CN109714992A - 电子蒸汽供应系统 - Google Patents

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Abstract

一种电子蒸汽供应装置(10)，包括悬臂(510)和按钮(340)，按钮构造成由悬臂(510)进行操作。

Description

电子蒸汽供应系统
技术领域
本公开涉及一种电子蒸汽供应系统，例如，电子烟。
背景技术
诸如电子烟的电子蒸汽供应系统通常包含待蒸发的液体储存器(在本文称为电子烟液)。这些系统通常还设置有加热器，例如线圈，以及某种形式的输送机构(例如，芯部)，以将液体从储存器输送到加热器。这种系统通常还包含控制单元和电池，由此控制单元操作电池以向加热器提供功率来蒸发少量液体，然后由用户吸入这种蒸汽。大多数电子烟由可再充电的锂离子电池(或电池)供电，这些电池可以在非常广泛的设备中找到，而不仅仅是在电子烟中找到。储存器和加热器通常位于一个单元(称为管壳(cartridge，烟弹)或雾化器(cartomiser))中，而电池和控制单元位于单独的可拆卸单元(有时称为控制单元或设备部分)中。
因此，电子烟通常包括两种消耗品，第一种是待蒸发的液体，第二种是电池中的功率。关于前者，一旦液体储存器已被耗尽，则可以丢弃包含储存器(例如管壳)的设备的至少一部分以允许用新的管壳(虽然一些系统允许重新填充管壳)来替换。关于后者，电子烟通常提供某种形式的电连接器以从外部充电电源接收功率，从而允许电子烟内的电池再充电。因此，设备部分有时被称为可重复使用的部件，而管壳被称为一次性部件。
根据控制单元如何确定何时激活(提供功率到)加热器，电子烟通常可以分类为按钮操作或抽吸激活。在前者，用户按下(或触摸)电子烟外表面上的按钮，这使得控制单元启动加热器。在后者，气流或压力传感器用于检测用户何时吸入电子烟，然后该检测触发激活加热器(但是这样的设备可能仍然具有按钮，例如用于选择设备的操作模式)。
电子烟的挑战之一是提供合适的控制接口。该控制接口通常具有双向操作。在第一操作方向上，用户利用控制界面向电子烟提供指令或命令，例如，以激活电子烟、改变功率设置等。在第二操作方向上，电子烟本身利用控制接口向用户提供信息，例如，以指示电池是否电量不足等。对于电子烟，并且考虑到使用的频率和性质，期望提供一种稳健、可靠、直观且易于用户操作的控制接口。
发明内容
本公开在所附权利要求中限定。
一种电子蒸汽供应装置包括悬臂和按钮，该按钮被构造成由悬臂进行操作。悬臂可以被构造成具有静止位置，并且可以通过力从静止位置弹性地偏转以操作按钮。悬臂可进一步被构造成在移除力时返回到静止位置。
附图说明
现在将仅参考以下附图通过示例的方式详细描述本发明的各种实施例：
图1是根据本公开的一些实施例的电子烟的示意图。
图2是根据本公开的一些实施例的图1的电子烟的一些电气和电子部件的示意性电路图。
图3是根据本公开的一些实施例的电子烟的主体部分的分解图。
图4示出了根据本公开的一些实施例的组装到下部壳体中的图3的电子烟的各种部件。
图5示出了根据本公开的一些实施例的图3的电子烟的上部壳体的一部分。
图6示出了根据本公开的一些实施例的准备好组装到图3的电子烟的上部壳体的LED透镜。
图7示出了根据本公开的一些实施例的组装到图3的电子烟的上部壳体的LED透镜。
图8示出了根据本公开的一些实施例的准备好组装到其中下部壳体和组件的上部壳体和LED透镜。
图9是根据本公开的一些实施例的穿过图3的组装电子烟的垂直横截面。
图10A和图10B是图9的组装电子烟从顶部(图10A)和侧面(图10B)的详细视图。
具体实施方式
如上文所述，本公开涉及电子蒸汽供应系统，例如电子烟。在下文的整体下描述中，使用术语“电子烟”；然而，该术语可与电子蒸汽供应系统、电子气溶胶输送系统和其他类似表达互换使用。
图1是根据本公开的一些实施例的电子烟10的示意图(不按比例)。电子烟具有大致圆柱形的形状，其沿着由虚线LA表示的纵向轴线延伸，并且包括两个主要部件，即雾化器20和装置或主体部分30。例如，如图1所示，雾化器可从主体30上拆卸下来，以便在电子烟液耗尽时允许更换(或重新填充)雾化器。在使用中，雾化器20和主体30连接在一起。特别地，每个雾化器20和主体30设置有相应的连接器25A、25B(这里称为连接器25的组合)，其在当雾化器20和主体30彼此附接时提供它们之间的机械和电气连接。例如，连接器25可在雾化器20和主体30之间提供螺钉、卡扣或推入配合。
主体部分包括电池或电池单元330、操作按钮340、用户界面380，包含各种电子产品的印刷电路板(PCB)335和连接器25B(请注意，为了清楚起见，省略了这些不同组件之间的电气接线)。电池单元330通常是可再充电的，并且可以支持经由有线连接到一个或多个连接器25B的再充电、有线连接到位于相对于连接器25B的主体30的端部上的尖端连接器(未示出)的再充电，和/或有线连接到单独的连接器(例如，可经由主体30的外部接近的微型USB连接器(未示出))的再充电。电池还可以经由感应支持无线重新充电。(实际上，大多数电子烟仅提供一个或两个或这些再充电设施的子集)。尽管图1中仅示出了单个PCB335，但是应当理解，这可以实现为多个PCB。另外，连接器25B和/或电池单元330可能还包括PCB。
操作按钮340以向电子烟10提供控制输入以便吸入，例如，激活电子烟10，从而使其从电池330经由连接器25向雾化器20供电来蒸发电子烟液以供用户吸入。或者，图1的电子烟10对抽吸敏感。在这种情况下，当用户通过接口件35吸气时，空气通过一个或多个适当地位于电子烟10的外侧的进气孔被吸入电子烟(通常是主体30)。该气流(或由此产生的压力变化)由压力或气流传感器检测，该压力或气流传感器反过来激活加热器以使液体从储存器中蒸发(通过芯部(wick))。一些装置还利用双激活机构，即它们是压敏的，但也需要操作按钮或类似设施以启动加热器。
用户界面380可以提供音频和/或视觉输出以向用户提供状态信息-例如，电池充满电时为绿色，但是当电池接近于完全放电时会变成橙色。用于发信号通知不同状态或条件的不同音频和/或视觉信号可以通过以下方式提供：通过利用不同音高和/或持续时间的音调或嘟嘟声，通过提供多个这样的蜂鸣声或音调，通过使用彩色或闪烁灯等。按钮340和用户界面380可以认为是组合提供电子烟10的控制接口。
雾化器20包括内部腔室，该内部腔室包含电子烟液的储存器210。储存器中的液体可以在适当的溶剂中包括尼古丁，并且例如可以包括其他成分以帮助气溶胶形成，和/或用于额外的调味。该液体可以以某种形式的材料保持在腔室内，例如，海绵、泡沫或填塞物，或可以作为游离液体提供。穿过储存器的中心的是通向接口件35的空气通道215。在操作中，来自储存器210的电子烟液被蒸发(如下文更详细地所描述)，然后蒸汽沿着空气管215流动并通过接口件35流出以被用户吸入。请注意，为了清楚起见，图1中未显示进气孔和出气孔。进气孔可以提供在雾化器20的外部，例如，靠近连接器25A(或作为连接器25A的一部分)。进气孔可替代地(或附加地)提供在主体30的外部表面上，在这种情况下，连接器25通常包括连接到空气路径215的空气路径。注意，尽管图1示出了当流过储存器210的中心时的空气路径215(其因此具有管状或环形形状)，但是在其他实施方式中，空气路径215可以设置在储存器210的一侧，例如，远离主轴线LA并且邻近雾化器20的外壁而设置。
雾化器20还设置有芯部225，芯部将电子烟液从储存器210输送到加热器或蒸发器235以进行蒸发。芯部可以由合适的材料形成，例如，纤维材料，诸如(有机)棉、玻璃纤维等，或一些其他形式的多孔材料，例如多孔陶瓷材料、烧结物质等。雾化器可以在芯部225穿过储存器210进入空气路径215的位置周围提供适当的密封(未示出)，以防止电子烟液从储存器210直接地泄漏到空气通道215中(而不是经由芯部225输送到加热器的电子烟液)。
加热器235在图1中示出为缠绕在芯部225周围的单个线圈。加热器235通过导线230电连接到连接器25A。当按下按钮340(或以其他方式操作)时，控制单元335经由连接器25和导线230从电池330向加热器235提供功率，加热器235使来自芯部225的液体蒸发。然后，通过用户吸入(抽吸)电子烟，该蒸汽沿着空气路径被抽出并通过接口件35进入用户的口中。另外，芯部225从储存器210中抽出另外的电子烟液以代替已蒸发的电子液体，因此电子烟随时可供进一步使用。
图2是根据本公开的一些实施例的图1的电子烟10的主要电气(电子)部件的示意(简化)图。这些部件通常位于装置部分(主体)30中，因为这是可重复使用的(而不是一次性的)。注意，该图主要涉及功能连接件，而不是向主体30内的各种组件供应电力线(尽管示出了从电池单元330到连接器25B的电源线)。
如上文所述，装置部分30包括用于为电子烟10供电的电池单元330，以及印刷电路板(PCB)335，其上安装有控制器410。PCB335可以位于电池330的旁边或一端。在图1所示的配置中，PCB335位于电池330和连接器25B之间。控制器410可以包括例如专用集成电路(ASIC)、微处理器或微控制器，用于控制电子烟10。在一些具体实施方式中，控制器410包括诸如CPU的处理器和存储器(ROM和/或RAM)。控制器410(并且因此电子烟10中还有其他电子元件)的操作通常至少部分地由在处理器上运行的软件程序(和/或适当的其他电子元件)来控制。这样的软件程序可以存储在非易失性存储器中，非易失性存储器可以集成到控制器410本身中，或者作为单独的组件(未示出)来提供。处理器可以访问ROM以在需要时加载和执行各个软件程序。
主体还包括连接器25B，其提供主体30和雾化器20之间的机械和电性连接。连接器25B通常包括两个电触点(在图2中未示出)，以用作正极端子和负极端子，用于从电池330向雾化器20内的加热器235供电。两个电触点可以具有任何适当的配置-例如，取决于连接器25的特定设计，并排或由形成外触头的环包围的内触头。
主体30还包括按钮340和用户界面380，其可以如上文所述地进行操作。电子烟10中使用的电池单元330最通常包括锂离子电池。这种类型的电池在完全充电约4.2V时产生输出电压，在放电时下降到约3.6V。然而，其他实施例可以适当地使用其他电池类型。电池单元330还包括内置电源控制系统450，其连接到控制器410。控制器410能够使用功率控制系统450将输出至连接器25B的电池关闭和打开(控制器本身仍然可以从电池单元吸收一些功率以提供控制功能)。
在大多数情况下，功率控制系统450通常防止从电池输出到连接器25B。但是，如果用户激活电子烟，例如，通过在电子烟上抽吸来获得对抽吸敏感的装置，然后控制器410可以向功率控制系统450发信号以从电池单元330向加热器235供电持续预定的一段时间，在该预定的一段时间之后，控制器指示功率控制系统450再次关闭从电池单元到雾化器20的供电。或者，只要用户检测到在装置上吸气(通常经受一些最大的激活时间)，控制器就可以向加热器235提供功率。
功率控制系统450还能够调节从电池单元330供应到雾化器20的电流量。实现此目的的一种方法是利用脉冲宽度调制(PWM)，其中电池单元在第一预定时间段(Ton)供电(“接通”)，然后在第二预定时间段(Toff)不供电(“关闭”)。重复该模式，其中总周期为Ton+Toff，占空比(花费的时间比例)为Ton/(Ton+Toff)。占空比因此落在0-1的范围内；当占空比增加到1(单位)时，从电池单元330输出的功率接近电池单元330可用的最大值。注意，重复周期(Ton+Toff)通常远小于加热器的热响应时间。因此，加热器温度不会随PWM模式的各个周期而显著振荡，而是反映整个占空比。换言之，以0.5的占空比提供的有效加热电流仅是以1.0的占空比提供的有效加热电流的一半(实际上，其表示没有PWM的恒定电流水平)。然后以0.25的占空比提供的有效加热电流仅是以0.5的占空比提供的有效加热电流的一半等。因此，控制器410可以设置功率控制系统450使用的占空比，以便管理(控制)从电池提供给雾化器的功率水平-其包括通过设置0的占空比来关闭提供给雾化器的功率(零)。
图3是根据本公开的一些实施例的电子烟10的装置部分30的分解图。装置部分包括上部壳体375A和下部壳体375B。(在这种情况下，术语“上部”和“下部”是有点任意的，但是如下文更详细地所描述，按钮340被实施为上部壳体375A的一部分，并且因此，装置的这一部分很可能被保持在可接近的位置，例如，面朝上)。
连接器25B位于装置部分30的一端，以提供与雾化器(未示出)的电连接和机械连接，如上文所述。在装置部分30与连接器25B相对的端部(有时称为尖端(或远端)，因为在使用中距离嘴部(和接口件35)最远)是端塞385。端塞385包括用于形成微USB插座的开口，该开口可用于对电池330进行再充电，并且还可以用于执行外部数据通信。
主体30的内部是电池330和麦克风342，后者与连接器25B相邻。麦克风342用作压力传感器以检测电子烟10上的用户抽吸或吸气，然后电子烟10用作触发器来激活装置以从电池330向烟弹雾发生器供电，如上文所述。在主体30的内部，邻近端塞385，也是PCB335和发光二极管(LED)透镜395。
PCB包括控制器410和微型USB插座(以与端塞385中的相应孔对准)。PCB335还包括按钮340和提供用户界面380的灯。(N.B.因为它们的尺寸小，所以PCB335的这些各个部件在图3及以后未明确引用。在一些实施例中，按钮340和用户界面380作为PCB上的组合单元而提供，但是在其他实施例中，它们可以是单独的部件。可以从装置部分的外部表面(上壳体375A)激活按钮，如下文更详细地所描述。来自用户界面380的光通过LED透镜395从PCB传送到外部表面(上部壳体375A)。
图4示出了除了LED透镜395和上不部壳体375A之外组装在一起的图3的部件。图5示出了上部壳体375A的下侧的视图，即从装置部分30的内部看到的视图。上部壳体375A的端部(即与端塞385相邻的部分)具有两个宽的平行狭槽511A、511B，它们从上部壳体375A的端部沿纵向方向(即朝向连接器25B)延伸。这些长度均约为10mm的狭槽限定了悬臂部分510。因为上部壳体375A由弹性且稍微柔性的材料(塑料)制成，所以该悬臂可以略微向内(朝向装置部分30的内部)偏转，但是当偏转力被移除时将返回到其静止位置。注意，在该静止(未偏转)位置，即通常当用户没有操作按钮时，悬臂部分510通常与上部壳体375A的外表面齐平。相对靠近悬臂部分的端部(即，邻近端塞385)、悬臂部分510设置有向内指向的柱515，柱515延伸到装置部分30的内部(当上部壳体组装完毕时)。
图6从上方示出了上部壳体375A，并且LED透镜395也处于与上部壳体375A组装的位置。注意，悬臂部分510的上部(外部)表面设置有一些纹理，在该特定情况下，设置有三个横向肋512。如上文所述，这种纹理有助于用户向悬臂部分施加力以使其向内偏转，而不会滑动。
图7示出了上部壳体375A的下侧视图，即从装置部分30的内部看，其类似于图5的视图，但是，其中LED透镜395现在与上部壳体375A组装在一起。注意，设置在悬臂部分510的下侧上的柱515向内延伸超过LED透镜395。图8然后以示意图的形式示出了上部壳体375A和LED透镜395与主体30的下部组装在一起(如图4所示)。
图9示出了组装的装置部分30的纵向横截面(该横截面将根据上部壳体375A和下部壳体375B的方向在垂直平面内)。由于柱515从悬臂部分的内侧向内(向下)延伸，悬臂部分510顶部上的纹理512是可见的。柱515与PCB335相结合。更具体地，PCB335包括按钮340(在图9中未具体指出)。当悬臂部分510向内地(向下)偏转时，柱515接合并操作按钮340。相应地，悬臂部分510允许用户通过按压悬臂部分510的外表面来操作按钮340，其可被视为上部壳体375A的一部分。
图9还示出了位于PCB335和悬臂部分510之间的LED透镜395(在图9中未具体地指出)。PCB335包括用户界面380，即发光二极管(LED)，其可用于向用户提供光信号。LED透镜395用于分配来自该LED的光以使其对用户更加可见-特别地，LED透镜395允许通过悬臂部分的任一侧上的狭槽511A，511B看到来自LED的光。
这在图10A和图10B中更清楚地看到，其示出了从顶部(图10A)和从侧面(图10B)的悬臂部分510。可以看出，悬臂部分510包括表面纹理512，以帮助用户抓握并因此向内偏转悬臂部分510，以便操作按钮340。另外，由PCB335上的LED产生的光(并且通过LED透镜395布线)在悬臂部分的任一侧上的狭槽511A，511B中可见。
总的来说，可以认为图3至图10A和图10B中所示的装置部分提供悬臂按钮，该悬臂按钮坚固可靠，同时实施起来相对便宜。另外，悬臂按钮允许相对整洁的设计，并且如果需要，可以使用围绕悬臂区段的间隙或狭槽511A，511B用于照明，例如，用于向用户提供光信号作为用户界面的一部分。
如本文所述的电子蒸汽供应装置可包括完整的电子烟(或类似系统)，诸如图1中所示的雾化器20和主体部分30的组合(以分解形式)，或者可包括装置(或主体)，诸如如图3和图8所示(以分解形式)，管壳或雾化器能够适当地安装在其上来使用。尽管图1中所示的电子蒸汽供应装置10利用电线圈加热器235来蒸发来自储存器210的液体，但是其他实施方式可以利用不同形式的蒸汽(气溶胶)前体，诸如固体、糊剂或凝胶(或混合方法)和/或利用来自前体的其他形式的蒸气/气溶胶产生，诸如感应加热或非加热方法-例如压电雾化等。
为了解决各种问题并推进本领域，本公开通过例示性的方式示出了可以实践所要求保护的发明的各种实施例。本公开的优点和特征仅是实施例的代表性示例，并非穷举和/或排他性的。它们仅用于帮助理解和教导要求保护的发明。应当理解，本公开的优点、实施例、示例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被视为对权利要求所限定的本公开的限制或对权利要求的等同物进行的限制，以及在不脱离权利要求的范围的情况下，可以使用其他实施例并且可以进行修改。除了本文具体描述的那些之外，各种实施例可以适当地包括，由或基本上由所公开的元件、部件、特征、零件、步骤、装置等的各种组合组成。本公开可以包括目前未要求保护但可以在将来要求保护的其他发明。

Claims (16)

1.一种电子蒸汽供应装置，所述装置包括悬臂和按钮，所述按钮被构造成由所述悬臂操作。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述悬臂整体地形成在所述装置的外壳中。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，当所述按钮未被所述悬臂操作时，所述悬臂与所述装置的外壳齐平。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述悬臂被构造成具有静止位置，并且能通过力而从所述静止位置弹性地偏转以操作所述按钮，并且其中，所述悬臂被构造成在消除力时返回到所述静止位置。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述悬臂相对于所述装置向内偏转以操作所述按钮，其中，所述按钮位于所述装置内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，所述装置还包括设置成与所述悬臂操作按钮相关联的灯。
7.根据权利要求6所述的装置，所述装置还包括一对狭槽，一个狭槽位于所述悬臂的一侧上，其中，来自所述灯的照射通过所述狭槽可见。
8.根据权利要求7所述的装置，还包括透镜，以引导来自所述灯的照射通过所述狭缝。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其中，所述悬臂的长度在5mm-25mm的范围内，优选地在8mm-15mm的范围内。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其中，所述悬臂形成在所述装置的远端中。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其中，所述装置包括一次性部分，所述一次性部分包括气溶胶前体材料源和不含气溶胶前体材料源的能重复使用部分，并且所述悬臂形成在装置的能重复使用部分中。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其中，所述装置包括能重复使用部分，所述能重复使用部分被构造成用于附接到包括气溶胶前体材料源的一次性部分。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其中，所述悬臂在其外表面上具有纹理。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置，其中，所述悬臂包括向内指向的柱，当所述悬臂向内偏转时，所述柱用于接合和操作所述按钮。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的装置，其中，所述悬臂由弹性塑料形成。
16.一种基本上如本文参考附图所述的装置。
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