CN111050578A - 具有管状加热元件的电子蒸汽烟装置 - Google Patents
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Abstract
电子蒸汽烟装置(10)的筒(15)包括:贮存器(95),所述贮存器被构造成贮存蒸汽前制剂和加热元件(85),所述加热元件被配置成加热蒸汽前制剂。加热元件(85)包括具有第一端(300)和第二端(305)的金属管(315)。金属管(315)限定从其穿过的开口(320)。金属管(315)包括侧壁(325),所述侧壁限定沿着金属管(315)的一部分基本上连续延伸的至少一个螺旋通道(310)。
Description
本公开涉及一种电子蒸汽烟(electronic vaping或e-vaping)装置。
电子蒸汽烟装置包括加热元件,其使蒸汽前制剂蒸发以产生“蒸汽”。
电子蒸汽烟装置包括布置在装置中的电源,例如可充电电池。电池电连接到加热元件,使得加热元件加热到足以将蒸汽前制剂转化为蒸汽的温度。蒸汽通过包含至少一个出口的烟嘴离开电子蒸汽烟装置。
至少一个实例实施例涉及一种电子蒸汽烟装置的筒。
在至少一个实例实施例中,电子蒸汽烟装置的筒包括:贮存器,所述贮存器被构造成贮存蒸汽前制剂,以及被配置成加热所述蒸汽前制剂的加热元件。所述加热元件包括具有第一端和第二端的金属管。所述金属管限定从其穿过的开口。所述金属管包括侧壁,所述侧壁限定沿着所述金属管的一部分基本上连续延伸的至少一个螺旋通道。
在至少一个实例实施例中,所述螺旋通道在距所述金属管的第一端约0.5毫米到约1.0毫米的位置处开始。
在至少一个实例实施例中,所述螺旋通道在距所述金属管的第一端和所述金属管的第二端中的至少一个约0.5毫米到约1.0毫米的位置处结束。
在至少一个实例实施例中,所述螺旋通道包括环绕所述金属管的圆周约2到约20圈。每一圈与相邻圈间隔约0.05毫米到约0.25毫米。每一圈与相邻圈均匀地间隔开。在一些实例实施例中,每一圈与相邻圈不均匀地间隔开。
在至少一个实例实施例中,所述螺旋通道具有范围在约0.1毫米到约0.5毫米的宽度。所述金属管具有范围在约3.0毫米到约6.0毫米的长度。
在至少一个实例实施例中,所述螺旋通道沿着所述金属管长度的约2.0毫米到约3.5毫米延伸。所述金属管长度的约0.75毫米到约2.0毫米不包括所述螺旋通道。
在至少一个实例实施例中,所述金属管具有范围在约0.1毫米到约4.0毫米的内径。所述金属管具有范围在约0.05毫米到约0.25毫米的厚度。
在至少一个实例实施例中,所述筒还包括通过所述金属管中的开口延伸的芯,使得所述金属管围绕所述芯的至少一部分。
在至少一个实例实施例中,所述筒还包括至少部分地围绕所述金属管的至少一部分的芯。
在至少一个实例实施例中,所述加热元件具有范围在约2.5欧姆到约4.5欧姆的电阻。
在至少一个实例实施例中,金属管由不锈钢和镍铬合金中的至少一种形成。
至少一个实例实施例涉及一种电子蒸汽烟装置。
在至少一个实例实施例中,电子蒸汽烟装置包括:贮存器,所述贮存器被构造成贮存蒸汽前制剂;加热元件,所述加热元件被配置成加热所述蒸汽前制剂;以及电源,所述电源被配置成向所述加热元件供电。所述加热元件包括具有第一端和第二端的金属管。所述金属管限定从其穿过的开口。所述金属管包括侧壁,所述侧壁限定沿着所述金属管的一部分基本上连续延伸的至少一个螺旋通道。
在至少一个实例实施例中,所述螺旋通道在距所述金属管的第一端和所述金属管的第二端中的至少一个约0.5毫米到约1.0毫米的位置处开始。所述螺旋通道在距所述金属管的第一端约0.5毫米到约1.0毫米的位置处结束。
在至少一个实例实施例中,所述螺旋通道包括环绕所述金属管约2到约20圈。每一圈与相邻圈间隔约0.05毫米到约0.25毫米。每一圈与相邻圈均匀地间隔开。
在至少一个实例实施例中,每一圈与相邻圈不均匀地间隔开。
在至少一个实例实施例中,所述螺旋通道具有范围在约0.1毫米到约0.5毫米的宽度。所述金属管具有范围在约3.0毫米到约6.0毫米的长度。
在至少一个实例实施例中,所述螺旋通道沿着所述金属管长度的约2.0毫米到约3.5毫米延伸。所述金属管长度的约0.75毫米到约2.0毫米不包括所述螺旋通道。
所述金属管具有范围在约0.1毫米到约4.0毫米的内径。所述金属管具有范围在约0.05毫米到约0.25毫米的厚度。
在至少一个实例实施例中,电子蒸汽烟装置还包括通过所述金属管中的开口延伸的芯,使得所述金属管围绕所述芯的至少一部分。所述芯的第二部分延伸到所述贮存器中。
在至少一个实例实施例中,电子蒸汽烟装置还包括至少部分地围绕所述金属管的至少一部分的芯。
在结合附图检视具体实施方式后,可更容易理解本文非限制性实施例的各种特征和优点。附图仅出于说明目的而提供,且不应解释为限制权利要求书的范围。除非明确提到,否则不应将附图视为按比例绘制。为清楚起见,可能已对图式的各种尺寸进行了夸示。
图1是根据至少一个实例实施例的电子蒸汽烟装置的侧视图。
图2是根据至少一个实例实施例的图1的电子蒸汽烟装置的沿着线II-II的横截面图。
图3是根据至少一个实例实施例的加热元件的透视图。
图4是根据至少一个实例实施例的加热元件的前视图。
图5是根据至少一个实例实施例的加热元件组件的透视图。
图6是根据至少一个实例实施例的加热元件组件的端视图。
本文公开了一些详细的实例实施例。然而,出于描述实例实施例的目的,本文中公开的具体结构和功能细节仅为代表性的。然而,实例实施例可以许多替代形式实施,且不应被解释为仅限于本文中所阐述的实例实施例。
因此,虽然实例实施例能够有各种修改和替代形式,但其实例实施例在图式中借助于实例展示,且将在本文中详细地描述。然而,应理解,并不意图将实例实施例限于所公开的特定形式,恰恰相反,实例实施例将涵盖属于实例实施例的范围内的所有修改、等效物和替代方案。贯穿图的描述,相似编号指相似元件。
应理解,当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”、“联接到”或“覆盖”所述另一元件或层时,其可直接在另一元件或层上、连接到、联接到或覆盖所述另一元件或层,或可存在中间元件或层。相比之下,当元件被称作“直接”在另一个元件或层“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时,不存在中间元件或层。贯穿本说明书,相似编号是指相似元件。
应理解,虽然本文中可使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层或区段,但这些元件、部件、区域、层或区段不应受这些术语限制。这些术语仅用于对一个元件、部件、区域、层或区段与另一元件、部件、区域、层或区段进行区分。因此,在不脱离实例实施例的教示的情况下,下文所论述的第一元件、部件、区域、层或区段可被称为第二元件、部件、区域、层或区段。
为易于描述,本文可使用空间相对术语(例如“底下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等等)来描述如图所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。应理解,除了图中描绘的定向之外,预期所述空间相对术语涵盖装置在使用或操作时的不同定向。举例来说,如果图中的装置翻转,那么描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将定向在其它元件或特征“上方”。因此,术语“下方”可涵盖上方和下方两个定向。装置可能以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向),且本文中所用的空间相对描述词可进行相应解释。
本文中使用的术语仅用于描述各种实例实施例的目的,且并非意图限制实例实施例。如本文中所使用,除非上下文另外明确指示,否则单数形式“一”和“所述”还旨在包括复数形式。应进一步理解,术语“包含”和“包括”在用于本说明书中时指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。
本文中参考截面图示描述了实例实施例,所述截面图示是实例实施例的理想化实施例(和中间结构)的示意性图示。由此,预期图示的形状将因例如制造技术或公差而有变化。因此,实例实施例不应解释为限于本文中所示的区的形状,而是应包含例如由制造引起的形状偏差。
除非另有定义,否则本文中所用的所有术语(包含技术和科学术语)具有与实例实施例所属领域的一般技术人员通常所理解的相同的含义。应进一步理解,例如包含常用词典中所定义的那些术语的术语应解释为具有与所述术语在相关技术的上下文中的意义一致的意义,且除非在文中明确如此定义,否则将不按理想化或过度形式意义来解释。
图1是根据至少一个实例实施例的电子蒸汽烟装置的侧视图。
在至少一个实例实施例中,如图1所示,电子蒸汽烟装置(e蒸汽烟装置)10可以包括可更换的筒(或第一区段)15和可再用的电池区段(或第二区段)20,所述可更换的筒和所述可再用的电池区段可在螺纹连接器25处联接在一起。应了解,连接器25可以是任何类型的连接器,例如滑动配合件、棘爪、夹具、卡口或卡扣中的至少一个。空气入口55延伸穿过连接器25的一部分。
在至少一个实例实施例中,连接器25可以是2016年5月13日提交的第15/154,439号美国申请中描述的连接器,所述美国申请的全部内容以引入的方式并入本文中。如第15/154,439号美国申请中所描述,连接件25可以通过深冲压工艺形成。
在至少一个实例实施例中,第一区段15可以包括第一壳体30,并且第二区段20可以包括第二壳体30’。电子蒸汽烟装置10在第一端45处包括口端插入件35。
在至少一个实例实施例中,第一壳体30和第二壳体30’可以具有大体上圆柱形的截面。在其它实例实施例中,壳体30和30’可以沿着第一区段15和第二区段20中的一个或多个具有大体上三角形截面。此外,壳体30和30’可以具有相同或不同的截面形状,或相同或不同的尺寸。如本文中论述,壳体30、30'也可以称为外壳体或主壳体。
在至少一个实例实施例中,电子蒸汽烟装置10可以包括在电子蒸汽烟装置10的第二端50处的端帽40。电子蒸汽烟装置10还包括在电子蒸汽烟装置10的端帽40与第一端45之间的灯60。
图2是沿着图1的电子蒸汽烟装置的线II-II的截面图。
在至少一个实例实施例中,如图2所示,第一区段15可以包括被构造成存储蒸汽前制剂的贮存器95和可以蒸发蒸汽前制剂的蒸发器80。蒸发器80包括加热元件85和芯90。芯90可以从贮存器95抽吸蒸汽前制剂。电子蒸汽烟装置10可以包括于在2013年1月31日提交的授予Tucker等人的第2013/0192623号美国专利申请公开和2016年4月22日提交的授予Holtz等人的第15/135,930号美国专利申请中的至少一个中阐述的特征,所述申请中的每一个的全部内容以引用的方式并入本文中。在其它实例实施例中,电子蒸汽烟装置可以包括在2016年4月22日提交的美国专利申请序列号15/135,923和2016年3月22日发布的美国专利号9,289,014中的至少一个中阐述的特征,所述专利中的每一个的全部内容以引用的方式并入本文中。
在至少一个实例实施例中,蒸汽前制剂是可以转化成蒸汽的材料或材料组合。举例来说,蒸汽前制剂可以是液体、固体或凝胶制剂中的至少一种,所述凝胶制剂包含但不限于水、珠粒、溶剂、活性成分、醇、植物提取物、植物材料(诸如烟草和非烟草植物材料中的至少一种)、天然或人工调味剂、例如丙三醇和丙二醇的蒸汽形成剂,及其组合。
在至少一个实例实施例中,第一区段15可以包括在纵向方向上延伸的壳体30,和同轴地定位在壳体30内的内管(或通气道)70。
在至少一个实例实施例中,第一连接器件155可以包括用于实现第一区段15与第二区段20之间的连接的外螺纹区段。
在内管70的上游端部处,垫片(或密封件)240的鼻部245可装配在内管70中;且垫片240的外周可与壳体30的内表面提供密封。垫片240还可包括与内管70流体连通以限定内通路(也称为中心通道或中心内通路)120的中心纵向空气通路235。在垫片240的背侧部分处的横向通道230可与垫片240的空气通路235相交且连通。此横向通道230确保了空气通路235与限定于垫片240与第一连接器件155之间的空间250之间的连通。
在至少一个实例实施例中,第一连接器件155可包括用于实现第一区段15与第二区段20之间的连接的外螺纹区段。
在至少一个实例实施例中,至少两个空气入口55可以包括在壳体30中。或者,单个空气入口55可以包括在壳体30中。此类布置允许空气入口55靠近连接器25放置,而不会由于第一连接器件155的存在而堵塞。此布置还可以增强空气入口55的面积,以便于对空气入口55的精确钻取。
在至少一个实例实施例中,空气入口55可以设置于连接器25而非壳体30中。在其它实例实施例中,连接器25可以不包括螺纹部分。
在至少一个实例实施例中,至少一个空气入口55可以形成在壳体30中,邻近连接器25,以最小化成人蒸汽烟使用者的手指堵塞其中一个端口的可能性并控制抽吸蒸汽烟期间的抽吸阻力(RTD)。在至少一个实例实施例中,可以用精密加工工具将空气入口55机械加工到壳体30中,使得它们的直径在制造期间被紧密地控制并被从一个电子蒸汽烟装置10复制到下一个电子蒸汽烟装置。
在至少一个实例实施例中,空气入口55可以被设定大小且被构造成使得电子蒸汽烟装置10具有在约60毫米水至约150毫米水的范围内的抽吸阻力(RTD)。
在至少一个实例实施例中,垫片65的鼻部110可以装配到内管70的第一端部105中。垫片65的外周边可以与壳体30的内表面125提供基本上紧密密封。垫片65可以包括设置在内管70的内部通路120与口端插入件35的内部之间的中心通道115,所述中心通道可以将蒸汽从内部通路120输送到口端插入件35。口端插入件35包括至少两个出口100,其可以与电子蒸汽烟装置10的纵向轴线偏离轴线定位。出口100可以相对于电子蒸汽烟装置10的纵向轴线朝外成角度。出口100可以围绕口端插入件35的周边基本上均匀地分布以便基本上均匀地分布蒸汽。
在至少一个实例实施例中,限定于垫片65、垫片240、壳体30与内管70之间的空间可以建立贮存器95的界限。贮存器95可以含有蒸汽前制剂,和任选地被构造成将蒸汽前制剂存储在其中的存储介质(未示出)。存储介质可以包括围绕内管70的棉纱布或其它纤维材料的卷绕物。
在至少一个实例实施例中,贮存器95可以至少部分地围绕内部通路120。加热元件85可横跨贮存器95的相对部分之间的内通路120横向延伸。在一些实例实施例中,加热元件85可平行于内通路120的纵向轴线延伸。
在至少一个实例实施例中,贮存器95可以被设定大小且被构造成容纳充足的蒸汽前制剂,使得电子蒸汽烟装置10可以被配置成供抽吸蒸汽烟至少约200秒。此外,电子蒸汽烟装置10可以被配置成允许每次抽吸持续最多约5秒。
在至少一个实例实施例中,存储介质可以是包含棉、聚乙烯、聚酯、人造丝以及其组合中的至少一种的纤维材料。纤维的直径的大小可以从约6微米到约15微米(例如,约8微米到约12微米或约9微米到约11微米)。存储介质可以是烧结、多孔或泡沫材料。并且,纤维的大小可以设定为不可吸入,且可以具有Y形、十字形、三叶草形或任何其它合适形状的截面。在至少一个实例实施例中,贮存器95可以包括不具有任何存储介质且仅含有蒸汽前制剂的填充罐。
在吸蒸汽烟期间,蒸气前制剂可经由芯90的毛细作用从贮存器95或存储介质中的至少一个输送到加热元件85附近。芯90可包括至少第一端部和第二端部,它们可延伸到贮存器95的相对侧中。加热元件85可以至少部分地包围芯90的中心部分,使得当加热元件85被启动时,芯90的中心部分中的蒸汽前制剂可被加热元件85汽化以形成蒸汽。
在至少一个实例实施例中,芯90可以包含具有抽吸蒸汽前制剂的能力的丝(或丝线)。举例来说,芯90可以是玻璃(或陶瓷)丝束、包含一组玻璃丝卷绕物的束等,其所有布置可能能够经由毛细作用通过丝之间的隙间间隔抽吸蒸汽前制剂。丝可大体上在垂直(横向)于电子蒸汽烟装置10的纵向方向的方向上对准。在至少一个实例实施例中,芯90可以包含一到八根丝状芯线,每根芯线包括多根绞捻在一起的玻璃丝。芯90的端部可为柔性的,且可折叠到贮存器95的界限中。丝可以具有大致十字形、三叶草形、Y形或呈任何其它合适形状的截面。
在至少一个实例实施例中,芯90可以包括任何合适的材料或材料的组合。合适材料的实例可以为但不限于玻璃、基于陶瓷或石墨的材料。芯90可以具有任何合适的毛细抽吸作用,以适应具有不同物理特性的蒸汽前制剂,所述物理特性例如密度、粘度、表面张力和蒸汽压力。芯90可以是不导电的。
在至少一个实例实施例中,加热元件85可包括含有侧壁的金属管或圆柱。
加热元件85可以完全或部分地沿着芯90的长度延伸。在一些实例实施例中,加热元件85可接触或可不接触芯90。
内管70可包括一对相对槽,使得芯90和第一电引线225、第二电引线225’或加热元件85的端可从相应的相对槽中延伸出来。在内管70中设置相对槽可便于将加热元件85和芯90放置在内管70内的适当位置,而不会影响槽的边缘。在至少一个实例实施例中,内管70可具有约4毫米的直径,且所述相对槽中的每一个槽可具有约2毫米乘约4毫米的主要和次要尺寸。
在至少一个实例实施例中,第一引线225物理并且电连接到外螺纹连接器件155。如图所示,外螺纹第一连接器件155是在外侧表面的一部分上具有外螺纹的中空圆柱。连接器件是导电的,并且可以用导电材料形成或涂布。第二引线225'物理并且电连接到第一导电柱130。第一导电柱130可以由导电材料(例如,不锈钢、铜等)形成,并且可以具有如图2所示的T形截面。第一导电柱130嵌入第一连接器件155的中空部分内,并且通过绝缘外壳135与第一连接器件155电绝缘。如图所示,第一导电柱130可以是中空的,并且中空部分可以与空气通路120流体连通。因此,第一连接器件155和第一导电柱130形成与加热元件85的相应外部电连接。
在至少一个实例实施例中,加热元件85可以通过热传导加热芯90中的蒸汽前制剂。或者,来自加热元件85的热可通过导热元件传导到蒸汽前制剂,或加热元件85可将热传递到在抽吸蒸汽烟期间被抽吸通过电子蒸汽烟装置10的传入周围空气,所述传入周围空气又通过对流加热所述蒸汽前制剂。
应了解,代替使用芯90,加热元件85可以包括并入有电阻加热元件的多孔材料,所述电阻加热元件由能够快速生成热的具有高电阻的材料形成。
如图2所示,第二区段20包括电源145、控制电路185和传感器190。如图所示,控制电路185和传感器190设置在壳体30’中。内螺纹第二连接器件160形成第二端。如图所示,第二连接器件160具有中空圆柱形状,其在内侧表面上具有螺纹。第二连接器件160的内径与第一连接器件155的外径相匹配,使得两个连接器件155、160可以螺纹连接在一起以形成连接器25。此外,第二连接器件160或至少另一个侧向表面是导电的,例如,由导电材料形成或包括导电材料。因此,在连接时,第一连接器件155与第二连接器件160之间发生电气和物理连接。
如图所示,第一引线165将第二连接器件160电连接到控制电路185。第二引线170将控制电路185电连接到电源145的第一端子180。第三引线175将电源145的第二端子140电连接到控制电路185的电源端子,以向控制电路185提供电力。电源145的第二端子140还物理并且电连接到第二导电柱150。第二导电柱150可以由导电材料(例如,不锈钢、铜等)形成,并且可以具有如图2所示的T形截面。第二导电柱150在第二连接器件160的中空部分内嵌入,并且由第二绝缘外壳215与第二连接器件160电绝缘。第二导电柱150也可以是中空的,如图所示。当第一连接器件155和第二连接器件160配合时,第二导电柱150物理并且电连接到第一导电柱130。另外,第二导电柱150的中空部分可以与第一导电柱130的中空部分流体连通。
尽管第一区段15已示出且描述为具有公连接器件且第二区段20已示出且描述为具有母连接器件,但替代实施例包括相反情况,其中第一区段15具有母连接器件,而第二区段20具有公连接器件。
在至少一个实例实施例中,电源145包括被布置于电子蒸汽烟装置10中的电池。电源145可以是锂离子电池或其变型(例如,锂离子聚合物电池)中的一种。或者,电源145可以是镍-金属氢化物电池、镍镉电池、锂-锰电池、锂-钴电池或燃料电池。电子蒸汽烟装置10可以供成人电子烟吸烟者一直使用到电源145中的能量被耗尽,或在锂聚合物电池的情况下,达到最小电压截断电平。
在至少一个实例实施例中,电源145是可充电的。第二区段20可以包括被配置成允许电池由外部充电装置充电的电路。为了对电子蒸汽烟装置10进行再充电,如下所述可以使用USB充电器或其它合适的充电器组合件。
在至少一个实例实施例中,传感器190被配置成产生指示电子蒸汽烟装置10中气流量值和方向的输出。控制电路185接收传感器190的输出,并且确定(1)气流的方向是否指示口端插入件8上的抽吸(对比吹气)以及(2)抽吸量值是否超过阈值水平。如果满足这些抽吸蒸汽烟条件,则控制电路185将电源145电连接到加热元件85;因此,启动加热元件85。即,控制电路185(例如,通过启动形成控制电路185的一部分的加热元件功率控制晶体管)将第一引线165和第二引线170电连接起来,使得加热元件85电连接到电源145。在一个替代实施例中,传感器190可以表示压降,并且控制电路185响应于此启动加热元件85。
在至少一个实例实施例中,控制电路185还可以包括灯60,在加热元件85被启动时,在电池145被再充电时,或这两者,控制电路185启动该灯以发光。灯60可以包括一个或多个发光二极管(LED)。LED可以包含一种或多种颜色(例如,白色、黄色、红色、绿色、蓝色等等)。此外,灯60可以被布置成在抽吸蒸汽烟期间由成人蒸汽烟使用者可见,并且可以定位在电子蒸汽烟装置10的第一端45与第二端50之间。此外,灯60可以用于电子蒸汽烟系统诊断或指示再充电在进行中。灯60也可以被配置成使得成人蒸汽烟使用者可以启动、停用、或启动和停用加热元件启动灯60以保护隐私。
在至少一个实例实施例中,控制电路185可以包括时间周期限制器。在另一实例实施例中,控制电路185可以包括手动可操作开关,以用于成人蒸汽烟使用者开始抽吸。可取决于要蒸发的蒸汽前制剂的量来设置或预设向加热元件85供应电流的时间段。
下一步,将描述电子蒸汽烟装置产生蒸汽的操作。例如,响应于口端插入件35上的抽吸,主要将空气通过至少一个空气入口55抽吸到第一区段15中。空气穿过空气入口55、进入空间250、通过横向通道230进入空气通路235、进入内通路120且通过口端插入件35的出口100。如果控制电路185检测到上述抽吸蒸汽烟条件,则控制电路185开始向加热元件85供电,使得加热元件85加热芯90中的蒸汽前制剂。流经内部通路120的蒸汽和空气组合并经由口端插入件35的出口100离开电子蒸汽烟装置10。
当被启动时,加热元件85可以加热芯90的一部分小于约10秒。
在至少一个实例实施例中,第一区段15可以是可更换的。换句话说,一旦筒的蒸汽前制剂被耗尽,可以仅更换第一区段15。替代布置可以包括一旦贮存器95被耗尽则可丢弃整个电子蒸汽烟装置10的实例实施例。在至少一个实例实施例中,电子蒸汽烟装置10可以是单件式电子蒸汽烟装置。
在至少一个实例实施例中,电子蒸汽烟装置10可以是约80毫米至约110毫米长,且直径为约7毫米至约8毫米。例如,在一个实例实施例中,电子蒸汽烟装置10可以是约84毫米长,且可具有约7.8毫米的直径。
图3是根据至少一个实例实施例的加热元件的透视图。
在至少一个实例实施例中,如图3中所示,加热元件85具有第一端300和第二端305。如上所述,加热元件85由金属管或中空圆柱体315形成,该金属管或中空圆柱体具有通过管315从第一端300延伸到第二端部305的开口320。金属管315包括侧壁325。至少一个通道310被激光蚀刻或切割穿过侧壁325。通道310可以是围绕金属管315一次或多次的螺旋通道。
在至少一个实例实施例中,加热元件85可以由任何合适的电阻材料形成。合适电阻材料的实例可以包括但不限于铜、钛、锆、钽和来自铂族的金属。合适的金属合金的实例包含但不限于不锈钢、含镍、含钴、含铬、含铝-钛-锆、含铪、含铌、含钼、含钽、含钨、含锡、含镓、含锰和含铁合金,以及基于镍、铁、钴、不锈钢的超合金。例如,取决于能量传递的动力学和所需的外部物理化学性质,加热元件85可以由铝化镍、在表面上具有氧化铝层的材料、铝化铁和其它复合材料形成,电阻材料可以任选地嵌入于绝缘材料中、封装或涂布有绝缘材料,或反之亦然。加热元件85可以包括选自由以下组成的组中的至少一种材料:不锈钢、铜、铜合金、镍-铬合金、超合金及其组合。在一些实例实施例中,加热元件85可以由镍-铬合金或铁-铬合金形成。在另一实例实施例中,加热元件85可以是在其外表面上具有电阻层的陶瓷加热元件。
在至少一个实例实施例中,至少一个螺旋通道310沿着金属管315长度的一部分基本上连续延伸。在其他实例实施例中,螺旋通道310不沿金属管315的整个长度连续延伸。例如,金属管可以包括多个螺旋通道310(未示出),每个螺旋通道仅沿着金属管315的长度部分地延伸。
在至少一个实例实施例中,螺旋通道310包括围绕金属管315的圆周的多圈。每一圈围绕金属管315延伸整个360度。在其他实例实施例中,螺旋通道310可以包括不完全围绕金属管315的部分圈。
在至少一个实例实施例中,每一圈与相邻圈均匀地间隔开。在一些实例实施例中,每一圈与相邻圈不均匀地间隔开。
在至少一个实例实施例中,加热元件具有范围在约2.5欧姆到约4.5欧姆(例如,约3.0欧姆到约4.0欧姆或约3.25欧姆到约3.75欧姆)的电阻。
在至少一个实例实施例中,金属管由不锈钢和镍铬合金中的至少一种形成。
图4是根据至少一个实例实施例的加热元件的前视图。
在至少一个实例实施例中,螺旋通道310具有范围在约0.1毫米到约0.5毫米(例如,约0.2毫米到约0.4毫米,或约0.25毫米到约0.35毫米)的宽度W1。金属管315具有范围在约3.0毫米到约10.0毫米(例如,约4.0毫米到约9.0毫米,约5.0毫米到约8.0毫米,或约6.0毫米到约7.0毫米)的长度L1。
在至少一个实例实施例中,螺旋通道310沿金属管315的长度L1的约2.0毫米到约3.5毫米(例如,约2.5毫米到约3.0毫米,或约2.75毫米)延伸。金属管315的长度L1的约0.75毫米到约2.0毫米(例如,约1.0毫米到约1.5毫米)不包括螺旋通道310。因此,金属管315的仅一部分包括螺旋通道310。
在至少一个实例实施例中,螺旋通道310在距金属管315的第一端300和金属管315的第二端305中的至少一个约0.5毫米到约1.0毫米的位置处开始。
在至少一个实例实施例中,螺旋通道310在距金属管315的第一端300和金属管315的第二端305中至少一个约0.5毫米到约1.0毫米的位置处结束。
螺旋通道310可比金属管315的另一端更靠近一端,或螺旋通道310可与金属管315的第一端300和第二端305距离相同。
在至少一个实例实施例中,螺旋通道310包括环绕金属管315的圆周的约2到约20(例如,约4到约18、约6到约16,或约10到约14)圈。每一圈与相邻圈间隔约0.05毫米到约0.25毫米(例如,约0.1毫米到约0.2毫米)的宽度W2。用另一种方式讲,螺旋通道310的厚度的范围在约0.05毫米到约0.25毫米(例如,约0.1毫米到约0.2毫米)。
在至少一个实例实施例中,金属管315具有纵向延伸的轴x。每一圈都可以相对于轴x成约5度到约90度(例如,约10度到约85度,约15度到约80度,约20度至约75度,约25度到约70度,约30度到约65度,约35度到约60度,约40度到约55度,或大约45度到约50度)的角。
图5是根据至少一个实例实施例的加热元件组件的透视图。
在至少一个实例实施例中,加热元件85与图2-4相同,除了芯90通常为U形之外。
图6是根据至少一个实例实施例的加热元件组件的端视图。
在至少一个实例实施例中,加热元件85与图2-5相同,除了芯90围绕加热元件85之外。芯90可以是芯吸材料管,或者包裹在加热元件85的至少一部分周围的芯吸材料。
在至少一个实例实施例中,金属管315具有范围在约0.1毫米到约4.0毫米(例如,约0.5毫米到约3.5毫米,约1.0毫米到约3.0毫米,或约1.5毫米到约2.5毫米)的内径D1。金属管具有范围在约0.05毫米到约0.25毫米(例如,约0.1毫米到约0.2毫米)的厚度T1。
图6的加热组件可以与2016年8月1日提交的美国申请序列号15/224,866或2016年4月22日提交的美国申请序列号15/135,930中描述的筒或电子蒸汽烟装置一起使用,两个申请的每一个的全部内容以引用方式并入本文。
虽然本文中已公开多个实例实施例,但应理解,可能有其它变化。不应将此类变化视为脱离本公开的范围,且对所属领域的技术人员来说显而易见的所有此类修改旨在包含于所附权利要求书的范围内。
Claims (28)
1.一种电子蒸汽烟装置的筒,包括:
贮存器,所述贮存器被构造成贮存蒸汽前制剂;以及
被配置成加热所述蒸汽前制剂的加热元件,所述加热元件包括,
具有第一端和第二端的金属管,所述金属管限定从其穿过的开口,所述金属管包括,
侧壁,所述侧壁限定沿着所述金属管的一部分基本上连续延伸的至少一个螺旋通道。
2.根据权利要求1所述的筒,其中所述螺旋通道在距所述金属管的第一端约0.5毫米到约1.0毫米的位置处开始。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的筒,其中所述螺旋通道在距所述金属管的第一端和所述金属管的第二端中的至少一个约0.5毫米到约1.0毫米的位置处结束。
4.根据权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的筒,其中所述螺旋通道包括环绕所述金属管的圆周的约2到约20圈。
5.根据权利要求4所述的筒,其中每一圈与相邻圈间隔约0.05毫米到约0.25毫米。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的筒,其中每一圈与相邻圈均匀地间隔开。
7.根据权利要求4或权利要求5所述的筒,其中每一圈与相邻圈不均匀地间隔开。
8.根据任一前述权利要求所述的筒,其中所述螺旋通道具有范围在约0.1毫米到约0.5毫米的宽度。
9.根据任一前述权利要求所述的筒,其中所述金属管具有范围在约3.0毫米到约6.0毫米的长度。
10.根据任一前述权利要求所述的筒,其中所述螺旋通道沿着所述金属管长度的约2.0毫米到约3.5毫米延伸,并且所述金属管长度的约0.75毫米到约2.0毫米不包括所述螺旋通道。
11.根据任一前述权利要求所述的筒,其中所述金属管具有范围在约0.1毫米到约4.0毫米的内径。
12.根据任一前述权利要求所述的筒,其中所述金属管具有范围在约0.05毫米到约0.25毫米的厚度。
13.根据任一前述权利要求所述的筒,还包括,
通过所述金属管中的开口延伸的芯,使得所述金属管围绕所述芯的至少一部分。
14.根据任一前述权利要求所述的筒,还包括,
至少部分地围绕所述金属管的至少一部分的芯。
15.根据任一前述权利要求所述的筒,其中所述加热元件具有范围在约2.5欧姆到约4.5欧姆的电阻。
16.根据任一前述权利要求所述的筒,其中所述金属管由不锈钢和镍铬合金中的至少一种形成。
17.一种电子蒸汽烟装置,包括:
贮存器,所述贮存器被构造成贮存蒸汽前制剂;以及
被配置成加热所述蒸汽前制剂的加热元件,所述加热元件包括,
具有第一端和第二端的金属管,所述金属管限定从其穿过的开口,所述金属管包括,
侧壁,所述侧壁限定沿着所述金属管的一部分基本上连续延伸的至少一个螺旋通道;和
电源,所述电源被配置成向所述加热元件供电。
18.根据权利要求17所述的电子蒸汽烟装置,其中所述螺旋通道在距所述金属管的第一端和所述金属管的第二端中的至少一个约0.5毫米到约1.0毫米的位置处开始。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的电子蒸汽烟装置,其中所述螺旋通道在距所述金属管的第一端约0.5毫米到约1.0毫米的位置处结束。
20.根据权利要求17、权利要求18或权利要求19所述的电子蒸汽烟装置,其中所述螺旋通道包括环绕所述金属管的约2到约20圈,并且其中每一圈与相邻圈间隔约0.05毫米到约0.25毫米。
21.根据权利要求20所述的电子蒸汽烟装置,其中每一圈与相邻圈均匀地间隔开。
22.根据权利要求20所述的电子蒸汽烟装置,其中每一圈与相邻圈不均匀地间隔开。
23.根据权利要求17至权利要求22中任一项所述的电子蒸汽烟装置,其中所述螺旋通道具有范围在约0.1毫米到约0.5毫米的宽度。
24.根据权利要求17至权利要求23中任一项所述的电子蒸汽烟装置,其中所述金属管具有范围在约3.0毫米到约6.0毫米的长度。
25.根据权利要求17至权利要求24中任一项所述的电子蒸汽烟装置,其中所述螺旋通道沿着所述金属管长度的约2.0毫米到约3.5毫米延伸,并且所述金属管长度的约0.75毫米到约2.0毫米不包括所述螺旋通道。
26.根据权利要求17至权利要求25中任一项所述的电子蒸汽烟装置,其中所述金属管具有范围在约0.1毫米到约4.0毫米的内径,并且所述金属管具有范围在约0.05毫米到约0.25毫米的厚度。
27.根据权利要求17至权利要求26中任一项所述的电子蒸汽烟装置,还包括,
通过所述金属管中的开口延伸的芯,使得所述金属管围绕所述芯的至少一部分,所述芯的第二部分延伸到所述贮存器中。
28.根据权利要求17至权利要求27中任一项所述的电子蒸汽烟装置,还包括,
至少部分地围绕所述金属管的至少一部分的芯。
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