CN113556951A - 用于蒸汽供应系统的雾化器 - Google Patents

Abstract

一种用于电子蒸汽供应系统的气溶胶源，包括：贮存器壳体(42)，限定用于保持可气溶胶化基材的贮存器(50)；以及延长的雾化器(70)，来自贮存器的可气溶胶化基材可输送到雾化器以便汽化，雾化器具有一孔隙度并包括用于感应加热的感受器，并且具有第一端和第二端，雾化器仅在其一端处安装以便在安装端处以具有不被支撑的悬臂部分的悬臂布置而支撑，使得感受器相对于贮存器壳体的外边界向外延伸。

Description

用于蒸汽供应系统的雾化器

技术领域

本公开涉及一种用于蒸汽供应系统的雾化器、以及一种用于蒸汽供应系统的雾化烟弹(cartomiser)和包括这种雾化器的蒸汽供应系统。

背景技术

许多电子蒸汽供应系统，例如电子烟和经由汽化液体输送尼古丁的其他电子尼古丁输送系统，由两个主要部件或部分形成，即烟弹或雾化烟弹部分和控制单元(电池部分)。雾化烟弹通常包括液体的贮存器和用于蒸发液体的雾化器。这些部件可以被统称为气溶胶源。雾化器通常结合了孔隙度或芯吸和加热的功能，以便将液体从贮存器运送到其被加热和汽化的位置。例如，其可以被实现为电加热器，该电加热器可以是形成为线圈或其他形状以用于电阻(焦耳)加热的电阻丝或用于感应加热的感受器，以及在加热器附近的具有毛细管现象或芯吸能力的多孔元件，该多孔元件从贮存器吸收液体并将液体携带到加热器。控制单元通常包括用于提供电力以操作系统的电池。输送来自电池的电力输送以激活加热器，该加热器加热以使从贮存器输送的少量液体汽化。然后用户吸入汽化的液体。

雾化烟弹的部件可以仅用于短期使用，使得雾化烟弹是系统的一次性部件，也被称为消耗品。相反，控制单元通常用于与一系列雾化烟弹一起多次使用，用户在每次使用到期时更换雾化烟弹。将可消耗的雾化烟弹提供给消费者，其具有预先填充有液体的贮存器，并且旨在当贮存器空了时就被处理掉。为了方便和安全，将贮存器密封并设计成不容易被再填充，因为液体可能难以处理。当需要新的液体供应时，用户更换整个雾化烟弹更简单。

在这种情况下，希望雾化烟弹易于制造并包括很少的部件。因此，其可以低成本和最小的浪费有效地大量制造。因此，简单设计的雾化烟弹是令人感兴趣的。

发明内容

根据本文描述的一些实施方式的第一方面，提供了一种用于电子蒸汽供应系统的气溶胶源，该气溶胶源包括：贮存器壳体，其限定用于保持可气溶胶化基材的贮存器；以及延长的雾化器，来自贮存器的可气溶胶化基材可输送到该雾化器以便汽化，雾化器具有一孔隙度并包括用于感应加热的感受器，并且具有第一端和第二端，雾化器仅在其一端处安装以便在安装端处以具有不被支撑的悬臂部分的悬臂布置而支撑，使得感受器相对于贮存器壳体的外边界向外延伸。

根据本文描述的一些实施方式的第二方面，提供了一种用于电子蒸汽供应系统的烟弹，该电子蒸汽供应系统包括根据第一方面的气溶胶源。

根据本文描述的一些实施方式的第三方面，提供了一种电子蒸汽供应系统，该电子蒸汽供应系统包括根据第一方面的气溶胶源或根据第二方面的烟弹，并且还包括线圈，该线圈配置为接收电力以便通过感应加热来加热感受器。

在所附独立权利要求和从属权利要求中阐述了某些实施方式的这些和其他方面。应理解，从属权利要求的特征可以彼此组合，并且独立权利要求的特征可以以不同于权利要求中明确阐述的那些组合。此外，本文描述的方法不限于诸如下面阐述的具体实施方式，而是包括和考虑本文提出的特征的任何适当组合。例如，可以根据本文描述的方法来提供雾化器或包括雾化器的蒸汽供应系统，其包括以下描述的各种特征中的任何一个或多个，视情况而定。

附图说明

现在将仅通过实例的方式参考以下附图来详细描述本发明的各种实施方式，其中：

图1示出了穿过包括雾化烟弹和控制单元的实例电子烟的横截面；

图2示出了其中可以实现本公开的各方面的实例雾化烟弹的外部透视分解图；

图3示出了处于组装布置的图2的雾化烟弹的局部剖开透视图；

图4、图4(A)、图4(B)和图4(C)示出了其中可以实现本公开的各方面的另一实例雾化烟弹的简化示意性剖视图；

图5示出了采用感应加热的第一实例蒸汽供应系统的高度示意性剖视图，在该蒸汽供应系统中可以实现本公开的各方面；

图6示出了采用感应加热的第二实例蒸汽供应系统的高度示意性剖视图，在该蒸汽供应系统中可以实现本公开的各方面；

图7示出了根据一个实例的悬臂雾化器的示意性横截面侧视图；

图8示出了根据一个替代实例的悬臂雾化器的示意性横截面侧视图；

图9示出了根据另一替代实例的悬臂雾化器的示意性横截面侧视图；

图10示出了根据一个实例的包括多孔陶瓷棒的延长雾化器的示意性横截面侧视图；

图10A至图10C是根据感受器的不同构造的图10的雾化器的横向剖视图；

图11示出了根据一个实例的包括折叠金属感受器的悬臂雾化器的示意性侧视图；

图12示出了根据另一实例的由多孔金属材料形成的悬臂雾化器的示意性侧视图；以及

图13和图14示出了具有悬臂雾化器和感应加热的实例蒸汽供应系统的一部分的示意性横截面侧视图。

具体实施方式

本文讨论/描述了某些实例和实施方式的各方面和特征。某些实例和实施方式的一些方面和特征可以常规地实现，并且为了简洁起见，不详细讨论/描述这些方面和特征。因此，将理解，可以根据用于实现这些方面和特征的任何常规技术来实现本文讨论的未详细描述的设备和方法的各方面和特征。

如上所述，本公开涉及(但不限于)电子气溶胶或蒸汽供应系统，例如电子烟。在以下描述中，有时可以使用术语“电子烟”和“电子香烟”；然而，将理解，这些术语可以与气溶胶(蒸汽)供应系统或装置互换使用。该系统旨在通过蒸发可以含有或可以不含有尼古丁的液体或凝胶形式的基质来产生可吸入气溶胶。另外，混合系统可以包括液体或凝胶基质加上也被加热的固体基质。固体基质可以是例如烟草或其他非烟草产品，其可以含有或可以不含有尼古丁。如本文使用的术语“可气溶胶化基材”用于指代可通过施加热量或一些其他方式形成气溶胶的基材。术语“气溶胶”可以与“蒸汽”互换使用。

如本文使用的，术语“部件”用于指代电子香烟或类似装置的部件、部分、单元、模块、组件或类似物，其结合了可能位于外壳或壁内的若干较小的部件或元件。电子香烟可以由一个或多个这种部件形成或构建，并且这些部件可以可移除地或可分离地彼此连接，或者可以在制造期间永久地接合在一起以限定整个电子香烟。本公开适用于(但不限于)包括两个部件和控制单元的系统，这两个部件可分离地彼此连接并且例如配置为承载保持液体的部件的可气溶胶化基材或另一可气溶胶化基材(烟弹、雾化烟弹或可消耗品)，该控制单元具有用于提供电力以操作用于从基材产生蒸汽的元件的电池。为了提供具体的实例，在本公开中，将雾化烟弹描述为可气溶胶化基材承载部分或部件的实例，但是本公开不限于这个方面，并且可应用于可气溶胶化基材承载部分或部件的任何构造。而且，这种部件可以包括比实例中所包括的那些更多或更少的部分。

本公开特别涉及蒸汽供应系统及其部件，其利用液体或凝胶形式的可气溶胶化基材，该可气溶胶化基材保持在包含于系统中的贮存器、罐、容器或其他接收器中。包括用于从贮存器输送基材以便将其用于蒸汽/气溶胶生成的装置。术语“液体”、“凝胶”、“流体”、“源液体体”、“源凝胶”、“源流体”等可以与“可气溶胶化基材”和“基材”互换使用，以指代具有能够根据本公开的实例储存和输送的形式的可气溶胶化基材。

图1是诸如电子烟10的一般实例气溶胶/蒸汽供应系统的高度示意性的图示(未按比例)，其被提出以用于示出典型系统的各种部件之间的关系和解释操作的一般原理的目的。电子烟10在此实例中具有沿着由虚线指示的纵向轴线延伸的大致延长的形状，并且包括两个主要部件，即控制或电力部件、部分或单元20，以及承载可气溶胶化基材并作为蒸汽发生部件操作的烟弹组件或部分30(有时称为雾化烟弹或透明雾化烟弹(clearomiser))。

雾化烟弹30包括包含源液体或其他可气溶胶化基材的贮存器3，该基材包括诸如液体或凝胶的制剂，从该制剂产生气溶胶，例如包含尼古丁。作为一个实例，源液体可以包括大约1％至3％的尼古丁和50％的甘油，其余包括大致等量的水和丙二醇，并且还可能包括其他成分，例如调味剂。也可以使用不含尼古丁的源液体，例如用于输送调味剂。还可以包括固体基质(未示出)，例如烟草或其他香味元件的一部分，由液体产生的蒸汽通过该固体基质。贮存器3具有作为容器或接收器的储存罐的形式，源液体可以储存在该储存罐中，使得液体在储存罐的范围内自由移动和流动。对于可消耗的雾化烟弹，贮存器3可以在制造期间填充之后密封，以便在源液体消耗之后可处理掉，否则，其可以具有入口端口或其他开口，用户可通过该入口端口或其他开口添加新的源液体。雾化烟弹30还包括位于贮存器3外部的电动加热元件或加热器4，用于通过加热使源液体蒸发而产生气溶胶。可以提供液体运送或输送装置(液体运送元件)，例如芯部或其他多孔元件6，以将源液体从贮存器3输送到加热器4。芯部6可以具有一个或多个位于贮存器3内的部件，或者以其他方式与贮存器3中的液体流体连通，以便能够吸收源液体并且通过芯吸或毛细作用将其运送到芯部6的与加热器4相邻或接触的其他部分。从而加热并蒸发该液体，以用来自贮存器的新的源液体替换，从而通过芯部6运送到加热器4。芯部可以被认为是贮存器3和加热器4之间的将液体从贮存器输送或运送到加热器的桥梁、路径或导管。包括导管、液体导管、液体运送路径、液体输送路径、液体运送机构或元件、以及液体输送机构或元件的术语在这里都可以互换地使用，以指代芯部或相应的部件或结构。

加热器和芯部(或类似的)组合有时被称为雾化器或雾化器组件，并且具有其源液体的贮存器加上雾化器可以被统称为气溶胶源。其他术语可以包括液体输送组件或液体运送组件，其中在本上下文中这些术语可以互换地使用，以指代蒸汽发生元件(蒸汽发生器)加上将从贮存器获得的液体输送或运送到蒸汽发生器以用于蒸汽/气溶胶生成的芯吸或类似部件或结构(液体运送元件)。各种设计都是可能的，其中与图1的高度示意性的表示相比，部件可以不同地布置。例如，芯部6可以是与加热器4完全分离的元件，或者加热器4可以配置为多孔的并且能够直接执行至少部分的芯吸功能(例如，金属网)。在电气或电子器件中，蒸汽发生元件可以是通过欧姆/电阻(焦耳)加热或通过感应加热来操作的电加热元件。因此，通常，雾化器可以被认为是一个或多个实现蒸汽发生的功能的元件或能够从输送到其的源液体产生蒸汽的汽化元件、以及能够通过芯吸作用/毛细管力将液体从贮存器或类似的液体储存器输送或运送到蒸汽发生器的液体运送或输送元件。雾化器通常容纳在蒸汽发生系统的雾化烟弹部件中。在一些设计中，液体可以从贮存器直接分配到蒸汽发生器上，而不需要不同的芯吸或毛细元件。本公开的实施方式适用于与本文的实例和描述一致的所有和任何这样的构造。

回到图1，雾化烟弹30还包括具有开口或空气出口的烟嘴或烟嘴部分35，用户可以通过该开口或空气出口吸入由雾化器4产生的气溶胶。

电力部件或控制单元20包括电池或电池组5(在下文中称为电池组，并且其可以是可再充电的)，以向电子烟10的电气部件提供电力，特别是用于操作加热器4。另外，存在诸如印刷电路板和/或其他电子器件或电路的控制器28，用于总体上控制电子烟。当需要蒸汽时，控制电子器件/电路28使用来自电池组5的电力操作加热器4，例如响应于来自气压传感器或气流传感器(未示出)的信号，该气压传感器或气流传感器检测系统10上的吸入，在此期间空气通过控制单元20的壁中的一个或多个空气入口26进入。当操作加热器4时，加热器4使由液体输送元件6从贮存器3输送的源液体蒸发以产生气溶胶，然后该液体通过烟嘴35中的开口被用户吸入。当用户在烟嘴35上吸入时，将气溶胶沿着一个或多个将空气入口26连接到气溶胶源的空气通道(未示出)从气溶胶源运送到烟嘴35。

控制单元(电力部分)20和雾化烟弹(烟弹组件)30是单独的可连接部件，其可通过在平行于纵向轴线的方向上分离而彼此分开，如图1中的双头箭头所示。当装置10在使用中时，部件20、30通过配合的接合元件21、31(例如，螺钉或卡口配合)而连接在一起，该接合元件在电力部分20和烟弹组件30之间提供机械连接并且在一些情况下提供电连接。如果加热器4通过欧姆加热操作，则需要电连接，使得当加热器4连接到电池组5时电流可以穿过该加热器。在使用感应加热的系统中，如果在雾化烟弹30中没有需要电力的部件，则可以省略电连接。感应工作线圈可以容纳在电力部分20中并从电池组5供应电力，并且雾化烟弹30和电力部分20成形为使得当其连接时，加热器4适当地暴露于由线圈产生的通量，以便在加热器的材料中产生电流。感应加热装置将在下面进一步讨论。图1的设计仅仅是示例性的布置，并且各种部件和特征可以不同地分布在电力部分20和烟弹组件30之间，并且可以包括其他部件和元件。这两个部分可以以如图1中的纵向构造或者以诸如平行的并排布置的不同构造首尾相连地连接在一起。该系统可以是或可以不是大致圆柱形的和/或具有大致纵向的形状。这些部分或部件中的任一个或两个都可以旨在当耗尽时(例如，贮存器是空的或电池组是没电的)被处理掉并被替换，或者旨在通过诸如再填充贮存器和对电池再充电的动作来实现多次使用。在其他实例中，系统10可以是整体的，因为控制单元20和雾化烟弹30的部件包括在单个壳体中并且不能分离。本公开的实施方式和实例可应用于这些构造和本领域技术人员将意识到的其他构造中的任何构造。

图2示出了根据本公开的实例的可以组装以形成雾化烟弹的部件的外部透视图。雾化烟弹40仅包括四个部件，如果适当成形，则可以通过将其推或压在一起而组装。因此，使得制造可以非常简单和直接。

第一部件是壳体42，其限定了用于保持可气溶胶化基材(为了简便，在下文中称为基质或液体)的贮存器。壳体42具有大致管状形状，在此实例中，其具有圆形横截面，并且包括成形为限定贮存器和其他物品的各个部件的一个或多个壁。圆柱形外侧壁44在其下端在开口46处打开，贮存器可以通过该开口用液体填充，并且该部件可如下所述地连接到该开口，以封闭/密封贮存器并且也使得能够向外输送液体以便汽化。这限定了贮存器的外侧或外部体积或尺寸。本文提到的位于或位于贮存器外部的元件或部件旨在表示该部件位于由此外壁44及其上和下范围和边缘或表面界定或限定的区域的外部或部分地位于外部。

圆柱形内壁48同心地布置在外侧壁44内。这种布置在外壁44和内壁48之间限定了环形体积50，该环形体积是用于保持液体的容器、空腔、空隙或类似物，换句话说，是贮存器。外壁44和内壁48连接在一起(例如通过顶壁或通过朝向彼此渐缩的壁)，以便封闭贮存器体积50的上边缘。内壁48在其下端在开口52处打开，并且还在其上端处打开。由内壁界定的管状内部空间是气流通路或通道54，其在组装好的系统中将产生的气溶胶从雾化器运送到系统的烟嘴出口以供用户吸入。内壁48的上端处的开口56可以是配置为被舒适地接收在用户的口中的烟嘴出口，或者单独的烟嘴部件可以联接在壳体42上或其周围，该壳体具有将开口56连接到烟嘴出口的通道。

壳体42可以由模制塑料材料形成，例如通过注射成型。在图2的实例中，其由透明材料形成；这允许用户观察贮存器中的液体的液位或量。壳体可以替代地是不透明的，或者是具有透明窗的不透明的，通过该透明窗可以看到液位。在一些实例中，塑料材料可以是刚性的。

雾化烟弹40的第二部件是流动引导构件60，在此实例中，其也具有圆形横截面，并且成形和配置为与壳体42的下端接合。流动引导构件60实际上是塞子，并且配置为提供多种功能。当插入到壳体42的下端中时，其与开口46联接以封闭和密封贮存器体积50，并且与开口52联接以将空气流动通道54与贮存器体积50隔离。另外，流动引导构件60具有至少一个穿过其的用于液体流的通道，该通道将液体从贮存器体积50运送到贮存器外部的空间，该空间用作通过加热液体而产生蒸汽/气溶胶的气溶胶室。此外，流动引导构件60具有至少一个穿过其的用于气溶胶流的其他通道，该通道将产生的气溶胶从气溶胶室空间运送到壳体42中的空气流动通道54，使得将气溶胶输送到烟嘴开口以用于吸入。

而且，流动引导构件60可以由诸如硅树脂的柔性弹性材料制成，使得其可经由摩擦配合容易地与壳体46接合。另外，流动引导构件在其与上表面或接合壳体42的表面64相对的下表面62上具有插口或类似形状的结构(未示出)。插口接收并支撑雾化器70，该雾化器是雾化烟弹40的第三部件。

雾化器70具有延长的形状，其第一端72和第二端74相对于其延长长度相对地设置。在组装好的雾化烟弹中，雾化器安装在其第一端72处，该第一端在朝向贮存器壳体42的方向上被推入流动引导构件60的插口中。因此第一端72由流动引导构件60支撑，并且雾化器70基本上沿着由壳体42的同心形成的部件限定的纵向轴线从贮存器纵向地向外延伸。雾化器70的第二端74未安装，并且保持自由。因此，雾化器70以从贮存器的外边界向外延伸的悬臂方式被支撑。雾化器70执行芯吸功能和加热功能以便生成气溶胶，并且可以包括配置为用作感应感受器的电阻加热器部分和配置为将液体从贮存器芯吸到加热器附近的多孔部分的若干构造中的任何一个。

雾化烟弹40的第四部件是外壳或护罩80。同样，在此实例中，其具有圆形横截面。其包括由可选的底壁封闭的圆柱形侧壁81，以限定中心中空空间或空隙82。围绕开口86的侧壁81的上缘84成形为使得外壳80能够与流动引导构件60上的互补形状的部件接合，使得一旦雾化器70装配到流动引导构件60上的插口中，外壳80就可以联接到流动引导构件60。流动引导构件60因此用作封闭中心空间82的盖，并且此空间82形成雾化器70设置在其中的气溶胶室。开口86允许与流动引导构件60中的液体流动通道和气溶胶流动通道连通，使得可将液体输送到雾化器并且可将产生的气溶胶从气溶胶室中移除。为了使得通过气溶胶室的气流能够经过雾化器70并且收集蒸汽，使得蒸汽变得被夹带在气流中以形成气溶胶，外壳80的一个或多个壁81具有一个或多个开口或穿孔，以允许当用户经由雾化烟弹的烟嘴开口吸气时将空气吸入气溶胶室中。

外壳80可以由塑料材料形成，例如通过注射成型。其可以由刚性材料形成，并且然后可以通过将两个部件推或压在一起而容易地与流动引导构件接合。

如上所述，流动引导构件可由柔性弹性材料制成，并且可以通过摩擦配合保持与其联接的部件，即壳体42、雾化器70和外壳80。由于这些部件可能更具刚性，所以流动引导构件的柔性适应部件的制造尺寸中的任何微小误差，该柔性使得流动引导构件在压靠这些其他部件时能够稍微变形。这样，流动引导部件可吸收所有部件的制造公差，同时仍能够实现这些部件的优质组装以形成雾化烟弹40。因此，用于制造壳体42、雾化器70和外壳80的制造要求可稍微宽松，从而降低制造成本。

图3示出了处于组装构造的图1的雾化烟弹的剖开透视图。为了清楚起见，流动引导构件60被加阴影。可以看出流动引导构件60在其上表面上如何成形以接合在由贮存器壳体42的内壁48的下边缘限定的开口52周围，并且如何同心地向外接合在由壳体42的外壁44的下边缘限定的开口46中，以便密封贮存器空间50和空气流动通道54。

流动引导构件60具有液体流动通道63，该液体流动通道允许液体基材L从贮存器体积50通过流动引导构件流动到流动引导构件60下方的空间或体积65中。而且，具有气溶胶流动通道66，其允许气溶胶和空气A从空间65通过流动引导构件60流动到空气流动通道54。

外壳80在其上边缘处成形为与流动引导构件60的下表面中的相应成形部件接合，以根据贮存器壳体42基本上在贮存器50的体积的外部尺寸外部形成气溶胶室82。在此实例中，外壳80在其靠近流动引导构件60的上端中具有孔口87。这与和液体流动通道63及气溶胶流动通道66连通的空间65一致，因此允许液体进入气溶胶室82，并且气溶胶经由流动引导构件60中的通道离开气溶胶室82。

在此实例中，孔口87还用作用于安装雾化器70的被支撑的第一端部74的插口(回想到在图2的描述中，雾化器插口被提及为形成在流动引导构件中，可以使用任一选项)。因此，将通过液体流动通道63到达的液体直接供给到雾化器70的第一端以用于吸收和芯吸，并且空气/气溶胶可被抽吸通过并经过雾化器以进入气溶胶流动通道66。

在此实例中，雾化器70包括金属的平面延长部分71，该平面延长部分在其中点折叠或弯曲以使金属部分的两端在雾化器74的第一端处彼此邻近。这用作雾化器70的加热器部件。将棉或其他多孔材料73的一部分夹在金属部分的两个折叠侧之间。这用作雾化器70的芯吸部件。到达空间65中的液体通过多孔芯吸材料73的吸收性而收集并向下运送到加热器。适于悬臂安装的延长雾化器的许多其他布置也是可能的，并且可以替代地使用。

加热器部件旨在用于经由感应加热，这将在下面进一步描述。

图2和图3的实例具有在与组装好的雾化烟弹的纵向尺寸正交的平面中基本上圆对称的部件。因此，这些部件在其连接在一起的平面中没有任何所需的定向，这可以使制造容易。这些部件可以围绕纵向尺寸的轴线以任何取向组装在一起，因此不需要在组装之前将这些部件放置在特定取向中。然而，这不是必需的，并且这些部件可以是替代地成形的。

图4示出了穿过如前所述的包括贮存器壳体、流动引导构件、雾化器和外壳的另一实例组装好的雾化烟弹的剖视图。然而，在此实例中，在与雾化烟弹40的纵向轴线正交的平面中，至少一些部件具有椭圆形形状而不是圆形形状，并且布置成沿着椭圆形的长轴和短轴具有对称性。这些特征反映在长轴的任一侧和短轴的任一侧上。这意味着，为了组装，这些部件可以具有围绕纵向轴线彼此旋转180°的两个取向中的任一个。而且，与包括非对称部件的系统相比，组装得以简化。

在此实例中，外壳80也包括侧壁81和底壁83，该侧壁形成为在沿着外壳的纵向轴线的不同点处具有变化的横截面，该底壁界定形成气溶胶室82的空间。外壳朝向其上端变宽至较大的横截面，以提供空间来容纳流动引导构件60。外壳80的较大的横截面部分具有大致椭圆形的横截面(见图4(B))，而外壳的较窄的横截面部分具有大致圆形的横截面(见图4(C))。围绕顶部开口86的外壳的上边缘84成形为与贮存器壳体42上的相应形状接合。此形状和接合在图4中以简化形式示出；实际上，为了提供合理的气密和液密连接，其可能更复杂。外壳80具有至少一个开口85，在此情况下是在底壁83中，以允许空气在用户吸入期间进入气溶胶室。

与图2和图3的实例相比，贮存器壳体42具有不同的形状。外壁44限定内部空间，该内部空间被两个内壁48分成三个区域。这些区域并排地布置。两个内壁48之间的中心区域是用于保持液体的贮存器体积50。此区域在顶部由壳体的顶壁封闭。贮存器体积的底部中的开口46允许液体从贮存器50输送到气溶胶室82。外壁44和内壁48之间的两个侧区域是空气流动通道54。每个侧区域在其下端处具有开口52，用于气溶胶进入，并且在其上端处具有烟嘴开口56(如前所述，可以在贮存器壳体42的外部增加单独的烟嘴部分)。

流动引导构件60(为了清楚起见被加阴影)经由成形部分接合到壳体42的下边缘中，以与壳体42中的开口46和52接合，从而封闭/密封贮存器体积50和空气流动通道54。流动引导构件60具有单个居中设置的液体流动通道63，该液体流动通道与贮存器体积开口46对准，以将液体L从贮存器运送到气溶胶室82。此外，具有两个气溶胶流动通道66，每个气溶胶流动通道从气溶胶室82处的入口延伸到通向空气流动通道54的出口，通过该气溶胶流动通道，通过孔85进入气溶胶室并收集气溶胶室82中的蒸汽的空气流入空气流动通道54，到达烟嘴出口56。

雾化器70通过将其第一端72插入到流动引导部件60的液体流动通道63中而安装。因此，在此实例中，液体流动通道63用作用于雾化器70的悬臂安装的插口。雾化器70的第一端72因此直接被供给从贮存器50进入液体流动通道60的液体，并且液体经由雾化器70的多孔特性被吸收并沿着雾化器长度被抽吸，以由位于气溶胶室82中的雾化器70的加热器部分(未示出)加热。

图4(A)、图4(B)和图4(C)示出了在沿着雾化烟弹40的纵向轴线的相应位置处穿过雾化烟弹40的横截面。

虽然本公开的各方面与其中经由电阻加热来实现加热方面的雾化器相关，该电阻加热需要形成与加热元件的电连接以用于电流的通过，但是雾化烟弹的设计特别地与感应加热的使用相关。这是一种通过电磁感应经由在产生热量的物品中流动的涡电流来加热通常由金属制成的导电物品的过程。感应线圈(工作线圈)在来自振荡器的高频交流电通过其时作为电磁体工作；这产生磁场。当导电物品放置在磁场的通量中时，该磁场穿透物品并感应出电涡流。这些在物品中流动，并且根据对抗物品的电阻流过的电流经由焦耳加热以与通过直接供应电流在电阻加热元件中产生热量的方式相同的方式来产生热量。感应加热的有吸引力的特征是不需要与导电物品电连接；相反，要求在物品所占据的区域中产生足够的磁通密度。在其中在液体附近需要热量产生的蒸汽供应系统的情况下，这是有益的，因为可以实现液体和电流的更有效的分离。假定没有其他电动物品放置在雾化烟弹中，在雾化烟弹和其电力部分之间不需要任何电连接，并且可以通过雾化烟弹壁提供更有效的液体屏障，从而降低泄漏的可能性。

如上所述，感应加热对于直接加热导电物品是有效的，但是也可以用于间接加热非导电物品。在蒸汽供应系统中，需要向雾化器的多孔芯吸部件中的液体提供热量以便引起汽化。对于经由感应的间接加热，导电物品放置在需要加热的物品附近或与其接触，并且放置在工作线圈和待加热的物品之间。工作线圈通过感应加热直接加热导电物品，并且热量通过热辐射或热传导传递到非导电物品。在这种布置中，导电物品被称为感受器。因此，在雾化器中，加热部件可由导电材料(通常为金属)提供，该导电材料用作感应感受器以将热能传递到雾化器的多孔部件。

图5示出了蒸汽供应系统的高度简化的示意性图示，该蒸汽供应系统包括根据本公开的实例的雾化烟弹40和配置为用于感应加热的电力部件20。雾化烟弹40可以如图2、图3和图4的实例中所示(尽管不排除其他布置)，并且仅为了简单起见而以轮廓示出。雾化烟弹40包括雾化器70，其中通过感应加热实现加热，使得加热功能由感受器(未单独示出)提供。雾化器70位于雾化烟弹40的下部中，由外壳80包围，其不仅用于限定气溶胶室，而且用于为雾化器70提供一定程度的保护，由于其悬臂式安装，该雾化器可能相对容易受损。然而，雾化器的悬臂安装使得能够有效地感应加热，因为雾化器70可插入到线圈90的内部空间中，并且特定地，贮存器定位成远离工作线圈90的内部空间。因此，电力部件20包括凹部22，当雾化烟弹40联接到电力部件以供使用时(例如，经由摩擦配合、夹持动作、螺纹或磁性卡扣)，雾化烟弹40的外壳80接收在该凹部中。感应工作线圈90位于电力部件20中以便包围凹部22，线圈90具有纵向轴线和长度，线圈的各个匝在该纵向轴线上延伸，该长度基本上匹配感受器的长度，使得当雾化烟弹40和电力部件20连接时，线圈90和感受器重叠。在其他实施方式中，线圈的长度可以基本上不匹配感受器的长度，例如，感受器的长度可以比线圈的长度短，或者感受器的长度可以比线圈的长度长。这样，感受器位于线圈90产生的磁场内。如果物品定位成使得感受器与周围线圈的分离最小，则感受器所经受的通量可以更高，并且加热效果更有效。然而，该分离至少部分地由通过外壳80形成的气溶胶室的宽度设定，该气溶胶室的尺寸需要设定成允许足够的空气流过雾化器并且避免液滴滞留。因此，当确定各种物品的尺寸和位置时，这两个要求需要彼此平衡。

电力部件20包括电池组5，用于提供电力，以便以适当的交流频率激励线圈90。而且，包括控制器28，以在需要蒸汽产生时控制电源，并且可能为蒸汽供应系统提供其他控制功能，在此不进一步考虑这些其他控制功能。电力组件还可以包括未示出并且与本讨论无关的其他部件。

图5的实例是线性布置的系统，其中，电力部件20和雾化烟弹40首尾相连地联接以实现笔状形状。

图6示出了替代设计的简化示意图，其中雾化烟弹40提供用于更像盒子的布置的烟嘴，其中电池组5在电力部件20中设置到雾化烟弹40的一侧。其他布置也是可能的。

雾化器70可以以几种方式中的任何一种来配置，这些方式既为其提供孔隙度以便从贮存器吸收液体并将其运送到感受器，又为其提供电阻/电导率以用于感受器作为加热器操作而使液体蒸发。因此，雾化器可以广义地定义为具有一孔隙度并且包括用于感应加热的感受器。下面进一步描述用于实现这些功能的各种实例。

无论孔隙度和感应加热能力的实施方式如何，雾化器70都具有在第一端和第二端之间延伸的延长形状。“延长”是指雾化器的尺寸设计成使得其在第一端和第二端之间延伸的方向上的尺寸(长度)大于(通常显著大于)其在与长度正交的方向上的尺寸(宽度)。例如，长度可以是宽度的至少两倍，或者宽度的至少五倍，或者宽度的至少十倍。这些仅是实例，不排除其他比例。

此外，如上所述，延长的雾化器以悬臂布置安装。

图7示出了安装为形成悬臂的实例雾化器的高度示意性的图示。雾化器70具有长度为l的延长形状，其较大的尺寸在第一端72和第二端74之间延伸。雾化器的宽度w基本上正交于其长度l。雾化器70具有由多孔部件、部分或元件102引起的孔隙度，并且还包括由导电/电阻材料(例如金属)制成的用于感应加热的感受器100。在图7中，感受器100和多孔元件102高度示意性地示出为相邻部件；下面描述了更详细的布置。然而，感受器100包括雾化器70的第二端74，其位于气溶胶室82中。

使用插口104，其为穿过部件106的开口或孔口，该部件可以是贮存器壳体、流动引导构件或外壳，所有这些都如上所述，或者实际上是一些其他部件，以便将雾化器70支撑在悬臂构造中。这是通过将雾化器70的第一端72插入到插口104中来实现的。插口104的尺寸设定成具有与雾化器70的宽度w(或横截面积)相同或相似的宽度(或横截面积)，使得将雾化器70夹持在插口104内。如果其中形成有插口104的部件106由柔性弹性材料制成，例如硅树脂或橡胶(天然的或合成的)，则雾化器70可保持由插口104牢固地夹持，这可能是由于插口材料被插入的雾化器的一些压缩。否则，如果插口104和雾化器第一端72的材料具有合适的表面特性，则可以使用摩擦配合。或者，可能使用粘合剂或类似材料将雾化器70永久或暂时地固定在插口104内的适当位置。

雾化器70在插口104中的位置划分了雾化器70的两个区域或部分，这两个区域或部分被与插口104的面向气溶胶室82的表面齐平的平面108分开。雾化器70的位于平面108和插入到插口104中的雾化器70的第一端72之间的部分是被支撑或安装的部分110，因为其由插口104支撑。在此实例中，被支撑的部分被插口104完全包围或环绕。雾化器70的位于平面108与雾化器70的第二端74之间的部分是从贮存器体积50的外部尺寸向外延伸并位于气溶胶室82内的不被支撑的部分112。因此第二端74不受与另一部件的任何物理接触的支撑，并且部分112是雾化器70的悬臂部分。因此雾化器70以悬臂布置或构造被保持、安装或支撑，具有被支撑的第一端72和不被支撑的第二端74。感受器100至少部分地，并且在此实例中全部地，包括在悬臂部分112内，并且因此位于气溶胶室82内，并且位于贮存器50的外部边界或尺寸之外。

如上所述，雾化器70具有长度l。安装部分110具有长度l1，悬臂部分112具有长度l2，因此l1+l2＝l。通常，悬臂部分112将具有比安装部分110更长的长度，使得l2＞l1。参考雾化器70的整个长度，安装部分因此可以占据少于50％的雾化器，使得l1＜l/2。在更特别的实例中，l1可以占总长度l的比例在基本上15％至40％、或20％至35％、或23％至27％、或基本上25％的范围内。

就数值而言，安装部分的长度l1可以在大约2mm至6mm、或大约3mm至5mm的范围内，例如大约4mm。就提供支撑而言，大于大约6mm的长度通常是不必要的，因此浪费材料并增加成本。小于大约2mm的长度在雾化器上提供了不充分的支撑和不希望的不牢固保持。

雾化器70的悬臂布置的目的是使得感受器能够定位成用于有效联接来自驱动感应加热的工作线圈的磁通量。对于给定的通量密度，通过使用感受器和线圈之间的最小分离以及感受器和其线圈之间的最小结构特征，使这种联接最有效。因此，蒸汽供应系统中的电加热元件的更传统的位置，例如在由贮存器的外壁界定的区域内(电阻加热元件在环形贮存器的内部空间中的通常位置)不适于感应加热，因为贮存器的存在增加了线圈与感受器之间的距离，并且可能阻挡或干扰磁场。悬臂布置将感受器带到贮存器边界之外，并且还使感受器/雾化器的端部不与其他部件物理连接，使得感受器可以插入到螺旋感应工作线圈内部，从而使得能够紧密接近线圈，因此能够有效地联接磁通量。

在图7的实例中，雾化器70的第一端72插入到插口106中，使得第一端72的端面114与插口的面向贮存器的面基本上齐平。此端面114接收从贮存器50(例如，经由流动引导构件中的液体流动通道)输送的液体L，吸收液体，并且通过芯吸将其朝向雾化器70的第二端74运送，使得其进入感受器部分112的加热范围内以便汽化。

图8示出了保持在部件106的插口104中的悬臂雾化器70的替代实例的示意性图示。在此实例中，雾化器70的第一端72插入到插口104中不太远的地方，使得雾化器70的端面114位于插口104的面向贮存器50的面与插口104的面向气溶胶室82的面之间的中间的平面处。如前所述，被安装或支撑的部分110具有在平面108和雾化器70的第一端72之间延伸的长度l1，尽管在这种情况下长度l1比插口104的深度短。

图9示出了保持在部件106的插口104中的悬臂雾化器70的替代实例的示意性图示。在此实例中，雾化器70的第一端72进一步插入到插口104中，使得第一端72伸出超过插口104，并且端面114在贮存器侧上位于插口104的外部。然而，如前所述，长度l1的安装部分被认为是雾化器70的位于平面108和第一端72之间的部分，即使安装部分110的一部分在插口106的外部(未被部件106的材料包围)。与悬臂部分的长度l2相比，此部分被认为是不相关的，因此可以被认为是关于提供向外延伸到气溶胶室中的悬臂雾化器的目的而安装的。安装部分110的伸出部分可设置成使得雾化器的表面积更大，从而能够接收来自贮存器50的液体L，因此提高了液体输送到感受器的效率。

各种设计的雾化器可以在悬臂构造中使用。在一些实例中，通过使用多孔陶瓷部件或元件来提供孔隙度，该多孔陶瓷部件或元件用作芯部，以从贮存器吸收液体并且通过芯吸或毛细作用将液体运送到感受器附近。例如，可以使用多孔陶瓷棒，其具有大致延长的形状，并且具有可以是基本上圆形(这消除了在雾化烟弹的组装期间对特定对准的任何要求)、或椭圆形、或正方形、或矩形或任何其他形状的横截面形状。插口可以具有相应的横截面尺寸和形状，或者仅具有相似的尺寸和大到足以容纳棒的端部的尺寸，使得雾化器可以根据需要插入到插口中。然而，匹配的尺寸和形状将提供更好的密封，以限制自由液体从贮存器泄漏到气溶胶室中。

图10示出了基于多孔陶瓷棒的实例雾化器的横截面侧视图。如前所述，陶瓷棒116延伸雾化器70的整个长度。感受器100体现为金属层122，其围绕陶瓷棒116的外侧表面包裹该陶瓷棒。金属层122例如由金属材料的平板形成。该平板可以被轧制、折叠或卷曲成合适的形状，该形状允许该层符合陶瓷棒116的外部形状和表面，以便与棒116的外表面接触或紧密接触。在此实例中，棒的端面120未被金属层覆盖，但是在一些实例中，金属层也可以覆盖端面120。金属层122不覆盖陶瓷棒116的第一端72，留下未覆盖部分，雾化器70可以通过该未覆盖部分安装，而不将热量输送到支撑插口。金属层122可以设置有穿孔或其他孔，以使得从多孔陶瓷棒116中的液体产生的蒸汽能够更容易地从雾化器70逸出到气溶胶室82中。

图10A、图10B和图10C示出了图10的实例雾化器的各种构造的横向剖视图。每个在此横向平面中具有圆形形状，但是这不是必需的；可以使用其他形状。图10A示出了一个实例，其中金属层122配置为围绕其圆周封闭的中空管(例如通过缝合轧制金属片的两个边缘)，陶瓷棒116可插入到该中空管中。图10B示出了一个实例，其中金属层122再次配置为中空管，但是未缝合，使得其包括以未连接的方式重叠并且在重叠区域124中在彼此之上自由滑动以改变管的周长的两个边缘。这可以通过将金属片轧制成管状形状而形成。这种形状允许管稍微扩大以便于陶瓷棒116的插入，并且其在插入之后在管状形状的偏压力下可以再次收缩，以使金属层122紧密接触棒116。图10C示出了类似的实例，其中金属管具有两个边缘，这两个边缘未彼此连接，但是也不重叠，使得金属管122不完全环绕棒116。在轧制金属片的两个边缘之间存在间隙126。同样，这允许管在雾化器的组装期间扩大，并且随后收缩以接触棒116的外表面。而且，该间隙允许蒸汽逸出，因此金属片中的穿孔可能不是必需的。

图10和图10A至图10C的实例可以替代地配置有不同于多孔陶瓷棒的多孔元件。金属片层122的中空管状形状可以填充有多孔材料，例如包括纤维(纤维材料)，其被纺织、非纺织、填塞或捆绑在一起，以便形成具有孔隙度或毛细间隙的吸收结构。例如，纤维材料可以包括棉，包括有机棉。

在图10和图10A至图10C实例中的任一个中，感受器100可以未延伸到雾化器的支撑部分110和悬臂部分112之间的平面108，或者可以仅延伸到此平面，以避免将热量输送到插口材料。或者，如果插口材料可以在感受器100被加热的温度下承受热暴露，则感受器可以超过此平面108，可能延伸到雾化器70的第一端。然而，陶瓷棒116在第一端72处的端面114应当保持未被金属层覆盖，以便允许液体进入。

图11是与图3的雾化器相似的雾化器70的另一实例的横截面侧视图。雾化器70被示出为在其第一端72处安装在部件106的插口104中，如前所述。感受器100包括延长的平面金属元件128，该平面金属元件最初是雾化器70的期望长度的两倍，其在沿着其长度的大致中间处在其宽度上折叠或弯曲，以使其两个短端彼此相邻。这些相邻的短端形成插入到插口104中的雾化器70的第一端72。折叠形状可以向两端提供向外的偏压(其被朝向平面元件的展开构造偏压)，使得其向外压靠插口104的侧面并且用于将雾化器保持在其安装位置。该折叠形成雾化器70的第二端74。由折叠使其彼此靠近的两个半部限定了体积、空间或开放空腔，以容纳用于将液体L从贮存器芯吸到感受器100的多孔元件130。多孔元件130有效地夹在折叠的感受器100的两个半部之间。空腔的开口侧允许蒸汽逸出到气溶胶室82中。多孔元件130可以包括如上文关于图10描述的纤维或纤维材料，例如棉或多孔棉。

图12示出了雾化器70的另一实例的横截面侧视图，该雾化器再次在其第一端72处安装在部件106的插口104中。在此实例中，雾化器由能够提供多孔芯吸功能和感受器功能的材料构成，并且由此材料形成为延长的整体元件。例如，其可以包括电阻材料，例如金属，其例如通过将金属纤维或珠烧结在一起，或者通过编织或以其他方式缠住纤维以形成网或网格结构而形成为多孔结构。该网或网格可以制造成片，其可以被切割成一定尺寸和形状，并且以其扁平形式使用，或者被折叠、轧制或弯曲成一些其他形状。

如关于图5和图6描述的，雾化烟弹包括围绕悬臂雾化器放置以形成气溶胶室的外壳，并且该外壳插入到电力部件20中的适当形状的凹部或空腔22中，以便将感受器带入感应工作线圈90的工作范围内。将外壳内的雾化器插入到螺旋线圈内的开放空间中。

外壳执行许多功能。其限定了围绕雾化烟弹的气溶胶室。如果其在底座处封闭，则其可以收集尚未蒸发的或已从所产生的气溶胶冷凝出来的任何自由液体，并且因此减少泄漏到雾化烟弹外。而且，其保护雾化器，当雾化烟弹与电力部件分离时，该雾化器在其悬臂位置中从由贮存器占据的空间向外延伸，可能易于损坏。然而，外壳不是必需的，并且悬臂雾化器可以在没有外壳的情况下实现。

图13示出了具有悬臂雾化器并且没有作为雾化烟弹部分的一部分的气溶胶室外壳的蒸汽发生系统的一部分的高度简化的示意性横截面侧视图。如前所述，雾化器70由形成在雾化烟弹40的贮存器50的底座处的部件中的插口104以悬臂方式支撑(或者，该系统可以配置为整体装置，其中雾化烟弹部件配置为不可与系统的其余部分分离的气溶胶发生部件)。电力部件20具有凹部80，该凹部容纳具有螺旋形状的工作线圈90，该工作线圈的纵向轴线沿着雾化器70的方向布置。雾化器70的悬臂部分(包括感受器的至少一部分(未具体示出))插入到凹部80中，使得感受器位于工作线圈90的螺旋内，用于在交流电流通过线圈90时进行感应加热。凹部80和线圈90配合以在雾化器70周围形成气溶胶室。线圈90可以紧密邻近感受器，并且在线圈和感受器之间没有介入部件，因此感应加热的效率可以最大化。

图14示出了根据另一实例的蒸汽发生系统的一部分的高度简化的示意性横截面侧视图。如图13所示，在包含在雾化烟弹部分40中的悬臂感受器70周围没有外壳。此设计与图13的布置的不同之处在于，线圈90位于电力部件20的壳体(其可以与雾化烟弹部件的部分分离或不分离)内部，以便包围凹部80，而不是位于凹部内部。因此，线圈90和感受器由壳体的材料(其不需要是厚的)分开，因此与图14的实例相比，效率可能稍微降低，但是保护线圈以免于液体的任何泄漏。

总之，为了解决各种问题并推进本领域发展，本公开通过说明的方式示出了其中可以实践所要求保护的发明的各种实施方式。本公开的优点和特征仅是实施方式的代表性样本，并且不是穷举的和/或排他的。其仅用于帮助理解和教导所要求保护的发明。应理解，本公开的优点、实施方式、实例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被认为是对由权利要求限定的本公开的限制或对权利要求的等同物的限制，可以利用其他实施方式并且在不脱离权利要求的范围的情况下可以进行修改。除了本文具体描述的那些之外，各种实施方式可以适当地包括所公开的元件、部件、特征、部分、步骤、装置等的各种组合，由其组成，或基本上由其组成。本公开可以包括目前未要求保护但是在将来可能要求保护的其他发明。

Claims (20)

1.一种用于电子蒸汽供应系统的气溶胶源，包括：

贮存器壳体，限定用于保持可气溶胶化基材的贮存器；以及

延长的雾化器，来自所述贮存器的可气溶胶化基材能输送到所述雾化器以便汽化，所述雾化器具有一孔隙度并包括用于感应加热的感受器，并且所述雾化器具有第一端和第二端，所述雾化器仅在它的一端处安装以便在安装端处以具有不被支撑的悬臂部分的悬臂布置而支撑，使得所述感受器相对于所述贮存器壳体的外边界向外延伸。

2.根据权利要求1所述的气溶胶源，其中，所述雾化器在所述第一端和所述第二端之间具有长度l＝l1+l2，并且安装成在长度为l1的安装部分上被支撑，而在长度为l2的悬臂部分上不被支撑，其中l1与l的比例在大致15％到40％的范围内。

3.根据权利要求2所述的气溶胶源，其中，l1与l的比例在大致20％到35％的范围内。

4.根据权利要求3所述的气溶胶源，其中，l1是l的大致25％。

5.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶源，其中，所述雾化器包括邻近所述感受器的多孔元件，以将可气溶胶化基材从所述贮存器输送到所述感受器以便汽化。

6.根据权利要求5所述的气溶胶源，其中，所述多孔元件包括陶瓷棒，并且所述感受器包括覆盖所述悬臂部分的至少一部分的金属片层。

7.根据权利要求6所述的气溶胶源，其中，所述金属片层包括中空金属管状元件，所述陶瓷棒位于所述管状元件内。

8.根据权利要求5所述的气溶胶源，其中，所述多孔元件包括纤维材料的一部分，并且所述感受器包括成形为限定内部空间的金属片材的一部分，所述纤维材料保持在所述内部空间中。

9.根据权利要求8所述的气溶胶源，其中，所述纤维材料包括棉或有机棉。

10.根据权利要求5所述的气溶胶源，其中，所述雾化器包括配置为既提供所述孔隙度并作为所述感受器操作的多孔导电材料的一部分。

11.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶源，还包括从所述贮存器壳体延伸以限定气溶胶室的外壳，所述悬臂部分的至少一部分位于所述气溶胶室中。

12.根据权利要求11所述的气溶胶源，其中，所述外壳与所述贮存器壳体一体地形成。

13.根据权利要求11所述的气溶胶源，其中，所述外壳联接到所述贮存器壳体。

14.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶源，还包括形成在所述贮存器壳体上或形成在联接到所述贮存器壳体的部件上的插口，所述雾化器的安装端插入到所述插口中以安装所述雾化器。

15.根据权利要求14所述的气溶胶源，还包括流动引导构件，所述插口形成在所述流动引导构件上，所述流动引导构件联接到所述贮存器壳体以密封所述贮存器，并且所述流动引导构件具有用于使可气溶胶化基材从所述贮存器流动到所述雾化器以及用于使由所述雾化器形成的气溶胶流动到空气流动通道的通道。

16.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶源，还包括位于所述贮存器中的可气溶胶化基材。

17.一种用于电子蒸汽供应系统的烟弹，包括根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶源。

18.一种包括根据权利要求1至16中任一项所述的气溶胶源的电子蒸汽供应系统或根据权利要求17所述的烟弹，并且还包括线圈，所述线圈配置为接收电力以便通过感应加热来加热所述感受器。

19.根据权利要求18所述的电子蒸汽供应系统或烟弹，其中，所述线圈定位成与所述雾化器直接相邻。

20.根据权利要求18所述的电子蒸汽供应系统或烟弹，其中，所述线圈通过限定气溶胶室的一个或多个壁和/或通过所述线圈的壳体的一个或多个壁与所述雾化器分离，所述悬臂部分的至少一部分位于所述气溶胶室中。

Images