Настоящее изобретение относится к каркасу для устройства, генерирующего аэрозоль. Настоящее изобретение также относится к способу образования каркаса для устройства, генерирующего аэрозоль. Настоящее изобретение также относится к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему каркас.
В данной области техники известны системы, генерирующие аэрозоль, в которых субстрат, образующий аэрозоль, такой как субстрат, содержащий табак, нагревается, а не сжигается. Цель таких систем, генерирующих аэрозоль, заключается в уменьшении известных вредных компонентов дыма, образующихся при сгорании и пиролитической деградации табака в обычных сигаретах. Обычно в таких системах, генерирующих аэрозоль, аэрозоль генерируется за счет передачи энергии от генератора аэрозоля устройства, генерирующего аэрозоль, к субстрату, образующему аэрозоль, или материалу в изделии, генерирующем аэрозоль, которое физически отделено от устройства, генерирующего аэрозоль. Например, генератор аэрозоля может быть электрическим нагревателем, а аэрозоль может генерироваться за счет передачи тепла от электрического нагревателя к субстрату, образующему аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может располагаться внутри, вокруг или ниже по потоку от нагревателя. Во время использования летучие соединения высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, за счет передачи тепла от нагревателя к субстрату, образующему аэрозоль, и увлекаются воздухом, проходящим через изделие, генерирующее аэрозоль. По мере охлаждения высвобождающихся соединений, они конденсируются с образованием аэрозоля, который может вдыхаться потребителем.
Компоненты устройства, генерирующего аэрозоль, обычно размещаются внутри корпуса с диаметром, приблизительно эквивалентным обычному курительному изделию, такому как сигарета или сигара с поджигаемым концом, что может оказаться проблематичным. Ограниченные размеры устройства, генерирующего аэрозоль, также повышают сложность обеспечения подходящих электрических соединений между различными компонентами и повышают сложность изготовления устройств в относительно больших объемах.
В документе WO 2016/150979 A1 описывается образующий аэрозоль устройство с электрическим управлением, содержащее: источник электропитания; электронную схемную плату; внешний контакт электропитания; линию электропитания, выполненную с возможностью электрического соединения внешнего контакта электропитания с электронной схемной платой; и заземляющую пластину. Заземляющая пластина содержит: удлиненный проводящий элемент, выполненный с возможностью: электрического соединения источника электропитания с электронной схемной платой; и конструкционного удержания источника электропитания и электронной схемной платы. Заземляющая пластина также содержит: средства для электрической изоляции линии электропитания от удлиненного проводящего элемента; и средства для механического соединения линии электропитания с удлиненным проводящим элементом.
В документе WO 2015/139985 A1 описывается электрически управляемое образующее аэрозоль устройство, содержащее: электрический источник питания; электронную схемную плату; электрический нагревательный элемент, выполненный с возможностью получения питания от электрического источника питания через электронную схемную плату; и заземляющую пластину, содержащую удлиненный электропроводный элемент, выполненный с возможностью: электрического подключения источника питания к электронной схемной плате и электрическому нагревательному элементу; и конструкционного удержания источника питания и множества компонентов электрически управляемого образующего аэрозоль устройства.
Было бы желательно обеспечить электрическое устройство, генерирующее аэрозоль, которое облегчает изготовление устройства. Было бы желательно обеспечить электрическое устройство, генерирующее аэрозоль, которое имеет компактный и прочный каркас. Также было бы желательно обеспечить улучшенные способы и аппараты для обеспечения электрических соединений между различными компонентами системы систем, генерирующих аэрозоль.
Согласно настоящему изобретению обеспечен каркас для устройства, генерирующего аэрозоль. Каркас может содержать каркас основания, образованный из электрически проводящего материала. Каркас может содержать электрический соединитель, имеющий электрический контакт. Электрический соединитель может быть прикреплен к каркасу основания так, что каркас основания электрически соединен с электрическим контактом электрического соединителя. Каркас может содержать опорный каркас, образованный из электрически изолирующего материала, причем каркас основания и электрический соединитель по меньшей мере частично встроены в опорный каркас.
В частности, согласно настоящему изобретению обеспечен каркас для устройства, генерирующего аэрозоль. Каркас содержит: каркас основания, образованный из электрически проводящего материала; электрический соединитель, имеющий электрический контакт, причем электрический соединитель прикреплен к каркасу основания так, что каркас основания электрически соединен с электрическим контактом электрического соединителя; и опорный каркас, образованный из электрически изолирующего материала, причем каркас основания и электрический соединитель по меньшей мере частично встроены в опорный каркас.
Преимущественно обеспечение такого каркаса для устройства, генерирующего аэрозоль, может позволить уменьшить размер и сложность устройства, генерирующего аэрозоль, по сравнению с устройствами, генерирующими аэрозоль, имеющими другие каркасы. Размер и сложность устройства, генерирующего аэрозоль, могут быть уменьшены вследствие того, что каркас основания и электрический соединитель по меньшей мере частично встроены в один и тот же опорный каркас, как более подробно описано ниже.
Согласно настоящему изобретению также обеспечен способ изготовления каркаса для устройства, генерирующего аэрозоль. Способ может включать обеспечение каркаса основания, образованного из электрически проводящего материала. Способ может включать обеспечение электрического соединителя, имеющего электрический контакт. Способ может включать прикрепление каркаса основания к электрическому соединителю так, что каркас основания электрически соединен с электрическим контактом электрического соединителя. Способ может включать по меньшей мере частичное встраивание каркаса основания и электрического соединителя в опорный каркас, образованный из электрически изолирующего материала.
В частности, согласно настоящему изобретению обеспечен способ изготовления каркаса для устройства, генерирующего аэрозоль. Способ включает: обеспечение каркаса основания, образованного из электрически проводящего материала; обеспечение электрического соединителя, имеющего электрический контакт; прикрепление каркаса основания к электрическому соединителю так, что каркас основания электрически соединен с электрическим контактом электрического соединителя; и по меньшей мере частичное встраивание каркаса основания и электрического соединителя в опорный каркас, образованный из электрически изолирующего материала.
Также может быть обеспечен каркас для устройства, генерирующего аэрозоль, причем каркас изготовлен по способу, описанному выше.
Преимущественно обеспечение такого каркаса для устройства, генерирующего аэрозоль, уменьшает сложность процесса изготовления. Уменьшение сложности процесса изготовления обусловлено изначальным электрическим и структурным соединением каркаса основания и электрического соединителя до их дополнительного структурного соединения за счет по меньшей мере частичного встраивания в опорный каркас. Такой процесс изготовления также может быть более простым для автоматизации, чем другие процессы изготовления.
В контексте данного документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля.
В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» означает субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться посредством нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, обычно является частью изделия, генерирующего аэрозоль.
В контексте данного документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который способен высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может быть изделием, которое генерирует аэрозоль, непосредственно вдыхаемый пользователем, затягивающимся или делающим затяжку из мундштука на ближнем или пользовательском конце системы. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым. Изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, содержащий табак, называется табачной палочкой.
В контексте данного документа термин «система, генерирующая аэрозоль» относится к комбинации устройства, генерирующего аэрозоль, и изделия, генерирующего аэрозоль. В системе, генерирующей аэрозоль, изделие, генерирующее аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, взаимодействуют для генерирования вдыхаемого аэрозоля.
Некоторые устройства, генерирующие аэрозоль, содержат каркасы, в которых вспомогательный каркас из электрически проводящего материала встроен в опорный каркас из электрически изолирующего материала. Опорные каркасы таких каркасов обычно содержат соединительную часть, которая специально выполнена в форме, позволяющей соединять ее с электрическим соединителем. Часть электрического соединителя также может быть выполнена с возможностью соединения с соединительной частью опорного каркаса, например путем посадки с натягом, соединения с защелкиванием, или винтовой посадки, и после соединения опорного каркаса и электрического соединителя каркас основания и один или более электрических контактов электрического соединителя электрически соединяют вместе и закрепляют на месте пайкой или сваркой. Авторы настоящего изобретения установили, что можно уменьшить сложность изготовления таких каркасов и уменьшить размер таких каркасов. Частично это обусловлено тем, что известные опорные каркасы и электрические соединители имеют части, которые выполнены с возможностью соединения вместе. Авторы настоящего изобретения установили, что встраивание каркаса основания и электрического соединителя в один опорный каркас может устранить необходимость обеспечения соединительных конструкций одновременно и в каркасе основания, и в электрическом соединителе, и создаст каркас меньшего размера, чем другие подобные известные каркасы, одновременно также сохраняя все свойства известных каркасов. Кроме того, встраивание каркаса основания и электрического соединителя в один опорный каркас может уменьшить количество этапов, необходимых для изготовления каркаса, и уменьшить количество материала, необходимого для изготовления каркаса.
Преимущественно по меньшей мере частичное встраивание и каркаса основания, и электрического соединителя в опорный каркас также обеспечивает прочное структурное соединение между каркасом основания и электрическим соединителем.
Каркас основания образован из электрически проводящего материала. В контексте данного документа термин «электрически проводящий» относится к материалам, имеющим удельное электрическое сопротивление, составляющее 1 x10-4 Ом-метр (Ом·м), или меньше, при двадцати градусах по Цельсию. Каркас основания образован из электрически проводящего материала, чтобы электрические компоненты устройства, генерирующего аэрозоль, могли быть электрически соединены с каркасом основания. Каркас основания может быть образован из любого подходящего электрически проводящего материала.
Электрический контакт электрического соединителя также образован из электрически проводящего материала. Электрический контакт электрического соединителя электрически соединен с каркасом основания. Электрический контакт электрического соединителя может быть образован из любого подходящего электрически проводящего материала.
В некоторых вариантах осуществления каркас основания и электрический контакт электрического соединителя образованы из одного и того же электрически проводящего материала. В некоторых вариантах осуществления каркас основания и электрический контакт электрического соединителя образованы из разных электрически проводящих материалов.
Подходящие электрически проводящие материалы могут содержать металл. Каркас основания может быть металлическим. Электрический контакт электрического соединителя может быть металлическим. Подходящие металлы включают алюминий, медь, железо, золото, цинк, или любой подходящий сплав таких металлов. Подходящие сплавы включают некоторые сорта нержавеющей стали и некоторые сплавы меди, такие как латунь, сплавы меди и никеля, сплавы меди и бериллия и фосфористую бронзу.
Предпочтительно каркас основания образован из латуни. Использование латуни для изготовления каркаса основания может быть преимущественным, поскольку она достаточно пластична, чтобы позволить сворачивать каркас основания в необходимую форму, и может быть спаяна, чтобы позволить соединить электрические компоненты устройства, генерирующего аэрозоль, с каркасом основания. Использование латуни может позволить обеспечить подходящее электрическое сопротивление между компонентами устройства, генерирующего аэрозоль. В дополнение, латунь может быть достаточно упругой, чтобы удерживать компоненты устройства, генерирующего аэрозоль, такие как блок питания.
Электрически проводящий материал каркаса основания может иметь толщину от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 1,0 мм, и может предпочтительно иметь толщину приблизительно 0,2 мм. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что другая подходящая толщина может быть определена на основании сопротивления изгибу использованного материала и необходимой поддержки, которая должна быть обеспечена каркасом основания для других компонентов устройства.
В некоторых вариантах осуществления электрический контакт электрического соединителя образован из магнитного материала. В контексте данного документа термин «магнитный материал» относится к материалу, который способен взаимодействовать с магнитным полем, включая как парамагнитные, так и ферромагнитные материалы. Намагничиваемый материал может представлять собой парамагнитный материал, в этом случае он остается намагниченным лишь в присутствии внешнего магнитного поля. Альтернативно намагничиваемый материал может представлять собой материал, который становится намагниченным в присутствии внешнего магнитного поля и который остается намагниченным после удаления внешнего поля (например, ферромагнитный материал). Термин «магнитный материал» в контексте данного документа охватывает оба типа намагничиваемого материала, а также материал, который уже намагничен.
Подходящие магнитные материалы включают сплавы неодима, такие как неодим, железо и бор. Другими словами, магнитный материал может представлять собой неодимовый магнит. Подходящие магнитные материалы также включают ферромагнитную нержавеющую сталь, такую как нержавеющая сталь марки SS430.
Каркас основания прикреплен к электрическому соединителю. В некоторых вариантах осуществления каркас основания может быть прикреплен с возможностью снятия к электрическому соединителю. Предпочтительно каркас основания неподвижно прикреплен к электрическому соединителю. В контексте данного документа термин «неподвижно прикреплен» относится к постоянному креплению двух компонентов так, что высвобождение крепления между компонентами невозможно без повреждения или разрушения «неподвижно прикрепленных» компонентов.
Каркас основания может быть прикреплен к электрическому соединителю любым подходящим способом.
В некоторых вариантах осуществления каркас основания прикреплен к электрическому соединителю опорным каркасом. В некоторых вариантах осуществления каркас основания неподвижно прикреплен к электрическому соединителю опорным каркасом. Опорный каркас может быть отлит поверх по меньшей мере части каркаса основания и по меньшей мере части электрического соединителя для неподвижного прикрепления каркаса основания к электрическому соединителю.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления каркас основания прикреплен к электрическому соединителю пайкой или сваркой. Предпочтительно каркас основания прикреплен к электрическому соединителю лазерной сваркой. Лазерная сварка каркаса основания с электрическим соединителем неподвижно прикрепляет каркас основания к электрическому соединителю. Особенно предпочтительно каркас основания присоединен лазерной сваркой к электрическому контакту электрического соединителя.
Каркас основания может быть прикреплен к электрическому соединителю в одном месте. Каркас основания может быть прикреплен к электрическому соединителю в нескольких местах.
Предпочтительно каркас основания прикреплен к электрическому соединителю на электрическом контакте. Это может гарантировать прочное электрическое соединение между каркасом основания и электрическим контактом электрического соединителя. Каркас основания может быть прикреплен к электрическому контакту сваркой. Особенно предпочтительно каркас основания прикреплен к электрическому контакту лазерной сваркой.
Каркас основания может быть прикреплен к электрическому контакту в одном месте. Каркас основания может быть прикреплен к электрическому контакту в нескольких местах.
Каркас основания может быть прикреплен к электрическому соединителю в любой подходящий момент во время процесса изготовления. Например, каркас основания может быть прикреплен к электрическому соединителю, когда каркас основания и электрический соединитель по меньшей мере частично встроены в опорный каркас. Однако предпочтительно каркас основания прикреплен к электрическому соединителю до по меньшей мере частичного встраивания каркаса основания и электрического соединителя в опорный каркас. Особенно предпочтительно электрический контакт электрического соединителя присоединен лазерной сваркой к каркасу основания до по меньшей мере частичного встраивания каркаса основания и электрического соединителя в опорный каркас.
Каркас основания электрически соединен с электрическим контактом электрического соединителя. В контексте данного документа термины «электрически соединен» и «электрическое соединение» относятся к соединению посредством электропроводящей дорожки.
Каркас основания может быть электрически соединен с электрическим контактом в одном месте. Каркас основания может быть электрически соединен с электрическим контактом в нескольких местах.
Опорный каркас образован из электрически изолирующего материала. В контексте данного документа термин «электрически изолирующий» относится к материалам, имеющим удельное электрическое сопротивление, составляющее 1 x104 Ом-метр (Ом·м), или больше, при двадцати градусах по Цельсию.
Опорный каркас может быть образован из любого подходящего электрически изолирующего материала. Предпочтительно опорный каркас образован из материала, который подходит для литья поверх каркаса основания и электрического соединителя. Опорный каркас может быть образован из полимерного материала. В частности, опорный каркас может быть образован из поддающегося литью полимера. Предпочтительно опорный каркас образован из материала, который подходит для использования в процессе литья, таком как литье под давлением. Особенно подходящие полимерные материалы включают термопластичные материалы и термоотверждаемые полимеры. Подходящие полимерные материалы включают: полифталамид (PPA), поликарбонат (PC), смесь поликарбоната и акрилонитрил-бутадиен-стирола (PC-ABS), полифенилсульфон (PPSU), полиэфирэфиркетон (PEEK), полипропилен (PP), полиэтилен (PE), полиимид (PI), термопластичный полиимид (TPI), полиамидимид (PAI) и полиэфирамид (PEI). Полимерный материал может быть композитным. Композитный полимерный материал может содержать другие материалы, такие как волокнистые наполнительные материалы, включая одно или более из углеродных волокон и стекловолокна. Предпочтительно материал является легким и нехрупким.
Каркас основания и электрический соединитель по меньшей мере частично встроены в опорный каркас. В контексте данного документа термин «встроен» относится к компоненту, который окружен и закреплен внутри другого компонента. Другими словами, по меньшей мере часть каркаса основания окружена и закреплена внутри опорного каркаса. Другими словами, по меньшей мере часть электрического соединителя окружена и закреплена внутри опорного каркаса.
Каркас основания и электрический соединитель могут быть по меньшей мере частично встроены в опорный каркас любым подходящим способом. Опорный каркас может быть образован посредством процесса литья, такого как литье под давлением. Предпочтительно по меньшей мере часть каркаса основания и электрического соединителя образованы путем многослойного литья с использованием электрически изолирующего материала, который образует опорный каркас. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления опорный каркас образован путем многослойного литья электрически изолирующего материала поверх каркаса основания и электрического соединителя для по меньшей мере частичного встраивания каркаса основания и электрического соединителя в опорный каркас.
Электрический соединитель может быть электрическим соединителем любого типа, подходящего для электрического соединения с комплементарным электрическим соединителем, в частности комплементарным электрическим соединителем внешнего устройства. Электрический соединитель может быть выполнен с возможностью передачи электропитания между одним или более компонентами устройства, генерирующего аэрозоль, включая каркас, и внешним блоком питания. Электрический соединитель может быть выполнен с возможностью передачи данных между одним или более компонентами устройства, генерирующего аэрозоль, включая каркас, и внешним устройством.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления электрический соединитель содержит каркас соединителя. Каркас соединителя может поддерживать электрический контакт электрического соединителя.
Предпочтительно каркас соединителя образован из электрически изолирующего материала. Каркас соединителя может быть образован из любого подходящего электрически изолирующего материала. Предпочтительно каркас соединителя образован из материала, который подходит для использования в процессе литья, таком как литье под давлением. Каркас соединителя может быть образован из полимерного материала. В частности, каркас соединителя может быть образован из поддающегося литью полимера. Особенно подходящие полимерные материалы включают термопластичные материалы и термоотверждаемые полимеры. Подходящие полимерные материалы включают: полифталамид (PPA), поликарбонат (PC), смесь поликарбоната и акрилонитрил-бутадиен-стирола (PC-ABS), полифенилсульфон (PPSU), полиэфирэфиркетон (PEEK), полипропилен (PP), полиэтилен (PE), полиимид (PI), термопластичный полиимид (TPI), полиамидимид (PAI) и полиэфирамид (PEI). Полимерный материал может быть композитным. Композитный полимерный материал может содержать другие материалы, такие как волокнистые наполнительные материалы, включая одно или более из углеродных волокон и стекловолокна. Предпочтительно материал является легким и нехрупким.
Электрический контакт электрического соединителя может иметь любую подходящую форму и размер. Например, электрический контакт может быть по существу круглым или многоугольным, например треугольным, квадратным, пятиугольным, или шестиугольным. Электрический контакт может быть по существу кольцевым. Другими словами, электрический контакт может иметь форму кольца или катушки. Электрический контакт может иметь форму штыря. Электрический контакт может быть упругим контактом, выполненным с возможностью перемещения между выдвинутым положением и вдавленным положением. Электрический контакт может быть упругим штыревым контактом, выполненным с возможностью перемещения между выдвинутым положением и вдавленным положением.
Электрический контакт электрического соединителя может быть по меньшей мере частично встроен в каркас соединителя. Электрический контакт электрического соединителя может быть частично встроен в каркас соединителя так, что часть электрического контакта открыта. Открытая часть электрического контакта электрического соединителя может быть предназначена для контакта с комплементарным электрическим контактом комплементарного электрического соединителя внешнего устройства.
В некоторых вариантах осуществления электрический контакт электрического соединителя может быть полностью встроен в каркас соединителя. В этих вариантах осуществления электрический контакт электрического соединителя может быть выполнен с возможностью электрического соединения с комплементарным электрическим контактом комплементарного электрического соединителя с помощью индуктивной связи или емкостной связи. В частности, электрический соединитель может быть выполнен с возможностью электрического соединения с комплементарным электрическим контактом комплементарного электрического соединителя с помощью индукции. Соответственно, такой электрический контакт, полностью встроенный в каркас соединителя, может быть обеспечен в форме индукционной катушки.
Электрический контакт может быть по меньшей мере частично встроен в каркас соединителя любым подходящим способом. Каркас соединителя может быть образован посредством процесса литья, такого как литье под давлением. Предпочтительно по меньшей мере часть электрического контакта образована путем многослойного литья с использованием электрически изолирующего материала, который образует каркас соединителя. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления каркас соединителя образован путем многослойного литья электрически изолирующего материала поверх электрического контакта для по меньшей мере частичного встраивания каркаса основания и электрического соединителя в опорный каркас.
Электрический соединитель содержит электрический контакт, образованный из электрически проводящего материала. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления электрический соединитель содержит несколько электрических контактов. Электрический соединитель может содержать любое подходящее количество электрических контактов. Например, электрический соединитель может содержать один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять, или десять электрических контактов.
Несколько электрических контактов могут быть расположены на каркасе соединителя, образованном из электрически изолирующего материала. Несколько электрических контактов могут быть расположены на каркасе соединителя в любой подходящей компоновке.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления электрический соединитель содержит несколько электрических контактов, причем несколько электрических контактов расположены на каркасе соединителя, образованном из электрически изолирующего материала.
Если электрический соединитель содержит несколько электрических контактов, то каждый электрический контакт может быть электрически изолирован от других электрических контактов. Если электрический соединитель содержит каркас соединителя, образованный из электрически изолирующего материала, то каркас соединителя может быть выполнен с возможностью поддерживания нескольких электрических контактов так, что каждый электрический контакт электрически изолирован от других электрических контактов.
Один или более из электрических контактов электрического соединителя может быть по меньшей мере частично встроен в каркас соединителя. Один или более из электрических контактов электрического соединителя могут быть полностью встроены в каркас соединителя.
В некоторых предпочтительных способах изготовления каркаса этап обеспечения электрического соединителя может включать: обеспечение нескольких электрических контактов; и по меньшей мере частичное встраивание одного или более электрических контактов в каркас соединителя, образованный из электрически изолирующего материала, для образования электрического соединителя.
Один или более из нескольких электрических контактов могут быть по меньшей мере частично встроены в каркас соединителя любым подходящим способом. Каркас соединителя может быть образован посредством процесса литья, такого как литье под давлением. Предпочтительно по меньшей мере часть каждого из одного или более электрических контактов, которая должна быть по меньшей мере частично встроена в каркас соединителя, образована путем многослойного литья с использованием электрически изолирующего материала, который образует каркас соединителя. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления один или более из электрических контактов обеспечивают или располагают на каркасе соединителя после образования каркаса соединителя. В некоторых вариантах осуществления все электрические контакты обеспечивают на каркасе соединителя после образования каркаса соединителя. В некоторых вариантах осуществления электрический соединитель содержит один или более электрических контактов, которые по меньшей мере частично встроены в каркас соединителя, и один или более электрических контактов, поддерживаемых на каркасе соединителя. В этих вариантах осуществления один или более электрических контактов, поддерживаемых на каркасе соединителя, не встроены в каркас соединителя.
В вариантах осуществления, включающих электрический соединитель, содержащий несколько электрических контактов, каркас основания электрически соединен с по меньшей мере одним из электрических контактов. Каркас основания может быть электрически соединен с несколькими электрическими контактами. Каркас основания может быть электрически соединен с каждым электрическим контактом. Каркас основания может также быть прикреплен к электрическому соединителю по меньшей мере на одном из электрических контактов. Каркас основания может быть прикреплен к нескольким электрическим контактам. Каркас основания может быть прикреплен к каждому из электрических контактов.
Преимущественно обеспечение электрического соединителя с несколькими электрическими контактами позволяет настроить электрический соединитель на выполнение нескольких целей. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления, в которых имеется электрический соединитель, содержащий несколько электрических контактов, один или более электрических контактов электрического соединителя выполнены с возможностью передачи питания между устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим каркас, и внешним блоком питания, и один или более электрических контактов электрического соединителя выполнены с возможностью передачи данных между устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим каркас, и внешним устройством.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления электрический соединитель содержит по меньшей мере три электрических контакта. Второй из электрических контактов может по меньшей мере частично окружать первый из электрических контактов. Третий из электрических контактов может по меньшей мере частично окружать первый из электрических контактов. В некоторых вариантах осуществления первый электрический контакт электрического соединителя может быть по существу круглым. В некоторых вариантах осуществления второй и третий электрические контакты электрического соединителя являются по существу кольцевыми. В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления каждый один из второго и третьего электрических контактов образует кольцо, которое по существу окружает первый электрический контакт. Второй и третий электрические контакты электрического соединителя могут образовывать концентрические кольца, окружающие первый электрический контакт.
В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления электрический соединитель содержит поверхность и углубление, расположенные по существу в центре поверхности, причем углубление имеет закрытый конец, открытый конец на поверхности и боковую стенку, проходящую между открытым концом и закрытым концом. Первый электрический контакт может быть расположен на закрытом конце углубления. Второй электрический контакт может быть расположен на боковой стенке углубления и по существу окружать первый электрический контакт. Третий электрический контакт может быть расположен на поверхности и по существу окружать первый электрический контакт.
Электрический соединитель может содержать магнитный элемент. Магнитный элемент является элементом, образованным из магнитного материала. Преимущественно обеспечение электрического соединителя с магнитным элементом может обеспечить возможность магнитного притяжения электрического соединителя к комплементарному электрическому соединителю и такое магнитное притяжение может обеспечить более надежное электрическое соединение между электрическим соединителем и комплементарным электрическим соединителем. Электрический соединитель может содержать любое подходящее количество магнитных элементов. Электрический соединитель может содержать несколько магнитных элементов. Магнитный элемент электрического соединителя может быть по меньшей мере частично встроен в каркас соединителя. Магнитный элемент электрического соединителя может быть полностью встроен в каркас соединителя. В некоторых вариантах осуществления электрический контакт электрического соединителя содержит магнитный элемент. Другими словами, электрический контакт электрического соединителя может быть образован из магнитного материала.
Каркас основания может иметь любую подходящую форму. Обычно каркас основания является продолговатым. Другими словами, каркас основания может иметь длину, которая больше, чем другие размеры каркаса основания, такие как ширина и толщина.
В контексте данного документа термин «длина» относится к основному размеру в продольном направлении каркаса для устройства, генерирующего аэрозоль, устройства, генерирующего аэрозоль, или компонента устройства, генерирующего аэрозоль.
В контексте данного документа термин «ширина» относится к основному размеру в поперечном направлении каркаса для устройства, генерирующего аэрозоль, устройства, генерирующего аэрозоль, или компонента устройства, генерирующего аэрозоль, в конкретном месте вдоль его длины. Термин «толщина» относится к размеру в поперечном направлении, перпендикулярном ширине.
В контексте данного документа термин «поперечное сечение» используется для описания сечения каркаса для устройства, генерирующего аэрозоль, устройства, генерирующего аэрозоль, или компонента устройства, генерирующего аэрозоль, в направлении, перпендикулярном продольному направлению в конкретном месте вдоль его длины.
Каркас основания может иметь ближний конец и дальний конец. В контексте данного документа термин «ближний» означает пользовательский конец, или мундштучный конец устройства, генерирующего аэрозоль. Ближний конец каркаса основания является концом каркаса основания, ближайшим к пользовательскому концу, или мундштучному концу устройства, генерирующего аэрозоль, содержащему каркас. В контексте данного документа термин «дальний» относится к концу, противоположному ближнему концу. Электрический соединитель обычно расположен на дальнем конце каркаса. Электрический соединитель может быть расположен на дальнем конце устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления каркас основания является продолговатым, имеет ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу, и электрический соединитель прикреплен к каркасу основания на дальнем конце.
Каркас основания образован из электрически проводящего материала. В связи с этим каркас основания может быть использован для электрического соединения компонентов устройства, генерирующего аэрозоль. В частности, каркас основания электрически соединен с электрическим контактом электрического соединителя, и каркас основания может быть использован для электрического соединения одного или более электрических компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, с одним или более электрическими контактами электрического соединителя.
Предпочтительно по меньшей мере часть каркаса основания образует плоскость заземления. В контексте данного документа термин «плоскость заземления» относится к электрически проводящей поверхности, которая выполняет роль бесконечного потенциала заземления для компонентов электрического устройства, генерирующего аэрозоль.
Часть в виде плоскости заземления каркаса основания может иметь любую подходящую форму и конфигурацию. Например, часть в виде плоскости заземления каркаса основания может быть продолговатой. Часть в виде плоскости заземления каркаса основания может иметь прямоугольное поперечное сечение.
Часть в виде плоскости заземления каркаса основания может иметь ближний конец и дальний конец. Дальний конец части в виде плоскости заземления каркаса основания может быть электрически соединен с электрическим контактом электрического соединителя. Дальний конец части в виде плоскости заземления каркаса основания может быть прикреплен к электрическому контакту электрического соединителя, например лазерной сваркой. Ближний конец части в виде плоскости заземления каркаса основания может быть выполнен с возможностью электрического соединения с электрическим компонентом устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас.
Часть в виде плоскости заземления каркаса основания может быть электрически соединена с отрицательным выводом блока электропитания устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас. Электронная плата устройства, генерирующего аэрозоль, может быть электрически соединена с плоскостью заземления.
В некоторых вариантах осуществления вся каркас основания может образовывать плоскость заземления.
Предпочтительно по меньшей мере часть каркаса основания образует электрическую дорожку. Электрическая дорожка может быть выполнена с возможностью передачи электропитания между компонентом устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас, и электрическим контактом электрического соединителя. Электрическая дорожка может быть выполнена с возможностью передачи данных в форме электрического сигнала между компонентом устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас, и электрическим контактом электрического соединителя. Электрическая дорожка может иметь любую подходящую форму и конфигурацию. Например, электрическая дорожка может быть продолговатой. Электрическая дорожка может иметь прямоугольное поперечное сечение.
Электрическая дорожка может иметь ближний конец и дальний конец. Дальний конец электрической дорожки может быть электрически соединен с электрическим контактом электрического соединителя. Дальний конец электрической дорожки может быть прикреплен к электрическому контакту электрического соединителя, например лазерной сваркой. Ближний конец электрической дорожки может быть выполнен с возможностью электрического соединения с электрическим компонентом устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас.
В некоторых вариантах осуществления часть каркаса основания может содержать плоскость заземления, а часть каркаса основания может содержать электрическую дорожку. Если каркас основания содержит плоскость заземления и электрическую дорожку, то плоскость заземления и электрическая дорожка могут быть электрически изолированы друг от друга. Часть в виде плоскости заземления и электрическая дорожка могут быть разнесены так, что часть в виде плоскости заземления электрически изолирована от электрической дорожки. Преимущественно по меньшей мере частичное встраивание каркаса основания в опорный каркас позволит опорному каркасу поддерживать разделение между плоскостью заземления и электрической дорожкой для электрической изоляции плоскости заземления от электрической дорожки. Часть в виде плоскости заземления и электрическая дорожка могут быть образованы из отдельных фрагментов электрически проводящего материала. Часть в виде плоскости заземления и электрическая дорожка могут быть образованы из одного фрагмента электрически проводящего материала и разделены во время образования каркаса основания. Если часть в виде плоскости заземления и электрическая дорожка образованы из одного фрагмента электрически проводящего материала и разделены во время образования каркаса основания, то такое разделение может быть достигнуто посредством пробивания полости между частью в виде плоскости заземления и электрической дорожкой.
В вариантах осуществления, в которых каркас основания содержит часть в виде плоскости заземления и электрическую дорожку, часть в виде плоскости заземления и электрическая дорожка могут быть образованы из одного и того же электрически проводящего материала. В некоторых вариантах осуществления часть в виде плоскости заземления и электрическая дорожка образованы из разных материалов. В некоторых вариантах осуществления часть в виде плоскости заземления образована из латуни, а электрическая дорожка может быть образована из фосфористой бронзы.
Электрическая дорожка может быть использована для электрического соединения компонентов устройства, генерирующего аэрозоль. Например, электрическая дорожка может быть использована для электрического соединения электронной платы устройства, генерирующего аэрозоль, с электрическим контактом электрического соединителя.
В некоторых вариантах осуществления каркас основания может содержать несколько электрических дорожек. Каждая электрическая дорожка может быть электрически изолирована от других электрических дорожек. Каждая электрическая дорожка может быть по меньшей мере частично встроена в опорный каркас, а опорный каркас может сохранять разделение между электрическими дорожками для электрической изоляции каждой электрической дорожки от других электрических дорожек.
Каркас основания может быть по существу жестким. Преимущественно обеспечение по существу жесткого каркаса основания может упростить процесс изготовления по сравнению с использованием электрически проводящих проводов. Плоскость заземления может быть по существу жесткой. Одна или более электрических дорожек могут быть по существу жесткими.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления каркас основания содержит часть в виде плоскости заземления и две электрические дорожки. В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления каркас основания содержит две части в виде плоскости заземления и две электрические дорожки. В этих особенно предпочтительных вариантах осуществления две электрические дорожки могут быть расположены между двумя частями в виде плоскости заземления.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления электрический контакт электрического соединителя выполнен с возможностью передачи электропитания между устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим каркас, и внешним устройством. Другими словами, электрический соединитель может содержать контакт электропитания. В некоторых из этих предпочтительных вариантов осуществления каркас основания содержит электрическую дорожку, электрически соединенную с контактом электропитания электрического соединителя. Электрическую дорожку, электрически соединенную с контактом электропитания электрического соединителя, можно называть дорожкой питания. Дорожка питания может быть предназначена для электрического соединения контакта электропитания электрического соединителя с одним или более электрическими компонентами устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас. Дорожка питания может быть электрически изолирована от части в виде плоскости заземления каркаса основания и других электрических дорожек каркаса основания. Дорожка питания может быть электрически изолирована от плоскости заземления и других дорожек каркаса основания опорным каркасом.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления электрический контакт электрического соединителя выполнен с возможностью передачи данных между устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим каркас, и внешним устройством. Другими словами, электрический соединитель может содержать электрический контакт данных. В некоторых из этих предпочтительных вариантов осуществления каркас основания содержит электрическую дорожку, электрически соединенную с электрическим контактом данных электрического соединителя. Электрическую дорожку, электрически соединенную с электрическим контактом данных электрического соединителя, можно называть дорожкой данных. Дорожка данных может быть предназначена для электрического соединения электрического контакта данных электрического соединителя с одним или более электрическими компонентами устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас. Дорожка данных может быть электрически изолирована от части в виде плоскости заземления каркаса основания и других электрических дорожек каркаса основания. Дорожка данных может быть электрически изолирована от плоскости заземления и других дорожек каркаса основания опорным каркасом.
Электрический соединитель может содержать несколько электрических контактов данных, а каркас основания может содержать несколько дорожек данных, причем каждая дорожка данных выполнена с возможностью электрического соединения электрического контакта данных с компонентом устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас. Каждый электрический контакт данных электрического соединителя может быть электрически изолирован от других электрических контактов данных электрического соединителя. Каждая дорожка данных каркаса основания может быть электрически изолирована от других дорожек данных каркаса основания.
Ширина дорожки данных может быть меньше, чем ширина дорожки питания.
Часть в виде плоскости заземления каркаса основания может содержать один или более штырей, выполненных с возможностью электрического соединения с компонентом устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас. В частности, ближний конец части в виде плоскости заземления каркаса основания может содержать один или более штырей.
Электрическая дорожка каркаса основания может содержать один или более штырей, выполненных с возможностью электрического соединения с компонентом устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас. В частности, ближний конец электрической дорожки каркаса основания может содержать один или более штырей.
Штырь может быть выполнен с возможностью размещения в соответствующем отверстии в электронной плате устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас.
Штырь может быть образован как единое целое с частью в виде плоскости заземления или электрической дорожкой. Штырь может быть физически отдельным от части в виде плоскости заземления или электрической дорожки компонентом. Штырь может быть прикреплен к части в виде плоскости заземления или электрической дорожке, например лазерной сваркой. Штырь образован из электрически проводящего материала. Штырь может быть образован из того же электрически проводящего материала, что и часть в виде плоскости заземления или электрическая дорожка. Штырь может быть образован из другого электрически проводящего материала, отличного от использованного для части в виде плоскости заземления или электрической дорожки.
В некоторых вариантах осуществления каркас основания образован из нескольких фрагментов электрически проводящего материала. В этих вариантах осуществления один или более из фрагментов могут образовывать плоскость заземления. В этих вариантах осуществления один из фрагментов может образовывать электрическую дорожку. В этих вариантах осуществления несколько фрагментов могут образовывать плоскость заземления и несколько фрагментов могут образовывать несколько электрических дорожек.
Каркас основания предпочтительно изготовлен из одного пластинчатого листа электрически проводящего материала. Предпочтительно материал является латунью. Преимущественно латунь может быть достаточно пластичной для сворачивания в необходимую форму. Каркасу основания можно придать форму любым подходящим способом. Например, каркасу основания можно придать форму спрессовыванием. Например, каркасу основания можно придать форму штамповкой. Например, каркасу основания можно придать форму разрезанием. Например, каркасу основания можно придать форму формованием. В некоторых вариантах осуществления каркас основания может быть образован из нескольких фрагментов электрически проводящего материала. Несколько фрагментов электрически проводящего материала могут быть скреплены вместе. Несколько фрагментов электрически проводящего материала могут быть скреплены вместе опорным каркасом.
Каркас основания может быть образован любыми подходящими средствами. Предпочтительно каркас основания образован одним или более из прессования, штамповки, пробивания и сгибания. Предпочтительно этап обеспечения каркаса основания может включать обеспечение заготовки для каркаса основания и прессование заготовки в заданную форму для образования каркаса основания. Заготовка может быть зажата между прижимающим инструментом и матрицей. Этап прессования может включать пробивание. Другими словами, этап прессования может включать пробивание одного или более отверстий сквозь заготовку.
В вариантах осуществления, в которых различные части каркаса основания электрически изолированы друг от друга, этап образования каркаса основания может включать этап отделения одной части каркаса основания от другой. Например, часть каркаса основания, образующая плоскость заземления, может быть отделена от части каркаса основания, образующей электрическую дорожку. Такое разделение может быть выполнено во время процедуры прессования, например посредством пробивания отверстия между двумя частями заготовки для разделения двух частей каркаса основания.
В вариантах осуществления, содержащих один или более штырей для электрического соединения части в виде плоскости заземления или электрической дорожки с компонентом устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас, один или более штырей может быть образован любым подходящим способом. Штырь может быть образован с частью в виде плоскости заземления или электрической дорожкой данных в процессе прессования, штампования или пробивания. Штырь может быть обеспечен как физически отдельный от каркаса основания компонент и может быть прикреплен к части в виде плоскости заземления или электрической дорожке данных. Например, штырь может быть присоединен лазерной сварке к части в виде плоскости заземления или электрической дорожке данных.
Каркас основания предпочтительно выполнен с возможностью образования полости для блока питания, выполненной с возможностью размещения блока электропитания устройства, генерирующего аэрозоль. Полость для блока питания предпочтительно имеет открытую часть для обеспечения вставки блока электропитания в полость для блока питания и удаления блока питания из полости для блока питания. Полость для блока питания может быть обеспечена в направлении дальнего конца каркаса. Полость для блока питания может быть расположена смежно с электрическим соединителем.
Полость для блока питания может быть выполнена с возможностью удержания блока электропитания устройства, генерирующего аэрозоль. Каркас основания может содержать средства удерживания блока электропитания в полости для блока питания. Например, каркас основания может содержать один или более упругих элементов на открытой части полости для блока питания. Один или более упругих элементов может определять ширину открытой части, которая меньше, чем ширина блока электропитания. Полость для блока питания может иметь ширину на открытой части, которая меньше, чем ширина блока электропитания. По меньшей мере часть каркаса основания, образующая полость для блока питания, может быть упругой, вследствие чего блок питания может быть вставлен в полость посредством увеличения ширины открытой части полости. Предпочтительно внутренняя поверхность полости для блока питания выполнена с возможностью электрического соединения блока питания с каркасом основания.
Каркас основания предпочтительно выполнен с возможностью размещения электронной платы устройства, генерирующего аэрозоль. Каркас основания предпочтительно выполнен с возможностью электрического соединения с электронной платой устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас. Ближний конец электрической дорожки каркаса основания может быть выполнен с возможностью электрического соединения с электронной платой устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас. Ближний конец части в виде плоскости заземления каркаса основания может быть выполнен с возможностью электрического соединения с электронной платой устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас.
Каркас основания может содержать один или более штырей, выполненных с возможностью электрического соединения каркаса основания с электронной платой устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас. Каркас основания может содержать несколько штырей. Несколько штырей могут быть выполнены с возможностью проходить параллельно друг другу. Штыри могут быть предназначены для электрического соединения с электронными компонентами устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас.
Каркас содержит опорный каркас, образованный из электрически изолирующего материала, причем каркас основания и электрический соединитель по меньшей мере частично встроены в опорный каркас.
Предпочтительно опорный каркас отлит как единое целое с каркасом основания и электрическим соединителем. Другими словами, опорный каркас отлит поверх по меньшей мере части каркаса основания и части электрического соединителя.
Предпочтительно опорный каркас образован путем многослойного литья электрически изолирующего материала поверх каркаса основания и электрического соединителя для по меньшей мере частичного встраивания каркаса основания и электрического соединителя в опорный каркас.
Опорный каркас может иметь любую подходящую форму и конфигурацию.
Опорный каркас может определять по меньшей мере часть полости для размещения блока электропитания устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас. Опорный каркас может содержать по существу дугообразную часть, определяющую по меньшей мере часть полости для размещения блока электропитания. Полость для размещения блока электропитания устройства, генерирующего аэрозоль, может быть расположена в направлении дальнего конца каркаса.
Опорный каркас может содержать гнездо для размещения электронной платы устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас. Гнездо может содержать полость в опорном каркасе, имеющую форму и конфигурацию, которые являются комплементарными электронной плате устройства, генерирующего аэрозоль. Гнездо для размещения электронной платы устройства, генерирующего аэрозоль, может быть расположено вблизи ближнего конца каркаса.
Опорный каркас может содержать полость для размещения генератора аэрозоля устройства, генерирующего аэрозоль. Полость для размещения генератора аэрозоля может быть расположена на ближнем конце устройства, генерирующего аэрозоль. Полость для размещения генератора аэрозоля может быть выполнена с возможностью размещения крепления или основания генератора аэрозоля.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления опорный каркас по меньшей мере частично перекрывает электрическое соединение между каркасом основания и электрическим контактом. Преимущественно перекрытие электрического соединения между каркасом основания и электрическим контактом электрического соединителя может обеспечить более надежное структурное и электрическое соединение между каркасом основания и электрическим контактом электрического соединителя.
В некоторых вариантах осуществления каркас основания и электрический соединитель стыкуются на границе соприкосновения. Предпочтительно опорный каркас по меньшей мере частично перекрывает границу соприкосновения между каркасом основания и электрическим соединителем. Преимущественно по меньшей мере частичное перекрытие границы соприкосновения между каркасом основания и электрическим соединителем может обеспечить более надежное структурное и электрическое соединение между каркасом основания и электрическим контактом электрического соединителя.
В некоторых вариантах осуществления опорный каркас по меньшей мере частично окружает электрический соединитель. Преимущественно это может обеспечить особенно надежное структурное соединение между опорным каркасом и электрическим соединителем.
Опорный каркас может по меньшей мере частично проходить над задней или ближней поверхностью электрического соединителя. Опорный каркас может по меньшей мере частично перекрывать заднюю или ближнюю поверхность электрического соединителя. В некоторых вариантах осуществления задняя или ближняя поверхность электрического соединителя может определять конец полости для блока питания каркаса. Опорный каркас может по существу проходить над задней или ближней поверхностью электрического соединителя так, что опорный каркас определяет торцевую поверхность полости для блока питания каркаса для размещения блока питания устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас. Преимущественно продолжение опорного каркаса над по меньшей мере частью задней или ближней торцевой поверхности электрического соединителя так, что опорный каркас определяет торцевую поверхность полости для блока питания каркаса, может гарантировать, что конец блока электропитания, размещенного в полости для блока питания, электрически изолирован от одного или более электрических контактов электрического соединителя.
Согласно настоящему изобретению также может быть обеспечено устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать каркас, содержащий каркас основания, образованный из электрически проводящего материала; электрический соединитель, имеющий электрический контакт, причем электрический соединитель прикреплен к каркасу основания так, что каркас основания электрически соединен с электрическим контактом электрического соединителя; и опорный каркас, образованный из электрически изолирующего материала, причем каркас основания и электрический соединитель по меньшей мере частично встроены в опорный каркас. Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать: блок электропитания, поддерживаемый каркасом; и электронную плату, поддерживаемую каркасом.
Электрический контакт электрического соединителя может образовывать контакт электропитания устройства, генерирующего аэрозоль. Контакт электропитания может быть предназначен для электрического соединения с внешним блоком питания. Каркас основания может содержать электрическую дорожку питания, электрически соединенную с контактом электропитания электрического соединителя. Электрическая дорожка питания может быть выполнена с возможностью электрического соединения контакта электропитания с электронной платой.
В предпочтительных вариантах осуществления электрический соединитель дополнительно содержит электрический контакт, образующий контакт данных. Контакт данных может быть предназначен для электрического соединения с внешним устройством. Каркас основания может содержать электрическую дорожку данных, электрически соединенную с контактом данных электрического соединителя. Электрическая дорожка данных может быть выполнена с возможностью электрического соединения контакта данных с электронной платой.
В предпочтительных вариантах осуществления электрический соединитель дополнительно содержит электрический контакт, образующий контакт заземления. Контакт заземления может быть предназначен для электрического соединения с контактом заземления внешнего устройства. Каркас основания может содержать плоскость заземления, электрически соединенную с контактом заземления электрического соединителя. Плоскость заземления может быть выполнена с возможностью электрического соединения контакта заземления с электронной платой. Плоскость заземления может быть электрически соединена с отрицательным выводом блока электропитания.
Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит электронную плату. Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, содержит контроллер, расположенный на электронной плате. Электронная плата может содержать контроллер. Контроллер может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (ASIC) или другую электронную схему, выполненную с возможностью осуществления управления. Контроллер может содержать дополнительные электронные компоненты.
Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит блок электропитания. Блок питания может представлять собой блок питания постоянного тока. В предпочтительных вариантах осуществления блок питания представляет собой батарею. Блок питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную или литий-полимерную батарею. Однако в некоторых вариантах осуществления блок питания может представлять собой другой тип устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Блок питания может требовать перезарядки и может обладать емкостью, позволяющей накапливать достаточно энергии для одной или более пользовательских операций, например, одного или более сеансов генерирования аэрозоля. Например, блок питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения непрерывного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в течение периода, равного приблизительно шести минутам, что соответствует обычному времени, необходимому для выкуривания обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере блок питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения возможности осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций генератора аэрозоля.
Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость для размещения субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно полость для размещения субстрата, образующего аэрозоль, находится на ближнем конце устройства. Особенно предпочтительно полость для размещения субстрата, образующего аэрозоль, находится на ближнем конце устройства, а электрический соединитель находится на дальнем конце устройства, генерирующего аэрозоль, противоположном ближнему концу.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать генератор аэрозоля. Генератор аэрозоля может быть предназначен для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, размещенного в устройстве. Предпочтительно генератор аэрозоля выполнен с возможностью приема питания от блока электропитания через электронную плату. Генератор аэрозоля может поддерживаться каркасом.
Генератор аэрозоля может содержать электрический нагреватель.
Электрический нагреватель может содержать по меньшей мере один внутренний нагревательный элемент. В контексте данного документа термин «внутренний нагревательный элемент» относится к нагревательному элементу, выполненному с возможностью вставки в субстрат, образующий аэрозоль. Внутренний нагревательный элемент может быть выполнен в форме по меньшей мере одного из пластины, штыря и конуса. Внутренний нагревательный элемент предпочтительно выполнен с возможностью вставки в субстрат, образующий аэрозоль. В вариантах осуществления, в которых устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость для размещения субстрата, образующего аэрозоль, предпочтительно по меньшей мере один внутренний нагревательный элемент проходит в полость.
Электрический нагреватель может содержать по меньшей мере один внешний нагревательный элемент. В контексте данного документа термин «внешний нагревательный элемент» относится к нагревательному элементу, выполненному с возможностью нагревания внешней поверхности субстрата, образующего аэрозоль. По меньшей мере один внешний нагревательный элемент предпочтительно выполнен с возможностью по меньшей мере частично окружать субстрат, образующий аэрозоль, размещенный в устройстве, генерирующем аэрозоль. В вариантах осуществления, в которых устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость для размещения субстрата, образующего аэрозоль, предпочтительно по меньшей мере один внешний нагревательный элемент по меньшей мере частично окружает полость.
В некоторых вариантах осуществления нагреватель содержит по меньшей мере один внутренний нагревательный элемент и по меньшей мере один внешний нагревательный элемент.
Нагреватель может содержать резистивный нагревательный элемент. Предпочтительно нагреватель содержит резистивный нагревательный элемент, содержащий жесткий электрически изолирующий субстрат с одной или более электрически проводящими дорожками или проволокой, расположенными на ее поверхности. Предпочтительно размер и форма электрически изолирующего субстрата позволяют вставлять его непосредственно в субстрат, образующий аэрозоль. Если электрически изолирующий субстрат недостаточно жесткий, нагревательный элемент может содержать дополнительное усиливающее средство. Ток может проходить через одну или более электрически проводящих дорожек для нагрева нагревательного элемента и субстрата, образующего аэрозоль. Резистивный нагревательный элемент может быть расположен в полости. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать только один резистивный нагревательный элемент. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать несколько резистивных нагревательных элементов.
Генератор аэрозоля может содержать передающий элемент. Передающий элемент может быть предназначен для передачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в электрический нагреватель. Передающий элемент может содержать капиллярный фитиль. Предпочтительно электрический нагреватель контактирует с передающим элементом. Электрический нагреватель может содержать резистивную нагревательную проволоку. По меньшей мере часть резистивной нагревательной проволоки может быть обмотана вокруг передающего элемента. Электрический нагреватель может содержать резистивную нагревательную сетку.
Генератор аэрозоля может предусматривать компоновку для индукционного нагрева. Компоновка для индукционного нагрева может содержать индукционную катушку и блок питания, выполненный с возможностью подачи высокочастотного колебательного тока на индукционную катушку. В контексте данного документа термин «высокочастотный колебательный ток» означает колебательный ток с частотой от 500 килогерц кГц и 30 мегагерц МГц. По меньшей мере один нагреватель может преимущественно содержать преобразователь постоянного тока в переменный ток для преобразования постоянного тока, подаваемого блоком питания постоянного тока, в переменный ток. Индукционная катушка может быть предназначена для генерирования высокочастотного колебательного электромагнитного поля для приема высокочастотного колебательного тока из блока питания. Индукционная катушка может быть предназначена для генерирования высокочастотного колебательного электромагнитного поля в полости устройства, выполненной с возможностью размещения субстрата, образующего аэрозоль. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления индукционная катушка может по существу окружать полость устройства. Индукционная катушка может проходить по меньшей мере частично вдоль длины полости устройства.
В вариантах осуществления, в которых генератор аэрозоля предусматривает компоновку для индукционного нагрева, генератор аэрозоля может содержать индукционный нагревательный элемент. Индукционный нагревательный элемент может быть элементом в виде токоприемника (сусцептора). В контексте данного документа термин «элемент в виде токоприемника» (элемент в виде сусцептора) относится к элементу, содержащему материал, который способен преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. Когда элемент в виде токоприемника находится в переменном электромагнитном поле, токоприемник нагревается. Нагрев элемента в виде токоприемника может быть результатом по меньшей мере одного из потерь на гистерезис и вихревых токов, индуцированных в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств материала токоприемника. Элемент в виде токоприемника может быть расположен так, что когда изделие, генерирующее аэрозоль, размещают в полости устройства, колебательное электромагнитное поле, сгенерированное индукционной катушкой, индуцирует ток в элементе в виде токоприемника, что приводит к нагреву элемента в виде токоприемника. Элемент в виде токоприемника может быть расположен в полости. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать только один элемент в виде токоприемника. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать несколько элементов в виде токоприемника.
Элемент в виде токоприемника может содержать любой подходящий материал. Элемент в виде токоприемника может быть образован из любого материала, который может быть индукционно нагрет до температуры, достаточной для высвобождения летучих соединений из субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие материалы для продолговатого элемента в виде токоприемника включают графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий, никель, никелевые соединения, титан и композиты из металлических материалов. Предпочтительные элементы в виде токоприемника содержат металл или углерод. Преимущественно элемент в виде токоприемника может содержать или состоять из ферромагнитного материала, например, ферритного железа, ферромагнитного сплава, такого как ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь, ферромагнитных частиц и феррита.
Генератор аэрозоля может содержать элемент, предназначенный для сообщения колебаний при подаче питания от блока питания. Генератор аэрозоля может содержать пьезоэлектрический элемент. Генератор аэрозоля может содержать по меньшей мере одно сопло. Пьезоэлектрический элемент может быть предназначен для выталкивания капель жидкого субстрата, образующего аэрозоль, через по меньшей мере одно сопло. Генератор аэрозоля может содержать сетку, при этом сетка определяет по меньшей мере одно сопло.
Сетка может быть предназначена для сообщения колебаний во время использования устройства, генерирующего аэрозоль. Колебательную сетку можно назвать «активной сеткой». Сетка может быть образована из пьезоэлектрического материала. Сетка может быть пьезоэлектрическим элементом. Пьезоэлектрический элемент может быть образован отдельно от сетки и предназначен для сообщения колебаний сетке во время использования.
Сетка может быть расположена так, что остается по существу неподвижной относительно колебательного пьезоэлектрического элемента во время использования устройства, генерирующего аэрозоль. Неподвижную сетку можно назвать «пассивной сеткой». Генератор аэрозоля может содержать резервуар, расположенный между сеткой и пьезоэлектрическим элементом. Резервуар может быть предназначен для размещения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, содержит корпус. Корпус может по меньшей мере частично определять полость для размещения субстрата, образующего аэрозоль. Корпус может иметь ближний конец и дальний конец. Полость для размещения субстрата, образующего аэрозоль, может быть расположена на ближнем конце устройства. По меньшей мере часть нагревателя устройства, генерирующего аэрозоль, может проходить в полость. В частности, в вариантах осуществления, содержащих внутренний нагреватель, часть нагревателя может проходить в полость для размещения субстрата, образующего аэрозоль.
Корпус может быть продолговатым. Предпочтительно корпус имеет цилиндрическую форму. Корпус может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или более из таких материалов, или термопластичные материалы, подходящие для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Предпочтительно материал является легким и нехрупким.
Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, является портативным. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 70 миллиметров до приблизительно 120 миллиметров. Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть устройством, удерживаемым в руке. Другими словами, устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь такие размер и форму, чтобы удерживаться в руке пользователя.
В некоторых вариантах осуществления корпус может содержать продолговатую полую трубку. Каркас и компоненты, поддерживаемые на каркасе, могут быть обеспечены внутри продолговатой полой трубки. Форма поперечного сечения продолговатой полой трубки предпочтительно является круглой. Продолговатая полая трубка может быть образована из металла, такого как алюминий. Продолговатая полая трубка может повысить прочность устройства посредством обеспечения дополнительной защиты каркаса и электрических компонентов, поддерживаемых каркасом как во время изготовления, так и при использовании. Длина продолговатой полой трубки предпочтительно превышает длину каркаса. Длина продолговатой полой трубки может превышать общую длину каркаса и нагревателя, если нагреватель установлен на каркас. Таким образом, продолговатая полая трубка может образовывать полость для размещения субстрата, образующего аэрозоль. В дополнение, обеспечение продолговатой полой трубки, которая выдвигается для закрытия нагревателя, может защитить нагревательный элемент как во время изготовления, так и во время использования устройства, генерирующего аэрозоль.
Любой признак, описанный в отношении способа изготовления согласно настоящему изобретению, может также быть применен к каркасу и устройству, генерирующему аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Любой признак, описанный в отношении каркаса или устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению может также быть применен к способу изготовления согласно настоящему изобретению.
Также следует иметь в виду, что отдельно взятые комбинации различных признаков, описанных выше, могут быть реализованы, предоставлены и использованы независимо.
Варианты осуществления настоящего изобретения далее будут описаны исключительно в качестве примеров со ссылками на прилагаемые графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показан вид в перспективе каркаса основания и электрического соединителя каркаса для устройства, генерирующего аэрозоль, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 показан вид в перспективе электрического соединения каркаса основания и электрического соединителя, показанных на фиг. 1;
на фиг. 3 показан вид в перспективе каркаса основания и электрического соединителя, показанных на фиг. 1, частично встроенных в опорный каркас для образования каркаса для устройства, генерирующего аэрозоль, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 4 показан другой вид в перспективе каркаса, показанного на фиг. 3;
на фиг. 5 показан вид в перспективе дальнего конца каркаса, показанного на фиг. 3;
на фиг. 6 показано схематичное изображение устройства, генерирующего аэрозоль, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и
на фиг. 7 показано схематичное изображение поперечного сечения через полость для блока питания системы, генерирующей аэрозоль, показанной на фиг. 6; и
на фиг. 8 показана блок-схема способа изготовления каркаса, показанного на фиг. 1-7, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 1-7 показаны схематичные изображения каркаса 10 для устройства 100, генерирующего аэрозоль, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Каркас 10 обеспечивает опору для электрических компонентов устройства 100, генерирующего аэрозоль, и электрически проводящих путей, которые обеспечивают электрическое соединение разных электрических компонентов устройства 100, генерирующего аэрозоль. Каркас в соответствии с настоящим изобретением является особенно компактным и простым в изготовлении по сравнению с другими известными каркасами для устройств, генерирующих аэрозоль.
На фиг. 1 показан вид в перспективе каркаса 20 основания и электрического соединителя 40 для использования в устройстве, генерирующем аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль описано более подробно ниже.
Каркас 20 основания является продолговатым и содержит ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу. Электрический соединитель 40 расположен на дальнем конце каркаса 20 основания.
Каркас 20 основания в целом содержит несколько продолговатых электрически проводящих элементов. Более конкретно, каркас 20 основания содержит две электрические дорожки 22, 24, размещенные между двумя частями 26 в виде плоскости заземления. Первая электрическая дорожка 22 содержит ближний конец 221 и дальний конец 222. Вторая электрическая дорожка 224 содержит ближний конец 241 и дальний конец 242. Каждая часть 26 в виде плоскости заземления содержит ближний конец 261 и дальний конец 262.
В этом варианте осуществления каркас 20 основания образован за счет прессования одной пластинчатой заготовки. В этом варианте осуществления заготовка образована из латуни. Пластинчатая заготовка может быть проштампована либо за один процесс штамповки, либо за несколько процессов штамповки, чтобы сложить заготовку в желаемую форму и пробить отверстия между частями заготовки для электрической изоляции первой электрической дорожки 22 от второй электрической дорожки 24 и для электрической изоляции первой и второй электрических дорожек 22, 24 от частей 26 в виде плоскости заземления.
Электрически проводящие элементы расположены и выполнены в такой форме, которая образует полость 28, подходящую для размещения электрического блока питания устройства, генерирующего аэрозоль, в положении между ближним и дальним концами электрически проводящих элементов.
В направлении ближних концов 221, 241, 261 электрических дорожек 22, 24 и частей 26 в виде плоскости заземления электрически проводящие элементы обеспечены несколькими электрически проводящими штырями 30. Штыри 30 выполнены с возможностью электрического соединения каркаса 20 основания с электронной платой, такой как PCB, устройства, генерирующего аэрозоль. Некоторые из штырей 30 образованы за счет формования ближних концов электрических проводящих элементов каркаса 20 основания, а некоторые из штырей 30 образованы из отдельных элементов фосфористой бронзы. Штыри 30, образованные из отдельных элементов фосфористой бронзы, присоединены лазерной сваркой к электрически проводящим элементам каркаса 20 основания в необходимых местах.
Электрический соединитель 40 содержит три электрических контакта 41, 42, 43, поддерживаемых на каркасе 44 соединителя. Как подробно показано на фиг. 5, электрический соединитель 40 в целом содержит кольцевую поверхность, которая главным образом определена третьим электрическим контактом 43 и центральным углублением 46, проходящим внутрь от передней поверхности. Углубление 46 является по существу цилиндрическим, имеет закрытый конец, образованный первым электрическим контактом 41, и боковую стенку, по существу образованную вторым электрическим контактом 42, проходящим между закрытым концом и передней поверхностью.
Первый и второй электрические контакты 41, 42 образованы из фосфористой бронзы. Третий электрический контакт 43 образован из сплава неодима так, что третий электрический контакт 43 образует магнитный контакт, который может магнитно притягивать комплементарный магнитный элемент комплементарного электрического соединителя. Первый электрический контакт 41 содержит по существу плоский металлический лист, в котором язычок на одном конце изогнут по существу перпендикулярно относительно листа для соединения первого электрического контакта 41 с каркасом основания. Второй электрический контакт 42 содержит по существу кольцевой металлический лист, образующий цилиндрическую трубку, имеющую язычок на одном конце, который согнут для прохождения в том же направлении, что и язычок первого электрического контакта 42, когда первый и второй электрические контакты 41, 42 расположены в электрическом соединителе 40. Третий электрический контакт 43 образует кольцевой металлический диск. Третий электрический контакт 43 имеет центральный канал с диаметром, который по существу такой же, как и наружный диаметр цилиндрической трубки второго электрического контакта 42. Соответственно, второй электрический контакт 42 может быть помещен в центральный канал третьего электрического контакта 43, причем третий электрический контакт 43 окружает второй электрический контакт 42.
Второй электрический контакт 42 и третий электрический контакт 43 частично встроены в каркас 44 соединителя. Каркас 44 соединителя образована из поддающегося литью полимерного материала, полифталамида (PPA), который отлит под давлением поверх второго и третьего электрических контактов 42, 43. Литье поверх второго и третьего электрических контактов 42, 43 закрепляет второй и третий электрические контакты 42, 43 в каркасе 44 соединителя и сохраняет необходимое разделение между вторым и третьим электрическими контактами 42, 43 для электрической изоляции друг от друга.
Каркас 44 соединителя и второй и третий электрические контакты 42, 43 в целом образуют кольцевой диск, имеющий центральный канал, который открыт с обоих концов. Третий электрический контакт 43 в целом образует переднюю поверхность диска, а второй электрический контакт 42 в целом образует внутреннюю стенку центрального канала. Первый электрический контакт 41 расположен на задней поверхности каркаса 44 соединителя, с противоположной стороны от третьего электрического контакта 43 на передней поверхности, и проходит над одним из открытых концов центрального канала для образования закрытого конца центрального углубления 46. Первый электрический контакт 41 расположен напротив задней поверхности каркаса 44 соединителя так, что первый электрический контакт 41 электрически изолирован от второго и третьего электрических контактов 42, 43.
Дальний конец 222 первой электрической дорожки 22 каркаса 20 основания физически контактирует с язычком первого электрического контакта 41 электрического соединителя 40 так, что первая электрическая дорожка 22 электрически соединена с первым электрическим контактом 41. Дальний конец 242 второй электрической дорожки 24 каркаса 20 основания физически контактирует с язычком второго электрического контакта 42 электрического соединителя 40 так, что вторая электрическая дорожка 24 электрически соединена со вторым электрическим контактом 42. Дальние концы 262 частей 26 в виде плоскости заземления каркаса 20 основания физически контактируют с цилиндрической наружной боковой стенкой третьего электрического контакта 43 электрического соединителя 40 так, что части 26 в виде плоскости заземления каркаса 20 основания электрически соединены с третьим электрическим контактом 43.
Дальние части 222, 242 первой и второй электрических дорожек 22, 24 присоединены лазерной сваркой к язычкам первого и второго электрических контактов 41, 42, а дальние части 262 частей 26 в виде каркаса основания каркаса 20 основания присоединены лазерной сваркой к наружной боковой стенке третьего электрического контакта 43. Соответственно, в этом варианте осуществления каркас 20 основания прикреплен к электрическому соединителю 40 на всех местах каркаса 20 основания, которые физически контактируют с электрическим соединителем 40. Следует иметь в виду, что в других вариантах осуществления электрические контакты электрического соединителя могут не быть прикреплены к каркасу основания, а в других вариантах осуществления только некоторые из электрических контактов могут быть прикреплены к каркасу основания.
Как показано на фиг. 3, 4 и 5, каркас 20 основания и электрический соединитель 40 частично встроены в опорный каркас 50 с образованием целого каркаса 10. В этом варианте осуществления опорный каркас 50 образован из поддающегося литью полимерного материала, полифталамида (PPA), который отлит под давлением поверх каркаса 20 основания и электрического соединителя 40.
На дальнем конце 52 опорного каркаса 50 задний конец электрического соединителя 40 и дальние концы 224, 242, 262 электрически проводящих элементов каркаса 20 основания встроены в часть опорного каркаса 50. Часть 53 в виде дальнего конца опорного каркаса 50 в целом окружает и проходит над цилиндрической наружной боковой стенкой третьего электрического контакта 43 и каркасом 20 основания. Часть 53 в виде дальнего конца опорного каркаса 50 также проходит над задней поверхностью каркаса 44 соединителя и первым электрическим контактом 41. Соответственно, часть 53 в виде дальнего конца опорного каркаса 50 перекрывает границу соприкосновения между каркасом 20 основания и электрическим соединителем 40. Более подробно, часть 53 в виде дальнего конца опорного каркаса 50 проходит над соединением между дальним концом 222 первой электрической дорожки 22 каркаса 20 основания с язычком первого электрического контакта 41 электрического соединителя 40, проходит над соединением между дальним концом 242 второй электрической дорожки 24 каркаса 20 основания с язычком второго электрического контакта 42 электрического соединителя 40, и проходит над соединением между дальними концами 262 частей 26 в виде плоскости заземления каркаса основания 20 и наружной боковой стенкой третьего электрического контакта 43 электрического соединителя. Таким образом, опорный каркас 50 дополнительно закрепляет соединение между каркасом 20 основания и электрическим соединителем 40.
Передняя поверхность электрического соединителя 40 не покрыта опорным каркасом 50, вследствие чего передняя поверхность третьего электрического контакта 43 и первый и второй электрические контакты 41, 42 в углублении 46 открыты. Это позволяет обеспечить контакт первого, второго и третьего электрических контактов 41, 42, 43 с комплементарными электрическими контактами комплементарного электрического соединителя.
На ближнем конце 54 опорного каркаса 50 опорный каркас 50 образует гнездо 55 для размещения электронной платы устройства, генерирующего аэрозоль. Гнездо 55 в целом содержит неглубокую прямоугольную полость, подходящую для размещения электронной платы, и содержит дополнительные более глубокие внутренние полости, расположенные внутри неглубокой полости для размещения электрических компонентов, соединенных с электронной платой. На ближнем конце 54 опорного каркаса 50 опорный каркас 50 дополнительно содержит отверстия, предназначенные для обеспечения прохождения ближних концов 221, 241, 261 электрически проводящих элементов каркаса 20 основания и штырей 30 сквозь опорный каркас 50, и электрического соединения с электронной платой, размещенной в гнезде 55.
Промежуточная часть 56 опорного каркаса 50, расположенная между дальним концом 52 и ближним концом 54, определяет полость 57 для блока питания для размещения электрического блока питания устройства, генерирующего аэрозоль. Полость 57 для блока питания содержит полость 28, определенную электрически проводящими элементами каркаса 20 основания и в целом дугообразной частью опорного каркаса 50, как показано на поперечном сечении на фиг. 7. На промежуточной части 56 опорного каркаса 50 первая и вторая электрические дорожки 22, 24 полностью встроены в дугообразную часть опорного каркаса 50 и внутренние поверхности частей 26 в виде плоскости заземления каркаса 20 основания встроены в дугообразную часть опорного каркаса 50. Соответственно, дугообразная часть опорного каркаса 50 сохраняет желаемое разделение между электрически проводящими элементами каркаса 20 основания. Внутренняя поверхность дугообразной части опорного каркаса 50 выполнена в форме, которая дополняет наружную поверхность электрического блока питания устройства, генерирующего аэрозоль, что позволяет дугообразной части опорного каркаса 50 удерживать электрический блок питания и не допускать перемещение электрического блока питания внутри полости 57 для блока питания.
Возле полости 57 для блока питания части 26 в виде плоскости заземления каркаса 20 основания согнуты в по существу дугообразную форму. Верхние концы частей 26 в виде плоскости заземления, противоположные нижним концам, смежным с первой и второй электрической дорожкой 22, 24, не встроены в опорный каркас 50. Верхние концы частей 26 в виде плоскости заземления определяют отверстие 265 для обеспечения вставки электрического блока питания в полость 57 для блока питания и удаления из полости 57 для блока питания. Пары противоположных упругих частей 266 расположены на равных промежутках вдоль длины полости 57 для блока питания, на верхних концах частей 26 в виде плоскости заземления. Как показано на фиг. 7, каждая пара противоположных упругих частей 266 согнута для определения ширины отверстия 265, которая меньше, чем диаметр электрического блока питания устройства, генерирующего аэрозоль. Это помогает удерживать электрический блок питания устройства, генерирующего аэрозоль, в полости 57 для блока питания, так как противоположные пары упругих частей 266 должны быть раздвинуты, чтобы можно было удалить электрический блок питания из полости 57 для электрического блока питания.
Дополнительная пара противоположных упругих частей 268 расположена на верхних концах частей 26 в виде плоскости заземления и согнуты наружу для вхождения в зацепление с корпусом устройства, генерирующего аэрозоль. Эта дополнительная пара противоположных упругих частей 268 согнута внутрь, когда каркас 10 размещен в корпусе устройства, генерирующего аэрозоль, и нажимает на внутреннюю поверхность корпуса для обеспечения повышенной силы трения между каркасом 10 и корпусом устройства, генерирующего аэрозоль. В связи с этим дополнительная пара противоположных упругих частей 268 помогает удерживать каркас 10 внутри корпуса устройства, генерирующего аэрозоль.
На ближнем конце опорного каркаса 50 опорный каркас определяет полость 58 нагревателя для размещения основания нагревателя устройства, генерирующего аэрозоль. Соответственно, каркас 10 выполнен с возможностью размещения и поддерживания электрического блока питания, электронной платы и нагревателя устройства, генерирующего аэрозоль.
На фиг. 6 и 7 показано схематичное изображение устройства 100, генерирующего аэрозоль, содержащего каркас 10.
Устройство 100, генерирующее аэрозоль, представляет собой устройство, выполненное с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль (не показано), содержащего твердый субстрат, образующий аэрозоль, и фильтр, обернутые вместе в виде стержня, как в обычной сигарете. Устройство 100, генерирующее аэрозоль, представляет собой портативное устройство, которое выполнено с возможностью удерживания рукой пользователя, имеющее длину приблизительно 90 мм, диаметр приблизительно 14 мм.
Устройство 100, генерирующее аэрозоль, содержит наружный корпус 102, который является в целом цилиндрическим и образован из легкого и хрупкого пластикового материала, такого как PEEK. Устройство 100, генерирующее аэрозоль, также содержит внутренний корпус 103, содержащий полую цилиндрическую трубку из алюминия, которая проходит вдоль длины наружного корпуса 102 и за пределы ближнего конца внутреннего корпуса 103 с образованием открытой цилиндрической полости 104. Открытая цилиндрическая полость 104 выполнена с возможностью размещения субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль. Продолговатый нагреватель 106 в виде пластины проходит в полость 104 для проникновения в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, помещенного в полость 104. Нагреватель 106 содержит пластину, имеющую несколько резистивных нагревательных элементов или дорожек, расположенных на электрически изолирующем полиимидном субстрате, проходящем от основания 107.
Блок 108 питания в виде литий-ионной батареи емкостью приблизительно 120 миллиампер-часов размещен внутри корпуса 102.
Электронная плата 110 также размещена внутри корпуса 102. Электронная плата 110 содержит контроллер, имеющий микропроцессор (не показан), установленный на печатной плате. Электронная плата 110 соединена с нагревателем 106 и блоком 108 питания, и электронная плата 110 выполнена с возможностью управления подачей питания от блока 108 питания на нагреватель 106.
В этом варианте осуществления контроллер выполнен с возможностью измерения сопротивления одного из электрически резистивных нагревательных элементов нагревателя 106. Электрическое сопротивление электрически резистивного нагревательного элемента обеспечивает показатель температуры нагревателя 106. Контроллер выполнен с возможностью управления температурой нагревателя 106 путем управления питанием, подаваемым от блока 108 питания на нагреватель 106, на основании измерений сопротивления электрически резистивного нагревательного элемента.
Нагреватель 106, электрический блок 108 питания и электронная плата 110 размещены в каркасе 10 и поддерживаются каркасом 10. Основание 107 нагревателя 106 размещено в полости 58 нагревателя опорного каркаса 50. Электрический блок 108 питания размещен в полости 57 для блока питания, как показано на фиг. 7. Электронная плата 110 размещена в гнезде 55 каркаса 10. Каркас 10, нагреватель 106, электрический блок питания 108 и электронная плата 110 вместе размещены во внутреннем корпусе 103, что обеспечивает некоторую защиту для компонентов от ударов и общего износа.
Электрический соединитель 40 на дальнем конце каркаса 10 расположен на дальнем конце наружного корпуса 102, с противоположной стороны от полости 104, и образует дальнюю торцевую поверхность устройства 100, генерирующего аэрозоль.
Электронная плата 110 электрически соединена с каждым из первого, второго и третьего электрических контактов 41, 42, 43 через каркас 20 основания.
Ближние концы 221, 241, 261 электрически проводящих элементов каркаса 20 основания и электрически проводящие штыри 30 проходят сквозь отверстия в опорном каркасе 50 и электрически соединены с электронной платой 110.
Первый электрический контакт 41 электрического соединителя 40 соединен с электронной платой 110 через первую электрическую дорожку 22 каркаса 20 основания. В этом варианте осуществления первая электрическая дорожка 22 и первый электрический контакт 41 выполнены с возможностью передачи питания от внешнего блока питания на электронную плату 110. Соответственно, первую электрическую дорожку 22 можно называть дорожкой питания. Контроллер электронной платы 110 выполнен с возможностью управления подачей питания от внешнего блока питания на блок 108 питания устройства 100, генерирующего аэрозоль, для перезарядки блока питания.
Второй электрический контакт 42 электрического соединителя 40 соединен с электронной платой 110 через вторую электрическую дорожку 24 каркаса 20 основания. В этом варианте осуществления вторая электрическая дорожка 24 и второй электрический контакт 42 выполнены с возможностью передачи данных от внешнего устройства на электронную плату 110. Соответственно, вторую электрическую дорожку 24 можно называть дорожкой данных. Контроллер электронной платы 110 выполнен с возможностью управления передачей данных между внешним устройством и контроллером устройства 100, генерирующего аэрозоль.
Третий электрический контакт 43 электрического соединителя 40 соединен с электронной платой 110 через обе части 26 в виде плоскости заземления каркаса 20 основания. В этом варианте осуществления части 26 в виде плоскости заземления каркаса 20 основания выполняют роль бесконечного потенциала заземления для компонентов электрической платы 110, вследствие чего электрическое соединение электронной платы 110 с частями 26 в виде плоскости заземления каркаса основания позволяет заземлить компоненты электронной платы. Кроме того, третий электрический контакт 43 электрического соединителя 40 выполнен с возможностью соединения с соответствующим контактом заземления комплементарного электрического соединителя.
Следует иметь в виду, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения другие компоненты устройства, генерирующего аэрозоль, могут быть соединены друг с другом при помощи частей каркаса 20 основания. Например, нагреватель устройства, генерирующего аэрозоль, может быть непосредственно соединен с электрическим контактом электрического соединителя для непосредственной подачи питания от внешнего блока питания к нагревателю устройства, генерирующего аэрозоль. Например, положительный вывод электрического блока питания устройства, генерирующего аэрозоль, может быть соединен с электронной платой устройства, генерирующего аэрозоль, при помощи части каркаса основания. В дополнение, электрический соединитель может быть снабжен различными количествами электрических контактов.
На фиг. 8 показана блок-схема способа изготовления каркаса 10, показанного на фиг. 1-7, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На первом этапе 201 заготовку в форме пластинчатого листа латуни прессуют для образования каркаса 20 основания, имеющего первую электрическую дорожку 22, вторую электрическую дорожку 24 и части 26 в виде плоскости заземления.
На втором этапе 202 обеспечивают кольцевой диск из сплава неодима для образования третьего электрического контакта 43.
На третьем этапе 203 обеспечивают кольцевой диск из фосфористой бронзы для образования второго электрического контакта 42.
На четвертом этапе 204 поверх третьего электрического контакта 43 и второго электрического контакта 42 методом литья наносят PPA в процессе литья под давлением для образования каркаса 44 соединителя, причем второй и третий электрические контакты 42, 43 частично встроены в каркас 44 соединителя.
На пятом этапе 205 обеспечивают по существу плоский лист фосфористой бронзы для образования первого электрического контакта 41.
На шестом этапе 206 первый электрический контакт 41 располагают на задней поверхности каркаса 44 соединителя так, что первый, второй и третий электрические контакты 41, 42, 43 и каркас 44 соединителя образуют электрический соединитель 40.
На седьмом этапе 207 электрический соединитель 40 располагают на дальнем конце каркаса 20 основания, причем дальние концы 222, 242, 262 электрически проводящих элементов каркаса 20 основания контактируют с электрическими контактами 41, 42, 43 электрического соединителя.
На восьмом этапе 208 электрические контакты 41, 42, 43 электрического соединителя 40 присоединяют лазерной сваркой к дальним концам 222, 242, 262 электрически проводящих элементов каркаса 20 основания. Более конкретно, первый электрический контакт 41 присоединяют лазерной сваркой к дальнему концу 222 первой электрической дорожки 22, второй электрический контакт 42 присоединяют лазерной сваркой к дальнему концу 242 второй электрической дорожки 24, а третий электрический контакт 43 присоединяют лазерной сваркой к дальним концам 262 частей 26 в виде плоскости заземления каркаса 20 основания.
На девятом этапе 209 поверх каркаса 20 основания и электрического соединителя 40 методом литья наносят PPA в процессе литья под давлением для образования опорного каркаса 50, причем каркас 20 основания и электрический соединитель 40 частично встроены в опорный каркас 50. Каркас 20 основания, электрический соединитель 40 и опорный каркас 50 вместе образуют каркас 10.
На дополнительном этапе (не показан) электрически проводящие штыри 30 могут быть расположены на каркасе 20 основания в контакте с электрически проводящими элементами каркаса 20 основания и присоединены лазерной сваркой к каркасу 20 основания. Этот дополнительный этап может быть выполнен непосредственно после первого этапа образования каркаса 20 основания, непосредственно до или после восьмого этапа лазерной сварки электрических контактов электрического соединителя 40 с каркасом 20 основания, или после образования опорного каркаса 50.
Следует иметь в виду, что каркас в соответствии с настоящим изобретением может быть использован в других типах устройств, генерирующих аэрозоль, таких как устройства, генерирующие аэрозоль, приспособленные к испарению жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Следует также иметь в виду, что другие варианты осуществления каркасов в соответствии с настоящим изобретением могут иметь другие формы и конфигурации, и могут быть сделаны из других материалов. Следует также иметь в виду, что другие способы изготовления могут быть использованы для образования каркаса в соответствии с настоящим изобретением.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ, УСТРОЙСТВО, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, И СПОСОБ РЕЗИСТИВНОГО НАГРЕВА СУБСТРАТА, ОБРАЗУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЬ | 2018 |
|
RU2763405C2 |
| ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ, УСТРОЙСТВО, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, И СПОСОБ РЕЗИСТИВНОГО НАГРЕВА СУБСТРАТА, ОБРАЗУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЬ | 2018 |
|
RU2758102C2 |
| УСТРОЙСТВО, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, СИСТЕМА, ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ, И ДЕТЕКТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ОСТАТКОВ СУБСТРАТА, ОБРАЗУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЬ, В УСТРОЙСТВЕ, ГЕНЕРИРУЮЩЕМ АЭРОЗОЛЬ | 2020 |
|
RU2810293C2 |
| УСТРОЙСТВО, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ | 2021 |
|
RU2799825C1 |
| УСТРОЙСТВО, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, С ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННЫМ НАГРЕВАТЕЛЕМ | 2021 |
|
RU2817680C1 |
| УСТРОЙСТВО, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, С САМОНЕСУЩИМ КОМПОНЕНТОМ | 2021 |
|
RU2808400C1 |
| УСТРОЙСТВО, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, С НАГРЕВАТЕЛЕМ С ХОЛОДНОЙ ЗОНОЙ | 2021 |
|
RU2817807C1 |
| НАГРЕВАТЕЛЬ В СБОРЕ ДЛЯ УСТРОЙСТВА, ГЕНЕРИРУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЬ | 2018 |
|
RU2765357C2 |
| УСТРОЙСТВО, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ | 2020 |
|
RU2802859C2 |
| ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ УСТРОЙСТВО С СУСЦЕПТОРНЫМ СЛОЕМ | 2018 |
|
RU2772852C2 |
Группа изобретений относится к табачной промышленности, в частности к изделиям, имитирующим процесс табакокурения. Каркас для устройства, генерирующего аэрозоль, содержит каркас основания, образованный из электрически проводящего материала, электрический соединитель, имеющий множество электрических контактов. Множество электрических контактов расположены на каркасе соединителя, образованном из электрически изолирующего материала. Электрический соединитель прикреплен к каркасу основания так, что каркас основания электрически соединен с по меньшей мере одним из электрических контактов электрического соединителя. Опорный каркас образован из электрически изолирующего материала. Каркас основания и электрический соединитель по меньшей мере частично встроены в опорный каркас. По второму варианту каркас основания прикрепляют к электрическому соединителю лазерной сваркой. Для осуществления способа изготовления каркаса для устройства, генерирующего аэрозоль, обеспечивают каркас основания, образованный из электрически проводящего материала. Обеспечивают электрический соединитель, имеющий множество электрических контактов. Множество электрических контактов расположено на каркасе соединителя, образованном из электрически изолирующего материала. Прикрепляют каркас основания к электрическому соединителю так, что каркас основания электрически соединен с по меньшей мере одним из электрических контактов электрического соединителя. По меньшей мере частично встраивают каркас основания и электрический соединитель в опорный каркас, образованный из электрически изолирующего материала. Заявлено устройство, генерирующее аэрозоль. Достигается технический результат – упрощение конструкции и повышение прочности соединения между каркасом основания и электрическим соединителем. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.
1. Каркас для устройства, генерирующего аэрозоль, причем каркас содержит:
каркас основания, образованный из электрически проводящего материала;
электрический соединитель, имеющий множество электрических контактов, причем множество электрических контактов расположены на каркасе соединителя, образованном из электрически изолирующего материала, причем электрический соединитель прикреплен к каркасу основания так, что каркас основания электрически соединен с по меньшей мере одним из электрических контактов электрического соединителя; и
опорный каркас, образованный из электрически изолирующего материала, причем каркас основания и электрический соединитель по меньшей мере частично встроены в опорный каркас.
2. Каркас по п. 1, отличающийся тем, что электрический соединитель прикреплен к каркасу основания на электрическом контакте.
3. Каркас по п. 1 или 2, отличающийся тем, что опорный каркас по меньшей мере частично перекрывает электрическое соединение между каркасом основания и электрическим контактом.
4. Каркас по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что каркас основания является продолговатым, имеет ближний конец и дальний конец, противоположный ближнему концу, и при этом электрический соединитель прикреплен к каркасу основания на дальнем конце.
5. Способ изготовления каркаса для устройства, генерирующего аэрозоль, причем способ включает в себя этапы, на которых:
обеспечивают каркас основания, образованный из электрически проводящего материала;
обеспечивают электрический соединитель, имеющий множество электрических контактов, причем множество электрических контактов расположены на каркасе соединителя, образованном из электрически изолирующего материала;
прикрепляют каркас основания к электрическому соединителю так, что каркас основания электрически соединен с по меньшей мере одним из электрических контактов электрического соединителя; и
по меньшей мере частично встраивают каркас основания и электрический соединитель в опорный каркас, образованный из электрически изолирующего материала.
6. Способ изготовления каркаса по п. 5, отличающийся тем, что каркас основания прикрепляют к электрическому соединителю на электрическом контакте.
7. Способ изготовления каркаса по п. 5 или 6, отличающийся тем, что каркас основания прикрепляют к электрическому соединителю лазерной сваркой.
8. Способ изготовления каркаса по любому из пп. 5-7, отличающийся тем, что опорный каркас по меньшей мере частично перекрывает электрическое соединение между каркасом основания и электрическим контактом.
9. Способ изготовления каркаса по любому из пп. 5-8, отличающийся тем, что опорный каркас образуют путем многослойного литья электрически изолирующего материала поверх каркаса основания и электрического соединителя для по меньшей мере частичного встраивания каркаса основания и электрического соединителя в опорный каркас.
10. Способ изготовления каркаса по любому из пп. 5-9, отличающийся тем, что на этапе обеспечения электрического соединителя:
обеспечивают множество электрических контактов; и
по меньшей мере частично встраивают множество электрических контактов в каркас соединителя, образованный из электрически изолирующего материала, для образования электрического соединителя.
11. Способ изготовления каркаса по любому из пп. 5-10, отличающийся тем, что каркас основания электрически соединяют с каждым из электрических контактов электрического соединителя.
12. Каркас для устройства, генерирующего аэрозоль, изготовленный посредством способа,
включающего в себя этапы, на которых:
обеспечивают каркас основания, образованный из электрически проводящего материала;
обеспечивают электрический соединитель, имеющий множество электрических контактов, причем множество электрических контактов расположены на каркасе соединителя, образованном из электрически изолирующего материала;
прикрепляют каркас основания к электрическому соединителю так, что каркас основания электрически соединен с по меньшей мере одним из электрических контактов электрического соединителя; и
по меньшей мере частично встраивают каркас основания и электрический соединитель в опорный каркас, образованный из электрически изолирующего материала, причем
каркас основания прикрепляют к электрическому соединителю лазерной сваркой.
13. Каркас по п. 12, отличающийся тем, что опорный каркас по меньшей мере частично перекрывает электрическое соединение между каркасом основания и электрическим контактом.
14. Каркас по любому из пп. 12, 13, отличающийся тем, что опорный каркас образован путем многослойного литья электрически изолирующего материала поверх каркаса основания и электрического соединителя для по меньшей мере частичного встраивания каркаса основания и электрического соединителя в опорный каркас.
15. Каркас по любому из пп. 12-14, отличающийся тем, что на этапе обеспечения электрического соединителя:
обеспечено множество электрических контактов; и
множество электрических контактов по меньшей мере частично встроены в каркас соединителя, образованный из электрически изолирующего материала, для образования электрического соединителя.
16. Каркас по любому из пп. 12-15, отличающийся тем, что каркас основания электрически соединен с каждым из электрических контактов электрического соединителя.
17. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее каркас по любому из пп. 1-4 или 12.
| КАРТРИДЖ И УПРАВЛЯЮЩИЙ КОРПУС УСТРОЙСТВА ДЛЯ ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ, СОДЕРЖАЩИЕ ПРОТИВОРОТАЦИОННЫЙ МЕХАНИЗМ, И ОТНОСЯЩИЙСЯ К НИМ СПОСОБ | 2014 |
|
RU2656090C2 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ, СОДЕРЖАЩЕЕ МЕХАНИЗМ ДЛЯ ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ ОБЪЕМНОГО ТИПА | 2014 |
|
RU2656823C2 |
| WO 2016150979 A1, 29.09.2016 | |||
| WO 2015139985 A1, 24.09.2015 | |||
| JP 6218803 B2, 25.10.2017 | |||
| KR 1020150030732 A, 20.03.2015. | |||
