便携式电子蒸汽产生装置和方法
【专利摘要】本发明是一种便携式电子蒸汽产生装置，该装置将液体形式的化学物质转换成气体形式，使得使用者可吸入活性成分（多种活性成分）以用于治疗或药用目的。该装置包括：功率模块；主模块；以及辅助模块，这些模块可分别封闭在外部中空壳体中并配合在一起，或者一起封闭在一个单一外部中空壳体中。主模块包括：阳极组件；桶组件；以及加热器组件。阳极组件包括：阳极筒，该阳极筒是中空的，永久固定在位并与板条接触；阴极座，该阴极座永久固定在位并与加热器组件接触；以及阳极座，该阳极座响应于通过使用者吸入而产生的真空，在与阳极接触和不与阴极接触之间移动。
【专利说明】便携式电子蒸汽产生装置和方法
发明领域
[0001]本发明大体上涉及蒸发器的领域，并且特别地涉及便携式电子蒸汽产生装置。
[0002]发明背景
[0003]通常，包含治疗或药用成分的化学物质以固体或液体形式通过口服方式、静脉注射方式或通过皮肤吸收的方式来递送。还可通过燃烧或汽化过程将液体形式的化学物质转换成气体形式，该气体形式可通过吸入方式而由口部递送。
[0004]气体形式的物质的吸入可能导致产生治疗的、期望的感觉，并且甚至可能产生心理依赖。特别是当所吸入的物质包含令身体上瘾的化学品或药物(诸如尼古丁或大麻)时会出现这种情况。
[0005]已知，通过燃烧将物质转换成气体形式的过程会消除或减少一些活性成分的效能，这可能减小使用该过程的有效性。该燃烧过程还可能产生副产品，诸如一氧化碳，焦油以及其他已知或可疑的致癌物质，这可能会使使用者和附近的其他人暴露于健康风险中。
[0006]由于与吸入已通过燃烧过程转换成气体形式的物质相关的已知的和可疑的健康风险的原因，使用者在社会上经常会受到排斥，并且已经日益变成旨在控制或完全禁止活动的强势法规的目标。
[0007]燃烧的替代方法包括蒸发或加热该物质。希望吸入已经通过这种方法转换成气体形式的物质的使用者可使用多种装置。然而，这些装置中的许多(通常叫做蒸发器)并未被设计成是可移动的，或被设计成以与卷烟或大麻烟相同的瞬时频率和简易性来使用。
[0008]典型的现有技术蒸发器的实例包括授予Balch等人的名为“ThermalVaporization Method and Apparatus(热蒸发方法和设备)”的美国专利第7,445,007号，以及授予Amirpour的名为“Herbal Vaporizer (草本蒸发器)”的美国专利第6，761, 164号。Balch和Amirpour公开了通过与静态AC出口连接而供电的装置,并包含使用者可戴上以吸入所产生的蒸汽的接口件(mouth piece)。
[0009]更近一段时间，便携式蒸发装置已经用于与包含作为活性成分的尼古丁的液体浓缩物一起应用。这些装置的目的在于模仿一种包含卷烟的香烟，并且在于在不存在与燃烧过程相关的健康风险的情况下将尼古丁传递给使用者。这些装置通常不考虑用作一种用于除了尼古丁以外的物质的传递方法。
[0010]这些装置包含可简单地描述为对内部线圈或引线供电的电池的技术，该内部线圈或电线加热通过使用者的吸入作用而吸入装置中的空气中的湿气。此吸入通过接口件(其包含浸有液体浓缩物的网盒(cartridge))吸入产生的水汽或蒸汽,并进入使用者的口部和肺部。
[0011]如果浸有液体的网靠近加热器，那么，可能出现一些液体的偶然蒸发。然而，通常，这些装置产生的蒸汽不包含任何来自液体的活性成分，并且蒸汽与未蒸发的液体的小颗粒一起被使用者吸入。此设计的另一缺点是，网盒暴露于会导致偶然蒸发的开放气流中。
[0012]网盒允许使用者手动地重新填充液体物质。然而，这可能是危险的，因为:
[0013]-在重新填充过程中可能会溢出液体，活性成分(多种活性成分)可能污染皮肤和附近的表面，对使用者和环境中的其他人产生健康危险；
[0014]-当通过装置吸入时，过量填充的网盒可能导致使用者经受液体的回流，这会导致使用者消耗过量的活性成分(多种活性成分)；并且
[0015]-过量填充的网盒还可能导致液体通过网渗出而污染并损坏装置的内部电子元件。
[0016]这些装置缺乏用于控制传递至使用者并被使用者吸入的活性成分(多种活性成分)的形式(液体或气体)、量以及质量的器件；以及用于将活性成分(多种活性成分)插入装置中的器件，该器件不会对使用者造成健康风险，或对装置本身造成可能的损坏。
[0017]这些装置还缺乏用于控制或监控活性成分(多种活性成分)的吸入量的方法，即使该装置通常旨在用作用于逐渐减小或消除这种活性成分(多种活性成分)的消耗的工具。
[0018]另外，这些装置的设计可能包括以下缺点:
[0019]-这些装置缺少防止儿童意外使用的机构；
[0020]-开放气流接近使得灰尘颗粒和 湿气能够与内部电子部件接触并污染液体浓缩物；
[0021]-当使用者将空气吸入装置中时依赖于气流传感器来触发加热器的这些装置的致动系统在装置不使用时不断地从电池汲取功率，导致电池寿命和装置的使用期限缩短；并且
[0022]-这些装置的内部部件容易过热和烧着，这会导致燃烧，旨在防止对这些装置的使用造成相同的健康危险；
[0023]一种避免上述限制的便携式电子蒸汽产生装置将允许使用者为了治疗或药用的目的而吸入气体形式的化学物质，而不会暴露于与现有装置相关的健康和安全问题。这种装置还将具有作为更可靠的消费品的好处，因为该装置在正常使用中将不容易损坏。
[0024]授予Lik 的名为“Flameless Electronic Atomizing Cigarette an(无焰电子雾化香烟)”的美国专利申请公开第2012/0090630号和授予Lik的美国专利第7，832，410号公开了依赖于气流或接触式传感器的便携式蒸发装置。授予Han的美国专利第8，156，944号公开了一种类似的便携式蒸发装置，该装置包含气流传感器和雾化器。类似地，授予Paterno等人的PCT申请第PCT/US2008/059299号公开了一种便携式蒸发装置，该装置依赖于当空气通过已由可再充电电池加热的线圈时产生蒸汽。还公开了一种用于监控装置的使用和电池寿命的机构。
[0025]在这些便携式蒸发装置的每个中，均公开了当空气被吸入包含微处理器的室中时，蒸汽产生，该微处理器构造为通过触发电池的致动而与气流起反应，该电池则对加热元件提供电力。然后蒸汽被进一步吸入室中并穿过包含基于尼古丁的液体的可重复使用的盒，使得该液体被使用者吸入。
【发明内容】
[0026]本发明大体上涉及一种便携式电子蒸汽产生装置，该装置将液体形式的化学物质转换成气体形式，以便使用者可吸入活性成分(多种活性成分)以用于治疗或药用的目的。
[0027]本发明的实施方式包括:功率模块；主模块；以及辅助模块，这些模块可分别封闭在外部中空壳体中并装配在一起，或者一起封闭在一个单一外部中空壳体中。[0028]外部壳体(该外部壳体可以是柱形或管状形状)包括配合在功率模块端部中的远端盖，并包括配合在辅助模块端部中的近端盖。
[0029]功率模块包含一次性的或可再充电的电池，该电池可通过远端盖插入或移除。
[0030]主模块包括:阳极组件；桶组件；以及加热组件。
[0031]阳极组件包括:
[0032]I)阳极筒，该阳极筒是中空的，固定在位并且与电池电接触；
[0033]2)阴极座，该阴极座固定在位，并且与加热组件电接触；以及
[0034]3 )阳极座，该阳极座可在阳极筒与阴极座之间移动。
[0035]阳极筒和阳极座两者均具有(相反极性的)吸引磁体，以便当装置未致动时，阳极座被拉动到阳极筒内而使其远离阴极，并且不接触阴极座从而使电路闭合。
[0036]桶组件包括网塞，该网塞可通过单向阀填充有液体浓缩物，该单向阀可通过外部壳体中的切口接触。
[0037]加热组件包括金属线圈，当装置被致动时，加热该金属线圈。
[0038]辅助模块包括接口件和监控组件，该接口件和监控组件可选地包括:印刷电路板；电池，LED显示器；US B端口 ；湿度传感器；以及拇指纹识别器。
[0039]为了致动该装置，使用者通过辅助模块中的接口件吸入，接口件通过阳极筒上方和下方的外部壳体中的切口而将空气吸入装置中。气流的压力将阳极座向前拉动，使得阳极座与阴极座接触以闭合电路并致动装置。
[0040]随着气流继续通过装置被吸取时，其通过桶组件的网塞拉动，在网塞中，空气通过液体浓缩物变湿，然后空气穿过加热器组件，在加热器组件中，空气被加热以产生水汽状蒸汽，并且最后，空气穿过辅助模块的接口件，在该接口件中，空气可由使用者吸入。
[0041]辅助模块的监控组件的部件一起用来执行这些作用，例如，计算、储存以及显示与装置已经致动的次数、所产生的水汽状蒸汽的质量和量以及网塞的剩余湿度水平相关的数据。
[0042]提供了一种便携式蒸汽产生装置，该装置将液体转换成气体形式以由使用者吸入，该装置包括:电池；阳极组件，具有与电池电连接的第一阳极构件；阴极，位于与第一阳极构件相距一距离处；以及能移动的阳极构件，能从与阴极不接触的第一位置移动至与阴极接触的第二位置，该能移动的阳极构件被磁性地吸引至第一阳极构件；桶，用于储存液体物质；加热元件；以及壳体，用于容纳电池、阳极组件、桶以及加热元件，该壳体具有进气口和接口件，壳体限定穿过桶组件的气流通道，其中，通过气流通道行进的空气被液体物质变湿，并且然后，气流穿过加热元件，加热元件加热液体物质以产生蒸汽；并且然后,气流穿过接口件；其中，当空气由于壳体内的真空而进入入口时，能移动的阳极构件从第一位置移动至第二位置。
[0043]桶可包括能再填充的液体储存容器，所述容器具有储存腔、突伸出的针、单向阀，并具有适于吸收液体的网塞。壳体能构造为防止储存腔中的液体物质以液体形式与使用者接触。液体储存腔能通过加热元件与接口件分离。
[0044]蒸汽产生装置可包括进气控制开关，以调节吸至装置中的空气的量。液体能储存在不能更换或不能移除的容器中。当空气被吸入阳极组件中时，操作装置的功率能被激活。
[0045]提供了一种便携式电池操作的电子蒸汽产生装置，该装置将液体转换成气体形式以由使用者吸入，该装置包括:电池，桶组件，用于保持液体，加热组件，具有用于将液体加热成气体形式的加热元件；以及开关，致动所述加热元件。
[0046]该液体可包含能转换成气体形式的活性成分以由使用者吸入而用于治疗或药用目的。该装置可包括第一部分壳体室和第二部分壳体室，以用于容纳电源(诸如电池)、桶组件、加热组件以及开关，其中，第一部分和第二部分能卡扣配合在一起，以形成由第一端盖和第二端盖封闭的单一主壳体室。
[0047]电源可以是一次性的或能再充电的电池，该电池能通过移除端盖而插入和移除。开关可包括与电池电接触的阳极并包括阴极以及与阳极接触的能移动的连接构件，连接构件能从第一位置移动至第二位置，在第一位置中，在连接构件与阴极之间具有一距离，在第二位置中，能移动的构件与阴极连接，从而完成电路。能移动的构件可被磁性地吸引至阳极，并构造为当空气流过装置时，移动至第二位置。
[0048]该装置可包括第二开关，该第二开关能由使用者开启，当开启时，第二开关设置障碍以防止开启加热元件。第二开关能在能移动构件与阴极之间设置障碍以防止开启加热元件。
[0049]桶组件可包括:主腔，该主腔包括针以刺穿设置在腔中的液体填充的包囊；以及单向阀，包囊中的液体通过单向阀流入第二腔中，该第二腔包括吸收并保持液体的棉网塞。
[0050]加热元件组件可以是金属线圈，该金属线圈由网包围并通过陶瓷绝缘体而被封闭在外部柱形侧面上，并且包含待加热并转换成气体形式以用于吸入的液体粒子的空气能通过该加热元件组件被吸取。蒸汽产生装置可包括接口件，该接口件具有沿着接口件的长度延伸的开孔，使用者能通过该开孔利用吸吮动作通过包含于桶组件中的液体而将空气吸入壳体室中，并且然后， 空气穿过加热组件，在该加热组件中，液体转换成使用者能够吸入的气体形式。
[0051]蒸汽产生装置可包括第二不能再充电电池；印刷电路板；微处理器；具有探测器的湿度传感器；LED灯；LED显示面板；按钮；气流传感器；音频信号；USB端口以及拇指纹识别器。
[0052]开关可包括与电池电接触的阳极并包括阴极和球轴承，球轴承能从第一位置移动至第二位置，在第一位置中，球轴承与阳极和阴极不接触，在第二位置中，球轴承与阳极和阴极接触，球轴承磁性地偏压至所述第一位置。当空气被吸入壳体中从而致动开关时，并且然后空气通过所述桶组件被吸取以拾取液滴，并且然后空气通过加热组件被抽吸，其中，变湿的空气被加热以产生蒸汽，并且然后空气通过接口件离开装置。
[0053]蒸汽产生装置可包括接口件，电池、开关、桶组件以及加热组件可在壳体中对齐。该装置可包括第二加热组件，桶组件定位在第一加热组件与第二加热组件之间。
[0054]附图的简要说明
[0055]为了帮助理解本发明，附有描述本发明的实施方式的附图。这些附图仅是示例性的，不应理解为将本发明限制于任何个别的实施方式，并且并非必须按比例地示出。在形成本说明书的一部分的附图中:
[0056]图1是根据本发明的蒸汽产生装置的前透视图；
[0057]图2是其分解的前透视图；
[0058]图3是其后透视图；[0059]图4是其部分分解的后视图；
[0060]图5是其前顶部透视分解图；
[0061]图6是其后顶部透视分解图；
[0062]图7是主模块的前透视分解图；
[0063]图8是其前透视分解图；
[0064]图9是其后透视分解图；
[0065]图10是其后透视分解图；以及
[0066]图11是本发明的替代实施方式的前分解图。。
【具体实施方式】
[0067]大体上，根据本发明的装置是一种便携式蒸汽产生装置，该装置将液体物质转换成气体形式，使得包含于液体物质中的活性成分(多种活性成分)可传递至使用者并被使用者吸入以用于治疗或药用的目的。
[0068]该装置可体现 为多种不同的形式，并且不应理解为限制于这里描述的实施方式，这些实施方式仅是示例性的，以根据可适用的法律需求而公开本发明。
[0069]该装置包含其使用目的或意图。该预期的目的可改变，但是通常将是将液体物质转换成气体形式，该气体形式在视觉上看起来像是细雾，并且该气体形式可被使用者吸入以用于治疗和/或药用的好处。该装置的使用包括使用者通过口部吸入、吮吸或吸取空气并使空气进入肺部的物理作用。
[0070]该装置包括使用可通过加热过程转换成气体形式的液体物质。液体物质的类型可以改变。该液体物质可不包含任何活性成分，或者可包含不具有任何治疗或药用价值的成分。该液体物质可包含一种类型的活性成分，或者多种活性成分的组合或混合物。该液体物质可包含具有香味或味道的添加剂，或者可不包含。
[0071]这里描述的本发明的实施方式参考附图。贯穿附图，相同的标号指代相同的元件。除非上下文清楚地相反表示，否则，应将单数形式“a”，“an”以及“the”解释为包括复数含义。
[0072]现在参考附图1至图11描述本发明的实施方式。
[0073]参考图1和图2，示出了本发明的代表性实施方式，该实施方式是一种具有大体上柱形或管状形状的装置，与香烟的形状相似，并且该装置包括:
[0074]-远端盖(2);
[0075]-功率模块(M1)，具有外部壳体(1);
[0076]-主模块(M2),具有外部壳体(6);
[0077]-辅助模块(M3)，具有外部壳体(38);以及
[0078]-近端盖(39)。
[0079]虽然该装置的形状和尺寸可以改变，但是代表性实施方式的形状通常是管状的，与香烟或雪茄的形状类似，具有大约12cm的长度和大约1.5cm的直径。
[0080]功率模块(Ml)、主模块(M2)以及辅助模块(M3)的外部壳体(1)、(6)、(38)可以是通过摩擦配合或螺纹螺钉机构(未示出)装配在一起的单独的部件，或者可组合成单个壳体，并且这些外部壳体可由任何耐热非合金或合金材料(例如:聚碳酸酯、铝或不锈钢)制成，并且可用外观上美观的表面(未示出)或耐热材料(诸如特氟纶)覆盖。壳体(1)、(6)、
(38)不需要由金属制成，并且不需要实现该装置的电或电子功能的任何部分。
[0081]远端盖(2)和近端盖(39)可通过摩擦配合、卡扣配合或通过螺纹螺钉机构(未示出)而保持在位。该远端盖可包括LED灯(未示出)以表示装置何时致动。
[0082]如图5所示，在本发明的实施方式中，功率模块(Ml)包括电池组件(Al)，该电池组件包括:支撑电池的电池座(3);电池柔性电路(4);以及电池(5)。电池(5)可以是一次性的或可再充电的，并且如图2所示，该电池可通过将远端盖(2)从外部壳体(1)中移除或者可替换地，通过壳体(1)中的开口而插入电池组件(Al)或从该电池组件移除。
[0083]如图5所示，主模块(M2)包括:阳极组件(A2)，由此将功率从电池(5)传递至加热元件(37);桶(cask)组件(A3)，其中储存有液体；以及加热器组件(A4)，其中液体物质被加热以产生用于吸入的蒸汽。
[0084]阳极组件(A2)包括阳极筒(13)，该阳极筒是中空的，固定在位，并且该阳极筒与电池(5)、阴极座(22)以及移动以接触阴极座(22)的阳极管脚座(16)引线接触。阳极筒(13)和阳极管脚座(16)两者包括极性相反的磁体，因此当不存在真空时，阳极筒和阳极管脚座彼此吸引。
[0085]可存在延伸至壳体(6)外部的开关(20)，该开关可定位在阴极座(22)与阳极管脚座(16)之间，以便当使用者通过使开关(20)枢转而致动时，开关(20)阻止阴极座(22)与阳极管脚座(16) 接触，并且从而防止装置被意外致动并防止消耗电池功率。
[0086]当空气通过进气孔(10b)、(IOc)被吸入装置中时，产生真空，移动与阳极筒(13)保持接触的阳极管脚座(16)以接触阴极座(22)，从而完成电路，并通过电池(5)对加热器组件(A4)供电。
[0087]在图5所示的本发明的实施方式中，桶组件(A3)位于阳极组件(A2)与加热器组件(A4)之间。在本发明的替代实施方式中，加热器组件(A4)可位于阳极组件(A2)与桶组件(A3)之间。在本发明的另一实施方式中，可存在不止一个加热器组件(A4)。
[0088]如图5和图6所示，辅助模块(M3)包括接口件座(42)、接口件气流管(43)以及接口件和监控组件(A5)，该接口件和监控组件包括:电路板(44);电池柔性电路(45);电池(46 ) ；LED显示器(47 );以及USB端口( 48 )。辅助模块(M3 )壳体(38 )具有LED显示器断流器(cutout)和USB端口断流器。还可存在监控器LED显示器盖(40 )和监控器USB端口盖(未示出)。
[0089]接口件座(42)可包括顶部、底部以及接口件湿度计(moisture probe,含水量探测仪)开孔。接口件和监控组件(A5)包括接口件气流管(43)，该接口件气流管覆盖有塑料或橡胶垫圈，蒸汽可通过该垫圈被使用者的吸入或吮吸而吸取。为了安全并防止未蒸发的液体进入使用者的口部，接口件气流管(43)的端部定位在离加热组件(A4)—距离处。
[0090]加热器组件(A4)包括蒸发器座(32)和蒸发器阳极导线(34)。如图6和图8所示，还包括蒸发器阴极(33)、蒸发器加热器元件(37)、第一蒸发器座气流磁体(35)以及第二蒸发器座气流磁体(36)。蒸发器加热器元件(37)可以是金属线圈，由细引线网覆盖，并且除了以下部分以外被完全包围在陶瓷绝缘体中:(i)加热器元件的端点，包含液体物质(例如，活性成分)的冷空气、液滴被吸入该端点中；以及(ii)元件(37)的相对端，使用者从该相对端吸取蒸汽。磁体(35)、(36)具有相反的极性，并且当装置不操作时，这些磁体提供密封，从而防止(具有灰尘等的)空气被偶然吹回到桶组件中。气压促使磁体(35)、(36)分离，并且从而允许气流进入桶室(30)。在装置长时间不使用的情况下，磁体(35)、(36)还提供针对意外的液体渗流的另一安全层。在本发明的替代实施方式中，橡胶障或过滤器可代替磁体(35)、(36)或用于这些磁体。在又一实施方式中，当装置致动时(例如，通过手动开关(未示出)，或通过利用阳极组件(A2)完成电路)，桶室(30)可从封闭位置机械地移动至打开位置中。
[0091]桶组件(A3)包括桶座(29)、桶室(30)以及单向桶阀(31)。桶组件(A3)还包括针(未示出)。使用者可将包含液体物质(其可包括活性成分)的小塑料包囊(capsule)放在桶室(30)中。针将在包囊中形成小孔，并且允许液体物质通过单向阀(31)排出并被吸收到棉网塞中，或被吸收到其他湿气保持塞中。
[0092]在又一替代实施方式中，溢流限制塞(未示出)可以是桶组件(A3)的一部分。施加来自气流的气压会促使塞子打开，并允许液体离开。在压力正常化之后，塞子返回以阻止液体离开桶组件(A3)。
[0093]阳极组件(A2)包括阴极座(22)，该阴极座部分地由阴极座气流盖(25)覆盖以控制与该阴极座气流盖相对的端部处的阴极(23)和气流。还存在阴极座气流磁体(26)以及用于定位盖(25)的第一阴极座气流盖导杆(27)和第二阴极座气流盖导杆(28)。
[0094]包括阳极开关导杆(21)的阳极开关(20)定位在阴极座(22)与阳极筒(13)之间。空气所流过的第一阳极气流管(14)和第二阳极气流管(15)、阳极管脚座(16)、第一阳极管脚座磁体(17)和第二阳极管脚座磁体(18)以及阳极管脚(19)位于阳极开关(20)附近。阳极管脚(19)的尺寸设定为由阳极 筒(13)容纳，并使得当存在真空时，阳极管脚(19)仍部分地位于阳极筒(13)内，并因此与阳极筒(13)接触，从而与阴极座(22)完成电路。在替代实施方式中，阳极筒(13)可成形为阳极管脚(19)可移动通过的环形。
[0095]第一阳极进气控制开关(8)和第二阳极进气控制开关(9)定位在阳极筒座(10)的相对侧上。第一阳极筒座磁体(11)和第二阳极筒座磁体(12)位于阳极筒(13)的端部处。阳极筒座磁体(11)、(12)与阳极管脚座磁体(17)、(18)具有相反的极性，所以这些磁体构造为彼此吸引，因此在没有由真空产生的相反的力的情况下，阳极管脚(19)被吸至阳极筒
(13)并保持在阳极筒内，并与阴极座(22)不接触。
[0096]参考图7至图10，更详细地示出了主模块(M2)。阳极筒座(10)包括顶部(IOa)和底部(10b)。第一进气孔(IOc)和第二进气孔(IOd)分别与第一进气控制和第二进气控制开关(9)对齐。阳极筒座(10)还包括第一气流开孔(IOd)和第二气流开孔(10e)。
[0097]阳极管脚座(16)包括第一阳极管脚气流开孔(16a)和第二阳极管脚气流开孔(16b)，以允许空气流动。
[0098]阴极座(22)包括阴极顶部(22a)和阴极底部(22b)。阴极座(22)具有许多开孔，包括导杆开孔(22c)、导线开孔(22f)以及第一阴极气流孔(22d)和第二阴极气流孔(22e)，以允许空气流过阴极座(22 )。
[0099]阴极座气流盖(25)也具有开孔，即，第一盖导杆孔(25a)和第二盖导杆孔(25b)，以容纳导杆(27)、(28)。
[0100]桶组件(A3 )的桶座(29 )包括顶部(29a)、底部(29b )、用于定位湿度计(未示出)的桶座湿度计开孔(29c);以及用于定位来自阴极(23)的引线的桶座阳极导线开孔(29d)。通室(30)具有相应的桶室湿度计开孔(30a)，以用于进一步定位湿度计。湿度计可测量保持在桶室(30)内的包囊中的湿气的量。
[0101]蒸发器组件(A4)中的蒸发器座(32)包括顶部(32a)、底部(32b)、用于定位湿度计的蒸发器湿度计开孔(32c)、用于定位来自阴极(23)的引线的第一蒸发器阳极导线开孔(32d)和第二蒸发器阳极导线开孔(32e)以及用于控制通过蒸发器组件的气流的主气流开孔、第一辅助气流开孔及第二辅助气流开孔。当气流接近蒸发器组件时，磁体(35)、(36)被推回，并且气流进入蒸发器座并穿过气流开孔。
[0102]接口件和监控组件(A5)具有多个部件，以有效地使用该装置。如前所述，接口件和监控组件(A5)可包括电池(46)(电池可以是不可再充电的)、具有微处理器(44)的印刷电路板、气流传感器(未示出)、LED灯(未示出)、LED显示器(47)、从该装置的壳体突伸出的按钮(未示出)、湿度计以及USB端口(48)。
[0103]电池(46 )对接口件和监控组件(A5 )的其他部件供电。湿度计放在网塞中，并且通过电路板(44)使用以便在网塞是干的情况下来确定何时致动LED灯。
[0104]气流传感器可构造为当使用者通过吸取空气而致动装置时来触发音频信号。这可用来用作某人在未经许可时是否应当使用装置的警报，从而用作儿童安全机构。
[0105]微处理器和电路板(44)使用LED显示器(47)来对使用者显示信息，诸如电池剩余寿命、所计算的吸入次数、当前湿度水平以及装置所使用的时间。
[0106]如果使用不可再充电的电池(46)，那么该电池应大约维持棉网塞的可用使用寿命，以便在电池耗尽 时应更换该装置，并且可对使用者提供该结果的通知。
[0107]使用者可使用突伸出的按钮来改变LED显示器，重置吸入计数器，或者接通和断开音频信号。
[0108]USB端口(48)用于将该装置与具有适当软件的计算机连接，该软件可与微处理器通信并将使用信息报告给使用者。该软件应构造为对使用者显示表示这种信息的适当的图表和图形显示。
[0109]图11显示了本发明的替代实施方式，该实施方式包括预加热室(37a)。预加热室(37a)在空气进入桶组件(A3)和蒸发器座(32)之前接收气流。因此，空气被预加热，并且空气能够通过棉网塞保持更多液滴。
[0110]预加热室(37a)还可用作桶室(30)附近的额外的室，以接收来自桶室(30)的任何液体渗流，并帮助防止液体物质流过该装置。
[0111]在操作中，使用者通过接口件气流管(43)吸取空气。可通过设置第一进气控制开关和第二进气控制开关(8，9)来调节吸入的空气的量。气流产生真空，从而朝向阴极座
(22)拉动阳极管脚座(16)。
[0112]阳极管脚座(16)接触阴极座(23)，从而完成电路并致动装置。当真空已经消失时，第一阳极筒座磁体和第二阳极筒座磁体(11，12)促使阳极管脚座(16)返回至静止位置(rest position，平衡位置)，并使电路断开。该电路使蒸发器加热元件(37)致动，以使包含来自棉网的液体物质液滴的空气蒸发。
[0113]在图11所示的本发明的实施方式中，一旦如上所述开启电路，那么预加热室(37a)便由完成的电路致动并开始加热空气。然后热空气与浸在来自包囊的液体物质中的纤维接触。然后，当前包含活性成分的悬浮液滴的空气进入蒸发器座(32)。在蒸发器座(32)中产生温热的湿空气，并且然后，该湿空气通过接口件传递至使用者，该湿空气看起来像是薄雾并包含液体物质的活性成分。
[0114]在本发明的替代实施方式中(未示出)，包囊可包括玻璃纤维线(rope,纱,绳),该玻璃纤维线将预加热室(37a)与蒸发器座(32)连接。
[0115]在本发明的实施方式中，包囊可与蒸发器组件(A4)和/或预加热室(37a)作为可插入式单元来销售。
[0116]应注意的是，通过该装置控制气流。空气通过进气孔(10b)、(IOc)进入一个位置处，并被指引穿过该装置以拾取包含在网中的液滴，然后该空气在通过接口件离开该装置之前通过加热元件(37)蒸发。在图11所示的替代实施方式中，在从网吸收湿气之前，气流被指引通过预加热室(37a)。
[0117]在本发明的替代实施方式中，代替进气控制开关(8)、(9)，可使用螺纹螺钉来手动地调节气流。螺钉可用来封闭进气孔(10b)、(10c)，并 且从而防止使用该装置，直到打开为止，这可防止儿童使用该装置。可调节的入口还允许使用者复制(模拟)香烟滤嘴上存在的孔，以便在吸入时调节阻力并复制吸烟体验。
[0118]本发明的其他替代实施方式可使用弹簧和/或记忆海绵(memory foam)来代替或附加至磁体(11)、(12)、(17)、(18)。例如，弹簧可用于将阳极管脚座(16)拉至阳极筒(13)。海绵或记忆海绵也可用于这种目的。
[0119]本发明的其他实施方式可具有阳极组件(A2)的替代物。例如磁性地吸引至圆锥形储存单元的球轴承，该球轴承可通过气压拉动以将阳极和阴极连接，从而完成电路。在另一替代实施方式中，可使用可从装置的壳体外部操作的可移动机械开关来开启电路。其他替代方式包括可通过声音、运动动作或甚至通过在接口件处检测热量和湿气来开启的电路。
[0120]在本发明的另一替代实施方式中，该装置可仅由使用者通过适当的拇指纹或声音命令来操作。可将拇指纹识别器(未示出)放在装置的壳体上，或将麦克风包括在电子元件内。
[0121]为了清楚地理解本发明，已将上述实施方式作为实例提供。本领域中的技术人员将认识到，在保持在如所附权利要求所限定的本发明的范围内的同时，可实现对上述实施方式替代、修改以及变型。
【权利要求】
1.一种便携式蒸汽产生装置，所述装置将液体转换成气体形式以由使用者吸入，所述装置包括: a.电池； b.阳极组件，具有: 1.第一阳极构件，与所述电池电连接； ?.阴极，位于与所述第一阳极构件相距一距离处； ii1.能移动的阳极构件，能从与所述阴极不接触的第一位置移动至与所述阴极接触的第二位置，所述能移动的阳极构件被磁性地吸引至所述第一阳极构件； c.桶,用于储存液体物质； d.加热元件； e.壳体，用于容纳所述电池、所述阳极组件、所述桶以及所述加热元件，所述壳体具有进气口和接口件，所述壳体限定穿过所述桶组件的气流通道，其中，通过所述气流通道行进的空气被所述液体物质变湿，并且然后，所述气流穿过所述加热元件，所述加热元件加热所述液体物质以产生蒸汽；并且然后，所述气流穿过所述接口件； 其中，当使用者通过所述接口件吸吮的动作使得空气被吸入所述入口中，并且空气的压力将所述能移动的阳极 构件从所述第一位置拉动至所述第二位置以闭合电路并致动所述加热元件时，空气通过所述桶被吸取并且然后穿过所述加热元件，其中，空气在所述桶中被所述液体物质变湿，空气在所述加热元件中被加热以产生通过所述接口件行进并由使用者吸入的蒸汽。
2.根据权利要求1所述的蒸汽产生装置，其中，所述桶包括能再填充的液体储存容器，所述容器具有储存腔、突伸出的针、单向阀，并具有适于吸收液体的网塞。
3.根据权利要求2所述的蒸汽产生装置，其中，所述壳体构造为防止所述储存腔中的所述液体物质以液体形式与使用者接触。
4.根据权利要求1所述的蒸汽产生装置，其中，所述液体储存腔通过所述加热元件与所述接口件分离。
5.根据权利要求1所述的蒸汽产生装置，其中，所述液体物质通过气流压力被吸至所述加热元件。
6.根据权利要求5所述的蒸汽产生装置，其中，所述气流的方向与吸至所述加热元件的所述液体的方向相同。
7.根据权利要求1所述的蒸汽产生装置，进一步包括进气控制开关，以调节吸至所述装置中的空气的量。
8.根据权利要求1所述的蒸汽产生装置，其中，所述液体储存在能更换或能移除的容器中。
9.根据权利要求1所述的蒸汽产生装置，其中，当空气被吸入所述阳极组件中时，操作所述装置的功率被激活。
10.一种便携式电池操作的电子蒸汽产生装置，所述装置将液体转换成气体形式以由使用者吸入，其中，所述装置包括: a.电池， b.桶组件，用于保持所述液体，C.加热组件，具有用于将所述液体加热成气体形式的加热元件；以及 d.开关，用于致动所述加热元件。。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述液体包含能加热成气体形式的活性成分以由使用者吸入而用于治疗或药用目的。
12.根据权利要求10所述的蒸汽产生装置，进一步包括第一部分壳体室和第二部分壳体室，以用于容纳所述电池、所述桶组件、所述加热组件以及所述开关，其中，所述第一部分和所述第二部分能卡扣配合在一起，以形成由第一端盖和第二端盖封闭的单一主壳体室。
13.根据权利要求10所述的蒸汽产生装置，其中，所述电池是能再充电的电池，所述电池能通过移除端盖而插入和移除。
14.根据权利要求10所述的蒸汽产生装置，其中，所述开关包括与所述电池电接触的阳极并包括阴极以及与所述阳极接触的能移动的连接构件，所述连接构件能从第一位置移动至第二位置，在所述第一位置中，在所述连接构件与所述阴极之间具有一距离，在所述第二位置中，所述能移动的构件与所述阴极连接，从而完成电路。
15.根据权利要求14所述的蒸汽产生装置，其中，所述能移动的构件被磁性地吸引至所述阳极，并且所述能移动的构件构造为当空气流过所述装置时移动至所述第二位置。
16.根据权利要求10所述的蒸汽产生装置，进一步包括第二开关，所述第二开关能由使用者开启，当开启时，所述第二开关设置障碍以防止开启所述加热元件。
17.根据权利要求15所述的蒸汽产生装置，进一步包括第二开关，所述第二开关能由使用者开启，当开启时，所述第二开关在所述能移动的构件与所述阴极之间设置障碍以防止开启所述加热元件
18.根据权利要求10所述的蒸汽产生装置，其中，所述桶组件包括:主腔，所述主腔包括针以刺穿设置在所述腔中的液体填充的包囊；以及单向阀，所述包囊中的液体通过所述单向阀流入第二腔中，所述第二腔包括吸收所述液体的网塞。
19.根据权利要求10所述的蒸汽产生装置，其中，所述加热元件组件是金属线圈，所述金属线圈由细网包围并通过陶瓷绝缘体而被封闭在外部柱形侧上，并且包含待加热并转换成气体形式以用于吸入的液体粒子的空气通过所述加热元件组件被吸取。
20.根据权利要求19所述的蒸汽产生装置，其中，所述加热元件组件包围在聚碳酸酯腔中，所述聚碳酸酯腔覆盖有吸热物质以隔离外部壳体。
21.根据权利要求12所述的蒸汽产生装置，进一步包括沿着接口件的长度延伸的开孔，使用者能通过所述开孔利用吸吮动作通过包含于所述桶组件中的液体而将空气吸入所述壳体室中，并且然后空气穿过所述加热组件，在所述加热组件中，所述液体转换成使用者能够吸入的气体形式。
22.根据权利要求10所述的蒸汽产生装置，进一步包括: a.第二不能再充电电池； b.印刷电路板； c.微处理器； d.具有探测器的湿度传感器；
e.LED 灯；
f.LED显示面板；g.按钮； h.气流传感器i.音频信号；以及
j.USB 端口。
23.根据权利要求10所述的蒸汽产生装置，其中，所述开关包括与所述电池电接触的阳极并包括阴极和球轴承，所述球轴承能从第一位置移动至第二位置，在所述第一位置中，所述球轴承与所述阳极和所述阴极不接触，在所述第二位置中，所述球轴承与所述阳极和所述阴极接触，所述球轴承磁性地偏压至所述第一位置。
24.根据权利要求10所述的蒸汽产生装置，其中，所述空气被吸入壳体中，从而致动开关，并且然后，所述空气通过所述桶组件被吸取以拾取液滴，并且然后，所述空气通过所述加热组件被吸取，在所述加热组件中，所述液滴转变成蒸汽，并且然后，所述空气通过接口件离开所述装置。
25.根据权利要求10所述的蒸汽产生装置，进一步包括接口件，并且其中，所述电池、所述开关、所述桶组件以及所述加热组件在壳体中对齐。
26.根据权利要求24所述的蒸汽产生装置，进一步包括第二加热组件，所述桶组件定位在所述第一加热组件与所述第二加热组件之间。
【文档编号】B01J7/00GK104023775SQ201280049891
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年8月13日 优先权日:2011年8月11日
【发明者】安德烈亚·塔格特, 埃德加·奥尔特加 申请人:威斯普利特科技有限公司