CN105357994A - 电子吸烟器具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子吸烟器具、一种制造电子吸烟器具的方法以及一种不燃烧烟草而实现吸烟体验的方法。电子吸烟器具包括经过认证的第一部件，其包括具有至少一个加热器的气溶胶产生单元；经过认证的第二部件，其包括可操作用于向至少一个加热器提供电压的电源，以对气溶胶产生单元的至少部分的液体进行加热，以致形成气溶胶；以及嵌入在第一部件和第二部件内的导电油墨电路，并且其中，在第一部件和第二部件接合时，电源和气溶胶产生单元进行电连接，并且其中，第一部件和第二部件各自具有一部分导电油墨电路。

Description

电子吸烟器具

相关申请的交叉引用

本申请依据美国法典第35卷第119条(e)要求享有于2013年3月15日提交的美国临时申请No.61/799,368的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

电子吸烟器具(例如电子烟和气溶胶产生器)可包括设计为从液体容器向加热器输送液体材料的毛细管和/或毛细芯。这种吸烟器具可通过使用者在吸嘴上吸气来激活，以向使用者输送气溶胶。

电子吸烟器具和香烟可由两部分组成，例如包括电源和控制单元的第一单元或第一部分，以及包括香料输送单元的第二单元或第二部分。备选地，吸烟器具可为三件式单元，其包括电源和控制单元、气溶胶产生器或气溶胶发生单元，以及香料输送单元。对这三个部分中的每一者均进行优化以获得稳定的性能。使用未经优化的或由劣质材料制成的那部分会输送质量低劣的输出，破坏装置的其他部分，并损害吸烟器具的制造商的声誉。因此，需要控制对由他者制造并提供的单元的使用，并仅限于使用正品零件。

发明内容

根据示例性实施方案，公开了一种电子吸烟器具，该电子吸烟器具包括：经过认证的第一部件，其包括具有至少一个加热器的气溶胶产生单元；经过认证的第二部件，其包括可操作用于向至少一个加热器提供电压的电源，以对气溶胶产生单元的至少部分的液体进行加热，以致形成气溶胶；以及嵌在第一部件和第二部件内的导电油墨电路，并且其中，在第一部件和第二部件相连时，电源和气溶胶产生单元进行电连接，并且其中，第一部件和第二部件各自具有一部分导电油墨电路。

根据示例性实施方案，公开了一种制造电子吸烟器具的方法，该方法包括：将导电油墨电路的第一部分嵌入到吸烟器具的经过认证的第一部件内，该第一部件包括具有至少一个加热器的气溶胶产生单元；以及将导电油墨电路的第二部分嵌入到经过认证的第二部件内，该第二部件包括可操作用于向至少一个加热器提供电压的电源，以对气溶胶产生单元的至少部分液体进行加热，以致形成气溶胶。

根据示例性实施方案，公开了一种不燃烧烟草而实现吸烟体验的方法，该方法包括：将吸烟器具的经过认证的第一部件连接到吸烟器具的经过认证的第二部件，第一部件具有导电油墨电路的第一部分，且第二部件具有导电油墨电路的第二部分；以及在吸烟器具的第一部件和第二部件之间形成完整的导电油墨电路时，对电子吸烟器具的气溶胶产生单元和电源进行电连接，其中，第一部件包括具有至少一个加热器的气溶胶产生单元，并且第二部件包括可操作用于向至少一个加热器施加电压的电源，以对气溶胶产生单元的至少部分的液体进行加热，以致形成气溶胶。

附图说明

下面将参照在附图中显示的示例性实施方案来对本发明进行说明。在附图中：

图1是根据示例性实施方案的具有导电油墨电路的电子吸烟器具的剖视图；

图2是根据示例性实施方案的具有第一部件和第二部件的电子吸烟器具的侧视图，在该电子吸烟器具装配好时能形成导电油墨电路；

图3是根据示例性实施方案的具有第一部件和第二部件的电子吸烟器具的侧视图，所述第一部件包括气溶胶产生部和液体供应部，在该电子吸烟器具装配好时能形成导电油墨电路；以及

图4是根据示例性实施方案的其中具有一部分导电油墨电路的电子吸烟器具的第一部件和第二部件的端部视图。

具体实施方式

根据示例性实施方案，公开了嵌入作为电子吸烟器具一部分的基于导电油墨式电路。仅当基于导电油墨式电路与正品零件或经批准的零件一起使用时，该基于导电油墨式电路才会允许电子吸烟器具的操作。根据示例性实施方案，可将导电油墨电路嵌入在两件式设计或三件式设计中，以使得用于激活电源和气溶胶产生单元的电路仅当将正品零件连接在一起时才会激活。根据示例性实施方案，可将基于导电油墨式电路设置在香料单元(或烟弹)与气溶胶产生单元或电源单元之间，从而在将正品香料单元或经批准的香料单元或烟弹连接到电子吸烟器具时，激活电子吸烟器具。

根据示例性实施方案，在使用者拾起吸烟器具以吸烟时，可使用基于导电油墨式电路来启动电子吸烟器具的加热器的预热。加热器的预热可有助于减少延迟并提高在开始抽吸时所输送的气溶胶的量。另外，如果在开始操作吸烟器具之后的设定时间段内用抽吸检测器没有检测到抽吸动作，那么可结合控制措施来切断对加热器的功率供应。

图1显示了根据示例性实施方案的电子吸烟器具100。如图1所示，电子吸烟器具100包括具有吸嘴端112和上游端114的壳体110。在上游端114内，设置有具有电源120的形式的电功率源，以及具有电路系统122的形式的电子电路。在吸嘴端112内，吸烟器具100包括烟弹140、加热器144以及毛细芯(或毛细管)146。烟弹140、加热器144和毛细芯(或毛细管)146可形成气溶胶产生单元148。在操作时，烟弹140从液体供应容器(或流体容器)150向毛细芯146输送液体材料152，所述毛细芯146被加热器144包围。根据示例性实施方案，毛细芯146的一端延伸至烟弹140，并且毛细芯146的另一端被加热器144所包围。加热器144通过连接件(未示出)而连接到电路系统122。壳体110还包括进气口160、在吸嘴端112上的出气口162以，及气溶胶形成腔170。

在使用时，从流体容器150向毛细芯146提供液体材料152，其中毛细芯146如图1所示地被加热器144所包围。当使用者在电子吸烟器具100的出气口162处吸气时，环境空气可经由进气口160吸入。根据示例性实施方案，电子吸烟器具100可包括抽吸检测系统(未示出)，所述抽吸检测系统是位于吸烟器具100的上游端114上的电路系统122的一部分。抽吸检测系统可感应到抽吸动作并可激活加热器144，并向毛细芯146提供液体材料。

电源120向加热器144提供能量脉冲，以对由加热器144包围的毛细芯146的端部进行加热。通过加热器144来蒸发毛细芯146的出口端147内的液体材料152，以产生过饱和蒸汽。与此同时，蒸发了的液体材料152被沿毛细芯146移动的额外的液体材料152所替代。

根据示例性实施方案，产生的过饱和蒸汽与来自于进气口160的空气流混合并被携带其中。在气溶胶形成腔170内，蒸汽凝结以形成可吸入气溶胶，其中朝向出气口162方向携带所述可吸入气溶胶并将其带入到使用者的口中。电路系统122和抽吸检测系统(未示出)优选为可编程的。根据示例性实施方案，可使用电路系统122和抽吸检测系统来管理电子吸烟器具100的操作。

在使用时，一旦加热了毛细芯146，则包含在加热芯146的受热部分中的液体材料将挥发并喷射到出口147之外，由此挥发的液体材料在混合腔170内扩散并与空气混合，形成气溶胶。电子吸烟器具100还包括可操作用于向混合腔170输送空气的至少一个进气口160。优选地，通到混合腔170的进气口160可设置在毛细芯146的下游，以使得沿毛细芯吸入的空气最少，并由此防止加热周期中毛细芯146的冷却。

在使用时，挥发了的材料扩散到毛细芯146之外，并扩散到混合腔170内，在所述混合腔170内，挥发了的材料可与空气混合以形成随后将经由出气口162吸走的气溶胶。在示例性实施方案中，至少一个进气口160包括一个或两个进气口160。备选地，进气口160可为三个、四个或五个或更多。根据示例性实施方案，进气口160的尺寸和数量还可有助于确定电子吸烟器具100的吸气阻力。

电源120可以是锂离子电池或者其变体中的一种，例如是锂离子聚合物电池。备选地，电源120可以是镍基金属氢化物电池、镍镉电池、锂锰电池、锂钴电池或燃料电池。根据示例性实施方案，电子吸烟器具100能被吸烟者使用到直至电源中的能量耗尽为止。备选地，电源120可重复充电，且可包括允许通过外接充电设备来给电池充电的电路系统(未示出)。例如，此电路系统在充好电时可以给预定次数的抽吸动作提供功率，在此之后，必须再次将电路系统连接到外接充电设备上。电子吸烟器具100还可包括控制电路122，所述控制电路122可位于具有处理器的印刷电路板上。

根据示例性实施方案，液体材料152包括含烟草的材料，所述含烟草的材料包含有在加热时可从液体中释放出的挥发性烟草香料化合物。液体材料152还可为含烟草香料的材料或含尼古丁的材料。备选或附加地，液体材料152可包括非烟草材料。例如，液体材料152可包括水、溶剂、乙醇、植物提取物以及天然或人造香料。优选地，液体材料152还包括气溶胶形成剂。适合的气溶胶形成剂的例子为丙三醇和丙二醇。

根据示例性实施方案，气溶胶产生单元包括液体供应容器150和用于保持从液体容器处接收到的液体的毛细芯146。根据示例性实施方案，气溶胶产生单元148可包括具有入口和出口的毛细管(未示出)，而不是毛细芯146，该入口与液体供应容器的出口相连通，并且至少一个加热器144可操作用于将毛细管加热到至少足以能开始蒸发包含在毛细管内的液体材料的温度。

控制电路122还可包括位于吸烟器具100的上游端处的加热器激活灯(未示出)，所述加热器激活灯可操作用于在加热器被激活时发光。控制电路122还可包括可操作用于限制向加热器144提供功率的时间的计时器。可根据所需待蒸发的液体材料152的量而预先设定出向加热器144提供电流的时间段。例如，为此，控制电路122可以是可编程的。

根据示例性实施方案，在加热器144激活后，加热器144对部分毛细芯146进行加热，时长少于约10秒，更优选地少于约7秒。因此，功率周期(或最大抽吸长度)可在从约1秒至约10秒的时间范围内。

图2是根据示例性实施方案的具有第一部件210和第二部件220的电子吸烟器具100的侧视图，在该电器香烟器件装配好时会形成导电墨水电路。如所示的那样，电子吸烟器具100包括具有气溶胶产生单元211的第一部件210，以及具有电源部221的第二部件220，所述第一部件210和第二部件220可在螺纹接头(未示出)处连接在一起，或通过其他便利手段(例如，适贴配合、卡扣配合、棘爪、夹钳和/或钩子)连接在一起。

根据示例性实施方案，气溶胶产生单元211可包括至少一个加热器144、其中具有液体材料152的液体容器150，以及毛细芯(或毛细管)146。电源部221包括电源120和电路系统122，其可操作用于向至少一个加热器144施加电压，以加热气溶胶产生单元148的至少部分的液体材料152，以致形成气溶胶。

根据示例性实施方案，将部分导电油墨电路212,222分别嵌入到第一部件210和第二部件220中，并且可在通过第一部件210和第二部件220彼此连接或耦接而形成电路时，激活电源和气溶胶产生单元148。如图2所示，可将部分导电油墨电路212,222嵌入到外壳体216,226内。备选地，在吸烟器具100中，部分导电油墨电路212,222可形成电路的一部分。例如，根据示例性实施方案，可通过第一部件210和第二部件220的连接来形成导电油墨电路，以形成能从电源120向气溶胶产生单元内的至少一个加热器144提供功率的电路。备选地，通过连接第一部分212和第二部分222而形成的导电油墨电路可形成与吸烟器具100的电路系统122相连通的电路，并且建立导电油墨电路时，电路系统122能够使电源122向至少一个加热器144提供功率。

根据示例性实施方案，可通过将第一部件210和第二部件220各自的端部214,224相互接触而形成导电电路，从而完整形成导电油墨电路。

根据示例性实施方案，形成电路后，可开始吸烟器具100的至少一个加热器144的预热过程。另外，还可基于对使用者拾起吸烟器具100的检测来配置吸烟器具100的预热。例如，吸烟器具100在其外部具有导电油墨电路，在检测到使用者的操作时，吸烟器具100可开始预热过程，该预热过程可减少延迟并提高在开始抽吸时所输送的气溶胶的量。

根据示例性实施方案，第一部件210和第二部件220各自包括沿纵向延伸的外部柱形壳体216，226，并且其中，外部柱形壳体各自具有嵌入到其中的部分导电油墨电路212,222。

图3是根据示例性实施方案的具有两件式的第一部件210和第二部件220的电子吸烟器具100的侧视图，所述第一部件210包括气溶胶产生部240和液体供应部230，该电子吸烟器具在装配好时形成导电油墨电路。根据示例性实施方案，第一部件210包括气溶胶产生部240和液体供应部230，并且其中，导电油墨电路242,232嵌入到气溶胶产生部240的外部筒形壳体241和液体供应部230的外部筒形壳体231内。仅当通过连接气溶胶产生部240、液体供应部230以及第二部件220而形成导电油墨电路时，才会激活设置在气溶胶产生部240内的至少一个加热器144，并且其中，气溶胶产生部240、液体供应部230以及第二部件210分别具有部分导电油墨电路242,232,222。导电油墨电路中的224,234,236和244在其装配好时会形成电路。

根据示例性实施方案，例如，导电油墨电路可嵌入到由两件式电子吸烟器具100的第一部件210和第二部件220的经授权制造商制得的零件内，或三件式电子吸烟器具100的气溶胶产生部240、液体供应部230和第二部件的经授权制造商制得的零件内。例如，如果使用者企图将未经过认证的零件设置到吸烟器具100内，那么吸烟器具100将不会运行。例如，在缺少导电油墨电路时，电源120将不会向加热器144提供功率。

图4是根据示例性实施方案的电子吸烟器具的第一部件210和第二部件220的端部视图，其中，第一部件210和第二部分220各自包括完整的导电油墨电路的一部分。如图4所示，导电油墨电路212,222可嵌入到端部213,223内，并且在对吸烟器具100的第一部件210和第二部件220进行连接后，导电油墨部分212,222完整形成该电路。根据示例性实施方案，导电油墨电路212,222可以是形成了触点和/或触片的狭长线、图案或完全覆盖区域。

优选地，电子吸烟器具100与普通的香烟的尺寸大体相同。在某些实施方案中，电子吸烟器具100的长度可为约80毫米至约88毫米，并且直径为约7毫米至约8毫米。电子吸烟器具100的外部柱形壳体110可由任何适合的材料或材料的组合物形成。适合的材料的例子包括金属、合金、塑料或包含上述材料中的一种或多种的复合材料，或者适用于食品或医药应用的热塑性塑料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)、陶瓷和聚乙烯。

在示例性实施方案中，加热器144包括至少部分围绕毛细芯146的线圈。在示例性实施方案中，加热器144是金属线和/或金属合金线。加热器144可以是完全或部分沿毛细芯146的长度方向延伸的线圈。

电子吸烟器具100可包括用于指示加热器144何时被激活的抽吸指示器(未示出)。在那种电路系统包括有传感器以检测表明了使用者在进行抽吸的空气流的实施方案中，可在传感器感应到表明了使用者在进行抽吸的空气流时激活指示器，例如LED。在电路系统包括手动操作开关的实施方案中，可通过开关来激活指示器。另外，如果在开始操作吸烟器具之后的设定时间段内通过抽吸检测器没有检测到抽吸动作，那么可结合控制措施来切断对加热器的功率供应。

当在本说明书中将用语“约”与一个数值连用时，其意指相关的数值包括有在该既定数值的周围的±10％的公差。另外，当在本说明书中提及到百分比时，其意指这些百分数是基于重量的，即为重量百分比。

另外，当用语“大致”和“基本上”和几何形状连用时，其意指并不要求几何形状的精密度，但其形状的界限是在所披露的范围之内。当使用几何术语时，“大致”和“基本上”意欲不仅包括符合严格规定的特征，还包括相当地接近此严格规定的特征。

现在可以清楚的是，在本说明书中描述了一种新型的、改进的、非显而易见的电子吸烟器具，其中披露了足够的细节以能够被本领域的普通技术人员所理解。另外，对于本领域的技术人员来说显然的是，对于电子烟的特征来说存在有未实质性偏离本发明的精神和范围的许多修改、变化、替代物和等效物。因此，可以明确地表示，所有这些落入所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的修改、变化、替代物和等效物都包含在所附权利要求书内。

Claims (25)

1.一种电子吸烟器具，所述电子吸烟器具包括：

经过认证的第一部件，其包括具有至少一个加热器的气溶胶产生单元；

经过认证的第二部件，其包括能操作用于向所述至少一个加热器提供电压的电源，以对所述气溶胶产生单元的至少部分的液体进行加热，以致形成气溶胶；以及

导电油墨电路，其嵌入到所述第一部件和第二部件内，并且其中在所述第一部件和第二部件接合时，所述电源和所述气溶胶产生单元进行电连接，并且其中所述第一部件和第二部件各自具有一部分导电油墨电路。

2.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，还包括操作用于控制向所述加热器的功率供应的控制电路，并且其中，所述导电油墨电路能使所述控制电路向所述至少一个所述加热器提供功率供应。

3.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其特征在于，所述导电油墨电路在所述电源和所述至少一个加热器之间形成电连接。

4.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其特征在于，所述气溶胶产生单元包括：

液体供应容器；和

毛细芯，其用于保持从液体容器接收的液体，并且其中所述至少一个加热器操作用于将所述毛细芯加热至足以至少开始蒸发包含在所述毛细芯内的液体材料的温度。

5.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其特征在于，所述气溶胶产生单元包括：

液体供应容器；和

毛细管，所述毛细管具有入口和出口，所述入口与所述液体供应容器的出口相连通，并且其中所述至少一个加热器操作用于将所述毛细管加热至足以至少开始蒸发包含在所述毛细管内的液体材料的温度。

6.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，包括：

位于所述气溶胶产生单元的下游的混合腔；以及

至少一个进气口，其操作用于对吸入到所述混合腔内的空气进行输送，其中在所述混合腔内将空气与蒸发了的液体材料相混合以形成气溶胶。

7.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其特征在于，所述第一部件和所述第二部件各自包括沿纵向延伸的外部筒形壳体，并且其中所述外部筒形壳体各自具有嵌入在其中的所述一部分导电油墨电路。

8.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，包括：

包含在液体供应容器内的液体材料，其通过所述液体供应容器的出口来提供给所述气溶胶产生单元。

9.根据权利要求6所述的电子吸烟器具，包括：

具有至少一个出口的吸嘴端，其中所述吸嘴端与所述混合腔流体连通，以便向吸烟者输送气溶胶。

10.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其特征在于，所述电源包括电池，并且所述至少一个加热器通过两个间隔开的电触点连接到所述电池上。

11.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其特征在于，在毛细管的上游处设置有至少一个进气口。

12.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其特征在于，所述第一部件包括能彼此分离开的气溶胶产生部和液体供应部，并且其中将所述导电油墨电路嵌入到所述气溶胶产生部和所述液体供应部内。

13.根据权利要求12所述的电子吸烟器具，其特征在于，仅当通过连接所述气溶胶产生部、所述液体供应部和所述第二部件而将所述导电油墨电路的各部分连接在一起时，才会激活所述电源和气溶胶产生单元，并且其中，所述气溶胶产生部、液体供应部和第二部件各自具有一部分导电油墨电路，并且在其装配好时会形成所述导电油墨电路。

14.一种制造电子吸烟器具的方法，所述方法包括：

将导电油墨电路的第一部分嵌入到电子吸烟器具的经过认证的第一部件内，所述第一部件包括具有至少一个加热器的气溶胶产生单元；以及

将导电油墨电路的第二部分嵌入到经过认证的第二部件内，所述第二部件包括操作用于向所述至少一个加热器施加电压的电源，以对所述气溶胶产生单元的至少部分的液体进行加热，以致形成气溶胶。

15.根据权利要求14所述的方法，包括：

当所述电子吸烟器具的第一部件和第二部件之间形成完整的导电油墨电路时，所述电子吸烟器具的电源和气溶胶产生单元进行电连接；以及

在形成所述导电油墨电路时，使控制电路中的处理器从所述电源向所述至少一个加热器提供功率。

16.根据权利要求14所述的方法，包括：

将所述导电油墨电路的第一部分和第二部分嵌入到所述第一部件和所述第二部件的外部筒形壳体内，并且其中所述外部筒形壳体各自具有嵌入在其中的一部分导电油墨电路。

17.根据权利要求14所述的方法，包括：

将所述导电油墨电路的第一部分嵌入到所述电子吸烟器具的第一部件中的气溶胶产生部和液体供应部内；以及

仅当通过连接所述气溶胶产生部、所述液体供应部和所述第二部件而形成所述导电油墨电路时，才会激活所述电源和所述气溶胶产生单元，并且其中所述气溶胶产生部、液体供应部和第二部件各自具有一部分导电油墨电路，并在其装配好时会形成导电电路。

18.一种不燃烧烟草而实现吸烟体验的方法，所述方法包括：

将电子吸烟器具的经过认证的第一部件连接到所述电子吸烟器具的经过认证的第二部件上，所述第一部件具有导电油墨电路的第一部分，并且所述第二部件具有导电油墨电路的第二部分；以及

当在所述电子吸烟器具的第一部件和第二部件之间形成完整的导电油墨电路时，所述电子吸烟器具的电源和气溶胶产生单元进行电连接，其中所述第一部件包括具有至少一个加热器的气溶胶产生单元，并且所述第二部件包括操作用于向所述至少一个所述加热器施加电压的电源，以对所述气溶胶产生单元的至少部分的液体进行加热，以致形成气溶胶。

19.根据权利要求18所述的方法，包括：

从液体供应容器向所述气溶胶产生单元提供液体材料，所述气溶胶产生单元具有毛细芯；以及

通过所述至少一个加热器将所述毛细芯加热至足以至少开始蒸发包含在所述毛细芯内的液体材料的温度。

20.根据权利要求18所述的方法，包括：

从液体供应容器向所述气溶胶产生单元提供液体材料，所述气溶胶产生单元具有毛细管，所述毛细管具有入口和出口，其中所述入口与所述液体供应容器的出口相连通，以及

通过所述至少一个加热器将所述毛细管加热至足以至少开始蒸发包含在所述毛细管内的液体材料的温度。

21.根据权利要求18所述的方法，包括：

将蒸发了的液体材料输送到位于所述气溶胶产生单元的下游的混合腔；以及

使所述蒸发了的液体材料与吸入到所述混合腔内的空气进行混合，以形成气溶胶。

22.根据权利要求18所述的方法，包括：

通过所述液体供应容器的出口将包含在所述液体供应容器内的液体材料提供给所述气溶胶产生单元。

23.根据权利要求22所述的方法，包括：

通过吸嘴端将气溶胶输送给吸烟者，所述吸嘴端具有至少一个出口并与所述混合腔流体连通。

24.根据权利要求18所述的方法，包括：

将所述导电油墨电路的第一部分嵌入到所述电子吸烟器具的第一部件的气溶胶产生部和液体供应部内；以及

仅当通过连接所述气溶胶产生部、所述液体供应部和所述第二部件而形成所述导电油墨电路时，才会激活所述电源和所述气溶胶产生单元，并且其中所述气溶胶产生部、液体供应部和第二部件各自具有一部分导电油墨电路，并在其装配好时会形成导电电路。

25.根据权利要求18所述的方法，包括：

在形成导电电路时，对所述电子吸烟器具的至少一个加热器进行预热。