Устройство для электронного испарения, содержащее прокалывающее устройство и запечатанный пакет с испаряемым составом
Предложено устройство для электронного испарения, содержащее корпусную оболочку (120), выполненную с возможностью приема питающего пакета (108), заключающего в себе испаряемый состав; мундштук, прикрепленный к концу корпусной оболочки (120); прокалывающее устройство (110), расположенное внутри корпусной оболочки (120); и нагревательную структуру, которая расположена внутри корпусной оболочки (120) и выполнена с возможностью теплового контакта с испаряемым составом. Мундштук выполнен с возможностью перемещения из выдвинутого положения в убранное положение. Прокалывающее устройство (110) выполнено с возможностью прокалывания питающего пакета (108) для выделения испаряемого состава при перемещении мундштука в убранное положение. Нагревательная структура выполнена с возможностью испарения испаряемого состава для генерирования аэрозоля. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 10 ил.
Настоящее раскрытие относится к устройствам для электронного испарения, содержащим запечатанные емкости с испаряемыми составами.
Устройства для электронного испарения представляют собой электрические устройства, выполненные с возможностью нагрева испаряемого состава с целью образования пара. Устройства для электронного испарения могут также именоваться устройствами для электронного испарения или устройствами для электронного вейпинга. В целом, устройство для электронного испарения содержит резервуар, выполненный с возможностью удержания испаряемого состава, фитиль, который расположен таким образом, чтобы сообщаться с испаряемым составом, нагревательный элемент, который расположен в тепловой близости к фитилю, и источник питания, выполненный с возможностью подачи электрической мощности на нагревательный элемент. Нагревательный элемент может присутствовать в виде сравнительно тонкой проволоки, которая многократно обмотана вокруг фитиля. При подаче тока на нагревательный элемент во время работы устройства для электронного испарения, проволока подвергается резистивному нагреву для испарения испаряемого состава в фитиле для образования пара.
Некоторые устройства для электронного испарения содержат первую секцию, соединенную со второй секцией посредством резьбового соединения. Первая секция может представлять собой картридж, а вторая секция может представлять собой многоразовую структуру. Резьбовое соединение может представлять собой комбинацию элемента с внешней резьбой на первой секции и приемника с внутренней резьбой на второй секции (или наоборот). Первая секция может содержать внешнюю трубку (или корпус), проходящую в продольном направлении, и внутреннюю трубку, расположенную внутри внешней трубки. Внутренняя трубка может быть коаксиально расположена внутри внешней трубки. Вторая секция может также содержать внешнюю трубку (или корпус), проходящую в продольном направлении. Устройство для электронного испарения может содержать центральный воздушный канал, частично образованный внутренней трубкой и расположенным раньше по ходу потока уплотнением. Резервуар может быть выполнен с возможностью включения в него, в случае необходимости, носителя для хранения испаряемого состава, который выполнен с возможностью хранения в нем испаряемого состава. Резервуар может быть заключен во внешнем кольцевом пространстве между внешней трубкой и внутренней трубкой. Внешнее кольцевое пространство герметизировано уплотнением на расположенном раньше по ходу потока конце и стопором на расположенном дальше по ходу потока конце, чтобы предотвратить утечку испаряемого состава из резервуара. Во время сборки резервуар, испаряемый состав, фитиль и нагревательный элемент могут быть размещены в сменной первой секции в состоянии готовности к использованию таким образом, чтобы они сообщались друг с другом по текучей среде, а источник питания может быть размещен в многоразовой второй секции. Во время использования устройства для электронного испарения первая секция может быть целиком выброшена и заменена, когда испаряемый состав в ней израсходован, в то время как вторая секция при необходимости может перезаряжаться и использоваться повторно.
Устройство для электронного испарения согласно настоящему изобретению может содержать корпусную оболочку, выполненную с возможностью размещения питающего пакета, заключающего в себе испаряемый состав; мундштук, прикрепленный в концу корпусной оболочки; прокалывающее устройство, расположенное внутри корпусной оболочки; и нагревательную структуру, расположенную внутри корпусной оболочки с возможностью теплового контакта с испаряемым составом. Мундштук выполнен с возможностью перемещения из выдвинутого положения в убранное положение. Прокалывающее устройство выполнено с возможностью прокалывания питающего пакета для выделения испаряемого состава при перемещении мундштука в выдвинутое положение. Нагревательная структура выполнена с возможностью испарения испаряемого состава для генерирования аэрозоля.
Питающий пакет может быть герметично запечатан. Питающий пакет может иметь кольцевую форму. Питающий пакет может иметь гофрированные боковые стенки, которые выполнены с возможностью сжатия при перемещении мундштука в выдвинутое положение.
Мундштук может быть выполнен с возможностью необратимого перемещения в выдвинутое положение.
Мундштук может иметь плунжерный участок, который выполнен с возможностью скольжения внутрь корпусной оболочки во время перемещения в выдвинутое положение. Плунжерный участок может быть выполнен с возможностью фиксации на своем месте при достижении выдвинутого положения. Мундштук может быть выполнен с возможностью сжатия питающего пакета и выпуска из него испаряемого состава при перемещении мундштука в выдвинутое положение.
Прокалывающее устройство может иметь форму множества прокалывающих штифтов. Каждый из указанного множества прокалывающих штифтов может содержать базовый участок и заостренный участок, расположенный на базовом участке. Заостренный участок выполнен с возможностью прокалывания питающего пакета. Базовый участок выполнен с возможностью остановки проникновения заостренного участка внутрь питающего пакета и с возможностью поддержки питающего пакета после его прокалывания посредством заостренного участка. В качестве альтернативы, прокалывающее устройство может иметь форму пористой пластины с множеством заостренных выступов на той поверхности этой пористой пластины, которая обращена к питающему пакету.
Устройство для электронного испарения может дополнительно содержать пружину, расположенную между мундштуком и питающим пакетом. Мундштук выполнен с возможностью сжатия пружины при перемещении в выдвинутое положение таким образом, чтобы обеспечить накопленную энергию, которая инициирует приложение усилия сжатия к питающему пакету. Усилие сжатия способно прижать питающий пакет к прокалывающему устройству для прокалывания питающего пакета и для выпуска испаряемого состава из питающего пакета. Устройство для электронного испарения может дополнительно содержать распределительную пластину, расположенную между пружиной и питающим пакетом. Распределительная пластина выполнена с возможностью распределения усилия сжатия по всей поверхности этой распределительной пластины.
В настоящем изобретении предложен также способ увеличения срока годности испаряемого состава для устройства для электронного испарения. Способ может включать в себя этап, на котором размещают питающий пакет внутри корпусной оболочки устройства для электронного испарения таким образом, чтобы он находился между мундштуком, который прикреплен к концу корпусной оболочки, и прокалывающим устройством внутри корпусной оболочки. Питающий пакет заключает в себе испаряемый состав. Мундштук выполнен с возможностью перемещения из выдвинутого положения в убранное положение. Прокалывающее устройство выполнено с возможностью прокалывания питающего пакета для выделения испаряемого состава при перемещении мундштука в убранное положение.
Способ может также включать в себя этап, на котором придают питающему пакету кольцевую форму перед этапом размещения. Способ может включать в себя этап, на котором герметично запечатывают испаряемый состав внутри питающего пакета перед этапом размещения. Этап герметичного запечатывания может включать в себя термическое запечатывание испаряемого состава внутри металлической фольги с полимерным покрытием. Способ может также включать в себя этап, на котором нажимают на мундштук для его перемещения из выдвинутого положения в убранное положение, чтобы активировать устройство для электронного испарения. Способ может дополнительно включать в себя этап, на котором сжимают питающий пакет с помощью накопленной энергии, обеспеченной в результате сжатия пружины, таким образом, чтобы выпустить испаряемый состав за счет деформации питающего пакета в результате декомпрессии пружины.
Различные признаки и преимущества неограничивающих вариантов осуществления, раскрытых в данном документе, могут стать более очевидными при прочтении подробного описания в сочетании с сопроводительными графическими материалами. Сопроводительные графические материалы представлены исключительно для иллюстративных целей и не должны интерпретироваться как ограничивающие объем формулы изобретения. Сопроводительные графические материалы не должны рассматриваться как изображенные в масштабе, если это не указано явным образом. Для ясности, различные размеры графических материалов могли быть увеличены.
На фиг. 1 показан покомпонентный вид испарителя в сборе устройства для электронного испарения согласно примеру варианта осуществления.
На фиг. 2 показан перспективный вид испарителя в сборе по фиг. 1 в собранном состоянии, при нахождении мундштука в выдвинутом положении.
На фиг. 3 показан вид в поперечном сечении по линии 3-3 испарителя в сборе по фиг. 2.
На фиг. 4 показан перспективный вид испарителя в сборе по фиг. 1 в собранном состоянии, при нахождении мундштука в убранном положении.
На фиг. 5 показан вид в поперечном сечении по линии 5-5 испарителя в сборе по фиг. 4.
На фиг. 6 показан покомпонентный вид испарителя в сборе устройства для электронного испарения согласно еще одному примеру варианта осуществления.
На фиг. 7 показан перспективный вид испарителя в сборе по фиг. 6 в собранном состоянии, при нахождении мундштука в выдвинутом положении.
На фиг. 8 показан вид в поперечном сечении по линии 8-8 испарителя в сборе по фиг. 7.
На фиг. 9 показан перспективный вид испарителя в сборе по фиг. 6 в собранном состоянии, при нахождении мундштука в убранном положении.
На фиг. 10 показан вид в поперечном сечении по линии 10-10 испарителя в сборе по фиг. 9.
Следует понимать, что если элемент или слой обозначен как «расположенный на», «соединенный с», «связанный с» или «покрывающий» другой элемент или слой, то он может быть непосредственно расположен на, соединен с, связан с или может покрывать другой элемент или слой, или могут присутствовать промежуточные элементы или слои. И наоборот, если элемент обозначен как «непосредственно расположенный на», «непосредственно соединенный с» или «непосредственно связанный с» другим элементом или слоем, то промежуточные элементы или слои отсутствуют. Одинаковые номера относятся к одинаковым элементам по всему описанию.
Следует понимать, что хотя термины «первый», «второй», «третий» и т. д. могут быть использованы в данном документе для описания различных элементов, областей, слоев или секций, эти элементы, области, слои или секции не должны ограничиваться данными терминами. Эти термины используются лишь для того, чтобы отличить один элемент, область, слой или секцию от другого элемента, области, слоя или секции. Следовательно, первые элемент, область, слой или секция, описанные ниже, могут именоваться вторыми элементом, областью, слоем или секцией без отступления от идей, изложенных в примерах вариантов осуществления.
Термины относительного пространственного расположения (например, «ниже», «под», «нижний», «над», «верхний» и т. п.) могут использоваться в данном документе с целью упрощения описания для раскрытия связи одного элемента или признака с одним или более другими элементами или признаками, изображенными на фигурах. Следует понимать, что термины относительного пространственного расположения предназначены для охвата различных ориентаций устройства во время использования или работы, в дополнение к ориентации, изображенной на фигурах. Например, если устройство на фигурах перевернуто, то элементы, описанные как расположенные «под» или «ниже» других элементов или признаков, будут расположены «над» другими элементами или признаками. Следовательно, термин «под» может охватывать расположение как выше, так и ниже. Устройство может быть ориентировано иным образом (повернуто на 90 градусов или иметь другие ориентации), и определения относительного пространственного расположения, используемые в данном документе, будут интерпретироваться соответствующим образом.
Терминология, используемая в данном документе, предназначена лишь для описания различных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения примеров вариантов осуществления. В данном документе формы единственного числа предназначены для включения также форм множественного числа, если контекст явным образом не указывает на иное. Следует также понимать, что термины «включает в себя», «включающий в себя», «содержит» и «содержащий» при использовании в настоящем описании указывают на наличие установленных признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов или компонентов, но не исключают наличия или добавления одного или более других признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонентов или их групп.
Примеры вариантов осуществления описаны в данном документе со ссылками на иллюстрации в поперечном сечении, которые являются схематичными изображениями идеализированных вариантов осуществления (или промежуточных структур) примеров вариантов осуществления. Таким образом, следует ожидать изменения форм указанных иллюстраций в результате изменения, например, технологий изготовления или допусков. Следовательно, примеры вариантов осуществления не должны рассматриваться как ограниченные формами областей, изображенных в данном документе, а должны включать в себя отклонения по форме, которые обусловлены, например, процессом изготовления.
Если не определено иное, то все термины (в том числе технические и научные термины), используемые в данном документе, имеют те же самые значения, в которых их обычно понимают специалисты с обычной квалификацией в области техники, к которой относятся примеры вариантов осуществления. Следует также понимать, что термины, в том числе те, которые определены в общеупотребительных словарях, должны интерпретироваться как имеющие значение, соответствующее их значению в контексте соответствующей области техники, и не должны интерпретироваться в идеализированном или чрезмерно формальном смысле, если это явно не определено в данном документе.
На фиг. 1 показан покомпонентный вид сбоку испарителя в сборе устройства для электронного испарения согласно примеру варианта осуществления. Как показано на фиг. 1, испаритель в сборе устройства для электронного испарения содержит корпусную оболочку 120, которая выполнена с возможностью приема и вмещения питающего пакета 108. Питающий пакет 108 заключает в себе испаряемый состав. Испаряемый состав представляет собой материал или комбинацию материалов, которые могу быть превращены в пар. Например, испаряемый состав может представлять собой по меньшей мере одно из следующего: жидкий, твердый или гелеобразный состав, содержащий но без ограничения: воду, гранулы, растворители, активные ингредиенты, этанол, растительные экстракты, натуральные или искусственные ароматизаторы, вещества для образования аэрозоля, такие как глицерин и пропиленгликоль, и их комбинации. Питающий пакет 108 герметично запечатан таким образом, чтобы изолировать находящийся в нем испаряемый состав от других внутренних элементов и окружающего воздуха до тех пор, пока устройство для электронного испарения не будет активировано для вейпинга совершеннолетним курильщиком электронных сигарет (вейпером).
Питающий пакет 108 может иметь форму, которая соответствует внутренней поверхности корпусной оболочки 120 для улучшения использования пространства внутри корпусной оболочки 120. В примере варианта осуществления, когда корпусная оболочка 120 сходна с цилиндрической трубкой, питающий пакет 108 может иметь цилиндрический корпус или дискообразный корпус. В таком варианте осуществления питающий пакет 108 имеет внешний диаметр, который меньше, чем внутренний диаметр корпусной оболочки 120, а также внешнюю боковую стенку, которая соответствует внутренней боковой стенке корпусной оболочки 120. Например, питающий пакет 108 может иметь кольцевую форму. Такая кольцевая форма может иметь отверстие, которое выполнено таким образом, чтобы обеспечить возможность прохождения через него другого внутреннего элемента (например, трубки 116) устройства для электронного испарения. Следует понимать, что, в дополнение к форме питающего пакета 108, показанной на фигурах, питающий пакет 108 может, в качестве альтернативы, быть образован в форме, сходной с тором.
Форма питающего пакета 108 при необходимости может варьироваться, чтобы соответствовать форме корпусной оболочки 120. Следовательно, если корпусная оболочка 120 имеет форму, сходную с многогранником, то питающий пакет 108 может быть образован соответствующим образом для соответствия такому многограннику с тем, чтобы улучшить посадку в него и, следовательно улучшить использование пространства внутри корпусной оболочки 120. В качестве альтернативы, питающему пакету 108 просто может быть придана гибкая форма, что является удобным для манипулирования с целью облегчения вставления среди ранее размещенных элементов внутри корпусной оболочки 120 (вместо изготовления питающего пакета 108 таким образом, чтобы его форма была конкретно приспособлена к ранее размещенным элементам и/или соответствовала форме корпусной оболочки 120). С этой целью, питающий пакет 108 может представлять собой мешкообразную или пузыреобразную емкость, заполненную испаряемым составом и запечатанную до манипулирования ею и размещения внутри испарителя в сборе устройства для электронного испарения.
Питающий пакет 108 представляет собой сжимаемую структуру, которая выполнена с возможностью ее прокалывания и сжатия для выделения из нее испаряемого состава при активации устройства для электронного испарения. Таким образом, может быть полезным образование питающего пакета 108 из тонкого и гибкого материала, который при его прокалывании и сжатии обеспечивает возможность сжатия питающего пакета 108 до сравнительно плоской формы, чтобы увеличить количество испаряемого состава, которое выделяется из него. В дополнение, питающий пакет 108 может быть оснащен предварительно образованными линиями сгиба (например, в форме канавок) для облегчения деформации питающего пакета 108 более прогнозируемым и эффективным образом при сжатии.
Питающий пакет 108 может также быть образован из подходящего барьерного материала пищевой марки, способного к термическому запечатыванию. Такой барьерный материал пищевой марки может представлять собой слоистую структуру, содержащую металлические и/или пластмассовые пленки. Например, слоистая структура может содержать металлическую пленку (например, алюминиевую), которая расположена между двумя пластмассовыми пленками (например, полиэтиленовыми, полипропиленовыми, акриловыми). Одна или более пластмассовых пленок могут также представлять собой галогенированные пленки (например, пленки из политрифторхлорэтилен (PCTFE)), хотя примеры вариантов осуществления этим не ограничиваются. Гибкий материал питающего пакета 108 выполнен достаточно стойким для того, чтобы противостоять непреднамеренному прокалыванию, когда испаритель в сборе подвергается обычному перемещению во время процесса сборки, упаковывания, транспортировки и т.п.
Мундштук прикреплен к концу корпусной оболочки 120. Мундштук выполнен с возможностью перемещения из выдвинутого положения в убранное положение для активации устройства для электронного испарения. Мундштук может быть образован из полимера, выбранного из группы, состоящей из низкоплотного полиэтилена, высокоплотного полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полиэфирэфиркетона (РЕЕК) и их комбинаций, хотя могут также использоваться и другие подходящие материалы. В примере варианта осуществления мундштук может содержать мундштучное кольцо 102 и мундштучный плунжер 104. Мундштучный плунжер 104 содержит базовую секцию и выступающую секцию, которая отходит от базовой секции. Мундштучное кольцо 102 содержит первое отверстие, противоположное второе отверстие (которое меньше, чем первое отверстие) и внутренний выступ вокруг второго отверстия. Например, внутренний выступ может представлять собой ортогональный переходный участок между первым отверстием и вторым отверстием мундштучного кольца 102.
Диаметр базовой секции мундштучного плунжера 104 соответствует первому отверстию мундштучного кольца 102, в то время как диаметр выступающей секции мундштучного плунжера 104 соответствует диаметру меньшего, противоположного второго отверстия мундштучного кольца 102. В результате, при вставлении мундштучного плунжера 104 внутрь первого отверстия мундштучного кольца 102 во время сборки, выступающая секция мундштучного плунжера 104 пройдет через противоположное второе отверстие мундштучного кольца 102, в то время как базовая секция мундштучного плунжера 104 не пройдет через противоположной второе отверстие мундштучного кольца 102 (благодаря по меньшей мере внутреннему выступу внутри мундштучного кольца 102, который действует как стопор). Базовая секция мундштучного плунжера 104 способна упираться во внутренний выступ мундштучного кольца 102 при нахождении мундштука в выдвинутом положении.
Мундштучное кольцо 102 может быть вставлено внутрь корпусной оболочки 120 и зафиксировано за счет фрикционной посадки. В качестве альтернативы, для соединения внешней боковой стенки мундштучного кольца 102 с внутренней боковой стенкой корпусной оболочки 120 может использоваться адгезив или сварочный процесс (например, ультразвуковая сварка). В примере варианта осуществления вся внешняя боковая стенка мундштучного кольца 102 способна взаимодействовать с соответствующим концевым сегментом внутренней боковой стенки корпусной оболочки 120. В такой компоновке открытый край мундштучного кольца 102 может находиться заподлицо или по существу заподлицо с соответствующим концом корпусной оболочки 120.
Мундштучный плунжер 104 содержит по меньшей мере одно выпускное отверстие для обеспечения возможности выхода пара, генерируемого внутри устройства для электронного испарения, из мундштука. В варианте осуществления с единственным выпускным отверстием, это выпускное отверстие для пара может быть коаксиальным с центральной продольной осью устройства для электронного испарения. Тем не менее, вместо коаксиального расположения выпускное отверстие может быть расположено со смещением относительно указанной центральной продольной оси. Например, выпускное отверстие может быть смещено таким образом, чтобы оно было параллельно центральной продольной оси (а не на одной линии с нею), или оно может располагаться с наклоном относительно центральной продольной оси.
Хотя показанный на фигурах мундштучный плунжер 104 имеет одно выпускное отверстие на торцевой поверхности выступающей секции, следует понимать, что может быть также образовано множество отверстий (например, 2, 4, 6, 8). В неограничивающем варианте осуществления, содержащем множество выпускных отверстий, эти выпускные отверстия могут быть расположены параллельно друг другу. Одно из выпускных отверстий может также быть коаксиальным с центральной продольной осью устройства для электронного испарения, в то время как другие отверстия могут быть смещены от оси, расположены через одинаковые промежутки вокруг центральной оси и, при необходимости, иметь наклон. В качестве альтернативы, все из указанного множества выпускных отверстий могут быть расположены со смещением от оси. Смещенные от оси выпускные отверстия могут быть наклонены для образования расходящейся компоновки, которая выпускает пар наружу из мундштука.
Размер, форма и местоположение каждого из указанного множества выпускных отверстий на торцевой поверхности выступающей секции мундштучного плунжера 104 могут варьироваться в зависимости от требуемых свойств выпускаемого пара. Например, размеры указанного множества выпускных отверстий могут быть одинаковыми или разными. В неограничивающем варианте осуществления, содержащем выпускные отверстия с двумя разными размерами, эти отверстия с разными размерами могут чередоваться друг с другом. В дополнение, форма открытого участка каждого из выпускных отверстий может варьироваться в зависимости от ориентации канального участка каждого из выпускных отверстий. Например, если выпускное отверстие коаксиально или параллельно центральной продольной оси устройства для электронного испарения, открытый участок может быть круглым. С другой стороны, если выпускное отверстие наклонено относительно центральной продольной оси, открытый участок может иметь эллиптическую или овальную форму.
Выпускные отверстия могут быть расположены с наклоном таким образом, чтобы капли неиспарившегося испаряемого состава ударялись о внутренние поверхности отверстий и в результате разбивались и/или удалялись из выпускаемого пара. В примере варианта осуществления выпускные отверстия могут иметь наклон от приблизительно 5 до приблизительно 60 градусов по отношению к центральной продольной оси устройства для электронного испарения с тем, чтобы происходило удаление капель неиспарившегося испаряемого состава и обеспечивалось более полное распределение пара. Каждое выпускное отверстие может иметь диаметр от приблизительно 0,015 дюйма до приблизительно 0,090 дюйма (например, от приблизительно 0,020 дюйма до приблизительно 0,040 дюйма или от приблизительно 0,028 дюйма до приблизительно 0,038 дюйма). Количество, угол наклона и размер выпускных отверстий при необходимости могут регулироваться для получения требуемого сопротивления затяжке (RTD) устройства для электронного испарения.
Внутри корпусной оболочки 120 расположена прокладка 106 таким образом, что она находится между мундштуком и питающим пакетом 108. Устройство для электронного испарения выполнено таким образом, что базовая секция мундштучного плунжера 104 прижимается к прокладке 106 и располагается с осевым смещением относительно нее внутри корпусной оболочки 120 при перемещении мундштука из выдвинутого положения в убранное положение. Прокладка 106 выполнена с возможностью образования уплотнения, которое предотвращает утечку испаряемого состава из мундштука при активации устройства для электронного испарения. В этой связи, внешняя боковая стенка прокладки 106 выполнена с возможностью взаимодействия с внутренней боковой стенкой корпусной оболочки 120 таким образом, чтобы образовать по существу непроницаемое для жидкости уплотнение. Прокладка 106 обеспечивает также возможность содействия более однородному распределению усилия, действующего на питающий пакет 108 при нажатии на мундштучный плунжер 104 для перемещения мундштука в убранное положение. Кроме того, прокладка 106 может содержать отверстие, которое выполнено таким образом, чтобы обеспечить возможность прохождения через него другого внутреннего элемента (например, трубки 116) устройства для электронного испарения. В таком варианте осуществления внутренняя боковая стенка прокладки 106 выполнена с возможностью взаимодействия с внешней боковой стенкой указанного элемента таким образом, чтобы образовать по существу непроницаемое для жидкости уплотнение.
Прокалывающее устройство 110 расположено внутри корпусной оболочки 120 смежно с питающим пакетом 108. Прокалывающее устройство 110 выполнено с возможностью прокалывания питающего пакета 108 для выделения из него испаряемого состава при перемещении мундштука в убранное положение. Прокалывающее устройство 110 может иметь форму множества прокалывающих штифтов. Прокалывающие штифты могут быть ориентированы параллельно продольной оси устройства для электронного испарения. В дополнение, прокалывающие штифты могут быть расположены чрез одинаковые промежутки вдоль внутренней боковой стенки корпусной оболочки 120. Каждый из указанного множества прокалывающих штифтов может содержать базовый участок и заостренный участок, расположенный на базовом участке. Заостренный участок каждого прокалывающего штифта выполнен с возможностью прокалывания питающего пакета 108 при активации устройства для электронного испарения. Базовый участок каждого из прокалывающих штифтов выполнен с возможностью остановки проникновения заостренного участка внутрь питающего пакета 108 и с возможностью поддержки питающего пакета 108 после его прокалывания заостренным участком. С этой целью базовый участок каждого из прокалывающих штифтов может представлять собой ортогональную поверхность (относительно поверхности заостренного участка), которая функционирует как стопор при прокалывании питающего пакета 108.
Хотя прокалывающее устройство 110 показано в конфигурации с тремя прокалывающими штифтами, следует понимать, что примеры вариантов осуществления этим не ограничиваются. Например, прокалывающее устройство 110 может присутствовать в конфигурациях с четырьмя, пятью, шестью или более прокалывающими штифтами. Кроме того, прокалывающие штифты могут быть соединены друг с другом посредством одного или более проводов, чтобы обеспечить возможность обертывания прокалывающего устройства 110 вокруг одного или более внутренних элементов (например, одного или более из следующего: внешний абсорбционный материал 112, внутренний абсорбционный материал 114 и трубка 116) перед вставлением внутрь корпусной оболочки 120.
В качестве альтернативы, прокалывающее устройство 110 может иметь форму пористой пластины с множеством выступов на той поверхности этой пористой пластины, которая обращена к питающему пакету 108. Пористая пластина может представлять собой перфорированный лист или решетчатую структуру. Пористая пластина может содержать отверстие, которое выполнено с возможностью прохождения через него другого внутреннего элемента (например, трубки 116) устройства для электронного испарения. Пористая пластина может поддерживаться посредством внутренней ножки внутри корпусной оболочки 120. В еще одном неограничивающем варианте осуществления прокалывающее устройство 110 может также содержать ножки, прикрепленные к нижней стороне пористой пластины таким образом, чтобы эти ножки опирались на дно испарителя 100 в сборе.
Нагревательная структура размещена внутри корпусной оболочки 120 таким образом, чтобы находиться в тепловом контакте с испаряемым составом во время вейпинга. В частности, нагревательная структура выполнена с возможностью испарения испаряемого состава для генерирования пара во время вейпинга. Трубка 116 выполнена с возможностью направления генерируемого пара к указанным одному или более выпускным отверстиям мундштука во время вейпинга. Конец трубки 116 (который будет смежным с мундштуком) вставлен внутрь кольца 118 трубки. Трубка 116 может содержать сквозное отверстие, в котором размещен фитиль таким образом, что он проходит через противоположные боковые стенки трубки 116. Нагревательная структура расположена в тепловой близости к фитилю и выполнена с возможностью резистивного нагрева при подаче напряжения. Хотя на графических материалах это специально не показано, следует понимать, что нагревательная структура может содержать нагревательный провод, зажимы, питающий провод, припой и другие сопутствующие элементы. Устройство для электронного испарения может также содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха, которое выполнено с возможностью доставки воздуха в центральный воздушный канал внутри трубки 116.
Внутренний абсорбционный материал 114 обернут вокруг трубки 116 таким образом, чтобы контактировать с фитилем. В примере варианта осуществления внутренний абсорбционный материал 114 может представлять собой высокоплотную марлю. Вокруг внутреннего абсорбционного материала 114 обернут внешний абсорбционный материал 112. В примере варианта осуществления внешний абсорбционный материал 112 может представлять собой низкоплотную марлю. Во время работы устройства для электронного испарения, обеспечивается возможность увлажнения (например, насыщения) внешнего абсорбционного материала 112 и внутреннего абсорбционного материала 114 испаряемым составом из питающего пакета 108. Следовательно, обеспечивается возможность действия внешнего абсорбционного материала 112 и внутреннего абсорбционного материала 114 (наряду с кольцевым пространством между трубкой 116 и корпусной оболочкой 120) в качестве резервуара для испаряемого состава. Из указанного резервуара испаряемый состав втягивается внутрь фитиля (который проходит через трубку 116) и нагревается посредством нагревательной структуры внутри трубки 116 во время вейпинга для генерирования пара.
Фитиль может быть выполнен из волокнистого и гибкого материала. В примере варианта осуществления фитиль может содержать по меньшей мере одну нить, обладающую способностью к втягиванию испаряемого состава внутрь фитиля за счет капиллярного действия, благодаря абсорбционной природе указанной по меньшей мере одной нити. В еще одном примере фитиль может содержать пучок нитей (например, стеклянных или керамических нитей), обладающих способностью к втягиванию испаряемого состава внутрь фитиля за счет капиллярного действия, благодаря внутренним промежуткам между нитями. В еще одном примере фитиль может содержать пучок, содержащий группу мотков нитей (например, три таких мотка).
Фитиль может проходить через противоположные отверстия в боковой стенке трубки 116 таким образом, чтобы концевые участки фитиля находились в контакте с испаряемым составом в резервуаре. Нити фитиля могут быть по существу выровнены в направлении, поперечном продольному направлению устройства для электронного испарения, хотя примеры вариантов осуществления этим не ограничиваются. Фитиль может содержать нити, имеющие поперечное сечение, которое имеет по существу крестообразную форму, форму клевера, Y-образную форму или любую другую подходящую форму. Капиллярные свойства фитиля, в сочетании со свойствами испаряемого состава, могут регулироваться для обеспечения того, чтобы фитиль был достаточно влажным в надлежащей области нагревательной структуры для предотвращения перегрева. Фитиль (наряду с внешним абсорбционным материалом 112 и/или внутренним абсорбционным материалом 114) может быть изготовлен из алюмооксидной керамики. В качестве альтернативы, фитиль может содержать стеклянные волокна, в то время как внешний абсорбционный материал 112 и/или внутренний абсорбционный материал 114 могут содержать целлюлозный материал или полиэтилентерефталат.
Нагревательная структура может представлять собой компоновку петлевого типа (например, спираль), окружающую фитиль. Примеры подходящих электрически резистивных материалов для нагревательной структуры включают в себя титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих металлических сплавов включают в себя никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы (например, нержавеющую сталь). В дополнение, могут также быть пригодными суперсплавы на основе никеля, железа и кобальта. В примере варианта осуществления нагревательная структура может содержать алюминиды никеля, материал со слоем оксида алюминия на поверхности, алюминиды железа и другие композитные материалы. Электрически резистивный материал может при необходимости быть встроен в изолирующий материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. В неограничивающем варианте осуществления нагревательная структура содержит по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из нержавеющей стали, меди, медных сплавов, хромоникелевых сплавов, суперсплавов и их комбинаций. В еще одном неограничивающем варианте осуществления нагревательная структура содержит хромоникелевые сплавы или железохромовые сплавы. Кроме того, нагревательная структура может содержать керамический участок, имеющий электрически резистивный слой на своей внешней поверхности. Чем выше сопротивление нагревательной структуры, тем ниже потребляемый ток или нагрузка на источник питания (например, батарею).
Нагревательная структура способна непосредственно нагревать испаряемый состав в фитиле за счет теплопроводности. В качестве альтернативы, обеспечивается возможность непрямой передачи тепла от нагревательной структуры на испаряемый состав посредством теплопроводного элемента, или обеспечивается возможность передачи тепла нагревательной структурой во входящий окружающий воздух, который втягивается через устройство для электронного испарения во время использования, в результате чего, в свою очередь, происходит нагрев испаряемого состава за счет конвекции.
В собранном состоянии испаритель 100 в сборе будет соединен с батареей в сборе. В частности, источник питания в батарее в сборе выполнен с возможностью функционального соединения с нагревательной структурой в испарителе 100 в сборе для подачи напряжения на нагревательную структуру. Источник питания может содержать батарею, расположенную таким образом, чтобы ее анод был расположен дальше по ходу потока относительно катода. Анодный соединитель батареи способен контактировать с расположенным дальше по ходу потока концом батареи. Нагревательная структура может быть соединена с батареей посредством двух удаленных друг от друга электрических проводов. Соединение между концевыми участками нагревательной структуры и электрическими выводами является сравнительно электропроводным и теплостойким, в то время как нагревательная структура является сравнительно резистивной, так что генерирование тепла происходит, главным образом, вдоль нагревательной структуры, а не на контактах.
Батарея может представлять собой литий-ионную батарею или один из ее вариантов (например, литий-ион-полимерную батарею). Батарея может также представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею, литий-марганцевую батарею, литий-кобальтовую батарею или топливный элемент. Во время вейпинга устройство для электронного испарения может использоваться до тех пор, пока не будет израсходована энергия в источнике питания, после чего источник питания должен быть заменен. В качестве альтернативы, источник питания может быть перезаряжаемым и содержать схему, обеспечивающую возможность зарядки батареи с помощью внешнего зарядного устройства. В этом перезаряжаемом варианте осуществления указанная схема, будучи заряженной, подает питание для требуемого или заданного количества приложений отрицательного давления, после чего цепь должна быть снова подключена к внешнему зарядному устройству.
Устройство для электронного испарения может также содержать схему управления, содержащую датчик затяжки. Датчик затяжки выполнен с возможностью обнаружения падения давления воздуха и инициирования подачи напряжения от источника питания на нагревательную структуру. Схема управления может также содержать световой индикатор активации нагревателя, который выполнен с возможностью зажигания при активации нагревательной структуры. Световой индикатор активации нагревателя может содержать светодиод и может находиться на расположенном раньше по ходу потока конце устройства для электронного испарения таким образом, чтобы этот световой индикатор активации нагревателя приобретал вид горящего уголька во время затяжки. В дополнение, световой индикатор активации нагревателя может быть расположен таким образом, чтобы он был виден совершеннолетнему вейперу. Кроме того, световой индикатор активации нагревателя может использоваться для диагностики системы для электронного испарения. Световой индикатор активации нагревателя может также быть выполнен таким образом, чтобы для совершеннолетнего вейпера была обеспечена возможность активации и/или деактивации светового индикатора активации нагревателя в целях конфиденциальности таким образом, чтобы при необходимости световой индикатор активации нагревателя не активировался во время вейпинга.
Когда датчиком затяжки обнаружена затяжка, осуществляемая совершеннолетним вейпером, схема управления обеспечивает возможность автоматической подачи питания на нагревательную структуру с помощью ограничителя максимального периода времени. В качестве альтернативы, схема управления может содержать приводимый вручную переключатель для инициирования затяжки совершеннолетним вейпером. Период времени подачи электрического тока на нагревательную структуру может быть предварительно установлен в зависимости от количества испаряемого состава, требующегося для испарения, и для этой цели схема управления может быть программируемой. Схема управления обеспечивает возможность продолжения подачи питания на нагревательную структуру, пока датчик затяжки обнаруживает падение давления.
При своей активации нагревательная структура способна нагревать участок фитиля, окруженный нагревательной структурой, в течение менее чем приблизительно 10 секунд (например, менее чем приблизительно 7 секунд). Цикл подачи питания (или максимальная продолжительность затяжки) может находиться в диапазоне от приблизительно 2 секунд до приблизительно 10 секунд (например, от приблизительно 3 секунд до приблизительно 9 секунд, от приблизительно 4 секунд до приблизительно 8 секунд или от приблизительно 5 секунд до приблизительно 7 секунд).
Волоконный материал (например, хлопок, полиэтилен, полиэфир, искусственный шелк и их комбинации) может использоваться для образования одного или более из следующего: внешний абсорбционный материал 112, внутренний абсорбционный материал 114 и фитиль. Волокна указанного волоконного материала могут иметь диаметр в диапазоне от приблизительно 6 микрон до приблизительно 15 микрон (например, от приблизительно 8 микрон до приблизительно 12 микрон или от приблизительно 9 микрон до приблизительно 11 микрон). Кроме того, волокна могут иметь такой размер, чтобы их вдыхание было невозможно, и их поперечное сечение имеет Y-образную форму, крестообразную форму, форму клевера или любую другую подходящую форму. В дополнение, вместо волоконного материала может использоваться спеченный материал, пористый материал или вспененный материал. Кроме того, следует понимать, что внешний абсорбционный материал 112 и/или внутренний абсорбционный материал 114 могут не использоваться с тем, чтобы обеспечить возможность создания указанного резервуара в виде сравнительно свободного места для удержания испаряемого состава.
Испаряемый состав имеет температуру кипения, подходящую для использования в устройстве для электронного испарения. В частности, если температура кипения является слишком высокой, то нагревательная структура может оказаться неспособной надлежащим образом испарять испаряемый состав в фитиле. И наоборот, если температура кипения является слишком низкой, возможно преждевременное испарение испаряемого состава даже без активации нагревательной структуры. В примере варианта осуществления испаряемый состав, может представлять собой табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые выделяются из испаряемого состава при нагреве. Испаряемый состав может также представлять собой материал, содержащий табачный ароматизатор, и/или никотиносодержащий материал. В качестве альтернативы или в дополнение к этому, испаряемый состав может содержать нетабачный материал.
На фиг. 2 показан перспективный вид испарителя в сборе по фиг. 1 в собранном состоянии, при нахождении мундштука в выдвинутом положении. Как показано на фиг. 2, обеспечивается возможность вставления мундштучного кольца 102 внутрь корпусной оболочки 120 таким образом, чтобы был виден лишь обод мундштучного кольца 102. Мундштучный плунжер 104 способен выступать наружу через мундштучное кольцо 102 таким образом, чтобы базовый участок мундштучного плунжера 104 упирался во внутренний выступ мундштучного кольца 102. Внутренний выступ мундштучного кольца 102 функционирует как стопор для мундштучного плунжера 104. В результате, при обычных условиях исключается возможность выдвижения мундштучного плунжера 104 таким образом, чтобы он отделился от мундштучного кольца 102. Вместо этого, мундштучный плунжер 104 в собранном состоянии выполнен таким образом, чтобы оставаться в выдвинутом положении до тех пор, пока не будет осуществлено нажатие на него для активации устройства для электронного испарения. В дополнение, следует понимать, что испаритель 100 в сборе будет соединен с батареей в сборе перед активацией и вейпингом. Указанное соединение может представлять собой резьбовое соединение, штыковое соединение, замковое соединение или магнитное соединение, хотя примеры вариантов осуществления этим не ограничиваются.
На фиг. 3 показан вид в поперечном сечении по линии 3-3 испарителя в сборе по фиг. 2. На фиг. 3 кольцо 118 трубки и другие элементы (например, фитиль и нагревательный провод) не показаны для обеспечения более понятного вида внутренней структуры и механизма испарителя 100 в сборе. Когда испаритель 100 в сборе собран, внутренняя область корпусной оболочки 120 заполнена элементами таким образом, что мундштучный плунжер 104 выступает наружу через мундштучное кольцо 102. В частности, питающий пакет 108 может быть расположен между мундштучным плунжером 104 и прокалывающим устройством 110 таким образом, чтобы мундштучный плунжер 104 не имел возможности перемещения внутрь без прижатия питающего пакета 108 к прокалывающему устройству 110, что привело бы к прокалыванию питающего пакета 108 и выделению из него испаряемого состава.
Мундштучный плунжер 104 выполнен с возможностью скольжения через мундштучное кольцо 102 внутрь корпусной оболочки 120 во время перемещения в убранное положение. Мундштук выполнен с возможностью необратимого перемещения из выдвинутого положения в убранное положение. В примере варианта осуществления мундштук 104 выполнен с возможностью фиксации на месте при достижении убранного положения, когда совершеннолетним вейпером произведено нажатие на мундштук внутрь. Например, боковая поверхность базовой секции мундштучного плунжера 104 может быть оснащена наклонными зубьями, в то время как внутренняя боковая стенка мундштучного кольца 102 может быть оснащена собачкой или соответствующими выемками таким образом, чтобы образовать храповой механизм. И наоборот, внутренняя боковая стенка мундштучного кольца 102 может быть оснащена наклонными зубьями, в то время как боковая поверхность базовой секции мундштучного плунжера 104 может быть оснащена собачкой или соответствующими выемками таким образом, чтобы образовать храповой механизм. Наклонные зубья могут представлять собой зубья с правым наклоном, ориентированные таким образом, чтобы их наклонная сторона содействовала убиранию мундштучного плунжера 104 через мундштучное кольцо 102 внутрь корпусной оболочки 120, в то время как их перпендикулярная сторона предотвращала бы выдвижение мундштучного плунжера 104 после того, как произошло убирание. Следовательно, мундштучный плунжер 104 может быть выполнен с возможностью одностороннего пошагового убирания через мундштучное кольцо 102 внутрь корпусной оболочки 120. Пошаговое перемещение мундштучного плунжера 104 в убранное положение может также сопровождаться одним или более слышимыми щелчками.
На фиг. 4 показан перспективный вид испарителя в сборе по фиг. 1 в собранном состоянии, при нахождении мундштука в убранном положении. Как показано на фиг. 4, торцевая поверхность выступающей секции мундштучного плунжера 104 может быть расположена заподлицо (или по существу заподлицо) с ободом мундштучного кольца 102 при нахождении мундштука в убранном положении. Мундштучный плунжер 104 выполнен также с возможностью фиксации на месте (например, посредством храпового механизма) с тем, чтобы предотвратить возврат в выдвинутое положение после достижения убранного положения. Фиксация мундштучного плунжера 104 может сопровождаться отчетливым слышимым звуком (например, щелчком) с тем, чтобы оповестить совершеннолетнего вейпера о том, что убранное положение достигнуто и что дальнейшее нажатие не требуется.
На фиг. 5 показан вид в поперечном сечении по линии 5-5 испарителя в сборе по фиг. 4. Как показано на фиг. 5, мундштук выполнен с возможностью нажатия на питающий пакет 108 и выпуска из него испаряемого состава при перемещении мундштука в убранное положение. В частности, устройство для электронного испарения активируется при вдавливании совершеннолетним вейпером мундштучного плунжера 104 внутрь мундштучного кольца 102, в результате чего мундштук перемещается из выдвинутого положения в убранное положение. В результате перемещения мундштука в убранное положение произойдет по существу вдавливание мундштучным плунжером 104 питающего пакета 108 внутрь прокалывающего устройства 110 таким образом, чтобы произошло прокалывание питающего пакета 108 при одновременном выдавливании находящегося в нем испаряемого состава. В примере варианта осуществления питающий пакет 108 может иметь гофрированные боковые стенки, которые выполнены с возможностью сжатия во время выделения испаряемого состава при перемещении мундштука в убранное положение. Испаряемый состав, который выделяется из проколотого питающего пакета 108, будет абсорбироваться посредством внешнего абсорбционного материала 112 и внутреннего абсорбционного материала 114, а также фитиля, который сообщается с ними по текучей среде. Во время вейпинга, когда испаряемый состав в фитиле нагревается с помощью нагревательной структуры для генерирования пара, все большее количество испаряемого состава во внешнем абсорбционном материале 112 и внутреннем абсорбционном материале 114 будет втягиваться внутрь фитиля за счет капиллярного действия до тех пор, пока запас испаряемого состава не будет израсходован, или его станет недостаточно по другим причинам для надлежащего насыщения фитиля.
На фиг. 6 показан покомпонентный вид испарителя в сборе устройства для электронного испарения согласно еще одному примеру варианта осуществления. За исключением пружины 205, элементы испарителя в сборе по фиг. 6 могут быть описаны в связи с элементами испарителя в сборе по фиг. 1. В частности, мундштучное кольцо 202 по фиг. 6 может соответствовать мундштучному кольцу 102 по фиг. 1. Мундштучный плунжер 204 по фиг. 6 может соответствовать мундштучному плунжеру 104 по фиг. 1. Прокладка 206 по фиг. 6 может соответствовать прокладке 106 по фиг. 1. Питающий пакет 208 по фиг. 6 может соответствовать питающему пакету 108 по фиг. 1. Прокалывающее устройство 210 по фиг. 6 может соответствовать прокалывающему устройству 110 по фиг. 1. Внешний абсорбционный материал 212 по фиг. 6 может соответствовать внешнему абсорбционному материалу 112 по фиг. 1. Внутренний абсорбционный материал 214 по фиг. 6 может соответствовать внутреннему абсорбционному материалу 114 по фиг. 1. Трубка 216 по фиг. 6 может соответствовать трубке 116 по фиг. 1. Кольцо 218 трубки по фиг. 6 может соответствовать кольцу 118 трубки по фиг. 1. Корпусная оболочка 220 по фиг. 6 может соответствовать корпусной оболочке 120 по фиг. 1. Прокладка 222 по фиг. 6 может соответствовать прокладке 122 по фиг. 1. Анод/катод 224 по фиг. 6 могут соответствовать аноду/катоду 124 по фиг. 1.
Внешний диаметр пружины 205 больше, чем внешний диаметр трубки 216, но меньше, чем внутренний диаметр корпусной оболочки 220. В примере варианта осуществления внешний диаметр пружины 205 может составлять от приблизительно 80% до приблизительно 95% от внутреннего диаметра корпусной оболочки 220. В этом примере пружина обеспечивается возможность свободного сжатия пружины 205 без трения о внутреннюю боковую стенку корпусной оболочки 220 (или по меньшей мере без воздействия нежелательного уровня трения со стороны внутренней боковой стенки корпусной оболочки 220). Хотя пружина 205 по фиг. 6 показана как имеющая открытые концы, следует понимать, что примеры вариантов осуществления этим не ограничиваются. Например, концы пружины 205 могут быть закрытыми и квадратными, закрытыми и заземленными или двукратно закрытыми. В дополнение, внешний диаметр, диаметр проволоки, материал проволоки, свободная длина и количество витков пружины 205 могут быть выбраны таким образом, чтобы коэффициент жесткости пружины имел надлежащую величину для обеспечения возможности сжатия пружины 205 во время активации устройства для электронного испарения с последующим растяжением, что приведет к выдавливанию испаряемого состава из проколотого питающего пакета 208. В неограничивающем варианте осуществления пружина 205 может иметь коэффициент жесткости пружина ы диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,4 Ньютона на миллиметр.
Когда испаритель в сборе по фиг. 6 собран, пружина 205 будет расположена между мундштуком и питающим пакетом 208. Мундштук выполнен с возможностью сжатия пружины 205 при перемещении в убранное положение таким образом, чтобы обеспечить накопленную энергию, которая инициирует приложение усилия сжатия к питающему пакету 208. В частности, усилие сжатия от пружины 205 прижмет питающий пакет 208 к прокалывающему устройству 210 для прокалывания питающего пакета 208 и выпуска испаряемого состава из питающего пакета 208.
Распределительная пластина может быть размещена между пружиной 205 и питающим пакетом 208. Распределительная пластина выполнена с возможностью распределения усилия сжатия от пружины 205 по всей поверхности этой распределительной пластины таким образом, чтобы обеспечить возможность более однородного приложения давления к питающему пакету 208 для выдавливания из него испаряемого состава. Распределительная пластина и/или мундштучный плунжер 204 могут быть оснащены выемками (например, круговыми выемками) для приема пружины 205 с целью содействия удержанию пружины 205 на своем месте, независимо от ориентации испарителя в сборе. В примере варианта осуществления распределительная пластина может иметь форму прокладки 206, показанной на фиг. 6. Прокладка 206 выполнена с возможностью смещения или скольжения в осевом направлении вдоль внутренней боковой стенки корпусной оболочки 220 таким образом, чтобы нажимать на питающий пакет 208 (в ответ на последующее растяжение сжатой пружины 205 после убирания мундштучного плунжера 204 внутрь мундштучного кольца 202). Прокладка 206 выполнена также с возможностью образования уплотнения, которое предотвращает утечку испаряемого состава из мундштука. С этой целью внешняя боковая стенка прокладки 206 выполнена с возможностью взаимодействия с внутренней боковой стенкой корпусной оболочки 220 таким образом, чтобы образовать по существу непроницаемое для жидкости уплотнение.
На фиг. 7 показан перспективный вид испарителя в сборе по фиг. 6 в собранном состоянии, при нахождении мундштука в выдвинутом положении. На фиг. 8 показан вид в поперечном сечении по линии 8-8 испарителя в сборе по фиг. 7. За исключением наличия пружины 205, испаритель 200 в сборе по фиг. 7-8 может быть описан аналогично испарителю 100 в сборе по фиг. 2-3. Кроме того, на фиг. 8 не показаны кольцо 218 трубки и различные другие элементы (например, фитиль и нагревательный провод) для обеспечения более понятного вида внутренней структуры и механизма испарителя 200 в сборе. Когда испаритель 200 в сборе собран, находящаяся в нем пружина 205 не будет сжата до тех пор, пока совершеннолетний вейпер не вдавит мундштучный плунжер 204 внутрь мундштучного кольца 202 для активации устройства для электронного испарения. В качестве альтернативы, испаритель 200 в сборе может быть собран таким образом, чтобы пружина 205 уже была подвергнута незначительному сжатию (например, сжатию менее чем на 5% от ее свободной длины). В том варианте осуществления, в котором испаритель 200 в сборе собран таким образом, что пружина 205 уже подвергнута небольшому сжатию перед активацией устройства для электронного испарения, уровень накопленной энергии обусловленной указанным небольшим сжатием, является сравнительно низким, так что его недостаточно для того, чтобы вызвать преждевременное прокалывание питающего пакета 208 прокалывающим устройством 210.
На фиг. 9 показан перспективный вид испарителя в сборе по фиг. 6 в собранном состоянии, при нахождении мундштука в убранном положении. На фиг. 10 показан вид в поперечном сечении по линии 10-10 испарителя в сборе по фиг. 9. Как показано на фиг. 9-10, мундштук выполнен с возможностью сжатия пружины 205, когда совершеннолетний вейпер вдавливает мундштучный плунжер 204 внутрь мундштучного кольца 202 для активации устройства для электронного испарения. При фиксации мундштучного плунжера 204 на своем месте (например, посредством храпового механизма) обеспечивается возможность создания слышимого щелчка, и таким образом производится оповещение о том, что мундштучный плунжер надлежащим образом переместился в убранное положение. Поскольку мундштучный плунжер 204 фиксируется на своем месте в убранном положении (и, следовательно, деактивируется), сжатая пружина 205 будет растягиваться с преодолением его сопротивления и вдавливать питающий пакет 208 внутрь прокалывающего устройства 210, осуществляя таким образом выдавливание испаряемого состава из проколотого питающего пакета 208.
Питающий пакет 208 может быть проколот во время сжатия пружины 205 или во время растяжения пружины 205 с преодолением сопротивления убранного мундштучного плунжера 204. В последнем случае материал питающего пакета 208 может быть выполнен достаточно прочным для того, чтобы в течение короткого времени выдерживать усилие, связанное со сжатием пружины 205, когда мундштучный плунжер 204 убирается (например, питающий пакет 208 выполнен с возможностью сохранения своей структурной целостности в течение от приблизительно 0,2 до приблизительно 0,8 секунд перед тем, как он будет проколот прокалывающим устройством 210). В любом случае, наличие пружины 205 обеспечивает возможность немедленного убирания мундштучного плунжера 204 при одновременном обеспечении возможности выделения испаряемого состава из питающего пакета 208 более контролируемым образом. Испаряемый состав, который выделяется из питающего пакета 208, будет абсорбироваться посредством внешнего абсорбционного материала 212 и внутреннего абсорбционного материала 214, а также фитиля, сообщающегося с ними по текучей среде. Во время вейпинга, когда испаряемый состав в фитиле нагревается посредством нагревательной структуры для генерирования пара, все большее количество испаряемого состава во внешнем абсорбционном материале 212 и внутреннем абсорбционном материале 214 будет втягиваться внутрь фитиля за счет капиллярного действия до тех пор, пока запас испаряемого состава не будет израсходован или его станет недостаточно по другим причинам для надлежащего насыщения фитиля.
Способ увеличения срока годности испаряемого состава для устройства для электронного испарения может включать в себя этап, на котором размещают питающий пакет внутри корпусной оболочки устройства для электронного испарения таким образом, чтобы он находился между мундштуком, который прикреплен к концу корпусной оболочки, и прокалывающим устройством внутри корпусной оболочки. Питающий пакет заключает в себе испаряемый состав. Мундштук выполнен с возможностью перемещения из выдвинутого положения в убранное положение. Прокалывающее устройство выполнено с возможностью прокалывания питающего пакета для выделения испаряемого состава при перемещении мундштука в убранное положение.
Способ может также включать в себя этап, на котором придают питающему пакету кольцевую форму перед этапом размещения В дополнение, способ может включать в себя этап, на котором осуществляют герметичное запечатывание испаряемого состава внутри питающего пакета перед размещением. Этап герметичного запечатывания может включать в себя термическое запечатывание испаряемого состава внутри металлической фольги с полимерным покрытием. Способ может дополнительно включать в себя этап, на котором нажимают на мундштук для его перемещения из выдвинутого положения в убранное положение, чтобы активировать устройство для электронного испарения. Способ может дополнительно включать в себя этап, на котором сжимают питающий пакет с помощью накопленной энергии, обеспеченной в результате сжатия пружины, таким образом, чтобы выпустить испаряемый состав за счет деформации питающего пакета в результате декомпрессии пружины.
Хотя в данном документе раскрыт ряд примеров вариантов осуществления, следует понимать, что возможны и другие вариации. Такие вариации не должны рассматриваться как отклонение от объема настоящего раскрытия, и все подобные модификации, как будет очевидно специалистам в данной области техники, предназначены для включения в объем нижеследующей формулы изобретения.
1. Устройство для электронного испарения, содержащее:
корпусную оболочку, выполненную с возможностью приема питающего пакета, заключающего в себе испаряемый состав;
мундштук, прикрепленный к концу корпусной оболочки и выполненный с возможностью перемещения из выдвинутого положения в убранное положение;
прокалывающее устройство, которое расположено внутри корпусной оболочки и выполнено с возможностью прокалывания питающего пакета для выделения испаряемого состава при перемещении мундштука в убранное положение; и
нагревательную структуру, которая расположена внутри корпусной оболочки и выполнена с возможностью теплового контакта с испаряемым составом и с возможностью испарения испаряемого состава для генерирования пара,
причем мундштук выполнен с возможностью необратимого перемещения в убранное положение.
2. Устройство для электронного испарения по п. 1, в котором питающий пакет имеет кольцевую форму.
3. Устройство для электронного испарения по п. 1 или 2, в котором питающий пакет является герметично запечатанным.
4. Устройство для электронного испарения по любому из предыдущих пунктов, в котором мундштук имеет плунжерный участок, выполненный с возможностью скольжения внутрь корпусной оболочки во время перемещения в убранное положение.
5. Устройство для электронного испарения по п. 4, в котором плунжерный участок выполнен с возможностью фиксации на своем месте при достижении убранного положения.
6. Устройство для электронного испарения по любому из предыдущих пунктов, в котором мундштук выполнен с возможностью нажатия на питающий пакет и выпуска из него испаряемого состава при перемещении мундштука в убранное положение.
7. Устройство для электронного испарения по любому из предыдущих пунктов, в котором питающий пакет имеет гофрированные стенки, которые выполнены с возможностью сжатия при перемещении мундштука в убранное положение.
8. Устройство для электронного испарения по любому из предыдущих пунктов, в котором прокалывающее устройство выполнено в форме множества прокалывающих штифтов, каждый из которых содержит базовый участок и заостренный участок на базовом участке, причем заостренный участок выполнен с возможностью прокалывания питающего пакета, а базовый участок выполнен с возможностью остановки проникновения заостренного участка внутрь питающего пакета и с возможностью поддержки питающего пакета после того, как он проколот указанным заостренным участком.
9. Устройство для электронного испарения по любому из пп. 1-8, в котором прокалывающее устройство имеет форму пористой пластины с множеством заостренных выступов на поверхности пористой пластины, обращенной к питающему пакету.
10. Устройство для электронного испарения по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащее:
пружину, расположенную между мундштуком и питающим пакетом, причем мундштук выполнен с возможностью сжатия пружины при своем перемещении в убранное положение таким образом, чтобы предоставить накопленную энергию, которая инициирует приложение усилия сжатия к питающему пакету.
11. Устройство для электронного испарения по п. 10, в котором усилие сжатия прижимает питающий пакет к прокалывающему устройству для прокалывания питающего пакета и для выпуска испаряемого состава из питающего пакета.
12. Устройство для электронного испарения по п. 10 или 11, дополнительно содержащее:
распределительную пластину, которая расположена между пружиной и питающим пакетом и выполнена с возможностью распределения усилия сжатия по всей поверхности этой распределительной пластины.
13. Способ увеличения срока годности испаряемого состава для устройства для электронного испарения, согласно которому:
размещают питающий пакет внутри корпусной оболочки устройства для электронного испарения таким образом, чтобы он находился между мундштуком, прикрепленным к концу корпусной оболочки, и прокалывающим устройством, расположенным внутри корпусной оболочки, причем питающий пакет заключает в себе испаряемый состав, мундштук выполнен с возможностью перемещения из выдвинутого положения в убранное положение, и прокалывающее устройство выполнено с возможностью прокалывания питающего пакета для выделения испаряемого состава при перемещении мундштука в убранное положение.
14. Способ по п. 13, согласно которому дополнительно:
придают питающему пакету кольцевую форму перед размещением.
15. Способ по п. 13 или 14, согласно которому дополнительно:
герметично запечатывают испаряемый состав внутри питающего пакета перед размещением.
16. Способ по п. 15, согласно которому герметичное запечатывание включает в себя запечатывание испаряемого состава внутри металлической фольги с полимерным покрытием.
17. Способ по любому из пп. 13-16, согласно которому дополнительно:
нажимают на мундштук для его перемещения из выдвинутого положения в убранное положение для активации устройства для электронного испарения.
18. Способ по п. 17, согласно которому дополнительно:
сжимают питающий пакет с помощью накопленной энергии, предоставленной в результате сжатия пружины, таким образом, чтобы выпустить испаряемый состав в результате деформации питающего пакета, вызванной декомпрессией пружины.
