Brevet FR3039041A1 — publié le 20170127

AGENCEMENT D'UNE E-CIGARETTE AVEC LE CONTENU DU RESERVOIR PRESERVE DE LA CHALEUR La présente invention concerne un agencement d'une e-cigarette avec le contenu du réservoir de e-liquide préservé de la chaleur. Une e-cigarette de type connu comprend un embout buccal destiné à être porté en bouche par l'utilisateur, cet embout conduisant sous aspiration, le e-liquide après vaporisation. Immédiatement en amont de cet embout par rapport au sens d'aspiration, il est prévu une zone de vaporisation comprenant un élément chauffant du type résistance électrique, destiné à porter en température une mèche imbibée de e-liquide par capillarité, disposé partiellement à proximité de ladite résistance électrique, de façon à conduire du e-liquide, au fur et à mesure que celui-ci est vaporisé. Un réservoir est prévu au droit de la zone de vaporisation et de la résistance de façon que la mèche puisse baigner dans le e-liquide, en passant à travers un orifice étanche de la paroi dudit réservoir. La portion accessible de cette mèche est agencée à proximité immédiate de la résistance, généralement sous la forme d'un enroulement autour de ladite résistance de façon à générer un chauffage homogène de ladite portion de mèche. De fait, le réservoir est situé au moins partiellement au droit de la zone de vaporisation, zone dans laquelle la température est élevée, jusqu'à 250°C, puisque la résistance travaille par effet Joule et rayonne vers la mèche qui absorbe l'essentiel de ce rayonnement, mais dont une partie non négligeable est absorbée par la paroi intérieure du réservoir. Ce réservoir de e-liquide est rechargeable par l'extérieur, ceci de façon connue. En amont encore, on trouve un accus destiné à fournir l'énergie électrique afin de porter la résistance en température par effet Joule. Cet accus est également rechargeable. Un interrupteur permet de piloter le chauffage afin d'assurer la délivrance d'un volume de e-liquide vaporisé à la demande de l'utilisateur. Une cheminée d'aspiration est ménagée pour relier la zone de vaporisation et l'embout buccal. 3039041 2 Cette cheminée traverse généralement le réservoir. La e-cigarette est un produit à part entière mais elle a aussi une vocation à tenter de dissuader les fumeurs de cigarettes de poursuivre l'inhalation de fumée de tabac dont on sait que certains des produits la constituant sont préjudiciables à la santé. 5 C'est la raison pour laquelle les compositions des e-liquides sont adaptées aux goûts des fumeurs à travers des arômes et peuvent même être réalisées à la demande. Certaines compositions comportent de la nicotine et il est même envisagé de distiller des principes actifs à travers le e-liquide. Les autres produits sont des composés vaporisables à base de glycol, d'eau, etc . 10 Ces produits sont donc vaporisables par la chaleur mais on a aussi constaté que la chaleur avait un effet dégradant sur ces produits quand bien même ils ne sont pas encore vaporisés. Ceci est compréhensible car les arômes notamment présentent une certaine fragilité face à la température. Or, la chaleur émise par la résistance à chaque vaporisation est transmise au moins 15 partiellement par la mèche elle-même au e-liquide puisque le e-liquide qu'elle contient assure une conduction thermique entre la zone de vaporisation et le e-liquide dans laquelle baigne au moins l'une de ses extrémités au sein du réservoir. De plus à travers la paroi du réservoir lui-même, le e-liquide est également soumis aux actions de la chaleur, par transmission. 20 On constate donc une modification au moins de certains composés thermosensibles des e- liquides sous l'effet de la chaleur induite par la zone de chauffe. Cet effet est renforcé par une utilisation intensive de la e-cigarette. On entend par utilisation intensive, la génération de vaporisations avec des intervalles de temps courts, voire continue. Dans ces cas, la résistance elle-même n'a pas le temps de revenir à température ambiante. Le 25 point de départ est donc déjà une température élevée de la résistance qui reçoit une nouvelle quantité de courant si bien que la température maximale augmente et peut atteindre plus de 300°C par ces impulsions de chauffe successives. Certains utilisateurs peuvent même conserver l'interrupteur pressé en continu pendant quelques secondes, si bien que la température augmente fortement également et la consommation électrique n'est pas nécessairement une limitation à une telle utilisation car les accus présentent de fortes capacités et ils sont rechargeables voire interchangeables. 3039041 3 Dans ce cas, la température ne baisse pas au sein de la e-cigarette et donc du réservoir, les calories n'ont pas le temps de se dissiper suffisamment et viennent au contraire s'accumuler et diffuser dans le e-liquide, elles provoquent éventuellement des dégradations et pour le moins des altérations de certaines qualités comme le goût. 5 Cette altération et, plus particulièrement, les modifications aromatiques peuvent être rédhibitoires en vue d'une acceptation par les utilisateurs en lieu et place de la cigarette dont la production industrielle garantit de façon certaine la qualité et les propriétés, notamment aromatiques. Des expériences ont montré que la température du e-liquide au sein du réservoir peut 10 atteindre 45°C. A cette température par exemple, les glycols peuvent produire de l'acroléine qui est une substance particulièrement irritante. A ces températures, les aromes évoluent tant de façon olfactive que gustative, colorimétrique ou chimique. De plus en fonction de la nature des arômes, naturels, de synthèse, il est très difficile de prévoir l'évolution et encore moins dans une composition comportant plusieurs composés 15 pouvant engendrer des effets synergiques complexes. Or les cycles de montée en température ne provoquent pas des modifications réversibles mais au contraire des modifications cumulatives, c'est-à-dire que les molécules toxiques ou pour le moins modifiées vont s'accumuler dans la composition et vont représenter une fraction de plus en plus importante de la composition. On note aussi que cet effet cumulatif se conjugue 20 avec le fait que le volume de e-liquide diminue au fur et à mesure de la consommation, si bien que l'altération s'accroit proportionnellement, systématiquement. La présente invention vise à pallier les problèmes ainsi soulevés et propose plusieurs variantes de réalisation, de façon non limitative, cette description illustrative étant établie en regard des dessins annexés, dessins sur lesquels les différentes figures représentent : 25 Figure 1: une vue d'une e-cigarette de type connu, Figure 2 : une vue schématique d'un agencement avec une mèche gainée, perméable, Figure 3 : une vue schématique d'un agencement avec une mèche à rupture de pont thermique, Figure 4 : une vue schématique d'un agencement avec une gaine sans contact, 30 Figure 5 : une vue d'un réservoir à renfort d'isolation. La e-cigarette comprend ainsi de façon connue : - Un carter 1, 3039041 4 - Un embout buccal 2, - Un réservoir 3 de e-liquide 4 avec une portion 51, interne, d'une mèche 5, baignant dans ledit e-liquide, - Une zone 6 de vaporisation avec une portion de mèche 5E, externe, sortant du 5 réservoir 3 et comprenant : o une résistance 7, à proximité immédiate d'une mèche o une cheminée 8 reliant la zone 6 de vaporisation et l'embout buccal 2, - Un accus 9 avec son interrupteur, alimentant ladite résistance 7. Lorsque l'utilisateur presse l'interrupteur lié à l'accus 9, il alimente la résistance 7 en énergie 10 électrique, la résistance chauffe par effet Joule et vaporise le e-liquide contenu dans la portion 5E de la mèche 5 qui se situe dans cette zone de vaporisation. Sous aspiration de l'utilisateur, le e-liquide vaporisé est conduit par la cheminée 8 vers l'embout buccal. L'agencement d'une e-cigarette avec un réservoir 3 de e-liquide préservé de la chaleur est maintenant décrit dans un premier mode de réalisation, en regard de la figure 2. 15 De façon générale, la solution au problème posé de la conduction de la chaleur par la mèche 5 consiste à associer à cette mèche des moyens 10 de limitation de la conduction de la chaleur, sans perturber l'alimentation par capillarité. Sur cette figure 2, les moyens 10 de limitation de la conduction de la chaleur comprennent une gaine 100. 20 Cette gaine 100 est, dans un premier mode de réalisation, une gaine 102 périphérique qui englobe périphériquement la mèche, au moins à partir du passage à travers le réservoir jusqu'à son extrémité dans ledit réservoir, c'est-à-dire qui englobe au moins la portion 51 interne de la mèche 5. Cette gaine 102 périphérique est réalisée de préférence en un matériau peu conducteur de la 25 chaleur comme certains élastomères teflonés aptes à résister à la température. Cette gaine 102 comporte des orifices 104 afin de permettre le passage par capillarité du e-liquide à travers la gaine et donc d'imbiber ladite mèche. Cette gaine 102 peut comprendre des orifices 104 sous forme de micro perforations 106 ou des fentes 108 périphériques alternées et décalées angulairement. Cet agencement permet 30 également de conférer une plus grande souplesse à l'ensemble mèche/gaine. Les échanges surfaciques entre le e-liquide et la gaine sont ainsi limités par la gaine et comme les phénomènes de capillarité ont tendance à conduire le e-liquide du réservoir vers la portion 3039041 5 de mèche dans le réservoir et ensuite de la portion de mèche dans le réservoir vers la portion de mèche dans la zone de vaporisation, l'apport de calories par la mèche est limité. Sur la figure 3, on a représenté, dans un deuxième mode de réalisation, des moyens 10 de limitation de la conduction de la chaleur sous la forme de moyens 200 de rupture de pont 5 thermique. Ainsi, dans la mèche elle-même, il est prévu un changement de matériau ou un changement de structure. On peut prévoir un premier matériau 202 tissé et fibreux pour la portion 51 interne disposée dans le réservoir et une portion en matériau plein, poreux 204, dans la zone de vaporisation. 10 Les calories sont ainsi fortement ralenties dans leur progression. Le matériau peut aussi rester identique et comporter au moins un disque 206 poreux, interposé au droit du passage de la paroi du réservoir, entre les portions 51 et 5E. Le premier matériau peut être du type tissé et enroulé pour la partie 5E externe au réservoir et du type non tissé pour la partie 51 interne au réservoir. 15 Sur la figure 4, on a représenté une variante dans laquelle, les moyens 10 de limitation de la conduction de la chaleur se trouvent être une discontinuité 300 de la mèche 5. Cette discontinuité 300 est une discontinuité de très faible dimension, de l'ordre du 1/10ème de millimètre pour donner une idée. Cette discontinuité évite le contact thermique dès que les deux portions de la mèche sont à 20 l'équilibre, c'est-à-dire que les deux extrémités 300-1 et 300-2 sont gorgées de e-liquide. Ainsi dès que la zone est chauffée, le e-liquide de la portion 5E est vaporisée, un déséquilibre se forme et du e-liquide "goutte" à l'extrémité de la portion SI interne et entre en contact avec la partie 5E externe, assurant la continuité de l'alimentation par capillarité. Dès que la vaporisation cesse, la consommation cesse l'équilibre de forme et le contact cesse, 25 interdisant aux calories générées et résiduelles de franchir cette discontinuité 300 et donc de chauffer le contenu du réservoir. Dans tous les cas, afin de limiter la diffusion de la chaleur émise à travers la paroi du réservoir 3, le réservoir 3 lui-même est avantageusement réalisé en un matériau isolant de la chaleur. Néanmoins, selon la présente invention, en plus des moyens 10 de limitation de la diffusion 30 de la chaleur produite au droit de la zone de vaporisation, au droit du passage de la mèche 5, c'est-à-dire au droit de la jonction des parties 5E externe et 51 interne, il est prévu un renfort 3039041 6 400 de l'isolation de la paroi, par une surépaisseur 402, ou par l'apport 404 d'un matériau isolant autour de la mèche ou par une addition des deux. La conduction des calories générées dans la zone de vaporisation vers le réservoir 3 est ainsi limitée. 5 Le e-liquide est ainsi préservé du moins pendant son séjour dans le réservoir du fait qu'il sera consommé au fur et à mesure. Un avantage certain de la présente invention est de permettre la préservation du e-liquide des phénomènes thermiques et des dégradations qui leur sont liées. Il faut en effet tenir compte du fait que le réservoir est rechargé mais pas nécessairement et même plutôt toujours 10 avant qu'il ne soit complètement vide. De fait, une fraction du volume de e-liquide est longuement exposée à la chaleur, même si ce volume est régulièrement dilué et donc renouvelé. La préservation du e-liquide est donc essentielle pour éviter les altérations, notamment au niveau arômes qui sont souvent les plus sensibles et les plus vite détectées. REVENDICATIONS1. Agencement d'une e-cigarette comprenant un réservoir (3) contenant du e-liquide, une zone (6) de vaporisation, une mèche (5) avec une portion de mèche (5E), externe, sortant du réservoir (3) et une portion (51), interne, baignant dans ledit e-liquide, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (10) de limitation de la conduction de la chaleur ménagés sur la mèche (5). 2. Agencement d'une e-cigarette selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (10) de limitation de la conduction de la chaleur comprennent une gaine (100) disposée périphériquement sur la mèche (5). 3. Agencement d'une e-cigarette selon la revendication 2, caractérisé en ce que la gaine (102) est disposée sur la portion (51), interne, baignant dans ledit e-liquide. 4. Agencement d'une e-cigarette selon la revendication 3, caractérisé en ce que la gaine (102) comprend des orifices (104). 5. Agencement d'une e-cigarette selon la revendication 4, caractérisé en ce que les orifices (104) sont des micro perforations (106). 6. Agencement d'une e-cigarette selon la revendication 4, caractérisé en ce que les orifices (104) sont des fentes (108) périphériques, alternées et décalées angulairement. 7. Agencement d'une e-cigarette selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (10) de limitation de la conduction de la chaleur comprennent des moyens (200) de rupture de pont thermique. 8. Agencement d'une e-cigarette selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens (200) de rupture de pont thermique sont constitués d'un changement de matériau ou d'un changement de structure. 9. Agencement d'une e-cigarette selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le premier matériau (202) est un matériau tissé et fibreux pour la portion (51) interne disposée dans le réservoir et une portion en matériau plein, poreux (204), dans la zone de vaporisation. 10. Agencement d'une e-cigarette selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la mèche (5) comprend au moins un disque (206) poreux, interposé au droit du passage de la paroi du réservoir, entre les portions (51) et (5E). 3039041 8 11. Agencement d'une e-cigarette selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (10) de limitation de la conduction de la chaleur comprennent une discontinuité (300) de la mèche (5). 12. Agencement d'une e-cigarette selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce que le réservoir (3) comprend un renfort (400) de l'isolation de la paroi.