МЕХАНИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ СОЗДАНИЯ ПАРА
MECHANICAL CONNECTOR FOR ELECTRONIC STEAM GENERATION SYSTEM

Область техники
Изобретение относится к электронной системе создания пара (аэрозоля), такой как электронная сигарета, и механическому соединению её компонентов.
Уровень техники
Многие электронные системы создания пара включают в себя два основных компонента, а именно, картомайзер и блок управления (отдел аккумуляторной батареи). Картомайзер обычно содержит емкость для жидкости и атомайзер для ее испарения. Атомайзер часто выполняется в виде электрического (резистивного) нагревателя, например, в виде катушки провода. Блок управления, как правило, содержит аккумулятор для подачи питания к атомайзеру. При работе активация блока управления может производиться, например, при обнаружении затяжки пользователя и/или при нажатии пользователем кнопки для подачи электроэнергии от аккумулятора к нагревателю. Такая активация приводит к тому, что нагреватель превращает небольшое количество жидкости в пар, который затем вдыхается пользователем.
Таким образом, указанный тип электронной сигареты содержит две расходных позиции: во-первых, испаряемую жидкость, а, во-вторых, электроэнергию в аккумуляторе. Что касается, первой позиции, то после того, как жидкость из емкости будет израсходована, картомайзер можно утилизировать, чтобы заменить новым. Что касается второй позиции, то блок управления может содержать электрический разъем какого-либо типа для получения питания от внешнего источника, позволяя тем самым осуществлять зарядку аккумулятора электронной сигареты.
Как правило, картомайзер и блок управления выполняются в виде компонентов, которые могут быть отделены друг от друга и вновь соединены пользователем при необходимости, чтобы обеспечить возможность замены одноразового картомайзера. Для разъемного соединения компонентов друг с другом часто используются резьба или байонетные соединения, но они подходят не для всех конфигураций электронных сигарет. Таким образом, существует необходимость в создании альтернативных соединительных средств.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является электронная система создания пара, содержащая картридж для хранения материала, способного при нагревании создавать аэрозоль, и блок управления, включающий в себя батарею для подачи электроэнергии для нагревания, причем картридж и блок управления выполнены с возможностью разъемного соединения друг с другом с помощью по меньшей мере одного запорного элемента, содержащего опорную часть, закрепленную в одном из соединяемых компонентов - картридже или блоке управления, и ножку с первым стопорным элементом, первый конец которой соединен с опорной частью сгибаемым упругим соединением; при этом другой из указанных соединяемых компонентов содержит второй стопорный элемент, расположенный на поверхности этого компонента так, что при соединении картриджа с блоком управления посредством по существу линейного перемещения он входит в зацепление с указанным первым стопорным элементом, а при отсоединении картриджа от блока управления выходит из зацепления с первым стопорным элементом, причем указанные введение в зацепление и выведение из зацепления осуществляются за счет смещения ножки запорного элемента вокруг сгибаемого упругого соединения.
Вторым объектом изобретения является блок управления для электронной системы создания пара, выполненный с возможностью разъемного соединения с картриджем и содержащий батарею для подачи электроэнергии для генерирования аэрозоля из материала, содержащегося в подсоединенном картридже; при этом указанный блок управления содержит по меньшей мере один запорный элемент для соединения блока управления с картриджем, содержащий опорную часть и ножку с первым стопорным элементом, первый конец которой соединен со сгибаемым упругим соединением, а опорная часть закреплена в блоке управления; причем первый стопорный элемент выполнен с возможностью вхождения в зацепление со вторым стопорным элементом, расположенным на поверхности картриджа, когда блок управления и картридж соединяются посредством по существу линейного перемещения, и выхода из зацепления со вторым стопорным элементом, когда блок управления и картридж разъединяются, причем при вхождении в зацепление и выхода из зацепления ножка запорного элемента перемещается вокруг сгибаемого упругого соединения.
Третьим объектом изобретения является картридж для электронной системы создания пара, выполненный с возможностью разъемного соединения с блоком управления и предназначенный для хранения материала, способного генерировать аэрозоль при нагревании за счет подачи электроэнергии от батареи, расположенной в подсоединенном блоке управления; при этом указанный картридж содержит на своей поверхности по меньшей мере один стопорный элемент в виде выступа или углубления, выполненный с возможностью вхождения в зацепление с другим стопорным элементом на ножке запорного элемента, закрепленного в блоке управления, когда картридж и блок управления соединяются при по существу линейном перемещении, и выхода из зацепления с указанным другим стопорным элементом, когда картридж и блок управления отсоединяются друг от друга, причем при вхождении в зацепление и выходе из зацепления ножка запорного элемента перемещается вокруг сгибаемого упругого соединения относительно опорной части запорного элемента, посредством которой запорный элемент зафиксирован в блоке управления.
Четвертым объектом изобретения является запорный элемент для разъемного соединения компонентов электронной системы создания пара, содержащий опорную часть и ножку, соединенную первым концом с опорой с помощью сгибаемого упругого соединения и содержащую первый стопорный элемент; при этом опорная часть выполнена с возможностью фиксации в первом компоненте электронной системы создания пара, а стопорный элемент выполнен с возможностью зацепления с другим стопорным элементом, расположенным на поверхности второго компонента электронной системы создания пара, когда первый и второй компоненты соединены друг с другом посредством по существу линейного перемещения, и выхода из зацепления со вторым стопорным элементом, когда первый и второй компонент отсоединяются друг от друга, причем указанные вхождение в зацепление и выход из зацепления обеспечиваются за счет перемещения ножки вокруг сгибаемого упругого соединения.
Пятым объектом изобретения является электронная сигарета, содержащая картомайзер, в корпусе которого расположен источник аэрозоля, и блок управления, в котором расположена батарея, причем указанные картомайзер и блок управления выполнены с возможностью механического соединения друг с другом; при этом блок управления содержит по меньшей мере один запорный элемент, включающий в себя опорную часть, закрепленную на блоке управления, и ножку, соединенную с опорной частью сгибаемым упругим соединением и имеющую первый стопорный элемент; а картомайзер содержит поверхность, форма которой образует по меньшей мере один второй стопорный элемент, выполненный и расположенный так, что он входит в зацепление с первым стопорным элементом, когда картомайзер и блок управления соединяются путем линейного перемещения, и выхода из зацепления с первым стопорным элементом, когда картомайзер и блок управления разъединяются, причем вхождение в зацепление и выход из зацепления обеспечиваются за счет перемещения ножки запорного элемента вокруг сгибаемого упругого соединения.
Эти и другие особенности различных вариантов осуществления изобретения изложены в независимых и зависимых пунктах формулы изобретения. Следует иметь в виду, что особенности изобретения, изложенные в зависимых пунктах формулы, могут использоваться в комбинации друг с другом и с особенностями, изложенными в независимых пунктах формулы, причем эти комбинации могут отличаться от изложенных в формуле изобретения явным образом. Кроме того, изобретение не ограничивается конкретными вариантами его осуществления, представленными в настоящем описании, но включает в себя и охватывает все соответствующие комбинации описанных особенностей. Например, электронная система создания пара согласно изобретению может содержать в зависимости от ситуации одну или несколько особенностей.
Изобретение поясняется чертежами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана электронная сигарета согласно одному из вариантов осуществления изобретения, вид сбоку в разрезе;
на фиг. 2 - электронная сигарета, показанная на фиг. 1, внешний вид в перспективе;
на фиг. 3 - секция картомайзера электронной сигареты, показанной на фиг. 2, внешний вид в перспективе;
на фиг. 4 - верхняя часть устройства, показанного на фиг. 1, вид в увеличенном масштабе;
на фиг. 5 - фрагмент фиг. 4в увеличенном масштабе, на котором показан первый вариант выполнения запорного элемента;
на фиг. 6 - запорный элемент согласно одному из вариантов его выполнения, вид в перспективе;
на фиг. 7 схематично показан вариант выполнения запорного элемента, вид сбоку;
на фиг. 8 схематично показан другой вариант выполнения запорного элемента, вид сбоку;
на фиг. 9 схематично показан еще один вариант выполнения запорного элемента, вид сбоку;
на фиг. 10 - часть электронной сигареты с еще одним вариантом выполнения запорного элемента, вид в разрезе в увеличенном масштабе;
на фиг. 11 - часть электронной сигареты согласно еще одному варианту ее выполнения, вид в разрезе;
на фиг. 12 - общий вид в перспективе части блока управления электронной сигареты по фиг. 11.
Осуществление изобретения
Ниже описываются и рассматриваются аспекты и особенности конкретных вариантов осуществления изобретения. Некоторые аспекты и особенности некоторых вариантов выполнения могут быть осуществлены обычным способом, и для сокращения описания они не рассматриваются.
Изобретение относится к электронным системам создания аэрозоля, называемым также электронными системами создания пара, таким как электронные сигареты. Далее в описании иногда может использоваться термин «электронная сигарета», однако, следует понимать, что этот термин является взаимозаменяемым с терминами «система создания аэрозоля (пара)» и «электронная система создания аэрозоля (пара)».
Как показано на фиг. 1, электронная сигарета 100 содержит два основных компонента, а именно: картомайзер 200 и блок управления 300. Картомайзер 200 включает в себя камеру или емкость 21, в которой содержится запас жидкости, нагреватель 22, выполняющий функцию атомайзера или испарителя, и мундштук 250. Жидкость, содержащаяся в емкости 21 (иногда называемая жидкостью для электронных сигарет или заправочной жидкостью), как правило, содержит никотин в подходящем растворителе и может также включать в себя дополнительные составляющие, например, для содействия образованию аэрозоля и/или создания дополнительного аромата. Картомайзер 200 содержит также фитиль 23 или аналогичное устройство для транспортировки небольшого количества жидкости из емкости 21 к месту нагрева, расположенному на нагревателе 22 или рядом с ним. Узел фитиля с нагревателем может называться атомайзером или испарителем. Блок управления 300 содержит заключенный в корпусе 33 перезаряжаемый элемент или аккумулятор 31 для подачи питания к электронной сигарете 100, и печатную плату 32 (ПП) для управления работой электронной сигареты в целом. При поступлении от аккумулятора 31 питания на нагреватель 22, управляемый печатной платой 32, нагреватель испаряет жидкость, поступающую по фитилю 23, и получаемый пар вдыхается пользователем через мундштук 250.
Для простоты ориентации на фиг. 1 показаны оси x и y. Ось x соответствует ширине устройства (от края до края, как показано на фиг. 1), а ось y соответствует высоте устройства (от верха до низа, как показано на фиг. 1). При этом картомайзер 200 представляет собой верхнюю часть электронной сигареты 100, а блок управления 300 - ее нижнюю часть. Как показано на фиг. 1, в данной системе координат имеется также ось z, перпендикулярная осям x и y (направлена перпендикулярно плоскости изображения). Ось z соответствует глубине или толщине устройства. В рассматриваемом примере толщина электронной сигареты 100 значительно меньше её ширины, что приводит к практически плоской или планарной конфигурации устройства (т.е. расположенного в основном в плоскости x-y). Соответственно, можно считать, что ось z проходит от одной поверхности до другой поверхности электронной сигареты 100, при этом одна поверхность (произвольно) считается передней поверхностью, а противоположная ей другая поверхность - задней поверхностью электронной сигареты 100, причем передняя и задняя поверхности проходят практически параллельно плоскости изображения на фиг. 1.
Картомайзер 200 и блок управления 300 могут отсоединяться друг от друга путем разъединения в направлении, параллельном оси y (которое можно считать продольной осью устройства), как показано стрелкой S на фиг. 1, но соединены между собой (как показано на фиг. 1) при использовании устройства 100, обеспечивая электрическое и механическое соединение картомайзера 200 с блоком управления 300. Таким образом, картомайзер и блок управления могут соединяться и разъединяться по желанию пользователя. Когда жидкость для электронных сигарет в емкости 21 картомайзера заканчивается, картомайзер 200 удаляют, и к блоку управления 300 присоединяют новый картомайзер 300. Таким образом, картомайзер 200 иногда может называться сменным компонентом электронной сигареты 100, в то время как блок управления 300 является многократно используемым компонентом. Как альтернативный вариант, картомайзер может повторно заполняться жидкостью для электронных сигарет, и для получения доступа к заправочному отверстию может потребоваться его отделение от блока управления.
Электронная сигарета 100 содержит также уплотнительный элемент или уплотнение 34, расположенное между картомайзером 200 и блоком управления 300, когда эти два компонента соединены между собой. В целях упрощения сборки в данном примере уплотнение 34 расположено в блоке управления над печатной платой 32 (или другим элементом, который может быть установлен на верхней поверхности блока управления в альтернативных конфигурациях). Как вариант, уплотнение может быть установлено в картомайзере по его нижней поверхности, чтобы прижиматься к печатной плате 32 при соединении двух вышеупомянутых компонентов. Уплотнение 34 выполнено из эластичного сжимаемого материала, такого как резина, губка, пробка или эластичный пластик, а его размеры выбираются таким образом, чтобы обеспечивалась возможность его сжатия при соединении картомайзера 200 с блоком управления 300. Уплотнение сжимается между верхней поверхностью блока управления и нижней поверхностью картомайзера и доходит до внутренней поверхности боковых стенок корпуса 33 блока управления 33. Этим обеспечивается надежное и плотное соединение вышеуказанных компонентов, ограничивающее поступление воздуха в его предполагаемый путь прохождения внутри электронной сигареты (в данном описании дополнительно не рассматривается). Уплотнение содержит сквозные отверстия, сквозь которые проходят соединительные электропровода 35, обеспечивающие электрическое соединение между блоком управления и картомайзером, когда они соединены между собой.
Другие компоненты, показанные на фиг. 1, в настоящем описании более подробно не рассматриваются, поскольку они не связаны непосредственно с осуществлением изобретения.
На фиг. 2 показана электронная сигарета 100 по фиг. 1 в собранном состоянии, когда она готова к использованию. Ориентация устройства отличается от его ориентации на фиг. 1, что показано осями x, y, z координат.
На фиг. 3 показан картомайзер 200 электронной сигареты по фиг. 1. На фиг. 3, также, как и на фиг. 2, видно, что толщина картомайзера 200 (и электронной сигареты 100 в целом), измеренная в направлении по оси z, значительно меньше его (и электронной сигареты 100 в целом) ширины, измеренной в направлении по оси x. Электронная сигарета в месте расположения разъемного соединения картомайзера с блоком управления в плоскости x-z, перпендикулярной оси y в направлении отделения, имеет поперечное сечение некруглой формы.
Картомайзер 200 содержит две основные части (с точки зрения внешней конструкции): нижнюю часть 210 и верхнюю часть 220. Форма верхней части 220 выполнена таким образом, чтобы сформировать мундштук 250 электронной сигареты. При соединении картомайзера 200 с блоком управления 300 нижняя часть 210 картомайзера входит в верхнюю часть корпуса 33 блока управления 300, и она не видна снаружи, а верхняя часть 220 картомайзера выступает над блоком управления 300, и, следовательно, является видимой снаружи. Соответственно, толщина и ширина нижней части 210 меньше толщины и ширины верхней части 220, чтобы нижнюю часть 210 можно было вставить внутрь блока управления 300. Поскольку толщина и ширина верхней части 220 больше толщины и ширины нижней части 210, нижняя часть 210 содержит фланец или выступ 240. При введении картомайзера 200 в блок управления 300 этот фланец или выступ 240 упирается в верхнюю кромку корпуса 33 блока управления.
Как показано на фиг. 3, нижняя часть 210 содержит также нижнюю поверхность, образованную нижней стенкой 211. При соединении картомайзера 200 с блоком управления 300 эта нижняя поверхность упирается в уплотнительный элемент 34 и сжимает его. В нижней стенке имеются два отверстия 212A, 212B большего размера, расположенные с разных сторон от отверстия 214 меньшего размера, служащим для входа воздуха внутрь картомайзера. Отверстия 212A и 212B большего размера предназначены для прохождения положительного и отрицательного электрических контактов от блока управления 300 внутрь картомайзера 200, которые обеспечиваются электропроводными соединительными электропроводами 35, показанными фиг. 1. Отверстия 212A и 212B большего размера совпадают со сквозными отверстиями в уплотнительном элементе 34. Когда пользователь делает затяжку через мундштук 250, и устройство 100 активируется, воздух поступает в картомайзер 200 через отверстие 214 (по каналу от показанных на фиг. 1 вентиляционных отверстий 24, образованных соединением верхней кромки корпуса 33 блока управления с фланцем 240 картомайзера). Входящий воздух проходит через нагреватель (не виден на фиг. 3), получающий электроэнергию от аккумулятора в блоке управления 300, в результате чего происходит испарение жидкости из емкости (точнее, из фитиля). Испарившаяся жидкость затем захватывается или поступает в проходящий сквозь картомайзер воздушный поток и вытягивается из картомайзера 200 через мундштук 250 при выполнении пользователем затяжки.
Плоская, планарная форма электронной сигареты 100 отличается от конфигурации многих известных электронных сигарет, которые имеют в целом цилиндрическую форму. Во многих конструкциях электронных сигарет, включающих в себя отделяемый картомайзер и блок управления, необходимо обеспечивать механическое соединение, которое входит в зацепление при соединении двух указанных компонентов и обеспечивает удержание данных компонентов в соединенном положении. В устройствах цилиндрической формы часто используется соединение, основанное на вращательном перемещении двух компонентов относительно друг друга, таких как резьба или байонетное соединение. Плоская некруглая форма электронной сигареты 100 делает применение вращательного соединения менее практичным и более затруднительным, поэтому в электронной сигарете 100 используется другая конструкция механического соединителя между картомайзером 200 и блоком управления 300, основанная на линейном перемещении.
С этой целью электронная сигарета содержит пару запорных элементов 40. Они обозначены на фиг. 1, но более ясно видны на фиг. 4. Два запорных элемента 40 расположены напротив друг друга в корпусе 33 блока управления 300, по одному с каждой стороны электронной сигареты.
На фиг. 5 приведено изображение в еще более увеличенном масштабе части, показанной на фиг. 1, демонстрирующей один из запорных элементов (первый запорный элемент) с располагающимися рядом с ним частями, когда картомайзер и блок управления соединены. Запорный элемент 40 содержит опорную часть 41 и ножку 42. Опорная часть 41 и ножка 42 соединены сгибающимся упругим соединением 43. В рассматриваемом примере опорная часть 41 и ножка 42 представляют собой удлиненные по существу линейные элементы, расположенные практически под углом 90° друг к другу. Упругость соединения 43 между опорной частью 41 и ножкой 42 позволяет указанным элементам перемещаться относительно друг друга, в частности, совершать поворот с увеличением или уменьшением угла между ними при воздействии внешнего усилия на ножку 42. Вследствие упругости указанного соединения 43 при прекращении действия внешнего усилия угол возвращается к своему первоначальному значению, и сохраняется обычная форма запорного элемента.
Запорный элемент 40 прикреплен к блоку управления таким образом, что ножка 42 отходит от верхней поверхности блока управления, образованной в рассматриваемом примере поверхностью уплотнительного элемента 34. В показанном на фиг. 5 варианте крепление запорного элемента 40 может быть осуществлено путем закрепления опорной части 41 в уплотнении 34. Опора 41 расположена в целом в плоскости уплотнения 34 (плоскость x-z на фиг. 1), а ножка 42 отходит от неё в направлении оси y. Уплотнение 34 выполнено по форме так, чтобы в него могла входить опорная часть 41, например, с отверстием 36, проходящим от боковой кромки уплотнения 34 внутрь тела уплотнения 34, в которое вставляется опорная часть, и/или уплотнение 34 выполнено с язычком или фланцем 37, расположенным параллельно плоскости уплотнения 34, а опорная часть 41 располагается под этим язычком или фланцем. Сжатие уплотнения при сборке электронной сигареты приводит к жесткой фиксации и удержанию на месте запорного элемента 40, поскольку указанное отверстие сжимается, и язычок прижимается к расположенной под ним части уплотнения. Как вариант, если уплотнение выполнено из соответствующего материала, опорная часть 41 может вставляться непосредственно в тело такого уплотнения без предварительного формирования в нем отверстия, язычка или какого-либо другого средства для введения опорной части.
Как вариант, уплотнение 34 может иметь форму, обеспечивающую возможность введения опорной части 41 не в уплотнение, а в блок управления с целью фиксации запорного элемента 40. В этом случае фиксация и удержание запорного элемента осуществляются не за счет сжатия уплотнения. Вместо этого, запорный элемент может крепиться к другой части или частям блока управления, например, непосредственно к корпусу 33. Например, для этого могут использоваться формованные или прессованные детали, выполненные из твердого пластика, (типа пластика, из которого выполнен корпус 33), охватывающие и фиксирующие опорную часть. Как вариант, опорная часть может крепиться винтами или заклепками, проходящими сквозь запорный элемент и входящими в тело блока управления, а также может приклеиваться или припаиваться к блоку управления. Кроме того, в случаях, когда уплотнение не предназначено для фиксации, оно не обязательно должно иметь форму, обеспечивающую возможность введения в него опорной части; в зависимости от расположения запорного элемента и способа его крепления такая форма уплотнения в этом плане не является обязательной. Ножка 42 запорного элемента 40 содержит профилированный стопорный элемент 44, сформированный на её конце, рядом с её концом или на участке, расположенном ближе к концу, противоположному тому, на котором находится гибкое соединение 43. Стопорный элемент 44 предназначен для вхождения в зацепление с еще одним стопорным элементом 25, выполненным на внешней боковой стенке картомайзера. В данном примере стопорный элемент 44 представляет собой выступ на ножке 42.
Как показано на фиг. 3, нижняя часть 210 картомайзера содержит в своей боковой стенке полость, паз или выемку 26. В рассматриваемом примере эта полость образует еще один стопорный элемент 25 и расположена таким образом, чтобы совпадать со стопорным элементом 44 запорного элемента, когда картомайзер и блок управления полностью соединены между собой. В полость 26 входит соответствующий выступ 44. На противоположной боковой стенке нижней части 210 выполнена аналогичная полость или выемка, в которую таким же образом входит стопорный элемент второго запорного элемента 40, установленного напротив первого запорного элемента в уплотнении 34, как показано на фиг. 4.
При соединении картомайзера 200 с блоком управления 300, например, путем вставки нижней части 210 картомайзера 200 в верхнюю часть блока управления 300, нижняя часть 210 встречается со стопорными элементами 44 двух запорных элементов 40, выступающими таким образом, чтобы расстояние между ними было меньше ширины нижней части 210. Под действием силы давления вставляемого картомайзера 200 на запорные элементы 40 и благодаря упругости соединений 43, эти соединения разгибаются, в результате чего ножки 42 отклоняются наружу, пропуская нижнюю часть 210. После того, как картомайзер 200 вставлен в требуемое положение, стопорные элементы 44 совпадают с полости 26 в нижней части 210, боковые стенки нижней части 210 больше не действуют на стопорные элементы 44, и сгибающемся упругие соединения 43 могут разогнуться и занять свои первоначальные положения, в результате чего стопорные элементы 44 входят в углубления 25. Таким образом, стопорные элементы 44 входят в зацепление с углублениями 25 и надежно удерживают картомайзер 200 в блоке управления 300 при работе устройства 100. Следует отметить, что запорные элементы 40 при своей работе обеспечивают соединение типа защелки с линейным перемещением картомайзера и блока управления относительно друг друга. Соединение этих двух компонентов происходит при их перемещении по прямой, и для выполнения соединения не требуется никакого вращательного движения. Прочность такого соединения достаточна для противостояния усилиям, возникающим при ежедневном обычном использовании электронной сигареты, но эти усилия можно преодолеть, специально потянув картомайзер 200 и блок управления 300 в разные стороны друг от друга вдоль оси y (как и ранее, путем линейного перемещения). Это снова приведет к тому, что боковые стенки нижней части отклонят ножки 42 наружу, стопорные элементы выйдут из углублений 25 и позволят отделить картомайзер от блока управления.
Следует отметить, что в рассматриваемом примере корпус 33 блока управления заходит в направлении по оси y за ножки 42 запорного элемента 40, образуя верхнюю часть корпуса 33, в которую вставляется нижняя часть 210 картомайзера. Рядом с ножкой 42 в корпусе выполнена полость 36 для вхождения в неё ножки 42 при её отклонении наружу под действием силы, оказываемой нижней частью 210.
На фиг. 6 показан запорный элемент 40 типа изображенного на фиг. 5. Как показано на фиг. 6, глубина (в направлении по оси z) опорной части 41 больше глубины ножки 42 и соединения 43. Такая конструкция может обеспечивать надежную фиксацию опорной части 41 за счет большей площади поверхности, входящей в сжимаемое уплотнение или закрепленной на корпусе, при небольшом или умеренном усилии, требуемом для сгибания или растягивания соединения 43. Действительно, глубина опорной части 41 может равняться полной глубине внутренней полости блока управления 300 или несколько меньше. Кроме того, указанные пропорции приведены лишь в качестве примеров, и опорная часть 41 и ножка 42 могут иметь равную или приблизительно равную глубину. Глубина соединения 43 может быть меньше глубины опорной части 41 и ножки 42, или может быть равной или больше глубины любого из указанных элементов или обоих указанных элементов (опорной части 41 и ножки 42). При рассмотрении отдельного запорного элемента 40 независимо от размеров и системы координат электронной сигареты в целом, «глубина» вышеупомянутых элементов может рассматриваться как их ширина. Этот термин обозначает размер в направлении, параллельном оси, относительно которой происходит поворот в соединении.
Запорный элемент может быть выполнен из любого материала, обеспечивающую требуемую упругость соединения ножки с опорой. Запорный элемент может быть выполнен из металла, например, из нержавеющей стали. Он может быть выполнен, например, путем штамповки или вырезания из листового металла и формирования требуемых углов соединения 43 и стопорного элемента 44 посредством прессования или гибки с помощью пресс-формы. Исключительно в качестве примера, запорный элемент может изготовляться путем высечки штампом из листа нержавеющей стали толщиной 0,3 мм для получения опоры размером 9×9 мм и ножки длиной 7 мм. В качестве других примеров, толщина материала (стального или другого) может составлять от 0,1 до 0,7 мм, опорная часть может иметь размеры от 5-15×5-15 мм (она не обязательно должна быть квадратной), а длина ножки может составлять от 5 до 12 мм. Также возможны размеры вне этих диапазонов, и это отчасти будет зависеть от располагаемого пространства для размещения запорного элемента и свойств материала, из которого он изготовлен. Требуемую упругость и гибкость способен обеспечивать и запорный элемент, отформованный из пластика. При изготовлении путем формования выступающий стопорный элемент 44 может быть сплошным выступом на поверхности ножки 42, а не полым, как при формировании гибкой (как показано, например, на фиг. 6). Как правило, запорный элемент выполняется в виде цельной детали из одного и того же материала, например, из пластика, металла или другого подходящего материала.
Описанный выше вариант выполнения электронной сигареты содержит пару запорных элементов, расположенных на противоположных сторонах блока управления. При необходимости количество запорных элементов может быть более двух, и эти запорные элементы могут быть расположены в любых местах по периметру электронной сигареты. Как вариант, для обеспечения необходимой прочности механического соединения может оказаться достаточным применение только одного запорного элемента.
На фиг. 7 схематично показан запорный элемент 40, по конструкции аналогичный запорному элементу, показанному на фиг. 6. Ножка и опорная часть расположены практически под прямым углом A друг относительно друга. Таким образом, запорный элемент имеет в целом L-образную форму. При установке в электронную сигарету, показанную на фиг. 5, а именно, так, чтобы опорная часть была обращена внутрь к продольной оси электронной сигареты (являющейся осью, вдоль которой производится перемещение картомайзера и/или блока управления относительно друг друга при их соединении или разъединении) и направлена в том же направлении, в котором направлен стопорный элемент 44, запорный элемент 40 для выполнения функции фиксации сначала отклоняется с увеличением угла A (при этом соединение 43 разгибается, и ножка 42 отклоняется наружу, в сторону от центральной оси), а затем отклоняется с уменьшением угла A, вставая в свое первоначальное положение (т.е. соединение 43 сгибается, ножка 42 смещается обратно к центральной оси, и стопорный элемент 44 входит в углубление на картомайзере).
На фиг. 8 схематично показан запорный элемент 40 в альтернативном варианте выполнения, когда он устанавливается в ориентации, противоположной показанной на фиг. 7, а именно, так, что его опора 41 направлена наружу, в сторону от центральной оси электронной сигареты и в направлении, противоположном направлению стопорного элемента 44. Это может быть осуществлено, например, с помощью использования другой формы уплотнения или путем фиксации опорной части 41 в боковой стенке корпуса 33 блока управления. В таком случае угол A соединения 43 между ножкой и опорной частью (как и в предыдущем случае, составляющий практически 90°) сначала уменьшается при отклонении ножки 42 наружу, а затем увеличивается при возвращении ножки в первоначальное положение, т.е. при перемещении в сторону центральной оси, и стопорный элемент 44 входит в углубление в картомайзере.
Кроме того, угол между ножкой 42 и опорной частью 41 в «исходном» положении соединения 43, когда на запорный элемент не действуют никакие силы, стремящиеся повернуть ножку или опорную часть относительно соединения, не обязательно должен равняться 90°, а может быть меньше или больше 90°. Предпочтительным может быть угол, равный или приблизительно равный 90°, например, в диапазоне от 88 до 92°. В некоторых конфигурациях, а также в зависимости от размеров и формы располагаемого пространства для установки запорных элементов, допустимы более значительные отклонения вышеуказанного угла от значения 90°, например, в диапазоне от 85 до 95°, или от 80 до 100°, или от 70 до 110.
В еще одном варианте выполнения соответствующие стопорные элементы запорного элемента 40 и картомайзера 200 могут поменяться местами, т.е. стопорный элемент 44 запорного элемента 40 выполнен в виде углубления, а стопорный элемент картомайзера - в виде выступа. Выполненный таким образом запорный элемент показан на фиг. 9. Стопорный элемент 44 на верхнем крае ножки 42 выполнен путем гибки листового металла (или формования пластика) в сторону, противоположную показанной в примере на фиг. 7, так что на обращенной к картомайзеру 200 поверхности ножки имеется углубление или впадина. Например, картомайзер 200, аналогично примеру, показанному на фиг. 3, на боковой стенке своей нижней части 210 содержит соответствующий выступ 27, соответствующий по форме и размерам углублению стопорного элемента 44. В более общем смысле, взаимодействующие стопорные элементы представляют собой пару входящих во взаимное зацепление элементов, включающую в себя вогнутый элемент (отверстие, углубление, прорезь, впадину, паз) и выпуклый элемент (выступ, прилив), в которой выпуклый элемент может входить, по меньшей мере частично, в зацепление с вогнутым элементом. Не имеет значения, запорный элемент 40 содержит выпуклый элемент, а картомайзер - вогнутый элемент, или наоборот. Кроме того, могут использоваться более сложные входящие во взаимное зацепление формы, например, каждый из стопорных элементов может содержать выпуклость и вогнутость.
Кроме того, расположение стопорных элементов в целом может быть выполнено наоборот, то есть, один или несколько запорных элементов могут быть закреплены (установлены, зафиксированы) на картомайзере, и соответствующие дополнительные запорные элементы (выпуклые или вогнутые) могут быть выполнены на соответствующей поверхности блока управления.
На фиг. 10 приведен пример выполнения электронной сигареты 100 в такой конфигурации. На фиг. 10 очень схематично (и, следовательно, без ограничений по форме и размеру запорного элемента и стопорных элементов) показан запорный элемент 40, прикрепленный к нижней части 210 картомайзера 200, таким образом, что его стопорный элемент направлен наружу к боковой стенке блока управления 300. На боковой стенке блока управления выполнен обращенный внутрь взаимодействующий стопорный элемент 25. Стопорный элемент 25 выступает из боковой стенки и, таким образом, образует под собой полость 25a. Она является углублением или впадиной, в которую входит выступающий прилив стопорного элемента 44 запорного элемента. В других примерах, прикрепленный к картомайзеру запорный элемент может иметь вогнутый стопорный элемент, а на блоке управления может быть закреплен выпуклый стопорный элемент, как показано в примере на фиг. 9.
Как было указано при рассмотрении фиг. 3, в некоторых вариантах выполнения электронных сигарет картомайзер содержит нижнюю часть, которая при сборке электронной сигареты входит в верхнюю часть корпуса блока управления. Верхняя часть корпуса блока управления выполнена в виде вертикальной стенки, образующей углубление или полость, в которую вставляется нижняя часть картомайзера для фиксации соединения. Полость и нижняя часть могут иметь взаимно соответствующие формы, но для простоты вставки и последующего отделения может оказаться полезным предусмотреть небольшое расстояние или зазор между противоположными поверхностями этих двух компонентов. При такой конфигурации запорные элементы будут обеспечивать жесткое соединение картомайзера и блока управления в продольном направлении (в направлении линейного перемещения, выполняемого при защелкивании), но вышеупомянутое расстояние может обеспечивать возможность небольшого перемещения или «люфт» между картомайзером и блоком управления в других направлениях, даже когда они жестко соединены друг с другом. Для осуществления этого, на одной или нескольких противоположных поверхностях могут быть выполнены выступы или упоры.
На фиг. 11 показана в разрезе средняя часть электронной сигареты с такой конфигурацией. Разрез выполнен по плоскости y-z, то есть перпендикулярно разрезам по плоскости x-y, показанным на фиг. 1, 4, 5 и 10. Кроме того, этот разрез выполнен по отверстию 214 для входа воздуха, и, следовательно, запорные элементы на этой фигуре не видны. Нижняя часть 210 картомайзера 200 вставлена в углубление, окруженное вертикальной частью или стенкой 33a корпуса 33 блока управления 300. Направленная наружу внешняя поверхность 210a нижней части 210 обращена к направленной внутрь внутренней поверхности 33b стенки 33a. Между этими двумя поверхностями 33b и 210a имеется небольшой зазор.
Пара расположенных напротив друг друга запорных элементов данного устройства расположена по оси (оси x), перпендикулярной ширине зазора (по оси z) между противоположными поверхностями 33b, 210a. Таким образом, возможно некоторое боковое перемещение в плоскости y-z; это перемещение может быть линейным или угловым (качательным) в зависимости от степени затяжки фиксирующего соединения. Для осуществления этого на одной или обеих противоположных поверхностях 33b, 201a может (могут) быть выполнен (выполнены) один или несколько небольших выступов 50. Выступы 50 выбирают расстояние между поверхностями 33b, 201a, чтобы сдерживать, уменьшать или устранять боковое перемещение, обеспечивая при этом наличие некоторого расстояния между поверхностями в целях упрощения соединения. В рассматриваемом примере имеется пара выступов 50, по одному на каждой из противоположных частей внутренней поверхности 33b стенки 33a. Выступы 50 имеют форму приливов, отходящих от одной поверхности и достигающих противоположной поверхности, и выполнены куполовидными, хотя могут использоваться и другие формы. Плавная форма приливов, не имеющая острых углов, предотвращает возможность заедания картомайзера на блоке управления при соединении или разъединении этих двух компонентов. Выступы могут быть выполнены из твердого материала, такого как твердый пластик, или из эластично-упругого материала типа резины или аналогичного синтетического материала, и могут быть выполнены за одно целое с поверхностью в виде одной детали, например, путем формования, или могут выполняться в виде отдельных деталей и прикрепляться к опорной поверхности с помощью клея или сварки.
На фиг. 12 показана в перспективе верхняя часть корпуса 33 блока управления (в данном примере корпус выполнен в виде оболочки из двух половин, соединяемых друг с другом в процессе производства; показана только одна половина). На фиг. 12 виден куполовидный прилив 50 на внутренней поверхности 33b наружной стенки 33а.
В рассматриваемом примере выступающие приливы 50 расположены на внутренней поверхности блока управления, обращенной к внешней поверхности картомайзера, но они могут быть расположены на внешней поверхности картомайзера, обращенной к внутренней поверхности блока управления. Кроме того, выступы могут располагаться на противоположных поверхностях обоих компонентов. Количество таких выступов может быть как большим, так и меньшим двух. Кроме того, они могут быть расположены в местах, отличающихся от показанного на фиг. 11. В рассматриваемом примере показаны выступы, расположенные напротив друг друга по оси, приблизительно перпендикулярной оси, вдоль которой установлена пара запорных элементов, но выступы могут располагаться и по другим осям, в том числе, параллельно оси выравнивания запорных элементов (что в показанном на фиг. 11 примере предотвращает возможность перемещения вдоль оси x). В целом, выступы могут быть выполнены на одной или нескольких расположенных друг напротив друга поверхностях картомайзера и блока управления, не перпендикулярных направлению линейного перемещения, посредством которого осуществляется соединение двух вышеупомянутых компонентов с защелкиванием, с целью ограничения перемещения в одном или нескольких направлениях, не параллельных направлению вышеупомянутого линейного перемещения, например, перемещения в перпендикулярной плоскости, или углового перемещения относительно осей, лежащих в перпендикулярной плоскости.
Показанный на фиг. 1 вариант выполнения электронной сигареты имеет компоновку в виде соединенных между собой картомайзера и блока управления, при этом картомайзер как компонент включает в себя емкость для заправочной жидкости и атомайзер/испаритель (фитиль или аналогичный элемент плюс нагревательный элемент). Картомайзер может выполняться в форме одноразового расходного компонента, заменяемого, например, при окончании жидкости в емкости. Однако возможна и другая компоновка электронных сигарет. Например, атомайзер может быть расположен в корпусе отдельно от емкости, которая может выполняться в виде отдельного компонента, подлежащего замене или заправке после выработки жидкости. В таком случае атомайзер может располагаться внутри блока управления или может представлять собой отдельный компонент. В более общем смысле можно определить компоненты как картридж, который включает в себя емкость с жидкостью и может разъемно соединяться с блоком управления, и блок управления, который содержит источник электроэнергии (аккумулятор, батарею). Атомайзер может быть частью блока управления или частью картриджа. В последнем случае, картридж можно считать картомайзером. Описанные выше запорные элементы могут использоваться для механического соединения картриджа с блоком управления, независимо от расположения атомайзера. Таким образом, электронная сигарета может содержать картридж, соединяемый с блоком питания, который содержит атомайзер; или картомайзер, соединяемый с блоком питания; или картридж, соединяемый с блоком питания и с атомайзером в качестве третьего компонента. Если специально не указано и не подразумевается конкретным контекстом, все используемые в настоящем описании термины «картомайзер» служат также и для обозначения картриджа (компонента, включающего в себя емкость, но без атомайзера), если это касается соединения этих компонентов с блоком управления с помощью одного или нескольких запорных элементов. Кроме того, термин «емкость» служит для обозначения не только емкости для заправочной жидкости, но также и емкости для другого материала или вещества, нагреваемого для образования аэрозоля, такого как табак.
Следует отметить, что хотя описанные выше запорные элементы приспособлены для обеспечения механического соединения между отдельными частями компонентов электронной сигареты, реализация соединения которых посредством вращательного движения является затруднительной (например, электронной сигареты с поперечным сечением некруглой формы), такие запорные элементы могут использоваться для соединения частей картомайзера с блоком управления любой электронной сигареты или системы создания пара (как цилиндрической, так и нецилиндрической формы) с жидкостными и нежидкостными источниками пара. Варианты осуществления изобретения не ограничиваются приведенными в настоящем описании примерами.
Различные рассмотренные здесь варианты осуществления изобретения были показаны только в целях упрощения понимания и иллюстрации особенностей этого изобретения и не являются исчерпывающими и/или исключительными. Следует иметь в виду, что описанные здесь преимущества, варианты, примеры, функции, особенности конструкции и/или другие аспекты настоящего изобретения не ограничивают объем этого изобретения, который определяется формулой изобретения, и что могут использоваться другие варианты реализации, и могут производиться модификации без выхода за объем формулы изобретения. Различные варианты осуществления настоящего изобретения могут соответствующим образом содержать, состоять или по существу состоять из комбинаций описанных элементов, компонентов, особенностей, деталей, операций, средств, и т.д., отличных от описанных выше.