用于吸入器的蒸发装置、消耗单元、吸入器和制造方法与流程

用于吸入器的蒸发装置、消耗单元、吸入器和制造方法
1.本发明涉及一种用于吸入器的蒸发装置，该蒸发装置包括：至少一个电蒸发器，所述电蒸发器用于使被输送给所述蒸发器的液体蒸发，其中所述液体通过毛细力从入口侧通过至少一条液体通道被运送到出口侧，在那里蒸发的液体能够添加给空气流；保持着所述蒸发器的基座；以及至少一根与所述蒸发器电接触的电线。本发明也涉及一种消耗单元、一种吸入器和一种制造方法。
2.传统的吸入器或者说电子香烟产品建立在灯芯
‑
螺旋管
‑
技术的基础上。通过毛细力使得来自液体储存器的液体沿着灯芯如此被运送，直到液体通过能电加热的螺旋管被加热并且由此被蒸发。所述灯芯用作在液体储存器与用作蒸发器的加热螺旋管之间的传导液体的连接。
3.在传统的吸入器中，所述蒸发器的电接触通过灯芯
‑
螺旋管
‑
技术而是简单的。仅仅必须向所述螺旋管加载电流。由此所述螺旋管被加热并且液体能够蒸发。
4.所述灯芯
‑
螺旋管
‑
技术的缺点是，缺乏液体供给导致了局部过热，由此可能产生有害物质。应该避免这种所谓的“dry puff（干喷）”。此外，这样的蒸发单元由于制造原因经常是不密封的，因而液体可能以不期望的方式、例如通过空气输入和/或蒸汽输出而流出。
5.为了避免所述灯芯
‑
螺旋管
‑
技术的问题而采用所述类型的蒸发器，它们使用在de 10 2017 111 119 a1中公开的技术。在此，液体通过毛细力从入口侧通过液体通道被运送到出口侧，在那里蒸发的液体能够作为蒸汽和/或气溶胶添加给空气流。所述蒸发器能够通过电线与能量源电连接。然而，在所引用的现有技术中没有说明蒸发器连接到电线上的情况。
6.本发明的任务是，提供一种具有与蒸发器的可靠且有效的电连接的蒸发装置。
7.该任务通过独立权利要求的特征来解决。
8.根据本发明而提出，所述电线具有平面的接触区域。所述接触区域是所述电线的被设置用于进行导电的和材料熔合的连接的区域。所述电线的平面的接触区域改进了在电线与蒸发器之间设置的连接部的几何形状。因此，尤其所述接触区域并非如在具有弯曲的且特别是圆形的横截面的电线中所存在的那样是点状的或弯曲的。因此，在所述接触区域中能够建立电线与蒸发器之间的可靠的电连接。此外，通过所述接触区域的平面的结构，能够获得用于实现连接并且用于进行电流传输的扩大的接触面。由此例如能够避免高的传输电阻和随之出现的局部化的温度峰值。
9.根据本发明，所述蒸发器和所述电线的平面的接触区域彼此材料熔合地并且导电地连接，以便提供电线与蒸发器之间的可靠的连接。此外，所述材料熔合的复合结构能够将蒸发器保持到基座上并且/或者支持蒸发器的在基座上的夹持。所述由电线和蒸发器构成的材料熔合的复合结构允许在制造或者装配所述蒸发装置时对所述蒸发装置的组件进行精确的电接触、布置和夹持。
10.优选所述蒸发器的外部形状是块形的并且所述蒸发器的一侧以面状的方式与所述电线相连接，以便能够有效地设计电线与蒸发器之间的电连接并且有效地利用所述接触区域。有利的是，所述蒸发器在其边侧中的刚好一个边侧上、例如在入口侧或者出口侧上与
所述电线相连接，以便实现所述蒸发装置的尽可能简单的几何结构。然而也可行的是，所述蒸发器的比如两个尤其彼此对置的边侧例如分别垂直于出口侧或入口侧地分别与至少一根电线相连接。
11.优选所述基座保持着电线并且/或者与该电线材料熔合地连接，以便有助于所述蒸发装置的有效的且紧凑的构造和有效的制造。电线与基座的材料熔合的连接引起包括所述基座、电线和蒸发器的材料熔合的复合结构。
12.所述蒸发器有利地具有一拥有两个对置的边缘区段的尤其矩形的基面，并且所述对置的边缘区段中的每个边缘区段都与电线相连接，以便能够有效地利用蒸发器的基面并且能够在边缘区段之间引起电阻并且由此引起液体的发热和蒸发。
13.在一种优选的实施方式中，设置了至少两根电线并且所述基座在电线之间具有贯通孔。所述蒸发器例如能够如此布置，使得所述贯通孔在蒸发器的入口侧上布置在基座上。所述贯通孔允许灯芯结构能够与蒸发器的入口侧以面状的方式来接触，以便供给液体。然而，所述贯通孔也能够在蒸发器的出口侧上布置在基座上，以便由所述蒸发器所蒸发的液体能够添加给流经出口侧的空气流。
14.优选所述用于夹持蒸发器的基座包括陶瓷衬底，以便将所述用于夹持蒸发器的基座构造为热稳定的结构并且/或者必要时使所述蒸发器与所述基座在热方面去除耦合。相对于在蒸发器的运行中出现的、例如直至300℃的温度以及例如在蒸发器的寿命周期中比如出现大约200
‑
2000次的热负荷变换，所述陶瓷衬底在化学上和机械上是稳定的。所述基座与液体和/或气溶胶或者蒸汽接触并且因此尤其对于在蒸发期间出现的温度来说必须是食品适宜的或者生物相容的，这通过所述陶瓷衬底得到了支持。
15.有利的是，所述接触区域由金构成，以便提供良好导电的接触区域，该接触区域适合于与蒸发器的材料熔合的且导电的连接。所述由金构成的接触区域相对于有待蒸发的液体或者气溶胶或者蒸汽在化学上是稳定的并且能够可靠地通过本身已知的方法来制造和加工。
16.优选所述蒸发器具有金属化层，以便能够准备有电接触面，所述电接触面能够在接触区域中与电线连接。所述蒸发器例如能够基本上包括尤其是掺杂（dotiert）的硅块，所述硅块在表面上具有金属化层。所述金属化层简化了电线与蒸发器的电接触和材料熔合的接触。
17.在一种有利的实施方式中，所述金属化层包括镍、金和/或钯，以便能够为材料熔合的连接准备所述蒸发器的导电的并且用已知的方法有效地待要处理的表面。
18.优选在所述蒸发器与所述金属化层之间布置了底涂层、例如由铝构成的晶种层，在该晶种层上施加了有利地无电流地沉积的金属化层。
19.所述蒸发器与所述电线之间的电连接有利地具有5 mω至20 mω的电阻，以便与为了蒸发而产生的热相比将电能到热的并非所期望的转换保持小的程度并且同时能够为蒸发器供给足够的电能。
20.优选所述材料熔合的连接至少部分地通过第一烧结材料来形成，以便能够精确且有效地建立所述连接。通过烧结所述材料熔合的连接，在将所述蒸发器放置在基座上时实现显著的时间节省。在这种实施方式中，所述蒸发器的每个触点不必单个地被电连接（键合）。通过炉中的烧结对多个蒸发器来说能够并行地同时进行机械上稳定的且导电的连接。
21.优选所述电线至少部分地通过第二烧结材料来形成，以便能够精确地布置且有效地制造所述电线。
22.在一种有利的实施方式中，所述蒸发器与所述电线之间的材料熔合的连接包括尤其是不导电的粘合剂，以便能够建立蒸发器与电线之间的材料熔合的连接。在此，所述电线与所述蒸发器之间的电连接能够独立于材料熔合的连接来形成和/或布置。尤其是所述电连接能够布置在比所述材料熔合的连接要小的区域中，以便能够有针对性地对蒸发器进行加热并且/或者与其电接触。同时，所述蒸发器能够面状地与基座相连接。
23.优选所述蒸发器和/或接触区域具有焊料凸块，以便能够建立蒸发器与电线之间的精确地局部化的且可以有效地实施的电连接。尤其所述焊料凸块能够是用于进行有利的电接触和加工的金制凸块。
24.所述电线有利地具有与蒸发器的热膨胀系数相差小于10%的热膨胀系数，以便改进蒸发装置的使用寿命，因为所述蒸发器在运行中会变热直至300℃并且在其寿命周期中大约200
‑
2000次经历环境温度与蒸发器的运行温度之间的热负荷变换。低于所述热膨胀系数的10%的小差别仅仅导致所述电线与蒸发器之间的材料熔合的连接的区域中的低的机械应力，并且由此在机械方面没有在临界的程度上对该材料熔合的连接加载。
25.根据本发明，用于吸入器的消耗单元包括前面描述的蒸发装置以及液体储存器，其中所述蒸发装置与液体储存器传导液体地连接。所述蒸发器的入口侧比如通过灯芯结构以传导液体的方式与液体储存器连接。按本发明的吸入器包括所述消耗单元和基本单元。所述电线与蒸发器之间的材料熔合的且导电的连接致使所述消耗单元或者说吸入器可以有效地安装。
26.一种用于制造前面所描述的蒸发装置的方法，包括以下步骤：提供所述蒸发器、基座和至少一根电线并且将所述蒸发器与所述电线在所述蒸发器的平面的接触区域中材料熔合地并且导电地连接起来。作为用于所述导电的和材料熔合的连接的准备，尤其能够已经在晶片的基础上可选地将相应的金属化结构施加到蒸发器上。所述电线的接触区域被设置为用于蒸发器的配对件。
27.优选所述连接包括热压工艺。有利地在所述连接之前在所规定的键合区域中给所述接触区域、基座和/或蒸发器涂上适合于热压的烧结膏。给所述接触区域涂上烧结膏的过程比如能够通过模板印刷、丝网印刷和/或移印印刷来进行。
28.所述连接有利地包括超声波的运用，以便促进摩擦焊接热，以用于借助于热压在电线与蒸发器之间进行热机械的连接。
29.优选所述连接包括烧结，以便能够为材料熔合的连接提供简单的准备。作为用于借助于烧结进行的连接的准备，能够已经在晶片的基础上将适当的金属化结构施加到蒸发器的接触面上。甚至所述电线本身也能够通过烧结来制造。所述材料熔合的复合结构能够由第一烧结材料构成并且/或者所述电线能够由第二烧结材料构成。也能够在一个工作步骤中并且/或者由相同的烧结材料来制造所述复合结构和所述电线。有利地在连接之前在所规定的烧结区域中给所述接触区域、基座和/或蒸发器涂上适合于烧结的烧结膏。为了在电接触区域与蒸发器之间产生稳定的连接，根据烧结膏的要求在炉中对所述复合结构进行烧结。有利的是，所述烧结是无压力的，以便尤其不对所述蒸发器进行机械上的加载。
30.优选在所述连接之前切割多个同时加工的蒸发器，以便能够尽可能有效地制造多
个蒸发装置。所述多个蒸发器能够处于晶片复合结构中，其中所述晶片复合结构能够形成几千个蒸发器。所述晶片复合结构例如能够借助于晶片锯来切割并且提供多个分离的蒸发器。为此，每个蒸发器例如能够借助于拾取工艺从形成多个蒸发器的晶片复合结构中取出并且例如借助于倒芯安装法与基座的电线导电地并且材料熔合地连接。
31.优选在所述连接之前能够施加多个焊料凸块，以便能够有效地建立电连接。
32.所述连接有利地包括用尤其不导电的粘合剂进行的粘接，以便能够有效地建立材料熔合的连接。在此，所述粘合连接能够在所选择的局部的表面上来实现，而其它的表面则有意识地没有用不导电的粘合剂来润湿、也就是没有被粘合并且用于进行电连接。
33.下面借助于优选的实施方式参照附图对本发明进行解释。
34.在此：图1示出了蒸发装置和基座装置的分解图；图2示出了蒸发装置处于安装状态中的立体图；图3示出了蒸发装置和基座装置的分解图；图4示出了蒸发装置处于安装状态中的立体图；图5示出了吸入器的示意图；并且图6示出了蒸发装置的透视的剖面。
35.图1示出了用于吸入器10的蒸发装置1和基座装置400的分解图。所述蒸发装置1包括电蒸发器60，该电蒸发器用于使被输送给该蒸发器60的液体50蒸发 （参见图5和图6）。在安装状态中（参见图2），所述蒸发器60由基座4保持。所述蒸发器60具有出口侧64和入口侧61以及处于其之间的液体通道62并且参考图6进行详细解释。
36.所述基座4包括陶瓷衬底103，参见图1。在该实施方式中，所述陶瓷衬底103大致为板状。例如，所述陶瓷衬底103能够由氧化锆板或用陶瓷、尤其是低温焊透陶瓷制成的板来构成。所述基座4具有至少一个平坦的区段，在所述区段中构造了平面的接触区域131。在该实施方式中，所述基座4是陶瓷的。作为替代方案，所述基座4能够由耐热的塑料构成并且包括陶瓷的蒸发器接纳部。
37.所述衬底103有利地具有与优先构成蒸发器60的材料（例如硅）相似的、尤其是相差最大10%的热膨胀系数。由此，在所述蒸发器60的运行期间，基座4和蒸发器60之间的机械应力保持很小程度。
38.所述衬底103有利地具有低的热导率和/或低的热容量，以便不将被设置用于蒸发的热从所述蒸发器60上导出并且/或者将其储存在基座4中。由此，所述蒸发器60与基座4并且/或者与外部的构件在热方面去除耦合。由于所述基座4的低的热导率和/或热容量而没有对所述蒸发器60的有利地低的热惯性产生不好的影响。由此，所述蒸发器60能够在时间上精确地并且尤其快速地得到加热并且/或者再次冷却，以便有助于高的气溶胶品质和对气溶胶量的精确设定。
39.所述蒸发器60和基座4如此布置，使得所述基座4在安装状态中在出口侧64处与蒸发器60电连接且材料熔合地连接。为了所述蒸发器60能够向空气流34添加被蒸发的液体，所述基座4就具有未示出的贯通孔104。所述贯通孔104布置在蒸发器60的出口侧64上。所述贯通孔104有利地至少与蒸发器60的设有液体通道62的表面一样大（参见图6）。
40.在所述基座4上设置了两根电线105a、105b，所述电线与蒸发器60材料熔合地并且
导电地连接，参见图1。所述电线105a、105b与基座4材料熔合地连接或者被施加到基座4上或者从基座施加。所述电线105a、105b例如能够包括铜。
41.所述电线105a、105b具有适合于导电的和材料熔合的连接的接触区域131。所述接触区域131例如能够由金构成、有利地由优选5
‑
50μm、进一步优选8
‑
20μm、例如10μm的金层构成。
42.所述由基座4和蒸发器60构成的复合结构例如被放置在两个半壳108a、108b之间，所述半壳作为基座装置400例如履行以下任务，即：相对于所述蒸发装置1保持着该蒸发装置1和灯芯结构19，从而存在所述蒸发器60与外部部件、例如液体储存器18的良好的液体连接。
43.所述半壳108a、108b有利地由高温塑料、例如peek构成，所述高温塑料对于在蒸发时出现的温度来说在机械和化学方面保持稳定。
44.在所述上壳108a中设置了空隙180，从而在所述基座4和所述上壳108a之间形成空气通道130。所述空气通道130在吸入器10的运行时被空气流34贯穿流过。所述空气流34流经蒸发器60的出口侧64，所述蒸发器60将蒸发的液体50作为蒸汽和/或气溶胶添加给空气流34。
45.在所述下壳108b中设置了未示出的开口，所述灯芯结构19延伸穿过所述开口。所述灯芯结构19一方面与蒸发器60的入口侧61并且另一方面与液体储存器18传导液体地连接。参照图5和图6来详细地解释所述灯芯结构19。
46.也可行的是，仅仅设置一根电线105a并且例如经由半壳108a、108b或壳体件来导出电流（未示出）。也可行的是，在所述壳108a、108b之一中设置了所述电线105a、105b的另外的电接触和/或辅助空气通道101。所述基座装置400也能够由一整体的壳或两个以上的壳件来构成。
47.如在图1中可见，所述蒸发器60有利地是尤其芯片状的平面加热器。所述蒸发器60是块状的并且所述出口侧64在安装状态中在平面的接触区域131中面状地与电线105a、105b相连接。
48.图2示出了蒸发装置1的在安装状态中的立体图。在这种实施方式中，所述蒸发器60的入口侧61在接触区域131中与电线105a、105b面状地、导电地并且材料熔合地连接。由此，所述蒸发器60通过接触区域131与基座4电连接并且机械连接并且得到保持。
49.所述蒸发器60具有一拥有两个对置的边缘区段132a、132b的矩形的基面。所述蒸发器60分别在边缘区段132a、132b之一中与电线105a、105b之一相连接。所述电线105a、105b分别从接触区域131一直延伸至端部区段205a、205b。在所述端部区段205a、205b处，所述蒸发装置1为了向蒸发器60供给电能而能够由外部部件、例如加热电压源71来接触。所述端部区段205a、205b有利地被构造用于与外部部件的接触件钎焊起来或者与基座4一起被构造为插塞连接器。
50.所述端部区段205a、205b有利地布置在所述基座4的处于蒸发器60上游的端部122处，以用于向所述蒸发器60供给电能。处于所述蒸发器60上游的端部122是以下端部，所述端部通过电接触被设立用于与外部部件、例如吸入器10的基础件16进行机械的和/或电的连接。所述电线105a、105b优选平行于空气通道130来伸展。
51.在电线105a、105b之间，所述基座具有贯通孔104。所述贯通孔104布置在蒸发器60
的入口侧61上。所述贯通孔104有利地布置在电线105a、105b的接触区域131之间。灯芯结构19能够延伸穿过所述贯通孔104，以用于与蒸发器的入口侧61传导液体地接触。所述贯通孔104有利地具有与灯芯结构19的形状相对应的形状。
52.在接触区域131中，可选在所述电线105a、105b上设置多个焊料凸块150。所述焊料凸块150有利地由金构成并且例如能够借助于热压来建立蒸发器60与电线105a、105b之间的导电连接。
53.为了在机械和/或热方面改进所述电线105a、105b与所述蒸发器60之间的连接，该连接能够包括粘合剂。所述粘合剂尤其能够是不导电的，以便不对导电连接产生不好的影响。所述粘合剂有利地具有小的导热能力，以便减少从蒸发器60到基座4中的热输入。
54.为了制造在图1和图2中示出的蒸发装置1而提供了具有电线105a、105b的基座4和所述蒸发器60。
55.所述蒸发器60能够处于晶片复合结构中，由该晶片复合结构来制造多个蒸发器60。所述多个蒸发器60例如通过不同的蚀刻和涂覆方法来制造，方法尤其是：通过制造所述流体通道62来对于所述晶片复合结构进行结构化。
56.作为用于与电线105a、105b的连接的准备，能够给所述蒸发器60配设金属化层133。能够将所述金属化层133直接施加到蒸发器60上或施加到底涂层、例如铝构成的晶种层上。所述金属化层133能够由无电流地沉积的镍、金和/或钯或由其构成的材料结构所构成。这对于多个蒸发器60、例如晶片复合结构来说能够同时进行，以便使所述过程并行化。
57.可选能够在接触区域131中将所述焊料凸块150施加到蒸发器60的表面上或者施加到其金属化层133上和/或施加到电线105a、105b上或者施加到有利地陶瓷的基座4的表面上。有利的是，为此在接触区域131中分别将一金层涂覆到所述电线105a、105b上。所述焊料凸块150能够被布置到所述金层上。
58.作为替代方案，将适合于材料熔合的连接的烧结膏要么压印和/或涂覆到所述有利地陶瓷的基座4的电线105a、105b上要么压印和/或涂覆到所述蒸发器60的所规定的接触面上。
59.随后切割所述晶片复合结构，由此提供多个蒸发器60。例如借助于拾取过程从所述晶片复合结构中取出所切割的蒸发器60。用倒晶安装法借助于热压方法使所述蒸发器60结合到有利地陶瓷的基座4的电线105a、105b上。所述热压方法能够通过使用超声波通过加入摩擦焊接热来改进。可选所述由蒸发器60和基座4构成的复合结构能够通过不导电的粘合剂在机械方面得到稳定。
60.在此，所述基座4能够处于基座复合结构中，多个蒸发器60被布置和施加到所述基座复合结构上。在给所述蒸发器60配备处于基座复合结构中的基座4并且与其连接起来之后，能够切割由此产生的蒸发装置1。
61.然后将所述蒸发装置1或者所述由蒸发器60和基座4构成的复合结构放置在两个半壳108a、108b之间。然后能够将所述基座结构400安装到蒸发器嵌入件100、消耗单元17和/或吸入器10中。
62.在图1和2中，所述由蒸发器60和基座4构成的导电的和材料熔合的复合结构在使用焊料凸块150的情况下通过热压方法来制造。
63.图3和4示出了在使用烧结材料151、152的情况下借助于焊料凸块150进行的、在图
1和2中所示出的连接的替代方案。将针对与图1和2的区别来解释图3和图4。
64.图3示出了所述蒸发装置1的和基座装置400的分解图，其中在所述蒸发器60上设置了第一烧结材料151，以用于与所述电线105a、105b形成导电的并且材料熔合的连接。图4示出了所述蒸发装置1的立体图。
65.所述电线105a、105b在基座4上的接触区域131和/或所述蒸发器60的表面上的接触面被设立用于例如通过一金层来进行尤其是无压力的烧结。
66.所述电线105a、105b由第二烧结材料152构成。所述第二烧结材料152被施加到所述陶瓷的衬底103或者所述基座4上并且在烧结之后构成电线105a、105b。通过烧结，所述第二烧结材料152以及由此所述电线105a、105b与基座4材料熔合地连接。
67.也可行的是，所述第一烧结材料151由与所述第二烧结材料152相同的材料构成。在这种情况下，能够在仅仅一个烧结过程中制造所述与基座4材料熔合地连接的电线105a、105b并且同时建立所述蒸发器60与电线105a、105b之间的连接。
68.作为替代方案，也能够提供所述具有已经存在的电线105a、105b的基座4并且仅仅蒸发器60与电线105a、105b之间的材料熔合的连接能够由第二烧结的材料152来形成。
69.为了建立与所述第一烧结材料151的连接，焊料凸块的施加并非是必需的。为此，有利地将适合于烧结的烧结膏要么压印或涂覆到所述有利地陶瓷的基座4的电线105a、105b上。在切割所述蒸发器60之后，将所述蒸发器60放置到所述电线105a、105b上的第一烧结材料151上。
70.作为替代方案，能够将所述第一烧结材料151压印并且/或者涂覆到蒸发器60的所规定的接触面上。在切割蒸发器60之后，将所述蒸发器60放置在电线105a、105b上。
71.为了电接触区域131和蒸发器60之间的稳定的连接，在炉中用第一烧结材料151并且可选用用于电线105a、105b的第二烧结材料152对所述由基座4和蒸发器60构成的复合结构进行烧结。
72.不仅所述在图1和2中而且所述在图3和4中所示出的实施例都在从蒸发器60到基座4的热传导较低的同时允许所述蒸发器60的电接触。所述蒸发器60与电线105a、105b之间的电连接具有5mω至20mω的电阻。通过所述电连接的、即焊料凸块150的和/或第一烧结材料151的横截面和/或长度或者厚度的适配，由所述蒸发器60的热传导并且在电线105a、105b与蒸发器60之间的电阻上产生的、被送入到基座4中的热量是最小的。
73.图5示意性地示出了吸入器10或者说电子香烟产品。所述吸入器10包括壳体11，在该壳体中在所述吸入器10的嘴吸端32上在至少一个空气入口231与空气出口24之间设置了空气流通道30。在此，所述吸入器10的嘴吸端32是指以下端部，在所述端部处消费者为了吸入目的而抽吸，并且由此向所述吸入器10加载低压并且在空气流通道30中产生空气流34。
74.所述吸入器10有利地由基础件16和消耗单元17或者蒸发器
‑
储槽
‑
单元构成，所述蒸发器
‑
储槽
‑
单元包括蒸发装置1和液体储存器18并且特别是以能更换的筒的形式来构成。通过空气入口231被抽吸的空气在空气流通道30中被引导至或者被引导通过至少一个蒸发装置1。所述蒸发装置1与液体储存器18连接或能够连接，在所述液体储存器中储存了至少一种液体50。
75.所述蒸发装置1使有利地由灯芯或者灯芯结构19借助于毛细力从液体储存器18输送给蒸发装置1的液体50蒸发并且在出口侧64上将蒸发的液体作为气溶胶/蒸汽添加到空
气流34中。
76.在所述蒸发器60的入口侧61上有利地布置了多孔的和/或毛细的、传导液体的灯芯结构19，如在图5中示意性示出的那样。能够在液体储存器18与灯芯结构19之间设置一个液体接口和/或多条液体管路。所述液体储存器18因此也能够与灯芯结构19隔开地布置。所述灯芯结构19有利地面状地与蒸发器60的入口侧61相接触，并且在入口侧遮盖所述蒸发器60的所有液体通道62。在与蒸发器60对置的一侧上，所述灯芯结构19传导液体地与液体储存器18相连接。所述液体储存器18在其尺寸上能够大于灯芯结构19。所述灯芯结构19例如能够被装入到液体储存器18的壳体的开口中。也能够为液体储存器18分配多个蒸发装置1。所述灯芯结构19一般能够是一体的或多构件的结构。
77.所述灯芯结构19由多孔的和/或毛细的材料构成，该材料由于毛细力而能够将由蒸发器60所蒸发的液体以足够的量从液体储存器18被动地补充输送给蒸发器60，以便防止液体通道62的闲置和由此产生的问题。
78.所述灯芯结构19有利地由不导电的材料构成，以便避免所述灯芯结构19中的液体的、由于电流流动而引起的并非所期望的发热情况。所述灯芯结构19有利地具有小的导热性。所述灯芯结构19有利地由材料——棉花、纤维素、醋酸纤维素、玻璃纤维织物、玻璃纤维陶瓷、烧结陶瓷、陶瓷纸、铝硅酸盐纸、金属泡沫、金属海绵中一种或多种材料、另一种具有合适的输送速率的耐热的、多孔的和/或毛细的材料构成或者由上述材料中的两种或更多种材料的复合结构构成。在一种有利的实用的实施方式中，所述灯芯结构19能够包括至少一种陶瓷纤维纸和/或多孔陶瓷。所述灯芯结构19的容积（volumen）优选处于1mm3与10mm3之间的范围内、进一步优选处于2mm3与8mm3之间的范围内、还进一步优选处于3mm3与7mm3之间的范围内并且例如为5mm3。
79.如果所述灯芯结构19由导电的和/或导热的材料构成，那就在所述灯芯结构19与所述蒸发器60之间有利地设置由电绝缘的和/或热绝缘的材料、例如玻璃、陶瓷或塑料构成的绝缘层，所述绝缘层具有延伸穿过该绝缘层的、与液体通道62相对应的开口。
80.所述液体储存器18的有利的容积处于0.1ml与5ml之间的、优选0.5 ml与3ml之间的、进一步优选0.7ml与2ml或者1.5 ml之间的范围内。
81.此外，所述电子烟10包括电蓄能器14和电子控制装置15。所述蓄能器14通常布置在基础件16中并且尤其能够是电化学的一次性电池或能再充电的电化学蓄电池、例如锂离子蓄电池。所述消耗单元17布置在蓄能器14与嘴吸端32之间。所述电子控制装置15包括至少一个处于基础件16中（如在图5中所示）的和/或处于消耗单元17或者蒸发器嵌入件100中的数字式的数据处理机构、尤其是微处理器和/或微控制器。
82.在所述壳体11中有利地布置了传感器、例如压力传感器或压力开关或流动开关，其中所述控制装置15能够在由传感器输出的传感器信号的基础上确定：消费者在吸入器10的嘴吸端32处抽吸以便吸入。在这种情况下，所述控制装置15操控蒸发装置1，以便将来自液体储存器18的液体50作为气溶胶/蒸汽添加到空气流34中。
83.所述蒸发装置1或者所述至少一个蒸发器60布置在消耗单元17的背离所述嘴吸端32的部分中。由此，所述蒸发装置1的有效的电耦合和操控是可能的。所述空气流34有利地通过轴向地伸展穿过液体储存器18的空气流通道30流往空气出口24。
84.在所述液体储存器18中所储存的有待计量的液体50例如是由1.2
‑
丙二醇、甘油、
水、至少一种芳香剂（香料）和/或至少一种有效物质、尤其是尼古丁构成的混合物。然而，所述液体50的所说明的组成部分不是强制性的。尤其能够放弃芳香物质和/或有效物质、尤其是尼古丁。
85.所述消耗单元或者说筒17或者所述基础件16有利地包括用于存储与消耗单元或者说筒17有关的信息或者参数的非易失性的数据存储器。所述数据存储器能够是电子控制装置15的一部分。在所述数据存储器中有利地存储了：关于在液体储存器18中所储存的液体的成分的信息、关于过程分布、尤其是功率/温度控制的信息、用于进行状态监控或者系统检查、例如密封性检查的数据、与防复制和防伪安全性相关的数据、用于明确标识消耗单元或者说筒17的id、序列号、制造日期和/或有效日期和/或抽吸次数（消费者的吸入的次数）或者使用时间。所述数据存储器有利地在电方面与控制装置15连接或能够连接。
86.在所述吸入器10中并且/或者在能够以合适的且本身已知的方式至少暂时地在通信技术上与所述吸入器10相连接的外部存储器中，也能够存储尤其关于抽烟行为的与使用者相关的数据并且优选也能够将其用于控制且调节所述吸入器。
87.蒸发器嵌入件100被设置用于装入到液体储存器18中。所述液体储存器为此具有至少一个装入口，所述蒸发器嵌入件100能够被装入、尤其是被推入到所述装入口中。所述蒸发器嵌入件100包括用于接纳所述基座装置400、基座4和蒸发器60的基本部件83。所述基本部件83具有外周侧31，该外周侧包围能够由空气流34贯穿流过的空气流通道30。
88.所述基本部件83是液密的并且不让液体50向前挤到蒸发器嵌入件100的内部空间中，以防止液体50不期望地从空气流通道30和/或消耗单元17中流出。所述蒸发器嵌入件100的密封件如此构成，使得液体50只能通过灯芯结构19并且随后通过蒸发器60穿行并且在蒸发状态下被添加给空气流34。
89.所述由基座装置400在蒸发器60的区域中形成的空气通道130在蒸发器60的下游转变为空气流通道30中。所述空气通道130能够被理解为空气流通道130的由基座装置400形成的流动区段。
90.在所述蒸发器60的下游碰到空气通道130和/或空气流通道130的附加的通道、尤其是至少一条辅助空气通道101能够用于使气体/气溶胶混合物与来自辅助空气流102的新鲜空气混匀并且/或者调节再处理和/或再冷凝的过程。
91.按照图6的蒸发装置1包括块形的、优选整体的加热体或者蒸发器60以及基座4，其中所述加热体或者蒸发器60优选由导电材料、尤其是半导体材料、优选硅构成，并且其中所述基座4具有用于传导液体地连接所述蒸发器60的贯通孔104以及液体储存器18。为此有利地在所述贯通孔104中布置了灯芯结构19。
92.并非必需的是，整个蒸发器60由导电材料构成。例如能够足够的是，所述蒸发器60的表面进行了导电的、例如金属的涂覆或者优选地进行了适当掺杂。在这种情况下，不必对整个表面进行涂覆，例如能够在不导电的或者半导电的基体上设置金属的或者优选非金属的或者非金属蒙覆的金属的印制导线。也不强制要求整个蒸发器60加热；例如能够足够的是，所述蒸发器60的一区段或加热层在出口侧64的区域中进行加热。
93.所述蒸发器60有利地至少在被设置用于进行电接触的接触面上具有金属化层133。
94.所述蒸发器60设有多条微通道或者液体通道62，它们将蒸发器60的入口侧61与蒸
发器60的出口侧64传导液体地连接起来。所述入口侧61通过在图6中未示出的灯芯结构19传导液体地与液体储存器18相连接。所述灯芯结构19用于借助于毛细力被动地将液体从液体储存器18输送至蒸发器60。
95.所述液体通道62的平均直径优选处于5μm与200μm之间的范围内、进一步优选处于30μm与150μm之间的范围内、还进一步优选处于50μm与100μm之间的范围内。由于这些尺寸而有利地产生毛细作用，从而在所述入口侧61处挤入到流体通道62中的液体通过液体通道62向上上升，直至所述液体通道62被液体充满。液体通道62与蒸发器60的体积比例能够被称为蒸发器60的孔隙度，该体积比例例如处于10%与50%之间的范围内、有利地处于15%与40%之间的范围内、还进一步有利地处于20%与30%之间的范围内并且例如为25%。
96.所述蒸发器60的设有液体通道62的表面的棱边长度例如处于0.5mm与3mm之间的范围内、优选处于0.5mm与1mm之间的范围内。所述蒸发器60的设有液体通道62的表面的尺寸例如能够为：0.95mm
ꢀ×ꢀ
1.75mm或1.9mm
ꢀ×ꢀ
1.75mm 或1.9mm
ꢀ×ꢀ
0.75mm。所述蒸发器60的棱边长度例如能够处于0.5mm与5mm之间的范围内、优选处于0.75mm与4mm之间的范围内、进一步优选处于1mm与3mm之间的范围内。所述蒸发器60的面积（芯片尺寸）例如能够为1mm
ꢀ×ꢀ
3mm、2mm
ꢀ×ꢀ
2mm或2mm
ꢀ×ꢀ
3mm。
97.所述蒸发器60的宽度b（参见图6）优选处于1mm与5mm之间的范围内、进一步优选处于2mm与4mm之间的范围内并且例如为3mm。所述蒸发器60的高度h（参见图6）优选处于0.05mm与1mm之间的范围内、进一步优选处于0.1mm与0.75 mm之间的范围内、还更进一步优选处于0.2 mm与0.5 mm之间的范围内并且例如为0.3mm。也能够制造、设置并且符合功能地运行还更小的蒸发器60。
98.所述液体通道62的数量优选在四与1000之间的范围内。通过这种方式，能够优化朝所述液体通道62中的热输入并且能够实现被确保的高蒸发效率以及足够大的蒸汽排出面。
99.所述液体通道62以正方形的、矩形的、多边形的、圆形的、椭圆形的或以其它形状所成形的阵列的形式来布置。所述阵列能够以具有s个列和z个行的矩阵的形式来构成，其中s有利地处于2与50之间的范围内并且进一步有利地处于3与30之间的范围内并且/或者z有利地处于2与50之间的范围内并且进一步有利地处于3与30之间的范围内。通过这种方式，能够实现所述液体通道62的有效的且以简单的方式能产生的布置，连同被确保地高的蒸发效率。
100.所述液体通道62的横截面能够被成形为正方形、矩形、多边形、圆形、椭圆形或其它形状，并且/或者沿着纵向方向部分地变化、尤其是保持扩大、缩小或保持恒定。
101.一条或每条液体通道62的长度优选处于100μm与1000μm之间的范围内、进一步优选处于150μm与750μm之间的范围内、还进一步优选处于180μm与500μm之间的范围内并且例如为300μm。通过这种方式，能够在从蒸发器60到液体通道62中的热输入足够好的情况下实现最佳的液体吸收和小份形成。
102.两条液体通道62的间距优选为液体通道62的内直径（lichter durchmesser）的至少1.3倍，其中该间距与所述两条液体通道62的中轴线相关。该间距能够优选为液体通道62的内直径的1.5至5倍、进一步优选2至4倍。通过这种方式，能够实现朝所述蒸发器60中的最佳的热输入和所述液体通道62的足够稳定的布置和壁厚。
103.根据前面所描述的特征，所述蒸发器60也能够被称为体积加热器。
104.所述蒸发装置1具有优选能够由控制装置15控制的加热电压源71，该加热电压源71经由电线105a、105b在蒸发器60的对置的边缘区段132a、132b处的接触区域131 中（图6中未示出）与该蒸发器60相连接，使得由所述加热电压源71产生的电压uh引起通过蒸发器60的电流流动。由于所述导电的蒸发器60的欧姆电阻，所述电流流动引起蒸发器60的加热并且因此引起包含在液体通道62中的液体的蒸发。以这种方式产生的蒸汽/气溶胶6从液体通道62朝出口侧64逸出并且与空气流34混合。更准确地讲，在确定由于消费者的抽吸引起的、流经空气流通道30的空气流34时所述控制装置15操控所述加热电压源71，其中通过自发的加热使得所述处于液体通道62中的液体以蒸汽/气溶胶的形式被从液体通道62中排出。
105.参照图1至4对将所述蒸发器60电子地或者电气地连接到电线105a、105b上的情况进行解释。
106.优选在所述吸入器10的数据存储器中存储了与所使用的液体混合物相匹配的电压曲线uh（t）。这允许与所使用的液体相匹配地预先给定所述电压变化曲线uh（t），从而能够根据相应的液体的已知的蒸发动力学在时间上通过蒸发过程来控制所述蒸发器60的加热温度并且由此也控制所述毛细的液体通道62的温度，由此能够实现最佳的蒸发结果。所述蒸发温度优选处于100℃与400℃之间的范围内、进一步优选处于150℃与350℃之间的范围内、还进一步优选处于190℃与290℃之间的范围内。
107.所述蒸发器60能够有利地由晶片的分段以薄膜层技术来制造，所述晶片具有优选小于或等于1000μm、进一步优选750μm、还进一步优选小于或等于500μm的层厚度。所述蒸发器60的表面能够有利地为亲水性的。所述蒸发器60的出口侧64能够有利地被微结构化或者具有微空隙（micro grooves）。
108.所述蒸发装置1如此被调节，从而消费者每吸一口而配量优选处于1μl与20μl之间的、进一步优选2μl与10μl之间的、还进一步优选3μl与5μl之间的范围内的、典型地为4μl的液体量。优选所述蒸发装置1能够在每吸一口、也就是每段从1s到3s的抽吸持续时间的液体量/蒸发量方面是能调节的。
109.下面要示范性地解释所述蒸发过程的流程。
110.在原始状态中，所述电压源71或者蓄能器14对于加热过程来说被切断。
111.为了使液体50蒸发而激活所述用于蒸发器60的电压源14、71。在此如此调节所述电压uh，使得所述蒸发器60中的以及由此所述液体通道62中的蒸发温度与所装入的液体混合物的独特的蒸发特性相匹配。这防止了局部过热的危险并且由此防止了有害物质产生。
112.一旦与所述液体通道62的容积相对应的或者与之相关的液体量被蒸发，则所述加热电压源71就被去除激活。因为液体特性和液体量有利地准确已知，并且所述蒸发器60具有能测量的取决于温度的电阻，所以能够非常精确地确定或者控制这个时刻。
113.在加热过程结束之后，所述液体通道62很大程度上或完全被排空。所述加热电压71而后一直被保持切断状态，直至借助于通过灯芯结构19再输送液体的方式重新填满了所述液体通道62。一旦是这种情况，那就能够通过所述加热电压71的接通来开始下一个加热周期。
114.所述蒸发器60的由加热电压源71产生的操控频率通常有利地处于1hz至50 khz的
范围内、优选地处于30hz至30khz的范围内、还进一步有利地处于100hz至25 khz的范围内。
115.用于所述蒸发器60的加热电压uh的频率和占空比有利地与在气泡沸腾期间的气泡振动的固有振动或者固有频率相匹配。因此，所述加热电压的周期持续时间1/f能够有利地处于5ms与50ms之间的范围内、进一步有利地处于10ms与40ms之间的范围内、还进一步有利地处于15ms与30ms之间的范围内并且例如为20ms。根据所蒸发的液体50的成分，与所提到的频率不同的频率能够最佳地与气泡振动的固有振动或者固有频率相匹配。
116.此外，已经表明，通过所述加热电压uh产生的最大加热电流应当优选不超过7a、进一步优选不超过6.5a、还进一步优选不超过6a并且最佳地处于4a与6a之间的范围内，以便在避免过热的情况下确保浓缩的蒸汽。
117.所述灯芯结构19的输送速率又最佳地与蒸发器60的蒸发速率相匹配，从而随时都能再输送足够的液体50并且避免所述蒸发器60之前的区域的闲置。
118.所述蒸发装置1优选在mems技术的基础上尤其由硅制成并且因此有利地是微型电子机械系统（mikro
‑
elektro
‑
mechanisches system）。
119.根据前述内容，有利地提出了一种层结构，该层结构由有利地至少在入口侧61上为平面的硅基蒸发器60和一个或多个处于其下方的具有有利地不同气孔大小的毛细结构19所组成。所述直接布置在蒸发器60的入口侧61处的灯芯结构19防止在蒸发器60的入口侧61处形成气泡，因为气泡抑制进一步的输送作用并且同时由于缺少通过后续流动的液体进行的冷却而导致蒸发器60的（局部）过热。