CN105962417B - 用于电子吸烟装置的气雾生成部件、电子吸烟装置及用于生成吸入物的方法 - Google Patents

用于电子吸烟装置的气雾生成部件、电子吸烟装置及用于生成吸入物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于电子吸烟装置的气雾生成部件(40)，涉及电子吸烟装置，特别是电子香烟，且涉及用于生成吸入物的方法。为了通过有目的性地定向尼古丁和香料产品来改善吸烟体验，本发明提供了连续地生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾。

Description

用于电子吸烟装置的气雾生成部件、电子吸烟装置及用于生 成吸入物的方法
背景技术
诸如电子香烟(电子烟)的电子吸烟装置通常具有容装电力源(例如一次性电池或可充电电池)的壳体和可电操作的雾化器。雾化器使从存储器供应的液体汽化或雾化，并将汽化或雾化的液体作为气雾来提供。控制电子件控制雾化器的促动。在很多电子香烟中，气流传感器设置在电子吸烟装置内，其检测使用者在装置上的急促吸气(puff)(例如通过感测负压或通过装置的气流模式)。气流传感器将该急促吸气指示给控制电子件或者向控制电子件发送信号。可替换地，可以使用按钮开启电子吸烟装置，以生成香料的喷雾(a puffof flavor)。当检测到急促吸气时，控制电子件向雾化器供电，从而产生汽化的液体作为气雾。
期望提供能够被吸入的两种不同的气雾，气雾例如包括香料产品和/或尼古丁产品。
香料产品优选地包括添加到液体的香味材料。香味材料例如是诸如乙酸异戊酯、乙酸芳樟酯、丙酸异戊酯、丁酸芳樟酯等的脂类、或者如诸如留兰香、薄荷、桂皮、茉莉等的植物精油或诸如麝香、琥珀、麝猫、河狸等的动物精油的天然精油、或者诸如茴香脑、柠檬烯、沉香醇、丁子香酚等的简单香味材料、或者诸如烟叶提取物的亲水性香味成分、或者诸如甘草、圣约翰草、李子提取物、桃子提取物等的天然植物香味材料、或者诸如苹果酸、酒石酸、柠檬酸等的酸类、或者诸如葡萄糖、果糖、异构糖等的糖类、或者诸如丙二醇、甘油、山梨醇等的多元醇。也可以将如上文提到不同的香味材料组合成新的香味材料。而且，可以将任何香料吸附到固体材料上且使用此材料作为根据本发明的电子吸烟装置内的香味材料。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种用于电子吸烟装置的气雾生成部件。该气雾生成部件可以具有单个的雾化器。该雾化器适于连续地生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾。此外，根据本发明的另一方面，提供一种包括根据本发明的气雾生成部件的电子吸烟装置。而且，根据本发明的还一方面，提供一种用于生成用于使用者的吸入物的方法。为了生成该吸入物，连续地生成具有第一颗粒尺寸的第一气雾和具有第二颗粒尺寸的第二气雾。第一颗粒尺寸不同于第二颗粒尺寸。
根据本发明的气雾生成部件的优势在于，对于已选的待吸入材料可以预先选择颗粒尺寸，使得材料可以输送到吸烟装置的使用者的呼吸系统内的期望位置。
结合参照附图解释的示例性实施例的以下描述，此发明的特点、特征和优势以及如上文所描述地获得它们的方法将变得更明显且更清楚地被理解。
附图说明
在附图中，每个视图中相同的元件标记指示相同的元件：
图1为示例性电子烟的示意性横截面图示；
图2为根据本发明的优选实施例的气雾生成部件的示意图；
图3为根据图2的实施例的气雾生成部件的另一示意图；
图4为根据图3的实施例的气体入口元件的第一优选实施例的示意图；
图5为根据图3的实施例的气体入口元件的第二优选实施例的示意图；
图6为根据本发明的优选实施例的电子烟的示意性横截面图示；以及
图7为根据本发明的方法的示例性实施例的示意图。
具体实施方式
在描述本发明的实施例之前，首先参照图1来描述电子烟的基本结构，图1为示例性电子烟的示意性横截面图示。
如图1中所示，电子烟10通常包括具有主体12和吸嘴部分14的圆柱形壳体。主体12和吸嘴部分14一起形成了与传统香烟大致具有相同尺寸和形状的圆柱形管。主体12和吸嘴14典型地由钢或耐用塑料制成，且起到提供壳体以容纳电子烟10的操作元件的作用。主体12和吸嘴部分14可以构造为借助摩擦推合装配而装配在一起。可替换地，在一些实施例中，可以提供螺钉装配，使主体12和吸嘴部分14能够彼此接附。可替换地，在一些电子烟中，主体12和吸嘴部分14可以为单个一体形成的管的部分。
端部盖16设置在主体12的远离吸嘴部分14的端部处，封闭主体12的该端部。端部盖16典型地由半透明塑料制成。
电池18设置在由主体12封闭的中部腔体内。在由主体12限定的中部腔体内还容纳有发光二极管(LED)20、控制电子件22和气流传感器24。电池18电连接到LED 20和控制电子件22，且气流传感器24连接到控制电子件22。在此示例中，LED 20邻近端部盖16地设置在主体12的一个端部处，且控制电子件22和气流传感器24在电池18的邻近吸嘴部分14的另一端部处设置在中部腔体中。
气流传感器24起到急促吸气检测器的作用，检测使用者在电子烟10的吸嘴部分14上的急促吸气或吮吸。气流传感器24可以为用于检测气流或气压改变的任何合适的传感器，诸如包括由气压变化引起运动的可变形隔膜的麦克风开关。
控制电子件22还连接到雾化器26，该雾化器26在此图示示例中包括围绕芯体30缠绕的的加热线圈28，该芯体30延伸穿过设置在电子烟10的吸嘴部分14中的中部通道32。中部通道32、芯体30和加热线圈28的大小为使芯体30和加热线圈28不完全堵住中部通道32，而是在加热线圈28的任一侧都提供空气间隙以使空气能够流过加热线圈28和芯体30。
中部通道32由圆柱形的液体储罐34所包围，其中芯体30的端部邻接或延伸到液体储罐34中。芯体30诸如纤维玻璃束的多孔材料，使得存在于液体储罐34中的液体通过毛细作用从芯体30的端部朝向芯体30的由加热线圈28环绕的中部部分被吸引。
在一些实施例中，液体储罐34将包括浸泡在液体中的环绕中部通道32的填充物，其中芯体30的端部邻接填充物。在其他实施例中，液体储罐34可以包括设置为填充有待汽化的液体的环状腔体，其中环状腔体由壁封闭，且其中芯体30的端部延伸到环状腔体中。
空气吸入端口36设置在吸嘴部分14的远离电子烟10的主体12的端部处，且空气入口对38在主体12和吸嘴部分14之间的交界处邻近气流传感器24地设置在壳体中，其中中部通道32在电子烟10的吸嘴部分14内从邻近空气入口38处经过芯体30和加热线圈28延伸到空气吸入端口36。
使用中，使用者在电子烟10的吸嘴部分14吮吸。这引起空气经由空气入口38被吸引到电子烟10中，并经由中部通道32向上朝向空气吸入端口36被吸引。气流传感器24检测升高的气体压力的改变，气流传感器24生成传递至控制电子件22的电信号。响应于该信号，控制电子件22然后开始促动加热线圈28，其引起芯体30中存在的液体汽化，在中部通道32内产生气雾(其可以包括气体和液体成分)。随着使用者继续在电子烟10的吸嘴部分14上吮吸，此气雾在中部通道32向上吸引并由在电子烟10上吮吸的使用者吸入。同时，控制电子件22还促动LED 20，引起LED 20点亮，其经由半透明的端部盖16可见，模仿常规香烟的端部处出现的发光灰烬的外观。随着芯体30中存在的液体转变成气雾，更多的液体通过毛细作用从液体储罐34吸引到芯体30中，由此可用于通过随后促动加热线圈28被转变为气雾。
在一些电子烟中，意图使电子烟10是一次性的，且意图使电池18中的电力足够使容纳在液体储罐34内的液体汽化，其后丢弃电子烟10。在其他实施例中，电池18是可充电的，且提供了再装满液体源的装置。在液体储罐34是环状腔体的情况下，这可以通过设置再填充端口并经由该再填充端口用液体再填充该腔体来实现。在其他实施例中，电子烟10的吸嘴部分14可从主体12拆卸下来，并装配具有新液体储罐34的新吸嘴部分14，从而再装满液体源。在一些情况下，更换液体储罐34会涉及到随着液体储罐34的更换加热线圈28和芯体30也一并更换。
在一些情况下，新液体储罐34可以是筒状物形式的。在一些这样的实施例中，筒状物可以设置有中部通道32，使用者通过该中部通道32吸入由电子烟生成的气雾。在其他实施例中，不是经由中部通道32吸入气雾，而是筒状物可以是这样的：堵住电子烟10的中部部分，生成的气雾围绕筒状物32的外部定向到空气吸入端口36，用于吸入。
还可以了解，尽管上文的描述图示了典型电子烟10的结构和功能，但也可以存在变型。由此例如在一些电子烟中，省略LED 20。在一些电子烟中，气流传感器24可以邻近电子烟的端部盖16放置，而不是如图示地在电子烟的中间。类似地，在一些电子烟中，空气入口38可以放置在电子烟10的主体16的远离吸嘴部分14的远端处。在一些电子烟中，省略气流传感器24，替代地，设置使用者能够手动地促动电子烟的按钮，而不是响应于对气流或气体压力的改变的检测。在此外一些电子烟中，可以改变雾化器的构成。由此，例如不是通过由加热线圈28包围芯体30来构成，而是可以使用其他构成，诸如在浸泡在液体中的多孔体的内部的腔体内设置加热线圈，凭借线圈加热多孔体的促动或者可替换地凭借加热的空气在多孔体上方经过或穿过多孔体来蒸发多孔体内的液体，而使液体雾化并生成气雾。在还一些实施例中，不是通过加热芯体30内的液体生成气雾，而是可以或者结合加热器或者不用加热器、使用压电雾化器生成气雾，以产生用于吸入的气雾。
图2示出了根据本发明的气雾生成部件40的示意图。气雾生成部件40适于连续地生成两种气雾，第一气雾的颗粒尺寸不同于第二气雾的颗粒尺寸。例如通过生成两种气雾并通过测量这两种气雾的颗粒尺寸可以容易地测量颗粒尺寸。例如，相同的材料可以用于生成两种气雾，用于控制气雾生成部件40适于生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾。此外，在雾化不同的材料以便生成用于利用电子吸烟装置(例如电子烟10)吸入的两种气雾的情况下，例如通过已知的颗粒尺寸测量方法可以再次容易地确定这些气雾的颗粒尺寸。
气雾生成部件40包括雾化器26，该雾化器26适于通过雾化或汽化待吸入的材料而生成气雾。例如，雾化器26可以具有不同的预定操作状态，其导致生成具有不同颗粒尺寸的气雾。雾化器26包括雾化元件41，其雾化、例如汽化待吸入的材料。通过设置这种雾化器26，可以容易地提供来自待吸入的材料的气雾中的每种，而无需会要求额外的安装空间的第二雾化器。与空气吸入端口36和至少一个气体入口38相互连接的流路P延伸通过雾化器26。
气雾生成部件40包括电子控制单元42，用于控制雾化器26的工艺性质。为了能够控制雾化器26的工艺性质，控制单元42例如通过至少一个信号传导件44，例如以传输信号的方式至少连接到雾化器26。控制单元42包括电子件，用于至少控制雾化器26的工艺性质。
此外，气雾生成部件40可以包括空气源控制单元46。为了将空气供应到雾化器26，空气源控制单元46适于使提供给雾化器26的空气的流量、量或总量可改变。沿着流路P，空气源控制单元46设置在雾化器26的上游。在气雾生成部件40是电子吸烟装置10的一部分的情况下，空气源控制单元46与至少一个气体入口38和雾化器26相互连接。
空气源控制单元46是可调节的，使得可以改变供应到雾化器26的空气的流量、量或总量。例如，空气源控制单元46可以适于使电子吸烟装置10的使用者可以选择供应到雾化器26的用于生成气雾的空气的流量、量或总量。可替换地，例如通过吸烟装置10或者通过液体储罐34，例如包括待吸入的材料的容器，可以提供与供应到雾化器26的空气的流量、量或总量有关的信息。
气雾生成部件40可以适于在电子吸烟装置10内，以调节供应到雾化器26的空气的流量、量或总量，使得气雾中的一种完全未与空气混合(即稀释)来形成吸入物。可替换地或附加地，可以预限定25/75、50/50、75/25和/或100/0的混合比例、或者它们之间的比例。此外，气雾与空气的混合比例可以由空气源控制单元46可选择为25/75、50/50、75/25和/或100/0的混合比例、或者它们之间的比例。为了能够改变混合比例，控制单元42例如通过另一信号传导件48可以优选地以传输控制信号的方式连接到空气源控制单元46。
雾化器26例如通过液体传导件50，52连接到液体储罐34和以液体传导方式可选地设置的液体储罐34a，液体传导件50，52可以设置为管路或管。特别地，液体储罐34、34a连接到雾化器26的输入侧54。如果气雾生成部件40是电子吸烟装置10的一部分，则雾化器26的输出侧56连接到电子吸烟装置10的吸嘴部分14。为了能够将气雾生成部件40和吸嘴部分14连接，气雾生成部件40包括可选的适配器或装配件58，其以气雾可传导方式连接到雾化器26的输出侧56。
图3示出了图2的气雾生成部件40的示意性横截面图，其具有液体源单元60以及可选的液体源单元60a。可选的液体源60a可以具有与液体源60相同的基本结构，但是可以不同于液体源60，其适于生成不同的液体流。
雾化器26包括用于将雾化材料与气体混合的混合腔62，气体优选地为环境空气并经由流路P导向到混合腔62中。
为了连续地生成具有不同颗粒尺寸的气雾，可以将例如具有不同形式、方向和/或流速的不同气体流连续地供应到混合腔62中。由于气体的例如由雷诺数表征的流动特性，实现对颗粒尺寸的有效影响，该流动特性可以主要由混合腔62的入口开口64的形式和/或大小来确定。也就是说，气体影响颗粒尺寸，由于例如较强的流量可以导致涡状气体流，其可能引起颗粒之间的较强的相互作用，再次导致较大的颗粒尺寸。例如通过将雾化后的材料与气体混合(即气体稀释)来冷却雾化后的材料会影响雾化后的材料到液滴(即颗粒)中的凝结，其也会影响颗粒尺寸。所以，在硬件方面通过入口开口64的形式或大小可以预先选择气雾的颗粒尺寸。不具有低的涡流或不具有涡流的强气流会导致强的稀释，其降低了颗粒之间的相互作用，并在尺寸上阻止它们生长。弱气流导致弱稀释，其除了强涡流之外或替换强涡流地增加了颗粒生长的可能性。
根据一实施例，用雾化器26生成的气雾中的颗粒的预先限定的尺寸是可改变的。所以，为了能够改变颗粒的尺寸，雾化器26的入口开口64是可改变的。
相应的入口开口64的尺寸可以由使用者可选择，且可以手动地改变。可替换地或附加地，例如通过吸烟装置10可以预先确定入口开口64的尺寸改变。特别地，入口开口64的内直径可以是可改变的，使得不同量的气体可以导向到混合腔62中。
入口开口64可以由具有可变的内直径的可变光圈(iris diaphragm)来形成。可替换地或附加地，雾化器26包括气体入口元件66，该气体入口元件66包括入口开口64。气体入口元件66可以与另一气体入口元件66可互换，该另一气体入口元件66可以具有大小不同的另一入口开口64。
可替换地或附加地，气体入口元件66可以设置有彼此连通的至少两个入口开口64，即，在气体传导接触中，按照期望与混合腔62的内部体积连通，即入口开口64中的一个或另一个或者甚至两者，例如按照使用者的选择或者根据由吸烟装置10提供的预定信息。在两个入口开口64气体可传导地连接到混合腔62的内部体积的情况下，入口开口64的合并面限定了气体可以通过其导向到混合腔62中的面。所以，即使气体入口元件66包括具有同样大小的至少两个入口开口64，也可以容易地改变到混合腔62中的气流。
气体入口元件66可以形成为板，该板相对于混合腔62可移动或者甚至可更换。可替换地，入口开口64可以由气体入口元件66的气体管道形成，气体入口元件66优选地相对于混合腔62可移动或者甚至可更换。
入口开口64可以彼此分开地与气雾生成部件40或者甚至电子吸烟装置10的外部环境连接，以便分离通过入口开口64导向的气体或空气流。
雾化器26包括雾化元件41，用于雾化用于气雾的材料。为了不依赖于入口开口64的大小或者除了入口开口64的大小之外更好地影响颗粒尺寸，雾化器26的雾化元件41优选地适于允许生成第一气雾，且允许生成第二气雾。雾化元件68的操作性质或参数是可改变的，以便能够调节颗粒尺寸。操作性质或参数可以是供给到雾化元件68的操作电力的电功率或频率。
雾化元件41可以设置有控制触点70，使得相应的雾化元件68优选地以传输控制信号的方式可以连接到控制单元42。
雾化元件41可以形成为超声雾化器，例如具有在操作时生成超声的压电元件。例如，超声雾化器可以以不同的频率和/或振幅操作，以便生成不同的颗粒尺寸。
可替换地，雾化元件68为加热元件，用于通过蒸发来雾化用于气雾的材料，该加热元件适于允许生成具有不同颗粒尺寸的气雾。例如，加热元件可以具有两个不同于彼此的预定操作温度。加热元件的可能的预先限定的操作温度在130℃和300℃之间，例如约为220℃。
例如，加热元件包括加热线圈28。加热元件可以进一步包括芯体30，其防止待雾化的液体材料成滴，从加热元件掉下。可替换地，加热元件可以不包括芯体30，且替代地可以具有像芯体材料一样起作用的几何结构，以通过液体的粘合性保持液体接触线圈28的线。
不同的温度会影响颗粒尺寸。例如，与较冷的雾化材料相比，较温和的雾化材料趋于具有更大的颗粒尺寸，由于温度的升高导致颗粒相互作用和颗粒的聚结增强，导致较大的颗粒。
较高的功率输出导致较高的温度，其增加了汽化率，使得产生较大的颗粒。较低的功率输出导致较低的温度，其导致较小的颗粒。待雾化、特别是待汽化的材料中获得的温度还可以由撞击雾化元件的材料的质量来控制。
示例性实施例的雾化器26可选地包括用于感测加热元件的温度的温度传感器72，温度传感器72例如以传输传感器信号的方式连接到控制单元42。为了可连接到控制单元42，温度传感器72优选地包括信号触点74，其经由信号传导件44a与控制单元42连接或者可连接到控制单元42。温度传感器将温度转变为表征该温度的信号。示例性的温度传感器为负或正温度系数电阻器。加热元件的温度可以由控制单元42控制，使得加热元件的温度在相应的预定操作温度的±10℃以内、或者甚至在±1℃以内。
由于温度传感器72，雾化元件68的温度可以由控制单元42控制、甚至由控制单元42影响，使得雾化元件68在可在控制单元42中预先设定的相应的预定操作温度下操作。相应的雾化元件68的预定操作状态，特别是预定操作温度，可以在雾化待雾化的材料期间被控制，使得例如雾化元件68的温度由于雾化工艺而降低得更少。
如上文所解释的，由于相应的雾化元件68暴露到其的不同的热质量，待雾化的材料的总量会影响雾化材料的温度。由此，由于温度传感器72，加热元件的温度可能受到影响，例如在蒸发期间维持在预先设定的温度范围内。
所以，预定操作温度可以被存储或者是可存储的或者可以由存储在控制单元42和/或液体储罐34中的数据或规则来表征。在根据使用者的选择要雾化不同材料的情况下，预定操作温度可取决于待雾化的材料，并且可以由使用者选择，通过吸烟装置10或者由提供有待吸入的材料的信息来提供。
为了提供待雾化的材料，雾化器26包括将待雾化的材料供应到雾化元件68的液体源单元60以及可选地包括液体源单元60a。雾化器26的液体源60可以适于允许生成第一气雾，液体源60a可以适于允许生成第二气雾。可替换地，液体源单元60可以适于允许生成第一气雾，其后用于生成第二气雾。
特别地，液体源单元60可以适于在一次急促吸气中供应第一总量的吸入材料，可选的液体源单元60a可以适于在一次急促吸气中供应第二总量的吸入材料，第二总量不同于第一总量。例如，液体源单元60、60a中的至少一个适于供应在0.05μl至5μl之间的总量，例如在0.1μl和2μl之间的总量，特别地为1μl的总量。液体源单元60、60a中的另一个可以适于供应与液体源单元60、60a中的一个不同的总量，该总量在0.05μl至5μl之间，例如在0.1μl和2μl之间，特别地为1μl。可替换地，在仅提供一个液体源单元60的情况下，可以在供应进程期间(例如在急促吸气期间)改变所供应的总量。
控制单元42例如以传输控制信号的方式连接到液体源单元60、60a中的至少一个、特别是两者。控制单元42可以适于控制供应到雾化元件68的待雾化、随后被吸入的材料的总量。
可替换地或附加地，控制单元42可以适于在雾化元件68已经达到预定操作状态后促动液体源单元60、60a中的至少一个。例如，控制单元42可以在加热元件已经达到预定操作温度后促动液体源单元60、60a中的一个或两个。
液体源单元60、60a可以每个都包括朝向相应的雾化元件68定向的喷嘴76、76a。例如，如果电子吸烟装置10保持在预先限定的吸烟位置中时，喷嘴76、76a在重力方向上设置在雾化元件68上方。喷嘴76、76a优选地为小孔口，其定尺寸为将待雾化的液体材料分配(例如喷洒)到雾化元件68上。待雾化的材料(特别是液体)经由喷嘴76、76a以扩展的方式分配到雾化元件68上，使得雾化元件68可由待雾化的材料均匀地覆盖。在很多应用中，重力相对于流体力是可忽略的，使得喷嘴的设置方式相对于重力来说是无关的。
优选地，喷嘴76、76a为不同的喷嘴76、76a，它们可以大小不同。可替换地或附加地，喷嘴76和雾化元件68之间的距离可以不同于喷嘴76a和雾化元件68之间的距离，以便实现生成具有不同颗粒尺寸的气雾。
阀78、78a可以设置在喷嘴76、76a的上游，阀78、78a调节到喷嘴76、76a的待雾化的材料的流量。阀78、78a可以设置有控制触点80、80a，该控制触点80、80a可以可连接到或连接到控制单元42，使得由控制单元42可以控制到喷嘴76、76a的待雾化的材料的供给。
可以提供泵82、82a，用于经由可选阀78、78a朝向喷嘴76、76a输送待雾化的材料。泵82、82a例如在使用者按压手动致动器时可以由使用者手动地可致动。可替换地，泵82、82a可以是电驱动的。为了能够控制泵82、82a，泵82、82a可以设置有能连接到控制单元42的控制触点84，84a。特别是在控制单元42控制泵82、82a的情况下，阀78、78a是可选择的，以便控制待雾化的材料朝向喷嘴76、76a的流量。例如在使用者手动地驱动泵82、82a的情况下，还可以提供阀78、78a。例如，泵82、82a可以是容积式泵或微泵，例如蠕动泵。泵82、82a也可以由急促吸气致动，使得由急促吸气引起的负压驱动泵。
在泵82、82a的上游，根据示例性实施例设置了用于待雾化的材料的液体储罐34、34a。液体储罐34、34a可以为可填充的或可再填充的或可更换的或者甚至是一次性槽、筒、容器或封闭腔。在液体储罐34、34a为可更换或一次性的情况下，表征期望的颗粒尺寸或雾化参数的信息可以由液体储罐34、34a来提供。
可以设置气体或环境空气温度传感器，以确定电子吸烟装置10的气雾生成部件40的外面的气体环境空气的温度。环境空气温度传感器可以优选地以传输传感器信号的方式连接到控制单元42，为了简化图中未示出该环境空气温度传感器。为了影响颗粒尺寸，控制单元42可以取决于环境温度来控制雾化元件68和/或液体源单元60、60a中的至少一个或者甚至两个。
可替换地或附加地，基于来自温度传感器72的传感器信号，控制单元42可以通过测量达到用于雾化元件68的预定操作温度所必需的时间段来确定环境温度。在该时间段或者长于或者短于预期时，控制单元42可以确定环境温度或者低于或者高于预期，于是可以修改雾化元件68和/或液体源单元60、60a中的至少一个或者甚至两个的参数。例如，在该时间段较短的情况下，控制单元42可以确定环境温度较高，并且可以调节雾化元件68和/或液体源单元60、60a中的至少一个或者甚至两个的操作参数，使得给雾化元件68提供较少的能量和/或通过液体源单元60、60a中的至少一个或者甚至两个提供较少的待雾化的材料。可选地，雾化器26可以包括预加热元件，用于在气体(例如环境空气)导向到混合腔62中之前预加热它，使得导向到混合腔62中的气体具有恒定的温度，该温度不依赖于气雾生成部件40的或电子吸烟装置10的外面的温度。
图4示意性地示出了气体入口元件66的第一示例性实施例。图4的该示例性实施例的气体入口元件66形成有两个入口开口64、64a，它们大小不同、特别是具有不同的内直径。这样的气体入口元件66可以关于混合腔62移动，使得入口开口64、64a中的被选定的一个可以与混合腔62的内部体积连通。例如，入口开口64可以代替入口开口64a与内部体积连通。可替换地，入口开口64、64a中的一个除了入口开口64、64a中的另一个之外也可以与内部体积连通。
图5以示意图示出了气体入口元件166的另一示例性实施例。为了简洁，仅讨论与图4的示例性实施例的不同之处。
图5的气体入口元件166具有圆形的横截面，并且可以形成为圆盘或圆柱。气体入口元件166可以围绕轴线(例如气体入口元件166的中心轴线)可旋转或可转动，以便使选定的入口开口164、164a、164b、164c与混合腔62的内部体积连通。如图5的示例性实施例中所示，气体入口元件166包多于一个(例如四个)入口开口164、164a、164b、164c，它们大小不同。例如，沿着圆形气体入口元件166的顺时针方向D，入口开口164、164a、164b、164c的内直径可以增大。
所分配的待雾化材料可以在小于一秒内由图3中所示的雾化元件68雾化和例如汽化。准备和例如加热雾化元件68并将气雾与气体(例如环境空气)混在一起以形成吸入物，在雾化材料上通常增加不到2秒，使得作为吸入物的待吸入气雾的整个雾化和准备花费不超过2秒。所以，使用者可以在一次急促吸气期间完全吸入生成的吸入物，其花费小于3秒。
优选地，图3中示出的雾化元件68的预定操作温度是恒定的，但是是不同的，以便生成具有不同颗粒尺寸的气雾，且对雾化后的颗粒的气体稀释是恒定的。特别地，改变到雾化元件68的能量供应，且不改变气流。进一步，待分配的材料(例如液体)的预定总量和/或预定操作温度可以由使用者可选择。
图6以示意性横截面视图示出了电子烟10的可能的示例性实施例，该电子烟10具有根据图2和3中示出的示例性实施例中的任一个的气雾生成部件40。液体源单元60和可选的液体源单元60a可以如图3中所绘示地设置在液体储罐34和/或液体储罐34a之间，并且可以取代液体传导件50、52，但为了简化图6中未示出。此外，图4中示出的至少一个气体入口元件66和/或图5中示出的至少一个气体入口元件166可以设置在图6中所绘示的电子烟10的空气入口38的至少一个或全部处，但是为了简化图6中未示出。雾化元件41可以放置在混合腔62中或者不放置在混合腔62中。混合腔62可以不依赖于液体源单元60、60a而设置。图2和3中示出的实施例的另外的元件可以可选地提供，但是为了简化未示出。
图7以如流程图的示意图示出了根据本发明的方法的可能的实施例。为了更好地描述该方法，在可适用的情况下，在下文中使用前述实施例的元件的附图标记。
用于给使用者提供吸入物的方法90从第一方法步骤91起始。在第一方法步骤91中，使用者可以开始在电子吸烟装置10上急促吸气或者可以致动开关或按钮，以便促动气雾生成部件40。
在方法步骤91后，方法步骤92跟随其后，在方法步骤92中生成具有第一颗粒尺寸的第一气雾，并与例如空气的气体混合，以便形成由使用者吸入的吸入物。在第二方法步骤92期间，例如用雾化元件41可以以第一雾化速率雾化液体。可替换地或附加地，为了形成吸入物，可以用稀释气体来稀释例如雾化的液体的气雾，其中稀释气体的量例如由空气源46设定为预定值。
由于雾化速率和/或稀释气体的量，生成具有第一颗粒尺寸的第一气雾。
例如，为了以预定速率雾化液体，用于雾化液体的功率可以设定为预定功率。可替换地或附加地，待雾化的液体的质量(例如它朝向雾化器26的流速)例如再次通过液体源单元60可以设定为预定值，以便生成具有第一颗粒尺寸的第一气雾。
为了用预定量的稀释气体稀释雾化的液体，稀释气体可以经由具有预定内直径的管道输送，和/或可以以预先限定的压力差来输送。
方法步骤93跟随方法步骤92之后，在方法步骤93中生成具有第二颗粒尺寸的第二气雾。所以，连续地执行方法步骤92和93，使得连续地生成第一气雾和第二气雾。在方法步骤92和93之间，执行另一方法步骤94，在方法步骤94中改变雾化速率和/或用于稀释雾化的液体的稀释气体的量。雾化速率或稀释气体的量的操作参数的改变引起所生成的颗粒尺寸的改变。
例如，可以增加或降低用于雾化液体的功率。此外，可以增加或降低待雾化的液体的质量。可替换地或附加地，例如通过添加管道或者通过更换管道可以改变用于输送稀释气体的管道的内直径。管道的内直径优选地由气体入口元件66、166来限定，特别是由入口开口64、64a、164、164a、164b、164c来限定。此外，管道可以包括可变的内直径，其可以在方法步骤94中改变。进一步，附加地或作为改变内直径的可替换方式，可以改变引起稀释气体的流量的压力差，以便增加或降低稀释气体的流量。
可以从相同的液体或从同一液体生成第一气雾和第二气雾。这种液体可以包括尼古丁产品和香料产品。可替换地，第一气雾可以从第一液体生成，第二气雾可以从第二液体生成，其中第一液体不同于第二液体。例如，第一液体为尼古丁产品，且第二液体为香料产品。
方法步骤95跟随方法步骤93。以方法步骤95，用于给使用者提供吸入物的方法90结束。例如，使用者停止急促吸气或释放按钮或开关，使得气雾生成部件40停止生成待吸入的气雾。
在下文中，以示例性方式进一步描述气雾生成部件、电子吸烟装置和方法。
根据本发明的一个方面，提供一种用于电子吸烟装置的气雾生成部件。气雾生成部件包括一个雾化器且优选地刚好一个雾化器或者不多于一个雾化器。雾化器适于连续地生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾。例如，雾化器包括一个雾化器元件且优选地刚好一个雾化器元件或者不多于一个雾化器元件，雾化器元件适于连续地生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾。此外，根据本发明的另一方面，提供一种包括根据本发明的气雾生成部件的电子吸烟装置。而且，根据本发明的还一方面，提供一种用于生成用于使用者的吸入物的方法。为了生成吸入物，连续地生成具有第一颗粒尺寸的第一气雾和具有第二颗粒尺寸的第二气雾。第一颗粒尺寸不同于第二颗粒尺寸。
上述气雾生成部件的优势可以为：为已选的待吸入材料预先选择颗粒尺寸，使得可以将材料输送到吸烟装置的使用者的呼吸系统内的期望位置处。
例如，在待吸入的材料中的第一个为香料产品的情况下，气雾中的香料产品的颗粒尺寸可以被选得大些。例如，大颗粒的尺寸可以大于其他气雾的较小颗粒的尺寸。小颗粒和较大颗粒的尺寸差使得大颗粒的尺寸对应于较小颗粒的尺寸的百分比，其中尺寸差可以从范围内选择，该范围可以通过选择以下列举的任何百分比作为该范围的上限和下限来形成，也就是110％、120％、125％、130％、150％、175％、200％、250％、500％、750％和1000％。这样，较大颗粒的尺寸可以对应于较小颗粒的尺寸乘以上文提到的百分比或者它们之间的值。例如，较大颗粒可以大于5μm，使得第一材料更可能在呼吸道中较高处沉淀(诸如味觉感受器和嗅觉感受器位于的口腔和鼻腔)并更有效地改善使用者的味觉体验。第二待吸入材料可以为尼古丁产品，例如包含一定量尼古丁的产品，其中气雾中的第二产品的颗粒尺寸可以小于第一产品的颗粒尺寸，例如在1和3μm之间，使得含有尼古丁的颗粒更可能沉淀在下呼吸道，在该处到血流的转送最有效。例如，在较小颗粒的尺寸为1μm的情况下，具有5μm尺寸的较大颗粒具有对应于较小颗粒的尺寸的600％的尺寸。
所以，与其中颗粒尺寸不能为尼古丁传递至血液而优化的传统的电子香烟相比，为了实现期望的效果使用者只需要吸入较少的尼古丁。还有，使用者的味觉体验不会受到尼古丁颗粒的有效输送的影响。
颗粒尺寸优选地为气雾中的待吸入材料的典型颗粒尺寸。例如，颗粒尺寸可以为待吸入的产品中的一种的多个颗粒的平均颗粒尺寸，典型地约为1至15μm。可替换地，颗粒尺寸的分布可以使其最大值处于待吸入的产品中的一种的多个颗粒的典型颗粒尺寸。颗粒尺寸可以规定为质量中值粒径(mass median aerodynamic diameter)。
如果期望，可以结合下文中描述的溶液，并且由下文进一步的实施例来改善，除非相反地记载，该进一步的实施例本身在每个情况下都是有优势的。
优选地，气雾生成部件适于在一个雾化周期内连续地生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾。雾化周期可以为持续的周期，在该雾化周期中形成用于两种气雾的材料，且在该雾化周期期间持续地操作雾化器(特别是雾化器元件)。可替换地，雾化周期可以为延续超过雾化器(特别是雾化器元件)的一个操作周期的周期，其中雾化器(特别是雾化器元件)的操作周期可以相互地在它们之间的时间间隔后直接执行。
当根据该发明的电子吸烟装置在使用中时，使用者在电子吸烟装置的吸嘴部分上吮吸。一个吮吸周期可以对应于使用者从电子吸烟装置的一次急促吸气。在急促吸气期间，气雾生成部件执行一个且优选地刚好且不多于一个雾化周期，使得吸入物连续地包括两种气雾，并且由使用者用一次急促吸气轻松地消耗掉。急促吸气的持续时间可以达到5秒，优选地达到3秒。在急促吸气中，通过供应待雾化的液体、雾化液体并将液体与气体(优选地是空气)混合来生成具有不同颗粒尺寸的气雾，以形成吸入物。所以，气雾生成部件的使用者可以在一次急促吸气内吸入两种气雾。
为了生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾，气雾生成部件可以适于从第一预定速率到第二预定速率改变液体(气雾由该液体形成)的雾化速率，使得气雾生成部件适于连续地使用两个不同的预定雾化速率。所以，当执行该方法时，可以改变雾化速率，且可以连续地采用两个不同的预定雾化速率，以便连续地生成不同尺寸的颗粒。
气雾生成部件可以适于通过从第一预定能量到第二预定能量地改变操作能量来改变雾化速率，即通过连续地使用提供给雾化器的不同的预定操作能量。由此，根据该方法，用于雾化液体以形成相应的气雾的功率可以从第一预定功率改变到第二预定功率，以便生成不同尺寸的颗粒。第一预定功率可以用于生成第一雾化速率，因此生成第一颗粒尺寸，且第二预定功率可以用于生成第二雾化速率，因此生成第二颗粒尺寸。通过改变提供给雾化器的操作能量或者用于雾化液体的功率来改变雾化速率可以通过电子件容易地完成。
可替换地或附加地，气雾生成部件可以适于从第一预定质量到第二预定质量改变待雾化和待供给到雾化器的液体的质量，以便改变雾化速率，使得气雾生成部件适于将不同预定量的液体连续地供应到雾化器。由此，可以改变待雾化以形成相应的气雾的液体的质量，并且可以连续地提供不同的预定总量，以便在实施该方法时生成不同尺寸的颗粒。
较大质量的液体与相同液体的的质量(小于该较大质量)相比具有较大的热质量。所以，相比于较小质量的液体，用较大质量的液体可以实现较高的雾化速率。该质量的液体优选地供应到雾化器并在急促吸气中被雾化。例如，所供应的液体的质量可以在急促吸气期间从第一预定质量改变到第二预定质量，使得在第一时间段内可以生成具有第一颗粒尺寸的气雾，且在第二时间段内可以生成具有第二颗粒尺寸的气雾。特别地，可以改变到雾化器的液体流量，使得以到雾化器的液体的第一流量生成具有第一颗粒尺寸的气雾，且以到雾化器的液体的第二流量生成具有第二颗粒尺寸的气雾气溶，流量彼此不同。
气雾可以用稀释气体(例如空气)来稀释，以便形成吸入物。附加地或作为改变雾化速率的替换方式，用于稀释气雾(即雾化的液体)的气体量可以从第一预定量改变到第二预定量，以便连续地生成不同尺寸的颗粒。所以，气体的不同流量、量或总量可以连续地用于稀释，且气雾生成部件可以适于将导向到雾化器中的稀释气体(例如空气)的量从第一预定量改变到第二预定量，以便生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾。由此，气体的不同流量、量或总量可以连续地用于稀释。
大量的稀释气体可以导致高度稀释，使得颗粒彼此相互作用较少，平均颗粒尺寸与较少量的稀释气体相比保持得低些。进一步，稀释气体的较快的流可以导致涡流气体流，其导致颗粒的强的交互性，与较少涡流稀释气体流或根本没有涡流稀释气体流相比其导致较大的颗粒。
为了改变稀释气体的量，输送稀释气体的管道的内直径可以从第一预定直径改变到第二预定直径，以便改变用于稀释气雾的气体量。由此，气雾生成部件优选地适于将引起稀释气体流动到雾化器的压力差从第一预定差改变到第二预定差。
为了改变用于输送稀释气体的管道的内直径，气雾生成部件可以包括具有不同内直径的两个管道，管道交替地可连接到雾化器。可替换地，气雾生成部件可以仅设置有一个管道，该管道的内直径是可改变的。由于用于输送稀释气体的不同内直径，即使在输送稀释气体的压力差恒定下也可以改变流速。此外，流动到雾化器的稀释气体流的雷诺数可以用内直径或者用气体流的其他性质或参数来改变，使得稀释气体流可以从较小或根本没有涡流气体流改变到较大涡流或涡流气体流。
此外，输送稀释气体的压力差可以从第一预定差改变到第二预定差，以便改变用于稀释气雾的气体量。由此，气雾生成部件可以适于将引起稀释气体流动到雾化器的压力差从第一预定差改变到第二预定差。因此，可以连续地采用两个不同的预定压力差。为了改变引起稀释气体的流动的压力差，可以设置具有不同或可变的内直径的阀和/或开口，使用者在吸嘴部分上吮吸时稀释气体通过该阀和/或开口流动。可替换地或附加地，可以设置用于将压力差从第一差改变到第二差的其他元件。
用根据上文描述的任意实施例的气雾生成部件或者电子吸烟装置可以生成两种气雾。所以，气雾生成部件或电子吸烟装置可以适于执行根据任意、选定或所有实施例的本发明的方法。
颗粒尺寸优选地由雾化速率和/或稀释速率来控制。雾化速率可以由施加到雾化元件的电流和/或通过施加到雾化元件的液体的质量来控制。稀释速率可以由雾化周期期间穿过或沿着雾化元件经过的气体量来控制。
在固定的雾化条件和固定的液体注射质量的情况下，颗粒尺寸优选地由用于稀释雾化液体的稀释气体的体积来控制。稀释降低了颗粒彼此碰撞的可能性，从而形成较大颗粒。增大的稀释在颗粒数量和直径方面降低了改变速率。
在气流固定的情况下，较高的雾化速率可以生成较大的颗粒。快速加热可以引起成核点(nucleation points)的形成，并且由于这些气泡逸出液体，它们削弱了防止其他液体分子逸入到气相的分子间作用力，即减小了雾化焓。雾化速率可以由液体质量、雾化器(例如加热线圈)的热质量和所施加的电流来控制。
虽然已经结合目前被认为是实践中的示例性实施例描述了此发明，但是颗粒理解，本发明不限于所公开的实施例，相反地，而是意图覆盖包括在所附的权利要求的范围内的各种变型或等同设置方式。
附图标记列表
D 顺时针方向
P 流路
10 电子烟/电子吸烟装置
12 主体
14 吸嘴部分
16 端部盖
18 电池
20 发光二极管(LED)
22 控制电子件
24 气流传感器
26 雾化器
28 加热线圈
30 芯体
32 中部通道
34，34a 液体储罐
36 空气吸入端口
38 气体入口
40 气雾生成部件
41 雾化元件
42 控制单元
44，44a 信号传导件
46 空气源控制单元
48 信号传导件
50，52 液体传导件
54 输入侧
56 输出侧
58 适配器
60，60a 液体源单元
62 混合腔
64，64a 入口开口
66 气体入口元件
70 控制触点
72 温度传感器
74 信号触点
76，76a 喷嘴
78，78a 阀
80，80a 控制触点
82，82a 泵
84，84a 控制触点
90 方法
91 起始/急促吸气或推动按钮
92 生成第一气雾
93 生成第二气雾
94 改变参数
95 结束
164-164c 入口开口
166 气体入口元件

Claims (21)

1.一种用于电子吸烟装置(10)的气雾生成部件(40)，其包括适于连续地生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾的雾化器(26)，
其特征在于
所述气雾生成部件(40)适于将导向到所述雾化器(26)的稀释气体的量从第一预定量改变到第二预定量，以便生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾，其中
所述气雾生成部件(40)包括具有不同内直径的两个用于输送稀释气体的管道，所述管道交替地可连接到所述雾化器(26)。
2.根据权利要求1所述的气雾生成部件(40)，其中所述雾化器(26)包括一个雾化器元件(41)，其适于连续地生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾。
3.根据权利要求1或2所述的气雾生成部件(40)，其中所述气雾生成部件(40)适于在一个雾化周期内连续地生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾。
4.根据权利要求1或2所述的气雾生成部件(40)，其中所述气雾生成部件(40)适于将形成气雾的液体的雾化速率从第一预定速率改变到第二预定速率，以便生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾。
5.根据权利要求3所述的气雾生成部件(40)，其中所述气雾生成部件(40)适于将形成气雾的液体的雾化速率从第一预定速率改变到第二预定速率，以便生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾。
6.根据权利要求4所述的气雾生成部件(40)，其中所述气雾生成部件(40)适于将提供到所述雾化器(26)的操作能量从第一预定能量改变到第二预定能量，以便改变所述雾化速率。
7.根据权利要求5所述的气雾生成部件(40)，其中所述气雾生成部件(40)适于将提供到所述雾化器(26)的操作能量从第一预定能量改变到第二预定能量，以便改变所述雾化速率。
8.根据权利要求4所述的气雾生成部件(40)，其中所述气雾生成部件(40)适于将待雾化且待供给到所述雾化器(26)的液体质量从第一预定质量改变到第二预定质量，以便改变所述雾化速率。
9.根据权利要求6或7所述的气雾生成部件(40)，其中所述气雾生成部件(40)适于将待雾化且待供给到所述雾化器(26)的液体质量从第一预定质量改变到第二预定质量，以便改变所述雾化速率。
10.根据权利要求1、2和5至8中任一项所述的气雾生成部件(40)，其中所述气雾生成部件(40)适于将引起所述稀释气体流动到所述雾化器(26)的压力差从第一预定差改变到第二预定差。
11.根据权利要求3所述的气雾生成部件(40)，其中所述气雾生成部件(40)适于将引起所述稀释气体流动到所述雾化器(26)的压力差从第一预定差改变到第二预定差。
12.根据权利要求4所述的气雾生成部件(40)，其中所述气雾生成部件(40)适于将引起所述稀释气体流动到所述雾化器(26)的压力差从第一预定差改变到第二预定差。
13.根据权利要求9所述的气雾生成部件(40)，其中所述气雾生成部件(40)适于将引起所述稀释气体流动到所述雾化器(26)的压力差从第一预定差改变到第二预定差。
14.一种电子吸烟装置(10)，其包括根据权利要求1至13中任一项所述的气雾生成部件(40)。
15.根据权利要求14所述的电子吸烟装置(10)，其中所述气雾生成部件(40)适于在一次急促吸气内连续地生成具有不同颗粒尺寸的两种气雾。
16.一种用于给使用者提供吸入物的方法(90)，其中连续地生成具有第一颗粒尺寸的第一气雾(92)和具有第二颗粒尺寸的第二气雾(93)作为吸入物，所述第一颗粒尺寸不同于第二颗粒尺寸，
其特征在于
用稀释气体稀释所述气雾(92，93)，以便形成所述吸入物，用于稀释所述气雾的气体量从第一预定量改变到第二预定量，以生成尺寸不同的颗粒，其中
输送稀释气体的管道的内直径从第一预定直径改变到第二预定直径，以便改变用于稀释所述气雾的所述气体量。
17.根据权利要求16所述的方法(90)，其中雾化速率从第一预定速率改变到第二预定速率，以便生成尺寸不同的颗粒。
18.根据权利要求16或17所述的方法(90)，其中用于雾化的功率和/或待雾化以形成相应的气雾的液体质量从第一预定功率或质量改变到第二预定功率或质量，以生成尺寸不同的颗粒。
19.根据权利要求16所述的方法(90)，其中两种所述气雾用根据权利要求1至13中任一项所述的气雾生成部件(40)生成或者用根据权利要求14或15所述的电子吸烟装置(10)生成。
20.根据权利要求17所述的方法(90)，其中两种所述气雾用根据权利要求1至13中任一项所述的气雾生成部件(40)生成或者用根据权利要求14或15所述的电子吸烟装置(10)生成。
21.根据权利要求18所述的方法(90)，其中两种所述气雾用根据权利要求1至13中任一项所述的气雾生成部件(40)生成或者用根据权利要求14或15所述的电子吸烟装置(10)生成。
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