CN111565587A - 用于电子烟的流体供应系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于电子烟(2)的流体供应系统(80)，该流体供应系统包括具有第一本体(12)、第二本体(18)、以及被配置为在该第一本体与该第二本体之间施加偏置力的偏置构件(34)。该阀能够响应于该第一本体相对于该第二本体的相对角位置而在打开位置与关闭位置之间被操作。该阀进一步包括可变长度致动器(44)，该可变长度致动器包括形状记忆合金，该形状记忆合金被配置为产生与该偏置构件的偏置力相反地起作用的力，其中，当该致动器的力超过该偏置力时，该阀的位置被改变。
Description
技术领域
本发明涉及个人用汽化装置，比如电子烟。特别地，本发明涉及一种流体阀、流体供应系统以及一种用于电子烟的消耗品。
背景技术
电子烟是常规香烟的替代品。替代于产生燃烧烟雾，电子烟汽化可由使用者吸入的液体。液体典型地包括气溶胶形成物质，比如产生蒸气的甘油或丙二醇。液体中的其他常见物质是尼古丁和香料。
电子烟是手持式电子烟系统，包括吸嘴区段、液体储存器、汽化器或加热器单元以及供电单元。用于电子烟的液体储存器频繁出现的问题是它们可能对压力差和取向敏感。结果是，它们可能从液体储存器泄漏液体并且装置的使用者可能接触液体。
发明内容
鉴于现有技术的上述缺点，本发明的目的是改善电子烟中的流体控制。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于电子烟的流体供应系统，该流体供应系统包括：
流体传递元件，该流体传递元件连接至液体储存器并且被配置为向加热元件供应液体，
第二本体，以及
第一本体，该第一本体可相对于该第二本体在第一位置与第二位置之间移动，使得当该第一本体处于第一位置时，该第一本体被配置为施加压缩力，以便相对于该第二本体压缩该流体传递元件并且限制液体流过，
并且当该第一本体处于该第二位置时，该第一本体从该第二本体被释放或部分地释放，使得增加通过流体传递元件的液体流，
并且其中，该第一本体可操作地连接至偏置构件和致动器，其中，该偏置构件被配置为施加偏置力以朝向该第一位置与该第二位置之一偏置该第一本体，并且该致动器被配置为施加与该偏置力相反地起作用的致动力，
由此，当致动器的力超过该偏置构件的力时，该第一本体从该第一位置朝向该第二位置移动。
本发明基于这样的实现方式：可以通过压缩流体传递元件来控制向电子烟的加热器的流体供应。
根据示例性实施例，该第一本体包括第一关闭表面，并且其中，该第二本体包括被配置为第二关闭表面的抵接表面，并且其中，当该第一本体处于该第一位置时，该流体传递元件在该第一关闭表面与该第二关闭表面之间被压缩。
根据示例性实施例，该流体传递元件包括芯体。可选地，该流体传递元件进一步包括具有柔性外壁的导管。封闭管状构件优选地是耐热且食品级材料，比如硅。
根据示例性实施例，芯体具有位于导管内部的被覆盖部分以与加热器接触的暴露部分。芯体的暴露部分还使得当被封闭管状构件覆盖时芯体能够与加热器接触。流体传递芯体可以具有不同压缩性和毛细作用的区域。芯体可以是纤维元件或海绵型材料。
根据示例性实施例，致动器是可变长度致动器。在实施例中，可变长度致动器包括形状记忆合金。可变长度致动器可以被配置为在热量影响下缩短长度。在示例性实施例中，其中，该可变长度致动器是丝材。替代性地，该可变长度致动器可以是金属杆。
根据示例性实施例，第一本体被配置为是可线性移动的，由此将压缩流体传递元件压靠在第二本体上。在实施例中，第二本体可以是抵接件。第一本体可以位于导向通道中。导向通道有助于为第一本体再现相同的行进路径，使得对于第一本体的每次移动实现流体传递元件的相同压缩水平。
根据示例性实施例，流体传递元件可以是直的。在另一个实施例中，流体传递元件可以是L形的。流体传递元件的形状可以被选择成使得与加热器的流体连接被加强并且适应加热器的取向。
根据示例性实施例，第一本体环绕流体传递元件。第一本体被定位成与流体传递元件接触。
根据示例性实施例，偏置构件被配置为将第一本体偏置靠在流体传递元件上。
在实施例中，偏置构件和致动器被定位在关闭构件的不同侧。通过将偏置构件和致动器定位在不同侧，实现了两个部件之间相互干扰的风险更小。
根据另一个示例性实施例，偏置构件和致动器被定位在关闭构件的同一侧。通过将偏置构件和致动器定位在同一侧，关闭构件可以被移位靠在抵接件上。
根据本发明的第二方面，涉及一种用于电子烟的消耗品，该消耗品包括：
汽化单元，该汽化单元包括流体传递元件，
液体储存器，以及
第一本体形式的阀构件，该第一本体可相对于第二本体在第一位置与第二位置之间移动，使得当该第一本体处于该第一位置时，该第一本体压靠在该流体传递元件和该第二本体上，使得从该液体储存器到该汽化单元的液体流动被关闭，并且当该可移动构件处于该第二位置时，从该液体储存器到该汽化单元的液体流动被打开，
其中，该第一本体可操作地连接至偏置构件和致动器，其中，该偏置构件被配置为施加偏置力以朝向该第一位置与该第二位置之一偏置该第一构件，并且该致动器被配置为施加与该偏置力相反地起作用的致动器力，由此当该致动器力超过该偏置力时，该第一构件可从该第一位置朝向该第二位置移动。
根据示例性实施例，该第一本体包括具有液体入口的至少一个液体通道，并且其中，该第二本体包括至少一个从该液体储存器到出口的液体通道，并且其中，当该第一本体的液体入口与该第二本体中的出口错开时，该阀被关闭。
根据示例性实施例，其中，第二本体被配置为可释放地安装至电子烟的壳体。
根据本发明的其他方面，涉及一种用于电子烟的阀。用于电子烟的阀可以集成到根据本发明的第一方面的液体供应系统中或集成到根据本发明的第二方面的消耗品中。
因此，本发明的另一个方面涉及一种用于电子烟的阀，该阀包括第一本体、第二本体、以及被配置为在该第一本体与该第二本体之间施加偏置力的偏置构件，
该第一本体和该第二本体围绕旋转轴线可旋转地彼此连接，使得基于该第一本体相对于该第二本体的角位置，该阀能够被操作到打开位置和关闭位置，
其中，该阀进一步包括致动器，该致动器被配置为施加与该偏置力相反地起作用的致动器力，其中，该致动器力被施加在与该旋转轴线相距一定径向距离处，并且其中，当该致动器力超过该偏置力时，该阀从关闭改变成打开。
在实施例中，该致动器是可变长度致动器。替代性地，该致动器可以联接至马达和运动传递机构，比如带齿轮的结构。
该可变长度致动器可以具有连接至该第一本体的第一部分以及连接至该第二本体的第二部分。将可变长度致动器连接至第一本体和第二本体两者的优点在于：这些本体可以相对于彼此移动。
在实施例中，可变长度致动器是丝材。该丝材提供可以容易地集成到阀中的柔性结构。替代性地，该可变长度致动器可以是杆。
形状记忆丝材在其原始和放松状态下可以是直的。替代性地，形状记忆丝材在其原始和放松状态下可以具有螺旋形状。直的丝材易于集成到阀中。在另一方面，非直的丝材可以实现更大的变形长度。
该阀可以具有圆柱形外表面。可变长度致动器可以被布置成至少部分地环绕阀的外表面。该圆柱形外表面使得阀能够配合到圆柱形电子烟壳体中。此外，圆柱形外表面使得第一本体和/或第二本体能够在电子烟壳体内部自由旋转。
可变长度致动器可以被配置为在热量的影响下缩短长度。可变长度致动器可以因此包括形状记忆合金。形状记忆合金允许丝材在热量的影响下缩短。
在实施例中，该阀本体具有被配置为容置该可变长度致动器的凹槽或通道。该凹槽可以优选地位于阀的圆柱形外表面上的圆柱形外周边。
在实施例中，该致动器力被施加在的径向距离与该阀的半径基本上对应。致动器的力可以被施加在与阀的半径大致相对应的径向距离处。在示例性实施例中，该径向距离与阀半径的80％至100％相对应。
在有利的实施例中，该偏置构件被配置为朝向该关闭位置偏置该阀。该偏置构件可以是扭转弹簧。替代性地，该偏置构件可以是片簧或有弹力的材料。在实施例中，该偏置构件被嵌入在第一本体和第二本体中。有利地，该偏置构件被配置为将该阀偏置到该关闭位置中。
根据示例性实施例，电子烟进一步包括壳体，并且其中，该第一本体固定地连接至所述壳体的内部表面，并且其中，该第二本体可相对于该第一本体旋转。
根据示例性实施例，形成有穿过第一本体和第二本体的可变大小孔口，其中，当阀处于其打开位置时孔口的尺寸最大，并且当阀处于其关闭位置时，孔口的尺寸最小。
根据示例性实施例，该第一本体包括第一关闭表面并且该第二本体包括第二关闭表面，其中，该可变长度致动器被配置为改变该第一关闭表面与该第二关闭表面之间的距离。
根据本发明的另一个方面，涉及一种用于电子烟的流体供应系统，该流体供应系统包括根据前述实施例中的任一实施例的阀，并且其中，该流体供应系统进一步包括流体供应导管，该流体供应导管被配置为从液体储存器输送流体。该阀可以被配置为响应于该第一阀本体与该第二阀本体之间的相对角位置挤压和释放该流体供应导管，使得能够调节来自该液体储存器的液体的流量。
根据示例性实施例，用于电子烟的流体供应系统包括根据本发明的第三方面的阀。该流体供应系统进一步包括包含在容器内的柔性液体储存器，其中，该阀被配置为调节向壳体中的空气供应，使得当阀打开时，空气可以进入壳体，并且可以排出来自柔性液体储存器的液体。
根据本发明的另一个方面，涉及一种用于电子烟的消耗品，该消耗品包括：
汽化单元，
液体储存器，以及
第一本体形式的阀构件，该第一本体可相对于第二本体在第一位置与第二位置之间移动，使得当该第一本体处于该第一位置时，该第一本体抵靠该第二本体而密封，使得从该液体储存器到该汽化单元的液体流动被关闭，并且当该可移动构件处于该第二位置时，从该液体储存器到该汽化单元的液体流动被打开，
其中，该第一本体可操作地连接至偏置构件和致动器，其中，该偏置构件被配置为施加偏置力以朝向该第一位置与该第二位置之一偏置该第一构件，并且该致动器被配置为施加与该偏置力相反地起作用的致动器力，由此当该致动器力超过该偏置力时，该第一构件可从该第一位置朝向该第二位置移动。
在实施例中，该第一本体被配置为圆柱形构件、该被配置成围绕轴线旋转、并且位于该液体储存器内。
第一本体可以可移除地连接至转子，并且其中，该转子可操作地连接至该致动器和该偏置构件。该转子和该第一本体还可以包括对应的接合结构。另外，该消耗品可以被配置为只有当阀处于关闭位置时才与转子连接和断开。
在实施例中，该第一本体包括至少一个具有液体入口的液体通道，并且其中，该第二本体包括至少一个从该液体储存器到出口的液体通道，并且其中，当该第一本体的液体入口与该第二本体中的出口错开时，该阀被关闭。
附图说明
现在将参考附图描述本发明，这些附图通过示例的方式展示了本发明的实施例，并且在这些附图中相似特征用相同的附图标记表示。
图1a是根据本发明的示例性实施例的电子烟的示意图；
图1b是根据本发明的示例性实施例的电子烟的示意性截面视图；
图2是根据本发明的实施例的流体供应系统的示意图；
图3是根据本发明的另一个实施例的流体供应系统的示意图；
图4a是根据本发明的实施例的阀的示意性透视图；
图4b和图4c是根据本发明的实施例的阀的分解视图；
图5a和图5b分别是根据本发明的实施例的处于关闭位置和打开位置的阀的示意性俯视图；
图6a是与图3的流体供应系统相连接的阀的示意性透视图。
图6b是图6a的流体供应系统的示意性透视图，其中阀处于打开位置；
图7a至图7d是根据本发明的另一个实施例的流体供应系统的示意性图示；
图7e是根据图7a至图7d的实施例的流体供应系统当布置在电子烟内部时的示意性图示；
图8a至图8d是本发明的其他示例性实施例的液体供应系统的示意性截面视图，并且其中，阀是线性操作的；
图9是根据本发明的实施例的包括旋转阀的用于电子烟的消耗品的示意性截面视图；
图10a和10b是根据本发明的另一个示例性实施例的用于电子烟的消耗品的示意性截面视图。图10a展示了处于关闭位置的阀并且图10b示出了处于打开位置的阀；
图10c是图10a和图10b的阀的第一本体和第二本体的示意性俯视图；
图11是用于电子烟的消耗品的示意性截面视图，该消耗品包括根据本发明的实施例的旋转阀，并且其中该阀被配置成挤压流体导管；以及
具体实施方式
参照附图并且尤其参照图1a和图1b，展示了用于使液体L汽化的电子烟2。电子烟2包括吸嘴区段4和供电区段6。电子烟2可以用作常规香烟的替代品。
吸嘴区段4包括吸嘴5并且还优选地包括液体储存部分7。然而，液体储存部分7还可以被布置在供电区段6中。液体储存部分7可以是被配置为接纳可抛弃式胶囊8形式的液体储存器8的空腔，该可抛弃式胶囊包含要汽化的液体L。替代性地，液体储存部分7可以包括可再填充储器8，该可再填充储器可以通过外部装置(比如充液瓶)来被再填充。后一示例因此将指代所谓的“开放罐”系统。
电子烟2被配置为由要汽化的液体L产生蒸气。液体L可以包括气溶胶形成物质，比如丙二醇或甘油，并且可以包含其他物质，比如尼古丁。液体L还可以包含香料，例如烟草、薄荷醇、或水果风味。
供电区段6包括电力单元60，该电力单元可以例如是可再充电锂电池或任何其他合适的电力单元。供电区段6进一步包括控制单元62，该控制单元被配置为基于使用者手动输入或来自一个或若干个传感器64的自动输入来控制装置的操作。控制单元62被配置为接收并且处理手动输入数据和传感器数据，以便启动加热器和电子烟2的总体操作。供电区段6可以有利地包括至少一个传感器64(比如流量传感器64)，该传感器被配置为感测在使用者从吸嘴5吸入时发生的通过电子烟2的空气流量。其他合适的传感器可以包括温度传感器以及被配置为检测液体储存器8的耗减的传感器。
电子烟2包括被配置为使得来自液体储存器8的液体L汽化的汽化单元11。汽化单元11可以包括加热元件13和流体传递元件15。流体传递元件15被配置为通过毛细作用将来自液体储存器8的液体L传递到加热元件13。流体传递元件15可以是纤维或多孔元件，比如由绞绕的棉或二氧化硅制成的芯体。替代性地，流体传递元件15可以是多孔元件。加热元件13不局限于特定的类型，并且可以是水平或竖直线圈或平坦加热元件。而且，汽化单元11不限于使用热量，而是可以例如包括振动换能元件来代替加热器。
如在图2和图3中最佳看到的，本发明的电子烟2具有包括液体储存器8和阀10的流体供应系统80。阀10被配置为调节从液体储存器8到汽化单元11的流体供应。如图2中示意性所示的，阀10可以被布置在液体储存器8的出口处并且被配置使得液体L流过阀10中的可变大小的孔。如结合图4a将进一步描述的，孔越大，通过的流量越高。阀10可以包括第一关闭表面14和第二关闭表面26形式的关闭表面，这些关闭表面被配置为在关闭位置提供密封表面，以限制或关断流体从液体储存器8流动到汽化单元11。
为了建立与流体传递元件15的流体连接，流体供应系统80可以包括布置在阀10的下游的流体供应导管42。流体传递元件15可以部分地位于流体供应导管42内部，或与流体供应导管42的出口物理接触。
图3中的流体供应系统80与图2中的流体供应系统80类似，但是包括布置在阀10的两侧上的流体导管上部部分42a和流体供应导管下部部分42b。流体供应导管上部部分42a和流体供应导管下部部分42b被设置为单个且连续的流体供应导管42。
在此实施例中，阀10通过限制流体流动通过流体供应导管42来间接调节从液体储存器8到汽化单元11的流体供应。阀10因此被配置为压缩流体供应导管42，使得调节液体供应。阀10可以完全关闭流体供应或限制流动。流体供应导管42可以是柔性管状构件。流体供应导管42优选地由合适的食品级材料(比如硅、PVC、PU以及LLDPE)制成。流体供应导管42提供干净的关闭表面，这是因为流体不与阀10中的可移动部分直接接触。
在图7a至图7e中描绘的替代性实施例中，阀10被配置为间接调节来自液体储存器8的流体供应。液体储存器8可以是柔性的并且容纳在刚性容器90内。液体储存器8设有出口92，该出口与刚性容器90中的开口94重合。刚性容器90的开口94抵靠柔性液体储存器8的出口92气密地密封。在使用时，刚性容器90具有被液体储存器8的体积Vls和围合气体的体积Vg占据的内部体积Vtot。围合气体可以例如是空气。在电子烟2中，液体储存器8可以被布置成具有与电子烟2的纵向方向一致的出口。
如图7e中看见的，当电子烟2处于竖直位置时(即，当电子烟2的纵向方向与竖直方向一致时)并且当阀10被关闭时，来自液体储存器8的液体供应被关闭。这是由于以下作用：关闭的阀阻止空气进入到刚性容器90中并补偿流出液体储存器8的液体。
当阀10被打开时，空气可以进入到刚性容器90中，同时液体L能够由于重力和柔性液体储存器8上的张力而从液体储存器8流出。如图7d中看见的，液体储存器8可以取决于电子烟2的位置、响应于作用在液体储存器8上的重力而变形。该变形将液体储存器的出口92关闭，由此减小或关闭来自液体储存器8的液体流动。这在电子烟2处于非操作位置时形成电子烟的泄漏保护。液体储存器8在电子烟2内部的取向可以取决于什么位置被定义为操作位置而改变。在本示例中，电子烟2的水平位置是非操作位置，因为电子烟2在这种位置将典型地搁置在表面(例如，桌子)上。
现在参照图4a至图4c、图5a、图5b、图6a和图6b，这些图展示了根据本发明的实施例的阀10的部件的细节。阀10包括第一本体12和第二本体18。第一本体12和第二本体18可旋转地彼此连接。可以通过连接件101、比如沿中心轴线38延伸通过孔口102的销101实现第一本体12与第二本体18之间的可旋转连接。第一本体12包括第一关闭表面14，并且第二本体18包括第二关闭表面26。第一关闭表面14与第二关闭表面26之间的距离dc可以响应于第一本体12与第二本体18之间的相对角位置而改变。
如在图中看见的，第二本体18可以由第一部分18a和第二部分18b构成。替代性地，第二本体18可以是一体件。第一本体12和第二本体18被配置为相对于彼此移动。这具有改变第一本体12与第二本体18之间的相对角位置的作用。因为第一本体12和第二本体18分别设有第一关闭表面14和第二关闭表面26，所以关闭表面14、26之间的距离dc也会改变。
图5a展示了处于关闭位置的阀10并且图5b展示了处于打开位置的阀10。当阀10处于关闭位置时，第一关闭表面14与第二关闭表面26之间的距离dc处于其最小值dmin。最小距离dmin可以是正距离，比如几毫米，或完全关闭，由此距离dmin为零。在适合用于图2的流体供应系统的实施例中，第一关闭表面14和第二关闭表面26彼此接触并且距离因此为零。在图3的实施例中，其中阀10间接作用在流体供应导管42上，距离dmin与流体供应导管的双壁厚度大致相对应。在关闭位置，流体供应导管42被完全密封。
当阀10处于打开位置时，第一关闭表面14和第二关闭表面26被布置成彼此相距一定距离使得形成穿过阀10的孔口。在打开位置，可以改变第一关闭表面14与第二关闭表面26之间的打开距离d打开，使得可以改变对汽化单元11的流体供应。这会是有利的，以便对使用者的吸入模式做出响应和对不同蒸气需求速率做出响应。
在有利的实施例，第二本体18可以固定地连接至电子烟2的壳体3的内部部分，并且第一本体12被布置为可相对于第二本体18自由旋转。
图6a和图6b展示了与图3的流体供应系统80连接的阀10的实施例。在图6a和图6b中，响应于第一关闭表面14与第二关闭表面26之间的可变距离，流体供应导管42被压缩。图6a展示了处于关闭位置的阀10并且图6b展示了处于打开位置的阀10。
第一本体12和第二本体18优选地是圆形的。圆形形状使得阀10能够与圆柱形电子烟2的壳体3的内部形状相对应、并且在壳体中提供适贴配合、并且在其中自由旋转。
通过致动器44操作该阀10，该致动器被配置为使第一本体12相对于第二本体18移位。致动器44可以是被配置为使第一本体12移位的机电装置。致动器44可以被配置为在热量的影响下改变长度。
在优选的实施例中，致动器44包括形状记忆丝材，该形状记忆丝材包括形状记忆合金。形状记忆丝材44被配置成使得第一本体12相对于第二本体18移动。具体地，形状记忆丝材44被配置为使第一本体12相对于第二本体18旋转，以便改变第一本体12相对于第二本体18的角位置。形状记忆丝材44可以是由铜-铝-镍、镍-钛(NiTi)形成的合金，或者是包括锌、铜、金和铁的其他合金。合适的合金的示例是Ni-Ti、Ni-Ti-Au、Ni-Ti-Cr、Ni-Ti-Cu、Ni-Ti-Fe、Ni-Ti-Hf、Ni-Ti-Pd、Ni-Ti-Pt、Ni-Ti-Zr。其他合适的合金可以包括：Ag-Cd、Au-Cd、Co-Al、Co-Ni-Al、Cu-AI-Ni、Cu-Al-Nb、Cu-Sn、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Si、Cu-Zn-Sn、Fe-Mn-Si、Fe-Pt、In-Ti、Mn-Cu、Nb-Ru、Ni-AI、Ni-Mn、Ni-Mn-Ga、Ta-Ru、Ti-Au、Ti-Nb、Ti-Pd、Ti-Pt-Ir、U-Nb、Zr-Cu。
形状记忆合金(SMA)存在两种不同的晶体结构(马氏体和奥氏体)。所显示的晶体结构是由温度决定的。当向SMA供应电能(热量)时，发生从马氏体到奥氏体的相变。在奥氏体相位，形状记忆合金记得住它在变形之前的形状。这种相变产生力Fa，因为形状记忆合金回到其未变形的形状。
当形状记忆丝材44受热时，能够缩短其长度。在其未受热状态，形状记忆丝材44具有未受热长度lmax而在受热状态下，其具有受热长度lmin。形状记忆丝材44的变形长度差Δl对应于lmax-lmin。当未使用电子烟2时，形状记忆丝材44具有其最长长度lmax，这是因为偏置构件34驱使第一关闭表面14靠在第二关闭表面26上。
力Fa用作用于操作该阀10的打开力。力Fa与丝材的截面面积(号)和变形的长度成比例。丝材在两种晶体结构之间的长度差使第一本体部分相对于第二本体部分旋转，并且因此打开阀。
形状记忆丝材44可以容纳在凹槽32中。凹槽32引导丝材并且提供恒定半径的光滑表面，使得有利于丝材的移动。凹槽可以设有金属涂层。金属涂层是耐热的并且使形状记忆丝材44与凹槽32之间摩擦小。形状记忆丝材44被配置为相对于彼此移动第一本体12和第二本体18，以便致动阀10。
阀10包括偏置构件34，该偏置构件被配置为将阀10偏置到关闭位置。如图4c中最佳可见的，偏置构件34被布置在第一本体12与第二本体18之间。第一本体12和第二本体18因此经由偏置构件34操作性地彼此连接。
可变长度致动器44被配置为产生偏置构件34的偏置力Fb的反作用力Fa。致动器的力Fa被施加在距旋转轴线的径向距离dr处。径向距离dr与凹槽32中的丝材44相对于中心轴线A的径向位置相对应。径向距离dr与致动器力Fa一起产生用于形成更高转矩的杠杆。当致动器的力Fa超过偏置力Fb时，阀10被打开。当不再向可变长度致动器施加热量时，偏置构件的力Fb超过可变长度致动器中的力Fa，由此偏置构件的力Fb使可变长度致动器变形至其最大长度lmax并且关闭阀10。
偏置构件34提供在关闭位置与打开位置之间的往复运动。如图4c中看见的，偏置构件34可以例如是扭转弹簧34。如图4b和图4c中看见的，偏置构件34可以分别嵌入在第一本体12的第一切口16和第二本体18的第二切口28中。当阀11被打开时，形状记忆丝材44中的力Fa克服偏置力Fb以及阀10的内部摩擦损失。
形状记忆丝材44可以通过供电导线46被启动。供电导线46是有电阻的并且当电能穿过它时用作加热器。供电导线46连接至供电单元60并且被配置成转化来自供电单元60的能量以加热形状记忆丝材44。典型并且合适的加热导线可以例如包括铜。然而，在替代性实施例中(未展示)，供电导线46可以被排出在外，并且形状记忆丝材44可以布置在电子烟2中紧邻加热器。将形状记忆丝材44布置成靠近加热器可以使得来自加热器的残余热量能够用于启动记忆丝材44。
形状记忆丝材44固定地连接至第一本体12和第二本体18。如图4a中看见的，第一连接点48和第二连接点50被优选地定位成形状记忆丝材44沿长距离延伸。因此，形状记忆丝材44优选地环绕或部分地环绕阀10。这使得较长变形长度距离Δl以及阀10的较高打开力Fa成为可能。第一连接点48和第二连接点50可以是丝材支架的形式。
形状记忆丝材44固定地连接至第一本体12的第一连接点48并且固定地连接至第二本体14的第二连接点50。第一连接点和第二连接点优选地设有第一丝材支架48和第二丝材支架50。第一丝材支架48和第二丝材支架50提供高强度连接并且有利于阀10的组装。第一丝材支架48和第二丝材支架50还可以是将形状记忆丝材44与供电导线46结合的连接点。
图9展示了用于电子烟2的阀10的另一个示例性实施例。阀10包括第一本体12和第二本体18。第一本体12可以被配置为圆柱形构件并且可以位于包括液体储存器8的第二本体18内。第一本体12可相对于第二本体18围绕轴线A旋转。第一本体12因此同心布置在第二本体18内。
第二本体18被配置为固定地安装至电子烟2的壳体3。在所示的实施例中，第二本体18是液体储存器8的壳体19的组成部分。第二本体18可以例如通过螺纹连接、磁性联接、卡口式联接或弹簧锁连接而连接至电子烟2的壳体3。第二本体18至少包括液体通道21，该流体通道具有源于液体储存器8的流体出口。第二本体18可以设有若干出口21，以便将液体分配在流体传递元件15中。
第一本体12包括液体通道22，该液体通道与流体传递元件15处于流体连接。当第二本体18的液体通道21与第一本体12中的液体通道22对准时，液体可以从液体储存器8流动到流体传递元件15。
随着第二本体18进一步旋转，阀10进入关闭位置，其中，第二本体18的液体通道21与第一本体12中的液体通道22错开。液体储存器8的出口然后抵靠第一本体12的表面而封闭。第一关闭表面14是第一本体12的圆柱形表面区域并且第二关闭表面26是第二本体18的圆柱形表面区域。
通过第一本体12与第二本体18之间的过盈配合可以实现第一关闭表面14与第二关闭表面26之间的密封。替代性地，密封表面可以设置在第二本体上，例如由弹性材料(例如，橡胶)制成。
第一本体12操作性地联接至转子108。转子108可以是被配置为保持在电子烟2的圆柱形壳体内的圆柱形部分并且围绕轴线A旋转。转子108优选地可释放地联接至第一本体12。通过可互连且可断开的接合结构110(比如互连花键或花键与孔口连接)可以实现转子108与第一本体12之间的可释放联接。可断开连接的接合结构110的其他可能的示例可以包括雉堞部或摩擦表面。
有利地，只有当阀处于关闭位置时并且因此当第一本体中的通道与液体储存器8的开口错开时，消耗品70上的接合结构110a才仅与转子108上的接合结构110b可互连。这一点可以通过锁定元件(未展示)、例如卡件得以实现，该锁定元件当阀10处于打开位置时被接合并且被配置为当阀10处于关闭位置时脱离。
转子108被连接和配置为通过类似于前述实施例的致动器44进行操作。致动器44可以是形状记忆丝材44，该形状记忆丝材在第一连接点48和第二连接点50固定地连接至转子108，该第一连接点和第二连接点连接至电子烟2的壳体。这使得当形状记忆丝材被加热并且缩短长度时致动器能够使转子旋转。
为了实现转子108的往复运动，该转子操作性地连接至偏置构件34(未示出)。偏置构件34被配置为将转子108偏置到关闭位置中。偏置构件34可以是扭转弹簧34，该扭转弹簧操作性地连接至、优选地嵌入转子108中。当致动器44的力超过偏置构件34的力Fb时、或当偏置构件34的力Fb超过致动器44的力时改变可移动的第一本体12的位置。
如图9中看见的，第一本体12可以与第二本体18(包含液体储存器8)和汽化单元11组合，并且因此被配置为可抛弃式消耗品70。汽化单元11包括流体传递元件15和加热元件13。消耗品70可以包括吸嘴部分5。因为致动器44是供电区段6中的一部分，所以其可以重复使用。
流体传递元件15可以容纳在第一本体12内。加热元件13可以位于第一本体12的中心部分并且被流体传递元件15环绕。流体传递元件15可以具有管状形状并且被配置为将加热元件13容纳在其中限定的中空空间中。
现在参照图8a至图8c，这些图展示了根据本发明的流体供应系统80的进一步实施例。类似于前述实施例，第一本体12可在第一位置与第二位置之间移动。在所示的示例中，第一位置可以是阀10打开的位置并且第二位置可以是阀10关闭的位置。
第一本体12可以被配置为可移动的关闭构件12，并且可以通过如前述实施例中配置的致动器44进行操作。然而，图8a至图8c的实施例与前述实施例的不同之处在于：致动器44可以被配置为提供第一本体12的线性位移。如结合之前的实施例描述的，致动器44还可以包括形状记忆丝材44并且连接至电阻加热导线46。
流体供应系统80包括液体储存器8、流体传递元件15、以及阀10。阀10具有包括第一关闭表面14的第一本体12和包括第二关闭表面26的第二本体18。第二关闭表面26可以是抵接件26的形式。流体传递元件15连接至液体储存器8并且被配置为向加热元件13供应液体。
第一本体12和第二本体18被配置为像阀10一样操作。当第一本体12处于第一位置时，第一本体12构件被配置为向流体传递元件15上施加力，以便将流体传递元件15压靠在第二关闭表面26(抵接件)上并且限制液体流过。当可移动的第一本体12处于第二位置时，可移动的第一本体12从第二关闭表面26释放或部分地释放，使得增加通过流体传递元件15的液体流。
可以在槽缝中引导第一本体12，以便确保再现性行进路径。槽缝可以设有例如金属的低摩擦表面。可移动的第一本体12的形状被选择为使得与槽缝的摩擦小。
为了实现第一本体12的往复运动，第一本体12可操作地连接至偏置构件34和致动器44。偏置构件34被配置为将可移动的第一本体12偏置到第一位置和第二位置之一中，并且致动器44被配置为向致动器44施加反作用力Fb。当致动器44的力超过偏置构件34的力Fb时、或当偏置构件34的力Fb超过致动器44的力Fa时改变可移动的第一本体12的位置。
可移动的第一本体12被配置为压缩流体传递元件15。可移动的第一本体12被配置为沿相对于流体传递元件的轴向长度的横向方向施加力Fa。流体传递元件15可以由可压缩材料、比如纤维或海绵材料制成。通过压缩流体传递元件15中的毛细管，即使流体传递元件15与液体储存器8处于流体接触，也可以封闭流体传递元件15中的液体流动。优点在于：流体传递元件15与液体储存器8中的液体直接接触，由此当阀10打开时实现流体传递元件15的快速饱和。
偏置构件34被配置为将可移动的第一本体12偏置到关闭位置中，同时致动器44被配置为一旦向形状记忆丝材44施加热量就形成打开力Fa。
在图8a和图8b的实施例中，第一本体12可以被配置为压靠在流体传递元件15上。
替代性地，如图8c和图8d中看见的，第一本体12可以环绕流体传递元件15。第一本体12包括孔口，流体传递元件延伸通过该孔口。偏置构件34和致动器44可以定位在可移动的第一本体12的不同侧。然而，还可能的是偏置构件34和致动器44被布置在第一本体12的同一侧。
当致动器44不再受热时，偏置构件34的力Fb超过致动器的力Fa，使得第一本体被移动。由于流体传递元件15的压缩，改变通过流体传递元件15的液体流。
第一本体12被移动，使得该第一本体与液体储存器的出口92错开，由此流体传递元件15在第一本体12与出口92之间被压缩。
为了进一步控制通过流体传递元件15的流体流量，流体传递元件15可以具有不同压缩性和毛细作用的区域。
图10a至图10c展示了本发明的另一个实施例。这个实施例与图9展示的实施例类似的功能在于：阀10包括第一本体12和第二本体18，并且其中，第一本体12可相对于第二本体18围绕轴线A旋转。第一本体12可以被配置为圆柱形构件并且可以位于液体储存器8内。在此实施例中，第二本体被配置为固定的静止部分，其优选地是圆柱形的。
第一本体12包括第一液体通道43a并且第二本体18包括第二液体通道43b。当第一液体通道43a和第二液体通道43b的开口彼此对准时，阀处于打开位置。如图10c所示的，第一液体通道可以被配置为长形槽缝，以便使得阀10能够在扩展的角距离上打开和关闭。当开口43a、43b错开时，阀10被关闭。通道被偏心地定位在第一本体12和第二本体18上。
第一本体12连接至且被配置为类似于前述实施例通过致动器44和偏置构件34进行操作。
致动器44可以是形状记忆丝材44，该形状记忆丝材在第一连接点48和第二连接点50固定地连接至第一本体12，该第一连接点和第二连接点连接至电子烟的壳体。这使得当形状记忆丝材44被加热并且缩短了长度时致动器44能够使第一本体12旋转。替代性地，可以通过如图8c中展示的线性位移实现对阀10的第一本体12的操作。
为了实现往复运动，第一本体12可操作地连接至偏置构件34。偏置构件34被配置为将第一本体12偏置到关闭位置中并且提供在打开位置与关闭位置之间的往复运动。
图11展示了本发明的另一个示例性实施例。电子烟2包括吸嘴区段4，该吸嘴区段具有液体储存器8和汽化单元11。液体储存器8和汽化腔室侧向地(即，并排地)定位，由此液体从液体储存器8侧向地传递至汽化单元11。吸嘴区段6经由接合表面160与供电区段6相接触。
流体供应导管42被配置为将液体储存器8连接至汽化单元11。第一本体12位于电子烟2的壳体内部。第一本体12可以位于电子烟2的可重复使用部分中。第一本体12可以位于供电区段6的壳体内部。第一本体12包括第一孔口161和第二孔口162，流体供应导管42被引导穿过该第一孔口和第二孔口。壳体3的接合表面160上设有两个对应的孔口163、164。当接合表面的这些孔口163、164与第一本体12中的孔口161、162对准时，流体供应导管42处于未压缩状态。当第一本体12与孔口163、164之间的相对角位置改变时，接合表面160的孔口163、164变得与第一本体12中的孔口161、162错开，由此流体供应导管42在接合表面160与第一本体12之间被压缩，使得限制或关闭通过流体供应导管42的液体流动。
第一本体12可以被集成到可重复使用的供电区段6。液体储存器8可以被配置为消耗品70，该消耗品包括吸嘴部分5并且容纳汽化单元11。
流体传递元件15可以容纳在第一本体12内。当阀10处于打开位置时，打开向流体传递元件15的流体供应。加热元件13可以位于第一本体12的中心部分并且被流体传递元件15环绕。流体传递元件15可以具有管状形状并且被配置为将加热元件13容纳在其中限定的中空空间中。
液体储存器8可以设有可刺穿膜165并且流体供应导管42的端部部分可以设有尖头166，该尖头被配置为刺穿膜165。膜165和尖头166可以被布置(即下沉)为使得尖头166不突出到接合表面160上方。
在本发明的范围内，流体传递元件15和可压缩的流体导管42执行相同的功能，即，向加热元件13传递汽化液体。压缩流体传递元件15或流体导管42以使得可以控制汽化液体的流动的想法涵盖图3、图6a、图6b、图8a至图8d、以及图11中所示的所有实施例。
如之前结合所示的实施例描述的，流体传递元件15可以是芯体的形式，其可以是如图8a至图8d和图13中看见的可压缩材料和纤维材料。然而，芯体还可以设有如图3、图6a、图6和图11中展示的可压缩的流体导管42形式的延伸部。因此，流体传递元件16可以是芯体的形式或是可压缩的流体导管42的形式并且应当在权利要求中被解释为是可互换的。
技术人员将意识到本发明并不限于所描述的示例性实施例。仅相互不同的从属权利要求中引用某些措施的事实并不意味着这些措施的组合无法用于优点。而且，表达“包括”不排除其他元件或步骤。其他非限制性表达包括：“一(a或an)”不排除多个，并且单个单元可以满足若干手段的功能。权利要求中的任何附图标记都不应当解释为限制范围。最后，尽管已经在附图中和之前的描述中详细说明了本发明，但是此类说明和描述被认为是说明性或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所披露的实施例。
Claims (13)
1.一种用于电子烟的流体供应系统，包括：
流体传递元件，该流体传递元件连接至液体储存器并且被配置为向加热元件供应液体，
第二本体，以及
第一本体，该第一本体可相对于该第二本体在第一位置与第二位置之间移动，使得当该第一本体处于第一位置时，该第一本体被配置为施加压缩力，以便相对于该第二本体压缩该流体传递元件并且限制液体流过，
并且当该第一本体处于该第二位置时，该第一本体从该第二本体被释放或部分地释放，使得增加通过流体传递元件的液体流，
并且其中，该第一本体可操作地连接至偏置构件和可变长度致动器，该可变长度致动器包括形状记忆合金，其中该偏置构件被配置为施加偏置力以朝向该第一位置与该第二位置之一偏置该第一本体，并且该致动器被配置为施加与该偏置力相反地起作用的致动力，
由此，当该致动器的力超过该偏置构件的力时，该第一本体从该第一位置朝向该第二位置移动。
2.根据权利要求1所述的液体供应系统，其中，该第一本体包括第一关闭表面并且该第二本体包括被配置为第二关闭表面的抵接表面，并且其中，当该第一本体处于该第一位置时，该流体传递元件在该第一关闭表面与该第二关闭表面之间被压缩。
3.根据前述权利要求中任一项所述的液体供应系统，其中，该流体传递元件包括芯体。
4.根据前述权利要求中任一项所述的液体供应系统，其中，该流体传递元件进一步包括具有柔性外壁的导管。
5.根据从属于权利要求3的权利要求4所述的液体供应系统，其中，该芯体具有位于该导管内部的被覆盖部分以及与加热器接触的暴露部分。
6.根据前述权利要求中任一项所述的液体供应系统，其中，该偏置构件被配置为将该第一本体朝向该流体传递元件偏置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的液体供应系统，其中，该可变长度致动器被配置为在热量影响下缩短长度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的液体供应系统，其中，该可变长度致动器是丝材。
9.根据权利要求1所述的液体供应系统，其中，该第一本体被配置为是可线性移动的，由此将该流体传递元件压缩靠在该第二本体上。
10.根据权利要求1所述的液体供应系统，其中，该可移动的第一本体被配置为环绕该流体传递元件。
11.一种用于电子烟的消耗品，包括：
汽化单元，该汽化单元包括流体传递元件，
液体储存器，以及
第一本体形式的阀构件，该第一本体可相对于第二本体在第一位置与第二位置之间移动，使得当该第一本体处于该第一位置时，该第一本体压靠在该流体传递元件和该第二本体上，使得从该液体储存器到该汽化单元的液体流动被关闭，并且当该可移动构件处于该第二位置时，从该液体储存器到该汽化单元的液体流动被打开，
其中，该第一本体可操作地连接至偏置构件和致动器，其中，该偏置构件被配置为施加偏置力以朝向该第一位置与该第二位置之一偏置该第一构件，并且该致动器被配置为施加与该偏置力相反地起作用的致动器力，由此当该致动器力超过该偏置力时，该第一构件可从该第一位置朝向该第二位置移动。
12.根据权利要求11所述的消耗品，其中，该第一本体包括至少一个具有液体入口的液体通道，并且其中，该第二本体包括至少一个从该液体储存器到出口的液体通道，并且其中，当该第一本体的液体入口与该第二本体中的出口错开时，该阀被关闭。
13.根据权利要求12所述的消耗品，其中，该第二本体被配置为可释放地安装至电子烟的壳体。
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