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CN108135272A - 具有玻璃毛细管的电子吸烟装置 - Google Patents

具有玻璃毛细管的电子吸烟装置 Download PDF

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CN108135272A
CN108135272A CN201680057487.4A CN201680057487A CN108135272A CN 108135272 A CN108135272 A CN 108135272A CN 201680057487 A CN201680057487 A CN 201680057487A CN 108135272 A CN108135272 A CN 108135272A
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CN
China
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liquid
capillary
glass tube
liquid memory
atomizer
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Application number
CN201680057487.4A
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English (en)
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斯特凡·贝尔
瓦茨拉夫·博尔科韦茨
鲁茨·德希曼
妮哈·达里阿尼
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Fontem Ventures BV
Original Assignee
Fontem Ventures BV
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Abstract

电子吸烟装置(10)包括电池部分(12)、雾化器/液体储存器部分(14)、液体储存器(34)和玻璃毛细管(46)，电池部分(12)包括电源(18)，雾化器/液体储存器部分(14)在一端具有吸嘴开口(36)，液体储存器(34)用于容纳液体。玻璃毛细管(46)包括布置在液体储存器(34)的内部的第一开口端(48)和出口部分(50)，其中玻璃毛细管(46)适于通过毛细作用力将液体从第一开口端(48)输送到出口部分(50)处。电子吸烟装置(10)还包括布置在出口部分(50)处的雾化器(26)，使得雾化器(26)可操作以蒸发出口部分(50)处的液体以产生气雾剂。

Description

具有玻璃毛细管的电子吸烟装置
技术领域
本发明总体上涉及电子吸烟装置，特别是电子香烟。
背景技术
诸如电子香烟(e-cigarette)的电子吸烟装置通常具有容纳电源(例如，单次使用或可再充电电池)的壳体以及可电操作的雾化器。雾化器蒸发或雾化从储存器供应的液体并提供蒸发或雾化的液体作为气雾剂。控制电子器件控制雾化器的激活。在许多电子吸烟装置中，在电子吸烟装置内设置气流传感器，气流传感器检测使用者在装置上的抽吸(例如，通过感测穿过装置的负压或气流模式)。气流传感器指示或将抽吸信号发送至控制电子器件。或者，可使用开关启动电子香烟以产生一股蒸气。当检测到抽吸时，控制电子器件向雾化器提供电源，从而产生作为气雾剂的蒸发液体。
迄今为止，当储存器逐渐消耗时，诸如海绵或绳芯之类的纤维材料会受到不一致的液体输送的影响。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种电子吸烟装置，其包括电池部分和雾化器/液体储存器部分，所述电池部分包括电源，所述雾化器/液体储存器部分在一端具有吸嘴开口。所述电子吸烟装置还包括液体储存器和一个或多个玻璃毛细管，所述液体储存器用于容纳液体，其中所述玻璃毛细管包括出口部分和布置在所述液体储存器内部的第一开口端，其中所述玻璃毛细管适于通过毛细作用力将液体从所述第一开口端输送到所述出口部分。所述电子吸烟装置还包括布置在所述出口部分处的雾化器，使得所述雾化器可操作以蒸发所述出口部分处的液体以产生气雾剂。
结合以下参考附图对本发明的示例性实施例的描述，本发明的特点，特征和优点以及如上所述获得它们的方式将变得更加明显和更清楚地被理解。
附图说明
在附图中，相同的元件标号表示每个视图中的相同元件：
图1是示例性电子香烟的示意性横截面图；
图2是液体储存器的另一示例性实施例的示意图；
图3是液体储存器的另一示例性实施例的示意图；
图4是液体贮存器的另一示例性实施例的示意图；
图5是液体储存器的另一示例性实施例的示意图；
图6是液体储存器的另一示例性实施例的示意图；
图7是液体储存器的另一示例性实施例的示意图；
图8是液体储存器的另一示例性实施例的示意图；
图9是玻璃毛细管的一部分的示意图；
图10是另一玻璃毛细管的一部分的示意图；
图11是另一玻璃毛细管的一部分的示意图；
图12是另一示例性电子香烟的示意性横截面图；
图13是液体储存器的另一示例性实施例的示意图；
图14是另一玻璃毛细管的一部分的示意图；
图15是另一示例性电子香烟的示意性横截面图；
图16是另一玻璃毛细管的一部分的示意图；及
图17是液体储存器的另一示例性实施例的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参考电子香烟示例性地描述电子吸烟装置。如图1所示，电子香烟10通常具有包括圆柱形中空管的壳体，圆柱形中空管具有端盖16。圆柱形中空管可以是单件或多件管。在图1中，圆柱形中空管被示出为具有电池部分12和雾化器/液体储存器部分14的两件式结构。电池部分12和雾化器/液体储存器部分14一起形成圆柱形管，其尺寸和形状与传统的香烟大致相同，通常约为100mm，直径为7.5mm，但是长度可以在70到150或180毫米，直径可以在5到20毫米的范围内变动。
电池部分12和雾化器/液体储存器部分14通常由钢或耐磨塑料制成并且与端盖16一起作用以提供容纳电子香烟10的部件的壳体。电池部分12和雾化器/液体储存器部分14可以被构造成通过摩擦推动配合(friction push fit)，卡扣配合(snap fit)或卡口连接(bayonet attachment)，磁性配合(magnetic fit)或螺纹(screw threads)来配合在一起。端盖16设置在电池部分12的前端。端盖16可以由半透明塑料或其他半透明材料制成，以允许位于端盖附近的LED 20发出通过端盖的光。端盖可以由金属或其他不允许光线通过的材料制成。电池部分和雾化器部分也可以融合在一起，作为不能由消费者断开的单一产品，并且其可以作为一次性装置出售。
可以在端盖中，在圆柱形中空管旁边的入口边缘处，沿着圆柱形中空管的长度的任何位置，或者在电池部分12和雾化器/液体储存器部分14的连接处设置空气入口。图1示出了在电池部分12和雾化器/液体储存器部分14之间的连接处设置一对空气入口38。
在圆柱形中空管电池部分12内设置电池18，发光二极管(LED)20，控制电子器件22和可选的气流传感器24。电池18电连接到控制电子器件22，它们电连接到LED 20和气流传感器24。在这个例子中，LED 20位于电池部分12的前端，邻近端盖16，并且控制电子器件22和气流传感器24设置在电池18的另一端的中心腔室中，电池18的另一端邻近雾化器/液体储存器部分14。
气流传感器24起到抽吸检测器的作用，检测使用者在电子香烟10的雾化器/液体储存器部分14上的抽吸(puffing)或吮吸(sucking)。气流传感器24可以是用于检测气流或气压变化的任何合适的传感器，诸如包括由于气压变化而引起移动的可变形膜的麦克风开关。或者，传感器可以是霍尔元件或机电传感器。
控制电子器件22也连接到雾化器26。在所示的示例中，雾化器26包括加热线圈28，加热线圈28缠绕在延伸穿过雾化器/液体储存器部分14的中央通道32的芯30的周围。线圈28可以定位在雾化器26中的任何位置，并且可以横向或平行于液体储存器34。芯30和加热线圈28不完全阻塞中央通道32。而是在加热线圈28的任一侧上设置气隙，使得空气能够流过加热线圈28和芯30。雾化器可以可选地使用其他形式的加热元件，例如陶瓷加热器，或纤维或网状材料加热器。非电阻加热元件，如声波，压电和喷射喷雾(sonic,piezo and jetspray)，也可用于雾化器中以代替加热线圈。
中央通道32由圆柱形液体储存器34围绕，其中芯30的端部邻接或延伸到液体储存器34中。芯30可以是诸如玻璃纤维束的多孔材料，液体储存器34中的液体通过毛细管作用从芯30的端部被吸向由加热线圈28环绕的芯30的中心部分。
液体储存器34可以可选地包括浸泡在环绕中央通道32的液体中的填塞物，其中芯30的端部邻接填塞物。在其他实施例中，液体储存器34可以包括环形腔，环形腔被布置成填充有液体并且芯30的端部延伸到环形腔中。
空气吸入端口36设置在雾化器/液体储存器部分14的远离端盖16的后端。吸入端口36可以由圆柱形中空管雾化器/液体储存器部分14形成，或者可以形成在端盖中。
在使用中，使用者吮吸电子香烟10。这使得空气经由一个或多个空气入口，例如空气入口38，被吸入电子香烟10，并且通过中央通道32被吸向空气吸入端口36。产生的气压变化由气流传感器24检测，气流传感器24产生传递给控制电子器件22的电信号。控制电子器件22响应该信号激活加热线圈28，这导致存在于芯30中的液体被蒸发以在中央通道32内产生气雾剂(其可以包括气体和液体成份)。当使用者继续吮吸电子香烟10时，该气雾剂通过中央通道32被吸动并被使用者吸入。同时，控制电子器件22还激活LED 20，使得LED 20点亮，这通过半透明端盖16可见，模仿传统香烟末端的发光余烬的外观。当芯30中存在的液体转变成气雾剂时，更多的液体通过毛细管作用从液体储存器34被吸入芯30中，并且因此可以通过随后激活加热线圈28而转换成气雾剂。
一些电子香烟旨在是一次性的，并且电池18中的电力旨在足以蒸发容纳在液体储存器34内的液体；之后，扔掉电子香烟10。在其他实施例中，电池18是可再充电的并且液体储存器34是可再填充的。在液体储存器34是环形腔的情况下，这可以通过经由再填充口再填充液体储存器34来实现。在其他实施例中，电子香烟10的雾化器/液体储存器部分14可从电池部分12拆卸，并且新的雾化器/液体储存器部分14可装配有新的液体储存器34，从而补充液体的供应。在一些情况下，更换液体储存器34可能涉及更换加热线圈28以及芯30以及更换液体储存器34。包括雾化器26和液体储存器34的可更换单元被称为雾化烟弹。
新的液体储存器34可以是具有中央通道32的烟弹(cartridge)的形式，使用者通过中央通道32吸入气雾剂。在其他实施例中，气雾剂可围绕烟弹32的外部流动至空气吸入端口36。
当然，除了典型的电子香烟10的结构和功能的以上描述之外，还存在变化。例如，可以省略LED 20。气流传感器24可以邻近端盖16设置，而不是设置在电子香烟的中间。气流传感器24可以用使得使用者能够手动地激活电子香烟的开关替换，而不是响应于检测到气流或气压的变化。
可以使用不同类型的雾化器。因此，例如，雾化器可以在浸泡在液体中的多孔体内部的空腔中具有加热线圈。在此设计中，通过激活线圈加热多孔体，或者通过热空气经过或通过多孔体，来蒸发多孔体内的液体从而产生气雾剂。或者，雾化器可以使用压电雾化器与加热器结合或在没有加热器的情况下产生气雾剂。
图2示出了液体储存器34的示例性实施例。液体储存器34适于容纳液体44。
这种液体通常是丙二醇，甘油和尼古丁的混合物。一些液体可能有类似的成分，但没有尼古丁。另外，可以向液体44中加入香料，例如酯类(esters)，如乙酸异戊酯(isoamylacetate)，乙酸芳樟酯(linalyl acetate)，丙酸异戊酯(isoamyl propionate)，丁酸芳樟酯(linalyl butyrate)等或天然精油(natural essential oils)如植物精油(plantessential oils)如留兰香(spearmint)，胡椒薄荷(peppermint)，桂皮(cassia)，茉莉(jasmine)等或动物精油(animal essential oils)，例如麝香(musk)，琥珀(amber)，麝猫(civet)，蓖麻(castor)等或简单的香料，例如茴香脑(anethole)，柠檬烯(limonene)，芳樟醇(linalool)，丁香油酚(eugenol)等或亲水性香料组分(hydrophilic flavorcomponents)如烟叶提取物(leaf tobacco extract)或天然植物香料(natural plantflavoring materials)如甘草(licorice)，圣约翰草(St.John's wort)，李子提取物(plumextract)，桃提取物(peach extract)等或酸(acids)如苹果酸(malic acid)，酒石酸(tartaric acid)，柠檬酸(citric acid)等或糖(sugars)如葡萄糖(glucose)，果糖(fructose)，异构化糖(isomerized sugar)等或多元醇(polyhydric alcohols)如丙二醇(propylene glycol)，甘油(glycerol)，山梨糖醇(sorbitol)等。也可以将如上所述的不同香料组合成新的香料。
来自液体储存器34的液体44被输送或提供给雾化器26的加热元件或加热丝28。在此，提供玻璃毛细管46，而不是通常提供的芯，来输送液体44。因此，毛细作用力被用于将液体44输送到加热丝28。玻璃毛细管46可以优选地是不可弯曲的或刚性的。玻璃毛细管46的玻璃壁的厚度可以使得玻璃毛细管46不可能弯曲。这样的实施例可以具有如下优点：机械稳定性增强并且提供稳定、可靠的液体输送。
液体在毛细管46内行进的高度仅取决于储存器34中液体的初始高度、管的几何形状和液体的性质。
毛细管46中液柱的高度h由下式给出
其中γ是液体-空气表面张力，θ是接触角，ρ是液体的密度，g是当地的重力加速度(长度/时间的平方)，r是毛细管的半径。已知的是，毛细管46的半径越小，液体44在毛细管46内升得越高或行进得越远。
上述公式中的术语“h”是指毛细管中的水的高度(h1)与储存器中的水的高度(h2)之间的差，h＝h1-h2。液体在管中行进的距离不取决于储存器的起始高度，因为它是恒定的距离，但液体在管内部上升的位置h1将相对于管的长度而改变。
这种无芯的设计，利用具有非常小的半径‘r’的毛细管46，可以具有如下优点：不管储存器中剩余液体的量如何，液体剂量是恒定的。因为：半径‘r’越小，毛细作用力越来越不取决于重力(见方程式)，所以毛细管系统(即玻璃毛细管和液体储存器或液体储存器)的方向不会影响输送性能。
毛细管46由玻璃构成。毛细管46的第一开口端48布置在液体储存器34的内部。第一开口端48布置成靠近液体储存器34的底面，以便能够最佳地使用液体44。
提供单个玻璃毛细管46。与玻璃纤维束相比，单个玻璃管可以允许液体的限定剂量或输送。
根据图2，毛细管46从第一开口端48沿直线方向延伸到出口部分50，该出口部分在该实施例中与毛细管46的第二开口端52相同。雾化器26的加热丝28布置在出口部分50或第二开口端52之前。当电流流过该丝时，加热丝28发热。热量使毛细管46的远端或第二开口端52处的液体44蒸发，从而产生气雾剂或液滴。气雾剂被吸向空气吸入端口。
毛细管46可以具有几厘米的长度，优选0.5至5厘米。毛细管46的直径可以为几毫米至十分之几毫米，优选为0.5至5毫米。如果平行使用多个毛细管，那么直径可以小得多，例如，十分之一毫米。加热丝28可以与第二开口端52间隔开或者可以直接位于第二开口端52处。此外，加热丝28可以至少部分地位于第二开口端52中。
图3示出了液体储存器134的另一实施例。液体储存器134至少部分地填充有液体44。毛细管46布置成与液体储存器134连接。毛细管46布置在液体储存器134的第一侧面。毛细管46将液体44从液体储存器134输送到未在图3中示出的雾化器的加热线圈或加热丝。液体储存器134在与布置毛细管46的第一端相对的第二端开口。开口端允许空气进入液体储存器134，使得当液体44从液体储存器134抽出时不会产生真空或负压。液体44由其粘度保持在液体储存器内。该实施例可以具有改进液体44的输送的优点。储存器可具有可调节的底部，当液体消耗时，底部向毛细管移动以形成自收缩储存器。
毛细管46到达液体储存器134的第一端。换句话说，毛细管46的第一开口端48与液体储存器1134的第一端中的开口重合。这意味着液体44从液体储存器134的第一端输送。在使用电子香烟期间，随着液体储存器134持续消耗，液体储存器134内的液体44与空气之间的边界从液体储存器134的第二端移动到第一端或朝向毛细管46移动。
液体储存器134可以被指定为用于电子香烟的可更换容器。液体储存器134可以具有圆柱形形状，其中第一侧面和第二侧面可以是圆形端面。液体储存器134可以具有矩形形状。液体储存器134也可以具有适合于电子香烟内部的可用空间的不规则形状。毛细管46可以布置在第一侧面的中心。
图4示出了液体储存器234的另一实施例。液体储存器234容纳有液体44。液体储存器234还包括毛细管46，毛细管46穿透液体储存器234的外壳或壳体，从而实现液体储存器234与外部之间的连通。毛细管46的第一开口端48到达液体储存器234的第二或底部表面附近。除了毛细管46之外，液体储存器234是封闭的，使得液体储存器234的壳体完全封闭液体44。在使用电子香烟期间，液体44朝毛细管46的第一开口端48所位于的液体储存器234的第二端前进。封闭的液体储存器234可具有这样的优点，即液体44受到保护以免受诸如流入的空气之类的外部影响。
毛细管46的第一开口端48可以位于距离液体储存器234的表面或壁几毫米，优选1至5毫米处。该距离还可以具有毛细管46直径的1至5倍，优选2至3倍的长度。
图5示出了液体储存器334的另一实施例。同样，液体储存器334适于容纳液体44。毛细管46以其第一开口端48到达液体储存器334的内部，用于通过毛细作用力将液体44从第一开口端48输送到毛细管46的出口部分或第二开口端。在该实施例中，液体储存器334的至少一部分壳体包括允许空气进入液体储存器334同时防止液体44从液体储存器334逸出的半渗透膜54。半渗透膜54布置在液体储存器334的表面或底面处。这种气孔密封可以具有允许空气压力在液体储存器内均衡的同时防止液体泄漏的优点。
此外，在该实施例中，液体储存器334具有瓶的形状，其中毛细管46延伸穿过液体储存器334的顶端，并且半渗透膜54位于液体储存器334的底部或底端。液体储存器334的这种形状可以具有易于操作或更好地集成到电子香烟中的优点。
半渗透膜可以覆盖液体储存器的整个表面或仅部分表面。半渗透膜也可以布置在液体储存器的其他表面，例如侧壁表面。使用一个或多个半渗透膜54不限于图5所示的液体储存器334的瓶形的形式。至少一个半渗透膜54可被包括在具有例如圆柱形或矩形形状的液体储存器中。
图6示出了液体储存器434的另一实施例。图6中所示的液体储存器434类似于图2中的液体储存器34和图4中的液体储存器234。因此，图6的液体储存器434容纳有液体44，并且还包括毛细管46，毛细管46用于通过毛细作用力将液体44输送出液体储存器34。在该实施例中，液体储存器434包括至少一个空气入口56。这样的布置可以具有以下优点：空气可以通过至少一个空气入口56进入液体储存器34，使得液体储存器434内的气压平衡。这可以改善液体44的毛细管吸取，因为在液体储存器434内没有建立真空。在此，在液体储存器434的第一侧面58布置四个空气入口56，毛细管46延伸穿过第一侧面58。空气入口56被布置成与毛细管46的第一开口端48相对。换句话说，具有空气入口56的第一侧面58比第二侧面60更远离毛细管46的第一开口端48。
可以提供任何其他数量的空气入口56代替提供四个空气入口56。优选地，提供一个到六个之间的数量的空气入口56。在偶数个空气入口56的情况下，空气入口56可以相对于毛细管46相对布置。至少一个空气入口56可具有允许空气进入液体储存器434并防止液体44从液体储存器434逸出的直径。由于液体44的粘性，空气入口56的这种尺寸或直径防止液体44泄漏。因为不会由于液体消耗而产生真空，这样的布置可以有利地允许毛细作用力持续工作。
图7示出了液体储存器534的另一实施例。图7中所示的液体储存器534基本上与图6中所示的液体储存器434相似。在图7中，空气入口56布置在液体储存器534的第二侧面60。三个空气入口56被包括在第二侧面或第二表面60中。与图6相比，空气入口56位于靠近毛细管46的第一开口端48的表面60处。这意味着，空气入口56被液体44覆盖。在使用电子香烟期间，即液体44的消耗过程中，空气通过空气入口56被吸入液体储存器534中。在液体储存器34的内部，空气可以通过液体44迁移到液体储存器534的已经排空的部分中，从而平衡液体储存器534内部的气压。
虽然在图6和图7中已经在第一侧面58和第二侧面60示出了空气入口56，但是至少一个或全部空气入口56可以布置在液体储存器的其他侧面或表面。
图8示出了电子香烟10的一部分，即具有其加热线圈28的雾化器26和容纳液体44的液体储存器34。电子香烟10还包括毛细管46，毛细管46适于将液体44从液体储存器34输送到雾化器26的加热线圈或加热丝28。为了实现这种功能，毛细管的第一开口端48布置在液体储存器34的内部，使得第一开口端48被液体44覆盖。在该实施例中，与毛细管46的出口部分50重合的第二开口端52布置在液体储存器34的外部。在出口部分50处，雾化器26的加热丝28围绕玻璃毛细管46的周向表面缠绕。当液体44通过毛细作用力被吸至靠近出口部分50时，液体存在于加热丝缠绕毛细管46的区域的毛细管46的内部中。
图9更详细地示出了具有缠绕的加热丝28的毛细管46的第二开口端52。液体44到达毛细管46的靠近第二开口端52的内部。靠近第二开口端52，加热线圈28在接触部分中围绕毛细管46的玻璃壁62缠绕。加热线圈或加热丝28与毛细管46的玻璃壁62直接接触。所有或至少部分绕组28将液体44围在玻璃壁62内。
在电子香烟启动时，电流流过加热丝28，从而加热加热丝28。热量通过玻璃壁62传递到液体44中。从而液体44被蒸发。在蒸发的过程中，产生液滴64或气雾剂，且液滴64或气雾剂从出口部分50喷出。随着液体44在加热线圈28的区域中持续蒸发，进一步的液体由液体储存器34被输送到玻璃毛细管46的第二开口端52。由于玻璃毛细管由简单的玻璃管构成，所以这种布置可以具有加工简单且便宜的优点。
图10示出了毛细管146的另一实施例。为了更容易理解，仅示出玻璃毛细管146的在其第二开口端52处的一部分。毛细管146包括具有第二开口端52的玻璃毛细管。朝向第二开口端52，玻璃毛细管146包括在玻璃毛细管146的周向表面或壁中的至少一个开口66。根据该实施例，多个圆形开口66沿周向布置在毛细管146的周向表面。出口部分50由这些开口66限定。在出口部分50的区域中，加热线圈28(为了清楚起见未示出)围绕毛细管146的玻璃体缠绕。
开口66的尺寸或直径对于粘性液体44离开玻璃毛细管146而言太小。然而，开口66足够大以允许从玻璃毛细管146的内部到外部的气体交换和/或反之亦然。在孔足够大以允许液体穿过孔运动的实施例中，这些孔将起到“限制”毛细管内部的液体高度的作用，以便为有效加热保持恒定的高度。
当通过流过加热丝28的电流加热加热丝28时，热量通过毛细管146的玻璃体传递到毛细管146内，从而蒸发存在于毛细管146的该部分中的液体44。液体44通过热量蒸发，以便当蒸发的液体冷凝时产生液滴。液滴或蒸发的气体通过开口66逸出玻璃毛细管146。这样的布置可以具有更容易和更均匀地逸出气体或液滴的优点。这可以防止不均匀的气雾剂输送或喷出。
出口部分50还可以包括第二开口端52，使得气雾剂通过开口66和第二开口端52排出。可选地，第二端可以关闭，使得气雾剂仅通过开口66离开毛细管146。
图11示出了毛细管246的另一实施例。图11的玻璃毛细管246基本上类似于图10中所示的毛细管146。玻璃毛细管246还包括靠近第二开口端52定位的开口166。根据该实施例，开口166具有椭圆形或狭缝的形式。椭圆的长轴平行于玻璃毛细管246的纵轴。开口166沿周向均匀分布在玻璃毛细管246的外部周向表面。开口166以与玻璃毛细管246的第二开口端52相同的距离布置。用于气雾剂或液滴的出口部分由开口166或由第二开口端52结合开口166限定。
开口166可以具有不同的形状，例如以改善气体的流动。此外，开口166的轴向方向上的长度可以适应于加热丝28的长度，使得出口部分50与加热丝接触区域重合。
图12描绘了以分解状态描绘的电子香烟10的示例性实施例。电子香烟10的电池部分12包括电池和具有加热线圈或加热丝28的雾化器26。电子香烟10还包括示出为从电池部分12拆下的吸嘴部分14。在使用电子香烟10之前，将吸嘴部分14连接到电池部分12。吸嘴部分14包括液体储存器34或前面图中所示的任何其他的液体储存器。液体储存器34包括玻璃毛细管46，玻璃毛细管46用于将液体抽出液体储存器34并将其输送到液体储存器34的第一开口端48。
在电子香烟10的组装状态下，即当吸嘴部分14和电池部分12彼此连接时，玻璃毛细管46的第一开口端48位于雾化器的加热线圈28处。在组装状态下，加热线圈28或加热线圈的至少一部分覆盖毛细管46的一部分，使得玻璃毛细管46内的液体被雾化器26蒸发。为了实现这种覆盖，加热线圈28在电池部分12内部的位置，液体储存器34在吸嘴部分14内的位置以及玻璃毛细管46的长度或形状相互匹配。在图12中，毛细管和加热线圈在分解状态时是分开的，并且只有当装置组装时它们才会接触。可选地，可移除的吸嘴部分还可以包括加热线圈28，使得更容易保证稳定的操作，并且每次更换储存器时使用新的加热线圈。
具有适于容纳玻璃毛细管46的中央通道70的引导部分68设置在电池部分12的端部或端面处。在使用电子香烟10期间，由加热线圈28产生的气雾剂围绕液体储存器34流动。为了允许气雾剂从雾化器26流到吸嘴部分14的空气吸入端口36，引导部分68包括适于使气雾剂通过的通道。可选地，引导部分68不覆盖电池部分12的整个横截面，从而使得用于气雾剂的通道打开。吸嘴或吸嘴部分14和电子香烟10可以具有这样的优点，即包括玻璃毛细管46的整个液体储存器34可以容易地被移除和更换。此外，液体储存器34可以是可再填充罐系统的一部分。引导部分68还可以包括用于连接电池部分12和吸嘴部分14的连接元件。也可以省略引导部分68。在这种情况下，雾化器26可以引导液体储存器34的玻璃毛细管46。液体储存器34的第一侧面或表面58可以限定端部止动件，使得玻璃毛细管46的第二开口端52相对于雾化器26或其加热线圈28定位在限定的位置处。
图13显示了液体储存器634的另一实施例。尽管在上述实施例中，液体44从玻璃毛细管的第一开口端48流向玻璃毛细管的第二开口端52，但玻璃毛细管346的第二开口端52也布置在液体储存器634的内部。因此，液体44从两个开口端48和52被吸向玻璃毛细管346的出口部分50。雾化器的加热丝或加热线圈28在该实施例中围绕玻璃毛细管346的出口部分50缠绕。该实施例可以具有改善对加热丝28的液体供应的优点。液体储存器634内部的两个开口端48和52的布置，以及由此导致的用于液体朝向出口部分50的两条流动路径，提供了冗余(redundancy)。此外，从两侧向出口部分50提供液体44可以导致液体44的更均匀的供应。
图14更详细地示出了图13的玻璃毛细管346的出口部分50。雾化器的丝28围绕玻璃毛细管346的玻璃体缠绕。出口部分50具有笔直的空心圆柱体的形状。玻璃毛细管346的弯曲部分在两侧限定出口部分50。在玻璃毛细管346的壁内的出口部分50处设有开口266。开口266直接布置在每个丝或绕组28的下方。开口266的直径或尺寸足够大以允许气雾剂或液滴64离开毛细管346并且足够小以防止液体44从玻璃毛细管346泄漏。
从加热丝28发出的热量蒸发液体44，从而产生液滴64，液滴64离开玻璃毛细管346，从而留下一个或多个开放空间72。由于玻璃毛细管346的毛细作用力，进一步的液体44被吸入开放空间72中，由此保证将液体44持续供应给加热丝28。
虽然在单个截面中描绘了开口266，但是开口可以分布在玻璃毛细管346的圆周上。此外，至少一个或全部开口266可以不直接布置在加热丝28的下方，而是布置在加热丝28的旁边。例如，开口266可以布置在两个相邻的加热丝或绕组28之间。
图15示出了电子香烟10的另一示例性实施例。电子香烟10包括具有电池18的电池部分12和雾化器26以及包括液体储存器734的吸嘴部分14。根据该实施例，玻璃毛细管346是雾化器26的一部分。这意味着玻璃毛细管346和加热线圈28永久连接或接合。然而，液体储存器734和玻璃毛细管346是可拆卸的。玻璃毛细管346的两个开口端48和52可以通过相应的端口74插入液体储存器734中。玻璃毛细管346延伸穿过电池部分12的端面76。
两个端口74可以由密封箔或膜密封。密封箔或膜和玻璃毛细管346中的至少一个适于刺穿或置换密封箔或膜。可拆卸布置也可以用于仅一端设置在液体储存器的内部的玻璃毛细管。在这种布置中，可以仅提供一个端口74。端面76可以提供端部止动件，该端部止动件允许玻璃毛细管346的开口端48和52准确且可靠地定位在液体储存器734内部。可选地，这种端部止挡件可以例如以轴环的形式设置在玻璃毛细管346处。
图16示出了多个玻璃毛细管46和加热丝28的另一实施例。雾化器的加热丝28在玻璃毛细管46的相应出口部分50处围绕多个玻璃毛细管46缠绕。根据该实施例，提供了四个玻璃毛细管46。四个玻璃毛细管46至少在它们各自的出口部分50处平行地延伸，这些出口部分50可以被限定为单个共同出口部分50。至少在出口部分50的区域中，四根毛细管46平行延伸。由于多个玻璃毛细管46，这样的实施例可以具有改善液体供应的优点。不只一个液体储存器可以连接到多个玻璃毛细管46或与多个玻璃毛细管46连接。这样的布置可以允许在加热线圈28处混合不同的流体或液体。此外，可以提供不同数量的玻璃毛细管46。例如，可以提供两个，三个或六个玻璃毛细管46。
图17示出了液体储存器834的另一实施例。液体储存器834是加压系统，这意味着液体44只能通过毛细管446从液体储存器834逸出。除了毛细管446的开口之外，液体储存器834被密封。
毛细管446与液体储存器834连接，或者这两个元件可以一体形成。毛细管446和液体储存器834之间的连接是密封的，使得没有空气可以进入液体储存器834。
液体储存器834具有从液体储存器834的基板78测量的高度，该高度大于毛细管446的高度，优选为两到三倍。液体储存器834的宽度或半径也较大，优选为大二至十倍，最优选为大二至六倍。这样的尺寸允许良好的压力状况并且防止液体从毛细管446喷出。
当毛细管446内部的液体44的高度在加热线圈28的范围内而不超过它时，喷出被防止。
在使用期间，液体44经由毛细管446流出液体储存器834。液体44流动直到负压p1足以使流动停止。该负压低于电子香烟内部的环境压力p2。环境空气通过空气入口38进入电子香烟。
当抽吸时，在p2处产生负压，这导致液体44在毛细管中上升。这种动作进一步增加了液体储存器834内部的负压p1。当抽吸时，加热线圈28被激活并且多余的液体被蒸发。在抽吸结束时，p2返回到大气压力，这导致气泡进入毛细管446并进一步进入液体储存器834。气泡减小了负压p1，直到它恢复到使毛细管446内的液位保持恒定所需的初始值。因此，实现了压力平衡。
在多次使用或抽吸动作之后，气泡上升以填充液体储存器834的上部，并且液体储存器834内的液体44的高度降低。然而，毛细管446内的液位保持恒定。
空气入口38减小施加在毛细管446内的液体表面上的压力。因此，可以通过改变毛细管446和空气入口38的面积或横截面之间的比例来调节每次吸入毛细管446的液体的量。该调节可以进一步改善毛细管446内液体高度的稳定性。该调节可以通过限制空气入口38的开口面积来实现。
虽然已经结合附图描述了本发明的各种实施例，但应该理解，可以组合实施例或实施例的某些部分。尤其是，液体储存器，毛细管和/或加热线圈的实施例可以在单个实施例中被组合或替代。
总之，在一个方面中，适用于电子吸烟装置的吸嘴具有电池部分和雾化器/液体储存器部分，所述电池部分包括电源，所述雾化器/液体储存器部分在一端具有吸嘴开口。所述电子吸烟装置还包括液体储存器和玻璃毛细管，所述液体储存器用于容纳液体，其中，所述玻璃毛细管包括出口部分和布置在所述液体储存器的内部的第一开口端，其中，所述玻璃毛细管适于通过毛细作用力将液体从所述第一开口端输送到所述出口部分。所述电子吸烟装置还包括布置在所述出口部分处的雾化器，使得所述雾化器可操作以蒸发所述出口部分处的液体以产生气雾剂。
因为不存在：芯的织物部分受热，所以不借助于芯提供液体可以具有更清洁的焚烧(incineration)或蒸发的优点。相反，毛细管的玻璃材料允许液体的低摩擦输送和无残留蒸发。
所述液体储存器可以是封闭的。这种液体储存器保护液体不受外界影响，如不受环境空气影响。唯一的开口由所述毛细管提供。通过所述毛细管，空气可以进入所述液体储存器用于负压平衡。在使用期间，随着所述液体储存器的内部的液体的量减少，在所述液体储存器内暂时建立负压。经由通过毛细管进入的空气实现压力平衡。
所述液体储存器包括至少一个空气入口。因为不会产生可能抵抗毛细作用力的真空或负压，这种液体储存器可以改善液体输送。至少一个所述空气入口由所述毛细管提供。
至少一个所述空气入口可以具有允许空气进入所述液体储存器并防止液体从所述液体储存器中逸出的直径。通过简单的装置可以防止液体泄漏。
所述液体储存器的壳体的至少一部分可以包括允许空气进入所述液体储存器并防止所述液体从所述液体储存器中逸出的半渗透膜。这种膜甚至可以允许空气进入所述液体储存器。
所述出口部分可以包括在所述玻璃毛细管的周向表面中的至少一个开口。一个优点可以是更均匀的气雾剂输送。
所述出口部分可以包括在所述玻璃毛细管的周向表面周向布置的多个开口。一个优点可以是更均匀的气雾剂输送。
所述雾化器的加热丝可以布置在所述出口部分之前。优点可能是设计简单和将这种设计改装至现有电子香烟的可能性。
所述雾化器的加热丝可以在所述出口部分处围绕所述玻璃毛细管的周向表面缠绕。一个优点可以是液体更均匀的蒸发。
所述玻璃毛细管和所述液体储存器可以是可拆卸的。一个优点可以是电子香烟的操作更灵活。
所述出口部分可以包括所述玻璃毛细管的第二开口端。可选地，所述出口部分可以由所述玻璃毛细管的第二开口端构成。一个优点可以是管加工简单和电子香烟的部件易于操作。
所述玻璃毛细管的第二开口端可以布置在所述液体储存器的内部。一个优点可以是液体更均匀地输送到雾化器。另一个优点可以是，即使当所述玻璃毛细管的一个开口端没有被液体覆盖时，液体也可以可靠地输送。
所述电子吸烟装置可以包括多个玻璃毛细管，其中所述雾化器的加热丝在相应的出口部分围绕多个所述玻璃毛细管缠绕。一个优点可以是增加了并行供应路径的数量或将不同液体储存器连接到一个雾化器的可能性。四个玻璃毛细管可以具有如下优点：在最大平行供应路径、易于构造和易于操作电子香烟之间达到了良好的平衡。
所述玻璃毛细管可以是不可弯曲的或刚性的。所述玻璃毛细管的玻璃壁的厚度可以使得玻璃毛细管不可能发生弯曲。这样的实施例可以具有如下优点：机械稳定性增强并且提供稳定、可靠的液体输送。
在一个方面，用于电子吸烟装置的可操作以连接到电源的雾化烟弹具有细长的中空主体和液体储存器，所述中空主体具有吸嘴开口和联接件(coupling)，所述吸嘴开口位于第一端，所述联接件适于在相对的第二端联接到电子吸烟装置的电池部分，所述液体储存器用于容纳液体。所述雾化烟弹还包括玻璃毛细管，其中所述玻璃毛细管包括出口部分和布置在所述液体储存器的内部的第一开口端，其中，所述玻璃毛细管适于通过毛细作用力将液体从所述第一开口端输送到所述出口部分。此外，所述出口部分布置在所述雾化烟弹的第二端处，使得布置在所述电池部分中的雾化器可操作以蒸发所述出口部分处的液体以产生气雾剂。
因为不存在：芯的织物部分受热，所以不借助于芯提供液体可以具有更清洁的焚烧或蒸发的优点。相反，毛细管的玻璃材料允许液体的低摩擦输送和无残留蒸发。
尽管已经结合目前被认为是实际的示例性实施例描述了本发明，但是应该理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖包括在所附权利要求的范围内的各种修改和等同布置。
参考标记列表
10 电子香烟
12 电池部分
14 雾化器/液体储存器部分
16 端盖
18 电池
20 发光二极管(LED)
22 控制电子器件
24 气流传感器
26 雾化器
28 加热线圈
30 芯
32 中央通道
34,134,234,334,434,534,634,734,834 液体储存器
36 空气吸入端口
38 空气入口
40 空气流动路径
44 液体
46,146,246,346,446 毛细管
48 第一开口端
50 出口部分
52 第二开口端
54 膜
56 空气入口
58 第一侧面
60 第二侧面
62 壁
64 液滴
66,166,266 开口
68 引导部分
70 通道
72 开放空间
74 端口
76 端面
78 基板

Claims (15)

1.电子吸烟装置，包括：
-电池部分(12)，所述电池部分(12)包括电源(18)；
-雾化器/液体储存器部分(14)，所述雾化器/液体储存器部分(14)在一端具有吸嘴开口(36)；
-液体储存器(34)，所述液体储存器(34)用于容纳液体；
-玻璃毛细管(46)；
-其中，所述玻璃毛细管(46)包括出口部分(50)和布置在所述液体储存器(34)的内部的第一开口端(48)，其中，所述玻璃毛细管(46)适于通过毛细作用力将液体从所述第一开口端(48)输送到所述出口部分(50)；及
-雾化器(26)，所述雾化器(26)布置在所述出口部分(50)处，使得所述雾化器(26)可操作以蒸发所述出口部分(50)处的液体以产生气雾剂。
2.如权利要求1所述的电子吸烟装置，其中，所述液体储存器(42)是封闭的。
3.如前述任意一项权利要求所述的电子吸烟装置，其中，所述液体储存器(42)包括至少一个空气入口(56)。
4.如权利要求3所述的电子吸烟装置，其中，至少一个所述空气入口(56)具有允许空气进入所述液体储存器(42)并防止所述液体从所述液体储存器(42)中逸出的直径。
5.如前述任意一项权利要求所述的电子吸烟装置，其中，所述液体储存器(34)的壳体的至少一部分包括允许空气进入所述液体储存器(42)并防止所述液体从所述液体储存器(42)中逸出的半渗透膜(54)。
6.如前述任意一项权利要求所述的电子吸烟装置，其中，所述出口部分(50)包括在所述玻璃毛细管(46)的周向表面中的至少一个开口(66)。
7.如前述任意一项权利要求所述的电子吸烟装置，其中，所述出口部分(50)包括在所述玻璃毛细管(46)的周向表面周向布置的多个开口(66)。
8.如前述任意一项权利要求所述的电子吸烟装置，其中，所述雾化器(26)的加热丝(28)布置在所述出口部分(50)之前。
9.如前述任意一项权利要求所述的电子吸烟装置，其中，所述雾化器(26)的加热丝(28)在所述出口部分(50)处围绕所述玻璃毛细管(46)的周向表面缠绕。
10.如前述任意一项权利要求所述的电子吸烟装置，其中，所述玻璃毛细管(46)和所述液体储存器(42)是可拆卸的。
11.如前述任意一项权利要求所述的电子吸烟装置，其中，所述出口部分(50)包括所述玻璃毛细管(46)的第二开口端(52)。
12.如前述任意一项权利要求所述的电子吸烟装置，其中，所述玻璃毛细管(46)的第二开口端(52)布置在所述液体储存器(34)的内部。
13.如前述任意一项权利要求所述的电子吸烟装置，包括多个玻璃毛细管(46)，其中所述雾化器(26)的加热丝(28)在相应的出口部分(50)围绕多个所述玻璃毛细管(46)缠绕。
14.如前述任意一项权利要求所述的电子吸烟装置，其中，所述玻璃毛细管(46)是不可弯曲的。
15.用于电子吸烟装置(10)的可操作以连接到电源的雾化烟弹(14)，包括：
-细长的中空主体(14)，所述中空主体(14)具有吸嘴开口(36)和联接件，所述吸嘴开口(36)位于第一端，所述联接件适于在相对的第二端联接到电子吸烟装置(10)的电池部分(12)；
-液体储存器(34)，所述液体储存器(34)用于容纳液体；
-玻璃毛细管(46)；
-其中，所述玻璃毛细管(46)包括出口部分(50)和布置在所述液体储存器(34)的内部的第一开口端(48)，其中，所述玻璃毛细管(46)适于通过毛细作用力将液体从所述第一开口端(48)输送到所述出口部分(46)；及
-其中，所述出口部分(50)布置在所述雾化烟弹(14)的所述第二端处，使得布置在所述电池部分(12)中的雾化器(26)可操作以蒸发所述出口部分(50)处的液体以产生气雾剂。
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