CN107072315B - 电子烟装置及其组件 - Google Patents

Abstract

电子烟装置的贮存器组件包括外壳、进气口、蒸汽出口、与进气口和蒸汽出口连通的空气通道和贮存器。磁性导电电阻加热器元件邻接于空气通道放置。该加热器元件配置为与电源组件的交流发电机电连通。芯子与贮存器连通，并且配置为将蒸发前配方从贮存器抽吸向加热器元件。该加热器元件配置为将蒸发前配方加热到足以使蒸发前配方蒸发并形成蒸汽的温度。

Description

电子烟装置及其组件

优先权声明

本申请要求于2014年10月15日提交的美国临时专利申请No.62/064,065的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

领域

电子烟装置(electronic vaping devices)可以包括配置为加热蒸发前配方以形成蒸汽的加热器。

相关技术的描述

电子烟装置可以包括经由螺纹连接耦合到第二部分的第一部分。第一部分可以是可替换的筒体(cartridge)，而第二部分可以是可重复使用的固定装置。第二部分可以包括电源。第一部分可以包括加热器和蒸发前配方贮存器。加热器配置为将蒸发前配方加热到足以形成蒸汽的温度。

发明内容

至少一个示例性实施例涉及一种包括磁性加热元件的电子烟装置。

在至少一个示例性实施例中，电子烟装置的贮存器组件包括沿纵向方向延伸的外壳、进气口、蒸汽出口、与进气口和蒸汽出口连通的空气通道、贮存器、邻接于空气通道放置的磁性导电电阻加热器元件和与贮存器连通的芯子。磁性导电电阻加热器元件配置为与交流发电机电连通。交流发电机配置为驱动磁性导电电阻加热器元件。芯子配置为将蒸发前配方从贮存器抽吸向磁性导电电阻加热器元件。

在至少一个示例性实施例中，磁性导电电阻加热器元件由包括镍、铁、钼、铬、铝和铜中的至少一种的合金构成。

在至少一个示例性实施例中，磁性导电电阻加热器元件由坡莫合金基磁性材料构成。

在至少一个示例性实施例中，磁性导电电阻加热器元件具有大体上圆形的截面。磁性导电电阻加热器元件大体上可以是弯曲的形状或大体上U形。磁性导电电阻加热器元件可以具有大体上矩形的截面。

在至少一个示例性实施例中，磁性导电电阻加热器元件具有范围从约4mm至约25mm的端对端长度。磁性导电电阻加热器元件具有圆形的截面，圆形的截面具有范围从约0.2mm至约0.5mm的直径。

在至少一个示例性实施例中，磁性导电电阻加热器元件包括与贮存器组件的电接头电连通的导线。贮存器部分的电接头从贮存器组件的密封端突出。

在至少一个示例性实施例中，磁性导电电阻加热器元件由高导磁合金构成。

在至少一个示例性实施例中，电子烟装置的电源组件包括：沿纵向方向延伸的外壳、电源、与电源电连通且配置为在电源供电时产生交流电流的交流发电机以及邻接于电源组件的端部就位的磁性导电电阻加热器元件。磁性导电电阻加热器元件与交流发电机电连通，该交流发电机配置为：当交流发电机被电源供电时，以交流电流驱动磁性导电电阻加热器元件，使得通过磁性导电电阻加热器元件的交流电流的电流密度集中在其外表面处，其导致外表面的温度增加。

在至少一个示例性实施例中，磁性导电电阻加热器元件由包括镍、铁、钼、铬、铝和铜中的至少一种的合金构成。

在至少一个示例性实施例中，磁性导电电阻加热器元件由坡莫合金基磁性材料构成。

在至少一个示例性实施例中，磁性导电电阻加热器元件具有大体上圆形的截面。磁性导电电阻加热器元件可以是大体上弯曲的形状或大体上U形。

在至少一个示例性实施例中，磁性导电电阻加热器元件具有范围从约4mm至约25mm的端对端长度。磁性导电电阻加热器元件具有圆形的截面，圆形的截面具有范围从约0.2mm至约0.5mm的直径。

在至少一个示例性实施例中，磁性导电电阻加热器元件接触电源组件的密封端。磁性导电电阻加热器元件从电源组件的密封端突出。

在至少一个示例性实施例中，磁性导电电阻加热器元件由高导磁合金构成。磁性导电电阻加热器元件可以具有大体上矩形的截面。

在至少一个示例性实施例中，一种从电子烟装置产生蒸汽的方法包括：将一部分蒸发前配方从贮存器抽吸向磁性导电电阻加热器元件，并且通过以交流电流驱动磁性导电电阻加热器元件来使蒸发前配方的至少一些抽吸部分蒸发，交流电流通过与响应于产生信号的电源电连通的交流发电机来提供，使得通过磁性导电电阻加热器元件的电流密度沿着磁性导电电阻加热器元件的外表面集中，以将磁性导电电阻加热器元件的外表面电阻加热到足以使抽吸的蒸发前配方的至少一部分蒸发以形成蒸汽的温度。

在至少一个示例性实施例中，一种电子烟装置包括：蒸发前配方、接近所述蒸发前配方的至少一部分的磁性导电电阻加热器元件、交流电流源以及使加热器元件与该电源响应地连通的布置，使得加热器元件中的磁性和该电源的交流电流加热加热器元件的表面部分，从而使蒸发前配方至少部分地蒸发。电子烟装置具有小于约10mm的统一直径。

附图说明

当结合附图回顾详细说明时，本发明的非限制性实施例的各个特征和优点可以变得更清楚。提供附图仅是为了说明目的，并且附图不应被理解为限制权利要求的范围。除非明确指出，附图不被认为是按比例绘制的。为了清楚起见，附图的各个尺寸可能被放大。

图1是根据至少一个示例性实施例的电子烟装置的截面图。

图2是根据至少一个示例性实施例的电子烟装置的截面图。

图3是根据至少一个示例性实施例的电子烟装置的截面图。

图4是根据至少一个示例性实施例的电子烟装置的截面图。

图5示出了根据至少一个示例性实施例的磁性导电电阻加热器元件和芯子布置的实施例。

图6示出了通过根据至少一个示例性实施例的磁性导电电阻加热器元件的横截面的电流密度。

具体实施方式

本文公开了一些具体的示例性实施例。但是，本文所公开的特定的结构和功能细节仅是出于描述示例性实施例的目的的代表。然而，示例性实施例可以以许多替代形式来体现，并且不应该被认为仅限于在此所列出的示例性实施例。

因此，虽然示例性实施例能够是各种修改和替代形式，但是，其示例性实施例通过附图中的示例来示出，并且将在此详细描述。然而，应当理解的是，没有将示例性实施例限制为所公开的特定形式的意图，相反，示例性实施例要覆盖落在示例性实施例范围内的所有修改、等同形式和替代形式。在整个附图描述中相同附图标记表示相同元件。

应当理解的是，当元件或层被指“在另一元件或层上”、“连接至另一元件或层”、“耦合至另一元件或层”或者“覆盖另一元件或层”时，该元件或层可以直接位于该另一元件或层上，直接连接至、耦合至或覆盖该另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被指“直接位于另一元件或层上”、“直接连接至另一元件或层”、“直接耦合至另一元件或层”时，不存在中间元件或层。在整个说明书中相同附图标记表示相同元件。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个所列举的关联项的任意和全部组合。

应当理解的是，尽管本文所使用的术语第一、第二、第三等可以描述不同元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一区域、层或部分进行区分。因此，下文论述的第一元件、组件、区域、层或部分可以称为第二元件、组件、区域、层或部分，而不背离示例性实施例的教导。

为了易于描述，文中可能使用与空间相关的术语(例如，“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等)以描述如附图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解的是，除附图中所描绘的定向之外，与空间相关的术语意在包括装置在使用中或操作中的不同定向。例如，如果附图中的装置翻转，那么描述为“位于其它元件或特征的下方”或“位于其它元件或特征的下面”的元件将会定向成“位于其它元件或特征的上方”。因此，术语“位于下方”可以包括位于上方和下方的定向。装置可以以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)，并且对本文使用的与空间相关的描述词要相应地进行解释。

本文使用的术语仅出于描述不同实施例的目的，而非旨在限制示例性实施例。如本文所使用的单数形式“一”、“一个”和“所述”意在也包括复数形式，除非上下文中另外明确指出。应进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”是指明了所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在或添加。

本文参考截面图示来描述示例性实施例，所述截面图示是示例性实施例的理想实施例(和中间结构)的示意性图示。这样，可以预期作为例如制造技术和/或公差的结果的图示的形状的变化。因此，示例性实施例不应该被认为限制于本文所示的区域的形状，而是包括例如由制造导致的形状的偏差。附图中所示的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不意在图示出装置的区域的实际形状，也不意在限制示例性实施例的范围。

此外，当词语“大体上”和“基本上”的使用与几何形状相关时，其意在不要求精确的几何形状，而是意在形状的界限在本公开的范围内。当与几何形状的术语一起使用时，词语“大体上”和“基本上”意在不仅包含满足严格定义的特征，而且还包含非常近似于严格定义的特征。

除非另外定义，本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例性实施例所属领域的技术人员通常理解的相同的意义。应进一步理解的是，除非本文中明确定义，术语(包括在常用的字典中定义的那些术语)应该解释为具有与它们在相关技术领域的上下文中的意义相一致的意义，并且不应以理想化的或过于正式的感觉来解释。

当在本说明书中词语“大约”的使用与数值相关时，其意在相关的数值包括所声明的数值附近±10％的公差。此外，当在本说明书中涉及百分比时，其意在那些百分比是基于重量，即，重量百分比。

至少一个示例性实施例涉及一种包括磁加热器元件的电子烟装置。

在至少一个示例性实施例中，如图1和图2所示，电子烟装置60包括贮存器组件(第一或筒体部分)70和电源组件(电池部分)72。电源组件可以是可重复使用的。贮存器组件70包括沿纵向方向延伸的外壳6、进气口44、蒸汽出口24、与进气口44和蒸汽出口24连通的诸如中央空气通道20的空气通道以及贮存器。由磁性材料制成的磁性导电电阻加热器元件99(下文称为“磁加热器元件”99)邻接于空气通道放置，其中，磁加热器元件99通过导线83与交流发电机11电连通。交流发电机11配置为：当交流发电机11被包括在电源组件72中的电源1供电时，以交流电流驱动磁加热器元件99。

外壳6和/或内管62可以由任何合适的材料或材料的组合形成。合适的材料的实例包括：金属、合金、塑料或包含一个或多个那些材料的复合材料，或者适用于食品或药品应用的热塑性塑料，例如，聚丙烯、聚醚酮树脂(PEEK)、陶瓷和聚乙烯。所述材料是轻质的并且是非脆性的。

在至少一个示例性实施例中，如图1和图2所示，贮存器组件70还可以包括嘴端插入件，例如多口嘴端插入件8，其具有两个或更多个离轴的、发散的出口24。在实施例中，嘴端插入件8可以包括四个出口24。替代地，嘴端插入件8可以具有单个出口24。嘴端插入件8与中央空气通道20流体连通。

在至少一个示例性实施例中，电子烟装置60大约与香烟同样大小。电子烟装置60可以是大约80mm至大约110mm长，或者大约80mm至大约100mm长，并且直径多达大约10mm或更大。在至少一个示例性实施例中，电子烟装置是大约84mm长，并具有大约7.8mm的直径。在至少一个示例性实施例中，电子烟装置60的尺寸和形状可以近似于雪茄或烟斗。

在至少一个示例性实施例中，如图1所示，贮存器组件70包括磁加热器元件99。在另一示例性实施例中，如图2所示，电源组件72包括磁加热器元件99。

在至少一个示例性实施例中，芯子28与贮存器22连通。芯子28配置为将蒸发前配方从贮存器22抽吸向磁加热器元件99。磁加热器元件99配置为：当磁加热器元件99被交流发电机11驱动时，将蒸发前配方加热到足以使蒸发前配方蒸发并在空气通道(例如，中央空气通道20)中形成蒸汽的温度。交流发电机11配置为：当被电源1供电时，以交流电流驱动磁加热器元件99，以便使通过磁加热器元件99的交流电流的电流密度集中在磁加热器元件99的外表面处，这导致外表面的温度增加到足以使蒸发前配方蒸发并在空气通道(例如，中央空气通道20)中形成蒸汽的温度。

蒸发前配方是可以转化成蒸汽的材料或材料的组合。例如，蒸发前配方可以是液体、固体和/或凝胶制剂，其包括但不限于水、珠子、溶剂、活性成分、乙醇、植物提取物、天然或人工香料和/或蒸汽形成物(例如，甘油和丙二醇)。

蒸发前配方具有适合于用在电子烟装置60中的沸点。如果沸点太高，则磁加热器元件99将不能够使芯子28中的蒸发前配方蒸发。但是，如果沸点太低，则蒸发前配方可能在磁加热器元件99未被激活的情况下过早地蒸发了。

在至少一个示例性实施例中，贮存器组件70可以是一次性的。贮存器组件70可以在接头205处连接到可重复使用的电源组件72。接头205可以是螺纹连接，或者通过诸如卡合式、凹口式、夹紧式、扣紧式和/或磁性接头的任何其它合适的连接而连接。在关闭接头205时，电源组件72的交流发电机11配置为：当被电源1供电时产生交流电流，以便使通过磁加热器元件99的电流密度集中向磁加热器元件99的外表面，并将磁加热器元件99的外表面电阻加热到足以使抽吸向磁加热器元件99的蒸发前配方蒸发并在空气通道中形成蒸汽的温度。

仍参见图1和图2，贮存器组件70包括纵向延伸的外壳6(例如，圆柱形外管或第一外壳)。外壳6包括一个或多个进气口44。在实施例中，进气口44可以延伸穿过接头205，以便空气供应到外壳6的内部。

设置在外管6内的内管62限定中央空气通道20。中央空气通道20是直的，并与一个或多个进气口44和蒸汽出口24连通。可以有两个与中央空气通道20连通的进气口44。替代地，可以有三个、四个、五个或更多个进气口44。如果有多于两个的进气口，则进气口44位于沿着电子烟装置60的长度和/或围绕电子烟装置60的圆周的不同位置处。另外，改变进气口44的尺寸和数量也可以帮助建立电子烟装置60的希望的抽吸阻力，并且在电子烟装置60的抽吸过程中减少啸声的产生。

在至少一个示例性实施例中，每个进气口44可以包括斜切的入口和成角度的通道。在实施例中，电子烟装置60包括一对进气口44。每个进气口44可以与电子烟装置60的嘴端成一定角度范围的角度，该角度范围是：相对于装置60的纵向轴大约35°至大约55°、大约40°至大约50°、或者大约45°。进气口44的这种布置使电子烟装置60上的抽吸过程中的“啸声”最小化(减弱)和/或减少。

在至少一个示例性实施例中，贮存器22建立在外壳6与内管62之间的环形空间中。环形空间被第一密封件15和第二密封件(或限位止动件)10密封。

在至少一个示例性实施例中，贮存器22包含蒸发前配方，以及可选地，包含存储介质21(即，纤维介质)。存储介质21配置为使蒸发前配方分散在贮存器22中。例如，存储介质21可以包括绕内管62的一层或多层包绕纱布。存储介质21包括外包绕纱布，外包绕纱布围绕与其相同或不同材料的内包绕纱布。在至少一个示例性实施例中，贮存器22的存储介质21由呈松散颗粒、松散纤维或者纺织纤维或无纺纤维形式的氧化铝陶瓷构造成。在另一示例性实施例中，存储介质21由纤维素材料(例如，棉花或纱布材料)或者诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚合物材料构造成。聚合物材料可以呈纺织纤维形式或呈松散纤维束形式。在至少一个示例性实施例中，存储介质21可以是烧结的、多孔的或发泡的材料。

在至少一个示例性实施例中，存储介质21包括纤维材料，所述纤维材料包括棉花、聚乙烯、聚酯、人造丝及其组合。纤维材料的纤维具有尺寸范围从大约6微米至大约15微米(例如，大约8微米至大约12微米或大约9微米至大约11微米)的直径。同样，纤维的尺寸设计为不适于呼吸，并且其截面可以具有y形、十字形、三叶草形或任意其它适合的形状。在至少一个示例性实施例中，贮存器22可以包括没有存储介质21的填充罐。

在至少一个示例性实施例中，芯子28可以由柔软的丝状材料构造成。芯子28包括多个长丝，所述长丝经由长丝之间的间隙空间而具有足够的毛细管作用，以将蒸发前配方从贮存器22抽吸向磁加热器元件99。芯子28可以包括一个玻璃、陶瓷或金属丝的束。芯子28可以包括一起缠绕成单独的束或股的长丝绕组，并且芯子28包括多个这样的束。在至少一个示例性实施例中，芯子28可以包括三个或更多个缠绕的玻璃纤维长丝的束或股。在至少一个示例性实施例中，芯子28可以是多孔体。

在至少一个示例性实施例中，芯子28可以包括具有通常是十字形、三叶草形、Y形或任何其它适合形状的截面的长丝。

在至少一个示例性实施例中，芯子28包括任何适合的材料或材料的组合。适合的材料的实例是玻璃长丝、玻璃纤维长丝以及陶瓷、金属或石墨基材料。芯子28可以具有任何适合的毛细管作用，以容纳具有不同物理性能(例如，密度、粘度、表面张力和蒸汽压力)的蒸发前配方。选择芯子28的毛细管作用和蒸发前配方的性能，以便邻接于磁加热器元件99的区域中的芯子28总是润湿的，以避免磁加热器元件99和/或芯子28过热。

芯子布置的一个优点在于，保护贮存器22中的蒸发前配方不受氧气损伤(因为氧气通常不能经由芯子进入贮存器22)，从而显著降低蒸发前配方降解的风险。另外，通过使用不透明的外壳6，保护贮存器22不受光损伤，从而显著降低蒸发前配方降解的风险。因此，可以保持高的贮存寿命和清洁度水平。

在至少一个示例性实施例中，磁加热器元件99可以是线圈，该线圈至少部分地围绕芯子28。线圈可以完全地或部分地围绕芯子28的圆周延伸，在线圈的匝之间存在或不存在间隔。

在至少一个示例性实施例中，线圈可以接触芯部28。在一些示例性实施例中，磁加热器元件99不接触芯子28。磁加热器元件99邻接于芯子28(与芯子28热连通)放置。磁加热器元件99配置为将芯子28上和/或芯子28中的蒸发前配方加热到足以使蒸发前配方蒸发并形成蒸汽的温度。

在至少一个示例性实施例中，磁加热器元件99由包括镍、铁、钼、铬、铝、铜或其组合的合金形成。在至少一个示例性实施例中，磁加热器元件99可以由坡莫合金基(permalloy-based)磁性材料形成。在实施例中，磁加热器元件99可以由高导磁合金(Mu-metal)形成。磁加热器元件99可以具有圆形的截面，并且可以具有约0.2mm至约0.5mm的直径。磁加热器元件99可以具有约4mm至约25mm的端对端长度。磁加热器元件99可以是U形或弯曲的形状。可以使用其它截面形状和外形。在至少一个示例性实施例中，磁加热器元件99可以具有长形的平面形状，该形状具有矩形的截面。

在至少一个示例性实施例中，芯子28包括横向中间部分228，该横向中间部分228延伸穿过和/或邻接于第一密封件15中的开口和中央空气通道20的入口部分230。芯子28可以包括第一端部29和第二端部31。第一端部29和第二端部31纵向延伸穿过第一密封件15到贮存器22的范围内，从而接触贮存器22中的蒸发前配方。可以在沿着第一密封件15的周长的位置处设置凹口，以容纳芯子28的端部29、31的就位。芯子28可以仅包括一个与贮存器连通的端部29，并且芯子28的部分的就位和路径选择可以与所述不同，只要通过芯子28将蒸发前配方从贮存器22抽吸成接近磁加热器元件99的关系。

在至少一个示例性实施例中，磁加热器元件99与芯子28热连通，并且通过热传导和热对流加热芯子28中的蒸发前配方。在至少一个示例性实施例中，来自于磁加热器元件99的热量可以传递至进入的环境空气流，该环境空气在电子烟装置60使用期间经由电子烟装置60被抽吸，以形成热空气，该热空气仅通过对流加热蒸汽先导。

在至少一个示例性实施例中，磁加热器元件99邻接于中央通道20的入口部分230放置，从而通过设置从磁加热器元件99的位置到多口嘴端插入件8的内部的大体上直的流径来促进更完全的蒸汽形成。这种布置可以避免和/或减少气流和蒸汽流方向的突变，并且避免由于碰撞和其它效应引起的相关损失，其它效应可能以其它方式阻碍蒸汽形成和产生。同样，中央空气通道20最小化和/或减少蒸汽与由内管62构成的贮存器22的壁之间的接触和热传递。

在至少一个示例性实施例中，电源组件72包括沿着纵向方向延伸的外壳6'(第二外壳)，并且包括诸如电池的电源1，该电池1通过交流发电机11和控制电路16与磁加热器元件99电连通。

在至少一个示例性实施例中，控制电路16包括交流发电机11。交流发电机11配置为：当被电源1供电时，通过产生交流电流来驱动磁加热器元件99，从而导致磁加热器元件99电阻加热到希望的(或替代地，预定的)温度一段希望的(或替代地，预定的)时间周期。交流发电机11提供频率为约100kHz至约1MHz的交流电流，其中，该频率基于磁加热器元件99的参数来选择，例如磁加热器元件99的组成(成分)和/或截面直径或形状。

在至少一个示例性实施例中，控制电路16与传感器(例如压力传感器)17响应地连通，该传感器17位于电源组件72的远端部处。传感器17配置为响应于通过蒸汽出口24从电子烟装置60抽吸的空气来产生信号。响应于来自于传感器17的信号，控制电路16与来自于交流发电机11的交流功率循环连通，使得交流发电机11以交流电流驱动磁加热器元件99，并且通过磁加热器元件99的电流密度集中在磁加热器元件99的外表面处，以电阻加热磁加热器元件99的外表面。在贮存器组件70的嘴端插入件8上抽吸(或喷雾)的压降分别通过组件70和72中的邻接于接头205的开口44b和44c并且经由设置在电源1与电源组件72的外壳体6的邻接部分之间的空间而连通到传感器17。隔断61设置在传感器17处或邻接于传感器17，以隔离位于电源组件72的远端处的减压入口44a。减压入口44a用于减小在传感器17的减压入口44a侧上的压力，该压力会以其它方式妨碍传感器17的灵活操作。在至少一个示例性实施例中，传感器17和控制电路16可以是单芯片。该芯片可以是具有电阻和定时电路、输入和输出的集成电路，该输入和输出可以用于导致转换(即，基于喷雾传感器信号从电源向导线供电以及在电量低时导致LED48闪烁等)。

控制电路16可以配置为提供功率循环，该功率循环实现磁加热器元件99的温度的最佳上升和将操作温度维持一段希望的(或替代地，预定的)时间周期。例如，功率循环可以分成两个(或更多)阶段，各阶段具有相应的时间周期T1和T2。在第一阶段(T1)，可以使用较高的交流电流频率和幅值，从而迅速导致磁加热器元件99被加热。在第二阶段(T2)，控制电路16可以为功率循环提供较适中的交流电流频率和/或较适中的交流电流幅值，从而在整个第二阶段(T2)中实现稳定的热效应。通过测试、分析和/或建模，可以建立希望的功率循环。功率循环可以包括多个阶段，使得仅改变幅值或频率，并且可以包括一些阶段，其中，没有功率和/或交流电流被直接通过磁加热器元件99。

控制电路16配置为响应于电源1的电池电压的读数来调节频率、幅值和/或时间周期，从而当电源(即电池)1的电压水平在使用期间下降时维持一致的性能。

喷雾传感器17配置为产生多于一个信号，例如响应于在嘴端插入件8上喷雾或抽吸的量的一系列信号，从而使得控制电路16可以区别信号，以响应于从喷雾传感器17接收的信号来调节当前的功率循环的频率、幅值和/或时间。例如，大量抽吸可能从喷雾传感器17产生第一信号，该第一信号转而将导致控制电路响应地延长当前的功率循环的时间，或者对功率循环进行一些其它调节以提供更大的蒸汽产量。

磁加热器元件99在被激活时使与磁加热器元件99热连通的芯子28的一部分加热少于约10秒或少于约7秒。因此，功率循环(或最大喷雾长度)可以在从约2秒至约10秒(例如约3秒至约9秒)、约4秒至约8秒或者约5秒至约7秒的周期范围内。

替代地，控制电路16可以包括用于个人使喷雾开始的可手动操作的开关。向磁加热器元件99供应的交流电流的时间周期和特征可以根据希望蒸发的蒸发前配方的量来预设置。出于此目的，控制电路16可以被预编程或是可编程的。替代地，控制电路16可以配置为：向交流发电机11供电。以驱动磁加热器元件99直到喷雾传感器17检测到压降。

具有分开的贮存器组件70和电源组件72允许芯子28和贮存器22在贮存器组件70耗尽时被处理掉，并且允许电源组件72是可重复使用的。因此，在不同的嘴端插入件8之间将不存在交叉污染，例如当使用不同的蒸发前配方时。同样，如果以适合的间隔来替换贮存器组件70，则芯子28几乎没有机会被蒸发前配方堵塞。

电源1或电池可以是锂离子电池或其变体之一，例如锂离子聚合物电池。替代地，电池可以是镍金属氢化物电池、镍镉电池、锂锰电池、锂钴电池或燃料电池。在该情况下，成年电子烟吸烟者可以吸电子烟装置60，直到电源1中的能量被耗尽。替代地，电源1可以是可再充电的，并且包括允许电池通过外部充电装置充电的电路。在该情况下，在充电时，电路提供用于预定的喷雾次数的功率，在此之后，电路必须再连接至外部充电装置。

控制电路16还可以包括发光二极管(LED)48，该LED48配置为在磁加热器元件99被激活时发光。LED48在电子烟装置60的远端，从而使得LED48在喷雾期间模仿燃煤的外观。LED48可以布置为对于吸烟者是可见的。另外，LED48可以用于电子烟装置系统诊断。LED48还可以配置为使得个人可以激活LED48和/或为了隐私而使LED48失效，从而如果需要，LED48在电子烟装置的使用期间将不激活。

如图1所示，磁加热器元件99包括在贮存器组件70中。图3示出了如图1所示的贮存器组件70和电源组件72之间的连接的分解图。现在参考图1和图3，贮存器组件70可以在接头205处可连接至的电源组件。当贮存器组件70连接到电源组件72时，贮存器组件70的电接头108电连接至电源组件72的电接头109。贮存器组件70的电接头108从贮存器组件70的密封端263突出，而电源组件72的电接头109从电源组件72的密封端233突出，从而使得它们在电源组件72和贮存器组件70连接时可以配合。在一个实施例中，电源组件72的密封端233和贮存器组件70的密封端263由电绝缘材料制成。贮存器组件70的电接头108通过导线83与磁加热器元件99电连通，而电源组件的电接头109通过控制电路16、喷雾传感器17和交流发电机11与电源1电连通，使得在贮存器组件70和电源组件72连接时构成磁加热器元件电路。

在如图2所示的替代实施例中，磁加热器元件99可以包括在电源组件72中。图4示出了如图2所示的贮存器组件70和电源组件72之间的连接的分解图。现在参考图2和4，贮存器组件70可以在接头205处可连接至电源组件。电源组件72包括磁加热器元件99，该磁加热器元件99通过导线83与电源1、控制电路16、喷雾传感器17和交流发电机11电连通。电源组件包括密封端233。当贮存器组件70连接至电源组件72时，密封端233直接接触贮存器组件70的密封端263，以使得密封端233和263由导热材料制成。因此，磁加热器元件99产生的热量可以从电源组件72热传递至包括在贮存器组件70中的芯子28。在实施例中，磁加热器元件99在物理上接触电源组件72的密封端233，而芯子在物理上接触贮存器组件70的密封端263，使得热量可以通过密封端233、263从磁加热器元件99直接传导至包含在芯子28上的蒸发前配方，以使芯子28上的蒸发前配方蒸发。在实施例中，磁加热器元件99的一部分可以突出穿过密封端233，并且直接接触贮存器组件的密封端263，从而使得热量可以通过密封端263从磁加热器元件99直接传导至包含在芯子28上的蒸发前配方，并且芯子28上的蒸发前配方可以被蒸发。

如图5所示，在实施例中，磁加热器元件99邻接于芯子28。如图所示，导线83电连接至磁加热器元件99，使得导线83可以将磁加热器元件99电连接至电源1、控制电路16、喷雾传感器17和交流发电机11。磁加热器元件99具有沿着芯子28的横向部分228的长度延伸的弯曲的形状。芯子28可以直接接触磁加热器元件99的一部分。在一个替代实施例中，磁加热器元件99的截面可以是U形、矩形，或者具有另一形状。

磁加热器元件99具有约1,000或更大(其中，木材具有1的值，而纯铁具有200,000的值)的高相对磁导率。

图6示出了当磁加热器元件99被交流发电机11供应的交流电流驱动时通过磁加热器元件99的横截面的电流密度。

磁加热器元件99具有圆形的横截面。当交流电流供应通过磁加热器元件99时，通过磁加热器元件99的电流密度600由于集肤效应而集中在磁加热器元件99的外表面699处。集肤效应是交流电流集中在导体的外部部分或“皮肤”(例如磁加热器元件99的外表面699)处或附近的倾向。当交流电流供应通过磁加热器元件99时，随着交流电流的频率增大，电流越来越多地转移到外表面699。

对于简单的形状，包括圆柱形、管形和平面导体，该形状中的每个都可以用作磁加热器元件99的横截面形状，集肤效应的数学描述可以从Maxwell方程推导出。例如，对于携带正弦交流电流的平面导体，电流密度在表面最大，并且其大小随着进入导体的距离而指数地减小。在集肤效应的结果的评估中，经常使用集肤深度或穿透深度δ。更具体地，集肤深度是导体表面下方的深度，在该深度处，电流密度减小至其在表面处的值的1/e(约37％)，并且由下文所示的方程1给出，其中，p是导体的电阻率，ω是电流的角频率，而μ是导体的绝对磁导率。该概念适用于平面固体，但是可以扩展到其它形状，只要导体表面的曲率半径远大于δ。

方程1：δ＝(2p/ωμ)^1/2

根据本文公开的至少一个示例性实施例，磁加热器元件99的截面直径大于磁加热器元件99的集肤深度(δ)601。

在本文的教导下的实践提供了优点，其包括：对于给定的电池，磁加热器元件可以被制成具有更大的横截面积，因此更加固和可控，以便于处理和自动化制造。另外，该教导可以导致提高的操作效率，因为邻接于蒸发前配方的磁加热器元件的表面部分被加热。

尽管实施例被描述成圆柱形，但是，其它适合的形状包括直角形、三角形、椭圆形、长方形或其它截面。

现在将显然的是，本说明书中已经描述了新的、改进的且非显而易见的电子烟装置，该电子烟装置具有将被该领域的普通技术人员理解的足够的特殊性。另外，该领域的技术人员将意识到的是，对于电子烟装置的特征存在修改、变型、替代和等同物，它们实质上不背离本文公开的实施例的精神和范围。因此，意图很明显地在于，落在由随附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的全部这些修改、变型、替代和等同物将被包含在随附权利要求内。

Claims (6)

1.一种电子烟装置的筒体，包括：

沿纵向方向延伸的外壳；

位于外壳中的进气口；

位于外壳中、并通过空气通道与进气口连通的蒸汽出口，其中，空气通道位于进气口和蒸汽出口之间；

位于外壳中的贮存器；

邻接于空气通道放置的加热器元件，加热器元件是磁性导电电阻式的，其中，加热器元件由包括镍、铁、钼、铬、铝和铜中的至少一种的合金形成，加热器元件具有一中部，该中部包括多个U形部分，且加热器具有平面形状、配置成由交流发电机驱动；以及

与贮存器连通的芯子，芯子配置为将蒸发前配方从贮存器抽吸向加热器元件，其中，所述加热器元件仅仅在加热器元件的第一侧与芯子接触。

2.根据权利要求1所述的筒体，其中，加热器元件具有范围从约4mm至约25mm的端对端长度，并且其中，加热器元件具有圆形的截面，圆形的截面具有范围从约0.2mm至约0.5mm的直径。

3.根据权利要求1所述的筒体，其中，加热器元件包括与筒体的电接头电连通的导线，其中电接头从筒体的密封端突出。

4.一种电子烟装置的电源组件，包括：

沿纵向方向延伸的外壳；

电源；

位于外壳中的贮存器；

邻接于电源部段的端部就位的加热器元件，加热器元件是磁性导电的，其中，加热器元件由包括镍、铁、钼、铬、铝和铜中的至少一种的合金形成，加热器元件具有一中部，该中部包括多个U形部分；

与电源电连通的交流发电机，交流发电机配置为在电源供电时产生交流电流，交流发电机配置为以交流电流驱动所述加热器元件，

与贮存器连通的芯子，芯子配置为将蒸发前配方从贮存器抽吸向加热器元件，其中，所述加热器元件仅仅在加热器元件的第一侧与芯子接触。

5.根据权利要求4所述的电源组件，其中，加热器元件具有范围从约4mm至约25mm的端对端长度，并且其中，加热器元件具有圆形的截面，圆形的截面具有范围从约0.2mm至约0.5mm的直径。

6.根据权利要求5所述的电源组件，其中，加热器元件接触电源组件的密封端，或者，加热器元件从电源组件的密封端突出。

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