Результат интеллектуальной деятельности: СОЕДИНЕНИЕ ДЛЯ КАРТРИДЖА ЭЛЕКТРОННОЙ СИГАРЕТЫ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к электронной сигарете. В частности настоящее изобретение относится к внутреннему соединению проводов с металлическими компонентами внутри электронной сигареты.

Уровень техники

Электронная сигарета является устройством, которое имитирует курение табачной сигареты посредством вырабатывания заменителя дыма, который может создавать аналогичное физическое ощущение и иметь аналогичный общий внешний вид и, иногда, вкус и запах (т.е. с ароматом табака, вкусом ментола, добавками никотина и т.д.). Участок батареи электронной сигареты включает в себя контроллер и батарею для питания устройства (например, обеспечивающую подачу электроэнергии), и участок картомайзера, который генерирует аэрозольный туман (т.е. электронный дым или пар), являющийся заменителем дыма. В частности, картомайзер может использовать тепло, ультразвуковую энергию или другие средства для распыления/испарения раствора жидкости (т.е. «электронной жидкости») на основе пропиленгликоля или глицерина и может включать в себя вкусовые и ароматизирующие ингредиенты. В результате образуется аэрозольный туман. Распыление может быть аналогично испарению растворов распылителя или увлажнителя для вдыхания.

Электронная жидкость может содержаться в контейнере (иногда именуемом «картонайзер», который может иметь приблизительный размер стандартного фильтра сигареты), и во время курения часть контейнера нагревается рядом с нагревательной спиралью или вокруг нагревательной спирали (например, приводимый в действие от батареи и управляемой с помощью управляющего чипа и датчика выдыхания). Нагреваемая электронная жидкость теряет высокую вязкость и в дальнейшем предрасположена к распылению и испарению, образуя «дым», вдыхаемый пользователем. Распыление может увеличиваться посредством использования пропитанного электронной жидкостью фитиля внутри нагревательной спирали, где небольшие пространства между волокнами фитиля и внутри их улучшают разделение нагретой электронной жидкости на маленькие капли, образующие туманообразный дым. Часть испаряющейся электронной жидкости может повторно конденсироваться в капли, образуя большее количество туманообразного дыма посредством смешивания вдыхаемого воздуха комнатной температуры и пара внутри картомайзера. Этот эффект улучшается за счет более высокой температуры, создаваемой нагреваемой спиралью, к которой подводится электропитание, в комбинации с воздушным потоком (что уменьшает давление вокруг фитиля за счет принципа Бернулли, тем самым, увеличивая скорость испарения), повышая скорость испарения и обеспечивая подачу паров электронной жидкости в воздух вокруг комбинации нагревательной спирали и фитиля. Когда этот воздух, насыщенный парами электронной жидкости, соударяется с воздушным потоком воздуха комнатной температуры, вдыхаемым пользователем, некоторая часть пара может конденсировать в маленькие капли, содержащиеся в воздухе (подобно водяному туману в воздухе), и соединяться с «дымом», который образуется электронной сигаретой.

Краткое описание чертежей

Система и способ станут более понятными со ссылкой на приложенные чертежи и приведенное ниже описание. Неограничивающие и неисчерпывающие варианты выполнения описаны со ссылкой на вышеуказанные чертежи. Компоненты необязательно должны соответствовать масштабу, при этом особое внимание уделяется описанию принципов изобретения. Одинаковые ссылочные номера на чертежах обозначают соответствующие части на всех различных видах.

Фиг. 1 - схематичное изображение электронной сигареты;

фиг. 2 - другой вариант выполнения электронной сигареты;

фиг. 3 - иллюстративный вариант выполнения устройства проводного соединения;

фиг. 4 - иллюстративный вариант выполнения соединительного устройства; в качестве примера показаны места расположения проволок;

фиг. 5 - соединительное устройство в картридже;

фиг. 6 - вариант выполнения кольцевого соединительного устройства;

фиг. 7 - другой вид варианта выполнения кольцевого соединительного устройства;

фиг. 8 - вид в разрезе соединительного устройства, которое включает в себя цилиндрическую втулку;

фиг. 9 - вид в изометрии соединительного устройства, которое включает в себя цилиндрическую втулку;

фиг. 10 - вид в изометрии соединительного устройства, которое включает в себя два цилиндра;

фиг. 11 - другой вид соединительного устройства, которое включает в себя два цилиндра;

фиг. 12 - вид в разрезе соединительного устройства, которое включает в себя два цилиндра.

Подробное описание вариантов выполнения

Электронная сигарета может включать в себя участок батареи, который включает в себя батарею и контроллер, и картридж, который включает в себя картомайзер, где происходит распыление. Картридж требуется для приема питания от участка батареи с целью выполнения процесса распыления. Поскольку картридж может быть картриджем одноразового использования или заменяемым картриджем, он может крепиться к участку батареи или отсоединяться от участка батареи, который может включать в себя перезаряжаемую батарею, которая может быть соединена с картриджами до тех пор, пока в них не закончится электронная жидкость. Может быть предусмотрен переходник, соединяющий участок батареи и картридж. В варианте выполнения переходник может быть частью или участком батареи или картриджа для выполнения их соединения. Переходник позволяет соединительным проводам передавать питание от батареи к картриджу. Провода, соединяющие батарею и картридж, могут служить источником коррозии, в частности, по той причине, что электронная жидкость может реагировать с определенными металлами. Кроме того, во время процесса пайки может иметь место загрязнение электронной жидкости. Соответственно, варианты выполнения, описанные ниже, могут предусматривать соединение проводов без выполнения пайки. В частности, может использоваться переходник, который соединяет провода (например, между участком батареи и нагревательным элементом картриджа) без необходимости пайки. Исключение пайки может использоваться для автоматизации производства. Для соединения и закрепления проводов, соединяющих участок батареи с картриджем, могут использоваться кольцо, цилиндр или втулка.

Другие системы, способы, отличительные признаки и преимущества станут понятными специалисту в этой области после изучения приведенных ниже чертежей и подробного описания. Предполагается, что все такие дополнительные системы, способы, отличительные признаки и преимущества, которые должны быть включены в настоящее описание, должны соответствовать объему изобретения и должны быть защищены приведенной ниже формулой изобретения. Никакая информация, приведенная в этом разделе, не должна рассматриваться в качестве ограничения вышеуказанной формулы изобретения. Другие аспекты и преимущества описаны ниже.

Ниже приводится подробное описание изобретения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых в качестве иллюстрации показаны конкретные варианты выполнения. Однако объект изобретения может быть осуществлен во множестве различных вариантов и, следовательно, предполагается, что объект изобретения не должен рассматриваться, как ограничиваемый до приведенных здесь иллюстративных вариантов выполнения, которые приведены в качестве пояснения. Аналогичным образом предусматривается достаточно широкий объем охраняемого изобретения. Помимо прочего, к примеру, объект изобретения может быть осуществлен в виде способов, устройств, компонентов или систем. Соответственно, варианты выполнения, к примеру, могут принимать форму аппаратного обеспечения, программного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения или любых их комбинаций (по существу, отличающихся от программного обеспечения). Таким образом, не предусматривается, что приведенное ниже подробное описание должно рассматриваться в ограничительном смысле. В приведенном ниже описании представлены специфические конструктивные особенности с целью полного понимания различных принципов вариантов выполнения. Однако специалисты в этой области техники должны принять во внимание, что не все эти конструктивные особенности являются обязательными для практического осуществления вариантов выполнения.

На протяжении всего описания и формулы изобретения термины могут иметь конкретизированные значения, предполагаемые или подразумеваемые вне контекста четко обозначенных значений. Аналогичным образом, выражение «в варианте выполнения» в данном контексте не обязательно должна относиться к такому же варианту выполнения, и выражение «в другом варианте выполнения» в данном контексте не обязательно должна относиться к отличающемуся варианту выполнения. Например, предполагается, что заявленный объект изобретения включает в себя комбинации вариантов выполнения в целом или частично.

В целом, терминологию следует понимать, по меньшей мере, частично в контексте использования, например, такие термины как «и» «или» и «и/или» в данном контексте могут включать в себя множество значений, которые могут зависеть, по меньшей мере, частично от контекста, в котором используются такие термины. Как правило, предполагается, что термин «или», используемый применительно к перечню, такому как А, В или С, означает А, В и С, используемые здесь в охватывающем смысле, а также А, В и С, используемые здесь в исключающем смысле. Кроме того, термин «один или несколько» в данном контексте, в зависимости, по меньшей мере, частично от контекста, может использоваться для описания какого-либо отличительного признака, конструкции или характеристики в единственном числе или может использоваться для описания комбинации отличительных признаков, конструкций или характеристик во множественном числе. Аналогично, такие термины как «и» «или» и «и/или», опять-таки могут истолковываться в единственном числе или множественном числе в зависимости, по меньшей мере, частично от контекста. Кроме того, термин «на основании» может истолковываться как необязательно означающий систему факторов и вместо этого может означать существование дополнительных факторов, необязательно описанных в прямой форме, опять-таки в зависимости, по меньшей мере, частично от контекста.

На фиг. 1 показана электронная сигарета с двумя участками. Этими участками могут быть участок батареи и участок 113 картомайзера или картриджа. Может быть предусмотрен непоказанный на фиг. 1 переходник, соединяющий два вышеуказанных участка. Переходник может быть частью участка батареи, частью картомайзера или отдельным компонентом. Участок батареи включает в себя батарею 106. В альтернативных вариантах выполнения может быть предусмотрен источник питания, который использует отдельный механизм для питания электронной сигареты.

«Дым», производимый электронной сигаретой, образуется посредством превращения жидкости (электронная жидкость 110) в туман и пар с помощью атомайзера 112. Картомайзер 113 может включать в себя атомайзер 112 и электронную жидкость 110. На протяжении всего описания картомайзер 113 также может именоваться как картридж и может быть предметом одноразового использования. Электронная жидкость 110 может иметь высокую вязкость при комнатной температуре для обеспечения более длительного срока годности и уменьшения утечек; однако эта высокая вязкость может уменьшать скорость распыления. Электронная жидкость 110 распыляется с помощью воздушного потока 108, создаваемого посредством вдыхания воздуха пользователем (т.е. курильщиком или потребителем пара), который создает разность давлений, что ведет к удалению капель электронной жидкости из электронной жидкости 110. В варианте выполнения электронная жидкость 110 может впитываться в фитиль (не показан), который может быть соединен с нагревательным элементом 111. Для уменьшения вязкости электронной жидкости до уровня, обеспечивающего распыление, наружное тепло может прикладываться с помощью нагревательного элемента 111. По варианту выполнения нагревательный элемент 111 может быть спиралью, которая навита вокруг фитиля для нагрева жидкости на фитиле. В этом варианте выполнения локальное уменьшение вязкости посредством нагрева при вдыхании обеспечивает распыление электронной жидкости в воздушном потоке 108, генерируемом при вдыхании. Канал воздушного потока в гнезде батареи и канал воздушного потока в картридже могут позволять курильщику «попыхивать»» электронной сигаретой и активировать датчик воздушного потока внутри участка батареи. Это может приводить в действие контроллер и вызывать нагрев спирали внутри картриджа, что ведет к испарению жидкости, находящейся в картридже, и образованию дыма (т.е. пара).

Электронная жидкость 110 может нагреваться с помощью электрического тока, протекающего по нагревательному элементу 111, и затем распыляться и испаряться в электронной сигарете и может иметь вкусы и ароматы, которые создают ощущение курения. Контроллер 102 может приводиться в действие воздушным потоком 108 (от вдыхаемого воздуха), проходящим через датчик 104 потока. Датчик 104 может активироваться за счет падения давления на датчике и может напрямую включать питание от батареи или может использоваться в качестве входа контроллера 102, который затем переключает батарею 106 на подачу тока. Несмотря на то, что контроллер 102 показан отдельно от электронной сигареты, контроллер 102 может быть частью электронной сигареты (например, вместе с батареей 106). Участок батареи может включать в себя один или несколько электронных чипов для выполнения управления и установления связи. Участок батареи может быть соединен с картомайзером 113, который может быть заменен или видоизменен (например, когда требуется новая /другая электронная жидкость).

Электронная сигарета может включать в себя две части. Первая часть может именоваться как батарея или участок батареи (т.е. гнездо батареи) и включает в себя источник питания (т.е. батарею), датчик воздушного потока и контроллер. Вторая часть является картриджем (т.е. картомайзером 113), который наполняется жидкостью и ароматизаторами, которые требуются для образования дыма и запаха. Электронная сигарета может включать в себя непоказанные на фиг. 1 соединения (например, соединители или электрические соединения), которые используются для подачи питания к нагревательному элементу 111. В частности, участок батареи и картридж могут быть соединены металлическими соединителями. Как описано ниже, соединения между участком батареи и картриджем могут быть выполнены с помощью одного или нескольких соединительных проводов. В приведенных ниже вариантах выполнения указывается, что соединение является непаяным, что уменьшает потенциальные проблемы (например, вероятность коррозии или загрязнения электронной жидкости), улучшая при этом возможности автоматизации производства.

На фиг. 2 показан другой вариант выполнения электронной сигареты 200. Электронная сигарета 200 включает в себя гильзу 204, содержащую секцию 202 батареи. Секция 202 батареи может именоваться участком батареи или может именоваться батареей. Секция 202 батареи может включать в себя контур 210 питания, который может быть помещен в пластиковый держатель 206, соединенный с крышкой 208. Примерные средства управления питанием описаны в американской патентной заявке, №13/962,584 (имеющей приоритет перед американской предварительной заявкой 61/441,133), при этом обе эти заявки включены в данное описание в качестве ссылки. Вдоль корпуса 204 секции 202 батареи могут быть расположены источник питания (например, батарея) 212 и провода или металлические элементы для передачи электрической энергии от секции 202 к картриджу электронной сигареты.

Картридж 201 содержит картомайзер/атомайзер. Атомайзер включает в себя электрический провод высокого сопротивления, который нагревает электронную жидкость (например, жидкость или гель), когда на атомайзер подается питание. Электронная жидкость может быть смесью никотина, пропиленгликоля, растительного глицерина и ароматизирующих веществ. Картридж 201 также описан в американской заявке, 14/051,029 (имеющей приоритет перед американской предварительной заявкой 61/474,569), при этом обе эти заявки включены в данное описание в качестве ссылки. В некоторых вариантах выполнения контур 206 управления питанием может быть расположен в секции 201 картриджа, а не в секции 202 батареи, как показано на фиг. 2. Переходник 214 соединяет картридж 201 и секцию 202 батареи и может содержать резьбовой соединитель. Конструктивные особенности переходника 214 описаны в качестве примера в вышеуказанной американской патентной заявке №14/051,029, которая включена сюда посредством ссылки. Как описано ниже, провода соединены с металлическими компонентами без пайки легкоплавким припоем. Переходник 214 направлен к соединителю с наружной резьбой на стороне батареи. Легкоплавкий припой может использоваться на участке батареи или рядом с ним из-за отсутствия жидкости внутри участка батареи. Соединитель с внутренней резьбой внутри картомайзера соединяется без легкоплавкого припоя.

На фиг. 3 показан иллюстративный вариант выполнения устройства проводного соединения. Внутри картриджа может быть расположена металлическая опора 302. Опора 302 может контактировать с электронной жидкостью. Хотя это и не показано, опора 302 может иметь незначительную конусность рядом с верхней частью для размещения кольца 304. Кольцо 304 также может именоваться шайбой и может быть выполнено из пластика или другого непроводящего материала. Иллюстративные варианты выполнения кольца 304 показаны на фиг. 6-7. Конусность опоры 302 может обеспечивать скольжение кольца 304 по поверхности опоры и сжимать металлическую проволоку, например, проволоку, показанную на фиг. 4. Кольцо 304 включает в себя одно или несколько отверстий 306 для размещения проволок, подлежащих сжатию. Кольцо 304 может быть расположено возле опоры 302, так чтобы между кольцом и опорой 302 существовал, по меньшей мере, зазор 308. Зазор 308 может не предусматриваться по всему периметру кольца 304, и в некоторых вариантах выполнения могу быть предусмотрены один или несколько зазоров 308 с участками кольца 304 без зазоров.

На фиг. 4 показан иллюстративный вариант выполнения устройства проводного соединения с двумя примерными положениями проволок. На фиг. 4 показано кольцо 304 с двумя отверстиями 506, в которых размещены две проволоки 402 и 404. Первая проволока 402 проходит через одно из отверстий 306 и сжимается в зазоре 308 возле опоры 302 в точке 403. Сжатие в точке 403 удерживает проволоку возле опоры 302. Вторая проволока 404 проходит через другое из отверстий 306 и удерживается возле наружной поверхности кольца 304. Кольцо 304 служит для прижатия проволоки 404 к компоненту снаружи кольца, например, наружному металлическому кольцу в точке 405. Наружное металлическое кольцо не показано в явной форме на фиг. 4, но расположено в точке 405. В альтернативных вариантах выполнения несколько проволок могут быть расположены внутри кольца 304 (через зазор 308) или могут быть прижаты снаружи кольца 304 у наружной поверхности кольца (например, у наружного металлического кольца).

Проволоки 402, 404 могут пропускать электропитание от участка батареи к картриджу (например, к нагревательному элементу). Несмотря на то, что показаны две проволоки, для передачи питания или данных может быть предусмотрено большее или меньшее количество проволок. Несмотря на то, что в качестве примера показаны круглые проволоки, они могут иметь другие формы, например, плоскую форму. Необходимый контакт может представлять собой только касание поверхности (например, металлической поверхности). Соответственно, кольцо 304 служит для сжатия поверхностей проволоки и другого металла для создания контакта. Для удерживания и сжатия кольца 304 и его защелкивания на месте у наружного металлического элемента может быть выполнен простой держатель, ускоряющий сборку.

Передача энергии может осуществляться по проводам и другим металлическим поверхностям, которых касаются провода. Провода могут быть выполнены из металлического материала, например, из никеля, золота, или меди с никелевым покрытием. Опора может быть металлической и в варианте выполнения может быть позолоченной. Нагревательная спираль может быть выполнена из никелевого сплава, так чтобы провода 402, 404 могли быть выполнены из меди с никелевым покрытием во избежание гальванических эффектов, обусловленных длительным контактом с электронной жидкостью. Опора 302 и/или кольцо 304 могут быть позолоченными или никелированными.

На фиг. 5 показано соединительное устройство в картридже. Правая сторона на фиг 4 проходит к участку батареи, при этом показанный участок электронной сигареты включает в себя картридж и нагревательную спираль. Как описано выше, нагревательная спираль может получать электрическое питание от участка батареи. Места А и В показывают участки картриджа, где может проходить провод. Место А показывает провод между зажимом для электрического провода и соединителем с внутренней резьбой. Зажим для электрического провода является устройством проводного соединения, например кольцом 304. Соединитель с внутренней резьбой можно привести в качестве примера наружного металлического кольца. На фиг. 5 показан провод, сжатый между зажимом для электрического провода (например, соединительным устройством, таким как кольцо 304) и соединителем с внутренней резьбой (т.е. металлическим компонентом, таким как наружное металлическое кольцо).

На фиг. 6 показан вариант выполнения кольцевого соединительного устройства. Кольцо может включать в себя одно или несколько отверстий 604 для прохождения проволоки. После прохождение проволоки через отверстие 604 она может быть прижата снаружи или внутри кольца к другому материалу. Кольцо может включать в себя выступ 606 для защелкивания в картридже. Выступ может соединяться с резьбовым соединителем или другим компонентом.

На фиг. 7 показан другой вид вариант выполнения кольцевого соединительного устройства. На фиг. 7 показан вариант выполнения соединения кольца с двумя отверстиями 704. Фигура может представлять собой вид сверху на кольцо, показанное на фиг. 6.

На фиг. 8 показан вид в разрезе соединительного устройства, которое включает в себя цилиндрическую втулку 806. Цилиндрическая втулка 806 может быть выполнена из пластикового материала. Металлическая полоса 804 прижата втулкой 806 к металлическому резьбовому соединителю 802. В этом варианте выполнения проволока (описанная выше) представляет собой металлическую полосу 804. Втулка 806 прижимает полосу 804 (т.е. проволоку) к металлическому резьбовому соединителю 802 (т.е. к контактной точке) для передачи энергии. Хотя это и не отмечено, металлический резьбовой соединитель может соединяться с участком батареи для приема электрической энергии от батареи (например, через металлический резьбовой соединитель). В варианте выполнения, показанном на фиг. 8, соединительное устройство является втулкой, которая прижимает металлическую полосу (или проволоку) к контактной точке (например, резьбовому соединителю 803).

На фиг. 9 показан вид в изометрии соединительного устройства, которое включает в себя цилиндрическую втулку 904. По варианту выполнения, показанному на фиг. 9, втулка может быть такой же втулкой, которая показана на фиг. 8. Металлическая полоса 906 прижимается цилиндрической втулкой 904 к металлическому резьбовому соединителю 902. Металлический резьбовой соединитель 902 показан только частично, так чтобы были видны цилиндрическая втулка 904 и металлическая полоса 906.

На фиг. 10 показан вид в изометрии соединительного устройства, которое включает в себя два цилиндра. В частности, в этом варианте выполнения соединительное устройство содержит два цилиндра. В альтернативных вариантах выполнения два цилиндра, показанные на фиг. 10, могут быть одним компонентом Наружный цилиндр 1004 и внутренний цилиндр 1005 могут использоваться для крепления проволоки 1008 к металлической полосе 1006. Другими словами, контакт между проволокой 1008 и металлической полосой 1006 обусловлен натягом между двумя цилиндрами 1004, 1006. Как показано, проволока 1008 может быть металлической и может подавать питание на нагревательный элемент электронной сигареты.

На фиг. 11 показан другой вариант соединительного устройства, которое включает в себя два цилиндра 1101, 1105. Вариант выполнения, показанный на фиг. 11, может быть таким же, как на фиг. 10, с двумя цилиндрами в качестве соединительного элемента. Два цилиндра 1104, 1105 соединяют проволоку 1108 или обеспечивают ее контакт с металлической полосой 1106. На фиг. 11 показано, как два цилиндра 1104, 1105 могут сжимать проволоку 1108 и металлическую полосу 1106 для создания электрического контакта.

На фиг. 12 показан вид в разрезе соединительного устройства, которое включает в себя два цилиндра 1204, 1205. Вариант выполнения, показанный на фиг. 12, может быть таким же, как на фиг. 10-11, при этом два цилиндра 1204, 1205 образуют соединительное устройство, которое соединяет металлическую полосу 1206 с проволокой 1208.

Варианты выполнения, описанные выше, предназначены для соединительной/удерживающей системы с целью создания электрического соединения внутри электронной сигареты. Электрическое соединение может быть проволокой между элементом батареи и нагревательным элементом в картридже. Устройство соединения/удерживания проводов может быть кольцом, шайбой, втулкой (втулками) или цилиндром (цилиндрами) для удерживания и соединения проводов с другими поверхностями.

Соединительные устройства, описанные выше, представлены только в качестве иллюстративных и альтернативных вариантов выполнения, которые могут использоваться для соединений в электронной сигарете. Как описано выше, соединительное устройство может относиться к любой конструкции компонента (компонентов), которые используются для соединения компонентов, таких как проволоки, для передачи электроэнергии. Один из вариантов выполнения соединительного устройства образует контактную точку между проволокой и другой проводящей (т.е. металлической) поверхностью. Соединительное устройство (например, кольцо, шайба, втулка/втулка, цилиндр/цилиндры и т.д.) может быть выполнено из непроводящего материала или комбинации проводящего и непроводящего материалов, которые могут быть достаточно прочными и обеспечивать жесткость для непрерывного и надежного прижатия проволок к металлическим компонентам. Жесткость может обеспечивать сильное прижатие проволок к металлическим компонентам и удерживать их в прижатом состоянии в течение длительного периода использования. Соединительное устройство может выдерживать воздействие вязкой среды электронной жидкости и может удерживать одну или несколько проволок одновременно. Соединительное устройство может надежно крепиться внутри картриджа (например, защелкиваться на месте). Сборка соединительного устройства может больше не требовать пайки, что может уменьшить расходы на производство, включая сюда отсутствие необходимости в использовании дорогостоящего паяльного оборудования и специальной местной вентиляции на каждой паяльной станции производственного сооружения. Соединительные устройства могут изготавливаться посредством литья или механической обработки в зависимости от используемого материала.

Специалисты в этой области техники должны принять во внимание, что настоящее изобретение не ограничивается тем, что было конкретно показано и описано выше. Напротив, объем настоящего изобретения включает в себя как комбинации, так и подкомбинации различных отличительных признаков, описанных выше, а также их разновидности и модификации, которые не соответствуют существующему уровню техники и могут быть предложены специалистами в этой области техники после изучения вышеприведенного описания.