CN108366621A - 电子吸烟装置的液体供应器 - Google Patents

Abstract

用于电子吸烟装置的液体供应装置具有用于容纳液体的壳体(100)内的液体储存器(110)。壳体(100)内或壳体(100)上的缓冲通道(120)通过端口(130)连接到液体储存器(110)中。密封构件(140)装配在缓冲通道(120)内并在缓冲通道(120)中提供可移动或可滑动的密封。当液体储存器(110)内的气体和/或液体内的气体成分膨胀时，密封构件(140)在缓冲通道(120)内移动以增加液体储存器(110)的有效体积并补偿压力的变化。减少或避免液体储存器中的过压和欠压状态。

Description

电子吸烟装置的液体供应器

技术领域

本发明的领域是用于电子吸烟装置，包括电子香烟的液体供应器。

背景技术

用于电子吸烟装置的一些液体供应器使用具有液体出口端和空气入口的刚性壳体。空气通过空气入口流入壳体，同时液体流出壳体至汽化器以汽化该液体。结果，壳体中的压力通常保持等于环境压力。但是，流入壳体中的空气可能与壳体中的液体混合。在这种情况下，环境温度的升高可能会导致壳体中的过压状态。在某些情况下，壳体内的过压状态可能导致液体从壳体中泄漏出去。相应地，壳体中的负压状态可能会干扰液体流出壳体。

附图说明

图1A是具有直缓冲通道的液体供应器的示意图。

图1B是耦接到锥形通气开口的密封构件的示意图。

图1C是耦接到具有柔性层的锥形通气开口的密封构件的示意图。

图2是具有中央气溶胶通路的液体供应器的示意图。

图3A是具有四个缓冲通道的液体供应器的顶部示意图。

图3B是具有四个缓冲通道的液体供应器的截面示意图。

图3C是具有环形缓冲凹槽的液体供应器的截面示意图。

图4A是具有环形缓冲凹槽和布置在管状壳体的周边上的气溶胶通路的液体供应器的截面示意图。

图4B和4C是示意性图示，其具有布置在壳体的周边上的直气溶胶通路和布置在壳体的周边上的螺旋气溶胶通路。

图5A至5C示出了处于平衡状态、中等过压状态和极度过压状态的的图1A至4C的液体供应器。

图6是具有螺旋缓冲通道的液体供应器的示意图。

图7是具有预张紧缓冲组件的液体供应器的示意图。

图8是中央气溶胶通道电子吸烟装置的示意图。

具体实施例

用于电子吸烟装置的液体供应装置包括封闭用于容纳液体的空间或储存器的壳体,以及缓冲部分或通道。液体和/或气体可以通过连接它们的端口在储存器和缓冲通道之间流动。密封构件可在缓冲通道内移动，同时还对缓冲通道密封。如果壳体中的压力随温度升高而升高，则密封构件沿着第一方向移动，这增加了储存器和缓冲通道中的缓冲通道的有效组合体积。这种运动减少了储存器中的压力，补偿了温度升高引起的压力增加。当环境温度下降时，密封构件沿第二方向移动，这减小了储存器和缓冲通道的有效组合体积。因此，储存器中的压力更好地保持与环境空气压力的平衡。缓冲通道可以是直线形、螺旋形或环形缓冲通道或凹槽。密封构件可以设置为球体、圆柱体或锂基润滑脂的一部分。密封构件也可以由弹性元件预张紧。

首先参考图8，电子烟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8中，圆柱形中空管被示出为具有电池部分和装配12和汽化器/液体供应器部分或装配14的两件式结构。电池部分12和汽化器/液体供应器部分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7.5mm，尽管长度可以为70至150或180mm，直径为5至20mm。

电池部分12和汽化器/液体供应器部分14通常由钢铁或耐磨塑料制成，并与端盖一起作用以提供容纳电子烟10的组件的壳体。电池部分12和汽化器/液体供应器部分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。端盖可以由金属或其它材料制成以不允许光通过。

可以在端盖中、在与圆柱形中空管相邻的出口的边缘处、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和汽化器/液体供应器部分14的连接处设置空气出口。图8示出了设置在电池部分12和汽化器/液体供应器部分14的交会处的一对空气出口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18的另一端的中央腔室中，与汽化器/液体供应器部分14相邻。

气流传感器24用作抽吸检测器，并且检测使用者在电子烟10的吸嘴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响应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也被连接到汽化器26。在所示的示例中，汽化器26包括加热线圈28，该加热线圈28围绕芯30缠绕，延伸穿过汽化器/液体供应器部分14的中央通路32。

线圈28可以被定位在汽化器中的任何位置并且可以横向或平行于液体供应器。芯30和加热线圈28不完全阻塞中央通路32。而是在加热线圈28的任一侧上设置空气间隙，使得空气能够流过加热线圈28和芯30。汽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。在汽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。

中央通路32被圆柱形液体供应器34围绕，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，例如玻璃纤维束，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的中央部分吸取液体供应器34中的液体。

可选地，液体供应器34可以包括浸入液体中的填塞物，其围绕中央通路32，并且芯30的端部邻接填塞物。在其他实施例中，液体供应器34可以包括布置成充满液体的环形腔并且芯30的端部延伸到环形腔中。图1至7的任何液体供应器可以被用在电子烟10中，作为液体供应器34的替代方案。

在汽化器/液体供应器部分14的远离端盖16的后端设置有吸气端口36。该吸气端口36可以由圆柱形中空管汽化器/液体供应器部分14形成，或者也可以在端盖内形成。

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出口，例如空气出口38被吸入电子烟10中，并且通过中央通路32被吸向吸气端口36。空气压力或流速中所产生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激活加热线圈28，使得存在于芯30中的液体被汽化，从而在中央通路32内产生气溶胶(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，该气溶胶通过中央通路32被吸入并被使用者吸入。同时，控制电子装置22还激活LED20，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气溶胶时，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的激活而被转换成气溶胶。

一些电子烟旨在是一次性的，并且电池18中的电力旨在足以使包含在液体供应器34内的液体汽化，然后将电子烟10扔掉。在其他实施例中，电池18是可再充电的并且液体供应器是可重新填充的。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的汽化器/液体供应器部分14可从电池部分12拆卸，并且新的汽化器/液体供应器部分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。

替换液体供应器34可以是以具有中央通路32的烟弹的形式，使用者通过中央通路32吸入气溶胶。在其他实施例中，气溶胶可围绕烟弹32的外部流动至吸气端口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汽化器。例如，汽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，气溶胶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，汽化器可以使用压电汽化器与加热器的组合或在没有加热器的情况下产生气溶胶。

图1A示出了具有直缓冲通道120的液体供应器32。在该示例中的液体供应器32包括管状壳体100，由壳体100的第一部分形成的液体储存器110、由壳体100的第二部分形成的直缓冲通道120，以及装配在缓冲通道120内的密封件140。缓冲通道120被布置在液体储存器110的旁边。缓冲通道120包括第一端121，通过将液体储存器从缓冲通道120分隔开的壁131内的端口或开口130连接到液体储存器110中的第一端121。端口130可替代地位于第一端121上方的中间位置处。缓冲通道120的第二端122处的通气开口133直接或通过电子吸烟装置10的壳体中的开口连接到周围环境。

管状壳体100包括用于将液体递送到汽化器的出口端150。如图1A所示，密封构件140可以是球体，其在缓冲通道120内移动，同时还密封缓冲通道的侧壁，以补偿储存器中的压力变化。在这种情况下，球直径名义上大于缓冲通道的直径，以提供防止液体溢出球的密封。在一些实施例中，球可以允许气体或空气移动通过球或与球一起移动，同时防止液体的类似移动。图1-7示出了处于垂直和直立位置的储存器，使得在密封构件或球下方的缓冲通道120中的整个空间充满液体。缓冲通道120在储存器侧面，例如安装在电子烟中的情况下，缓冲通道120可以完全充满空气或气体。然而，在任何一种情况下，液体供应器100都以相同的方式操作。

如图1B所示，通气开口133的内表面122可以是锥形的以啮合球形密封构件。图1C示出了附接到通气开口133的内侧122的柔性层170，柔性层170在与密封构件140接触时稍微变形并且在密封构件离开柔性层时恢复其原始形状。柔性层170可以是可透气的但不是液体可渗透的，以允许气体或空气移入和移出通气开口133和密封构件之间的缓冲通道中的空间。储存在液体储存器110内的液体通过出口端150被输送到汽化器。出口端150可以设置有环形开口。在图1A所示的示例中，管状壳体100的壁127形成适于装配在液体传导组件160(例如液体传导垫)中的凹部113。

电子吸烟装置10可以具有通过管状壳体100的纵向轴线或沿着管状壳体100的周边设置的气溶胶通道32，以将来自汽化器26的气溶胶通过液体供应器100引导至吸入端36或吸嘴。在图2和3中，直气溶胶通道32延伸穿过管状壳体。在图4A和4C中，螺旋形气溶胶通道33围绕管状壳体的周边延伸。

在图5A中，当液体储存器保持在预定压力时，液体储存器110和缓冲通道120中的液体保持在相同的水平。随着环境温度的增加和液体储存器中气体的膨胀，缓冲通道120内的液体与密封构件140一起上升，如图5B所示。缓冲通道的体积可以被配置为适应例如液体储存器的总体积的图5C示出了极端情况，其中缓冲通道中的液位上升到最高水平，并且密封构件140被推靠并密封缓冲通道120的第二端的通气开口133。当环境温度下降时，缓冲通道中的液位下降，直到压力恢复到原始的预定压力。密封构件可沿缓冲通道的壁滑动以适应压力变化，同时还防止液体泄漏通过密封构件并从通气开口133流出。

在图3A和3B所示的另一个实施例中，四个缓冲通道120A-120D被提供并围绕液体储存器110均匀隔开。其他缓冲通道布置，诸如2、3、5或6个均匀或不均匀隔开的缓冲通道也是可能的变体。缓冲通道120的横截面形状可以是圆形、椭圆形、三角形、正方形、矩形或多边形。可以可选地使用新月形和其他特殊形状，因为可以方便地装配在汽化装置10内。液体储存器可以以可用于电子香烟或汽化装置中的任何形状或构造提供。通常使用圆柱形或环形的形状。

图3C和4A显示了具有环形缓冲凹槽的液体供应器。类似于上述实施例，液体供应装置具有管状壳体200，其形成液体储存器210和围绕液体储存器210的环形缓冲凹槽220。液体储存器通过出口端250以及可选地通过液体引导组件将液体供应到汽化器。环形密封件安装在环形凹槽内。环形缓冲凹槽220具有通过至少一个开口连接到液体储存器210中的第一端，以及具有至少一个环形槽或多个孔的第二端，以将缓冲凹槽直接连接到大气或穿过装置10的壳体连接。

图6示出了具有螺旋缓冲通道321的液体供应器34。在该实施例中，液体供应器34具有管状壳体300，其在出口端350旁边形成液体储存器310，并且在出口端远侧具有螺旋形缓冲通道。螺旋形缓冲通道具有连接到液体储存器310中的第一端321，直接与大气或通过装置10的壳体连接的第二端322。螺旋路径323在第一端321和第二端322之间延伸。螺旋路径323占据液体储存器310的整个径向尺寸D。在该实施例中，螺旋形缓冲通道的第二端322通常沿着管状主体的纵向轴向延伸。螺旋缓冲通道320允许液体供应器的水平布置，使得液体供应器的纵向轴线平行于装置10的纵向轴线。

图7是与上述类似的液体供应器的示意图，并且还包括弹簧加载的密封构件。在图7中，液体供应器包括形成液体储存器410的管状壳体400和经由开口430连接到液体储存器中的缓冲通道420。密封构件440被装配在缓冲通道420内。密封构件440的一侧经由弹性元件421连接到管状壳体的底部并且由弹性元件例如弹簧预张紧。弹簧使得密封构件抵抗由储存器中的压力变化引起的移动。在这种情况下，取决于所选弹簧的弹簧常数，储存器中的压力可被限制在高于和/或低于环境压力的选定范围内。

弹簧加载的密封构件440也可以被用于如图3A和3B所示的用于多个缓冲通道布置的密封构件以及如图3C所示的环形密封构件布置。

密封构件140、240、340和440可以由诸如塑料，金属的刚性材料形成，或者由诸如橡胶、乳胶、硅和合成橡胶的柔性材料形成，或者密封构件可以具有刚性材料芯和柔性材料涂层。密封构件也可以是诸如锂基润滑脂的凝胶状物质。形成管状壳体的材料可以是透明或不透明的。示出的元件(例如液体出口150，液体传导元件160等)的相对位置仅是示例，并且可以根据设计参数而改变。

因此，已经示出和描述了各种实施例。在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改和替换。因此，除了所附权利要求及其等同物之外，本发明不应受到限制。

Claims (28)

1.一种用于电子吸烟装置的液体供应器，包括：

壳体，所述壳体包围用于容纳液体的液体储存器；

缓冲通道，所述缓冲通道连接到液体储存器中；

密封构件，所述密封构件在所述缓冲通道内线性地移动以适应所述液体储存器中的压力变化，同时还保持对所述缓冲通道的侧壁的液密密封。

2.根据权利要求1所述的液体供应器，其中所述缓冲通道和所述液体储存器是邻接的平行圆柱体，所述平行圆柱体被具有连接端口的壁隔开，以允许液体在它们之间移动。

3.根据权利要求1所述的液体供应器，其中所述缓冲通道包括一个或多个螺旋通道。

4.根据权利要求1所述的液体供应器，其中所述缓冲通道包括围绕所述液体储存器的环形通道。

5.根据权利要求1所述的液体供应器，其中所述密封构件包括球体或圆柱体。

6.根据权利要求1所述的液体供应器，其中所述密封构件包括一段润滑脂。

7.根据权利要求1所述的液体供应器，还包括附接到所述密封构件的弹簧。

8.一种电子吸烟装置，包括：

具有入口和出口的壳体、液体供应器、汽化器，以及与所述汽化器电连接的控制电子装置；

其中所述液体供应器包括：

容纳液体的液体储存器；

通过端口连接到所述液体储存器的缓冲通道；

在所述缓冲通道的第一端处的通气开口；以及

密封构件，所述密封构件安置在所述端口与所述通气开口之间的所述缓冲通道内，其中所述密封构件在所述缓冲通道内形成密封并且所述密封构件可在所述缓冲通道内移动以补偿所述液体储存器中的压力变化。

9.根据权利要求8所述的电子吸烟装置，还包括将所述液体储存器与所述缓冲通道分开的壁，以及所述壁中的连接端口，以允许液体在所述液体储存器与所述缓冲通道之间移动。

10.根据权利要求8所述的电子吸烟装置，其中所述缓冲通道包括至少一个螺旋通道。

11.根据权利要求10所述的电子吸烟装置，其中所述螺旋通道围绕所述液体储存器的外表面。

12.根据权利要求8所述的电子吸烟装置，其中所述缓冲通道是圆柱形的，并且所述液体储存器是圆柱形的并且平行于所述缓冲通道。

13.根据权利要求8所述的电子吸烟装置，还包括覆盖所述通气开口的柔性材料。

14.根据权利要求8所述的电子吸烟装置，其中所述通气开口具有波状外形的内表面并且所述密封构件具有互补的内表面。

15.根据权利要求8所述的电子吸烟装置，其中所述壳体包括从所述壳体中的孔到所述通气开口的流动路径。

16.根据权利要求8所述的电子吸烟装置，其中所述液体供应器包括可附接到所述壳体或可插入所述壳体中的烟弹。

17.根据权利要求16所述的电子吸烟装置，其中所述壳体包括圆柱形管，并且所述出口位于所述液体供应器中。

18.根据权利要求8所述的电子吸烟装置，其中所述缓冲通道的体积等于所述液体储存器的体积的1％至5％。

19.根据权利要求8所述的电子吸烟装置，其中所述密封构件是可透气但不是液体可渗透的。

20.根据权利要求8所述的电子吸烟装置，其中所述通气口位于所述缓冲通道的第一端处，并且所述端口位于所述缓冲通道的第二端处。

21.根据权利要求20所述的电子吸烟装置，其中所述缓冲通道和所述液体储存器均为圆柱形，平行且彼此邻接。

22.根据权利要求8所述的电子吸烟装置，还包括在所述液体储存器的与所述通气口相对的一端处的液体出口。

23.根据权利要求8所述的电子吸烟装置，还包括所述液体储存器中的液体出口以及位于所述出口处的液体传导构件的第一端，以及与所述汽化器接触的所述液体传导构件的第二端。

24.根据权利要求8所述的电子吸烟装置，还包括穿过所述液体储存器的中央通路，所述中央通路形成将所述入口连接到所述出口的流动路径的一部分。

25.一种电子汽化装置，包括，

具有入口和出口的管状壳体、液体供应器、汽化器、控制电子装置，以及与所述汽化器和所述控制电子装置电连接的电池；

其中所述液体供应器包括：

容纳液体的圆柱形液体储存器；

通过所述圆柱形液体储存器的中央通路，所述中央通路形成连接所述入口到所述出口的流动路径的一部分；

圆柱形缓冲通道，其在所述圆柱形液体储存器旁边并且平行于所述圆柱形液体储存器，并且所述圆柱形缓冲通道通过端口连接到所述圆柱形液体储存器中；

在所述缓冲通道的第一端处的通气开口；以及

位于所述端口和所述通气开口之间的所述缓冲通道中的密封构件，其中所述密封构件在所述缓冲通道内形成液体密封以防止液体从通气口泄漏，并且所述密封构件可在所述缓冲通道内移动以补偿所述液体储存器中的压力变化。

26.根据权利要求25所述的电子汽化装置，其中所述密封构件包括球体或圆柱体。

27.根据权利要求25所述的电子汽化装置，还包括附接到所述密封构件的弹簧。

28.根据权利要求27所述的电子汽化装置，其中，所述端口位于所述缓冲通道的第一端处，并且所述弹簧被附接至所述缓冲通道的所述第一端处。