ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИСПАРЕНИЯ
ELECTRONIC SYSTEM FOR PROVIDING EVAPORATION

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к электронным системам обеспечения испарения, таким как системы для доставки никотина (например, электронным сигаретам или подобным устройствам) и способам решения для установления электрических соединений в таких системах.
Уровень техники
Электронные системы обеспечения испарения, такие как электронные сигареты (e-cigarettes) в общем содержат исходный материал для испарения, такой как резервуар источника жидкости, содержащий состав смеси, как правило, включающей в себя никотин, или твёрдый материал, такой как продукт на основе табака, из которого генерируется пар для вдыхания пользователем, например, с помощью теплового испарения. Таким образом, система обеспечения испарения обычно будет содержать камеру для генерирования испарения, включающую в себя испаритель, например, нагревательный элемент, выполненный с возможностью испарять часть исходного материала, чтобы генерировать пар в камере для генерирования испарения. Когда пользователь вдыхает через устройство, и на испаритель подаётся электрическое питание, воздух втягивается в устройство через впускные отверстия и в камеру для генерирования испарения, где воздух смешивается с испаряемым исходным материалом для испарения. Между камерой для генерирования испарения и отверстием в мундштуке существует соединяющий их проточный канал, таким образом входящий воздух, который всасывается через камеру для генерирования испарения, продолжает движение вдоль проточного канала к отверстию в мундштуке, перенося с собой некоторое количество испаряемого вещества, и выходит через отверстие в мундштуке для вдыхания пользователем.
Для систем обеспечения испарения общим является то, что они содержат две главные функциональные части, а именно многократно используемую часть и одноразовую/заменяемую часть, называемую картриджем. Обычно картридж содержит расходуемый аэрозольный исходный материал для испарения и испаритель, в то время как многократно используемая часть устройства содержит элементы с длительным сроком службы, такие как перезаряжаемая батарея, схематика устройства управления, датчики активизации и компоненты пользовательского устройства сопряжения. Многократно используемая часть также может рассматриваться как модуль управления или секция аккумуляторной батареи, а заменяемая часть, называемая картридж, также может рассматриваться как картомайзер.
Модуль управления и картомайзер для их использования механически соединяются вместе через устройство сопряжения, например, используя винтовую резьбу или байонетное крепление. Когда исходный материал для испарения в картомайзере израсходуется или пользователь желает переключиться на другой картомайзер, имеющий другой исходный материал для испарения, картомайзер может быть удалён с модуля управления, а вместо него на это место к устройству может прикрепляться заменяющий его другой картомайзер.
Когда картомайзер и модуль управления соединяются вместе для использования, электрическое соединение/ устройство сопряжения устанавливается между ними, чтобы позволять подачу электрического питания от батареи в модуль управления к испарителю в картомайзере. Известные технологии для установления электрического соединения между модулем управления и картомайзером включают в себя конфигурации типа вилка-розетка и способы решения на основе индивидуализированных контактных структур (например, подпружиненных стальных лент), которые соединяются, когда две части устройства соединяются вместе для последующего использования. Один из недостатков известных вариантов решения состоит в относительной структурной сложности, связанной с этими вариантами решения, что может привести к увеличенным производственным расходам и увеличенному риску неисправности во время использования, например, приводящему к плохому соединению (т.е. высокому сопротивлению), или, когда картридж присоединяется к основному устройству, соединение не устанавливается. Плохие соединения могут быть особенно проблематичными в области систем обеспечения испарения, поскольку они обычно работают с относительно высокими токами, например, порядка нескольких ампер.
Поэтому представляют интерес альтернативные компоновки для установления электрических соединений между отдельными частями систем обеспечения испарения, таких как электронные сигареты.
Раскрытие изобретения
В соответствии с первым аспектом определённых вариантов осуществления изобретения, обеспечивается система обеспечения испарения, содержащая модуль управления и отсоединяемый картридж; в этой системе картридж содержит испаритель для генерирования пара из испаряемого исходного материала для вдыхания пользователем; модуль управления содержит источник снабжения электропитанием для подачи электрического питания к испарителю через электрическое устройство сопряжения, установленное между модулем управления и картриджем, когда картридж присоединяется к модулю управления для использования; при этом электрическое устройство сопряжения обеспечивается с помощью контактов в одном из компонентов из числа модуля управления и картриджа, а также контактной платы с контактными площадками в другом компоненте из числа модуля управления и картриджа, при этом контакты и контактные площадки располагаются в порядке совместного выравнивания, в результате чего соответствующие контакты смещаются в положение электрического контакта с соответствующими контактными площадками, когда картридж присоединяется к модулю управления для использования.
В соответствии с другим аспектом определённых вариантов осуществления изобретения, обеспечивается картридж для системы обеспечения испарения, при этом картридж содержит испаритель для генерирования пара из испаряемого исходного материала для вдыхания пользователем, соединяющийся как разъёмное соединение с источником питания для подачи электрического питания к испарителю через электрическое устройство сопряжения, установленное между картриджем и источником питания, когда картридж присоединяется к источнику питания для использования; при этом электрическое устройство сопряжения обеспечивается контактами в одном из компонентов из числа источника питания и картриджа, а также контактной платой с контактными площадками в другом компоненте из числа источника питания и картриджа, при этом контакты и контактные площадки располагаются в порядке совместного выравнивания, в результате чего соответствующие контакты смещаются для создания электрического контакта с соответствующими контактными площадками, когда картридж присоединяется к источнику питания для использования.
В соответствии с другим аспектом определённых вариантов осуществления изобретения, обеспечивается модуль управления для системы обеспечения испарения, содержащей модуль управления и отсоединяемый картридж, содержащий испаритель для генерирования пара из испаряемого исходного материала для вдыхания пользователем, при этом модуль управления содержит источник питания для подачи электрического питания к испарителю через электрическое устройство сопряжения, установленное между модулем управления и картриджем, когда картридж присоединяется к модулю управления для использования; при этом электрическое устройство сопряжения обеспечивается контактами в одном из компонентов из числа модуля управления и картриджа, а также контактной платой с контактными площадками в другом компоненте из числа модуля управления и картриджа, при этом контакты и контактные площадки располагаются в порядке совместного выравнивания, в результате чего соответствующие контакты смещаются для создания электрического контакта с соответствующими контактными площадками, когда картридж присоединяется к модулю управления для использования.
В соответствии с другим аспектом определённых вариантов осуществления изобретения, обеспечивается устройство для обеспечения испарения, содержащее модуль управления и отсоединяемый картридж; при этом картридж содержит испаритель для генерирования пара из испаряемого исходного материала для вдыхания пользователем; модуль управления содержит источник питания для подачи электрического питания к испарителю через электрическое устройство сопряжения, установленное между модулем управления и картриджем, когда картридж присоединяется к модулю управления для использования; при этом электрическое устройство сопряжения обеспечивается контактным устройством в одном из компонентов из числа модуля управления и картриджа, а также контактной платой с контактными площадками в другом компоненте из числа модуля управления и картриджа, при этом контактное устройство и контактные площадки располагаются в порядке совместного выравнивания, в результате чего соответствующие контакты смещаются для создания электрического контакта с соответствующими контактными площадками, когда картридж присоединяется к модулю управления для использования.
В соответствии с другим аспектом определённых вариантов осуществления изобретения, обеспечивается способ установления электрического соединения между модулем управления и отсоединяемым картриджем в системе обеспечения испарения, способ содержит обеспечение контактов одного из компонентов из числа модуля управления и отсоединяемого картриджа, а также обеспечение контактной платы с контактными площадками другого компонента из числа модуля управления и отсоединяемого картриджа, при этом контакты и контактная плата располагаются таким образом, что контакты и контактные площадки находятся в порядке совместного выравнивания, в результате чего соответствующие контакты смещаются для создания электрического контакта с соответствующими контактными площадками, когда картридж присоединяется к модулю управления для использования и во время присоединения картриджа к модулю управления для установления электрического соединения.
В соответствии с другим аспектом определённых вариантов осуществления изобретения, обеспечивается контактная плата для обеспечения электрического устройства сопряжения в системе обеспечения испарения между модулем управления и отсоединяемым картриджем, при этом контактная плата содержит электрические контактные площадки, обеспечиваемые на поверхности изолирующей подложки.
Эти и дополнительные аспекты определённых вариантов осуществления изобретения устанавливаются в прилагаемых зависимых и независимых пунктах формулы изобретения. Следует принимать во внимание, что признаки зависимых пунктов могут комбинироваться между собой, а признаки независимых пунктов могут объединяться в комбинациях, отличающихся от тех, которые очевидным образом излагаются в пунктах формулы изобретения. Кроме того, описанные здесь подходы не ограничиваются специфическими вариантами осуществления изобретения, такими как изложенные ниже примеры, но включают в себя и учитывают любые допустимые комбинации представленных здесь признаков. Например, система обеспечения испарения может обеспечиваться в соответствии с описанными здесь подходами, которые включают в себя какой-либо один или более из различных признаков, описанных ниже, как соответствующий необходимым требованиям.
Краткое описание чертежей
Ниже только в качестве примера будут описываться варианты осуществления изобретения, со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
На фиг. 1 схематически представлена система обеспечения испарения, в соответствии с определёнными вариантами осуществления раскрываемого изобретения, вид в разрезе.
На фиг. 2 схематически представлен внешний вид системы обеспечения испарения, показанной на фиг. 1, вид в перспективе.
На фиг. 3 схематически представлен отсоединяемый картомайзер, являющийся частью системы обеспечения испарения, показанной на фиг. 1 и 2, вид в перспективе.
На фиг. 4 представлены некоторые компоненты системы обеспечения испарения, показанной на фиг. 1, вид в разрезе в увеличенном масштабе.
На фиг. 5 схематически представлены различные компоненты картомайзера, показанного на фиг. 2, вид в перспективе в разобранном состоянии.
На фиг. 6А, 6В, 7 и 8 схематически представлены различные стадии сборочного процесса для компонентов картомайзера, показанных на фиг. 5.
На фиг. 9 схематически представлена соединительная монтажная плата системы обеспечения аэрозолем, в соответствии с определёнными вариантами осуществления раскрываемого изобретения.
На фиг. 10 схематически представлена соединительная монтажная плата системы обеспечения аэрозолем и взаимодействующие с ней фитиль и нагреватель, в соответствии с определёнными вариантами осуществления раскрываемого изобретения.
Осуществление изобретения
Аспекты и признаки определённых примеров и вариантов осуществления изобретения обсуждаются/описываются в дальнейшем. Некоторые аспекты и признаки определённых примеров и вариантов осуществления изобретения могут реализовываться традиционно, и они подробно не обсуждаются/описываются в интересах краткости изложения. Следует принимать во внимание, что аспекты и признаки устройства и обсуждаемые здесь способы, которые не описываются подробно, могут реализовываться в соответствии с любыми традиционными технологиями для реализации таких аспектов и признаков.
Настоящее раскрываемое изобретение относится к системам обеспечения аэрозолем, также определяемым как системы обеспечения испарения, таким как электронные сигареты. В последующей части описания может иногда использоваться термин электронная сигарета (“e-cigarette” или “electronic cigarette”); однако следует принимать во внимание, что этот термин может использоваться взаимозаменяемо с терминами система обеспечения аэрозолем (испарения) и электронная система обеспечения аэрозолем (испарения).
Фиг. 1 является видом в разрезе показательной электронной сигареты 100, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления раскрываемого изобретения. Увеличенный вид верхней части электронной сигареты, представленной на фиг. 1, показан на фиг. 4. Электронная сигарета 100 содержит два главных компонента, а именно: картомайзер 200 и модуль 300 управления.
Картомайзер 200 включает в себя резервуар 21, содержащий запас жидкости, нагреватель 22, действующий как распылитель или испаритель, и мундштук 250. В этом примере нагреватель 22 содержит провод из сплава никеля и хрома (Cr20Ni80). Жидкость в резервуаре 21 (иногда определяемая как жидкость для электронных сигарет (e-liquid) или жидкость источника) обычно включает в себя никотин в соответствующем растворителе, и может включать в себя дополнительные составные части, например, чтобы помогать формированию аэрозоля, и/или для дополнительной ароматизации. Картомайзер 200 дополнительно включает в себя фитиль 23, которым в этом примере содержит пучок из стекловолокна, или аналогичное приспособление для передачи определённого количества текучей среды из резервуара 21 к месту нагревания на нагревателе 22 или рядом с ним. Испаритель (нагреватель) 22 располагается в камере 17 для генерирования пара. Камера 17 для генерирования пара размещается в воздушном проточном канале, который проходит от воздушных впускных отверстий/ вентиляционных щелевых отверстий 24, обеспеченных в месте соединения между картомайзером 200 и модулем 300 управления, в картомайзер 200, и через камеру 17 для генерирования пара проходит через нагреватель (испаритель) 22 и вдоль воздушного канала 18, обеспечивающего сообщение по текучей среде между камерой 17 для генерирования пара и выпускным отверстием 19, обеспечиваемом в мундштуке 250.
Модуль 300 управления включает в себя перезаряжаемый элемент или батарею 31 внутри кожуха 33, чтобы обеспечивать электропитанием электронную сигарету 100 и управляющую печатную плату 32 (РСВ), содержащую схематику для общего управления функционированием электронной сигареты, которое может выполняться в соответствии с традиционными в большинстве случаев технологиями. Хотя это неочевидно из фиг. 1, модуль управления может содержать дополнительные монтажные платы для обеспечения функциональности, связанной с работой системы обеспечения аэрозолем. Когда нагреватель 22 получает электропитание от батареи 31, например, под управлением печатной платы 32 (РСВ), нагреватель 22 испаряет порцию жидкости из фитиля 23, чтобы создать пар в камере 17 для генерирования пара, который смешивается с входящим воздухом из вентиляционных щелевых отверстий 24, и продвигаясь вдоль воздушного канала 18, выходит через выпускное отверстие 19 для пара в рот пользователя, вдыхающего через электронную сигарету 100.
Для облегчения ссылок, оси x и y включаются в состав фиг. 1. Ось х соответствует ширине электронной сигареты (от одной стороны до другой, как показано на фиг. 1), в то время как ось у соответствует высоте электронной сигареты (от нижней стороны до верхней стороны, как показано на фиг. 1), при этом в ориентации, показанной на фиг. 1, картомайзер 200 представляет верхнюю часть электронной сигареты 100, а модуль 300 управления представляет нижнюю часть электронной сигареты. Кроме того, существует ось z, которая является перпендикулярной к осям x и y, показанным на фиг. 1 (в плоскости фиг. 1). Ось z соответствует глубине или толщине электронной сигареты 100. В этом примере глубина электронной сигареты 100 значительно меньше, чем ширина электронной сигареты, в результате чего она имеет в общем плоскую или планарную конфигурацию (в плоскости x-y). Соответственно, ось z может рассматриваться как проходящая от одной лицевой поверхности до другой лицевой поверхности электронной сигареты 100, где одна лицевая поверхность может рассматриваться (произвольно) как передняя поверхность электронной сигареты, а противоположная лицевая поверхность может рассматриваться как задняя поверхность электронной сигареты 100, при этом передняя и задняя поверхности являются по существу параллельными плоскости фиг. 1. В качестве специфического примера, электронная сигарета может иметь длину (вдоль оси у) приблизительно 70 мм, ширину (вдоль оси х) приблизительно 35 мм, и толщину (вдоль оси z) приблизительно 14 мм. Однако следует принимать во внимание, что описанные здесь принципы могут аналогичным образом применяться к электронным сигаретам, имеющим в общем различные формы и размеры.
Картомайзер 200 и модуль 300 управления являются отсоединяемыми друг от друга компонентами при отделении в направлении, параллельном оси у, показанном на фиг. 1 стрелкой S, но соединяется вместе (как на фиг. 1), когда устройство 100 находится в использовании, для того чтобы обеспечивать механическую и электрическую соединяемость между картомайзером 200 и модулем 300 управления. Когда жидкость для электронной сигареты в резервуаре 21 картомайзера была израсходована или пользователь желает переключиться на другой картомайзер, например, содержащий другой ароматизирующий исходный материал для испарения, картомайзер 200 удаляется и новый картомайзер прикрепляется к модулю 300 управления. Соответственно, картомайзер 200 может иногда рассматриваться как часть электронной сигареты 100 одноразового использования, в то время как модуль 300 управления представляет многократно используемую часть. Альтернативно, картомайзер может конфигурироваться с возможностью многократного заполнения жидкостью для электронной сигареты, и может требовать отсоединения от модуля управления для доступа к отверстию для заполнения.
Электронная сигарета 100 включает в себя герметизирующий элемент или уплотнение 34, расположенное на в основном плоской физической поверхности 15 сопряжения между модулем 300 управления и картомайзером 200, когда эти два компонента соединяются вместе для использования. В этом примере уплотнение 34 располагается внутри модуля 300 управления, над управляющей печатной платой 32 (РСВ). Уплотнение 34 изготавливается из упруго сжимаемого материала, такого как силикон, резина, губка, пробка или гибкий пластик, и ему придаётся такой размер (вдоль оси у), благодаря которому уплотнение подвергается определённой степени упругого сжатия, когда картомайзер 200 и модуль 300 управления соединяются вместе для использования, при этом оно проходит (вдоль осей х и z) главным образом по внутренней части боковых стенок кожуха 33 модуля управления. Таким образом, уплотнение 34 помогает обеспечивать надёжное и плотное соединение между модулем 300 управления и картомайзером 200, в то же время требуя приложения смещающего усилия вдоль оси у (вследствие упругого сжатия) на механическую поверхность сопряжения между картомайзером и модулем контроллера, когда они соединяются вместе. Внешняя поверхность уплотнения 34 (т.е. поверхность, обращённая к картомайзеру) содержит каналы, образующие часть канала для соединения по текучей среде между воздушным впускным отверстием/ вентиляционными щелевыми отверстиями 24 и камерой для испарения/ камерой 17 для генерирования пара.
Уплотнение 34 имеет сквозное отверстия для вмещения токопроводящих соединителей в форме подпружиненных штырьков 35, которые обеспечивают электрическое соединение между модулем управления и картомайзером, когда они соединяются вместе, как дополнительно обсуждается ниже. Подпружиненные штырьки (пружинные контакты, “pogo pins”) 35 в этом примере устанавливаются на печатной плате 32 и могут обеспечиваться в соответствии с традиционными технологиями для обеспечения таких соединителей.
Фиг. 2 является внешним видом в перспективе электронной сигареты 100, показанной на фиг. 1 в собранной конфигурации с картомайзером 200, присоединённым к модулю 300 управления, в результате чего электронная сигарета готова для использования. Ориентация в отношении вида, показанного на фиг. 1, является очевидной из представления на фигуре осей xyz.
Фиг. 3 является внешним видом в перспективе картомайзера 200 электронной сигареты 100, показанной на фиг. 1, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления раскрываемого изобретения. Вместе с фиг. 2 этот внешний вид демонстрирует глубину картомайзера 200 (и электронной сигареты 100 в целом), при измерении параллельно оси z, которая в какой-то степени меньше, чем ширина картомайзера 200 (и электронной сигареты 100 в целом), при измерении параллельно оси х в этом специфическом примере (хотя, как отмечалось выше, описанные здесь принципы в равной степени применимы для других размеров и форм систем обеспечения испарения, например, включая системы обеспечения испарения более традиционных форм, таких как в основном цилиндрических систем или систем на основе коробчатой формы).
Картомайзер 200 может, по меньшей мере с внешней точки зрения, рассматриваться как деталь, содержащая две главных составных части. В частности, это нижняя или базовая часть 210, и верхняя часть 220 (термины верхняя и нижняя используются здесь со ссылкой на ориентацию, показанную на фиг. 1 и 3). Верхняя часть 220 имеет такую форму, чтобы обеспечивать мундштук 250 электронной сигареты и оставаться видимой, когда картомайзер присоединяется к управляющему модулю. Таким образом, часть картомайзера 200, видимого на фиг. 2, является верхней частью 220.
Когда картомайзер 200 собирается в единую деталь с управляющим модулем 300, базовая часть 210 картомайзера садится внутрь (т.е. вставляется в) имеющую соответствующий размер приёмную часть в верхней части кожуха 33 управляющего модуля 300, и, следовательно, становится невидимой с внешней стороны. Соответственно, как ясно видно на фигурах, глубина и ширина базовой части 210 является меньшей, чем глубина и ширина верхней части 220, чтобы позволять базовой части 210 устанавливаться внутри управляющего модуля 300. Увеличенная глубина и ширина верхней части 220 по сравнению с базовой частью 210 обеспечивается с помощью губки или ободка 240. Когда картомайзер 200 вставляется в управляющий модуль 300, эти губка или ободок 240 упираются в верхний край кожуха 33 управляющего модуля. Основание/дно приёмной части в управляющем модуле 300, в котором размещается базовая часть 210 картомайзера, устанавливается с помощью уплотнения 34, с подпружиненными штырьками 35, выступающими выше уплотнения (например, подпружиненные штырьки 35 проходят в приёмную часть, когда картомайзер 200 не прикреплён к управляющему модулю 300).
Как также показано на фиг. 3, базовая часть 210 имеет более низкую лицевую поверхность, определяемую нижней стенкой 211. Эта лицевая поверхность упирается и сжимает герметизирующий элемент 34, когда картомайзер 200 присоединяется к управляющему модулю 300. Нижняя стенка включает в себя два отверстия 212А, 212В большего размера на каждой стороне по сравнению с отверстием 214 меньшего размера. Меньшее отверстие является воздушным впускным отверстием для впуска воздуха во внутреннюю часть картомайзера. Другими словами, меньшее отверстие 214 образует часть канала для соединения по текучей среде между воздушным впускным отверстием/ вентиляционными щелевыми отверстиями 24 и камерой 17 для генерирования пара внутри картомайзера. Отверстия 212А и 212В большего размера являются отверстиями для электрического контакта и выполняются с возможностью выравнивания с подпружиненными штырьками 35, когда картомайзер 200 присоединяется к управляющему модулю 300, в результате чего подпружиненные штырьки (или другие контакты) проходят через эти отверстия для соединения с соответствующими контактными площадками на печатной плате/контактной плате в картомайзере 200, чтобы устанавливать электрическое устройство сопряжения/соединение для подачи электропитания от батареи 31 в управляющий модуль 300 к испарителю/ нагревателю 22 в картомайзере, как дополнительно обсуждается в дальнейшем.
Когда пользователь вдыхает через мундштук 250, функция генерирования пара электронной сигареты активизируется, т.е. к испарителю/ нагревателю 22 подаётся электропитание. Активизация функции генерирования пара может быть основана на традиционных технологиях, например, могут использоваться активизируемая пользователем кнопка или датчик определения вдоха, например, на основе датчика давления/микрофона, выполненного с возможностью обнаруживать падение давления/ воздушный поток, когда пользователь вдыхает через устройство. Эти и другие традиционные аспекты функционирования систем обеспечения аэрозоля, в соответствии с описываемыми здесь принципами, могут обеспечиваться в соответствии с традиционными технологиями и не будут дополнительно описываться.
Когда пользователь вдыхает через мундштук 250, воздушный поток протекает в картомайзер 200 через воздушное впускное отверстие 214 (через проточный канал, ведущий от вентиляционных щелевых отверстий 24 (см. фиг. 1), определяемых в месте соединения между верхним краем кожуха 33 модуля управления и губкой 240 картомайзера).
Эти входящие воздушные потоки протекают мимо нагревателя (невидимого на фиг. 3), который получает электропитание от батареи в управляющем модуле 300, для того чтобы испарять жидкость из резервуара 21 (и, если более точно – из фитиля 23). Эта испаряемая жидкость затем смешивается/ увлекается в воздушный поток, проходящий через картомайзер, и высасывается из картомайзера 200 через мундштук 250 для вдыхания пользователем.
В электронных сигаретах, состоящих их двух частей и содержащих разделяемые картомайзер и управляющий модуль, обычным является механическое соединение, которое входит в зацепление, когда два компонента присоединяются друг к другу, и действует таким образом, чтобы удерживать компоненты в сопряжённом/соединённом состоянии. Устройства цилиндрической формы часто используют компоновку для соединения, которая основывается на вращательном перемещении между двумя компонентами, такими как винтовая резьба, или байонетное крепление. Приплюснутая форма электронной сигареты 100 может в некоторых отношениях рассматриваться таким образом, что она делает вращательное соединение менее практичным. Следовательно, электронная сигарета 100 в этом примере использует альтернативную компоновку для соединения, чтобы механически присоединять картомайзер 200 к управляющему модулю 300, которая использует линейное перемещение. В частности, картомайзер конфигурируется для присоединения к управляющему модулю с использованием защёлкивающегося соединителя.
Таким образом, электронная сигарета содержит пару фиксирующих элементов 40. Эти элементы обозначены на фиг. 1, но более отчётливо видны на фиг. 4, которая является увеличенным видом верхней части фиг. 1. В этом примере два фиксирующих элемента 40 обеспечиваются на сторонах приёмной части управляющего модуля 300, в которой базовая часть 210 картомайзера 200 размещается для использования. Каждый фиксирующий элемент 40 содержит подпружиненный стальной элемент с выступающей частью 44, выполненной с возможностью входить в зацепление с соответствующим углублением 26 в нижней части 210 картомайзера, чтобы механически прикреплять картомайзер 200 к управляющему модулю 300. Каждый фиксирующий элемент 40 прикрепляется к управляющему модулю 300 с помощью детали 41 в виде стопы, которая проходит в соответствующее щелевое отверстие в уплотнении 34. Сжимающее усилие на уплотнение после того, как электронная сигарета собирается, сдавливает щелевое отверстие в корпусе уплотнения 34, в которое вставляется деталь 41 в виде стопы, чтобы помогать прочно прикреплять соответствующие фиксирующие элементы 40 к управляющему модулю 300. Конечно следует принимать во внимание, что существует множество других способов, в которых может быть установлено надлежащее механическое соединение между картомайзером 200 и управляющим модулем 300.
Фиг. 5 является схематическим видом в перспективе с покомпонентным изображением деталей, показывающим различные компоненты картомайзера 200. Ориентация компонентов, представленных на фиг. 5, является перевёрнутой по отношению к ориентации, показанной на фиг. 1, 3 и 4.
При рассмотрении фиг. 5 со стороны верхней части видно, что картомайзер содержит наконечник 402, присоединяемую печатную плату 404, штепсельный разъём 406 картомайзера, сборочный узел 408 фитиля 23 и нагревателя 22, внутреннюю раму 410, вентиляционное уплотнение 412 и оболочку 414.
Оболочка 414 и наконечник 402 вместе определяют внешнюю форму картомайзера 200, с другими элементами, представленными на фиг. 5, которые помещаются в оболочку 414 и наконечник 402, когда картомайзер находится в собранном состоянии.
Штепсельный разъём 406 картомайзера является упругим элементом, например, содержащим силиконовое прессованное изделие, и включает в себя основание 406А и стенки 406В, проходящие в направлении от основания 406А. Стенки 406В по меньшей мере частично определяют камеру 17 для генерирования пара, в которой располагается испаритель (т.е. нагреватель 22 в этом примере реализации), когда картомайзер находится в собранном состоянии. В этом примере камера для испарения в общем является кубической. Две стенки 406В штепсельного разъёма картомайзера включают в себя щелевые отверстия для вмещения фитиля 23, на который наматывается нагреватель 22, в результате чего нагреватель поддерживается между стенками 406В штепсельного разъёма картомайзера (т.е. внутри камеры 17 для генерирования пара), а концы фитиля 23 проходят за пределы стенок 406В штепсельного разъёма картомайзера в область, окружающую камеру 17 для генерирования пара.
Внутренняя рама 410 является относительно жёсткой, и в этом примере формируется из полибутилентерефталата (PBT, ПБТ). Внутренняя рама 410 включает в себя основание 410А и стенки 410В, проходящие в направлении от основания 410А. Основание 410А внутренней рамы выполнено с возможностью размещаться в приёмную часть 406С штепсельного разъёма 406 картомайзера с соответствующим размером этой части во время сборки, чтобы обеспечивать герметичное введение в зацепление с фрикционной посадкой между внутренней рамой и штепсельным разъёмом картомайзера. Стенки 410А внутренней рамы 410 способствуют определению камеры 17 для генерирования пара в обеспечении верхней стенки, а также боковых стенок, которые включают в себя щелевые отверстия 430, взаимодействующие с щелевыми отверстиями 420 в штепсельном разъёме картомайзера, чтобы помогать удерживать фитиль в нужном положении, когда внутренняя рама прикрепляется к штепсельному разъёму картомайзера. Внутренняя рама дополнительно содержит трубчатую стенку, которая определяет воздушный канал 18, обеспечивающий соединение по текучей среде между камерой 17 для генерирования пара и выпускным отверстием 19 для пара, обеспечиваемом в мундштуке 250.
Вентиляционное уплотнение 412, которое в этом примере содержит силикон, устанавливается над концом воздушного канала 18 таким образом, что в собранном состоянии вентиляционное уплотнение упирается во внутреннюю поверхность оболочки 414 вокруг выпускного отверстия 19 для аэрозоля, чтобы обеспечивать уплотнение между внутренними стенками оболочки 414 и воздушным каналом 18.
Оболочка, которая в этом примере содержит полипропилен (РР), выполняется с возможностью вмещать сборочный узел, содержащий штепсельный разъём 406 картомайзера, фитиль и сборочный узел 408 нагревателя, внутреннюю раму 410 и вентиляционное уплотнение 412. Внешняя поверхность штепсельного разъёма 406 картомайзера, окружающая приёмную часть 460, содержит герметизирующие губки для обеспечения введения в зацепление с фрикционной посадкой между штепсельным разъёмом 406 картомайзера и оболочкой 414.
Таким образом, штепсельный разъём 406 картомайзера, внутренняя рама 410, вентиляционное уплотнение 412, и оболочка 414 вместе после сборки определяют камеру 17 для испарения и воздушный канал 18, кроме того, пространство между этими элементами и внутренняя стенка оболочки 414 определяют резервуар 21 для жидкости. Как указывалось выше, фитиль 23 проходит за пределы стенок камеры 17 для испарения, определяемой при совместном введении в зацепление штепсельного разъёма 406 картомайзера и внутренней рамы 410, таким образом позволяя жидкости в резервуаре 21 втягиваться в область, прилегающую к нагревателю 22 в камере 17 для генерирования пара для последующего испарения, при этом сгенерированный пар вытягивается через воздушный канал 18 и выпускное отверстие 19 для созданного пара для последующего вдыхания пользователем.
Соединительная монтажная плата 404 (контактная плата) в этом примере является печатной платой (РСВ) и содержит традиционные материалы для печатной платы, например, стеклоэпоксидную подложку с нанесённым на неё слоем меди. Конфигурация и функционирование монтажной платы 404 для подключения дополнительно обсуждаются ниже.
В процессе сборки соединительная монтажная плата 404 помещается в углубление 600 с соответствующим размером в базовой части 406А штепсельного разъёма 406 картомайзера (не видимого на фиг. 5, но отчётливо видимого на фиг. 6В, обсуждаемой в дальнейшем).
Наконечник 402, который в этом примере содержит полипропилен, выполняется с возможностью взаимодействовать с оболочкой 414 в компоновке с защёлкивающейся посадкой, обеспечиваемой с помощью выступов 440 в оболочке 414, взаимодействующих с соответственно расположенными отверстиями 450 в наконечнике 402.
Таким образом, в собранном состоянии элементы, представленные на фиг. 5, обеспечивают картомайзер 200, представленный на фиг. 3.
Фиг. 6А и 6В являются видами в перспективе, схематически представляющими, каким образом сборочный узел 408 фитиля 23 и нагревателя 22 присоединяется к штепсельному разъёму 406 картомайзера во время сборки картомайзера. Фиг. 6А схематически показывает компоновку перед тем, как сборочный узел фитиля и нагревателя присоединяется к штепсельному разъёму 406 картомайзера, фиг. 6В схематически показывает компоновку после того, как сборочный узел фитиля и нагревателя присоединяется к штепсельному разъёму 406 картомайзера. Вид, представленный на фиг. 6В, показывает углубление 600, выполненное с возможностью вмещать соединительную монтажную плату 404, как обсуждалось выше (сама соединительная монтажная плата для подключения не показана на фиг. 6В).
Как отмечалось выше, фитиль 23 помещается в щелевые отверстия 420 в штепсельном разъёме 406 картомайзера, как схематически показано на фиг. 6А с помощью стрелки. Нагреватель 22 в этом примере выполнен в виде нагревательного провода, намотанного вокруг фитиля 23, с проводами 22А и 22В электрического подключения для присоединения нагревателя 22 к электрическому питанию. На практике провода 22А и 22В электрического подключения могут быть просто продолжениями провода, составляющего обмотку нагревателя 22, намотанную вокруг фитиля 23. Во время сборки провода 22А и 22В электрического подключения проходят через соответствующие отверстия 27А, 27В в базовой части 406А штепсельного разъёма 406 картомайзера, когда фитиль размещается в щелевых отверстиях 420. Таким образом, провода 22А и 22В электрического подключения выходят из камеры 17 для испарения, определяемой (по меньшей мере частично) штепсельным разъёмом 406 картомайзера, и проходят через базовую часть 406А штепсельного разъёма 406 картомайзера, чтобы выходить через дно углубления 600 в базовой части 406А штепсельного разъёма 406 картомайзера.
Провода 22А и 22В электрического подключения складываются/изгибаются в сторону (чтобы проходить параллельно оси Z), где они выходят через соответствующие отверстия 27А, 27В в дне углубления 600, чтобы проходить через соответствующие щелевые отверстия 29А, 29В в боковых стенках, которые определяют углубление 600 в штепсельном разъёме 406 картомайзера. Провода 22А и 22В электрического подключения складываются/изгибаются снова, чтобы проходить вниз по сторонам штепсельного разъёма картомайзера (параллельно оси Y), как схематически представлено на фиг. 6В. Приподнятые гребни 37А, 37В обеспечиваются на дне углубления 600 в сопредельных положениях соответствующих проводов 22А и 22В электрического подключения, которые проходят параллельно дну углубления 600, при этом гребни действуют таким образом, чтобы удерживать эти участки проводов электрического подключения на маленьком расстоянии от дна углубления 600.
Фиг. 7 аналогична фиг. 6В и будет понятной после изучения фиг. 6В, но фиг. 7 показывает штепсельный разъём картомайзера, помещённый в оболочку 414 картомайзера 200. На фиг. 7 также показана соединительная монтажная плата 404 над углублением 600, в котором она размещается во время сборки. Как можно увидеть на фиг. 7, углубление 600 соответствует по площади соединительной монтажной плате 404. Толщина соединительной монтажной платы 404 в этом примере является такой, что, когда плата размещается в углублении и лежит на участках проводов 22А и 22В электрического подключения, проходящих параллельно дну углубления 600, соединительная монтажная плата проходит немного выше поверхности штепсельного разъёма 406 картомайзера. Соответственно, когда наконечник 402 защелкивается при установке на место на оболочке 414, он работает по существу таким образом, чтобы вдавливать соединительную монтажную плату 404 в углубление, и в частности, для создания контакта с участками проводов 22А и 22В электрического подключения, проходящих параллельно дну углубления 600.
Фиг. 8 аналогична фиг. 7 и будет понятной после изучения этой фиг. 7, но фиг. 8 показывает соединительную монтажную плату 404, помещённую в соответствующую приёмную часть/ углубление 600 в штепсельном разъёме 406 картомайзера, а также наконечник 402, готовый для присоединения к оболочке 414 во время сборки, как схематически обозначено стрелкой. Хотя подпружиненные штырьки 35 части устройства/ управляющего модуля 300 и не являются частью самого картомайзера/картриджа 200, они схематически показаны на фиг. 8, показывающей каким образом выравниваются подпружиненные штырьки 35, чтобы проходить через контактные отверстия 212А, 212В и создавать контакт с соединительной монтажной платой 404, когда картридж 200 и управляющий модуль 300 соединяются вместе для использования (как схематически обозначено на фиг. 8 пунктирными линиями).
Фиг. 9 является схематическим представлением в перспективе соединительной монтажной платы 404. Как отмечалось выше, в этом примере соединительная монтажная плата 404 содержит традиционные материалы для печатной платы РСВ, например, стеклоэпоксидную подложку 460 с нанесённым на неё слоем меди. Однако, в общем случае соединительная монтажная плата может содержать любую вставляемую подложку с расположенным на ней токопроводящим материалом. На фиг. 9 внешняя поверхность/сторона соединительной монтажной платы 14 (т.е. сторона, обращённая к управляющему модулю во время использования) показывается как самая верхняя, а нанесение меди на эту поверхность определяется двумя контактными площадками 462А, 462В, которые электрически отделяются одна от другой с помощью зазоров 468, и которые вместе покрывают большую часть поверхности монтажной платы 404 для подключения.
На фиг. 9 также можно увидеть, что соединительная монтажная плата содержит отверстие 464, которое при размещении монтажной платы в углублении 600 в штепсельном разъёме 406 картомайзера выравнивается с воздушным каналом, осуществляющим соединение между воздушными впускными отверстиями 214 для картомайзера и выпускным отверстием 19 для пара через камеру 17 для генерирования пара. Таким образом, воздух втягивается через картомайзер пользователем, вдыхающим на конце 250 мундштука и проходит через отверстие 460 в монтажную плату, чтобы войти во внутреннюю часть картомайзера 200. Соединительная монтажная плата 404 для подключения (контактная плата ) в этом примере является двухсторонней платой (т.е. содержит токопроводящий материал, например, медь, на обеих сторонах) со структурой токопроводящего материала на внутренней стороне монтажной платы (т.е. на стороне, обращённой от управляющего модуля во время использования) в широком смысле отражающей структуру токопроводящего материала на внешней стороне монтажной платы, представленной на фиг. 9. Таким образом, токопроводящий материал на внутренней стороне монтажной платы также предусматривается для двух контактных площадок, которые в этом примере соответствуют прохождению контактных площадок на внешней поверхности монтажной платы для подключения. Контактные площадки, обеспечиваемые с помощью токопроводящего материала на внутренней стороне соединительной монтажной платы 404 (не показаны на фиг. 9), могут определяться в этом описании как точки электрического контакта, чтобы помогать отличать их от контактных площадок, обеспечиваемых с помощью токопроводящего материала на внешней стороне соединительной монтажной платы 404.
Контактные площадки 462А, 462В на внешней стороне соединительной монтажной платы 404 соответственно электрически присоединяются к соответствующим точкам электрического контакта на противоположной стороне соединительной монтажной платы 404 с помощью электрических сквозных переходных отверстий 470. В примере, показанном на фиг. 9, имеется четыре сквозных переходных отверстия 470, взаимосвязанных с каждой из контактных площадок 462, чтобы способствовать уменьшению сопротивления этого соединения. Следует принимать во внимание, что сквозное переходное электрическое соединение через плату между контактными площадками и соответствующими точками электрического контакта может быть установлено в соответствии с любой из традиционных технологий.
Когда картомайзер 200 находится в собранном состоянии, соединительная монтажная плата 404 располагается между штепсельным разъёмом 406 картомайзера и наконечником 402 таким образом, что две контактные точки на внутренней стороне монтажной платы смещаются и входят в контакт с соответствующими точками участков проводов 22А и 22В электрического подключения, проходящих параллельно дну углубления 600, в которое помещается монтажная плата 404. Гребни 37А, 37В помогают прижимать провода 22А и 22В электрического подключения для получения хорошего электрического контакта с соответствующими точками соединения на соединительной монтажной плате 404.
Кроме того, контактные площадки 462А, 462В (или по меньшей мере их части) выполнены с возможностью выравниваться с соответствующими отверстиями 212А, 212В в наконечнике 402, через которые проходят подпружиненные штырьки 35, когда картомайзер 200 прикрепляется к управляющему модулю 300.
Соответственно, когда картомайзер 200 прикрепляется к управляющему модулю 300, электрическое устройство сопряжения обеспечивается с помощью подпружиненных штырьков 35 управляющего модуля, присоединяющихся к соответствующим контактным площадкам соединительной монтажной платы 404 в картомайзере. Упругая подпружиненная природа штырьков 35, в комбинации с внутренне присущей упругостью, обеспечиваемой с помощью упругого штепсельного разъёма 406 в картомайзере 200 и уплотнения 34 в управляющем модуле 300, помогает гарантировать принудительное смещение подпружиненных контактных штырьков 35 к контактным площадкам 462 соединительной монтажной платы 404, а также принудительное смещение точек соединения на внутренней стороне монтажной платы 404 к соответствующим участкам проводов 22А и 22В электрического подключения, присоединённых к нагревателю 22.
Таким образом, в соответствии с описанными здесь принципами, прочный и относительно простой механизм для установления электрического соединения между управляющим модулем и картомайзером обеспечивается через соединительную монтажную плату. Электрическое устройство сопряжения показательного устройства, представленного на фиг. 1-9, предусматривает два электрических контакта, и таким образом, может использоваться для присоединения соответствующих концов нагревателя 22 к соответствующим полюсам батареи 31 через подходящие переключатели, управляемые с помощью схематики управляющих модулей, в соответствии с традиционными технологиями.
В то время как выше были описаны некоторые отдельные примеры, следует принимать во внимание, что существует множество модификаций, которые могут быть реализованы в соответствии с другими вариантами осуществления.
Например, электрическое устройство сопряжения показательного устройства, представленного на фиг. 1-9, предусматривается для двух электрических контактов, и таким образом, может использоваться для присоединения соответствующих концов нагревателя 22 к соответствующим полюсам батареи 31 (через подходящие переключатели, управляемые с помощью схематики управляющих модулей, в соответствии с традиционными технологиями). Однако, в других показательных вариантах реализации другие значения количества соединений могут обеспечиваться на электрическом устройство сопряжения между управляющим компонентом и картомайзером, в соответствии с описанными здесь принципами. Например, в некоторых системах обеспечения аэрозолем картомайзер может включать в себя дополнительную схематику, например, схематику, связанную с измерением температуры испарителя, или отслеживание уровня жидкости в картомайзере, или обеспечение идентификации сигналов, связанных с картомайзером, причём в этих случаях могут обеспечиваться дополнительные соединения между управляющим модулем и картомайзером примерно в одинаковой форме. Другими словами, в некоторых примерах соединительная монтажная плата, аналогичная той, которая была описана здесь, может включать в себя более чем две контактные площадки, взаимодействующие с соответственно более чем двумя подпружиненными штырьками 35 на управляющем модуле.
Кроме того, в то время как в приведённом выше примере подпружиненные штырьки обеспечиваются на управляющем модуле, а монтажная плата для подключения обеспечивается на картомайзере, в другом варианте реализации эта компоновка может быть обратной. Например, картомайзер может обеспечиваться подпружиненными штырьками, выполненными с возможностью взаимодействовать с контактными площадками соединительной монтажной платы, обеспечиваемой с помощью управляющего модуля. В этом примере точки электрического соединения, связанные с соединительной монтажной платой, могут использоваться для обратного подключения к управляющей схематике в управляющем модуле, в противоположность схематике испарителя в картомайзере.
Кроме того, следует принимать во внимание, что специфическая форма и конфигурация различных элементов, обсуждавшихся выше, могут изменяться для различных вариантов реализации, например, в соответствии с желаемым общим размером и формой электронной сигареты. Например, система необязательно должна быть в основном плоской, но может быть более цилиндрической, в то же время сохраняя использование описанных здесь принципов в отношении того, каким образом может быть установлено электрический устройство сопряжения между управляющим модулем и картомайзером через подпружиненные контакты и монтажной платой для подключения, расположенной на границе сопряжения между картомайзером и управляющим модулем.
Следует также принимать во внимание, что в то время как описанные выше варианты осуществления изобретения в первую очередь фокусировались на испарителе на основе электрического нагревателя, те же самые принципы могут использоваться в отношении испарителей, основанных на других технологиях, зависящих от электрического питания, полученного от батареи через устройство сопряжения между управляющим модулем и картомайзером, например, испарители на основе пьезоэлектрического вибратора.
Следует также принимать во внимание, что в то время как описанные выше варианты осуществления изобретения в первую очередь фокусировались на системах обеспечения аэрозолем, основанных на использовании жидкости, те же самые принципы для установления электрических соединений между компонентами могут быть в равной степени применимы в отношении систем для генерирования пара из твёрдого исходного материала для испарения, например, описанные здесь принципы также могут использоваться для системы обеспечения аэрозолем, основанной на нагревании табака или табачных производных.
Описанная здесь монтажная плата 404 для подключения может рассматриваться как неинтеллектуальная монтажная плата, в которой не содержится какая-либо управляющая или чувствительная схематика, связанная с операционными функциями системы обеспечения аэрозолем, которая просто действует как поддержка для надлежащего электрического соединения между управляющим модулем 300 и картомайзером 200. Однако, следует также принимать во внимание, что в некоторых других примерах реализации, какая-либо схематика, взаимосвязанная с операционной функциональностью системы обеспечения аэрозолем, может обеспечиваться на монтажной плате, которая также служит как поддержка для надлежащего электрического устройства сопряжения между управляющим модулем и картомайзером, в соответствии с описанными здесь принципами. Например, такая монтажная плата может включать в себя схематику, обеспечивающую информацию по идентификации, относящуюся к картомайзеру, например, для целей подтверждения подлинности или для информации. Кроме того, такая монтажная плата может включать в себя датчики, такие как датчик температуры, датчик воздушного потока, или датчик контроля остающегося уровня исходного материала для создания аэрозоля с целью поддержки операционных функций системы.
Следует принимать во внимание, что в некоторых случаях монтажная плата/ контактная плата 404 может не содержать традиционные материалы для печатных плат (например, она может не содержать типичную подложку для печатной платы РСВ с нанесёнными на неё металлическими дорожками), но может содержать другие структурные формы, например, любую форму изолирующей подложки или установленные на ней контактные площадки. В этом смысле для некоторых примеров реализации могут рассматриваться значимые характеристики контактной платы, которая содержит единственную изолирующую подложку, имеющую по меньшей мере установленные на ней две контактные площадки/области, которые изолируются друг от друга и выполнены с возможностью использования в системе обеспечения испарения, чтобы поддерживать электрический устройство сопряжения между картриджем и управляющим модулем, когда они соединяются вместе для использования. Например, контактные площадки могут быть расположены на в общем плоской поверхности изолирующей подложки, которая по существу является перпендикулярной оси присоединения для картриджа и управляющего модуля (т.е. оси, вдоль которой картридж и управляющий модуль приводятся в близкое положение для соединения).
Следует также принимать во внимание, что в то время как приведённое выше описание фокусировались на вариантах осуществления изобретения, содержащих подпружиненные штырьки 35 для соединения с контактными площадками 462А, 462В на контактной плате (соединительная монтажная плата) 404, другие примеры реализации могут использовать другие формы контактов для соединения с контактными площадками 462А, 462В на контактной плате 404. Например, могут использоваться контакты без пружин (в форме штырьков или в иной форме). Контакты без пружин могут в некоторых случаях смещаться, чтобы входить в контакт с контактными площадками контактной платы, когда картомайзер присоединяется к управляющему модулю посредством сжимающих сил, взаимодействующих с соединительными механизмами для прикрепления картриджа к управляющему модулю и/или внутренней упругости установочных компонентов для монтажной платы и/или контактов (например, штепсельного разъёма 406 картомайзера). Кроме того, в тех примерах, где контакты являются подпружиненными контактами, они необязательно должны содержать подпружиненные штырьки (pogo pins), но могут содержать другие формы подпружиненных контактов, например, с использованием металлических пружин или подпружиненных металлических полосок.
Следует также принимать во внимание, что существует множество различных способов для установления электрической проводимости между подпружиненными штырьками (или альтернативными контактами) и дополнительной схематики системы обеспечения аэрозолем (например, схематики для управления подачей электропитания, если подпружиненные штырьки находятся на стороне управляющего модуля электрического устройства сопряжения или испарителя в том случае, если подпружиненные штырьки выполнены с возможностью обеспечивать сторону устройства сопряжения, на которой находится картомайзер). Например, в описанных выше примерах подпружиненные штырьки устанавливаются на монтажной плате 32 внутри управляющего устройства с помощью традиционных технологий поверхностного монтажа с низкотемпературной пайкой. Однако, в других примерах подпружиненные штырьки могут иметь физическую установку, являющуюся отдельной от присоединения к дополнительной схематике системы, которая таким образом может устанавливаться, например, с помощью тонких проволочных выводов/проводов, присоединённых к подпружиненным штырькам.
Аналогичным образом, существует множество различных способов для установления электрической проводимости между контактными точками на внутренней стороне соединительной монтажной платы и дополнительной схематики системы обеспечения аэрозолем (например, испарителя в том случае, если соединительная монтажная плата выполнена с возможностью обеспечивать сторону устройства сопряжения, на которой находится картомайзер, или схематики для управления подачей электропитания в том случае, если соединительная монтажная плата выполнена с возможностью обеспечивать сторону устройства сопряжения, на которой находится управляющий модуль). Например, в описанных выше примерах контактные точки на внутренней стороне соединительной монтажной платы являются смещаемым под давлением контактом с дополнительной схематикой картомайзера (т.е. соединительными выводами к испарителю). Однако, в других примерах электрическое соединение между соединительной монтажной платой и дополнительной схематикой системы обеспечения аэрозолем может быть установлено, например, с помощью пайки, или другого способа прикрепления, или соединения дополнительной схематики к контактным точкам. Другими словами, соединение между соединительной монтажной платой и дополнительной схематикой системы обеспечения аэрозолем может обеспечивать механическое соединение, также как и электрическое соединение, в отличие от способа соединения со сжимаемыми контактами. Кроме того, в некоторых вариантах реализации соединительная монтажная плата может не быть двухсторонней платой, а может быть односторонней платой, содержащей контактные площадки на внешней поверхности для присоединения к подпружиненным штырькам, как обсуждалось выше. В этом случае дополнительная схематика системы обеспечения испарения, например, с помощью проводов для испарителя, может присоединяться непосредственно к контактным площадкам на внешней стороне соединительной монтажной платы, например, с помощью пайки или сжимаемого (т.е. непаяного/паяного твёрдым припоем/приваренного) контакта после прохождения через, или вокруг платы, в отличие от контактных точек на нижней стороне соединительной монтажной платы.
Кроме того, следует также принимать во внимание, что установленный выше способ сборки картомайзера является только одним примером и сборочный процесс, содержащий различные этапы, или аналогичные этапы, выполненные в другом порядке, также может использоваться. Например, со ссылкой на этапы, установленные в отношении фиг. 7 и 8, в другом примере вместо размещения контактной монтажной платы 404 в углублении 600 в штепсельном разъёме 406 картомайзера перед прикреплением наконечника 402 для завершения сборки картомайзера (фиг. 8), контактная монтажная плата 404 может быть сначала установлена в нужное положение в наконечнике 402, затем прикрепляется наконечник 402 с прикреплённой контактной монтажной платой 404 и соединяется с оболочкой. Контактная монтажная плата 404 может быть установлена в наконечнике 402 с помощью фрикционной посадки/напрессовывания, например, с помощью введения в зацепление между буртиком вокруг воздушного впускного отверстия 214 на наконечнике 402 и отверстием 464 через контактную монтажную плату 404. В этом случае наконечник может включать в себя реперные штифты, или другой направляющий механизм, чтобы способствовать позиционированию контактной монтажной платы в наконечнике, для выравнивания её с углублением 600 в штепсельном разъёме картомайзера, когда наконечник прикрепляется к оболочке.
Фиг. 10 схематически представляет пример конфигурации соединительной монтажной платы 504 и взаимодействующего с ней фитиля 523 и нагревателя 522 для использования в системе обеспечения аэрозолем обсуждаемого здесь типа, в соответствии с определёнными вариантами осуществления раскрываемого изобретения. Множество аспектов соединительной монтажной платы 504, фитиля 523 и нагревателя 522, представленных на фиг. 10, являются аналогичными соответствующим аспектам соединительной монтажной платы 404, нагревателя 22 и фитиля 23, обсуждавшимся выше, и будут понятны из предыдущих обсуждений, поэтому эти аспекты повторно и подробно не описываются в интересах краткости изложения. Однако существуют некоторые различия в специфических вариантах реализации аспектов системы обеспечения аэрозолем, представленной на фиг. 10, которые могут отличаться от специфических вариантов реализации обсуждавшихся выше соответствующих аспектов.
Однако, несмотря на эти различия в некоторых специфических вариантах аспектов реализации, следует принимать во внимание, что монтажная плата, нагреватель и фитиль, представленные на фиг. 10, и электронная система обеспечения аэрозолем, в которую они могут быть встроены, могут использовать те же самые принципы, которые обсуждались в других частях описания в отношении того, как может устанавливаться электрическое соединение между картриджем и управляющим модулем, которые являются составными частями системы обеспечения аэрозолем. Следует дополнительно принимать во внимание, что монтажная плата 504, нагреватель 522 и фитиль 523 могут быть встроены в систему обеспечения аэрозолем таким способом, который соответствует описанному выше в отношении монтажной платы 404, нагревателя 22 и фитиля 23, представленным на фиг. 1-9.
В примере на фиг. 10 монтажная плата 504 снова содержит традиционные материалы для печатной платы РСВ, такие как стеклоэпоксидная подложка 560 с нанесённым на неё слоем меди. Однако в общем соединительная монтажная плата 504 может содержать любую изолирующую подложку с расположенным на ней токопроводящим материалом. На фиг. 10 внешняя поверхность/сторона соединительной монтажной платы 504 (т.е. сторона, обращённая к управляющему модулю во время использования) показана самой верхней, а слой отложенной меди на этой поверхности определяет две контактные площадки 562А, 562В, которые электрически разделяются между собой. В этом примере монтажная плата 560 является однослойной односторонней монтажной платой, содержащей подложку FR4 с нанесённым на неё слоем меди. Следует принимать во внимание, что в других примерах контактная/ монтажная плата может иметь различные конфигурации, например, она может содержать различные материалы, а в некоторых случаях может быть двухсторонней монтажной платой. Другими словами, монтажная плата может иметь токопроводящий материал (например, медь), нанесённый на обеих сторонах, а провода, присоединённые к контактным площадкам на одной стороне, могут дополнительно припаиваться к соответствующим контактным областям на другой стороне, например, для улучшения механического соединения между проводами и монтажной платой.
В отличие от контактных площадок 462А, 462В примера, представленного на фиг. 9 (в котором каждая площадка покрывает около половины доступной верхней поверхности монтажной платы), каждая контактная площадка 562А, 562В примера, представленного на фиг. 10, покрывает около четверти верхней поверхности монтажной платы в противоположных по диагонали квадрантах. Для того чтобы обеспечить контакт для этих контактных площадок с различным расположением, следует принимать во внимание, что подпружиненные штырьки в управляющем модуле такого типа, который был описан выше, для контактирования с контактными площадками, будут соответствующим образом выравниваться.
Как также можно увидеть на фиг. 10, монтажная плата содержит центральное отверстие 564. Это центральное отверстие снова выравнивается с воздушным каналом системы обеспечения аэрозолем, в которую встраивается монтажная плата для использования в соответствии с принципами, обсуждавшимися выше со ссылками на предыдущую показательную конфигурацию монтажной платы, представленной на фиг. 9. Монтажная плата 504, показанная на фиг. 10, включает в себя два дополнительных отверстия 570А, 570В, которые используются для того, чтобы помогать располагать эту плату в определённом месте и манипулировать монтажной платой 504 во время её изготовления и сборки.
В этих показательных вариантах реализации монтажная плата 504 имеет размеры приблизительно 14 мм на 7 мм и на 0.8 мм, а медные контактные площадки имеют толщину приблизительно 35 микрон. Центральное отверстие 564 имеет диаметр приблизительно 3.9 мм. Каждое из двух дополнительных отверстий 570А, 570В для локализации платы имеет диаметр приблизительно 1.9 мм. Контактные площадки имеют приблизительно прямоугольную форму (за исключением областей, где площадки отсутствуют вследствие наличия центрального отверстия 564) с размером приблизительно 6.1 мм на 3.4 мм. Конечно, следует принимать во внимание, что эти размеры используются только для одного специфического варианта реализации, и в других вариантах реализации могут использоваться другие размеры и геометрические формы.
Фитиль 523, представленный на фиг. 10, соответствует фитилю 23, обсуждавшемуся выше, и в связи с этим он также может содержать пучок из стекловолокна.
Однако, в то время как обсуждавшийся выше нагреватель 22 содержит непрерывный провод, нагреватель 22, например, представленный на фиг. 10, содержит три части/секции. Этими секциями являются первая секция 522А провода, вторая секция 522В провода и секция 522С резистивной катушки. Первая и вторая секции 522А, 522В провода электрически присоединяются к соответствующим концам секции 522С резистивной катушки, например, с использованием точечной сварки или других способов. Секция 522С резистивной катушки содержит провод из сплава Cr20Ni80 с диаметром приблизительно 0.14 мм, при этом провод формируется в катушку, имеющую семь оборотов с шагом приблизительно 0.58 мм и внутренним диаметром приблизительно 2 мм, с общим сопротивлением приблизительно 2.8 Ом. Соответствующие первая и вторая секции 522А, 522В провода содержат никелевый провод N6 Nickel с диаметром приблизительно 0.25 мм и длиной приблизительно 25 мм. Конечно, следует принимать во внимание, что эти специфические значения относятся только к одному отдельному варианту реализации, и в других вариантах реализации могут использоваться другие значения. Преимущество обеспечения конфигураций из трёх частей для нагревателя 522 по сравнению с конфигурацией из одной части, обсуждавшейся выше, состоит в том, что секции 522А, 522В провода могут иметь более низкое сопротивление на единицу длины, чем секция 522С катушки. Это может способствовать предотвращению бесполезного расхода энергии при нагревании секций провода нагревателя, которые не находятся в контакте с фитилём/ жидкостью, подлежащей испарению.
В показательном варианте реализации, представленном на фиг. 10, нагреватель 522 электрически присоединяется к соответствующим контактным площадкам 562А, 562В с помощью пайки. Таким образом, соответствующие секции 522А, 522В провода нагревателя проходят через отверстия в монтажной плате 504 (невидимое на фиг. 10) и присоединяются к соответствующим контактным площадкам 562А, 562В с помощью пайки в местоположениях 566А, 566В для пайки.
Как уже отмечалось, контактная монтажная плата 504, нагреватель 522 и фитиль 523 могут быть встроены в картомайзер для системы обеспечения аэрозолем в общих чертах аналогичным способом, как обсуждалось выше, с соответствующими модификациями, чтобы принимать во внимание различные конфигурации. Например, расположение подпружиненных контактов из основной части устройства может выравниваться немного по-другому, чтобы принимать во внимание расположенные по-другому контактные площадки на монтажной плате 504.
Таким образом, в способе, аналогичном описанному выше, когда производится сборка картомайзера, содержащего конфигурацию, представленную на фиг. 10, монтажная плата 504 располагается между штепсельным разъёмом картомайзера и наконечником с контактными площадками 562А, 562В (или по меньшей мере их частями), при этом плата расположена таким образом, что она выровнена с соответствующими отверстиями в наконечнике, через которые проходят подпружиненные контакты, взаимодействующие с соответствующим проходом управляющего модуля, когда картомайзер прикрепляется к управляющему модулю. Соответственно, когда картомайзер прикрепляется к управляющему модулю, электрическое устройство сопряжения обеспечивается с помощью подпружиненных штырьков управляющего модуля, присоединённых к соответствующим контактным площадкам соединительной монтажной платы 504 в картомайзере, посредством такого же способа, который описывался выше для примеров, представленных на фиг. 1-9.
Таким образом, была описана система обеспечения испарения, содержащая: картридж (картомайзер), содержащий испаритель для генерирования пара из исходного материала для испарения, причём пар предназначается для вдыхания пользователем; и составную часть, являющуюся устройством (управляющим модулем), содержащим источник электропитания, такой как батарея, для подачи электропитания к испарителю через электрическое устройство сопряжения, установленное между картриджем и устройством, когда картридж присоединяется к устройству для использования. Электрическое устройство сопряжения обеспечивается с помощью контактов устройства сопряжения, например, подпружиненных штырьков, в одной из составных частей из числа картриджа или устройства, и контактной платой с контактными площадками в другой составной части, т.е. в картридже или основной части устройства. Подпружиненные штырьки и контактные площадки располагаются с возможностью совместного выравнивания, в результате чего соответствующие подпружиненные штырьки входят в смещающий контакт с соответствующими контактными площадками, когда картридж присоединяется к основной части устройства для использования.
Различные описанные здесь варианты осуществления изобретения представлены только для того, чтобы способствовать пониманию и изучению заявленных признаков. Эти варианты осуществления изобретения обеспечиваются только как представительная выборка вариантов осуществления изобретения, но не как исчерпывающие и/или исключительные варианты. Должно быть понятно, что преимущества, варианты осуществления изобретения, примеры, функции, признаки, структуры, и/или другие описанные здесь аспекты не должны рассматриваться как ограничения в отношении объёма изобретения, который определяется формулой изобретения, или ограничения в отношении эквивалентов формулы изобретения, при этом могут использоваться другие варианты осуществления изобретения, а изменения могут производиться без выхода за пределы объёма заявленного изобретения. Различные варианты осуществления изобретения могут соответствующим образом содержать, состоять из, или составлять по существу подходящие комбинации раскрываемых элементов, компонентов, признаков, частей, этапов, средств и т.д., которые отличаются от тех, которые конкретно описывались здесь. Кроме того, это раскрываемое изобретение может включать в себя другие изобретения, в настоящий момент не заявленные, но которые могут быть заявлены в будущем.
Для того чтобы адресовать различные результаты и улучшения соответствующей области техники, это раскрываемое изобретение показывается путём иллюстрации различных вариантов осуществления изобретения, в которых заявленное изобретение(я) может применяться на практике. Преимущества и признаки раскрываемого изобретения являются только представительной выборкой вариантов осуществления изобретения, но не являются исчерпывающими и/или исключительными. Они представлены только для того, чтобы способствовать пониманию и изучению заявленного изобретения(й). Должно быть понятно, что преимущества, варианты осуществления изобретения, примеры, функции, признаки, структуры, и/или другие описанные здесь аспекты раскрываемого изобретения не должны рассматриваться как ограничения в отношении раскрытия изобретения, которое определяется формулой изобретения, или ограничения в отношении эквивалентов формулы изобретения, при этом могут использоваться другие варианты осуществления изобретения, а изменения могут производиться без выхода за пределы объёма формулы изобретения. Различные варианты осуществления изобретения могут соответствующим образом содержать, состоять из, или составлять по существу различные комбинации раскрываемых элементов, компонентов, признаков, частей, этапов, средств и т.д., которые отличаются от тех, которые конкретно описывались здесь, таким образом следует принимать во внимание, что признаки зависимых пунктов формулы изобретения могут комбинироваться с признаками независимых пунктов в комбинациях, которые отличаются от однозначно установленных в пунктах формулы изобретения. Это раскрываемое изобретение может включать в себя другие изобретения, в настоящий момент не заявленные, но которые могут быть заявлены в будущем.