CN111712144A - 带有具有被改性的表面的加热元件的电子吸烟装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种电子吸烟装置(10)，包括液体储器(34)、电池(18)和适应于雾化液体储器(34)的液体的加热元件(28)。加热元件(28)具有被改性的表面(50)，被改性的表面(50)包括多个适应于当被施用至加热元件(28)上时在液体储器(34)的液体上提供毛细力的结构(51)。

Description

带有具有被改性的表面的加热元件的电子吸烟装置
技术领域
本发明总地涉及电子吸烟装置并且具体地涉及电子香烟。
背景技术
电子吸烟装置例如电子香烟(电子烟)典型地具有容纳电源(例如单次使用的或可充电的电池、电插头或其他的电源)的壳体以及可电操作的雾化器。雾化器经由加热元件蒸发或雾化从储器供应的液体并且提供作为气溶胶的被蒸发或雾化的液体。控制电子设备控制雾化器的加热元件的激活。在某些电子香烟中，空气流动传感器被设置在电子吸烟装置内，其探测使用者在装置上抽吸(例如通过感测负压或经过装置的空气流动型式)。空气流动传感器向控制电子设备指示或信号发送该抽吸以将装置上电并且产生蒸气。在其他的电子烟中，使用开关将电子烟上电以产生蒸气的抽吸。
在目前技术水平的电子吸烟装置中使用的大多数的加热元件由标准的加热丝组成，标准的加热丝经常地被缠绕至加热线圈。经常地，为了增加使用这样的加热丝或线圈的电子吸烟装置内的热传递的努力导致加热元件的功率的增加。其他的途径集中于提供另外的加热元件或丝，其中丝通常具有平滑的表面。有时，玻璃或陶瓷的层被加入至加热丝的该表面上。
然而，所有的这些途径是高成本的或需要多个另外的制造步骤。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种电子吸烟装置，包括液体储器、电池和适应于雾化液体储器的液体的加热元件。加热元件具有被改性的表面，被改性的表面包括多个适应于当被施用至加热元件上时在液体储器的液体上提供毛细力的结构。
本发明的特性、特征和优点以及它们以其被获得的方式，如上文描述的，将参考下文的示例性的实施方式的描述成为更明显的并且被更清楚地理解，示例性的实施方式参考附图被解释。
附图说明
在附图中，相同的附图标记在视图中的每个中指示相同的元件：
图1是作为电子烟被实现的电子吸烟装置的第一实施方式的示意性的横截面图示；
图2是电子吸烟装置的第二实施方式的加热元件的示意图；
图3是电子吸烟装置的第三实施方式的加热元件的放大细节视图；
图4a是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的管形状的加热元件的示意图；
图4b是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的环形的形状的加热元件的示意图；
图4c包括圆形的芯吸部的电子吸烟装置的一个另外的实施方式的环形的形状的加热元件的示意图；
图4d是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的线圈形状的加热元件的示意图；
图4e是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的平坦的线圈形状的加热元件的示意图；
图4f是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的另外的平坦的线圈形状的加热元件的示意图；
图4g是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的螺线管形状的加热元件的示意图；
图4h是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的曲折的加热元件的示意图；
图4i是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的集成蛇管加热元件的示意图；
图5a是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的平坦的平面形状的加热元件的示意图；
图5b是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的层形状的加热元件的示意图；
图5c是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的管形状的加热元件的示意图；
图5d是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的另外的平坦的平面形状的加热元件的示意图；
图5e是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的另外的管形状的加热元件的示意图；
图5f是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的多层的管形状的加热元件的示意图；
图5g是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的另外的平面形状的加热元件的示意图；
图5h是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的另外的管形状的加热元件的示意图；
图5i是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的另外的管形状的加热元件的示意图；
图6a是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的另外的管形状的加热元件的示意图；
图6b是电子吸烟装置的一个另外的实施方式的纱球草形状的加热元件的示意图，并且
图7示出了用于制造用于电子吸烟装置的加热元件的方法的一个实施方式的流程图。
具体实施方式
贯穿下文，电子吸烟装置将示例性地参考电子烟被描述。如在图1中示出的，电子烟10典型地具有壳体，壳体包括具有端盖16的圆柱形中空管。圆柱形中空管可以是单块的管或多块的管。在图1中，圆柱形中空管被示出为具有电源部分12和雾化器/液体储器部分14的两块的结构。共同地，电源部分12和雾化器/液体储器部分14形成圆柱形的管，圆柱形的管可以是与常规的香烟近似地相同的大小和形状，典型地约100mm，具有7.5mm直径，但是长度可以范围从70至150或180mm，并且直径从5至28mm。
电源部分12和雾化器/液体储器部分14典型地由金属例如钢或铝制造或由耐磨的塑料制造并且与端盖16共同地起作用以提供用于容纳电子烟10的部件的壳体。电源部分12和雾化器/液体储器部分14可以配置为通过摩擦推入配合、卡扣配合或卡口附接、磁性配合或螺纹装配在一起。端盖16设置在电源部分12的前端部。端盖16可以由透明的塑料或其他的透明的材料制造以允许被定位在邻近端盖的发光二极管(LED)20发出通过端盖的光。端盖可以由金属或其他的不允许光经过的材料制造。
空气入口可以设置在端盖中、在入口的边缘紧邻圆柱形中空管、在沿着圆柱形中空管的长度的任何地点或在电源部分12和雾化器/液体储器部分14的连接部。图1示出了设置在电源部分12和雾化器/液体储器部分14之间的交叉部的一对的空气入口38。
电源优选地电池18、LED 20、控制电子设备22以及可选择地空气流动传感器24设置在圆柱形中空管电源部分12内。电池18电连接至控制电子设备22，控制电子设备22电连接至LED 20和空气流动传感器24。在本实施例中，LED 20在电源部分12的前端部，毗邻于端盖16，并且控制电子设备22和空气流动传感器24设置在中央空腔中在电池18的另一个端部毗邻于雾化器/液体储器部分14。
空气流动传感器24作为抽吸探测器起作用，检测使用者在电子烟10的雾化器/液体储器部分14上抽吸或吸吮。空气流动传感器24可以是任何合适的用于探测空气流动或空气压力的改变的传感器，例如麦克风开关，其包括由空气压力的变化引起运动的可变形的膜。可选择地，传感器可以是霍尔元件或机电传感器。
控制电子设备22也连接至雾化器26。在示出的实施例中，雾化器26包括加热元件28，加热元件28在本实施方式中作为被围绕延伸跨越雾化器/液体储器部分14的中央通路32的芯吸部30包裹的加热线圈被实现。加热元件/线圈28可以被定位在雾化器26中的任何地点并且可以横向或平行于液体储器34。芯吸部30和加热线圈28不完全地阻***通路32。而是，空气缝隙设置在加热元件28的任一个侧部，使空气能够流动经过加热元件28和芯吸部30。雾化器可以可选择地使用其他的形式的加热元件，例如陶瓷加热器，或纤维或网孔材料加热器。非电阻的加热元件例如声音、压电和喷射喷雾也可以代替加热线圈在雾化器中被使用。
在本第一实施方式中，加热元件28具有被改性的表面50，被改性的表面50包括多个适应于当被施用至加热元件28上时在液体储器34的液体上提供毛细力的结构51。其的一个优点可以是来自液体储器34的被提供至加热元件28上的液体的运输被显著地改进。此外，这样的改性增加加热元件28的表面的被暴露至液体储器34的液体的部分，这允许在电子吸烟装置10内被蒸发的液体的量的增加。结构51在本实施方式中示例性地相似于在加热元件28的被改性的表面50内被形成的圆形的空腔。然而，其他的结构51也可以在加热元件28的表面内被实现，形成加热元件28的被改性的表面50。例如，被改性的表面50可以包括多个分别地相似于沟槽的结构51。其他的结构51可以包括直线形状的、菱形形状的或多边形形状的空腔。大体上，被改性的表面50的结构51增加加热元件28的总表面。因此，没有被改性的表面50的结构51的加热元件28的表面将小于包括具有结构51的被改性的表面50的相同的大小的加热元件28的表面。
在本第一实施方式中，加热元件28的被改性的表面50的结构51已经通过加热元件28的机械处理被产生。其的一个优点可以是这样的机械处理允许在加热元件28内或表面上的各种不同的结构51的产生。换句话说，加热元件28(其在本实施方式中作为加热线圈28被实现(见上文))已经经受机械处理以产生形成被改性的表面50的结构51。在本实施方式中，机械处理示例性地包括喷砂处理。换句话说，表面以及因此形成加热元件28或加热线圈28的被改性的表面50的结构51已经被喷砂。其的一个优点可以是这样的被喷砂的结构51是简单的并且平坦的结构，其整个地提供低的表面粗糙度，然而导致在来自液体储器34的液体和加热元件28之间的接触表面的增加，这将允许更快的并且增加的蒸气产生。此外，形成被改性的表面50的结构51通过毛细力改进加热元件28的液体运输和储存能力。此外，喷砂处理能够被容易地进行并且代表用于改性并构建表面的高效率的程序。
中央通路32被圆柱形的液体储器34围绕，使芯吸部30的端部抵接或延伸入液体储器34中。芯吸部30可以是多孔材料，例如纤维玻璃纤维的束，其中在液体储器34中的液体被毛细管作用从芯吸部30的端部朝向被加热线圈28环绕的芯吸部30的中央部分吸进。
液体储器34可以可选择地包括被浸泡在环绕中央通路32的液体中的填絮，使芯吸部30的端部抵接填絮。在其他的实施方式中，液体储器34可以包括环形的空腔，环形的空腔被布置为被液体填充并且使芯吸部30的端部延伸入环形的空腔中。
空气吸入口36设置在雾化器/液体储器部分14的背端部远离端盖16。吸入口36可以从圆柱形中空管雾化器/液体储器部分14形成或可以在端盖中形成。
在使用时，使用者在电子烟10上吸吮。这使空气被经过一个或更多个空气入口例如空气入口38吸入电子烟10中并且被吸进经过中央通路32朝向空气吸入口36。所产生的空气压力的改变被空气流动传感器24探测到，这产生电信号，电信号被传递至控制电子设备22。响应于信号，控制电子设备22激活加热元件/线圈28，这使在芯吸部30中存在的液体被蒸发，创造在中央通路32内的气溶胶(其可以包含气态的和液体组分)。当使用者继续在电子烟10上吸吮时，该气溶胶被吸进经过中央通路32并且被使用者吸入。同时控制电子设备22也激活LED 20，导致LED 20点亮，这是经过透明的端盖16可见的，模仿在常规的香烟的末端的发光的余烬的外观。当在芯吸部30中存在的液体被转化为气溶胶时，更多的液体被毛细管作用从液体储器34吸进芯吸部30中并且因此可用于通过加热线圈28的后续的激活被转化为气溶胶。
某些电子烟意图是一次性的并且电池18中的电力意图足以蒸发被容纳在液体储器34内的液体，在这之后电子烟10被丢弃。在其他的实施方式中，电池18是可充电的并且液体储器34是可再填充的。在其中液体储器34是环形的空腔的情况下，这可以通过经过再填充口再填充液体储器34被实现。在其他的实施方式中，电子烟10的雾化器/液体储器部分14是从电源部分12可拆卸的并且新的雾化器/液体储器部分14可以被装配新的液体储器34，由此补充液体的供应。在某些情况下，更换液体储器34可以涉及加热元件/线圈28和芯吸部30的更换，随液体储器34的更换一起。包括雾化器26和液体储器34的可更换的单元被称为一次性烟弹。
新的液体储器34可以以具有使用者经过其吸入气溶胶的中央通路32的插盒的形式。在其他的实施方式中，气溶胶可以围绕插盒32的外部流动至空气吸入口36。
当然，除典型的电子烟10的结构和功能的上文的描述之外，还存在变化。例如，LED20可以被省略。空气流动传感器24可以被放置为毗邻于端盖16，而非在电子烟的中部中。空气流动传感器24可以被使用户能够手动地而非响应于空气流动或空气压力的改变的探测激活电子烟的开关代替。
不同的类型的雾化器可以被使用。因此，例如，雾化器可以具有在被浸泡在液体中的多孔体的内部中的空腔中的加热线圈。在这种设计中，气溶胶通过蒸发在多孔体内的液体被产生，通过线圈的激活加热多孔体或可选择地通过被加热的空气越过或穿过多孔体。可选择地，雾化器可以使用压电式雾化器以创造气溶胶，单独地或与加热器组合地。
图2是电子吸烟装置110的第二实施方式的加热元件128的示意图。在本第二实施方式中，加热元件128作为包含导电性材料28-1的加热丝被实现。其的一个优点可以是加热元件128具有细的直径，其允许来自液体储器(未示出)的液体的迅速的加热。在本第二实施方式中，导电性材料28-1包含导电性金属，导电性金属在本实施方式中示例性地作为铜被实现。加热丝被缠绕至加热线圈128，加热线圈128被围绕代表芯吸部130的陶瓷体包裹。如能够在图2中示出的详细视图中看到的，加热元件128具有被改性的表面150，被改性的表面150包括多个适应于当被施用至加热元件128上时在液体储器(未示出)的液体上提供毛细力的结构151。其的一个优点可以是可以通过加热丝被产生的热量由于加热元件128的增加的表面被进一步地增加。在本第二实施方式中，加热元件128的被改性的表面150的结构151已经通过加热元件128的机械处理被产生，其在本实施方式中示例性地包括研磨处理。这样的研磨处理产生具有作为结构151的长形的波状的形状的空腔的被改性的表面150，其允许使用加热元件128可产生的热量的高效率的增加。因此，换句话说，也在本第二实施方式中，加热元件128的表面已经通过加热元件128的机械处理被改性。这样的机械处理能够使用例如工业工具被容易地和高性价比地进行。在本第二实施方式中，机械处理包括加热元件128的研磨处理。这样的研磨处理的一个优点可以进一步地是研磨处理能够仅使用机械工具容易地被进行，而不需要大量的材料资源。在本第二实施方式中，不是加热元件128的整个表面被改性，而是仅加热元件128的被围绕芯吸部130缠绕的部分。
然而，电子吸烟装置的实施方式的其他的加热元件可以通过具有已经通过不同的处理被改性的表面被实现。此外，适应于改性加热元件的表面的处理可以包括多个不同的处理，例如机械处理和/或化学处理。更详细地，被改性的表面150也可以示例性地通过进行喷砂处理和/或蚀刻处理被提供。
图3示出了电子吸烟装置210的第三实施方式的加热元件228的放大细节视图。在本第三实施方式中，形成加热元件228的被改性的表面250的结构251已经通过加热元件228的化学处理被产生。其的一个优点可以是非常精确的和轮廓清楚的结构251能够通过加热元件228的表面的化学处理被实现。此外，在本第三实施方式中，化学处理示例性地包括加热元件228的蚀刻处理。换句话说，加热元件228的表面250已经通过加热元件228的蚀刻处理被改性。这样的蚀刻处理的一个优点可以是当结构251被蚀刻时没有热量被产生，否则热量可能会影响加热元件228的材料。此外，处理是高性价比的并且允许被改性的表面250的迅速的实现。在本实施方式中，轮廓清楚的等距的沟被蚀刻入加热元件228的表面中，向加热元件228提供具有多个允许通过加热元件228产生的热量的精确的控制的热量沟的被改性的表面250。在本第三实施方式中，蚀刻处理示例性地包括各向异性的蚀刻。然而，其他的蚀刻处理可以用于生产具有其他的被改性的表面251的加热元件，导致其他的有益效果。蚀刻处理可以例如包括各向同性的蚀刻处理。在本第三实施方式中，加热元件228的被改性的表面250具有大于0.5mm的最大粗糙度R最大。其的一个优点可以是热产生被改进，而不减少加热元件228的总体的稳定性。
在图4a中，图示了电子吸烟装置310a的一个另外的实施方式的管形状的加热元件328a的示意图。在本另外的实施方式中，加热元件328a作为具有被改性的表面350a的加热管被实现。加热管由导电性材料128-1a制造，在本实施方式中示例性地由导电性金属制造，其中加热元件328a的表面已经使用喷丸处理被改性，其中喷丸处理使用钢珠被进行。喷丸处理向加热元件328a提供包括分别地相似于微空腔的多个结构351a的被改性的表面350a。在图4a中，微空腔中的仅某些被示出。这样的结构351a允许被施加至加热元件328a上的液体的更快的加热。
图4b示出了电子吸烟装置310b的一个另外的实施方式的环形的形状的加热元件328b的示意图。环形的形状的加热元件328b具有已经通过加热元件328b的激光蚀刻处理被改性的表面。换句话说，在图4b中示出的加热元件328b的表面已经被激光蚀刻以向加热元件328b或更详细地加热元件328b的加热丝提供被改性的表面350b。被改性的表面350b包括已经通过加热元件328b的激光蚀刻处理被产生的结构351b。更详细地，激光蚀刻处理向加热元件328b提供包括大的多个细的沟的被改性的表面350b，沟允许能够通过加热元件328b被产生的热量的大的增加。因此，激光蚀刻处理向加热元件328b的表面提供非常精确的结构351b。加热元件328b的环形的形状包括以圆形排列的多个绕组。
图4c示出了电子吸烟装置310c的一个另外的实施方式的环形的形状的加热元件328c的示意图，包括圆形的芯吸部230c。更详细地，图4c示出了如在图4b中示出的加热元件310b具有被引导经过环形的形状的加热元件328c的绕组的芯吸部230。环形的形状的加热元件328c的绕组的表面示例性地已经被刷净。这样的处理向加热元件310c的表面提供相似于有利地增加在加热元件328c和被施加至加热元件328c上的液体之间的接触表面的沟槽的结构351c。刷净是能够使用例如钢刷被容易地进行的处理，以向加热元件提供被改性的表面350c。
图4d示出了电子吸烟装置310d的一个另外的实施方式的线圈形状的加热元件328d的示意图。在本实施方式中，线圈形状的加热元件328d示例性地被围绕棒形状的芯吸部330缠绕。线圈形状的加热元件328d与芯吸部330共同地被排列在中空的圆柱体52内。在本实施方式中，线圈形状的加热元件328d的绕组的表面350d已经被抛光和刷净以向加热元件328d提供被改性的表面350d，该被改性的表面350d包括两个不同的类型的相似于在加热元件328d的表面内的沟槽并且关于它们的分别的深度与彼此不同的结构351d。
图4e示出了电子吸烟装置310e的一个另外的实施方式的平坦的线圈形状的加热元件328e的示意图。平坦的线圈形状的加热元件328e包括具有蜗牛的形状并且被排列在平面内的加热丝。加热元件328e的表面已经通过化学结构蚀刻处理被改性。其也适用于如在图4f中示出的另外的平坦的线圈形状的加热元件328f的表面，其是电子吸烟装置310f的一个另外的实施方式的加热元件328f。化学结构蚀刻处理向加热元件328e、328f的表面提供多个梯形形状的结构351e、351f。这样的梯形形状的结构351e、351f允许在梯形结构351e、351f的端头点上的热量集中。此外，被改性的表面350e、350f的结构351e、351f分别地增加加热元件328e、328f的总表面。其的一个优点可以是更多的热量能够通过分别的加热元件328e、328f被产生。
图4g示出了电子吸烟装置310g的一个另外的实施方式的螺线管形状的加热元件328g的示意图。换句话说，在图4g中示出的加热元件328g包括具有电感器的形状的加热丝。在本实施方式中，加热元件328g的表面示例性地已经被机械地处理，其中机械处理包括加热元件328g的加热丝的铣削。铣削将加热元件328g的加热丝平坦化，向加热元件328g提供包括多个在本实施方式中示例性地相似于长钉的结构351g的被改性的表面350g，每个长钉在平行的方向延伸。其的一个优点可以是已铣削的加热丝，由于它们的减少的厚度，能够被快速地加热至高的温度。
图4h示出了电子吸烟装置310h的一个另外的实施方式的曲折的加热元件328h的示意图。加热元件328h包括具有曲折的形状的加热丝。加热元件310h的表面在本实施方式中示例性地已经被化学地处理。在本实施方式中，表面的化学处理包括加热元件328h的酸洗。这样的处理向加热元件328h提供包括相似于齿沟的多个结构351h的被改性的表面350h。因此，加热元件328h能够在更短的时间段内提供更大的量的热量。
图4i示出了电子吸烟装置310i的一个另外的实施方式的集成蛇管加热元件328i的示意图。在本实施方式中，加热元件328i包括陶瓷基板53和被集成入陶瓷基板53中的加热丝。在本实施方式中，加热丝的表面示例性地已经被机械地处理，其中加热丝的机械处理包括加热丝的表面的擦洗。因此，在本实施方式中，加热元件328i包括具有多个结构351i和Y的平均表面粗糙度Rz的被改性的表面350i，其中Y∈[5μm；200μm]。然而，在其他的实施方式中以及此外在上文和下文描述的实施方式中，加热元件可以包括具有多个结构和Y的平均表面粗糙度Rz的被改性的表面，其中Y∈[10μm；200μm]，或Y∈[15μm；200μm]，或Y∈[20μm；200μm]，或Y∈[25μm；200μm]，或Y∈[30μm；200μm]或Y∈[35μm；200μm]。实验已经显示出这样的加热元件328i使加热元件328i的热产生和总体的稳定性之间的最优的妥协成为可能。在本实施方式中，结构351i也相似于具有小的深度的齿沟。
图5a示出了电子吸烟装置410a的一个另外的实施方式的平坦的平面形状的加热元件428a的示意图。加热元件428a包括由非导电性材料54制造的基板。多个导电性材料点55被集成入加热元件428a的非导电性材料的表面中。这些导电性材料点55的表面已经示例性地被化学地处理，其中化学处理示例性地包括软化和擦金。在这样的一个实施方式中，加热元件428a，更详细地导电性材料点55，被提供包括多个在本实施方式中示例性地相似于小的沟槽和凹口的结构451a的被改性的表面450a。
图5b示出了电子吸烟装置410b的一个另外的实施方式的层形状的加热元件428b的示意图。在本实施方式中，加热元件428b包括相似于轧制箔的被缠绕的柔性的金属层。在本实施方式中，金属层包括被改性的表面450b，被改性的表面450b包括多个适应于当被施用至加热元件428b上时在液体储器(未示出)的液体上提供毛细力的结构451b。在本实施方式中，加热元件428b的被改性的表面450b的结构451b已经示例性地通过加热元件428b的化学处理被产生。化学处理包括各向同性的蚀刻处理，其向在被改性的表面450b的区域中的加热元件428b提供多个轮廓清楚的立方体的结构451b。其的一个优点可以是由于立方体的结构451b导致的加热元件428b的热辐射被特别地改进。
图5c示出了电子吸烟装置410c的一个另外的实施方式的管形状的加热元件428c的示意图。也在图5c中，管形状的加热元件410c的外表面和内表面已经被蚀刻以向这些表面提供多个结构451c。在图5c中，被蚀刻的结构451c大于上文示出的实施方式的结构，这是它们在图5c中是作为修补可见的的原因。然而，这些修补可以在其他的实施方式中被进一步地结构化。因为在本实施方式中管的内表面是被改性的表面450c并且包括多个被蚀刻的修补，所以加热元件428c的表面被进一步地增加。
图5d示出了电子吸烟装置410d的一个另外的实施方式的另外的平坦的平面形状的加热元件428d的示意图。在本另外的实施方式中，加热元件428d包括布置在载体基板56上的金属层。在本实施方式中，能量源已经被用于改性金属层的表面，向加热元件428d的金属层提供包括多个具有棱锥形状的结构451d的被改性的表面450d。这样的结构451d允许热产生的增加，其中热产生集中在棱锥的端头点上。在本实施方式中，能量源示例性地提供用于表面的激光处理的激光，其允许复杂的但是精确的结构451d的产生。在图5d中，为了更好的理解，仅很少的棱锥形状的结构451d被示出。
图5e示出了电子吸烟装置410e的一个另外的实施方式的另外的管形状的加热元件428e的示意图。在本实施方式中，加热元件428e包括具有变化的直径的内通道57，其中直径在较大的和较小的直径之间交替。在本实施方式中，内通道57的内表面以及管形状的加热元件428e的外表面已经被使用钢珠喷丸，向加热元件428e提供包括多个在本实施方式中示例性地相似于裂缝和凹陷的结构451e的被改性的表面450e。这样的不均匀的被改性的表面450e创造异常的热量轮廓，其允许可选择的电子烟感觉。
图5f示出了电子吸烟装置410f的一个另外的实施方式的多层的管形状的加热元件428f的示意图。在本实施方式中，加热元件428f包括由非导电性材料制造的管形状的本体58。由金属的导电性材料制造的另外的管被定位为围绕本体。加热元件428f的金属材料被刷净，使得相似于空腔的长形的结构451f被在加热元件428f的表面内布置，向加热元件428f提供具有多个从管的第一端部延伸至管的第二端部的结构451f的被改性的表面450f。这些空腔形状的结构451f改善加热元件428f的径向热辐射概况。
图5g示出了电子吸烟装置410g的一个另外的实施方式的另外的平面形状的加热元件428g的示意图。平面形状的加热元件428g在本实施方式中示例性地由导电性材料制造并且包含布置在导电性材料内的多个非导电性材料点59。在本实施方式中在非导电性材料点59之间的导电性材料示例性地被化学地蚀刻以向加热元件428g提供具有相似于微加热翅片的多个结构451g的被改性的表面450g。这样的加热元件428g的一个优点可以是热量仅被辐射至电子吸烟装置410g的某个预定义的区域，其中靠近非导电性材料点59的其他的区域不被加热或被加热至较低的程度。
图5h示出了电子吸烟装置410h的一个另外的实施方式的另外的金属的管形状的加热元件428h的示意图。在本实施方式中，加热元件428h包括被分割为分离的内室60的内通道。室60是半球形的，使内通道沿着通道的长度交替地打开和关闭。加热元件428h的外表面和内表面在本实施方式中已经被蚀刻以向加热元件428h提供被改性的表面450h，具有相似于加热翅片的多个结构451h。此外，在图5i中示出的加热元件428i代表管形状的加热元件428i。与在图5f中示出的加热元件428f相反，加热元件428i包括内导电性的、在本实施方式中示例性地金属的管，管具有已经被刷净的表面以向加热元件428i提供具有相似于长形的沟槽的多个结构451i的被改性的表面450i。
图6a示出了电子吸烟装置510a的一个另外的实施方式的另外的管形状的加热元件528a的示意图。在本实施方式中，加热元件528a包括被嵌入在非导电性的管形状的主体中的多个导电性实心圆柱体61。导电性实心圆柱体61的不被非导电性的管形状的主体的材料覆盖的外表面通过蚀刻处理被结构化，提供具有被改性的表面550a的加热元件528a，被改性的表面550a包括多个增加导电性实心圆柱体61的以及因此加热元件528a的总(外)表面的结构551a。在本实施方式中，结构551a示例性地具有长方体形状。
图6b示出了电子吸烟装置510b的一个另外的实施方式的纱球草形状的加热元件528b的示意图。在本实施方式中，加热元件528b相似于钢丝棉的纱球草。换句话说，在本实施方式中，加热元件528b包括被缠绕至纱球草的多个导电性加热丝。在本实施方式中，加热丝已经示例性地被暴露至向加热元件528b或更详细地纱球草的加热丝分别地提供被改性的表面550b的机械铣削处理。被改性的表面550b每个包括分别地相似于荆棘并且改进加热元件528b的热辐射的多个结构551b。
在上文，具有不同的加热元件的电子吸烟装置的不同的实施方式已经被描述。所有的这些加热元件已经机械地、化学地或使用能量(激光)源被处理以向分别的加热元件提供包括预定义的结构的被改性的表面。然而，应该指出，每个类型的关于特定的加热元件公开的处理也可以用于处理上文公开的所有的其它的加热元件，向被分别地处理的加热元件提供具有分别的上文提到的特定的结构的被改性的表面。
此外，具有其他的加热元件的电子吸烟装置的其他的实施方式可以被实现，提供具有不同的结构的不同的被改性的表面的不同的处理用于其。此外，加热元件的表面也可以使用上文公开的处理的组合和/或上文尚未公开的其他的处理的组合被处理。
此外，上文描述的实施方式中的许多具有加热元件，加热元件包括等于分别的加热元件的整个表面的被改性的表面。换句话说，在上文公开的实施方式中的某些中，加热元件的整个表面被改性。然而，也是可能的是实现具有具有仅5％被改性的表面的加热元件的电子吸烟装置的实施方式。在其他的实施方式中，分别的加热元件的表面的仅10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％被改性。
在图7中，示出了用于用于电子吸烟装置的加热元件的制造的方法的一个实施方式的流程图。在本实施方式中，方法包括两个步骤S1、S2。作为第一步骤S1，方法包括提供具有用于分别地与电源连接的第一末端和第二末端的导电性材料28-1的步骤。换句话说，在第一步骤S1中提供的导电性材料可以被电连接至电源。作为第二步骤S2，方法包括以下步骤：机械地处理导电性材料28-1的表面的部分，向表面的部分提供多个适应于当被施用至加热元件28上时在液体储器34的液体上提供毛细力的结构51。然而，在方法的其他的实施方式中，导电性材料28-1的表面的部分可选择地或另外地在第二步骤S2内被化学地处理。在另外的实施方式中，导电性材料28-1的表面的部分可选择地或另外地使用外部能源被处理，例如激光源。
在方法的本实施方式中，处理的第二步骤S2示例性地包括导电性材料28-1的表面50的部分的研磨。然而，在其他的实施方式中，其也可以包括喷砂、抛光、刷净、铣削、擦洗、翻滚、漂移、喷丸和/或锤击或另外的类型的机械处理。此外，在其中方法包括化学地处理导电性材料28-1的表面的部分的第二步骤S2的方法的其他的实施方式中，处理的第二步骤S2可以还包括导电性材料28-1的表面50的部分的蚀刻、激光蚀刻、酸洗、软化、擦金和/或另外的类型的机械处理。
在本实施方式中，表面的部分示例性地包括加热元件的总表面。然而，在其他的实施方式中，表面的部分也可以包括分别的加热元件的表面的5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％。
此外，提出一种电子吸烟装置，包括液体储器、电池和适应于雾化液体储器的液体的加热元件。加热元件具有被改性的表面，被改性的表面包括多个适应于当被施用至加热元件上时在液体储器的液体上提供毛细力的结构。
其的一个优点可以是来自液体储器的被提供至加热元件上的液体的运输被显著地改进。其的一个另外的优点可以是这样的结构能够增加加热元件的总的表面，这增加能够通过加热元件被产生的热量的量。
优选地，加热元件作为包含导电性材料的加热丝被实现。其的一个优点可以是由于这样的加热丝的小的直径，更多的热量能够通过加热元件被更快地产生。
在一个进一步优选的实施方式中，加热元件的被改性的表面的结构中的至少某些已经通过加热元件的机械处理被产生。这样的机械处理是高性价比的并且允许提供大的并且粗糙的结构以及小的并且精确的结构，取决于具体的机械处理。
优选地，机械处理包括加热元件的研磨处理和/或喷砂处理。其的一个优点可以是通过研磨处理，相似于空腔或皱纹的大的结构能够在加热元件的表面内被实现，其中通过喷砂处理，非常小的并且平坦的结构能够在加热元件的表面内被实现。
更优选地，机械处理包括加热元件的抛光、刷净、铣削、擦洗、翻滚、漂移、喷丸尤其是使用钢珠的喷丸和/或锤击。其的一个优点可以是通过这样的机械处理，不同的类型的结构能够在加热元件的表面内被实现。
进一步优选地，加热元件的被改性的表面的结构中的至少某些已经通过加热元件的化学处理被产生。其的一个优点可以是这样的化学处理向加热元件的表面提供多个轮廓清楚的并且允许加热元件的总表面的大的增加的高密度的结构。
优选地，化学处理包括加热元件的蚀刻处理。其的一个优点可以是尤其是各向同性的或各向异性的蚀刻处理向加热元件的表面提供具有能够被精确地调节的形状的例如深的并且轮廓清楚的沟。
在一个优选的实施方式中，加热元件的化学处理包括加热元件的酸洗、软化和/或擦金。其的一个优点可以是具有不同的形状和大小的结构能够通过这样的处理被在加热元件的表面上产生。所使用的处理可以取决于加热元件的预期的目的被选择，例如取决于加热元件的期望的热产生行为。
优选地，加热元件的被改性的表面的结构中的至少某些已经通过加热元件的激光蚀刻处理被产生。其的一个优点可以是被激光蚀刻的结构是极端地精确的并且允许复杂的被改性的表面。
在一个优选的实施方式中，被改性的表面的结构增加加热元件的总表面。其的一个优点可以是更多的热能够通过具有增加的表面的加热元件被产生。
优选地，加热元件的被改性的表面具有大于0.5mm的最大粗糙度R最大。更优选地，加热元件的被改性的表面具有大于0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.6mm、07mm、0.8mm、0.9mm或大于1mm的最大粗糙度R最大。更优选地，加热元件的被改性的表面具有大于5μm、大于10μm、大于15μm、大于20μm、大于25μm、大于30μm、大于35μm、大于40μm、大于45μm、大于50μm、大于55μm、大于60μm、大于65μm、大于70μm、大于75μm、大于80μm、大于85μm、大于90μm、大于95μm或大于100μm的最大粗糙度R最大。优选地，上文提到的最大粗糙度R最大跨越整个被改性的表面被测量。换句话说，优选地，整个被改性的表面具有大于0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.6mm、07mm、0.8mm、0.9mm或大于1mm的最大粗糙度R最大。更优选地，加热元件的整个被改性的表面具有大于5μm、大于10μm、大于15μm、大于20μm、大于25μm、大于30μm、大于35μm、大于40μm、大于45μm、大于50μm、大于55μm、大于60μm、大于65μm、大于70μm、大于75μm、大于80μm、大于85μm、大于90μm、大于95μm或大于100μm的最大粗糙度R最大。优选地，最大粗糙度R最大指示在整个测量长度上的最大粗糙度深度。优选地，测量长度延伸跨越加热元件的整个被改性的表面。更优选地，最大表面粗糙度R最大被定义为加热元件的被改性的表面的最高的峰和最低的谷之间的高度的差异。
其的一个优点可以是这样的被改性的表面在一个方面将加热元件的总表面增加至大的程度并且允许影响液体运输的毛细力产生。在另一方面，然而，这样的加热元件能够容易地被制造并且还能够通过已有的处理工具被简单地操纵/产生。
在一个优选的实施方式中，加热元件的被改性的表面具有Y的平均表面粗糙度Rz，其中Y∈[5μm；200μm]。更优选地，加热元件的被改性的表面具有Y的平均表面粗糙度Rz，其中Y∈[10μm；200μm]，或Y∈[15μm；200μm]，或Y∈[20μm；200μm]，或Y∈[25μm；200μm]，或Y∈[30μm；200μm]或Y∈[35μm；200μm]，或其中Y∈[0.5mm；2.5mm]。甚至更优选地，加热元件的被改性的表面具有Y的平均表面粗糙度Rz，其中Y∈[1mm；1.5mm]或其中Y∈[1mm；1.25mm]。更优选地，加热元件的被改性的表面具有跨越整个被改性的表面的Y的平均表面粗糙度Rz，其中Y∈[5μm；200μm]。更优选地，加热元件的被改性的表面具有跨越整个被改性的表面的Y的平均表面粗糙度Rz，其中Y∈[10μm；200μm]，或Y∈[15μm；200μm]，或Y∈[20μm；200μm]，或Y∈[25μm；200μm]，或Y∈[30μm；200μm]或Y∈[35μm；200μm]，或其中Y∈[0.5mm；2.5mm]。甚至更优选地，加热元件的被改性的表面具有跨越整个被改性的表面的Y的平均表面粗糙度Rz，其中Y∈[1mm；1.5mm]或其中Y∈[1mm；1.25mm]。
其的一个优点可以是在这样的一个实施方式中，热产生和辐射特性被优化。
优选地，被改性的表面具有大于5μm的算术平均偏差Ra。甚至更优选地，被改性的表面具有大于10μm、大于15μm、大于20μm、大于25μm、大于30μm、大于35μm或大于40μm的算术平均偏差。甚至更优选地，被改性的表面具有大于45μm、大于50μm、大于55μm、大于60μm、大于65μm、大于70μm、大于75μm、大于80μm、大于85μm、大于90μm、大于95μm或大于100μm的算术平均偏差。换句话说，加热元件的轮廓的算术平均偏差优选地大于5μm，大于10μm，大于15μm，大于20μm，大于25μm，大于30μm或大于35μm。优选地，上文提到的值跨越加热元件的整个被改性的表面被测量。换句话说，根据一个优选的实施方式，加热元件的整个被改性的表面具有大于5μm、大于10μm、大于15μm、大于20μm、大于25μm、大于30μm、大于35μm、大于40μm、大于45μm、大于50μm、大于55μm、大于60μm、大于65μm、大于70μm、大于75μm、大于80μm、大于85μm、大于90μm、大于95μm、大于100μm、大于130μm、大于160μm、大于190μm、大于210μm、大于230μm、大于260μm、大于280μm或甚至大于350μm的算术平均偏差Ra。更优选地，被改性的表面具有大于0.5mm、大于1mm、大于1.5mm或甚至大于2mm的算术平均偏差Ra。进一步优选地，加热元件的整个被改性的表面具有大于0.5mm、1mm、1.5mm或大于2mm的算术平均偏差Ra。
优选地，关于加热元件的表面织构或轮廓的算术平均偏差被定义为贯穿预定义的取样长度的在基准线(其也被表示为中心线)上方和下方的加热元件的轮廓的或表面的偏离的算术平均值。优选地，预定义的取样长度延伸跨越加热元件的整个表面或轮廓。
其的一个优点可以是使用这样的表面，由于被产生的结构导致的毛细力允许被施用至加热元件的液体的最优的运输。
此外，提出了一种用于用于电子吸烟装置的加热元件的制造的方法，方法包括以下步骤：提供具有用于分别地与电源连接的第一末端和第二末端的导电性材料。机械地和/或化学地和/或使用外部能源处理导电性材料的表面的至少一个部分，向表面的部分提供多个适应于当被施用至加热元件上时在液体储器的液体上提供毛细力的结构。这样的方法的一个优点可以是所得到的被制造的加热元件具有在其的表面上的增加加热元件上的总表面并且提供影响被施用至加热元件上的液体的毛细力的结构。这样的结构可以是管、翅片、裂缝、空腔、皱纹、沟或立方体的、梯形的结构。此外，具有其他的形状的其他的结构也可以在加热元件的表面上被实现。
优选地，处理的步骤包括导电性材料的表面的部分的研磨、喷砂、抛光、刷净、铣削、擦洗、翻滚、漂移、喷丸和/或锤击。其的一个优点可以是在加热元件的表面上的结构可以使用这样的处理容易地被产生，其中可产生的结构与彼此不同，取决于分别的处理。
进一步优选地，处理的步骤包括导电性材料的表面的部分的蚀刻、激光蚀刻、酸洗、软化和/或擦金。其的一个优点可以是使用这样的处理，允许可以使用分别的加热元件被产生的热的精确的控制的精确的结构能够被产生。
虽然本发明已经参考目前被视为是符合实际的示例性的实施方式被描述，但是将理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是相反地意图覆盖包括在所附的权利要求的范围内的各种修改和等同的布置。
附图标记的列表
10、110、210、310a-310i、410a-410i、510a、510b 电子吸烟装置
12 电源部分
14 雾化器/液体储器部分
16 端盖
18 电池
20 发光二极管(LED)
22 控制电子设备
24 空气流动传感器
26 雾化器
28、128、228、328a-328i、428a-428i、528a、528b 加热元件/加热线圈
28-1、128-1a 导电性材料
30、130、230、330 芯吸部
32 中央通路
34 液体储器
36 空气吸入口
38 空气入口
50、150、250、350a-350i、450a-450i、550a、550b 被改性的表面
51、151、251、351a-351i；451a-451i、551a、551b 结构
52 中空的圆柱体
53 陶瓷基板
54 非导电性材料
55 导电性材料点
56 载体基板
57 内通道
58 本体
59 非导电性材料点
60 内室
61 导电性实心圆柱体
S1 提供的步骤
S2 处理的步骤

Claims (16)

1.一种电子吸烟装置(10)，包括：
-液体储器(34)；
-电池(18)；
-加热元件(28)，适应于雾化所述液体储器(34)的液体；
其中
所述加热元件(28)具有被改性的表面(50)，所述被改性的表面(50)包括多个适应于当被施用至所述加热元件(28)上时在所述液体储器(34)的液体上提供毛细力的结构(51)。
2.根据权利要求1所述的电子吸烟装置(10)，其中所述加热元件(28)作为包含导电性材料(28-1)的加热丝被实现。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电子吸烟装置(10)，其中所述加热元件(28)的所述被改性的表面(50)的所述结构(51)中的至少某些已经通过所述加热元件(28)的机械处理被产生。
4.根据权利要求3所述的电子吸烟装置(10)，其中所述机械处理包括所述加热元件(28)的研磨处理和/或喷砂处理。
5.根据权利要求3或4所述的电子吸烟装置(10)，其中所述机械处理包括所述加热元件(28)的抛光、刷净、铣削、擦洗、翻滚、漂移、喷丸尤其是使用钢珠的喷丸和/或锤击。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电子吸烟装置(10)，其中所述加热元件(28)的所述被改性的表面(50)的所述结构(51)中的至少某些已经通过所述加热元件(28)的化学处理被产生。
7.根据权利要求6所述的电子吸烟装置(10)，其中所述化学处理包括所述加热元件(28)的蚀刻处理。
8.根据权利要求6或7所述的电子吸烟装置(10)，其中所述加热元件(28)的所述化学处理包括所述加热元件(28)的酸洗、软化和/或擦金。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电子吸烟装置(10)，其中所述加热元件(28)的所述被改性的表面(50)的所述结构(51)中的至少某些已经通过所述加热元件(28)的激光蚀刻处理被产生。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电子吸烟装置(10)，其中所述被改性的表面(50)的所述结构(51)增加所述加热元件(28)的总表面。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电子吸烟装置(10)，其中所述加热元件(28)的所述被改性的表面(50)具有大于0.5mm的最大粗糙度R最大。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电子吸烟装置(10)，其中所述加热元件(28)的所述被改性的表面(50)具有Y的平均表面粗糙度Rz，其中Y∈[5μm；200μm]。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电子吸烟装置(10)，其中所述被改性的表面(50)具有大于5μm的算术平均偏差Ra。
14.一种用于用于电子吸烟装置(10)的加热元件(28)的制造的方法，所述方法包括以下步骤：
提供(S1)具有用于分别地与电源连接的第一末端和第二末端的导电性材料(28-1)；
机械地和/或化学地和/或使用外部能源处理(S2)所述导电性材料(28-1)的表面的至少一个部分，向所述表面的所述部分提供多个适应于当被施用至所述加热元件(28)上时在所述液体储器(34)的液体上提供毛细力的结构(51)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述处理(S2)的步骤包括所述导电性材料(28-1)的所述表面(50)的所述部分的研磨、喷砂、抛光、刷净、铣削、擦洗、翻滚、漂移、喷丸和/或锤击。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中所述处理(S2)的步骤包括所述导电性材料(28-1)的所述表面(50)的所述部分的蚀刻、激光蚀刻、酸洗、软化和/或擦金。
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