CN111050576B - 蒸气供应系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蒸发器组件，该蒸发器组件用于在蒸气供应系统中使用，其中，蒸发器组件包括：液体输送元件，该液体输送元件由棉形成；以及加热元件，该加热元件包括围绕液体输送元件的一部分的电阻线的线圈，其中，加热元件具有在1.3欧姆至1.5欧姆之间的电阻。

Description

蒸气供应系统
技术领域
本公开涉及蒸气供应系统,诸如尼古丁传递系统(例如，电子香烟等)。
背景技术
诸如电子香烟(电子烟)的电子蒸气供应系统通常包含蒸气前体材料，诸如，包含制剂(一般包括尼古丁)的源液的储存器，例如通过热蒸发从该源液产生蒸气以用于供用户吸入。因此，蒸气供应系统一般将包括蒸气产生室，该蒸气产生室包含蒸发器组件，该蒸发器组件被布置成使前体材料中的一部分蒸发以在蒸气产生室中产生蒸气。蒸发器组件通常将包括布置在液体输送元件(毛细芯)周围的加热器线圈，该液体输送元件被布置成将源液从储存器输送到加热器线圈以用于蒸发。当用户在装置上吸用并且电力被供应到蒸发器组件时，空气通过进气孔被吸入到装置中并且进入到蒸气产生室中，在蒸气产生室处，空气与蒸发的前体材料混合以形成冷凝气溶胶。存在连接蒸气产生室和烟嘴中的开口的空气通道，因此当用户在烟嘴上吸用时通过蒸气产生室吸入的空气沿着流动路径继续行进到烟嘴开口，其携带有蒸气以用于供用户吸入。
与蒸气供应系统的蒸发器组件相关的方面的设计可以在系统的整体性能中发挥重要作用，例如，在帮助减少泄漏、帮助提供期望水平的蒸气产生以及帮助减少由于蒸发的液体快速补充不足而导致过热的可能性(这可能导致不良的味道)这些方面。本文中描述了试图帮助解决这些问题中的一些的各种手段。
发明内容
根据特定实施例的第一方面，提供了一种蒸发器组件，该蒸发器组件用于在蒸气供应系统中使用，其中，蒸发器组件包括：液体输送元件，该液体输送元件由棉形成；以及加热元件，该加热元件包括围绕液体输送元件的一部分的电阻线的线圈，其中，加热元件具有在1.3欧姆至1.5欧姆之间的电阻。
根据特定实施例的第二方面，提供了一种包括用于源液的储存器和特定实施例的第一方面的蒸发器组件的设备，其中，液体输送元件被布置成将源液从储存器吸到加热元件以进行加热，从而产生供用户吸入的蒸气。
根据特定实施例的第三方面，提供了一种蒸发器组件装置，该蒸发器组件装置用于在蒸气供应装置中使用，其中，蒸发器组件装置包括：液体输送装置，该液体输送装置由棉形成；以及加热元件装置，该加热元件装置包括围绕液体输送装置的一部分的电阻线的线圈，其中，加热元件装置具有在1.3欧姆至1.5欧姆之间的电阻。
根据特定实施例的第四方面，提供了一种制造蒸发器组件的方法，该蒸发器组件用于在蒸气供应系统中使用，其中，该方法包括：提供液体输送元件；以及形成加热元件，该加热元件包括围绕液体输送元件的一部分的电阻线的线圈，其中，加热元件具有在1.3欧姆至1.5欧姆之间的电阻。
将领会的是，本文中关于本公开的各个方面描述的本发明的特征和方面可以适当地等同适用于本公开的根据其他方面的实施例，并且可以适当地与本公开的根据其他方面的实施例相组合，而不仅是在本文中所描述的具体组合中。
附图说明
现在将参照附图仅以示例的方式描述本发明的实施例，附图中：
图1以透视图示意性地表示根据本公开的特定实施例的包括烟弹和控制单元(分开示出)的蒸气供应系统；
图2以分解透视图示意性地表示图1的蒸气供应系统的烟弹的部件；
图3A至图3C示意性地表示图1的蒸气供应系统的烟弹的壳体部分的各种截面图；
图4是示意性地表示根据本公开的实施例的形成用作蒸气供应系统中的液体输送元件的材料的方法中的步骤的流程图；
图5是示意性地表示根据本公开的实施例的形成用于在蒸气供应系统中使用的蒸发器组件的方法中的步骤的流程图；
图6示意性地表示根据本公开的实施例的蒸发器组件；以及
图7是示意性地表示对于不同的芯材料和各种不同的线圈电阻的由图1和图2中表示的类型的蒸气供应系统产生的蒸气量的曲线图。
具体实施方式
本文中讨论/描述了特定示例和实施例的方面和特征。特定示例和实施例的一些方面和特征可以常规地实现，并且为了简洁起见，没有进行详细讨论/描述。因此，将领会的是，本文中讨论的设备和方法的没有被详细描述的方面和特征可以根据用于实现这样的方面和特征的任何常规技术来实现。
本公开涉及蒸气供应系统，其也可以被称为气溶胶供应系统，诸如，电子烟。在下面的整个描述中，有时可以使用术语“电子烟”或“电子香烟”，但是将领会的是，该术语可以与蒸气供应系统/装置和电子蒸气供应系统/装置互换使用。此外，如在技术领域中常见的，术语“蒸气”和“气溶胶”以及诸如“蒸发”、“挥发”和“雾化”的相关术语通常可以互换使用。
蒸气供应系统(电子烟)通常(尽管并非总是)包括模块化组件，该模块化组件包括可重复使用的部分(控制单元部分)和可更换的(一次性)烟弹部分二者。通常，可更换的烟弹部分将包括蒸气前体材料和蒸发器组件，而可重复使用的部分将包括电源(例如，可再充电电池)和控制电路。将领会的是，这些不同的部分可以根据功能而包括其他元件。例如，可重复使用的装置部分可以包括用于接收用户输入并显示操作状态特征的用户界面，而可更换的烟弹部分可以包括用于帮助控制温度的温度传感器。烟弹电耦接且机械耦接到控制单元以供使用，例如，使用具有适当接合的电接触的螺纹、闩锁或卡口固定。当烟弹中的蒸气前体材料耗尽或者用户希望切换到具有不同蒸气前体材料的不同的烟弹时，可以从控制单元移除烟弹，并在其位置附接替换烟弹。符合这种类型的两部分模块化构造的装置通常可以称为两部分装置。电子香烟通常还具有大体上细长的形状。为了提供具体示例，本文中描述的本公开的特定实施例将被实施为包括采用一次性烟弹的这种大体上细长的两部分装置。然而，将领会的是，本文中描述的基本原理可以等同地用于不同的电子香烟构造，例如，单一部分装置或包括多于两部分的模块化装置、可再填充装置和一次性使用的一次性装置，以及符合其他整体形状的装置(例如，基于通常具有更像盒状形状的所谓的盒式高性能装置)。更一般地，将领会的是，本公开的特定实施例基于用于试图根据本文中描述的原理来帮助优化蒸气传送系统中的蒸发器组件性能的手段，而实现根据本公开的特定实施例的手段的电子香烟的其他构造和功能方面不是最重要的，并且可以例如根据任何已确立的手段来实现。
图1是根据本公开的特定实施例的示例蒸气供应系统/装置(电子烟)1的示意性透视图。关于电子烟的各个方面的相对位置的位置术语(例如，诸如上部、下部、上方、下方、顶部、底部等的术语)在本文中可以参照图1所示的电子烟的定向来使用(除非上下文另有说明)。然而，将领会的是，这仅是为了易于说明，并不旨在指示电子香烟在使用中有任何必须的定向。
电子烟1包括两个主要部件，即，烟弹2和控制单元4。控制单元4和烟弹2在图1中被分开示出，但在使用时耦接在一起。
烟弹2和控制单元4通过在它们之间建立机械和电连接而耦接。建立机械和电连接的特定方式对于本文中描述的原理不是最重要的，并且可以根据常规的技术来建立，例如，基于具有用于在两个部件之间建立适当的电连接的适当布置的电接触/电极的螺纹、卡口、闩锁或摩擦配合的机械固定。对于图1中表示的示例电子烟1，烟弹包括烟嘴端52和接口端54，并通过将在烟弹的接口端处的接口端部分6插入到控制单元的对应的接受部8/接收区段中而耦接到控制单元。烟弹的接口端部分6紧密配合到接受部8，并且包括突起56，该突起与限定接受部8的接受部壁12的内表面中的对应卡销接合，以在烟弹与控制单元之间提供可释放的机械接合。经由烟弹的底部(图1中未示出)上的一对电触头和接受部8的基部(图1中未示出)中的对应的弹性触针在控制单元与烟弹之间建立电连接。如上所述，建立电连接的具体方式对于本文中描述的原理并不重要，并且实际上，一些实施方式在烟弹与控制单元之间可能根本不具有电连接，例如，这是因为从可重复使用的部件到烟弹的电力的传递可以是无线的(例如，基于电磁感应技术)。
电子烟1具有沿着纵向轴线L延伸的大体上细长的形状。当烟弹耦接到控制单元时，在该示例中，电子烟的总长度(沿着纵向轴线)为约12.5cm。控制单元的总长度为约9cm，并且烟弹的总长度为约5cm(即，当烟弹的接口端部分6和控制单元的接受部8耦接在一起时，它们之间存在约1.5cm的重叠)。电子烟的横截面大体上为椭圆形，并且其在电子烟的中部周围最大且以曲线的方式朝向端部逐渐变细。电子烟的中部周围的横截面具有约2.5cm的宽度和约1.7cm的厚度。烟弹的端部具有约2cm的宽度和约0.6mm的厚度，而电子烟的另一端具有约2cm的宽度和约1.2cm的厚度。在该示例中，电子烟的外壳由塑料形成。将领会的是，电子烟的具体尺寸和形状以及制成它的材料对于本文中描述的原理不是最重要的，并且在不同的实施例中可以是不同的。也就是说，本文中描述的原理可以等同地适用于具有不同尺寸、形状和/或材料的电子烟。
根据本公开的特定实施例，就其功能和一般构造技术而言，控制单元4可以广泛地是常规的。在图1的示例中，控制单元4包括塑料外壳10，该塑料外壳包括限定用于接收如上所述的烟弹的端部的接受部8的接受部壁12。在该示例中，控制单元4的外壳10具有大体上椭圆形的横截面，该横截面与烟弹2在其接口处的形状和尺寸相符，以在两个部分之间提供平滑的过渡。当旋转180°时，接受部8和烟弹2的端部分6是对称的，因此烟弹可以在两个不同的定向上插入到控制单元中。将领会的是，一些实施例可以不具有任何程度的旋转对称性，使得烟弹仅在一个定向上可耦接到控制单元，而其他实施方式可以具有更高程度的旋转对称性，使得烟弹在更多的定向上可耦接到控制单元。接受部壁12包括两个控制单元进气开口14(即，在壁中的孔)。在使用中，当用户在装置上吸用时，空气通过这些孔并沿着由烟弹部分上的平坦部分7提供的在烟弹部分2与接受部壁12之间的相应间隙朝向烟弹部分54的接口端吸入，在烟弹部分的接口端处，空气通过烟弹的底端中的开口进入烟弹(通向烟弹的空气入口在图1中不可见)。将领会的是，即使远离平坦部分7，烟弹2的接口端部分6也不会与接受部壁12形成气密密封，因此吸入的一些空气也可以通过烟弹与控制单元4之间的间隙被吸入到烟弹中。
控制单元还包括用于为电子烟提供操作电力的电池16、用于控制和监视电子烟的操作的控制电路18、用户输入按钮20、指示灯22和充电端口24。
在该示例中，电池16是可再充电的，并且可以是常规类型的，例如，通常在电子烟和需要在相对短的时间段内提供相对高的电流的其他应用中使用的类型。电池16可以通过充电端口24再充电，该充电端口可以例如包括USB连接器。
在该示例中，输入按钮20是常规的机械按钮，例如，包括弹性安装的部件，其可以被用户按下以在下层电路中建立电接触。就这一点而言，输入按钮可以被认为是用于检测例如用于触发蒸气产生的用户输入的输入装置，并且实现按钮的具体方式并不重要。例如，在其他实施例中，可以使用其他形式的机械按钮或触敏按钮(例如，基于电容或光学感测技术)，或者可以不存在按钮，并且装置可以依靠抽吸检测器用于触发蒸气产生。
指示灯22被设置为向用户提供与电子烟相关的各种特性的视觉指示，例如，操作状态(例如，开/关/待机)以及诸如电池寿命或故障状况的其他特性的指示。例如，根据一般的常规技术，可以通过不同的颜色和/或不同的闪光顺序来指示不同的特性。
控制电路18被适当地配置/编程为控制电子烟的操作，以根据用于控制电子烟的已确立的技术来提供常规的操作功能。可以认为控制电路(处理器电路)18在逻辑上包括与电子烟的操作的不同方面相关联的各种子单元/电路元件。例如，取决于在不同实施例中提供的功能，控制电路18可以包括用于响应于用户输入来控制从电池到烟弹的电力供应的电源控制电路、用于响应于用户输入来建立配置设定(例如，用户定义的电力设定)的用户编程电路以及根据本文中描述的原理和电子烟的常规操作方面的其他功能单元/电路相关功能(诸如，指示灯显示器驱动电路和用户输入检测电路)。将领会的是，可以以各种不同的方式来设置控制电路18的功能，例如，使用构造为提供期望的功能的一个或多个适合地编程的可编程计算机和/或一个或多个适合地配置的专用集成电路/电路/芯片/芯片组来设置。
图2是烟弹2的(沿着纵向轴线L分解的)分解示意性透视图。烟弹2包括壳体部分32、空气通道密封件34、出口管38、包括加热器40和液体输送元件42的蒸发器组件36、弹性插头44以及具有接触电极46的端盖48。
图3A是壳体部分32的在壳体部分32为最薄的位置处的穿过纵向轴线L的示意性剖视图。图3B是壳体部分32的在壳体部分32为最宽的位置处的穿过纵向轴线L的示意性剖视图。图3C是从接口端54沿着纵向轴线L的壳体部分的示意图(即，在图3A和图3B的定向上从下方观察)。
在该示例中，壳体部分32包括壳体外壁64和壳体内管62，该壳体外壁和壳体内管在该示例中由聚丙烯的单个模制件形成。壳体外壁64限定烟弹2的外观，并且壳体内管62限定穿过烟弹的空气通道的一部分。除了与壳体内管62流体连通的烟嘴开口/蒸气出口60之外，壳体部分在烟弹的接口端54处敞开并且在烟弹的烟嘴端52处关闭。壳体部分32的外壁64包括提供闩锁凹部68的孔，该闩锁凹部被布置成在组装烟弹时在端盖48中接收对应的闩锁突起70以将端盖固定到壳体部分。
空气通道密封件34是具有通孔80的大体上呈管形式的硅树脂模制件。空气通道密封件34的外壁还包括周向脊84和上凸环82。空气通道密封件34的内壁还包括周向脊，但在图2中不可见。当烟弹被组装时，空气通道密封件34安装到壳体内管62，并且壳体内管62的端部部分地延伸到空气通道密封件34的通孔80中。空气通道密封件中的通孔80在其释放状态下的直径为约5.8mm，而壳体内管62的端部的直径为约6.2mm，使得当空气通道密封件34被拉伸以容纳壳体内管62时形成密封。空气通道密封件34的内表面上的脊促进这种密封。
出口管38包括具有约8.6mm的内径以及约0.2mm的壁厚的ANSI 304不锈钢的管状区段。出口管38的底端包括一对在直径上相对的槽88，其中，每个槽的一端具有半圆形凹部90。当烟弹被组装时，出口管38安装到空气通道密封件34的外表面。空气通道密封件的外径在其释放状态下为约9.0mm，使得当空气通道密封件34被压缩以配合在出口管38内时形成密封。空气通道密封件34的外表面上的脊84促进这种密封。空气通道密封件34上的凸环80为出口管38提供止动。
液体输送元件42包括毛细芯，并且加热器40包括缠绕在毛细芯周围的电阻线。
除了缠绕在毛细芯42周围以提供加热器40的电阻线的部分之外，蒸发器组件36还包括电引线41，该电引线穿过弹性插头44中的孔以接触安装到端盖54的电极46，以允许经由在烟弹连接到控制单元时建立的电接口向加热器40供应电力。加热器引线41可以包括与缠绕在形成加热器40的毛细芯周围的电阻线相同的材料，但在该示例中，加热器引线41包括连接到缠绕在毛细芯周围的加热器电阻线的不同材料(低电阻材料)。在该示例中，加热器40包括镍铬(镍铬合金)合金线的线圈，芯42包括有机棉，并且加热器引线41包括N6镍线，其在焊点43处焊接到加热器线圈40的相应端部。下面进一步描述根据本公开的不同实施例的蒸发器组件的一些其他方面和特征。
当烟弹被组装时，芯42被接收在出口管38的半圆形凹部90中，使得芯的供加热线圈缠绕的中央部分在出口管内部，而芯的端部部分在出口管38外部。
在该示例中，弹性插头44包括硅树脂的单个模制件。弹性插头包括具有外壁102和内壁104的基部100，该内壁从基部100向上延伸并且围绕穿过基部100的中央通孔(在图2中不可见)。当烟弹被组装时且在使用中，通过端盖54中的开口进入烟弹的空气通过弹性插头44中的中央通孔被吸入并进入到蒸发器组件36的加热器40附近。
弹性插头44的外壁102与壳体部分32的内表面相符，使得当烟弹被组装时，弹性插头44与壳体部分32形成密封。弹性插头44的内壁104与出口管38的内表面相符，使得当烟弹被组装时，弹性插头44也与出口管38形成密封。内壁104包括一对在直径上相对的槽108，其中，每个槽的端部具有半圆形凹部110。从内壁104中的每个槽的底部向外(即，在远离烟弹的纵向轴线的方向上)延伸有托架区段112，该托架区段被成形为当烟弹被组装时接收液体输送元件42的一部分。由弹性插头44的内壁提供的槽108和半圆形凹部110与出口管38的槽88和半圆形凹部90对准，使得出口管38中的槽88容纳相应一个托架112，其具有在出口管中的相应半圆形凹部和配合成限定供液体输送元件42穿过的孔的弹性插头。由供液体输送元件穿过的半圆形凹部提供的孔的尺寸与液体输送元件的尺寸和形状紧密对应，但是略小，因此通过弹性插头44的弹力提供一定程度的压缩。这允许液体通过毛细作用沿着液体输送元件输送，同时限制未被毛细作用输送的液体可以通过开口的范围。如上所述，弹性插头44还包括在基部100中的开口，当烟弹被组装时，用于加热器线圈40的接触引线41穿过该开口。在该示例中，弹性插头的基部的底部包括间隔件116，该间隔件保持基部的底部的剩余表面与端盖48之间的偏移。这些间隔件116包括供用于加热器线圈的电接触引线41穿过的开口。
端盖48包括聚丙烯模制件，其中安装有一对镀金的铜电极柱46。
电极柱46的在端盖的底侧上的端部与烟弹的由端盖48提供的接口端54紧密齐平。这是当烟弹被组装并连接到控制单元时在控制单元中的相应地对准的弹性接触点所连接到的电极的部分。电极柱的在烟弹的内部上的端部远离端盖48延伸并进入到弹性插头44中的供接触引线41穿过的孔中。电极柱相对于孔尺寸略微大，并且在其上端处包括倒角，以便于插入到弹性插头44中的孔中，在此处，电极柱凭借弹性插头的弹性性质而保持与用于加热器40的接触引线41按压接触。
端盖具有基部区段124和与壳体部分32的内表面相符的直立壁120。端盖48的直立壁120插入到壳体部分32中，使得当烟弹被组装时闩锁突起70与壳体部分32中的闩锁凹部68接合，以将端盖48卡扣配合到壳体部分。端盖48的直立壁120的顶部邻接弹性插头44的外周部分，并且弹性插头上的间隔件116的下表面也邻接弹性插头的基部区段124，使得当端盖48附接到壳体部分时其按压抵靠弹性部分44，以使其保持轻微的压缩。
端盖48的基部区段124包括超过直立壁112的基部的外周唇，该外周唇的厚度与壳体部分的外壁在烟弹的接口端处的的厚度相对应。
当烟弹被组装时，形成从端盖54中的空气入口通过烟弹延伸到蒸气出口60的空气通道。从端盖中的空气入口起始，空气通道的第一部分由穿过弹性插头44的中央孔提供。空气通道的第二部分由弹性插头44的内壁104和围绕加热器40的出口管38内的区域提供。空气通道的该第二部分也可以称为蒸气产生区域，其是在使用期间在产生蒸气的主要区域。从端盖54的基部中的空气入口到蒸气产生区域的空气通道可以被称为空气通道的空气入口区段。空气通道的第三部分由出口管38的其余部分提供。空气通道的第四部分由外壳体内管62提供，其将空气通道连接到蒸气出口60。从蒸气产生区域到蒸气出口的空气通道可以被称为空气通道的蒸气出口区段。
当烟弹被组装时，通过空气通道外部和壳体部分32内部的空间形成用于液体的储存器。这可以在制造期间例如通过之后被密封的填充孔或通过其他方式来填充。液体的具体性质(例如，就其成分而言)对于本文中描述的原理不是最重要的，并且通常可以使用一般在电子烟中使用的任何类型的常规液体。储存器在烟弹的接口端处被弹性插头44封闭。如上所述，蒸发器组件36的液体输送元件(毛细芯)42穿过由在彼此接合的弹性插头44中的托架区段112以及弹性插头44和出口管38中的半圆形凹部110、90提供的空气通道的壁中的开口。因此，液体输送元件42的端部延伸到储存器中，其将液体从该储液器通过空气通道中的开口吸到加热器40，以用于后续的蒸发。
在正常使用中，烟弹2耦接到控制单元4，并且控制单元被激活以经由端盖48中的接触电极46向烟弹供应电力。然后，电力通过连接引线41行进到加热器40。因此，加热器被电加热，并且因此使液体的一部分从加热器附近的液体输送元件蒸发。这在空气路径的蒸气产生区域中产生蒸气。从液体输送元件蒸发的液体由通过毛细作用从储存器抽吸的更多液体代替。当加热器被激活并且用户在烟弹的烟嘴端52上吸用时，空气通过端盖54中的空气入口被吸入到烟弹中，并通过弹性插头44的基部100中的孔被吸入到围绕加热器40的蒸气产生区域中。进入的空气与从加热器产生的蒸气混合以形成冷凝气溶胶，其然后沿着出口管38和壳体内管62被抽吸，然后通过烟嘴出口/蒸气出口60离开以用于供用户吸用。在一些示例实施例中，从空气入口到蒸气出口的空气通道可以具有其最小横截面积，在此处，其穿过弹性插头中的孔。也就是说，弹性插头中的孔可以主要负责控制电子烟的整体抽吸阻力。
如上所述，根据本公开的特定实施例，液体输送元件42可以包括棉，例如日本棉。尽管已知将棉用作蒸气供应系统中的芯材料，但发明人已经认识到这样做的新手段可以在一些情况下提高性能。例如，为电子烟提供棉芯的已知手段是从平坦的棉片切割条，并且将棉条卷起来以形成芯元件，该芯元件沿着预形成的加热器线圈的轴线被送入。然而，发明人已发现，可以通过各种方式来提供改进的性能，例如，不同于卷起的棉条而是提供包括两个或更多个捻合的棉线的芯，和/或不同于将芯插在预形成的线圈中而是将加热器线缠绕在芯周围以形成压缩该芯的加热器线圈，和/或选择适当的加热器线圈电阻以补尝棉芯。这些各种新手段的方面和特征将在下面进一步描述。
图4是示意性地表示根据本公开的特定实施例的用于形成用作蒸气供应系统的蒸发器组件(例如，上面讨论的蒸发器组件36)中的液体输送元件(即，芯材料)的材料的方法的流程图。
在步骤S1中，提供用于芯材料的原材料。在该示例中，原材料包括精梳棉，例如，医用级有机棉，其可以例如是日本棉。棉可以具有相对长的纤维长度，例如，平均纤维长度为约31mm。将领会的是，这仅是用于一个具体实施方式的一个示例具体材料和平均纤维长度，而在其他示例中，原材料可以包括不同形式的棉和/或具有不同的平均纤维长度，例如，平均纤维长度大于约15mm，例如，大于约20mm，例如，大于约25mm，例如，大于约30mm。
在步骤S2中，原材料形成为质量为约250kg的捆束。将领会的是，这仅是用于一个具体实施方式的一个示例捆束尺寸，而在其他示例中，原材料可以捆成不同质量的捆束，例如，捆束质量大于约100kg，例如，大于约150kg，例如，大于约200kg，和/或捆束质量可小于约400kg，例如，小于约350kg，例如，小于300kg。更一般地，将领会的是，可以根据所使用的生产线的容量和所期望的芯材料的量来选择捆束的具体尺寸。
在步骤S3中，将原材料的捆束进行冲洗(脱脂和漂白)。这是通过以下步骤完成的：将四捆原材料(例如，约一吨)放入容纳有水(冲洗液)和约0.5％(例如，以重量计)的医用级NaOH、约1.8％(例如，以重量计)的医用级H2O2以及约3.0％(例如，以重量计)的食品级一水柠檬酸的冲洗容器中约2.5小时。将领会的是，这些参数仅是用于一个具体实施方式的示例，而在其他实施方式中，可以使用不同的参数。例如，在一些情况下，可以将冲洗过程应用到更多或更少捆的批量，例如，考虑到冲洗容器的容量和所期望的芯材料的量。
此外，原材料在冲洗液体中所花费的时间量在不同情况下可以不同。例如，更一般地，在冲洗液体中所花费的时间量可以大于约1小时，例如，大于约1.5小时，例如，大于约2小时，和/或在冲洗液体中所花费的时间量可以小于约4小时，例如，小于约3.5小时，例如，小于约3个小时。
此外，在不同的实施例中，冲洗液体的具体成分可以不同。
例如，在一些情况下，冲洗液体可以包括不同比例的NaOH，例如，以重量计的量大于约0.1％，例如，大于约0.2％，例如，大于约0.3％，例如，大于约0.4％，和/或以重量计的量小于约1％，例如，小于约0.9％，例如，小于约0.8％，例如，小于约0.7％，例如，小于约0.6％。此外，冲洗液体可以替代地或另外地包括NaOH的化学上适合的替代物，诸如，另一基/碱金属氢氧化物。
类似地，在一些情况下，冲洗液体可以包括不同比例的H2O2，例如，以重量计的量大于约0.5％，例如，大于约0.7％，例如，大于约0.9％，例如，大于约1.1％，例如，大于约1.3％，例如，大于约1.5％，和/或以重量计的量小于约3％，例如，小于约2.8％，例如，小于约2.6％，例如，小于约2.4％，例如，小于约2.2％，例如，小于约2.0％。此外，冲洗液体可以替代地或另外地包括化学上适合的替代物，诸如，另一氧化剂/漂白剂。
此外，在一些情况下，冲洗液体可以包括不同比例的一水柠檬酸，例如，以重量计的量大于约1％，例如，大于约1.5％，例如，大于约2.0％，例如，大于约2.5％，和/或以重量计的量小于约5％，例如，小于约4.5％，例如，小于约4％，例如，小于约3.5％。此外，冲洗液体可以替代地或另外地包括化学上适合的替代物。
在步骤S4中，将冲洗后的原材料的捆束从冲洗容器中取出并使其静置(排水)约30分钟。将领会的是，这仅是用于一个具体实施方式的一个示例性静置时间，而在其他示例中，可以将冲洗后的捆束放置更长或更短的静置时间。例如，更一般地，静置时间可以大于约10分钟，例如，大于约15分钟，例如，大于约20分钟，例如，大于约25分钟，和/或静置时间可以小于约60分钟，例如，小于约50分钟，例如，小于约45分钟，例如，小于约40分钟，例如，小于约35分钟。
在步骤S5中，将冲洗后的原材料捆束加热至约120摄氏度约5分钟以用于进行干燥。将领会的是，这些参数仅是用于一个具体实施方式的示例，而在其他实施例中，可以使用不同的参数。例如，更一般地，步骤S5中的干燥时间可以大于约1分钟，例如，大于约2分钟，例如，大于约3分钟，例如，大于约4分钟，和/或步骤S5中的干燥时间可以小于约20分钟，例如，小于约15分钟，例如，小于约10分钟，例如，小于约9分钟，例如，小于约8分钟，例如，小于约7分钟，例如，小于约6分钟。此外，更一般地，步骤S5中的干燥温度可以大于约90摄氏度，例如，大于约95摄氏度，例如，大于约100摄氏度，例如，大于约105摄氏度，例如，大于约110摄氏度，例如，大于约115摄氏度，和/或步骤S5中的干燥温度可以小于约150摄氏度，例如，小于约145摄氏度，例如，小于约140摄氏度，例如，小于约135摄氏度，例如，小于约130摄氏度，例如，小于约125摄氏度。
在步骤S6中，将干燥后的棉拉成具有约0.7g/m的线性质量(每长度质量)和约5mm2的横截面积的棉线。这可以使用常规的棉线拉伸技术来进行，例如，使用适当配置的并条机来进行。将领会的是，这仅是用于一个具体实施方式的一个示例的棉线线性质量和横截面积。在其他示例中，可将棉拉成具有不同线性质量和/或不同横截面积的线。例如，在一些情况下，线的棉线线性质量可以大于约0.3g/m，例如，大于约0.4g/m，例如，大于约0.5g/m，例如，大于约0.6g/m，和/或棉线线性质量小于约1.2g/m，例如，小于约1.1g/m，例如，小于约1.0g/m，例如，小于约0.9g/m，例如，小于约0.8g/m。此外，在一些示例中，线的横截面积可大于约1mm2，例如，大于约2mm2，例如，大于约3mm2，例如，大于约4mm2，和/或线的横截面积可小于约9mm2，例如，小于约8mm2，例如，小于约7mm2，例如，小于约6mm2。
在步骤S7中，将两个棉线捻合在一起以形成芯材料。在该示例中，两个线被相对松弛地捻合，即，具有相对长的捻合长度，例如，具有每米约22个捻度(即，对于每个线的平均节距为约4.5cm)。在其他示例中，线可以被捻合以形成芯材料，该芯材料具有每米不同数量的匝/捻度。例如，在一些情况下，每米的捻度数可以大于约10，例如，大于约12，例如，大于约14，例如，大于约16，例如，大于约18，例如，大于约20，和/或每米的捻度数可以小于约34，例如，小于约32，例如，小于约30，例如，小于约28，例如，小于约26，例如，小于约24。此外，尽管在该示例中芯材料由两个捻合的棉线构成，但在其他示例中，可以有多于两个捻合的棉线，例如，三个捻合的棉线、四个捻合的棉线、五个捻合的棉线或更多个捻合的棉线。无论如何，步骤S7可以使用常规的棉线捻合技术来进行，例如，使用适当配置的线捻合机来进行。在该示例中，将两个棉线捻合在一起，使得所得到的芯材料具有约1.4(+/-10％)g/m的线性质量和约3.5(+1.0/-0.5)mm的特征直径。
将领会的是，芯材料通常将不具有严格的圆形横截面，且就这一点而言，芯材料的特征直径可以取为对应于具有与芯在垂直于其长度的平面内的横截面积相同的横截面积的圆的直径(即，特征直径＝(横截面积/pi)的平方根×2)。还将领会的是，芯材料的特征直径将很可能沿着芯材料的长度在某种程度上变化，且从这个意义上说，特征直径可以被认为是长度平均的特征直径(例如，在长度上的平均大于直径上的标准变化的预期规模，例如，超过2或3厘米)。因此，尽管为了简单起见可以在本文中使用术语直径，但将领会的是，这应被解释为(相对于芯材料和包括芯材料的线二者)参考长度平均特征直径。例如，直径对应于具有与芯材料相同的长度平均横截面积的圆的直径，例如，在包括芯材料的蒸发器组件中的芯的标准长度上取平均，例如在约1cm、2cm、3cm或更大的长度上取平均。从这个意义上说，一段未压缩的芯材料的直径在一些方面可以表征为具有与未压缩的芯材料相同的长度和体积的圆柱体的直径，并且这同样适用于一段压缩的芯材料。
将领会的是，芯材料的线性质量和特征直径的值是一个具体实施方式的示例。在其他示例中，棉线可以捻合在一起以形成具有不同线性质量和特征直径的芯材料。例如，在一些情况下，芯材料的线性质量可以大于约0.5g/m，例如，大于约0.6g/m，例如，大于约0.7g/m，例如，大于约0.8g/m，例如，大于约0.9g/m，例如，大于约1.0g/m，例如，大于约1.1g/m，例如，大于约1.2g/m，例如，大于约1.3g/m，和/或芯材料的线性质量可以小于约2.5g/m，例如，小于约2.4g/m，例如，小于约2.3g/m，例如，小于约2.2g/m，例如，小于约2.1g/m，例如，小于约2.0g/m，例如，小于约1.9g/m，例如，小于约1.8g/m，例如，小于约1.7g/m，例如，小于约1.6g/m，例如，小于约1.5g/m。此外，在一些情况下，芯材料的特征直径可以大于约2.7mm，例如，大于约2.8mm，例如，大于约2.9mm，例如，大于约3.0mm，例如，大于约3.1mm，例如，大于约3.2mm，例如，大于约3.3mm，例如，大于约3.4mm，和/或芯材料的特征直径可以小于约4.5mm，例如，小于约4.4mm，例如，小于约4.3mm，例如，小于约4.2mm，例如，小于约4.1mm，例如，小于约4.0mm，例如，小于约3.9mm，例如，小于约3.8mm，例如，小于约3.7mm，例如，小于约3.6mm。芯材料的参数的可接受公差将取决于采用的实施方式。在该示例中，假设芯材料的线性质量的可接受公差为约+/-10％，且芯材料的特征直径的可接受公差为约+1mm/-0.5mm。更一般地，用于芯材料的制造方法可以包括控制芯材料的直径以满足在目标直径的+5％/-2.5％的公差内的目标直径。
就在与芯材料的延伸轴线垂直的平面中(即，在最小横截面的平面中)的横截面积而言，芯材料直径的这些示例范围对应于可以具有如下横截面面积的芯材料：该芯材料的横截面面积可以大于5.7mm2，例如，大于约6.2mm2，例如，大于约6.6mm2，例如，大于约7.1mm2，例如，大于约7.5mm2，例如，大于约8.0mm2，例如，大于约8.6mm2，例如，大于约9.1mm2，和/或该芯材料的横截面面积可以小于15.9mm2，例如，小于约15.2mm2，例如，小于约14.5mm2，例如，小于约13.9mm2，例如，小于约13.2mm2，例如，小于约12.6mm2，例如，小于约11.9mm2，例如，小于约11.3mm2，例如，小于约10.8mm2，例如，小于约10.2mm2。
如上面参照步骤S7讨论的，一旦已通过捻合一对棉线而形成芯材料，在一些示例中，如步骤S8中示意性所示的，可以对芯材料进行质量控制监视/测试。出于质量控制的目的，可以采用各种不同的测试，并且测试可以根据生产过程的批量测试的已确立的原则而应用于所有芯材料(例如，与视觉外观相关的测试)或材料中的选择样品(例如，用于破坏性测试)。例如，如在步骤S8中所示的，在一些示例中，可能需要以下中的一个或多个：(i)芯材料应为白色的并且没有异物颗粒(例如，用于测试污染物)；(ii)芯材料的样品(例如，5g)应在给定时间(例如，10秒)内沉入水中(例如，用于测试吸收率)；(iii)样品应具有约0.3(+/-0.1)kgf的断裂张力(例如，用于测试强度)；(iv)平均纤维长度应为约31mm(例如，这可以使用电容性长度测试器设备进行测试)。
在步骤S9中，假定当前批次的芯材料通过步骤S8中的质量控制测试，则将芯材料形成为用于储存和/或进一步处理的卷。在该示例中，假定每个卷包括1(+/-10％)kg的芯材料。然而，将领会的是，在不同的实施方式中，卷的尺寸可以不同，例如，考虑到将要处理芯材料以形成蒸发器组件的规模。
在图4中表示的示例处理中，假定芯材料在任何进一步处理之前(即，在被结合到蒸发器组件之前)被储存，并且如步骤S10中所示的，根据本文中提出的方法，将芯材料在40％到70％的湿度下储存在食品级袋子中。
因此，图4示意性地表示根据本公开的特定实施例的用于形成用于在电子烟的蒸发器组件中使用(例如，用于在图1和图2中表示的电子烟1中使用)的芯材料的手段。将领会的是，图4中表示的方法仅是一个具体示例，并且根据本公开的其他实施例，可以采用对该手段的变型。例如，在一些示例实施方式中，可以省略图4中表示的步骤中的一些。例如，在一些示例中，可以不实施在步骤8中沿着图4中表示的线路进行的质量控制测试步骤。此外，如上面已经描述的，将领会的是，图4中表示的具体示例参数指示以具体示例的方式提供的一个实施方式的适合值，而在其他实施例中，可以使用不同的具体值。将领会的是，上面关于图4阐述的方法的各个步骤可以利用适当配置的机器手动地或自动地形成。
图5是示意性地表示根据本公开的特定实施例的用于使用根据图4中表示的原理制造的芯材料形成用于蒸气供应系统的蒸发器组件(例如，上面讨论的蒸发器组件36)的方法的流程图。然而，将领会的是，在其他示例中，可以应用图5中表示的原理来形成具有液体输送元件的蒸发器，而不是根据图4中阐述的原理来制成。
在步骤T1中，利用来自图4的处理的一卷芯材料来开始处理(芯材料已从任意储存袋/容器中取出)。
在步骤T2中，使芯材料的卷经受质量控制测试。出于质量控制的目的，可以采用各种不同的测试，其中的一些可以与上面参照图4中的步骤S8讨论的质量控制测试手段相对应。测试可以根据产品批量测试的已确立的原则而应用于作为整体的芯材料的卷(例如，与视觉外观有关的测试)或用于材料样品(例如，破坏性测试)。例如，如步骤T2所示的，在一些示例中，可能需要以下中的一个或多个：(i)芯材料应为白色的并且没有异物颗粒(例如，用于测试污染物)；(ii)芯材料的卷应具有1(+/-10％)kg的质量；(iii)芯材料的样品(例如，5g)应在给定时间(例如，10秒)内沉入水中(例如，用于测试吸收率)；(iv)样品应具有约0.3(+/-0.1)kgf的断裂张力(例如，用于测试强度)；(v)平均纤维长度应为约31mm(例如，这可以使用电容性长度测试器设备进行测试)；(vi)芯材料的直径应为约3.5(+1.0/-0.5)mm。当然，将领会的是，这些具体的质量控制参数基于上面相对于图4的制造过程所讨论的芯材料的这些期望特性。在其他示例实施例中，对于这些参数，如上面所讨论的，芯材料可以具有不同的目标值，并且在这种情况下，质量控制测试将进行相应修改。
在步骤T3中，将加热器线的一段缠绕在芯材料周围，以形成加热线器线圈。如上所述，在该示例中，加热器线包括镍铬(镍铬合金)合金，例如，80:20的Ni:Cr合金。然而，将领会的是，在其他示例中，可以使用不同的材料，例如，先前在电子烟中使用的其他类型的电阻线。在其他示例中，加热器可能不包括线圈，但可以例如包括具有与该示例中的线圈相似的总体尺寸的管状轴环。
在该示例中，线具有约0.188(+/-0.020)mm的直径，并且围绕具有约2.5(+/-0.2)mm的外径和约0.60(+/-0.2)mm的平均节距的芯材料形成线圈。在该示例中，线圈包括八个完整的匝(即，绕芯材料的线总共旋转8.5圈)，并且围绕芯材料的线圈的长度为约5.0(+/-0.5)mm。形成线圈的线的总长度为约70(+/-2.5)mm。在该示例中，包括线圈的线具有1.4(+/-0.1)欧姆的电阻。在本文中讨论的示例中，对于加热器线圈的电阻的参考是参照当线圈处于冷却时(即，不是当其正被加热以产生蒸气时，在加热时其电阻将稍高于在冷却时)进行测量。将领会的是，一个具体实施方式的线圈示例的这些各种特性，而在其他示例中，可以采用对于这些特性的不同值。
在一些情况下，加热线的直径可以大于约0.15mm，例如，大于约0.16mm，例如，大于约0.17mm，例如，大于约0.18mm，和/或加热线的直径可以小于约0.23mm，例如，小于约0.22mm，例如，小于约0.21mm，例如，小于约0.19mm。
在一些情况下，由加热线形成的线圈的外径可以大于约2.0mm，例如，大于约2.1mm，例如，大于约2.2mm，例如，大于约2.3mm，例如，大于约2.4mm，和/或由加热线形成的线圈的外径可以小于约3.0mm，例如，小于约2.9mm，例如，小于约2.8mm，例如，小于约2.7mm，例如，小于约2.6mm。
就线圈的内径(对应于芯的被加热元件压缩的部分的外径)而言，在一些示例中，由加热线形成的线圈的内径可以例如大于约1.6mm，例如，大于约1.7mm，例如，大于约1.8mm，例如，大于约1.9mm，例如，大于约2.0mm，和/或由加热线形成的线圈的内径可以例如小于约2.6mm，例如，小于约2.5mm，例如，小于约2.4mm，例如，小于约2.3mm，例如，小于约2.1mm。
在一些情况下，由加热线形成的线圈的节距可以大于约0.4mm，例如，大于约0.45mm，例如，大于约0.5mm，例如，大于约0.55mm，和/或由加热线形成的线圈的节距可以小于约0.85mm，例如，小于约0.8mm，例如，小于约0.75mm，例如，小于约0.7mm，例如，小于约0.65mm。
在一些情况下，线圈可包括多于5个围绕芯材料的完整线匝、多于6个围绕芯材料的完整线匝或多于7个围绕芯材料的完整线匝，和/或少于10个围绕芯材料的完整线匝、少于11个围绕芯材料的完整线匝或少于12个围绕芯材料的完整线匝。在一些示例中，线圈可包括8个或9个围绕芯材料的完整线匝。
在一些情况下，由加热线形成的线圈可以沿着芯吸材料延伸大于约3mm，例如，大于约3.5mm，例如，大于约4mm，例如，大于约4.5mm，和/或由加热线形成的线圈可以沿着芯吸材料延伸小于约8mm，例如，小于约7.5mm，例如，小于约7mm，例如，小于约6.5mm，例如，小于约6mm，例如，小于约5.5mm。
在一些示例中，包括加热线的线圈的电阻可以大于约1.3欧姆，例如，大于约1.32欧姆，例如，大于约1.34欧姆，例如，大于约1.36欧姆，例如，大于约1.38欧姆，和/或包括线圈的线的电阻可以小于约1.5欧姆，例如，小于约1.48欧姆，例如，小于约1.46欧姆，例如，小于约1.44欧姆，例如，小于约1.42欧姆。就这一点而言，将领会的实际情况是，本文中讨论的示例电阻可以在电阻线自身的两端上直接测量，或者可以在将加热器线圈连接到其电源的连接引线上的点之间测量，这是因为与加热器线圈的电阻相比，连接引线自身的附加电阻将是极小的。例如，用于测量在图1和图2中表示的那种组装的蒸气供应系统中的加热器电阻的一种简便方法可能是测量为烟弹部分提供电接口的电连接器46之间的电阻，而在组装期间，例如，电阻可以替代地在相应的连接引线41上的点之间测量。当然，将领会的是，由于线圈电阻是由线的材料和几何形状(即，长度和厚度)控制的，因此不需要在制造期间测量单独的蒸发器组件的电阻来确定它们的电阻。因此，一旦已知特定的线圈材料和几何形状用于提供所期望的电阻，就可以假定制成为这种设计的线圈具有所期望的电阻，而无需实际测量它。
将领会的是，对于上面阐述的示例参数，芯吸材料被围绕芯材料缠绕而形成线圈的加热器线压缩。特别地，在该示例中，线圈内的芯材料的直径从其约3.5mm的初始制造直径(静置直径)压缩减小到约2.1mm的直径(因为线圈形成有约2.5mm的外径以及略低于0.2mm的线厚度)。因此，在该示例中，芯材料的直径被线圈压缩至其静置状态直径的大致60％。也就是说，芯材料的直径被围绕芯材料缠绕的线圈压缩了约40％。这对应于线圈内的芯的横截面积减小约64％(即，从压缩前的约9.6mm2到被线圈压缩后的约3.5mm2)。发明人已经发现，线圈对芯的这种压缩可以提供一种相对于现有手段总体上具有改进性能的蒸发器组件(例如，就产生的蒸气量和减少的因过热产生的不良味道的可能性而言)。将领会的是，在不同的示例实施方式中可以采用不同的压缩量。例如，在一些情况下，芯材料的直径被加热线压缩的量可以大于约20％，例如，大于约25％，例如，大于约30％，例如，大于约35％，和/或芯材料的直径被加热线圈压缩的量可以小于约60％，例如，小于约55％，例如，小于约50％，例如，小于约45％。
如上所述，具有非圆形横截面的液体输送元件的特征直径可以通过参照具有与液体输送元件的横截面相同面积的圆的直径来定义。就这一点而言，芯材料被加热器压缩的量也可以参照由加热器线圈引起的芯材料(在垂直于其最长轴线范围的平面内)的横截面积的减小来定义。因此，在一些示例中，芯材料的横截面可以被线圈压缩约65％(例如，如上面讨论的具体示例中，从约3.5mm直径到2.1mm直径)。更一般地，根据一些实施方式，芯材料的横截面积可以被加热线圈压缩大于约25％，例如，大于约30％，例如，大于约35％，例如，大于约40％，例如，大于约45％，例如，大于约50％，例如，大于约55％，例如，大于约60％，和/或芯材料的横截面积被加热线圈压缩的量可以小于约90％，例如，小于约85％，例如，小于约80％，例如，小于约75％，例如，小于约70％。将领会的是，在此上下文中，芯材料面积压缩X％意在指示压缩后的芯材料的横截面积为压缩前/未压缩的芯材料的横截面积的X％。
在步骤T4中，例如，使用机械刀具，从芯材料切割具有约20(+/-2)mm的长度并围绕线圈居中的一段芯材料。芯材料的切割长度提供用于根据本公开的特定实施例的蒸气供应系统的液体输送元件(芯)。就这一点而言，步骤T4中切割的芯材料的具体长度可以考虑到用于所采用的电子烟构造的液体输送元件的期望长度来选择。因此，尽管在该示例中从芯材料切割了约20mm的长度，但在其他示例中，芯材料可以被切割为不同的长度。例如，在一些情况下，芯材料的切割长度可以大于约10mm，例如，大于约12mm，例如，大于约14mm，例如，大于约16mm，例如，大于约18mm，和/或芯材料的切割长度可以小于30mm，例如，小于约28mm，例如，小于约26mm，例如，小于约24mm，例如，小于约22mm。
在步骤T5中，将连接引线焊接到包括线圈的线的端部。在该示例中，各个连接引线包括具有约0.25(+/-0.2)mm的直径和约30(+/-2)mm的长度的N6镍线。根据常规焊接技术，将连接引线焊接到线圈，例如，以提供大于0.8kgf的焊接接头张力。将领会的是，在其他示例中，可以采用不同的连接工具而数次焊接，例如，熔接或机械夹持。此外，将领会的是，在其他示例中，线的选择的材料、长度和直径可以不同。
在一些示例中，连接引线直径可以大于约0.15mm，例如，大于约0.17mm，例如，大于约0.19mm，例如，大于约0.21mm，例如，大于约0.23mm，和/或连接引线直径可以小于约0.35mm，例如，小于约0.31mm，例如，小于约0.29mm，例如，小于0.27mm。
在一些示例中，连接引线长度可以大于约15mm，例如，大于约20mm，例如，大于约25mm，和/或连接引线长度可以小于约50mm，例如，小于约45mm，例如，小于约40mm，例如，小于约35mm。
因此，图5示意性地表示根据本公开的特定实施例的用于形成用于在电子烟中使用(例如，用于在图1和图2中表示的电子烟1中使用)的蒸发器组件的手段。将领会的是，图5中表示的方法仅是一个具体示例，并且根据本公开的其他实施例，可以采用对该手段的变型。例如，可以在一些示例实施方式中省略图5中表示的步骤中的一些，或者以不同的顺序进行。例如，在一些示例中，可不实施步骤T2中的沿着图5中表示的线路进行的质量控制测试步骤。此外，在一些情况下，可以在围绕芯材料缠绕线圈(步骤T3)之前将芯材料切割成一定长度(步骤T4)，并且可以在将芯材料切割成一定长度(步骤T4)和/或围绕芯材料缠绕线圈(步骤T6)之前将连接引线焊接到线圈(步骤T5)。此外，如上面已经描述的，将领会的是，图5中表示的具体示例参数指示以具体示例的方式提供的用于一种实施方式的适合值，而在其他实施例中可以使用不同的具体值。将领会的是，上面关于图5阐述的方法的各个步骤可以利用适当配置的机器手动地或自动地形成。
图6示意性地表示根据图5中所阐述的原理制造的图1和图2中表示的电子烟的蒸发器组件36的侧视图(未按比例)。
图7是示意性地表示针对包括芯材料和加热器线圈电阻的不同组合的不同蒸发器组件的由具有图1和图2中表示的整体结构的蒸气供应系统产生的蒸气量的曲线图。由蒸气供应系统产生的蒸气量由按毫克计量的每次抽吸的质量损耗(ML)来表征。这对应于蒸气供应系统的测量到的质量减少，该质量减少是由具有固定特性(例如，就抽吸强度和持续时间而言)并且具有施加到加热器线圈的固定电压的机器抽吸引起的。就用户满意度而言，8mg的每次抽吸质量损耗被认为是良好的目标。
图7示出两种类型的芯材料的结果，即，二氧化硅玻璃纤维芯(围绕实拟合线成组的数据点)和上面讨论的且根据参照图4和图5阐述的原理制造的类型的棉芯(围绕虚拟合线成组的数据点)。除了成分不同之外，不同的芯在其几何形状方面具有相同的构造。对于每个芯材料，示出不同加热器线圈电阻的结果。特别地，图7示出了芯材料和线圈电阻的8种不同组合的结果，即，对于二氧化硅芯的1.2欧姆、1.3欧姆、1.4欧姆和1.6欧姆的线圈电阻以及对于棉芯的1.2欧姆、1.4欧姆、1.6欧姆和1.8欧姆的线圈电阻。图7中示出针对芯材料和电阻的每种组合测量的每次抽吸的质量损耗的多个测量结果。由于在对加热器线圈施加相同电压的情况下进行不同的测量，所以对于每次抽吸，较高的线圈电阻与较低的功率(以及由此所使用的能量)相关。从质量损耗随电阻增加而总体下降的趋势可以明显看出，两种类型的芯都示出了线圈电阻与质量损耗之间的广泛线性关系。
图7表明，对于图7中的不同电阻，与使用二氧化硅芯相比，使用棉芯可以一直提供更高的每次抽吸质量损耗。特别地，结果表明，与使用等量的二氧化硅芯相比，使用棉芯可实现多出约2mg的每次抽吸蒸气(即，装置每次抽吸损耗多出约2mg)。这表示棉是比二氧化硅更有效的芯材料。例如，为了实现8mg的目标每次抽吸质量损耗，对于棉芯可以使用约1.4欧姆的线圈电阻，而对于二氧化硅芯需要约1.2欧姆的线圈电阻。这表示使用棉芯和约1.4欧姆的线圈电阻可以有助于以比使用二氧化硅芯的相应性能所需的更少的功率/能量提供所期望的目标每次抽吸质量损耗(因为二氧化硅芯将需要产生较高电流消耗的较低电阻的加热器线圈)。
下面的表格(表1)阐述了对于图7中所示的芯材料和线圈电阻的不同组合的质量损耗的平均值(以每次标准抽吸的毫克为单位)。对于二氧化硅芯和1.6欧姆的加热器的组合，表格中提供了两个值，并且这些值对应于该组合使用的蒸气供应系统的两种不同构造。
芯材料 加热器电阻(欧姆) 平均每次抽吸质量损耗(mg)
二氧化硅 1.2 7.96
二氧化硅 1.3 6.99
二氧化硅 1.4 6.55
二氧化硅 1.6 4.94/5.29
棉 1.2 9.57
棉 1.4 8.31
棉 1.6 6.65
棉 1.8 5.61
表1
因此，就蒸气产生而言，棉芯和1.4欧姆的加热器线圈电阻的组合(如在上面参照图5和图6讨论的具体示例实施方式中)可以使用比基于二氧化硅芯的手段更小的功率来提供期望的性能。当然，将领会的是，在具体实施方式中的电阻无需精确地为1.4欧姆，并且在不同实施方式中可以使用不同的加热器电阻，例如，对于就每次抽吸质量损耗而言期望稍微更高或更低的性能的示例的情况，当结合棉芯使用时，在1.3至1.5欧姆范围内的线圈电阻都提供可接受的性能。
对于蒸气供应系统的另一重要性能特征是将源液材料加热到不希望的温度的程度，这会引起燃烧的味道。对此进行表征的一种方式是测量来自电子烟的羰基释放量，例如，通过在使用期间测量甲醛的产生量。
下面的表格(表2)阐述了对于上面讨论的芯材料的不同组合的若干样品(通常为五个或六个)的平均甲醛释放量(以每天的微克为单位)的测量值。对于二氧化硅芯和1.6欧姆的加热器的组合，表格中提供了两个值，并且这些值对应于蒸气供应系统的两种不同构造。
芯材料 加热器电阻(欧姆) 平均甲醛释放量(每天微克)
二氧化硅 1.2 242
二氧化硅 1.3 260
二氧化硅 1.4 927
二氧化硅 1.6 370/1288
棉 1.2 68
棉 1.4 105
棉 1.6 53
棉 1.8 89
表2
该表格表明，在这里所考虑的线圈电阻的范围内，与使用二氧化硅芯相比，使用棉芯具有更低的甲醛释放量。
电子烟的另一性能特征是在储存和使用期间泄漏的可能性。对在图1和图2中表示的蒸气供应系统构造中使用的上面讨论的芯材料和加热器线圈电阻的不同组合进行的测试显示，在存储期间或在正常使用中或当被轻敲时，这些组合均未出现可测量的泄漏。然而，应注意的是，所有的二氧化硅芯组合在运输期间都会出现一定程度的泄漏，例如，约2％的二氧化硅芯样品在运输期间出现明显泄漏。棉芯组合的性能大多数较好，仅有约0.3％的棉芯样品在运输期间出现明显泄漏。这清楚地表明，与二氧化硅芯材料相比，棉芯材料在形成芯穿过空气通道壁的位置的密封方面更好。
因此，考虑到对于芯材料和线圈电阻的不同组合所见的性能特征，显然的是，在一些方面，使用棉芯和在1.3欧姆至1.5欧姆范围内的线圈电阻可以被认为是用于在电子烟(例如，图1和图2中表示的类型的电子烟)中使用的芯材料和加热器电阻的优化组合。
将领会的是，尽管上面的描述集中于具有多个不同特征的液体输送元件和/或加热器的一些不同方面，但将领会的是，根据本公开的其他实施例的布置可以仅包括这些特征中的独立于一些其他特征的一些特征。例如，在一些实施例中，根据本文中参照图5讨论的原理制成的芯可以在不包括如图6中所表示的围绕芯缠绕以压缩芯的线圈的蒸发器组件中实施。类似地，对于包括棉芯和具有根据本文中讨论的原理选择的电阻的加热器线圈的蒸发器组件，芯不一定需要根据上面参照图4、图5或图6所讨论的手段制成或具有其形式。此外，在包括根据本文中讨论的原理的围绕芯缠绕以压缩芯的加热线圈的蒸发器组件中(例如，如图6中所表示的)，芯可能不一定包括以本文中参照图4公开的方式制造的棉芯，而是可以包括使用不同的工艺和/或另一材料(例如，诸如玻璃纤维的另一纤维材料)制造的棉芯。
因此，已经描述了一种制造用作蒸气供应系统中的液体输送元件的芯材料的方法，该方法包括：提供至少两个棉线；将棉线捻合在一起以形成芯材料，使得芯材料由两个或更多个棉线组成。
还已经描述了一种用于在蒸气供应系统中使用的蒸发器组件，其中，该蒸发器组件包括具有加热器缠绕部分和非加热器缠绕部分的液体输送元件以及围绕加热器缠绕部分缠绕的加热元件；其中，液体输送元件的加热器缠绕部分被加热元件压缩，因此其横截面积与非加热器缠绕部分相比减小超过25％。
还已经描述了一种用于在蒸气供应系统中使用的蒸发器组件，其中，该蒸发器组件包括：液体输送元件，该液体输送元件由棉形成；以及加热线圈，该加热线圈布置在液体输送元件的一部分周围，其中，加热线圈具有在1.3欧姆至1.5欧姆之间的电阻。
尽管上面描述的实施例在一些方面集中于一些具体的示例蒸气供应系统，但将领会的是，相同的原理可以应用于使用其他技术的蒸气供应系统。也就是说，蒸气供应系统的各个方面起作用的具体方式(例如，就如何激活系统以供使用以及系统所提供的功能而言)不与基于本文中描述的示例的原理直接相关。
为了解决各种问题并推进技术，本公开以说明的方式示出可以实践所要求保护的发明的各种实施例。本公开的优点和特征仅是实施例的代表性示例，而不是穷举的和/或排他的。呈现它们仅是为了帮助理解和教导所要求保护的发明。将领会的是，本公开的优点、实施例、示例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被认为是对如由权利要求所限定的本公开的限制或对权利要求的等同物的限制，并且在不脱离权利要求的范围的情况下，可以利用其他实施例并且可以进行修改。除了本文中具体描述的那些实施例之外，各种实施例还可以适当地包括所公开的元件、组件、特征、部件、步骤、装置等的各种组合、由所述各种组合组成或者本质上由所述各种组合组成，并且因此将领会的是，从属权利要求的特征可以以除了权利要求中明确提出的那些组合之外的组合与独立权利要求的特征相组合。本公开可以包括当前未要求保护但将来可以要求保护的其他发明。

Claims (22)

1.一种蒸发器组件，所述蒸发器组件用于在蒸气供应系统中使用，其中，所述蒸发器组件包括：
液体输送元件，由棉形成；以及
加热元件，包括围绕所述液体输送元件的一部分的电阻线的线圈，所述液体输送元件的在所述线圈内的所述部分被所述线圈压缩，使得所述部分的横截面积与未压缩的液体输送元件相比减小超过25％，其中，所述加热元件具有在1.3欧姆至1.5欧姆之间的电阻。
2.根据权利要求1所述的蒸发器组件，其中，所述加热元件具有选自包括以下项目的组的电阻：大于1.32欧姆、大于1.34欧姆、大于1.36欧姆和大于1.38欧姆。
3.根据权利要求1或2所述的蒸发器组件，其中，所述加热元件具有选自包括以下项目的组的电阻：小于1.5欧姆、小于1.48欧姆、小于1.46欧姆、小于1.44欧姆、小于1.42欧姆。
4.根据权利要求1或2所述的蒸发器组件，其中，所述线圈具有选自包括以下项目的组的外径：大于2.0mm、大于2.1mm、大于2.2mm、大于2.3mm和大于2.4mm，和/或所述线圈具有选自包括以下项目的组的外径：小于3.0mm、小于2.9mm、小于2.8mm、小于2.7mm和小于2.6mm。
5.根据权利要求1或2所述的蒸发器组件，其中，所述加热元件沿着所述液体输送元件延伸选自包括以下项目的组的距离：大于3mm、大于3.5mm、大于4mm和大于4.5mm，和/或所述加热元件沿着所述液体输送元件延伸选自包括以下项目的组的距离：小于8mm、小于7.5mm、小于7mm、小于6.5mm、小于6mm和小于5.5mm。
6.根据权利要求1或2所述的蒸发器组件，其中，所述液体输送元件具有选自包括以下项目的组的长度：大于10mm、大于12mm、大于14mm、大于16mm和大于18mm，和/或所述液体输送元件具有选自包括以下项目的组的长度：小于30mm、小于28mm、小于26mm、小于24mm和小于22mm。
7.根据权利要求1或2所述的蒸发器组件，其中，包括所述线圈的所述电阻线具有选自包括以下项目的组的直径：大于0.15mm、大于0.16mm、大于0.17mm、大于0.18mm，和/或包括所述线圈的所述电阻线具有选自包括以下项目的组的直径：小于0.23mm、小于0.22mm、小于0.21mm和小于0.19mm。
8.根据权利要求1或2所述的蒸发器组件，其中，所述线圈包括6个至12个之间的围绕所述液体输送元件的完整匝。
9.根据权利要求1或2所述的蒸发器组件，其中，所述线圈具有选自包括以下项目的组的节距：大于0.4mm、大于0.45mm、大于0.5mm和大于0.55mm，和/或所述线圈具有选自包括以下项目的组的节距：小于0.85mm、小于0.8mm、小于0.75mm、小于0.7mm和小于0.65mm。
10.根据权利要求1或2所述的蒸发器组件，还包括电连接到所述线圈的第一连接引线和第二连接引线。
11.根据权利要求1或2所述的蒸发器组件，其中，所述液体输送元件包括棉线。
12.根据权利要求11所述的蒸发器组件，其中，所述液体输送元件包括捻合在一起的两个或更多个棉线。
13.根据权利要求1或2所述的蒸发器组件，其中，所述液体输送元件具有选自包括以下项目的组内的未压缩直径：大于2.7mm、大于2.8mm、大于2.9mm、大于3.0mm、大于3.1mm、大于3.2mm、大于3.3mm和大于3.4mm。
14.根据权利要求1或2所述的蒸发器组件，其中，所述液体输送元件具有选自包括以下项目的组内的未压缩直径：小于4.5mm、小于4.4mm、小于4.3mm、小于4.2mm、小于4.1mm、小于4.0mm、小于3.9mm、小于3.8mm、小于3.7mm和小于3.6mm。
15.根据权利要求1或2所述的蒸发器组件，其中，包括所述液体输送元件的所述棉包括具有选自包括以下项目的组的平均长度的纤维：大于15mm、大于20mm、大于25mm和大于30mm。
16.根据权利要求1或2所述的蒸发器组件，其中，所述液体输送元件具有选自包括以下项目的组内的线性质量：大于0.5g/m、大于0.6g/m、大于0.7g/m、大于0.8g/m、大于0.9g/m、大于1.0g/m、大于1.1g/m、大于1.2g/m和大于1.3g/m。
17.根据权利要求1或2所述的蒸发器组件，其中，所述液体输送元件具有选自包括以下项目的组内的线性质量：小于2.5g/m、小于2.4g/m、小于2.3g/m、小于2.2g/m、小于2.1g/m、小于2.0g/m、小于1.9g/m、小于1.8g/m、小于1.7g/m、小于1.6g/m和小于1.5g/m。
18.包括用于源液的储存器和根据权利要求1至17中任一项所述的蒸发器组件的设备，其中，所述液体输送元件被布置成将源液从所述储存器吸到所述加热元件以进行加热，从而产生供用户吸入的蒸气。
19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述设备是用于在蒸气供应系统中使用的烟弹。
20.根据权利要求18所述的设备，其中，所述设备是蒸气供应系统，并且所述设备还包括控制器和电池，其中，所述控制器被构造成选择性地控制从所述电池向所述蒸发器组件的电力供应。
21.蒸发器组件装置，所述蒸发器组件装置用于在蒸气供应装置中使用，其中，所述蒸发器组件装置包括：
液体输送装置，由棉形成；以及
加热元件装置，包括围绕所述液体输送装置的一部分的电阻线的线圈，所述液体输送装置的在所述线圈内的所述部分被所述线圈压缩，使得所述部分的横截面积与未压缩的液体输送装置相比减小超过25％，其中，所述加热元件装置具有在1.3欧姆至1.5欧姆之间的电阻。
22.一种制造蒸发器组件的方法，所述蒸发器组件用于在蒸气供应系统中使用，其中，所述方法包括：
提供液体输送元件；以及
形成加热元件，所述加热元件包括围绕所述液体输送元件的一部分的电阻线的线圈，所述液体输送元件的在所述线圈内的所述部分被所述线圈压缩，使得所述部分的横截面积与未压缩的液体输送元件相比减小超过25％，其中，所述加热元件具有在1.3欧姆至1.5欧姆之间的电阻。
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