CN106998810B - 烟雾生成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟雾生成装置，其包括：壳体(1、2)，其具有至少一个空气入口(8)和至少一个空气出口(11)，并且在所述至少一个空气入口和至少一个空气出口之间限定主气流通道(P1)；位于壳体内的烟雾生成器(5)，其用于向所述出口提供烟雾；激活装置(4)，其定位在所述主气流通道中并且布置成选择性地激活所述烟雾生成器；和气流改变装置(9)，其布置成使用户能够在使用中改变所述主气流通道中的气流，所述改变的气流由所述激活装置检测，并且从而激活所述烟雾生成器。具体地，本发明涉及一种电子香烟或喷雾器，其包括避免儿童或年轻人使用所述烟雾生成装置的装置。

Description

烟雾生成装置

技术领域

本发明涉及一种烟雾生成装置，特别是电子香烟或喷雾器，其包括避免儿童或年轻人使用所述烟雾生成装置的装置。

背景技术

电动香烟，即所谓的“电子香烟”通常包括烟雾生成器，所述的烟雾生成器包括由电源供电的加热器，以及含有调味或未调味液体的液体容器，该液体可以使用加热器挥发并以气流的形式被转移通过电子烟的吸嘴以到达电子香烟的用户。这种电动香烟例如从文献US 2013/0160764 A1已知。

电子香烟可以使用需要特别注意和小心的处理的包含在液体中的生物和/或生理活性物质。为了防止因电子香烟的不当处理而受到伤害，最好开发具有固有的儿童防护装置的电子香烟。

发明内容

根据本发明，提供了一种烟雾生成装置，其包括：壳体，其具有至少一个空气入口和至少一个空气出口，并且在所述至少一个空气入口和至少一个空气出口之间限定主气流通道；位于壳体内的烟雾生成器，其用于向所述出口提供烟雾；激活装置，其定位在所述主气流通道中并且布置成选择性地激活所述烟雾生成器；和气流改变装置，其布置成使用户能够在使用中改变所述主气流通道中的气流，所述改变的气流由所述激活装置检测，并且从而激活所述烟雾生成器。

利用根据本发明的烟雾生成装置，可以有利地防止或至少妨碍儿童对烟雾生成装置的玩弄，从而保护儿童的健康和幸福。

根据烟雾生成装置的一个实施例，烟雾生成装置还可以包括被构造为向烟雾生成器提供电能的电源。在具体实施例中，烟雾生成器还可以包括通过开关联接到电源的加热元件。

当主气流通道中的空气流量值处于预定范围或已经达到预定阈值时，激活装置可以允许烟雾生成器生成烟雾。

根据一个实施例，气流改变装置位于所述烟雾生成装置中，在所述主气流通道中位于所述激活装置的上游。

所述气流改变装置可以由与所述主气流通道不同但与其流体接合的另一气流通道提供。

所述烟雾生成装置由两个可分开的部分形成，并且所述改变装置位于所述部分中的一个上。

所述改变装置可以通过选择性地增加或减少主气流通道中的空气流量来调节主气流通道中的空气流量。在此情况下，所述气流改变装置可以利用气流旁通装置调节主气流通道中的空气流量值，以防止主通道中的气流超过预定范围，直到被用户激活。

所述改变装置可以包括在所述装置的外部中的孔或气流入口中的至少一个或其他类似装置，在此情况下，所述改变装置可以由用户通过至少一根手指的手动堵塞来激活。所述气流改变装置也可以被电子地或机械地停用。

所述激活装置可以包括至少一个气流传感器，其中所述至少一个气流传感器可以是机电转换传感器、微机电系统(MEMS)激活传感器、压差传感器，质流传感器、流体速度传感器或流量传感器中的一个。替代地，所述至少一个气流传感器是传声器，例如动态传声器，电容传声器，静电传声器或压电传声器。

气流改变装置的动作例如可以手动实现，即用户将他的手指或手的其他部分放在烟雾生成装置中的旁通气流通道中的孔或气流入口上，以在通过烟雾生成装置的吸嘴吸入空气时防止空气进入到旁通气流通道中。也可以提供一个或多个堵塞致动器，其触发机械堵塞机构以间接地实现旁通气流通道的堵塞动作，该机械堵塞机构由用户例如通过按压按钮来激活电驱动的堵塞单元或通过手动操作滑块、遮板或阀而间接地操作。

烟雾生成装置中的任何旁通气流通道的孔或入口或适用的堵塞致动器可以围绕烟雾生成装置的壳体的外周策略地布置或设置，使得一定程度的认知、精度和/或准确度是必要的，以实现对于旁通气流通道的期望的堵塞效果。因此，激活烟雾生成机构的方式将被模糊化为非预期的用途-烟雾生成机构将特别地不会在仅由在烟雾生成装置的吸嘴处的吸入动作下被激活。

具体地由于针对于不受控制的访问或未经请求的访问的保护机构，本文公开的烟雾生成装置的实施例是儿童防护型和防玩弄的。

附图说明

将参考附图中所示的示例性实施例更详细地解释本发明，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的实施例的烟雾生成装置的功能描述；

图2示意性地示出了根据本发明的另一实施例的烟雾生成装置的外观图；和

图3示意性地示出了根据本发明再一实施例的烟雾生成装置的功能描述。

具体实施方式

虽然这里已经示出和描述了具体实施例，但是本领域普通技术人员将会理解，在不脱离本发明的范围的情况下，各种替代的和/或等效的实施方式可以代替所示和所描述的具体实施例。

通常，本申请旨在覆盖本文讨论的具体实施例的任何修改或变化。在本发明中，参考烟雾生成器。这样的烟雾生成器或烟雾生成装置通常旨在包括能够将电能和/或燃烧能转化成热量并随后加热并由此汽化可汽化材料(例如包含在烟雾生成装置的一部分内的液体或气体合成物)中的颗粒的任何装置。在本发明意义上的烟雾生成装置可以将气流中的汽化的颗粒通过烟雾生成装置输送到装置的用户，该装置的用户能够通过抽吸(puffing)或吸入(inhaling)动作激活或停止烟雾的生成并控制气流的持续时间、速度和体积。

关于本发明的儿童防护方面，还将理解，这些可以由附加结构来补充以增加进一步的儿童防护，例如进一步的激活开关、闸门(flap)或其它机械、电气或电子结构。

图1示意性地示出了烟雾生成装置V的功能描述。烟雾生成装置V通常可以包括壳体。壳体可以形成为一体的中空体。壳体也可以具有电池壳体部分1和汽化(vaporising)壳体部分2，例如图1中示例性地示出的，它们一起形成烟雾生成装置V的大致中空体并且彼此流体连接。

电池壳体部分1可以容纳动力源3，例如电源，例如电池或蓄电池。电池壳体部分1还可以包括传感器系统4形式的激活装置，其被构造为选择性地激活电源3和汽化壳体部分2的部件之间的开关7。电池壳体部分1和汽化壳体部分2可以一起形成烟雾生成装置V的基本上圆柱形的装置主体。然而，应当理解，任何其它外部形状(例如棱柱形或椭圆形形状)也可适用于电池壳体部分1和汽化壳体部分2。

汽化壳体部分2包括汽化机构，其可以例如包括作为分开的部件的烟雾生成器和吸嘴。烟雾生成器可以例如包括电连接到电源3的加热元件5、液体储存部件6，以及用于在加热元件5和液体储存部件6之间提供液体接口的装置(例如引流芯(wick))。汽化壳体部分2还可以包括雾化器，即嵌入在中空壳体中的喷雾器和液体储存部件的整体组合，该雾化器的端部形成具有气流出口11的吸嘴10。

作为示例性配置，图1描绘了一个汽化壳体部分2，其包括加热元件5，例如镍铬合金线圈，其通过开关7联接到电源3。当开关7接通时，电源3向加热元件5供给用于其操作的能量。图1进一步示例性地示出了液体储存部件6，其以可操作的连接方式流体联接到加热元件5，使得加热元件5可以向包含在液体储存部件6中的液体或气体提供加热能量，从而使得包含在液体中的某些化合物挥发成流动通过汽化壳体部分2的气流S。汽化壳体部分2可以具有带有气流出口的吸嘴，该气流出口通常用附图标记11表示，从液体储存部件6生成的烟雾S通过该气流出口可被引向在吸嘴10处进行吸气动作的气雾生成装置V的用户。

液体储存部件2可以包括其中容纳有具有待挥发化合物的液体合成物的液体储存器或是用这种液体浸湿的海绵。液体储存部件6可以通过液体接口与加热元件5连接，该加热元件可以向液体传送加热能量，从而汽化或挥发某些液体化合物。加热元件5和液体储存部件6之间的液体接口可以由形成浸入液体储存器中的电极的加热元件5造成，或者在更常见的替代方案中可能由液体传送装置造成，例如在液体储存部件6和加热元件5之间延伸的引流芯。

待由烟雾生成装置V的用户吸入的空气流或气流S可以流过延伸穿过液体储存部件6或围绕液体储存部件6延伸的公共气流通道部分PC。因此，在用户在吸嘴10处的吸气动作下，由于在吸嘴10处的抽吸而生成的低压，在烟雾生成装置中生成烟雾，并且烟雾可以由用户从吸嘴10处的气流出口11吸入。

烟雾生成装置V还可以包括控制烟雾生成装置V的操作和/或其外表面上的各种按钮或发光元件的操作的电子电路，为了增加附图的清晰度所有这些在图1中未示出。

电池壳体部分1和汽化壳体部分2可以是可分开的，例如通过布置在汽化壳体部分2中的连接器以机械地和可靠地将汽化壳体部分2连接到电池壳体部分1。部分1和2的连接器和连接器插座可以例如通过模制程序以互补和相应的方式构造，以实现互补的卡扣配合部件或互锁间隙。例如，连接器可以包括突起，当将连接器移动进入连接器插座中时该突起与连接器插座中的凹部互锁。此外，连接器和连接器插座可以设计成在连接电池壳体部分1和汽化壳体部分2时在电源3和加热元件5之间形成电连接。

还可以在连接器和连接器插座之间提供诸如橡胶O形环或类似的密封装置，以便相对于环境流体地密封电池壳体部分1和汽化壳体部分2之间的界面。

参考图1，现在将更详细地描述烟雾生成装置V的功能。烟雾生成装置V包括位于其外部主体内的一个或多个气流入口或孔8。例如，在吸嘴10的相对端，可以在电池壳体部分1中形成一个或多个的孔8，由此形成主气流通道，该主气流通道在装置主体内作为电池壳体部分1的端部和分支气流接合处A2之间的激活气流通路P1。当如前所述由用户从吸嘴10通过第一气流入口8吸入空气时，该主气流通道P1用于在加热元件5处生成烟雾。

另一方面，烟雾生成装置可以包括一个或多个旁通气流入口或孔9，其形成在烟雾生成装置V的主体中。旁通气流入口9允许空气沿旁通气流通道P2流入烟雾生成装置V。主气流通道P1和旁通气流通道P2在装置主体内的分支气流接合处A2处分支，烟雾生成装置V延伸穿过吸嘴10，以将形成烟雾的空气和汽化的液体颗粒输送给用户。根据本发明，如下所述，旁通气流通道P2形成用于绕开主气流通道P1的空气的旁路。

在气流S中的由用户在吸嘴10处的吸入动作吸入的空气将以总体积流量流动，该总体积流量是通过分开的气流通道P1和P2的体积流量之和。假设在吸嘴10处的气流S具有恒定的总体积流量，并且不存在一个或多个旁通气流入口9的任何主动堵塞动作，通过旁通气流通道P2的体积流量将不为零，因此使得通过主气流通道P1的剩余体积流量减小如下的量：该量为通过旁通气流通道P2的体积流量。

激活装置4被构造为检测烟雾生成装置V的主体内的一个位置(通常由虚线圈指示的气流感测位置A1表示，该位置靠近有源传感器表面)处的至少一个气流参数(例如压力，速度，气流量率)的变化。例如，激活装置4可以包括能够根据在其附近检测到的空气压力的变化而生成电信号的机械-电变换器。激活装置4可以替换地例如包括传声器(microphone)，例如动态传声器，电容传声器，静电传声器或压电传声器。也可以使用微机电系统(MEMS)激活传感器。替代地，也可以使用其它类型的激活传感器，例如压差传感器、质流传感器、速度传感器、流量传感器、温度传感器等。还可以在激活传感器中使用多种类型的传感器，并将它们的测量值组合到统一的检测结果，然后该统一的检测结果可与组合的激活阈值或预定范围进行比较。

激活装置4可以具有激活阈值或者以预定范围值(或用于多个传感器的组合激活阈值)被激活，以用于选择性地激活电源3和加热元件5之间的开关7。激活加热元件的其他方式可以被设想到并且可由本领域技术人员获得。当真空压力(即激活传感器4的有源传感器表面附近的区域A1中的压降)超过激活阈值或预定范围值时，激活传感器4将接通开关7，由此在电源3和加热元件5之间建立电连接，并且允许加热元件5被电源3供电。

在其起始位置(即没有任何外部影响)，第二气流入口9将是开放的，以允许空气流过旁通气流通道P2。这继而将在主气流通道P1中的由用户的吸入动作产生的压降保持到足够低的程度，以不会引起激活装置4接通开关7。例如，与成年人的抽吸或啜吸相关联的平均体积流量在18至20ml/s之间，其峰值流量高达60ml/s。因此第二气流入口9的尺寸和数量以及旁通气流通道P2的尺寸可以被设计为，使得通过旁通气流通道P2而吸入的空气与旁通气流通道P1中的总气流的比例足够高，从而当第二气流入口9没有被主动堵塞时，不会启动或致动所述激活装置4。例如，激活传感器系统4的最小阈值流量可以是大约10毫升/秒。由于第二气流入口9不被堵塞，所以在吸嘴10处的不期望的吸入将不能激活汽化机构。

在烟雾生成装置V的成年用户的有意的使用期间，用户将需要堵塞第二气流入口9以将流过旁通气流通道P2的气流的比例减少到零或接近零，同时通过吸嘴10进行吸气。通过区域A1的体积流量将相应地增加，并且激活装置4附近的压降将超过阈值或预定速率值以接通开关7并激活烟雾生成装置V的汽化机构。

图2描绘了用附图标记9a，9b，9c，9d，9f表示的第二气流入口9的可能位置和类型。应当注意，图2的示例仅仅是示例性的，并且根据烟雾生成装置的类型、几何形状和尺寸，实际的烟雾生成装置V可以单独地或组合地仅使用第二气流入口的可能的位置和类型中的个或几个，以能够创建一个或多个旁通气流通道。

烟雾生成装置V可以包括作为电池壳体部分1中的孔9a或汽化壳体部分2中的孔9b的第二气流入口。孔可以形成在围绕电池壳体部分1或汽化壳体部分2的外周的不同位置(示例性地由孔9c示出)。也可以例如通过在相应部分的机械连接器中形成切口或凹口来提供电池壳体部分1和汽化壳体部分2之间的连接中的缺口9d。

第二气流入口也可以形成为电池壳体部分1的远离吸嘴10的后端附近的孔9f。具有作为第二气流入口9的这种孔9f的烟雾生成装置V的示例在图3中示出。

最后，还可以提供间接关闭装置以启动第二气流入口9的堵塞动作。例如，堵塞致动器9e可以形成为按钮、滑块、遮板(shutter)，阀或类似装置以触发机械堵塞机构来关闭第二气流入口9。机械堵塞机构可以是弹簧加载的，使得堵塞致动器9e必须被主动地按下以便在吸入期间保持第二气流入口9被堵塞。替代地，可以提供诸如环或任何其它装置的被动关闭机构以用于在有意的使用烟雾生成装置V的时间期间连续地关闭第二气流入口9，使得可以避免用户将他/她的手指的位置保持在设备上或避免用户手指的错位。该被动关闭机构可以在有意的使用开始时首先被启动，并且一旦使用结束就再次停用。

不同孔9a，9b，9c，9d，9f和堵塞致动器9e的尺寸、以及在烟雾生成装置V上的数量、布置可以变化，并且可以根据烟雾生成装置V中的部件的类型来选择。例如孔9a，9b，9c，9d，9f可以是直径在0.1mm与2mm之间的圆形孔。

对于这里所示的烟雾生成装置，可以实现一种容易且相当便宜的用于电子香烟的儿童防护解决方案，其应该能够通过烟草制品指令下的监管测试。作为附加效果，烟雾生成装置的装置主体的外部的气流入口可以被设置为具有关于美学、设计和外观方面的隐含动机。装饰性地设置的、同时还提供必要的儿童防护措施的气流入口可能是有用的卖点。

在前面的详细描述中，为了简化本公开的目的，将各种特征组合在一个或多个示例或示例中。应当理解，上述描述旨在是说明性的而不是限制性的。它旨在涵盖所有替代方案，修改和等同物。在阅读上述说明书之后，许多其他实例对于本领域技术人员是显而易见的。

Claims (13)

1.一种烟雾生成装置，包括：

壳体，所述壳体具有至少一个空气入口和至少一个空气出口，并且所述壳体限定位于所述至少一个空气入口和至少一个空气出口之间的主气流通道；

烟雾生成器，所述烟雾生成器定位在壳体内，并被构造成向所述出口提供烟雾；以及

激活装置，所述激活装置被构造成测量所述主气流通道中的气流并且布置成选择性地激活所述烟雾生成器以允许所述烟雾生成器生成烟雾，藉此当所述主气流通道中的气体流量值处于预定范围或已经达到预定阈值时，所述烟雾生成器被激活，

其特征在于，所述烟雾生成装置还包括气流改变装置，所述气流改变装置布置成使用户能够在使用中改变所述主气流通道中的气流，藉此基于所述主气流通道中改变的气流的值选择性地激活所述激活装置，

其中所述气流改变装置包括在所述装置的外部中的孔或气流入口中的至少一个；

其中所述气流改变装置由用户通过至少一根手指的手动堵塞来激活以激活所述烟雾生成装置；以及

其中当所述气流改变装置没有被堵塞而处于打开状态时，所述激活装置不能被激活，从而使得所述烟雾生成装置不能被激活而不能操作。

2.根据权利要求1所述的烟雾生成装置，其中，所述气流改变装置由被构造为旁通通道的另一气流通道提供，其中所述另一气流通道与所述主气流通道不同但与所述主气流通道流体接合。

3.根据权利要求2所述的烟雾生成装置，其中，所述主气流通道和所述旁通通道在一分支接合处流体连接。

4.根据前述权利要求中任一项所述的烟雾生成装置，其中所述烟雾生成装置由能够分开的两个部分形成，并且所述气流改变装置位于这两个部分中的一个上。

5.根据权利要求1所述的烟雾生成装置，其中所述气流改变装置通过选择性地增加或减少主气流通道中的空气流量来调节主气流通道中的空气流量。

6.根据权利要求1所述的烟雾生成装置，其中所述气流改变装置被构造成利用气流旁通装置调节主气流通道中的空气流量值，以在所述气流改变装置被用户激活之前防止主气流通道中的气流超过预定范围。

7.根据权利要求1所述的烟雾生成装置，其中所述气流改变装置能够被电子地或机械地停用。

8.根据权利要求1所述的烟雾生成装置，还包括电源，并且其中所述激活装置包括被构造成调节从所述电源到所述烟雾生成器的功率输送的开关。

9.根据权利要求1所述的烟雾生成装置，其中所述激活装置包括至少一个气流传感器。

10.根据权利要求9所述的烟雾生成装置，其中所述至少一个气流传感器是机电转换传感器、微机电系统(MEMS)激活传感器、压差传感器，质流传感器、流体速度传感器或流量传感器中的一个。

11.根据权利要求9所述的烟雾生成装置，其中所述至少一个气流传感器是传声器。

12.根据权利要求11所述的烟雾生成装置，其中所述传声器包括动态传声器、静电传声器、电容传声器或压电传声器。

13.根据权利要求1所述的烟雾生成装置，

其中所述烟雾生成器包括汽化机构，所述汽化机构构造成将来自所述汽化机构的储存部件的液体或气体的化合物汽化成流动通过主气流通道的气流；以及

其中所述烟雾生成装置还包括开关，该开关被连接到所述汽化机构并被构造成在接通时激活所述汽化机构，以及

其中所述激活装置被构造为测量所述主气流通道内的至少一个气流参数，并且在所测量的气流参数超过预定激活阈值或预定范围值时接通所述开关。

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