电子香烟的制作方法

本发明落入日常生活需求领域，并且涉及一种根据权利要求1的前序部分的电子香烟。

背景技术：

1、传统的电子香烟是利用电能从前体组合物生成可吸入的气溶胶的手持设备。为此目的，任何电子香烟均至少具有下列功能元件：能量源、电气控制组件、前体组合物、雾化器。后者可以由加热元件(例如炽热丝或加热芯片)或者能够将前体组合物转化成气溶胶的其他组件，例如借助超声波雾化器或者通过单物质或双物质雾化喷嘴。前体组合物一方面可以由流体构成，另一方面可以包含固体组分，如制备的烟草产品(所谓的加热不燃烧产品)。

2、电子香烟被设计为以与传统烟草香烟相同的方式使用。如与传统烟草香烟的使用规则一样并且因此在电子烟的预期范围内，使用场景包括连续多次吸入由电子烟产生的气溶胶，各次吸烟之间有短暂停顿。这种过程(即电子香烟通常被拿在手里、送到嘴边、最后吸入并分批地再次呼出呈雾或蒸汽形式的气溶胶)也受到局外人的期望可见性和可感知性的影响。在世界上许多地方，抽吸传统烟草香烟一直在并继续被大力宣传。一直都并且有时试图将它与如社交性、真实性和自由等积极价值相关联。传统烟草香烟在全球的成功(这体现在超过10亿人的高消费者数量上)表明该尝试至少部分地成功了。抽吸烟草香烟极为普遍，但类似地有效的、往往更便宜的并且在某些情况下危害小得多的含尼古丁产品(如口含烟草)的使用并不普遍，这一事实表明，吸烟过程和产品的高度可见性和可感知性对其成功或其与积极价值相关联的能力具有重大影响。

3、这些考虑导致的结论是，电子香烟的成功也高度依赖于产品本身的外部感知以及在使用产品期间的外部感知。在同样的意义上，可以得出的结论是，设计对于电子香烟在多大程度上可以可信地与已经帮助烟草香烟取得上述成功的真正价值相关联这一问题起决定性作用。应当注意的是，上文所描述的这些价值至少可以被描述为永恒的，因为它们是人们的基本价值、在几乎每一种文化中都被广泛且深入地讨论，并且可以假设，它们在未来也将是相关的。因此，产品设计是与其它电子香烟以及传统烟草香烟两者的重要区分特征，并且可能可以是外界可见的唯一区分标准。因此，如果电子香烟的特征在于以下方面中的一个或多个方面，则这可以是决定性优势：即，对用于外部可见组分的材料的高质量选择、高质量的技艺、长使用寿命、用于例如通过使部件可互换来使外部设计个性化的可能性、具有令人愉快的轻便性或感觉且易于操作的小产品尺寸、尽可能接近烟草香烟的形状和大小的尺寸，因为可以假设许多人习惯了经典烟草香烟的形状和大小并且也习惯了它们的重量。此外，如环境友好性、废物最少化、可回收性和材料的废物分离等方面在如今都很重要。这同样适用于对材料的选择。如木材或硬质橡胶等选定材料是吸烟者从如烟斗等香烟有关产品中熟知的，这意味着在电子香烟中使用这些材料也可以唤起吸烟者的熟悉感。

4、此外，电子香烟中的控制电子器件旨在确保气溶胶产生的可靠且安全运行，并在必要时包括扩展的功能，例如与蓝牙连接至智能手机或对所谓的盒中的消耗品进行认证并且此外进行数量控制的可能性；随着功能范围的扩展，对电子组件或电子部件、例如集成电路(ic-integrated circuits)中和周围更复杂的电路结构的空间要求也随之增加。另外，这种控制电子器件包括能够记录来自客户的气流的呈开关、按钮或传感器形式的接通元件(例如，压力传感器、气流传感器、温度传感器)并且必要时包括如led等显示元件和用于评估的部件。此外，电子香烟模块化以用于在进一步发展和改进的情况下或在损坏的情况下替换各个部件是有优势的。为此目的，需要各种接口和接触部，这可能需要额外的空间。

5、在可充电蓄电池单体的情况下，高的可回收电流和尽可能高的可用容量作为能量源是有利的，其中这伴随着电池容量与最大放电电流之间的正相关关系以及这种可再充电蓄电池单体的容量、最大放电电流和相应地大体积或质量之间的通常不利的正相关。

6、当然，为了降低生产成本，经济性方面也不容忽视，这基于相应简单的组装、低成本的组件、尽可能成本有利且随之优化的结构尺寸或者高自动化程度。

7、上述对电子香烟的一些要求是相互冲突的，并且因此需要在必须满足的优势和与之并存的次要的缺点之间进行权衡。

8、例如，使用如木材或硬质橡胶等天然材料意味着不能低于一定的最小壁厚，该最小壁厚比使用不锈钢或其它金属和合金的情况下的壁厚更大，使得例如由木材或硬质橡胶制成的管需要更多空间。为了尽可能忠实地保持烟草香烟的形状和大小并且同时能够实现技术上先进的电子香烟，这使得节省空间的设计不可避免。

9、此外，例如，圆柱形壳体形状意味着电池单体也必须是圆柱形的，以便最佳地配合到该形状中。然而，至少对于小的单体尺寸，在相同体积下，可以实现比圆柱形蓄电池单体容量更高的长方体蓄电池单体。这是由于蓄电池单体的基本层结构。在圆的单体中，电极层和分离器层通常被卷起，从而由于所使用的层的曲率角有限而导致中间有未使用的空腔。这使得高效使用圆柱形壳体中的空间更加重要。长方体壳体构造也适用于建造印刷电路板。在不牺牲大小或功能的情况下，平坦且矩形的pcb形状更容易实施，并且同时可以空间高效地集成到长方体壳体中。控制单元的印刷电路板所配备的电子组件本身往往是矩形的，因此，其与在圆印刷电路板表面上布置相比可以更高效地在矩形印刷电路板表面上布置。因此，与圆柱形壳体相比，矩形壳体更适合蓄电池单体和印刷电路板的设计，并且将会例如简化小产品尺寸、尽可能的高功率的电池单体和对印刷电路板的良好空间利用的目标冲突。然而，结果，偏离了与烟草香烟类似的目标。

10、从可持续性和经济性的角度来看，只有在对应的构件具有一定的耐久性的情况下，使用高质量的材料或投资于高质量的技艺才有意义。因此，不利的是，电池套的使用寿命与位于其内部的电池单体的相对有限的使用寿命联系在一起，因为电子香烟组装好时电池套占用大部分可见表面积是核心的设计对象)(假设这两部分均永久地连接至彼此)。为了能够以合理、可持续且经济的方式实现高质量的技艺和使用高质量材料、特别是在电池套领域中，控制电子器件或控制单元、电池单体和电池套的可模块化分离的结构是先决条件。这里的高模块化程度经常与小产品尺寸相冲突，因为各个部分必须具有可分离的机械连接和电气连接，这通常占用附加的空间。此外，随着对设计的要求越来越高，这可能变得更加复杂：可能需要更多和/或更复杂的构件，或者这可能需要更多的制造步骤，这将会对最终组装和生产成本产生负面影响。

11、尽可能强功率的蓄电池单体可能不利于控制电子器件的尽可能高的功能性以及小产品尺寸。电子香烟的简单组装可能与日益复杂的控制电子器件相矛盾，这有时会导致使用柔性印刷电路板或不同的布线以及用于将印刷电路板连接至壳体的额外部分，例如注塑模制的部分等。

12、简单的技术操作也可能对空间要求和产品大小产生负面影响，而且还期望在蓄电池被充电的同时电子香烟保持处于组装和准功能状态。在这方面，如与不描绘其他功能的永久封闭相对的，这种可充电性可能占用额外的空间，例如因为可能需要额外布线。类似地，功能或电气设计要求增加可能导致空间要求增加。例如，检测吸烟期间的气压或气流变化使得电子香烟可以以与烟草香烟相同的方式使用，这使得气流管理成为必要。通常，除压力传感器之外，还使用额外的构件。

13、由文献wo2019/104441a1已知一种电子香烟，电子香烟使用空气量测量计来测量压力。空气量测量计在此具有流上游的进入接口和流下游的进入接口。空气量测量计可包含压力传感器元件，该压力传感器元件布置在流上游接口和流下游接口之间。压力传感器元件通过确定在流上游开口和流下游开口之间的压力差能够确定经过流上游开口和流下游开口的空气量。在同样的情况下可使用热线式风速计或用于空气量测量计的固态热线空气量传感器。在其他情况下，在位于流上游的接口和位于流下游的接口中的每一个处可以设置单个的气压压力传感器。由流体通道内的压降元件产生的在气压压力传感器之间的差可用于确定空气质量流量。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的在于，进一步开发电子香烟，在利用已知电子香烟的所有优点(含或不含有害物质、治疗或医疗添加物、戒烟辅助剂、不含添加物质的纯蒸气……)的情况下实现具有高度模块化的简化构造并且相对于传统的电子香烟还实现更小的结构形式和更广泛、安全且持久的功能，尤其是对于经常应用到压力传感器上的空气流管理方面。

2、本发明在针对电子香烟方面的上述目的通过权利要求1的特征解决；该发明的进一步发展是从属权利要求2至10的主题。

3、优选地，根据本发明电子香烟沿中央z轴自下而上地具有烟弹单元和可拆卸地布置在该烟弹单元上的控制单元，其中在下部电子香烟在第一端部处以烟嘴件端部封闭并且在上部在第二端部处以充电嘴封闭，并且其中电子香烟在其整个纵向伸展范围上具有圆柱形或多边形的横截面并且包括具有垂直于中央z轴的相应主体直径的第一和/或第二和/或第三控制元件主体，并且在此相应的主体直径选择为，使得相应的控制元件主体在内部与电子香烟构造成密配合(passsitz)，并且其中相应的控制元件主体还构造成具有借助绝缘填充物绝缘的至少一个印刷电路板的印刷电路板结构，该印刷电路板结构横向于z轴取向，并且其中在该印刷电路板上布置有至少一个压力传感器，该压力传感器与印刷电路板中的腔体操作连接。

4、相对于现有技术，根据本发明的电子香烟以其圆柱形的或多边形的横截面和其紧凑的构造以及尤其以其紧凑且受保护地布置的压力传感器而区别于现有技术；此外，控制元件主体借助在电子香烟中的密配合实现该电子香烟内的显著更好的空间利用并且还实现显著更高的模块化程度，因为每个控制元件主体构造成在需要时或根据期望能够无破坏地更换。

5、在本发明的特别有利的实施方式中，控制元件主体构造成控制单元，该控制单元借助密配合在烟弹单元和控制单元之间并且控制单元朝向该烟弹单元封闭。控制单元的布置由于其在中央安置在控制单元和烟弹单元之间是有利的，因为由此能直接地以控制或调节的方式作用到两个单元、即控制单元和烟弹单元上。

6、本发明的一种特别有利的实施方式的特征是，至少一个压力传感器作为集成在印刷电路板结构中嵌入的电子部件与至少一个印刷电路板一起构造。除了与印刷电路板直接电连接以外，压力传感器还能有利地完全地被腔体包围；在该实施方式中腔体一方面能直接地借助绝缘填充物相对于外部被密封，或者通过腔体包围的压力传感器首先能通过罩遮盖，其中罩向外能借助绝缘填充物被固定。使用罩或帽的优点在于，罩或帽相比于绝缘填充物能形状更稳定地实施并且因此腔体能有限地被界定。还可能有利的是，在本发明的另一实施方式中压力传感器除了腔体以外部分地通过绝缘填充物包围；由此提供在印刷电路板和压力传感器之间的紧凑的、稳定的且牢固的连接。在本发明的另一有利的实施方式中，腔体在压力传感器中固有地实施或本身布置在其中并且压力传感器与腔体集成到印刷电路板结构中。

7、在制造腔体时提供现有技术的各种方法。在此，印刷电路板结构闭合地与必要时存在的所有内置的、嵌入的、集成的电子部件一起制造，然后引入通至腔体的开口，由此腔体中的压力传感器能通过该开口与电子香烟的空气流中的压力变化操作连接。为了创建开口，例如可以采用用于印刷电路板材料或绝缘材料的典型的加工方法，像比如机械钻孔、激光钻孔、蚀刻等。

8、关于期望的高度模块化特别有利的是，控制元件主体与电子香烟之间形成的密配合构造成间隙配合，其中控制元件主体刚好还略微可移动地在电子香烟中布置，或控制元件主体与电子香烟形成的密配合构造成过渡配合，其中控制元件主体能借助小的压力移动。在任何情况下具有密配合的布置在空间需求最小的情况下实现每个控制元件主体在电子香烟中的尽可能精确的至少一个定位并且在过渡配合的情况下还实现追求的高度固定性。

9、在本发明的范围中自然也可想到，在充电嘴控制部和/或烟弹控制部的印刷电路板结构中集成至少一个压力传感器或另一压力传感器。

10、更多有利实施方式参阅结合下图对本发明进行的详细描述。