带有压力平衡的筒制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电子烟或便携吸入器的筒，包括用于接收液体的刚性贮存器，其中，所述贮存器具有至少一个取出开口，所述取出开口被设置用于，能够实现将液体从贮存器中取出，其中，所述贮存器包括用于贮存器内部的一个或多个压力调节元件，这些压力调节元件布置在贮存器的壁上且液体不能通过这些压力调节元件从贮存器排出，其中，所述压力调节元件被彼此无关地从下列列表选出，该列表包括：止回阀、透气但不透液的膜以及能变形的壁区段。气但不透液的膜以及能变形的壁区段。气但不透液的膜以及能变形的壁区段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有压力平衡的筒


[0001]本专利技术涉及一种用于电子香烟或便携吸入器的筒，一种包括相应筒的蒸发器单元以及一种蒸发器系统，其包括相应的筒或相应的蒸发器单元。

技术介绍

[0002]已知的是，通过呼吸道给予作用物质是给人体或动物体输送生理学作用物质的一种有效且温和的方法，其中，尤其是利用最简单的器件可实施的经典吸入法不仅在现代医疗中而且在家庭疗法中都占有一席之地。在这些简单的方法中，通常将溶解在载体物质、常常是水中的作用物质在锅或类似容器中进行加热并由此带至蒸发。
[0003]由于世界许多地方对吸烟的评估越来越严格，即，例如以香烟或雪茄的形式通过燃烧烟草制品并吸入所产生的烟雾来消费烟草制品，近年来这样的吸入法越来越成为人们关注的焦点，在这些吸入法中传统上通过烟草烟雾所吸收的生理学作用物质改为通过不燃烧烟草的相应吸入法来应用，其中，该方案也被转移到其他通常与吸烟相关的作用物质。
[0004]在此，不断进步的技术发展已能够实现，将用于蒸发包含作用物质的组分的相应蒸发器系统设计得越来越小，使得可提供如今的蒸发器系统，利用这些蒸发器系统可以在便携手持设备中将包含作用物质的组分进行蒸发，该手持设备例如可以具有传统雪茄或香烟盒的大小。针对相应蒸发器系统的最突出的应用是电子香烟和针对医学应用的吸入器。
[0005]如今已知的系统大多基于：在贮存器中存储的、一般被称为流体的组分通过或多或少受控地输送的来自加热元件、例如发热线圈的热能被蒸发，使得使用者可以吸入所产生的蒸汽。
[0006]为此需要的是，设置用于蒸发的液体可以安全地且经过尽可能长的时间段被储存在贮存器中。为此，由现有技术已知使用闭合的筒。对于实际操作而言，这些筒一般具有用于接收液体的刚性贮存器，该贮存器在蒸发器单元中通过带有芯材的加热单元至少被闭合为，使得液体在没有外部影响的情况下不能经过芯材从贮存器中排出。因此，这些贮存器实际上具有用于存储液体的预先给定的封闭容积。附加于液体，该容积在填充和封闭之后大多包括气泡，该气泡的容积随着液体不断蒸发而增加。
[0007]随着环境条件、尤其是压力和温度的变化，贮存器中的液体和气体都经历体积改变或压力改变。在实践中70kPa至108kPa之间的压力和
‑
20
°
C至+60
°
C之间的温度的大多重要的领域中，液体可以被假设为几乎不可压缩，但是会受到与温度相关的直至大致5%的体积膨胀。
[0008]贮存器中包含的气体、大多是与液体上方存在的少量蒸汽混合的空气的行为可以经由理想气体定律来近似，其中，为简化起见假设为纯空气：p V = m R
S,L
T.其中，p是贮存器中的压力，V是贮存器中的气体容积，m是贮存器中气体的质量，R
S,L
是空气的比气体常数（R
S,L
= 287 J/(kg*K)），且T是所包含的气体的温度。在实践中针对电子香烟和医学吸入器符合实际地假设的在60
°
C下70kPa的压力（例如在楚格峰上或在飞
机中具有到筒上的持续直接的太阳入射）和
‑
20
°
C下108kPa压力（例如在寒冷的高压地域中）之间的环境条件的极端情况之间，预先给定的空气量会在没有压力改变的情况下以大约系数2改变其体积。
[0009]在封闭的刚性贮存器中，也就是说在恒定容积中，这些极端情况之间的变换例如可以导致几乎30kPa的压力改变。即使在较不极端的状况下，通过相对于灌装时间点存在的条件来改变压力和/或温度，会导致筒内部和环境压力之间的显著压力差。
[0010]因为至少必须存在下列可能性，即，液体可从贮存器出来到达加热单元，因此液体可以在该部位上蒸发并被转变成到达使用者的气溶胶，所以除此之外被闭合的刚性贮存器中仅存在用于压力调节的一种可能性，该可能性在于，液体经由相应的输送装置、大多是芯材朝加热单元方向被挤压，或液体从芯材出来被返回抽吸到贮存器中，也就是说从加热单元离开。这两种情况都是不利的，因为液体到加热单元上的均匀输送是对于蒸发器系统的核心要求，这些蒸发器系统应确保医学作用物质的受控的和不变的输送和/或不变的蒸汽体验。
[0011]在贮存器中发展出的负压例如会不利地影响到液体的输送并在最糟糕的情况下甚至阻止该输送，使得太少或完全没有产生气溶胶（所谓的“干抽（Puff）”）。因为每个蒸发过程进一步减少了贮存器中的液体量，所以由此可能出现，再没有液体被蒸发，尽管还有足够的液体存在于贮存器中。
[0012]与之相反，液体朝加热单元方向的不希望的压出可能导致，生成太多的气溶胶或气溶胶携带了不希望的大量未蒸发的液体。在常规的芯
‑
线圈系统中，贮存器与加热单元之间的过渡大多通过夹紧芯材来建立。因为芯材大多是毛细状的且具有粗糙的表面，所以密封装置在该区域中一般不能经受可能出现的大的压差。现代的结构例如使用板形加热芯片作为电性加热元件，该加热芯片由多个微通道贯穿并与芯材和合适的密封元件一起被布置在取出开口处，在下置贮存器中由于在加热芯片的微通道中起作用的液体表面张力所造成的过压下，这些现代的结构也只能提供有限的抗渗漏能力。
[0013]出于该原因，在蒸发器单元中使用具有刚性封闭贮存器的筒一般导致蒸发性能受损。
[0014]在现有技术中，迄今为止没有提供完全令人满意的解决方案来解决该问题。在很多系统中，尤其是在较便宜的系统中大多接受了这些缺点，因为次优的蒸汽体验和在贮存器完全排空之前加热元件的干燥过程通过价格得到补偿。在解决该问题的现有技术的那些系统中，迄今为止仅使用了比较简单的解决方案。在此，常规的筒被有意地实施为不密封，使得除了实际的取出开口之外还存在额定断裂部位和/或非密封部，在贮存器内部的过压超过阈值时液体可以通过它们排出。但是，从贮存器出来的泄露对于高品质的制品来说恰恰是不希望的，其中，现有技术的一些筒方案因此还设置附加的中间腔室用于捕获排出的液体，但是它们没有在源头上解决所述的问题，而是替代于其地仅对抗症状。
[0015]一种替换的解决方案设置：贮存器整体上不设计为刚性，而是完全被设计为兜袋的形式，该兜袋由柔性材料制成且能可逆地变形，以便补偿兜袋内部中出现的压力波动。相应的设计虽然解决了压力问题，但是出于很多原因一般被认为是不利的。与刚性贮存器相反，这些兜袋一般在典型的蒸发器系统中被构建得较重且大多要求包围的刚性支架结构，由此提高了所需构件的数量和制作耗费。此外，相应的能可逆变形的兜袋大多是脆弱的且
容易受损，例如在与物件接触时或通过使用者作用时。最后但同样重要的是，在一些情况下已证明最终客户对于相应的兜袋系统的接受度较低，其中，尤其是兜袋贮存器的外观和触感被认为是不利的。

技术实现思路

[0016]本专利技术的最重要任务是一种用于电子香烟或便携吸入器的筒，其消除或至少减少了现有技术的前述缺陷。
[0017]在此，本专利技术的首要任务是提供一种具有刚性贮存器的筒，该筒可以被使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于电子烟或便携吸入器的筒（10），所述筒包括用于接收液体的刚性的贮存器（12），其中，所述贮存器（12）具有至少一个取出开口（14），所述取出开口被设置用于，能够实现将液体从所述贮存器（12）中取出，其中，所述贮存器（12）包括用于所述贮存器（12）内部（18）的一个或多个压力调节元件（16），所述压力调节元件被布置在所述贮存器（12）的壁（20）中且液体不能通过所述压力调节元件从所述贮存器（12）中排出，其中，所述压力调节元件（16）被彼此无关地从下列列表选出，所述列表包括：止回阀（16a）；透气但不透液的膜（16b）；以及能变形的壁区段（16c）。2.根据权利要求1所述的筒（10），其中，所述贮存器（12）由一种或多种材料制成，所述材料由下列分组中选出，所述分组由玻璃、水晶、金属、陶瓷、木材和塑料组成，优选由玻璃和塑料组成，和/或其中，所述贮存器（12）被一件式或两件式地、优选两件式地实施，和/或其中，所述贮存器（12）被设计为，使得在所述贮存器（12）中的内压为120kPa、优选240kPa、特别优选480kPa或更多且外压为100kPa的情况下，液体仅能够通过所述取出开口（14）从所述贮存器（12）中排出。3.根据权利要求1或2中任一项所述的筒（10），其中，所述贮存器（12）包括止回阀（16a）、优选唇形阀，其中，所述止回阀（16a）优选被构造为，使得所述止回阀在所述贮存器中相对于外压的负压为1kPa或更多、优选2kPa或更多、特别优选4kPa或更多的情况下打开，其中，所述止回阀（16a）特别优选由柔性材料制成，所述柔性材料包括一种或多种弹性体，所述弹性体由橡胶制造，所述橡胶由下列分组中选出，该分组由天然橡胶和合成橡胶组成，优选由下列分组中选出，该分组由天然橡胶、苯乙烯
‑
丁二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶和硅橡胶组成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的筒（10），其中，所述贮存器（12）包括：透气但不透液的膜（16b）；优选疏水的塑料膜；尤其是包括了聚四氟乙烯的疏水膜，其中，所述膜（16b）优选被构造为，所述膜能够实现气态水和/或气态1,2
‑
丙二醇和/或气态甘油的穿过。5.根据权利要求1至4中任一项所述的筒（10），其中，所述贮存器（12）包括能变形的、优选能可逆地变形的壁区段（16c），优选由橡胶弹性的塑料制成，所述橡胶弹性的塑料包括一种或多种弹性体，所述弹性体由橡胶制造，所述橡胶由下列分组中选出，该分组由天然橡胶和合成橡胶组成，优选由下列分组中选出，该分组由天然橡胶、苯乙烯
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丁二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶和硅橡胶组成，其中，所述能变形的壁区段（16c）优选被构造为能变形的兜袋，所述兜袋伸入到所述贮存器（12）中或从所述贮存器（12）伸出，特别优选伸入到所述贮存器（12）中，且其中，所述能变形的兜袋的容积在不存在压差的情况下优选小于所述贮存器（12）的容积，特别优选小于50%、完全特别优选小于25%。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的筒（10），其中，所述贮存器（12）包括两个或更多个压力调节元件（16）、优选两个压力调节元件，和/或其中，所述贮存器（12）包括两个或更多个不同的压力调节元件（16）、优选两个不同的压力调节元件，和/或其中，所述贮存器（12）包括两个或更多个压力调节元件（16）、优选两个压力调节元件，所述压力调节元件被布置在所述贮存器（12）的相同或不同侧上，优选被布置在相同侧上。7.根据权利要求6所述的筒（10），其中，所述贮存器（12）包括止回阀（16a）和透气但不透液的膜（16b），和/或其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：柯尔柏技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：