用于使油汽化的装置和方法与流程

相关申请的交引用

本申请要求于2018年11月15日提交的美国临时专利申请no.62/767,514以及于2019年5月15日提交的美国临时专利申请no.62/848,168的优先权。前面所提到的专利申请的全部内容通过引用合并于此。

本发明涉及用于汽化和消耗的装置，特别是用于汽化和消耗油的装置。

背景技术：

美国外观设计专利申请no.29/478122(专利号为no.d747,548s)公开了一种在中心具有由单个储油器包围的单个线圈的电子烟罐。这种罐是为尼古丁浓缩物设计的，如果用于大麻油，则会降低油的质量，这是因为反复受热和差异汽化会过早地对化学成分和味道特征产生不利的影响。

大麻油是包含多种化学成分的复杂混合物，它可能会经历化学分馏(即，组成成分开始差异地分离、汽化或降解)，这会对大麻油的质量产生不利影响。汽化装置中油的分馏可能由许多因素引起，包括a)汽化装置中芯吸材料的色谱效应，b)油的挥发性，和c)使油受热。

传统的大麻油汽化器(cov)包括围绕在核心处雾化器的周围的单个浓缩油储存器。大多数雾化器包括一个金属线圈，棉芯从该金属线圈中穿过。棉花吸收周围储存器中的油，并将所吸收的油暴露在通过线圈传导的热量下。该线圈利用电学的基本原理，使调节的电流(通常来自一组电池)流经具有预定电阻的金属导线。导线的电阻和流经导线的电流转化为功率损耗，所述功率损耗根据以下公式以热和光的形式表现出来：p＝i²r。各种实验将汽化大麻油的理想温度范围设定在175-210℃之间。如上所述，受热可能会导致大麻油的分馏加速。

此外，暴露在紫外光和氧气中会加快大麻油的降解速度，因为紫外线会分解有机物，并且对于某些化合物来说这种分解几乎是即刻发生的。

因此，需要一种大麻油汽化器，所述大麻油汽化器能够改善与传统大麻油汽化器相关的一个或多个的上述挑战。

技术实现要素：

根据一个方面，本发明提供了一种用于使油汽化的装置，所述装置包括：用于存储待汽化的油的第一腔室；用于使所述油汽化的第二腔室，所述第二腔室选择性地流体连接至所述第一腔室，并且所述第二腔室与所述第一腔室绝热；以及将所述第二腔室连接至外部通气口的烟道(chimney)。

根据另一方面，本发明提供了一种使油汽化的方法，所述方法包括：将所述油从第一腔室输送到第二腔室，所述第二腔室与所述第一腔室绝热；通过所述第二腔室中的加热元件汽化所述油；将所述汽化后的油从所述第二腔室通至外部通气口。

附图描述

图1是根据一个实施例的示例性汽化装置的剖视图；

图2是汽化装置的另一个实施例的剖视图；

图3是汽化装置的另一个实施例的剖视图；

图4是汽化装置的另一个实施例的剖视图；

图5是汽化装置的另一个实施例的剖视图；

图6是汽化装置的另一个实施例的剖视图；

图7是汽化装置的另一个实施例的剖视图；

图8是汽化装置的另一个实施例的剖视图；以及

图9是汽化装置的另一个实施例的剖视图。

具体实施方式

图1是示例性汽化装置100的剖视图。在一些实施例中，汽化装置100被构造成能够汽化大麻油。如图所示，汽化装置100具有双腔室构造，这可允许使用者分配受控剂量的大麻油浓缩物以用于汽化，同时相对于传统的汽化装置而言，油的降解得到减少，使用者能够因此享受到相当稳定的味道特征。

如图所示，汽化装置100包括两个腔室：主腔室(以下称为主储存器)106和辅腔室175。汽化发生在辅腔室175内，并且主储存器106主要用作储存大部分未处于汽化过程中的大麻油108的储存器。在一些实施例中，主储存器106和辅腔室175由隔层185分隔开。隔层185可由诸如氧化铝、氧化钛、铬等材料构成。在其他实施方式中，隔层185可具有氧化铝、氧化钛或铬的双壁结构，该双壁结构具有充气的或抽空的间隙空间。在一些实施例中，隔层185在主储存器106和辅腔室175之间提供隔热作用。烟道190为汽化的大麻油提供离开辅腔室175并最终离开汽化装置100的路径，以供使用者通过外部通气口195消耗(例如吸入)。在一些实施例中，外部通气口195是被构造成允许使用者从烟道190吸入蒸汽的烟嘴。主储存器106可包括油108(例如大麻油)的主储存器，所述主储存器至少部分地与辅腔室175中产生的热量隔离。

辅腔室175包含加热元件134，加热元件134在图1中被示为金属线圈。应当注意的是，在本发明公开的实施例中可使用其他汽化机构，例如陶瓷汽化板、超声波汽化器等。在一些实施例中，辅腔室175的体积小于主储存器106。在一些实施例中，辅腔室175容纳限定剂量的足够多的大麻油。在一些实施例中，大麻油108的汽化发生在辅腔室175中，而被包含在主储存器106中的大麻油108与由发生在辅腔室175中的直接加热所产生的热量及差异挥发相隔离。这能够降低主储存器106中的油108所经历的分馏和降解的程度。

当油在辅腔室175中汽化时，来自主储存器106的油可用于替换或重新填充辅腔室175中所消耗的油。在一些实施例中，油可从主储存器106流向辅腔室175。在一些实施例中，油可通过一个或多个阀147从主储存器106输送至辅腔室175。在一些实施例中，阀147是单向阀，其被构造成允许油从主储存器106流向辅腔室175，并防止油从辅腔室175流回主储存器106。在一些实施例中，阀147可以是挤压瓶阀、真空阀、重力阀或被动/主动启动机构的任意组合。

单向阀147能够允许油在一个方向上流动，即从主储存器106流入辅腔室175，使得受到热影响的油无法污染主储存器106内所包含的大部分的油。经过阀147的油流也能够通过调节气流孔102尺寸、利用施加到烟道190上的真空(例如，当用户通过外部通气口195从汽化装置吸气时)的方式来控制，这是因为通过控制气流孔102的尺寸而产生的空气压力差使得油从主储存器106被吸入辅腔室175，该空气压力差与所选择的气流孔102的尺寸有关。

如图1所示，辅腔室175被包含在主储存器106内。然而，在一些实施例中，辅腔室175可在主储存器106的上方或下方。主储存器106可由玻璃、丙烯酸、铝等构成。

如图所示，辅腔室175容纳加热元件134。加热元件134被示为线圈，其中电流由电池155提供。在一些实施例中，加热元件134是金属线圈，所述金属线圈由具有不同电阻的kental、镍铬合金、不锈钢、镍或钛中的一种制成。流经线圈的调节电流引起散热，从而又能加热芯吸材料103以及辅腔室175中的相邻的大麻油。该热量足以使得辅腔室175中的油汽化，然后通过烟道190和外部通气口195排出。在一些实施例中，加热元件134被定位成仅将辅腔室175暴露于高温，同时通过隔层185保持主储存器106与所述热量隔离。

芯吸材料103暴露在辅腔室175中，以吸入加热元件134附近的油。在一些实施例中，芯吸材料103可以是日本棉、纤维素棉、人造丝(rayon)、大麻(hemp)等。一些实施方式可结合无芯设计，其中加热元件134是形成为圆柱形网格的线圈，例如由不锈钢、铝、钛或类似物制成的线圈，这能够增强或最大化热暴露的表面积。毛细管效应，也称为毛细管作用或芯吸作用，可使得油保持在网格基质中。在一些实施例中，网格基质中的开口的尺寸被设计成能够促进毛细作用。

烟道190是将加热元件134产生的汽化的油输送给使用者的气道。如图1所示，烟道190的进气口位于加热元件134的一端的竖直方向上的上方。烟道190从突出至汽化装置100的主储存器106外部的通气口195(例如，烟嘴)排气，以向用户提供通过例如抽吸来吸出汽化的油的途径。气流孔102调节在加热元件134附近的并经过烟道190的气流。能够通过例如改变进气孔的直径或改变进气孔的数量来控制气流。改变进气孔的直径可影响诸如加热元件134的温度的参数，以及由此产生的蒸汽密度。如图1所示，汽化装置可包含多个设置，该多种设置具有不同数量的气流孔或单个的气流孔。在一些实施例中，气流孔102中的打开孔数量或单个进气孔的开口能够通过圆形关闭阀来控制，该圆形关闭阀能够旋转以从多个设置中进行选择。例如，如果需要较多的进气，可将圆形关闭阀旋转至具有3个进气孔的构型。如果需要较少的进气，可将圆形关闭阀旋转至具有2个或1个进气孔的构型。

在一些实施例中，气流的直径是可变化的，或者对于每个进气孔分别具有单独的标准直径。

在一些实施例中，汽化装置100使用工业标准“510”的螺纹螺钉组件连接至电源(例如电池155)。在一些实施例中，510螺纹螺钉组件的直径为7mm，并且包括10个互相之间间距0.5mm的螺纹。在其他实施例中，汽化装置100能够经由连接器连接至电源，该连接器由磁力辅助，其中电力经由弹簧加载触点(也称为“弹簧针”)传递到加热元件134。磁力可来自定向可编程磁体，其中磁引力和磁斥力是互反(reciprocal)磁体的平面取向的函数。前面所述的仅仅是所述连接的两个例子，能够想到使用其他可用的电源连接器类型。

图2是汽化装置200的另一实施例的剖视图。如图所示，主储存器206位于辅腔室275的竖直方向上的上方，而不是如图1所示的辅腔室175位于主储存器106的内部。图2的构造能够允许油108在重力的辅助下通过一个或多个单向阀247从主储油器206被输送至辅腔室275。在装置200中，流过阀247的油流可主要通过由加热元件203产生的油的汽化来控制。在一些实施例中，辅腔室275可始终保持加满状态，因为被汽化的任何体积的油都将由来自主储存器206的新油替代。在一些实施例中，单向阀247可由小开口代替，该小开口的尺寸针对油108的粘度进行校准，从而最小化或减少主储存器206和辅腔室275之间的流体连通，同时仍允许流体从主储存器206流至辅腔室275。接下来进一步描述的图8示出了一个替代性实施例，其中主储存器1被实施为可拆卸的容器(pod)，该容器可为一次性的和/或适于再填充的。

图3是汽化装置300的另一实施例的剖视图。装置300可特别地适用于各种不同的大麻油粘度。在该实施例中，汽化装置300包括通过单向阀347流体地连接至辅腔室375的主储存器306。在一些实施例中，主储存器306由弹性或柔性材料(例如，低密度聚乙烯)制成，使得装置300的使用者能够挤压主储存器306(即，施加压力)，以迫使主储存器306内的油108通过单向阀347并进入辅腔室375。在一些实施例中，在主储存器306被挤压的同时，线圈可被启动，以确保所有进入辅腔室375的油108都被汽化。在一些实施例中，单向阀347是机电阀，例如微型电磁阀(可商购)，以确保计量过的油108被输送到辅腔室375中，而不会导致辅腔室375被油过饱和。单向阀347可以是默认关闭的，并且当主储存器306被挤压时单向阀347被致动至打开位置。

图4是汽化装置400的另一实施例的剖视图。如图所示，主储存器406和辅腔室475之间的边界包括与毛细管407流体地连接的真空触发阀439。真空触发阀439可由球阀组成。毛细管进一步流体地连接到烟道190。在操作中，只有当通过从外部通气口195吸入蒸汽而在烟道190中产生负气压时，才能调节油从主储油器406到辅腔室475的流动的发生。这在毛细管407中引起负气压，导致真空触发阀439打开。在一些实施例中，阀439可以是机械的或电子的。在阀439是电子阀的实施例中，负气压传感器能够触发加热元件134以及阀439。以这种方式，随着油的消耗，油的汽化以及辅腔室475的再填充能够自动发生。

特定混合的或特定类型的大麻油的粘度可能会对汽化装置的性能产生影响。例如，流体的粘度会影响流体能够流动的快慢。虽然大麻油是一种非牛顿流体，但仍然认为，一般来说随着施加到大麻油上的压力或力的增加，其流速也会增加。重要的是，当汽化装置启动时，大麻油几乎同时开始汽化。如本文所述，汽化装置可通过吸入触发压力传感器、通过按钮开关等来激活或启动。随着大麻油粘度的增加，某些实施例可更适合于确保从主储存器到辅腔室的足够的流速。特别地，施加比单独的重力更大的力或压力的实施例可特别地适用于更高粘度的大麻油。

图7是汽化装置700的另一实施例的剖视图。装置700可特别地适用于使用具有高粘度(例如高达15，000厘泊或甚至更高)的大麻油。如图所示，主储存器1是可拆卸的容器，该容器可以是一次性的、可重复使用的和/或可再填充的。主储存器1可填充有大麻油8，并且通过密封端口2密封。在一些实施例中，密封端口2是由例如塑料膜等所密封的开口。通过将阀(例如，单向阀3)插入密封端口2，容纳有主储存器1的容器能够被设置在装置700的其余部分中，从而刺穿密封并允许主储存器1和辅腔室4之间通过单向阀3(当打开时)流体地连通。

主腔室1还包括推动活塞7的压缩弹簧6。活塞7安装在主腔室1上，这样使得活塞7总是通过弹簧6向油8施加向下的压力。在一些实施例中，单向阀3是电磁的或类似的机电型阀，其能够通过电子信号(例如，由通过吸入引起的负压所触发的传感器开关，或者机械开关/按钮5)来控制。这样，当用户触发开关5时，阀3打开，从而迫使大麻油8进入辅腔室4。同时，触发开关5可进一步使得电流激活辅腔室4中的线圈9。线圈9的加热可导致被压入辅腔室的大麻油8汽化并由使用者通过通气口10抽吸出。装置700可特别地适用于高粘度的大麻油，这是因为弹簧6和活塞10一起对主储存器1中的油8施加力或压力，而不是仅仅依靠重力。

图8是汽化装置800的另一实施例的剖视图。装置800在许多方面类似于装置700，包括主储存器1的容器是可移除的和可再填充的，除了装置800的主储存器1内没有弹簧6及柱塞10。这样，当单向阀3打开时，不存在施加到油8上以迫使油8移动到辅腔室4的主动力。图8中描述的装置800可特别地适用于低粘度油，这是因为可以预期到，在没有额外的力时，低粘度油能够更容易地通过重力的作用流向辅腔室4。此外，由于没有施加主动压力，所以装置800可使用简单的被动单向阀3，而不是机电阀，这可以降低成本并减少复杂性。

图9是汽化装置900的另一实施例的剖视图。装置900可对分配到辅腔室4并被线圈9汽化的大麻油11的量提供增强的控制。装置900可特别有效地对分配用于汽化的高粘度大麻油11的量实施精确的控制。类似于装置700和800，主储存器1被实施为具有密封端口2的可移除的容器，该容器能够被重新填充并设置在单向阀3中，以刺穿密封端口2并开启与辅腔室4之间的流体连接。

在装置900中，阀3可以是被动单向阀或机电阀。关于装置900所描述的分配机构12可被构造为从主储存器1逐渐增加地向辅腔室4供给油11，而不是施加更恒定的背压(例如，可由弹簧6提供)。

如图9所示，主储存器1安装有活塞10，活塞10由锥形边缘15保持在适当的位置上。锥形边缘15能够将活塞10保持在适当的位置，以确保活塞10不会从主储存器1的顶部落下并导致油11溢出。分配机构12包括活塞10、棘轮压臂14和机电开关13。开关13可包括机械部分(例如，可由用户按压以致动开关并驱动棘轮压臂14向下移动一个增量的按钮)和电气部分。每当开关7被致动时，电气部分能够与机械部分一起工作以激活线圈9。

当开关7被致动时，线圈9将升温，同时棘轮压臂14向下推动活塞10，活塞10对油11施加压力或力。施加在油11上的压力可足以克服单向阀3的开启压力，这将促使特定体积的油11被推入辅腔室4。一旦被分配的油11进入辅腔室4并与高温的线圈9接触，油11就被加热至汽化温度。然后，使用者能够对通气口10施加吸力，使得被吸的空气通过气孔16流动，从而允许蒸汽被吸入。

图5是汽化装置500的另一实施例的剖视图。如图所示，主储存器506和辅腔室575之间的一个或多个电子阀585可自动触发或可通过按钮580触发，而不是通过例如压力传感器来触发。在一些实施例中，一根或多根信号线522可连接到微控制器，用于精确控制电子阀585以及其他功能，例如为监控辅腔室中的油量而对力/压力敏感电阻器所进行的操作。例如，一旦感测到辅腔室575的油量不足，可发送信号至电子阀585以打开并允许油从主储存器506流入辅腔室575(例如，通过重力的作用)。

图6是汽化装置600的另一实施例的剖视图。尽管该图将辅腔室675描绘成位于主储存器606的竖直方向上的上方，但可以设想的是，在其他实施例中，辅腔室675可位于主储存器606的下方。装置600包括邻近主储存器606的柱塞688，该柱塞688能够在沿主储存器606的长度方向的上下平移运动中接合主储存器606。当柱塞688被压向辅腔室675时，压力可迫使油108通过阀647从主储存器606进入到辅腔室675。如图所示，进气孔602可直接位于辅腔室675的下方，以确保通向烟道190的连续的空气通道。

本发明公开的实施例可使用硬件、软件或它们的某种组合来实现。基于这样的理解，技术解决方案能够以软件产品的形式实施。软件产品可存储在非易失性或非暂时性存储介质中，该存储介质可以是例如光盘只读存储器(cd-rom)、usb闪存盘、可移动硬盘、闪存、硬盘驱动器等。该软件产品包括多个指令，该多个指令能够让计算设备(计算机、服务器、大型机或网络设备)执行本发明提供的方法。

程序代码可应用于输入数据，以执行本发明所描述的功能并生成输出信息。输出信息被应用于一个或多个输出设备。在一些实施例中，通信接口可以是网络通信接口。在组合元件的实施例中，通信接口可以是软件通信接口，例如用于进程间通信的接口。在其他实施例中，可以有实现为硬件、软件和/或其组合的通信接口的组合。

每个计算机程序可被存储在能够被通用的或专用的可编程计算机读取的存储介质或设备(例如，只读存储器、磁盘、光盘)上，用于当计算机读取存储介质或设备以执行本发明所描述的过程时配置和操作计算机。也可考虑将该系统的实施例实现为配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质，其中如此配置的存储介质使得计算机用特定的和预定义的方式操作以执行本发明所描述的功能。

此外，本发明所描述的实施例中的系统和方法能够分布在计算机程序产品中，该计算机程序产品包括承载用于一个或多个处理器的计算机可用指令的物理的、非暂时性的计算机可读介质。该介质能以各种形式提供，包括一个或多个软盘、光盘、磁带、芯片、磁性和电子存储介质、易失性存储器、非易失性存储器等。非暂时性计算机可读介质可包括除了暂时性传播信号之外的所有计算机可读介质。术语“非暂时性”并不旨在排除例如主存储器、易失性存储器、随机存取存储器等的计算机可读介质(其中存储在其上的数据只能临时存储)。计算机可用指令也可以是各种形式，包括编译和非编译代码。

本公开可大量地引用服务器、服务、接口、门户、平台或由硬件设备形成的其他系统。应当理解的是，这些术语的使用被认为是代表具有至少一个处理器的一个或多个设备，该处理器被配置为执行存储在计算机可读的有形非暂时性介质上的软件指令。应当进一步理解的是，所公开的基于计算机的算法、过程、方法或其他类型的指令集能够被实现为计算机程序产品，该产品包括存储有使处理器执行所公开的步骤的指令的非暂时性有形的计算机可读介质。

本发明描述了各种示例性的实施例。尽管每个实施例代表发明元素的单个组合，但是发明主题应被认为包括所公开元素的所有可能的组合。因此，如果一个实施例包括元素a、b和c，而第二实施例包括元素b和d，则即使没有明确公开，本发明的主题也应被认为包括a、b、c或d的其他剩余组合。

本发明所描述的实施例能够通过物理计算机硬件实施方式来实现。本发明所描述的实施例提供了有用的物理机器以及特定配置的计算机硬件布置例如计算设备、服务器、处理器、存储器和网络。例如，这里描述的实施例针对计算机设备，并且针对通过电子数据信号的处理和转换由计算机实现的方法。

本发明所描述的实施例可涉及计算设备、服务器、接收器、发射器、处理器、存储器、显示器、以及特别配置以实现各种动作的网络。本发明所描述的实施例针对适用于处理和转换代表各种类型信息的电磁信号的电子机器。本发明所描述的实施例普遍地和整体地涉及机器及其用途；本发明所描述的实施例在与计算机硬件、机器、各种硬件组件一起使用之外没有任何意义或实用性。

例如，使用思维步骤来替代计算设备、服务器、接收器、发送器、处理器、存储器、显示器、特别配置以实现非物理硬件的各种动作的网络，能够显著影响实施例的工作方式。

这样的硬件限制显然是本发明所描述的实施例的基本要素，并且无法在不对本发明所描述的实施例的操作和结构产生实质性影响的情况下省略这些硬件或用思维方法替代。硬件对于本发明所描述的实施例是必不可少的，并且其不仅仅用于以高效的方式快速执行步骤。

虽然已经详细描述了本发明及其优点，但是应当理解的是，可以在此进行各种改变、替换和变更而不脱离由所附权利要求书限定的本发明。例如，尽管特定的实施例可参照单向阀进行描述，但是应当理解的是，可以设想使用其他类型的阀(例如球阀)或其他的流体连通装置(例如导管)。

此外，本申请的范围不旨在限于说明书中所描述的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法和步骤的特定实施例。如本领域普通技术人员从本发明的公开内容中容易理解的那样，根据本发明，可以利用当前存在的或以后开发的、且能够执行与本发明所描述的相应实施例基本相同的功能或实现与本发明所描述的相应实施例基本相同的结果的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤。因此，所附权利要求书旨在将这些过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤包括在其范围内。

当然，上述实施例仅是说明性的，决不是限制性的。所描述的实施例易于对形式、部件布置、细节和操作顺序做出许多修改。本发明旨在包括由权利要求书所限定的范围内的所有这种修改。