) varies the heating capacity of the heating device (30) on the basis of the course of the signal U generated by the sensor (16).

Description

Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin Device for delivering nicotine
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin mit einem Körper zur Aufnahme eines Nikotindepots, einer elektrischen Heizeinrichtung, welche zur Freisetzung von Nikotin aus dem Nikotindepot an einen Luftstrom durch den Kör- per bei Aktivierung Wärme erzeugt, einer Spannungsversorgung zum Betreiben der Heizeinrichtung sowie einer Kontrolleinheit zum Aktivieren der Heizeinrichtung beim Ansaugen von Luft durch den Körper.The invention relates to a device for delivering nicotine with a body for holding a nicotine depot, an electric heater which generates heat upon activation of nicotine from the nicotine depot to an air flow through the body upon activation, a power supply for operating the heating device and a Control unit for activating the heater when sucking air through the body.
Verschiedene medizinische Studien haben gezeigt, dass Nikotin einen positiven Effekt bei Menschen die an der Alzheimer-Krankheit (Morbus Alzheimer) erkrankt sind haben kann. Die größte Wirkung erzielt dabei die Verabreichung von Nikotin, wenn es direkt von der Lunge, d.h. den Lungenbläschen zusätzlich zu den vorgelagerten Schleimhäuten aufgenommen wird.Various medical studies have shown that nicotine can have a positive effect in people suffering from Alzheimer's disease (Alzheimer's disease). The greatest effect is achieved by the administration of nicotine when administered directly from the lung, i. the alveoli is added in addition to the upstream mucous membranes.
Aus diesem Grund werden seit längerem alternative Darreichungsformen von Nikotin untersucht.For this reason, alternative dosage forms of nicotine have been investigated for a long time.
Ein weiterer Anwendungsbereich liegt in dem Ersatz bekannter Zigaretten. Handelsübliche Zigaretten bestehen meist aus in Papier oder einem Tabakblatt gewickeltem Tabak sowie einem am Mundstück angebrachten Filterelement. Durch Anzünden der Zigarette verglüht der Tabak und setzt Nikotin frei, welches durch den vom Raucher zu inhalierenden Rauch mitgerissen wird. Bei der Verbrennung des Tabaks werden neben Nikotin auch andere Substanzen freigesetzt bzw. erzeugt, die gesundheitsschädlich sind, so Teer, Arsen- und Cadmiumhaltige Verbindungen, sowie kanzerogene Verbindungen wie Hydrazin, Chrysen, Formaldehyd, Nietrosamine und ähnliches.Another area of application is the replacement of known cigarettes. Commercially available cigarettes usually consist of tobacco wrapped in paper or a tobacco leaf and a filter element attached to the mouthpiece. By igniting the cigarette, the tobacco burns out and releases nicotine, which is carried along by the smoke to be inhaled by the smoker. In the combustion of tobacco other substances are released or generated in addition to nicotine, which are harmful to health, such as tar, arsenic and cadmium compounds, and carcinogenic compounds such as hydrazine, chrysene, formaldehyde, Nietrosamine and the like.
Seit geraumer Zeit wird versucht, sogenannte rauchfreie Zigaretten auf dem Markt zu etablieren. Bei diesen rauchfreien Zigaretten wird eine Vorrichtung bereitgestellt, in der ein künstliches Nikotindepot verwendet wird. Das Nikotindepot enthält neben Nikotin gegebenenfalls auch Geschmacks- oder Aromastoffe und/oder, sofern erforderlich, mindestens eine Trägersubstanz für das Nikotin und die Geschmacks- oder Aromastoffe als weitere Hilfsstoffe. Das Nikotindepot wird mit Hilfe der Vorrichtung soweit erwärmt, dass das Nikotin gemeinsam mit den Hilfsstoffen freigesetzt wird.For quite some time, attempts have been made to establish so-called smoke-free cigarettes on the market. In these smokeless cigarettes, a device is provided in which an artificial nicotine depot is used. If appropriate, the nicotine depot also contains flavoring or flavoring substances and / or, if necessary, at least one carrier substance for the nicotine and the flavorings or flavorings as further auxiliaries. The nicotine depot is heated with the help of the device so far that the nicotine is released together with the excipients.
Eine nach diesem zweiten Prinzip arbeitende rauchfreie Zigarette ist beispielsweise in der DE 10 2008 011 120 A1 beschrieben. Die rauchfreie Zigarette hat eine elektrische Heizeinrichtung, die bei Aktivierung Wärme erzeugt und einen an die- ser vorbeigeleiteten Luftstrom erhitzt. Der erhitzte Luftstrom wird durch das künstliche Nikotindepot geleitet, wobei die Wärme das Nikotin und die weiteren Hilfsstoffe aus dem Nikotindepot freisetzt. Bei dieser bekannten rauchfreien Zigarette wird mit Hilfe eines Sensors die Heizeinrichtung beim Ansaugen von Luft durch die Zigarette aktiviert. Die Deaktivierung der Heizeinrichtung erfolgt erst nach Ab- lauf einer vorbestimmten Zeit.A smoke-free cigarette operating according to this second principle is described, for example, in DE 10 2008 011 120 A1. The smokeless cigarette has an electric heater which, upon activation, generates heat and heats an air stream passed therealong. The heated air stream is passed through the artificial nicotine depot, where the heat releases the nicotine and other excipients from the nicotine depot. In this known smokeless cigarette, the heater is activated by the suction of air through the cigarette by means of a sensor. The deactivation of the heating device takes place only after the expiry of a predetermined time.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin anzugeben, welche verglichen mit dem Stand der Technik verbessert ist, nationalen Normen entspricht, auf einfache Weise und kostengünstig herzustellen ist.The object of the invention is to provide a device for delivery of nicotine, which is improved compared to the prior art, national standards, in a simple manner and inexpensive to manufacture.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Abgabe von Ni- kotin mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass die Kontrolleinheit mit einem Sensor zum Erfassen des Luftstroms durch den Körper gekoppelt ist, weicher den im Körper wirkenden Strömungsdruck kontinuierlich erfasst und ein Signal U basierend auf dem erfassten Strömungsdruck erzeugt, wobei die Kontrolleinheit die Heizleistung der Heizeinrichtung basierend auf dem Verlauf des von dem Sensor erzeugten Signals U variiert.According to the invention, this object is achieved by a device for dispensing nicotine with the features according to claim 1 and in particular by the fact that the control unit is coupled to a sensor for detecting the air flow through the body, continuously detecting and acting on the flow pressure acting in the body Signal U generated based on the detected flow pressure, wherein the control unit varies the heating power of the heater based on the course of the signal U generated by the sensor.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin ist es möglich, die Nikotinfreisetzungsraten, d.h. Abgabe einer bestimmten Menge Nikotin pro Zeiteinheit, Zug oder Applikation, auf unterschiedliche Nikotindepotarten oder unterschiedlichen Dosen, auf einfache Weise anzupassen. Ferner ist es möglich die Nutzungsdauer der Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin zu verlängern, da die Heizleistung direkt mit dem erfassten Strömungsdruck korreliert und so eine si- chere Abschaltung der Heizeinrichtung realisiert werden kann.In the device according to the invention for the delivery of nicotine, it is possible the nicotine release rates, ie release of a certain amount of nicotine per Time unit, train or application, to different nicotine depots or different doses to adjust easily. Furthermore, it is possible to extend the useful life of the device for delivering nicotine, since the heating power correlates directly with the detected flow pressure, and thus a reliable shutdown of the heating device can be realized.
Dabei erfasst der verwendete Sensor einerseits, ob und wie stark an der Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin angesaugt wird. Hierzu nimmt der Sensor einen physikalischen Parameter, beispielsweise den durch das Ansaugen in einem definierten Abschnitt der Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin wirkenden Strömungsdruck oder die auftretenden Strömungsgeräusche, und gibt den erfassten Wert als Signal an die Kontrolleinheit weiter. Die Kontrolleinheit steuert die Heizeinrichtung basierend auf dem vom Sensor abgegebenen Signal.On the one hand, the sensor used detects, on the one hand, whether and how much is sucked in on the device for delivering nicotine. For this purpose, the sensor takes a physical parameter, for example the flow pressure acting through the suction in a defined section of the device for delivering nicotine, or the flow noise that occurs, and forwards the detected value as a signal to the control unit. The control unit controls the heater based on the signal output from the sensor.
Die den Strömungsdruck erfassenden Sensoren haben einerseits den Vorteil, dass sie vergleichsweise genau erfassen können, wie an der Vorrichtung zur Ab- gäbe von Nikotin gesogen wird, und einen entsprechend genauen Signalverlauf zeigen. Andererseits sind derartige Sensoren vergleichsweise einfach aufgebaut und entsprechend kostengünstig zu erwerben, was bei einem Massenprodukt, wie der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin, von wesentlicher Bedeutung ist. Alternativ ist es jedoch auch möglich, andere geeignete Sensoren zu verwenden, die in der Lage sind, einen eindeutig zu interpretierenden Signalverlauf abzugeben, mit dem das Saugverhalten an der Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin dargestellt werden kann, so beispielsweise Sensoren, die zumindest anteilig die angesaugte Luftmenge erfassen, Sensoren, die ein Strömungsgeräusch erfassen oder Sensoren, die einen Differenzdruck erfassen.On the one hand, the sensors detecting the flow pressure have the advantage that they can detect with relative precision how the device for sucking nicotine is sucked, and show a correspondingly accurate signal course. On the other hand, such sensors are comparatively simple in design and correspondingly inexpensive to purchase, which is essential for a mass-produced product, such as the device according to the invention for delivering nicotine. Alternatively, however, it is also possible to use other suitable sensors which are able to deliver a clearly interpretable signal curve, with which the suction behavior on the device for delivering nicotine can be represented, for example sensors which at least partially sucked the Detecting air volume, sensors that detect a flow noise or sensors that detect a differential pressure.
In der Kontrolleinheit ist mindestens ein vorbestimmter Schwellenwert für das er- fasste Signal hinterlegt. Überschreitet das erfasste Signal den vorbestimmten Schwellenwert wird die Heizeinrichtung zur Wärmeerzeugung für die Nikotinfreisetzung aktiviert. Unterschreitet hingegen das erfassten Signal den Schwellenwert wird die Heizeinrichtung deaktiviert. Es können auch mehrere Schwellenwerte, oberer Schwellenwert Uo, unterer Schwellenwert Uu vorgegeben werden um so eine Hysterese zwischen den Schwellenwerten einzuführen. Durch entsprechend Wahl bzw. Anpassung des Schwellenwertes bzw. der Schwellenwerte kann vor- gegeben werden, wie stark das Nikotindepot zur Nikotinfreisetzung erwärmt werden soll. Zur Freisetzung des Nikotins erwärmt die Heizeinrichtung dabei entweder die dem Nikotindepot zugeführte Luft oder sie erwärmt das Nikotindepot unmittelbar.At least one predetermined threshold for the detected signal is stored in the control unit. If the detected signal exceeds the predetermined threshold, the heater is activated for heat generation for nicotine release. On the other hand, the detected signal falls below the threshold value the heater is deactivated. It is also possible to specify a plurality of threshold values, upper threshold value Uo, lower threshold value Uu, in order to introduce a hysteresis between the threshold values. By selecting or adjusting the threshold value or the threshold values, it is possible to specify how much the nicotine depot is to be heated to release nicotine. To release the nicotine, the heater either heats the air supplied to the nicotine depot or it heats the nicotine depot immediately.
Die Schwellenwerte können auch in Abhängigkeit von dem Sensorsignal variiert werden. Durch die dynamische Anpassung der Schwellenwerte kann die Aktivierung der Heizeinrichtung verkürzt werden, ohne dass die Nikotinabgabe eingeschränkt wird. Dies führt zu einer weiteren Energieeinsparung.The threshold values can also be varied as a function of the sensor signal. By dynamically adjusting the thresholds, activation of the heater can be shortened without restricting nicotine delivery. This leads to a further energy saving.
Durch das Zusammenwirken des Sensors mit der Kontrolleinheit kann so die für die entsprechenden Nikotinfreisetzungsraten zu erzeugende Wärmemenge gezielt anpasst werden. Unterscheiden sich die Nikotindepots beispielsweise in der Zusammensetzung des Nikotingehaltes oder in der Zusammensetzung der verwendeten Hilfsstoffe, so dass die verschiedenen Nikotindepots zur Freisetzung der gleichen Menge Nikotin unterschiedlich stark erwärmt werden müssen, wird dies durch die entsprechende Wahl des Schwellenwertes gewährleistet. Auch ermög- licht die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin, dass Nikotindepots mit unterschiedlichem Nikotingehalt verwendet werden können, so dass bei etwa gleicher Benutzungsdauer, die sich beispielsweise an der Rauchdauer einer herkömmlichen Zigarette orientiert, unterschiedliche Mengen Nikotin abgegeben werden.As a result of the interaction of the sensor with the control unit, the amount of heat to be generated for the corresponding nicotine release rates can be specifically adapted. If the nicotine depots are different, for example, in the composition of the nicotine content or in the composition of the adjuvants used, so that the various nicotine depots must be heated to varying degrees to release the same amount of nicotine, this is ensured by the appropriate choice of the threshold value. The device according to the invention for delivering nicotine also makes it possible to use nicotine depots with different nicotine contents, so that different amounts of nicotine are dispensed with the same duration of use, which is based, for example, on the duration of smoking of a conventional cigarette.
Eine konstante Nikotinabgabe kann auch dadurch erreicht werden, dass die Kontrolleinheit, der Sensor und die Heizeinrichtung einen geschlossenen Regelkreis bilden. Je nach Anwendungsbereich / -fall kann eine P-, I-, D-, PI-, PD-, PID-, Pl2- oder sonstig geeignete Regelstrecke abgebildet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor zum Erfassen des in der Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin zu erfassenden Strömungsdrucks ein Mikrofon. Die Verwendung von Mikrofonen hat den Vorteil, dass Mikrofone in verschiedensten Formen und Größen vorhanden sind, wodurch die Kosten bei der Herstel- lung der Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin erheblich reduziert werden können.Constant nicotine delivery can also be achieved by making the control unit, the sensor and the heater a closed loop. Depending on the area of application / case, a P, I, D, PI, PD, PID, PI 2 or other suitable controlled system can be mapped. In a preferred embodiment, the sensor for detecting the flow pressure to be detected in the nicotine delivery device is a microphone. The use of microphones has the advantage that microphones are available in a wide variety of shapes and sizes, which can considerably reduce the costs involved in the production of the device for delivering nicotine.
Die verwendeten Mikrofone können als Sensor zum Erfassen eines Strömungsdruckes und/oder als Sensor zum Erfassen eines Strömungsgeräusches verwendet werden.The microphones used can be used as a sensor for detecting a flow pressure and / or as a sensor for detecting a flow noise.
Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von einem Mikrofon als Sensor ist die hohe Dynamik des Mikrofons. Dadurch ist es möglich die zu messende Größe wesentlich genauer und schneller zu erfassen. Herkömmliche Drucksensoren weisen eine gewisse Trägheit auf, d.h. sie benötigen nach einer erfassten Druckänderung entweder eine gewisse Rückstellzeit oder eine entgegengerichtete Druckänderung.Another advantage of using a microphone as a sensor is the high dynamics of the microphone. This makes it possible to measure the quantity to be measured much more accurately and quickly. Conventional pressure sensors have a certain inertia, i. After a detected pressure change, they either need a certain reset time or an opposite pressure change.
In diesem Zusammenhang wird auch darauf hingewiesen, dass es sich bei dem in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin verwendeten Nikotindepot sowohl um ein künstliches Nikotindepot als auch um ein zumindest teilweise mit herkömmlichem Tabaksud, Tabakdestillat oder ähnlichem gefülltes Nikotindepot handeln kann. Bei mit herkömmlichem Tabak gefüllten Nikotindepots sollen durch das Erwärmen lediglich das Nikotin sowie die Geschmacks- undIn this connection, it is also pointed out that the nicotine depot used in the nicotine delivery device according to the invention can be both an artificial nicotine depot and a nicotine depot filled at least partially with conventional tobacco butt, tobacco distillate or the like. In nicotine depots filled with conventional tobacco, only the nicotine and the taste and taste are to be heated by heating
Aromastoffe aus dem Tabak freigesetzt werden, ohne dass der Tabak verbrennt. Vorzugsweise handelt es sich um ein künstliches Einweg-Nikotindepot mit einem Depotträger, der zumindest einen in einem vorgegebenen Temperaturbereich von beispielsweise 5O0C bis 1000C wenigstens teilweise in seiner Gasphase vorlie- genden Hilfsstoff für das Nikotin enthält und in dem erst durch das Erwärmen das Nikotin gemeinsam mit dem Hilfsstoff zumindest teilweise gasförmig vorliegt. Ferner ist zu bemerken, dass die Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin selbst als Ein- weg-Vorrichtung ausgelegt sein kann, bei der das Nikotindepot fest im Körper aufgenommen ist.Flavors are released from the tobacco without the tobacco burning. Preferably, an artificial disposable nicotine depot with a depot carrier containing at least one at least partially vorlie- in a predetermined temperature range, for example 5O 0 C to 100 0 C in its gas phase constricting excipient for the nicotine and the first through the heating the nicotine is at least partially gaseous together with the excipient. It should also be noted that the nicotine delivery device is itself can be designed away device in which the nicotine depot is firmly absorbed in the body.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der Beschreibung, den Unteransprüchen sowie den Zeichnungen.Further advantageous developments emerge from the description, the subclaims and the drawings.
Ist eine besonders genaue Einstellung der Heizleistung erwünscht, wird ferner vorgeschlagen, dass die Kontrolleinheit die Heizleistung der Heizeinrichtung in Abhängigkeit einer Änderung des Verlaufs des Signals des Sensors variiert, also beispielsweise kann bei einem Anstieg des Strömungsdrucks oder der angesaugten Luftmenge, die Heizleistung nicht linear erhöht werden, sondern gemäß eines Änderungskoeffizienten. Im umgekehrten Fall, kann die Heizleistung stärker vermindert werden, als das Maß um das der Strömungsdruck oder die angesaugte Luftmenge abnimmt. Dadurch wird ein schnelleres Ansprechen der Heizeinrichtung auf die Strömungsänderung erreicht. Es ist auch möglich als Grundlage für die Ansteuerung der Heizeinrichtung einen Durchschnittswert der Änderung des Verlaufs des Signals zu Grunde zu legen.If a particularly accurate adjustment of the heating power is desired, it is further proposed that the control unit varies the heating power of the heating device as a function of a change in the course of the signal of the sensor, that is, for example, the heating power is not increased linearly with an increase in the flow pressure or the intake air quantity but according to a change coefficient. In the reverse case, the heating power can be reduced more than the amount by which the flow pressure or the intake air quantity decreases. This achieves a faster response of the heater to the flow change. It is also possible to use an average value of the variation of the course of the signal as a basis for the activation of the heating device.
Ferner ist es von Vorteil, wenn der vorgegebene Schwellenwert von außen einstellbar ist, beispielsweise durch eine an der Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin vorgesehene, mit der Kontrolleinrichtung gekoppelte Stelleinrichtung. Auf diese Weise können beispielsweise beim Hersteller der Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin für unterschiedliche Applikationen, Therapien, Länder unterschiedliche Schwellenwerte eingestellt und gegebenenfalls variiert werden. Besonders vorteilhaft ist es bei dieser Weiterbildung, wenn die Stelleinrichtung gegebenenfalls auch so an der Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin vorgesehen ist, dass sie von außen für den Anwender einstellbar ist, der dann den Schwellenwert den individu- eilen Bedürfnissen entsprechend verändern kann. Anstelle einer Stelleinrichtung ist es auch denkbar, als Kontrolleinheit einen Mikrocomputer vorzusehen, der mit einem vom Hersteller verstellbaren Computerprogramm betrieben wird. Sind an der Zigarette Ansaugöffnungen für den Luftstrom vorgesehen, ist es von besonderem Vorteil, wenn der Sensor unmittelbar benachbart zu diesen angeordnet ist, um die Dauer zwischen Erfassen des Ansaugvorganges, Übertragung des Signals vom Sensor zur Kontrolleinheit und Auswertung des Signals möglichst kurz zu halten.Furthermore, it is advantageous if the predetermined threshold value can be set from the outside, for example by means of an adjusting device provided on the device for delivering nicotine and coupled to the control device. In this way, different threshold values can be set and possibly varied, for example, by the manufacturer of the device for delivering nicotine for different applications, therapies, countries. It is particularly advantageous in this development, if the adjusting device is optionally also provided on the device for delivering nicotine, that it is adjustable from the outside for the user, who can then change the threshold according to individual needs. Instead of an adjusting device, it is also conceivable to provide a microcomputer as the control unit, which is operated with a computer program that can be adjusted by the manufacturer. If suction openings for the air stream are provided on the cigarette, it is particularly advantageous if the sensor is arranged directly adjacent to these in order to keep the duration between acquisition of the suction process, transmission of the signal from the sensor to the control unit and evaluation of the signal as short as possible.
Vorzugsweise erwärmt die Heizeinrichtung das Nikotindepot indirekt, in dem die Heizeinrichtung den Luftstrom erwärmt, der zur Nikotinfreisetzung dem Nikotindepot zugeführt wird. Hierdurch können Verunreinigungen der Heizeinrichtung durch Absonderungen aus dem Nikotindepot vermieden werden. Bei dieser Ausfüh- rungsform erwärmt die Heizeinrichtung die angesaugte Luft beispielsweise auf Temperaturen von bis zu 2000C. Nach dem Erwärmen des Nikotindepots und dem Freisetzen des Nikotins und der gegebenenfalls vorgesehenen Hilfsstoffe ist die Temperatur des mit Nikotin versetzen Luftstroms soweit abgefallen, dass der aus dem Mundstück des Zigarettenkörpers austretende Luftstrom noch eine Tempera- tur von etwa 500C hat. Bei einer alternativen Ausführungsform steht die Heizeinrichtung in unmittelbarem wärmeleitendem Kontakt mit dem Nikotindepot. Bei dieser alternativen Ausführungsform ist die Heizleistung der Heizeinrichtung entsprechend geringer.Preferably, the heater indirectly heats the nicotine depot, in which the heater heats the air stream that is supplied to the nicotine depot for nicotine release. As a result, contamination of the heater can be avoided by secretions from the nicotine depot. In this embodiment, the heater heats the sucked air, for example, to temperatures of up to 200 0 C. After heating the nicotine depot and the release of nicotine and the optionally provided auxiliaries, the temperature of the displaced nicotine air flow has fallen so far that the The air stream leaving the mouthpiece of the cigarette body still has a temperature of approximately 50 ° C. In an alternative embodiment, the heater is in direct heat-conducting contact with the nicotine depot. In this alternative embodiment, the heating power of the heater is correspondingly lower.
Bei beiden Ausführungsformen ist es von Vorteil, wenn die Heizeinrichtung ge- meinsam mit dem Nikotindepot in einer im Zigarettenkörper vorgesehenen Heizkammer aufgenommen ist, welche mit am Zigarettenkörper ausgebildeten Ansaugöffnungen und einem am Zigarettenkörper vorgesehenen Mundstück in Strömungsverbindung steht. Auf diese Weise ist der eigentliche Arbeitsraum, in dem das Nikotin freigesetzt wird, von dem Abschnitt der Zigarette, in dem die Kontrolleinheit und die Spannungsversorgung aufgenommen sind, getrennt, wodurch letztere vor der entstehenden Wärme und vor Verunreinigungen geschützt sind. Damit die für den Betrieb der Heizeinrichtung erforderliche Leistung möglichst gering ist, wird ferner vorgeschlagen, die Heizkammer gegenüber dem Körper wärmeisoliert auszubilden, um den Wärmeverlust während des Heizens möglichst gering zu halten.In both embodiments, it is advantageous if the heating device together with the nicotine depot is received in a heating chamber provided in the cigarette body, which is in flow connection with suction openings formed on the cigarette body and a mouthpiece provided on the cigarette body. In this way, the actual working space in which the nicotine is released from the portion of the cigarette in which the control unit and the power supply are included, separated, whereby the latter are protected from the heat generated and from contamination. In order for the required for the operation of the heater power is minimized, it is also proposed to form the heating chamber with respect to the body thermally insulated to keep the heat loss during heating as low as possible.
Wenn die Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin mehrfach verwendet werden soll, ist es von Vorteil, wenn als Spannungsversorgung ein wiederaufladbarer Akkumulator verwendet wird. Durch das erfindungsgemäße An- und Abschalten der Heizeinrichtung kann der Akkumulator vergleichsweise klein dimensioniert sein. So eignet sich als Akkumulator beispielsweise ein Lithium-Akkumulator mit einer Nennkapazität von 150 bis 250 mAh, einer Nennspannung in einem Bereich von 3,4 bis 4,0 V und einer maximal zulässigen Stromstärke in einem Bereich von 350 bis 1200 mA. Das Gewicht des gesamten Akkumulators liegt dabei bei wenigen Gramm.If the device for the delivery of nicotine is to be used several times, it is advantageous if a rechargeable accumulator is used as the voltage supply. By switching on and off the heater according to the invention, the accumulator can be dimensioned comparatively small. Thus, for example, a rechargeable lithium battery with a nominal capacity of 150 to 250 mAh, a rated voltage in a range of 3.4 to 4.0 V and a maximum permissible current strength in a range of 350 to 1200 mA is suitable as a rechargeable battery. The weight of the entire accumulator is only a few grams.
Die Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin ist vorzugsweise als mehrfach verwend- bare Vorrichtung ausgebildet, bei der das Nikotindepot und gegebenenfalls auch das Mundstück ausgewechselt werden können. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass der Benutzer aus unterschiedlichen Nikotindepots mit unterschiedlichen Nikotingehalten und/oder unterschiedlichen Hilfsstoffen auswählen kann. Des Weiteren können für dieselbe Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin Mundstücke mit unterschiedlichen Zugwiderständen angeboten werden. Als Mundstücke werden beispielsweise in herkömmlicher Weise aus einem mit Papier ummantelten Azetatfaserbündel gefertigte Mundstücke verwendet, bei denen der Zugwiderstand durch die Dichte des Azetatfaserbündels und die Luftdurchlässigkeit des Papiers vorgegeben ist. Gerade hier zeigt sich auch wieder der Vorteil der erfindungsge- mäßen Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin, bei der die Heizleistung der Heizeinrichtung auf einfache Weise, gegebenenfalls durch den Benutzer oder Therapeut, auch an den Zugwiderstand und die durch das Papier des Mundstücks angesaugte zusätzliche Luftmenge, die zur Kühlung des erwärmten Luftstromes dient, an- gepasst werden kann. Das Nikotindepot ist vorzugsweise einstückig mit einem Mundstück ausgebildet, also als Einweg-Einheit ausgebildet, und gemeinsam mit dem Mundstück lösbar mit dem Körper der mehrfach zu verwendenden Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin zu verbinden.The device for delivery of nicotine is preferably designed as a multipurpose device in which the nicotine depot and possibly also the mouthpiece can be exchanged. This has the particular advantage that the user can select from different nicotine depots with different nicotine contents and / or different excipients. Furthermore, for the same nicotine delivery device, mouthpieces with different draw resistances can be offered. As mouthpieces, for example, made in a conventional manner made of paper-coated acetate fiber bundles mouthpieces, in which the draw resistance is determined by the density of the Acetatfaserbündels and the air permeability of the paper. Here again, the advantage of the inventive device for dispensing nicotine, in which the heating power of the heater in a simple manner, optionally by the user or therapist, also to the draw resistance and sucked through the paper of the mouthpiece additional amount of air, which serves to cool the heated air stream, can be adapted. The nicotine depot is preferably formed integrally with a mouthpiece, that is designed as a disposable unit, and releasably connected together with the mouthpiece with the body of the multiple-use device for delivering nicotine.
Zum lösbaren Halten der Einheit aus Mundstück und Nikotindepot wird vorgeschlagen, am Ende des Körpers eine offene Heizkammer vorzusehen, in welche zumindest das Nikotindepot eingeführt und in dieser unter Ausbildung eines Preßsitzes lösbar gehalten ist.For releasably holding the unit of mouthpiece and nicotine depot is proposed to provide at the end of the body an open heating chamber, in which at least the nicotine depot is introduced and releasably held in this to form a press fit.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in der Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin der Sensor unmittelbar benachbart zu an dem Körper ausgebildeten Ansaugöffnungen angeordnet, durch welche die zu erwärmende Luft in den Körper einströmt. Dabei können die Ansaugöffnungen derart ausgebildet sein, dass ein vorbestimmter Zugwiderstand zwischen den Ansaugöffnungen und einem am Körper vorgesehenen Mundstück erzeugt wird.In a further preferred embodiment, in the device for delivering nicotine, the sensor is arranged directly adjacent to suction openings formed on the body, through which the air to be heated flows into the body. In this case, the suction openings may be formed such that a predetermined draw resistance between the suction openings and a mouthpiece provided on the body is generated.
Es ist auch möglich, die Ansaugöffnungen derart auszubilden, dass der Druckabfall zwischen den Ansaugöffnungen und einem am Körper vorgesehenen Mundstück einen vorbestimmten Wert nicht übersteigt.It is also possible to form the suction openings such that the pressure drop between the suction openings and a mouthpiece provided on the body does not exceed a predetermined value.
Vorzugsweise liegt der Zugwiderstand und/oder der Druckabfall in einem Bereich, dass am Mundstück ein Volumenstrom von 10 ml/s - 25 ml/s, vorzugsweise 12 ml/s - 22 ml/s, weiter vorzugsweise 15 ml/s - 20 ml/s, weiter vorzugsweise 17,5 ml/s erzeugt wird (gemäß DIN ISO 3308:2000, DIN ISO 3402).The draw resistance and / or the pressure drop is preferably in a range at the mouthpiece of a volume flow of 10 ml / s - 25 ml / s, preferably 12 ml / s - 22 ml / s, more preferably 15 ml / s - 20 ml / s, further preferably 17.5 ml / s is produced (according to DIN ISO 3308: 2000, DIN ISO 3402).
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn Zugwiderstand und/oder der Druckabfall in einem Bereich liegt, dass ein Zugvolumen von 20 - 50 ml, vorzugsweise 25 - 45 ml, weiter vorzugsweise 30 - 40 ml, weiter vorzugsweise 35,0 +/-0,3 ml erreicht wird (gemäß DIN ISO 3308:2000, DIN ISO 3402). Vorzugsweise wird als Heizeinrichtung eine Heizwendel verwendet, deren mittlerer Durchmesser vergleichsweise gering ist, um eine möglichst schnelle Erwärmung der Heizwendel sicherzustellen. Der mittlere Durchmesser liegt hierbei vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 0,5 mm, besonders bevorzugt einem Bereich von 0,1 bis 0,2 mm.It is furthermore advantageous if draw resistance and / or the pressure drop is within a range such that a tensile volume of 20-50 ml, preferably 25-45 ml, more preferably 30-40 ml, more preferably 35.0 +/- 0.3 ml is reached (according to DIN ISO 3308: 2000, DIN ISO 3402). Preferably, a heating coil is used as the heating means whose mean diameter is comparatively low in order to ensure the fastest possible heating of the heating coil. The average diameter is in this case preferably in a range of 0.1 to 0.5 mm, particularly preferably in a range of 0.1 to 0.2 mm.
Um die notwendige Wärmemenge in kürzester Zeit zur Verfügung zu haben, weist die Heizwendel einen möglichst hohen inneren Widerstand auf, welcher in einem Bereich von 150 bis 5 Ω/m, vorzugsweise in einem Bereich von 140 bis 90 5 Ω/m liegt.In order to have the necessary amount of heat available in the shortest possible time, the heating coil has the highest possible internal resistance, which is in a range of 150 to 5 Ω / m, preferably in a range of 140 to 90 5 Ω / m.
Als Material für die Heizwendel wird beispielsweise eine Chrom-Nickel-Legierung, wie Cr20Ni80, verwendet, die einerseits hohe Temperaturen von bis zu 12000C schadlos übersteht und andererseits einen ausreichend hohen inneren Widerstand besitzt.The material used for the heating coil, for example, a chromium-nickel alloy, such as Cr20Ni80 used, on the one hand high temperatures of up to 1200 0 C survives damage and on the other hand has a sufficiently high internal resistance.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin eine rauchfreie Zigarette.In another preferred embodiment, the nicotine delivery device is a smokeless cigarette.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin ein Inhalator zur Nikotintherapie.In a further preferred embodiment, the nicotine delivery device is an inhaler for nicotine therapy.
Die Spannungsversorgung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorteilhafterweise in Form eines wiederaufladbaren Akkumulators ausgebildet, welcher durch einen beispielsweise an der Stirnseite der Vorrichtung vorgesehenen Anschluss mit einer externen Spannungsversorgung, wie dem häuslichen Stromnetz beispielsweise mit Hilfe eines entsprechenden Adapters, zum Aufladen gekoppelt werden kann.The power supply of the device according to the invention is advantageously designed in the form of a rechargeable accumulator, which can be coupled for charging by an example provided on the front side of the device connection with an external power supply, such as the domestic power grid, for example with the aid of a corresponding adapter.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Kombination aus einer erfindungsgemä- ßen Vorrichtung mit wiederaufladbarem Akkumulator und einem Etui zur Aufnahme mindestens einer Vorrichtung. Im Etui ist eine externe Spannungsversorgung aufgenommen, so dass die Vorrichtung, wenn sie zur Aufbewahrung in das Etui eingesetzt ist, gegebenenfalls auch aufgeladen wird, indem der Anschluss des Akkumulators der Vorrichtung mit einem im Etui vorgesehenen Gegenanschluss der im Etui aufgenommenen Spannungsversorgung verbunden wird. Ein wesentli- eher Vorteil dieser Kombination besteht darin, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung einerseits sicher aufbewahrt ist und andererseits während ihrer Aufbewahrung gegebenenfalls auch wieder geladen werden kann, ohne dass der Benutzer die Vorrichtung völlig ungeschützt lädt.Furthermore, the invention relates to a combination of a device according to the invention with a rechargeable accumulator and a case for receiving at least one device. The case is an external power supply If necessary, the device, if it is inserted into the case for storage, may also be charged by connecting the connection of the accumulator of the device to a counterpart connection provided in the case of the voltage supply received in the case. A major advantage of this combination is that the device according to the invention on the one hand safely stored and on the other hand, if necessary, can be reloaded during their storage, without the user loads the device completely unprotected.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieser Kombination ist im Etui auch eine elektronische Kontrolleinheit zum Regeln des Ladevorgangs der in das Etui eingesetzten Vorrichtung vorgesehen, wobei die im Etui vorgesehene externe Spannungsversorgung ihrerseits vorzugsweise ein Akkumulator ist, dessen Ladungszustand von der Kontrolleinheit zu überwachen ist und der an ein herkömmliches Haushaltsstromnetz zum Wiederbeladen anzuschließen ist. Alternativ kön- nen auch herkömmliche Haushaltsbatterien anstelle des Akkumulators verwendet werden. Die Aufladung der im Etui untergebrachten Zigarette kann über das Haushaltnetz, wahlweise auch über den 12V-UBS-Stecker an einem Computer erfolgen. Im ersten Fall ist dazu ein mitgeliefertes Ladegerät vorgesehen, im zweiten Fall genügt ein 12 V-Anschluss am PC oder auch in einem Kfz.In a particularly preferred embodiment of this combination, an electronic control unit is also provided in the case for regulating the charging of the device inserted in the case, wherein the external power supply provided in the case is in turn preferably an accumulator whose charge state is to be monitored by the control unit and which a conventional household power grid for recharging is to be connected. Alternatively, conventional household batteries can also be used instead of the accumulator. The charging of the cigarette housed in the case can be done via the household network, optionally via the 12V UBS connector on a computer. In the first case, a supplied charger is provided, in the second case, a 12 V connection on the PC or in a car is sufficient.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment with reference to the drawing. It shows:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in vergrößerter Darstellung;1 shows a longitudinal section through an apparatus according to the invention in an enlarged view.
Fig. 2 eine Stirnansicht auf das in Fig. 1 links gezeigte Ende der Vorrichtung, in der die Kontaktpunkte des Akkumulators der Vorrichtung gezeigt sind; und Fig. 3 ein Diagramm, in dem der Signalverlauf eines bei der Vorrichtung verwendeten Sensors zum Bestimmen des Strömungsdrucks bezogen auf die Zeit dargestellt ist.FIG. 2 is an end view of the end of the device shown on the left in FIG. 1, showing the contact points of the accumulator of the device; FIG. and Fig. 3 is a diagram showing the waveform of a sensor used in the device for determining the flow pressure with respect to time.
In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 gezeigt. Die Vorrichtung 10 ist vergrößert dargestellt und hat in der Realität in etwa die Abmessungen einer herkömmlichen Filterzigarette.FIG. 1 shows a longitudinal section through an apparatus 10 according to the invention. The device 10 is shown enlarged and in reality has approximately the dimensions of a conventional filter cigarette.
Die Vorrichtung 10 hat einen hohlzylinderförmigen Körper 12 aus Kunststoff. Der Körper 12 hat ausgehend von seinem in Fig. 1 links gezeigten Ende auf Höhe etwa 2/3 seiner Länge mehrere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Ansaug- Öffnungen 14.The device 10 has a hollow cylindrical body 12 made of plastic. The body 12 has, starting from its end shown on the left in Fig. 1 at the level of about 2/3 of its length a plurality of evenly distributed in the circumferential direction suction openings 14th
In das in Fig. 1 links gezeigte offene Ende des Körpers 12 sind ein Sensor 16, eine Kontrolleinrichtung 18 und ein Akkumulator 20 als Funktionseinheit eingeführt und im Körper 12 sicher gehalten.Into the open end of the body 12 shown on the left in Fig. 1, a sensor 16, a control device 18 and an accumulator 20 are introduced as a functional unit and held securely in the body 12.
Der Sensor 16 ist in einem hohlzylindrischen Träger 22 der Kontrolleinrichtung 18 derart gehalten, dass er unter Bildung eines ringförmigen Spaltes 24 mit Abstand zur Innenumfangsfläche des Körpers 12 im Bereich der Ansaugöffnungen 14 positioniert ist. Des Weiteren ist in dem hohlzylindrischen Träger 22 eine Platine 26 mit einer daran vorgesehenen Kontrolleinheit 28 befestigt. Als Kontrolleinheit 28 dient ein Mikrocomputer, der mit elektronischen Steuerungselementen (nicht dar- gestellt) verbunden ist, welche in die Platine 26 integriert bzw. an dieser befestigt sind. Am dem Sensor 16 abgewandten Ende des hohlzylindrischen Trägers 22 ist der Akkumulator 20 befestigt. Wie später noch erläutert wird, wertet die Kontrolleinheit 28 ein vom Sensor 16 abgegebenes Signal U aus und steuert die durch den Akkumulator 20 bereitgestellte Spannungsversorgung einer als Heizeinrich- tung dienenden, gleichfalls im Körper 12 gehaltenen Heizwendel 30. Der Betrieb der Heizwendel 30 wird mit einem in der Kontrolleinheit 28 abgespeicherten Computerprogramm gesteuert. Die Heizwendel 30 ist an einer unmittelbar am Sensor 16 anliegenden, im Körper 12 gehaltenen Keramikscheibe 32 befestigt. Die Keramikscheibe 32 ist an ihrer zylindrischen Mantelfläche mit mehreren Aussparungen 34 versehen, über die Luft, die durch die Ansaugöffnungen 14 in den ringförmigen Spalt 24 einströmt, am Sensor 16 vorbei in den von der Keramikscheibe 30 abgegrenzten Bereich weiterströmen kann.The sensor 16 is held in a hollow cylindrical carrier 22 of the control device 18 such that it is positioned to form an annular gap 24 at a distance from the inner peripheral surface of the body 12 in the region of the suction openings 14. Furthermore, in the hollow cylindrical support 22, a circuit board 26 is attached to a control unit 28 provided thereon. As a control unit 28 is a microcomputer, which is connected to electronic control elements (not shown), which are integrated into the board 26 and secured thereto. At the end remote from the sensor 16 of the hollow cylindrical support 22 of the accumulator 20 is attached. As will be explained later, the control unit 28 evaluates a signal U output by the sensor 16 and controls the voltage supply provided by the accumulator 20 to a heating coil 30 which also serves as a heating means 30 and is held in the body 12. The operation of the heating coil 30 is controlled by a controlled in the control unit 28 stored computer program. The heating coil 30 is attached to a directly adjacent to the sensor 16, held in the body 12 ceramic disk 32. The ceramic disk 32 is provided on its cylindrical surface with a plurality of recesses 34, on the air flowing through the suction openings 14 in the annular gap 24, the sensor 16 can continue past in the area defined by the ceramic disk 30 range.
Die an der Keramikscheibe 32 befestigte Heizwendel 30 ragt in eine Heizkammer 36, die durch eine in dem Körper 12 befestigte Keramikhϋlse 38 wärmeisoliert ist. Die aus einer Chrom-Nickel-Legierung, beispielsweise Cr20Ni80, gefertigte Heizwendel 30 hat einen mittleren Durchmesser von 0,1 und einen inneren Widerstand von etwa 138,8 Ω/m. Die Keramikhülse 38 ist mit geringem Abstand zur Keramikscheibe 30 gehalten, so dass Luft durch die Aussparrungen 34 in die Heizkammer 36 einströmen kann.The fixed to the ceramic disk 32 heating coil 30 protrudes into a heating chamber 36, which is thermally insulated by a fixed in the body 12 Keramikhϋlse 38. The heating coil 30 made of a chromium-nickel alloy, for example Cr20Ni80, has an average diameter of 0.1 and an internal resistance of approximately 138.8 Ω / m. The ceramic sleeve 38 is held at a short distance from the ceramic disc 30, so that air can flow through the Aussparrungen 34 in the heating chamber 36.
In das offene Ende der Heizkammer 36 ist ein zylinderförmiges Nikotindepot 40 eingeführt, welches in der Heizkammer 36 unter Ausbildung eines Preßsitzes sicher gehalten ist. Das Nikotindepot 40 ist einstückig mit einem Mundstück 42 ausgebildet, welches sich an das offene Ende des Körpers 12 bündig anschließt. Das Mundstück 42 ist mit einem Filtereinsatz 44 aus Azetatfasern versehen.In the open end of the heating chamber 36, a cylindrical Nicotine deposit 40 is inserted, which is held securely in the heating chamber 36 to form a press fit. The nicotine depot 40 is formed integrally with a mouthpiece 42, which is flush with the open end of the body 12. The mouthpiece 42 is provided with a filter cartridge 44 made of acetate fibers.
Im Nikotindepot 40 sind Nikotin sowie Geschmacks- und Aromastoffe und gege- benenfalls mindestens einer Trägersubstanz als Hilfsstoffe enthalten. Die Hilfs- stoffe gehen ab einer Temperatur von etwa 500C in die Gasphase über und sind in der Lage das im Nikotindepot 40 enthaltene Nikotin mit aus dem Nikotindepot 40 abzuführen.The nicotine depot 40 contains nicotine as well as flavorings and, if appropriate, at least one carrier substance as auxiliaries. The excipients go into the gas phase from a temperature of about 50 0 C and are able to remove the nicotine contained in the nicotine depot 40 from the nicotine depot 40.
Bei Verwendung der Vorrichtung 10 nimmt der Benutzer die Zigarette 10, wie üb- lieh, mit dem Mundstück 42 in den Mund und saugt am Mundstück 42 an. Dabei strömt Luft über die Ansaugöffnungen 14 am Sensor 16 vorbei durch den ringförmigen Spalt 24 und die Aussparungen 34 in die Heizkammer 36. Durch die Luft- Strömung entsteht eine Druckänderung im ringförmigen Spalt 24, die von dem Sensor 16 erfasst und in Form eines Signals U an die Kontrolleinheit 28 weitergeleitet wird.When using the device 10, the user takes the cigarette 10, as usual, with the mouthpiece 42 in the mouth and sucks on the mouthpiece 42 at. In this case, air flows via the intake openings 14 past the sensor 16 through the annular gap 24 and the recesses 34 into the heating chamber 36. Flow creates a pressure change in the annular gap 24, which is detected by the sensor 16 and forwarded in the form of a signal U to the control unit 28.
In Fig. 3 ist der Signalverlauf 46 des Signals U in Millivolt (mV) bezogen auf Sekunden (ms) dargestellt. Wie der Signalverlauf 46 zeigt, der selbstverständliche idealisiert dargestellt ist, steigt das Signal U zunächst an, verläuft zeitweise zumindest annähernd parallel zur horizontal verlaufenden Zeitachse und fällt schließlich stark ab.FIG. 3 shows the signal curve 46 of the signal U in millivolts (mV) with respect to seconds (ms). As the waveform 46 shows, the self-evident idealized is shown, the signal U increases initially, at times runs at least approximately parallel to the horizontal axis of time and finally falls off sharply.
Im Computerprogramm der Kontrolleinheit 26 ist ein oberer Schwellenwert Uo für eine Schwellspannung vorgegeben, der mit dem vom Sensor 16 übertragen Signal U kontinuierlich verglichen wird. Sobald das Signal U den oberen Schwellenwert Uo übersteigt, in Fig. 3 zum Zeitpunkt tι, aktiviert die Kontrolleinrichtung 28 die Heizwendel 30, in dem sie die Spannungsversorgung durch den Akkumulator 20 freischaltet. Die Heizwendel 30 heizt sich auf und erwärmt die in die Heiz- kammer 36 einströmende Luft auf Temperaturen von bis zu 2000C. Die aufgeheizte Luft trifft anschließend auf das Nikotindepot 40, welches gasdurchlässig ist, so dass das im Nikotindepot 40 enthaltene Nikotin sowie die Hilfsstoffe durch die erhitze Luft teilweise freigesetzt werden. Anschließend strömt die mit Nikotin, Geschmacks- und Aromastoffen angereicherte Luft in das Mundstück 42 ein, wird gefiltert und dabei auf Temperaturen von etwa 40 bis 50°C abgekühlt. Die mit Nikotin, Träger- und Aromastoffen angereicherte und abgekühlte Luft gelangt anschließend in den Mund des Benutzers.In the computer program of the control unit 26, an upper threshold value Uo is predetermined for a threshold voltage which is continuously compared with the signal U transmitted by the sensor 16. As soon as the signal U exceeds the upper threshold value Uo, in FIG. 3 at the time t.sub.1, the control device 28 activates the heating coil 30, in which it releases the voltage supply through the accumulator 20. The heating coil 30 heats up and warms the chamber in the heating 36 incoming air to temperatures of up to 200 0 C. The heated air then encounters the nicotine depot 40 which is gas-permeable, so that the nicotine contained in the nicotine depot 40 and the Auxiliary substances are partially released by the heated air. Subsequently, the enriched with nicotine, flavorings and flavored air flows into the mouthpiece 42, is filtered and thereby cooled to temperatures of about 40 to 50 ° C. The nicotine, carrier and flavor enriched and cooled air then enters the user's mouth.
Sobald der Benutzer nicht mehr am Mundstück 42 der Zigarette 10 zieht, fällt der Strömungsdruck im ringförmigen Spalt 24 und damit auch das Signal U des Sen- sors 16 ab. Unterschreitet das Signal U den vorgegebenen unteren Schwellenwert Uu, in Fig. 3 zum Zeitpunkt t2, schaltet die Kontrolleinheit 28 die Spannungsversorgung der Heizwendel 30 wieder ab, so dass eine weitere Erwärmung der Luft in der Heizkammer 36 verhindert wird. Bei der erfindungsgemäßen Zigarette 10 ist es auf einfache Weise möglich, den Heizvorgang individuell an die unterschiedlichen Gepflogenheiten und auch unterschiedliche Nikotindosen, Dosierungsdauer etc. anzupassen, in dem die Schwellenwert Uo, Uu entsprechend eingestellt werden. Diese Einstellung erfolgt in der Regel in der Steuersoftware der Kontrolleinheit. Vorteilhaft können diese Schwellenwerte nur während der Herstellung der Zigarette bzw. der Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin an die verschiedenen Anwendungen angepasst werden.As soon as the user no longer pulls on the mouthpiece 42 of the cigarette 10, the flow pressure in the annular gap 24 and thus also the signal U of the sensor 16 drops. If the signal U falls below the predetermined lower threshold value Uu, in FIG. 3 at the time t 2 , the control unit 28 switches off the voltage supply of the heating coil 30 again, so that further heating of the air in the heating chamber 36 is prevented. In the case of the cigarette 10 according to the invention, it is possible in a simple manner to adapt the heating process individually to the different conventions and also to different nicotine doses, dosage duration, etc., in which the threshold values Uo, Uu are set correspondingly. This setting is usually done in the control software of the control unit. Advantageously, these threshold values can only be adapted to the various applications during the production of the cigarette or the device for delivering nicotine.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung 10 wird die Heizwendel 30 nach dem ersten Zug am Mundstück 42 mit einer geringen Bereitschafts- temperatur weiterbetrieben, um den Heizvorgang bei einem erneuten Zug am Mundstück 42 zu verkürzen. Um ein Überhitzen der Heizwendel 30 zu verhindern ist dabei das Zeitintervall, innerhalb dessen die Heizwendel 30 auf Bereitschaftstemperatur gehalten wird, beschränkt, so dass die Heizwendel 30 nach Ablauf des Zeitintervalls abgeschaltet wird.In a modified embodiment of the device 10, the heating coil 30 is continued to operate after the first pull on the mouthpiece 42 with a low standby temperature in order to shorten the heating process in the event of a new pull on the mouthpiece 42. In order to prevent the heating coil 30 from overheating, the time interval within which the heating coil 30 is kept at the standby temperature is limited, so that the heating coil 30 is switched off after the time interval has expired.
Da die Vorrichtung 10 mehrfach verwendet werden soll, hat der Akkumulator 20, wie Fig. 2 zeigt, an seiner aus dem offenen Ende des Körpers 12 zeigenden Stirnseite zwei Kontaktpunkte 48 zum Laden des Akkumulators 20.Since the device 10 is to be used several times, the accumulator 20, as shown in FIG. 2, has two contact points 48 for charging the accumulator 20 on its end face pointing out of the open end of the body 12.
Der Akkumulator 20 der Vorrichtung 10 kann mit Hilfe dieser beiden Kontaktpunkte 48 entweder über eine geeignete Ladestation geladen werden. Alternativ wird vorgeschlagen, ein Etui (nicht dargestellt) zur Aufnahme der Vorrichtung 10 zu verwenden, in dem eine Spannungsversorgung in Form eines weiteren Akkumulators aufgenommen ist, welcher in herkömmlicher Weise am Haushalsstromnetz wiederbeladen werden kann. Wird die Vorrichtung 10 in das Etui eingesetzt, kommen die Kontaktpunkte 48 mit im Etui vorgesehenen Gegenkontakten in Be- rührung. Mit Hilfe einer gleichfalls im Etui vorgesehenen elektronischen Kontrolleinheit wird der Ladungszustand des Akkumulators 20 sowie der im Etui vorgesehenen Stromversorgung geprüft und der Akkumulator 20, sofern notwending, geladen. BezugszeichenlisteThe accumulator 20 of the device 10 can be charged by means of these two contact points 48 either via a suitable charging station. Alternatively, it is proposed to use a case (not shown) for receiving the device 10, in which a power supply is accommodated in the form of a further accumulator, which can be reloaded in a conventional manner on Haushalsstromnetz. If the device 10 is inserted into the case, the contact points 48 come into contact with mating contacts provided in the case. With the help of an electronic control unit also provided in the case, the state of charge of the accumulator 20 and the power supply provided in the case are checked and the accumulator 20, if necessary, charged. LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin10 device for delivery of nicotine
12 Körper12 bodies
14 Ansaugöffnungen14 intake ports
16 Sensor16 sensor
18 Kontrolleinrichtung18 control device
20 Akkumulator20 accumulator
22 hohlzylindrischer Träger22 hollow cylindrical carrier
24 ringförmiger Spalt24 annular gap
26 Platine26 board
28 Kontrolleinheit28 control unit
30 Heizwendel30 heating coil
32 Keramikscheibe32 ceramic disc
34 Aussparungen34 recesses
36 Heizkammer36 heating chamber
38 Keramikhülse38 ceramic sleeve
40 Nikotindepot40 nicotine depot
42 Mundstück42 mouthpiece
44 Filtereinsatz44 filter element
46 Signalverlauf46 waveform
U0 Oberer SchwellenwertU 0 Upper threshold
Uu Unterer SchwellenwertUu lower threshold
48 Kontaktpunkte 48 contact points

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin mit einem Körper (12) zur Aufnahme eines Nikotindepots (40), einer elektrischen Heizeinrichtung (30), welche zur Freisetzung von Nikotin aus dem Nikotindepot (40) an einen Luftstrom durch den Körper (12) bei Aktivierung Wärme erzeugt, einer Spannungsversorgung zum Betreiben der Heizeinrichtung (30), sowie einer Kontrolleinheit (28) zum Aktivieren der Heizeinrichtung (30) beim Ansaugen von Luft durch den Körper (12), wobei die Kontrolleinheit (28) mit einem Sensor (16) zum Erfassen des im Körper (12) wirkenden Strömungsdrucks ge- koppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (16) den im Körper (12) wirkenden Strömungsdruck kontinuierlich erfasst und ein Signal (U) basierend auf dem erfassten Strömungsdruck erzeugt, und die Kontrolleinheit (28) die Heizleistung der Heizeinrichtung (30) basierend auf dem Verlauf des von dem Sensor (16) erzeugten Signals (U) variiert.A device for dispensing nicotine with a body (12) for receiving a nicotine depot (40), an electric heater (30) which is adapted to release nicotine from the nicotine depot (40) to an air flow through the body (12) upon activation Generates heat, a power supply for operating the heating device (30), and a control unit (28) for activating the heating device (30) when sucking air through the body (12), wherein the control unit (28) with a sensor (16) for Detecting the flow pressure acting in the body (12), characterized in that the sensor (16) continuously detects the flow pressure acting in the body (12) and generates a signal (U) based on the detected flow pressure, and the control unit ( 28) varies the heating power of the heating device (30) based on the course of the signal (U) generated by the sensor (16).
2. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (28) die Heizleistung der Heizeinrichtung (30) in Abhängigkeit von einer Änderung des Signals (U) des Sen- sors (16) variiert.2. Device for delivering nicotine according to claim 1, characterized in that the control unit (28) varies the heating power of the heating device (30) as a function of a change in the signal (U) of the sensor (16).
3. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (28) die Heizeinrichtung (30) bei Überschreiten eines oberen Schwellenwertes (Uo) des Signals (U) aktiviert und bei unterschreiten eines unteren Schwellenwertes (Uu) des Signals (U) deaktiviert.3. Device for delivering nicotine according to claim 1 or 2, characterized in that the control unit (28) activates the heating device (30) when an upper threshold value (Uo) of the signal (U) is exceeded and falls below a lower threshold value (Uu). of the signal (U) is deactivated.
4. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (28) die Schwellenwer- te (Uo, Uu) des Signals (U) basierend auf dem Verlauf des Signals (U) einstellt.4. nicotine delivery device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control unit (28) the Schwellenwer- te (Uo, Uu) of the signal (U) based on the course of the signal (U) sets.
5. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellenwert (Uo, Uu) des Signals (U) vorzugsweise vom Benutzer einstellbar ist.5. Device for delivering nicotine according to one of the preceding claims, characterized in that a threshold value (Uo, Uu) of the signal (U) is preferably adjustable by the user.
6. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (28), der Sensor (16) und die Heizeinrichtung (30) einen Regelkreis bilden.6. Device for delivering nicotine according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (28), the sensor (16) and the heating device (30) form a control loop.
7. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach einem der vorangegangenen An- Sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (16) zum Erfassen des im Körper (12) wirkenden Strömungsdrucks ein Mikrofon ist.7. A device for delivering nicotine according to any one of the preceding claims, characterized in that the sensor (16) for detecting the flow pressure acting in the body (12) is a microphone.
8. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (16) ein Strömungsgeräusch erfasst.8. A device for delivering nicotine according to claim 7, characterized in that the sensor (16) detects a flow noise.
9. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach einem der vorangegangenen An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (16) unmittelbar benachbart zu an dem Körper (12) ausgebildeten Ansaugöffnungen (14) angeordnet ist, durch welche Luft in den Körper (12) einströmt.9. Nicotine delivery device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (16) is arranged immediately adjacent to suction openings (14) formed on the body (12) through which air is introduced into the body (12). flows.
10. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugöffnungen (14) derart ausgebildet sind, dass ein vorbestimmter Zugwiderstand zwischen den Ansaugöffnungen (14) und einem am Körper (12) vorgesehenen Mundstück (42) erzeugt wird.10. A nicotine delivery device according to claim 9, characterized in that the suction openings (14) are formed such that a predetermined draw resistance between the suction openings (14) and a mouthpiece (42) provided on the body (12) is generated.
11. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckabfall zwischen den Ansaugöffnungen (14) und einem am Körper (12) vorgesehenen Mundstück (42) einen vorbe- stimmten Wert nicht übersteigt. 11. The device for delivering nicotine according to claim 9 or 10, characterized in that the pressure drop between the suction openings (14) and a body (12) provided mouthpiece (42) does not exceed a predetermined value.
12. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung eine Heizwendel (30) ist, deren mittlerer Durchmesser in einem Bereich von 0,1 bis 0,5 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 0,2 mm, liegt.12. The nicotine delivery device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device is a heating coil (30) whose mean diameter is in a range of 0.1 to 0.5 mm, preferably in a range of 0.1 to 0.2 mm.
13. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizwendel (30) einen inneren Widerstand in einem Bereich von 150 bis 5 Ω/m, vorzugsweise in einem Bereich von 140 bis 90 5 Ω/m aufweist.13. A nicotine delivery device according to claim 12, characterized in that the heating coil (30) has an internal resistance in a range of 150 to 5 Ω / m, preferably in a range of 140 to 90 5 Ω / m.
14. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach einem der vorangegangenen An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine rauchfreie Zigarette ist.14. Device for delivering nicotine according to one of the preceding claims, characterized in that the device is a smoke-free cigarette.
15. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Inhalator ist.15. nicotine delivery device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the device is an inhaler.
16. Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Spannungsversorgung ein wiede- raufladbarer Akkumulator (20) ist, welcher durch einen Anschluss (48) mit einer externen Spannungsversorgung zum Aufladen zu koppeln ist.16. Nicotine delivery device according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage supply is a rechargeable accumulator (20) which is to be coupled by means of a connection (48) to an external power supply for charging.
17. Kombination aus einer Vorrichtung zur Abgabe von Nikotin nach Anspruch 16 und einem Etui zur Aufnahme der Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Spannungsversorgung für die Vorrichtung in dem Etui für die Vorrichtung (10) aufgenommen ist, in welches die Vorrichtung (10) zur Aufbewahrung und gegebenenfalls zum Aufladen derart einzusetzen ist, dass der Anschluss (48) des Akkumulators (20) mit einem im Etui vorgesehenen Gegenanschluss zu verbinden ist.17. A combination of a device for delivering nicotine according to claim 16 and a case for receiving the device, characterized in that the external power supply for the device is received in the case for the device (10) into which the device (10) is to be used for storage and optionally for charging such that the connection (48) of the accumulator (20) is to be connected to a counter-connection provided in the case.
18. Kombination nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Etui eine elektronische Kontrolleinheit zum Regeln des Ladevorgangs der in das Etui eingesetzten Vorrichtung (10) vorgesehen ist, und dass die im Etui vorgesehene externe Spannungsversorgung ihrerseits vorzugsweise ein Akkumulator ist, dessen Ladungszustand von der Kontrolleinheit zu überwachen und der an ein herkömmliches Haushaltsstromnetz zum Wiederbeladen anzuschließen ist. 18. A combination according to claim 17, characterized in that in the case an electronic control unit for regulating the charging of the case inserted device (10) is provided, and that provided in the case external power supply in turn is preferably an accumulator to monitor the state of charge of the control unit and which is to be connected to a conventional household electricity network for reloading.
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