CN113395911A - 用于吸入器、优选电子烟产品的蒸发器储罐单元、电子烟产品以及芯结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于吸入器、优选电子烟产品（10）的蒸发器储罐单元（1），所述蒸发器储罐单元包括至少一个用于蒸发由蒸发器（60）所供应的液体（50）电气的蒸发器（60）、用于储存液体（50）的液体储存器（18）和毛细的芯结构（19），其中所述液体（50）能够通过毛细力从所述液体储存器（18）被输送至所述蒸发器（60）的入口侧（61）。所述芯结构（19）是一件式的并且通过至少一个周缘区段（180a、180b）接触和/或构造所述液体储存器（18）。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于吸入器、优选电子烟产品的蒸发器储罐单元，所述蒸发器储罐单元包括至少一个用于蒸发被供应给蒸发器的液体的电气的蒸发器、用于储存液体的液体储存器和毛细的芯结构，其中所述液体能够通过毛细力从所述液体储存器被输送至所述蒸发器的入口侧。本发明还涉及一种吸入器、优选电子烟产品以及一种芯结构。
背景技术
传统的电子烟产品或者说吸入器基于芯-螺旋部-技术。液体通过毛细力从液体储存器沿着芯被如此程度地运输，直至所述液体通过能电加热的螺旋部被加热并且因此被蒸发。所述芯用于液体储存器与用作蒸发器的加热螺旋部之间的导引液体的连接部。
芯-螺旋部-技术的缺点在于：液体供应不足导致了局部的过热，由此会产生有害物质。正需要避免这所谓的“干吸”。此外，这类蒸发器单元由加工决定地经常不密封，从而使得液体会以不希望的方式、例如通过空气供应部和/或蒸汽排出部流出。
为了避免芯-螺旋部-技术的问题，采用这种类型的蒸发器，所述蒸发器使用在DE10 2017 111 119 A1中公开的技术。在此，液体通过芯结构的毛细力从液体储存器被运输至所述蒸发器的入口侧，在那里液体被蒸发并且所蒸发的液体能够以蒸汽和/或气溶胶的形式被添加给空气流。
在现有技术中典型地设置柱状的芯结构，所述芯结构一侧接触入口侧并且另一侧以进入端部伸入到液体储存器的容积中。
然而，当所述液体储存器不再是完全填满时，根据吸入器的定向会出现在芯结构的进入端部处缺少液体，这导致向蒸发器的液体供应的中断。
因此，通常邻近于芯结构的进入端部将大容积的海绵、棉花或诸如此类物作为一定的过渡供应量的液体的中间储存器引入到液体储存器中。所述海绵作为用于液体的毛细的中间储存器或者中间导体起作用，由此蒸发器能够不依赖于位置和/或定向地且很大程度上不依赖于填充水平地不中断地被供应液体。
海绵的引入在制造技术方面是昂贵的并且会容易由于不足够精确的装配而导致海绵与芯结构之间的不充足的液体导引，所述液体导引例如通过下述方式来建立：所述海绵不充分地接触所述芯结构。因此，对于液体储存器的和海绵的尺寸及其装配的要求是高的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种蒸发器储罐单元，所述蒸发器储罐单元能够实现向蒸发器有效的、可靠的且不依赖于液体储存器的定向和/或填充水平的液体供应。
所述任务通过独立权利要求的特征来解决。按照本发明提出了：所述芯结构是一件式的并且通过至少一个周缘区段接触和/或构造液体储存器。
通过所述芯结构的一件式避免了按照现有技术的海绵与芯之间的额外的接触。所述一件式的芯仅仅与所述蒸发器的入口侧有接触。所述蒸发器的入口侧与所述芯结构之间的导引液体的接触能够可靠地形成，而不会出现例如气泡或者空腔。
周缘区段的接触和/或构造的结果是：即使所述液体储存器几乎是空的并且所述液体由重力决定地短时地从所述芯结构的周缘区段离开，所述芯结构也能够从液体储存器的区域吸收并且中间储存液体，因为曾经被吸收的液体不再从所述芯结构被释放到液体储存器中。那就是说，当液体有时“溢出”到所述芯结构处并且/或者该芯结构能够浸入在液体中时，对于充分的中间储存而言就足够了。所述芯结构能够接触所述液体储存器的周缘区段，其方式为：所述芯结构延伸直至所述周缘区段，也就是说所述芯结构伸入到液体储存器中。所述芯结构能够甚至更大空间地构造液体储存器，在所述液体储存器中所述芯结构占据所述液体储存器的其他区域。
优选地，所述芯结构沿着所述液体储存器的外壁的内表面接触所述液体储存器，因此所述芯结构能够吸收液体直至完全地排空液体储存器。所述芯结构能够借助于压配合接触外壁的内表面。然而替代地能够设置下述间隙，所述间隙限定了所述内表面与所述芯结构之间的最小的间距，以便简化所述芯结构的装配。
优选地，所述液体储存器具有纵向轴线，并且所述芯结构径向地沿至少两个垂直于纵向轴线的直径方向延伸，因此所述芯结构能够不依赖于所述液体储存器的定向地、尤其不依赖于液体储存器围绕液体储存器的纵向轴线的旋转地吸收液体。
优选地，在所述液体储存器中设置延伸穿过所述液体储存器的空气通道，因此能够实现所述蒸发器储罐单元的有效的结构。
在一种有利的实施方式中，所述芯结构具有多个彼此分叉的和/或反向设置的芯区段，所述芯区段接触不同的周缘区段，因此所述芯结构能够不依赖于所述液体储存器的定向地吸收液体。由此能够在所述液体储存器的对置的区段中实现与液体的接触，并且能够进一步避免所述芯结构和所述蒸发器的变干。
有利地，所述芯结构具有带有顶点的U形的横截面并且被如此布置以使得所述芯结构在其顶点处接触入口侧，以便能够实现所述蒸发器储罐单元的有效的结构和简单的装配。
有利地，所述周缘区段具有至少一个45°、进一步有利地至少90°、特别有利地至少180°、例如270°并且高达360°的角度，以便促进不依赖于定向和填充水平的向所述芯结构的液体供应。所述周缘区段能够是连续的或者由多个单独的子区段构成。例如能够接触和/或构造两个或者更多个尤其沿周向均匀地分布的周缘区段。特别地，两个周缘区段能够分别以90°的角度来设置，然而所述周缘区段彼此间隔开地、例如在直径上对置地布置。
优选地，所述芯结构具有机械的支撑部以用于支撑蒸发器和/或承载件。
优选地，所述芯结构是至少部分空心柱形的，以便能够有利地接触和/或构造柱形的液体储存器的周面。液体能够被储存在空腔中。所述空腔能够构造所述液体储存器的容积的大部分例如至少50%、优选至少70%并且进一步优选至少90%。
有利地，所述芯结构至少部分地构造所述液体储存器。因此所述液体储存器能够是多部分的，其中所述芯结构能够例如构造所述液体储存器的柱状的区段。所述液体储存器的其他区段能够例如通过塑料构成。所述液体储存器的不同的区段能够例如被粘接并且/或者利用机械的元件如卡锁件、凸起部或者卡合件来彼此连接。
优选地，所述芯结构构造所述液体储存器的外壁，以便保证所述蒸发器储罐单元的简单的结构，并且同时促进不依赖于定向和填充水平的向所述芯结构的液体供应。
优选地，所述芯结构从电气的蒸发器出发直至延伸到液体储存器中并且就每个气孔而言具有随着与蒸发器的间距增大的气孔容积，因此有利地得到向所述蒸发器的最佳的液体输送以及同时液体在所述芯结构中的缓冲储存。
有利地，所述芯结构具有储存区段和供应区段，并且所述储存区段在液体储存器中的容积大于贴靠在所述蒸发器处的供应区段的容积，因此所述芯结构能够在远离蒸发器的区域中伸入到液体储存器中并且同时能够实现对液体的中间储存的优选的缓冲作用。
优选地，所述芯结构具有涂漆的、涂层的（或者说镀层的）和/或液体密封的表面，以便能够构造所述液体储存器的对于液体而言密封的且不可透过的周缘区段。这保证了所述芯结构能够构造或者说代替所述液体储存器的外壁。
优选地，所述芯结构由多孔的玻璃构成。在此，与现有技术相反，所述芯结构有利地不是由大量纤维构成的，在所述纤维之间构成用于液体运输且用于导引液体的空腔。更确切地说，所述芯结构包括多孔的固体。该固体能够由多孔的陶瓷、然而优选由多孔的玻璃构成。特别地，由硼硅玻璃或者另外的氧化的玻璃构成。所述芯结构的坯件能够利用压制工具来有效地制造。因此能够设想到各种各样的空间形状或者说几何形状，其中优选在液体储存器的外部的外壁之内在液体储存器内部中能够设置尤其沿轴向伸展的空气通道。通过压制能够设定所述芯结构的气孔大小和气孔的分布。特别地，能够设定气孔梯度和/或气孔尺寸梯度，其中气孔大小从液体储存器朝向蒸发器减小。所述气孔大小能够例如具有0至500μm、优选10nm至100μm的直径。通过将压制的玻璃用于所述芯结构使得制造和操作比在例如按照现有技术的陶瓷的芯结构的情况下更简单。所述芯结构也能够由多孔物质的复合结构构成并且例如包括由多孔的玻璃制成的区段和由陶瓷制成的区段。由玻璃制成的芯结构尤其在化学方面是惰性的且温度稳定的，这尤其对与所述蒸发器的接触是有利的。
有利地，所述芯结构被染色并且能够从外面看到，以便能够观察所述液体储存器的填充水平并且提高所述蒸发器储罐单元的视觉方面的价值。为此，所述芯结构能够布置在所述液体储存器的透明的壳体的内部中。替代地，所述芯结构能够构造所述液体储存器或者说所述壳体并且能够直接从外面看到。
按照本发明，用于吸入器、尤其电子烟产品的芯结构是一件式的并且由多孔的玻璃构成，以便提供能够特别有效地且广泛地制造的芯结构。
附图说明
在下文中根据优选的实施方式参考附图阐释本发明。
其中：
图1示出了吸入器的示意图；
图2示出了蒸发器的透视的截面图并且示意性地示出了蒸发器储罐单元；
图3示出了按照现有技术的蒸发器储罐单元；
图4示出了按照现有技术的带有海绵的蒸发器储罐单元；
图5示出了按照本发明的蒸发器储罐单元的透视图；
图6示出了按照本发明的蒸发器储罐单元的截面图以及芯结构的多个按照本发明的实施方式；
图7示出了按照本发明的蒸发器储罐单元的透视图以及芯结构的多个按照本发明的实施方式；并且
图8示出了芯结构以及按照本发明的蒸发器储罐单元的截面图。
具体实施方式
图1示意性地示出了吸入器10或者说电子烟产品。所述吸入器10包括壳体11，在所述壳体中在至少一个空气入口231与在烟产品10的嘴端部32处的空气出口24之间设置空气通道30或者说烟筒。在此，所述吸入器10的嘴端部32被称为下述端部：在该端部处消费者为了吸入的目的而抽吸，并且由此以负压加载吸入器10，并且在所述空气通道30中产生空气流34。
所述吸入器10有利地由基座部分16和蒸发器储罐单元1构成，所述蒸发器储罐单元包括蒸发器60和液体储存器18并且能够尤其以能替换的筒的形状来构造。所述液体储存器18能够由吸入器10的用户再填充。通过空气入口231所吸入的空气在所述空气通道30中被导引到至少一个蒸发器60。所述蒸发器60与液体储存器18连接或者能够连接，至少一种液体50储存在所述液体储存器中。为此有利地在所述蒸发器60的入口侧61处布置多孔的和/或毛细的、导引液体的芯结构19。
所述蒸发器60蒸发液体50——所述液体从所述液体储存器18由芯结构19借助于毛细力被供应给蒸发器60——并且将所蒸发的液体以气溶胶/蒸汽的形式在出口侧64处释放给空气流34。
此外，电子烟10包括电气的能量储存器14和电子控制设备15。所述能量储存器14通常布置在基座部分16中并且能够尤其是电化学的一次性电池或者能再充电的电化学的蓄电池、例如锂离子电池。所述蒸发器储罐单元1布置在能量储存器14与嘴端部32之间。所述电子控制设备15在基座部分16中（如在图1所示出的那样）和/或在蒸发器储罐单元1中包括至少一个数字的数据处理装置、尤其微型处理器和/或微型控制器。
在壳体11中有利地布置传感器、例如压力传感器或者压力或流量开关，其中所述控制设备15能够基于传感器所释放的传感器信号确定：消费者在烟产品10的嘴端部32处抽吸以便吸入。在这种情况下，控制设备15操控蒸发器60，以便将来自所述液体储存器18的液体50以气溶胶/蒸汽的形式释放到空气流34中。
至少一个蒸发器60布置在蒸发器储罐单元1的背离所述嘴端部32的部分中。因此能够实现所述蒸发器60的有效的电耦接和操控。所述空气流34有利地通过沿轴向延伸穿过所述液体储存器18的空气通道30通向空气出口24。
在液体储存器18中所储存的、有待配给的液体50例如是由1,2-丙二醇、甘油、水、至少一种芳香剂（香料）和/或至少一种活性物质、尤其尼古丁构成的混合物。然而，所述液体50的所规定的组成部分不是强制的。尤其能够放弃芳香物质和/或活性物质、尤其尼古丁。
所述蒸发器储罐单元1或者说筒或者基座部分16有利地包括用于储存与蒸发器储罐单元1或者说筒相关的信息或者说参数的永久性的数据储存器。所述数据储存器能够是电子控制设备15的部件。在所述数据储存器中有利地储存：关于储存在液体储存器18中的液体的组成的信息；关于工艺特征、尤其功率/温度控制的信息；关于状态监测或者说系统测试的数据、例如密封性测试；涉及复制保护和防伪的数据；用于清楚地标识蒸发器储罐单元1或者说筒的ID；序号；生产日期和/或失效日期和/或抽吸次数（通过消费者吸入抽吸的次数）或者说使用时间。所述数据储存器有利地与控制装置15电气地连接或者能够电气地连接。
在吸入器10中和/或在外部的储存器中——所述吸入器和/或外部的储存器能够以合适的且已知的方式至少暂时地在通信技术方面与吸入器10连接——也能够储存用户相关的数据、尤其关于吸烟行为，并且所述用户相关的数据、尤其关于吸烟行为优选也被用于控制和调节所述吸入器。
附加的通道、尤其至少一个在蒸发器60下游与所述空气通道30相遇的补充空气通道101能够确保气体/气溶胶混合物与补充空气流102中的鲜空气的充分混合并且/或者调节后处理的和/或再冷凝的过程。
在图2中示出了蒸发器60的透视的截面图并且示意性地示出了蒸发器储罐单元1。
所述蒸发器储罐单元1包括块形的、优选整体式的加热体或者说蒸发器60，其优选由导电的材料、尤其半导体材料、优选硅制成。整个蒸发器60不必由导电的材料构成。例如能够足够的是：所述蒸发器60的表面导电地、例如金属地被涂层或者优选适当地掺杂。在这种情况下，整个表面不必都被涂层，例如能够将金属的或者优选非金属的或者非金属地包覆的金属的导体电路设置在不传导的或者说半导的基体上。加热整个蒸发器60也不是强制必需的；例如能够足够的是：加热所述蒸发器60在出口侧64区域中的区段或者加热层。
所述蒸发器60设有多个微型通道或者说液体通道62，其将所述蒸发器60的入口侧61与所述蒸发器60的出口侧64导引液体地连接起来。
液体通道62的平均直径优选处在5μm与200μm之间的范围中、进一步优选处在30μm与150μm之间的范围中、还进一步优选处在50μm与100μm之间的范围中。由于该尺寸有利地产生了毛细作用，以使得在入口侧61处进入到液体通道62中的液体通过所述液体通道62向上升高，直至所述液体通道62被液体填充。液体通道62与蒸发器60的容积比——所述容积比能够被称为蒸发器60的孔隙度——例如处在10%与50%之间的范围中、有利地处在15%与40%之间的范围中、还进一步有利地处在20%与30%之间的范围中并且例如为25%。
所述蒸发器60的设有液体通道62的面的棱边长度例如处在0.5mm与3mm之间、优选在0.5mm与1mm之间的范围中。所述蒸发器60的设有液体通道62的面的尺寸能够例如为：0.95mm×1.75mm或者1.9mm×1.75mm或者1.9mm×0.75mm。所述蒸发器60的棱边长度能够例如处在0.5mm与5mm之间的范围中、优选在0.75mm与4mm之间的范围中、进一步优选在1mm与3mm之间的范围中。所述蒸发器60的面（芯片尺寸）能够例如为1mm×3mm、2mm×2mm或者2mm×3mm。
所述蒸发器60的宽度b（参见图2）优选处在1mm与5mm之间的范围中、进一步优选在2mm与4mm之间的范围中并且例如为3mm。所述蒸发器60的高度h（参见图2）优选处在0.05mm与1mm之间的范围中、进一步优选在0.1mm与0.75mm之间的范围中、还进一步优选在0.2mm与0.5mm之间的范围中并且例如为0.3mm。还能够制成、设置且根据功能运行还要更小的蒸发器60。
液体通道62的数目优选处在4与1000之间的范围中。以这种方式能够优化向所述液体通道62中的热量输入并且实现可靠的高的蒸发量以及足够大的蒸汽流出面积。
所述液体通道62以正方形的、矩形的、多边形的、圆形的、椭圆形的形状或者以其他方式成形的阵列来布置。所述阵列能够以带有s列和z行的矩阵的形式来构造，其中s有利地处在2与50之间的范围中并且进一步有利地处在3与30之间的范围中，并且/或者z有利地处在2与50之间的范围中并且进一步有利地处在3与30之间的范围中。以这种方式能够实现有效的且能够以简单的方式制造的、带有可靠地高的蒸发量的液体通道62的结构。
液体通道62的横截面能够正方形地、矩形地、多边形地、圆形地、椭圆形地或者以其他方式成形并且/或者沿纵向方向部分区段地变化尤其增大、缩小或者保持恒定。
一个或者每个液体通道62的长度优选处在100μm与1000μm之间的范围中、进一步优选处在150μm与750μm之间的范围中、还进一步优选处在180μm与500μm之间的范围中并且例如为300μm。以这种方式能够在从蒸发器60向液体通道62中的热量输入足够良好的情况下实现最佳的液体吸收和份额形成。
两个液体通道62的间距优选为液体通道62的净直径的至少1.3倍，其中所述间距针对两个液体通道62的中轴线。所述间距能够优选为所述液体通道62的净直径的1.5至5倍、进一步优选2至4倍。以这种方式能够实现向所述蒸发器60中的最佳的热量输入以及液体通道62的足够稳定的结构和壁厚。
基于上述特征，所述蒸发器60也能够被称为容积加热器。
所述蒸发器储罐单元1包括带有贯通开口104的承载件4，所述贯通开口用于将所述蒸发器60与所述液体储存器18导引液体地连接起来。为此，在所述贯通开口104中布置芯结构19。
所述蒸发器60的入口侧61通过所述芯结构19与所述液体储存器18导引液体地连接。所述芯结构19用于借助于毛细力将液体50从所述液体储存器18被动地输送至所述蒸发器60。所述芯结构19有利地平面地接触所述蒸发器60的入口侧61并且在入口侧遮盖所述蒸发器60的全部的液体通道62。在与所述蒸发器60对置的侧部处，所述芯结构19与所述液体储存器18导引液体地连接。
所述芯结构19由多孔的和/或毛细的材料构成，所述材料由于毛细力能够将由蒸发器60所蒸发的液体以足够的量从所述液体储存器18被动地再输送至所述蒸发器60，以便阻止液体通道62的无负荷运转和由此产生的问题。
所述芯结构19有利地由不导电的材料构成，以便避免芯结构19中的液体由于电流而被不希望地加温。所述芯结构19有利地具有低的导热能力。
所述芯结构19有利地由玻璃、尤其压制的硼硅玻璃构成。然而，所述芯结构19能够由棉、纤维素、醋酸纤维、塑料泡沫、塑料海绵、玻璃纤维织物、玻璃纤维陶瓷、烧结陶瓷、陶瓷纸、铝硅酸盐纸、金属泡沫、金属海绵材料中的一种或者多种材料、其他的具有合适的输送率的耐热的多孔的和/或毛细的材料或者上面所提到的材料中的两种或者更多种材料的复合材料来构成。在一种实施方式中，所述芯结构19能够包括至少一个陶瓷纤维纸和/或多孔的陶瓷。
如果所述芯结构19由导电的和/或导热的材料构成，那么在所述芯结构19与所述蒸发器60之间有利地设置由电绝缘和/或热绝缘的材料例如玻璃、陶瓷或者塑料制成的绝缘层，所述绝缘层带有延伸穿过所述绝缘层的、与所述液体通道62相对应的开口。
所述芯结构19的容积优选处在1mm3与10mm3之间的范围中、进一步优选处在2mm3与8mm3之间的范围中、还进一步优选处在3mm3与7mm3之间的范围中并且例如为5mm3。所述芯结构19的容积能够等于所述液体储存器18的大部分容积。
所述液体储存器18能够在其尺寸方面大于所述芯结构19。所述芯结构19能够部分地构造所述液体储存器18。所述芯结构19能够例如置入到液体储存器18的壳体的开口中。也能够给所述液体储存器18分配多个蒸发器60。
液体储存器18的有利的容积处在0.1ml与5ml之间的、优选在0.5ml与3ml之间的、进一步优选在0.7ml与2ml或者1.5ml之间的范围中。
所述蒸发器储罐单元1优选与能由控制设备15控制的加热电源71连接和/或能够连接，所述加热电源通过电路105a、105b在所述蒸发器60的对置的边缘区段132a、132b处的接触区域中与该蒸发器连接，从而使得由加热电源71所产生的电压Uh形成穿过所述蒸发器60的电流。由于导电的蒸发器60的欧姆电阻，所述电流导致了蒸发器60的加热并且因此导致了包含在液体通道62中的液体的蒸发。以这种方式所产生的蒸汽/气溶胶从液体通道62漏出至出口侧64并且与空气流34混合。控制设备15在确定通过消费者的抽吸所引起的穿过所述空气通道30的空气流34时更精确地操控加热电源71，其中处在所述液体通道62中的液体通过自发的加热以蒸汽/气溶胶的形式被从所述液体通道62中驱赶。
优选在吸入器10的数据储存器中储存与所使用的液体混合物相适配的电压曲线Uh（t）。这能够实现以与所使用的液体适配的方式来预先给定电压曲线Uh（t），从而使得所述蒸发器60的加热温度以及因此毛细的液体通道62的温度也能够按照相应的液体的已知的蒸发动力学在时间上在蒸发过程的范围内被控制，由此能够得到最佳的蒸发结果。所述蒸发温度优选处在100°C与400°C之间的、进一步优选在150°C与350°C之间的、还进一步优选在190°C与290°C之间的范围中。
所述蒸发器60能够有利地由带有薄膜层技术的晶片的部分来制成，所述晶片具有优选小于或者等于1000μm、进一步优选750μm、还进一步优选小于或者等于500μm的层厚度。所述蒸发器60的表面有利地能够是亲水的。所述蒸发器60的出口侧64能够有利地被微型结构化或者说具有微型凹部（micro grooves）。
所述蒸发器储罐单元1被如此设定，以使得消费者的每次抽吸被配给优选在1ul与20ul之间的、进一步优选在2ul与10ul之间的、还进一步优选在3ul与5ul之间的范围中的、典型地为4ul的液体量。优选所述蒸发器储罐单元能够是关于每次抽吸、也就是相应从1s至3s的抽吸持续时间的液体/蒸汽量可设定的。
在下文中示例性地阐释蒸发过程的流程。
在初始状态中，用于加热过程的电源71或者说能量储存器14是被切断的。
为了蒸发液体50激活用于蒸发器60的电源14、71。在此如此设定电压Uh，以使得在蒸发器60中的和因此在液体通道62中的蒸发温度与所应用的液体混合物的个性化的蒸发特性相适配。这防止了局部过热的危险和由此的有害物质生成。
特别地，也能够抑制或者应对液体混合物的不希望的差异化的蒸发或者避免这样的蒸发。否则，在完全地排空液体50的储存器18之前，液体混合物可能由于不同的沸腾温度而仓促地在一系列的蒸发过程、尤其“抽吸”的进程中丢失组分，这在运行时对于用户而言可能引起不希望的效果、如例如缺乏的配量恒定性，尤其对于制药学方面有效的液体而言。
一旦蒸发了与液体通道62的容积相对应的或者与此相关的液体量，那么就解除激活所述加热电源71。因为有利地精确地已知液体性能和液体量并且所述蒸发器60具有能测量的依赖于温度的电阻，所以能够非常精确地确定或者说控制该时间点。
在加热过程结束之后，所述液体通道62大部分或者完全地被排空。加热电压71而后如此长时间地被保持切断，直至所述液体通道62借助于液体通过所述芯结构19的再输送而又被填充。一旦是这种情况，那么就能够通过接入加热电压71开始下一次的加热循环。
所述蒸发器60的由加热电源71所产生的操控频率通常有利地处在1Hz至50kHz的范围中、优选处在30Hz至30kHz的范围中、还进一步有利地处在100Hz至25kHz的范围中。
用于所述蒸发器60的加热电压Uh的频率和占空比有利地在气泡沸腾期间与气泡振荡的固有振荡或者说固有频率相适配。因此，加热电压的周期持续时间1/f有利地能够处在5ms与50ms之间的范围中、进一步有利地处在10ms与40ms之间的范围中、还进一步有利地处在15ms与30ms之间的范围中并且例如为20ms。根据所蒸发的液体50的组成，不同于所提及的频率的频率能够最佳地与气泡振荡的固有振荡或者说固有频率相适配。
此外已经示出，通过加热电压Uh所产生的最大的加热电流优选应该为不大于7A、进一步优选为不大于6.5A、还进一步优选为不大于6A并且最佳地处在4A与6A之间的范围中，以便在避免过热的情况下确保集中的蒸汽。
所述芯结构19的输送率又最佳地与所述蒸发器60的蒸发率相适配，以使得能够随时足够地再输送液体50并且避免在所述蒸发器60前方的区域的无负荷运转。
所述蒸发器设备1优选基于微型机电（MEMS）技术、尤其由硅制成并且因此有利地是微型机电系统。
根据前述描述有利地提出了下述结构，所述结构由有利地至少在入口侧61上平面式的、硅基上的蒸发器60和一个或者多个位于所述蒸发器下方的带有有利地不同的气孔大小的毛细结构19构成。直接地布置在蒸发器60的入口侧61处的芯结构19防止了在所述蒸发器60的入口侧61处的气泡的形成，因为气泡阻止了进一步的输送效果并且同时由于再流入的液体造成缺少冷却而导致了所述蒸发器60的（局部的）过热。
图3示出了按照现有技术的蒸发器储罐单元1。所述蒸发器储罐单元1包括用于储存液体50的液体储存器18、承载件4和芯结构19。所述承载件4保持未被示出的蒸发器60，所述承载件在所述蒸发器60的入口侧61处与芯结构19导引液体地连接。在所述蒸发器60的与所述入口侧61对置的出口侧64处，所述蒸发器60能够将所蒸发的液体50以蒸汽和/或气溶胶的形式添加给穿过空气通道30流动的空气流34。
然而，当所述液体储存器18没有完全地被液体50填充并且/或者所述蒸发器储罐单元1被如此定向以使得液体50由重力决定地不到达所述芯结构19时，柱形的芯结构19会变得如在图3所示出的那样干燥，也就是说所述芯结构19会缺少液体50的供应。由此会在蒸发器60处出现液体缺少。临界的例如是下述状态：在所述状态中所述芯结构19在吸入器10水平定向时处于“上方”，然而液体50的剩余部分在液体储存器18中仍然仅仅处于“下方”，如在图3中示出的那样。
图4示出了按照现有技术带有海绵199或者说吸收用的元件——浸渍的基质或者吸湿的垫的蒸发器储罐单元1，其用于降低在芯结构19处并且/或者在蒸发器60处的液体缺少的危险。所述蒸发器储罐单元1与在图3中所示出的实施方式区别于海绵199。所述海绵199是与芯结构19分开的构件，所述构件与芯结构19导引液体地连接。然而，所述芯结构19与所述海绵199的连接是复杂的且容易出错的。
图5示出了按照本发明的蒸发器储罐单元1的透视图。所述蒸发器储罐单元1包括由承载件4来保持的蒸发器60、用于储存液体50的液体储存器18和毛细的芯结构19，其中所述液体50能够通过毛细力从所述液体储存器18被输送至所述蒸发器60的入口侧61。
所述液体储存器18将液体50储存在通过外壁182限定的容积中。所述液体储存器18或者说所述液体储存器18的外壁182能够例如由塑料和/或被涂层的、涂漆的和/或表面处理的玻璃构成。
所述液体储存器18具有纵向轴线L。延伸穿过所述液体储存器18的空气通道30沿着或者说平行于所述纵向轴线L伸展。所述空气通道30布置在所述液体储存器18之内。所述空气通道30构造所述液体储存器18的内壁185。因此，所述液体储存器18将液体50储存在内壁185或者说空气通道30与外壁182之间。所述空气通道30能够例如连同承载件4或者连同承载件4的部件构造为一件式的、例如由塑料制成的蒸发器置入件以用于置入到所述蒸发器储罐单元1中。
所述蒸发器60具有出口侧64，所述出口侧如此布置，以使得所述蒸发器60能够将所蒸发的液体50以蒸汽和/或气溶胶的形式添加给穿过空气通道30流动的空气流34。当所述蒸发器60如在此示例性地示出的那样与所述纵向轴线L沿径向间隔开地布置时，所述出口侧64例如能够面向所述液体储存器18的纵向轴线L或者说空气通道30。
所述液体储存器18有利地沿着所述纵向轴线L最大程度地扩展。所述液体储存器18至少部分区段地具有围绕所述纵向轴线L的旋转对称。在该实施例中，所述液体储存器18在一端侧与所述承载件4之间具有旋转对称的区段。
所述芯结构19是一件式的并且设定用于不依赖于所述蒸发器储罐单元1的定向来向所述蒸发器60供应液体50，其方式为：所述芯结构19通过液体储存器18的周缘区段180a、180b来接触所述液体储存器18。为此，所述芯结构19沿着所述液体储存器18的外壁182的内表面181接触所述液体储存器18。通过周缘区段180a、180b的接触保证了：所述芯结构19能够不依赖于所述液体储存器18中的液位而吸收液体50并且能够将所述液体传递到所述蒸发器60处。
所述芯结构19沿着两个垂直于纵向轴线L的直径方向延伸。在该实施方式中，所述芯结构19从所述蒸发器60一侧在该示图中向上并且另一侧向下延伸。所述芯结构19具有两个彼此分隔开的芯区段191a、191b，所述芯区段接触所述周缘区段180a、180b的不同的子区段。所述芯区段191a、191b伸入到所述液体储存器18的尤其不同的彼此分隔开的区域中并且因此改善向所述蒸发器60的液体50的供应。
所述芯结构19具有带有顶点190的U形的或者说马蹄铁形的横截面。所述芯结构19如此布置，以使得所述芯结构19在其顶点190处接触所述蒸发器60的入口侧61。在远离所述顶点190的且彼此分隔开的芯区段191a、191b处，所述芯结构19在周缘区段180a、180b中接触所述液体储存器18。由于芯结构19的U形形状，所述芯结构19能够很大程度地成形到所述液体储存器18中，其方式为：所述芯结构19的远离顶点190的自由端部或者说芯区段191a、191b包围所述蒸发器60。由此也得到所述蒸发器60与所述液体储存器18的远离所述蒸发器60的区域的导引液体的连接，而不限制组装能力。
所述周缘区段180a、180b在该实施方式中具有两个连续的子区段，其中第一子区段能够分配给第一芯区段191a，并且第二子区段能够分配给第二芯区段191b。所述周缘区段180a、180b在该实施方式中具有大于180°的角度，例如大约270°。因此，所述芯结构19将所述蒸发器60的入口侧61与储存在所述液体储存器18中的液体50导引液体地且不依赖于所述液体储存器18的定向或者填充水平地连接起来。
所述芯结构19从电气的蒸发器60出发直至延伸到所述液体储存器18中并且就每个气孔而言具有随着与蒸发器60的间距增大的气孔容积。所述芯结构19包括储存区段184a和供应区段184b，其中尤其所述供应区段184能够具有比所述储存区段184a更小的气孔，所述储存区段能够用作为液体缓冲器。所述供应区段184b是所述芯结构19的接触所述蒸发器60的入口侧61的区段，所述区段向所述蒸发器60供应液体50。所述储存区段184a是所述芯结构19的伸入到液体储存器18中的区段。在该实施例中，所述储存区段184a通过所述芯结构19的自由端部或者说所述芯区段191a、191b来构成。所述储存区段184a的容积大于贴靠在所述蒸发器60处的供应区段184b的容积。所述供应区段184b布置在顶点190的区域中。
所述芯结构具有机械的支撑部192。所述机械的支撑部192在图5中所示出的实施方式中具有不同的功能。所述机械的支撑部192能够用于将所述芯结构19紧固在承载件4处。因此，所述芯结构19并且/或者所述承载件4能够由所述芯结构19抗滑移地保持在蒸发器储罐单元1之内。所述支撑部192能够用于支撑所述蒸发器60。
所述芯结构19有利地由多孔的玻璃、例如硼硅玻璃构成。所述芯结构19有利地被染色，以便改善所述液体储存器18的填充水平的可识别性。
在图6中示出了按照本发明的蒸发器储罐单元1的截面图以及一件式的芯结构19的多个按照本发明的实施方式。图像从左向右分别两次示出了芯结构19（a）、（b）、带有蒸发器60的芯结构19（c）以及蒸发器储罐单元1（d）。
在图6（a）中左侧的芯结构19具有骨形，也就是说所述芯结构19包括一个中心地布置的供应区段184b和在该实施例中两个反向布置的芯区段191a、191b。所述芯区段191a、191b在该实施例中仅仅通过所述中心的供应区段184b彼此连接。所述芯区段191a、191b构成两个分隔开的储存区段184a。因此，所述芯结构19设定用于在两个单独的周缘区段180a、180b中接触所述液体储存器18，参见图6（d）中的蒸发器储罐单元1。特别地，所述芯结构19具有圆形的圆周并且因此能够接触周缘区段180a、180b、优选带有圆形的横截面的液体储存器18的内表面181。在装配好的状态中，所述蒸发器60的入口侧61接触所述芯结构19的中心的供应区段184b。
所述芯结构19在图6（b）中具有环形，也就是说所述芯结构19是盘形的。所述芯结构19包括一个中心地布置的供应区段184b和在该实施例中一个环形的芯区段191a、191b，所述芯区段通过两个反向布置的、沿径向从供应区段184b伸展至该环形的芯区段191a、191b的接片与该环形的芯区段191a、191b或者说储存区段184a导引液体地连接。所述芯区段191a、191b构成连续的储存区段184a。因此，所述芯结构19设定用于，在周缘区段180a、180b中接触液体储存器18，参见图6（d）中的蒸发器储罐单元1。特别地，所述芯结构19具有圆形的圆周并且因此能够完全地接触周缘区段180a、180b、优选带有圆形的横截面的液体储存器18的内表面181。在装配好的状态中，所述蒸发器60的入口侧61接触所述芯结构19的中心的供应区段184b。
所述芯结构19在图6（b）中具有构成所述芯结构19的支撑部192的偏心的开口或者说留空部。所述支撑部192能够例如用于在所述蒸发器储罐单元1中支撑芯结构19和/或支撑承载件4。在该实施例中设置两个留空部，其中能够设置任意的数目、尤其1、3至10个留空部。所述留空部具有环段的形状并且也能够具有例如切缝的形状。
按照图6（c）带有蒸发器60的芯结构19包括参照图6（b）来阐释的芯结构19。所述蒸发器60的入口侧61平面地且导引液体地接触所述芯结构19的供应区段184b。所述蒸发器60的出口侧64背离所述芯结构19布置。
如在图6（d）中的蒸发器储罐单元1的截面图中能够看出的那样，当应用按照图6（a）的骨形的芯结构19时，所述芯结构19通过至少两个彼此间隔开的周缘区段180a、180b接触所述液体储存器18。替代地，当应用按照图6（b）的环形的芯结构19时，所述芯结构19能够完全地在周缘区段180a、180b中接触所述液体储存器18。
蒸发器60利用入口侧61接触所述芯结构19的供应区段184b。所述蒸发器60的出口侧64面向空气通道30。所述蒸发器由承载件4来保持。
图7示出了按照本发明的蒸发器储罐单元1的透视图以及所述芯结构19的多个按照本发明的实施方式。图像从左向右分别两次示出了芯结构19（a）、（b）、带有承载件4的芯结构19（c）以及蒸发器储罐单元1（d）。
在图7（a）和7（b）中所示出的芯结构19是在其他的视角中的参照图6（a）和6（b）所阐释的芯结构19。
按照图7（c）的带有承载件4的芯结构19示出了：所述承载件4被保持在所述芯结构19的支撑部192中。所述承载件4被如此构造，以使得所述承载件能够被置入到构成所述支撑部192的开口中并且被抗滑移地保持在那里。
如在图7（c）和（d）中所示出的那样，所述承载件4能够例如具有电气的接触部100，所述电气的接触部与蒸发器60建立电连接，因此所述蒸发器60能够被相对于蒸发器储罐单元1在外部的部件电接触且操控。
图7（d）以其他的视角示出了来自图6（d）的蒸发器储罐单元。所述液体储罐18构成所述蒸发器储罐单元1的外部分，所述外部分能够借助于所述电气的接触部100与外部的部件、例如吸入器10的基座部分16处于电连接中。
图8在左侧示出了芯结构19并且在右侧示出了按照本发明的一种实施方式的蒸发器储罐单元1的截面图。
所述芯结构19是部分地带有纵向轴线的空心柱形的并且在端侧195处具有沿径向延伸的供应区段184b。空心柱形的芯结构19具有空腔196，所述空腔能够将液体50几何形状地包围和/或储存在液体储存器18中。
空心柱形的芯结构19能够例如在与所述液体储存器18的外壁182的内表面181相对应的周缘区段180a、180b处完全地接触柱形的液体储罐18。在该实施方式中，所述芯结构19能够完全地由多孔的材料构成。所述芯结构19能够被置入到液体储存器18中并且保证：不依赖于定向或者填充水平地使得液体50与所述芯结构19处于连接中。
所述芯结构19有利地构造所述液体储存器18。为此，所述芯结构19能够具有液体密封的外壁182并且因此构造所述液体储存器18的外壁182。因此能够放弃其他与芯结构19分开的用于储存液体50的构件，所述构件构造液体储存器18。
所述芯结构19例如能够由多孔的且压制的玻璃构成。因此能够精确地设定气孔大小和气孔分布。所述供应区段184b能够具有更大数目的气孔，所述更大数目的气孔就每个气孔而言具有比所述储存区段184a更小的容积。所述储存区段184同样能够具有气孔尺寸梯度，其中气孔大小从蒸发器60出发减小并且/或者例如气孔大小在所述芯结构19的空心柱形的区段中是恒定的。通过例如涂漆和/或被涂层，所述芯结构19的外壁182向外能够被液体密封地封闭并且本身形成所述液体储存器18。
所述芯结构19有利地被染色，以便能够例如识别出所述液体储存器18的填充水平并且/或者提高视觉方面的价值。
在该实施例中，带有入口侧61和出口侧64的蒸发器60垂直于纵向轴线L取向。然而在另外的实施方式中所述入口侧61和/或所述出口侧64也能够与纵向轴线L平行地或者成角度地取向。
围绕所述纵向轴线L同轴地设置空气通道30，所述空气通道优选与所述液体储存器18的外壁182同心地伸展。
Claims (18)
1.用于电子烟产品（10）的蒸发器储罐单元（1），所述蒸发器储罐单元（1）包括：
- 至少一个用于蒸发由蒸发器（60）所供应的液体（50）的电气的蒸发器（60），
- 用于储存液体（50）的液体储存器（18），和
- 毛细的芯结构（19），其中所述液体（50）能够通过毛细力从所述液体储存器（18）被输送至所述蒸发器（60）的入口侧（61），其特征在于，
- 所述芯结构（19）是一件式的并且通过至少一个周缘区段（180a、180b）接触和/或构造所述液体储存器（18）。
2.根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 所述芯结构（19）沿着所述液体储存器（18）的外壁（182）的内表面（181）接触所述液体储存器（18）。
3.根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 所述液体储存器（18）具有纵向轴线（L），并且所述芯结构（19）径向地沿至少两个垂直于所述纵向轴线（L）的直径方向延伸。
4.根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 在所述液体储存器（18）中设置延伸穿过所述液体储存器（18）的空气通道（30）。
5.根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 所述芯结构（19）具有多个彼此分叉的并且/或者反向设置的芯区段（191a、191b），所述芯区段（191a、191b）接触不同的周缘区段（180a、180b）。
6.根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 所述芯结构（19）具有带有顶点（190）的U形的横截面并且被如此布置以使得所述芯结构（19）在其顶点（190）处接触所述入口侧（62）。
7.根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 所述周缘区段（180a、180b）具有至少一个45°的角度。
8.根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 所述芯结构（19）具有机械的支撑部（192）。
9.根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 所述芯结构（19）是至少部分空心柱形的。
10.根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 所述芯结构（19）至少部分地构造所述液体储存器（18）。
11.根据权利要求10所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 所述芯结构（19）构造所述液体储存器（18）的外壁（182）。
12.根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 所述芯结构（19）从所述电气的蒸发器（60）出发直至延伸到所述液体储存器（18）中并且就每个气孔而言具有随着与所述蒸发器（60）的间距增大的气孔容积。
13.根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 所述芯结构（19）具有储存区段（184a）和供应区段（184b），并且
- 所述储存区段（184a）在液体储存器（18）中的容积大于贴靠在所述蒸发器（60）处的供应区段的（184b）的容积。
14.根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 所述芯结构（19）具有涂漆的、涂层的和/或液体密封的表面（183）。
15.根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 所述芯结构（19）由多孔的玻璃构成。
16.根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1），其特征在于，
- 所述芯结构（19）被染色。
17.电子烟产品（10），其包括根据上述权利要求中任一项所述的蒸发器储罐单元（1）。
18.用于电子烟产品（10）的芯结构（19），其特征在于，
- 所述芯结构（19）是一件式的并且由多孔的玻璃构成。
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