电子的香烟制品和用于电子的香烟制品的筒的制作方法

文档序号:15745312发布日期:2018-10-23 23:03阅读:182来源:国知局

本发明涉及一种电子的香烟制品,包括壳体、液体储槽、电蓄能器以及与所述液体储槽相连接的添加装置,所述壳体具有吸嘴端部、至少一个进气口和在所述壳体中在所述至少一个进气口与所述吸嘴端部之间伸展的空气通道,所述添加装置用于从由所述液体储槽中取出的液体中产生蒸汽和/或气溶胶并且将蒸汽和/或气溶胶添加到在所述空气通道中流动的气流中。



背景技术:

当前市场上的电子的香烟制品的主要部分建立在所谓的芯子螺旋原理之上。比如由玻璃纤维构成的芯子部分地用加热螺旋丝缠绕并且与液体储存容器处于接触之中。在对所述加热螺旋丝进行加热时,处于所述芯子中的液体在所述加热螺旋丝的区域中汽化。由于毛细作用,汽化的液体被从所述液体储存容器中补充输送出来。这样的电子香烟示范性地在US 2016/0021930 A1中得到了说明。

液体的输送和蒸汽量在此通过所述芯子不可分开地彼此耦合。汽化功率确定了蒸汽量;但是吸烟者经常期望高的蒸汽量,以用于获得持久的吸烟体验。由于对此来说所需要的高的、基本上由于系统引起的不均匀的温度-液体-分布而出现可能的部分的过热危险并且由此出现不期望的有害物质排放。所熟知的电子香烟的另一个缺点是在空气压力波动时的容易泄漏性。



技术实现要素:

本发明的任务在于,提供一种可靠的高质量的并且能够认证的电子的香烟制品以及一种筒,其中避免了所描述的、潜在的过热危险以及与此相关联的有害物质排放的缺点。

本发明用独立权利要求的特征来解决这个任务。添加装置的至少主要的部件构造为微系统技术的单元,这一点按照本发明能够使液体输送或者液体计量完全与为了汽化的目的而对其进行的加热去除耦合。液体通过微计量有利地借助于根据喷射-或者喷泡-原理的自由射流喷雾器来输送或者喷射到所述添加装置的内部的腔室中。在与此隔开地并且在功能上分开的情况下,能够作为汽化器的一部分来有利地设置能够精确地调温的加热元件。所述加热元件的温度在此能够完全在不取决于所述液体的体积流量的情况下来设定或者调节。对于固定地设定的温度来说,能够如愿地设定所输送的液体量并且由此设定蒸汽/气溶胶的量。通过对于所述汽化器-加热元件的精确的温度控制/温度调节,能够完全避免过热以及由此而产生的有害物质、比如丙烯酸化合物。

所述按本发明使用的微系统-工艺在此能够微米精确地并且精确地能再现地在统一的制造过程中比如由聚合物、玻璃、陶瓷、金属、半金属、比如硅、硅化合物或者金属氧化物化合物在基片上制造不同的机电的功能组、包括传感装置和致动器。通过这种方式,按照本发明能够保证对于批量生产和可认证性来说所需要的产品质量。有利地至少一个喷雾器、进一步有利地所述添加装置的汽化器也构造为微系统技术的单元。但是,作为替代方案,尤其所述汽化器能够由成本更为低廉的材料制成。

优选所述液体储槽和所述添加装置布置在能够更换的筒中。在所述液体储槽被排空时,由此不必将整个香烟制品作为废物来处理,而是仅仅必须将空的筒更换为被填充的筒。所述香烟制品的很大的部分包括所述蓄能器由此能够再利用。所述添加装置作为所述筒的一部分具有显著的优点:由此提供一种所定义的接口,该接口能够在没有麻烦的密封措施的情况下实现所述筒的无泄漏的更换,因为所述微系统技术的单元的微结构能够比较容易地得到密封或者甚至由于表面张力而自密封。

所述筒能够有利地包括用于保存与所述筒相关的信息和/或参数的数据存储器或者信息存储器。

优选所述微系统技术的单元的最大的延伸范围相对于所述基本上棒形的壳体的、在添加装置的区域中的平均的直径的比例小于0.5,并且进一步优选小于0.4,并且还进一步优选小于0.3,并且尤其有利地小于0.2。所述微系统技术的单元的紧凑的结构扩大了所述微系统技术的单元的、在所述香烟制品中或者所述筒中的可能的布置方面的灵活性。

所述喷雾器优选是具有热式或者压电式致动器和布置在后面的喷嘴的自由射流-喷雾器。在本发明的有利的实施方式中,所述喷雾器能够具有用于对从所述液体储槽进入到所述添加装置中的液体进行预热的电预加热元件和预热室。也能够有利的是,所述喷雾器的、金属的与液体相接触的部件被布设到直流电压上,以用于引起所喷出的液体的电离。

优选所述汽化器-加热元件的加热功率能够控制并且/或者能够调整到所定义的目标温度。在有利的实施方式中,所述汽化器能够包括与所述电加热元件相耦合的压电元件。所述由于压电激励而振动的加热元件能够引起汽化作用的改进和/或自清洁效应的获得、也就是点着或者附着的避免。

在本发明的有利的实施方式中,能够从多个液体储槽中用多个喷雾器来喷出不同的液体,其中为所述喷雾器优选分配了相应的多个汽化器和加热元件。通过这种方式,比如能够将高效物质有针对性地配量给基础液体。在这种情况下特别有利的是,所述加热元件的加热功率个别地能够控制并且/或者能够调整到所定义的目标温度,因为这能够实现对于用于每种液体的相应的加热温度的调整和最佳的选择。

所述液体储槽特别有利是柔性袋。由此用简单的措施实现这一点:所述液体储槽能够在不取决于位置的情况下并且无泄漏地完全地排空。

在本发明的一种有利的改进方案中,以芯片上液体-装置(Liquid-on-Chip-Vorrichtung)的形式设置了至少一个液体储存容器。在这种同样基于微系统技术的工艺中,存在着将小量的液体与液滴相类似地储存在芯片上的可行方案,所述液滴被包裹在一种气泡中并且能够通过有针对性的激活来释放。比如能够设置用于喷出基础液体的自由射流-喷雾器并且香精和/或高效物质的真正的配量能够通过芯片上液体-装置来进行。

在本发明的实用的实施方式中,能够尤其以矩阵形式或者阵列形式在所述添加装置中布置多个喷雾器。能够比如同样以矩阵的形式为所述多个喷雾器分配相应的多个汽化器。为了产生更大的蒸汽量,能够在所述香烟制品中布置多个添加装置或者微系统技术的单元。

附图说明

下面借助于优选的实施方式参照附图对本发明进行解释。在此:

图1示出了在本发明的一种实施方式中电子的香烟制品的截面视图;

图2示出了用于电子的香烟制品的筒的截面视图;

图3-9示出了在不同的实施方式中用于电子的香烟制品的、至少部分地基于微系统技术的添加装置的截面视图;

图10-12示出了在本发明的另外的实施方式中电子的香烟制品的截面视图;

图13示出了用于对有利地脉动的汽化器-温度调节进行解释的时间图表;并且

图14示出了按本发明的香烟制品的功能接线图。

具体实施方式

所述电子的香烟制品10包括基本上为棒形的或者柱筒状的壳体11,该壳体在截面中能够成形为圆形、卵形、椭圆形、正方形、矩形、多边形或者其它形状。在所述壳体11中,在所述香烟制品10的至少一个进气口31与吸嘴端部32之间设置了空气通道30。所述香烟制品10的吸嘴端部32在此表示下述端部,在该端部上消费者为了吸入的目的而抽吸并且由此向所述香烟制品10加载低压并且在所述空气通道30中产生气流34。至少一个进气口31能够布置在所述壳体11的侧面上。作为补充方案或者替代方案,至少一个进气口31A能够布置在所述香烟制品10的远端33上。所述香烟制品10的远端33表示所述香烟制品10的与吸嘴端部32相反的端部。

通过所述一个或多个进气口31、31A进行的空气供给尤其能够通过能够改变的流动阻力、比如借助于能够调节的通风口或者具有调节口的能够旋转的环来调节。此外,(精细)过滤器能够被设置在所述一个或多个进气口31、31A上,以用于对所吸入的空气进行净化。也能够考虑用于使所吸入的空气电离的电离机构,这能够引起更好的小液滴吸收和更好的生物上的相容性。最后,能够考虑用于对所吸入的空气进行预热或者预调温的机构。

所述香烟制品10优选如此构成,使得所述吸嘴端部32处的吸入阻力优选处于50与130mm水柱高之间的范围内,进一步优选处于80与120mm水柱高之间,还进一步优选处于90与110mm水柱高之间,并且可选处于95与105mm水柱高之间。所述吸入阻力在此涉及下述压力,需要所述压力,以用于使空气在温度为22℃并且气压为101kPa(760托)时以17.5ml/s的速率穿过所述香烟制品10的完全的长度,并且在与ISO 6565:2011相一致的情况下测量所述压力。

所述香烟制品10有利地在该香烟制品10的远端33上包括第一(轴向)区段13,其中布置了具有电蓄能器14和电气的/电子的单元15的电子的能量供给单元12。所述蓄能器14有利地沿着所述香烟制品10的轴向的方向延伸。所述电气的/电子的单元15有利地在侧面布置在所述蓄能器14的旁边。所述蓄能器14能够是电化学的一次性电池、能再充电的电化学的蓄电池、比如锂离子蓄电池或者燃料电池。

此外,所述香烟制品10有利地在所述香烟制品10的吸嘴端部32上包括第二(轴向的)区段16,其中布置了具有液体储槽18、电单元19和添加装置20的消耗单元17。所述液体储槽18有利地沿着所述香烟制品10的轴向的方向延伸。

也能够取代所述分开的电气的/电子的单元15、19而设置统一的电气的/电子的单元,其能够要么布置在所述能量供给单元12中要么布置在所述消耗单元17中。所述香烟制品10的电气的/电子的单元的全体下面被称为控制装置29。

在所述壳体11中有利地布置了传感器、比如压力传感器或者压力开关,其中所述控制装置能够在由所述传感器所输出的传感器信号的基础上确定所述香烟制品10的运行状态,在该运行状态中消费者在所述香烟制品10的吸嘴端部32处吸气,以用于吸入。在这种运行状态中,所述控制装置29操控所述添加装置20,以用于将来自所述液体储槽18的液体50作为添加物40以小液滴的形式作为雾/气溶胶并且/或者气态地作为蒸汽添加到气流34中。在所述液体储槽18中所储存的有待配量的液体比如是由1,2-丙二醇(Propylenglykol)、丙三醇和水构成的混合物,能够将一种或者多种香精和/或高效物质、像比如尼古丁混入到所述混合物中。

包含所述液体储槽18的区段16或者所述消耗单元17有利地构造为能够由消费者来更换的筒21、也就是构造为一次性部件。所述香烟制品10的剩余部分、尤其是包含所述蓄能器14的区段13有利地构造为能够由消费者再使用的基础件56、也就是构造为多次使用的部件。所述筒21构造为能够由消费者与所述基础件56相连接并且能够从所述基础件56上松开的结构。在所述筒21与所述能再使用的基础件56之间,由此形成分界面或者接口57。筒壳体58能够形成所述香烟制品10的壳体11的一部分。

在其它的实施方式中,参见图2,所述消耗单元17构造为筒21,所述筒通过消费者能够装入到所述香烟制品10的能再使用的基础件56中并且能够从所述基础件中取出。所述筒壳体58在这种情况下是与所述香烟制品10的壳体11分开的壳体。

所述筒21包括至少一个液体储槽18和所述添加装置20。所述筒21如在图2中所示出的那样能够包括所述电气的/电子的单元19。在其它的实施方式中,所述电气的/电子的单元19完全或者部分是所述基础件56的固定的组成部分。所述筒21除了用在棒形的香烟制品10中之外也能够用在其它的制品中、比如用在电子烟斗中。所述蓄能器14通常不是所述筒21的一部分,而是能再使用的基础件56的一部分。

所述液体储槽18为了避免泄漏而优选液密地封闭并且在所有所出现的环境条件下、也就是说在宽大的温度及环境压力范围内保持这种特性。有利地由此避免环境空气进入到所述液体储槽18中,因而从所述液体储槽18中仅仅取出液体。此外,所述液体储槽18能够在不取决于位置的情况下尽可能完全地排空。优选所述液体储槽18在经过鉴定的情况下被装填并且不能补充装填,以用于可靠地防止滥用和篡改。

所述液体储槽18能够为了实现前面所提到的要求而能够具有有利地取决于粘度的毛细结构并且/或者被设立用于产生微流体结构。能够通过比如以电的方式、比如借助于主轴驱动装置来驱动的压出器优选在使用柱筒状的储槽中的活塞的情况下进行排空。

在一种有利的实施方式中,所述液体储槽18是柔性袋。由此用简单的手段实现这一点:所述液体储槽18能够在不取决于位置的情况下并且无泄漏地完全排空。

所述液体储槽18能够包括容器、支架或者结构组件,上面所提到的毛细结构和/或袋放入到所述结构组件中。所述液体储槽18的典型的储槽容积处于0.5ml与2ml之间的范围内。所述香烟制品10能够有利地包括用于所述液体储槽18的填充水平控制机构,该填充水平监测机构比如能够被耦合到抽吸次数上。所述液体储槽18优选由惰性的并且/或者与食品相容的或者适合医药的材料、尤其是塑料制成,其中所述材料在外观上能够是透明的或者不透明的。

所述液体储槽18机械地能够被耦合到所述添加装置20上并且能够从所述添加装置上退耦。在机械的耦合的情况下,所述添加装置20有利地用作用于所述液体储槽18的盖子或者排出保护件。在退耦的情况下,尤其设置了液体管路,也就是所述液体储槽18与所述添加装置20之间的毛细管的连接。只要所述液体储槽18构造为能够从所述添加装置20上分开的结构,那么这就必须能够无泄漏,也就是说,所述液体储槽18具有闭锁机构,该闭锁机构由于所述液体储槽18从所述添加装置20上分开而自动地液密地、比如借助于弹簧加荷的球体、止回阀或者类似器件来封闭所述液体储槽18的排出口。

所述微系统技术的单元45的最大的延伸范围a(参见图3)相对于所述基本上棒形的壳体11的、在所述添加装置20的区域中的平均的直径D(参见图12)的比例有利地小于0.5。

按本发明的添加装置20的一种有利的实施方式在图3中示出。所述添加装置20包括带有喷雾器48的喷雾器构件22以及带有汽化器49的汽化器构件23,它们关于腔室24布置在所述添加装置20的内部。

所述喷雾器48优选是按照喷射-或者喷泡-原理的自由射流-喷雾器,所述自由射流-喷雾器具有布置在液体通道27中的致动器25以及接下来布置的喷嘴26,该喷嘴汇入到所述腔室24中。以合适的、典型地处于kHz范围内的操控频率来电操控的致动器25能够是压电的元件或者加热元件。在确定通过消费者的抽吸所引起的、穿过所述空气通道30的气流34时,所述控制装置29操控所述致动器25,其中通过突然的加热(在使用加热元件的情况下)或者通过振动(在使用压电元件的情况下)处于所述液体通道27中的液体以小液滴的形式被从所述喷嘴26抛到所述腔室24中。

作为按照喷射-或者喷泡-原理的自由射流-喷雾器的替代方案,能够使用其它的喷雾器类型,比如在压差-驱动的情况下要么由所述气流30本身要么借助于作用于所述液体储槽18或者超声波喷雾器或者在其中的预压力来实现的喷雾器类型。

所述喷雾器48在作为按照喷射-或者喷泡-原理的自由射流-喷雾器的实施方式中同时用于通过所述液体通道27将液体50从所述液体储槽18中输送出来并且用于将所述液体配量到所述腔室24中。所述喷雾器48因此也能够被称为自由射流-配量器。作为补充方案和/或替代方案,为了输送并且/或者配量所述液体,也能够考虑微型泵和微型阀、下面还要说明的具有集成的液体(预)调温机构的输送机构,和/或在压差驱动的情况下要么由所述气流30本身要么借助于作用于所述液体储槽18或者在其中的预压力来实现的方案。

如此调节所述喷雾器/配量器48,从而消费者每次抽吸就配量处于1μl到10μl之间的范围内、典型地4μl的有利的液体量。优选如此设计所述喷雾器/配量器48,从而存在(配量)储备。优选所述喷雾器/配量器48能够在每次抽吸的液体量方面来调节。

作为所述自由射流-配量器48的补充方案或者替代方案,能够使用其它的、用于将液体50从所述液体储槽18输送给所述喷雾器48的器件,所述其它的器件比如以至少一只泵、比如膜片式泵、蠕动泵、比如具有主轴驱动装置的容积式泵、齿轮泵的形式来构成。作为替代方案,能够使用由消费者所产生的气流30中的低压,以用于比如通过连接管来输送液体50。

所述控制装置29能够有利地被设立用于设定不同的消费特性。尤其能够有利地在某些用于消费者的范围内设定蒸汽-配量速率。比如,能够选择三个具有大量、中等和少量蒸汽的蒸汽-功率级,所述三个蒸汽-功率级分别比如相应于每2ml筒21抽吸400、500和600次。这比如能够通过对于所述喷雾器48的操控的频率来实现。所述加热元件36的尺寸在这样的实施方式中为最大的能选择的蒸汽功率而设计。

作为单独的液体储槽18的替代方案,能够使用以所谓的芯片上液体-系统的形式构成的统一的储存容器-/喷雾器单元。在此,涉及大量单个的液体容器,所述液体容器集成地布置在电路板上并且能够一个个地电操控或者“射出”,以用于释放在其中所储存的液体。典型的水泡大小处于150μl与5ml之间的范围内。芯片上液体-系统也能够被设置用于在平行于用于添加基础液体的液体储槽的情况下配量高效物质。

优选能够将所述喷雾器22的金属的与液体接触的部件、比如加热元件25和/或所述喷嘴26布设到直流电压上,以用于引起所喷出的液体的电离。由此,能够有利地获得更细的液滴、所喷出的液体的更好的空间分布和/或所述液滴的朝所述汽化器23的加热元件36的方向的吸引力(参见下文)。这一点尤其对于制药的应用情况来说能够是有利的。

所述汽化器49具有加热元件36,在确定通过消费者的抽吸所引起的、穿过所述空气通道30的气流34时由所述控制装置29来操控所述加热元件,以用于借助于来自能源的电流来得到加热并且使从所述喷嘴26中喷出的小液滴汽化、也就是置于气态的或者蒸汽状的状态中。为了获得最佳的汽化效果,所述加热元件36优选与所述喷嘴26对置地布置。所述电加热元件36尤其能够构造为具有平坦的或者结构化的表面的加热板。所述加热元件36的大小和表面状态或者结构优选与所述液体的粘度和表面张力或者润湿能力相匹配。也能够考虑极性的涂层。

所述加热元件36由所述控制装置29、尤其是所述电气的/电子的单元19来如此操控,使得所述加热元件具有基本上恒定的、优选处于100℃与400℃之间的范围内的汽化温度。这能够有利地通过对于加热功率的调节来进行。优选设置了用于所述加热元件36的功率储备。所述汽化功率优选处于1W到20W之间的范围内,进一步优选处于2W与10W之间的范围内。

在使用多个用于使多种液体50、50A汽化的汽化器-加热元件36、36A(参见图7到图9)的情况下,优选分开地调节所述加热元件36、36A,以用于能够为每个成分保证最佳的汽化温度。也能够考虑不同的液体50、50A的在时间上错开的汽化,其中交替地或者轮流地将小液滴从不同的喷嘴射到所述加热元件36、36A上。这能够引起更为均匀的汽化。此外,在这样的实施方式中也能够仅仅用一个加热元件来实现经过调整的汽化温度。

能够有利地如此调节所述喷雾器/汽化器-组合,从而主要产生处于0.25μm到10μm的范围内的液粒,对于所述液粒来说产生最佳的高效物质吸收效果或者肺通过性。

因为所述腔室24尤其用于使从所述喷嘴26中喷出的小液滴汽化,所以所述腔室24也能够被称为汽化器室。所述腔室24在截面中有利地像比如在图3中示出的那样为纵长形,其中所述喷嘴26和所述加热元件36有利地布置在对置的纵侧面上。优选垂直于或者侧向于所述液体射流从所述喷嘴26中出来的出射方向而设置了出射孔37,通过所述出射孔由所述汽化器49所产生的蒸汽从所述汽化器室24中喷出,在那里所述蒸汽由优选垂直于所述出射孔37伸展的气流34带动并且接纳。

在有利的实施方式中,所述加热元件36能够配备压电元件。所述由于压电-激励而振动的加热元件36能够引起汽化作用的改进和/或自清洁效应的获得、也就是点燃或者附着情况的避免。

可选能够规定将所述蒸汽调温或者预热到所期望的温度、比如体温(37℃)。这能够有利地借助于相应的加热元件或者换热器来进行。同样可选能够比如在具有环境空气的混合室中或者通过所述香烟制品10的吸嘴的合适的设计、比如通过45°下的钻孔、螺旋结构、缩扩喷嘴和类似结构来设置所述蒸汽的涡旋。

因为所述喷雾器22的致动器25和所述汽化器23的加热元件36单独地与所述控制装置29电连接并且彼此分开地被操控,所以实现了一方面输送/配量/喷雾与另一方面汽化之间的有利的功能上的分开。

所述液体通道27优选借助于布置在添加装置20与液体储槽18之间的、向外将所述液体通道27的孔口包围的密封件28得到密封。

下面对所述香烟制品10中的不同的、用于用传感方式进行监控和/或调节的传感装置进行描述。

优选设置了用于对所述加热板36的温度进行测量和/或调节的传感装置。这比如能够通过温度传感器、所述加热元件36的电阻可变的传导的涂层或者在所述加热板36由于冲击的液体而冷却之后的能量损失的测量来进行。此外,优选设置了用于在通过所述添加装置20添加液体之前对送入的空气、也就是气流34的温度进行测量和/或调节的传感装置。同样有利地在通过所述添加装置20添加液体之后尤其在所述腔室24中并且/或者在所述气流34中设置了对于蒸汽或者气溶胶40的温度测量和/或温度调节。也能够考虑pH传感器的使用。

通过所述进气口31吸入的空气在所述空气通道30中必要时通过所述接口或者分界面57被引导给所述添加装置20。在所述空气通道30中能够布置用于将尘粒从所述吸入的空气中滤出的过滤器、尤其是精细过滤器。此外,在所述空气通道30中如此布置了由于通过消费者产生气流34而用于激活所述喷雾器48和汽化器49的压力开关或者气流开关44,使得所述气流34从其旁边流过。所述气流开关44在穿流变型方案中能够布置在所述汽化器室24中,比如参见图5和图6。作为替代方案,所述气流开关44能够在所述空气通道30中在所述汽化器室24的外部布置在合适的位置上。所述气流开关44能够有利地被集成到所述电气的/电子的单元19中,在这种情况下,所述空气通道30有利地如此布置,使得所述气流34从所述电气的/电子的单元19的旁边流过。所述气流开关44比如能够是比如根据电容式话筒的原理工作的低压开关。作为所述气流开关44的补充方案或者替代方案,所述香烟制品能够借助于机械的开关、对通过消费者对所述壳体11或者吸嘴端部32进行的接触敏感的电容的开关或者触摸屏来接通和切断。

所述蒸汽或者所述气溶胶40要么被输送给所述气流34,方法是:所述气流从所述汽化器室24的出口42的旁边流过,参见图1、图3、图4、图7、图8、图9、图11和图12。在作为替代方案的实施方式中,所述气流34贯穿流过所述添加装置20,并且所述蒸汽或者气溶胶40在所述汽化器室24中被所述气流30所带动并且接纳,参见图5、图6和图10。在按照图1的实施方式中,所述蒸汽或者所述气溶胶40垂直地被添加到偏心地并且沿着所述香烟制品10的轴向方向流动的气流34中。在按照图10的实施方式中,所述气流34垂直于所述香烟制品10的轴向方向贯穿流过所述添加装置20。在按照图11的实施方式中,所述蒸汽或者所述气溶胶40在轴向上在中心处沿着所述轴向的主流动方向的相反方向被添加到通过所述香烟制品10流动的气流34中。在按照图12的实施方式中,所述蒸汽或者所述气溶胶40在轴向上在中心处沿着所述轴向的主流动方向被添加到通过所述香烟制品10流动的气流34中。

如在按照图1、图10和图11的实施例中一样,所述添加装置20能够远离所述香烟装置10的吸嘴端部32尤其布置在所述筒21与所述基础件56之间的接口57的区域中。作为替代方案,如在按照图12的实施例中一样,所述添加装置20能够替选地布置在所述香烟装置10的吸嘴端部32的附近。也能够考虑相对于所述液体储槽18侧向地尤其布置在所述电气的/电子的单元19的区域中。

优选设置了用于对液体体积流量或者不同的液体或者液态的成分进行测量和/或调节的传感装置(参见下文)。这比如能够通过对于小液滴数目的计数和/或对于所述致动器25的致动频率的测评或者通过对于所述加热元件36的加热功率或者温度变化的测评来进行。

同样有利地能够设置用于要么在通过所述添加装置20添加液体之前要么在此之后对所述气流34的体积流量进行测量的传感装置。这比如能够在考虑流动几何结构的情况下通过对于压力开关的激活时间的测评来进行。

优选所述香烟制品10包括一个或者多个压力传感器,所述压力传感器用于对所述汽化器室24中的压力或者蒸汽压力、所述空气通道30中的压力进行测量和/或控制,比如用于激活或者接通所述添加装置20并且/或者用于在添加装置20与液体储槽18之间进行密封性检查。

在按照图3的实施方式中,不仅所述喷雾器构件22而且所述汽化器构件23都在微系统技术中构造在比如由聚合物、玻璃、陶瓷、金属、半金属、比如硅、硅化合物或者金属氧化化合物构成的基片上。微系统技术的单元具有尺寸处于微米-或者亚毫米-范围内的电气的和/或机械的结构,所述电气的/机械的结构在统一的加工过程中被引入到基片中。在存在喷雾器构件22的情况下,尤其将所述液体通道27、所述电致动器25以及可能在所述喷雾器构件22中设置的传感装置在微系统-工艺的统一的加工过程中引入到所述基片38中。在存在汽化器构件23的情况下,尤其将所述加热元件36以及可能用于使所述加热元件36振动的压电元件以及在所述汽化器构件23中设置的传感装置在所述微系统-工艺的统一的加工过程中引入到所述基片38中。因此,在按照图3的实施方式中,整个添加装置20构造为统一的微系统技术的单元45。

在按照图3的实施方式中,所述加热元件36平坦地并且平行于所述基片39的表面、也就是似乎“平躺地”布置。

按照图4的实施方式如此不同于按照图3的实施方式,从而在这里所述加热元件36由多根垂直地从所述基片39的相应的表面上伸出的加热棒41所构成、也就是由似乎“立着的”三维的加热元件-结构所构成。

在按照图5和图6的实施方式中,所述添加装置20被通过消费者产生的气流34贯穿流过并且在此带动在所述汽化器室24中所产生的蒸汽或者所述气溶胶。为此,在所述添加装置20中设置了进气口42和出气口43。所述压力开关44、比如电容式开关由于通过消费者产生气流34而用于将所述喷雾器48和所述汽化器49激活,所述压力开关有利地被集成到所述微系统技术的单元45中,比如被集成到所述汽化器构件23中(参见图5),作为替代方案被集成到所述喷雾器构件22中(参见图6)。

如示范性地在按照图5和图6的实施方式中所示出的那样,在所述液体通道27中能够有利地布置具有电预加热元件46和预热室47的预加热机构。

在按照图6的实施方式中,仅仅所述喷雾器构件22构造为微系统技术的单元45,而所述汽化器构件23的基片39则由不导电的材料、尤其是玻璃、陶瓷或者塑料制成。这种构造能够成本比较低廉并且由此能够是有利的。所述汽化器构件23有利地被连接或者键合到所述喷雾器构件22上。所述优选由塑料、比如PDMS(Polydimethylsiloxan,聚二甲基硅氧烷)构成的液体储槽18有利地同样固定地并且液密地被连接或者键合、比如粘合或者焊接到所述喷雾器构件22或者所述微系统技术的单元45上。

按照图7和图8的实施方式涉及本发明的一种有利的变型方案,在该变型方案中不同的液体50、50A、比如所述液体50和单独的液态的高效物质50A从多个液体储槽18、18A中用多个具有致动器25、25A的喷雾器48、48A、这里是按照喷射-或者喷泡-原理的自由射流-喷雾器来喷出并且用多个相应的汽化器49、49A或者加热元件36、36A来汽化。所述喷雾器构件22和所述汽化器构件23在图7的情况中构造为统一的微系统技术的单元或者标准组件45。在图8的情况中,所述构造与图6的构造相类似,也就是说仅仅所述喷雾器构件22构造为微系统技术的单元,而所述汽化器构件23的基片39则由不导电的材料、尤其是玻璃、陶瓷或者塑料制成。

一种作为替代方案的、用于输送高效物质的变型方案在于,将所述高效物质作为均匀的混合物混入到所述液体50中。

按照图9的实施方式能够用于输送同一种液体50或者不同的液体50、50A。在这里,所述喷雾器48、48A和所述汽化器49、49A布置在同一个微系统技术的单元45上,所述汽化器室24在与所述微系统技术的单元45对置的情况下被由合适的材料构成的盖子51封闭。所述加热元件36、36A在这种情况下布置在垂直地伸到所述汽化器室24中的隔板52的对置的侧面上并且由此形成“立着的”加热元件-结构。

所有在附图中示出的实施方式都具有一个或者多个汽化器49。但是,能够考虑无汽化器的、比如用于医学的应用情况的实施方式。在这里,借助于喷雾器48来产生气溶胶并且将其输送给所述气流30就能够足够。用按照喷射-或者喷泡-原理的自由射流-喷雾器,比如可以产生具有处于10µm与50µm之间、优选处于20µm与40µm之间、典型地大约30µm的平均大小的小液滴。配量频率典型地处于kHz范围内。

在实用的实施方式中,能够将多个喷雾器48比如以矩阵形式布置在所述添加装置20中。能够为所述多个喷雾器48比如同样以矩阵形式分配相应的多个汽化器49。所述添加装置20因此也能够被称为阵列,在微系统技术的结构中被称为MST阵列。所述喷雾器48的数目优选在二与二十之间,优选在三与十之间。

为了产生更大的蒸汽量,能够在所述香烟制品中布置多个添加装置20或者微系统技术的单元45。

所述消耗单元17或者筒21有利地包括用于保存与所述消耗单元17或者所述筒21相关的信息或者参数的永久性的信息存储器53(参见图1),所述信息存储器比如以作为EEPROM、RFID的结构形式或者以其它合适的形式来构成。所述信息存储器53能够是所述电气的/电子的单元19的一部分或者与其分开地构成。在所述信息存储器53中有利地保存了:关于内含介质、也就是说关于在所述液体储槽18中所储存的液体的成分的信息;关于过程特性、尤其是功率控制/温度控制的信息;关于状态监控或者系统检查、比如密封性检查的数据;与拷贝保护和防伪相关的数据,尤其包括关于消耗单元17或者筒21的明确的信息的ID;序列号、制造日期和/或到期日期;和/或抽吸次数(通过消费者进行的吸入的次数)或者可用时间。

在所述消耗单元17或者所述筒21与所述能量供给单元12之间,有利地设置了通过相应的电接口55进行的电连接54,所述电接口能够实现所述筒21的更换。所述电连接54一方面用于在所述消耗单元17或者所述筒21与所述能量供给单元12之间进行数据交换,另一方面用于通过所述电蓄能器14对所述消耗单元17或者所述筒21进行供电。所述数据交换能够通过比如借助于弹簧接触元件进行的直接的电耦合、无线电连接或者光学连接来进行。

所述筒21的所有用于能量供给、可能也用于数据传输的电接触部有利地以统一的电接口55的形式、比如以接触部-阵列的形式来向外引导,其中与所述基础件56的可靠的电连接有利地借助于弹簧接触元件来建立。作为比如借助于弹簧接触元件建立的直接的电耦合的替代方案,所述供电也比如能够以感应的方式来进行。所述筒21与所述基础件56之间的机械连接能够以合适的方式来构成,比如借助于螺纹、插塞连接、卡口式连接、以磁性的方式或者以其它方式来构成。通过所描述的方式,能够将标准筒21灵活地连接到个别地构成的基础件56上。

所述能量供给单元12或者所述基础件56有利地包括通信接口59(参见图1),以用于与外部的通信设备、比如移动电话进行外部的通信。所述通信接口59优选具有无线电模块,所述无线电模块比如构造用于近场通信(NFC)、蓝牙、WiFi或者ANT+。作为补充方案或者替代方案,能够考虑外部的插塞连接、比如用于USB连接的USB插口。所述通信接口59能够是所述电气的/电子的单元15的一部分或者与其分开地构成。

所述能量供给单元12或者所述基础件56能够有利地具有用于给所述蓄能器14充电的充电接口60。所述充电接口60比如能够借助于感应进行充电。作为替代方案,能够涉及插塞连接或者其它直接的电耦合、比如USB连接。所述蓄能器也能够取代充电接口而构造为更换式蓄电池或者更换式电池,其中经过放电的蓄能器14能够由消费者从所述香烟制品10中取出并且又能够装入经过充电的蓄能器14。也能够考虑具有一次性蓄能器14、尤其是电池的、无充电接口60的实施方式,其中在所述蓄能器14放电之后将所述基础件作为废物来处理。

所述基础件56的电气的/电子的单元15优选被设立用于尤其是借助于软件来实施诊断功能,比如用于识别故障、比如检查所述喷嘴26、37并且/或者检查所述汽化器49、包括所述汽化器功率的可信性;并且/或者检查所述蓄能器14的充电状态。此外,所述电气的/电子的单元15能够具有保险丝、比如用于短路保护的熔丝和/或滥用保护装置、比如指纹传感器。

所述基础件56的电气的/电子的单元15有利地被设立用于:尤其是借助于软件来实施统计上的测评。所述统计上的测评比如能够涉及消费者行为、比如关于时间的抽吸次数、一般的和/或每筒的液体消耗、尼古丁或者高效物质摄取、液体成分和类似情况。统计上的测评的另外的方面能够涉及市场开发和趋势。也能够设置用于进行应用编程的API接口,所述API接口比如能够以任意的组合来实现所有传感器信息的可显示性。

所述基础件56的电气的/电子的单元15有利地被设立用于在显示设备上尤其借助于软件来显示数据或者信息。在此能够涉及一种内部的显示设备、尤其是所述基础件56的壳体11中的显示器、屏幕、触摸屏或者LED显示器。作为补充方案或者替代方案,能够在外部的显示设备、比如移动电话上进行显示。所显示的信息能够包括对于所述统计上的测评的图解、时间上的趋势和/或关于当前的消费特性的、比如与系统状态(所述蓄能器14的充电状态)、蒸汽量、筒内容等等相关的信息。

在图13中示出了用于对可能的温度及加热功率控制或者调节进行解释的图表。在此,分别关于时间在上面绘示了气流34的吸入阻力,在中间绘示了所述液体50的体积流量并且在下面绘示了所述加热元件36的温度。所述温度在此比如通过在用液体润湿时的冷却所引起的电阻变化来检测,并且与此相应地对所述功率进行再调整。在此,用“一点儿一点儿的”尤其处于亚毫秒的范围内的电压脉冲以脉动的方式输送热能能够是有利的。

在图14中示出了所述按本发明的香烟制品10的、在前面所作的描述的基础上借助于所插入的附图标记基本上自行解释的功能线路图。

在所有在附图中示出的实施方式中,所述消耗单元17或者所述筒21具有电控制单元19和另外的电组件、尤其是致动器25和加热元件36。但是,也能够考虑下述实施方式,在所述实施方式中所述电控制单元19和/或所述另外的电组件完全布置在所述能再使用的基础件56中,从而降低了所述消耗单元17或者筒21中的电组件的数目,或者所述消耗单元17或者筒21至多包括无源的电组件(无源的数据存储器53、比如RFID、应答器或者类似器件)或者不含电组件。这些实施方式具有以下优点:能够有利地取消通过所述电接口55与所述筒21进行的电接触。

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