КАРТРИДЖ В СБОРЕ ДЛЯ СИСТЕМЫ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ АЭРОЗОЛЬ, С ПРЕДОТВРАЩЕНИЕМ ПРОТЕКАНИЯ
CARTRIDGE ASSEMBLY FOR AEROSOL GENERATING SYSTEM WITH PREVENTION OF LEAKAGE

Настоящее изобретение относится к системам, генерирующим аэрозоль, таким как удерживаемые рукой электрические системы, генерирующие аэрозоль. В частности, настоящее изобретение относится к картриджам для систем, генерирующих аэрозоль, содержащих запас субстрата, образующего аэрозоль, и нагреватель в сборе.
Известны удерживаемые рукой электрические системы, генерирующие аэрозоль, которые состоят из части устройства, содержащей батарею и электронную схему управления, и части картриджа, содержащей запас субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения, и электрического нагревателя в сборе, выполняющего функцию испарителя. Картридж, содержащий как запас субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения, так и испаритель, иногда называют «картомайзером». Нагреватель в сборе может содержать проницаемый для текучей среды нагревательный элемент, который находится в контакте с субстратом, образующим аэрозоль, удерживаемым в части для хранения. Один из примеров такой системы раскрыт в публикации WO 2017/118347 A1 (в которой раскрыты, в частности, механизм регулировки воздуха, электронная сигарета, содержащая механизм регулировки воздуха, и способ регулировки воздуха для него).
Нагреватель в сборе с проницаемым для текучей среды нагревательным элементом может быть хрупким и может быть легко поврежден. Кроме того, когда используется жидкий субстрат, образующий аэрозоль, небольшие количества жидкости могут протекать через проницаемый для текучей среды нагревательный элемент, когда картридж не используется, что может препятствовать работе электрических составляющих системы или причинять неудобство потребителю.
Было бы целесообразно обеспечить картридж в сборе, который является более надежным и менее подвержен протеканию. Также было бы целесообразно предоставить картридж в сборе, имеющий кожух многоразового использования.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается картридж в сборе для системы, генерирующей аэрозоль. Картридж в сборе содержит: кожух, имеющий мундштучный конец и противоположный конец устройства, при этом по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха кожуха предусмотрено на мундштучном конце кожуха, и по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха кожуха расположено выше по потоку относительно выпускного отверстия для воздуха кожуха. Картридж в сборе также содержит картридж, расположенный внутри кожуха. Картридж содержит: корпус картриджа; нагревательный элемент, расположенный внутри корпуса картриджа; по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха картриджа; по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха картриджа; и путь для потока воздуха картриджа, проходящий от по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха картриджа к по меньшей мере одному выпускному отверстию для воздуха картриджа через проницаемый для текучей среды нагревательный элемент. Предпочтительно нагревательный элемент представляет собой проницаемый для текучей среды нагревательный элемент. По меньшей мере часть картриджа выполнена с возможностью перемещения между: первым положением, в котором воздух из впускного отверстия для воздуха кожуха заблокирован от протекания к выпускному отверстию для воздуха кожуха, через впускное отверстие для воздуха картриджа, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент и выпускное отверстие для воздуха картриджа; и вторым положением, в котором неограниченный путь для потока воздуха расположен от впускного отверстия для воздуха кожуха к выпускному отверстию для воздуха кожуха, через впускное отверстие для воздуха картриджа, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент и выпускное отверстие для воздуха картриджа.
Обеспечивая возможность перемещения по меньшей мере части картриджа между первым и вторым положениями, путь для потока воздуха поперек проницаемого для текучей среды нагревательного элемента можно избирательно открывать и закрывать. Таким образом, потребитель может выбирать, открывать ли путь для потока воздуха, например, когда он хочет использовать сборку в системе, генерирующей аэрозоль; или оставлять путь для потока воздуха закрытым, например, когда он не хочет использовать сборку в системе, генерирующей аэрозоль. Обеспечивая возможность закрытия пути для потока воздуха, когда сборка не используется, вероятность случайной утечки текучей среды из сборки может быть уменьшена.
Хотя первый аспект настоящего изобретения, описанный выше, и последующее описание, представленное ниже, представлены со ссылкой на проницаемые для текучей среды нагревательные элементы, следует понимать, что настоящее изобретение может также применяться к картриджам и картриджам в сборе для жидкого субстрата, образующего аэрозоль, содержащих систему, генерирующую аэрозоль, в которой нагревательный элемент не является проницаемым для текучей среды. Соответственно, специалисту в данной области техники из данного пункта будет понятно, что: если существенные, предпочтительные или необязательные признаки настоящего изобретения описаны в данном описании, со ссылкой на проницаемые для текучей среды нагревательные элементы, эти признаки могут, при необходимости, также быть применимы к другим вариантам осуществления настоящего изобретения, где нагревательный элемент не является проницаемым для текучей среды.
Картридж может быть выполнен с возможностью извлечения из кожуха. Обеспечивая возможность извлечения картриджа из кожуха, можно повторно использовать кожух после размещения картриджа. В частности, когда запас жидкого субстрата, образующего аэрозоль, был полностью израсходован, картридж может быть удален из кожуха и утилизирован. Тот же самый кожух может быть затем повторно использован с новым картриджем.
Картридж в сборе согласно первому аспекту настоящего изобретения поставляется в предварительно собранной конфигурации. В этой конфигурации картридж уже расположен внутри кожуха. В этой конфигурации картридж может быть временно прикреплен к кожуху для предотвращения случайного извлечения картриджа из кожуха.
В качестве альтернативы поставке в предварительно собранной конфигурации, картридж в сборе может поставляться в несобранной конфигурации. В этом случае картридж может быть расположен снаружи кожуха, но выполнен с возможностью вставки в кожух, например, потребителем. Картридж может быть выполнен с возможностью вставки в кожух через отверстие на конце кожуха устройства. Следовательно, согласно второму аспекту настоящего изобретения предлагается комплект для системы, генерирующей аэрозоль, и, в частности, комплект для картриджа в сборе для системы, генерирующей аэрозоль. Комплект содержит: кожух, имеющий мундштучный конец и противоположный конец устройства, выполненный с возможностью соединения с устройством, генерирующим аэрозоль, при этом по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха кожуха предусмотрено на мундштучном конце кожуха, и по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха кожуха предусмотрено выше по потоку относительно выпускного отверстия для воздуха кожуха; и картридж, выполненный с возможностью вставки в кожух. Картридж содержит: корпус картриджа; проницаемый для текучей среды нагревательный элемент, расположенный внутри корпуса картриджа; по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха картриджа; по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха картриджа; и путь для потока воздуха картриджа, проходящий от по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха картриджа к по меньшей мере одному выпускному отверстию для воздуха картриджа через проницаемый для текучей среды нагревательный элемент. По меньшей мере часть картриджа выполнена с возможностью перемещения между: первым положением, в котором воздух из впускного отверстия для воздуха кожуха заблокирован от протекания к выпускному отверстию для воздуха кожуха, через впускное отверстие для воздуха картриджа, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент и выпускное отверстие для воздуха картриджа; и вторым положением, в котором путь для потока воздуха расположен от впускного отверстия для воздуха кожуха к выпускному отверстию для воздуха кожуха, через впускное отверстие для воздуха картриджа, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент и выпускное отверстие для воздуха картриджа.
Предпочтительно внутри кожуха предусмотрен контейнер для хранения, при этом указанный контейнер для хранения содержит запас жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и при этом когда картридж вставлен в кожух, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент расположен поперек отверстия в контейнере для хранения. Контейнер для хранения и кожух могут быть прикреплены друг к другу с помощью механического прикрепления, или с помощью сварки, или клея. Преимущественно контейнер для хранения и кожух могут быть выполнены как одно целое. Кожух и контейнер для хранения могут быть выполнены из поддающегося формованию пластмассового материала, такого как полипропилен (PP) или полиэтилентерефталат (PET).
Предпочтительно картридж дополнительно содержит контейнер для хранения в корпусе картриджа, при этом указанный контейнер для хранения содержит запас жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и при этом проницаемый для текучей среды нагревательный элемент расположен поперек отверстия в контейнере для хранения. Контейнер для хранения может быть образован из одного или более отдельных элементов, которые расположены внутри корпуса картриджа. Альтернативно контейнер для хранения может быть образован как единое целое внутри корпуса картриджа. В этом случае, внутренние поверхности корпуса картриджа могут образовывать по меньшей мере часть границы контейнера для хранения. Корпус картриджа и контейнер для хранения могут быть выполнены из поддающегося формованию пластмассового материала, такого как полипропилен (PP) или полиэтилентерефталат (PET).
Предпочтительно картридж в сборе дополнительно содержит смещающий элемент, выполненный с возможностью вталкивания картриджа в направлении первого положения, когда картридж расположен внутри кожуха. Предпочтительно смещающий элемент предусматривает пружину, предпочтительно спиральную пружину. Предпочтительно смещающий элемент расположен на мундштучном конце кожуха. Предпочтительно первый конец смещающего элемента прикреплен к внутренней поверхности кожуха. Второй конец смещающего элемента может входить в зацепление с мундштучным концом картриджа.
Картридж в сборе может содержать вставной элемент. Вставной элемент может быть выполнен с возможностью вставки в кожух. Вставной элемент может быть вставлен через отверстие на конце кожуха устройства. Вставной элемент может быть расположен между картриджем и кожухом, когда картридж находится в кожухе. Предпочтительно вставной элемент прикреплен к внутренней поверхности кожуха.
Предпочтительно вставной элемент имеет по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха вставного элемента и по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха вставного элемента. Предпочтительно впускное отверстие для воздуха вставного элемента имеет форму первого зазора или отверстия во вставном элементе. Предпочтительно выпускное отверстие для воздуха вставного элемента имеет форму второго зазора или отверстия во вставном элементе. Предпочтительно, когда картридж находится в первом положении, первый зазор во вставном элементе смещен относительно впускного отверстия для воздуха картриджа.
Предпочтительно, когда картридж находится в первом положении, второй зазор во вставном элементе смещен относительно выпускного отверстия для воздуха картриджа. Смещение может быть радиальным, осевым или обоих типов. Предпочтительно, когда картридж находится во втором положении, первый зазор во вставном элементе выровнен с впускным отверстием для воздуха картриджа, а второй зазор во вставном элементе выровнен с выпускным отверстием для воздуха картриджа. Соответственно, когда картридж находится во втором положении, воздух может протекать вдоль пути для потока воздуха от впускного отверстия для воздуха вставного элемента через впускное отверстие для воздуха картриджа, поперек проницаемого для текучей среды нагревательного элемента, через выпускное отверстие для воздуха картриджа и через выпускное отверстие для воздуха вставного элемента.
Предпочтительно вставной элемент выполнен с возможностью соединения с кожухом и размещения в неподвижном положении относительно кожуха при соединении с кожухом. Предпочтительно, когда вставной элемент удерживается в указанном неподвижном положении, воздух может свободно протекать из впускного отверстия для воздуха кожуха к первому зазору во вставном элементе. Предпочтительно, когда вставной элемент удерживается в указанном неподвижном положении, воздух может свободно протекать из выпускного отверстия для воздуха кожуха ко второму зазору во вставном элементе.
Вставной элемент может преимущественно обеспечивать возможность соединения картриджей в соответствии с настоящим изобретением с рядом различных кожухов, включая кожухи, известные из уровня техники. То есть, вставной элемент может функционировать в качестве переходника, так что картриджи в соответствии с настоящим изобретением могут соединяться с рядом различных кожухов, включая кожухи, известные из уровня техники.
Кожух может содержать часть мундштучного конца. Часть мундштучного конца может быть выполнена с возможностью вставки в рот пользователя. Пользователь может делать затяжку на части мундштучного конца для втягивания аэрозоля, генерируемого в картридже, в рот пользователя. Альтернативно может быть предусмотрена отдельная часть мундштука, которая может быть прикреплена к кожуху. Предпочтительно выпускное отверстие для воздуха кожуха предусмотрено в части мундштучного конца кожуха.
Кожух может обеспечивать внешнюю поверхность картриджа в сборе, когда картридж в сборе был собран. Таким образом, кожух может называться внешним кожухом. Кожух в целом может быть трубчатым. Кожух может содержать соединяющую часть на своем конце устройства. Соединяющая часть может содержать механическую конструкцию блокировки, такую как, защелкивающееся соединение или завинчивающееся соединение, предназначенную для зацепления соответствующей блокировочной конструкции на устройстве, генерирующем аэрозоль. Конструкция блокировки может обеспечивать по меньшей мере некоторый поворот кожуха относительно устройства, но препятствовать осевому перемещению кожуха относительно устройства.
Корпус картриджа предпочтительно предусматривает основной корпус, выполненный с возможностью вмещения проницаемого для текучей среды нагревательного элемента. Если картридж дополнительно содержит контейнер для хранения, то контейнер для хранения предпочтительно находится внутри основного корпуса картриджа. Основной корпус картриджа может быть по существу цилиндрическим.
Предпочтительно по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха картриджа предусмотрено в виде по меньшей мере одного отверстия в основном корпусе картриджа. Предпочтительно по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха картриджа предусмотрено в виде по меньшей мере одного отверстия в основном корпусе картриджа. Может быть преимущественным, когда кожух содержит внутренний путь потока, проходящий внутрь кожуха к выпускному отверстию для воздуха кожуха. В частности, когда картридж находится в первом положении, по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха в основном корпусе картриджа может быть выровнено с расположенным выше по потоку концом внутреннего пути потока, проходящего в кожухе. Это может обеспечивать возможность неограниченного протекания воздуха от по меньшей мере одного выпускного отверстия для воздуха в основном корпусе картриджа к выпускному отверстию для воздуха кожуха, при этом внутренний путь потока проходит внутри кожуха.
Предпочтительно корпус картриджа содержит крышку картриджа. Крышка картриджа выполнена с возможностью соединения с основным корпусом картриджа для покрытия проницаемого для текучей среды нагревательного элемента. Предпочтительно крышка картриджа оснащена электрическими соединителями для образования электрического соединения с нагревательным элементом. Предпочтительно электрические соединители проходят к внешней поверхности крышки картриджа. Предпочтительно электрические соединители выполнены с возможностью образования электрического соединения с блоком питания в устройстве, генерирующем аэрозоль, когда картридж в сборе соединен с устройством. Этого можно достичь, обеспечивая возможность соединения электрических соединителей с точками контакта в первой части устройства. В другом варианте осуществления этого можно достичь, обеспечивая возможность соединения электрических соединителей крышки картриджа с элементом переходника, который, в свою очередь, электрически соединен с точками контакта в первой части устройства, генерирующего аэрозоль.
Как будет описано более подробно ниже, в некоторых вариантах осуществления крышка картриджа представляет собой цельную часть, которая соединяется с концом устройства основного корпуса картриджа. Соединение может быть образовано механической конструкцией блокировки, такой как, защелкивающееся соединение или завинчивающееся соединение, предназначенной для зацепления соответствующей блокировочной конструкции на устройстве, генерирующем аэрозоль.
В некоторых других вариантах осуществления крышка картриджа содержит два или более компонентов. Например, предпочтительно крышка картриджа содержит основание, выполненное с возможностью соединения с основным корпусом картриджа. Соединение может быть образовано посредством механической конструкции блокировки. Предпочтительно крышка картриджа также содержит верхнюю часть, которая выполнена с возможностью соединения с основанием крышки картриджа и по меньшей мере частичного его покрытия. Основание и верхняя часть могут совместно образовывать впускное отверстие для воздуха картриджа для протекания воздуха внутрь картриджа и поперек верхней части нагревательного элемента. Затем воздух может продолжать протекать вдоль канала для воздуха картриджа, который проходит вдоль одной стороны картриджа. Канал для воздуха картриджа предпочтительно заключен внутри основного корпуса картриджа и, при наличии, части мундштучного конца картриджа. Канал для воздуха картриджа может проходить вдоль одной стороны контейнера для хранения в корпусе картриджа. Предпочтительно выпускное отверстие для воздуха картриджа расположено на конце канала для воздуха картриджа. Таким образом воздух может протекать через картридж от впускного отверстия для воздуха картриджа к выпускному отверстию для воздуха картриджа через пространство над нагревательным элементом и через канал для воздуха картриджа.
Предпочтительно крышка картриджа дополнительно содержит резьбовой элемент, расположенный между основанием крышки картриджа и верхней частью крышки картриджа.
Резьбовой элемент выполнен с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением. Когда резьбовой элемент находится в первом положении, он обеспечивает герметичную оболочку для нагревательного элемента. Следовательно, находясь в первом положении резьбовой элемент может блокировать протекание воздуха между нагревательным элементом и: впускным отверстием для воздуха картриджа, выпускным отверстием для воздуха картриджа или обоими. Однако, когда резьбовой элемент находится во втором положении, воздух может протекать между нагревательным элементом и: впускным отверстием для воздуха картриджа, выпускным отверстием для воздуха картриджа или обоими. Таким образом, резьбовой элемент может представлять собой по меньшей мере часть картриджа, которая выполнена с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением.
Резьбовой элемент может перемещаться между первым и вторым положениями посредством резьбового зацепления между внешней поверхностью резьбового элемента и внутренней поверхностью основания крышки картриджа, верхней части крышки картриджа или обоих. В частности, внешняя поверхность резьбового элемента может иметь первую резьбу, которая зацепляется со второй резьбой на внутренней поверхности основания крышки картриджа, верхней части крышки картриджа или обоих. Поворот резьбового элемента относительно остальной части картриджа может быть инициирован путем поворота устройства, генерирующего аэрозоль, которое соединено с картриджем в сборе. В частности, резьбовой элемент может иметь приемную часть, такую как углубленная часть, которая выполнена с возможностью вмещения части устройства, генерирующего аэрозоль, или части элемента переходника, которая выполнена с возможностью соединения с устройством, генерирующим аэрозоль. Приемная часть резьбового элемента может затем входить в зацепление с устройством или элементом переходника так, что поворот устройства или переходника приводит к повороту резьбового элемента относительно остальной части картриджа. Верхняя часть крышки картриджа может содержать отверстие для обеспечения доступа к приемной части резьбового элемента.
Резьбовой элемент может представлять собой по существу цилиндрическую заглушку. На верхней поверхности по существу цилиндрической заглушки может быть предусмотрено углубление для образования приемной части. Углубление может иметь любую подходящую форму винтовой передачи, такую как паз, Phillips, Frearson, Robertson, шестигранника или т.п.
Хотя основание крышки картриджа и верхняя часть крышки картриджа описаны как два различных компонента, следует понимать, что они могут быть выполнены как единое целое в виде одного компонента с находящимся в нем резьбовым элементом. Следовательно, следует понимать, что впускное отверстие для воздуха картриджа может быть образовано либо в единой, либо в многокомпонентной крышке с расположенным в ней резьбовым элементом. Крышка картриджа также может быть выполнена как единое целое с основным корпусом картриджа.
Соответственно, в некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления предлагается картридж в сборе для системы, генерирующей аэрозоль, при этом картридж в сборе содержит: кожух, имеющий мундштучный конец и противоположный конец устройства, выполненный с возможностью соединения с устройством, генерирующим аэрозоль, при этом по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха кожуха предусмотрено на мундштучном конце кожуха, и по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха кожуха предусмотрено выше по потоку относительно выпускного отверстия для воздуха кожуха; и
картридж, расположенный в кожухе, при этом картридж содержит: корпус картриджа, содержащий основной корпус картриджа и крышку картриджа, выполненную с возможностью соединения с основным корпусом картриджа; проницаемый для текучей среды нагревательный элемент, расположенный в корпусе картриджа и покрытый крышкой картриджа; по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха картриджа, выполненное в крышке картриджа; по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха картриджа; и путь для потока воздуха картриджа, проходящий от по меньшей пере одного впускного отверстия для воздуха картриджа к по меньшей мере одному выпускному отверстию для воздуха картриджа через проницаемый для текучей среды нагревательный элемент; и при этом крышка картриджа содержит расположенный в ней резьбовой элемент, при этом резьбовой элемент выполнен с возможностью перемещения между: первым положением, в котором резьбовой элемент блокирует воздух из впускного отверстия для воздуха кожуха от протекания к выпускному отверстию для воздуха кожуха через впускное отверстие для воздуха картриджа, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент и выпускное отверстие для воздуха картриджа; и вторым положением, в котором резьбовой элемент расположен на расстоянии от нагревательного элемента с образованием пути для потока воздуха от впускного отверстия для воздуха кожуха к выпускному отверстию для воздуха кожуха через впускное отверстие для воздуха картриджа, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент и выпускное отверстие для воздуха картриджа.
В некоторых особо предпочтительных вариантах осуществления предлагается картридж для системы, генерирующей аэрозоль, при этом картридж содержит: корпус картриджа, содержащий основной корпус картриджа и крышку картриджа, выполненную с возможностью соединения с основным корпусом картриджа; контейнер для хранения в корпусе картриджа, при этом контейнер для хранения содержит запас жидкого субстрата, образующего аэрозоль; и проницаемый для текучей среды нагревательный элемент, расположенный внутри корпуса картриджа, покрытый крышкой картриджа и расположенный поперек отверстия в контейнере для хранения; при этом корпус картриджа содержит по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха картриджа, образованное в крышке картриджа, и по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха картриджа; и путь для потока воздуха картриджа, проходящий от по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха картриджа к по меньшей мере одному выпускному отверстию для воздуха картриджа через проницаемый для текучей среды нагревательный элемент; и при этом крышка картриджа содержит резьбовой элемент, расположенный в ней, при этом резьбовой элемент выполнен с возможностью перемещения внутри корпуса картриджа между: первым положением, в котором резьбовой элемент блокирует воздух из впускного отверстия для воздуха картриджа от протекания к выпускному отверстию для воздуха картриджа через проницаемый для текучей среды нагревательный элемент; и вторым положением, в котором резьбовой элемент расположен на расстоянии от нагревательного элемента с образованием пути для потока воздуха от впускного отверстия для воздуха картриджа к выпускному отверстию для воздуха картриджа через проницаемый для текучей среды нагревательный элемент.
Набор для системы, генерирующей аэрозоль, при этом набор содержит: кожух, имеющий мундштучный конец и противоположный конец устройства, выполненный с возможностью соединения с устройством, генерирующим аэрозоль, при этом по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха кожуха предусмотрено на мундштучном конце кожуха, и по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха кожуха предусмотрено выше по потоку от выпускного отверстия для воздуха кожуха; и картридж, выполненный с возможностью вставки в кожух, при этом картридж содержит: корпус картриджа, содержащий основной корпус картриджа и крышку картриджа, выполненную с возможностью соединения с основным корпусом картриджа, при этом крышка картриджа содержит расположенный в ней резьбовой элемент; проницаемый для текучей среды нагревательный элемент, расположенный в корпусе картриджа и покрытый крышкой картриджа; по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха картриджа, выполненное в крышке картриджа; по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха; и путь для потока воздуха, проходящий от по меньшей пере одного впускного отверстия для воздуха картриджа к по меньшей мере одному выпускному отверстию для воздуха картриджа через проницаемый для текучей среды нагревательный элемент; и при этом, когда картридж вставлен в кожух, резьбовой элемент выполнен с возможностью перемещения между: первым положением, в котором резьбовой элемент блокирует воздух из впускного отверстия для воздуха кожуха от протекания к выпускному отверстию для воздуха кожуха через впускное отверстие для воздуха картриджа, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент и выпускное отверстие для воздуха картриджа; и вторым положением, в котором резьбовой элемент отнесен на расстоянии от нагревательного элемента с образованием пути для потока воздуха от впускного отверстия для воздуха кожуха к выпускному отверстию для воздуха кожуха через впускное отверстие для воздуха картриджа, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент и выпускное отверстие для воздуха картриджа.
Корпус картриджа может содержать часть мундштучного конца. Часть мундштучного конца может быть прикреплена к мундштучному концу основного корпуса картриджа. Часть мундштучного конца может быть выполнена с возможностью зацепления со смещающим элементом, если присутствует смещающий элемент. Например, часть мундштучного конца может быть полой и иметь отверстие на своем мундштучном конце, выполненное с возможностью вмещения по меньшей мере части смещающего элемента, когда картридж вставлен в кожух.
Часть мундштучного конца может обеспечивать поверхность, с которой конец смещающего элемента устройства может входить в зацепление, когда картридж вставлен в кожух. Часть мундштучного конца может образовывать по меньшей мере часть контейнера для хранения. Часть мундштучного конца может быть по существу заостренной. Часть мундштучного конца может быть выполнена как единое целое с основным корпусом картриджа или может быть отдельным элементом, который соединен с основным корпусом картриджа.
Картридж может содержать систему блокировки, такую как байонетная система блокировки, для временного прикрепления картриджа к кожуху. Система блокировки может ограничивать осевое перемещение картриджа относительно кожуха, но допускать по меньшей мере некоторое радиальное перемещение картриджа относительно кожуха. Например, когда картридж прикреплен к кожуху посредством системы блокировки, картридж может свободно поворачиваться в пределах 90 градусов относительно кожуха. Такой поворот происходит вокруг продольной оси кожуха.
Система блокировки может содержать направляющую дорожку на внешней поверхности корпуса картриджа, предпочтительно на внешней поверхности части мундштучного конца корпуса картриджа. Выступ в кожухе или вставном элементе может быть расположен в направляющей дорожке, когда картридж впервые вставлен в кожух. Первая часть направляющей дорожки образует проходящую в осевом направлении полоску, вдоль которой выступ может плавно перемещаться по мере вдавливания картриджа в кожух. Если картридж в сборе содержит смещающий элемент, может быть необходимо преодолеть усилие смещающего элемента с целью плавного перемещения выступа полностью вдоль первой части направляющей дорожки.
После того, как картридж был вставлен достаточно глубоко в кожух, выступ достигает торцевой поверхности первой части направляющей дорожки. Торцевая поверхность может предотвращать дальнейшее осевое перемещение картриджа в кожух. В этот момент вторая часть направляющей дорожки проходит в сторону вокруг картриджа и, таким образом, обеспечивает возможность поворота картриджа относительно кожуха. Когда выступ расположен во второй части направляющей дорожки, предотвращается перемещение картриджа в осевом направлении относительно кожуха. Это обеспечивает возможность временного прикрепления картриджа внутри кожуха.
Конец второй части направляющей дорожки может соединяться с третьей частью направляющей дорожки. Третья часть направляющей дорожки может образовывать дополнительную проходящую в осевом направлении полоску, вдоль которой может плавно перемещаться выступ. Третья часть направляющей дорожки может иметь первую и вторую торцевые поверхности, которые могут ограничивать протяженность осевого перемещения, которую картридж может иметь относительно кожуха, когда выступ кожуха находится в третьей части направляющей дорожки. Первая торцевая поверхность третьей части направляющей дорожки может ограничивать протяженность, на которую картридж может перемещаться дальше в кожух. Вторая торцевая поверхность может мешать извлечению картриджа из кожуха. Третья часть направляющей дорожки может использоваться для обеспечения возможности перемещения картриджа между первым и вторым положениями относительно кожуха.
Картридж в сборе может дополнительно содержать элемент переходника, выполненный с возможностью образования механического соединения между устройством, генерирующим аэрозоль, и картриджем, кожухом или как картриджем, так и кожухом. Элемент переходника может быть выполнен с возможностью обеспечения электрического соединения между проницаемым для текучей среды нагревательным элементом картриджа и блоком питания устройства, генерирующего аэрозоль. Элемент переходника может содержать систему блокировки, такую как байонетная система блокировки, для прикрепления кожуха к устройству, генерирующему аэрозоль. Система блокировки может предотвращать осевое перемещение кожуха относительно устройства, но допускать по меньшей мере некоторое радиальное перемещение кожуха относительно устройства. Например, когда кожух прикреплен к устройству посредством системы блокировки элемента переходника, кожух может свободно поворачиваться в пределах 90 градусов относительно устройства. Такой поворот происходит вокруг продольной оси кожуха.
Система блокировки может содержать направляющую дорожку на внешней поверхности элемента переходника. Выступ в кожухе или вставном элементе может быть расположен в направляющей дорожке, когда картридж в сборе вначале прикреплен к элементу переходника. Первая часть направляющей дорожки образует проходящую в осевом направлении полоску, вдоль которой выступ может плавно перемещаться по мере сближения переходника и кожуха. После того, как переходник и кожух сблизились, выступ достигает торцевой поверхности первой части направляющей дорожки. Торцевая поверхность может предотвращать дальнейшее осевое перемещение кожуха в направлении переходника. В этот момент вторая часть направляющей дорожки проходит в сторону вокруг элемента переходника и, таким образом, обеспечивает возможность поворота кожуха относительно элемента переходника. Когда выступ расположен во второй части направляющей дорожки, предотвращается перемещение кожуха в осевом направлении относительно элемента переходника. Элемент переходника может иметь первую часть, которая выполнена с возможностью механического зацепления с картриджем и приведения к повороту картриджа с помощью элемента переходника и устройства относительно кожуха. Вторая часть направляющей дорожки может использоваться для обеспечения возможности перемещения картриджа между первым и вторым положениями относительно кожуха.
Проницаемый для текучей среды нагревательный элемент может быть частью нагревателя в сборе в картридже. Нагреватель в сборе может содержать электрические контактные площадки, соединенные с проницаемым для текучей среды нагревательным элементом.
Нагреватель в сборе может содержать крышку нагревателя, при этом крышка нагревателя, содержит полую основную часть с первым и вторым отверстиями крышки нагревателя, при этом первое отверстие крышки нагревателя находится на противоположном конце полой основной части по отношению ко второму отверстию крышки нагревателя. Проницаемый для текучей среды нагревательный элемент может быть по существу плоским. Нагревательный элемент может быть установлен на крышку нагревателя так, что нагревательный элемент проходит поперек первого отверстия крышки нагревателя. Крышка нагревателя может быть присоединена к открытому концу контейнера для хранения так, чтобы нагревательный элемент проходил поперек открытого конца контейнера для хранения.
В контексте настоящего документа «электрически проводящий» означает образованный из материала, имеющего удельное сопротивление 1´10-4 Ом×м или менее. В контексте настоящего документа «электрически изоляционный» означает образованный из материала, имеющего удельное сопротивление 1´104 Ом×м или более. В контексте настоящего документа «проницаемый для текучей среды» в отношении нагревателя в сборе означает, что субстрат, образующий аэрозоль, в газообразной фазе и, возможно, в жидкой фазе может легко проходить через нагревательный элемент нагревателя в сборе.
Нагреватель в сборе может содержать по существу плоский нагревательный элемент для обеспечения возможности простого изготовления. В геометрическом смысле термин «по существу плоский» электрически проводящий нагревательный элемент используется для обозначения электрически проводящей компоновки нитей, которая имеет форму по существу двухмерного топологического многообразия. Таким образом, по существу плоский электрически проводящий нагревательный элемент проходит в двух измерениях вдоль поверхности в значительно большей мере, чем в третьем измерении. В частности, размеры по существу плоского нагревательного элемента в двух измерениях в пределах поверхности по меньшей мере в пять раз больше, чем в третьем измерении, перпендикулярном этой поверхности. Примером по существу плоского нагревательного элемента является структура между двумя по существу воображаемыми параллельными поверхностями, при этом расстояние между этими двумя воображаемыми поверхностями по существу меньше, чем протяженность в пределах этих поверхностей. В некоторых вариантах осуществления по существу плоский нагревательный элемент является планарным. В других вариантах осуществления по существу плоский нагревательный элемент является изогнутым вдоль одного или более измерений, например, образуя куполообразную форму или мостовую форму.
Термин «нить» используется по всему настоящему описанию для обозначения электрического пути, расположенного между двумя электрическими контактами. Нить может произвольным образом разветвляться и расходиться на несколько путей или нитей соответственно, или несколько электрических путей могут сходиться в один путь. Форма поперечного сечения нити может быть круглой, квадратной, плоской или любой другой. Нить может быть расположена прямолинейным или криволинейным образом.
Нагревательный элемент может представлять собой матрицу нитей, например, расположенных параллельно друг другу. Предпочтительно нити могут образовывать сетку. Сетка может быть тканой или нетканой. Сетка может быть образована с использованием различных типов плетеных или решетчатых структур. Альтернативно электрически проводящий нагревательный элемент состоит из матрицы нитей или тканого полотна из нитей. Сетка, матрица или тканое полотно из электрически проводящих нитей также могут характеризоваться своей способностью удерживать жидкость.
В предпочтительном варианте осуществления по существу плоский нагревательный элемент может быть выполнен из проволоки, которая образует проволочную сетку. Предпочтительно сетка имеет конструкцию полотняного переплетения. Предпочтительно нагревательный элемент представляет собой проволочную решетку, выполненную из полосок сетки.
Электрически проводящие нити могут образовывать пустоты между нитями, и пустоты могут иметь ширину от 10 микрометров до 100 микрометров. Предпочтительно нити создают капиллярный эффект в пустотах, так что при использовании жидкость, предназначенная для испарения, втягивается в пустоты, увеличивая площадь контакта между нагревательным элементом и жидким субстратом, образующим аэрозоль.
Электрически проводящие нити могут образовывать сетку размером от 60 до 240 нитей на сантиметр (+/- 10 процентов). Предпочтительно плотность сетки составляет от 100 до 140 нитей на сантиметр (+/- 10 процентов). Более предпочтительно плотность сетки составляет приблизительно 115 нитей на сантиметр. Ширина пустот может составлять от 100 микрометров до 25 микрометров, предпочтительно от 80 микрометров до 70 микрометров, более предпочтительно приблизительно 74 микрометра. Процентное соотношение открытой площади сетки, которое является отношением площади пустот к общей площади сетки, может составлять от 40 процентов до 90 процентов, предпочтительно от 85 процентов до 80 процентов, более предпочтительно приблизительно 82 процента.
Электрически проводящие нити могут иметь диаметр от 8 микрометров до 100 микрометров, предпочтительно от 10 микрометров до 50 микрометров, более предпочтительно от 12 микрометров до 25 микрометров и наиболее предпочтительно приблизительно 16 микрометров. Нити могут иметь круглое поперечное сечение или могут иметь сплющенное поперечное сечение.
Площадь сетки, матрицы или тканого полотна из электрически проводящих нитей может быть небольшой, например, меньшей или равной 50 квадратным миллиметрам, предпочтительно меньшей или равной 25 квадратным миллиметрам, более предпочтительно приблизительно 15 квадратным миллиметрам. Размер выбирается так, чтобы включить нагревательный элемент в удерживаемую рукой систему. Использование размеров сетки, матрицы или тканого полотна из электрически проводящих нитей, составляющих менее или равных 50 квадратным миллиметрам, снижает величину общей мощности, необходимой для нагрева сетки, матрицы или тканого полотна из электрически проводящих нитей, при этом все еще обеспечивая достаточный контакт сетки, матрицы или тканого полотна из электрически проводящих нитей с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Сетка, матрица или тканое полотно из электрически проводящих нитей может, например, иметь прямоугольную форму с длиной, составляющей от 2 миллиметров до 10 миллиметров, и шириной, составляющей от 2 миллиметров до 10 миллиметров. Предпочтительно сетка имеет размеры приблизительно 5 миллиметров на 3 миллиметра.
Нити нагревательного элемента могут быть образованы из любого материала с подходящими электрическими свойствами. Подходящие материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящая» керамика (такая как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы.
Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, константан, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal, сплавы на основе железа и алюминия, а также сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Timetal представляет собой зарегистрированную торговую марку компании Titanium Metals Corporation. Нити могут быть покрыты одним или более изоляционными материалами. Предпочтительными материалами для электрически проводящих нитей являются нержавеющая сталь и графит, более предпочтительно нержавеющая сталь марок 300 серии, таких как AISI 304, 316, 304L, 316L. Кроме того, электрически проводящий нагревательный элемент может содержать комбинации вышеописанных материалов. Комбинация материалов может использоваться для улучшения управления сопротивлением по существу плоского нагревательного элемента. Например, материалы с высоким собственным удельным сопротивлением могут комбинироваться с материалами с низким собственным удельным сопротивлением. Это может быть преимущественным, если один из материалов является более предпочтительным по другим причинам, например, из-за стоимости, обрабатываемости или других физических и химических параметров. Преимущественно по существу плоская компоновка нитей с увеличенным сопротивлением снижает паразитные потери. Преимущественно нагреватели с высоким удельным сопротивлением обеспечивают возможность более эффективного использования энергии батареи.
Предпочтительно нити выполнены из проволоки. Более предпочтительно проволока выполнена из металла, наиболее предпочтительно из нержавеющей стали.
Электрическое сопротивление сетки, матрицы или тканого полотна из электрически проводящих нитей нагревательного элемента может составлять от 0,3 Ом до 4 Ом. Предпочтительно электрическое сопротивление равно или выше 0,5 Ом. Более предпочтительно электрическое сопротивление сетки, матрицы или тканого полотна из электрически проводящих нитей составляет от 0,6 Ом до 0,8 Ом и наиболее предпочтительно приблизительно 0,68 Ом. Электрическое сопротивление сетки, матрицы или тканого полотна из электрически проводящих нитей предпочтительно по меньшей мере на порядок и более предпочтительно по меньшей мере на два порядка больше чем электрическое сопротивление электрически проводящих контактных участков. Это обеспечивает локализацию тепла, сгенерированного посредством прохождения тока через нагревательный элемент, на сетке или матрице из электрически проводящих нитей. Преимущественно нагревательный элемент имеет низкое общее сопротивление, если питание в систему подается от батареи. Система с низким сопротивлением и высоким током обеспечивает возможность подачи высокой мощности на нагревательный элемент. Это обеспечивает возможность быстрого нагрева нагревательным элементом электрически проводящих нитей до необходимой температуры.
Когда картридж в сборе содержит контейнер для хранения, контейнер для хранения может вмещать материал для удержания жидкости для вмещения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Материал для удержания жидкости может представлять собой пеноматериал и губчатый материал совокупности нитей. Материал для удержания жидкости может быть образован из полимера или сополимера. В одном варианте осуществления, материал для удержания жидкости представляет собой скрученный полимер.
Предпочтительно контейнер для хранения удерживает капиллярный материал для передачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, к нагревательному элементу. Капиллярный материал может находиться в контакте с нагревательным элементом. Предпочтительно капиллярный материал расположен между нагревательным элементом и материалом для удержания.
Капиллярный материал может быть выполнен из материала, способного обеспечить контакт жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с по меньшей мере частью поверхности нагревательного элемента. Капиллярный материал может проходить внутрь пустот между нитями. Нагревательный элемент может втягивать жидкий субстрат, образующий аэрозоль, внутрь пустот за счет капиллярного действия.
Капиллярный материал представляет собой материал, который активно перемещает жидкость от одного конца материала к другому. Капиллярный материал может иметь волокнистую или губчатую структуру. Капиллярный материал предпочтительно содержит пучок капилляров. Например, капиллярный материал может содержать множество волокон, или нитей, или других трубок с узкими каналами. Волокна или нити могут быть, в целом, выровнены для перемещения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в направлении нагревательного элемента. Альтернативно капиллярный материал может содержать губкообразный или пенообразный материал. Структура капиллярного материала образует множество небольших каналов или трубок, через которые жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может передаваться за счет капиллярного действия. Капиллярный материал может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примерами подходящих материалов являются губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков, вспененный металлический или пластмассовый материал, волоконный материал, выполненный, например, из крученых или экструдированных волокон, таких как ацетилцеллюлозные, сложнополиэфирные или связанные полиолефиновые, полиэтиленовые, териленовые или полипропиленовые волокна, нейлоновые волокна или керамика. Капиллярный материал может иметь любые подходящие капиллярность и пористость для его использования с жидкостями, имеющими разные физические свойства. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, имеет такие физические свойства, включая, но без ограничения, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, теплопроводность, температуру кипения и давление пара, которые обеспечивают возможность передачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, через капиллярную среду за счет капиллярного действия.
Субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут быть высвобождены посредством нагревания субстрата, образующего аэрозоль.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагревании. Субстрат, образующий аэрозоль, может альтернативно содержать материал, не содержащий табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.
Нагревательный элемент может иметь по меньшей мере две электрически проводящие контактные площадки. Электрически проводящие контактные площадки могут быть расположены на области кромки нагревательного элемента. Предпочтительно по меньшей мере две электрически проводящие контактные площадки могут быть расположены по краям нагревательного элемента. Электрически проводящая контактная площадка может быть прикреплена непосредственно к электрически проводящим нитям. Электрически проводящая контактная площадка может содержать накладку из олова. Альтернативно электрически проводящая контактная площадка может представлять собой единое целое с электрически проводящими нитями.
Картридж может представлять собой одноразовое изделие, подлежащее замене новым картриджем, как только часть для хранения жидкости в картридже будет опорожнена или количество жидкости в картридже станет меньше минимального порогового значения объема. Когда картридж содержит контейнер для хранения, предпочтительно картридж предварительно заправляют жидким субстратом, образующим аэрозоль.
В некоторых вариантах осуществления весь картридж выполнен с возможностью перемещения между первым и вторым положениями, согласно первому аспекту настоящего изобретения, относительно кожуха.
В некоторых других вариантах осуществления, таких как варианты осуществления, включающие резьбовой элемент, лишь часть картриджа выполнена с возможностью перемещения между первым и вторым положениями, согласно первому аспекту настоящего изобретения, относительно кожуха. В этих вариантах осуществления остальная часть картриджа может оставаться неподвижной относительно кожуха.
Таким образом, согласно третьему аспекту настоящего изобретения предлагается картридж для системы, генерирующей аэрозоль, при этом картридж содержит: корпус картриджа; контейнер для хранения внутри корпуса картриджа, при этом контейнер для хранения содержит запас жидкого субстрата, образующего аэрозоль; и проницаемый для текучей среды нагревательный элемент, расположенный в корпусе картриджа и расположенный поперек отверстия в контейнере для хранения. Корпус картриджа содержит по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха картриджа и по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха картриджа; и путь для потока воздуха картриджа, проходящий от по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха картриджа к по меньшей мере одному выпускному отверстию для воздуха картриджа через проницаемый для текучей среды нагревательный элемент. По меньшей мере часть картриджа выполнена с возможностью перемещения внутри корпуса картриджа между: первым положением, в котором воздух из впускного отверстия для воздуха картриджа заблокирован от протекания к выпускному отверстию для воздуха картриджа через проницаемый для текучей среды нагревательный элемент; и вторым положением, в котором неограниченный путь для потока воздуха расположен от впускного отверстия для воздуха картриджа к выпускному отверстию для воздуха картриджа через проницаемый для текучей среды нагревательный элемент.
Картридж согласно третьему аспекту настоящего изобретения может иметь любой из признаков, описанных в отношении первого и второго аспектов настоящего изобретения, таких как признаки, относящиеся к резьбовому элементу и крышке картриджа. По меньшей мере часть картриджа может представлять собой единый компонент, такой как резьбовой элемент.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предлагается система, генерирующая аэрозоль, содержащая картридж в сборе в соответствии с первым или вторым аспектом настоящего изобретения и устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее блок питания и электронную схему управления, при этом картридж в сборе выполнен с возможностью соединения с устройством, генерирующим аэрозоль. Когда картридж в сборе присоединен к устройству, генерирующему аэрозоль, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент может быть электрически присоединен к блоку питания.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать соединяющую часть для зацепления с соответствующей соединяющей частью на картридже в сборе.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере один элемент электрического контакта, выполненный с возможностью обеспечения электрического соединения с нагревательным элементом, когда устройство, генерирующее аэрозоль, присоединено к картриджу в сборе. Элемент электрического контакта может быть удлиненным. Элемент электрического контакта может быть подпружиненным. Элемент электрического контакта может контактировать с электрической контактной площадкой в картридже в сборе.
Блок питания преимущественно представляет собой батарею, такую как литий-ионная батарея. В качестве альтернативы, блок питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Блок питания может нуждаться в перезарядке. Например, блок питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода равного приблизительно шести минутам или в течение периода кратного шести минутам. В другом примере блок питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревателя в сборе.
Электронная схема управления может содержать микроконтроллер. Микроконтроллер предпочтительно представляет собой программируемый микропроцессор. Электрическая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи питания на нагреватель в сборе. Питание может подаваться на нагреватель в сборе непрерывно после активации системы или может подаваться с перерывами, например, от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на нагреватель в сборе в виде импульсов электрического тока.
Предпочтительно система, генерирующая аэрозоль является системой, удерживаемой рукой. Предпочтительно система, генерирующая аэрозоль, является портативной. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь размер, сопоставимый с размером обычной сигары или сигареты. Система устройства, генерирующего аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 150 миллиметров. Система устройства, генерирующего аэрозоль, может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров.
Следует понимать, что предпочтительные признаки, описанные выше в отношении одного аспекта настоящего изобретения, могут быть также применимы к другим аспектам настоящего изобретения.
Варианты осуществления настоящего изобретения будут далее описаны исключительно с помощью примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показан вид в перспективе системы, генерирующей аэрозоль, содержащей картридж в сборе, известный из уровня техники, и устройство, генерирующее аэрозоль;
на фиг. 2 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа в сборе, показанного на фиг. 1;
на фиг. 2 показан вид в перспективе устройства, показанного на фиг. 1;
на фиг. 4 показан вид в разрезе картриджа в сборе, показанного на фиг. 1;
на фиг. 5 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа в сборе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения и первая часть устройства, генерирующего аэрозоль;
на фиг. 6 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа, показанного на фиг. 5;
на фиг. 7A показан вид в разрезе картриджа в сборе, показанного на фиг. 5, в первой конфигурации;
на фиг. 7B показан вид в разрезе картриджа в сборе, показанного на фиг. 5, во второй конфигурации;
на фиг. 8 показан увеличенный вид части картриджа в сборе, показанного на фиг. 5;
на фиг. 9 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа в сборе согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, первая часть устройства, генерирующего аэрозоль, и элемент переходника;
на фиг. 10 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа, показанного на фиг. 9;
на фиг. 11A показан вид в разрезе картриджа в сборе, показанного на фиг. 9, в первоначальной конфигурации;
на фиг. 11B показан вид в разрезе картриджа в сборе, показанного на фиг. 9, в первой конфигурации;
на фиг. 11C показан вид в разрезе картриджа в сборе, показанного на фиг. 9, во второй конфигурации;
на фиг. 12 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа в сборе согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения, вместе с первой частью устройства, генерирующего аэрозоль, и элементом переходника;
на фиг. 13 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа, показанного на фиг. 12;
на фиг. 14A показан вид в разрезе картриджа в сборе, показанного на фиг. 12, в первой конфигурации; и
на фиг. 14B показан вид в разрезе картриджа в сборе, показанного на фиг. 12, во второй конфигурации.
На фиг. 1 показан вид в перспективе системы 10, генерирующей аэрозоль, содержащей картридж 20 в сборе, известный из уровня техники, и устройство 40, генерирующее аэрозоль, которые соединены вместе.
На фиг. 2 представлен покомпонентный вид картриджа 20 в сборе, известного из уровня техники, изображенного на фиг. 1. Картридж 20 в сборе содержит кожух 22, который образует мундштук для системы. Внутри кожуха находится контейнер 24 для хранения, удерживающий жидкий субстрат 26, образующий аэрозоль. Контейнер 24 для хранения открыт на конце устройства. Нагреватель в сборе, содержащий плоский проницаемый для жидкости сетчатый нагревательный элемент 28, удерживаемый на крышке 33 нагревателя, выполнен с возможностью покрытия открытого конца контейнера 24 для хранения устройства. Материал 32 для удержания жидкости помещен внутрь крышки. Капиллярный материал 31 расположен между нагревателем в сборе и материалом 32 для удержания. Защитный колпачок или крышка 30 размещена на кожухе для удерживания нагревателя в сборе в неподвижном положении относительно контейнера 24 для хранения. Защитный колпачок также покрывает нагревательный элемент 28 и защищает его от повреждения.
На фиг. 3 показан вид в перспективе устройства 40, генерирующего аэрозоль. Устройство 40 содержит кожух 46, удерживающий блок питания в виде литий-ионной батареи 42 и схему 44 управления. Устройство также содержит подпружиненные электрические контактные элементы 45, выполненные с возможностью контакта с электрическими контактными площадками на нагревателе в сборе в картридже. Контактные элементы 45 электрически соединены с блоком питания, так что когда картридж 20 в сборе соединен с устройством 40, электропитание может подаваться на сетчатый нагревательный элемент 28 в картридже 20 в сборе.
Предусмотрена кнопка 41, которая активирует переключатель на схеме управления для активации устройства. Когда устройство активировано, схема управления подает питание от батареи на нагреватель в картридже. Схема управления может быть выполнена с возможностью управления подачей питания на нагреватель после активации многими различными способами, что известно из уровня техники. Например, схема управления может быть выполнена с возможностью управления питанием, подаваемым на нагреватель, на основании одного или более из: температуры нагревателя, обнаруженного потока воздуха, проходящего через систему, времени после активации, определенного или предполагаемого количества жидкости в картридже, идентификации картриджа и условий окружающей среды.
Картридж 20 и устройство 40 выполнены с возможностью соединения друг с другом посредством нажимного соединения. Кожух 22 картриджа имеет форму, обеспечивающую возможность его соединения с устройством 40 только в двух ориентациях, обеспечивая контакт между подпружиненными электрическими контактными элементами 45 и контактными площадками нагревателя в сборе посредством отверстий в защитном колпачке 30. Соединительное ребро 48 части устройства входит в зацепление с углублением 25 на кожухе 22, чтобы скрепить картридж и часть устройства вместе.
Как лучше всего видно на фиг. 4, картридж 20 в сборе, известный из уровня техники, содержит запас жидкого субстрата 24, образующего аэрозоль, и нагреватель в сборе. Устройство функционирует так, чтобы подавать электропитание на нагреватель в сборе в картридже 20 в сборе, известном из уровня техники, с целью испарения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Испаренный субстрат, образующий аэрозоль, захватывается в поток воздуха через систему, при этом поток воздуха образуется в результате осуществления пользователем затяжек через мундштук 23 картриджа 20 в сборе, известного из уровня техники. Испаренный субстрат, образующий аэрозоль, охлаждается в потоке воздуха с образованием аэрозоля, прежде чем втягивается в рот пользователя.
Путь для потока воздуха на фиг. 4 показан стрелками. В частности, когда пользователь осуществляет затяжку на мундштучном конце 23 кожуха 22, воздух втягивается в картридж в сборе на расположенном выше по потоку впускном отверстии 22a для воздуха кожуха. Затем воздух проходит через впускное отверстие 30a для воздуха в защитной крышке 30 и мимо проницаемого для жидкости нагревательного элемента 28. Затем испаренный субстрат, образующий аэрозоль, втягивается воздухом вдоль пути для потока и через выпускное отверстие 30b для воздуха в защитной крышке 30, перед тем как окончательно выйти из картриджа 20 в сборе на выпускном отверстии 22b для воздуха кожуха на мундштучном конце 23 кожуха 22. В этой компоновке, известной из уровня техники, существует вероятность вытекания жидкости из картриджа 20 в сборе через одно или оба из впускного отверстия 22a для воздуха кожуха и выпускного отверстия 22b для воздуха кожуха.
На фиг. 5 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа 120 в сборе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения и первая часть 62 устройства, генерирующего аэрозоль. Картридж 120 в сборе содержит: картридж 130, спиральную пружину 150, вставной элемент 170 и кожух 122 в форме мундштука. Следует понимать, что единый элемент кожуха может быть предусмотрен как вместо вставного элемента 170, так и вместо кожуха 122. Кожух содержит впускное отверстие 122a для воздуха кожуха и выпускное отверстие 122b для воздуха кожуха.
На фиг. 5 показан покомпонентный вид компонентов картриджа 120 в сборе. Картридж 120 в сборе может поставляться в собранной конфигурации, в этом случае вставной элемент 170 и пружина 150 предварительно прикреплены к внутренней части кожуха 122. Картридж 130 может быть выполнен с возможностью извлечения из кожуха 122. Когда картридж 120 расположен внутри кожуха 122, картридж 120 расположен внутри вставного элемента 170.
На фиг. 6 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа 130, показанного на фиг. 5. Картридж содержит нагреватель в сборе, содержащий плоский проницаемый для жидкости сетчатый нагревательный элемент 128, удерживаемый на крышке 133 нагревателя. Нагреватель в сборе выполнен с возможностью помещения внутрь конца основного корпуса 134 картриджа 130 устройства и находится в сообщении по текучей среде с контейнером для хранения внутри основного корпуса 134 картриджа, который удерживает жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Основной корпус картриджа 130 содержит проем, который образует впускное отверстие 130a для воздуха картриджа, и проем, который образует выпускное отверстие 130b для воздуха картриджа. Проемы расположены над нагревателем в сборе, когда нагреватель в сборе размещен внутри основного корпуса картриджа. Это обеспечивает возможность протекания воздуха от впускного отверстия 130a к выпускному отверстию 130b поперек верхней части нагревательного элемента 128. Это обеспечивает возможность захватывания испаренного субстрата, образующего аэрозоль, в поток воздуха по мере его прохождения через картридж 130.
Картридж 130 также содержит крышку 133 картриджа, которая выполнена с возможностью соединения с основным корпусом 134 картриджа и покрытия проницаемого для текучей среды нагревательного элемента 128. Крышка картриджа оснащена электрическими соединителями 136 для образования электрического соединения с нагревательным элементом 128. Электрические соединители 136 проходят к внешней поверхности крышки 135 картриджа. Это позволяет электрическим соединителям образовывать электрическое соединение с блоком питания в устройстве 40, генерирующем аэрозоль, когда картридж 120 в сборе соединен с устройством 40.
Картридж 130 также содержит часть 137 мундштучного конца, которая образована в виде полого наконечника. Конец полого наконечника 137 открыт и выполнен с возможностью вмещения по меньшей мере части спиральной пружины 150, когда картридж вставлен внутрь кожуха 122. Полый наконечник 137 предоставляет поверхность, с которой конец пружины 150 устройства может входить в зацепление при вставке картриджа внутрь кожуха 122. Это может быть лучше всего видно на фиг. 7A и 7B.
В частности, как показано на фиг. 7A, когда картридж 130 вставлен в кожух 122 через его конец устройства, картридж 130 находится в первом положении внутри кожуха 122. В этом положении поверхность внутри полого наконечника 137 картриджа 130 находится в зацеплении с концом пружины 150 устройства. Смещающее действие пружины 150 ограничивает перемещение картриджа 130 дальше в кожух 122.
В положении, показанном на фиг. 7A, воздух из впускного отверстия 122a для воздуха кожуха может проходить внутрь кожуха и через первый зазор 170a во вставном элементе 170. Однако воздух затем блокируется от протекания в картридж 130, поскольку впускное отверстие 130a для воздуха картриджа не выровнено с первым зазором 170a во вставном элементе 170. В первом варианте осуществления это обусловлено тем, что впускное отверстие 130a для воздуха картриджа расположено в другом осевом положении внутри кожуха 122 по сравнению с осевым положением первого зазора 170a вставного элемента 170. То же самое наблюдается и в отношении выпускного отверстия 130b для воздуха картриджа и второго зазора 170b вставного элемента 170.
Резиновые уплотнительные кольца 138 на внешней поверхности корпуса картриджа также входят в зацепление с внутренней поверхностью вставного элемента 170 для обеспечения уплотнения вокруг впускного отверстия 130a для воздуха картриджа и выпускного отверстия 130b для воздуха картриджа.
Следовательно, в конфигурации, показанной на фиг. 7A, воздух заблокирован от протекания из впускного отверстия 122a для воздуха кожуха к выпускному отверстию 122b для воздуха кожуха через впускное отверстие 130a для воздуха картриджа, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент 128 и выпускное отверстие 130b для воздуха картриджа.
Однако, когда картридж 120 в сборе соединен с устройством 40, генерирующим аэрозоль, первая часть 62 устройства 40 входит в зацепление с крышкой 135 картриджа и преодолевает смещающее усилие спиральной пружины 150 для вдавливания картриджа 130 дальше в кожух 122. Когда устройство 40 полностью соединено с картриджем 120 в сборе, картридж 130 находится внутри кожуха 122 в положении, показанном на фиг. 7B.
В этом положении впускное отверстие 130a для воздуха картриджа выровнено по оси с первым зазором 170a во вставном элементе 170, и выпускное отверстие 130b для воздуха картриджа выровнено по оси со вторым зазором 170b во вставном элементе 170. Следовательно, воздух может свободно протекать из впускного отверстия 122a для воздуха кожуха к выпускному отверстию 122b для воздуха кожуха через впускное отверстие 130a для воздуха картриджа, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент 128 и выпускное отверстие 130b для воздуха картриджа.
Как лучше всего видно на фиг. 5 и 8, корпус картриджа дополнительно содержит направляющий механизм 139, который выполнен с возможностью временного удержания картриджа внутри кожуха 122 и дополнительно выполнен с возможностью ограничения протяженности осевого перемещения, которую может иметь картридж 130 внутри кожуха 122.
В частности, внешняя поверхность корпуса картриджа содержит направляющую дорожку 139, в которой может быть расположен выступ в кожухе 122 или вставной элемент 170, когда картридж впервые вставлен в кожух 122. В частности, направляющая дорожка 139 образует байонетный механизм блокировки для обеспечения возможности удержания картриджа 130 в кожухе 122 после вставки. Механизм блокировки содержит первую часть 139а направляющей дорожки, в которой может быть расположен выступ, когда картридж вначале размещен в кожухе 122.
После размещения в этой первой части 139a направляющей дорожки, выступ может плавно перемещаться в осевом направлении вдоль указанной первой части 139а, по мере того, как картридж 130 перемещается внутрь кожуха 122. Выступ затем достигает торцевой поверхности первой части 139a направляющей дорожки, что предотвращает дальнейшее осевое перемещение картриджа 130 в кожух 122.
Однако в этот момент вторая часть направляющей дорожки 139 проходит в сторону вокруг картриджа 130 и, таким образом, обеспечивает возможность поворота картриджа 130 относительно кожуха 122. По мере того, как картридж 130 поворачивается относительно кожуха 122, выступ перемещается в боковом направлении вдоль второй части 139b направляющей дорожки до тех пор, пока он не достигнет третьей части 139c направляющей дорожки.
Третья часть 139c направляющей дорожки представляет собой проходящую в осевом направлении полоску, имеющую первую и вторую торцевые поверхности 139d, 139e, которые ограничивают протяженность осевого перемещения, которую может иметь картридж 130 внутри кожуха 122. Первая торцевая поверхность 139d третьей части 139c дорожки 139 ограничивает протяженность, на которую картридж 130 может перемещаться дальше в кожух 122 посредством зацепления с выступом кожуха или вставным элементом. Вторая торцевая поверхность 139e мешает извлечению картриджа 130 из кожуха 122 посредством зацепления с выступом кожуха или вставным элементом.
С целью извлечения картриджа 130 из кожуха 122, кожух должен быть перемещен относительно картриджа так, чтобы выступ повторно проходил свой путь вдоль второй части дорожки, а затем вдоль первой части дорожки 139. Стрелки на фиг. 8 указывают путь, по которому может проходить выступ при перемещении в направляющей дорожке 139.
На фиг. 9 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа 220 в сборе согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, вместе с первой частью устройства 62, генерирующего аэрозоль, и элементом 280 переходника.
Картридж 220 в сборе содержит: картридж 230, спиральную пружину 150, вставной элемент 170 и кожух 122 в форме мундштука. Следует понимать, что единый элемент кожуха может быть предусмотрен как вместо вставного элемента 170, так и вместо кожуха 122. Кожух содержит впускное отверстие 122a для воздуха кожуха и выпускное отверстие 122b для воздуха кожуха. Спиральная пружина 150, вставной элемент 170 и кожух 122 могут быть такими же, что и описанные выше в отношении первого варианта осуществления.
На фиг. 10 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа 230, показанного на фиг. 9. Как и в случае картриджа 130, показанного на фиг. 6, картридж 230, показанный на фиг. 10, содержит нагреватель в сборе, содержащий плоский проницаемый для жидкости сетчатый нагревательный элемент 128, удерживаемый на крышке 133 нагревателя. Нагреватель в сборе выполнен с возможностью помещения внутрь конца основного корпуса 234 картриджа 230 устройства и находится в сообщении по текучей среде с контейнером для хранения внутри основного корпуса 234 картриджа, который удерживает жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Основной корпус картриджа 230 содержит проем, который образует впускное отверстие 230a для воздуха картриджа, и проем, который образует выпускное отверстие 230b для воздуха картриджа. Проемы расположены над нагревателем в сборе, когда нагреватель в сборе размещен внутри основного корпуса картриджа. Это обеспечивает возможность протекания воздуха от впускного отверстия 230a к выпускному отверстию 230b поперек верхней части нагревательного элемента 128. Это обеспечивает возможность захватывания испаренного субстрата, образующего аэрозоль, в поток воздуха по мере его прохождения через картридж 230.
Картридж 230 также содержит крышку 135 картриджа, которая выполнена с возможностью соединения с основным корпусом 234 картриджа и покрытия проницаемого для текучей среды нагревательного элемента 128. Крышка картриджа оснащена электрическими соединителями 136 для образования электрического соединения с нагревательным элементом 128. Электрические соединители 136 проходят к внешней поверхности крышки 135 картриджа. Это позволяет электрическим соединителям образовывать электрическое соединение с блоком питания в устройстве 40, генерирующем аэрозоль, когда картридж 120 в сборе соединен с устройством 40.
Картридж 130 также содержит часть 237 мундштучного конца, которая образована в виде полого наконечника. Конец полого наконечника 237 открыт и выполнен с возможностью вмещения по меньшей мере части спиральной пружины 150, когда картридж вставлен внутрь кожуха 122. Полый наконечник 237 предоставляет поверхность, с которой конец пружины 150 устройства может входить в зацепление при вставке картриджа внутрь кожуха 122. Это может быть лучше всего видно на фиг. 11A и 11B.
В отличие от картриджа согласно первому варианту осуществления, картридж согласно второму варианту осуществления не содержит направляющей дорожки 139, которая образует байонетный механизм блокировки. Вместо этого, внешняя поверхность элемента 280 переходника снабжена байонетным механизмом блокировки в виде направляющей дорожки на своей внешней поверхности. Элемент 280 переходника соединен с первой частью 62 устройства и удерживается в положении без возможности поворота относительно устройства 40.
Перед первым прикреплением устройства 40 и элемента 280 переходника к картриджу 230 в сборе картридж в сборе имеет начальную конфигурацию, как показано на фиг. 11A. В этой конфигурации картридж 230 опирается на пружину 150, и часть картриджа 230 расположена внутри кожуха 122. Крышка 135 картриджа, впускное отверстие 230a для воздуха и выпускное отверстие 230b для воздуха расположены снаружи кожуха 122. Благодаря наличию направляющего выступа 239 на внешней поверхности основного корпуса 234 картриджа, первоначальная ориентация картриджа 230 является такой, что канал для потока воздуха между впускным отверстием 230a для воздуха картриджа и выпускным отверстием 230b для воздуха картриджа радиально смещен от первого зазора 170a и второго зазора 170b.
Когда устройство 40 и элемент 280 переходника вначале прикреплены к картриджу 230 в сборе, выступ в кожухе 122 выполнен с возможностью плавного перемещения в первую часть направляющей дорожки 289 в элементе 280 переходника.
Первая часть направляющей дорожки 289 представляет собой проходящую в осевом направлении полоску, и, таким образом, по мере того, как устройство и картридж в сборе сближаются, выступ плавно перемещается вдоль первой части направляющей дорожки 289 до тех пор, пока он не достигнет первой торцевой поверхности дорожки 289. В этот момент картридж 230 и кожух 122 имеют конфигурацию, показанную на фиг. 11B. В этой конфигурации картридж расположен относительно кожуха так, что воздух из впускного отверстия 122a для воздуха кожуха может проходить внутрь кожуха 122 и через первый зазор 170а во вставном элементе 170. Однако воздух затем блокируется от протекания в картридж 230, поскольку впускное отверстие 230a для воздуха картриджа не выровнено радиально с первым зазором 170a во вставном элементе 170. Это обусловлено тем, что впускное отверстие 230a для воздуха картриджа расположено в другом радиальном положении внутри кожуха 122 по сравнению с осевым положением первого зазора 170a вставного элемента 170. То же самое наблюдается и в отношении выпускного отверстия 230b для воздуха картриджа и второго зазора 170b вставного элемента 170.
Резиновые уплотнения 238, которые окружают проемы для впускного отверстия 230a для воздуха картриджа и выпускного отверстия 230a для воздуха картриджа, также входят в зацепление с внутренней поверхностью вставного элемента 170 для обеспечения уплотнения вокруг впускного отверстия 130a для воздуха картриджа и выпускного отверстия 130b для воздуха картриджа.
Следовательно, в конфигурации, показанной на фиг. 11B, воздух заблокирован от протекания из впускного отверстия 122a для воздуха кожуха к выпускному отверстию 122b для воздуха кожуха через впускное отверстие 130a для воздуха картриджа, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент 128 и выпускное отверстие 130b для воздуха картриджа.
Однако, когда устройство 40, генерирующее аэрозоль, и элемент 280 переходника поворачиваются относительно кожуха 122, элемент 280 переходника механически входит в зацепление с крышкой 135 картриджа и также приводит к повороту картриджа 230 относительно кожуха 122. Во время этого поворота выступ в кожухе 122 может плавно перемещаться вдоль второй части направляющей дорожки 289 в элементе 280 переходника.
После поворота приблизительно на 90 градусов картридж 230 и кожух 122 имеют конфигурацию, показанную на фиг. 11С. В этом положении впускное отверстие 230a для воздуха картриджа теперь выровнено радиально с первым зазором 170a во вставном элементе 170, и выпускное отверстие 230b для воздуха картриджа теперь выровнено радиально со вторым зазором 170b во вставном элементе 170. Следовательно, воздух может свободно протекать из впускного отверстия 122a для воздуха кожуха к выпускному отверстию 122b для воздуха кожуха через впускное отверстие 230a для воздуха картриджа, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент 128 и выпускное отверстие 230b для воздуха картриджа.
С целью извлечения картриджа 230 из кожуха 122, кожух должен сначала быть повернут относительно устройства 40 и картриджа 230 так, чтобы выступ в кожухе 122 повторно проходил свой путь вдоль второй части дорожки в элементе 280 переходника. После этого кожух 122 и устройство 40 перемещаются в осевом направлении друг от друга так, чтобы выступ в кожухе 122 повторно проходил свой путь вдоль первой части дорожки в элементе 280 переходника. Когда устройство 40 было отсоединено от картриджа 220 в сборе, пружина 150 способна выталкивать картридж 230 из кожуха 122 в поднятое положение, показанное на фиг. 11A.
На фиг. 12 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа 320 в сборе согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 12 показана также первая часть 62 устройства 40, генерирующего аэрозоль, и элемент 380 переходника.
Картридж 320 в сборе содержит: картридж 330 и кожух 322 в форме мундштука. В отличие от первого и второго вариантов осуществления картридж в сборе согласно третьему варианту осуществления не содержит вставного элемента 170. Вместо этого картридж 330 выполнен с возможностью непосредственной вставки в кожух 322.
На фиг. 13 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа 330, показанного на фиг. 12. Как и в случае картриджей 130 и 230 согласно первому и второму вариантам осуществления, картридж 330 согласно третьему варианту осуществления содержит нагреватель в сборе, содержащий плоский проницаемый для жидкости сетчатый нагревательный элемент 128, удерживаемый на крышке 133 нагревателя. Нагреватель в сборе выполнен с возможностью помещения внутрь конца основного корпуса 334 картриджа 330 устройства и находится в сообщении по текучей среде с контейнером для хранения внутри основного корпуса 334 картриджа, который удерживает жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Картридж 130 также содержит часть 337 мундштучного конца. Часть мундштучного конца может образовывать по меньшей мере часть контейнера для хранения. Часть мундштучного конца может быть по существу заостренной. Часть 337 мундштучного конца может быть выполнена как единое целое с основным корпусом 334 или может быть отдельным элементом, который соединен с основным корпусом 334.
Картридж 230 также содержит крышку 335 картриджа. Крышка 335 содержит основание 335a, которое выполнено с возможностью соединения с основным корпусом 334 картриджа посредством зацепления в виде соединения на защелках. Крышка 335 также содержит верхнюю часть 335b, которая выполнена с возможностью соединения с основанием 335a и по меньшей мере частичного его покрытия. Основание и верхняя часть вместе образуют впускное отверстие 330a для воздуха картриджа для протекания воздуха внутрь картриджа и поперек верхней части нагревательного элемента 128. Затем воздух может продолжать протекать через канал 330c, который проходит вдоль одной стороны основного корпуса 334 картриджа и части 337 мундштучного конца картриджа. На конце канала 330c расположено выпускное отверстие 330b для воздуха картриджа. Таким образом, воздух может протекать через картридж 330 от впускного отверстия 330а для воздуха картриджа к выпускному отверстию 330b для воздуха картриджа через пространство над нагревательным элементом 128 и через канал 330с для воздуха картриджа.
В отличие от картриджей 130 и 230 согласно первому и второму вариантам осуществления, основной корпус 334 картриджа 330 согласно третьему варианту осуществления выполнен без возможности перемещения относительно кожуха 322 после того, как картридж 330 был вставлен в кожух 122. Вместо этого основной корпус 334 остается в неподвижном положении, как по оси, так и радиально. В этом положении впускное отверстие 330a для воздуха картриджа выровнено по оси и выровнено радиально с впускным отверстием 322a для воздуха кожуха, и выпускное отверстие 330b для воздуха картриджа выровнено по оси и выровнено радиально с выпускным отверстием 322b для воздуха кожуха. Таким образом воздух может протекать между впускным отверстием 330а для воздуха картриджа и впускным отверстием 322а для воздуха кожуха. Воздух также может протекать между выпускным отверстием 330b для воздуха картриджа и выпускным отверстием 322b для воздуха кожуха.
С целью обеспечения механизма блокировки для потока воздуха в третьем варианте осуществления, крышка 335a картриджа содержит резьбовой элемент 335c, расположенный между основанием 335a крышки картриджа и верхней частью 335b крышки картриджа. Резьбовой элемент 335c выполнен с возможностью перемещения между первым положением, как показано на фиг. 14A, и вторым положением, как показано на фиг. 14B. Когда резьбовой элемент 335c находится в первом положении, он обеспечивает герметичную оболочку вокруг нагревательного элемента 128. Следовательно, резьбовой элемент 335c блокирует протекание воздуха из впускного отверстия 330a для воздуха картриджа к нагревательному элементу 128. Он также блокирует протекание воздуха из канала 330c для воздуха картриджа к нагревательному элементу 128. Следовательно, когда резьбовой элемент 335c находится в первом положении, блокируется протекание воздуха из впускного отверстия 322a для воздуха кожуха к выпускному отверстию 322b для воздуха кожуха через впускное отверстие 330a для воздуха картриджа, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент 128 и выпускное отверстие 330b для воздуха картриджа.
На фиг. 14B показана сборка, когда резьбовой элемент 335c был перемещен во второе положение. Во втором положении резьбовой элемент 335c расположен на расстоянии от нагревательного элемента 128 так, что между резьбовым элементом 335c и нагревательным элементом 128 существует путь для потока. Таким образом воздух может протекать из впускного отверстия 330a для воздуха картриджа поперек нагревательного элемента 128 и в канал 330c для воздуха картриджа. Следовательно, когда резьбовой элемент 335c находится во втором положении, неограниченный путь для потока воздуха расположен от впускного отверстия 322a для воздуха кожуха к выпускному отверстию 322b для воздуха кожуха через впускное отверстие 330a для воздуха картриджа, проницаемый для текучей среды нагревательный элемент 128 и выпускное отверстие 330b для воздуха картриджа.
Со ссылками на фиг. 14A и 14B ниже описывается, каким образом резьбовой элемент 335c может перемещаться между своим первым и вторым положениями.
Как показано на фиг. 14A, когда устройство 40 сначала соединено с картриджем 320 в сборе, резьбовой элемент 335c находится в первом положении. Картридж 330 удерживается внутри кожуха в неподвижном положении относительно кожуха 322. То есть, основной корпус 324 картриджа не может поворачиваться относительно кожуха 322.
Элемент переходника прикреплен к устройству таким образом, что элемент переходника не может поворачиваться относительно устройства.
Затем вставляют элемент 380 переходника в конец кожуха 322 устройства в положение, показанное на фиг. 14А. Элемент 380 переходника может образовывать зацепление в виде соединения на защелках с кожухом 322 таким образом, что элемент 380 переходника и устройство 40 закреплены в осевом направлении относительно кожуха 322, но при этом могут свободно поворачиваться относительно кожуха 322. Альтернативно элемент 380 переходника может содержать байонетный механизм блокировки, подобный байонетному механизму блокировки согласно второму варианту осуществления, так что элемент 380 переходника может удерживаться в неподвижном по оси положении относительно кожуха 322, при этом он может свободно поворачиваться относительно кожуха 322 по меньшей мере на несколько градусов.
Выступающая часть 381 элемента 380 переходника проходит через проем 335d в верхней части 330b крышки 335 картриджа. Выступающая часть 381 входит в зацепление с поверхностью углубленной секции резьбового элемента 335c подобно тому, как наконечник отвертки входит в зацепление с головкой винта. Внешняя поверхность резьбового элемента 335c имеет первую резьбу, которая зацеплена со второй резьбой на внутренней поверхности основания 335a крышки картриджа. Эта компоновка подразумевает, что по мере того, как устройство 40 и элемент 380 переходника поворачиваются относительно корпуса 334 картриджа и кожуха 322, выступающая часть 381 элемента 380 переходника входит в зацепление с внутренней поверхностью резьбового элемента 335c и приводит к осевому перемещению резьбового элемента относительно остальной части картриджа 330. В частности, резьбы резьбового элемента 380 и основания 335a крышки картриджа расположены так, что поворот по часовой стрелке устройства 40 относительно кожуха 322 приводит к перемещению резьбового элемента 335c в направлении устройства 40 и от нагревательного элемента 128. После поворота по часовой стрелке приблизительно на 90 градусов, резьбовой элемент 335c расположен на расстоянии от нагревательного элемента 128 так, что между резьбовым элементом 335c и нагревательным элементом 128 существует путь для потока, как показано на фиг. 14B. В этот момент воздух может свободно протекать из впускного отверстия 330a для воздуха картриджа поперек нагревательного элемента 128 и в канал 330c для воздуха картриджа. Затем пользователь может использовать устройство 40 и картридж 320 в сборе для создания аэрозоля, который он может вдыхать.
Когда пользователь завершил использование устройства 40 и картриджа 320 в сборе для вдыхания аэрозоля, он может повернуть устройство 40 против часовой стрелки относительно кожуха 322 приблизительно на 90 градусов. Это приводит к повороту резьбового элемента 335c против часовой стрелки относительно остальной части картриджа 330 и, таким образом, к перемещению в направлении нагревательного элемента 128. Таким образом, резьбовой элемент может возвращаться в положение, показанное на фиг. 14A, и таким образом блокировать протекание воздуха к нагревательному элементу 128.
В каждом из первого, второго и третьего вариантов осуществления, описанных выше относительно графических материалов, возможность перемещения по меньшей мере части картриджа из первого положения во второе положение так, что поток воздуха к нагревательному элементу 128 может быть выборочно блокирован или открыт подразумевает, что может быть уменьшено количество утечки жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из нагревательного элемента на внешнюю часть картриджа в сборе. Это означает, что когда картридж в сборе не используется для производства аэрозоля, потребитель может быть более уверен в том, что не будет никакой утечки какого-либо жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Однако, когда потребитель готов использовать систему, генерирующую аэрозоль, он может легко переместить часть картриджа таким образом, чтобы нагревательный элемент 128 подвергался воздействию потока воздуха и, следовательно, способствовал образованию аэрозоля, который может высвобождаться для потребителя.