РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЖИДКОСТИ ДЛЯ СИСТЕМЫ ПОДАЧИ ПАРА Российский патент 2019 года по МПК A24F47/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к резервуару для хранения жидкости для электронных систем подачи пара, а также к системам и компонентам для них, содержащим такой резервуар.

Уровень техники

Системы подачи пара, такие как электронные сигареты, в целом содержат резервуар с исходной жидкостью, содержащий состав, обычно включающий в себя никотин, из которого получают аэрозоль (пар), например, путем испарения, или используя другие средства. Система может иметь источник аэрозоля, иногда называемый атомайзером, содержащий нагревательный элемент или нагреватель, соединенный с частью исходной жидкости из резервуара. Электроэнергию подают на нагреватель от батареи, расположенной в системе подачи пара, в результате чего температура нагревателя повышается, часть исходной жидкости нагревается и получается пар, предназначенный для вдыхания пользователем.

Устройства доставки исходной жидкости от резервуара до нагревателя включают в себя использование фитиля или аналогичного пористого элемента, который контактирует с нагревателем, одна или несколько частей которого расположены внутри резервуара, чтобы впитывать исходную жидкость и передавать ее к нагревателю посредством эффекта капиллярного всасывания (капиллярного эффекта). Необходимо поддерживать этот путь протекания жидкости для эффективного создания пара. В некоторых электронных сигаретах имеется резервуар с исходной жидкостью, образованный из некоторого количества пористого материала, такого как ватный тампон, который пропитан исходной жидкостью. Исходная жидкость может быстрее перемещаться через пористый материал к фитилю до тех пор, пока она не закончится. Однако в материале резервуара может остаться остаточная исходная жидкость, так что новая исходная жидкость, заливаемая в электронную сигарету, будет загрязнена предыдущей исходной жидкостью, что делает затруднительным смену типа исходной жидкости (например, аромата или крепости никотина) Поэтому, предпочтительным может быть альтернативное устройство, в котором резервуар имеет форму резервуара, удерживающего исходную жидкость в свободном состоянии.

Имеется определенное место или места, в которых фитиль или другое устройство для извлечения исходной жидкости из резервуара проходит в резервуар. Если в резервуаре находится свободная жидкость, то есть вероятность того, что исходная жидкость переместится от этого места и соберется где-то еще в резервуаре. Это особенно верно, когда исходная жидкость частично израсходована, так что резервуар частично пуст. Область резервуара, в которой собирается оставшаяся исходная жидкость будет зависеть от ориентации, в которой пользователь удерживает электронную сигарету, и это может привести к тому, что исходная жидкость окажется на удалении от фитиля, так что она не сможет быть передана к нагревателю для испарения. Генерация пара прекращается даже несмотря на то, что исходная жидкость еще не израсходована.

Поэтому, представляют интерес устройства, призванные решить эту проблему.

Раскрытие изобретения

В соответствии с первым аспектом некоторых вариантов осуществления, описанных в этом документе, предложен резервуар для хранения жидкости электронного устройства подачи пара, содержащий: одну или несколько граничных стенок, ограничивающих внутренний объем резервуара для исходной жидкости, которую необходимо испарить в электронном устройстве подачи пара; и одну или несколько перегородок, причем каждая перегородка проходит от внутренней поверхности граничной стенки во внутренний объем, чтобы препятствовать потоку исходной жидкости между участками внутреннего объема, между которыми расположена перегородка.

Одна или каждая перегородка может иметь такую форму, что наибольший профиль перегородки лежит в плоскости, которая не параллельна направлению потока исходной жидкости между выбранными участками внутреннего объема. Выбранные участки внутреннего объема могут быть расположены на расстоянии вдоль самого протяженного измерения резервуара. Например, одна или каждая перегородка может иметь такую форму, что наибольший профиль перпендикулярен направлению потока исходной жидкости между выбранными участками внутреннего объема.

Одна или каждая перегородка может иметь такую форму, чтобы представлять плоскую поверхность для исходной жидкости, протекающей между упомянутыми участками внутреннего объема. Как вариант или в дополнение, одна или каждая перегородка может иметь такую форму, чтобы представлять вогнутую или углубленную поверхность для исходной жидкости, протекающей между упомянутыми участками внутреннего объема. Вогнутая или углубленная поверхность может быть обращена к тому месту, в котором исходную жидкость извлекают из резервуара для испарения.

Одна или каждая перегородка может иметь такую форму, чтобы представлять для исходной жидкости, протекающей между упомянутыми участками внутреннего объема, первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности, и которая имеет форму, отличную от формы первой поверхности. Первая или вторая поверхность может быть наклонной, чтобы проходить дальше от внутренней поверхности ближе к другой второй или первой поверхности. Наклонная поверхность может быть обращена от того места, в котором исходную жидкость извлекают из резервуара для испарения.

Одна или несколько перегородок может занимать площадь поперечного сечения, которая занимает от 25% до 75% от площади поперечного сечения внутреннего объема резервуара в местоположении одной или нескольких перегородок.

Две или несколько перегородок могут быть расположены на одном и том же расстоянии вдоль протяженности резервуара. Например, перегородки могут быть расположены по меньшей мере в виде двух групп, состоящих из двух или нескольких перегородок, причем перегородки в каждой группе расположены на одном и том же расстоянии вдоль упомянутой протяженности резервуара.

Резервуар может содержать по меньшей мере две перегородки, имеющие различную форму.

Одна или несколько граничных стенок могут содержать внешнюю граничную стенку и внутреннюю граничную стенку, которые ограничивают между собой кольцевой внутренний объем.

В соответствии со вторым аспектом некоторых вариантов осуществления, описанных в этом документе, предложен компонент генерации пара для электронной системы подачи пара, содержащий резервуар для хранения жидкости в соответствии с первым аспектом и атомайзер в сборе, выполненный с возможностью извлекать, принимать и испарять исходную жидкость из резервуара для хранения жидкости.

Атомайзер в сборе может содержать нагревательный элемент и впитывающий компонент для доставки исходной жидкости из резервуара для хранения жидкости к нагревательному элементу для испарения, причем электрический нагревательный элемент и впитывающий компонент могут представлять собой отдельные элементы или единый элемент.

В соответствии с третьим аспектом некоторых вариантов осуществления, описанных в этом документе, предложена электронная система подачи пара, содержащая резервуар для хранения жидкости в соответствии с первым аспектом или компонент генерации пара в соответствии со вторым аспектом.

В соответствии с четвертым аспектом некоторых вариантов осуществления, описанных в этом документе, предложен резервуар для хранения жидкости для электронной системы подачи пара, содержащий: одну или несколько стенок, ограничивающих объем хранения для удерживания исходной жидкости; и один или несколько выступающих элементов, каждый из которых проходит от внутренней поверхности стенки в объем хранения, так что канал резервуара на уровне одного или нескольких выступающих элементов сокращается по меньшей мере на 50% из-за присутствия выступающих элементов, чтобы препятствовать потоку исходной жидкости вдоль канала. Например, выступающие элементы могут сократить канал резервуара на 50% или более, или на 60% или более, или на 70% или более, или на 80% или более, или на 90% или более.

В соответствии с пятым аспектом некоторых вариантов осуществления, описанных в этом документе, предложена электронная система подачи пара или компонент для нее, содержащая резервуар для хранения жидкости в соответствии с четвертым аспектом.

Эти и другие аспекты некоторых вариантов осуществления изложены в независимых и зависимых пунктах прилагаемой формулы изобретения. Понятно, что признаки зависимых пунктов формулы изобретения можно комбинировать друг с другом и признаками независимых пунктов формулы изобретения в сочетаниях, отличных от явно изложенных в формуле изобретения. Более того, подход, описанный в этом документе, не ограничен специфическими вариантами осуществления, например, изложенными ниже, но включает в себя и предполагает любые подходящие сочетания представленных здесь признаков. Например, в соответствии с подходами, описанными в этом документе, может быть выполнен резервуар для хранения жидкости и компонент или система, содержащая такой резервуар, который включает в себя любой один или несколько соответствующих признаков, описанных ниже.

Краткое описание чертежей

Теперь подробно на примере будут описаны различные варианты осуществления со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

на фиг. 1 показан упрощенный схематический вид в поперечном сечении примера электронной сигареты или устройства подачи пара, к которым применимы примеры изобретения;

на фиг. 2А показан вид сбоку в поперечном сечении источника аэрозоля, включающего в себя перегородки в соответствии с примером;

на фиг. 2В показан вид сверху примера источника аэрозоля, показанного на фиг. 2А;

на фиг. 3А показан вид сбоку в поперечном сечении еще одного примера источника аэрозоля, включающего в себя перегородки;

на фиг. 3В показан вид сверху примера источника аэрозоля, показанного на фиг. 3А;

на фиг. 4 показан вид сбоку примера перегородки в источнике аэрозоля;

на фиг. 5 приведен вид спереди другого примера перегородки;

на фиг. 6 приведен вид сбоку еще одного примера перегородки;

на фиг. 7 показан вид сбоку примера перегородок в источнике аэрозоля;

на фиг. 8 показан вид сбоку еще одного примера перегородок в источнике аэрозоля; и

на фиг. 9 показан вид сбоку в поперечном сечении источника аэрозоля с перегородками в соответствии с еще одним примером.

Осуществление изобретения

В этом документе обсуждаются/описаны аспекты и признаки некоторых примеров и вариантов осуществления. Некоторые аспекты и признаки некоторых примеров и вариантов осуществления могут быть реализованы обычным способом, и для краткости они подробно не обсуждаются/не описаны. Таким образом, понятно, что аспекты и признаки обсуждаемых здесь устройства и способов, которые подробно не описаны, могут быть реализованы в соответствии с любыми обычными технологиями, предназначенными для реализации таких аспектов и признаков.

Как описано выше, настоящее изобретение относится (но, не ограничиваясь) к системам подачи аэрозолей, таким как электронные сигареты. В последующем описании иногда могут применяться термины "е-сигарета" и "электронная сигарета"; однако понятно, что эти термины можно взаимозаменяемо использовать для системы или устройства подачи аэрозоля (пара). Аналогично, термин "аэрозоль" может использоваться взаимозаменяемо с термином "пар".

На фиг. 1 приведена очень схематичная диаграмма (не в масштабе) примера системы подачи аэрозоля/пара, такой как электронная сигарета 10. Электронная сигарета 10 имеет, в целом, цилиндрическую форму, проходящую вдоль продольной оси, обозначенной пунктирной линией, и содержит два основных компонента, а именно, управляющий компонент или секцию 20 и картридж или секцию 30 в сборе (иногда называемый картомайзером), который функционирует в качестве компонента генерации пара.

Картридж 30 в сборе включает в себя резервуар 3, содержащий исходную жидкость, содержащую жидкий состав, из которого получают аэрозоль, например, содержащую никотин. В качестве примера, исходная жидкость может содержать от 1 до 3% никотина и 50% глицерина, а оставшуюся часть примерно поровну составляют вода и пропиленгликоль, и также возможно наличие других компонентов, например, ароматизаторов. Резервуар 3 имеет форму резервуара для хранения, представляющего собой контейнер или сосуд, в которой можно хранить исходную жидкость, так что жидкость может свободно перемещаться и перетекать в пределах резервуара. Резервуар может быть загерметизирован после заполнения во время изготовления, так что после того, как исходная жидкость закончится, его можно выбросить, либо у него может иметься впускное отверстие или иное отверстие, через которое можно добавить новую исходную жидкость. Картридж 30 в сборе также содержит электрический нагревательный элемент или нагреватель 4, расположенный вне резервуара 3 и предназначенный для создания аэрозоля путем испарения исходной жидкости при нагреве. Может быть предусмотрено такое устройство как фитиль или другой пористый элемент 6, чтобы доставлять части исходной жидкости из резервуара 3 к нагревателю 4. Одна или несколько частей фитиля 6 расположены внутри резервуара 3, чтобы он мог впитывать исходную жидкость и передавать ее посредством эффекта капиллярного всасывания или капиллярного эффекта к другим частям фитиля 6, которые контактируют с нагревателем 4. Таким образом, эту жидкость нагревают и испаряют, чтобы ее место заняла новая порция жидкости, переданная на нагреватель 4 фитилем 3. Поэтому, фитиль проходит через стенку, которая ограничивает внутренний объем резервуара 3, и его можно рассматривать как перемычку между резервуаром 3 и нагревателем 4. Сочетание нагревателя и фитиля (или его аналога) иногда называют атомайзером, а исходную жидкость в резервуаре и атомайзер вместе можно назвать источником аэрозоля. Картридж 30 в сборе также включает в себя мундштук 35, имеющий отверстие или выпуск воздуха, через которое пользователь может вдыхать аэрозоль, полученный с помощью нагревателя 4.

Управляющая секция 20 включает в себя перезаряжаемую батарею или аккумулятор 5 (называемый в дальнейшем батареей) для подачи энергии для электрических компонентов электронной сигареты 10, в частности для нагревателя 4. Кроме того, имеется печатная плата 28 и/или другие электронные компоненты для общего управления электронной сигаретой. Управляющая электроника соединяет нагреватель 4 с батареей 5, если требуется пар, например, в ответ на сигнал от датчика давления воздуха или датчика потока воздуха (не показан), который детектирует осуществление вдоха через систему 10, во время которого воздух поступает через один или несколько воздухозаборников 26 в стенке управляющей секции 20. Когда нагревательный элемент 4 получает питание от батареи, нагревательный элемент 4 испаряет исходную жидкость, доставленную из резервуара 3 посредством фитиля 6 для получения аэрозоля, а пользователь, затем, вдыхает его через отверстие в мундштуке 35. Когда пользователь осуществляет вдох через мундштук 35, аэрозоль переносят от источника аэрозоля к мундштуку 35 вдоль воздушного канала (не показан), который соединяет воздухозаборник 26 с источником аэрозоля и с выпуском воздуха.

В этом конкретном примере управляющая секция 20 и картридж 30 в сборе представляют собой отдельные части, которые можно отсоединить друг от друга, разделяя в направлении, параллельном продольной оси, как указано сплошными стрелками на фиг. 1. При использовании устройства 10 части 20, 30 соединяют друг с другом с помощью взаимодействующих соединительных элементов 21, 31 (например, винта или байонетного соединения), которые обеспечивают механическую и электрическую связность между управляющей секцией 20 и картриджем 30 в сборе. Однако это всего лишь пример устройства, и различные компоненты могут быть распределены между управляющей секцией 20 и картриджем 30 в сборе по-другому, а также могут иметься и другие компоненты и элементы. Две секции могут быть соединены друг с другом впритык в продольной конфигурации, как на фиг. 1, или в другой конфигурации, например, параллельно, бок о бок. Система может быть или не быть в целом цилиндрической и/или иметь в целом продольную форму. Каждая или обе секции могут быть выброшены и заменены после использования (например, когда резервуар пуст или батарея разряжена), либо могут быть предназначены для многоразового использования, которое возможно, например, при повторном заполнении резервуара и перезарядке батареи. Как вариант, электронная сигарета 10 может представлять собой цельное устройство (одноразовое или повторно заполняемое/перезаряжаемое), которое нельзя разделить на две части, в этом случае все компоненты содержатся в одном корпусе или оболочке. Варианты осуществления настоящего изобретения применимы к любой из этих конфигураций и к другим конфигурациям, известным специалистам в этой области техники.

Пример устройства на фиг. 1 представлен в очень схематичном формате. На фиг. 2А и 2В показано более подробное представление источника аэрозоля в соответствии с примером, указывающим относительные положения резервуара, нагревателя и фитиля.

На фиг. 2А показан вид сбоку в поперечном сечении источника аэрозоля. Резервуар 3 имеет внешнюю стенку 32 и внутреннюю стенку 34, каждая из которых является в целом цилиндрической. Внутренняя стенка 34 расположена в центре в пределах внешней стенки 32, чтобы ограничить пространство между двумя стенками; это внутренний объем резервуара 3, предназначенного для удержания исходной жидкости. Резервуар замкнут на нижнем конце (в показанной ориентации) посредством нижней стенки 33, а на верхнем конце – посредством верхней стенки 36. Центральное пространство, охваченное внутренней стенкой 34, представляет собой проход или канал 37 для потока воздуха, который на своем нижем конце принимает воздух, втягиваемый в электронную сигарету (например, через воздухозаборники 26, показанные на фиг. 1), и на своем верхнем конце доставляет аэрозоль для вдыхания (например, через мундштук 35, показанный на фиг. 1).

В канале 37 для потока воздуха расположен атомайзер 40, содержащий нагреватель 4 и фитиль 6. Фитиль, вытянутый пористый элемент, который, например, может иметь форму стержня и состоять из волокон, расположен поперек канала для потока воздуха (показан в положении ближе к нижнему концу резервуара 3, но может быть расположен выше), так что его концы проходят через отверстия во внутренней стенке 34 и проходят во внутренний объем резервуара 3, чтобы впитывать оттуда исходную жидкость. Отверстия (не показаны) уплотнены, так что исходная жидкость не просачивается из резервуара 3 в канал 37 для потока воздуха. Нагреватель 4 представляет собой электрический нагревательный элемент в виде проволочной катушки, намотанной вокруг фитиля 6. Соединительные провода 4а, 4b соединяют нагреватель со схемой (не показана) для подачи электроэнергии от батареи. Источник аэрозоля будет расположен в корпусе секции картриджа в сборе электронной сигареты, при этом мундштук расположен на верхнем конце, а контроллер и батарея расположены на нижнем конце (возможно в отделяемом компоненте). Отметим, что внешняя стенка 32 резервуара также может быть или не быть стенкой корпуса картриджа в сборе. Если эти стенки являются общими, то картридж в сборе может подлежать утилизации, когда заканчивается исходная жидкость, чтобы заменить его новым картриджем в сборе, присоединяемым к имеющейся батарейной секции либо он может быть выполнен так, что резервуар 3 можно заново заполнить исходной жидкостью. Если стенка резервуара и стенка корпуса различны, то резервуар 3 или весь источник аэрозоля может быть отсоединен от корпуса для повторного заполнения. Это всего лишь примеры устройств, которые не являются ограничивающими.

При использовании, когда источник аэрозоля в своем корпусе соединен с батарейной секцией (либо с возможностью отсоединения, либо без нее в зависимости от конструкции электронной сигареты), а пользователь осуществляет вдох через мундштук, то втянутый в устройство воздух поступает в канал 37 для потока воздуха. Включается нагреватель 4 для получения тепла; это приводит к тому, что исходная жидкость, поданная на нагреватель 4 с помощью фитиля 6, нагревается для испарения. Пар переносит воздух, протекающий вдоль канала 37 для потока воздуха, к мундштуку устройства, чтобы его вдохнул пользователь. Стрелки А показывают поток воздуха.

Отметим, что показанные фитиль и нагреватель представляют собой только пример; при желании можно использовать и другие конфигурации.

Из фиг. 2А понятно, что по мере расходования исходной жидкости резервуар 3 пустеет, и оставшаяся исходная жидкость может перемещаться и перетекать внутри резервуара 3. Это будет происходить во время использования и переноски электронной сигареты, например, если пользователь перемещает электронную сигарету ко рту и от него, а также в карман или сумку или из них. В зависимости от относительной конфигурации компонент и ориентации электронной сигареты, приспособленной для применения, может наступить момент, когда неизрасходованная исходная жидкость займет объем в резервуаре, до которого не достают концы фитиля, так что исходную жидкость больше нельзя надежно доставлять к нагревателю с помощью фитиля. Потребуется изменение ориентации электронной сигареты, чтобы переместить исходную жидкость и позволить фитилю впитать больше исходной жидкости; это может быть неудобно и может мешать пользователю.

Соответственно, источник аэрозоля на фиг. 2А также содержит пару перегородок 50. Каждая перегородка 50 имеет форму выступа, проходящего от внутренней поверхности 32а внешней стенки 32 во внутренний объем резервуара 3, в котором хранится исходная жидкость. Они расположены на одной и той же высоте в резервуаре 3, то есть, на одном и том же расстоянии от торцевых стенок 33, 36 (верхней и нижней) резервуара 3, но ближе к нижнему концу резервуара, при этом они лежат между уровнем фитиля 6, где исходную жидкость извлекают из резервуара, и нижней стенкой 33. Перегородки 50 расположены друг напротив друга по ширине резервуара 3.

Перегородки имеют такую форму и сориентированы так, чтобы они были сравнительно тонкими в продольном направлении резервуара 3 (вдоль наибольшей протяженности резервуара) и сравнительно широкими в перпендикулярном направлении. Вытянутая форма резервуара, а также обычная ориентация электронной сигареты при использовании, означают, что вероятно, будет иметь место перемещение исходной жидкости внутри резервуара вдоль длины (высоты) резервуара между верхним и нижним участками внутреннего объема, такими как участки над и под фитилем. Таким образом, наибольший профиль перегородок направлен к протекающей так жидкости. Отметим, что при других формах или конфигурациях резервуара преобладающее или общее направление потока или перемещения жидкости может быть не вдоль наибольшей протяженности резервуара. В таком случае перегородки могут быть сориентированы соответственно, чтобы наибольший профиль все еще был направлен к этому основному направлению потока жидкости. При необходимости перегородки также могут быть расположены по-другому, в отличие от наибольшего профиля в этой ориентации. Другими словами, для двух выбранных участков внутреннего объема, между которыми может протекать жидкость, перегородка может быть сориентирована соответствующим образом, чтобы ее наибольший профиль был направлен к этому перемещению жидкости, но может быть расположена и в другой конфигурации.

Если электронную сигарету удерживают вертикально (как показано) или под наклоном под углом, как при типичном использовании, то исходная жидкость стремится перетечь в нижнюю часть резервуара 3. Если остается только небольшое количество исходной жидкости, то вся исходная жидкость может собраться ниже уровня фитиля 6. Перегородки препятствуют перемещению жидкости в нижнюю часть резервуара, а также, по меньшей мере временно, удерживают по меньшей мере часть исходной жидкости, так что она остается или задерживается вблизи от концов фитиля и может быть впитана. Поток исходной жидкости между верхней частью и нижней частью внутреннего объема, лежащими с противоположных сторон перегородок 50, замедляют, благодаря наличию перегородок 50, при этом исходную жидкость (по меньшей мере временно) собирают вокруг фитиля, и ее можно с большей надежностью впитать.

На фиг. 2В показан вид с торца источника аэрозоля, изображенного на фиг. 2А, если смотреть в резервуар 3 сверху. Показана протяженность перегородок 50 в этом примере; каждая из них может проходить примерно по четверти внешнего периметра резервуара и выступать внутрь дальше концов фитиля 6. Можно выбрать другие компоновки, содержащие только одну перегородку или более двух перегородок, проходящих по меньшей или большей части окружности резервуара и выступающих дальше или ближе к внутренней стенке 34. Например, несколько более узких перегородок могут быть расположены на некотором расстоянии по всему периметру резервуара, либо одна кольцевая перегородка может проходить по всей окружности. Перегородки по сути сокращают канал резервуара на уровне, где они расположены, снижая скорость, с которой исходная жидкость может проходить через эту точку. Ее можно приспособить, например, в соответствии с требованиями, общими размерами резервуара и фитиля, пористостью фитиля и вероятной вязкостью исходной жидкости. Может потребоваться установить баланс между задерживающим эффектом, обеспечиваемым перегородками, и необходимостью, чтобы жидкость могла протекать между областями, разделенными перегородкой, чтобы можно было должным образом использовать всю емкость резервуара. Размеры перегородки можно выбрать так, чтобы для поперечного сечения через резервуар на уровне перегородки или перегородок площадь поперечного сечения, занимаемая перегородкой или перегородками, была в диапазоне от 25% до 75% от всей площади поперечного сечения резервуара. Другими словами, канал резервуара в той точке, где расположены перегородки, уменьшен на величину от 25% до 75% наличием перегородок, где канал представляет собой площадь поперечного сечения резервуара, через которую может протекать исходная жидкость. В других примерах перегородка или перегородки могут занимать площадь поперечного сечения в диапазоне от 25% до 30%, или от 25% до 40%, или от 25% до 50%, или от 25% до 60%, или от 25% до 70%, или от 35% до 40%, или от 35% до 50%, или от 35% до 60%, или от 35% до 70%, или от 35% до 75%, или от 45% до 50%, или от 45% до 60%, или от 45% до 70%, или от 45% до 75%, или от 50% до 60%, или от 50% до 70%, или от 50% до 75%, или от 55% до 60%, или от 55% до 70%, или от 55% до 75%, или от 60% до 70%, или от 60% до 75%, или от 65% до 70%, или от 65% до 75% от общей площади поперечного сечения резервуара в месте нахождения перегородки.

В примерах на фиг. 2А и 2В концы фитиля 6 расположены над перегородками 50, так что часть каждой перегородки концом, удаленным от стенки, от которой она выступает, перекрывается с фитилем. Это может помочь жидкости собираться в объеме вблизи от фитиля. Величину перекрытия можно выбрать в соответствии с потребностями, и ее можно получить путем регулировки относительных размеров фитиля и перегородок. Например, длинный фитиль может сочетаться с более короткой перегородкой (которая не так далеко выступает от стенки), либо короткий фитиль с более длинной перегородкой (которая выступает дальше от стенки). Чтобы получить большее перекрытие, и фитиль, и перегородки могут быть длинными. Фитиль может перекрывать перегородку на величину в диапазоне от 0% до 99% от размера выступающей перегородки (направление, вдоль которого перегородка проходит от поддерживающей ее стенки, обычно в направлении, перпендикулярном стенке). Например, перекрытие может быть в диапазоне от 5% до 95%, от 10% до 90%, от 20% до 80%, от 30% до 70%, от 40% до 60%, от 5% до 50% или от 50% до 95%. По размеру перекрытия фитиль может быть длиннее, чем перегородка, перегородка может быть длиннее, чем фитиль, либо фитиль и перегородка могут иметь по существу одинаковую длину. Например, фитиль может иметь длину в диапазоне от 5% до 95% от длины перегородки (фитиль короче перегородки), либо перегородка может иметь длину в диапазоне от 5% до 95% от длины фитиля (перегородка короче фитиля).

Хотя на фиг. 2А и 2В показана одна пара перегородок на одной и той же высоте, это не следует рассматривать как какое-либо ограничение. Может использоваться одна перегородка либо более двух перегородок, сгруппированных на одной и той же высоте, либо перегородки, расположенные на различных высотах (например, в различных положениях вдоль самого длинного размера резервуара), либо могут они быть размещены произвольно или в соответствии с шаблоном, например, по спирали либо группами, либо по-отдельности. Перегородки, расположенные через одинаковые или неравномерные промежутки вдоль резервуара, можно использовать для снижения скорости потока жидкости более равномерно на всем протяжении резервуара либо для управления потоком определенным способом, например, замедляя его в одном или нескольких местах или возле них. Местоположения перегородок вдоль резервуара могут находиться вдоль наибольшей протяженности резервуара либо вдоль размера резервуара, который не является наибольшим для резервуаров другой формы или конфигурации.

На фиг. 3А показан вид сбоку в поперечном сечении примера источника аэрозоля, в котором перегородки, расположенные вдоль резервуара, могут быть особенно полезны. Как и в примере на фиг. 2, резервуар 3 снова представляет собой кольцевое пространство, образованное между внешней стенкой 32 и внутренней стенкой 34, при этом внутреннее пространство трубчатой внутренней стенки 34 обеспечивает канал 37 для потока воздуха. Однако в этом примере фитиль в форме стержня и намотанный нагревательный элемент заменены атомайзером 40, в котором один объект обеспечивает и впитывание, и функцию нагрева. Для этого можно применять, например, электропроводную сетку, в которой характеристики проводимости позволяют атомайзеру получать электроэнергию и нагреваться, в то время как сетчатая структура обеспечивает капиллярное всасывание. Атомайзер 40 также расположен поперек канала 3 для потока воздуха, при этом его части проходят через внутреннюю стенку 34 во внутренний объем резервуара 3. Однако в этом примере атомайзер 40 имеет вытянутую плоскую конфигурацию и расположен так, что его длинные края достигают резервуара, а его короткие концы расположены на каждом конце канала 37 для потока воздуха. Эти концы 4а, 4b подключены к батарее с помощью соответствующим образом расположенных электрических проводников (не показаны). Таким образом, для воздуха, проходящего через канал для потока воздуха предоставлена большая площадь поверхности испарения.

Вследствие этой конфигурации, впитывающие концы атомайзера 40 находятся внутри резервуара 3 вдоль большей части продольной протяженности резервуара. Поэтому, выполнено несколько (в данном случае четыре) пар перегородок 50, расставленных вдоль длины резервуара 3. Перегородки 50 выступают от внутренней поверхности внешней стенки 32, как и раньше. Наличие перегородок оказывает сдерживающее влияние на поток жидкости между концами резервуара и может частично ограничивать жидкость между соседними перегородками; это замедленное и ограниченное движение помогает более равномерно распределять исходную жидкость по всей длине атомайзера, когда объем исходной жидкости в резервуаре уменьшается, обеспечивая более стабильное впитывание и испарение по всей длине атомайзера 40.

На фиг. 3В показан вид с торца источника аэрозоля, изображенного на фиг. 3А, если смотреть в резервуар сверху. Перегородки 50 показаны расположенными друг напротив друга парами в одной плоскости с атомайзером 40. Они могут быть расположены по-другому, например, перпендикулярно плоскости атомайзера, как показано пунктирными линиями. Как вариант, пары могут чередоваться, например, некоторые пары расположены в одной плоскости с атомайзером, а другие пары расположены перпендикулярно атомайзеру. Это может заставить исходную жидкость протекать по более извилистой траектории и снижать свою скорость перемещения.

В этом примере показано четыре пары перегородок, но, если требуется, то можно использовать меньшее или большее число пар, и/или перегородки могут быть расположены по-другому, не парами.

До этих пор приведенные в примерах перегородки имели по существу плоскую форму, предоставляя плоскую поверхность для жидкости, когда она перемещается по резервуару от области с одной стороны от перегородки в область с другой стороны перегородки. Однако можно использовать другие формы. Также, перегородка может иметь такую форму, чтобы предоставлять одинаковые поверхности для протекающей жидкости для противоположных потоков жидкости (например, как на примерах на фиг. 2 и 3, на которых и "верхние", и "нижние" поверхности перегородок плоские) или различные поверхности для двух противоположных направлений.

На фиг. 4 показан вид сбоку примера перегородки 50, которая имеет противоположные поверхности различной формы. Для потока жидкости, по существу параллельного плоскости стенки 32, по которой может протекать жидкость, как показано стрелками между "верхней" частью U внутреннего объема резервуара и "нижней" частью L внутреннего объема резервуара (где эти направления использованы для удобства и относятся к изображенной ориентации, но их следует понимать как неограничивающие, так как при использовании резервуар могут удерживать в любой ориентации), перегородка дает две поверхности. Первая поверхность 51 обращена в направлении жидкости, протекающей из верхней части U к нижней части L, и имеет плоскую поверхность, перпендикулярную направлению потока. Вторая поверхность 52 противоположна первой поверхности 51 и обращена в направлении жидкости, протекающей от нижней части L к верхней части U. Вторая поверхность 52 имеет наклонную или сужающуюся форму, так что перегородка 50 проходит дальше в резервуар на конце второй поверхности, ближайшем к первой поверхности. Следовательно, величина, на которую выступает перегородка 50, увеличивается вдоль направления потока жидкости от L к U. Эта сужающаяся форма представляет собой менее непосредственное препятствие для падения на нее жидкости, поэтому скорость потока жидкости снижается менее резко, чем на плоской поверхности 51. Эту форму можно использовать для стимулирования движения жидкости больше в одном направлении, чем в другом, например, чтобы сильнее замедлять скорость жидкости, когда она проходит через местоположение фитиля, и меньше, когда она течет в направлении к области фитиля. Таким образом, в показанном примере фитиль 6 имеет конец 61 внутри резервуара 3, а перегородка 50 расположена под фитилем 6 так, что плоская сторона 51 обращена к концу 61 фитиля, а наклонная сторона 52 обращена от конца 61 фитиля. Тем самым, создают препятствие для жидкости, текущей от U к L, когда она достигает фитиля, чтобы увеличить объем жидкости, доступной для впитывания, в то время как жидкость, текущая от L к U, может достигать фитиля быстрее, если, например, пользователь переворачивает электронную сигарету, чтобы перераспределить жидкость, когда резервуар становится более пустым.

На фиг. 5 показан вид спереди примера перегородки, имеющей еще один тип формы поверхности. На этом изображении стенка 32 резервуара, от которой проходит перегородка 50, лежит в плоскости страницы, поэтому перегородка 50 проходит наружу от страницы. Нижняя поверхность 52 перегородки 50 имеет коническую форму, как в примере на фиг. 4; отметим, что в этом примере сужение выполнено наружу от стенки 32, как на фиг. 4, а также по бокам перегородки 50. Это дает создающий еще меньше помех для потока жидкости профиль, так что жидкость может легче протекать через перегородку 50 в направлении увеличения выступа (от L к U в показанной ориентации). Противоположная верхняя поверхность 51 перегородки 50 в этом примере имеет вогнутую форму. Расположенная под фитилем 6, как показано, вогнутая форма помогает задержать движение жидкости мимо фитиля, чтобы увеличить впитывание. Вогнутость может быть в плоскости, параллельной стенке 32, как на иллюстрации, а также может быть выполнена в перпендикулярном направлении, так что вогнутая поверхность имеет форму чаши. Могут быть предусмотрены другие и любые вогнутые формы или вообще углубленные поверхности, например, кромка или воротник вокруг края соответствующей поверхности перегородки. Пригодной может быть любая форма, которая увеличивает препятствие для потока жидкости по поверхности, чтобы, по меньшей мере, временно удерживать больше жидкости в этом месте. Кроме того, утопленные поверхности могут быть не только в непосредственной близости от места фитиля и могут использоваться в другом месте в резервуаре для изменения скорости потока жидкости при необходимости.

На фиг. 6 показан вид сбоку примера перегородки 50, в которой поверхность 51 выполнена углубленной с помощью выступа 53, выступающего на краю поверхности 51.

В одном резервуаре могут быть перегородки различной формы. Если используют перегородки, имеющие противоположные поверхности различной формы, то перегородки могут быть ориентированы по-разному.

На фиг. 7 показан вид сбоку перегородок, расположенных в соответствии с таким примером. Показаны две перегородки 50, каждая из которых имеет сужающуюся поверхность 52 и противоположную вогнутую поверхность 51. Однако перегородки ориентированы противоположно, так что каждая вогнутая поверхность 51 обращена к концу 61 фитиля 6 (или другого места или устройства, в котором жидкость извлекают из резервуара для доставки для испарения), а наклонная поверхность обращена в сторону от конца фитиля 61. Следовательно, для любого направления потока жидкости по перегородкам 50 и мимо конца 61 фитиля движение жидкости вокруг конца 61 фитиля затрудняется, создавая временный "субрезервуар", в который проходит фитиль. Этот эффект можно сделать более заметным с помощью узкого канала в резервуаре и/или более вязкой жидкости, поскольку в этом случае поверхностное натяжение будет вносить более выраженный вклад. Таким образом, срок службы субрезервуара увеличивается.

Приведенные выше примеры показывают перегородки, выступающие от внутренней поверхности наружной стенки кольцевого резервуара. Однако это не является обязательным условием, и перегородки могут быть размещены на внутренней стенке. Кроме того, перегородки могут быть предусмотрены как на внутренней, так и на внешней стенках. Таким образом, в различных, но не ограничивающих примерах, резервуар может содержать одну или несколько перегородок, выступающих от внутренней поверхности наружной стенки кольцевого резервуара к внутренней стенке кольцевого резервуара, или может содержать одну или несколько перегородок, выступающих от внутренней поверхности внутренней стенки кольцевого резервуара к внешней стенке кольцевого резервуара, или может содержать одну или несколько перегородок, выступающих от внутренней поверхности наружной стенки к внутренней стенке и выступающих от внутренней поверхности внутренней стенки к внешней стене. Расположенная внутри поверхность или внутренняя поверхность относится к поверхности, ограничивающей внутренний объем резервуара, в котором содержится исходная жидкость. Также, резервуар не обязательно должен быть кольцевым; перегородки могут быть выполнены на внутренней поверхности резервуара другой формы.

На фиг. 8 показан вид сбоку перегородок, расположенных в примере, имеющем перегородки на внутренней и внешней стенках. Две перегородки 50а выступают вовнутрь резервуара от внутренней стенки 34 и расположены над и под концом 61 фитиля вблизи от фитиля 6. Они расположены друг напротив друга, так что каждая дает вогнутую поверхность 51, обращенную к фитилю 6, и сужающуюся поверхность 52, направленную от фитиля 6. Дальше от местоположения фитиля (в данном примере на расстоянии в продольном направлении от высоты фитиля по длине канала для потока воздуха над фитилем) еще две перегородки 50b выступают вовнутрь резервуара от внешней стенки 32, и они снова имеют вогнутые поверхности 51, обращенные к фитилю 6, и сужающиеся поверхности 52, направленные от фитиля 6. В качестве альтернативы, сужающиеся поверхности 52 расположенных дальше перегородок 50b могут быть направлены к фитилю, чтобы лучше направлять поток жидкости к концу фитиля. В этом примере обе грани перегородок 50b могут быть сужающимися.

На фиг. 9 показан вид сбоку примера резервуара, имеющего перегородки только на внутренней поверхности. Резервуар 3 кольцевой, аналогично резервуару из примера на фиг. 2А, образован внешней стенкой 32, окружающей внутреннюю стенку 34. Атомайзер 40, содержащий фитиль 6 и нагревательную обмотку 4, расположен в канале для прохождения воздуха, ограниченном внутри внутренней стенки 34. Вместо этого в других примерах могут использоваться другие расположения атомайзера. Три пары плоских перегородок 50 расположено на внутренней поверхности внутренней стенки 34, так, что они выступают в объем хранения резервуара 3 и в сторону внешней стенки 32. Перегородки 50 расположены парами, в диаметрально противоположных местах относительно канала для потока воздуха, при этом две перегородки 50 каждой пары находятся на одной и той же высоте в резервуаре 3. Также можно использовать другие положения, как симметричные, так и асимметричные, а перегородки 50 могут быть не плоскими.

По существу плоские перегородки, такие как в примерах на фиг. 2 и 3, могут иметь отверстия или вырезы. Размер отверстий может быть сбалансирован с общей площадью перегородки для изменения величины препятствия для движущейся жидкости.

Кроме того, перегородки и подобные выступающие и расширяющиеся элементы поверхности для замедления, сдерживания, изменения, затруднения и/или отклонения движения и потока жидкости могут быть встроены в резервуары и емкости, имеющие формы, отличающихся от кольцевых резервуаров, обсуждавшихся выше. Они могут быть использованы в резервуарах любой формы, размера и конфигурации поперечного сечения и могут быть расположены так, чтобы проходить внутрь резервуара с поверхности любой стенки. Кроме того, их можно использовать вместе с любым атомайзером, системой фитиля и нагревателя или другой испарительной конфигурацией, чтобы по меньшей мере временно увеличить объем исходной жидкости, к которой можно получить доступ для испарения, или иным образом улучшить доставку исходной жидкости для испарения из частично пустого резервуара. Некоторые примеры, рассмотренные выше, относятся к резервуарам удлиненной формы и учитывают поток жидкости по длине резервуара. Перегородки также или вместо этого могут быть расположены так, чтобы препятствовать потоку через или вокруг резервуара.

Перегородки могут быть сформированы путем формования как единое целое с одной или несколькими стенками резервуара перед сборкой стенок для создания резервуара. Это удобный способ изготовления стенок, выполненных, например, из пластиковых материалов. Однако стенки резервуара могут быть изготовлены из других материалов, таких как металл или стекло, или из комбинаций материалов, так что разные стенки или части стенок одного резервуара могут быть изготовлены из разных материалов. Например, части резервуара, которые должны быть соединены с другими компонентами, такими как мундштук или батарейная секция, могут быть изготовлены из металла или непрозрачного пластика, при этом одна или несколько боковых стенок резервуара могут быть выполнены из стекла или прозрачного пластика, так что исходная жидкость видна с внешней стороны электронной сигареты. Поэтому формование как единого целого может быть для этого не подходящим или неудобным, и в этом случае перегородки могут быть сформированы отдельно и прикреплены к стенкам, например, с помощью клея или пайкой, или сваркой (включая лазерную и ультразвуковую сварку). Перегородки могут быть изготовлены из пластиковых материалов, металлов или стекла, или любого другого подходящего водонепроницаемого материала, который не будет вступать в реакцию с исходной жидкостью. Перегородки могут быть сформированы, например, путем литья или механической обработки.

Различные варианты осуществления, описанные в этом документе, представлены только для того, чтобы способствовать пониманию и передать идеи заявленных признаков. Эти варианты осуществления приведены только в качестве типовых вариантов осуществления и не являются исчерпывающими и/или исключительными. Понятно, что описанные в этом документе преимущества, варианты осуществления, примеры, функции, признаки, конструкции и/или другие аспекты не следует рассматривать как ограничения объема изобретения, заданного формулой изобретения или ограничениями на эквиваленты формулы изобретения, и что, не отклоняясь от объема заявленного изобретения, можно применять другие варианты осуществления и выполнять модификации. Различные варианты осуществления изобретения могут должным образом содержать, состоять из или по существу состоять из подходящих сочетаний описанных элементов, компонентов, признаков, частей, этапов, средств и т.д., отличных от описанных в этом документе. Кроме того, изобретение может включать в себя другие изобретения, не заявленные явно, но которые могут быть заявлены в будущем.

Изобретение относится к резервуару для хранения жидкости для электронных систем подачи пара, а также к системам и компонентам для них, содержащим такой резервуар. Резервуар для хранения жидкости электронного устройства подачи пара содержит одну или несколько граничных стенок, ограничивающих внутренний объем резервуара для вмещения исходной жидкости, подлежащей испарению в электронном устройстве подачи пара; и одну или несколько перегородок, причем каждая перегородка проходит от внутренней поверхности граничной стенки во внутренний объем, чтобы препятствовать потоку исходной жидкости между участками внутреннего объема, между которыми расположена перегородка. Техническим результатом изобретения является усовершенствование резервуара для хранения жидкости для электронных систем подачи пара. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Резервуар для хранения жидкости электронного устройства подачи пара, содержащий:

одну или несколько граничных стенок, ограничивающих внутренний объем резервуара для вмещения исходной жидкости, подлежащей испарению в электронном устройстве подачи пара; и

одну или несколько перегородок, причем каждая перегородка проходит от внутренней поверхности граничной стенки во внутренний объем, чтобы препятствовать потоку исходной жидкости между участками внутреннего объема, между которыми расположена перегородка.

2. Резервуар по п. 1, в котором одна или каждая перегородка имеет такую форму, что наибольший профиль перегородки лежит в плоскости, которая не параллельна направлению потока исходной жидкости между выбранными частями внутреннего объема.

3. Резервуар по п. 2, в котором выбранные части внутреннего объема расположены на расстоянии друг от друга вдоль наибольшей протяженности резервуара.

4. Резервуар по п. 2 или 3, в котором одна или каждая перегородка имеет такую форму, что наибольший профиль перпендикулярен направлению потока исходной жидкости между упомянутыми выбранными частями внутреннего объема.

5. Резервуар по любому из пп. 1-4, в котором одна или каждая перегородка имеет такую форму, чтобы представлять плоскую поверхность для исходной жидкости, протекающей между упомянутыми частями внутреннего объема.

6. Резервуар по любому из пп. 1-5, в котором одна или каждая перегородка имеет такую форму, чтобы представлять вогнутую или углубленную поверхность для исходной жидкости, протекающей между упомянутыми частями внутреннего объема.

7. Резервуар по п. 6, в котором вогнутая или углубленная поверхность обращена к тому месту, в котором исходную жидкость извлекают из резервуара для испарения.

8. Резервуар по любому из пп. 1-7, в котором одна или каждая перегородка имеет такую форму, чтобы представлять для исходной жидкости, протекающей между упомянутыми частями внутреннего объема, первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности, которая имеет форму, отличную от формы первой поверхности.

9. Резервуар по п. 8, в котором первая или вторая поверхность является наклонной, чтобы проходить дальше от внутренней поверхности ближе к другой второй или первой поверхности.

10. Резервуар по п. 9, в котором наклонная поверхность обращена от того места, в котором исходную жидкость извлекают из резервуара для испарения.

11. Резервуар по любому из пп. 1-10, в котором одна или несколько перегородок занимает площадь поперечного сечения, которая занимает от 25% до 75% от площади поперечного сечения внутреннего объема резервуара в местоположении одной или нескольких перегородок.

12. Резервуар по любому из пп. 1-11, в котором две или более перегородок расположены на одном и том же расстоянии вдоль протяжения резервуара.

13. Резервуар по п. 12, в котором перегородки расположены по меньшей мере в виде двух групп, состоящих из двух или нескольких перегородок, причем перегородки в каждой группе расположены на одном и том же расстоянии вдоль упомянутого размера резервуара.

14. Резервуар по любому из пп. 1-13, содержащий по меньшей мере две перегородки, имеющие различную форму.

15. Резервуар по любому из пп. 1-14, в котором одна или более граничных стенок содержат внешнюю граничную стенку и внутреннюю граничную стенку, которые ограничивают между собой кольцевой внутренний объем.

16. Компонент генерации пара для электронной системы подачи пара, содержащий резервуар для хранения жидкости по любому из пп. 1-15 и атомайзер в сборе, выполненный с возможностью извлекать, принимать и испарять исходную жидкость из резервуара для хранения жидкости.

17. Компонент по п. 16, в котором атомайзер в сборе содержит нагревательный элемент и впитывающий компонент для доставки исходной жидкости из резервуара для хранения жидкости к нагревательному элементу для испарения, причем электрический нагревательный элемент и впитывающий компонент могут представлять собой отдельные элементы или единый элемент.

18. Электронная система подачи пара, содержащая резервуар для хранения жидкости по любому из пп. 1-15 или компонент генерации пара по п. 16 или 17.

19. Резервуар для хранения жидкости электронной системы подачи пара, содержащий:

одну или несколько стенок, ограничивающих объем хранения для удерживания исходной жидкости; и

один или несколько выступающих элементов, каждый из которых проходит от внутренней поверхности стенки в объем хранения, так что канал резервуара на уровне одного или нескольких выступающих элементов сокращается по меньшей мере на 50% из-за присутствия выступающих элементов, чтобы препятствовать потоку исходной жидкости вдоль канала.

20. Электронная система подачи пара или компонент для нее, содержащий резервуар для хранения жидкости по п. 19.