电子吸烟器具的制作方法_2

文档序号:9456658阅读:来源:国知局
体材料包括含有烟草的材料,该材料中包括在加热时能从液体中释放 出的可挥发烟草香料混合物。液体也可以是含有烟草香料的材料或者含有尼古丁的材料。 作为替代或附加,液体可以包括非烟草材料和/或不含尼古丁材料。例如,液体可以包括 水、溶剂、乙醇、植物提取物以及天然或人造香料。优选地,液体还包括气溶胶形成剂。合适 的气溶胶形成剂例如是丙二醇和丙三醇。
[0023] 在使用中,通过加热芯元件14从液体供应区域22和/或液体存储介质处传递液 体材料,该加热芯元件14包括至少一个芯吸部分140和可加热部分141。在该优选的实施 例中,加热芯元件114包括两个芯吸部分140和在这两者之间的可加热部分141。还优选 地,芯吸部分140和可加热部分141由相同材料一体地形成。因此,加热芯元件14是一整 块材料。
[0024] 有利地,加热芯元件14既用作芯吸介质又用作加热元件。因此,加热芯元件14是 单件式结构,并且不需要分离的芯部和加热器。因此,与包括分离的加热器和芯部的电子吸 烟器具相比,加热芯元件14易于制造并且成本低廉。而且,流经加热芯元件14的电流可以 通过电阻来加热加热芯元件,由此加热液体材料并且降低液体材料的粘度,这可以提高液 体材料从加热芯元件的芯吸部分流动到可加热部分的流动性。
[0025] 如图2和图3所示,加热芯元件14包括已经熔合(烧结)在一起的多个小金属珠 子或颗粒。在备选实施例中,可以用陶瓷膏或其他耐高温并有潜在导电的物质来将珠子或 颗粒胶合在一起。这种胶不一定是导电的。每一个珠子或颗粒的直径都是亚毫米级的。因 为将多个小金属珠子或颗粒胶合在一起而形成了加热芯元件14,因此该加热芯元件14包 括内部空腔,其中液体材料可在毛细作用的影响下穿过该内部空腔。
[0026] 如本文中所使用的,术语"颗粒"是指珠子、点状物、棒状物、粒状物、粉末以及可以 胶合在一起以形成本文所述的加热芯元件14的任何形状的块体。
[0027] 加热芯元件14可以形成为金属珠子或颗粒材质的棒状体、螺旋体、块体、圆柱体 或带状体。优选地,加热芯元件14是大致刚性的。而且,棒状物或带状物可以是直的、弯曲 的,或者将其形状设置成可配合在电子香烟内部即可。
[0028] 例如,如图3所示,加热芯元件14可以是U形的,使得可加热部分141大致是直 的,并且芯吸部分140向上或向下延伸进入液体存储区域22中。为了设置形状不规则的加 热芯元件14,可以在内管62的每一侧制造狭缝,并且该狭缝延伸至每一个槽。加热芯元件 14可以滑动到位,以便加热芯元件14延伸穿过中心空气通道21并且进入液体供应区域22 中。
[0029] 在另一个实施例中,如图5所示,加热芯元件14可以是H形的。H形的加热芯元件 14可以包括四个延伸进入液体供应区域的芯吸部分140以及延伸穿过内管62的中心空气 通道21的可加热部分141。有利地,由于使用了四个芯吸部分140,使得H形的加热芯元件 14可促进对液体进行的毛细吸取。
[0030] 优选地,加热芯元件14的在至少沿着该加热芯元件14的可加热部分141上的直 径和/或宽度是大致均匀的。该均匀性促进了均匀加热。备选地,加热芯元件14的在沿着 其长度上的直径和/或宽度可以变化,以便改变加热芯元件14的加热分布。
[0031] 如图所示,加热芯元件14可以延伸穿过位于液体供应区域22的相对部分之间的 中心空气通道21,并延伸进入液体供应区域22中。因此,加热芯元件14的每一端部上的芯 吸部分140都会延伸穿过内管62中的槽并进入液体供应区域22内,以便将液体吸入到加 热芯元件14的设置在中心空气通道21内的可加热部分141中。如2013年1月14日提交 的美国专利申请公告No. 2013/0192619所记载的,闭合环可以在内管的外表面上滑动,以 便大致封闭设于加热芯元件和槽之间的开放空间的剩余部分,该申请的全部内容通过引入 并入本文。
[0032] 优选地,加热芯元件14由多个小金属珠子或颗粒形成。还优选地,金属是导电金 属并且加热芯元件14能够承受被反复加热到至少约600°C。对于每一个加热芯元件14,可 以选择金属珠子的尺寸、金属珠子的堆积密度以及金属的类型以得到目标性电阻,并同时 得到高化学抵抗性、良好的热诱导退化抵抗性以及低成本。而且,可以沿着加热芯元件的长 度来改变珠子尺寸、密度和孔隙率,以得到所需的芯吸分布和/或加热分布。
[0033] 合适的电阻性材料的例子包括钛、锆、钽和来自铂族元素的金属。合适的金属合金 的例子包括不锈钢,含镍、钴、络、错、钛、错、铪、银、钼、钽、妈、锡、镓、猛和铁的合金,以及基 于镍、铁、钴、不锈钢的超级合金。例如,加热芯元件14可以由镍铝化合物、在表面上有氧化 铝层的材料、铁铝化合物以及其他复合材料形成,并且依据能量传递动力学及所需的外部 物理化学特性,可任选地以绝缘性材料对电阻性材料进行嵌入、封装或涂覆,或反之亦然。
[0034] 优选地,加热芯元件14包括选自包括有不锈钢、铜、铜合金、镍络合金、超级合金 及其组合物的群组的至少一种材料。在一优选实施例中,加热芯元件14由镍铬合金或铁铬 合金形成。
[0035] 在另一个实施例中,加热芯元件14可以由那些例如在由Sikka等人共同拥有的美 国专利No. 5, 595, 706中所披露的铁铝化合物(如FeAl或Fe3Al)来构成,或者由镍铝化合 物(如Ni3Al)构成。由于铁铝化合物有较高的电阻率,因此使用铁铝化合物是特别有利的。 FeAl的电阻率约为180微欧姆,然而不锈钢的电阻率约为50至91微欧姆。电阻率越高,越 会降低对电源(电池)1的电流牵引或电流载荷。在其他实施例中,加热芯元件14可以包 括金属颗粒或珠子以及陶瓷颗粒或珠子。还在其他实施例中,加热芯元件14是非陶瓷的。
[0036] 优选地,如图2、图3以及图4所示,将由低电阻材料形成的钎焊连接区域99 (例 如,接线柱)钎焊在加热芯元件14的每一端部上,或者钎焊在沿着加热芯元件14的一部分 的两个位置上。优选地,钎焊连接区域99正好形成在内管62内侧,并且可加热部分141延 伸在钎焊连接区域99之间。在另一个实施例中,如图3所示,钎焊连接区域99全部位于外 环形区中。通过形成钎焊连接区域99,使得分布在加热芯元件14的可加热区域141的长度 和宽度上的电流是均匀的,以便避免过热点。
[0037] 例如,可以通过在选定位置处绕着加热芯元件14缠绕镀金导线并且在选定位置 处将该导线钎焊到加热芯元件14上来形成钎焊连接区域99,从而在钎焊连接区域99之间 形成可加热部分141。如图4所示,电引线26连接至每一个钎焊连接区域99 (或接线柱), 从而当电源施加电压时,可加热部分141可以将可加热部分141中的液体材料加热至足以 至少部分地使液体蒸发并且形成气溶胶的温度。备选地,可以通过直接将电引线26烧结在 加热芯元件14内的方式来将电引线26直接连接到加热芯元件14上。
[0038] 在优选的实施例中,加热芯元件14由导热和/或导电材
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