汽化装置和汽化系统的制作方法

汽化装置和汽化系统
1.相关申请的交叉引用
2.根据《美国法典》第35编第119条，本技术要求于2021年6月21 日申请的名称为“汽化装置(vaporization device)”的美国临时专利申请序列号17/353,128的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本实用新型涉及汽化装置，并且具体地涉及汽化装置的与周围空气分离的加热元件。


背景技术：

4.鉴于技术和法律的发展，汽化装置已经变得相当流行。通常，为了起作用，汽化装置加热可消耗和/或可吸入的产品(诸如油、浓缩物、或可燃的植物物质)，以产生供使用者吸入的蒸气。因为与植物物质相比，液体和蜡可以更浓缩和/或更专门化，并且因为一定量的蜡或液体可以比相近量的植物物质持续更长时间，故加热液体耗材或蜡耗材已经变得特别流行。
5.在典型的汽化装置中，耗材的蒸气产品与空气流混合并且穿过加热元件。蒸气产品可以在其接触加热元件时被点燃。进一步地，加热元件可因与蒸气产品和/或空气接触而腐蚀，并且因此缩短加热元件的使用寿命。
6.此外，在至少一些汽化装置中，加热元件可以由电池组供电，该电池组从该汽化装置的一侧突出(例如，延伸)。由于电池组的重量使汽化装置的重心横向偏移到汽化装置的结构之外，故这种布置导致不稳定。即，将电池组附接到汽化装置上可以导致该汽化装置倾斜或翻倒，这可以破坏该汽化装置的玻璃或其他易碎部件。


技术实现要素：

7.鉴于至少上述问题，需要具有与蒸气产物和空气流分开的线圈的汽化装置。
8.本实用新型公开了一种汽化装置，包括：杯状件，该杯状件配置成接收耗材；加热元件，该加热元件设置在该杯状件上并且配置成加热该杯状件；电源，该电源具有传输元件，该传输元件配置成将电力传输到该加热元件；烟囱，该烟囱具有烟囱出口；以及汽化器，该汽化器具有汽化器入口，该汽化器配置成用于调节空气流；
9.其中，该汽化器、该杯状件、该传输元件、和该烟囱配置成限定从该汽化器入口到该烟囱出口的流体流动路径，并且该流体流动路径绕过该加热元件。
10.进一步地，该传输元件是感应线圈，并且该加热元件是配置为从该感应线圈接收电力的电阻加热器。
11.进一步地，该传输元件是导电接触件，其配置成接触并且电耦合至该加热元件。
12.进一步地，该加热元件是盘状的或杯状的。
13.进一步地，该烟囱还包括限定该烟囱出口的锥形区段，该烟囱配置成接合汽化设
备的入口。
14.进一步地，该汽化器、该传输元件、和该烟囱沿着共用轴线同轴地对齐；以及该电源包括偏离该共用轴线的纵向轴线。
15.进一步地，该汽化装置的重心布置在该共用轴线与该纵向轴线之间。
16.本实用新型还公开了一种汽化系统，包括：汽化装置，该汽化装置配置成汽化耗材，该汽化装置包括：杯状件，该杯状件配置成接收该耗材；
17.加热元件，该加热元件设置在该杯状件上并且配置成加热该杯；电源，该电源具有传输元件，该传输元件配置成将电力传输到该加热元件；烟囱，该烟囱具有烟囱出口；以及汽化器，该汽化器具有汽化器入口，该汽化器配置成用于调节空气流；
18.其中，该汽化器、该杯状件、该传输元件、和该烟囱配置成限定从该汽化器入口到该烟囱出口的流体流动路径，并且该流体流动路径绕过该加热元件；以及
19.汽化设备，该汽化设备配置成支撑该汽化装置并冷却来自该汽化装置的汽化产物，该汽化设备包括：基座，该基座具有空腔、基座入口、和基座出口；以及吸嘴，该吸嘴具有吸嘴入口和吸嘴出口。
20.进一步地，该基座入口配置成接收该汽化装置。
21.进一步地，该烟囱设置在该基座入口中。
22.进一步地，该基座出口接收该吸嘴入口。
23.进一步地，该流体流动路径进一步由该空腔、该基座出口、该吸嘴和该吸嘴出口限定。
24.进一步地，该汽化器、该传输元件、该烟囱和该基座入口沿着共用轴线同轴地对齐；以及该电源包括偏离该共用轴线的纵向轴线。
25.进一步地，该汽化装置的重心设置在该共用轴线与该纵向轴线之间。
26.进一步地，该加热元件是盘状的或杯状的。
27.本实用新型涉及汽化装置，该汽化装置通过防止流体的流接触加热元件，来提高该汽化装置的加热元件的寿命。此外，通过将电池组紧靠该汽化装置的其余部分进行耦接，提高该汽化装置的稳定性。
附图说明
28.图1a是根据示例性实施例的汽化装置的前透视图。
29.图1b是图1的汽化装置的分解的后透视图。
30.图1c是根据第二实施例的汽化装置的侧视图。
31.图1d是图1c的汽化装置的加热元件的顶部透视图。
32.图1e是图1c的加热装置的底部透视图。
33.图1f是接收在图1c的加热元件中的杯状件的顶部透视图。
34.图2穿过图1的汽化装置的流体流的后透视图。
35.图3是图1的汽化装置的后透视图。
36.图4是图1的汽化装置的侧透视图。
37.图5是图1的汽化装置的前透视图。
38.图6是图1的汽化装置的另一个前透视图。
39.图7是图1的汽化装置的前视图。
40.图8是图1的汽化装置的后视图。
41.图9是图1的汽化装置的侧视图。
42.图10是图1的汽化装置的另一个侧视图。
43.图11a是图1的汽化装置的俯视图。
44.图11b是图1的汽化装置的仰视图。
45.图12a是根据示例性实施例的汽化系统的透视图
46.图12b是图12a的汽化系统的剖视侧视图。
47.图12c是图12a的汽化系统的分解的侧视图，示出了可与该汽化系统一起使用的另一示例性部件。
具体实施方式
48.下文的描述不应理解为限制意义，而是仅出于描述本实用新型的广泛原理的目的而给出。将参照示出根据本实用新型的元件和结果的上述附图，通过示例描述本实用新型的实施例。
49.总体上，如本文所呈现的用于汽化耗材的装置和方法包括烟囱、可连接至加热元件的电池组、用于容纳待汽化的耗材的杯状件、以及用于调节穿过汽化装置的空气的流的汽化器。空气穿过汽化器流动进入容纳耗材的杯状件中。加热元件加热杯状件和耗材。由于耗材正在被加热，故耗材汽化。蒸气与空气混合并围绕杯状件流动，在沿着烟囱向下流动的同时避开加热元件(例如，线圈)。即，加热元件(例如，密封线圈)与蒸气产品和空气的流分开。因此，蒸气产品和空气的流绕过加热元件(例如，线圈)。进一步地，由于将电源布置在紧靠烟囱、杯状件、汽化器的共用轴线的位置，因此提高了汽化装置的稳定性。
50.参照图1a和图1b，示出了汽化装置100。汽化装置100包括汽化器 110、杯状件120、加热元件124、具有传输元件132的电源130和烟囱140。汽化器110、杯状件120、加热元件124、传输元件132和烟囱140具有圆筒形形状并且沿共用轴线150对齐。即，汽化器110、杯状件120、加热元件124、传输元件132和烟囱140同轴对齐。
51.烟囱140包括入口142、出口144、以及设置在入口142与出口144 之间的锥形区段146。锥形区段146可以具有截头圆锥形形状，并且配置成插入到汽化设备(例如，管道、水管、桶、起泡器等)中。入口142配置成接收支撑环136和/或传输元件132。
52.加热元件124可以是如图1a和图1b所示的盘形构件、或如图1c至图1f所示的杯形构件。总体上，加热元件124配置成响应于接收电力而产生热量，诸如通过电阻加热。在至少图1a和图1b所示的实施例中，加热元件124加热杯状件120的底部121。在图1c至图1f所示的实施例中，加热元件124包括限定空腔或腔室126的壁127。因此，图1c至图 1f中所示的加热元件124围绕杯状件120的底部121和侧面123延伸并且加热底部121和侧面123两者。这可以提供杯状件120中的耗材的分布式加热，这增强了汽化。此外，图1c至图1f所示的杯形加热元件124 可以夹紧或至少支撑杯状件120的侧面123，并且因此可以防止在汽化装置100的使用、组装和/或汽化装置100的拆卸期间杯状件120破裂。在任一情况下，加热元件124可以是或包括金属加热线圈、陶瓷加热线圈和 /或可以与流动穿过装置100的空气和/或蒸气产品密封隔离的任何其他加热元件。
53.如在图1e中可见的，加热元件124可以包括配置成接合传输元件132 的通孔133(参照图1b)的诸如螺纹突出部125的中央突出部或销钉125。通孔133与中央突出部125之间的接合可维持加热元件124与传输元件 132的对齐。虽然结合图1c的实施例示出了该特征，但是该特征也可包括在诸如在至少图1a和图1b中示出的实施例的其他实施例中。可替代地，在一些实施例中，杯状件120可包括穿过加热元件124延伸(例如，经由密封通道)的突出部125。无论如何，突出部125可将加热元件124 连接至传输元件132，使得在这两个元件之间提供空间(如图1d所示) 或使得这些元件彼此接触(如图2所示)。
54.杯状件120配置成接触加热元件124并且容纳待被加热元件124加热的耗材。耗材穿过开口(例如，经由开放的顶部)被放置在杯状件120的空腔内。杯状件的底部121可具有配置成搁置在加热元件124中和/或加热元件124上的减小的半径。底部121是封闭元件，使得当杯状件120安装在加热元件124中和/或加热元件124上时，底部121可用作防止空气产品/蒸气产品流冲击加热元件124的屏障。在一些实施例中，加热元件 124和/或杯状件120可包括在共用轴线上对齐这两个元件的特征。例如，图1c中所示的加热元件124的壁可将杯状件120对齐在加热元件124内。此外，中央突出部125可将杯状件120和加热元件124与传输元件132在共用轴线上对齐。
55.圆筒形汽化器110包括具有汽化器孔114或通孔的顶部部分112以及空腔。汽化器110配置成围绕杯状件120并且接合支撑环136。即，杯状件120设置在汽化器110的内部空腔内的加热元件124上。汽化器孔114 配置成接收来自周围环境的空气的流。
56.电源130经由传输元件132电耦合至加热元件124，该传输元件132 经由支撑环136和支柱134和/或经由嵌入或包含在其上的元件(例如，电线)电耦合至电源。传输元件132设置成在电源130的顶端137与130 的底端139之间的大约一半处偏离电源130。即，支撑环136和传输元件 132设置在电源130的主体的外部，并且与汽化器110、杯状件120、加热元件124和烟囱140的共用轴线150对齐，但是电源130从共用轴线150 横向偏移。支撑环136进一步配置成当耦接到烟囱140时支撑电源130。即，电源130的重量通过支撑环136传递到烟囱140。在一些实现方式中，支撑环136和传输元件132可设置在较底端139更靠近顶端137处，或反之亦然。在一些实现方式中，传输元件132是感应线圈。可替代地，传输元件132可包括电耦合至加热元件124的导电触头的导电触头。
57.传输元件132具有带有布置在中央处的通孔133或孔口的圆盘形状。传输元件132经由两个支柱134连接到支撑环136。支撑环136从电源130 横向延伸并且围绕传输元件132。支撑环136的半径大于传输元件132的半径。两个间隙138在传输元件132与支撑环136之间周向地延伸(并且由支柱134分开)。在使用时，空气产物和/或蒸气产物的流在绕过加热元件124之后流动穿过两个间隙138。即，在使用中，空气和/或蒸气产物的流不流动穿过加热元件124(也不流过传输元件132)，而是经由间隙 138围绕加热元件124。尽管示出了两个间隙138，但装置100可具有在传输元件132与支撑环136之间的任何数量的间隙138。在一些实现方式中，传输元件132可为金属元件，但其还可包括绝缘涂层。
58.电源130紧密地布置在汽化器110、杯状件120、加热元件124、以及烟囱140的横向侧上。例如，电源的纵向轴线160可以与共用轴线分开一小段距离，使得电源130与汽化器110、杯状件120、加热元件124和/ 或烟囱140齐平，或者仅与汽化器110、杯状件120、加热元件124和/或烟囱140分开几毫米。例如，电源130可以与汽化器110、杯状件120、加热元件
124、和/或烟囱140分开0-15毫米。
59.此外，电源130的纵向轴线160可以与共用轴线150平行。电源130 包括凹形表面135，该凹形表面135配置成顺应汽化器110和烟囱140的外表面。即，凹形表面135的顶部部分顺应汽化器110，凹形表面135的底部部分顺应烟囱140。电源130的纵向轴线160与加热元件124、汽化器110、杯状件120和烟囱140的共用轴线150的紧靠，使得由于电源130 的重量而作用在装置100上的扭矩的量最小化。即，电源130的重量可在支撑环136和烟囱140之间的界面处产生扭矩，这可导致装置100倾倒。在一些实现方式中，装置100的重心可在纵向轴线160与共用轴线150之间。
60.电源130进一步包括用于控制加热元件124的使用者界面170。例如，使用者界面170可以控制汽化参数。汽化参数可包括加热元件124的温度、加热时间和加热频率(例如，开启加热器一段时间，然后关闭加热器一段时间并且重复加热循环)。在一些实现方式中，使用者界面170可以是具有对应于汽化参数的预定设置的预设位置的拨动开关。在一些实现方式中，电源130可为电池组(例如，锂离子电池、镍金属氢化物电池等)和/或配置成插入到电插座中的ac-dc变压器。
61.汽化器110、杯状件120、加热元件124、传输元件132、支撑环136、以及烟囱140可以经由磁体、螺纹、和/或过盈配合而彼此联接。例如，磁体可设置在支撑环136和烟囱140的入口142处。磁体可布置成彼此吸引，并且因此将支撑环136耦接到烟囱140。替代地或另外地，支撑环136 可经由支撑环136和烟囱140的入口142之间的过盈配合容纳在烟囱140 上。类似的耦接还可用于将汽化器110和/或杯状件120耦接到加热元件 124和/或将加热元件124耦接到传输元件132和/或支撑环136(例如，除了螺纹连接之外或代替螺纹连接)。即，磁体、螺纹和/或过盈配合可用于将装置100的任何两个部件耦接在一起。
62.图2描绘了穿过图1a和图1b的汽化装置100的流体的流200(例如，空气产物和/或蒸气产物)的流体路径。汽化装置100被描绘成将汽化器 110从汽化装置100移除以示出穿过汽化装置100的空气产物和/或蒸气产物210的流200的内部视图。然而，在使用期间，汽化器110可设置在围绕杯状件120的支撑环136上。
63.在操作期间，耗材放置在杯状件120的内部空腔122中。连接汽化器 110、杯状件120、电源130、加热元件124和烟囱140以组装装置100。电源130激活加热元件124(例如，响应于使用者界面170的致动)。来自加热元件124的热加热杯状件120和/或耗材，导致耗材汽化成蒸气产物210。流体流200(例如空气)被吸入汽化器孔114中并与杯状件120 中的蒸气产品210混合。流200行进穿过杯状件120的外表面与汽化器110 的内表面之间的环形通道到达传输元件132与支撑环136之间的间隙138，并且因此绕过加热元件124。即，基本上没有空气产物和/或蒸气产物210 流动进入或流动穿过加热元件124。流200从间隙138继续到烟囱140的入口142，穿过烟囱140，并从烟囱出口144流出。因为流200绕过加热元件124，故可避免加热元件124的腐蚀，并且因此可延长加热元件的寿命。
64.图3至图6描绘了装置100的透视图。图7至图11b分别描绘了装置 100的前视图、后视图、第一侧视图、第二侧视图、俯视图和仰视图。
65.现在参照图12a至图12c，示出了具有被接收在汽化设备300中的汽化装置100的汽化系统10。汽化设备300包括基座310和吸嘴320。吸嘴 320包括具有入口322和出口324的圆筒形管。基座310限定了内部空腔 312、基座入口314和基座出口316。基座内部空腔312配置
成接收液体。基座入口314将烟囱出口144与空腔312流体地耦接。例如，基座入口 314配置成以过盈配合接收和支撑汽化装置100。即，基座入口314顺应烟囱140的外表面和电源130的外表面的一部分。因此，烟囱140的外表面和基部入口314的内表面之间的界面可以是基本上气密的。
66.基座出口316配置成将吸嘴320与基座空腔312流体地耦接。如图 12a至图12b所示，基部出口316接收吸嘴入口322并支撑吸嘴320。即，基部出口316的内表面顺应吸嘴入口322的外表面。因此，吸嘴入口322 的外表面和基部出口316的内表面之间的界面可以是基本上气密的。
67.空腔312配置成填充有液体(例如，水)直到所希望的填充液位318。烟囱140的至少一部分配置成通过基座入口314突出，使得锥形区段146 突出到空腔312中并且烟囱出口144在填充液位318下方。吸嘴入口322 配置成保持在填充液位318上方。
68.在操作期间，耗材被放置在杯状件120中并且以上文参照图2所描述的方式被汽化成蒸气产物210。使用者将他们的嘴放在吸嘴出口324处并吸入。因此，通过汽化系统10产生真空。引导蒸气产物穿过汽化装置100 并且在填充液位318下方从烟囱出口144中抽出，并且气泡穿过液体到达填充液位318。蒸气产物继续向上穿过空腔312及吸嘴入口322到达基座出口316并且离开吸嘴出口324。因此，使用者可以从汽化系统10吸入蒸气产物。
69.图12c示出了汽化系统10，其中汽化装置100和吸嘴320与基座310 分开。圆筒形吸嘴320可以用起泡器320’替换。起泡器320’包括入口 322’和出口324’，入口322’配置成接合基座出口316。起泡器320’配置成在入口322’和出口324’之间接收和收纳液体。使用者可以诱导空气产物/蒸气产物的流穿过入口322’及液体并到达出口324’。因为起泡器320’包括用于冷却蒸气产物的液体，故空腔312可以是空的。即，当基座310连接到具有液体的起泡器320’时，空腔312可不包含液体。或者，起泡器320’可在没有液体并且空腔312含有液体的情况下使用。在一些实施例中，起泡器320’及内部空腔312两者均含有用于冷却蒸气产物和/或以不同方式影响蒸气/与蒸气相互作用的液体。
70.尽管已经参照本实用新型的特定实施例详细地示出并描述了本实用新型，然而并不旨在限于所示出的细节，因为将显而易见的是，在不脱离本实用新型的保护范围并且在权利要求书的等效物的范围和保护范围之内，可以在其中进行各种修改和结构改变。此外，来自一个实施例的各种特征可以结合到另一个实施例中。因此，应当理解的是，所附权利要求被广泛地并且以与下文权利要求中阐述的本公开的保护范围一致的方式来解释。
71.还应当理解的是，本文所描述的汽化装置100、汽化器110、杯状件 120、电源130、加热元件124、支撑环136、以及烟囱140、或它们的多个部分可以由任何合适的材料或材料的组合来制造，诸如塑料、发泡塑料、木材、纸板、压制纸、金属、陶瓷、柔软的天然或合成材料，包括但不限于棉、弹性体、聚酯、塑料、橡胶、它们的衍生物、以及它们的组合。合适的塑料可包括高密度聚乙烯(hdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯(eva)等。合适的泡沫塑料可以包括发泡的或挤出的聚苯乙烯、发泡的或挤出的聚丙烯、eva泡沫、它们的衍生物、以及它们的组合。
72.最后，本实用新型旨在覆盖落入所附权利要求及其等效物的保护范围内的本实用新型的修改和变化。例如，应当理解的是，本文所使用的诸如“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“侧面”、“高度”、“长度”、“宽度”、“上方”、“下方”、“内部”、“外部”、“内”、“外”等术语仅仅描述参考点，而并不将本实用新型限制于任何特定方位或配置。进一步地，术语“示例性”在本文中用于描述示例或说明。本文所描述为示例性的任何实施例不应被解释为优选的或有利的实施例，而应被解释为本实用新型的可能的实施例的一个示例或说明。
73.同样地，当在本文中使用时，术语“包括(comprises)”及其衍生词(诸如“包括(comprising)”等)不应当被理解为排除的意义，即，这些术语不应被解释为排除所描述和所定义的可以包括进一步的元件、步骤等的可能性。同时，当在本文中使用时，术语“近似(approximately)”及其家族的术语(诸如“近似(approximate)”等)应被理解为指示与伴随上述术语的值非常接近的值。即是说，应当接受与精确值的合理限度内的偏差，因为本领域的技术人员将理解的是，由于测量不准确性等，与所指示值的这种偏差是不可避免的。这同样适用于术语“大约(about)”和“约(around)”和“基本上(substantially)”。