CN105188428B - 电子烟 - Google Patents

Abstract

一种电子烟，该电子烟具有蒸发器(10)，该蒸发器产生被传递至其嘴部端的蒸汽。蒸发器包括具有入口端和出口端(12、13)的管子(11)。包含可蒸发液体的多孔基体(18、19)在管子周围延伸。毛细作用纤维(15a，15b)延伸贯穿管子中的侧开口(14a、14b)，并配置为使可蒸发液体通过毛细作用从多孔基体进入管子，并且，用电池(8)对电加热器线圈供电以蒸发管子中的毛细作用纤维上的液体，使得当使用者在嘴部端(3)上抽吸时沿着管子供应蒸汽。提供气流限制器(34)以加速沿着管子至加热器线圈的空气流。

Description

电子烟

本发明涉及一种电子烟。

本文描述的电子烟的实施例包括一种电子烟，该电子烟包括具有近端的嘴部端和远端的大体上柱形的壳体，并在壳体内包括：蒸发器，用于产生传递至嘴部端的蒸汽；电池；以及传感器电路，所述传感器电路检测使用者在嘴部端上的抽吸并连接电池以对蒸发器提供电力从而产生蒸汽，蒸发器包括：具有入口端和出口端并在壳体中纵向地延伸的管子、在管子的相对端处的用于引导气流从入口进入和从出口离开的支撑部、在管子周围延伸并包含可蒸发液体的多孔基体、延伸贯穿管子中的侧开口并配置为通过毛细作用使可蒸发液体从多孔基体进入管子的毛细作用纤维，以及管子中的电加热器线圈，该电加热器线圈配置为由电池提供电力以蒸发管子中在毛细作用纤维上的液体，使得当使用者在该电子烟上抽吸时沿着管子将蒸汽供应出口端，气流限制器用来沿着管子将空气流引导至加热器线圈。

用于管子的支撑部可包括推入配合在壳体的嘴部端中的嘴部端挡块，其包括：嘴件套管(mouthpiece spigot，嘴件塞)，管子的出口端容纳于该嘴件套管上；以及贯穿套管以对来自管子的蒸汽提供出口的出口通道。

而且，用于管子的支撑部可包括环形支撑件，该环形支撑件包括与壳体的内部接合的外围表面；入口套管，管子的入口端安装于该入口套管上；以及入口通道，该入口通道贯穿入口套管以为空气提供进入管子的入口。

现在将参考附图通过实例更详细地描述电子烟的实施例，其中：

图1是电子烟的示意性透视图；

图2是穿过图1所示的电子烟的纵向截面；

图3是图2所示的蒸发器的部分分解透视图；

图4是图2所示的截面图的电子烟的加热器元件的区域中的放大部分；

图5是图2示出的气流限制器塞的截面图；

图6是气流限制器环的截面图；

图7A和图7B示出了用于在蒸发器管子周围的毛细作用纤维的不同缠绕方式；

图8A、图8B和图8C示出了毛细作用纤维的不同的扇形展开构造；

图9是沿着B-B’线穿过图8B示出的布置结构的截面图；以及

图10是可替代的蒸发器的部分分解透视图。

参考图1和图2，电子烟1包括大体柱形的壳体2，其方便地是从近端或嘴部端3延伸至远端4的塑料材料管子的形式。将半透明的塑料材料的端帽5推入配合至远端4中，并且，嘴部端挡块6类似地装配在嘴部端3中。管子2是柔性的，并通过其内部部件而部分地具有刚性，如下文中将更详细地描述的。在一个实例中，管子由聚丙烯制成。

如图2所示，端帽5包括进气口7，使得当使用者在嘴部端3上抽吸时，通过嘴部端3将空气抽入壳体2并将蒸汽供应至使用者，如将在下文中描述的。壳体2包含电池8、传感器电路9和产生将供应至使用者的蒸汽的蒸发器10。

在图3和图4中更详细地示出了蒸发器10。蒸发器包括管子11，其方便地由从入口端12延伸至出口端13的玻璃纤维材料制成。管子11具有外表面11a并且包括直径地相对的侧开口14a，14b，毛细作用纤维15延伸穿过该侧开口，从而径向地延伸横穿过管子11的内部并且沿着其外部放置表面11a上。在图3和图4示出的实例中，纤维15是耐热材料(诸如玻璃纤维)并且沿着管子11的外部朝向管子的出口端13纵向地延伸，但是纤维15可以朝向入口端12延伸。对于毛细作用纤维的进一步构造将在下文描述。

电加热器线圈16直径地横跨管子11延伸，毛细作用纤维轴向地在线圈16内通过。在图2所示的传感器电路9的控制下，电引线17a、17b从电池8对线圈16供应电力。

包括第一薄片纤维材料18和第二薄片纤维材料19的多孔基体装有可蒸发材料，例如尼古丁和甘油溶液。

薄片18具有的表面积和吸收性比可保持更大体积的液体的围绕薄片19小。通常，薄片19具有的孔径大小比薄片18大。然而，薄片18便于将液体转移至毛细作用纤维15，使得沿着加热器线圈16的芯部通过毛细作用传送液体。

蒸发器的一端包括环形支撑件20，该环形支撑件具有与柱形壳体2的内表面接合的外围表面21。环形支撑件20具有大体圆形的端面22，其直径地横跨壳体2延伸，轴向入口套管23从该环形支撑件朝向嘴部端3延伸并容纳管子11的入口端12。管子11的入口端处，将薄片18、19的重叠端部保持在环形的抵靠凸缘24与入口套管23之间，并大体填充壳体2的内表面和管子11之间的空间。环形支撑件20方便地是柔性的且由例如硅制成，使得其在制造过程中可轻松地在壳体2中操作。将薄片18、19缠绕在管子11周围，从而将毛细作用纤维15沿着管子11的外表面的长度定位。套管23包括通孔，以提供进入管子11的进气口通道23a。

嘴部端挡块6包括嘴件套管25，该嘴件套管容纳管子11的出口端13。嘴部端挡块6包括通过套管的轴向出口通道26，以使蒸汽通过壳体2的嘴部端3到达使用者。而且，嘴部端挡块6包括抵靠凸缘27，使得挡块6可推入配合在壳体2的嘴部端3中。管子11的出口端13可延伸稍微越过基体18、19。因此，在基体和壳体2的嘴部端3之间存在间隙。而且，伸入管子出口端13的嘴件套管25比与壳体2接合的抵靠凸缘27长，以在多孔基体18、19和嘴部端挡块6之间提供间隙。此布置防止或减少保持在薄片18、19中的液体通过壳体的嘴部端3的泄漏。因此，环形支撑件20和嘴部端挡块6通过它们相应的套管23、25与管子11和壳体2配合，以提供容纳多孔薄片18、19的密封充实空间，以将包含尼古丁的液体保持在薄片18、19中，而不从壳体2显著地泄漏，并允许液体沿着毛细作用纤维15通过毛细作用在加热器线圈16操作时蒸发。

在蒸发器10和电池8之间设置垫圈28，该垫圈方便地由刚性塑料材料制成，例如聚丙烯，以对环形支撑件20的区域中的壳体2提供硬度。垫圈28包括空气通道开口29，还包括开口30，该开口容纳电引线17a、17b。因此，管状壳体2在使用者的手指接触电池8和垫圈28的区域处是相对刚性的，但是在接触包含蒸发器10的区域处是更具有弹性的，以提供与传统的包含烟叶的香烟的触感类似的触感特征。

空气通道传感器电路9和电池8之间从端帽5中的入口开口7延伸至垫圈28中的空气通道29，并从那里延伸至管子11的入口12。

传感器电路9可包括LED 31形式的光源，当工作时，其通过半透明的端帽5是可见的。

当使用者在嘴部端3上抽吸时，将空气在箭头A的方向上通过进气口7抽出，经过电池8并进入管子11。抽气作用可减小壳体2内的气压，这可由传感器电路9感测到。响应于此，通过传感器电路9来切换来自电池8的电力，以通过引线17a、17b并使加热器线圈16通电。结果，将已通过毛细作用纤维15从周围的多孔基体层18、19利用毛细作用抽出的液体加热，从而使其蒸发，使得包含尼古丁的蒸汽流通过出口通道26到达使用者。而且，响应于压力减小，传感器电路点亮LED 31，以模仿传统的包含尼古丁的香烟的燃烧。

而且，参考图3和图4，在管子11中形成雾化孔口32，使得当使用者在嘴部端3上抽吸时，在管子11中产生的压力减小将液体从周围的多孔基体层18、19抽出并通过孔口32，结果，使液体雾化，从而产生图4所示的雾化流33。在此实例中，在管子11的入口端12和加热器线圈16之间设置雾化孔口32，使得雾化的液滴33然后通过加热器16，其促使雾化液体的进一步蒸发。

通常，雾化孔口32具有0.1mm至0.5mm的直径。在图3的实例中，示出了彼此直径地相对的雾化孔口32，但是其他结构也是可能的，例如，沿着管子11分布地布置，这些雾化孔口可能在空间上是均匀的或者是以其他的方式。而且，可在加热器线圈16的下游设置一个或多个孔口32，朝向管子11的出口端。

提供气流限制器34来加速穿过加热器线圈16的气流。在图2示出的电子烟中，气流限制器包括气流限制器塞35，其通过环形支撑件20的套管23压装配合在气流通道的端部中。正如图5更详细地示出的，气流限制器塞35包括比管子11的横截面积更小的轴向的限制器孔36，该限制器孔引导吸取的空气穿过管子的入口端12，这可以通过加热器线圈改善由毛细作用纤维15吸取的液体的蒸发。吸取的阻力也由于气流限制器塞35的存在而增加，当嘴部端3抽吸时，这可改善消费者的体验。在一个实例中，虽然本发明并不特别限定于该范围，但是限制器孔36的横截面积在管子11的横截面积的10％-60％之间，以用来提供上述的优点。

流限制器可以设置在加热器线圈上游的其它位置处并设置在气流中，并且示例在图6中示出。在该实例中，流限制器34包括流限制器环37，该流限制器环包括具有流限制孔口39的大体上圆柱形体38(该圆柱形体可以滑动至管子11中)以引导气流，孔口39优选地具有的横截面积为管子11的横截面积的10％-60％，以用来提供上述优点。

正如前面提到的，毛细作用纤维15可沿着管子11的外表面11a以多个不同的构造设置。在图7A示出的实例中，纤维15以螺旋图样围绕管子11的外表面11a缠绕，并既朝向管子的入口端12和又朝向出口端13。在该实例中，延伸到侧开口14a外的纤维15a朝向出口端13以螺旋状缠绕并且以与纤维15a的相同的旋向，延伸到侧开口14b外的纤维15b朝向入口端12以螺旋状缠绕。然而，可以使用其它的缠绕方案。例如图7B示出的，纤维15a，15b利用相反的旋向均朝向管子11的出口端13以螺旋状缠绕。

可以使用其他缠绕图样，诸如在管子11的外表面11a周围的蛇形图样。纤维15a和/或15b还可以分为束，并且每个束利用相同的或不同的旋向，沿着管子11在相同的或不同的方向中，利用相同的或不同的缠绕图样不同地缠绕在管子11周围。

纤维15围绕管子的外表面11a的卷绕，通过增加纤维与片材18的接触面积而改善了蒸发器10的操作。

另外，毛细作用纤维可能布置为展开的构造，(例如)正如图8A示意性示出的。纤维15从侧开口14a，14b彼此分离地发散为大致扇形的展开区域15a，15b，该展开区域位于管子11的弯曲外表面11a上。在图8A示出的实例中，扇形的展开区域15a，15b均从侧开口14a，14b朝向管子11的出口端13延伸。

可替代的展开毛细作用纤维构造在图8B和图8C示出。在图8B中，从侧开口14a发散出的纤维15a分成两束15a’和15a”，这两束沿着管子11的外表面11a以相反的方向从开口14a开叉。从侧开口14b发散出的纤维15b可以类似地分成两束15b’和15b”，这两束沿着管子11的外表面11a以相反的方向从开口14b开叉。

在图8C中，从侧开口14a发散出的纤维15a从侧开口分叉并沿着管子11的外表面11a朝向其出口端13。从侧开口14b发散出的纤维15b从侧开口14b分叉并沿着管子11的外表面11a朝向入口端12。

将要理解的是，图8A、图8B和图8C中示出的各种毛细作用纤维展开布置的多种排列可以用于不同的纤维组。在图8A、图8B和图8C的图示中，展开毛细作用纤维都构造成这样，从而沿着管子11的对称中心纵向轴线A-A’对称地展开，但是将要理解的是，也可以使用非对称的毛细作用纤维。

管子的外表面11a上的毛细作用纤维15的展开结构可改善蒸发器10的操作。参照图9，其示出了图8A中示出的穿过管子11的横截面，示出的纤维15螺旋穿过线圈16并在管子11的外表面11a周围分叉成大体扇形的展开区域15a、15b。扇形展开毛细作用纤维区域15a的最外侧或最大周缘范围与管子11的中心纵向轴线A-A'形成角度θ，并且，当θ的最大值是至少30°时(即，扇形区域15a的最宽部分所包含的角度θ≥30°，优选地，40°≤θ≤150°)，出现改进的毛细作用。纤维区域15b在图6中类似地展开，但是，可使用不同的落在上述范围内的θ的值。而且，角度θ可认为是关于轴线A-A'的极坐标的方位角，使得对应于扇形区域的最宽部分的方位角落在上述范围内。

图10中示出了一种改进的布置，具有容纳毛细作用纤维15的侧开口的一种替代形式。线圈16可滑入形成于管子11中的细长槽40，然后该线圈通过叠置的柱形护套41封闭，该护套方便地由玻璃纤维材料制成以具有与管子11相同的特性，并从出口端13滑入适当位置。在此实例中，毛细作用纤维15朝向管子11的入口端12(而不是出口端13)延伸，具有这样的优点：可将毛细作用纤维的端部夹在管子11和多孔基体片之间，并牢固地保持在管子11的套管23上的部分和环形支撑件20的抵靠凸缘24之间。

在另一种改进中，图1和图2所示的装置可具有两部分壳体2，使得将蒸发器10通过可释放耦接件(未示出)沿着图2所示的阴影线X附接至电池8和传感器电路9。

为了解决各种问题并使现有技术进步，本公开的全部内容通过图示示出了各种实施例，其中，可实践所要求保护的发明，并且，其提供优良的电子烟。本公开的优点和特征仅是这些实施例的代表性样本，不是彻底的和/或排他的。其仅用来帮助理解和教导所要求保护的特征。应理解，本公开的优点、实施例、实例、功能、特征、结构和/或其他方面不应认为是用于限制本公开(本公开是由权利要求定义的)，或限制于权利要求的等价内容，并应理解的是，可使用其他实施例，并可在不背离本公开的范围和/或实质的前提下进行改进。各种实施例可适当地包括所公开的元件、部件、特征、零件、步骤、装置等的各种组合，由上述要素组成，或本质上由上述要素组成。另外，本公开包括其他目前未要求保护但是未来可能要求保护的发明。

Claims (19)

1.一种电子烟，所述电子烟包括大体柱形的壳体，所述壳体具有近端的嘴部端以及远端，并且在所述壳体内包括：

蒸发器，用于产生将传递至所述嘴部端的蒸汽，

电池，以及

传感器电路，用于检测使用者在所述嘴部端上抽吸并连接所述电池以对所述蒸发器提供电力，从而产生蒸汽，

所述蒸发器包括：

管子，具有入口端和出口端并在所述壳体中纵向地延伸，

第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部和所述第二支撑部位于所述管子的相对端部处且用于引导气流从入口进入所述管子并从出口离开所述管子，其中，所述第一支撑部位于所述管子的入口端处，所述第二支撑部位于所述管子的出口端处，

多孔基体，包含可蒸发液体并在所述管子周围延伸，

毛细作用纤维，延伸贯穿所述管子中的侧开口并配置为通过毛细作用使所述可蒸发液体从所述多孔基体进入所述管子，

电加热器线圈，所述电加热器线圈在所述管子中，且所述电加热器线圈配置为由所述电池提供电力以蒸发所述管子中的毛细作用纤维上的液体，使得当使用者在所述出口端上抽吸时沿着所述管子对所述出口端供应蒸汽，以及

气流限制器，用于沿着所述管子将空气流引导至所述电加热器线圈，其中，所述气流限制器位于所述管子中并且在所述第一支撑部与所述电加热器线圈之间；

其中，在所述管子中包括雾化孔，该雾化孔配置为允许将液体从所述多孔基体抽入所述管子，以当使用者在所述嘴部端上抽吸时，通过使液体穿过所述雾化孔而将该液体雾化。

2.根据权利要求1所述的电子烟，其中，所述气流限制器具有限制孔口，所述限制孔口具有的横截面积在所述管子的横截面积的10％至60％之间。

3.根据权利要求1或2所述的电子烟，其中，所述气流限制器包括气流限制器环，所述气流限制器环位于所述管子中并且在所述入口端和所述电加热器线圈之间。

4.根据权利要求1或2所述的电子烟，其中，所述第一支撑部包括环形支撑件，该环形支撑件包括：外围表面，所述外围表面接合所述壳体的内部；入口套管，所述管子的入口端安装于所述入口套管上；以及入口通道，所述入口通道贯穿所述入口套管以对空气提供进入所述管子的入口。

5.根据权利要求4所述的电子烟，其中，所述气流限制器在所述入口通道内。

6.根据权利要求5所述的电子烟，其中，所述气流限制器包括在所述入口通道中的气流限制器塞。

7.根据权利要求4所述的电子烟，其中，所述环形支撑件包括抵靠外围凸缘，使得将所述多孔基体保持在所述入口套管和所述抵靠外围凸缘之间。

8.根据权利要求7所述的电子烟，其中，在所述入口套管和所述抵靠外围凸缘之间将所述毛细作用纤维的端部保持为夹在所述管子和所述多孔基体之间。

9.根据权利要求4所述的电子烟，所述电子烟包括在所述环形支撑件和所述电池之间的垫圈。

10.根据权利要求1或2所述的电子烟，其中，所述第二支撑部包括推入配合在所述壳体的嘴部端中的嘴部端挡块，所述嘴部端挡块包括：嘴件套管，所述管子的出口端接收于所述嘴件套管上；以及出口通道，该出口通道延伸贯穿所述嘴件套管以对来自所述管子的蒸汽提供出口。

11.根据权利要求10所述的电子烟，在所述多孔基体和所述嘴部端挡块之间包括间隙。

12.根据权利要求1或2所述的电子烟，所述电子烟包括在所述壳体的远端处的进气口开口。

13.根据权利要求12所述的电子烟，所述电子烟包括在所述电池和所述壳体之间的进气通道，所述进气通道从所述进气口开口延伸至所述管子的入口端。

14.根据权利要求1或2所述的电子烟，其中，在所述电池和所述壳体的远端之间设置所述传感器电路。

15.根据权利要求1或2所述的电子烟，所述电子烟包括光源，该光源在所述传感器电路的控制下由所述电池供电，以响应于使用者在所述嘴部端上抽吸而点亮。

16.根据权利要求15所述的电子烟，其中，所述光源设置在所述壳体的远端处。

17.根据权利要求1或2所述的电子烟，所述电子烟包括推入配合在所述壳体的远端中的端帽。

18.根据权利要求1或2所述的电子烟，其中，所述壳体包括包含所述电池的第一部分和包含所述蒸发器的第二部分，所述第一部分能释放地接合到所述第二部分。

19.根据权利要求1或2所述的电子烟，其中，所述多孔基体包括叠置的纤维材料的内片和外片，所述外片具有的孔径大小比所述内片大，以使液体通过毛细管作用到达所述内片。