JP2022524910A - ウィックを伴う電子タバコ - Google Patents

Abstract

電子タバコ（１）は、電源部（３）と、交換可能なカートリッジ（５）とを備える。交換可能なカートリッジは、流体移送要素（９，２１）を有し、当該流体移送要素は、カートリッジ（５）の液体貯蔵器（９）内に延在するように構成された第１ウィック部（２１）と、液体貯蔵器（９）から離れる方向に外向きに延在するように構成された第２ウィック部（１９）とを伴う。流体移送要素（１９，２１）は、液体貯蔵器（９）を電源部（３）のヒータ（２５）に流体結合するように構成される。交換可能なカートリッジ（５）は、第２ウィック部（１９）をヒータ（２５）に係合でき及びヒータ（２５）から係合解除できるように、且つ、係合解除されると流体移送要素（９，２１）がカートリッジ（３）の一部となるように、電源部（３）に対し取り外し可能に結合される。

Description

本開示は、電子タバコ、より具体的には、使い捨て液体カートリッジを受容するように適合されたシステムとして構成された電子タバコに関する。

電子タバコ及び他のエアロゾル吸入器又は気化デバイスは、一層人気が高くなりつつある消費者向け製品である。

電子タバコ製品では、エアロゾル形成用の又は気化可能な物質が、液体の形態で容器に貯蔵される。容器は、通常、ウィック要素又は流体移送要素に接続された出口を有し、そこからエアロゾル又は蒸気形成用の物質がヒータに供給され、ヒータが液体のエアロゾル又は蒸気形成用の物質を気化させる。

電子タバコは、バッテリにローカルに貯蔵された電力に依存しており、そのようなデバイス用のバッテリ寿命を増大させる必要がある。したがって、本発明の目的は、そのような課題に対処することである。

本発明の前述の目的、並びに他の問題は、特許請求の範囲によって対処される。

本開示の一態様によれば、ヒータを備える電源部と、液体貯蔵器を備える交換可能なカートリッジとを備える電子タバコが提供され、交換可能なカートリッジは、液体貯蔵器内に延在するように構成された第１ウィック部と、液体貯蔵器から離れる方向に外向きに延在し、且つ液体貯蔵器をヒータに流体結合するように構成された第２ウィック部と、を備える流体移送要素を更に備え、流体移送要素は、カートリッジが電源部に接続されたときに、液体貯蔵器とヒータとの間に延在するように構成され、交換可能なカートリッジは、第２ウィック部をヒータに係合でき及びヒータから係合解除できるように、且つ係合解除されると流体移送要素がカートリッジの一部となるように、電源部に対し取り外し可能に結合可能である。

このようにして、第２ウィック部内の液体の一部のみが加熱される。これにより、熱が不必要に液体貯蔵器に広がるのを停止し、それによって電子タバコのエネルギー効率を改善する。好ましくは、流体移送要素はウィックであり、第１及び第２ウィック部は、ウィックのそれぞれ反対の遠位端に向かう。好ましくは、ウィックは、第１及び第２ウィック部がそれぞれ反対の遠位端に向かう単一の連続したウィックである。

好ましくは、第２ウィック部は、ヒータに受容されて、液体貯蔵器をヒータに流体結合するように構成される。

好ましくは、カートリッジはハウジングを有し、カートリッジハウジングの第１端は第１接続部として構成され、電源部はハウジングを有し、電源部ハウジングの第１端は第２接続部として構成され、カートリッジハウジングの第１接続部は、電源部の第２接続部に接続するように構成される。

このようにして、期限切れのカートリッジを新しいカートリッジと簡単に交換でき、電源部を再利用することができる。

好ましくは、第１接続部は、カートリッジハウジングから突出し、且つ電源部の第２接続部が受容される空洞を規定する自由端として構成される。

このようにして、例えば、ユーザが期限切れのカートリッジを交換したいときに、電源部をカートリッジとの接続に容易に案内することができる。

好ましくは、第１接続部は管状であり、少なくとも部分的に第２ウィック部にわたって延在する。

このようにして、電源部とカートリッジとの間に確実な嵌合が提供され、第２ウィック部は、カートリッジと電源部とを流体的に結合するために正しい位置に容易に案内される。更に、例えば新しいカートリッジを電源部に接続する前に、カートリッジが電源部に接続されていないとき、管状延長部によって提供されるシールドによって、延長された長さの第２ウィック部が損傷するのを防止する。

好ましくは、電源部の第２接続部は、カートリッジの第１接続部が受容される電源部ハウジングから突出している自由端として構成される。

このようにして、例えば、ユーザが期限切れのカートリッジを交換したいときに、カートリッジを電源部との接続に容易に案内することができる。好ましくは、電源部から突出している自由端は管状である。

好ましくは、カートリッジのハウジングは、第１端の反対側の第２端を備え、第２端は、マウスピース部として構成される。

このようにして、カートリッジが交換されるとマウスピースもまた交換され、これにより、ユーザがカートリッジごとにマウスピースを清掃する必要性を除去する。

好ましくは、カートリッジは、第１開口及び第２開口を有するフロー管を備え、第１開口は第２ウィック部の近位にあり、第２開口はマウスピース部にあり、それによって、蒸気は第２ウィック部からマウスピース部に通過することができる。

このようにして、生成された蒸気は、カートリッジを通過することによって、マウスピースに到達し得る。これにより、吸入デバイスを通過する蒸気及び水滴の量が低減され、潜在的に液化があってもそれはカートリッジ内に残ることになる。

好ましくは、電源部は、第２ウィック部を受容するように構成された受容空洞を備え、受容空洞は、受容空洞の内面に配置されたヒータを有する管状である。

このようにして、ヒータが管状空洞に取り囲まれた第２ウィック部の範囲を加熱し得るため、第２ウィック部は、ヒータによって効率的に加熱されて、第２ウィック部に保持された液体を気化させる。

好ましくは、受容空洞は、蒸気が通過することを可能にするように配置された開口を有する。

このようにして、気化した液体は、ヒータから離れて移動することができ、それによって第２ウィック部内に貯蔵された更なる液体が、ウィックの表面領域に移動して加熱され、蒸気として第２ウィック部から解放される。

好ましくは、開口は、スリット状である。

このようにして、気化した液体は、第２ウィック部を加熱するための管状空洞のそれぞれに大きな領域を維持しながら、ヒータから離れて移動することができる。

好ましくは、ヒータは、受容空洞の内面に取り付けられた、らせん状に巻かれたヒータである。

このようにして、ヒータは、第２ウィック部を取り囲んで、第２ウィック部の効率的な加熱を提供し得る。加えて、この配置は、製造が簡単である。

好ましくは、ヒータは、受容空洞の少なくとも一部を形成する。

このようにして、ヒータは、第２ウィック部を取り囲んで、第２ウィック部の効率的な加熱を提供し得る。加えて、この配置は、ヒータ要素が露出していないため堅牢である。

好ましくは、受容空洞は、統合された抵抗性加熱ワイヤを有するセラミック体を備える。

このようにして、露出した加熱要素が第２ウィック部と直接接触してしまうことなく、熱が第２ウィック部に提供される。

好ましくは、第２ウィック部がヒータの内部に位置する際に、ヒータと第２ウィック部との間に空隙が存在する。

このようにして、ヒータとウィック部との間には気化スペースがあって、蒸気が形成されて逃がされる。

好ましくは、液体貯蔵器は、多孔質要素を備え、多孔質要素は、液体を流体移送要素に移送するように配置される。

このようにして、液体は、カートリッジの内部から流体移送要素に効率的に移送される。好ましくは、多孔質材料は、ポリエステル繊維などの繊維性材料である。

本開示の別の態様によれば、電子タバコ用のカートリッジが提供され、カートリッジは、液体貯蔵器を備え、カートリッジは、液体貯蔵器内に延在する第１ウィック部と、液体貯蔵器から離れる方向に外向きに延在し、且つ液体貯蔵器を電子タバコのヒータに流体結合するように構成された第２ウィック部と、を備える流体移送要素を更に備え、流体移送要素は、カートリッジが電子タバコに接続されたときに液体貯蔵器とヒータとの間に延在するように構成され、カートリッジは、第２ウィック部がヒータに係合可能及びヒータから係合解除可能であるように、電子タバコに取り外し可能に結合可能である。

このようにして、第２ウィック部の液体の一部のみが加熱されるカートリッジが提供される。これにより、液体貯蔵器に不必要に熱が広がるのを停止し、カートリッジを使用する電子タバコのエネルギー効率を向上させる。好ましくは、流体移送要素はウィックであり、第１及び第２ウィック部は、ウィックのそれぞれ反対の遠位端に向かう。好ましくは、ウィックは、第１及び第２ウィック部がそれぞれ反対の遠位端に向かう単一の連続したウィックである。

好ましくは、第２ウィック部は、電子タバコ内のヒータに受容されて、液体貯蔵器をヒータに流体結合するように構成される。

好ましくは、カートリッジは、必要に応じて、前述の態様の特徴を含む。

本開示の別の態様によれば、電気回路及びヒータを備える電源部と、液体貯蔵器を備える交換可能なカートリッジとを備える電子タバコが提供され、電源部は、細長い形状を有する流体移送要素を更に備え、流体移送要素は、自由端として電源部から外向きに延在する第１ウィック部と、気化のために液体をヒータに送達するように構成された第２ウィック部とを備え、電源部は、流体移送要素の第２ウィック部に固定的に取り付けられるように構成されたシーティングを備え、第１ウィック部は、電源部がカートリッジに接続されたときに液体貯蔵器内に延在するように構成され、交換可能なカートリッジは、電源部に対し取り外し可能に結合可能であり、それによって、第１ウィック部を液体貯蔵器に係合でき及び液体貯蔵器から係合解除でき、係合解除されると流体移送要素が電源部の一部となる。

このようにして、第２ウィック部内の液体の一部のみが加熱される。これにより、熱が不必要に液体貯蔵器に広がるのを止め、それによって電子タバコのエネルギー効率を改善する。

好ましくは、流体移送要素は細長いウィックであり、第１ウィック部及び第２ウィック部は、それぞれ、細長いウィックの２つの反対側の遠位端に置かれる。

このようにして、液体貯蔵器からの液体は、ヒータに効率的に移送される。

好ましくは、ヒータは、流体移送要素の第２ウィック部を少なくとも部分的に取り囲む。

このようにして、第２ウィック部に保持された液体が、効果的に気化される。

好ましくは、カートリッジはハウジングを有し、カートリッジハウジングの第１端は第１接続部として構成され、電源部はハウジングを有し、電源部ハウジングの第１端は第２接続部として構成され、カートリッジハウジングの第１接続部は、電源部の第２接続部に接続するように構成される。

このようにして、期限切れのカートリッジを新しいカートリッジと簡単に交換でき、電源部を再利用することができる。

好ましくは、第２接続部は、カートリッジの第１接続部が受容される電源部から突出している自由端として構成される。

このようにして、例えば、ユーザが期限切れのカートリッジを交換したいときに、カートリッジを電源部との接続に容易に案内することができる。

好ましくは、第２接続部は管状であり、少なくとも部分的に第１ウィック部にわたって延在する。

このようにして、電源部とカートリッジとの間に確実な嵌合が提供され、第１ウィック部は、カートリッジと電源部とを流体的に結合するために正しい位置に容易に案内される。更に、例えば新しいカートリッジを電源部に接続する前に、電源部がカートリッジに接続されていないとき、管状延長部によって提供されるシールドによって、延長された長さの第１ウィック部が損傷するのを防止する。

好ましくは、第１接続部は、電源部の第２接続部が受容されるカートリッジハウジングから突出している自由端として構成される。

このようにして、例えば、ユーザが期限切れのカートリッジを交換したいときに、カートリッジを電源部との接続に容易に案内することができる。好ましくは、カートリッジから突出している自由端は、管状である。

好ましくは、第２ウィック部とヒータとの間に空隙が存在する。

このようにして、蒸気が形成されてヒータから離れて移送されることを可能にする気化空間が作成される。また、ウィックと直接接触していないため、ヒータに蓄積する残留物が低減される。

好ましくは、電源部は、気化チャンバを更に備え、カートリッジは、蒸気が気化チャンバからマウスピースに通過し得るように、液体貯蔵器を通ってマウスピースに延在するフロー管を更に備える。

このようにして、生成された蒸気は、簡単なメカニズムによって、マウスピースに到達し得る。消耗品内のいかなる水滴も捕捉するためには、消耗品を通して液体を移送することがよりよい。また、蒸気が、再利用可能なメインデバイスではなく、使い捨て部品を通過するため、よりクリーンである。

好ましくは、カートリッジは、流体移送要素の第１ウィック部との係合時に開くように構成された閉鎖可能な開口を備え、この閉鎖可能な開口は、カートリッジが電源部から切り離されたときに閉じられる。

このようにして、電源部が接続されていないときに液体がカートリッジから逃れるのを防止することができる。これにより、漏れの可能性が減少する。好ましくは、閉鎖可能な開口は、バルブである。或いは、閉鎖可能な開口は、隔壁又は膜を備える。

好ましくは、閉鎖可能な開口は、バルブを備え、バルブは、閉位置に付勢されている。

このようにして、カートリッジからの漏れが抑制される。

好ましくは、バルブは、チャネルと液体貯蔵器との間に流体接続を提供するように配置されたチャネルのハウジングに少なくとも１つのアパーチャを有する閉鎖可能な開口から液体貯蔵器内に延在するチャネルと、閉鎖部材と、閉鎖可能な開口を閉じるように閉鎖部材に付勢するように配置された付勢部材と、を備え、チャネルは第１ウィック部を受容するように配置され、それによって、第１ウィック部を受容することにより、閉鎖部材が液体貯蔵器の内側に押し込まれて付勢部材が押圧され、少なくとも１つのアパーチャによって、液体貯蔵器から、チャネルに受容された第１ウィック部に液体が流れることができる。

好ましくは、液体貯蔵器は、多孔質要素を備え、多孔質要素は、液体を流体移送要素に移送するように配置されている。

このようにして、液体は、カートリッジの内部から流体移送要素に効率的に移送される。好ましくは、多孔質材料は、ポリエステル繊維などの繊維性材料である。

好ましくは、流体移送要素は、流体移送要素を交換することができるように、電源部のシーティングから取り外し可能である。

このようにして、期限切れの流体移送要素又はウィックを、交換することができる。

好ましくは、ヒータ及び流体移送要素は、流体移送要素及びヒータを交換することができるように、電源部のシーティングから取り外し可能な支持体上に取り付けられる。

このようにして、期限切れの流体移送要素又はウィックを、ヒータと一緒に定期的に交換することができる。

ここで、次の図面を参照しながら、本発明の実施形態を例として説明する。

図１は、本発明の一実施形態における電子タバコの斜視図を示している。 図２ａ－２ｂは、カートリッジから延在する芯部を有する電子タバコの概略斜視図及び断面図を示している。 図２ａ－２ｂは、カートリッジから延在する芯部を有する電子タバコの概略斜視図及び断面図を示している。 図２ｃは、カートリッジから延在する芯部を有する電子タバコの断面図を示している。 図３ａ－３ｂは、図２ａ及び図２ｂの代替的な配置による電子タバコの概略斜視図及び断面図を示している。 図３ａ－３ｂは、図２ａ及び図２ｂの代替的な配置による電子タバコの概略斜視図及び断面図を示している。 図３ｃ－３ｄは、図２ａ、図２ｂ、及び図２ｃ、並びに図３ａ及び図３ｂの代替的な配置による電子タバコの概略斜視図及び断面図を示している。 図３ｃ－３ｄは、図２ａ、図２ｂ、及び図２ｃ、並びに図３ａ及び図３ｂの代替的な配置による電子タバコの概略斜視図及び断面図を示している。 図４ａ－４ｃは、液体貯蔵器の概略断面図を示している。 図４ａ－４ｃは、液体貯蔵器の概略断面図を示している。 図４ａ－４ｃは、液体貯蔵器の概略断面図を示している。 図５ａ－５ｂは、電子タバコの主本体から延在する芯材料を有する電子タバコの概略斜視図及び断面図を示している。 図５ａ－５ｂは、電子タバコの主本体から延在する芯材料を有する電子タバコの概略斜視図及び断面図を示している。 図６ａ－６ｂは、液体貯蔵器に受容されている芯材料の図を示している。 図６ａ－６ｂは、液体貯蔵器に受容されている芯材料の図を示している。 図７ａ－７ｂは、カートリッジに適用するバルブ配置の概略断面図を示している。 図７ａ－７ｂは、カートリッジに適用するバルブ配置の概略断面図を示している。 図８ａ－８ｂは、カートリッジに適用する別のバルブ配置の概略断面図を示している。 図８ａ－８ｂは、カートリッジに適用する別のバルブ配置の概略断面図を示している。 図９ａ－９ｄは、カートリッジに適用する別のバルブ配置の概略断面図を示している。 図９ａ－９ｄは、カートリッジに適用する別のバルブ配置の概略断面図を示している。 図９ａ－９ｄは、カートリッジに適用する別のバルブ配置の概略断面図を示している。 図９ａ－９ｄは、カートリッジに適用する別のバルブ配置の概略断面図を示している。 電子タバコで使用するカートリッジ５の概略断面図を示している。 図１１ａ－１１ｂは、取り外し可能な芯の概略断面図を示している。 図１１ａ－１１ｂは、取り外し可能な芯の概略断面図を示している。 図１２ａ－１２ｂは、取り外し可能なヒータ及び芯の概略断面図を示している。 図１２ａ－１２ｂは、取り外し可能なヒータ及び芯の概略断面図を示している。 支持体に埋め込まれたコイル状のワイヤ型ヒータの斜視図を示している。 図１３のヒータと係合した液体貯蔵器及び芯の断面図を示している。 図１５ａ－１５ｂは、ヒータの図を示している。 図１５ａ－１５ｂは、ヒータの図を示している。 図１６ａ－１６ｃは、リング型ヒータの図を示している。 図１６ａ－１６ｃは、リング型ヒータの図を示している。 図１６ａ－１６ｃは、リング型ヒータの図を示している。 図１７ａ－１７ｂは、図１６ａ～図１６ｃのリング型ヒータで使用できる代替的な芯配置を示している。 図１７ａ－１７ｂは、図１６ａ～図１６ｃのリング型ヒータで使用できる代替的な芯配置を示している。 図１８ａ－１８ｃは、主本体、カートリッジ、及び蒸気フロー管を有する電子タバコの代替的なデバイス構造の断面図を示している。 図１８ａ－１８ｃは、主本体、カートリッジ、及び蒸気フロー管を有する電子タバコの代替的なデバイス構造の断面図を示している。 図１８ａ－１８ｃは、主本体、カートリッジ、及び蒸気フロー管を有する電子タバコの代替的なデバイス構造の断面図を示している。

図１は、主本体３とカートリッジ５とを有する、本発明の一実施形態による電子タバコ１を示している。

主本体３は、電源又はバッテリ及びヒータ２５を有する電源部とみなすことができる。ヒータ２５は、カートリッジ５から液体１１を気化させるように配置されている。

カートリッジ５は、気化可能な液体１１を含む液体貯蔵器９を有する。マウスピース部７は、液体貯蔵器９の第１の遠位端に配置されている。液体貯蔵器９の第２の遠位端は、第１の遠位端の反対側にあり、主本体３と係合するように配置されている。マウスピース部７は、ユーザがそれを通して蒸気を吸入することができるオリフィス１５を有する。生成された蒸気は、蒸気フロー管１３によって、ヒータ２５からオリフィス１５に送達される。蒸気フロー管１３は、ヒータ２５の近位に第１端を有し、第２端がオリフィス１５に接続された状態で液体貯蔵器９を通って延在する。

主本体３は再利用可能であり得るが、カートリッジ５は、使い捨て／交換可能な消耗品であり得る。

図２ａ及び図２ｂに最もよく見られるように、主本体３及びカートリッジ５は互いに接続可能である。カートリッジ５は、主本体３のハウジングが受容される凹部を形成している自由端２３ａを有する。カートリッジ５の自由端２３ａは、カートリッジ５の液体貯蔵器９と同じ断面形状に形成され、液体貯蔵器９から延在する。カートリッジ５の自由端２３ａの内径は、主本体３がカートリッジ５の自由端２３ａに案内されるときに滑り嵌めが達成されるように、主本体３の外径にほぼ等しい。次いで、カートリッジ５の自由端２３ａは、主本体３の上に重なり領域１７を形成して、カートリッジ５に接続して主本体３を固定する。

或いは、図３ａ及び図３ｂに示されるように、主本体３は、カートリッジ５の一部が受容される凹部を形成する自由端２３ｂを有してもよい。主本体３の自由端２３ｂは、主本体３と同じ断面形状に形成され、主本体３から延在する。この実施例では、主本体３の自由端２３ｂの内径は、カートリッジ５が主本体３の自由端２３ｂに案内されるときに滑り嵌めが達成されるように、カートリッジ５の外径にほぼ等しい。次いで、主本体３の自由端２３ｂは、カートリッジ５の上に重なり領域１７を形成して、主本体３に接続してカートリッジ５を固定する。

示される実施例では、カートリッジ５及び主本体３は、円形の断面を有する。他の実施例では、断面は、三角形、四辺形、五角形、六角形、又は他の任意の適切な形状であってもよい。

液体貯蔵器９の側壁は、ユーザが液体貯蔵器９内の液体１１の量を監視できるように、透明又は半透明であってもよい。或いは、液体貯蔵器９の側壁は、不透明であり得る。

カートリッジ５及び主本体３は、プラスチック又は金属などの任意の堅牢な材料から作製され得るハウジングを有する。カートリッジ５が使い捨て可能な消耗品である場合、それは低コストでリサイクル可能なプラスチックから作製されることが好ましい。

いくつかの実施形態では、例えば、図２及び図３を参照して後で説明するように、流体移送要素又はウィック材料は、カートリッジ５の液体貯蔵器９内から外向きに延在して、主本体３内のヒータ２５に係合するための自由端を形成する。したがって、細長いウィック要素は、カートリッジ５に固定されて取り付けられている。他の実施形態では、例えば、図５を参照して後でまた説明するように、流体移送要素又はウィック材料は、主本体３のヒータ２５内から外向きに延在して、カートリッジ５の液体貯蔵器９に係合するための自由端を形成する。

流体移送要素又はウィックは、好ましくは、剛性構造及び高速液体移送特性を備えた耐熱材料である。材料は、有利には、綿、天然繊維、シリカ繊維、又はセラミックなどの、繊維性又は多孔性の材料である。

図２ａ及び図２ｂは、図１を参照して説明したような特徴を備えた電子タバコを示しており、ウィックは、カートリッジ５から外向きに延在する突出端を有する。

図１を参照して説明したように、図２ａ及び図２ｂのカートリッジ５は、主本体３が受容される凹部を形成する自由端２３ａを有する。カートリッジ５の自由端２３ａは、カートリッジ５の液体貯蔵器９と同じ断面形状に形成され、液体貯蔵器９から延在する。カートリッジ５の自由端２３ａの内径は、主本体３がカートリッジ５の自由端２３ａに案内されるときに滑り嵌めが達成されるように、主本体３の外径にほぼ等しい。次いで、カートリッジ５の自由端２３ａは、主本体３の上に重なり領域を形成して、カートリッジ５に関連して主本体３を固定する。これにより、カートリッジと主本体との間の接続ジョイントでのねじれ及び曲げに耐える安定性が得られる。

ウィック材料１９、２１は、単一の部品から形成することができ、ウィック材料の第１端２１（すなわち、第１ウィック部又は部分２１）は、カートリッジ５の液体貯蔵器９まで内側に延在する。第１ウィック部２１は、液体貯蔵器９内のシーティングに配置され得る。ウィック材料の第２端１９（すなわち、第２ウィック部又は部分１９）は、カートリッジ５の液体貯蔵器９から外向きに延在して、自由端を形成する。したがって、第１ウィック部２１は、液体取り込み部分として構成され、第２ウィック部１９は、液体送達部分として構成される。このようにして、液体貯蔵器９内の液体１１は、ウィック材料によって提供される吸い上げ作用によって、ヒータでの気化の影響下で抽出され、ウィック材料内に保持される。したがって、ウィック材料は、液体貯蔵器９とヒータ２５との間に流体接続を提供する。

カートリッジ５と主本体３とが互いに接続されると、第２ウィック部１９はヒータ２５に受容され、それによってヒータ２５が第２ウィック部１９を取り囲む加熱空洞を形成する。一実施例では、ヒータは、ウィック材料の外径と一致する内径を有するコイル状ワイヤである。ヒータの他の実施例は、図１３～図１７を参照して説明されている。ウィック材料は、ヒータ２５の内部に対応する断面形状を有する。例えば、図２ａ及び図２ｂに示されるように、ヒータ２５は、ウィック材料１９の第１端が受容される円筒形の空洞を規定する。

ヒータ２５は、第２ウィック部１９に熱エネルギーを加えるように配置されている。これにより、第２ウィック部１９に保持された液体が気化して、蒸気を生成する。第２ウィック部１９は、ヒータ２５の空洞よりも小さい直径を有し、その結果、２つの間に空隙が形成される。この空隙は、第２ウィック部１９内の液体を加熱するヒータ２５によって生成された蒸気の流出を可能にする。

主本体３とカートリッジ５との間に自由端２３ａ（又は自由端が主本体３から延在する場合は２３ｂ）によって提供される前述のぴったりした接続により、第２ウィック部１９がヒータ２５の中央に保持されるように、ヒータ２５内の第２ウィック部１９の位置合わせが提供される。

加えて、カートリッジと主本体との間の接続に、回転ロックが提供され得る。回転ロックは、ねじ接続又はバヨネット結合として提供され得る。

加熱空洞を有する主本体３、及びカートリッジ５は、加熱空洞からの蒸気が蒸気フロー管１３に到達できるように分離されている。

例えば、図２ｂに示されるように、ストッパ５３は、カートリッジ５と主本体３との間の同一平面上の接続が回避されるように提供され得る。したがって、ストッパは、蒸気受容空洞３３ａがカートリッジ５と主本体３との間に規定されるように、カートリッジ５を主本体から離隔させている。蒸気受容空洞３３ａは、カートリッジ５と主本体３とが係合したときに主本体３に面するカートリッジ５の表面において環状溝の形態をとる。環状溝の端部は、主本体３とカートリッジ５とが係合したときに、カートリッジ５に面する主本体３の表面に隣接することによって、ストッパ５３を形成する。

任意選択的に、蒸気は、ヒータ２５から、主本体３内の蒸気空洞に流れることができる。加熱空洞が延在する主本体３の表面（すなわち、カートリッジ５に面する主本体３の表面）はまた、蒸気が蒸気空洞３３ｂを出ていくことができるように蒸気空洞３３ｂ内の蒸気の流出を可能にするアパーチャ５５を含んでもよい。次いで、蒸気は、主本体の蒸気空洞３３ｂからアパーチャ５５を通過して、主本体３の表面とカートリッジ５との間の蒸気空洞３３ａに入ることができ、それによって、ユーザがマウスピースを吸うと、蒸気がアパーチャを通って蒸気フロー管１３に引き込まれ得る。

図２ａ及び図２ｂに示される実施例では、ヒータ２５は、コイル状のワイヤ型のヒータ２５である。後で説明するように、他のタイプのヒータもまた使用でき、本明細書に記載される任意のヒータ配置を、必要に応じて、図２ａ及び図２ｂの実施形態で使用することができる。

図２ａ及び図２ｂに示される配置では、カートリッジ５の凹んだ自由端２３ａは、第２ウィック部１９の長さに等しい（又はそれよりも大きい）寸法をとり得る。すなわち、自由端２３ａは、カートリッジ５から、少なくとも等しい軸方向長さで第２ウィック部１９まで外向きに延在する。このようにして、自由端２３ａは、第２ウィック部１９にシールドを提供して、ウィックへの損傷の可能性を低減することができる。
代替的な実施形態では、自由端は、代わりに、図３ａ及び図３ｂを参照して説明されるカートリッジ５ではなく主本体３から延在することができる。

代替的な実施形態では、図２ｃは、図２ａ及び図２ｂのものに対応する特徴を有する電子タバコを示しており、唯一の違いは、カートリッジの凹んだ自由端２３ａに受容されるように配置された主本体３の端部が、主本体３の残りの部分よりも狭い外径のものであることであり、主本体３の残りの部分は、カートリッジ５の外径にほぼ等しい外径を有する。すなわち、カートリッジ５と係合するように配置された主本体３の端部は、カートリッジ５の凹んだ自由端２３ａの内径にほぼ等しい外径を有し、主本体３の残りの部分は、カートリッジ５の外径にほぼ等しい外径を有する。その結果、主本体３とカートリッジ５とが係合しているとき、電子タバコの外径は、その全長にわたって一定である。

図３ａ及び図３ｂは、図２ａ～図２ｃの実施例の代替的な配置の図を示している。この場合も、第２ウィック部１９は、カートリッジ５から外向きに延在し、第１ウィック部２１は、カートリッジ５内の液体貯蔵器９まで内向きに延在する。

図３ａ及び図３ｂに示される実施形態では、凹部を形成する自由端２３ｂは、主本体３から延在する。主本体３の自由端２３ｂは、主本体３と同じ断面形状に形成されている。この実施例では、主本体３の自由端２３ｂの内径は、カートリッジ５が主本体３の自由端２３ｂに案内されるときに滑り嵌めが達成されるように、カートリッジ５の外径にほぼ等しい。次いで、主本体３の自由端２３ｂは、カートリッジ５の上に重なり領域を形成して、主本体３に接続してカートリッジ５を固定する。

図３ａ及び図３ｂのヒータ２５は、カートリッジ５に面するように配置された主本体３の表面から外向きに延在する自由端として配置されている。ヒータ２５は、軸方向の長手方向に円筒形の形状であって、シリンダの内部が加熱空洞を形成している。円筒形ヒータ２５は、第２ウィック部１９を受容するのに適した内径を有する。すなわち、ヒータ２５の内径は、第２ウィック部１９の外径以上の大きさである。主本体３とカートリッジ５が互いに接続されると、第２ウィック部１９がヒータ２５に収容される。

液体貯蔵器９内に延在する第１ウィック部２１は、液体貯蔵器９から第２ウィック部１９に液体１１を吸い上げる。第２ウィック部１９は、液体をヒータ２５に吸い上げる。すなわち、第１ウィック部２１及び第２ウィック部１９を含むウィック１９、２１は、図２ａ～図２ｃを参照して説明したものに対応する方法で、液体貯蔵器９からヒータ２５に液体１１を吸い上げる。

図３ａ及び図３ｂのヒータ２５は、ヒータ２５の長さに沿って延びる一連の溝３１を有する。これらの溝３１は、ヒータ２５が第２ウィック部１９に保持された蒸気を加熱するときに生成される蒸気の流出を可能にする。

カートリッジ５と主本体３が係合しているとき、蒸気空洞３３ａは、ヒータ２５が延在する主本体３の表面と、そこからウィックが延在するカートリッジ５の表面との間の離隔によって規定される。この離隔は、加熱空洞の底部に隣接する第２ウィック部１９の遠位端によって引き起こされる。

ヒータ２５が第２ウィック部１９に保持された液体を気化させると、蒸気は、溝３１を通って蒸気空洞３３ａに流れ込む。次いで、蒸気は、ユーザがマウスピース７を吸うと（図２ａ～図２ｃを参照して説明したように）蒸気空洞３３ａから蒸気フロー管１３内へ、マウスピースオリフィス１５まで引き込まれ得る。

主本体３から延在する自由端２３ｂは、ヒータ２５と等しいか又はそれ以上の長さになるように寸法決めされている。このようにして、自由端は、ヒータ２５にシールドを提供し、それによって、ヒータ２５への損傷の可能性を低減する。

第２ウィック部１９をカートリッジ５に固定するために、カラー２９が提供される。カラー２９は、カートリッジ５から延在する第２ウィック部１９のベース端部を取り囲んでいる。これは、ウィックの損傷につながり得る、第２ウィック部１９の曲がりを抑制するので有益である。

代替的な配置では、図２ａ～図２ｃのヒータ２５を、図３ａ及び図３ｂの実施形態で使用することができる。別の代替的な配置では、図２ａ及び図２ｂを参照して説明したように、カートリッジ５から延在する自由端は、代わりに、図３ａ及び図３ｂの実施形態で使用することができる。更に、図２ａ、図２ｂ、図２ｃ、及び図３ａ、図３ｂ（又は後述する図３ｃ及び図３ｄ）のヒータ配置は、主本体３とカートリッジ５との間の接続用の自由端配置のように、すなわち、ヒータ配置のいずれか及び自由端配置のいずれかを、いずれかの実施形態で使用することができるように、交換可能に使用され得ることに留意されたい。本明細書に記載される任意のヒータ配置は、必要に応じて、図３ａ及び図３ｂの実施形態で使用することができる。

図３ｃ及び図３ｄは、図３ａ及び図３ｂのものに対して代替的な配置の電子タバコを示している。図３ｃ及び図３ｄの電子タバコは、図３ａ及び図３ｂのものに対応する特徴を有するが、唯一の違いは、主本体３の凹んだ自由端２３ｂを受容するように配置されたカートリッジ５の端部が、カートリッジ５の残りの部分よりも狭い外径であることであり、メインカートリッジ５の残りの部分は、主本体３の外径にほぼ等しい外径を有する。すなわち、マウスピースに向いているカートリッジの端部は、主本体３と係合するように配置された接続部よりも大きい外径を有する。主本体と係合するように配置されたカートリッジ５の接続部は、主本体３の凹んだ自由端２３ｂの内径にほぼ等しい外径を有するが、カートリッジ５の残りの部分は、主本体３の外径とほぼ等しい外径を有する。その結果、主本体３とカートリッジ５とが係合しているとき、電子タバコの外径は、その全長にわたって一定である。

図２ａ、図２ｂ、図３ａ、図３ｂ、図３ｃ、及び図３ｄの電子タバコ配置は、第２ウィック部１９に保持される液体の最大量が所与の時間にヒータ２５が必要とする熱の最大量を規定するため有利である。更に、第２ウィック部１９のサイズは、それが１回のパフの蒸気に対して十分な液体のみを保持するように寸法決めすることができる。この部分制御は、加熱される液体の量の制限を可能にし、その結果、蒸気を生成するために液体のより大きな容器を加熱する場合のように、不必要に加熱される過剰な液体がないという点で省電力を提供する。加熱される液体の量、すなわち１回のパフに相当する量が少ないほど、液体の温度をその気化点まで上昇させるために必要なエネルギー入力が少なくて済む。更に、ウィック材料の使用により、液体貯蔵器９内の液体１１への熱伝達を抑制して、無駄な熱エネルギーを低減し、電子タバコの効率性を改善する。この改善された効率性により、バッテリ寿命が増大する結果となり得る。

図４ａ～図４ｃは、カートリッジ５内の液体貯蔵器９、第２ウィック部１９、及び第１ウィック部２１の様々な配置の断面図を示している。

図４ａは、液体１１が自由液体として含まれている液体貯蔵器９の断面図を示している。第２ウィック部１９は、液体貯蔵器９から外向きに延在し、第１ウィック部２１は、液体貯蔵器９まで内向きに延在する。第２ウィック部１９及び第１ウィック部２１は、単一のウィック１９、２１を形成する。第１ウィック部２１は、液体貯蔵器９内に自由に含まれる液体１１と流体接続しており、それによって液体１１を吸収し、それを第２ウィック部１９に吸い上げることができる。

図４ｂは、液体１１が飽和繊維材料又は多孔質材料内に保持されることによって収容されている、液体貯蔵器９の断面図を示している。飽和材料は、例えば、ポリエステル及び／又はポリプロピレン繊維であってよく、本質的に多孔性であり得る。飽和繊維材料は、第２ウィック部１９と流体接続しており、飽和繊維材料は、第１ウィック部２１として機能し、液体貯蔵器９から外向きに延在する第２ウィック部１９に液体を吸い上げることができる。

図４ｃは、液体１１が部分的に自由液体であり、且つ部分的に飽和繊維材料中に含まれる、液体貯蔵器９の断面図を示している。飽和繊維材料は、第２ウィック部１９がそこから延在する、液体貯蔵器９の端部において液体貯蔵器９の内部に配置されている。液体１１は、液体貯蔵器９の残りの容積に自由に含まれている。この場合、飽和繊維材料は、第１ウィック部２１として機能することができ、且つ液体貯蔵器９の残りの容積から自由に含まれる液体１１を吸収する。第２ウィック部１９は、飽和繊維材料が第２ウィック部１９に液体を吸い上げるように、飽和繊維材料と流体接続している。

図５ａ及び図５ｂは、図１を参照して説明したような特徴を有する電子タバコの図を示しており、細長いウィックが主本体３から外側に延在する。

図５ａ及び図５ｂでは、主本体３は、主本体３から延在する凹んだ自由端２３ｂを有する。主本体３の自由端２３ｂは、主本体３と同じ断面形状に形成されている。この実施例では、主本体３の自由端２３ｂの内径は、カートリッジ５が主本体３の自由端２３ｂに案内されるときに滑り嵌めが達成されるように、カートリッジ５の外径にほぼ等しい。次いで、主本体３の自由端２３ｂは、カートリッジ５の上に重なり領域を形成して、主本体に接続してカートリッジ５を固定する。

任意選択的に、カートリッジハウジングは、接続部においてより小さな直径を有し、マウスピース出口に向かう方向においてより大きな直径を有し得る。すなわち、主本体３に接続するためのカートリッジ５の端部は、主本体３の凹んだ自由端２３ｂの内径にほぼ等しい外径を有し、カートリッジ５の残りの部分は、主本体３の外径にほぼ等しい外径を有する。このようにして、電子タバコの外径は、その長さ全体にわたって一定であり得る。

代替的な配置では、自由端は、主本体３が受容されるカートリッジ５（図１、図２ａ、及び図２ｂのものと同様）から延在し得る。カートリッジ５の自由端は、カートリッジ５の液体貯蔵器９と同じ断面形状に形成され、液体貯蔵器９から延在する。カートリッジ５の自由端の内径は、主本体３がカートリッジ５の自由端に案内されるときに滑り嵌めが達成されるように、主本体３の外径にほぼ等しい。次いで、カートリッジ５の自由端は、主本体３の上に重なり領域１７を形成して、カートリッジ５に接続して主本体３を固定する。

別の代替的な配置では、自由端は、主本体３が受容されるカートリッジ５（図２ｃのものと同様）から延在し得る。この配置では、カートリッジの凹んだ自由端に受容されるように配置された主本体３の端部は、主本体３の残りの部分よりも狭い外径であり、主本体３の残りの部分は、カートリッジ５の外径にほぼ等しい外径を有する。すなわち、カートリッジ５と係合するように配置された主本体３の端部は、カートリッジ５の凹んだ自由端２３ａの内径にほぼ等しい外径を有し、主本体３の残りの部分は、カートリッジ５の外径にほぼ等しい外径を有する。その結果、主本体３とカートリッジ５とが係合しているとき、電子タバコの外径は、その全長にわたって一定である。

ウィック材料は、単一の部品１９、２１から形成され得る。ウィック材料２１の第１端（すなわち、第１ウィック部２１）は、主本体３から外向きに延在して、自由端を形成する。ウィック材料１９の第２端（すなわち、第２ウィック部１９）は、主本体３の内側に延在し、主本体３内のシーティング４１に固定され、ヒータ２５に接続して配置されている。カートリッジ５と主本体３とが互いに接続されると、第１ウィック部２１は、第１ウィック部２１が液体貯蔵器９に入るように、カートリッジ５の開口３０を通って受容される。液体貯蔵器９は、第１ウィック部２１を受容するためのシーティングを含み得る。このようにして、液体貯蔵器９内の液体１１は、第１ウィック部２１によって提供される吸い上げ作用によって抽出され、吸い上げ作用により、ウィックを通って、ヒータ２５と接触している第２ウィック部１９に、液体を移送する。したがって、ウィック材料は、液体貯蔵器９とヒータ２５との間に流体接続を提供する。

任意選択のカラー２９は、液体貯蔵器９への開口３０を取り囲んでいる。カラー２９は、開口３０を通して受容されるとき、第１ウィック部２１を支持する。

図１を参照して説明したように、カートリッジ５は、気化可能な液体１１を含む液体貯蔵器９を有する。マウスピース部７は、液体貯蔵器９の第１の遠位端に配置されている。液体貯蔵器９の第２の遠位端は、第１の遠位端の反対側にあり、主本体３と係合するように配置されている。マウスピース部７は、ユーザがそれを通して蒸気を吸入することができるオリフィス１５を有する。生成された蒸気は、蒸気フロー管１３によって、ヒータ２５からオリフィス１５に送達される。蒸気フロー管１３は、カートリッジ５の開口３０の近位に第１端を有し、その結果、主本体３とカートリッジ５とが互いに接続されているとき、蒸気フロー管１３の第１端は、ヒータ２５の近位にある。蒸気フロー管１３は、第２端がオリフィス１５に接続されて、液体貯蔵器９を通って延在する。

図４ａ～図４ｃを参照して説明された液体貯蔵器９の配置は、必要に応じて、図５ａ及び５ｂの電子タバコで使用されてもよい。

図５ｂは、第２ウィック部１９を取り囲むコイル状のワイヤヒータ２５を示している。ヒータ２５は、主本体３内の蒸気空洞３３ｂ内に配置され、蒸気空洞３３ｂは、ヒータ２５によって生成された蒸気を受け取るように配置されている。ヒータ２５は、第２ウィック部１９と第１ウィック部２１との組み合わせにより液体貯蔵器９から移送された、第２ウィック部１９に保持された液体を気化させることによって、蒸気を生成する。蒸気はヒータ２５から流れて、空洞３３ｂに吸い上げられる。蒸気が蒸気空洞３３ｂを出ていくことができるように、カートリッジ５に面する主本体３の表面にアパーチャ５５が配置されている。ユーザがマウスピース７上で吸入したときに、蒸気がアパーチャを通って蒸気フロー管１３内に引き込まれ得るように、アパーチャは、蒸気フロー管１３と位置合わせし得る。

任意選択的に、チャンバ３３ａを、カートリッジ５と主本体３との間の接続部に配置することができる。チャンバ３３ａは、ヒータ２５から蒸気を収集し、それを蒸気フロー管１３を通して吸い上げて移送するように構成される。チャンバ３３ａは、有利にも、カートリッジ５と主本体３が互いに係合しているときに、蒸気フロー管入口が溝に設けられた、主本体３に向かって面するカートリッジ５の表面の環状溝として、カートリッジ５内に位置する。環状溝の端部は、主本体３とカートリッジ５とが係合したときに、カートリッジ５に面する主本体３の表面に隣接することによって、ストッパ５３を形成する。ストッパ５３は、カートリッジ５と主本体３が互いに係合したときに、カートリッジ５と主本体３の互いに向かい合う面が完全に押し合わされて同一平面接続を形成するのを防止し、それによって、２つの表面の間に蒸気受容空洞又はチャンバ３３ａが規定される。

カラー３９の形態のシール３９は、主本体３から延在する第１ウィック部２１のベースを取り囲む。これにより、ウィックと主本体３との間に接続を提供し、ウィックを支持する。

任意選択的に、バルブ３５が、液体貯蔵器９への開口３０に配置されてもよい。バルブ３５は、開口３０を通過することにより、第１ウィック部２１が液体貯蔵器９に入ることを可能にし、及び、第１ウィック部２１が液体貯蔵器９に配置されているときにウィック材料を介して吸い上げられる液体１１の液体貯蔵器９からの流出を可能にする。バルブ３５は、第１ウィック部２１が液体貯蔵器９内に挿入されていないときに、液体貯蔵器９からの液体１１の流出を防止する。続いて、図６～図９を参照して、バルブ３５についてより詳細に説明する。

図６ａは、液体貯蔵器９への開口３０に接近しているウィック１９、２１の図を示している。図６ｂは、バルブ３５が開位置にあり、且つ第１ウィック部２１が液体貯蔵器９内の液体１１に接続されるように、開口３０を通して挿入された第１ウィック部２１の図を示している。

コイル状の加熱ワイヤ型ヒータ２５は、第２ウィック部１９を取り囲み、任意選択の支持体３７に配置されている。この場合、加熱ワイヤは支持体３７に埋め込まれている。シール３９は、ウィックを支持体３７に固定する。液体貯蔵器９への開口３０は、バルブ３５によって閉じられている。明確にするために、主本体３及びカートリッジ５の残りの部分は、図６ａ及び６ｂには示されていない。

第１ウィック部２１がバルブ３５を押すと、バルブ３５が開き、第１ウィック部２１が液体貯蔵器９内に移動する。第１ウィック部２１は、液体貯蔵器９内の液体１１と接触し、それをウィックを通して第２ウィック部１９まで吸い上げ、そこで液体が気化するようにヒータ２５によって加熱される。このようにして、ヒータ２５は、液体貯蔵器９内のより大量の液体１１を加熱して蒸気を生成するのではなく、第２ウィック部１９内の比較的少量の液体を加熱して気化させるのに十分な電力を提供するだけでよい。

図７ａ及び７ｂは、図５ａ、図５ｂ、図６ａ、及び図６ｂに示されるカートリッジ５に適用するためのバルブ３５配置の断面図を示している。バルブ３５は、閉鎖部材５６、例えばボールを有し、ボールは、付勢部材５４、例えばばねによって（図７ａに示されるように）閉位置に向かって付勢されている。閉位置では、カートリッジ５の開口３０は、閉鎖部材５６によってクローズオフされている。

閉鎖部材５６は、付勢部材５４が支持されている、チャネル５１の第１端３０とは反対側の端部において、（カートリッジ５の開口３０に対応する）第１端が開いており、第２端５２が閉じている状態で、チャネル５１に配置されている。チャネルは、管状の形状であってもよい。

チャネル５１は、開口３０に近位の第１端において、チャネル５１に部分的に内側に突出して、開口３０に近位のチャネルの狭小化を提供する突起６０を有する。閉鎖部材５６は、閉位置にあるときに閉鎖部材５６が突起６０に隣接するように、付勢部材５４によって突起６０に押し付けられる。突起６０は、フランジなどのチャネル５１の内面の周りの１つの連続した突起であってよく、カートリッジ５の開口３０において狭い通路６２を規定する。閉鎖部材５６の直径は、狭い通路６２の幅よりも大きいため、閉鎖部材５６が突起６０に隣接しているときに液体がチャネル５１から逃げることができないだけでなく、閉鎖部材５６もまた付勢部材５４によってチャネル５１から押し出されない。

チャネル５１は更に、側壁５０に少なくとも１つのアパーチャ５８を有し、側壁５０は、チャネルの第１及び第２端３０、５２に垂直なチャネル５１の壁である。少なくとも１つのアパーチャ５８は、液体貯蔵器９内の液体１１がチャネル５１に流入することを可能にする。閉鎖部材５６が閉位置にあるとき、突起６０に隣接する閉鎖部材５６は、開口３０によってカートリッジ５から出ていく液体１１を抑制する。すなわち、閉鎖部材５６は、少なくとも１つのアパーチャ５８と開口３０との間に配置されているため、カートリッジ５からの液体１１の流れを遮断する。

図７ｂに示されるように、カートリッジ５と主本体３とが接続されると、第１ウィック部２１は、突起６０によって規定される狭い通路６２を通って挿入され、閉鎖部材５６と係合する。第１ウィック部２１は、付勢部材５４によって提供される付勢を克服することによって、開口３０から離れる方向にチャネル５１に沿って閉鎖部材５６を押し込む。閉鎖部材５６がチャネル５１の第２端５２に向かって押されつつ少なくとも１つのアパーチャ５８を通過すると、液体貯蔵器９内の液体１１はチャネル５１に流れ込み、開口３０を出ていくことができ、したがってバルブ３５の開位置を規定する。すなわち、閉鎖部材５６は、少なくとも１つのアパーチャ５８と開口３０との間にもはや配置されておらず、むしろ、少なくとも１つのアパーチャ５８が開口３０と閉鎖部材５６との間に配置される。チャネル５１内の第１ウィック部２１の存在は、液体１１が開口３０から自由に流れるのではなく、第１ウィック部２１によって吸収されることを意味する。第１ウィック部２１は、液体１１をカートリッジ５から、ヒータ２５によって係合された第２ウィック部１９に吸い上げる。このようにして、ウィックはバルブ３５を開き、液体１１をカートリッジ５からヒータ２５に移送する。

カートリッジ５及び主本体３が係合解除されると、第１ウィック部２１がチャネルから移動し、付勢部材５４が閉鎖部材５６を閉位置に押し戻して、突起６０に隣接し、それによって液体１１が液体貯蔵器９から逃げるのを防止する。

代替的な配置では、アパーチャ５８は、チャネル５１の第２端５２にあってもよく、この場合、フランジタイプの橋台がチャネル５１の第２端５２の近位にあるチャネル５１まで内側に延在することができ、それに対して付勢部材５４が支持される。

図８ａ及び図８ｂは、図５ａ、図５ｂ、図６ａ、及び図６ｂに示されるカートリッジ５への適用に適した別のバルブ３５の配置を示している。バルブ３５は、弾性エラストマ材料の２枚のシート６４ａ、６４ｂを有する。シート６４ａ、６４ｂは、開口３０の反対側に固定された第１端と、「ダックビル」タイプの配置で互いに向かって付勢された自由端である（第１端の反対側の）第２端とを有する。シート６４ａ、６４ｂの自由端を共に付勢することにより、バルブ３５が閉じ、バルブ３５の閉位置を示す図８ａに示すように、液体１１が開口３０によって液体貯蔵器９から出ていくのを防止する。

カートリッジ５と主本体３が互いに接続されると、第１ウィック部２１は、シート６４ａ、６４ｂの間をシート６４ａ、６４ｂの自由端に向かって通過し、自由端におけるシート６４ａ、６４ｂの共同の付勢を克服し、それによってシート６４ａ、６４ｂを変形させる。次いで、第１ウィック部２１は、バルブ３５を通過して、バルブ３５の開位置を示す図８ｂに示されるように、液体貯蔵器９に入ることができる。シート６４ａ、６４ｂの変形がはっきりと見られ得るように、第１ウィック部２１は示されていないことに留意されたい。

第１ウィック部２１は、液体貯蔵器９内の液体１１を吸収し、液体１１を、カートリッジ５から、ヒータ２５が係合する第２ウィック部１９に吸い上げる。このようにして、ウィックはバルブ３５を開き、液体１１をカートリッジ５からヒータ２５に移送する。

シート６４ａ、６４ｂを共に付勢することにより、第１ウィック部２１が開位置でシート６４ａ、６４ｂの間に配置されると、シート６４ａ、６４ｂは、第１ウィック部２１に対して付勢され、それによってウィックをカートリッジ５内の所定の位置に固定する。

カートリッジ５と主本体３とが互いに外れると、第１ウィック部２１がバルブ３５から取り外され、シート６４ａ、６４ｂの自由端を共に付勢することにより、図８ａに示されるように、バルブ３５が閉位置に戻る。これにより、液体貯蔵器９からの液体１１の流出が防止される。

図９ａ～図９ｄは、図５ａ、図５ｂ、図６ａ、及び図６ｂに示されるカートリッジ５での適用に適した別のバルブ３５の配置を示している。バルブ３５は、開口３０の反対側に固定された第１端と、対向して共に付勢されている自由端である（第１端の反対側の）第２端とを有する弾性エラストマの２枚のシート６６ａ、６６ｂを備えた「Ｘフラグメント（Ｘ－ｆｒａｇｍ）」タイプのバルブである。このようにして、シート６６ａ、６６ｂは、図９ａ及び図９ｂに示されるように、閉位置にあるときに、液体貯蔵器９から開口３０を通って液体１１が流出するのを防止する実質的に平面的な表面６６ｃを形成する。

カートリッジ５と主本体３が互いに接続されると、第１ウィック部２１は、実質的に平坦な表面６６ｃを押して、シート６６ａ、６６ｂを変形させる。したがって、シート６６ａ、６６ｂは、シート６６ａ、６６ｂの共同の付勢を克服する第１ウィック部２１によって加えられる力によって分離される。次いで、第１ウィック部２１は、シート６６ａ、６６ｂ間を通過することができ、したがってバルブ３５を通って液体貯蔵器９に入ることができる。これにより、図９ｃ及び図９ｄに示されるように、バルブ３５が開位置になる。シートの変形をより明確に示すために、第１ウィック部２１は図９ｃには示されていないことに留意されたい。

バルブ３５を通過し、液体貯蔵器９に位置することにより、第１ウィック部２１は、液体貯蔵器９に含まれる液体１１を吸収することができる。第１ウィック部２１は、液体１１をカートリッジ５から、ヒータ２５によって係合された第２ウィック部１９に吸い上げる。このようにして、ウィックはバルブ３５を開き、液体１１をカートリッジ５からヒータ２５に移送する。

図９ａ及び図９ｂの配置におけるバルブ３５と同様に、シート６６ａ、６６ｂを共に付勢することにより、第１ウィック部２１がシート６６ａと６６ｂとの間に配置されると、シート６６ａ、６６ｂは、第１ウィック部２１に対して付勢され、それによってウィックをカートリッジ５内の所定の位置に固定する。

カートリッジ５と主本体３とが互いに切り離されると、第１ウィック部２１がバルブ３５から取り外される。したがって、シート６６ａ、６６ｂの自由端を共に付勢することにより、図９ａ及び図９ｂに示されるように、実質的に平面的な表面６６ｃを再形成することによってバルブ３５を閉位置に戻す。これにより、液体貯蔵器９からの液体１１の流出が防止される。

カートリッジ５は、使い捨て／交換可能な消耗品であってもよい。図１０は、図５ａ、図５ｂ、図６ａ、及び図６ｂの電子タバコで使用するためのカートリッジ５の断面図を示している。カートリッジ５はバルブ３５を有し、バルブ３５は、図７ａ、図７ｂ、図８ａ、図８ｂ、及び図９ａ～図９ｄに記載されたものを含む、任意の適切なタイプのバルブ３５であり得る。カートリッジ５は、改ざん防止シール４３、例えば、熱誘導シールを更に含む。シール４３は、カートリッジ５を最初に使用する前に取り外さなければならない。シール４３の提供により、ユーザは、カートリッジ５が新品であり、改ざんされていないことを知ることが可能になる。

カートリッジ５は、使い捨て又は交換可能な消耗品として説明されてきたが、いくつかの実施形態では、カートリッジ５は、詰め替え可能で再利用可能なカートリッジ５であってもよい。このようにして、図７ａ、図７ｂ、図８ａ、図８ｂ、及び図９ａ～図９ｄのバルブ３５の配置は、第１ウィック部２１とほぼ同じ方法で、しかし例えばピペットタイプの配置で、液体を外ではなく液体貯蔵器９内に移すために、液体容器に取り付けられた補充デバイスと共に使用することができる。

いくつかの実施例では、図１１ａ及び図１１ｂ、並びに図１２ａ及び１２ｂに示されるように、ウィック１９、２１、又はヒータ２５及びウィック１９、２１は、それぞれ、主本体３から取り外し可能である。

図１１ａは、主本体３及びヒータ２５から分離された取り外し可能なウィック１９、２１の図を示し、図１１ｂは、主本体３のヒータ２５に受容されたウィックを示している。この実施例では、ヒータ２５は、電子タバコの主本体３に固定された支持体３７に埋め込まれたワイヤ型ヒータであるが、本明細書に記載される他のヒータ配置が、必要に応じて等しく使用されてもよい。第２ウィック部１９がヒータ２５によって取り囲まれ、且つ第１ウィック部２１がヒータ２５から外向きに延在するように、ウィックが受容されるシーティング３７が提供される。シール３９は、ヒータ２５にウィックを固定するように、ヒータ２５から延在する第１ウィック部２１のベースを取り囲む。図１１ａ及び図１１ｂの配置は、期限切れのウィックを交換できるため有益である。

図１２ａ及び図１２ｂは、ウィック１９、２１及びヒータ２５の両方が、電子タバコの主本体３から取り外し可能な支持体３７に取り付けられている実施例を示している。図１２ａは、電子タバコの主本体３から分離された、取り外し可能なヒータ２５及びウィックを示している。この実施例では、ヒータ２５は、支持体３７に埋め込まれた、又はそれに取り付けられたワイヤ型ヒータ２５である。本明細書に記載される他のヒータ配置が、必要に応じて同様に使用されてもよい。ヒータ２５は、第２ウィック部１９を取り囲み、第１ウィック部２１は、ヒータ２５から外向きに延在する。シール３９は、ヒータ２５にウィックを固定するように、ヒータ２５から延在する第１ウィック部２１のベースを取り囲む。支持体３７は、電子タバコの主本体３のシーティング４１に受容される。図１２ｂに示されるように、シーティング４１に取り付けられると、ヒータ２５と主本体３の電源との間に電気的接続が作られる。図１２ａ及び図１２ｂの配置は、期限切れのウィック１９、２１及びヒータ２５の両方を交換することができるため有益である。

以下では、前述の電子タバコ及びウィックでの適用に適した様々なヒータ配置を説明する。

図１３は、支持体３７に埋め込まれたコイル状のワイヤ型ヒータ２５の図を示している。支持体３７は、好ましくはセラミックケーシング４５であるが、任意の他の適切なタイプの電気絶縁材料を使用してもよい。ヒータ２５は、ウィックの一部を受容するように配置された開放端を備えた円筒形の形状である。ヒータ２５は、有線接続４７によって電子タバコの主本体３の電源に接続可能である。

図１４は、図１３のヒータ２５と係合した、液体貯蔵器９及びウィック１９、２１の断面図を示している。この実施例では、第１ウィック部２１は、液体貯蔵器９内に延在し、そこに貯蔵された液体１１を吸収し、円筒形ヒータ２５によって取り囲まれた実質的に円筒形の第２ウィック部１９に液体１１を吸い上げる。加熱ワイヤ４９は、第２ウィック部１９に熱を加え、第２ウィック部１９に保持された液体を気化させる。第２ウィック部１９の外径は、円筒形ヒータ２５の内径よりも小さい。このようにして、生成された蒸気が逃げることができるように、第２ウィック部１９の側面とヒータ２５との間に空隙が設けられる。ヒータ２５及び第２ウィック部１９は、円筒形である必要はないが、第２ウィック部１９をヒータ２５内に配置することを可能にする任意の形状であり得る。

別の実施例では、ウィックが電子タバコの主本体３から延在する一実施形態では、ウィックは、図１３のヒータ２５から延在するように固定されてもよい。

図１５ａ及び図１５ｂは、図３ａ及び図３ｂを参照して説明されたヒータ２５のより詳細な図を示している。図１５ａは、分離されたウィック１９、２１及びヒータ２５を示し、図１５ｂは、ヒータ２５に受容されているウィックを示している。

ヒータ２５は、電子タバコの主本体３から自由端として延在し、円筒形である。円筒形ヒータ２５は、実質的に円筒形の形状である第２ウィック部１９を受容するように寸法決めされた開放端部を有する。第２ウィック部１９がヒータ２５に受容されたときに第２ウィック部１９とヒータ２５との間の密接な適合が達成されるように、第２ウィック部１９の外径は、ヒータ２５の内径にほぼ等しい。

円筒形ヒータ２５の（開放端に垂直な）側壁は、それらの長さに沿って一連の蒸気解放溝３１を有する。溝３１は、ヒータ２５が第２ウィック部１９に保持された液体を気化させるときに、蒸気が生成された後に逃がすことができる開口を形成する。

図１５ａ及び図１５ｂには示されていないが、（第２ウィック部１９の反対側のウィックの端部における）第１ウィック部２１は、液体貯蔵器９から第２ウィック部１９、したがってヒータ２５に液体を吸い上げるために、カートリッジ５内の液体貯蔵器９内に延在する。カートリッジ５（及びその中に貯蔵された液体１１）は、ヒータ２５がより明確に見え得るように示されていない。（図３ａ及び図３ｂを参照して説明したように）主本体３をカートリッジ５に接続する自由端２３ｂは、ヒータ２５がより明確に見え得るように示されていない。

ヒータ２５は円筒形である必要はないが、第２ウィック部１９がヒータ２５内に受容されることを可能にする任意の形状であり得ることに留意されたい。

図１６ａ～図１６ｃは、リング形状のヒータ２５が第２ウィック部１９を取り囲む代替的なヒータ配置を示している。

図１６ａは、第２ウィック部１９を取り囲むヒータリング２５の図を示している。ヒータリング２５は、有線接続４７により、電子タバコの主本体３の電源に接続される。リングのアパーチャ７０は、第２ウィック部１９をリング内に挿入することができるように、実質的に円筒形の第２ウィック部１９の断面よりも大きい直径を有する。

図１６ｂは、図１６ａのヒータ２５の配置の断面図を示している。矢印は、ウィック１９、２１に保持された液体が、液体貯蔵器（図示せず）に置かれている第１ウィック部２１から、それが気化される第２ウィック部１９の加熱領域に向かって拡散していることを示している。第１ウィック部２１及び第２ウィック部１９は、単一のウィック１９、２１を形成する。

図１６ｃは、ウィック１９、２１と液体貯蔵器９と組み合わせた、ヒータリング２５の配置の断面図を示している。第１ウィック部２１は、液体貯蔵器９内に延在し、そこに含まれる液体１１を吸収し、液体を第２ウィック部１９に吸い上げる。
ヒータリング２５は、ヒータリング２５に近接する第２ウィック部１９の領域に保持された液体を加熱して気化させる。

ヒータリング２５は、生成された蒸気がヒータ２５から拡散するのを遮断しない開放構造を提供するため有利である。ヒータリング２５は、セラミック又は金属ヒータであり得る。ヒータリング２５は、完全なリングである必要はなく、むしろ「Ｃ」形状の不完全なリングであってもよい。

図１７ａ及び図１７ｂは、図１６ａ、図１６ｂ、及び図１６ｃを参照して説明されたヒータリング２５で使用することができる代替的なウィック配置を示している。この実施例では、第１ウィック部２１及び第２ウィック部１９は、ウィックの軸方向に「キノコ」又は「Ｔ」タイプの断面形状を有する単一のウィック１９、２１を形成する。第２ウィック部１９は、第１ウィック部２１よりも幅が広い。より広いウィックの端部がヒータ２５と位置合わせするように、より広いウィックの端部の直径は、ヒータリング２５の幅と実質的に一致する。すなわち、第２ウィック部１９は、第１ウィック部２１、及びヒータリング２５のアパーチャ７０よりも広い直径を有する。第２ウィック部１９は円盤状であり、ヒータリング２５の外径に一致するように寸法決めされている。第１ウィック部２１は、アパーチャを通過して液体貯蔵器９内に延在することができるように、ヒータリング２５のアパーチャ７０よりも直径が小さい。

図１７ｂの矢印によって示されるように、液体貯蔵器９内の液体１１は、第１ウィック部２１を通って円盤状の第２ウィック部１９に吸い上げられ、そこでヒータ２５によって加熱及び気化される。

この配置は、ヒータ２５とウィックとの間の相互作用領域を増大させるため有利である。このヒータ配置は、図５を参照して説明された電子タバコに適しており、ウィックの円盤状の部分は、電子タバコの主本体３内に配置されている。

図１８ａは、図１～図５のものに対応する、電子タバコの主本体３とカートリッジ５の配置の概念断面図を示している。カートリッジ５は、第２ウィック部１９がヒータ２５に接続され、且つ第１ウィック部２１がカートリッジ５の液体貯蔵器９内に延在するように、主本体３と係合している。カートリッジ５内の液体１１は、第１ウィック部２１によって吸収され、且つ第２ウィック部１９に吸い上げられ、そこでヒータ２５によって気化される。生成された蒸気は、ヒータ２５から拡散し、蒸気空洞３３ａ内に吸い上げられる。ユーザがカートリッジ５のマウスピース（図示せず）を吸うと、ヒータと係合する端部の反対側のカートリッジの端部において、蒸気は、カートリッジ５に組み込まれその長さに沿って延びる蒸気管１３を通って引き込まれる。

図１８ｂは、電子タバコの主本体３、及びカートリッジ５の代替的な配置の概念断面図を示している。この実施例では、電子タバコは、図１８ａのものと実質的に同じ方法で機能する。主な違いは、カートリッジ５が、主本体３の端部に接続されているのではなく、電子タバコの主本体３内に受容されて保持され、蒸気管１３が、カートリッジ５の外側側壁と主本体３の内側側壁との間に規定されていることである。この配置に対応するために、マウスピース（図示せず）は、カートリッジ５の一部としてではなく、電子タバコの主本体３の一部として形成されている。

図１８ｃは、電子タバコの主本体３とカートリッジ５との更なる代替的な配置の概念断面図を示している。この実施例では、電子タバコは、図１８ｂと実質的に同じ方法で配置されているが、その違いは、蒸気管１３が、電子タバコの主本体３を通って、カートリッジ５に沿ってではなくカートリッジ５から離れて延びることである。この場合、マウスピース（図示せず）は、電子タバコの主本体３の一部として形成されているが、カートリッジ５が保持されている端部とは反対側の端部に形成されている。

図１８ａ、１８ｂ、及び１８ｃを参照して説明された配置は、以前に説明された電子タバコ配置のうちのいずれとも互換性がある。いくつかの実施例では、ウィックはカートリッジ５に取り付けられて、ヒータ２５に受容され、他の実施例では、ウィック１９、２１は、ヒータ２５に取り付けられて、カートリッジ５に受容される。図１８ａ、１８ｂ、及び１８ｃの配置は、これらの配置のいずれとも互換性がある。

更に、説明全体の様々な実施例における前述の特徴のいずれも、必要に応じて、他の実施例のいずれと統合することもできる。

Claims (16)

1. 電子タバコであって、
   ヒータを備える電源部と、
   液体貯蔵器を備える交換可能なカートリッジと、
   を備え、
   前記交換可能なカートリッジは、前記液体貯蔵器内に延在するように構成された第１ウィック部と、前記液体貯蔵器から離れる方向に外向きに延在し、且つ前記液体貯蔵器を前記ヒータに流体結合するために前記ヒータに受容されるように構成された第２ウィック部と、を備える流体移送要素、を更に備え、前記流体移送要素は、前記カートリッジが前記電源部に接続されたときに前記液体貯蔵器と前記ヒータとの間に延在するように構成され、
   前記交換可能なカートリッジは、前記第２ウィック部を前記ヒータに係合でき及び前記ヒータから係合解除できるように、且つ、係合解除されると前記流体移送要素が前記カートリッジの一部となるように、前記電源部に対し取り外し可能に結合可能である、電子タバコ。
2. 前記カートリッジは、ハウジングを有し、前記カートリッジのハウジングの第１端は、第１接続部として構成され、
   前記電源部がハウジングを有し、前記電源部のハウジングの第１端は、第２接続部として構成され、
   前記カートリッジのハウジングの前記第１接続部は、前記電源部の前記第２接続部に接続するように構成される、請求項１に記載の電子タバコ。
3. 前記第１接続部は、前記カートリッジのハウジングから突出する自由端であって前記電源部の前記第２接続部が受容される空洞を規定する当該自由端として構成される、請求項２に記載の電子タバコ。
4. 前記第１接続部は、管状であり、少なくとも部分的に前記第２ウィック部にわたって延在する、請求項３に記載の電子タバコ。
5. 前記電源部の前記第２接続部は、前記カートリッジの前記第１接続部が受容される前記電源部のハウジングから突出する自由端として構成される、請求項２に記載の電子タバコ。
6. 前記カートリッジの前記ハウジングは、前記第１端の反対側の第２端を備え、前記第２端は、マウスピース部として構成される、請求項２～５のいずれか一項に記載の電子タバコ。
7. 前記カートリッジは、第１開口及び第２開口を有するフロー管を備え、前記第１開口は、前記第２ウィック部の近位にあり、前記第２開口は、前記マウスピース部にあり、それによって、蒸気が前記第２ウィック部から前記マウスピース部に通過することができる、請求項６に記載の電子タバコ。
8. 前記電源部は、前記第２ウィック部を受容するように構成された受容空洞を備え、前記受容空洞は、前記受容空洞の内面に配置された前記ヒータを有する管状である、請求項１～７のいずれか一項に記載の電子タバコ。
9. 前記受容空洞は、蒸気が通過することを可能にするように配置された開口を有する、請求項８に記載の電子タバコ。
10. 前記開口は、スリット状である、請求項９に記載の電子タバコ。
11. 前記ヒータは、前記受容空洞の内面に取り付けられた、らせん状に巻かれたヒータである、請求項８～１０のいずれか一項に記載の電子タバコ。
12. 前記ヒータは、前記受容空洞の少なくとも一部を形成する、請求項８～１０のいずれか一項に記載の電子タバコ。
13. 前記受容空洞は、統合された抵抗性加熱ワイヤを有するセラミック体を備える、請求項１２に記載の電子タバコ。
14. 前記第２ウィック部が前記ヒータの内部に位置する際に、前記ヒータと前記第２ウィック部との間に空隙が存在する、請求項１～１３のいずれか一項に記載の電子タバコ。
15. 前記液体貯蔵器は、多孔質要素を備え、前記多孔質要素は、液体を前記流体移送要素に移送するように配置される、請求項１～１４のいずれか一項に記載の電子タバコ。
16. 電子タバコ用のカートリッジであって、前記カートリッジは、液体貯蔵器を備え、
    前記カートリッジは、前記液体貯蔵器内に延在する第１ウィック部と、前記液体貯蔵器から離れる方向に外向きに延在し、且つ前記液体貯蔵器をヒータに流体結合するために電子タバコの前記ヒータに受容されるように構成された第２ウィック部と、を含む流体移送要素、を更に備え、前記流体移送要素は、前記カートリッジが前記電子タバコに接続されたときに前記液体貯蔵器と前記ヒータとの間に延在するように構成され、
    前記カートリッジは、前記第２ウィック部が前記ヒータに係合可能及び前記ヒータから係合解除可能となるように、前記電子タバコに対し取り外し可能に結合可能である、電子タバコ用のカートリッジ。

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