CN105578913A - 电子吸烟器具 - Google Patents

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Abstract

一种电子吸烟器具(60)，其包括气雾发生器以及吸嘴端插入件(20)。所述吸嘴端插入件(20)包括机械式气雾转化器(32)表面，其具有改善由气雾发生器所生成的气雾的特性、包括感官特性的能力。

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7月25日提交的美国临时申请No.61/858,382的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
工作环境
电子吸烟器具可操作用于将液体从液体供应源传送至加热器。加热器使液体挥发，以形成包含液滴的气雾。液滴的温度、尺寸以及气雾在电子吸烟器具内的混合情况会影响吸烟者的感官体验。
发明内容
一种电子吸烟器具，包括：外管，其在纵向方向上延伸；液体气雾制剂；加热器，其可操作用于加热所述液体气雾制剂至足以使所述液体气雾制剂挥发并生成气雾的温度；以及吸嘴端插入件。所述吸嘴端插入件包括(a)具有至少一个分散开的出口通道的下游端壁，所述出口通道延伸通过过所述下游端壁，(b)位于端壁上游并包括至少一个空气通道的的机械式气雾转化器(MAC)部分，所述空气通道延伸通过所述MAC部分，以及(c)布置在所述下游端壁和所述MAC部分之间的内腔。所述内腔与所述至少一个空气通道以及所述至少一个分散开的出口通道流体连通。所述MAC部分可操作用于减小气雾中的微粒的尺寸并且冷却由所述电子吸烟器具所生成的气雾。
一种改善由电子吸烟器具所生成的气雾的感官特性的方法，包括：利用电子吸烟器具的雾化器来生成气雾；以及通过使气雾流经通过设置在多出口的吸嘴端插入件的上游的机械式气雾转化器来使气雾冷却。
附图说明
图1是电子吸烟器具的示意图；
图2是电子吸烟器具的第一实施例的剖视图；
图3是电子吸烟器具的第二实施例的剖视图；
图4是电子吸烟器具的第三实施例的剖视图；
图5是如本文所述的吸嘴端插入件的下游端壁的立体图；
图6是如本文所述的吸嘴端插入件的第一实施例的上游端的立体图；
图7是如本文所述的吸嘴端插入件的第二实施例的上游面的立体图；
图8是如本文所述的吸嘴端插入件的第三实施例的上游面的立体图；
图9是如本文所述的吸嘴端插入件的第四实施例的上游面的立体图；
图10是如本文所述的吸嘴端插入件的第五实施例的上游面的立体图；
图11是如本文所述的吸嘴端插入件的第六实施例的上游面的立体图；
图12是图8的实施例的MAC插入件的局部平面图。
具体实施方式
如本文所述，用于电子吸烟器具的吸嘴端插入件包括机械式气雾转化器(MAC)插入件(或部分)。如本文所使用的，术语“电子吸烟器具”涵盖各种类型的电子吸烟器具，无论形式、尺寸或形状如何，包括电子烟、电子雪茄、电子烟斗、电子水烟袋等等。液体气雾制剂可包括尼古丁或无尼古丁。而且，液体气雾制剂可包括烟草香料或替代物，或包括其他适合香料的混合物。
吸嘴端插入件包括延伸穿过横向延伸的下游端壁的至少一个出口、从下游端处纵向延伸出的圆柱形管、垂直于纵向方向并在圆柱形管的相对侧之间延伸的MAC插入件、以及位于下游端壁与MAC插入件之间的内腔。至少一个空气通道穿过和/或绕着MAC插入件而延伸，以便允许气雾从空气通道穿过。MAC插入件至少部分地容纳在吸嘴端插入件中。
在吸烟(蒸汽吐烟)的过程中，液体气雾制剂通过加热器而挥发以形成气雾并朝吸嘴端插入件向下游流动。气雾会冲撞位于吸嘴端插入件的上游端的MAC插入件，并且较大的微粒和/或液滴会在经由MAC插入件的至少一个空气通道而进入吸嘴端插入件之前就被打散。然后气雾膨胀进入到吸嘴端内的内腔中，在该处气雾在经由至少一个出口离开吸嘴端插入件之前会打转并混合。由于气雾冲撞MAC插入件并且然后流动穿过至少一个空气通道，气雾将热能损失给(或转移给)MAC插入件，并且在离开器具之前就冷却了。而且，吸嘴端插入件的设计促进了气雾在经由至少一个出口传送到吸烟者之前在内腔中的混合和打转。因此，相比于缺乏具有如本文所述的MAC插入件的吸嘴端插入件的电子吸气器具而言，吸嘴端插入件提供了独特的感官体验。
包括所述的MAC插入件的吸嘴端插入件使用在如图1所示的电子吸烟器具中。电子吸烟器具60包括可替换的烟弹(或第一部分)70，以及可重复使用的部件(或第二部分)72，这两部分在螺纹连接部74处连接在一起，或通过例如滑动配合、扣合、棘爪、夹钳和/或钩子等其他方便的手段连接。
如图3所示，第一部分70可容置包括MAC插入件32的吸嘴端插入件20、包括毛细管(毛细管体)18的毛细管气雾发生器、用于加热毛细管18的至少一部分的加热器19、液体源(容器)14以及可选择的阀40。备选地，如图4所示，第一部分70可容置包括MAC插入件32的吸嘴端插入件20、加热器319、柔性的线状芯子328以及容器314，如下文进一步详细描述的那样。
第二部分72可容置电源12(在图2、3、4中示出)、控制电路11以及可选择的喷烟传感器16(如图3和图4所示)。当第二部分72的螺纹部74没有连接到第一部分70上以供使用时，其可连接到电池充电器上，以便对电池进行充电。
如图2所示，电子吸烟器具60可还包括中间部分(第三部分)73，其可容置容器14、加热器19以及阀40。可将中间部分73改造成适于装配位于第一部分70的上游端处的螺纹连接部74'以及位于第二部分72的下游端处的螺纹连接部74。在本实施例中，第一部分70容置包括MAC插入件32的吸嘴端插入件20，同时第二部分72容置电源12和控制电路。
优选地，第一部分70、第二部分72以及可选择的第三部分73包括沿着电子吸烟器具60的长度在纵向方向上延伸的圆柱形外壳22。而且，在一个实施例中，中间部分73是一次性的，而第一部分70和/或第二部分72是可重复使用的。部分70、72、73可通过螺纹连接来附接，因此当容器14被耗尽时，可替换中间部分73。
可以预见的是，壳22可由一件整体式的部件构造而成，不具有任何的螺纹连接。
如图2所示，圆柱形外壳22可包括切割部或凹陷102，其允许吸烟者向容器14手动地施加压力。优选地，圆柱形外壳22沿着其长度是柔性的和/或可压缩的，并且完全地或部分地覆盖容器14。切割部或凹陷102可部分地绕着圆柱形外壳22的圆周延伸。而且，容器14是可压缩的，使得当向容器施加压力时，液体会从容器14泵送至毛细管18。压力激活开关44可设置在容器14的下方。当向容器14施加压力以泵送液体时，开关也被按压，并且加热器19被激活。加热器19可以是毛细管18的一部分。通过手动地施加压力到压力开关上，电源12被激活，并且电流通过电触点加热毛细管18内的液体，以便使液体挥发。
在优选的实施例中，容器14是管状的细长物体，其由弹性材料制成，以便其被挤压时是柔性的和/或是可压缩的。优选地，弹性材料可选自由硅胶、塑料、橡胶、乳胶以及它们的组合所构成的组。
优选地，可压缩的容器14具有与毛细管18流体连通的出口17，使得在被挤压时，容器14可向毛细管18传送大量的液体气雾制剂。在向毛细管传送液体的同时，电源12在手动地施加压力到压力开关上时被激活，并且毛细管18被加热以形成加热的部分，液体气雾制剂在加热的部分内挥发。在从加热的毛细管18排出时，挥发的材料会膨胀、与空气混合并形成气雾。
优选地，容器14在第一部分70(如图3和图4所示)或中间部分73(如图2所示)的圆柱形外壳22内沿纵向地延伸。而且，容器14包括液体气雾制剂，液体气雾制剂在被加热时会挥发并且在从毛细管18排出时会形成气雾。
在图2和图3的实施例中，毛细管18包括与容器14的出口17流体连通的入口端62，以及可操作用于将挥发的液体气雾制剂从毛细管18排出的出口63。容器14可包括阀40。
如图2所示，阀40可以是止回阀，其可操作用于使液体气雾制剂保持在容器内，但是在容器14被挤压且被施加压力时打开。优选地，当达到最小临界压力时，止回阀40会打开，以避免不慎将液体气雾制剂从容器14中分配出来或激活加热器19。优选地，打开止回阀40所需的临界压力基本上等于或略小于为了激活加热器19而按压压力开关44所需的压力。优选地，按压压力开关44所需的压力是足够高的，从而避免了意外地加热。这样的布置可避免加热器19在没有液体泵送通过毛细管时被激活。
有利的是，在手动地泵送时，当施加在容器14(和/或开关44)上的压力被释放时，使用止回阀40可有助于限制从毛细管退回的液体的量，以便避免空气被吸入到容器14中。空气的出现会降低容器14的泵送性能。
一旦施加在容器14上的压力被释放，阀40就会关闭。加热的毛细管18会排出阀40的下游处剩余的液体。
可选择地，临界流量孔41位于止回阀40的下游，以建立流向毛细管18的液体的最大流速。
如图3所示，在其他的实施例中，阀40可以是双向阀，并且容器14可以是加压的。例如，容器14可利用向容器14施加恒定压力的加压装置405来加压。例如，可利用向容器14施加恒定压力的内部弹簧或外部弹簧以及板状装置来向容器14施加压力。备选地，容器14可以是可压缩的并且设置在通过弹簧连接的两个板体之间，或者容器14可以是可压缩的并且设置在通过弹簧连接的外壳与板体之间，使得板向容器14施加压力。
优选地，图2和图3的毛细管18具有0.01mm至10mm、优选地为0.05mm至1mm、且更为优选地为0.05mm至0.4mm的内径。较小直径的毛细管提供更加高效的热传递至流体，这是因为距流体中心的距离更短，使液体气雾制剂蒸发和/或挥发所需的能量和时间也更少。
还优选地，毛细管18可具有约5mm至约72mm、更优选地为约10mm至约60mm、或者约20mm至约50mm的长度。在一个实施例中，毛细管18基本上是笔直的。在其他的实施例中，毛细管18是螺旋的和/或在其内包括一个或更多个的弯曲部以保持间隔和/或容纳长的毛细管。
在这些实施例中，毛细管18是由导电材料形成的，并且因此通过使电流通过毛细管而作为其自身的加热器19。毛细管18可以是在毛细管18所经受的操作温度下可保持必要的结构完整性的任何能够进行电阻式加热的导电材料，且其不与液体气雾制剂反应。用于形成毛细管18的适合的材料选自由不锈钢、铜、铜合金、覆盖有薄膜电阻材料的多孔陶瓷材料、可从SpecialMetalsCorporation购买的(其为镍铬合金)、铬镍铁合金(其也是镍铬合金)，以及它们的组合所构成的组。
在一个实施例中，毛细管18为不锈钢毛细管18，其经由电引线26附接到其自身上从而沿着毛细管18的长度流过直流电或交流电而用作加热器。因此，不锈钢毛细管18由电阻加热来进行加热。不锈钢毛细管18的横截面优选为圆形，并且毛细管18可以由适于用作具有多种径号的注射针的管子形成。例如，毛细管18可包括具有0.11mm内径的32号针头和具有0.26mm内径的26号针头。
在另一个实施例中，毛细管18可以是非金属管，例如玻璃管。在一个实施例中，加热器19可沿着至少一部分的玻璃管进行操作，并且由能够进行电阻加热的导电材料形成，例如不锈钢、镍铬铁合金或铂丝，其沿着玻璃管布置。当加热器被加热时，毛细管18内的液体气雾制剂会被加热到足以使毛细管18内的液体气雾制剂至少部分地挥发的温度。
优选地，至少两根电引线26结合到金属毛细管18上。在优选实施例中，至少两根电引线26铜焊到毛细管18上。优选地，一根电引线26铜焊到毛细管18的第一上游部分101上，且另一根电引线26铜焊到毛细管18的下游末端部分107上，如图2和图3所示。
在使用中，一旦图2和图3中的毛细管18被加热，包含在毛细管18的加热部分内的液体气雾制剂会挥发，并从出口63喷出，其在此处膨胀并与空气混合，在混合腔240内形成气雾。
如上所述，液体气雾制剂还可用于如图4所示的包括加热器319和线状芯子328的电子吸烟器具中。第一部分70包括在纵向方向上延伸的外管(或套管)22和同轴设置在外管22内的内管(或烟筒)362。优选地，上游衬垫(或密封件)320的鼻部361安装在内管362的上游端部365内，与此同时衬垫320的外圆周367形成了与外套筒22的内表面397的液密密封。上游衬垫320还包括中心纵向空气通道315，其通向限定了中心流道321的内管362。位于衬垫320的上游部分的横向流道333与衬垫320的中心纵向空气通道315交叉且连通。流道333保证了中心纵向空气通道315与衬垫320和螺纹连接部74二者之间所限定出的间隔335之间的连通。
优选地，下游衬垫310的鼻部393安装在内管362的下游端部381内。衬垫310的外圆周382形成了与外套筒22的内表面397的充分的液密密封。下游衬垫310包括设置在内管362的中心通道321与吸嘴端插入件20之间的中心流道384。
在这个实施例中，容器314容纳在位于内管362与外套筒22之间并且位于上游衬垫320与下游衬垫310之间的环形区域内。因此，容器314至少部分地围绕中心空气通道321。容器314包括液体气雾制剂以及可选择的、可操作用于将液体气雾制剂存储在其中的液体存储介质(未示出)。
内管362具有在其内贯穿延伸的中心空气通道321，中心空气通道321容置加热器319。加热器319与线状芯子328接触，其优选地在容器314的相对部分之间延伸，以便将液体气雾制剂从容器传送至加热器319。
优选地，本文所描述的每个实施例中的电子吸烟器具60还包括至少一个空气入口440。如图4所示，至少一个空气入口440可位于加热器319的上游。
在图2和图3的实施例中，至少一个空气入口440安装在毛细管18的下游，以便使沿着毛细管吸入的空气降到最少，并且因此可避免毛细管18在加热循环的过程中的冷却。
至少一个空气入口440包括一个或两个空气入口。备选地，可能有三个、四个、五个或更多个的空气入口。改变空气入口440的尺寸和数量还可有助于形成电子吸烟器具60的吸气阻力。
每个实施例的电源12可包括安装在电子吸烟器具60内的电池。电源12可操作用于在与毛细管18相关联的加热器19上施加电压(如图2和图3所示)，或者在与线状芯子328相关联的加热器319上施加电压(如图4所示的实施例)。因此，根据预定时间周期的电力循环，例如2到10秒的周期，加热器19、319使液体气雾制剂挥发。
优选地，位于加热器19、319与电引线26之间的电触点或电连接部是高导电且耐温的，而加热器19、319是高电阻的，使得热量主要地会沿着加热器19、319产生，而不会在触点处产生。
电池可以是锂离子电池或者其变形中的一种，例如锂离子聚合物电池。备选地，电池可以是镍氢电池、镍镉电池、锂锰电池、锂钴电池或燃料电池。在这种情况下，优选地，吸烟者可以使用电子吸烟器具60直至电源的电量被耗尽。备选地，电源12可以是可充电的，且包括允许电池通过外部充电设备进行充电的电路。在这种情况下，优选地，在充电后，电路可为预定数量的喷烟提供电量，在这之后电路必须重新连接到外部充电设备上。
优选地，每个实施例的电子吸烟器具60还包括可位于印刷电路板11(如图2、3、4所示)上的控制电路。控制电路11还可包括加热器激活灯27，当加热器19、319被激活时，加热器激活灯27可操作用于发光。优选地，加热器激活灯27包括至少一个LED且位于电子吸烟器具60的上游端28(如图1和图3所示)，使得加热器激活灯27在喷烟过程中照亮呈现出燃煤一样的外观的烟罩。而且，可以将加热器激活灯27设置成吸烟者可看见的。另外，加热器激活灯27可用于气雾生成器具系统诊断。灯27还可构造成使得吸烟者在需要时可以激活和/或熄灭灯27，以便在需要时可以在吸烟过程中不激活灯27。
向加热器19提供的电流的时间周期可以根据需要蒸发的液体的量而预设。控制电路11可以是可编程的并且可包括专用集成电路(ASIC)。在其他的实施例中，控制电路11可包括微处理器，对其进行编程以执行例如加热毛细管和/或操作阀的功能。
在优选的实施例中，电子吸烟器具60与普通香烟具有大致相同的尺寸。在一些实施例中，电子烟60可以是约80mm至约110mm长，优选约80mm至约100mm长，且直径为约7mm至约8mm。例如，在一个实施例中，电子吸烟器具为约84mm长且具有约7.8mm的直径。
电子吸烟器具60的圆柱形外壳22可由任何适用的材料或材料的组合来形成。优选地，圆柱形外壳22至少部分由金属制成并且是电路的一部分。
壳22在横截面上优选是圆形的，但是其横截面可由矩形、正方形、椭圆形、三角形或任何其他形式来替代。
在如图2所示的实施例中，圆柱形外壳22的至少一部分可以是弹性的，以便允许吸烟者在吸烟过程中挤压壳22和容器14，以从中释放出液体气雾制剂并激活加热器19。因此，圆柱形外壳22可由包括塑料、橡胶及其组合的各种材料所构成。在优选的实施例中，圆柱形外壳22由硅胶形成。圆柱形外壳22可以是任何适合的颜色的和/或可包括印刷在其上的图形或其他标记。
优选地，容器14、314容纳液体气雾制剂，其包括至少一种气雾形成剂，可选择地有水、尼古丁源以及至少一种香料。
在实施例中，至少一种气雾形成剂选自由丙二醇、甘油以及它们的组合所构成的组。优选地，所包括的至少一种气雾形成剂的量可处于基于液体制剂的重量而按重量计的约40％至基于液体制剂的重量而按重量计的约90％的范围内(例如，约50％至约80％，约55％至约75％或约60％至约70％)。而且，在一个实施例中，液体制剂可包括约以3:2的比例所含有的丙二醇和甘油。
优选地，液体制剂还可包括水。所包括的水的量可处于基于液体制剂的重量而按重量计的约5％至基于液体制剂的重量而按重量计的约40％的范围内，更优选地处于基于液体制剂的重量而按重量计的约10％至基于液体制剂的重量而按重量计的约15％的范围内。
液体气雾制剂选择性地包括至少一种香料，其量按重量计多达约15％(例如约0.1％至约15％，约1％至约12％，约2％至约10％，或约5％至约8％)。所述至少一种香料可以是天然香料或人工香料。优选地，所述至少一种香料选自由烟草香料、薄荷醇、冬青油、薄荷油、香草香料、水果香料、坚果香料、酒精香料以及它们的组合所构造成的组。
优选地，液体气雾制剂还包括至少一种尼古丁源。尼古丁被包含在液体气雾制剂内，它的量按重量计可多达约10％(例如约1％至约10％，约2％至约9％，约2％至约8％，约2％至6％)。
如图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，电子吸烟器具60还包括吸嘴端插入件20，其包括具有至少一个出口通道21的横向端壁30、机械式气雾转化器(MAC)插入件(部分)32，以及设置在端壁30和MAC插入件32之间的腔37。吸嘴端插入件20优选地包括延伸穿过横向下游端壁30的多个出口21，以及从下游端壁30处纵向延伸出的圆柱形外表面29，下游端壁30的尺寸设置为适合安装在电子吸烟器具60的端部内。优选地，MAC插入件32跨过内腔37的一部分而居中地布置。MAC插入件32包括至少一个空气通道38，以便允许气雾从通道穿过。在这些实施例中，MAC插入件32至少部分地容纳在吸嘴端插入件20的内腔37内。优选地，下游端壁30大体上是平面的并且具有至少一条偏离轴线，分散的出口21(例如至少两个)延伸过该轴线延伸，更优选地有四个出口。
还优选地，如图2、图3和图4所示的内腔37布置在MAC插入件32和吸嘴端插入件20的下游端壁30之间。优选地，内腔为约1.0mm至约5.0mm长，并且其在形式上隆起成穹顶状，虽然可作为替代的是，内腔37可为圆柱形的。优选地，内腔的直径范围是从约0.25mm至约1.25mm(例如约0.50mm至约1.0mm或约0.75mm至约0.95mm)。对内腔37的尺寸进行设置并将其构造成允许气雾在流过至少一个空气通道38之后，在其内混合并打转。
MAC插入件32可包括盘状件332(例如图8的实施例)或棒状件432(例如图9的实施例)，其具有从约0.25mm至约1.25m(例如约0.50mm至约1.0mm或约0.75mm至约0.95mm)的范围内的厚度。MAC插入件32的盘状件或棒状件的外围的尺寸可被设计为并构造成与吸嘴端插入件20的端部290的内表面摩擦配合。可选择地，圆柱形端部290上可设置环形凹槽以将盘状件332和/或棒状件432保持住。
优选地，吸嘴端插入件20包括至少一个分散的出口21(例如2、3、4、5个或优选地6至8个出口或更多)。优选地，吸嘴端插入件20的出口21位于偏离轴线的通道23的端部，并且相对于电子吸烟器具60的纵向方向向外倾斜(即分散开地)。如本文所使用的那样，术语“偏离轴线”表示与电子吸烟器具的纵向方向成一角度。还优选地，吸嘴端插入件(或流体引导件)20包括绕着吸嘴端插入件20均匀分布的出口，以便在使用过程中将气雾大致均匀地分散吸在烟者的嘴内。当气雾传递到吸烟者的嘴内时，气雾进入口腔且沿着不同的方向移动以提供饱满的口感，与此相反，具有一个单一轴向孔的电子烟会将气雾朝向吸烟者的嘴内的单一位置处引导。
在优选的实施例中，吸嘴端插入件20的出口21位于偏离轴线的通道23的端部处，并且相对于电子吸烟器具60的中心纵向轴线呈5°至60°的角度，以便于在使用过程中使烟雾完全地分布在吸烟者的整个口中，以及便于移除液滴。
优选地，每个出口21具有约0.015英寸至约0.090英寸(例如约0.020英寸至约0.040英寸，或约0.028英寸至约0.038英寸)的直径。如果需要的话，可对出口21和偏离轴线的通道23的尺寸连同出口21的数量进行选择，以调整电子吸烟器具60的吸气阻力(RTD)。
现在参照图6，在一个实施例中，MAC插入件32大体上是盘状的并且包括至少一个空气通道38(优选地为四个空气通道38)，绕着MAC插入件32的外圆周部分大体上均匀地布置。MAC插入件32可包括在其内延伸的4至25个空气通道38。优选地，MAC插入件32的中心部分是不透气的，使得气雾在流经穿过空气通道38之前会撞击MAC插入件32的中心部分。优选地，每个空气通道38具有从约0.25mm至约1.25mm(例如约0.50mm至约1.0mm，或约0.75mm至约0.95mm)的范围内的直径。
在一些实施例中，空气通道38的尺寸设计为使其不会影响电子吸烟器具60的所需的吸气阻力(RTD)。视情况而定，选定空气通道38的尺寸和数量，以建立电子吸烟器具60的RTD。在这种情况下，至少一个空气通道38优选地将其尺寸设定为提供约80至约140mm水柱(例如约90至约130mm水柱或约100至约120mm水柱)的RTD。而且，MAC插入件32可与由圆柱形部分290的上游边缘所限定的平面平齐。然而，如图7所示，MAC插入件32可嵌入到圆柱形部分290内，以便缩小内腔37的尺寸(如图2、图3和图4所示)。
在使用过程中，气雾最初冲击MAC插入件32，并且气雾内的液滴和微粒被打散并且缩小尺寸。此外，与MAC插入件32的接触导致了热能的传递和气雾的冷却。
如图8和图12所示，MAC插入件32可包括在MAC插入件32的外圆周上间隔开的多个空气通道38(例如10至40个，优选地为15至30个，更优选地为约25个)，使得MAC插入件32大体上是齿轮形状的，并且空气通道38在MAC插入件32与吸嘴端插入件20的圆柱形部分290的内表面之间延伸。优选地，每个空气通道38的形状在大体上是正方形的、梯形的或矩形的，并且具有从约0.15mm至约1.0mm(例如约0.20mm至约0.90mm，约0.30mm至约0.80mm，约0.40mm至约0.70mm，或约0.50mm至约0.60mm)的范围内的宽度和长度。视情况而定，可对空气通道38的尺寸进行选择，以提供参照图6和图7所描述的预定RTD。图8和图12的MAC插入件32可以利用电火花线切割加工(EDM)来进行制造。图12的MAC插入件12显示了出于工艺性而利用冲压工艺而改进的齿轮状插入件。
在使用过程中，气雾最初撞击MAC插入件32，并且气雾流在被引导通过多个空气通道38时被分散成几部分。当气雾撞击MAC插入件32时，MAC插入件32起到散热器的作用，并且气雾在撞击时被冷却。而且，气雾中的液滴和微粒在流动通过多个空气通道38之前被打散并且缩小了尺寸。当气雾流动穿过MAC插入件32的空气通道38时会产生额外的热传递(以及冷却)。图8的实施例以其相对小的空气通道38被认为增强了这种进一步的冷却。与MAC插入件32的接触导致了热能的传递。
在另一个实施例中，如图9和图10所示，MAC插入件32可包括在圆柱形部分290的相对部分之间延伸的一个或更多个的棒状件432。每个棒状的MAC插入件32可摩擦配合于圆柱形部分290的相对侧之间。而且，MAC插入件32可包括沿着和/或绕着每个棒状MAC插入件32延伸的至少一个空气通道38。在优选的实施例中，每个棒状件可具有从约1mm至约4mm(例如约1.5mm至约2.5mm，或约2mm至约3mm)的范围内的宽度。优选地，气雾撞击一个或更多个的棒状件，并且然后流动通过一个或更多个的棒状件的两侧的空气路径38，并进入到内腔37中。
如图9所示，棒状的MAC插入件32可嵌入到圆柱形管29内。备选地，如图10所示，棒状的MAC插入件32可与圆柱形管29的上游端31平齐。
在另一个实施例中，如图11所示，吸嘴端插入件20的MAC插入件32可以是一个或更多个叶片的形式，气雾在进入到内腔37之前会撞击在叶片上。优选地，叶片大体上是螺旋形的。在优选的实施例中，每个叶片具有从约0.1mm至约6mm(例如约0.5mm至约5mm，约1mm至约4mm，或约2mm至约3mm)的范围内的宽度。
优选地，吸嘴端插入件20的MAC插入件32设置在与下游衬垫310或毛细管18距离预定间隔的位置处。在优选的实施例中，该距离在约1mm至约3mm的范围内，更优选地在约1.5mm至约2.5mm的范围内，然而可基于测试和/或模型数据而设定为其他数值。
当气雾被吸引穿过衬垫310的中心流道384时(如图4所示)，或者当气雾离开毛细管18时(如图2和图3所示)，气雾被朝MAC插入件32引导，因此热量被交换，使得气雾的温度降低。在一些情况下，与流经如本文所述的但是缺少MAC插入件32的吸嘴端插入件的气雾相比，温度可降低30℃或更多。当气雾撞击MAC插入件32时，在气雾流动通过那些延伸通过MAC插入件32的一个或更多个空气通道38之前，较大的气雾微粒趋于被打散以形成几个较小的微粒。如下方的表1所示，与流经不具有MAC插入件的吸嘴端插入件的气雾相比，使用本文所描述的包括MAC插入件的吸嘴端插入件可产生具有较低温度(单位为摄氏度)的气雾。
表1
普遍认为在离开衬垫310的中心流道384或毛细管18时，气雾包括较大颗粒的丙二醇和水以及相对大的、分散开的尼古丁液滴的颗粒。相对大的尼古丁液滴包括气雾的气相成分，并且为人所知的是在吸入时会造成不良的感官反应，例如喉咙的刺痛感和/或粗糙感。
不希望受到理论的束缚，当撞击吸嘴端插入件20的MAC插入件32时，普遍认为气雾经历了转化，因此如先前所描述的气雾的较大微粒变为较小的微粒相成分。
作为吸引气雾通过包括MAC插入件32的吸嘴端插入件20的结果，实践证明电子吸烟器具60的气雾的温度趋于更低，以获得已向较小的微粒尺寸范围转变了的粒度分布。普遍认为降低的气雾温度能够改善口感。
视情况而定，吸嘴端插入件20的MAC插入件32可以是多孔的，使其具有通过吸附和/或吸收收集微粒的能力。例如，MAC插入件32可以是泡沫状插入件或陶瓷插入件。
参照图12，如图7所示的实施例的MAC插入件的盘状件332包括多个叶片335，在其间限定了微小的空气通道38。优选地，盘状件332是由约0.5mm厚的机械冲压的金属薄片制成的。所示的实施例有约25个叶片。大量的叶片335和小尺寸的通道38增强了气雾与叶片的表面接触，这增强了对气雾的(通过热传递)冷却。
有利的是，这个实施例提供了通过在盘状件332的中心部分的撞击以及通过使流体分裂成大量的微小微粒(其获得了与叶片335的亲密接触)而实现的热传递。
可以预期的是，各个实施例中的盘状件332和棒状件432可设置在单独的圆柱形件290内。
在本文中，当用语“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。而且，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，即重量百分比。
而且，当用语“大致”和“大体上”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“大体上”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，在本说明书中描述了一种新的、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。而且，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 (21)

1.电子吸烟器具，包括：
外管，其在纵向方向上延伸；
液体气雾制剂；
加热器，其操作用于加热所述液体气雾制剂至足以使所述液体气雾制剂挥发并生成气雾的温度；以及
吸嘴端插入件，其包括(a)具有至少一个分散开的出口通道的下游端壁，所述至少一个分散开的出口通道延伸通过所述下游端壁，(b)位于所述端壁上游并包括至少一个空气通道的机械式气雾转化器部分，所述至少一个空气通道延伸通过所述机械式气雾转化器部分，以及(c)布置在所述下游端壁和所述机械式气雾转化器部分之间的内腔，所述内腔与所述至少一个空气通道以及所述至少一个分散开的出口通道流体连通，所述机械式气雾转化器部分操作用于减小气雾中的微粒的尺寸并且冷却由所述电子吸烟器具所生成的气雾。
2.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其中，所述机械式气雾转化器部分包括2至40个绕着所述机械式气雾转化器部分设置的空气通道。
3.根据权利要求2所述的电子吸烟器具，其中，多个空气通道沿从所述机械式气雾转化器部分的中心部分径向地朝外设置。
4.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，还包括：
内管，其位于所述外管内，所述加热器位于所述内管内；以及
线状芯子，其与容器连通并且被加热器所围绕，使得所述线状芯子将液体气雾制剂传送至所述加热器，其中所述容器容纳在位于所述外管与所述内管之间的外环内。
5.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其中，所述机械式气雾转化器部分是多孔的，并且具有预定尺寸的微粒被保留在所述机械式气雾转化器部分上。
6.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其中，所述至少一个分散开的出口通道相对于所述电子吸烟器具的纵向轴线成约5°至约60°的角度。
7.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，还包括在纵向方向上从所述下游端壁延伸出的中空的圆柱形管，其中所述机械式气雾转化器部分包括横跨所述中空的圆柱形管的开放的上游端延伸的至少一个棒状件。
8.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其中，所述至少一个空气通道具有在横向方向上处于从约0.25mm至约1.25mm的范围内的(a)直径或(b)长度和宽度。
9.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其中，所述机械式气雾转化器部分由塑料或金属形成。
10.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其中，所述机械式气雾转化器部分是齿轮状的，并且包括位于所述机械式气雾转化器部分的外圆周处的贯穿机械式气雾转化器部分的环形排列的梯形开口。
11.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其中，所述加热器是与线状芯子连通的盘管式加热器，所述线状芯子通过毛细管作用吸引液体气雾制剂。
12.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其中，所述加热器包括与容器流体连通的毛细管。
13.根据权利要求12所述的电子吸烟器具，其中，所述容器被加压，并且在所述容器的出口处包括机械操作阀或电动操作阀。
14.根据权利要求12所述的电子吸烟器具，其中，所述容器是可压缩的，使得所述液体气雾制剂被手动地泵送至所述毛细管。
15.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其中，所述机械式气雾转化器部分嵌入在所述外管内。
16.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其中，所述机械式气雾转化器部分与所述外管的下游边缘平齐。
17.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其中，所述内腔具有处于从约1.0mm至约5.0mm的范围内的长度。
18.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其中，所述机械式气雾转化器部分具有处于从约0.25mm至约1.25mm的范围内的厚度。
19.根据权利要求1所述的电子吸烟器具，其中，所述吸嘴端插入件操作用于使由所述电子吸烟器具生成的气雾的温度降低至少约10℃或更多。
20.改善由电子吸烟器具所生成的气雾的感官特性的方法，包括：
利用电子吸烟器具的雾化器来生成气雾；以及
通过使气雾流经通过设置在多出口的吸嘴端插入件的上游的机械式气雾转化器来使气雾冷却。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括：
通过使气雾中的较大的微粒撞击所述机械式气雾转化器来使较大的微粒破碎。
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