本公開涉及一種汽化器總成和包含該汽化器總成的裝置。
背景技術(shù):
諸如電子煙等裝置可包括負責產(chǎn)生氣霧的總成,產(chǎn)生的氣霧隨后被使用者吸入。氣霧可通過汽化(蒸發(fā))合適的液體形成。汽化液體隨后形成氣霧,然后被使用者吸入。氣霧也可經(jīng)由機械手段產(chǎn)生,例如通過使用壓電霧化器,或經(jīng)由加熱器產(chǎn)生。
WO2010/045671提供了包括汽化器的裝置的一個實例。在該裝置中,汽化器可經(jīng)由汽化器的上主表面接觸貯液器。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)第一方面,公開了一種汽化器總成,其包括汽化器和適于保持汽化液體的基體(matrix,基質(zhì),板塊),其中,汽化器包括:形成公共邊緣的第一表面和第二表面,第一表面具有的表面面積大于第二表面,其中,汽化器經(jīng)由第二表面與基體接觸。
根據(jù)第二方面,公開了一種裝置,例如電子煙,其包括根據(jù)第一方面的汽化器總成。
進一步地,在總體方面,公開了一種汽化器總成,其包括汽化器,該汽化器構(gòu)造成在與汽化器的縱向軸線基本垂直的方向上被供給可汽化液體。
以下對本公開的描述可適用于上述任何方面,且任何公開內(nèi)容均不應解釋為局限于在該特定部分下討論的方面或?qū)嵤┓绞健?/p>
汽化器總成
如本文所公開,一種汽化器總成包括汽化器和適于保持可汽化液體的基體。
汽化器通過使保持在基體內(nèi)的液體蒸發(fā)而產(chǎn)生蒸汽。該蒸發(fā)經(jīng)由加熱進行,因此汽化器也可互換地稱為加熱器或蒸餾器。應理解,形成蒸汽之后,由于蒸汽冷凝,隨后會形成氣霧。因此,汽化器也可稱為氣霧形成組件。
汽化器通常為具有至少第一表面和第二表面的三維結(jié)構(gòu)。第一表面和第二表面形成公共邊緣。換言之,第一表面和第二表面布置成使得其共享公共邊緣。第一表面和第二表面可基本上相互垂直,然而還可以是兩個表面之間形成的角度大于或小于90°。
本公開中所說的表面涉及汽化器的由一個或多個邊緣封閉的區(qū)域。例如,在汽化器基本為矩形的情況下,其具有形成公共邊緣的第一表面和第二表面,第一表面和第二表面相互垂直。在汽化器基本為圓形(盤狀)的情況下,其具有由圓形邊緣封閉的第一表面,所述邊緣是以一定角度(例如90°)遠離第一表面的第二表面的共同邊緣并圍繞盤。
關(guān)于術(shù)語“邊緣”,應指出該術(shù)語包含倒圓或倒角的邊緣,以及在兩個表面之間過渡的其它輪廓。
第一表面的表面面積大于第二表面的表面面積。因此,應理解,第一表面通常形成汽化器的上面(或下面,取決于定向),而第二表面然后可形成汽化器的側(cè)面或端面。然而,只要第一表面和第二表面形成公共邊緣,且第一表面的表面面積大于第二表面的表面面積,則對汽化器的特定形狀沒有特定限制,可以是各種形狀。在一個實施方式中,汽化器為片狀。在一個實施方式中,汽化器為平面的。稍后將描述合適的汽化器形狀和構(gòu)造的進一步的實例。
汽化器本身可由具有毛細管結(jié)構(gòu)的材料形成。就此而言,且由于與包含可汽化液體的基體接觸,毛細管結(jié)構(gòu)用于將待汽化液體分配于整個汽化器。因此,毛細管結(jié)構(gòu)可延伸遍及整個汽化器。替代地,可以使汽化器的特定局部區(qū)域具有毛細管結(jié)構(gòu)。
汽化器的毛細管結(jié)構(gòu)可暴露于汽化器的至少一個表面上。換言之,毛細管結(jié)構(gòu)延伸至汽化器表面外部。在毛細管結(jié)構(gòu)暴露于汽化器表面上并與基體接觸的情況下,毛細管結(jié)構(gòu)用于將液體從基體抽吸至汽化器。因此,在一個實施方式中,汽化器的毛細管結(jié)構(gòu)暴露于汽化器的至少一個表面上,例如第二表面,或與第一表面形成公共邊緣的任何表面。汽化器的毛細管結(jié)構(gòu)可暴露于汽化器的所有表面上。在一個實施方式中,汽化器的毛細管結(jié)構(gòu)暴露于至少汽化器的第二表面上。在優(yōu)選的實施方式中,汽化器的毛細管結(jié)構(gòu)暴露于至少汽化器的第一表面和第二表面上。在進一步優(yōu)選的實施方式中,汽化器的毛細管結(jié)構(gòu)暴露于汽化器的所有表面上。
在毛細管結(jié)構(gòu)暴露于汽化器的多個表面(例如第一表面和第二表面)上的情況下,汽化器通過毛細管作用從基體抽吸并汽化液體。就此而言,應理解汽化器中的毛細管孔隙的尺寸將使得其能從基體抽吸液體。汽化的液體經(jīng)由毛細管結(jié)構(gòu)的暴露部分離開汽化器。就此而言,應理解,第二表面的毛細管結(jié)構(gòu)與基體接觸,即便其暴露。因此,汽化液體通過毛細管結(jié)構(gòu)暴露于并通向局部環(huán)境的那些區(qū)域(例如并入汽化器總成的裝置內(nèi)的腔)離開汽化器。因此,上下文中所說的“暴露”并非指包含暴露毛細管結(jié)構(gòu)的表面無法與除汽化器之外的組件(例如基體)接觸。相反,“暴露”指的是毛細管結(jié)構(gòu)延伸至汽化器的外周,以便可通過毛細管結(jié)構(gòu)將液體從外部源(例如基體)抽吸入汽化器內(nèi)。如果毛細管結(jié)構(gòu)延伸至汽化器表面外部(僅考慮汽化器),則毛細管結(jié)構(gòu)可視為暴露于該表面上。
在某些情況下,汽化器的至少一個表面不具有暴露的毛細管結(jié)構(gòu)。這可能是因為所討論的表面不包括毛細管結(jié)構(gòu),或可能是因為該表面的毛細管結(jié)構(gòu)已完全或部分地被汽化器的另一個組件覆蓋。通過將毛細管結(jié)構(gòu)(或其一部分)的暴露限制于汽化器表面的不連續(xù)區(qū)域,可以使蒸發(fā)液體的分布聚集在某些區(qū)域內(nèi),從而形成蒸汽密度增大的區(qū)域,而這會是有利的。
汽化器可具有以下結(jié)構(gòu)中的任何一個:紡織結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、織物結(jié)構(gòu)、開孔隙纖維結(jié)構(gòu)、開孔隙燒結(jié)結(jié)構(gòu)、開孔隙泡沫或開孔隙沉積結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)尤其適合為汽化器主體提供高孔隙度。高孔隙度可確保汽化器產(chǎn)生的熱量主要用于蒸發(fā)液體,因此可獲得高效率??稍O想所述結(jié)構(gòu)的孔隙率大于50%。在一個實施方式中,汽化器的孔隙率為50%或更大、60%或更大,或70%或更大。開孔隙纖維結(jié)構(gòu)可由例如無紡織物組成,無紡織物可任意壓縮,此外還可燒結(jié)以提高內(nèi)聚力。開孔隙燒結(jié)結(jié)構(gòu)可由例如通過薄膜鑄塑過程產(chǎn)生的顆粒狀、纖維狀或絮凝狀燒結(jié)復合材料組成。開孔隙沉積結(jié)構(gòu)可例如通過CVD工藝、PVD工藝或火焰噴涂產(chǎn)生。開孔隙泡沫原則上可從市場上購買,且還可以在薄的細孔設計中獲得。開孔隙泡沫的實例是泡沫陶瓷。
在一個實施方式中,汽化器具有至少兩層,其中所述層包含以下結(jié)構(gòu)的至少其中之一:板、箔、紙、網(wǎng)、紡織結(jié)構(gòu)、織物、開孔隙纖維結(jié)構(gòu)、開孔隙燒結(jié)結(jié)構(gòu)、開孔隙泡沫或開孔隙沉積結(jié)構(gòu)。例如,汽化器可由電熱電阻器形成,電熱電阻器由與包括毛細管結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)結(jié)合的金屬箔組成。這種構(gòu)造可以提供這樣的汽化器,其中汽化器的其中一個表面不暴露(由于存在金屬箔)。在認為汽化器由單個層形成的情況下,這種層可由無紡金屬纖維織物形成,首先,這種無紡金屬纖維織物會因其電阻而促進加熱,其次,其會對液體材料產(chǎn)生毛細管效應。各個層通過熱處理(例如燒結(jié)或焊接)有利地但非必要地連接至彼此。例如,汽化器可設計成由不銹鋼箔和一層或多層不銹鋼絲織物(材料,例如AISI 304或AISI 316)組成的燒結(jié)復合材料。替代地,汽化器可設計成由至少兩層不銹鋼絲織物組成的燒結(jié)復合材料。層可通過點焊或電阻焊連接至彼此,而非燒結(jié)。各個層也可以機械方式連接至彼此。例如,可僅通過折疊單個層來產(chǎn)生雙層線紡織網(wǎng)。除了不銹鋼,還可以使用例如加熱導體合金-尤其是NiCr合金和CrFeAl合金(“壩塔爾合金”),其比電阻比不銹鋼更高。層之間的材料連接通過熱處理獲得,由于此,層保持彼此接觸,即便在不利條件下也如此,例如在汽化器進行加熱以及因此引起的熱膨脹期間。
汽化器可包括例如鉑、鎳、鉬、鎢或鉭的導電薄層,所述薄層通過PVD或CVD工藝施加于汽化器的表面。在這種情況下,汽化器可包括不導電材料,例如石英玻璃。替代地,汽化器包括電阻材料(例如碳),或?qū)щ娀虬雽щ娞沾苫騊TC材料。如果電阻材料為金屬材料,則特別有利。金屬的展延性大于上述材料。就汽化器在操作期間暴露于熱交變負載從而導致引起熱膨脹而言,已證明該特性是有利的。金屬可更好地補償這種熱膨脹。此外,相比之下,金屬具有較高的沖擊韌性。無論吸入器組件何時暴露于沖擊,均已證明該特性是一個優(yōu)點。合適的金屬電阻材料的實例包括:不銹鋼(例如AISI 304或AISI 316),和加熱導體合金,具體而言為NiCr合金和CrFeAl合金(“壩塔爾合金”),例如DIN材料號2,4658、2,4867、2,4869、2,4872、1,4843、1,4860、1,4725、1,4765和1,4767。合適的汽化器在WO2010/045671也稱為復合材料,該專利申請的全部內(nèi)容通過引證包括在本文內(nèi)。
汽化器的厚度可為1.0mm或更小,例如0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm或0.5mm。在一個實施方式中,汽化器的厚度可以是50-300μm。汽化器的寬度可為大約1mm至大約10mm。在一個實施方式中,汽化器的寬度選自1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。該尺寸設定的結(jié)果是,引入汽化器內(nèi)部的熱量可借助熱傳導(即在低溫梯度下)有效地流動至暴露的汽化器表面,并在此處使液體材料蒸發(fā)。此外,已在汽化器內(nèi)部形成的蒸汽可更容易到達暴露的汽化器表面。這些情況使得蒸發(fā)能力進一步提高。在一些實施方式中,汽化器的厚度與第二表面的厚度基本對應。在一個實施方式中,汽化器的厚度基本均勻。
在一個實施方式中,汽化器可包括從第二表面延伸入第一表面的一個或多個狹槽形凹陷。狹槽可延伸橫跨第一表面的寬度的一半。替代地,狹槽可延伸得更遠。
在一個實施方式中,沿汽化器設置有多個狹槽。狹槽可形成為汽化器上的切口,或可以是沖孔或沖壓形成。WO2011/109849中也公開了合適的帶狹槽的汽化器,該專利申請的全部內(nèi)容通過引證包括在本文內(nèi)。就此而言,存在一個或多個狹槽形凹陷具有限制電流流過汽化器的效果。該限制使得狹槽內(nèi)頂點周圍形成熱量產(chǎn)生增加的區(qū)域。該局部熱量產(chǎn)生增加有助于橫跨汽化器形成溫度梯度。相似效果也可通過利用不同尺寸的凹陷(不一定是狹槽形)實現(xiàn),條件是這種凹陷具有限制電流流過汽化器的效果并促進局部溫度梯度的形成。相似效果也可通過以絕緣材料代替狹槽/凹陷來實現(xiàn)。
汽化器的縱向和橫向尺寸并無具體限制。具體而言,汽化器的縱向尺寸可由并入總成的裝置的大小和/或汽化器在所述總成內(nèi)的定向來決定。為了避免產(chǎn)生疑義,汽化器的縱向尺寸/軸線為長度最大且不一定與裝置內(nèi)的汽化器的定向?qū)某叽?軸線。例如,汽化器總成可在裝置內(nèi)定向成使得汽化器的縱向尺寸與裝置的縱向尺寸垂直。替代地,汽化器的縱向尺寸可與裝置的縱向尺寸基本平行。
基體
本公開的基體需適于保持可汽化液體。例如,可汽化液體可包含諸如尼古丁等物質(zhì),尼古丁與一種或多種其它成分(例如甘油、水或其它所需的成分)結(jié)合。
基體的構(gòu)造使得其在正常環(huán)境條件下(例如大氣壓等)保持可汽化液體,而在與汽化器的第二表面接觸的那些區(qū)域釋放可汽化液體。就此而言,基體可具有毛細管結(jié)構(gòu),相對于汽化器的毛細管結(jié)構(gòu),基體的毛細管結(jié)構(gòu)允許當汽化器的毛細管結(jié)構(gòu)與基體的毛細管結(jié)構(gòu)接觸時釋放可汽化液體。
適合基體的材料包括無紡織物(例如,Kuraray;DuPont)、熱塑性聚氨酯(例如,Tecophilic TPU、Lubrizol)、熱塑性共聚酯(例如DSM)、三聚氰胺泡沫、開孔聚醚聚脂泡沫、聚烯烴基開孔多孔隙材料、印刷泡沫、硼硅酸鹽微纖維玻璃過濾器、天然棉芯、二氧化硅芯、纖維膠氈芯、碳氈、石墨氈、聚丙烯腈纖維(例如Zoltek)、陶瓷纖維(例如3M);親水性聚醚嵌段酰胺(例如Arkema)、多孔隙陶瓷和聚脂棉芯或其組合。
基體可構(gòu)造成具有不同程度的毛細作用。例如,在基體具有管狀構(gòu)造的情況下,與基體內(nèi)部部分相比,基體外部部分可具有毛細管通道更大的毛細管結(jié)構(gòu)。這種構(gòu)造有利于液體通過毛細管通道向內(nèi)前進。因此,在一個實施方式中,基體為管狀并具有毛細管結(jié)構(gòu),其通道在向內(nèi)的方向上逐漸變小。例如,在基體為圓柱形的情況下,基體的同心部分可具有相對較大和相對較小的毛細管通道,具有較小毛細管通道的部分設置在具有較大通道部分內(nèi)。
如上所述,基體經(jīng)由第二表面與汽化器接觸。然而,基體可與汽化器在其它額外的表面處接觸。此外,可存在一個以上基體,以便至少一個基體與汽化器的第二表面接觸,而一個或多個其它基體與其它表面接觸。
如上所述,基體通常將包括毛細管結(jié)構(gòu),在上述情況下,毛細管結(jié)構(gòu)會保持可汽化液體。基體的毛細管結(jié)構(gòu)需至少在與汽化器的第二表面接觸的那些區(qū)域內(nèi)暴露,以便可將可汽化液體傳輸至汽化器?;w不與汽化器接觸的部分不一定都需要具有暴露表面。然而應理解,基體的第二表面通常暴露以便通風,從而允許空氣進入基體的毛細管結(jié)構(gòu)以代替已提供至汽化器的液體。在一個實施方式中,基體在與汽化器接觸的那些區(qū)域具有暴露的毛細管表面。如上所述,本文中所說的“暴露”并非指基體的暴露表面不能與未形成基體的一部分的另一個組件(例如汽化器)接觸。
對基體的特定形狀并無限制。然而應理解,在汽化器和基體整合入裝置(例如電子煙)的情況下,基體的形狀和尺寸應例如使得裝置緊湊。因此,基體可分布在裝置的其它組件周圍,且可成形為與裝置的所需外部或內(nèi)部輪廓一致,唯一的要求是基體的至少一部分經(jīng)由第二表面與汽化器接觸。還應理解,單個基體可與汽化器的多個表面接觸,當然條件是其至少與如以上定義的第二表面接觸。在一個實施方式中,基體通過與第一表面形成公共邊緣的所有表面而與汽化器接觸。在一個實施方式中,汽化器僅經(jīng)由側(cè)表面(即與第一表面形成公共邊緣的那些表面)與基體接觸。
在一個實施方式中,基體為管狀,例如圓柱形。就此而言,在基體為管狀的情況下,其縱向軸線可與其所處的任何裝置的縱向軸線平行。在一個實施方式中,管狀基體和關(guān)聯(lián)裝置的縱向軸線基本對準。在基體為管狀的情況下,應理解汽化器可橫跨基體延伸以與基體的相對表面接觸。因此,汽化器可橫跨管狀基體形成橋。
如上所述,一個以上基體可與汽化器接觸,或單個基體可與汽化器的一個以上的表面接觸。例如,在存在多個基體的情況下,可能的是每一個基體均和與第一表面形成公共邊緣的表面接觸。例如,在汽化器為矩形(3維)且因此具有六個表面(上表面、下表面、第一側(cè)表面、第二側(cè)表面、第一端表面和第二端表面)的情況下,汽化器的第一表面將與上表面或下表面對應(取決于定向),而第二表面可以是第一側(cè)表面或第二側(cè)表面或第一端表面或第二端表面中的任何一個,然后一個或多個基體可與汽化器的第二表面接觸,且一個或多個基體可與汽化器的其余五個表面中的任何一個接觸。換言之,至少一個基體與至少第二表面接觸,而一個或多個額外的基體可與其余表面接觸。然而通常設想至少一部分(優(yōu)選整個第一表面),例如上表面或下表面(針對矩形汽化器而言)不與基體接觸。事實上,優(yōu)選的是所述表面基本不與任何其它組件接觸(除了電接觸和固定接觸之外),以允許有效蒸發(fā)液體,并且一旦液體汽化便分配液體。在一個實施方式中,第一表面不與基體接觸。在一個實施方式中,汽化器的第一表面與基體之間的任何接觸均是最小化的。就此而言,在基體由彈性材料形成的情況下,可能的是與汽化器接觸的區(qū)域的受壓縮程度很小。該很小的壓縮程度可使基體的表面以表面接觸的程度懸突于第一表面之上。這種接觸可認為是不足以在汽化器與基體之間建立有效毛細管聯(lián)接。因此在一個實施方式中,汽化器的第一表面基本不與基體接觸。在存在表面面積與第一表面的表面面積基本相等的相對表面的情況下(例如上表面與第一表面對應的矩形汽化器的下面),該相對表面也可不與基體接觸(或基本上不與基體接觸,如以上解釋說明的那樣)。在基體與第一表面接觸的情況下,認為有利的是,第一表面的一部分不與基體或?qū)嶋H上不與汽化器總成的任何其它組件接觸。這種布置允許汽化液體經(jīng)由毛細管結(jié)構(gòu)從第一表面排出。
因此,在一個實施方式中,汽化器總成包括與汽化器的第二表面接觸的第一基體和與汽化器的另外的表面接觸的第二基體,所述另外的表面也與第一表面形成公共邊緣。在一個實施方式中,汽化器具有第二表面和第三表面,其每一個均獨立地與第一表面形成公共邊緣。在一個實施方式中,第三表面的定向與第二表面相反。在一個實施方式中,汽化器具有第二表面、第三表面、第四表面和第五表面,其每一個均與第一表面形成獨立的公共邊緣。在一個實施方式中,汽化器包括與第一表面形成獨立公共邊緣的一個或多個表面。在一個實施方式中,汽化器包括一個以上表面,該一個以上表面的每一個均與第一表面形成獨立公共邊緣。在一個實施方式中,汽化器包括兩個以上表面,該兩個以上表面的每一個均與第一表面形成獨立的公共邊緣。在一個實施方式中,汽化器包括三個以上表面,該三個以上表面的每一個均與第一表面形成獨立的公共邊緣。在一個實施方式中,汽化器包括四個以上表面,該四個以上表面的每一個均與第一表面形成獨立的公共邊緣。在一個實施方式中,汽化器包括兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個或十個表面,每一個表面均與第一表面形成獨立的公共邊緣。
在一個實施方式中,汽化器的與第一表面形成公共邊緣的多個表面形成基本平行的平面。換言之,第一表面和與第一表面形成公共邊緣的多個表面之間形成的角度相同,或基本相同。
應理解,可以有很多汽化器和基體構(gòu)造。事實上,總成中可存在多個汽化器,其形狀/構(gòu)造相同或不同。
在一個實施方式中,汽化器總成包括兩個、三個、四個或更多汽化器。
在總成包括多個汽化器的情況下,多個汽化器可以是層疊構(gòu)造(彼此上下布置/處于不同平面),或其可在基本相同的平面內(nèi)定向。在存在多個汽化器的情況下,每一個汽化器可被一個或多個基體分隔開(例如垂直或水平地夾在其間)。
在一個實施方式中,汽化器總成包括一個汽化器。在一個實施方式中,汽化器總成包括兩個汽化器。在一個實施方式中,汽化器總成包括三個汽化器。在一個實施方式中,汽化器總成包括四個汽化器。如上所述,每一個汽化器至少包括第一表面和第二表面,并經(jīng)由至少所述第二表面與至少一個基體接觸。
總成中存在的汽化器可用于支撐總成中存在的一個或多個基體。當裝置內(nèi)存在汽化器時尤其如此。例如,在裝置內(nèi)存在汽化器總成的情況下,汽化器可構(gòu)造成抵靠裝置的表面而保持基體。在存在多個汽化器的情況下,汽化器可將一個或多個基體夾在汽化器之間,從而支撐裝置內(nèi)的基體。同樣地,可認為是基體支撐汽化器。因此在一個實施方式中,一個或多個汽化器可由一個或多個基體支撐。具體而言,在基體為管狀的情況下,其可由彈性材料形成且其內(nèi)直徑略微小于汽化器的長度/寬度(取決于定向),以便汽化器可將基體的相對表面橋接,但受基體支撐(由于基體的彈性性質(zhì))。替代地,在基體并不特別有彈性的情況下,其仍可用于支撐橋連汽化器,因為汽化器可以其它合適的方式附接至基體。
汽化器負責蒸發(fā)基體內(nèi)存在的液體。因此,汽化器由電阻材料制成/包括電阻材料,當電阻材料連接至電路時,其溫度會增大,且因此蒸發(fā)與其表面接觸的任何可汽化物質(zhì)。就此而言,汽化器的相對端部可附接至電源(電池)的相應的正端子和負端子。在存在多個汽化器的情況下,每一個汽化器可單獨地連接至電源(電池),或一個或多個導電橋可聯(lián)結(jié)每一個汽化器,且這些橋可與電池的相關(guān)端子等電接觸。技術(shù)人員熟知適合用于裝置(例如電子煙等)的電池。例如,設想了可充電電池。
應理解在本公開的上下文中,汽化器與基體之間經(jīng)由汽化器第二表面的“接觸”應理解為充分接觸以允許在基體與汽化器之間建立充分的毛細管聯(lián)接。因此,在本發(fā)明的上下文中,不足以建立這種聯(lián)接的“接觸”不被視為“接觸”。
如上所述,在進一步的方面,公開了一種如本文所述的汽化器總成的裝置。在一個實施方式中,裝置可以是電子煙并包括外殼、電源(電池)、汽化器總成、一個或多個LED和一個或多個傳感器,傳感器檢測裝置何時使用并激活汽化器總成的汽化器。外殼通常包含裝置的其它組件并將其保持在適當位置。
外殼通常包含裝置的其它組件,并可設計成提供穿過裝置并在裝置中存在的一個或多個汽化器的至少一個表面之上的空氣通道。替代地,外殼包含的其它組件可構(gòu)造成提供穿過裝置并在裝置中存在的一個或多個汽化器的至少一個表面之上的空氣通道。事實上,在基體為管狀的情況下,管狀基體的內(nèi)壁可用于形成空氣通道。通常,空氣通道將布置于裝置中存在的任何汽化器的至少第一表面之上,但可能的是,外殼/其它組件的設計使得引導氣流從裝置內(nèi)存在的任何汽化器的多個表面上方通過。
外殼可分成兩個或更多部分。例如,在外殼可分成兩部分的情況下,汽化器總成和吸嘴可容納在電源和第一部分內(nèi),而LED和傳感器可容納在第二部分內(nèi)。外殼的每一個部分可均包含適于允許氣流流動通過裝置并流動至吸嘴外部的孔口。替代地,裝置可構(gòu)造成使得僅外殼的一個部分(例如第一部分)具有合適的孔口。在一個實施方式中,外殼可分成三部分,在這種情況下,汽化器總成可容納在外殼的兩個不同部分內(nèi),將這兩個不同部分放在一起可形成汽化器總成。
在一個實施方式中,汽化器總成是第一外殼的一部分,且所述外殼包括吸嘴和用于與另外的外殼部分建立機械連接和電連接的連接器。例如,在本實施方式中,第一外殼可形成包括根據(jù)本公開的汽化器總成的霧化煙彈。
可設想包括本公開的汽化器總成的裝置(尤其是電子煙)的各種構(gòu)造。
具體實施方式
現(xiàn)在將參考以下實施方式描述本公開的各個方面。然而,應理解本公開并不限于每一個特定實施方式,而事實上每一個實施方式的特征可視情況應用于其它實施方式。
圖1示出了根據(jù)本公開的汽化器100的一部分的透視圖。
圖2示出了根據(jù)本公開的汽化器100的透視圖。
圖3A、3B和3C示出了根據(jù)本公開的汽化器100的平面圖和端視圖。
圖4示出了汽化器100與基體150之間的示例性接觸區(qū)域。
圖5示出了汽化器100與基體150之間的另一示例性接觸區(qū)域。
圖6示出了根據(jù)本公開的汽化器200。
圖7示出了汽化器100內(nèi)形成的溫度梯度的圖形表示。
圖8示出了橫跨根據(jù)本公開的不包含狹槽(左)、7個狹槽(中間)和4個狹槽(右)的汽化器釋放的電力的分布。
圖9示出了圖8所示汽化器的相對溫度分布和梯度。
圖10示出了整合有根據(jù)本公開的汽化器總成的裝置7的平面圖。
圖11示出了圖10中的裝置7的剖面圖。
圖12示出了根據(jù)本公開的另一汽化器總成的縱向剖面。
圖1示出了根據(jù)本公開的第一汽化器100的一部分。汽化器100具有第一表面101和第二表面102。第一表面和第二表面形成公共邊緣110。圖1還示出了另一表面103,其與第一表面101形成獨立公共邊緣111,并且還與第二表面102形成公共邊緣112。如將從圖1可知,第一表面101的表面面積大于第二表面102的表面面積。
圖2示出了汽化器100,且在該實例中,汽化器100具有矩形輪廓。應理解,圖2所示的汽化器100具有四個表面,每一個表面均與第一表面101形成獨立公共邊緣。就此,圖3A、3B和3C中描繪了第二表面102、第四表面104和第五表面105。
圖4示出了汽化器100與基體150之間的相互作用。具體而言,基體150經(jīng)由第二表面102與汽化器接觸。更準確地說,汽化器100的第二表面102接觸基體150的表面151。
如上所述,在某些情況下,基體150可與汽化器100的一個以上的表面接觸。圖5描繪了這種布置,其中基體150的表面151經(jīng)由第二表面102與汽化器100接觸,且基體150的表面153經(jīng)由第三表面103與汽化器100接觸。
圖6示出了進一步的汽化器200,其具有第一表面201和多個其它表面202、203、204、205和206,每一個表面均獨立地與第一表面201形成公共邊緣210、211、213、214和215。應理解,可將圖6所示的多個另外的表面中的任何一個視為第二表面。因此,一個或多個基體可經(jīng)由表面202、203、204、205和206中的任何一個與汽化器接觸。如上所述,單個基體可與所述表面中的一個以上接觸,和/或可存在一個以上基體,且每一個基體可與所述表面中的一個或多個接觸。雖然圖6中未描繪,但與表面203相對且平行的表面也可與基體接觸。
還應指出,基體無需接觸汽化器總成的整個第二表面。然而,這對在基體與汽化器之間建立高度接觸(且有可能是液體流動)是有利的。
通過上述內(nèi)容可以理解,一個或多個基體沿“側(cè)”面(即與第一表面形成公共邊緣的一個或多個表面)接觸汽化器。由于由第一表面的表面面積大于第二表面的表面面積所導致的構(gòu)造,該接觸面被稱為“側(cè)”面。由于當汽化器工作時從基體中抽吸的液體可基本上沿汽化器的整個長度分配而不會損害汽化器的蒸發(fā)效率,因此這種構(gòu)造可特別有利。此外,通過確保汽化器與基體之間經(jīng)由如本文提到的第二表面接觸,可使第一表面不會接觸,以便由汽化器汽化的任何液體可自由離開汽化器。在汽化器100、200的總成整合入裝置(例如電子煙)的情況下,這通常是有利的,其中穿過裝置的氣流將從汽化器100、200的第一表面101、201上方通過,且因此由汽化器100、200產(chǎn)生的蒸汽能夠更有效地形成氣霧。
本總成的汽化器和基體的特定定向的有利之處還在于其跨越汽化器提供分級汽化輪廓。由于液體經(jīng)由汽化器的“側(cè)”面輸送至汽化器,因此橫跨汽化器100、200的寬度形成了汽化或溫度梯度。在不受理論約束的情況下,該梯度的形成至少部分地是由于汽化器的第二(側(cè))表面距基體比汽化器的中心距基體更近。因此,液體穿過汽化器該部分的相對流動大于朝汽化器中心的相對流動,因此汽化器在這些區(qū)域的溫度會更大程度地降低。此外,未加熱且通常體積更大的基體形成被加熱汽化器的散熱器。如果待汽化液體包含多種具有不同沸點的物質(zhì),則該汽化梯度特別有利。汽化器100、200內(nèi)形成的毛細管結(jié)構(gòu)的自然作用將經(jīng)由側(cè)面(如本文所定義的第二表面)從基體150向內(nèi)吸引液體,且由于汽化梯度,汽化器會同時蒸發(fā)具有不同沸點的多種物質(zhì)。例如,在待汽化液體包含尼古丁、水和甘油(其每一個均具有不同沸點)的情況下,每一種物質(zhì)可基本同時汽化,從而使得形成輪廓更均勻的氣霧。圖7示出了橫跨汽化器101形成的梯度的實例。應理解,當汽化器構(gòu)造成在與汽化器的縱向軸線基本垂直的方向上被供給以可汽化液體時,一般會形成該梯度。
如上所述,本公開的汽化器可包括一個或多個狹槽,該一個或多個狹槽從汽化器的第二表面延伸入第一表面。圖8和圖9示出了具有這種狹槽的汽化器,其旁邊的汽化器不具有這種狹槽。從圖8和圖9可看出,狹槽的存在會影響電力(電力分布)。當不存在狹槽時,產(chǎn)生的電力和橫跨裝置/汽化器表面101釋放的能量將基本恒定。然而,由于汽化器和基體的定向,這種均勻地產(chǎn)生電力/釋放能量不會導致橫跨汽化器形成恒定的溫度輪廓,如以上解釋說明和圖7所示的那樣。圖9再次示出了在汽化器內(nèi)引起的溫度梯度。
然而,當汽化器中包括一個或多個狹槽時,就圖8和圖9所示的實例而言,橫跨汽化器的電力產(chǎn)生/能量釋放并不恒定,而是在狹槽尖端周圍形成峰。電力產(chǎn)生/能量釋放中出現(xiàn)這些峰是由于縱向流過汽化器的電流中斷,且這些峰會導致形成溫度升高的區(qū)域。這在圖9中可看到,除了由汽化器和基體的布置引起的溫度梯度之外,還引起了進一步的加強溫度梯度。設置狹槽有助于使動力產(chǎn)生/能量釋放保持遠離第二表面,否則(在無狹槽的情況下)在第二表面處能量將立即被基體吸收,如以上解釋說明的那樣,基體可被視為散熱器。因此,狹槽提高了蒸發(fā)效率。
如上所述,汽化器總成可包含一個以上基體。具體而言,圖10描繪了包括汽化器總成的裝置7(例如電子煙),汽化器總成包括第一汽化器2A和第二汽化器2B,每一個汽化器均經(jīng)由汽化器的多個表面與各個基體3a、3b、3c接觸,每一個表面均與每一個汽化器各自的第一表面形成獨立邊緣。更準確地說,基體3a經(jīng)由汽化器2A的第二表面與汽化器2A接觸,第二表面與汽化器2A的第一表面形成公共邊緣。進一步地,基體3b經(jīng)由另外的表面與汽化器2A接觸,該另外的表面與汽化器2A的第一表面形成獨立公共邊緣。此外,基體3b經(jīng)由汽化器2B的第二表面與汽化器2B接觸,第二表面與汽化器2B的第一表面形成公共邊緣。進一步地,汽化器2B還經(jīng)由另外的表面與基體3c接觸,該另外的表面與汽化器2B的第一表面形成獨立公共邊緣。如此,在汽化器總成中,多個汽化器可與多個基體配合以提供相互支撐并有效地向汽化器提供液體。
如上所述,汽化器100、2A、2B、200的遠端和近端可包括適于提供電接觸的部分。在圖10中,汽化器的這些部分被描繪為U+和U-。此外,在一些實施方式中,存在橋6,該橋在多個汽化器之間提供電連通以提供可能需要的任何電連接。
圖11示出了裝置7的剖面輪廓(橫向于裝置的縱向尺寸)。如上所述,裝置7包括汽化器2A和2B、基體3a、3b、3c以及在汽化器2A的上方和下方形成的通道4'、4″和在汽化器2B的上方和下方形成的通道5'、5″。所述通道由汽化器的上主表面和下主表面、基體3a、3b和3c的側(cè)表面以及外殼1的內(nèi)壁形成。
如上所述,這種布置允許汽化器與汽化器總成內(nèi)的多個基體配合以提供相互支撐,有效地向汽化器提供液體,并且還提供橫跨每一個汽化器形成汽化梯度的能力,同時確保第一表面(圖11中描繪的上表面)保持基本或完全無接觸。這確保有效地向汽化器上方形成的任何空氣通道提供蒸汽。當然,這同樣適用于其他表面(圖11中描繪的下表面)。
裝置7通過裝置壁1包圍汽化器和基體。裝置壁1(也稱為外殼)可包含/限定通常見于電子煙的其它特征件/組件:吸嘴;由通道4'、4”、5'、5”相互連接的空氣入口和空氣出口;電池;用于響應于裝置的使用(例如通過吸嘴吸氣)而操作裝置的PCB、各種傳感器和微處理器;和一個或多個LED。圖11中描繪的裝置7并非旨在限制,且如本文所述的汽化器和基體的任意組合可整合入合適的裝置。
裝置7一般如下操作:使用者將裝置的吸嘴放入口內(nèi)并吸氣,從而使空氣流動通過裝置。裝置內(nèi)的傳感器檢測到所述氣流(或減壓),然后將裝置正在使用的信息中繼至微處理器。之后,向汽化器輸送電力,且由于汽化器的電阻,汽化器的溫度增加。由于汽化器和基體的毛細管結(jié)構(gòu)引起的毛細管效應,且由于汽化器與基體(其包含待汽化液體)之間的接觸,液體通過毛細管力從基體被抽吸至汽化器。因此,隨著汽化器溫度的增加,包含在可汽化液體內(nèi)的各種物質(zhì)被汽化。如以上就圖7所述,由于汽化器經(jīng)由第二表面與基體接觸,因此橫跨汽化器形成了溫度梯度。具體而言,汽化器遠離與基體接觸的表面的溫度通常增加。因此,就裝置7而言,每一個汽化器2A和2B將表現(xiàn)出其中心處的溫度大于與相應的基體3a、3b和3c接觸的表面處的溫度。在裝置操作期間,蒸汽從汽化器2A和2B被排入通道4'、4″、5'和5″內(nèi)。流動通過裝置7的空氣也行進通過通道4'、4″、5'和5″,并因此與排出的蒸汽混合。蒸汽冷卻并凝結(jié)形成氣霧,氣霧行進通過裝置7至吸嘴并被使用者吸入。隨著蒸汽從汽化器2A和2B排出,會進一步從基體3a、3b和3c抽吸液體以補給汽化器內(nèi)存在的液體。一旦使用者停止吸入,裝置內(nèi)的傳感器便會檢測到流動(或壓力)的相對變化,并將此傳送至微處理器,之后結(jié)束向汽化器供電,汽化器的溫度下降,且液體停止被汽化(至少達到與操作期間相同的程度)。替代地,可在已經(jīng)過一定時間之后(例如,開始吸入后2秒)結(jié)束向汽化器供電。在從傳感器接收到裝置7正在使用的信號之后,微處理器還可以激活其它功能,例如操作一個或多個LED等。
圖12示出了根據(jù)本公開的汽化器總成的進一步的實施方式。圖12中描繪的汽化器總成包括管狀基體250和尺寸如圖2所示的基體100。具體而言,汽化器100具有第一表面101以及第二表面102和104。第二表面102和104與基體250的表面251和252接觸。汽化器100在管狀基體250內(nèi)的定向使得在汽化器100的上方和下方形成空氣通道300?;w250可由彈性材料制成。進一步地,基體250的內(nèi)直徑可略微小于汽化器100的寬度,以便汽化器100受基體250支撐(經(jīng)由例如基體250的摩擦配合/彈性性質(zhì))。
以上在說明書中提到的所有出版物均通過引證并入本文。在不脫離本公開的范圍和的情況下,對描述的汽化器總成和并入這種汽化器總成的裝置進行的各種修改和變型對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見。盡管已結(jié)合具體實施方式描述了本發(fā)明,但應理解所要求保護的本發(fā)明不應過度地局限于這種具體實施方式。事實上,對本領(lǐng)域或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的、對用于實現(xiàn)本發(fā)明的所述方式的各種修改均旨在包括于所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。