DE102021123746A1

DE102021123746A1 - Cartridge element, evaporator cartridge and evaporator system with pressure compensation element and method for production

Info

Publication number: DE102021123746A1
Application number: DE102021123746.7A
Authority: DE
Inventors: Niklas Romming; Max Bergmann; Christof Schuster; Lennart Kock; Timo Seidel; Volkmar Voigtländer; Arne Rosenbohm
Original assignee: Koerber Technologies GmbH
Current assignee: Koerber Technologies GmbH
Priority date: 2021-09-14
Filing date: 2021-09-14
Publication date: 2023-03-16
Also published as: WO2023041259A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kartuschenelement (10) für eine elektronische Zigarette (11) oder einen tragbaren Inhalator, umfassend einen Hohlkörper (12) mit einem durchgängigen Luftströmungskanal (13) zur Bildung eines Schlotes (14), der sich innerhalb des Hohlkörpers (12) von einer Lufteintrittsöffnung (15) bis zu einer Luftaustrittsöffnung (16), vorzugsweise in den Bereich eines Mundstückes (17) der elektronischen Zigarette (11) oder des tragbaren Inhalators, erstreckt, das sich dadurch auszeichnet, dass dem Hohlkörper (12) ein Druckausgleichelement (21) zugeordnet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verdampferkartusche (22) mit einem solchen Kartuschenelement (10), ein Verdampfersystem (34) mit einer solchen Verdampferkartusche (22) sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verdampferkartusche (22).The invention relates to a cartridge element (10) for an electronic cigarette (11) or a portable inhaler, comprising a hollow body (12) with a continuous air flow channel (13) to form a chimney (14) located within the hollow body (12) of an air inlet opening (15) to an air outlet opening (16), preferably in the area of a mouthpiece (17) of the electronic cigarette (11) or of the portable inhaler, which is characterized in that the hollow body (12) has a pressure compensation element (21 ) assigned. The invention also relates to an evaporator cartridge (22) with such a cartridge element (10), an evaporator system (34) with such an evaporator cartridge (22) and a method for producing such an evaporator cartridge (22).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kartuschenelement für eine elektronische Zigarette oder einen tragbaren Inhalator, umfassend einen Hohlkörper mit einem durchgängigen Luftströmungskanal zur Bildung eines Schlotes, der sich innerhalb des Hohlkörpers von einer Lufteintrittsöffnung bis zu einer Luftaustrittsöffnung, vorzugsweise in den Bereich eines Mundstückes der elektronischen Zigarette oder des tragbaren Inhalators, erstreckt.The invention relates to a cartridge element for an electronic cigarette or a portable inhaler, comprising a hollow body with a continuous air flow channel to form a chimney, which extends inside the hollow body from an air inlet opening to an air outlet opening, preferably in the area of a mouthpiece of the electronic cigarette or the portable inhaler.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verdampferkartusche als Bestandteil einer elektronischen Zigarette oder eines tragbaren Inhalators, umfassend mindestens einen starren Vorratstank zum Aufnehmen und Bevorraten einer Flüssigkeit sowie ein eine Verdampfereinheit umfassendes Kartuschenelement, das - zur Bildung eines geschlossenen Aufnahmeraums für die Flüssigkeit - dichtend mit dem Vorratstank verbunden ist, wobei das Kartuschenelement einen Hohlkörper mit einem durchgängigen Luftströmungskanal zur Bildung eines Schlotes aufweist.The invention also relates to an evaporator cartridge as part of an electronic cigarette or a portable inhaler, comprising at least one rigid storage tank for receiving and storing a liquid and a cartridge element comprising an evaporator unit, which - to form a closed receiving space for the liquid - seals with the storage tank is connected, wherein the cartridge element has a hollow body with a continuous air flow channel to form a chimney.

Die Erfindung betrifft auch ein Verdampfersystem, insbesondere eine elektronische Zigarette oder einen tragbaren Inhalator, ausgebildet und eingerichtet zum Inhalieren von mit Wirkstoffen angereichertem Aerosol, Aerosol- Dampf-Gemisch oder dergleichen, umfassend einen mindestens eine elektronische Steuereinheit und eine Energiequelle umfassenden Kartuschenträger sowie eine Verdampferkartusche.The invention also relates to an evaporator system, in particular an electronic cigarette or a portable inhaler, designed and set up for inhaling an aerosol enriched with active substances, aerosol-vapour mixture or the like, comprising a cartridge carrier comprising at least one electronic control unit and an energy source and an evaporator cartridge.

Weiterhin befasst sich die Erfindung mit einem Verfahren zum Herstellen einer Verdampferkartusche insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 21, mit den Schritten: Bereitstellen eines Hohlkörpers, der einen durchgängigen Luftströmungskanal zur Bildung eines Schlotes mit einer Lufteintrittsöffnung und einer Luftaustrittsöffnung umfasst, Bereitstellen einer eine Verdampfereinheit tragenden Komponente, Bereitstellen eines starren, einen Aufnahmeraum zum Aufnehmen und Bevorraten einer Flüssigkeit bildenden Vorratstanks, Bereitstellen eines Druckausgleichelementes, derart, dass das Druckausgleichelement in montiertem Zustand von Hohlkörper, der die Verdampfereinheit tragenden Komponente und Vorratstank zum Druckausgleich zwischen Luftströmungskanal und Aufnahmeraum wirkt, und endgültiges Montieren der Verdampferkartusche, indem der Hohlkörper und die die Verdampfereinheit tragende Komponente unter Bildung eines geschlossenen Aufnahmeraums zur Aufnahme der Flüssigkeit dichtend mit dem Vorratstank verbunden werden.The invention also relates to a method for producing an evaporator cartridge, in particular according to one or more of claims 17 to 21, with the steps: providing a hollow body which includes a continuous air flow channel for forming a chimney with an air inlet opening and an air outlet opening, providing a one Component carrying the evaporator unit, providing a rigid storage tank forming a receiving space for receiving and storing a liquid, providing a pressure equalizing element such that the pressure equalizing element acts in the assembled state of the hollow body, the component carrying the evaporator unit and the storage tank to equalize the pressure between the air flow duct and the receiving space, and final assembly of the evaporator cartridge in that the hollow body and the component carrying the evaporator unit seal to form a closed receiving space for receiving the liquid d to be connected to the storage tank.

Solche Kartuschenelemente, Verdampferkartuschen und Verdampfersysteme kommen in unterschiedlichen Bereichen zum Einsatz, insbesondere im Bereich der Genussmittelindustrie, hier insbesondere im Zusammenhang mit einer elektronischen Zigarette, der so genannten E-Zigarette (auch als ENDS = Electronic Nicotine Delivery System bezeichnet) und im pharmazeutischen/medizinischen Bereich, um insbesondere fluide Genussmittel und/oder fluide pharmazeutische/medizinische Produkte als Nebel, in Dampfform, als Aerosol oder Dampf-Aerosolgemisch inhalieren zu können. Das Kartuschenelement ist eine zentrale Komponente einer Verdampferkartusche, da das Kartuschenelement den Schlot mit dem Luftströmungskanal, der sich durchgängig von einer Lufteintrittsöffnung bis zu einer Luftaustrittsöffnung erstreckt, bildet. In montiertem Zustand bildet das Kartuschenelement zusammen mit dem starren Vorratstank der Verdampferkartusche auch das Volumen bzw. den Aufnahmeraum für die Flüssigkeit. Anders ausgedrückt ist die Flüssigkeit in einem zwischen der Außenwand des Hohlkörpers und der Innenwand des Vorratstanks ausgebildeten Reservoir/Aufnahmeraum bevorratet, wobei der Begriff Wandung auch Boden- und Deckelelemente mit einschließt. Das Kartuschenelement ist eine modulare, einteilige oder mehrteilige Komponente der Verdampferkartusche, wobei das Kartuschenelement in montiertem Zustand der Verdampferkartusche eine Verdampfereinheit umfasst. Die das Kartuschenelement mit der Verdampfereinheit umfassende Verdampferkartusche ist eine zentrale Komponente des Verdampfersystems zur Bildung einer funktionsfähigen elektronischen Zigarette (im Folgenden E-Zigarette genannt) oder eines funktionsfähigen tragbaren Inhalators.Such cartridge elements, evaporator cartridges and evaporator systems are used in different areas, in particular in the area of the luxury food industry, here in particular in connection with an electronic cigarette, the so-called e-cigarette (also referred to as ENDS = Electronic Nicotine Delivery System) and in the pharmaceutical/medical sector Area to be able to inhale, in particular, fluid stimulants and/or fluid pharmaceutical/medical products as a mist, in vapor form, as an aerosol or vapor-aerosol mixture. The cartridge element is a central component of an evaporator cartridge, since the cartridge element forms the chimney with the air flow channel, which extends continuously from an air inlet opening to an air outlet opening. In the installed state, the cartridge element, together with the rigid storage tank of the evaporator cartridge, also forms the volume or the receiving space for the liquid. In other words, the liquid is stored in a reservoir/accommodating space formed between the outer wall of the hollow body and the inner wall of the storage tank, the term wall also including base and cover elements. The cartridge element is a modular, one-piece or multi-piece component of the evaporator cartridge, wherein the cartridge element comprises an evaporator unit when the evaporator cartridge is in the assembled state. The evaporator cartridge comprising the cartridge element with the evaporator unit is a central component of the evaporator system for forming a functional electronic cigarette (hereinafter referred to as e-cigarette) or a functional portable inhaler.

Beim Konsumieren saugt üblicherweise eine Person an einem Mundstück der E-Zigarette oder des tragbaren Inhalators, wodurch in dem durchgängigen Luftströmungskanal mit einer Lufteintrittsöffnung und im Bereich des Mundstückes mit einer Luftaustrittsöffnung ein Saugdruck entsteht, der einen Luftstrom durch den Luftströmungskanal erzeugt. Der Luftstrom kann aber auch maschinell z.B. durch eine Pumpe erzeugt werden. In dem Luftströmungskanal wird dem Luftstrom ein von einer Verdampfereinheit bereitgestelltes bzw. erzeugtes Inhalationsmedium in Form von Dampf, Nebel, Aerosol oder Gemischen daraus zugegeben, um der konsumierenden Person das Aerosol oder das Aerosol-Dampf-Gemisch zu verabreichen. Die Verdampfereinheit steht synonym für alle Komponenten, die insbesondere aus flüssigem Inhalationsmedium einen inhalationsfähigen Dampf und/oder Nebel und/oder ein Aerosol oder Gemische daraus zur Verfügung stellen. Die Verdampfereinheit kann z.B. ein Heizorgan und ein Dochtorgan umfassen. Die Verdampfereinheit kann aber ebenso eine Laserlichtquelle oder dergleichen als Verdampfungsorgan aufweisen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen auch Einrichtungen zum Erzeugen mechanischer Treibkräfte, Kompressoren oder dergleichen zum Erzeugen von Inhalationsnebel oder dergleichen ebenfalls unter den Begriff der Verdampfereinheit.When consuming, a person usually sucks on a mouthpiece of the e-cigarette or the portable inhaler, which creates a suction pressure in the continuous air flow channel with an air inlet opening and in the area of the mouthpiece with an air outlet opening, which generates an air flow through the air flow channel. However, the air flow can also be generated mechanically, for example by a pump. In the air flow channel, an inhalation medium provided or generated by an evaporator unit in the form of vapor, mist, aerosol or mixtures thereof is added to the air flow in order to administer the aerosol or the aerosol-vapour mixture to the consuming person. The evaporator unit is synonymous with all components that provide an inhalable vapor and/or mist and/or an aerosol or mixtures thereof, in particular from a liquid inhalable medium. The evaporator unit can, for example, comprise a heating element and a wick element. However, the evaporator unit can also have a laser light source or the like as an evaporating element. The present invention also includes devices for generating mechanical driving forces, Compressors or the like for generating inhalation mist or the like also come under the term evaporator unit.

Es ist bekannt, dass die Verabreichung von Wirkstoffen über die Atemwege eine effiziente und schonende Methode ist, dem menschlichen oder tierischen Körper physiologisch wirksame Substanzen zuzuführen, wobei insbesondere klassische Inhalationsverfahren, die mit teils einfachsten Mitteln ausgeführt werden können, sowohl in der Schulmedizin als auch unter den Hausmitteln einen festen Platz gefunden haben. In diesen einfachen Verfahren wird üblicherweise ein in einer Trägersubstanz, häufig Wasser, gelöster Wirkstoff in einem Topf oder vergleichbaren Gefäß erhitzt und dadurch zum Verdampfen gebracht.It is known that the administration of active ingredients via the respiratory tract is an efficient and gentle method of supplying the human or animal body with physiologically active substances, with particular focus on classic inhalation methods, which can be carried out with some of the simplest means, both in conventional medicine and under have found a permanent place in home remedies. In these simple processes, an active substance dissolved in a carrier substance, often water, is usually heated in a pot or similar vessel and thereby evaporated.

Bedingt durch die in vielen Teilen der Welt vermehrt kritische Bewertung des Rauchens, also des Konsums von Tabakprodukten durch deren Verbrennung und Inhalation des entstehenden Rauchs, beispielsweise in der Form von Zigaretten oder Zigarren, rückten in den letzten Jahren solche Inhalationsverfahren vermehrt in den Fokus des Interesses, bei denen die physiologisch wirksamen Stoffe, die traditionell über den Tabakrauch aufgenommen werden, stattdessen über entsprechende Inhalationsverfahren appliziert werden, die ohne das Verbrennen von Tabak auskommen, wobei dieses Konzept auch auf weitere Wirkstoffe übertragen wird, die ansonsten häufig mit Rauchen assoziiert werden, wie beispielsweise Tetrahydrocannabinol (THC) und andere Cannabinoide.Due to the increasingly critical assessment of smoking in many parts of the world, i.e. the consumption of tobacco products by burning them and inhaling the resulting smoke, for example in the form of cigarettes or cigars, such inhalation methods have increasingly become the focus of interest in recent years , in which the physiologically active substances that are traditionally absorbed through tobacco smoke are instead applied via corresponding inhalation methods that do not burn tobacco, whereby this concept is also transferred to other active substances that are otherwise often associated with smoking, such as such as tetrahydrocannabinol (THC) and other cannabinoids.

Die fortschreitende technische Entwicklung hat es dabei ermöglicht, entsprechende Verdampfersysteme zum Verdampfen einer wirkstoffhaltigen Zusammensetzung immer kleiner auszulegen, so dass heute Verdampfersysteme verfügbar sind, mit denen die Verdampfung einer wirkstoffhaltigen Zusammensetzung in einem tragbaren Handgerät erfolgen kann, welches beispielsweise die Größe einer traditionellen Zigarre oder einer Zigarettenschachtel aufweisen kann. Die prominentesten Anwendungen für entsprechende Verdampfersysteme sind die elektronischen Zigaretten und vorzugsweise tragbare Inhalatoren für medizinische Anwendungen. Die heute bekannten Systeme basieren zumeist darauf, dass eine in einem Vorratstank gespeicherte Zusammensetzung, welche regelmäßig als Liquid/Flüssigkeit bezeichnet wird, durch mehr oder weniger kontrollierte Zuführung thermischer Energie aus einem Heizorgan, z.B. einer Glühwendel, verdampft wird, so dass der Nutzer die entstehenden Dämpfe inhalieren kann.The progressive technical development has made it possible to design corresponding evaporator systems for evaporating an active ingredient-containing composition ever smaller, so that today evaporator systems are available with which the evaporation of an active ingredient-containing composition can be carried out in a portable hand-held device which, for example, is the size of a traditional cigar or a Cigarette box may have. The most prominent applications for corresponding evaporator systems are electronic cigarettes and preferably portable inhalers for medical applications. The systems known today are mostly based on the fact that a composition stored in a storage tank, which is regularly referred to as liquid/liquid, is vaporized by a more or less controlled supply of thermal energy from a heating element, e.g. a filament, so that the user can can inhale fumes.

Hierfür ist es notwendig, dass die für die Verdampfung vorgesehene Flüssigkeit in dem Vorratstank sicher und über möglichst lange Zeiträume gelagert werden kann. Aus dem Stand der Technik ist hierfür der Einsatz geschlossener Verdampferkartuschen bekannt. Für eine praktische Handhabung weisen diese Verdampferkartuschen regelmäßig einen starren Vorratstank zur Aufnahme der Flüssigkeit auf, welcher durch ein Heizorgan mit einem Dochtorgan zumindest soweit verschlossen ist, dass die Flüssigkeit nicht ohne äußere Einwirkung am Dochtorgan vorbei aus dem Vorratstank austreten kann. Diese Vorratstanks haben damit praktisch ein vorgegebenes, abgeschlossenes Volumen zur Speicherung der Flüssigkeit zur Verfügung. Zusätzlich zur Flüssigkeit umfasst dieses Volumen nach dem Befüllen und dem Verschließen zumeist eine Gasblase, deren Volumen im Zuge der fortschreitenden Verdampfung der Flüssigkeit zunimmt, was zu Druckschwankungen/Druckveränderungen innerhalb des Vorratstanks führen kann.For this it is necessary that the liquid provided for the evaporation can be stored in the storage tank safely and for as long a period of time as possible. The use of closed evaporator cartridges for this purpose is known from the prior art. For practical handling, these evaporator cartridges regularly have a rigid storage tank for holding the liquid, which is closed by a heating element with a wick element at least to the extent that the liquid cannot escape from the storage tank past the wick element without external influence. This means that these storage tanks practically have a predetermined, closed volume available for storing the liquid. In addition to the liquid, this volume usually includes a gas bubble after filling and sealing, the volume of which increases as the liquid evaporates, which can lead to pressure fluctuations/pressure changes within the storage tank.

Mit sich ändernden Umgebungsbedingungen, insbesondere Druck und Temperatur, gemeint ist insbesondere eine Druck- und/oder Temperaturänderung außerhalb der elektronischen Zigarette oder des tragbaren Inhalators, erfahren sowohl die Flüssigkeit als auch das Gas im Vorratstank eine Volumen- bzw. Druckänderung. In dem in der Praxis zumeist relevanten Bereich von Drücken zwischen 70 kPa bis 108 kPa und Temperatur zwischen -20 °C bis +60 °C kann die Flüssigkeit als annähernd inkompressibel angenommen werden, unterliegt jedoch einer temperaturabhängigen Volumenausdehnung von bis zu ca. 5 %.Changing ambient conditions, in particular pressure and temperature, meaning in particular a pressure and/or temperature change outside the electronic cigarette or the portable inhaler, both the liquid and the gas in the storage tank experience a change in volume or pressure. In the range of pressures between 70 kPa to 108 kPa and temperatures between -20 °C and +60 °C, which is mostly relevant in practice, the liquid can be assumed to be almost incompressible, but is subject to a temperature-dependent volume expansion of up to approx. 5%.

Das Verhalten des im Vorratstank enthaltenen Gases, zumeist Luft in Mischung mit geringen Mengen des über der Flüssigkeit stehenden Dampfes, kann über das ideale Gasgesetz angenähert werden, wobei vereinfachend von reiner Luft ausgegangen wird: p V = m R_S,L T, wobei p der Druck im Vorratstank, V das Gasvolumen im Vorratstank, m die Masse des Gases im Vorratstank, R_S,L die spezifische Gaskonstante von Luft (R_S,L = 287 J/(kg*K)) und T die Temperatur des enthaltenen Gases ist. Zwischen den in der Praxis für elektronische Zigaretten und medizinische Inhalatoren realistisch anzunehmenden Extremfällen der Umgebungsbedingungen zwischen 70 kPa Druck bei 60 °C (z.B. auf der Zugspitze oder im Flugzeug mit langanhaltender direkter Sonneneinstrahlung auf die Kartusche) und 108 kPa Druck bei -20°C (z.B. in einem kalten Hochdruckgebiet) würde eine vorgegebene Luftmenge sein Volumen druckänderungsfrei um etwa den Faktor zwei ändern.The behavior of the gas contained in the storage tank, mostly air mixed with small amounts of the vapor above the liquid, can be approximated using the ideal gas law, whereby pure air is assumed for the sake of simplicity: p V = m R _S,L T, where p the pressure in the storage tank, V the volume of gas in the storage tank, m the mass of the gas in the storage tank, R _S,L the specific gas constant of air (R _S,L = 287 J/(kg*K)) and T the temperature of the contained gas is. Between the extreme cases of ambient conditions that can be realistically assumed in practice for electronic cigarettes and medical inhalers between 70 kPa pressure at 60 °C (e.g. on the Zugspitze or in an airplane with long-lasting direct sunlight on the cartridge) and 108 kPa pressure at -20 °C ( eg in a cold high-pressure area), a given amount of air would change its volume by a factor of about two without any change in pressure.

In einem abgeschlossenen, starren Vorratstank, d.h. in einem konstanten Volumen, kann der Wechsel zwischen diesen Extremfällen beispielsweise zu einer Druckänderung von fast 30 kPa führen. Selbst bei weniger extremen Situationen kann es durch eine Änderung von Druck und/oder Temperatur gegenüber den zum Abfüllzeitpunkt herrschenden Bedingungen zu signifikanten Druckunterschieden zwischen dem Inneren der Verdampferkartusche und dem Umgebungsdruck kommen.For example, in a closed, rigid storage tank, ie in a constant volume, the change between these extreme cases can lead to a pressure change of almost 30 kPa. Even in less extreme situations, changes in pressure and/or temp temperature compared to the conditions prevailing at the time of filling, there can be significant pressure differences between the inside of the evaporator cartridge and the ambient pressure.

Da zumindest die Möglichkeit bestehen muss, dass Flüssigkeit aus dem Vorratstank zur Verdampfereinheit gelangen kann, damit es an dieser Stelle verdampft und z.B. in Aerosol überführt werden kann, welches zur nutzenden Person gelangt, besteht in dem ansonsten abgeschlossenen, starren Vorratstank nur eine Möglichkeit zur Druckregulierung, die darin besteht, Flüssigkeit über die entsprechende Zuführung, zumeist ein Dochtorgan, in Richtung des Heizorgans zu drücken, oder Flüssigkeit aus dem Dochtorgan zurück in den Vorratstank, d.h. von der Verdampfereinheit weg, zu saugen. Diese beiden Fälle sind nachteilig, da eine gleichmäßige Zufuhr von Flüssigkeit an die Verdampfereinheit eine zentrale Anforderung darstellt, die ein gleichbleibendes Dampferlebnis und/oder eine kontrollierte und gleichbleibende Zufuhr medizinischer Wirkstoffe sicherstellen sollen.Since there must at least be the possibility that liquid can get from the storage tank to the evaporator unit, so that it can be vaporized at this point and e.g. converted into an aerosol, which can reach the person using it, there is only one possibility for pressure regulation in the otherwise closed, rigid storage tank , which consists in forcing liquid towards the heating element via the relevant supply, usually a wicking organ, or in sucking liquid from the wicking organ back into the storage tank, i.e. away from the evaporator unit. Both of these cases are disadvantageous, since an even supply of liquid to the evaporator unit is a key requirement that is intended to ensure a consistent vaping experience and/or a controlled and consistent supply of medicinal active ingredients.

Bei der bestimmungsgemäßen Entnahme von Flüssigkeit aus dem Vorratstank entsteht in dem abgeschlossenen Volumen des Vorratstanks ein Unterdruck. Ein sich im Vorratstank entwickelnder Unterdruck kann beispielsweise die Zufuhr an Flüssigkeit zur Verdampfereinheit beeinträchtigen und diese im schlimmsten Fall sogar verhindern, so dass zu wenig oder gar kein Aerosol erzeugt wird (sog. „Dry Puff“). Da jeder Verdampfungsvorgang die Menge an Flüssigkeit im Vorratstank weiter verringert, kann es dadurch dazu kommen, dass keine Flüssigkeit mehr verdampft wird, obwohl noch hinreichend Flüssigkeit im Vorratstank vorliegt.When liquid is removed from the storage tank as intended, a negative pressure is created in the closed volume of the storage tank. A negative pressure developing in the storage tank can, for example, impair the supply of liquid to the vaporizer unit and, in the worst case, even prevent it, so that too little or no aerosol is generated (so-called "dry puff"). Since each evaporation process further reduces the amount of liquid in the storage tank, it can happen that no more liquid is evaporated although there is still sufficient liquid in the storage tank.

In anderen Fällen kann es zu Überdruck in dem abgeschlossenen Volumen des Vorratstanks kommen. Beispielsweise können die Einfahrt in einen Tunnel, die Startphase eines Flugzeugs oder andere äußere Gegebenheiten zur Ausdehnung von Luft- bzw. Gasblasen in dem Vorratstank führen. Der Überdruck kann zu einem unerwünschten Herausdrücken der Flüssigkeit in Richtung des Heizorgans führen, so dass zu viel Aerosol generiert wird oder dass das Aerosol ungewollt große Mengen unverdampfter Flüssigkeit mitführt. So kann Flüssigkeit unverdampft aus dem Schlot austreten und z.B. die Bekleidung der nutzenden Person verschmutzen oder auch in den Mundraum der nutzenden Person gelangen. Selbst ohne Aktivierung der Verdampfereinheit kann Flüssigkeit durch die Verdampfereinheit hindurch in Richtung des Luftströmungskanals gelangen.In other cases, there may be over-pressurization in the sealed volume of the storage tank. For example, entering a tunnel, the take-off phase of an airplane or other external circumstances can lead to the expansion of air or gas bubbles in the storage tank. The excess pressure can result in the liquid being undesirably pressed out in the direction of the heating element, with the result that too much aerosol is generated or that the aerosol unintentionally carries large quantities of unevaporated liquid with it. Liquid can escape from the chimney without evaporating and e.g. soil the clothing of the person using it or get into the mouth of the person using it. Even without activating the evaporator unit, liquid can pass through the evaporator unit in the direction of the air flow channel.

Aus diesem Grund führt die Verwendung abgeschlossener Verdampferkartuschen mit starren, abgeschlossenen Vorratstanks in Verdampfersystemen regelmäßig zu einer Beeinträchtigung der Verdampfungseigenschaften. Im Stand der Technik sind zur Lösung dieses Problems bisher keine gänzlich zufriedenstellenden Lösungen verfügbar. In vielen Systemen, vor allem in günstigeren, werden die Nachteile zumeist in Kauf genommen, da ein suboptimales Dampferlebnis und ein Trockenlaufen des Heizorgans vor der vollständigen Leerung des Vorratstanks über den Preis kompensiert werden. Bei solchen Systemen aus dem Stand der Technik, die sich mit dem Problem auseinandersetzen, wird bislang nur eine vergleichsweise einfache Lösung eingesetzt. Dabei werden herkömmliche Verdampferkartuschen vorsätzlich undicht ausgeführt, so dass es abseits der eigentlichen Entnahmeöffnungen Sollbruchstellen und/oder Undichtigkeiten gibt, durch die bei Überschreiten eines Schwellenwertes des Überdrucks im Inneren des Vorratstanks Flüssigkeit austreten kann. Diese Leckage aus dem Vorratstank ist gerade bei hochwertigen Produkten jedoch unerwünscht, wobei einige Kartuschenkonzepte aus dem Stand der Technik deshalb noch zusätzliche Zwischenkammern zum Auffangen der ausgetretenen Flüssigkeit vorsehen, welche das Problem jedoch nicht im Ansatz lösen, sondern stattdessen lediglich die Symptome bekämpfen.For this reason, the use of sealed evaporator cartridges with rigid, sealed storage tanks in evaporator systems regularly leads to an impairment of the vaping properties. No fully satisfactory solutions have been available in the prior art to solve this problem. In many systems, especially in cheaper ones, the disadvantages are usually accepted, since a suboptimal vape experience and the heating element running dry before the storage tank is completely emptied are compensated for by the price. In such prior art systems that address the problem, only a relatively simple solution has been used to date. Conventional evaporator cartridges are intentionally designed to be leaky, so that there are predetermined breaking points and/or leaks away from the actual removal openings, through which liquid can escape when a threshold value of the overpressure inside the storage tank is exceeded. However, this leakage from the storage tank is undesirable, especially with high-quality products, with some cartridge concepts from the prior art therefore providing additional intermediate chambers to collect the leaked liquid, which do not solve the problem at all, but instead only combat the symptoms.

Eine bekannte Lösung sieht vor, den Vorratstank insgesamt nicht starr, sondern vollständig als eine Art Beutel auszulegen, welcher aus einem flexiblen Material besteht und reversibel deformierbar ist, um die im Inneren des Beutels auftretenden Druckschwankungen zu kompensieren. Entsprechende Ausgestaltungen lösen zwar die Druckproblematik, werden aber aus zahlreichen Gründen regelmäßig als nachteilig empfunden. Im Gegensatz zu starren Vorratstanks, zu denen auch dünnwandige, biegbare Ausführungsformen zählen können, sind diese Beutel regelmäßig schwerer in typischen Verdampfersystemen zu verbauen und erfordern zumeist eine umgebende starre Trägerstruktur, wodurch die Zahl der benötigten Bauteile und der Fertigungsaufwand steigen. Zudem sind entsprechende reversibel deformierbare Beutel zumeist fragil und anfällig für Beschädigungen, beispielsweise beim Kontakt mit Gegenständen oder der Einwirkung durch die nutzenden Personen. Nicht zuletzt hat sich in einigen Fällen eine geringere Endkundenakzeptanz für entsprechende Beutelsysteme gezeigt, wobei insbesondere die Optik und die Haptik des Beutelreservoirs als nachteilig empfunden wurden.A known solution provides for the storage tank not to be rigid overall, but to be designed entirely as a kind of bag which consists of a flexible material and is reversibly deformable in order to compensate for the pressure fluctuations occurring inside the bag. Appropriate configurations do indeed solve the printing problem, but are regularly perceived as disadvantageous for numerous reasons. In contrast to rigid storage tanks, which can also include thin-walled, flexible embodiments, these bags are regularly more difficult to install in typical evaporator systems and usually require a surrounding rigid support structure, which increases the number of required components and manufacturing costs. In addition, corresponding reversibly deformable bags are mostly fragile and susceptible to damage, for example when they come into contact with objects or the impact of the people using them. Last but not least, in some cases there has been less end customer acceptance for corresponding bag systems, with the look and feel of the bag reservoir in particular being felt to be disadvantageous.

In anderen Lösungen umfasst die Verdampferkartusche Druckausgleichelemente. Die Druckausgleichelemente sind innerhalb der Verdampferkartusche angeordnet und einem Wandabschnitt der Verdampferkartusche und insbesondere dem Vorratstank zugeordnet. Beispielsweise ist einem Wandabschnitt ein flexibler/beweglicher Luftsack oder dergleichen zugeordnet. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Herstellung und Montage solcher den Wandabschnitten der Verdampferkartusche zugeordneten Luftsäcken oder dergleichen aufwendig und technisch anspruchsvoll ist, was eine Serienproduktion verteuert. Ein weiterer Nachteil bekannter Lösungen besteht darin, dass die Platzierung solcher Druckausgleichelemente im Wandbereich räumlich begrenzt ist und zudem die Gefahr besteht, durch die Druckausgleichelemente andere Komponenten der Verdampferkartusche, insbesondere auch die Verdampfereinheit, zu verdecken, wodurch die Funktionalität des gesamten Verdampfersystems beeinträchtigt wird.In other solutions, the evaporator cartridge includes pressure compensation elements. The pressure compensation elements are arranged within the evaporator cartridge and assigned to a wall section of the evaporator cartridge and in particular to the storage tank. For example, a flexible/movable airbag or the like is assigned to a wall section. However, it has shown that the manufacture and assembly of such the wall sections of the evaporator cartridge associated air bags or the like is expensive and technically demanding, which makes series production more expensive. Another disadvantage of known solutions is that the placement of such pressure compensation elements in the wall area is spatially limited and there is also the risk of the pressure compensation elements covering other components of the evaporator cartridge, in particular the evaporator unit, which impairs the functionality of the entire evaporator system.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine einfach und günstig herzustellende und zu montierende Verdampferkartusche vorzuschlagen, die unabhängig von sich ändernden Druckverhältnissen innerhalb der Verdampferkartusche ein gleichbleibendes Verdampfungsverhalten ermöglicht. Die Aufgabe besteht weiterhin darin, ein entsprechendes Verdampfersystem und ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen.The invention is therefore based on the object of proposing an evaporator cartridge that is simple and inexpensive to manufacture and assemble, which enables constant evaporation behavior regardless of changing pressure conditions within the evaporator cartridge. The task is furthermore to propose a corresponding evaporator system and a corresponding method.

Diese Aufgabe wird durch ein Kartuschenelement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass dem Hohlkörper ein Druckausgleichelement zugeordnet ist. In völliger Abkehr zum Stand der Technik, bei dem das oder jedes Druckausgleichelement der Wandung des Vorratstanks der Verdampferkartusche zugeordnet ist, ermöglicht die Zuordnung des oder jedes Druckausgleichelementes zum Hohlkörper des separaten Kartuschenelementes eine einfache und günstige Serienfertigung des das oder jedes Druckausgleichelement tragenden Kartuschenelementes, da der Hohlkörper des Kartuschenelementes zum Anbringen des Druckausgleichelementes leicht zugänglich ist und die einzelnen Hohlkörper einschließlich der Anbringung der Druckausgleichelemente z.B. an einem Endlosstrang gefertigt werden können. Die erfindungsgemäße Ausführung des Kartuschenelementes ermöglicht auch eine besonders einfache und günstige (Vor-)Montage der Verdampferkartusche, da letztlich nur die beiden Komponenten Kartuschenelement und Vorratstank dichtend miteinander verbunden werden. Auf komplexe Montageschritte von Druckausgleichelementen innerhalb des Vorratstanks an oder in dessen Wandungen kann somit verzichtet werden. Das erfindungsgemäße Kartuschenelement liefert damit einen elementaren Beitrag zur Vereinfachung der Herstellung und Montage kostengünstiger Verdampferkartuschen/Verdampfersysteme. Die Zuordnung des oder jedes Druckausgleichelementes zum Hohlkörper, also getrennt vom und separat zur Wandung des Vorratstanks der Verdampferkartusche, gewährleistet - in Kombination mit dem starren Vorratstank, zu dem auch dünnwandige, biegbare Ausführungsformen gehören, der Verdampferkartusche - des Weiteren einen zuverlässigen und effizienten Druckausgleich, da das oder jedes Druckausgleichelement unmittelbar an der Schnittstelle der unterschiedlichen Druckniveaus, nämlich zwischen dem inneren - dem Luftströmungskanal zugewandten - Bereich und dem äußeren - der Umgebung bzw. in montiertem Zustand dem Volumen/Aufnahmeraum des Vorratstanks zugewandten - Bereich des Hohlkörpers angeordnet ist.This object is achieved by a cartridge element of the type mentioned in that the hollow body is associated with a pressure compensation element. In a complete departure from the prior art, in which the or each pressure equalization element is assigned to the wall of the storage tank of the evaporator cartridge, the assignment of the or each pressure equalization element to the hollow body of the separate cartridge element enables simple and inexpensive series production of the cartridge element carrying the or each pressure equalization element, since the Hollow body of the cartridge element is easily accessible for attaching the pressure equalization element and the individual hollow bodies, including the attachment of the pressure equalization elements, can be manufactured, for example, on an endless strand. The design of the cartridge element according to the invention also enables a particularly simple and favorable (pre)assembly of the evaporator cartridge, since ultimately only the two components, the cartridge element and the storage tank, are connected to one another in a sealed manner. Complex assembly steps for pressure compensation elements within the storage tank on or in its walls can thus be dispensed with. The cartridge element according to the invention thus makes an elementary contribution to simplifying the manufacture and assembly of cost-effective evaporator cartridges/evaporator systems. The assignment of the or each pressure equalization element to the hollow body, i.e. separate from and separate from the wall of the storage tank of the evaporator cartridge, ensures - in combination with the rigid storage tank, which also includes thin-walled, flexible embodiments of the evaporator cartridge - furthermore a reliable and efficient pressure equalization, since the or each pressure compensation element is arranged directly at the interface of the different pressure levels, namely between the inner area - facing the air flow channel - and the outer area of the hollow body - facing the environment or, in the assembled state, the volume/receptacle of the storage tank.

Vorteilhafterweise ist das oder jedes Druckausgleichelement an und in dem Hohlkörper ausgebildet. Dadurch ist eine besonders platzsparende und simple Bauweise des Kartuschenelementes einerseits und der Verdampferkartusche andererseits gewährleistet, wobei die erfindungsgemäße Ausbildung weiterhin sicherstellt, dass weitere Komponenten des Kartuschenelementes und der Verdampferkartusche freigehalten werden, so dass die Gefahr des Abdeckens durch in den Aufnahmeraum des Vorratstanks hineinragende Bestandteile des Druckausgleichelements reduziert bzw. vermieden wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Ausbildung und Anordnung des Druckausgleichelementes am und im Hohlkörper die Herstellung des Kartuschenelementes und dessen Montage zu einer Verdampferkartusche als Gleichteil für einen Einsatz in unterschiedlichen Verdampferkartuschen und unabhängig von deren äußerer Form ermöglicht.Advantageously, the or each pressure compensation element is formed on and in the hollow body. This ensures a particularly space-saving and simple design of the cartridge element on the one hand and the evaporator cartridge on the other hand, with the design according to the invention also ensuring that further components of the cartridge element and the evaporator cartridge are kept free, so that the risk of covering by components of the cartridge protruding into the receiving space of the storage tank Pressure compensation element is reduced or avoided. A further advantage is that the design and arrangement of the pressure compensation element on and in the hollow body enables the production of the cartridge element and its assembly into an evaporator cartridge as a common part for use in different evaporator cartridges and independently of their external shape.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichelement aus einer radial gerichteten Ausgleichsöffnung in dem Hohlkörper und einer die Ausgleichsöffnung vollständig abdeckenden, flexiblen und/oder beweglichen Abdeckung gebildet ist. Die Ausgleichsöffnung ist quasi ein „Loch“ in der Wandung des Hohlkörpers und ermöglicht bzw. stellt das notwendige (Ausgleichs-)Volumen zum Kompensieren potentieller Druckschwankungen zur Verfügung. Die Abdeckung schafft eine variable und reversibel verformbare Trennung zwischen der Umgebung des Hohlkörpers und dem Luftströmungskanal im Hohlkörper, indem das „Loch“ vollständig von der Abdeckung überspannt ist. In montiertem Zustand des Kartuschenelementes trennt die Abdeckung den Luftströmungskanal gegenüber der in dem Vorratstank befindlichen Flüssigkeit ab.A preferred embodiment is characterized in that the pressure equalization element is formed from a radially directed equalization opening in the hollow body and a flexible and/or movable cover that completely covers the equalization opening. The compensating opening is like a "hole" in the wall of the hollow body and enables or provides the necessary (compensating) volume to compensate for potential pressure fluctuations. The cover creates a variable and reversibly deformable separation between the environment of the hollow body and the air flow channel in the hollow body, in that the "hole" is completely covered by the cover. When the cartridge element is in the installed state, the cover separates the air flow channel from the liquid in the storage tank.

Vorteilhafterweise ist der Hohlkörper wahlweise einteilig oder mehrteilig ausgebildet, wobei der Hohlkörper bei einer mehrteiligen Ausbildung mindestens einen Schlotkörper zur Bildung eines ersten Schlotabschnittes und einen mit dem Schlotkörper vorzugsweise lösbar verbundenen Kopfadapter zur Bildung eines zweiten Schlotabschnittes umfasst. Bei der einteiligen Ausbildung existiert ein einzelner Schlotabschnitt, der den Schlot bildet und definiert. Bei der mehrteiligen Ausbildung ist der Schlot aus mehreren Abschnitten gebildet. Der Schlotkörper als erster Schlotabschnitt bildet mit dem Kopfadapter als zweitem Schlotabschnitt den Schlot. Der Kopfadapter weist dazu ebenfalls ein Schlotsegment auf, das separat zum Schlotkörper des ersten Schlotabschnittes ausgebildet und mit diesem verbunden oder einstückig, z.B. durch Anspritzen, mit diesem verbunden ist. Die Lufteintrittsöffnung befindet sich dabei vorzugsweise im Bereich des zweiten Schlotabschnittes, also im Bereich des Schlotsegmentes des Kopfadapters. Die Luftaustrittsöffnung befindet sich vorzugsweise im Bereich des ersten Schlotabschnittes, also im Bereich des Schlotkörpers.Advantageously, the hollow body is designed either in one piece or in multiple parts, with the hollow body in a multi-part design comprising at least one chimney body to form a first chimney section and a head adapter preferably detachably connected to the chimney body to form a second chimney section. With the one-piece design, there is a single chimney section that forms and defines the chimney. In the case of the multi-part design, the chimney is formed from several sections. The chimney body as the first chimney section also forms the head adapter as the second chimney section the chimney. For this purpose, the head adapter likewise has a duct segment which is formed separately from the duct body of the first duct section and is connected to it or is connected to it in one piece, for example by injection molding. The air inlet opening is preferably located in the area of the second chimney section, ie in the area of the chimney segment of the head adapter. The air outlet opening is preferably located in the area of the first chimney section, ie in the area of the chimney body.

Zweckmäßigerweise ist mindestens in dem ersten Schlotabschnitt eine radial gerichtete Ausgleichsöffnung ausgebildet, die eine Verbindung zwischen der Umgebung des Kartuschenelementes und dem Luftströmungskanal herstellt. Die radiale Ausgleichsöffnung ist in dem Schlotkörper ausgebildet, nämlich vorzugsweise als Öffnung in einer Wandung des Schlotkörpers.A radially directed compensating opening is expediently formed at least in the first chimney section, which establishes a connection between the surroundings of the cartridge element and the air flow channel. The radial compensating opening is formed in the chimney body, namely preferably as an opening in a wall of the chimney body.

Vorteilhafterweise weist der Hohlkörper im Bereich einer den Luftströmungskanal umgebenden und begrenzenden Wandung eine radial gerichtete Durchgangsöffnung zur Bildung eines Durchgangs zwischen der Umgebung des Kartuschenelementes und dem Luftströmungskanal zum Aufnehmen einer Verdampfereinheit der elektronischen Zigaretten oder des tragbaren Inhalators auf. Besonders bevorzugt ist die Durchgangsöffnung im Bereich des zweiten Schlotabschnittes ausgebildet. Dazu ist ein Durchbruch in der Wandung des Schlotsegmentes, das dem Kopfadapter zugeordnet ist, ausgebildet. Andere Positionen und Ausgestaltungen der Durchgangsöffnungen sind aber ebenfalls möglich.In the region of a wall surrounding and delimiting the air flow channel, the hollow body advantageously has a radially directed through-opening to form a passage between the surroundings of the cartridge element and the air flow channel for receiving an evaporator unit of the electronic cigarettes or the portable inhaler. The passage opening is particularly preferably formed in the area of the second chimney section. For this purpose, an opening is formed in the wall of the funnel segment that is associated with the head adapter. However, other positions and configurations of the through openings are also possible.

Vorzugsweise ist die radial gerichtete Ausgleichsöffnung in dem Hohlkörper in der den Luftströmungskanal umgebenden Wandung in Längsrichtung des Hohlkörpers zwischen der Durchgangsöffnung für die Verdampfereinheit und der Luftaustrittsöffnung des Schlotes ausgebildet. Durch diese Positionierung und Ausbildung ist ein besonders platzoptimierter und einfacher funktionaler Aufbau gewährleistet. In Längsrichtung des Luftströmungskanals erstreckt sich die Ausgleichsöffnung über einen Teil der Länge des Hohlkörpers. Die Form und/oder Größe und/oder Positionierung der Ausgleichsöffnung kann variieren. Es besteht auch die Möglichkeit, dass mehrere Ausgleichsöffnungen vorgesehen sind, z.B. in radialer Richtung auf entgegengesetzten Seiten des Luftströmungskanals, wobei die und jede Ausgleichsöffnung vollständig von der oder jeder Abdeckung abgedeckt ist.Preferably, the radially directed compensation opening is formed in the hollow body in the wall surrounding the air flow channel in the longitudinal direction of the hollow body between the passage opening for the evaporator unit and the air outlet opening of the chimney. This positioning and design ensures a particularly space-optimized and simple functional structure. In the longitudinal direction of the air flow channel, the compensating opening extends over part of the length of the hollow body. The shape and/or size and/or positioning of the equalization opening can vary. There is also the possibility that a plurality of equalization openings are provided, for example in the radial direction on opposite sides of the air flow duct, the and each equalization opening being completely covered by the or each cover.

Vorteilhafterweise ist die Abdeckung eine flexible und/oder bewegliche Membran, Folie oder dergleichen, die die Ausgleichsöffnung dichtend abdeckt. Die Membran, Folie oder dergleichen dichtet die oder jede Ausgleichsöffnung über den gesamten Querschnitt ab, so dass im Bereich der oder jeder Ausgleichsöffnung eine vorzugsweise gasdichte und in jedem Fall fluiddichte Entkopplung zwischen dem Luftströmungskanal innerhalb des Hohlkörpers und der Umgebung des Hohlkörpers existiert. Bevorzugt ist die Membran oder dergleichen derart auf dem Hohlkörper montiert, dass sich über bzw. um die Ausgleichsöffnung herum eine Art Blase bildet. Mit anderen Worten ist die Membran oder dergleichen über bzw. um die Ausgleichsöffnung herum ausgebeult fixiert. Steigt der Druck (Überdruck) in der äußeren Umgebung (entspricht in montiertem Zustand des Kartuschenelementes dem Raum außerhalb des Aufnahmeraum des Vorratstanks der Verdampferkartusche und damit außerhalb der elektronischen Zigarette), kann über den Zugang zum Schlot zur äußeren Umgebung ein Druckausgleich stattfinden, indem die Membran, Folie oder dergleichen von der Ausgleichsöffnung weiter weggedrückt wird, wodurch sich das Raumvolumen innerhalb des Aufnahmeraumes der Verdampferkartusche verringert. Die Beule bzw. Blase wird dabei quasi weiter aufgeblasen. Sinkt der Druck (Unterdruck) in der äußeren Umgebung, kann über den Zugang zum Schlot zur äußeren Umgebung ein Druckausgleich stattfinden, indem die Membran, Folie oder dergleichen in Richtung der Ausgleichsöffnung gezogen wird. Mit anderen Worten führt der Unterdruck in der äußeren Umgebung dazu, dass die Beule bzw. Blase einfällt, wodurch sich das Raumvolumen innerhalb des Aufnahmeraumes der Verdampferkartusche vergrößert. In montiertem Zustand kann das Volumen des Vorratstanks über das Druckausgleichelement quasi „atmen“, um Druckschwankungen der äußeren Umgebung innerhalb des Vorratstanks schnell und präzise auszugleichen, indem die Membran in Richtung der Ausgleichsöffnung gezogen oder von dieser weggedrückt wird. Durch dieses „Atmen“ können Druckschwankungen ausgeglichen werden, die sich durch Druckänderungen außerhalb einer ein solches Kartuschenelement umfassenden Verdampferkartusche oder innerhalb der Verdampferkartusche ergeben.The cover is advantageously a flexible and/or moveable membrane, film or the like, which covers the equalizing opening in a sealing manner. The membrane, film or the like seals the or each compensation opening over the entire cross section, so that in the area of the or each compensation opening there is a preferably gas-tight and in any case fluid-tight decoupling between the air flow channel within the hollow body and the environment of the hollow body. The membrane or the like is preferably mounted on the hollow body in such a way that a type of bubble forms over or around the equalization opening. In other words, the membrane or the like is fixed in a bulging manner over or around the compensation opening. If the pressure (overpressure) in the external environment increases (corresponds to the space outside the storage space of the evaporator cartridge and thus outside the electronic cigarette when the cartridge element is in the installed state), pressure equalization can take place via access to the vent to the external environment by the membrane , Foil or the like is pushed further away from the compensating opening, which reduces the volume of space within the receiving space of the evaporator cartridge. The bulge or bubble is more or less inflated. If the pressure (negative pressure) in the external environment drops, a pressure equalization can take place via the access to the vent to the external environment by pulling the membrane, film or the like in the direction of the equalization opening. In other words, the negative pressure in the external environment causes the bulge or bubble to collapse, thereby increasing the volume of space within the accommodating space of the evaporator cartridge. In the installed state, the volume of the storage tank can “breathe” via the pressure equalization element in order to quickly and precisely equalize pressure fluctuations in the external environment within the storage tank by pulling the membrane towards the equalization opening or pushing it away from it. This “breathing” can be used to compensate for pressure fluctuations that result from pressure changes outside of an evaporator cartridge that includes such a cartridge element or inside the evaporator cartridge.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist die Abdeckung vorzugsweise schlauchförmig ausgebildet und umgibt den Hohlkörper mindestens im Bereich der Ausgleichsöffnung vollständig, wobei die schlauchförmige Abdeckung in Längsrichtung des Hohlkörpers - ausgehend von der Ausgleichsöffnung - in Richtung der Durchgangsöffnung vor derselben und in Richtung der Luftaustrittsöffnung vor derselben vollumfänglich fest und dichtend mit der Umfangsfläche der Wandung des Hohlkörpers verbunden ist. Die schlauchförmige Ausbildung eignet sich insbesondere auch für Ausführungsformen mit mehreren Ausgleichsöffnungen. Des Weiteren vereinfacht diese Ausführungsform auch die Serienfertigung, da die einzelnen Hohlkörper einschließlich der Anbringung der Druckausgleichelemente an einem Endlosstrang gefertigt werden können. Anstelle einer schlauchförmigen Ausbildung der Abdeckung kann diese z.B. auch flach, nämlich z.B. taschenförmig, ausgebildet sein. Die Abdeckung kann rotationssymmetrisch um die Ausgleichsöffnung herum oder asymmetrisch ausgebildet sein.In a particularly preferred development, the cover is preferably tubular and completely surrounds the hollow body at least in the region of the compensation opening, the tubular cover extending in the longitudinal direction of the hollow body - starting from the compensation opening - in the direction of the through-opening in front of the same and in the direction of the air outlet opening in front of the same is firmly and sealingly connected to the peripheral surface of the wall of the hollow body. The tubular design is also particularly suitable for embodiments with a number of equalization openings. Furthermore, this embodiment also simplifies series production, since the individual hollow bodies finally the attachment of the pressure equalization elements can be manufactured on an endless strand. Instead of a tubular design of the cover, it can also be flat, for example, for example pocket-shaped. The cover can be rotationally symmetrical around the compensating opening or asymmetrical.

Vorteilhafterweise ist die Abdeckung mittels Schweißen und/oder Löten und/oder Kleben und/oder mittels jeder anderen Verbindungstechnik zum festen und dichten Verbinden mit dem Hohlkörper verbunden. Eine mechanische Verbindung der Abdeckung am Hohlkörper ist ebenfalls möglich.Advantageously, the cover is connected to the hollow body by means of welding and/or soldering and/or gluing and/or by means of any other connection technique for firm and tight connection. A mechanical connection of the cover to the hollow body is also possible.

Zweckmäßigerweise ist der Hohlkörper mindestens abschnittsweise vorzugsweise rohrartig und zylinderförmig ausgebildet. Durch diese Ausbildung ist eine einfache Serienfertigung vom Endlosstrang unterstützt. Der Hohlkörper bzw. der Schlotkörper und/oder das Schlotsegment können ganz oder teilweise auch andere Querschnitte aufweisen. Beispielsweise können die Querschnitte auch ellipsoid oder diamantförmig ausgebildet sein.Expediently, the hollow body is preferably tubular and cylindrical, at least in sections. This design supports simple series production from the endless strand. The hollow body or the funnel body and/or the funnel segment can also have other cross-sections in whole or in part. For example, the cross sections can also be ellipsoidal or diamond-shaped.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Hohlkörper auf der der Luftaustrittsöffnung entgegengesetzten Seite eine Grundplatte zugeordnet ist, wobei die Grundplatte zum dichtenden Befestigen des Kartuschenelementes an einem starren Vorratstank der elektronischen Zigarette oder des tragbaren Inhalators zum Aufnehmen und Bevorraten einer Flüssigkeit ausgebildet und eingerichtet ist. Bei der Grundplatte kann es sich um eine einfache Platte handeln. Bevorzugt ist die Grundplatte jedoch der Kopfadapter mit dem Schlotsegment. Die Grundplatte bzw. der Kopfadapter kann u.a. die Lufteintrittsöffnung in den Luftströmungskanal aufweisen. Die Grundplatte bzw. der Kopfadapter bildet vorzugsweise den Deckel für den Vorratstank der Verdampferkartusche des Verdampfersystems bzw. schließt die Stirnseite des Vorratstanks der Verdampferkartusche. Die Grundplatte bzw. der Kopfadapter kann einstückig mit dem Schlotkörper des Hohlkörpers ausgebildet sein. Vorzugsweise ist er jedoch als separate Komponente fest aber lösbar mit dem Schlotkörper des Hohlkörpers zur Bildung des durchgängigen Schlotes verbunden. Die Grundplatte bzw. der Kopfadapter ist zum dichtenden Verbinden mit dem Vorratstank ausgebildet und eingerichtet, um eine fluiddichte Verbindung mit der Wandung des Vorratstanks zu ermöglichen.A particularly preferred development is characterized in that the hollow body is assigned a base plate on the side opposite the air outlet opening, the base plate being designed and set up for sealingly fastening the cartridge element to a rigid storage tank of the electronic cigarette or the portable inhaler for receiving and storing a liquid is. The base plate can be a simple plate. However, the base plate is preferably the head adapter with the chimney segment. The base plate or the head adapter can have, among other things, the air inlet opening into the air flow channel. The base plate or the head adapter preferably forms the cover for the storage tank of the evaporator cartridge of the evaporator system or closes the end face of the storage tank of the evaporator cartridge. The base plate or the head adapter can be designed in one piece with the socket body of the hollow body. Preferably, however, it is firmly but detachably connected as a separate component to the vent body of the hollow body to form the continuous vent. The base plate or the head adapter is designed and set up for sealing connection with the storage tank in order to enable a fluid-tight connection with the wall of the storage tank.

In entsprechender Weise ist vorzugsweise der Hohlkörper an dem der Luftaustrittsöffnung zugewandten Ende zum dichtenden Befestigen des Kartuschenelementes an einem starren Vorratstank der elektronischen Zigarette oder des tragbaren Inhalators zum Aufnehmen und Bevorraten einer Flüssigkeit ausgebildet und eingerichtet, um eine fluiddichte Verbindung mit der Wandung des Vorratstanks zu ermöglichen.In a corresponding manner, the hollow body is preferably designed and set up at the end facing the air outlet opening for sealing attachment of the cartridge element to a rigid storage tank of the electronic cigarette or the portable inhaler for receiving and storing a liquid, in order to enable a fluid-tight connection with the wall of the storage tank .

In bevorzugten Ausführungsformen besteht die reversibel deformierbare Abdeckung wahlweise aus einem gummielastischen Kunststoff, welcher ein oder mehrere Elastomere umfasst, welche aus Kautschuken hergestellt wurden, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Naturkautschuk und Synthesekautschuk, bevorzugt ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Naturkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Polybutadien-Kautschuk, Nitrilkautschuk, Chloropren-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und Silikonkautschuk, oder bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff vorzugsweise aus der Gruppe High-Density Polyethylen (HDPE), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) oder dergleichen. Andere fluiddichte und vorzugsweise auch gasdichte Werkstoffe oder Werkstoffkombinationen können ebenfalls eingesetzt werden. In besonders bevorzugten Weiterbildungen können dünne, thermoplastische Kunststofffolien zum Einsatz kommen, z.B. in Form von bereits gereckten, schlaffen Beuteln, die sich unter Faltenbildung einfach verformen lassen.In preferred embodiments, the reversibly deformable cover consists of a rubber-elastic plastic which comprises one or more elastomers made from rubbers selected from the group consisting of natural rubber and synthetic rubber, preferably selected from the group consisting of natural rubber and styrene -Butadiene rubber, polybutadiene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene-diene rubber and silicone rubber, or preferably made of a thermoplastic material preferably from the group of high-density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), polyethylene ( PE) or the like. Other fluid-tight and preferably also gas-tight materials or combinations of materials can also be used. In particularly preferred developments, thin thermoplastic films can be used, e.g. in the form of already stretched, slack bags that can be easily deformed to form folds.

In einer bevorzugten und montagefertigen Ausführungsform des Kartuschenelementes ist in der Durchgangsöffnung des Hohlkörpers eine flüssigkeitspermeable Verdampfereinheit angeordnet, die sich über die gesamte Durchgangsöffnung erstreckt, wobei die Verdampfereinheit ein der Umgebung zugewandtes Dochtorgan und ein dem Luftströmungskanal zugewandtes Heizorgan aufweist. Besonders bevorzugt ist die Verdampfereinheit dem Kopfadapter bzw. dem Schlotsegment desselben zugeordnet.In a preferred and ready-to-assemble embodiment of the cartridge element, a liquid-permeable evaporator unit is arranged in the passage opening of the hollow body, which extends over the entire passage opening, the evaporator unit having a wick element facing the environment and a heating element facing the air flow channel. The evaporator unit is particularly preferably assigned to the head adapter or the chimney segment thereof.

Die Aufgabe wird auch durch eine Verdampferkartusche der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass dem Hohlkörper des Kartuschenelementes ein Druckausgleichelement zugeordnet ist, das zum Druckausgleich zwischen der Umgebung des Kartuschenelementes und dem Luftströmungskanal ausgebildet und eingerichtet ist. Die sich daraus ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit dem Kartuschenelement beschrieben. Durch die Zuordnung des oder jedes Druckausgleichelementes zum Hohlkörper, also beabstandet und losgelöst vom Vorratstank und insbesondere zu dessen Wandung, ist die Montage der Verdampferkartusche wesentlich vereinfacht. Die erfindungsgemäßen Verdampferkartuschen sind aufgrund der platzoptimierten Anordnung des oder jedes Druckausgleichelementes und dem simplen funktionalen Aufbau auch kompakter aufgebaut. Im Weiteren kann das Abdecken insbesondere der Verdampfereinheit durch das Druckausgleichelement oder durch Teile davon wirksam verhindert werden.The object is also achieved by an evaporator cartridge of the type mentioned in that the hollow body of the cartridge element is assigned a pressure equalization element which is designed and set up to equalize the pressure between the surroundings of the cartridge element and the air flow channel. The resulting advantages have already been described in connection with the cartridge element. By assigning the or each pressure compensation element to the hollow body, ie at a distance and detached from the storage tank and in particular from its wall, the assembly of the evaporator cartridge is significantly simplified. The evaporator cartridges according to the invention also have a more compact design due to the space-optimized arrangement of the or each pressure compensation element and the simple functional design. Furthermore, the covering of the evaporator unit in particular by the pressure compensation element or by parts thereof can be effectively prevented.

In montiertem Zustand der Verdampferkartusche bildet der Aufnahmeraum des Vorratstanks die Umgebung für das Kartuschenelement. Der Hohlkörper liegt somit innerhalb des Vorratstanks. Erfindungsgemäße Verdampferkartuschen sind insbesondere geeignet für den Einsatz in elektronischen Zigaretten oder tragbaren Inhalatoren und umfassen daher einen starren Vorratstank, in welchem die zu verdampfende Flüssigkeit bevorratet werden kann. Der Fachmann ist auf Grundlage seines allgemeinen Fachwissens in der Lage zu bewerten, ob ein Vorratstank als starr bezeichnet werden kann. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Ausdruck starr dabei insbesondere solche Vorratstanks, die bei flächiger Anwendung eines Druckes von 200 kPa eine Deformation von 10 % oder weniger, bevorzugt 1% bis 0,1 % oder weniger, erfahren. Beispiele für starre Vorratstanks sind dem Fachmann bekannt und umfassen beispielsweise solche, die aus Glas, Metall oder nichtgummielastischem Kunststoff gefertigt sind. Ausdrücklich sind auch solche Vorratstanks als starr zu bezeichnen, die dünnwandig und biegbar ausgebildet sind.When the evaporator cartridge is in the installed state, the receiving space of the storage tank forms the environment for the cartridge element. The hollow body is thus within the storage tank. Vaporizer cartridges according to the invention are particularly suitable for use in electronic cigarettes or portable inhalers and therefore include a rigid storage tank in which the liquid to be vaporized can be stored. The person skilled in the art is able to assess whether a storage tank can be described as rigid on the basis of his general knowledge. In the context of the present invention, the term rigid designates in particular those storage tanks which undergo a deformation of 10% or less, preferably 1% to 0.1% or less, when a pressure of 200 kPa is applied over the surface. Examples of rigid storage tanks are known to those skilled in the art and include, for example, those made of glass, metal, or non-elastic plastic. Storage tanks that are designed to be thin-walled and flexible can also be expressly described as rigid.

Das dem Hohlkörper zugeordnete Druckausgleichelement trennt den Luftströmungskanal innerhalb des Hohlkörpers von der im Vorratstank befindlichen Flüssigkeit, die ausschließlich über die Verdampfereinheit als Dampf oder dergleichen in den Luftströmungskanal gelangen kann. Ändert sich der Druck in der äußeren Umgebung, also insbesondere außerhalb der Verdampferkartusche oder durch Nutzung der Verdampferkartusche, können die entstehenden Druckunterschiede über das Druckausgleichelement zuverlässig und unmittelbar ausgeglichen werden. Durch das Druckausgleichelement kann eine Volumenzunahme oder Volumenabnahme innerhalb des Aufenthaltsraums erreicht werden, um die Druckdifferenz zwischen der äußeren Umgebung U` außerhalb der Verdampferkartusche und der Umgebung U innerhalb der Verdampferkartusche zu kompensieren.The pressure compensation element associated with the hollow body separates the air flow channel within the hollow body from the liquid in the storage tank, which can only get into the air flow channel via the evaporator unit as vapor or the like. If the pressure in the external environment changes, ie in particular outside of the evaporator cartridge or as a result of the use of the evaporator cartridge, the resulting pressure differences can be compensated for reliably and directly via the pressure compensation element. A volume increase or decrease in volume within the living space can be achieved by the pressure compensation element in order to compensate for the pressure difference between the external environment U' outside the evaporator cartridge and the environment U inside the evaporator cartridge.

Dazu deckt das Druckausgleichelement vorzugsweise den Luftströmungskanal mindestens flüssigkeitsdicht, optional auch gasdicht, gegenüber dem die Flüssigkeit beinhaltenden Aufnahmeraum des Vorratstanks ab. Zweckmäßigerweise ist das Druckausgleichelement des Kartuschenelementes zur Volumenänderung des die Flüssigkeit aufnehmenden Bereiches des Aufnahmeraumes ausgebildet und eingerichtet. Vorzugsweise ist das Druckausgleichelement beweglich und besonders bevorzugt flexibel ausgebildet, so dass es zur Volumenvergrößerung und Volumenreduzierung bewegbar und/oder dehnbar ist.For this purpose, the pressure compensation element preferably covers the air flow channel at least in a liquid-tight manner, optionally also gas-tight, with respect to the receiving space of the storage tank containing the liquid. The pressure compensation element of the cartridge element is expediently designed and set up to change the volume of the region of the receiving space that receives the liquid. The pressure compensation element is preferably designed to be movable and particularly preferably flexible, so that it can be moved and/or stretched to increase or decrease the volume.

Ganz besonders vorteilhaft ist das Kartuschenelement der erfindungsgemäßen Verdampferkartusche nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 ausgebildet und eingerichtet.The cartridge element of the evaporator cartridge according to the invention is particularly advantageously designed and set up according to one or more of claims 1 to 16.

Die Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verdampfersystem der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verdampferkartusche nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 21 ausgebildet und eingerichtet ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen zu den Vorteilen wird auf die Ausführungen zum Kartuschenelement und zur Verdampferkartusche verwiesen.The object is also achieved by an evaporator system of the type mentioned at the beginning, which is characterized in that the evaporator cartridge is designed and set up according to one or more of claims 17 to 21. To avoid repeating the advantages, reference is made to the statements on the cartridge element and the evaporator cartridge.

Vorteilhafterweise bildet die Verdampferkartusche ein erstes Teil, insbesondere ein Einwegteil, und der Kartuschenträger bildet ein zweites Teil, insbesondere ein Mehrwegteil, wobei das erste Teil und das zweite Teil reversibel und zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden sind, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen der elektrischen Energiequelle des Kartuschenträgers und einem elektrischen Heizelement der Verdampferkartusche sowie ein fluidleitender Kontakt zwischen dem Vorratstank und dem elektrischen Heizelement besteht.Advantageously, the evaporator cartridge forms a first part, in particular a disposable part, and the cartridge carrier forms a second part, in particular a reusable part, with the first part and the second part being reversibly and non-destructively detachable, so that an electrical contact between the electrical energy source of the Cartridge carrier and an electrical heating element of the evaporator cartridge and a fluid-conducting contact between the storage tank and the electrical heating element.

Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den eingangs genannten dadurch gelöst, dass das Verfahren durch folgende Schritte dadurch gekennzeichnet ist, dass das Druckausgleichelement vor dem endgültigen Montieren der Verdampferkartusche unmittelbar und direkt am Hohlkörper vormontiert wird. Der Hohlkörper ist leicht zugänglich und insbesondere auch tauglich zur Serienfertigung z.B. von einem Endlosstrang, so dass das oder jedes Druckausgleichelement mit geringem Aufwand schnell, zuverlässig und platzsparend am Hohlkörper (vor-)montiert werden kann, bevor der Hohlkörper zur Endmontage dichtend mit dem Vorratstank und/oder anderen Komponenten verbunden wird.The object is also achieved by a method with the initially mentioned characterized in that the method is characterized by the following steps in that the pressure compensation element is pre-assembled immediately and directly on the hollow body before the final assembly of the evaporator cartridge. The hollow body is easily accessible and in particular also suitable for series production, e.g /or other components is connected.

Zweckmäßigerweise wird die Flüssigkeit vor dem endgültigen Montieren der Verdampferkartusche in den Vorratstank gefüllt. Die Flüssigkeit kann z.B. schnell und zuverlässig in den noch offenen Vorratstank gefüllt werden, bevor dieser durch das Kartuschenelement und/oder andere Komponenten unter Bildung des geschlossenen Aufnahmeraums dichtend geschlossen wird.The liquid is expediently filled into the storage tank before the vaporizer cartridge is finally installed. The liquid can, for example, be quickly and reliably filled into the storage tank that is still open, before it is sealed by the cartridge element and/or other components to form the closed receiving space.

Vorteilhafterweise wird ein (vorkonfektionierter) Hohlkörper bereitgestellt, der zusätzlich zu den Lufteintritts- und Luftaustrittsöffnungen eine Ausgleichsöffnung als Bestandteil des Druckausgleichelementes aufweist. Damit ist eine schnelle und platzsparende Herstellung bzw. Vorfertigung des Kartuschenelementes bzw. des Hohlkörpers zur vereinfachten Herstellung bzw. Montage der Verdampferkartusche gewährleistet.Advantageously, a (prefabricated) hollow body is provided which, in addition to the air inlet and air outlet openings, has an equalization opening as part of the pressure equalization element. This ensures rapid and space-saving production or prefabrication of the cartridge element or the hollow body for simplified production or assembly of the evaporator cartridge.

Eine bevorzugte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Vormontieren des Druckausgleichelementes jede Ausgleichsöffnung mit einer flexiblen und/oder beweglichen Abdeckung dichtend verschlossen wird. Die endgültige Fertigstellung bzw. Anbringung des Druckausgleichelementes ist damit wesentlich vereinfacht und besonders platzsparend. Das Verbinden kann z.B. durch Schweißen, Löten, Kleben oder andere übliche Verbindungstechniken erfolgen.A preferred development is characterized in that for pre-mounting the print compensation element, each compensation opening is sealed with a flexible and/or movable cover. The final completion or attachment of the pressure compensation element is thus significantly simplified and particularly space-saving. The connection can be made, for example, by welding, soldering, gluing or other common connection techniques.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließen jeder Ausgleichsöffnung mit der Abdeckung die folgende Schrittfolge aufweist: eine fluiddichte Membran wird als Abdeckung über jede Ausgleichsöffnung gezogen, flüssigkeitsdichtes Verbinden der Membran mit dem Hohlkörper im Bereich einer ersten Verbindungsstelle, flüssigkeitsdichtes Verbinden der Membran mit dem Hohlkörper im Bereich einer zweiten Verbindungsstelle. Diese Schrittfolge ermöglicht auf besonders effiziente und präzise Weise die Serienfertigung der Herstellung der Kartuschenelemente bzw. der das Druckausgleichelement tragenden Hohlkörper, was letztlich die Herstellung/Montage der Verdampferkartusche schnell und kostenoptimiert ermöglicht.A particularly advantageous embodiment is characterized in that the closing of each compensation opening with the cover has the following sequence of steps: a fluid-tight membrane is pulled over each compensation opening as a cover, liquid-tight connection of the membrane to the hollow body in the area of a first connection point, liquid-tight connection of the membrane to the hollow body in the area of a second connection point. This sequence of steps enables the series production of the cartridge elements or the hollow bodies carrying the pressure equalization element in a particularly efficient and precise manner, which ultimately enables the manufacture/assembly of the evaporator cartridge to be carried out quickly and in a cost-optimized manner.

Vorteilhafterweise wird ein endloser Schlauch als fluiddichte Membran durch Luft- und/oder Gas aufgeblasen, zur Abdeckung jeder Ausgleichsöffnung über den Hohlkörper gezogen und auf diesem abgesetzt, bevor die Membran mit dem Hohlkörper verbunden wird, wobei das nicht mit dem Hohlkörper verbundene Ende des endlosen Schlauches mit der Erstellung der zweiten Verbindungsstelle oder danach abgetrennt wird. Dadurch werden die vorstehend erläuterten Vorteile weiter unterstützt.Advantageously, an endless tube is inflated by air and/or gas as a fluid-tight membrane, pulled over the hollow body to cover each equalization opening and placed on it before the membrane is connected to the hollow body, with the end of the endless tube not connected to the hollow body is severed with the creation of the second junction or thereafter. This further supports the advantages explained above.

Optional wird die Abdeckung nach dem Verbinden mit dem Hohlkörper zum Verringern der Materialstärke der Abdeckung und/oder zum Vergrößern des Volumens einer durch die Abdeckung entstehenden Blase radial nach außen durch Tiefziehen bearbeitet. Das Tiefziehen kann z.B. durch ein erwärmtes Werkzeug mittels Vakuum erfolgen. Eine dünnere Material- oder Wandstärke reagiert sensibler auf Druckschwankungen, so dass dadurch bereits kleinere Druckänderungen effektiv ausgeglichen werden können.After being connected to the hollow body, the cover is optionally processed radially outwards by deep-drawing to reduce the material thickness of the cover and/or to increase the volume of a bubble created by the cover. Deep-drawing can, for example, be carried out with a heated tool using a vacuum. A thinner material or wall thickness reacts more sensitively to pressure fluctuations, so that even small pressure changes can be effectively compensated.

Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen zu der Vorrichtung und zum Verfahren ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kartuschenelementes mit Druckausgleichelement in Seitenansicht, wobei der Hohlkörper des Kartuschenelementes im Wesentlichen einen Schlotkörper umfasst,
2 a) bis d) eine Schrittfolge zur Herstellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Kartuschenelementes, nämlich des Kartuschenelementes gemäß 1 mit einem Kopfadapter, wobei der Hohlkörper des Kartuschenelementes im Wesentlichen den ein Schlotsegment umfassenden Kopfadapter und den Schlotkörper umfasst.
3 eine schematische Darstellung einer Verdampferkartusche mit einem Kartuschenelement gemäß 2 in (Teil-)Schnittdarstellung, und
4 eine schematische Darstellung eines Verdampfersystems mit einer Verdampferkartusche gemäß 3 in (Teil-)Schnittdarstellung.

Further expedient and/or advantageous features and developments of the device and of the method result from the dependent claims and the description. Particularly preferred embodiments are explained in more detail with reference to the attached drawing. In the drawing shows:

1 a schematic representation of a first preferred embodiment of the cartridge element according to the invention with a pressure compensation element in a side view, the hollow body of the cartridge element essentially comprising a funnel body,
2 a) until i.e ) a sequence of steps for producing a further preferred embodiment of the cartridge element, namely the cartridge element according to FIG 1 with a head adapter, wherein the hollow body of the cartridge element essentially comprises the head adapter, which includes a funnel segment, and the funnel body.
3 a schematic representation of an evaporator cartridge with a cartridge element according to FIG 2 in (partial) sectional view, and
4 a schematic representation of an evaporator system with an evaporator cartridge according to FIG 3 in (partial) section view.

Das in der Zeichnung dargestellte Kartuschenelement ist zum Einsatz in einer Verdampferkartusche eines als E-Zigarette zu nutzenden Verdampfersystems ausgebildet und eingerichtet. In entsprechender Weise sind das Kartuschenelement, die Verdampferkartusche und das Verdampfersystem als tragbarer Inhalator zum Inhalieren anderer Wirkstoffe, insbesondere solcher zu pharmazeutischen und/oder medizinischen Zwecken, geeignet und entsprechend ausgebildet und eingerichtet.The cartridge element shown in the drawing is designed and set up for use in an evaporator cartridge of an evaporator system to be used as an e-cigarette. Correspondingly, the cartridge element, the evaporator cartridge and the evaporator system are suitable and appropriately designed and set up as a portable inhaler for inhaling other active substances, in particular those for pharmaceutical and/or medical purposes.

In der 1 ist ein Kartuschenelement 10 für eine elektronische Zigarette 11 dargestellt. Optional kann das Kartuschenelement 10 auch für tragbare Inhalatoren oder andere Inhalationssysteme ausgebildet und geeignet sein. Das Kartuschenelement 10 umfasst einen Hohlkörper 12 mit einem durchgängigen Luftströmungskanal 13 zur Bildung eines Schlotes 14, der sich innerhalb des Hohlkörpers 12 von einer Lufteintrittsöffnung 15 bis zu einer Luftaustrittsöffnung 16, vorzugsweise in den Bereich eines Mundstückes 17 der elektronischen Zigarette 11 oder des tragbaren Inhalators, erstreckt.In the 1 a cartridge element 10 for an electronic cigarette 11 is shown. Optionally, the cartridge element 10 can also be designed and suitable for portable inhalers or other inhalation systems. The cartridge element 10 comprises a hollow body 12 with a continuous air flow channel 13 to form a vent 14, which extends inside the hollow body 12 from an air inlet opening 15 to an air outlet opening 16, preferably in the area of a mouthpiece 17 of the electronic cigarette 11 or the portable inhaler. extends.

Dieses Kartuschenelement 10 ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass dem Hohlkörper 12 ein Druckausgleichelement 21 zugeordnet ist. In der dargestellten Ausführungsform ist ein einzelnes Druckausgleichelement 21 gezeigt. In anderen Weiterbildungen können auch zwei oder mehr Druckausgleichelemente 21 vorgesehen sein.According to the invention, this cartridge element 10 is characterized in that a pressure compensation element 21 is assigned to the hollow body 12 . In the illustrated embodiment, a single pressure compensation element 21 is shown. In other developments, two or more pressure compensation elements 21 can also be provided.

Die im Folgenden beschriebenen Merkmale und Weiterbildungen stellen für sich betrachtet oder in Kombination miteinander bevorzugte Ausführungsformen des Kartuschenelementes 10 (siehe insbesondere 1 und 2) bzw. einer ein Kartuschenelement 10 umfassenden Verdampferkartusche 22 (siehe insbesondere 3) sowie der E-Zigarette 11 (siehe insbesondere 4) dar. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass Merkmale, die in den Ansprüchen und/oder der Beschreibung und/oder der Zeichnung zusammengefasst oder in einer gemeinsamen Ausführungsform beschrieben sind, auch funktional eigenständig das weiter oben beschriebene Kartuschenelement 10 bzw. eine ein solches Kartuschenelement 10 umfassende Verdampferkartusche bzw. ein entsprechendes Verdampfersystem weiterbilden können.The features and developments described below, considered individually or in combination with one another, represent preferred embodiments of the cartridge element 10 (see in particular 1 and 2 ) or an evaporator cartridge 22 comprising a cartridge element 10 (see in particular 3 ) and the e-cigarette 11 (see in particular 4 ) dar. It It is expressly pointed out that features that are summarized in the claims and/or the description and/or the drawing or are described in a common embodiment also function independently of the cartridge element 10 described above or an evaporator cartridge or .can further develop a corresponding evaporator system.

Das oder jedes Druckausgleichelement 21 ist an und in dem Hohlkörper 12 ausgebildet. Einzelne Bestandteile des Druckausgleichelementes 21 stehen dabei über den Hohlkörper 12 hinaus, während andere Bestandteile des Druckausgleichelementes 21 in den Hohlkörper 12 hineinragen bzw. in diesen eingelassen sind. Das Druckausgleichelement 21 kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet. Vorzugsweise ist das Druckausgleichelement 21 aus einer radial gerichteten Ausgleichsöffnung 23 in dem Hohlkörper 12 - die Ausgleichsöffnung 23 bildet den in den Hohlkörper 12 hineinragenden Bestandteil des Druckausgleichelementes 21 - und einer die Ausgleichsöffnung 23 vollständig abdeckenden, flexiblen und/oder beweglichen Abdeckung 24 - die Abdeckung 24 bildet den über den Hohlkörper 12 hinausragenden Bestandteil - gebildet. Die Ausgleichsöffnung 23 kann in Form, Kontur, Größe variieren. Vorzugsweise ist die Ausgleichsöffnung 23 in Form eines Langlochs ausgebildet und erstreckt sich in Längsrichtung der Mittelachse M_H des Hohlkörpers 12. Auch die Anzahl der Ausgleichsöffnung 23 kann variieren.The or each pressure compensation element 21 is formed on and in the hollow body 12 . Individual components of the pressure compensation element 21 protrude beyond the hollow body 12, while other components of the pressure compensation element 21 protrude into the hollow body 12 or are embedded in it. The pressure compensation element 21 can be designed in one piece or in several pieces. Preferably, the pressure equalization element 21 consists of a radially directed equalization opening 23 in the hollow body 12 - the equalization opening 23 forms the part of the pressure equalization element 21 that protrudes into the hollow body 12 - and a flexible and/or movable cover 24 that completely covers the equalization opening 23 - the cover 24 forms the component projecting beyond the hollow body 12 - formed. The compensation opening 23 can vary in shape, contour, size. The compensating opening 23 is preferably in the form of an elongated hole and extends in the longitudinal direction of the central axis M _H of the hollow body 12. The number of compensating openings 23 can also vary.

Der Hohlkörper 12 kann wahlweise einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein, wobei der Hohlkörper 12 bei einer mehrteiligen Ausbildung mindestens einen Schlotkörper 42 zur Bildung eines ersten Schlotabschnittes und einen mit dem Schlotkörper 42 vorzugsweise lösbar verbundenen Kopfadapter 43 zur Bildung eines zweiten Schlotabschnittes umfasst. Bei der einteiligen Ausbildung existiert ein einzelner Schlotabschnitt, der den Schlot 14 bildet und definiert. Der Hohlkörper 12 umfasst dann nur den Schlotkörper 42, wie z.B. in der 1 dargestellt. Bei der mehrteiligen Ausbildung ist der Schlot 14 aus mehreren Abschnitten gebildet. Der Schlotkörper 42 als erster Schlotabschnitt bildet mit dem Kopfadapter 43 als zweitem Schlotabschnitt den Schlot 14. Der Kopfadapter 43 weist dazu ebenfalls ein Schlotsegment 44 auf, das separat zum Schlotkörper 42 des ersten Schlotabschnittes ausgebildet und mit diesem verbunden oder einstückig, z.B. durch Anspritzen, mit diesem verbunden sein kann. Der Hohlkörper 12 umfasst dann, wie z.B. der 2 zu entnehmen, den Schlotkörper 42 einerseits und den das Schlotsegment 44 umfassenden Kopfadapter 43, so dass der durchgängige Schlot 14 durch das Schlotsegment 44 und den Schlotkörper 42 gebildet ist. Die Lufteintrittsöffnung 15 befindet sich dabei vorzugsweise im Bereich des zweiten Schlotabschnittes, also im Bereich des Schlotsegmentes 44 des Kopfadapters 43. Die Luftaustrittsöffnung 16 befindet sich vorzugsweise im Bereich des ersten Schlotabschnittes, also im Bereich des Schlotkörpers 42.The hollow body 12 can optionally be designed in one piece or in multiple parts, with the hollow body 12 in a multi-part design comprising at least one chimney body 42 to form a first chimney section and a head adapter 43, which is preferably detachably connected to the chimney body 42, to form a second chimney section. With the one-piece design, there is a single chimney section that forms and defines the chimney 14 . The hollow body 12 then includes only the vent body 42, such as in 1 shown. In the case of the multi-part design, the funnel 14 is formed from several sections. The chimney body 42 as the first chimney section forms the chimney 14 with the head adapter 43 as the second chimney section may be connected to this. The hollow body 12 then includes, such as the 2 can be seen, the chimney body 42 on the one hand and the head adapter 43 comprising the chimney segment 44, so that the continuous chimney 14 is formed by the chimney segment 44 and the chimney body 42. The air inlet opening 15 is preferably located in the area of the second chimney section, i.e. in the area of the chimney segment 44 of the head adapter 43. The air outlet opening 16 is preferably located in the area of the first chimney section, i.e. in the area of the chimney body 42.

Mindestens in dem ersten Schlotabschnitt, also im Schlotkörper 42, ist eine radial gerichtete Ausgleichsöffnung 23 ausgebildet, die eine Verbindung zwischen der Umgebung U des Kartuschenelementes 10 und dem Luftströmungskanal 13 herstellt. Weitere Ausgleichsöffnungen 23 können im Schlotkörper 42 und/oder im Schlotsegment 44 ausgebildet sein.At least in the first chimney section, ie in the chimney body 42 , a radially directed compensating opening 23 is formed, which establishes a connection between the environment U of the cartridge element 10 and the air flow channel 13 . Further compensation openings 23 can be formed in the chimney body 42 and/or in the chimney segment 44 .

Der Hohlkörper 12 weist im Bereich einer den Luftströmungskanal 13 umgebenden und begrenzenden Wandung 18 eine radial gerichtete Durchgangsöffnung 19 zur Bildung eines Durchgangs zwischen der Umgebung U des Kartuschenelementes 10 und dem Luftströmungskanal 13 zum Aufnehmen einer Verdampfereinheit 20 der elektronischen Zigaretten 11 oder des tragbaren Inhalators auf. Es bestehen unterschiedliche Optionen zur Ausbildung und/oder Positionierung der oder jeder Durchgangsöffnung 19. Besonders bevorzugt ist die Durchgangsöffnung 19 im Bereich des zweiten Schlotabschnittes, also entlang des Schlotsegmentes 44 des Kopfadapters 43 ausgebildet.In the area of a wall 18 surrounding and delimiting the air flow channel 13, the hollow body 12 has a radially directed through-opening 19 for forming a passage between the environment U of the cartridge element 10 and the air flow channel 13 for receiving an evaporator unit 20 of the electronic cigarettes 11 or the portable inhaler. There are different options for forming and/or positioning the or each through-opening 19. The through-opening 19 is particularly preferably formed in the area of the second duct section, ie along the duct segment 44 of the head adapter 43.

Die radial gerichtete Ausgleichsöffnung 23 ist in dem Hohlkörper 12 in der den Luftströmungskanal 13 umgebenden Wandung 18 in Längsrichtung des Hohlkörpers 12 zwischen der Durchgangsöffnung 19 für die Verdampfereinheit 20 und der Luftaustrittsöffnung 16 des Schlotes 14 ausgebildet. Die Ausgleichsöffnung 23 erstreckt sich also zum einen in Längsrichtung des Hohlkörpers 12 und zum anderen quer zur Längserstreckung radial nach innen. Bezüglich der Länge der Ausgleichsöffnung 23 in Längsrichtung sind verschiedene Optionen möglich. In der dargestellten Ausführungsform ist die Ausgleichsöffnung 23 etwa mittig zwischen der Durchgangsöffnung 19 und der Luftaustrittsöffnung 16 angeordnet und erstreckt sich etwa über ein Drittel der Gesamtlänge der Strecke zwischen der Durchgangsöffnung 19 und der Luftaustrittsöffnung 16. Selbstverständlich kann die Ausgleichsöffnung 23 auch kürzer oder länger ausgebildet sein. Optional sind auch kleine, runde Bohrungen als Ausgleichsöffnung 23 möglich.The radially directed compensation opening 23 is formed in the hollow body 12 in the wall 18 surrounding the air flow channel 13 in the longitudinal direction of the hollow body 12 between the passage opening 19 for the evaporator unit 20 and the air outlet opening 16 of the chimney 14 . The compensating opening 23 thus extends, on the one hand, in the longitudinal direction of the hollow body 12 and, on the other hand, radially inwards transversely to the longitudinal extent. Various options are possible with regard to the length of the compensation opening 23 in the longitudinal direction. In the illustrated embodiment, the compensation opening 23 is arranged approximately in the middle between the passage opening 19 and the air outlet opening 16 and extends over approximately one third of the total length of the section between the passage opening 19 and the air outlet opening 16. Of course, the compensation opening 23 can also be made shorter or longer . Optionally, small, round bores are also possible as a compensating opening 23 .

Die Abdeckung 24 kann ein vorzugsweise aktiv angesteuertes, bewegbares, mechanisches Element sein. Bevorzugt ist die Abdeckung 24 eine flexible und/oder bewegliche Membran 25, Folie oder dergleichen, die die Ausgleichsöffnung 23 bzw. jede Ausgleichsöffnung 23 dichtend und vollständig abdeckt. Vorzugsweise ist die Membran 25 einstückig ausgebildet. Eine mehrteilige Membran 25 oder mehrere einzelnen Membrane 25 sind ebenfalls einsetzbar. Besonders bevorzugt ist die Abdeckung 24, im gezeigten Ausführungsbeispiel die Membran 25, schlauchförmig ausgebildet und umgibt den Hohlkörper 12 mindestens im Bereich der Ausgleichsöffnung 23 vollständig, wobei die schlauchförmige Abdeckung 24 in Längsrichtung des Hohlkörpers 12 in Richtung der Durchgangsöffnung 19 vor derselben und in Richtung der Luftaustrittsöffnung 16 vor derselben vollumfänglich fest und dichtend mit der Umfangsfläche 26 der Wandung 18 des Hohlkörpers 12 verbunden ist. Anstelle einer schlauchförmigen Ausbildung der Abdeckung 24/Membran 25 ist auch eine taschenförmige Ausbildung möglich. Andere Ausbildungen und Formen der Abdeckung 24 sind ebenfalls einsetzbar. Die Abdeckung 24/Membran 25 ist zur Ausübung einer Ausgleichbewegung/Dehnung bei einer schlauchförmigen Ausbildung gemäß der Pfeile 27 ausgebildet und eingerichtet. Die Ausgleichsbewegung/Dehnung ist über den gesamten Umfang des Hohlkörpers 12 in alle Richtungen gegeben und damit quasi rotationssymmetrisch. In anderen - nicht explizit dargestellten - Ausführungsformen, in denen die Ausgleichsöffnung 23 anders positioniert und/oder ausgebildet ist und/oder die Abdeckung 24 anders als schlauchförmig ausgebildet ist, kann die Abdeckung 24/Membran 25 in andere Richtungen als in der Figur dargestellt gedehnt/entfaltet werden, insbesondere auch nicht rotationssymmetrisch.The cover 24 can be a preferably actively controlled, movable, mechanical element. The cover 24 is preferably a flexible and/or moveable membrane 25, foil or the like, which completely and sealingly covers the compensation opening 23 or each compensation opening 23 . The membrane 25 is preferably formed in one piece. A multi-part membrane 25 or several individual membranes 25 can also be used. The cover 24, in the exemplary embodiment shown the membrane 25, is particularly preferably of tubular design and completely surrounds the hollow body 12 at least in the area of the equalization opening 23, with the tubular cover 24 in the longitudinal direction of the hollow body 12 in the direction of the through-opening 19 in front of the same and in the direction of the Air outlet opening 16 is fully connected in front of the same firmly and sealingly with the peripheral surface 26 of the wall 18 of the hollow body 12. Instead of a tubular design of the cover 24/membrane 25, a pocket-shaped design is also possible. Other configurations and shapes of the cover 24 can also be used. The cover 24/membrane 25 is designed and set up to perform a compensating movement/stretching in a tubular configuration according to the arrows 27. The compensating movement/stretching is given over the entire circumference of the hollow body 12 in all directions and is therefore virtually rotationally symmetrical. In other - not explicitly shown - embodiments in which the equalization opening 23 is positioned and/or configured differently and/or the cover 24 is configured differently than tubular, the cover 24/membrane 25 can be stretched/stretched in directions other than those shown in the figure. are unfolded, in particular not rotationally symmetrical.

Die Abdeckung 24 ist mittels Schweißen und/oder Löten und/oder Kleben und/oder mittels jeder anderen Verbindungstechnik zum festen und dichten Verbinden mit dem Hohlkörper 12 verbunden. Die Verbindungsstellen 28, 29 sind vorzugsweise jeweils im Randbereich der schlauchförmigen Membran 25 ausgebildet. Beispielsweise kann die in der Oberfläche erwärmte Membran 25 mit der Umfangsfläche 26 des Hohlkörpers 12 verpresst werden. Die Art und Weise der Verbindung ist frei wählbar, solange die Verbindungsstellen 28, 29 dicht sind. Die Membran 25 selbst ist flüssigkeitsdicht ausgebildet und vorzugsweise auch gasdicht.The cover 24 is connected to the hollow body 12 by means of welding and/or soldering and/or gluing and/or by means of any other connection technique for firm and tight connection. The connection points 28, 29 are preferably each formed in the edge region of the tubular membrane 25. For example, the membrane 25 that is heated on the surface can be pressed with the peripheral surface 26 of the hollow body 12 . The type of connection is freely selectable, as long as the connection points 28, 29 are tight. The membrane 25 itself is liquid-tight and preferably also gas-tight.

Der Hohlkörper 12 selbst ist optional mindestens abschnittsweise rohrartig und zylinderförmig ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der Querschnitt des Hohlkörpers 12 mindestens im Bereich der Verbindungsstellen 28, 29, die ja die Dichtflächen zwischen Abdeckung 24/Membran 25 einerseits und Hohlkörper 12 andererseits bilden, ellipsoid oder diamantförmig ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Hohlkörper 12 einteilig aus einem festen Material, beispielsweise einem Metall, Kunststoff, einem Verbundwerkstoff oder dergleichen, hergestellt. Der Luftströmungskanal 13 innerhalb des Hohlkörpers 12 kann linear, nämlich parallel zur Mittelachse M_H, verlaufen. Der Verlauf des Luftströmungskanals 13 kann jedoch variieren.The hollow body 12 itself is optionally tubular and cylindrical, at least in sections. The cross section of the hollow body 12 is particularly preferably elliptical or diamond-shaped, at least in the area of the connection points 28, 29, which form the sealing surfaces between the cover 24/membrane 25 on the one hand and the hollow body 12 on the other. In the illustrated embodiment, the hollow body 12 is made in one piece from a solid material, such as a metal, plastic, composite material or the like. The air flow channel 13 within the hollow body 12 can run linearly, namely parallel to the central axis M _H . However, the course of the air flow channel 13 can vary.

Vorzugsweise ist dem Hohlkörper 12 auf der der Luftaustrittsöffnung 16 entgegengesetzten Seite, also vorzugsweise im Bereich der Lufteintrittsöffnung 15, die jedoch auch an einer anderen Position ausgebildet sein kann, eine Grundplatte 30 oder dergleichen zugeordnet, wobei die Grundplatte 30 zum dichtenden Befestigen des Kartuschenelementes 10 an einem starren Vorratstank 31 der elektronischen Zigarette 11 bzw. der Verdampferkartusche 22 oder des tragbaren Inhalators zum Aufnehmen und Bevorraten einer Flüssigkeit ausgebildet und eingerichtet sein kann. Bei der Grundplatte 30 kann es sich um eine einfache Platte handeln. Bevorzugt ist die Grundplatte 30 jedoch der Kopfadapter 43 mit dem Schlotsegment 44. Die Grundplatte 30 bzw. der Kopfadapter 43 schließt den Vorratstank 31 stirnseitig dichtend ab.A base plate 30 or the like is preferably assigned to the hollow body 12 on the side opposite the air outlet opening 16, i.e. preferably in the area of the air inlet opening 15, which can however also be formed at a different position, with the base plate 30 for the sealing attachment of the cartridge element 10 a rigid storage tank 31 of the electronic cigarette 11 or the evaporator cartridge 22 or the portable inhaler for receiving and storing a liquid can be designed and set up. The base plate 30 can be a simple plate. However, the base plate 30 is preferably the head adapter 43 with the chimney segment 44. The base plate 30 or the head adapter 43 closes off the storage tank 31 at the end in a sealing manner.

Mit oder ohne Grundplatte 30 bzw. Kopfadapter 43 ist eine dichtende Verbindung des Hohlkörpers 12 mit dem Vorratstank 31 gewährleistet. Dazu ist der Hohlkörper 12 an beiden einander entgegengesetzten Enden dazu angepasst und ausgebildet, eine dichtende Verbindung herzustellen, wahlweise mit dem Vorratstank 31 und/oder dem Mundstück 17 der E-Zigarette 11. Auf der der Lufteintrittsöffnung 15 zugewandten Seite erfolgt die Abdichtung vorzugsweise mittels der Grundplatte 30 bzw. des Kopfadapters 43. An dem der Luftaustrittsöffnung 16 zugewandten Ende des Hohlkörpers 12 ist dieser zum dichtenden Befestigen des Kartuschenelementes 10 an dem starren Vorratstank 31 der elektronischen Zigarette 11 oder des tragbaren Inhalators bzw. dem entsprechenden Mundstück 17 ausgebildet und eingerichtet.With or without a base plate 30 or head adapter 43, a sealing connection of the hollow body 12 to the storage tank 31 is ensured. For this purpose, the hollow body 12 is adapted and designed at both opposite ends to create a sealing connection, optionally with the storage tank 31 and/or the mouthpiece 17 of the e-cigarette 11. On the side facing the air inlet opening 15, the seal is preferably made by means of the Base plate 30 or the head adapter 43. At the end of the hollow body 12 facing the air outlet opening 16, this is designed and set up for sealingly fastening the cartridge element 10 to the rigid storage tank 31 of the electronic cigarette 11 or the portable inhaler or the corresponding mouthpiece 17.

Die reversibel deformierbare Abdeckung 24, im dargestellten Beispiel die Membran 25 besteht wahlweise aus einem gummielastischem Kunststoff, welcher ein oder mehrere Elastomere umfasst, welche aus Kautschuken hergestellt wurden, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Naturkautschuk und Synthesekautschuk, bevorzugt ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Naturkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Polybutadien-Kautschuk, Nitrilkautschuk, Chloropren-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und Silikonkautschuk, oder bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff vorzugsweise aus der Gruppe High-Density Polyethylen (HDPE), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) oder dergleichen. Andere Werkstoffen Materialien oder Materialkombinationen sind ebenfalls einsetzbar. Ganz besonders bevorzugt können dünne, thermoplastische Kunststofffolien zum Einsatz kommen, z.B. in Form von bereits gereckten, schlaffen Beuteln, die sich unter Faltenbildung einfach verformen lassen.The reversibly deformable cover 24, in the example shown the membrane 25, consists optionally of a rubber-elastic plastic which comprises one or more elastomers which have been produced from rubbers which are selected from the group consisting of natural rubber and synthetic rubber, preferably selected from the group consisting of natural rubber, styrene-butadiene rubber, polybutadiene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene-diene rubber and silicone rubber, or preferably made of a thermoplastic preferably from the group of high-density polyethylene (HDPE), polypropylene ( PP), polyethylene (PE) or the like. Other materials or combinations of materials can also be used. Thin, thermoplastic plastic films can be used with particular preference, e.g. in the form of already stretched, slack bags that can be easily deformed with the formation of folds.

Als modulares Ersatz- oder Austauschteil ist das Kartuschenelement 10 als Gleichteil vielfältig und beinahe universell, insbesondere auch unabhängig von der äußeren Form, einsatzfähig. Zum Einsatz in einer Verdampferkartusche 22 ist in der Durchgangsöffnung 19 des Hohlkörpers 12 eine flüssigkeitspermeable Verdampfereinheit 20 angeordnet, die sich über die gesamte Durchgangsöffnung 19 erstreckt, wobei die Verdampfereinheit 20 ein der Umgebung zugewandtes Dochtorgan 32 und ein dem Luftströmungskanal 13 zugewandtes (nicht explizit dargestelltes) Heizorgan aufweist. Die Verdampfereinheit 20 ist dazu ausgebildet, Flüssigkeit mittels des Dochtorgans 32 dem Heizorgan zuzuführen, das die verdampfte Flüssigkeit in den Luftströmungskanal 13 abgibt.As a modular replacement or replacement part, the cartridge element 10 is diverse as a common part and can be used almost universally, especially regardless of the external shape. For use in an evaporator cartridge 22, a liquid-permeable evaporator unit 20 is arranged in the passage opening 19 of the hollow body 12, which extends over the entire passage opening 19, the evaporator unit 20 having a wick element 32 facing the environment and a wick element (not explicitly shown) facing the air flow channel 13. has heating element. The evaporator unit 20 is designed to supply liquid by means of the wicking element 32 to the heating element, which discharges the evaporated liquid into the air flow channel 13 .

Eine solche Verdampferkartusche 22 wird im Folgenden mit Bezug auf die 3 beschrieben. Die Verdampferkartusche 22 ist Bestandteil einer elektronischen Zigarette 11 (siehe insbesondere 4) oder eines tragbaren Inhalators und umfasst mindestens einen starren Vorratstank 31 zum Aufnehmen und Bevorraten einer Flüssigkeit sowie ein eine Verdampfereinheit 20 umfassendes Kartuschenelement 10, das - zur Bildung eines geschlossenen Aufnahmeraums 33 für die Flüssigkeit, der die Umgebung U für den Hohlkörper 12 darstellt, - dichtend mit dem Vorratstank 31 verbunden ist, wobei das Kartuschenelement 10 einen Hohlkörper 12 mit einem durchgängigen Luftströmungskanal 13 zur Bildung eines Schlotes 14 aufweist.Such an evaporator cartridge 22 is described below with reference to FIG 3 described. The evaporator cartridge 22 is part of an electronic cigarette 11 (see in particular 4 ) or a portable inhaler and comprises at least one rigid storage tank 31 for receiving and storing a liquid and a cartridge element 10 comprising an evaporator unit 20, which - to form a closed receiving space 33 for the liquid, which represents the environment U for the hollow body 12, - is sealingly connected to the storage tank 31, the cartridge element 10 having a hollow body 12 with a continuous air flow channel 13 to form a chimney 14.

Eine solche Verdampferkartusche 22 ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass dem Hohlkörper 12 des Kartuschenelementes 10 ein Druckausgleichelement 21 zugeordnet ist, das zum Druckausgleich zwischen der Umgebung U, also dem Aufnahmeraum 33, des Kartuschenelementes 10 und dem Luftströmungskanal 13 ausgebildet und eingerichtet ist. Der Aufnahmeraum 33 des Vorratstanks 31 bildet die Umgebung U für das Kartuschenelement 10 und das Reservoir für die Flüssigkeit, wobei innerhalb des Aufnahmeraums 33 auch Luft-/Gasblasen auftreten können. Das Entstehen und/oder Vergrößern der Luft-/Gasblasen z.B. durch die bestimmungsgemäße Nutzung der Verdampferkartusche 22 und/oder äußere Einflüsse, also Druckveränderungen in der Umgebung U` außerhalb der Verdampferkartusche 22, führt zu sich verändernden Druckverhältnissen, die mittels des Druckausgleichelementes 21 kompensiert werden. Das Druckausgleichelement 21 deckt den Luftströmungskanal 13 flüssigkeitsdicht und vorzugsweise auch gasdicht gegenüber dem die Flüssigkeit beinhaltenden Aufnahmeraum 33 des Vorratstanks 31 ab. In der dargestellten Ausführungsform ist das Druckausgleichelement 21 des Kartuschenelementes 10 zur Volumenänderung des die Flüssigkeit aufnehmenden Bereiches des Aufnahmeraumes 33 ausgebildet und eingerichtet. Steigt der Druck (Überdruck) in der äußeren Umgebung U`, also außerhalb des Aufnahmeraum 33 des Vorratstanks 31 der Verdampferkartusche 22, kann über den Zugang zum Schlot 14 zur äußeren Umgebung U` ein Druckausgleich, also insbesondere über die oder jede Ausgleichsöffnung 23, stattfinden, indem die Membran 25, Folie oder dergleichen von der Ausgleichsöffnung 23 weiter weggedrückt wird, wodurch sich das Raumvolumen innerhalb des Aufnahmeraumes 33 der Verdampferkartusche 22 verringert. Die Beule bzw. Blase wird dabei quasi weiter aufgeblasen. Sinkt der Druck (Unterdruck) in der äußeren Umgebung U`, kann über den Zugang zum Schlot zur äußeren Umgebung U` ein Druckausgleich stattfinden, indem die Membran 25, Folie oder dergleichen in Richtung der Ausgleichsöffnung 23 gezogen wird. Mit anderen Worten führt der Unterdruck in der äußeren Umgebung U` dazu, dass die Beule bzw. Blase einfällt, wodurch sich das Raumvolumen innerhalb des Aufnahmeraumes 33 der Verdampferkartusche 22 vergrößert.Such an evaporator cartridge 22 is characterized according to the invention in that the hollow body 12 of the cartridge element 10 is assigned a pressure equalization element 21, which is designed and set up to equalize the pressure between the environment U, i.e. the receiving space 33, of the cartridge element 10 and the air flow channel 13. The receiving space 33 of the storage tank 31 forms the environment U for the cartridge element 10 and the reservoir for the liquid, air/gas bubbles also being able to occur within the receiving space 33 . The formation and/or enlargement of the air/gas bubbles, e.g. due to the intended use of the evaporator cartridge 22 and/or external influences, i.e. pressure changes in the environment U` outside of the evaporator cartridge 22, leads to changing pressure conditions, which are compensated for by the pressure equalization element 21 . The pressure compensation element 21 covers the air flow channel 13 in a liquid-tight and preferably also gas-tight manner in relation to the receiving space 33 of the storage tank 31 containing the liquid. In the embodiment shown, the pressure equalization element 21 of the cartridge element 10 is designed and set up to change the volume of the region of the receiving space 33 receiving the liquid. If the pressure (overpressure) increases in the external environment U`, i.e. outside the receiving space 33 of the storage tank 31 of the evaporator cartridge 22, pressure equalization can take place via the access to the vent 14 to the external environment U`, i.e. in particular via the or each equalization opening 23 by the membrane 25, foil or the like being pushed further away from the equalizing opening 23, whereby the volume of space within the receiving space 33 of the evaporator cartridge 22 is reduced. The bulge or bubble is more or less inflated. If the pressure (negative pressure) in the external environment U' falls, pressure equalization can take place via the access to the vent to the external environment U' by pulling the membrane 25, film or the like in the direction of the equalization opening 23. In other words, the negative pressure in the external environment U' leads to the bulge or bubble collapsing, as a result of which the volume of space within the accommodation space 33 of the evaporator cartridge 22 increases.

Die reversibel dehnbare Membran 25 als Abdeckung 24 lässt sich bei bestehendem bzw. entstehendem Unterdruck in der Umgebung U` in Richtung der Ausgleichsöffnung 23 ziehen (siehe Pfeile 27) und führt zu der Volumenvergrößerung des Aufnahmeraumes 33. Bei bestehendem bzw. entstehendem Überdruck in der Umgebung U` lässt sich die Membran 25 von der Ausgleichsöffnung 23 wegdrücken (siehe Pfeile 27) und führt zu der Volumenverringerung des Aufnahmeraumes 33, wodurch letztlich „online“ konstante Druckverhältnisse innerhalb des Aufnahmeraumes 33 realisierbar sind. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können bereits geringe Druckunterschiede kompensiert werden. Anders ausgedrückt führen bereits geringe Druckunterschiede zu einer Verformung des Druckausgleichelementes 21 und Volumenänderung innerhalb des Aufnahmeraumes 33. Die Abdeckung 24 bzw. Membran 25 ist derart „sensibel“ ausgebildet und eingerichtet, dass bereits kleine Druckschwankungen, also Entstehung von Überdruck oder Unterdruck außerhalb der Verdampferkartusche 22, insbesondere in der Umgebung U` von bevorzugt kleiner 15hPa und besonders bevorzugt kleiner 5hPA mittels des Druckausgleichelementes 21 kompensierbar sind.The reversibly stretchable membrane 25 as a cover 24 can be pulled in the direction of the equalization opening 23 (see arrow 27) when there is or developing negative pressure in the environment U` and leads to the volume increase of the receiving space 33. When there is or developing overpressure in the area The membrane 25 can be pushed away from the compensating opening 23 (see arrow 27) and leads to the reduction in volume of the receiving space 33, as a result of which constant pressure conditions within the receiving space 33 can ultimately be realized “online”. Even small pressure differences can be compensated for by the configuration according to the invention. In other words, even small pressure differences lead to a deformation of the pressure compensation element 21 and a change in volume within the receiving space 33. The cover 24 or membrane 25 is designed and set up to be “sensitive” in such a way that even small pressure fluctuations, i.e. the creation of overpressure or underpressure outside the evaporator cartridge 22 , especially in the area U` of preferably less than 15 hPa and particularly preferably less than 5 hPa by means of the pressure compensation element 21 can be compensated.

In der dargestellten, bevorzugten Verdampferkartusche 22 gemäß 3 ist das Kartuschenelement 10 nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet und eingerichtet.In the illustrated, preferred evaporator cartridge 22 according to 3 the cartridge element 10 is designed and set up according to one or more of claims 1 to 12.

Die Verdampferkartusche 22 ist ein eigenständiges Modul, bevorzugt jedoch Bestandteil eines Verdampfersystems 34, insbesondere einer elektronische Zigarette 11 oder eines tragbaren Inhalators. Das Verdampfersystem 34, in der Zeichnung also die E-Zigarette 11, ist zum Inhalieren von mit Wirkstoffen angereichertem Aerosol, Aerosol- Dampf-Gemisch oder dergleichen ausgebildet und eingerichtet und umfasst einen mindestens eine elektronische Steuereinheit 35 und eine Energiequelle 36 umfassenden Kartuschenträger 37 sowie die Verdampferkartusche 22. Dieses Verdampfersystem 34 ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampferkartusche 22 nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 17 ausgebildet und eingerichtet ist. Das Verdampfersystems 34 kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Es kann insgesamt als Einweg- oder Mehrwegteil ausgebildet sein, mit einem oder mehreren Vorratstanks 31. In der gezeigten Ausführungsform bildet die Verdampferkartusche 22 ein erstes Teil, insbesondere ein Einwegteil, und der Kartuschenträger 37 bildet ein zweites Teil, insbesondere ein Mehrwegteil, wobei das erste Teil und das zweite Teil reversibel und zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden sind, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen der elektrischen Energiequelle 36 des Kartuschenträgers 37 und dem elektrischen Heizelement der Verdampferkartusche 22 sowie ein fluidleitender Kontakt zwischen dem Vorratstank 31 bzw. dem Aufnahmeraum 33 und dem elektrischen Heizelement besteht.The evaporator cartridge 22 is an independent module, but is preferably part of an evaporator system 34, in particular an electronic cigarette 11 or a portable inhaler. The evaporator system 34, ie the e-cigarette 11 in the drawing, is for inhaling aerosol enriched with active substances, aerosol vapor mixture or the like and comprises a cartridge carrier 37 comprising at least one electronic control unit 35 and an energy source 36 as well as the evaporator cartridge 22. This evaporator system 34 is characterized according to the invention in that the evaporator cartridge 22 is designed according to one or more of Claims 13 to 17 and is set up. The evaporator system 34 can be designed in one piece or in multiple pieces. It can be designed overall as a disposable or reusable part, with one or more storage tanks 31. In the embodiment shown, the evaporator cartridge 22 forms a first part, in particular a disposable part, and the cartridge carrier 37 forms a second part, in particular a reusable part, the first Part and the second part are reversibly and non-destructively releasably connected to one another, so that there is an electrical contact between the electrical energy source 36 of the cartridge carrier 37 and the electrical heating element of the evaporator cartridge 22 and a fluid-conducting contact between the storage tank 31 or the receiving space 33 and the electrical heating element consists.

Beim bestimmungsgemäßen Nutzen des E-Zigarette 11 saugt die nutzende Person am Mundstück 17, wodurch nach und nach Flüssigkeit aus dem Vorratstank 31 bzw. Aufnahmeraum 33 über die Verdampfereinheit 20 als Aerosol, Aerosol-Dampfgemisch oder dergleichen in den Strömungskanal 13 gelangt und von der nutzenden Person inhaliert wird. Durch die im Aufnahmeraum 33 geringer werdende Menge an Flüssigkeit und/oder äußere Einflüsse, also Veränderung der Druckverhältnisse außerhalb der E-Zigarette in der Umgebung U`, ändern sich die Druckverhältnisse zwischen äußerer Umgebung U` und dem Aufnahmeraum 33, also der inneren Umgebung U. Insbesondere entsteht bei sachgerechter Nutzung der E-Zigarette 11 ein Unterdruck im Aufnahmeraum 33, der durch die Beweglichkeit bzw. Flexibilität der Membran 25 kompensiert wird, indem die Membran 25 zur Volumenreduzierung des Aufnahmeraums 33 radial nach außen gezogen wird, wodurch der Unterdruck ausgeglichen wird. Da die Membran 25 ggf. nicht ausreichend dehnbar ausgebildet ist, um bis zur völligen Entleerung des Vorratstanks 31 für den Druckausgleich zu sorgen, kann optional ein - nicht explizit dargestelltes - Belüftungsventil vorgesehen sein, mittels dem der Druckausgleich ausführbar ist.When using the e-cigarette 11 as intended, the person using it sucks on the mouthpiece 17, as a result of which liquid gradually gets from the storage tank 31 or receiving space 33 via the evaporator unit 20 as an aerosol, aerosol-vapor mixture or the like into the flow channel 13 and from the user person is inhaled. Due to the decreasing amount of liquid in the receiving space 33 and/or external influences, i.e. changes in the pressure conditions outside the e-cigarette in the environment U`, the pressure conditions between the external environment U` and the receiving space 33, i.e. the internal environment U, change In particular, when the e-cigarette 11 is used properly, a negative pressure is created in the receiving space 33, which is compensated for by the mobility or flexibility of the membrane 25, in that the membrane 25 is pulled radially outwards to reduce the volume of the receiving space 33, whereby the negative pressure is compensated . Since the membrane 25 may not be sufficiently stretchable to ensure pressure equalization until the storage tank 31 is completely empty, a ventilation valve—not explicitly shown—can optionally be provided by means of which the pressure equalization can be carried out.

Ändert sich z.B. der Umgebungsdruck der E-Zigarette 11 und damit auch der Verdampferkartusche 22, ändern sich auch die Druckverhältnisse innerhalb des Vorratstanks 31. Sinkt z.B. der Umgebungsdruck der E-Zigarette 11, dehnen sich Luft-/Gasblasen, die sich neben der Flüssigkeit innerhalb des Aufnahmeraumes 33 befinden, aus. Dadurch kommt es zu einer Volumenzunahme der Luft-/Gasblasen innerhalb des Aufnahmeraums 33, die durch die Beweglichkeit bzw. Flexibilität der Membran 25 kompensiert wird. Die Membran 25 wird nämlich radial nach innen gerichtet gedrückt und ggf. auch in die Ausgleichsöffnung 23 gedrückt. Durch den Ausgleich des Überdrucks wird ein „Herausdrücken“ bzw. das Austreten von Flüssigkeit durch die Verdampfereinheit 20 hindurch in den Luftströmungskanal 13 wirksam verhindert.If, for example, the ambient pressure of the e-cigarette 11 and thus also the evaporator cartridge 22 changes, the pressure conditions inside the storage tank 31 also change of the receiving space 33 are from. This results in an increase in the volume of the air/gas bubbles within the receiving space 33 , which is compensated for by the mobility or flexibility of the membrane 25 . The membrane 25 is in fact pressed radially inwards and possibly also pressed into the compensation opening 23 . By equalizing the overpressure, liquid is effectively prevented from being “squeezed out” or escaping through the evaporator unit 20 into the air flow channel 13 .

Im Folgenden wird das Verfahren zur Herstellung einer Verdampferkartusche 22 näher beschrieben. Der Begriff „Herstellung“ umfasst ausdrücklich auch das Vorkonfektionieren und Montieren vorkonfektionierter Komponenten der Verdampferkartusche 22.The method for producing an evaporator cartridge 22 is described in more detail below. The term "manufacturing" expressly also includes the prefabrication and assembly of prefabricated components of the evaporator cartridge 22.

Das Verfahren ist insbesondere zum Herstellen einer Verdampferkartusche 22 nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 21 ausgebildet und geeignet und umfasst folgende Schritte: Es wird ein Hohlkörper 12 bereitgestellt, der einen durchgängigen Luftströmungskanal 13 zur Bildung eines Schlotes 14 mit einer Lufteintrittsöffnung 15 und einer Luftaustrittsöffnung 16 umfasst. Weiterhin wird eine eine Verdampfereinheit 20 tragende Komponente bereitgestellt. Des Weiteren wird ein starrer, einen Aufnahmeraum 33 zum Aufnehmen und Bevorraten einer Flüssigkeit bildender Vorratstank 31 bereitgestellt. Zusätzlich wird ein Druckausgleichelement 21 bereitgestellt und, derart, dass das Druckausgleichelement 21 in montiertem Zustand von Hohlkörper 12, der die Verdampfereinheit 20 tragenden Komponente und Vorratstank 31 zum Druckausgleich zwischen Luftströmungskanal 13 und Aufnahmeraum 33 wirkt. Diese bereitgestellten und ggf. vormontierten Komponenten werden dann endgültig zur fertigen Verdampferkartusche 22 montiert, indem der Hohlkörper 12 und die die Verdampfereinheit 20 tragende Komponente unter Bildung eines geschlossenen Aufnahmeraums 33 zur Aufnahme der Flüssigkeit dichtend mit dem Vorratstank 31 verbunden werden. In der endgültig montierten Verdampferkartusche 22 ist das Druckausgleichelement 21 innerhalb des Aufnahmeraums 33 positioniert, um die darin auftretenden, nutzungsbedingten und/oder durch äußere Einflüsse auftretenden Druckschwankungen auszugleichen.The method is designed and suitable in particular for producing an evaporator cartridge 22 according to one or more of Claims 17 to 21 and comprises the following steps: A hollow body 12 is provided which has a continuous air flow channel 13 to form a chimney 14 with an air inlet opening 15 and an air outlet opening 16 included. Furthermore, a component carrying an evaporator unit 20 is provided. Furthermore, a rigid storage tank 31 forming a receiving space 33 for receiving and storing a liquid is provided. In addition, a pressure equalization element 21 is provided and such that the pressure equalization element 21 acts to equalize the pressure between the air flow channel 13 and the receiving space 33 in the assembled state of the hollow body 12 , the component carrying the evaporator unit 20 and the storage tank 31 . These provided and possibly preassembled components are then finally assembled to form the finished evaporator cartridge 22 in that the hollow body 12 and the component carrying the evaporator unit 20 are sealingly connected to the storage tank 31 to form a closed receiving space 33 for receiving the liquid. In the finally assembled evaporator cartridge 22, the pressure compensation element 21 is positioned within the receiving space 33 in order to compensate for the pressure fluctuations occurring therein which are due to use and/or occurring as a result of external influences.

Erfindungsgemäß wird das Druckausgleichelement 21 vor dem endgültigen Montieren der Verdampferkartusche 22 unmittelbar und direkt am Hohlkörper 12 vormontiert, Das einteilige oder mehrteilige bzw. aus mehreren Komponenten bestehende Druckausgleichelement 21 wird abseits und unabhängig vom Vorratstank 31 ausschließlich am Hohlkörper 12 ausgebildet und gefertigt/montiert.According to the invention, the pressure equalization element 21 is preassembled immediately and directly on the hollow body 12 before the evaporator cartridge 22 is finally installed.

Das Bereitstellen und/oder Vormontieren der Komponenten „Hohlkörper 12“, vorzugsweise als Schlotkörper 42, „die Verdampfereinheit 20 tragende Komponente“, vorzugsweise als ein Schlotsegment 44 umfassender Kopfadapter 43, „Vorratstank 31“ und „Druckausgleichelement 21“ kann auf unterschiedliche Weise und/oder zumindest teilweise in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden.The provision and / or pre-assembly of the components "hollow body 12", preferably as Chimney body 42, “component supporting the evaporator unit 20”, preferably as a head adapter 43 comprising a chimney segment 44, “storage tank 31” and “pressure equalization element 21” can be designed in different ways and/or at least partially in a different order.

In einer ersten Variante kann der Hohlkörper 12 als Einzelkomponente bereitgestellt werden, z.B. als Spritzgussteil. An diesen Hohlkörper 12 bzw. den Schlotkörper 42 wird das Druckausgleichelement 21 angebracht. Das kann z.B. durch Aufziehen einer schlauchförmigen Membran 25 auf den Hohlkörper 12 mit anschließendem Verbinden mit demselben erfolgen. Anschließend wird der Vorratstank 31 an den Hohlkörper 12 angespritzt. Im Anschluss wird die die Verdampfereinheit 20 tragende Komponente bzw. der die Verdampfereinheit 20 in einem Schlotsegment 44 tragende Kopfadapter 43 quasi als Deckel auf die aus Hohlkörper 12 mit Druckausgleichelement 21 sowie Vorratstank 31 gebildete Einheit aufgesetzt und befestigt.In a first variant, the hollow body 12 can be provided as an individual component, e.g. as an injection molded part. The pressure compensation element 21 is attached to this hollow body 12 or the chimney body 42 . This can be done, for example, by pulling a tubular membrane 25 onto the hollow body 12 and then connecting it to the same. The storage tank 31 is then injection molded onto the hollow body 12 . The component carrying the evaporator unit 20 or the head adapter 43 carrying the evaporator unit 20 in a chimney segment 44 is then placed and fastened as a kind of cover on the unit formed from the hollow body 12 with the pressure compensation element 21 and the storage tank 31 .

In einer zweiten Variante wird der Hohlkörper 12 ebenfalls als Einzelkomponente bereitgestellt, z.B. als Spritzgussteil. An diesen Hohlkörper 12 bzw. Schlotkörper 42 wird das Druckausgleichelement 21 angebracht. Das kann z.B. durch Aufziehen einer schlauchförmigen Membran 25 auf den Hohlkörper 12 mit anschließendem Verbinden mit demselben oder auf andere Weise erfolgen. Dazu wird ein separat hergestellter Vorratstank 31 bereitgestellt. Der kann ebenfalls z.B. im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Der mit dem Druckausgleichelement 21 versehene Hohlkörper 12 wird dann in den Vorratstank 31 eingesetzt und mit seinem in den Vorratstank 31 hineinweisenden Ende fest und dichtend mit diesem verbunden. Abschließend wird die die Verdampfereinheit 20 tragende Komponente bzw. der die Verdampfereinheit 20 in einem Schlotsegment 44 tragende Kopfadapter 43 quasi als Deckel auf die aus Hohlkörper 12 mit Druckausgleichelement 21 sowie Vorratstank 31 gebildete Einheit aufgesetzt und befestigt.In a second variant, the hollow body 12 is also provided as an individual component, e.g. as an injection molded part. The pressure compensation element 21 is attached to this hollow body 12 or chimney body 42 . This can be done, for example, by pulling a tubular membrane 25 onto the hollow body 12 and then connecting it to the same, or in some other way. A separately manufactured storage tank 31 is provided for this purpose. It can also be manufactured using the injection molding process, for example. The hollow body 12 provided with the pressure-equalizing element 21 is then inserted into the storage tank 31 and is firmly and sealingly connected to the storage tank 31 with its end pointing into the storage tank 31 . Finally, the component carrying the evaporator unit 20 or the head adapter 43 carrying the evaporator unit 20 in a chimney segment 44 is placed and fastened as a kind of cover on the unit formed from the hollow body 12 with the pressure compensation element 21 and the storage tank 31 .

In einer dritten Variante wird ein Hohlkörper 12, also der Schlotkörper 42, zusammen mit der die Verdampfereinheit 20 tragenden Komponente, also dem ein Schlotsegment 44 umfassenden Kopfadapter 43, im Spritzgussverfahren hergestellt und mit der Verdampfereinheit 20 versehen. Danach wird an den Hohlkörper 12 das Druckausgleichelement 21 angebracht. Das kann z.B. durch Aufziehen einer schlauchförmigen Membran 25 auf den Hohlkörper 12 mit anschließendem Verbinden mit demselben oder auf andere Weise erfolgen. Dazu wird ein separat hergestellter Vorratstank 31 bereitgestellt. Der kann z.B. im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Abschließend wird der derart hergestellte und vormontierte und das Druckausgleichelement 21 tragende Hohlkörper 12 mit dem die Verdampfereinheit 20 tragenden Komponente quasi als Deckel in den bzw. auf den Vorratstank 31 ein- bzw. aufgesetzt gesetzt und befestigt.In a third variant, a hollow body 12, ie the chimney body 42, together with the component carrying the evaporator unit 20, ie the head adapter 43 comprising a chimney segment 44, is produced by injection molding and is provided with the evaporator unit 20. Thereafter, the pressure compensation element 21 is attached to the hollow body 12 . This can be done, for example, by pulling a tubular membrane 25 onto the hollow body 12 and then connecting it to the same, or in some other way. A separately manufactured storage tank 31 is provided for this purpose. This can be produced, for example, using the injection molding process. Finally, the hollow body 12 produced and preassembled in this way and carrying the pressure equalization element 21 is placed with the component carrying the evaporator unit 20 quasi as a cover in or on the storage tank 31 and fastened.

Weitere Varianten der Herstellung und Vor- und Endmontage sind selbstverständlich möglich. Die Membran 25 kann zur Bildung eines Luftsacks bzw. zur Ausbildung der Blase 21 noch weiter aufgeblasen werden. Das Aufblasen erfolgt vorzugsweise über den Luftströmungskanal 13 des Hohlkörpers 12 und kann bereits an dem vormontierten Hohlkörper 12 erfolgen. Das Aufblasen kann alternativ auch nach dem endgültigen Montieren der Verdampferkartusche 22 erfolgen.Other variants of production and pre-assembly and final assembly are of course possible. The membrane 25 can be further inflated to form an airbag or to form the bladder 21 . The inflation preferably takes place via the air flow channel 13 of the hollow body 12 and can already take place on the preassembled hollow body 12 . Alternatively, the inflation can also take place after the vaporizer cartridge 22 has been finally installed.

Abschließend kann die Verdampferkartusche 22 noch versiegelt werden, um mögliche Undichtigkeiten insbesondere im Bereich der Montagespalten zu schließen.Finally, the evaporator cartridge 22 can be sealed in order to close possible leaks, particularly in the area of the assembly gaps.

Für eine gebrauchsfertige Verdampferkartusche 22 wird wahlweise vor dem endgültigen Montieren der Verdampferkartusche 22 eine Flüssigkeit in den Vorratstank 31 gefüllt. Das Befüllen kann z.B. direkt in den noch offenen Vorratstank 31 erfolgen. Eine Befüllung kann aber auch nachträglich, z.B. über eine Befüllnadel oder ein Befüllventil oder dergleichen, erfolgen, wenn die Verdampferkartusche 22 bereits endgültig montiert ist.For a ready-to-use evaporator cartridge 22, a liquid is optionally filled into the storage tank 31 before the evaporator cartridge 22 is finally installed. The filling can, for example, take place directly in the storage tank 31 that is still open. However, filling can also take place subsequently, e.g. via a filling needle or a filling valve or the like, when the evaporator cartridge 22 has already been finally installed.

Vorzugsweise wird ein Hohlkörper 12 bereitgestellt, der zusätzlich zu den Lufteintritts- und Luftaustrittsöffnungen 15, 16 eine Ausgleichsöffnung 23 als Bestandteil des Druckausgleichelementes 21 aufweist. Zum Vormontieren des oder jedes Druckausgleichelementes 21 wird diese oder jede Ausgleichsöffnung 23 mit einer flexiblen und/oder beweglichen Abdeckung 24 dichtend verschlossen. Die Komponenten bzw. Bestandteile Ausgleichöffnung 23 und Abdeckung 24 bilden in Wirkverbindung miteinander das Druckausgleichelement 21 und sind beide dem Hohlkörper 12 zugeordnet.A hollow body 12 is preferably provided which, in addition to the air inlet and air outlet openings 15, 16, has a compensation opening 23 as part of the pressure compensation element 21. For pre-mounting the or each pressure equalization element 21, this or each equalization opening 23 is sealed with a flexible and/or movable cover 24. The components or parts equalization opening 23 and cover 24 form the pressure equalization element 21 in operative connection with one another and are both assigned to the hollow body 12 .

Das Verschließen jeder Ausgleichsöffnung 23 mit der Abdeckung 24 weist optional die folgende Schrittfolge auf: Zunächst wird eine fluiddichte Membran 25 als Abdeckung 24 über jede Ausgleichsöffnung 23 gezogen. Diese Membran 25 liegt dann vorzugsweise eng am Hohlkörper 12 an und kann dann aufgeblasen werden. Die Membran 25 wird so weit auf den Hohlkörper 12 gezogen, bis die oder jede Ausgleichsöffnung 23 vollständig überdeckt ist und andere Komponenten frei, also unverdeckt, bleiben. Dann wird die Membran 25 flüssigkeitsdicht mit dem Hohlkörper 12 im Bereich einer ersten Verbindungsstelle 28 verbunden. Das Verbinden kann mittels eines Verbindungswerkzeugs 38, 39 erfolgen. Beispielsweise kann die Membran 25 mit der Oberfläche des Hohlkörpers 12 verschmolzen, verschweißt, verlötet, verklebt oder anderweitig fluiddicht und optional auch gasdicht verbunden werden. Anschließend wird die Membran 25 flüssigkeitsdicht mit dem Hohlkörper 12 im Bereich einer zweiten Verbindungsstelle 29 verbunden. Das Verbinden erfolgt in entsprechender Weise mittels eines Verbindungswerkzeugs 38, 39. Das Verbinden der Membran 25 kann optional auch zeitgleich an beiden Verbindungsstellen 28, 29 oder in umgekehrter Reihenfolge erfolgen. Es kann auch ein einzelnes Verbindungswerkzeug 38 oder 39 zum Herstellen beider Verbindungstellen 28, 29 eingesetzt werden.The closing of each compensation opening 23 with the cover 24 optionally has the following sequence of steps: First, a fluid-tight membrane 25 is pulled over each compensation opening 23 as a cover 24 . This membrane 25 is then preferably in close contact with the hollow body 12 and can then be inflated. The membrane 25 is pulled onto the hollow body 12 until the or each compensation opening 23 is completely covered and other components remain free, ie uncovered. Then the membrane 25 is connected to the hollow body 12 in a liquid-tight manner in the region of a first connection point 28 . The connection can take place by means of a connection tool 38, 39. For example, the membrane 25 can be fused to the surface of the hollow body 12 zen, welded, soldered, glued or otherwise connected fluid-tight and optionally also gas-tight. The membrane 25 is then connected in a liquid-tight manner to the hollow body 12 in the area of a second connection point 29 . The connection takes place in a corresponding manner by means of a connection tool 38, 39. The connection of the membrane 25 can optionally also take place simultaneously at the two connection points 28, 29 or in the reverse order. A single connection tool 38 or 39 can also be used to produce both connection points 28, 29.

In der in 2 beschriebenen Schrittfolge wird zum Überziehen der z.B. schlauchartigen Membran 25 ein endloser Schlauch 40 als fluiddichte Membran 25 durch Luft und/oder Gas aufgeblasen, zur Abdeckung jeder Ausgleichsöffnung 23 über den Hohlkörper 12 gezogen und auf diesem abgesetzt, bevor die Membran 25 mit dem Hohlkörper 12 fest und dichtend verbunden wird, wobei das nicht mit dem Hohlkörper 12 verbundene (freie) Ende des endlosen Schlauches 40 mit der Erstellung der zweiten Verbindungsstelle 29 oder danach abgetrennt und vom Hohlkörper 12 abgezogen wird. Durch das Aufblasen vergrößert sich der Innendurchmesser des Schlauches 40, so dass dieser einfach und schnell auf den Hohlkörper 12 gezogen werden kann.in the in 2 described step sequence, to cover the tubular membrane 25, for example, an endless hose 40 as a fluid-tight membrane 25 is inflated with air and/or gas, pulled over the hollow body 12 to cover each equalization opening 23 and placed on it before the membrane 25 is fixed to the hollow body 12 and sealingly connected, the (free) end of the endless tube 40 not connected to the hollow body 12 being severed when the second connection point 29 is created or afterwards and pulled off the hollow body 12 . The inner diameter of the hose 40 increases as a result of the inflation, so that it can be pulled onto the hollow body 12 quickly and easily.

Optional kann die Abdeckung 24, im gezeigten Beispiel die schlauchartige Membran 25, nach dem - vollständigen und endgültigen - Verbinden mit dem Hohlkörper 12 zum Verringern der Materialstärke der Abdeckung 24 und/oder zum Vergrößern des Volumens einer durch die Abdeckung 24 entstehenden Blase 41 radial nach außen durch Tiefziehen bearbeitet werden. Die Membran 25 kann aber auch auf andere Weise gedehnt und elastisch und/oder plastisch verformt werden.Optionally, the cover 24, in the example shown the hose-like membrane 25, after the - complete and final - connection to the hollow body 12 to reduce the material thickness of the cover 24 and / or to increase the volume of a bubble 41 created by the cover 24 radially be machined on the outside by deep drawing. However, the membrane 25 can also be stretched and elastically and/or plastically deformed in other ways.

Besonders bevorzugt wird mit dem beschriebenen Verfahren das erfindungsgemäße Kartuschenelement 10 hergestellt und vorkonfektioniert, das dann mit dem Vorratstank 31 zur erfindungsgemäßen Verdampferkartusche 22 montiert wird. Die so gefertigte bzw. montierte Verdampferkartusche 22 kann dann einfach und schnell, z.B. mittels eines Steck- oder Schnellverschlusses, mit dem Kartuschenträger 37 zur Bildung der erfindungsgemäßen E-Zigarette 11 montiert werden.The cartridge element 10 according to the invention is particularly preferably produced and prefabricated with the method described, which is then assembled with the storage tank 31 to form the evaporator cartridge 22 according to the invention. The evaporator cartridge 22 manufactured or assembled in this way can then be assembled easily and quickly, e.g. by means of a plug-in or quick-release fastener, with the cartridge carrier 37 to form the e-cigarette 11 according to the invention.

Claims

Cartridge element (10) for an electronic cigarette (11) or a portable inhaler, comprising a hollow body (12) with a continuous air flow channel (13) to form a vent (14) which extends inside the hollow body (12) from an air inlet opening (15 ) up to an air outlet opening (16), preferably in the area of a mouthpiece (17) of the electronic cigarette (11) or the portable inhaler, characterized in that the hollow body (12) is assigned a pressure compensation element (21).

Cartridge element (10) after claim 1 , characterized in that the pressure compensation element (21) is formed on and in the hollow body (12).

Cartridge element (10) after claim 1 or 2 , characterized in that the pressure compensation element (21) is formed from a radially directed compensation opening (23) in the hollow body (12) and a flexible and/or movable cover (24) completely covering the compensation opening (23).

Cartridge element (10) according to one or more of Claims 1 until 3 , characterized in that the hollow body (12) is optionally designed in one piece or in multiple parts, with the hollow body (12) having at least one chimney body (42) to form a first chimney section and a head adapter 43, which is preferably detachably connected to the chimney body 42, in the case of a multi-part design Includes formation of a second chimney section.

Cartridge element (10) after claim 4 , characterized in that at least in the first chimney section a radially directed compensating opening (23) is formed, which creates a connection between the environment (U) of the cartridge element (10) and the air flow channel (13).

Cartridge element (10) according to one or more of Claims 1 until 5 , characterized in that the hollow body (12) in the region of a wall (18) surrounding and delimiting the air flow channel (13) has a radially directed through-opening (19) for forming a passage between the surroundings of the cartridge element (10) and the air flow channel (13) for receiving an evaporator unit (20) of the electronic cigarettes (11) or the portable inhaler.

Cartridge element (10) after claim 6 , characterized in that the passage opening (19) is preferably formed in the region of the second chimney section.

Cartridge element (10) after claim 6 or 7 , characterized in that the radially directed compensation opening (23) in the hollow body (12) in the air flow channel (13) surrounding ends wall (18) is formed in the longitudinal direction of the hollow body (12) between the passage opening (19) for the evaporator unit (20) and the air outlet opening (16) of the chimney (14).

Cartridge element (10) according to one or more of claims 3 until 8th , characterized in that the cover (24) is a flexible and/or movable membrane (25), film or the like, which covers the equalization opening (23) in a sealing manner.

Cartridge element (10) according to one or more of Claims 6 until 9 , characterized in that the cover (24) is preferably tubular and completely surrounds the hollow body (12) at least in the region of the compensation opening (23), the tubular cover (24) in the longitudinal direction of the hollow body (12) in the direction of the through-opening ( 19) in front of the same and in the direction of the air outlet opening (16) in front of the same, is firmly and sealingly connected to the peripheral surface (26) of the wall (18) of the hollow body (12) over the entire circumference.

Cartridge element (10) according to one or more of claims 3 until 10 , characterized in that the cover (24) is connected to the hollow body (12) by means of welding and/or soldering and/or gluing and/or by means of any other connection technique for firm and tight connection.

Cartridge element (10) according to one or more of Claims 1 until 11 , characterized in that the hollow body (12) is preferably tubular and cylindrical at least in sections.

Cartridge element (10) according to one or more of Claims 1 until 12 , characterized in that the hollow body (12) is assigned a base plate (30) on the side opposite the air outlet opening (16), the base plate (30) for sealingly fastening the cartridge element (10) to a rigid storage tank (31) of the electronic Cigarette (11) or the portable inhaler for receiving and storing a liquid is designed and set up.

Cartridge element (10) according to one or more of Claims 1 until 13 , characterized in that the hollow body (12) at the end facing the air outlet opening (16) for sealing attachment of the cartridge element (10) to a rigid storage tank (31) of the electronic cigarette (11) or the portable inhaler for receiving and storing a liquid trained and set up.

Cartridge element (10) according to one or more of claims 3 until 14 , characterized in that the reversibly deformable cover (24) optionally consists of a rubber-elastic plastic, which comprises one or more elastomers, which have been produced from rubbers, which are selected from the group consisting of natural rubber and synthetic rubber, preferably selected from the group consisting made of natural rubber, styrene-butadiene rubber, polybutadiene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene-diene rubber and silicone rubber, or preferably made of a thermoplastic preferably from the group high-density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), polyethylene (PE) or the like

Cartridge element (10) according to one or more of Claims 6 until 15 , characterized in that in the through-opening (19) of the hollow body (12) there is arranged a liquid-permeable evaporator unit (20) which extends over the entire through-opening (19), the evaporator unit (20) having a wick organ facing the environment (U). (32) and a heating element facing the air flow channel (13).

Evaporator cartridge (22) as part of an electronic cigarette (11) or a portable inhaler, comprising at least one rigid storage tank (31) for receiving and storing a liquid and a cartridge element (10) comprising an evaporator unit (20) which - to form a closed receiving space (33) for the liquid - is sealingly connected to the storage tank (31), the cartridge element (10) having a hollow body (12) with a continuous air flow channel (13) to form a chimney (14), characterized in that the Hollow body (12) of the cartridge element (10) is assigned a pressure equalization element (21) which is designed and set up to equalize the pressure between the surroundings (U) of the cartridge element (10) and the air flow channel (13).

evaporator cartridge (22). Claim 17 , characterized in that the receiving space (33) of the storage tank (31) forms the environment (U) for the cartridge element (10).

evaporator cartridge (22). Claim 17 or 18 , characterized in that the pressure compensation element (21) covers the air flow channel (13) in a liquid-tight manner in relation to the receiving space (33) of the storage tank (31) containing the liquid.

Evaporator cartridge (22) according to one or more of claims 17 until 19 , characterized in that the pressure compensation element (21) of the cartridge element (10) is designed and set up to change the volume of the region of the receiving space (33) receiving the liquid.

Evaporator cartridge (22) according to one or more of claims 17 until 20 , characterized in that the cartridge element (10) according to one or more of Claims 1 until 16 trained and set up.

Evaporator system (34), in particular an electronic cigarette (11) or a portable inhaler, designed and set up for inhaling an aerosol enriched with active substances, aerosol-vapour mixture or the like, comprising at least one electronic control unit (35) and an energy source (36 ) Comprehensive cartridge carrier (37) and an evaporator cartridge (22), characterized in that the evaporator cartridge (22) according to one or more of claims 17 until 21 trained and set up.

Evaporator system (34) after Claim 22 , characterized in that the evaporator cartridge (22) forms a first part, in particular a disposable part, and the cartridge carrier (37) forms a second part, in particular a reusable part, the first part and the second part being reversibly and non-destructively releasably connected to one another are, so that there is an electrical contact between the electrical energy source (36) of the cartridge carrier (37) and an electrical heating element of the evaporator cartridge (22) and a fluid-conducting contact between the storage tank (31) and the electrical heating element.

Method for producing an evaporator cartridge (22), in particular according to one or more of claims 17 until 21 , with the steps: - providing a hollow body (12) which includes a continuous air flow channel (13) to form a chimney (14) with an air inlet opening (15) and an air outlet opening (16), - providing an evaporator unit (20) carrying component, - providing a rigid storage tank (31) forming a receiving space (33) for receiving and storing a liquid, - providing a pressure equalization element (21) such that the pressure equalization element (21) in the mounted state of the hollow body (12), the the component carrying the evaporator unit (20) and storage tank (31) acts to equalize the pressure between the air flow duct (13) and the receiving space (33), and - final assembly of the evaporator cartridge (22) by the hollow body (12) and the one carrying the evaporator unit (20). component to form a closed receiving space (33) for receiving the liquid are connected to the storage tank (31) in a sealed manner, thereby g e characterizes that the pressure compensation element (21) is pre-assembled immediately and directly on the hollow body (12) before the final assembly of the evaporator cartridge (22).

procedure after Claim 24 , characterized in that the liquid is filled into the storage tank (31) before the final assembly of the evaporator cartridge (22).

procedure after Claim 24 or 25 , characterized in that a hollow body (12) is provided which, in addition to the air inlet and air outlet openings (15, 16), has a compensation opening (23) as part of the pressure compensation element (21).

procedure after Claim 26 , characterized in that for the preassembly of the pressure compensation element (21) each compensation opening (23) is sealed with a flexible and/or movable cover (24).

procedure after Claim 27 , characterized in that the closing of each equalization opening (23) with the cover (24) has the following sequence of steps: - a fluid-tight membrane (25) is pulled as a cover (24) over each equalization opening (23), - liquid-tight connection of the membrane ( 25) to the hollow body (12) in the area of a first connection point (28), - liquid-tight connection of the membrane (25) to the hollow body (12) in the area of a second connection point (29).

procedure after claim 28 , characterized in that an endless hose (40) as a fluid-tight membrane (25) is inflated by air and/or gas, pulled over the hollow body (12) to cover each equalization opening (23) and is placed on this before the membrane ( 25) is connected to the hollow body (12), the end of the endless tube (40) not connected to the hollow body (12) being severed when the second connection point (29) is created or afterwards.

Method according to one or more of the claims 27 until 29 , characterized in that the cover (24) after being connected to the hollow body (12) to reduce the material thickness of the cover (24) and / or to increase the volume through the cover (24) resulting bubble (41) is processed radially outwards by deep drawing.