CN114025628A - 用于蒸气供应系统的多孔元件 - Google Patents
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Abstract
一种用于蒸气供应系统的多孔元件(70)，包括：多孔陶瓷材料的细长的杆(80)，其具有第一端面(86)、第二端面(88)，以及在第一端面(86)和第二端面(88)之间延伸并且限定杆的长度的一个或多个侧面(90)；以及金属涂层(92)，其在杆的长度的至少一部分上施加到至少一个侧面(90)。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于蒸气供应系统的多孔元件，以及包括这种多孔元件的气溶胶源，雾化器或烟弹和蒸气供应系统。
背景技术
许多电子蒸气供应系统，例如电子烟和经由蒸发液体输送尼古丁的其他电子尼古丁输送系统，由两个主要部件或段形成，即雾化器或雾化器段和控制单元(电池段)。雾化器通常包括液体的贮存器和用于蒸发液体的喷雾器。这些零件可以共同地被指定为气溶胶源。喷雾器通常结合了多孔性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蒸发的位置。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或芯吸能力的多孔元件，例如纤维芯，其从贮存器吸收液体并将液体传送到加热器。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蒸发。然后用户吸入蒸发的液体。
适合于用作喷雾器的元件的替代设计是令人感兴趣的。
发明内容
根据本文描述的一些实施方式的第一方面，提供了一种用于蒸气供应系统的多孔元件，该多孔元件包括：多孔陶瓷材料的细长杆，其具有第一端面，第二端面，以及在第一端面和第二端面之间延伸并限定杆的长度的一个或多个侧面；以及金属涂层，其在杆的长度的至少一部分上施加到至少一个侧面。
根据本文描述的一些实施方式的第二方面，提供了一种用于蒸气供应系统的气溶胶源，该气溶胶源包括根据第一方面的多孔元件，以及贮存器，用于容纳将输送到多孔元件以用于蒸发的可气溶胶化基质材料。
根据本文描述的一些实施方式的第三方面，提供了一种用于蒸气供应系统的雾化器，该雾化器包括根据第一方面的多孔元件、或根据第二方面的气溶胶源。
根据本文描述的一些实施方式的第四方面，提供了一种蒸气供应系统，该蒸气供应系统包括根据第一方面的多孔元件、根据第二方面的气溶胶源、或根据第三方面的雾化器。
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与权利要求中明确阐述的组合不同的组合来组合。此外，本文所述的方法不限于诸如下面阐述的具体实施方式，而是包括和设想本文呈现的特征的任何适当组合。例如，可以根据本文描述的方法提供多孔元件或包括多孔元件的气溶胶源，雾化器或蒸气供应系统，其适当地包括下面描述的各种特征中的任何一个或多个。
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，在附图中：
图1示出了穿过包括雾化器和控制单元的实例电子烟的横截面。；
图2示出了其中可实现本公开的多个方面的实例雾化器的外部透视分解图；
图3示出了处于组装布置的图2的雾化器的局部剖切透视图；
图4示出了其中可以实现本公开的多个方面的另一实例雾化器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气供应系统的高度示意性的剖视图，在该蒸气供应系统中可以实现本公开的多个方面；
图6示出了采用感应加热的第二实例蒸气供应系统的高度示意性的剖视图，在该蒸气供应系统中可以实现本公开的多个方面；
图7示出了根据本公开的多个方面的适合于包括在多孔元件中的实例细长杆的示意性侧视图；
图8示出了根据本公开的多个方面的适合于包括在多孔元件中的另一实例细长杆的透视侧视图；
图9示出了根据本公开的多个方面的适合于包括在多孔元件中的又一实例细长杆的透视侧视图；
图10示出了根据本公开的多个方面的实例多孔元件的透视侧视图；
图11示出了根据本公开的多个方面的另一实例多孔元件的透视侧视图；
图12示出了根据本公开的多个方面的多孔元件的金属涂层的第一实例厚度分布，为厚度与沿着多孔元件的长度位置的关系的曲线图；
图13示出了根据本公开的多个方面的多孔元件的金属涂层的第二实例厚度分布，为厚度与沿着多孔元件的长度位置的关系的曲线图；
图14示出了包括根据本公开的替代方面的多孔元件的实例气溶胶源的示意性侧视图；
图15示出了包括根据本公开的替代方面的多孔元件的另一实例气溶胶源的示意性侧视图；
图16A示出了根据本公开的替代方面的又一实例多孔元件的示意性侧视图；以及
图16B示出了图16A的多孔元件的金属涂层的厚度分布。
具体实施方式
本文讨论/描述了某些实例和实施方式的方面和特征。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种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)电子气溶胶或蒸气供应系统，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(蒸气)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生成可吸入气溶胶。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“可气溶胶化基质材料”是指可通过施加热量或一些其他方式形成气溶胶的基质材料。术语“气溶胶”可以与“蒸气”互换使用。
如本文使用的，术语“部件”用于指电子香烟或类似装置的零件，段，单元，模块，组件等，其结合了可能位于外部壳体或壁内的若干较小的零件或元件。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结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质材料或另一可气溶胶化基质材料(烟弹，雾化器或可消耗品)，该控制单元具有用于提供电力以操作用于从基质材料生成蒸气的元件的电池。为了提供具体的实例，在本公开中，雾化器被描述为可气溶胶化基质材料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质材料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包括的那些更多或更少的零件。
本公开特别涉及蒸气供应系统及其部件，其利用液体或凝胶形式的可气溶胶化基质材料，该可气溶胶化基质材料保持在包含于系统中的贮存器、罐、容器或其他接受器中。包括用于从贮存器输送基质材料以便将其提供用于蒸气/气溶胶生成的装置。术语“液体”、“凝胶”、“流体”、“源液”、“源凝胶”、“源流体”等可以与“可气溶胶化基质材料”和“基质材料”互换使用，以表示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质材料。
图1是诸如电子烟10的一般实例气溶胶/蒸气供应系统的高度示意性的图示(未按比例)，其被呈现用于示出典型系统的各个零件之间的关系并且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细长形状，并且包括两个主要部件，即控制或电力部件的段或单元20，以及承载可气溶胶化基质材料并作为蒸气发生部件操作的烟弹组件或段30(有时称为雾化器或清洗器)。
雾化器30包括容纳源液或其他可气溶胶化基质材料的贮存器3，该基质材料包括诸如液体或凝胶的制剂，从该制剂生成例如包含尼古丁的气溶胶。作为一个实例，源液可以包括大约1％至3％的尼古丁和50％的甘油，剩余部分包括大致相等度量的水和丙二醇，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，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，由液体生成的蒸气通过该固体基质。贮存器3具有作为容器或接受器的储罐的形式，源液可储存在该容器或接受器中，使得液体在储罐的界限内自由移动和流动。对于可消耗的雾化器，贮存器3可以在制造期间填充之后密封，以便在源液被消耗之后可抛弃，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。雾化器30还包括位于贮存罐3外部的电动加热元件或加热器4，用于通过加热使源液蒸发而生成气溶胶。可以提供液体转移或输送装置(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内的零件，或者以其他方式与贮存器3中的液体流体连通，以便能够吸收源液并且通过芯吸或毛细作用将其转移到芯部6的与加热器4相邻或接触的其他零件。从而此液体被加热和蒸发，以被来自贮存器的新的源液替换，从而通过芯部6转移到加热器4。该芯部可以被认为是贮存器3和加热器4之间的桥、路径或导管，其将液体从贮存器输送或转移到加热器。包括导管，液体导管，液体转移路径，液体输送路径，液体转移机构或元件，以及液体输送机构或元件的术语在本文都可以互换地使用，以指代芯部或者对应的部件或结构。
加热器和芯部(或类似的)组合有时被称为喷雾器或喷雾器组件，并且具有源液的贮存器加上喷雾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转移组件，其中在本上下文中这些术语可以互换地使用，以指代蒸气发生元件(蒸气发生器)加上将从贮存器获得的液体输送或转移到蒸气发生器以用于蒸气/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，这些零件可以不同地布置。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)。在电气或电子装置中，蒸气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，喷雾器可以被认为是一个或多个实现蒸气发生或蒸发元件和液体运送或输送元件的功能的元件，该蒸气发生或蒸发元件能够从输送到其的源液生成蒸气，该液体运送或输送元件能够通过芯吸作用/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气发生器。喷雾器通常容纳在蒸气发生系统的雾化器部件中。在一些设计中，液体可以从贮存器直接分配到蒸气发生器上，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配置。
回到图1，雾化器30还包括具有开口或空气出口的嘴件或嘴件部分35，用户可以通过该开口或空气出口吸入由喷雾器4生成的气溶胶。
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，通常用于控制电子烟。当需要蒸气时，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。当操作加热元件4时，加热元件4使由液体输送元件6从贮存器3输送的源液蒸发以生成气溶胶，然后此气溶胶通过嘴件35中的开口被用户吸入。当用户在嘴件35上吸入时，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)被从气溶胶源传送到嘴件35。
控制单元(电力段)20和雾化器(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中的实线箭头所示。当装置10在使用中时，部件20、30通过协作的接合元件21，31(例如，螺钉或卡口配合)结合在一起，这些接合元件在电力段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时电流可通过加热器4。在使用感应加热的系统中，如果在雾化器30中没有需要电力的零件，则可以省略电连接。感应工作线圈可容纳在电力段20中并从电池组5供应电力，并且雾化器30和电力段20成形为使得当其连接时，加热器4适当地暴露于由线圈生成的通量，以便在加热器的材料中生成电流。在下面进一步讨论感应加热布置。图1的设计仅仅是实例布置，并且各种零件和特征可以不同地分布在电力段20和烟弹组件段30之间，并且可以包括其他部件和元件。这两个段能以如图1中的纵向构造或者以诸如平行的并排布置的不同构造端对端地连接在一起。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。这些段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耗尽的)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和雾化器30的零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组装以形成雾化器的零件的外部透视图。雾化器40仅包括四个零件，如果适当成形，则可通过将其推或压在一起而组装。因此，制造可以非常简单和直接。
第一零件是壳体42，其限定了用于容纳可气溶胶化基质材料(为了简洁，在下文中称为液体)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零件的一个或多个壁。圆柱形外侧壁44在其下端在开口46处打开，可以通过该开口对贮存器填充液体，并且零件可如下所述地结合到该开口。这限定了贮存器的外部或外部体积或尺寸。本文提到的处于或位于贮存器外部的元件或零件旨在表示该零件在由此外壁44界定或限定的区域的外部或部分地在该区域的外部。
圆柱形内壁48同心地布置在外侧壁44内。此布置在外壁44和内壁48之间限定了环形体积50，该环形体积是用于容纳液体的接受器，空腔，空隙等，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逐渐变细的壁)，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，并且也在其上端打开。由内壁界定的管状内部空间是气流通路或通道54，其在组装的系统中将所生成的气溶胶从喷雾器传送到系统的嘴件出口以供用户吸入。在内壁48的上端处的开口56可以是配置为舒适地接收在用户的口中的嘴件出口，或者单独的嘴件零件可联接在壳体42上或其周围，具有将开口56连接到嘴件出口的通道。
壳体42可以由模制塑料材料形成，例如通过注射模制。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44中的液体的液位或量。壳体可以可选地是不透明的，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。
雾化器40的第二零件是流动引导构件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具有穿过该流动引导构件的用于液体流动的至少一个通道，该通道将液体从贮存器体积50传送到贮存器外部的空间，该空间用作通过加热液体而生成蒸气/气溶胶的气溶胶腔室。而且，流动引导构件60具有至少一个穿过该流动引导构件的用于气溶胶流动的其他通道，该通道将所生成的气溶胶从气溶胶腔室空间传送到壳体42中的空气流动通道54，使得将气溶胶输送到嘴件开口以供吸入。
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，流动引导构件在其下表面62上具有与和壳体42接合的上表面或表面64相对的插口或类似形状的结构(未示出)。该插口接收并支撑喷雾器70，该喷雾器是雾化器40的第三零件。
喷雾器70具有细长的形状，其第一端72和第二端74相对于其细长长度相对地设置。在组装好的雾化器中，喷雾器安装在其第一端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，并且喷雾器70基本上沿着由壳体42的同心形状的零件限定的纵向轴线从贮存器纵向地向外延伸。喷雾器70的第二端74未被安装，并且保持自由。因此，喷雾器70以从贮存器的外部边界向外延伸的悬臂方式支撑。喷雾器70执行芯吸功能和加热功能以便生成气溶胶，并且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。下面更详细地描述了喷雾器70的实例。
雾化器40的第四零件是外壳或护罩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的上边缘84成形为使得外壳80能够与流动引导构件60上的互补形状的零件接合，使得一旦喷雾器70装配到流动引导构件60上的插口中，外壳80就可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产生喷雾器70设置在其中的气溶胶腔室。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喷雾器并且可从气溶胶腔室去除所生成的气溶胶。为了使得通过气溶胶腔室的空气流能够经过喷雾器70并且收集蒸气，使得蒸气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器的嘴件开口吸气时，将空气吸入气溶胶腔室。
外壳80可以由塑料材料形成，例如通过注射模制。其可以由刚性材料形成，并且然后可通过将两个零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联接到其上的零件，即壳体42，喷雾器70和外壳80。由于这些零件可能更刚性，所以流动引导构件的柔性适应零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零件时能够稍微变形。这样，流动引导构件可吸收所有零件的制造公差，同时仍使得能够实现零件的优质组装以形成雾化器40。因此，用于制造壳体42，喷雾器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的雾化器的剖切透视图。为了清楚起见，流动引导构件60被加阴影。可看出流动引导构件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54两者。
流动引导构件60具有液体流动通道63，其允许液体L从贮存器体积50通过流动引导构件流入流动引导构件60下方的空间或体积65。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流到空气流动通道54。
外壳80在上边缘成形为与流动引导构件60的下表面中的对应成形零件接合，以基本上在根据贮存器壳体42的贮存器50的体积的外部尺寸的外部产生气溶胶腔室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。这与液体流动通道63和气溶胶流动通道66连通的空间65一致，因此允许液体进入气溶胶腔室82，并且允许气溶胶经由流动引导构件60中的通道离开气溶胶腔室82。
在此实例中，孔口87还用作用于安装喷雾器70的第一受支撑端72的插口(回想到在图2的描述中，喷雾器插口被提及为形成在流动引导构件中；可使用任一选项)。因此，将通过液体流动通道63到达的液体直接供给到喷雾器70的第一端72，以便吸收和芯吸，并且可将空气/气溶胶抽吸到喷雾器70上并经过喷雾器70以进入气溶胶流动通道66。喷雾器70的第二端74远离贮存器空间50，并且不被支撑在气溶胶腔室82内。因此喷雾器70被支撑在悬臂布置中。
喷雾器70由多孔的杆状元件形成，该杆状元件用作喷雾器70的芯吸部件。在此实例中，杆是圆柱形的。将金属涂层(图3中未示出)施加到喷雾器的至少下部的一个或多个表面，靠近第二端74并且位于气溶胶腔室82中。由于是用于感应加热的感受器，所以这用作喷雾器70的加热器部件。通过喷雾器70的多孔材料的吸收能力来收集到达空间65中的液体，并且将该液体向下传送到加热器部件。下面进一步描述了经由感应的加热。
图2和图3的实例具有在与组装好的雾化器的纵向尺寸正交的平面中基本上圆形对称的零件。因此，这些零件在其结合在一起的平面中没有任何所需的取向，这可使制造容易。这些零件可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零件放置在特定取向。然而，这不是必需的，并且这些零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，喷雾器和外壳的另一实例组装雾化器的剖视图。然而，在此实例中，在与雾化器40的纵向轴线正交的平面中，至少一些零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。特征反映在长轴的任一侧上和短轴的任一侧上。这意味着，为了组装，零件可具有两个取向中的任一个，这两个取向围绕纵向轴线彼此旋转180°。而且，与包括非对称零件的系统相比，组装被简化。
在此实例中，外壳80同样包括侧壁81，其形成为在沿着外壳的纵向横轴的不同点处具有变化的横截面，以及界定产生气溶胶腔室82的空间的底壁83。朝向其上端，外壳加宽至大横截面以提供空间来容纳流动引导构件60。外壳80的大横截面部分具有大致椭圆形的横截面(见图4的(B))，而外壳的较窄横截面部分具有大致圆形的横截面(见图4的(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上的对应形状接合。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结合，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中具有至少一个开口，以允许空气在用户吸入期间进入气溶胶腔室。
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。这些区域并排布置。在两个内壁48之间的中心区域是用于容纳液体的贮存器体积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被输送到气溶胶腔室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嘴件开口56(如前所述，可以在贮存器壳体42的外部增加单独的嘴件部分)。
流动引导构件60(为了清楚起见而加阴影)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和开口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，其与贮存器体积开口46对准，以将液体L从贮存器运送到气溶胶腔室82。此外，具有两个气溶胶流动通道66，每个从气溶胶腔室82处的入口延伸到通向空气流动通道54的出口，通过该空气流动通道，通过孔83进入气溶胶腔室并收集气溶胶腔室82中的蒸气的空气流入空气流动通道54，到达嘴件出口56。
喷雾器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用作用于喷雾器70的悬臂安装的插口。因此直接对喷雾器70的第一端72供给从贮存器50进入液体流动通道60的液体，液体经由喷雾器70的多孔特性而被吸收并且沿着喷雾器长度而被抽吸以由喷雾器70的位于气溶胶腔室82中的加热器部分(未示出)加热。
图的4(A)，图4的(B)和图4的(C)示出了在沿着雾化器40的纵向轴线的对应位置处穿过雾化器40的横截面。
虽然本公开的多个方面与其中加热方面经由电阻加热实现的喷雾器相关，该电阻加热需要形成到加热元件的电连接以用于电流的通过，但是雾化器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生成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，磁场穿透该物品并感应出电涡流。这些在物品中流动，并且根据电流经由焦耳加热而对物品的电阻生成热量，其方式与通过直接供应电流而在电阻电加热元件中产生热量的方式相同。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。在蒸气供应系统的情况下，其中在液体附近需要热量生成，这是有益的，因为可实现液体和电流的更有效的分离。假设没有其他电动物品放置在雾化器中，在雾化器和其电力段之间不需要任何电连接，并且可通过雾化器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，但是也可用于间接加热非导电物品。在蒸气供应系统中，需要向雾化器的多孔芯吸零件中的液体提供热量以便引起蒸发。对于经由感应的间接加热，将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物品之间。工作线圈通过感应加热直接加热导电物品，并且将热量通过热辐射或热传导转移到非导电物品。在这种布置中，导电物品被称为感受器。因此，在喷雾器中，加热部件可由导电材料(如本文的实例中通常为金属)提供，该导电材料用作感应感受器以将热能转移到喷雾器的多孔零件。
图5示出了蒸气供应系统的高度简化的示意图，该蒸气供应系统包括根据本公开的实例的雾化器40和配置用于感应加热的电力部件20。雾化器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以轮廓示出。雾化器40包括喷雾器70，其中通过感应加热实现加热，使得加热功能由感受器(未示出)提供。喷雾器70位于雾化器40的下部中，由外壳80包围，该外壳不仅用于限定气溶胶腔室，而且用于为喷雾器70提供一定程度的保护，由于其悬臂安装，该喷雾器可能相对容易受损。然而，喷雾器(70)的悬臂安装使得能够有效地感应加热，因为喷雾器70可插入到线圈90的内部空间中，特别地，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，当雾化器40联接到电力部件以便使用时(例如，经由摩擦配合，夹持作用，螺纹或磁性卡扣)，雾化器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中以便围绕凹部22，线圈90具有纵向轴线和长度，线圈的各个匝在纵向轴线上延伸，该长度基本上匹配感受器的长度，使得当雾化器40和电力部件20结合时，线圈90和感受器重叠。在其他实现方式中，线圈的长度可以与感受器的长度基本上不匹配，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，感受器位于由线圈90生成的磁场内。如果物品定位成使得感受器与周围线圈的间隔最小，则感受器所经受的通量更高，并且形成的加热效果更有效。然而，该间隔至少部分地由通过外壳80形成的气溶胶腔室的宽度设置，该气溶胶腔室的尺寸需要设置成允许足够的空气流过喷雾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AC频率激励线圈90。而且，包括控制器28，以当需要蒸气生成时控制电源，并且可能为蒸气供应系统提供其他控制功能，其在此不进一步考虑。电力部件还可以包括未示出并且与本讨论无关的其他零件。
图5的实例是线性布置的系统，其中，电力部件20和雾化器40端对端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，其中雾化器40提供了用于更像盒子的布置的嘴件，其中电池组5在电力部件20中设置到雾化器40的一侧。其他布置也是可能的。
喷雾器70具有多孔元件的形式，其形状和尺寸由多孔材料的细长杆状部分(本文也称为“细长杆”)限定，其中该多孔材料是陶瓷材料。
图7示出了实例细长杆80的示意性侧视图。术语“细长杆状”和“细长杆”旨在表示杆80具有沿着中心纵向轴线AR延伸限定杆80的长度尺寸的距离的三维形状，该距离大于或显著大于杆80在与纵向轴线正交的方向上的尺寸。换句话说，杆80的横向尺寸(根据形状，其可以是宽度，宽度，深度，直径或长轴/短轴)小于其长度。例如，长度LR和宽度WR(其可以是长度的恒定值，或者如果横向尺寸随长度变化或杆的横截面不是圆形的，则可以是平均值)可以具有LR:WR＝2:1至6:1的范围内的比率，例如3:1或5:1。例如，长度可以选择为与宽度相比不过长，因为这会在喷雾器为悬臂式的构造中，例如图2至图6中，或者在液体被供给到杆的一端的其他布置中，抑制液体到达杆的下部。此外，在这种构造中，宽度不应过大，因为这将增加雾化器和外壳的总尺寸，这需要工作线圈的尺寸的对应增加。在一个实例中，杆的长度是12mm，宽度是3mm，给出了比率LR:WR＝4:1。图7的实例示出为具有恒定宽度WR，因为宽度不随沿着纵向轴线AR的位置而变化，但是这不是必需的。
图8是具有圆柱形形式并因此具有圆形横截面的实例细长杆80的透视侧视图。细长杆80的形状由其外表面限定；这是适用的，与横截面形状无关。杆80具有在杆80的第一端82处的第一端面或面86，以及在杆80的第二端84处的相对的第二端面或面88。端面86、88是圆形的。通常，第一端面86和第二端面88将是平的，并且位于基本上垂直于杆80的纵向轴线AR的平面中，但是这些特征不是必需的。端面86、88中的一个或多个可以是弯曲的或其他形状，例如凹形或凸形。其可以与纵向轴线AR成一定角度，并且两个端面86、88可以彼此平行或可以彼此不平行。例如，在通过支撑在其第一端而悬臂安装的杆中，第一端面可以是凹面或具有向内形成的凹陷或其他表面特征的其他的面，以便引导进入的液体从贮存器流入杆的中央或芯部区域，以改善液体渗入到杆材料的多孔结构中。
一个或多个侧壁，侧表面或侧面90在第一端面86和第二端面88之间延伸。在图8的圆柱形杆80的实例中，只有一个弯曲的侧面90，其围绕杆80的周边连续地延伸。圆柱形杆对于有效的感应加热是有用的，因为杆可同轴地定位在圆柱形工作线圈内，以便在所有侧面上与线圈均匀地间隔开，使得感应加热是均匀的。然而，不排除其他形状。例如，横截面形状(即，杆在与纵向轴线正交的平面中的形状，如果横截面形状不变，则该形状也是端面86、88的形状)可以是椭圆形，这再次仅给出一个连续且弯曲的侧面。或者，杆可以包括棱柱，其端面和横截面包括三角形、正方形、矩形、五边形、六边形或更高量级的多边形。多边形可以是规则的或不规则的。
图9示出了具有六边形横截面的实例细长杆的透视侧视图。因此，杆80具有六个侧面90，其围绕杆80的周边彼此相邻。类似地，三角形棱柱将具有三个相邻的侧面，正方形或矩形棱柱将具有四个相邻的侧面，五边形棱柱将具有五个相邻的侧面，等等。
为了简单起见，将在下文中在圆柱形杆实例的情况下更详细地描述多孔元件喷雾器。然而，所有特征同样适用于其他形状的杆。因此，在圆柱形杆仅具有一个侧壁的情况下，这应理解为也适用于具有多个侧面的杆，使得提及“侧面”包括“多个侧面”，并且任何杆具有至少一个侧面，或者一个或多个侧面。
多孔元件的第二特征是金属涂层，其施加在细长杆的外表面的一部分上。特别地，将金属涂层施加到侧面的至少一部分或侧面中的至少一个。
作为第一实例，为了用作用于感应加热的感受器而施加金属涂层。因此，当多孔元件放置在操作的感应工作线圈内时，在金属内实现温度升高，这允许将热能转移到容纳在杆材料的多孔结构中的液体以用于蒸气生成。
图10示出了实例多孔元件的透视侧视图。多孔元件(在此情况下，由于其包括与加热元件结合的多孔/芯吸元件，所以其可被认为是喷雾器70)包括多孔陶瓷的圆柱形细长杆80和金属涂层92，金属涂层92连续地施加在杆80的侧壁90周围，用于侧壁90的从第二端面88延伸并且因此在杆80的第二端84上延伸、但在杆80的第一端82之前停止的长度的一部分。因此，第一端82没有被金属涂层92覆盖。这种布置设计成使得当多孔元件70以如图2至图6的实例中的悬臂方式安装在其第一端时，由金属涂层提供的感受器适当地定位以便如图5和图6中的感应工作线圈围绕。金属涂层92的沿着杆80的纵向尺寸的长度LM可与工作线圈的长度基本上匹配，或者可以如上所述不同。使杆的第一端82没有金属涂层的目的是减少，限制或避免在第一端82附近加热杆80的材料。这减少了将热能转移到储存在雾化器的贮存器中的液体，该贮存器与杆80的第一端面86接触。而且，其减少了用于支撑多孔元件70的部件的温度增加的任何不希望的影响，将多孔元件的第一端插入到例如流动引导构件60中。支撑元件可具有降低的耐热性，因此支撑元件的材料选择更宽。
在第一端80处的未涂覆部分的长度LU，作为杆的整个长度LR的一部分，可以在10％至50％的范围内，例如，诸如10％至30％、或20％至30％、或10％至20％。
为了提供从金属涂层到多孔陶瓷的有效热传递，除了在纵向方向上连续延伸之外，金属涂层可围绕杆80的周边表面连续延伸，换句话说，围绕所有一个或多个侧面90连续延伸。这为感受器提供了最大的表面积，并且因此提供了最大的加热效果。然而，这不是必需的，并且金属涂层可以是围绕周边不连续的和/或沿着长度不连续的，例如以条纹的形式施加。这可以用来例如提供定制的加热分布。
而且，金属涂层92可以在杆80的整个长度上(连续地或不连续地)施加到该一个或多个侧面90，使得杆80的第一端82具有金属覆盖物，并且不是未涂覆的。任何保持杆80的第一端82的支撑元件应该能够承受将由从感应工作线圈(因此其可作为感受器操作)的磁场内部的金属涂层的部分到工作线圈外部的金属涂层的部分的热传导以及与支撑元件接触而发生的温度增加。
应注意，在图10的实例中，杆80的第一端面86没有涂覆金属层92。这是为了允许液体从贮存器进入。不排除端面86的部分金属涂层，但是其将降低多孔陶瓷吸收液体的速率，因此可以被认为是不期望的。在其他情况下，这可以故意用于降低液体吸收速率。根据杆80被支撑或保持的方式，侧面90的一部分也可以与贮存器中的液体接触，因此也可以影响液体吸收。
因此，金属涂层中可以具有一个或多个间隙，开口，穿孔或孔口。在第一端面86上有金属涂层的情况下，间隙可以控制液体进入，或者可以控制热传导。
图11示出了多孔元件70的透视侧视图，其中金属涂层92在杆80的侧面90的整个长度上从第一端82延伸到第二端84。金属涂层92中的一排孔或窗口94围绕靠近第一端82的周边布置成环，以便减少从金属涂层92的感受器部分(靠近第二端84并且也在杆80的长度的中央部分上)到杆80将被保持和支撑的第一端82处的部分的热传递。而且，孔94设置在金属涂层中，该金属涂层施加在第一端面86上，以便调节液体将被吸收到多孔陶瓷中的速率。不排除金属层中的孔，开口或其他不连续部分的其他布置。
而且，金属层中的开口可以更一般地设置在金属层的范围上，以便于蒸气从多孔陶瓷逸出。然而，这不是必需的。已经发现，对于如下进一步讨论的适合于用作感受器的金属的厚度，以及使用如下进一步讨论的用于施加金属的方法，蒸气能够从多孔陶瓷逸出，甚至穿过旨在连续的金属层，换句话说，不具有任何明确设计到其中的开口。其机制还不是完全能够理解，但是在微观尺度上，可能由于多孔陶瓷的表面形状和特征，金属层形成有一些固有的不连续性，这足以允许蒸气通过。
在任何构造中，第二端面88可以设置有金属涂层或者可以是未涂覆的。涂层不是必须有助于感受器功能的；仅通过一个或多个侧面上的金属就可获得足够的加热。然而，为了帮助将液体保持在多孔陶瓷材料内，涂层可能是有用的。下面进一步讨论金属层的这个方面。
为了有效地用作感受器，在杆的长度的至少一部分上施加到该一个或多个侧面的金属涂层具有至少1μm的厚度，优选地至少5μm的厚度。通常，该厚度不需要超过约20μm。因此，感受器金属层可以具有5μm至20μm范围内的厚度，例如5μm至15μm、或7μm至15μm、或10μm至15μm、或7μm至12μm、或9μm至10μm。更厚的涂层提供更大的体积，因此提供更大质量的金属用于通过感应加热，使得可输送更多的热能以蒸发多孔陶瓷中吸收的液体。然而，通过适当地选择旨在施加到感应工作线圈以生成交变磁场的交流电的频率，可用不同厚度的金属实现类似的加热量。更高的频率可在更薄的金属层中实现与使用更厚金属层的更低频率相同的加热程度。因此，可以选择更高的感应频率以便减少所需的金属的量。作为一个实例，已经发现厚度在9μm和10μm之间的金属层对于使用2MHz到3MHz范围内的感应频率是实用的。
加热效率和金属层厚度之间的关系可用于从以单一固定频率操作的简单感应工作线圈提供喷雾器的长度上的变化加热分布，以便在所有位置生成基本上相同强度和频率的交变磁场。换句话说，工作线圈内的金属层的所有部分经历相同的磁场。在这种环境中，如果侧面上的金属层在不同位置具有不同的厚度，则在喷雾器的不同部分可实现不同的温度。这可用于将加热效果集中在最需要的区域或区段中，例如集中在杆的中间部分和未受支撑的第二端部中，并且例如减小或最小化在受支撑的第一端处的加热。
实际上，感应工作线圈的磁场在线圈的端部处和朝向线圈的端部处趋向于更弱，因此厚度分布和对应的加热分布可用于加大或放大此效果，其中更厚的金属层在喷雾器的中心或中间部分上使用以与来自感应线圈的中央部分的更高的磁场强度一致。相反，更厚的金属层可以用于补偿更弱的磁场。例如，可以在杆的第二端上施加更厚的金属层，以使得如果线圈的端部与喷雾器的无支撑端部对准或在该无支撑端附近，就能够在磁场强度可能更小的地方进行更多的加热。
图12示出了金属涂层的变化厚度分布的第一实例。竖直轴线示出了沿着杆的长度LR的位置，从第二端处的0开始，使得LR的更高的值对应于更靠近第一端的位置，即，喷雾器的旨在被支撑并从贮存器接收液体的端部。第二端是长度部分L2，第一端是长度部分L1，并且喷雾器的中间零件是中心长度部分LC。水平轴线示出了金属涂层的厚度t，以及对应地温度或加热效果T，对于更厚的金属量，该温度或加热效果T将更大。
该分布在第一端上和第二端(薄金属涂层)上具有小的t值，并且在中间部分上具有更大的t值(更厚的金属涂层)。因此，喷雾器的中间部分中的加热将更大。在第一端上的减少的加热可以减少或最小化热量传递到其中安装有喷雾器的支撑元件和/或储存在贮存器中的液体。例如，如果到达多孔陶瓷的远离贮存器的此部分的液体的量相对小，使得从第二端生成的蒸气更少，则在第二端上的减少的加热可能是适当的。或者，该分布在第一端上可以具有零的t值，如图12中的虚线所示。这表明第一端未被金属覆盖，如图10的实例中所示。在另一替代方式中，t在第一端和第二端上可以具有不同的值，这两个值都小于中心区域中的更厚金属层的厚度。
图13示出了金属涂层的变化厚度分布的第二实例。此分布在第一端上具有小的(或零)t值以最小化输送到喷雾器支撑元件和贮存器的热量，并且在中间部分和第二端上具有更大的t值，与由感应工作线圈提供的磁场一致。
这些实例分布具有t对LR的平滑变化。然而，这不是必需的，并且该分布可以替代地在不同的t值之间成阶梯状。不排除其他分布形状。通常，金属层具有沿着杆的长度变化的厚度分布，以便在感应加热条件下生成也沿着杆的长度变化的加热或温度分布。
在一个分布内，厚度t在最大值tmax和最小值tmin之间变化。t的值可以在上述范围内变化，例如在5μm和20μm之间；这特别适用于要作为感受器的金属层的一个或多个部分。通常，这是第二端和中央部分，或者主要是中央部分。如关于图12提到的，该分布可以包括其中tmin为零的长度，换句话说，其中没有施加金属涂层，并且没有提供感受器功能。这在第一端的上下文中是特别相关的。
作为对此的替代方式，金属涂层可以施加在一些区域中，以便具有大于零的值tmin，但是不足以提供明显的或显著的感受器功能，因为在交变磁场内将实现很少的或最小的加热。小于5μm的厚度值可以用于此目的。例如，tmin可以是大约1μm、或大约2μm、或大约3μm、或大约0.5μm。
这种更薄的金属涂层量的功能是提供封装效果，以减少或防止液体从多孔陶瓷向外泄漏。这有助于将液体保持在喷雾器内以生成蒸气，并且减少自由液体逃逸到气溶胶腔室中。金属涂层具有密封多孔陶瓷杆的外表面的效果，使得陶瓷中的孔被封闭，并且液体不能向外逸出，或者至少被阻止这种做(尽管如上所述蒸气可以逸出)。而且，已经观察到金属涂层具有疏水性，使得液体被排斥远离杆的表面的紧邻区域。
因此，为了提供封装层的主要目的，在一个或多个侧面上的金属涂层的一些部分可以具有小于5μm的厚度，并且为了用作感受器的主要目的，在一个或多个侧面上的金属涂层的一些部分可以具有5μm或更大的厚度，例如在5μm至20μm的范围内。
此外，在这方面，第二端面可以设置有金属涂层，该金属涂层的厚度适合于提供封装效果，即小于5μm。这抑制了液体通过第二端面泄漏出来，否则这可能由于重力的效果而被促进，因为当诸如上述实例的蒸气供应系统保持在典型且共同的竖直定向时，杆的第二端将是悬臂喷雾器的最低部分。
对于封装层，可以在金属涂层中设置孔口或开口，以用于诸如抑制热传导和促进蒸气逸出的目的。如果孔口较小，例如尺寸为使得杆中保持的液体中的表面张力效应抑制液体通过孔口向外流动，则孔口的存在不需要损害封装效果。
应注意，虽然本文公开的多孔元件迄今为止被描述为用作以悬臂方式安装的喷雾器，但是这不是必需的，并且多孔元件可以配置为以其他布置安装，其中金属层设置在多孔陶瓷杆的相关表面区域上以用作感受器，并且可选地提供一些封装以控制泄漏。
在一些实例中，多孔元件不旨在独自用作喷雾器，因为金属层不旨在用作感受器，并且多孔陶瓷材料的杆旨在用作用于喷雾器的多孔芯吸部件，其中加热器是位于杆附近的单独部件，以便向由陶瓷材料吸收的液体供应热量。在这种情况下，施加到多孔陶瓷杆的一个或多个面的金属涂层仅是薄层，在所有点处的厚度小于5μm。然而，厚度可以随着在杆的表面上的位置而变化，例如在当多孔元件安装在蒸气供应系统中时通常更较低的区域中更厚，以抵消由液体在重力下的向下移动所促进的泄漏。以此方式构造的金属层提供了上述减少的泄漏，封装效果，同时允许当加热多孔元件时蒸气从陶瓷材料迅速逸出。然而，多孔陶瓷杆的一些部分应保持暴露以便允许液体进入。这可以是更大的未涂覆区域的形式，例如一个或两个端面或端部，和/或涂覆区域内的更小的孔口或开口的形式。
图14示出了用于蒸气供应系统的实例气溶胶源的示意图，该蒸气供应系统包括以此方式构造的多孔元件。气溶胶源包括环形贮存器101，其包含待蒸发的液体102。环形贮存器101内的中心空间在空气流动通道内限定了用于蒸气生成的气溶胶腔室103，该空气流动通道穿过整个蒸气供应系统以使空气A通过，从而收集蒸气并将供用户吸入的气溶胶输送到空气流动通道的出口(未示出)。提供了一种喷雾器，其包括设置在由金属线以线圈的形状形成的电阻电加热元件105的绕组内的芯吸元件104。芯吸元件104横向地设置在空气流动通道上，其两端中的每一端都穿过贮存器101的内壁106中的开口伸出。芯吸元件104是多孔元件，其包括多孔陶瓷的杆107，在其侧表面上具有金属涂层108，如本文所述。金属涂层108仅施加到杆107的中央部分，并且杆107的两个端部和端面都未被涂覆。因此，这些端部能够从贮存器内部吸收液体，并且液体然后通过毛细作用被抽吸通过多孔结构到达加热元件105附近。当电流通过加热元件105时，其加热，使得将热量输送到多孔陶瓷中的液体，导致蒸发。蒸气能够通过金属涂层108逸出，以被沿着空气流动通道的气流吸收。金属涂层用作封装层，以减少自由液体从芯吸元件104逸出到气溶胶腔室103中的机会。因此，其可以具有小于5μm的厚度，例如1μm或0.5μm。
图14的构造仅是一个实例，并且设置有用于减少泄漏的金属涂层的多孔陶瓷芯吸元件可以用于其他喷雾器布置中。例如，可以使用配置为不同于线圈形状或不同于作为导线的电加热元件或加热器，其设置在芯吸元件的外部或嵌入在芯吸元件内部。芯吸元件和贮存器可以以不同的空间构造布置，以便液体也被芯吸元件吸收。
作为一种替代方式，金属涂层可以直接用作电阻加热元件。这与用于封装目的的薄金属层是兼容的，因为更低的厚度提供更高的电阻，所以电阻加热更有效。而且，可选择金属涂层的总面积以适应电阻，例如通过选择陶瓷杆的宽度和选择涂覆区域的长度。通常，金属厚度可以是大约10μm或更小，并且更低可以是有用的，例如小于5μm或1μm或更小。在一些情况下，为了提高电阻，可以认为更薄的金属涂层是最合适的。未涂覆部分可设置在陶瓷杆的一端或每一端，以便允许液体进入。这可以通过例如图14中的布置来实现，其中多孔元件的端部延伸到例如环形贮存器中。
图15示出了用于蒸气供应系统的实例气溶胶源的示意图，该蒸气供应系统包括具有金属层的多孔元件，该金属层配置为作为加热元件操作，以用于气溶胶生成的目的。如图14的实例中，多孔(芯吸)元件104包括多孔陶瓷杆107，如本文所述，在其侧表面上具有金属涂层108。金属涂层108仅被施加到杆107的中央部分，并且杆107的两个端部都未被涂覆。杆107在其端部被支撑，使得其纵向轴线布置在气溶胶腔室103上，横向于通过气溶胶腔室103的空气A的流动方向，以便收集蒸气和输送用于用户吸入的气溶胶。仅作为实例构造，提供了保持杆107的每个未涂覆端部的支撑件或安装件112，而每个未涂覆端部类似地由液体供应安装件114从上方保持。例如，安装件112、114可以将端部夹持在其之间，或者可以配置为具有孔的整体部件，杆107的端部插入到该孔中以用于保持。液体供应安装件114各自具有贯穿其中的液体供给通道116，该液体供给通道在一端与液体源或其他气溶胶形成基质(例如贮存器，未示出)连接，并且在第二端经由液体出口115通向未涂覆的杆端部。这样，可将液体L输送到多孔的杆材料，在那里其被吸收，并且通过芯吸或毛细作用被传送到杆107的中央部分，邻近金属涂层108。
为了使得金属涂层109能够作为加热元件操作，在每个边缘处或其附近(换句话说，相对于杆107的长度间隔开)设置有电触点或连接109，每个电触点或连接固定(例如通过焊接连接)导电引线或导线110，该导电引线或导线(直接地或间接地)连接到电源，例如电池组(未示出)。此布置允许电流通过电阻金属涂层109，使得生成热量以用于蒸发保持在杆107中的液体的目的。在此实例中，导线110被承载在气溶胶腔室103内部，但是其可以替代地定位在气溶胶腔室的外部(在由安装件112形成的边界外部)，或者可以位于例如安装件112内部的导管中。
图14和图15的布置仅仅是实例，并且各种特征可以以不同方式实施，如对于本领域技术人员而言将是显而易见的。例如，图14的金属丝线圈加热器可以与图15的液体供给布置结合使用，或者图15所示的直接作为电阻加热器的金属涂层的使用可以与图14的环形贮存器一起使用。其他液体储存和流动构造以及用于直接向金属涂层供应电流的其他布置也是可能的，并且不排除在外。同样，对于直接和间接电阻加热，金属涂层可以与图14和图15中的中央部分布置不同地设置在多孔杆上。例如，可以提供更小的未涂覆区域，或包括涂层中的小孔口的区域，用于液体的进入，代替图14和图15所示的整个未涂覆的端部。
图16A示出了配置有金属涂层的用作电阻电加热元件的多孔元件的另一实例的示意图。如前所述，多孔元件包括多孔陶瓷杆107。在其中央部分的长度LC上，杆107设置有金属涂层108，通常具有10μm或更小的厚度，并且当电流通过其时，该金属涂层旨在作为电阻电加热元件操作。为了增加电流路径长度，并且沿着杆的大部分长度产生加热，该路径布置成沿着杆107纵向延伸；这通过允许在杆的两个相对端处进行外部电连接而实现。在杆107的第一端82处的长度L1上和在杆107的第二端84处的类似或相等的长度L2上，杆107的两个端部设置有厚度增加的金属涂层108A。增加的厚度可以通过与用于施加金属涂层的中央部分相同的方法(例如沉积技术，下面更详细地讨论)来制造。或者，可以在杆107的全部或大部分的全长上施加厚度基本上均匀的金属涂层，该金属涂层的厚度对应于中央部分的期望厚度，并且可以采用不同的技术来增加端部82、84处的涂层的厚度。在端部处的涂层可使用不同的金属，或者可始终使用相同的金属。
这些厚度增加的区域旨在作为用于中心更薄金属涂层的电触点，并且可使得能够更容易地在中心金属涂层上进行电连接。例如，与导线或引线的焊接结合可以更容易地制造到更厚的金属层上。或者，可以将该杆安装在蒸气供应系统中，使得更厚的金属部分的一部分与导电触点接触，从而不需要物理接头。例如，这可允许用户在需要时更换杆。该触点可以以用于熔丝或圆柱形电池组的安装方式来配置，例如，利用金属夹和/或偏置元件来与杆的厚涂覆部分进行紧密接触。
图16B示出了金属涂层108的厚度t随着沿着杆的长度LR而变化的曲线图。如可看到的，端部L1和L2具有比中央部分LC厚得多的金属涂层厚度，该中央部分LC较薄以提供高电阻并因此提供有效的电加热，并且还允许蒸气从内部陶瓷材料逸出。虽然在此实例中，厚度分布配置为在更厚部分和更薄部分之间具有阶跃变化，但是这不是必需的，并且如果这更适合于用于制造被涂覆的多孔元件的金属涂覆技术，则可以使用更渐变的变化。
在例如图16A的实例的布置内，必须留下一个或多个未涂覆区域，以允许液体从外部源被吸收到陶瓷材料中。方便地，杆107的端面86、88可以不进行涂覆。或者，在更厚的端部(电接触部分)或更薄的中央部分(电加热器部分)中，在金属涂层中可以留有一个或多个间隙以供液体进入。
金属层可通过能够根据上述范围以层厚度沉积金属的各种沉积技术中的任一种施加到多孔陶瓷的表面。合适技术的实例包括物理气相沉积技术，化学气相沉积技术和溅射技术。厚度，未涂覆区域和表面，以及孔/孔口/间隙的变化可使用已知的方法(例如掩模和光刻技术)来实现。技术人员将知道用于将具有恒定或变化厚度的微米级厚度的金属施加到多孔陶瓷材料的一部分的表面的部分或全部的适当方法，包括所提及的那些和其他方法，例如任何合适的层压技术。.
多种金属可用于金属涂层。有用的实例是镍铬合金，其是镍和铬的合金(以及可选的其他元素，例如铁)的选择中的任何一种。这是相对惰性的金属材料，因此可很好地经受暴露于蒸气发生系统中的液体和蒸气，而没有可能污染蒸气的降解或相互作用。例如，可使用比例为80:20的镍铬合金。其他实例包括钴，镍和金。然而，金属涂层不限于这些材料，并且可以包括其他金属，包括元素金属和合金。
多种材料可以用作多孔陶瓷。实例包括氧化铝、堇青石、莫来石和碳化硅。氧化铝是合适的，因为其是特别化学中性的材料。然而，多孔陶瓷不限于这些材料，并且可以替代地使用其他材料。
总之，为了解决各种问题并推进技术发展，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可以在不脱离权利要求的范围的情况下进行修改。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、零件、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将来可能要求保护的其他发明。
Claims (28)
1.一种用于蒸气供应系统的多孔元件，包括：
多孔陶瓷材料的细长的杆，具有第一端面、第二端面，以及在所述第一端面和所述第二端面之间延伸并限定所述杆的长度的一个或多个侧面；以及
金属的涂层，在所述杆的长度的至少一部分上施加到至少一个侧面。
2.根据权利要求1所述的多孔元件，其中，所述金属的涂层施加到所述一个或多个侧面中的每个侧面。
3.根据权利要求2所述的多孔元件，其中，所述金属的涂层围绕所述一个或多个侧面连续地延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的多孔元件，其中，所述一个或多个侧面中的每一个的邻近所述第一端面的部分不具有金属的涂层，以提供所述杆的未涂覆端部。
5.根据权利要求4所述的多孔元件，其中，所述未涂覆端部占所述杆的长度的10％至50％。
6.根据前述权利要求中任一项所述的多孔元件，其中，所述金属的涂层施加到所述一个或多个侧面，基本上直至所述第二端面。
7.根据前述权利要求中任一项所述的多孔元件，其中，所述金属的涂层也施加到所述第二端面。
8.根据前述权利要求中任一项所述的多孔元件，其中，所述一个或多个侧面包括单个侧面，所述杆是圆形或椭圆形的柱体。
9.根据前述权利要求中任一项所述的多孔元件，其中，所述金属的涂层通过溅射、化学气相沉积、或物理气相沉积来施加。
10.根据前述权利要求中任一项所述的多孔元件，其中，所述金属包括：镍、金、钴、或镍铬合金。
11.根据前述权利要求中任一项所述的多孔元件，其中，所述金属的涂层具有1μm至50μm范围内的厚度。
12.根据权利要求11所述的多孔元件，其中，所述金属的涂层的至少一部分具有小于5μm的厚度，以在所述杆上提供用于抑制液体泄漏的封装层。
13.根据权利要求11或12所述的多孔元件，其中，所述金属的涂层的至少一部分具有5μm或更大的厚度，以提供用于通过感应加热来加热细长的所述杆的感受器。
14.根据权利要求13所述的多孔元件，其中，所述金属的涂层具有5μm至20μm范围内的厚度。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的多孔元件，其中，所述金属的涂层具有随着沿着所述杆的长度的位置而变化的厚度。
16.根据权利要求15所述的多孔元件，其中，所述至少一个侧面上的所述金属的涂层在靠近所述第一端面处具有第一厚度，并且在靠近所述第二端面处具有大于所述第一厚度的第二厚度。
17.根据权利要求15所述的多孔元件，其中，所述至少一个侧面上的所述金属的涂层在所述第一端面附近处具有第一厚度，在所述第二端面附近处具有第二厚度，并且在所述至少一个侧面的中间部分处具有大于所述第一厚度和所述第二厚度的第三厚度。
18.根据权利要求16或17所述的多孔元件，其中，所述金属的涂层的较大厚度在5μm至20μm的范围内。
19.根据权利要求16或17所述的多孔元件，其中，所述金属的涂层的至少所述第一厚度小于5μm。
20.根据权利要求1至14中任一项所述的多孔元件，其中，所述金属的涂层能作为感受器操作以通过感应加热来加热细长的所述杆，并且所述金属的涂层配置为当与能在空间恒定交流频率下操作的感应工作线圈一起使用时，提供沿着所述杆的长度变化的加热分布。
21.根据权利要求11所述的多孔元件，还包括用于所述金属的涂层的电触点，通过所述电触点电流能穿过所述金属的涂层，使得所述金属的涂层能作为用于加热细长的所述杆的电阻电加热器而操作。
22.根据权利要求21所述的多孔元件，其中，所述电触点包括在细长的所述杆的端部处或朝向该端部的较大厚度的所述金属的涂层，在细长的所述杆的中间部分上的所述金属的涂层具有的厚度小于该较大厚度，以能作为所述电阻电加热器而操作。
23.根据权利要求21或22所述的多孔元件，其中，能作为所述电阻电加热器而操作的所述金属的涂层具有10μm或更小的厚度。
24.根据前述权利要求中任一项所述的多孔元件，其中，所述金属的涂层设置有一个或多个孔口，在该孔口内细长的所述杆未被涂覆。
25.一种用于蒸气供应系统的气溶胶源，包括：根据权利要求1至24中任一项所述的多孔元件；以及贮存器，用于容纳将被输送到所述多孔元件以用于蒸发的可气溶胶化基质材料。
26.一种用于蒸气供应系统的雾化器，包括根据权利要求1至24中任一项所述的多孔元件或根据权利要求25所述的气溶胶源。
27.一种蒸气供应系统，包括：根据权利要求1至24中任一项所述的多孔元件、根据权利要求25所述的气溶胶源、或根据权利要求26所述的雾化器；以及电源。
28.根据权利要求27所述的蒸气供应系统，配置为使得所述电源提供电力以使得所述金属的涂层能够作为加热元件而操作。
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