TW201600029A - 具有非線圈霧化器的電子煙 - Google Patents

Abstract

電子煙包含具有非線圈加熱元件的霧化器。非線圈加熱元件可包括一個加熱段和兩個電連接到加熱段的電極。加熱段是由一或多個纖維材料製成。兩個電極可以由導電材料製成，並可將液體傳遞至加熱段。可選地，加熱元件可包括具有兩個導電段的一或多個纖維材料，和在導電段之間的加熱段。加熱段的電阻顯著高於導電段的電阻。不同的電阻可通過用具有更高導電率的材料(如金屬)改性纖維材料來實現。不同的電阻也可通過改變纖維材料的形狀，從而為導電段提供更大的橫截面，以及為加熱段提供較小的橫截面來實現。

Description

具有非線圈霧化器的電子煙

本發明的領域為電子煙。

電子煙通常具有的霧化器是通過電加熱線圈來汽化液體的。雖然加熱線圈霧化器取得了重大的成功，它們有幾個缺點。例如，在一些設計中，線圈可能不是對加熱元件有利的幾何形狀。此外，將線圈組裝到霧化器可能耗時，特別是較小尺寸的線圈。在提供電子煙的改進的霧化器上，仍存在相應的工程挑戰。

1‧‧‧板

1'‧‧‧通孔

2‧‧‧纖維

3‧‧‧電極

3'‧‧‧電極

4‧‧‧加熱元件

5‧‧‧第一導電段

5'‧‧‧第二導電段

6‧‧‧加熱段

7‧‧‧改性劑

8‧‧‧遮罩

9‧‧‧未被覆蓋的部分

9'‧‧‧未被覆蓋的部分

10‧‧‧被覆蓋的部分

11‧‧‧第三段

13‧‧‧電子煙

14‧‧‧非線圈霧化器

15‧‧‧氣流通道

16‧‧‧供液單元

17‧‧‧芯

100‧‧‧線圈加熱元件

200‧‧‧芯元件

300‧‧‧電源

400‧‧‧吸嘴

500‧‧‧發光二極體

600‧‧‧感測器

700‧‧‧殼體

在附圖中，相同的元件符號在每個視圖中表示相同的元件。

圖1是現有技術中的具有線圈加熱元件100和芯元件200的霧化器。

圖2是非線圈加熱元件的俯視圖。

圖3是塗覆了導電性纖維的非線圈加熱元件的俯視 圖。

圖4a和圖4b是被成形為具有不同的電阻面積的非線圈加熱元件的俯視圖。

圖5a-圖5d圖示非線圈加熱元件中可能採用的不同形狀的纖維材料墊2。

圖6a-圖6d圖示塗覆導電性纖維以製造圖2所示的非線圈加熱元件的方法。

圖7a-圖7f圖示圖4a所示的非線圈加熱元件的製備程序。

圖8圖示將非線圈加熱元件的電阻改進到所需的範圍的程序。

圖9圖示具有圖2、3或4所示的非線圈加熱元件的電子煙。

圖10(a)是與供液單元接觸的圖2的非線圈加熱元件放大的側視圖。

圖10(b)是與供液單元接觸的圖3或4的非線圈加熱元件放大的側視圖。

圖10(c)是與供液單元接觸的圖3所示的非線圈加熱單元的俯視截面圖。

圖11(a)是繞非線圈加熱元件纏繞的芯的側視圖。

圖11(b)是繞非線圈加熱元件纏繞而不與該加熱段接觸的芯的側視圖。

一方面，非線圈霧化器具有由導電纖維材料製成的 加熱元件。導電性纖維的一段可被塗覆導電性材料來降低該纖維的電阻。導電纖維材料可以成形為具有更小的和更大的電阻的面積。非線圈霧化器不需要一個單獨的芯單元以將液體傳遞至加熱元件。在此公開的非線圈霧化器與用於電子煙的傳統的帶線圈的霧化器相比，更小型化，從而為電子煙提供更緊湊的設計。霧化器尺寸的減少可允許電子煙中的更多的空間被用於其他元件。

在另一方面，電子煙包括非線圈霧化器，該霧化器 具有第一電極、第二電極、以及電連接至該第一和該第二電極的多個有機或者無機的導電纖維。該纖維的一段形成加熱段。該纖維可進一步具有第一和第二導電段。第一和第二導電段分別和第一和第二電極靠近。相對於加熱段的較高電阻(例如約3Ω至約5Ω，或者約1Ω至約7Ω)，該第一和第二導電段可具有低電阻(例如，約1Ω或更小)。加熱元件可被設計為具有所希望的約3Ω約6Ω，或者約1Ω至約8Ω的總電阻。 當電子煙工作時，電極之間的電流通過導電段和加熱段。由於加熱段具有較高的電阻，流經加熱元件的電流在加熱段產生熱量。

圖2顯示了加熱元件4，其具有加熱元件的纖維2，安 裝在板1的兩個電極3和3’之間。板可以是具有其他電子元件的印刷電路板(PCB)，或者它可以是只有加熱元件4做為唯一的電器元件的板。板可以是對加熱元件提供足夠的支撐的絕緣材料，例如玻璃纖維。兩個電極3和3’之間的纖維形成加熱段6。板1可具有通孔1’，其至少部分地與加熱段6的一部分重 疊，例如，與加熱段的約30%到約100%、約50%到約100%、約90%到約100%，或者約100%重疊。電極3和3’可由任何導電材料製成。電極可選地由可以傳輸液體至纖維2的導電材料製成。纖維2可以會或可以不會橫向延伸超過電極3和3’以外。纖維2可以被彼此之間大致平行地定位於電極3和3’之間，其中纖維和連接電極3和3’之間的線之間的最大角為約0到約10º，約0到約5º，或者約0到約2º。

製備電極3和3’的可以傳輸液體的導電材料可以是 多孔電極材料，包括導電陶瓷(如導電多孔陶瓷和導電泡沫陶瓷)、多孔金屬、泡沫金屬(如Au、Pt、Ag、Pd、Ni、Ti、Ir、Pb、Ba、W、Re、Os、Cu、Pt、Mo、Mu、W、Zn、Nb、Ta、Ru、Zr、Pd、Fe、Co、V、Rh、Cr、Li、Na、Tl、Sr、Mn，和它們的任何合金)、多孔導電碳材料(如石墨、石墨烯及/或奈米多孔碳基材料)、不銹鋼纖維氈，以及其任何複合材料。導電陶瓷可包含選自由氧化物(例如ZrO₂、TrO₂、SiO₂、Al₃O₂、等等)、碳化物(例如SiC、B₄C)、氮化物(例如AlN)，上面列出的任何金屬、碳(如石墨、石墨烯和碳基材料)、Si，和這些材料的任何組合及/或複合材料組成的組中的一或多個組分。兩個或更多組分的「複合材料」表示由該兩個或更多的組分通過至少一種製程處理所獲取的材料，例如通過燒結及/或沉澱。

為了清楚地顯示，圖2示意地圖示少數的間隔開的纖 維。然而，所示的單個纖維也可以有接觸。所示的單個纖維也可以以織物的形式被提供，其中纖維彼此之間接觸以通過 毛細作用提供對液體的傳輸。纖維的直徑可以為約40μm至約180μm，或者約10μm至約200μm。纖維可以具有實質上相同或不同的直徑。纖維可以通過毛細作用允許液體沿著或穿過纖維流動。纖維材料可以是有機纖維及/或無機纖維。無機纖維的例子係包括碳纖維、SiO₂纖維、TiO₂纖維、ZrO₂纖維、Al₂O₃纖維、Li₄Ti₅O₁₂纖維、LiN纖維、Fe-Cr-Al纖維、NiCr纖維、陶瓷纖維、導電陶瓷纖維和它們的改性纖維。有機纖維的例子係包括聚合物纖維(如聚苯胺纖維和芳綸纖維)，有機金屬纖維和這些類型的纖維的改性纖維。

纖維可以通過對纖維暴露/塗覆/粘連至具有親水基 團(如羥基)的化合物，被改進以改善表面性質(如更好的親水特性以增強毛細作用的能力)。

纖維材料也可以被改性以具有希望的電性能。例如 纖維材料的導電性可通過對纖維材料施用一或多個修飾材料來改變。改性材料可包括SnCl₂、碳(如石墨、石墨烯及/或奈米多孔碳基材料)，上面列出的任何金屬，及/或它們的合金，以提高纖維或纖維材料的導電性。某些鹽可被用作改性材料以提供較低的導電率。修飾材料可以應用於纖維或纖維材料，通過塗覆、粘連、濺射、電鍍、或以其他方式將改性材料沉積在纖維或纖維材料上。

在使用圖2所示的加熱元件的電子煙的操作中，液體 從液體儲存元件通過電極被提供至加熱段上。當使用者吸入電子煙時，汽化的液體與流經孔1’的空氣混合，孔1’至少部分地與加熱段6的一部分重疊(例如，與加熱段的約30%到約 100%、約50%到約100%、約90%到約100%，或者約100%重疊)。在另一可選的設計中，通過芯或多孔元件而不是通過電極將液體直接提供給加熱段。

圖3圖示另一種加熱元件4，其中纖維2安裝在板1的 兩個電極3和3’之間。電極3和3’可以是也可以不是由能夠使液體達到纖維材料2的導電材料製成，如上相對於圖2所述。纖維可能會或可能不會橫向延伸超過電極之外。電極3和3’之間的纖維具有第一導電段5電連接到第一電極3，第二導電段5’電連接到第二電極3’，以及第一導電段5和第二導電段5’之間的加熱段6。導電段5和5’具有比加熱段6更低的電阻。加熱段6和電極可具有選出的電阻，從而加熱元件4的總電阻適合於典型地以大約3到5伏的直流電池電壓工作的電子煙的操作。在這種情況下，加熱元件4可具有約3~5Ω電阻，或在室溫下約3.8Ω。

導體的電阻可以通過以下公式計算：

其中R是電阻(Ω)，l是導體的長度，A是導體的橫截面積(m²)和ρ是材料的電阻率(Ωm)。

纖維相對於電流的面積在導電段5和5’(A5、A5)和加熱段6(A6)之間可能沒有顯著的不同。然而，導電段的電阻應低於加熱段。這可以通過有選擇地改性纖維，如前述，以減少導電段的電阻，及/或增加加熱段的電阻來實現。

在圖3中，導電段5和5’的長度為L5和L6。電極3和3’之間的距離為L4。尺寸L4、L5、L5’、L6、L4、A4、A5 、A5’、A6可以隨著對一或多個纖維的選擇進行調整，以達到指定的電阻。例如，對於具有約3~5Ω電阻的加熱元件，或約3.8Ω，L6可為約3到4mm。L4、L5、L5’、L6、L4、A4、A5、A5’和A6也可以根據霧化器所使用在的電子煙的大小來選擇。例如，加熱元件6可用於具有直徑約5mm至約10mm的電子煙。

在另一個實施例中，非線圈加熱元件的導電和加熱段之間的不同的電阻是通過將其成形為具有相對於電流的不同的截面所實現的，如圖4所示。

圖4a顯示了一個非線圈加熱元件4有一或多個纖維材料墊2，被電連接至板1的電極3和3’上。纖維材料墊2具有面積為A5的第一導電段5，面積為A5’的第二導電段5’，以及面積為A6的加熱段6。板1與墊2相接觸的表面可以是導電的並電連接到電極3和3’。或者，板1與墊2的導電段5和5’接觸的至少很大一部分(例如約70%至約99.9%，約80%至約99.9%，或約90%至約99.9%)的表面可以是導電的並電連接到電極3和3’。因此導電段的面積A5和A5’可以被視為導電段的橫截面面積，以及加熱段的面積A6可以被視為加熱段的橫截面面積。

A5和A5’明顯大於A6(例如，大3、4、5或10到20倍)，因此加熱段6的電阻高於導電段5和5’。雖然纖維材料墊2的厚度在相同的墊中可以不同，其厚度差異與導電段5和5’(分別為A5、A5’)和加熱段6(A6)之間的面積差相比，對電導率的影響較小。

纖維材料墊2可以採用由一條狹窄的部分連接起來 的任何具有兩個較寬的部分的形狀。例如，纖維材料墊2可以是蝴蝶結的形狀或啞鈴形狀(例如如圖5a所示)。蝴蝶結或者啞鈴的較寬的末端段形成導電段。蝴蝶結或啞鈴的狹窄的中間段形成加熱段6。在另一個例子中，更寬的部分可以是正方形(例如如圖5b所示)、長方形(例如如圖5c所示)、三角形(例如如圖5d所示)或圓形(例如如圖5a所示)。在某些實施例中，纖維墊2可以是一個圓形氈，其直徑約8mm(L2)，厚度約1mm。加熱段6的長度(L6)可以是約3到4mm。加熱段6的寬度(W6)可以是約1mm。導電段(15)的弧長可以是約10mm。導電段的面積(A5和A5’)分別可以是大約12到20mm²。加熱段的面積(A6)可以是約3到4mm²。導電段和加熱段之間的面積比約為(A5：A6)約為3、4、5或10-20。

纖維墊的直徑可以是約40μm至180μm，或者約10μm 至約200μm，纖維墊的厚度可以是0.5到2mm或約1mm。上述纖維材料和上述的纖維改性也可以用於本實施例中的纖維墊。

參照圖4(a)和4(b)，電極3和3’可以在也可以不在加 熱段之外的任何位置，如纖維材料2的末端，與纖維材料2接觸。導電段5和5’的電阻可以為約0到約1Ω；及加熱段6的電阻可以為約3Ω至約5Ω，從而加熱元件的電阻為約3Ω至約6Ω。

圖6(a)-6(d)顯示了如圖2所示的非線圈加熱元件的製造程序，其可包括以下步驟：

a)在板1上的第一電極3和第二電極3’之間安裝一或多個纖 維2(圖6a)。板1有在第一和第二電極3和3’之間的通孔1’。

b)將第一電極3和第二電極3’之間的纖維的部分覆蓋以遮罩8，以提供纖維的被覆蓋的部分10和纖維的未被覆蓋的部分9和9’(圖6b)。通孔1’至少與纖維的被覆蓋的部分10的一部分重疊。

c)濺射或以其他方式對至少部分的纖維的未被覆蓋的部分9和9’施加如前述的改性劑7，該改性劑7具有比濺射之前的纖維更低的電阻(圖6c)。

d)去掉遮罩8，以提供如圖2所示的加熱元件。

圖7(a)-7(c)顯示了如圖4所示的非線圈加熱元件的製造程序，其可包括以下步驟：I)將一或多個纖維材料2(圖7a)的墊成形為具有第一段12、第二段12’，以及第一和第二段12和12’(圖7b)之間的第三段11(圖7b)的形狀，其中第一和第二段12和12’分別具有大於第三段11的面積(A6，圖7b)的面積(A5、A5’)；及II)將從步驟I)獲取的成形的墊2安裝在板1上的第一電極3和第二電極3’之間(圖7c)。狹窄的段11(圖7b)成為加熱段6(圖7c)；第一和第二較寬的段12和12’(圖7b)分別成為第一和第二導電段5和5’(圖7c)。

圖7(d)-7(f)顯示可以在步驟(II)之後進一步進行的可選的流程，使用以下步驟：III)用遮罩8覆蓋加熱段6的部分或全部，以提供纖維 的被覆蓋的部分10和纖維的未被覆蓋的部分9和9’(圖7d)。

IV)對纖維的至少部分的未被覆蓋的部分9和9’施加如前述的改性劑7，而留下纖維的被覆蓋的部分未經處理，其中改性劑7的電阻比濺射之前的纖維更低(圖7e)。

V)去掉遮罩8，以提供非線圈加熱元件。

如上所討論的程序可被調整以提供具有約低於所需電阻的初始電阻的加熱元件。加熱元件可進一步通過以下步驟進行燒結處理以獲得最終電阻，其在所需電阻的±0.1Ω之間(圖8)：i)向第一電極3和第二電極3’施加一已知電壓(V)，可選地，加熱元件4的纖維2被燒結材料塗覆或以其他方式進行處理。當加熱元件加熱時，纖維2及/或該燒結材料的電阻永久地改變。

ii)監測通過電加熱元件4的電流(I)。

iii)當測量的電流(I)達到對應於加熱元件4的所需電阻的電流時，關閉電壓。

燒結程序可以在環境空氣中應用。可選地，燒結程序可通過向程序中增加氧進行加速。

圖9顯示了具有非線圈霧化器14和供液單元16的電子煙13。非線圈霧化器14包括如圖2、3或4中所示的非線圈加熱元件4，以及一個至少部分通過該霧化器的氣流通道15。該非線圈加熱元件4含有具有通孔1’的板1。電子煙13可進一步包括在一個殼體700中的電源300，例如電池或連向電源的電連接器，一個吸嘴400，一或多個發光二極體500，其在操作 時點亮，以及一個感測器600。

在某些實施例中，非線圈霧化器14可以是不含芯的 。無芯且非線圈的霧化器不需要包含一個單獨的芯元件以將液體從供液單元16傳輸至非線圈加熱元件4。相反，液體會直接從供液單元流至纖維、纖維材料或電極，然後至纖維的加熱段。

圖10(a)-10(c)圖示沒有單獨的芯元件且非線圈的加 熱元件的幾個配置。圖10a顯示了無芯且非線圈的霧化器14的側視圖。非線圈加熱元件4具有電極3和3’，其將液體運送至加熱段6。電極3和3’的材料可以是可以傳輸液體的導電材料，例如以上描述的多孔電極材料，例如，多孔金屬、泡沫鎳、導電多孔陶瓷、不銹鋼纖維氈。這些材料即可作為導電電極，又可以輸送液體。供液單元16接觸電極3和3’，可以通過電極材料中的孔或通過毛細作用運送液體，不需要單獨的芯元件。儘管導電段不是非線圈加熱元件4工作所必須的，非線圈加熱元件4可包括如前述的導電段。

圖10(b)顯示另一個無芯且非線圈的霧化器14的側 視圖。非線圈加熱元件4具有導電段(如圖3所示)。供液單元16在導電段5和5’上接觸非線圈加熱元件4。導電段5和5'可以將液體運送至加熱段6，不需要芯。圖10(c)顯示了這樣的無芯且非線圈的霧化器14的俯視圖，其中供液單元16採用圓柱形狀。然而，供液單元16可具有能與導電段5和5’中的一個或兩個接觸以提供液體流動的任何形狀。圖10(b)和10(c)顯示了一個實施例，其中非線圈加熱元件4具有如圖3所示的導電段。如 果對供液單元16的與加熱元件4相接觸部分進行加熱是可以接受的，不具有導電段的非線圈加熱元件4也可適用於圖10(b)和10(c)的配置。圖10(a)和10(b)的無芯配置也可用於如圖4(a)和4(b)中所示的非線圈加熱元件。

非線圈霧化器14也可以使用芯將液體從液體源移至 非線圈加熱元件進行操作。芯可以是能夠運輸液體的任何材料，如陶瓷纖維、石英纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、普通纖維、紙、棉花、多孔陶瓷、麻、竹紗、氧化不銹鋼網、金屬絲網或編織和布或無紡布材料。可選地，沸石顆粒可被進一步包含在芯中，以便於霧化平順。

圖11(a)展示了使用芯的非線圈霧化器的一個側視圖 。非線圈加熱元件4可以有也可以沒有導電段，而其電極3和3’可以或者不可以運輸液體至加熱段6。芯17可在任何部分接觸非線圈加熱元件4，例如加熱段6，如果合適的話電極3和3’，及其任何組合。芯可繞加熱段及/或電極3及/或3’纏繞，或採用任何合適的配置。

對於具有導電段的非線圈加熱元件4，芯17可在可以 運輸液體至加熱段的任何部分接觸非線圈加熱元件4，如加熱段6、導電段5、導電段5’，如果適用的話電極3和3’，和其任何組合，如圖11(a)所示。可選地，芯17可被配置為避開加熱段6，如圖11(b)所示。

圖11(b)顯示了非線圈加熱元件4具有兩個導電段5 和5’的設計。芯可在除加熱段6之外的一或多個部分接觸非線圈加熱元件4。因此，芯可接觸導電段5、導電段5’、如果適 用的話電極3和3’，和其任何組合。

所描述的加熱元件可以方便且有效地大規模生產， 且生產成本低。它們也可以被生產並精確控制電阻，從而在用於電子煙時具有更好的性能。所描述的加熱元件也可以小尺寸製造，以供更多樣地用於電子煙。

上述的非線圈霧化器可以替代地描述為具有電極和 加熱段的導電液體芯。加熱段可以由具有比電極電阻高的芯的一個區域來定義，從而使通過芯的電流加熱該加熱部至高溫，如100~350℃，而電極與液體源接觸，相對保持未被加熱。芯，做為單個元件，加熱液體以霧化產生蒸汽，並亦使液體從液體源到達加熱位置。導電液體芯可以由纖維，織物，氈，或多孔基質製成，這些材料可沿著芯材料傳導電流和液體，並由芯的非均勻電阻提供特定的加熱段。加熱段和電極可以在加工材料以產生電極和加熱段之間不同的電阻之前，由相同的基礎材料一體形成。通常芯有一個單一的加熱段和兩個電極。

芯可以是平的，例如象織物。芯可以是基本上不可 滲透氣流。加熱芯的加熱段可以被定向為垂直於電子香煙內的空氣流動，空氣圍繞芯流動，而不是通過芯。在霧化腔內或其空間中，該芯可垂直於空氣流，而不環繞回到自身上，並且也沒有沿空氣流方向縱向或平行延伸。在與一個傳統的煙草捲煙的尺寸(5-10或12毫米，直徑80-120毫米長)相當的電子香煙中，液體源中包含足夠至少100口和高達500口(通常為0.1~2毫升)的液體。

預見性的示例1。如圖3所示的非線圈霧化器，根據圖6和圖8所示的流程進行製備。

I)安裝和濺射(圖6)

多個SiO₂纖維2被安裝在圓形的PCB 1的兩個金屬電極3和3’之間。板上具有在兩個電極3和3’之間的通孔1’。遮罩8被放置以覆蓋纖維在電極3和3’之間的部分(橫向大約3到4mm)，提供纖維的被覆蓋的部分10和纖維的未被覆蓋的部分9和9’。通孔1’與纖維的被覆蓋的部分10重疊。纖維的未被覆蓋的部分9和9’由Cr進行濺射。去除遮罩8以提供如圖2所示的加熱元件4。

II)燒結(圖8)

加熱元件4的電阻為約2.8到約3.2Ω。在電極3和3’上施加3.8V的電壓，並監控通過電加熱元件4的電流(I)。當測量的電流(I)達到1A時，關閉電壓，這意味著加熱元件4的電阻為3.8Ω。

燒結程序可以在環境空氣中進行，並花了大約1分鐘。或者，燒結程序也可通過增加氧氣來加速。

III)無芯元件的非線圈霧化器(圖10b和10c)

具有所需的電阻的非線圈加熱元件4通過如前述製備。供液元件可接觸導電段5和5’及/或加熱元件4的加熱段6。

(IV)具有芯元件的非線圈霧化器(圖11a和圖11b)

可選地，芯元件17繞著加熱元件4的纖維纏繞，以促進液體從供液元件流動至加熱元件4。

預見性的示例2。如圖4所示的非線圈霧化器，根據圖7和圖8所示的流程進行製備。

I)安裝和濺射(圖7)

碳纖維氈2被通過鐳射切割或者模具衝壓程序成形，以提供具有兩個端部和一個中間部的形狀。碳纖維氈2的直徑約8mm。碳纖維氈2的厚度約為1mm。中間部長度約為3到4mm，寬度約為1mm。端部的面積超過中間部面積的三到五倍。成形的碳纖維氈2安裝在圓形的PCB 1的兩個金屬電極3和3’之間。板1在兩個電極3和3’之間具有通孔1’。碳纖維氈2的中間部與通孔1’重疊。所獲取的部件被用於提供電子煙的非線圈霧化器的加熱元件。

另一個加熱元件的樣品被進一步處理來降低兩端部的電阻。如圖7所示，遮罩8被放置在中間部的一部分上。通孔1’與纖維的被覆蓋的部分10重疊。纖維的未被覆蓋的部分9和9’被濺射了Cr⁺⁺。去除遮罩8以提供如圖3所示的加熱元件4。

II)燒結(圖8)

加熱元件4的電阻約2.8到約3.2Ω。在電極3和3’上施加3.8V的電壓，並監控通過電加熱元件4的電流(I)。當測量的電流(I)達到1A時，關閉電壓，這意味著加熱元件4的電阻為3.8Ω。

燒結程序可以在環境空氣中進行，並花了大約1分鐘。

III)無芯元件的非線圈霧化器(圖10b和10c)

具有所需的電阻的非線圈加熱元件4通過如前述製 備。供液元件可接觸導電段5和5’及/或加熱元件4的加熱段6。

(IV)具有芯元件的非線圈霧化器(圖11a和圖11b)

芯元件17繞著加熱元件4的纖維纏繞，以促進液體從供液元件流動至加熱元件4。

本文使用時，用於數量之前的「約」意味著該數量的±10%。提到纖維包括纖維材料(編織或無紡布)。在這裡提到液體意味著用於電子煙的液體，通常是丙二醇溶液、植物甘油，及/或聚乙二醇400與濃縮口味及/或尼古丁，和均等物混合。在這裡提到纖維材料和毛細作用包括多孔材料、其中液體在內部通過固體多孔基質移動。在任何實施例中描述的每個元件當然也可以與任何其他實施例結合使用。提到電子煙包括電子雪茄和煙鬥，以及它們中的元件，如霧化器(cartomizers)。

此處描述的例子和實施例的目的在於說明發明的不同實現。因此，所討論的具體實施例不被視為限制本發明的範圍。本領域技藝人士容易理解，可在不偏離本發明的範圍內做出不同的均等物、變化和修改，且可以理解這些等同的實施例也被包含在此。

1‧‧‧板

1'‧‧‧通孔

4‧‧‧加熱元件

13‧‧‧電子煙

14‧‧‧非線圈霧化器

15‧‧‧氣流通道

16‧‧‧供液單元

300‧‧‧電源

400‧‧‧吸嘴

500‧‧‧發光二極體

600‧‧‧感測器

700‧‧‧殼體

Claims (35)

1. 一種用於一電子煙的霧化器，包括：一非線圈加熱元件，包括一第一電極、一第二電極、以及電連接至該第一和該第二電極的多個有機或者無機的導電纖維。
2. 如請求項1之霧化器，其中該導電無機纖維選自由碳纖維、SiO₂纖維、TiO₂纖維、ZrO₂纖維、Al₂O₃纖維、Li₄Ti₅O₁₂纖維、LiN纖維、Fe-Cr-Al纖維、NiCr纖維、以及陶瓷纖維組成的組。
3. 如請求項1之霧化器，其中該導電有機纖維選自由聚苯胺纖維、芳綸纖維以及有機金屬纖維組成的組。
4. 如請求項1之霧化器，其中該纖維是碳纖維。
5. 一種用於一電子煙的霧化器，包括：一非線圈加熱元件，包括連接至一第一和一第二多孔電極的多個纖維；該電子煙具有約5mm到約10mm的一直徑；及該纖維是SiO2或者碳纖維。
6. 如請求項5之霧化器，其中該纖維的一第一部分和一第二部分被塗覆了降低電阻率的一導電材料，以及該第一和第二 部分接近該第一和第二電極。
7. 如請求項6之霧化器，其中該降低電阻率的導電材料選自由SnCl₂、碳、Ag、Au、Ba、Co、Cr、Cu、Fe、Ir、Li、Mn、Mo、Mu、Na、Nb、Ni、Os、Pb、Pd、Pt、Re、Rh、Ru、Sr、Ta、Ti、Tl、V、W、Zn、Zr、它們的任何合金及其組合組成的組。
8. 如請求項6之霧化器，其中該纖維穿過該第一和第二電極安裝在一環形板上；該環形板具有一通孔；及該通孔至少部分地與該纖維重疊。
9. 如請求項6之霧化器，其中纖維的在該第一和該第二部分之間的部分具有約3mm到4mm的一長度；及該通孔在該第一和該第二部分之間的該部分至少部分地與該纖維重疊。
10. 如請求項9之霧化器，其中該通孔至少與該纖維的該第一和該第二部分之間的部分的30%到約100%重疊。
11. 一種電子煙，包括：電連接至一霧化器的一電池，該霧化器具有一非線圈加 熱元件，包括一第一電極、一第二電極、以及電連接至該第一和該第二電極的多個有機或者無機的導電纖維；及一供液元件，用於向該霧化器提供一液體。
12. 如請求項11之電子煙，還包括一芯元件，其中該芯元件接觸該加熱元件的纖維和該供液元件。
13. 如請求項11之電子煙，該纖維包括一纖維墊，具有一第一部分、一第二部分和在該第一和該第二部分之間的一第三部分，以及該第一部分和該第二部分的每一個的面積比該第三部分大3至10倍。
14. 如請求項13之電子煙，該第一和第二電極連接至一印刷線路板，該印刷線路板具有至少部分地與該纖維墊的該第三部分重疊的一通孔。
15. 如請求項14之電子煙，該纖維墊包括碳纖維氈。
16. 如請求項11之電子煙，該加熱元件的相對的末端被塗覆了一電阻降低材料。
17. 如請求項16之電子煙，其中該電阻降低材料包括一金屬。
18. 如請求項13之電子煙，其中該墊的該第三部分約3mm至 4mm長，約1mm寬。
19. 如請求項11之電子煙，其中該加熱元件的電阻是約1-5Ω，以及電池電壓為3-5伏。
20. 如請求項11之電子煙，還包括與該供液體和該加熱單元接觸的一氈。
21. 如請求項11之電子煙，該供液體與該加熱單元的末端部分接觸。
22. 一種電子香煙，其具有在一殼體(700)內的一電池(300)、一液體供給單元(16)和一霧化器(14)，特徵在於：該霧化器(14)包括一個加熱元件，其包括連接到一個加熱段(6)的第一和第二電極(3、3')，其中該加熱段和第一和第二電極包含纖維或多孔基體(2)，用於傳導電流和移動液體通過至少該第一電極與加熱段；而且其中該第一和第二電極電連接到該電池，並且液體供給單元與第一電極液體接觸。
23. 如請求項22之電子香煙，其特徵在於該導電電極和該加熱段包括相同材料的纖維，其中該加熱元件被處理過，從而使該加熱段具有比該等電極更高的一電阻。
24. 如請求項22或23之電子香煙，其該等電極與該加熱段由單件纖維材料一體形成。
25. 如請求項22或23之電子香煙，其中兩個電極均與該液體供給單元中的液體直接或間接接觸。
26. 如請求項22或23之電子香煙，其中該霧化器有只具有單一的加熱段的單一的加熱元件。
27. 如請求項22或23之電子香煙，進一步包括一個通過該霧化器的氣流通道(15)，其中該加熱段的取向垂直於空氣流動通道。
28. 如請求項27之電子香煙，其中該加熱段的長度小於該氣流通道的寬度或直徑。
29. 如請求項27之電子香煙，其中該加熱段是不滲透氣流的，該氣流通道中的氣流繞該加熱部的兩側流動。
30. 如請求項22或23之電子香煙，其中該液體供給單元的液體連續地通過毛細作用通過至少該第一電極流動至該加熱段，液體在該加熱段被霧化。
31. 如請求項22或23之電子香煙，其中該液體供給單元包含 足夠至少100抽吸的液體。
32. 如請求項31之電子香煙，其中該液體供給單元包含0.1~2毫升的液體。
33. 如請求項22或23的電子香煙，其中該加熱段具有2-10毫米的一長度。
34. 如請求項22或23之電子香煙，其中該加熱元件的電阻是約1-5Ω，並且該電池具有3-5伏的一電壓。
35. 如請求項34之電子香煙，在該殼體還包括一個用於檢測吸入的感測器(600)，其以電連接至該電池。