Механизм крышки электронного устройства генерирования аэрозоля
Группа изобретений относится к устройству для электронной системы генерирования аэрозоля и к системе доставки аэрозоля, содержащей устройство для электронной системы генерирования аэрозоля. Устройство для электронной системы генерирования аэрозоля содержит корпус, образованный основным блоком и крышкой, включающей в себя втулку для приема аэрозольобразующего блока и соединенной с основным блоком с возможностью перемещения между первым и вторым положениями. При этом когда в первом положении смещающий кулачок смещен относительно крышки, перемещение крышки во второе положение исключено посредством освобождающего шипа. Технический результат заключается в надежном соединении аэрозольобразующего блока с блоком питания, а также уменьшении габаритов устройства. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 17 ил.
Область техники
Изобретение относится к электронным системам генерирования аэрозоля, таким как системы доставки никотина, например, электронные сигареты и т.п.
Уровень техники
Электронные системы создания аэрозоля, такие как электронные сигареты, обычно содержат секцию устройства, содержащую источник питания и, возможно, электронику для управления работой устройства, и аэрозольобразующий блок, который может содержать емкость с исходным материалом (таким как жидкость, состав которой, как правило, содержит никотин), из которого генерируется аэрозоль, например, посредством испарения за счет нагревания. Таким образом, аэрозольобразующий блок системы может содержать нагреватель с нагревательным элементом, к которому может поступать исходный материал из емкости, например, с помощью фитиля.
Когда пользователь делает затяжку, из секции устройства к нагревательному элементу аэрозольобразующего блока подается электроэнергия для испарения исходного материала в непосредственной близости от нагревательного элемента с целью генерирования аэрозоля для вдыхания его пользователем. Такие системы обычно содержат одно или несколько воздухоприемных отверстий, расположенных на удалении от мундштучного конца системы. Когда пользователь делает затяжку, втягивая воздух через мундштук, прикрепленный к мундштучному концу системы, воздух проходит через входные отверстия и далее сквозь аэрозольобразующий блок. Имеется канал, соединяющий аэрозольобразующий блок с отверстием в мундштуке, так что воздух, проходящий через аэрозольобразующий блок, продолжает двигаться к отверстию мундштука, захватывая и перенося с собой определенную часть аэрозоля из аэрозольобразующего блока. Переносящий аэрозоль воздух выходит из системы генерирования аэрозоля через отверстие мундштука для вдыхания пользователем.
Электронные сигареты включают в себя механизм активации нагревателя для испарения исходного материала во время использования. Один возможный подход заключается в создании ручного механизма активации, например, кнопки, которую пользователь нажимает для активации нагревателя. В таких устройствах нагреватель может быть активирован (т.е. к нему может быть подана электроэнергия), когда пользователь нажимает кнопку, и деактивирован, когда пользователь отпускает кнопку.
Другой возможный подход заключается в создании автоматического механизма активации, например, с использованием датчика давления, способного определять, когда пользователь втягивает воздух через систему, производя затяжку через мундштук. В таких системах нагреватель может быть активирован, когда обнаруживается, что пользователь втягивает воздух через устройство, и деактивирован, когда обнаруживается, что пользователь перестал втягивать воздух через устройство.
На сегодняшний день имеются три основных типа электронных систем генерирования аэрозоля. Во-первых, известны устройства, в которых аэрозольобразующий блок и блок питания неразделимы и размещены в одном корпусе. Во-вторых, существуют устройства, в которых аэрозольобразующий блок и блок питания выполнены раздельными. Такие устройства облегчают повторное использование какого-либо блока устройства (например, путем подзарядки источника питания). В-третьих, известны устройства, в которых аэрозольобразующий блок и блок питания выполнены раздельными, а сам аэрозольобразующий блок также может быть разделен на составные части. Например, в некоторых устройствах нагреватель аэрозольобразующего блока может быть извлечен из него и заменен.
Как правило, каждое из этих устройств выполнено в продольном формате. Иными словами, различные компоненты этих устройств, например, аэрозольобразующий блок и устройство обычно установлены последовательно, торцами друг к другу. До настоящего времени это вполне устраивало некоторых пользователей таких систем, поскольку устройства такого типа напоминают обычные курительные изделия, такие как сигареты.
Одно из соображений, касающихся таких устройств, заключается в том, что необходимо надежное соединение аэрозольобразующего блока с блоком питания. Обычно это обеспечивается посредством резьбовых соединений или соединений другого типа, например, байонетных или защелкивающихся соединений.
Еще одно соображение, касающееся таких устройств, состоит в том, что контур аэрозольобразующего блока является относительно открытым. Поскольку он обычно выступает из блока устройства, его можно считать увеличивающим общий габарит устройства, что может быть нежелательным для некоторых потребителей.
Изобретение направлено на решение некоторых вышеупомянутых проблем.
Раскрытие изобретения
Согласно изобретению, устройство для электронной системы доставки аэрозоля содержит корпус, образованный основным блоком и крышкой, соединенной с основным блоком с возможностью перемещения между первым и вторым положениями, при этом когда в первом положении смещающий кулачок смещен относительно крышки, перемещение крышки во второе положение исключено посредством освобождающего шипа.
Объектом изобретения является также механизм для поворотного перемещения первого компонента относительно второго компонента, содержащий первый и второй шипы на первом компоненте, первый и второй пазы на втором компоненте, причем указанные первый и второй шипы находятся в соответствующих первом и втором пазах, а также смещающий кулачок, установленный с возможностью вращения на первом или втором компоненте.
Еще одним объектом изобретения является система доставки аэрозоля, содержащая устройство для электронной системы генерирования аэрозоля, включающее в себя корпус, образованный основным блоком и крышкой, соединенной с основным блоком с возможностью перемещения между первым и вторым положениями, при этом когда в первом положении смещающий кулачок смещен относительно крышки, перемещение крышки во второе положение исключено посредством освобождающего шипа. При этом указанная система также содержит источник питания, средство активации, электронику для управления устройством, и аэрозольобразующий блок.
Варианты осуществления изобретения, приведенные в качестве примера, поясняются чертежами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показана известная электронная система генерирования аэрозоля, такая как электронная сигарета;
на фиг. 2 - устройство согласно одному из возможных вариантов осуществления изобретения;
на фиг. 3 - устройство по фиг. 2, когда крышка находится в первом положении, а аэрозольобразующий блок вставлен во втулку, вид в разрезе;
на фиг. 4 - устройство согласно изобретению в альтернативном варианте выполнения;
на фиг. 5a-5c - один из возможных вариантов выполнения в устройстве по фиг. 2 механизма перевода крышки из первого положения во второе;
на фиг. 6 - часть внутреннего механизма, показанного на фиг. 5a-5c, вид в перспективе;
на фиг. 7 - устройство по фиг. 2 в разобранном виде;
на фиг. 8 - крышка с частью внутреннего механизма, показанного на фиг. 5a-5c, вид в перспективе;
на фиг. 9a-9c - ряд поперечных сечений втулки крышки по плоскостям, расположенным на расстоянии друг от друга в направлении продольной оси втулки;
на фиг. 10 - фрагмент крышки, вид в перспективе в разрезе по продольной оси втулки;
на фиг. 11a - корпус устройства по фиг. 2, вид в перспективе, демонстрирующий внутреннее пространство этого корпуса;
на фиг. 11b - фрагмент корпуса устройства по фиг. 2, вид в перспективе в увеличенном масштабе;
на фиг. 12 - устройство по фиг. 2 с вставленным во втулку крышки аэрозольобразующим блоком, вид в перспективе.
Осуществление изобретения
Ниже описываются аспекты и особенности определенных примеров выполнения и вариантов реализации настоящего изобретения. Некоторые аспекты и особенности определенных примеров выполнения и вариантов реализации настоящего изобретения могут быть осуществлены условно, и в целях обеспечения краткости описания они не рассматриваются. Таким образом, понятно, что аспекты и особенности рассматриваемых здесь устройства и способов, не описываемых подробно, могут осуществляться в соответствии с любыми обычными методами осуществления таких аспектов и особенностей.
Как указано выше, изобретение относится к электронной системе генерирования аэрозоля, такой как электронная сигарета. Далее иногда будет использоваться термин «электронная сигарета», однако следует иметь в виду, что этот термин является взаимозаменяемым с терминами «электронная система создания пара», «электронная система генерирования аэрозоля» и другими аналогичными терминами. Кроме того, система генерирования аэрозоля может содержать системы, предназначенные для генерирования аэрозолей из жидких исходных материалов, твердых исходных материалов и/или полутвердых исходных материалов, например, гелей. Некоторые варианты осуществления изобретения описываются здесь применительно к определенным конфигурациям электронных сигарет (например, в плане общего вида и лежащей в его основе технологии генерирования пара). Однако следует принимать во внимание, что одни и те же принципы могут в равной степени применяться к системам создания аэрозоля, имеющим различные общие конфигурации (например, имеющим другой внешний вид, конструкцию и/или использующим другую технологию генерирования пара).
На фиг. 1 схематично показана известная системы генерирования аэрозоля/пара. Известная электронная сигарета 10 имеет в целом цилиндрическую форму, вытянутую вдоль продольной оси, показанной пунктирной линией LA, и содержит два основных компонента, а именно, основной блок 20 (блок устройства) и картомайзер 30 (аэрозольобразующий блок). Картомайзер содержит внутреннюю камеру, в которой расположена емкость с заправочной жидкостью, представляющей собой жидкий состав, из которого генерируется аэрозоль, нагревательный элемент и средство передачи жидкости (в данном случае – капиллярный элемент) для транспортировки заправочной жидкости в область рядом с нагревательным элементом. В некоторых вариантах исполнения аэрозоль-генерирующего блока согласно настоящему изобретению нагревательный элемент сам может выполнять функцию транспортировки жидкости. Например, нагревательный элемент и элемент, выполняющий функцию транспортировки жидкости, могут быть объединены в единый блок, который называют аэрозольным генератором, аэрозоль-генерирующим элементом, испарителем, атомайзером или дистиллятором. Картомайзер 30 также содержит мундштук 35 с отверстием, через которое пользователь может вдыхать аэрозоль из аэрозольного генератора. Заправочная жидкость может представлять собой жидкость обычного типа, используемую в электронных сигаретах, например, жидкостью, содержащей от 0 до 0,5% никотина, растворенного в растворителе, содержащем глицерин, воду и/или пропиленгликоль. Заправочная жидкость может также содержать различные ароматизаторы. Емкость для заправочной жидкости может содержать пористую матрицу или какую-либо другую находящуюся в корпусе структуру для удержания заправочной жидкости до момента, когда её необходимо будет подать в аэрозольный генератор/испаритель. В некоторых вариантах емкость может представлять собой корпус, образующий камеру, в которой находится жидкость в свободном состоянии, т.е. камеру без пористой матрицы.
Как будет более подробно показано ниже, основной блок 20 содержит перезаряжаемый элемент или батарейку, обеспечивающую питание для электронной сигареты 10, и печатную плату со схемой управления, обеспечивающую общее управление электронной сигаретой. При активном использовании, т.е. когда нагревательный элемент получает энергию от батарейки (управление процессом осуществляется вышеупомянутой схемой управления), нагревательный элемент производит испарение заправочной жидкости в непосредственной близости от нагревательного элемента с целью генерирования аэрозоля. Пользователь вдыхает аэрозоль через отверстие мундштука. Когда пользователь делает затяжку, аэрозоль поступает от источника аэрозоля к отверстию мундштука по воздушному каналу между ними.
В известных устройствах основной блок 20 и картомайзер 30 могут отсоединяться друг от друга путем разделения в направлении, параллельном продольной оси LA, как показано на фиг. 1, но при использовании устройства 10 они соединены друг с другом с помощью соединения, схематично изображенного в виде элементов 25A и 25B, обеспечивая электрическую и механическую связь блока управления 20 с картомайзером 30. Электрический разъем основного блока 20, служащий для подсоединения к картомайзеру, используется также для подсоединения зарядного устройства (не показано), когда основной блок отсоединен от картомайзера 30. Другой конец зарядного устройства может быть подключен к внешнему источнику питания, например, с помощью USB-разъема, для зарядки или подзарядки аккумулятора в основном блоке 20 электронной сигареты. В других вариантах выполнения может предусматриваться кабель для прямого соединения электрического разъема основного блока с внешним источником питания, и/или устройство может быть снабжено отдельным зарядным разъемом, выполненным, например, в одном из форматов USB.
В электронной сигарете 10 имеется одно или несколько отверстий (на фиг. 1 не показаны) для входа воздуха. Эти отверстия соединены с воздушным трактом (траекторией прохождения воздуха), проходящим сквозь электронную сигарету 10 к мундштуку 35. Воздушный тракт содержит участок, на котором он проходит вокруг источника аэрозоля, и участок, представляющий собой воздушный канал, соединяющий область рядом с источником аэрозоля с отверстием в мундштуке.
Когда пользователь втягивает воздух через мундштук 35, воздух поступает в упомянутый воздушный тракт через одно или несколько воздухоприемных отверстий, расположенных на наружной поверхности электронной сигареты 10. Этот поток воздуха (или соответствующий перепад давления) обнаруживается датчиком расхода воздуха 215 (в данном случае датчиком давления) который обнаруживает воздушный поток в электронной сигарете 10 и выдает соответствующие сигналы обнаружения в схему управления. Датчик расхода воздуха 560 может быть выполнен по обычной технологии в плане того, каким образом он расположен внутри электронной сигареты для генерирования сигналов обнаружения воздушного потока, указывающих на наличие потока воздуха через электронную сигарету (например, когда пользователь делает затяжку или дует в мундштук).
Когда пользователь втягивает воздух (делает затяжку) через мундштук, воздух проходит по воздушному тракту (воздушному каналу) сквозь электронную сигарету и соединяется/смешивается с паром в области вокруг источника аэрозоля, образуя аэрозоль. Полученная смесь воздуха с паром продолжает перемещаться по воздушному каналу, соединяющему область вокруг источника аэрозоля с отверстием мундштука, чтобы пользователь мог вдохнуть эту смесь. Картомайзер 30 можно отделить от основного блока 20 и утилизировать, когда закончится заправочная жидкость, и заменить другим картомайзером при необходимости. Как вариант, картомайзер может быть выполнен заправляемым.
В то время как работа системы генерирования аэрозоля в целом аналогична работе описанных выше в качестве примера известных устройств (например, может производиться активация нагревателя для испарения исходного материала и захвата аэрозоля проходящим воздушным потоком, который впоследствии вдыхается пользователем), конструкция системы генерирования аэрозоля согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения отличается от соответствующих известных устройств.
Устройство для электронной системы генерирования аэрозоля согласно изобретению содержит корпус, содержащий основной блок и крышку, причем крышка соединена с основным блоком с возможностью перемещения между первым положением, в котором основной блок и крышка совместно образуют закрытое пространство для расположения в нем аэрозольобразующий блока для генерирования аэрозоля, и вторым положением, в котором основной блок и крышка расположены на расстоянии друг от друга, обеспечивая доступ в это закрытое пространство.
На фиг. 2 показана схема устройства 100 согласно одному из возможных вариантов осуществления изобретения. Следует отметить, что различные компоненты и детали основного блока, такие как обмотка и сложные формы, на фиг. 2 опущены для ясности. Некоторые из них показаны на фиг. 3. Устройство 100 содержит корпус 200, включающий в себя основной блок 210 и крышку 220. Основной блок 210 может быть выполнен в виде единой, неразъемной детали, или может состоять из двух частей 210a, 210b соединенных вместе по соответствующему шву (не показан). Основной блок 210 и крышка 220 соединены между собой таким образом, что крышка 220 может перемещаться относительно основного блока 210 между первым положением, в котором основной блок 210 и крышка 220 образуют закрытое пространство 250 для расположения в нем аэрозоль-генерирующего блока (не показан) для генерирования аэрозоля, и вторым положением, в котором основной блок 210 и крышка 220 расположены на расстоянии друг от друга, обеспечивая доступ в закрытое пространство 250. На фиг. 2 основной блок 210 и крышка 220 изображены во втором положении, в котором обеспечивается доступ в закрытое пространство 250. Как показано на фиг. 2, в некоторых вариантах выполнения крышка 220 может содержать втулку 230, расположенную на внутренней стенке крышки 220 таким образом, что данная втулка входит внутрь закрытого пространства 250. Втулка 230 содержит в целом продольное углубление, в которое может быть вставлен аэрозольобразующий блок (не показан). Иными словами, аэрозольобразующий блок можно вставлять во втулку 230. Конструкция втулки 230 будет более подробно описана ниже; однако для показанного на фиг. 2 варианта выполнения очевидно, что, когда крышка 220 перемещается в первое положение, образуя вместе с основным блоком 210 закрытое пространство 250, втулка 230 (и аэрозольобразующий блок, если он установлен в ней) займут пространство 250. Таким образом, использование крышки, способной перемещаться между первым и вторым положениями, как описано выше, обеспечивает пространство для размещения в нем аэрозольобразующий блока без какого-либо дополнительного увеличения габаритных размеров устройства. Это обеспечивает целый ряд преимуществ. Во-первых, получается более компактное устройство по сравнению с известными устройствами с продольным соединением и размещением компонентов. Во-вторых, аэрозольобразующий в целом более защищен, чем в известных устройствах, поскольку он полностью располагается в замкнутом пространстве, чем достигается, в частности, защита от ударов и воздействия внешних предметов. Это может быть особенно важным, учитывая наличие заправочной жидкости, которая может вытекать из аэрозоль-генерирующего блока в случае его повреждения.
Крышка 220 устройства 100, показанного на фиг. 2, может также содержать мундштук 260, образующий выход. Кроме того, устройство 100 обычно содержит вход 240, обеспечивающий возможность поступления воздуха в пространство 250. Вход 240, пространство 250 и выход 260 вместе образуют соединенный по текучей среде канал для прохождения воздуха из области снаружи устройства через пространство 250 и его выход через выходное отверстие мундштука. Когда аэрозольобразующий блок находится в пространстве 250, воздушный поток проходит сквозь (или мимо) него, обеспечивая тем самым поступление аэрозоля в воздушный канал.
Устройство согласно некоторым вариантам осуществления изобретения может содержать ряд дополнительных особенностей. В одном из возможных вариантов выполнения крышка выполнена в виде элемента удлиненной формы, имеющего наружную и внутреннюю поверхности. В одном из возможных вариантов выполнения крышка содержит втулку, являющуюся частью внутренней поверхности и предназначенную для введения в нее аэрозольобразующего блока. В одном из вариантов выполнения втулка имеет в целом трубчатую форму.
Как указано выше, крышка подвижно соединена с основным блоком. В одном из возможных вариантов выполнения перемещение крышки из первого положения во второе может осуществляться с помощью по меньшей мере одного из следующих способов: шарнирный поворот, вращение, сдвигание или откидывание относительно основного блока. В некоторых случаях перемещение крышки из первого положения во второе может осуществляться с помощью дополнительных способов помимо указанных. Перемещение крышки из первого положения во второе может производиться как посредством сдвигания и шарнирного поворота крышки относительно основного блока, так и путем сначала сдвигания крышки, а затем ее шарнирного поворота относительно основного блока.
Корпус данного устройства обычно содержит одно или несколько входных отверстий для прохода воздуха в закрытое пространство, когда крышка находится в первом положении. Положение входного отверстия/отверстий конкретно не ограничивается. Например, по меньшей мере одно входное отверстие может быть расположено на крышке и/или на основном блоке. Может быть желательным, чтобы одно или несколько входных отверстий были совмещены с воздушным входом на аэрозольобразующем блоке.
Как указано выше для известного устройства, устройство 100 в некоторых вариантах осуществления изобретения может активироваться любыми подходящими средствами. К таким подходящим средствам относятся активация с помощью кнопки или активация с помощью датчика (контактный датчик, датчик расхода воздуха, датчик давления, терморезистор и т.д.). Под активацией подразумевается, что на аэрозольный генератор аэрозольобразующий блока подается питание, так что может производиться пар из исходного материала. В этом отношении активацию можно считать отличной от запуска, при котором устройство 100 переводится из практически выключенного или бездействующего состояния в состояние, в котором могут быть реализовываться одна или несколько функций, и/или устройство может быть переведено в состояние, в котором может быть произведена активация.
Корпус 200 обычно содержит источник питания (не показан на фиг. 2) для подачи питания на аэрозольный генератор аэрозольобразующего блока. Следует отметить, что соединение между аэрозольобразующим блоком и источником питания может быть как проводным, так и беспроводным. Например, при проводном соединении контакты 450 в корпусе 200, например, на основном блоке 210, могут соединяться с соответствующими электродами аэрозольобразующего блока, когда крышка 220 находится в первом положении, т.е. когда аэрозольобразующий блок находится внутри закрытого пространства 250. Конструкция таких контактов будет рассмотрена ниже. Альтернативно, соединение между источником питания и аэрозольобразующим блоком может быть беспроводным. В этом случае запитывается расположенная внутри корпуса 200 и соединенная с источником питания обмотка возбуждения (не показана), создавая магнитное поле. При этом аэрозольобразующий блок содержит приемник, на который воздействует вышеупомянутое магнитное поле, так что в приемнике индуцируются вихревые токи, нагревая этот токоприемник.
В возможном варианте выполнения показанное на фиг. 2 устройство 100 может содержать на поверхности крышки элемент 270, который делает более удобным перемещение крышки 220 из первого положения во второе положение. Рассмотрим поверхностный элемент 270 более подробно. В варианте выполнения устройства 100, показанном на фиг. 2, элемент 270 представляет собой углубление, выполненное на внешней поверхности крышки 220. Однако следует иметь в виду, что этот элемент может быть выполнен не только в виде углубления, но и в виду выступа или в виде участка поверхности с повышенной шероховатостью. Показанный на фиг. 2 элемент 270 образует область для улучшенного контакта с пальцем пользователя (например, с большим пальцем), тем самым облегчая перемещение крышки 220, поскольку большой палец может входить в зацепление с углублением, и перемещение крышки 220 во второе положение становится более удобным. Элемент 270 в виде углубления может также содержать прозрачную область 280 крышки 220. Такая прозрачная область позволяет пользователю видеть аэрозольобразующий блок, что является очень удобным, так как дает возможность пользователю видеть информацию, нанесенную на аэрозольобразующий блок (такую как аромат, бренд, дата приобретения и т.д.), и/или количество исходного материала, имеющегося в аэрозольобразующем блоке. Такие прозрачные области, как правило, не требуются в известных устройствах, поскольку в конфигурации с продольным соединением компонентов аэрозольобразующий блок обычно полностью открыт. Вышеупомянутая прозрачная область может быть расположена в углублении.
На фиг. 3 показано устройство 100 по фиг. 2 в состоянии, когда крышка 220 находится в первом положении, и аэрозольобразующий блок вставлен во втулку 230. Следует отметить, что при этом внутри корпуса образуется закрытое пространство 250, и в нем располагается аэрозольобразующий блок во втулке 230.
На фиг. 4 показан альтернативный вариант осуществления изобретения. На фиг. 4 изображено устройство 100b. Как и устройство 100, устройство 100b содержит корпус, состоящий из основного блока 211 и крышки 221. Крышка 221 соединена с основным блоком 211 и может перемещаться между первым положением, в котором формируется закрытое пространство 251 для аэрозольобразующего блока для генерирования аэрозоля, и вторым положением, в котором основной блок 211 и крышка 221 расположены на расстоянии друг от друга, обеспечивая доступ в пространство 251. На фиг. 4 крышка 221 изображена в положении, когда она обеспечивает доступ в пространство 251. В этом варианте выполнения пространство 251 может образовывать втулку, имеющую в целом удлиненную форму. Внутренняя поверхность втулки может иметь форму, соответствующую форме аэрозольобразующего блока 700. Следует отметить, что в этом варианте выполнения крышка может шарнирно поворачиваться между первым и вторым положениями. Однако перемещение между первым и вторым положением может также осуществляться путем сдвигания, откидывания и т.д. Крышка 221 может также содержать мундштук 261. Как и в устройстве 100, мундштук 261 содержит выходное отверстие, соединенное по текучей среде с пространством 251, что позволяет воздуху проходить сквозь устройство 100b, таким образом, чтобы происходил захват аэрозоля, когда аэрозольобразующий блок находится в пространстве 251 и активирован.
Снова будет рассмотрен вариант выполнения устройства по фиг. 2. На фиг. 7 устройство 100 показано в разобранном виде. Как показано на фиг. 7, части 210a и 210b основного блока могут быть соединены друг с другом, так что внутри основного блока могут располагаться источник питания 290 (например, аккумуляторная батарея, которая может заряжаться или перезаряжаться с помощью проводного или беспроводного средства); печатная плата (ПП) 291, содержащая различные схемы управления, обеспечивающие управление функциями устройства; пространство для размещения аэрозольобразующего блока с втулкой 230 крышки; и механизм 600, соединяющий основной блок 210 с крышкой 220 и обеспечивающий перемещение крышки из первого положения во второе и обратно. В данном примере схема управления 550 для управления работой устройством 100 выполнена в виде микросхемы, такой как специализированная интегральная микросхема (ASIC) или микроконтроллер. Печатная плата 291, содержащая схему управления, может быть установлена между источником питания и пространством 250. Схема управления может быть выполнена в форме единого элемента или нескольких отдельных элементов. Схема управления может быть соединена с датчиком давления для обнаружения втягивания воздуха пользователем через мундштук 260 и генерирования соответствующих сигналов, при этом, как уже указывалось выше, способ обнаружения наличия воздушного потока в устройстве обнаружения может быть обычным.
В одном из возможных вариантов выполнения механизм 600 может содержать штифт (палец) 601 и несущую пружину 602, а также соответствующие элементы на основном блоке 210 и на крышке 220. В одном из возможных вариантов выполнения штифт 601 соединяет несущую пружину 602 с крышкой 220 и с основным блоком 210, обеспечивая тем самым возможность перемещения крышки 220 из первого положения во второе. Несущая пружина 602 может прижиматься к крышке 220, стремясь переместить ее во второе положение. Крышка может удерживаться в первом положении с помощью шипа 603, вводимого (с возможностью вывода) в L-образный углубленный паз 604. Когда шип 603 перемещается в поперечный участок L-образного углубленного паза 604, несущая пружина 602 может отодвинуть крышку 220 в сторону от основного блока 210, т.е. перевести ее в положение, в котором основной блок и крышка находятся на расстоянии друг от друга (второе положение).
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения обеспечивается устройство для электронной системы доставки аэрозоля, при этом устройство содержит корпус, причем указанный корпус содержит секцию основания и секцию люка, секция люка соединена с секцией основания и перемещается между первым положением и вторым положением, причем, когда в первом положении смещающий кулачок смещен к секции люка, предотвращается перемещение секции люка во второе положение с помощью съемной бобышки. Вариант выполнения механизма 650 для соединения и перемещения основного блока и крышки показан на фиг. 5a-5c. Механизм 650 содержит расположенные на крышке 220 первый опорный шип 651 и второй освобождающий шип 652. Шип 651 расположен внутри вертикального паза 661, выполненного внутри основного блока 210 (кроме того, паз 661 может быть образован противоположными частями двух компонентов 210a и 210b основного блока). Размер и расположение паза 661 выбраны таким образом, чтобы опорный шип 651 мог перемещаться в продольном направлении внутри паза. Освобождающий шип 652 располагается внутри по существу L-образного паза 662, выполненного внутри основного блока 210 (как и в предыдущем случае, паз 662 также может быть образован противоположными частями двух компонентов 210a и 210b основного блока). Механизм 650 содержит также смещающий кулачок 670, закрепленный на оси P1. Таким образом, смещающий кулачок установлен с возможностью вращения в корпусе.
Смещающий кулачок 670 прижимается к крышке 220 смещающей пружиной (не показана). Кулачок имеет удерживающее плечо 671, которое взаимодействует с фиксирующим выступом 653 крышки 220. Вместе эти компоненты образуют простой и надежный механизм 650 для соединения друг с другом и перемещения относительно друг друга основного блока 210 и крышки 220.
Механизм 650 работает следующим образом.
Когда крышка 220 находится в первом положении (как показано на фиг. 5a), шипы 651 и 652 располагаются в дальних концах своих соответствующих пазов 661 и 662. Кроме того, в этом положении фиксирующий выступ 653 крышки упирается в удерживающее плечо 671. Благодаря взаимной ориентации верхней поверхности фиксирующего выступа 653 и нижней поверхности удерживающего плеча 671, прижатие смещающего кулачка 670 к крышке приводит к возникновению силы, действующей на фиксирующий выступ 653. Кроме того, наклон 663 паза 552, в целом, прижимает крышку 220 (и, следовательно, фиксирующий выступ 653) к смещающему кулачку 670, так что вершина фиксирующего выступа 653 остается под удерживающим плечом. Такая конструкция позволяет удерживать крышку 220 в первом положении и обеспечивает пользователю ощутимое чувство фиксации крышки в первом положении, когда фиксирующий выступ 653 сначала скользит по удерживающему плечу 671 и затем удерживается под ним.
Когда пользователь хочет перевести крышку 220 во второе положение, он перемещает крышку 220 практически вверх (в сторону мундштука), как показано стрелками на фиг. 5a). Элемент 270 на поверхности крышки облегчает это перемещение. В результате этого перемещения освобождающий шип 652 смещается вверх по наклонной поверхности 663 (поскольку он прижимается к наклонной поверхности 663 смещающим кулачком 670 и смещающей пружиной), а затем вдоль продольного участка паза 663. Аналогичным образом, опорный шип 651 перемещается в сторону мундштука по пазу 661. Затем фиксирующий выступ 653 заходит на удерживающее плечо 671. При дальнейшем перемещении крышки 220 освобождающий шип 652 оказывается в точке пересечения продольного и поперечного участков паза 662. Одновременно с этим, опорный шип 651 достигает самой ближней к мундштуку точки паза 661. В результате крышка 220 больше не удерживается в первом положении, поскольку освобождающий шип 652 может свободно перемещаться в поперечном направлении по поперечному участку L-образного паза 662. Как показано на фиг. 5c, под действием смещающего кулачка 670 и смещающей пружины (которая прижимает смещающий кулачок), крышки 220 вынуждена отодвинуться в сторону от основного блока 210 и переместиться во второе положение. Поскольку опорный шип 651 располагается в пазу 661 в самом ближней к мундштуку точке, при перемещении во второе положение крышка поворачивается относительно второй оси P2. Когда пользователь желает возвратить крышку 220 в первое положение, описанные выше этапы повторяются в обратной последовательности.
На фиг. 6 подробно показана часть механизма 650. Как видно на фиг. 6, смещающий кулачок 670 установлен на стержне 672, который образует первый шарнир P1. Когда смещающий кулачок 670 прижимается к крышке 220 смещающей пружиной (не показана), смещающий кулачок 670 может переместить крышку 220 во второе положение, когда освобождающий шип 652 оказывается в поперечном участке паза 662.
Таким образом, в этом варианте осуществления изобретения освобождающий шип находится внутри первого паза, имеющего продольное и боковое направления. В первом положении крышки освобождающий шип находится в продольной части первого раза. Во втором положении крышки освобождающий шип находится в боковой части первого паза. Хотя механизм, показанный на фиг. 5, описан так, что освобождающий шип образован частью основного блока, а первый паз образован частью крышки, в других вариантах осуществления изобретения может быть так, что освобождающий шип образован частью крышки, а первый паз является частью основного блока. Следует отметить, что опорный шип может перемещаться только вдоль одного направления. В отличие от него, освобождающий шип может перемещаться по нескольким направлениям. При переходе крышки из первого положения во второе освобождающий шип может перемещаться в поперечном направлении, а опорный шип может поворачиваться.
На фиг. 8 показана отсоединенная от устройства 100 крышка 220. В данном варианте выполнения крышка содержит втулку 235, на которой установлены шипы 651 и 652, а также закреплен фиксирующий выступ 653. На фиг. 8 показано также альтернативное положение входного отверстия 240. Таким образом, входное отверстие устройства может быть выполнено в любом его компоненте, при условии, что воздух может поступать через данное входное отверстие в пространство 250, предназначенное для размещения в нем аэрозольобразующего блока. На фиг. 8 показано также удерживающее устройство 300, которое в данном варианте выполнено в виде гибкой пластинки 301, которая отклоняется наружу при введении аэрозольобразующего блока во втулку 235. Поскольку пластинка 301 выполнена из сравнительно жесткого материала, она сопротивляется отклонению наружу, обеспечивая тем самым определенную фиксацию аэрозольобразующего блока. Это создает усилие, препятствующее извлечению аэрозольобразующего блока из втулки 235.
Как описано выше, крышка 220 содержит втулку 235, предназначенную для приема аэрозольобразующего блока. При использовании устройства аэрозольобразующий блок может быть вставлен во втулку 235, когда ее отверстие 236 обращено вниз. В результате существует возможность того, что вставленный аэрозольобразующий блок может выпасть из втулки 235 до того, как крышка 220 вернется в первое положение. В связи с этим крышка 235 может быть снабжена удерживающим средством, препятствующим выпадению аэрозольобразующего блока после его вставления во втулку. Это удерживающее средство может принимать различные формы. Например, удерживающее средство может быть выполнено в виде упругого язычка 301, показанного на фиг. 8. Другие подходящие удерживающие средства могут включать в себя: защелку 302 (фиг. 3), которая входит в зацепление с соответствующим углублением 303 на аэрозольобразующем блоке; одно или несколько ребер на внутренней стенке втулки 235, которые взаимодействуют с внешней поверхностью аэрозольобразующего блока, препятствуя его удалению; магнит, расположенный на соответствующем участке крышки 220 или втулки 235, который взаимодействует с соответствующим металлическим элементом в аэрозольобразующем блоке, таким как нагреватель, для противодействия выпадению из втулки 235. Предпочтительно крышка содержит втулку с упругим язычком, расположенным в отверстии втулки.
На фиг. 9a-9c показана крышка в разрезах по плоскостям A-A, B-B, C-C на фиг. 8. Разрез C-C произведен по отверстию 236 втулки. Отверстие 236 втулки имеет в целом круглую форму поперечного сечения. Однако возможны варианты, в которых отверстие втулки имеет другие формы поперечного сечения. Как показано на фиг. 9a-9c, втулка 235 может иметь поперечное сечение, которое сначала имеет круглую форму, а затем форма поперечного сечения изменяется в направлении по длине муфты. Например, форма поперечного сечения по плоскости C-C может считаться в целом круглой, но она плавно изменяется и становится овальной в направлении по длине муфты 235. В частности, поперечное сечение по плоскости B-B имеет уже слегка овальную форму по сравнению с круглым поперечным сечением по плоскости C-C. Поперечное сечение по плоскости A-A имеет еще более овальную форму по сравнению с овальным поперечным сечением по плоскости B-B. Таким образом, форма поперечного сечения втулки 235 изменяется по её длине. В рассматриваемом варианте выполнения изменяющаяся форма поперечного сечения втулки 235 соответствует изменению формы поперечного сечения аэрозольобразующего блока. В одном из возможных вариантов выполнения форма поперечного сечения втулки плавно изменяется от по существу круглой в первой точке до по существу овальной во второй точке в направлении введения аэрозольобразующего блока во втулку. В одном из возможных вариантов выполнения основной блок 210 может также содержать один или несколько гребней или выступов 460 (или других подходящих поверхностных элементов), как показано на фиг. 11b, расположение которых соответствует расположению продольного паза 470 на внешней поверхности дальней части аэрозольобразующего блока. Взаимодействие указанных выступов с продольным пазом обеспечивает фиксацию аэрозольобразующего блока на конечном этапе поворота
Таким образом, устройство согласно изобретению характеризуется наличием крышки, содержащей втулку для приема аэрозольобразующего блока, причем указанная втулка содержит расположенные вдоль ее продольной оси на расстоянии друг от друга первую и вторую секции, которые оказывают разное вращательное воздействие на аэрозольобразующий блок при его введении. Преимущество такой конфигурации заключается в том, что если аэрозольобразующий блок будет иметь по меньшей мере одно некруглое поперечное сечение, его можно будет вставлять во втулку 235 в любой угловой ориентации, и он все равно будет установлен во втулке 235 в требуемой окончательной угловой ориентации. Это может оказаться важным, если, например, окончательная угловая ориентация аэрозольобразующего блока влияет на правильную работу системы в целом. Например, аэрозольобразующий блок может содержать электроды, которые должны устанавливаться в определенной угловой ориентации для соединения с соответствующими электродами, расположенными внутри корпуса 200. Как вариант, возможна ситуация, при которой нагреватель аэрозольобразующего блока должен быть расположен в определенной угловой ориентации, чтобы обеспечивалось правильное совмещение с магнитным полем для обеспечения индукционного нагрева. Использование втулки, автоматически устанавливающей аэрозольобразующий блок в требуемой угловой ориентации независимо от угловой ориентации, в которой он был первоначально вставлен в отверстие муфты, обеспечивает пользователю более комфортное использование устройства. Возможности оказания различных воздействий по угловой ориентации по длине муфты не ограничиваются конкретным поперечным сечением муфты. Например, в какой-либо точке по длине муфты может быть установлен магнит, взаимодействующий с соответствующим металлическим элементом внутри аэрозольобразующего блока. Благодаря относительному расположению магнита и указанного металлического элемента в аэрозольобразующем блоке, аэрозольобразующему блоку может быть придана другая угловая ориентация, отличающаяся от угловой ориентации, в которой он был первоначально вставлен в отверстие муфты.
На фиг. 10 подробно показан фрагмент крышки 220 в продольном разрезе. В области рядом с ближним краем втулки 235 может быть расположено уплотнение 400, например, уплотнительное кольцо. Уплотнение 400 обеспечивает уплотнение между внутренней поверхностью 236 втулки 235 и внешней поверхностью аэрозольобразующего блока при его введении во втулку 235. Это уплотнение нужно для того, чтобы при затяжке через мундштук 260 пользователь втягивал в себя не воздух, проходящий по периметру внешней поверхности аэрозольобразующего блока, а воздушный поток, проходящий сквозь аэрозольобразующий блок.
Аэрозольобразующий блок прижимается к уплотнению, когда он находится во втулке, а крышка находится в первом положении. Это может осуществляться с помощью одного или нескольких смещающих выступов, расположенных на внутренней стенке корпуса. В варианте, показанном на фиг. 11a, смещающие выступы 450 представляют собой подпружиненные электроды («пружинные контакты»), которые оказывают давление на дальний конец аэрозольобразующего блока и обеспечивают его плотный контакт с уплотнением 400. Следует иметь в виду, что вышеупомянутые один или несколько смещающих выступов не обязательно должны быть подпружиненными электродами, а могут быть выполнены в виде выступов или других элементов на поверхности внутренней стенки корпуса 100, обеспечивающих более плотный контакт аэрозольобразующего блока с уплотнением 400. Желательно иметь такие смещающие выступы, поскольку они также способствуют расширению производственных допусков на изготовление корпуса.
В дополнительном варианте осуществления изобретения представлен механизм для поворотного перемещения первого компонента (например, устройства для системы предоставления аэрозоля) относительно второго компонента (например, устройства для системы предоставления аэрозоля). Этот механизм содержит первый и второй шипы на первом компоненте, первый и второй пазы на втором компоненте, причем указанные шипы расположены в соответствующих пазах, а также смещающий кулачок, установленный с возможностью вращения или на первом, или на втором компоненте. Первый паз допускает перемещение первого шипа только в одном направлении, а второй паз позволяет перемещаться второму шипу по нескольким направлениям. В одном варианте выполнения первый и второй шипы находятся на первом компоненте, а первый и второй пазы – на втором компоненте. В другом варианте выполнения первый и второй шипы находятся на втором компоненте, а первый и второй пазы – на первом компоненте. В одном варианте выполнения первый компонент представляет собой корпус, который образует замкнутое пространство, доступное через отверстие в корпусе, а второй компонент содержит оболочку, которая может перемещаться между положением, закрывающим отверстие, и положением, раскрывающим отверстие. Иллюстративным вариантом осуществления механизма по настоящему изобретению является механизм 650, описанный со ссылками на фиг. 5а-5с.
Хотя аэрозольобразующий блок и не является критическим аспектом настоящего изобретения, ниже будет в целом описан аэрозольобразующий блок, подходящий для установки в пространстве 250, 251. Аэрозольобразующий блок 700, аналогичный показанному на фиг. 12, содержит аэрозольный генератор (не показан), расположенный в воздушном тракте, проходящем по практически продольной оси аэрозольобразующего блока 700. Аэрозольный генератор может содержать резистивный нагревательный элемент, расположенный рядом с капиллярным элементом (средством передачи жидкости), служащим для передачи заправочной жидкости из емкости с этой жидкостью в аэрозольобразующем блоке в область рядом с нагревательным элементом. Емкость с заправочной жидкостью в рассматриваемом примере расположена рядом с воздушным трактом и может быть заполнена хлопком или пеной, пропитанной заправочной жидкостью. Концы капиллярного элемента контактируют с заправочной жидкостью в емкости, так что жидкость втягивается по капиллярному элементу в область рядом с нагревательным элементом. Общая конфигурация капиллярного и нагревательного элементов может соответствовать обычно используемым принципам. Например, в некоторых вариантах выполнения капиллярный и нагревательный элементы могут быть выполнены в виде отдельных элементов, например, в виде металлической нагревательной проволоки, обернутой/закрученной вокруг цилиндрического капиллярного элемента, представляющего собой, например, пучок, одну нить или несколько нитей стекловолокна. В других вариантах выполнения функции капиллярного и нагревательного элементов могут выполняться одним элементом. Иными словами, нагревательный элемент может выполнять также функцию капиллярного элемента. Таким образом, в различных вариантах выполнения нагревательный элемент или капиллярный элемент может включать в себя один или несколько следующих элементов: металлокомпозитную структуру, такую как пористая спеченная металловолокнистая среда (Bekipor® ST) производства компании Bekaert; металлопенную структуру, например, типа производимой компанией Mitsubishi Materials; многослойную металлокерамическую проволочную сетку или сложенную однослойную металлическую проволочную сетку, такую как выпускаемая компанией Bopp; металлическую оплетку; или стекловолоконную или углеволоконную ткань с вплетенной металлической проволокой. Под «металлом» подразумевается любой металлический материал, обладающий соответствующим удельным электрическим сопротивлением, который может быть использован совместно с батарейкой. Электрическое сопротивление нагревательного элемента обычно составляет от 0,5 до 5 Ом. Могут использоваться значения и ниже 0,5 Ом, но это может привести к перегрузке батарейки. В качестве металла может использоваться никель-хромовый сплав (например, NiCr8020) или железо-хром-алюминиевый сплав (например, Кантал), или нержавеющая сталь (например, AISI 304 или AISI 316). После активации устройства от источника питания 290 питание может подаваться на аэрозольобразующий блок 700 через электроды 450.
Преимущества и особенности изобретения характерны только для рассмотренных вариантов реализации и не являются исчерпывающими и/или эксклюзивными. Они рассмотрены только с целью облегчения понимания и демонстрации заявленного изобретения. Следует иметь в виду, что преимущества, варианты реализации, примеры, функции, особенности конструкции и/или другие аспекты настоящего изобретения никоим образом не ограничивают объем настоящего изобретения, который определяется формулой изобретения, и что могут использоваться другие варианты выполнения, и могут производиться модификации без выхода за границы объема формулы изобретения. Различные варианты выполнения могут содержать, состоять или по существу состоять из различных комбинаций описанных элементов, компонентов, частей, операций, средств, и т.п., отличных от конкретно описанных в настоящем описании.
1. Устройство для электронной системы генерирования аэрозоля, содержащее корпус, образованный основным блоком и крышкой, включающей в себя втулку для приема аэрозольобразующего блока и соединенной с основным блоком с возможностью перемещения между первым и вторым положениями, при этом когда в первом положении смещающий кулачок смещен относительно крышки, перемещение крышки во второе положение исключено посредством освобождающего шипа.
2. Устройство по п. 1, в котором освобождающий шип расположен в первом пазу, имеющем продольное и боковое направления.
3. Устройство по п. 2, в котором в первом положении освобождающий шип находится в продольной части первого паза.
4. Устройство по любому из пп. 2 или 3, в котором во втором положении освобождающий шип находится в боковой части первого паза.
5. Устройство по любому из пп. 1-4, в котором освобождающий шип образован на основном блоке, а паз образован на крышке.
6. Устройство по любому из пп. 1-4, в котором освобождающий шип образован на крышке, а паз образован на основном блоке.
7. Устройство по п. 6, в котором крышка дополнительно содержит опорный шип.
8. Устройство по п. 7, в котором опорный шип расположен во втором пазу, имеющем продольное направление.
9. Устройство по любому из пп. 7 или 8, в котором опорный шип способен перемещаться только вдоль одного направления.
10. Устройство по любому из пп. 1-9, в котором освобождающий шип способен перемещаться по нескольким направлениям.
11. Устройство по любому из пп. 7-10, в котором при переходе крышки из первого положения во второе освобождающий шип перемещается в поперечном направлении, а опорный шип поворачивается.
12. Устройство по любому из пп. 1-11, в котором крышка дополнительно содержит фиксирующий выступ.
13. Устройство по любому из пп. 1-12, в котором смещающий кулачок содержит удерживающее плечо.
14. Устройство по п. 13, в котором в первом положении удерживающее плечо прикладывает усилие к фиксирующему выступу наиболее удаленной от центра частью.
15. Устройство по п. 14, в котором в первом положении с освобождающим шипом контактирует наклонная поверхность первого паза.
16. Устройство по любому из пп. 1-15, дополнительно содержащее смещающую пружину для поджатия смещающего кулачка к крышке.
17. Устройство по любому из пп. 1-16, в котором смещающий кулачок установлен с возможностью вращения в корпусе.
18. Устройство по любому из пп. 1-17, в котором крышка включает в себя мундштук с выпускным отверстием.
19. Устройство по любому из пп. 1-18, в котором перемещение крышки из первого положения во второе относительно основного блока включает в себя скольжение с последующим поворотом.
20. Устройство по любому из пп. 1-19, в котором в корпусе выполнено одно или несколько впускных отверстий для поступления воздуха в пространство, когда крышка находится в первом положении.
21. Устройство по п. 20, в котором по меньшей мере одно впускное отверстие выполнено в крышке.
22. Устройство по любому из пп. 20 или 21, в котором по меньшей мере одно впускное отверстие выполнено в основном блоке.
23. Устройство по любому из пп. 1-22, в котором корпус содержит источник питания, средство активации и электронику для управления устройством.
24. Система доставки аэрозоля, содержащая устройство по любому из пп. 1-23, источник питания, средство активации, электронику для управления устройством, и аэрозольобразующий блок.
