CN108135258B - 具有毛细缓冲器的电子吸烟装置 - Google Patents

Abstract

一种电子吸烟装置，其包括毛细缓冲器，该毛细缓冲器具有第一端、第二端、位于第一端和第二端之间的毛细缓冲器部分，以及在第一端和第二端之间形成并通过毛细缓冲器部分的蒸汽通道和液体导管。毛细缓冲器部分可操作地在毛细作用下从液体供应器接收过量液体。

Description

具有毛细缓冲器的电子吸烟装置

技术领域

本发明的领域是电子吸烟装置，并且更具体地是具有防止储存的液体泄漏的改进的电子吸烟装置。

背景技术

诸如电子香烟(电子烟或电子香烟)、电子雪茄、个人汽化器(PV) 或电子尼古丁输送系统(ENDS)的电子吸烟装置是模拟吸用烟草的电池驱动的汽化器。这些装置通过向雾化器供应液体来产生蒸汽。电子烟液是指被雾化以产生蒸汽的液体。电子烟液的主要成分通常是丙二醇(PG)、甘油(G)和/或聚乙二醇400(PEG400)的混合物。通常还包括各种浓度的混有调味剂和尼古丁的酒精。

电子烟液通常以瓶子或预填充的一次性烟弹出售。一些电子烟液烟弹由制造商预填充。在一些情况下，将电子烟液直接填充到烟弹壳体中，而在其他情况下，使用由陶瓷、金属、玻璃和/或碳制成的例如纤维的多孔材料，将电子烟液保持在烟弹壳体中或其他容器中。如果被使用，则多孔材料与芯和/或液体引导结构接触以将电子烟液输送到雾化器。

通常，电子烟液烟弹或容器还含气体，该气体可以来自填充过程，或者可以从液体的挥发性组分中释放出来。由于若干个因素，液体容器内的气体压力可能会增加。如果容器是通气的，而不是压力密封的，那么通过升高气体压力可能会将某些电子烟液从烟弹中挤出，从而导致液体泄漏。因此，需要改进与电子汽化装置一起使用的电子烟液烟弹或液体容器以减少或防止这种泄漏。

发明内容

电子汽化装置被设计为通过在装置的壳体中的液体供应器和雾化器之间使用毛细缓冲器来避免烟液的泄漏。毛细缓冲器具有从液体供应器延伸到雾化器的液体导管，以及用于保持通过气体压力从液体供应器挤出的液体的缓冲空间。缓冲空间可以由缓冲板的阵列形成。空气通道连接到缓冲空间内和通气口。

附图说明

图1是具有毛细缓冲器的电子香烟的透视图；

图2a是图1所示的毛细缓冲器的纵向截面图；

图2b是图2a中所示的毛细缓冲器的B-B截面图；

图2c是图2a的毛细缓冲器的左视图；

图3是具有带有毛细缓冲器部分的液体供应器的电子香烟的透视图；

图4a是图3的毛细缓冲器的纵向截面图；

图5a是另一个毛细缓冲器的纵向截面图；

图5b是图5a的毛细缓冲器的B”-B”横截面图；

图5c是图2a中的毛细缓冲器的左侧视图；

图6是电子香烟的截面图。

具体实施例

如图6所示，电子汽化装置10通常具有壳体，该壳体包括具有端盖 16的圆柱形中空管。该圆柱形中空管可以是单件或多件管。在图6中，圆柱形中空管被示出为具有电池部分12和雾化器/液体储存器部分14的两件式结构。电池部分12和雾化器/液体储存器部分14一起形成具有与传统的香烟大致相同的尺寸和形状的圆柱形管，典型地约为100mm，直径为7.5 mm，尽管长度可以为70至150或180mm，直径为5至20mm。具有可填充的罐的汽化装置可以具有较大的直径，例如直径可达约30或40mm。

电池部分12和雾化器/液体储存器部分14通常由金属或耐磨塑料制成，并且提供容纳电子烟10的组件的壳体。电池部分12和雾化器/液体储存器部分14可被配置成通过摩擦推动配合、卡扣配合或卡口附件、磁性配合或螺纹配合在一起。端盖16被设置在主体12的前端。端盖16可以由半透明塑料或其他半透明材料制成，以允许位于端盖附近的LED 20通过端盖发光。如果没有使用LED，端盖可以由金属或其他不透明材料制成。液体储存器可以可选地与雾化器分离，使得该装置具有三段或部分。

可以在端盖中、在与圆柱形中空管相邻的入口的边缘处、沿着圆柱形中空管的长度的任何位置处，或者在电池部分12和雾化器/液体储存器部分14的连接处设置空气入口。图6示出了设置在电池部分12和雾化器 /液体储存器部分14的交会处的一对空气入口38。

电池18、发光二极管(LED)20、控制电子装置22和可选的气流传感器24被设置在圆柱形中空管的电池部分12内。电池18被电连接到控制电子装置22，该控制电子装置22被电连接到LED 20和气流传感器24。在该示例中，LED 20位于主体12的前端，邻近端盖16，并且控制电子装置 22和气流传感器24被设置在电池的另一端的中央腔室内，与雾化器/液体储存器部分14相邻。

气流传感器24用作抽吸检测器，检测使用者在电子烟10的吹嘴部分 14上的抽吸或吸吮。气流传感器24可以是用于检测气流或气压变化的任何合适的传感器，这样的麦克风开关包括由于气压变化而移动的可变形膜。或者，传感器可以是霍尔元件或机电传感器。

控制电子装置22也被连接到雾化器26。在所示的示例中，雾化器26 包括加热线圈28，该加热线圈28围绕芯30缠绕，延伸穿过雾化器/液体储存器部分14的中心通道32。线圈28可以被定位在雾化器中的任何位置并且可以横向或平行于液体供应器34。芯30和加热线圈28不完全阻塞中心通道32。而是在加热线圈28的任一侧上提供空气间隙，使得空气流过加热线圈28和芯30。雾化器可以替代地使用其他形式的加热元件，如陶瓷加热器，或纤维或网状材料加热器。在雾化器中也可以使用非电阻加热元件，例如声波、压电和喷射式喷射来代替加热线圈28。

在图6中，中心通道32被圆柱形液体供应器34包围，其中芯30的端部邻接或延伸到液体供应器34中。芯30可以是多孔材料，例如纤维束，通过毛细管作用从芯30的端部朝向由加热线圈28围绕的芯30的中心部分吸取液体供应器34中的液体。在具有用于保持电子烟液的中空圆柱形罐的设计中，中心通道32连接到罐中。

液体供应器34可以可选地包括浸泡在围绕中心通道32的液体中的填塞物，其中芯30的端部邻接填塞物。在其它实施例中，液体供应器34可以包括环形腔，其被布置成充满液体并且芯30的端部延伸到环形腔中。

吸气口36被设置在远离端盖16的雾化器/液体储存器部分14的后端。吸气口36可以在雾化器/液体储存器部分14中形成，或者其可以在附接到雾化器/液体储存器部分14的分离的吹嘴中形成。

在使用中，使用者吮吸电子烟10。这使得空气经由一个或多个空气入口，例如空气入口38被吸入电子烟10中，并且通过中心通道32被吸向吸气口36。空气压力的变化由空气流量传感器24检测，空气流量传感器 24产生传递给控制电子装置22的电信号。响应于该信号，控制电子装置 22启动加热线圈28，使得在于芯30中的液体被汽化，从而在中心通道32内产生蒸汽(其可以包括气体和液体组分)。随着使用者继续吮吸电子烟 10，该蒸汽通过中心通道32被吸入并被使用者吸入。同时，控制电子装置22还激活LED 20，使LED 20点亮，通过半透明的端盖16可视，其模拟了传统香烟的末端的发光余烬的外观。当芯30中存在的液体转变成蒸汽时，更多的液体通过毛细管作用从液体供应器34被吸入芯30中，因此可通过随后的加热线圈28的激活而被转换成蒸汽。

一些电子汽化装置是一次性的，具有电力仅足以使包含在液体供应器34内的液体汽化。在液体被消耗后，装置被丢弃。在其他实施例中，电池18是可再充电的并且液体供应是可重新填充的。在液体供应器34是环形腔的情况下，这可以通过经由再填充端口重新填充液体供应器来实现。在其他实施例中，电子烟10的雾化器/液体储存器部分14可从电池部分 12拆卸，并且新的雾化器/液体储存器部分14可被装配有新的液体供应器 34，从而补充液体的供应。在一些情况下，更换液体供应器34可能涉及加热线圈28和芯30的更换，以及液体供应器34的更换。

新的液体供应器34可以是具有中心通道32的烟弹的形式，使用者通过该中心通道32吸入蒸汽。在其他实施例中，蒸汽可围绕烟弹32的外部流动至吸气口36。

当然，除了以上对典型的电子烟10的结构和功能的描述之外，还存在变体。例如，LED 20可以被省略。气流传感器24可以被放置在端盖16 附近，而不是放在电子烟的中间。气流传感器24可以被替换为使得使用者能够手动启动电子烟的开关，而不是响应于检测到空气流量或空气压力的变化。

可以使用不同类型的雾化器。例如，雾化器可以具有浸泡在液体中的多孔体内部的腔内的加热线圈。在这种设计中，蒸汽通过多孔体内的液体的蒸发而产生，通过加热多孔体的线圈的激活或者通过加热的空气通过多孔体上方或者穿过多孔体。可替代地，雾化器可以使用压电雾化器与加热器的组合或在没有加热器的情况下产生蒸汽。

图1是电子汽化装置11的透视图，该电子汽化装置具有毛细缓冲器 101、附接到毛细缓冲器101的第一端33的液体供应器34、附接到毛细缓冲器101的第二端35的雾化器26，以及保持毛细缓冲器、雾化器和液体供应器的第一壳体。如图6所示，装置11通常还具有包含电池和电子器件的第二壳体。

如图2a至2c所示，毛细缓冲器101包括从第一端33通过毛细缓冲器延伸到第二端35的液体导管112。还提供穿过毛细缓冲器的蒸汽通道32，并且其可以与液体导管112同轴。电子烟液可以通过毛细缓冲器并通过液体导管被传送到雾化器26。通过雾化器26产生的蒸汽通过蒸汽通道32朝向吹嘴或吸气口36输送。

蒸汽通道32可以与电子烟的管状壳体同轴。在其他设计中，蒸汽通道32可以偏离中心轴线或采取其他形状而不是直管形状。蒸汽通道和液体导管可以是平行的。

在图2a中，毛细缓冲器101具有缓冲板部分111，缓冲板部分111具有在缓冲板1110之间形成的缓冲空间阵列1120。缓冲板1110之间的间隔可以是均匀的或变化的。缓冲板1110可以彼此平行并垂直于壳体的中心纵向轴线。相邻缓冲板之间的典型间隔可以为0.05～2mm，并且更优选为 0.1～0.7mm，或者约0.5mm。如图2b所示，毛细狭缝113被切入毛细管缓冲器部分111的缓冲板1120中。毛细狭缝113从靠近第二端35的最后一个缓冲板延伸到靠近第一端33的第一个缓冲板。毛细狭缝113b的宽度为 0.01-0.5mm，更优选地为0.05-0.2mm，或者约0.1mm。

在毛细缓冲器101的第二端35上提供通气孔114。通气孔114连接到缓冲空间1120中并且连接到壳体中的壳体通气孔。空气通道115延伸穿过所有的毛细缓冲板，使得每个毛细缓冲空间被连接到通气孔114。这允许空气在任何缓冲空间和通气孔114之间双向流动。如使用在这里的连接意味着布置成允许元件之间的流动。

如图2b和2c所示，毛细狭缝113可以垂直于缓冲板1110延伸，或者毛细狭缝113可以相对于缓冲板成一定角度形成。空气通道115可以设置成与毛细狭缝113的位置径向相对。

毛细缓冲器101可以在第一端33和第二端35处具有凸缘116，用于将其安装在壳体内。密封剂可用于增强毛细缓冲器和壳体之间的密封。

毛细缓冲器101的第二端35可以具有由环形壁形成的用于接收液体引导结构400的凹部。液体引导结构400阻挡在蒸汽通道32和缓冲板部分之间形成的液体导管112，并且吸收通过液体导管112供应的电子烟液。通气孔114可以作为槽设置在环形壁上。

当毛细缓冲器和液体供应器被安装在电子烟或汽化装置的壳体中时，来自液体供应器34，例如液体烟弹或液体储存器的电子烟液移动通过液体导管112b以及可选地液体引导结构400，如图2a所示。在正常情况下，电子烟液穿过液体导管112并达到和饱和液体引导结构400。如果液体容器中的压力显著上升，例如在高环境温度下，液体将被挤出容器并沿着狭缝113流入毛细缓冲器部分内的缓冲空间1120。缓冲空间1120内的空气通过空气通道115和通气孔114被挤出毛细缓冲器101。结果是，缓冲空间1120可以容纳来自液体烟弹或容器34的过量的电子烟液，使得通过液体导管112的液体流量保持与正常情况下的相同。

当液体供应器34内的电子烟液被消耗时，液体容器内的压力可能降低，空气通过空气通道从空气通孔114吸入进入缓冲空间1120，然后通过毛细狭缝113进入液体供应器34。如果缓冲空间1120填充有电子烟液，则电子烟液也将被吸入液体容器中。由于狭缝的宽度小于一个缓冲空间的宽度，缓冲空间内的电子烟液将在毛细作用下完全通过毛细狭缝113被吸入到液体供应器。因此，缓冲空间1120将随着电子烟液的消耗而被清空，并且随后将准备好用于下一个电子烟液供应周期。

在另一个实施例中，毛细狭缝113和通气孔114可以被设置在毛细管缓冲器的同一端上，尤其是在毛细缓冲器的第一端33上，从而液体导管和蒸汽通道可以从毛细缓冲器移除。在这种设计中，雾化器可以被布置在电子烟液附近或内部，并且电子烟液可以在雾化器处消耗而不移动通过毛细缓冲器，其具有在液体供应处或内部产生的蒸汽。

在图3和4a中，液体供应器100具有靠近壳体的第一端的液体供应器部分101a。液体供应器34和毛细缓冲器部分101b与液体供应器部分101a邻接。液体供应器还包括液体导管和蒸汽通道32，它们都从装配的第一端延伸通过液体供应器部分101a和毛细缓冲器部分101b，到装配的第二端，以连接雾化器26以及可选地吹嘴300。液体从液体供应器被引导至雾化器26，并且在雾化器26处产生的蒸汽流向吹嘴或吸气口36。图3 中的蒸汽通道32可以与壳体同轴布置。在其他设计中，蒸汽通道32可以偏离中心轴线或采取其他形状而不是直管形状。

在一些实施例中，液体供应器部分101a和毛细缓冲器部分101b可以如图3和4a所示形成为一体。或者，它们可以单独形成并且经由连接机构彼此连接，例如螺纹或卡扣配合连接，如图3和4a所示。两个部分都可以由金属或塑料材料制成。壳体可能是透明的。图4a示出了附接到毛细缓冲器的液体供应器部分，如可以在图6中所示的装置中使用的那样。

在图5a至5c中，毛细缓冲器部分101b也可以被配置为具有多个毛细通道1130b，而不是平行的缓冲板。毛细通道1130b可被布置成平行于蒸汽通道32或与蒸汽通道成一定角度。毛细通道通过形成在毛细缓冲器部分101b的第二端处的远端缓冲空间1121b，以及经由设置在缓冲部分34 的一端上的通气开口而排放到环境中。毛细通道1130b与液体烟弹通过形成在毛细缓冲器部分101b的第一端处形成的近端缓冲空间1122b并经由形成在第一端上的毛细狭缝113b连接。毛细通道1130b的横截面可以是圆形、椭圆形、正方形、三角形、矩形、星形、六边形、八边形或其他形状。毛细通道的直径可以小于0.2毫米。

从上文中可以理解，为了说明的目的，本文已经描述了本发明的具体实施方式，但是可以在不偏离本发明的范围的情况下进行各种修改。因此，除了所附权利要求之外，本发明不受限制。

Claims (19)

1.一种电子汽化装置，包括

壳体；

在所述壳体内的雾化器；

在所述壳体内的毛细缓冲器，所述毛细缓冲器具有第一端和第二端，蒸汽通道和液体导管在第一端和所述第二端之间穿过所述毛细缓冲器；

液体供应器，其连接到所述液体导管中，所述毛细缓冲器位于所述液体供应器和所述雾化器之间，并且所述蒸汽通道通向所述雾化器；

所述毛细缓冲器具有多个缓冲空间，用于保持由于所述液体供应器内的压力增加而从所述液体供应器移出的液体。

2.根据权利要求1所述的电子汽化装置，其中所述多个缓冲空间在多个缓冲板之间形成，并且空气通道连接到所有所述缓冲空间。

3.根据权利要求1所述的电子汽化装置，还包括位于所述毛细缓冲器的所述第一端的凹部中的液体引导结构。

4.根据权利要求2所述的电子汽化装置，还包括横穿所述缓冲空间的毛细狭缝，其中所述空气通道与所述毛细狭缝的位置相对。

5.根据权利要求1所述的电子汽化装置，所述蒸汽通道在所述液体导管内或所述蒸汽通道与所述液体导管并排设置。

6.根据权利要求1所述的电子汽化装置，还包括在液体供应器中的纤维材料。

7.根据权利要求1所述的电子汽化装置，所述毛细缓冲器和所述液体供应器包括单个组件。

8.一种电子汽化装置，包括

具有出口的壳体；

在所述壳体内的雾化器；

液体供应器，其被设置成向所述雾化器提供液体；

位于所述液体供应器和所述雾化器之间的所述壳体中的毛细缓冲器，所述毛细缓冲器具有从所述液体供应器延伸到所述雾化器的液体导管，并且所述毛细缓冲器具有多个缓冲空间，用于保持由于所述液体供应器内的压力增加而从所述液体供应器挤出的液体。

9.根据权利要求8所述的电子汽化装置，其中所述毛细缓冲器包括形成所述缓冲空间的多个间隔开的缓冲板。

10.根据权利要求9所述的电子汽化装置，还包括连接到所有所述缓冲空间的空气通道，以及横穿所述缓冲空间的毛细狭缝。

11.根据权利要求10所述的电子汽化装置，所述毛细狭缝具有0.05至0.2mm的宽度。

12.根据权利要求10所述的电子汽化装置，其中所述毛细狭缝平行于所述装置的纵向轴线。

13.根据权利要求10所述的电子汽化装置，所述毛细狭缝从所述空气通道径向偏移。

14.根据权利要求10所述的电子汽化装置，其中所述缓冲板彼此平行且垂直于所述毛细狭缝。

15.根据权利要求10所述的电子汽化装置，还包括被连接到所述空气通道的所述毛细缓冲器中的通气孔，所述通气孔连接到壳体通气孔，以允许所述空气通道中的双向气流。

16.根据权利要求10所述的电子汽化装置，所述空气通道与所述毛细狭缝径向相对。

17.根据权利要求10所述的电子汽化装置，蒸汽通道位于所述液体导管内。

18.根据权利要求10所述的电子汽化装置，蒸汽通道与所述液体导管并排设置。

19.根据权利要求8所述的电子汽化装置，所述电子汽化装置具有所述多个缓冲空间，用于保持多个排放到环境的通道所供出的液体。

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