CN105283088A - 用于电子烟的烟弹雾化器部分的单向阀 - Google Patents

用于电子烟的烟弹雾化器部分的单向阀 Download PDF

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Abstract

电子烟的烟弹雾化器部分,可连接到所述电子烟的电池部分上。所述烟弹雾化器部分包括:操作用于储存液体材料的液体储存器以及单向阀。所述单向阀操作用于密封所述烟弹雾化器部分与所述液体储存器流体连通的端部。所述单向阀构造成在从电子烟上吸气时,允许单向的空气朝向使用者的嘴部流动,以便防止在电子烟的操作过程中生成的烟雾朝向所述电池部分的倒流。

Description

用于电子烟的烟弹雾化器部分的单向阀
相关申请的交叉引用
本申请依据美国法典第35卷第119条(e)要求享有于2013年5月28日提交的美国临时申请No.61/827,998的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本申请涉及一种用于防止液体和烟雾从烟弹雾化器部分倒流进入到电子烟的电池部分的装置和方法,并且涉及一种在储存过程中通过使用包含在烟弹雾化器内的单向阀来密封烟弹雾化器部分的改进方法。
背景技术
电子烟之所以逐渐成为受欢迎的吸烟替代品是因为它们具有很多的优势。它们受欢迎的其中一个主要原因是由于其与吸烟具有相似之处。事实上,电子烟越能提供接近传统香烟的吸烟体验,就越有可能被市场所接受。
电子烟的一个例子是具有第一电池部分B和第二烟弹雾化器部分A的“两件式”(以下称为“两件式”)装置,其中烟弹雾化器部分A可从电池部分B上拆卸下来(以下称为“电子烟(ElectronicCigarette或E-cigarette)”)。图1和图2中示出了这样的电子烟的一个例子。在一些实施例中,电池部分B包含供电单元、芯片(即控制电路)以及气流传感器。在一些实施例中,烟弹雾化器部分A包含加热元件以及包括香料和挥发基质(例如乙二醇)的“烟油(e-liquid)”容器(储存器),(以下称为“烟弹雾化器”)。电池部分和烟弹雾化器部分可通过螺纹啮合部物理地和电气性地连接起来。在一些实施例中,电池部分具有“公”螺纹部,并且烟弹雾化器部分具有“母”螺纹部,如图2所示。
早期的电子烟在电池部分的顶端处具有一个或更多个的槽口,以允许吸入空气。空气会从顶端进入,穿过整个电池部分,并且继续穿过烟弹雾化器部分、电子烟的烟雾生成部分,并且通过烟弹雾化器部分的吸嘴端插入件上的开口而进入到吸烟者的嘴里。当一个典型的吸烟者在电子烟上喷烟时,他/她可能无意或有意地向电子烟内呼气,使得烟雾流从他/她的嘴反向流入到电子烟中。该烟雾通常会冷凝并最终在电池内部积聚,造成对流量传感器、芯片和/或锂电池的损害。
为避免这种损害,电子烟设计有侧面通风口。当使用者吸气时,空气通过位于烟弹雾化器部分和电池部分之间的侧孔进入到电子烟内。类似地,当吸烟者向电子烟内呼气时,来自他/她的嘴里的烟雾以反向方向行进并通过侧面通风口逸出。通过这样的结构,会有最少的空气穿过电池部分。然而,进入电池部分的开口仍然是必需的,以允许内部的流量传感器感应到喷烟并激活加热线圈。WO2012/142293中公开了具有侧面通气口的电子烟的一个例子,其全部内容通过引用并入本文。
因此,包括在呼气过程中允许大部分的烟雾通过侧面通气口离开的侧面通气口的电子烟仍然包括用于烟雾进入到电池部分内的开口,这因此会使电池部分内的部件暴露在烟雾的损害作用之下。因此,防止烟雾从烟弹雾化器部分离开并在朝向电池部分内所包括的电池部件的方向上继续是有利的,以避免其对电池部件的损害作用。
相比于两件式电子烟,还有将电池部分和烟弹雾化器部分包围在一个整壳中的电子烟,其节省了生产成本,并且省去了在使用前进行组装的需求。这样的电子烟通常被称为“一件式单元”或“一次性电子烟”(以下称为“一次性电子烟”)。
尽管一次性电子烟便于使用者使用,但是其具有在长期储存以及保质期上的困难。一次性电子烟缺少两件式的一些优点。例如,当烟弹雾化器部分与电池部分分离开时,烟弹雾化器的端部可由盖子或塞子密封。密封烟弹雾化器的两端可防止烟油吸收环境中的水分,这通常会降低烟油的粘度并造成烟油在吸烟过程中泄漏而进入到使用者的嘴里。该密封还可防止烟油或尼古丁从烟弹雾化器部分挥发或滴出。
在一次性电子烟中,通常在烟弹雾化器部分和电池部分之间没有密封件,并且如果烟油流入到烟弹雾化器部分的空气路径中,其可容易地逆流流入到电池部分中,因此损害容置在电池部分中的流量传感器、芯片和/或锂电池。此外,由于烟弹雾化器和电池部分之间不存在密封,烟油以及尼古丁最终会挥发掉,这会大大地削弱烟油的效力以及用户体验。而且,缺少密封会允许环境空气水分进入到烟弹雾化器部分,其进而容易被亲水的烟油吸收,增大烟油的体积,并降低烟油的粘度,导致过量的烟油泄漏。
因此,期望有一种能够防止烟弹雾化器部分中的烟油泄漏而到电池部分中并且防止来自电池部分的空气水分在不使用时进入到烟弹雾化器部分中的方法。
发明内容
本文所公开的是电子烟的烟弹雾化器部分,其可连接到所述电子烟的电池部分上。所述烟弹雾化器部分包括可操作用于储存液体材料的液体储存器以及单向阀。所述单向阀可操作用于密封所述烟弹雾化器部分与所述液体储存器流体连通的端部。所述单向阀构造成在从电子烟上吸气时,允许单向的空气朝向使用者的嘴部通动,以便防止在电子烟的操作过程中生成的烟雾朝向所述电池部分的倒流。
具体实施方式
本文所公开的是一种可包括在电子烟的烟弹雾化器部分中的单向阀,其允许单向的空气朝向使用者嘴部的流动,而防止烟雾或烟油朝向电子烟的电池部分的倒流。因此,在长时间的储存过程中,单向阀对于烟弹雾化器部分而言形成了密封,其能防止储存在烟弹雾化器部分的液体储存器中的烟油流入到电池部分中,并且大大地降低了烟油和尼古丁从烟弹雾化器部分中挥发出来。此外,单向阀能防止环境空气水分被烟油吸收,从而保持其粘度并防止泄露。
在另一个实施例中,单向阀的密封性能允许一次性电子烟能够储存更长的时间而烟油和尼古丁效能只有最小的损失,这大大地延长了其保质期。此外,由于单向阀能防止过量的烟油流入到电池部分中,在运输和储存过程中就不再需要对一次性电子烟的方向进行限制了。然而在此之前,一次性电子烟必须以垂直的姿势来储存和运输,使电池部分定向在烟弹雾化器部分的上方,以避免烟油泄漏进入到电池部分中,本文中所公开的实施例允许一次性电子烟以任意的方向储存和运输。
单向阀通过防止烟雾朝向电池部分的倒流而延长了电子烟的寿命,因此消除了通常由电池部分的电池部件上的烟雾所引起的损坏。
此外,单向阀在烟弹雾化器部分和电池部分之间提形成了密封,这可延长电子烟的烟油在吸烟期之间的存留时间。单向阀的存在防止了液体的泄漏,并防止了烟油从烟弹雾化器部分末端的挥发。在两次使用之间,可使用塞子密封烟弹雾化器部分或一次性电子烟的吸嘴端插入件。
图3A至图3D和图4A至图4C显示了本文所公开的单向阀300的实施例。根据一个实施例,单向阀300可形成为大体上为圆柱形的形状,其形成了伸长部分320,伸长部分320具有堵塞的一端,该端形成了阀面305。阀面305在其表面上可具有切口或狭缝310。切口或狭缝310可跨越阀面305的整个表面(沿着直径)。两个翼板315a、315b形成在狭缝310的相对侧。在正常的储存条件下或在喷烟的间隔中,在狭缝310的相对侧的两个翼板315a、316b可紧邻彼此布置,以便对空气和烟油形成严密的密封。
在备选的实施例中,阀面305上可包括多于一个的狭缝,其中狭缝可通过在阀面305上制作3或4个(纵横交错的)对称的切口而形成,因此分别形成了3或4个翼板。备选地,狭缝310不需要是直的或是对称的。它们可以是波浪形的、锯齿形的或几乎可想象到的任意形状。
单向阀300优选地应由柔韧的和/或可伸缩的材料(例如橡胶或硅胶)制成,使得当吸烟者吸气时,能在阀面305的表面上方形成真空,从而产生负压。负压推动狭缝310的相对侧上的翼板315a、315b,使翼板315a、315b折叠并远离彼此,在朝向使用者嘴部的方向上形成了空气路径。如果使用者呼气或吹气到电子烟中,会在阀面305的表面上施加正压,迫使翼板315a、316b回到其原始形状并阻止烟雾的倒流。备选地,单向阀300可由一种材料制成或由复合材料制成,并且其整体并不必须需要具有统一的柔韧性和弹性。例如,翼板315a、315b可包括沿着狭缝310的边缘或“唇缘”316a、316b(见图4B),其可制造的比翼板315a、316b更为坚硬,并且开口动作可发生在“唇缘”316a、316b与狭缝310的末端相遇的连接处。
图5显示了包括单向阀300的烟弹雾化器部分500的剖面的原理图。为了简洁,已经将烟弹雾化器部分500的一些部件移除了。烟弹雾化器部分可包括液体储存器、加热线圈、空气通道(即气流路径)以及如WO2012/142293中示出的其他部件。正如从图5中所看到的那样,烟弹雾化器部分500可为大体上圆柱形的,并且其内可包括中央空间505。中央空间505可包括金属或塑料的“杆件”510,其可在烟弹雾化器部分500的轴向方向上朝向吸嘴端插入件650突出(见图6)。单向阀300应以正确的尺寸制成,以便紧密地配合在烟弹雾化器500的杆件510上。优选地,当单向阀300位于杆件510上时,单向阀300的柱面长度应当为使得阀300的阀面305应直接坐在杆件510的顶部上(以防止翼板在错误的方向上打开)或其应至少稍微地延长超过杆件510的顶部(最多3mm)。
阀面305优选地应与例如加热线圈620(见图6)的加热器轴向地间隔开,以便其不会由于加热器升高的温度而熔化或弯曲。因此,还推荐优选地以例如硅胶的耐热材料来制作阀。
图6显示了电子烟600的剖面,还显示了安装在烟弹雾化器部分601内的杆件510上的单向阀300。电子烟600可包括一次性的分开的烟弹雾化器部分601,以及可重复使用的分开的电池部分602,或者备选地,烟弹雾化器部分601以及电池部分可以是一件式的,其中电子烟600是一次性的。如图6所示,单向阀300的阀面305位于杆件510的顶部和加热线圈620之间。电池部分602可包括气流传感器、电池以及如WO2012/142293示出的其他部件。
尽管单向阀300的伸长部分320通常是圆柱形的,其可备选地具有正方形、长方形或几乎任意形状的横截面。实际上,单向阀300的伸长部分320并不是必须要存在的,并且事实上,对于单向阀300的运行而言,仅单向阀300的阀面305就足够了的。如图3A至图3D以及图4A至图4C所示,阀面305可以是平的(见图4A至图4C),或是波状外形的且是突出的(见图3A至图3D)。例如,如图3A和图3B所示,单向阀的阀面305可向外突出,或者备选地,如图3D所示,单向阀300的阀面305可以是波状外形的,使得阀面305的狭缝310配合于其凹陷内。
能够理解的是,本文所公开的实施例已经以例子的方式在本文中进行了公开,并且对于本领域技术人员而言,可在不脱离本文所公开的实施例的范围内进行其他的修改和改变。

Claims (20)

1.能够连接到电子烟的电池部分上的电子烟的烟弹雾化器部分,所述烟弹雾化器部分包括:
液体储存器,操作用于储存液体材料;以及
单向阀,所述单向阀操作用于密封所述烟弹雾化器部分的与所述液体储存器流体连通的端部,其中,所述单向阀构造成在从电子烟上吸气时,允许单向的空气朝向使用者的嘴部流动,以便防止在电子烟的操作过程中生成的烟雾朝向电池部分的倒流。
2.根据权利要求1所述的烟弹雾化器部分,其中,所述单向阀包括伸长部分,在所述伸长部分的端部上具有阀面,其中所述阀面包括狭缝,在所述狭缝的每侧均具有翼板,所述翼板操作用于形成对储存在液体储存器内的空气和液体的密封,其中当使用者吸气时,所述翼板会分离开,从而在朝向使用者的嘴部的方向上形成空气路径。
3.根据权利要求1所述的烟弹雾化器部分,其中,所述单向阀由橡胶或硅胶制成。
4.根据权利要求1所述的烟弹雾化器部分,其中,所述单向阀由弹性材料形成。
5.根据权利要求1所述的烟弹雾化器部分,其中,每个翼板均包括沿着所述阀面的狭缝的坚硬的唇缘。
6.根据权利要求1所述的烟弹雾化器部分,还包括位于所述烟弹雾化器的中央空间内的杆件,其中所述杆件在所述烟弹雾化器部分的轴向方向上朝向所述烟弹雾化器部分的吸嘴端插入件突出,其中所述单向阀布置在所述杆件上,使得所述阀面布置在所述杆件的末端的顶部上,或稍微地延伸超过所述杆件的末端。
7.根据权利要求1所述的烟弹雾化器部分,还包括加热器,所述加热器操作用于加热朝向所述加热器吸取的液体,以在所述烟弹雾化器部分的空气通道内形成烟雾,所述加热器与所述单向阀的阀面轴向地间隔开。
8.根据权利要求1所述的烟弹雾化器部分,其中,所述阀面是平的、波状外形的或突出的。
9.包括烟弹雾化器部分以及电池部分的电子烟,所述烟弹雾化器部分包括:
液体储存器,操作用于储存液体材料;以及
单向阀,所述单向阀操作用于密封所述烟弹雾化器部分的与所述液体储存器流体连通的端部,其中,所述单向阀构造成在从电子烟上吸气时,允许单向的空气朝向使用者的嘴部流动,以便防止由电子烟生成的烟雾朝向电池部分的倒流。
10.根据权利要求9所述的电子烟,其中,所述单向阀包括伸长部分,在所述伸长部分的端部上具有阀面,其中所述阀面包括狭缝,在所述狭缝的每侧均具有翼板,所述翼板操作用于形成对储存在所述液体储存器内的空气和液体的密封,其中当使用者吸气时,所述翼板会分离开,从而在朝向使用者的嘴部的方向上形成空气路径。
11.根据权利要求9所述的电子烟,其中,所述单向阀由橡胶或硅胶制成。
12.根据权利要求9所述的电子烟,其中,所述单向阀由弹性材料形成。
13.根据权利要求9所述的电子烟,其中,每个翼板均包括沿着所述阀面的狭缝的坚硬的唇缘。
14.根据权利要求9所述的电子烟,其中,所述烟弹雾化器部分还包括位于所述烟弹雾化器的中央空间内的杆件,其中所述杆件在所述烟弹雾化器部分的轴向方向上朝向所述烟弹雾化器部分的吸嘴端插入件突出,其中所述单向阀布置在所述杆件上,使得所述阀面布置在所述杆件的末端的顶部上,或稍微地延伸超过所述杆件的末端。
15.根据权利要求9所述的电子烟,其中,所述烟弹雾化器部分还包括加热器,所述加热器操作用于加热朝向所述加热器吸取的液体,以在所述烟弹雾化器部分的空气通道内形成烟雾,所述加热器与所述单向阀的阀面轴向地间隔开。
16.根据权利要求9所述的电子烟,其中,所述阀面是平的、波状外形的或突出的。
17.根据权利要求9所述的电子烟,其中,所述电池部分包括操作用于向所述烟弹雾化器的加热器提供电力的电池。
18.根据权利要求17所述的电子烟,其中,所述电池部分还包括控制电路以及气流传感器,所述气流传感器操作用于在所述气流传感器感应到气流通过所述电子烟时启动从电池到加热器的电力供应。
19.根据权利要求9所述的电子烟,其中,所述烟弹雾化器部分是一次性的,并且所述电池部分是能够重复使用的。
20.根据权利要求9所述的电子烟,其中,所述烟弹雾化器部分和所述电池部分是一件式的,其中所述电子烟是一次性的。
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