CN113645865A - 具有可压缩芯吸件的电子烟汽化器 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于电子烟的汽化器(102)。汽化器(102)具有流体传递元件(104)和加热器(105)。流体传递元件(104)可压缩并且被配置用于将来自液体储存器(106)的液体的一部分传递至加热器(105)。流体传递元件(104)的接触表面被配置为相对于加热器(105)移动，使得当流体传递元件(104)的接触表面被压缩时，液体可从流体传递元件(104)释放出并且可吸附在加热器(105)上。

Description

具有可压缩芯吸件的电子烟汽化器

技术领域

本发明涉及电子烟、更具体地涉及用于电子烟的汽化器。

背景技术

在电子烟产品中，气溶胶形成物质、或可汽化物质以液体形式储存在罐中。罐典型地具有连接至芯吸元件或流体传递元件的出口，该元件将气溶胶或蒸气形成物质供应至雾化器。除了流体传递元件之外，雾化器还包括加热布置，用于将液体气溶胶或蒸气形成物质汽化。

电子烟依赖于本地存储在电池中的电力，因此需要为此类装置提供延长的电池寿命。因此，本发明的目的是解决这样的挑战。

发明内容

权利要求解决了本发明的前述目的以及其他问题。

根据本披露的第一方面，提供了一种用于电子烟的汽化器，该汽化器包括流体传递元件和加热器，其中，该流体传递元件是可压缩的并且被配置用于将来自液体储存器的液体的一部分传递至该加热器，并且其中，该流体传递元件的接触表面和该加热器被配置成相对于彼此移动，使得当该流体传递元件的接触表面被压缩时，液体可从该流体传递元件释放出并且可吸附在该加热器上。

以此方式，可以将受控的液体部分传递至该加热器进行加热，并且热量不会散布至液体储存器和其内，由此改善了能量效率，因为仅待汽化的液体被加热。优选地，这部分液体对应于使用者的一次汽化吮吸。

优选地，当该流体传递元件的接触表面被压缩时，液体可从该流体传递元件的接触表面释放出并且可从该接触表面吸附到该加热器上。

优选地，该汽化器进一步包括压缩元件，该压缩元件被布置成从与该流体传递元件的接触表面分开的第一位置移动至更接近该流体传递元件的接触表面的第二位置。

优选地，该加热器布置在该压缩元件上，使得当该压缩元件处于该第二位置时，该加热器相对于该接触表面移动并且被压靠在该流体传递元件的接触表面上，由此，液体的一部分从该流体传递元件释放出并且被吸附在该加热器上，并且其中，该加热器被布置用于当该压缩元件已经从该第二位置移动至该第一位置时将所吸附的液体部分进行汽化。

以此方式，将受控的液体部分通过加热器的移动直接传递到该加热器上。通过使该加热器背离该流体传递元件移动，抑制了被保持在流体传递元件中的液体被不必要地加热以及热量向液体储存器的传递，仅加热了预定剂量，由此改善电子烟的能量效率。

替代性地，该加热器静止地布置在电子烟内部并且被定位成靠近流体传递元件的接触表面，并且压缩元件被配置用于当压缩元件在第一位置与第二位置之间移动时使接触表面相对于加热器移动，并且压缩元件在第二位置时被配置用于压缩该接触表面而使得液体从该接触表面释放出，并且加热器被布置用于在压缩元件处于第一位置时将所吸附的液体部分进行汽化。

优选地，当压缩元件处于第二位置时，在接触表面与加热器之间创建流体桥，由此，可从流体传递元件释放出的液体的一部分可吸附在处于第二位置的加热器上。

替代性地，压缩元件在第二位置时被配置用于压缩该接触表面、并且在接触表面与加热器之间创建一定距离，并且压缩元件在第一位置时被从接触表面释放，使得该接触表面接触处于第一位置的加热器并且传递液体。

以此方式，将加热器维持成距流体传递元件一定距离，由此抑制加热器将热量传递至流体传递元件并且加热被保持在其中的液体。还抑制了热量向液体储存器的传递。这防止了超过预定剂量的液体被不必要地加热，由此改善电子烟的能量效率。

替代性地，在第一位置时，加热器靠近流体传递元件但与之分开，并且当压缩元件通过从第一位置移动至第二位置而压缩接触表面时，该接触表面相对于加热器移动。当压缩元件压缩该接触表面时，可从流体传递元件释放出的液体的一部分可吸附在加热器上，并且加热器被布置用于在压缩元件已经从第二位置移动至第一位置时将所吸附的液体部分进行汽化。

优选地，流体传递元件包括可压缩芯吸件。

以此方式，该芯吸件可以从液体储存器芯吸液体并且将其储存、并且可以被压缩以释放液体，该液体被吸附在加热器上。

优选地，流体传递元件进一步包括布置在芯吸件的朝向加热器的表面上的网片，其中，该网片和芯吸件在压缩元件压靠在流体传递元件的接触表面上时被压缩，使得在使用中，该芯吸件中的液体的一部分穿过该网片。

以此方式，该网片有助于抑制液体从芯吸件逸出，使得在流体传递元件不被该压缩元件变形时，通过形成液体密封，液体不会泄漏穿过电子烟。

优选地，该网片是疏水性的。

以此方式，增强了对液体穿过网片从芯吸件逸出的抑制以及在加热器上的吸附。优选地，该网片上的疏水性涂层提供了疏水特性。

优选地，流体传递元件进一步包括液体缓冲器，该液体缓冲器被布置用于将来自液体储存器的液体通过毛细作用输送至芯吸件。

以此方式，通过对液体流进行缓冲来提供液体到芯吸件的受控流动。

优选地，液体缓冲器包括多个板，该多个板被布置成从芯吸件朝向液体储存器延伸，在这些板之间布置了通道，使得在使用中，液体通过毛细作用从液体储存器被抽吸到芯吸件。

以此方式，液体通过毛细作用被缓冲，使得液体以受控的方式到达芯吸件。

优选地，流体传递元件具有从其延伸的刺穿构件，用于刺穿包含该液体储存器的烟弹、并且将液体从烟弹穿过刺穿构件朝向芯吸件输送。

以此方式，流体传递元件具有双重功能，因为它既用于刺穿烟弹又用于将其中的液体传递至加热器。这是有利的，因为在单一动作中，烟弹被打开而且其中的液体与流体传递元件接合以便传递至加热器。另外，使用者不必手动打开烟弹，由此避免了潜在的溢出。优选地，刺穿构件是具有尖端的管。优选地，刺穿构件具有足够窄的孔，以使液体能通过毛细作用从烟弹被输送。优选地，烟弹是可抛弃式消耗品，而该部件被布置在电子烟的可再使用部分中。优选地，电子烟的可再使用部分是电池部分。

优选地，加热器包括陶瓷结构。

优选地，加热器包括陶瓷结构以及连接至陶瓷结构的印制或嵌入式加热轨道，其中，该陶瓷结构包括无孔陶瓷，其第一表面上布置有多孔陶瓷，并且其中，该加热轨道布置在该无孔陶瓷的第二表面上。

以此方式，增强了加热器的液体吸附特性。优选地，加热器通过毛细作用将液体吸附到多孔陶瓷的孔隙中。该加热器可以选自包括以下的组：螺旋形线圈、网片、或印制或嵌入式表面加热器。该加热器可以包括陶瓷盘。优选地，无孔陶瓷是石英。优选地，无孔陶瓷的第二表面是与无孔陶瓷的第一表面相反的表面。该加热轨道可以是电阻加热元件。

根据本披露的第二方面，提供了一种用于电子烟的烟弹，该烟弹包括根据第一方面的汽化器并且进一步包括液体储存器。

以此方式，该部件可以布置在电子烟的可再使用部分、比如电池部分中，而可抛弃式烟弹可以在用完时被移除并更换。

根据本披露的第三方面，提供了一种用于操作第一方面的汽化器的方法，该方法包括：压缩该流体传递元件的接触表面使得液体从该流体传递元件释放出；在所释放的液体与该加热器之间建立流体桥，使得所释放的液体的一部分被吸附到该加热器上；以及通过该加热器来加热所吸附的液体以在该流体桥被破坏时产生蒸气。

以此方式，加热受控的液体部分，并且热量不会散布至液体储存器和其内，由此改善了能量效率，因为仅待汽化的液体被加热。

优选地，压缩该流体传递元件的接触表面使得液体从该流体传递元件释放出包括压缩该流体传递元件的接触表面使得液体从该体传递元件的接触表面释放出。

优选地，在所释放的液体与该加热器之间建立流体桥使得所释放的液体的一部分被吸附到该加热器上包括在从该接触表面所释放的液体与该加热器之间建立流体桥使得所释放的液体的一部分被吸附到该加热器上。

根据本披露的第四方面，提供了一种包括液体储存器和流体传递元件的电子烟烟弹，该流体传递元件包括可压缩芯吸件和柔性接触表面，其中，该流体传递元件被配置用于接收来自该液体储存器的液体，并且其中，该柔性接触表面被配置用于在该流体传递元件被压缩时将保持在该可压缩芯吸件中的液体从该电子烟烟弹中释放出。

以此方式，抑制了当流体传递元件没有被压缩时液体从液体储存器的释放。

优选地，液体储存器通过液体储存器与流体传递元件之间的开口流体地连接至可压缩芯吸件。

以此方式，液体储存器和可压缩芯吸件可以包含在电子烟烟弹的分开的部分中。液体储存器可以是生产起来简单且经济的消耗品，而流体传递元件可以是可再使用的零件。

替代性地，该可压缩芯吸件位于该液体储存器内部。

以此方式，可压缩芯吸件和液体储存器可以包含在烟弹的同一部分中，使得液体储存器中的液体可以容易地被芯吸件摄取。

替代性地，流体传递元件进一步包括容纳了可压缩芯吸件的插塞，该插塞可接纳在液体储存器中并且具有被布置成面向液体储存器中的液体的第一端，并且其中，在第一端上布置了缓冲器以将液体从液体储存器通过毛细作用输送至芯吸件。

以此方式，通过对液体流进行缓冲来提供液体到芯吸件的受控流动。

优选地，液体缓冲器包括多个板，该多个板被布置成从可压缩芯吸件延伸进入液体储存器中，在这些板之间布置了通道，使得在使用中，液体通过毛细作用从液体储存器被抽吸到可压缩芯吸件。

以此方式，液体经由毛细作用被这些板之间的通道缓冲，使得液体以受控的方式到达芯吸件。

替代性地，该流体传递元件位于该液体储存器外部，并且该液体储存器可被该流体传递元件接合，使得在操作中，该流体传递元件将来自该液体储存器的液体的一部分传递至电子烟中的加热器中。

以此方式，可以更换液体储存器，并且流体传递元件可以再使用。

优选地，该流体传递元件进一步包括网片，该网片布置在该可压缩芯吸件的表面上，使得该网片形成该柔性接触表面，并且其中，该网片被布置成在对该可压缩芯吸件施加压缩时允许液体穿过该网片。

以此方式，网片有助于在流体传递元件没有变形或压缩时，通过形成液体密封来抑制液体从芯吸件的逸出。

优选地，该网片是疏水性的。

以此方式，增强了对液体穿过网片从芯吸件逸出的抑制。优选地，该网片上的疏水性涂层提供了疏水特性。

根据本披露的第五方面，提供了一种与第四方面的电子烟烟弹一起使用的电子烟，该电子烟包括压缩元件和加热器，其中，该压缩元件被布置成相对于该流体传递元件从与该流体传递元件分开的第一位置移动至压靠在该流体传递元件的柔性接触表面上的第二位置，以压缩该可压缩芯吸件，使得液体可从该芯吸件释放并且可吸附在该加热器上。

以此方式，可以将受控的液体部分传递至该加热器进行加热，并且热量不会散布至液体储存器和其内，由此改善了能量效率，因为仅待汽化的液体被加热。优选地，这部分液体对应于使用者的一次汽化吮吸。

优选地，该加热器布置在该压缩元件上，使得当该压缩元件处于该第二位置时，该加热器被压靠在该流体传递元件的柔性接触表面上，并且可从可压缩芯吸件释放出的液体的一部分可吸附在该加热器上，并且该加热器被布置用于当该压缩元件从该接触表面释放时将所吸附的液体部分进行汽化。

以此方式，将受控的液体部分通过压缩元件的移动直接传递到加热器上。通过使该加热器背离该流体传递元件移动，抑制了被保持在流体传递元件中的液体被不必要地加热以及热量向液体储存器的传递，仅加热了预定剂量，由此改善电子烟的能量效率。

替代性地，该加热器靠近该流体传递元件但是与之分开，并且被布置成使得当该压缩元件处于第二位置时该压缩元件被压靠在该流体传递元件的柔性接触表面上，并且由此，液体的一部分从可压缩芯吸件释放出并且吸附在加热器上，并且加热器被布置用于在压缩元件已经从第二位置移动至第一位置时将所吸附的液体部分进行汽化。

以此方式，将加热器维持成距流体传递元件一定距离，由此抑制加热器将热量传递至流体传递元件并且加热被保持在其中的液体。还抑制了热量向液体储存器的传递。这防止了超过预定剂量的液体被不必要地加热，由此改善电子烟的能量效率。

根据本披露的第六方面，提供了一种用于操作第五方面的电子烟的方法，该方法包括：使该压缩元件移动至压靠在该流体传递元件的柔性接触表面上，以使得液体从该流体传递元件释放出；在所释放的液体与该加热器之间建立流体桥，使得所释放的液体的一部分被吸附到该加热器上；以及通过该加热器来加热所吸附的液体以在该流体桥被破坏时产生蒸气。

以此方式，加热受控的液体部分，并且热量不会散布至液体储存器和其内，由此改善了能量效率，因为仅待汽化的液体被加热。

根据本披露的第七方面，提供了一种用于电子烟的流体传递部件，该流体传递部件被配置用于在电子烟的液体储存器与加热器之间建立流体连接，其中，该流体传递部件包括：被配置成与该液体储存器的壳体相连的液体摄取构件；腔室，该腔室被配置用于通过该液体摄取构件接收来自该液体储存器的液体；以及流体传递元件，该流体传递元件包括可压缩芯吸件以及柔性接触表面，该可压缩芯吸件被配置用于通过毛细作用将液体从该腔室输送至该加热器附近，该柔性接触表面被配置成沿该流体传递部件的轴向方向变形，其中，该柔性接触表面被配置成在该流体传递元件被压缩时，从该可压缩芯吸件释放液体以传递至该加热器。

以此方式，可以使用流体传递部件来以简单且有效的方式将电子烟的液体储存器、比如烟弹连接至加热器。

优选地，流体传递部件通过液体摄取构件可释放地连接至液体储存器。

以此方式，可以以简单且有效的方式将过期的液体储存器从流体传递部件释放并进行更换。流体传递部件可以连接至通用液体储存器以创建具有流体传递能力的液体储存器。

优选地，该液体摄取构件是从该腔室延伸并且设有端头的长形管，该端头被配置成被接纳在该液体储存器中，使得液体能够在该端头处进入该长形管中以便传递至该腔室。

以此方式，液体摄取构件将来自液体储存器的液体传递至可压缩芯吸件。优选地，长形管具有足够窄的孔，以使液体能通过毛细作用从液体储存器被输送。

优选地，该液体摄取构件被布置成与该液体储存器中的开口形成摩擦配合。

以此方式，液体摄取构件通过密封连接与液体储存器中的开口形成牢固且适贴的连接，使得液体从液体储存器的泄漏被抑制。

优选地，该端头包括该长形管的被布置用于刺穿该液体储存器的壳体的尖端。

以此方式，可以使用流体传递部件来刺穿液体储存器或烟弹、并且将来自液体储存器的液体传递至流体传递元件。这是有利的，因为在单一动作中，既可以打开液体储存器并且又可以使其中的液体与流体传递元件接合以便从液体储存器传递。

优选地，该流体传递元件进一步包括网片，该网片布置在该可压缩芯吸件的表面上，使得该网片形成该柔性接触表面，并且其中，该网片被布置成在对该可压缩芯吸件施加压缩时允许液体穿过该网片。

以此方式，网片有助于在流体传递元件没有变形或压缩时，通过形成液体密封来抑制液体从芯吸件的逸出。

优选地，该网片是疏水性的。

以此方式，增强了对液体穿过网片从芯吸件逸出的抑制。优选地，该网片上的疏水性涂层提供了疏水特性。

优选地，该流体传递部件可移除地附接至该电子烟上。

以此方式，流体传递部件可以是可以在其工作寿命结束时进行更换的可消耗部件。这避免了在例如需要更换可压缩芯吸件时更换整个电子烟的需要。

在另一方面，流体传递部件通过该液体摄取构件流体地联接至烟弹的液体储存器。

根据本披露的第八方面，提供了一种与第七方面的流体传递部件一起使用的电子烟，该电子烟包括芯吸压缩机和加热器，其中，该芯吸压缩机被布置成相对于该流体传递元件从与该流体传递元件分开的第一位置移动至压靠在该流体传递元件的柔性接触表面上的第二位置，以压缩该可压缩芯吸件，使得液体可从该芯吸件释放并且可吸附在该加热器上。

以此方式，可以将受控的液体部分传递至该加热器进行加热，并且热量不会散布至液体储存器和其内，由此改善了能量效率，因为仅待汽化的液体被加热。优选地，这部分液体对应于使用者的一次汽化吮吸。

优选地，该加热器被布置在该芯吸压缩机上，使得当该芯吸压缩机从该第一位置移动至该第二位置时该加热器被压靠在该流体传递元件的柔性接触表面上，并且可从该可压缩芯吸件释放出的液体的一部分可吸附在该加热器上；并且该加热器被布置用于在该芯吸压缩机已经从该第二位置移动至该第一位置时将所吸附的液体部分进行汽化。

以此方式，将受控的液体部分通过芯吸压缩机的移动直接传递到加热器上。通过使该加热器背离该流体传递元件移动，抑制了被保持在流体传递元件中的液体被不必要地加热以及热量向液体储存器的传递，仅加热了预定剂量，由此改善电子烟的能量效率。

替代性地，该加热器靠近该流体传递元件和该芯吸压缩机但与之分开，并且被布置成使得该芯吸压缩机在从该第一位置移动至该第二位置时被压靠在该流体传递元件的柔性接触表面上，可从该可压缩芯吸件释放出的液体的一部分可吸附在该加热器上；并且该加热器被布置用于在该芯吸压缩机已经从该第二位置移动至该第一位置时将所吸附的液体部分进行汽化。

以此方式，将加热器维持成距流体传递元件一定距离，由此抑制加热器将热量传递至流体传递元件并且加热被保持在其中的液体。还抑制了热量向液体储存器的传递。这防止了超过预定剂量的液体被不必要地加热，由此改善电子烟的能量效率。

根据本披露的第九方面，提供了一种用于操作第八方面的电子烟的方法，该方法包括：使该芯吸压缩机移动至压靠在该流体传递元件的柔性接触表面上，以使得液体从该流体传递元件释放出；在所释放的液体与该加热器之间建立流体桥，使得所释放的液体的一部分被吸附到该加热器上；以及通过该加热器来加热所吸附的液体以在该流体桥被破坏时产生蒸气。

以此方式，加热受控的液体部分，并且热量不会散布至液体储存器和其内，由此改善了能量效率，因为仅待汽化的液体被加热。

附图说明

现在将参照附图通过举例的方式来描述本发明的实施例，在附图中：

图1A示出了电子烟中的电子烟烟弹的截面图；

图1B至图1D示出了电子烟烟弹中的可压缩芯吸件在被加热器压缩时的截面图；

图2A至图2E示出了使加热器压缩芯吸件的操作的截面图；

图3示出了在疏水性网片上的液滴的图；

图4A至图4D示出了表示被吸附在加热器上的液体在被汽化时的图；

图5A至图5C示出了在电子烟烟弹中的可压缩芯吸件在被芯吸压缩机压缩时的截面图；

图6A和图6B示出了具有可压缩芯吸件的烟弹的截面图；

图7A和图7B示出了具有可压缩芯吸件的烟弹的分解视图；以及

图8A示出了汽化器与烟弹相接合的截面图。

图8B示出了汽化器与烟弹相接合的替代性布置的截面图。

具体实施方式

图1A示出了具有汽化器布置的电子烟100，而图1B至图1D更详细地示出了用于电子烟中的汽化器布置102。汽化器布置102包括可压缩流体传递元件104和加热器105，该加热器可相对于流体传递元件104的柔性接触表面110移动。在实例中，加热器105具有带印制或嵌入式加热轨道的陶瓷结构。该陶瓷结构可以是无孔陶瓷，在其表面上具有多孔陶瓷层。流体传递元件104包括能够以可汽化液体饱和的可压缩芯吸件109。在图1A的实例中，可压缩流体传递元件104布置在可释放烟弹111中，该烟弹被配置成连接至电子烟的主体的壳体129中的烟弹座体190，并且加热器105被布置为电子烟的主体的一部分。可压缩芯吸件109被布置用于从烟弹111中的液体储存器106吸收液体121，接着液体121穿过芯吸件109散布使得芯吸件109变得饱和。该芯吸件可以由可压缩的多孔材料或纤维材料、比如棉或二氧化硅组成。替代性地，液体储存器可以是与具有流体传递元件的电子烟为一体的可再填充的液体储存器。

加热器105通过压缩元件103连接至电子烟的主体的壳体127中的马达或螺线管137。该烟弹可以被容纳在与电子烟中的加热器、压缩元件和马达相同或不同的壳体部分中。加热器105移动至与流体传递元件104的接触表面110接触并且使流体传递元件104的接触表面110变形，由此压缩该芯吸件109并且将保持在芯吸件109中的液体从接触表面110释放出。保持在芯吸件109中的液体被吸附到加热器105的表面上。该加热器的表面处的多孔陶瓷层可以辅助液体通过毛细作用传递至加热器。接着加热器105从接触表面110缩回，并且加热器被配置用于加热所吸附的液体以在加热器105与接触表面110分开时产生蒸气。在图1B至图1D、以及图2A至图2E更详细地描述了这个过程。电子烟100具有吸嘴131，电子烟100的使用者可以在吸嘴上抽吸以吸入所产生的蒸气。当使用者在吸嘴131上抽吸时，蒸气通过蒸气管135被抽吸到吸嘴131。该蒸气在蒸气管135的靠近加热器的第一端处进入该蒸气管中并且在蒸气管135的连接至吸嘴131的第二端处离开该蒸气管。

图1B至图1D更详细地示出了液体从烟弹的释放和汽化。

在图1B中，加热器105与流体传递元件104的可压缩表面分开。加热器105通过压缩元件103连接至驱动器、比如马达或螺线管(如参见图1A所描述的，但是图1B至图1D中未示出)。加热器105和驱动器由电子烟的主体内的电源、比如电池供电。

该驱动器被布置用于使加热器105相对于流体传递元件104的表面从与流体传递元件104的表面分开的位置(如图1B所示)移动至以下位置：在该位置时，加热器105接触流体传递元件104的接触表面110并且使其变形，由此压缩该流体传递元件104(如图1C所示)。

对流体传递元件104施加的压缩致使保持在流体传递元件104中的液体在接触表面110处从流体传递元件104释放出(类似于挤压饱和的海绵)。所释放的液体113被吸附到加热器105的表面上。

该驱动器进一步被布置用于通过使加热器105从与流体传递元件104相接触并将其压缩的位置(如图1C所示)移动返回至使加热器105与流体传递元件104分开的位置(如图1D所示)，来使加热器105相对于流体传递元件104的表面移动。这样，在液体115被吸附到加热器105表面上之后，驱动器将加热器105从流体传递元件104缩回，其中所吸附的液体115在加热器105的表面上。缩回加热器105将对流体传递元件104施加的压缩释放，因此芯吸件109从液体储存器吸入液体以替换被吸附到加热器105上的液体。即，驱动器驱使加热器105进入流体传递元件104的表面中并且将其从流体传递元件104的表面缩回，其中来自流体传递元件104的液体被吸附到加热器105上。当从流体传递元件104缩回时，加热器105向所吸附的液体115施加热能，由此加热所吸附的液体115并且将其汽化以产生蒸气。然后，该蒸气可以通过吸嘴被电子烟的使用者吸入。

芯吸件109的面向加热器105的表面可以形成流体传递元件104的柔性接触表面110。即，芯吸件109本身可以是流体传递元件104。在一些实施例中，流体传递元件104可以进一步包括疏水性网片107，该疏水性网片布置在芯吸件109的表面上、在芯吸件109与加热器105之间。当包含疏水性网片时，疏水性网片107可以被配置为加热器105的接触表面110。即，流体传递元件104可以既是芯吸件109又是网片107。这样，当加热器105接触该接触表面110并且压缩该流体传递元件104时，该加热器使疏水性网片107和芯吸件109两者变形。由于该压缩，保持在芯吸件109中的液体穿过网片107。网片107的疏水性质致使已经穿过网片107的液体被排斥并且在网片107的表面上形成液滴(如图3所示)、而不是穿过网片107被回吸到芯吸件109中。这有利于液体115被吸附到加热器105上。另外，在没有施加压缩时，疏水性网片107阻止液体121从烟弹111逸出。空气可以穿过网片107，从而提供透气性。在实施例中，网片107可以具有金属结构并且设有疏水性涂层。替代性地，网片107本身可以由疏水性材料、比如非织造材料制成。疏水性材料或涂层可以是聚四氟乙烯(PTFE)或特氟隆。该疏水性网片可以具有使弹性柔性的以允许变形的材料特性；该疏水性网片还可以具有提供柔性的结构特性、比如是凸圆顶形或隆起的以允许变形。为了进一步增大液体115被吸附到加热器105上的能力，加热器105可以是亲水性的。亲水性加热器105特性还有益于辅助加热器105表面被润湿，使得液体115均匀分布在加热器105上。这提高了加热效率。

在一些实例中，烟弹111具有被设置在芯吸件109与液体储存器106中的液体121之间的屏障123。在屏障123中、在芯吸件109与液体储存器106中的液体121之间设置了孔口125，使得液体121可以以受控的方式从液体储存器106流到芯吸件109。屏障123还将芯吸件109在烟弹111的末端处抵靠网片107固持在位以与加热器105相互作用。

图2A至图2E示出了参见图1所描述的汽化器102的操作步骤的图。

加热器105连接至压缩元件103，该压缩元件操作性地连接至驱动器。该驱动器可以是马达或螺线管(如参见图1A所描述的，但是在图2A至图2E中未示出)，其被布置用于驱使加热器105朝向和背离流体传递元件104。流体传递元件104包括可压缩芯吸件109，该可压缩芯吸件具有面向液体储存器111中的液体的接触表面110、以及与该第一表面相反的接触表面。接触表面110可以是与流体传递元件相同的材料的一部分。替代性地，如之前所描述的，疏水性网片107可以被配置为接触表面110。

最初，如图2A所示，加热器105与流体传递元件104分开。压缩元件103使加热器105抵靠接触表面110移动并且压缩流体传递元件104，如图2B所示。这致使保持在芯吸件109中的液体113的一部分从芯吸件109释放出并且从网片107与加热器105相接触的地方穿过网片。该液体吸附到加热器105的表面上。加热器105的表面可以包括多孔陶瓷，这种材料提供的毛细作用可以辅助所释放的液体113传递至加热器105。

接着，压缩元件103将加热器105从流体传递元件缩回。所吸附的液体115部分也从网片107缩回到加热器105上，如图2C所示。这产生了图2D的布置，其中，加热器105和所吸附的液体115与流体传递元件分开。图4A示出了加热器105，其中液体层115被吸附到表面上并将其润湿。缩回加热器105使得对流体传递元件施加的压缩被移除，这致使流体传递元件返回至其非压缩状态并且在这样做时，芯吸件109从液体储存器111抽吸更多液体。

当加热器105与流体传递元件104分开时，从电源、比如电子烟中的电池向加热器105供电。所供应的电力加热该加热器105，使得加热器105将热能传递至所吸附的液体115。这种到所吸附的液体115的热能传递升高了所吸附的液体115的温度，使得所吸附的液体115被汽化并且产生蒸气117，如图2E所示。该蒸气117接着可以通过电子烟100的吸嘴被使用者吸入。

以此方式，仅需要将被吸收在加热器105上的这部分液体加热至其汽化点。与将例如保持在液体罐中的更大体积的液体加热到其汽化点相比，这需要更少的能量。这样，在加热中的这些电力节省实现了电子烟100的更长电池寿命。另外，加热器105和液体储存器106的分开阻止了热量散布在液体储存器106中，这将进一步浪费能量。

图4A、图4B、图4C和图4D示出了在一段时间上加热器105的汽化进展。随着汽化时间过去，留在加热器105上的所吸附液体115的量随着其被转化为蒸气117而减小：从图4A开始(在汽化开始之前)到图4B(其中一些液体已经汽化)、到图4C(其中大部分液体已经汽化)并且最后到图4D(其中所有液体都已经汽化)。

当所吸附的液体115已经汽化时，操作返回至如参见图2A所描述的状态。

在一些实例中，加热器105的位置从与接触表面110相接触并且压缩流体传递元件到与该流体传递元件分开而来回振荡。以此方式，汽化器操作通过压缩-吸附-缩回-汽化循环而重复地循环，如参见图2A至图2E所描述的。

图5示出了参见图1和图2所描述的替代性汽化器502布置的图。这个实施例还基于以下布置：加热器与流体传递元件的接触表面可相对于彼此移动，并且由此，在加热器与接触表面分开时，热量仅被传递至所吸附的液体。

在图5所示的实施例中，仅烟弹511的接触表面(或流体传递表面)510是可移动的，而加热器505是静止的。加热器505被固持在距烟弹511固定位置处，并且单独的压缩元件503使流体传递元件504的接触表面510变形，由此压缩该流体传递元件504。

在这种布置中，汽化器502包括可压缩流体传递元件504；加热器505，该加热器被固持在距烟弹511固定移位量处；以及压缩元件503，比如活塞或长形杆，其被配置用于通过使流体传递元件504的柔性接触表面510面向加热器505变形来压缩该流体传递元件504。该活塞被配置成移动进入和离开流体传递元件504的接触表面510，流体传递元件504的接触表面510的这种变形使得流体传递元件504的接触表面510相对于加热器505的固定位置移动。

流体传递元件504被容纳在烟弹511内并且包括能够以可汽化液体饱和的可压缩芯吸件509。在图5的实例中，可压缩流体传递元件504布置在适合于坐入电子烟的烟弹座体190内部的烟弹511中，并且加热器505和压缩元件503被布置为电子烟的主体的一部分。可压缩芯吸件509被布置用于从烟弹511中的液体储存器506吸收液体521，接着液体521穿过芯吸件509散布使得芯吸件509变得饱和。芯吸件509的面向加热器505的表面可以形成流体传递元件504的柔性接触表面510。即，芯吸件509本身可以是流体传递元件504。在一些实施例中，流体传递元件504可以进一步包括疏水性网片507(对应于参见图1所描述的)，该疏水性网片布置在芯吸件509的表面上、在芯吸件509与加热器505之间。当包含疏水性网片时，疏水性网片507可以被配置为接触表面510。即，流体传递元件可以既是芯吸件109又是网片107。类似于之前的实施例，流体传递元件504可以可选地进一步包括疏水性网片507，以覆盖芯吸件509的与面向液体储存器506中的液体521的表面相反的表面。网片507的疏水性质致使已经穿过网片507的液体被排斥并且在网片507的表面上形成液滴(如图3所示)、而不是穿过网片507被回吸到芯吸件509中。

在图5的实例中，压缩元件503是被布置成穿过环形加热器505的长形杆或活塞。该长形杆连接至驱动器(未示出)、比如螺线管或马达，该驱动器将长形杆从与流体传递元件504分开的位置(如图5A所示)驱使至以下位置：在该位置时，长形杆接触流体传递元件504的接触表面510并且使其变形，由此压缩该流体传递元件504(如图5B所示)。即，驱动器驱使压缩元件503进入流体传递元件504的接触表面510中并且将其从流体传递元件504的接触表面510缩回。

加热器505和驱动器由电子烟的主体内的电源、比如电池供电。在其他实例中，压缩元件503可以具有适合移动到与流体传递元件504接触和不接触、同时紧靠加热器505的任何其他形状。

当压缩元件503推靠到流体传递元件504的接触表面510上时，由于施加至流体传递元件504的接触表面510上的变形而对流体传递元件504的芯吸件509施加的压缩致使保持在芯吸件509中的液体513被释放，如图5B所示。在包括作为接触表面510的疏水性网片507的实施例中，保持在芯吸件509中的液体穿过疏水性网片507被释放。加热器505被布置成使得加热器505的表面紧靠流体传递元件504的接触表面510，从而使得这些液滴515通过流体桥被吸附到加热器505上，由此润湿加热器505表面，如图5C所示。可选地，加热器505可以具有亲水特性以促进液体从网片507的接触表面传递至加热器505的表面。加热器505的表面可以包括多孔陶瓷，这种材料提供的毛细作用可以辅助所释放的液体513传递至加热器505。

接着，压缩元件503从流体传递元件504的接触表面510缩回。移除压缩使得流体传递元件504返回至其非压缩状态，并且在这样做时，芯吸件509从液体储存器506抽吸更多液体。

通过电源、比如电子烟中的电池向加热器505供电。当液体515吸附到加热器505表面上时，加热器505对所吸附的液体515施加热能，这种到所吸附的液体515的热能传递升高了所吸附的液体515的温度，使得所吸附的液体515被汽化，并且产生蒸气。然后，该蒸气可以通过吸嘴被电子烟的使用者吸入。

类似于参见图2A至图2E所描述的，压缩元件503可以从与流体传递元件504的接触表面510接触并使之变形到与流体传递元件504分开而来回振荡。以此方式，汽化器502操作通过压缩-吸附-缩回-汽化循环而重复地循环。

在一些实例中，类似于图1所描述的这些，在烟弹511中、在芯吸件509与液体储存器506中的液体521之间设置屏障523。在屏障523中、在芯吸件509与液体储存器506中的液体521之间设置了孔口525，使得液体521可以以受控的方式从液体储存器506流到芯吸件509。该屏障还将芯吸件509在烟弹511的末端处抵靠网片507固持在位以与加热器505相互作用。

参见图5所描述的实例提供了与参见图1和图2所描述的相同的电力节省优点，因为在产生蒸气时，仅需要将被吸附在加热器上的小部分液体加热，而不是将液体罐中的更大体积液体加热。

在类似于参见图5所描述的并且与之密切相关的替代性布置中，当压缩元件处于第一位置时，流体传递元件的接触表面接触加热器。压缩元件移动至第二位置时，使接触表面变形并且将芯吸件压缩成使得该接触表面背离加热器移动，由此在接触表面与加热器之间创建一定距离。这种压缩使得保持在芯吸件中的液体穿过接触表面被释放，使得所释放的液体形成流体桥，并且液体被吸附到加热器的表面上。接着，加热器加热所吸附的液体并且将其汽化。压缩元件从接触表面缩回并且返回至第一位置。接触表面的变形和对芯吸件的压缩被释放，使得接触表面再次接触加热器。当压缩元件在第一位置与第二位置之间移动时对芯吸件施加压缩和释放压缩提供了泵送作用，这可以进一步从液体储存器抽吸液体到芯吸件中。在适合时，参见图5所描述的所有特征可以与这种布置一起使用。

图6A和图6B示出了适合于与如参见图1、图2和图5所描述的加热器一起使用的烟弹611的另一个实施例；图7A和图7B示出了此类烟弹611的分解图。烟弹611包括汽化器的芯吸部件。烟弹611被配置成被插入电子烟中，使得该烟弹的流体传递元件604被布置成使该电子烟的加热器形成汽化器，比如参见图1、图2和图5所描述的。

烟弹611具有限定了液体储存器606的壳体641，壳体641的形状为基本上圆柱形、具有一个开放端。虽然实例被描述为圆柱形，但是可以使用任何其他适合的形状。

插塞627定位在壳体641的开放端中，插塞627的外直径大致等于壳体641的内直径，从而实现适贴配合。插塞627具有由邻近于壳体641的壁的侧壁645以及垂直于侧壁的底壁647限定的空腔649，该底壁被布置在插塞的朝向烟弹611的壳体641内部的这端处。插塞627的与插塞627的底壁647相反的这端具有向外延伸的凸缘部分643，其外直径大于壳体641的内直径。这提供了对壳体641的开放端的抵接从而在插塞627滑动进入壳体641中时形成插塞的止挡点，并且防止插塞627超出止挡点进一步滑动进入壳体641中。芯吸件609被包含在空腔649内并且其尺寸被确定为基本上填充空腔649。插塞627的底壁647具有一系列开口，使得保持在烟弹611的液体储存器606内的液体可以进入插塞627的空腔649中、在此被芯吸件609吸收。

可选地，插塞627的底壁647中的这些开口由一系列板629限定，这些板并排布置并且限定了沿烟弹的纵向方向的流动通道631。因此，这些板629限定了一系列从液体储存器606延伸到插塞627的空腔649中的通道631。这些板629从插塞627向外延伸并且进入液体储存器606中。这些通道631的尺寸被确定为使得它们提供毛细作用来将来自液体储存器606的液体抽吸到充当液体缓冲器的空腔649中，以被芯吸件609吸收。在这个实例中，板状延伸部629之间的通道631与芯吸件609的组合构成了流体传递元件604。如随后描述的，流体传递元件604可以进一步包括疏水性网片607(对应于参见图1所描述的)。在使用中，当流体传递元件604被压缩并且随后被释放时，液体被抽吸到通道631中。这提供了泵送作用而将来自液体储存器606的液体输送至被限定在这些板629之间的、形成通道631的空间中。因此，它们之间的空间提供了固持在流体传递元件附近的液体储器或缓冲器。这确保了将液体供应至流体传递元件604、并且降低流体传递元件604缺少液体的风险。

芯吸件609通过使朝外面向烟弹的接触表面610变形而被压缩，使得当被压缩时，保持在芯吸件609中的液体的一部分从接触表面610释放出。即，流体传递元件604具有柔性接触表面。

芯吸件609的从烟弹611面向外的表面可以形成流体传递元件604的柔性接触表面610。在一些实施例中，流体传递元件604可以进一步包括疏水性网片607，该疏水性网片被布置在芯吸件609的从烟弹611面向外的表面上。当包含疏水性网片609时，疏水性网片507可以被配置为接触表面510。网片607的疏水特性提供了两个主要功能。首先，疏水特性在芯吸件609和网片607没有被压缩时，防止储存在芯吸件609中的液体穿过网片607逸出。第二，当液体在网片607被压缩之后穿过该网片时，疏水特性致使液体在网片607的表面上形成液滴，而不是返回穿过网片607。以此方式，这些液滴可以被吸附到加热器上。

在一些实例中，烟弹611是可抛弃式消耗品，将在储存在烟弹中的液体耗尽之后进行更换。将过期的烟弹611从电子烟中移除，并且将填充有液体的新鲜烟弹611插入电子烟中。

使用参见图6和图7所描述的烟弹611提供了类似于参见图1和图2所描述的电力节省优点，因为它提供了提取出更小部分的液体被加热，而不是加热液体罐中更大体积的液体，以产生蒸气。

在其他实例中，烟弹611是可再使用的并且可以再填充。例如，插塞627可以从壳体641中移除，使得可以添加额外的液体。接着可以重新装配该插塞并且可以将烟弹重新连接至电子烟。

图8A和图8B示出了用于电子烟的汽化系统800的其他实施例的截面图。类似于之前所描述的实施例，图8a和图8b中的系统被配置用于提供定量给送能力，并且避免加热器805将热量传递至液体储存器或烟弹811。如图所示，汽化系统800包括在电子烟主体的壳体829的座体890中的液体储存器或烟弹811、流体传递部件804、和加热器805。液体储存器或烟弹811、流体传递部件804、和加热器被配置为可分开的零件。代替被容纳在烟弹811中，流体传递部件804可以是单独的部件并且包括腔室855、流体传递元件857、刺穿构件833、以及流体传递表面(或加热器接触表面)810。汽化系统的这些分开的零件使得液体储存器具有简单的结构，这使得其易于生产。

流体传递部件804的形状对应于加热器805的接触面积。流体传递部件804可以是盘形的，其刺穿构件833从被布置在朝向电子烟的烟弹811或烟弹座体890的方向上的一个面延伸。如图8A所示，流体传递部件804可以可移除地附接至电子烟主体的壳体839。如图8B所示，流体传递部件804可以仅附接至液体储存器或烟弹811上。可选地，壳体829、839的这两个部分可以是分开的，以允许电子烟的使用者触及、以及移除或更换流体传递部件804。

刺穿构件833优选地为具有尖端835的长形管的形状、并且被布置用于刺入烟弹或液体储存器811中并接触烟弹811的液体储存器内的液体。通道837延伸穿过长形尖钉以将液体抽吸至流体传递部件的盘形部分。刺穿构件833将电子烟与烟弹811相连并且提供电子烟的主体839与烟弹811的液体储存器之间的流体连接。刺穿构件833通过摩擦配合与烟弹811形成密封连接以防止泄漏。可选地，烟弹811在表面中具有被布置用于接合刺穿元件的凹陷851，使得刺穿元件被引导至烟弹811上的正确区域。烟弹811优选地由塑料材料制成，具有适合的刚度以储存可汽化液体，同时是适当薄的以便被刺穿构件833刺穿。在替代性实例中，刺穿构件833可以用被布置成被接纳在烟弹811中的管代替。在这样的实例中，烟弹可以具有可撕掉的密封件；当密封件被撕掉时，烟弹中的接纳该管的开口被暴露。该管可以通过在该开口中的摩擦配合与烟弹形成密封连接以防止泄漏。

流体传递部件804的盘形部分包括流体传递元件857和腔室855。流体传递元件857的第一侧面向腔室855，该腔室位于流体传递元件857与长形尖钉之间并且与延伸穿过长形尖钉的通道837处于流体连接，并且与第一侧相反的第二侧是接触表面810。

流体传递部件804被布置在具有加热器805的电子烟800内部。加热器805可以被布置用于通过被马达或螺线管推动到流体传递表面810中而使流体传递表面810变形，该加热器通过压缩元件803附接至该马达或螺线管上，如参见图1和图2所描述的。替代性地，加热器805可以固持在距流体传递表面810固定距离处并且被单独的压缩元件853、例如活塞或长形杆(如参见图5所描述的)变形。在这两种情况下，施加至流体传递表面810的变形将液体穿过流体传递表面810释放，该液体被吸附到加热器805上并且被汽化。加热器805的表面可以包括多孔陶瓷，这种材料提供的毛细作用可以辅助所释放的液体传递至加热器805。

在一些实施例中，流体传递元件857是芯吸件809(从腔室855芯吸穿过通道837接收的液体)，并且流体传递表面810(或接触表面810)是芯吸件809的被布置成面朝加热器的表面。可选地，流体传递元件可以进一步包括疏水性网片807(对应于参见图1所描述的疏水性网片)，以覆盖芯吸件809的被布置成面朝加热器的表面。当包含疏水性网片807时，疏水性网片807形成流体传递元件857的流体传递表面810(或接触表面810)。

在芯吸件809被压缩时，通过使流体传递表面810变形，来使储存在芯吸件809中的液体从流体传递表面810释放出并且吸附到加热器上。当包含疏水性网片807时，所释放的液体穿过疏水性网片807而在疏水性网片807的表面上形成液滴，这些液滴被吸附到加热器上。

在使用中，烟弹811被插入电子烟中并且被刺穿构件833刺穿。烟弹811中的液体通过例如毛细作用和/或由于芯吸件809的压缩和解除压缩而获得的泵送，被抽吸穿过刺穿构件833到达芯吸件809。加热器805或压缩元件853使接触表面810(即，芯吸件809或疏水性网片807(如果包含的话)的表面)变形并且压缩该芯吸件809，从而释放储存在芯吸件809中的液体。如果包含疏水性网片807，则液体穿过疏水性网片807从芯吸件809释放，并且液体在疏水性网片807的表面上形成液滴。液体被吸附到加热器805的表面上，在该加热器中，液体被加热以产生蒸气。所产生的蒸气接着可以通过电子烟的吸嘴被使用者吸入。当烟弹811中的液体内容物排空时，可以将烟弹811从刺穿构件833移除并且用储存了新鲜的可汽化液体供应的新的烟弹811或再填充的烟弹来更换。

参见图8所描述的实例提供了与参见图1、图2和图5所描述的相同的优点，因为仅需要将被吸收在加热器上的这部分液体加热至其汽化点。与将例如保持在液体罐中的更大体积的液体加热到其汽化点相比，这需要更少的能量。这样，在加热中的这些功率节省实现了电子烟的更长电池寿命。另外，加热器和液体储存器的分开阻止了热量散布在液体储存器中，这将进一步浪费能量。

本领域技术人员应理解的是，在适当的情况下，遍及所有实施例，本文所描述的各个实例中的特征可以容易地彼此替换。

Claims (15)

1.一种用于电子烟的汽化器，该汽化器包括流体传递元件和加热器；

其中，该流体传递元件是可压缩的并且被配置用于将来自液体储存器的液体的一部分传递至该加热器，并且其中，该流体传递元件的接触表面和该加热器被配置成相对于彼此移动，使得当该流体传递元件的接触表面被压缩时，液体可从该流体传递元件的接触表面释放出并且可从该接触表面吸附到该加热器上。

2.如权利要求1所述的汽化器，进一步包括压缩元件，该压缩元件被布置成从与该流体传递元件的接触表面分开的第一位置移动至更接近该流体传递元件的接触表面的第二位置。

3.如权利要求2所述的汽化器，其中，该加热器布置在该压缩元件上，使得当该压缩元件处于该第二位置时，该加热器相对于该接触表面移动并且被压靠在该流体传递元件的接触表面上，由此，液体的一部分从该流体传递元件释放出并且被吸附在该加热器上；并且

其中，该加热器被布置用于在该压缩元件已经从该第二位置移动至该第一位置时将所吸附的液体部分进行汽化。

4.如权利要求2所述的汽化器，其中，该加热器静止地布置在该电子烟内部并且被定位成靠近该流体传递元件的接触表面；

其中，该压缩元件被配置用于当该压缩元件在该第一位置与该第二位置之间移动时使该接触表面相对于该加热器移动；并且

其中，该压缩元件在该第二位置时被配置用于压缩该接触表面使得液体从该接触表面释放出；并且

其中，该加热器被布置用于当该压缩元件处于该第一位置时将所吸附的液体部分进行汽化。

5.如权利要求4所述的汽化器，其中，当该压缩元件处于该第二位置时，在该接触表面与该加热器之间创建流体桥，由此，可从该流体传递元件释放出的液体的一部分可吸附在处于该第二位置的加热器上。

6.如前述权利要求4所述的汽化器，其中，该压缩元件在该第二位置时被配置用于压缩该接触表面并且在该接触表面与该加热器之间创建一定距离；并且

其中，该压缩元件在该第一位置时被从该接触表面释放，使得该接触表面与处于该第一位置的加热器接触并且传递液体。

7.如任一前述权利要求所述的汽化器，其中，该流体传递元件包括可压缩芯吸件。

8.如权利要求7所述的汽化器，其中，该流体传递元件进一步包括布置在该芯吸件的朝向该加热器的表面上的网片，其中，该网片和芯吸件在该压缩元件压靠在该流体传递元件的接触表面上时被压缩，使得在使用中，该芯吸件中的液体的一部分穿过该网片。

9.如权利要求8所述的汽化器，其中，该网片是疏水性的。

10.如权利要求7至9中任一项所述的汽化器，其中，该流体传递元件进一步包括液体缓冲器，该液体缓冲器被布置用于将来自液体储存器的液体通过毛细作用输送至该芯吸件。

11.如权利要求10所述的汽化器，其中，该液体缓冲器包括多个板，该多个板被布置成从该芯吸件朝向液体储存器延伸，在这些板之间布置了通道，使得在使用中，液体通过毛细作用从液体储存器被抽吸到该芯吸件。

12.如权利要求7至11中任一项所述的汽化器，其中，该流体传递元件具有从其延伸的刺穿构件，用于刺穿包含该液体储存器的烟弹、并且将液体从该烟弹穿过该刺穿构件朝向该芯吸件输送。

13.如任一前述权利要求所述的汽化器，其中，该加热器包括陶瓷结构以及连接至该陶瓷结构的印制或嵌入式加热轨道；

其中，该陶瓷结构包括无孔陶瓷，其第一表面上布置有多孔陶瓷；并且

其中，该加热轨道布置在该无孔陶瓷的第二表面上。

14.一种用于电子烟的烟弹，该烟弹包括如任一前述权利要求所述的汽化器并且进一步包括该液体储存器。

15.一种用于操作如权利要求1至13中任一项所述的汽化器的方法，该方法包括：

压缩该流体传递元件的接触表面使得液体从该流体传递元件的接触表面释放出；

在从该接触表面所释放的液体与该加热器之间建立流体桥，使得所释放的液体的一部分被吸附到该加热器上；以及

通过该加热器来加热所吸附的液体以在该流体桥被破坏时产生蒸气。

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