ES2575796T3 - Atomization device and electronic cigarette containing it - Google Patents
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Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Dispositivo de atomizacion y cigarrillo electronico que lo contiene AntecedentesAtomization device and electronic cigarette containing it Background
1. Campo tecnico1. Technical field
La presente invencion se refiere a cigarrillos electronicos, en particular a un dispositivo de atomizacion y a un cigarrillo electronico que tiene el dispositivo de atomizacion.The present invention relates to electronic cigarettes, in particular to an atomizing device and to an electronic cigarette having the atomization device.
2. Descripcion de la tecnica relacionada2. Description of the related technique
Los dispositivos de atomizacion son componentes clave de los cigarrillos electronicos. Un dispositivo de atomizacion tfpico incluye un nucleo de fibra de vidrio y una bobina de calentamiento enrollada alrededor del nucleo de fibra de vidrio. Los dos extremos de la bobina de calentamiento estan conectados electricamente a una fuente de alimentacion. En la practica, la bobina de calentamiento atomiza una solucion de tabaco absorbida en el nucleo de la fibra de vidrio, para obtener un efecto de fumar. Tal dispositivo de atomizacion se conoce a partir del documento US2011/0303231 A.Spray devices are key components of electronic cigarettes. A typical atomization device includes a glass fiber core and a heating coil wound around the glass fiber core. The two ends of the heating coil are electrically connected to a power source. In practice, the heating coil atomizes a solution of tobacco absorbed in the core of the fiberglass, to obtain a smoking effect. Such an atomization device is known from document US2011 / 0303231 A.
Durante el funcionamiento, toda la bobina de calentamiento genera calor. Como el soporte de la bobina de calentamiento soporta el nucleo de la fibra de vidrio, la parte de contacto del soporte de la bobina de calentamiento entre la bobina de calentamiento y el soporte de la bobina de calentamiento se puede escaldar despues de un tiempo largo a la alta temperatura producida por toda la bobina de calentamiento, lo que puede producir un sabor anormal e influir en el efecto de atomizacion.During operation, the entire heating coil generates heat. Since the support of the heating coil supports the core of the glass fiber, the contact part of the heating coil support between the heating coil and the heating coil support can be blanched after a long time at the high temperature produced by the entire heating coil, which can produce an abnormal taste and influence the atomization effect.
En la practica, solo la seccion de la bobina de calentamiento enrollada alrededor del nucleo de la fibra de vidrio atomiza la solucion de tabaco; despues, el resto de la bobina de calentamiento, que no esta enrollada alrededor del nucleo de la fibra de vidrio, producina un excedente de energfa durante el funcionamiento, de modo que conduce a una perdida de energfa. Ademas, los dos extremos de la bobina de calentamiento conectados electricamente a la fuente de alimentacion pueden generar una gran resistencia de contacto de soldadura, lo que conduce a otra perdida de energfa.In practice, only the section of the heating coil wound around the core of the fiberglass atomizes the tobacco solution; later, the rest of the heating coil, which is not wrapped around the core of the fiberglass, produces a surplus of energy during operation, so that it leads to a loss of energy. In addition, the two ends of the heating coil electrically connected to the power source can generate a large welding contact resistance, which leads to another loss of energy.
Por lo tanto, lo que se necesita es un nuevo tipo de dispositivo de atomizacion y de cigarrillo electronico, que tengan poca resistencia de contacto y poca perdida de energfa, y que no cambien el sabor del cigarrillo electronico.Therefore, what is needed is a new type of atomizing device and electronic cigarette, which have little contact resistance and little loss of energy, and which do not change the taste of the electronic cigarette.
Breve descripcion de los dibujosBrief description of the drawings
Muchos aspectos del presente dispositivo de atomizacion y del cigarrillo electronico pueden entenderse mejor con referencia a los siguientes dibujos. Los componentes en los dibujos no estan necesariamente dibujados a escala, el enfasis en su lugar se pone en ilustrar claramente los principios del presente dispositivo de atomizacion y del cigarrillo electronico. Ademas, en los dibujos, los mismos numeros de referencia designan partes correspondientes en las distintas vistas.Many aspects of the present atomizing device and the electronic cigarette can be better understood with reference to the following drawings. The components in the drawings are not necessarily drawn to scale, the emphasis instead is on clearly illustrating the principles of the present atomizing device and the electronic cigarette. Furthermore, in the drawings, the same reference numbers designate corresponding parts in the different views.
La figura 1 es una vista esquematica ensamblada de un nucleo de fibra de vidrio, una bobina de calentamiento y un soporte de bobina de calentamiento.Figure 1 is an assembled schematic view of a glass fiber core, a heating coil and a heating coil support.
La figura 2 es una vista esquematica ensamblada de un nucleo de fibra de vidrio y una bobina de calentamiento de la figura 1.Figure 2 is an assembled schematic view of a glass fiber core and a heating coil of Figure 1.
La figura 3 es una vista esquematica de un soporte de bobina de calentamiento.Figure 3 is a schematic view of a heating coil support.
La figura 4 es una vista esquematica de un dispositivo de atomizacion de acuerdo con una primera realizacion.Figure 4 is a schematic view of an atomization device according to a first embodiment.
La figura 5 es una vista esquematica de un manguito roscado.Figure 5 is a schematic view of a threaded sleeve.
La figura 6 es una vista esquematica de un anillo de electrodo.Figure 6 is a schematic view of an electrode ring.
La figura 7 es una vista esquematica de un soporte del tubo de aire de acuerdo con la primera realizacion.Figure 7 is a schematic view of an air tube support according to the first embodiment.
La figura 8 es una vista esquematica de un dispositivo de atomizacion de acuerdo con una segunda realizacion.Figure 8 is a schematic view of an atomization device according to a second embodiment.
La figura 9 es una vista esquematica de un dispositivo de atomizacion de acuerdo con una tercera realizacion.Figure 9 is a schematic view of an atomization device according to a third embodiment.
La figura 10 es una vista esquematica de un cigarrillo electronico de acuerdo con una cuarta realizacion. Descripcion detalladaFigure 10 is a schematic view of an electronic cigarette according to a fourth embodiment. Detailed description
Las realizaciones del presente dispositivo de atomizacion y del presente cigarrillo electronico se describiran en detalle a continuacion y con referencias a los dibujos.Embodiments of the present atomizing device and of the present electronic cigarette will be described in detail below and with references to the drawings.
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En referencia a las figuras 4 y 6, un dispositivo de atomizacion para un cigarrillo electronico incluye un manguito 5 roscado, un anillo 6 de electrodo fijado en el manguito 5 roscado y un anillo 4 aislado situado entre el anillo 6 de electrodo y el manguito 5 roscado. El manguito 5 roscado incluye un nucleo 1 de la fibra de vidrio, una bobina 2 de calentamiento enrollada alrededor del nucleo 1 de la fibra de vidrio y un soporte 3 de la bobina de calentamiento. Cada uno de los dos extremos 21 de la bobina 2 de calentamiento esta conectado, respectivamente, a un cable 22 electrico desnudo revestido de plata. El soporte 3 de la bobina de calentamiento tiene un orificio 32 pasante central y dos orificios 31 pasantes en las paredes laterales, formados en la pared con forma anular. En la presente realizacion, los orificios 31 pasantes en las paredes laterales y el orificio 32 pasante central son paralelos pero, en otras realizaciones, pueden no ser paralelos. Ademas, los orificios 31 pasantes en las paredes laterales estan expuestos a los dos extremos del soporte 3 de la bobina de calentamiento. Cada uno de los cables 22 electricos desnudos se extiende, respectivamente, a traves de los orificios 31 pasantes en las paredes laterales, a continuacion, respectivamente, en contacto con el manguito 5 roscado y el anillo 6 de electrodo. Como los extremos 21 de la bobina 2 de calentamiento estan conectados a los cables 22 electricos desnudos, los extremos 21 de la bobina 2 de calentamiento no hacen contacto con el soporte 3 de la bobina de calentamiento. Como se sabe, la plata tiene una excelente conductividad, y los cables electricos desnudos revestidos de plata generaran poco calor cuando la corriente electrica fluya a traves de los cables electricos desnudos, por lo tanto, el soporte 3 de la bobina de calentamiento no se escaldara.Referring to Figures 4 and 6, an atomizing device for an electronic cigarette includes a threaded sleeve 5, an electrode ring 6 fixed on the threaded sleeve 5 and an insulated ring 4 located between the electrode ring 6 and the sleeve 5 screwed. The threaded sleeve 5 includes a core 1 of the glass fiber, a heating coil 2 wound around the core 1 of the glass fiber and a support 3 of the heating coil. Each of the two ends 21 of the heating coil 2 is connected, respectively, to a bare electric cable 22 coated with silver. The support 3 of the heating coil has a central through hole 32 and two through holes 31 in the side walls, formed in the ring-shaped wall. In the present embodiment, the through holes 31 in the side walls and the central through hole 32 are parallel but, in other embodiments, may not be parallel. In addition, the through holes 31 in the side walls are exposed to the two ends of the support 3 of the heating coil. Each of the bare electrical cables 22 extends, respectively, through the through holes 31 in the side walls, then, respectively, in contact with the threaded sleeve 5 and the electrode ring 6. As the ends 21 of the heating coil 2 are connected to the bare electrical cables 22, the ends 21 of the heating coil 2 do not contact the support 3 of the heating coil. As is known, silver has an excellent conductivity, and naked electric cables coated with silver will generate little heat when the electric current flows through the bare electrical cables, therefore, the support 3 of the heating coil will not be scalded .
En referencia a la figura 1, como los cables 22 electricos desnudos se extienden a traves de los orificios 31 pasantes en las paredes laterales, se doblan respectivamente en una pared exterior del soporte 3 de la bobina de calentamiento y en una pared interior del orificio 32 pasante central (vease la figura 8), de forma que es conveniente conectar el anillo 6 de electrodo al dispositivo de atomizacion y asf evitar la soldadura.Referring to Figure 1, since the bare electrical wires 22 extend through the through holes 31 in the side walls, they are respectively folded into an outer wall of the support 3 of the heating coil and in an inner wall of the hole 32. central intern (see Figure 8), so that it is convenient to connect the electrode ring 6 to the atomization device and thus avoid welding.
Ademas, en la presente realizacion, el diametro del cable 22 electrico desnudo esta en un intervalo entre 0,2-0,4 mm. Aunque cuanto mayor es el diametro del cable 22 electrico desnudo, menor es la resistencia de contacto, el cable 22 electrico desnudo en el actual intervalo de diametros es mas facil de insertar en el orificio 31 pasante en la pared lateral.Furthermore, in the present embodiment, the diameter of the bare electric cable 22 is in a range between 0.2-0.4 mm. Although the larger the diameter of the bare electric cable 22, the smaller the contact resistance, the bare electrical cable 22 in the current range of diameters is easier to insert into the through hole 31 in the side wall.
En referencia a la figura 2, los extremos 21 de la bobina 2 de calentamiento estan conectados a los cables 22 electricos desnudos mediante remachado. Aunque hay muchos tipos de conexion, por ejemplo, soldadura, esta no funciona muy bien debido a la reaccion qrnmica que ocurre a una alta temperatura de soldadura. Mediante el remachado, se forma un contacto 23 entre el extremo 21 y el cable 22 electrico desnudo como se muestra en la figura 2.Referring to Figure 2, the ends 21 of the heating coil 2 are connected to the bare electrical cables 22 by riveting. Although there are many types of connection, for example, welding, this does not work very well due to the chemical reaction that occurs at a high welding temperature. By riveting, a contact 23 is formed between the end 21 and the bare electrical cable 22 as shown in Figure 2.
En referencia a las figuras 1 y 3, se forma un recorte 33 en un extremo del soporte 3 de la bobina de calentamiento, de manera que el cable 22 electrico desnudo se dobla en la pared exterior del soporte 3 de la bobina de calentamiento a traves del recorte 33. En referencia a la figura 1, el recorte 33 permite que uno de los cables 22 electricos desnudos doblados se situe en un nivel horizontal diferente que el otro de los cables 22 electricos desnudos doblados, evitando de este modo que el circuito se cortocircuite.Referring to Figures 1 and 3, a cutout 33 is formed at one end of the support 3 of the heating coil, so that the bare electrical cable 22 is bent in the outer wall of the heating coil support 3 through of the cut-out 33. With reference to figure 1, the cut-out 33 allows one of the bent bare electrical cables 22 to be placed at a different horizontal level than the other of the bare electrical cables 22 folded, thus preventing the circuit from being short.
Como se sabe, la resistencia cambia inversamente al diametro del conductor en la condicion de un mismo material y una misma resistividad, es decir, cuanto mayor es el diametro del conductor, menor es la resistencia. Por lo tanto, para producir suficiente energfa para atomizar la solucion de tabaco, en la presente realizacion se selecciona un alambre de nicromo (Cr2oNi1s) para formar la bobina 2 de calentamiento y es mejor que el diametro de la bobina 2 de calentamiento este en un intervalo entre 0,09-0,16 mm. Espedficamente, cuando el diametro de la bobina 2 de calentamiento es de 0,12 mm, el volumen de humo es el maximo; cuando es de 0,09 mm o 0,16 mm, el volumen de humo es un poco menor que cuando es de 0,12 mm.As is known, the resistance changes inversely to the diameter of the conductor in the condition of the same material and the same resistivity, that is, the greater the diameter of the conductor, the lower the resistance. Therefore, to produce sufficient energy to atomize the tobacco solution, in the present embodiment a nichrome wire (Cr2oNi1s) is selected to form the heating coil 2 and it is better than the diameter of the heating coil 2 to be in a interval between 0.09-0.16 mm. Specifically, when the diameter of the heating coil 2 is 0.12 mm, the smoke volume is the maximum; when it is 0.09 mm or 0.16 mm, the smoke volume is a little lower than when it is 0.12 mm.
En referencia a las figuras 4 y 5, con el fin de fijar mas facilmente el nucleo 1 de la fibra de vidrio, se extienden dos brazos desde un extremo del manguito 5 roscado, despues se forma entre los dos brazos un espacio 51 de recepcion, despues el nucleo 1 de la fibra de vidrio se fija en el espacio 51 de recepcion.With reference to figures 4 and 5, in order to more easily fix the core 1 of the fiberglass, two arms extend from one end of the threaded sleeve 5, then a reception space 51 is formed between the two arms, then the core 1 of the fiberglass is fixed in the receiving space 51.
Ademas, el diametro del nucleo 1 de la fibra de vidrio esta en un intervalo de 1,5 a 2,5 mm en la presente realizacion, y el numero de espirales de la bobina 2 de calentamiento enrollada alrededor del nucleo 1 de la fibra de vidrio esta en un intervalo entre 3 y 7 .De acuerdo con los resultados experimentales, si el nucleo 1 de la fibra de vidrio es demasiado delgado, la solucion de tabaco absorbida en el nucleo 1 de la fibra de vidrio no sera suficiente, se generara un olor a quemado debido a un calentamiento repetido de la solucion atomizada de tabaco; y si el nucleo 1 de la fibra de vidrio es demasiado grueso, la solucion de tabaco absorbida en el nucleo 1 de la fibra de vidrio sera redundante, lo que lleva a que la solucion de tabaco no se pueda atomizar suficientemente y a que el volumen total de humo no sea suficiente. Ademas, si el nucleo 1 de la fibra de vidrio es demasiado grueso, el nucleo 1 de la fibra de vidrio se pegara por una pared interior del espacio 51 de recepcion, y entonces la solucion de tabaco no podra alcanzar la porcion del nucleo 1 de la fibra de vidrio, donde la bobina 2 de calentamiento lo rodea. Cuando el numero de espirales de la bobina 2 de calentamiento es menor que 3, la resistencia de la bobina 2 de calentamiento disminuira a una tension constante, la solucion de tabaco se sobrecalentara y generara un olor peculiar debido al sobrecalentamiento producido por la seccion de calentamiento de la bobina 2 de calentamiento. Cuando el numero de espirales de la bobina 2 de calentamiento es mayor que 7, la resistencia total aumentara debido a la mayor longitud de la bobina de calentamiento, la cantidad de calor y de humo sera menor a una tensionIn addition, the diameter of the core 1 of the glass fiber is in a range of 1.5 to 2.5 mm in the present embodiment, and the number of spirals of the heating coil 2 wound around the core 1 of the fiber of glass is in a range between 3 and 7. According to the experimental results, if the core 1 of the fiberglass is too thin, the solution of tobacco absorbed in the core 1 of the fiberglass will not be enough, it will be generated a burning odor due to a repeated heating of the atomized tobacco solution; and if the core 1 of the fiberglass is too thick, the solution of tobacco absorbed in the core 1 of the fiberglass will be redundant, which leads to the fact that the tobacco solution can not be sufficiently atomized since the total volume of smoke is not enough. Furthermore, if the core 1 of the glass fiber is too thick, the core 1 of the fiberglass will stick to an inner wall of the receiving space 51, and then the tobacco solution will not be able to reach the portion of the core 1 of the glass fiber. the fiberglass, where the heating coil 2 surrounds it. When the number of coils of the heating coil 2 is less than 3, the resistance of the heating coil 2 will decrease to a constant tension, the tobacco solution will overheat and generate a peculiar smell due to the overheating produced by the heating section of the heating coil 2. When the number of coils of the heating coil 2 is greater than 7, the total resistance will increase due to the longer length of the heating coil, the amount of heat and smoke will be less than a
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constante. Preferentemente, el diametro del nucleo de la fibra de vidrio sera de 2,5 mm y el numero de espirales que lo rodean sera 6, entonces el volumen de humo sera apropiado.constant. Preferably, the diameter of the core of the glass fiber will be 2.5 mm and the number of spirals that surround it will be 6, then the volume of smoke will be appropriate.
En referencia a la figura 5, se forma un moleteado 54 en una pared exterior del manguito 5 roscado. El moleteado 54 puede mejorar la sensacion tactil cuando los usuarios sostienen el manguito 5 roscado.Referring to Figure 5, a knurling 54 is formed on an outer wall of the threaded sleeve 5. The knurl 54 can improve the tactile feel when users hold the threaded sleeve 5.
En referencia a la figura 5, un extremo del manguito 5 roscado que fija el nucleo 1 de la fibra de vidrio tiene un tornillo 53 externo. Preferentemente, para facilitar la conexion y la desconexion, se fijan un tornillo 52 externo y un tornillo 53 externo, respectivamente, en los dos extremos del manguito 5 roscado. En consecuencia, el tornillo 52 externo puede sustituirse por un tornillo interno.Referring to Figure 5, one end of the threaded sleeve 5 that secures the core 1 of the glass fiber has an external screw 53. Preferably, to facilitate connection and disconnection, an external screw 52 and an external screw 53, respectively, are fixed at the two ends of the threaded sleeve 5. Accordingly, the external screw 52 can be replaced by an internal screw.
En referencia a la figura 7, un soporte 7 del tubo de aire esta acoplado a un extremo del manguito 5 roscado, y despues un elemento 8 de sellado se fija en el otro extremo del soporte 7 del tubo de aire. Debido al soporte 7 del tubo de aire, el nucleo 1 de la fibra de vidrio se puede fijar y se forma un embudo de aire hermetico sobre el manguito 5 roscado para evitar que la solucion de tabaco fluya hacia el manguito 5 roscado.Referring to Figure 7, a support 7 of the air tube is coupled to one end of the threaded sleeve 5, and then a sealing element 8 is fixed to the other end of the support 7 of the air tube. Due to the support 7 of the air tube, the core 1 of the fiberglass can be fixed and an airtight funnel is formed on the threaded sleeve 5 to prevent the tobacco solution from flowing into the threaded sleeve 5.
En referencia a la figura 8, se proporciona un dispositivo de atomizacion de acuerdo con una segunda realizacion. La diferencia del dispositivo de atomizacion entre la presente realizacion y la primera realizacion es que no se forma un espacio 51 de recepcion en el extremo superior del manguito 5 roscado. En su lugar, se podna formar un espacio de recepcion en el soporte 7 del tubo de aire.Referring to Fig. 8, an atomizing device according to a second embodiment is provided. The difference of the atomization device between the present embodiment and the first embodiment is that a receiving space 51 is not formed at the upper end of the threaded sleeve 5. Instead, a receiving space could be formed in the support 7 of the air tube.
En referencia a la figura 9, se proporciona un dispositivo de atomizacion de acuerdo con la tercera realizacion. El dispositivo de atomizacion incluye no solo todas las caractensticas tecnicas de la primera realizacion, sino tambien un manguito 9 de atomizacion, una boquilla 11 de aspiracion dispuesta en un extremo del manguito 9 de atomizacion y un tubo 14 de aire. El tubo 14 de aire esta situado en el manguito 9 de atomizacion, y esta conectado entre la boquilla 11 de aspiracion y el dispositivo de atomizacion. Espedficamente, el soporte 7 del tubo de aire se dispone en primer lugar en el extremo superior del manguito 5 roscado, despues un elemento 8 de sellado del tubo 14 de aire se dispone en el extremo superior del soporte 7 del tubo de aire. Despues, el dispositivo de atomizacion se conecta al manguito 9 de atomizacion mediante el tornillo 53 externo, y el tubo 14 de aire se inserta en el elemento 8 de sellado. En la presente realizacion, es conveniente conectar y desconectar el dispositivo de atomizacion y el manguito 9 de atomizacion para obtener un efecto de anadir directamente la solucion de tabaco al manguito 9 de atomizacion debido al tornillo 53 externo. Es decir, despues de hacer uso de la solucion de tabaco en el dispositivo de atomizacion, se permite desconectar el dispositivo de atomizacion y anadir la solucion de tabaco al manguito 9 de atomizacion para realizar un reciclado utilizando la presente realizacion.Referring to Figure 9, an atomizing device according to the third embodiment is provided. The atomizing device includes not only all the technical features of the first embodiment, but also an atomizing sleeve 9, a suction nozzle 11 disposed at one end of the atomizing sleeve 9 and an air tube 14. The air tube 14 is located in the atomization sleeve 9, and is connected between the aspiration nozzle 11 and the atomization device. Specifically, the support 7 of the air tube is first disposed at the upper end of the threaded sleeve 5, then a sealing element 8 of the air tube 14 is disposed at the upper end of the support 7 of the air tube. Then, the atomizing device is connected to the atomizing sleeve 9 by the external screw 53, and the air tube 14 is inserted into the sealing element 8. The outer part of the atomization device 9 is inserted into the sealing element 8. In the present embodiment, it is convenient to connect and disconnect the atomizing device and the atomizing sleeve 9 to obtain an effect of directly adding the tobacco solution to the atomizing sleeve 9 due to the external screw 53. That is, after making use of the tobacco solution in the atomizing device, it is allowed to disconnect the atomizing device and add the tobacco solution to the atomization sleeve 9 to perform a recycling using the present embodiment.
En referencia a la figura 10, se proporciona un cigarrillo electronico de acuerdo con una cuarta realizacion. El cigarrillo electronico no solo incluye todas las caractensticas tecnicas de la cuarta realizacion, sino tambien un conjunto 18 de batena. El conjunto 18 de batena esta configurado para conectarse electricamente al dispositivo de atomizacion.Referring to Figure 10, an electronic cigarette according to a fourth embodiment is provided. The electronic cigarette not only includes all the technical features of the fourth embodiment, but also a set 18 of batena. The battery assembly 18 is configured to electrically connect to the atomization device.
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