Источник аэрозоля для системы снабжения паром
Изобретение относится к источнику аэрозоля для электронной системы снабжения паром, такой как электронная сигарета. Источник аэрозоля для электронной системы снабжения паром, содержащий нагревательный элемент (450); испарительную камеру (465); резервуар (270) для удержания свободнотекучей исходной жидкости; и пористый фитиль (500), продолжающийся от испарительной камеры до резервуара и содержащий нагревательный участок совместно с нагревательным элементом внутри испарительной камеры, и по меньшей мере один участок забора жидкости внутри резервуара, причем участок забора жидкости имеет максимальный параметр поперечного сечения, который больше эквивалентного параметра поперечного сечения нагревательного участка. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 18 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к источнику аэрозоля для электронной системы снабжения паром, такой как электронная сигарета.
Уровень техники
Многие электронные системы снабжения паром, такие как электронные сигареты и другие электронные системы доставки никотина, состоят из двух основных компонентов или секций, а именно картомайзера и блока управления (секции батареи). Картомайзер обычно включает в себя резервуар с жидкостью и испаритель для испарения жидкости. Эти части могут совместно обозначаться как источник аэрозоля. Испаритель может выполняться в виде электрического (резистивного) нагревателя, например, провода, имеющего форму катушки или иную форму, и фитильного элемента вблизи нагревателя, который транспортирует жидкость из резервуара к нагревателю. Блок управления обычно представляет собой аккумулятор для подачи питания на испаритель. При работе блок управления может активироваться, например, при обнаружении вдыхания пользователем через устройство и/или при нажатии пользователем кнопки подачи электроэнергии от батареи к нагревателю. Такая активация заставляет нагреватель переводить в пар небольшое количество жидкости, доставляемой фитильным элементом из резервуара, который затем вдыхается пользователем.
Бесперебойная и эффективная генерация пара требует эффективного впитывания жидкости из резервуара фитильным элементом. Соответственно, конфигурация фитильного элемента представляет интерес.
Раскрытие изобретения
В первом аспекте некоторых вариантов осуществления, описанных в данном документе, предлагается источник аэрозоля для электронной системы снабжения паром, содержащий: нагревательный элемент; испарительную камеру; резервуар для хранения свободнотекучей исходной жидкости; пористый фитиль, продолжающийся из испарительной камеры в резервуар и имеющий нагревательный участок внутри испарительной камеры, взаимодействующий с нагревательным элементом, и по меньшей мере один участок забора жидкости внутри резервуара, причем участок забора жидкости имеет максимальный параметр поперечного сечения, который больше эквивалентного параметра поперечного сечения нагревательного участка.
Во втором аспекте некоторых вариантов осуществления, описанных в данном документе, предлагается испаритель для электронной системы снабжения паром, содержащий: нагревательный элемент; и пористый фитиль, имеющий нагревательный участок, взаимодействующий с нагревательным элементом, и по меньшей мере один участок забора жидкости, смежный с нагревательным участком, для размещения внутри резервуара для исходной жидкости, причем участок забора жидкости имеет максимальный параметр поперечного сечения, который больше эквивалентного параметра поперечного сечения нагревательного участка.
В третьем аспекте некоторых вариантов осуществления, описанных в данном документе, предлагается фитиль для испарителя электронной системы снабжения паром, выполненный из пористого материала и содержащий: нагревательный участок для взаимодействия с нагревательным элементом; и по меньшей мере один участок забора жидкости, смежный с нагревательным участком, для размещения в резервуаре для исходной жидкости, причем участок забора жидкости имеет максимальный параметр поперечного сечения, который больше, чем эквивалентный параметр поперечного сечения нагревательного участка.
В четвертом аспекте некоторых вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, предлагается картомайзер для электронной системы снабжения паром, содержащий источник аэрозоля в соответствии с первым аспектом, или испаритель в соответствии со вторым аспектом, или фитиль в соответствии с третьим аспектом.
Эти и другие аспекты некоторых вариантов осуществления изложены в прилагаемых независимых и зависимых пунктах формулы изобретения. Понятно, что отличительные признаки зависимых пунктов формулы изобретения могут сочетаться друг с другом и с отличительными признаками независимых пунктов формулы изобретения в комбинациях, отличных от тех, которые явно изложены в формуле изобретения. Кроме того, подход, описанный в данном документе, не ограничивается конкретными вариантами осуществления, рассмотренными ниже, но включает в себя и предусматривает любые подходящие комбинации отличительных признаков, представленных в данном документе. Например, источник аэрозоля или система снабжения паром, включающая источник аэрозоля, могут предлагаться в соответствии с подходами, описанными в данном документе, которые в зависимости от ситуации включают в себя любой один или несколько различных отличительных признаков, описанных ниже.
Краткое описание чертежей
Различные варианты осуществления изобретения теперь будут описаны подробно только посредством примера со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:
на фиг. 1 – вид в разрезе примера электронной сигареты, содержащей картомайзер и блок управления, в которой могут быть реализованы варианты осуществления изобретения;
на фиг. 2 – внешний вид в перспективе картомайзера, показанного на фиг. 1;
на фиг. 3 – поэлементный вид компонентов примера картомайзера, показанного на фиг. 2;
на фиг. 4А и 4В – виды в перспективе типичного узла фитиля и нагревателя, вставленного в пробку картомайзера, входящего в состав показанного на фиг. 2 картомайзера;
на фиг. 5А и 5В – виды в перспективе внутренней рамы и вентиляционного уплотнения, которые установлены на пробке картомайзера, показанного на фиг. 4А и 4В;
на фиг. 6А – вид в перспективе компонентов, показанных на фиг. 4А-5В, которые вставлены в корпус картомайзера, показанного на фиг. 2, для формирования резервуара.
на фиг. 6В – вид в перспективе резервуара, сформированного на фиг. 6А, заполняемого исходной жидкостью;
на фиг. 7 – поэлементный вид компонентов еще одного примера картомайзера, в котором могут быть реализованы варианты осуществления изобретения;
на фиг. 8 – вид в частном боковом разрезе примера источника аэрозоля для картомайзера;
на фиг. 8А – схематический вид сбоку типичного фитиля;
на фиг. 9, 10 и 11 – схематические виды сбоку других типичных фитилей;
на фиг. 12 – вид в частном боковом разрезе другого примера источника аэрозоля;
на фиг. 13 – вид в частном поперечном разрезе еще одного примера источника аэрозоля; и
на фиг. 14 – схематический вид сбоку примера узла фитиля и нагревателя.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показан вид в разрезе электронной сигареты 100 в некоторых вариантах осуществления изобретения. Электронная сигарета содержит два основных компонента или секции, а именно картомайзер 200 и блок 300 управления. Как более подробно описано ниже, картомайзер 200 включает в себя камеру 270, ограничивающую резервуар для исходной жидкости, нагреватель (не показан на фиг.1) для генерирования пара из исходной жидкости и мундштук. Жидкость в резервуаре 270 (иногда называемая исходной жидкостью или жидкостью для электронных сигарет) обычно содержит никотин в соответствующем растворителе и может включать в себя дополнительные компоненты, например, для содействия образованию аэрозоля и/или для дополнительной ароматизации. Картомайзер 200 дополнительно включает в себя впитывающий элемент (фитиль) 500, который представляет собой впитывающее, капиллярное или подобное устройство для транспортировки небольшого количества жидкости из резервуара 270 к месту нахождения нагревателя или рядом с ним. Нагреватель и фитиль 500 могут совместно обозначаться как испаритель или вапоризатор. Испаритель или вапоризатор и резервуар 270 могут совместно обозначаться как источник аэрозоля. Вследствие этого, картомайзер 200 представляет собой секцию электронной сигареты 100, в которой, в данном примере, размещены испаритель и источник аэрозоля.
Блок 300 управления включает в себя перезаряжаемый элемент или батарею 350 для подачи энергии на электронную сигарету 100, печатную плату для общего управления электронной сигаретой (не показана на фиг. 1) и датчик давления или датчик 345 воздушного потока для обнаружения вдыхания пользователем (через падение давления). Когда нагреватель получает энергию от батареи 350, которая управляется печатной платой в ответ на сигнал от датчика 345, обнаруживающего затяжку пользователя через электронную сигарету 100, нагреватель испаряет жидкость из фитиля 500, и этот пар затем вдыхается пользователем через мундштук.
Для удобства ссылки на фиг. 1 отмечены оси x и y. Ось x относится в данном случае к ширине устройства (от одной стороны к другой стороне), тогда как ось y является здесь осью высоты, при этом картомайзер 200 представляет собой верхнюю часть электронной сигареты 100, а блок 300 управления представляет собой нижнюю часть электронной сигареты 100. Следует отметить, что такая ориентация отражает то, как пользователь держит электронную сигарету 100 во время нормальной работы устройства, учитывая, что фитиль 500 располагается в нижней части резервуара 270 в картомайзере 200. Следовательно, удержание электронной сигареты 100 в этой ориентации обеспечивает контакт фитиля 500 с жидкостью на дне резервуара 270. Другие устройства могут иметь фитиль, ориентированный или расположенный иначе.
Предполагается также наличие ось z (не показана на фиг. 1), которая перпендикулярна осям x и y, показанным на фиг. 1. Ось z будет упоминаться здесь как ось глубины. В этом примере глубина электронной сигареты 100 значительно меньше ширины электронной сигареты 100, в результате чего обычно получается приплюснутая или плоская конфигурация (в плоскости x-y). Соответственно, ось z может рассматриваться как продолжающаяся от лицевой стороны к лицевой стороне электронной сигареты 100, при этом одна лицевая сторона может (произвольно) рассматриваться как передняя сторона электронной сигареты, а противоположная сторона – как задняя сторона электронной сигареты 100.
Картомайзер 200 и блок 300 управления выполнены с возможностью отделения друг от друга путем разделения в направлении, параллельном оси y, но соединены вместе, когда устройство 100 используется, чтобы обеспечивать механическое и электрическое соединение картомайзера 200 и блока 300 управления. Когда используемая в электронной сигарете жидкость в резервуаре 270 исчерпана, картомайзер 200 может быть отделен, и к блоку 300 управления подсоединен новый картомайзер. Соответственно, картомайзер 200 иногда может упоминаться как одноразовый компонент электронной сигареты 100, тогда как блок 300 управления представляет собой повторно используемый компонент. В других примерах картомайзер 200 может конфигурироваться таким образом, что резервуар 270, когда он пустой, может быть снова заполнен жидкостью, так что картомайзер также можно использовать повторно.
На фиг. 2 показан перспективный внешний вид картомайзера 200 электронной сигареты, показанной на фиг. 1, в некоторых вариантах осуществления изобретения. Такой внешний вид подтверждает, что глубина картомайзера 200 (и электронной сигареты 100 в целом), измеренная параллельно оси z, значительно меньше ширины картомайзера 200 (и электронной сигареты 100 в целом), измеряемой параллельно оси х.
Картомайзер 200 содержит две основные части (по меньшей мере, с внешней точки зрения). В частности, имеется нижняя или базовая часть 210 и верхняя часть 220. Верхняя часть 220 представляет собой мундштук 250 электронной сигареты. Когда картомайзер 200 собран с блоком 300 управления, базовая часть 210 картомайзера находится внутри блока 300 управления и, следовательно, не видна снаружи, тогда как верхняя часть 220 картомайзера выступает над блоком 300 управления, и, следовательно, внешне видна. Соответственно, глубина и ширина базовой части 210 меньше, чем глубина и ширина верхней части 220, чтобы позволить базовой части 210 размещаться в блоке 300 управления. Увеличение глубины и ширины верхней части 220 по сравнению с базовой частью 210 обусловлено кромкой или ободком 240. Когда картомайзер 200 вставлен в блок 300 управления, эта кромка или ободок 240 упирается в верхнюю часть блока 300 управления.
Как показано на фиг. 2, боковая стенка базовой части 210 имеет выемку или вырез 260 для приема соответствующего фиксирующего элемента блока 300 управления. Противоположная боковая стенка базовой части 210 снабжена аналогичной выемкой или вырезом, чтобы аналогичным образом принимать соответствующий фиксирующий элемент блока 300 управления. Понятно, что эта пара выемок 260 на базовой части 200 (и соответствующие защелкивающиеся элементы блока управления) обеспечивают соединение на защелках или замковое соединение для надежного удержания картомайзера 200 в блоке 300 управления во время работы устройства.
Как также показано на фиг. 2, нижняя стенка 211 базовой части 210 имеет два больших отверстия 212А, 212В по обе стороны от меньшего отверстия 214, предназначенного для впуска воздуха в картомайзер во время вдыхания пользователем. Большие отверстия 212A и 212B используются для обеспечения положительного и отрицательного электрических соединений блока 300 управления с картомайзером 200, в частности, с нагревателем и печатной платой. Когда пользователь вдыхает через мундштук 250, и устройство 100 активируется, воздух поступает в картомайзер 200 через отверстие 214 для впуска воздуха. Этот поступающий воздух проходит мимо нагревателя (не показан на фиг. 2), получающего электроэнергию от батареи блока 300 управления, чтобы испарять жидкость, подаваемую фитилем в нагреватель из резервуара. Эта испаренная жидкость затем захватывается или увлекается воздушным потоком, проходящим через картомайзер и, следовательно, вытягивается из картомайзера 200 через мундштук 250 для вдыхания пользователем.
На фиг. 3 представлен поэлементный вид картомайзера 200 электронной сигареты, показанной на фиг. 1, в некоторых вариантах осуществления изобретения. Картомайзер включает в себя кожух 410, вентиляционное уплотнение 420, внутреннюю раму 430, нагревательную катушку 450, расположенную на фитиле 500, первичное уплотнение 460 (также называемое пробкой картомайзера), печатную плату 470 и колпачок 480. На фиг. 3 вышеупомянутые компоненты показаны разнесенными вдоль продольной оси (оси высоты или оси у) картомайзера 200.
Колпачок 480 выполнен главным образом из жесткого пластика, такого как полипропилен, и представляет собой базовую часть 210 картомайзера. Колпачок 480 снабжен двумя отверстиями 260, 261 с каждой стороны. Нижнее отверстие 260 предназначено для фиксации картомайзера 200 в блоке 300 управления. Верхнее отверстие 261 предназначено для защелкивания колпачка 480 на кожухе 410, чтобы завершать сборку картомайзера 410 и удерживать различные компоненты, показанные на фиг. 3, в правильном положении в собранном картомайзере 410.
Над колпачком расположена печатная плата 470, которая имеет центральное воздушное отверстие 471, чтобы позволять воздуху проходить через печатную плату в испаритель (колпачок 480 также имеет центральное воздушное отверстие, обозначенное на фиг. 2 как ссылочной позицией 214). В некоторых вариантах осуществления печатная плата не содержит никаких активных электрических компонентов, а скорее обеспечивает цепь или токопроводящую дорожку между блоком 300 управления и нагревателем 450.
Над печатной платой 470 расположено первичное уплотнение 460, которое имеет две основные части, верхнюю часть, которая ограничивает (частично) испарительную камеру 465, и нижнюю часть 462, которая выступает в роли концевого уплотнения резервуара 270. Следует отметить, что в собранном картомайзере 200 резервуар для жидкости для электронных сигарет расположен вокруг наружной части камеры испарителя, и жидкость электронной сигареты не может покинуть картомайзер (по меньшей мере, частично) через нижнюю часть 462 пробки 460 картомайзера. Пробка 460 картомайзера изготовлена из материала, который является слегка деформируемым, что позволяет немного сжать нижнюю часть 462 при вставке в кожух 410 и, следовательно, обеспечить хорошее уплотнение для удержания жидкости электронной сигареты в резервуаре 270.
Две противоположные боковые стенки испарительной камеры 465 снабжены соответствующими прорезями 569, в которые вставлен фитиль 500. Такая конфигурация позволяет поместить нагреватель 450, находящийся на фитиле 500, вблизи дна камеры испарителя для испарения жидкости, доставляемой в испарительную камеру 465 фитилем 500. В некоторых вариантах осуществления фитиль 500 изготовлен из стекловолоконного канатика (т.е. нитей или пучков стекловолокна, скрученных вместе), а катушка 450 нагревателя изготовлена из нихрома (сплав никеля и хрома). Однако известны различные другие форматы фитиля и нагревателя, которые можно использовать в картомайзере 200; они рассматриваются ниже. Катушка 450 нагревателя имеет проволочный вывод, опускающийся с каждого конца фитиля, с помощью которого нагреватель 450 может электрически подсоединяться к батарее. Фитиль 500 имеет форму раструба, поскольку его концевые участки, которые достигают резервуара 270, имеют увеличенное поперечное сечение по сравнению с его центральным участком, вокруг которого намотана катушка 450 нагревателя. Форма фитиля 500 рассматривается ниже.
Пробка 460 картомайзера и узел фитиль/нагреватель увенчаны внутренней рамой 430, которая имеет три основных секции. Внутренняя рама 430, по сути, жесткая и может изготавливаться из материала, такого как полибутилентерефталат. Нижняя секция 436 внутренней рамы 430 входит в зацепление с нижней частью 462 пробки 460 картомайзера, в то время как средняя секция 434 завершает формирование испарительной камеры 465 пробки 460 картомайзера. В частности, внутренняя рама 430 представляет собой верхнюю стенку испарительной камеры, а также две боковые стенки, которые перекрываются с двумя боковыми стенками испарительной камеры 465, предусмотренными пробкой 460 картомайзера. Последняя секция внутренней рамы 430 представляет собой трубку 432 для воздушного потока, которая проходит вверх от верхней стенки испарительной камеры (части средней секции 434) для соединения с выпускным отверстием в мундштуке 250. Трубка 432 обеспечивает проход для паров, образующихся в испарительной камере 465, для вытягивания из электронной сигареты 100 путем вдыхания через мундштук 250.
Вентиляционное уплотнение 420 вставлено вокруг верхней части трубки 432 для воздушного потока, чтобы обеспечивать уплотнение между внутренней рамой и выпускным отверстием в мундштуке 250. Вентиляционное уплотнение 420 изготовлено из подходящего деформируемого и упругого материала, такого как силикон. Наконец, кожух 410 представляет собой внешнюю поверхность верхней части 220 картомайзера 200, включая в себя мундштук 250, а также кромку или фланец 240, а также внешнюю стенку резервуара 270, окружающего испарительную камеру 465. Кожух 410 выполнен главным образом из жесткого материала, такого как полипропилен. Нижняя секция 412 кожуха 410 ниже края 240 находится внутри концевой крышки 480, когда картомайзер 200 собран. Кожух 410 снабжен с каждой стороны язычком 413 защелки для зацепления с отверстием 261 на каждой стороне колпачка 480, и тем самым удержания картомайзера 200 в собранном состоянии.
Воздушный поток через собранный картомайзер входит в центральное отверстие в колпачке 480 (не видно на фиг. 3) и затем проходит через отверстие 471 в печатной плате. Затем воздушный поток проходит вверх в испарительную камеру 465, которая представляет собой часть пробки 460 картомайзера, обтекает, проходит над и через сборку фитиля 500 и нагревателя 450 и через трубку 432 внутренней рамы 430 (и через вентиляционное уплотнение 420) и, наконец, выходит через отверстие (не показано) в мундштуке 250.
Резервуар 270 для жидкости для электронных сигарет находится в пространстве между этим воздушным каналом и внешней поверхностью картомайзера 200. Таким образом, кожух 410 формирует наружные стенки (и верхнюю часть) резервуара 270, в то время как нижняя секция 436 внутренней рамы вместе с базовой частью 462 первичного уплотнения 460 и колпачком 480 формируют дно или основание резервуара 270. Внутренние стенки резервуара формируются испарительной камерой 465 первичного уплотнения 460 во взаимодействии со средней секцией 434 внутренней рамы, а также трубкой 432 для воздушного потока внутренней рамы 430 и вентиляционным уплотнением 420. Другими словами, жидкость для электронных сигарет хранится в резервуаре между наружными стенками и внутренними стенками. Фитиль 500 проходит через отверстия во внутренних стенках, так что жидкость из резервуара 270 может проникать внутрь внутренних стенок посредством ее впитывания и капиллярной доставки фитилем 500 к нагревателю 450. Другие пути проникновения жидкости в канал воздушного потока должны быть минимизированы, чтобы предотвращать вытекание жидкости из отверстия в мундштуке 250.
Емкость пространства, образующего резервуар 270, в некоторых вариантах осуществления изобретения обычно составляет порядка 2 мл, хотя следует понимать, что эта емкость может варьироваться в зависимости от конкретных отличительных признаков любой заданной конструкции. Следует отметить, что в отличие от некоторых электронных сигарет, упомянутый резервуар 270 для жидкости для электронных сигарет не содержит какого-либо абсорбирующего материала (такого как хлопок, губка, пена и т.д.) для удержания жидкости для электронных сигарет. То есть, камера резервуара содержит только жидкость, так что жидкость может свободно перемещаться внутри резервуара 270. Такая конфигурация может рассматриваться как резервуар со "свободнотекучей жидкостью" и имеет преимущества, включающие в себя, как правило, обеспечение большей емкости, а также упрощение процедуры наполнения.
На фиг. 4А и 4В показан узел фитиль/нагреватель, вставленный в пробку картомайзера, в некоторых вариантах осуществления изобретения. Узел фитиль/нагреватель образован нагревательным проводом 450 и фитилем 500. В этом примере фитиль 500 содержит стеклянные волокна, имеющие в целом удлиненную форму. Нагреватель 450 представляет собой катушку 551 провода, намотанного вокруг центрального участка фитиля 500. На каждом конце катушки 551 имеется контактный провод 552А, 552В, которые совместно выступают в роли положительной и отрицательной клемм, позволяющих катушке 551 получать электроэнергию.
Как видно из фиг. 4А, первичное уплотнение 460 включает в себя базовую часть 462 и испарительную камеру 465. Испарительная камера 465 имеет четыре стенки прямоугольной формы, пару противоположных боковых стенок 568 и пару противоположных передней и задней стенок 567. Каждая из противоположных боковых стенок 568 имеет прорезь 569 с открытым концом в верхней части (и по центру) боковой стенки и закрытым концом 564 вблизи нижней части испарительной камеры 465. Обе прорези 569 проходят более чем наполовину вниз их соответствующих боковых стенок 568.
Обратимся теперь к фиг. 4B, на котором показан узел фитиль/нагреватель, установленный в испарительной камере 465 пробки картомайзера. В частности, узел фитиль/нагреватель расположен таким образом, что фитиль 500 проходит между двумя противоположными прорезями 569A, 569B и выступает из них, а катушка нагревателя (не показана на фиг. 4B) расположена между прорезями 569A, 569B, так что она находится внутри испарительной камеры 465. Фитиль 500 опускают до тех пор, пока он не достигнет закрытого конца 564 каждой прорези. В этом положении катушка 551 при этом полностью располагается внутри испарительной камеры 465, и только фитиль 500, который выступает из прорезей, достигает области 270 резервуара. Понятно, что такая конструкция позволяет фитилю 500 перемещать жидкость из резервуара 270 в испарительную камеру 465 для испарения катушкой 551 проволочного нагревателя. Наличие фитиля 500, расположенного вблизи дна испарительной камеры 465 и, в частности, также вблизи дна резервуара 270, помогает гарантировать, что фитиль сохранит доступ к жидкости в резервуаре, даже когда уровень жидкости упадет вследствие ее потребления. На фиг. 4В также показано, как контактные провода 552А, 552В нагревателя проходят ниже первичного уплотнения 460.
На фиг. 5А и 5В показана внутренняя рама и вентиляционное уплотнение, вставленные в пробку картомайзера, в некоторых вариантах осуществления изобретения. Таким образом, как описано выше, внутренняя рама 430 содержит базовую секцию 436, среднюю секцию 434 и воздушную трубку 432, расположенную в верхней части внутренней рамы. Базовая секция имеет две прорези 671A, 671B, проходящие в горизонтальном боковом направлении (параллельно оси x). По мере того, как базовую секцию 436 внутренней рамы опускают ниже испарительной камеры 465, участки фитиля 500, которые продолжаются наружу с каждой стороны испарительной камеры 465, проходят через эти щели 671А, 671В, таким образом позволяя базовой секции внутренней рамы опускаться ниже до тех пор, пока она не будет принята в нижнюю часть 462 пробки картомайзера.
Как отмечено выше, средняя секция 434 внутренней рамы дополняет и завершает испарительную камеру 465 пробки 460 картомайзера. В частности, средняя секция содержит две противоположные боковые стенки 668 и верхнюю стенку или крышку 660. Последняя закрывает верхнюю часть испарительной камеры 465, за исключением воздушной трубки 432, которая проходит вверх от испарительной камеры 465 к выпускному отверстию мундштука 250.
Каждая из противоположных боковых стенок 668 включает в себя прорезь 669A, 669B, которая проходит вверх (параллельно оси y) от нижней части боковой стенки до закрытого конца соответствующей прорези. Соответственно, когда базовая секция 436 внутренней рамы опускается ниже испарительной камеры 465, участки фитиля 500, которые продолжаются с каждой стороны испарительной камеры 465, проходят через эти прорези 669А, 669В (в дополнение к прорезям 671А, 671В). Следовательно, это позволяет боковым стенкам 668 внутренней рамы 430 перекрывать боковые стенки 568 пробки картомайзера. Дальнейшее продвижение внутренней рамы 430 вниз предотвращается, как только закрытый конец пазов 669A, 669B соприкасается с фитилем 500, который совпадает с базовой секцией 436 внутренней рамы, принятой в нижнюю часть 462 пробки картомайзера. На этом этапе оказывается сформированной комбинация пробки 460 картомайзера, узла нагреватель/фитиль и внутренней рамы 430, как это показано на фиг. 5В, и теперь на воздушном патрубке (трубке) 432 внутренней рамы 430 может быть установлено вентиляционное уплотнение 420.
На фиг. 6А показана комбинация внутренней рамы 430, узла фитиль/нагреватель и первичного уплотнения 460, вставленных в корпус 410. При этом различные стенки, которые ограничивают резервуар 270, приводятся в соединение для формирования резервуара, так что картомайзер 200 теперь готов к заполнению исходной жидкостью.
На фиг. 6В показан картомайзер 200, собранный до такого состояния. Заполнение жидкостью выполняется, как показано стрелками 701А, 701В, через отверстия 582А и 582В в первичном уплотнении 460 и через прорези 671А, 671В во внутренней раме 430. Чтобы завершить сборку картомайзера 200 до состояния, показанного на фиг. 2, печатную плату 470 устанавливают в прямоугольную выемку 584 в нижней стороне первичного уплотнения 460, а концевой колпачок 480 надевают на конец пробки 460 картомайзера и нижнюю секцию 412 кожуха 410. В этом полностью собранном состоянии (см. фиг. 2) концевой колпачок 480 перекрывает и, следовательно, закрывает отверстия 582А, 582В в пробке картомайзера, которые использовались для заполнения резервуара 270 для жидкости. Соответственно, резервуар 270 теперь полностью герметичен, за исключением отверстия на каждой стороне испарительной камеры 465, через которые фитиль 500 проходит в испарительную камеру 465.
Электронная сигарета может быть сконфигурирована иначе, чем в примере, описанном до сих пор, но по-прежнему с использованием фитиля в форме раструба. На фиг. 7 показан поэлементный вид компонентов картомайзера в одном из дополнительных примеров. Многие из компонентов аналогичны компонентам, показанным на фиг. 1-6, но имеют отличающуюся форму, так что картомайзер имеет более вытянутую и менее плоскую форму. Картомайзер состоит из базовой части 1, которая образует нижнюю поверхность картомайзера. Нижняя пробка 2 закрывает нижний конец резервуара, который в прочем включает в себя стенку 3 в форме кольцевой наружной стенки, которая входит в пробку 2, и верхнюю пробку или уплотнение 4, которая входит в верхний конец стенки 3. Фитиль 500 в форме раструба имеет нагревательную катушку 450, намотанную вокруг него, и расположен в объеме, ограниченном стенкой 3. Трубчатый воздушный канал 5 расположен внутри стенки 3 таким образом, что он окружает фитиль 500 и нагреватель 450, отделяя эти компоненты от резервуара и образуя испарительную камеру. Трубчатый канал 5 содержит пару расположенных напротив друг друга прорезей 5А, продолжающихся вверх от его нижнего края, и концевые участки фитиля 500 находятся в этих прорезях, чтобы достигать резервуара с целью забора жидкости из резервуара. Вентиляционное уплотнение 6 вдавлено в отверстие 4А в верхней пробке 4; оно совмещено с трубчатым каналом 5а. Полый кожух 7 формирует внешний облик картомайзера 200 и принимает внутри себя другие компоненты, чтобы выровнять по одной линии воздушный канал, образованный трубчатым каналом 5 и вентиляционным уплотнением 6, с выпускным отверстием 7A для воздуха в мундштуке 7B кожуха 7. Базовый участок закрывает нижний конец кожуха 7. Нижняя часть 7C кожуха 7 утоплена по сравнению с мундштуком 7B для обеспечения возможности ее размещения внутри верхней части блока управления, аналогично соединенному устройству в примере, показанном на фиг. 1-6.
Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются этими примерными устройствами и могут быть реализованы в системах обеспечения пара, сконфигурированных иным образом.
Из этих примеров будет понятно, что резервуар электронной сигареты может иметь относительно небольшой объем, образованный близко расположенными стенками. Фитиль обязательно выступает в этот объем, чтобы впитывать жидкость, содержащуюся в резервуаре, но может быть очень мало места для его размещения. Соответственно, когда резервуар заполнен, пузырьки воздуха могут задерживаться вокруг фитиля, например, между концами фитиля и внешней стенкой резервуара. Поверхностное натяжение жидкости может также препятствовать протеканию жидкости вокруг фитиля, как во время наполнения, так и в процессе последующего использования. Как следствие, резервуар не может быть заполнен надлежащим образом, что приводит к снижению эффективной емкости резервуара. Кроме того, поглощение жидкости фитилем может быть затруднено, если жидкость не полностью окружает концы фитиля из-за пузырьков воздуха и эффектов поверхностного натяжения.
Для решения этой проблемы предлагается предусматривать фасонный фитиль, который расширяется на участке или участках, которые продолжаются в резервуар. Эта увеличенная ширина или поперечное сечение улучшает впитывание жидкости фитилем, благодаря чему улучшается перенос жидкости из резервуара к нагревателю и может поддерживаться постоянное образование пара.
Фитиль или впитывающий элемент может представлять собой любой подходящий пористый материал, имеющий пористую структуру, которая обладает капиллярной способностью для переноса жидкости, поглощенной одной частью материала (частью внутри резервуара с жидкостью), в другую часть (рядом с нагревательным элементом) посредством капиллярного действия. Примеры материалов включают в себя структуры на основе волокон, такие как жгуты, пряди, нити, ленты или веревки, образованные из тканых, нетканых, пряденных, плетеных или скрученных волокон хлопка, шерсти, стекла или искусственных волокон или из твердых/жестких не волокнистых материалов с органически присущими им внутренними порами, таких как пористая керамика. Способ, которым обеспечивается форма раструба, должен соответствовать материалу, используемому для фитиля.
Пористой керамике или другому твердому материалу может непосредственно при изготовлении придаваться требуемая форма раструба, например, путем литья или механической обработки. Плотность материала фитиля может быть практически такой же на расширяющихся концевых участках, что и на участке, расположенном рядом с нагревательным элементом. Альтернативно, размер и/или распределение пор могут отличаться на концевом участке по сравнению с нагревательным участком, например, большим размером пор и/или более высокой плотностью пор на концевом участке или участках и меньшим размером пор и/или более низкой плотностью пор на участке, расположенном рядом с нагревательным элементом. Другими словами, пористость варьируется по фитилю от более высокой пористости на расширяющемся участке или участках, предназначенных для погружения в резервуар, и более низкой пористостью вблизи нагревательного элемента. Больший объем пористого материала и, в некоторых случаях, больший размер пор / большее количество пор / более высокая пористость расширяющегося участка(ков) будут способствовать улучшению способности материала фитиля впитывать жидкость из резервуара.
Для волокнистого фитиля поперечное сечение на концах резервуара может быть увеличено по сравнению с нагревательным участком путем разлохмачивания или распускания волокон, которые сотканы, спрядены, скручены и/или объединены в жгут, и разведения или разнесения полученных в результате отделенных волокон или прядей волокна друг от друга. Отдельные волокна могут отделяться друг от друга, или отдельные пряди, содержащие два или более волокон, могут отделяться друг от друга, или использоваться комбинация этих способов, в зависимости от конфигурации волокон. Может использоваться любое такое расположение, которое увеличивает расстояние по меньшей мере между некоторыми соседними волокнами на расширяющемся участке фитиля. Это приводит к уменьшению плотности фитильного материала на расширяющихся участках, поскольку волокна имеют больший разнос и менее плотно упакованы вместе по сравнению с нагревательным участком. Подобный эффект может быть достигнут путем использования относительно слабо спряденных, сотканных или скрученных волокон или свободно упакованного пучка волокон и сжатия или сдавливания одного участка для формирования нагревательного участка. Оставшийся несжатый участок или участки будут расходиться раструбом по сравнению со сжатым участком и, следовательно, иметь большее поперечное сечение. Сжатие или обжатие нагревательного участка фитиля может поддерживаться путем связывания или наматывания дополнительных волокон вокруг волокна фитиля или пучка волокон; эти крепежные волокна могут быть такими же или отличными от волокон фитиля. Альтернативно, для сжатия волокон может использоваться нагревательный элемент, если он имеет вид проволочной катушки; проволока может плотно обертываться вокруг волокна или пучка волокон, чтобы сжимать волокна вместе во время формирования катушки.
На фиг. 8 показан схематический вид сбоку простого типичного фитиля с раструбом в целом в вариантах осуществления изобретения, показанного в частном боковом разрезе секции картомайзера. Фитиль 500 имеет центральную часть Н, расположенную внутри испарительной камеры 465 и проходящую поперек камеры перпендикулярно направлению воздушного потока через камеру (обозначено стрелкой А). Нагреватель 450 в виде проволочной катушки намотан вокруг центральной части H. Соответственно, эта часть фитиля 500 может рассматриваться как нагревательный участок, нагреваемый участок или участок нагревательного элемента или, альтернативно, как испарительный участок. Испарительная камера 465 ограничена кольцевой стенкой 270b (показана в поперечном сечении), на дальней стороне (снаружи) которой находится резервуар 270 с исходной жидкостью. Внешняя кольцевая стенка 270а образует наружную часть резервуара 270 и, возможно, также наружную стенку картомайзера. Следовательно, резервуар также является кольцевым и окружает испарительную камеру 465. Резервуар 270 содержит только исходную жидкость, так что жидкость может свободно перемещаться внутри резервуара.
Внутренняя кольцевая стенка 270b имеет два расположенных друг напротив друга отверстия 270с, ориентированных перпендикулярно воздушному потоку А, а фитиль 250 имеет концевые участки Е1, Е2, которые являются продолжениями нагревательного участка Н, но проходят через отверстия 270с для достижения внутреннего пространства резервуара 270 с целью впитывания жидкости, содержащейся в резервуаре 270. Таким образом, концевые участки E1, E2 могут рассматриваться как участки забора жидкости, участки впитывания жидкости или резервуарные участки. Фитиль имеет ось L, обозначенную пунктирной линией, которая показана как продольная ось, хотя это не означает, что протяженность фитиля вдоль направления оси L обязательно является его наибольшим измерением. В этом примере продольная ось расположена ортогонально направлению воздушного потока А. Кроме того, продольная ось является прямой, а участок Н нагревателя и концевые участки Е1, Е2 расположены непрерывно вдоль оси L, так что фитиль имеет в общем и целом прямолинейную конфигурацию и может считаться удлиненным. Однако продольная ось может быть криволинейной или иметь другие конфигурации.
Каждый из концевых участков E1, E2 имеет расширяющуюся (или, наоборот, сужающуюся на конус) форму, у которой поперечное сечение фитиля в плоскости, перпендикулярной продольной оси L, больше по меньшей мере в одном измерении на концевом участке E1, E2, чем на нагревательном участке Н. Это можно рассматривать как фитиль, имеющий длину (вдоль направления L) и ширину на его концевых участках, которая больше ширины его нагревательного участка, причем ширина ортогональна длине. Аналогично или альтернативно, периметр (который может быть окружностью, если фитиль имеет в общем и целом круглое поперечное сечение или стержнеобразную форму) концевых участков больше, чем периметр нагревательного участка. Нагревательный участок, представляющий собой участок внутри испарительной камеры, с первой стороны стенки, отделяющей испарительную камеру от резервуара, может иметь постоянную или среднюю ширину, диаметр, периметр, окружность или площадь поперечного сечения по всей своей длине, а каждый концевой участок, представляющий собой участок в резервуаре со второй стороны разделительной стенки, может иметь наибольшую ширину, диаметр, периметр, окружность или площадь поперечного сечения, которая больше соответствующего постоянного или среднего параметра нагревательного участка. Фитиль в форме раструба также может рассматриваться как фитиль, имеющий ширину, периметр или площадь поперечного сечения, которая увеличивается от первого значения на нагревательном участке фитиля или в месте, где фитиль проходит через отверстие в разделительной стенке, до второго значения на концевом участке забора жидкости, при этом второе значение больше первого значения. Расширение может быть в одном измерении, ортогональном только оси L (например, только по толщине или только по высоте), или может быть в двух измерениях, ортогональных оси L и друг другу (по толщине и по высоте). Как толщину, так и высоту удобно обозначить как ширину, являющуюся измерением, ортогональным (поперечным) продольной оси соответствующего участка фитиля, а именно локальной продольной оси. В фитилях с круглым поперечным сечением ширина является диаметром. Расширение в двух измерениях может быть или не быть таким, чтобы поддерживать одинаковую форму поперечного сечения (но не размер) от нагревательного участка к концевым участкам. Обратите внимание, что наибольшая (самая широкая) часть концевого участка (участков) фитиля может быть или не быть на его физическом конце, в зависимости от внешней формы, принятой для концевого участка.
Различные измерения ширины, диаметра, толщины, высоты, периметра, окружности и площади поперечного сечения представляют интерес, и постоянное (линейное) или изменяющееся (нелинейное) увеличение любого из этих измерений по меньшей мере на части продольной протяженности концевого участка фитиля может быть использовано для обеспечения формы раструба. Упомянутые измерения – это все отличительные признаки поперечного сечения фитиля в интересующем месте, поэтому они могут совместно обозначаться как параметры поперечного сечения, измерения поперечного сечения, значения поперечного сечения или числовые значения поперечного сечения. В этом наборе параметров измерения ширины (толщины, высоты, диаметра) являются линейными величинами, поэтому их можно рассматривать как размеры поперечного сечения, поскольку "размерность" обычно подразумевает линейный размер.
На фиг. 8А показан схематический вид сбоку типичного фитиля для иллюстрации расширяющейся конфигурации в виде раструба. Центральный нагревательный участок H имеет продольную протяженность L1 вдоль оси L, ширину W1, перпендикулярную оси L, и периметр P1 в плоскости, перпендикулярной оси L. С каждой стороны центрального участка ширина (и, следовательно, также периметр) увеличивается, образуя концевые участки E1 и E2, которые заканчиваются максимальной шириной W2, большей, чем W1, и максимальным периметром P1, большим, чем P2. Первый концевой участок E1 имеет длину L2 вдоль оси L, а второй концевой участок E2 имеет длину L2 вдоль оси L. Граница или соединение между центральным участком H и каждым концевым участком E1, E2 обозначено как "a" и указывает точку, где фитиль должен проходить через отверстие в стенке резервуара (соответственно, в стенке испарительной камеры, в которой размещен нагреватель). Это соединение или границу можно рассматривать как "шейку" концевого участка, после которой фитиль выходит наружу. Соединения "а" совпадают со стенкой резервуара и указывают место, где нагревательный участок фитиля переходит в концевой участок. Две ширины W1 и W2 разделены в продольном измерении L по длине в целом удлиненного фитиля, где L ортогонально измерению ширины. Увеличение размера для формирования раструба может быть линейным, так что стороны фитиля на концевых участках прямые и повернуты наружу относительно центральной части, как в примере на фиг. 8. В примере, показанном на фиг. 8А, увеличивающаяся ширина является нелинейной, так что ширина увеличивается быстрее по направлению к концам фитиля, формируя изогнутые стороны фитиля 500, так что каждый конец имеет форму "слуховой трубки". Комбинация линейных и нелинейных увеличений может использоваться для получения желаемого профиля фитиля 500. Увеличение ширины/периметра/поперечного сечения концевого участка по сравнению с центральным участком может начинаться в месте границы "а" или в любом месте после точки "а" по направлению к физическому концу фитиля, на удалении от нагревательного участка и в пределах концевого участка или перед точкой "а", вдали от физического конца фитиля и в пределах нагревательного участка. Обратите внимание, что в примерах на фиг. 8 и 8А наибольшая ширина/периметр (W2 или P2) концевых участков наблюдается на их конце, но это не является обязательным.
Правильные формы, такие как на фиг. 8 и 8А, могут быть получены для фитиля из твердого материала, такого как пористая керамика. Фитили, образованные из волокон или пучков волокон, могут иметь менее правильную, более рваную форму в пределах расширяющегося раструба, но общее впечатление будет таким же, с явно увеличенной шириной и периметром на концевых участках по сравнению с нагревательным участком.
Большее измерение концевых участков может быть при необходимости больше или меньше по сравнению с центральным участком. Любое расширение концевых участков может оказывать положительное влияние на впитывание, при этом более сильное расширение дает более заметный эффект. Таким образом, ширина (или глубина или толщина) W2 больше, чем W1, так что отношение W2/W1 принимает любое значение больше 1. Например, отношение W2/W1 может составлять по меньшей мере 1,25, или по меньшей мере 1,5, или по меньшей мере 2, или по меньшей мере 3, или по меньшей мере 4 или по меньшей мере 5. Что касается окружности или периметра (другими словами, измерения вокруг фитиля в месте ширины, представляющей интерес), то P2 больше, чем P1, так что отношение P2/P1 принимает любое значение больше 1. Например, отношение P2/P1 может составлять по меньшей мере 1,25, или по меньшей мере 1,5, или по меньшей мере 2, или по меньшей мере 3, или по меньшей мере 4 или по меньшей мере 5. Касательно площади поперечного сечения, ортогональной продольной оси, максимальная площадь A2 концевого участка больше, чем площадь A1 нагревательного участка, так что отношение A2/A1 принимает любое значение больше 1. Например, отношение A2/A1 может составлять по меньшей мере 1,25, или по меньшей мере 1,5, или по меньшей мере 2, или по меньшей мере 3, или по меньшей мере 4 или по меньшей мере 5.
Во многих примерах нагревательный участок обычно имеет постоянную толщину или ширину, так что ширина W1, периметр P1 и площадь А1 поперечного сечения являются такими же в середине фитиля (и в других промежуточных местах), как и в месте шейки, где начинается концевой участок. Однако это не является обязательным, и нагревательный участок может иметь переменное поперечное сечение. В этом случае значение W1 или P1 или A1 для сравнения с эквивалентным параметром W2 или P2 или A2 концевого участка может быть взято из ширины, периметра или площади поперечного сечения в месте шейки.
На фиг. 9 показан вид в перспективе примера фитиля с в целом круглым поперечным сечением, в котором увеличенный параметр или параметры для формирования расширяющихся концов E1, E2 имеют два измерения, так что круглое поперечное сечение сохраняется от центрального участка H к концевым участкам E1, E2. Увеличение является нелинейным, так что фитиль имеет изогнутый профиль. В целом фитиль может иметь форму "гантели".
На фиг. 10 показан вид в перспективе примера фитиля, в котором увеличение для формирования формы раструба имеет только одно измерение. Центральная часть Н имеет квадратное поперечное сечение. На концевых участках E1, E2 ширина в направлении толщины (на чертеже перпендикулярно плоскости страницы) остается такой же, как и на центральном участке H, но ширина в направлении высоты (на чертеже в плоскости страницы) увеличивается линейно вдоль продольной протяженности концевых участков. В целом фитиль имеет форму "галстука бабочки".
В качестве дополнительного примера, фитиль с квадратным центральным участком, типа показанного на фиг. 10, может иметь увеличенную в двух измерениях ширину, как на фиг. 9, чтобы сохранять квадратное поперечное сечение на концевых участках. Кроме того, нагревательный участок с плоской стороной может расширяться, образуя изогнутые или закругленные концевые участки, или изогнутый или закругленный нагревательный участок может расширяться, образуя плоские концевые участки. Нет необходимости сохранять какие-либо формы или геометрические отличительные признаки нагревательного участка до концевых участков, просто необходимо иметь по меньшей мере одно увеличение поперечного измерения для получения формы раструба.
На фиг. 11 показан вид в перспективе примера фитиля, образованного из пучка волокон. На центральном участке Н волокна свиты или скручены вместе. На концевых участках E1, E2 волокна отделены друг от друга и разнесены друг от друга. Следовательно, ширина концевых участков больше ширины центрального участка. Такая конфигурация может достигаться путем использования длинных пучков волокон, предварительно скрученных, свитых, переплетенных, сплетенных или спряденных вместе, и распутывания волокон на каждом конце, чтобы придать им форму раструба. Альтернативно, отдельные волокна могут быть скручены, спрядены, переплетены, сплетены или свиты вместе в центральной области, чтобы сформировать более узкий пучок на нагревательном участке фитиля. В качестве альтернативы, как упомянуто выше, центральный более узкий пучок может быть сформирован путем наложения бандажа, связывания или обертывания центральной области пучка для сжатия и удержания волокон в этой области с использованием дополнительных волокон того же или другого типа или с помощью катушки нагревательного элемента.
Рассмотренные выше примеры включали в себя фитили с центральным нагревательным участком и двумя концевыми участками, расположенными в одну линию, с нагревательным участком в центре между концевыми участками. Такое расположение удобно для кольцевого резервуара, окружающего испарительную камеру, при этом желательно, чтобы фитиль проходил через камеру в резервуар с двух противоположных сторон. Однако приведенные варианты осуществления не ограничены в этом отношении, и фитиль может содержать любое количество расширяющихся концевых участков, предназначенных для погружения в резервуар и смежных с нагревательным участком, предназначенным для размещения в испарительной камере.
На фиг. 12 показано упрощенное частное сечение примера фитиля с одним расширяющимся концом. Фитиль содержит нагревательный участок Н, являющийся линейным продолжением единственного концевого участка Е1. Нагревательный участок H снабжен нагревательным элементом 450 в виде проволочной катушки, обернутой вокруг фитиля; эти элементы расположены в испарительной камере 465. Стенка 270b отделяет испарительную камеру 465 от резервуара 270, и фитиль расположен таким образом, чтобы проходить через отверстие 270с в стенке, так что расширяющийся концевой участок Е располагается внутри резервуара.
На фиг. 13 показан упрощенный вид примера фитиля с четырьмя расширяющимися концами в поперечном разрезе через источник аэрозоля (то есть перпендикулярно направлению воздушного потока, который проходит перпендикулярно плоскости страницы). Известно, что испаритель состоит из пары фитилей, каждый из которых имеет нагревательный участок, и они размещены в форме креста относительно потока воздуха через испарительную камеру, окруженную кольцевым резервуаром, так что оба конца каждого фитиля достигают резервуара. Настоящее изобретение может быть применено к такой компоновке либо путем расширения концов двух отдельных фитилей с двумя концами, либо путем использования одного крестообразного фитиля, в котором каждое из четырех плеч заканчивается расширяющимся концевым участком. На фиг. 13 показан пример такой конфигурации. Фитиль 500 имеет центральный участок Н в форме креста, который окружен нагревательным элементом 450, который может содержать, например, одну, две или более проволочных катушек. Этот участок расположен в испарительной камере, которая отделена от кольцевого резервуара 270 внутренней кольцевой стенкой 270b. Внешняя кольцевая стенка 270a образует внешнюю часть резервуара 270. Внутренняя стенка 270b имеет четыре отверстия 270с, совпадающие с четырьмя плечами фитиля 500, так что плечи продолжаются через отверстия 270с в резервуар, причем одно или несколько поперечных измерений плеч увеличены для образования расширяющихся концевых участков Е1-Е4 для впитывания жидкости. Можно считать, что фитиль имеет форму "мальтийского креста".
Для конфигураций фитиля, имеющих более одного расширяющегося концевого участка, каждый концевой участок может иметь или не иметь одинаковые размер и форму. Концевые участки одинакового размера и формы формируют симметричный фитиль, тогда как отличающиеся концевые участки (по размеру и/или форме и/или количеству волокон) формируют асимметричный фитиль, который может быть предпочтительным в некоторых случаях, в зависимости от конфигурации и расположения испарительной камеры и резервуара. Для концевых участков или плеч с разным количеством волокон, каждое плечо будет иметь ширину, периметр или площадь поперечного сечения, которые больше, чем у нагревательного элемента, но могут отличаться от таковых у другого плеча или плеч.
В уже представленных примерах предполагается конфигурация испарителя (комбинация фитиля и нагревателя), в которой нагревательный элемент предусмотрен снаружи фитиля, например, нагреватель представляет собой катушку, намотанную на (центральный) нагревательный участок фитиля. Однако изобретение не ограничивается таким вариантом. В качестве альтернативы нагревательный элемент может встраиваться в пористый материал фитиля в месте нахождения нагревательного участка, предназначенного для размещения внутри испарительной камеры.
На фиг. 14 показан упрощенный вид сбоку примера фитиля со встроенным нагревателем. Фитиль 500 имеет центральный нагревательный участок H и два расширяющихся конца E1, E2. Следует отметить, что концы имеют закругленную форму и, следовательно, представляют собой пример, в котором максимальная ширина/площадь/периметр расширяющихся концов наблюдается на удалении от физического конца фитиля. Нагреватель 450 в виде проволоки расположен внутри материала нагревательного участка Н фитиля и имеет змеевидную форму в этой области, причем два внешних вывода 552А и 552В продолжаются от змеевидного участка наружу фитиля 500 для электрического подключения нагревателя 450. Нагреватель может иметь любую форму в материале фитиля и может быть выполнен, например, из проволоки или из электропроводящего слоя. Аналогично, внешние нагревательные элементы могут принимать любую форму и не ограничиваются катушками.
Следует отметить, что, хотя на чертежах показаны различные примеры расширяющихся фитилей простой формы, которые могут предполагать твердый материал фитиля, такой как пористая керамика, любая из различных форм и конфигураций, а также другие формы и конфигурации, попадающие в рамки объема раскрытия, которые очевидны для специалиста в данной области техники, могут быть сконфигурированы в формате волокнистого материала или в формате твердого материала.
Кроме того, хотя концевой участок(и) фитиля и нагревательный участок расположены рядом друг с другом, они не обязательно должны располагаться по прямой линии. Другими словами, продольная ось (L на фиг. 8 и 8А) не обязательно должна быть прямой линией. На оси может быть еще один изгиб, например, фитиль с двумя концами может иметь U-образную форму, при которой концевые участки образуют угол приблизительно 90 градусов относительно нагревательного участка. Тем не менее, концевые участки будут по-прежнему иметь ширину, превышающую ширину нагревательного участка, измеренную ортогонально относительно локальной продольной оси, независимо от каких-либо изгибов, поворотов или углов на оси в целом. Кроме того, можно определить расширенную, увеличенную ширину концевого участка или участков фитиля как концевой участок, имеющей максимальную ширину, периметр или площадь поперечного сечения, которые больше ширины, периметра или площади поперечного сечения фитиля в точке (шейке концевого участка), где он должен проходить через отверстие в стенке испарительной камеры, чтобы проникнуть в резервуар.
В заключение, чтобы решить различные проблемы и усовершенствовать уровень техники, в настоящем раскрытии в качестве иллюстрации приведены различные варианты осуществления, в которых заявленное изобретение(я) может быть реализовано на практике. Преимущества и отличительные признаки изобретения представлены только на репрезентативном примере вариантов осуществления и не являются исчерпывающими и/или исключительными. Они приведены только для того, чтобы помочь понять и ознакомить с заявляемым изобретением(ям). Следует понимать, что преимущества, варианты осуществления, примеры, функции, отличительные признаки, структуры и/или другие аспекты изобретения не должны рассматриваться как ограничения изобретения, как оно определено формулой изобретения или ограничениями эквивалентов формулы изобретения, и что могут быть использованы другие варианты осуществления и могут быть сделаны модификации, не выходящие за пределы объема формулы изобретения. Различные варианты осуществления могут подходящим образом содержать, состоять или состоять по существу из различных комбинаций раскрытых элементов, компонентов, отличительных признаков, частей, этапов, средств и т.д., отличных от тех, которые конкретно описаны в данном документе. Настоящее изобретение может включать в себя другие изобретения, которые не заявлены в настоящее время, но могут быть заявлены в будущем.
1. Источник аэрозоля для электронной системы снабжения паром, содержащий:
нагревательный элемент;
испарительную камеру;
резервуар для хранения свободнотекучей исходной жидкости;
пористый фитиль, продолжающийся от испарительной камеры до резервуара и имеющий нагревательный участок, взаимодействующий с нагревательным элементом, внутри испарительной камеры, причем нагревательный элемент расположен снаружи или внутри нагревательного участка, и по меньшей мере один участок забора жидкости внутри резервуара, причем участок забора жидкости имеет максимальный параметр поперечного сечения, который больше эквивалентного параметра поперечного сечения нагревательного участка;
в котором нагревательный элемент выполнен из проволоки, а пористый фитиль выполнен из твердого материала.
2. Источник аэрозоля по п. 1, в котором участок забора жидкости имеет по меньшей мере одно измерение поперечного сечения, которое увеличивается с удалением от нагревательного участка до максимального параметра поперечного сечения по меньшей мере на части участка забора жидкости.
3. Источник аэрозоля по п. 1, в котором участок забора жидкости имеет два измерения поперечного сечения, которые увеличиваются с удалением от нагревательного участка до максимального параметра поперечного сечения по меньшей мере на части участка забора жидкости.
4. Источник аэрозоля по любому из пп. 1-3, в котором параметр поперечного сечения нагревательного участка является усредненным параметром поперечного сечения по длине нагревательного участка.
5. Источник аэрозоля по любому из пп. 1-3, в котором параметр поперечного сечения нагревательного участка является параметром поперечного сечения, при котором фитиль проходит из испарительной камеры в резервуар.
6. Источник аэрозоля по любому из пп. 1-5, в котором параметр поперечного сечения нагревательного участка и участка забора жидкости представляет собой ширину, периметр или площадь поперечного сечения.
7. Источник аэрозоля по любому из пп. 1-6, в котором отношение максимального параметра поперечного сечения участка забора жидкости к параметру поперечного сечения нагревательного участка больше 1.
8. Источник аэрозоля по п. 7, в котором отношение составляет по меньшей мере 1,25, или по меньшей мере 1,5, или по меньшей мере 2, или по меньшей мере 3, или по меньшей мере 4, или по меньшей мере 5.
9. Источник аэрозоля по любому из пп. 1-8, в котором нагревательный участок и по меньшей мере один участок забора жидкости расположены линейно вдоль прямой продольной оси фитиля, перпендикулярной параметрам поперечного сечения.
10. Источник аэрозоля по любому из пп. 1-9, в котором фитиль выполнен из пористого керамического материала.
11. Источник аэрозоля по любому из пп. 1-10, в котором резервуар расположен кольцеобразно вокруг испарительной камеры, а фитиль содержит два участка забора жидкости, продолжающихся в резервуар с противоположных сторон испарительной камеры.
12. Испаритель для электронной системы снабжения паром, содержащий:
нагревательный элемент; и
пористый фитиль, имеющий нагревательный участок, взаимодействующий с нагревательным элементом, причем нагревательный элемент расположен снаружи или внутри нагревательного участка, и по меньшей мере один участок забора жидкости, смежный с нагревательным участком, для размещения в резервуаре для исходной жидкости, причем участок забора жидкости имеет максимальный параметр поперечного сечения, который больше, чем эквивалентный параметр поперечного сечения нагревательного участка;
в котором нагревательный элемент выполнен из проволоки, а пористый фитиль выполнен из твердого материала.
13. Фитиль для испарителя электронной системы снабжения паром, выполненный из твердого пористого материала и содержащий:
нагревательный участок для взаимодействия с нагревательным элементом, выполненным из проволоки, причем нагревательный элемент расположен снаружи или внутри нагревательного участка; и
по меньшей мере один участок забора жидкости, смежный с нагревательным участком, для размещения в резервуаре с исходной жидкостью, причем участок забора жидкости имеет максимальный параметр поперечного сечения, который больше эквивалентного параметра поперечного сечения нагревательного участка.
14. Картомайзер для электронной системы снабжения паром, содержащий источник аэрозоля по любому из пп. 1-11, или испаритель по п. 12, или фитиль по п. 13.
15. Источник аэрозоля для электронной системы снабжения паром, содержащий:
испарительную камеру;
резервуар для хранения исходной жидкости;
стенку, разделяющую испарительную камеру и резервуар и имеющую по меньшей мере одно отверстие;
испаритель для испарения исходной жидкости из резервуара, содержащий:
нагревательный элемент, выполненный из проволоки; и
пористый фитиль для переноса исходной жидкости из резервуара к нагревательному элементу; причем фитиль выполнен из твердого пористого материала и содержит:
нагревательный участок, смежный с нагревательным элементом, причем нагревательный элемент расположен снаружи или внутри нагревательного участка, и по меньшей мере один участок забора жидкости, соединенный с нагревательным участком посредством шейки, при этом нагревательный участок расположен в испарительной камере, участок забора жидкости расположен в резервуаре, а шейка совпадает с отверстием в стенке; при этом поперечное сечение шейки по меньшей мере в одном измерении меньше поперечного сечения участка забора жидкости по меньшей мере в одном измерении.
