CN109924547B - 用于吸入器、特别是电子烟产品的蒸发器设备及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于吸入器（27）、特别是用于电子烟产品的蒸发器设备（1），所述蒸发器设备包括具有一个或多个加热元件（15）的电蒸发器（3），用于蒸发由所述蒸发器（3）输送的液体。蒸发器设备（1）的特征在于，载体（2）由层系统形成，所述层系统包括聚合物膜（201）和与所述聚合物膜（201）面接触的至少一个金属箔（202），所述聚合物膜（201）具有流体可通过的至少一个第一开口（204），所述金属箔（202）具有与所述第一开口（204）连通的流体可通过的至少一个第二开口（205），以及所述金属箔（202）构造所述加热元件（15），其中所述加热元件（15）布置成限界所述第二开口（205）。

Description

用于吸入器、特别是电子烟产品的蒸发器设备及制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于吸入器、特别是电子烟产品的蒸发器设备，其包括具有用于蒸发由蒸发器供给的液体的一个或多个加热元件的电蒸发器。本发明还涉及相应的吸入器，蒸发器单元和用于吸入器的胶筒（Kartusche）以及用于制造蒸发器设备的方法。

背景技术

目前的电子香烟如今使用基于芯-螺旋原理的一至五个蒸发器头。除了广泛传播的灯芯-螺旋电子香烟之外，作为其他应用还存在液体直接在液体表面上的面蒸发，例如参见专利申请DE 10 2016 120 803.5。在通过丝网（也被称为网）加热的情况下，会在蒸发器表面形成非均匀温度场，因为热功率虽然在网面上是基本上恒定，但是由于局部不同的液体补充推送以及甚至可能会是局部干燥，所以散热是非常不均匀的。

通过与温度相关的加热器电阻可以调节蒸发器温度。然而，由于以这种方式仅检测到在整个加热器表面上平均的温度，因此可以仅检测到由于干燥导致的非常大的局部温度升高。此外，随后的加热功率的降低也会影响适当的调温区域并降低那里的温度，从而减少产生的蒸汽量。

如专利申请DE 10 2017 111 119.0中所述，将蒸发器表面划分成单个的、单独调节的区域减少了这些问题。在专利申请DE 10 2016 120 803.5中描述了具有可分离区域的扁平蒸发器的可能的实现方案。然而，那里描述的硅-MEMS技术相对昂贵。此外，蒸发器芯片的各个通道必须与相应的调节电子设备电连接，这导致安装成本增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸发器设备和制造方法，其允许在高的气溶胶或蒸汽品质和气溶胶或蒸汽强度的情况下最具成本效益的制造。

本发明利用独立权利要求的特征实现了该目的。

本发明提出用聚合物膜和与聚合物膜进行面接触的至少一个金属箔构成的层系统形成载体，该聚合物膜具有流体可通过的至少一个第一开口，所述金属箔具有与所述第一开口连通的流体可通过过的至少一个第二开口，并且金属箔形成加热元件，其中加热元件布置成限界第二开口。

本发明已经认识到，通过基于具有层结构的膜的加热器可以实现面蒸发，这能够实现高品质的蒸发或气溶胶的形成以及还有所述加热器的具有成本效益的制造。由层系统通过至少聚合物膜和金属箔形成的载体是基于膜的，并且加热元件直接施加到载体上，载体也可以称为电路载体。聚合物膜和金属箔之间的面接触产生了复合体，其具有电绝缘区域以及导电区域，以允许载体的合适布局并且因此允许电气和/或电子部件的适当连接。

根据本发明设置为，聚合物膜的第一开口和第二聚合物膜连通，以便允许通过载体运输流体离开。因此，优选地，第一开口布置在可以配设给第二开口的区域中。加热元件由金属箔的限界第二开口的区域形成，以便实现流过载体并向蒸发器输送的液体的蒸发或气溶胶形成。

优选地，金属箔至少在不接触所述聚合物膜的区段和/或加热元件处具有钝化涂层，以防止触发所述金属箔的组分。优选地，钝化涂层或钝化由非金属和温度稳定的材料（例如二氧化硅，石英玻璃，或氮化硅）形成，这些材料例如可以通过低温沉积来施加。在其他实施方式中，也可以考虑温度稳定的聚合物（例如聚对二甲苯）或具有贵金属（例如金）的加热元件的电镀涂层。

有利地，载体包括金属层，该金属层在与金属箔相对置的侧上接触聚合物膜，以便能够例如由不同材料制造加热元件和导体轨道。金属层优选设置有钝化涂层以防止触发金属层的组分。

优选地，载体具有至少一个用于电接触电子构件的触点，以便能够连接电子部件、例如集成的控制/调节装置。触点可以例如实施为焊接触点或插接触点。优选地，触点延伸穿过载体的多个层或膜。例如，触点可以基本上由聚合物膜机械地保持，但是接触金属箔并且优选地接触金属层，以确保载体的导电层和安装在触点中/上的电气/电子部件之间的电连接。

优选地，载体具有不同厚度的区域，以便考虑结构机械条件和电气条件并且能够实现蒸发器设备的灵活和多样的设计。

载体优选地具有不同弯曲刚度的区域，以便能够将载体接入到多个吸入器中。优选地，载体设计为刚挠性基底，其具有彼此电连接和/或机械连接的柔性和刚性区域。在其他实施方式中，基于膜的载体是完全刚性的或柔性的。

在一个优选的实施方式中，所述载体包括用于标准化连接液体罐的液体接口，其中，所述流体接口与所述第一开口和/或第二开口连通，以实现所述蒸发器设备到所述液体罐或可能到多个可更换的流体罐的直接接入。优选地，载体具有至少一个通孔，用于从液体接口运输液体至蒸发器，以便实现从所述液体罐运输流体至蒸发器和/或从蒸发器运输被蒸发的流体至空气流中。通孔优选地由第一开口和第二开口形成。

在一个优选的实施方式中，在所述载体的棱处构造有电插接连接部，其设置用于与吸入器的基部的对应的插接连接部的可逆相互作用以及用于将电能供给给蒸发器设备，和/或用于接收针对蒸发器设备的控制信号，以便将蒸发器设备有成本效益地集成到吸入器中。

在一个优选实施方式中，用于控制和/或调节蒸发器设备的电子控制装置保持在载体上，以便能够接收电子部件、例如集成的控制/调节装置。

本发明还涉及一种用于吸入器的蒸发器单元，其包括蒸发器设备和用于将流体输送到蒸发器的毛细元件。

在一个优选的实施方式中，毛细元件至少部分地延伸穿过所述第一开口和/或第二开口，以便实现例如从液体罐可靠且与定向无关地输送流体至蒸发器。

本发明还涉及一种用于吸入器的胶筒，其至少包括蒸发器设备、液体罐，以便能够将根据本发明的蒸发器设备集成到标准化的构件中。优选地，载体或其第一开口和第二开口与液体罐连通，以确保流体运输到蒸发器。更优选地，蒸发器设备（例如在载体上）被施加到液体罐上以产生直接接触。优选地，该接触由用于流体输送的毛细元件和/或液体接口促成。

此外，本发明涉及一种用于制造根据本发明的蒸发器设备的方法，该方法由以下步骤组成：

- 聚合物膜和金属箔以平面方式彼此连接，

- 结构化金属箔以构造第二开口、印制导线和/或加热元件，以及

- 将聚合物膜结构化以构造第一开口。

所提到的制造步骤可以以任何顺序实施。特别地，已经结构化的薄膜可以以面的方式彼此叠合。

优选地，金属层在聚合物膜的与金属箔相对置的侧上与聚合物膜连接。在优选的实施方式中，金属箔和/或金属层设置有钝化涂层。

附图说明

下面将参考附图根据优选实施方式阐述本发明。其中：

图1是在本发明的一个实施方式中的电子烟组件的示意图;

图2和3是本发明实施方式中的层结构载体的示意图；和

图4是在本发明的实施方式中具有触点的层结构载体的示意图。

具体实施方式

在图1中示出的吸入器27包括蒸发器设备1，用于从胶筒19中的一个或多个液体罐6蒸发一种或多种液体，并且包括有利的可重复使用的基部20。

蒸发器设备1有利地包括基于膜的载体2，其与液体罐6连接或可连接。蒸发器设备1具有一个蒸发器3或多个蒸发器3，其用于由一个或多个蒸发器3蒸发从液体罐6输送的液体。在根据图1的实施方式中，蒸发器3例如以矩阵形式布置，这里例如是2×2矩阵形式的四个蒸发器3。

输送给蒸发器3的流体由蒸发器3转化成蒸汽/气溶胶。特别是电蒸发器3具有至少一个、优选多个电阻加热元件15，参见图3和4。

蒸发器设备1有利地实施在具有液体罐6的结构单元中，该结构单元作为可更换的胶筒19。每个胶筒19有利地具有胶筒壳体，其可以至少部分地由液体罐6和/或至少部分地由蒸发器设备1形成。至少一个液体罐6可以是可再灌装的，使得胶筒19是可重复使用的多次性部件。胶筒19可替代地实施为一次性部件。

蒸发器设备1或每个胶筒适宜地具有蒸汽出口，产生的蒸汽和/或气溶胶通过蒸汽出口从蒸发器设备1排出，并且可混合到穿过吸入器27流动的空气流中，以便在从吸入器27排出之后通过抽吸开口被消费者吸入。

蒸发器设备1有利地包括数字电子控制装置4、例如专用集成电路（ASIC），其可以优选地布置在载体2上。蒸发器设备1的一个或多个蒸发器3可通过相应的电子控制装置4单独或成组地操控，并利用来自能量存储器46的电流进行加热，以便蒸发附在加热元件15上的液体。

蒸发器设备1或胶筒19具有电接触元件7（在此为电插头的形式），其具有多个电触点10。触点10借助电线与电子控制装置4连接，以便将传感器信号、控制信号和/或电能传输到吸入器27的基部20。蒸发器设备1可具有传感器，例如用于测量加热温度的温度传感器和/或用于测量流动压力的压力传感器。

基部20包括控制单元29以及与控制单元29连接或待连接的能量存储单元40。控制单元29包括电子控制器21以及与电子控制器连接的电接触元件22（这里是与插头7匹配的插座形式）。控制单元29有利地进一步包括用户接口32，特别是无线接口（例如蓝牙接口），通过接口用户可以借助移动通信设备（例如智能电话）控制或调整吸入器27和/或从中获取信息。电子控制器21和电接触元件22有利地布置在共同的印刷电路板26上。电子控制装置4和电子控制器21的整体在本申请的范畴内被称为吸入器27的电子控制设备56。

电插头7和电插座22彼此对应设置，从而通过将插头7插入插座22中而产生蒸发器设备1与基部20之间的电连接，以便传输信号、数据和/或电功率。在蒸发器设备1中，供应电流和信号从插头7转交至至少一个蒸发器3和/或传感器。有利地，插头7和插座22均具有相同数量的电触点10。

在某些实施方式中，为了连接蒸发器设备1和基部20，胶筒19平行于基部20的纵轴线插入到基部中，由此将插头7插入到插座22中并产生电连接。

有利地，基部20或控制单元29具有多个电接触元件22，在这里是插座，，其数量对应于胶筒19的数量，以实现单独更换各个胶筒19。

有利地，蒸发器设备1的标识或ID（标识信息）永久地存储在蒸发器设备1的电子控制装置4中。由于胶筒19与基部20连接，大致通过将控制和/或调节命令传输至控制装置4，电子控制器21可从控制装置4读出标识，并且执行或促使类型精确的且在相应的液体方面优化的、对相应蒸发器3和/或蒸发器设备1的个性化的控制。为此目的，优选将用于多个标识（相应于多个不同的蒸发器3或蒸发器类型和/或液体）的控制数据例如以数据库的形式存储在基部20的电子控制器21中。

能量存储单元40包括能量存储器46、用于经由电线31连接控制单元29和能量存储单元40的电池接口41、充电接口42以及具有充电电子器件的电子电路。经由电池接口41向控制单元29供电。此外，模拟和/或数字信号可以经由电池接口41在能量存储单元40和控制单元29之间传输。在有利的实施方式中，电线31包括数字数据总线。例如，通过基部20和能量存储单元40之间的电连接31，可以在控制单元29和能量存储单元40之间传输关于能量存储器46的充电状态的信息或诊断数据。能量存储器46可以是一次性电池或可充电的蓄电池，例如是通过充电接口42（例如USB接口）充电的锂离子蓄电池，或者可以有利地通过感应充电接口无线充电。

该液体罐或每个液体罐6分别构造一个液体贮存器37A、37B或多个液体贮存器37A、37B。特别地，可以设置多室罐6以构造多个贮存器37A、37B、....。示例性地，图1中设置了具有用于构造两个贮存器37A、37B的双室罐6的胶筒19。当然，液体罐6也可以构造多于两个的贮存器37A、37B。在根据图1的实施方式中，示例性地，分别有两个蒸发器3被配设给一个贮存器37A、37B。当然，可以仅将一个蒸发器3或多于两个蒸发器3配设给一个贮存器37A、37B。

单室罐和多室罐之间的混合形式是可能的，例如，可以设置一个双室罐和一个单室罐。

每个液体贮存器37A、37B、...经由所配设的液体输送部16与一个或多个蒸发器3连接，以便将液体从液体罐6的相应开口运输至所述一个或多个蒸发器3并在那里蒸发。液体输送部16可以例如包括在载体2和液体罐6之间的中间部分中的通孔38，参见图3和4。

在每个蒸发器3和配设的液体贮存器37A、37B、...之间，即在液体输送部16中，有利地设置有毛细元件12，液体借助毛细作用、例如借助微通道从液体罐6推送至蒸发器3，以确保蒸发器3的润湿与流体的连续补充推送。毛细元件12例如可包括具有优化孔径的孔元件、开孔的发泡元件、海绵元件和/或叠片结构。蒸发器设备1和毛细元件12被蒸发器单元90包括在内。

有利地，在贮存器37A、37B、...中的一种或多种液体包括一种或多种成分，其选自由1,2-丙二醇、甘油、水、至少一种活性物质（特别是尼古丁）和/或至少一种调味剂（风味剂）以相同和/或不同的混合比例组成的组。

蒸发器设备1有利地具有标准化的液体接口47，用于将液体罐6连接到蒸发器设备1、特别是其载体2上。液体接口47有利地布置在载体2的与蒸发器3反向的侧或面向蒸发器的侧。在液体接口47处，液体从一个或多个贮存器37A、37B提供并且通过有利的通孔穿过载体2导向一个或多个蒸发器3。液体接口47可以例如借助密封元件密封。罐6可以对于消费者来说可拆卸地或不可拆卸地与蒸发器设备1连接。载体的厚度和/或刚度优选可以变化并且例如在加热元件15的区域中是薄的和柔性的，而载体2的到液体罐6的连接部和/或用作保持部的外部边缘是厚的和/或刚性的。

图2示出了根据本发明的蒸发器设备1的载体2的一种实施方式。载体2是基于膜的并且具有聚合物膜201，其优选地为载体2赋予其几何形状。在载体2的棱210处构造有插接连接部7，例如通过聚合物膜201在此机械增强，比载体2的其他区域更厚和/或弯曲刚度更大。载体2还包括金属箔202，其构造导体轨道和触点10、211、212，优选地还构造插头7的触点10。蒸发器3允许流体的面蒸发。在专利申请DE 10 2016 120 803.5中描述了具有可分离区域的面蒸发器的可能的实现方案，其公开内容在这方面被包括在本申请中。

在该实施方式中，载体2具有蒸发器3和控制装置4。蒸发器3集成在载体中，蒸发器3的加热元件15由相应结构化的金属箔202构造。控制装置4优选地借助于多个触点211、212（例如焊接触点或插接触点）与蒸发器设备1通过导体轨道电连接。导体轨道同样位于金属箔202中和/或在优选实施方式中位于金属层207中，金属层也可以构造触点10，参见图4。

电路载体2可以优选直接安装到液体罐6上，其中到所述液体罐6上的流体连接可以直接通过在加热元件15下方的开口38、204、205来进行，或者通过二者之间安置的毛细结构12进行。毛细结构在此可以优选是单层或多层非织造材料，例如由玻璃纤维、化学稳定和热稳定的聚合物纤维等制成的非织造材料。载体2可以优选地安装到液体罐6的面开口上。

通过消费者在吸入器27上的抽吸，消费者给吸入器27施加负压，这意味着空气流。空气流流过蒸发器设备1、蒸发器3或加热器元件15，并在那里携带由蒸发器3产生的气溶胶或蒸汽并将这些气溶胶或蒸汽输送给消费者。

图3示出了用于根据本发明的蒸发器设备1的载体2的一种实施方式，该载体具有层结构，该层结构包括基本上两个层201、202和钝化涂层206（其同样可被理解为一个层）。图3a至3d以截面图示出了在各种可能但不必要的制造步骤期间的载体2，根据本发明的蒸发器设备1的制造也可以以不同于所述方式的其他方式完成。

图3a示出了载体2，其具有彼此面接触的聚合物膜201和金属箔202。用作聚合物膜201的膜基材的原材料是一种聚合物，它是不可溶并且是耐化学腐蚀的，例如聚酯膜或聚酰亚胺。作为金属箔202，可以优选使用层叠在聚合物箔201上的铜箔202。当然也可以使用其他金属（如镍）和其他涂覆方法（如电镀沉积、胶合和/或层压）。载体层的连接也可以通过胶合来完成。

在图3b中，从图3a出发首先进行一制造步骤以加工和结构化金属箔202。金属箔202可以优选地通过光刻、湿法蚀刻和/或借助其他方法进行结构化，以便优选在一个制造步骤中既产生蒸发器3的加热元件15也产生用于其他电子构件（例如控制装置4或插接连接部7）的触点10还有导体轨道。然而，在其他制造工艺中，也可以首先加工聚合物膜201。

通过金属箔202的结构化形成第二开口205。金属箔202中的第二开口205的形成意味着，相应的第二开口205通过金属箔202的不同区域进行限界。限界第二开口205的金属箔202的不同区域可以单独用作电导体并因此构造导体轨道和加热元件15。在该实施例中，通过两个第二开口205构造位于二者之间的加热元件15。在其他实施方式中，第二开口205和加热元件15的数量可以变化，参见图4。

聚合物膜201的加工结果在图3c中示出。聚合物膜201提供第一开口204，其可以例如通过等离子体蚀刻产生。第一开口204布置成与第二开口205连通，即，流体可以穿过载体2传送，方法是既通过第一开口204也通过第二开口205。第一开口204和第二开口205从而形成流体可通过的通孔38。因此通过通孔38可以实现从优选布置在载体2下方的液体罐6运输至蒸发器3或加热元件15。优选地，第一开口204大于第二开口205，以避免加热元件15和聚合物膜201之间的不必要的接触，并且避免对穿过通孔38的液体运输造成不必要的阻碍。

在优选的最后和可选的制造步骤之后，如图3d所示，在加热元件15的区域中将钝化涂层206施加到金属箔202的金属表面上。钝化涂层206优选地设计用于包围金属箔202的不接触聚合物膜201的暴露区域。从钝化涂层206中排除的优选是背离液体罐6的区域，这些区域用于接收电气构件，如控制装置4、插头7、触点10、211、212和/或导体轨道。优选地，金属箔202的所有这些区域设置有钝化涂层206，其可能潜在地与来自液体罐6的液体和/或与蒸汽或气溶胶接触。由此，钝化涂层206防止可能从加热元件15释放的也许是不期望的物质的运输。

由于通过至少聚合物膜201和金属箔202形成的层结构，基于膜的载体2至少部分是柔性的。聚合物膜201和/或金属箔202可以具有不同厚度的不同区域。

这可用于以不同方式设计不同区域中的弯曲刚度。特别地，有利的可以是，聚合物膜201在载体2的边缘处特别刚硬和/或特别厚，以赋予载体2确定的形状。此外，载体2的棱210可以构造地特别刚硬和/或特别厚，以使插接连接器7能够直接集成到蒸发器设备1中。此外，载体2的构造得更稳定和/或更厚的区域可用于提供触点211、212。

在加热元件15上蒸发的液体的提供优选地由液体接口47和/或毛细元件12促成。在此，液体接口47和/或毛细元件12可以穿过载体2、穿过第一开口204和第二开口205延伸直至加热元件15或金属箔202和/或钝化涂层206。毛细元件12与载体2一起可以在优选实施方式中用作液体罐6的封闭件。

优选地，蒸发器设备1设计用于，对各个单独调节的加热元件15上的蒸发器3区域性地操控或加热，以便实现尽可能高的蒸汽或气溶胶品质。在专利申请DE 10 2017 111119.0中描述了各个单独调节的加热元件15，其公开内容在这方面被包括在本申请中。

图4示出了蒸发器设备1的载体2的另一实施方式，该载体具有层结构，该层结构基本上包括三个层201、202、207和钝化涂层206，钝化涂层同样可以被理解为层。图4a至4e在截面图示中出了在各种可能但不必要的制造步骤期间的载体2，根据本发明的蒸发器设备的制造也可以以不同于所述方式的其他方式完成。

图4a示出了载体2的三个层201、202、207，包括聚合物膜201以及金属箔202和金属层207。金属箔202被安装在聚合物膜201的与金属层207相对置的侧上。可能需要使用与金属箔202独立的金属层207以实现最佳功能，因为例如加热元件15和导体轨道、触点10、插接连接器7等可由不同材料制成。为此提供了如该实施方式中所示的基本上三层的结构。在该实施方式中，如果聚合物膜201已经被结构化，例如通过冲压、切割、激光切割、蚀刻和/或等离子体蚀刻，则可能是有利的。在该示例中，聚合物膜201具有第一开口204和另外的开口用于接收触点211、212。

可为有利的是，载体2具有不同厚度和/或刚度的不同区域，以便满足装入到吸入器中所需的几何形状。

如图4b中所示，在聚合物膜201的一侧上，由高导电金属（例如铜）制成的金属层207被施加例如层压到结构化聚合物膜201上，并且在聚合物薄膜201的另一侧上，例如由镍、镍-铁合金或类似物制成的金属箔202被施加例如层压到结构化聚合物膜201上。

图4c和4d示出了金属箔202和金属层207的结构化。在该示例中，首先结构化金属层207然后结构化金属箔202。在其他实施方式中，这些制造步骤也可以调换或同时进行。

金属层207被结构化，使得其优选地与聚合物膜201一起设计用于接收触点211、212和/或构造导体轨道和/或触点10。金属层207优选地构造蒸发器装置1的插接连接器7的触点10。

通过结构化金属箔202，在该实施方式中构造多个第二开口205。每对相邻的第二开口205形成用作加热元件15并且可单独操控的电阻。在该实施例中，五个第二开口205构造四个加热元件15。加热元件15以及聚合物膜201的位于边缘处的区域限界第二开口205。第二开口205被布置为使得它们与第一开口204以流体可通过的方式连通，并因此构造流体可通过的通孔38。

如图4e所示，在优选最后和可选的制造步骤中，在加热元件15的区域中将钝化涂层206施加到金属箔202的金属表面上。钝化涂层206优选设计用于包围暴露的、不与金属层207也不与聚合物膜201相接触的金属箔202，排除各个优选背离液体罐6的区域，这些区域用于接收电气构件，如控制装置4、插头7、触点10、211、212和/或导体轨道。

优选地，金属箔202的所有这些区域设置有钝化涂层206，可以潜在地与来自液体罐6的液体和/或与蒸汽或气溶胶发生接触。由此，钝化涂层206防止可能不期望的物质的运输，这些物质可以从加热元件15中释放。优选在对金属箔202进行结构化之后，触点211、212也可以被接通，以便在金属箔201与例如金属层207和/或在触点211、212中例如通过焊接保持的电子构件（如控制装置4）之间产生电连接。

优选地，金属层207设置有钝化涂层206（这里未示出），以防止可能从金属层207释放的潜在不期望的物质的运输。金属层207的钝化涂层206的特性可以有利地对应于金属箔202的特性。金属层207有利地与触点211、212一起用于产生电路载体。

在未示出的其他实施方式中，开口204、205的数量可以变化。

第二开口207的平均直径或棱长优选在5μm和1mm之间的范围中，更优选在30μm和250μm之间的范围中，更进一步优选在50μm和100μm之间的范围中。因为这些尺寸，有利地产生毛细作用，使得优选地在液体接口47处渗入的液体通过毛细元件12上升到蒸发器3。第二开口205与加热元件15的面积比，例如在10％和50％之间的范围内，有利地在15％和40％之间的范围内，更进一步有利地在20％和30％之间的范围内，例如为25％。

蒸发器设备1的设置有加热元件15的面的棱长例如位于0.5mm和3mm之间的范围内。蒸发器设备1的设置有加热元件15的面的尺寸例如可以为：0.95mm×1.75mm，1.9mm×1.75mm或1.9mm×0.75mm。蒸发器设备1或载体2的棱长可以例如在0.5mm和5mm之间的范围内，优选地在0.75mm和4mm之间的范围内，更优选地在1mm和3mm之间的范围内。蒸发器设备1或载体2（芯片尺寸）的面积可以例如是 1mm×3mm或2mm×3mm。

第二开口205或加热元件15的数量优选在4和1000之间的范围内。以这种方式可以优化热输入并且实现可靠的高蒸发功率和足够大的蒸汽出口表面。

第二开口205有利地以正方形、矩形、多边形、圆形、椭圆形或其它形状的阵列形式布置。该阵列可以是具有s列和z行的矩阵形式构造，其中，s有利地在2和50之间的范围内，更有利地在3和30之间的范围内，和/或z有利地在2和50之间的范围内，更有利地在3和30之间的范围内。以这种方式，可以实现第二开口205或加热元件15的有效的并且能够以简单方式产生的布置并具有可靠的高蒸发功率。

金属箔202也可以进行结构化，使得通过第二开口205得到的加热元件15的形状，或第二开口205的形状模仿仿生结构。

第二开口205的横截面可以是正方形、矩形、多边形、圆形、椭圆形或其他形状，和/或在纵向上区段性地变化，特别是放大、缩小或保持不变。

多个加热元件15可以优选地以不同方式操控或加热。在此，在不同温度和/或液体的各部分的各成分的蒸发的情况下各个蒸发步骤的持续时间可以保持较短和/或以操控频率计时地进行，使得消费者感知不到逐渐蒸发但仍然可以保证在很大程度上均匀的、口感柔顺的、可重复的精确的气溶胶形成。特别地，首先以第一温度A在第一蒸发间隔中进行流体的低沸点成分的蒸发，接着以第二温度B在第二蒸发间隔中进行流体的高沸点成分的蒸发，第二温度超过温度A。

在下文中，对蒸发过程的流程进行说明。

为了蒸发液体，激活用于加热元件15的电压源。调整电压Uh，使得加热元件15中的蒸发温度适配于所用液体混合物的单独蒸发行为。这可以防止局部过热的风险，从而防止有害物的产生。

一旦一定量的液体被蒸发，则加热电压源被停用，该液体量对应于蒸发器3的表面上存在的液体的体积或与其有关。由于液体特性和液体量有利地精确地已知，并且加热元件15具有可测量的与温度相关的电阻，因此可以非常精确地确定或控制该时间点。因此，与已知设备相比，蒸发器设备1的能量消耗可以减少，因为所需的蒸发能可以定量地并且因此更精确地引入。

在完成加热过程之后，加热元件15大部分或完全不含液态流体。然后一直保持关断加热电压，直到借助于通过例如毛细元件12对液体的补充推送来重新润湿加热元件15的表面。一旦是这种情况，就可以通过接通加热电压来开始下一个加热循环。

蒸发器3的由加热电压源产生并由控制装置4调节的操控频率有利地在1Hz到50kHz的范围内，优选在30Hz到30kHz的范围内，更进一步有利地在100Hz到25kHz的范围内。不同的加热元件15可以以不同的、相同的、随时间变化的或在时间上恒定的操控频率加热，以实现高且保持不变的蒸汽和/或气溶胶品质。

用于加热元件15的加热电压Uh的频率和占空比有利地适配于在气泡沸腾期间气泡振荡的固有振荡或固有频率。有利地，加热电压的周期1 / f因此可在5ms和50ms之间的范围内，更有利地在10ms和40ms之间的范围内，更进一步有利地在15ms和30ms之间的范围内，例如为20ms。根据蒸发的液体的组成的不同，可以将不同于前述频率的频率最佳地适配于气泡振荡的固有振荡或固有频率。

此外已被证实，通过加热电压Uh产生的最大加热电流优选不大于7A，更优选不大于6.5A，更进一步优选不大于6A，并且最佳的应是在4A和6 A之间的范围内，以在避免过热时确保浓缩的蒸汽。

毛细元件12的推送速率再次最佳地适配于蒸发器3或加热元件15的蒸发速率，从而可以在任何时间补充推送足够的液体。

Claims (15)

1.用于吸入器(27)的蒸发器设备(1)，所述蒸发器设备包括

-具有一个或多个加热元件(15)的电蒸发器(3)，用于蒸发由所述蒸发器(3)输送的液体，

其特征在于，

-由层系统形成的载体(2)，所述层系统包括聚合物膜(201)和与所述聚合物膜(201)面接触的至少一个金属箔(202)，

-所述聚合物膜(201)具有流体能通过的至少一个第一开口(204)，

-所述金属箔(202)具有与所述第一开口(204)连通的流体能通过的至少一个第二开口(205)，以及

-所述金属箔(202)构造所述加热元件(15)，其中，所述加热元件(15)布置成限界所述第二开口(205)，

-其中，所述金属箔(202)至少在不接触所述聚合物膜(201)的区段上和/或在所述加热元件(15)上具有钝化涂层，其中，所述载体(2)包括金属层(207)并且所述金属层(207)在与所述金属箔(202)相对置的侧上与所述聚合物膜(201)接触，并且其中，所述金属层(207)具有钝化涂层。

2.根据权利要求1所述的蒸发器设备，其特征在于，所述吸入器(27)是电子烟产品。

3.根据权利要求1或2所述的蒸发器设备，其特征在于，所述载体(2)具有用于电接触电子构件(4、56)的至少一个触点(211、212)。

4.根据权利要求1或2所述的蒸发器设备，其特征在于，所述载体(2)具有不同厚度和/或弯曲刚度的区域。

5.根据权利要求1或2所述的蒸发器设备，其特征在于，所述载体(2)具有用于与液体罐(6)标准化连接的液体接口(47)，其中，所述液体接口(47)与所述第一开口(204)和/或所述第二开口(205)连通。

6.根据权利要求1或2所述的蒸发器设备，其特征在于，在所述载体(2)的棱(210)上构造电插接连接部(7)，所述电插接连接部设置用于与所述吸入器(27)的基部(20)的相应插接连接部(22)的可逆的相互作用，和用于为所述蒸发器设备(1)供应电能，和/或用于接收用于所述蒸发器设备(1)的控制信号。

7.根据权利要求1或2所述的蒸发器设备，其特征在于，用于控制和/或调节所述蒸发器设备(1)的电子控制装置(4)保持在所述载体(2)上。

8.用于吸入器(27)的蒸发器单元(90)，包括

-根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器设备(1)，和

-用于将流体推送到所述蒸发器(3)的毛细元件(12)。

9.根据权利要求8所述的蒸发器单元，其特征在于，所述毛细元件(12)至少部分地延伸穿过所述载体(2)中的第一开口(204)和/或第二开口(205)。

10.用于吸入器(27)的胶筒(19)，包括

-根据权利要求8所述的至少一个蒸发器单元(90)，和

-液体罐(6)。

11.吸入器(27)，包括根据权利要求10所述的至少一个胶筒(19)以及与其连通的基部(20)。

12.用于制造根据权利要求1至7中任一项所述的蒸发器设备(1)的方法，其特征在于，所述载体(2)通过以下步骤构造：

-将所述聚合物膜(201)和所述金属箔(202)彼此面连接，

-结构化所述金属箔(202)以构造所述第二开口(204)、导体轨道和/或加热元件(15)，

-结构化聚合物膜(201)以构造所述第一开口(203)。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述金属箔(202)设置有钝化涂层。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，金属层(207)在所述聚合物膜(201)的与所述金属箔(202)相对置的侧上与所述聚合物膜(201)连接。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述金属层(207)设置有钝化涂层。