一体式加热元件和加热器组件、筒体以及包括一体式加热元件的电子烟设备的制作方法

文档序号:13450911
一体式加热元件和加热器组件、筒体以及包括一体式加热元件的电子烟设备的制作方法

本申请要求在2015年4月23日提交的美国临时申请62/151,809的优先权,在此通过参引的方式将该申请的全部内容结合到本文中。

技术领域

至少一些示例性实施例总体上涉及一种电子吸烟(电子烟)设备。



背景技术:

电子吸烟设备用于使蒸汽前制剂汽化成蒸汽。这些电子吸烟设备可称为电子吸烟设备。电子吸烟设备包括加热器,其使蒸汽前制剂汽化以产生蒸汽。电子吸烟设备可包括若干电子吸烟元件,其包括电源、具有加热器以及能够保持蒸汽前制剂的贮存器的筒体或电子吸烟罐。



技术实现要素:

至少一个示例性实施例提供了一种用于电子烟设备的加热元件,该加热元件包括平面部分,该平面部分包括至少一个长丝。该长丝可限定穿过平面部分的空气通道。加热元件可包括远离平面部分延伸的第一和第二引线部分。平面部分、第一引线部分和第二引线部分可以是一体的本体。

根据至少一个示例性实施例,长丝限定穿过平面部分的中心区域的空气通道。

根据至少一个示例性实施例,长丝包括不锈钢。

根据至少一个示例性实施例,第一和第二引线部分沿大致垂直于平面部分的方向远离平面部分延伸。

根据至少一个示例性实施例,第一引线部分的末端和第二引线部分的末端在平行于平面部分的方向上弯曲。

根据至少一个示例性实施例,长丝遵循迂回路径并且限定空气通道。

根据至少一个示例性实施例,长丝的宽度沿迂回路径变化。

根据至少一个示例性实施例,长丝的宽度在远离空气通道的方向上逐渐增大。

根据至少一个示例性实施例,长丝包括大致呈u形的多个长丝部分,并且该多个长丝部分在每个u形的端部区段处互相连接。

根据至少一个示例性实施例,多个长丝部分中的相邻长丝部分之间的间距在远离空气通道的方向上逐渐增大。

至少一个示例性实施例提供了一种用于电子烟设备的筒体。该筒体包括一壳体,该壳体包括贮存器部分和连接器部分,连接器部分构造成将筒体与电源区段连接。筒体包括加热器组件,该加热器组件包括配置在壳体中的加热元件。加热元件包括与贮存器部分流体连通的平面部分。加热元件包括远离平面部分延伸的第一和第二引线部分。

根据至少一个示例性实施例,平面部分、第一引线部分和第二引线部分是一体的本体。

根据至少一个示例性实施例,平面部分包括至少一个长丝,该长丝限定穿过平面部分的空气通道。

根据至少一个示例性实施例,贮存器部分包括多孔基体和内管,该内管限定穿过贮存器部分的中心区域的气道并限定壳体与内管之间的腔室。该腔室构造成储存蒸汽前制剂并且多孔基体与该腔室流体连通。

根据至少一个示例性实施例,多孔基体包括与空气通道对齐的开口,并且多孔基体接触加热元件的平面部分。

根据至少一个示例性实施例,贮存器部分包括构造成提供多孔基体与贮存器部分之间的流体连通的垫片。

根据至少一个示例性实施例,垫片包括配合在内管周围的开口,并且垫片构造成经由垫片中的至少一个孔口提供流体连通。

根据至少一个示例性实施例,至少一个孔口是开口周围的采用菱形构型的四个孔口。

根据至少一个示例性实施例,加热器组件包括配置在壳体中并且支承加热元件的支承件。

根据至少一个示例性实施例,支承件具有端面,该端面包括穿过支承件的中心区域延伸的通孔、第一槽和第二槽。第一槽和第二槽在通孔的对向两侧配置在端面上。第一引线部分穿过第一槽延伸,且第二引线部分穿过第二槽延伸。

根据至少一个示例性实施例,第一引线部分和第二引线部分在基本上平行于平面部分的方向上弯曲。

根据至少一个示例性实施例,支承件包括中空导电铆钉,该导电铆钉穿过通孔延伸以使得该导电铆钉与第二引线部分电连接并与第一引线部分电气地隔离。

根据至少一个示例性实施例,其中支承件具有与壳体的母螺纹接合的公螺纹。

根据至少一个示例性实施例,支承件包括配置在支承件的侧面的对向两侧的至少两个凹部,贮存器部分包括至少两个连接点,并且连接器部分包括延伸入至少两个凹部中并与至少两个连接点可释放地接合的至少两个柔性突片。

根据至少一个示例性实施例,连接器部分包括导电内壁,并且第一引线部分与连接器部分的内壁电连接。

至少一个示例性实施例提供了一种用于电子烟设备的加热器组件。该加热器组件可包括加热元件。该加热元件可包括平面部分,该平面部分包括至少一个长丝,该长丝限定穿过平面部分的空气通道。加热元件可包括远离平面部分延伸的第一和第二引线部分。加热器组件可包括支承加热元件的支承件,该支承件包括第一槽和第二槽。第一引线部分可穿过第一槽延伸,并且第二引线部分可穿过第二槽延伸。

根据至少一个示例性实施例,支承件大致呈圆柱形并且具有包括通孔、第一槽和第二槽的端面,通孔穿过支承件的中心区域延伸。第一槽和第二槽在通孔的对向两侧配置在端面上。第一引线部分穿过第一槽延伸,且第二引线部分穿过第二槽延伸。

根据至少一个示例性实施例,支承件具有围绕支承件的周向侧面的公螺纹和具有在支承件的侧面的对向两侧配置在公螺纹中的至少两个矩形凹部。至少两个凹部容纳电子烟设备的连接部分的至少两个突片。

根据至少一个示例性实施例,第一引线部分和第二引线部分在基本上平行于平面部分的方向上弯曲。

根据至少一个示例性实施例,支承件包括中空导电铆钉,该导电铆钉穿过通孔延伸以使得该导电铆钉与第二引线部分电连接并与第一引线部分电气地隔离。

根据至少一个示例性实施例,通孔与空气通道对齐。

至少一个示例性实施例提供了一种筒体,该筒体包括壳体和配置在壳体中的加热器组件,所述壳体包括贮存器部分。该加热器组件可包括加热元件。加热元件可包括与贮存器部分流体连通的平面部分,和远离平面部分延伸的第一和第二引线部分。该电子烟设备可包括构造成选择性地向加热元件供电的电源区段。

根据至少一个示例性实施例,筒体和电源区段可释放地连接。

根据至少一个示例性实施例,筒体和电源区段位于一体的壳体中。

附图说明

在参阅结合附图的详细描述后,本文中的非限制性实施例的各种特征和优点可变得更加明显。附图仅仅出于说明目的而提供并且不应当被解释为限制权利要求的范围。附图不应被视为按比例绘制,除非明确指出。出于清楚的目的,附图的各种尺寸可能被放大。

图1A-1C是根据至少一个示例性实施例的加热元件和加热元件的各部分的立体图。

图2A和2B示出根据至少一个示例性实施例的加热元件。

图3A和4B是根据至少一个示例性实施例的加热元件的立体图。

图4A和4B是根据一个示例性实施例的包括加热元件的电子烟设备的剖视图。

图5A-5H示出图4中电子烟设备的筒体元件。

图6是图5A和5B所示的筒体的图示。

具体实施方式

本文公开了一些具体的示例性实施例。但是,本文所公开的具体结构和功能的细节仅仅是出于用于描述示例性实施例的目的。然而,示例性实施例可采用诸多替代形式来实施,并且不应解释为仅限于本文阐述的实施例。

因此,尽管示例性实施例能够采用各种改型和备选形式,但其实施例在图中借助实例示出并在文中详细描述。然而,应该理解的是,没有将示例性实施例限制于所公开的特定形式的意图,相反,示例性实施例应该涵盖落入示例性实施例的范围内的所有改型、等同装置和替代物。在全部附图的说明中相同附图标号表示相同元件。

应当理解,当一元件或层被称作“在另一元件或层上”,“连接至”、“联接至”或“覆盖”另一元件或层时,它可以直接在另一元件或层上、连接至、联接至或覆盖另一元件或层或可存在中间元件或层。相比而言,当一个元件被称作“直接在另一个元件或层上”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时,不存在中间元件或层。在说明书全文在相同附图标号表示相同元件。如文中所用,术语“和/或”包括相关的所列物品中的一个或多个的任何组合和全部组合。

应当理解,尽管术语第一、第二、第三等在文中可用于描述各种元件、区域、层和/或区段,但这些元件、区域、层和/或区段不应当受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、区域、层或区段与另一区域、层或区段相区分。因此,下文说明的第一元件、区域、层或区段可被称为第二元件、区域、层或区段而不脱离示例性实施例的教导。

文中为了易于说明可能使用空间相对术语(例如“在...之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”)等以容易描述如图所示的一个元件或特征结构与另一(多个)元件或特征结构的关系。应当理解,空间相对术语意在除图中所示的取向外还涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如,如果将图中的装置翻转,则被描述为在其它元件或特征结构“之下”或“下方”的元件于是将定向在其它元件或特征结构“上方”。因此,术语“在...之下”可涵盖上方和下方两种取向。该装置可以其它方式取向(旋转90度或以其它取向)并且相应地阐述文中使用的空间相对术语。

文中所用的术语仅出于说明各种实施例的目的且并非旨在对示例性实施例加以限制。如文中所用,单数形式“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式,除非上下文另外清楚地指出。还可以理解的是,术语“包括”、“包括有”、“包含”、和/或“包含有”用于该说明书中表明所述特征、整数、步骤、操作、和/或元件的存在,但并不排除一个或更多其它特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组合的存在或增加。

文中参照剖视图描述示例性实施例,所述剖视图是示例性实施方式的理想化实施例(和中间结构)的示意性图示。因此,预期例如由于制造技术和/或公差而与图示的形状的偏离。所以,示例性实施例不应当被解释为局限于本文中图示的区域的形状,而是应包括例如由制造带来的形状偏差。例如,被图示为矩形的移植区域通常将在其边缘具有圆化或弯曲特征和/或移植集中度的梯度而不是从移植区域到非移植区域的二元变化。同样,通过移植形成的包埋区域可引起包埋区域与穿过其发生移植的表面之间的区域中的某种移植。因此,图中示出的区域本质上是示意性的且它们的形状并非意在图示装置的一个区域的实际形状且并非意在限制示例性实施例的范围。

除非另有限定,本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例性实施例所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。还应理解的是,术语——包括在通常使用的词典中所定义的术语——应当被解释成具有与其在相关领域背景下的含义一致的含义,而不应作理想化或过于形式意义上的解释,除非本文中明确地如此定义。

图1A-1C是根据至少一个实施例的加热元件的加热元件的各部分的立体图。

图1A示出用于电子烟设备的加热元件10。加热元件10包括具有至少一个长丝50的平面部分20。长丝50可限定穿过平面部分20的空气通道60。例如,长丝50限定穿过平面部分20的中心区域的空气通道60(例如,使得流经中心区域的空气不受阻碍)。空气通道60可具有大致圆形。

平面部分20(带有长丝50)可具有大致平坦或平面的结构。或者,长丝50的一部分可向内冲孔或向外冲孔以便将平坦结构变更为三维结构。这可允许加热元件10加热电子烟设备的多孔基体的其它表面区域。以下参考图1B和1C更详细地描述长丝50的结构。

加热元件10可包括不锈钢或其合金。不锈钢(例如,不锈钢304)具有比较高的温度系数,其允许长丝50的精确温度控制。或者,加热元件10可包括镍铬合金(例如,80%的镍,20%的铬)或其它材料。用于加热元件10的其它合适的电阻材料的示例包括钛、锆、钽和铂族金属。合适的金属合金的示例包括不锈钢,包含镍、钴、铬、铝、钛、锆、铪、铌、钼、钽、钨、锡、镓、锰和铁的合金,以及基于镍、铁、钴和不锈钢的超合金。例如,加热元件10可包括镍铝化合物、表面上有一层氧化铝的材料、铁铝化合物和其它复合材料。取决于能量传递的动力学和所需的外部物理化学性质,电阻材料可以可选择地嵌入、封装或涂覆绝缘材料,反之亦然。在一个非限制性的示例性实施例中,加热元件10可包括选自由不锈钢、铜、铜合金、镍铬合金、超合金及其组合组成的群组的至少一种材料。在另一非限制性的示例性实施例中,加热元件10包括铁-铬合金。加热元件10的较高电阻率降低了电子烟设备的电源或电池的电力消耗或负荷。

仍参照图1A,加热元件10可包括延伸离开平面部分20的第一引线部分30和第二引线部分40。例如,第一引线部分30和第二引线部分40沿大致垂直于平面部分20的方向远离平面部分20延伸。如图1A所示,平面部分20、第一引线部分30和第二引线部分40形成一体的本体,这允许加热元件10的高效制造。例如,在第一引线部分30和第二引线部分30如图1A所示弯曲之前,加热元件10最初可形成为大致平坦的元件。因此,加热元件10可被称作单件式加热元件。第一引线部分30的末端31和第二引线部分40的末端41可沿平行于平面部分20的方向上弯曲或是可弯曲的(这种弯曲例如在图2B和5B中被清楚地示出)。

加热元件10的高度H10可以在6.0mm与10mm之间,例如8.5mm。加热元件10的宽度W10可以在4.5mm与5mm之间,例如4.72mm。第一引线部分30和第二引线部分40的宽度W20可以在1.0mm与3.0mm之间,例如1.9mm。加热元件10的长度L10可以在4.7mm与7.8mm之间,例如7.4mm。平面部分20的厚度T10可以在0.05mm与0.30mm之间,例如0.10mm。平坦部分20、第一引线部分30和第二引线部分40的厚度T10可以是均匀。但是,示例性实施例不局限于此。例如,平面部分20的厚度可小于第一引线部分30和第二引线部分40的厚度。

第一引线部分30和第二引线部分40可大致呈矩形,并且在靠近平面部分的端部处具有阶梯部分33和35。阶梯部分35可搁靠在用于加热元件10的支承件的表面上,而阶梯部分33可提供允许加热元件10被推入配合在支承件(例如,参见图5A和5B中的支承件350)内的力。尽管示出了两个阶梯部分33和35,但是第一引线部分30和第二引线部分40可按需具有一个阶梯部分或另外的阶梯部分。

如图1B更详细所示,长丝50可遵循一迂回或曲折的路径51以限定空气通道60。例如,长丝50可遵循迂回路径51以使得空气通道60大致呈圆形并具有在1.2mm与2.0mm之间、例如1.6mm的直径d10。长丝50可具有在3.0mm与7.0mm之间、例如4.1mm的直径。除了在连接点25和26处之外,长丝50可与平面部分20的其它区段间隔开。结果,第一引线部分30与第二引线部分40之间的电连接是通过长丝50实现的(即,在操作期间,电流必须经长丝50以及平面部分20的与连接点25和26连接的部分在引线部分30和40之间通过)。

如图1C更详细所示,长丝50包括大致呈u形的多个长丝部分70。多个长丝部分70在各u形的端部区段80从一个切换为另一个。如图1C更详细所示,长丝50的宽度可沿迂回路径51变化。例如,如增加的宽度W30、W40和W50所示,长丝50的宽度沿远离空气通道60的方向逐渐增加。例如,宽度W30可以在0.05mm与0.30mm之间。宽度W40可以在0.05mm与1.0mm之间,例如0.16mm。宽度W50可以在0.25mm与1.00mm之间,例如0.65mm。各长丝部分70的长度L20可以在0.5mm与3.5mm之间,例如2.5mm。应当理解的是,长丝部分70的数目可以按需变化。例如,长丝部分70的数目可以在3与25之间。

多个长丝部分70的相邻长丝部分之间的空间110可沿远离空气通道60的方向逐渐增加。例如,最靠近空气通道60的空间110的宽度W60可小于离空气通道60最远的空间110的宽度W70。在至少一个示例性实施例中,宽度W60和宽度W70可被设定成使得:空间110在宽度W70处的最宽区段占据长丝50周围的360°圆中的2°~90°,例如8.3°(在图1C中通过角θ示出)。可针对各长丝部分70的u形部分之间的空间111的宽度W75和W80设定相同的尺寸。然而,示例性实施例不限于此,并且空间110和空间111可按需具有不同尺寸。空间111的离空气通道60最远的端部与u形部分离空气通道60最远的部分之间的长度L30可以在0.1mm与0.7mm之间,例如0.3mm。

长丝部分70的厚度T20可以在0.05mm与0.30mm之间,例如0.10mm。

由于上述结构,长丝50可形成在空气通道60附近最强、且在远离空气通道60的方向上逐渐耗散的热梯度。应当理解的是,可使用电化学蚀刻过程来制造具有上述尺寸的加热元件10。或者,加热元件10可利用冲压工艺形成。还应当理解的是,整个加热元件10的一些部分可以根据电子烟设备的期望实施方案扩大或缩小(例如,扩大为比上述大2.5倍)。

图2A和2B示出根据至少一个示例性实施例的加热元件。例如,图2A是弯曲之前的加热元件10’的俯视图,图2B是弯曲之后的加热元件10’的立体图。

如图2A和2B所示,加热元件10’类似于图1A-1C中的加热元件10,并且包括平面部分20’、第一引线部分30’和第二引线部分40’。然而,加热元件10’不包括穿过长丝50’的空气通道60。从图2A至图2B的过渡示出图2A中的加热元件10’如何沿点划线弯曲以与弯曲的第一引线部分30’和第二引线部分40’以及弯曲的末端31’和41’一起形成图2B中的加热元件10’。应当理解的是,图1中的末端31和41可以与如图2B中通过末端31’和41’所示相同的方式弯曲。

图3A和3B是根据至少一个示例性实施例的加热元件的立体图。

图3A是根据至少一个示例性实施例的双加热元件的立体图。该双加热元件10”可包括互相上下层叠的两个或更多个加热元件(例如,图1中的两个加热元件10)。加热元件10可经由焊接、软钎焊或基于压力的连接而互相电连接。如果在两个加热元件10之间安置有与蒸汽前制剂流体连通的多孔基体,则双加热元件10”可均匀地加热多孔基体的两侧以实现高效的蒸汽产生。蒸汽前制剂是可转换为蒸汽的材料或材料组合。例如,蒸汽前制剂可以是液体、固体和/或凝胶制剂,包括但不限于水、粉、溶剂、活性成分、乙醇、植物提取物、天然或人工香料和/或诸如甘油和丙二醇的蒸汽形成剂。

尽管图3A示出双加热元件10”可由两个或更多个加热元件10形成,但是应该理解的是,双加热元件10”可包括如图2A和2B所示的两个或更多个加热元件10’,或以期望构型层叠的一个或多个加热元件10和一个或多个加热元件10’。

图3B是根据至少一个示例性实施例的加热元件的立体图。图3B示出具有限定开口60”’的长丝50”’的加热元件10”’。除了长丝50”’的长丝部分70”’包括在整个迂回或曲折路径上都大致相同的宽度和大致圆形的端部之外,加热元件10”’还可具有与图1A-1C的加热元件10大致相同的尺寸。

图4A和4B是根据一个示例性实施例的包括加热元件的电子烟设备的剖视图。

图4A和4B示出电子烟设备200的截面。例如,电子烟设备200可具有烟嘴区段210、筒体220和电源区段230。烟嘴区段210可配合(例如,压配合或螺纹配合)在筒体220上以便允许电子烟用户向烟嘴区段210施加负压并从电子烟设备抽吸蒸汽。应当理解的是,烟嘴210可从图4A和4B所示的构型移除、或与筒体220一体化以减少零件数目。筒体220可包括加热元件(例如,图1A-3的加热元件中的一者)。筒体220可以是可更换的。以下参考图5A-5H和图6更详细地描述筒体220。筒体220和电源区段230可以可释放地(例如,通过螺纹接合)连接。或者,筒体220和电源区段230可以位于一体式壳体内。

电源区段230可构造成经由电池250选择性地向筒体220中的加热元件供电。电源区段230可包括指示器235、控制电子元件240、电池250、空气入口255、导电柱260和连接器265。指示器235可以例如是位于电源区段230的一端处的发光二极管(LED)。该LED可闪烁不同颜色和/或不同图案以指示与电子烟设备200有关的不同信息。例如,LED可闪烁一种颜色以指示电子烟设备200的启动和另一种颜色以指示电池250的电池电量。然而,示例性实施例不限于此,并且该LED可用来通过闪烁的各种颜色和图案来指示其它信息。

电池250可选择性地向指示器235、控制电子元件240和加热元件10(参见图5A和5B)供电。例如,电池250可在电子控制元件240的控制下选择性地供电。控制电子元件240可包括控制电路,该控制电路包括用于感测由电子烟用户施加的负压的抽吸传感器。该抽吸传感器可操作以感测电子烟设备200中的空气压降,该空气压降致使控制电子元件240启动从电池250向加热元件10施加电压。例如,如果抽吸传感器指示电子烟用户正在向电子烟设备200施加负压,则控制电子元件240通过将电池250与加热元件10连接以加热加热元件10来启动抽吸循环,由此使与加热元件10相接触的多孔基体中的蒸汽前制剂汽化。在电子烟用户结束施加负压时,抽吸传感器停止感测空气压降并且控制电子元件240将电池250与加热元件10断开以结束抽吸循环。

控制电子元件240可位于指示器235与电源区段230内的电池250之间。连接器265可有利于与筒体220的螺纹连接。例如,该螺纹连接可以是连接器265上的导电公螺纹部件和筒体220上的导电或非导电母螺纹接收器的组合(或反之亦然)。可选地,该螺纹连接可以呈其它合适结构的形式,例如滑配合/紧贴配合(snug fit)、棘爪、夹具和/或卡扣装置。尽管未清楚地示出,但是经由控制电子元件240,电池250的一个端子与导电柱260电连接、且电池250的另一个端子与连接器265连接。

电源区段230可在电源区段230的接近控制电子元件240的一端处包括空气入口/出口255。如图4B中通过箭头所示,当空气被抽吸通过烟嘴210时,空气在空气入口/出口255处进入电子烟设备200的末端,经在抽吸传感器周围提供的空间从包括抽吸传感器的控制电子元件240通过(由此检测负压并启动加热元件10),并且继续经过电池250。空气然后经过一位于电池250公连接器的导电柱260的轴线上的开口,并且直接进入与筒体220的母连接器接合的导电铆钉(参见图5A和5B中的元件360)。空气然后被蒸汽粒子(通过由于启动的加热元件10加热包含蒸汽前制剂的多孔基体而产生)充满,并经烟嘴区段210离开。如图4B中通过返回箭头所示,过量蒸气行进通过电子烟设备200并且可从空气入口/出口255排出。

尽管图4A和4B示出一个空气入口/出口255,但是电子烟设备200可在电子烟设备上的其它位置——例如,在筒体220与电源区段230之间的连接处或附近——包括另外的空气入口/出口。这可允许电子烟设备200的其它位置的空气吸入。

电池250可以是锂离子电池或其一个变体(例如,锂离子聚合物电池)。电池250也可以是镍金属氢化物电池、镍镉电池、锂锰电池、锂钴电池或燃料电池。

图5A-5H示出图4中的电子烟设备的筒体的元件。

例如,图5A是图4所示的电子烟设备的筒体的分解图。图5B是图5A中的筒体沿着线VB-VB’截取的剖视图。图5C-5H示出图5A和5B所示的筒体的各个部件的细节。

图5A和5B示出筒体220包括壳体300。壳体300可包括贮存器部分310和连接器部分320。连接器部分320构造成将筒体220与电源区段(例如,图4中的电源区段230)连接。参考图5A、5B和5C,连接器部分320可以是大致中空的并且具有大致圆筒形。连接器部分320可包括用于与图4中电源区段230的连接器265的公螺纹可释放地接合的母螺纹321。连接器部分320可由例如合成聚合物或适合电子烟设备的其它材料——如固体塑料和/或金属(例如,不锈钢)——制成。连接器部分320的内壁可以是导电的或非导电的。在连接器部分320的对向边缘上,连接器部分320可以包括大致矩形的突片(例如,柔性突片)510和520。突片510和520提供与贮存器部分310的连接点490的可释放扣合连接。连接器部分320的本体525可具有在3.0mm与10.0mm之间、例如4.70mm的高度H20。连接器部分320的直径D30可以在8.5mm与9.5mm之间,例如9.0mm。直径D30可更大或更小,视应用而定。例如,直径D30可以与贮存器部分310的直径D35相同。或者,连接器部分320和电源区段230可以被固定在一起(即,是不可释放的)。

参考图5A、5B和5D,贮存器部分310是构造成将蒸汽前制剂储存在贮存器部分310的腔室311中的储存部分。尽管未示出,但是腔室311可包括包含蒸汽前制剂的材料(例如,经由毛细作用抽吸蒸汽前制剂的材料)。贮存器部分310可具有大致圆筒形状,并由例如合成聚合物或适合电子烟设备的其它材料如玻璃、陶瓷和/或金属(例如,不锈钢)制成。贮存器部分310可具有封闭端和开口端,并且圆筒形的内管315可限定从封闭端穿过贮存器部分310的中心区域到达开口端的气道600。气道600可具有在1.0mm与4.0mm之间、例如1.60mm的直径。贮存器部分310可具有在15mm与60mm之间、例如32.9mm的高度H30。贮存器部分310可具有在6.5mm与25mm之间、例如9.0mm的直径D35。亦即,贮存器部分310和连接器部分320可具有相同的直径。贮存器部分310包括至少两个连接点490(由于贮存器部分310的对称性,在图5A和5D中仅示出一个连接点490)。连接器部分320的突片510和520可以与至少两个连接点490可释放地接合(参见图6)。

参考图5A、5B和5E,贮存器部分310包括与腔室311流体连通的多孔基体400。多孔基体400可以呈大致圆盘形并且具有在5.0mm与24mm之间、例如8.0mm的直径。多孔基体可具有在0.5mm与2.0mm之间、例如1.0mm的厚度T30。多孔基体400可具有经由毛细作用(由多孔基体400单丝之间的空隙间距所导致)抽吸蒸汽前制剂的能力。例如,多孔基体400可以是陶瓷材料或能够耐受加热元件10的变化的温度的其它多孔材料,诸如陶瓷、矿物纤维材料、金属(采用蜂巢或丝网结构)和玻璃纤维。多孔基体400的中心区域包括具有在1.0mm与4.0mm之间、例如2.0mm之间的直径D40的开口410。开口410可与加热元件10的空气通道60和贮存器部分310的气道600对齐。

参考图5A、5B和5F,贮存器部分310包括构造成提供多孔基体400与腔室311之间的流体连通的垫片420。垫片420可包括橡胶或硅,或能够防止腔室311中的蒸汽前制剂在垫片420与贮存器部分310的壁之间通过的某种其它材料,诸如有机弹性体和/或无机弹性体。垫片420可具有在1.0mm与3.0mm之间、例如2.0mm的厚度T40。垫片420可具有在7.7mm与8.5mm之间、例如8.1mm的直径D50。应当理解的是,直径D50可与这些值不同,只要垫片420在贮存器310中提供有效密封即可。垫片420的中心区域包括一具有在2.6mm与2.8mm之间、例如2.7mm的直径D53的开口440,以使得垫片420配合在气道600周围。垫片420构造成经由邻近开口440配置的至少一个孔口430提供多孔基体400与腔室311之间的流体连通。根据至少一个示例性实施例,垫片420包括以菱形构型配置在开口440的相对侧的两个或更多个孔口430(例如,四个孔口)。孔口430可大致呈圆形并具有在0.8mm与1.2mm之间、例如1.0mm的直径D55。然而,示例性实施例不限于图5F所示的孔口的形状和尺寸,并且应当理解的是,孔口430可具有不同的尺寸和形状,只要多孔基体400不会被蒸汽前制剂过度饱和并从电子烟设备200泄漏即可。

图5A和5B还示出筒体220包括加热器组件330。加热器组件330包括加热元件10、支承件350和导电铆钉360。导电铆钉360可以是非必要的。加热元件10可以是例如图1A-3所示的加热元件中的一个。

参考图5A、5B和5G,支承件350可支承加热元件10并且配置在壳体300中。支承件350可包括硅或能够耐受加热元件10的变化的温度的某种其它材料,诸如有机弹性体和/或无机弹性体。支承件350可具有大致圆柱的形状、以及在7.7mm与8.5mm之间、例如8.1mm的直径D60。应当理解的是,直径D60可与这些值不同,只要支承件350在贮存器310中提供有效密封即可。支承件350的端面的中心区域包括具有在1.7mm与2.1mm之间、例如1.93mm的直径D65的通孔450。应当理解的是,直径D65可与这些值不同,只要支承件35在内管315的外壁与垫片420之间提供有效密封即可。支承件350可具有在3.0mm与8.0mm之间、例如5.1mm的高度H40。通孔450可与空气通道60、开口410和气道600对齐。如果未使用导电铆钉360,则支承件350可包括沿支承件350侧面的沟槽,用来代替通孔450。这里,沟槽允许之前通过通孔450提供的空气流道,且经由与末端41的直接连接来提供与电源250的电连接。

第一槽460和第二槽470可位于支承件35的端面上,并配置在通孔450的对向两侧。第一槽460和第二槽470可具有容纳加热元件10的第一引线部分30和第二引线部分40的形状和尺寸。例如,如图5B所示,槽460和470具有大致矩形,以使得第一引线部分30穿过第一槽460延伸,并且第二引线部分40穿过第二槽470延伸。同样如图5B所示,第一引线部分30和第二引线部分40在末端31和41处沿大致平行于平面部分20的方向弯曲。尽管末端31在图5B中被显示为不接触连接器部分320的壁,但是如果需要的话末端31可延伸以接触连接器部分320的壁。例如,如果连接器部分320的内壁是导电的,则末端31可延伸以与连接器部分320的内壁电连接,以使得第一引线部分30与连接器部分320电连接。如图5B所示,支承件350可包括位于第一槽460和第二槽470中的薄隔膜351。隔膜351可在组装时由第一引线部分30和第二引线部分40穿透并在穿透位置提供密封。隔膜351的厚度可以在0.1mm与1.0mm之间,例如0.3mm。

仍参照图5A、5B和5G,支承件350的侧面可具有用于与贮存器部分310的母螺纹接合部分螺纹接合的公螺纹接合部分530。或者,支承件350可推入配合在贮存器部分310中。作为另一替代方案,支承件350可利用超声波焊接附着到贮存器部分310上。在又一替代方案中,支承件350和贮存器部分310可具有卡口连接。应当理解的是,支承件350与贮存器部分310之间的其它连接落在示例性实施例的范围内。在支承件350侧面的对向两侧,支承件350可包括至少两个凹部480。凹部480可具有容纳连接器部分320的突片510和520的尺寸、形状和位置。如图5G所示,凹部480具有大致矩形的形状,并从支承件350的一端延伸到止挡面485以提供与突片510和520的紧密配合(对于连接器部分320与贮存器部分310之间的连接,请参见图6)。

参考图5A、5B和5H,支承件350包括穿过通孔450延伸的导电铆钉360。导电铆钉360可包括金属或某种其它导电材料,诸如涂覆镍基和银镀层的黄铜。导电铆钉360可包括大致圆柱形的本体部分361和位于本体部分361一端处的大致圆形的头部部分363。本体部分361可具有在1.77mm与2.17mm之间、例如2.0mm之间的直径D70以使得导电铆钉360可推入配合到支承件350的通孔450中。或者,导电铆钉360可焊接或钎焊到第二引线部分40的末端41上。头部部分363可具有大于直径D70的直径D75。直径D75可以在2.5mm与4.5mm之间,例如4.0mm。导电铆钉360可以是大致中空的。例如,气道365可穿过导电铆钉360的中心区域。气道365可具有在1.2mm与1.7mm之间、例如1.6mm的直径D77。从头部部分363的顶面到导电铆钉360的对向端部的高度H50可以在4.0mm与7.1mm之间,例如6.5mm。从导电铆钉360的端部到头部部分363的底面的高度H55可以在3.6mm与6.7mm之间,例如6.1mm。

以下参考图4A、4B、5A、5B和5H描述加热元件10与电池250的电连接。如图5B所示,头部部分363的底面与第二引线部分40的末端41电接触,而头部部分363的顶面与电源区段230的导电柱260电接触。然而,头部部分363与第一引线部分30的末端31间隔开以便与末端31电气地隔离。在筒体220和电源区段230接合时,第一引线部分30的末端31与与电源区段230的连接器265电连接。例如,连接器265可以是电源区段230的导电公螺纹,其在与连接器部分320的母螺纹接合时与末端31电接触。或者,如果连接器部分320的内壁(例如,母螺纹)是导电的,则末端31可延伸以与连接器部分320的内壁电连接,以使得第一引线部分30与连接器部分320电连接。在这种情况下,连接器265的导电公螺纹可以经连接器部分320的内壁与末端31电接触。

如参考图4A和4B所述,当电子烟用户经烟嘴210抽吸空气时,控制电子元件240中的抽吸传感器可操作以感测电子烟设备200中的空气压降,从而致使控制电子元件240开始经由上述电接触(即导电柱260、导电铆钉360和末端41之间的电接触以及末端31与连接器265之间的电接触)来向加热元件10施加来自电池250的电压。应当理解的是,抽吸传感器在感测出空气压降后充当开关,形成通过加热元件10的闭环电路。加热元件10加热从多孔基体400吸入长丝50中的蒸汽以形成蒸汽,该蒸汽经由空气通道60、开口410和气道600进入电子烟用户的嘴。

尽管在图5A-5H中未清楚地示出,但是应当理解的是,支承件350可具有允许空气通过的替代性结构。例如,除气道365的位置以外或代替该位置,在支承件350的外缘处可存在其它气道以使得空气能够在贮存器部分310与支承件350之间通过。还应当理解的是,可以去除导电铆钉360。在这种情况下,连接器265可以在其间没有导电铆钉360的情况下与末端41电接触。

图6是图5A-5H所示的筒体的三维图示。

图6示出一完成的筒体220,其准备好与烟嘴210连接和/或经由母螺纹321与图4中的电源区段230连接。如图6所示,加热元件10可借助于阶梯部分33和/或35与支承件350的端面间隔开,以提供向多孔基体400的有效传热。

根据以上提供的描述,应当显而易见的是,至少一个示例性实施例提供了一体式加热元件,加热器组件筒体,以及包括一体式加热元件的电子烟设备。根据至少一个示例性实施例的一体式加热元件的结构允许电子烟设备的高效制造/组装。此外,根据至少一个示例性实施例的一体式加热元件不阻止空气流经其空气通道,这提供了高效和大体积的蒸汽产生。

在这样描述了示例性实施例的情况下,很显然,这些实施例可采用许多方式改变。这些变型不应视为与示例性实施例的预期精神和范围的偏离,并且对本领域的技术人员来说将显而易见的所有这些修改意图被包括在所附权利要求的范围内。

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