DE102018119566A1

DE102018119566A1 - Vaporizing element for an electric cigarette and method for producing the vaporizing element

Info

Publication number: DE102018119566A1
Application number: DE102018119566.4A
Authority: DE
Inventors: Louis Hahn
Original assignee: Electric Vape Components Ug Haftungsbeschraenkt
Current assignee: Electric Vape Components Ug Haftungsbeschraenkt
Priority date: 2018-08-11
Filing date: 2018-08-11
Publication date: 2020-02-13

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verdampfungselement für einen Verdampfer (7) in einer elektrischen Zigarette (1), wobei das Verdampfungselement (22) einen Boden (31), eine Decke (32) und eine Wand (33) umfasst, wobei das Verdampfungselement (22) aus einem porösen Element besteht, wobei das poröse Element als elektrisches Heizelement und als Liquidträger dient.The present invention relates to an evaporation element for an evaporator (7) in an electric cigarette (1), the evaporation element (22) comprising a base (31), a ceiling (32) and a wall (33), the evaporation element (22 ) consists of a porous element, the porous element serving as an electrical heating element and as a liquid carrier.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verdampfungselement für eine elektrische Zigarette und ein Verfahren zur Herstellung des Verdampfungselements für die elektrische Zigarette. Eine elektrische Zigarette nach dem Stand der Technik umfasst einen Akkuträger, in welchem ein Akku zur Stromversorgung angeordnet ist und ein Mundteil. Das Mundteil ist auf dem Akkuträger aufgesteckt. Das Mundteil umfasst einen Behälter, in welchem eine Verbrauchsflüssigkeit, nachfolgend Liquid genannt, bevorratet ist. Der Behälter umfasst einen Verdampfer, welcher elektrisch mit dem Akku verbunden ist und welcher das Liquid zu Aerosol verdampft. Das verdampfte Liquid bzw. das Aerosol wird mit Frischluft vermischt und das Aerosol-Frischluft-Gemisch wird anschließend über einen im Mundteil angeordneten Kamin dem Benutzer der elektrischen Zigarette zur Inhalation zugeführt.The present invention relates to an evaporation element for an electrical cigarette and a method for producing the evaporation element for the electrical cigarette. An electric cigarette according to the prior art comprises a battery carrier, in which a battery for the power supply is arranged and a mouth part. The mouthpiece is attached to the battery holder. The mouthpiece comprises a container in which a consumable liquid, hereinafter referred to as liquid, is stored. The container includes an evaporator, which is electrically connected to the battery and which evaporates the liquid into aerosol. The vaporized liquid or the aerosol is mixed with fresh air and the aerosol-fresh air mixture is then supplied to the user of the electric cigarette for inhalation via a chimney arranged in the mouth part.

Ein Verdampfer aus dem Stand der Technik besteht aus einem Heizelement, meist einer elektrischen Spule, sowie aus einem Liquidträger, meist einer Watte. Die Spule lässt sich elektrisch erhitzen. Die Watte ist durch die Spule gezogen und steht an den seitlichen Enden der Spule über. Die seitlichen Enden der Watte liegen vollständig in Liquid. Dadurch saugt sich die Watte mit Liquid voll. In dem Bereich, in dem die Watte von der Spule umgeben ist, wird das Liquid in der Watte erhitzt und verdampft. In ordnungsgemäßem Zustand fließt nach dem Verdampfen bzw. während des Verdampfens neues Liquid über die seitlichen Enden der Watte nach.An evaporator from the prior art consists of a heating element, usually an electrical coil, and a liquid carrier, usually a cotton wool. The coil can be heated electrically. The cotton wool is pulled through the spool and protrudes from the side ends of the spool. The side ends of the cotton are completely in liquid. As a result, the cotton wool is saturated with liquid. The liquid in the cotton wool is heated and evaporated in the area in which the cotton wool is surrounded by the coil. In proper condition, new liquid flows over the side ends of the cotton wool after evaporation or during evaporation.

Geht das Liquid zu Neige und/oder fördert die Watte das Liquid innerhalb der Watte nicht mehr ordnungsgemäß, so kann es passieren, dass ein sogenannter Dryhit auftritt. Beim Dryhit ist die Watte insbesondere im Bereich der Spule nicht mehr ordnungsgemäß mit Liquid benässt und insbesondere wird kein neues, frisches Liquid in die Watte gefördert. Da die Spule die Watte erhitzt, steigt die Temperatur in der Watte stark an. Hierbei kann sich das Liquid zersetzen und für den Benutzer unangenehm schmecken.If the liquid is running low and / or the cotton is no longer pumping the liquid properly within the cotton, it can happen that a so-called dry hit occurs. With the dry hit, the cotton is no longer properly wetted with liquid, particularly in the area of the spool, and in particular no new, fresh liquid is conveyed into the cotton. As the coil heats the cotton wool, the temperature in the cotton wool rises sharply. The liquid can decompose and taste unpleasant for the user.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verdampfungselement für eine elektrische Zigarette und ein Verfahren zur Herstellung des Verdampfungselements zu schaffen, welches einen Dryhit weitgehend und insbesondere vollständig vermeidet.It is therefore an object of the invention to provide an evaporation element for an electric cigarette and a method for producing the evaporation element which largely and in particular completely avoids a dry hit.

Diese Aufgabe wird durch ein Verdampfungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der entsprechenden abhängigen Ansprüche sowie in der Beschreibung beschrieben und in den Zeichnungen gezeigt.This object is achieved by an evaporation element with the features of claim 1 and with a method with the features of claim 10. Advantageous developments of the invention are the subject of the corresponding dependent claims and described in the description and shown in the drawings.

Erfindungsgemäß besteht das Verdampfungselement aus einem porösen Element, wobei das poröse Element als elektrisches Heizelement und als Liquidträger dient. Damit ist im erfindungsgemäßen Verdampfungselement Liquidträger und Heizelement einteilig ausgebildet. Insbesondere über Kapillareffekte saugt das poröse Element in der Funktion als Liquidträger Liquid an und verteilt dieses weitgehend gleichmäßig im porösen Element. Das Liquid kann auch über andere Kräfte, beispielsweise Schwerkraft, strömungsmechanische Kräfte oder dergleichen in das poröse Element strömen.According to the invention, the evaporation element consists of a porous element, the porous element serving as an electrical heating element and as a liquid carrier. The liquid carrier and heating element are thus formed in one piece in the evaporation element according to the invention. In particular as a liquid carrier, the porous element sucks in liquid via capillary effects and distributes it largely uniformly in the porous element. The liquid can also flow into the porous element via other forces, for example gravity, fluid mechanical forces or the like.

Es kann zweckmäßig sein, im porösen Element mindestens eine Pipeline vorzusehen. Zweckmäßig dient die Pipeline zur gezielten Förderung von Liquid im porösen Element. In dieser zweckmäßigen Variante kann das Liquid ungleichmäßig im porösen Element verteilt sein.It may be appropriate to provide at least one pipeline in the porous element. The pipeline is expediently used for the targeted delivery of liquid in the porous element. In this expedient variant, the liquid can be distributed unevenly in the porous element.

Vorteilhaft ist das poröse Element elektrisch leitfähig. Aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit kann das poröse Element elektrisch beheizt werden, so dass das poröse Element als elektrisches Heizelement dient. Es entsteht hierbei im porösen Element eine gleichmäßige Hitze bzw. eine weitgehend konstante Temperatur über das poröse Element, so dass ein lokales Überhitzen weitgehend verhindert ist. Ein Dryhit ist damit weitgehend verhindert. Im Gegensatz zur Watte, die bei einem Dryhit degeneriert bzw. dauerhaft beschädigt und damit unbrauchbar wird, ist insbesondere eine Beschädigung des in dieser Erfindung angegebenen Verdampfungselements weitgehend verhindert. Vorteilhaft findet keine oder kaum eine Abnutzung des Verdampfunselements statt. Damit ist die Lebensdauer verlängert im Vergleich zu einem aus dem Stand der Technik bekannten Verdampfers bestehend aus Watte und Spule.The porous element is advantageously electrically conductive. Due to the electrical conductivity, the porous element can be heated electrically, so that the porous element serves as an electrical heating element. This creates a uniform heat or a largely constant temperature in the porous element over the porous element, so that local overheating is largely prevented. A dry hit is largely prevented. In contrast to cotton wool, which degenerates or is permanently damaged in a dry hit and thus becomes unusable, in particular damage to the evaporation element specified in this invention is largely prevented. There is advantageously little or no wear of the evaporation element. The service life is thus extended in comparison to an evaporator consisting of cotton wool and coil known from the prior art.

Zweckmäßig ist das poröse Element elektrisch leitfähig. Besonders vorteilhaft ist das poröse Element ein Metallschaum.The porous element is expediently electrically conductive. The porous element is particularly advantageously a metal foam.

Erfindungsgemäß umfasst das Verdampfungselement einen Boden, eine Decke und eine Wand. Insbesondere ist das Verdampfungselement zylinderförmig.According to the invention, the evaporation element comprises a floor, a ceiling and a wall. In particular, the evaporation element is cylindrical.

Vorteilhaft weist das poröse Element eine inhomogene Dichte auf. Besonders vorteilhaft ist die Dichte des porösen Element im Inneren des Verdampfungselements geringer als die Dichte des porösen Elements nahe an der Wand. In anderen Worten ist insbesondere die Porösität des porösen Elements nahe an der Wand geringer als die Porösität des porösen Elements im Inneren des Verdampfungselements. Dadurch verstärkt sich der Kapillareffekt, welcher Liquid von der Wand des Verdampfungselements in das Innere des Verdampfungselements fördert. Nahe an der Wand im Sinne der Erfindung ist der Bereich, der sich über höchstens etwa 40 %, insbesondere höchstens etwa 30 %, zweckmäßig höchstens etwa 20 %, besonders zweckmäßig etwa 10 % und vorteilhaft etwa 5 % der von der Wand bis zum Körpermittelpunkt, beispielsweise Schwerpunkt oder geometrischer Mittelpunkt, insbesondere Zylindermittelpunkt, gemessenen Strecke erstreckt. An den Bereich nahe an der Wand schließt sich zweckmäßig das Innere des porösen Elements an.The porous element advantageously has an inhomogeneous density. The density of the porous element in the interior of the evaporation element is particularly advantageously lower than the density of the porous element close to the wall. In other words, in particular the porosity of the porous element close to the wall is less than the porosity of the porous element inside the evaporation element. This increases the capillary effect, which conveys liquid from the wall of the evaporation element into the interior of the evaporation element. Close to the wall in the sense of Invention is the area that extends over at most about 40%, in particular at most about 30%, expediently at most about 20%, particularly expediently about 10% and advantageously about 5% of that from the wall to the center of the body, for example the center of gravity or geometric center, in particular Cylinder center, measured distance extends. The interior of the porous element expediently adjoins the area close to the wall.

Vorzugsweise ist die Wand für ein Liquid durchlässig, und insbesondere sind der Boden und die Decke für das Liquid flüssigkeitsundurchlässig sind. Dadurch kann über die Wand Liquid in das Innere des Verdampfungselements fließen. An Boden und Decke kann kein Liquid ein- oder austreten. Insbesondere sind an Boden und Decke elektrische Kontakte angeordnet, die das Verdampfungselement mit Strom versorgen. Durch einen liqduidundurchlässigen Boden und eine liquidundurchlässige Wand werden die elektrischen Kontakte nicht mit Liquid benetzt. Dadurch ist eine gute elektrische Leitfähigkeit zwischen den elektrischen Kontakten und dem porösen Element gewährleistet. Insbesondere liegt jeder der elektrischen Kontakte vollflächig an Boden bzw. Decke an.Preferably the wall is permeable to a liquid, and in particular the bottom and the ceiling are liquid impermeable to the liquid. This allows liquid to flow into the interior of the evaporation element via the wall. No liquid can enter or exit the floor and ceiling. In particular, electrical contacts are arranged on the floor and ceiling, which supply the evaporation element with current. Due to a liquid-impermeable bottom and a liquid-impermeable wall, the electrical contacts are not wetted with liquid. This ensures good electrical conductivity between the electrical contacts and the porous element. In particular, each of the electrical contacts is in full contact with the floor or ceiling.

Es kann zweckmäßig sein, dass der Boden und die Decke liquiddurchlässig sind und die Wand liquidundurchlässig ist. Hierbei werden zweckmäßig die elektrischen Kontakte an die Wand gelegt und das Liquid wird über Boden und Decke in das poröse Element eingebracht.It may be appropriate for the floor and the ceiling to be liquid-permeable and for the wall to be liquid-impermeable. Here, the electrical contacts are expediently placed on the wall and the liquid is introduced into the porous element via the floor and ceiling.

Zweckmäßig ist der Boden eben. Zweckmäßig ist die Decke weitgehend, insbesondere vollständig eben. Damit lassen sich die elektrischen Kontakte gut und flächig an Boden bzw. Decke anbringen. Vorzugsweise ist die Wand mindestens teilweise eben. Damit lässt sich mindesteins ein elektrischer Kontakt gut und flächig an der Wand anbringen. Vorteilhaft ist am porösen Element mindesteins ein Pin vorgesehen. Vorteilhaft sind am porösen Element zwei Pin vorgesehen. Damit kann die elektrische Kontaktierung am mindestens einen Pin erfolgen.The floor is expediently flat. The ceiling is expediently largely, in particular completely flat. This allows the electrical contacts to be attached to the floor or ceiling easily and flatly. The wall is preferably at least partially flat. At least one electrical contact can be attached to the wall well and flat. At least one pin is advantageously provided on the porous element. Two pins are advantageously provided on the porous element. The electrical contact can thus be made on at least one pin.

Zweckmäßig besteht das poröse Element, insbesondere der Metallschaum, aus einer korrosionsbeständigen Nickelbasislegierung, insbesondere aus einer Inconel-Legierung. Zur Verdampfung von Liquid wird eine Temperatur von etwa 220 °C bis etwa 230 °C benötigt. Eine korrosionsbeständige Nickelbasislegierung und insbesondere eine Inconel-Legierung weist eine hohe Temperaturbeständigkeit auf. Ein Durchbrennen des Metallschaums, insbesondere im oben angegebenen Temperaturbereich zwischen etwa 220 °C und 230 °C, wird dadurch weitgehend unterbunden. Vorteilhaft weist die Inconel-Legierung gegenüber Edelstahl einen bis zu 65 % höheren, spezifischen Widerstand auf. Es kann zweckmäßig sein, dass das poröse Element aus Edelstahl besteht. Vorzugsweise besteht das poröse Element aus einer Keramik, insbesondere aus einer dotierten Keramik. Zweckmäßig erfolgt die Dotierung der Keramik mit seltenen Erden, beispielsweise Antimon, Germanium, oder dergleichen. Das poröse Element kann vorzugsweise aus Kanthal bestehen.The porous element, in particular the metal foam, expediently consists of a corrosion-resistant nickel-based alloy, in particular of an Inconel alloy. A temperature of about 220 ° C to about 230 ° C is required to evaporate liquid. A corrosion-resistant nickel-based alloy and in particular an Inconel alloy has a high temperature resistance. Burning through of the metal foam, in particular in the above-mentioned temperature range between approximately 220 ° C. and 230 ° C., is thereby largely prevented. The Inconel alloy advantageously has up to 65% higher specific resistance than stainless steel. It may be appropriate for the porous element to be made of stainless steel. The porous element preferably consists of a ceramic, in particular of a doped ceramic. The ceramic is expediently doped with rare earths, for example antimony, germanium, or the like. The porous element can preferably consist of Kanthal.

Vorteilhaft beträgt die innere Oberfläche des Verdampfungselements mindestens etwa 20 mm², besonders vorteilhaft mindestens etwa 40 mm², und höchstens etwa 60 mm², besonders vorteilhaft höchstens etwa 50 mm². Eine Spule aus dem Stand der Technik mit einem Drahtdurchmesser von etwa 0,2 mm weist beispielsweise eine Oberfläche von nur etwa 18 mm² auf. Die innere Oberfläche des erfindungsgemäßen Verdampfungselements ist damit größer als die innere Oberfläche einer aus dem Stand der Technik bekannten Spule, teilweise etwa doppelt so groß. Damit ist viel mehr Liquid mit dem Heizelement in Kontakt, so dass mit wenig Energiebedarf das Liquid verdampft werden kann.The inner surface of the evaporation element is advantageously at least approximately 20 mm ² , particularly advantageously at least approximately 40 mm ² , and at most approximately 60 mm ² , particularly advantageously at most approximately 50 mm ² . A coil from the prior art with a wire diameter of approximately 0.2 mm has, for example, a surface area of only approximately 18 mm ² . The inner surface of the evaporation element according to the invention is thus larger than the inner surface of a coil known from the prior art, in some cases approximately twice as large. This means that a lot more liquid is in contact with the heating element, so that the liquid can be evaporated with little energy consumption.

Vorzugsweise beträgt das Gesamtvolumen des Verdampfungselements weniger als 1 cm³, insbesondere weniger als 0,5 cm³, insbesondere weniger als 0,2 cm3.The total volume of the evaporation element is preferably less than 1 cm ³ , in particular less than 0.5 cm ³ , in particular less than 0.2 cm ³ .

Vorteilhaft besitzt das zylindrische Verdampfungselement einen Durchmesser von etwa 1 mm, besonders vorteilhaft von etwa 2 mm, und eine Höhe von etwa 0,8 mm, besonders vorteilhaft von etwa 1,2 mm. Es kann zweckmäßig sein, dass der Durchmesser zwischen etwa 0,5 mm und etwa 5 mm, besonders zweckmäßig zwischen etwa 1 mm und etwa 3 mm beträgt. Es kann zweckmäßig sein, dass die Höhe zwischen etwa 0,5 mm und etwa 8 mm, , weckmäßig zwischen etwa 0,5 mm und etwa 4 mm, besonders zweckmäßig zwischen etwa 1 mm und etwa 2 mm beträgt.The cylindrical evaporation element advantageously has a diameter of approximately 1 mm, particularly advantageously approximately 2 mm, and a height of approximately 0.8 mm, particularly advantageously approximately 1.2 mm. It may be appropriate for the diameter to be between approximately 0.5 mm and approximately 5 mm, particularly advantageously between approximately 1 mm and approximately 3 mm. It may be appropriate for the height to be between approximately 0.5 mm and approximately 8 mm, in terms of wake-up between approximately 0.5 mm and approximately 4 mm, particularly advantageously between approximately 1 mm and approximately 2 mm.

Vorzugsweise ist das Verdampfungselement ein additiv gefertigtes Bauteil. Ein additiv gefertigtes Baauteil ist insbesondere ein Bauteil, das vorteilhaft im Schaumverfahren, im Pulversinterverfahren, im 3D-Druckverfahren, insbesondere 3D-Druck poröses SLM (Selektives Laserschmelzen), 3D-Druck Powder Infused SLA (Stereolithografie), oder dergleichen hergestellt ist.The evaporation element is preferably an additively manufactured component. An additively manufactured component is in particular a component that is advantageously produced using the foam process, the powder sintering process, the 3D printing process, in particular 3D printing, porous SLM (selective laser melting), 3D printing, powder-infused SLA (stereolithography), or the like.

Insbesondere bei der Verwendung einer korrosionsbeständigen Nickelbasislegierung, insbesondere aus einer Inconel-Legierung, lässt sich das Verdampfungselement aus dem eigentlich schwer zu verarbeitende Material im additiven Verfahren herstellen. Darüber hinaus lässt sich im additiven Fertigungsprozess die inhomogene Dichte des Verdampfungselements steuern. Darüber hinaus ist eine weitgehend, insbesondere vollständig, vollautomatische Herstellung des Verdampfungselements im additiven Fertigungsprozess möglich. Zweckmäßig ist das Verdampfungselement ein 3D-Druckteil.In particular when using a corrosion-resistant nickel-based alloy, in particular from an Inconel alloy, the evaporation element can be produced from the material, which is actually difficult to process, in an additive process. In addition, the inhomogeneous density of the evaporation element can be controlled in the additive manufacturing process. In addition, it is largely, in particular completely, fully automatic Production of the evaporation element possible in the additive manufacturing process. The evaporation element is expediently a 3D printed part.

Im Verfahren zur Herstellung des insbesondere einteiligen Verdampfungselements für den Verdampfer in der elektrischen Zigarette wird das Verdampfungselements in einem additiven Fertigungsprozess, insbesondere unter der Verwendung eines 3D-Druckers, schichtweise gedruckt, wobei als Druckmaterial insbesondere eine korrosionsbeständige Nickelbasislegierung, insbesondere eine Inconel-Legierung, verwendet wird. Das Verdampfungselement wird im additiven Fertigungsverfahren so gedruckt, dass die Dichte des entstehenden porösen Elements insbesondere inhomogen wird, wobei insbesondere die Dichte im Innenbereich des Verdampfungselements geringer ist als nahe an einer Wand des Verdampfungselements.In the process for producing the one-part evaporation element for the vaporizer in the electric cigarette, the evaporation element is printed in layers in an additive manufacturing process, in particular using a 3D printer, a corrosion-resistant nickel-based alloy, in particular an Inconel alloy, being used as the printing material becomes. The evaporation element is printed in the additive manufacturing process in such a way that the density of the resulting porous element becomes inhomogeneous, in particular the density in the interior of the evaporation element being lower than close to a wall of the evaporation element.

Vorteilhaft werden beim Drucken zum Halten des Verdampfungselements in der 3D-Druckmaschine Füße gedruckt. Zweckmäßig werden die Füße nach dem Drucken entfernt, insbesondere werden die Füße durch Erodieren oder durch Laserschneidern oder durch Abfeilen oder dergleichen entfernt. Besonders zweckmäßig werden beim Drucken an den Füßen Sollbruchstellen gedruckt. Damit können die Füße nach dem Drucken gezielt an den Sollbruchstellen gebrochen und anschließend entfernt werden.When printing to hold the evaporation element in the 3D printing machine, feet are advantageously printed. The feet are expediently removed after printing, in particular the feet are removed by eroding or by laser cutting or by filing or the like. It is particularly useful to print predetermined breaking points on the feet when printing. This means that the feet can be broken at the predetermined breaking points after printing and then removed.

Vorzugsweise sind die Füße am Boden oder an der Decke gedruckt. Damit lässt sich das Verdampfungselement besonders gut drucken. Es kann vorteilhaft sein, dass die Füße an der Wand des Verdampfungselements gedruckt werden. Hierbei vereinfacht sich gegebenenfalls das spätere Entfernen der Füße.The feet are preferably printed on the floor or on the ceiling. This allows the evaporation element to be printed particularly well. It may be advantageous for the feet to be printed on the wall of the evaporation element. This may simplify later removal of the feet.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen

1: eine schematische Ansicht einer elektrischen Zigarette mit einer Kapsel in einer ersten Position,
2: eine Schnittansicht der elektrischen Zigarette mit der Kapsel in der ersten Position,
3: eine schematische Ansicht der elektrischen Zigarette mit der Kapsel in einer zweiten Position,
4: eine Schnittansicht der elektrischen Zigarette mit der Kapsel in der zweiten Position,
5: eine Explosivdarstellung der elektrischen Zigarette mit ausgewählten Bauteilen,
6: eine Schnittansicht der elektrischen Zigarette mit ausgewählten Bauteilen in Explosivdarstellung,
7: eine schematische Ansicht auf ein aufgeschnittenes Teilmodell der elektrischen Zigarette,
8: eine schematische Ansicht eines Verdampers und eines Verschiebers,
9: eine Schnittansicht entlang der in 8 angedeuteten Ebene E-E des Verdampfers und des Verschiebers,
10: eine Explosivdarstellung des Verdampfers und des Verschiebers,
11: eine Schnittansicht entlang der in 10 angedeuteten Ebene F-F des Verdampfers und des Verschiebers in Explosivdarstellung,
12: eine schematische Darstellung des Verdampfers,
13: eine Explosivdarstellung des Verdampfers und des Rückstellelements,
14: eine schematische Ansicht zur Darstellung eines ersten Schnitts durch das Verdampfungselement, und
15: eine schematische Ansicht zur Darstellung eines zweiten Schnitts durch das Verdampfungselement.

Advantageous embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying figures. Show it

1 : a schematic view of an electric cigarette with a capsule in a first position,
2 : a sectional view of the electric cigarette with the capsule in the first position,
3 : a schematic view of the electric cigarette with the capsule in a second position,
4 : a sectional view of the electric cigarette with the capsule in the second position,
5 : an exploded view of the electric cigarette with selected components,
6 : a sectional view of the electric cigarette with selected components in an exploded view,
7 : a schematic view of a cut-open partial model of the electric cigarette,
8th : a schematic view of an evaporator and a shifter,
9 : a sectional view along the in 8th indicated plane EE of the evaporator and the shifter,
10 : an exploded view of the evaporator and the shifter,
11 : a sectional view along the in 10 indicated plane FF of the evaporator and the shifter in an exploded view,
12 : a schematic representation of the evaporator,
13 : an exploded view of the evaporator and the reset element,
14 : a schematic view showing a first section through the evaporation element, and
15 : A schematic view showing a second section through the evaporation element.

Die in 1 bis 6 gezeigte elektrische Zigarette 1 umfasst einen Akkuträger 2. Im Akkuträger 2 ist ein in den Figuren nicht gezeigter Akku zur Stromversorgung der elektrischen Zigarette 1 angeordnet. Die elektrische Zigarette 2 umfasst eine Kapsel 3. Die Kapsel 3 umschließt einen in 7 dargestellten Vorratsraum 4. Der Vorratsraum 4 ist vorgesehen, um Liquid 5 aufzunehmen und zu bevorraten. Über eine Öffnung 6, im Ausführungsbeispiel sind zwei Öffnungen 6 vorgesehen, kann Liquid 5 aus dem Vorratsraum 4 austreten. Besonders vorteilhaft sind die Öffnungen 6 baugleich ausgeführt. Zweckmäßig sind die beiden Öffnungen 6 etwa 180° gegeneinander versetzt. Jede der Öffnungen 6 weist eine Durchmesser von höchstens etwa 5 mm, insbesondere höchstens etwa 3,5 mm, im Ausführungsbeispiel insbesondere höchstens etwa 1 mm auf.In the 1 to 6 shown electric cigarette 1 includes a battery carrier 2 , In the battery carrier 2 is a battery, not shown in the figures, for powering the electric cigarette 1 arranged. The electric cigarette 2 includes one capsule 3 , The capsule 3 encloses you in 7 illustrated pantry 4 , The pantry 4 is intended to liquid 5 record and stockpile. Through an opening 6 , In the exemplary embodiment there are two openings 6 provided, Liquid 5 from the pantry 4 escape. The openings are particularly advantageous 6 identical in construction. The two openings are expedient 6 offset by about 180 °. Each of the openings 6 has a diameter of at most about 5 mm, in particular at most about 3.5 mm, in the exemplary embodiment in particular at most about 1 mm.

Das Liquid 5 umfasst insbesondere Propylenglykol, insbesondere pflanzliches Glycerin sowie Aromastoffe, vorzugsweise natürlich pflanzliche Aromastoffe und gegebenenfalls Nikotin. Das austretende Liquid 5 strömt in einen Verdampfer 7. Der Verdampfer 7 ist elektrisch beheizt, wobei die elektrische Energie aus dem Akku stammt. Im Verdampfer 7 verdampft das Liquid 5. Unter Verdampfen im Sinne der Erfindung kann vollständiges Verdampfen, aber auch das Erzeugen kleinster Liquidtröpfchen, so dass ein Aerosol entstehen kann, verstanden werden. Im Verdampfer 7 mischen sich Zuluft und verdampftes Liquid 5 zu einer Abluft, wobei die Abluft als Aerosol und/oder Dampf bezeichnet werden kann. Der genaue Ablauf der Verdampfung und der Vermischung von Luft und verdampftem Liquid 5 wird später näher erläutert.The liquid 5 includes in particular propylene glycol, in particular vegetable glycerin and flavoring agents, preferably naturally vegetable flavoring agents and optionally nicotine. The leaking liquid 5 flows into an evaporator 7 , The evaporator 7 is electrically heated, whereby the electrical energy comes from the battery. In the evaporator 7 evaporates the liquid 5 , Evaporation in the sense of the invention can be understood to mean complete evaporation, but also the production of tiny liquid droplets, so that an aerosol can be produced. In the evaporator 7 mix air and evaporated liquid 5 to an exhaust air, where the exhaust air can be referred to as aerosol and / or steam. The precise evaporation and mixing of air and vaporized liquid 5 will be explained later.

Die Abluft strömt über einen Kamin 8 in eine Beruhigungskammer 9. Die Beruhigungskammer 9 ist im Bereich eines Mundstücks 10 der elektrischen Zigarette 1 angeordnet. Im Mundstück 10 befindet sich mindestens eine, im Ausführungsbeispiel zwei Ausgänge 11, über die die Abluft aus der elektrischen Zigarette 1 vorzugsweise in den Mund eines Benutzers strömt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Beruhigungskammer 9 entfallen und die Ausgänge 11 sind direkt am Kamin 8 angeordnet. Die Luftströmung, insbesondere die der Abluft und der Zuluft, wird verursacht, indem der Benutzer am Mundstück 10 zieht und dadurch einen Sog bzw. einen Unterdruck erzeugt.The exhaust air flows through a chimney 8th in a calming chamber 9 , The calming chamber 9 is in the area of a mouthpiece 10 the electric cigarette 1 arranged. In the mouthpiece 10 there is at least one, in the exemplary embodiment two outputs 11 , through which the exhaust air from the electric cigarette 1 preferably flows into a user's mouth. In a further embodiment, the calming chamber 9 omitted and the outputs 11 are right by the fireplace 8th arranged. The air flow, especially that of the exhaust air and the supply air, is caused by the user at the mouthpiece 10 pulls and thereby creates a suction or a vacuum.

Im Nachfolgenden soll der Aufbau der Kapsel 3 näher beschrieben werden. Die Kapsel 3 umfasst einen in den 5, 6 und 8, 9 dargestellten Schieber 12. Der Schieber 12 ist im Wesentlichen zylinderförmig mit einem in 8 und 9 gezeigten Schieberboden 13, einer Decke 14 und einer Wand 15. An der Decke 14 ist ein Rückstellelement 16 in Form einer Feder angeordnet. In einem weiteren in den Figuren nicht dargestelltem Ausführungsbeispiel kann der Schieber 12 auch innen liegend ausgeführt sein.The following is the structure of the capsule 3 are described in more detail. The capsule 3 includes one in the 5 . 6 and 8th . 9 shown slide 12 , The slider 12 is essentially cylindrical with an in 8th and 9 shown slide bottom 13 , a blanket 14 and a wall 15 , On the ceiling 14 is a reset element 16 arranged in the form of a spring. In a further embodiment, not shown in the figures, the slide can 12 also be carried out inside.

Wie in den 2, 4 und 7 gut zu sehen ist, umfasst die Kapsel 3 einen Boden 17. Der Boden 17 ist bei auf dem Akkuträger 2 aufgesetzter Kapsel 3 dem Akkuträger 2 zugewandt. Der Boden 17 weist eine sich etwa in Richtung des Vorratsraums 4 erstreckende, insbesondere zylinderförmige, Einbuchtung 18 auf. In der Einbuchtung 18 ist die Öffnung 6 angeordnet.As in the 2 . 4 and 7 The capsule is clearly visible 3 a floor 17 , The floor 17 is on the battery carrier 2 attached capsule 3 the battery carrier 2 facing. The floor 17 one points approximately in the direction of the pantry 4 extending, in particular cylindrical, indentation 18 on. In the indentation 18 is the opening 6 arranged.

4 zeigt den Schieber 12 in einer zweiten Position 19. In der zweiten Position 19 versperrt der Schieber 12 die in 7 gezeigte Öffnung 6. Damit kann kein Liquid 5 aus der Öffnung 6 austreten. 4 shows the slider 12 in a second position 19 , In the second position 19 the slide blocks 12 in the 7 shown opening 6 , So no liquid 5 out of the opening 6 escape.

2 zeigt den Schieber 12 in einer ersten Position 20. In der ersten Position 20 gibt der Schieber 12 die in 7 gezeigte Öffnung 6 frei. Damit kann Liquid 5 aus der Öffnung 6 austreten und in den Verdampfer 7 eintreten. 2 shows the slider 12 in a first position 20 , In the first position 20 gives the slider 12 in the 7 shown opening 6 free. Liquid 5 out of the opening 6 exit and into the evaporator 7 enter.

Im Nachfolgenden soll der Aufbau des Verdampfers 7 näher beschrieben werden. Der Verdampfer 7 umfasst einen in den 5, 6 und 10 bis 13 dargestellten Isolator 21. Der Verdampfer 7 umfasst ein Verdampfungselement 22. Der Verdampfer 7 umfasst einen ersten elektrischen Kontakt 23 und einen zweiten elektrischen Kontakt 24.The structure of the evaporator is shown below 7 are described in more detail. The evaporator 7 includes one in the 5 . 6 and 10 to 13 shown insulator 21 , The evaporator 7 comprises an evaporation element 22 , The evaporator 7 includes a first electrical contact 23 and a second electrical contact 24 ,

Der im Ausführungsbeispiel im Wesentlichen zylinderförmige Isolator 21 umschließt einen in 13 dargestellten Verdampfungsraum 25. In einem weiteren, in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann es zweckmäßig sein, dass der Isolator 21 von der Zylinderform abweicht. Es kann vorteilhaft sein, dass der Isolator 21 ringförmig, pyramidenförmig, prismenförmig, quaderförmig, würfelförmig, kugelförmig, in Form eines Donuts oder dergleichen ist. Im in 12 gezeigten Betriebszustand des Verdampfers 7 sind die in 13 in explosiver Darstellung gezeigten Bauteile erster elektrischer Kontakt 23, Verdampfungselement 22 und zweiter elektrischer Kontakt 24 im Verdampfungsraum 25 angeordnet.The essentially cylindrical insulator in the exemplary embodiment 21 encloses you in 13 shown evaporation space 25 , In a further exemplary embodiment, not shown in the figures, it may be expedient for the insulator 21 deviates from the cylindrical shape. It may be advantageous for the insulator 21 is ring-shaped, pyramid-shaped, prismatic, cuboid, cubic, spherical, in the form of a donut or the like. In in 12 shown operating state of the evaporator 7 are the in 13 Components shown in an explosive representation first electrical contact 23 , Evaporation element 22 and second electrical contact 24 in the evaporation room 25 arranged.

Der in 13 gezeigte Isolator 21 umfasst eine Liquidzuflussbohrung 26. Die Liquidzuflussbohrung 26 ist an der Zylinderaußenwand angeordnet und stellt eine Verbindung von Zylinderaußenseite zum Verdampfungsraum 25 her. Die Liquidzuflussbohrung 26 mündet etwa auf Höhe des im Verdampfungsraum 25 angeordneten Verdampfungselements 22 (vgl. 12 und 13). Im Ausführungsbeispiel umfasst der Isolator 21 zwei Liquidzuflussbohrungen 26. Die beiden Liquidzuflussbohrungen 26 liegen einander gegenüber, sind also insbesondere etwa 180° voneinander versetzt. Damit kann Liquid 5 beidseitig durch den Isolator 21 in den Verdampfungsraum 25 und insbesondere zweiseitig in das Verdampfungselement 22 strömen. Damit ist eine gute Liquidzufuhr in das Verdampfungselement 22 ermöglicht.The in 13 isolator shown 21 includes a liquid inflow well 26 , The liquid inflow well 26 is arranged on the outside of the cylinder and provides a connection from the outside of the cylinder to the evaporation chamber 25 ago. The liquid inflow well 26 opens approximately at the level of the evaporation chamber 25 arranged evaporation element 22 (see. 12 and 13 ). In the exemplary embodiment, the isolator comprises 21 two liquid inflow wells 26 , The two liquid inflow wells 26 lie opposite to each other, so they are in particular offset by approximately 180 °. Liquid 5 through the insulator on both sides 21 in the evaporation room 25 and in particular on two sides in the evaporation element 22 stream. This is a good supply of liquid in the evaporation element 22 allows.

Der Isolator 21 umfasst eine Zuluftbohrung 27. Im Ausführungsbeispiel ist die Zuluftbohrung 27 als Langloch ausgeführt. Die Zuluftbohrung 27 dient der Zuführung von Zuluft in den Verdampfungsraum 25 und insbesondere in das Verdampfungselement 22. Im Ausführungsbeispiel umfasst der Isolator 21 zwei Zuluftbohrungen 27. Die beiden Zuluftbohrungen 27 liegen einander gegenüber, sind also insbesondere etwa 180° voneinander versetzt. Damit kann Zuluft beidseitig durch den Isolator 21 in den Verdampfungsraum 25 und insbesondere zweiseitig in das Verdampfungselement 22 strömen. Damit ist eine gute Zuluftzufuhr in das Verdampfungselement 22 ermöglicht.The isolator 21 includes a supply air hole 27 , In the exemplary embodiment is the supply air hole 27 designed as an elongated hole. The supply air hole 27 serves to supply air to the evaporation chamber 25 and especially in the evaporation element 22 , In the exemplary embodiment, the isolator comprises 21 two supply air holes 27 , The two supply air holes 27 lie opposite to each other, so they are in particular offset by approximately 180 °. This allows supply air to pass through the insulator on both sides 21 in the evaporation room 25 and in particular on two sides in the evaporation element 22 stream. This ensures a good supply of air to the evaporation element 22 allows.

Der Isolator 21 umfasst eine Abluftbohrung 28. Im Ausführungsbeispiel ist die Abluftbohrung 28 als Langloch ausgeführt. Die Abluftbohrung 28 dient der Abführung von Abluft, also einem Gemisch aus Zuluft und verdampften Liquid 5, aus dem Verdampfungsraum 25 und insbesondere aus dem Verdampfungselement 22. Die Abluft strömt im Ausführungsbeispiel über eine im Schieber 12 angeordnete Abluftbohrung 29 (8) in den Kamin 8 (2).The isolator 21 includes an exhaust hole 28 , In the exemplary embodiment, the exhaust air hole 28 designed as an elongated hole. The exhaust hole 28 is used to remove exhaust air, i.e. a mixture of supply air and vaporized liquid 5 , from the evaporation room 25 and in particular from the evaporation element 22 , In the exemplary embodiment, the exhaust air flows via one in the slide 12 arranged exhaust air hole 29 ( 8th ) in the fireplace 8th ( 2 ).

Im Ausführungsbeispiel umfasst der Isolator 21 zwei Abluftbohrungen 28. Die beiden Abluftbohrungen 28 liegen einander gegenüber, sind also insbesondere etwa 180° voneinander versetzt. Damit kann Abluft beidseitig durch den Isolator 21 aus dem Verdampfungsraum 25 und insbesondere zweiseitig aus dem Verdampfungselement 22 strömen. Damit ist eine gute Abluftabfuhr aus dem Verdampfungselement 22 ermöglicht. Im Ausführungsbeispiel umfasst der Schieber 12 zwei Abluftbohrungen 29. Die beiden Abluftbohrungen 29 im Schieber 12 liegen einander gegenüber, sind also insbesondere etwa 180° voneinander versetzt. Damit kann Abluft beidseitig durch den Schieber 12 in den Kamin 8 strömen. Damit ist eine gute Abluftabfuhr aus dem Verdampfungselement 22 und in den Kamin 8 ermöglicht.In the exemplary embodiment, the isolator comprises 21 two exhaust holes 28 , The two exhaust holes 28 lie opposite to each other, so they are in particular offset by approximately 180 °. This allows exhaust air to pass through the insulator on both sides 21 from the evaporation room 25 and in particular from both sides of the evaporation element 22 stream. This ensures good exhaust air removal from the evaporation element 22 allows. In the exemplary embodiment, the slide comprises 12 two exhaust holes 29 , The two exhaust holes 29 in the slide 12 lie opposite to each other, so they are in particular offset by approximately 180 °. This allows exhaust air to pass through the slide on both sides 12 in the fireplace 8th stream. This ensures good exhaust air removal from the evaporation element 22 and in the fireplace 8th allows.

Das Verdampfungselement 22 umfasst ein elektrisches Heizelement und einen Liquidträger. Im Ausführungsbeispiel besteht das Verdampfungselement 22 aus einem porösen Element. Als poröses Element ist im Ausführungsbeispiel ein Metallschaum, oder auch Metallwatte oder dergleichen verwendet. Das poröse Element dient im Ausführungsbeispiel als Liquidträger und als Heizelement, wodurch im Ausführungsbeispiel Liquidträger und Heizelement einteilig ausgeführt sind. Demnach besteht im Ausführungsbeispiel das Verdampfungselement 22 aus nur einem Bauteil.The evaporation element 22 comprises an electric heating element and a liquid carrier. In the exemplary embodiment there is the evaporation element 22 from a porous element. In the exemplary embodiment, a metal foam or metal wadding or the like is used as the porous element. In the exemplary embodiment, the porous element serves as a liquid carrier and as a heating element, as a result of which the liquid carrier and heating element are made in one piece in the exemplary embodiment. Accordingly, there is the evaporation element in the exemplary embodiment 22 from just one component.

Das im Ausführungsbeispiel zylinderförmige Verdampfungselement 22 umfasst einen in 15 schematisch dargestellten Boden 31, eine Decke 32 und eine Wand 33. Das zylinderförmige Verdampfungselement 22 weist einen Durchmesser D von etwa 1 mm, besonders vorteilhaft von etwa 2 mm auf. Das zylinderförmige Verdampfungselement 22 weist eine Höhe H von etwa 0,8 mm, besonders vorteilhaft von etwa 1,2 mm auf.The cylindrical evaporation element in the exemplary embodiment 22 includes an in 15 schematically represented floor 31 , A blanket 32 and a wall 33 , The cylindrical evaporation element 22 has a diameter D of about 1 mm, particularly advantageously of about 2 mm. The cylindrical evaporation element 22 has a height H of about 0.8 mm, particularly advantageously of about 1.2 mm.

Der Boden 31 des Verdampfungselement 22, die Decke 32 des Verdampfungselements 22 und die Wand 33 des Verdampfungselements 22 begrenzen einen in den 14 und 15 schematisch dargestellten Innenraum 30. In den 14 und 15 sind die Ränder des porösen Elements schematisch durch eine durchgezogene Linie dargestellt. In der realen Ausführung verläuft die Begrenzung insbesondere nichtlinear insbesondere aufgrund der porösen Struktur des porösen Elements. Auch andere Formen als die des Zylinders sind für das Verdampfungselement 22 denkbar. Beispielsweise kann das Verdampfungselement 22 prismatisch, quaderförmig, würfelförmig, zylinderförmig, abgestumpft zylinderförmige, in Form eines Donuts oder dergleichen gestaltet sein.The floor 31 of the evaporation element 22 , the blanket 32 of the evaporation element 22 and the wall 33 of the evaporation element 22 limit one in the 14 and 15 schematically shown interior 30 , In the 14 and 15 the edges of the porous element are schematically represented by a solid line. In the real embodiment, the limitation is in particular non-linear, in particular due to the porous structure of the porous element. Shapes other than that of the cylinder are also for the evaporation element 22 conceivable. For example, the evaporation element 22 prismatic, cuboid, cube-shaped, cylindrical, truncated cylindrical, in the form of a donut or the like.

Im Ausführungsbeispiel ist die Wand 33 des Verdampfungselements 22 liquiddurchlässig. Über die Porösität des Metallschaums gelangt Liquid 5 in den Innenraum 30 des Metallschaums, insbesondere füllt das Liquid den Innenraum 30 des Metallschaums weitgehend, insbesondere vollständig, aus. Das Eindringen von Liquid 5 in den Innenraum 30 des Metallschaums erfolgt durch den Kapillareffekt. Wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, verstärkt sich der Kapillareffekt dadurch, dass die Dichte im Bereich der Wand 33 des Metallschaums höher ist als weiter im Inneren des Metallschaums. In anderen Worten ist die Porösität des Metallschaums im Bereich der Wand 33 geringer als weiter im Inneren des Metallschaums. Im Ausführungsbeispiel beträgt die Porösität von etwa 60 % bis etwa 65 %. Es kann vorteilhaft sein, dass die Porösität von etwa 20 % bis etwa 90 %, insbesondere von etwa 30 % bis etwa 80 %, besonders zweckmäßig von etwa 50 % bis etwa 70 %, ganz besonders zweckmäßig von etwa 60 % bis etwa 65 % beträgt.In the exemplary embodiment, the wall 33 of the evaporation element 22 liquid permeable. Liquid gets through the porosity of the metal foam 5 in the interior 30 of the metal foam, in particular the liquid fills the interior 30 of the metal foam largely, in particular completely. The penetration of liquid 5 in the interior 30 of the metal foam is caused by the capillary effect. As shown in the exemplary embodiment, the capillary effect increases because the density in the region of the wall 33 of the metal foam is higher than further inside the metal foam. In other words, the porosity of the metal foam in the area of the wall 33 less than further inside the metal foam. In the exemplary embodiment, the porosity is from approximately 60% to approximately 65%. It may be advantageous that the porosity is from about 20% to about 90%, in particular from about 30% to about 80%, particularly advantageously from approximately 50% to approximately 70%, very particularly advantageously from approximately 60% to approximately 65% ,

Im Ausführungsbeispiel sind der Boden 31 des Verdampfungselements 22 und die Decke 32 des Verdampfungselements 22 weitgehend, insbesondere vollständig, liquidundurchlässig ausgeführt. An Boden 31 und Decke 32 des zylinderförmigen Metallschaums sind die in 13 gezeigten elektrischen Kontakte 23, 24 angelegt. Im Ausführungsbeispiel liegen die insbesondere mindestens teilweise kreisförmig ausgebildeten elektrischen Kontakt 23, 24 jeweils flächig auf dem in 15 gezeigten Boden 31 und der Decke 32 des Metallschaums auf. Es kann zweckmäßig sein, die Wand 33 mindestens teilweise eben zu gestalten, so dass mindestens einer der elektrischen Kontakte 23, 24 an der Wand angelegt ist. Durch das flächige Aufliegen kann eine breitflächige Bestromung sichergestellt werden. Damit kann auch weitgehend ein Durchbrennen oder lokal zu starkes Erhitzen des Liquids 5 sichergestellt werden. Liegt nun eine vom Akku bereitgestellte Spannung zwischen den elektrischen Kontakten 23, 24 an, so erhitzt sich der Metallschaum und das im Metallschaum befindliche Liquid 5 verdampft und wird durch neues, aus den Öffnungen 26 zuströmendes Liquid 5 ersetzt. In einem weiteren, in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Kontaktierung mithilfe von mindestens einem Pin. Dadurch kann gezielt der elektrische Kontakt eingestellt werden. Weitere Kontaktierungsformen können zweckmäßig sein.In the embodiment, the bottom 31 of the evaporation element 22 and the blanket 32 of the evaporation element 22 largely, especially completely, liquid-impermeable. On the ground 31 and blanket 32 of the cylindrical metal foam are the in 13 electrical contacts shown 23 . 24 created. In the exemplary embodiment, the electrical contacts, which are in particular at least partially circular, are located 23 . 24 each flat on the in 15 shown floor 31 and the ceiling 32 of the metal foam. It may be appropriate to the wall 33 at least partially flat, so that at least one of the electrical contacts 23 . 24 is placed on the wall. A wide-area current supply can be ensured by the flat support. This can also largely burn or locally overheat the liquid 5 be ensured. Now there is a voltage provided by the battery between the electrical contacts 23 . 24 on, the metal foam and the liquid in the metal foam heat up 5 evaporates and is replaced by new ones from the openings 26 inflowing liquid 5 replaced. In a further exemplary embodiment, which is not shown in the figures, the contacting takes place with the aid of at least one pin. This allows the electrical contact to be set in a targeted manner. Other forms of contact can be useful.

Die sich im Betrieb einstellende Temperatur des Metallschaums beträgt etwa 220 °C bis 230 °C. Die sich im Betrieb einstellende Temperatur des Metallschaums ist weitgehend homogen im Metallschaum verteilt.The temperature of the metal foam during operation is approximately 220 ° C to 230 ° C. The temperature of the metal foam that occurs during operation is largely homogeneously distributed in the metal foam.

Für die Verdampfung von 1 g Liquid ist eine Ladungsträgermenge von etwa 260 mAh erforderlich. Aufgrund der vergleichsweise großen Oberfläche und der homogenen Temperaturverteilung im porösen Element erfolgt die Erhitzung des Liquids deutlich effizienter und erfodert daher weniger elektrische Energie zur Erfüllung der Verdampfungsaufgabe wie konventionelle Verdampfer, die aus Watte und Spule bestehen.A charge of approximately 260 mAh is required to evaporate 1 g of liquid. Due to the comparatively large surface area and the homogeneous temperature distribution in the porous element, the liquid is heated much more efficiently and therefore requires less electrical energy to fulfill the evaporation task than conventional evaporators, which consist of cotton wool and a coil.

Im Ausführungsbeispiel besteht der Isolator 21 aus Kunststoff. Das Verdampfungselement 22 besteht aus Metallschaum aus korrosionsbeständigen Nickelbasislegierung, insbesondere aus einer Inconel-Legierung. Inconel-Legierungen sind auch bekannt unter dem Namen Inco sowie Chronin, Altemp, Haynes, Nickelvac, Nicrofer, oder dergleichen. Die Inconel-Legierung eignet sich für eine Hochtemperaturanwendung. Es hat sich überraschend gezeigt, dass beispielsweise handelsübliche Edelstahllegierungen bei den beschriebenen Temperaturen von 220 °C bis 230 °C beschädigt werden, insbesondere abrauchen können. Bei der im Ausführungsbeispiel eingesetzten Inconel-Legierung hingegen konnte kein Durchbrennen und damit keine Beschädigung des Metallschaums bzw. des Verdampfungselements 22 festgestellt werden. Dies liegt vermutlich nicht ausschließlich an der höheren Temperaturbeständigkeit der Inconel-Legierung, sondern auch an dem im Vergleich geringeren, spezifischen Widerstand des Edelstahls. Bei gleicher Metallstruktur und gleicher Spannung wird ein Edelstahlelement zwischen etwa 39 % und etwa 74 % mehr Leistung freisetzen, insbesondere abhängig von der exakten Inconel-Legierungszusammensetzung.In the exemplary embodiment there is the isolator 21 made of plastic. The evaporation element 22 consists of metal foam made of corrosion-resistant nickel-based alloy, especially an Inconel alloy. Inconel alloys are also known under the name Inco and Chronin, Altemp, Haynes, Nickelvac, Nicrofer, or the like. The Inconel alloy is suitable for high temperature applications. It has surprisingly been found that, for example, commercially available stainless steel alloys can be damaged, in particular smoke, at the temperatures of 220 ° C. to 230 ° C. described. In the Inconel alloy used in the exemplary embodiment, on the other hand, there was no burning through and therefore no damage to the metal foam or the evaporation element 22 be determined. This is probably not only due to the higher temperature resistance of the Inconel alloy, but also due to the lower specific resistance of the stainless steel. With the same metal structure and the same tension, a stainless steel element will release between 39% and 74% more power, especially depending on the exact Inconel alloy composition.

Die Inconel-Legierung umfasst als Hauptkomponente Nickel und als Nebenkomponente Chrom. Folgende Elemente können zusätzlich von der Inconel-Legierung umfasst sein: Eisen, Molybdän, Niob, Kobalt, Mangan, Kupfer, Aluminium, Titan, Silizium, Kohlenstoff, Schwefel, Phosphor und/oder Bor. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das poröse Element aus Edelstahl, aus einer insbesondere dotierten, Keramik, aus Kanthal oder dergleichen bestehen. Als Dotierung der Keramik eignen sich insbesondere seltene Erden, beispielsweise Antimon, Germanium, oder dergleichen.The Inconel alloy comprises nickel as the main component and chrome as the secondary component. The Inconel alloy can also include the following elements: iron, molybdenum, niobium, cobalt, manganese, copper, aluminum, titanium, silicon, carbon, sulfur, phosphorus and / or boron. In a further exemplary embodiment, the porous element can be made of stainless steel , consist of a particularly doped, ceramic, Kanthal or the like. Rare earths, for example antimony, germanium, or the like, are particularly suitable for doping the ceramic.

Die im Ausführungsbeispiel eingesetzte Inconel-Legierung ist weitgehend, insbesondere vollständig, korrosionsbeständig. Insbesondere ist die eingesetzte Inconel-Legierung korrosionsbeständig gegenüber dem Liquid 5. Insbesondere weist die Inconel-Legierung einen hohen spezifischen Widerstand im Vergleich zu Edelstahl und anderen, korrosionsbeständigen Legierungen auf.The Inconel alloy used in the exemplary embodiment is largely, in particular completely, corrosion-resistant. In particular, the Inconel alloy used is corrosion-resistant to the liquid 5 , In particular, the Inconel alloy has a high specific resistance compared to stainless steel and other corrosion-resistant alloys.

Die Festigkeit der im Ausführungsbeispiel eingesetzten Inconel-Legierung bleibt über einen weiten Temperaturbereich, insbesondere im Temperaturbereich zwischen von etwa -10 °C, bevorzugt von etwa 15° und bis etwa 300 °C, bevorzugt bis etwa 250 °C, besonders bevorzugt bis etwa 240 °C erhalten.The strength of the Inconel alloy used in the exemplary embodiment remains over a wide temperature range, in particular in the temperature range between approximately -10 ° C., preferably approximately 15 ° and up to approximately 300 ° C., preferably up to approximately 250 ° C., particularly preferably up to approximately 240 ° C obtained.

Die elektrischen Kontakte 23, 24 bestehen im Ausführungsbeispiel aus einem Metall, beispielsweise Kupfer, Aluminum, Stahl oder dergleichen.The electrical contacts 23 . 24 consist in the embodiment of a metal, for example copper, aluminum, steel or the like.

Bei der Herstellung des insbesondere einteiligen Verdampfungselements 22 für den Verdampfer 7 in der elektrischen Zigarette 1 wird ein in den Figuren nicht dargestellter 3D-Drucker verwendet. Als Druckmaterial wird insbesondere die korrosionsbeständige Nickelbasislegierung, insbesondere die Inconel-Legierung, verwendet wird. Es wird so gedruckt, dass die Dichte des entstehenden Metallschaums insbesondere inhomogen wird, wobei insbesondere die Dichte im Innenbereich des Verdampfungselements 22 geringer ist als nahe an einer Wand 33 des Verdampfungselements 22.In the manufacture of the one-piece evaporation element in particular 22 for the evaporator 7 in the electric cigarette 1 a 3D printer, not shown in the figures, is used. The corrosion-resistant nickel-based alloy, in particular the Inconel alloy, is used in particular as the printing material. It is printed in such a way that the density of the resulting metal foam becomes inhomogeneous, in particular the density in the interior of the evaporation element 22 is less than close to a wall 33 of the evaporation element 22 ,

Zum Halten des Verdampfungselements 22 wird beim Drucken in der 3D-Druckmaschine ein in 15 schematisch gezeigter Fuß 34 gedruckt. Im Ausführungsbeispiel werden zwei Füße 34 gedruckt. Im Ausführungsbeispiel sind die Füße 34 am Boden 31 gedruckt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Füße auch an der Decke 32 gedruckt sein. In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Füße 34 auch an der Wand 33 gedruckt sein. Die Füße 34 werden nach dem Drucken entfernt, insbesondere werden die Füße durch Erodieren oder durch Laserschneidern oder durch Abfeilen oder dergleichen entfernt. Besonders zweckmäßig wird eine Sollbruchstelle an die Füße 34 gedruckt. Damit können die Füße 34 bseonders gut entfernt werden. Alternativ kann der Fuß 34 als elektrischer Kontakt, beispielseise als Pin, genutzt werden. In diesem Fall wir der Fuß 34 nicht entfernt.To hold the evaporation element 22 becomes an in when printing in the 3D printing machine 15 schematically shown foot 34 printed. In the embodiment, two feet 34 printed. In the embodiment, the feet 34 on the ground 31 printed. In a further embodiment, the feet can also be on the ceiling 32 be printed. In a further embodiment, the feet 34 also on the wall 33 be printed. The feet 34 are removed after printing, in particular the feet are removed by eroding or by laser cutting or by filing or the like. A predetermined breaking point on the feet is particularly useful 34 printed. So that the feet 34 be removed particularly well. Alternatively, the foot 34 can be used as an electrical contact, for example as a pin. In this case the foot 34 not removed.

Claims

Vaporizing element for a vaporizer (7) in an electric cigarette (1), the vaporizing element (22) comprising a base (31), a ceiling (32) and a wall (33), the vaporizing element (22) consisting of a porous element consists, wherein the porous element serves as an electrical heating element and as a liquid carrier.

Evaporation element after Claim 1 , characterized in that the porous element has an inhomogeneous density.

Evaporation element after Claim 1 or 2 , characterized in that the density of the porous element inside the evaporation element (22) is less than the density of the porous element close to the wall (33).

Evaporation element according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the wall (33) is permeable to a liquid (5), and in particular that the bottom (31) and the ceiling (32) are impermeable to liquids (5).

Evaporation element according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that the porous element made of a corrosion-resistant nickel-based alloy, in particular an Inconel alloy.

Evaporation element according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the evaporation element (22) has an inner surface, the inner surface of the evaporation element (22) at least approximately 20 mm ² , particularly advantageously at least approximately 40 mm ² , and at most approximately 60 mm ² , particularly advantageously at most approximately 50 mm ² .

Evaporation element according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the evaporation element (22) is cylindrical, in particular that the cylindrical evaporation element (22) has a diameter (D) of about 1 mm, particularly advantageously of about 2 mm, and in particular that the cylindrical evaporation element (22) has a Has height (H) of about 0.8 mm, particularly advantageously of about 1.2 mm.

Evaporation element according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the evaporation element (22) is a 3D printed part.

Evaporation element according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the porous element is a metal foam.

Method for producing an in particular one-part evaporation element (22) for an evaporator (7) in an electric cigarette (1), the evaporation element (22) being printed in layers in an additive manufacturing process, in particular with a 3D printer, the printing material in particular a corrosion-resistant nickel-based alloy, in particular an Inconel alloy, is used, printing being carried out in such a way that the density of the resulting porous element becomes particularly inhomogeneous, the density in the interior of the evaporation element (22) in particular being less than close to a wall (33) of the evaporation element (22).

Method for producing an evaporation element according to Claim 10 , characterized in that when printing to hold the evaporation element (22), in particular in the 3D printing machine, a foot (34) is printed, the foot (34) being removed after printing, in particular that the foot (34) is removed Eroding or removed by laser cutting or by filing or by cutting at a predetermined breaking point or the like.