CN219330724U - 蒸发器 - Google Patents

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J·金
E·利昂迪盖
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A·J·斯特拉顿
A·他韦尔
N·韦斯特利
J·P·韦斯特利
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Abstract

本申请公开了一种蒸发器,其包括:贮器,所述贮器被配置成包含液体可蒸发材料,所述贮器至少部分地由至少一个壁限定,所述贮器包括储存室和溢流体积;在所述溢流体积内设置的收集器,所述收集器形成有溢流通道,多个收缩点沿着所述溢流通道的长度形成;和微流体闸门,用于控制所述储存室与所述溢流体积之间的液体可蒸发材料的流。

Description

蒸发器
本申请是2019年10月17日递交的中国实用新型专利申请No.202120392208.8的分案申请,后者是2019年10月17日递交的中国实用新型专利申请No.201921746466.0的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年10月14日提交的、名称为"CARTRIDGE FOR A VAPORIZERDEVICE"的美国临时申请号62/915,005,于2019年2月28日提交的、名称为"CARTRIDGE FORA VAPORIZER DEVICE"的美国临时申请号62/812,161,于2018年10月17日提交的、名称为"WICK FEED AND HEATING ELEMENTS IN A VAPORIZER DEVICE"的美国临时申请号62/747,099,于2019年2月28日提交的、名称为"RESERVOIR OVERFLOW CONTROL WITH CONSTRICTIONPOINTS"的美国临时申请号62/812,148,于2018年10月17日提交的、名称为"RESERVOIROVERFLOW CONTROL"的美国临时申请号62/747,055,于2018年10月17日提交的、名称为"VAPORIZER CONDENSATE COLLECTION AND RECYCLING"的美国临时申请号62/747,130,和于2019年10月15日提交的、名称为"HEATING ELEMENT"的美国临时申请号16/653,455的这些优先权,它们每个全文结合在此引作为参考。
技术领域
所公开的主题总体上涉及用于蒸发器的料盒的特征,并且在一些示例中涉及液体可蒸发材料的泄漏的管理、料盒内和料盒附近的气流的控制、可蒸发材料的加热以导致气雾的形成、和/或料盒和其可以可分离地连接到的装置的其它组装特征。
背景技术
蒸发器装置,其在本文中通常被称为蒸发器,包括将可蒸发材料(例如,液体、植物材料、一些其它固体、蜡等)加热到足以将一种或多种组分从可蒸发材料释放成可由蒸发器的使用者吸入的形式(例如,气体、气雾等)的温度的装置。一些蒸发器,例如其中从可蒸发材料释放的组分中的至少一种是尼古丁的那些蒸发器,可用作易燃香烟的吸烟替代品。
实用新型内容
为了概括的目的,在此描述了某些方面、优点和新颖特征。应当理解,根据任何一个特定实施例,并非所有这些优点都可以实现。因此,所公开的主题可以以实现或优化一个优点或一组优点而不实现如本文所教导或建议的所有优点的方式来体现或执行。除了基于当前公开内容和本领域技术人员将理解的内容是不可行的之外,本文描述的各种特征和项目可以结合在一起或可分离。
在一个方面,一种蒸发器包括构造成容纳液体可蒸发材料的贮器。所述贮器至少部分地由至少一个壁限定,并且所述贮器包括储存室和溢流体积。蒸发器还包括设置在溢流体积中的收集器。收集器包括毛细结构,该毛细结构构造成保持一定体积的液体可蒸发材料与储存室流体接触。毛细结构包括微流体特征,该微流体特征被配置为防止在收集器的填充和排空期间空气和液体彼此旁经/旁路。
在可以包括在前述方面的蒸发器中的相关方面中,用于控制液体可蒸发材料在储存室和蒸发器中的相邻溢流体积之间的流的微流体闸门(gate)包括连接储存室和收集器的多个开口、和多个开口之间的缩聚点。多个开口包括第一通道和第二通道。第一通道具有比第二通道更高的毛细驱动(capillary drive)。可选地,微流体闸门可包括在储存室和收集器之间的孔口的边沿,孔口的边沿在面对储存室的第一侧上比在面对收集器的第二更圆角的侧上更平坦。
在可以与其他方面结合的另一个相关方面中,构造成用于插入蒸发器料盒中的收集器包括毛细结构,该毛细结构构造成保持一定体积的液体可蒸发材料与蒸发器料盒的储存室流体接触。毛细结构包括微流体特征,该微流体特征被配置为防止在收集器的填充和排空期间空气和液体彼此旁经/旁路。
在可选的变型中,以下特征中的一个或多个也可以被包括在任何可行的组合中。例如,可以包括主通道以在储存室和雾化器之间提供流体连接,该雾化器被配置为将液体可蒸发材料转换成气相状态。主通道可以穿过收集器的结构形成。
主通道可包括第一通道,该第一通道构造成允许液体可蒸发材料从储存室流向雾化器中的芯吸元件。所述第一通道可具有横截面形状,所述横截面形状具有至少一个不规则形状,所述横截面形状构造成允许所述第一通道中的液体绕过阻塞所述第一通道的其余部分的气泡。横截面形状可以类似于十字形。毛细结构可以包括包含微流体特征的次通道,并且微流体特征可以被配置为允许液体可蒸发材料沿着一段长度的次通道流动,仅在所述一段长度中,弯液面完全覆盖次通道的横截面面积。横截面面积可以足够小,以使得对于形成次通道的壁的材料和液体可蒸发材料的成分而言,液体可蒸发材料优先在次通道的整个周边周围润湿次通道。
储存室和收集器可被构造成维持收集器中的液体可蒸发材料的连续柱与储存室中的液体可蒸发材料接触,使得储存室中的压力相对于环境压力降低导致收集器中的液体可蒸发材料的连续柱至少部分地被提吸回到储存室中。次通道可包括多个间隔开的收缩点,所述收缩点的横截面面积小于次通道在收缩点之间的部分。收缩点可具有沿着次通道朝向储存室定向的较平坦表面和沿着次通道远离储存室定向的较圆角的表面。
微流体闸门可以位于收集器和储存室之间。微流体闸门可包括在储存室和收集器之间的孔口的边沿,孔口的边沿在面对储存室的第一侧上比在面对收集器的第二更圆角的侧上更平坦。所述微流体闸门可包括连接所述储存室和所述收集器的多个开口以及在所述多个开口之间的缩聚点。多个开口可以包括第一通道和第二通道,其中第一通道具有比第二通道更高的毛细驱动。由于第一通道中较高的毛细驱动,到达缩聚点的气液可蒸发材料弯液面可被引导至第二通道,从而形成气泡以逸出进入储存室中的液体可蒸发材料。
液体可蒸发材料可包括丙二醇和植物甘油/蔬菜甘油中的一种或多种。
收集器可包括主通道,该主通道在贮器和雾化器之间提供流体连接,该雾化器构造成将液体可蒸发材料转化为气相状态,其中主通道穿过收集器的结构形成。在可选的变型中,毛细结构可以包括具有微流体特征的辅助通道,并且微流体特征可以被构造成允许液体可蒸发材料沿着一段长度的次通道移动,仅在所述一段长度中,弯液面完全覆盖次通的横截面面积。次通道的横截面面积可以足够小,以使得对于形成次通道的壁的材料和液体可蒸发材料的成分而言,液体可蒸发材料优先在次通道的整个周边周围润湿次通道。储存室和收集器可被构造成保持收集器中的液体可蒸发材料的连续柱与储存室中的液体可蒸发材料接触,使得储存室中的压力相对于环境压力的减小导致连续收集器中的液体可蒸发材料的连续柱被至少部分地提吸回到储存室中。次通道可包括多个间隔开的收缩点,收缩点的横截面面积小于次通道在收缩点之间的部分。收缩点可具有沿着次通道朝向储存室定向的较平坦表面和沿着次通道远离储存室定向的较圆角的表面。
在又一个相关的方面,一种蒸发器料盒包括:料盒壳体,设置在料盒壳体内并构造成容纳液体可蒸发材料的储存室,构造成允许空气进入料盒壳体内的内部气流路径的入口,配置成将至少一些液体可蒸发材料转变成可吸入状态的雾化器,如上方面所述的收集器。
在可选的变型中,这种蒸发器料盒可包括如本文所述的一个或多个特征,诸如例如位于内部气流路径内并与贮器流体连通的芯吸元件。芯吸元件可被构造成在毛细作用下从储存室抽出液体可蒸发材料。可以定位加热元件,以引起芯吸元件的加热,从而导致从储存室抽出的至少一些液体可蒸发材料转变成气态。可吸入状态可包括通过将至少一些液体可蒸发材料从气态冷凝而形成的气雾。料盒壳体可包括整体式中空结构,该中空结构具有第一开口端和与第一端相对的第二端。收集器可以可插入地接收在整体式中空结构的第一端内。
在另一个相关联的方面中,提供了一种用于可与蒸发器装置一起使用的料盒的贮器。在一个实施例中,贮器包括用于储存可蒸发材料的储存室(例如,贮器),以及可与储存室分离并经由通向溢流体积中的通道的通气部与储存室连通的溢流体积。
溢流体积中的通道可通向连接到环境空气的端口。储存室或贮器还可以包括第一芯吸部供给部和可选的第二芯吸部供给部,它们分别以穿过置在料盒内的收集器的第一腔和第二腔的形式实现。收集器可以包括一个或多个支撑结构,所述支撑结构形成溢流体积中的通道。第一和第二腔可以控制可蒸发材料朝向被构造成容纳芯吸元件的芯吸部壳体的流。
位于芯吸部壳体内的芯吸元件或芯吸元件壳体可被构造成吸收通过第一和第二芯吸部供给部行进的可蒸发材料,使得在与雾化器的热相互作用中,被吸收在芯吸元件内的可蒸发材料被转换成蒸气或气雾中的至少一种,并流过穿过收集器和储存腔室形成的出口通道结构以到达嘴件内的开口。嘴件可以形成在储存室附近。
收集器可以具有第一端和第二端。第一端可连接到嘴件中的开口,与第一端相反的第二端可构造成容纳芯吸部或芯吸元件。根据某些实施例的芯吸部壳体可包括一组从第二端向外突出以至少部分地接收芯吸元件的叉,以及一个或多个定位在第一或第二芯吸部供给部附近并从收集器的第二端延伸以压缩芯吸元件的压缩肋。
在示例性实施例中,可提供通气部以保持料盒的储存室中的平衡压力状态,并防止储存室中的压力增加到将导致可蒸发材料淹没/涌出芯吸部壳体的点。平衡压力状态可通过在通气部的开口处建立液封来维持,通气部定位在储存室与料盒中的溢流体积中的通路连通的点处。通过针对将在通至溢流体积中的通道的通气部的一部分出形成的可蒸发材料弯液面维持足够的毛细压力,在通气部处建立并保持液体密封。
可蒸发材料弯液面的毛细压力可通过例如形成主通道和次通道的通气结构来控制,主通道和次通道有效地构造了流体阀以控制主通道或次通道中的至少一个处的缩聚点。根据实施方式,主通道和次通道可具有缩窄几何形状,使得随着弯液面继续后退,主通道的毛细驱动以比次通道的毛细驱动更大的速率减小。主通道和次通道的毛细驱动的逐渐减小降低了在储存室中保持的部分顶部空间真空。
在另一个相关方面中,由于主通道和次通道的毛细驱动相对于彼此逐渐减小,主通道的排放压力下降到次通道的排放压力以下。当主通道的排放压力改变时,主通道中的弯液面继续排放,而次通道中的弯液面保持静止。涉及主通道的后退接触角的排出压力可能下降到涉及次通道的前进接触角的溢流压力以下,从而导致主通道和次通道填充有可蒸发材料。
因此,响应于储存室内的增大的压力状态,可蒸发材料通过通气部流入收集器的通道(即,溢流体积),其中通气部被构造成在缩聚点处保持液封,期望地,在所有时间都保持液封。在某些实施例中,所述通气部经构造以促进开口处的液封,可蒸发材料从所述开口处在贮器的储存室与溢流体积中的收集器的通路之间流动。
在另一个相关的方面中,一个或多个芯吸部供给部通道可被实施以控制可蒸发材料朝向芯吸部的直接流。第一芯吸部供给部通道可以穿过位于溢流体积中的收集器且独立于独立于上述控制阀的主通道和次通道地被形成。收集器可以包括形成第一通道或附加的芯吸部供给部通道的支撑结构。芯吸部可以定位在芯吸部壳体中,使得芯吸部构造成吸收通过第一通道行进的可蒸发材料。根据实施方式,第一通道可具有十字形横截面或具有部分分隔壁。第一通道的形状可以提供一个或多个非主要子通道以及一个或多个主要子通道,所述一个或多个主要子通道与非主要子通道相比直径更大。
根据实施方式,当主要子通道或非主要子通道受到限制或堵塞(例如,由于气泡形成)时,可蒸发材料可通过替代的子通道或主通道行进。在十字形芯吸部供给部中,主子通道可延伸穿过十字形芯吸部供给部的中心。当由于在主子通道的一部分中形成气泡而限制主子通道时,可蒸发材料流过至少一个非主子通道。
在一些实施例中,收集器可具有第一端和第二端,第一端面向储存室,第二端背离储存室并构造成包括芯吸部壳体。第二芯吸部供给部可以以第二通道的形式实现,以允许存储在储存室中的可蒸发材料在可蒸发材料流经第一芯吸部供给部的同时流向芯吸部。第二芯吸部供给部可具有十字形截面。
根据一个或多个方面,一种用于可与蒸发器装置一起使用的料盒的贮器可包括构造成容纳可蒸发材料的储存室。该贮器可以与雾化器处于操作关系,该雾化器被构造成将可蒸发材料从液相转化成蒸气相或气雾相,以便由蒸发器装置的使用者吸入。料盒也可以包括溢流体积,用于例如当一个或多个因素使储存室中的可蒸发材料进入料盒中的溢流体积时,保持可蒸发材料的至少一些部分。
一个或多个因素可包括料盒暴露于不同于早期的环境压力状态的压力状态(例如,通过从第一压力状态变为第二压力状态)。在一些方面,溢流体积可包括连接到通向料盒外部(即,通向环境空气)的开口或空气控制端口的通道。溢流体积中的通道也可以与贮器室连通,使得通道可以用作通气部以允许贮器室中的压力均衡。响应料盒周围环境中的负压事件,可蒸发材料可从储存室被抽吸到雾化器并转化为蒸气相或气雾相,从而减少了保留在贮器的储存室中的可蒸发材料的体积。
储存室可以通过储存室和溢流体积之间的一个或多个开口联接到溢流体积,例如,使得一个或多个开口通向穿过溢流体积的一个或多个通道。通过通向一个或多个通道的流体通气部的毛细特性或通道本身的毛细特性,可以控制可蒸发材料经由开口进入通道的流。此外,可蒸发材料进入一个或多个通道的流可以是可逆的,从而允许可蒸发材料从溢流体积转移回到储存室中。
在至少一个实施例中,可蒸发材料的流可响应于压力状态的变化而反向(例如,当料盒中的第二压力状态回复到第一压力状态时)。第二压力状态可与负压事件相关联。负压事件可以是环境压力相对于保持在贮器室或料盒的其它部分中的一个或多个体积的空气的压力下降的结果。替代地,负压事件可由由于在料盒的一个或多个外表面上的机械压力而引起的料盒的内部体积的压缩产生。
加热元件可包括加热部和至少两个腿。加热部可以包括至少两个彼此间隔开的耙翼(tine)。加热部可以被预成型以限定被配置成容纳芯吸元件的内部体积,使得加热部将芯吸元件的至少一部分固定到加热元件。加热部可以被配置成接触芯吸元件的至少两个分离的表面。所述至少两个腿可以连接到所述至少两个耙翼上,并与所述加热部间隔开。所述至少两个腿可以被配置为与电源电连通。电力被配置成从电源供应到加热部以产生热量,从而蒸发存储在芯吸元件内的可蒸发材料。
在一些实施方式中,所述至少两个腿包括四个腿。在一些实施方式中,加热部被配置为接触芯吸元件的至少三个分离的表面。
在一些实施方式中,所述至少两个耙翼包括第一侧耙翼部分、与所述第一侧耙翼部分相对的第二侧耙翼部分和连接所述第一侧耙翼部分和所述第二侧耙翼部分的平台耙翼部分。平台耙翼部分可以定位成大致垂直于第一侧耙翼部分和第二侧耙翼部分的一部分。第一侧耙翼部分、第二侧耙翼部分和平台耙翼部分限定了内部体积,芯吸元件定位在该内部体积中。在一些实施方式中,所述至少两个腿部通过桥接件定位成远离所述加热部。
在一些实施方式中,所述至少两个腿中的每一个包括定位在所述至少两个腿中的每一个的端部处的料盒触头。料盒触头可与电源电连通。料盒触头可以是倾角的并且远离加热部延伸。
在一些实施方式中,所述至少两个耙翼包括第一对耙翼和第二对耙翼。在一些实施方式中,第一对耙翼的耙翼彼此均匀地间隔开。在一些实施方式中,第一对耙翼的耙翼以一宽度间隔开。在一些实施方式中,加热元件的邻近平台耙翼部分的内部区域处的宽度大于加热元件的邻近第一侧耙翼部分的与内部区域相对的外边缘的外部区域处的宽度。在一些实施方式中,蒸发器装置被构造成测量加热元件在四个腿中的每个腿处的电阻,以控制加热元件的温度。在一些实施方式中,加热元件包括热屏障,该热屏障构造成将加热部与蒸发器装置的本体隔离。在一些实施方式中,所述蒸发器装置还包括热屏障,所述热屏障构造成围绕所述加热元件的至少一部分并且将所述加热部与芯吸部壳体的本体隔离,所述芯吸部壳体构造成围绕所述芯吸元件和所述加热元件的至少一部分。
在一些实施方式中,加热部折叠在加热部和至少两个腿之间以将加热部与至少两个腿隔离。在一些实施方式中,所述加热部还包括至少一个从所述至少两个耙翼的一侧延伸的突出部,以允许所述芯吸元件更容易地进入所述加热部的内部体积。在一些实施方式中,所述至少一个突出部以一定角度远离内部体积延伸。
在一些实施方式中,所述至少两个腿包括毛细特征。毛细特征可以引起毛细压力的突然变化,从而防止可蒸发材料流动超过毛细特征。在一些实施方式中,毛细特征包括在至少两个腿部中的一个或多个弯折部。在一些实施方式中,所述至少两个腿以一定角度朝向所述加热部的内部体积延伸,所述成角度的至少两个腿限定所述毛细特征。
在一些实施方式中,蒸发器装置包括容纳可蒸发材料的贮器、与贮器流体连通的芯吸元件、以及加热元件。加热元件包括加热部和至少两个腿。加热部可以包括至少两个彼此间隔开的耙翼。加热部可以被预成型以限定被配置成容纳芯吸元件的内部体积,使得加热部将芯吸元件的至少一部分固定到加热元件。加热部可以被配置成接触芯吸元件的至少两个分离的表面。至少两个腿部可联接到所述至少两个耙翼并且与所述加热部间隔开。所述至少两个腿可以被配置为与电源电连通。电力被配置成从电源供应到加热部以产生热量,从而蒸发存储在芯吸元件内的可蒸发材料。
一种形成用于蒸发器装置的雾化器组件的方法,可包括将芯吸元件固定到加热元件的内部体积。加热元件可包括加热部,该加热部包括至少两个彼此间隔开的耙翼和至少两个与加热部间隔开的腿。腿可构造成与该蒸发器装置的电源电连通。加热部被配置成接触芯吸元件的至少两个表面。该方法还可包括将加热元件连接到芯吸部壳体上,该芯吸部壳体被构造成围绕芯吸元件和加热元件的至少一部分。固定还可以包括将芯吸元件滑入加热元件的内部体积中。
在一些实施方式中,一种蒸发器装置包括:加热部,所述加热部包括一体地形成且彼此间隔开的一个或多个加热器迹线,所述一个或多个加热器迹线被构造成接触所述蒸发器装置的芯吸元件的至少一部分;连接部,所述连接部被构造成从电源接收电力并将所述电力引导至所述加热部;以及镀覆层,所述镀覆层具有与所述加热部的材料不同的镀覆材料。镀覆层可以被构造成减小加热元件和电源之间的接触电阻,从而将加热元件的加热局部化到加热部。
在本实用新型的某些方面,与沿着一些蒸发器装置的一个或多个内部通道和出口(例如,沿着嘴件)收集冷凝物相关的挑战可通过包括本文所述的一个或多个特征或本领域普通技术人员所理解的相当/等同方法来解决。本实用新型的各方面涉及用于在蒸发器装置中捕获可蒸发材料冷凝物的系统和方法。
在一些变型中,一个或多个以下特征可以可选地包括在任何可行的组合中。
当前主题的各方面涉及一种用于蒸发器装置的料盒。该料盒可以包括贮器,该贮器包括由贮器隔障限定的贮器室。该贮器可以被构造成在贮器室中容纳可蒸发材料。该料盒可以包括与贮器连通的蒸发室,并且可以包括芯吸元件,该芯吸元件被构造成将可蒸发材料从贮器室提吸到蒸发室以由加热元件蒸发。该料盒可以包括延伸穿过蒸发室的气流通道。该料盒可以包括至少一个邻近气流通道的毛细通道。所述至少一个毛细通道的每个毛细通道可以被构造成接收流体并且通过毛细作用将流体从第一位置引导到第二位置。
在与本实用新型一致的一个方面,至少一个毛细通道的每个毛细通道在尺寸上缩窄。在尺寸上缩窄可以导致通过至少一个毛细通道的每个毛细通道的毛细驱动的增加。所述至少一个毛细通道的每个毛细通道可以由限定在一对壁之间的凹槽形成。所述至少一个毛细通道可以与芯吸部流体连通。第一位置可以邻近气流通道的端部和嘴件。所述至少一个毛细通道可以收集流体冷凝物。
在相关方面,蒸发器装置可包括蒸发器本体,该蒸发器本体包括构造成加热可蒸发材料的加热元件。该蒸发器装置可包括一构造成可释放地连接于蒸发器本体的料盒。该料盒可以包括贮器,该贮器包括由贮器隔障限定的贮器室。该贮器可以被构造成在贮器室中容纳可蒸发材料。该料盒可以包括与贮器连通的蒸发室,并且可以包括芯吸元件,该芯吸元件被构造成将可蒸发材料从贮器室提吸到蒸发室以由加热元件蒸发。该料盒可以包括延伸穿过蒸发室的气流通道。该料盒可以包括至少一个邻近气流通道的毛细通道。所述至少一个毛细通道的每个毛细通道可以被构造成接收流体并且通过毛细作用将流体从第一位置引导到第二位置。
至少一个毛细通道的每个毛细通道可以在尺寸上缩窄。在尺寸上缩窄可以导致通过至少一个毛细通道的每个毛细通道的毛细驱动的增加。所述至少一个毛细通道的每个毛细通道可以由限定在一对壁之间的凹槽形成。所述至少一个毛细通道可以与芯吸部流体连通。第一位置可以邻近气流通道的端部和嘴件。所述至少一个毛细通道可以收集流体冷凝物。
在相关方面,蒸发装置的料盒的方法可以包括在料盒的至少一个毛细通道的第一毛细通道中收集冷凝物。所述至少一个毛细通道中的每一个可以被构造成接收流体并且通过毛细作用将流体从第一位置引导向第二位置。该料盒可以包括贮器,该贮器包括由贮器隔障限定的贮器室。该贮器可以被构造成在贮器室中容纳可蒸发材料。该料盒可以包括与贮器连通的蒸发室,并且可以包括芯吸元件,该芯吸元件被构造成将可蒸发材料从贮器室提吸到蒸发室以由加热元件蒸发。该料盒可以包括延伸穿过蒸发室的气流通道。所述至少一个毛细通道可以与气流通道相邻。该方法可以包括将收集的冷凝物引向蒸发室并沿着第一毛细通道引导。
该方法可包括在蒸发室处蒸发所收集的冷凝物。第一毛细通道在尺寸上缩窄。所述至少一个毛细通道的每个毛细通道可以由限定在一对壁之间的凹槽形成。所述至少一个毛细通道可以与芯吸部流体连通。第一位置可以邻近气流通道的端部和嘴件。
根据本申请的一个方面,提供了一种蒸发器,包括:
贮器,其配置成包含液体可蒸发材料,所述贮器至少部分地由至少一个壁限定,所述贮器包含储存室和溢流体积;和
在所述溢流体积内设置的收集器,所述收集器包含毛细结构,所述毛细结构配置成将一体积的液体可蒸发材料保持与所述储存室流体接触,所述毛细结构包含微流体特征,所述微流体特征配置成防止空气和液体在填充和清空所述收集器的过程中彼此旁经。
可选地,蒸发器还包括主通道,所述主通道提供所述储存室与雾化器之间的流体连接,所述雾化器配置成将所述液体可蒸发材料转变至气相状态。
可选地,所述主通道通过所述收集器的结构被形成。
可选地,所述主通道包括第一通道,所述第一通道配置成允许所述液体可蒸发材料从所述储存室朝向所述雾化器内的芯吸元件流动,所述第一通道包括具有至少一个非规则性的横截面形状,其配置成允许所述第一通道内的流体旁经阻挡所述第一通道的其余部分的气泡。可选地,所述横截面形状类似十字形。
可选地,所述毛细结构包括次通道,所述次通道包含微流体特征,并且其中,所述微流体特征配置成允许所述液体可蒸发材料沿着一段长度的所述次通道移动,仅在该段长度中,弯液面完全覆盖所述次通道的横截面面积。
可选地,所述横截面面积是足够小,使得针对用于形成所述次通道壁的材料以及所述液体可蒸发材料的成分,所述液体可蒸发材料优先围绕所述次通道的整个周边湿润所述次通道。
可选地,所述储存室和所述收集器配置成将所述收集器内的连续柱的液体可蒸发材料维持与所述储存室内的液体可蒸发材料接触,以使得在所述储存室内相对于环境压力的压降造成所述收集器内的连续柱的液体可蒸发材料被至少部分地提吸回到所述储存室内。
可选地,所述次通道包括多个间隔开的收缩点,所述收缩点具有与所述收缩点之间的次通道的部分更小的横截面面积。
可选地,所述收缩点具有沿着所述次通道朝向所述储存舱室定向的较平坦的表面以及沿着所述次通道离开所述储存舱室定向的较圆角的表面。
可选地,蒸发器还包括位于所述收集器与所述储存舱室之间的微流体闸门,所述微流体闸门包含位于所述储存室与所述收集器之间的孔口的边沿,其在面向所述储存舱室的第一侧上比面向所述收集器的更加圆角的第二侧更平坦。
可选地,所述微流体闸门包括将所述储存室与所述收集器相连的多个开口以及位于所述多个开口之间的缩聚点,所述多个开口包括第一通道和第二通道,其中,所述第一通道比所述第二通道具有更高的毛细驱动。
可选地,到达所述缩聚点的空气-液体可蒸发材料弯液面由于所述第一通道中的较高的毛细驱动被引导至所述第二通道,以使得气泡被形成,从而逸出到所述储存室内的液体可蒸发材料中。
可选地,所述液体可蒸发材料包括丙二醇和蔬菜甘油中的一种或多种。根据本申请的另一个方面,提供了一种用于控制蒸发器中的储存室与相邻的溢流体积之间的液体可蒸发材料的流的微流体闸门,所述微流体闸门包括:
将所述储存室和所述收集器相连的多个开口,所述多个开口包括第一通道和第二通道,其中,所述第一通道具有比所述第二通道更高的毛细驱动;和
位于所述多个开口之间的缩聚点。
可选地,所述微流体闸门包括位于所述储存室与所述收集器之间的孔口的边沿,其在面向所述储存舱室的第一侧上比面向所述收集器的更加圆角的第二侧更平坦。
根据本申请的另一个方面,提供了一种配置成插入蒸发器料盒中的收集器,所述收集器包括:
毛细结构,所述毛细结构配置成将一体积的液体可蒸发材料保持与所述蒸发器料盒的储存室流体接触,所述毛细结构包括微流体特征,所述微流体特征配置成防止空气和液体在填充和清空所述收集器的过程中彼此旁经。
可选地,收集器还包括前述的微流体闸门。
可选地,收集器还包括主通道,所述主通道提供所述贮器与雾化器之间的流体连接,所述雾化器配置成将所述液体可蒸发材料转变成气相状态,其中,所述主通道通过所述收集器的结构被形成。
可选地,所述毛细结构包括次通道,所述次通道包括微流体特征,并且其中,所述微流体特征配置成允许所述液体可蒸发材料沿着一段长度的所述次通道移动,仅在该段长度中,弯液面完全覆盖所述次通道的横截面面积。
可选地,所述横截面面积是足够小,使得针对用于形成所述次通道壁的材料以及所述液体可蒸发材料的成分,所述液体可蒸发材料优先围绕所述次通道的整个周边湿润所述次通道。
可选地,所述储存室和所述收集器配置成将所述收集器内的连续柱的液体可蒸发材料维持与所述储存室内的液体可蒸发材料接触,以使得在所述储存室内相对于环境压力的压降造成所述收集器内的连续柱的液体可蒸发材料被至少部分地提吸回到所述储存室内。
可选地,所述次通道包括多个间隔开的收缩点,所述收缩点具有与所述收缩点之间的次通道的部分相比更小的横截面面积。
可选地,所述收缩点具有沿着所述次通道朝向所述储存舱室定向的较平坦的表面以及沿着所述次通道离开所述储存舱室定向的较圆角的表面。
根据本申请的另一个方面,提供了一种蒸发器料盒,包括:
料盒壳体;
储存室,所述储存室在所述料盒壳体内设置并配置成包含液体可蒸发材料;
入口,所述入口配置成允许空气进入所述料盒壳体内的内部气流路径;雾化器,所述雾化器配置成使得所述液体可蒸发材料的至少一些转变成可吸入状态;和
根据前述的收集器。
可选地,所述雾化器包括:
芯吸元件,所述芯吸元件位于所述内部气流路径中并与所述贮器流体连通,所述芯吸元件配置成在毛细作用下将所述液体可蒸发材料从所述储存室提吸;和
加热元件,所述加热元件定位成使得所述芯吸元件加热,以造成从所述储存室提吸的液体可蒸发材料的至少一些转变成气体状态。
可选地,所述可吸入状态包括由来自所述气体状态的至少一些液体可蒸发材料的冷凝而形成的气雾。
可选地,所述料盒壳体包括整体的中空结构,其具有开放的第一端部以及与所述第一端部相反的第二端部。
可选地,所述收集器可插入地接收在所述整体的中空结构的第一端部中。
根据本申请的另一个方面,还提供了一种蒸发器,包括蒸发器本体和根据前述的蒸发器料盒,其中,所述蒸发器本体和所述蒸发器料盒能够彼此分离地附接,以形成所述蒸发器。
可选地,所述加热元件包括:
加热部,所述加热部包括彼此间隔开的至少两个耙翼,所述加热部被预成形以限定内体积,所述内体积配置成接收芯吸元件使得加热部将芯吸元件的至少一部分固定到加热元件,所述加热部配置成接触芯吸元件的至少两个分开的表面;以及
至少两个腿,所述至少两个腿联接到所述至少两个耙翼并与所述加热部间隔开,所述至少两个腿配置成与电源电连通,
其中,电力配置成从电源被供应到加热部以生成热,从而使芯吸元件内存储的可蒸发材料蒸发。
可选地,所述至少两个腿包括四个腿。
可选地,所述加热部配置成接触芯吸元件的至少三个分开的表面。
可选地,所述至少两个耙翼包括:
第一侧耙翼部;
与第一侧耙翼部相对的第二侧耙翼部;以及
使第一侧耙翼部与第二侧耙翼部连接的平台耙翼部,所述平台耙翼部大致垂直于第一侧耙翼部和第二侧耙翼部的一部分定位,其中,第一侧耙翼部、第二侧耙翼部和平台耙翼部限定所述内体积,芯吸元件被定位在所述内体积中。
可选地,所述至少两个腿通过桥接部远离加热部定位。
可选地,所述至少两个腿中的每个包括定位在所述至少两个腿中的每个的端部处的料盒触头,所述料盒触头配置成与电源电连通,所述料盒触头被斜角设置并延伸远离加热部。
可选地,所述至少两个耙翼包括第一对耙翼和第二对耙翼。
可选地,所述第一对耙翼中的耙翼彼此均匀地隔开。
可选地,所述第一对耙翼中的耙翼以一宽度间隔开。
可选地,所述加热元件的内区域处的宽度大于所述加热元件的外区域处的宽度,所述内区域邻近所述平台耙翼部,所述外区域邻近第一侧耙翼部的外边缘、与所述内区域相反。
可选地,所述蒸发器装置配置成测量所述加热元件在所述四个腿中的每个处的电阻以控制加热元件的温度。
可选地,还包括热屏障,所述热屏障配置成使所述加热部与所述蒸发器装置的本体隔离。
可选地,所述蒸发器装置还包括热屏障,所述热屏障配置成包围所述加热元件的至少一部分并使所述加热部与芯吸部壳体的本体隔离,所述芯吸部壳体配置成包围芯吸元件和加热元件的至少一部分。
可选地,所述加热部被折叠在所述加热部与所述至少两个腿之间,以使所述加热部与所述至少两个腿隔离。
可选地,所述加热部还包括至少一个突出部,所述突出部从所述至少两个耙翼的一侧延伸,以允许所述芯吸元件更容易地进入到所述加热部的内体积。
可选地,所述至少一个突出部以一角度延伸远离所述内体积。
可选地,所述至少两个腿包括毛细特征,所述毛细特征引起毛细压力的突然变化,从而防止可蒸发材料流动超过所述毛细特征。
可选地,所述毛细特征包括所述至少两个腿中的一个或多个弯折部。可选地,所述至少两个腿以一角度朝所述加热部的内体积延伸,斜角的所述至少两个腿限定所述毛细特征。
可选地,所述加热元件包括:
加热部,所述加热部包括整体形成且彼此间隔开的一个或多个加热器迹线,所述一个或多个加热器迹线配置成接触蒸发器装置的芯吸元件的至少一部分;
连接部,所述连接部配置成从电源接收电力并将电力引导到加热部;以及
镀覆层,所述镀覆层具有不同于加热部材料的镀覆材料,所述镀覆层配置成减小加热元件与电源之间的接触电阻,从而使加热元件的加热局部化于加热部。
可选地,所述镀覆层包括沉积到所述连接部上的一层或多层。
可选地,所述镀覆层与所述连接部整体形成。
可选地,所述镀覆层包括粘附性镀覆层和外镀覆层。
可选地,至少所述外镀覆层配置成减小加热元件与电源之间的接触电阻。
可选地,所述粘附性镀覆层被沉积到加热元件上,以将外镀覆层粘附到加热元件。
可选地,所述加热部的材料包括镍铬合金。
可选地,所述镀覆层包括金。
可选地,还包括芯吸部壳体,所述芯吸部壳体包含:
外壁;和
由外壁限定的内体积,所述内体积配置成接收蒸发器装置的加热元件和芯吸元件的一部分。
可选地,所述加热元件包括加热部和连接部,所述加热部配置成加热存储在芯吸元件中的可蒸发材料以生成气雾,所述连接部配置成与电源电连通以向加热部提供电力,并且其中,加热元件的所述部分是加热部。
可选地,所述外壁配置成位于所述加热部与所述连接部之间。
可选地,所述外壁包括两个相对的短的侧面和两个相对的长的侧面。可选地,所述两个相对的长的侧面中的每个包括凹进部,所述凹进部配置成使蒸发器料盒可释放地联接到蒸发器本体的对应特征。
可选地,所述凹进部位于所述两个相对的长的侧面中的一个长的侧面与所述两个相对的短的侧面中的一个短的侧面之间的交接部邻近。
可选地,所述两个相对的长的侧面中的每个包括两个凹进部。
可选地,所述外壁还包括基部,所述基部大致垂直于所述两个相对的短的侧面和两个相对的长的侧面定位。
可选地,所述基部包括一个或多个槽,其中,由加热器部分内可蒸发材料的流动引起的气压被配置成通过所述一个或多个槽逸出。
可选地,所述两个相对的短的侧面中的至少一个包括被配置来接收识别芯片的芯片凹进部。
可选地,所述芯片凹进部包括配置成包围并保持识别芯片的至少两个壁。
可选地,所述至少两个壁包括至少四个壁。
可选地,所述外壁包括:
两个相对的短的侧面;
两个相对的长的侧面;
大致垂直于所述两个相对的短的侧面和两个相对的长的侧面定位的基部;以及
与基部相对的开口。
可选地,蒸发器料盒还包括包围所述开口并延伸远离所述开口的外边沿。
可选地,所述外壁包括毛细特征,所述毛细特征引起加热元件与芯吸部壳体之间毛细压力的突然变化,从而防止可蒸发材料流动超过所述毛细特征。
可选地,所述毛细特征包括形成在所述两个相对的长的侧面中的至少一个与所述外边沿之间的交接部处的弯曲表面。
可选地,所述弯曲表面具有足以破坏所述外表面与所述外边沿之间切点的半径。
可选地,所述毛细特征定位在所述外壁中的切口内,所述切口配置成使加热元件与所述外壁隔开,从而防止过多的热接触所述外壁。
可选地,还包括在所述外壁中的切口,所述切口配置成使加热元件与所述外壁隔开,从而防止过多的热接触所述外壁。
根据本申请的另一个方面,还提供了一种用于与液体可蒸发材料一起使用的蒸发器的收集器部件,该收集器部件包括:
流体通道;
设置在所述流体通道的第一端并构造成与所述蒸发器外部的环境空气流体连通的外端口;
控制通气部,其设置在所述流体通道的远离所述第一端的第二端,并且构造成管理所述流体通道与所述蒸发器的构造成容纳所述液体可蒸发材料的贮器之间的流,所述控制通气部构造成至少提供:
当空气在邻近控制通气部的流体通道中且贮器内的空隙体积处于比蒸发器外部的环境空气更低的压力时的第一流体阻力,以将气泡缩聚到贮器中;和
当贮器内的空隙体积处于比蒸发器外部的周围空气更高的压力时的第二流体阻力,以允许液体可蒸发材料通过控制通气部进入流体通道;和
至少一个以第一通道形式实施的第一芯吸部供给部,以允许存储在储存室中的可蒸发材料朝向置于定位在溢流体积中的芯吸部壳体中的芯吸部流动,
所述控制通气部保持储存室中的平衡状态,以防止储存室中的压力增加到将导致可蒸发材料淹没芯吸部壳体的点。
可选地,通过在储存室与溢流体积中的通道连通的控制通气部的开口处建立液封来维持平衡状态。
可选地,通过针对将在控制通气部的通至溢流体积中的通道的一部分处形成的可蒸发材料弯液面维持足够的毛细压力,液封在所述通气部处被建立并被维持。
可选地,用于可蒸发材料弯液面的毛细压力由V形结构控制,所述V形结构形成主通道和次通道,主通道和次通道构成所述控制通气部以控制在主通道或次通道之一处的至少一个缩聚点。
可选地,所述主通道和所述次通道具有缩窄的几何形状,使得随着所述弯液面继续后退,所述主通道的毛细驱动以比所述次通道的毛细驱动更大的速率减小。
可选地,所述主通道和所述次通道的毛细驱动的逐渐减小降低了在所述储存室中维持的部分顶部空间真空。
可选地,由于所述主通道和所述次通道的毛细驱动相对于彼此逐渐减小,所述主通道的排出压力下降低于所述次通道的排出压力。
可选地,当所述主通道的排出压力改变时,所述主通道中的弯液面继续排出,而所述次通道中的弯液面保持静止。
可选地,涉及主通道后退接触角的排出压力可下降低于涉及次通道前进接触角的淹没压力,从而使主通道和次通道填充有可蒸发材料。
可选地,响应于所述储存室内的增加的压力,可蒸发材料通过所述通气部流入所述收集器的通道中,其中所述通气部被构造成始终维持所述液封。
根据本申请的另一个方面,还提供了一种用于蒸发器装置的料盒,该料盒包括:
包含由贮器屏障限定的贮器室的贮器,所述贮器被构造为在所述贮器室中容纳可蒸发材料;
蒸发室,其与所述贮器连通且包括芯吸元件,所述芯吸元件被构造成将所述可蒸发材料从所述贮器室提吸到所述蒸发室,以通过加热元件被蒸发;
气流通道,其延伸穿过所述蒸发室;和
邻近气流通道的至少一个毛细通道,所述至少一个毛细通道的每个毛细通道被构造成接收流体并通过毛细作用将流体从第一位置引向第二位置。
可选地,所述至少一个毛细通道的每个毛细通道在尺寸上缩窄。可选地,在尺寸上缩窄导致通过所述至少一个毛细通道的每个毛细通道的毛细驱动增加。
可选地,所述至少一个毛细通道的每个毛细通道由限定在一对壁之间的凹槽形成。
可选地,所述至少一个毛细通道与芯吸部流体连通。
可选地,第一位置邻近气流通道的端部和嘴件。
可选地,所述至少一个毛细通道收集流体冷凝物。
根据本申请的另一个方面,还提供了一种蒸发器装置,包括:
蒸发器本体,其包含被配置为加热可蒸发材料的加热元件;和
料盒,其被构造成可释放地联接到所述蒸发器本体,所述料盒包括:包含由贮器屏障限定的贮器室的贮器,该贮器被构造成在贮器室中容纳可蒸发材料;
蒸发室,其与所述贮器连通且包括芯吸元件,所述芯吸元件被构造成将所述可蒸发材料从所述贮器室提吸到所述蒸发室,以通过所述加热元件被蒸发;
气流通道,其延伸穿过所述蒸发室;和
邻近气流通道的至少一个毛细通道,所述至少一个毛细通道的每个毛细通道被构造成接收流体并通过毛细作用将流体从第一位置引向第二位置。
可选地,所述至少一个毛细通道的每个毛细通道在尺寸上缩窄。可选地,在尺寸上缩窄导致通过所述至少一个毛细通道的每个毛细通道的毛细驱动的增加。
可选地,所述至少一个毛细通道的每个毛细通道由限定在一对壁之间的凹槽形成。
可选地,所述至少一个毛细通道与芯吸部流体连通。
可选地,第一位置邻近气流通道的端部和嘴件。
可选地,所述至少一个毛细通道收集流体冷凝物。
根据本申请的另一个方面,还提供了一种方法,包括:
收集在蒸发装置的料盒的至少一个毛细通道的第一毛细通道中的冷凝物,所述至少一个毛细通道中的每个毛细通道构造成接收流体并通过毛细作用将流体从第一位置引导向第二位置,所述料盒包括:
包含由贮器屏障限定的贮器室的贮器,所述贮器被构造为在所述贮器室中容纳可蒸发材料;
蒸发室,其与所述贮器连通且包括芯吸元件,所述芯吸元件被构造成将所述可蒸发材料从所述贮器室提吸到所述蒸发室,以通过加热元件被蒸发;和
气流通道,其延伸穿过所述蒸发室,所述至少一个毛细通道邻近所述气流通道;和
将收集的冷凝物朝向蒸发室并沿着第一毛细通道引导。
可选地,方法还包括在所述蒸发室处蒸发所收集的冷凝物。
可选地,第一毛细通道在尺寸上缩窄。
可选地,所述至少一个毛细通道的每个毛细通道由限定在一对壁之间的凹槽形成。
可选地,所述至少一个毛细通道与芯吸部流体连通。
可选地,第一位置邻近气流通道的端部和嘴件。
在附图和以下描述中阐述了本文所述主题的一个或多个变型的细节。根据说明书和附图以及权利要求书,本文所述主题的其它特征和优点将变得显而易见。然而,所公开的主题并不限于所公开的任何特定实施例。
附图说明
附图被并入本说明书并构成本说明书的一部分,示出了本文所公开的主题的某些方面,并且与描述一起帮助解释与如下所提供的所公开的实现方式相关联的一些原理。
图1示出了根据一个或多个实施方式的示例性蒸发器装置的框图;
图2A示出了根据一个或多个实施方式的示例性蒸发器本体和可插入的蒸发器料盒的平面图;
图2B示出了根据一个或多个实施方式的图2A的蒸发器装置的立体图;
图2C示出了根据一个或多个实施方式的图2A的料盒的透视图;
图2D示出了根据一个或多个实施方式的图2C的料盒的另一立体图;
图2E示出了根据一个或多个实施例的贮器系统的示意图,该贮器系统被构造成用于蒸发器料盒和/或蒸发器装置,以用于改善蒸发器装置内的气流;
图2F示出了根据另一实施方式的贮器系统的示意图,该贮器系统被构造用于蒸发器料盒或蒸发器装置,以用于改善蒸发器装置内的气流;
图3A和3B示出了根据一个或多个实施方式的具有储存室和溢流体积的料盒的示例性平面剖视图;
图4示出了根据一个或多个实施方式的图3A和3B的料盒的示例性实施方式的分解透视图;
图5示出了根据一个或多个实施例的料盒的选定的分开部分的平面横截面侧视图;
图6A示出了根据一个或多个实施方式的示例性料盒结构的横截面俯视图;
图6B示出了根据一个或多个实施方式的图6A的示例性料盒的透视侧视图;
图7A至7D示出了根据一个或多个实施方式的具有阳性或阴性构造的料盒连接端口的示例性实施方式;
图8示出了根据一个或多个实施方式的具有示例性图案或标志的料盒的平面俯视图;
图9A和9B示出了根据一个或多个实施例的示例性料盒的分开部分的透视和平面剖视图;
图10A和10B示出了根据一个或多个实施例的示例性滤料盒实施例的闭合和分解透视图,该料盒实施例具有用于容纳收集器机构的可分离结构;
图10C至10E示出了根据一个或多个实施例的具有流管理收集器的示例性料盒结构部件的透视正视图和侧视图,该收集器具有一个或多个流通道;
图11A示出了根据一个或多个实施方式的示例性单通气部单通道收集器结构的侧平面图;
图11B是根据一个或多个实施例的示例性料盒的侧平面图,该料盒具有包含示例性收集器的半透明壳体结构,例如图11A所示;
图11C至11E示出了根据一个或多个实施例的示例性收集器结构的透视和平面侧视图,其中,流管理收缩器被构建到流通道中;
图11F和11G示出了根据一个或多个实施方式的示例性收集器结构的正视图和侧视图,其中,流管理收缩部被构建到收集器的流通道中;图11H示出了根据一个或多个实施方式的示例收集器结构的透视特写视图,该收集器结构具有一个或多个通气部,该通气部可控制料盒中的储存室与溢流体积之间的液体流;
图11I至11K示出了根据一个或多个实施方式的具有流管理控制的示例收集器结构的透视图;
图11L至11N示出了根据一个实施方式的收集器结构中的示例性流管理机构的正面平面图和特写图;
图11O至11X示出了根据一个实施方式的当在图11L至11N的示例收集器中收集的可蒸发材料的流被管理以适应当存储在溢流体积中的可蒸发材料的弯液面继续后退时的适当排出时的快照;
图12A和12B示出了根据一个或多个实施方式的单通气部多通道收集器结构的示例;
图13示出了根据一个或多个实施方式的示例性双通气部多通道收集器结构;
图14A和14B示出了根据一个或多个实施例的用于具有双芯吸部供给部的料盒的示例收集器结构的透视和横截面平面侧视图;
图15A至15C示出了根据一个或多个实施例的用于双芯吸部供给部结构的示例收集器结构的另外的透视和横截面平面侧视图;
图16A至16C分别示出了根据一个或多个实施例的示例性料盒的横截面平面侧视图、容纳在收集器结构中的示例性芯吸元件的平面侧视图以及具有收集器结构的示例性料盒的透视图;
图17A和17B示出了根据一个或多个实施例的料盒的第一侧的透视图和具有突出到储存室中的芯吸元件的料盒的第二侧的横截面图;
图18A至18D示出了根据一个或多个实施例的蒸发器料盒中的加热元件和气流通道的示例;
图19A至19C示出了根据一个或多个实施方式的蒸发器料盒中的加热元件和气流通道的示例;
图20A至20C示出了根据一个或多个实施方式的蒸发器料盒中的加热元件和气流通道的示例;
图21A和21B示出了示例收集器结构的侧视图,该收集器结构包括一个或多个肋或密封凸缘轮廓,该肋或密封凸缘轮廓支持用于将收集器固定到料盒中的储存室的某些制造技术;
图22A至22B示出了根据一个或多个实施方式的加热元件的示例;
图23示出了根据一个或多个实施方式的芯吸部壳体的一部分的示例;
图24示出了根据一个或多个实施方式的识别芯片的示例;
图25示出了料盒的示例性实施例的透视图、正视图、侧视图和分解图;
图26A示出了具有V形通气部的收集器的示例性实施例的透视图、前视图、侧视图、底视图和顶视图;
图26B和26C示出了根据一个或多个实施例的从不同视角观察的示例收集器结构的透视图和截面图,其中关注用于将芯吸元件和芯吸部壳体相对于雾化器的放置朝向料盒的一端固定的结构细节;
图26D至26F示出了根据一个或多个实施例的通过收集器形成或构造的示例性芯吸部供给部机构的俯视平面图;
图27A和27B示出了根据一个或多个实施例的收集器结构中的示例性流管理机构的正视图;
图28示出了包含示例收集器结构的示例料盒的正视图;
图29A至29C分别示出了料盒的示例性实施例的透视图、正视图和侧视图;
图30A至30F示出了根据一个或多个实施例的示例性料盒在不同填充高度处的透视图;
图31A至31C示出了根据一个实施例的示例性料盒在填充和组装时的正视图;
图32A至32C示出了示例性料盒空气路径的正视图、俯视图和仰视图;
图33A和33B示出了具有气流路径、液体供给通道和冷凝收集系统的示例性料盒的正视图和俯视图;
图34A和34B示出了具有外部气流路径的示例性料盒本体的正视图和侧视图;
图35和36示出了具有收集器结构的示例性料盒的一部分的透视图,该收集器结构在其底部肋处具有空气间隙;
图37A至37C示出了用于料盒的各种示例芯吸部供给部形状的俯视图;
图37D和37E是具有双芯吸部供给部装置的收集器的示例实施例;
图38示出了位于芯吸部附近并被构造成至少部分地接收芯吸部的芯吸部供给部的端部的放大视图;
图39示出了示例收集器结构的透视图,该收集器结构具有方形设计的芯吸部供给部,并在溢流通道的一端处具有气隙;
图40A示出了具有例如四个不同喷射部位的收集器结构的后视图;
图40B示出了收集器结构的侧视图,其特别示出了例如能够将芯牢固地保持在芯吸部供给部的路径中的芯吸部供给部的夹具形端部;
图40C示出了具有芯吸部供给通道的收集器结构的俯视图,芯吸部供给通道用于从料盒的储存室接收可蒸发材料并且将可蒸发材料引向芯吸部,芯吸部通过芯吸部供给通道的突出端而保持在芯吸部供给通道的端部处的适当位置;
图40D示出收集器结构的正视平面图。如图所示,气隙空腔可以形成在收集器结构的下部,位于收集器结构的下肋的端部,在该处收集器的溢流通道通向与环境空气连通的空气控制出口;
图40E示出了收集器结构的仰视图,其中,芯吸部供给通道终止于夹状突起,该夹状突起构造成将芯吸部保持在每个端部上的适当位置;图41A和41B示出了收集器结构的平面俯视图和侧视图,其中两个相应的芯吸部供给部具有两个夹状端部;
图42A和42B示出了具有不同结构实施方式的示例收集器的各种透视图、顶视图和侧视图;
图43A示出了根据一个或多个实施例的示例芯吸部壳体的各种透视图、顶视图和侧视图;
图43B示出了示例性料盒的收集器和芯吸部壳体部件,其中,在芯吸部壳体的结构中构造有突出的凸片,以便被可插入地接收在收集器的相应底部部分中的接收凹口或接收腔中;
图44A示出了根据本主题的实施方式的料盒的实施例的透视分解图;
图44B示出了根据本主题的实施方式的料盒的实施例的顶部透视图;
图44C示出了根据本主题的实施方式的料盒的实施例的底部透视图;
图45示出了用于与本主题的实施方式一致的蒸发器装置的加热元件的示意图;
图46示出了用于与本主题的实施方式一致的蒸发器装置的加热元件的示意图;
图47示出了用于与本主题的实施方式一致的蒸发器装置的加热元件的示意图;
图48示出了定位在蒸发器料盒中的加热元件的示意图,该蒸发器料盒用于与本主题的实施方式一致的蒸发器装置;
图49示出了与当前主题的实施方式一致的加热元件和芯吸元件;
图50示出了与当前主题的实施方式一致的加热元件和芯吸元件;
图51示出了与本实用新型的实施方式一致的位于蒸发器料盒内的加热元件和芯吸元件;
图52示出了与本实用新型的实施方式一致的位于蒸发器料盒内的加热元件和芯吸元件;
图53示出了与本实用新型的实施方式一致的位于蒸发器料盒内的加热元件;
图54示出了与当前主题的实施方式一致的处于未弯折位置的加热元件;
图55示出了与当前主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件;
图56示出了与当前主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件;图57示出了与当前主题的实施方式一致的处于未弯折位置的加热元件;
图58示出了与本主题的实施方式一致的处于部分弯折位置的加热元件;
图59示出了与本主题的实施方式一致的处于部分弯折位置的加热元件;
图60示出了与本主题的实施方式一致的处于部分弯折位置的加热元件;
图61示出了与本主题的实施方式一致的处于部分弯折位置的加热元件;
图62示出了与本主题的实施方式一致的处于部分弯折位置的加热元件;
图63示出了与当前主题的实施方式一致的处于未弯折位置的加热元件;
图64示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件;
图65示出了与本主题的实施方式一致的处于部分弯折位置的加热元件;
图66示出了与本主题的实施方式一致的处于部分弯折位置的加热元件;
图67示出了与当前主题的实施方式一致的处于部分弯折位置的加热元件;
图68示出了与当前主题的实施方式一致的处于部分弯折位置的加热元件和芯吸元件;
图69示出了与当前主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件和芯吸元件;
图70示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件和芯吸元件;
图71示出了与当前主题的实施方式一致的处于未弯折位置的加热元件;
图72示出了与当前主题的实施方式一致的处于未弯折位置的加热元件;
图73示出了与当前主题的实施方式一致的处于未弯折位置的加热元件;
图74示出了与当前主题的实施方式一致的处于未弯折位置的加热元件;
图75示出了与根据本主题的实施方式的蒸发器料盒的一部分联接的加热元件;
图76示出了与本主题的实施方式一致的位于蒸发器料盒内的加热元件和芯吸元件;
图77示出了与本实用新型的实施方式一致的处于部分弯折位置的加热元件;
图78示出了与当前主题的实施方式一致的处于部分弯折位置的加热元件和芯吸元件;
图79示出了与本主题的实施方式一致的处于未弯折位置的具有电镀部分的加热元件;
图80示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的具有电镀部分的加热元件;
图81示出了与本主题的实施方式一致的具有位于蒸发器料盒内的电镀部分的加热元件;
图82示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的透视图;
图83示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的侧视图;
图84示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的正视图;
图85示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件和芯吸元件的透视图;
图86示出了与本主题的实施方式一致的位于蒸发器料盒内的加热元件;
图87示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的透视图;
图88示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的侧视图;
图89示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的俯视图;
图90示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的正视图;
图91示出了与当前主题的实施方式一致的处于未弯折位置的加热元件的透视图;
图92示出了与本主题的实施方式一致的处于未弯折位置的加热元件的俯视图;
图93A示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的透视图;
图93B示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的透视图;
图94示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的侧视图;
图95示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的俯视图;
图96示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的正视图;
图97A示出了与本主题的实施方式一致的加热元件在未弯折位置的透视图;
图97B示出了与本主题的实施方式一致的加热元件在未弯折位置的透视图;
图98A示出了与本主题的实施方式一致的处于未弯折位置的加热元件的俯视图;
图98B示出了与本主题的实施方式一致的处于未弯折位置的加热元件的俯视图;
图99示出了与本主题的实施方式一致的雾化器组件的顶部透视图;
图100示出了与本主题的实施方式一致的雾化器组件的底部透视图;
图101示出了与本主题的实施方式一致的雾化器组件的分解透视图;
图102示出了与当前主题的实施方式一致的热屏障的透视图;
图103A示出了与本主题的实施方式一致的雾化器组件的侧剖视图;
图103B示出了与本主题的实施方式一致的雾化器组件的另一侧截面图;
图104示意性地示出了与当前主题的实施方式一致的加热元件;
图105示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的透视图;
图106示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的侧视图;
图107示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的透视图;
图108示出了与本主题的实施方式一致的处于弯折位置的加热元件的侧视图;
图109示出了根据本主题的实施方式的具有加热元件的衬底材料的顶视图;
图110示出了与本主题的实施方式一致的处于未弯折位置的加热元件的俯视图;
图111A示出了与本主题的实施方式一致的雾化器组件的顶部透视图;
图111B示出了与本实用新型的实施方式一致的雾化器组件的芯吸部壳体的一部分的特写视图;
图112示出了与本主题的实施方式一致的雾化器组件的底部透视图;
图113示出了与本主题的实施方式一致的雾化器组件的分解透视图;
图114A-114C示出了根据本主题的实施方式的雾化器的组装过程;
图115A-115C示出了根据本主题的实施方式的雾化器的组装过程;
图116示出了说明与本主题的实施方式一致的形成和实施加热元件的方法的特征的工艺流程图;
图117示出了蒸发器料盒的一个实施例;
图118示出了蒸发器料盒和/或蒸发器装置的接口的实施例;
图119A示出了蒸发器料盒的冷凝物再循环系统的侧剖视图;
图119B示出了图119A的冷凝物再循环系统的第一透视图;而且
图119C示出了图119A的冷凝物再循环系统的第二透视图。
在实际中,根据一个或多个实施方式,相同或相似的附图标记表示相同、相似或等同的结构、特征、方面或元件。
具体实施方式
被配置成将液体可蒸发材料转换成气相和/或气雾相(例如,气相和颗粒相材料在空气中的悬浮液,其在各相之间处于相对局部平衡)的蒸发器通常可包括容纳一定体积的液体可蒸发材料的贮器或储存容器(在此也称为贮器、储存隔间或储存体积)、雾化器(其也可称为雾化器组件)、加热元件(例如,电阻元件,电流通过该电阻元件以导致电流转换成热能),该加热元件加热液体可蒸发材料以导致至少一些液体可蒸发材料转换成气相,以及芯吸元件(其可简单地称为芯吸部,但其通常是指施加毛细作用力以将液体可蒸发材料从贮器提吸到其通过加热元件的作用而被加热位置的元件或各元件的组合)。在一些情况下(取决于多种因素),所得的气相液体可蒸发材料随后(并且可选地几乎立即)开始至少部分地冷凝,以在通过、越过、接近、围绕雾化器等的空气中形成气雾。
随着芯吸元件中的液体可蒸发材料被加热并转变为气相(并且随后可选地转变为气雾)时,贮器中的液体可蒸发材料的体积减小。在没有用于允许空气或一些其它物质进入当贮器中的液体可蒸发材料的体积通过转变成气体/气雾相而减小时在贮器内产生的空隙空间(例如,未被液体可蒸发材料占据的贮器体积的一部分)的机构的情况下,在贮器内产生减压状态(例如,至少部分真空)。这种降低的压力状态可能不利地影响芯吸元件的功效,该芯吸元件用于将可蒸发材料从储存舱室或贮器提吸到加热元件附近以便被蒸发成气相,因为部分真空压力与芯吸元件内产生的毛细压力相反地起作用。
更特别地,贮器中的减压状态会导致芯吸部的饱和度不足,并且最终导致缺乏足够的可蒸发材料被输送到雾化器以用于蒸发器的可靠操作。为了抵消减压状态,可以允许环境空气进入贮器以平衡贮器内部和环境压力之间的压力。允许空气回填由蒸发的液体可蒸发材料产生的贮器中的空隙空间可在一些蒸发器中通过空气经由芯吸元件进入贮器而发生。然而,该过程通常需要芯吸元件至少部分地干燥。由于干燥的芯吸元件可能不容易实现和/或对于蒸发器的可靠操作来说可能不是所希望的,因此另一种典型的方法是提供通气部以允许在环境条件和容器内之间的压力平衡。
在贮器的空隙空间中存在空气,无论是通过芯吸部还是通过一些其它的通气部或通气结构,都可能产生一个或多个其它问题。例如,一旦贮器的空隙空间内的空气压力与环境压力平衡(或至少接近平衡),并且尤其是当填充有空气的空隙空间的体积相对于总贮器体积增加时,空隙空间中的空气与环境条件之间的负压差(例如,空隙空间中的空气处于比环境更高的压力)的产生可能导致液体可蒸发材料例如通过芯吸部、通过所提供的任何通气部等泄漏出贮器。在贮器内的空气和当前环境压力之间的负压差可由以下几个因素中的一个或多个产生,例如,加热空隙空间内的空气(例如,通过将贮器握在手中,将蒸发器从冷区域带到较暖区域等),可使贮器的形状变形并由此减小贮器的内部体积的机械力(例如,在蒸发器的一部分上挤压,导致贮器体积的变形等),环境压力的快速下降(例如,诸如可在空中行驶期间在飞机机舱中发生,当汽车或火车进入或离开隧道时,当窗户打开或关闭同时车辆以高速行驶时等),等等。
液体可蒸发材料从诸如上述那些的蒸发器的贮器的泄漏通常是不希望的,因为泄漏的液体可蒸发材料可能产生不希望的脏乱(例如,由于沾污靠近蒸发器的衣物或其它物品),可能进入蒸发器的吸入路径并由此被用户吸入,可能干扰蒸发器的功能(例如,由于弄脏压力传感器,影响电路和/或开关的可操作性,弄脏充电端口和/或料盒与蒸发器本体等之间的连接),等等。因此,液体可蒸发材料的泄漏会干扰蒸发器的功能和清洁。
蒸发器的示例包括但不限于电子蒸发器、电子尼古丁输送系统(ENDS)或具有相同、类似或等效的结构或功能特征或能力的装置和系统。图1显示一示例蒸发器100的示例框图。蒸发器100可包括蒸发器本体110和蒸发器料盒120(也简称为蒸发器料盒120)。蒸发器本体110可以包括电源112(例如,可以是可再充电的电池)和控制器104(例如,可编程逻辑装置、处理器或能够执行逻辑代码的电路),该控制器104用于控制向雾化器141的热量输送,以使可蒸发材料(未示出)从冷凝形式(例如,固体、液体、溶液、悬浮液、至少部分未处理的植物材料等)转变为气相,或更通用地,用于使可蒸发材料转变成可吸入形式或可吸入形式的前体(precursor)。就此而言,并且可吸入形式可为气体或气雾,或者一些其它空气传播形式。可吸入形式的前体可包括可蒸发材料的气相状态,其在形成所述气相状态之后的一些时间(可选地立刻或接近立刻或可替代地带有一些延迟或在一些冷却量之后)至少部分地冷凝以形成气雾。控制器104可以是与特定实施方式一致的一个或多个印刷电路板(PCB)的一部分,并且可以用于控制蒸发器本体110与一个或多个传感器113相关联的特定特征。
如图所示,在当前主题的一些实施方式中,蒸发器本体110可以包括一个或多个传感器113、蒸发器本体触头125、密封件115,以及可选地,包括被配置成容纳蒸发器料盒120的至少一部分的料盒容座118,该蒸发器料盒120用于通过一个或多个各种附接结构与蒸发器本体110联接。如以下参照图7A至7D所讨论的,可以采用阳性或阴性容座构造或它们的一些组合来将蒸发器料盒120与蒸发器本体110联接。例如,在当前主题的一些实施方式中,料盒的第一端的内部部分可以容纳在蒸发器本体110的料盒容座118中,而料盒的第一端的外部部分至少部分地覆盖蒸发器本体110上的形成料盒容座118的结构的外表面的一些部分。这种用于将蒸发器料盒120联接到蒸发器本体110的布置可以允许方便、容易使用的结合方法,该结合方法还提供足够的机械联接强度以避免蒸发器料盒120和蒸发器本体110的不希望的分离。这种构造还可提供对通过将蒸发器料盒120联接到蒸发器本体110而形成的蒸发器的挠曲的期望的阻力。关于蒸发器本体触头125,应当理解,这些触头也可以称为“容座触头125”,特别是在相应的料盒触头124(下面讨论)位于蒸发器料盒120的被插入蒸发器本体110上的容座或容座状结构中的一部分上的实施方式中。然而,术语“蒸发器本体触头125”和/或“容座触头125”在此也被使用,因为本主题的方面不限于(并且可以被用于在系统中提供除了其中的那些优点之外的各种优点)蒸发器料盒120和蒸发器本体110之间的电联接发生在蒸发器本体110上的料盒容座118内的触头之间和蒸发器料盒120的插入料盒容座118中的一部分上。
在一些示例中,蒸发器料盒120可以包括用于容纳液体可蒸发材料的贮器140和用于输送一定剂量可吸入形式可蒸发材料的嘴件130。嘴件可以可选地是与形成贮器140的结构分离的部件,或者可替代地,它可以由形成贮器140的一个或多个壁的至少一部分的相同部分或部件形成。贮器140内的液体可蒸发材料可以是载体溶液,其中活性或非活性成分可以悬浮、溶解或保持在可蒸发材料本身的溶液或纯液体形式中。
根据一种实施方式,蒸发器料盒120可以包括雾化器141,该雾化器141可以包括芯吸部或芯吸元件以及加热器(例如,加热元件)。如上所述,芯吸元件可以包括任何材料,所述材料能够通过毛细压力引起流体吸收通过芯吸部以将一定量的液体可蒸发材料传送到雾化器141的包括加热元件的一部分。图1中未示出芯吸部和加热元件,但至少参照图3A、图3B和图4在此进一步详细地公开和讨论。简言之,芯吸元件可配置成从配置成容纳液体可蒸发材料的贮器140提吸液体可蒸发材料,从而液体可蒸发材料可以通过从加热元件传输到芯吸元件以及传输到被提吸入芯吸元件中的液体可蒸发材料的热量而被蒸发(即转变成气相状态)。在一些实施方式中,响应于在蒸气和/或气雾形成期间从贮器140中去除液体可蒸发材料,空气可以通过芯吸元件或其它开口进入贮器140以至少部分地平衡贮器140中的压力。
如图1所示,压力传感器(和任何其它传感器)113可以定位在控制器104上或(例如,电气地、电子地、物理地或经由无线连接)联接到控制器104。控制器104可以是印刷电路板组件或其它类型的电路板。为了精确地进行测量并保持蒸发器100的耐用性,提供弹性密封件115以将气流路径与蒸发器100的其它部分分开会是有益的。可以是垫圈的密封件115可以被配置成至少部分地围绕压力传感器113,使得压力传感器113到蒸发器的内部电路的连接可以与压力传感器的暴露于气流路径的部分分离。
与蒸发器100一起使用的液体可蒸发材料可以设置在蒸发器料盒120内,该蒸发器料盒120在空的时候可以重新填充,或者是一次性的,以有利于容纳相同或不同类型的附加可蒸发材料的新料盒。蒸发器可以是使用料盒的蒸发器或能够与料盒一起使用或不与料盒一起使用的多用途蒸发器。例如,多用途蒸发器可包括加热室(例如,烘炉),该加热室配置成直接在加热室内接收可蒸发材料,并且还接收具有用于至少部分地容纳可用的可蒸发材料的贮器、体积部或其它功能或结构等同物的料盒或其它可替换装置。
在使用料盒的蒸发器的示例中,密封件115也可以使蒸发器本体110和蒸发器料盒120之间的一个或多个电连接的部件相分离。在蒸发器100中的密封件115的这种布置可有助于减轻由于与一个或多个环境因素(例如冷凝水、从贮器泄漏和/或在蒸发之后冷凝的可蒸发材料)的相互作用而对蒸发器部件造成的潜在破坏性影响,以减少空气从蒸发器中的设计气流路径的逃逸等。
经过或接触蒸发器100的电路的不希望的空气、液体或其它流体可能引起各种不希望的效果,例如改变的压力读数,或者可能导致不希望的材料(例如,湿气、可蒸发材料和/或类似物)在蒸发器100的一些部分中的积聚,在所述部分之处不希望的材料可能引起差的压力信号、压力传感器或其它电气或电子部件的退化和/或蒸发器的较短寿命。密封件115的泄漏也会导致用户吸入空气,该空气已经通过蒸发器100的包含不适于吸入的材料的部分或由不适于吸入的材料构成的部分。被配置成通过加热非液体可蒸发材料来产生至少部分可吸入剂量的非液体可蒸发材料的蒸发器也可在所公开主题的范围内。例如,代替或除了液体可蒸发材料之外,蒸发器料盒120可包含一定质量的植物材料或其它非液体材料(例如,可蒸发材料本身的固体形式,诸如“蜡”),其被处理和形成为与一个或多个电阻加热元件的至少一部分直接接触(或被加热元件辐射和/或对流加热),其可以可选地被包括在蒸发器料盒120中或蒸发器本体110的一部分中。固体可蒸发材料(例如,包括植物材料的一种固体可蒸发材料)可以只释放植物材料的一部分作为可蒸发材料(例如,使得在可蒸发材料被释放用于吸入之后植物材料的一些部分作为废物保留),或者可以能够使所有固体材料最终被蒸发用于吸入。液体可蒸发材料同样能够完全蒸发,或者可以包括在适于吸入的所有材料都被消耗之后剩余的液体材料的一些部分。
当在蒸发器料盒120中配置有可蒸发材料和加热元件时,蒸发器料盒120可以机械地和电气地联接到蒸发器本体110,该蒸发器本体110可以包括处理器、电源112和一个或多个蒸发器本体触头125,所述一个或多个蒸发器本体触头用于连接到对应的料盒触头124,以与包括在蒸发器料盒120中的电阻加热元件完成电路。各种蒸发器配置可实施有本文所述的一个或多个特征。
在一些实施方式中,蒸发器100可包括作为蒸发器本体110的一部分的电源112,而加热元件可设置在蒸发器料盒120中,该蒸发器料盒被配置成与蒸发器本体110联接。如此构造,蒸发器100可包括用于完成包括控制器104、电源112和包括在蒸发器料盒120中的加热元件的电路的电连接特征。
在当前主题的一些实施方式中,所述连接特征可包括在该蒸发器料盒120的底表面上的至少两个料盒触头124和设置在该蒸发器100的料盒容座的基部附近的至少两个触头125,使得当蒸发器料盒120插入到料盒容座118中并与其联接时,料盒触头124和容座触头125形成电连接。在当前主题的一些实施方式中,蒸发器本体触头125可以是可压缩的销(例如弹簧销),当蒸发器料盒插入并固定在料盒容座118中时,所述可压缩的销在相应的料盒触头124的压力下缩回。也可以考虑其它构造。例如,可以使用电刷触头,其与蒸发器料盒的配合部分上的相应触头形成电连接。这种触头不需要与蒸发器料盒120的底端上的料盒触头形成电连接,而是可以替代为通过当蒸发器料盒120正确插入料盒容座118时,将所述触头从料盒容座118的一个或多个侧壁向外推抵蒸发器料盒120的位于容座内的一侧的一部分上的料盒触头124而联接。
由电连接完成的电路可以允许将电流输送到电阻加热元件,并且还可以用于附加功能,诸如用于测量电阻加热元件的电阻,以便用于基于电阻加热元件的热阻系数确定或控制电阻加热元件的温度,用于基于电阻加热元件或蒸发器料盒120的其它电路的一个或多个电特性来识别蒸发器料盒120。
在一些示例中,至少两个料盒触头124和至少两个蒸发器本体触头125(例如,用于蒸发器料盒120的一部分插入料盒容座118中的实施方式的容座触头)可以被配置成在至少两个取向中的任一个取向上电连接。换句话说,通过以第一旋转取向(例如,围绕具有蒸发器料盒120的蒸发器料盒的端部沿着其插入蒸发器本体110的料盒容座118中的轴线)将蒸发器料盒120的至少一部分插入(或以其它方式结合)在料盒容座118中,使得至少两个料盒触头124中的第一料盒触头电连接到至少两个容座触头125中的第一容座触头,并且至少两个料盒触头124中的第二料盒触头电连接到至少两个容座触头125中的第二容座触头,可以完成构造用于蒸发器100的操作的一个或多个电路。
此外,通过以第二旋转取向将蒸发器料盒120插入(或以其它方式结合)在料盒容座118中,使得至少两个料盒触头124中的第一料盒触头电连接到至少两个容座触头125中的第二容座触头,并且至少两个料盒触头124中的第二料盒触头电连接到至少两个容座触头125中的第一容座触头,可以完成构造用于蒸发器100的操作的一个或多个电路。蒸发器料盒120可以可逆地插入蒸发器本体110的料盒容座118中,如本文进一步详细提供的。
在用于将蒸发器料盒120联接到蒸发器本体110的附接结构的一个示例中,蒸发器本体110可以包括从料盒容座118的内表面向内突出的止动部(例如,凹痕、突起等)。蒸发器料盒120的一个或多个外表面可以包括相应的凹部(图1中未示出),当蒸发器料盒120的一端插入到蒸发器本体110上的料盒容座118中时,所述凹部可以配合或以其它方式卡合在这种止动部上。
蒸发器料盒120和蒸发器本体110可例如通过将蒸发器料盒120的一端插入蒸发器本体110的料盒容座118中而联接。蒸发器本体110中的止动部可配合在和/或以其它方式保持在蒸发器料盒120的凹部内,以在组装时将蒸发器料盒120保持就位。这种止动部-凹部组件可以提供足够的支撑以将蒸发器料盒120保持就位,从而确保至少两个料盒触头124和至少两个容座触头125之间的充分接触,同时当用户以合理的力拉动蒸发器料盒120以使蒸发器料盒120与料盒容座118脱离时,允许蒸发器料盒120从蒸发器本体110释放。
除了以上关于蒸发器料盒120和蒸发器本体110之间的电连接是可逆的以使得蒸发器料盒120在料盒容座118中的至少两个旋转取向是可能的讨论之外,在蒸发器100的一些实施方式中,蒸发器料盒120的形状,或者至少蒸发器料盒120的被配置成插入料盒容座118中的端部的形状可以具有至少二阶(order two)的旋转对称。换句话说,蒸发器料盒120或至少蒸发器料盒120的可插入端上的机械配合特征和电触头在围绕蒸发器料盒120插入料盒容座118所沿的轴线转动180°时是对称的。在这种结构中,无论蒸发器料盒120的对称取向如何发生,蒸发器100的电路可以支持相同的操作。可以理解,在当前主题的所有实施方式中,料盒的整个可插入端不必是对称的。例如,具有用于与料盒容座118之内或外侧上的相应特征共操作地接合的旋转对称机械特征的蒸发器料盒120,其形状和尺寸适于装配在蒸发器本体110的料盒容座118内,并且同样具有旋转对称的料盒电触头124和通过使电触头颠倒而兼容的内部电路(其可以可选地位于蒸发器料盒120和蒸发器本体110中的一个或两个中),即使蒸发器料盒120的可插入端的整体形状和外观不是旋转对称的,该蒸发器料盒也与本实用新型一致。
如上所述,在一些示例性实施例中,蒸发器料盒120或蒸发器料盒120的至少一端配置成用于插入料盒容座118中,并且可具有横向于蒸发器料盒120插入料盒容座118的所沿轴线的非圆形横截面。例如,非圆形横截面可以是近似矩形、近似椭圆形(例如,具有近似卵形)、非矩形但具有两组平行或近似平行的相对侧边(例如,具有平行四边形形状)、或具有至少二阶的旋转对称性的其它形状。在此上下文中,近似具有形状指示与所描述形状的基本相似性是明显的,但所讨论形状的侧边无需完全线性且顶点无需完全尖锐。在本文所指的任何非圆形横截面的描述中,考虑了对横截面形状的边缘或顶点中的两者或任一者进行一定量的倒圆。
所述至少两个料盒触头124和所述至少两个容座触头125可采用各种形式。例如,一组或两组触头可包括导电销、凸片、柱、用于销或柱的接收孔等。一些类型的触头可包括弹簧或其它推动特征,以在蒸发器料盒和蒸发器本体上的触头之间产生更好的物理接触和电接触。电触头可以是镀金的,和/或可以包括其它材料。
与公开主题的实施方式一致的蒸发器100可以被配置成连接(例如,无线地或通过有线连接)到与蒸发器100连通的一个或多个计算装置。为此,控制器104可以包括通信硬件105。控制器104还可以包括记忆装置108。计算装置可以是也包括蒸发器100的蒸发器系统的部件,并且可以包括独立的通信硬件,该通信硬件可以与蒸发器100的通信硬件105建立无线通信通道。
用作蒸发器系统的一部分的计算装置可包括通用计算装置(例如,智能电话、平板电脑、个人计算机、诸如智能手表的一些其它便携式装置等),其执行软件以产生用于使装置的用户能够与蒸发器100交互的用户界面。在其它实施方式中,用作蒸发器系统的一部分的装置可以是专用硬件,例如遥控器或具有一个或多个物理或软接口控制(例如,可在屏幕或其它显示装置上配置并且可经由用户与触摸屏或类似鼠标、指针、轨迹球、光标按钮等的一些其它输入装置的交互来选择)的其它无线或有线装置。蒸发器100也可以包括一个或多个输出部117或用于向用户提供信息的装置。
作为如上定义的蒸发器系统的一部分的计算装置可以用于一个或多个功能中的任何一个,诸如控制剂量(例如,剂量监测、剂量设定、剂量限制、用户跟踪等)、控制交互(例如,交互监测、交互设定、交互限制、用户跟踪等)、控制尼古丁递送(例如,在尼古丁和非尼古丁可蒸发材料之间切换、调节尼古丁递送的量等)、获得位置信息(例如,其它用户的位置、零售商/商业地点位置、吸电子烟位置、蒸发器本身的相对或绝对位置等)、蒸发器个性化(例如,命名蒸发器、锁定/密码保护蒸发器、调节一个或多个父母控制、将蒸发器与用户组相关联、将蒸发器向制造商或保修维护组织注册等)、从事与其它用户的社交活动(例如,社会媒体通信、与一个或多个组交互等)等。术语“交互化”、“交互”、“蒸发器交互”或“蒸气交互”可用于指专用于蒸发器的使用的周期。该周期可以包括时间周期、剂量的数量、可蒸发材料的量等。
在计算装置提供与电阻加热元件的激活相关的信号的示例中,或者在计算装置与蒸发器100的联接以用于实施各种控制或其它功能的其它示例中,计算装置执行一个或多个计算机指令集以提供用户界面和底层数据处理。在一个示例中,由计算装置检测到用户与一个或多个用户界面元件的交互可使计算装置向蒸发器100发送信号以激活加热元件,或者激活到用于产生可吸入剂量的蒸气/气雾的完全操作温度。蒸发器100的其它功能可通过用户与计算装置上的用户界面的交互来控制,该计算装置与蒸发器100通信。
在一些实施例中,可与蒸发器本体110一起使用的蒸发器料盒120可包括具有芯吸元件和加热元件的雾化器141。可替代地,芯吸元件和加热元件中的一者或二者可以是蒸发器本体110的一部分。在雾化器141的任何部分(例如,加热元件或芯吸元件)是蒸发器本体110的一部分的实施方式中,蒸发器100可以被配置成将液体可蒸发材料从蒸发器料盒中的贮器140供应到芯吸部和其它雾化器部件,诸如例如芯吸元件、加热元件等。本领域技术人员将理解,包括芯吸元件的毛细结构仅是可与本文所述的其它特征一起使用的一个潜在实施例。
加热元件的激活可以通过基于一个或多个传感器113产生的一个或多个信号自动检测到抽吸而引起,所述一个或多个传感器例如为设置成检测沿着气流路径相对于环境压力的压力(或者可以测量绝对压力的变化)的一个或多个压力传感器、蒸发器100的一个或多个运动传感器、蒸发器100的一个或多个流量传感器、蒸发器100的电容唇传感器;响应于检测到用户与一个或多个输入装置116(例如,蒸发器100的按钮或其它触觉控制装置)的交互、从与蒸发器100通信的计算装置接收信号、或通过用于确定提吸正在发生或即将发生的其它方法而引起。
加热元件可以是或可以包括传导加热器、辐射加热器和对流加热器中的一个或多个。一种类型的加热元件可以是电阻加热元件,其可以由如下材料构成或至少包含该材料,所述材料(例如,金属或合金,例如镍铬合金,或非金属电阻器)被构造为当电流经过加热元件的一个或多个电阻段时以热的形式耗散电功率。
在一些实施方式中,雾化器141可以包括加热元件,该加热元件包括电阻线圈或其它加热元件,该电阻线圈或其它加热元件缠绕、定位在芯吸元件内、集成为芯吸元件的整体形状、与芯吸元件挤压成热接触、定位在芯吸元件附近、配置成加热空气以引起芯吸元件的对流加热、或以其它方式布置成将热量传递到芯吸元件以引起由芯吸元件从贮器140提吸的液体可蒸发材料被蒸发以用于随后由用户以气体和/或冷凝(例如,气雾微粒或液滴)相吸入。其它芯吸元件、加热元件或雾化器组件构造也是可能的,如以下进一步讨论的。
在可蒸发材料转变为气相之后,并且根据蒸发器的类型、可蒸发材料的物理和化学性质或其它因素,至少一些气相可蒸发材料可冷凝以形成与气相至少部分局部平衡的微粒物质,作为气雾的一部分,其可形成由蒸发器100为蒸发器上的给定抽吸或提吸提供的可吸入剂量的一些或全部。
应当理解,由蒸发器产生的气雾中的气相和冷凝相之间的相互作用可能是复杂的和动态的,因为诸如环境温度、相对湿度、化学性(例如,酸-碱相互作用、通过加热从可蒸发材料释放的化合物的质子化或缺乏等)、气流路径中(在蒸发器内部和在人或其它动物的气道中)的流动条件、气相或气雾相可蒸发材料与其它空气流的混合等因素可能影响气雾的一个或多个物理和/或化学参数。在一些蒸发器中,且特别是在用于递送更易挥发的可蒸发材料的蒸发器中,可吸入剂量可主要以气相存在(即,冷凝相颗粒的形成可能非常有限)。
如本文其它地方所述,特定蒸发器也可(或可替代地)配置成至少部分地通过加热非液体可蒸发材料,诸如例如固相可蒸发材料(例如蜡等)或包含可蒸发材料的植物材料(例如烟叶或烟叶部分),来产生可吸入剂量的气相和/或气雾相可蒸发材料。在这种蒸发器中,电阻加热元件可以是非液体可蒸发材料置于其中的烘炉或其它加热室的壁的一部分,或者以其它方式结合到所述壁中或与所述壁热接触。
可替代地,可以使用一个或多个电阻加热元件来加热通过或经过非液体可蒸发材料的空气,以引起非液体可蒸发材料的对流加热。在另外的其它实施例中,一个或多个电阻加热元件可以被设置成与植物材料紧密接触,使得植物材料的直接传导加热从植物材料的块内发生(例如,与从烘炉的壁向内传导相反)。
加热元件可通过控制器104启动,控制器104可以是蒸发器本体110的一部分。控制器104可使电流从电源112通过包括电阻加热元件的电路,该电阻加热元件可以是蒸发器料盒120的一部分。控制器104可以与用户对蒸发器100的嘴件130进行抽吸(例如,提吸、吸入等)相关联地被激活,该用户抽吸可以使空气从空气入口沿着经过雾化器141的气流路径流动。喷雾器141可包括例如与加热元件结合的芯吸部。
由用户抽吸引起的气流可以穿过雾化器141中的和/或下游的一个或多个冷凝区域或腔室,然后朝向嘴件中的空气出口。沿着气流路径通过的进入空气因此可以经过、通过、接近、围绕雾化器141等,使得气相可蒸发材料(或可蒸发材料的一些其它可吸入形式)由于雾化器141将一定量的可蒸发材料转变为气相而被夹带到空气中。如上所述,夹带的气相可蒸发材料在其通过气流路径的其余部分时可以冷凝,使得呈气雾形式的可吸入剂量的可蒸发材料可以从空气出口(例如,通过用于由用户吸入的嘴件130)输送。
蒸发器100的电阻加热元件的温度可以取决于多个因素中的一个或多个,包括输送到电阻加热元件的电功率的量或输送电功率的占空比、到蒸发器100的其它部分或到环境的传导和/或辐射热传递、到空气和/或液体或气相可蒸发材料的比热传递(例如,将可蒸发材料的温度升高到其蒸发点或升高气体(例如空气和/或与可蒸发材料混合的空气)的温度)、由于可蒸发材料从芯吸部和/或雾化器141整体蒸发而引起的潜热损失、由于气流(例如,当用户对蒸发器100吸气时,空气整体移动跨过加热元件或雾化器141)而引起的对流热损失等。
如上所述,为了可靠地启动加热元件或将加热元件加热到期望的温度,在一些实施方式中,蒸发器100可以利用来自压力传感器的信号来确定用户何时吸入。压力传感器可以位于气流路径中或者可以(例如通过通道或其它路径)连接到气流路径,该气流路径连接用于空气进入装置的入口和出口,用户经由该出口吸入所产生的蒸气和/或气雾,使得压力传感器与经过蒸发器100从空气入口到空气出口的空气同时经历压力变化。在一些实施方式中,加热元件可以与用户的抽吸相关联地被激活,例如通过对抽吸的自动检测,例如通过检测气流路径中的压力变化的压力传感器。
参照图1、图2A和图2B,蒸发器料盒120可通过料盒容座118可拆卸地插入到蒸发器本体110中。如图2A所示,其示出了挨着蒸发器料盒120的蒸发器本体110的平面图,蒸发器料盒120的贮器140可以整体地或部分地由半透明材料形成,使得蒸发器料盒120中的液体可蒸发材料102的液位可以是可见的。蒸发器料盒120可以被配置成使得当蒸发器料盒120被接收在料盒容座118中时,蒸发器料盒120的贮器140中的可蒸发材料102的液位通过蒸发器本体110中的窗口保持可见。替代地或附加地,贮器140中的液体可蒸发材料102的液位可通过形成在蒸发器料盒体120的外壁中的透光或半透明外壁或窗口看到。
气流路径实施例
参照图2C和图2D,示出了一个示例性的蒸发器料盒120,其中在用户对蒸发器100进行抽吸的过程中产生了气流路径134。气流路径134可以将空气引导到包含在芯吸部壳体中的蒸发室150(例如,见图2D),在该蒸发室中,空气与可吸入的气雾混合,以便通过也可以是蒸发器料盒120的一部分的嘴件130输送给用户。蒸发室150可以包括和/或至少部分地包围与本公开的其余部分一致的雾化器141。例如,当用户对蒸发器100抽吸时,气流路径134可在蒸发器料盒120的外表面(例如,窗口132)和蒸发器本体110上的料盒容座118的内表面之间通过。然后,空气可被提吸到料盒的可插入端122中,通过包括或容纳加热元件和芯吸部的蒸发室150,并通过嘴件130的出口136排出,以便将可吸入的气雾传送给用户。其它气流路径构造也在本公开的范围内,包括但不限于以下进一步详细讨论的那些。
图2D显示了可包括在与当前主题一致的蒸发器料盒120中的附加特征。例如,蒸发器料盒120可以包括设置在可插入端122上的多个料盒触头(例如料盒触头124),该可插入端122被配置成插入到蒸发器本体110的料盒容座118中。料盒触头124可以可选地各自是形成连接到电阻加热元件的两端之一的导电结构(例如导电结构126)的单片金属的一部分。传导结构能可选地形成加热室的相对侧,并且能可选地用作热屏蔽和/或散热器,以减少热量向蒸发器料盒120的外壁的传递。下面描述该方面的进一步细节。
图2D还示出了在蒸发器料盒120内的套管128(其为本文也被称为气流通道的更总体构思的示例),所述套管限定了气流路径134的在加热室(本文也称为雾化器室、蒸发室等)和嘴件130之间经过的部分,所述加热室可至少部分地由传导结构126形成。这种构造使得空气绕着蒸发器料盒120的可插入端122向下流动到料盒容座118中,然后在其朝向蒸发室150进入料盒本体中时在绕着蒸发器料盒120的可插入端122(例如,与包括嘴件130的端部相反的端部)通过之后沿相反方向回流。气流路径134然后行进穿过蒸发器料盒120的内部,例如通过一个或多个管或内部通道(例如套管128)并通过形成在嘴件130中的一个或多个出口(例如出口136)。
压力平衡通气部
如上所述,从贮器140中去除可蒸发材料102(例如,通过芯吸元件的毛细提吸)可以在贮器140中产生相对于环境空气压力至少部分的真空(例如在贮器的已经通过消耗液体可蒸发材料而排空的一部分中所产生的降低压力),并且这种真空可以干扰芯吸元件提供的毛细作用。该降低的压力在一些示例中在梯度方面会是充分大的以降低芯吸元件将可蒸发材料102提吸入蒸发室150的效率,从而降低例如当用户对蒸发器100进行抽吸时蒸发器100蒸发所需量的可蒸发材料102的效率。在极端情况下,在贮器140中产生的真空可能导致不能将所有的可蒸发材料102提吸入蒸发室150中,从而导致可蒸发材料102的不完全使用。一个或多个通气特征可与蒸发器贮器140相关联地被包括(不管贮器140是定位在蒸发器料盒120中还是定位在蒸发器中的其它位置),以使得贮器140中的压力与环境压力(例如,贮器140外部的环境空气中的压力)至少部分地平衡(可选地完全平衡),以减轻这个问题。
在一些情况下,虽然允许贮器140内的压力平衡提高了液体可蒸发材料向雾化器141的传送效率,但是这是通过使贮器140内否则为空的空隙体积(例如,通过使用液体可蒸发材料而排空的空间)充满空气来实现的。如下面进一步详细讨论的,该充满空气的空隙体积随后可能经历相对于环境空气的压力变化,这可能导致在特定条件下液体可蒸发材料从贮器140泄漏出来,并最终泄漏到蒸发器料盒120和/或包含贮器140的蒸发器的其它部分的外部。当前主题的实施方式也可提供关于该问题的优点和益处。
下面描述了改进或克服这些问题的各种特征和装置。例如,本文描述了用于控制可蒸发材料的气流和流动的各种特征,这些特征可提供相对于现有方法的优点和改进,同时还引入如本文所述的额外益处。本文所述的蒸发器装置和/或料盒包括一个或多个控制和改善蒸发装置和/或料盒中的气流的特征,从而提高蒸发器装置蒸发液体可蒸发材料的效率和有效性,而不引入可能导致液体可蒸发材料泄漏的附加特征。图2E和图2F分别示出了贮器系统200A、200B的第一和第二实施例的示意图,所述贮器系统被配置成用于蒸发器料盒(例如蒸发器料盒120)和/或蒸发器装置(例如蒸发器100),以便改善蒸发器中的压力平衡和气流。更具体地说,图2E和图2F所示的贮器系统200A、200B改进了贮器240内的压力调节,使得在用户对蒸发器抽吸之后,贮器240中产生的真空被解除,同时减少或甚至消除了液体可蒸发材料通过通气结构泄漏的发生率。这允许与贮器240和蒸发室242相关联的多孔材料(例如芯吸元件)的毛细作用在每次抽吸后继续以高效地将可蒸发材料202从贮器240提吸到蒸发室242中。
如图2E和图2F所示,贮器系统200A、200B包括配置成容纳液体可蒸发材料202的贮器240。除了穿过在贮器240和蒸发室242之间延伸的芯吸部壳体区域之外,贮器240在所有侧面上都被贮器壁232密封。加热元件或加热器可以包含在蒸发室242内并且联接到芯吸元件。芯吸元件被配置成提供毛细作用,该毛细作用将可蒸发材料202从贮器240提吸到蒸发室242,以便通过加热器蒸发成气雾。然后,气雾与沿着蒸发器的气流通道238行进的气流234结合,以便由用户吸入。贮器系统200A、200B还包括气流限流器244,其限制气流234沿着蒸发器的气流通道238的通过,例如当用户对蒸发器抽吸时。由气流限流器244引起的气流234的限制可允许沿着气流限流器244下游的气流通道238的一部分形成真空。沿着气流通道238产生的真空可以帮助沿着气流通道238提吸形成在蒸发室242(例如,包含雾化器141的至少一部分的室)中的气雾,以便由用户吸入。至少一个气流限流器244可以包括在每个贮器系统200A、200B中,并且气流限流器244可以包括用于对沿着气流通道238的气流234进行限流的任何数量的特征。
如图2E和图2F所示,每个贮器系统200A、200B还可以包括通气部246,该通气部被配置成选择性地允许空气通过进入贮器240以增加贮器240内的压力,从而如上所述相对于由从贮器240提吸出的可蒸发材料202所产生的环境压力而言,使贮器240从负压(真空)中释放。至少一个通气部246可与贮器240相关联。通气部246可以是主动或被动阀,并且通气部246可以包括允许空气进入贮器240以释放在贮器240中产生的负压的任何数量的特征。
例如,通气部246的实施例可以包括在贮器240和气流通道238之间延伸的通气部通道,并且该通气部通道的直径(或者更一般地,横截面积)的尺寸设置成使得当压力跨过通气部246被平衡时(例如贮器240中的压力与气流通道238中的空气压力近似相同),可蒸发材料202的流体张力(也称为表面张力)防止可蒸发材料202通过所述通道。然而,通气部246和/或通气部通道的直径(或更一般地,横截面积)的尺寸设置成使得在贮器240中产生的真空压力能够克服通气部246或通气部通道内的可蒸发材料202的表面张力,从而响应贮器240内相对于环境压力足够低的压力而使气泡通过通气部释放到贮器240中。相应地,一定体积的空气可从气流通道238流到贮器240并释放真空压力。一旦所述一定体积的空气被添加到贮器240,压力再次跨过通气部246更接近地平衡,从而允许可蒸发材料202的表面张力防止空气进入贮器240,以及防止可蒸发材料通过通气部通道从贮器240中泄漏。
在一个示例性实施例中,通气部246或通气部通道的直径可在大约0.3mm至0.6mm的范围内,并且还可包括在大约0.1mm至2mm的范围内的直径。在一些示例中,通气部246和/或通气部通道可以是非圆形的,使得其特征在于沿通气部通道内流体流动方向的非圆形横截面。在这种示例中,横截面不是由直径限定,而是由横截面面积限定。一般而言,无论通气部246和/或通气部通道的横截面形状是圆形的还是非圆形的,在本主题的特定实施方式中,通气部246的横截面面积沿着其暴露于环境空气压力和贮器240的内部之间的路径不同可能是有利的。例如,通气部246的更靠近外部环境压力的部分可有利地具有相对于通气部246的更靠近贮器240的内部的部分更小的横截面积(例如,在通气部246具有圆形横截面的示例中具有更小的直径)。更靠近系统外部的较小横截面积可提供更大的阻力以防止液体可蒸发材料的逸出,而更靠近贮器240内部的较大横截面积可提供相对较小的阻力以防止气泡从通气部246逸出到贮器240中。在当前主题的一些实施方式中,较小和较大横截面积之间的过渡可以有利地不是连续的,而是沿通气部246和/或通气部通道的长度包含不连续性。这种结构可用于提供比通过从通气部246释放气泡来平衡贮器压力更大的液体材料逸出的总阻力,因为贮器附近的较大横截面积相对于暴露于环境空气的较小横截面积可具有较低的毛细驱动。
通气部246和/或通气部通道的材料也可以有助于控制通气部246和/或通气部通道,例如通过影响通气部246和/或通气部通道的壁与可蒸发材料202之间的接触角。接触角可对由可蒸发材料202产生的表面张力有影响,并因此影响在允许一定体积的流体通过通气部246之前跨过通气部246和/或通气部通道所产生的阈值压差,例如如上所述。通气部246可以包括在本公开的范围内的各种形状/尺寸和构造。另外,包括一个或多个各种排气特征的料盒和料盒的各部分的各种实施例将在下面更详细地描述。
通气部246(例如,被动通气部)和气流限流器244相对于蒸发室242的定位有助于贮器系统200A、200B的有效运行。例如,通气部246或气流限流器244的不正确定位可导致可蒸发材料202从贮器240的不期望的泄漏。本公开解决了通气部246和气流限流器244相对于蒸发室242(包含芯吸部)的有效定位。例如,被动通气部和芯吸部之间的小的压差或没有压差可导致有效的贮器系统,用于释放贮器中的真空压力,并导致芯吸部的有效毛细作用,同时防止泄漏。下面将更详细地描述具有相对于蒸发室242有效定位通气部246和气流限流器244的贮器系统的配置。
如图2E所示,气流限流器244可以沿着气流通道238位于蒸发室242的上游,而通气部246沿着贮器240定位,从而其提供贮器240与气流通道238的在蒸发室242下游的一部分之间的流体连通。这样,当用户对蒸发器抽吸时,在气流限流器244的下游产生负压,使得蒸发室242经受负压。类似地,通气部246的与气流通道238连通的一侧也经受负压。
这样,在抽吸期间(例如,当用户从蒸发装置提吸或吸入空气时),在通气部246和蒸发室242之间产生小到不存在的压差量。然而,在抽吸之后,芯吸部的毛细作用将使可蒸发材料202从贮器240提吸到蒸发室242,以补充由于先前抽吸而被蒸发和吸入的可蒸发材料202。结果,将在贮器240中产生真空或负压。然后,在贮器240和气流通道238之间将产生压差。如上所述,通气部246可以被配置成使得贮器240和气流通道238之间的压差(例如,阈值压差)允许一定体积的空气从气流通道238进入贮器240,从而释放贮器240中的真空并返回到跨过通气部246的平衡压力和稳定的贮器系统200A。
在另一实施例中,如图2F所示,气流限流器244可以沿着气流通道238位于蒸发室242的下游,而通气部246可以沿着贮器240定位,使得其提供贮器240与气流通道238的在蒸发室242上游的一部分之间的流体连通。这样,当用户对蒸发器抽吸时,蒸发室242和通气部246由于抽吸而经受很小的或没有吸取或负压,从而导致蒸发室242和通气部246之间很小的或没有压差。与图2E中的情况类似,在抽吸之后,跨过通气部246产生的压差将会是将可蒸发材料202提吸入蒸发室242的芯吸部的毛细作用的结果。结果,将在贮器240中产生真空或负压。于是,跨过通气部246将产生压差。
如上所述,通气部246可以被配置成使得贮器240和气流通道238或大气之间的压差(例如,阈值压差)允许一定体积的空气进入贮器240,从而释放贮器240中的真空。这允许压力跨过通气部246被平衡,并且贮器系统200B被稳定化。通气部246可包括各种结构和特征,并且可沿着蒸发器料盒120定位在各种位置,以便例如实现各种结果。例如,一个或多个通气部246可以邻近蒸发室242或芯吸部壳体定位或形成其一部分。在这种构造中,一个或多个通气部246可提供贮器240和蒸发室242之间的流体(例如空气)连通(当用户对蒸发器抽吸时,气流通过该通气部,从而该通气部是气流路径的一部分)。
类似地,如上所述,与蒸发室242或芯吸部壳体相邻放置或形成其一部分的通气部246可允许空气从蒸发室242内部经由通气部246进入贮器240,以增加贮器240内部的压力,从而有效地释放由于可蒸发材料202被提吸入蒸发室242而产生的真空压力。这样,真空压力的释放允许可蒸发材料202经由芯吸部持续有效且高效地毛细作用进入蒸发室242,以在用户随后对蒸发器抽吸期间产生可吸入蒸气。下面提供了通气蒸发室元件(例如雾化器组件)的各种示例性实施例,该通气蒸发室元件包括芯吸部壳体1315、178(其容纳蒸发室)和至少一个通气部596,该至少一个通气部596联接到芯吸部壳体1315、178或形成芯吸部壳体1315、178的一部分,以实现贮器140的上述有效通气。
露面(open-faced)的料盒组件实施例
参照图3A和图3B,示出了可替代的料盒实施例1320的示例性平面剖视图,其中料盒1320包括嘴件或嘴件区域1330、贮器1340和雾化器(未单独示出)。雾化器可以包括取决于实施方式一起或分开的加热元件1350和芯吸元件1362,使得芯吸元件1362热或热力学地联接到加热元件1350,以用于使从芯吸元件1362中提吸或储存在其中的可蒸发材料1302蒸发的目的。
在一个实施例中,可以包括板1326,以提供加热元件1350和电源112(见图1)之间的电连接。穿过贮器1340的侧面或在贮器1340的侧面上限定的气流通道1338可以将料盒1320中容纳芯吸元件1362的区域(例如,未单独示出的芯吸壳体)连接到通向嘴件或嘴件区域1330的开口,以提供用于蒸发的可蒸发材料1302从加热元件1350区域行进到嘴件区域1330的路线。
如上所述,芯吸元件1362可联接到雾化器或加热元件1350(例如,电阻加热元件或线圈),所述雾化器或加热元件连接到一个或多个电触头(例如,板1326)。加热元件1350(以及本文根据一个或多个实施方式所述的其它加热元件)可具有各种形状和/或构造,并且可包括一个或多个加热元件1350、500或其特征,如以下关于图44A至图116更详细地提供的。
根据一个或多个示例性实施方式,料盒1320的加热元件1350可以由片材制成(例如,冲压),并且围绕芯吸元件1362的至少一部分卷曲或弯折以提供被构造为接收芯吸元件1362的预成型元件(例如,芯吸元件1362被推入加热元件1350和/或加热元件1350保持张紧并且被拉到芯吸元件1362上)。
加热元件1350可以弯折,使得加热元件1350将芯吸元件1362固定在加热元件1350的至少两个或三个部分之间。加热元件1350可以弯折以符合芯吸元件1362的至少一部分的形状。加热元件1350的构造允许加热元件1350的更一致和更高品质的制造。在大规模和/或自动化制造工艺期间,加热元件1350的制造品质的一致性可能尤其重要。例如,根据一个或多个实施方式的加热元件1350有助于减少公差问题,该公差问题可能在组装具有多个部件的加热元件1350的制造过程中出现。
加热元件1350还可以改进从加热元件1350获得的测量(例如,电阻、电流、温度等)的精度,这至少部分地是由于加热元件1350的可制造性的一致性的改进而具有减小的公差问题。由片材制成(例如冲压)并且围绕芯吸元件1362的至少一部分卷曲或弯折以提供预成形元件的加热元件1350理想地有助于使热损失最小化,并且有助于确保加热元件1350可预测地被加热到适当的温度。
另外,下面关于涉及由卷曲金属形成的加热元件的所包括的实施例进一步讨论,加热元件1350可以完全地和/或选择性地镀覆有增强加热元件1350的加热性能的一种或多种材料。镀覆加热元件1350的全部或一部分可有助于使热损失最小化。镀覆也可有助于将热量集中到加热元件1350的一部分,从而提供更有效地加热的加热元件1350,并进一步减少热损失。选择性镀覆可有助于将提供给加热元件1350的电流引导至适当位置。选择性镀覆也可有助于减少镀覆材料的量和/或与制造加热元件1350相关的成本。
除了下面描述和/或讨论的示例性加热元件之外或与之结合,加热元件可包括位于包括两个气流通道1838的蒸发器料盒1800内的扁平加热元件1850(见图18A-18D)、位于包括两个气流通道1938的蒸发器料盒1900内的折叠加热元件1950(见图19A-19C、图22A-22B和图44A-图116)以及位于包括单个气流通道2038的蒸发器料盒2000内的折叠加热元件2050(见图20A-20C)。
如上所述,在一个实施例中,加热元件1350可以包含芯吸元件1362。例如,芯吸元件1362可以在板1326附近或挨着所述板延伸,并且穿过与板1326接触的电阻加热元件。芯吸部壳体可围绕加热元件1350的至少一部分,并将加热元件1350直接或间接地连接到气流通道1338。可蒸发材料1302可由芯吸元件1362提吸通过连接到贮器1340的一个或多个通道。在一个实施例中,主通道1382或次通道1384中的一个或两个可用于帮助将可蒸发材料1302引导或输送到芯吸元件1362的一端或两端,或者沿着芯吸元件1362的长度在径向上引导或输送。
溢流收集器实施例
如下面进一步详细提供的,特别是参照图3A和图3B,可以有利地控制空气和液体可蒸发材料进出料盒贮器1340的交换,并且还可以可选地通过结合称为收集器1313的结构来提高蒸发器料盒的体积效率(定义为相对于料盒本身的总体积最终被转换成可吸入气雾的液体可蒸发材料的体积)。
根据一些实施方式,料盒1320可以包含被至少一个壁(其能可选地是与料盒的外壳共享的壁)至少部分地限定的贮器1340,所述贮器被配置成容纳液体可蒸发材料1302。贮器1340可以包括储存室1342和溢流体积1344,其可以包含或以其它方式容纳收集器1313。储存室1342可以容纳可蒸发材料1302,并且溢流体积1344可以被配置用于当一个或多个因素使得贮器储存室1342中的可蒸发材料1302行进到溢流体积1344中时收集或保留可蒸发材料1302的至少一些部分。在当前主题的一些实施方式中,料盒可以最初填充有液体可蒸发材料,使得收集器内的空隙空间预先填充有液体可蒸发材料。
在示例性实施例中,溢流体积1344的体积尺寸可以被配置为等于、近似等于或大于当储存室1342中的内容物的体积由于贮器相对于环境压力可能经历的最大预期压力变化而膨胀时容纳在储存室1342中的内容物(例如,可蒸发材料1302和空气)的体积的增加量。
根据环境压力或温度或其它因素的变化,料盒1320可经历从第一压力状态到第二压力状态的变化(例如贮器的内部与环境压力之间的第一相对压差以及贮器的内部与环境压力之间的第二相对压差)。在一些方面,溢流体积1344可以具有通向料盒1320外部的开口,并且可以与贮器储存室1342连通,使得溢流体积1344可以用作通气通道,以提供料盒1320中的压力平衡和/或收集并至少暂时地保持以及可选地可逆地返回响应于储存室与环境空气之间的压差的变化而可能移出储存室的液体可蒸发材料。可蒸发材料1302可从储存室1342被提吸到雾化器,并转变为蒸气相或气雾相,从而减少了储存室1342中剩余的可蒸发材料的体积,并且在缺少用于使空气返回至储存室以平衡储存室中压力与环境压力的一些机制的情况下,会引起本文之前所讨论的至少部分的真空状况。
继续参考图3A和图3B,贮器1340可以被实施为包括第一和第二可分离区域,使得贮器1340的体积被分成贮器储存室1342和贮器溢流体积1344。储存室1342可以被配置用于储存可蒸发材料1302,并且可以进一步经由一个或多个主通道1382联接到芯吸元件1362。在一些示例中,主通道1382在长度上可以非常短(例如来自容纳芯吸元件或雾化器的其它部分的空间的通孔)。在其它示例中,主通道可以是储存室与芯吸元件之间的较长容纳流体路径的一部分。如在下面进一步详细提供的,溢流体积1344可以被配置用于储存和容纳可蒸发材料1302的在第二压力状态下可以从储存室1342溢流的部分,在所述第二压力状态下,储存室1342中的压力大于环境压力。
在第一压力状态下,可蒸发材料1302可被储存在贮器1340的储存室1342中。第一压力状态可以例如当环境压力大约等于或大于料盒1320内的压力时而存在。在该第一压力状态下,主通道1382和次通道1384的结构和功能特性使得可蒸发材料1302可以通过主通道1382从储存室1342朝向芯吸元件1362流动,例如在芯吸元件的将液体提吸到附近的毛细作用下连同作用为将液体可蒸发材料转变为气相的加热元件。在一个实施例中,在第一压力状态下,没有或有限量的可蒸发材料1302流入次通道1384。在第二压力状态下,可蒸发材料1302可从储存室1342流入贮器1340的溢流体积1344,该贮器1340例如包括收集器1313以防止或限制可蒸发材料1302不期望(例如,过量)流出贮器。例如,当气泡在储存室1342中(例如,由于环境压力变得小于料盒1320内的压力)而膨胀时,可以存在或引起第二压力状态。
有利地,可蒸发材料1302的流动可以通过引导可蒸发材料1302的方式来控制,通过压力增加而将可蒸发材料从储存室1342驱动到溢流体积。溢流体积内的收集器1313可以包括一个或多个毛细结构,该毛细结构包含被推出储存室1342的过量的液体可蒸发材料的至少一些(并且有利地是全部),而不允许液体可蒸发材料到达收集器1313的出口。收集器1313还有利地包括毛细结构,当储存室1342中相对于环境压力的压力相等或以其它方式减小时,该毛细结构使得通过储存室1342中相对于环境压力的过大压力而被推入收集器1313中的液体可蒸发材料能够被可逆地提吸回到储存室1342中。换句话说,收集器1313的次通道1384可以具有微流体特征或特性,其防止在收集器1313的填充和排空期间空气和液体彼此绕过。也就是说,微流体特征可以用于管理可蒸发材料1302流入和流出收集器1313(即,提供流动反向特征)以防止或减少可蒸发材料1302的泄漏或气泡被截留到储存室1342或溢流体积1344中。
根据实施方式,上述微流体特征或特性可与芯吸元件1362、主通道1382和次通道1384的尺寸、形状、表面涂层、结构特征和毛细特性相关。例如,收集器1313中的次通道1384可以可选地具有与主通道1382不同的毛细特性,该主通道1382通向芯吸元件1362,以允许在第二压力状态期间特定体积的可蒸发材料1302从储存室1342经过进入溢流体积1344。
在一个示例性实施方式中,收集器1313允许液体流出的总阻力大于总芯吸阻力,例如,以允许可蒸发材料1302在第一压力状态期间主要通过主通道1382流向芯吸元件1362。
芯吸元件1362可为储存在贮器1340中的可蒸发材料1302提供穿过或进入芯吸元件1362的毛细路径。毛细路径(例如主通道1382)可以足够大以允许芯吸作用或毛细作用来置换芯吸元件1362中的经蒸发的可蒸发材料1302,并且可以足够小以防止在负压事件期间可蒸发材料1302从料盒1320中泄漏出来。可以处理芯吸部壳体或芯吸元件1362以防止泄漏。例如,料盒1320可以在填充之后被涂覆以防止通过芯吸元件1362的泄漏或蒸发。可以使用任何合适的涂层,例如包括可热蒸发涂层(例如蜡或其它材料)。
当用户从嘴件区域1330吸入时,例如,空气通过与芯吸元件1362成操作关系的入口或开口流入到料盒1320中。加热元件1350可以响应于由一个或多个传感器113(见图1)产生的信号而被激活。所述一个或多个传感器113可包括压力传感器、运动传感器、流量传感器或能够检测气流通道1338中的变化的其它机构中的至少一种。当加热元件1350被激活时,由于电流流过板1326,加热元件1350可以具有温度增加。或者通过加热元件的经作用以将电能转变为热能的一些其它电阻部分。
在一个实施例中,所产生的热量可通过传导、对流或辐射传热而传递到芯吸元件1362中的可蒸发材料1302的至少一部分,使得被提吸入芯吸元件1362中的可蒸发材料1302的至少一部分被蒸发。根据实施方式,进入料盒1320的空气流过(或绕过、在附近等)芯吸元件1362和加热元件1350中受热的元件,并且将经蒸发的可蒸发材料1302脱离到气流通道1338中,在那里蒸气可以可选地被冷凝并且以气雾形式例如通过嘴件区域1330中的开口被递送。
参见图3B,储存室1342可以连接到气流通道1338(即,经由溢流体积1344的次通道1384),以便允许通过储存室1342中相对于周围环境增加的压力从储存室1342中驱动的液体可蒸发材料被保持而不从蒸发器料盒中逸出。虽然本文所述的实施方式涉及包含贮器1340的蒸发器料盒,但是应当理解,所述方法也与不具有可分离料盒的蒸发器兼容并且预期用于不具有可分离料盒的蒸发器中。
回到所述示例,准许进入储存室1342的空气可由于相对于环境空气的压差而膨胀。该空气在储存室1342的空隙空间中的膨胀可以导致液体可蒸发材料行进通过次通道1384在收集器1313中的至少一些部分。次通道1384的微流体特征可以使液体可蒸发材料沿着次通道1384在收集器1313中的一段长度移动,其中仅针对该段长度,弯液面完全覆盖次通道1384的与沿着所述长度的流动方向相横向的横截面区域。
在当前主题的一些实施方式中,微流体特征可以包括足够小的横截面积,以适于形成次通道的壁的材料和液体可蒸发材料的成分,液体可蒸发材料优选地围绕次通道1384的整个周边湿润所述次通道1384。对于其中液体可蒸发材料包含丙二醇和蔬菜甘油中的一种或多种的示例而言,这种液体的湿润特性有利地被考虑与次通道1384的几何形状以及形成次通道的壁的材料相结合。以该方式,当储存室1340和环境压力之间的压差的符号(例如,正、负或相等)和大小变化时,在次通道中的液体和从环境大气进入的空气之间保持弯液面,并且液体和空气不能移动经过彼此。当储存室1342中的压力相对于环境压力充分下降时,并且如果储存室1342中存在足够的空隙体积以允许它,则收集器1313的次通道1384中的液体可以被充分地抽到储存室1342中,以使得引导液体-空气的弯液面到达收集器1313的次通道1384与储存室1342之间的闸门或端口。此时,如果储存室1342中相对于环境压力的压差足够负以克服将弯液面保持在闸门或端口处的表面张力,则弯液面变得脱离闸门或端口壁并且形成一个或多个气泡,所述气泡以足够的体积被释放到储存室1342中以相对于环境平衡储存室压力。当如上所述准许进入储存室1340的空气(或者以其他方式存在于其中)经历相对于周围环境的升高的压力条件时(例如,由于例如可能在飞机机舱或其他高海拔位置中发生的环境压力的下降,当移动车辆的窗户打开时,当火车或车辆离开隧道等时,或者由于例如可能由于局部加热、使形状变形并由此减小储存室1340的体积的机械压力等发生的储存室1340中的内部压力的升高等),上述过程可以颠倒。液体通过闸门或端口进入收集器1313的次通道1384,并且在进入次通道1384的液柱的前沿形成弯液面,以防止空气旁经并与液体的前进反向流动。通过由于前述微流体特性的存在而保持该弯液面,当储存室1340中的升高的压力随后降低时,液柱被抽回储存室中,可选地直到弯液面到达闸门或端口。如果相对于储存室中的压力,压差足够有利于环境压力,则发生上述气泡形成过程,直到压力平衡。以该方式,收集器用作可逆的溢流体积,其接收在相对于周围环境更大的储存室压力的瞬时条件下被推出储存室的液体可蒸发材料,并允许该溢流体积的至少一些(并且期望地全部或大部分)返回到储存舱室,用于稍后输送到雾化器以转变为可吸入的形式。
根据实施方式,储存室1342可以经由或不经由次通道1384连接到芯吸元件1362。在其中次通道1384的第二端通向芯吸元件1362的实施例中,在第二端(与限定到储存室1342的连接点的第一端相反)处可以离开次通道1384的任何可蒸发材料1302可以进一步使芯吸元件1362饱和。
储存室1342可以可选地定位成更靠近贮器1340的接近嘴件区域1330的一端。溢流体积1344可以位于贮器1340的更靠近加热元件1350的端部附近,例如,在储存室1342和加热元件1350之间。附图中所示的示例性实施例不应被解释为将所要求保护的主题的范围限制为本文公开的各种部件的位置。例如,溢流体积1344可以定位在料盒1320的顶部、中部或底部。根据一个或多个变型,储存室1342的位置和定位可相对于溢流体积1344的位置进行调节,使得储存室1342可定位在料盒1320的顶部、中部或底部。
在一个实施方式中,当蒸发器料盒1320被装满时,液体可蒸发材料的体积可等于储存室1342的内部体积加上溢流体积1344(在一些示例中,所述溢流体积可为次通道1384的在将次通道1384连接至储存室1340的闸门或端口与次通道1384的出口之间的体积)。换句话说,与当前主题的实施方式一致的蒸发器料盒可以最初填充有液体可蒸发材料,使得收集器的全部或至少一些内部体积填充有液体可蒸发材料。在这种示例中,液体可蒸发材料根据需要被输送到雾化器以输送到用户。所输送的液体可蒸发材料可从储存室1340中提吸,从而导致收集器1313的次通道1384中的液体被提吸回到储存室1340中,是因为由于次通道1384的微流体特性所保持的弯液面防止空气流过次通道1384中的液体可蒸发材料,空气不能通过次通道1384进入。在足够的液体可蒸发材料已经从储存室1340输送到雾化器(例如,用于蒸发和用户吸入)以使得收集器1313的原始体积被吸入储存室1340之后,发生上述行为,气泡可以从次通道1384和储存室之间的闸门或端口释放以在使用更多液体可蒸发材料时平衡储存舱室中的压力。当已经进入储存舱室的空气经历相对于周围环境的升高的压力时,液体可蒸发材料通过闸门或端口移出储存室1340进入次通道直到储存舱室中的升高的压力条件不再存在,在此时间点处,次通道1384中的液体可蒸发材料可以被抽回到储存室1340中。
在特定实施例中,溢流体积1344足够大以包含被储存在储存室1342中的可蒸发材料1302的百分比,可选地高达大约100%。在一个实施例中,收集器1313被配置成容纳可储存在储存室1342中的可蒸发材料1302体积的至少6%到25%。其它范围也是可能的。
收集器1313的结构可以以不同的形状和不同的特性被配置、构造、模制、制造或定位在溢流体积1344中,以允许可蒸发材料1302的溢流部分以受控的方式(例如,通过毛细压力)至少临时地被接收、包含或储存在溢流体积1314中,从而防止可蒸发材料1302从料盒1320中泄漏或使芯吸元件1362过度饱和。应当理解,上述关于次通道的描述不是要限制于单个这样的次通道1384。一个或可选地一个以上的次通道可经由一个或一个以上的闸门或端口连接到储存室1340。在当前主题的一些实施方式中,单个闸门或端口可连接到一个以上的次通道,或单个次通道可分成一个以上次通道以提供额外的溢流体积或其它优点。
在当前主题的一些实施方式中,空气通气部1318可以将溢流体积1344连接到气流通道1338,该气流路径最终通向料盒1320外部的周围空气环境。该空气通气部1318可以允许已经形成或截留在收集器1313中的空气或气泡通过空气通气部1318逸出的路径,例如在第二压力状态期间,当次通道1384填充有可蒸发材料1302的溢流时。
根据一些方面,空气通气部1318可以用作反向通气部,并且在可蒸发材料1302的溢流从溢流体积1344返回到储存室1342时从第二压力状态逆转回到第一压力状态期间,提供料盒1320内的压力均衡。在这种实施方式中,当环境压力变得大于料盒1320中的内部压力时,环境空气可以流经通气部1318进入次通道1384,并且有效地帮助将暂时存储在溢流体积1344中的可蒸发材料1302沿逆转方向推回到储存室1342中。
在一个或多个实施例中,处于第一压力状态的次通道1384可包括空气。在第二压力状态下,可蒸发材料1302可例如通过位于储存室1342与溢流体积1344之间的界面点处的开口(即,通气部)进入次通道1384。结果,次通道1384中的空气被移位,并可以通过空气通气部1318排出。在一些实施例中,空气通气部1318可以用作或包括控制阀(例如,选择性渗透膜、微流体闸门等),该控制阀允许空气离开溢流体积1344,但阻止可蒸发材料1302从次通道1384离开进入气流通路1338。如前所述,空气通气部1318可以用作空气交换端口,以允许空气进入和离开收集器1313,例如,当收集器1313在负压事件期间填充并且在负压事件之后(即,在前述第一和第二压力状态之间的转变期间)排空时。
因此,可蒸发材料1302可被存储在收集器1313中,直到料盒1320内的压力稳定(例如,当压力返回到周围环境或满足指定的平衡时)或直到可蒸发材料1302从溢流体积1344中被移除(例如,通过雾化器中的蒸发)。因此,可通过随着环境压力变化而管理可蒸发材料1302进出收集器1313的流来控制溢流体积1344中的可蒸发材料1302的水平/液位。在一个或多个实施例中,可蒸发材料1302从储存室1342到溢流体积1344的溢流可以被逆转或者可以是可逆的,这取决于检测到的环境变化(例如,当导致可蒸发材料1302溢流的压力事件消退或结束时)。
如上所述,在本主题的一些实施方式中,在料盒1320内的压力变得相对低于环境压力的状态下(例如,当从先前提到的第二压力状态回到第一压力状态时),可蒸发材料1302的流可以在使得可蒸发材料1302从溢流体积1344流回到贮器1340的储存室1342中的方向上被逆转。因此,取决于实施方式,溢流体积1344可以被配置用于在第二压力状态期间临时包含可蒸发材料1302的溢流部分。根据实施方式,在逆转回到第一压力状态期间或之后,保持在收集器1313中的可蒸发材料1302的溢流中的至少一些被返回到储存室1342。
为了控制在料盒1320中的可蒸发材料1302的流,在本主题的其它实施方式中,收集器1313可以可选地包括吸收性或半吸收性材料(例如,具有海绵状特性的材料),用于永久地或半永久地收集或容纳通过次通道1384行进的可蒸发材料1302的溢流。在其中吸收性材料包括在收集器1313中的示例性实施例中,与在收集器1313中没有(或没有同样多)吸收性材料的情况下实施的实施例相比,可蒸发材料1302从溢流体积1344到储存室1342的反向流可能不是实际的或可能的。因此,通过在收集器1313中包括更多或更少密度或体积的吸收性材料,或者通过控制吸收性材料的质地,可以控制可蒸发材料1302到储存室1342的可逆性或可逆性速率,其中这样的特性导致立即或在更长的时间段内更高或更低的吸收速率。
图4是料盒1320的示例性实施方式的分解透视图。如图所示,料盒1320的本体可以由两个可连接(或分离)的部件制成,例如第一部分1422(例如上壳体)和第二部分1424(例如下壳体),它们可以根据彼此上下的建筑实施模型或组装过程装配在一起。这种可分离的结构简化了组装和制造过程,并且可以不涉及组装或构造多个较小的部件以构造较大的部件。相反,如在图4中所示的示例性实施例中,较大的部件(例如,第一部分1422和第二部分1424)可被连接以例如形成外部料盒特征(例如,侧)和较小的内部料盒部件(例如,形成收集器1313、贮器1340、储存室1342、溢流体积1344等中的一个或多个的相对的肋状元件)。
参考图4,加热元件1450可以位于在料盒1420的本体的第一部分1422和第二部分1424之间实施的腔或壳体中。在一个示例中,海绵或其它吸收性材料1460也可以定位在嘴件区域1430中,以便收集通过气流通道1438行进的过量的液体可蒸发材料(例如,如通过蒸发材料和/或水蒸气冷凝形成的,以形成在吸入期间被咽下时会产生不愉快感觉的较大液滴)。因此,附加部件(例如,加热元件1450或海绵1460)的组装或拆卸可以简单而有效的方式进行,在这里公开的示例性实施方式中,不需要大量的机器或装配自动化部件来将料盒1320由一小组部件构造成统一的可分离的两件式壳体。
本文所述的可分离的两件式结构可提供一个或多个以下示例性优点或优于替代实施方式的改进:较少的零件数量、较低的组装或制造成本(例如,图4所示的实施例需要制造和组装四个零件)、没有或减少的加工要求、没有或限制较深、易碎、低斜度的加工芯、相对较浅的肋结构。根据实施方式,可以使用超声波或激光焊接技术在料盒1420的第一部分1422和第二部分1424之间形成固态焊接。
超声波焊接是一种通常用于塑料的工艺,其中高频超声波声振动局部地施加到工件(例如,第一部分1422和第二部分1424)上,所述工件在压力下保持在一起以形成固态焊接。激光焊接是一种焊接工艺,用于通过使用提供集中热源(例如激光束)的激光束来连接金属或热塑性塑料的工件,从而允许在高焊接速率下进行窄的、深的焊接。
参照图5,示出了料盒1320的选定部分的平面横截面侧视图。参考图4和5,料盒1420的第一部分1422(图5中未示出)和第二部分1424可以通过注射成型由塑料部件模制(例如,在彼此上下的实施模型中)。在一个示例性实施例中,可以使用拔模加工技术的线来允许半模(例如,如图4所示的第一部分1422和第二部分1424)的分离,从而允许在没有任何来自产生底切的阻碍的情况下将每个部分顶出,并且进一步允许显著的模具空化,以有助于缩短加工周期并允许更高效的制造时间和过程。
参照图6A和6B,分别示出了料盒1320的横截面俯视图和透视侧视图。如图所示,填充端口610可以在料盒1320的一个或多个实施例中实施,以允许例如通过填充针622填充贮器储存室1342。如图所示,根据实施方式,填充针622可容易且方便地通过例如通向储存室1342(或溢流体积1344)的填充通道630插入填充端口610。因此,例如,使用填充针622,可蒸发材料1302可通过填充通道630注入到贮器1340中。在一些实施例中,填充通道630可以构造或定位在料盒1320的一侧上,例如,与定位气流通道1338的一侧相对。
图7A至7D示出了用于料盒连接端口的设计替代方案。图7A和7B是替代性连接端口实施例的透视图,图7C和7D是替代性连接端口实施例的平面截面侧视图,它们作为示例可以包括阳性或阴性接合部分。参照图1、2和7A-7D,在料盒1320与蒸发器本体110接合的端部处,料盒1320可以采用不同的结构。在一个实施例中,如图1和2所示,蒸发器本体110可以包括用于可拆卸地接收具有阳性端口710的料盒1320(见图7A和7C)的料盒容座118,以使得在附接的状态中,位于料盒1320的阳性端口中的料盒触头124例如以卡扣的方式被料盒容座118中的对应的容座触头125接收。对立的结构可以被用于具有阴性配置的端口712(见图7B和7D)的料盒1320,所述阳性配置的端口用于接收包含容座触头125的蒸发器本体110的端部。
参照图8,示出了料盒1320的平面俯视图。在一个示例中,料盒1320可以使用可分离的两件式结构来实现,其中浮雕(例如,所有者的商标、序列号、专利号等)或可选的装饰或装饰特征可以通过模制工艺压印在料盒1320的外壁上。模制工艺允许在设计外部形状或外部可显示的标志或装饰设计方面的灵活性,而不会影响内部功能部件(例如,贮器1340、储存室1342或溢流体积1344)的定位或形成。
值得注意的是,如图8所示的标记
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是总部在旧金山加利福尼亚的JUULLABS Inc.Delaware公司的注册商标。所有权利都由标记的所有者或受让人保留。图8中的示例标记的使用不应被解释为将所公开的主题的范围限制为包括这种排他性设计或标记。某些实施例可以是无标记的,或者无论如何都不包含装饰性或外部设计特征。因此,图8提供了模制浮雕的图示,其可以非限制性地呈现为在料盒1320的一个或多个侧面上的标记或设计。
参照图9A和9B,示出了示例性料盒1320的透视和平面剖视图,其中料盒1320的第一部分1422与第二部分1424分开(也参见图4)。在一个或多个实施例中,料盒1320可通过部件剖分的方式来设计和制造。也就是说,根据实施方式,部件的多个剖分区段被连接在一起以形成整个部件,如图4中的示例所示。
参照图9A,对于电触头和加热元件保持在料盒1320的芯壳区910中,部件剖分可以允许模制的兼容性/可塑性。如图9B中更详细地示出的,一个或多个通气孔920可以在料盒1320的本体中在靠近芯吸部壳体区域910的区域中钻制或通过注射成型或其它合适的方法定位,以允许精确地将蒸气排出或气流引导到芯吸部,例如,帮助控制料盒1320内的冷凝或影响其中的毛细力。
参照图10A和10B,分别示出了料盒1320的可选示例性实施例的组装和分解透视图。如前所述,可以采用上-下实施模型来构造具有例如两个可附连(或可拆卸的)壳体的开面的料盒结构,所述壳体包括第一部分1422和第二部分1424。如图所示,第一部分1422(例如,上壳体)和第二部分1424(例如,下壳体)可以提供具有一个或多个内部空腔的两件式结构,所述内部空腔可以用于容纳加热元件1350、芯吸元件1362或板1326中的至少一个。应当理解,可以使用替代的组装方法来产生具有本文所述的一些或全部特征的结构。
特别地,在图10A和10B所示的示例性实施例中,代替或另外使用模制的腔和壁形成料盒的内部结构(例如,图3A中的贮器1340),一些特征例如次通道1384(见图3A)可实施在可移除的或可附接的收集器1313中,该收集器1313可独立地构造为单独的部件,并且可随后封装在第一部分1422和第二部分1424之间(例如,见图10A和10B),或者可替代地插入到适于从开口端接收收集器1313的可选的整体式中空的料盒本体中(见图10C、10D、11B、13、16C、17A、22B)。
参照图10A至43B,公开了各种实施方式,其可以利用完全或部分独立于料盒1320壳体构造、设计、制造、装配或构造的收集器1313。值得注意的是,所公开的实现方式是作为示例提供的。在替代的实施方式或实施例中,收集器1313可以如图10A至14B所示形成,其具有至少在结构上与料盒1320的其它部件的结构半相关或完全独立的结构。
在某些可互换的实施方式中,如图10A至14B所示,收集器1313的各种实施例或类型可以插入或封装在例如标准化的料盒1320壳体中。如本文进一步详细提供的,因为用于控制料盒1320中的可蒸发材料1302的流的一些主要功能可通过操纵收集器1313的结构或其材料特性来实现,所以成本节约和其它效率和优点可从具有允许例如可配合不同料盒壳的可互换收集器1313型号的构造中获得。
例如,参考图10C和10D,在一些实施方式中,料盒1320可以具有由整体式中空结构形成的料盒壳体,该整体式中空结构具有第一端和第二端,而不是图10A和10B所示的可分离的两件式结构。第一端(即,第一端也称为料盒壳体的接收端)可以被构造成用于可插入地接收至少一个收集器1313。在一个实施例中,料盒壳体的第二端可以用作具有孔口或开口的嘴件。孔口或开口可以位于与料盒壳体的接收端相对的位置,在该接收端收集器1313可以能够插入地被接收。在一些实施例中,开口可以通过例如延伸穿过料盒1320的本体和收集器1313的气流通道1338连接到接收端。如在根据本公开的其它料盒实施例中,雾化器、例如包含本文其它地方所讨论的芯吸元件和加热元件的一个雾化器可以被定位在气流通道1338附近或者至少部分地在所述气流通道中,以使得液体可蒸发材料的可吸入形式或者可选地可吸入形式的前体可以从所述雾化器被释放到经过气流通道1338朝向孔口或开口的空气中。
空气交换端口实施例
参考图11A和11B,示出了单闸门、单通道收集器1313的说明性平面侧视图。在这些示例性实施例中,闸门1102可以设置在朝向收集器1313的第一部分(例如,上部)的开口处,其中收集器1313与贮器的储存室1342接触或连通(也参见先前讨论的图3A和3B)。闸门1102可以动态地将储存室1342连接到由收集器1313的第二部分(例如,中间部分)形成的溢流体积1344。
在一个实施例中,收集器1313的第二部分可具有形成溢流通道1104的肋状或多翅片形结构,如图11A所示,该溢流通道1104在远离闸门1102且朝向空气交换端口1106的方向上螺旋、缩窄或倾斜,以在可蒸发材料1302通过闸门1102进入溢流体积1344之后引导或致使可蒸发材料1302朝向空气交换端口1106移动。空气交换端口1106可通过连接到嘴件的空气路径或气流通道连接到环境空气。该空气路径或气流通道在图11A中没有明确示出。
在一些实施方式中,收集器1313被构造成具有中心开口或沟道,通过该中心开口或沟道实现通向嘴件的气流通道,如在下面进一步详细提供的(例如,见图11D中的由附图标记1100表示的开口)。气流通道可以连接到空气交换端口1106,使得收集器1313的溢流通道内的体积经由空气交换端口1106连接到环境空气,并且还经由闸门1102连接到储存室1342中的体积。这样,根据一个或多个实施例,闸门1102可以用作控制流体阀,以主要控制溢流体积1344和储存室1342之间的液体和空气流。例如,空气交换端口1106可以用于主要控制溢流体积1344和通向嘴件的空气路径之间的气流(并且有时控制液体流)。溢流通道1104可以相对于料盒1320的细长本体倾斜、垂直或水平。
在料盒1320被填充时,可蒸发材料1302可以至少具有经由闸门1102与收集器1313的初始界面。这是因为可蒸发材料1302和闸门1102之间的初始界面例如可以防止溢流通道1104中捕获的空气进入可蒸发材料1302所存储的料盒区域(例如,储存室1342)的可能性。此外,在平衡状态下,此界面可起始可蒸发材料1302与溢流通道1104的壁之间的第一毛细相互作用,以允许有限量的可蒸发材料1302流入溢流通道1104中以实现或维持平衡状态。
平衡状态是指可蒸发材料1302既不流入也不流出溢流体积1344的状态,或者这种正向或反向流是可以忽略的状态。至少在一些实施例中,溢流通道1104的壁和可蒸发材料1302之间的毛细作用(或相互作用)使得当料盒1320处于第一压力状态时可保持平衡状态,当储存室1342内的压力近似等于环境压力时。
通过沿通道长度调适或调整溢流通道1104的体积尺寸,可以建立或配置可蒸发材料1302与溢流通道1104的壁之间的平衡状态和进一步的毛细相互作用。如本文进一步详细提供,溢流通道1104的直径(本文中大体用于指溢流通道1104的横截面积大小的量度,包括溢流通道不具有圆形横截面的当前主题的实施方案)可在预定间隔或点或贯穿整个通道的长度收缩,以允许足够强的毛细相互作用,所述毛细相互作用提供可蒸发材料1302根据压力变化而进出收集器1313的直接和反向流动,且进一步允许溢流通道的大体积同时仍维持用于弯液面形成的闸门点以防止空气流过溢流通道1104中的液体。
如本文进一步详细提供的,溢流通道1104的直径可以足够小或窄,使得由可蒸发材料1302内的内聚力引起的表面张力和可蒸发材料1302与溢流通道1104的壁之间的润湿力的组合可以起作用,以形成弯液面,该弯液面在横向于溢流通道1104中的流轴线的维度上将液体与空气分离,使得空气和液体不能彼此经过。应当理解,弯液面具有固有的曲率,因此参照横向于流方向的尺寸不是要暗示空气-液体界面在该尺寸或任何其它尺寸上是平坦的。
芯吸元件1362可以与加热元件1350(例如,见图3B和11B)热连接或热力学连接,以便通过加热可蒸发材料1302来引起蒸气的产生,如之前参照图3A和3B详细讨论的。或者,空气交换端口1106可经构造以提供气体逸出路径,但防止可蒸发材料1302流出溢流通道1104。
参照图11A和11B,通过实施合适的结构(例如,微通道构造)以引入或利用可蒸发材料1302与溢流通道1104的保持壁之间可能存在的毛细特性,可控制(例如,增强或减小)可蒸发材料1302在收集器1313中的直接或反向流。例如,与长度、直径、内表面纹理(例如粗糙vs.光滑)、突起、通道结构的方向性缩窄、用于构造或涂覆闸门1102、溢流通道1104或空气交换端口1106的表面的收缩或材料相关的因素可以正面或负面地影响液体通过毛细作用或作用在料盒1320上的其它有影响力被吸入或移动通过溢流通道1104的速率。
取决于实施方案,在可蒸发材料1302收集在收集器1313的通道结构中时,可使用上文所述的一个或多个因素来控制可蒸发材料1302在溢流通道1104中的移位,以引入所要程度的可逆性。这样,在一些实施例中,通过选择性地控制上述各种因素并根据料盒1320内部或外部的压力状态的变化,可蒸发材料1302流入收集器1313中可以是完全可逆的或半可逆的。
如图3A、3B、11A和11B所示,在一个或多个实施例中,收集器1313可以被形成、构造或配置成具有单通道单通气部结构。在这样的实施例中,溢流通道1104可以是连续的通路、管、通道或用于将闸门1102连接到空气交换端口1106的其它结构,可选地定位在芯吸元件1362附近(例如,还参见图3A和3B,示出了溢流体积1344中的单个细长溢流通道1104)。因此,在此类实施例中,可蒸发材料1302可从闸门1102进入或离开收集器1313且穿过单独构造的通道,其中当收集器1313被填充时可蒸发材料1302在第一方向上流动,而当收集器1313被排空时可蒸发材料在第二方向上流动。
为了帮助维持平衡状态,或视实施方案而定,为了控制溢流通道1104中的可蒸发材料1302的流,溢流通道1104、闸门1102或空气交换端口1106的形状和结构配置可经调适或修改以在不同压力状态下平衡溢流通道1104中的可蒸发材料1302的流的速率。在一个示例中,溢流通道1104可以是缩窄的,使得缩窄端(即,具有较小开口或直径的端)通向闸门1102。
在一个实施方式中,非缩窄端(即,具有较大开口或直径的溢流通道1104的端)可以通向空气交换端口1106,该空气交换端口1106可以连接到料盒1320外部的周围环境,或者通向气流路径,蒸发的可蒸发材料1302从该气流路径输送到嘴件(例如参见图3A,连接到气流通道1338的空气通气部1318)。在一个实施例中,非缩窄端也可通向芯吸部壳体附近的区域,使得如果可蒸发材料1302离开溢流通道1104,则可蒸发材料1302可用于使芯吸元件1362饱和。
根据实施方式,缩窄通道结构可以减少或增加对进入收集器1313的流的限制。例如,在溢流通道1104朝向闸门1102缩窄的实施例中,在溢流通道1104中引起朝向反向流的优势的毛细压力,使得当压力状态改变时(例如,当负压事件消除或消退时),可蒸发材料1302流的方向为离开收集器1313且进入储存室1342中。特别地,将溢流通道1104实现为具有较小的开口可防止可蒸发材料1302自由流入收集器1313中。针对溢流通道1101在引向空气交换端口1106的方向上的未缩窄的构造在第二压力状态(例如,负压状态)过程中提供了可蒸发材料1302在收集器1313中的高效的存储,这是因为可蒸发材料1302以从溢流通道1104的较窄区段进入溢流通道1104的较大体积区段的方式流入收集器1313。
这样,可以实现收集器结构1313的直径和形状,使得在第二压力状态(例如,负压事件)期间,以防止可蒸发材料1302过于自由地(例如,超过特定流速或阈值)流入收集器1313中并且还有利于在第一压力状态(例如,当负压事件减轻时)逆流回入储存室1342中的方式,以期望的速率控制可蒸发材料1302通过闸门1102并且进入溢流通道1104中的流。值得注意的是,在一个实施例中,通气部1002、构成溢流体积1344的收集器1313中的溢流通道1104和空气交换端口1106之间的相互作用的组合提供了由于各种环境因素而可能引入到料盒中的气泡的适当排出,以及可蒸发材料1302进出溢流通道1104的受控流。
嘴件实施例
参考图11B(也参见图10C、10D),在一些实施方式中,包括储存室1342的料盒1320的一部分可以被配置为还包括嘴件,该嘴件可以被用户用于吸入蒸发的可蒸发材料1302。气流通道1338可以延伸通过储存室1342,从而连接蒸发室。根据实施方式,气流通道1338可以是例如吸管形状的结构或中空筒体,其在储存室1342内形成通道以允许蒸发的可蒸发材料1302通过。尽管气流通道可以具有圆形或至少近似圆形的横截面形状,但是应当理解,气流通道的其它横截面形状也在本公开的范围内。
气流通道1338的第一端可以连接到位于储存室1342的第一"嘴件"端的开口,用户可以从该开口吸入蒸发的可蒸发材料1302。气流通道1338的第二端(与第一端相反)可以被接收在收集器1313的第一端处的开口中,如这里进一步详细提供的。根据实施方式,气流通道1338的第二端可以完全或部分地延伸穿过接收腔,该接收腔穿过收集器1313并连接到芯吸部壳体,在那里可以容纳芯吸元件1362。
在一些构造中,气流通道1338可以是包括储存室1342的整体模制的嘴件的整体部分,其中气流通道1338延伸通过储存室1342。在其它构造中,气流通道1338可以是独立的结构,其可以单独地插入到储存室1342中。在一些构造中,气流通道1338可以是例如从嘴件部分中的开口向内延伸的料盒1320的本体或收集器1313的结构延伸部。
不受限制地,多种不同的结构构造可以用于将嘴件(和嘴件内部的气流通道1338)连接到收集器1313中的空气交换端口1106。如这里所提供的,收集器1313可以插入到料盒1320的本体中,其也可以用作储存室1342。在一些实施例中,气流通道1338可被构造为作为整体的料盒本体的整体部分的内部套筒,使得收集器1313的第一端中的开口可以接收形成气流通道1338的套筒结构的第一端。
参照图18A-18D,某些实施例可包括蒸发器料盒1800,该蒸发器料盒1800包括与两个气流通道1838连接的双桶式嘴件1830。在这样的实施例中,与单桶式嘴件相比,可以递送更高剂量的蒸发的可蒸发材料1302。取决于实施方式,双桶式嘴件1830也可有利地提供更平滑和更令人满意的蒸发体验。
流体闸门实施例
参照图10A至11H,根据实施方式,可以考虑各种因素来帮助监测和控制可蒸发材料1302进出收集器1313的正向和反向流。这些因素中的一些可包括配置流体通气部(在此称为闸门1102)的毛细驱动。闸门1102的毛细驱动可以例如小于芯吸元件1362的毛细驱动。此外,收集器1313的流阻可以大于芯吸元件1362的流阻。溢流通道1104可以具有平滑的或波纹状的内表面,以控制可蒸发材料1302通过收集器1313的流速。溢流通道1104可以形成为具有缩窄的弯曲部,以提供适当的毛细相互作用和力,该毛细相互作用和力,在第一压力状态期间限制通过闸门1102并进入溢流体积1344的流速,以在第二压力状态期间促进通过闸门1102并流出溢流体积1344的逆向流速。
对收集器1313部件的形状和结构的另外的修改可以是可能的,以帮助进一步调节或微调可蒸发材料1302进出收集器1313的流。例如,如图11A至11H所示的光滑弯曲的螺旋通道构造(即,与具有急弯或边缘的通道相反)可允许附加的特征,例如一个或多个通气部、通道、孔口或收缩结构,以预定的间隔沿着溢流通道1104被包括在收集器1313中。如本文进一步详细提供的,这些附加的特征、结构或构造可有助于提供例如沿溢流通道1104或通过闸门1102的可蒸发材料1302的更高等级的流控制。
值得注意的是,不管本公开中讨论的各种结构元件和实施方式如何,某些特征和功能(例如,各种部件之间的毛细作用)可以在收集器1313结构中实施,以帮助控制可蒸发材料1302通过(1)单通气部、单通道结构的流,(2)单通气部、多通道结构的流,或(3)多通气部、多通道结构的流。
参考图10E、11A、11C、11D和11E,根据某些变型给出了用于集电极1313的示例性结构配置。如图所示,可以采用完全或部分倾斜的螺旋表面来限定收集器1313的溢流通道1104的内部体积的一个或多个侧面,使得可蒸发材料1302在可蒸发材料1302进入溢流通道1104时由于毛细压力(或重力)而可以自由地流动通过溢流通道1104。一个或多个可选地为中心的通道或沟道,例如中心沟道1100,可以被构造成穿过收集器1313的纵向高度,具有两个相反的端部。
在第一端部处,穿过收集器结构1313的中心轴或中心沟道1100可与壳体区域相互作用或连接到壳体区域,芯吸元件1362或雾化器可定位在该壳体区域中。在第二端部处,中心沟道1100可以与导管或管子的一端相互作用、连接或接收导管或管子的一端,所述导管或管子在料盒1320的嘴件部分中形成气流通道1338。气流通道1338的第一端可连接(例如,通过插入)到中心沟道1100的第二端部。气流通道1338的第二端可以包括形成在接口区域中的开口或孔口。
根据一个或多个实施例,由雾化器产生的蒸发的可蒸发材料1302可通过收集器1313中的中心沟道1100的第一端进入,穿过中心沟道1100并且进一步离开中心沟道1100的第二端进入气流通道1338的第一端。蒸发的可蒸发材料1302然后可以行进通过气流通路1338,并且通过形成在气流通路1338的第二端处的嘴件开口离开。
收集器1313可以被构造为具有可插入到料盒1320的本体中的结构或构造的独立件(例如,见图10C、11B、11C-11E)。在插入时,可以在料盒1320的壳体的内壁和形成螺旋倾斜表面的收集器1313的肋状结构的外缘之间形成气密密封。换句话说,当收集器1313插入到料盒1320的本体中时,由料盒1320的壳体的内壁的表面包围的溢流通道1104的三个壁形成溢流通道1104。
因此,溢流通道1104可以由包围肋状结构的内壁的料盒1320的本体的内壁形成。如图所示,闸门1102可以位于溢流通道1104的一端,朝向储存室1342所处的位置,以控制和提供可蒸发材料1302在收集器1313中的溢流通道1104中的进入和排出。空气交换端口1106可朝向溢流通道1104的另一端定位,优选地与闸门1102定位的端部相反。
闸门1102可控制可蒸发材料1302进出收集器1313中的溢流通道1104的流。空气交换端口1106可通过到环境空气的连接路径控制空气进出溢流通道1104的流,以调节收集器1313中的空气压力,进而调节料盒1320的储存室1342中的空气压力,如本文进一步详细提供的。在某些实施例中,空气交换端口1106可经配置以防止可能已填充收集器1313溢流通道1104(例如,由于负压事件)的可蒸发材料1302离开溢流通道1104。
在特定的实施方式中,空气交换端口1106可以被构造成使得可蒸发材料1302朝向通向其中容纳芯吸元件1362的区域的路线离开。这种实施方式可以有助于避免例如在负压事件期间可蒸发材料1302泄漏到通向嘴件的气流通道(例如,中心沟道1100)中。在一些实施方案中,空气交换端口1106可具有允许气态材料(例如,气泡)进入和离开但防止可蒸发材料1302通过空气交换端口1106进入或离开收集器1313的膜。
参看图11C到11H,可蒸发材料1302通过闸门1102流入或流出收集器1313的流速可直接与溢流通道1104内部的体积压力相关联。因此,通过闸门1102流入和流出收集器1313的流速可通过控制溢流通道1104的液压直径/水力直径来控制,使得溢流通道1104的总体积的减小(例如,均匀地或通过引入多个收缩点)可导致溢流通道1104中的压力增加和调节流入收集器1313的流速。因此,在至少一个实施方式中,溢流通道1104的液压直径/水力直径可以沿着溢流通道1104的螺旋路径的长度均匀地或通过引入一个或多个收缩点1111a(例如,变窄、收缩或限制)而减小。
图11C至11E通过示例的方式示出了在收集器1313的一侧或多侧上构造的两个部分长度层级和三个全长层级,其中在图中所示的侧上的每个全长层级具有例如三个收缩点1111a。值得注意的是,在不同的实施方式中,可以实施、限定、构造或引入更多或更少的级或收缩点1111a以调节收集器1313中的体积压力。为了说明的目的,收缩点111a在收集器1313的中间水平上明显地用圆圈标记。
可以以各种方式和形状沿着溢流通道1104的长度形成或引入收缩点1111a。下面,公开了具有不同收缩点或形状的示例性实施例,以更好地示出某些特征。然而,应注意,这些实例实施例不应被解释为将所主张的标的物的范围限于任何特定配置或形状。
参照图11C,在一个示例性实施方式中,收缩点1111a可由从溢流通道1104(即,收集器1313的叶片)的顶部或底部或侧壁(或任何或所有这些)表面延伸的隆起、凸起边缘、突出部或突出部(下文称为"突起")形成。突起的形状可以限定为隆起、指状物、尖头、鳍状物、边缘或任何其它形状,其约束了与溢流通道中的流方向横向的横截面面积。在图11C的图示中,示出了例如类似于鲨鱼鳍形状的突起的横截面侧视图,其中突起的远端向边缘缩窄。
如图11C所示,鲨鱼鳍形状的尖的或悬臂的边缘可以是圆角的。然而,在其它实施例中,悬臂边缘可缩窄至尖端。可控制溢流通道1104中的突起的锐度、尺寸、相对位置和放置频率,以进一步微调分离液体和空气的弯液面在溢流通道1104内形成的趋势。
例如,如图11C所示,突起可以在一侧具有圆角的面,在相反侧上具有平坦面。突起的圆角的面可面向(即,指向)可蒸发材料1302的向外流(即,离开收集器1313且进入储存室1342的流),而突起的平坦面可面向可蒸发材料1302通过闸门1102的向内流(即,进入收集器1313且离开储存室1342的流)。
如上所述,在不同的实施方式中,可以在数量、尺寸、形状、位置和频率方面控制沿着溢流通道1104的突起的形成,以便精细调节可蒸发材料1302进出收集器1313的流的液压/水力流速。例如,如果希望代之以保持溢流通道1104中的进入流的速率高于输出流的速率,则突起可以成形为具有面向输出流的平坦面和面向输入流的圆角的面,以便于形成和保持阻止液体向外流(例如,远离储存室1340)的弯液面,同时使得弯液面更容易脱离突起的向回朝向储存室1340的侧。以这种方式,成系列的这种突起可以用作一种"液压棘轮"系统,其中相对于从储存室向外的流,通过微流体方式促进液体回流到储存室中。这种效果至少部分地可以通过弯液面从突起的储存室侧比从相反侧破裂的相对趋势来实现。
再次参考图11C,在一个示例性实施方式中,除了(或代替)从溢流槽1104的底部或顶部延伸的突起以外,一些突起可以从溢流槽1104的内壁延伸。如图11F更清楚地示出,突起可在相同的收缩点1111a处从溢流槽1104的内壁延伸,其中两个附加的突起从溢流槽1104的底部和顶部延伸,形成C形收缩点1111a。图11D和11F所示的示例性实施方式可以更有效地调节溢流通道1104的微流体特性,以相对于图11C所示的实施方式促进液体流朝向储存室1340缩回,因为溢流通道1104的液压直径在图11D和11F所示的收缩点1111a处更收缩(即,变窄)。
沿溢流通道1104形成的凸起在形状、尺寸、频率或对称性上不必一致。也就是说,取决于实施方式,不同的收缩点1111a或1111b可以沿着溢流通道1104以不同的尺寸、设计、形状、位置或频率来实施。在一个示例中,收缩点1111a或1111b的形状可以类似于具有圆形内径的字母C的形状。在一些实施方式中,代替将内径形成为圆角C形,收缩点的内壁可以具有拐角(例如,尖锐拐角),诸如图11F和图11G中所示的那些拐角。
在一些示例中,溢流通道1104在第一高度处可具有从溢流通道1104的顶部延伸的凸起,而在第二高度处,凸起可从溢流通道1104的底部延伸。在第三高度处,例如,凸起可从内壁延伸。通过调节或改变凸起的数量和凸起的形状或凸起以不同顺序或高度中的定位以帮助控制溢流通道1104内两个方向上的微流体流动效果,上述实施方式的替代方案是可能的。在一个示例中,例如,可以在收集器1313的一个或多个(或所有)高度、侧部或宽度上实施收缩点1111a。
参考图11E和图11G,除了沿着溢流通道1104的较长长度或收集器1313的较宽侧限定收缩点1111a之外,可以沿着收集器1313的较窄侧限定一个或多个额外的收缩点1111b。这样,与图11D中的实施方式相比,图11E和图11G中所示的示例性实施方式可以改善溢流通道1104中的阻力的调节或促进弯液面沿期望方向分离,因为溢流通道1104的总水力直径(或流量)由于额外的收缩点1111b的添加而更加收缩。
参考图11F和图11G,为了更清楚,例如,除了两个或更多的收缩点1111b之外,在所示的例子中的每个完整的高度可以在每侧上包括三个收缩点1111a。因此,图11D的收集器1313可以包括总共18个收缩点,而图11E的收集器1313可以包括总共26个收缩点。在该示例中,由于在多个收缩点1111a和1111b处毛细压力被加强,图11E中示出的实施例提供了改进的微流体流动控制(例如,在向外的方向上)。
参考图11H,在一些实施例中,闸门1102可被构造为包括孔口或开口构造,其类似于收缩点1111a或1111b,具有在一个方向上更平坦的缩窄边缘、边沿或凸缘。例如,闸门1102孔口的边沿可以成形为在一侧(例如,面向储存室1342的一侧)是平坦的,而在另一侧(例如,背向储存室1342的一侧)是倒圆的。在这种构造中,由于在较少倒圆侧上的弯液面分离相对于较多倒圆侧更容易,所以可以增强促使朝向储存室1340的回流超过远离储存室1340的流动的微流体力。
相应地,根据收缩点和闸门1102的结构或构造的实施和变化,可蒸发材料1302流出收集器1313的流动阻力可以高于可蒸发材料1302流入收集器1313并流向储存室1340的流动阻力。在特定实施方式中,闸门1102构造成维持液封,使得可蒸发材料1302的层存在于储存室1342与溢流体积1344中的溢流通道1104连通的介质处。液封的存在可以帮助保持储存室1342和溢流体积1344之间的压力平衡,以促进储存室1342中的足够水平的真空(例如,部分真空),从而防止可蒸发材料1302完全排出到溢流体积1344中,以及避免芯吸元件1362丧失足够的饱和度。
在一个或多个示例性实施方式中,收集器1313中的单个通流或通道可以通过两个通气部连接到储存室1342,使得两个通气部保持液封,而不管料盒1320的定位如何。即使当料盒1320相对于水平线被对角地保持或者料盒1320被定位成嘴件面朝下的时候,在闸门1102处形成液封也可以有助于防止收集器1313中的空气进入储存室1342。这是因为如果来自收集器1313的气泡进入贮器,则储存室1342内的压力将与环境压力相等。也就是说,如果环境空气流入储存室1342,储存室1342内的部分真空(例如,由于可蒸发材料1302通过芯吸部供给部1368排出而产生)将被抵消。
参考图11I至图11K,提供了用于收集器1313结构的替代闸门1102构造的透视图。这些替代构造可提供有关于空气和/或液体可蒸发材料1302的流动管理和控制的优点。在一些情形中,当储存室1342中的空的空间(即,可蒸发材料1302上方的顶部空间)接触闸门1102时,顶部空间真空可能无法维持。结果,如前所述,在闸门1102处建立的液封会被破坏。这种效应可能是由于当收集器1313被排空并且顶部空间与闸门1102接触时闸门1102不能维持流体膜,导致部分顶部空间真空的损失。
在特定实施例中,储存室1342中的顶部空间可具有环境压力,并且如果在闸门1102和料盒1320中的雾化器之间存在流体静力偏移(hydrostatic offset),则储存室1342的内容物排入雾化器中,导致芯吸部盒淹没和泄漏。为了避免泄漏,可以实施一个或多个实施例以移除闸门1102和雾化器之间的流体静力偏移,并且当储存室1342几乎被排空时维持闸门1102的功能。
如图11I和图11J的示例性实施例所示,可以围绕闸门1102构造小型化的分隔壁或迷宫状结构1190,以在闸门1102和收集器1313中的溢流通道1104之间建立高驱动连接,从而保持闸门1102处的液封。在图11J的示例中,根据一个或多个实施方式,沟形结构1190被示出为进一步改进保持闸门1102处液封的装置。
受控流体闸门实施例
图11L至图11N示出了根据一个或多个实施方式的收集器1313结构中的受控流体闸门1102的平面图和特写图。如图所示,收集器1313中的通路或溢流通道1104可以通过例如V形或喇叭形受控流体闸门1102连接到储存室1342,使得V形闸门1102包括至少两个(并且期望地三个)连接到储存室1342的开口。如在本文进一步详细提供的,无论料盒1320的竖直或水平取向如何,都可以在闸门1102处保持液封。
如图11L所示,在通气部的第一侧上,可以在溢流通道1104和闸门1102之间保持通气部路径,气泡可以通过该通气部路径从收集器中的溢流通道1104逃逸到贮器中。在第二侧上,可以实施连接到贮器的一个或多个高驱动通道以促进在缩聚点1122处缩聚,从而保持液体密封,该液体密封防止气泡过早排出溢流通道1104并进入贮器,以及防止空气或可蒸发材料1302从贮器不期望地进入溢流通道1104。
根据实施方式,由于由料盒贮器中的液体可蒸发材料1302施加的毛细压力,在图11L的右侧上以示例方式示出的高驱动通道优选地保持密封。形成在相对侧(即,图11L中的左侧所示)上的低驱动通道可以被配置为具有与高驱动通道相比相对较低的毛细驱动,但是仍然具有足够的毛细驱动,使得在第一压力状态下,在高驱动通道和低驱动通道中都保持液封。
相应地,在第一压力状态下(例如,当贮器内部的压力近似等于或大于环境空气压力时),则在低驱动通道和高驱动通道两者中维持液封,从而防止任何气泡流入贮器中。相反,在第二压力状态下(例如,当贮器内部的压力小于环境空气压力时),形成在溢流通道1104中的气泡(例如,通过经由空气交换端口1106进入),或更普遍地液体可蒸发材料-空气界面的前弯液面边缘可向上并朝向受控流体闸门1102行进。当弯液面到达位于通气部1104的低驱动通道和高驱动通道之间的缩聚点1122时,由于高驱动通道中存在较高的毛细阻力,空气被优先引导通过一个或多个低驱动通道。
一旦气泡已经通过闸门1102的低驱动通道部分,气泡进入贮器并使贮器内部的压力与环境空气的压力平衡。这样,与受控流体闸门1102结合的空气交换端口1106允许通过溢流通道1104进入的环境空气进入贮器,直到在贮器与环境空气之间建立平衡压力状态。如前所述,该过程可以称为贮器通气。一旦建立了平衡压力状态(例如,从第二压力状态转换回第一压力状态),则由于由储存在贮器中的液体可蒸发材料1302供给的高驱动通道和低驱动通道中都存在液体,在缩聚点1122处再次建立液封。
图11O至图11X示出了当收集在图11L至图11N的示例性收集器1313中的空气流被管理以适应当可蒸发材料1302的弯液面继续后退时的适当排放时的快照。
图11O示出了一种后退的弯液面,其中当可蒸发材料1302从贮器中被移除到芯吸部中时,部分顶部空间真空的强度增加。这足以克服弯液面的后退毛细驱动,使弯液面通过收集器朝向收缩点向后移动,在该收缩点处弯液面将看到如几何形状所规定的最高的压差。
图11P示出了当弯液面接近闸门1102时,弯液面如何越过闸门1102中的第一接合点。在该第一接合点处,顶部空间部分真空被最大化,因为其对应于闸门1102结构中的最小几何形状,并且贮器中的部分真空继续增长直到该点。
图11Q示出了当顶部空间达到最大局部真空时多个弯液面如何后退。弯液面处在跨过其主平面上紧密的弯曲部处,并且在这些位置,三个通道的排出压力相等,并且三个弯液面与仅仅从一个通道相反同时后退。由于这些弯液面的曲率随着它们的后退而增加,因此跨过弯液面承受的压差减小,从而顶部空间的部分真空开始减小。
图11R示出了次弯液面如何开始填充毛细通道。这些通道几何形状上的缩窄为使得,随着弯液面继续后退,主通道的毛细驱动以比次通道的毛细驱动更大的速率减小。毛细驱动的这种逐渐减小将减小所保持的部分顶部空间真空。当主弯液面的排出压力下降到低于次通道的排出压力时,该弯液面将继续排出,而另一弯液面保持静止。涉及主通道的后退接触角的排出压力可能下降到涉及次通道的前进接触角的溢流压力以下,从而导致它们如图中所示那样被重新填充。
图11S示出了来自每个次通道中的两个弯液面之一的次弯液面如何到达两个弯液面合并成一个弯液面的切点。这种结合的弯液面将具有增加的曲率,从而具有较低的毛细驱动。主弯液面的较高驱动可使系统通过使主弯液面为前进弯液面而瞬时反应。随后,在次弯液面保持在该位置的情况下,将可能发生第一弯液面的后退。
图11T示出了次弯液面如何朝向收集器移动。在储存室充满液体的情况下,主弯液面将继续后退,随着其曲率的增加,进一步减小顶部空间的部分真空。当部分真空下降到次弯液面的前进毛细压力以下时,次弯液面将开始再次前进,驱动以闭合间隙。在储存室是空的或接近空的情况下,在闸门1102处的液封将是稳定的,直到气泡破裂,将顶部空间连接到周围环境。
图11U示出了次弯液面如何在闸门1102处使结合部闭合。由于次弯液面将前进直到其遇到主通道中的拐角的顶点,因此该几何形状被设计成促使次弯液面分开以填充闸门1102和收集器1313通道二者。这两个新形成的弯液面可用于将顶部空间与环境空气隔离,且因此可重新建立顶部空间部分真空,从而确保减轻经由液体供给通道的泄漏。由于新形成的弯液面具有比分裂之前更小的曲率,因此新形成的弯液面将由于增加的毛细驱动而继续进入通道。
图11V至图11X示出了气泡释放到储存室1342中。当主弯液面通道中捕获的气泡由于前进和后退弯液面所产生的不平衡而被排出时,在该点上料盒1320内的压力达到稳定性。于是,可蒸发材料1302被允许进入并通过右顶部通道取代气泡。相应地,虽然可以经由闸门1102附近的闭合沟槽来提供高驱动通道结构,但是可以替代地使用较短的沟槽来降低气泡被捕获的风险。
在一些实施方式中,缩窄通道可以被设计成增加朝向受控通气部的驱动。考虑到两个前进的弯液面的缩聚,贮器的容器壁和通道底部可以配置成继续提供驱动,而侧壁为弯液面提供缩聚位置。在一种构造中,前进弯液面的净驱动不超过后退弯液面的净驱动,从而保持系统静态稳定。
多闸门多通道收集器实施例
参照图12A和图12B,示出了单通气部多通道收集器1200结构的实施例的示例性透视侧视图和示例性平面侧视图。如图12A所示,收集器1200被形成为具有单个闸门1202和多个通道1204(a)到1204(j)。如图12A所示,根据一个或多个实施方式,闸门1202可以定位在例如收集器1313的纵向宽度的中心或中点处,以允许可蒸发材料1302进入收集器1313的至少第一通道1204(a)并且逐渐扩展到并且通过另外的通道1204(b)至1204(j)。
根据实施方式,可以修改闸门1202的位置,使其位于沿收集器1313的长度或宽度的中间、侧部或拐角或任何其它位置。单通气部多通道收集器1200结构可具有允许可蒸发材料1302以第一流率通过单个闸门1202进入并以第二流率(例如,比第一流率更快的速率)扩散通过收集器1200的多个通道1204(a)至1204(j)的额外优点。
有利地,单闸门多通道收集器1200结构允许可蒸发材料1302从储存室1342到溢流体积1344(见图3A)中的受控流动(例如,受限流动),并且一旦可蒸发材料1302处于溢流体积1344中,进一步允许较少受控(例如,较少受限)的流动。在特定实施例中,可以实现多层多通道结构,使得例如如图12B所示,第一组通道1204(a)至1204(f)中的可蒸发材料1302的流动处于第二速率,而第二组通道1204(g)至1204(k)中的可蒸发材料1302的流动处于第三速率。第三速率可以比第二速率更快或更慢。
相应地,在图12B所示的示例性实施例中,可蒸发材料1302可以第一速率流过闸门1202,以第二速率流过通道1204(a)至1204(f),并且以第三速率流过通道1204(g)至1204(k)。在一个或多个实施例中,第二速率可以比第一速率和第三速率两者都快,例如,使得可蒸发材料1302可以具有通过闸门1202的受限流动、通过第一组通道(例如,层1)的较少受限流动和在第二组通道(例如,层2)中的相对较多受限流动。这种多层构造可有助于提高通过收集器1200的流速,但一旦可蒸发材料1302进入收集器1200,则保持对可蒸发材料1302朝向芯吸元件1362的快速流动的可控限制。
在图12B所示的双层实施例中,第一组通道1204(a)至1204(f)(例如,层1)可具有可逆构造,使得在第一组通道中收集的可蒸发材料1302可流回到贮器1340中。相反,第二组通道1204(g)至1204(k)(例如,层2)可不具有可逆构造。在这样的实施例中,由于第二组通道接近芯吸元件1362,所以可蒸发材料1302主要从第二组通道并且然后从第一组通道(例如,充当保留舱室的层1)被提吸。如上所述,具有可逆和不可逆构造可有助于提供对本文所述的其它实施例的额外改进。
在一些多层实施例中,通过将第二组通道1204(g)至1204(k)配置为不可逆的,可以额外确保芯吸元件1362将不会被供给不足,因为当在溢流事件期间被储存在第二组通道1204(g)至1204(k)中时,可蒸发材料1302可以在接近芯吸元件1362处可用。此外,在多层实施方式中,可以防止在负压事件期间可蒸发材料1302强烈流入芯吸部壳体的机会,因为如前所述,第二组通道1204(g)至1204(k)可以配置成与第一组通道1204(a)至1204(f)相比具有更受限制的流动。此外,由于可逆性,第一组通道1204(a)至1204(f)可以不包含相对大体积的可蒸发材料1302。在一些实施例中,为了增加或限制第一组通道1204(a)至1204(f)或第二组通道1204(g)至1204(k)中可蒸发材料1302的可逆性或流动,可将吸收材料(例如,海绵)引入到一个或两个通道区域中。
参考图13,示出了根据一个或多个实施方式的多通气部多通道收集器1300结构的示例性透视侧视图。如图所示,收集器1300可以定位在料盒以内,使得收集器1300具有双排气部1301。该实施方式可以允许可蒸发材料1302以相对较快的速率流入通道1204,特别是与图21A和图12B所示的单通气部收集器1200相比。
芯吸部供给部实施例
返回参考图10C、10D、11B,在某些变型中,收集器1313可以被配置成由存储室1342的接收端可插入地接收。收集器1313的与由存储室1342接收的端部相反的端部可以被配置成接收芯吸元件1362。例如,叉形突起可以被形成以牢固地接收芯吸元件1362。芯吸部壳体1315可用于进一步将芯吸元件1362固定在突起之间的固定位置中。这种构造也可以帮助防止芯吸元件1362由于过饱和而显著膨胀和变弱。参照图11C、图11D和图11E,根据实施方式,行进通过收集器1313的一个或多个另外的导管、通道、管或腔可以被构造或配置为向芯吸元件1362供给存储在存储室1342中的可蒸发材料1302的路径。在某些构造中,例如本文中进一步详细讨论的那些构造中,芯吸部供给导管、管或腔(即,芯吸部供给部1368)可大致平行于中央沟道1100延伸。在至少一种构造中,可以存在例如独立地或与包括一个或多个其它芯吸部供给部的芯吸部交换部相关地沿收集器1313的长度对角地延伸的多个芯吸部供给部。
在某些实施例中,多个芯吸部供给部可以以多链接的构造交互地连接,使得供给路径的可能彼此交叉的互换可以通向芯吸部壳体区域。这种构造可有助于防止在例如经由形成气泡或其它类型的堵塞而阻碍了芯吸部供给互换部中的一个或多个供给路径的情况下芯吸部供给机构的完全阻塞。有利地,多个供给路径的手段可允许即使芯吸部供给互换部中的一些路径或某些路线被完全或部分地堵塞或阻塞,可蒸发材料1302也安全地通过一个或多个路径(或交叉到不同但敞通的路径)朝向芯吸部壳体区域行进。
根据实施方式,芯吸部供给路径可以成形为管状,具有例如圆形或多面的十字形直径形状。例如,芯吸部供给部的中空横截面可以是三角形、矩形、五边形或呈任何其它合适的几何形状。在一个或多个实施例中,芯吸部供给部的横截面周缘可以是中空的十字形状,例如,使得十字部的臂具有臂延伸自的十字部的中央交叉部分的直径相关的较窄的宽度。更大致地,芯吸部供给通道(本文中也称为“第一通道”)可以是具有至少一个不规则部(例如,突出部、侧通道等)的横截面形状,所述不规则部为液体可蒸发材料在空气泡阻塞芯吸部供给部的横截面区域的其余部分的情况下提供替代的流经路径。当前示例的十字形横截面是这种结构的一个示例,但本领域技术人员将理解的是,与当前公开一致的其它形状也被考虑并且可行。
通过芯吸部供给路径形成的十字形导管或管实施方式可以克服堵塞问题,这是因为十字形管可以基本上被认为包括五个单独的路径(例如,在十字部的中空中央处形成的中央路径和在十字部的中空臂中形成的四个另外的路径)。在这种实施方式中,供给管中经由气泡的阻塞例如将可能形成在十字形管的中央部分处,使子路径(即,通过十字形管的臂的路径)对流敞通。
根据一个或多个方面,芯吸部供给通道可以足够宽,以允许可蒸发材料1302通过供给通道并朝向芯吸部自由行进。在一些实施例中,经由设计芯吸部供给部的某些部分的相对直径以加强对行进通过芯吸部供给路径的可蒸发材料1302的毛细牵引力或压力,可以增强或调节通过芯吸部供给部的流。换句话说,根据形状和其它结构或材料因素,一些芯吸部供给路径可依赖重力或毛细管力来引起可蒸发材料1302朝向芯吸部壳体部分的移动。
在十字形管的实施方式中,例如,通过十字形管的臂的供给路径可以被配置成经由毛细压力而非依靠重力来供给芯吸部。在这种实施方式中,十字形管的中央部分可以由于重力而供给芯吸部,例如而十字形管的臂中的可蒸发材料1302的流可以由毛细压力支撑。注意,在此公开的十字形管乃出于提供示例性实施例的目的。在该示例实施例中实现的构思和功能可以扩展到具有不同横截面形状的芯吸部供给路径(例如,横截面为中空星形的管具有从沿芯吸部供给路径延伸的中央沟道延伸的两个或更多个臂)。
参考图11C,图示了示例收集器1313的构造,其中两个芯吸部供给部1368定位在中央沟道1100的两个相反侧上,使得可蒸发材料1302可进入供给部并直接流向用于芯吸部的壳体形成于的收集器1313的另一端处的腔区域。
芯吸部供给机构可形成为通过收集器1313,使得收集器1313中的至少一个芯吸部供给路径可成形为多面的十字直径中空管。例如,芯吸部供给部的中空横截面可以呈加号形状(例如,如果从俯视横截面视图观察,则为中空的十字形芯吸部供给部),使得十字部的臂具有与臂延伸自的十字部的中央交叉部分的直径相关的较窄的宽度。
具有穿过毛细供给路径形成的十字形直径的导管或管可克服堵塞问题,这是因为具有十字形直径的管可被认为包括五个单独的路径(例如,形成在十字部的中空中央处的中央路径和形成在十字部的中空臂中的四个另外的路径)。在这种实施方式中,供给管中由于气泡(例如,空气泡)的阻塞将可能形成在十字形管的中央部分处。
即使在中央路径被气泡阻塞时,气泡的这种中央定位也最终将使子路径(即,通过十字形管的臂的路径)保持对可蒸发材料1302的流敞通。对于芯吸部供给通道结构的、可实现与以上关于捕集气泡或避免捕集的气泡完全堵塞芯吸部供给通道所公开的相同或相似目的的其它实施方式也是可行的。
在收集器1300的结构中增加更多的通气部可以允许更快的流速(取决于实施方式),这是因为当附加的通气部可用时,相对更大的可蒸发材料1302的集合体积可以被移位。因此,即使没有明确示出,具有多于两个通气部(例如,三通气部实施方式、四通气部实施方式等)的实施例也在所公开的主题的范围内。
参照图14A和14B,某些实施例可以包括具有用于芯吸部的双供给部的收集器1400结构。在这样的实施例中,与提供单供给部的实施例相比,芯吸部可具有更高的饱和程度和更小的乏料几率。
参照图15A、图15B和图15C,提供了用于双供给部芯吸部1562的示例收集器结构的立体图和平剖面侧视图。如图所示,芯吸部1562可以设置或容纳在料盒1500中,以便提供至少两个单独的芯吸部供给部1566和1568,从而允许可蒸发材料1302朝向料盒1500中容纳芯吸部1562的区域行进。
如前所述,与单芯吸部供给部替代例相比,双芯吸部供给部可具有为芯吸部1562提供例如双倍的可蒸发材料1302的流的优点。有利的是,双芯吸部供给部实施方式向芯吸部1562提供充足的供给,并有助于防止在例如其中一个芯吸部供给部被阻塞的情况下芯吸部1562变干。如图所示,芯吸部1562的下部可以向下延伸到料盒1500中形成加热室或雾化器的区域中。
参照图16A,提供了示例料盒的平剖面侧视图,其中双喇叭状或双供给部式芯吸部1562位于收集器结构内。图16B是芯吸部1562可容纳于的示例收集器结构的平剖面侧视图。图16C提供了根据一个或多个实施方式的料盒的示例立体图。如图所示,芯吸部1562的第一端可以具有两个或更多个供给部、喇叭状部或带凸缘的端部,所述供给部、喇叭状部或带凸缘的端部用于至少部分地接合分隔部1513中的两个或更多个芯吸部开口,使得带凸缘的端部中的至少一个例如切向地接合存储室1542中的体积或者例如至少部分地延伸到存储室1542中的体积中。
根据一个或多个实施方式,料盒1500可包括具有用于存储可蒸发材料1302的存储室1542的贮器。与存储室1542可分离的辅助体积1510也可以形成在料盒1500内。辅助体积1510可以经由一个或多个芯吸部供给部1590与存储室1542连通。辅助体积1510可以被配置成至少容纳芯吸部1562。芯吸部1562可配置成吸收行进通过芯吸部供给部1590的可蒸发材料1302使得在与雾化器的热相互作用中可蒸发材料1302被吸收在芯吸部1562中并转变成蒸气或气雾中的至少一种。芯吸部1562可以至少部分地由位于辅助体积1510内的雾化器的一个或多个加热元件界定。可提供用于至少部分地将存储室1542与辅助体积1510分开的分隔部1513,以便可蒸发材料1302通过芯吸部供给部1590的流可控制。芯吸部供给部1590的至少第一部分可由分隔部1513中的至少一个或多个开口形成。
芯吸部供给部1590的至少第二部分可包括将分隔部1513中的一个或多个开口连接到辅助体积1510的可蒸发材料通道。可以提供气流通道1538,气流通道用于将辅助体积1510连接到嘴件,以便已经转变成蒸气的可蒸发材料1302通过气流通道1538从辅助体积1510离开朝嘴件行进。
参照图16A、图16B、图16C、图17A和图17B,提供了料盒的第一侧的立体图和料盒的第二侧的截面图,所述料盒具有突出到存储室1542中的芯吸部1562。芯吸部1562可至少包括第一端1592和第二端1594,第一端1592靠近分隔部1513,并且第二端沿与第一端1592相反的方向在远侧上地延伸。
芯吸部1562的第一端1592可以至少部分地突出穿过分隔部1530中的芯吸部开口,以至少部分地延伸到存储室1542中的体积中。在一个方面中,芯吸部1562的第一端1592可至少部分地突出穿过分隔部1530中的芯吸部开口,以至少切向地接合存储室1542中的体积。
图26A图示了具有V形闸门1102的收集器1313的示例实施例的立体图、正视图、侧视图、仰视图和俯视图。如图25和图26A至26D所示,收集器1313可以与附加部件(例如芯吸元件1362、加热元件1350和芯吸部壳体1315)一起装配在料盒1320中的空腔内。芯吸元件1362可位于收集器1313的第二端与包绕芯吸元件1362的加热元件1350之间。在组装期间,收集器1313、芯吸元件1362和加热元件1350可在被插入到料盒1320内的腔中之前装配在一起并由芯吸部壳体1315覆盖。
芯吸部壳体1315可以与其它提及的部件一起插入到料盒1320的与嘴件相反的端部中,以便以压力密封或压配合的方式将部件保持在内。芯吸部壳体1315和收集器1313在料盒1320的接收套筒的内壁内的密封或装配如期望地足够紧密,以防止料盒1320的贮器中保持的可蒸发材料1302泄漏。在一些实施例中,芯吸部壳体1315和收集器1313与料盒1320的接收套筒的内壁之间的压力密封也足够紧密,以防止用户用手手动拆卸部件。
参照图10C、图10D、图11B、图26B和图26C,在某些变型中,收集器1313可以被配置成由存储室1342的接收端可插入地接收。如图26B和图26C中所示,收集器1313的与由存储室1342接收的端部相反的端部可以被配置成接收芯吸元件1362。例如,叉形突起1108可以形成为牢固地接收芯吸元件1362。如朝着图26B和图26C的底部的剖视图中所示,芯吸部壳体1315可用于进一步将芯吸元件1362固定在叉形突起1108之间的固定位置中。这种配置构造也可以帮助防止芯吸元件1362由于过饱和而显著膨胀和弱化。
参考图26B,在一个实施例中,芯吸元件1362可在沿着其长度的某些位置(例如,朝向芯吸元件1362的直接定位在芯吸部供给部1368下方的纵向远端)经由压缩肋1110约束或压缩,以通过例如维持朝着芯吸元件1362的端部的更大的可蒸发材料1302饱和区域来帮助防止泄漏,使得芯吸元件1362的中央部分保持更干燥且更不易于泄漏。此外,使用压缩肋条1110可进一步将芯吸元件1362压入雾化器壳体中以防止泄漏到雾化器中。
参照图26D至图26F,图示了根据一个或多个实施方式的由收集器1313形成或配置为通过收集器1313的示例芯吸部供给机构的俯视平面图。如图26D中所示,收集器1313中的至少一个芯吸部进给部1368路径可成形为多面的十字形直径中空管。例如,芯吸部供给部1368路径的中空横截面可以呈加号形状(例如,如果从俯视剖面图观察,则为中空的十字形芯吸部供给部),使得十字部的臂具有与臂延伸自的十字部的中央交叉部分的直径相关的较窄的宽度。
参照图26E,具有穿过芯吸部供给部1368路径形成的十字形直径的导管或管可克服堵塞问题,指示因为具有十字形直径的管可被认为包括五个单独的路径(例如,形成在十字部的中空中央处的中央路径和形成在十字部的中空臂中的四个另外的路径)。在这种实施方式中,供给管中经由气泡(例如,空气泡)的阻塞将可能形成在十字形管的中央部分处,如图26E中所示。即使在中央路径被气泡阻塞时,气泡的这种中央定位也最终将使子路径(即,通过十字形管的臂的路径)保持对可蒸发材料1302的流敞通。
参照图26F,对于芯吸部供给部1368路径结构的、可实现与以上关于捕集气泡或避免捕集的气泡完全堵塞芯吸部供给部1368路径所公开的相同或相似目的的其它实施方式也是可行的。如图26F的示例图示中所示,一个或多个液滴状的突起1368a/1368b(例如,形状类似于一个或多个分离的接头,芯吸部供给部1368路径位于所述分离的接头之间)可形成在芯吸部供给部1368路径中可蒸发材料1302从存储室1342流入收集器1313中所经的端部处,以帮助在气泡捕集于芯吸部供给部1368路径的中央区域中的情况下引导可蒸发材料1302通过芯吸部供给部1368路径。通过这种方式,合理可控且一致的可蒸发材料1302的流可流向芯吸部,防止芯吸部未充分地被可蒸发材料1302饱和的情况。
加热元件实施例
参照图18A-18D,蒸发器料盒1800还可包括加热元件1850(例如,平坦的加热元件),如上所述的。加热元件1850包括定位成与气流通道1838大致平行的第一部分1850A和定位成与气流通道1838大致垂直的第二部分1850B。如图所示,加热元件1850的第一部分1850A可定位在收集器1813的相对部分之间。当加热元件1850激活时,例如由于电流流经加热元件1850而生成热,因此导致温度升高。
热可通过传导式、对流式和/或辐射式热传递而传递给一定量的可蒸发材料1302,使得可蒸发材料1302的至少一部分蒸发。热传递可对贮器中的可蒸发材料1302、对从收集器1813被提吸的可蒸发材料1302、和/或对提吸到由加热元件1850保持的芯吸部中的可蒸发材料1302发生。通入蒸发器装置中的空气沿着横穿加热元件1850的空气路径流动,使蒸发后的可蒸发材料1302与加热元件1850和/或芯吸部剥离。蒸发后的可蒸发材料1302可由于冷却、压力变化等而凝结,使得它作为供用户吸入的气雾通过气流通道1838中的至少一个离开嘴件1830。参照图19A-19C,蒸发器料盒1900可包括折叠式加热元件1950和两个气流通道1938。如上所述,加热元件1950可绕着芯吸部1962卷曲或预成形为接收芯吸部1962。加热元件1950可包括一个或多个耙翼1950A。耙翼1950A可位于加热元件1950的加热部中,并被设计成使得耙翼1950A的电阻与适量的电阻匹配,以影响加热元件1950中的局部化加热,从而更加高效且有效地加热来自芯吸部1962的可蒸发材料1302。
耙翼1950A形成串联和/或并联的细小路径加热段或迹线,以提供期望的电阻量。可以根据期望选择耙翼1950A的特定几何形状,以产生用于加热加热元件1950的特定的局部化电阻。例如,耙翼1950A可包括以下更详细地描述和论述的各种耙翼配置构造和特征中的一个或多个。当加热元件1950激活时,由于电流流经加热元件1950而生成热,因此导致温度升高。热通过传导式、对流式和/或辐射式热传递而传递给一定量的可蒸发材料1302,使得可蒸发材料1302的至少一部分蒸发。热传递可对贮器中的可蒸发材料1302、对从收集器1913提吸的可蒸发材料1302和/或对提吸到由加热元件1950保持的芯吸部1962中的可蒸发材料1302发生。在一些实施方式中,可蒸发材料1302可沿着耙翼1950A的一个或多个边缘蒸发。
通入蒸发器装置中的空气沿着横贯加热元件1950的空气路径流动,使蒸发后的可蒸发材料1302与加热元件1950和/或芯吸部1962剥离。蒸发后的可蒸发材料1302可由于冷却、压力变化等而凝结,使得它作为供用户吸入的气雾通过气流通道1938中的至少一个离开嘴件。参照图20A-20C,蒸发器料盒2000可包括折叠式加热元件2050和单个(例如,中央)气流通道2038。如上所述,加热元件2050可绕着芯吸部2062卷曲或预成形为接收芯吸部2062。加热元件2050可以包括一个或多个耙翼2050A。耙翼2050A可位于加热元件2050的加热部中,并设计成使得耙翼2050A的电阻与适量的电阻匹配,以影响加热元件2050中的局部化加热,从而更加高效且有效地加热来自芯吸部2062的可蒸发材料。
耙翼2050A形成串联和/或并联的细小路径加热段或迹线,以提供期望的电阻量。可根据期望选择耙翼2050A的特定几何形状,以产生用于加热加热元件2050的特定的局部化电阻。例如,耙翼2050A可包括以下更加详细描述的各种耙翼配置构造中的一种或多种。
当加热元件2050激活时,由于电流流经加热元件2050而生成热,因此导致温度升高。热通过传导式、对流式和/或辐射式热传递而传递给一定量的可蒸发材料1302,使得可蒸发材料1302的至少一部分蒸发。热传递可对贮器中的可蒸发材料1302、对从收集器2013提吸的可蒸发材料1302、和/或对提吸到由加热元件2050保持的芯吸部2062中的可蒸发材料1302发生。
在一些实施方式中,可蒸发材料1302可沿着耙翼2050A的一个或多个边缘蒸发。通过蒸发器装置的空气沿着横穿加热元件2050的空气路径流动,使蒸发后的可蒸发材料1302与加热元件2050和/或芯吸部2062剥离。蒸发后的可蒸发材料1302可由于冷却、压力变化等而凝结,使得它作为供用户吸入的气雾通过至少一个气流通道离开嘴件。
参照图10C、图11B和图21A,在一些实施例中,收集器1313可以被配置成包括平坦的肋2102,所述平坦的肋在收集器1313的下周缘处延伸出,以创建用于在收集器1313已经被插入到存储室1342中的接收腔或容座中之后将收集器1313焊接到存储室1342的内壁的适合的表面。
根据实施方式,可以采用全周缘焊接或定位焊选项来将收集器1313牢固地固定在存储室1342中的接收腔或容座内。在一些实施例中,可以建立紧摩擦(friction-tight)且防漏的联接,而不采用焊接技术。在某些实施例中,代替上述联接技术或除上述联接技术之外,还可以使用粘合剂材料。
参照图11B和图21B,根据一个或多个方面,密封压条型材2104可塑型(fashion)在限定溢流通道1104的收集器1313螺旋肋的周缘处,使得密封压条型材2104可以支持快速转动注射成型工艺。密封压条型材2104的几何形状可以以各种方式设计使得收集器1313可以以紧摩擦的方式插入到存储室1342中的接收腔或容座中,其中可蒸发材料1302可以流过溢流通道1104,而没有沿着密封压条型材2104的任何泄漏。
参照图22A、图22B和图82-86,蒸发器料盒2200可包括折叠式加热元件(比如,加热元件500)和两个气流通道2238。如上所述,加热元件500可绕着芯吸部2262卷曲或预成形为接收芯吸部2262。加热元件500可包括一个或多个耙翼502。耙翼502可位于加热元件500的加热部中,并设计成使得耙翼502的电阻与适量的电阻相匹配,以影响加热元件500中的局部化加热,从而更加高效且有效地加热来自芯吸部2262的可蒸发材料1302。
耙翼502形成串联和/或并联的细小路径加热段或迹线,以提供期望的电阻量。可根据期望选择耙翼502的特定几何形状,以产生用于加热加热元件500的特定的局部化电阻。例如,耙翼502及加热元件500可包括以下更加详细描述的各种耙翼配置构造和特征中的一个或多个。在一些实施方式中,耙翼502包括平台耙翼部524和侧耙翼部526。平台耙翼部524被配置成接触芯吸部2262的一端,并且侧耙翼部526被配置成接触芯吸部2262的相反侧。平台耙翼部524和侧耙翼部526形成袋,所述袋成形为接收芯吸部2262和/或符合芯吸部2262的至少一部分的形状。袋允许芯吸部2262被加热元件500固定并保持在袋内。在一些实施方式中,侧耙翼部526和平台耙翼部524经由压缩保持芯吸部2262。平台耙翼部524和侧耙翼部分526接触芯吸部2262,以提供加热元件500与芯吸部2262之间的多维接触。加热元件500与芯吸部2262之间的多维接触提供用于可蒸发材料1302从蒸发器料盒的贮器到加热部(经由芯吸部2262)以被蒸发的更加高效和/或更快的传递。加热元件500可包括从耙翼502延伸的一个或多个腿506和形成在一个或多个腿506的端部处和/或作为一个或多个腿中的至少一个的一部分的料盒触头124。作为示例,图22A-22B和图82-86中所示的加热元件500是四个腿506。腿506中的至少一个可包括和/或限定料盒触头124中的一个,所述料盒触头中的一个被配置成接触蒸发器的容座触头125中的对应一个。在一些实施方式中,一对腿506(和料盒触头124)可以接触容座触头125中的单一一个。
腿506可被弹簧加载,以允许腿506维持与容座触头125的接触。腿506可以包括弯曲的部分,以帮助维持与容座触头125的接触。对腿506进行弹簧加载和/或腿506的弯曲可帮助增加和/或维持腿506与容座触头125之间的一致压力。在一些实施方式中,腿506与帮助增加和/或维持腿506与容座触头125之间的一致压力的支撑件176联接。支撑件176可包括帮助维持腿506与容座触头125之间接触的塑料、橡胶或其它材料。在一些实施方式中,支撑件176形成为腿506的一部分。
腿506可以接触一个或多个擦拭式触头,所述擦拭式触头被配置为清洁料盒触头124与其它触头或电源112之间的连接部。例如,擦拭式触头将包括至少两个平行但偏移的凸台,所述凸台摩擦接合并且抵靠彼此沿平行或垂直于插入方向的方向滑动。
在一些实施方式中,腿506包括保持器部分180,保持器部分180被配置成绕着包围芯吸部2262的至少一部分的芯吸部壳体178的至少一部分弯折。保持器部分180形成腿506的端部。保持器部分180帮助将加热元件500和芯吸部2262固定到芯吸部壳体178(和蒸发器料盒)。
当加热元件500激活时,由于电流流经加热元件500以生成热,因此导致温度升高。热通过传导式、对流式和/或辐射式热传递而传递给一定量的可蒸发材料1302,使得可蒸发材料1302的至少一部分蒸发。热传递可对贮器中的可蒸发材料1302、对从收集器2213提吸的可蒸发材料1302、和/或对提吸到由加热元件500保持的芯吸部2262中的可蒸发材料1302发生。
在一些实施方式中,可蒸发材料1302可沿着耙翼502的一个或多个边缘蒸发。通入蒸发器装置的空气沿着横贯加热元件500的空气路径流动,使蒸发后的可蒸发材料1302与加热元件500和/或芯吸部2262剥离。蒸发后的可蒸发材料1302可由于冷却、压力变化等而凝结,使得它作为供用户吸入的气雾通过气流通道2238中的至少一个离开嘴件。图23图示了与当前主题的实施方式一致的芯吸部壳体178的截面图。芯吸部壳体178可包括芯吸部支撑肋2296,芯吸部支撑肋从芯吸部壳体178的外壳朝向组装时的芯吸部2262延伸。芯吸部支撑肋2296帮助防止芯吸部2262在组装期间变形。
图24图示了包括识别芯片2295的芯吸部壳体178的示例。识别芯片2295可以至少部分地由芯吸部壳体178保持。识别芯片2295可配置成与位于蒸发器上的对应的芯片读取器通信。
图25图示了具有压力配合部件的料盒1320的示例性实施例的立体图、正视图、侧视图和分解图。如图所示,料盒1320可以包括以套筒形式成形的嘴件-贮器组合,气流通道1338限定为通过所述套筒。料盒1320中的一区域容纳收集器1313、芯吸元件1362、加热元件1350和芯吸部壳体1315。处在收集器1313的第一端处的开口通向嘴件中的气流通道1338,并提供用于蒸发后的可蒸发材料1302从加热元件1350区域行进到嘴件的路线,用户从嘴件吸入。
另外的和/或替代的流体通气部实施例
参照图27A至图27B,示出了收集器1313结构中的示例流管理机构的正视近摄平面图。类似于参照图11M和图11N论述的流管理机构,在不同实施例中,流管理通气机构2701或2702可实现为各种形状。在图27A的示例中,收集器1313中的通道或溢流通道1104可经由例如流体通气部2701连接到存储室,使得通气部2701包括至少两个连接到料盒的存储室的开口。
如前所述,液体密封件可与料盒的定位无关地维持在通气部2701处。在一侧上,通气路径可维持在溢流通道与通气部2701之间。在另一侧上,可实现高驱动通道以促进缩聚从而维持液体密封件。
图27B图示了具有三个开口的替代的通气部2702结构,所述三个开口利用缩聚路径连接到料盒的存储室,所述缩聚路径防止处在通气部2701与存储室之间的液体密封件被破坏。
图28图示了根据一个实施例的当管理图27A或图27B的示例收集器中收集的可蒸发材料流以调节适应料盒存储室中的适宜通风时的即时快照。如图所示,图27A中的通气部2701的结构可在如下方面与图27B中的通气部2702有所区别:后一种通气部2702的结构在一侧上设置成敞通区域,而非图27A中所示的壁结构。这种更加敞通的实施方式设置用于可蒸发材料1302与通气部2702的敞通侧之间的增强的微流体相互作用。
参照图29A至图29C,图示了料盒的示例实施例的立体图、正视图和侧视图。如图所示的料盒可以由包括收集器、加热元件和芯吸部壳体在内的多个部件组装而成,芯吸部壳体用于在将这些部件插入到料盒的本体中时使料盒部件保持就位。在一个实施例中,可在大致位于收集器结构的一端与芯吸部壳体相遇所在点/位置处的周向接合处实现激光焊接部。激光焊接部防止液体可蒸发材料1302从收集器流入雾化器所置于的加热室中。
参照图30A至图30F,图示了处于不同填充容量的示例料盒的立体图。如前所述,溢流体积的体积尺寸可配置成等于、大致等于或大于存储室中包含的内容物体积的增加。当存储室中的内容物的体积由于一项或多项环境因素而膨胀时,如果存储室中包含的内容物的体积为X,那么当存储室内的压力增加到Y时,Z量的可蒸发材料1302可从存储室被移位到溢流体积中。这样,在一个或多个实施例中,溢流体积配置成至少大到足以包含Z量的可蒸发材料1302。
图30A图示了示例料盒本体的立体图,所述示例料盒本体具有当填充时调节适应例如体积为大约1.20mL的可蒸发材料1302的存储的贮器。图30B图示了处于完全组装状态的示例料盒的立体图,其中存储室和收集器溢流通道当两者都填充时容纳组合体积为例如大约1.20mL的可蒸发材料1302。图30C图示了当收集器溢流通道被填充至例如大约0.173mL的体积时处于完全组装状态的示例料盒的立体图。图30D图示了当存储室被填充至例如大约0.934mL的体积时处于完全组装的示例料盒的立体图。图30E图示了处于完全组装状态的示例料盒的立体图,芯吸部供给通道和嘴件中的气流通道以剖切图示出,所述芯吸部供给通道具有例如大约0.094mL的体积。图30F图示了处于完全组装状态的示例料盒的立体图,其中溢流空气通道被并入到收集器的朝向底部肋的部分中,气流空气通道具有例如大约0.043mL的体积。图31A至图31C图示了根据一个实施例的示例料盒的正视图,其中在收集器和封闭塞插入到料盒的本体中(图31B)以形成完全组装好的料盒(图31C)之前,实施双针填充应用以填充料盒的贮器(图31A)。图34A和图34B图示了具有外部气流路径的示例料盒本体的正视图和侧视图。在一些实施例中,一个或多个闸门(也称为空气入口孔)可设置在蒸发器本体110上。入口孔可位于空气入口通道内,具有尺寸设计成防止用户在他握住蒸发器100时无意中阻塞各单独的空气入口孔的宽度、高度和深度。在一个方面中,空气入口通道结构可以足够长,以便当例如用户的手指阻塞空气入口通道的一区域时不会显著地阻塞或制约通过所述空气入口通道的气流。
在一些配置构造中,空气入口通道的几何构造可以提供用于例如最小长度、最小深度或最大宽度中的至少一项,以确保用户不能用手或其它身体部位完全地覆盖或阻塞空气入口通道中的空气入口孔。例如,空气入口通道的长度可以比普通人手指的宽度更长,并且空气入口通道的宽度和深度可以使得当用户的手指在通道的顶部上按压时,所产生的皮肤褶皱不会接触空气入口通道内的空气入口孔。
空气入口通道可以被构造或形成为具有圆角的边缘或成形为包绕蒸发器本体110的一个或多个角部或区域,以便空气入口通道不会容易地被用户的手指或身体部位覆盖。在某些实施例中,可以提供可选的覆盖物以保护空气入口通道,使得用户的手指不会阻塞或完全限制气流进入空气入口通道。在一个示例实施方式中,空气入口通道可形成于蒸发器料盒120与蒸发器本体110之间的界面处(例如,在容座区域处——见图1)。在这种实施方式中,由于空气入口通道被形成在容座区域内,因此可以保护空气入口通道不被阻塞。这种实施方式还可允许空气入口通道被隐藏而看不见的配置构造。
图32A至图32C分别图示示例料盒本体的正视图、俯视图和仰视图,所述料盒本体具有并入在空气路径内的凝结物收集器3201。
参照图33A,空气或蒸气可流入料盒中的气流路径。气流路径可以从嘴件中的孔口或开口在内部沿着料盒的本体纵向延伸,使得通过嘴件被吸入的可蒸发材料1302通过凝结物收集器3201。如图33B中所示,除了凝结物收集器3201之外,凝结物再循环器通道3204(例如,微流体通道)可以形成为例如从嘴件中的开口行进到芯吸部。
凝结物收集器3201作用于嘴件中冷却并变成液滴的蒸发的可蒸发材料1302,以收集凝结的液滴并将其引导到凝结物再循环器通道3204。凝结物再循环器通道3204收集凝结物和大蒸气滴并使之返回到芯吸部,并防止嘴件中形成的液体可蒸发材料在用户从嘴件抽吸或吸入期间沉积到用户的嘴内。凝结物再循环器通道3204可实现为微流体通道,以捕集任何的液滴凝结物并由此消除液体形式的可蒸发材料的直接吸入和避免用户嘴内的不期望的感觉或味道。关于图117-119C描述和示出凝结物再循环器通道的另外的和/或替代的实施例和/或用于控制、收集和/或再循环蒸发器装置中的凝结物的一个或多个其它特征。凝结物再循环器通道(和/或关于图117-119C描述和示出的一个或多个其它特征)可以单独地或与蒸发器料盒的一个或多个特征组合地协助控制、收集和/或再循环蒸发器装置中的凝结物
参照图35和图36,图示了示例性料盒的一部分的立体图,其中收集器结构1313包括处在收集器结构的底部肋处的气隙3501。气隙3501的定位可以与空气交换端口在收集器结构1313中位于的位置一致。如前所述,收集器结构1313可配置成具有中央开口,通过所述中央开口实现通向嘴件的气流通道。气流通道可以连接到空气交换端口,使得收集器1313的溢流通道内的体积经由空气交换端口连接到周围空气,且还经由通气部连接到存储室中的体积。
根据一个或多个实施例,通气部可以用作控制阀,以主要控制溢流通道与存储室之间的液体流。例如,空气交换端口可以用于主要控制溢流通道与通向例如嘴件的空气路径之间的气流。通气部、溢流通道的收集器通道和空气交换端口之间的相互作用的组合提供用于适当的芯吸部饱和、和由于各种环境因素而可能引入到料盒中的气泡的适当的通气、以及可蒸发材料1302进出收集器通道的受控的流。空气交换端口处气隙3501的存在允许更加稳健的通气过程,这是因为气隙防止收集器中存储的液体可蒸发材料1302渗入到芯吸部壳体区域中。
图37A至图37C图示了根据一个或多个实施例的用于料盒的各种示例芯吸部供给部形状和构造的俯视图。如图所示,图37A图示了根据示例性实施例的十字形芯吸部供给部横截面。图37B图示了具有近似矩形横截面的芯吸部供给部。图37C图示了具有近似方形横截面的芯吸部供给部。如前所述,根据实施方式,一个或多个芯吸部供给部3701可构造成行进通过收集器结构1313的导管、通道、管或腔,作为向芯吸部供给存储室中存储的可蒸发材料1302的路径。在某些配置构造中,芯吸部供给部3701可大致平行于收集器1313中的中央通道3700延伸。根据实施方式,芯供部供给路径可成形为管状,具有例如图37B和图37C中所示的大体矩形或方形的横截面形状。形成为通过芯吸部供给路径的可变宽度横截面形状的导管或管可克服堵塞问题,条件是这种形状设置成多路径的配置构造,多路径配置构造允许可蒸发材料1302甚至在芯吸部供给部的某个区域中形成了空气泡的情况下行进通过芯吸部供给部。在这种实施方式中,芯吸部供给管中的阻塞将可能形成在芯吸部供给管的一部分处,使子通道(例如,替代通道)对流敞通。根据一个或多个方面,芯吸部供给路径可以足够宽,以允许可蒸发材料1302通过供给路径并朝向芯吸部自由行进。在一些实施例中,通过设计芯吸部供给部的某些部分的相对直径以加强对行进通过芯吸部供给路径的可蒸发材料1302的毛细牵引力或压力,可以增强或调节通过芯吸部供给部的流。换句话说,根据形状和其它结构或材料因素,一些芯吸部供给路径可依赖重力或毛细力来引起可蒸发材料1302朝向芯吸部壳体部分的移动。
图37D和图37E图示了具有双芯吸部供给部3701实施方式的收集器1313的示例实施例。芯吸部供给部3701中的至少一个可形成为包括部分隔壁。部分分隔壁可配置成将芯吸部供给部3701的内部的体积分成两个单独的体积(即,体腔),如图37D和图37E中以立体剖切图图示的。部分壁的实施方式将允许液体可蒸发材料1302容易地从贮器朝向芯吸部壳体区域流动以使芯吸部饱和。
在某些实施方式中,单芯吸部供给部中的部分壁基本上在单芯吸部供给部中形成两个体腔。芯吸部供给部中的体腔可经由部分壁而分开,并被单独地用于允许可蒸发材料1302朝向芯吸部壳体流动。在这样的实施例中,如果气泡在芯吸部供给部中的一个体腔中移行,则另一体腔可以保持敞通。体腔可以体积大到提供充足的朝向芯吸部的可蒸发材料1302的流以便充分饱和。
因此,在使用两个芯吸部供给部3701的实施例中,实际上可获得四个体腔用于携带朝向芯吸部的可蒸发材料1302流。因此,在一个、两个或甚至三个体腔中形成气泡的情况下,至少第四个体腔将可用于引导朝向芯吸部的可蒸发材料1302流,降低芯吸部脱水的几率。
参照图38,芯吸部供给部的位于芯吸部邻近的端部(例如在配置成至少部分地接收芯吸部的端部处)的近摄图,其中可选地,芯吸部的至少一部分被夹在从芯吸部供给部的端部延伸的两个或更多个叉股之间。图39图示了与溢流通道的一端处的气隙组合的示例收集器结构的立体图,该收集器结构具有方形设计的芯吸部供给部。
参照图40A至图40E,分别图示了示例收集器结构的后视图、侧视图、俯视图、正视图和仰视图。图40A图示了具有例如四个不同喷射部位的收集器结构的后视图。图40B图示了收集器结构的侧视图,尤其示出了芯吸部供给部的例如夹具形端部部分4002,所述夹具形端部部分可以将芯吸部牢固地保持在芯吸部供给部的路径中。如图40C中所示,料盒本体的从嘴件在内部延伸到料盒本体的部分可通过收集器结构中的中央通道3700被接收,中央通道形成用于蒸发后的可蒸发材料1302从雾化器朝向嘴件逸出的气道通道。
图40C图示了具有芯吸部供给通道4001的收集器结构的俯视图,所述芯吸部供给通道用于从料盒的存储室接收可蒸发材料并使可蒸发材料朝向被芯吸部供给通道4001的形成夹具形端部部分4002的突出端部保持在芯吸部供给通道4001的端部处的适当位置处的芯吸部。
图40D图示了收集器结构的正视平面图。如图所示,气隙腔可在收集器结构的下部部分处形成在收集器的溢流通道通向与环境空气连通的空气控制通气部3902所在的收集器结构的下肋的端部处。从嘴件延伸的料盒本体部分可以通过收集器结构中的中央通道3700被接收,中央通道形成用于蒸发后的可蒸发材料1302从雾化器朝向嘴件逸出的气道通道。
图40E图示了收集器1313结构的仰视图,其中呈两个夹具形状端部部分4022的两个芯吸部供给通道端部配置成将芯吸部保持在收集器1313的底端处的适当位置中。如图所示,可选地,分段的脊、凸缘或唇缘4003可以形成在收集器1313的底端的表面上,其中收集器1313在组装时连接到塞760的上部部分。唇缘4003提供用于塞760的上部部分与收集器1313的下部之间以类似于柔性O形环的方式起作用的压力密闭(pressure-tight)接合,从而在组装期间可以建立适当的密封。在一个实施例中,收集器1313的底端可以被激光焊接到塞760的上部部分。
图41A和图41B图示了收集器结构的替代实施例的平面俯视图和侧视图,所述收集器结构具有两个夹具形的端部部分4002和两个对应的芯吸部供给部。如图所示,与图40A中图示的实施例相比,该替代实施例的高度更短。该减小的高度由于从结构上改变了收集器1313的形状和收集器1313中可蒸发材料1302流动的通道的长度而提供了改进的功能。这样,根据实施方式,在某些实施例中,通过收集器1313的可蒸发材料1302的通道的长度可以更短,以提供更有效的毛细压力和对进入收集器1313通道的可蒸发材料1302的流的更好的管理。
图42A和42B图示了具有不同结构实施方式的示例收集器1313的各种立体图、俯视图、仰视图和侧视图。例如,图42A中所示的实施例包括缩窄点,所述缩窄点包括竖直定位的C形壁。相反,在图42B中所示的实施例中,C形壁对角地定位,以促进可蒸发材料1302沿着收集器1313通道的流更受控制。如图42B的示例实施例中所示,C形壁相对于收集器的底部叶片对角地定位,并且相对于收集器中向下倾斜的叶片部分垂直地定位。
如前所述,进出收集器1313的流速经由通过引入一个或多个缩窄点来操控收集器1313中溢流通道1104的液压直径而被控制,这有效地减小了溢流通道1104的总体积。如图所示,溢流通道1104中多个缩窄点的引入将溢流通道分成多个部段,其中可蒸发材料1302可以分别沿着第一方向或第二方向例如朝向或远离空气控制通气部3902流动。
引入缩窄点帮助建立或控制溢流通道1104中的毛细压力状态,使得在料盒贮器中的压力等于或小于环境空气时的压力状态下可蒸发材料1302朝向空气控制通气部3902的液压流被最小化。在贮器中的压力低于环境压力(例如,超过第一阈值)的压力状态下,缩窄点被配置成控制溢流通道1104中可蒸发材料1302的毛细压力或液压流,使得环境空气可通过空气控制通气部3904进入溢流通道1104并向上朝向受控的流闸门1102行进到贮器中以使料盒通气(即,在料盒中建立平衡压力状态)。
在某些实施例或情形中,上述通气过程可不涉及或不需要环境空气通过空气控制通气部3904进入。在一些示例情形中,替代空气通过空气控制通气部3904进入或者除了空气通过空气控制通气部进入之外,溢流通道1104内捕集的任何空气泡或气体也可向上朝向受控的流闸门1102行进,以经由在空气泡通过受控的流闸门1102从溢流通道1104被引入到贮器中时使贮器通气而帮助建立料盒中的平衡压力状态,如本文中参考例如图11M和图11N进一步详细提供的。形成在溢流通道1104的路径中的缩窄点和C形壁的设计(如图42A和42B中所示)经由更好地管理遍及溢流控制通道1104的路径的毛细压力而促进可蒸发材料1302通过溢流通道1104的流更受控制。
图43A图示了根据一个或多个实施例的示例芯吸部壳体1315的各种立体图、俯视图、仰视图和侧视图。如图所示,一个或多个穿孔或孔可形成在芯吸部壳体1315的下部部分中,以调节通过位于芯吸部壳体1315的芯吸部壳体760中的芯吸部的气流。充足数量的孔将促进足够的气流通过芯吸部壳体760,并将提供用于响应于由位于芯吸部附近或周围的加热元件生成的热而使吸收到芯吸部中的可蒸发材料1302适当且及时地蒸发。
图43B图示了根据一个或多个实施例的示例料盒1320的收集器1313和芯吸部壳体760部件。如图所示,芯吸部壳体1315(其包括料盒的芯吸部壳体部分)可以实现为包括突出构件或凸出部4390。凸出部4390可配置成从芯吸部壳体1315的在组装期间与收集器1313的接收端配合的上端延伸。凸出部4390可以包括与处在收集器1313的例如底部部分中的接收凹口或接收腔1390中的一个或多个面相对应或匹配的一个或多个面。接收腔1390可配置成可移除地接收凸出部4390,以便例如卡扣配合接合。卡扣配合布置结构可协助在组装期间或之后将收集器1313和芯吸部壳体1315保持在一起。
在某些实施例中,凸出部4390可用于引导芯吸部壳体1315在组装期间的取向。例如,在一个实施例中,一个或多个振动机构(例如,振动碗)可用于临时地存储或组织/放置(stage)料盒1320的各种部件。根据一些实施方式,凸出部4390可有助于使芯吸部壳体1315的上部部分取向成一机械夹紧部,以便于容易接合和正确自动组装的目的。
附加和/或替代加热元件实施例
如上所述,根据本实用新型的实施例的蒸发器料盒可包括一个或多个加热元件。图44A-116示出了根据本实用新型的实施方式的加热元件的实施例。虽然图44A-116所描述和示出的特征可以包括在上述蒸发器料盒的各种实施例中和/或可以包括上述蒸发器料盒的各种实施例中的一个或多个特征,但图44A-116所描述和示出的加热元件的特征可以另外和/或替代地包括在蒸发器料盒的一个或多个其它示例实施例中,例如下面所描述的那些。
与当前主题的实施方式一致的加热元件可以期望地成形为接收芯吸元件和/或至少部分地围绕芯吸元件卷曲或挤压。加热元件可以弯折,使得加热元件被构造成将芯吸元件固定在加热元件的至少两个或三个部分之间。加热元件可以弯折以与芯吸元件的至少一部分的形状相符。加热元件可以比典型的加热元件更容易制造。与当前主题的实施方式一致的加热元件也可以由适于电阻加热的导电金属制成,并且在一些实施方式中,加热元件可以包括选择性镀覆的另一种材料,以允许加热元件(并且因此,可蒸发材料)被更有效地加热。
图44A示出了蒸发器料盒120的一个实施例的分解图,图44B示出了蒸发器料盒120的一个实施例的透视图,图44C示出了蒸发器料盒120的一个实施例的底部透视图。如图44A-44C所示,蒸发器料盒120包括壳体160和雾化器组件(或雾化器)141。
雾化器组件141(见图99-101)可包括芯吸元件162、加热元件500和芯吸部壳体178。如以下更加详细说明的,加热元件500的至少一部分定位在壳体160与芯吸部壳体178之间,并暴露以与蒸发器本体110的一部分联接(例如,与容座触头125电联接)。芯吸部壳体178可包括四个侧面。例如,芯吸部壳体178可包括两个相对的短的侧面和两个相对的长的侧面。两个相对的长的侧面可各自包括至少一个(两个或更多个)凹进部166(见图99、图111A)。凹进部166可沿着芯吸部壳体178的长侧面定位并邻近芯吸部壳体178的长侧面与短侧面之间相应的交接部。凹进部166可成形为与蒸发器本体110上的对应特征(例如,弹簧)可释放地联接,以将蒸发器料盒120在料盒容座118内固定到蒸发器本体110。凹进部166为蒸发器料盒120联接到蒸发器本体110提供机械稳定的固定器件。
在一些实施方式中,芯吸部壳体178还包括识别芯片174,识别芯片可配置成与位于蒸发器上的对应芯片读取器通信。识别芯片174可胶接和/或以其它方式粘接到芯吸部壳体178,比如处在芯吸部壳体178的短侧面上。另外或替代地,芯吸部壳体178可包括芯片凹进部164(见图100),芯片凹进部164配置成接收识别芯片174。芯片凹进部164可被两个、四个或更多个壁包围。芯片凹进部164可成形为将识别芯片174固定到芯吸部壳体178。
如上所述,蒸发器料盒120大体可包括贮器、空气路径和雾化器组件141。在一些配置构造中,根据当前主题的实施方式描述的加热元件和/或雾化器可直接实现到蒸发器本体中和/或可无法从蒸发器本体移除。在一些实施方式中,蒸发器本体可以不包括可移除的料盒。
当前主题的各种优点和益处可涉及相对于当前蒸发器配置构造、制造方法等的改进。例如,与当前主题的实施方式一致的蒸发器装置的加热元件可如期望地由一片材料制成(例如,压印)并且绕着芯吸元件的至少一部分卷曲或者弯折以提供被配置来接收芯吸元件(例如,芯吸元件被压入加热元件中,和/或加热元件保持张紧并附在芯吸元件上牵引)的预成形元件。加热元件可弯折使得加热元件将芯吸元件固定在加热元件的至少两个或三个部分之间。加热元件可弯折成符合芯吸元件的至少一部分的形状。加热元件的配置构造允许加热元件的更加一致且提升质量的制造。加热元件的制造质量一致性在规模化和/或自动化的制造过程中会是尤其重要的。例如,与当前主题的实施方式一致的加热元件有助于减少在组装具有多个部件的加热元件时于制造过程期间可能出现的公差问题。
在一些实施方式中,由加热元件所作的测量结果(例如,电阻、电流、温度等)的准确性至少部分地由于公差问题减少的加热元件的可制造性方面的改善的一致性而有所改进。当使用所述蒸发器装置时,更高的测量准确度可提供增强的用户体验。例如,如上所述,蒸发器100可接收信号以激活加热元件到全操作温度以产生可吸入剂量的蒸气/气雾或到较低温度以开始加热加热元件。如上所述,蒸发器的加热元件的温度可取决于许多因素,并且这些因素中的若干可因雾化器部件制造及组装上潜在变化的消除而变得更加可预测。由一片材料制成(例如冲压)并绕芯吸元件的至少一部分卷曲或者弯折以提供预成形元件的加热元件如期望地有助于最小化热损失,并有助于确保加热元件可预测地表现为加热到适宜的温度。
另外,如上所述,加热元件可整个和/或选择性地镀覆有一种或多种材料,以增强加热元件的加热性能。镀覆加热元件的全部或一部分可帮助最小化热损失。镀覆还可有助于使加热元件的受热部分集中在适当的位置中,提供更加高效受热的加热元件并进一步减少热损失。选择性镀覆可帮助将提供给加热元件的电流引导到正确的位置。选择性镀覆还可帮助减少镀覆材料的量和/或与制造加热元件关联的成本。
在加热元件经由以下论述的一个或多个过程被形成为适宜的形状后,加热元件可绕着芯吸元件卷曲和/或弯折成适当的取位,以接收芯吸元件。在一些实施方式中,芯吸元件可以是被形成为至少近似平坦的垫或具有其它横截面形状比如圆形、卵形等的纤维芯吸部。平坦的垫可允许更加精确和/或准确地控制可蒸发材料被提吸到芯吸元件中的速率。例如,可调节长度、宽度和/或厚度以获得最佳性能。形成平坦的垫的芯吸元件还可提供更大的传递表面积,这可允许可蒸发材料从贮器加快流动到芯吸元件中以借助加热元件蒸发(换言之,可蒸发材料的更大的质量传递)以及从芯吸元件加快流动到流经其的空气。在这样的配置构造中,加热元件可在多个方向上(例如,在芯吸元件的至少两个侧面上)接触芯吸元件,以提高将可蒸发材料提吸到芯吸元件中并蒸发可蒸发材料的过程的效率。平坦的垫还可更加容易成形和/或切割,并且因此平坦的垫可更加容易地与加热元件组装在一起。在一些实施方式中,如以下更加详细论述的,加热元件可配置成仅在芯吸元件的一侧接触芯吸元件。
芯吸元件可包括一种或多种刚性或可压缩的材料,比如棉、硅石、陶瓷和/或类似物。相对于一些其它材料,棉质芯吸元件可允许可蒸发材料从蒸发器料盒的贮器到芯吸元件中以被蒸发的增加的和/或更加可控的流速。在一些实施方式中,芯吸元件形成至少近似平坦的垫,近似平坦的垫配置成接触加热元件和/或固定在加热元件的至少两个部分之间。例如,至少近似平坦的垫可至少具有第一对彼此近似平行的对边。在一些实施方式中,至少近似平坦的垫可还至少具有第二对彼此近似平行且近似垂直于第一对对边的对边。
图45-48图示了与当前主题的实施方式一致的加热元件500的示意图。例如,图2图示了处于展开取位的加热元件500的示意图。如图所示,在展开取位中,加热元件500形成平坦的加热元件。加热元件500可初始由基板材料形成。然后,基板材料经由各种机械过程被切割和/或冲压成适当的形状,所述机械过程包括但不限于冲压、激光切割、光蚀刻、化学蚀刻等等。
基板材料可由适于电阻加热的导电金属制成。在一些实施方式中,加热元件500包括镍铬合金、镍合金、不锈钢和/或类似物。如下所述,加热元件500可在基板材料的表面上的一个或多个位置中镀覆有涂层,以增强、限制或以其它方式改变加热元件在基板材料的一个或多个位置(可以是加热元件500的全部或一部分)中的电阻率。
加热元件500包括位于加热部504中的一个或多个耙翼502(例如,加热段)、位于过渡区域508中的一个或多个腿或连接部506(例如,一个、两个或更多个)和位于电接触区域510中并被形成在一个或多个腿506中的每个的端部部分处的料盒触头124。耙翼502、腿506和料盒触头124可整体形成。例如,耙翼502、腿506和料盒触头124形成由基板材料冲压和/或切割而成的加热元件500的部分。在一些实施方式中,加热元件500还包括热屏障518,热屏障从腿506中的一个或多个延伸并且也可以与耙翼502、腿506和料盒触头124整体形成。
在一些实施方式中,加热元件500的加热部504的至少一部分配置成与从蒸发器料盒120的贮器140被提吸到芯吸元件中的可蒸发材料接触。加热元件500的加热部504可成形、尺寸设计成和/或以其它方式处理成产生期望的电阻。例如,位于加热部504中的耙翼502可设计成使得耙翼502的电阻与适宜量的电阻相匹配,以影响在加热部504中的局部化加热,从而更加高效且有效地加热来自芯吸元件的可蒸发材料。耙翼502形成串联和/或并联的细小路径的加热段或加热迹线,以提供期望的电阻量。
耙翼502(例如,迹线)可包括各种形状、尺寸和配置构造。在一些配置构造中,耙翼502中的一个或多个可隔开以允许可蒸发材料从芯吸元件中被芯吸出并且从芯吸元件蒸发离开耙翼502中的每个的侧边缘。耙翼502的形状、长度、宽度、组成等其它性质可被优化,以最大化通过从加热元件500的加热部内蒸发可蒸发材料而生成气雾的效率并最大化电效率。另外或替代地,耙翼502的形状、长度、宽度、组成等其它性质可被优化,以使热遍及耙翼502的长度(或耙翼502的一部分,比如在加热部504处)均匀分布。例如,耙翼502的宽度沿着耙翼502的长度可以是均匀或可变的,以控制遍及加热元件500的至少加热部504的温度分布。在一些示例中,耙翼502的长度可被控制,以实现沿着加热元件500的至少一部分比如在加热部504处的期望电阻。如图45-48中所示,耙翼502各自具有相同的尺寸和形状。例如,耙翼502包括大致对齐的外边缘503,并具有大体矩形的形状,带有平坦或方形的外边缘503(也见图49-53,以及)或圆角的外边缘503(见图54和图55)。在一些实施方式中,耙翼502中的一个或多个可包括未对齐的外边缘503,和/或耙翼502中的一个或多个可具有不同的尺寸或形状(见图57-62)。在一些实施方式中,耙翼502可均匀地隔开,或者相邻的耙翼502之间可具有可变的间距(见图87-92)。耙翼502的具体几何形状可根据期望选择,以产生用于加热加热部504的具体的局部电阻并最大化加热元件500加热可蒸发材料和生成气雾的性能。
加热元件500可包括具有更宽和/或更厚的几何形状的部分和/或包括相对于耙翼502的不同的组分。这些部分可形成电接触区域和/或传导性更强的部分,和/或这些部分可包括用于将加热元件500安装在蒸发器料盒内的特征。加热元件500的腿506从每个最外侧的耙翼502A的端部延伸出。腿506形成加热元件500的一部分,所述部分具有大体比每个耙翼502的宽度更宽的宽度和/或厚度。然而,在一些实施方式中,腿506具有与每个耙翼502的宽度相同或更窄的宽度和/或厚度。腿506将加热元件500联接到芯吸部壳体178或料盒120的另一部分,以便加热元件500至少部分或完全地被壳体160封闭。腿506为促进加热元件500在制造期间及之后机械稳定提供刚度。腿506还使料盒触头124与位于加热部504中的耙翼502连接。腿506成形并尺寸设计成允许加热元件500维持加热部504的电需求。如图5中所示,腿506在加热元件500被与蒸发器料盒120组装在一起时使加热部504与蒸发器料盒120的端部隔开。如以下关于至少图82-98和图103-104更加详细论述的,腿506还可包括毛细特征598,毛细特征限制或防止流体从加热部504流出到加热元件500的其它部分。
在一些实施方式中,腿506中的一个或多个包括一个或多个定位特征516。定位特征516可通过与蒸发器料盒120的其它(例如,相邻)部件交接而用于加热元件500或其部分在组装期间和/或之后的相对定位。在一些实施方式中,定位特征516可在制造期间或之后用于使基板材料正确地定位以便切割和/或冲压基板材料以形成加热元件500或者以便加热元件500的后处理。定位特征516可在卷曲或以其它方式弯折加热元件500之前被剪断和/或切掉。
在一些实施方式中,加热元件500包括一个或多个热屏障518。热屏障518形成加热元件500的从腿506侧向延伸的部分。当折叠和/或卷曲时,热屏障518从耙翼502沿第一方向和/或沿与第一方向相反的第二方向在同一平面中偏移定位。当加热元件500被组装在蒸发器料盒120中时,热屏障518配置成定位在耙翼502(及加热部504)与蒸发器料盒120的本体(例如,塑料本体)之间。热屏障518可帮助使加热部504与蒸发器料盒120的本体隔离。热屏障518可帮助使从加热部504散发的热对蒸发器料盒120的本体的影响最小化,以保护蒸发器料盒120的本体的结构整体性并防止蒸发器料盒120熔化或发生其它变形。热屏障518还由于将热保持在加热部504内而可有助于维持加热部504处一致的温度,从而防止或限制在发生蒸发时的热损失。在一些实施方式中,料盒120还可或替代地可包括与加热元件500分离的热屏障518A(见图102)。
如上所述,加热元件500包括形成每个腿506的端部部分的至少两个料盒触头124。例如,如图45-48中所示,料盒触头124可形成腿506的沿着折叠线507折叠的部分。料盒触头124可相对于腿506以大约90度的角度折叠。在一些实施方式中,料盒触头124可相对于腿506以其它角度折叠,比如以大约15度、25度、35度、45度、55度、65度、75度或它们之间的其它范围的角度折叠。料盒触头124可朝向或远离加热部504折叠,取决于实施方式。料盒触头124也可形成在加热元件500的另一部分上,比如沿着腿506中的至少一个的长度。料盒触头124配置成当被组装在蒸发器料盒120中时暴露于环境(见图53)。
料盒触头124可以形成传导销、突片、柱、接收孔或用于销或柱的表面或者其它接触配置构造。某些类型的料盒触头124可包括弹簧或其它推压特征,以促使蒸发器料盒上的料盒触头124与蒸发器本体110上的容座触头125之间更好的物理和电接触。在一些实施方式中,料盒触头124包括配置成清洁料盒触头124与其它触头或电源之间连接部的擦拭式触头。例如,擦拭式触头可包括两个平行但偏置的凸台,凸台摩擦接合并抵靠彼此沿平行或垂直于插入方向的方向滑动。
料盒触头124配置成与设置在蒸发器100的料盒容座的基部附近的容座触头125交接,使得当将蒸发器料盒120被插入到料盒容座118中并与料盒容座联接时,料盒触头124和容座触头125形成电连接。料盒触头124可与蒸发器装置的电源8电连通(比如经由容座触头125等)。通过这些电连接而完成/完整的电路可允许电流输送到电阻加热元件以加热加热元件500的至少一部分,并还可用于另外的功能,比如例如用于测量电阻加热元件的电阻以供在基于电阻加热元件的电阻率温度系数来确定和/或控制电阻加热元件的温度中使用,用于基于电阻加热元件或蒸发器料盒的其它电路的一项或多项电特性来识别料盒等等。如以下更加详细说明的,料盒触头124可处理成利用例如传导性镀覆、表面处理和/或沉积材料来提供改善的电性能(例如,接触电阻)。
在一些实施方式中,加热元件500可通过一系列卷曲和/或弯曲操作加工来使加热元件500成形为期望的三维形状。例如,加热元件500可预成形为接收芯吸元件或绕着芯吸元件162卷曲以将芯吸元件固定在加热元件500的至少两个部分(例如,大致平行的部分)之间(比如,在加热部504的相对部分之间)。为了卷曲加热元件500,加热元件500可沿着折叠线520朝彼此弯折。沿折叠线520折叠加热元件500形成平台耙翼部524和侧耙翼部526,平台耙翼部由折叠线520之间的区域限定,侧耙翼部由折叠线520与耙翼502的外边缘503之间的区域限定。平台耙翼部524配置成接触芯吸元件162的一端。侧耙翼部526配置成接触芯吸元件162的相反两侧。平台耙翼部524和侧耙翼部526形成成形为接收芯吸元件162的袋,和/或平台耙翼部和侧耙翼部符合芯吸元件162的至少一部分的形状。袋允许芯吸元件162被加热元件500固定并保持在袋内。平台耙翼部524和侧耙翼部526接触芯吸元件162,以在加热元件500与芯吸元件162之间提供多维接触。加热元件500与芯吸元件162之间的多维接触提供可蒸发材料从蒸发器料盒120的贮器140到加热部504(经由芯吸元件162)以被蒸发的更加高效和/或更快的传递。
在一些实施方式中,加热元件500的腿506的部分也可沿着折叠线522背离彼此弯折。加热元件500的腿506的部分的沿着折叠线522背离彼此的折叠使腿506定位在与加热元件500的加热部504(和耙翼502)沿第一方向和/或与第一方向相反的第二方向(例如,在同一平面上)分隔开的位置处。因此,加热元件500的腿506的部分的沿着折叠线522背离彼此的折叠使加热部504与蒸发器料盒120的本体隔开。图46图示了已经绕芯吸元件162沿折叠线520和折叠线522折叠的加热元件500的示意图。如图3中所示,芯吸元件定位在通过沿着折叠线520和522折叠加热元件500而形成的袋内。
在一些实施方式中,加热元件500也可沿着折叠线523弯折。例如,料盒触头124可沿着折叠线523朝彼此弯折(进入图47中所示的页面和从图47中所示的页面向外)。料盒触头124可暴露于环境以接触容座触头,而加热元件500的其余部分被定位在蒸发器料盒120内(见图48和图53)。
在使用时,当用户在加热元件500被组装到蒸发器料盒120中时而在蒸发器料盒120的嘴件130上抽吸时,空气流入蒸发器料盒中并沿着空气路径流动。加热元件500可与用户的抽吸关联地被激活,例如通过经由压力传感器对抽吸的自动检测,通过对用户按下按钮的检测,通过由运动传感器、流传感器、电容式唇部传感器生成的信号和/或能够检测用户正在进行或即将进行抽吸或以其它方式吸入以促使空气进入蒸发器100并至少沿着空气路径行进的别的方式。当加热元件500被激活时,电力可在料盒触头124处从蒸发器装置被供应到加热元件500。
当加热元件500被激活时,由于电流流过加热元件500生成了热,因此导致温度升高。热量通过传导性、对流性和/或辐射性热传递被传递给一定量的可蒸发材料,使得可蒸发材料的至少一部分蒸发。热传递可发生于贮器中的可蒸发材料和/或被提吸到由加热元件500保持的芯吸元件162中的可蒸发材料。在一些实施方式中,可蒸发材料可沿着耙翼502的一个或多个边缘蒸发,如以上所提到的。传送到蒸发器装置中的空气沿着空气路径流经加热元件500,使蒸发后的可蒸发材料与加热元件500剥离。蒸发后的可蒸发材料可由于冷却、压力变化等而发生凝结,使得它作为供用户吸入的气雾而离开嘴件130。
如上所述,加热元件500可由各种材料制成,比如镍铬合金、不锈钢或其它电阻加热器材料。加热元件500中可包括两种或更多种材料的组合,并且这样的组合可包括两种或更多种材料遍及加热元件的均相分布、或包含两种或更多种材料的相对量为空间非均相的其它配置构造。例如,耙翼502可具有电阻更大且因此被设计成渐变为比耙翼或加热元件500的其它部段更热的部分。在一些实施方式中,至少耙翼502(比如在加热部504内)可包括具有高传导性和耐热性的材料。
加热元件500可整个或选择性地镀覆有一种或多种材料。由于加热元件500由导热和/或导电的材料比如不锈钢、镍铬合金或其它导热和/或导电的合金制成,因此加热元件500会在料盒触头124与加热元件500的加热部504中的耙翼502之间的路径中遭受电损失或加热损失。为了帮助减少加热损失和/或电损失,加热元件500的至少一部分可镀覆有一种或多种材料以减小通向加热部504的电路径的电阻。在与当前主题一致的一些实施方式中,还会有益的是,在腿506和/或料盒触头124的至少一部分镀覆有减小这些部分中电阻(例如,主体与接触电阻中的任一者或两者)的镀覆材料的情况下,加热部504(例如,耙翼502)保持未镀覆。
例如,加热元件500可包括镀覆有不同材料的不同部分。在另一示例中,加热元件500可镀覆有层状材料。镀覆加热元件500的至少一部分帮助使流向加热部504的电流集中以减少在加热元件500的其它部分中的电损失和/或热损失。在一些实施方式中,期望的是,维持料盒触头124与加热元件500的耙翼502之间电路径的低电阻,以减少所述电路径中的电损失和/或热损失并补偿跨加热部504所集中的电压降。
在一些实施方式中,料盒触头124可选择性地镀覆。以某些材料选择性地镀覆料盒触头124可最小化或消除进行测量点处的接触电阻,并在料盒触头124与容座触头之间形成电接触。在料盒触头124处设置低的电阻可提供更加准确的电压、电流和/或电阻测量结果及读数,这对于准确确定加热元件500的加热部504的当前实际温度会是有益的。
在一些实施方式中,料盒触头124的至少一部分和/或腿506的至少一部分可镀覆有一种或多种外镀覆材料150。例如,料盒触头124的至少一部分和/或腿506的至少一部分可镀覆有至少金或提供低接触电阻的另一种材料比如铂、钯、银、铜等。
在一些实施方式中,为了将低电阻的外镀覆材料固定到加热元件500,加热元件500的表面可镀覆有粘附性镀覆材料。在这样的配置构造中,粘附性镀覆材料可沉积到加热元件500的表面上,并且外镀覆材料可沉积到粘附性镀覆材料上、分别限定第一镀覆层和第二镀覆层。粘附性镀覆材料包括在外镀覆材料沉积到粘附性镀覆材料上时具有粘附特性的材料。例如,粘附性镀覆材料可包括镍、锌、铝、铁、它们的合金等等。图79-81图示了加热元件500的示例,其中料盒触头124选择性地镀覆有粘附性镀覆材料和/或外镀覆材料。
在一些实施方式中,加热元件500的表面可涂底漆/底处理,以利用非镀覆性底漆使外镀覆材料沉积到加热元件500上,而非通过使加热元件500的表面镀覆有粘附性镀覆材料。例如,加热元件500的表面可利用蚀刻涂底漆/底处理而非通过沉积粘附性镀覆材料。
在一些实施方式中,腿506和料盒触头124的全部或一部分可镀覆有粘附性镀覆材料和/或外镀覆材料。在一些示例中,料盒触头124可包括具有外镀覆材料的至少一部分,所述部分相对于料盒触头124的其余部分和/或加热元件500的腿506具有更大的厚度。在一些实施方式中,料盒触头124和/或腿506可具有相对于耙翼502和/或加热部504的更大的厚度。
在一些实施方式中,加热元件500可由联接在一起(例如,经由激光焊接、扩散工艺等)的各种材料形成,而非由单个基板材料形成加热元件500并镀覆基板材料。加热元件500的被联接在一起的每个部分的材料可选择成在料盒触头124处提供低电阻或无电阻且在加热部504的耙翼502处提供相对于加热元件的其它部分的高的电阻。
在一些实施方式中,加热元件500可电镀有银墨和/或喷涂有一种或多种镀覆材料比如粘附性镀覆材料和外镀覆材料。
如上所述,加热元件500可包括各种形状、尺寸和几何形状,以更加高效地加热加热元件500的加热部504并更加高效地蒸发可蒸发材料。
图49-53图示了与当前主题的实施方式一致的加热元件500的示例。如图所示,加热元件500包括定位在加热部504中的一个或多个耙翼502、从耙翼502延伸的一个或多个腿506、形成在一个或多个腿中的每个的端部部分处的料盒触头124,以及从一个或多个腿506延伸的热屏障518。在该示例中,每个耙翼502具有相同或相似的形状和尺寸。耙翼502具有方形和/或平坦的外边缘503。在图49-52中,耙翼502绕着芯吸元件162(例如,平坦的垫)卷曲,以将芯吸元件162固定在耙翼502的袋内。
图54-55图示了与当前主题的实施方式一致的加热元件500的另一示例,加热元件处于未弯折的取位中(图54)以及处于弯折的取位中(图55)中。如图所示,加热元件500包括定位在加热部504中的一个或多个耙翼502、从耙翼502延伸的一个或多个腿506、形成在一个或多个腿506中的每个的端部部分处的料盒触头124,以及从一个或多个腿506延伸的热屏障518。在该示例中,每个耙翼502具有相同或相似的形状和大小,并且耙翼502具有圆角和/或半圆形的外边缘503。
图56图示了与当前主题的实施方式一致的、处于弯折取位中的加热元件500的另一示例,该示例与图54-55中所示示例加热元件500相似,但在该示例中,每个耙翼502具有相同或相似的形状和尺寸,并且耙翼502具有方形和/或平坦的外边缘503。
图57-62图示了加热元件500的其它示例,其中耙翼502中的至少一个具有与其余耙翼502不同的尺寸、形状或位置。例如,如图57-58中所示,加热元件500包括定位在加热部504中的一个或多个耙翼502、从耙翼502延伸的一个或多个腿506,以及形成在一个或多个腿506中的每个的端部部分处的料盒触头124。在该示例中,耙翼502包括第一组耙翼505A和第二组耙翼505B。第一组耙翼505A和第二组耙翼505B彼此偏移。例如,第一组耙翼505A和第二组耙翼505B的外边缘503并未相互对齐。如图58中所示,当加热部504处于弯折取位时,第一组耙翼505A在加热元件500的第一部分中显得比第二组耙翼505B短,并且第一组耙翼505A在加热元件500的第二部分中显得比第二组耙翼505B长。
如图59-60中所示,加热元件500包括定位在加热部504中的一个或多个耙翼502、从耙翼502延伸的一个或多个腿506,以及形成在一个或多个腿506的每个的端部部分处的料盒触头124。在该示例中,耙翼502包括第一组耙翼509A和第二组耙翼509B。第一组耙翼509A和第二组耙翼509B彼此偏移。例如,第一组耙翼509A和第二组耙翼509B的外边缘503并未相互对齐。这里,第二组耙翼509B包括单个最外侧的耙翼502A。如图59-60中所示,当加热部504处于弯折取位时,第一组耙翼509A显得比第二组耙翼509B长。另外,在图59-60中,耙翼502并未弯折。而是,耙翼502定位在加热元件500的第一部分和第二部分上,第二部分定位成大致平行于第一部分并与第一部分相对。定位在加热元件500的第一部分上的第一组耙翼与定位在加热元件500的第二部分上的第二组耙翼通过平台部130分开,平台部130定位在第一组耙翼与第二组耙翼之间并与第一和第二组耙翼两者隔开。平台部130配置成接触芯吸元件162的端部。平台部130包括切口部532。切口部532可提供附加的边缘,当加热元件500被激活时,可蒸发材料可沿着所述附加的边缘从所述边缘蒸发。
如图61-62中所示,加热元件500包括定位在加热部504中的一个或多个耙翼502、从耙翼502延伸的一个或多个腿506,以及形成在一个或多个腿506的每个的端部部分处的料盒触头124。在该示例中,耙翼502包括第一组耙翼509A和第二组耙翼509B。第一组耙翼509A和第二组耙翼509B彼此偏移。例如,第一组耙翼509A和第二组耙翼509B的外边缘503并未相互对齐。这里,第一组耙翼509A和第二组耙翼509B中的每者都包括两个耙翼502。如图61-62中所示,当加热部504处于弯折取位时,第一组耙翼509A显得比第二组耙翼509B短。另外,在图61-62中,耙翼502并未弯折。而是,耙翼502被定位在加热元件500的第一部分和第二部分(与第一部分平行并且相对)上。定位在第一部分上的第一组耙翼与定位在第二部分上的第二组耙翼通过平台部分开,平台部定位在第一组耙翼与第二组耙翼之间并与第一和第二组耙翼两者隔开。平台部配置成接触芯吸元件162的端部。平台部包括切口部。切口部可提供附加的边缘,当加热元件500被激活时,可蒸发材料可沿着所述附加的边缘从所述边缘蒸发。
图63-68图示了与当前主题的实施方式一致的加热元件500的另一示例,加热元件处于未弯折的取位中(图63)和弯折的取位中(图64-68)。如图所示,加热元件500包括定位在加热部504中的一个或多个耙翼502、从耙翼502延伸的一个或多个腿506、形成在一个或多个腿506中的每个的端部部分处的料盒触头124,以及从一个或多个腿506延伸的热屏障518。在该示例中,加热元件500配置成绕着筒形芯吸元件162或具有圆形横截面的芯吸元件162卷曲和/或弯曲成接收所述芯吸元件。每个耙翼502包括孔口540。孔口540可提供附加的边缘,当加热元件500被激活时,可蒸发材料可沿着所述附加的边缘从所述边缘蒸发。孔口540还减少用于形成加热元件500的材料的量,减少加热元件500的重量和用于加热元件500的材料的量,从而降低了材料成本。
图69-78图示了与当前主题的实施方式一致的加热元件500,其中加热元件500被压靠在芯吸元件162的一侧上。如图所示,加热元件500包括定位在加热部504中的一个或多个耙翼502、从耙翼502延伸的一个或多个腿506,以及形成在一个或多个腿506中的每个的端部部分处的料盒触头124。在这些示例中,腿506和料盒触头124配置成沿第三方向弯折,而非沿着垂直于第三方向的第一-第二方向弯折。在这样的配置构造中,加热部504的耙翼502形成从加热元件500面向外的平坦的平台,并且所述平台配置成被压靠在芯吸元件162上(例如,在芯吸元件162的一侧上)。
图71-74图示了与当前主题的实施方式一致的加热元件500的若干示例,加热元件包括以各种几何形状配置的耙翼502。如上所述,耙翼502形成在使用中压靠在芯吸元件162的一侧上的平坦的平台。腿506而非耙翼502弯折成弯折的取位。
图75图示了被与蒸发器料盒120的部件比如容纳芯吸元件162和加热元件500的芯吸部壳体(例如,芯吸部壳体178)组装在一起的图71中所示的加热元件500的示例,并且图76图示了与当前主题的实施方式一致的加热元件500,加热元件被与示例蒸发器料盒120组装在一起。如图所示,料盒触头124在横向方向上朝彼此弯折。
图77和78图示了加热元件500的另一示例,其中耙翼502形成被配置成压靠在芯吸元件162上的平台。这里,腿506可形成当对每个腿506施加侧向向内的力时迫使耙翼502压靠在芯吸元件162上的弹簧状结构。例如,图35图示了当电力(例如,电流)比如经由料盒触头124被供应到加热元件500时被压靠在芯吸元件162上的耙翼502的示例。
图82-86图示了与当前主题的实施方式一致的加热元件500的另一示例。如图所示,加热元件500包括定位在加热部504中的一个或多个耙翼502、从耙翼502延伸的一个或多个腿506,以及形成在一个或多个腿506中的每个的端部部分处和/或作为一个或多个腿中的每个的一部分的料盒触头124。在该示例中,每个耙翼502具有相同或相似的形状和大小,并且每个耙翼以相等的距离彼此间隔开。耙翼502具有圆角的外边缘503。
如图85中所示,耙翼502绕着芯吸元件162(例如,平坦的垫)卷曲,以将芯吸元件162固定在由耙翼502形成的袋内。例如,耙翼502可折叠和/或卷曲以限定芯吸元件162所置于的袋。耙翼502包括平台耙翼部524和侧耙翼部526。平台耙翼部524配置成接触芯吸元件162的一侧,并且侧耙翼部526配置成接触芯吸元件162的其它相对侧。平台耙翼部524和侧耙翼部526形成袋,袋成形为接收芯吸元件162和/或成形为符合芯吸元件162的至少一部分的形状。袋允许芯吸元件162被加热元件500固定并保持在袋中。
在一些实施方式中,侧耙翼部526和平台耙翼部524经由压缩保持芯吸元件162(例如,芯吸元件162的至少一部分被压缩在相对的侧叉部126和/或平台耙翼部524之间)。平台耙翼部524和侧耙翼部526接触芯吸元件162,以在加热元件500与芯吸元件162之间提供多维接触。加热元件500与芯吸元件162之间的多维接触提供可蒸发材料从蒸发器料盒120的贮器140到加热部504(经由芯吸元件162)以被蒸发的更加高效和/或更快的传递。
图82-86中所示的示例加热元件500的一个或多个腿506为四个腿506。每个腿506可包括和/或限定料盒触头124,料盒触头124配置成接触蒸发器100的对应的容座触头125。在一些实施方式中,每对腿506(及料盒触头124)可接触单个容座触头125。腿506可被弹簧加载,以允许腿506维持与容座触头125接触。腿506可包括沿着腿506的弯曲的长度延伸的部分,以帮助维持与容座触头125的接触。被弹簧加载的腿506和/或腿506的曲率可帮助增加和/或维持腿506与容座触头125之间的一致压力。在一些实施方式中,腿506与支撑件176联接,支撑件帮助增加和/或维持腿506与容座触头125之间的一致压力。支撑件176可包括塑料、橡胶或帮助维持腿506与容座触头125之间接触的其它材料。在一些实施方式中,支撑件176形成为腿506的一部分。
腿506可接触一个或多个擦拭式触头,所述擦拭式触头配置成清洁料盒触头124与其它触头或电源之间的连接部。例如,擦拭式触头将包括至少两个平行但偏置的凸台,凸台摩擦接合并抵靠彼此在平行或垂直于插入方向的方向上滑动。
如图82-98中所示,加热元件500的一个或多个腿506为四个腿506。图91-92、图97A-98B和图109-110示出了处于未弯折取位中的加热元件500的示例。如图所示,加热元件500具有由四个腿506和耙翼502限定的H形。该配置构造允许更加准确地测量跨加热器的电阻并减小电阻测量结果中的可变性,从而允许更加高效的气雾生成和更高质量的气雾生成。加热元件500包括两对相对的腿506。耙翼502在每对相对的腿506的中心处或附近与每对相对的腿506联接(例如,交接)。加热部504被定位在成对的相对的腿506之间。
图109图示了在加热元件500由基板材料577冲压和/或以其它方式形成之前的加热元件500的示例。多余的基板材料577A可在一个、两个或更多个联接位置577B处与加热元件500联接。例如,如图所示,多余的基板材料577A可在两个联接位置577B处与加热元件500联接,所述两个联接位置靠近加热元件的平台部和/或加热元件500的加热部504的(两个)相反的侧向端部173。在一些实施方式中,可首先由基板材料577冲压加热元件500,然后在联接位置577B处从多余的基板材料577A移走加热元件(例如,通过扭转加热元件500、牵拉加热元件、冲压加热元件、切割加热元件等等)。
如上所述,为了卷曲加热元件500,加热元件500可沿着折叠线523、522A,522B,520朝彼此或背离彼此(见例如图98A)弯折或以其它方式折叠。尽管折叠线被图示在图98A中,然而图44A-115C中描述并示出的示例加热元件500也可沿着所述折叠线卷曲、折叠或以其它方式弯折。沿着折叠线520折叠加热元件500形成平台耙翼部524和/或侧耙翼部526,平台耙翼部由折叠线520之间的区域限定,侧耙翼部由折叠线520与耙翼502的外边缘503之间的区域限定。平台耙翼部524可接触芯吸元件162的一端和/或支撑芯吸元件162的一端。侧耙翼部526可接触芯吸元件162的相反两侧。平台耙翼部524和侧耙翼部526限定加热元件的内体积,所述内体积形成袋,袋被成形为接收芯吸元件162和/或符合芯吸元件162的至少一部分的形状。内体积允许芯吸元件162被加热元件500固定并保持在袋内。平台耙翼部524和侧耙翼部526接触芯吸元件162,以在加热元件500与芯吸元件162之间提供多维接触。加热元件500与芯吸元件162之间的多维接触提供可蒸发材料从蒸发器料盒120的贮器140到加热部504(经由芯吸元件162)以被蒸发的更加高效和/或更快的传递。
在一些实施方式中,加热元件500的腿506的部分也可沿着折叠线522A、522B弯折。加热元件500的腿506的部分的沿着折叠线522背离彼此的折叠使腿506定位在与加热元件500的加热部504(及耙翼502)沿第一方向和/或与第一方向相反的第二方向(例如,在同一平面上)分开的位置处。因此,加热元件500的腿506的部分的沿着折叠线522背离彼此的折叠使加热部504与蒸发器料盒120的本体隔开。腿506的部分的沿着折叠线522A、522B的折叠形成桥接部585。在一些实施方式中,桥接部585帮助减少或消除比如由毛细作用引起的可蒸发材料从加热部504的溢流。桥接部585还帮助使加热部504与腿506隔离,使得在加热部分504处生成的热不会延及腿506。这还帮助将加热元件500的加热局部化到加热部504内。
在一些实施方式中,加热元件500还可沿着折叠线523弯折以限定料盒触头124。料盒触头124可暴露于环境或可以以其它方式接近(并可定位在料盒的比如外壳的部分的内部)以接触容座触头,而其它部分比如加热元件500的加热部504则定位在蒸发器料盒120的不可接近的部分比如芯吸部壳体内。
在一些实施方式中,腿506包括保持器部分180,保持器部分配置成绕着芯吸部壳体178的至少一部分弯折,芯吸部壳体178包围芯吸元件162和加热元件500的至少一部分(比如,加热部504)。保持器部分180形成腿506的端部。保持器部分180帮助将加热元件500和芯吸元件162固定到芯吸部壳体178(和蒸发器料盒120)。保持器部分180可以替代地背离芯吸部壳体178的至少一部分弯折。
图87-92图示了与当前主题的实施方式一致的加热元件500的另一示例。如图所示,加热元件500包括定位在加热部504中的一个或多个耙翼502、从耙翼502延伸的一个或多个腿506,以及形成在一个或多个腿506中的每个的端部部分处和/或作为一个或多个腿中的每个的一部分的料盒触头124。
耙翼502可折叠和/或卷曲成限定芯吸元件162(例如,平坦的垫)所置于的袋。耙翼502包括平台耙翼部524和侧耙翼部526。平台耙翼部524配置成接触芯吸元件162的一侧,并且侧耙翼部526配置成接触芯吸元件162的其它的相反侧。平台耙翼部524和侧耙翼部526形成袋,袋成形为接收芯吸元件162和/或符合芯吸元件162的至少一部分的形状。袋允许芯吸元件162被加热元件500固定并保持在袋内。
在该示例中,耙翼502具有各种形状和尺寸,并且各耙翼彼此以相同或变化的距离间隔开。例如,如图所示,每个侧耙翼部526包括至少四个耙翼502。在相邻的耙翼502的第一对170中,相邻的耙翼502中的每个从位于平台耙翼部524附近的内区域576到位于外边缘503附近的外区域578以相等的距离间隔开。在相邻的耙翼502的第二对572中,相邻的耙翼502从内区域576到外区域578以变化的距离间隔开。例如,第二对572的相邻的耙翼502以这样的宽度间隔开:所述宽度在内区域576处比在外区域578处更大。这些配置构造可帮助维持沿着加热部504的耙翼502的长度的恒定且均匀的温度。维持沿着耙翼502的长度的恒定温度可提供更高质量的气雾,这是因为可遍及整个加热部504更加均匀地维持最高温度。
如上所述,每个腿506可包括和/或限定料盒触头124,料盒触头配置成接触蒸发器100的对应的容座触头125。在一些实施方式中,每对腿506(及料盒触头124)可接触单个容座触头125。在一些实施方式中,腿506包括保持器部分180,保持器部分配置成弯折且大体背离加热部504延伸。保持器部分180配置成定位在芯吸部壳体178中对应的凹进部内。保持器部分180形成腿506的端部。保持器部分180帮助将加热元件500和芯吸元件162固定到芯吸部壳体178(和蒸发器料盒120)。保持器部分180可具有末端部分180A,末端部分从保持器部分180的端部朝加热元件500的加热部504延伸。这种配置构造减小了保持器部分将接触蒸发器料盒120的另一部分或用于清洁蒸发器料盒120的清洁装置的可能性。
加热部504中耙翼502的外边缘503可包括突出部580。突出部580可以是一个、两个、三个、四个或更多个突出部580。突出部580可从外边缘503向外延伸并延伸远离加热元件500的中心。例如,突出部580可沿着加热元件500的包围内体积的边缘定位,内体积至少由侧耙翼部526限定、用于接收芯吸元件162。突出部580可向外延伸远离芯吸元件162的内体积。突出部580还可沿着与平台耙翼部524相反的方向延伸开。在一些实施方式中,定位在芯吸元件162的内体积的相反两侧的突出部580可背离彼此延伸。这种配置构造帮助加宽通向芯吸元件162的内体积的开口,从而帮助减小芯吸元件162将在与加热元件500组装时卡住、撕裂和/或变得被损坏的可能性。由于芯吸元件162的材料,芯吸元件162可容易在与加热元件500组装(例如,定位在加热元件内或插入到加热元件中)时卡住、撕裂和/或以其它方式变得被损坏。芯吸元件162与耙翼502的外边缘503之间的接触也可导致加热元件的损坏。突出部580的形状和/或定位可允许芯吸元件162更加容易地定位在由耙翼502形成的袋(例如,加热元件500的内体积)内或定位到所述袋中,从而防止或减小芯吸元件162和/或加热元件将被损坏的可能性。因此,突出部580帮助在芯吸元件162进入变为与加热元件500热接触时减少或防止对加热元件500和/或芯吸元件162造成的损坏。突出部580的形状还帮助最小化对加热部504的电阻的影响。
在一些实施方式中,料盒触头124的至少一部分和/或腿506的至少一部分可镀覆有一种或多种外镀覆材料150,以减小加热元件500接触容座触头125的点处的接触电阻。
图93A-98B图示了与当前主题的实施方式一致的加热元件500的另一示例。如图所示,加热元件500包括定位加热部504中的一个或多个耙翼502、从耙翼502延伸的一个或多个腿506,以及形成在一个或多个腿506中的每个的端部部分处和/或作为一个或多个腿中的每个的一部分的料盒触头124。
耙翼502可折叠和/或卷曲以限定芯吸元件162(例如,平坦的垫)所置于的袋。耙翼502包括平台耙翼部524和侧耙翼部526。平台耙翼部524配置成接触芯吸元件162的一侧,并且侧耙翼部526配置成接触芯吸元件162的其它的相反两侧。平台耙翼部524和侧耙翼部526形成袋,袋成形为接收芯吸元件162和/或符合芯吸元件162的至少一部分的形状。袋允许芯吸元件162被加热元件500固定并保持在袋内。
在该示例中,耙翼502具有相同的形状和大小,并且耙翼彼此以相等的距离间隔开。这里,耙翼502包括由平台耙翼部524间隔开的第一侧耙翼部526A和第二侧耙翼部526B。第一侧耙翼部526A和第二侧耙翼部526B中的每个均包括靠近平台耙翼部524定位的内区域576和靠近外边缘503定位的外区域578。在外区域578处,第一侧耙翼部526A大致平行于第二侧耙翼部526B定位。在内区域576处,第一侧耙翼部526A与第二侧耙翼部526B偏置定位,并且第一侧耙翼部526A和第二侧耙翼部526B不平行。这种配置构造可帮助维持沿着加热部504的耙翼502的长度的恒定且均匀的温度。维持沿着耙翼502的长度的恒定温度可提供更高质量的气雾,这是因为可遍及整个加热部504更加均匀地维持最高温度。
如上所述,每个腿506可包括和/或限定料盒触头124,料盒触头124配置成接触蒸发器100的对应的容座触头125。在一些实施方式中,每对腿506(和料盒触头124)可接触单个容座触头125。在一些实施方式中,腿506包括保持器部分180,保持器部分180配置成弯折并大体延伸远离加热部504。保持器部分180配置成定位在芯吸部壳体178中对应的凹进部内。保持器部分180形成腿506的端部。保持器部分180帮助将加热元件500和芯吸元件162固定到芯吸部壳体178(和蒸发器料盒120)。保持器部分180可具有末端部分180A,末端部分从保持器部分180的端部朝向加热元件500的加热部504延伸。这种配置构造减小了保持器部分将接触蒸发器料盒120的另一部分或用于清洁蒸发器料盒120的清洁装置的可能性。
加热部504中耙翼502的外边缘503可包括突出部580。突出部580可从外边缘503向外延伸并延伸远离加热元件500的中心。突出部580可成形为允许芯吸元件162更加容易地定位在由耙翼502形成的袋内,从而防止或减小芯吸元件162将被外边缘503卡住的可能性。突出部580的形状帮助最小化对加热部504的电阻的影响。
在一些实施方式中,料盒触头124的至少一部分和/或腿506的至少一部分可镀覆有一种或多种外镀覆材料150,以减小加热元件500接触容座触头125的点处的接触电阻。
图99-100图示了加热元件500与芯吸部壳体178组装在一起情况下的雾化器组件141的示例,以及图101图示了与当前主题的实施方式一致的雾化器组件141的分解图。芯吸部壳体178可由塑料、聚丙烯等制成。芯吸部壳体178包括四个凹进部192,加热元件500的腿506中的每个的至少一部分可被定位并固定在所述凹进部中。如图所示,芯吸部壳体178还包括开口193,开口提供到内体积594的进出口,至少加热元件500的加热部504和芯吸元件162被定位在所述内体积中。
芯吸部壳体178还可包括单独的热屏障518A,热屏障被示出在图102中。热屏障518A在芯吸部壳体178内定位在内体积594内、在芯吸部壳体178的壁与加热元件500之间。热屏障518A成形为至少部分地包围加热元件500的加热部504,并成形为使加热元件500与芯吸部壳体178的侧壁隔开。热屏障518A可帮助使加热部504与蒸发器料盒120和/或芯吸部壳体178的本体隔离。热屏障518A帮助最小化从加热部504散发的热对蒸发器料盒120和/或芯吸部壳体178的本体的影响,以保护蒸发器料盒120和/或芯吸部壳体178的本体的结构完整性并防止蒸发器料盒120和/或芯吸部壳体178发生熔化或其他变形。热屏障518A通过将热保持在加热部504内还可帮助维持加热部504处的一致的温度,从而防止或限制热损失。
热屏障518A在一端处包括一个或多个槽590(例如,三个槽),所述一个或多个槽590与形成在芯吸部壳体178的与开口193相反的部分比如芯吸部壳体178的基部(见图57和图69)中的一个或多个槽(例如,一个、两个、三个、四个、五个、六个或七个或者更多个槽)对准。一个或多个槽590、196允许由加热器部分504内液体可蒸发材料的流动和可蒸发材料的蒸发引起的压力逸出,而不影响可蒸发材料的液体流动。
在一些实施方式中,加热元件500(例如,腿506)与芯吸部壳体178的外壁之间(或加热元件500的各部分之间)可能发生漫流。例如,液体可蒸发材料可能由于加热元件500的腿506与芯吸部壳体178的外壁之间的毛细压力而积聚,如液体路径599所指示的。在这种情况下,会有足够的毛细压力来将液体可蒸发材料从贮器和/或加热部504中提吸出。为帮助限制和/或防止液体可蒸发材料逸出芯吸部壳体178(或加热部504)的内体积,芯吸部壳体178和/或加热元件500可包括一毛细特征,所述毛细特征引起毛细压力的突然变化,从而在不使用附加密封件(例如,气密密封件)的情况下形成防止液体可蒸发材料通过所述特征的液体屏障。毛细特征可限定由芯吸部壳体178和/或加热元件500中尖点、弯折、弯曲表面或其它表面形成的毛细破坏部。所述毛细特征允许传导性元件(例如,加热元件500)定位在干湿区域内。
所述毛细特征可定位在加热元件500和/或芯吸部壳体178上和/或形成在加热元件和/或芯吸部壳体的一部分,并引起毛细压力的突然变化。例如,毛细特征可包括沿着加热元件或蒸发器料盒的另一部件的长度的、引起加热元件与芯吸部壳体之间毛细压力的突然变化的弯折、尖点、弯曲表面、斜角表面或其它表面特征。毛细特征还可包括加热元件和/或芯吸部壳体的使毛细通道(比如,形成在加热元件的各部分之间、加热元件与芯吸部壳体之间等等的毛细通道)加宽的、足以降低毛细通道内的毛细压力(例如,毛细特征使加热元件与芯吸部壳体隔开)使得毛细通道不会将液体吸入毛细通道中的突起或其它部分。因此,至少部分地由于毛细压力的突然变化和/或降低,毛细特征防止或限制液体沿着超过毛细特征的液体路径流动。毛细特征(例如,弯折、尖点、弯曲表面、成角度的表面、突起等)的尺寸和/或形状可以是在材料(例如,加热元件和芯吸部壳体或在部件之间形成的毛细通道的其它壁)之间形成的润湿角的函数,可以是加热元件和/或芯吸部壳体或其它部件的材料的函数,和/或可以是在两个部件(例如,限定毛细通道的加热元件和/或芯吸部壳体)之间形成的间隙的尺寸的函数,以及其它特性。
作为示例,图103A和图103B图示了具有引起毛细压力的突然变化的毛细特征598的芯吸部壳体178。毛细特征598防止或限制液体沿着超过毛细特征598的液体路径599流动,并帮助防止液体聚集在腿506与芯吸部壳体178之间。芯吸部壳体178上的毛细特征598使加热元件500(例如,由金属等制成的部件)与芯吸部壳体178(例如,由塑料等制成的部件)间隔开,从而减小两个部件之间的毛细强度。图103A和图103B中所示的毛细特征598还包括芯吸部壳体的斜角表面的端部处限制或防止液体流动超过毛细特征598的尖锐边缘。
如图103B中所示,加热元件500的腿506也可向内朝着加热元件500和/或芯吸部壳体178的内体积倾斜。斜角的腿506可形成帮助限制或防止液体溢出加热元件的外表面并沿着加热元件500的腿506流动的毛细特征。
作为另一示例,加热元件500可包括与一个或多个腿506一起形成并使腿506与加热部504(见图82-98)间隔开的毛细特征(例如,桥接部585)。桥接部585可通过沿着折叠线520、522折叠加热元件500形成。在一些实施方式中,桥接部585帮助减少或消除比如由毛细作用引起的可蒸发材料从加热部分504的溢流。在一些示例比如图93A-98B中所示的示例加热元件500中,桥接部585是斜角的和/或包括弯折部以帮助限制流体流出加热部504。
作为另一示例,加热元件500可包括毛细特征598,所述毛细特征限定尖点以引起毛细压力的突然变化,从而防止液体可蒸发材料流动超过毛细特征598。图104示出了与当前主题的实施方式一致的加热元件500的示例,加热元件具有毛细特征598。如图104中所示,毛细特征598可形成以大于腿506与加热部504之间距离的距离向外延伸远离加热部的桥接部585的端部。桥接部585的端部可以是尖锐的边缘,以进一步帮助防止液体可蒸发材料传送到腿506和/或从加热部504传送出,从而减少泄漏并增加留在加热部504中的可蒸发材料的量。
图105-106图示了图87-92中所示的加热元件500的变型。在加热元件500的该变型中,加热元件500的腿506包括在拐折区域511处的弯折部。腿506中的弯折部可形成毛细特征598,所述毛细特征帮助防止液体可蒸发材料流动超过毛细特征598。例如,弯折部可引起毛细压力的突然变化,这还可帮助限制或防止液体可蒸发材料流动超过弯折部和/或聚集在腿506与芯吸部壳体178之间,并且这可帮助限制或防止液体可蒸发材料从加热部504流出。
图107-108图示了图93A-98B中所示的加热元件500的变型。在加热元件500的该变型中,加热元件500的腿506包括在拐折区域511处的弯折部。腿506中的弯折部可形成毛细特征598,所述毛细特征帮助防止液体可蒸发材料流动超过毛细特征598。例如,弯折部可引起毛细压力的突然变化,这还帮助限制或防止液体可蒸发材料流动超过弯折部和/或聚集在腿506与芯吸部壳体178之间,并且这可帮助限制或防止液体可蒸发材料从加热部504流出。
图111A-112图示了加热元件500与芯吸部壳体178和热屏障518A组装在一起情况下的雾化器组件141的另一示例,并且图113图示了与当前主题的实施方式一致的雾化器组件141的分解图。芯吸部壳体178可由塑料、聚丙烯等制成。芯吸部壳体178包括四个凹进部192,加热元件500的腿506中的每个的至少一部分可被定位和固定在所述凹进部中。在凹进部192内,芯吸部壳体178可包括一个或多个芯吸部壳体保持特征172(见图115A),所述保持特征帮助将加热元件500固定到芯吸部壳体178,比如例如通过加热元件500的腿506的至少一部分与芯吸部壳体保持特征172之间的卡扣配合布置结构。芯吸部壳体保持特征172还可帮助使加热元件500与芯吸部壳体178的表面隔开,以帮助防止热作用在芯吸部壳体上并使芯吸部壳体178的一部分熔化。
如图所示,芯吸部壳体178还包括开口193,开口提供到内体积594的进出口,至少加热元件500的加热部504和芯吸元件162被定位在所述内体积中。
芯吸部壳体178可还包括一个或多个其它切口,所述切口帮助使加热元件500与芯吸部壳体178的表面隔开,以减少接触芯吸部壳体178的表面的热的量。例如,芯吸部壳体178可包括切口170。切口170可沿着芯吸部壳体178的邻近开口193的外表面形成。切口170可还包括毛细特征,比如毛细特征598。切口170的毛细特征可限定破坏相邻(或相交)壁(比如,芯吸部壳体的壁)之间的切点的表面(例如,弯曲表面)。弯曲表面可具有足以减小或消除在芯吸部壳体的相邻外壁之间形成的毛细作用的半径。
参考图111A-112,芯吸部壳体178可包括突出部168。突出部168可帮助在组装蒸发器料盒期间相对于蒸发器料盒的一个或多个其它部件正确定位和/或定向芯吸部壳体。例如,形成突出部168的附加材料使芯吸部壳体178的质心偏移。由于质心偏移,因此芯吸部壳体178可在组装期间沿特定的取向旋转或滑动,以与蒸发器料盒的另一部件的对应特征对准。
图114A-114C图示了与当前主题的实施方式一致的形成蒸发器料盒120的雾化器组件141的示例方法,雾化器组件包括芯吸部壳体178、芯吸元件162和加热元件500。如图114A中所示,可将芯吸元件162插入到在加热元件500中形成(例如,由侧耙翼部526和平台耙翼部524形成)的袋中。在一些实施方式中,在可蒸发材料被引入到芯吸元件162时,芯吸元件162在被固定到加热元件500之后发生膨胀。
图114B示出了芯吸元件162和加热元件500被联接到芯吸部壳体178,并且图114C示出了与芯吸部壳体178组装在一起的芯吸元件162和加热元件500的示例。加热元件500的至少一部分比如加热部504可定位在芯吸部壳体178的内体积内。加热元件500的腿506(例如,保持器部分180)可经由例如卡扣配合布置结构而与芯吸部壳体178的外壁联接。尤其,腿506的保持器部分180可与芯吸部壳体178中的凹进部联接并至少部分地定位在其内。
图115A-115C图示了与当前主题的实施方式一致的形成蒸发器料盒120的雾化器组件141的方法,雾化器组件包括芯吸部壳体178、芯吸元件162和加热元件500。如图115A中所示,加热元件500可例如通过将加热元件500的至少一部分(比如加热部504)插入或以其它方式定位在芯吸部壳体178的内体积内而联接到芯吸部壳体178。加热元件500的腿506(例如,保持器部分180)可经由例如卡扣配合布置结构而与芯吸部壳体178的外壁联接。尤其,保持器部分180或腿506的另一部分可例如通过与芯吸部壳体保持特征172联接而与芯吸部壳体178中的凹进部联接并至少部分地定位在其内。
如图115B中所示,芯吸元件162可插入到在加热元件500中形成(例如,由侧耙翼部526和平台耙翼部524形成)的袋中。在一些实施方式中,当芯吸元件162与加热元件500联接时,芯吸元件162被压缩。在一些实施方式中,在可蒸发材料引入到芯吸元件162时,芯吸元件162适配在加热元件500内并在被固定到加热元件后发生膨胀。
图115C示出了与芯吸部壳体178组装在一起以形成雾化器组件141的芯吸元件162和加热元件500的示例。
图116图示了与当前主题的实施方式一致的用于组装加热元件500的示例性过程3600。过程流程图3600图示了方法的特征,方法可以可选地包括以下的一些或全部。在框3610处,提供具有电阻加热特性的平坦的基板。在框3612处,可将平坦的基板切割和/或冲压成期望的几何形状。在框3614处,可镀覆加热元件500的至少一部分。例如,如上所述,可将一层或多层镀覆材料(例如,粘附性镀覆材料和/或外镀覆材料)沉积到加热元件500的外表面的至少一部分上。在框3616处,可使加热部504(例如,耙翼502)弯折和/或以其它方式绕着芯吸元件卷曲以匹配芯吸元件的形状,并将芯吸元件固定到加热元件。在框3618处,可使料盒触头124在第一或第二方向上沿着垂直于第一或第二方向的平面或第三方向弯折,在一些实施方式中所述料盒触头形成加热元件500的腿506的端部部分。在框3620处,可将加热元件500组装到蒸发器料盒120中,并可促成芯吸元件162与可蒸发材料的贮器之间的流体连通。在框3622处,可蒸发材料可被提吸到芯吸元件162中,芯吸元件可定位成与加热元件500的加热部504的至少两个表面接触。在框3624处,可将加热器具设置到加热元件的料盒触头124,以加热加热元件500至少加热部504。加热引起可蒸发材料的蒸发。在框3626处,蒸发后的可蒸发材料被夹带在到加热元件所在蒸发料盒的嘴件的空气流中。
冷凝物控制、收集和再循环实施例
图117-119C示出了蒸发器料盒的实施例,该蒸发器料盒包括用于控制、收集和/或再循环蒸发器装置中的冷凝物的一个或多个特征。虽然图117-119C所描述和显示的特征可包括在上述蒸发器料盒的各种实施例中和/或可包括上述蒸发器料盒的各种实施例中的一个或多个特征,但参照图117-119C所描述和显示的蒸发器料盒的特征可另外和/或替代地包括在蒸发器料盒的一个或多个其它示例性实施例中,例如下文所述的那些。
蒸发器装置从可蒸发材料产生可吸入气雾的典型方法包括在蒸发室(或加热器室)中加热可蒸发材料以使可蒸发材料转化为气相(或蒸气)。蒸发室大体是指蒸发器装置中的区域或体积,在该区域或体积内,热源(例如,传导式、对流式和/或辐射式)引起可蒸发材料的加热,以产生空气和蒸发后的可蒸发材料的混合物,以形成用于由蒸发器装置的使用者吸入的蒸气。
由于将蒸发器装置引入市场,包含自由液体(即,保持在贮器中而不是由多孔材料保持的液体)的蒸发器料盒已经得到普及。市场上的产品可能具有棉垫或者根本不具有收集由蒸发器装置中生成蒸气产生的冷凝物的特征。
冷凝产生的液体可在气道的壁上形成膜,并且可向上行进至嘴件,具有泄漏到使用者的口中的潜在性,这可引起令人不快的体验。即使壁膜没有从嘴件中泄漏出来,它也会被气流夹带,产生大液滴,大液滴会被吸入使用者的嘴和喉咙中,导致使用者的不愉快体验。使用棉垫来吸收这种冷凝物的问题包括无效性以及将棉垫集成到蒸发器装置的一部分中的额外的制造和组装成本。此外,冷凝物和/或未蒸发的可蒸发材料的积聚和损失最终会导致不能将所有可蒸发材料吸入蒸发室,从而浪费可蒸发材料。因此,需要改进的蒸发器装置和/或蒸发器料盒。
如下文更详细地描述,将可蒸发材料蒸发成气雾可导致冷凝物沿着一些蒸发器的一个或多个内部通道和出口(例如,沿着嘴件)收集。例如,这种冷凝物可以包括可蒸发材料,该可蒸发材料从贮器中抽出、形成气雾、并且在离开蒸发器之前冷凝为冷凝物。另外,已经规避蒸发过程的可蒸发材料也可沿一个或多个内部通道和/或空气出口积聚。这可能导致冷凝物和/或未蒸发的可蒸发材料离开嘴件出口并沉积到使用者的口中,从而产生令人不愉快的使用者体验以及减少否则可获得的可吸入气雾的量。此外,冷凝物的积聚和损失最终会导致不能将所有可蒸发材料从贮器中吸入蒸发室,从而浪费可蒸发材料。例如,当可蒸发材料微粒在蒸发室下游的空气管的内部通道中积聚时,气流通道的有效横截面积变窄,从而增加空气的流速,并由此将曳力施加到积聚的流体上,从而增大从内部通道并通过嘴件出口夹带流体的可能性。下面描述了改进或克服这些问题的各种特征和设备。
如上所述,从贮器中提吸可蒸发材料并将可蒸发材料蒸发成气雾可导致可蒸发材料冷凝物在形成于烟嘴中的一个或多个出口附近和/或内聚集。这会导致冷凝物离开出口并沉积到使用者的口中,从而产生令人不愉快的使用者体验以及减少否则可用的可消耗的蒸气的量。下面描述了改进或克服这些问题的各种蒸发器装置特征。例如,本文描述了用于控制蒸发器装置中的冷凝物的各种特征,其可提供相对于现有方法的优点和改进,同时还引入如本文所述的额外益处。例如,描述了蒸发器装置特征,其被构造成收集和容纳在嘴件的出口附近形成或收集的冷凝物,从而防止冷凝物离开出口。
作为替代或补充,从储器140中提吸可蒸发材料102并使可蒸发材料蒸发成气雾可导致冷凝物聚集在蒸发器装置的一个或多个管或内部通道(例如空气管)内。如下文将更详细描述的,描述了蒸发器装置特征,其被构造成捕集冷凝物并防止可蒸发材料微粒离开蒸发器料盒的空气出口。
图117示出了蒸发器料盒120的一个实施例,其包括翅片式冷凝物收集器352,该翅片式冷凝物收集器352构造成收集和容纳冷凝物,该冷凝物形成或收集在蒸发器料盒120的嘴件或其它区域的出口附近,从而防止冷凝物离开出口。如图117所示,翅片式冷凝物收集器352可以设置在嘴件130中的出口136附近的室中,使得气雾在通过出口136离开之前通过翅片式冷凝物收集器352。
图118示出了嘴件330的实施例,其包括具有多个微流体翅片354的翅片式冷凝物收集器352的实施例。嘴件330可被构造成用于一蒸发器料盒(例如蒸发器料盒120)和/或一蒸发器装置(例如蒸发器100),其中微流体翅片354容纳在翅片冷凝物收集器352中,以便改进冷凝物收集和在蒸发器料盒中的容纳。如图118所示,微流体翅片354包括具有微流体特性的一组壁355或其它突起和窄凹槽353。在示例性实施例中,壁355的组中的每个壁可彼此平行或基本平行地定位,使得每个壁之间的空间产生限定毛细通道的凹槽353。壁355限定或以其它方式形成一个或多个毛细通道或凹槽,所述毛细通道或凹槽被构造为收集流体或其它冷凝物。
图118所示的嘴件330可以改进或以其它方式改变冷凝物在贮器内的收集和容纳,使得当使用者在蒸发器装置上吸气时,从空气管出口332(例如图117所示的空气管或套管128)流出的冷凝物可以被截留或以其它方式收集在微流体翅片354之间。如上所述,微流体翅片限定一个或多个毛细通道,流体通过当流体位于毛细通道内时形成的毛细作用力被收集。为了保持由翅片式冷凝物收集器352捕集的流体不被气流的拖曳力抽取,通过提供流体定位在其中的窄凹槽或通道,微流体散热片的毛细力可大于气流拖曳力。例如,有效凹槽宽度可以是0.3mm,和/或范围从大约0.1mm到大约0.8mm。
这种结构的一个优点是不需要制造额外的部件,从而减少了部件数量而不损失功能。在一个实施例中,翅片式冷凝物收集器和嘴件可以使用一个模具(例如,塑料模具)制造成单体。另外,翅片式冷凝物收集器和嘴件可以是焊接在一起的单独结构,它们共同形成翅片式冷凝物收集器。其它制造方法和材料也在本公开的范围内。
在其它实施例中,微流体翅片可形成为单独的部件并配合到嘴件中。例如,微流体翅片可以形成在蒸发器装置或蒸发器料盒的用于收集和容纳冷凝物的任何部分中。微流体翅片可以与嘴件一起形成,或者可以形成为第二塑料部件并装配到嘴件中。
除了收集在嘴件中,可蒸发材料冷凝物可以在蒸发器装置的一个或多个气流通道或内部通道中积聚。下面描述了改进或克服这些问题的各种特征和装置。例如,本文描述了用于在蒸发器装置中再循环冷凝物的各种特征,例如冷凝物再循环器系统的实施例,如将在下面更详细地描述的。
图119A-119C示出了蒸发器料盒(例如蒸发器料盒120)和/或蒸发器装置(例如蒸发器100)的冷凝物再循环器系统360的实施例。冷凝物再循环器系统360可构造成用于收集可蒸发材料冷凝物并将冷凝物引导回到芯以便再使用。
冷凝物再循环器系统360可包括内部开槽的空气管334,其形成从接嘴件朝向蒸发室342延伸的气流通道338,并且可以被构造为收集任何可蒸发材料冷凝物并将其引导(通过毛细作用)回到芯吸部以便再使用。
凹槽的一个功能可包括可蒸发材料冷凝物被捕获或以其它方式定位在凹槽内。一旦冷凝物位于凹槽内,由于芯吸元件产生的毛细作用,冷凝物就向下排出到芯吸部。凹槽内的冷凝物的排出可至少部分地通过毛细作用实现。如果在空气管内存在任何冷凝物,则可蒸发材料微粒填充到凹槽中,而不是在不存在凹槽的情况下在空气管内形成或建立冷凝壁。当凹槽被填充到足以与芯吸部建立流体连通时,冷凝物通过凹槽和从凹槽排出,并且可以作为可蒸发材料被再利用。在一些实施例中,凹槽可以是缩窄的,使得凹槽朝向芯吸部较窄并且朝向嘴件较宽。这种缩窄可以促进流体朝向蒸发室移动,这是因为更多的冷凝物通过在较窄的点处的较高的毛细作用而聚集在凹槽中。
图119A示出空气管334的截面图。空气管334包括气流通道338和一个或多个内部凹槽,所述内部凹槽具有朝向蒸发室342的减小的液压直径。凹槽的尺寸和形状使得设置在凹槽内的流体(例如冷凝物)可以通过毛细作用从第一位置输送到第二位置。内部凹槽包括空气管凹槽364和室凹槽365。空气管凹槽364可设置在空气管334的内部,并且可缩窄,使得空气管凹槽364在空气管第一端362处的横截面可大于空气管凹槽364在空气管第二端363处的横截面。室凹槽365可以设置在空气管第二端363附近并且与空气管凹槽364联接。内部凹槽可以与芯吸部流体连通,并被构造成允许芯吸部连续地从内部凹槽排出可蒸发材料冷凝物,从而防止在气流通道338中形成冷凝物薄膜。由于内槽的毛细驱动,冷凝物可以优先进入内槽。内部凹槽中的毛细驱动的梯度引导流体朝向芯壳体346迁移,其中可蒸发材料冷凝物通过使芯吸部再饱和而再循环。
图119B和119C分别示出了从空气管第一端362和空气管第二端363看去的冷凝物再循环器系统360的内部视图。空气管第一端362可以设置成靠近嘴件和/或空气出口。空气管第二端363可以被设置成靠近蒸发室342和/或芯吸部壳体346,并且可以与室凹槽365和/或芯吸部流体连通。空气管凹槽364可具有第一直径366和第二直径368。第二直径368可比第一直径366窄。
如上所述,随着气流通道的有效横截面变窄(或者由于冷凝物在气流通道中的积聚或者由于如本文所述的设计),移动通过空气管的空气的流速增加,从而在积聚的流体(例如,冷凝物)上施加拖曳力。当将流体向使用者拉出(例如,响应于蒸发器上的吸入)的拖曳力大于将流体拉向芯吸部的毛细力时,流体离开空气出口。
为了克服这个问题并促使冷凝物远离嘴件出口并返向蒸发室342和/或芯吸部,设置缩窄的气流通道,使得靠近蒸发室342的空气管凹槽364的横截面比靠近嘴件的空气管凹槽364的横截面窄。此外,每个内部凹槽变窄,使得内部凹槽的靠近空气管第一端362的宽度可比内部凹槽的靠近空气管第二端363的宽度更宽。这样,变窄的通道增加了空气管凹槽364的毛细驱动,并且促进冷凝物朝向室凹槽365的流体运动。此外,靠近空气管第二端363的室凹槽365可比靠近芯吸部的室凹槽365的宽度宽。也就是说,除了气流通道本身朝向芯线端部变窄之外,每个凹槽通道在接近芯线的地方逐渐变窄。
为了使由冷凝物再循环器系统设计提供的毛细作用的有效性最大化,可以考虑相对于凹槽尺寸的空气管横截面尺寸。虽然毛细驱动可随着槽宽度变窄而增加,但是更小的凹槽尺寸可导致冷凝物溢出凹槽并堵塞空气管。这样,凹槽宽度的范围可以从大约0.1mm到大约0.8mm。
在一些实施例中,凹槽的几何形状或数量可以变化。例如,凹槽可以不必具有朝向芯吸部减小的液压直径。在一些实施例中,朝向芯吸部的减小的液压直径可以改善毛细驱动的性能,但是可以考虑其它实施例。例如,内部凹槽和通道可具有基本上直的结构、缩窄的结构、螺旋结构和/或其它布置结构。
在一些实施例中,产生毛细驱动所需的特征可以与气雾产生单元(例如,蒸发室)的壳体结构、嘴件和/或单独的塑料部件(例如,本文讨论的翅片式冷凝物收集器)的一部分集成。
术语
当特征或元件在本文中被称为是在另一特征或另一元件“上”时,所述特征或元件可直接处在另一特征或元件上,或者也可能存在中间特征和/或元件。相反,当特征或元件被称为是“直接处在”另一特征或元件“上”时,则不存在中间特征或元件。还将理解的是,当特征或元件被称为是“连接”、“附连”或“联接”到另一特征或元件时,所述特征或元件可直接地连接、附连或联接到另一特征或元件,或者可能存在中间特征或元件。相反,当特征或元件被称为是“直接连接”、“直接附连”或“直接联接”到另一特征或元件时,则不存在中间特征或元件。
尽管相对于一个实施例描述或示出,然而这样描述或示出的特征和元件可适用于其它实施例。本领域技术人员还将理解的是,对与另一特征“相邻”设置的结构或特征的引用可具有叠覆或底衬所述相邻特征的部分。
本文中所使用的术语仅出于描述特定实施例和实施方式的目的,并不意图是限制性的。例如,如本文中所使用的,单数形式的“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式,除非上下文另外清楚地指示。另外将理解的是,术语“包括”和/或“包含”当用于该说明书中时明确指出所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个另外的特征、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组群的存在或添加。如本文中所使用的,术语“和/或”包括关联列举项中的一项或多项的任何及全部组合并且可缩简为“/”。
在以上的描述中以及在权利要求中,诸如“……中的至少一者”或“……中的一者或多者”的短语可出现在元件或特征的接连列举之后。术语“和/或”也可出现在两个或更多个元件或特征的列举中。除非另外与这样的短语所用于的语境隐含地或明显地矛盾,否则这样的短语意图表示所列举的元件或特征中的任何单独地、或者所列举的元件或特征中的任何与另外列举的元件或特征中的任何组合。例如,短语“A和B中的至少一者”、“A和B中的一者或多者”和“A和/或B”每个意图表示的是“A独自、B独自、或A与B一起”。相似的解读也意图用于包括三项以上的列举。例如,短语“A、B和C中的至少一者”、“A、B和C中的一者或多者”和“A、B和/或C”每个意图表示的是“A独自、B独自、C独自、A与B一起、A与C一起、B与C一起、或A与B与C一起”。术语“基于”在以上以及在权利要求中的使用意图表示的是“至少部分地基于”使得未列举的特征或元件也是允许的。
诸如“向前”、“向后”、“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……之上”、“上”等的空间相对术语可出于描述的容易而用在本文中,以描述如附图中所图示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是,空间相对术语意图包含除附图中所绘取向之外装置在使用或操作中的不同取向。例如,如果装置在附图中是倒置的,则描述成在其它元件或特征“之下”或“底下”的元件于是将会取向成在其它元件或特征“之上”。因此,示例的术语“在……之下”既可包括“在……之上”的取向,也可包括“在……之下”的取向。装置可以另外地取向(旋转90度或成其它的取向),且本文中所使用的空间相对描述信息元对应性地解释。相似地,术语“向上”、“向下”、“竖直”、“水平”等仅出于阐述的目的用在本文中,除非另外明确地指示。
尽管术语“第一”和“第二”可用于本文中以描述不同的特征/元件(包括步骤),然而这些特征/元件将不受这些术语限制,除非上下文另外指示。这些术语可用于区分一个特征/元件与另一特征/元件。因此,在不偏离本文中所提供的教导的情况下,以下所论述的第一特征/元件可被称为第二特征/元件,且相似地,以下所论述的第二特征/元件可被称为第一特征/元件。
如本说明书及权利要求书中所使用的,包括如示例中所使用的,并且除非另外明确地指明,否则所有数字都可被理解成词语前加有“约”或“大约”,即使该术语没有明示出现。当描述大小和/或位置时,可使用短语“约”或“大约”,以指示所描述的值和/或位置处在值和/或位置的合理预期范围内。例如,数值可具有为所陈述值的+/-0.1%的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-1%的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-2%的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-5%的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-10%的值(或值的范围)等。本文中所给出的任何数值还应理解成包括约该值或大约该值,除非上下文另外指示。例如,如果值“10”被公开,则“约10”也被公开。本文中所列举的任何数值范围意图包括包含在所述数值范围中的所有子范围。还理解的是,当值被公开时,“小于或等于”所述值、“大于或等于”所述值以及在各值之间的可能范围也被公开,如本领域技术人员所恰当理解的。例如,如果值“X”被公开,则“小于或等于X”以及“大于或等于X”(例如,在X为数值的情形下)也被公开。还理解的是,贯穿本申请,数据以多种不同形式被提供,并且该数据代表端点和起始点以及对于数据点的任何组合的范围。例如,如果特定的数据点“10”和特定的数据点“15”被公开,理解的是,大于、大于或等于、小于、小于或等于以及等于10和15连同在10与15之间也被认为公开。还理解的是,在两个特定单元之间的每个单元也被公开。例如,如果10和15被公开,则11、12、13和14也被公开。
尽管以上描述了不同的图示实施例,然而在不偏离本文中的教导的条件下,可对不同实施例作出任何多种变化。例如,实施不同所述方法步骤依照的顺序常常可在替代实施例中被变化,并且在其它替代实施例中,一个或多个方法步骤可整个被跳过。不同装置及系统实施例中的可选的特征可以包括在一些实施例中而不包括在其它实施例中。因此,以上的描述主要出于示例目的提供,并且不应解释为限制权利要求的范围。
本文中所描述主题的一个或多个方面或特征可以以如下实现:数字电子电路,集成电路,特别设计的专用集成电路(ASIC),现场可编程门阵列(FPGA)计算机硬件、固件、软件,和/或它们的组合。这些不同的方面或特征可包括采用一个或多个计算机程序的实施方式,所述一个或多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解译,可编程系统可以是专用的或通用的,联接成从存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置接收数据和指令,并向所述存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置发送数据和指令。可编程系统或计算系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器常规上远离彼此,且通常通过通信网络交互。客户端和服务器的联系借助相应计算机上运行的计算机程序以及彼此具有客户端-服务器关系而产生。
也可称为“程序”、“软件”、“软件应用”、“应用”、“部件”或“代码”的这些计算机程序包括用于可编程处理器的机器指令,并可以以高级程序语言、面向对象的编程语言、函数编程语言、逻辑编程语言实施和/或以汇编/机器语言实施。如本文中所使用的,术语“机器可读媒介”指的是用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、设备和/或装置,比如例如磁盘、光盘、存储器和可编程逻辑器件(PLD),包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读媒介。术语“机器可读信号”指的是用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。机器可读媒介可以非暂时性地存储这样的机器指令,比如例如像非暂时性固态存储器或磁性硬盘驱动器或任何等同的存储媒介那样地。机器可读媒介可替代地或另外地以暂时性方式存储这样的机器指令,比如例如像与一个或多个物理处理器内存关联的处理器缓存或其它随机存取存储器那样地。
本文中所包括的示例和说明借由图示的方式且非限制地示出了主题可实践于的特定实施例。如所提及的,可使用其它的实施例,并且其它实施例可从所述特定实施例得到,使得在不偏离本公开的范围的情况下可作出结构和逻辑上的替换和变化。发明主题的这样的实施例在本文中可由术语“发明”单独或共同指代,这种指代仅出于方便的缘故,并且如果事实上公开了多于一项发明,则不意图将本申请的范围主动地限制于任何单个的发明或发明构思。因此,尽管本文中图示并描述了特定的实施例,然而计划用于实现相同目的的任何布置结构可替换所示的特定实施例。本公开意图涵盖不同实施例的任何及全部的改型或变型。在阅读以上的描述之后,以上实施例的组合以及本文中没有具体描述的其它实施例对本领域技术人员将是显而易见的。
这里已经参考一个或多个特征或实施例提供了所公开的主题。本领域技术人员将认识和理解,尽管这里提供了示例性实施例的详细性质,但是在不限制或脱离一般预期范围的情况下,可以对所述实施例进行改变和修改。这里提供的实施例的这些和各种其它修改和组合在由所公开的元件和特征及其全部等价物所限定的所公开主题的范围内。
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Claims (5)

1.一种蒸发器,其特征在于,包括:
贮器,所述贮器被配置成包含液体可蒸发材料,所述贮器至少部分地由至少一个壁限定,所述贮器包括储存室和溢流体积;
在所述溢流体积内设置的收集器,所述收集器形成有溢流通道,多个收缩点沿着所述溢流通道的长度形成;和
微流体闸门,用于控制所述储存室与所述溢流体积之间的液体可蒸发材料的流。
2.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,所述溢流通道具有螺旋路径。
3.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,所述微流体闸门还包括:
连接所述储存室和所述收集器的多个开口,所述多个开口包括第一通道和第二通道,其中,所述第一通道具有所述第二通道更高的毛细驱动;和
位于所述多个开口之间的缩聚点。
4.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,所述微流体闸门包括在所述储存室和所述收集器之间的孔口的边沿,孔口的边沿在面对所述储存室的第一侧上比在面对所述收集器的第二、更圆角的侧上更平坦。
5.根据权利要求4所述的蒸发器,其特征在于,所述收集器包括毛细结构,所述毛细结构被配置成保持一定体积的液体可蒸发材料与所述储存室流体接触,所述毛细结构包含微流体特征,所述微流体特征被配置成在所述收集器的填充和排空期间防止空气和液体彼此旁经。
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