EP3923752A1 - Evaporator tank unit for an inhaler, preferably an electronic cigarette product, electronic cigarette product and wick structure - Google Patents

Evaporator tank unit for an inhaler, preferably an electronic cigarette product, electronic cigarette product and wick structure

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Publication number
EP3923752A1
EP3923752A1 EP20705326.5A EP20705326A EP3923752A1 EP 3923752 A1 EP3923752 A1 EP 3923752A1 EP 20705326 A EP20705326 A EP 20705326A EP 3923752 A1 EP3923752 A1 EP 3923752A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
evaporator
wick structure
liquid
tank unit
liquid reservoir
Prior art date
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Granted
Application number
EP20705326.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3923752B1 (en
Inventor
Michael Kleine Wächter
Thomas Müller
Lennart KOCK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hauni Maschinenbau GmbH filed Critical Hauni Maschinenbau GmbH
Publication of EP3923752A1 publication Critical patent/EP3923752A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3923752B1 publication Critical patent/EP3923752B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/44Wicks
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/42Cartridges or containers for inhalable precursors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/10Devices using liquid inhalable precursors

Definitions

  • Vaporizer-tank unit for an inhaler preferably an electronic cigarette product, electronic cigarette product and wick structure
  • the present invention relates to a vaporizer-tank unit for an inhaler, preferably an electronic cigarette product, comprising at least one electric vaporizer for vaporizing liquid supplied by the vaporizer, a liquid reservoir for storing liquid, and a capillary wick structure, wherein the liquid passes through Capillary forces can be conveyed from the liquid storage to an inlet side of the evaporator.
  • the invention also relates to an inhaler, preferably an electronic cigarette product, and a wick structure.
  • a disadvantage of the wick coil technology is that a lack of supply of liquid leads to local overheating, which can result in pollutants. It is important to avoid this so-called “dry puff”.
  • such evaporator units are often leaky due to production, so that liquid can escape in an undesirable manner, for example via the air supply and / or vapor discharge.
  • Wick structure is provided which, on the one hand, contacts the inlet side and, on the other hand, protrudes with an inlet end into the volume of the liquid storage device.
  • a voluminous sponge, cotton wool or the like is usually introduced into the liquid reservoir adjacent to the inlet end of the wick structure as an intermediate store for a certain transitional supply amount of liquid.
  • Sponge acts as a capillary intermediate storage or intermediate conductor for liquid, so that the evaporator can be supplied with liquid uninterruptedly regardless of the position and / or orientation and largely independent of the fill level.
  • the introduction of a sponge is complex in terms of production technology and can easily be converted into a Lead insufficient fluid conduction between the sponge and the wick structure, which is due, for example, to the fact that the sponge does not make sufficient contact with the wick structure.
  • the requirements for the dimensions of the liquid reservoir and the sponge and their assembly are therefore high.
  • the wick structure is in one piece and contacts and / or forms the liquid reservoir over at least one circumferential section.
  • the one-piece design of the wick structure avoids additional contact between a sponge according to the prior art and a wick.
  • the one-piece wick only has one contact with the inlet side of the evaporator.
  • a liquid-conducting contact between the inlet side of the evaporator and the wick structure can be reliably established without, for example, bubbles or cavities being able to arise.
  • the contacting and / or formation of the circumferential section has the consequence that the wick structure can absorb and temporarily store liquid from an area of the liquid reservoir, even if the liquid reservoir is almost empty and the liquid temporarily moves away from the circumferential section of the wick structure as a result of gravity Wick structure, the liquid once absorbed is no longer transferred to the liquid reservoir. is given. It is therefore sufficient for sufficient intermediate storage if the liquid occasionally "sloshes" against the wick structure and / or can immerse it in the liquid.
  • the wick structure can contact the peripheral portion of the liquid reservoir in that the wick structure extends up to the peripheral portion, ie. the wick structure protrudes into the liquid reservoir.
  • the wick structure can even form the liquid reservoir in a more spacious manner in that the wick structure takes up further areas of the liquid reservoir.
  • the wick structure preferably contacts the liquid reservoir along an inner surface of an outer wall of the liquid reservoir, so that the wick structure can absorb the liquid until the liquid reservoir is completely emptied.
  • Wick structure can contact the inner surface of the outer wall by means of an interference fit. Alternatively, however, a gap can be provided which defines a minimum distance between the inner surface and the wick structure in order to simplify the assembly of the wick structure.
  • the liquid reservoir preferably has a longitudinal axis and the wick structure extends radially in at least two diametrical directions perpendicular to the longitudinal axis so that the wick structure can take the liquid independently of the orientation of the liquid reservoir, in particular independently of the rotation of the liquid reservoir around the longitudinal axis of the liquid reservoir can.
  • an air duct extending through the fluid reservoir is provided in the fluid reservoir so that a more effective construction of the evaporator-tank unit can be made possible.
  • the wick structure has several diverging and / or opposing wick sections which contact different circumferential sections, since with the wick structure can absorb the liquid regardless of the orientation of the liquid reservoir. This enables contact with the liquid in opposite sections of the liquid reservoir and allows the liquid to fall dry
  • the wick structure advantageously has a U-shaped cross section with an apex and is arranged so that the wick structure contacts the inlet side at its apex in order to enable an effective construction and simple assembly of the evaporator-tank unit.
  • the circumferential section advantageously has at least an angle of 45 °, further advantageously at least 90 °, particularly advantageously at least 180 °, for example 270 ° and up to 360 °, in order to promote an orientation and fill level-independent supply of the wick structure with liquid .
  • the circumferential section can be connected or formed from several separate sub-sections. For example, two or more circumferential sections evenly distributed in particular in the circumferential direction can be contacted and / or formed. In particular, two circumferential sections each having an angle of 90 ° can be provided, which are, however, arranged at a distance from one another, for example diametrically opposite one another.
  • the wick structure preferably has a mechanical holder for holding the evaporator and / or a carrier.
  • the wick structure is preferably at least partially in the shape of a hollow cylinder in order to be able to advantageously contact and / or form the circumferential surface of a cylindrical liquid reservoir.
  • Liquid can be stored in the cavity.
  • the cavity can form a large part of the volume of the liquid reservoir, for example at least 50%, preferably at least 70% and more preferably at least 90%.
  • the wick structure advantageously forms the liquid reservoir at least partially.
  • the liquid reservoir can thus be made up of several parts, the wick structure being able to form, for example, a cylindrical section of the liquid reservoir. From further sections of the liquid reservoir can be formed, for example, by a plastic. Different sections of the liquid reservoir can, for example, be glued and / or connected to one another with mechanical elements such as notches, noses or clips.
  • the wick structure preferably forms an outer wall of the liquid storage device in order to ensure a simple structure of the evaporator-tank unit and at the same time to promote an orientation- and fill-level-independent supply of liquid to the wick structure.
  • the wick structure preferably extends from the electric evaporator into the liquid reservoir and has a pore volume per pore that increases with the distance from the evaporator, so that the liquid is optimally conveyed to the Evaporator and at the same time a buffer storage of liquid in the wick structure is advantageously achieved.
  • the wick structure advantageously has a storage section and a supply section, and the volume of the storage section in the liquid storage is greater than the volume of the supply section adjacent to the evaporator, so that the wick structure can protrude into the liquid storage in areas remote from the evaporator and at the same time have a preferred buffer effect can meet for intermediate storage of liquid.
  • the wick structure preferably has a lacquered, coated and / or liquid-tight surface in order to be able to form a circumferential section of the liquid reservoir which is sealed and impermeable to liquid. This ensures that the wick structure can form or replace the outer wall of the liquid reservoir.
  • the wick structure preferably consists of a porous glass.
  • the wick structure advantageously does not consist of a plurality of fibers between which cavities for the transport of liquid and for the liquid line are formed. Rather, the wick structure comprises a porous solid. This can consist of porous ceramic, but preferably of porous glass. In particular consisting of a borosilicate glass or another oxide glass.
  • the blanks of the wick structure can be effectively produced with a pressing tool.
  • a wide variety of spatial shapes or geometries are thus conceivable, an in particular axially extending air duct being preferably provided within an outer outer wall of the liquid reservoir in the interior of the liquid reservoir can be .
  • the pore size and the distribution of the pores of the wick structure can be adjusted.
  • a pore gradient and / or pore size gradient can be set, the pore sizes decreasing from the liquid reservoir towards the evaporator.
  • the pore size can for example have a diameter from 0 to 500 ⁇ m, preferably from 10 nm to 100 ⁇ m.
  • the wick structure can also consist of a composite of porous substances and, for example, comprise sections made of porous glass and sections made of ceramic.
  • the wick structure made of glass is particularly chemically inert and temperature-stable, which is particularly advantageous in contact with the evaporator.
  • the wick structure is advantageously colored and is visible from the outside in order to be able to observe the fill level of the liquid reservoir and to increase the visual quality of the evaporator-tank unit.
  • the wick structure can be arranged in the interior of a transparent housing of the liquid reservoir.
  • the wick structure can form the liquid reservoir or the housing and be directly visible from the outside.
  • a wick structure for an inhaler in particular a special electronic cigarette product, is in one piece and consists of a porous glass in order to provide a wick structure that can be produced in a particularly effective and versatile manner.
  • FIG. 1 is a schematic view of an inhaler
  • Fig. 2 shows a perspective section through an evaporator and, schematically, an evaporator-tank unit
  • Fig. 5 is a perspective view of a United evaporator tank unit according to the invention.
  • Tank unit and several embodiments of a wick structure according to the invention
  • Fig. 7 shows a perspective view of an evaporator / tank unit according to the invention and several embodiments of a wick structure according to the invention.
  • FIG. 8 shows a wick structure and a section through an evaporator-tank unit according to the invention.
  • FIG. 1 shows schematically an inhaler 10 or an electronic cigarette product.
  • the inhaler 10 comprises a housing 1 1 in which an air duct 30 or chimney is provided between at least one air inlet opening 231 and an air outlet opening 24 at a mouth end 32 of the cigarette product 1 0.
  • the mouth end 32 of the inhaler 10 denotes the End at which the consumer pulls for inhalation, thereby applying a negative pressure to the inhaler 10, and generating an air stream 34 in the air duct 30.
  • the inhaler 1 0 advantageously consists of a base part 16 and an evaporator-tank unit 1, which comprises an evaporator 60 and a liq stechniks appointed 1 8, and can in particular be designed in the form of a replaceable cartridge.
  • the liquid keits acknowledged 18 can be refilled by the user of the inhaler 10.
  • the air sucked in through the air inlet opening 231 is conducted in the air duct 30 to the at least one evaporator 60.
  • the evaporator 60 is connected or can be connected to the liquid reservoir 18, in which at least one liquid 50 is stored.
  • a porous and / or capillary, liquid-conducting wick structure 19 is advantageously arranged on an inlet side 61 of the evaporator 60.
  • the evaporator 60 evaporates liquid 50, which is supplied to the evaporator 60 from the liquid reservoir 18 by the wick structure 19 by means of capillary forces, and supplies the evaporated liquid as aerosol / vapor at an outlet side 64 to the air stream 34.
  • the electronic cigarette 10 further includes an electrical energy store 14 and an electronic control device 1 5.
  • the energy store 14 is usually arranged in the base part 16 and can in particular be an electrochemical disposable battery or a rechargeable electrochemical battery, for example a lithium ion -Battery, be.
  • the evaporator / tank unit 1 is arranged between the energy store 14 and the mouth end 32.
  • the electronic control device 15 comprises at least one digital data processing device, in particular Their microprocessor and / or microcontroller, in the base part 1 6 (as shown in FIG. 1) and / or in the evaporator-tank unit 1.
  • a sensor for example a pressure sensor or a pressure or flow switch, is advantageously arranged in the housing 11, the control device 15 being able to determine on the basis of a sensor signal output by the sensor that a consumer is pulling at the mouth end 32 of the cigarette product 10, to inhale.
  • the control device 1 5 controls the evaporator 60 in order to add liquid 50 from the liquid storage device 18 as an aerosol / vapor into the air stream 34.
  • the at least one evaporator 60 is arranged in a part of the evaporator-tank unit 1 facing away from the mouth end 32. Effective electrical coupling and control of the evaporator 60 are thus possible.
  • the air flow 34 advantageously leads to the air outlet opening 24 through an air duct 30 running axially through the liquid reservoir 18.
  • the liquid 50 to be dosed stored in the liquid reservoir 18 is, for example, a mixture of 1,2-propylene glycol, glycerol, water, at least one aroma and / or at least one active ingredient, in particular nicotine.
  • the specified components of the liquid 50 are not mandatory.
  • aromas and / or active ingredients, in particular nicotine can be dispensed with.
  • the evaporator-tank unit 1 or cartridge or the base part 1 6 advantageously comprise a non-volatile data memory for storing information or parameters relating to the evaporator-tank unit 1 or cartridge.
  • the data store can be part of the electronic control device 1 5.
  • information on the composition of the liquid stored in the liquid store 18, information on the process profile, in particular power / temperature control is advantageous;
  • Data relating to copy protection and protection against forgery an ID for the unique identification of the evaporator-tank unit 1 or cartridge, serial number, date of manufacture and / or expiry date, and / or number of puffs (number of inhalation puffs by the consumer) or the usage time saved.
  • the data memory is advantageously electrically connected or connectable to the control device 1 5.
  • User-related data in particular about smoking behavior, could also be stored and stored in the inhaler 1 0 and / or in an external memory which can be connected to the inhaler 1 0 in a suitable and known manner, at least temporarily, for communication purposes are preferably also used to control and regulate the inhaler.
  • Additional channels in particular at least one secondary air channel 110, which meet the air channel 30 downstream of the evaporator 60, can ensure that the gas / aerosol mixture is mixed with fresh air from a secondary air stream 102 and / or processes of post-treatment and / or recondensation regulate.
  • FIG. 2 shows a perspective section through an evaporator 60 and, schematically, an evaporator-tank unit 1.
  • the evaporator tank unit 1 comprises a block-shaped, preferably monolithic, radiator or evaporator 60 preferably made of an electrically conductive material, in particular a semiconductor material, preferably silicon. It is not necessary for the entire evaporator 60 to consist of an electrically conductive material. For example, it may be sufficient that the surface of the evaporator 60 is electrically conductive, for example metallic, coated or preferably suitably doped. In this case, the entire surface does not have to be coated; for example, metallic or preferably non-metallic or non-metallic laminated metallic conductor tracks can be provided on a non-conductive or semiconductive base body. It is also not absolutely necessary for the entire evaporator 60 to heat; it can be sufficient, for example, if a section or a heating layer of the evaporator 60 in the area of the outlet side 64 heats.
  • the evaporator 60 is provided with a plurality of microchannels or liquid channels 62, which have an inlet side
  • the mean diameter of the liquid channels 62 is preferably in the range between 5 pm and 200 pm, more preferably in the range between 30 pm and 150 pm, even more preferably in the range between 50 pm and 100 pm. Because of these dimensions, a capillary effect is advantageously generated, so that liquid penetrating into a liquid channel 62 on the inlet side 61 rises through the liquid channel 62 until the liquid channel 62 is filled with liquid.
  • the volume ratio of liquid channels 62 to evaporator 60 which can be referred to as the porosity of the evaporator 60, is, for example, in the range between 10% and 50%, advantageously in the range between 15% and 40%, even more advantageously in the range between 20% and 30%, and is, for example, 25%.
  • the edge lengths of the surfaces of the evaporator 60 provided with liquid channels 62 are, for example, in the range between 0.5 mm and 3 mm, preferably between 0.5 mm and 1 mm.
  • the dimensions of the surfaces of the evaporator 60 provided with liquid channels 62 can be, for example: 0.95 mm ⁇ 1.75 mm or 1.9 mm ⁇ 1.75 mm or 1.9 mm ⁇ 0.75 mm.
  • the edge lengths of the evaporator 60 can for example be in the range between 0.5 mm and 5 mm, preferably in the range between 0.75 mm and 4 mm, more preferably in the range between 1 mm and 3 mm.
  • the area of the evaporator 60 (chip size) can be, for example, 1 mm x 3 mm, 2 mm x 2 mm or 2 mm x 3 mm.
  • the width b of the evaporator 60 is preferably in the range between 1 mm and 5 mm, more preferably in the range between 2 mm and 4 mm, and is, for example, 3 mm.
  • the height h of the evaporator 60 is preferably in the range between 0.05 mm and 1 mm, more preferably in the range between 0.1 mm and 0.75 mm, even more preferably in the range between 0.2 mm and 0.5 mm and is, for example, 0.3 mm. Even smaller evaporators 60 can be manufactured, provided and operated properly.
  • the number of liquid channels 62 is preferably in the range between four and 1,000. In this way, the heat input into the liquid channels 62 can be optimized and a guaranteed high evaporation capacity and a sufficiently large vapor outlet surface can be achieved.
  • the liquid channels 62 are arranged in the form of a square, rectangular, polygonal, round, oval or other shaped array.
  • the array can be designed in the form of a matrix with s columns and z rows, where s advantageously in the range between 2 and 50 and further advantageously in the range between 3 and 30 and / or z advantageously in the range between 2 and 50 and further advantageously in the range is between 3 and 30. In this way, an effective and easily producible arrangement of the liquid channels 62 with a guaranteed high evaporation capacity can be realized.
  • the cross section of the liquid channels 62 can be square, rectangular, polygonal, round, oval or otherwise shaped, and / or change in sections in the longitudinal direction, in particular increase, decrease or remain constant.
  • the length of one or each liquid channel 62 is preferably in the range between 100 pm and 1000 pm, more preferably in the range between 150 pm and 750 pm, even more preferably in the range between 180 pm and 500 pm and is, for example, 300 pm. In this way, optimal liquid uptake and portion formation can be achieved with sufficiently good heat input from the evaporator 60 into the liquid channels 62.
  • the distance between two liquid channels 62 is preferably at least 1.3 times the clear diameter of a liquid keitskanals 62, the distance being based on the central axes of the two liquid channels 62.
  • the distance can preferably be 1.5 to 5 times, more preferably 2 to 4 times, the clear diameter of a liquid channel 62. In this way This enables optimal heat input into the evaporator 60 and a sufficiently stable arrangement and wall thickness of the liquid channels 62.
  • the evaporator 60 can also be referred to as a volume heater.
  • the evaporator-tank unit 1 comprises a carrier 4 with a through opening 104 for the fluid-conducting connection of the evaporator 60 and a liquid reservoir 1 8.
  • a wick structure 19 is arranged in the through opening 104.
  • the inlet side 61 of the evaporator 60 is connected to the liquid reservoir 18 via the wick structure 19 in a fluid-conducting manner.
  • the wick structure 19 serves to passively convey liquid 50 from the liquid reservoir 18 to the evaporator 60 by means of capillary forces.
  • the wick structure 19 makes contact with the inlet side 61 of the evaporator 60 advantageously over a large area and covers all of the liquid channels 62 of the evaporator 60 on the inlet side.
  • the wick structure 19 is connected in a fluid-conducting manner to the fluid reservoir 18.
  • the wick structure 1 9 consists of porous and / or capillary material Ma, which is due to capillary forces able to passively promote liquid evaporated by the evaporator 60 in sufficient quantities from the liquid reservoir 1 8 to the evaporator 60 in order to empty the liquid channels 62 and prevent problems arising from it.
  • the wick structure 19 advantageously consists of an electrically non-conductive material in order to prevent undesired heating of liquid to avoid speed in the wick structure 19 by current flow.
  • the wick structure 19 advantageously has a low thermal conductivity.
  • the wick structure 19 advantageously consists of a glass, in particular a pressed borosilicate glass.
  • the wick structure 19 can, however, be made of one or more of the materials cotton, cellulose, acetate, plastic foam, plastic sponge, glass fiber fabric, glass fiber ceramic, sintered ceramic, ceramic paper, aluminosilicate paper, metal foam, metal sponge, another heat-resistant, porous and / or capillary material with a suitable delivery rate, or a composite of two or more of the aforementioned materials exist.
  • the wick structure 19 can comprise at least one ceramic fiber paper and / or a porous ceramic.
  • wick structure 19 consists of an electrically and / or thermally conductive material
  • an insulating layer made of an electrically and / or thermally insulating material, for example glass, ceramic or plastic, is advantageously with it between the wick structure 19 and the evaporator 60 Insulating layer extending, with the liquid channels 62 corresponding openings provided.
  • the volume of the wick structure 19 is preferably in the range between 1 mm A 3 and 1 0 mm A 3, more preferably in the range between 2 mm A 3 and 8 mm A 3, even more preferably in the range between 3 mm A 3 and 7 mm A 3 and is, for example, 5 mm A 3.
  • the volume of the wick structure 19 can be equal to a large part of the volume of the liquid reservoir 18.
  • the dimensions of the liquid reservoir 18 can be larger than the wick structure 19.
  • the wick structure 19 can partially form the liquid storage tank 18.
  • the wick structure 19 can be inserted into an opening in a housing of the liquid reservoir 18, for example.
  • a plurality of evaporators 60 can also be assigned to a liquid reservoir 18.
  • An advantageous volume of the liquid reservoir 18 is in the range between 0.1 ml and 5 ml, preferably between 0.5 ml and 3 ml, more preferably between 0.7 ml and 2 ml or 1.5 ml.
  • the evaporator tank unit 1 is preferably connected and / or connectable to a heating voltage source 71 controllable by the control device 1 5, which cut 1 32a, 132b of the evaporator 60 via electrical lines 1 05a, 1 05b in a contact area on opposite edge sections is connected to this, so that an electrical voltage Uh generated by the heating voltage source 71 leads to a current flow through the evaporator 60. Due to the ohmic resistance of the electrically conductive evaporator 60, the flow of current leads to heating of evaporator 60 and therefore to evaporation of liquid contained in liquid channels 62. Generated this way
  • a voltage curve Uh (t) adapted to the liquid mixture used is preferably stored in the data memory of the inhaler 10.
  • the evaporation temperature is preferably in the range between 100.degree. C. and 400.degree. C., more preferably between 150.degree. C. and 350.degree. C., even more preferably between 190.degree. C. and 290.degree.
  • the evaporator 60 can advantageously be produced from sections of a wafer using thin-film layer technology, which has a layer thickness of preferably less than or equal to 1000 ⁇ m, more preferably 750 ⁇ m, even more preferably less than or equal to 500 ⁇ m. Surfaces of the evaporator 60 can advantageously be hydrophilic.
  • the outlet side 64 of the evaporator 60 can advantageously be microstructured or have micro-grooves.
  • the evaporator tank unit 1 is set so that an amount of liquid preferably in the range between 1 pl and 20 pl, more preferably between 2 pl and 10 pl, even more preferably between 3 pl and 5 pl, typically 4 pl per puff of the Consumption, is added.
  • the evaporator-tank unit can preferably be adjustable with regard to the amount of liquid / vapor per puff, ie from 1 s to 3 s per puff duration. The sequence of the evaporation process is explained below by way of example.
  • the voltage source 71 or the energy store 14 is switched off for the heating process.
  • the voltage Uh is set such that the evaporation temperature in the evaporator 60 and thus in the liquid channels 62 is adapted to the individual evaporation behavior of the liquid mixture used. This prevents the risk of local overheating and the creation of pollutants.
  • undesired differential evaporation of a liquid mixture can also be counteracted or counteracted or such can be avoided. Otherwise, a liquid mixture could prematurely lose components due to different boiling temperatures in the course of a sequence of evaporation processes, especially “puffs”, before the reservoir 18 of the liquid 50 is completely emptied, which during operation has undesirable effects such as the lack of constancy of the dosage a user, especially with a pharmaceutically effective liquid.
  • the heating voltage source 71 is deactivated. Since the liquid properties and quantity are advantageously known exactly and the Ver evaporator 60 has a measurable temperature-dependent resistance this point in time can be determined or controlled very precisely.
  • the liquid channels 62 are predominantly or completely emptied.
  • the heating voltage 71 is then kept switched off until the liquid channels 62 are refilled by means of replenishing liquid through the wick structure 19. As soon as this is the case, the next heating cycle can be started by switching on the heating voltage 71.
  • the control frequency of the evaporator 60 generated by the heating voltage source 71 is generally advantageously in the range from 1 Hz to 50 kHz, preferably in the range from 30 Hz to 30 kHz, even more advantageously in the range from 100 Hz to 25 kHz.
  • the frequency and the duty cycle of the heating voltage Uh for the Ver evaporator 60 are advantageously adapted to the natural oscillation or natural frequency of the bubble oscillations during the bubble boiling.
  • the period 1 / f of the heating voltage can therefore advantageously be in the range between 5 ms and 50 ms, further advantageously between 10 ms and 40 ms, even more advantageously between 15 ms and 30 ms and be, for example, 20 ms.
  • frequencies other than those mentioned can be optimally adapted to the natural oscillation or natural frequency of the bubble oscillations.
  • the maximum heating current generated by the heating voltage Uh is preferably not more than 7 A, more preferably not more than 6.5 A, even more preferably not more than 6 A and optimally in the range between see 4 A and 6 A should be in order to ensure concentrated steam while avoiding overheating.
  • the delivery rate of the wick structure 19 is in turn optimally adapted to the evaporation rate of the evaporator 60, so that sufficient liquid 50 can be fed at any time and the area in front of the evaporator 60 is avoided.
  • the evaporator device 1 is preferably manufactured on the basis of M EMS technology, in particular from silicon, and is therefore advantageously a micro-electro-mechanical system.
  • a structure is advantageously proposed consisting of a Si-based evaporator 60, advantageously planar at least on the inlet side 61, and one or more underlying capillary structures 19 with advantageously different pore sizes.
  • the wick structure 19 arranged directly on the inlet side 61 of the evaporator 60 prevents the formation of bubbles on the inlet side 61 of the evaporator 60, since gas bubbles prevent any further conveying effect and at the same time lead to (local) overheating of the evaporator 60 due to a lack of cooling by subsequent liquid .
  • FIG. 3 shows an evaporator-tank unit 1 according to the prior art.
  • the evaporator tank unit 1 comprises a liquid reservoir 18 for storing liquid 50, a carrier 4 and a wick structure 1 9.
  • the carrier 4 holds an evaporator 60, not shown, which conducts liquid on an inlet side 61 of the evaporator 60 with the wick structure 19 connected is.
  • the evaporator 60 can add the evaporated liquid 50 as vapor and / or aerosol to an air stream 34 flowing through an air duct 30.
  • the cylindrical wick structure 19 can, however, as shown in FIG. H.
  • the wick structure 19 may lack a supply of liquid 50 if the liquid reservoir 18 is not completely filled with liquid 50 and / or the evaporator-tank unit 1 is oriented such that the liquid 50 gravity flows into the wick structure 1 9 not reached. This can result in a lack of liquid on the evaporator 60.
  • the critical condition is the state in which the wick structure 19 is "above” when the inhaler 10 is horizontally oriented, but a remainder of liquid 50 is only "below” in the liquid reservoir 18, as shown in FIG.
  • FIG. 4 shows an evaporator tank unit 1 with a sponge 199 or an absorbent element, impregnated substrate or hydroscopic pad according to the prior art to reduce the risk of a lack of liquid on the wick structure 19 and / or on the evaporator 60.
  • the evaporators - Tank unit 1 differs from the embodiment shown in Figure 3 to the sponge 1 99.
  • the sponge 1 99 is a separate component from the wick structure 19, which is connected to the wick structure 19 in a fluid-conducting manner. However, connecting the wick structure 19 and the sponge 99 is complex and prone to errors.
  • FIG. 5 shows a perspective view of an evaporator / tank unit 1 according to the invention.
  • the evaporator tank unit 1 comprises an evaporator 60, which is held by a carrier 4, a nen liquid storage 18 for storing liquid 50 and a capillary wick structure 19, wherein liquid 50 can be conveyed by capillary forces from the liquid storage 18 to an inlet side 61 of the evaporator 60.
  • the liquid reservoir 18 stores the liquid 50 in a volume delimited by an outer wall 182.
  • the liquid reservoir 18 or the outer wall 182 of the liquid reservoir 18 can for example be made of a plastic and / or a coated, lacquered and / or surface-treated glass.
  • the liquid reservoir 18 has a longitudinal axis L.
  • An air channel 30 extending through the fluid reservoir 18 runs along or parallel to the longitudinal axis L.
  • the air channel 30 is arranged within the fluid reservoir 18.
  • the air channel 30 forms an inner wall 1 85 of the liquid reservoir 1 8.
  • the liquid reservoir 1 8 stores liquid 50 between the inner wall 1 85 or the air duct 30 and the outer wall 1 82 the evaporator tank unit 1 can be formed.
  • the evaporator 60 has an outlet side 64 which is arranged in such a way that the evaporator 60 can add evaporated liquid 50 as vapor and / or aerosol to an air stream 34 flowing through the air duct 30.
  • the outlet side 64 can face the air duct 30 or the longitudinal axis L of the liquid reservoir 18 when the evaporator 60, as shown here by way of example, is arranged at a radial distance from the longitudinal axis L.
  • the liquid reservoir 18 is advantageously extended the greatest along the longitudinal axis L.
  • the liquid reservoir 18 has a rotational symmetry about the longitudinal axis L at least in sections.
  • the liquid reservoir 18 has a rotationally symmetrical section between an end face and the carrier 4.
  • the wick structure 19 is in one piece and is designed to supply liquid 50 to the evaporator 60 independently of the orientation of the evaporator tank unit 1, in that the wick structure 19 contacts the liquid reservoir 18 via a peripheral section 1 80a, 1 80b of the liquid reservoir 18. To this end, the wick structure 19 contacts the liquid reservoir 18 along an inner surface 181 of the outer wall 182 of the liquid reservoir 18. The contacting of the peripheral section 1 80a, 1 80b ensures that the wick structure 19 takes up liquid 50 and irrespective of the liquid level in the liquid reservoir 18 can forward to the evaporator 60.
  • the wick structure 19 extends in two diametrical directions perpendicular to the longitudinal axis L. In this embodiment, the wick structure 19 extends from the evaporator 60 on the one hand in this illustration upwards and on the other hand downwards.
  • the wick structure 19 has the two separate wick sections 1 91 a, 191 b, which contact different subsections of the circumferential section 180 a, 1 80 b.
  • the wick sections 1 91 a, 191 b protrude in particular into different, separate areas surface of the liquid reservoir 18 and thus improve the supply of the evaporator 60 with liquid 50.
  • the wick structure 19 has a U-shaped or horseshoe-shaped cross section with an apex 190.
  • the wick structure 19 is arranged such that the wick structure 19 contacts the inlet side 61 of the evaporator 60 at its apex 190.
  • the wick structure 19 contacts the liquid reservoir 18 in the peripheral section 1 80 a, 1 80 b. Due to the U-shape of the wick structure 19, the wick structure 19 can be shaped far into the liquid reservoir 18 by the free ends remote from the apex 190 or wick sections 191 a, 191 b of the wick structure 19 embracing the evaporator 60.
  • the circumferential section 1 80a, 180b has two contiguous subsections, a first lower section being assignable to the first wick section 1 91a and a second subsection to the second wick section 1 91b.
  • the circumferential section 1 80a, 180b has an angle of more than 1 80 °, for example approximately 270 °.
  • the wick structure 19 connects the inlet side 61 of the evaporator 60 in a liquid-conducting manner and independently of the orientation or the filling level of the liquid reservoir 18 with the liquid 50 stored in the liquid reservoir 18.
  • the wick structure 19 extends from the electrical evaporator 60 into the liquid reservoir 18 and has a pore volume per pore that increases with the distance from the evaporator 60.
  • the wick structure 19 comprises a storage section 184a and a feed section 1 84b, wherein in particular the feed section 1 84 can have smaller pores than the storage section 184a, which can serve as a liquid buffer.
  • the feed section 184b is that section of the wick structure 19 which contacts the inlet side 61 of the evaporator 60 and which feeds the liquid 50 to the evaporator 60.
  • the storage section 1 84a is that section of the wick structure 19 protruding into the liquid storage unit 18.
  • the storage section 184a is formed by the wick sections 191 a, 191 b or the free ends of the wick structure 19.
  • the volume of the storage section 184a is greater than the volume of the supply section 184b adjacent to the evaporator 60.
  • the feed section 1 84b is arranged in the region of the apex 1 90.
  • the wick structure has a mechanical support 192.
  • the mechanical holder 1 92 has various functions in the embodiment shown in FIG.
  • the mechanical holder 192 can be used to fasten the wick structure 19 to the carrier 4.
  • the wick structure 19 and / or the carrier 4 can be supported by the wick structure 19 within the evaporator tank unit 1 in different ways.
  • the holder 192 can serve to hold the evaporator 60.
  • the wick structure 19 advantageously consists of a porous glass, for example a borosilicate glass.
  • the wick structure 19 is advantageously colored in order to improve the visibility of the fill level of the liquid keits addressess 1 8.
  • FIG. 6 shows a section through an evaporator / tank unit 1 according to the invention and several embodiments according to the invention of a one-piece wick structure 19. From left to right, the illustration shows twice a wick structure 19 (a), (b), a wick structure 19 with an evaporator 60 (c) and an evaporator-tank unit 1 (d).
  • the left wick structure 19 in Figure 6 (a) has a bone shape; H.
  • the wick structure 19 comprises a centrally arranged feed section 1 84b and in this example two oppositely arranged wick sections 191a, 191b.
  • the wick sections 1 91 a, 191 b are only connected to one another via the central feed section 1 84 b.
  • the wick sections 191a, 191b form two separate storage sections 184a.
  • the wick structure 19 is thus set up to contact a liquid reservoir 18 in two separate circumferential sections 180a, 180b, see the evaporator / tank unit 1 in FIG. 6 (d).
  • the wick structure 19 has a round circumference and can therefore contact a peripheral section 180a, 180b, preferably the inner surface 1 81 of a liquid reservoir 18 with a round cross section.
  • the inlet side 61 of the evaporator 60 makes contact with the central feed section 184b of the wick structure 19.
  • the wick structure 19 in FIG. 6 (b) has a ring shape, ie the wick structure 19 is disk-shaped.
  • the wick structure 19 comprises a centrally arranged feed section 184b and, in this example, an annular wick section 1 91 a, 191 b, which extends through two oppositely arranged webs that cut radially from the feed section 1 84b to the annular wick section 191 a, 191 b. fen, is fluidly connected to the annular wick section 191 a, 1 91 b or storage section 184a.
  • the wick sections 1 91 a, 1 91 b forms a contiguous storage section 1 84 a.
  • the wick structure 19 is thus set up to contact a liquid reservoir 18 in a circumferential section 1 80a, 180b, see the evaporator-tank unit 1 in FIG. 6 (d).
  • the wick structure 19 has a round circumference and can therefore fully contact a circumferential section 180a, 180b, preferably the inner surface 181 of a liquid reservoir 18 with a round cross section.
  • the inlet side 61 of the evaporator 60 contacts the central feed section 184b of the wick structure 19.
  • the wick structure 19 in FIG. 6 (b) has eccentric openings or recesses which form a fold 192 of the wick structure 19.
  • the fold 192 can serve, for example, to fold a carrier 4 and / or to fold the wick structure 19 in the evaporator-tank unit 1.
  • two recesses are provided, and any number can be provided, in particular 1, 3 to 10 recesses can be provided.
  • the recesses have the shape of ring segments and can, for example, also have the shape of slots.
  • the wick structure 19 with the vaporizer 60 according to FIG. 6 (c) includes the wick structure 19 explained with reference to FIG. 6 (b) of the evaporator 60, the wick structure 1 9 is arranged facing away.
  • the wick structure 19 contacts a liquid reservoir 1 8 via at least two spaced-apart circumferential sections 180a, 1 80b if a bone-shaped wick structure 1 9 according to FIG (a) is used.
  • the wick structure 19 can contact the liquid reservoir 18 over the entire circumference in a circumferential section 180a, 180b if an annular wick structure 19 according to FIG. 6 (b) is used.
  • An evaporator 60 makes contact with an inlet side 61 of a feed section 1 84b of the wick structure 1 9.
  • An outlet side 64 of the evaporator 60 faces an air duct 30. The evaporator is held by the carrier 4.
  • Figure 7 shows a perspective view of an evaporator tank unit 1 according to the invention and several embodiments of a wick structure 1 9 according to the invention. From left to right, the figure shows twice a wick structure 19 (a), (b), a wick structure 1 9 with a Carrier 4 (c) and an evaporator-tank unit 1 (d).
  • the wick structures 19 shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b) are the wick structures 19 explained with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b) in a different perspective.
  • the wick structure 19 with the carrier 4 shows that the carrier 4 is held in the holder 192 of the wick structure 19.
  • the carrier 4 is designed such that it can be inserted into the openings forming the holder 192 and held there in a non-displaceable manner.
  • the carrier 4 can, for example, have electrical contacts 100 that establish an electrical connection to the evaporator 60 so that the evaporator 60 can be connected to an external one with reference to the evaporator-tank unit 1 Part can be electrically contacted and controlled.
  • FIG. 7 (d) shows the evaporator-tank unit from FIG. 6 (d) in a different perspective.
  • the liquid tank 18 forms the outer part of the evaporator tank unit 1, which can be electrically connected to an external part, for example a base part 16 of an inhaler 10, by means of the electrical contacts 100.
  • FIG. 8 shows a wick structure 19 on the left and a section through an evaporator tank unit 1 according to an embodiment of the invention on the right.
  • the wick structure 19 is partially in the shape of a hollow cylinder with a longitudinal axis and has a radially extending feed section 184b on an end face 1 95.
  • the hollow cylindrical wick structure 19 has a cavity 196 which can geometrically enclose and / or store liquid 50 in the liquid reservoir 18.
  • the hollow cylindrical wick structure 19 can, for example, fully contact a cylindrical liquid tank 18 on a circumferential section 1 80a, 180b corresponding to an inner surface 181 of an outer wall 182 of the liquid reservoir 18.
  • the wick structure 19 can consist entirely of a porous material.
  • the wick structure 19 can be used in egg nen liquid storage 18 and ensures that irrespective of the orientation or the level of liquid 50 is in connection with the wick structure 19.
  • the wick structure 19 advantageously forms the liquid reservoir 18.
  • the wick structure 19 can have a liquid-tight outer wall 182 and thus form the outer wall 182 of the liquid reservoir 18.
  • a further component for storing liquid 50, which is separate from the wick structure 19 and which forms the liquid reservoir 18, can thus be dispensed with.
  • the wick structure 19 can consist of a porous and pressed glass. This allows the pore size and pore distribution to be set exactly.
  • the supply section 184b can have a larger number of pores, each having a smaller volume than the storage section 184a.
  • the storage section 1 84 can also have a pore size gradient, the pore size decreasing starting from the evaporator 60 and / or, for example, the pore size in the hollow cylindrical section of the wick structure 1 9 being constant.
  • the outer wall 1 82 of the wick structure 19 can be sealed to the outside in a liquid-tight manner and produce the liquid reservoir 18 itself.
  • the wick structure 19 is advantageously colored in order, for example, to be able to recognize the fill level of the liquid reservoir 18 and / or to increase the visual quality.
  • the evaporator 60 is aligned with the inlet side 61 and an outlet side 64 perpendicular to the longitudinal axis L.
  • the inlet side 61 and / or the outlet side 64 can also be parallel or at an angle to the longitudinal axis L be aligned.
  • An air duct 30 is provided coaxially around the longitudinal axis L and preferably runs concentrically with the outer wall 182 of the liquid reservoir 18.

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Abstract

The invention relates to an evaporator tank unit (1) for an inhaler, preferably an electronic cigarette product (10), comprising at least one electrical evaporator (60) for evaporating liquid (50) supplied to the evaporator (60), a liquid reservoir (18) for storing liquid (50) and a capillary wick structure (19), wherein the liquid (50) can be conveyed by capillary forces out of the liquid reservoir (18) to an inlet side (61) of the evaporator (60). The wick structure (19) is one-piece and contacts and/or forms the liquid reservoir (18) via at least one circumferential portion (180a, 180b).

Description

Verdampfer-Tank-Einheit für einen Inhalator, vorzugsweise, ein elektronisches Zigarettenprodukt, elektronisches Zigarettenprodukt und Dochtstruktur Vaporizer-tank unit for an inhaler, preferably an electronic cigarette product, electronic cigarette product and wick structure
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verdampfer-Tank-Einheit für einen I nhalator, vorzugsweise ein elektronisches Zigarettenprodukt, umfassend mindestens einen elektrischen Verdampfer zum Ver dampfen von dem Verdampfer zugeführter Flüssigkeit, einen Flüssigkeitsspeicher zum Speichern von Flüssigkeit, und eine kapillare Dochtstruktur, wobei die Flüssigkeit durch Kapillarkräfte aus dem Flüssigkeitsspeicher zu einer Einlassseite des Verdampfers förderbar ist. Die Erfindung betrifft auch einen I nhalator, vorzugsweise ein elektronisches Zigarettenprodukt, und eine Dochtstruktur. The present invention relates to a vaporizer-tank unit for an inhaler, preferably an electronic cigarette product, comprising at least one electric vaporizer for vaporizing liquid supplied by the vaporizer, a liquid reservoir for storing liquid, and a capillary wick structure, wherein the liquid passes through Capillary forces can be conveyed from the liquid storage to an inlet side of the evaporator. The invention also relates to an inhaler, preferably an electronic cigarette product, and a wick structure.
Herkömmliche elektronische Zigarettenprodukte beziehungsweise I nhalatoren basieren auf der Docht-Wendel-Technologie. Durch Kapillarkräfte wird die Flüssigkeit aus dem Fiüssigkeitsspeicher ent lang eines Dochts so weit transportiert, bis die Flüssigkeit durch eine elektrisch beheizbare Wendel erhitzt und somit verdampft wird. Der Docht dient als flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsspeicher und der als Verdampfer dienenden Heizwendel. Conventional electronic cigarette products or inhalers are based on wick-coil technology. By capillary forces, the liquid is transported from the liquid reservoir along a wick until the liquid is heated by an electrically heatable coil and thus evaporated. The wick serves as a fluid-conducting connection between the fluid reservoir and the heating coil serving as an evaporator.
Ein Nachteil der Docht-Wendel-Technologie ist, dass eine mangeln de Versorgung von Flüssigkeit zu einer lokalen Überhitzung führt, wodurch Schadstoffe entstehen werden können. Diesen sogenannte „Dry Puff“ gilt es zu vermeiden. Zudem sind derartige Verdampfereinheiten fertigungsbedingt oft undicht, so dass Flüssigkeit auf un erwünschte Weise, zum Beispiel über die Luftzuführung und/oder Dampfabführung, austreten kann. Um die Probleme der Docht-Wendel-Technologie zu vermeiden, wird auf gattungsgemäße Verdampfer zurückgegriffen, die sich der in DE 1 0 201 7 1 1 1 1 19 A1 offenbarten Technologie bedienen. Dabei wird die Flüssigkeit durch Kapillarkräfte von der Dochtstruktur aus dem Flüssigkeitsspeicher zu der Einlassseite des Verdampfers transpor tiert, wo die Flüssigkeit verdampft wird und verdampfte Flüssigkeit als Dampf und/oder Aerosol einem Luftstrom zugebbar ist. A disadvantage of the wick coil technology is that a lack of supply of liquid leads to local overheating, which can result in pollutants. It is important to avoid this so-called “dry puff”. In addition, such evaporator units are often leaky due to production, so that liquid can escape in an undesirable manner, for example via the air supply and / or vapor discharge. In order to avoid the problems of the wick-coil technology, use is made of generic evaporators that use the technology disclosed in DE 1 0 201 7 1 1 1 1 19 A1. The liquid is transported by capillary forces from the wick structure from the liquid reservoir to the inlet side of the evaporator, where the liquid is evaporated and evaporated liquid can be added to an air stream as vapor and / or aerosol.
Typischerweise ist im Stand der Technik eine zylindrische Typically in the prior art it is cylindrical
Dochtstruktur vorgesehen , die einerseits die Einlassseite kontaktiert und andererseits mit einem Eintrittsende in das Volumen des Flüs sigkeitsspeichers hineinragt. Wick structure is provided which, on the one hand, contacts the inlet side and, on the other hand, protrudes with an inlet end into the volume of the liquid storage device.
Wenn allerdings der Flüssigkeitsspeicher nicht mehr ganz gefüllt ist, kann es - je nach Orientierung des I nhalators - zu einem Fehlen von Flüssigkeit am Eintrittsende der Dochtstruktur kommen, was zu ei ner Unterbrechung der Versorgung des Verdampfers mit Flüssigkeit führt. However, if the liquid reservoir is no longer completely full, depending on the orientation of the inhaler, there may be a lack of liquid at the inlet end of the wick structure, which leads to an interruption in the supply of liquid to the evaporator.
Daher wird üblicherweise angrenzend zu dem Eintrittsende der Dochtstruktur ein voluminöser Schwamm , Watte oder dergleichen als Zwischenspeicher einer gewissen Übergangsversorgungsmenge von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsspeicher eingebracht. Der For this reason, a voluminous sponge, cotton wool or the like is usually introduced into the liquid reservoir adjacent to the inlet end of the wick structure as an intermediate store for a certain transitional supply amount of liquid. Of the
Schwamm fungiert als kapillarer Zwischenspeicher bzw. Zwischen leiter für Flüssigkeit, damit der Verdampfer läge- und/oder orientie rungsunabhängig und weitgehend unabhängig vom Füllstand unun terbrochen mit Flüssigkeit versorgt werden kann. Sponge acts as a capillary intermediate storage or intermediate conductor for liquid, so that the evaporator can be supplied with liquid uninterruptedly regardless of the position and / or orientation and largely independent of the fill level.
Das Einbringen eines Schwammes ist fertigungstechnisch aufwendig und kann leicht durch eine unzureichend präzise Montage zu einer ungenügenden Flüssigkeitsleitung zwischen dem Schwamm und der Dochtstruktur führen, die beispielsweise dadurch begründet ist, dass der Schwamm die Dochtstruktur nicht hinreichend kontaktiert. Die Anforderungen an die Abmessungen des Flüssigkeitsspeichers und des Schwamms und deren Montage sind damit hoch. The introduction of a sponge is complex in terms of production technology and can easily be converted into a Lead insufficient fluid conduction between the sponge and the wick structure, which is due, for example, to the fact that the sponge does not make sufficient contact with the wick structure. The requirements for the dimensions of the liquid reservoir and the sponge and their assembly are therefore high.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Verdampfer-Tank-Einheit be reitzustellen, die eine effektive, zuverlässige und von der Orientierung und/oder des Füllstands des Flüssigkeitsspeichers unabhängige Versorgung des Verdampfers mit Flüssigkeit ermöglicht. It is the object of the invention to provide an evaporator-tank unit which enables an effective, reliable and independent supply of liquid to the evaporator of the orientation and / or the fill level of the liquid reservoir.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen , dass die The object is achieved by the features of the independent claims. According to the invention it is proposed that the
Dochtstruktur einteilig ist und den Flüssigkeitsspeichers über min destens einen Umfangsabschnitt kontaktiert und/oder ausbildet. The wick structure is in one piece and contacts and / or forms the liquid reservoir over at least one circumferential section.
Durch die Einteiligkeit der Dochtstruktur wird ein zusätzlicher Kontakt zwischen einem Schwamm gemäß dem Stand der Technik und einem Docht vermieden . Der einteilige Docht hat nur einen Kontakt mit der Einlassseite des Verdampfers. Ein flüssigkeitsleitender Kontakt zwischen der Einlassseite des Verdampfers und der Dochtstruk tur ist zuverlässig herstellbar, ohne dass beispielsweise Blasen oder Hohlräume entstehen können. The one-piece design of the wick structure avoids additional contact between a sponge according to the prior art and a wick. The one-piece wick only has one contact with the inlet side of the evaporator. A liquid-conducting contact between the inlet side of the evaporator and the wick structure can be reliably established without, for example, bubbles or cavities being able to arise.
Das Kontaktieren und/oder Ausbilden des Umfangsabschnitts hat zur Folge, dass die Dochtstruktur Flüssigkeit aus einem Bereich des Flüssigkeitsspeichers aufnehmen und Zwischenspeichern kann, auch wenn der Flüssigkeitsspeicher fast leer ist und sich die Flüs sigkeit schwerkraftbedingt zeitweilig von dem Umfangsabschnitt der Dochtstruktur wegbewegt, da aus der Dochtstruktur die einmal aufgenommene Flüssigkeit nicht mehr in den Flüssigkeitsspeicher ab- gegeben wird. Es reicht also für eine hinreichende Zwischenspeicherung , wenn Flüssigkeit ab und an einmal an die Dochtstruktur „schwappt“ und/oder diese in der Flüssigkeit eintauchen kann. Die Dochtstruktur kann den Umfangsabschnitt des Flüssigkeitsspeichers kontaktieren, indem sich die Dochtstruktur bis zu dem Umfangsab schnitt erstreckt, d.h . die Dochtstruktur ragt in den Flüssigkeitsspei cher hinein. Die Dochtstruktur kann den Flüssigkeitsspeicher sogar großräumiger ausbilden, in dem die Dochtstruktur weitere Bereiche des Flüssigkeitsspeichers einnimmt. The contacting and / or formation of the circumferential section has the consequence that the wick structure can absorb and temporarily store liquid from an area of the liquid reservoir, even if the liquid reservoir is almost empty and the liquid temporarily moves away from the circumferential section of the wick structure as a result of gravity Wick structure, the liquid once absorbed is no longer transferred to the liquid reservoir. is given. It is therefore sufficient for sufficient intermediate storage if the liquid occasionally "sloshes" against the wick structure and / or can immerse it in the liquid. The wick structure can contact the peripheral portion of the liquid reservoir in that the wick structure extends up to the peripheral portion, ie. the wick structure protrudes into the liquid reservoir. The wick structure can even form the liquid reservoir in a more spacious manner in that the wick structure takes up further areas of the liquid reservoir.
Vorzugsweise kontaktiert die Dochtstruktur den Flüssigkeitsspeicher entlang einer I nnenfläche einer Außenwand des Flüssigkeitsspei chers, damit die Dochtstruktur die Flüssigkeit bis zur vollständigen Entleerung des Flüssigkeitsspeichers aufnehmen kann. Die The wick structure preferably contacts the liquid reservoir along an inner surface of an outer wall of the liquid reservoir, so that the wick structure can absorb the liquid until the liquid reservoir is completely emptied. The
Dochtstruktur kann mittels einer Presspassung die Innenfläche der Außenwand kontaktieren . Alternativ kann jedoch ein Spalt vorgese hen sein, der einen minimalen Abstand zwischen der Innenfläche und der Dochtstruktur definiert, um die Montage der Dochtstruktur zu vereinfachen . Wick structure can contact the inner surface of the outer wall by means of an interference fit. Alternatively, however, a gap can be provided which defines a minimum distance between the inner surface and the wick structure in order to simplify the assembly of the wick structure.
Bevorzugt weist der Flüssigkeitsspeicher eine Längsachse auf, und die Dochtstruktur erstreckt sich radial in wenigstens zwei diametrale Richtungen senkrecht zur Längsachse, damit die Dochtstruktur die Flüssigkeit unabhängig von der Orientierung des Flüssigkeitsspei chers, insbesondere unabhängig von der Rotation des Flüssigkeitsspeichers um die Längsachse des Flüssigkeitsspeichers auf nehmen kann. The liquid reservoir preferably has a longitudinal axis and the wick structure extends radially in at least two diametrical directions perpendicular to the longitudinal axis so that the wick structure can take the liquid independently of the orientation of the liquid reservoir, in particular independently of the rotation of the liquid reservoir around the longitudinal axis of the liquid reservoir can.
Vorzugsweise ist in dem Flüssigkeitsspeicher ein sich durch den Flüssigkeitsspeicher erstreckender Luftkanal vorgesehen, damit ein effektiver Aufbau der Verdampfer-Tank-Einheit ermöglicht werden kann. Preferably, an air duct extending through the fluid reservoir is provided in the fluid reservoir so that a more effective construction of the evaporator-tank unit can be made possible.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Dochtstruktur mehrere auseinanderstrebende und/oder entgegengesetzte Dochtabschnitte auf, die verschiedene Umfangsabschnitte kontaktieren, da mit die Dochtstruktur die Flüssigkeit unabhängig von der Orientierung des Flüssigkeitsspeichers aufnehmen kann. Dadurch wird ein Kontakt zur Flüssigkeit in gegenüberliegenden Abschnitten des Flüssigkeitsspeichers ermöglicht und ein Trockenfallen der In an advantageous embodiment, the wick structure has several diverging and / or opposing wick sections which contact different circumferential sections, since with the wick structure can absorb the liquid regardless of the orientation of the liquid reservoir. This enables contact with the liquid in opposite sections of the liquid reservoir and allows the liquid to fall dry
Dochtstruktur und des Verdampfers kann weiter vermieden werden. Wick structure and the evaporator can be further avoided.
Vorteilhaft weist die Dochtstruktur einen U-förmigen Querschnitt mit einem Scheitelpunkt auf und ist so angeordnet, dass die Dochtstruk tur an ihrem Scheitelpunkt die Einlassseite kontaktiert, um einen effektiven Aufbau und eine einfache Montage der Verdampfer-Tank- Einheit zu ermöglichen. The wick structure advantageously has a U-shaped cross section with an apex and is arranged so that the wick structure contacts the inlet side at its apex in order to enable an effective construction and simple assembly of the evaporator-tank unit.
Vorteilhaft weist der Umfangsabschnitt wenigstens einen Winkel von 45° , weiter vorteilhaft wenigstens 90°, besonders vorteilhaft wenigs tens 1 80° , beispielsweise 270° und bis zu 360° auf, um eine orienti- rungs- und füllstandsunabhängige Versorgung der Dochtstruktur mit Flüssigkeit zu begünstigen . Der Umfangsabschnitt kann zusammen hängend sein oder aus mehreren separaten Unterabschnitten gebil det sein. Beispielsweise können zwei oder mehr insbesondere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Umfangsabschnitte kontak tiert und/oder ausgebildet werden. I nsbesondere können zwei Um fangsabschnitte mit je einem Winkel von 90° vorgesehen sein , die jedoch voneinander beabstandet, beispielsweise diametral gegenüberliegend, angeordnet sind. Vorzugsweise weist die Dochtstruktur eine mechanische Halterung zum Haltern des Verdampfers und/oder eines Trägers auf. The circumferential section advantageously has at least an angle of 45 °, further advantageously at least 90 °, particularly advantageously at least 180 °, for example 270 ° and up to 360 °, in order to promote an orientation and fill level-independent supply of the wick structure with liquid . The circumferential section can be connected or formed from several separate sub-sections. For example, two or more circumferential sections evenly distributed in particular in the circumferential direction can be contacted and / or formed. In particular, two circumferential sections each having an angle of 90 ° can be provided, which are, however, arranged at a distance from one another, for example diametrically opposite one another. The wick structure preferably has a mechanical holder for holding the evaporator and / or a carrier.
Bevorzugt ist die Dochtstruktur wenigstens teilweise hohlzylinder- förmig, um die Umfangsfläche eines zylinderförmigen Flüssig keitsspeichers vorteilhaft kontaktieren und/oder ausbilden zu können . In dem Hohlraum kann Flüssigkeit speicherbar sein. Der Hohl raum kann einen Großteil des Volumens des Flüssigkeitsspeichers ausbilden, beispielsweise mindestens 50 %, vorzugsweise mindes tens 70 % und weiter vorzugsweise mindestens 90 % . The wick structure is preferably at least partially in the shape of a hollow cylinder in order to be able to advantageously contact and / or form the circumferential surface of a cylindrical liquid reservoir. Liquid can be stored in the cavity. The cavity can form a large part of the volume of the liquid reservoir, for example at least 50%, preferably at least 70% and more preferably at least 90%.
Vorteilhaft bildet die Dochtstruktur den Flüssigkeitsspeicher wenigstens teilweise aus. Damit kann der Flüssigkeitsspeicher mehrteilig sein, wobei die Dochtstruktur beispielsweise einen zylindrischen Abschnitt des Flüssigkeitsspeichers ausbilden kann . Weitere Ab schnitte des Flüssigkeitsspeichers können beispielsweise durch einen Kunststoff gebildet werden. Verschiedene Abschnitte des Flüssigkeitsspeichers können beispielsweise verklebt und/oder mit me chanischen Elementen wie Rasten, Nasen oder Clips miteinander verbunden werden. The wick structure advantageously forms the liquid reservoir at least partially. The liquid reservoir can thus be made up of several parts, the wick structure being able to form, for example, a cylindrical section of the liquid reservoir. From further sections of the liquid reservoir can be formed, for example, by a plastic. Different sections of the liquid reservoir can, for example, be glued and / or connected to one another with mechanical elements such as notches, noses or clips.
Vorzugsweise bildet die Dochtstruktur eine Außenwand des Flüssig keitsspeichers aus, um einen einfachen Aufbau der Verdampfer- Tank-Einheit sicher zu stellen, und gleichzeitig eine orientierungs- und füllstandsunabhängige Flüssigkeitsversorgung der Dochtstruktur zu begünstigen. The wick structure preferably forms an outer wall of the liquid storage device in order to ensure a simple structure of the evaporator-tank unit and at the same time to promote an orientation- and fill-level-independent supply of liquid to the wick structure.
Bevorzugt erstreckt sich die Dochtstruktur ausgehend von dem elektrischen Verdampfer bis in den Flüssigkeitsspeicher und weist einen mit dem Abstand vom Verdampfer zunehmendes Porenvolu men pro Pore auf, damit eine optimale Flüssigkeitsförderung zum Verdampfer und gleichzeitig eine Pufferspeicherung von Flüssigkeit in der Dochtstruktur vorteilhaft erzielt wird . The wick structure preferably extends from the electric evaporator into the liquid reservoir and has a pore volume per pore that increases with the distance from the evaporator, so that the liquid is optimally conveyed to the Evaporator and at the same time a buffer storage of liquid in the wick structure is advantageously achieved.
Vorteilhaft weist die Dochtstruktur einen Speicherabschnitt und ei nen Zuführabschnitt auf, und das Volumen des Speicherabschnitts in dem Flüssigkeitsspeicher ist größer als das Volumen des an dem Verdampfer anliegenden Zuführabschnitts, damit die Dochtstruktur in den Flüssigkeitsspeicher in vom Verdampfer entfernte Gebiete ragen kann und gleichzeitig eine bevorzugte Pufferwirkung zur Zwischenspeicherung von Flüssigkeit erfüllen kann . The wick structure advantageously has a storage section and a supply section, and the volume of the storage section in the liquid storage is greater than the volume of the supply section adjacent to the evaporator, so that the wick structure can protrude into the liquid storage in areas remote from the evaporator and at the same time have a preferred buffer effect can meet for intermediate storage of liquid.
Vorzugsweise weist die Dochtstruktur eine lackierte, beschichtete und/oder flüssigkeitsdichte Oberfläche auf, um einen Umfangsab schnitt des Flüssigkeitsspeichers ausbilden zu können, der versie gelt und undurchlässig für Flüssigkeit ist. Dies stellt sicher, dass die Dochtstruktur die Außenwand des Flüssigkeitsspeichers ausbilden beziehungsweise ersetzen kann. The wick structure preferably has a lacquered, coated and / or liquid-tight surface in order to be able to form a circumferential section of the liquid reservoir which is sealed and impermeable to liquid. This ensures that the wick structure can form or replace the outer wall of the liquid reservoir.
Bevorzugt besteht die Dochtstruktur aus einem porösen Glas. Die Dochtstruktur besteht dabei im Gegensatz zum Stand der Technik vorteilhaft nicht aus einer Mehrzahl von Fasern, zwischen denen sich Hohlräume zum Flüssigkeitstransport und zur Flüssigkeitsleitung bilden. Die Dochtstruktur umfasst vielmehr einen porösen Festkörper. Dieser kann aus poröser Keramik, aber vorzugsweise aus porösem Glas bestehen. Insbesondere bestehend aus einem Borosilikatglas oder einem anderen oxidischen Glas. Die Rohlinge der Dochtstruktur sind mit einem Presswerkzeug effektiv herstellbar. Damit sind verschiedenste Raumformen beziehungsweise Geomet rien denkbar, wobei vorzugsweise innerhalb einer äußeren Außenwand des Flüssigkeitsspeichers im Inneren des Flüssigkeitsspei chers ein insbesondere axial verlaufender Luftkanal vorgesehen sein kann . Durch das Pressen kann die Porengröße und die Vertei lung der Poren der Dochtstruktur eingestellt werden. Insbesondere kann ein Porengradient und/oder Porengrößengradient eingestellt werden, wobei die Porengrößen aus dem Flüssigkeitsspeicher zum Verdampfer hin abnimmt. Die Porengröße kann beispielsweise einem Durchmesser 0 bis 500 pm, vorzugsweise von 10 nm bis 100 pm aufweisen . Durch den Einsatz eines gepressten Glases für die Dochtstruktur ist die Herstellung und Handhabung einfacher als bei beispielsweise keramischen Dochtstrukturen gemäß dem Stand der Technik. Die Dochtstruktur kann auch aus einem Verbund poröser Stoffe bestehen und beispielsweise Abschnitte aus porösem Glas und Abschnitte aus Keramik umfassen. Die Dochtstruktur aus Glas ist besonders chemisch inert und temperaturstabil, was insbesonde re im Kontakt mit dem Verdampfer von Vorteil ist. The wick structure preferably consists of a porous glass. In contrast to the prior art, the wick structure advantageously does not consist of a plurality of fibers between which cavities for the transport of liquid and for the liquid line are formed. Rather, the wick structure comprises a porous solid. This can consist of porous ceramic, but preferably of porous glass. In particular consisting of a borosilicate glass or another oxide glass. The blanks of the wick structure can be effectively produced with a pressing tool. A wide variety of spatial shapes or geometries are thus conceivable, an in particular axially extending air duct being preferably provided within an outer outer wall of the liquid reservoir in the interior of the liquid reservoir can be . By pressing, the pore size and the distribution of the pores of the wick structure can be adjusted. In particular, a pore gradient and / or pore size gradient can be set, the pore sizes decreasing from the liquid reservoir towards the evaporator. The pore size can for example have a diameter from 0 to 500 μm, preferably from 10 nm to 100 μm. By using a pressed glass for the wick structure, production and handling is easier than with, for example, ceramic wick structures according to the prior art. The wick structure can also consist of a composite of porous substances and, for example, comprise sections made of porous glass and sections made of ceramic. The wick structure made of glass is particularly chemically inert and temperature-stable, which is particularly advantageous in contact with the evaporator.
Vorteilhaft ist die Dochtstruktur eingefärbt und ist von außen sichtbar, um den Füllstand des Flüssigkeitsspeichers beobachten zu können und die optische Wertigkeit der Verdampfer-Tank-Einheit zu erhöhen. Dazu kann die Dochtstruktur im I nneren eines transparenten Gehäuses des Flüssigkeitsspeichers angeordnet sein. Alternativ kann die Dochtstruktur den Flüssigkeitsspeicher beziehungsweise das Gehäuse ausbilden und direkt von außen sichtbar sein . The wick structure is advantageously colored and is visible from the outside in order to be able to observe the fill level of the liquid reservoir and to increase the visual quality of the evaporator-tank unit. For this purpose, the wick structure can be arranged in the interior of a transparent housing of the liquid reservoir. Alternatively, the wick structure can form the liquid reservoir or the housing and be directly visible from the outside.
Erfindungsgemäß ist eine Dochtstruktur für einen I nhalator, insbe sondere ein Elektronisches Zigarettenprodukt, einteilig und besteht aus einem porösen Glas, um eine besonders effektiv und vielseitig herstellbare Dochtstruktur bereitzustellen. According to the invention, a wick structure for an inhaler, in particular a special electronic cigarette product, is in one piece and consists of a porous glass in order to provide a wick structure that can be produced in a particularly effective and versatile manner.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt Fig . 1 eine schematische Ansicht eines I nhalators; The invention is explained below on the basis of preferred embodiments with reference to the attached figures. It shows Fig. 1 is a schematic view of an inhaler;
Fig . 2 einen perspektivischen Schnitt durch einen Verdampfer und schematisch eine Verdampfer-Tank-Einheit; Fig. 2 shows a perspective section through an evaporator and, schematically, an evaporator-tank unit;
Fig. 3 eine Verdampfer-Tank-Einheit gemäß dem Stand der Technik; 3 shows an evaporator-tank unit according to the prior art;
Fig. 4 eine Verdampfer-Tank-Einheit mit einem Schwamm gemäß dem Stand der Technik; 4 shows an evaporator-tank unit with a sponge according to the prior art;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ver dampfer-Tank-Einheit; Fig. 5 is a perspective view of a United evaporator tank unit according to the invention;
Fig. 6 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Verdampfer-6 shows a section through an evaporator according to the invention
Tank-Einheit und mehrere erfindungsgemäße Ausführungsformen einer Dochtstruktur; Tank unit and several embodiments of a wick structure according to the invention;
Fig . 7 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäße Verdampfer-Tank-Einheit und mehrere erfindungsgemäße Ausführungsformen einer Dochtstruktur; und Fig. 7 shows a perspective view of an evaporator / tank unit according to the invention and several embodiments of a wick structure according to the invention; and
Fig. 8 eine Dochtstruktur und einen Schnitt durch eine Verdampfer- Tank-Einheit gemäß der Erfindung. 8 shows a wick structure and a section through an evaporator-tank unit according to the invention.
Figur 1 zeigt schematisch einen I nhalator 10 beziehungsweise ein elektronisches Zigarettenprodukt. Der Inhalator 10 umfasst ein Ge häuse 1 1 , in dem ein Luftkanal 30 beziehungsweise Schlot zwischen mindestens einer Lufteinlassöffnung 231 und einer Luftauslassöffnung 24 an einem Mundende 32 des Zigarettenprodukts 1 0 vorgesehen ist. Das Mundende 32 des Inhalators 10 bezeichnet dabei das Ende, an dem der Konsument zwecks I nhalation zieht, und dadurch den Inhalator 10 mit einem Unterdrück beaufschlagt, und einen Luft strom 34 in dem Luftkanal 30 erzeugt. FIG. 1 shows schematically an inhaler 10 or an electronic cigarette product. The inhaler 10 comprises a housing 1 1 in which an air duct 30 or chimney is provided between at least one air inlet opening 231 and an air outlet opening 24 at a mouth end 32 of the cigarette product 1 0. The mouth end 32 of the inhaler 10 denotes the End at which the consumer pulls for inhalation, thereby applying a negative pressure to the inhaler 10, and generating an air stream 34 in the air duct 30.
Der Inhalator 1 0 besteht vorteilhaft aus einem Basisteil 16 und Ver- dampfer-Tank-Einheit 1 , die einen Verdampfer 60 und einen Flüs sigkeitsspeicher 1 8 umfasst, und insbesondere in Form einer aus wechselbaren Kartusche ausgebildet sein kann. Der Flüssig keitsspeicher 1 8 kann von dem Nutzer des Inhalators 10 nachfüllbar sein. Die durch die Lufteinlassöffnung 231 angesaugte Luft wird in dem Luftkanal 30 zu dem mindestens einen Verdampfer 60 geleitet. Der Verdampfer 60 ist mit dem Flüssigkeitsspeicher 18 verbunden oder verbindbar, in dem mindestens eine Flüssigkeit 50 gespeichert ist. Dazu ist vorteilhaft an einer Einlassseite 61 des Verdampfers 60 eine poröse und/oder kapillare , flüssigkeitsleitende Dochtstruktur 19 angeordnet. The inhaler 1 0 advantageously consists of a base part 16 and an evaporator-tank unit 1, which comprises an evaporator 60 and a liq sigkeitsspeicher 1 8, and can in particular be designed in the form of a replaceable cartridge. The liquid keitsspeicher 18 can be refilled by the user of the inhaler 10. The air sucked in through the air inlet opening 231 is conducted in the air duct 30 to the at least one evaporator 60. The evaporator 60 is connected or can be connected to the liquid reservoir 18, in which at least one liquid 50 is stored. For this purpose, a porous and / or capillary, liquid-conducting wick structure 19 is advantageously arranged on an inlet side 61 of the evaporator 60.
Der Verdampfer 60 verdampft Flüssigkeit 50, die dem Verdampfer 60 aus dem Flüssigkeitsspeicher 1 8 von der Dochtstruktur 1 9 mittels Kapillarkräften zugeführt wird, und gibt die verdampfte Flüssigkeit als Aerosol/Dampf an einer Auslassseite 64 den Luftstrom 34 zu. The evaporator 60 evaporates liquid 50, which is supplied to the evaporator 60 from the liquid reservoir 18 by the wick structure 19 by means of capillary forces, and supplies the evaporated liquid as aerosol / vapor at an outlet side 64 to the air stream 34.
Die elektronische Zigarette 10 umfasst des Weiteren einen elektrischen Energiespeicher 14 und eine elektronische Steuerungsvorrichtung 1 5. Der Energiespeicher 14 ist in der Regel in dem Basisteil 16 angeordnet und kann insbesondere eine elektrochemische Ein weg-Batterie oder ein wiederaufladbarer elektrochemischer Akku, beispielsweise ein Lithium-Ionen-Akku, sein. Die Verdampfer-Tank- Einheit 1 ist zwischen dem Energiespeicher 14 und dem Mundende 32 angeordnet. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 15 umfasst mindestens eine digitale Datenverarbeitungseinrichtung, insbeson- dere Mikroprozessor und/oder Microcontroller, in dem Basisteil 1 6 (wie in Figur 1 gezeigt) und/oder in der Verdampfer-Tank-Einheit 1 . The electronic cigarette 10 further includes an electrical energy store 14 and an electronic control device 1 5. The energy store 14 is usually arranged in the base part 16 and can in particular be an electrochemical disposable battery or a rechargeable electrochemical battery, for example a lithium ion -Battery, be. The evaporator / tank unit 1 is arranged between the energy store 14 and the mouth end 32. The electronic control device 15 comprises at least one digital data processing device, in particular Their microprocessor and / or microcontroller, in the base part 1 6 (as shown in FIG. 1) and / or in the evaporator-tank unit 1.
I n dem Gehäuse 1 1 ist vorteilhaft ein Sensor, beispielsweise ein Drucksensor oder ein Druck- oder Strömungsschalter, angeordnet, wobei die Steuerungsvorrichtung 15 auf der Grundlage eines von dem Sensor ausgegebenen Sensorsignals feststellen kann, dass ein Konsument am Mundende 32 des Zigarettenprodukts 10 zieht, um zu inhalieren. In diesem Fall steuert die Steuerungsvorrichtung 1 5 den Verdampfer 60 an, um Flüssigkeit 50 aus dem Flüssigkeitsspei cher 1 8 als Aerosol/Dampf in den Luftstrom 34 zuzugeben. A sensor, for example a pressure sensor or a pressure or flow switch, is advantageously arranged in the housing 11, the control device 15 being able to determine on the basis of a sensor signal output by the sensor that a consumer is pulling at the mouth end 32 of the cigarette product 10, to inhale. In this case, the control device 1 5 controls the evaporator 60 in order to add liquid 50 from the liquid storage device 18 as an aerosol / vapor into the air stream 34.
Der mindestens eine Verdampfer 60 ist in einem dem Mundende 32 abgewandten Teil der Verdampfer-Tank-Einheit 1 angeordnet. Damit sind eine effektive elektrische Kopplung und Ansteuerung des Verdampfers 60 möglich. Der Luftstrom 34 führt vorteilhaft durch einen axial durch den Flüssigkeitsspeicher 18 laufenden Luftkanal 30 zu der Luftauslassöffnung 24. The at least one evaporator 60 is arranged in a part of the evaporator-tank unit 1 facing away from the mouth end 32. Effective electrical coupling and control of the evaporator 60 are thus possible. The air flow 34 advantageously leads to the air outlet opening 24 through an air duct 30 running axially through the liquid reservoir 18.
Die in dem Flüssigkeitsspeicher 18 gespeicherte, zu dosierende Flüssigkeit 50 ist beispielsweise eine Mischung aus 1 ,2-Propylen- glykol, Glycerin, Wasser, mindestens einem Aroma (Flavour) und/oder mindestens einem Wirkstoff, insbesondere Nikotin. Die angegebenen Bestandteile der Flüssigkeit 50 sind jedoch nicht zwingend . I nsbesondere kann auf Aroma- und/oder Wirkstoffe, ins besondere Nikotin, verzichtet werden. The liquid 50 to be dosed stored in the liquid reservoir 18 is, for example, a mixture of 1,2-propylene glycol, glycerol, water, at least one aroma and / or at least one active ingredient, in particular nicotine. However, the specified components of the liquid 50 are not mandatory. In particular, aromas and / or active ingredients, in particular nicotine, can be dispensed with.
Die Verdampfer-Tank-Einheit 1 bzw. Kartusche oder das Basisteil 1 6 umfassen vorteilhaft einen nichtflüchtigen Datenspeicher zum Speichern von die Verdampfer-Tank-Einheit 1 bzw. Kartusche betreffende I nformation bzw. Parameter. Der Datenspeicher kann Teil der elektronischen Steuerungsvorrichtung 1 5 sein . I n dem Datenspeicher ist vorteilhaft Information zur Zusammensetzung der in dem Flüssigkeitsspeicher 1 8 gespeicherten Flüssigkeit, Information zum Prozessprofil , insbesondere Leistungs-/Temperatursteuerung; Daten zur Zustandsüberwachung bzw. Systemprüfung, beispielswei se Dichtigkeitsprüfung; Daten betreffend Kopierschutz und Fäl schungssicherheit, eine I D zur eindeutigen Kennzeichnung der Ver- dampfer-Tank-Einheit 1 bzw. Kartusche, Seriennummer, Herstellda tum und/oder Ablaufdatum , und/oder Zugzahl (Anzahl der I nhalati onszüge durch den Konsumenten) bzw. der Nutzungszeit gespeichert. Der Datenspeicher ist vorteilhaft elektrisch mit der Steuereinrichtung 1 5 verbunden oder verbindbar. The evaporator-tank unit 1 or cartridge or the base part 1 6 advantageously comprise a non-volatile data memory for storing information or parameters relating to the evaporator-tank unit 1 or cartridge. The data store can be part of the electronic control device 1 5. In the data memory, information on the composition of the liquid stored in the liquid store 18, information on the process profile, in particular power / temperature control, is advantageous; Data for condition monitoring or system testing, for example leak testing; Data relating to copy protection and protection against forgery, an ID for the unique identification of the evaporator-tank unit 1 or cartridge, serial number, date of manufacture and / or expiry date, and / or number of puffs (number of inhalation puffs by the consumer) or the usage time saved. The data memory is advantageously electrically connected or connectable to the control device 1 5.
I n dem I nhalator 1 0 und/oder in einem externen Speicher, der in geeigneter und an sich bekannter Weise, zumindest zeitweilig, kommunikationstechnisch mit dem I nhalator 1 0 verbunden werden kann, könnten auch nutzerbezogene Daten, insbesondere über das Rauchverhalten, gespeichert und vorzugsweise auch zur Steuerung und Regelung des Inhalators genutzt werden. User-related data, in particular about smoking behavior, could also be stored and stored in the inhaler 1 0 and / or in an external memory which can be connected to the inhaler 1 0 in a suitable and known manner, at least temporarily, for communication purposes are preferably also used to control and regulate the inhaler.
Zusätzliche Kanäle, insbesondere wenigstens ein Nebenluftkanal 1 01 , die stromabwärts vom Verdampfer 60 auf den Luftkanal 30 tref fen, können für Durchmischung des Gas-/Aerosol-Gemisches mit Frischluft von einem Nebenluftstrom 102 sorgen und/oder Prozesse der Nachbehandlung und/oder der Rekondensation regeln. Additional channels, in particular at least one secondary air channel 110, which meet the air channel 30 downstream of the evaporator 60, can ensure that the gas / aerosol mixture is mixed with fresh air from a secondary air stream 102 and / or processes of post-treatment and / or recondensation regulate.
In Figur 2 ist ein perspektivischer Schnitt durch einen Verdampfer 60 und schematisch eine Verdampfer-Tank-Einheit 1 gezeigt. FIG. 2 shows a perspective section through an evaporator 60 and, schematically, an evaporator-tank unit 1.
Die Verdampfer-Tank-Einheit 1 umfasst einen blockförmigen, vor zugsweise monolithischer Heizkörper beziehungsweise Verdampfer 60 vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere einem Halbleitermaterial vorzugsweise Silizium . Es ist nicht erforderlich, dass der gesamte Verdampfer 60 aus einem elektrisch leitenden Material besteht. Es kann beispielsweise ausreichen , dass die Oberfläche des Verdampfers 60 elektrisch leitend, beispielswei se metallisch, beschichtet oder vorzugsweise geeignet dotiert ist. In diesem Fall muss nicht die gesamte Oberfläche beschichtet sein, beispielsweise können metallische oder vorzugsweise nichtmetalli sche oder nichtmetallisch kaschierte metallische Leiterbahnen auf einem nichtleitenden beziehungsweise halbleitenden Grundkörper vorgesehen sein. Es ist auch nicht zwingend erforderlich, dass der gesamte Verdampfer 60 heizt; es kann beispielsweise ausreichen, wenn ein Abschnitt oder eine Heizschicht des Verdampfers 60 im Bereich der Austrittsseite 64 heizt. The evaporator tank unit 1 comprises a block-shaped, preferably monolithic, radiator or evaporator 60 preferably made of an electrically conductive material, in particular a semiconductor material, preferably silicon. It is not necessary for the entire evaporator 60 to consist of an electrically conductive material. For example, it may be sufficient that the surface of the evaporator 60 is electrically conductive, for example metallic, coated or preferably suitably doped. In this case, the entire surface does not have to be coated; for example, metallic or preferably non-metallic or non-metallic laminated metallic conductor tracks can be provided on a non-conductive or semiconductive base body. It is also not absolutely necessary for the entire evaporator 60 to heat; it can be sufficient, for example, if a section or a heating layer of the evaporator 60 in the area of the outlet side 64 heats.
Der Verdampfer 60 ist mit einer Mehrzahl von Mikrokanälen bezie hungsweise Flüssigkeitskanälen 62 versehen, die eine EinlassseiteThe evaporator 60 is provided with a plurality of microchannels or liquid channels 62, which have an inlet side
61 des Verdampfer 60 mit einer Auslassseite 64 des Verdampfer 60 flüssigkeitsleitend verbinden. 61 of the evaporator 60 to an outlet side 64 of the evaporator 60 in a liquid-conducting manner.
Der mittlere Durchmesser der Flüssigkeitskanäle 62 liegt vorzugs weise im Bereich zwischen 5 pm und 200 pm , weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 30 pm und 1 50 pm , noch weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 50 pm und 100 pm. Aufgrund dieser Abmes sungen wird vorteilhaft eine Kapillarwirkung erzeugt, so dass an der Einlassseite 61 in einen Flüssigkeitskanal 62 eindringende Flüssig keit durch den Flüssigkeitskanal 62 nach oben steigt, bis der Flüs sigkeitskanal 62 mit Flüssigkeit gefüllt ist. Das Volumenverhältnis von Flüssigkeitskanälen 62 zu Verdampfer 60, das als Porosität des Verdampfers 60 bezeichnet werden kann, liegt beispielsweise im Bereich zwischen 10% und 50%, vorteilhaft im Bereich zwischen 1 5% und 40%, noch weiter vorteilhaft im Bereich zwischen 20% und 30% , und beträgt beispielsweise 25%. The mean diameter of the liquid channels 62 is preferably in the range between 5 pm and 200 pm, more preferably in the range between 30 pm and 150 pm, even more preferably in the range between 50 pm and 100 pm. Because of these dimensions, a capillary effect is advantageously generated, so that liquid penetrating into a liquid channel 62 on the inlet side 61 rises through the liquid channel 62 until the liquid channel 62 is filled with liquid. The volume ratio of liquid channels 62 to evaporator 60, which can be referred to as the porosity of the evaporator 60, is, for example, in the range between 10% and 50%, advantageously in the range between 15% and 40%, even more advantageously in the range between 20% and 30%, and is, for example, 25%.
Die Kantenlängen der mit Flüssigkeitskanälen 62 versehenen Flä chen des Verdampfer 60 liegen beispielsweise im Bereich zwischen 0,5 mm und 3 mm , vorzugsweise zwischen 0.5 mm und 1 mm. Die Abmessungen der mit Flüssigkeitskanälen 62 versehenen Flächen des Verdampfers 60 können beispielsweise betragen: 0,95 mm x 1 ,75 mm oder 1 , 9 mm x 1 ,75 mm oder 1 , 9 mm x 0, 75 mm. Die Kan tenlängen des Verdampfers 60 können beispielsweise im Bereich zwischen 0,5 mm und 5 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 0, 75 mm und 4 mm, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 1 mm und 3 mm liegen. Die Fläche des Verdampfers 60 (chip size) kann beispielsweise 1 mm x 3 mm , 2mm x 2 mm oder 2 mm x 3 mm be tragen. The edge lengths of the surfaces of the evaporator 60 provided with liquid channels 62 are, for example, in the range between 0.5 mm and 3 mm, preferably between 0.5 mm and 1 mm. The dimensions of the surfaces of the evaporator 60 provided with liquid channels 62 can be, for example: 0.95 mm × 1.75 mm or 1.9 mm × 1.75 mm or 1.9 mm × 0.75 mm. The edge lengths of the evaporator 60 can for example be in the range between 0.5 mm and 5 mm, preferably in the range between 0.75 mm and 4 mm, more preferably in the range between 1 mm and 3 mm. The area of the evaporator 60 (chip size) can be, for example, 1 mm x 3 mm, 2 mm x 2 mm or 2 mm x 3 mm.
Die Breite b des Verdampfer 60 (siehe Figur 2) liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1 mm und 5 mm , weiter vorzugsweise im Be reich zwischen 2 mm und 4 mm, und beträgt beispielsweise 3 mm . Die Höhe h des Verdampfer 60 (siehe Figur 2) liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0, 05 mm und 1 mm , weiter vorzugsweise im Be reich zwischen 0, 1 mm und 0,75 mm , noch weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 0,2 mm und 0, 5 mm und beträgt beispielsweise 0, 3 mm. Auch noch kleinere Verdampfer 60 können gefertigt, vorge sehen und funktionsgerecht betrieben werden. The width b of the evaporator 60 (see FIG. 2) is preferably in the range between 1 mm and 5 mm, more preferably in the range between 2 mm and 4 mm, and is, for example, 3 mm. The height h of the evaporator 60 (see FIG. 2) is preferably in the range between 0.05 mm and 1 mm, more preferably in the range between 0.1 mm and 0.75 mm, even more preferably in the range between 0.2 mm and 0.5 mm and is, for example, 0.3 mm. Even smaller evaporators 60 can be manufactured, provided and operated properly.
Die Anzahl der Flüssigkeitskanäle 62 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen vier und 1 000. Auf diese Weise lässt sich der Wärmeein trag in die Flüssigkeitskanäle 62 optimieren und eine gesicherte hohe Verdampfungsleistung sowie eine ausreichend große Dampfaus trittsfläche realisieren. Die Flüssigkeitskanäle 62 sind in Form eines quadratischen, rechteckigen, vieleckigen, runden , ovalen oder anders geformten Arrays angeordnet. Das Array kann in Form einer Matrix mit s Spalten und z Zeilen ausgebildet sein, wobei s vorteilhaft im Bereich zwischen 2 und 50 und weiter vorteilhaft im Bereich zwischen 3 und 30 und/oder z vorteilhaft im Bereich zwischen 2 und 50 und weiter vorteilhaft im Bereich zwischen 3 und 30 liegt. Auf diese Weise lässt sich eine effektive und auf einfache Weise herstellbare Anordnung der Flüssigkeitskanäle 62 mit gesichert hoher Verdampfungsleistung reali sieren. The number of liquid channels 62 is preferably in the range between four and 1,000. In this way, the heat input into the liquid channels 62 can be optimized and a guaranteed high evaporation capacity and a sufficiently large vapor outlet surface can be achieved. The liquid channels 62 are arranged in the form of a square, rectangular, polygonal, round, oval or other shaped array. The array can be designed in the form of a matrix with s columns and z rows, where s advantageously in the range between 2 and 50 and further advantageously in the range between 3 and 30 and / or z advantageously in the range between 2 and 50 and further advantageously in the range is between 3 and 30. In this way, an effective and easily producible arrangement of the liquid channels 62 with a guaranteed high evaporation capacity can be realized.
Der Querschnitt der Flüssigkeitskanäle 62 kann quadratisch , recht eckig , vieleckig, rund, oval oder anders geformt sein, und/oder sich in Längsrichtung abschnittweise ändern, insbesondere vergrößern, verkleinern oder konstant bleiben. The cross section of the liquid channels 62 can be square, rectangular, polygonal, round, oval or otherwise shaped, and / or change in sections in the longitudinal direction, in particular increase, decrease or remain constant.
Die Länge eines oder jedes Flüssigkeitskanals 62 liegt vorzugswei se im Bereich zwischen 1 00 pm und 1000 pm , weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 1 50 pm und 750 pm , noch weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 180 pm und 500 pm und beträgt beispielsweise 300 pm . Auf diese Weise lässt sich eine optimale Flüssigkeitsaufnahme und Portionsbildung bei ausreichend gutem Wärmeeintrag von Verdampfer 60 in die Flüssigkeitskanäle 62 realisieren. The length of one or each liquid channel 62 is preferably in the range between 100 pm and 1000 pm, more preferably in the range between 150 pm and 750 pm, even more preferably in the range between 180 pm and 500 pm and is, for example, 300 pm. In this way, optimal liquid uptake and portion formation can be achieved with sufficiently good heat input from the evaporator 60 into the liquid channels 62.
Der Abstand zweier Flüssigkeitskanäle 62 beträgt vorzugsweise mindestens das 1 , 3-fache des lichten Durchmessers eines Flüssig keitskanals 62, wobei der Abstand auf die Mittelachsen der beiden Flüssigkeitskanäle 62 bezogen ist. Der Abstand kann bevorzugt das 1 ,5- bis 5-fache, weiter bevorzugt das 2- bis 4-fache des lichten Durchmessers eines Flüssigkeitskanals 62 betragen. Auf diese Wei- se lässt sich ein optimaler Wärmeeintrag in den Verdampfer 60 und eine ausreichend stabile Anordnung und Wandstärke der Flüssig keitskanäle 62 realisieren. The distance between two liquid channels 62 is preferably at least 1.3 times the clear diameter of a liquid keitskanals 62, the distance being based on the central axes of the two liquid channels 62. The distance can preferably be 1.5 to 5 times, more preferably 2 to 4 times, the clear diameter of a liquid channel 62. In this way This enables optimal heat input into the evaporator 60 and a sufficiently stable arrangement and wall thickness of the liquid channels 62.
Aufgrund der vorbeschriebenen Merkmale kann der Verdampfer 60 auch als Volumenheizer bezeichnet werden. Due to the features described above, the evaporator 60 can also be referred to as a volume heater.
Die Verdampfer-Tank-Einheit 1 umfasst einen Träger 4 mit einer Durchgangsöffnung 104 zur flüssigkeitsleitenden Verbindung des Verdampfers 60 und einem Flüssigkeitsspeicher 1 8. Dafür ist in der Durchgangsöffnung 104 eine Dochtstruktur 1 9 angeordnet. The evaporator-tank unit 1 comprises a carrier 4 with a through opening 104 for the fluid-conducting connection of the evaporator 60 and a liquid reservoir 1 8. For this purpose, a wick structure 19 is arranged in the through opening 104.
Die Einlassseite 61 des Verdampfers 60 ist über die Dochtstruktur 1 9 flüssigkeitsleitend mit dem Flüssigkeitsspeicher 1 8 verbunden. Die Dochtstruktur 19 dient zur passiven Förderung von Flüssigkeit 50 aus dem Flüssigkeitsspeicher 1 8 zum Verdampfer 60 mittels Ka pillarkräften. Die Dochtstruktur 1 9 kontaktiert die Einlassseite 61 des Verdampfers 60 vorteilhaft flächig und deckt sämtliche Flüssig keitskanäle 62 des Verdampfers 60 einlassseitig ab. An der dem Verdampfer 60 gegenüberliegenden Seite ist die Dochtstruktur 19 flüssigkeitsleitend mit dem Flüssigkeitsspeicher 1 8 verbunden. The inlet side 61 of the evaporator 60 is connected to the liquid reservoir 18 via the wick structure 19 in a fluid-conducting manner. The wick structure 19 serves to passively convey liquid 50 from the liquid reservoir 18 to the evaporator 60 by means of capillary forces. The wick structure 19 makes contact with the inlet side 61 of the evaporator 60 advantageously over a large area and covers all of the liquid channels 62 of the evaporator 60 on the inlet side. On the side opposite the evaporator 60, the wick structure 19 is connected in a fluid-conducting manner to the fluid reservoir 18.
Die Dochtstruktur 1 9 besteht aus porösem und/oder kapillarem Ma terial , das aufgrund von Kapillarkräften in der Lage ist, von dem Verdampfer 60 verdampfte Flüssigkeit in ausreichender Menge von dem Flüssigkeitsspeicher 1 8 zu dem Verdampfer 60 passiv nachzu fördern, um ein Leerlaufen der Flüssigkeitskanäle 62 und sich dar aus ergebende Probleme zu verhindern . The wick structure 1 9 consists of porous and / or capillary material Ma, which is due to capillary forces able to passively promote liquid evaporated by the evaporator 60 in sufficient quantities from the liquid reservoir 1 8 to the evaporator 60 in order to empty the liquid channels 62 and prevent problems arising from it.
Die Dochtstruktur 1 9 besteht vorteilhaft aus einem elektrisch nicht- leitenden Material, um eine unerwünschte Erwärmung von Flüssig- keit in der Dochtstruktur 19 durch Stromfluss zu vermeiden . Die Dochtstruktur 1 9 weist vorteilhaft eine geringe thermische Leitfähig keit auf. The wick structure 19 advantageously consists of an electrically non-conductive material in order to prevent undesired heating of liquid to avoid speed in the wick structure 19 by current flow. The wick structure 19 advantageously has a low thermal conductivity.
Die Dochtstruktur 1 9 besteht vorteilhaft aus einem Glas, insbeson dere einem gepressten Borosilikatglas. Die Dochtstruktur 19 kann jedoch aus einem oder mehreren der Materialien Baumwolle, Cellu lose, Acetat, Kunststoffschaum , Kunststoffschwamm , Glasfaserge webe, Glasfaserkeramik, Sinterkeramik, keramisches Papier, Alumosilikat-Papier, Metallschaum, Metallschwamm, einem anderen hitzebeständigen , porösen und/oder kapillaren Material mit geeigne ter Förderrate, oder einem Verbund von zwei oder mehr der vorge nannter Materialien bestehen. I n einer Ausführungsform kann die Dochtstruktur 1 9 mindestens ein Keramikfaserpapier und/oder eine poröse Keramik umfassen. The wick structure 19 advantageously consists of a glass, in particular a pressed borosilicate glass. The wick structure 19 can, however, be made of one or more of the materials cotton, cellulose, acetate, plastic foam, plastic sponge, glass fiber fabric, glass fiber ceramic, sintered ceramic, ceramic paper, aluminosilicate paper, metal foam, metal sponge, another heat-resistant, porous and / or capillary material with a suitable delivery rate, or a composite of two or more of the aforementioned materials exist. In one embodiment, the wick structure 19 can comprise at least one ceramic fiber paper and / or a porous ceramic.
Falls die Dochtstruktur 1 9 aus einem elektrisch und/oder thermisch leitenden Material besteht, ist zwischen der Dochtstruktur 1 9 und dem Verdampfer 60 vorteilhaft eine Isolierschicht aus einem elektrisch und/oder thermisch isolierenden Material, beispielsweise Glas, Keramik oder Kunststoff, mit sich durch die Isolierschicht erstreckenden , mit den Flüssigkeitskanälen 62 korrespondierenden Öffnungen vorgesehen. If the wick structure 19 consists of an electrically and / or thermally conductive material, an insulating layer made of an electrically and / or thermally insulating material, for example glass, ceramic or plastic, is advantageously with it between the wick structure 19 and the evaporator 60 Insulating layer extending, with the liquid channels 62 corresponding openings provided.
Das Volumen der Dochtstruktur 1 9 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1 mmA3 und 1 0 mmA3, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 2 mmA3 und 8 mmA3, noch weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 3 mmA3 und 7 mmA3 und beträgt beispielsweise 5 mmA3. Das Volumen der Dochtstruktur 19 kann gleich eines Groß teils des Volumens des Flüssigkeitsspeichers 18 sein. Der Flüssigkeitsspeicher 1 8 kann in seinen Abmessungen größer als die Dochtstruktur 19 sein . Die Dochtstruktur 19 kann den Flüssig keitsspeicher 1 8 teilweise ausbilden. Die Dochtstruktur 19 kann beispielsweise in eine Öffnung eines Gehäuses des Flüssigkeitsspei- chers 18 eingesetzt sein. Es kann auch eine Mehrzahl von Verdampfern 60 einem Flüssigkeitsspeicher 1 8 zugeordnet sein. The volume of the wick structure 19 is preferably in the range between 1 mm A 3 and 1 0 mm A 3, more preferably in the range between 2 mm A 3 and 8 mm A 3, even more preferably in the range between 3 mm A 3 and 7 mm A 3 and is, for example, 5 mm A 3. The volume of the wick structure 19 can be equal to a large part of the volume of the liquid reservoir 18. The dimensions of the liquid reservoir 18 can be larger than the wick structure 19. The wick structure 19 can partially form the liquid storage tank 18. The wick structure 19 can be inserted into an opening in a housing of the liquid reservoir 18, for example. A plurality of evaporators 60 can also be assigned to a liquid reservoir 18.
Ein vorteilhaftes Volumen des Flüssigkeitsspeichers 1 8 liegt im Bereich zwischen 0, 1 ml und 5 ml, vorzugsweise zwischen 0,5 ml und 3 ml, weiter vorzugsweise zwischen 0,7 ml und 2 ml oder 1 ,5 ml . An advantageous volume of the liquid reservoir 18 is in the range between 0.1 ml and 5 ml, preferably between 0.5 ml and 3 ml, more preferably between 0.7 ml and 2 ml or 1.5 ml.
Die Verdampfer-Tank-Einheit 1 ist vorzugsweise mit einer von der Steuerungsvorrichtung 1 5 steuerbaren Heizspannungsquelle 71 ver bunden und/oder verbindbar, die über elektrische Leitungen 1 05a, 1 05b in einem Kontaktbereich an gegenüberliegenden Randab schnitten 1 32a, 132b des Verdampfers 60 mit diesem verbunden ist, so dass eine von der Heizspannungsquelle 71 erzeugte elektrische Spannung Uh zu einem Stromfluss durch den Verdampfer 60 führt. Aufgrund des Ohm'schen Widerstands des elektrisch leitenden Ver- dampfers 60 führt der Stromfluss zu einer Erhitzung des Verdamp fers 60 und daher zu einer Verdampfung von in den Flüssigkeitska nälen 62 enthaltener Flüssigkeit. Auf diese Weise erzeugter The evaporator tank unit 1 is preferably connected and / or connectable to a heating voltage source 71 controllable by the control device 1 5, which cut 1 32a, 132b of the evaporator 60 via electrical lines 1 05a, 1 05b in a contact area on opposite edge sections is connected to this, so that an electrical voltage Uh generated by the heating voltage source 71 leads to a current flow through the evaporator 60. Due to the ohmic resistance of the electrically conductive evaporator 60, the flow of current leads to heating of evaporator 60 and therefore to evaporation of liquid contained in liquid channels 62. Generated this way
Dampf/Aerosol entweicht zur Auslassseite 64 aus den Flüssigkeits kanälen 62 und wird dem Luftstrom 34 beigemischt. Genauer steuert bei Feststellung eines durch Ziehen des Konsumenten verursachten Luftstroms 34 durch den Luftkanal 30 die Steuerungsvorrichtung 15 die Heizspannungsquelle 71 an, wobei durch spontane Erhitzung die in den Flüssigkeitskanälen 62 befindliche Flüssigkeit in Form von Dampf/Aerosol aus den Flüssigkeitskanälen 62 getrieben wird. Vorzugsweise ist in dem Datenspeicher des Inhalators 10 eine dem verwendeten Flüssigkeitsgemisch angepasste Spannungskurve Uh(t) hinterlegt. Dies ermöglicht es, den Spannungsverlauf Uh(t) dem verwendeten Liquid angepasst vorzugeben, so dass sich die Heiztemperatur des Verdampfers 60, und damit auch die Tempera tur der kapillaren Flüssigkeitskanäle 62, gemäß der bekannten Verdampfungskinetik des jeweiligen Liquids zeitlich über den Verdamp fungsvorgang steuern lässt, wodurch optimale Verdampfungsergeb nisse erzielbar sind. Die Verdampfungstemperatur liegt vorzugswei- se im Bereich zwischen 100 °C und 400 °C, weiter bevorzugt zwischen 1 50 °C und 350 °C, noch weiter bevorzugt zwischen 1 90 °C und 290 °C. Vapor / aerosol escapes to the outlet side 64 from the liquid channels 62 and is mixed with the air flow 34. More precisely, upon detection of an air flow 34 through the air duct 30 caused by the consumer being drawn, the control device 15 controls the heating voltage source 71, whereby the liquid in the liquid ducts 62 is driven out of the liquid ducts 62 in the form of vapor / aerosol by spontaneous heating. A voltage curve Uh (t) adapted to the liquid mixture used is preferably stored in the data memory of the inhaler 10. This makes it possible to specify the voltage curve Uh (t) adapted to the liquid used, so that the heating temperature of the evaporator 60, and thus also the temperature of the capillary liquid channels 62, can be controlled over time via the evaporation process according to the known evaporation kinetics of the respective liquid , whereby optimal evaporation results can be achieved. The evaporation temperature is preferably in the range between 100.degree. C. and 400.degree. C., more preferably between 150.degree. C. and 350.degree. C., even more preferably between 190.degree. C. and 290.degree.
Der Verdampfer 60 kann vorteilhaft aus Teilstücken eines Wafers mit Dünnfilmschichttechnologie hergestellt werden, welcher eine Schichtdicke von vorzugsweise kleiner oder gleich 1000 pm, weiter vorzugsweise 750 pm , noch weiter vorzugsweise kleiner oder gleich 500 pm aufweist. Oberflächen des Verdampfers 60 können vorteil haft hydrophil sein. Die Auslassseite 64 des Verdampfers 60 kann vorteilhaft mikrostrukturiert sein bzw. Mikroausnehmungen (micro grooves) aufweisen. The evaporator 60 can advantageously be produced from sections of a wafer using thin-film layer technology, which has a layer thickness of preferably less than or equal to 1000 μm, more preferably 750 μm, even more preferably less than or equal to 500 μm. Surfaces of the evaporator 60 can advantageously be hydrophilic. The outlet side 64 of the evaporator 60 can advantageously be microstructured or have micro-grooves.
Die Verdampfer-Tank-Einheit 1 ist so eingestellt, dass eine Flüssigkeitsmenge vorzugsweise im Bereich zwischen 1 pl und 20 pl , weiter vorzugsweise zwischen 2 pl und 1 0 pl, noch weiter vorzugsweise zwischen 3 pl und 5 pl, typischerweise 4 pl pro Zug des Konsumen ten, zudosiert wird. Vorzugsweise kann die Verdampfer-Tank-Einheit hinsichtlich der Flüssigkeits-/Dampfmenge pro Zug, d. h. je Zugdauer von 1 s bis 3 s, einstellbar sein. I m Folgenden wird beispielhaft der Ablauf des Verdampfungsvorgangs erläutert. The evaporator tank unit 1 is set so that an amount of liquid preferably in the range between 1 pl and 20 pl, more preferably between 2 pl and 10 pl, even more preferably between 3 pl and 5 pl, typically 4 pl per puff of the Consumption, is added. The evaporator-tank unit can preferably be adjustable with regard to the amount of liquid / vapor per puff, ie from 1 s to 3 s per puff duration. The sequence of the evaporation process is explained below by way of example.
In einem Ausgangszustand ist die Spannungsquelle 71 beziehungsweise der Energiespeicher 14 für den Heizvorgang ausgeschaltet. In an initial state, the voltage source 71 or the energy store 14 is switched off for the heating process.
Zum Verdampfen von Flüssigkeit 50 wird die Spannungsqueile 14,To evaporate liquid 50, the voltage source 14,
71 für den Verdampfer 60 aktiviert. Die Spannung Uh wird dabei so eingestellt, dass die Verdampfungstemperatur in dem Verdampfer 60 und somit in den Flüssigkeitskanälen 62 an das individuelle Verdampfungsverhalten des eingesetzten Flüssigkeitsgemischs angepasst ist. Dies verhindert die Gefahr von lokaler Überhitzung und dadurch Schadstoffentstehung. 71 activated for the evaporator 60. The voltage Uh is set such that the evaporation temperature in the evaporator 60 and thus in the liquid channels 62 is adapted to the individual evaporation behavior of the liquid mixture used. This prevents the risk of local overheating and the creation of pollutants.
Insbesondere kann auch einer unerwünschten differentiellen Ver dampfung eines Liquidgemisches entgegengewirkt oder begegnet werden oder eine solche vermieden werden. Ein Liquidgemisch könnte sonst Komponenten aufgrund unterschiedlicher Siedetempe raturen vorschnell im Laufe einer Abfolge von Verdampfungsvor gängen, insbesondere„puffs“, verlieren, bevor das Reservoir 1 8 des Liquids 50 vollständig entleert ist, was beim Betrieb unerwünschte Effekte wie beispielsweise die mangelnde Konstanz der Dosierung bei einem Benutzer nach sich ziehen könnte, insbesondere bei ei nem pharmazeutisch wirksamen Liquid. In particular, undesired differential evaporation of a liquid mixture can also be counteracted or counteracted or such can be avoided. Otherwise, a liquid mixture could prematurely lose components due to different boiling temperatures in the course of a sequence of evaporation processes, especially “puffs”, before the reservoir 18 of the liquid 50 is completely emptied, which during operation has undesirable effects such as the lack of constancy of the dosage a user, especially with a pharmaceutically effective liquid.
Sobald eine Flüssigkeitsmenge verdampft ist, die dem Volumen der Flüssigkeitskanäle 62 entspricht oder damit in Zusammenhang steht, wird die Heizspannungsquelle 71 deaktiviert. Da die Liquideigenschaften und -menge vorteilhaft exakt bekannt sind und der Ver dampfer 60 einen messbaren temperaturabhängigen Widerstand aufweist, kann dieser Zeitpunkt sehr genau bestimmt bzw. gesteuert werden . As soon as an amount of liquid has evaporated which corresponds to the volume of the liquid channels 62 or is related to it, the heating voltage source 71 is deactivated. Since the liquid properties and quantity are advantageously known exactly and the Ver evaporator 60 has a measurable temperature-dependent resistance this point in time can be determined or controlled very precisely.
Nach Abschluss des Heizvorgangs sind die Flüssigkeitskanäle 62 überwiegend oder vollständig entleert. Die Heizspannung 71 wird dann so lange ausgeschaltet gehalten, bis mittels Nachförderung von Flüssigkeit durch die Dochtstruktur 19 die Flüssigkeitskanäle 62 wieder aufgefüllt sind. Sobald dies der Fall ist, kann der nächste Heizzyklus durch Einschalten der Heizspannung 71 begonnen werden. After completion of the heating process, the liquid channels 62 are predominantly or completely emptied. The heating voltage 71 is then kept switched off until the liquid channels 62 are refilled by means of replenishing liquid through the wick structure 19. As soon as this is the case, the next heating cycle can be started by switching on the heating voltage 71.
Die von der Heizspannungsquelle 71 erzeugte Ansteuerfrequenz des Verdampfers 60 liegt im Allgemeinen vorteilhaft im Bereich von 1 Hz bis 50 kHz, bevorzugt im Bereich von 30 Hz bis 30 kHz, noch weiter vorteilhaft im Bereich von 1 00 Hz bis 25 kHz. The control frequency of the evaporator 60 generated by the heating voltage source 71 is generally advantageously in the range from 1 Hz to 50 kHz, preferably in the range from 30 Hz to 30 kHz, even more advantageously in the range from 100 Hz to 25 kHz.
Die Frequenz und der Tastgrad der Heizspannung Uh für den Ver dampfer 60 sind vorteilhaft an die Eigenschwingung bzw. Eigenfre quenz der Blasenschwingungen während der Blasensiedung ange passt. Vorteilhaft kann die Periodendauer 1 /f der Heizspannung daher im Bereich zwischen 5 ms und 50 ms, weiter vorteilhaft zwi schen 1 0 ms und 40 ms, noch weiter vorteilhaft zwischen 1 5 ms und 30 ms liegen und beispielsweise 20 ms betragen. Je nach Zusammensetzung der verdampften Flüssigkeit 50 können andere als die genannten Frequenzen optimal an die Eigenschwingung bzw. Eigen frequenz der Blasenschwingungen angepasst sein. The frequency and the duty cycle of the heating voltage Uh for the Ver evaporator 60 are advantageously adapted to the natural oscillation or natural frequency of the bubble oscillations during the bubble boiling. The period 1 / f of the heating voltage can therefore advantageously be in the range between 5 ms and 50 ms, further advantageously between 10 ms and 40 ms, even more advantageously between 15 ms and 30 ms and be, for example, 20 ms. Depending on the composition of the vaporized liquid 50, frequencies other than those mentioned can be optimally adapted to the natural oscillation or natural frequency of the bubble oscillations.
Des Weiteren hat sich gezeigt, dass der durch die Heizspannung Uh erzeugten maximale Heizstrom vorzugsweise nicht mehr als 7 A, weiter vorzugsweise nicht mehr als 6,5 A, noch weiter vorzugsweise nicht mehr als 6 A betragen und optimalerweise im Bereich zwi- sehen 4 A und 6 A liegen sollten, um konzentrierten Dampf bei Ver meidung von Überhitzung zu gewährleisten. Furthermore, it has been shown that the maximum heating current generated by the heating voltage Uh is preferably not more than 7 A, more preferably not more than 6.5 A, even more preferably not more than 6 A and optimally in the range between see 4 A and 6 A should be in order to ensure concentrated steam while avoiding overheating.
Die Förderrate der Dochtstruktur 1 9 ist wiederum optimal an die an die Verdampfungsrate des Verdampfers 60 angepasst, so dass jederzeit ausreichend Flüssigkeit 50 nachgefördert werden kann und ein Leerlaufen des Bereichs vor dem Verdampfer 60 vermieden wird. The delivery rate of the wick structure 19 is in turn optimally adapted to the evaporation rate of the evaporator 60, so that sufficient liquid 50 can be fed at any time and the area in front of the evaporator 60 is avoided.
Die Verdampfervorrichtung 1 ist vorzugsweise auf der Grundlage von M EMS-Technologie, insbesondere aus Silizium , gefertigt und daher vorteilhaft ein Mikro-Elektro-Mechanisches System. The evaporator device 1 is preferably manufactured on the basis of M EMS technology, in particular from silicon, and is therefore advantageously a micro-electro-mechanical system.
Vorgeschlagen wird nach dem zuvor Gesagten vorteilhaft ein Aufbau bestehend aus einem vorteilhaft mindestens auf der Einlassseite 61 planaren Verdampfer 60 auf Si-Basis und einer oder mehrerer darunter liegender Kapillarstrukturen 1 9 mit vorteilhaft unterschiedlicher Porengröße. Die direkt an der Einlassseite 61 des Verdampfers 60 angeordnete Dochtstruktur 1 9 verhindert die Bildung von Blasen an der Einlassseite 61 des Verdampfers 60, da Gasblasen eine weitere Förderwirkung unterbinden und gleichzeitig zu einer (lokalen) Überhitzung des Verdampfers 60 aufgrund fehlender Kühlung durch nachströmendes Liquid führen . According to what has been said above, a structure is advantageously proposed consisting of a Si-based evaporator 60, advantageously planar at least on the inlet side 61, and one or more underlying capillary structures 19 with advantageously different pore sizes. The wick structure 19 arranged directly on the inlet side 61 of the evaporator 60 prevents the formation of bubbles on the inlet side 61 of the evaporator 60, since gas bubbles prevent any further conveying effect and at the same time lead to (local) overheating of the evaporator 60 due to a lack of cooling by subsequent liquid .
Figur 3 zeigt eine Verdampfer-Tank- Einheit 1 gemäß dem Stand der Technik. Die Verdampfer-Tank-Einheit 1 umfasst einen Flüssigkeitsspeicher 18 zum Speichern von Flüssigkeit 50, einen Träger 4 und eine Dochtstruktur 1 9. Der Träger 4 hält einen nicht dargestellten Verdampfer 60, welcher an einer Einlassseite 61 des Verdampfers 60 mit der Dochtstruktur 1 9 flüssigkeitsleitend verbunden ist. An einer der Einlassseite 61 gegenüberliegenden Auslassseite 64 des Verdampfers 60 kann der Verdampfer 60 einen durch einen Luftkanal 30 strömenden Luftstrom 34 die verdampfte Flüssigkeit 50 als Dampf und/oder Aerosol zugeben. Figure 3 shows an evaporator-tank unit 1 according to the prior art. The evaporator tank unit 1 comprises a liquid reservoir 18 for storing liquid 50, a carrier 4 and a wick structure 1 9. The carrier 4 holds an evaporator 60, not shown, which conducts liquid on an inlet side 61 of the evaporator 60 with the wick structure 19 connected is. On an outlet side 64 of the opposite inlet side 61 Evaporator 60, the evaporator 60 can add the evaporated liquid 50 as vapor and / or aerosol to an air stream 34 flowing through an air duct 30.
Die zylinderförmige Dochtstruktur 1 9 kann jedoch wie in Figur 3 ge zeigt trocken fallen, d. h. der Dochtstruktur 1 9 kann es an einer Ver sorgung mit Flüssigkeit 50 mangeln, wenn der Flüssigkeitsspeicher 18 nicht gänzlich mit Flüssigkeit 50 gefüllt ist und/oder die Verdamp- fer-Tank-Einheit 1 so orientiert ist, dass die Flüssigkeit 50 schwerkraftbedingt die Dochtstruktur 1 9 nicht erreicht. Dadurch kann sich ein Flüssigkeitsmangel am Verdampfer 60 ergeben . Kritisch ist bei spielsweise der Zustand, in dem sich die Dochtstruktur 19 bei waa gerechter Orientierung des I nhalators 10„oben“ befindet, ein Rest an Flüssigkeit 50 sich aber nur noch„unten“ im Flüssigkeitsspeicher 1 8 befindet, wie in Figur 3 dargestellt. The cylindrical wick structure 19 can, however, as shown in FIG. H. The wick structure 19 may lack a supply of liquid 50 if the liquid reservoir 18 is not completely filled with liquid 50 and / or the evaporator-tank unit 1 is oriented such that the liquid 50 gravity flows into the wick structure 1 9 not reached. This can result in a lack of liquid on the evaporator 60. For example, the critical condition is the state in which the wick structure 19 is "above" when the inhaler 10 is horizontally oriented, but a remainder of liquid 50 is only "below" in the liquid reservoir 18, as shown in FIG.
Figur 4 zeigt eine Verdampfer-Tank-Einheit 1 mit einem Schwamm 1 99 beziehungsweise ein absorbierendes Element, imprägniertes Substrat oder hydroskopisches Pad gemäß dem Stand der Technik zur Verminderung der Gefahr eines Flüssigkeitsmangels an der Dochtstruktur 1 9 und/oder am Verdampfer 60. Die Verdampfer- Tank-Einheit 1 unterscheidet sich von der in Figur 3 gezeigten Aus führungsformen um den Schwamm 1 99. Der Schwamm 1 99 ist ein von der Dochtstruktur 1 9 separates Bauteil, welches flüssigkeitsleitend mit der Dochtstruktur 1 9 verbunden ist. Das Verbinden der Dochtstruktur 1 9 und des Schwamms 1 99 ist jedoch aufwändig und fehleranfällig. FIG. 4 shows an evaporator tank unit 1 with a sponge 199 or an absorbent element, impregnated substrate or hydroscopic pad according to the prior art to reduce the risk of a lack of liquid on the wick structure 19 and / or on the evaporator 60. The evaporators - Tank unit 1 differs from the embodiment shown in Figure 3 to the sponge 1 99. The sponge 1 99 is a separate component from the wick structure 19, which is connected to the wick structure 19 in a fluid-conducting manner. However, connecting the wick structure 19 and the sponge 99 is complex and prone to errors.
Figur 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Verdampfer-Tank-Einheit 1 . Die Verdampfer-Tank-Einheit 1 umfasst einen Verdampfer 60, welcher von einem Träger 4 gehalten ist, ei- nen Flüssigkeitsspeicher 1 8 zum Speichern von Flüssigkeit 50 und eine kapillare Dochtstruktur 1 9, wobei Flüssigkeit 50 durch Kapillar kräfte aus dem Flüssigkeitsspeicher 1 8 zu einer Einlassseite 61 des Verdampfers 60 förderbar ist. FIG. 5 shows a perspective view of an evaporator / tank unit 1 according to the invention. The evaporator tank unit 1 comprises an evaporator 60, which is held by a carrier 4, a nen liquid storage 18 for storing liquid 50 and a capillary wick structure 19, wherein liquid 50 can be conveyed by capillary forces from the liquid storage 18 to an inlet side 61 of the evaporator 60.
Der Flüssigkeitsspeicher 1 8 speichert die Flüssigkeit 50 in einem durch eine Außenwand 182 begrenzten Volumen . Der Flüssigkeitsspeicher 1 8 bzw. die Außenwand 182 des Flüssigkeitsspeicher 1 8 kann beispielsweise aus einem Kunststoff und/oder einem be schichteten, lackierten und/oder oberflächenbehandelten Glas be stehen . The liquid reservoir 18 stores the liquid 50 in a volume delimited by an outer wall 182. The liquid reservoir 18 or the outer wall 182 of the liquid reservoir 18 can for example be made of a plastic and / or a coated, lacquered and / or surface-treated glass.
Der Flüssigkeitsspeicher 1 8 weist eine Längsachse L auf. Entlang bzw. parallel zu der Längsachse L verläuft ein sich durch den Flüs sigkeitsspeicher 18 erstreckender Luftkanal 30. Der Luftkanal 30 ist innerhalb des Flüssigkeitsspeichers 1 8 angeordnet. Der Luftkanal 30 bildet eine I nnenwand 1 85 des Flüssigkeitsspeicher 1 8 aus. Damit speichert der Flüssigkeitsspeicher 1 8 Flüssigkeit 50 zwischen der Innenwand 1 85 bzw. dem Luftkanal 30 und der Außenwand 1 82. Der Luftkanal 30 kann beispielsweise zusammen mit dem Träger 4 oder mit Teilen des Trägers 4 als ein einteiliger Verdampfereinsatz beispielsweise aus Kunststoff zum Einsetzen in die Verdampfer- Tank-Einheit 1 ausgebildet sein . The liquid reservoir 18 has a longitudinal axis L. An air channel 30 extending through the fluid reservoir 18 runs along or parallel to the longitudinal axis L. The air channel 30 is arranged within the fluid reservoir 18. The air channel 30 forms an inner wall 1 85 of the liquid reservoir 1 8. Thus, the liquid reservoir 1 8 stores liquid 50 between the inner wall 1 85 or the air duct 30 and the outer wall 1 82 the evaporator tank unit 1 can be formed.
Der Verdampfer 60 weist eine Auslassseite 64 auf, die so angeord net ist, dass der Verdampfer 60, einem durch den Luftkanal 30 strömenden Luftstrom 34 verdampfte Flüssigkeit 50 als Dampf und/oder Aerosol zugeben kann . Beispielsweise kann die Auslassseite 64 dem Luftkanal 30 beziehungsweise der Längsachse L des Flüssigkeitsspeichers 1 8 zugewandt sein , wenn der Verdampfer 60, wie hier beispielhaft dargestellt, von der Längsachse L radial beab- standet angeordnet ist. The evaporator 60 has an outlet side 64 which is arranged in such a way that the evaporator 60 can add evaporated liquid 50 as vapor and / or aerosol to an air stream 34 flowing through the air duct 30. For example, the outlet side 64 can face the air duct 30 or the longitudinal axis L of the liquid reservoir 18 when the evaporator 60, as shown here by way of example, is arranged at a radial distance from the longitudinal axis L.
Der Flüssigkeitsspeicher 1 8 ist vorteilhaft entlang der Längsachse L am größten ausgedehnt. Der Flüssigkeitsspeicher 1 8 weist wenigs tens abschnittsweise eine Rotationssymmetrie um die Längsachse L auf. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Flüssigkeitsspeicher 18 zwischen einer Stirnseite und dem Träger 4 einen rotationssymmetrischen Abschnitt auf. The liquid reservoir 18 is advantageously extended the greatest along the longitudinal axis L. The liquid reservoir 18 has a rotational symmetry about the longitudinal axis L at least in sections. In this exemplary embodiment, the liquid reservoir 18 has a rotationally symmetrical section between an end face and the carrier 4.
Die Dochtstruktur 1 9 ist einteilig und dazu eingerichtet, unabhängig von der Orientierung der Verdampfer-Tank-Einheit 1 dem Verdampfer 60 Flüssigkeit 50 zuzuführen, indem die Dochtstruktur 19 den Flüssigkeitsspeicher 18 über einen Umfangsabschnitt 1 80a, 1 80b des Flüssigkeitsspeicher 18 kontaktiert. Dazu kontaktiert die Dochtstruktur 1 9 den Flüssigkeitsspeicher 1 8 entlang einer Innenfläche 181 der Außenwand 182 des Flüssigkeitsspeichers 1 8. Durch die Kontaktierung des Umfangsabschnittes 1 80a, 1 80b ist sichergestellt, dass die Dochtstruktur 1 9 unabhängig vom Flüssigkeitsstand im Flüssigkeitsspeicher 18 Flüssigkeit 50 aufnehmen und an den Verdampfer 60 weiterleiten kann. The wick structure 19 is in one piece and is designed to supply liquid 50 to the evaporator 60 independently of the orientation of the evaporator tank unit 1, in that the wick structure 19 contacts the liquid reservoir 18 via a peripheral section 1 80a, 1 80b of the liquid reservoir 18. To this end, the wick structure 19 contacts the liquid reservoir 18 along an inner surface 181 of the outer wall 182 of the liquid reservoir 18. The contacting of the peripheral section 1 80a, 1 80b ensures that the wick structure 19 takes up liquid 50 and irrespective of the liquid level in the liquid reservoir 18 can forward to the evaporator 60.
Die Dochtstruktur 1 9 erstreckt sich in zwei diametrale Richtungen senkrecht zur Längsachse L. In dieser Ausführungsform erstreckt sich die Dochtstruktur 19 von dem Verdampfer 60 einerseits in die ser Darstellung nach oben und andererseits nach unten. Die Dochtstruktur 19 weist die zwei voneinander getrennte Dochtabschnitte 1 91 a, 191 b auf, die verschiedene Unterabschnitte des Umfangsab schnitts 180a, 1 80b kontaktieren. Die Dochtabschnitte 1 91 a, 191 b ragen in insbesondere verschiedene voneinander getrennte Berei- che des Flüssigkeitsspeichers 18 hinein und verbessern so die Ver sorgung des Verdampfers 60 mit Flüssigkeit 50. The wick structure 19 extends in two diametrical directions perpendicular to the longitudinal axis L. In this embodiment, the wick structure 19 extends from the evaporator 60 on the one hand in this illustration upwards and on the other hand downwards. The wick structure 19 has the two separate wick sections 1 91 a, 191 b, which contact different subsections of the circumferential section 180 a, 1 80 b. The wick sections 1 91 a, 191 b protrude in particular into different, separate areas surface of the liquid reservoir 18 and thus improve the supply of the evaporator 60 with liquid 50.
Die Dochtstruktur 1 9 weist einen U-förmigen beziehungsweise huf- eisenförmigen Querschnitt mit einem Scheitelpunkt 1 90 auf. Die Dochtstruktur 1 9 ist so angeordnet, dass die Dochtstruktur 19 an ihrem Scheitelpunkt 1 90 die Einlassseite 61 des Verdampfers 60 kontaktiert. An den vom Scheitelpunkt 190 entfernten und voneinander getrennten Dochtabschnitten 1 91 a, 1 91 b kontaktiert die Docht- Struktur 19 den Flüssigkeitsspeicher 18 in dem Umfangsabschnitt 1 80a, 1 80b. Durch die U-Form der Dochtstruktur 19 kann die Docht struktur 1 9 weit in den Fiüssigkeitsspeicher 1 8 ausgeformt werden, indem die dem Scheitelpunkt 190 entfernten freien Enden bezie hungsweise Dochtabschnitte 1 91 a, 191 b der Dochtstruktur 1 9 den Verdampfer 60 umarmen. Dadurch wird eine flüssigkeitsleitende Verbindung des Verdampfers 60 auch mit vom Verdampfer 60 entfernten Bereichen des Flüssigkeitsspeichers 1 8 erzielt, ohne die Montagefähigkeit zu beschränken. Der Umfangsabschnitt 1 80a, 180b weist in dieser Ausführungsform zwei zusammenhängende Unterabschnitte auf, wobei ein erster Un terabschnitt dem ersten Dochtabschnitt 1 91 a und ein zweiter Unterabschnitt dem zweiten Dochtabschnitt 1 91 b zuordenbar sind. Der Umfangsabschnitt 1 80a, 180b weist in dieser Ausführungsform ei- nen Winkel von mehr als 1 80 °, beispielsweise etwa 270 ° auf. Da mit verbindet die Dochtstruktur 1 9 die Einlassseite 61 des Verdampfers 60 flüssigkeitsleitend und unabhängig von der Orientierung oder dem Füllstand des Flüssigkeitsspeicher 18 mit der im Flüssigkeits speicher 1 8 gespeicherten Flüssigkeit 50. Die Dochtstruktur 19 erstreckt sich ausgehend von dem elektrischen Verdampfer 60 bis in den Flüssigkeitsspeicher 18 und weist einen mit dem Abstand vom Verdampfer 60 zunehmendes Porenvolumen pro Pore auf. Die Dochtstruktur 1 9 umfasst einen Speicherabschnitt 184a und einen Zuführabschnitt 1 84b, wobei insbesondere der Zuführabschnitt 1 84 kleinere Poren aufweisen kann als der Speicher abschnitt 184a, der als Flüssigkeitspuffer dienen kann . Der Zu führabschnitt 184b ist der die Einlassseite 61 des Verdampfers 60 kontaktierende Abschnitt der Dochtstruktur 19, der dem Verdampfer 60 die Flüssigkeit 50 zuführt. Der Speicherabschnitt 1 84a ist der in den Flüssigkeitsspeicher 18 hineinragende Abschnitt der Docht struktur 19. In diesem Beispiel ist der Speicherabschnitt 184a durch die Dochtabschnitte 191 a, 191 b beziehungsweise die freien Enden der Dochtstruktur 19 gebildet. Das Volumen des Speicherabschnitts 184a ist größer als das Volumen des an dem Verdampfer 60 anliegenden Zuführabschnitts 184b. Der Zuführabschnitt 1 84b ist im Be reich des Scheitelpunkts 1 90 angeordnet. The wick structure 19 has a U-shaped or horseshoe-shaped cross section with an apex 190. The wick structure 19 is arranged such that the wick structure 19 contacts the inlet side 61 of the evaporator 60 at its apex 190. At the wick sections 1 91 a, 1 91 b removed from the apex 190 and separated from one another, the wick structure 19 contacts the liquid reservoir 18 in the peripheral section 1 80 a, 1 80 b. Due to the U-shape of the wick structure 19, the wick structure 19 can be shaped far into the liquid reservoir 18 by the free ends remote from the apex 190 or wick sections 191 a, 191 b of the wick structure 19 embracing the evaporator 60. As a result, a fluid-conducting connection of the evaporator 60 is also achieved with areas of the liquid reservoir 18 remote from the evaporator 60, without restricting the assembly capability. In this embodiment, the circumferential section 1 80a, 180b has two contiguous subsections, a first lower section being assignable to the first wick section 1 91a and a second subsection to the second wick section 1 91b. In this embodiment, the circumferential section 1 80a, 180b has an angle of more than 1 80 °, for example approximately 270 °. The wick structure 19 connects the inlet side 61 of the evaporator 60 in a liquid-conducting manner and independently of the orientation or the filling level of the liquid reservoir 18 with the liquid 50 stored in the liquid reservoir 18. The wick structure 19 extends from the electrical evaporator 60 into the liquid reservoir 18 and has a pore volume per pore that increases with the distance from the evaporator 60. The wick structure 19 comprises a storage section 184a and a feed section 1 84b, wherein in particular the feed section 1 84 can have smaller pores than the storage section 184a, which can serve as a liquid buffer. The feed section 184b is that section of the wick structure 19 which contacts the inlet side 61 of the evaporator 60 and which feeds the liquid 50 to the evaporator 60. The storage section 1 84a is that section of the wick structure 19 protruding into the liquid storage unit 18. In this example, the storage section 184a is formed by the wick sections 191 a, 191 b or the free ends of the wick structure 19. The volume of the storage section 184a is greater than the volume of the supply section 184b adjacent to the evaporator 60. The feed section 1 84b is arranged in the region of the apex 1 90.
Die Dochtstruktur weist eine mechanische Halterung 192 auf. Die mechanische Halterung 1 92 hat in der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform verschiedene Funktionen. Die mechanische Halterung 1 92 kann der Befestigung der Dochtstruktur 1 9 am Träger 4 dienen. Damit können die Dochtstruktur 1 9 und/oder der Träger 4 von der Dochtstruktur 19 innerhalb der Verdampfer-Tank-Einheit 1 verschie befest gehaltert werden. Die Halterung 192 kann der Halterung des Verdampfers 60 dienen. The wick structure has a mechanical support 192. The mechanical holder 1 92 has various functions in the embodiment shown in FIG. The mechanical holder 192 can be used to fasten the wick structure 19 to the carrier 4. Thus, the wick structure 19 and / or the carrier 4 can be supported by the wick structure 19 within the evaporator tank unit 1 in different ways. The holder 192 can serve to hold the evaporator 60.
Die Dochtstruktur 1 9 besteht vorteilhaft aus einem porösen Glas, beispielsweise einem Borosilikatglas. Die Dochtstruktur 19 ist vorteilhaft eingefärbt, um die Erkennbarkeit des Füllstands des Flüssig keitsspeichers 1 8 zu verbessern. In Figur 6 sind ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Verdamp- fer-Tank-Einheit 1 und mehrere erfindungsgemäße Ausführungs formen einer einteiligen Dochtstruktur 1 9 gezeigt. Von links nach rechts zeigt die Abbildung zweimal je eine Dochtstruktur 19 (a), (b), eine Dochtstruktur 1 9 mit einem Verdampfer 60 (c) und eine Ver- dampfer-Tank-Einheit 1 (d). The wick structure 19 advantageously consists of a porous glass, for example a borosilicate glass. The wick structure 19 is advantageously colored in order to improve the visibility of the fill level of the liquid keitsspeichers 1 8. FIG. 6 shows a section through an evaporator / tank unit 1 according to the invention and several embodiments according to the invention of a one-piece wick structure 19. From left to right, the illustration shows twice a wick structure 19 (a), (b), a wick structure 19 with an evaporator 60 (c) and an evaporator-tank unit 1 (d).
Die linke Dochtstruktur 19 in Figur 6 (a) weist eine Knochenform auf, d . h. die Dochtstruktur 19 umfasst einen zentrisch angeordneten Zuführabschnitt 1 84b und in diesem Beispiel zwei entgegengesetzt angeordnete Dochtabschnitte 191 a , 191 b. Die Dochtabschnitte 1 91 a, 191 b sind in diesem Beispiel nur über den zentrischen Zu führabschnitt 1 84b miteinander verbunden. Die Dochtabschnitte 191 a, 191 b bilden zwei getrennte Speicherabschnitte 184a. Damit ist die Dochtstruktur 19 dazu eingerichtet, einen Flüssigkeitsspei cher 1 8 in zwei separaten Umfangsabschnitten 1 80a, 180b zu kon taktieren, siehe die Verdampfer-Tank- Einheit 1 in Figur 6 (d). I nsbesondere weist die Dochtstruktur 1 9 einen runden Umkreis auf und kann daher einen Umfangsabschnitt 180a, 180b, bevorzugt die I n nenfläche 1 81 eines Flüssigkeitsspeichers 18 mit einem runden Querschnitt kontaktieren. I m montierten Zustand kontaktiert die Einlassseite 61 des Verdampfers 60 den zentrischen Zuführabschnitt 184b der Dochtstruktur 1 9. The left wick structure 19 in Figure 6 (a) has a bone shape; H. The wick structure 19 comprises a centrally arranged feed section 1 84b and in this example two oppositely arranged wick sections 191a, 191b. In this example, the wick sections 1 91 a, 191 b are only connected to one another via the central feed section 1 84 b. The wick sections 191a, 191b form two separate storage sections 184a. The wick structure 19 is thus set up to contact a liquid reservoir 18 in two separate circumferential sections 180a, 180b, see the evaporator / tank unit 1 in FIG. 6 (d). In particular, the wick structure 19 has a round circumference and can therefore contact a peripheral section 180a, 180b, preferably the inner surface 1 81 of a liquid reservoir 18 with a round cross section. In the assembled state, the inlet side 61 of the evaporator 60 makes contact with the central feed section 184b of the wick structure 19.
Die Dochtstruktur 1 9 in Figur 6 (b) weist eine Ringform auf, d.h. die Dochtstruktur 19 ist Scheibenförmig. Die Dochtstruktur 1 9 umfasst einen zentrisch angeordneten Zuführabschnitt 184b und in diesem Beispiel einen ringförmigen Dochtabschnitt 1 91 a, 191 b, der durch zwei entgegengesetzt angeordnete Stege, die radial vom Zuführab schnitt 1 84b zu dem ringförmigen Dochtabschnitt 191 a, 191 b verlau- fen , flüssigkeitsleitend mit dem ringförmigen Dochtabschnitt 191 a, 1 91 b beziehungsweise Speicherabschnitt 184a verbunden ist. Der Dochtabschnitte 1 91 a, 1 91 b bildet einen zusammenhängenden Speicherabschnitt 1 84a. Damit ist die Dochtstruktur 19 dazu einge richtet, einen Flüssigkeitsspeicher 18 in einem Umfangsabschnitten 1 80a, 180b zu kontaktieren, siehe die Verdampfer-Tank-Einheit 1 in Figur 6 (d). I nsbesondere weist die Dochtstruktur 19 einen runden Umkreis auf und kann daher einen Umfangsabschnitt 180a, 1 80b, bevorzugt die Innenfläche 181 eines Flüssigkeitsspeichers 1 8 mit einem runden Querschnitt vollumfänglich kontaktieren. Im montier ten Zustand kontaktiert die Einlassseite 61 des Verdampfers 60 den zentrischen Zuführabschnitt 184b der Dochtstruktur 19. The wick structure 19 in FIG. 6 (b) has a ring shape, ie the wick structure 19 is disk-shaped. The wick structure 19 comprises a centrally arranged feed section 184b and, in this example, an annular wick section 1 91 a, 191 b, which extends through two oppositely arranged webs that cut radially from the feed section 1 84b to the annular wick section 191 a, 191 b. fen, is fluidly connected to the annular wick section 191 a, 1 91 b or storage section 184a. The wick sections 1 91 a, 1 91 b forms a contiguous storage section 1 84 a. The wick structure 19 is thus set up to contact a liquid reservoir 18 in a circumferential section 1 80a, 180b, see the evaporator-tank unit 1 in FIG. 6 (d). In particular, the wick structure 19 has a round circumference and can therefore fully contact a circumferential section 180a, 180b, preferably the inner surface 181 of a liquid reservoir 18 with a round cross section. In the assembled state, the inlet side 61 of the evaporator 60 contacts the central feed section 184b of the wick structure 19.
Die Dochtstruktur 1 9 in Figur 6 (b) weist azentrische Öffnungen be ziehungsweise Aussparungen auf, die eine Flalterung 192 der Dochtstruktur 19 bilden. Die Flalterung 192 kann beispielsweise dem Flaltern eines Trägers 4 und/oder dem Flaltern der Dochtstruktur 19 in der Verdampfer-Tank-Einheit 1 dienen. In diesem Beispiel sind zwei Aussparungen vorgesehen, wobei eine beliebige Anzahl vorge sehen sein kann, insbesondere 1 , 3 bis 10 Aussparungen können vorgesehen sein. Die Aussparungen haben die Form von Ringsegmenten und können beispielsweise auch die Form von Schlitzen ha ben. The wick structure 19 in FIG. 6 (b) has eccentric openings or recesses which form a fold 192 of the wick structure 19. The fold 192 can serve, for example, to fold a carrier 4 and / or to fold the wick structure 19 in the evaporator-tank unit 1. In this example, two recesses are provided, and any number can be provided, in particular 1, 3 to 10 recesses can be provided. The recesses have the shape of ring segments and can, for example, also have the shape of slots.
Die Dochtstruktur 1 9 mit dem Verdampfer 60 gemäß Figur 6 (c) um fasst die mit Bezug zu Figur 6 (b) erläuterte Dochtstruktur 19. Die Einlassseite 61 des Verdampfers 60 kontaktiert flächig und flüssigkeitsleitend den Zuführabschnitt 1 84b der Dochtstruktur 19. Die Auslassseite 64 des Verdampfers 60 ist der Dochtstruktur 1 9 abge wandt angeordnet. Wie in dem Schnitt durch die Verdampfer-Tank- Einheit 1 in Figur 6 (d) zu sehen, kontaktiert die Dochtstruktur 19 einen Flüssigkeits speicher 1 8 über mindestens zwei voneinander beabstandete Umfangsabschnitt 180a, 1 80b, wenn eine knochenförmige Dochtstruktur 1 9 gemäß Figur 6 (a) eingesetzt ist. Alternativ kann die Dochtstruk tur 19 den Flüssigkeitsspeicher 18 vollumfänglich in einem Umfangsabschnitt 180a, 180b kontaktieren, wenn eine ringförmige Dochtstruktur 1 9 gemäß Figur 6 (b) eingesetzt ist. The wick structure 19 with the vaporizer 60 according to FIG. 6 (c) includes the wick structure 19 explained with reference to FIG. 6 (b) of the evaporator 60, the wick structure 1 9 is arranged facing away. As can be seen in the section through the evaporator-tank unit 1 in Figure 6 (d), the wick structure 19 contacts a liquid reservoir 1 8 via at least two spaced-apart circumferential sections 180a, 1 80b if a bone-shaped wick structure 1 9 according to FIG (a) is used. Alternatively, the wick structure 19 can contact the liquid reservoir 18 over the entire circumference in a circumferential section 180a, 180b if an annular wick structure 19 according to FIG. 6 (b) is used.
Ein Verdampfer 60 kontaktiert mit einer Einlassseite 61 einen Zu führabschnitt 1 84b der Dochtstruktur 1 9. Eine Auslassseite 64 des Verdampfers 60 ist einem Luftkanal 30 zugewandt. Der Verdampfer ist von dem Träger 4 gehalten. An evaporator 60 makes contact with an inlet side 61 of a feed section 1 84b of the wick structure 1 9. An outlet side 64 of the evaporator 60 faces an air duct 30. The evaporator is held by the carrier 4.
Figur 7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäße Verdampfer-Tank-Einheit 1 und mehrere erfindungsgemäße Aus führungsformen einer Dochtstruktur 1 9. Von links nach rechts zeigt die Abbildung zweimal je eine Dochtstruktur 19 (a) , (b), eine Dochtstruktur 1 9 mit einem Träger 4 (c) und eine Verdampfer-Tank- Einheit 1 (d) . Figure 7 shows a perspective view of an evaporator tank unit 1 according to the invention and several embodiments of a wick structure 1 9 according to the invention. From left to right, the figure shows twice a wick structure 19 (a), (b), a wick structure 1 9 with a Carrier 4 (c) and an evaporator-tank unit 1 (d).
Die in Figuren 7 (a) und 7 (b) gezeigten Dochtstrukturen 1 9 sind die mit Bezug zu Figuren 6 (a) und 6 (b) erläuterten Dochtstrukturen 19 in einer anderen Perspektive. The wick structures 19 shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b) are the wick structures 19 explained with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b) in a different perspective.
Die Dochtstruktur 19 mit dem Träger 4 gemäß Figur 7 (c) zeigt, dass der Träger 4 in der Halterung 192 der Dochtstruktur 1 9 gehalten ist. Der Träger 4 ist so ausgebildet, dass er in die die Halterung 192 bildenden Öffnungen eingesetzt und dort verschiebefest gehalten werden kann. Wie in Figuren 7 (c) und (d) gezeigt, kann der Träger 4 beispiels weise elektrische Kontaktierungen 1 00 aufweisen, die eine elektrische Verbindung zum Verdampfer 60 herstellen, damit der Verdampfer 60 von einem mit Bezug zur Verdampfer-Tank-Einheit 1 externen Teil elektrisch kontaktiert und angesteuert werden kann. The wick structure 19 with the carrier 4 according to FIG. 7 (c) shows that the carrier 4 is held in the holder 192 of the wick structure 19. The carrier 4 is designed such that it can be inserted into the openings forming the holder 192 and held there in a non-displaceable manner. As shown in FIGS. 7 (c) and (d), the carrier 4 can, for example, have electrical contacts 100 that establish an electrical connection to the evaporator 60 so that the evaporator 60 can be connected to an external one with reference to the evaporator-tank unit 1 Part can be electrically contacted and controlled.
Figur 7 (d) zeigt die Verdampfer-Tank-Einheit aus Figur 6 (d) in ei ner anderen Perspektive. Der Flüssigkeitstank 1 8 bildet das Außenteil der Verdampfer-Tank-Einheit 1 , die mittels der elektrischen Kontakte 100 mit einem externen Teil, beispielsweise einem Basisteil 16 eines I nhalators 10 in elektrische Verbindung gebracht werden kann. FIG. 7 (d) shows the evaporator-tank unit from FIG. 6 (d) in a different perspective. The liquid tank 18 forms the outer part of the evaporator tank unit 1, which can be electrically connected to an external part, for example a base part 16 of an inhaler 10, by means of the electrical contacts 100.
Figur 8 zeigt links eine Dochtstruktur 19 und rechts einen Schnitt durch eine Verdampfer-Tank-Einheit 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. FIG. 8 shows a wick structure 19 on the left and a section through an evaporator tank unit 1 according to an embodiment of the invention on the right.
Die Dochtstruktur 1 9 ist teilweise hohlzylinderförmig mit einer Längsachse und weist an einer Stirnseite 1 95 einen sich radial erstreckenden Zuführabschnitt 184b auf. Die hohlzylinderförmige Dochtstruktur 19 weist einen Hohlraum 196 auf, der Flüssigkeit 50 im Flüssigkeitsspeicher 18 geometrisch umschließen und/oder speichern kann. The wick structure 19 is partially in the shape of a hollow cylinder with a longitudinal axis and has a radially extending feed section 184b on an end face 1 95. The hollow cylindrical wick structure 19 has a cavity 196 which can geometrically enclose and / or store liquid 50 in the liquid reservoir 18.
Die hohlzylinderförmige Dochtstruktur 1 9 kann beispielsweise einen zylinderförmigen Flüssigkeitstank 18 an einem einer Innenfläche 181 einer Außenwand 1 82 des Flüssigkeitsspeichers 18 entspre chenden Umfangsabschnitt 1 80a, 180b vollumfänglich kontaktieren. I n dieser Ausführungsform kann die Dochtstruktur 19 gänzlich aus einem porösen Material bestehen. Die Dochtstruktur 1 9 kann in ei nen Flüssigkeitsspeicher 18 eingesetzt werden und stellt sicher, dass unabhängig von der Orientierung oder des Füllstandes Flüs sigkeit 50 in Verbindung mit der Dochtstruktur 19 steht. The hollow cylindrical wick structure 19 can, for example, fully contact a cylindrical liquid tank 18 on a circumferential section 1 80a, 180b corresponding to an inner surface 181 of an outer wall 182 of the liquid reservoir 18. In this embodiment, the wick structure 19 can consist entirely of a porous material. The wick structure 19 can be used in egg nen liquid storage 18 and ensures that irrespective of the orientation or the level of liquid 50 is in connection with the wick structure 19.
Vorteilhaft bildet die Dochtstruktur 1 9 den Flüssigkeitsspeicher 18 aus. Dazu kann die Dochtstruktur 1 9 eine flüssigkeitsdichte Außen wand 182 aufweisen und so die Außenwand 182 des Flüssig keitsspeichers 1 8 ausbilden. Damit kann auf ein weiteres, von der Dochtstruktur 19 separates Bauteil zur Speicherung von Flüssigkeit 50, das den Flüssigkeitsspeicher 1 8 ausbildet verzichtet werden. The wick structure 19 advantageously forms the liquid reservoir 18. For this purpose, the wick structure 19 can have a liquid-tight outer wall 182 and thus form the outer wall 182 of the liquid reservoir 18. A further component for storing liquid 50, which is separate from the wick structure 19 and which forms the liquid reservoir 18, can thus be dispensed with.
Beispielsweise kann die Dochtstruktur 1 9 aus einem porösen und gepressten Glas bestehen. Damit können die Porengröße und Porenverteilung exakt eingestellt werden. Der Zuführabschnitt 184b kann eine größere Anzahl von Poren mit einem je Pore kleineren Volumen als der Speicherabschnitt 184a aufweisen. Der Speicher abschnitt 1 84 kann ebenfalls einen Porengrößengradienten aufweisen, wobei die Porengröße vom Verdampfer 60 ausgehend abnimmt und/oder beispielsweise die Porengröße im hohlzylinderförmigen Abschnitt der Dochtstruktur 1 9 konstant ist. Durch beispielsweise lackieren und/oder beschichten kann die Außenwand 1 82 der Dochtstruktur 1 9 nach Außen hin flüssigkeitsdicht versiegelt werden und selbst den Flüssigkeitsspeicher 18 erzeugen. For example, the wick structure 19 can consist of a porous and pressed glass. This allows the pore size and pore distribution to be set exactly. The supply section 184b can have a larger number of pores, each having a smaller volume than the storage section 184a. The storage section 1 84 can also have a pore size gradient, the pore size decreasing starting from the evaporator 60 and / or, for example, the pore size in the hollow cylindrical section of the wick structure 1 9 being constant. For example, by painting and / or coating the outer wall 1 82 of the wick structure 19 can be sealed to the outside in a liquid-tight manner and produce the liquid reservoir 18 itself.
Vorteilhaft ist die Dochtstruktur 1 9 eingefärbt, um beispielsweise den Füllstand des Flüssigkeitsspeichers 1 8 erkennen zu können und/oder die optische Wertigkeit zu erhöhen. The wick structure 19 is advantageously colored in order, for example, to be able to recognize the fill level of the liquid reservoir 18 and / or to increase the visual quality.
In diesem Beispiel ist der Verdampfer 60 mit der Einlassseite 61 und einer Auslassseite 64 senkrecht zur Längsachse L ausgerichtet. In anderen Ausführungsformen kann jedoch die Einlassseite 61 und/oder die Auslassseite 64 auch parallel oder winklig zur Längs- achse L ausgerichtet sein . In this example, the evaporator 60 is aligned with the inlet side 61 and an outlet side 64 perpendicular to the longitudinal axis L. In other embodiments, however, the inlet side 61 and / or the outlet side 64 can also be parallel or at an angle to the longitudinal axis L be aligned.
Um die Längsachse L ist koaxial ein Luftkanal 30 vorgesehen, der vorzugsweise konzentrisch mit der Außenwand 1 82 des Flüssig- keitsspeichers 1 8 verläuft. An air duct 30 is provided coaxially around the longitudinal axis L and preferably runs concentrically with the outer wall 182 of the liquid reservoir 18.

Claims

Ansprüche: Expectations:
1 . Verdampfer-Tank-Einheit ( 1 ) für ein elektronisches Zigaretten produkt (1 0), umfassend 1 . Evaporator-tank unit (1) for an electronic cigarette product (1 0), comprising
- mindestens einen elektrischen Verdampfer (60) zum Ver dampfen von dem Verdampfer (60) zugeführter Flüssigkeit (50), - At least one electric vaporizer (60) for vaporizing liquid (50) supplied by the vaporizer (60),
- einen Flüssigkeitsspeicher (1 8) zum Speichern von Flüssigkeit (50) , und - A liquid reservoir (1 8) for storing liquid (50), and
- eine kapillare Dochtstruktur ( 19) , wobei die Flüssigkeit (50) durch Kapillarkräfte aus dem Flüssigkeitsspeicher (18) zu einer Einlassseite (61 ) des Verdampfers (60) förderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - A capillary wick structure (19), wherein the liquid (50) can be conveyed from the liquid reservoir (18) to an inlet side (61) of the evaporator (60) by capillary forces, characterized in that
- die Dochtstruktur (1 9) einteilig ist und den Flüssigkeitsspei chers (1 8) über mindestens einen Umfangsabschnitt (1 80a, 1 80b) kontaktiert und/oder ausbildet. - The wick structure (19) is in one piece and contacts and / or forms the liquid reservoir (18) over at least one peripheral section (1 80a, 1 80b).
2. Verdampfer-Tank-Einheit (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 2. Evaporator-tank unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
- die Dochtstruktur (1 9) den Flüssigkeitsspeicher (18) entlang einer I nnenfläche (181 ) einer Außenwand ( 182) des Flüssig keitsspeichers (18) kontaktiert. - The wick structure (19) contacts the liquid reservoir (18) along an inner surface (181) of an outer wall (182) of the liquid reservoir (18).
3. Verdampfer-Tank-Einheit (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 3. Evaporator-tank unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
- der Flüssigkeitsspeicher (1 8) eine Längsachse (L) aufweist, und sich die Dochtstruktur ( 1 9) radial in wenigstens zwei dia metrale Richtungen senkrecht zur Längsachse (L) erstreckt. - The liquid reservoir (18) has a longitudinal axis (L), and the wick structure (19) extends radially in at least two dia metral directions perpendicular to the longitudinal axis (L).
4. Verdampfer-Tank-Einheit ( 1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - in dem Flüssigkeitsspeicher (1 8) ein sich durch den Flüssig keitsspeicher (18) erstreckender Luftkanal (30) vorgesehen ist. 4. evaporator tank unit (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that - In the liquid reservoir (1 8) through the liquid keitsspeicher (18) extending air duct (30) is provided.
5. Verdampfer-Tank-Einheit (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 5. evaporator-tank unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
- die Dochtstruktur ( 1 9) mehrere auseinanderstrebende und/oder entgegengesetzte Dochtabschnitte (1 91 a, 1 91 b) aufweist, die verschiedene Umfangsabschnitte (180a, 1 80b) kontaktieren. - The wick structure (19) has several diverging and / or opposing wick sections (1 91 a, 1 91 b) which contact different peripheral sections (180a, 1 80b).
6. Verdampfer-Tank-Einheit (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 6. evaporator tank unit (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
- die Dochtstruktur (19) einen U-förmigen Querschnitt mit ei nem Scheitelpunkt ( 190) aufweist und so angeordnet ist, dass die Dochtstruktur (1 9) an ihrem Scheitelpunkt ( 1 90) die Einlassseite (62) kontaktiert. - The wick structure (19) has a U-shaped cross-section with an apex (190) and is arranged such that the wick structure (19) contacts the inlet side (62) at its apex (190).
7. Verdampfer-Tank-Einheit (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 7. evaporator tank unit (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
- der Umfangsabschnitt (1 80a, 180b) wenigstens einen Winkel von 45° aufweist. - The circumferential section (1 80a, 180b) has at least an angle of 45 °.
8. Verdampfer-Tank-Einheit ( 1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 8. evaporator-tank unit (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
- die Dochtstruktur (1 9) eine mechanische Halterung (1 92) aufweist. - The wick structure (19) has a mechanical holder (192).
9. Verdampfer-Tank-Einheit ( 1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 9. evaporator tank unit (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
- die Dochtstruktur (19) wenigstens teilweise hohlzylinderför- mig ist. - the wick structure (19) at least partially hollow cylinder is mig.
10. Verdampfer-Tank-Einheit ( 1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 10. evaporator-tank unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
- die Dochtstruktur (1 9) den Flüssigkeitsspeicher (1 8) wenigs tens teilweise ausbildet. - The wick structure (1 9) forms the liquid reservoir (1 8) at least partially.
1 1 . Verdampfer-Tank-Einheit (1 ) nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, dass 1 1. Evaporator-tank unit (1) according to claim 10, characterized in that
- die Dochtstruktur (1 9) eine Außenwand (1 82) des Flüssigkeitsspeichers (1 8) ausbildet. - The wick structure (19) forms an outer wall (182) of the liquid reservoir (18).
12. Verdampfer-Tank-Einheit ( 1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 12. Evaporator-tank unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
- sich die Dochtstruktur ( 19) ausgehend von dem elektrischen - The wick structure (19) starting from the electrical
Verdampfer (60) bis in den Flüssigkeitsspeicher (1 8) erstreckt und ein mit dem Abstand vom Verdampfer (60) zunehmendes Porenvolumen pro Pore aufweist. The evaporator (60) extends into the liquid reservoir (18) and has a pore volume per pore that increases with the distance from the evaporator (60).
1 3. Verdampfer-Tank-Einheit ( 1 ) nach einem der vorangehenden1 3. Evaporator tank unit (1) according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Claims, characterized in that
- die Dochtstruktur ( 19) ein Speicherabschnitts (1 84a) und ein Zuführabschnitt (184b) aufweist, und - the wick structure (19) has a storage section (1 84a) and a feed section (184b), and
- das Volumen des Speicherabschnitts (184a) in dem Flüssig- keitsspeicher (18) größer ist als das Volumen des an dem Verdampfer (60) anliegenden Zuführabschnitts (184b) . - The volume of the storage section (184a) in the liquid storage unit (18) is greater than the volume of the supply section (184b) adjacent to the evaporator (60).
14. Verdampfer-Tank-Einheit (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 14. Evaporator tank unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
- die Dochtstruktur (1 9) eine lackierte, beschichtete und/oder flüssigkeitsdichte Oberfläche ( 1 83) aufweist. - The wick structure (19) a lacquered, coated and / or having liquid-tight surface (1 83).
1 5. Verdampfer-Tank-Einheit (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 1 5. Evaporator-tank unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
- die Dochtstruktur ( 1 9) aus einem porösen Glas besteht. - The wick structure (19) consists of a porous glass.
1 6. Verdampfer-Tank-Einheit (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 1 6. evaporator-tank unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
- die Dochtstruktur (1 9) eingefärbt ist. - The wick structure (19) is colored.
17. Elektronisches Zigarettenprodukt (1 0) umfassend eine Verdampfer-Tank-Einheit (1 ) nach einem der vorangehenden An sprüche. 17. Electronic cigarette product (1 0) comprising an evaporator tank unit (1) according to one of the preceding claims.
1 8. Dochtstruktur (19) für ein elektronischen Zigarettenproduktes1 8. Wick structure (19) for an electronic cigarette product
(10) , dadurch gekennzeichnet, dass (10), characterized in that
- die Dochtstruktur (1 9) einteilig ist und aus einem porösen Glas besteht. - The wick structure (19) is in one piece and consists of a porous glass.
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