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用于蒸发器装置的电池

文献发布时间:2023-06-19 15:22:57



相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月22日提交的美国临时申请号62/890,446的优先权及其权益,其全部内容通过引用并入本文并用于所有目的。

技术领域

本文描述的主题涉及一种蒸发器装置,包括具有金属空气电池的蒸发器装置。

背景技术

蒸发器装置(也可以称为蒸发器、电子蒸发器装置或e-蒸发器装置)可以用于通过由蒸发装置的用户吸入气溶胶来输送包含一种或多种活性成分的气溶胶(或“蒸气”),例如,电子尼古丁输送系统(ENDS)包括一类由电池供电的蒸发器装置,可用于模拟吸烟的体验,但不燃烧烟草或其它物质。

在蒸发器装置的使用中,用户吸入通常称为蒸气的气溶胶,该气溶胶可以由加热元件产生,该加热元件蒸发(例如,使液体或固体至少部分地转变为气相)可蒸发材料,该可蒸发材料可以是液体、溶液、固体、蜡或可以与特定蒸发器装置的使用兼容的任何其它形式。与蒸发器一起使用的可蒸发材料可以设置在料盒(例如,在储料器中包含可蒸发材料的蒸发器可分离部分)内,该料盒包括吸嘴(例如,用于由用户吸入)。

为了接收由蒸发器装置产生的可吸入气溶胶,在某些示例中,用户可以通过抽吸、通过按压按钮或通过某种其它方法来激活蒸发器装置。如该术语通常使用的(并且也在本文中使用的),抽吸是指用户以使得一定体积的空气被抽到蒸发器装置中的方式吸入,使得可吸入气溶胶通过蒸发的可蒸发材料与空气的组合生成。

蒸发器装置从可蒸发材料生成可吸入气溶胶的典型方法涉及在蒸发室(或加热器室)中加热可蒸发材料以使可蒸发材料转化为气相(或蒸气相)。蒸发室通常是指蒸发器装置中的区域或体积,在该区域或体积内,热源(例如,传导、对流和/或辐射)引起可蒸发材料被加热,以产生空气和蒸发的可蒸发材料的混合物,从而形成供蒸发器的用户吸入的蒸气。

当前可用的蒸发器通常使用诸如锂离子电池的电源。由于其功率密度和高放电速率,锂离子电池是有用的。由于所使用的材料和高生产成本,锂离子电池不适合于一次性系统。再利用锂离子电池是困难的,并且需要高热和苛刻的化学品来回收阴极材料。因此,需要改进或克服这些问题的改进的蒸发装置和/或蒸发料盒。

如本文所用的与当前主题一致的术语蒸发器装置通常是指便于个人使用的便携式、独立的装置。通常,这种装置由蒸发器上的一个或多个开关、按钮、触敏装置或其它用户输入功能等(其可以统称为控件)控制,但是最近已经可以获得可以与外部控制器无线通信的若干装置(例如,智能电话、智能手表、其它可穿戴电子装置等)。在该上下文中,控制总体是指影响各种操作参数中的一个或多个的能力,其可以包括但不限于使加热器打开和/或关闭、调节加热器在操作期间被加热到的最小和/或最大温度、用户可以在装置上访问的各种游戏或其它交互特征和/或其它操作中的任何一种。

具有各种内容物和各种比例的这种内容物的各种可蒸发材料可以容纳在料盒中。例如,一些可蒸发材料可以具有较小百分比的每总体积可蒸发材料中的活性成分,例如由于法规要求某些活性成分百分比。结果,用户可能需要蒸发大量的可蒸发材料(例如,与可以存储在料盒中的可蒸发材料的总体积相比)以实现期望的效果。

发明内容

在当前主题的某些方面,与一次性蒸发器装置中的适当供电相关的挑战可以通过包括本文描述的一个或多个特征或本领域普通技术人员可以理解的相当/等效方法来解决。当前主题的方面涉及与蒸发器装置的供电相关的方法和系统。

在一个方面,提供了一种蒸发器本体。蒸发器本体包括第一金属-空气电池、设置在蒸发器本体中的空气通道和空气泵,空气通道构造为向第一金属-空气电池提供空气,空气泵最邻近空气通道附接到蒸发器本体,并且配置为选择性地通过空气通道向第一金属-空气电池提供空气。

在另一个相互关联的方面,提供了一种蒸发器本体。蒸发器本体包括第一金属-空气电池、布置和构造为向第一金属-空气电池提供空气的空气通道、以及选择阀,其中选择阀布置和构造为选择性地使空气通过空气通道传送到金属-空气电池。

在另一个相互关联的方面,提供了一种蒸发器。蒸发器包括蒸发器本体。蒸发器本体包括第一金属-空气电池、构造为向第一金属-空气电池提供空气的空气通道和空气泵,其中空气泵被构造为选择性地将空气通过空气通道吹送到第一金属-空气电池以及可分离料盒。

在另一个相互关联的方面,提供了一种蒸发器。蒸发器包括蒸发器本体。蒸发器本体包括第一金属-空气电池、构造为向第一金属-空气电池提供空气的空气通道和选择阀,其中选择阀被构造为选择性地使空气通过空气通道传送到第一金属-空气电池以及可分离料盒。

在另一个相互关联的方面,提供了一种蒸发器。蒸发器包括蒸发器本体。蒸发器本体包括第一金属-空气电池、布置在蒸发器本体中的空气通道和空气泵,空气通道构造为向第一金属-空气电池提供空气,空气泵最邻近空气通道附接到蒸发器本体,并且构造为选择性地通过空气通道向第一金属-空气电池提供空气。

在另一个相互关联的方面,提供了一种蒸发器本体。蒸发器本体包括第一金属-空气电池、布置在蒸发器本体中的空气通道和空气泵,空气通道构造为向第一金属-空气电池提供空气,空气泵最邻近空气通道附接到蒸发器本体,并且构造为选择性地通过空气通道向第一金属-空气电池提供空气。

在一些变型中,以下特征中的一个或多个可以可选地包括在任何可行的组合中。

在实施例中,蒸发器本体包括料盒容座,该料盒容座构造为接收包括可蒸发材料的料盒。在实施例中,蒸发器本体包括料盒容座,该料盒容座构造为可插入地接收包含可蒸发材料的料盒。在实施例中,蒸发器本体包括构造为接收可蒸发材料的储存隔室。在实施例中,蒸发器本体包括料盒联接器,该料盒联接器构造为联接包括可蒸发材料的料盒。在实施例中,空气通道被构造为向第一金属-空气电池的阴极提供空气。在实施例中,空气泵被构造为选择性地通过空气通道向第一金属-空气电池的阴极提供空气。在实施例中,蒸发器本体具有第一端和第二端,其中,第一端与第二端相反,并且其中,第一端没有电触头。在实施例中,料盒容座布置在第二端。在实施例中,料盒容座的基部包括一个或多个电触头,所述一个或多个电触头配置成将电力传输到料盒。在实施例中,空气通道从料盒容座的基部延伸。在实施例中,空气通道延伸到蒸发器本体的第一端。在实施例中,空气通道沿着第一金属-空气电池的阴极的长度延伸。

在实施例中,第一金属-空气电池的阳极包括金属粉末。在实施例中,第一金属-空气电池的阳极包括金属合金。在实施例中,第一金属-空气电池的阴极包括多孔碳。在实施例中,第一金属-空气电池的阴极包括多孔活性炭。在实施例中,第一金属-空气电池的电解质包括氢氧化钾。在实施例中,第一金属-空气电池的电解质包括添加剂。在实施例中,第一金属-空气电池还包括布置在所述第一金属-空气电池的阴极上的选择性可渗透膜。在实施例中,第一金属-空气电池还包括形成空气通道的一部分的选择性可渗透膜。在实施例中,选择性可渗透膜可渗透氧气和/或空气。在实施例中,选择性可渗透膜对水和/或二氧化碳是不可渗透的。在实施例中,空气泵包括柔性气囊。在实施例中,空气泵包括可加压罐。在实施例中,空气泵包括机械泵。在实施例中,空气泵包括电动泵。

在实施例中,蒸发器本体还包括第二金属-空气电池。在实施例中,空气通道布置在第一金属-空气电池的第一阴极与第二金属-空气电池的第二阴极之间。在实施例中,蒸发器本体还包括选择性可渗透膜,其中,选择性可渗透膜布置在空气通道与第一阴极和第二阴极中的至少一个之间。在实施例中,可蒸发材料包括尼古丁制剂。

在实施例中,料盒容座的基部包括一个或多个电触头,该一个或多个电触头被配置为向料盒传输电力。在实施例中,蒸发器还包括选择性可渗透膜,其中选择性可渗透膜布置在空气通道与第一阴极和第二阴极中的至少一个之间。在实施例中,蒸发器包括布置在第二端的吸嘴。在实施例中,空气通道从储存隔室的基部延伸。在实施例中,料盒联接器布置在第二端。在实施例中,料盒联接器的基部包括一个或多个电触头,所述一个或多个电触头被配置成将电力传输到料盒。在实施例中,空气通道从料盒联接器的基部延伸。

本文所述主题的一个或多个变型的细节在附图和以下描述中阐述。本文描述主题的其它特征和优点将从说明书和附图及权利要求书中显而易见。

附图说明

并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本文公开的主题的某些方面,并且与说明书一起帮助解释与所公开的实施方式相关联的一些原理。在附图中:

图1A示出了与当前主题的实施方式一致的蒸发器的框图;

图1B示出了图1A的蒸发器的实施例的俯视图,示出了与蒸发器本体分离的料盒;

图2示出了金属-空气电池的横截面图;以及

图3示出了与当前主题的实施方式一致的另一蒸发器的框图。

在实际应用时,类似的附图标记表示类似的结构、特征或元件。

具体实施方式

当前主题的实施方式包括与蒸发一种或多种供用户吸入的材料有关的装置。术语“蒸发器”在下面的描述中泛泛地用于指蒸发器装置。与当前主题的实施方式一致的蒸发器的示例包括电子蒸发器等。这种蒸发器通常是便携式手持装置,其加热可蒸发材料以提供可吸入剂量的材料。

与蒸发器一起使用的可蒸发材料可以可选地设置在料盒(例如,蒸发器的一部分,其在储料器或其它容器中包含可蒸发材料,并且当空时可以重新填充,或者可以将其抛弃以使用包含相同或不同类型的另外可蒸发材料的新料盒)内。蒸发器可以是使用料盒的蒸发器、无料盒的蒸发器或与料盒一起使用或不与料盒一起使用的多用途蒸发器。例如,多用途蒸发器可包括加热室(例如,烘箱),该加热室被构造为直接在加热室中接收可蒸发材料,并且还接收料盒或其它可更换装置,该料盒或其它可更换装置具有用于至少部分地容纳可用量的可蒸发材料的储料器、容积等。

在各种实施方式中,蒸发器可以被构造为与液体可蒸发材料(例如,其中活性和/或非活性成分悬浮或保持在溶液中的载体溶液或纯液体形式的可蒸发材料本身)或固体可蒸发材料一起使用。固体可蒸发材料可以包括植物材料,其将植物材料的某部分作为可蒸发材料散发(例如,使得植物材料的某部分在可蒸发材料被散发以供用户吸入之后作为废物保留),或者可选地可以是固体形式的可蒸发材料本身(例如,“蜡”),使得所有固体材料最终可以蒸发以供吸入。液体可蒸发材料同样能够完全蒸发,或者可以包括在所有适于吸入的材料已被消耗之后剩余的液体材料的某部分。在一些示例中,可蒸发材料包括尼古丁制剂。

参考图1A的框图,蒸发器100通常包括电源112(例如电池)和控制器104(例如,能够执行逻辑的处理器、电路等),控制器104用于控制向雾化器141传递热量,以使可蒸发材料从冷凝形式(例如,固体、液体、溶液、悬浮液、至少部分未加工的植物材料的一部分等)转换为气相。控制器104可以是与当前主题的某些实施方式一致的一个或多个印刷电路板(PCB)的一部分。

在可蒸发材料转化为气相之后并且取决于蒸发器的类型、可蒸发材料的物理和化学性质和/或其它因素,气相可蒸发材料中的至少一些可以冷凝以形成与气相至少部分局部平衡的颗粒物质作为气溶胶的一部分,对于蒸发器上的给定抽吸或抽气,这可以形成由蒸发器100提供的可吸入剂量的一些或全部。将理解,由蒸发器生成的气溶胶中的气相和冷凝相之间的相互作用可能是复杂和动态的,因为诸如环境温度、相对湿度、化学性质、气流路径中的流动条件(在蒸发器内部以及人或其它动物的气道中)、气相或气溶胶相可蒸发材料与其它空气流的混合等因素可能影响气溶胶的一个或多个物理参数。在一些蒸发器中,特别是对于用于输送更易挥发的可蒸发材料的蒸发器,可吸入剂量可以主要以气相存在(即,凝聚相颗粒的形成可能非常有限)。

与液体可蒸发材料(例如,纯液体、悬浮液、溶液、混合物等)一起使用的蒸发器通常包括雾化器141,其中芯吸元件(在本文中也称为芯(图1A中未示出),其可以包括能够通过毛细压力引起流体运动的任何材料)将一定量的液体可蒸发材料传输到雾化器的包括加热元件(图1A中也未示出)的一部分。芯吸元件通常被构造为从储料器抽出液体可蒸发材料,该储料器被构造为容纳(并且可以在使用中容纳)液体可蒸发材料,使得液体可蒸发材料可以通过从加热元件输送的热量蒸发。芯吸元件还可以可选地允许空气进入储料器以取代去除的液体体积。换句话说,毛细作用将液体可蒸发材料拉入芯中以通过加热元件(下面描述)蒸发,并且在当前主题的一些实施方式中,空气可以通过芯返回到储料器以至少部分地平衡储料器中的压力。允许空气回到储料器中以平衡压力的其它方法也在当前主题的范围内。

加热元件可以是或包括传导加热器、辐射加热器和对流加热器中的一种或多种。一种类型的加热元件是电阻加热元件,其可以由被构造为当电流通过加热元件的一个或多个电阻段时以热的形式耗散电力的材料(例如,金属或合金例如镍铬合金,或非金属电阻器)构成或至少包括该材料。在当前主题的一些实施方式中,雾化器可包括加热元件,该加热元件包括电阻线圈或其它加热元件,该电阻线圈或其它加热元件缠绕在芯吸元件周围、定位在芯吸元件内、集成到芯吸元件的本体形状中、被压成与芯吸元件热接触、或以其它方式布置以将热量输送到芯吸元件,以使由芯吸元件从储料器抽出的液体可蒸发材料蒸发,用于随后由用户以气相和/或冷凝(例如,气溶胶颗粒或液滴)相吸入。如下面进一步讨论的,其它芯吸元件、加热元件和/或雾化器组件构造也是可能的。

某些蒸发器还可以或可替代地被构造为通过加热非液体可蒸发材料,比如例如固相可蒸发材料(例如蜡等)或包含可蒸发材料的植物材料(例如烟叶和/或烟叶的部分),来产生可吸入剂量的气相和/或气溶胶相可蒸发材料。在这样的蒸发器中,电阻加热元件可以是烘箱或其它加热室的壁的一部分或以其它方式合并到其中或与其热接触,非液体可蒸发材料放置在烘箱或其它加热室中。可替代地,可以使用一个或多个电阻加热元件来加热穿过或经过非液体可蒸发材料的空气,以引起非液体可蒸发材料的对流加热。在其它示例中,一个或多个电阻加热元件可以布置成与植物材料紧密接触,使得从植物材料块内发生植物材料的直接传导加热(例如,与仅通过从烘箱的壁向内传导不同)。

加热元件可以被激活(例如,控制器(其可选地是如下所述的蒸发器本体的一部分)可以使电流从电源通过包括电阻加热元件的电路,其可选地是如下所述的蒸发器料盒的一部分),与用户在蒸发器的吸嘴130上抽吸(例如,抽气、吸入等)相关联,该抽吸使空气从空气入口沿着通过雾化器(例如,芯吸元件和加热元件)的气流路径流动,可选地通过一个或多个冷凝区域或腔室,到达吸嘴中的空气出口。沿着气流路径通过的进入空气经过、穿过等雾化器,在此气相可蒸发材料被夹带到空气中。如上所述,夹带的气相可蒸发材料可以在其通过气流路径的其余部分时冷凝,使得气溶胶形式的可吸入剂量的可蒸发材料可以从空气出口(例如,在供用户吸入的吸嘴130中)输送。

加热元件的激活可以通过以下方式引起:基于由一个或多个传感器113产生的一个或多个信号自动检测抽吸,所述传感器113比如是例如被布置成检测沿着气流路径相对于环境压力的压力(或可选地测量绝对压力的变化)的一个或多个压力传感器、蒸发器的一个或多个运动传感器、蒸发器的一个或多个流量传感器、蒸发器的电容唇式传感器;响应于检测到用户与一个或多个输入装置116(例如,蒸发器100的按钮或其它触觉控制装置)的交互,从与蒸发器通信的计算装置接收信号;和/或经由用于确定抽吸正在发生或即将发生的其它方法。

如前一段落中所暗指的,与当前主题的实施方式一致的蒸发器可以构造为连接(例如,无线地或经由有线连接)到与蒸发器通信的计算装置(或可选地两个或更多个装置)。为此,控制器104可以包括通信硬件105。控制器104还可以包括存储器108。计算装置可以是还包括蒸发器100的蒸发器系统的部件,并且可以包括其自己的通信硬件,该通信硬件可以与蒸发器100的通信硬件105建立无线通信信道。例如,用作蒸发器系统的一部分的计算装置可以包括通用计算装置(例如,智能电话、平板电脑、个人计算机、诸如智能手表的某种其它便携式装置等),其执行软件以产生用于使装置的用户能够与蒸发器交互的用户界面。在当前主题的其它实施方式中,用作蒸发器系统的一部分的这种装置可以是专用硬件,例如遥控器或其它无线或有线装置,其具有一个或多个物理或软(例如,可配置在屏幕或其它显示装置上,并且可经由用户与触敏屏幕或某种其它输入装置如鼠标、指针、轨迹球、光标按钮等交互来选择)接口控件。蒸发器还可以包括用于向用户提供信息的一个或多个输出117特征或装置。

作为如上定义的蒸发器系统的一部分的计算装置可以用于一个或多个功能中的任何一个,比如控制剂量(例如,剂量监测、剂量设定、剂量限制、用户跟踪等)、控制会话(例如,会话监测、会话设定、会话限制、用户跟踪等)、控制尼古丁输送(例如,在尼古丁和非尼古丁可蒸发材料之间切换、调整输送的尼古丁的量等)、获得位置信息(例如,其它用户的位置、零售商/商业场所位置、吸烟位置、蒸发器本身的相对或绝对位置等)、蒸发器个性化(例如,命名蒸发器、锁定/密码保护蒸发器、调整一个或多个家长控制、将蒸发器与用户组相关联、向制造商或保修维护组织注册蒸发器等)、与其它用户进行社交活动(例如,游戏、社交媒体通信、与一个或多个组交互等)等。术语“正在会话”、“会话”、“蒸发器会话”或“蒸气会话”泛泛地用于指代专用于使用蒸发器的时段。该时段可以包括时间段、剂量数量、可蒸发材料的量等。

在计算装置提供与电阻加热元件的激活相关的信号的示例中,或者在将计算装置与蒸发器耦合用于实施各种控制或其它功能的其它示例中,计算装置执行一个或多个计算机指令集以提供用户界面和底层数据处理。在一个示例中,计算装置检测到用户与一个或多个用户界面元件的交互可以使计算装置向蒸发器100发信号以激活加热元件,要么达到用于产生可吸入剂量的蒸气/气溶胶的完全操作温度。蒸发器的其它功能可以通过用户与和蒸发器通信的计算装置上的用户界面的交互来控制。

蒸发器的电阻加热元件的温度可取决于若干因素,包括输送到电阻加热元件的电力的量和/或输送电力的占空比、到电子蒸发器的其它部分和/或到环境的传导热传递、由于可蒸发材料从芯吸元件和/或雾化器整体蒸发而导致的潜热损失、以及由于气流(例如,当用户在电子蒸发器上抽吸时,空气整体移动穿过加热元件或雾化器)导致的对流热损失。如上所述,为了可靠地激活加热元件或将加热元件加热到期望温度,在当前主题的一些实施方式中,蒸发器可以利用来自压力传感器的信号来确定用户何时吸气。压力传感器可以定位在气流路径中和/或可以连接(例如,通过通道或其它路径)到气流路径,该气流路径连接用于空气进入装置的入口和出口,用户经由该出口吸入所得蒸气和/或气溶胶,使得压力传感器在空气从空气入口到空气出口通过蒸发器装置的同时经历压力变化。在当前主题的一些实施方式中,加热元件可以与用户的抽吸相关联地激活,例如通过自动检测抽吸,该自动检测抽吸例如通过压力传感器检测气流路径中的压力变化来实现。

通常,压力传感器(以及任何其它传感器113)可以定位在控制器104(例如,印刷电路板组件或其它类型的电路板)上或耦合(例如,电连接或电子连接,或者物理连接或经由无线连接)到控制器104(例如,印刷电路板组件或其它类型的电路板)。为了准确地进行测量并保持蒸发器的耐久性,提供弹性密封件150以将气流路径与蒸发器的其它部分分离是有益的。密封件150(其可以是垫圈)可以被构造为至少部分地围绕压力传感器,使得压力传感器与蒸发器的内部电路的连接与压力传感器的暴露于气流路径的一部分分离。在基于料盒的蒸发器的示例中,密封件150还可以分离蒸发器本体110和蒸发器料盒120之间的一个或多个电连接的一部分。密封件150在蒸发器100中的这种布置可有助于减轻由于与环境因素(比如汽相或液相的水)、其它流体(比如可蒸发材料)等的相互作用而对蒸发器部件产生的潜在破坏性影响,和/或减少空气从蒸发器中的设计气流路径逸出。不想要的空气、液体或其它流体通过和/或接触蒸发器的电路可能导致各种不想要的影响,比如改变压力读数,和/或可能导致不想要的材料(比如湿气、可蒸发材料等)在蒸发器部件中的积聚,在此情况下它们可能导致压力信号变差、压力传感器或其它部件劣化和/或蒸发器寿命变短。密封件150中的泄漏还可能导致用户吸入已经经过蒸发器装置的包含可能不希望被吸入的材料或由可能不希望被吸入的材料构成的空气。

最近流行的一般类型的蒸发器包括蒸发器本体110,该蒸发器本体110包括控制器104、电源112(例如电池)、一个或多个传感器113、充电触头、密封件150和构造为接收蒸发器料盒120的料盒容座118,该蒸发器料盒120用于通过各种连接结构中的一种或多种与蒸发器本体联接。在一些示例中,蒸发器料盒120包括用于容纳液体可蒸发材料的储料器140和用于将可吸入剂量输送给用户的吸嘴130。蒸发器料盒可以包括具有芯吸元件和加热元件的雾化器141,或者替代地,芯吸元件和加热元件中的一个或两个可以是蒸发器本体110的一部分。在雾化器141的任何部分(例如,加热元件和/或芯吸元件)是蒸发器本体110的一部分的实施方式中,蒸发器可以构造为将液体可蒸发材料从蒸发器料盒120中的储料器140供应到包括在蒸发器本体中的一个或多个雾化器141部件。

通过加热非液体可蒸发材料产生可吸入剂量的非液体可蒸发材料的基于料盒的蒸发器构造也在当前主题的范围内。例如,蒸发器料盒可以包括大量的植物材料,其被加工和形成为与一个或多个电阻加热元件的部分直接接触,并且这种蒸发器料盒可以被构造为机械地和电气地联接至蒸发器本体,该蒸发器本体包括处理器、电源和电触头,该电触头用于连接到相应的料盒触头以与一个或多个电阻加热元件完成电路。

在其中电源112是蒸发器本体110的一部分并且加热元件布置在配置成与蒸发器本体110联接的蒸发器料盒120中的蒸发器中,蒸发器100可包括用于完成电路的电连接特征(例如,用于完成电路的装置),该电路包括控制器104(例如,印刷电路板、微控制器等)、电源和加热元件。这些特征可包括在蒸发器料盒120的底表面上的至少两个触头(在本文中称为料盒触头124)和布置在蒸发器100的料盒容座的基部附近的至少两个触头(在本文中称为容座触头125),使得当蒸发器料盒120插入料盒容座118中并与料盒容座118联接时,料盒触头124和容座触头125进行电连接。由这些电连接完成的电路可以允许将电流输送到电阻加热元件,并且还可以用于附加功能,比如例如用于测量电阻加热元件的电阻,以用于基于电阻加热元件的电阻率的热系数确定和/或控制电阻加热元件的温度,用于基于蒸发器料盒的电阻加热元件或其它电路的一个或多个电特性识别料盒等。

在当前主题的一些示例中,至少两个料盒触头124和至少两个容座触头125可以构造为以至少两个取向中的任一个取向电连接。换句话说,蒸发器的操作所需的一个或多个电路可以通过将蒸发器料盒120以第一旋转取向(围绕具有料盒的蒸发器料盒端部插入蒸发器本体110的料盒容座118中所沿的轴线)插入料盒容座118中来完成。使得至少两个料盒触头124中的第一料盒触头电连接到至少两个容座触头125中的第一容座触头,并且至少两个料盒触头124中的第二料盒触头电连接到至少两个容座触头125中的第二容座触头。此外,蒸发器操作所需的一个或多个电路可以通过将蒸发器料盒120以第二旋转取向插入料盒容座118中来完成,使得至少两个料盒触头124的第一料盒触头电连接到至少两个容座触头125的第二容座触头,并且至少两个料盒触头124的第二料盒触头电连接到至少两个容座触头125的第一容座触头。下面进一步描述蒸发器料盒120可以可逆地插入蒸发器本体110的料盒容座118中这一特征。

在用于将蒸发器料盒120联接到蒸发器本体110的附接结构的一个示例中,蒸发器本体110包括从料盒容座118的内表面向内突出的卡部(例如,凹坑、突起等)。蒸发器料盒120的一个或多个外表面可以包括对应的凹部(图1A中未示出),当蒸发器料盒120的端部插入蒸发器本体110上的料盒容座118中时,该凹部可以配合和/或以其它方式卡扣在这种卡部上。当蒸发器料盒120和蒸发器本体110联接时(例如,通过将蒸发器料盒120的端部插入蒸发器本体110的料盒容座118中),进入蒸发器本体110中的卡部可以装配在蒸发器料盒120的凹部内和/或以其它方式保持在蒸发器料盒120的凹部内,以在组装时将蒸发器料盒120保持就位。这种卡部-凹部组件可以提供足够的支撑以将蒸发器料盒120保持就位,以确保至少两个料盒触头124和至少两个容座触头125之间的良好接触,同时当用户用合理的力拉动蒸发器料盒120以使蒸发器料盒120从料盒容座118脱离时,允许从蒸发器本体110释放蒸发器料盒120。

继以上讨论的关于蒸发器料盒120和蒸发器本体110之间的电连接是可逆的使得蒸发器料盒120在料盒容座118中的至少两个旋转取向是可能的,在一些蒸发器中,蒸发器料盒120的形状或至少配置成插入料盒容座118中的蒸发器料盒120端部的形状可以具有至少二阶的旋转对称性。换句话说,蒸发器料盒120或至少蒸发器料盒120的可插入端可以在围绕轴线旋转180°时对称,蒸发器料盒120沿着该轴线插入料盒容座118中。在这样的构造中,蒸发器的电路可以支持相同的操作,而不管出现蒸发器料盒120的哪个对称定向。

在一些示例中,蒸发器料盒120或至少蒸发器料盒120的配置成插入料盒容座118中的一端可具有横向于轴线的非圆形横截面,蒸发器料盒120沿该轴线插入料盒容座118中。例如,非圆形横截面可以是近似矩形、近似椭圆形(例如,具有近似卵形形状)、非矩形但具有两组平行或近似平行的相对边(例如,具有平行四边形形状)、或具有至少二阶旋转对称性的其它形状。在该上下文中,近似具有形状表示与所描述的形状的基本相似是明显的,但是所讨论的形状的边不需要是完全线性的,并且顶点不需要是完全尖锐的。在本文提及的任何非圆形横截面的描述中,考虑横截面形状的边或顶点中的两者或任一者倒圆。

至少两个料盒触头124和至少两个容座触头125可以采用各种形式。例如,一组或两组触头可以包括导电引脚、突片、柱、用于引脚或柱的接收孔等。一些类型的触头可包括弹簧或其它推动特征,以在蒸发器料盒120和蒸发器本体110上的触头之间产生更好的物理和电接触。电触头可以可选地是镀金的,和/或可以包括其它材料。

图1B示出了蒸发器本体110的实施例,该蒸发器本体110具有第一端和第二端,在第二端处具有料盒容座118,蒸发器料盒120可以可释放地插入料盒容座118中。第一端可以没有电触头。图1B示出了蒸发装置100的俯视图,示出了料盒被定位成插入蒸发器本体110的第二端中。当用户在蒸发装置100上抽吸时,空气可以在蒸发器料盒120的外表面和蒸发器本体110上的料盒容座118的内表面之间通过。然后可以将空气抽吸到料盒的可插入端122中,通过包括或包含加热元件和芯的蒸发室,并通过吸嘴130的出口排出,以将可吸入气溶胶输送给用户。蒸发器料盒120的储料器140可以全部或部分地由半透明材料形成,使得沿着蒸发器料盒120可见可蒸发材料102的水平。

图2示出了金属-空气电池212的横截面图。金属-空气电池212可以是锌-空气电池、锂-空气电池、钠-空气电池、钾-空气电池、镁-空气电池、钙-空气电池、铝-空气电池、铁-空气电池、硅-空气电池等。在一些示例中,金属-空气电池212是一次性电池。在一些实施方式中,蒸发器100可包括至少一个金属-空气电池212,其包括一个或多个金属-空气电池单元。参考图2的金属-空气电池212,锌阳极200可至少部分地布置在至少两层电解质溶液202a、202b之间。锌阳极200可以由粉末锌或锌合金组成。电解质溶液202a、202b可以是凝胶、糊剂或液体,并且可以包含诸如氢氧化钾等的电解质。电解质溶液层202a、202b可以至少部分地设置在至少两层空气呼吸阴极201a、201b(例如,充氧网、聚合物网、碳纸、多孔碳、多孔聚合物等)之间。空气呼吸阴极201a、201b可以至少部分地由柔性可渗透膜包围,该柔性可渗透膜防止液体或其它不期望的污染物(例如,水、二氧化碳、空气污染物等)到达空气呼吸阴极201a、201b。在一些实施方式中,锌阳极200可以通过用户更换锌阳极200而手动再充电。在一些实施方式中,蒸发器100和金属-空气电池212可以是一次性的。在一些情况下,对电源(诸如电插座或可充电电池)的访问可能是受限的。因此,期望具有可以在电力已经耗尽之后丢弃的蒸发器100。与传统的金属离子(例如锂离子)电池相比,金属-空气电池212更环保,并且更适合于以负责任的方式丢弃和/或再循环。金属-空气电池212可以以传统金属离子电池的一部分成本来生产。

参照图3的蒸发器100,蒸发器100可包括多于一个的金属-空气电池212a、212b。金属-空气电池212a、212b可以堆叠布置,并且它们可以在电路内并联或串联。蒸发器100可包括设置在金属-空气电池212a、212b之间的空气通道301。蒸发器100可包括一个或多个锌阳极200a、b,其至少部分地布置在电解质溶液层202a、b之间,并且还至少部分地布置在空气呼吸阴极层201a、b之间。空气通道301允许含有约21%氧气的空气与空气呼吸阴极201a、b反应以形成离子,所述离子行进到锌阳极200a、b以释放电子,从而产生电力。在一些实施方式中,金属-空气电池的输出可与用户的抽吸或抽气的强度成比例,使得用户可能够经由其抽吸或抽气的强度控制所接收的气溶胶的量。蒸发器100可以附加地或替代地包括空气泵300。空气泵300可以至少部分地布置在蒸发器本体和包含蒸发器料盒120的料盒容座之间。通过增加通过空气通道301提供给空气呼吸阴极201a、201b的空气的量和速率,可以增加金属-空气电池212a、212b内的反应速率以提供比普通金属-空气电池更多的电力。以这种方式,金属-空气电池212a、212b可以实现与传统金属离子电池相当的临时放电速率。当不使用蒸发器100时,可以减少通过贯通空气通道301提供的空气以减慢反应并节省电力。另外,蒸发器100可包括开关(未示出),当开关处于接通位置时,该开关闭合电路,该电路包括控制器104(例如,印刷电路板、微控制器等)、电源和加热元件。开关可以是任何合适构造的开关,包括但不限于:按压开关、滑动开关、拨动开关、电容开关、瞬时开关、螺线管、继电器和/或固态开关。开关可以形成蒸发器本体的一部分。开关可以形成蒸发器料盒120的一部分。开关可以形成空气泵300的一部分。

空气泵300可以形成蒸发器本体的一部分。空气泵300可以形成蒸发器料盒120的一部分。空气泵300可以是穿孔的,以允许空气流过,同时还防止液体通过。空气泵300可以是柔性的,使得用户可以手动压缩空气泵300。空气泵300可以是柔性气囊、可加压罐、机械泵、电动泵或其它合适的构造。致动空气泵300可以向金属-空气电池212a、212b提供额外的空气,从而加速反应并增加金属-空气电池212a、212b的输出。附加地或替代地,蒸发器100的本体可以是不锈钢、塑料或可以承受电解质溶液202a、202b的腐蚀性质的其它材料。附加地或替代地,蒸发器100的本体可以包括在与用户和蒸发器料盒120相反的端部处的阀(未示出),该阀可以在使用期间打开,通过选择性地使空气通过空气通道301到达阴极201a、201b,从而允许额外的空气到达金属-空气电池212a、212b。例如,可以通过用户的抽吸或抽气来打开阀,或者可以通过按钮操作阀。空气泵300可以被构造为仅当需要增加电力时(例如,当用户在装置上抽气时)选择性地操作。附加地或替代地,空气泵300可以被构造为提供可调节的空气流输出,以将更多或更少的空气输送到金属-空气电池212a、212b。这种可调节或选择性的气流输出可以通过任何合适的方法实现,包括但不限于机械调节或选择、电气调节或选择等。

在可替代的构造中,蒸发器包括蒸发器本体,该蒸发器本体具有构造为联接料盒的料盒联接器。蒸发器包括上述特征中的每一个,除了代替用于接收料盒的料盒容座,蒸发器具有用于联接到料盒的料盒联接器。例如,料盒联接器可以是蒸发器本体的一部分,其集成到蒸发器本体中或形成蒸发器本体的一部分。替代地,料盒联接器可以是单独的零件,其永久地或可释放地附接到蒸发器本体。在一些实施例中,料盒联接器可以通过卡扣配合、摩擦配合、磁性、螺纹或其它合适的附接手段以临时或永久的方式附接到蒸发器本体。料盒联接器又可以经由卡扣配合、摩擦配合、磁性、螺纹或其它合适的附接手段以临时或永久的方式附接到料盒。例如,料盒联接器可以固定到蒸发器本体,使得料盒可以联接到料盒联接器和从料盒联接器移除,而无需将料盒联接器从蒸发器本体拆除。

在可替代的结构中,蒸发器包括蒸发器本体,该蒸发器本体具有构造为接收可蒸发材料的储存隔室。除了不需要料盒容座或料盒联接器之外,蒸发器包括上述特征中的每一个。在这些构造中,不需要单独的料盒、料盒容座或料盒联接器,因为储存隔室集成到蒸发器中。例如,液体或非液体可蒸发材料可以直接添加到包含在蒸发器主体中的储存隔室中。储存隔室可以将可蒸发材料输送到电阻加热元件或其它加热器构造或与电阻加热元件或其它加热器构造热接触,使得可蒸发材料在离开储存隔室之后蒸发。

当特征或元件在本文中被称为在另一特征或另一元件“上”时,它可以直接在另一特征或元件上,或者也可以存在中间的特征和/或元件。相反,当特征或元件被称为“直接在”另一个特征或元件“上”时,则不存在中间的特征或元件。还应理解,当特征或元件被称为“连接”、“附接”或“联接”到另一特征或元件时,所述特征或元件可直接连接、附接或联接到另一特征或元件,或可存在中间特征或元件。相反,当特征或元件被称为“直接连接”、“直接附接”或“直接联接”到另一特征或元件时,则不存在中间的特征或元件。

尽管针对一个实施例进行了描述或示出,但是如此描述或示出的特征和元件可以应用于其它实施例。本领域技术人员还将理解,对布置为“相邻”另一特征的结构或特征的引用可以具有重叠或位于相邻特征之下的部分。

本文中使用的术语仅用于描述特定实施例和实施方式的目的,并不旨在限制。例如,如本文所使用的,除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式。还将被理解的是,当在该说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时,其是指存在所述特征、步骤、操作、元件和/或部件,但并不排除存在或附加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的,术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任一及所有组合,并且可以省略成“/”。

在上述描述和权利要求书中,诸如“中的至少一个”或“中的一个或多个”之类的短语可以出现在元件或特征的连词表之后。术语“和/或”也可以出现在两个或更多个元件或特征的列举中。除非与所使用的上下文另有隐含或明确的矛盾,否则该短语意指所列举的元件或特征中的任何单独地、或者所列举的元件或特征中的任何与另外记载的元件或特征中的任何组合。例如,短语“A和B中的至少一个”,“A和B中的一个或多个”,“A和/或B”分别意指“A单独”,“B单独”或“A和B一起”。对于包含三个或三个以上项目的列举也有类似的解释。例如,短语“A、B和C中的至少一个”,“A、B和C中的一个或多个”,“A、B和/或C”各自意指“A单独”、“B单独”、“C单独”、“A和B一起”、“A和C一起”、“B和C一起”、或“A和B和C一起”。在以上以及权利要求书中使用的术语“基于”意指“至少部分地基于”,从而未记载的特征或元件也是允许的。

为了便于描述,这里可以使用空间相对术语,例如“向前”、“向后”、“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……之上”、“上”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解,空间相对术语意在除了图中描绘的定向之外,还包括装置在使用或操作中的不同定向。例如,如果图中的装置是倒置的,则被描述为在其它元件或特征之下或下方的元件将被定向到在其它元件或特征之上。因此,示例性术语“在……之下”可以包括“在……之上”和“在……之下”的定向。该装置可以以其它方式定向(旋转90度或以其它定向),并且本文中使用的空间相对描述可以相应地解释。类似地,除非另有特别指示,否则在此仅出于解释的目的使用术语“向上”、“向下”、“垂直”、“水平”等。

尽管术语“第一”和“第二”可用于本文中以描述各种特征/元件(包括步骤),然而这些特征/元件将不受这些术语限制,除非上下文另外指示。这些术语可用于区分一个特征/元件与另一特征/元件。因此,在不偏离本文中所提供的教导的情况下,以下所论述的第一特征/元件可被称为第二特征/元件,且相似地,以下所论述的第二特征/元件可被称为第一特征/元件。

如本说明书及权利要求书中所使用的,包括如示例中所使用的,并且除非另外明确地指明,否则所有数字都可被理解成词语前加有“约”或“近似”,即使该术语没有明示出现。当描述数值和/或位置时,可使用短语“约”或“近似”,以指示所描述的数值和/或位置处在数值和/或位置的合理预期范围内。例如,数值可具有为所陈述值的+/-0.1%的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-1%的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-2%的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-5%的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-10%的值(或值的范围)等。本文中所给出的任何数值还应理解成包括约该值或大约该值,除非上下文另外指示。例如,如果值“10”被公开,则“约10”也被公开。本文中所列举的任何数值范围意图包括包含在所述数值范围中的所有子范围。还理解的是,当值被公开时,“小于或等于”所述值、“大于或等于”所述值以及在各值之间的可能范围也被公开,如本领域技术人员所恰当理解的。例如,如果值“X”被公开,则“小于或等于X”以及“大于或等于X”(例如,在X为数值的情形下)也被公开。还理解的是,贯穿本申请,数据以多种不同形式被提供,并且该数据代表端点和起始点以及对于数据点的任何组合的范围。例如,如果特定的数据点“10”和特定的数据点“15”被公开,理解的是,大于、大于或等于、小于、小于或等于以及等于10和15连同在10与15之间也被认为公开。还理解的是,在两个特定单元之间的每个单元也被公开。例如,如果10和15被公开,则11、12、13和14也被公开。

尽管以上描述了不同的图示实施例,然而在不偏离本文中的教导的条件下,可对不同实施例作出任何多种变化。例如,实施各种所述方法步骤依照的顺序常常可在替代实施例中被改变,并且在其它替代实施例中,一个或多个方法步骤可整个被跳过。不同装置及系统实施例中的可选的特征可以包括在一些实施例中而不包括在其它实施例中。因此,以上的描述主要出于示例目的提供,并且不应解释为限制权利要求的范围。

本文中所描述主题的一个或多个方面或特征可以以如下实现:数字电子电路,集成电路,特别设计的专用集成电路(ASIC),现场可编程门阵列(FPGA)计算机硬件、固件、软件,和/或它们的组合。这些不同的方面或特征可包括采用一个或多个计算机程序的实施方式,所述一个或多个计算机程序可在可编程系统上执行和/或解译,可编程系统包括至少一个可编程处理器、至少一个输入装置和至少一个输出装置,可编程处理器可以是专用的或通用的,耦接成从存储系统接收数据和指令并向所述存储系统发送数据和指令。可编程系统或计算系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器常规上彼此远离,且通常通过通信网络交互。客户端和服务器的联系借助相应计算机上运行的计算机程序以及彼此具有客户端服务器关系而产生。

也可称为“程序”、“软件”、“软件应用”、“应用”、“部件”或“代码”的这些计算机程序包括用于可编程处理器的机器指令,并可以以高级程序语言、面向对象的编程语言、函数编程语言、逻辑编程语言和/或汇编/机器语言实施。如本文中所使用的,术语“机器可读媒介”指的是用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、设备和/或装置,比如例如磁盘、光盘、存储器和可编程逻辑器件(PLD),包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读媒介。术语“机器可读信号”指的是用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。机器可读媒介可以非暂时性地存储这样的机器指令,比如例如像非暂时性固态存储器或磁性硬盘驱动器或任何等同的存储媒介那样。机器可读媒介可替代地或另外地以暂时性方式存储这样的机器指令,比如例如像与一个或多个物理处理器内核关联的处理器缓存或其它随机存取存储器那样。

文中所包括的示例和说明借由图示的方式且非限制地示出了主题可实践于的特定实施例。如所提及的,可使用其它的实施例,并且其它实施例可从所述特定实施例得到,使得在不偏离本公开的范围的情况下可作出结构和逻辑上的替换和变化。发明主题的这样的实施例在本文中可由术语“发明”单独或共同指代,这种指代仅出于方便的缘故,并且如果事实上公开了多于一项发明,则不意图将本申请的范围主动地限制于任何单个的发明或发明构思。因此,尽管本文中图示并描述了特定的实施例,然而计划用于实现相同目的的任何布置结构可替换所示的特定实施例。本公开意图涵盖不同实施例的任何及全部的改型或变型。在阅读以上的描述之后,以上实施例的组合以及本文中没有具体描述的其它实施例对本领域技术人员将是显而易见的。

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