Электронная сигарета
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к электронной сигарете или электронной сигаре. Электронное изделие для курения содержит внешнюю трубку, проходящую в продольном направлении; внутреннюю трубку, расположенную внутри внешней трубки; источник жидкости, содержащий безникотиновое жидкое вещество и расположенный во внешнем кольцевом пространстве между внешней и внутренней цилиндрическими трубками; нагреватель, расположенный во внутренней трубке; фитиль, связанный с источником жидкости и окруженный нагревателем так, чтобы подавать жидкое вещество к нагревателю с целью нагрева нагревателем жидкого вещества до температуры, достаточной для его испарения и образования безникотинового аэрозоля во внутренней трубке; а также содержит волокнистый элемент, расположенный по потоку после нагревателя, причем в волокнистом элементе распределен никотин, так что при прохождении через волокнистый элемент аэрозоль захватывает никотин. Техническим результатом изобретения является избежание горячих точек и чрезмерных температур во время затяжки. 3 н. и 29 з.п. ф-лы, 29 ил.
Реферат
Электронная сигарета или электронная сигара (обобщенно - «электронное изделие для курения»), содержит нагреватель, который испаряет жидкий материал для создания аэрозоля или «пара». Нагреватель предпочтительно содержит резистивную катушку, а внутри нее проходит фитиль. Катушка нагревателя сконструирована и изготовлена из такого материала, чтобы избежать образования горячих точек и чрезмерных температур во время затяжки.
Электронное изделие для курения предпочтительно содержит вставку мундштука, содержащую по меньшей мере два отклоняющих выпуска, чтобы получить во рту более полное ощущение от выходящего пара. Предпочтительно, вставка мундштука с множеством отверстий объединена с устройством замедления пара, расположенным по потоку перед вставкой мундштука, чтобы избежать ощущения «горячего» на губах или вблизи губ «курильщика».
Электронное изделие предпочтительно содержит металлический корпус с выполненным в нем с высокой точностью отверстием для впуска воздуха в месте вдоль металлического корпуса, предпочтительно вдоль его боковой стенки. Отверстие для впуска воздуха выполнено в узких пределах допусков и имеет такой размер, чтобы являться основным источником падения давления вдоль пути прохождения воздуха, связывающего отверстие для впуска воздуха с источником пара (нагревателем). Такое расположение гарантирует, что сопротивления при затяжке остается по существу одним и тем же от одной затяжки до другой и от одного изделия до следующего. Чтобы дополнительно улучшить соответствующие характеристики, сопротивления при затяжке изделия проверяется в ходе его изготовления и при необходимости принимаются корректирующие меры.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показано электронное изделие для курения, соответствующее первому варианту осуществления изобретения, вид сверху;
на фиг. 2 - то же, вид сбоку в разрезе;
на фиг. 3А - секция картриджа электронного изделия для курения, показанного на фиг. 1, вид в перспективе с пространственным разделением элементов;
на фиг. 3В подробно показано отверстие для впуска воздуха в секции картриджа электронного изделия для курения, показанного на фиг. 1;
на фиг. 4 - вставка мундштука электронного изделия для курения, показанного на фиг. 1, вид в перспективе;
на фиг. 5 - вид в разрезе вдоль линии А-А вставки мундштука, показанного на фиг. 4;
на фиг. 6 - альтернативный вариант выполнения вставки мундштука электронного изделия для курения, показанного на фиг. 1, вид в перспективе;
на фиг. 7 - разрез вдоль линии В-В на фиг. 6;
на фиг. 8 - узел нагревателя электронного изделия для курения, показанного на фиг. 1, вид в перспективе в увеличенном масштабе;
на фиг. 9А - внутренняя трубка с катушкой нагревателя и фитилем в положении до установки запорного кольца, вид в перспективе в увеличенном масштабе;
на фиг. 9В - то же после установки запорного кольца;
на фиг. 10 - третий вариант выполнения вставки мундштука для использования в электронном изделии для курения, показанным на фиг. 1, вид в разрезе;
на фиг. 11 - вставка мундштука, показанная на фиг. 10, вид в перспективе с пространственным разделением элементов;
на фиг. 12 подробно показан альтернативный вариант выполнения соединительного узла, используемого в электронном изделии для курения, показанным на фиг. 1;
на фиг. 13 - второй вариант выполнения катодного соединителя, содержащего вырез;
на фиг. 14А, 14В и 14С показан третий вариант выполнения катодного соединителя, содержащего выполненные под углом отверстия;
на фиг. 15 - катодный соединитель и укороченный анод, позволяющий прохождение воздуха через отверстия для впуска;
на фиг. 16 - четвертый вариант выполнения вставки мундштука для использования в электронном изделии для курения, вид в перспективе;
на фиг. 17 - электронное изделие для курения в соответствии с первым вариантом ее выполнения, дополнительно содержащая регулирующую гильзу, вид в разрезе;
на фиг. 18 - электронное изделие для курения, соответствующее другому варианту осуществления изобретения, вид сбоку;
на фиг. 19 - электронное изделие для курения, соответствующее другому варианту осуществления изобретения, с волокнистым элементом в мундштуке, вид в разрезе;
на фиг. 20 - электронное изделие для курения, соответствующее другому варианту осуществления изобретения, с волокнистым элементом в мундштуке, вид в разрезе;
на фиг. 21 - электронное изделие для курения, соответствующее другому варианту осуществления изобретения, с волокнистым элементом в мундштуке, вид в разрезе;
на фиг. 22 - электронное изделие для курения, соответствующее другому варианту осуществления изобретения, с открытым мундштуком, вид в разрезе;
на фиг. 23 - волокнистый элемент для установки в мундштук электронного изделия для курения, показанного на фиг. 22, вид в перспективе;
на фиг. 24 - сменный волокнистый элемент для установки в мундштук электронного изделия для курения, вид в перспективе;
на фиг. 25 - электронное изделие для курения, соответствующее другому варианту осуществления изобретения, содержащее вставку мундштука и сменный волокнистый элемент, показанный на фиг. 24, вид в разрезе;
на фиг. 26 - электронное изделие для курения, соответствующее другому варианту осуществления изобретения, содержащее вставку мундштука и волокнистый элемент, вид в разрезе;
на фиг. 27 - электронное изделие для курения, соответствующее другому варианту осуществления изобретения, содержащее вставку мундштука и сменную гильзу, вид в разрезе;
на фиг. 28 - электронное изделие для курения, соответствующее другому варианту осуществления изобретения, содержащее резервуар с углекислым газом, вид в разрезе;
на фиг. 29 показано электронное изделие для курения, содержащее ароматизирующую полоску на наружной поверхности, вид сверху.
Осуществление изобретения Компоновка электронного изделия для курения
Как показано на фиг. 1 и 2, электронное изделие 60 для курения (электронная сигарета или сигара) содержит сменный картридж или первую секцию 70 и устройство многократного использования или вторую секцию 72, которые соединяются резьбовым соединением 205 или другим способом, например, посредством скользящей посадки, собачки, зажима и/или застежки. Вторая секция 72 содержит датчик 16 затяжки, чувствительный к затягиванию воздуха во вторую секцию 72 через впускное отверстие 45, расположенное рядом со свободным концом или наконечником электронного изделия 60, батареей 1 и схемой управления. Одноразовая первая секция 70 содержит источник жидкости в виде области 22 с жидкостью и нагреватель 14, преобразующий жидкость в аэрозоль, который вытягивается из области 22 жидкости через фитиль 28. После сборки резьбового соединения 205 батарея 1 может соединяться с электрическим нагревателем 14 первой секции 70 при приведении в действие датчика затяжки. Воздух засасывается в первую секцию 70 через одно или несколько входных отверстий 44 для воздуха.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, когда жидкость в картридже израсходована, заменяется только первая секция 70. Альтернативно, компоновка может быть такой, что все изделие 60 выбрасывается, когда исчерпана подача жидкости. В этом случае тип батареи и другие элементы могут быть выбраны более простыми и экономически эффективными, но, в целом, осуществляющими те же самые функции, что и в устройстве по предпочтительному варианту осуществления изобретения, в котором вторая секция используется многократно и/или перезаряжается.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения электронное изделие 60 для курения имеет примерно тот же размер, что и традиционная сигарета. Электронное изделие 60 для курения может иметь длину от приблизительно 80 мм до приблизительно 110 мм, предпочтительно от приблизительно 80 мм до 100 мм, а диаметр - от приблизительно 7 мм до приблизительно 8 мм. Например, в предпочтительном варианте осуществления изобретения электронное изделие для курения имеет длину приблизительно 84 мм и диаметр приблизительно 7,8 мм.
Предпочтительно, к внешней трубке 6 приклеивается по меньшей мере одна клеевая этикетка. Этикетка полностью оборачивается вокруг электронного изделия 60 и может быть окрашена и/или текстурирована для обеспечения внешнего вида и/или ощущения традиционной сигареты. Этикетка может содержать отверстия, размеры и расположение которых выбрано так, чтобы не допускать перекрывание входных отверстий 44 для воздуха.
Внешняя трубка 6 и/или внутренняя трубка 62 могут быть изготовлены из любого подходящего материала или комбинации материалов. Примерами соответствующих материалов являются металлы, сплавы, пластмасса или композитные материалы, содержащие один или более таких материалов, или термопластики, пригодные для пищевых или фармацевтических применений, например, полипропилен, полиэфиркетон (РЕЕК), керамика, и полиэтилен. Предпочтительно, материал является легким и нехрупким.
Конструкция картриджа
Как показано на фиг. 1, 2 и 3, первая секция 70 содержит внешнюю трубку (или корпус) 6, проходящую в продольном направлении, и внутреннюю трубку (или дымовую трубку) 62, коаксиально расположенную внутри внешней трубки 6. Предпочтительно, на входной торцевой участок 65 внутренней трубки 62 устанавливается передний участок 61 (фиг. 3А) входной прокладки (или уплотнения) 15. При этом внешняя поверхность 67 прокладки 15 обеспечивает непроницаемое для жидкости уплотнение с внутренней поверхностью внешнего корпуса 6. Входная прокладка 15 также содержит центральный продольный воздушный канал 20, открытый во внутреннюю трубку 62, которая определяет центральный канал 21. На обратной стороне прокладки 15 имеется поперечный канал 33, который пересекает центральный канал 20 прокладки 15 и сообщается с ним. Этот канал 33 обеспечивает соединение центрального канала 20 с пространством 35 (фиг. 2), образованным между прокладкой 15 и деталью 37 катодного соединителя. Предпочтительно деталь 37 содержит резьбовую часть для образования резьбового соединения 205.
Деталь 37 катодного соединителя на своей внешней поверхности 39 содержит противолежащие прорези 38, 38', которые после вставления детали 37 катодного соединителя в корпус 6 выравниваются с каждым из двух управляющих сопротивлением при затяжке входных отверстий 44 и 44' для воздуха во внешнем корпусе 6. Как вариант, такое выравнивание может быть выполнено так, как показано на фиг. 3В. Такое расположение позволяет разместить отверстия 44, 44' вблизи резьбового соединения 205 без их перекрытия из-за наличия детали 37 катодного соединителя. Такое расположение также усиливает область отверстий 44, 44', облегчая их точное сверление. Отверстия для впуска воздуха и управление сопротивлением тяге В предпочтительном варианте осуществления изобретения во внешней трубке 6 выполняется по меньшей мере одно входное отверстие 44 для воздуха предпочтительно рядом с резьбовым соединением 205, чтобы минимизировать возможность перекрытия пальцами курильщика одного из отверстий и чтобы управлять сопротивлением при затяжке во время курения. Предпочтительно, управляющие сопротивлением при затяжке входные отверстия 44 и 44' выполняются в корпусе 6 механически с помощью точного обрабатывающего инструмента со строгим контролем процесса изготовления, так что диаметры этих отверстий повторяются от одного экземпляра электронного изделия 60 к другому. Предпочтительно, входные отверстия 44 и 44' для воздуха сверлятся сверлами с твердосплавными головками или другими высокоточными инструментами и/или способами. Также предпочтительно, внешняя трубка 6 изготавливается из металла или металлических сплавов, так что размер и форма входных отверстий 44, 44' не изменяются во время технологических операций, упаковки и курения. Таким образом, входные отверстия 44, 44' для воздуха обеспечивают унифицированное сопротивление при затяжке. Предпочтительно входные отверстия 44, 44' имеют такие размеры и компонуются так, чтобы электронное изделие 60 для курения имело сопротивление при затяжке в диапазоне от приблизительно 60 мм водяного столба до приблизительно 150 мм водяного столба, более предпочтительно - от приблизительно 90 мм водяного столба до приблизительно 110 мм водяного столба, а наиболее предпочтительно - от приблизительно 100 мм водяного столба до приблизительно 130 мм водяного столба.
Управляющие сопротивлением при затяжке входные отверстия 44 и 44' являются критическими отверстиями, т.е. наименьшими отверстиями вдоль траектории прохождения воздуха от входных отверстий 44, 44' до канала 21 внутренней трубки 62 (в которой нагреватель 14 образует аэрозоль из жидкости). Соответственно, указанные отверстия 44 и 44' управляют уровнем сопротивления при затяжке электронного изделия 60 для курения, которая может быть установлена на уровне, соответствующем привычному сопротивлению при затяжке традиционной, тлеющей на конце сигареты.
Другим условием для поддержания точного и воспроизводимого сопротивления при затяжке является выполнение корпуса 6, показанного на фиг. 1, из металлического материала, который является подходящим для высокоточных инструментов и способов. Если для корпуса 6 желателен другой материал (например, пластмасса, чтобы предоставить более мягкое ощущение), то для сохранения точности отверстия 44, 44' могут быть выполнены в крепежной металлической пластине (или вставке) 43, расположенной в области расположения отверстий 44, 44'.
Предполагается, что вставка 43 в виде металлической пластины может быть введена даже в случаях, когда корпус 6 является металлическим, и что такое расположение позволяет выполнять и проверять отверстия 44, 44' отдельно (автономно) для множества заготовок вставок 43. Предпочтительно, если какие-либо из готовых вставок 43 не удовлетворяют стандартам или техническим требованиям к диаметру отверстия (сопротивлению при затяжке), то от таких бракованный вставок можно избавиться вместо того, чтобы браковать весь собранный узел картриджа 70 (первую секцию).
Как показано на фиг. 1, вставка 43 в виде металлической пластины может являться отдельной деталью, которая прикрепляется к наружной поверхности корпуса 6 или, предпочтительно когда во внешнем корпусе 6 выполнено отверстие увеличенного размера, находится полностью внутри корпуса 6 и накладываться на область входного отверстия 44. Предполагается, что указанная вставка может иметь форму и быть подогнана под один уровень с контуром корпуса 6, используя посадку с обжимкой и/или клей между вставкой и корпусом 6, или быть полностью внутри него (во внутренней части внешнего корпуса 6). Предпочтительно форма и местоположение входного отверстия 44 для воздуха во вставке 43 обладают симметрией, так что отверстие 44 остается полностью действующим, независимо от того, располагается ли вставка 43 как показано на фиг. 1 или перевернута на 180°. Кроме того, вставка 43 в виде металлической пластины может располагаться на внутренней или на внешней поверхности внешнего корпуса 6. Вставка 43 может проходить полностью по окружности электронного изделия 60 или частично. Когда вставка 43 проходит частично по окружности, могут использоваться несколько вставок 43, так что каждая вставка 43 соответствует одному входному отверстию 44, 44' для воздуха.
Предпочтительно, вторая секция 72 на входном конце 5 электронного изделия 60 для курения имеет впускное отверстие 45 для воздуха, размер которого достаточен для правильного функционирования датчика затяжки 16, расположенного поблизости. Засасывающее действие на вставке 8 мундштука передается на впускное отверстие 45 через центральные каналы, выполненные в анодной клемме 47 с первой секции 70 и клемме 47b анодного подключения второй секции 72, и вдоль пространства 13 между батареей 1 и корпусом второй секции 72. Эти каналы и отверстие 45 сами по себе имеют такой размер, что скорость воздушного потока через них намного меньше, чем через входные отверстия 44, 44', так чтобы влияние на сопротивление при затяжке было минимизировано, и поддерживалась согласованность по сопротивлению при затяжке. Например, каждое впускное отверстие может быть меньше приблизительно 2,0 мм по ширине и меньше приблизительно 1,5 мм в глубину. В частности, каждое впускное отверстие может составлять от приблизительно 0,7 мм до приблизительно 0,8 мм по ширине и от приблизительно 0,7 мм до приблизительно 0,8 мм в глубину. Предпочтительно, 95% воздуха, попадающего в электронное изделие 60 для курения, проходит через отверстия входные 44, 44', и только 5% полного - через впускное отверстие 45 на входном конце 5 электронного изделия 60 для курения. Предпочтительно, отношение устанавливается путем выполнения центрального канала 34 анодной клеммы 47b второй секции 72 достаточно малым, чтобы создать падение давления, гораздо большее, чем падение давления на входных отверстиях 44, 44' для воздуха. Например, центральный канал 34 анодной клеммы 47b может иметь размер, создающий падение давления около 2000 мм водяного столба (в отличие от номинального падения давления 100 мм водяного столба для объединенных входных отверстий 44, 44').
Как показано на фиг. 18, для поддержания в изделии соответствующего сопротивления при затяжке на входные отверстия 44, 44' может быть нанесено удаляемое защитное покрытие 601, предотвращающее ухудшение параметров изделия из-за грязи и перегибов в процессе его изготовления, упаковки, отгрузки и обращения при розничной продаже и позже. Чтобы сохранить соответствующее сопротивление при затяжке до потребления, вокруг внешнего корпуса 6 в местах расположения входных отверстий 44, 44' можно применять круговое обертывание или заклеивание липкой лентой 601. Альтернативно или в дополнение, электронное изделие 60 может иметь защитное покрытие многократного использования, чтобы обеспечить те же самые или дополнительные меры защиты.
Кроме того, существующие технологии производства электронных изделий для курения могут модифицироваться так, чтобы включать в себя тестирование на соответствующее сопротивление при затяжке. Другими словами, существует потребность соединить понимание того, как достигнуть соответствующее сопротивление при затяжке в изделии (как описано выше), с пониманием того, как проверить его в ходе изготовления изделия (что будет описано далее). Достижение постоянного сопротивления при затяжке от одного электронного изделия для курения к другому способствует стабильности характеристик и уровня поставки, а также улучшает процесс курения, удовлетворяя требование курильщиков, чтобы затяжка на электронном изделии для курения была близка к затяжке сигаретой или сигарой с тлеющим концом. Последнее может содержать проверку вставок 43 до их установки, как было ранее описано; или, вместо этого или в дополнение, испытание первой секции 70 завершается креплением номинальной, но не активированной второй секции 72 к вновь изготовленной первой секции 70, чтобы создать мягкую, неактивную испытательную конфигурацию, которая точно воспроизводит событие воздушного потока, но без риска активации нагревателя и влияние заданного действия затяжки на конфигурацию во время измерения падения давления. Например, полностью собранное электронное изделие для курения может испытываться на тягу через испытательную конфигурацию, а падение давления измеряется прибором PV10 для измерения падения давления, изготовленным компанией by Borgwaldt КС of Chesterfield, Вирджиния. Способ испытания на падение давления электронных изделий для курения может быть взят из способа, содержащегося в стандарте ISO 6565:2011, озаглавленном "Tobacco and tobacco products - Draw Resistance of Cigarettes and Pressure Drop of Filter Rods - Standard Conditions and Measurement)), и применяться с прибором, способным измерять падение давления в рабочем диапазоне 50 мм водяного столба до 1900 мм водяного столба в диапазоне диаметров 5,0-9,0 мм. Прибор может быть откалиброван в диапазоне 50-300 мм водяного столба, и испытание может быть завершено за несколько секунд.
Вместо использования неактивированной второй секции 72, предполагается, что мог бы использоваться разъемный испытательный корпус для той же цели в облегченной (неактивной) испытательной конфигурации. Испытательный корпус может быть выполнен с возможностью воспроизведения номинального воздействия реального второго участка 72 многократного использования на сопротивление при затяжке, но может быть оптимизирован для машинной обработки и высокоскоростного автоматизированного соединения и разъединения с вновь изготовленными первыми секциями 70, подвергаемыми испытанию.
Наличие резьбового соединения 205 не облегчает автоматизированную высокоскоростную машинную обработку и выполнение испытаний на сопротивление при затяжке. Как показано на фиг. 12, может использоваться альтернативное соединение 205', содержащие штифты 501 и освобождаемые собачки 503 и/или электрические несущие поверхности 505 с освобождаемыми собачками, вращающиеся блокирующие устройства и т.п. В показанном варианте собачка 503 действует с выпуклым кольцом 509. Альтернативно, вместо или в дополнение к выпуклому кольцу 509 могут использоваться один или несколько смещающихся шариков. Такие устройства облегчают автоматизированную машинную обработку, обеспечивает повышенную производительность для быстрого, но все еще точного испытания на сопротивление при затяжке и облегчают автоматизированное машинное выполнение испытания на сопротивление при затяжке. Предполагается, что контроль качества во время сверления отверстий может содержать контур обратной связи, так что результаты испытаний на сопротивление при затяжке контролируются, чтобы обнаруживать тенденции отступления от технических требований, и чтобы могли быть приняты корректирующие меры, например, замена изношенной сверлильной головки.
Как показано на фиг. 3А и 3В, предпочтительно, деталь 37 катодного соединителя на своей внешней поверхности 39 содержит противолежащие прорези 38, 38', которые после вставления детали 37 катодного соединителя во внешний корпус 6 выравниваются с расположением каждого из двух или больше управляющих сопротивлением при затяжке входных отверстий 44 и 44'. В некоторых вариантах могут использоваться более двух входных отверстий 44, 44' (например, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять, десять или больше). Альтернативно, может использоваться и единственное входное отверстие 44 для воздуха. Указанное выравнивание может выглядеть, как показано на фиг. 3В. Такое расположение позволяет разместить входные отверстия 44, 44' вблизи резьбового соединения 205, не создавая препятствий за счет наличия детали 37 катодного соединителя. Такое расположение также усиливает область входных отверстий 44, 44', что могут облегчить точное сверление входных отверстий 44, 44'. Также могут использоваться и другие расположения, что буде описано далее.
В другом варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 13, деталь 37 катодного соединителя может иметь один или несколько продольных разрезов 300 на внешней поверхности 39 детали 37 катодного соединителя. Внешний корпус 6 секции 70 картриджа скользит по безрезьбовому концу детали 37 соединителя, пока не достигает ограничителя (или края) 307, оставляя в секции 70 картриджа заданный участок разреза 300 открытым наружу для подвода воздуха. Подведенный воздух может проходить вдоль разреза 300 и попадать внутрь секции 70 картриджа. Разрез 300 может использоваться в качестве критического отверстия вместо входных отверстий 44 и 44'. В другом варианте разрез 300 может использоваться в дополнение к отверстиям 44 и 44'.
В еще одном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 14А, 14В и 14С, в детали 37 катодного соединителя может быть выполнено одно или несколько наклонных отверстий 301, которые сообщаются с одной или несколькими щелями 302 в зоне крепления 49b катодного соединителя. Предпочтительно, крепление 49b катодного соединителя может иметь пустое кольцевое пространство 303 в его внутренней части, которая сообщается с одной или несколькими щелями 302. Воздух засасывается через щель 302, проходит в кольцевое пространство 303 и оттуда попадает в наклонные отверстия 301. Таким образом, нет необходимости выравнивать щель 302 с наклонным отверстием 301, потому что воздух будет проходить по кольцевому пространству 303 и в наклонные отверстия 301, даже если эти наклонные отверстия 301 и щели 302 не выровнены. Такое расположение обеспечивает преимущества при изготовлении, поскольку нет необходимости выравнивать наклонные отверстия 301 со щелями 302.
Как показано на фиг. 15, в еще одном варианте осуществления изобретения анодная клемма 47 с может быть укорочена по сравнению с анодной клеммой 47с, показанной на фиг. 2, чтобы обеспечить больший воздушный зазор за деталью 37 катодного соединителя. Воздух входит через щель 302' (не показана на фиг. 15, показано только ее относительное положение) и затягивается внутрь через входное отверстие 44 через кольцевое пространство 303 и затем поступает прямо в воздушный зазор через центральный канал 34 анодной клеммы 47с и в центральный канал 20, ведущий к нагревателю 14.
Область подачи жидкости, нагреватель и фитиль
Предпочтительно, на выходном концевом участке 81 внутренней трубки 62 устанавливается передний участок 93 выходной прокладки 10. Внешняя поверхность 82 прокладки 10 обеспечивает по существу непроницаемое для жидкости уплотнение с внутренней поверхностью 97 внешнего корпуса 6. Выходная прокладка 10 содержит центральный канал 84, расположенный между центральным каналом 21 внутренней трубки 62 и внутренностью вставки 8 мундштука и обеспечивающий пропускание аэрозоля от центрального канала 21 к вставке 8 мундштука.
Пространство, ограниченное прокладками 10 и 15, внешней трубкой 6 и внутренней трубкой 62, определяет границы области 22 подачи жидкости. В области 22 подачи жидкости содержится жидкое вещество и, как вариант, материал 210 для хранения в нем жидкости. Материал 210 для хранения жидкости может содержать обмотку из хлопковой марли или другого волокнистого материала, навернутого вокруг внутренней трубки 62.
Предпочтительно, область 22 подачи жидкости располагается в кольцеобразном пространстве 620 между внутренней трубкой 62 и внешней трубкой 6 и между прокладками 10 и 15. Таким образом, область 22 подачи жидкости, по меньшей мере частично, окружает центральный воздушный канал 21. Нагреватель 14 проходит поперек центрального канала 21 между противоположными участками области 22 подачи жидкости.
Предпочтительно, материал 210 для хранения жидкости является волокнистым материалом, содержащим хлопок, полиэтилен, полиэфир, искусственный шелк и их комбинации. Предпочтительно, волокна имеют диаметр в диапазоне от приблизительно 6 мкм до приблизительно 15 мкм (например, приблизительно от 8 мкм до приблизительно 12 мкм или от приблизительно 9 мкм до приблизительно 11 мкм). Материал 210 для хранения жидкости может быть спеченным, пористым или вспененным. Также предпочтительно, размер волокон выбран так, чтобы эти волокна невозможно было вдохнуть, а поперечное сечение этих волокон может иметь крестообразную форму, форму клеверного листа или любую другую подходящую форму. Как вариант, область 22 подачи жидкости может представлять собой заполняемую емкость, не имеющую волокнистого материала 21, а имеющую только жидкое вещество.
Предпочтительно, жидкое вещество имеет точку кипения, пригодную для использования в электронном изделии 60 для курения. Если точка кипения будет слишком высокой, то нагреватель 14 будет не в состоянии испарить содержащуюся в фитиле 28 жидкость. Однако если точка кипения будет слишком низка, жидкость может испаряться без включения нагревателя 14.
Предпочтительно, жидкий материал содержит табакосодержащий материал, в том числе, летучие соединения табачного аромата, испускаемые жидкостью при нагревании, и может содержать никотин. Жидкость может также быть материалом, содержащим табачный аромат, или никотиносодержащим материалом, не имеющим аромата. Альтернативно или в дополнение, жидкость может содержать нетабачный материал, другие ароматические материалы и может быть материалами без никотина. Например, жидкость может содержать воду, растворители, этиловый спирт, растительные вытяжки и естественные или искусственные ароматы. Предпочтительно, жидкость дополнительно содержит формирователь аэрозоля. Примерами соответствующих формирователей аэрозоля являются пропиленгликоль и глицерин. Жидкий материал может также содержать консервирующие средства или вещества, изменяющие рН, такие как органические и неорганические кислоты.
При использовании жидкое вещество переносится из области 22 подачи жидкости и/или из материала 210 к нагревателю 14 за счет капиллярного действия фитиля 28 (фиг. 8). В одном из вариантов осуществления изобретения фитиль 28 имеет первый концевой участок 29 и второй концевой участок 31, как показано на фиг. 8. Первый и второй концевые участки 29 и 31 входят в материал 210 для хранения жидкости с противоположных сторон для контакта с жидким веществом. Также предпочтительно, нагреватель 14, по меньшей мере частично, окружает центральную часть 113 фитиля 28 таким образом, что при включенном нагревателе жидкость на центральном участке 113 фитиля 28 испаряется, образуя аэрозоль. Предпочтительно фитиль 28 содержит нити, обладающие способностью вытягивать жидкость, более предпочтительно - связку свитых стеклянных (или керамических) нитей, а наиболее предпочтительно - группу из свивки стеклянных нитей, предпочтительно, три таких свивки, которые способны затягивать жидкость через внутренние пространства между нитями за счет действия капиллярного эффекта. Предпочтительно, фитиль 28 является гибким и содержит три пряди, причем каждая прядь содержит множество нитей. Кроме того, следует отметить, что концевые участки 29 и 31 фитиля 28 являются гибкими и могут складываться в границах области 22 подачи жидкости.
Предпочтительно, жидкое вещество в области 22 подачи жидкости защищено от кислорода (потому что кислород обычно не может попасть область 22 подачи жидкости через фитиль 28). В некоторых вариантах осуществления изобретения жидкое вещество также защищается от света, значительно снижая тем самым риск ухудшения качества жидкого вещества. Таким образом, может быть сохранен высокий уровень срока годности и чистоты.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения область 22 подачи жидкости имеет размеры и выполнена с возможностью удержания достаточного количества жидкого материала, так чтобы электронное изделие 60 для курения могло обеспечивать возможность курения в течение по меньшей мере 200 секунд, предпочтительно не менее приблизительно 250 секунд, более предпочтительно - не менее 300 секунд, и наиболее предпочтительно не менее приблизительно 350 секунд. Таким образом, область 22 подачи жидкости эквивалентна приблизительно одной пачке традиционных сигарет. Кроме того, электронное изделие 60 для курения может быть выполнено с возможностью ограничения длительности каждой затяжки продолжительностью приблизительно 5 секунд. Вставка мундштука
Как показано на фиг. 2, 3А, 4-7 и 17, первая секция 70 содержит вставку 8 мундштука, имеющую по меньшей мере два отклоняющих выпускных канала 24 (например, 3, 4, 5 или больше, предпочтительно 2-10 выпускных канала или больше, более предпочтительно 2-6 выпускных каналов 24, а еще более предпочтительно - 4 выпускных канала 24). Предпочтительно, выпускные каналы 24 наклонены наружу относительно центрального канала 21 внутренней трубки 62 (то есть, в разных направлениях). Также предпочтительно, вставка 8 мундштука (или направляющая потока) содержит выпуски 24, равномерно распределенные по периметру вставки 8 мундштука, чтобы равномерно распределять аэрозоль во рту курильщика при использовании и создавать ощущение большей наполненности во рту. Таким образом, по мере того, как аэрозоль попадает в рот курильщика, поступающий в рот аэрозоль движется в различных направлениях, чтобы обеспечить полное ощущение во рту. Напротив, электронные изделия для курения, имеющие только одно осевое отверстие, имеют тенденцию направлять аэрозоль как единственной струей с повышенной скоростью в ограниченное место во рту курильщика.
Кроме того, отклоняющие выпускные каналы 24 располагаются так и имеют такие внутренние поверхности 83, что капельки жидкого вещества, не ставшего аэрозолем, которые могут присутствовать в аэрозоле, ударяются во внутренние поверхности 83 вставки 8 мундштука и/или ударяют по участкам стенок 305, определяющих отклоняющие выпускные каналы 24. В результате, такие капельки в основном удаляются или разбиваются, увеличивая выход аэрозоля.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения отклоняющие выпускные каналы 24 повернуты под углом от приблизительно 5° до приблизительно 60° относительно продольной оси внешней трубки 6, чтобы более полностью распределить аэрозоль по всему рту курильщика во время использования и удалить капельки. В предпочтительном варианте осуществления изобретения имеются четыре отклоняющих выпускных канала 24 каждый под углом от приблизительно 40° до приблизительно 50° относительно продольной оси внешней трубки 6, более предпочтительно от приблизительно 40° до приблизительно 45°, а и наиболее предпочтительно - приблизительно 42°.
Предпочтительно, каждый из отклоняющих выпускных каналов 24 имеет диаметр в пределах 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). Размер отклоняющих выпускных каналов 24 и количество отклоняющих выпускных каналов 24 при желании может выбираться, чтобы регулировать сопротивление при затяжке.
В одном из вариантов осуществления изобретения, показанном на фиг. 16, вставка 8 мундштука может содержать отклоняющие выпускные каналы 24 и осевой выпускной канал 26.
Как показано на фиг. 2, внутренняя поверхность 83 вставки 8 мундштука может иметь, в целом, куполообразную форму. Альтернативно, как показано на фиг. 7, кольцевая внутренняя поверхность 83' вставки 8 мундштука может быть, в целом, цилиндрической формы или форму усеченного конуса с плоской торцевой поверхностью. Предпочтительно, внутренняя поверхность 83 является по существу однородной. Кроме того, внутренняя поверхность 83 может быть симметричной относительно продольной оси вставки 8 мундштука. Однако в других вариантах осуществления изобретения внутренняя поверхность 83 может быть нерегулярной и/или иметь другие формы.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения в месте схождения отклоняющих выпускных каналов 24 внутри вставки 8 мундштука имеется полость 911.
Вставка 8 мундштука может целиком крепиться внутри внешней трубки 6 картриджа 70. Кроме того, вставка 8 мундштука может быть изготовлена из полимера, выбранного из группы, содержащей полиэтилен низкой плотности, полиэтилен высокой плотности, полипропилен, поливинилхлорид, полиэфиркетон (РЕЕК) и их комбинации. Вставка 8 мундштука при желании может также быть окрашена.
Как упомянуто выше, вставка мундштука 8 с многочисленными отверстиями рассеивает и изменяет направление аэрозоля по мере того, как он вытягивается из электронного изделия 60 для курения, чтобы обеспечить более полное ощущение во рту. По мере того, как аэрозоль формируется, он проходит через центральный канал 21 во внутренней трубке 62 и через центральный канал 84 в выходной прокладке 10. При испытаниях ранних прототипов некоторые участники испытаний сообщали об ощущении «жара» на губах от курения электронного изделия, в котором вставка мундштука имела множество отклоняющих выпускных каналов 24 и центральный канал 84 с диаметром приблизительно 1,3 мм. Однако для электронных изделий для курения, в которых внутренний диаметр центрального канала 84 увеличен приблизительно до 2,6 мм, сообщения об ощущениях «жара» по существу отсутствуют.
Динамическое моделирование области выходной прокладки 10 и области вокруг нее и вставки 8 мундштука показали, что небольшой, шириной 1 мм центральный канал 84 в прокладке 10 имеет тенденцию создавать в аэрозоле, выходящем из вставки мундштука, пиковые скорости приблизительно 12 метров в секунду (м/с). Напротив, моделирование системы, содержащей центральный канал 84 шириной 5 мм, показывает пиковые скорости только 2,5 м/с на выходах отклоняющих выпускных каналов 24 вставки 8 мундштука, что показывает почти пятикратное умен