CN110139572A - 蒸发器料盒系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于蒸发调味液体的蒸发器(10)。蒸发器包括嘴件(12)、储罐(14)和雾化器(16)。雾化器包括吸收垫(60)和与加热元件(64)相邻的多孔棒(62)。液体从储罐流到吸收垫上并流入多孔棒的孔隙中。加热元件对棒进行加热，使之后通过嘴件排出的液体蒸发。

Description

蒸发器料盒系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年12月2日提交的美国临时申请序列号62/429,476和于2017年3月1日提交的美国临时申请序列号62/465,381的权益，所述美国临时申请各自公开的全部内容由此通过引用的方式并入本文中。

背景

1.技术领域

本公开总体涉及蒸发器，所述蒸发器也可称为电子烟。

2.背景技术

蒸发器近来作为用于通过无烟吸入过程提供尼古丁及其它制品的新制品出现。存在包括电子烟的蒸发器的许多实施例。大多数实施方式包括电源(通常为电池)和雾化装置。在可重复使用的电子烟中，两个物项被分成电池和烟雾器，以允许丢弃和更换含尼古丁流体烟雾器同时保留更加昂贵的电池及关联电路(微控制器、开关、指示LED等)。在一次性电子烟中，上述两个物项被组合以将功能集成到一个单元中，该单元在电池能量或含有尼古丁的“E-液体”耗尽之后被丢弃。

用于在电子烟中产生蒸气的E-液体通常为丙二醇(PG)和/或蔬菜甘油(VG)和/或聚乙二醇400(PEG400)中的一种或多种混和有浓缩香料的、并且可选地混和有可变百分比液体尼古丁浓缩物的溶液。该液体可术语化为“E-液体”并且经常在瓶中或在一次性料盒或烟雾器中出售。许多不同香味的这样的E-液体被出售，包括类似普通烟草、薄荷醇、香草、咖啡、可乐及各种水果的味道的香味。也可获得各种尼古丁浓缩物并且无尼古丁的E-液体也是常见的。

发明内容

公开了一种用于蒸发液体的蒸发器。在一个方面，蒸发器包括环形储罐、嘴件和雾化器。环形储罐具有外壁、内壁、由外壁的内表面和内壁的外表面限定的环形空间、以及由内壁的内表面限定的通路。嘴件耦接到环形储罐的上端并具有与通路流体连通的开口。雾化器耦接到环形储罐的下端，并具有与环形空间流体连通的吸收垫、与吸收垫接触并与通路流体连通的多孔陶瓷芯吸件、以及与所述陶瓷芯吸件接触的加热元件。

在另一方面，蒸发器包括储罐和可重复使用的雾化器。该储罐包括用于容置制品的内部腔室、穿过所述储罐用于输送蒸气的通道、以及用于排出蒸气的嘴件。可重复使用的雾化器包括用于接收制品的接收器、配置成从制品产生蒸气的加热器、以及用于引导来自可重复使用的雾化器的蒸气的出口。储罐和可重复使用的雾化器在一种配置中可释放地彼此耦接，该配置使接收器与内部腔室的出口对准并且使出口与接收器的入口对准。

在另一方面，一种用于蒸发器的动力单元包括本体、设置在本体内的电池、设置在本体内的印刷电路板、设置在本体的外表面上的接口。所述接口通过弹簧加载针脚与印刷电路板电连通。

附图说明

图1示出了蒸发器的实施例的分解图。

图2示出了图1的蒸发器的截面图。

图3示出了液体储罐的实施例的截面图。

图4示出了嘴件和雾化器的实施例的侧视图。

图5示出了图4的实施例的截面图。

图6示出了用于图4的雾化器的实施例的透视分解图。

图7示出了蒸发器的实施例的截面图。

图8示出了图7的实施例的截面图。

图9示出了蒸发器的实施例的侧视图。

图10示出了蒸发器的实施例的俯视图。

图11示出了蒸发器截面的透视图。

图12示出了移除了盖的蒸发器的俯视图。

具体实施方式

以下的详细描述与附图描述并图示了本公开的一些实施例，此乃出于使相关领域普通技术人员能够制作并使用这些实施例的目的。因此，这些实施例的详细描述及图示本质上仅仅是说明性的且决不意图以任何方式限制本公开的范围。还应理解的是，附图不一定按比例绘制，并且在特定实例中，对于理解实施例不必要的细节比如制造与组装的细节可被省略。在附图中，相似的附图标记代表相似的部件。

图1示出了蒸发器10的实施例的分解图并且图2示出了图1的实施例的截面图。蒸发器10包括嘴件组件12、环形储罐14、雾化器组件16和基部17(图1和图2)。在使用中，E-液体13储存在环形储罐14中，并且E-液体13在雾化器组件16中蒸发。由E-液体13的蒸发产生的蒸气15经过环形储罐14并通过嘴件组件12排出。

图3图示了为清楚起见单独示出的环形储罐14的截面图。环形储罐14具有外壁18和内壁20。外壁18的内表面22和内壁20的外表面24部分地限定环形储罐14内的环形空间26。内壁20的内表面28部分地限定了从环形储罐14的下端32到环形储罐14的上端34的通路30。腹板36将内壁20连接到外壁18。腹板36的上表面38限定了环形空间26的下边界。在一些实施例中，环形储罐14形状上可以是圆筒形的，并且内壁20和外壁18可以各自是圆筒形环。

内壁20具有比外壁18的纵向高度42小的纵向高度40。在环形储罐14的上端34处，内壁20具有肩部44并且外壁18具有类似的肩部46。在下端32处，内壁20具有延伸部48，所述延伸部48延伸越过腹板36但距环形储罐14的下端32少一段距离。外壁18的内表面22和腹板38的下表面50限定了环形储罐14的下端32中的凹部52。凹部52可以在外壁18的内表面22上具有螺纹连接，用于将各部件固定到环形储罐14。

腹板36具有至少一个通路37，其将环形空间26连接到凹部52，允许E-液体13流过腹板36。E-液体13的流动速率可由所述至少一个通路37的横截面积控制，其中较大的横截面允许增加的E-液体13流动。

图4示出了嘴件组件12和雾化器组件16的详细视图。图5示出了嘴件组件12和雾化器组件16的截面图。在使用中，嘴件组件12固定在环形储罐14的上端34内并且雾化器组件16固定在环形储罐14的下端32内。

嘴件组件12具有嘴件部分54和密封部分56。所述两个部分54、56可以永久地结合在一起，或者它们可以是可分离的部件。嘴件组件12可以具有用于螺合到环形储罐14中的外螺纹。在一些实施例中，嘴件组件12可以通过压配合或通过粘合剂固定在环形储罐14内。嘴件部分54可以通过将密封部分56的下端压入环形储罐14的内壁20和外壁18的肩部44、46而将密封部分56保持在环形储罐14内。

嘴件部分54包括漏斗形开口55，其增加蒸发后液体的蒸气压力。另外，嘴件部分54包括凹槽环57，所述凹槽环尺寸配置成接收收集垫。收集垫是设置在凹槽环57中的吸收材料，其收集冷凝后的蒸气。冷凝后的蒸气并非流过嘴件部分54的漏斗形开口55，而是保留在收集垫中，减少了E-液体13通过嘴件12的泄漏。

图6示出雾化器组件16的透视分解图。雾化器组件16通过环形空间26的至少一个通路37从环形储罐14接收E-液体13，由E-液体13产生蒸气15，并引导蒸气进入环形储罐14的通路30，在该通路处蒸气经过嘴件组件12以离开蒸发器10。

雾化器组件16包括固定设置件58、吸收垫60、多孔棒62、加热线圈64和支撑结构68。雾化器组件16定位在环形储罐14的下端32内并且可直接固定到环形储罐14，或者在一些实施例中，可以通过基部17保持就位。

固定设置件58将E-液体13从肋50的通路37(图3)引导并引导到吸收垫60上。E-液体13借助于固定设置件58的基部70中的切口72流过固定设置件58的基部70。固定设置件58的突起74具有内表面76，所述内表面与内壁20的外表面24配合，将固定设置件58的通路78密封到环形储罐14的通路30。

吸收垫60定位于固定设置件58下方，并且当E-液体13通过切口72经过固定设置件58时接收所述E-液体。吸收垫60吸收E-液体13并将E-液体13分配遍布整个吸收垫60。在一些实施例中，吸收垫60可以是棉垫。吸收垫60具有中心通路80，该中心通路与固定设置件58的通路78(图5)对准，允许蒸气15经过吸收垫60。

多孔棒62定位在吸收垫60下方并接触吸收垫60。多孔棒62的孔隙从吸收垫60芯吸E-液体13。多孔棒62可具有开放孔隙结构，使得E-液体13能够行进通过孔隙。在一些实施例中，多孔棒62可以是微孔陶瓷。在一些实施例中，孔隙的直径可以在0.1微米至120微米之间。可以基于E-液体13的粘度和表面张力来选择孔隙的尺寸。较粘稠的E-液体使用具有较大孔隙直径的多孔棒，而较稀薄的E-液体可以使用较小的孔隙尺寸。

多孔棒62横向地、垂直于蒸发器10的长度(例如，主轴线)延伸。加热元件64缠绕多孔棒62。加热元件64将多孔棒62加热至高于E-液体13沸点的温度。由于E-液体13被容纳在多孔棒62的孔隙内，因此它具有相对于E-液体13的质量的大表面积，允许其快速加热和蒸发。E-液体13在其被蒸发时膨胀并流过通路30到达嘴件12。

支撑结构68支撑多孔棒62。支撑结构68可以由硅树脂制成，使得所述支撑结构具有耐高温性并且对电和热都是绝缘的。支撑结构68的尺寸设置成装配在环形储罐14的下端32内，并将固定设置件58压靠内壁20的下端，以将所述元件保持就位。另外，支撑结构68可包括凹槽环59，所述凹槽环的尺寸设置成接收第二收集垫。第二收集垫是设置在凹槽环59(图5)中的吸收材料，其收集冷凝后的蒸气。

返回图1，基部80耦接到环形储罐14的下端32并且将支撑结构68固定就位。在一些实施例中，支撑结构68固定到基部80，所述基部进而又固定到环形储罐14，将部件保持就位。在一些实施例中，基部80通过螺纹连接或压配合耦接到环形储罐14的下端32。

为了便于与加热元件64的电连接，销82可以插入基部80中并用绝缘套管84固定。销82可以与加热元件64的第一引线电连通并且利用套管84与基部80隔离。加热元件64的第二引线可以与基部80电连通，使得基部80和销82之间的电压将使电流流过加热元件64，使其加热。销82可具有通路86，所述通路提供至蒸发器10的进气口。

现在将关于图2描述蒸发器10的操作。在操作中，E-液体13储存在环形储罐14的环形空间26内。环形空间26被密封，除了通过腹板36的至少一个通路37之外。E-液体13穿过腹板36并越过固定设置件58，以至少部分地使吸收垫60饱和。吸收垫60将E-液体13输送到多孔棒62上，在所述多孔棒处E-液体13被吸收。加热元件64的激活使E-液体13蒸发以形成蒸气15，所述蒸气15进入通路30。当E-液体13蒸发时，它被来自吸收垫60的附加E-液体13替代，所述吸收垫进而被环形空间26中的E-液体13重新填充。当E-液体13离开环形空间26时，产生负压差，这减小了环形空间26和吸收垫60之间的流动。这有助于减少吸收垫60溢流的可能性。该过程通常持续到没有另外的E-液体13用于蒸发为止。

图7示出了电子烟100的实施例的示意图。电子烟100包括容置吹嘴104、储罐106和雾化器108的料盒102，以及容置电池112的动力单元110。图8示出了动力单元的截面图，其显示了电池112和印刷电路板114。在一些实施例中，料盒102可以是如之前所述的蒸发器10。储罐106容纳E-液体剂，所述E-液体剂通过雾化器108被转化成蒸气。蒸气通过将雾化器108连接到嘴件104的气流通道离开料盒102。

料盒102的下端具有可释放的连接器，用于选择性地耦接到动力单元110。在一些实施例中，可释放的连接器可以是磁体116。除了磁体116之外，料盒102容纳电路板118，所述电路板具有可控制雾化器中的加热元件的电路，或者为加热元件提供电接触。电路板118可以具有可压缩的导电针脚，例如弹簧针脚，其延伸超出料盒102的下端，用于连接到相邻的电路板120。

动力单元110的上端包括与料盒102的可释放连接器互补的可释放连接器。在一些实施例中，可释放连接器可以是磁体122。料盒102的连接器和动力单元110的连接器一起工作以将料盒102固定至动力单元110。相邻的电路板120可以包括提供与电池112的电连通的电触头。例如，电路板120可以具有导电垫，所述导电垫具有与电池112交互连接的导电引线。当料盒102和动力单元110彼此固定时，料盒102的可压缩导电针脚可被压成与导电垫接触，将动力单元110电耦接至料盒102。在一些实施例中，动力单元110可具有可压缩导电针脚并且料盒102可以具有导电垫。其它类型的连接器，例如导电弹簧也是可能的并且在本公开的范围内。

动力单元110具有附加的电路板124，其带有用于与操作者交互的接口。接口可以包括如下元件，诸如用于输出的发光二极管指示器和用于接收操作者输入的按钮。动力单元110的本体126可以具有用于每个输入/输出装置的切口127。图7示出了包括电容式触摸按钮128和LED指示器130的实施例，所述电容式触摸按钮128用于诸如通电和选择制品的功能，所述LED指示器130在动力单元110的下端附近以传达电池充电状态。

动力单元110可以包含用于接收电力以对电池112充电的输入装置。例如，动力单元112可以具有通用串行总线端口作为用于接收电力的标准输入。在一些实施例中，感应充电垫可位于动力单元110内。在图7的实施例中，感应充电垫132位于动力单元110的下端处。

图9示出了具有可重复使用的雾化器302的蒸发器300的实施例的侧视图。蒸发器包括可重复使用的雾化器302和一次性部分303。一次性部分包括嘴件306和储罐304。可重复使用的雾化器302可具有用于连接至电源(例如电池)的接口。一次性部分303可选择性地从可重复使用的雾化器302上拆卸。储罐304可预先填充有E-液体或其它制品并被密封。密封件可以由使用者手动移除，或者一次性部分303附接到可重复使用的雾化器302可以移除密封件。例如，可重复使用的雾化器302可在组装时刺穿储罐304的箔密封件。

图10示出了蒸发器300的俯视图，其中一次性部分303处于适于附接到可重复使用的雾化器302的位置。一次性部分303的下端306邻近可重复使用的雾化器的上端308放置，两个部件在旋转方面彼此偏移。在图10的实施例中，所述部件偏移90度，但是其它偏移也是可能的。一次性部分303相对于可重复使用的雾化器302的旋转运动将两个部件固定在一起。例如，两个部件可以具有互补的螺纹，或者它们可以具有锁定凸片(locking tab)。本领域普通技术人员将认识到，其它锁定机构也是可能的，并且锁定凸片和螺纹仅作为可能的示例给出。

图11示出了用于蒸发器的动力单元400的实施例的截面图。图12示出了图11的动力单元400，但是移除了外部本体，暴露电路板402。电容式触摸屏显示器404的背面显示为挨着动力单元400。电容式触摸屏显示器404通过使用弹簧加载针脚连接到电路板402。弹簧加载针脚406延伸穿过动力单元的外部本体中的切口，例如图7的切口127。当电容式触摸屏显示器404附接到动力单元400时，弹簧加载针脚406接触电容式触摸屏显示器404上的相应导电垫408。弹簧加载针脚406和导电垫408一起形成用于从电路板402向电容式触摸屏显示器404传输电力和从电容式触摸屏显示器404传输电力的电连接。

以上阐述的描述旨在是说明性的而非限制性的。除了本文所述的那些之外，本发明的各种修改对于本领域技术人员而言从前面的描述中是显而易见的。这些修改也旨在落入本文描述的构思的范围内。本文件中引用或描述的每个专利、专利申请和出版物的公开内容通过引用其整体并入本文。

与本公开一致的可能实施方式的前述描述并不代表所有这些实施方式的全面列表或所描述的实施方式的所有变化。一些实施方式的描述不应被解释为排除其它实施方式的意图。例如，技术人员将理解如何使用不脱离本发明范围的等同物和替代物以许多其它方式实施本发明。此外，除非在前面的描述中相反地指出，否则实施例中描述的组件都不是本发明必不可少的。因此，本说明书中公开的实施例旨在被认为是说明性的，本发明的真实范围和精神由所附权利要求指示。

本文说明性公开的本发明可适当地在不存在本文未具体公开的任何要素的情况下实施。本文说明性地公开的本发明也可以在不存在本文未具体公开的任何要素的情况下实施，并且实质上不影响要求保护的发明的基本和新颖特征。

Claims (9)

1.一种蒸发器，包括：

环形储罐，其具有外壁、内壁、由外壁的内表面和内壁的外表面限定的环形空间、以及由内壁的内表面限定的通路；

嘴件，其耦接到环形储罐的上端，所述嘴件具有与所述通路流体连通的开口；以及

雾化器组件，其耦接到环形储罐的下端，所述雾化器组件具有与环形空间流体连通的吸收垫、与所述吸收垫接触并与所述通路流体连通的多孔芯吸件、以及与所述多孔芯吸件接触的加热元件。

2.根据权利要求1所述的蒸发器，所述环形储罐还包括将所述内壁连接到所述外壁的腹板。

3.根据权利要求2所述的蒸发器，其中所述腹板具有下表面和至少一个流体通路，所述流体通路用于将所述环形空间流体连接到所述雾化器组件。

4.根据权利要求1所述的蒸发器，还包括漏斗形开口。

5.根据权利要求1所述的蒸发器，还包括用于收集冷凝后蒸气的凹槽环。

6.根据权利要求1所述的蒸发器，其中所述多孔芯吸件包括多孔棒，并且所述雾化器组件还包括垂直于所述蒸发器的纵长轴线定位的多孔棒支撑结构。

7.根据权利要求6所述的蒸发器，其中所述多孔棒接近所述加热元件或与所述加热元件接触。

8.根据权利要求1所述的蒸发器，还包括凹槽环和设置在所述凹槽环中用于收集冷凝后蒸气的吸收收集垫。

9.根据权利要求1所述的蒸发器，还包括动力单元，所述动力单元包括外部本体以及具有导电垫的电路板，其中所述蒸发器包括接近于所述电路板的电容式触摸屏显示器，并且所述电路板通过使用与导电垫接触的弹簧加载针脚电连接至所述显示器，并且所述显示器与所述动力单元电连接。