JP2022530854A - Electronic aerosol supply device - Google Patents
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Abstract
電子エアロゾル供給システムは、空気入口と空気出口との間の空気経路と、空気経路内に蒸気を生成する気化器とを備え、空気入口と気化器との間の空気経路は、層流を支持するように構成されている。【選択図】図2The electronic aerosol supply system comprises an air path between the air inlet and the air outlet and a vaporizer that produces vapor in the air path, and the air path between the air inlet and the vaporizer supports laminar flow. It is configured to do. [Selection diagram] Fig. 2
Description
本発明は、電子エアロゾル供給装置に関する。 The present invention relates to an electronic aerosol supply device.
典型的な電子エアロゾル供給装置は、1つ以上の入口と1つ以上の出口との間にチャネルを提供する内部空気経路を含む。電子エアロゾル供給装置のユーザは、チャネルに沿って空気入口から空気出口まで装置を通る空気流を生成するために、空気出口を吸入する。 A typical electronic aerosol supply device includes an internal air path that provides a channel between one or more inlets and one or more outlets. The user of the electronic aerosol supply device draws in the air outlet to generate an air flow through the device from the air inlet to the air outlet along the channel.
電子エアロゾル供給装置は、一般に、蒸気またはエアロゾルを形成するために使用される供給源(前駆体)材料も含む。例えば、いくつかの装置は、液体のリザーバと、リザーバから液体を気化させるために使用されるヒータとを含む。他の装置では、固体材料から揮発性物質を生成するためにヒータを使用することができ、これらは蒸気または液体を形成する。場合によっては、液体または固体材料は、交換可能なカートリッジ内に設けられてもよい。蒸気またはエアロゾルは、通常、空気入口から空気出口までチャネル内で生成されるか、またはチャネル内に移動し、チャネルに沿って空気流によって運ばれ、ユーザによる吸入のために空気出口を通って出る。 Electronic aerosol feeders also generally include source (precursor) materials used to form vapors or aerosols. For example, some devices include a reservoir of liquid and a heater used to vaporize the liquid from the reservoir. In other devices, heaters can be used to produce volatile substances from solid materials, which form vapors or liquids. In some cases, the liquid or solid material may be provided in a replaceable cartridge. Vapors or aerosols are typically produced within the channel from the air inlet to the air outlet, or travel into the channel, carried by the air stream along the channel, and exit through the air outlet for inhalation by the user. ..
そのような電子エアロゾル供給装置のユーザ体験は、吸入のために装置を出る蒸気またはエアロゾルに依存する。 The user experience of such an electronic aerosol feeder depends on the vapor or aerosol exiting the device for inhalation.
本発明は、添付の特許請求の範囲において定義される。 The present invention is defined in the appended claims.
本明細書に記載の手法は、空気入口と空気出口との間の空気経路と、空気経路内に蒸気を発生させる気化器とを備える電子エアロゾル供給システムを提供する。空気入口と気化器との間の空気経路は、層流空気流を支持するように構成される。 The techniques described herein provide an electronic aerosol supply system comprising an air path between an air inlet and an air outlet and a vaporizer that generates vapor in the air path. The air path between the air inlet and the vaporizer is configured to support the laminar air flow.
本明細書に記載の手法は、空気入口と空気出口との間の空気経路と、空気経路内に蒸気を生成する気化器と、空気経路内の乱流を制御するために空気経路を調整するための設備とを備える電子エアロゾル供給システムを提供する。 The techniques described herein coordinate an air path between an air inlet and an air outlet, a vaporizer that produces vapor in the air path, and an air path to control turbulence in the air path. Provides an electronic aerosol supply system with equipment for.
本発明の第1及び他の態様に関連して上述した本発明の特徴及び態様は、上述した特定の組み合わせだけでなく、本発明の他の態様による本発明の実施形態にも同様に適用可能であり、適宜組み合わせることができることが理解されよう。 The features and aspects of the invention described above in connection with the first and other aspects of the invention are similarly applicable not only to the particular combinations described above, but also to embodiments of the invention according to other aspects of the invention. It will be understood that they can be combined as appropriate.
本発明の様々な実施形態を、添付の図面を参照して、単なる例として以下に説明する。
様々な例の態様および特徴が本明細書で説明される。これらの態様および特徴のいくつかは、従来通りに実装され得、これらは、簡潔さのために詳細に説明されないことがある。詳細に説明されないそのような態様および特徴は、適切な従来の技法に従って実装され得ることが理解されよう。 Aspects and features of various examples are described herein. Some of these aspects and features can be implemented as conventional, and they may not be described in detail for the sake of brevity. It will be appreciated that such aspects and features not described in detail can be implemented according to appropriate conventional techniques.
本開示は、電子蒸気供給システム、e-シガレット等とも呼ばれる電子エアロゾル供給システムに関する。以下の説明では、「e-シガレット」、「電子タバコ」、「電子エアロゾル供給システム」、及び「電子蒸気供給システム」という用語は、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、互換的に使用することができる。同様に、「デバイス」および「システム」という用語は、互換的に使用されてもよく、例えば、「電子エアロゾル供給システム」は、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、「電子エアロゾル供給デバイス」と同じと見なされるべきである。さらに、この技術分野において一般的であるように、「蒸気」および「エアロゾル」という用語、ならびに「気化する」、「エアロゾル化する」、および「揮発する」などの関連する用語は、文脈がそうでないことを要求しない限り、同様に互換的に使用され得る。 The present disclosure relates to an electronic aerosol supply system, also referred to as an electronic vapor supply system, an e-cigarette, or the like. In the following description, the terms "e-cigarette", "e-cigarette", "electronic aerosol supply system", and "electronic vapor supply system" are used interchangeably unless the context requires other meanings. can do. Similarly, the terms "device" and "system" may be used interchangeably, for example, "electronic aerosol supply system" is an "electronic aerosol supply device" unless the context requires other meanings. Should be considered the same as. Moreover, as is common in the art, the terms "vapor" and "aerosol" and related terms such as "vaporize", "aerosolize", and "volatile" are so contextual. It can be used interchangeably as well, as long as it does not require it to be.
このような電子エアロゾル供給システム/デバイスは、例えば、制御ユニットとカトマイザ(カトマイザはカートリッジと気化器の組み合わせである)とを備えるモジュール形式で提供されることが多い。電子エアロゾル供給システム/デバイスという用語は、本明細書では、エアロゾルまたは蒸気を生成するように作用する(構成要素を備える)1つまたは複数のモジュール(制御ユニットなど)を示すために使用される。そのようなシステム/デバイスは、1つ以上の追加のモジュール、例えば、気化される液体または他の前駆体を含有するモジュール(カートリッジ)を受容するように構成されてもよく、または1つ以上の追加のモジュールと組み合わせて提供されてもよい。 Such electronic aerosol supply systems / devices are often provided, for example, in the form of a module comprising a control unit and a cartomizer (a cartomizer is a combination of a cartridge and a vaporizer). The term electronic aerosol supply system / device is used herein to refer to one or more modules (such as control units) that act to produce aerosols or vapors. Such systems / devices may be configured to receive one or more additional modules, eg, modules (cartridges) containing vaporized liquids or other precursors, or one or more. It may be provided in combination with additional modules.
モジュール式アセンブリを有する電子エアロゾル供給システム/デバイスの1つの一般的な構成は、再使用可能部品(主制御ユニット)と、消耗品とも呼ばれる交換可能な(使い捨ての)カートリッジ部品とを備えることである。交換可能なカートリッジ部品は、蒸気(エアロゾル)前駆体材料を収容することが多く、カトマイザを形成するために気化器(エアロゾライザ)を収容することもできる(いくつかの実施態様では)。再使用可能部品は、多くの場合、電源、例えば、再充電可能バッテリと、デバイス/システムのための制御回路とを含有する。これらの部品は、機能に応じてさらなる構成要素を含んでもよい。例えば、再使用可能部品は、ユーザ入力を受信し、動作状態特性を表示するためのユーザインターフェースを含むことができ、交換可能カートリッジ部品は、気化器の温度を制御するのを助けるための温度センサを含むことができる。 One common configuration of an electronic aerosol supply system / device with a modular assembly is to include reusable parts (main control units) and replaceable (disposable) cartridge parts, also called consumables. .. Replaceable cartridge parts often contain a vapor (aerosol) precursor material and can also contain a vaporizer (aerosolizer) to form a cartomizer (in some embodiments). Reusable components often include a power source, such as a rechargeable battery, and a control circuit for the device / system. These components may include additional components depending on their function. For example, the reusable part can include a user interface for receiving user input and displaying operating state characteristics, and the replaceable cartridge part is a temperature sensor to help control the temperature of the vaporizer. Can be included.
カートリッジ部品は、通常、使用のために制御ユニットに電気的および機械的に結合される。カートリッジ内の蒸気前駆体材料が使い尽くされた(完全に消費された)とき、又はユーザが(例えば)異なる蒸気前駆体材料を有する異なるカートリッジに切り替えたいと望むとき、カートリッジは制御ユニットから取り外され、交換カートリッジがその場所に提供され得る。2つの部品のモジュール構成であるこのタイプに適合する装置は、2部品装置と呼ばれることもある。 Cartridge components are typically electrically and mechanically coupled to the control unit for use. The cartridge is removed from the control unit when the vapor precursor material in the cartridge is exhausted (completely consumed) or when the user (eg) wants to switch to a different cartridge with a different vapor precursor material. , Replacement cartridges may be provided at that location. A device that fits this type of modular configuration of two parts is sometimes referred to as a two-part device.
本明細書に記載の例示的な装置/システムのいくつかは、使い捨てカートリッジを利用する細長い2部品装置/システムに基づいている。しかしながら、本明細書に記載される手法は、電子エアロゾル供給システム/デバイスの異なる構成、例えば、単一部品装置、又は2より多い部品を含むモジュール式装置、詰め替え可能装置、及び単回使用使い捨て装置にも採用され得ることが理解されるであろう。加えて、本明細書で説明されるアプローチは、例えば、典型的にはより箱状の形状を有する、いわゆる箱型高性能デバイスに基づく、他の幾何学形状(必ずしも細長くない)を有するデバイス/システムに適用されてもよい。 Some of the exemplary devices / systems described herein are based on elongated two-part devices / systems that utilize disposable cartridges. However, the techniques described herein are different configurations of electronic aerosol supply systems / devices, such as single-part devices, or modular devices containing more than two parts, refillable devices, and single-use disposable devices. It will be understood that it can also be adopted. In addition, the approach described herein is based on, for example, so-called box-shaped high performance devices, typically having a more box-like shape, devices with other geometries (not necessarily elongated) /. It may be applied to the system.
図1は、第1の電子エアロゾル供給装置20の概略断面図である。電子タバコ20は、2つの主要なセクション、すなわち制御部22およびカートリッジ部24を備える。いくつかの実施態様では、カートリッジ部および制御部は、互いに取り外し可能な別個の部品である。通常の使用において、制御部22およびカートリッジ部24は、インターフェース26において互いに解放可能に結合される。カートリッジ部分24が使い尽くされたとき(その中のエアロゾル前駆体材料の枯渇後)、またはユーザが異なるカートリッジに切り替えたいと望むとき、カートリッジ24は、制御部22から取り外され得る。次に、取り外されたカートリッジが廃棄され(完全に消耗した場合)、交換カートリッジを制御部に結合することができる。別の可能性は、同じカートリッジ部分24が再充填され、制御部分22に再び取り付けられ得ることである。他の実施形態では、カートリッジ部24は、その場で、すなわち制御部22に取り付けられたままで再充填可能であってもよい(この場合、カートリッジ部24は、制御部22に永久的に取り付けられる可能性がある)。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the first electronic
インターフェース26は、一般に、制御部22とカートリッジ部24との間の構造的(機械的)、電気的、および空気流路接続を提供する。例えば、インターフェース26は、2つのセクション間の様々な電気的接続を確立するための適切に配置された電気接点を提供することができる。同様に、インターフェースは、必要に応じて、2つのセクション間の空気流チャネル(経路)を支持(画定)してもよい。
The
電子エアロゾル供給システム20の他の実施形態は、異なる構成を有してもよいことが理解されよう。さらに、本明細書に記載の異なる実施態様からの異なる特徴は、必要に応じて互いに混合されてもよい。例えば、いくつかの実装形態では、制御部22およびカートリッジ部24は、(取り外し可能であるのではなく)一緒に固定され得る。上述のように、これは、カートリッジセクション24が原位置で再充填可能である場合であり得る。いくつかの実施態様では、気化器は、カートリッジ部24ではなく制御部22に設けられてもよく、その場合、インターフェース26は、カートリッジ部24から制御部22への蒸気前駆体(液体など)の移送を支援するように構成されてもよい。しかし、必ずしも制御部22からカートリッジ部24への電力の伝達をサポートする必要はない。いくつかの実装形態では、インターフェース26は、たとえば、電磁誘導に基づいて、制御部からカートリッジ部への電力のワイヤレス伝達をサポートすることができる。この場合、制御部22とカートリッジ部24との間の直接的な物理的(電気的)接続は設けられなくてもよい。さらに、いくつかの実装形態では、電子エアロゾル供給装置20を通る気流経路は、制御部22を通らない場合があり、したがって、インターフェース26は、制御部22とカートリッジ部24との間の気流チャネル接続を含まない場合がある。当業者は、様々な他の潜在的な変更を認識するであろう。
It will be appreciated that other embodiments of the electronic
図1の例では、カートリッジ部24は、プラスチックまたは任意の他の適切な材料から作製され得るカートリッジハウジング62を備える。カートリッジハウジング62は、カートリッジ部24の他の構成要素を支持し、インターフェース26の一部として制御部22との機械的インターフェースを提供する。カートリッジ部は、気流チャネル(または経路)72と、気流チャネル72からの空気出口71を画定するマウスピース70とを含む。
In the example of FIG. 1, the
カートリッジハウジング62内には、蒸気前駆体材料を提供する液体を収容するリザーバ64がある。これはしばしばeリキッドと呼ばれる。図1の装置における液体リザーバ64は、空気流チャネル72の周り(周囲)に環状形状を有する。リザーバ64の形状は、カートリッジハウジング62によって提供される外壁と、カートリッジ部24を通る空気流チャネル72の外側または境界を形成する内壁とによって画定される。リザーバ64は、カートリッジ部24の下流端部のマウスピース70によって、および上流端部のインターフェース26を形成するハウジング62によって、eリキッドを保持するために各端部で閉じられる。
Within the
カートリッジ部24は、芯(液体輸送要素)66およびヒーター(気化器)68をさらに含む。図1に示される装置では、芯66は、カートリッジ空気流チャネル72を横断して、すなわち、チャネル72に沿った空気流方向に対して垂直に延在する。芯の各端部は、液体リザーバ64の内壁の1つ以上の開口を通してリザーバ64から液体を引き出すように構成される。eリキッドは芯66に浸透し、毛管作用(すなわちウィッキング)によって芯66に沿って引き込まれる。ヒータ68は、芯66の周りに巻かれた電気抵抗ワイヤ、例えばニッケルクロム合金(Cr20Ni80)ワイヤを含んでもよく、芯66は、ガラス繊維束または綿繊維束を含んでもよい。多くの他の選択肢が当業者には明らかであろう。例えば、芯はセラミック製であってもよく、芯およびヒータコイルは横方向ではなく縦方向に配置されてもよく、複数のヒータコイル68があってもよく、複数の芯66があってもよく、ヒータ68は平面構成を有してもよいなどである。
The
使用中、芯66によってヒータ68の近傍に引き込まれたある量のeリキッド(蒸気前駆体材料)を気化させるために、ヒータ68に電力が供給されてもよい。次いで、気化したeリキッドは、ユーザ吸入のためにマウスピース出口70に向かってカートリッジ空気流チャネル72に沿って引き込まれた空気に同伴される。eリキッドが気化器(ヒータ)68によって気化される速度は、一般に、ヒータ68に供給される電力量、ならびに芯66のウィッキングまたは液体輸送能力に依存する。いくつかのデバイスでは、蒸気生成の速度(気化速度)は、例えば、パルス幅および/または周波数変調技法の使用を通して、ヒータ68に供給される電力の量を変化させることによって調節されることができる。一般に、ヒータ68によって形成されたeリキッド蒸気は、空気流チャネル72内で冷却され、少なくとも部分的に粒子(液体の小滴)に凝縮し、それによってエアロゾルを形成する。マウスピース出口71を通してユーザによって吸入されるのはこのエアロゾルである。
During use, power may be supplied to the
図1に示す制御部22は、電子タバコ20のための空気入口48を画定する開口部を有する外側ハウジング32と、電子タバコ20を動作させるための電力を供給するためのバッテリ46と、電子タバコ20の動作を制御及び監視するための制御回路38と、ユーザ入力ボタン34と、視覚表示インジケータ44とを備える。外側ハウジング32は、カートリッジ部24を受容するように構成され、それによって、インターフェース26において2つのセクションまたは部分の滑らかな一体化(結合)を提供する。例えば、外側ハウジング32は、クリップおよび/またはスロットおよび/またはカートリッジ部24の対応する特徴を受容するための任意の他の適切な係合特徴を含み得る。
The
バッテリ46は、一般に、制御部ハウジング32内の充電コネクタ、例えばUSBコネクタ(図1には図示せず)などを介して再充電可能である。ユーザ入力ボタン34は、様々な制御機能を実行するために使用され得る。ディスプレイ44は、(例えば)バッテリ46の充電状態に関する情報または任意の他の適切な情報もしくは指示を表示するための1つまたは複数のLEDを備えることができる。いくつかの実装形態では、ユーザ入力ボタン34およびディスプレイ44は、単一の構成要素として統合され得る。制御回路38は、電子タバコの動作を制御するように、例えば、蒸気を生成するためにバッテリ46からヒータ68への電力の供給を調整するように適切に構成(プログラム)される。
The
吸気口48は、制御部22を介して空気流路50に接続されている。制御部分セクション経路50は、制御部22およびカートリッジ部24が互いに接続されると、インターフェース26を介してカートリッジ空気流路72に接続する。したがって、ユーザがマウスピース70で吸入するとき、空気は、ユーザ吸入のために、空気入口48を通って、制御セクション空気経路50に沿って、インターフェース26を通って、カートリッジ空気流チャネル72に沿って引き込まれ、マウスピース70の開口部を通って出る。図1の例では、空気流路50は、ユーザ吸入の間、空気入口48を通る空気流が空気出口71を通る空気流に垂直であるように構成される。特に、空気入口48は、(基部ではなく)外側ハウジング32の側部に配置される。そのような空気入口は、側孔と称され得る。空気流路50は、吸気中の空気流が空気入口48から角部への第1の空気流方向から角部からインターフェース26への第2の空気流方向へ急激に移行する角部又は角度を組み込む。図1から分かるように、第2の移動方向は、第1の移動方向に対して垂直である。
The
図2は、第2の電子エアロゾル供給装置200の概略断面図である。図2の電子タバコ200の構成要素は、一般に、図1に関連して説明したものと同一又は同様であり(同様の参照番号が付されている)、従って、これらの構成要素については再度説明しない。しかしながら、側孔空気入口48を備える図1の第1の電子タバコ20とは対照的に、図2の第2の電子タバコ200は、電子タバコの基部(又は底部)に空気入口248を備える(電子タバコの向きは、マウスピース71が上部にあるように従来の方法で定義される)。空気入口248のこの位置により、制御セクション空気流路250及びカートリッジセクション空気流路72は、空気流チャネルの長さに沿って真っ直ぐな空気経路が存在するように同軸に整列される。したがって、図2に示すように、電子蒸気供給装置200の空気流チャネル250、72は、装置を通って空気入口248から気化器68へ、次いでマウスピース70を通って出る空気流が、実質的に直線(線形)経路に従うように、すなわち、方向、湾曲、屈曲などを変えることなく、実質的に単一方向に向かうように位置合わせされる。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the second electronic
図2は、制御部22およびカートリッジ部24内の気流経路が同軸(共整列)構成を有する一例を示すが、そのような構成は、他の実装形態では異なって達成され得ることが理解されよう。さらに、電子タバコ200は、2つのモジュール(カートリッジ部24および制御部22)を有するように示されているが、気流経路52および72のための同軸構成を有する他の実装形態は、一体型デバイスとして、または2を超えるモジュールを備えるシステムとして実装されてもよい。
FIG. 2 shows an example in which the airflow paths in the
図2の制御部22を通る気流チャネル250の直線(線形)構成は、図1の電子タバコ20の気流チャネル50の角度付き(角付き)構成と比較して、チャネル250内の層流を支持するのに役立つ。層流空気流(本明細書では線形空気流とも呼ばれる)では、空気は一般にすべてが同じ方向に平行に流れる。例えば、円筒形パイプに沿った層流の場合、全ての空気は、パイプに沿って軸方向に平行に流れる。パイプに沿った気流速度は、パイプの中心からの距離に応じた半径方向プロファイルを有する。パイプの中心軸に沿って流れる空気は最も速く流れ、その後、空気流の速度は、中心から半径方向に離れるにつれて徐々に低下し、境界層と呼ばれる領域内のパイプの縁部または壁に隣接する速度は0になる。
The linear configuration of the
層流とは対照的に、気流経路に沿った角、曲がり、障害物などの特徴の存在は、一般に気流に乱流を導入する。この乱流空気流(本明細書では非線形空気流とも呼ばれる)は、空気圧の局所的変動および他の不安定性によって生成され、それを反映する。例えば、障害物の周囲(しかし近く)を流れる空気は、障害物からさらに離れて流れる空気よりも高い圧力を有し得る。これは、障害物の直後の比較的低い圧力の領域によって釣り合わ得る。空気の局所的な移動は、実際には、空気圧の変動を再平衡させ、それによって気流に乱流を導入しようとする。 In contrast to laminar flow, the presence of features such as corners, bends, and obstacles along the airflow path generally introduces turbulence into the airflow. This turbulent airflow (also referred to herein as non-linear airflow) is generated and reflected by local fluctuations in air pressure and other instability. For example, air flowing around (but near) an obstacle may have a higher pressure than air flowing further away from the obstacle. This can be balanced by the relatively low pressure area immediately after the obstacle. The local movement of air actually rebalances the fluctuations in air pressure, thereby attempting to introduce turbulence into the airflow.
乱流は、図2に示す軸線方向に整列したチャネルにおいても生じ得ることに留意されたい。例えば、空気があまりにも速く(すなわち、あまりにも大きな圧力差で)パイプを通って押される場合、チャネルの中心からの異なる半径方向距離での異なる軸方向速度から生じる高レベルの半径方向剪断は、気流を乱し、不安定性および他の形態の乱流をもたらす。 Note that turbulence can also occur in the axially aligned channels shown in FIG. For example, if air is pushed through a pipe too fast (ie, with too much pressure difference), high levels of radial shear resulting from different axial speeds at different radial distances from the center of the channel It disturbs the airflow, resulting in instability and other forms of turbulence.
レイノルズ数(R)として知られる無次元パラメータは、層流及び乱流状態を特徴付けるためにしばしば使用される。レイノルズ数は、R=uL/vとして定義され、式中、uは流速であり、vは粘度であり、Lは流れの線形スケールサイズである(これは、例えば、パイプの直径であり得る)。低レイノルズ数は一般に層流を生成し、高レイノルズ数は一般に乱流を生成する。層流と乱流との間の遷移は、典型的には、範囲2000-3000内のRに対して生じ得る(この遷移点は、典型的には、種々の要因に敏感であり、いくつかの状況では、上記の範囲外にあり得るが)。流速を増加させることは、レイノルズ数を増加させ、したがって、上述のように、乱流への遷移を誘発し得ることに留意されたい。対照的に、粘度の増加はレイノルズ数を減少させる。これは、乱流運動を減衰させるより高い粘度とみなすことができる。 A dimensionless parameter known as the Reynolds number (R) is often used to characterize laminar and turbulent states. The Reynolds number is defined as R = uL / v, where u is the flow velocity, v is the viscosity, and L is the linear scale size of the flow (which can be, for example, the diameter of the pipe). .. Low Reynolds numbers generally produce laminar flows, and high Reynolds numbers generally produce turbulence. Transitions between laminar and turbulent flows can typically occur for R within the range 2000-3000 (this transition point is typically sensitive to a variety of factors and some In this situation, it may be outside the above range). It should be noted that increasing the flow velocity increases the Reynolds number and therefore, as mentioned above, can induce a transition to turbulence. In contrast, increasing viscosity reduces Reynolds number. This can be regarded as a higher viscosity that attenuates turbulent motion.
図3および図4は、第1および第2の例のeシガレット、すなわち、それぞれ図1の側孔装置20および図2の線形流れ装置200によって生成された粒径の頻度分布を示すグラフである。粒径は、空気出口71を通って装置を出る蒸気又はエアロゾル中の粒子又は液滴のサイズを指す。各グラフは、粒径分布の10回の繰り返し測定を示す。各測定についての粒子サイズの頻度分布の統計的要約を、以下の表1および2に提供する。
3 and 4 are graphs showing the frequency distribution of particle sizes produced by the e-cigarettes of the first and second examples, namely the
各表の最後の3列は、その測定のための粒径分布のパラメータを定義する。したがって、表1の第10行において、Dx(1)=0.39は、粒子の10%が0.39ミクロン(μm)未満のサイズを有することを意味し、Dx(50)=1.12は、粒子の50%が1.12ミクロン(μm)未満のサイズを有することを意味し(すなわち、これはメジアンサイズである)、Dx(00)=2.56は、粒子の90%が2.56ミクロン(μm)未満のサイズを有することを意味する。図3および4(および関連する表)の比較は、粒径が、(図1に示されるような)側孔e-シガレットよりも、(図2に示されるような)直接直線流e-シガレットの方が概して小さいことを明確に示す。図4の直接線形流量測定は、図3の側孔測定よりもわずかに密な(よりコンパクトな)分布をもたらすことも示唆される。 The last three columns of each table define the parameters of the particle size distribution for that measurement. Therefore, in row 10 of Table 1, Dx (1) = 0.39 means that 10% of the particles have a size less than 0.39 micron (μm) and Dx (50) = 1.12. Means that 50% of the particles have a size less than 1.12 microns (μm) (ie, this is a median size), and Dx (00) = 2.56 means that 90% of the particles are 2 Means having a size of less than .56 microns (μm). A comparison of FIGS. 3 and 4 (and related tables) shows that the particle size is a direct linear flow e-cigarette (as shown in FIG. 2) rather than a side hole e-cigarette (as shown in FIG. 1). Clearly shows that is generally smaller. It is also suggested that the direct linear flow measurement in FIG. 4 results in a slightly denser (more compact) distribution than the side hole measurement in FIG.
理論に束縛されるものではないが、乱流がエアロゾル粒子間により多くの衝突を引き起こし、そのような衝突が粒子間の凝固、したがって粒径の成長をもたらし得るため、層流(非乱流)気流は、非層流(乱流)気流よりも小さい粒径を有するエアロゾルを形成し得ると考えられる。これに対して、気流が層流である場合には、気流が軸方向に沿って略全て平行であるため、粒子間の凝集が低減され得る。その結果、空気流中の混合が少なくなり、したがって凝固の可能性が低くなる。乱流は、より多くの蒸気を粒子と接触させ、したがって、(層流と比較して)粒子上への蒸気のより速い凝縮をもたらし、それによって、より大きな粒子をもたらすことも可能である。このような既存の粒子上への蒸気のより速い凝縮は、粒子のより速い凝固に加えて、またはその代わりに起こり得る。 Without being bound by theory, laminar flow (non-turbulent flow) because turbulence causes more collisions between aerosol particles, and such collisions can result in solidification between particles and thus growth in particle size. It is believed that the airflow can form an aerosol with a smaller particle size than a non-laminar (turbulent) airflow. On the other hand, when the airflow is a laminar flow, the agglomeration between the particles can be reduced because the airflows are substantially all parallel along the axial direction. As a result, there is less mixing in the air stream and therefore less likely to solidify. Turbulence brings more vapor into contact with the particles, thus resulting in faster condensation of vapors onto the particles (compared to laminar flow), and thus it is also possible to result in larger particles. Faster condensation of vapor onto such existing particles can occur in addition to or instead of the faster solidification of the particles.
使用者が吸入するためのより小さい粒径を有するエアロゾルを一般に提供する電子蒸気供給システムによって、使用者の体験を向上させることができることが分かっている。理論に束縛されるものではないが、より小さい粒径に対するこの使用者の好みは、組織による粒子のより容易な吸収、粒子の明度及び/又は拡散性の増加、粒子のより高い均一性(一貫性)、粒子の移動距離の増加などの1つ以上の要因から生じ得る。 It has been found that an electronic vapor supply system that generally provides an aerosol with a smaller particle size for the user to inhale can enhance the user's experience. Without being bound by theory, this user's preference for smaller particle sizes is for easier absorption of particles by the structure, increased lightness and / or diffusivity of the particles, and higher uniformity of the particles (consistent). Sex), it can result from one or more factors such as an increase in the distance traveled by the particles.
この使用者の好みを考慮すると、図2の直線状の空気流チャネル250は、図1の傾斜した空気流チャネル50と比較して、層状の空気流、したがってより小さい粒径を提供するのに役立つので、図2の電子たばこ200の空気流構成は、図1の電子たばこ20の空気流構成に対して有利である。実際には、多くの実際の装置では、空気流は層流成分と乱流成分の両方を有し得る。乱流成分を犠牲にして層流成分の割合を増加させることは、依然として、粒子サイズの低減、したがって、ユーザ体験の改善を促進するのに役立つはずである。したがって、層流を提供することの利点は、二元的なものではなく(すべてまたは何もない)、むしろ、所与のデバイスにおける層流の割合を徐々に増加させることによって実現することができる。
Considering this user preference, the
図5は、第3の電子エアロゾル供給装置500の概略断面図である。図5の電子タバコ500の構成要素は、一般に、図1に関連して説明したものと同一又は同様であり(同様の参照番号が付されている)、従って、これらの構成要素については再度説明しない。角のある空気流チャネル50を有する側孔空気入口48を備える図1の例示的な電子タバコ20とは対照的に、また、直線(線形)空気流チャネル250を提供するために電子タバコ200の基部(または底部)に空気入口248を備える図2の例示的な電子タバコ200とは対照的に、図5の電子タバコ500は、(図1の電子タバコ20のような)側面開口548である制御部22内の空気流路550であるが、空気入口548(側孔)とインターフェース26との間に空気流チャネル550のための滑らかな連続曲線を有する空気流路550を備える。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the third electronic
鋭い角または角度ではなく、そのような連続的な曲線を有するように空気流路550を構成することは、層状の空気流を支持するのに役立つ。したがって、空気流の方向に漸進的な変化を与える空気経路550を実装することにより、デバイスは、図1の構成と比較して、(もしあれば)より低いレベルの乱流を有する側孔を備えることが可能になる。したがって、例示的な電子タバコ500は、(図1の構成と比較して)乱流を低減(または排除)し、デバイスによって提供されるエアロゾル中の粒子サイズを低減するのに役立つように、5mm超、10mm超、または好ましくは15mm超の曲率半径を有する気流チャネル550を有し得る。
Configuring the
いくつかの実装形態では、気流チャネル550の連続曲線は、空気入口548とインターフェース26との間の途中までしか延在しないことがある。例えば、空気流チャネル550は、空気入口548の近くに滑らかに湾曲した部分を有し、続いてインターフェース26の近くに直線部分を有することができる(又は逆に、空気流チャネル550は、空気入口548の近くの直線部分から続いてインターフェース26の近くに滑らかに湾曲した部分を有することができる)。より一般的には、空気流チャネル550内に2つ以上の連続曲線及び/又は2つ以上の直線セクションがあってもよい。さらなる可能性は、連続曲線(または複数のそのような曲線)が、一連の短い直線区間によって近似され得、それによって、任意の2つの連続する直線区間の間の配向の変化が、乱流の導入を制限または回避するように、例えば、1-5度の範囲内で小さいことである。
In some embodiments, the continuous curve of the
図6は、第4の電子エアロゾル供給装置600の概略断面図である。図6の電子タバコ600の構成要素は、一般に、図1に関連して説明したものと同一又は同様であり(同様の参照番号が付されている)、従って、これらの構成要素については再度説明しない。固定された空気流チャネル構成を有する、図1、図2、及び図5に示されるeシガレットとは対照的に、図6のeシガレット600は、デバイスを通して吸入される空気の乱流のレベルを変化させるように修正され得る空気流経路650を有する。言い換えれば、図6の電子タバコ600は、空気経路内の乱流の量を制御するために空気経路を調整し、したがって電子タバコ600によって生成されるエアロゾルの粒径分布を変化させるための設備を含む。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the fourth electronic
電子タバコ600の気流チャネル650は、2つのセクション、すなわち、第1の可動チャネルセクション610および第2の固定セクション610を備える。これらの2つのセクションは、適切なカップリングまたはコネクタ615によって接合される。したがって、第1の可動空気流チャネルセクション610は、空気入口648からカップリング615まで延在し、第2の空気流チャネルセクション611は、カップリング615からインターフェース26まで延在する。可動空気流チャネルセクション610は、実際には、空気入口648を再配置するためにカップリング615を中心に回転することができる。特に、空気入口648の位置は、位置Aと位置A’との間で矢印で示すように回転させることができる。位置A’では、電子タバコ600は、図1に示される側孔構成に近似し、一方、位置Aでは、電子タバコ600は、図2に示される直接線形流(底孔)構成に近似する。
The
電子タバコ600は、ユーザが可動部610を位置AとA’との間で回転させるためのスイッチ又はボタン625を含む。このスイッチ625は、可動部610のこの回転を達成するために、適切な機械的結合(図示せず)を備え得る。別の可能性は、セクション610の回転が、バッテリ46からの電力を使用して(再び、スイッチまたはボタン625の制御下で)実行されることである。可動部610のユーザによる直接的な移動を含む他の作動機構が実装されてもよく、その場合、ボタン/スイッチ625は省略されてもよい。
The
電子タバコ600は、A及びA’に対応する可動部610の2つの動作位置を有するものとして上述されているが(その結果、図6に示される位置は、これらの2つの動作位置の間で遷移する)、他の実装形態は、AとA’との中間の1つ以上の追加の動作位置を有してもよい。いくつかの実装形態は、連続的な調整を可能にすることができ、すなわち、可動部610は、AとA’との中間の任意の所望の位置に位置することができる。空気入口648が形成される制御部ハウジング32の部分621は、空気入口648の位置の所望の範囲を収容するように配置されることが理解されよう。
The
空気入口648の位置を位置Aから位置A’に(任意の支持された中間位置を通って)移動させることによって、増大するレベルの乱流を空気流に与えることができる。これは、上記のように、一般に、より大きな粒子サイズを有するエアロゾルを生じる。これは、電子タバコ600を使用するユーザの経験に直接的な物理的影響を有するパラメータ(粒径)に対する制御をユーザに提供する。特に、異なる粒径(大きい又は小さい)は、異なるユーザによって、又は異なるカートリッジ、異なるeリキッドに対して、又は異なるユーザ環境においてのみ好まれ得る。乱流を調整するために移動セクション610によって空気入口648の位置を制御するためのボタン625の使用は、ユーザに、ユーザの特定の好みおよび状況に従ってエアロゾル粒子サイズに対する制御を提供する。
By moving the position of the
例えば、位置Aによって示されるような第1の向きでは、可動チャネルセクション610は、空気流チャネル650の残りの部分、特に固定部分611と共に位置合わせされ、したがって乱流が最小限に抑えられる。位置A’によって示されるような第2の配向では、可動チャネルセクション610は、ここで、空気流チャネル650の残りの部分に対して垂直であり、したがって、乱流が導入される(または増加する)。この機構は、全体の流量をほとんど又は全く変化させることなく、乱流のレベルを変化させることができることに留意されたい。特に、空気入口648のサイズ、したがって吸煙中に吸入される空気の量は、可動チャネルセクション610の向きにかかわらず実質的に維持されるが、吸煙の粒径分布は、可動チャネルセクション610の位置設定に依存する(かつそれによって制御される)。
For example, in the first orientation as indicated by position A, the
上述したように、可動空気流セクション610の向きは、ホイール若しくはレバーなどの機械的スイッチ625又は同様のデバイスを介して、デバイスと相互作用するユーザによって選択されて、ユーザが粒径をユーザの特定の好みに合わせることを可能にすることができる。いくつかの実装形態では、可動空気流セクション610のこの調整は、(スイッチ625を使用する代わりに、またはそれに加えて)ユーザ入力ボタン34および/または視覚表示インジケータ44を使用して実行され得る。配向の変更は、例えば吸煙中又は吸煙と吸煙の間(ヒータ68の作動)に非常に迅速に行うことができ、それによってユーザが粒径を所望の設定に迅速に調整することが可能になる。さらなる可能性は、いくつかの状況において、少なくとも、可動チャネルセクション610の配向が、例えば、特定のeリキッドを含む特定のカートリッジ24が制御ユニット22に取り付けられたことを認識した後に、制御回路38によって自動的に実行され得ることである。
As mentioned above, the orientation of the
図7は、第5の電子エアロゾル供給装置700の概略断面図である。図7の電子タバコ700の構成要素は、一般に、図1に関連して説明したものと同一又は同様であり(同様の参照番号が付されている)、従って、これらの構成要素については再度説明しない。より具体的には、図7の電子タバコ700は、図6の電子タバコ200と非常に類似した構成を有するが、図2の電子タバコ600と同様に、電子タバコ700によって生成されるエアロゾルの粒径分布を調整するための設備をさらに含む。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the fifth electronic
したがって、図7に示されるように、電子タバコ700は、図2に示されるような電子タバコ200と同様に、直接線形流れ構成を使用して空気入口748まで延在する固定空気流経路750を備える。しかしながら、電子タバコ700は、空気経路750内の層流及び乱流空気流の相対的な割合を変更するように空気経路750の構成を変更するための機構715(図7に概略形態で示す)を更に含み、それによって、電子タバコ700によって生成されるエアロゾルの得られる粒径分布に対して何らかの制御を提供する。機構715は、気流チャネルセクション610を移動させるために電子タバコ600のボタン625を使用するのと同様に、ボタンまたはスイッチ725を介してユーザによって操作されてもよい。同様に、機構715の動作は、(スイッチ725を使用する代わりに、またはそれに加えて)ユーザ入力ボタン34および/または視覚表示インジケータ44を使用して、および/または制御回路38によって少なくとも部分的に自動的に実行され得る。
Thus, as shown in FIG. 7, the
機構715の一実施形態は、例えば、開口部のための単純な円形形状から開口部のための星形形状(または任意の他のより複雑な形状)までの間で変更され得る、成形された絞りまたは開口である。円形形状は、比較的少ない乱流を導入し、したがって、より高い割合の層流を支持するが、より複雑な(詳細な)星形開口は、圧力のより局所的な変動を生成することによって、より多くの乱流を導入する傾向があり、したがって、より低い割合の層流をもたらす。異なる開口形状間の切り替えは、例えば、ボタンまたはスイッチ725を使用して作動され得る。
One embodiment of the
他の実装形態では、バッフル、フィン、または他の障害物(または複数のそのようなアイテム)などの壁特徴が、空気流路750の中におよび/または外に移動され得る。そのような特徴の挿入は、乱流の形成を促進する、より局所的な圧力変動を再びもたらし得る。したがって、乱流のレベル(したがって、結果として生じる粒子サイズ)は、(例えば、ボタンまたはスイッチ725を使用することによって)気流チャネル750の中へのそのような障害物の挿入または抽出の程度を調節することによって制御され得る。同様の効果は、例えば、空気流チャネル750の内壁に表面テクスチャ又は他のトポロジーを形成又は平坦化することによって達成することができる。
In other implementations, wall features such as baffles, fins, or other obstacles (or multiple such items) can be moved into and / or out of the
機構715の別の可能な実装形態は、気流の乱流を増加させるために気流経路750内に移動され得るグリル、格子、または他の同様の構造を備える。典型的には、格子は細いワイヤ又は同様のもので形成され、それにより、格子は、気流を乱し、気流に乱流を与えるように作用するが、気流速度を阻害しない。いくつかの実装形態では、グリル715は、空気流路750内に恒久的に配置され得るが、グリル内の個々の開口部のサイズなど、グリルの構成または何らかの他の特性(複数可)は、空気流内に生成される乱流の量を変化させるために変更され得る。機構715のさらなる例は、気流チャネルを2以上のサブチャネルに分割するために気流経路750内に配置され得る気流分割器である。複数の空気チャネルへの空気流の分離と、その後の単一チャネルへの空気流の再結合との両方が、空気流の乱流の形成をもたらし得る。各構成要素内の空気の割合を変えることによって、乱流のレベルを制御することができる。
Another possible implementation of the
いくつかの実装形態では、機構715は、層流と乱流との相対的な割合に影響を及ぼすだけでなく、所与の圧力降下または吸入強度に対して電子タバコを通る空気流の速度にも影響を及ぼし得る。事実上、引き出し抵抗(RTD)を増加させる。例えば、フィン又は他の障害物を空気流に導入することは、一般に、乱流の量を増加させることに加えて、空気流に対する追加のRTD抵抗として作用する。しかしながら、ユーザが、RTD(したがって、全流量)をほとんどまたは全く変化させずに、乱流の量(したがって、粒径)を制御することを可能にすることが望ましい場合がある。これを達成する1つの方法は、電子タバコが、電子タバコを通る空気流に対する主要な制限である空気流路全体に沿ったどこかに制限器を含むことである。そのような構成では、機構715の異なる設定によって引き起こされるRTDのいかなる変化も、ユーザによって経験される全体的なRTDに対して比較的低い影響を有する。別のアプローチは、機構715の異なる設定が、全体的な空気流抵抗ではなく乱流の量を変更するように設計されることである。例えば、乱流を減少させるために円形開口を使用し、乱流を増加させるために星形開口を使用する上述の実装形態では、円形および星形開口のサイズは、両方の開口に対して同じ気流抵抗(RTD寄与)を提供するように配置され得る。
In some embodiments, the
機構715は、空気流チャネル750の中央に実装されるように図7に示されているが、代わりに、空気入口748もしくはインターフェース26に、または空気入口748とインターフェース26との間の任意の好適な場所に実装されてもよい。いくつかの実装形態では、機構715は、空気経路750に沿った様々な位置に複数の構成要素を備え得る。代替的に、機構715は、空気入口748とインターフェース26との間の空気流チャネル750の実質的な部分(例えば、大部分又は全て)に沿って伸張してもよい。さらに、図7に示される空気経路750は、実質的に直線(直線)であるが、他の実装形態は、例えば、電子タバコ500について図5に示される形状と同様の湾曲気流経路を有し得る。
The
上述のように、本アプローチは、空気入口と空気出口との間の空気経路と当該空気経路内に蒸気を生成する気化器とを備え、空気入口と気化器との間の空気経路は、層流を支持するように構成される。 As mentioned above, the approach comprises an air path between the air inlet and the air outlet and a vaporizer that produces vapor in the air path, and the air path between the air inlet and the vaporizer is laminar. It is configured to support the flow.
このような層流空気流は、電子エアロゾル供給システムから出るエアロゾル粒子をより小さくすることができ、ひいてはより好ましいユーザ体験をもたらすことができることが分かっている。層流は、粒子の凝集を低減することによって、および/または粒子上への蒸着を低減することによって、より小さい粒径を生成し得ると考えられる(限定されない)。これらの物理的効果は一般に気化器の下流で起こるが、既に乱流となっている電子エアロゾル供給システム内の気流を静止させることは困難である。したがって、本明細書に記載の手法は、気化器の上流での乱流の形成を防止または低減しようとし、これは気化器(およびその下流)での乱流の防止または低減に役立つ。 It has been found that such laminar airflow can result in smaller aerosol particles from the electronic aerosol supply system, which in turn can result in a more favorable user experience. It is believed that laminar flow may (but is not limited to) produce smaller particle sizes by reducing particle agglomeration and / or by reducing deposition on the particles. Although these physical effects generally occur downstream of the vaporizer, it is difficult to stop the already turbulent airflow in the electronic aerosol supply system. Accordingly, the techniques described herein attempt to prevent or reduce the formation of turbulence upstream of the vaporizer, which helps prevent or reduce turbulence at the vaporizer (and downstream thereof).
理想的な装置は、空気入口から空気出口まで、装置内の気流経路全体に沿って層流(非乱流)気流を有し得る。しかしながら、装置内で完全に層流空気流を達成することは実際には困難であり得、むしろ、空気入口と気化器との間の空気経路は、実質的に(ほとんど)層流の空気流を支持するように構成され得、例えば、電子エアロゾル供給装置を通る空気流の少なくとも60%、75%、85%、90%、または95%が層流である。 An ideal device may have laminar (non-turbulent) airflow along the entire airflow path within the device, from the air inlet to the air outlet. However, achieving full laminar airflow within the device can be difficult in practice, rather the air path between the air inlet and the vaporizer is substantially (almost) laminar airflow. For example, at least 60%, 75%, 85%, 90%, or 95% of the air flow through the electronic aerosol feeder is laminar.
少なくとも空気入口と気化器との間の空気経路が、(大部分が)層流を支持するように構成され得る様々な方法がある。例えば、空気経路は、空気入口と気化器との間に直線(直線)チャネルを備えてもよい。鋭い曲がりまたは角度がないと、層流が促進される。場合によっては、空気入口と気化器との間の空気経路は、1つ以上の湾曲部分を含んでもよい。1つ以上の湾曲部分の各々は、5mmよりも大きい、好ましくは15mmよりも大きい曲率半径を有し得る。この場合も、鋭い曲げまたは角ではなく緩やかな曲線を設けることにより、層流が促進される(また、直線空気流を有する場合と比較して、デバイスの全体的な幾何学的形状にさらなる柔軟性が与えられる)。空気入口と気化器との間の空気経路に沿った層流は、この経路が、(i)障害物、例えば、突起、グリル、狭い開口など、および/または(ii)空気経路に沿った空気流に乱流を導入する空気経路の壁のトポロジー、例えば、表面テクスチャリングまたは他の特徴を実質的に含まないことを確実にすることによって、さらに促進され得る。気化器の下流の空気経路の部分に対して、この下流部分における乱流を低減または防止するために、同様の手法を採用してもよいことが理解されよう。 There are various ways in which the air path, at least between the air inlet and the vaporizer, can be configured to support (mostly) laminar flow. For example, the air path may include a straight channel between the air inlet and the vaporizer. The absence of sharp bends or angles promotes laminar flow. In some cases, the air path between the air inlet and the vaporizer may include one or more curved portions. Each of the one or more curved portions may have a radius of curvature greater than 5 mm, preferably greater than 15 mm. Again, laminar flow is facilitated by providing a gentle curve rather than a sharp bend or angle (and more flexibility in the overall geometry of the device compared to having a straight air flow). Gender is given). Laminar flow along the air path between the air inlet and the vaporizer means that this path is (i) obstacles such as protrusions, grills, narrow openings, and / or (ii) air along the air path. It can be further facilitated by ensuring that the wall topology of the air path that introduces turbulence into the flow is substantially free of, for example, surface textures or other features. It will be appreciated that similar techniques may be employed to reduce or prevent turbulence in this downstream portion of the air path downstream of the vaporizer.
本アプローチはまた、空気経路内の乱流を制御するための設備を備える電子エアロゾル供給システム(例えば、上述のような)を提供する。いくつかの実装形態では、設備は、少なくとも第1および第2の設定を提供し、第1の設定は、第2の設定よりも乱流に対して高い割合の層流を有する空気流を提供する。したがって、上述のように、第1の設定は、一般に、第2の設定よりも小さい粒径を有するエアロゾルを生成する。例えば、第1の設定は、第2の設定によって生成されるエアロゾルの中央粒径よりも少なくとも10%、好ましくは少なくとも20%小さい中央粒径(例えば、直径に基づく)を有するエアロゾルを生成してもよく、および/または第1の設定は、1ミクロン未満の中央粒径を有するエアロゾルを生成し、第2の設定は、1ミクロン超の中央粒径を有するエアロゾルを生成する。(これらの比/サイズは、気化器の性質などの追加の要因によって影響されるので、例としてのみ与えられることが理解されるであろう。 The approach also provides an electronic aerosol supply system (eg, as described above) equipped with equipment for controlling turbulence in the air path. In some implementations, the equipment provides at least the first and second settings, the first setting providing an air flow with a higher percentage of laminar flow to turbulence than the second setting. do. Therefore, as mentioned above, the first setting generally produces an aerosol with a smaller particle size than the second setting. For example, the first setting produces an aerosol having a median particle size (eg, based on diameter) that is at least 10%, preferably at least 20% smaller than the median particle size of the aerosol produced by the second setting. Also well, and / or the first setting produces an aerosol with a median particle size of less than 1 micron, and the second setting produces an aerosol with a median particle size greater than 1 micron. (It will be appreciated that these ratios / sizes are given only as an example, as they are affected by additional factors such as the nature of the vaporizer.
いくつかのデバイスは、設備の2つの設定のみを有し得るが、他のデバイスは、より多くの設定を有し得ることを理解されたい。さらに、いくつかのデバイスは、上限と下限との間の設定の連続範囲をサポートし得る。一般に、ファシリティは、ボタンまたはスライダを作動させること、および/またはタッチ感知入力デバイスに触れることなどによって、適切な設定を選択することによって乱流を制御するためにユーザによって操作され得る。このようにして、ユーザは、最も満足のいくユーザ経験を提供する設定を選択することができる。他の場合には、設備は、代替的に(または追加的に)自動的に運転されてもよい。例えば、装置は、特定のカートリッジ又はカトマイザが設置されたことを検出し、このカートリッジに最も適切な乱流レベルを提供するように設備を設定することができる。 It should be understood that some devices may have only two settings of equipment, while others may have more settings. In addition, some devices may support a continuous range of settings between the upper and lower bounds. In general, the facility may be manipulated by the user to control turbulence by selecting appropriate settings, such as by activating a button or slider and / or touching a touch-sensitive input device. In this way, the user can select the settings that provide the most satisfying user experience. In other cases, the equipment may be operated automatically (or additionally) in an alternative manner. For example, the device can detect that a particular cartridge or cartomizer has been installed and set the equipment to provide the most appropriate turbulence level for this cartridge.
設備を実装することができる様々な方法がある。例えば、場合によっては、設備は、空気入口と気化器との間の直線チャネルを導入または除去するように、気流経路の移動を支持してもよい。乱流レベルを変化させる他の方法は、(再)可動気流分割器を使用して、空気経路の一部を2以上のチャネルに分割することであり得る。経路に沿った可変開口部とおよび/または空気経路内に導入され得るかまたは空気経路内で変更され得る1つ以上の構造。設備は、乱流のレベルを変更するために複数の異なるアプローチを利用し得ることに留意されたい。 There are various ways in which equipment can be implemented. For example, in some cases, the equipment may support the movement of the airflow path to introduce or eliminate a linear channel between the air inlet and the vaporizer. Another method of varying the turbulence level could be to use a (re) movable airflow divider to divide part of the air path into two or more channels. Variable openings along the path and / or one or more structures that can be introduced or modified within the air path. It should be noted that the equipment may utilize several different approaches to change the level of turbulence.
いくつかの実装形態では、設備は、設備が異なるレベルの乱流を提供するとき、空気経路を通る実質的に一定の空気流を維持するように配置される。例えば、設備は、乱流を低減するために滑らかな(円形の)開口を使用してもよく、または乱流を増加させるためにより角度の付いた開口、例えば星形を使用してもよい。各開口の全体的なサイズは、異なる形状の開口が同じ吸引抵抗(したがって、全体的な空気流)を提供するように構成され得る。このようにして、ユーザは、吸引抵抗などの装置の他のパラメータも変更することなく、エアロゾルの粒径を調整することができ、これは、ユーザにとってより容易な装置管理を支援する。 In some implementations, the equipment is arranged to maintain a substantially constant air flow through the air path when the equipment provides different levels of turbulence. For example, the equipment may use smooth (circular) openings to reduce turbulence, or more angled openings, such as stars, to increase turbulence. The overall size of each opening can be configured such that openings of different shapes provide the same suction resistance (and thus overall airflow). In this way, the user can adjust the particle size of the aerosol without changing other parameters of the device such as suction resistance, which facilitates easier device management for the user.
様々な問題に対処し、技術を進歩させるために、本開示は、特許請求される発明が実施され得る様々な実施形態を例示として示す。本開示の利点および特徴は、実施形態の代表的な例にすぎず、網羅的および/または排他的ではない。これらは、特許請求の範囲に記載された発明の理解を助け、教示するためにのみ提示される。本開示の利点、実施形態、例、機能、特徴、構造、および/または他の態様は、特許請求の範囲によって定義される本開示に対する限定または特許請求の範囲の均等物に対する限定と見なされるべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、他の実施形態が利用され得、修正が行われ得ることを理解されたい。様々な実施形態は、開示された要素、構成要素、特徴、部品、ステップ、手段などの様々な組合せを適切に含むか、それらからなるか、またはそれらから本質的になることができる。したがって、従属請求項の特徴は、特許請求の範囲に明示的に記載されたもの以外の組合せで独立請求項の特徴と組み合わせることができることが理解されよう。本開示は、現在請求されていないが、将来請求され得る他の発明を含み得る。 In order to address various problems and advance the art, the present disclosure exemplifies various embodiments in which the claimed invention can be implemented. The advantages and features of the present disclosure are merely representative examples of embodiments and are not exhaustive and / or exclusive. These are presented only to aid and teach the understanding of the inventions described in the claims. The advantages, embodiments, examples, functions, features, structures, and / or other aspects of the present disclosure should be considered as limitations to the present disclosure as defined by the claims or limitations to the equivalent of the claims. Instead, it should be understood that other embodiments may be utilized and amended without departing from the claims. Various embodiments may appropriately include, consist of, or be essentially derived from various combinations of disclosed elements, components, features, parts, steps, means, and the like. Therefore, it will be appreciated that the features of the dependent claims can be combined with the features of the independent claims in combinations other than those explicitly stated in the claims. The present disclosure may include other inventions that are not currently claimed but may be claimed in the future.
Claims (22)
前記空気経路内に蒸気を生成する気化器と、を備え、
前記空気入口と前記気化器との間の前記空気経路は、層流空気流を支持するように構成されている、
電子エアロゾル供給システム。 The air path between the air inlet and the air outlet,
A vaporizer that produces steam in the air path is provided.
The air path between the air inlet and the vaporizer is configured to support a laminar air flow.
Electronic aerosol supply system.
前記空気経路内に蒸気を生成する気化器と、
前記空気経路内の乱流を制御するために前記空気経路を調整するための設備と、
を備える電子エアロゾル供給システム。 The air path between the air inlet and the air outlet,
A vaporizer that produces steam in the air path,
Equipment for adjusting the air path to control turbulence in the air path, and
Equipped with an electronic aerosol supply system.
前記空気経路内の乱流を制御するように前記空気経路を調整するステップと、
を備える電子エアロゾル供給システムの動作方法。 A step of providing an air path between an air inlet and an air outlet and a vaporizer that generates steam in the air path.
A step of adjusting the air path to control turbulence in the air path, and
How to operate an electronic aerosol supply system.
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US20220218035A1 (en) * | 2021-01-12 | 2022-07-14 | 2792684 Ontario Inc. | Droplet Size Management through Vortex Generation |
WO2022201126A1 (en) * | 2021-03-25 | 2022-09-29 | 2792684 Ontario Inc. | Pod with airflow features in a pre-wick airflow passage |
EP4312623A1 (en) * | 2021-03-31 | 2024-02-07 | Nicoventures Trading Limited | Delivery system |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013507976A (en) * | 2009-10-27 | 2013-03-07 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Smoking system with liquid storage part and improved airflow characteristics |
WO2013083635A1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | Philip Morris Products S.A. | An aerosol generating device having airflow inlets |
WO2016040575A1 (en) * | 2014-09-10 | 2016-03-17 | Fontem Holdings 1 B.V. | Methods and devices for modulating air flow in delivery devices |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7913688B2 (en) * | 2002-11-27 | 2011-03-29 | Alexza Pharmaceuticals, Inc. | Inhalation device for producing a drug aerosol |
US9439455B2 (en) * | 2010-04-30 | 2016-09-13 | Fontem Holdings 4 B.V. | Electronic smoking device |
US20170368273A1 (en) * | 2010-08-23 | 2017-12-28 | Darren Rubin | Systems and methods of aerosol delivery with airflow regulation |
MY172412A (en) * | 2011-12-08 | 2019-11-25 | Philip Morris Products Sa | An aerosol generating device with air flow nozzles |
WO2014201432A1 (en) * | 2013-06-14 | 2014-12-18 | Ploom, Inc. | Multiple heating elements with separate vaporizable materials in an electric vaporization device |
CA3132323C (en) * | 2013-12-23 | 2023-02-07 | Juul Labs, Inc. | Vaporization device systems and methods |
US10709173B2 (en) * | 2014-02-06 | 2020-07-14 | Juul Labs, Inc. | Vaporizer apparatus |
US9877510B2 (en) * | 2014-04-04 | 2018-01-30 | Rai Strategic Holdings, Inc. | Sensor for an aerosol delivery device |
GB201413835D0 (en) * | 2014-08-05 | 2014-09-17 | Nicoventures Holdings Ltd | Electronic vapour provision system |
US10617150B2 (en) * | 2015-05-14 | 2020-04-14 | Lunatech, Llc | Vaporization method and apparatus |
GB201511361D0 (en) * | 2015-06-29 | 2015-08-12 | Nicoventures Holdings Ltd | Electronic vapour provision system |
US10524505B2 (en) | 2015-08-06 | 2020-01-07 | Altria Client Services Llc. | Method for measuring a vapor precursor level in a cartomizer of an electronic vaping device and/or an electronic vaping device configured to perform the method |
PL3135138T3 (en) * | 2015-08-28 | 2020-05-18 | Fontem Holdings 1 B.V. | Electronic smoking device |
EP3135137B1 (en) * | 2015-08-28 | 2021-04-28 | Fontem Holdings 1 B.V. | Electronic smoking device with additive reservoir |
EP3162228B1 (en) * | 2015-10-28 | 2020-10-28 | Fontem Holdings 1 B.V. | Electronic smoking device |
US10258087B2 (en) | 2016-03-10 | 2019-04-16 | Altria Client Services Llc | E-vaping cartridge and device |
GB201610220D0 (en) * | 2016-06-13 | 2016-07-27 | Nicoventures Holdings Ltd | Aerosol delivery device |
US10383367B2 (en) * | 2016-07-25 | 2019-08-20 | Fontem Holdings 1 B.V. | Electronic cigarette power supply portion |
US9993025B2 (en) * | 2016-07-25 | 2018-06-12 | Fontem Holdings 1 B.V. | Refillable electronic cigarette clearomizer |
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GB201616036D0 (en) * | 2016-09-21 | 2016-11-02 | Nicoventures Holdings Ltd | Device with liquid flow restriction |
JP7399711B2 (en) | 2016-11-14 | 2023-12-18 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Aerosol generation system with variable airflow |
GB201700620D0 (en) * | 2017-01-13 | 2017-03-01 | British American Tobacco Investments Ltd | Aerosol generating device and article |
GB201801143D0 (en) * | 2018-01-24 | 2018-03-07 | Nicoventures Trading Ltd | vapour provision apparatus and systems |
KR20210089683A (en) * | 2018-11-05 | 2021-07-16 | 쥴 랩스, 인크. | Cartridge for carburetor device |
US11666713B2 (en) * | 2019-12-15 | 2023-06-06 | Shaheen Innovations Holding Limited | Mist inhaler devices |
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2019
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013507976A (en) * | 2009-10-27 | 2013-03-07 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Smoking system with liquid storage part and improved airflow characteristics |
WO2013083635A1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | Philip Morris Products S.A. | An aerosol generating device having airflow inlets |
WO2016040575A1 (en) * | 2014-09-10 | 2016-03-17 | Fontem Holdings 1 B.V. | Methods and devices for modulating air flow in delivery devices |
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