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用于吸入器、特别是电子香烟产品的蒸发器芯,蒸发器-料箱单元和电子香烟产品


技术摘要:
本发明涉及一种用于电子香烟产品(10)的蒸发器芯(100),该蒸发器芯包括至少一个用于蒸发输送给蒸发器(60)的液体(50)和将蒸发的液体输送给空气流(34)的电的蒸发器(60)、带有包层侧面(31)的基本部分(83),包层侧面包围能被空气流(34)穿流的空气流通道(  全部
背景技术:
传统的电子香烟产品或吸入器基于导油绳-螺旋线技术。通过毛细力将液体从储 液器沿着导油绳运输得这样远,直至液体通过能电加热的螺旋线加热并且因此蒸发。导油 绳用作在储液器和用作蒸发器的加热螺旋线之间的导液的连接结构。 导油绳-螺旋线技术的缺点在于,缺少液体供应导致了局部过热,由此可能释放有 害物质。应当避免这种所谓的“干烧(dry  puff)”。
技术实现要素:
本发明的任务是提供一种经改进的蒸发器芯,该蒸发器芯尤其允许了简单和可靠 的安装。 该任务通过独立权利要求的特征解决。 按照本发明建议,蒸发器芯包括用于夹持蒸发器的支架,以便能机械稳定地保持 蒸发器。通过将蒸发器夹持在不同于基本部分或与基本部分分离的支架上,可以独立于基 本部分地提供带有蒸发器的支架,以便合并成按本发明的蒸发器芯。这简化了蒸发器芯的 安装并且提供了支架及基本部分作为单独的部件。 按照本发明,支架具有贯通开口,该贯通开口为了向蒸发器供应液体而与液体开 口对应。贯通开口将液体开口与蒸发器导液地连接起来,以便利于蒸发器或蒸发器芯到外 部的储液器上的导液的连接。 贯通开口有利地大致具有蒸发器的基本面的尺寸大小、蒸发器的入口侧(液体在 所述入口侧上可以进入蒸发器)的面的尺寸大小和/或液体开口的尺寸大小。贯通开口优选 设置在蒸发器的入口侧上。这允许了蒸发器芯的构件的尽可能简单的布置,因此尤其实现 了蒸发器在包层侧面的布置。 支架有利地形成了用于导引空气流的空气通道,以利于可靠地导引和产生气溶胶 或蒸汽并且提供了一种集成的支架,用该集成的支架确定能将对蒸发重要的因素有利地集 成在蒸发器芯中。支架尤其在蒸发器的出口侧上构成空气通道,空气流穿流或能穿流该空 气通道,蒸发的液体添加给所述空气流。这使得可靠地产生气溶胶或蒸汽。因此富含蒸发的 液体的空气以气溶胶和/或蒸汽的形式流过所述空气通道。 所述空气通道可以理解为是由基本部分构成的空气流通道的与支架相关的通道 4 CN 111567871 A 说 明 书 2/14 页 区段。空气流通道可以至少部分在蒸发器的上游通入或转化成空气通道和/或空气通道可 以至少部分在蒸发器的下游通入或转化成空气流通道。 空气通道优选构造在支架和蒸发器芯的壁之间和/或支架内。支架的轮廓或形状、 特别是横截面,可以部分这样构造,使得在蒸发器芯的壁和支架之间形成了空气通道,以便 有利于特别简单地构造支架。空气通道可以例如构造在支架内,以便利于特别可靠地并且 利于气溶胶质量和气溶胶量地形成空气通道,气溶胶质量和气溶胶量与基本部分的壁的形 状无关。 按本发明的蒸发器芯使得能特别有利地提供一种综合蒸发器,该综合蒸发器确保 了可靠的和能复制的蒸发并且同时能简单地与任意结构形状的吸入器相适应。 在一种优选的实施方式中,支架包括或承载用于电接触蒸发器芯的电接触结构 和/或电线,以便能提供多功能的支架。被支架有利地包围的电触头用于能复制地电接触吸 入器的在外的部分、例如基础部分,特别是用于给吸入器供电。因此蒸发器由在外的部分供 应电能和/或借助控制信号记忆控制。蒸发器或蒸发器芯可以将信号转达给在外的部分。电 接触结构例如包括金属的元件、接触弹簧和/或金属销,它们例如由支架承载。 一条电线或多条电线可以用于给在支架中和/或上的电的部件、如蒸发器和/或电 的控制装置供电。电线有利地具有尽可能小的电阻,以便减小电的损耗功率。以这种方式能 将系统内的损耗功率减小到例如低于500  mW。这样来调整支架的成形,使得线例如在支架 中延伸并且例如浇注在支架内或被支架包围。一条电线或多条电线可以被形成支架的塑料 注塑包封,和/或在支架的表面上延伸并且因此由支架承载。 在一种优选的实施方式中,电触头布置在蒸发器芯的端侧上,以便能建立起与在 外的构件、例如带蓄能器的部件的简单的电连接。端侧称为侧面,基本部分的包层侧面在所 述侧面之间延伸。 支架有利地支撑在基本部分的壁上,以便能特别简单和机械稳定地保持支架。为 此,支架有利地至少部分具有对应基本部分的壁的内横截面的形状、特别是横截面。基本部 分例如具有安装井筒,该安装井筒由壁限定边界并且可以插入到支架中,以便支撑在壁上。 支架可以为了夹持在基本部分中而具有卡锁结构、凹槽和/或夹紧结构和/或粘接到基本部 分中。 在一种优选的实施方式中,包层侧面至少部分形成了壁,以实现一种简单的结构。 支架因此布置在基本部分的内部。布置在支架中和/或上的部件因此被包封并且电的部件 尤其被保护不受液体影响。 在一种有利的实施方式中,支架构成了不同于空气通道的辅助空气通道以用于导 引辅助空气流,以便改进所产生的蒸汽或气溶胶的质量。辅助空气通道优选在蒸发器上游 开始。辅助空气流有利地在蒸发器下游输送给主空气流。为此,辅助空气通道和空气通道在 蒸发器下游合并。辅助空气通道可以有利地在支架中开始和/或有利地在支架中与空气通 道合并。但也考虑这样的实施方式,在所述实施方式中,辅助空气通道已经在支架上游开始 和/或在支架下游通入空气通道。 用于夹持蒸发器的支架有利地包括陶瓷的基底,以便热稳定地构造用于夹持蒸发 器的支架和/或必要时将蒸发器与支架热去耦。陶瓷的基底相对在蒸发器运行中出现的例 如直至300℃的温度和例如在蒸发器的生命周期内出现约200次至约2000次的热负荷变化 5 CN 111567871 A 说 明 书 3/14 页 化学稳定和机械稳定。此外,支架与液体和/或气溶胶或蒸汽接触并且因此必须尤其在蒸发 器件出现的温度下是可用于食品的或生物相容的,这通过陶瓷的基底促成。 在一种优选的实施方式中,支架由至少一个或两个半壳、优选塑料形成。单壳的或 双壳的支架可以有助于一种特别简单和成本有效的实施方式。塑料制的支架尤其可以成本 有效地例如通过注塑制造并且具有尤其用于空气导引和/或用于将支架夹持在基本部分内 的几何形状。 优选设有延伸穿过贯通开口的导油绳结构,以便实现从在外的部分穿过液体开口 和贯通开口到蒸发器的毛细的液体管路。因此实现了对蒸发器的与蒸发器芯的取向无关的 并且无气泡的液体供应。 蒸发器芯有利地具有纵轴线,并且蒸发器的出口侧平行于纵轴线取向,以便能将 蒸发器有效地布置在基本部分中并且实现了蒸发的液体到空气流的有利的添加。 支架优选包括导热元件和/或热绝缘元件。可以设置热绝缘元件,以便在加热蒸发 器时使损失热量的产生和/或到蒸发器的周围环境的散热保持在尽可能小。通过导热元件 可以将蒸发器的废热用于例如在输送给蒸发器时预热液体。以这种方式可以提高蒸发过程 的效率,因为流体输送由于粘度的由热引起的变化而受益并且需要很少的能量用于蒸发。 导热元件可以设置用于,利用在蒸发器上产生的热量,以便实现在蒸发器上游输入空气的 预热和/或在蒸发器下游气溶胶或蒸汽的再加热。可以这样来使用导热元件和/或热绝缘元 件,使得蒸发器芯的所有材料在每一个运行状态下均维持在其特定的最大温度内。导热元 件可以有利地由金属的材料制成。绝缘元件可以有利地由陶瓷的材料和/或复合材料制成。 支架优选包括流动传感器、温度传感器和/或液位传感器,以便将尽可能多的功能 集成到支架中并且因此集成到蒸发器芯中。流动传感器可以测量在空气通道中的和/或辅 助空气通道中的空气流。温度传感器可以测量输入空气流的、蒸发器的和/或所产生的蒸汽 的或气溶胶的温度。液位传感器可以这样设置,使得能测量外部的储液器(蒸发器芯插入到 该液位中)的液位。针对一个或每一个传感器,可以将至少一条电线集成在支架中和/或施 加在支架上。电接触结构可以针对一个或每一个传感器具有用于通过在外的部分读取所述 一个或相应多个传感器的触头。 支架优选包括电子的控制装置,以便例如控制蒸发器的运行和/或在支架并且因 此蒸发器单元和在外的部分之间的数据传输。电子的控制装置可以包括ID芯片或用于鉴别 蒸发器芯与在外的部分的标记。 基本部分优选是弹壳状的或套筒状的。蒸发器芯的弹壳形状或者有利地套筒形状 是节省空间的并且有利地具有中性的造型,这在包围蒸发器芯的在外的部分和/或吸入器 的造型方案中允许了尽可能的自由度。基于蒸发器芯的弹壳形状或套筒形状,有利地实现 了在不同的料箱中的多种多样的引入可能性。通过空气流通道的空气导引和/或气溶胶导 引在蒸发器芯内的集成和通过液体开口到不同的料箱上的有利的连接方案,提供了标准化 的气溶胶质量并且必要时改进了产品、例如吸入器的密封性。 蒸发器芯或基本部分优选沿着流动通道具有局部保持不变的和/或单调地变细的 横截面,以便有助于蒸发器芯的安装。所述横截面可以局部或全面地是圆形的、多边形的或 多角形的和/或椭圆形的。至少部分非圆形的横截面则允许了蒸发器芯在在外的部分内的 防转动的安装。 6 CN 111567871 A 说 明 书 4/14 页 蒸发器芯优选能布置在、特别是能插入到或移入到在外的部分中、特别是储液器 中,以便允许简单的和有效的安装。蒸发器芯优选是用于布置、插入、例如移入、旋入和/或 拧入到吸入器的储液器中的芯。 蒸发器芯优选包括至少一个保持和/或固定元件以将蒸发器芯夹持和/或固定在 在外的部分中,以便防止蒸发器芯在在外的部分中无意间松脱。蒸发器芯也可以设置在在 外的部分中的保持和/或固定元件的对接件。蒸发器芯在在外的部分中的固定可以是能拆 卸的或不能拆卸的。 蒸发器芯优选能装防转动地装入到在外的部分中,以便确保,液体开口例如配设 给在在外的部分中的相应的输入开口和/或电接触结构能与吸入器的基础部分的电触头处 于有效连接,以便例如建立用来自蓄能器的电能的供应。蒸发器芯优选包括在基本部分的 包层侧面上的防转动元件,例如卡锁元件、凸起、槽和/或留空部。 有利的是,在基本部分中设有至少一个能透气的通风和/或排风装置以对储液器 通风和/或排风,以避免在储液器和空气流通道之间的意外的压力差。通过蒸发从储液器输 送的液体,在储液器内产生了负压或者在蒸发器上产生了压力降,负压或压力降可能导致, 流体被压离蒸发器并且这个蒸发器变干。在蒸发器上的压力降也可以由此产生,即,在很高 的高度上运输所述器具,例如用飞机运输,此时变小的外压可能导致流体不受控地从储液 器出来。负压也可以通过消费者在吸入器的烟嘴末端上的抽吸产生,而蒸发器则未被加热。 这可以通过例如经由蒸发器芯的包层外侧对储液器的通风和/或排风加以阻止,因为这样 的话同时在储液器上并且因此在蒸发器的背侧上或面朝储液器的侧面上施加一个负压。因 此可以这样来设计通风和/或排风,使得与蒸发器芯的空间定向无关地确保了仅空气能穿 过通风和/或排风装置出来并且禁止了流体穿流。 蒸发器芯优选在基本部分的包层侧面上具有至少一个保持元件、例如芯棒,以夹 持液体输入元件,从而能独立于蒸发器芯的定向地用液体供应液体开口。液体输入元件、例 如毛细的元件,设置用于储存液体并且例如将液体输送给导油绳结构。因此也可以在吸入 器暂时运行时用蒸发器芯通过头部提供足够的液体,以实现吸入器的消费。 按照本发明,用于电子的香烟产品的蒸发器-料箱单元或消耗单元包括之前所说 明的蒸发器芯和储液器,其中,蒸发器芯插入到储液器中。储液器为此可以包括有利的标准 化的液体接口,蒸发器芯的与之对应的液体开口可以导液地并且无泄漏地与所述液体接口 连接。这样产生的液体接口可以例如具有密封结构。储液器可以具有用于防移动地保持蒸 发器芯的标准化的保持元件。因此储液器的外部的几何形状能特定于应用地并且与蒸发器 芯无关地设计。 储液器优选具有变准话的插入开口、出口和/或对应蒸发器芯的外部的形状成形 的、带有插入开口的安装通道,蒸发器芯能布置到和/或移入到所述插入开口中。 按照本发明,电子的香烟产品包括蒸发器-料箱单元和基础部分,其中,蒸发器-料 箱单元具有标准化的蒸发器芯和/或带有标准化的支架的蒸发器芯。标准化可以尤其由支 架的电接触结构的、蒸发器芯的和/或储液器的几何形状给定。 用于制造蒸发器芯的方法可以包括下列步骤:提供基本部分和支架,将支架插入 和/或移入基本部分,以便提供一种用于制造蒸发器芯的尽可能简单的和有效的方法。支架 例如有利地移入到基本部分内部中,以便能稳定地支撑在基本部分的壁上。 7 CN 111567871 A 说 明 书 5/14 页 用于制造蒸发器-料箱单元的方法可以包括下列步骤:提供蒸发器芯和储液器、将 蒸发器芯插入和/或移入储液器,以便提供用于制造蒸发器-料箱单元的尽可能简单的和有 效的方法。蒸发器芯可以尤其插入到储液器的插入开口中。在此,可以比液体料箱更长的蒸 发器芯,也可以部分例如用空气-蒸汽烟筒从储液器的另一侧伸出并且必要时在插入后缩 短。 附图说明 接下来借助优选的实施方式并参考附图阐释本发明。图中: 图1是电子香烟产品的示意图; 图2是蒸发器芯的剖面图; 图3是支架的分解图; 图4是支架的剖面图; 图5是蒸发器芯的剖面图; 图6、7分别示出了蒸发器芯的制造; 图8是带有储液器的蒸发器的立体视图;并且 图9是蒸发器-料箱单元的纵剖面图。
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