CN116437825A - 模块化电子香烟 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模块化电子香烟(1)，所述模块化电子香烟沿中心Z轴自下而上具有烟弹单元(2)和可拆卸地布置在烟弹单元上的控制单元(3)，电子香烟(1)下方以烟嘴端(25)封闭并且上方以充电头(4)封闭。在此，电子香烟(1)在其整个长度范围上具有圆形横截面(40)并且包括具有垂直于中心Z轴的主体直径(6a、6b、6c)的第一和/或第二和/或第三调控元件主体(5)，其中相应的主体直径(6a、6b、6c)选择成，使得调控元件主体(5)与电子香烟(1)构造成密配合。

Description

模块化电子香烟

技术领域

本发明属于日常生活领域，并且涉及一种如权利要求1前序部分所述的模块化电子香烟。

背景技术

传统的电子香烟是使用电能从前体组合物生成可吸入气溶胶的手持设备。为此目的，每支电子香烟至少具有以下功能元件：能量源、电子控制部件、前体组合物和气溶胶化单元。后者可以包括加热元件、例如炽热丝或加热芯片，或能够将前体组合物转化为气溶胶的其它组件，例如借助超声雾化器或通过单物质或双物质雾化器喷嘴。前体组合物可以一方面由液体组成或者另一方面含有固体组分，如制备的烟草产品(所谓的加热不燃烧产品)。

电子香烟构造为以与传统烟草香烟相同的方式使用。如与传统烟草香烟的使用规则一样并且因此在电子香烟的预期范围内，使用场景包括连续多次吸入由电子香烟产生的气溶胶，各次吸烟之间有短暂停顿。这种过程(即电子香烟通常被拿在手里、送到嘴边、最后吸入并分批地再次呼出呈雾或蒸汽形式的气溶胶)也受到局外人的期望可见性和可感知性的影响。在世界上许多地方，抽吸传统烟草香烟一直在并继续被大力宣传。一直都并且有时试图将它与如社交性、真实性和自由等积极价值相关联。传统烟草香烟在全球的成功(这体现在超过10亿人的高消费者数量上)表明该尝试至少部分地成功了。抽吸烟草香烟极为普遍，但类似地有效的、往往更便宜的并且在某些情况下危害小得多的含尼古丁产品(如口含烟草)的使用并不普遍，这一事实表明，吸烟过程和产品的高度可见性和可感知性对其成功或其与积极价值相关联的能力具有重大影响。

这些考虑导致的结论是，电子香烟的成功也高度依赖于产品本身的外部感知以及在使用产品期间的外部感知。在同样的意义上，可以得出的结论是，构造对于电子香烟在多大程度上可以可信地与已经帮助烟草香烟取得上述成功的真正价值相关联这一问题起决定性作用。应当注意的是，上文所描述的这些价值至少可以被描述为永恒的，因为它们是人们的基本价值、在几乎每一种文化中都被广泛且深入地讨论，并且可以假设，它们在未来也将是相关的。因此，产品构造是与其它电子香烟以及传统烟草香烟两者的重要区分特征，并且可能可以是外界可见的唯一区分标准。因此，如果电子香烟的特征在于以下方面中的一个或多个方面，则这可以是决定性优势：即，对用于外部可见组分的材料的高质量选择、高质量的技艺、长使用寿命、用于例如通过使部件可互换来使外部构造个性化的可能性、具有令人愉快的轻便性或感觉且易于操作的小产品尺寸、尽可能接近烟草香烟的形状和大小的尺寸，因为可以假设许多人习惯了经典烟草香烟的形状和大小并且也习惯了它们的重量。此外，如环境友好性、废物最少化、可回收性和材料的废物分离等方面在如今都很重要。这同样适用于对材料的选择。如木材或硬质橡胶等选定材料是吸烟者从如烟斗等香烟有关产品中熟知的，这意味着在电子香烟中使用这些材料也可以唤起吸烟者的熟悉感。

此外，电子香烟中的调控电子器件旨在确保气溶胶产生的可靠且安全运行，并在必要时包括扩展的功能，例如与蓝牙连接至智能手机或对所谓的盒中的消耗品进行认证并且此外进行数量控制的可能性；随着功能范围的扩展，对电子组件或电子部件、例如集成电路(IC-integrated circuits)中和周围更复杂的电路结构的空间要求也随之增加。另外，这种调控电子器件包括能够记录来自客户的气流的呈开关、按钮或传感器形式的接通元件(例如，压力传感器、气流传感器、温度传感器)并且必要时包括如LED等显示元件和用于评估的部件。此外，电子香烟模块化以用于在进一步发展和改进的情况下或在损坏的情况下替换各个部件是有优势的。为此目的，需要各种接口和接触部，这可能需要额外的空间。

在可充电蓄电池单体的情况下，高的可回收电流和尽可能高的可用容量作为能量源是有利的，其中这伴随着电池容量与最大放电电流之间的正相关关系以及这种可再充电蓄电池单体的容量、最大放电电流和相应地大体积或质量之间的通常不利的正相关。

当然，为了降低生产成本，经济方面不容忽视，这基于相应地简单的组装、低成本的组件或高自动化程度。

上述对电子香烟的一些要求是相互冲突的，并且因此需要在必须满足的优势和与之并存的次要的缺点之间进行权衡。

例如，使用如木材或硬质橡胶等天然材料意味着不能低于一定的最小壁厚，该最小壁厚比使用不锈钢或其它金属和合金的情况下的壁厚更大，使得例如由木材或硬质橡胶制成的管需要更多空间。为了尽可能忠实地保持烟草香烟的形状和大小并且同时能够实现技术上先进的电子香烟，这使得节省空间的构造不可避免。

此外，例如，圆柱形壳体形状意味着电池单体也必须是圆柱形的，以便最佳地配合到该形状中。然而，至少对于小的单体尺寸，在相同体积下，可以实现比圆柱形蓄电池单体容量更高的长方体蓄电池单体。这是由于蓄电池单体的基本层结构。在圆的单体中，电极层和分离器层通常被卷起，从而由于所使用的层的曲率角有限而导致中间有未使用的空腔。这使得高效使用圆柱形壳体中的空间更加重要。长方体壳体构造也适用于建造印刷电路板。在不牺牲大小或功能的情况下，平坦且矩形的PCB形状更容易实施，并且同时可以空间高效地集成到长方体壳体中。控制单元的印刷电路板所配备的电子组件本身往往是矩形的，因此，其与在圆印刷电路板表面上布置相比可以更高效地在矩形印刷电路板表面上布置。因此，与圆柱形壳体相比，矩形壳体更适合蓄电池单体和印刷电路板的构造，并且将会例如简化小产品尺寸、尽可能的高功率的电池单体和对印刷电路板的良好空间利用的目标冲突。然而，结果，偏离了与烟草香烟类似的目标。

从可持续性和经济性的角度来看，只有在对应的构件具有一定的耐久性的情况下，使用高质量的材料或投资于高质量的技艺才有意义。因此，不利的是，电池套的使用寿命与位于其内部的电池单体的相对有限的使用寿命联系在一起，因为电子香烟组装好时电池套占用大部分可见表面积是核心的构造对象)(假设这两部分均永久地连接至彼此)。为了能够以合理、可持续且经济的方式实现高质量的技艺和使用高质量材料、特别是在电池套领域中，调控电子器件或控制单元、电池单体和电池套的可模块化分离的结构是先决条件。这里的高模块化程度经常与小产品尺寸相冲突，因为各个部分必须具有可拆卸的机械连接和电气连接，这通常占用附加的空间。此外，随着对构造的要求越来越高，这可能变得更加复杂：可能需要更多和/或更复杂的构件，或者这可能需要更多的制造步骤，这将会对最终组装和生产成本产生负面影响。

尽可能强功率的蓄电池单体可能不利于调控电子器件的尽可能高的功能性以及小产品尺寸。电子香烟的简单组装可能与日益复杂的调控电子器件相矛盾，这有时会导致使用柔性印刷电路板或不同的布线以及用于将印刷电路板连接至壳体的额外部分，例如注塑模制的部分等。

简单的技术操作也可能对空间要求和产品大小产生负面影响，而且还期望在蓄电池被充电的同时电子香烟保持处于组装和准功能状态。在这方面，如与不描绘其它功能的永久封闭相对的，这种可充电性可能占用额外的空间，例如因为可能需要额外布线。类似地，功能或电气构造要求增加可能导致空间要求增加。例如，检测吸烟期间的气压或气流变化使得电子香烟可以以与烟草香烟相同的方式使用，这使得气流管理成为必要。通常，除压力传感器之外，还使用额外的构件。

US 2018/368473 A1公开了用于具有不同口味的模块化、电子、即电动的香烟的通用蒸发器组件。在此，该通用蒸发器组件包括具有通常地矩形横截面的第一壳体腔，该第一壳体腔构造成具有一个或多个吸杆；进一步地，在该第一壳体腔上可拆卸地布置第二壳体腔，该第二壳体腔同样具有通常地矩形横截面并且包括电动电池模块。第一和第二壳体腔通过锁定机构彼此连接，并形成电子香烟的模块化蒸发器组件。另外的具有通常地矩形横截面的传统模块化电子香烟从WO 2018/014817A1中可以看出。

EP 3516972 A1公开了一种具有烟弹单元和可拆卸地布置在烟弹单元上的电池单元的电子香烟，其中该烟弹单元包括具有液体存储器的雾化器和加热单元。除了从该出版物中不能看到雾化器或整个电子香烟的调控的说明以外，后者还嫌输出了具有与传统香烟相比不同的、具有椭圆形横截面的外轮廓。

US 1061748 B2公开了一种适于蒸发液体材料的模块化电子香烟，其中该电子香烟进一步构造成具有呼吸过滤功能。优选的实施方式规定了吸烟器具的独特形状，该形状在横截面方面是椭圆形的并且分别向近端和远端变细。CN 209376713U示出了一种具有橄榄形横截面的电子香烟的类似外部结构，其中该电子香烟仅在近端变细。

所引用的现有技术的共同点是，除了与燃烧型香烟相比通常具有大幅扩大的尺寸外，已知的模块化电子香烟具有通常矩形的、或橄榄形、即椭圆形的横截面，以此这些电子香烟具有类似专有的形状、即同类的制造商特征，它们还能在市场上取得独特的地位，以便一方面将视觉和触觉识别固定在消费者的脑海中，并且另一方面防止已知的电子香烟的个别模块仅仅因为其外部形状或尺寸而与竞争产品相兼容。然而，这也可能使传统电子香烟的消费者有必要明确愿意认同这些专有的制造商特征，以便一方面他们觉得自己属于其它志同道合的消费者，另一方面相反地能够与他们保持距离。如果不考虑包装的类型、大小、颜色和标签，至少在远处不同制造商生产的传统燃烧型香烟的外部区别特征要小得多，以此在这种背景下以及处于第一印象，能够识别出两个群体、即吸烟者群体和非吸烟者群体。这会使人们与在这个燃烧型香烟吸烟者群体中使用差别很大的电动香烟及其明显的、专有的外部区别特征而自发地感到舒适相比更容易感觉到自己属于燃烧型香烟的吸烟者这个大群体中。

发明内容

因此，本发明的目的是进一步开发电子香烟，利用已知电子香烟的所有优点(有或没有有害物质、治疗、医疗添加剂、断奶剂、无添加剂的纯烟雾)，使得实现模块化程度高的简化结构，并且与传统电子香烟相比，实现更小的构造，并拓展功能性。

电子香烟的发明的目的通过权利要求1的特征实现；改进本发明构思的特征是从属权利要求2至16的主题。

有利地，根据本发明的电子香烟沿中心Z轴从下往上具有烟弹单元和可拆卸地设置在烟弹单元上的控制单元，其中电子香烟下方以烟嘴端封闭，上方以充电头封闭，并且其中该电子香烟在其整个长度范围上具有圆形横截面并且包括具有垂直于中心Z轴的相应主体直径的第一和/或第二和/或第三调控元件主体，并且在此相应主体直径选择成，使得相应的调控元件主体在内部与电子香烟形成密配合。

与现有技术相比，根据本发明的电子香烟尤其以其圆形横截面和紧凑的构造而突出于现有技术，其中通过一个或多个调控元件主体与电子香烟构造的密配合使得这种电子香烟内的空间使用得到显着改善，并且此外模块化程度也显着提高，因为每个调控元件主体都构造成根据需要或期望能够非破坏性地更换。在本发明的一个特别有利的实施方式中，电子香烟的圆形横截面积在其长度范围上始终相同，由此可以提供基本上基于传统燃烧香烟的外观。

另一个有利的实施方式规定，第一调控元件主体构造成调控单元，该调控单元以密配合布置在烟弹单元和控制单元之间并且朝着烟弹单元封闭控制单元。调控单元的这种布置因为其位于控制单元和烟弹单元之间的中心位置而是有利的，因为可以被直接调控或调节地在两个单元上、即控制单元和烟弹单元上接合。

此外，第二调控元件主体有利地构造为充电头调控器，其以密配合的方式布置在充电头上，从而一方面实现朝向上封闭电子香烟，另一方面实现与充电设备或电源直接接触，利用其通过充电头调控器提供电子香烟的受控制的或受调节的充电。

在电子香烟的另一个实施方式中，第三调控元件主体构造为烟弹调控器，其朝向上以密配合封闭烟弹单元。除了烟弹单元的通过烟弹调控器提供的电源，吸烟过程也可以被调控或调节。

特别有利的是在控制单元包括具有不导电外管和导电内管的电池壳的实施方式中，其在充电头调控器、调控单元和烟弹调控器之间形成电气操作连接。因此，电池壳提供了电气连接，该电气连接反而使得相对复杂的线路连接变得不再必要。

此外，特别有利的是将充电头调控器、调控单元和/或烟弹调控器构造为印刷电路板结构，因为这能够特别有利地实现将电子香烟内的空间利用用于其控制和调节。

在根据本发明的电子香烟的另一优选实施方式中，至少一个传感器和/或至少一个微控制器和/或至少一个电子构件与至少一个印刷电路板构造为在印刷电路板结构中嵌入的、集成的电子构件，以便能够因此提供在每个印刷电路板结构内的杰出的功能密度。

考虑到所实现的、高度的模块化，有利的是，调控元件主体的在电子香烟之间构造的密配合构造成间隙配合，其中调控元件主体布置成仍能够略微移动，或者调控元件主体的与电子香烟构造的密配合构造成过渡配合，其中调控元件主体布置成能够以小的压力移动。在任何情况下，具有密配合的布置至少允许每个调控元件主体在电子香烟中尽可能精确的定位，并且在过渡配合的情况下还允许期望程度的可固定性。

进一步有利的实施方式使用以下附图结合本发明的详细描述强调。

根据本发明的电子香烟的特征在于其突出的模块化程度，一方面考虑到广泛的、可选的功能范围，另一方面因为模块化程度现在还可以在材料选择时选择烟草制品领域完全信赖的材料，例如木材、硬橡胶(由天然橡胶和硫磺制成的硬橡胶)和海泡石(Sepiolith)，所有这些材料都在烟管制造的工艺中广为人知。因此，使用这些材料可以与烟草产品一直以来成功宣传的价值建立更可靠的联系，即自由、自我实现、亲近自然、价值性、真实性等。

不含尼古丁的电子香烟也可以被证明是电子香烟的一种特别有趣的变体。再次应该指出的是，如鼻烟等危害较小的尼古丁输送方式相比，作为主要尼古丁输送方式的吸烟的全球流行可能表明，烟草香烟的吸烟体验不仅因其所含的尼古丁而得到增强，而且还因与吸烟相关的价值观、吸烟者向第三方和他们自我渲染的可能性、以及仪式的形成，正是这些方面，除了所含的尼古丁外，对烟草香烟的成功做出了重大贡献。因此，烟草香烟的潜在心理依赖性可能远高于其它形式的尼古丁输送方式。

根据目前的知识状况，吸烟者对尼古丁的生理依赖会在吸烟者在尼古丁排出后约两周戒断。然而，吸烟习惯对吸烟者的重要性以及尼古丁之外的吸烟体验的上述方面在这一时期之后仍然有效。因此，吸烟者在成功戒烟后可能会重新吸食香烟，例如，因为他们找不到适当的替代品来替代吸烟仪式或相关的自我渲染的机会。随后和重复使用烟草香烟与新的尼古丁依赖直接相关。

原则上，电子香烟提供了使用其产品的无尼古丁变体的可能性。然而，为了能够为吸烟者提供与尼古丁无关的所有吸烟体验的有效替代品，它们至少必须与多年来宣传的香烟价值观有可信的联系，并且必须有一个设计，一方面，实现这些联想，另一方面，为自我渲染和仪式化开启相关的可能性。毫无疑问，邀请吸烟者或戒烟者吸食这种不含尼古丁的电子香烟也是有益的，例如通过在待汽化的液体中使用姜辣素(这种物质使生姜变得清爽)，以模拟香烟烟雾在喉咙中划过的方式吸入蒸汽。

最后，应所述提到的是，不含尼古丁的电子香烟的变体，例如使用姜辣素，可能是通向产品的第一步，这种产品不仅危害较小，而且取决于要蒸发的液体和使用汽化技术，甚至对健康有益。这种不含尼古丁、可能促进健康的电子香烟也可能引起非吸烟者的兴趣，并显示出超越吸烟者和戒烟者目标受众的市场机会。在这里，也不能充分强调产品设计的重要性和策划的可能性。

事实上，电子香烟所基于的技术最终也代表了一种可能的药理活性物质的施用形式，也可能引起制药行业的兴趣，在此也应提及。

附图说明

下面借助附图示例性地解释本发明。相同的物体在图中通常具有相同的附图标记。在此指出，附图对本发明的主题不具有任何限制作用，而仅代表本发明思想的可能实施方式。

附图中纯粹示意性地：

图1示出了根据本发明的电子香烟的透视图；

图2a、2b、2c示出了根据本发明的具有中心Z轴的电子香烟的纵向剖视图，在定位电子香烟的各个元件时出于简化描述的目的使用在此以及部分地在附图中使用的术语“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“上端”、“下端”、“上侧”，“下侧”等；另外，示出了电子香烟的烟弹单元的放大纵向剖视图；

图3示出了电子香烟的调控元件主体的纵向剖视图，该调控元件主体构造成印刷电路板结构；

图4示出了电子香烟的调控元件主体的另一纵向剖视图，该调控元件主体构造为印刷电路板结构；

图5示出了根据本发明的电子香烟的分解图；

图6以调控单元为例示出了电子香烟的调控元件主体的剖视图，该调控单元构造为印刷电路板结构。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的电子香烟1的透视图，该香烟1包括烟弹单元2和控制单元3。作为本发明必要的特征，该电子香烟1在其整个长度上具有圆形横截面40。电子香烟1的纵向剖视图如图2a所示；在所述图2a中，电子香烟1具有Z轴，其在上端部具有箭头，以便在定位电子香烟的各个组分时使用在此以及部分地在附图中使用的术语“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“上端”、“下端”、“上侧”，“下侧”等进行简单描述。在本例中，根据本法明的电子香烟1从下往上包括烟弹单元2和可拆卸地布置在烟弹单元上的控制单元3，其中充电头4布置在电子香烟1背离烟弹单元2的一端上。充电头4具有多个电气接触面14、14a，电气接触面出于对电子香烟1进行充电和/或进行数据交换的目的与电子香烟1接触。充电头4包括调控元件主体5，其在这里构造为具有垂直于中心Z轴的主体直径6a的充电头调控器5a，其中主体直径6a选择成，使得充电头调控器5a与电子香烟1构造成密配合。通过这种类型的配置，充电头调控器5a可以实现尤其在主体直径6a方面最大可能的空间利用，充电头调控器朝向上或朝向下还配备有电气接触面14、14a、14b并且还具有侧面接触部15。在当前情况下，充电头调控器5a构造为印刷电路板结构17，其将在下文中并且尤其借助于图3描述。充电头4与电池单元10相关联，该电池单元在电池壳9中具有带有环绕的电池绝缘体13b的电池13a，该电池13a具有电气接触面14i，该电气接触面14i向上朝着充电头调控器5a、更准确的说朝着其下电气接触面14b，其中在这两个电气接触面14b、14i之间布置有连接的弹簧接触件16a。在本发明的本实施方式中，充电头4以密配合布置在封闭元件7中，该封闭元件通过连接结构8朝上封闭电子香烟1。作为连接结构8螺纹同例如卡口封闭件或锁扣元件一样是可以想到的，其中如果可以再次被移除，则也可以使用粘合技术，因为每种情况下目的是使电子香烟1具有模块化结构，必要时包括可以更换的部件。

充电头调控器5a经由侧面接触部15导电地与封闭元件7连接并且因此经由连接结构8与电池壳9的导电内管12a连接。导电内管12a在外侧被绝缘外管11包围。在下端，导电内管12a被封闭构件34和构造在其中作为调控单元5b的调控元件主体5封闭，该调控单元5b朝上具有接触面14f或14e，它们与电池13a的下接触面14c、14d处于连接中，其中弹簧接触件16b桥接接触面14c和14f。调控单元5b的调控元件主体5具有主体直径6b，该主体直径同样与电子香烟1构造成密配合，这里与封闭部件34构造成密配合。

调控单元5b在下端配备有多个接触销19，其与烟弹单元2的接触面14g电气操作连接。在这种情况下，调控单元5b以及充电头调控器5a有利地配置为印刷电路板结构17，稍后将进一步讨论。特别有利的是，借助于充电头4上的充电头调控器5a的接触面14、14a、14b或侧面接触部15形成经由电池壳9的导电内管12a直至调控单元5b或至烟弹单元2中的另外的调控元件主体5的电气操作连接，其中该另外的调控元件主体5在此构造为烟弹调控器5c。借助于这些电气操作连接，除了为电子香烟1充电之外，还可以经由充电头调控器5a、调控单元5b或烟弹调控器5c进行连续数据交换，这也可以包括开关命令，或者参数化数据或编程数据。在此，烟弹单元5c的调控元件主体5具有主体直径6c，其也与电子香烟1构造成密配合，此处与烟弹封闭件35构造成密配合。

在本发明的实施方式中，烟弹单元2包括储存器壳体36，其朝向上设置有烟弹封闭件35和布置在其中的烟弹调控器5c，并且填充有气溶胶前体组合物37；朝向下，带有烟嘴开口18的烟嘴端25封闭储存器壳体36。在烟弹调控器5c上，第一和第二连接线23a、23b向下布置，它们将加热元件24朝着烟嘴开口18保持在它们之间并为其供电。空气通道39布置在加热元件24以上并且雾化区20布置在其以下。

以密配合定位的调控元件主体5，即充电头调控器5a、调控单元5b和烟弹调控器5c，可以通过两种不同的方式固定在电子香烟1中。一种变型示出了充电头调控器5a，其与封闭元件7形成所谓的过渡配合，并且因此以这种方式固定，使得充电头调控器5a能够在其中仅以小的压力移动。结合调控单元5b示出了固定的另一变体，该调节单元通过间隙配合定位在封闭部件34中并且在其中通过压环21固定。烟弹调控器5c类似地定位或固定在烟弹封闭件35中，其中空气通道封闭件38以压环的方式具有固定作用。

在图2b中示出了用于将调控元件主体5固定在电子香烟中的实施例变型；在当前情况下，充电头调控器5a通过间隙配合定位在电池壳9的内管12a中，其中该充电头调控器5a以电气接触面14h支撑在导电内管12a的法兰12b上；此外，在该图2b中，调控单元5b与侧面接触部15形成与内管12a的过渡配合，并且烟弹调控器5c出于在烟弹封闭件35中定位和固定的目的也使用过渡配合。此外，图2b示出了烟弹单元2的实施方式，其中微型泵42和随后的加热芯片47向下布置在烟弹调控器5c上。微型泵42经由针43从储存器壳体36抽取气溶胶前体组合物37。图2c清楚放大地示出了这个烟弹单元2，其中可以看出该烟弹单元2包括两个部件组，其中一部件组可拆卸地布置在电子香烟1上并保持在那里，另一部件组作为消耗品使用后更换。在电子香烟1使用后保持在电子香烟1上的第一部件组包括具有烟弹调控器5c的烟弹封闭件35、微型泵42和被烟弹壳48和针43包围的加热芯片47；第二部件组主要包括插入烟弹壳48中的具有布置在其中的储存器50的储存器壳体36、气溶胶前体组合物37和烟嘴端25。电子香烟1使用后，仅将第二部件组作为一个单元进行更换，其中储存器50在插入到烟弹壳48中时借助针43刺穿，并且气溶胶前体组合物37通过针43可以由微型泵42吸取，以便随后经由进料器44转发到分配器45并且最终转发到加热芯片47中的分配器基板46。从空气通道39a流向雾化区20的空气在那里经由空气通道39b与由气溶胶前体组合物37产生的气溶胶一起提供给在烟嘴开口18处的消费者。

储存器50具有柔性护套，其在取出气溶胶前体组合物37时可以相应地收缩，使得气溶胶前体组合物37在针43的尖端可用，直到耗尽；为了使储存器壳体36内没有真空阻止气溶胶前体组合物37的进一步吸取，储存器壳体36具有开口49，空气可通过该开口置换已被取出的气溶胶前体组合物37的体积。微型泵42和加热芯片47例如可以由硅制成，此外可以一体成型。由于模块化程度高，本发明的电子香烟1在使用后只需更换填充满的储存器壳体36，由此也可以兼顾可持续性。

如上所述，充电头调控器5a、调控单元5b和烟弹调控器5c可以有利地构造为印刷电路板结构17，如图3所示。该印刷电路板结构17可以具有电子香烟1的下述一种或更多种功能，即空气量测量、气溶胶前体组合物37的余量测定、电池13a的充电状态确定、身份验证设备或通信装置(RFID、蓝牙)，必要时用于与智能手机或智能手表进行数据交换，其中上述功能列表不应被认为是详尽无遗的。

图3现在示出了印刷电路板结构17的示例性实施方式，其中具有在其上侧的电气接触面14h、14、14a或在其下侧的电气接触面14b。此处存在的印刷电路板结构17包括多个导体轨道或通孔27和多个集成结构，例如身份验证单元26、开关元件28、传感器30、微控制器29和电子构件33，它们布置在借助于绝缘填料32彼此绝缘地构造的印刷电路板33上。借助这样的电路板结构17可以用来描绘电子香烟的大量功能，还可以根据需要增减其它结构。在不脱离本发明的构思的情况下，还可以想到将其它功能集成在印刷电路板结构17中，这些功能在此未明确提及。

在本例中，图3以放大的剖视图公开了电子香烟1的印刷电路板结构17的一可能实施方式。在其最简单的形式中，印刷电路板结构17包括至少一个印刷电路板33，其配备有一个传感器30和/或一个或多个电子构件31和/或一个微控制器29。此处示出了基于嵌入式电子构件的示例性结构。晚些置于内部的构件29、30、31在这里所示的嵌入技术变体中借助焊接方法焊接到相应例如通过蚀刻结构化的铜层上并且在进一步的印刷电路板制造工艺中通过由绝缘填料或印刷电路板材料32(预浸料)制成的覆盖层所覆盖。在其上焊接构件的铜层可以是单独的箔，或者如图所示，是由至少一个绝缘体组成的准备好的两层或多层印刷电路板的组分，例如硬化的预浸料32和两个压制的铜层。根据结构和材料选择，例如覆盖层材料中的树脂在随后的印刷电路板压制过程中用于填充嵌入元件周围的自由空间。

其它可用的嵌入技术也可以处理未封装的有源电子组件，例如微控制器或ASIC，而无需额外的焊接工艺。在这些技术中，印刷电路板行业的标准工艺，例如微钻孔(HDI技术、微孔)和电镀用于后期置于内部的电子构件的构件接触。然而，无论选择何种嵌入式变体，嵌入式元件的基本结构在很大程度上保持不变。带有嵌入式元件的多层印刷电路板也可以通过3D打印/增材制造方法制造，例如在浆料/清漆的基础上进行干燥或用紫外线固化。

除了电子构件的嵌入，适用于大规模生产的印刷电路板技术的使用还能够使得使用标准加工方法对所得组件进行复杂的3D结构化同时具有高精度和低公差成为可能。在随后的印刷电路板工艺中可以非常容易地实现机械引导件和额外的外部接触元件。

具有嵌入式电子构件的多层印刷电路板的各个层面通过标准印刷电路板工艺中的镀通孔27(微孔、微通孔)相互连接，并确保紧凑组件的Z轴上的电气连接。

以这种方式构造的印刷电路板结构17与现有技术的区别不仅在于改进的小型化，而且在于更低的能量消耗和更低的功率损耗。在当前情况下，印刷电路板结构17包括多个彼此绝缘地布置的印刷电路板33，它们具有嵌入式元件，例如微控制器29、传感器30和电子构件31，它们在这里意在仅作为进一步的等同装备的实施方式的示例；通常，在此水平布置并因此垂直于Z轴布置的印刷电路板33由绝缘填料2间隔开，其中导体轨道或镀通孔27部分或完全地电气连接印刷电路板结构17。

图4示出了根据图3的印刷电路板结构17的实施方式，区别在于，该印刷电路板结构17还具有带有内置的传感器30的空腔41，该传感器在此构造为压力传感器30。调控单元5b和/或烟弹调控器5c特别有利地构造成这样的印刷电路板结构17，其中压力传感器30直接与空气管道39、39a或39b操作连接，也参见图2a、2b、2c、以便实现电子香烟1通电时通过吸嘴开口18进行抽吸。因此，压力传感器30可以作为嵌入式集成电子构件在印刷电路板结构17中构造。

图5以透视分解图示出了根据本发明的电子香烟1，基本上如图2b所示并且如上所述。在使用后待更换的储存器壳体36与由其包围的储存器50可插入烟弹48中。不同于图2b中的图示，具有烟弹调控器5c的烟弹壳48被插入封闭构件34中，该封闭构件34还包括调控单元5b。封闭构件34与电池壳9连接，该电池壳在上方被充电头调控器5a封闭。在当前情况下，储存器壳体36具有扁平部51，其与烟弹壳48一起能够形成空气管道39b(也参见图2b和2c)。

在图6中基于穿过调控单元5b的截面示出了本发明至关重要的电子香烟1的圆形横截面40，该调控单元被封闭构件34和电池壳9在该区域中包围；有利的是，当圆形横截面40在电子香烟1的整个长度范围上大小相同时，则其外观尽可能接近传统燃烧香烟。

附图标记列表

1 电子香烟

2 烟弹单元

3 控制单元

4 充电头

5 调控元件主体

5a 充电头调控器

5b 调控单元

5c 烟弹调控器

6a、6b、6c 主体直径

7 连接元件

8 连接结构(螺纹、卡口、锁扣)

9 电池壳

10 电池单元

11 9的外管，不导电

12a 9的内管，导电

12b 12a上的法兰

13a 电池

13b 电池绝缘体

14、14a、14b、14c、 电气接触面

14d、14e、14f、14g、

14h、14i、14j

15 侧面接触部

16a、16b 弹簧接触件

17 印刷电路板结构

18 烟嘴开口

19 接触销

20 雾化区

21 压环

23a、23b 第一和第二连接线

24 加热元件

25 烟嘴端

26 认证单元

27 通孔

28 开关元件

29 微控制器

30 传感器

31 电子构件

32 绝缘填料

33 印刷电路板

34 封闭构件

35 烟弹封闭件

36 储存器壳体

37 气溶胶前体组合物

38 空气通道封闭件

39、39a、39b 空气通道

40 1的横截面

41 17中的空腔

42 微型泵

43 针

44 进料器

45 分配器

46 分配器基板

47 加热芯片

48 烟弹壳

49 36中的开口

50 储存器

51 36上的用于39b的扁平部

Claims (15)

1.一种模块化电子香烟(1)，所述模块化电子香烟沿中心Z轴自下而上具有烟弹单元(2)和可拆卸地布置在所述烟弹单元上的控制单元(3)，其中电子香烟(1)下方以烟嘴端(25)封闭并且上方以充电头(4)封闭，其特征在于，所述电子香烟(1)在其整个长度范围上具有圆形横截面(40)并且包括具有垂直于中心Z轴的主体直径(6a、6b、6c)的第一和/或第二和/或第三调控元件主体(5)，其中相应的所述主体直径(6a、6b、6c)选择成，使得调控元件主体(5)与电子香烟(1)构造成密配合。

2.根据权利要求1所述的模块化电子香烟(1)，其特征在于，所述电子香烟(1)的圆形横截面(40)在其整个长度范围上大小相同。

3.根据权利要求1或2所述的模块化电子香烟(1)，其特征在于，所述第一调控元件主体(5)构造为调控单元(5b)，所述调控单元以密配合布置在烟弹单元(2)和控制单元(3)之间并且朝着所述烟弹单元(2)封闭控制单元(3)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的模块化电子香烟(1)，其特征在于，所述第二调控元件主体(5)构造为充电头调控器(5a)，所述充电头调控器以密配合布置在充电头(4)上，并且朝向上封闭所述电子香烟(1)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的模块化电子香烟(1)，其特征在于，所述第三调控元件主体(5)构造为烟弹调控器(5c)，所述烟弹调控器以密配合朝向上封闭所述烟弹单元(2)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的模块化电子香烟(1)，其特征在于，所述控制单元(3)包括电池壳(9)，所述电池壳具有不导电的外管(11)和导电的内管(12a)，所述内管在充电头调控器(5a)、调控单元(5b)和烟弹调控器(5c)之间构造电气操作连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的模块化电子香烟(1)，其特征在于，所述充电头调控器(5a)和/或所述调控单元(5b)和/或所述烟弹调控器(5c)构造成印刷电路板结构(17)。

8.根据权利要求7所述的模块化电子香烟(1)，其特征在于，所述印刷电路板结构(17)包括至少一个借助绝缘填料(32)绝缘的印刷电路板(33)，其中所述至少一个印刷电路板(33)横向于Z轴定向。

9.根据权利要求8所述的模块化电子香烟(1)，其特征在于，所述至少一个印刷电路板(33)具有至少一个传感器(30)和/或至少一个微控制器(29)和/或至少一个电子构件(31)，它们在所述至少一个印刷电路板(33)上和/或通过导体轨道和/或通过通孔(27)与多个电气接触部(14、14a-14i)，或与侧面接触部(15)电气操作连接。

10.根据权利要求9所述的模块化电子香烟(1)，其特征在于，所述至少一个传感器(30)和/或所述至少一个微控制器(29)和/或所述至少一个电子构件(31)与所述至少一个印刷电路板(33)构造为在印刷电路板结构(17)中嵌入的集成电子构件。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的模块化电子香烟(1)，其特征在于，所述印刷电路板结构(17)包括认证装置(26)。

12.根据权利要求7至10中任一项所述的模块化电子香烟(1)，其特征在于，所述印刷电路板结构(17)包括开关元件(28)。

13.根据权利要求9或10中任一项所述的模块化电子香烟(1)，其特征在于，所述印刷电路板结构(17)具有空腔(41)，在所述空腔中布置构造成压力传感器的所述传感器(30)。

14.根据权利要求1至14中任一项所述的模块化电子香烟(1)，其特征在于，所述调控元件主体(5)的与所述电子香烟(1)构造的密配合构造成间隙配合，其中所述调控元件主体(5)布置成仍然能够略微移动。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的模块化电子香烟(1)，其特征在于，所述调控元件主体(5)的与所述电子香烟(1)构造的密配合构造成过渡配合，其中所述调控元件主体(5)布置为能够以小的压力移动。

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