CN106455727B - 汽化器总成 - Google Patents

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Abstract

一种汽化器总成，包括汽化器和适于保持可汽化液体的基体，其中，所述汽化器包括：形成公共边缘的第一表面和第二表面；第一表面的表面面积大于第二表面；其中，汽化器经由第二表面与基体接触。

Description

汽化器总成
技术领域
本公开涉及一种汽化器总成和包含该汽化器总成的装置。
背景技术
诸如电子烟等装置可包括负责产生气雾的总成，产生的气雾随后被使用者吸入。气雾可通过汽化(蒸发)合适的液体形成。汽化液体随后形成气雾，然后被使用者吸入。气雾也可经由机械手段产生，例如通过使用压电雾化器，或经由加热器产生。
WO2010/045671提供了包括汽化器的装置的一个实例。在该装置中，汽化器可经由汽化器的上主表面接触贮液器。
发明内容
根据第一方面，公开了一种汽化器总成，其包括汽化器和适于保持汽化液体的基体(matrix，基质，板块)，其中，汽化器包括：形成公共边缘的第一表面和第二表面，第一表面具有的表面面积大于第二表面，其中，汽化器经由第二表面与基体接触。
根据第二方面，公开了一种装置，例如电子烟，其包括根据第一方面的汽化器总成。
进一步地，在总体方面，公开了一种汽化器总成，其包括汽化器，该汽化器构造成在与汽化器的纵向轴线基本垂直的方向上被供给可汽化液体。
以下对本公开的描述可适用于上述任何方面，且任何公开内容均不应解释为局限于在该特定部分下讨论的方面或实施方式。
汽化器总成
如本文所公开，一种汽化器总成包括汽化器和适于保持可汽化液体的基体。
汽化器通过使保持在基体内的液体蒸发而产生蒸汽。该蒸发经由加热进行，因此汽化器也可互换地称为加热器或蒸馏器。应理解，形成蒸汽之后，由于蒸汽冷凝，随后会形成气雾。因此，汽化器也可称为气雾形成组件。
汽化器通常为具有至少第一表面和第二表面的三维结构。第一表面和第二表面形成公共边缘。换言之，第一表面和第二表面布置成使得其共享公共边缘。第一表面和第二表面可基本上相互垂直，然而还可以是两个表面之间形成的角度大于或小于90°。
本公开中所说的表面涉及汽化器的由一个或多个边缘封闭的区域。例如，在汽化器基本为矩形的情况下，其具有形成公共边缘的第一表面和第二表面，第一表面和第二表面相互垂直。在汽化器基本为圆形(盘状)的情况下，其具有由圆形边缘封闭的第一表面，所述边缘是以一定角度(例如90°)远离第一表面的第二表面的共同边缘并围绕盘。
关于术语“边缘”，应指出该术语包含倒圆或倒角的边缘，以及在两个表面之间过渡的其它轮廓。
第一表面的表面面积大于第二表面的表面面积。因此，应理解，第一表面通常形成汽化器的上面(或下面，取决于定向)，而第二表面然后可形成汽化器的侧面或端面。然而，只要第一表面和第二表面形成公共边缘，且第一表面的表面面积大于第二表面的表面面积，则对汽化器的特定形状没有特定限制，可以是各种形状。在一个实施方式中，汽化器为片状。在一个实施方式中，汽化器为平面的。稍后将描述合适的汽化器形状和构造的进一步的实例。
汽化器本身可由具有毛细管结构的材料形成。就此而言，且由于与包含可汽化液体的基体接触，毛细管结构用于将待汽化液体分配于整个汽化器。因此，毛细管结构可延伸遍及整个汽化器。替代地，可以使汽化器的特定局部区域具有毛细管结构。
汽化器的毛细管结构可暴露于汽化器的至少一个表面上。换言之，毛细管结构延伸至汽化器表面外部。在毛细管结构暴露于汽化器表面上并与基体接触的情况下，毛细管结构用于将液体从基体抽吸至汽化器。因此，在一个实施方式中，汽化器的毛细管结构暴露于汽化器的至少一个表面上，例如第二表面，或与第一表面形成公共边缘的任何表面。汽化器的毛细管结构可暴露于汽化器的所有表面上。在一个实施方式中，汽化器的毛细管结构暴露于至少汽化器的第二表面上。在优选的实施方式中，汽化器的毛细管结构暴露于至少汽化器的第一表面和第二表面上。在进一步优选的实施方式中，汽化器的毛细管结构暴露于汽化器的所有表面上。
在毛细管结构暴露于汽化器的多个表面(例如第一表面和第二表面)上的情况下，汽化器通过毛细管作用从基体抽吸并汽化液体。就此而言，应理解汽化器中的毛细管孔隙的尺寸将使得其能从基体抽吸液体。汽化的液体经由毛细管结构的暴露部分离开汽化器。就此而言，应理解，第二表面的毛细管结构与基体接触，即便其暴露。因此，汽化液体通过毛细管结构暴露于并通向局部环境的那些区域(例如并入汽化器总成的装置内的腔)离开汽化器。因此，上下文中所说的“暴露”并非指包含暴露毛细管结构的表面无法与除汽化器之外的组件(例如基体)接触。相反，“暴露”指的是毛细管结构延伸至汽化器的外周，以便可通过毛细管结构将液体从外部源(例如基体)抽吸入汽化器内。如果毛细管结构延伸至汽化器表面外部(仅考虑汽化器)，则毛细管结构可视为暴露于该表面上。
在某些情况下，汽化器的至少一个表面不具有暴露的毛细管结构。这可能是因为所讨论的表面不包括毛细管结构，或可能是因为该表面的毛细管结构已完全或部分地被汽化器的另一个组件覆盖。通过将毛细管结构(或其一部分)的暴露限制于汽化器表面的不连续区域，可以使蒸发液体的分布聚集在某些区域内，从而形成蒸汽密度增大的区域，而这会是有利的。
汽化器可具有以下结构中的任何一个：纺织结构、网状结构、织物结构、开孔隙纤维结构、开孔隙烧结结构、开孔隙泡沫或开孔隙沉积结构。所述结构尤其适合为汽化器主体提供高孔隙度。高孔隙度可确保汽化器产生的热量主要用于蒸发液体，因此可获得高效率。可设想所述结构的孔隙率大于50％。在一个实施方式中，汽化器的孔隙率为50％或更大、60％或更大，或70％或更大。开孔隙纤维结构可由例如无纺织物组成，无纺织物可任意压缩，此外还可烧结以提高内聚力。开孔隙烧结结构可由例如通过薄膜铸塑过程产生的颗粒状、纤维状或絮凝状烧结复合材料组成。开孔隙沉积结构可例如通过CVD工艺、PVD工艺或火焰喷涂产生。开孔隙泡沫原则上可从市场上购买，且还可以在薄的细孔设计中获得。开孔隙泡沫的实例是泡沫陶瓷。
在一个实施方式中，汽化器具有至少两层，其中所述层包含以下结构的至少其中之一：板、箔、纸、网、纺织结构、织物、开孔隙纤维结构、开孔隙烧结结构、开孔隙泡沫或开孔隙沉积结构。例如，汽化器可由电热电阻器形成，电热电阻器由与包括毛细管结构的结构结合的金属箔组成。这种构造可以提供这样的汽化器，其中汽化器的其中一个表面不暴露(由于存在金属箔)。在认为汽化器由单个层形成的情况下，这种层可由无纺金属纤维织物形成，首先，这种无纺金属纤维织物会因其电阻而促进加热，其次，其会对液体材料产生毛细管效应。各个层通过热处理(例如烧结或焊接)有利地但非必要地连接至彼此。例如，汽化器可设计成由不锈钢箔和一层或多层不锈钢丝织物(材料，例如AISI 304或AISI 316)组成的烧结复合材料。替代地，汽化器可设计成由至少两层不锈钢丝织物组成的烧结复合材料。层可通过点焊或电阻焊连接至彼此，而非烧结。各个层也可以机械方式连接至彼此。例如，可仅通过折叠单个层来产生双层线纺织网。除了不锈钢，还可以使用例如加热导体合金-尤其是NiCr合金和CrFeAl合金(“坝塔尔合金”)，其比电阻比不锈钢更高。层之间的材料连接通过热处理获得，由于此，层保持彼此接触，即便在不利条件下也如此，例如在汽化器进行加热以及因此引起的热膨胀期间。
汽化器可包括例如铂、镍、钼、钨或钽的导电薄层，所述薄层通过PVD或CVD工艺施加于汽化器的表面。在这种情况下，汽化器可包括不导电材料，例如石英玻璃。替代地，汽化器包括电阻材料(例如碳)，或导电或半导电陶瓷或PTC材料。如果电阻材料为金属材料，则特别有利。金属的展延性大于上述材料。就汽化器在操作期间暴露于热交变负载从而导致引起热膨胀而言，已证明该特性是有利的。金属可更好地补偿这种热膨胀。此外，相比之下，金属具有较高的冲击韧性。无论吸入器组件何时暴露于冲击，均已证明该特性是一个优点。合适的金属电阻材料的实例包括：不锈钢(例如AISI 304或AISI 316)，和加热导体合金，具体而言为NiCr合金和CrFeAl合金(“坝塔尔合金”)，例如DIN材料号2,4658、2,4867、2,4869、2,4872、1,4843、1,4860、1,4725、1,4765和1,4767。合适的汽化器在WO2010/045671也称为复合材料，该专利申请的全部内容通过引证包括在本文内。
汽化器的厚度可为1.0mm或更小，例如0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm或0.5mm。在一个实施方式中，汽化器的厚度可以是50-300μm。汽化器的宽度可为大约1mm至大约10mm。在一个实施方式中，汽化器的宽度选自1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。该尺寸设定的结果是，引入汽化器内部的热量可借助热传导(即在低温梯度下)有效地流动至暴露的汽化器表面，并在此处使液体材料蒸发。此外，已在汽化器内部形成的蒸汽可更容易到达暴露的汽化器表面。这些情况使得蒸发能力进一步提高。在一些实施方式中，汽化器的厚度与第二表面的厚度基本对应。在一个实施方式中，汽化器的厚度基本均匀。
在一个实施方式中，汽化器可包括从第二表面延伸入第一表面的一个或多个狭槽形凹陷。狭槽可延伸横跨第一表面的宽度的一半。替代地，狭槽可延伸得更远。
在一个实施方式中，沿汽化器设置有多个狭槽。狭槽可形成为汽化器上的切口，或可以是冲孔或冲压形成。WO2011/109849中也公开了合适的带狭槽的汽化器，该专利申请的全部内容通过引证包括在本文内。就此而言，存在一个或多个狭槽形凹陷具有限制电流流过汽化器的效果。该限制使得狭槽内顶点周围形成热量产生增加的区域。该局部热量产生增加有助于横跨汽化器形成温度梯度。相似效果也可通过利用不同尺寸的凹陷(不一定是狭槽形)实现，条件是这种凹陷具有限制电流流过汽化器的效果并促进局部温度梯度的形成。相似效果也可通过以绝缘材料代替狭槽/凹陷来实现。
汽化器的纵向和横向尺寸并无具体限制。具体而言，汽化器的纵向尺寸可由并入总成的装置的大小和/或汽化器在所述总成内的定向来决定。为了避免产生疑义，汽化器的纵向尺寸/轴线为长度最大且不一定与装置内的汽化器的定向对应的尺寸/轴线。例如，汽化器总成可在装置内定向成使得汽化器的纵向尺寸与装置的纵向尺寸垂直。替代地，汽化器的纵向尺寸可与装置的纵向尺寸基本平行。
基体
本公开的基体需适于保持可汽化液体。例如，可汽化液体可包含诸如尼古丁等物质，尼古丁与一种或多种其它成分(例如甘油、水或其它所需的成分)结合。
基体的构造使得其在正常环境条件下(例如大气压等)保持可汽化液体，而在与汽化器的第二表面接触的那些区域释放可汽化液体。就此而言，基体可具有毛细管结构，相对于汽化器的毛细管结构，基体的毛细管结构允许当汽化器的毛细管结构与基体的毛细管结构接触时释放可汽化液体。
适合基体的材料包括无纺织物(例如，
Figure GDA0001190490190000071
Kuraray；
Figure GDA0001190490190000072
DuPont)、热塑性聚氨酯(例如，Tecophilic TPU、Lubrizol)、热塑性共聚酯(例如
Figure GDA0001190490190000073
DSM)、三聚氰胺泡沫、开孔聚醚聚脂泡沫、聚烯烃基开孔多孔隙材料、印刷泡沫、硼硅酸盐微纤维玻璃过滤器、天然棉芯、二氧化硅芯、纤维胶毡芯、碳毡、石墨毡、聚丙烯腈纤维(例如
Figure GDA0001190490190000074
Zoltek)、陶瓷纤维(例如
Figure GDA0001190490190000076
3M)；亲水性聚醚嵌段酰胺(例如
Figure GDA0001190490190000075
Arkema)、多孔隙陶瓷和聚脂棉芯或其组合。
基体可构造成具有不同程度的毛细作用。例如，在基体具有管状构造的情况下，与基体内部部分相比，基体外部部分可具有毛细管通道更大的毛细管结构。这种构造有利于液体通过毛细管通道向内前进。因此，在一个实施方式中，基体为管状并具有毛细管结构，其通道在向内的方向上逐渐变小。例如，在基体为圆柱形的情况下，基体的同心部分可具有相对较大和相对较小的毛细管通道，具有较小毛细管通道的部分设置在具有较大通道部分内。
如上所述，基体经由第二表面与汽化器接触。然而，基体可与汽化器在其它额外的表面处接触。此外，可存在一个以上基体，以便至少一个基体与汽化器的第二表面接触，而一个或多个其它基体与其它表面接触。
如上所述，基体通常将包括毛细管结构，在上述情况下，毛细管结构会保持可汽化液体。基体的毛细管结构需至少在与汽化器的第二表面接触的那些区域内暴露，以便可将可汽化液体传输至汽化器。基体不与汽化器接触的部分不一定都需要具有暴露表面。然而应理解，基体的第二表面通常暴露以便通风，从而允许空气进入基体的毛细管结构以代替已提供至汽化器的液体。在一个实施方式中，基体在与汽化器接触的那些区域具有暴露的毛细管表面。如上所述，本文中所说的“暴露”并非指基体的暴露表面不能与未形成基体的一部分的另一个组件(例如汽化器)接触。
对基体的特定形状并无限制。然而应理解，在汽化器和基体整合入装置(例如电子烟)的情况下，基体的形状和尺寸应例如使得装置紧凑。因此，基体可分布在装置的其它组件周围，且可成形为与装置的所需外部或内部轮廓一致，唯一的要求是基体的至少一部分经由第二表面与汽化器接触。还应理解，单个基体可与汽化器的多个表面接触，当然条件是其至少与如以上定义的第二表面接触。在一个实施方式中，基体通过与第一表面形成公共边缘的所有表面而与汽化器接触。在一个实施方式中，汽化器仅经由侧表面(即与第一表面形成公共边缘的那些表面)与基体接触。
在一个实施方式中，基体为管状，例如圆柱形。就此而言，在基体为管状的情况下，其纵向轴线可与其所处的任何装置的纵向轴线平行。在一个实施方式中，管状基体和关联装置的纵向轴线基本对准。在基体为管状的情况下，应理解汽化器可横跨基体延伸以与基体的相对表面接触。因此，汽化器可横跨管状基体形成桥。
如上所述，一个以上基体可与汽化器接触，或单个基体可与汽化器的一个以上的表面接触。例如，在存在多个基体的情况下，可能的是每一个基体均和与第一表面形成公共边缘的表面接触。例如，在汽化器为矩形(3维)且因此具有六个表面(上表面、下表面、第一侧表面、第二侧表面、第一端表面和第二端表面)的情况下，汽化器的第一表面将与上表面或下表面对应(取决于定向)，而第二表面可以是第一侧表面或第二侧表面或第一端表面或第二端表面中的任何一个，然后一个或多个基体可与汽化器的第二表面接触，且一个或多个基体可与汽化器的其余五个表面中的任何一个接触。换言之，至少一个基体与至少第二表面接触，而一个或多个额外的基体可与其余表面接触。然而通常设想至少一部分(优选整个第一表面)，例如上表面或下表面(针对矩形汽化器而言)不与基体接触。事实上，优选的是所述表面基本不与任何其它组件接触(除了电接触和固定接触之外)，以允许有效蒸发液体，并且一旦液体汽化便分配液体。在一个实施方式中，第一表面不与基体接触。在一个实施方式中，汽化器的第一表面与基体之间的任何接触均是最小化的。就此而言，在基体由弹性材料形成的情况下，可能的是与汽化器接触的区域的受压缩程度很小。该很小的压缩程度可使基体的表面以表面接触的程度悬突于第一表面之上。这种接触可认为是不足以在汽化器与基体之间建立有效毛细管联接。因此在一个实施方式中，汽化器的第一表面基本不与基体接触。在存在表面面积与第一表面的表面面积基本相等的相对表面的情况下(例如上表面与第一表面对应的矩形汽化器的下面)，该相对表面也可不与基体接触(或基本上不与基体接触，如以上解释说明的那样)。在基体与第一表面接触的情况下，认为有利的是，第一表面的一部分不与基体或实际上不与汽化器总成的任何其它组件接触。这种布置允许汽化液体经由毛细管结构从第一表面排出。
因此，在一个实施方式中，汽化器总成包括与汽化器的第二表面接触的第一基体和与汽化器的另外的表面接触的第二基体，所述另外的表面也与第一表面形成公共边缘。在一个实施方式中，汽化器具有第二表面和第三表面，其每一个均独立地与第一表面形成公共边缘。在一个实施方式中，第三表面的定向与第二表面相反。在一个实施方式中，汽化器具有第二表面、第三表面、第四表面和第五表面，其每一个均与第一表面形成独立的公共边缘。在一个实施方式中，汽化器包括与第一表面形成独立公共边缘的一个或多个表面。在一个实施方式中，汽化器包括一个以上表面，该一个以上表面的每一个均与第一表面形成独立公共边缘。在一个实施方式中，汽化器包括两个以上表面，该两个以上表面的每一个均与第一表面形成独立的公共边缘。在一个实施方式中，汽化器包括三个以上表面，该三个以上表面的每一个均与第一表面形成独立的公共边缘。在一个实施方式中，汽化器包括四个以上表面，该四个以上表面的每一个均与第一表面形成独立的公共边缘。在一个实施方式中，汽化器包括两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或十个表面，每一个表面均与第一表面形成独立的公共边缘。
在一个实施方式中，汽化器的与第一表面形成公共边缘的多个表面形成基本平行的平面。换言之，第一表面和与第一表面形成公共边缘的多个表面之间形成的角度相同，或基本相同。
应理解，可以有很多汽化器和基体构造。事实上，总成中可存在多个汽化器，其形状/构造相同或不同。
在一个实施方式中，汽化器总成包括两个、三个、四个或更多汽化器。
在总成包括多个汽化器的情况下，多个汽化器可以是层叠构造(彼此上下布置/处于不同平面)，或其可在基本相同的平面内定向。在存在多个汽化器的情况下，每一个汽化器可被一个或多个基体分隔开(例如垂直或水平地夹在其间)。
在一个实施方式中，汽化器总成包括一个汽化器。在一个实施方式中，汽化器总成包括两个汽化器。在一个实施方式中，汽化器总成包括三个汽化器。在一个实施方式中，汽化器总成包括四个汽化器。如上所述，每一个汽化器至少包括第一表面和第二表面，并经由至少所述第二表面与至少一个基体接触。
总成中存在的汽化器可用于支撑总成中存在的一个或多个基体。当装置内存在汽化器时尤其如此。例如，在装置内存在汽化器总成的情况下，汽化器可构造成抵靠装置的表面而保持基体。在存在多个汽化器的情况下，汽化器可将一个或多个基体夹在汽化器之间，从而支撑装置内的基体。同样地，可认为是基体支撑汽化器。因此在一个实施方式中，一个或多个汽化器可由一个或多个基体支撑。具体而言，在基体为管状的情况下，其可由弹性材料形成且其内直径略微小于汽化器的长度/宽度(取决于定向)，以便汽化器可将基体的相对表面桥接，但受基体支撑(由于基体的弹性性质)。替代地，在基体并不特别有弹性的情况下，其仍可用于支撑桥连汽化器，因为汽化器可以其它合适的方式附接至基体。
汽化器负责蒸发基体内存在的液体。因此，汽化器由电阻材料制成/包括电阻材料，当电阻材料连接至电路时，其温度会增大，且因此蒸发与其表面接触的任何可汽化物质。就此而言，汽化器的相对端部可附接至电源(电池)的相应的正端子和负端子。在存在多个汽化器的情况下，每一个汽化器可单独地连接至电源(电池)，或一个或多个导电桥可联结每一个汽化器，且这些桥可与电池的相关端子等电接触。技术人员熟知适合用于装置(例如电子烟等)的电池。例如，设想了可充电电池。
应理解在本公开的上下文中，汽化器与基体之间经由汽化器第二表面的“接触”应理解为充分接触以允许在基体与汽化器之间建立充分的毛细管联接。因此，在本发明的上下文中，不足以建立这种联接的“接触”不被视为“接触”。
如上所述，在进一步的方面，公开了一种如本文所述的汽化器总成的装置。在一个实施方式中，装置可以是电子烟并包括外壳、电源(电池)、汽化器总成、一个或多个LED和一个或多个传感器，传感器检测装置何时使用并激活汽化器总成的汽化器。外壳通常包含装置的其它组件并将其保持在适当位置。
外壳通常包含装置的其它组件，并可设计成提供穿过装置并在装置中存在的一个或多个汽化器的至少一个表面之上的空气通道。替代地，外壳包含的其它组件可构造成提供穿过装置并在装置中存在的一个或多个汽化器的至少一个表面之上的空气通道。事实上，在基体为管状的情况下，管状基体的内壁可用于形成空气通道。通常，空气通道将布置于装置中存在的任何汽化器的至少第一表面之上，但可能的是，外壳/其它组件的设计使得引导气流从装置内存在的任何汽化器的多个表面上方通过。
外壳可分成两个或更多部分。例如，在外壳可分成两部分的情况下，汽化器总成和吸嘴可容纳在电源和第一部分内，而LED和传感器可容纳在第二部分内。外壳的每一个部分可均包含适于允许气流流动通过装置并流动至吸嘴外部的孔口。替代地，装置可构造成使得仅外壳的一个部分(例如第一部分)具有合适的孔口。在一个实施方式中，外壳可分成三部分，在这种情况下，汽化器总成可容纳在外壳的两个不同部分内，将这两个不同部分放在一起可形成汽化器总成。
在一个实施方式中，汽化器总成是第一外壳的一部分，且所述外壳包括吸嘴和用于与另外的外壳部分建立机械连接和电连接的连接器。例如，在本实施方式中，第一外壳可形成包括根据本公开的汽化器总成的雾化烟弹。
可设想包括本公开的汽化器总成的装置(尤其是电子烟)的各种构造。
附图说明
现在将参考以下实施方式描述本公开的各个方面。然而，应理解本公开并不限于每一个特定实施方式，而事实上每一个实施方式的特征可视情况应用于其它实施方式。
图1示出了根据本公开的汽化器100的一部分的透视图。
图2示出了根据本公开的汽化器100的透视图。
图3A、3B和3C示出了根据本公开的汽化器100的平面图和端视图。
图4示出了汽化器100与基体150之间的示例性接触区域。
图5示出了汽化器100与基体150之间的另一示例性接触区域。
图6示出了根据本公开的汽化器200。
图7示出了汽化器100内形成的温度梯度的图形表示。
图8示出了横跨根据本公开的不包含狭槽(左)、7个狭槽(中间)和4个狭槽(右)的汽化器释放的电力的分布。
图9示出了图8所示汽化器的相对温度分布和梯度。
图10示出了整合有根据本公开的汽化器总成的装置7的平面图。
图11示出了图10中的装置7的剖面图。
图12示出了根据本公开的另一汽化器总成的纵向剖面。
具体实施方式
图1示出了根据本公开的第一汽化器100的一部分。汽化器100具有第一表面101和第二表面102。第一表面和第二表面形成公共边缘110。图1还示出了另一表面103，其与第一表面101形成独立公共边缘111，并且还与第二表面102形成公共边缘112。如将从图1可知，第一表面101的表面面积大于第二表面102的表面面积。
图2示出了汽化器100，且在该实例中，汽化器100具有矩形轮廓。应理解，图2所示的汽化器100具有四个表面，每一个表面均与第一表面101形成独立公共边缘。就此，图3A、3B和3C中描绘了第二表面102、第四表面104和第五表面105。
图4示出了汽化器100与基体150之间的相互作用。具体而言，基体150经由第二表面102与汽化器接触。更准确地说，汽化器100的第二表面102接触基体150的表面151。
如上所述，在某些情况下，基体150可与汽化器100的一个以上的表面接触。图5描绘了这种布置，其中基体150的表面151经由第二表面102与汽化器100接触，且基体150的表面153经由第三表面103与汽化器100接触。
图6示出了进一步的汽化器200，其具有第一表面201和多个其它表面202、203、204、205和206，每一个表面均独立地与第一表面201形成公共边缘210、211、213、214和215。应理解，可将图6所示的多个另外的表面中的任何一个视为第二表面。因此，一个或多个基体可经由表面202、203、204、205和206中的任何一个与汽化器接触。如上所述，单个基体可与所述表面中的一个以上接触，和/或可存在一个以上基体，且每一个基体可与所述表面中的一个或多个接触。虽然图6中未描绘，但与表面203相对且平行的表面也可与基体接触。
还应指出，基体无需接触汽化器总成的整个第二表面。然而，这对在基体与汽化器之间建立高度接触(且有可能是液体流动)是有利的。
通过上述内容可以理解，一个或多个基体沿“侧”面(即与第一表面形成公共边缘的一个或多个表面)接触汽化器。由于由第一表面的表面面积大于第二表面的表面面积所导致的构造，该接触面被称为“侧”面。由于当汽化器工作时从基体中抽吸的液体可基本上沿汽化器的整个长度分配而不会损害汽化器的蒸发效率，因此这种构造可特别有利。此外，通过确保汽化器与基体之间经由如本文提到的第二表面接触，可使第一表面不会接触，以便由汽化器汽化的任何液体可自由离开汽化器。在汽化器100、200的总成整合入装置(例如电子烟)的情况下，这通常是有利的，其中穿过装置的气流将从汽化器100、200的第一表面101、201上方通过，且因此由汽化器100、200产生的蒸汽能够更有效地形成气雾。
本总成的汽化器和基体的特定定向的有利之处还在于其跨越汽化器提供分级汽化轮廓。由于液体经由汽化器的“侧”面输送至汽化器，因此横跨汽化器100、200的宽度形成了汽化或温度梯度。在不受理论约束的情况下，该梯度的形成至少部分地是由于汽化器的第二(侧)表面距基体比汽化器的中心距基体更近。因此，液体穿过汽化器该部分的相对流动大于朝汽化器中心的相对流动，因此汽化器在这些区域的温度会更大程度地降低。此外，未加热且通常体积更大的基体形成被加热汽化器的散热器。如果待汽化液体包含多种具有不同沸点的物质，则该汽化梯度特别有利。汽化器100、200内形成的毛细管结构的自然作用将经由侧面(如本文所定义的第二表面)从基体150向内吸引液体，且由于汽化梯度，汽化器会同时蒸发具有不同沸点的多种物质。例如，在待汽化液体包含尼古丁、水和甘油(其每一个均具有不同沸点)的情况下，每一种物质可基本同时汽化，从而使得形成轮廓更均匀的气雾。图7示出了横跨汽化器101形成的梯度的实例。应理解，当汽化器构造成在与汽化器的纵向轴线基本垂直的方向上被供给以可汽化液体时，一般会形成该梯度。
如上所述，本公开的汽化器可包括一个或多个狭槽，该一个或多个狭槽从汽化器的第二表面延伸入第一表面。图8和图9示出了具有这种狭槽的汽化器，其旁边的汽化器不具有这种狭槽。从图8和图9可看出，狭槽的存在会影响电力(电力分布)。当不存在狭槽时，产生的电力和横跨装置/汽化器表面101释放的能量将基本恒定。然而，由于汽化器和基体的定向，这种均匀地产生电力/释放能量不会导致横跨汽化器形成恒定的温度轮廓，如以上解释说明和图7所示的那样。图9再次示出了在汽化器内引起的温度梯度。
然而，当汽化器中包括一个或多个狭槽时，就图8和图9所示的实例而言，横跨汽化器的电力产生/能量释放并不恒定，而是在狭槽尖端周围形成峰。电力产生/能量释放中出现这些峰是由于纵向流过汽化器的电流中断，且这些峰会导致形成温度升高的区域。这在图9中可看到，除了由汽化器和基体的布置引起的温度梯度之外，还引起了进一步的加强温度梯度。设置狭槽有助于使动力产生/能量释放保持远离第二表面，否则(在无狭槽的情况下)在第二表面处能量将立即被基体吸收，如以上解释说明的那样，基体可被视为散热器。因此，狭槽提高了蒸发效率。
如上所述，汽化器总成可包含一个以上基体。具体而言，图10描绘了包括汽化器总成的装置7(例如电子烟)，汽化器总成包括第一汽化器2A和第二汽化器2B，每一个汽化器均经由汽化器的多个表面与各个基体3a、3b、3c接触，每一个表面均与每一个汽化器各自的第一表面形成独立边缘。更准确地说，基体3a经由汽化器2A的第二表面与汽化器2A接触，第二表面与汽化器2A的第一表面形成公共边缘。进一步地，基体3b经由另外的表面与汽化器2A接触，该另外的表面与汽化器2A的第一表面形成独立公共边缘。此外，基体3b经由汽化器2B的第二表面与汽化器2B接触，第二表面与汽化器2B的第一表面形成公共边缘。进一步地，汽化器2B还经由另外的表面与基体3c接触，该另外的表面与汽化器2B的第一表面形成独立公共边缘。如此，在汽化器总成中，多个汽化器可与多个基体配合以提供相互支撑并有效地向汽化器提供液体。
如上所述，汽化器100、2A、2B、200的远端和近端可包括适于提供电接触的部分。在图10中，汽化器的这些部分被描绘为U+和U-。此外，在一些实施方式中，存在桥6，该桥在多个汽化器之间提供电连通以提供可能需要的任何电连接。
图11示出了装置7的剖面轮廓(横向于装置的纵向尺寸)。如上所述，装置7包括汽化器2A和2B、基体3a、3b、3c以及在汽化器2A的上方和下方形成的通道4'、4″和在汽化器2B的上方和下方形成的通道5'、5″。所述通道由汽化器的上主表面和下主表面、基体3a、3b和3c的侧表面以及外壳1的内壁形成。
如上所述，这种布置允许汽化器与汽化器总成内的多个基体配合以提供相互支撑，有效地向汽化器提供液体，并且还提供横跨每一个汽化器形成汽化梯度的能力，同时确保第一表面(图11中描绘的上表面)保持基本或完全无接触。这确保有效地向汽化器上方形成的任何空气通道提供蒸汽。当然，这同样适用于其他表面(图11中描绘的下表面)。
装置7通过装置壁1包围汽化器和基体。装置壁1(也称为外壳)可包含/限定通常见于电子烟的其它特征件/组件：吸嘴；由通道4'、4″、5'、5″相互连接的空气入口和空气出口；电池；用于响应于装置的使用(例如通过吸嘴吸气)而操作装置的PCB、各种传感器和微处理器；和一个或多个LED。图11中描绘的装置7并非旨在限制，且如本文所述的汽化器和基体的任意组合可整合入合适的装置。
装置7一般如下操作：使用者将装置的吸嘴放入口内并吸气，从而使空气流动通过装置。装置内的传感器检测到所述气流(或减压)，然后将装置正在使用的信息中继至微处理器。之后，向汽化器输送电力，且由于汽化器的电阻，汽化器的温度增加。由于汽化器和基体的毛细管结构引起的毛细管效应，且由于汽化器与基体(其包含待汽化液体)之间的接触，液体通过毛细管力从基体被抽吸至汽化器。因此，随着汽化器温度的增加，包含在可汽化液体内的各种物质被汽化。如以上就图7所述，由于汽化器经由第二表面与基体接触，因此横跨汽化器形成了温度梯度。具体而言，汽化器远离与基体接触的表面的温度通常增加。因此，就装置7而言，每一个汽化器2A和2B将表现出其中心处的温度大于与相应的基体3a、3b和3c接触的表面处的温度。在装置操作期间，蒸汽从汽化器2A和2B被排入通道4'、4″、5'和5″内。流动通过装置7的空气也行进通过通道4'、4″、5'和5″，并因此与排出的蒸汽混合。蒸汽冷却并凝结形成气雾，气雾行进通过装置7至吸嘴并被使用者吸入。随着蒸汽从汽化器2A和2B排出，会进一步从基体3a、3b和3c抽吸液体以补给汽化器内存在的液体。一旦使用者停止吸入，装置内的传感器便会检测到流动(或压力)的相对变化，并将此传送至微处理器，之后结束向汽化器供电，汽化器的温度下降，且液体停止被汽化(至少达到与操作期间相同的程度)。替代地，可在已经过一定时间之后(例如，开始吸入后2秒)结束向汽化器供电。在从传感器接收到装置7正在使用的信号之后，微处理器还可以激活其它功能，例如操作一个或多个LED等。
图12示出了根据本公开的汽化器总成的进一步的实施方式。图12中描绘的汽化器总成包括管状基体250和尺寸如图2所示的基体100。具体而言，汽化器100具有第一表面101以及第二表面102和104。第二表面102和104与基体250的表面251和252接触。汽化器100在管状基体250内的定向使得在汽化器100的上方和下方形成空气通道300。基体250可由弹性材料制成。进一步地，基体250的内直径可略微小于汽化器100的宽度，以便汽化器100受基体250支撑(经由例如基体250的摩擦配合/弹性性质)。
以上在说明书中提到的所有出版物均通过引证并入本文。在不脱离本公开的范围和的情况下，对描述的汽化器总成和并入这种汽化器总成的装置进行的各种修改和变型对于本领域的技术人员将显而易见。尽管已结合具体实施方式描述了本发明，但应理解所要求保护的本发明不应过度地局限于这种具体实施方式。事实上，对本领域或相关领域的技术人员显而易见的、对用于实现本发明的所述方式的各种修改均旨在包括于所附权利要求的范围内。

Claims (28)

1.一种汽化器总成，包括汽化器和适于保持可汽化液体的基体，其中所述汽化器包括：
形成公共边缘的第一表面和第二表面；
所述第一表面具有的表面面积比所述第二表面大；
其中，所述汽化器经由所述第二表面而与所述基体接触，其中，所述汽化器由包括毛细管结构的材料形成；
其中，所述汽化器的纵向尺寸与所述汽化器总成的纵向尺寸基本平行，并且其中，所述第二表面在纵向方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的汽化器总成，其中，所述汽化器的形状为片状。
3.根据权利要求2所述的汽化器总成，其中，所述汽化器基本为平面的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的汽化器总成，其中，所述汽化器具有基本均匀的厚度。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的汽化器总成，其中，所述汽化器总成包括一个以上所述汽化器。
6.根据权利要求5所述的汽化器总成，其中，多个所述汽化器为层叠构造。
7.根据权利要求5所述的汽化器总成，其中，多个所述汽化器定向在基本相同的平面内。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的汽化器总成，其中，所述汽化器具有与所述第一表面形成独立公共边缘的第三表面，所述第三表面也与所述基体接触。
9.根据权利要求8所述的汽化器总成，其中，所述第三表面与所述第二表面相对地定位。
10.根据权利要求8所述的汽化器总成，其中，所述第三表面定位成相对于所述第二表面垂直。
11.根据权利要求10所述的汽化器总成，其中，所述第三表面和所述第二表面形成公共边缘。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的汽化器总成，其中，所述汽化器总成包括一个以上基体。
13.根据权利要求8所述的汽化器总成，其中，所述汽化器的所述第二表面与第一基体接触，而所述汽化器的所述第三表面与第二基体接触。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的汽化器总成，其中，所述汽化器由一个或多个基体支撑。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的汽化器总成，其中，所述毛细管结构暴露于所述汽化器的所有表面上。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的汽化器总成，其中，所述毛细管结构不暴露于所述汽化器的至少一个表面上。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的汽化器总成，其中，所述基体不与所述第一表面接触。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的汽化器总成，其中，所述基体由弹性材料制成。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的汽化器总成，其中，所述基体经由每一个表面均与所述第一表面形成公共独立边缘的多个表面而与所述汽化器接触。
20.根据权利要求1至3中任一项所述的汽化器总成，其中，所述基体经由与所述第一表面形成公共顶点的所有表面而与所述汽化器接触。
21.根据权利要求1至3中任一项所述的汽化器总成，其中，所述基体包含可汽化液体。
22.根据权利要求5所述的汽化器总成，其中，所述汽化器总成包括包括两个、三个或四个所述汽化器。
23.根据权利要求21所述的汽化器总成，其中，所述可汽化液体为尼古丁、水和/或甘油。
24.一种包括根据权利要求1至23中任一项所述的汽化器总成的装置。
25.根据权利要求24所述的装置，包括：
外壳；
根据权利要求1至23中任一项所述的汽化器总成；
电源；
一个或多个传感器；以及
一个或多个LED。
26.根据权利要求25所述的装置，其中，所述外壳由第一部分和第二部分组成，且所述汽化器总成容纳在所述第一部分内。
27.根据权利要求24所述的装置，其中，所述装置包括：
外壳，包括吸嘴；
根据权利要求1至23所述的汽化器总成；以及
连接器，用于与另外的组件建立机械连接和电连接。
28.根据权利要求27所述的装置，其中，所述另外的组件为包括电源的外壳。
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