具有多种液体的微型汽化器的制作方法

本申请要求于2017年12月4日提交的美国临时申请no.62/594,187的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

本发明大体涉及微型汽化器，并且更具体地涉及被配置为使用多种可汽化流体的微型汽化器。

背景技术：

微型汽化器是这样的设备，即其中可汽化流体从存储容器中被抽取到一个腔室内，在所述腔室中可汽化流体被加热元件加热到汽化温度。被汽化的流体之后被从腔室中抽取或排出。在诸如电子烟(也被称为e-烟或个人汽化器)的产品中，被汽化的流体通过吸嘴从腔室中抽取并且被使用者吸入。在另一些产品中，被汽化的流体被扩散到大气中。

使用微型汽化器的设备的通常目的是利用被汽化的流体分配一种或多种活性物质。在大气分配器中，这些物质可以包括诸如除臭剂、芳香剂和驱虫剂的材料。在个人汽化器的情况中，活性物质通常包括风味剂(即，调味剂或材料)和尼古丁。风味剂和尼古丁的水平/含量可以经选择以便于模拟抽烟的体验。

技术实现要素：

本发明的一个方面提供了一种微型汽化器，其包括：限定主体内部的环形主体、在所述主体内部内的汽化腔室以及液体输送装置。所述液体输送装置被配置为相继将多种可汽化液体输送到所述汽化腔室。所述液体输送装置包括环形芯，该环形芯具有限定至少一部分所述汽化腔室的内部芯表面。具有圆周壳体壁的芯壳体环绕所述环形芯。所述壳体壁具有通过其形成的液体流动开口。所述液体输送装置还包括环绕所述芯壳体的液体储存器。所述液体储存器被配置为将至少一种可汽化液体存储在其中，并且经由所述壳体壁中的所述液体流动开口与所述芯流体连通。所述微型汽化器还包括被布置在所述汽化腔室内的加热元件。所述加热元件具有邻近或接触至少一部分所述内部芯表面的加热表面，以用于加热和汽化在所述内部芯表面处或附近的可汽化液体。从所述壳体壁中的一个或多个进气开口到所述汽化腔室的空气流动通道提供了空气从外部周围环境流入所述汽化腔室中以与汽化的液体混合来形成汽化混合物的路径。汽化混合物流动通道从所述汽化腔室延伸到出口端口。在具体应用中，所述多种可汽化液体包括第一可汽化液体和第二可汽化液体，所述第一可汽化液体包括第一浓度的第一活性材料，所述第二可汽化液体包括第二浓度的第二活性材料。在这些应用的某些中，所述第一活性材料与所述第二活性材料相同但是所述第一浓度与所述第二浓度不同。

附图说明

通过结合附图阅读以下具体实施方式可以全面地理解本发明，其中相似的参考标记用于指示相似的元件，并且在附图中：

图1是根据本发明的一种实施例的个人汽化器的分解透视图；

图2是根据本发明的一种实施例的个人汽化器的局部剖视图；

图3a、图3b和图3c是图2的个人汽化器的全剖视图；

图4a、图4b和图4c是根据本发明的一种实施例的个人汽化器的全剖视图；以及

图5a、图5b和图5c是根据本发明的一种实施例的个人汽化器的全剖视图。

具体实施方式

现有技术汽化器/蒸发器(vaporizer)的一个方面在于它们使用具有单组特性的单种可汽化流体。利用个人汽化器，这就意味着单个一种味型和功效。在许多情况下，会期望改变可汽化液体的味型或功效或者更改另一种活性材料的水平。一个具体示例是用户首先使用具有一种具体风味剂的个人汽化器。在这种情况下，会期望用户以较低强度的风味剂水平开始。一旦用户已经开始，则风味剂水平会逐步上升到较高强度水平。

本发明提供了一种微型汽化器，其使用多种可汽化液体。这些微型汽化器可以被配置为使得顺序使用至少两种具有不同特性的液体。在一些实施例中，微型汽化器在耗尽第一液体后自动从第一液体转变到第二液体。在另一些实施例中，一旦第一液体被耗尽，会需要用户发起对第二液体的使用。

在本发明的各种实施例的每一种中，微型汽化器包括一个或多个可汽化流体源，通常包括一种或多种活性材料的可汽化流体从所述可汽化流体源被抽取到或以其他方式被呈送到使流体汽化的加热源。所产生的蒸汽在汽化腔室中与空气混合，之后被传递到出口腔室，其在此离开该设备。在典型个人汽化器中，出口腔室由吸嘴(有时称为“吸头”或“烟嘴”)限定并且组合的空气/蒸汽混合物通过使用者的吸入被抽取通过并离开该设备。

如本文所使用，术语“活性材料”指可控地更改或增加该设备的汽化产物的任何材料。取决于应用，活性材料可以包括但不限于：植物材料、矿物质、除臭剂、芳香剂、驱虫剂、药物和消毒剂以及包括或掺入任何前述物质的任何材料或结构。

在个人汽化器的特定情况下，活性材料可以包括增强可汽化流体的风味的物质。这些物质可以包括但不限于：大麻、柔麻、大麻二醇(cbd)、香茅、香叶醇、薄荷、百里香、烟草、多刺鼠尾草(salviadorrii)、鼠尾草、西番莲、熊果、北美山梗菜、柠檬草、雪松木、丁香、肉桂、香豆素、胡椒基醇、香草、薄荷醇、桉树、胡椒薄荷(peppermint)、迷迭香、薰衣草、甘草和可可粉以及掺入或包括任何前述物质的任何材料或结构。前述活性材料能够以变化的浓度或功效水平而被提供。

将采用主要针对个人汽化器的示例和实施例更详细地描述本发明。然而，应当理解，本发明的方法不限于这些应用，并且可以应用于任何微型汽化设备。

图1图示说明一种典型个人汽化器5，其具有在其远端处的空气入口区段20和在其近端处的吸嘴区段30。汽化器5还具有与入口区段20流体连通的汽化腔室40。汽化腔室40通过空气/蒸汽烟筒50被流体连接到吸嘴区段30。加热线圈头60被定位在汽化腔室40上游以便为布置在汽化腔室40内的加热线圈供能。当用户通过吸嘴30吸气时，空气通过多个空气入口12被抽取到设备5中并且通过内部通道到汽化腔室40。与此同时，在汽化腔室40内的加热线圈被激活。加热线圈加热在腔室40中的空气以及由芯材料(wickingmaterial)80从流体储存器70中抽取的可汽化流体。所产生的空气和蒸汽的组合通过烟筒50被抽取到吸嘴30并且通过烟嘴出口90离开。

应当理解存在许多其他汽化器配置，但所有配置都具有在汽化腔室上游的一个或更多个空气入口和在汽化腔室的下游的一个或更多个出口端口的通用配置。一个或多个通道可以将空气入口和出口端口连接到汽化腔室。

现有技术的个人汽化器使用从单个储存器抽取或释放的单个一种可汽化液体。本发明的个人汽化器使用流体流动特性的机械/结构机理和/或变化以允许在其他方面相当标准的个人汽化器设备中顺序使用多种液体。以下段落描述了本发明的某些说明性实施例。

图2、图3a、图3b和图3c提供了根据本发明的一个说明性方面的个人汽化器100的示意图。个人汽化器100具有与图1中所示的汽化器相似的配置。其包括圆柱形主体110，圆柱形主体110具有限定远端111的空气入口区段120、储存器/汽化区段130和帽195。吸嘴区段140从圆柱形主体110向近侧延伸。吸嘴区段140包括限定近端112和出口端口144的吸嘴142。

储存器/汽化区段130包括流体储存器131，流体储存器131被可渗透屏障132分成第一储存器腔室133和第二储存器腔室134。第一储存器腔室133可以由第一可汽化流体136填充，而第二储存器腔室134可以由第二可汽化流体138填充。可渗透屏障132可以被配置成并且/或者可汽化流体136、138的流动特性被定制成，使得抑制或防止第一可汽化流体穿过可渗透屏障132进入第二储存器腔室134，并且使得仅在第一可汽化流体136远离与屏障接触(即，被用尽)时第二可汽化流体138穿过可渗透屏障132。在一些情况下，这至少部分地通过如下方式被实现，即将第一可汽化流体136选择成具有比第二可汽化流体138更高的粘性并且将可渗透屏障132配置成限制具有超出阈值水平的粘性的液体的流动，该阈值水平介于这两种流体136、138的粘性之间。

可渗透屏障132可以由取决于液体的具体特性(例如，粘性)而能够被用于选择性地允许一些液体的流动但是抑制或防止另一些液体的流动的任何合适的材料形成。可渗透屏障132的材料、孔隙度和厚度可以针对具体液体而被定制。例如，对于某些具有相对高粘性的可汽化液体，屏障132可以是或者包括简单的金属网或者网状物。网中的开口的尺寸可以被设计成使得一种液体的粘性有益于抑制其通过所述网而允许另一种液体通过所述网。可被使用的另一些材料包括编织和非编织的纤维结构，其被形成为具有期望的气流通过和液体流动抑制特性。这样的纤维结构可以由天然或人造聚合物纤维制成。可渗透的聚合物膜也可以被使用。

流体储存器130可以被配置为由屏障132分成两个腔室的简单的箱。但是，在一些实施例中，储存器133、134中的一个或两个可以包括被配置用于保留和/或输送液体的吸附或吸收材料或结构。

储存器/汽化区段还包括流体输送结构180，其被配置和定位成与第一储存器腔室133中的流体接触并且用于将该流体抽取出第一储存器腔室133。在图示实施例中，流体输送结构180包括由圆柱形壳体182环绕的管状芯结构184。在壳体182中的开口186允许芯结构184和第一储存器腔室133中的流体之间的流体连通。管状芯结构184限定加热线圈150被定位在其中的汽化腔室187。芯结构184被配置成将流体从第一储存器腔室133中抽取到紧密靠近或接触加热元件150的位置处。加热元件150可以被配置成通过任何传导、对流和/或辐射传热机制来加热可汽化流体。在典型的汽化器中，加热元件150是或包括线圈形式的电阻元件。在一些情况下，电阻元件被容纳在导热外壳内。烟筒160在汽化腔室187和吸嘴142之间延伸，并且限定空气和汽化产物从汽化腔室187流到出口端口144的通道。

空气入口区段120具有限定入口腔室121的壳体壁191。一个或多个空气入口端口124被形成为穿过壳体壁191以允许空气从大气进入到入口腔室121中。入口通道128提供在入口腔室121和汽化腔室187之间的流体连通。通过汽化器100的流动由箭头表示。在汽化腔室186的上游，流动基本上是空气(fair)。在汽化腔室186的下游，流动基本上是空气和汽化产物的组合。

尽管未在附图中示出，不过个人汽化器100还包括与加热线圈150连通的电源(例如，电池)和用于选择性地激活加热线圈的机构。

如以上指出的，第一储存器腔室133最初可以由第一可汽化流体136填充，而第二储存器腔室138由第二可汽化流体138填充或部分填充，如图3a中所示。当个人汽化器100已经按照此方式被装载时，用户的初期使用将导致第一可汽化流体136被抽吸到芯材料184中并且通过芯材料184进入汽化腔室187，如图3b中所示。在这样的初期使用中，汽化器将产生空气与仅由第一可汽化流体136产生的汽化产物的组合流动。用户的初期体验因此将仅基于第一可汽化流体136的特性。随着第一可汽化流体136被使用，第二可汽化流体138将开始流动通过可渗透屏障132进入第一储存器腔室133。一旦第一可汽化流体136被耗尽，则从第一储存器腔室133进入芯材料184的流动将仅由第二可汽化流体138组成，如图3c中所示。在此时，用户的体验将仅基于第二可汽化流体138的特性。

应当理解，在初期使用后，但是在第一可汽化流体136耗尽之前，第二可汽化流体138流入第一储存器腔室133会导致第一可汽化流体136和第二可汽化流体138某种程度的混合。这样的混合物实际上能够被用于为用户提供从第一可汽化流体136的特性到第二可汽化流体138的特性的过渡。这尤其在第一可汽化流体136和第二可汽化流体138除了被布置在其中的活性材料的相对强度不同之外基本上具有类似特性的情形下是期望的。例如，如果第二可汽化流体138具有相对强烈的风味特性，则第一可汽化流体136可以具有温和形式的相同风味特性。这两种风味水平的中间混合物能够降低用户在从低水平到高水平的转变时的“震惊/冲击(shock)”。

图4a、图4b和图4c提供了根据本发明的另一个说明性方面的个人汽化器200的示意图。个人汽化器200具有大体与图2和图3中的汽化器相似的配置。其包括圆柱形主体210，圆柱形主体210具有限定远端211的空气入口区段220、储存器/汽化区段230和帽295。吸嘴区段240从圆柱形主体210向近侧延伸。吸嘴区段240包括限定近端212和出口端口244的吸嘴242。

储存器/汽化区段230包括在其中布置有主要或初级可汽化流体238的流体储存器232。流体储存器232可以被配置为流体238被布置在其中的简单的箱。在一些实施例中，储存器230可以包括保留可汽化流体238的吸附或吸收材料或结构。流体输送结构280被配置并且定位成与储存器232中的流体238接触并且用于将流体238抽取出储存器232。在图示实施例中，流体输送结构280包括由圆柱形壳体282环绕的管状芯结构284。壳体282中的开口286允许在芯结构284与储存器232中的流体238之间的流体连通。管状芯结构284限定其中定位有加热线圈250的汽化腔室287。芯结构284被配置成将流体238从储存器232中抽取到紧密靠近或接触加热元件250的位置处。加热元件250可以被配置成通过任意传导、对流和/或辐射传热机制来加热可汽化流体。烟筒260在汽化腔室287和吸嘴242之间延伸并且限定用于空气和汽化产物从汽化腔室287流到出口端口244的通道。

空气入口区段220具有限定入口腔室221的壳体壁291。一个或多个空气入口端口224被形成为穿过壳体壁291以允许空气从大气穿过进入入口腔室221内。入口通道228提供在入口腔室221和汽化腔室286之间的流体连通。同先前的实施例一样，个人汽化器200还包括与加热线圈250连通的电源(例如，电池)和用于选择性地激活加热线圈的机构。

个人汽化器200与传统设备的不同之处在于：芯结构284被前体可汽化流体236“预先充载”，该前体可汽化流体236可以具有与初级可汽化流体238的特性相同或不同的特性。因此，当汽化器200被第一次使用时，初始汽化产物将仅由前体流体236提供，如图4a中所示。随着前体流体236被输送到芯结构284的内表面，芯结构284开始从储存器232抽取初级可汽化流体238，如图4b中所示。当前体流体236被耗尽时，可以仅通过第二可汽化流体238提供汽化产物，如图4c中所示。

在个人汽化器200的具体变体中，前体流体236和初级流体238的特性可以被选择成提供具体的特性变体。在一个示例中，前体流体236可以具有较低浓度的也存在于初级流体238中的活性原料(例如，风味剂)。

图5a、图5b和图5c提供了根据本发明的一个说明性方面的个人汽化器300的示意图。个人汽化器300包括一个两部分式圆柱形主体310，该圆柱形主体310具有限定远端311的远侧壳体区段320和具有帽395的近侧壳体区段330。吸嘴区段340从储存器区段330向近侧延伸。吸嘴区段340包括限定近端312和出口端口344的吸嘴342。

远侧壳体区段320具有圆柱形远侧壳体壁391和远侧基部壁392。远侧壳体区段320的内部被空气入口分隔壁393划分成入口腔室321和前体储存器333。一个或多个空气入口端口324被形成为穿过壳体壁391以允许空气从大气进入到入口腔室321中。近侧壳体区段330具有圆柱形壳体壁331和储存器基部壁332，圆柱形壳体壁331和储存器基部壁332共同限定初级流体储存器334，该初级流体储存器334在其近侧上由近侧储存器壁335闭合，所述近侧储存器壁335可以由帽395限定。近侧壳体区段330和远侧壳体区段320共同被配置为使得圆柱形远侧壳体壁391被部分地可滑动地(即伸缩地)接纳在初级流体储存器334内并且使得储存器基部壁332被部分地可滑动地接纳在前体储存器333内。近侧壳体区段330和远侧壳体区段320还被配置为使得当前体储存器333基本上为空时，远侧壳体区段320能够相对于近侧壳体区段330在向近侧方向上选择性地移动，使得远侧壳体壁391被进一步接纳在初级储存器334内。由于此移动，个人汽化器300能够从图5a和图5b中所述的初始(前体流体流动)配置转变成图5c中所示的初级流体流动配置，在图5c中储存器基部壁332邻近或接触空气入口分隔壁393。

应当理解，近侧壳体区段330和远侧壳体区段320可以被替代地配置为使得远侧壳体区段320具有比近侧壳体区段更大的直径，并且使得圆柱形壳体壁331和储存器基部壁可被伸缩地接纳在远侧壳体壁391内。

虽然没有在附图中示出，但是个人汽化器300可以包括锁定机构，其将壳体区段320、330保留在前体流体流动配置中或初级流体流动配置中，除非或者直到被用户释放。

个人汽化器300还包括流体输送结构380，其至少部分地被布置在前体储存器333内。流体输送结构380被配置和定位成与被布置在前体储存器333内的流体接触并且用于将该流体抽取出前体储存器333。在图示实施例中，流体输送结构380包括由圆柱形壳体382环绕的管状芯结构384。在壳体382中的开口386允许在芯结构384和前体储存器333中的流体之间的流体连通。管状芯结构384限定加热线圈350被定位在其中的汽化腔室387。通过空气入口分隔壁393的入口通道328提供在入口腔室321与汽化腔室387之间的流体连通。芯结构384被配置成将流体从前体储存器333中抽取到紧密靠近或接触加热元件350的位置处。加热元件350可以被配置成通过任何传导、对流和/或辐射传热机制来加热可汽化流体。在典型的汽化器中，加热元件350是或包括线圈形式的电阻元件。在一些情况下，电阻元件被容纳在导热外壳内。烟筒360在汽化腔室387和吸嘴342之间延伸，并且限定空气和汽化产物从汽化腔室387流向出口端口344的通道。

尽管未在附图中示出，不过个人汽化器300还包括与加热线圈350连通的电源(例如，电池)和用于选择性地激活加热线圈的机构。

个人汽化器300被配置为使得当它处于前体流体流动配置时，前体储存器333和初级储存器338两者都可以被可汽化流体填充。前体储存器333可以被配置为简单的箱/可填充的体积。初级流体储存器334也可以被配置为简单的箱或者可以包括被配置为用于保留和/或运输液体的吸附或吸收材料或结构。如图5a中所示，前体储存器333可以被第一可汽化流体336填充，而初级流体储存器334可以被第二可汽化流体338填充。应当理解，储存器基部壁332用作完全分开这两种流体336、338。

当个人汽化器300处于图5a的前体配置时，用户激活会导致第一可汽化流体336被抽取到芯材料384中并通过芯材料384进入汽化腔室387。在该配置中，汽化器300将产生空气与仅由第一可汽化流体336产生的汽化产物的组合流动。用户的体验因此将仅基于第一可汽化流体336的特性。一旦第一可汽化流体336被耗尽，则前体储存器333将会是空的，如图5b中所示。在前体储存器333为空的情况下，用户接着能够通过相对于远侧壳体区段320向远侧平移近侧壳体区段300来将该设备改变到初级流体流动配置。这将输送结构380的壳体壁中的开口386定位在初级储存器334内，使得第二可汽化流体338被呈现给芯结构384，如图5c中所示。当个人汽化器300处于该配置时，用户的激活会导致第二可汽化流体338被抽吸到芯材料384中，并且通过芯材料384进入汽化腔室387。空气与汽化产物的最终流动仅由第二可汽化流体338产生，并且用户的体验因此将仅基于第二可汽化流体338的特性。

与本发明的其他实施例一样，第一可汽化流体336和第二可汽化流体338的特性可以被选择成提供具体的特性变化，包括活性原料的变化或者常见活性原料的浓度或功效的变化。

本发明的多种液体方法和设备事实上可以用于任何个人汽化器，包括在2017年6月30日提交的美国申请no.15/639,139和2017年11月2日提交的美国临时专利申请no.62/580,490中所描述的那些个人汽化器，上述申请的全部内容通过引用其整体并入本文。

尽管前面说明和描述了本发明的示例性实施例，但是应该理解，本发明不限于这里公开的结构。在不脱离本发明的精神或基本属性的情况下，本发明可以以其他特定形式实施。具体地，虽然全部以上描述的示例性实施例采用两种可汽化流体，但是本发明并不限于这样的实施例并且具体地涵盖提供输送三种或三种以上可汽化流体的其他实施例。